JPH10180572A - Multi-shaft fastening device and its controlling method - Google Patents
Multi-shaft fastening device and its controlling methodInfo
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- JPH10180572A JPH10180572A JP35564096A JP35564096A JPH10180572A JP H10180572 A JPH10180572 A JP H10180572A JP 35564096 A JP35564096 A JP 35564096A JP 35564096 A JP35564096 A JP 35564096A JP H10180572 A JPH10180572 A JP H10180572A
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- tightening
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- tightening device
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、多軸締付装置に係
り、より詳しくはモータにより駆動される主軸の回転を
動力伝達機構を介して複数の締付具に共通に伝え、所定
の締付トルクとなるように締付けを行う多軸締付装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-shaft tightening device, and more particularly to a multi-shaft tightening device. The present invention relates to a multi-shaft tightening device for performing tightening so as to obtain a tightening torque.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の多軸締付装置では、一般
に各軸にトルクリミッタを介装し、所定の締付トルクで
トルクリミッタを作動させて締付けを停止するようにし
ているが、各ねじごとの食付きが異ることから、締付終
了時点が各ねじごとに異り、早く締め終わったねじ上で
トルクリミッタの作動（クラッチすべり）が長時間継続
し、その衝撃がねじ頭または被締付部材に伝わってそれ
らの破損を招く危険がある。2. Description of the Related Art Conventionally, in a multi-shaft tightening apparatus of this type, a torque limiter is generally provided on each shaft, and the tightening is stopped by operating the torque limiter with a predetermined tightening torque. Since the bite of each screw is different, the end point of tightening is different for each screw, and the torque limiter operation (clutch slip) continues for a long time on the screw that has been tightened quickly, and the impact is Alternatively, there is a danger that they will be transmitted to the tightened member and be damaged.
【０００３】そこで、例えば特開昭５１−２２２００号
公報に記載の多軸締付装置では、複数の締付軸（締付
具）が一定のトルクに達し、回転伝達クラッチ（トルク
リミッタ）が滑り現象を起すと同時に、その動きを軸に
設けた他の噛合クラッチ部に伝え、そのクラッチ爪の噛
合いを機械的にはずして、軸の回転運動を停止させるよ
うにしている（その公報第１頁右下欄第１１〜１５行参
照）。For example, in the multi-shaft tightening device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-22200, a plurality of tightening shafts (tightening tools) reach a certain torque, and a rotation transmitting clutch (torque limiter) slips. At the same time as the phenomenon occurs, the movement is transmitted to another meshing clutch portion provided on the shaft, and the clutch claw is mechanically disengaged to stop the rotation of the shaft. (See lower right column, lines 11-15).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の多軸締付装置によれば、トルクリミッタに加
えて、このトルクリミッタの動きを噛合クラッチに伝え
る伝達手段を各軸（締付具）に設ける必要があるため、
各軸の構造がきわめて複雑となり、その製作が面倒にな
るばかりか、故障が起こり易いという問題があった。However, according to the multi-shaft tightening device described in the above publication, in addition to the torque limiter, a transmission means for transmitting the movement of the torque limiter to the meshing clutch is provided on each shaft (fastening tool). ),
The structure of each shaft becomes extremely complicated, and the production of the shaft becomes troublesome, and there is a problem that a failure is likely to occur.
