-
Hintergrund der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung, die ein Werkstück über einen Spannarm durch eine Antriebskraft eines Antriebsabschnitts halten kann.
-
Wenn Komponenten eines Automobils oder dergleichen geschweißt werden, wird herkömmlicher Weise beispielsweise eine Spannvorrichtung dazu verwendet, die Komponenten zu spannen.
-
Bei dieser Art von Spannvorrichtung wird beispielsweise ein Kolben durch die Zufuhr von Luft verschoben, wodurch eine Drehbewegung eines Spannarms über den Kolben bewirkt wird, um das Werkstück zu klemmen. In einem Zustand, in dem das Werkstück fest gespannt ist, kann aber dann, wenn die Luftzufuhr aus irgendwelchen Gründen unterbrochen wird, der gespannte Zustand des Spannarms gegenüber dem Werkstück gelöst werden und der Haltezustand des Werkstücks kann nicht aufrecht erhalten werden. Dies führt dazu, dass das Werkstück von der Spannvorrichtung oder dergleichen herab fällt.
-
Zur Lösung dieses Problems ist beispielsweise eine Spannvorrichtung bekannt, die einen Verriegelungsmechanismus aufweist, welcher die Drehbewegung eines Spannarms regulieren kann. Wie in der japanischen Patentoffenlegungs-, schrift Nummer
JP 2005-061526 A beschrieben ist, ist bei einer solchen Spannvorrichtung eine Verriegelungsstange mit einem Kolben verbunden, der in einem Zylinderkörper gleitet, und wird gemeinsam mit dem Kolben verschoben, wobei außerdem der Spannarm über einen Kniehebelmechanismus drehbar an einer mit dem Kolben verbundenen Kolbenstange vorgesehen ist. Der Spannarm wir durch Verschiebung des Kolben betätigt, um zu öffnen und zu schließen.
-
Außerdem ist ein Verriegelungszylinder verschiebbar in einer Kopfabdeckung des Zylinderkörpers vorgesehen, wobei der Verriegelungszylinder senkrecht zu der Achse des Zylinderkörpers angeordnet ist. Ein Verriegelungskolben ist vorgesehen, der im Inneren des Zylinderkörpers verschiebbar ist. Der Verriegelungskolben wird durch eine Verriegelungsfeder zu der Seite einer Verriegelungsstange vorgespannt, so dass durch Einsetzen des Verriegelungskolbens in eine Aussparung der Verriegelungsstange die Verschiebung der Verriegelungsstange ebenso wie die Drehbewegung des Spannarms begrenzt wird.
-
Bei dem oben beschriebenen Stand der Technik wird aber der Spannarm angehalten, indem der Verriegelungskolben in die Aussparung der Verriegelungsstange eingesetzt wird, die mit Hilfe der Verriegelungsfeder vorgespannt wird. Dadurch ist die auf das Werkstück aufgebrachte Spannkraft normalerweise gering. In dem Fall, dass Dickenabweichungen an dem Werkstück auftreten, wird außerdem der gespannte Zustand instabil und es besteht die Befürchtung, dass sich das Werkstück verschieben und nicht an einer gewünschten Position positioniert werden kann.
-
Da der Verriegelungszylinder mit der Verriegelungsfeder und dem Verriegelungskolben in der Spannvorrichtung montiert werden muss, ist der Aufbau der Spannvorrichtung kompliziert und diese wird vergrößert.
-
Die
DE 297 13 607 U1 beschreibt einen doppelwirkenden Stellzylinder mit einer Kolbenstange, um eine Spannvorrichtung zum Spannen eines Werkstücks zu steuern. Zum Schließen der Spannvorrichtung wird ein Zylinder über einen Anschluss mit Druck beaufschlagt, der via einen Kolben die Kolbenstange anhebt, bis der Spannarm am Werkstück zur Anlage kommt. Zwischen dem Spannarm und der Kolbenstange ist ein Antriebskraftübertragungsmechanismus vorgesehen, wobei am Ende der Kolbenstange ein U-förmiger Zylinderstangenkopf angeordnet ist, in dessen Armen Bohrungen vorgesehen sind, um einen Querbolzen aufzunehmen, über welchen der Kolbenstangenkopf K mit einem ersten bogenförmigen Element verbunden ist. Ein zweites bogenförmiges Element dient als Zwischenelement zwischen dem Spannarm und dem ersten bogenförmigen Element.
-
Aus der
DE 10 2004 007 346 B3 ist ein Spannwerkzeug mit einer Kniehebelgelenkanordnung bekannt, bei dem ein Stellglied eine Kolbenstange hin- und her bewegt und mit dem ein Spannkopf verbunden ist. Die Schwenkbewegung eines Spannteils wird durch einen Übertragungsmechanismus bewirkt, der zwischen dem Spannteil und der Kolbenstange angeordnet ist und sich aus einer Kniehebelgelenkanordnung zusammensetzt. Führungsrollen führen die Kolbenstange, wobei diese in Führungsnuten im Spannkopf verlaufen. Im Bereich des Spannhubendes enden die Führungsnuten in einen gekrümmten und schrägen Abschnitt, der hinsichtlich seiner Form derart ausgebildet ist, dass die Spannkraft bis zu einem gewissen Maximalwert begrenzt wird.
-
Das Dokument
US 6 378 855 B1 offenbart eine Klemmvorrichtung zum Platzieren und Festklemmen eines Werkstücks für eine sich bewegende Fertigungslinie, eine taktweise Fertigungsstation oder eine Arbeitsstation außerhalb einer Fertigungslinie. Die Klemmvorrichtung umfasst einen hohlen Arretierstift, eine Klemmeinheit, einen Kolben, ein Paar von Zylindern und eine Manschette. Der Kolben weist ein Paar von entgegengesetzten Kolbenböden und ein zwischen diesen befestigtes Exzenterelement auf. Ein in dem Exzenterelement angeordneter Exzenterschlitz und eine Stifteinheit bilden einen Exzentermechanismus, wobei eine mittlere Walze der Stifteinheit in dem Exzenterschlitz geführt ist. Wenn der Kolben durch Druckluft in einer ersten Richtung entlang einer Achse bewegt wird, gleitet die Stifteinheit in dem Exzenterschlitz mit geneigten Abschnitten, so dass die Klemmeinheit in eine Klemmposition bewegt wird. Der Kolben wird durch Gleitkontakt mit Innenflächen der Zylinder in einer axialen Richtung geführt.
-
Eine abgedichtete Klemmvorrichtung mit einem Arretierungsstift des Dokuments
US 2006 / 0 049 565 A1 umfasst ebenfalls einen Kolben mit einem Paar von entgegengesetzten Kolbenbodenabschnitten an seinen Enden und einem dazwischenliegenden Exzentermechanismus. Die relevanten Baugruppen sind sehr ähnlich zu denen der zuvor genannten Klemmvorrichtung. Der Kolben ist gleitend durch Kolbenbodenabschnitte geführt.
