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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung zum Klemmen von Werkstücken in einer automatisierten Montagelinie (Fließband) oder dergleichen.
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Stand der Technik
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Bisher wird in einer automatisierten Montagelinie für Automobile ein Montageprozess durchgeführt, bei dem das Klemmen mit einer Spannvorrichtung in einem Zustand durchgeführt wird, in welchem vorgeformte Rahmen übereinander gelegt positioniert und dann die Rahmen miteinander verschweißt werden.
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Bei einer solchen Spannvorrichtung, wie sie in dem japanischen Patent
JP 2009-279 698 A beschrieben ist, sind linke und rechte Klemmarme als ein Paar vorgesehen, wobei die Klemmarme jeweils über Stifte drehbar vorgesehen sind. Außerdem werden proximale Enden der Klemmarme schwenkbar durch eine Basis gehalten, mit welcher eine Antriebseinheit in Form eines Luft- oder Pneumatikzylinders verbunden ist, wodurch distale Enden der Klemmarme betätigt werden, um zu öffnen und zu schließen. Dadurch wird ein Werkstück, beispielsweise ein Rahmen oder dergleichen, von links und rechts durch die distalen Enden des Paares von Klemmarmen gegriffen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Bei der oben beschriebenen Spannvorrichtung treten Schweißspritzer (kleine Metallteilchen), die beim Schweißen generiert werden, wenn in einem geklemmten Zustand eines Werkstücks in einer automatisierten Montagelinie ein Schweißvorgang durchgeführt wird, in das Innere des Grundkörpers ein und werden darin abgelagert.
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Dadurch wird beispielsweise eine Verschiebung der Basis, die nach unten verschoben wird, verhindert, und die Drehung der Klemmarme wird beeinträchtigt. Daher ist es bei der Spannvorrichtung im Allgemeinen notwendig, periodische Wartungsvorgänge durchzuführen, um Schweißspritzer, die sich im Inneren der Grundkörpers angelagert haben, zu entfernen und zu entsorgen. Schweißspritzer haften aber regelmäßig fest an dem Grundkörper, so dass die Entfernung dieser Schweißspritzer sehr kompliziert ist.
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Es ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung vorzuschlagen, die in der Lage ist, Schweißspritzer, die in das Innere des Grundkörpers eingetreten sind, einfach und zuverlässig nach außen zu entfernen.
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Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Spannvorrichtung, bei der ein Werkstück durch Rotation eines Paares von Klemmarmen zwischen einem der Klemmarme und dem anderen der Klemmarme geklemmt wird, umfassend:
- einen Grundkörper;
- eine Antriebseinheit, die an dem Grundkörper vorgesehen ist und eine Antriebskraft entlang einer axialen Richtung ausübt;
- ein Paar von Klemmarmen, die drehbar an dem Grundkörper gehalten werden, wobei die Klemmarme so angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind;
- einen Antriebskraftübertragungsmechanismus, welcher eine Antriebskraft der Antriebseinheit auf die Klemmarme übertragt, um dadurch eine Drehung der Klemmarme zu bewirken;
- ein Abdeckelement, das lösbar an dem Grundkörper vorgesehen ist und das die Antriebseinheit und einen Teil der Klemmarme abdeckt; und
- eine Entnahmeschale, die innerhalb des Abdeckelements an einer Position unterhalb der Klemmarme in der Richtung der Schwerkraft vorgesehen ist, wobei die Entnahmeschale von dem Grundkörper entfernbar ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Spannvorrichtung das Abdeckelement vorgesehen, das lösbar angeordnet ist und die Antriebseinheit und einen Teil der Klemmarme abdeckt. Außerdem ist die entfernbare Entnahmeschale innerhalb des Abdeckelements an einer Position unterhalb der Klemmarme in der Richtung der Schwerkraft vorgesehen. Wenn an Werkstücken, die durch die Klemmarme geklemmt werden, ein Schweißvorgang durchgeführt wird, können daher selbst in dem Fall, dass Schweißspritzer, die beim Schweißen erzeugt werden, in das Innere der Grundkörpers zwischen den Spannarmen und dem Abdeckelement eintreten, die Schweißspritzer auf der Entnahmeschale aufgenommen und abgelagert werden.
