DE112014000292B4

DE112014000292B4 - Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE112014000292B4
Application number: DE112014000292.5T
Authority: DE
Inventors: Chiaki Fukui; Kazuyoshi Takahashi; Hideki Sasaki; Masaharu Kobayashi
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2034-01-29
Also published as: US10173303B2; DE112014000292T5; MX2015009673A; BR112015018045A2; JP5962684B2; WO2014115892A1; MX361990B; JP2014159073A; US20150352691A1

Abstract

Eine Spannvorrichtung (10, 100), bei welcher durch Rotation eines Paares von Spannarmen (14, 16) ein Werkstück zwischen einem Spannarm (14) und einem anderen Spannarm (16) geklemmt wird, umfassend:einen Körper (12);eine Antriebseinheit (18), die an dem Körper (12) vorgesehen ist und ein Verschiebungselement (56, 58) aufweist, das entlang einer axialen Richtung verschoben wird;ein Paar von Spannarmen (14, 16), die relativ zu dem Körper (12) drehbar gehalten werden und die einander gegenüberliegend angeordnet sind;einen Antriebskraftübertragungsmechanismus (20) mit Presselementen, die Enden der Spannarme (14, 16) pressen, und der mit der Antriebseinheit (18) verbunden ist und eine Antriebskraft entlang einer axialen Richtung der Antriebseinheit (18) auf die Spannarme (14, 16) überträgt, um dadurch eine Rotation der Spannarme (14, 16) zu bewirken; undNockenelemente (34, 34a, 34b, 96) mit Pressflächen (40, 40a, 40b, 40c), die in einem festgelegten Winkel relativ zu der axialen Richtung geneigt sind, wobei die Nockenelemente (34, 34a, 34b, 96) dadurch gepresst werden, dass die Presselemente des Antriebskraftübertragungsmechanismus (20) an den Pressflächen (40, 40a, 40b, 40c) anliegen und dass die Presselemente die Nockenelemente (34, 34a, 34b, 96) pressen;dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenelemente (34, 34a, 34b, 96) relativ zu den Enden der Spannarme (14, 16) lösbar vorgesehen sind, unddass die Pressfläche (40) des Nockenelements (34), das an einem der Spannarme (14) angebracht ist, und die Pressfläche (40c) des Nockenelements (96), das an dem anderen der Spannarme (16) angebracht ist, unterschiedliche Formen aufweisen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zum Klemmen von Werkstücken in einer automatisierten Montagelinie oder dergleichen.
Stand der Technik
Bisher wird in einer automatisierten Montagelinie für Kraftfahrzeuge ein Montageprozess durchgeführt, bei dem vorgeformte Fahrgestelle oder Rahmen übereinanderliegend positioniert und durch eine Spannvorrichtung geklemmt werden, und bei denen die Rahmen zusammengeschweißt werden.
In einer solchen Spannvorrichtung, wie sie beispielsweise in JP 4 950123 B2 beschrieben ist, sind zwei linke und rechte Spannarme vorgesehen, wobei die Spannarme so angeordnet sind, dass sie sich jeweils über Stifte drehen. Außerdem werden proximale Enden der Spannarme über eine Basis, mit der eine Antriebseinheit verbunden ist, schwenkbar gehalten, wodurch distale Enden der Spannarme so betätigt werden, dass sie öffnen und schließen. Dadurch wird ein Werkstück, beispielsweise ein Rahmen oder dergleichen, durch die distalen Enden des Paares von Spannarmen von links und rechts gegriffen.
EP 0 899 056 A1 beschreibt eine Einrichtung zum Aufspannen und/oder zur Halterung von Werkstücken in einer Drehmaschine. Die Einrichtung weist zwei Hebel mit Steuerflächen auf. Die Steuerflächen sind einstückig mit den Hebeln ausgebildet und wirken mit Steuerrollen zusammen, wobei die Steuerrollen durch einen linear verfahrbares Antriebsglied bewegt werden. Durch ein Verfahren des Antriebsgliedes und entsprechend der Steuerrollen werden die Hebel gedreht, wodurch ein Werkstück zwischen Rollen geklemmt werden kann.
US 5 671 961 A beschreibt eine Spannvorrichtung für rohrförmige Elemente mit zwei schwenkbaren Backenelementen, an welchen Rolloberflächen angeordnet sind. Die Rolloberflächen wirken mit Nockenoberflächen zusammen, die an einem linear verschiebbaren Backenelement lösbar angeordnet sind. Durch ein Verschieben des linear verschiebbaren Backenelementes und damit der Nockenoberflächen werden die Backenelemente gedreht, sodass das rohrförmige Element geklemmt werden kann.
US 5 481 951 A beschreibt eine selbstzentrierende Halteeinrichtung, um ein Werkstück in einer Drehmaschine einzuspannen. Die Halteeinrichtung weist ein Mittelstück mit zwei unterschiedlich geformten Steuerflächen auf, die mit Rollen der Halteelemente zusammenwirken. Ein Zusammenwirken eines Schwenkarms mit dem Halteelement und einem Kurvenabschnitts des Mittelstücks führt zu einer vergrößerten Einführungsöffnung. Dazu wird das seitlich positionierte Halteelement durch eine zusätzliche, axiale Verschiebungsbewegung des zentral positionierten Halteelements geschwenkt. Der Schwenkarm weist eine L-Form mit zwei Schenkeln auf und wird durch Stifte geführt, die mit Langlöchern des Schwenkarms oder des Mittelstücks zusammenwirken. Ein weiterer Stift dient als Drehpunkt.
Zusammenfassung der Erfindung
Bisher ist bei der oben genannten Spannvorrichtung in Phasen von einem Beginn des Klemmvorgangs, in welchem das Spannen der Werkstücke durch die Spannarme begonnen wird, bis zu einem Zustand, in dem die Werkstücke vollständig geklemmt sind, die auf das Werkstück aufgebrachte Klemmkraft nicht stabil, weil die Klemmkraft sich so ändert, dass sie allmählich größer wird. Daher besteht das Bedürfnis nach einem Merkmal, bei dem Werkstücke mit einer stabilen Greifkraft gegriffen werden können und zwar über den gesamten Bereich von dem Beginn des Klemmvorgangs bis der vollständig geklemmte Zustand erreicht ist.
