CN101855040B - 螺钉紧固装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种螺钉紧固装置，其能够以简单的结构使拧螺母机等旋转工具自动移动到紧固位置处，从而对螺钉进行紧固，而且能够以低推进力实现该自动化操作。由于本螺钉紧固装置(1)包括：X轴直动式自动机(8)、Y轴直动式自动机(9)和Z轴直动式自动机(10)，使拧螺母机(4)分别沿相互垂直的X轴、Y轴和Z轴方向移动；反作用力支承构件(15)，支承拧螺母机(4)的主体部(5)以使其能够分别沿X轴、Y轴和Z轴方向移动，并限制该主体部(5)围绕旋转轴(6)的转动；定位单元(16)，用于对主体(2)进行定位，因此能够以简单的结构，使拧螺母机(4)自动移动到紧固位置处从而对螺钉进行紧固，且能够以低推进力实现该自动化操作。

Description

螺钉紧固装置

技术领域

本发明涉及一种螺钉紧固装置，其能够使拧螺母机等旋转工具自动地移动到工件的螺钉紧固位置处，从而对螺栓、螺母等的螺钉进行紧固，而且还能够以低推进力实施该自动化操作。

背景技术

一般在汽车的装配线上，为了提高装配工作的效率，使用拧螺母机等旋转工具来对螺栓、螺母等螺钉进行紧固。虽然拧螺母机能够通过电机的转动力，而以高速度对螺钉进行紧固，但由于会产生相应于紧固扭矩的反作用力，因而需要对该反作用力进行支承。在将悬架单元等固定到车身上的需要较大紧固扭矩的情况下，操作者用人的手支承该反作用力是不可能的。

因此，在专利文件1公开了一种螺钉紧固装置，其通过滑块的移动、平行联杆的转动以及升降板的升降，从而赋予拧螺母机必要的自由度，操作者能够抓住拧螺母机的主体部从而使其在水平和垂直方向上自由移动，而且，来自拧螺母机的紧固扭矩的反作用力，通过平行联杆而被传递到滑块上，从而减轻了对操作者的负担。

专利文件1：日本特开2005-177910号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文件1的发明中，为了由操作者通过手动而使拧螺母机移动到螺钉紧固位置处并进行对位，从而需要至少有一位操作者，故无法削减制造成本。

因此，如果将专利文件1的发明所涉及的螺钉紧固装置以自动化的方式构成，则由于紧固扭矩的反作用力和自身重量等的影响而需要提高用于使平行联杆转动的驱动电机等的性能(高扭矩化)，从而无法容易地进行自动化。而且，在进行自动化时，还需要具备对车身进行定位的定位单元等，在使专利文件1的发明所涉及的螺钉紧固装置自动化时，会出现驱动电机的高扭矩化和结构复杂化等各种问题，从而难以实现自动化。

而且，现有的自动化螺钉紧固装置是被安全栅包围配置的巨大装置，在装置有故障等时需要长时间停止装配线，对生产工作的影响较大。而且，装置相当复杂，除了初期投资外，还需要用于保养和维修管理等的大量费用，因而不优选。

本发明是鉴于所述观点而完成的，其目的在于，提供一种螺钉紧固装置，其能够通过简单的结构，使拧螺母机等旋转工具自动地移动到紧固位置处从而拧紧螺钉，而且，能够以低推进力进行该自动化操作。

另外，本说明书所述的低推进力，不是指上述那种现有的、设置有安全栅且具有专用空间的巨大的螺钉紧固装置的自动化中所采用的高推进力，而是指能够在汽车等通常的装配线附近可配置操作者的这种装配线上所使用的推进力水平，且为非特别规格的通用的驱动构件中所采用的推进力水平。