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Durch Abnehmen der abnehmbaren Abdeckung von dem Grundkörper und Entfernen der Entnahmeschale, auf welcher sich die Schweißspritzer abgelagert haben, können dementsprechend die Schweißspritzer einfach und zuverlässig aus dem Grundkörper entnommen und entfernt werden. Hierdurch kann eine Fehlfunktion der Antriebseinheit, des Antriebskraftübertragungsmechanismus und der Klemmarme durch die Ablagerung von Schweißspritzern hierauf verhindert werden, das Klemmen von Werkstücken kann immer gleichmäßig durchgeführt werden und die Entfernung der Schweißspritzer kann zuverlässig in einem kurzen Zeitraum durchgeführt werden. Dadurch kann die Wartung der Spannvorrichtung erleichtert werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Teilexplosionsdarstellung einer Spannvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Zustand gezeigt ist, in dem ein Teil einer Abdeckung der Spannvorrichtung abgenommen ist;
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem die Abdeckung von der Spannvorrichtung gemäß 1 abgenommen ist;
- 3 ist ein Gesamtschnitt durch die Spannvorrichtung gemäß 2;
- 4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Abdeckung von einer Spannvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgenommen ist; und
- 5 ist ein Gesamtschnitt durch die in 4 gezeigte Spannvorrichtung.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, umfasst eine Spannvorrichtung 10 einen Grundkörper 12, erste und zweite Klemmarme 14, 16, die drehbar an dem Grundkörper 12 gehalten sind, eine Antriebseinheit 18, die an dem Grundkörper 12 fixiert ist, einen Antriebskraftübertragungsmechanismus 20, der eine Antriebskraft der Antriebseinheit 18 auf die ersten beziehungsweise zweiten Klemmarme 14, 16 überträgt, und eine Entnahmeschale 22 zum Entfernen von Schweißspritzern S und dergleichen, die in das Innere des Grundkörpers 12 eingetreten und darin aufgenommen sind.
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Der Grundkörper 12 besteht beispielsweise aus einer Basis 24, die in ebener Form ausgestaltet und in einer horizontalen Richtung angeordnet ist, und einem Paar von ersten und zweiten Plattenkörpern 26, 28, die mit beiden Seitenflächen der Basis 24 verbunden sind und voneinander einen festgelegten Abstand aufweisen. Die ersten und zweiten Plattenkörper 26, 28 sind senkrecht zu der Basis 24 angeordnet und weisen eine festgelegte Höhe in Aufwärtsrichtung (in der Richtung des Pfeils A) auf. Außerdem ist die Basis 24 beispielsweise an einer Bodenfläche oder dergleichen angebracht, so dass die Spannvorrichtung 10 an einer bestimmten Stelle durch Fixieren der Basis 24 an der Bodenfläche über nicht dargestellte Bolzen oder dergleichen befestigt wird.
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Andererseits ist an einem oberen Abschnitt des Grundkörpers 12 ein Dachabschnitt 30 mit oberen Endabschnitten des Paares erster und zweiter Plattenkörper 26, 28 verbunden. Der Dachabschnitt 30 ist senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung (der Richtung der Pfeile A und B) der ersten und zweiten Plattenkörper 26, 28 angeordnet und an dem Grundkörper 12 im Wesentlichen zentral in dessen Breitenrichtung (der Richtung des Pfeils C) vorgesehen. Anders ausgedrückt ist der Dachabschnitt 30 im Wesentlichen parallel zu der Basis 24 angeordnet.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, sind an dem Dachabschnitt 30 Fangnuten 32, die einen V-förmigen Querschnitt haben, jeweils an dessen Seitenflächen vorgesehen, die später beschriebenen ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 zugewandt sind. Positionierungsabschnitte 34, die an den ersten und zweiten Klemmarmen 14, 16 ausgebildet sind, greifen in die Fangnuten 32 ein. Außerdem wird ein Werkstück W (vgl. 3) an einer oberen Fläche des Dachabschnitts 30 angeordnet, wenn das Werkstück W durch die Spannvorrichtung 10 gegriffen wird.
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Wie in 1 gezeigt ist, umfasst der Grundkörper 12 eine Abdeckung 36, die abdeckend zwischen dem ersten Plattenkörper 26 und dem zweiten Plattenkörper 28 angeordnet ist. Die Abdeckung 36 umfasst ein Paar oberer Abdeckabschnitte 38a, 38b, die obere Abschnitte der ersten und zweiten Plattenkörper 26, 28 abdecken, und ein Paar von seitlichen Abdeckabschnitten 40a, 40b, die seitliche Endabschnitte der ersten und zweiten Plattenkörper 26, 28 abdecken.
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Die oberen Abdeckabschnitte 38a, 38b werden beispielsweise durch Pressen von dünnen Platten zu einem U-förmigen Querschnitt gebildet, wobei sie jeweils ein Paar von Seitenwänden 42 und eine obere Wand 44, welche zwischen Enden der Seitenwände 42 angeschlossen ist, aufweisen. Außerdem ist eine Seitenwand 42 jedes der oberen Abdeckabschnitte 38a, 38b an einem Ende des ersten Plattenkörpers 26 fixiert, während seine andere Seitenwand 42 an einem Ende des zweiten Plattenkörpers 28 fixiert ist. Verbunden hiermit sind die oberen Wände 44 neben Enden des Dachabschnittes 30 angeordnet und fixiert.