Außerdem kann bei der oben beschriebenen Spannvorrichtung beispielsweise in dem Fall, dass das Klemmen von Werkstücken unterschiedlicher Form durchgeführt werden soll, das Bedürfnis bestehen, die Spannvorrichtung gegen eine andere Spannvorrichtung mit einer der anderen Form entsprechenden Klemmkraft auszutauschen. In diesem Fall ist der Vorgang zum Austauschen der Spannvorrichtung komplex, und durch die Notwendigkeit, eine neue Spannvorrichtung vorzubereiten, steigen auch die Ausrüstungsinvestitionen an.
Es ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung vorzuschlagen, die in der Lage ist, über den gesamten Bereich vom Beginn des Klemmens der Werkstücke bis das Klemmen der Werkstücke abgeschlossen ist, Werkstücke mit einer konstanten Klemmkraft stabil zu klemmen, wobei zusätzlich die Klemmkraft entsprechend der Form etc. der Werkstücke frei änderbar ist.
Die vorstehende Aufgabenstellung wird durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Spannvorrichtung, bei welcher bei Drehung eines Paares von Spannarmen ein Werkstück zwischen einem Spannarm und einem anderen Spannarm geklemmt wird, wobei die Spannvorrichtung folgendes umfasst:

einen Körper;
eine Antriebseinheit, die an dem Körper vorgesehen ist und ein Verschiebungselement aufweist, das entlang einer axialen Richtung verschoben wird;
ein Paar von Spannarmen, die relativ zu dem Körper drehbar gehalten werden, und die einander gegenüberliegend angeordnet sind;
einen Antriebskraftübertragungsmechanismus mit Presselementen, welche Enden der Spannarme pressen, und der mit der Antriebseinheit verbunden ist und eine Antriebskraft entlang einer axialen Richtung der Antriebseinheit auf die Spannarme überträgt, um dadurch eine Rotation der Spannarme zu bewirken; und
Nocken- oder Kurvenelemente mit Pressflächen, die in einem bestimmten Winkel relativ zu der axialen Richtung geneigt sind und die relativ zu den Enden der Spannarme lösbar angebracht sind, wobei die Nockenelemente dadurch gepresst werden, dass die Presselemente des Antriebskraftübertragungsmechanismus an den Pressflächen anliegen, und wobei die Presselemente die Nockenelemente pressen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung liegen bei der Spannvorrichtung, welche die Nockenelemente aufweist, die lösbar an Enden des Paares von Spannarmen vorgesehen sind und die die Pressflächen aufweisen, die in einem bestimmten Winkel relativ zu der axialen Richtung geneigt sind, die Presselemente des Antriebskraftübertragungsmechanismus an den Pressflächen durch eine Antriebswirkung der Antriebseinheit an, wodurch die Enden des Paares von Spannarmen jeweils gepresst und gedreht werden.
Indem die Nockenelemente so konfiguriert werden, dass sie von den Spannarmen lösbar sind, können beispielsweise unterschiedliche Nockenelemente, die sich hinsichtlich des Neigungswinkels oder der Länge der Pressflächen unterscheiden einfach ausgetauscht werden. Wenn Werkstücke geklemmt werden, kann dementsprechend eine Änderung der Größe der Klemmkraft, der Zeitpunkt, zu welchem das Klemmen durchgeführt wird oder der Bereich des Klemmens etc. einfach realisiert werden, indem die Nockenelemente ausgetauscht werden. Anders ausgedrückt können durch Austauschen von Nockenelementen mit unterschiedlichen Pressflächen die Klemmcharakteristiken einer einzigen Spannvorrichtung frei geändert werden. Im Vergleich zu einer Situation, bei welcher die Spannvorrichtung jedes Mal entsprechend der Form der Werkstücke oder dergleichen ausgetauscht wird, kann außerdem die Wartung verbessert werden, weil die Zeit, die für den Austauschvorgang erforderlich ist, verringert werden kann.
Figurenliste

1 ist ein Schnitt durch eine Spannvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein vergrößerter Schnitt, der die Umgebung eines Nockenelements eines zweiten Spannarmes in der Spannvorrichtung gemäß 1 zeigt;
3 ist ein Schnitt, der einen Zustand zeigt, in welchem erste und zweite Spannarme bei der Spannvorrichtung gemäß 1 ihre Rotation aus einem geklemmten Zustand heraus beginnen;
4 ist ein Schnitt, der bei der Spannvorrichtung gemäß 3 einen ungeklemmten Zustand zeigt, in welchem die ersten und zweiten Spannarme um einen festgelegten Winkel weitergedreht werden;
5A ist ein vergrößerter Schnitt, der einen Zustand zeigt, in welchem ein Nockenelement angebracht ist, das anstelle des Nockenelements gemäß 2 eine Nockenfläche mit einem anderen Neigungswinkel aufweist;
5B ist ein vergrößerter Schnitt, bei welchem anstelle des Nockenelements gemäß 2 ein Nockenelement angebracht wird, bei welchem die Länge der Nockenfläche verkürzt ist;
6 ist ein Schnitt durch eine Spannvorrichtung, bei der anstelle des Nockenelements gemäß 2 ein Nockenelement mit einer Nockenfläche angebracht ist, die im Wesentlichen parallel zu der Erstreckungsrichtung des zweiten Spannarmes liegt;
7 ist ein vergrößerter Schnitt, der bei der Spannvorrichtung gemäß 6 die Umgebung des Nockenelements des zweiten Spannarmes zeigt; und
8 ist ein Schnitt, der einen Zustand zeigt, in welchem bei der Spannvorrichtung gemäß 6 erste und zweite Spannarme ihre Drehung beginnen.

Beschreibung von Ausführungsformen
Wie in den 1 bis 4 gezeigt ist, umfasst eine Spannvorrichtung 10 einen Körper 12, ein Paar erster und zweiter Spannarme 14, 16, die drehbar an dem Körper 12 gehalten werden, eine Antriebseinheit 18, die an dem Körper 12 befestigt ist, und einen Antriebskraftübertragungsmechanismus 20, der eine Antriebskraft der Antriebseinheit 18 auf die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 überträgt.