用于解决课题的手段

为了解决所述课题，本发明的螺钉紧固装置的特征在于，包括：旋转工具，其具有在工件上紧固螺钉的旋转轴以及主体部；直动式自动机单元，其通过将X轴直动式自动机、Y轴直动式自动机和Z轴直动式自动机相互连接而构成，所述X轴直动式自动机、Y轴直动式自动机和Z轴直动式自动机使该旋转工具分别沿相互垂直的X轴、Y轴和Z轴方向移动；反作用力支承构件，由支承构件和平行联杆构成，所述支承构件对所述旋转工具的主体部进行支承以使其能够分别沿X轴、Y轴和Z轴方向移动，并且为了限制该主体部围绕所述旋转轴的转动，所述支承构件对所述旋转工具的主体部围绕所述旋转轴的转动进行限制，所述平行联杆被配置在与所述旋转工具的旋转轴大致垂直的平面上，并用于连接所述旋转工具的主体部和所述支承构件；定位单元，用于对所述工件进行定位；浮动台，连接有所述直动式自动机单元和所述定位单元，并能够沿着与所述旋转工具的旋转轴大致垂直的平面自由移动。

通过这种方式，能够以低推进力实现螺钉紧固装置的自动化。

另外，在以下的发明方式的部分中，对本发明的螺钉紧固装置的各种方式以及它们的作用进行详细说明。

(发明的方式)

下面，例举几种在本申请中认为能够申请专利的发明(以下称为“请求保护的发明”)方式，并对其进行说明。另外，各方式与权利要求书相同，也区分为项，且对各项标记符号，并根据需要以引用其他项的形式进行记载。这是为了使请求保护的发明易于理解，其宗旨不是将构成请求保护发明的构成要素的组合，限定在以下各项所述内容的范围。即、应该参考各项所附带的记载、实施方式等来解释请求保护的发明，在依据该解释的前提下，在各项方式中进一步增加了其他的构成条件的方式、以及从各种方式中删除了构成条件的方式，均能够作为请求保护的发明的一种方式。另外，在以下的各项中，第(1)项至第(5)项分别相当于权利要求1、2、4、5、3。

(1)螺钉紧固装置的特征在于，其包括：旋转工具，其具有在工件上紧固螺钉的旋转轴以及主体部；直动式自动机单元，其通过将X轴直动式自动机、Y轴直动式自动机和Z轴直动式自动机相互连接而构成，所述X轴直动式自动机、Y轴直动式自动机和Z轴直动式自动机使该旋转工具分别沿相互垂直的X轴、Y轴和Z轴的方向移动；反作用力支承构件，由支承构件和平行联杆构成，所述支承构件对所述旋转工具的主体部进行支承以使其能够分别沿X轴、Y轴和Z轴方向移动，并且为了限制该主体部围绕所述旋转轴的转动，所述支承构件对所述旋转工具的主体部围绕所述旋转轴的转动进行限制，所述平行联杆被配置在与所述旋转工具的旋转轴大致垂直的平面上，并用于连接所述旋转工具的主体部和所述支承构件；定位单元，用于对所述工件进行定位；浮动台，连接有所述直动式自动机单元和所述定位单元，并能够沿着与所述旋转工具的旋转轴大致垂直的平面自由移动。

因此，在第(1)项的螺钉紧固装置中，能够在由定位单元对工件进行定位后，通过X轴直动式自动机、Y轴直动式自动机和Z轴直动式自动机，使拧螺母机等旋转工具分别沿着X轴、Y轴和Z轴的方向自动地进行移动，并通过旋转工具对螺栓、螺母等螺钉进行紧固。而且，由于旋转工具的紧固扭矩的反作用力被反作用力支承构件所支承，因此紧固扭矩的反作用力不会作用于X轴直动式自动机、Y轴直动式自动机和Z轴直动式自动机。因此，能够采用以低推进力进行驱动的通用的X轴直动式自动机、Y轴直动式自动机和Z轴直动式自动机。

此外，紧固扭矩的反作用力(围绕旋转轴的转动力)，从旋转工具的主体部经由平行联杆而被传递到支承构件上，并被该支承构件所支承。而且，由于在旋转工具和支承构件之间配置了平行联杆，因此被附加在旋转工具主体部上的转动力(负载)将大幅度地减少并被传递到支承构件上。

并且，如果在旋转工具的主体部上，连接有X轴直动式自动机、Y轴直动式自动机或者Z轴直动式自动机中的任意一个直动式自动机，则旋转工具就能够通过X轴直动式自动机、Y轴直动式自动机以及Z轴直动式自动机，而自动地沿着X轴、Y轴和Z轴的方向进行移动，其构造不会变得很复杂。