-
In Dokument
US 2006 / 0 163 790 A1 ist eine Hakeneinheit auf einer Klemmvorrichtung angeordnet, welche eine zweiteilige Basiseinheit aufweist, wobei jede Hälfte einen C-förmigen Querschnitt aufweist. Die Klemmvorrichtung umfasst einen mit einer Basis der Klemmvorrichtung verbundenen Zylinder mit einer Bohrung. In dem Zylinder ist ein Kolben angeordnet, wobei sich eine Kolbenstange von dem Kolben aus in die Bohrung erstreckt.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung vorzuschlagen, mit welcher Werkstücke zuverlässig gehalten werden können, wobei die Vorrichtung einen einfachen Aufbau aufweisen soll und wobei die Haltekraft zuverlässig aufrecht erhalten werden soll.
-
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
-
Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Spannvorrichtung zur Umwandlung einer linearen Bewegung eines Antriebsabschnitts in eine Drehbewegung und zum Klemmen eines Werkstücks über einen Spannarm vorgesehen, wobei die Spannvorrichtung folgende Elemente aufweist:
- einen Grundkörper,
- einen Antriebsabschnitt, der mit dem Grundkörper verbunden ist und eine Verschiebungsstange aufweist, die in einer axialen Richtung des Grundkörpers verschiebbar ist,
- einen gegenüber dem Grundkörper drehbar gehaltenen Spannarm,
- einen Antriebskraftübertragungsmechanismus mit einem Verschiebungskörper, der mit der Verschiebungsstange verbunden ist, um sich entlang des Grundkörpers zu verschieben, und einer Verbindungsnut, die sich in einer axialen Richtung des Verschiebungskörpers erstreckt und durch welche eine Spindel, die ein Ende des Spannarms trägt, eingesetzt ist, wobei der Antriebskraftübertragungsmechanismus eine Antriebskraft von dem Antriebsabschnitt auf den Spannarm überträgt, wobei der Spannarm durch die Verschiebung der Spindel entlang der Verbindungsnut verschwenkt wird, und
- einen Schubvergrößerungsmechanismus, der in dem Antriebskraftübertragungsmechanismus vorgesehen ist, um eine Spannkraft zu erhöhen, wenn das Werkstück durch den Spannarm gehalten wird,
- wobei der Schuberhöhungsmechanismus durch einen geneigten Abschnitt gebildet wird, der sich in der Verbindungsnut erstreckt, wobei er um einen festgelegten Winkel gegenüber einer Achse des Verschiebungskörpers geneigt ist, und wobei außerdem die Spindel zu einem Spannzeitpunkt in Eingriff mit dem geneigten Abschnitt tritt, wenn das Werkstück durch den Spannarm gehalten wird, und wobei der geneigte Abschnitt über die Spindel eine allmähliche Drehung des Spannarms in einer Richtung zum Spannen des Werkstücks bewirkt.
-
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Spannvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Spannvorrichtung gemäß 1,
- 3 ist eine Seitenansicht der Spannvorrichtung gemäß 1,
- 4 ist ein Schnitt durch die Spannvorrichtung gemäß 1,
- 5 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Antriebskraftübertragungsmechanismus der Spannvorrichtung gemäß 1,
- 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Spannarms des Antriebskraftübertragungsmechanismus gemäß 5,
- 7 ist ein Schnitt, der einen Zustand darstellt, in welchem der Spannarm bei der Spannvorrichtung gemäß 4 gedreht ist und der gehaltene Zustand eines Werkstücks freigegeben ist,
- 8 ist eine Prinzipdarstellung der Beziehung zwischen Kräften, die auf eine Spindel aufgebracht werden, welche einen Spannarm trägt,
- 9 A ist eine erläuternde Darstellung, die einen Ursprungszustand beim Spannen durch den Spannarm darstellt,
- 9 B ist eine erläuternde Darstellung, die einen Zustand darstellt, in welchem der Spannarm durch weitere Verschiebung eines Führungselementes weiter gedreht ist,
- 10 A, B zeigen ein modifiziertes Beispiel, bei dem ein zweiter Nutenabschnitt einer zweiten Verbindungsnut sich weiter über die der Klemmvorrichtung gemäß den 9 A und 9 B erstreckt, wobei 10 A eine erläuternde Darstellung ist, die einen Ursprungszustand des Spannens durch den Spannarm zeigt, und wobei 10 B eine erläuternde Darstellung ist, die einen Zustand zeigt, in welchem der Spannarm durch weitere Verschiebung eines Führungselementes weiter gedreht ist,
- 11 ist ein Schnitt durch eine Spannvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
- 12 ist ein Schnitt, der einen Zustand darstellt, in welchem ein Werkstück durch die Spannvorrichtung gemäß 11 gehalten wird.
-
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
-
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Spannvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
Wie in den 1 bis 7 gezeigt ist, umfasst die Spannvorrichtung 10 einen hohlen Grundkörper 12, eine Spanneinheit 14, die an einem oberen Bereich des Grundkörpers 12 vorgesehen und in der Lage ist, ein Werkstück W zu halten (vergleiche 4), einen Zylinder (Antriebsabschnitt) 18, der mit einem Ende des Grundkörpers 12 verbunden ist und einen Spannarm 16 der Spanneinheit 14 durch die Zufuhr eines Druckfluides drehen kann, und einen Antriebskraftübertragungsmechanismus 20, der im Inneren des Grundkörpers 12 angeordnet ist und eine Antriebskraft von dem Zylinder 18 auf die Spanneinheit 14 übertragen kann. Das Werkstück W, das durch die Spannvorrichtung 10 gehalten wird, umfasst beispielsweise ein Blech, das aus einem plattenförmigen Material geformt ist und in einem Automobil verwendet wird. Die Spannvorrichtung 10 wird in einer Montagelinie eingesetzt, in welcher ein solches Automobilblech gehalten und geschweißt wird.
-
Der Grundkörper 12 weist im Querschnitt eine im Wesentlichen rechteckige Form auf und umfasst eine Durchgangsöffnung 22, die in einer axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) in einem mittleren Bereich des Grundkörpers 12 ausgebildet ist, eine erste Aussparung 24, die sich in der axialen Richtung erstreckt und in der Mitte einer oberen Fläche des Grundkörpers ausgebildet ist, und ein Paar zweiter Aussparungen 26a, 26b, die an beiden Seitenflächen senkrecht zu der oberen Fläche ausgebildet sind und sich in der axialen Richtung erstrecken. Die ersten und zweiten Aussparungen 24, 26a, 26b werden durch Zurücksetzen der Seitenflächen des Grundkörpers 12 mit einer festgelegten Tiefe zu einem U-förmigen Querschnitt gebildet, wobei die Aussparungen 24, 26a, 26b im Wesentlichen parallel zueinander ausgebildet sind.
