JPH0573534B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はボルト装着装置に関し、一層詳細に
は、ワークの下側からボルト等の締結部材を締め
込むための自動締付装置を構成するソケツト等に
パーツフイーダから供給されるボルト等をセツト
する動作を自動的に能率よく、しかも確実に遂行
可能としたボルト装着装置に関する。

［発明の背景］ 近年、機械製品の組立工程の自動化が進み、こ
れまで作業員に頼つていた作業が各種装置の開発
によつて人手を介さずに行われつつある。ボルト
等を締結する作業も例外ではない。

機械製品の組立工程にあつては、組み付ける部
品によつてはその下側からボルト等を締め込まな
ければならない場合がある。このような下側から
のボルトの締結作業を自動化した自動締付装置も
各種実用化されている。例えば、実開昭第61−
195932号、特開昭第62−282832号に開示されてい
る自動締付装置を例として挙げることが出来る。

この種の自動締付装置においては、パーツフイ
ーダ等のボルト供給装置から送られるボルトが当
該自動締付装置のボルト回転部に設けたソケツト
やチヤツクに確実にしかも正しい姿勢でセツトさ
れる必要がある。然しながら、実際問題として、
ボルトが若干傾いた状態でソケツトやチヤツクに
保持され、この結果、締付作業に多大な障害が発
生するという不都合が屡発生する。また、特に、
ソケツトの六角穴にボルト頭部が嵌合しない場合
もある。このような場合、作業を一時停止して、
作業者が改めてボルトをソケツトに装着しなけれ
ばならない。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされ
たのであつて、ワークの下方に位置する自動締付
装置のソケツトにボルトを装填するに際し、ボル
トを保持しつつ若干これを回転させながらソケツ
トにボルト頭部を嵌合させるよう構成することに
より、ソケツトに対して確実にボルトをセツトす
ることが出来、以後の下側からのボルト締結作業
を円滑に行なえるように構成したボルト装着装置
を提供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明はボルト
等の締結部材をそのねじ部を上にしてナツトラン
ナ等のソケツトに装着する装置であつて、パーツ
フイーダ等の自動供給機からボルト頭部を下方に
指向させて当該ボルトを受容し、このボルトを係
止させておく一組の保持爪を備えたホルダと、前
記ホルダ内に進入してその先端部でボルトを保持
すると共に変位動作に伴つてボルトを回動させる
回転装着機構と、前記保持爪に当接して当該保持
爪を開成するロツド部材と、前記回転装着機構と
ロツド部材とを一体的に鉛直方向に昇降させるア
クチユエータとを備え、ロツド部材並びに回転装
着機構を前記アクチユエータの駆動作用下に下降
させ、ホルダ内のボルトを回転装着機構で保持し
た後、ロツド部材で保持爪を開き、次いで、ボル
トを回転させながらホルダ直下のナツトランナ等
のソケツトに装着するよう構成したことを特徴と
する。

［実施の態様］ 次に、本発明に係るボルト装着装置について好
適な実施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら
以下詳細に説明する。

第１図乃至第３図において、参照符号１０は本
発明に係るボルト装着装置を示す。このボルト装
着装置１０は架台１２上に固定される基板１４
と、基板１４の側方に固定されるボルト受ホルダ
１６と、ボルト受ホルダ１６に対して鉛直方向に
下降変位した際にボルト受ホルダ１６を開くと共
に、ボルト受ホルダ１６内のボルトをソケツトに
装着するボルト装着部１８を含む。

先ず、ボルト受ホルダ１６について説明する。
このボルト受ホルダ１６は図示しないパーツフイ
ーダから送給管２０を通して圧縮空気により圧送
されるボルトを収容するためにその内部は中空状
を呈する。また、ボルト受ホルダ１６の互いに対
向する側面部には回動自在なボルト保持爪２２
ａ，２２ｂが設けられる。このボルト保持爪２２
ａ，２２ｂの内側に屈曲する先端部にボルトがボ
ルト頭部を下方に指向させて係止される。また、
ボルト保持爪２２ａ，２２ｂの後端部側にはコイ
ルスプリング２４ａ，２４ｂが係合し、従つて、
ボルト保持爪２２ａ，２２ｂはコイルスプリング
２４ａ，２４ｂの弾発作用下に常時閉成する方向
に付勢されるよう構成されている。

次いで、このようなボルト受ホルダ１６のボル
ト保持爪２２ａ，２２ｂを開閉すると共に、ボル
トをボルト締付装置のソケツトにセツトするボル
ト装着部１８について説明する。