Der Körper 12 besteht aus einer Basis 22 und einem Paar von Plattenkörpern 24. Die Basis hat eine ebene Form und ist in einer horizontalen Richtung angeordnet. Die Plattenkörper 24 sind mit den beiden entsprechenden Seitenflächen der Basis 22 verbunden und weisen einen festgelegten Abstand voneinander auf. Die Plattenkörper 24 sind senkrecht zu der Basis 22 angeordnet und mit einer bestimmten Höhe nach oben ausgebildet (in der Richtung des Pfeils A). Außerdem ist die Basis 22 beispielsweise an einer Bodenfläche angebracht, so dass die Spannvorrichtung 10 an einer bestimmten Stelle fixiert wird, indem die Basis 22 über nicht dargestellte Bolzen oder dergleichen an der Bodenoberfläche fixiert wird.
An einem oberen Abschnitt des Körpers 12 ist außerdem ein Deckenabschnitt 26 mit Endabschnitten des Paares von Plattenkörpern 24 verbunden. Der Deckenabschnitt 26 ist senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung (der Richtung der Pfeile A und B) der Plattenkörper 24 angeordnet und ist an dem Körper 12 im Wesentlichen zentral in dessen Breitenrichtung vorgesehen. Anders ausgedrückt ist der Deckenabschnitt 26 im Wesentlichen parallel zu der Basis 22 vorgesehen.
An dem Deckenabschnitt 26 sind Fangnuten 28 an dessen Seitenflächen ausgebildet, die später beschriebenen ersten und zweiten Spannarmen 14, 16 gegenüberliegen. Die Fangnuten 28 stehen in Eingriff mit Positionierungselementen 52, die an den später beschriebenen ersten und zweiten Spannarmen 14, 16 ausgebildet sind. Außerdem ist das Werkstück W an einer oberen Fläche des Deckenabschnitts 26 angeordnet, wenn das Werkstück W durch die Spannvorrichtung 10 gegriffen wird.
Die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 sind im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet, an dem Körper 12 zwischen einem Plattenkörper 24 und einem anderen Plattenkörper 24 angeordnet und werden jeweils über Armstifte 30, die durch im Wesentlichen zentrale Abschnitte entlang der Längsrichtung der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 eingesetzt sind, drehbar an dem Körper 12 gehalten.
Nockenelemente 34 sind an einander gegenüberliegenden Seitenflächen an Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16, die an den Seiten der Basis 22 angeordnet sind (in der Richtung des Pfeils B) befestigt.
Die Nockenelemente 34 haben beispielsweise eine blockähnliche Form und weisen ebene Befestigungsflächen 38, Nockenflächen (Pressflächen) 40 und Halteflächen 42 auf. Die Befestigungsflächen 38 sind in Aussparungen 36 angebracht, die in Seitenflächen an den Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 ausgebildet sind. Die Nockenflächen (Pressflächen) 40 sind an den Befestigungsflächen 38 gegenüberliegenden Seiten ausgebildet, um bestimmte Winkel geneigt, die sich allmählich zu der anderen Endseite der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 (in der Richtung des Pfeils A) verengen, und mit einem gekrümmten Querschnitt zu den Seiten der Befestigungsflächen 38 zurückgesetzt. Die Halteflächen 42 sind neben den Nockenflächen 40 ausgebildet und liegen im Wesentlichen parallel zu den Befestigungsflächen 38. Die Halteflächen 42 sind an einer Endseite (in der Richtung des Pfeils B) der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 relativ zu den Nockenflächen 40 ausgebildet. Obwohl die Nockenflächen 40 durch gekrümmte Flächen gebildet werden und einen mäßigen Krümmungsradius aufweisen, können die Nockenflächen 40 aber auch eben ausgebildet sein.
Außerdem ist ein Paar von Gewindelöchern 44, die eine festgelegte Tiefe aufweisen und sich an Seiten der Befestigungsflächen 38 öffnen, in den Nockenelementen 34 ausgebildet. In die Löcher 44, die voneinander jeweils beabstandet sind, sind Befestigungsbolzen 48a, 48b eingeschraubt, welche durch ein Paar von Durchgangsöffnungen 46, welche durch die Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 durchtreten und sich in die Aussparungen 36 öffnen, eingesetzt sind. Dementsprechend sind die Nockenelemente 34 relativ zu den Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 über die Befestigungsbolzen 48a, 48b lösbar vorgesehen, wobei sie in einem Zustand sind, in welchem die Befestigungsflächen 38 in die Aussparungen 36 eingesetzt sind und ihre Nockenflächen 40 so angeordnet sind, dass sie dem Zentrum der Spannvorrichtung zugewandt sind.
Im Einzelnen sind das eine Nockenelement 34 und das andere Nockenelement 34 symmetrisch angeordnet, wobei sie die Antriebseinheit 18 zwischen sich halten, wobei die jeweiligen Nockenflächen 40 einander jeweils gegenüberliegen.
Andererseits sind an anderen Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 Greifelemente 50 ausgebildet, um das Werkstück W zu klemmen. Die Greifelemente 50 haben einander gegenüberliegende Greifflächen, die einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen und vertikale Flächen aufweisen, die im Wesentlichen parallel zu den Längsrichtungen der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 liegen.
Außerdem sind die Armstifte 30 wellen- oder schaftförmig ausgebildet, und an Positionen zwischen dem einen Ende und dem anderen Ende der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 sind die Armstifte 30 jeweils senkrecht zu den Längsrichtungen der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 eingesetzt. Außerdem werden beide Enden der Armstifte 30 an dem Paar von Plattenkörpern 24 gehalten. Dementsprechend werden die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 durch die Armstifte 30, die durch deren im Wesentlichen zentrale Abschnitte eingesetzt sind, drehbar an dem Körper 12 gehalten.
Außerdem sind an den ersten und zweiten Spannarmen 14, 16 unterhalb der Greifelemente 50 Positionierungselemente 52 vorgesehen, die senkrecht zu den Längsrichtungen der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 vorstehen.