【０００５】本発明は、上記従来の問題点を解決するこ
とを課題としてなされたもので、構造簡単で製作が容易
であり、しかも故障が少なく信頼の高い多軸締付装置を
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable multi-axis tightening apparatus which has a simple structure, is easy to manufacture, and has few failures. Aim.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかゝる多軸締付装置は、モータにより駆動
される主軸の回転を動力伝達機構を介して複数の締付具
に共通に伝え、所定の締付トルクとなるように締付けを
行う多軸締付装置において、前記締付トルクを検出する
トルク検出手段を前記モータおよび主軸を含む駆動側に
設置し、前記動力伝達機構と前記各締付具との間には、
各締付具を選択的に締付動作させる切替手段を介装する
構成としたことを特徴とする。このように構成した多軸
締付装置においては、駆動側のトルクを検出してこれを
締付トルクの管理に用いると共に、切替手段により複数
の締付具を順番に締付動作させて、各軸ごとに最適条件
で締付けを行うことができる。In order to achieve the above object, a multi-shaft tightening device according to the present invention is arranged such that rotation of a main shaft driven by a motor is transmitted to a plurality of tightening tools via a power transmission mechanism. In a multi-shaft tightening device for transmitting a common torque and tightening to a predetermined tightening torque, a torque detecting means for detecting the tightening torque is provided on a drive side including the motor and the main shaft, and the power transmission mechanism is provided. And between each of the fasteners,
It is characterized in that a switching means for selectively operating each fastening tool is interposed. In the multi-axis tightening device configured as described above, the torque on the driving side is detected and used for managing the tightening torque, and a plurality of tightening tools are sequentially tightened by the switching means, so that each Tightening can be performed under optimum conditions for each shaft.
【０００７】本発明は、上記切替手段を、各締付具をそ
の軸方向へ個別に移動させる移動装置から、あるいは動
力伝達機構から各締付具の軸に伝わる動力を個別に断続
する噛合クラッチから構成することができる。前者の場
合は駆動手段により締付具を締付位置に前進後退させる
ことで、後者の場合は噛合クラッチを作動させること
で、何れも各締付具を選択的に締付動作させることがで
きる。According to the present invention, there is provided an interlocking clutch wherein the switching means is individually engaged or disengaged from a moving device for individually moving each fastener in the axial direction or from a power transmission mechanism to a shaft of each fastener. Can be composed of In the former case, the fasteners are moved forward and backward by the driving means, and in the latter case, the engagement tools can be operated to selectively operate the respective fasteners. .
【０００８】また、上記トルク検出手段として、モータ
の出力トルクを検出するものを用いることができ、この
場合は、簡便に締付トルクの管理を行うことができるよ
うになる。Further, a means for detecting the output torque of the motor can be used as the torque detecting means. In this case, the tightening torque can be easily managed.
【０００９】本発明は、モータ、主軸等を含む駆動側
と、動力伝達機構、締付具、切替手段等を含む出力側と
をそれぞれユニット化し、両ユニットを脱着自在に結合
する構成とすることができる。このように構成すること
で、軸本数や軸間ピッチの異なるワークに対して駆動側
ユニットを汎用的に使用することができ、利用価値が高
まる。According to the present invention, a drive side including a motor, a main shaft, and the like, and an output side including a power transmission mechanism, a fastener, a switching means, and the like are unitized, and both units are detachably connected. Can be. With this configuration, the drive-side unit can be used for a work having different numbers of shafts and different pitches between shafts for general use, and the utility value is increased.
【００１０】本発明にかゝる制御方法は、上記のように
構成した多軸締付装置を制御するためのもので、全軸に
より同時に仮締めをした後、切替手段の作動により各軸
ごとに所定の締付トルクとなるように本締めをすること
を特徴とする。このように全軸で仮締めを行うことで締
付時間の延長を可及的に抑えることができ、しかも、切
替手段により複数の締付具を順番に締付動作させて、各
軸ごとに最適条件で締付けを行うことができる。The control method according to the present invention is for controlling the multi-shaft tightening device configured as described above. After the temporary tightening of all the axes is simultaneously performed, the switching means is operated for each axis. The main tightening is performed so that a predetermined tightening torque is obtained. By temporarily tightening all the axes in this way, the extension of the tightening time can be minimized as much as possible. Tightening can be performed under optimal conditions.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１２】図１乃至図３は、本発明の第１の実施の形
態を示したものである。本第１の実施の形態としての多
軸締付装置は、モータ１、減速機２等を含む駆動部Ａ
と、先端にソケット（締付具）３を取付けた複数（こゝ
では４つ）の回転軸４、回転軸４にモータ１の回転を伝
える動力伝達機構５、各回転軸４と動力伝達機構５との
間に介在して回転軸４をその軸方向へ移動させる切替装
置６等を含む出力部Ｂと、モータ１の回転、切替装置６
の作動等を制御する制御部Ｃとから概略構成されてい
る。FIG. 1 to FIG. 3 show a first embodiment of the present invention. The multi-axis tightening device according to the first embodiment includes a driving unit A including a motor 1, a speed reducer 2, and the like.