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Außerdem öffnen sich Öffnungen 46, durch welche andere Enden der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 eingesetzt sind, jeweils mit rechteckiger Form an den oberen Wänden 44. Greifelemente 68 der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 stehen durch die Öffnungen 46 nach oben vor (in der Richtung des Pfeils A). Anders ausgedrückt sind an der Spannvorrichtung 10 Abschnitte der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 zur Außenseite der Abdeckung 36 exponiert.
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Die seitlichen Abdeckabschnitte 40a, 40b werden beispielsweise durch Pressen von dünnen Platten zu einem U-förmigen Querschnitt gebildet, die jeweils ein Paar von Seitenwänden 48 und einen mit den Enden der Seitenwände 48 verbundenen hinteren Flächenabschnitt 50 aufweisen. Außerdem ist an den Seiten der Spannvorrichtung 10 eine Seitenwand 48 jedes der seitlichen Abdeckabschnitte 40a, 40b an einem Ende des ersten Plattenkörpers 26 fixiert, während seine andere Seitenwand 48 an einem Ende des zweiten Plattenkörpers 28 fixiert ist. Verbunden hiermit sind die hinteren Oberflächenabschnitte 50 über eine Mehrzahl von Befestigungsbolzen 52 an den oberen Abdeckabschnitten 38a beziehungsweise 38b befestigt.
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Die ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 sind, wie in den 2 und 3 gezeigt ist, im Wesentlichen symmetrisch und an dem Grundkörper 12 zwischen dem ersten Plattenkörper 26 und dem zweiten Plattenkörper 28 angeordnet. Die ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 werden über Armstifte 54, die im Wesentlichen in dem Zentrum entlang der Längsrichtung der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 eingesetzt sind, jeweils drehbar an dem Grundkörper 12 gehalten.
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Ein Paar von Nockenelementen 56 ist an einander gegenüberliegenden Seitenflächen an Enden installiert, die an der Seite der Basis 24 (in der Richtung des Pfeils B) der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 vorgesehen sind.
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Die Nockenelemente 56 haben beispielsweise eine blockähnliche Gestalt und sind über ihre Befestigungsflächen in Vertiefungen installiert, die in Seitenflächen an den Enden der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 ausgebildet sind. Die Nockenelemente 56 umfassen Nockenflächen (Pressflächen) 60, die an Seiten gegenüber den Befestigungsflächen ausgebildet sind, und sind mit festgelegten Winkeln, die sich zu den anderen Endseiten (in der Richtung des Pfeils A) der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 allmählich verengen, geneigt.
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Außerdem sind an den Nockenelementen 56 neben den Nockenflächen 60 Halteflächen (nicht dargestellt) ausgebildet, die im Wesentlichen parallel zu den Befestigungsflächen angeordnet sind.
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An jedem der Nockenelemente 56 ist ein Paar von Gewindelöchern vorgesehen, die sich an Seiten der Befestigungsflächen öffnen. Befestigungsbolzen 66, die durch die einen Endabschnitte der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 eingesetzt werden, sind in die Gewindelöcher eingeschraubt. Dementsprechend sind die Nockenelemente 56 über die Befestigungsbolzen 66 lösbar an den einen Endabschnitten der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 in einem Zustand angebracht, in welchem die Befestigungsflächen der Nockenelemente 56 in die Vertiefungen eingesetzt sind, und die Nockenflächen 60 sind so angeordnet, dass sie dem Zentrum der Spannvorrichtung 10 zugewandt sind.
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Im Einzelnen sind die einen der ersten Nockenelemente 56 und die anderen der ersten Nockenelemente 56 im Wesentlichen symmetrisch angeordnet, wobei sie die Antriebseinheit 18 zwischen sich aufnehmen, so dass die jeweiligen Nockenflächen 60 einander gegenüber liegen.
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Andererseits sind die Greifelemente 68 zum Klemmen des ersten Werkstücks W an den anderen Enden der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 ausgebildet. Die Greifelemente 68 haben einander gegenüberliegende Greifflächen, die einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt haben, und bilden vertikale Flächen, die im Wesentlichen parallel zu den Längsrichtungen der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 liegen.
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Außerdem sind die Armstifte 54 in Form von Wellen oder Schäften vorgesehen, deren gegenüberliegende Enden jeweils axial an den ersten und zweiten Plattenkörpern 26, 28 gehalten werden. Die Armstifte 54 werden jeweils im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 an Positionen zwischen den einen Enden und den anderen Enden der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 eingesetzt. Hierdurch werden die ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 über die Armstifte 54, welche durch im Wesentlichen zentrale Abschnitte der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 eingesetzt sind, drehbar an dem Grundkörper 12 gehalten.
