DE112007001871T5

DE112007001871T5 - Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE112007001871T5
Application number: DE112007001871T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Itami Kuroda; Yuko Toyota Kamata
Original assignee: Toyota Motor Corp; Pascal Engineering Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Pascal Engineering Corp
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2009-06-18
Also published as: WO2008018536A1; CN101500747A; KR20090046895A; JPWO2008018536A1; US20100170081A1

Abstract

Spannvorrichtung, aufweisend:
einen ersten Spannkopf (4), der beweglich, aber in einer Bewegung in einer senkrechten Richtung, das heißt in rechten Winkeln zu einer Bewegungsrichtung, eingeschränkt ist, und als eine Referenzseite dient,
einen zweiten Spannkopf (5), der in einer Richtung, in der er sich dem ersten Spannkopf (4) annähert und in einer Richtung, in der er sich davon entfernt, beweglich ist, der in der Lage ist, ein Werkstück (6) einzuspannen, das zwischen dem ersten und dem zweiten Spannkopf (4, 5) angeordnet ist, und der in der senkrechten Richtung schwenkbar ist, und
eine Antriebseinheit, die den ersten und zweiten Spannkopf (4, 5) antreibt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung, insbesondere auf eine Spannvorrichtung, die ein Werkstück von beiden Seiten einspannen kann.
GRUNDLAGEN
Es ist herkömmlicherweise eine Vorrichtung bekannt, die ein Werkstück in einem gespannten Zustand tragen kann und/oder ein Werkstück in einem gespannten Zustand bearbeitet. Zum Beispiel offenbart die Japanische Patentveröffentlichung Nr. 1-16598 eine Werkstückspannvorrichtung für eine Reibschweißmaschine. Die Japanische Patentveröffentlichung Nr. 6-61564 offenbart eine in einer Endbearbeitungsmaschine eingesetzte Spannvorrichtung. Die Japanische Patentveröffentlichung Nr. 8-39386 offenbart ein Portalladegerät zum Halten und Tragen eines Werkstücks auf einer Drehmaschine.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
AUFGABENSTELLUNG

Patentdokument 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 1-16598
Patentdokument 2: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 6-31564
Patentdokument 3: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 8-39386

In der durch die vorgenannte Japanische Patentveröffentlichung Nr. 1-16598 offenbarten Spannvorrichtung sind zwei gegenüberstellbare Gleiter 68 und 70 in einer verschiebbaren Weise auf einem Kopf 66 angeordnet. Klauen 72 und 74 sind auf jeder gegenüberstellbaren Seite der Gleiter 68 und 70 angebracht. Ein Werkstück 102 wird durch Zusammendrücken des Werkstücks 102 mit einer Klaue 72, während die andere Klaue 74 an einem Zentrierpunkt festgehalten wird, gespannt.
Jedoch kann die in der vorgenannten Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 1-16598 offenbarte Spannvorrichtung nicht beide Klauen 72 und 74 in einer schwenkbaren Weise bewegt aufweisen. Ein Spalt wird zwischen dem Werkstück 102 und den Klauen 72, 74 während des Spannvorgangs des Werkstücks 102 erzeugt, so dass sich der Kontaktbereich der Klauen 72 und 74 bezüglich des Werkstücks 102 verringern kann. In einem solchen Fall gibt es das Problem, dass das Werkstück 102 nicht sicher durch die Klauen 72 und 74 gespannt werden kann.
Die in der vorgenannten Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-31564 offenbarte Spannvorrichtung enthält Spannklauen 13c und 14c, die angetrieben werden, um einen Rundstahlstab W einzuspannen. Da beide Spannklauen 13c und 14c nicht in einer schwenkbaren Weise in dieser Vorrichtung bewegt werden können, gibt es wie in der vorgenannten Werkstückspannvorrichtung das Problem, dass der Rundstahlstab W nicht sicher durch die Spannklauen 13c und 14c gespannt werden kann.
Das in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 8-39386 offenbarte Portalladegerät enthält eine Laderklaue 9, die in Bezug auf einen Führungsarm 8 verschiebbar ist. Die Laderklaue 9 glei tet in dem Greifvorgang eines Werkstücks. Daher kann im Vergleich zu der vorgenannten Werkstückvorrichtung ein Kontaktbereich zwischen der Laderklaue 9 und dem Werkstück gesichert werden.
Jedoch hat der in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 8-39386 offenbarte Portallader den Nachteil, dass das Werkstück an einer Seite, die von einer vorbestimmten Seite abweicht, gegriffen werden kann, da beide der Laderklauen 9 während des Spannvorgangs eines Werkstücks schwenken. Und zwar gibt es das Problem, dass die Genauigkeit der Spannposition des Werkstücks herabgesetzt wird.
In Hinsicht auf das Vorangegangene ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung, die ein Werkstück sicher einspannen kann, bereitzustellen, während eine Verschlechterung der Genauigkeit der Spannposition des Werkstücks vermieden wird.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABENSTELLUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Spannvorrichtung einen ersten Spannkopf, der beweglich, aber in einer Bewegung in einer senkrechten Richtung, das heißt in rechten Winkeln zur Bewegungsrichtung, eingeschränkt ist, und als eine Referenzseite dient; einen zweiten Spannkopf, der in einer Richtung in der er sich dem ersten Spannkopf annähert und einer Richtung in der er sich davon entfernt, bewegbar ist, der in der Lage ist, ein Werkstück, das zwischen dem ersten Spannkopf und dem zweiten Spannkopf angeordnet ist, festzuhalten, und in der senkrechten Richtung schwenkbar ist; und eine Antriebseinheit zum Antrieb des ersten und zweiten Spannkopfs.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Spannvorrichtung einen ersten Spannkopf, der beweglich, aber in einer Bewegung in einer senkrechten Richtung, das heißt in rechten Winkeln zur Bewegungsrichtung, eingeschränkt ist, und als eine Referenzseite dient; einen zweiten Spannkopf, der in einer Richtung in der er sich dem ersten Spannkopf annähert und einer Richtung in der er sich davon entfernt, bewegbar ist, der in der Lage ist, ein Werkstück, das zwischen dem ersten Spannkopf und dem zweiten Spannkopf angeordnet ist, festzuhalten, und in der senkrechten Richtung verschiebbar ist; und eine Antriebseinheit, die den ersten und zweiten Spannkopf antreibt.
Die Spannvorrichtung enthält vorzugsweise einen Verdrehungsunterdrückungsmechanismus für den ersten Spannkopf. Darüber hinaus kann die Spannvorrichtung einen Positionseinstellungsmechanismus enthalten, der die Position des ersten Spannkopfs in der Bewegungsrichtung, (z. B. die ursprüngliche Referenzposition oder eine wiederkehrende Referenzposition) einstellen kann.
Die Antriebseinheit enthält ein erstes Halteelement das den ersten Spannkopf hält, ein zweites Halteelement, das den zweiten Spannkopf hält, einen ersten und einen zweiten Kraftübertragungsmechanismus, die Kraft an das erste und zweite Halteelement übertragen, und eine unterhalb des ersten und zweiten Kraftübertragungsmechanismus angeordnete Energieversorgungseinheit, die in der Lage ist, den ersten und zweiten Kraftübertragungsmechanismus mit Energie zu versorgen. Der erste und zweite Kraftübertragungsmechanismus unterscheiden sich im Aufbau.