而且，在通过定位单元对工件进行定位之后，能够通过浮动台来吸收工件的微小晃动等。

(2)根据第(1)项所述的螺钉紧固装置，其特征在于，所述直动式自动机单元和所述旋转工具以装卸自如的方式被连接在一起。

因此，在第(2)项的螺钉紧固装置中，在X轴直动式自动机、Y轴直动式自动机或者Z轴直动式自动机中的任意一个直动式自动机由于故障等而导致无法运转的情况下，操作者可以解除直动式自动机单元和旋转工具之间的连接，并抓住旋转工具的主体部而使其依次移动到紧固位置处，从而对螺钉进行紧固。而且，在这种情况下，由于螺钉紧固时的紧固扭矩的反作用力被反作用力支承构件所支承，因此操作者也不会承受紧固扭矩的反作用力，而能够容易地进行紧固操作。

(3)根据第(1)项或第(2)项所述的螺钉紧固装置，其特征在于，所述直动式自动机单元以装卸自如的方式被连接在杆的下端，所述杆被连接在所述旋转工具的主体部上并沿所述旋转轴的轴向延伸，并且，在对所述杆以能够在所述旋转轴的轴向上滑动自如的方式进行支承的引导体上，固定有能够沿着与所述旋转轴大致垂直的平面自由移动的所述平行联杆。

因此，在第(3)项的螺钉紧固装置中，支承紧固扭矩的反作用力的反作用力支承构件，能够在避免使结构复杂化的条件下，通过直动式自动机单元而容许旋转工具向X轴、Y轴和Z轴的方向移动。

(4)根据第(1)项至第(3)项中的任意一项所述的螺钉紧固装置，其特征在于，所述定位单元是通过设置多个卡合销机构而构成的，所述卡合销机构使卡合销沿着所述旋转工具的旋转轴的轴向自动地前进、后退，从而与工件或者工件的***构件卡合。

因此，在第(4)项的螺钉紧固装置中，能够相对于浮动台而对工件进行正确的定位。

(5)根据第(1)项至第(4)项所述的螺钉紧固装置，其特征在于，在与所述工件同步移动的紧固台车上，设置有所述旋转工具、所述X轴直动式自动机、Y轴直动式自动机和Z轴直动式自动机、所述反作用力支承构件以及所述定位单元。

因此，第(5)项的螺钉紧固装置，对于被吊在以一定的速度移动的高架输送机的悬吊装置上而被搬运的工件的螺钉紧固操作，是非常有效的。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种螺钉紧固装置，其能够以简单的结构，使拧螺母机等旋转工具自动地移动到紧固位置处并对螺钉进行紧固，而且，能够以低推进力进行该自动化操作。

附图说明

图1为，从X轴方向观察本发明的实施方式所涉及的螺钉紧固装置时的主视图。

图2为，从Y轴方向观察本螺钉紧固装置时的侧视图。

图3为，从X轴方向观察本螺钉紧固装置中拧螺母机移动到紧固位置之后的状态时的主视图。

图4为，从Z轴方向观察本发明的实施方式所涉及的螺钉紧固装置时的俯视图。

符号说明

1 螺钉紧固装置

2 主体(工件)

3 悬吊装置

4 拧螺母机(旋转工具)

5 主体部

6 旋转轴

7 紧固台车

8 X轴直动式自动机

9 Y轴直动式自动机

10 Z轴直动式自动机

11 直动式自动机单元

15 反作用力支承构件

16 定位单元

20 主体板

21 滑块(支承构件)

22 平行联杆

22a、22b 联杆

25 导轨

29 卡合块

40 连接板

41 升降杆

42 引导体

50 浮动台

51 主体一侧卡合销机构(定位单元)

52 悬吊装置一侧卡合销机构(定位单元)

57 悬吊装置一侧卡合销

58 主体一侧卡合销

具体实施方式

下面根据图1～图4，对用于实施本发明的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，本发明的实施方式所涉及的螺钉紧固装置1为，在汽车的装配线上，当主体2(工件)被吊在以一定速度连续移动的高架输送机的悬吊装置3上的状态下被搬运、且在主体2(工件)上组装构件时，用于从主体2的下方对螺栓、螺母等的螺钉进行紧固的构件。