And a plurality (four in this example) of rotating shafts 4 having sockets (fasteners) 3 attached to the ends, a power transmission mechanism 5 for transmitting rotation of the motor 1 to the rotating shafts 4, each rotating shaft 4 and a power transmission mechanism 5, an output unit B including a switching device 6 and the like for moving the rotary shaft 4 in the axial direction thereof, and a rotation and switching device 6 for the motor 1.
And a control unit C for controlling the operation and the like.
【００１３】駆動部Ａは、モータ１の下端（前端）にプ
レート１０を介して固定された円筒状のボックス１１を
備えており、このボックス１１内に前記減速機２を納め
ている。減速機２の出力軸（主軸）１２は、ボックス１
１に軸受１３を介して支持されており、その先端部がボ
ックス１１の外まで延ばされている。一方、出力部Ｂ
は、本体１４ａと蓋体１４ｂとから成る平面四角状のハ
ウジング１４を備え、このハウジング１４内に前記動力
伝達機構５を納めると共に、このハウジング１４の四隅
部に前記回転軸４を配置している。駆動部Ａと出力部Ｂ
とは、前記ボックス１１とハウジング１４とをボルト１
５（図２）により締結することにより一体化され、この
状態で前記主軸１２の先端部がハウジング１４内に導入
されるようになる。The drive section A has a cylindrical box 11 fixed to the lower end (front end) of the motor 1 via a plate 10, and houses the speed reducer 2 in the box 11. The output shaft (spindle) 12 of the speed reducer 2 is the box 1
1 is supported via a bearing 13, and its tip extends to the outside of the box 11. On the other hand, the output unit B
Has a housing 14 in the shape of a plane quadrilateral consisting of a main body 14a and a lid 14b. The power transmission mechanism 5 is housed in the housing 14, and the rotary shaft 4 is arranged at four corners of the housing 14. . Drive section A and output section B
Means that the box 11 and the housing 14 are
5 (FIG. 2) to be integrated, and the tip of the main shaft 12 is introduced into the housing 14 in this state.
【００１４】動力伝達機構５は、ハウジング１４の中央
に軸受１６を介して支持された駆動歯車１７と、ハウジ
ング１３の四隅部に軸受１８を介して支持された４つの
従動歯車１９とを備えている。駆動歯車１７は前記主軸
１２の先端部にキー２０を用いて回転不能に嵌合され、
また駆動歯車１７と従動歯車１９とは相互に噛合わされ
ている。こゝで、各従動歯車１９には内径スプライン１
９ａが、各回転軸４には外径スプライン４ａがそれぞれ
設けられており、両者は、それぞれの内径スプライン１
９ａと外径スプライン４ａとを噛合せてスプライン結合
されている。したがって、主軸１２が回転すると、これ
と一体に駆動歯車１７が回転し、その回転が４つの従動
歯車１９を介して回転軸４に伝えられ、４つ（４軸）の
回転軸４が同一方向へ同時に回転するようになる。ま
た、各回転軸４は、前記した回転とは別にその軸方向
（上下方向）へ移動可能となっている。The power transmission mechanism 5 includes a drive gear 17 supported at the center of a housing 14 via bearings 16 and four driven gears 19 supported at four corners of the housing 13 via bearings 18. I have. The drive gear 17 is non-rotatably fitted to the tip of the main shaft 12 using a key 20,
The driving gear 17 and the driven gear 19 are meshed with each other. Here, each driven gear 19 has an inner diameter spline 1
9a, each rotating shaft 4 is provided with an outer diameter spline 4a, and both are provided with respective inner diameter splines 1a.
9a and the outer diameter spline 4a are spline-coupled. Therefore, when the main shaft 12 rotates, the driving gear 17 rotates integrally therewith, and the rotation is transmitted to the rotating shaft 4 via the four driven gears 19, and the four (4 shafts) rotating shafts 4 are moved in the same direction. To rotate at the same time. Further, each rotating shaft 4 is movable in the axial direction (up and down direction) separately from the above-described rotation.