Die Antriebseinheit 18 ist zwischen dem Paar von Plattenkörpern 24 angeordnet und an einer zentralen Position der Plattenkörper 24 und der Basis 22 vorgesehen. Die Antriebseinheit 18 umfasst ein zylindrisch geformtes Zylinderrohr 54 mit Boden, einen Kolben (Verschiebungselement) 56, der zur Verschiebung im Inneren des Zylinderrohres 54 vorgesehen ist, eine Kolbenstange (Verschiebungskörper) 58, die mit dem Kolben 56 verbunden ist, und eine Stangenabdeckung 60, die in einer Öffnung des Zylinderrohres 54 vorgesehen ist und die die Kolbenstange 58 verschiebbar hält.
An einer Seitenfläche des Zylinderrohres 54 sind erste und zweite Anschlussöffnungen 62, 64 ausgebildet, die senkrecht zu der axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) des Zylinderrohres 54 durchtreten, um dadurch eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Zylinderrohres 54 durch die ersten und zweiten Anschlüsse 62, 64 herzustellen. Der erste Anschluss 62 ist an einer Endseite (in der Richtung des Pfeils A) an einer Bodenseite des Zylinderrohres 54 vorgesehen, und der zweite Anschluss 64 ist an der anderen Endseite des Zylinderrohres 54 an der Seite der Stangenabdeckung 60 (in der Richtung des Pfeils B) vorgesehen.
Außerdem sind Rohre, die jeweils über Verbinder 66 mit einer nicht dargestellten Druckfluidzufuhrquelle verbunden sind, an die ersten und zweiten Anschlüsse 62, 64 angeschlossen, wodurch Druckfluid durch Schalten einer nicht dargestellten Schaltvorrichtung wahlweise entweder dem ersten Anschluss 62 oder dem zweiten Anschluss 64 zugeführt werden kann. Das Zylinderrohr 54 ist durch nicht dargestellte Bolzen an dem Deckenabschnitt 26 befestigt.
Der Kolben 56 ist beispielsweise in Form einer Scheibe ausgebildet, wobei eine Kolbendichtung 68 in einer Ringnut an einer äußeren Umfangsfläche der Scheibe angebracht ist. Die Kolbendichtung 68 gleitet in Kontakt mit einer inneren Wandfläche des Zylinderrohres 54, wodurch die Leckage von Druckfluid zwischen dem Kolben 56 und dem Zylinderrohr 54 verhindert wird. Außerdem ist ein ringförmiger Dämpfer 70 so angeordnet, dass er von einer Endfläche des Kolbens 56, welche einem Ende des Zylinderrohres 54 zugewandt ist, vorsteht. Wie in 4 gezeigt ist, kommt dann, wenn der Kolben 56 zu der einen Endseite (in der Richtung des Pfeils A) verschoben wird, der Dämpfer 70, der aus einem elastischen Material, wie Gummi oder dergleichen, besteht, in Anlage gegen das Zylinderrohr 54, wodurch Stöße gepuffert werden.
Außerdem ist ein Ende der Kolbenstange 58 durch die Mitte des Kolbens 56 eingesetzt und durch Verstemmen integral mit dieser verbunden, während das andere Ende der Kolbenstange 58 durch die Stangenabdeckung 60 in die Umgebung des Zylinderrohres 54 nach außen vorsteht. Ein Verbinder 72, dessen Durchmesser anfangs verringert ist und sich dann nach außen wieder erweitert, ist an dem anderen Ende der Kolbenstange 58 ausgebildet. Ein Blockkörper 74, der einen Teil des Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 bildet, ist mit dem Verbinder 72 verbunden.
Die Stangenabdeckung 60 wird, nachdem sie in das Innere des Zylinderrohres 54 eingesetzt wurde, durch einen Verriegelungsring 76, der mit der inneren Umfangsfläche des Zylinderrohres 54 in Eingriff gebracht wird, verriegelt, und eine Stangendichtung 78, die an der inneren Umfangsfläche der Stangenabdeckung 60 angebracht ist, wird in Gleitkontakt mit der äußeren Umfangsfläche der Kolbenstange 58 gebracht, wodurch eine Leckage von Druckfluid zwischen der Stangenabdeckung 60 und der Kolbenstange 58 verhindert wird.
Ein blockförmiger Stopper 80 ist an der Basis 22 an einer Position unterhalb der Kolbenstange 58 (in Richtung des Pfeils B) so fixiert, dass dann, wenn der Kolben 56 und die Kolbenstange 58 durch den Antrieb der Antriebseinheit 18 abgesenkt werden, eine weitere Verschiebung dadurch verhindert wird, dass der Blockkörper 74 an dem Stopper 80 anschlägt. Der Blockkörper 74, der unten diskutiert wird, ist mit der Kolbenstange 58 verbunden. Der Stopper 80 hat einen rechteckigen Querschnitt, wobei eine flache obere Fläche der Antriebseinheit 18 zugewandt ist, und ist über einen Bolzen 82 an der Basis 22 fixiert.
Der Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 umfasst den Blockkörper 74, ein Paar von Walzen oder Rollen (Presselementen) 84a, 84b und ein Paar von Verbindungsarmen 90a, 90b. Der Blockkörper 74 ist mit dem anderen Ende der Kolbenstange 58 verbunden. Das Paar von Walzen 84a, 84b wird jeweils in der Nähe von gegenüberliegenden Enden des Blockkörpers 74 schwenkbar gehalten. Das Paar von Verbindungsarmen 90a, 90b wird schwenkbar zwischen Walzenstiften 86, welche die Walzen 84a, 84b axial halten, und Verbindungsstiften 88 der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 gehalten.
Der Blockkörper 74 erstreckt sich in einer Richtung (der Richtung des Pfeils C) senkrecht zu der axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) der Kolbenstange 58. In einem zentralen Abschnitt des Blockkörpers 74 ist eine Nut 92 ausgebildet, in welche der Verbinder 72 der Kolbenstange 58 eingesetzt ist. Durch Einsetzen des Verbinders 72 in die Nut 92 des Blockkörpers 74 wird außerdem der Blockkörper 74 in einem Zustand, in dem er senkrecht zu der axialen Richtung der Kolbenstange 58 angeordnet ist, angeschlossen und integral mit der Kolbenstange 58 verschoben.
Außerdem hat der Blockkörper 74 eine festgelegte Länge in der Längsrichtung (der Richtung des Pfeils C), wobei seine entgegengesetzten Enden bei etwa gleichen Abständen von der Achse der Kolbenstange 58 ausgebildet sind. Walzenstifte 86 werden an den gegenüberliegenden Enden senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Blockkörpers 74 gehalten, und Paare von Walzen 84a, 84b werden über die Walzenstifte 86 drehbar gehalten.