如图1～图3所示，本螺钉紧固装置1由拧螺母机(旋转工具)4、X轴直动式自动机8、Y轴直动式自动机9和Z轴直动式自动机10、反作用力支承构件15、定位单元16以及紧固台车7所构成，其中，所述拧螺母机(旋转工具)4具有：将螺钉紧固到主体2上的旋转轴6、以及主体部5；所述X轴直动式自动机8、Y轴直动式自动机9和Z轴直动式自动机10，使该拧螺母机4分别沿相互垂直的X轴、Y轴和Z轴方向移动；所述反作用力支承构件15，对所述拧螺母机4的主体部5进行支承以使其能够分别沿X轴、Y轴和Z轴方向移动，并且用于限制该主体部5围绕旋转轴6的转动；所述定位单元16用于对主体2进行定位；所述紧固台车7用于搭载拧螺母机4、X轴直动式自动机8、Y轴直动式自动机9、Z轴直动式自动机10、反作用力支承构件15和定位单元16，并且在敷设于地面F的一对轨道12、12上与悬吊装置3进行同步移动。

另外，本实施方式为，在图1中，X轴方向是与图1垂直的方向，Y轴方向是图1的左右方向，Z轴方向是图1的上下方向。

轨道12、12沿着用于搬运主体2的悬吊装置3的搬运线(X轴方向)而以左右一对的形式被敷设在地面F上。紧固台车7能够通过设置在底板17下表面四角上的各个车轮13，而在各个轨道12上进行移动。而且，紧固台车7上设置有同步装置，从而在规定的操作区间内，能够追随被悬吊装置3搬运的主体2进行移动，并在操作结束之后，能够返回到原位置处。同步装置有，例如在操作区间内，将紧固台车7与悬吊装置3进行机械性连接的装置，以及通过在紧固台车7上设置驱动单元，并将其与悬吊装置3进行电子连动的装置。

拧螺母机4由主体部5和旋转轴6所构成，是一种通过从主体部5内的电动电机所传递的旋转轴6的转动力，从而对螺栓、螺母等进行紧固的拧螺母机。拧螺母机4被控制成，在被移动到紧固位置时其旋转轴6将会自动地进行旋转驱动，并能够通过伺服机构对旋转速度和紧固扭矩进行适当的控制。而且，通过更换被嵌合在旋转轴6上的插口14，能够对不同尺寸的螺栓、螺母进行紧固。

此外，在拧螺母机4的主体部5的上部，固定有沿着Y轴方向延伸的主体板20。在该主体板20上固定有下文所述的升降杆41的上端，并且抵接有来自空气气缸70的均衡杆(气缸杆)71的上表面。

如图1和图4所示，反作用力支承构件15由滑块21(支承构件)和平行联杆22构成，其中，所述滑块21对拧螺母机4的主体部5围绕旋转轴6的转动(图4的A方向)进行限制；所述平行联杆22被配置在与拧螺母机4的旋转轴6大致垂直的平面上(X-Y平面上)，并且连接拧螺母机4的主体部5和滑块21。

如图4所示，在紧固台车7的顶板31上，设置有一对导轨25、25，各个导轨25、25与地面F平行，并在与紧固台车7的移动方向(X轴方向)垂直的方向(Y轴方向)延伸。

如图1和图4所示，滑块21由底板26、纵板27、加强肋28和卡合块29所构成，其中，所述纵板27在与各个导轨25垂直的方向(X轴方向)延伸设置；所述加强肋28从纵板27的一个侧面起延伸设置；所述卡合块29从纵板27的另一个侧面突出设置，并与平行联杆22卡合。而且，在滑块21的底板26上，固定有两组在各个导轨25上进行滑动的一对滑动挡块30。

并且，通过各个导轨25，使滑块21以能够在紧固台车7的顶板31上沿着与紧固台车7的移动方向垂直的方向(Y轴方向)滑动的方式而被支承，而且，通过各个导轨25，使滑块21以对拧螺母机4的主体部5围绕旋转轴6的转动进行限制的方式被支承。