Der erste Kraftübertragungsmechanismus kann ein erstes Kraftübertragungselement, das einen Abschnitt des ersten Halteelements aufnimmt, enthalten und mit dem ersten Halteelement in der Bewegungsrichtung des ersten Spannkopfs im Eingriff sein, um Kraft an das erste Halteelement zu übertragen. In diesem Fall ist vorzugsweise zwischen dem ersten Kraftübertragungselement und dem ersten Halteelement ein Spalt vorgesehen. Weiterhin kann die Kraftversorgungseinheit ein bewegliches Element, das in einem Gehäuse angeordnet ist, enthalten. Der zweite Kraftübertragungsmechanismus kann ein zweites Kraftübertragungselement, das drehbar in dem Gehäuse vorgesehen ist, enthalten, und ein Ende des beweglichen Elements mit dem zweiten Halteelement verbinden, so dass das bewegliche Element und das zweite Halteelement in entgegen gesetzte Richtungen beweglich sind. In diesem Fall kann ein Eingriffsabschnitt, der mit dem ersten Kraftübertragungselement in Eingriff ist, an der anderen Seite des beweglichen Elements vorgesehen sein.
Ein Spannverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die unten dargelegten Schritte. Ein Werkstück wird angeordnet, um sich von einem Bereich zwischen einem ersten Spannkopf, der als Referenzseite dient, der in einer Bewegung in einer senkrechten Richtung, das heißt in rechten Winkeln zur Bewegungsrichtung, eingeschränkt ist, und einem zweiten Spannkopf, der in einer Richtung in der er sich dem ersten Spannkopf annähert und einer Richtung, in der er sich davon entfernt, bewegbar ist, und der schwenkbar oder in der senkrechten Richtung verschiebbar ist, in einen Bereich zwischen einem dritten Spannkopf, der als Referenzseite dient, der in einer Bewegung in einer senkrechten Richtung, das heißt in rechten Winkeln zur Bewegungsrichtung, eingeschränkt ist, und einem vierten Spannkopf, der in einer Richtung, in der er sich dem ersten Spannkopf annähert, und einer Richtung in der er sich davon entfernt, bewegbar ist, und der schwenkbar oder in der senkrechten Richtung verschiebbar ist, zu erstrecken. Durch Bewegen des ersten und zweiten Spann kopfs in einer Richtung, so dass sie näher zueinander kommen, und Bewegen des dritten und vierten Spannkopfs in einer Richtung, so dass sie näher zueinander kommen, kann ein Werkstück durch den ersten, zweiten, dritten und vierten Spannkopf gespannt werden.
Der Schritt des Einspannens des Werkstücks enthält vorzugsweise den Schritt des Einspannens des Werkstücks durch jeweiliges Bewegen des zweiten und vierten Spannkopfs zu dem ersten und dritten Spannkopf, während der zweite und vierte Spannkopf geschwenkt oder in senkrechter Richtung in eine Lage verschoben werden, wo eine Positionsabweichung des Werkstücks durch den ersten und dritten Spannkopf unterdrückt werden.
AUSWIRKUNG DER ERFINDUNG
Da die Spannvorrichtung der vorliegenden Erfindung einen ersten als eine Referenzseite dienenden Spannkopf, der in einer Bewegung in einer senkrechten Richtung, in rechten Winkeln zur Bewegungsrichtung, eingeschränkt ist, kann das Werkstück an einer vorgeschriebenen Position, basierend auf dem ersten als eine Referenz dienenden Spannkopf, gespannt werden. Daher kann der Herabsetzung der Genauigkeit der Werkstückhalteposition zuvorgekommen werden. Weiterhin kann durch die Bereitstellung eines zweiten Spannkopfs, der drehbar oder verschiebbar ist, der zweite Spannkopf in dem Vorgang des Haltens des Werkstücks geschwenkt oder verschoben werden, um einen Kontaktbereich zwischen zumindest dem zweiten Spannkopf und dem Werkstück sicherzustellen. Daher kann das Werkstück sicher gespannt werden.
Gemäß einem Spannverfahren der vorliegenden Erfindung kann einer Herabsetzung der Genauigkeit der Werkstückhalteposition zuvorgekommen werden, da das Werkstück in einer vorgeschriebenen Posi tion, mit dem ersten und dritten Spannkopf als der Referenz gespannt werden kann. Weiterhin kann, da der zweite und vierte Spannkopf geschwenkt oder verschoben werden kann, in dem Vorgang des Haltens des Werkstücks der Kontaktbereich zwischen dem Werkstück und dem Spannkopf sichergestellt werden. Daher kann das Werkstück sicher gespannt werden.
1 ist eine geschnittene Ansicht einer Spannvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend dem Zustand, wo der Spannkopf zurückbewegt ist.
2 ist eine geschnittene Ansicht einer Spannvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend einem Zustand, wo der Spannkopf vorgeschoben ist.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Werkstücklagerungsvorrichtung einschließlich einer Spannvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Draufsicht auf eine Spannvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die eine Modifikation darstellt.
5 ist eine teilweise geschnittene Ansicht der Spannvorrichtung von 4.
6 ist eine Draufsicht auf eine Spannvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die eine andere Modifikation darstellt.
7 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer Spannvorrichtung von 6.
8 ist eine teilweise geschnittene Ansicht der Spannvorrichtung von 1 entsprechend einer Modifikation.
BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN
1, 1a, 1b Spannvorrichtung; 2 Gehäuse; 3 Grundplatte, 4, 40, 41 erster Spannkopf; 4a, 5a Klaue; 4b, 5b Platte; 5, 50, 51 zweiter Spannkopf; 5b1, 5b3, 15b, 53 Senkung; 52b, 5a1, 22a, 54 Durchgangsbohrung; 6 Werkstück; 7a, 7b, 8, 80 Spannstange; 8a, 18a, Hakenabschnitt; 8b Krümmung; 8c, 15a Zähne; 9a, 9b, 10 Verbindungselement; 10a Kopf; 11, 16 Stahlkugel; 12 Ritzel; 13 Scheibe; 14 Ausgleichsscheibe; 15 Zahnstange; 15a Gleitelement; 17, 21, 25 Führungselement; 18 Rohrelement; 19a, 19b, 33a, 33b Hydraulikölversorgungsöffnung; 20 Kolben; 20a, 20b Ölkanal; 20c, 22b Eingriffsabschnitt; 22 Kraftübertragungsplatte; 23a, 23b Ölkammer; 24a, 24b Dichtelement; 26a, 26b Befestigungselement; 30 Werkstücklagerungsvorrichtung; 31 Grundplatte; 32 Positioniereinheit.
BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben. 1 und 2 sind teilweise geschnittene Ansichten einer Spannvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 und 2 gezeigt, enthält eine Spannvorrichtung 1 ein Gehäuse 2, erste und zweite an gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses 2 in einer zurückziehbaren Weise angebrachte Spannköpfe 4 und 5, und eine in einem Gehäuse 2 aufgenommene Antriebseinheit, um den ersten und zweiten Spannkopf 4 und 5 anzutreiben. Jedes Element der Spannvorrichtung 1 kann hauptsächlich aus metallischem Material oder einem Material mit gleichen Eigenschaften gebildet sein.
Das Gehäuse 2 bildet eine äußere Schale der Spannvorrichtung 1, um verschiedene Bauteile der Spannvorrichtung 1 zu umkleiden. Der erste Spannkopf 4 dient als die Referenzseite und kann sich in einer Richtung, in der er sich dem zweiten Spannkopf 5 annähernden und in einer Richtung, in der er sich davon entfernt, bewegen (in der waagrechten Richtung in 1), ist aber in einer Bewegung in einer senkrechten Richtung, das heißt in rechten Winkeln zur Bewegungsrichtung, eingeschränkt. Im Speziellen ist, obwohl sich der erste Spannkopf 4, entsprechend einem allgemeinen Spiel leicht in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung bewegen kann, der erste Spannkopf 4 so eingebaut, dass er sich nicht wesentlich in der senkrechten Richtung bewegen kann.