-
Ein Führungskörper (Verschiebungskörper) 28 des Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 ist verschiebbar innerhalb der Durchgangsöffnung 22 angeordnet. Ein Abschnitt einer Kolbenstange (Verschiebungsstange) 30 des Zylinders 18 ist ebenfalls durch die Durchgangsöffnung 22 eingesetzt.
-
Wie in 2 gezeigt ist, ist eine Befestigungsöffnung 32, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und in welcher die Spanneinheit 14 angebracht ist, in einem zentralen Abschnitt der ersten Aussparung 24 ausgebildet. Eine elliptisch geformte Öffnung 34 ist in der Mitte der Befestigungsöffnung 32 vorgesehen. Die Öffnung 34 ist so ausgebildet, dass sie eine Längsachse aufweist, die sich in der Längsrichtung der ersten Aussparung 24 erstreckt, und kommuniziert mit der Durchgangsöffnung 22. Der Spannarm 16 der Spanneinheit 14 ist durch die Öffnung 34 eingesetzt.
-
Außerdem ist eine Mehrzahl von Bolzenlöchern 36 in der Befestigungsöffnung 32 vorgesehen, wobei sie voneinander um jeweils gleiche Abstände getrennt die Mitte der Öffnung 34 umgeben.
-
Andererseits ist an einer der Öffnung 34 zugewandten Position eine Ablassöffnung (Öffnung) 38 ausgebildet, wobei die Durchgangsöffnung 22 an einem unteren Abschnitt des Grundkörpers 12 dazwischen vorgesehen ist. Die Durchgangsöffnung 22 und die Umgebung der Vorrichtung 10 stehen durch die Ablassöffnung 38 miteinander in Verbindung. Die Ablassöffnung 38 ist vorgesehen, um Fremdstoffe, die in den Grundkörper 12 eingetreten sind, nach außen abzuführen.
-
Verbindungslöcher 40, die im Wesentlichen zentral in der axialen Richtung ausgebildet sind, sind zusammen mit Paaren von Führungslöchern 42a, 42b, die an einer Endseite beziehungsweise der anderen Endseite des Grundkörpers 12 zentral um die Verbindungslöcher 40 vorgesehen sind, in den zweiten Aussparungen 26a, 26b ausgebildet.
-
Die Verbindungslöcher 40 erstrecken sich in einer senkrechten Richtung (der Richtung der Pfeile C und D in 4) zu der Richtung (der Richtung der Pfeile A und B), in welcher sich die zweiten Aussparungen 26a, 26b erstrecken, während die Führungslöcher 42a, 42b eine festgelegte Länge in der Erstreckungsrichtung der zweiten Aussparungen 26a, 26b aufweisen. Im Einzelnen sind die Verbindungslöcher 40 und die Führungslöcher 42a, 42b so geformt, dass sie senkrecht zueinander angeordnet sind.
-
Außerdem sind Paare von Führungsschienen 44a, 44b an beiden Seiten der Führungslöcher 42a, 42b in den zweiten Aussparungen 26a, 26b angebracht, so dass die Führungsschienen 44a, 44b von einander einen festgelegten Abstand aufweisen. Die Führungsschienen 44a, 44b sind in gerader linearer Form mit festgelegten Längen ausgebildet und an jeweiligen Innenwandflächen der zweiten Aussparungen 26a, 26b befestigt.
-
Die Spanneinheit 14 umfasst einen zylindrischen Grundkörperabschnitt 46, der in der Befestigungsöffnung 32 des Grundkörpers 12 angebracht ist, eine an einem oberen Teil des Hauptgrundkörperabschnitts 46 über eine Platte 48 und Bolzen 50 befestigte Kappe 52, und den Spannarm 16, welcher durch das Innere des Hauptgrundkörperabschnitts 46 und die Kappe 52 eingesetzt und durch eine Antriebskraft von dem Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 drehbar ist.
-
Außerdem wird die Spanneinheit 14 einschließlich der Platte 48, der Kappe 52 und des Hauptgrundkörperabschnitts 46 durch Einsetzen der mehreren Bolzen 50 durch Öffnungen der Platte 48, der Kappe 52 und des Hauptgrundkörperabschnitts 46 und Einschrauben der Bolzen 50 in die Bolzenlöcher 46 des Grundkörpers 12 an einem oberen Abschnitt des Grundkörpers 12 befestigt.
-
Ein erstes Armloch 54, durch welches der Klemmarm 16 eingesetzt ist, ist in der axialen Richtung in dem Hauptgrundkörperabschnitt 46 ausgebildet. Eine Verbindungswelle 56 ist senkrecht zu dem ersten Armloch 54 vorgesehen. Die Verbindungswelle 56 ist durch eine erste Verbindungsnut 58 des Klemmarms 16 in das Innere des ersten Armloches 54 eingesetzt.
-
Außerdem sind Ausschnitte (Ablassöffnungen) 59, die der ersten Aussparung 24 zugewandt sind, an einem unteren Abschnitt des Hauptgrundkörperabschnitts 46 vorgesehen, wobei das erste Armloch 54 durch die Ausschnitte 59, die einen im Wesentlichen recheckigen Querschnitt aufweisen, mit der Umgebung in Verbindung steht. Die Ausschnitte 59 sind paarweise vorgesehen und entlang einer geraden Linie positioniert, die zentral um das erste Armloch 54 angeordnet ist. Anders ausgedrückt sind die Ausschnitte 59 jeweils oberhalb der ersten Aussparung 24 angeordnet (vergleiche 4).
-
Außerdem ist eine rechteckige Abdeckung 60 an dem unteren Teil des Hauptgrundkörperabschnitts 46 zwischen der Öffnung 34 des Grundkörpers 12 und dem Hauptgrundkörperabschnitt 46 vorgesehen. Die Abdeckung 60 wird durch eine dünne Platte gebildet und ist an einer Position angeordnet, die der Öffnung 34 des Grundkörpers 12 zugewandt ist. Außerdem ist die Breite der Abdeckung 60 im Wesentlichen gleich der Breite der ersten Aussparung 24, so dass die Abdeckung 60 sich entlang der ersten Aussparung verschieben kann. Eine rechteckige Einsetzöffnung 62 ist in der Mitte der Abdeckung 60 ausgebildet, durch welche der Klemmarm 16 eingesetzt wird, wobei er außerdem durch die Öffnung 34 des Grundkörpers 12 eingesetzt wird.
-
Im Einzelnen wird der Spannarm 16 durch das Innere des Grundkörpers 12 und die Spanneinheit 14 eingesetzt, wobei er durch die Einsetzöffnung 62 der Abdeckung 60 hindurch tritt. Die Öffnungsfläche der Einsetzöffnung 62 ist kleiner als die Öffnungsfläche der Öffnung 34.