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Des Weiteren sind an den ersten und zweiten Klemmarmen 14, 16 jeweils Positionierungselemente 34 unterhalb der Greifelemente 68 und senkrecht zu den Längsrichtungen der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 ausgebildet. Außerdem liegen im Klemmzeitpunkt, wenn die Greifelemente 68 der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 in die Nähe voneinander gebracht werden und das Werkstück W ergreifen, die Positionierungselemente 34 jeweils an den Fangnuten 32 an, die an dem Dachabschnitt 30 vorgesehen sind.
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Wie in 3 gezeigt ist, ist die Antriebseinheit 18 zwischen dem ersten Plattenkörper 26 und dem zweiten Plattenkörper 28 angeordnet und an dem Zentrum des Dachabschnitts 30 fixiert. Die Antriebseinheit 18 umfasst ein rohrförmiges Zylinderrohr mit Boden, das an einer unteren Fläche des Dachabschnitts 30 befestigt ist, einen verschiebbar im Inneren des Zylinderrohres 70 vorgesehenen Kolben 72, eine mit dem Kolben 72 verbundene Kolbenstange 74 und eine Stangenabdeckung 76, die in einer Öffnung 46 des Zylinderrohres 70 vorgesehen ist und die die Kolbenstange 74 verschiebbar trägt.
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An einer Seitenfläche des Zylinderrohres 70 sind erste und zweite Anschlussöffnungen 78, 80 ausgebildet, die senkrecht zu der axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) des Zylinderrohres 70 durchtreten, so dass die ersten und zweiten Anschlüsse 78, 80 zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Zylinderrohres 70 kommunizieren. Der erste Anschluss 78 ist an einer Endseite (in der Richtung des Pfeils A) des Zylinderrohres 70 angeordnet, und der zweite Anschluss 80 ist an einer anderen Endseite des Zylinderrohres 70 an der Seite der Stangenabdeckung 76 (in der Richtung des Pfeils B) angeordnet.
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Außerdem sind die ersten und zweiten Anschlüsse 78, 80 über entsprechende Kupplungen an Leitungen angeschlossen, die mit einer nicht dargestellten Druckfluidzufuhrquelle verbunden sind, wodurch Druckfluid durch Umschalten einer nicht dargestellten Schaltvorrichtung wahlweise entweder dem ersten Anschluss 78 oder dem zweiten Anschluss 80 zugeführt wird.
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Der Kolben 72 ist beispielsweise in scheibenähnlicher Form ausgebildet, wobei eine Kolbendichtung 82 in einer Ringnut an seiner äußeren Umfangsfläche installiert ist. Die Kolbendichtung 82 gleitet entlang einer inneren Umfangsfläche des Zylinderrohres 70, wodurch die Leckage des Druckfluides zwischen dem Kolben 72 und dem Zylinderrohr 70 verhindert wird. Außerdem ist an einer Endfläche des Kolbens 72, welche dem einen Ende des Zylinderrohres 70 zugewandt ist, ein ringförmiger Dämpfer 84 so vorgesehen, dass er von der Endfläche vorsteht. Bei einer Verschiebung des Kolbens 72 zu der Seite des Dachabschnitts 30 (in der Richtung des Pfeils A) tritt der Dämpfer 84, der aus einem elastischen Material, wie Gummi oder dergleichen, hergestellt ist, in Kontakt mit dem Zylinderrohr 70, wodurch Stöße abgepuffert werden.
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Ein Ende der Kolbenstange 74 wird angeschlossen, indem es in ein Zentrum des Kolbens 72 eingesetzt und integral mit diesem verstemmt wird, während das Ende der Kolbenstange 74 durch die Stangenabdeckung 76 hindurch und zu der Umgebung des Zylinderrohres 70 nach außen vorsteht. Ein Verbinder, dessen Durchmesser einmal verringert und dann wieder erweitert ist, ist an dem anderen Ende der Kolbenstange 74 ausgebildet. Ein Blockkörper 86, der einen Teil des Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 bildet, ist mit dem Verbinder der Kolbenstange 74 verbunden.
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Die Stangenabdeckung 76 wird in das Innere des Zylinderrohres 70 eingesetzt und darin über einen Verriegelungsring fixiert, und die Kolbenstange 74 ist verschiebbar durch eine Stangenöffnung eingesetzt, welche durch das Zentrum der Stangenabdeckung 76 hindurchtritt.
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Der Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 umfasst einen Blockkörper 86, der mit dem anderen Ende der Kolbenstange 74 verbunden ist, ein Paar von Rollen oder Walzen (Presselemente) 88a, 88b, die jeweils schwenkbar in der Nähe gegenüberliegender Enden des Blockkörpers 86 gehalten werden, und ein Paar von Verbindungsarmen 90a, 94b, die schwenkbar zwischen Walzenstiften 90, welche die Walzen 88a, 88b schwenkbar halten, und Verbindungsstiften 92 der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 gehalten werden.