【００１５】各回転軸４は有底筒状をなしており、その
内部には、切替装置６を構成するピストン２１が摺動自
在に納められている。ピストン２１には、回転軸４に挿
入したロッド（ピストンロッド）２２の一端部が連結さ
れており、ピストンロッド２２の他端部は、回転軸４の
上端開口に嵌着したロッドガイド２３を摺動自在に挿通
して、回転軸４の上方へ延出させられている。ロッドガ
イド２３は、そのフランジ部２３ａ（図３）を回転軸４
の周りに突出させており、回転軸４は、前記フランジ部
２３ａが従動歯車１９の上面に当接する位置が下降端
（前進端）となっている。図１中、左側の回転軸４は、
前進端に位置決めされた状態を示している。なお、ソケ
ット３は、回転軸４の底部に開けた貫通孔にその軸部３
ａを嵌入させると共に、その軸部３ａに対して半径方向
に通したピン２４を用いて回転軸４に固定されている。Each rotary shaft 4 has a bottomed cylindrical shape, and a piston 21 constituting the switching device 6 is slidably housed in the rotary shaft 4. One end of a rod (piston rod) 22 inserted into the rotary shaft 4 is connected to the piston 21, and the other end of the piston rod 22 slides a rod guide 23 fitted into the upper end opening of the rotary shaft 4. It is movably inserted and extends above the rotating shaft 4. The rod guide 23 has its flange portion 23a (FIG. 3)
The rotating shaft 4 has a lower end (advancing end) at a position where the flange portion 23a contacts the upper surface of the driven gear 19. In FIG. 1, the left rotating shaft 4 is
It shows a state where it is positioned at the forward end. The socket 3 is provided with a through hole formed in the bottom of the rotating shaft 4.
a, and is fixed to the rotating shaft 4 by using a pin 24 that passes through the shaft portion 3a in the radial direction.
【００１６】一方、ハウジング１４の上面には、各ピス
トンロッド２２を囲むように有底筒状の支持体２５が配
置されている。各支持体２５は、その底部２５ａを上側
にしてボルト２６を用いてハウジング１４に固定されて
おり、前記ピストンロッド２２の上端部がこの支持体２
５の底部２５ａを挿通してその外側まで延ばされてい
る。各ピストンロッド２２は、その上端部に雄ねじ部２
２ａを設けると共に、この雄ねじ部２２ａに近接する下
側部位にフランジ部２２ｂを設けおり（図３）、そのフ
ランジ部２２ｂを支持体２５の底部２５ａの内側面に当
接させた状態で、その雄ねじ部２２ａに螺合された締付
ナット２７により支持体２５に締付け固定されている。
すなわち、各ピストンロッド２２はハウジング１４に対
して位置不動となっており、したがってピストン２１の
位置も不動となっている。On the other hand, a bottomed cylindrical support 25 is arranged on the upper surface of the housing 14 so as to surround each piston rod 22. Each support 25 is fixed to the housing 14 using a bolt 26 with its bottom 25a facing upward, and the upper end of the piston rod 22 is
5 is extended to the outside through the bottom 25a. Each piston rod 22 has a male screw 2 at its upper end.
2a, and a flange portion 22b is provided at a lower portion adjacent to the male screw portion 22a (FIG. 3), and the flange portion 22b is brought into contact with the inner surface of the bottom portion 25a of the support 25. It is fastened and fixed to the support 25 by a fastening nut 27 screwed into the male screw portion 22a.
That is, the position of each piston rod 22 is immovable with respect to the housing 14, so that the position of the piston 21 is also immovable.