如图4所示，平行联杆22被配置在与拧螺母机4的旋转轴6大致垂直的平面上(X-Y平面上)，该平行联杆22由被相互平行配置的相同长度的一对联杆22a、22b所构成。各个联杆22a、22b的基端部通过各个销32、33而被转动自如地连接在滑块21的卡合块29上，并且各个联杆22a、22b的顶端部通过各个销34、35而被转动自如地连接在连接板40的一端部上。如图1所示，连接板40的另一端部被固定在引导体42上，所述引导体42以升降自如(在Z轴方向移动自如)的方式支承下文所述的升降杆41。

如图1～图3所示，升降杆41的上端被固定在从拧螺母机4的主体部5延伸的主体板20的下表面上。该升降杆41升降自如(在Z轴方向移动自如)地被引导体42支承。在该引导体42上固定有连接板40的另一端部，所述连接板40以转动自如的方式支承平行联杆22的各个联杆22a、22b。另外，也可以采用滚动花键结构，以在引导体42和升降杆41之间，使升降杆41在上下方向(Z轴方向)上可移动，而限制升降杆41围绕轴的旋转。并且，该升降杆41的下端，以装卸自如的方式被连接在构成下述的直动式自动机单元11的Z轴直动式自动机10的Z轴自动机结合部67上。

根据以上说明的通过反作用力支承构件15而实现的支承方式，即、在拧螺母机4中，经由主体板20而被连接在拧螺母机4的主体部5上的升降杆41升降自如(在Z轴方向移动自如)地被引导体42支承，同时，引导体42以滑块21的卡合块29为支点而转动自如(在X轴方向移动自如)地被平行联杆22支承，并且，平行联杆22沿着与紧固台车7的移动方向垂直的方向(Y轴方向)移动自如地被滑块21支承，因此，拧螺母机4以分别向X轴、Y轴和Z轴方向移动自如、且其主体部5围绕旋转轴6的转动受到限制的方式，从而被紧固台车7支承。

而且，如图1和图3所示，本螺钉紧固装置1为，在升降杆41的附近，沿着上下方向配置有空气气缸70，所述空气气缸70用于保持从拧螺母机4的主体部5延伸的主体板20在上下方向上的平衡，空气气缸70的主体部的上部被引导体42支承。

并且，从拧螺母机4的主体部5起延伸的主体板20的下表面上，抵接有来自空气气缸70的均衡杆(气缸杆)71的上表面。

如图1～图3所示，在被配置于紧固台车7的上下方向大致中间处的中间板45上方的四个角上，设置有上下一对的球形滚子44、44。在这四个角上的上下一对的球形滚子44、44之间，安装有浮动台50，浮动台50可沿着与拧螺母机4的旋转轴6大致垂直的平面(X-Y平面)自由移动。

如图2所示，浮动台50在紧固台车7的移动方向(X轴方向)上的两端上，经由安装托架53、53而分别固定有作为主体2的定位单元16的主体一侧卡合销机构51、以及悬吊装置一侧卡合销机构52。此外，主体一侧卡合销机构51相对于紧固台车7被设置在前进方向的前部，而悬吊装置一侧卡合销机构52相对于紧固台车7被设置在前进方向的后部。

悬吊装置一侧卡合销机构52由卡合块54、杆56以及悬吊装置一侧卡合销57所构成，其中，所述卡合块54呈筒状，且被固定在安装托架53上，并支承空气气缸55；所述杆56以升降自如(在Z轴方向移动自如)的方式被卡合块54支承，并与来自空气气缸55的气缸杆连接；所述悬吊装置一侧卡合销57被一体化地设置在该杆56上端处。

另一方面，主体一侧卡合销机构51，与悬吊装置一侧卡合销机构52的结构基本相同，由于上端的主体一侧卡合销58被形成为直径小于悬吊装置一侧卡合销57的直径，因此其全部的结构构件均被形成为，直径略小于悬吊装置一侧卡合销机构52中的结构构件的直径。

如图2所示，在紧固台车7上设置有悬吊装置同步杆60。在紧固台车7的顶板31上，且在紧固台车7的前进方向(X轴方向)的后端上，与加强肋一起固定设置有L字状的安装托架80。在安装托架80的水平部80b上支承有同步杆升降气缸81。来自同步杆升降气缸81的气缸杆82经由L字状的连接构件83而被连接在悬吊装置同步杆60上。另外，在连接构件83上的安装托架80一侧设置有导轨84，该导轨84以可升降自如的方式被卡合在导杆85上，所述导杆85设置在安装托架80的垂直部80a上。