-
Die Kappe 52 besteht aus einem scheibenförmigen Basisabschnitt 64, der an dem Hauptgrundkörperabschnitt 46 angebracht ist, und einem zylindrischen Abschnitt 66, der um eine festgelegte Höhe von dem Basisabschnitt 64 vorsteht. Eine Schlitzöffnung 68, durch welche ein Abschnitt des Spannarms 16 nach außen exponiert werden kann, ist an einer Seitenfläche des zylindrischen Abschnitts 66 vorgesehen. Die Schlitzöffnung 68 ist an einer festgelegten Höhe von dem Basisabschnitt 64 in der axialen Richtung der Kappe 52 ausgebildet.
-
Außerdem ist der zylindrische Abschnitt 66 so geformt, dass sich sein Durchmesser in einer Richtung (der Richtung des Pfeils D) weg vom dem Basisabschnitt 64 allmählich verringert, wobei sein Ende eine kugelige Form aufweist. Wenn beispielsweise ein Automobilblech oder dergleichen gehalten wird, wird die Positionierung des zylindrischen Abschnitts 66 durchgeführt, indem der zylindrische Abschnitt 66 durch ein Loch oder eine Öffnung, die in dem Automobilblech vorgesehen ist, eingesetzt wird. Im Einzelnen erfüllt der zylindrische Abschnitt 66 der Spanneinheit 14 eine Positionierungsfunktion, um die Positionierung des Werkstücks W relativ zu der Spannvorrichtung 10 zu erreichen.
-
Der Spannarm 16 besteht aus einem Blockkörper mit einer festen Dicke und umfasst eine festgelegte Länge in der Längsrichtung. Eine Spindel 70 des Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 ist durch ein Ende des Spannarms 16 und außerdem in den Führungskörper 28 des Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 eingesetzt. Außerdem wird der Spannarm 16 mit dem Führungskörper 28 verriegelt (fest verbunden) indem die Spindel 70, die senkrecht zu der Längsrichtung des Spannarms 16 angeordnet ist, durch den Spannarm 16 und den Führungskörper 28 eingesetzt wird.
-
Andererseits ist eine Klaue 72, die in einem rechten Winkel zu der Längsrichtung des Spannarms 16 gebogen ist, an dem anderen Ende des Spannarms 16 vorgesehen. Die Klaue 72 kann das Werkstück W durch Drehen des Spannarmes 16 halten.
-
Außerdem ist die erste Verbindungsnut 58 in der Mitte des Spannarms 16 ausgebildet, so dass die Verbindungswelle 56 durch die erste Verbindungsnut 58 eingesetzt wird, wenn der Spannarm 16 durch das Innere des Hauptgrundkörperabschnitts 46 eingesetzt wird. Die erste Verbindungsnut 58 besteht aus einem ersten Nutenabschnitt 58a, der an der anderen Endseite des Spannarms 16 mit der Klaue 52 ausgebildet ist, und einem zweiten Nutenabschnitt 58b, der an der einen Endseite des Spannarms 16 ausgebildet ist. Der erste Nutenabschnitt 58a erstreckt sich um eine festgelegte Länge parallel zu der Längsrichtung des Spannarms 16, während der zweite Nutenabschnitt 58b um einen festgelegten Winkel von der Verbindung mit dem ersten Nutenabschnitt 58a zu einer Seitenfläche des Spannarms 16, welche den Arm 72 aufweist, geneigt ist. Mit anderen Worten ist der zweiten Nutenabschnitt 58b um einen festgelegten Winkel relativ zu der Erstreckungsrichtung des ersten Nutenabschnitts 58a geneigt und erstreckt sich zu der einen Endseite des Spannarms 16.
-
Der Zylinder 18 umfasst ein Zylinderrohr 74 mit rohrförmiger Gestalt und Boden, einen Kolben 76, der verschiebbar innerhalb des Zylinderrohres 74 angeordnet ist, eine mit einem Ende des Kolben 76 verbundene Kolbenstange 30 und eine Stangenabdeckung 78, die ein Ende des Zylinderrohres 74 verschließt und die Kolbenstange 30 trägt.
-
Das offene Ende des Zylinderrohres 74 ist mit dem Ende des Grundkörpers 12 verbunden, wobei in seinem Inneren ein Zylinderhohlraum 80 ausgebildet ist. Außerdem sind erste und zweite Anschlussöffnungen 82, 84, durch welche ein Druckfluid zugeführt und abgeführt wird, in einer Seitenfläche des Zylinderrohres 74 ausgebildet. Die Anschlussöffnungen 82, 84 weisen voneinander einen festgelegten Abstand in der axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) des Zylinderrohres 74 auf. Die ersten und zweiten Anschlussöffnungen 82, 84 kommunizieren über Verbindungsdurchgänge mit dem Zylinderhohlraum 80. Das bedeutet, dass Druckfluid, welches den ersten und zweiten Anschlussöffnungen 82, 84 zugeführt wird, durch die Verbindungsdurchgänge in das Innere des Zylinderhohlraumes 80 eingeführt wird.
-
Der Kolben 76 ist entlang des Zylinderhohlraums 80 verschiebbar, wobei eine Kolbendichtung 86 und ein Magnet 88 in Ringnuten an der äußeren Umfangfläche des Kolbens 76 angebracht sind. Außerdem tritt eine Öffnung durch die Mitte des Kolbens 76, wobei ein Ende der länglichen Kolbenstange 30 durch die Öffnung eingesetzt und mit dem Kolben 76 verbunden ist.
-
Die Kolbenstange 30 erstreckt sich über eine festgelegte Länge zu der offenen Endseite des Zylinderrohres 74 und wird durch die Stangenöffnung 90 der Stangenabdeckung 78 eingesetzt und gehalten, während das andere Ende der Kolbenstange 30 als ein vorderes Ende dient, das in die Durchgangsöffnung des Grundkörpers 12 eingesetzt wird. Eine ringförmige Stangendichtung 92 ist in der Stangenöffnung 90 angebracht, so dass die Luftdichtigkeit des Zylinderhohlraums 80 gewährleistet wird, indem die Stangendichtung 76 in Gleitkontakt mit der äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 30 tritt.
-
Außerdem ist eine Verbindungsöffnung 64, die in einer Richtung senkrecht zur der Achse der Kolbenstange 30 hindurchtritt, in dem anderen Ende der Kolbenstange 30 ausgebildet. Durch die Verbindungsöffnung 64 wird eine Walzenachse 96b, die einen Teil des Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 bildet, eingesetzt. Als Folge hiervon werden der Führungskörper 28 des Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 und die Kolbenstange 30 miteinander verbunden, und der Führungskörper 28 wird bei Verschiebung der Kolbenstange 30 gemeinsam mit der Kolbenstange 30 verschoben.