【００１７】各ピストンロッド２２の内部には、その軸
方向に延ばして２つの流体通路２８，２９が形成されて
おり、そのうちの一方の流体通路２８は、ピストンロッ
ド２２に設けた半径方向の開口３０を通じて回転軸４内
のロッド側室３１に、他方の流体通路２９は回転軸４内
のピストン前室３２にそれぞれ連通させられている（図
３）。２つの流体通路２８，２９には、ピストンロッド
２２の上端に装着した管継手３３，３４を通じて、別途
設置した空気圧装置３５から圧縮エアが選択的に供給さ
れるようになっている。Inside each piston rod 22, two fluid passages 28 and 29 are formed extending in the axial direction, and one of the fluid passages 28 is provided with a radial opening provided in the piston rod 22. The fluid passage 29 is communicated with the rod side chamber 31 in the rotary shaft 4 through 30 and the piston front chamber 32 in the rotary shaft 4 (FIG. 3). Compressed air is selectively supplied to the two fluid passages 28 and 29 from a separately installed pneumatic device 35 through pipe joints 33 and 34 attached to the upper end of the piston rod 22.
【００１８】上記したピストン２１、ピストンロッド２
２、流体流路２８，２９、回転軸４内のロッド側室３
１，ピストン前室３２等は切替装置６を構成し、いま、
一方の流体通路２８に圧縮エアが供給されると、この圧
縮エアは回転軸４内のロッド側室３１に入り、その圧力
がロッドガイド２３に作用して回転軸４が上昇（後退）
する。また、これとは逆に他方の流体通路２９に圧縮エ
アが供給されると、この圧縮エアは回転軸４内のピスト
ン前室３２に入り、その圧力が回転軸４の底部に作用し
て回転軸４が下降（前進）する。なお、図１中、右側の
回転軸４は上昇状態を示しており、その上昇端（後退
端）は、ピストン２１が回転軸４の底部に当接すること
により決まるようになっている。The above-mentioned piston 21, piston rod 2
2. Fluid flow paths 28 and 29, rod side chamber 3 in rotary shaft 4.
1, a piston front chamber 32 and the like constitute a switching device 6, and now,
When the compressed air is supplied to one of the fluid passages 28, the compressed air enters the rod-side chamber 31 in the rotary shaft 4, and the pressure acts on the rod guide 23 to raise (retreat) the rotary shaft 4.
I do. Conversely, when compressed air is supplied to the other fluid passage 29, the compressed air enters the piston front chamber 32 in the rotary shaft 4, and the pressure acts on the bottom of the rotary shaft 4 to rotate. The shaft 4 moves down (forward). In FIG. 1, the right rotating shaft 4 shows a rising state, and the rising end (retreating end) is determined by the piston 21 abutting on the bottom of the rotating shaft 4.
【００１９】上記空気圧装置３５は、４つの回転軸４に
対する流体通路２８，２９を切替える電磁切替弁（図示
略）を内蔵しており、その電磁切替弁の作動は、前記制
御部Ｃを構成する制御装置３６により制御されるように
なっている。制御装置３６はまた、モータ１をオンオフ
制御しかつその回転数を制御する機能も有している。制
御部Ｃはさらに、モータ１の出力トルクを検出しかつそ
の出力トルクを設定する機能を有するトルク検出器３７
を備えており、このトルク検出器３７と制御装置３６と
の間は電気的に接続されている。なお、この種のトルク
検出器３７としては、例えば安川電機製作所社製の「Σ
サーボパック」があり、これによれば、モータの出力ト
ルクをモニタすることもでき、簡便に締付トルクの管理
を行うことができる。The pneumatic device 35 has a built-in electromagnetic switching valve (not shown) for switching the fluid passages 28 and 29 for the four rotating shafts 4, and the operation of the electromagnetic switching valve constitutes the control section C. It is controlled by the control device 36. The control device 36 also has a function of performing on / off control of the motor 1 and controlling the number of rotations thereof. The control unit C further includes a torque detector 37 having a function of detecting the output torque of the motor 1 and setting the output torque.
, And the torque detector 37 and the control device 36 are electrically connected. As this type of torque detector 37, for example, “Σ” manufactured by Yaskawa Electric Corporation
According to this, the output torque of the motor can be monitored, and the tightening torque can be easily managed.