由于该悬吊装置同步杆60在紧固台车7开始在规定的操作区间内移动时，将从紧固台车7上升并钓接在悬吊装置3前进方向的前表面上的方式被卡合，因此，悬吊装置一侧卡合销机构52的悬吊装置一侧卡合销57，将被卡合在该悬吊装置同步杆60(连接构件83)的朝向下方开口的卡合孔内。

而且，如图1～图3所示，在浮动台50上固定有直动式自动机单元11，所述直动式自动机单元11通过将X轴直动式自动机8、Y轴直动式自动机9和Z轴直动式自动机10相互连接而构成。这些X轴直动式自动机8、Y轴直动式自动机9和Z轴直动式自动机10由以下的结构构成，即：由截面为方形的棒状体组成的X轴自动机主体部61、Y轴自动机主体部62和Z轴自动机主体部63；以及从该X轴自动机主体部61、Y轴自动机主体部62和Z轴自动机主体部63的一个表面突出的X轴自动机结合部65、Y轴自动机结合部66和Z轴自动机结合部67。

具体而言，如图1和图2所示，在浮动台50上，在Y轴方向的一端侧沿着X轴方向固定有X轴直动式自动机8的X轴自动机主体部61，从X轴自动机主体部61的上表面突出的X轴自动机结合部65，与从Y轴直动式自动机9的沿着Y轴方向设置的Y轴自动机主体部62的下表面突出的Y轴自动机结合部66连接。而且，Y轴直动式自动机9的Y轴自动机主体部62的Y轴方向一端部，与Z轴自动机主体部63的一个表面连接，所述Z轴自动机主体部63沿Z轴方向被配置在Z轴直动式自动机10上的紧固台车7的外方。并且，与拧螺母机4连接的升降杆41的下端，通过例如连接销等，而以装卸自如的方式被连接在Z轴自动机结合部67上，所述Z轴自动机结合部67从Z轴自动机主体部63中连接有Y轴自动机主体部62的面的相反一侧面上突出。

而且，当使拧螺母机4分别在X轴、Y轴和Z轴方向移动并到达指定的紧固位置时，首先，X轴直动式自动机8的X轴自动机结合部61沿着X轴方向滑动，Y轴直动式自动机9和Z轴直动式自动机10沿着X轴方向移动，并到达X轴方向上的设定位置。其次，Y轴直动式自动机9的Y轴自动机主体部62将以Y轴自动机结合部66为基准，而沿着Y轴方向滑动，Z轴直动式自动机10沿着Y轴方向移动，并到达Y轴方向上的设定位置。然后，Z轴直动式自动机10的Z轴自动机结合部67将沿着Z轴方向滑动，升降杆41沿着Z轴方向移动并到达Z轴方向上的设定位置，从而使拧螺母机4到达指定的紧固位置。

这些X轴直动式自动机8、Y轴直动式自动机9和Z轴直动式自动机10中，预先示教有浮动台50与主体2的相对位置决定之后的动作。

另外，如上所述，由于拧螺母机4通过反作用力支承构件15，而以分别能够向X轴、Y轴和Z轴方向移动自如的方式被支承在紧固台车7上，因此，拧螺母机4通过X轴直动式自动机8向X轴方向的移动、通过Y轴直动式自动机9向Y轴方向的移动、以及通过Z轴直动式自动机10向Z轴方向的移动均不会被反作用力支承构件15限制。

接下来，对本发明的实施方式所涉及的螺钉紧固装置1的作用进行说明。

在临时装配有构件的主体2以被吊在悬吊装置3上的状态搬送至规定的操作区间内时，设置在该操作区间内的本螺钉紧固装置1的紧固台车7，将在各个轨道12、12上与主体2进行同步移动。

于是，首先，悬吊装置同步杆60从紧固台车7处上升并以钓接在悬吊装置3的前表面上的方式，而被安装在悬吊装置3上。

其次，固定在浮动台50上的主体一侧卡合销机构51的主体一侧卡合销58、以及悬吊装置一侧卡合销机构52的悬吊装置一侧卡合销57分别上升，并分别插穿并卡合在主体2的卡合孔以及悬吊装置同步杆60(连接构件83)的卡合孔中。