-
Der Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 umfasst den Führungskörper 28, der in der Durchgangsöffnung 22 des Grundkörpers 12 angeordnet ist und eine blockartige Form aufweist, zwei Paare von Drehwalzen 98a, 98b, die drehend an beiden Seitenflächen des Führungskörpers 28 gehalten werden, eine Spindel 70, die durch zweite Verbindungsnuten 100 des Führungskörpers 28 eingesetzt ist und den Spannarm 16 drehbar hält, und vier Paare von Führungsschienen 44a, 44b, die an beiden Seitenflächen des Grundkörpers 12 angeordnet sind, um die Walzen 98a, 98b in den axialen Richtungen (den Richtungen der Pfeile A und B) des Grundkörpers 12 zu führen.
-
Der Führungskörper 28 weist eine im Querschnitt im Wesentlichen rechteckige Form mit einem Paar gekrümmter Oberflächen auf. An seinem einen Ende ist eine Verbindungsöffnung 102 ausgebildet, die dem Zylinder 18 zugewandt ist. Die Kolbenstange 30 des Zylinders 18 ist in das Innere der Verbindungsöffnung 102 eingesetzt. Wenn der Führungskörper 28 in die Durchgangsöffnung 22 des Grundkörpers 12 eingesetzt ist, ist außerdem das Paar gekrümmter Oberflächen in Gleitkontakt mit inneren Wandflächen der Durchgangsöffnung 22 angeordnet und wird in der axialen Richtung des Grundkörpers 12 geführt, wobei die gekrümmten Flächen an oberen und unteren Seiten des Grundkörpers 12 angeordnet sind.
-
Außerdem ist eine zweite Armöffnung 104, die in einer vertikalen Richtung (der Richtung der Pfeile C und D) senkrecht zu der axialen Richtung durchtritt, in einem mittleren Bereich des Führungskörpers 28 ausgebildet. Das eine Ende des Spannarms 16 ist in die zweite Armöffnung 104 eingesetzt. Im Einzelnen ist die zweite Armöffnung 104 so angeordnet, dass sie der Öffnung 34 zugewandt ist, wenn der Führungskörper 28 innerhalb des Grundkörpers 12 positioniert ist (vergleiche 4).
-
Andererseits sind beide Seitenflächen des Führungskörpers 28 im Gegensatz zu dem Paar gekrümmter Flächen flach ausgebildet. Außerdem weisen sie jeweilige zweite Verbindungsnuten 100 auf, die entlang der zweiten Armöffnung 104 durchtreten. Die zweiten Verbindungsnuten 100 weisen jeweils die gleiche Form an einer Seitenfläche und der anderen Seitenfläche des Führungskörpers 28 auf. Die Spindel 70, die durch das eine Ende des Spannarms 16 eingesetzt ist, wird jeweils durch die zweiten Verbindungsnuten 100 eingesetzt.
-
Jede der zweiten Verbindungsnuten 100 umfasst einen ersten Nutenabschnitt 100a, der an einer Endseite des Führungskörpers 28, welche die Verbindungsöffnung 104 umfasst, ausgebildet ist, und einen zweiten Nutenabschnitt (geneigten Abschnitt) 100b, der mit dem ersten Nutenabschnitt 100a verbunden ist und sich zu der anderen Endseite des Führungskörpers 28 erstreckt. Im Einzelnen ist die Spindel 70 so vorgesehen, dass sie sich entlang des ersten Nutenabschnitts 100a und des zweiten Nutenabschnitts 100b der zweiten Verbindungsnut 100 verschieben kann.
-
Der erste Nutenabschnitt 100a ist im Wesentlichen parallel zu der Achse des Führungskörpers 28 ausgebildet, während der zweite Nutenabschnitt 100b etwas gegenüber der Achse des Führungskörpers 28 nach unten geneigt ist.
-
Die Drehwalzen 98a, 98b werden über ein Paar von Walzenachsen 96a, 96b drehbar gehalten, die an dem einen beziehungsweise dem anderen Ende des Führungskörpers 28 vorgesehen sind. Die Drehwalzen 98a, 98b weisen einen festgelegten Abstand von beiden Seitenflächen des Führungskörpers 28 auf. Im Einzelnen sind die Drehwalzen 98a,98b an beiden Enden der Walzenachsen 96a, 96b angeordnet. Sie sind außerdem paarweise an dem einen Ende beziehungsweise dem anderen Ende des Führungskörpers 28 vorgesehen.
-
Außerdem ist eine der Walzenachsen 96a, 96b, die an einem Ende des Führungskörpers 28 vorgesehen sind, durch das Innere der Verbindungsöffnung 102 und auch durch die Verbindungsöffnung 94 der Kolbenstange 30 eingesetzt. Aus diesem Grunde werden der Führungskörper 28 und die Kolbenstange 30 miteinander verbunden, wodurch der Führungskörper 28 durch den Antrieb des Zylinders 18 einschließlich dessen Kolbenstange 30 in den axialen Richtungen (den Richtungen der Pfeile A und B) verschiebbar ist.
-
Wenn der Führungskörper 28 in der Durchgangsöffnung 22 des Grundkörpers 12 angeordnet ist, sind außerdem die Walzenachsen 96a, 96b durch die Führungsöffnungen 42a beziehungsweise 42b des Grundkörpers 12 eingesetzt und stehen nach außen vor. Die Drehwalzen 98a, 98b sind zur Drehung an den jeweiligen Enden angebracht. Die Walzen 98a, 98b sind jeweils zwischen den Paar von Führungsschienen 44a, 44b angeordnet, so dass dann, wenn der Führungskörper 28 in der axialen Richtung verschoben wird, die Walzen 98a, 98b sich entlang der Führungsschienen 44a, 44b bewegen, wobei sie sich drehen. Das bedeutet, dass die Verschiebung des Führungskörpers 28 in der axialen Richtung durch die Walzen 98a, 98b und die Führungsschienen 44a, 44b geführt wird.
-
Die Spannvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Als nächstes werden ihre Funktions- und Wirkungsweise erläutert.
-
Zunächst wird die Spannvorrichtung 10 an einer festgelegten Position über einen nicht dargestellten Befestigungsmechanismus angebracht, wobei nicht dargestellte Rohrleitungen oder dergleichen, die mit einer Druckfluidzufuhrquelle verbunden sind, an die ersten und zweiten Anschlüsse 82, 84 angeschlossen werden. In den 1, 2 und 4 ist die Spannvorrichtung 10 in einem Spannzustand dargestellt, während die 7 die Spannvorrichtung 10 in einem nicht gespannten Zustand zeigt. Nachfolgend wird der nicht gespannte Zustand als Ursprungszustand angesehen.