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Der Blockkörper 86 erstreckt sich in einer Richtung (der Richtung des Pfeils C) senkrecht zu der axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) der Kolbenstange 74. Der Verbinder der Kolbenstange 74 steht an einem zentralen Abschnitt des Blockkörpers 86 mit diesem in Eingriff. Auf diese Weise wird der Blockkörper 86 in einem senkrechten Zustand relativ zu der axialen Richtung der Kolbenstange 74 angeschlossen und er wird integral mit der Kolbenstange 74 verschoben.
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Außerdem hat der Blockkörper 86 eine festgelegte Länge in der Längsrichtung (der Richtung des Pfeils C), wobei seine gegenüberliegenden Enden in gleichen Abständen von der Achse der Kolbenstange 74 ausgebildet sind. Walzenstifte 90 sind als ein Paar an den gegenüberliegenden Enden im Wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Blockkörpers 86 vorgesehen, und zwei Walzen 88a, 88b werden über die Walzenstifte 90 drehbar gehalten.
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Die Walzen 88a, 88b sind zwischen Beinen von gegenüberliegenden Enden des Blockkörpers 86 angeordnet, die als Gabelung ausgebildet sind, wobei die Walzen 88a, 88b so vorgesehen sind, dass sie von den gegenüberliegenden Enden zu Seiten der ersten beziehungsweise zweiten Klemmarme 14, 16 vorstehen (vgl. 3). Eine der Walzen 88a liegt an dem Nockenelement 56 des ersten Klemmarmes 14 an, und die andere der Walzen 88b liegt an dem Nockenelement 56 des zweiten Klemmarmes 16 an.
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Außerdem haben die Verbindungsarme 94a, 94b eine festgelegte Länge in der axialen Richtung, wobei Verbindungsnuten (nicht dargestellt), die sich mit einer länglichen elliptischen Form in der Längsrichtung öffnen, in ihrem einen Ende ausgebildet sind und wobei die Walzenstifte 90 jeweils durch die Verbindungsnuten eingesetzt werden. Andererseits sind an den anderen Enden der Verbindungsarme 94a, 94b Verbindungsstifte 92, die axial an den einen Enden der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 gehalten werden, durch Löcher (nicht dargestellt) eingesetzt.
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Hierdurch werden die einen Endseiten der Verbindungsarme 94a, 94b über die Verbindungsstifte 92, welche durch die nicht dargestellten Löcher eingesetzt werden, drehbar gehalten, während die anderen Endseiten der Verbindungsarme 94a, 94b durch die Walzenstifte 90, welche durch die Verbindungsnuten eingesetzt sind, um festgelegte Längen in der Längsrichtung des Blockkörpers 86 verschiebbar sind.
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Außerdem sind die Verbindungsarme 94a, 94b jeweils als ein Paar an beiden Enden des Blockkörpers 86 vorgesehen, wobei sie die Walzen 88a, 88b im Wesentlichen parallel zueinander zwischen sich halten.
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Durch Absenken des Blockkörpers 86 durch einen Antrieb der Antriebseinheit 18 werden außerdem, wie in 3 gezeigt ist, die Walzen 88a, 88b in einen Zustand gedreht, in dem sie an den Nockenflächen 60 der Nockenelemente 60 anliegen. Über die Nockenflächen 60 werden die einen Enden der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 durch festgelegte Presskräfte in Richtungen (den Richtungen der Pfeile C) gepresst, in denen sie sich voneinander entfernen.
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Andererseits werden in dem Fall, dass der Blockkörper 86 angehoben wird, die einen Enden der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 durch die Verbindungsarme 94a, 94b in Richtungen gezogen, in denen sie sich einander annähern.
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Außerdem sind an Seitenflächen des Blockkörpers 86 konkav zurückgesetzte Führungsnuten 98 ausgebildet, welche den ersten und zweiten Plattenkörpern 26, 28 zugewandt sind. Führungsschienen (nicht dargestellt), die an den ersten und zweiten Plattenkörpern 26, 28 ausgebildet sind, sind jeweils in die Führungsnuten 98 eingesetzt, die beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, und erstrecken sich in der vertikalen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B). Wenn der Blockkörper 86 durch den Antrieb der Antriebseinheit 18 verschoben wird, wird er dementsprechend in der vertikalen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) geführt.
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Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, weist die Entnahmeschale 22 einen Grundkörperabschnitt 102, der beispielsweise eine rechteckige Form aufweist, und vier Wandabschnitte 104 auf, die jeweils in rechten Winkeln an den vier Seiten des Grundkörperabschnitts 102 umgebogen sind.