Die Walzen 84a, 84b sind zwischen gegenüberliegenden Enden des Blockkörpers 74, die als Gabelung ausgebildet sind, angeordnet und so vorgesehen, dass sie von den gegenüberliegenden Enden zu Seiten der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 vorstehen. Außerdem werden gegenüberliegende Seitenflächen der Walzen 84a, 84b von den gegenüberliegenden Enden des Blockkörpers 74 abgedeckt. Außerdem ist eine der Walzen 84a, die an der Seite des ersten Spannarms 14 vorgesehen ist, und die andere der Walzen 84b, die an der Seite des zweiten Spannarms 16 vorgesehen ist, jeweils zu den Nockenflächen 40 der Nockenelemente 34 gewandt, und ihre äußeren Umfangsflächen liegen an den Nockenflächen 40 an.
Außerdem haben die Verbindungsarme 90a, 90b festgelegte Längen in der axialen Richtung. Verbindungsnuten 94, die sich in einer in Längsrichtung länglichen ovalen Form öffnen, sind in Endabschnitten der Verbindungsarme 90a, 90b ausgebildet, wobei die Walzenstifte 86 jeweils durch die Verbindungsnuten 94 eingesetzt sind. Andererseits sind in die anderen Enden der Verbindungsarme 90a, 90b die Verbindungsstifte 88, die schwenkbar an Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 gehalten werden, durch Löcher (nicht dargestellt) eingesetzt. Dementsprechend sind die Endseiten der Verbindungsarme 90a, 90b durch die Verbindungsstifte 88 drehbar vorgesehen, welche durch die nicht dargestellten Löcher eingesetzt sind, und die Verbindungsarme 90a, 90b können sich durch die Walzenstifte 86, welche durch die Verbindungsnuten 94 eingesetzt sind, um bestimmte Strecken in der Längsrichtung des Blockkörpers 74 bewegen.
Durch Absenken des Blockkörpers 74 bei einem Antrieb der Antriebseinheit 18 werden außerdem die Walzen 84a, 84b in einem Zustand gedreht, in dem sie an den Nockenflächen 40 der Nockenelemente 34 anliegen. Über die Nockenflächen 40 werden die Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 durch vorbestimmte Presskräfte in Richtungen (den Richtungen der Pfeile C) gepresst, in denen sie sich voneinander entfernen. Indem der Blockkörper 74 angehoben wird, werden dagegen die Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 durch die Verbindungsarme 90a, 90b aufeinander zu gezogen.
Die Spannvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Als nächstes werden die Betriebsweisen und Vorteile der Spannvorrichtung 10 beschrieben. Bei der nachfolgenden Beschreibung wird ein ungeklemmter Zustand, in welchem die Greifelemente 50 der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 voneinander getrennt sind, wie es in 4 gezeigt ist, als eine Ursprungsposition beschrieben.
In der Ursprungsposition wird ein Druckfluid dem zweiten Anschluss 64 zugeführt, und es wird von einem Zustand ausgegangen, in dem dadurch, dass der Kolben 56 angehoben wird, die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 durch die Walzen 84a, 84b und den Blockkörper 74 des Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 um die Armstifte 30 in solchen Richtungen (den Richtungen der Pfeile D1) gedreht werden, dass sich die Greifelemente 50 voneinander entfernen.
Es wird nun eine kurze Beschreibung des Werkstücks W gegeben, das mit der oben beschriebenen Spannvorrichtung 10 gegriffen wird. Das Werkstück W besteht beispielsweise aus einem ersten Rahmen W1, der einen U-förmigen Querschnitt hat und einen Teil eines Fahrgestells eines Fahrzeugs bildet, und einem zweiten Rahmen W2, der einen U-förmigen Querschnitt hat und für den Zusammenbau mit dem ersten Rahmen W1 vorgesehen ist. In einem Zustand, in dem eine Öffnung des ersten Rahmens W1 nach unten (in Richtung des Pfeils B) orientiert ist, wird der erste Rahmen W1 zwischen den Greifelementen 50 der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 platziert. Andererseits sind Seitenwände des zweiten Rahmens W2 schrägstehend ausgebildet, so dass sie sich zu ihrer offenen Seite hin allmählich nach außen erweiterten, und die Öffnung ist so angeordnet, dass sie nach oben (in der Richtung des Pfeils A) weist. Außerdem ist der erste Rahmen W1 an dem Deckenabschnitt 26 in einem Zustand angebracht, in welchem der erste Rahmen W1 in das Innere des zweiten Rahmens W2 eingesetzt ist.
Anders ausgedrückt wird der zweite Rahmen W2 auf der Außenseite des ersten Rahmens W1 angeordnet, und die Seitenwände des zweiten Rahmens W2 sind in einer sich nach außen erweiternden Weise zu Seiten der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 (in den Richtungen der Pfeile C1 in 1) geneigt.
In einem Zustand, in welchem das Werkstück W an einer vorbestimmten Position an der Spannvorrichtung 10 angeordnet wurde, wird in der oben beschriebenen Weise durch Schalten der nicht dargestellten Schaltvorrichtung zunächst das Druckfluid, das dem zweiten Anschluss 64 der Antriebseinheit 18 zugeführt wurde, stattdessen dem ersten Anschluss 62 zugeführt. Wie in 3 gezeigt ist, wird dementsprechend der Kolben 56, der durch das Druckfluid, das in das Innere des Zylinderrohres eingeführt wurde, zu der Seite der Stangenabdeckung 60 (in der Richtung des Pfeils B) gepresst, und die Kolbenstange 58 und der Blockkörper 74 werden gemeinsam und integral mit dem Kolben 56 abgesenkt.