-
In dem in 7 gezeigten Ursprungszustand der Spannvorrichtung 10 wird der ersten Anschlussöffnung 32 von einer nicht dargestellten Druckfluidzufuhrquelle ein Druckfluid zugeführt. Das Druckfluid wird in den Zylinderhohlraum 80 eingespeist. In diesem Fall wird der zweite Anschluss 84 in einen Zustand versetzt, in dem er zur Umgebung offen ist. Durch die Wirkung des in den Zylinderhohlraum 80 eingeführten Druckfluides wird der Kolben 76 in einer Richtung (der Richtung des Pfeils A) weg von dem Grundkörper 12 gepresst und entlang des Zylinderhohlraums 80 verschoben (vergleiche 4). Außerdem wird der Führungskörper 28 zusammen mit dem Kolben 76 und der Kolbenstange 30 verschoben. Der Führungskörper 28 wird unter Führung durch die Drehwalzen 98a, 98b an den Führungsschienen 44a, 44b zu der Seite des Zylinders 18 (in der Richtung des Pfeils A) verschoben. In diesem Fall werden die Walzen 98a, 98b verschoben, wobei sie sich zwischen dem Paar von Führungsschienen 44a, 44b drehen.
-
Durch Verschiebung des Führungskörpers 28 entlang der Durchgangsöffnung 22 des Grundkörpers 12 bewegt sich außerdem die Spindel 70, die durch die zweiten Verbindungsnuten 100 eingesetzt ist, von dem ersten Nutenabschnitt 100a zu dem zweiten Nutenabschnitt 100b und wird allmählich entlang der zweiten Verbindungsnuten 100 nach unten (in der Richtung des Pfeils C) gepresst. Da die Spindel 70 durch die Verbindungsöffnung 40 des Grundkörpers 12 eingesetzt ist, wird in diesem Fall die Spindel 70 nicht in der axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) des Grundkörpers 12 sondern lediglich in einer vertikalen Richtung (der Richtung der Pfeile C und D) verschoben.
-
Als Folge hiervon wird der Spannarm 16, in dem die Spindel 70 axial gehalten ist, in seiner Gesamtheit in den ersten und zweiten Armlöchern 54, 104 nach unten (in der Richtung des Pfeils C) verschoben, und die Verbindungswelle 56, die durch den mittleren Abschnitt des Spannarms 16 eingesetzt ist, dreht sich von dem zweiten Nutenabschnitt 58b zu dem ersten Nutenabschnitt 58a der ersten Verbindungsnut 58. Gemeinsam hiermit wird der Spannarm 16 entgegen dem Uhrzeigersinn (in der Richtung des Pfeils F) um einen festgelegten Winkel um die eine Endseite des Spannarms 16, in welchem die Spindel 70 axial gehalten ist, gedreht. Im Einzelnen wird der Spannarm 16 entgegen dem Uhrzeigersinn (in der Richtung des Pfeils F) drehend um die Spindel 70 verschoben (verschwenkt), wobei der Spannarm 16 nach unten verschoben wird.
-
Durch Anlage der Klaue 72, die an dem anderen Ende des Spannarms 16 vorgesehen ist, an der oberen Fläche des Werkstücks W wird außerdem das Werkstück W zwischen der Klaue 72 und der Platte 48 gehalten (vergleiche 4).
-
Wenn der Spannarm 16 gedreht und das Werkstück W gehalten wird, wird außerdem mit der Verschiebung des Führungskörpers 28 die Spindel 70 allmählich nach unten gezogen, weil der zweite Nutenabschnitt 100b der zweiten Verbindungsnut 100 so ausgebildet ist, dass er etwas relativ zu der Achse des Führungsköpers 28 nach unten geneigt ist. Dies erfolgt, obwohl vorgesehen ist, dass die Spindel 70 durch die Verschiebung des Führungskörpers 28 entlang der zweiten Verbindungsnut 100 nach unten (in der Richtung des Pfeils C) verschoben wird.
-
Aus diesem Grunde wird auch der Spannarm 16, der die Spindel 70 trägt, allmählich nach unten (in der Richtung des Pfeils C) gezogen. Da der Spannarm 16 so gedreht wird, dass sich die Klaue 72 des Spannarms 16 sogar noch weiter zu der Seite des Werkstücks W vorwärts bewegt, kann das Werkstück W noch zuverlässiger und mit größerer Kraft gehalten werden. Somit dient der zweite Nutenabschnitt 100b der zweiten Verbindungsnut 100 als ein Schuberhöhungsmechanismus, der in der Lage ist, die Kraft, mit welcher das Werkstück W durch den Spannarm 16 gehalten wird, zu erhöhen.
-
Wie in 8 gezeigt ist, kann im Einzelnen die Schubkraft F1 (Verschiebungskraft) von dem Zylinder 18, die auf den Führungskörper 28 ausgeübt wird, und die Spannkraft F2 durch den Spannarm 16 durch Vektoren dargestellt werden, wie sie in der Zeichnung gezeigt ist. Durch den oben beschriebenen Schubkrafterhöhungsmechanismus wird insbesondere die Schubkraft F1 von dem Zylinder 18 in der axialen Richtung des Zylinders 18 aufgebracht, während die Spannkraft F2 durch den Spannarm 16 in einer vertikal nach unten gerichteten Richtung senkrecht zu der axialen Richtung aufgebracht wird. Mit der Erhöhung der Schubkraft F1 von dem Zylinder 18 kann außerdem die Spannkraft F2 durch den Spannarm 16 auf das Werkstück W erhöht werden.
-
Da zu dieser Zeit die Abdeckung 60, durch welche der Spannarm 16 eingesetzt ist, gleichzeitig mit der Drehbewegung des Spannarms 16 entlang der ersten Aussparung 24 verschoben wird, wird außerdem die Öffnung 34 des Grundkörpers 12, die durch die Abdeckung 60 abgedeckt wird, als Folge der Drehbewegung des Spannarms 16 nicht geöffnet oder deblockiert und verbleibt auch während Zeiten, in denen der Spannarm 16 bewegt wird, kontinuierlich geschlossen und blockiert.
-
Wenn ausgehend von dem ursprünglichen geklemmten Zustand durch den Spannarm 16, der in 9 A gezeigt ist, wie in 9 B gezeigt der Führungskörper 28 weiter in der Richtung des Pfeils A verschoben wird, so dass die Spindel 70 zu dem Ende des zweiten Nutenabschnitts 100b in der zweiten Verbindungsnut 100 verschoben wird, wird außerdem der Spannarm 16 weiter nach unten verschoben, um eine feste Spannkraft zu erreichen. Auf diese Weise kann das Werkstück W in einem Spannbereich zwischen dem ursprünglichen Spannzustand gemäß 9 A bis zu dem in 9 B gezeigten maximalen Spannzustand gehalten werden. Auch in dem Fall, dass die Dicke des Werkstücks W variiert, kann somit auf eine solche Variation einfach reagiert werden.