このボルト装着部１８は取付板２６に固定され
た開閉ロツド２８ａ，２８ｂと、ボルト受ホルダ
１６内に挿入されてボルトを保持すると共に、回
動させながら装着する長尺な棒状の部材であるフ
エイスドライバ３０およびスクリユーロツド３１
からなる回転装着機構と、これら開閉ロツド２８
ａ，２８ｂ、回転装着機構を昇降させるシリンダ
３２を含む。シリンダ３２のピストンロツド３４
は取付板２６に連結され、取付板２６から下方に
垂設される２本のガイドロツド３６ａ，３６ｂは
夫々が基板１４上に立設される支持部材３８ａ，
３８ｂにより支持されるガイド部材４０ａ，４０
ｂに摺動自在に嵌合する。開閉ロツド２８ａ，２
８ｂは降下した際にその先端がボルト受ホルダ１
６に設けたボルト保持爪２２ａ，２２ｂの尾端部
に当接する位置に取付板２６に対して固定され
る。この場合、開閉ロツド２８ａ，２８ｂの先端
部はボルト保持爪２２ａ，２２ｂに当接した場合
にこれを開き易くするためにテーパ形状にしてお
く。また、取付板２６に対しては長孔４２ａ，４
２ｂを介して開閉ロツド２８ａ，２８ｂを取着
し、開閉ロツド２８ａ，２８ｂの間隔を調整可能
にしておくとよい。これは、開閉ロツド２８ａ，
２８ｂの先端部が何度もボルト保持爪２２ａ，２
２ｂに、摺接するにつれ摩耗し、当該ボルト保持
爪２２ａ，２２ｂが小さくなるからである。

次に、フエイスドライバ３０はこれを若干角度
的に回転させるためのスクリユーロツド３１と連
結されて、このスクリユーロツド３１を介して取
付板２６に取り付けられている。この場合、スク
リユーロツド３１は取付板２６に固定されたスリ
ーブ４４に遊嵌される。また、スクリユーロツド
３１の周面には螺旋溝４６が形成され、この螺旋
溝４６にはスリーブ４４の内側に突出するピン４
８が係合する。さらに、スクリユーロツド３１の
下端部のばね受５０とスリーブ４４の下端の間に
はコイルスプリング５２が介装され、このコイル
スプリング５２の弾発作用下にフエイスドライバ
３０は常時下方に付勢される。一方、フエイスド
ライバ３０の先端はボルト受ホルダ１６内に臨入
した際にボルトのねじ部が嵌合する孔部５４が形
成される。なお参照符号５６はストツパを示す。

本発明に係るボルト装着装置は基本的には以上
のように構成されるものであり、次に、当該ボル
ト装着装置１０の適用例として、エンジンに対し
てワークとしてのトルクコンバータを組み付ける
場合において、特に、ボルトを下側から締結する
作業を自動的に遂行するトルクコンバータ自動組
付システムについて以下概略的に説明する。

第３図において、参照符号６０はトルクコンバ
ータ自動組付システムを示す。このトルクコンバ
ータ自動組付システム６０はワークとしてのトル
クコンバータ６２を基準となる向きに固定するシ
ヤトルユニツト６４と、シヤトルユニツト６４上
のトルクコンバータ６２を把持するマニピユレー
タ６５を備え治具パレツト６６上のエンジン６８
までトルクコンバータ６２を搬送する手段として
の移動ローダ７０と、本発明に係るボルト装着装
置１０と、ボルトを下側から自動締結するボルト
締付装置７２とから構成される。

シヤトルユニツト６４はレール架台７４上を水
平方向に移動することが可能に構成される。移動
ローダ７０は支柱７６から水平方向に延びるビー
ム７８上において走行シリンダ８０の駆動作用下
にレールを介して移動自在に構成される。また、
移動ローダ７０はマニピユレータ６５を昇降させ
るための昇降シリンダ８２を備えており、昇降シ
リンダ８２の駆動作用下にマニピユレータ６５が
降下して当該マニピユレータ６５を構成するクラ
ンプアーム８４ａ乃至８４ｂがシヤトルユニツト
６４上のトルクコンバータ６２を把持する。この
場合、マニピユレータ６５にはトルクコンバータ
６２のねじ穴の位置を変えるための位相合わせ装
置８６が併設されており、この位相合わせ装置８
６はトルクコンバータ６２のスタータギヤ８８に
噛合するギヤ９０と、このギヤ９０を回転するパ
ルスモータ、減速機、クラツチ等からなる駆動系
を備えている。

ボルト締付装置７２は架台９２上をシリンダ９
４の駆動作用下に水平方向に進退自在に構成さ
れ、ナツトランナ９６と、このナツトランナ９６
の駆動モータ９８と、ナツトランナ９６を昇降さ
せるシリンダ１００を備えている。ナツトランナ
９６の上面にはボルトの頭部が嵌合するソケツト
１０２が設けられる（第１図参照）。