Dementsprechend wird das Paar von Walzen 84a, 84b integral mit dem Blockkörper 74 abgesenkt, und die Walzen 84a, 84b, deren äußere Umfangsflächen an den Nockenelementen 34 anliegen, senken sich entlang der Nockenflächen 40 der Nockenelemente 34 ab, und über die Nockenflächen 40, die mit einem gebogenen Querschnitt zurückgesetzt sind, werden die Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 in Richtungen (den Richtungen der Pfeile C1) gepresst, in denen sie sich voneinander entfernen. Auch wenn die Nockenflächen 40 mit gebogenem Querschnitt zurückgesetzt sind und die Nockenelemente 34 in Richtungen weg von dem Blockkörper 74 bewegt werden, wenn sich die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 drehen, sind hierbei die Drehmomente die in der Drehrichtung relativ zu den ersten und zweite n Spannarmen 14, 16 um die Armstifte 30 erzeugt werden, konstant.
Anders ausgedrückt sind die Krümmungsradien der Nockenflächen 40 so gewählt, dass die Klemmkraft an der einen Endseite der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 im Wesentlichen konstant bleibt.
Als Folge hiervon beginnen die ersten und zweiten Spannarme 14,1 15 eine Rotation um die Armstifte 30 in Richtungen (den Richtungen der Pfeile D2), so dass sich die Greifelemente 50 an den anderen Enden einander annähern, woraufhin die auf die Nockenelemente 34 von den Walzen 84a, 84b ausgeübten Druckkräfte im Wesentlichen konstant werden. Daher werden die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 mit einer im Wesentlichen konstanten Drehkraft gedreht.
Indem der Blockkörper 74 durch den Antrieb der Antriebseinheit 18 abgesenkt wird, werden außerdem die Walzen 84a, 84b weiter gegen die Nockenflächen 40 der Nockenelemente 34 gepresst, und über die Nockenelemente 34 werden die Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 weiter in Richtungen (den Richtungen der Pfeile C1) gepresst, in denen sie sich voneinander entfernen. Verbunden hiermit werden die Greifelemente 50 der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 weiter um die Armstifte 30 in Richtungen gedreht, in denen sie sich einander annähern, und bewegen sich in Richtungen, so dass die Seitenwände des zweiten Rahmens W2 sich einander annähern. Insbesondere wird der zweite Rahmen W2 zu den Seiten des ersten Rahmens W1 (in den Richtungen der Pfeile D2) gepresst und deformiert.
Durch weiteres Absenken des Blockkörpers 74 werden die Paare von Nockenelementen 34 durch die Walzen 84a, 84b in Richtungen (den Richtungen der Pfeile C1) gepresst, in denen sie sich voneinander entfernen, wobei gleichzeitig die Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 so mit Druck beaufschlagt werden, dass sie sich in Richtungen (den Richtungen der Pfeile C1) weg voneinander bewegen. Somit werden die Greifelemente 50 der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 in Richtungen (den Richtungen der Pfeile D2) gedreht, in denen sie sich einander annähern, und die Seitenwände des zweiten Rahmens W2 werden so gepresst und deformiert, dass sie sich einander annähern. Dadurch wird ein geklemmter Zustand hergestellt, in welchem das Klemmen abgeschlossen ist, wobei die Seitenwände im Wesentlichen parallel zueinander liegen und wobei die Seitenwände des zweiten Rahmens W2 an den Seitenwänden des ersten Rahmens W1 anliegen. Indem sich die Walzen 84a, 84b auf die Halteflächen 42 der Nockenelemente 34 bewegen, wird der geklemmte Zustand des Werkstücks W beibehalten, ohne dass die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 gedreht werden.
Zu dieser Zeit treten die Positionierungselemente 52, die an den ersten und zweiten Spannarmen 14, 16 vorgesehen sind, in Eingriff mit den jeweiligen Fangnuten 28 des Körpers 12, so dass während des Spannens die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 an festgelegten angehaltenen Positionen positioniert sind.
In einem Zustand, in welchem die ersten und zweiten Rahmen W1, W2 durch die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 geklemmt werden, werden außerdem die Seitenwände der ersten und zweiten Rahmen W1, W2 beispielsweise mit Hilfe einer nicht dargestellten Schweißvorrichtung miteinander verschweißt.
Indem in der oben beschriebenen Weise der Blockkörper 74 des Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 durch den Antrieb der Antriebseinheit 18 abgesenkt wird, presst das Paar von Walzen 84a, 84b gegen die Nockenflächen 40, die einen gebogenen Querschnitt haben, so dass die Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 über die Nockenelemente 34 mit einer konstanten Kraft in Richtungen (den Richtungen der Pfeile C1) gepresst werden, in denen sie sich voneinander entfernen. Da die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 um die Armstifte 30 gedreht werden können, bis der Rotationsvorgang von dem Beginn der Rotation der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 abgeschlossen ist, wird somit der zweite Rahmen W2 des Werkstücks W immer mit einer konstanten Klemmkraft zu den Seiten des ersten Rahmens W1 gepresst und geklemmt.
In dem Fall, dass der geklemmte Zustand des Werkstücks W durch die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 freigegeben werden soll, wird andererseits durch einen Schaltvorgang der nicht dargestellten Schaltvorrichtung das Druckfluid, das dem ersten Anschluss 62 der Antriebseinheit 18 zugeführt wurde, stattdessen dem zweiten Anschluss 64 zugeführt. Indem der Kolben durch das Druckfluid gepresst wird, wird er dementsprechend angehoben, was mit einem integralen Anheben der Kolbenstange 58 und des Blockkörpers 74 verbunden ist. Außerdem werden die anderen Enden der Verbindungsarme 90a, 90b, die von den Walzenstiften 86 an den gegenüberliegenden Enden des Blockkörpers 74 gehalten werden, angehoben, wobei gleichzeitig die einen Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 in Richtungen gezogen werden, in denen sie sich einander annähern, weil sie mit den Verbindungsarmen 90a, 90b verbunden sind. Als Folge hiervon werden die Greifelemente 50 in Richtungen (den Richtungen der Pfeile D1) gedreht, in denen sie sich voneinander entfernen, und zwar um Stellen, an welchen die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 von den Armstiften 30 gehalten werden. Wie in 4 gezeigt ist, wird ein nicht geklemmter Zustand hergestellt, in welchem das Klemmen des Werkstücks W freigegeben ist.