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Außerdem ist die Entnahmeschale 22 an einer im Wesentlichen zentralen Position an der Basis 24 unterhalb der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 in der Richtung der Schwerkraft (der Richtung des Pfeils B) angeordnet, und die Wandabschnitte 104 sind so angeordnet, dass sie sich an der oberen Oberfläche der Basis 24 nach oben erstrecken. Ein Ende des Grundkörperabschnitts 102 an der Seite des ersten Klemmarms 14 ist über einen Befestigungsbolzen (Befestigungselement) 106 an der Basis 24 fixiert (vgl. 3). Dementsprechend ist die Entnahmeschale 22 in dem Zustand fixiert, in dem sie an einer Position unterhalb der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 in der Richtung der Schwerkraft (der Richtung des Pfeils B) angeordnet ist.
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Außerdem ist die Entnahmeschale 22 nicht auf einen Fall eingeschränkt, in welchem sie durch den oben genannten Befestigungsbolzen 106 an der Basis 24 fixiert ist. Beispielsweise kann auch ein klauenförmiges Eingriffselement an der Basis 24 vorgesehen sein, und die Entnahmeschale 22 kann durch Einhaken eines Endes der Entnahmeschale 22 über dem Eingriffselement fixiert werden. Außerdem kann in dem Fall, dass die Basis 24 an einer horizontalen flachen Bodenfläche oder dergleichen angeordnet ist, die Entnahmeschale 22 auch einfach an ihrer Position angeordnet werden, ohne dass es notwendig wäre, ein Befestigungsmittel, wie einen Befestigungsbolzen 106 oder dergleichen, vorzusehen.
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Die Entnahmeschale 22 weist beispielsweise eine Breitendimension auf, die größer ist als der Abstand zwischen einer Breitenrichtung (der Richtung des Pfeils C) zwischen den Öffnungen 46 des Paares von oberen Abdeckabschnitten 38a, 38b.
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Die Spannvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Als nächstes werden die Betriebsweisen und Vorteile der Spannvorrichtung 10 erläutert. In der nachfolgenden Beschreibung wird der ungeklemmte Zustand, in welchem die Greifelemente 68 der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 voneinander getrennt sind, als eine Ursprungsposition beschrieben. In der Ursprungsposition wird Druckfluid dem zweiten Anschluss 80 zugeführt und es ist ein Zustand erreicht, in welchem der Kolben 72 angehoben wird. Hierdurch werden die ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 über den Blockkörper 86 und die Verbindungsarme 94a, 94b des Antriebskraftübertragungsmechanismus 20 um die Armstifte 54 in Richtungen (den Richtungen der Pfeile D1) gedreht, so dass die Greifelemente 86 voneinander entfernt werden.
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In einem Zustand, in welchem ein Werkstück W auf dem Dachabschnitt 30 angeordnet ist, wird zunächst durch Umschalten einer nicht dargestellten Schaltvorrichtung das Druckfluid, das dem zweiten Anschluss 80 der Antriebseinheit 18 zugeführt wurde, stattdessen dem ersten Anschluss 78 zugeführt. Indem er durch das in das Zylinderrohr 70 eingeführte Druckfluid mit Druck beaufschlagt wird, wird dementsprechend der Kolben 72 zu der Seite der Stangenabdeckung 76 (in der Richtung des Pfeils B) gepresst, wobei gleichzeitig die Kolbenstange 74 und der Blockkörper 86 integral zusammen mit dem Kolben 72 abgesenkt werden.
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Außerdem senken sich die Walzen 88a, 88b zusammen mit dem Blockkörper 86 ab, und indem die Walzen 88a, 88b entlang der Nockenflächen 60 der Nockenelemente 56 in Anlage mit diesen abgesenkt werden, werden die Enden der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 durch die Nockenflächen 60 in Richtungen (den Richtungen der Pfeile C1) gepresst, in denen sie sich voneinander entfernen. Verbunden hiermit beginnen das Greifelement 68 des ersten Klemmarmes 14 und das Greifelement 68 des zweiten Klemmarms 16 eine Rotation in Richtungen (den Richtungen der Pfeile D2), in denen sie sich einander annähern. Hierdurch erfolgt das Klemmen des Werkstücks W.
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Beim weiteren Absenken des Kolbens 72 und wenn die Walzen 88a, 88b die Halteflächen (nicht dargestellt) an den Nockenflächen 60 erreichen, wird ein geklemmter Zustand hergestellt, in welchem das Werkstück W durch die Greifelemente 68 der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 mit einer festgelegten Klemmkraft geklemmt wird. Zu dieser Zeit wird eine weitere Abwärtsbewegung des Kolbens 72 (in der Richtung des Pfeils B) durch Anlage des Endes des Kolbens 72 an der Stangenabdeckung 76 verhindert.
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In dem oben beschriebenen geklemmten Zustand werden Seitenwände der ersten und zweiten Rahmen W1, W2, welche das Werkstück W bilden, beispielsweise mithilfe einer nicht dargestellten Schweißvorrichtung miteinander verschweißt.