本発明に係るボルト装着装置およびこのボルト
装着装置を構成要素とするトルクコンバータ自動
組付システムは基本的には以上のように構成され
るものであり、次に、その作用並びに効果につい
て説明する。

先ず、第４図において、上載されるトルクコン
バータ６２のねじ穴の位置を基準の向きに合わせ
た状態でシヤトルユニツト６４をレール架台７４
上を移動させ、同図に示す移動ローダ７０の位置
直下にトルクコンバータ６２を位置決めする。そ
こで、移動ローダ７０に設けた昇降シリンダ８２
のピストンロツド（図示せず）を伸長させること
によつてマニピユレータ６５を下降させる。そし
て、マニピユレータ６５を作動してクランプアー
ム８４ａ乃至８４ｃでトルクコンバータ６２を把
持させる。その後、昇降シリンダ８２の駆動作用
下にマニピユレータ６５を上昇させると共に、走
行シリンダ８０のピストンロツドを退動させて移
動ローダ７０を治具パレツト６６上に固定される
エンジン６８の直上まで移動させる。その位置で
再び昇降シリンダ８２のピストンロツドを伸長さ
せ、クランプアーム８４ａ乃至８４ｃでトルクコ
ンバータ６２を把持したままマニピユレータ６５
を下降させることによつてこのトルクコンバータ
６２をエンジン６８のドライブプレート１０４上
に載置する。この時、トルクコンバータ６２の下
部周縁に穿設してあるねじ穴とドライブプレート
１０４の周縁に穿設してある孔部とは一致した状
態にある。蓋し、予めトルクコンバータ６２のね
じ穴をシヤトルユニツト６４上で基準向きに合わ
せているためである。また、位相合わせ装置８６
のギヤ９０はコンバータ６２のスタータギヤ８８
に噛合している。

そこで、本発明に係るボルト装着装置１０によ
つてボルトをボルト締付装置７２に自動供給す
る。その際の当該ボルト装着装置１０の動作は第
２図および第３図に示されている。

すなわち、図示しないボルト供給用のパーツフ
イーダから圧縮空気の圧力作用下に送給管２０を
通る。その際、ボルト１０４は当該ボルト装着装
置１０に設けたボルト受ホルダ１６内に頭部を下
方に指向して送られてくる。そして、第２図に示
すように、ボルト１０４はボルト保持爪２２ａ，
２２ｂの屈曲した先端に着座する。そこで、シリ
ンダ３２を駆動してそのピストンロツド３４を後
退させると、開閉ロツド２８ａ，２８ｂおよびフ
エイスドライバ３０は下降変位し、やがて、第３
図に示すように、フエイスドライバ３０の先端部
の孔部５４にボルト１０４のねじ部が完全に嵌入
するに至る。この状態でピストンロツド３４の後
退動作を継続すると、取付板２６およびスリーブ
４４は下降するのに対し、フエイスドライバ３０
はその変位がボルト保持爪２２ａ，２２ｂによつ
て規制されているため、コイルスプリング５２が
圧縮される。さらに、ピストンロツド３４を後退
させると、開閉ロツド２８ａ，２８ｂの先端がボ
ルト保持爪２２ａ，２２ｂの後端部に当接し、こ
れらボルト保持爪２２ａ，２２ｂを第３図におい
て、二点鎖線で示すように拡開方向に回動させる
に至る。

この結果、フエイスドライバ３０の先端はボル
ト１０４を保持したままコイルスプリング５２の
弾発力によつてボルト受ホルダ１６から突出し、
ボルト受ホルダ１６の下方に位置するボルト締付
装置７２のナツトランナ９６のソケツト１０２に
ボルト１０４を挿入する。

この時、コイルスプリング５２の弾発力によつ
てフエイスドライバ３０およびスクリユーロツド
３１が下方に変位する際に、フエイスドライバ３
０は回転する。すなわち、スリーブ４４の内側に
設けたピン４８がスクリユーロツド３１に形成し
た螺旋溝４６に係合していることから、円筒カム
と同様の作動原理に基づきスクリユーロツド３１
が若干回転するため、このスクリユーロツド３１
と一体的なフエイスドライバ３０が若干回転す
る。これにより、当初ボルト頭部がソケツト１０
２の六角穴に対して向きが合つていない場合で
も、ソケツト１０２の六角穴にボルト１０４の頭
部が確実に嵌合するに至る。