Wie oben beschrieben wurde, ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Paar von Nockenelementen 34 an Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16, die die Spannvorrichtung 10 bilden, so vorgesehen, dass sie dem Blockkörper 74 des Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 zugewandt sind. Das Paar von Walzen 84a, 84b, die drehbar an dem Blockkörper 74 gehalten werden, ist so angeordnet, dass sie jeweils an den Nockenflächen 40 der Nockenelemente 34 anliegen, und die Nockenelemente 34 werden über die Befestigungsbolzen 48a, 48b lösbar an den ersten und zweiten Spannarmen 14, 16 befestigt.
Durch den Antrieb mittels der Antriebseinheit 18, welche den Kolben 56 und die Kolbenstange 58 aufweist, wird hierdurch der Blockkörper 74 abgesenkt, wodurch die Nockenelemente 34 durch die Nockenflächen 40 und über das Paar von Walzen 84a, 84b, die an gegenüberliegenden Enden des Blockkörpers 74 ausgebildet sind, mit einer im Wesentlichen konstanten Presskraft in Richtungen weg voneinander (den Richtungen der Pfeile C1) gepresst werden. Daher können die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 immer mit einer konstanten Drehkraft gedreht werden. Wenn das Werkstück W mit den ersten und zweiten Spannarmen 14, 16 geklemmt wird, können somit die Seitenwände des zweiten Werkstücks W2, die das Werkstück W bilden, mit den ersten und zweiten Spannarmen 14, 16 stabil mit einer im Wesentlichen konstanten Klemmkraft geklemmt werden, und zwar über den gesamten Bereich von dem Beginn des Klemmvorgangs bis zum Abschluss des Klemmvorgangs. Das Werkstück W kann mit einer festgelegten Breite geklemmt werden.
Außerdem können die Nockenelemente 34 über die Befestigungsbolzen 48a, 48b einfach an den ersten und zweiten Spannarmen 14, 16 angebracht und hiervon gelöst werden, so dass beispielsweise selbst in dem Fall, dass die Form des Werkstücks W, das geklemmt werden soll, sich ändert, durch Austausch der Nockenelemente 34 gegen andere Nockenelemente 34a (vgl. 5A) mit Nockenflächen 40a mit einem anderen Neigungswinkel oder Krümmungsradius, oder gegen andere Nockenelemente 34b (vgl. 5B), bei welchen die Länge der Nockenflächen 40b anders ist, das Werkstück W mit einer anderen Klemmkraft oder einem anderen Klemmbereich als oben diskutiert geklemmt werden kann.
Wie in den 6 bis 8 gezeigt ist, kann außerdem ein Nockenelement 96 an dem zweiten Spannarm 16 vorgesehen sein, das eine andere Form aufweist als das Nockenelement 34 des ersten Spannarms 14. Bei der in 6 gezeigten Spannvorrichtung 100 hat beispielsweise das Nockenelement 96, das an dem zweiten Spannarm 16 angebracht ist, einen kleineren Neigungswinkel als die Nockenfläche 40 des Nockenelements 34 und eine Nockenfläche 40c, die durch eine vertikale Fläche im Wesentlichen parallel zu der Erstreckungsrichtung (der Richtung der Pfeile A und B) des zweiten Spannarms 16 gebildet wird.
Bei der Spannvorrichtung 100 können auf diese Weise durch Anbringen der Nockenelemente 34, 96 mit den anderen Nockenflächen 40, 40c der erste Spannarm 14 und der zweite Spannarm 16 mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten gedreht werden. Indem die Walzen 84a, 84b durch den Antrieb der Antriebseinheit 18 nach unten (in der Richtung des Pfeils B) bewegt werden, schlagen die Walzen 84a, 84b an den Nockenflächen 40, 40c der jeweiligen Nockenelemente 34, 96 an, was verbunden ist mit einem Pressen der Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 in Richtungen (den Richtungen der Pfeile C1) voneinander weg.
Zu dieser Zeit beginnt der erste Spannarm 14 durch die Nockenfläche 40, die einen großen Neigungswinkel hat, eine Drehung mit niedriger Geschwindigkeit, während der zweite Spannarm 16 durch die Nockenfläche 40c, die nicht geneigt ist, eine Rotation mit hoher Geschwindigkeit beginnt. Nach der Positionierung des zweiten Spannarms 16, der vorab in Kontakt mit dem Werkstück W kommt, schlägt daher der erste Spannarm 14 später an der Seite des Werkstücks W an, und indem es zu der Seite des zweiten Spannarms 16 gedrückt wird, kann das Werkstück W sicher an einer vorbestimmten Position und mit einer vorbestimmten Last geklemmt werden.
Bei der oben beschriebenen Spannvorrichtung 100 wurde außerdem ein Fall beschrieben, bei welchem das Nockenelement 34 mit der aus einer schrägen Fläche bestehenden Nockenfläche 40 an dem ersten Spannarm 14 angebracht ist und das Nockenelement 96 mit der durch eine nicht geneigte vertikale Fläche gebildeten Nockenfläche 40c an dem Spannarm 16 angebracht ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Merkmale beschränkt, und umgekehrt können durch Anbringen des Nockenelements 34 an dem zweiten Spannarm 16 und Anbringen des Nockenelements 96 an dem ersten Spannarm 14 die Arbeitscharakteristiken der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 umgekehrt werden.
Durch Austauschen gegen andere Nockenelemente 34a, 34b, 96 mit anderen Nockenflächen 40a, 40b, 40c können im Einzelnen bei einer einzigen Spannvorrichtung 10 die Investitionen in die Ausrüstung verringert werden, weil die Spannkräfte geändert werden können und Werkstücke W zuverlässig mit unterschiedlichen Klemmzeiten geklemmt werden können, komplexe Operationen zum Wechsel der Spannvorrichtung 10, die in einer automatisierten Montagelinie oder dergleichen angebracht ist, gegen eine andere Spannvorrichtung in jedem Fall unnötig werden, während zusätzlich keine Notwendigkeit besteht, eine weitere Spannvorrichtung vorzubereiten. Hierdurch können die Ausrüstungsinvestitionen verringert werden.
Da der Vorgang zum Austauschen der Nockenelemente 34 einfach durchgeführt werden kann, indem die Befestigungsbolzen 48a, 48b, welche durch die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 eingesetzt wurden schraubend gedreht werden, kann die Zeit, die für die Austauschoperation notwendig ist, verringert werden, und die Wartung lässt sich vereinfachen.