另外，浮动台50被预先设置在规定位置上，该规定位置为，在与旋转轴6大致垂直的平面上(X-Y平面上)，主体一侧卡合销58以及悬吊装置一侧卡合销57能够分别插穿在主体2的卡合孔以及悬吊装置同步杆60(连接构件83)的卡合孔中的位置。而且，为了吸收主体2的微小晃动和紧固时的微小晃动，浮动台50常时可沿着X-Y平面而自由移动。

此外，由于浮动台50常时可沿着X-Y平面自由移动，因此，尤其是在主体一侧卡合销机构51的主体一侧卡合销58无法顺利地插穿在主体2的卡合孔内的情况下等，操作者能够对主体一侧卡合销机构51在X-Y平面上的位置进行微调，从而使主体一侧卡合销58插穿在主体2的卡合孔中。

然后，当完成了主体2相对于浮动台50的定位时，根据预先设定的示教内容来驱动X轴直动式自动机8、Y轴直动式自动机9和Z轴直动式自动机10，如上所述，拧螺母机4将分别沿着X轴、Y轴和Z轴方向自动地进行移动并到达指定的紧固位置。接着，拧螺母机4的旋转轴6被驱动从而进行螺钉的紧固。另外，当拧螺母机4移动到指定的紧固位置时，Z轴直动式自动机10启动而使升降杆41进行升降，与此同时空气气缸70也将启动，并通过均衡杆71的升降而保持主体板20在上下方向上的平衡。

之后，当依次重复该动作，并完成在全部的紧固位置上的紧固时，主体一侧卡合销机构51的主体一侧卡合销58、以及悬吊装置一侧卡合销机构52的悬吊装置一侧卡合销57将分别下降，从而解除主体2相对于浮动台50的定位。与此同时，X轴直动式自动机8、Y轴直动式自动机9和Z轴直动式自动机10将返回到图1所示的起点，紧固台车7也返回到规定的操作区间的移动开始地点。

而且，当通过拧螺母机4进行螺钉紧固时，紧固扭矩的反作用力将作为与旋转轴6的旋转方向相反方向的转动力而被施加在拧螺母机4的主体部5上，并从该主体部5经由主体板20和升降杆41而被传递到连接板40上。然后，被传递到连接板40上的紧固扭矩的反作用力，将经由平行联杆22的各个联杆22a、22b而被传递到滑块21上。因此，由于被传递到滑块21上的转动力(负载)，将会从拧螺母机4的主体部5经由平行联杆22的各个联杆22a、22b而被传递，因而与被施加在拧螺母机4的主体部5上的转动力相比，被传递到滑块21的转动力被大幅度地降低。

而且，被传递到滑块21上的紧固扭矩的反作用力，经由各个导轨25、25而被传递到紧固台车7上，并由被各个轨道12、12支承的紧固台车7所承受。另外，通过充分扩大一对轨道12、12之间的宽度以及紧固台车7的前后车轮13、13之间的距离，能够减小作用于各个车轮13上的力。

此外，在本发明的实施方式所涉及的螺钉紧固装置1中，当在工作中X轴直动式自动机8、Y轴直动式自动机9或Z轴直动式自动机10由于某种原因而引起工作不良时，如果解除Z轴直动式自动机10的Z轴自动机结合部67与升降杆41的下端之间的连接，并解除拧螺母机4与直动式自动机单元11之间的连接，则操作者能够抓住拧螺母机4的主体部5并使其依次移动到紧固位置处，从而对螺钉进行紧固。

在这种情况下，由于螺钉紧固时的紧固扭矩的反作用力，也被反作用力支承构件15所支承，因此，操作者不会受到紧固扭矩的反作用力，从而能够容易地进行紧固操作。

如上述说明，在本发明的实施方式所涉及的螺钉紧固装置1中，由于采用了使拧螺母机4分别沿着X轴、Y轴和Z轴方向自动进行移动的X轴直动式自动机8、Y轴直动式自动机9和Z轴直动式自动机10，因此，能够实现低推进力下的自动化操作，并使结构简单化。

而且，由于在本螺钉紧固装置1中，不需要如现有的自动化的巨大螺钉紧固装置这种被安全栅包围的专用空间，因此，能够较大程度地缩短装配线的长度，并且，由于本螺钉紧固装置1能够以低推进力实现其自动化，因此，即使在操作者于装配线附近工作的情况下，也能够确保安全性。