【００２０】以下、上記のように構成した多軸締付装置
の作用を、図４のフローチャートも参照しながら説明す
る。Hereinafter, the operation of the multi-shaft tightening device configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００２１】起動に応じて、各ピストンロッド２２内の
他方の流体通路２９に圧縮エアが供給され、４つの回転
軸４が同時に前進し、各回転軸４に取付けたソケット３
にねじ頭（図示略）が嵌合された後は、モータ１の作動
により４つの回転軸４が同時に回転する（Ｓ１）。この
間、トルク検出器３７においてモータ１の出力トルクが
監視されており、その出力トルクが所定のトルクＴ１に
達すると（Ｓ２）、モータ１の回転が停止され（Ｓ
３）、これによりねじは仮締め状態となる。なお、この
仮締め状態は、初期食付きの違いにより各軸でばらつく
が、食付きの良好なねじの締付トルクに基いて前記モー
タ１が停止することになる。In response to the start, compressed air is supplied to the other fluid passage 29 in each piston rod 22, and the four rotating shafts 4 simultaneously advance, and the sockets 3 attached to the respective rotating shafts 4.
After the screw head (not shown) is fitted to the motor, the four rotating shafts 4 rotate simultaneously by the operation of the motor 1 (S1). During this time, the output torque of the motor 1 is monitored by the torque detector 37, and when the output torque reaches a predetermined torque T1 (S2), the rotation of the motor 1 is stopped (S2).
3) As a result, the screw is in a temporarily tightened state. Note that the temporary tightening state varies in each axis due to the difference in the initial bite, but the motor 1 stops based on the tightening torque of the screw with good bite.
【００２２】その後、空気圧装置３５内の電磁切替弁の
切替えにより、１つの回転軸４（第１軸）を残して、他
の３つの回転軸４（第２軸、第３軸、第４軸）内のピス
トンロッド２２の一方の流体通路２８に圧縮エアが供給
され、当該３つの回転軸４が後退し、これと同時にモー
タ１が作動して４つの回転軸４が回転する（Ｓ４）。こ
の回転により、残りの第１軸による本締めが進行し、こ
の間、トルク検出器３７においてモータ１の出力トルク
が監視され、その出力トルクが所定のトルクＴ２に達す
ると（Ｓ５）、モータ１の回転が停止し（Ｓ６）、これ
にて第１軸による締付けは終了する。次に、空気圧装置
３５内の電磁切替弁の切替えにより、第１軸（回転軸
４）を後退させると共に第２軸を前進させ（Ｓ７）、そ
の後、前記ステップＳ４〜Ｓ６を繰り返して第２軸によ
る締付けを終える。このようにして、次の第３軸、第４
軸による締付けを順に終え、第４軸の後退（Ｓ８）に応
じて全軸の締付けは終了する。Thereafter, by switching the electromagnetic switching valve in the pneumatic device 35, one rotating shaft 4 (first shaft) is left, and the other three rotating shafts 4 (second shaft, third shaft, fourth shaft). The compressed air is supplied to one of the fluid passages 28 of the piston rod 22 in (), and the three rotating shafts 4 are retracted. At the same time, the motor 1 operates to rotate the four rotating shafts 4 (S4). Due to this rotation, the final tightening by the remaining first shaft proceeds. During this time, the output torque of the motor 1 is monitored by the torque detector 37, and when the output torque reaches a predetermined torque T2 (S5), the motor 1 The rotation stops (S6), and the tightening by the first shaft ends. Next, by switching the electromagnetic switching valve in the pneumatic device 35, the first shaft (the rotating shaft 4) is moved backward and the second shaft is moved forward (S7). Thereafter, the steps S4 to S6 are repeated to repeat the second shaft. Finish tightening by. In this way, the next third axis, the fourth
The tightening by the shafts is completed in order, and the tightening of all the shafts ends in accordance with the retreat of the fourth shaft (S8).