Der erste Spannkopf 4 enthält eine Klaue 4a und eine Platte 4b. Der Querschnitt der Klaue 4a entspricht einer im Wesentlichen V-förmigen Vertiefung. Die Oberfläche der konkaven Seite grenzt an ein Werkstück 6. Die Platte 4b ist zwischen der Klaue 4a und Spannstangen (erstes Halteelement) 7a und 7b für eine Verbindung dazwischen angeordnet. In den Beispielen von 1 und 2 ist die Platte 4b mit den Spannstangen 7a und 7b über Verbindungselemente 9a und 9b, wie z. B. einem Bolzen, verbunden.
Durch die Bereitstellung eines ersten Spannkopfs 4, der in einer Bewegung in der senkrechten Richtung in rechten Winkeln zu der Bewegungsrichtung eingeschränkt ist, und der als eine Referenzseite dient, kann das Werkstück 6 mit dem ersten Spannkopf 4 als eine Referenz an einer vorgeschriebenen Position gespannt werden. Dadurch kann einer Verringerung der Genauigkeit der Halteposition des Werkstücks 6 zuvorgekommen werden.
Vorzugsweise ist ein Positionseinstellungselement, das die Position des ersten Spannkopfs 4 in der Bewegungsrichtung einstellen kann, zwischen den Spannstangen 7a, 7b und dem ersten Spannkopf 4 angeordnet. In den Beispielen von 1 und 2 sind eine einzelne oder mehrere Ausgleichsscheiben als die Positionseinstellungselemente zwischen den Spannstangen 7a, 7b und der Platte 4b angeordnet. Dementsprechend kann die erste Referenzposition und/oder wiederkehrende Referenzpositionen des ersten Spannkopfs 4 bezüglich der Bewegungsrichtung eingestellt werden.
Führungsrohrelemente 27a und 27b sind an einem Ende der Spannstangen 7a und 7b (das Ende an der Seite des ersten Spannkopfs 4) angebracht. Führungsrohrelemente 25a und 25b sind an dem anderen Ende der Spannstangen 7a und 7b (das von dem ersten Spannkopf 4 entfernte Ende) angebracht. Durch Bereitstellung von Führungsrohrelementen an jedem Ende der Spannstangen 7a und 7b können die Spannstangen 7a und 7b sicher angetrieben werden.
Dichtelemente 24a und 24b sind zwischen den Führungselementen 27a und 27b und den Spannstangen 7a und 7b angebracht. Dementsprechend kann z. B. das Eindringen von Öl und Schmutz bei der Bearbeitung des Werkstücks 6 in das Gehäuse 2 oder in den Gleitbereich der Spannstangen 7a und 7b verhindert werden.
Der zweite Spannkopf 5 kann das zwischen dem zweiten Spannkopf 5 und dem ersten Spannkopf 4 angeordnete Werkstück 6 halten, und in einer Richtung, in der er sich dem ersten Spannkopf 4 annähert und einer Richtung, in der er sich davon entfernt, bewegen. Eine Bewegung in der senkrechten Richtung in rechten Winkeln zu der Bewegungsrichtung ist erlaubt. In dem Beispiel von 1 ist der zweite Spannkopf 5 schwenkbar und in der senkrechten Richtung in rechten Winkeln zu der Bewegungsrichtung des zweiten Spannkopfs 5 verschiebbar. Der zweite Spannkopf 5 kann ausgebildet sein, um zumindest eine einer Schwenk- und Verschiebungsbewegung zu erlauben.
Der zweite Spannkopf 5 enthält eine Klaue 5a und eine Platte 5b. Der Querschnitt der Klaue 5a entspricht ebenfalls einer im Wesentlichen V-förmigen Vertiefung. Die Oberfläche der vertieften Seite grenzt an das Werkstück 6. Die Platte 5b ist zwischen der Klaue 5a und der Spannstange (zweites Halteelement) 8 für eine Verbindung dazwischen angeordnet. In den Beispielen der 1 und 2, ist die Platte 5b mit der Spannstange 8 über ein Verbindungselement 10, wie z. B. einer Schraube, verbunden.
Durch die Bereitstellung des zweiten Spannkopfs 5, der sich in einer senkrechten Richtung in rechten Winkeln zu der Bewegungsrichtung bewegen kann, kann der zweite Spannkopf 5 in dem Vorgang des Einspannens des Werkstücks 6 geschwenkt und/oder in einer senkrechten Richtung verschoben werden, um einen Kontaktbereich zwischen dem zweiten Spannkopf 5 und dem Werkstück 6 sicherzustellen. Daher kann das Werkstück 6 sicher durch den ersten und zweiten Spannkopf 4 und 5 gespannt werden.
Wie in 1 und 2 gezeigt, enthält die Platte 5b Senkungen 5b1 und 5b3 und eine Durchgangsbohrung 5b2, durch die das Verbindungselement 10 eingeführt ist. Die Platte 5b ist mit der Spannstange 8 durch das Verbindungselement 10 verbunden. Im Speziellen ist das Verbindungselement 10 in einer Lage, wo ein Kopf 10a des Verbindungselements 10 in der Senkung 5b1 eingepasst ist und der Schaftabschnitt des Verbindungselements 10 durch die Durchgangsbohrung 5b2 geführt ist, mit der Spannstange 8 verschraubt. So ist die Platte 5b mit der Spannstange 8 durch das Verbindungselement 10 verbunden.
In diesem Abschnitt ist die Breite der Senkung 5b1 (die Breite in senkrechter Richtung in 1 und 2) größer festgelegt als die Dicke des Kopfs 10a des Verbindungselements 10 (die Dicke in senkrechter Richtung in 1 und 2), und der Durchmesser der Durchgangsbohrung 5b2 ist größer festgelegt als der Durchmesser des Schaftabschnitts des Verbindungselements 10. Weiterhin ist die untere Fläche der Senkung 5b3 in einer Krümmung geformt, deren Tiefe in Richtung ihres Zentrums größer wird (vorzugsweise eine kugelförmige Oberfläche), und die Führungsendfläche der Spannstange 8 ist so geformt, dass sie eine konvexe Krümmung 8b aufweist, deren Höhe in Richtung ihres Zentrums größer wird (vorzugsweise eine kugelförmige Oberfläche). Durch eine solche Ausgestaltung wird es dem zweiten Spannkopf 5 ermöglicht, sich zu neigen oder in einer bezüglich der Bewegungsrichtung des zweiten Spannkopfs 5 (senkrechte Richtung in 1 und 2) senkrechten Richtung zu schwenken.
Die Klaue 5a des zweiten Spannkopfs 5 ist mit der Platte 5b typischerweise durch ein Verbindungselement, wie z. B. einer Schraube, verbunden. In diesem Fall sind eine Senkung und eine Durchgangsbohrung 5a1 um das Verbindungselement aufzunehmen an der Klaue 5a vorgesehen. Der Durchmesser der Durchgangsbohrung 5a1 ist größer festgelegt als der Durchmesser des Verbindungselements, das in der Durchgangsbohrung 5a1 angeordnet werden soll. Dementsprechend kann die Klaue 5a des zweiten Spannkopfs 5 in einer senkrechten Richtung (senkrechte Richtung in 1 und 2) bezüglich der Bewegungsrichtung des zweiten Spannkopfs 5 verschoben werden. Zusätzlich ist ein flaches nachgiebiges Element 13, wie z. B. eine Scheibe, zwischen dem Kopf des Verbindungselements und der unteren Oberfläche der Senkung, die den Kopf des Verbindungselements aufnimmt, angeordnet.