并且，由于本螺钉紧固装置1能够配置在操作者于附近进行工作的装配线上，因此，即使在发生了紧固不良等的情况下，也能够由操作者迅速地进行补救，而且，即使在X轴直动式自动机8、Y轴直动式自动机9或Z轴直动式自动机10中的某一个发生了工作不良的情况下，也能够通过解除直动式自动机单元11与拧螺母机4之间的连接而轻易地切换成手动，从而能够在不停止装配线的情况下继续进行紧固操作。

而且，在本螺钉紧固装置1中，当增加车型或紧固位置变更时，不用变更结构等，只需通过变更X轴直动式自动机8、Y轴直动式自动机9和Z轴直动式自动机10的示教内容就能够进行应对，因此具有通用性且很实用。

Claims (8)

1.一种螺钉紧固装置，其特征在于，包括：

旋转工具，其具有在工件上紧固螺钉的旋转轴以及主体部；

直动式自动机单元，其通过将X轴直动式自动机、Y轴直动式自动机和Z轴直动式自动机相互连接而构成，所述X轴直动式自动机、Y轴直动式自动机和Z轴直动式自动机使该旋转工具分别沿相互垂直的X轴、Y轴和Z轴方向移动；

反作用力支承构件，由支承构件和平行联杆构成，所述支承构件对所述旋转工具的主体部进行支承以使其能够分别沿X轴、Y轴和Z轴方向移动，并且为了限制该主体部围绕所述旋转轴的转动，所述支承构件对所述旋转工具的主体部围绕所述旋转轴的转动进行限制；所述平行联杆被配置在与所述旋转工具的旋转轴大致垂直的平面上，并用于连接所述旋转工具的主体部和所述支承构件；

定位单元，用于对所述工件进行定位；

浮动台，连接有所述直动式自动机单元和所述定位单元，并能够沿着与所述旋转工具的旋转轴大致垂直的平面自由移动。

2.根据权利要求1所述的螺钉紧固装置，其特征在于，

所述直动式自动机单元和所述旋转工具以装卸自如的方式被连接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的螺钉紧固装置，其特征在于，

在与所述工件同步移动的紧固台车上，设置有所述旋转工具、所述X轴直动式自动机、所述Y轴直动式自动机、所述Z轴直动式自动机、所述反作用力支承构件以及所述定位单元。

4.根据权利要求1或2所述的螺钉紧固装置，其特征在于，

所述直动式自动机单元以装卸自如的方式被连接在杆的下端，所述杆被连接在所述旋转工具的主体部上并沿所述旋转轴的轴向延伸，并且，在对所述杆以能够在所述旋转轴的轴向上滑动自如的方式进行支承的引导体上，固定有能够沿着与所述旋转轴大致垂直的平面自由移动的所述平行联杆。

5.根据权利要求3所述的螺钉紧固装置，其特征在于，

所述直动式自动机单元以装卸自如的方式被连接在杆的下端，所述杆被连接在所述旋转工具的主体部上并沿所述旋转轴的轴向延伸，并且，在对所述杆以能够在所述旋转轴的轴向上滑动自如的方式进行支承的引导体上，固定有能够沿着与所述旋转轴大致垂直的平面自由移动的所述平行联杆。

6.根据权利要求1或2所述的螺钉紧固装置，其特征在于，

所述定位单元是通过设置多个卡合销机构而构成的，所述卡合销机构使卡合销沿着所述旋转工具的旋转轴的轴向自动地前进、后退，从而与工件或者工件的***构件卡合。

7.根据权利要求3所述的螺钉紧固装置，其特征在于，

所述定位单元是通过设置多个卡合销机构而构成的，所述卡合销机构使卡合销沿着所述旋转工具的旋转轴的轴向自动地前进、后退，从而与工件或者工件的***构件卡合。

8.根据权利要求4所述的螺钉紧固装置，其特征在于，

所述定位单元是通过设置多个卡合销机构而构成的，所述卡合销机构使卡合销沿着所述旋转工具的旋转轴的轴向自动地前进、后退，从而与工件或者工件的***构件卡合。

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