-
Andererseits wird in dem Fall, dass ein Umschalten aus dem geklemmten Zustand des Werkstücks W gemäß 4 in einen ungeklemmten Zustand durch das Umschalten eines nicht dargestellten Wechselventils erfolgt, die Zufuhr des Druckfluides zu dem ersten Anschluss 82 unterbrochen. Durch Zufuhr des Druckfluides zu dem zweiten Anschluss 84 wird der Kolben 76 zu der Seite des Grundkörpers 12 (in der Richtung des Pfeils B) verschoben. In diesem Fall wird der erste Anschluss 82 in einen Zustand versetzt, in dem er zur Atmosphäre offen ist. Durch Verschiebung des Kolbens 76 und der Kolbenstange 30 zu der Seite des Grundkörpers 12 wird außerdem die durch den Führungskörper 28 eingesetzte Spindel 70 von dem zweiten Nutenabschnitt 100b zu dem ersten Nutenabschnitt 100a der zweiten Verbindungsnut 100 bewegt. Gemeinsam hiermit wird der Spannarm 16 zusammen mit der Spindel 70 entlang der ersten und zweiten Armlöcher 54, 104 nach oben (in der Richtung des Pfeils D) verschoben.
-
Hierbei wird der Spannarm 16 durch den Eingriff mit der Verbindungswelle 56, die durch die erste Verbindungsnut 58 eingesetzt ist, allmählich im Uhrzeigersinn (in der Richtung des Pfeils E) um die Spindel 70 gedreht.
-
Als Folge hiervon entfernt sich die Klaue 72, die an dem anderen Ende des Spannarms 16 vorgesehen ist, allmählich von dem Werkstück W, und der durch die Klaue 72 geklemmte Zustand des Werkstücks W wird freigegeben, um den ungeklemmten Zustand zu erreichen.
-
Auf diese Weise wird bei der ersten Ausführungsform die Spindel 70, die das Ende des Spannarms 16 trägt, durch die zweiten Verbindungsnuten 100 des Führungskörpers 28 eingesetzt. Außerdem besteht die zweite Verbindungsnut 100 aus einem ersten Nutenabschnitt 100a, der im Wesentlichen parallel zu der Achse des Führungskörpers 28 verläuft, und einem zweiten Nutenabschnitt 100b, der gegenüber der Achse des Führungskörpers 28 nach unten geneigt ist. Außerdem wird die Spindel 70 durch die Verschiebung des Führungskörpers 28, welcher durch den Zylinder 18 verschoben wird, entlang der zweiten Verbindungsnut 100 nach oben und nach unten verschoben. Gleichzeitig wird der Spannarm 16 durch die Verbindungswelle 56, welche durch die erste Verbindungsnut 58 eingesetzt ist, um einen festgelegten Winkel gedreht, wodurch die geklemmten und ungeklemmten Zustände erhalten werden.
-
Da der zweite Nutenabschnitt 100b der zweiten Verbindungsnut 100 gegenüber der Achse des Führungskörpers 28 nach unten geneigt ist, wenn die Spindel 70 mit dem zweiten Nutenabschnitt 100b in Eingriff tritt, wird zu dieser Zeit die Spindel 70 allmählich nach unten gezogen, woraufhin der Spannarm 16 zu der Seite des Werkstücks W gedreht werden kann. Da in dem geklemmten Zustand die Klaue 72 des Spannarms 16 weiter zu dem Werkstück W gepresst werden kann, kann somit das Werkstück W zuverlässiger und mit größerer Kraft gehalten werden. Somit kann die Schubkraft des Spannarms 16 erhöht werden, während das Werkstück W gehalten wird.
-
Anders ausgedrückt kann auch in dem Fall, dass die Dicke der Werkstücke W variiert, die Oberfläche des Werkstücks W zuverlässig und passend durch die Klaue 72 des Spannarms 16 gepresst werden. Das Werkstück W kann zwischen der Klaue 72 des Spannarms 16 und der Platte 48 gehalten werden.
-
Wie in den 10 A und 10 B gezeigt ist, kann durch Einstellen der Länge des zweiten Nutenabschnitts 100b in der zweiten Verbindungsnut 100 der Haltebereich (Klemmbereich) des Werkstücks W während des Spannvorgangs des Spannarmes 16 frei eingestellt werden. Durch Einstellen der Länge des zweiten Nutenabschnitts 100b auf einen längeren Wert kann insbesondere der Haltebereich der maximalen Spannkraft durch den Spannarm 16 erhöht werden (vergleiche 10 B).
-
Im Einzelnen kann das Werkstück W in einem Klemmbereich zwischen dem ursprünglichen Klemmzustand durch den Spannarm 16, der in 10 A gezeigt ist, bis zu dem in 10 B gezeigten Klemmzustand gehalten werden. Da der Klemmbereich einfach vergrößert werden kann, indem für den zweiten Nutenabschnitt 100b eine größere Länge gewählt wird, kann auch in dem Fall einer variierenden Breite des Werkstücks W ein größerer Toleranzbereich erreicht werden.
-
Außerdem ist die Abdeckung 60 über der Öffnung 34 des Grundkörpers 12 vorgesehen, und der Spannarm 16 ist durch die Einsetzöffnung 62 eingesetzt, wobei die Abdeckung 60 entlang der ersten Aussparung 24 des Grundkörpers12 verschiebbar ist. Dementsprechend kann beispielsweise in dem Fall, dass die Spannvorrichtung 10 bei einer Schweißlinie oder dergleichen für Automobile eingesetzt wird, das Eintreten von Fremdobjekten, wie Schweißspritzern oder dergleichen, in das Innere des Grundkörpers 12 verhindert werden. In dem unwahrscheinlichen Fall, dass spritzende Fremdstoffe in den Grundkörper 12 eintreten, können außerdem diese Fremdobjekte über die Abfuhröffnung 38, die sich in dem unteren Abschnitt des Grundkörpers 12 öffnet, nach außen abgegeben werden.
-
Als Folge hiervon kann der Eintritt von Fremdstoffen in das Innere des Grundkörpers 12, der den Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 enthält, verhindert werden. Auch in dem Fall, dass diese Stoffe dennoch in den Grundkörper 12 eintreten, wird außerdem der funktionsgemäße Betrieb des Spannarmes 16 und des Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 nicht eingeschränkt, da die Fremdstoffe einfach nach außen abgeführt werden können. Somit kann die Spannvorrichtung 10 gleichmäßig betrieben werden. Außerdem kann die Wartung der Spannvorrichtung vereinfacht und verbessert werden.
-
Als nächstes wird eine Spannvorrichtung 150 gemäß einer zweiten Ausführungsform anhand der 11 und 12 erläutert. Diejenigen Aufbauelemente, die die gleichen sind wie die bei der Spannvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform, werden mit gleichen Bezugszeichen versehen. Insoweit wird auf die obige Beschreibung verwiesen.
-
Die Spannvorrichtung 150 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Spannvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend, dass die Spannvorrichtung 150 anstelle des Zylinders 18 (vergleiche 4), der durch die Zufuhr eines Druckfluides eine Drehung des Spannarms 16 ermöglicht, einen Betätigungsabschnitt 152 aufweist, der manuell eine Drehbewegung des Spannarms 16 ermöglicht. Der gehaltene Zustand des Werkstücks W kann durch manuelle Betätigung des Betätigungsabschnitts 152 durch einen Benutzer geschaltet werden.