Die Spannstange 8 enthält einen Hakenabschnitt 8a. Ein Anschlagelement 11, das den Hakenabschnitt 8a durch Eingreifen halten kann, ist im Gehäuse 2 angeordnet. In den Beispielen von 1 und 2 ist das Anschlagelement 11 durch Ausbilden einer Durchgangsbohrung im Gehäuse 2 und Anordnen einer Kugel, zum Beispiel einer Stahlkugel, oberhalb der Durchgangsbohrung, so dass sie in das Gehäuse von der Durchgangsbohrung hineinragt. Ein Lagerungselement, das die Kugel lagert, ist in der Durchgangsbohrung angeordnet.
Die Antriebseinheit enthält die vorgenannten Spannstangen 7a und 7b, die den ersten Spannkopf 4 halten, die vorgenannte Spannstange 8, die den zweiten Spannkopf 5 hält, einen ersten Kraftübertragungsmechanismus, der Kraft zu den Spannstangen 7a und 7b überträgt, einen zweiten Kraftübertragungsmechanismus, der Kraft zu der Spannstange 8 überträgt, und eine Energieversorgungseinrichtung, wie z. B. ein Antriebselement, die zwischen dem ersten und zweiten Kraftübertragungsmechanismus angeordnet ist, und die in der Lage ist, den ersten und zweiten Kraftübertragungsmechanismus mit Energie zu versorgen.
In den Beispielen von 1 und 2 sind mehrere Spannstangen 7a und 7b in einer säulenartigen Form vorgesehen, um ein Verdrehen des Spannkopfs 4 zu unterdrücken. Im Speziellen wird das Verdrehen des ersten Spannkopfs 4 um die Mittelachse des ersten Spannkopfs 4, die sich entlang der Bewegungsrichtung des ersten Spannkopfs 4 erstreckt, verhindert. Aufgrund dessen, dass die Spannvorrichtung 1 einen solchen Verdrehungsunterdrückungsmechanismus für den ersten Spannkopf 4 enthält, kann das Verdrehen des ersten Spannkopfs 4 um die Mittelachse verhindert werden. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, da eine Verringerung der Genauigkeit der Spannposition des Werkstücks 6 wirkungsvoll unterdrückt werden kann.
In den Beispielen von 1 und 2 wird das Verdrehen des ersten Spannkopfs 4 dadurch verhindert, dass der erste Spannkopf 4 durch mehrere Spannstangen 7a und 7b gelagert ist. Andere Mittel zum Verhindern des Verdrehens des ersten Spannkopfs 4 können vorgesehen sein. Ein mögliches Mittel zum Verhindern des Verdrehens des ersten Spannkopfs 4 ist, den quer liegenden Querschnitt der Spannstange nicht als einen Kreis (z. B. eine Ellipse, ein Polygon, oder dergleichen) zu bestimmen. In diesem Fall kann die Anzahl der Spannstangen eins sein.
Der erste Kraftübertragungsmechanismus enthält in dem Beispiel von 1 und 2 eine Kraftübertragungsplatte (Kraftübertragungselement) 22. Die Kraftübertragungsplatte 22 enthält eine Durchgangsbohrung 22a, die einen Abschnitt der Spannstangen 7a und 7b aufnimmt, und einen Eingriffsabschnitt 22b, der in Bewegungsrichtung (Längsrichtung) der Spannstangen 7a und 7b im Eingriff mit den Spannstangen 7a und 7b ist, um Kraft zu übertragen. Die Kraftübertragungsplatte 22 ist an den Spannstangen 7a und 7b durch die Befestigungsmittel 26a und 26b gesichert.
Zwischen der Kraftübertragungsplatte 22 und den Spannstangen 7a, 7b ist vorzugsweise ein Spalt vorgesehen. Durch das Festlegen des Durchmessers der Durchgangsbohrung 22a so, dass er größer als der Durchmesser der Spannstangen 7a und 7b ist, kann ein Spalt zwischen der Kraftübertragungsplatte 22 und den Spannstangen 7a, 7b vorgesehen werden. Das Vorsehen eines solchen Spalts kann verhindern, dass eine Verformung der Kraftübertragungsplatte 22 die Spannstangen 7a und 7b ungünstig beeinflusst (z. B. kann die Klemmkraft verloren gehen und/oder die Positioniergenauigkeit kann als ein Ergebnis einer Kraft, die auf die Spannstange in senkrechter Richtung aufgrund der Verformung der Kraftübertragungsplatte ausgeübt wird, herabgesetzt werden). Die Kraft kann über die Kraftübertragungsplatte 22 wirkungsvoll an die Spannstangen 7a und 7b übertragen werden.
Es ist zu bemerken, dass ein anderes Kraftübertragungselement als die oben beschriebene Kraftübertragungsplatte 22, wie z. B. ein Blockelement oder ein Stangenelement zu Einsatz kommen kann, solange die Kraft auf die Spannstangen 7a und 7b übertragen werden kann.
Der zweite Kraftübertragungsmechanismus enthält in den Beispielen der 1 und 2 ein Ritzel 12. In der vorliegenden Ausführungsform haben der erste und zweite Kraftübertragungsmechanismus einen unterschiedlichen Aufbau. Das Ritzel 12 ist mit beiden, einem Verzahnungsabschnitt (gezahnter Aufbau) So, bei dem jeder Zahn von einer Oberfläche der Spannstange 8 hervorragt, und einem Verzahnungsabschnitt (gezahnter Aufbau) 15a, bei dem in der axialen Richtung jeder Zahn von der Oberfläche an einem Ende der Zahnstange 15 hervor steht, verzahnt, um die Kraft von der Zahnstange 15 auf die Spannstange 8 zu übertragen.
Eine Senkung 15b ist an einem Ende der Zahnstange 15 in der axialen Richtung vorgesehen. Ein Rohrelement 18 ist in die Senkung 15b eingepasst. Das Rohrelement 18 enthält einen Bereich mit einem Gewinde an der äußeren Umfangsfläche, eine Senkung an der inneren Umfangsfläche und an einem Ende in axialer Richtung einen Hakenabschnitt 18a. Ein in das Rohrelement 18 eingefügtes Führungselement 17 ist vorgesehen, um innenseitig vom Gehäuse 2 vorzustehen. Eine Stahlkugel 16 ist zwischen der inneren Umfangsfläche des Rohrelements 18 und dem Führungselement 17 vorgesehen. Ein Ende des Führungselements 17 steht außenseitig aus dem Gehäuse 2 vor, und ein Griff ist mit dem Ende des Führungselements 17 verbunden. Durch Verdrehen dieses Griffs wird das Führungselement 17 gedreht und verursacht über die Stahlkugel, die unbeweglich durch das Führungselement 17 gehalten wird eine Verdrehung des Rohrelements 18. Dementsprechend kann das Rohrelement 18 in axialer Richtung der Zahnstange 15 bewegt werden. Der Spannbereich kann durch Bewegen des Rohrelements 18 in dieser Weise eingestellt werden.
Die Kraftversorgungseinrichtung enthält in den Beispielen der 1 und 2 ein im Gehäuse 2 angeordnetes bewegliches Element. Dieses bewegliche Element enthält die oben dargelegte Zahnstange 15 und einen Kolben 20. Die Zahnstange 15 und der Kolben 20 sind miteinander verbunden, um eine Einheit zu bilden. Zum Beispiel kann die Zahnstange 15 mit dem Kolben durch Zusammenschrauben der Enden der Zahnstange 15 mit dem Kolben 20 in axialer Richtung verbunden sein.