Da die Nockenelemente 34 durch Einsetzen der Nockenelemente 34 in die Aussparungen 36, die in den Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 ausgebildet sind, einfach und sicher positioniert werden können, können außerdem auch in dem Fall, dass die Nockenelemente 34 ausgetauscht werden, ihre Befestigungspositionen unverändert bleiben, und die Nockenelemente 34 können immer an festgelegten Positionen angebracht werden. Hierdurch wird ein Positionsschlupf der Nockenelemente 34 an der Seite des ersten Spannarms 14 und des Nockenelements 34 an der Seite des zweiten Spannarms 16 vermieden. Da die Nockenelemente 34 mit hoher Präzision an einander gegenüberliegenden Positionen angebracht werden können, treten dann, wenn die Nockenelemente 34 durch die Walzen 84a, 84b gepresst werden, keine Veränderungen der Drehmenge des zweiten Spannarms 16 auf, und die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 können immer mit der gleichen Drehmenge (Drehwinkel) gedreht werden.
Da eine Gestaltung gewählt wurde, bei welcher die Nockenelemente 34, die an den Enden der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 vorgesehen sind, durch die Walzen 84a, 84b gepresst werden, die drehbar an gegenüberliegenden Enden des Blockkörpers 74 gehalten werden, werden außerdem die Walzen 84a, 84b durch Anlage an den Nockenflächen 40 gedreht, wodurch ein Verschleiß und eine Abrasion vermieden werden können. Die Linearverschiebung in der axialen Richtung des Blockkörpers 74 kann zuverlässig auf die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 übertragen werden, um deren Rotation zu bewirken.
Außerdem ist die Form der Nockenflächen 40, die durch die Walzen 84a, 84b gepresst werden, in einem festgelegten Winkel relativ zu den Verschiebungsrichtungen (den Richtungen der Pfeile A und B) des Blockkörpers 74 geneigt, während zusätzlich gekrümmte Flächen ausgebildet sind, die mit einem gekrümmten Querschnitt in Richtungen weg von den Walzen 84a, 84b zurückgesetzt sind. Da der Kontaktwinkel θ zwischen den Walzen 84a, 84b und den Nockenflächen 40 im Wesentlichen konstant gehalten werden kann, können dementsprechend die Presskräfte, die von den Walzen 84a, 84b durch die Nockenflächen 40 auf die Nockenelemente 34 übertragen werden, im Wesentlichen konstant gehalten werden. Als Folge hiervon sind die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 in der Lage, sich mit einer im Wesentlichen konstanten Rotationskraft zu drehen.
Die Spannvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform eingeschränkt. Verschiedene Änderungen und Modifikationen sind an der Ausführungsform möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie er in den anschließenden Patentansprüchen niedergelegt ist.

Claims

Eine Spannvorrichtung (10, 100), bei welcher durch Rotation eines Paares von Spannarmen (14, 16) ein Werkstück zwischen einem Spannarm (14) und einem anderen Spannarm (16) geklemmt wird, umfassend: einen Körper (12); eine Antriebseinheit (18), die an dem Körper (12) vorgesehen ist und ein Verschiebungselement (56, 58) aufweist, das entlang einer axialen Richtung verschoben wird; ein Paar von Spannarmen (14, 16), die relativ zu dem Körper (12) drehbar gehalten werden und die einander gegenüberliegend angeordnet sind; einen Antriebskraftübertragungsmechanismus (20) mit Presselementen, die Enden der Spannarme (14, 16) pressen, und der mit der Antriebseinheit (18) verbunden ist und eine Antriebskraft entlang einer axialen Richtung der Antriebseinheit (18) auf die Spannarme (14, 16) überträgt, um dadurch eine Rotation der Spannarme (14, 16) zu bewirken; und Nockenelemente (34, 34a, 34b, 96) mit Pressflächen (40, 40a, 40b, 40c), die in einem festgelegten Winkel relativ zu der axialen Richtung geneigt sind, wobei die Nockenelemente (34, 34a, 34b, 96) dadurch gepresst werden, dass die Presselemente des Antriebskraftübertragungsmechanismus (20) an den Pressflächen (40, 40a, 40b, 40c) anliegen und dass die Presselemente die Nockenelemente (34, 34a, 34b, 96) pressen; dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenelemente (34, 34a, 34b, 96) relativ zu den Enden der Spannarme (14, 16) lösbar vorgesehen sind, und dass die Pressfläche (40) des Nockenelements (34), das an einem der Spannarme (14) angebracht ist, und die Pressfläche (40c) des Nockenelements (96), das an dem anderen der Spannarme (16) angebracht ist, unterschiedliche Formen aufweisen.
Die Spannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Nockenelemente (34, 34a, 34b, 96) an den Enden über Bolzen (48a, 48b) befestigt sind.
Die Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei an den Nockenelementen (34, 34a, 34b, 96) Halteflächen (42) neben den Pressflächen (40, 40a, 40b, 40c) und im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung ausgebildet sind, welche die Presskraft aufrechterhalten, indem die Presselemente in einem Zustand gehalten werden, in welchem das Werkstück durch die Spannarme (14, 16) geklemmt wird.
Die Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Presselemente Walzen (84a, 84b) sind, die jeweils an gegenüberliegenden Enden eines Blockkörpers (74) drehbar gehalten werden, der mit dem Verschiebungskörper (56, 58) verbunden ist und dem Paar von Spannarmen (14, 16) zugewandt ist.
Die Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Aussparungen (36), in welche die Nockenelemente (34, 34a, 34b, 96) eingesetzt sind, an Enden der Spannarme (14, 16) ausgebildet sind.
Die Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Pressflächen (40, 40a, 40b, 40c) eben geformt sind oder gekrümmte Formen aufweisen, die mit gebogenem Querschnitt zu Seiten der Spannarme (14, 16) zurückgesetzt sind.
Die Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Neigungswinkel der Pressflächen (40, 40c) der Nockenelemente (34, 96) sich voneinander im Hinblick auf die Verschiebungsrichtung des Verschiebungskörpers (56, 58) unterscheiden.
Die Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Bewegungseigenschaften des einen der Klemmarme (14) und des anderen der Klemmarme (16) geändert werden, indem die Formen der Pressflächen (40, 40c) der Nockenelemente (34, 96) geändert werden.