次いで、第４図に示すように、ボルト締付装置
７２を走行シリンダ９４の駆動作用下に前進さ
せ、トルクコンバータ６２のねじ穴直下にボルト
１０４を位置決めした後、シリンダ１００を付勢
してナツトランナ９６を上昇させると共に、駆動
モータ９８を回転させてボルト１０４を螺入させ
る。

ボルト１０４の締付が終了したらナツトランナ
９６をボルト装着装置１０のボルト受ホルダ１６
の下まで変位させる。この位置で次なるボルトが
前述した動作の繰り返しによりナツトランナ９６
のソケツトに装着される。この時、トルクコンバ
ータ６２のスタータギヤ８８には位相合わせ装置
８６のギヤ９０が噛合しているので、この位相合
わせ装置８６によつてトルクコンバータ６２およ
びドライブプレート１０４を所定角度回転させて
次なるねじ穴位置の位相を合わせる。その後、ボ
ルト締付装置によつて次なるボルトを締結する。
以上のよな動作を繰り返して行うことによりトル
クコンバータ６２をエンジン６８のドライブプレ
ート１０４に取り付ける作業が自動的に遂行され
る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、パーツフイー
ダから供給されるボルトを鉛直方向に下降させ且
つ若干回転させながら直下に位置するナツトラン
ナのソケツトに対してボルトを傾けることなく直
立した姿勢で当該ボルトの頭を下にして装着させ
ている。このため、下方からボルトを締め込むボ
ルト締付装置において、それを構成するソケツト
へのボルト頭部を下方に指向させたボルトの供給
が確実になされ、この結果、ボルトをワークに対
して確実に螺入出来、ボルトまたはワークに対す
る損傷等も未然に回避出来る利点がある。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて
説明したが、本発明はこの実施態様に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の改良並びに設計の変更が可能なこと
は勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るボルト装着装置の斜視
図、第２図は本発明に係るボルト装着装置がボル
トをそのボルト受ホルダに受け入れた時の状態を
示す一部断面側面図、第３図は本発明に係るボル
ト装着装置がナツトランナにボルトを装着する動
作を示す一部断面側面図、第４図は本発明に係る
ボルト装着装置を構成要素とするトルクコンバー
タ自動組付システムの概略構成を示す側面図であ
る。 １０……ボルト装着装置、１６……ボルト受ホ
ルダ、１８……ボルト装着部、２０……送給管、
２２ａ，２２ｂ……ボルト保持爪、２４ａ，２４
ｂ……コイルスプリング、２８ａ，２８ｂ……開
閉ロツド、３０……フエイスドライバ、３１……
スクリユーロツド、３２……シリンダ、３８ａ，
３８ｂ……支持部材、４０ａ，４０ｂ……ガイド
部材、４８……ピン、５０……ばね受、５２……
スプリング、５４……孔部、６０……トルクコン
バータ自動組付システム、６４……シヤトルユニ
ツト、６６……治具パレツト、６８……エンジ
ン、７０……移動ローダ、７２……ボルト締付装
置、８０……走行シリンダ、８２……昇降シリン
ダ、８６……位相合わせ装置、９６……ナツトラ
ンナ、１０２……ソケツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ボルト等の締結部材をそのねじ部を上にして
   ナツトランナ等のソケツトに装着する装置であつ
   て、パーツフイーダ等の自動供給機からボルト頭
   部を下方に指向させて当該ボルトを受容し、この
   ボルトを係止させておく一組の保持爪を備えたホ
   ルダと、前記ホルダ内に進入してその先端部でボ
   ルトを保持すると共に変位動作に伴つてボルトを
   回動させる回転装着機構と、前記保持爪に当接し
   て当該保持爪を開成するロツド部材と、前記回転
   装着機構とロツド部材とを一体的に鉛直方向に昇
   降させるアクチユエータとを備え、ロツド部材並
   びに回転装着機構を前記アクチユエータの駆動作
   用下に下降させ、ホルダ内のボルトを回転装着機
   構で保持した後、ロツド部材で保持爪を開き、次
   いで、ボルトを回転させながらホルダ直下のナツ
   トランナ等のソケツトに装着するよう構成したこ
   とを特徴とするボルト装着装置。 ２ 請求項１記載の装置において、回転装着機構
   は先端部でボルトのねじ部を保持する棒体と、こ
   の棒体と連結され円周面に螺旋溝が形成されたス
   クリユーロツドと、螺旋溝に係合するピンを保持
   すると共にスクリユーロツドが遊嵌するスリーブ
   と、スリーブと棒体の間に係合するコイルスプリ
   ングとからなり、コイルスプリングの弾発作用下
   にスクリユーロツドが変位した際に螺旋溝に係合
   するピンによつて当該スクリユーロツドが回動す
   るよう構成したことを特徴とするボルト装着装
   置。