Der Zahnstange 15 ist es ermöglicht, sich entsprechend dem Führungselement 17 hin und her zu bewegen, während es dem Kolben 20 ermöglich ist, sich entsprechend dem Führungselement 21 hin und her zu bewegen. Das Führungselement 21 ist an das Gehäuse 2 mittels eines Verbindungselements, wie z. B. einer Schraube, angebracht.
Die oben dargelegte Kraftübertragungsplatte 22 ist zu der Zahnstange 15 und dem Kolben 20 gesichert. In den Beispielen von 1 und 2 ist in axialer Richtung an einem Ende des Kolbens 20 ein Eingriffsabschnitt 20c, der mit der Kraftübertragungsplatte 22 in der Bewegungsrichtung des Kolbens 20 im Eingriff ist vorgesehen um eine Verbindung zwischen dem Eingriffsabschnitt 20c und einem Ende der Zahnstange 15 durch ein Dazwischenlegen eines Endes der Kraftübertragungsplatte 22, damit einzurichten. Andererseits können andere Mittel zum zueinander sichern der Zahnstange 15, des Kolbens 20 und der Kraftübertragungsplatte 22 zum Einsatz kommen. Durch Befestigen der Zahnstange 15, des Kolbens 20 und der Kraftübertragungsplatte 22 in einer integralen Weise können sie gemeinsam bewegt werden.
In den Beispielen der 1 und 2, wird durch die Grundplatte 3, die einen Teil des Gehäuses 2 bildet, und einen anderen benachbarten Teil des Gehäuses 2, ein mit dem inneren Raum in dem Zylinder verbundener Hohlraum festgelegt. Das die Zahnstange 15 und den Kolben 20 enthaltende bewegliche Element ist in diesem Hohlraum beweglich angeordnet.
Eine Ölkammer 23a, in die Öl eingebracht werden kann, wird zwischen dem Abschnitt des Führungselements 21 mit dem größeren Durchmesser und der Zahnstange 15 gebildet. Eine Luftkammer 23b in die Öl eingebracht werden kann, wird zwischen dem Abschnitt des Führungselements 21 mit dem größeren Durchmesser und dem Kolbe 20 gebildet. Und zwar wird die zwischen der Zahnstange 15 und den Kolben 20 definierte Ölkammer durch den Abschnitt des Führungselements 21 mit dem größeren Durchmesser in zwei Ölkammern unterteilt.
Hydraulikölversorgungsöffnungen 19a und 19b sind auf der Grundplatte 3 vorgesehen, um es zu ermöglichen, dass Öl von einer externen Quelle über die Hydraulikölversorgungsöffnungen 19a und 19b in das Gehäuse 2 zugeführt werden. Ölkanäle 20a und 20b, die mit den Hydraulikölversorgungsöffnungen 19a und 19b verbunden sind, sind im Gehäuse 2 vorgesehen. Da die Ölkanäle 20a und 20b ebenfalls jeweils mit den Ölkammern 23a und 23b in Verbindung stehen, ist jeweils eine Verbindung zwischen der Hydraulikölversorgungsöffnung 19a und der Ölkammer 23a, und zwischen der Hydraulikölversorgungsöffnung 19b und der Ölkammer 23b über die Ölkanäle 20a und 20b eingerichtet. In den Beispielen der 1 und 2, bilden ein erster durch die Grundplatte 3 führender Kanal, ein zweiter dem Spalt zwischen der Zahnstange 15 und der Grundplatte 3 entsprechender und mit dem ersten Kanal in Verbindung stehender Kanal, und ein dritter durch einen Abschnitt der Zahnstange 15 führender in Verbindung mit dem zweiten Kanal stehender Kanal, die Ölkanäle 20a und 20b. Obwohl in den Beispielen der 1 und 2 das bewegliche Element durch Öldruck angetrieben wird, kann das bewegliche Element durch ein anderes Mittel als Öldruck angetrieben werden.
Ein Arbeitsablauf der Spannvorrichtung 1, die eine oben dargestellte Ausgestaltung aufweist, wird nachstehend beschrieben.
Als erstes wird ein Ablauf eines Übergangs von dem Zustand der 2 in den Zustand der 1 durch Zurückbewegen des ersten und zweiten Spannkopfs 4 und 5 beschrieben.
Um den ersten und zweiten Spannkopf 4 und 5 vom Zustand der 2 zurück zu bewegen, wird Öl von einer nicht gezeigten Hydraulikölversorgungsquelle (z. B. Hydraulikölpumpe, Hydraulikölkreis, oder dergleichen) über die Hydraulikölversorgungsöffnungen 19b und den Ölkanal 20b zugeführt. Dementsprechend wird das Führungsende des Kolbens 20 durch den in die Ölkammer 23b zugeführten Öldrucks verschoben, wobei sich der Kolben 20 in 2 nach rechts bewegt. Bei diesem Schritt wird das Volumen in der Ölkammer 23a verringert, so dass das Öl darin über den Ölkanal 20a und die Hydraulikölversorgungsöffnung 19a herausfließt.
Die rechtswärtige Bewegung des Kolbens 20 veranlasst die Zahnstange 15 und die mit dem Kolben vereinte Kraftübertragungsplatte 22, sich gemeinsam mit dem Kolben 20 in die gleiche Richtung zu bewegen. Dementsprechend bewegen sich die Spannstangen 7a und 7b, die mit der Kraftübertragungsplatte 22 im Eingriff sind, nach rechts, was wiederum den ersten Spannkopf 4 dazu veranlasst, sich nach rechts zu bewegen. Als Ergebnis kann der erste Spannkopf 4 von dem Zustand in 2 zurückbewegt werden.
Weiterhin verursacht die Bewegung der Zahnstange 15 zusammen mit dem Kolben 20 eine Rotation des Ritzels 12, das mit der Zahnstange 15 verzahnt ist, wobei die Spannstange 8 mit dem Verzahnungsabschnitt 8c, der mit dem Ritzel 12 verzahnt ist, bewegt wird. Es muss beachtet werden, dass sich die Spannstange 8 in einer entgegengesetzten Richtung zu der des Kolbens 20 und der Zahnstange 15 bewegt. Als ein Ergebnis kann der zweite Spannkopf 5 in 2 nach links bewegt werden, und erlaubt es dem zweiten Spannkopf 5, sich von dem Zustand in 2 zurück zu bewegen.
Wie oben dargelegt, wird durch Zurückbewegen sowohl des ersten als auch den zweiten Spannkopfs 4 und 5 der Übergang vom Zustand der 2 zu dem Zustand der 1 ausgeführt. Während dieses Übergangs kann der durch den ersten und zweiten Spannkopf 4 und 5 gespannte Zustand des Werkstücks 6 gelöst werden.
Als nächstes wird der Ablauf vom Übergang von dem ersten Zustand in 1 zu dem zweiten Zustand in 2 durch Vorwärtsbewegen des ersten und zweiten Spannkopfs 4 und 5 beschrieben.