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Als nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem bei der oben genannten Spannvorrichtung 10 beim Durchführen des Schweißens des Werkstücks W Spritzer S von den Öffnungen 46 der oberen Abdeckabschnitte 38a, 38b in das Innere der Spannvorrichtung 10 eintreten. Die Spritzer S, die sich im Inneren abgelagert haben, werden über die Entnahmeschale 22 entfernt.
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Wie in 1 gezeigt ist, wird zunächst der seitliche Abdeckabschnitt 40b, welcher Seitenabschnitte der Spannvorrichtung 10 abdeckt und an der Seite des zweiten Klemmarmes 16 angeordnet ist, entfernt. Im Einzelnen wird durch Losschrauben und Entfernen der mehreren Befestigungsbolzen 52 der fixierte Zustand des seitlichen Abdeckabschnitts 40b an der Seite des oberen Abdeckabschnitts 38b gelöst, und der seitliche Abdeckabschnitt 40b wird in einer Richtung (der Richtung des Pfeils C1) bewegt, in welcher er sich von den ersten und zweiten Plattenkörpern 26, 28 entfernt. Dementsprechend wird ein Zustand hergestellt, in welchem der Seitenabschnitt der Spannvorrichtung 10 geöffnet wird, und die Entnahmeschale 22 kann von außen visuell wahrgenommen werden.
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Nachdem der Befestigungsbolzen 106, der die Entnahmeschale 22 fixiert, losgeschraubt wurde und sein fixierter Zustand freigegeben wurde, wird als nächstes die Entnahmeschale 22 entlang der Basis 24 zu dem geöffneten Seitenabschnitt bewegt und die Entnahmeschale 22 wird aus dem Körper 12 herausgenommen.
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Nachdem Schweißspritzer S, die sich auf der Entnahmeschale 22, die aus dem Grundkörper 12 herausgenommen wurde, abgelagert haben, entfernt und eliminiert wurden, wird außerdem die saubere Entnahmeschale 22 wieder zu der festgelegten Position auf der Basis 24 zurückgeführt und durch den Befestigungsbolzen 106 an der Basis 24 fixiert. Anschließend wird der seitliche Abdeckabschnitt 40b wieder durch die Befestigungsbolzen 52 an den ersten und zweiten Plattenkörpern 26, 28 fixiert und der geschlossene Zustand ist wiederhergestellt. Dementsprechend ist der Vorgang der Entnahme der abgelagerten Spritzer S aus dem Inneren des Grundkörpers 12 abgeschlossen.
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Man beachte, dass an Stelle der Entfernung von Spritzern S, die sich auf der Entnahmeschale 22 abgelagert haben, und dem Wiedereinsetzen der Entnahmeschale 22 die Entnahmeschale 22 auch ausgetauscht und durch eine andere neue Entnahmeschale ersetzt werden kann. Dementsprechend ist es nicht notwendig, Zeit zum Eliminieren der Spritzer S, die sich auf der Entnahmeschale 22 abgelagert haben, zu verwenden, so dass der Wartungsvorgang schneller durchgeführt werden kann.
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In der oben beschriebenen Weise ist bei der ersten Ausführungsform im Inneren des Grundkörpers 12 der Spannvorrichtung 10 die Entnahmeschale 22 an einer Position unterhalb der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 und/oder unterhalb der Öffnungen 46 der oberen Abdeckabschnitte 38a, 38b in der Richtung der Schwerkraft (der Richtung des Pfeils B) angeordnet. Auch in dem Fall, dass Spritzer S, welche beim Schweißen des Werkstücks W durch die Öffnungen 46 hindurchtreten und durch die Öffnungen 46 in der Richtung der Schwerkraft nach unten fallen, werden dementsprechend die Spritzer S in geeigneter Weise auf der Entnahmeschale 22 deponiert. Durch Entfernen des seitlichen Abdeckabschnitts 40b der Abdeckung 36 und Entnahme der Entnahmeschale 22 aus der Spannvorrichtung 10, können demnach Spritzer S einfach und zuverlässig aus dem Inneren des Grundkörpers 12 entfernt und eliminiert werden.
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Hierdurch werden die Rotation der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 und der Verschiebungshub des Blockkörpers 86 nicht durch die Ablagerung von Spritzern S im Inneren des Grundkörpers 12 behindert und das Klemmen der Werkstücke W kann normal und gleichmäßig durchgeführt werden. Im Vergleich mit einer Situation, bei welcher die Entnahmeschale 22 nicht vorgesehen ist, kann gleichzeitig die Entfernung von Spritzern S zuverlässiger in einem kurzen Zeitraum durchgeführt werden. Dadurch wird die Wartung der Spannvorrichtung 10 erleichtert.