-
Bei der Spannvorrichtung 150, wie sie in den 11 und 12 gezeigt ist, ist der Betätigungsabschnitt 152 mit einem Ende des Grundkörpers 12 verbunden. Der Betätigungsabschnitt 152 umfasst ein Gehäuse 154, das mit dem Grundkörper 12 verbunden ist, eine Verbindungsstange (Verschiebungsstange) 156, die mit dem Führungskörper 28 des Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 verbunden ist, einen Verbindungsarm 158, der schwenkbar an dem Gehäuse 154 gehalten ist, und einen Betätigungshebel (Handgriff) 160, der mit dem Verbindungsarm 158 und der Verbindungsstange 156 verbunden ist und der in der Lage ist, durch einen Benutzer manuell betätigt zu werden.
-
Die Verbindungsstange 156 ist verschiebbar durch das Innere des Gehäuses 154 eingesetzt und wird in axialer Richtung des Grundkörpers 12 und des Gehäuses 154 verschoben. Ein Ende der Verbindungsstange 156 ist mit einem Ende des Führungskörpers 28 über eine Walzenachse 96b verbunden, welche durch die Verbindungsöffnung 162 eingesetzt ist. Das andere Ende der Verbindungsstange 156 wird axial über eine Verbindungswelle 164 an einem Ende des Betätigungshebels 160 gehalten.
-
Der Verbindungsarm 158 ist an einem Ende des Gehäuses 154 vorgesehen, wobei ein Ende des Verbindungsarms 158 schwenkbar von einer Haltewelle 166 gehalten wird. Eine Verbindungswelle 168 wird axial an dem anderen Ende des Verbindungsarmes 158 gehalten und ist drehbar, indem sie durch eine längliche Verbindungsöffnung 170, die in einem mittleren Abschnitt des Betätigungshebels 160 ausgebildet ist, eingesetzt wird.
-
Der Betätigungshebel 160 weist eine festgelegte Länge auf, wobei ein Ende des Betätigungshebels 160 schwenkbar an dem anderen Ende der Verbindungsstange 156 gehalten wird. Ein kugelförmiges Greifelement 172, das von dem Benutzer einfach ergriffen werden kann, ist an dem anderen Ende des Betätigungshebels 160 vorgesehen.
-
Als nächstes wird die Betriebsweise der Spannvorrichtung 150 mit dem oben beschriebenen Betätigungsabschnitt 156 kurz erläutert.
-
Zunächst ist in einem ungeklemmten Zustand des Werkstücks W, wie er in 11 dargestellt ist, der Betätigungshebel 160 des Betätigungsabschnitts 152 in einem Zustand, in dem er um die Verbindungswelle 164 um einen festgelegten Winkel in einer Richtung weg von dem Körper 12 (in der Richtung des Pfeils E) geneigt ist. In dem Fall, dass das Werkstück W geklemmt werden soll, ergreift ein Benutzer (nicht dargestellt) das Greifelement 172 und dreht den Betätigungshebel 160 zu der Seite des Grundkörpers 12 (in der Richtung des Pfeils F).
-
Dementsprechend wird mit der Drehbewegung des Betätigungshebels 160 die andere Endseite des Verbindungsarmes 158 um die Haltewelle 166 zu der Seite des Grundkörpers 12 verschwenkt, und die Verbindungsstange 156, die mit einem Ende des Betätigungshebels 160 verbunden ist, wird in einer Richtung (der Richtung des Pfeils A) weg von dem Grundkörper 12 gezogen. Zu dieser Zeit bewegt sich die Verbindungswelle 168 entlang der Verbindungsöffnung 170 des Betätigungshebels 160. Als Folge hiervon wird der Führungskörper 28 zusammen mit der Verbindungsstange 156 entlang des Grundkörpers 12 verschoben, und die Spindel 70, die durch die zweiten Verbindungsnuten 100 eingesetzt ist, wird nach unten (in der Richtung des Pfeils C) gepresst. Durch die Abwärtsbewegung des Spannarms 16 wird hierbei die Klaue 72 entgegen dem Uhrzeigersinn um einen festgelegten Winkel gedreht, so dass sie dem Werkstück W zugewandt ist. Als Folge hiervon schlägt die Klaue 72 des Spannarms 16 an der oberen Fläche des Werkstücks W an, wodurch ein geklemmter Zustand (vergleiche 12) erhalten wird, in welchem das Werkstück W geklemmt und zwischen der Klaue 72 und der Platte 48 gehalten wird.
-
In dem in 12 gezeigten Zustand ergreift andererseits in dem Fall, dass der ungeklemmte Zustand wieder hergestellt wird, der Benutzer (nicht dargestellt) den Betätigungshebel 160. Durch Drehen des Betätigungshebels 160 in einer Richtung weg von dem Grundkörper 12 (in der Richtung des Pfeils E) um die Verbindungswelle 164 wird die Verbindungsstange 156 so verschoben, dass sie nach innen zu der Seite des Grundkörpers 12 gepresst wird. Aus diesem Grunde wird der mit der Verbindungsstange 156 verbundene Führungskörper 28 in einer Richtung weg von dem Betätigungsabschnitt 152 in der axialen Richtung verschoben. Als Folge hiervon wird die Spindel 70, die durch die zweiten Verbindungsnuten 100 eingesetzt ist, nach oben (in der Richtung des Pfeils D) verschoben. Durch Aufwärtsverschieben des Spannarmes 16 wird hierbei der Spannarm 16 um einen festgelegten Winkel im Uhrzeigersinn gedreht, so dass sich die Klaue 72 von dem Werkstück W wegbewegt. Dadurch wird der durch die Klaue 72 des Spannarmes 16 geklemmte Zustand des Werkstücks W freigegeben und der ungeklemmte Zustand erreicht.
-
Auf die oben beschriebene Weise ist bei der zweiten Ausführungsform anstelle des bei der ersten Ausführungsform verwendeten Zylinders 18 ein Betätigungsabschnitt 152 vorgesehen, der durch manuelle Betätigung eines Benutzers betreibbar ist. Der durch den Spannarm 16 geklemmte Zustand des Werkstücks W kann durch Betätigung des Betätigungsabschnitts 152 umgeschaltet werden. Aus diesem Grunde ist es nicht notwendig, die Druckfluidzufuhrquelle oder Leitungen für die Zufuhr des Druckfluides vorzusehen. Die geklemmten und ungeklemmten Zustände des Werkstücks W können auf einfache Weise mit einer einfachen Struktur geschaltet werden. Da der Betätigungsabschnitt 152 einen einfacheren Aufbau aufweist als der Zylinder 18, kann die Zahl der Teile reduziert werden. Hierdurch lassen sich die Herstellkosten und die Zahl der Montageschritte verringern.