Um den ersten und zweiten Spannkopf 4 und 5 von dem Zustand der 1 vorwärts zu bewegen, wird Öl von einer nicht gezeigten Hydraulikölquelle über die Hydraulikölversorgungsöffnung 19a und den Ölkanal 20a zugeführt. Dementsprechend wird die Zahnstange 15 durch den in die Ölkammer 23a zugeführten Öldruck, der die Zahnstange 15 zum Bewegen in 1 nach rechts veranlasst, verschoben. In diesem Zustand wird das Volumen der Ölkammer 23b reduziert. Dementsprechend fließt das Öl in der Ölkammer 23b über den Ölkanal 20b und die Hydraulikölversorgungsöffnung 19b nach außen.
Die linkswärtige Bewegung der Zahnstange 15 veranlasst den Kolben 20 und die mit der Zahnstange 15 vereinten Kraftübertragungsplatte 22, sich mit der Zahnstange 15 in die selbe Richtung zu bewegen. Als Reaktion bewegen sich die mit der Kraftübertragungsplatte 22 im Eingriff stehenden Spannstangen 7a und 7b nach links, was wiederum den ersten Spannkopf 4 dazu veranlasst, sich nach links zu bewegen. Und zwar kann sich der erste Spannkopf 4 so vom Zustand in 1 fortbewegen.
Die Bewegung der Zahnstange 15 bedingt ebenfalls eine Rotation des Ritzels 12, das mit der Zahnstange 15 verzahnt ist, wobei sich die Spannstange 8, die einen mit dem Ritzel 12 verzahnten Verzahnungsabschnitt 8c aufweist, bewegt. Da sich die Spannstange 8 in einer entgegengesetzten Richtung zu der des Kolbens 20 und der Zahnstange 15 bewegt, bewegt sich der zweite Spannkopf 5 in 1 nach rechts. Als Ergebnis kann der zweite Spannkopf 5 aus dem Zustand der 1 vorwärts bewegt werden.
So können sowohl der erste als auch der zweite Spannkopf 4 und 5 vorwärts bewegt werden, um wie oben dargelegt einen Übergang von dem Zustand in 1 zu dem Zustand in 2 zu erlauben. Während dieses Übergangs kann das Werkstück 6 durch die ersten und zweiten Spannköpfe 4 und 5 gespannt werden. Das Werkstück 6 kann in einem gespannten Zustand der Bearbeitung, wie z. B. Fräsen, unterzogen werden.
Eine Modifikation der oben dargelegten Spannvorrichtung 1 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Verglichen mit der in 1 beschriebenen Spannvorrichtung 1, bei der die Kraft von der Zahnstange 15 auf die Spannstange 8 über das Ritzel 12 übertragen wird, kann das Gleitelement 15a mit der Spannstange 8 durch ein plattenähnliches Verbindungselement 40 verbunden werden, um die Kraft von dem Gleitelement 15a über das Verbindungselement 40 auf die Spannstange 8 zu übertragen.
Wie in 8 gezeigt, ist eine Achse (Drehachse) 41 im Gehäuse 2 eingebaut. Ein drehbares Verbindungselement 40 ist an der Achse 41 angebracht. Langlöcher 40a und 40b sind an beiden Enden des Verbindungselements 40 gebildet. Ein Stift 42a ist an der Spannstange 8 vorgesehen. Ein Stift 42b ist an dem Gleitelement 15a vorgesehen. Der Stift 42a ist in dem Langloch 40a angeordnet, wohingegen der Stift 42b in dem Langloch 40b angeordnet ist. Der verbleibende Aufbau ist prinzipiell gleich mit dem oben beschriebenen.
Die vorliegenden Modifikation erlaubt es dem Gleitelement 15a in gleicher Weise sich in der gewünschten Richtung durch entsprechende Zufuhr von Öl in die Ölkammern 23a und 23b zu bewegen. Zur gleichen Zeit kann die Spannstange 8 in eine entgegengesetzte Richtung zu der des Gleitelements 15a bewegt werden.
Eine Anwendung der oben dargelegten Spannvorrichtung 1 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Wie in 3 gezeigt, ist die oben dargelegte Spannvorrichtung 1 in einer Werkstücklagerungsvorrichtung 30 anwendbar, die in einem Zustand wo ein Werkstück 6, wie z. B. eine Nockenwelle oder eine Kurbelwelle, gehalten wird einen Prozess wie Fräsen anwendet.
Die in 3 gezeigte Werkstücklagerungsvorrichtung 30 enthält eine Grundplatte 31, auf der Grundplatte 31 beabstandete Spannvorrichtungen 1a und 1b, und eine Positioniereinheit 32, die das Werkstück 6 in der Längsrichtung positionieren kann. Hydraulik ölversorgungsöffnungen 33a und 33b sind in der Grundplatte 31 vorgesehen, um das Eintreten des Hydrauliköls zu erlauben. Die Ausgestaltung der Spannvorrichtungen 1a und 1b ist grundsätzlich gleich mit der oben dargelegten Spannvorrichtung 1.
Ein Verfahren zum Einspannen eines länglichen Werkstücks 6 unter Verwendung der Werkstücklagerungsvorrichtung 30 wird nachstehend beschrieben.
Jede der Spannvorrichtungen 1a und 1b in 3 enthält erste und zweite Spannköpfe 4 und 5, die eine oben dargelegte Ausgestaltung aufweisen. Wie in 3 gezeigt, ist ein Werkstück 6 mit einer länglichen Form angeordnet, um sich von einem Beeich zwischen dem ersten und zweiten Spannkopf 4 und 5 der Spannvorrichtung 1a zu einem Bereich zwischen dem ersten und zweiten Spannkopf 4 und 5 der Spannvorrichtung 1b zu erstrecken.
Die ersten Spannköpfe 4 der Spannvorrichtungen 1a und 1b befinden sich in Bezug auf das Werkstück 6 auf derselben Seite. Die zweiten Spannköpfe 5 der Spannvorrichtungen 1a und 1b befinden sich in Bezug auf das Werkstück 6 auf derselben Seite. Wie oben dargelegt, ist der erste Spannkopf 4 in einer Bewegung in einer senkrechten Richtung, das heißt in rechten Winkeln zu der Bewegungsrichtung des ersten Spannkopfs 4, eingeschränkt, und dient als die Referenzseite, wohingegen der zweite Spannkopf 5 in eine dem ersten Spannkopf 4 näher kommende und sich davon entfernende Richtung beweglich, und schwenkbar oder in der senkrechten Richtung verschiebbar ist.
Durch Bewegen des ersten und zweiten Spannkopfs 4 und 5 der Spannvorrichtung 1a in eine Richtung, in der sie zueinander näher kommen, und ebenfalls Bewegen der ersten und zweiten Spann köpfe 4 und 5 der Spannvorrichtung 1b in einer Richtung, in der sie zueinander näher kommen, wird das Werkstück 6 durch diese vier Spannköpfe gespannt.
Bei diesem Schritt kann das Werkstück 6 an einer vorgeschriebenen Position durch Unterdrücken von Positionsabweichungen des Werkstücks 6 mittels der ersten Spannköpfe 4 der Spannvorrichtungen 1a und 1b, und Bewegen der zweiten Spannköpfe 5 der Spannvorrichtungen 1a und 1b in Richtung der ersten Spannköpfe 4 in einer schwenkbaren oder in senkrechter Richtung verschiebbaren Weise gespannt werden.
Da das Werkstück 6 an einer vorgeschriebenen Position mit einem Satz von ersten Spannköpfen 4 als der Referenz in Übereinstimmung mit dem oben dargestellten Spannverfahren gespannt werden kann, kann einer Verschlechterung der Genauigkeit der Spannposition des Werkstücks 6 zuvorgekommen werden. Weiterhin kann, da ein Satz von zweiten Spannköpfen 5 in dem Ablauf des Einspannens des Werkstücks 6 geschwenkt oder verschoben werden kann, der Kontaktbereich zwischen dem Werkstück 6 und jedem Spannkopf gesichert werden, um es zu erlauben, das Werkstück 6 sicher einzuspannen. Der vorgenannte Bearbeitungsprozess, wie z. B. Fräsen, kann mit einem in einer vorgeschriebenen Position gehaltenen Werkstück ausgeführt werden.