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Außerdem können nicht nur Spritzer S sondern auch andere Arten von Verschmutzungen, die in das Innere des Grundkörpers 12 eintreten, passend und wirksam aus dem Grundkörper 12 entfernt und durch die Entnahmeschale 22 eliminiert werden.
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Durch Änderung der Form der Entnahmeschale 22 entsprechend den Bedingungen, bei denen die Spritzer S sich im Inneren des Grundkörpers 12 ablagern, kann außerdem eine Ablagerung und ein Anhaften von Spritzern S an dem Grundkörper 12 verhindert werden. Im Einzelnen ist die Form der Entnahmeschale 22 nicht auf eine rechteckige Form beschränkt, solange eine Form verwendet wird, die in der Lage ist, Spritzer S zuverlässig aufzunehmen und deren Entfernung ermöglicht.
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Als nächstes wird eine Spannvorrichtung 150 gemäß einer zweiten Ausführungsform in den 4 und 5 gezeigt. Diejenigen Aufbauelemente der Spannvorrichtung 150, die die gleichen sind wie diejenigen der Spannvorrichtung 10 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und auf die detaillierte Beschreibung dieser Merkmale wird hier verzichtet.
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Die Spannvorrichtung 150 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Spannvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend, dass anstelle des Pressens der Nockenelemente 56 über Walzen 88a, 88b, die an dem Blockkörper 86 vorgesehen sind, um eine Rotation der ersten und zweiten Spannarme 14, 16 zu bewirken, wie in 4 und 5 gezeigt die ersten und zweiten Spannarme 14, 16 über Verbindungsarme 156 gedreht werden, die an einem Blockkörper (Verschiebungskörper) 154 vorgesehen sind, welcher einen Teil eines Antriebskraftübertragungsmechanismus 152 bildet.
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Der Antriebskraftübertragungsmechanismus 152 der Spannvorrichtung 150 umfasst ein Paar erster Verbindungsstifte 158, die jeweils in der Nähe der gegenüberliegenden Enden des Blockkörpers 154, mit welchem das andere Ende der Kolbenstange 74 verbunden ist, eingesetzt sind, und ein Paar von Verbindungsarmen 156, welche zwischen den ersten Verbindungsstiften 158 und einem Paar von zweiten Verbindungsstiften 160, die an den einen Enden der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 vorgesehen sind, gehalten werden.
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Durch Anheben des Blockkörpers 154 durch den Antrieb der Antriebseinheit 18 werden außerdem die einen Enden der Verbindungsarme 156 durch die ersten Verbindungsstifte 158 nach oben bewegt, was verbunden ist mit einer sich einander annähernden Bewegung der anderen Enden der Verbindungsarme 156. Daher werden die einen Enden der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 zu dem Zentrum des Grundkörpers 12 gezogen, und es wird ein ungeklemmter Zustand hergestellt, in welchem die ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 so gedreht werden, dass sich die Greifelemente 68 voneinander entfernen.
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Durch Absenken des Blockkörpers 154 durch den Antrieb der Antriebseinheit 18 werden andererseits die einen Enden der Verbindungsarme 156 durch die ersten Verbindungsstifte 158 nach unten bewegt, was verbunden ist mit einer Bewegung der anderen Enden der Verbindungsarme 156, so dass sich diese voneinander entfernen. Dadurch werden die einen Enden der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 in Richtungen weg voneinander gepresst, und es wird ein geklemmter Zustand hergestellt, in welchem die ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 in Richtungen (den Richtungen der Pfeile D2) gedreht werden, so dass sich die Greifelemente 68 einander annähern.
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In der Spannvorrichtung 150 gemäß der zweiten Ausführungsform ist die Entnahmeschale 22 innerhalb der Abdeckung 36 an einer Position unterhalb der ersten und zweiten Klemmarme 14, 16 in der Richtung der Schwerkraft (der Richtung des Pfeils B) angeordnet. Während eines Schweißvorgangs an dem geklemmten Werkstück B werden daher Spritzer S, welche durch die Öffnungen 46 der Abdeckung 36 hindurch treten und in das Innere eindringen, in geeigneter Weise von der Entnahmeschale 22 aufgefangen und können durch die Entnahmeschale einfach und zuverlässig nach außen entnommen und eliminiert werden. Mit anderen Worten kann die Operation zum Entfernen und Eliminieren von Spritzern einfach durchgeführt werden und die Wartbarkeit der Spannvorrichtung 150 kann verbessert werden.
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Unabhängig von dem Aufbau der Antriebskraftübertragungsmechanismen 20, 152 der Spannvorrichtung 10, 150 gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen kann durch Vorsehen der Entnahmeschale 22 im Inneren der Spannvorrichtung der Entfernvorgang zum Eliminieren von Spritzern S, die in die Vorrichtung eingedrungen sind, einfach und zuverlässig durchgeführt werden.
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Die Spannvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Änderungen und Modifikationen können an den Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