Eine Modifikation der oben dargelegten Ausführungsform wird nachstehend, unter Bezugnahme auf die 4 bis 7, beschrieben.
Die oben beschriebene Ausführungsform basiert auf einem Beispiel, in dem der zweite Spannkopf schwenkbar und verschiebbar ist. Ein zweiter Spannkopf, der entweder geschwenkt oder ver schoben werden kann, und ein Beispiel eines benachbarten Aufbaus werden nachstehend beschrieben.
Wie in 4 und 5 beschrieben, kann ein zweiter Spannkopf 50 vorgegeben werden, der im Wesentlichen nur eine Schwenkbewegung in einer senkrechten Richtung zu der Bewegungsrichtung erlaubt. Im Speziellen ist der zweite Spannkopf 50 als ein integrales Element geformt. Die Führungsendfläche der Spannstange 8 ist eine konvexe Krümmung 8b aufweisend (vorzugsweise eine Kugelfläche) geformt, deren Höhe in Richtung ihres Zentrums größer wird, und die untere Fläche der Senkung des zweiten Spannkopfs 50, in der das Führungsende der Spannstange 8 aufgenommen wird, ist in einer Krümmung (bevorzugterweise einer kugelförmigen Oberfläche), deren Tiefe in Richtung ihres Zentrums größer wird, geformt.
Durch Vorsehen der Krümmung 8b und dergleichen wie oben dargelegt, ist es dem zweiten Spannkopf 5 erlaubt, in einer senkrechten Richtung zu der Bewegungsrichtung zu schwenken. Jedoch ist eine Verschiebungsbewegung in der senkrechten Richtung zu der Bewegungsrichtung im Wesentlichen verhindert, da die in 1 gezeigte Durchgangsbohrung 5a1 oder dergleichen nicht vorgesehen ist.
Der Kopf 10a des Verbindungselements 10 ist in der Senkung 53 angeordnet. Der Schaftabschnitt des Verbindungselements 10 ist durch die Durchgangsbohrung 54 durchgesteckt, um die Spannstange 8 zu erreichen. Der Aufbau auf dem Teil des ersten Spannkopfs 40 ist gleich mit dem der oben beschriebenen Ausführungsform. Der erste Spannkopf 40 enthält eine Klaue 40a und eine Platte 40b.
Wie in 6 und 7 gezeigt, kann ein zweiter Spannkopf 51 vorgegeben werden, der im Wesentlichen nur eine verschiebliche Be wegung in eine senkrechte Richtung zu der Bewegungsrichtung erlaubt. Im Speziellen ist die Führungsendfläche der Spannstange 80 flach vorgegeben. Der zweite Spannkopf 51 ist in eine Klaue 51a und eine Platte 51b unterteilt. Die Klaue 51a ist mit der Platte 51b über ein Verbindungselement, wie z. B. einer Schraube, verbunden. Eine Senkung und eine Durchgangsbohrung, um das Verbindungselement aufzunehmen, sind in der Klaue 51a vorgesehen. Der Durchmesser der Durchgangsbohrung ist größer festgelegt als der Durchmesser des Verbindungselements, das sich in der Durchgangsbohrung befindet.
Durch Vergrößerung des Durchmessers der Durchgangsbohrung, die das Verbindungselement, das eine Verbindung zwischen der Klaue 51a und der Platte 51b darstellt, aufnimmt, kann der Spannkopf 5 in einer senkrechten Richtung zu der Bewegungsrichtung verschoben werden. Jedoch ist eine Schwenkbewegung des zweiten Spannkopfs 5 in der senkrechten Richtung zu der Bewegungsrichtung im Wesentlichen verhindert, da die in 1 gezeigte Krümmung 8b oder dergleichen nicht vorgesehen ist.
Der Kopf 10a des Verbindungselements 10 ist in der Senkung 53a angeordnet. Der Schaftabschnitt des Verbindungselements 10 ist durch die Durchgangsbohrung 54a durchgesteckt, um die Spannstange 80 zu erreichen. In der vorliegenden Modifikation ist der Aufbau auf dem Teil des ersten Spannkopfs 41 gleich mit dem der oben beschriebenen Ausführungsform. Der erste Spannkopf 41 enthält eine Klaue 41a und eine Platte 41b.
Gemäß der Beschreibung der Ausführungsform der oben dargelegten vorliegenden Erfindung wird erwartet, dass die Ausgestaltung von jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen in geeigneter Weise kombiniert werden kann. Weiterhin sind strukturelle Bau- Gemäß der Beschreibung der Ausführungsform der oben dargelegten vorliegenden Erfindung wird erwartet, dass die Ausgestaltung von jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen in geeigneter Weise kombiniert werden kann. Weiterhin sind strukturelle Bauteile in den oben beschriebenen Ausführungsformen in keinster Weise bindend, und es ist beabsichtigt, dass einige der strukturellen Bauteile weggelassen werden. Es soll so verstanden werden, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen nur Beispiele sind, und in keinem der Aspekte beschränken sollen. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche festgelegt, und alle Veränderungen, die innerhalb der Grenzen und Abgrenzungen der Ansprüche fallen oder Entsprechungen dazu sollen durch die Ansprüche umfasst werden.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung wird wirkungsvoll für eine Spannvorrichtung, die ein Werkstück von beiden Seiten einspannen kann, verwendet.
Zusammenfassung
Eine Spannvorrichtung (1) enthält einen ersten Spannkopf (4), der beweglich, aber in einer senkrechten Richtung, das heißt in rechten Winkeln zu der Bewegungsrichtung, eingeschränkt ist und als Referenzseite dient, einen zweiten Spannkopf (5), der in einer Richtung, in der er sich dem ersten Spannkopf (4) annähert, und in einer Richtung, in der er sich davon entfernt, beweglich ist, der schwenkbaren und/oder in der senkrechten Richtung verschiebbare ist, und der in der Lage sind, ein Werkstück (6), das sich zwischen dem ersten und zweiten Spannkopf (4, 5) befindet, einzuspannen, und eine Antriebseinheit, die den ersten und zweiten Spannkopf (4, 5) antreibt. Das Werkstück (6) wird mit dem ersten und zweiten Spannkopf (4, 5) durch Bewegen des ersten und zweiten Spannkopfs (4, 5) in einer sich zu einander annähernden Richtung, gespannt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 1-16598 [0002, 0002, 0003, 0004]
- JP 6-64564 [0002]
- JP 8-39386 [0002, 0002, 0006, 0007]
- JP 6-31564 [0002, 0005]

Claims

Spannvorrichtung, aufweisend: einen ersten Spannkopf (4), der beweglich, aber in einer Bewegung in einer senkrechten Richtung, das heißt in rechten Winkeln zu einer Bewegungsrichtung, eingeschränkt ist, und als eine Referenzseite dient, einen zweiten Spannkopf (5), der in einer Richtung, in der er sich dem ersten Spannkopf (4) annähert und in einer Richtung, in der er sich davon entfernt, beweglich ist, der in der Lage ist, ein Werkstück (6) einzuspannen, das zwischen dem ersten und dem zweiten Spannkopf (4, 5) angeordnet ist, und der in der senkrechten Richtung schwenkbar ist, und eine Antriebseinheit, die den ersten und zweiten Spannkopf (4, 5) antreibt.
Spannvorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin einen Verdrehungsunterdrückungsmechanismus (7a, 7b) für den ersten Spannkopf (4) aufweisend.
Spannvorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin einen Positionseinstellungsmechanismus (14) aufweisend, der eine Position des ersten Spannkopfs (4) in der Bewegungsrichtung einstellen kann.
Spannvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit ein erstes Halteelement (7a, 7b), das den ersten Spannkopf (4) hält, ein zweites Halteelement (8), das den zweiten Spannkopf (5) hält, einen ersten und zweiten Kraftübertragungsmechanismus, um die Kraft zu dem ersten und zweiten Halteelement (7a, 7b, 8) zu übertragen, und eine unterhalb des ersten und zweiten Kraftübertragungsmechanismus angeordnete Energieversorgungseinheit, die in der Lage ist, dem ersten und zweiten Kraftübertragungsmechanismus Kraft zuzuführen, aufweist, wobei sich der erste und zweite Kraftübertragungsmechanismus im Aufbau unterscheiden.
Spannvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der erste Kraftübertragungsmechanismus ein erstes Kraftübertragungselement (22), das einen Abschnitt des ersten Halteelements (7a, 7b) aufnimmt, enthält, und in Bewegungsrichtung des ersten Spannkopfs (4) mit dem ersten Halteelement (7a, 7b) im Eingriff ist, um Kraft zu dem ersten Halteelement (7a, 7b) zu übertragen, ein Spalt zwischen dem ersten Kraftübertragungselement (22) und dem ersten Halteelement (7a, 7b) vorgesehen ist, die Energieversorgungseinheit ein in einem Gehäuse (2) angeordnetes bewegliches Element (15, 20) enthält, der zweite Kraftübertragungsmechanismus ein zweites in dem Gehäuse (2) drehbar vorgesehenes Kraftübertragungselement (12) enthält, das ein Ende des beweglichen Elements (15, 20) mit dem zweiten Halteelement (8) verbindet, so dass das bewegliche Element (15, 20) und das zweite Halteelement (8) in entgegengesetzte Richtungen beweglich sind, wobei ein Eingriffsabschnitt (20c), der mit dem ersten Kraftübertragungselement (22) im Eingriff ist, an der anderen Endseite des beweglichen Elements (15, 20) vorgesehen ist.
Spannvorrichtung, aufweisend: einen ersten Spannkopf (4), der beweglich, aber in einer Bewegung in einer senkrechten Richtung, das heißt in rechten Winkeln zu einer Bewegungsrichtung, eingeschränkt ist, und als eine Referenzseite dient, einen zweiten Spannkopf (5), der in einer Richtung, in der er sich dem ersten Spannkopf (4) annähert und in einer Richtung, in der er sich davon entfernt, beweglich ist, der in der Lage ist, ein Werkstück (6) einzuspannen, das zwischen dem ersten und dem zweiten Spannkopf (4, 5) angeordnet ist, und in der senkrechten Richtung verschiebbar ist, und eine Antriebseinheit, die den ersten und zweiten Spannkopf (4, 5) antreibt.
Spannvorrichtung gemäß Anspruch 6, weiterhin einen Verdrehungsunterdrückungsmechanismus (7a, 7b) für den ersten Spannkopf (4) aufweisend.
Spannvorrichtung gemäß Anspruch 6, weiterhin einen Positionseinstellungsmechanismus (14) aufweisend, der eine Position des ersten Spannkopfs (4) in der Bewegungsrichtung einstellen kann.
Spannvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Antriebseinheit ein erstes Halteelement (7a, 7b), das den ersten Spannkopf (4) hält, ein zweites Halteelement (8), das den zweiten Spannkopf (5) hält, einen ersten und einen zweiten Kraftübertragungsmechanismus, um die Kraft zu dem ersten und zweiten Halteelement (7a, 7b, 8) zu übertragen, und eine unterhalb des ersten und zweiten Kraftübertragungs mechanismus angeordnete Energieversorgungseinheit, die in der Lage ist, dem ersten und zweiten Kraftübertragungsmechanismus Kraft zuzuführen, aufweist, wobei sich der erste und zweite Kraftübertragungsmechanismus im Aufbau unterscheiden.
Spannvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der erste Kraftübertragungsmechanismus ein erstes Kraftübertragungselement (22) enthält, das einen Abschnitt des ersten Halteelements (7a, 7b) aufnimmt, und mit dem ersten Halteelement (7a, 7b) in der Bewegungsrichtung des ersten Spannkopfs (4) im Eingriff ist, um Kraft zu dem ersten Halteelement (7a, 7b) zu übertragen, ein Spalt zwischen dem ersten Kraftübertragungselement (22) und dem ersten Halteelement (7a, 7b) vorgesehen ist, die Energieversorgungseinheit ein in einem Gehäuse (2) angeordnetes bewegliches Element (15, 20) enthält, der zweite Kraftübertragungsmechanismus ein zweites in dem Gehäuse (2) drehbar vorgesehenes Kraftübertragungselement (12) enthält, das ein Ende des beweglichen Elements (15, 20) mit dem zweiten Halteelement (8) verbindet, so dass das bewegliche Element (15, 20) und das zweite Halteelement (8) in entgegengesetzte Richtungen beweglich sind, wobei ein Eingriffsabschnitt (20c), der mit dem ersten Kraftübertragungselement (22) im Eingriff ist, an der anderen Seite des beweglichen Elements (15, 20) vorgesehen ist.
Spannverfahren, folgende Schritte aufweisend: Anordnen eines Werkstücks (6), so dass es sich von einem Bereich zwischen einem ersten Spannkopf (4), der als eine Referenzseite dient, der in einer Bewegung in einer senkrechten Richtung, das heißt in rechten Winkeln zu einer Be wegungsrichtung, eingeschränkt ist, und einem zweiten Spannkopf (5), der in einer Richtung, in der er sich dem ersten Spannkopf (4) annähert und in einer Richtung, in der er sich davon entfernt, beweglich ist, und der schwenkbar oder in der senkrechten Richtung verschiebbar ist, zu einem Bereich zwischen einem dritten Spannkopf (4), der als eine Referenzseite dient, der in einer Bewegung in der senkrechten Richtung, das heißt in rechten Winkeln zu der Bewegungsrichtung, eingeschränkt ist, und einem vierten Spannkopf (5), der in einer Richtung, in der er sich dem dritten Spannkopf (4) annähert und in einer Richtung, in der er sich davon entfernt, beweglich ist, und der schwenkbar oder in der senkrechten Richtung verschiebbar ist, erstreckt, und Einspannen des Werkstücks (6) mit dem ersten, zweiten, dritten und vierten Spannkopf (4, 5) durch Bewegen des ersten und zweiten Spannkopfs (4, 5) in einer sich zu einander annähernden Richtung, und Bewegen des dritten und vierten Spannkopfs (4, 5) in einer sich zueinander annähernden Richtung.
Spannverfahren gemäß Anspruch 11, wobei der Schritt des Einspannens des Werkstücks (6) den Schritt des Einspannens des Werkstücks (6) durch Bewegen des zweiten und vierten Spannkopfs (5) jeweils in Richtung des ersten und dritten Spannkopfs (4) enthält, während der zweite und vierte Spannkopf (5) in einem Zustand, wo die Abweichung der Position des Werkstücks (6) durch den ersten und dritten Spannkopf (4) unterdrückt wird, geschwenkt oder in der senkrechten Richtung verschoben werden.