【００２３】こゝで、上記第１の実施の形態における駆
動部Ａと出力部Ｂとは、図５乃至図７に示すようにそれ
ぞれユニット化して、クランプ装置５０によりワンタッ
チで結合できるようにしても良いものである。クランプ
装置５０としては、例えば駆動部Ａ側のボックス１１に
付設した補助ケーシング５１内に納められ、ばね５２に
より常時は突出方向へ付勢された可動クランプ爪５３
と、出力部Ｂ側のハウジング１４の上面に前記可動クラ
ンプ爪５３と係合可能に突設されたフック状の係止部材
５４とから構成することができる。この場合、駆動部Ａ
側のボックス１１に設けた嵌合溝５４に出力部Ｂ側のハ
ウジング１４に突設したピン５５を嵌合させて、これら
を回り止めとして用いるのが望ましい。Here, the driving section A and the output section B in the first embodiment are unitized as shown in FIGS. 5 to 7 so that they can be connected by the clamp device 50 with one touch. Is also good. As the clamp device 50, for example, a movable clamp claw 53 that is housed in an auxiliary casing 51 attached to the box 11 on the drive unit A side and is normally urged in the protruding direction by a spring 52
And a hook-shaped locking member 54 projecting from the upper surface of the housing 14 on the output portion B side so as to be able to engage with the movable clamp claw 53. In this case, the driving unit A
It is desirable to fit a pin 55 protruding from the housing 14 on the output section B side into a fitting groove 54 provided in the box 11 on the side of the box, and to use these as a detent.
【００２４】このようなクランプ装置５０を設けること
により、いま減速機２から延ばした主軸１２の先端部を
ハウジング１４内の駆動歯車１７の軸孔に嵌入させると
共に、駆動部Ａ側の嵌合溝５５に出力部Ｂ側のピン５６
を嵌入させながら、駆動部Ａ側のボックス１１と出力部
Ｂ側のハウジング１４をと合せると、可動クランプ爪５
３がばね５２を撓ませながら係止部材５４を乗り越えて
その裏側に回り、駆動部（ユニット）Ａと出力部（ユニ
ット）Ｂとはワンタッチで結合されるようになる。した
がって、軸本数や軸間ピッチの異なるワークに専用の出
力部側ユニットを複数用意しておけば、駆動部側ユニッ
トを共用して複数種類のワークの締付けを行うことがで
き、利用価値が高まる。By providing such a clamp device 50, the tip of the main shaft 12 extending from the reduction gear 2 is fitted into the shaft hole of the drive gear 17 in the housing 14, and the fitting groove on the drive portion A side is provided. 55 is a pin 56 on the output section B side.
When the box 11 on the drive unit A side and the housing 14 on the output unit B side are fitted together with the
The driving unit (unit) A and the output unit (unit) B are connected with one touch by the third member 3 passing over the locking member 54 while bending the spring 52 and turning to the back side thereof. Therefore, if a plurality of output unit side units are prepared for works having different numbers of shafts and inter-axis pitches, the drive unit side unit can be shared to tighten a plurality of types of works, thereby increasing the utility value. .
【００２５】図８および図９は、本発明の第２の実施の
形態を示したものである。本第２の実施の形態の特徴と
するところは、上記第１の実施の形態における中空の回
転軸４に代えて中実の回転軸６０を用いると共に、その
切替装置６に代えて他の構造の切替装置６１を用いた点
にある。したがって、ここでは第１の実施形態と同じ部
分には同一符号を付し、その説明を省略することとす
る。本切替装置６１は、従動歯車１９と各回転軸６０と
の間に介装された軸部材６２を備えている。この軸部材
６２は、従動歯車１９に摺動自在に嵌合された中空の大
径部６２ａと、この大径部６２ａから上方へ連接する中
実の中径部６２ｂと、この中径部６２ｂからさらに上方
へ連接する中実の小径部６２ｃとを有している。大径部
６２ａの中空内部には内径スプライン６３が形成されて
おり、回転軸６０は、その上端部に設けた外径スプライ
ン６４を前記内径スプライン６３に噛合わせて、従動歯
車１９にスプライン結合されている。FIGS. 8 and 9 show a second embodiment of the present invention. The second embodiment is characterized in that a solid rotary shaft 60 is used instead of the hollow rotary shaft 4 in the first embodiment, and another structure is used instead of the switching device 6. In that the switching device 61 is used. Therefore, the same portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The switching device 61 includes a shaft member 62 interposed between the driven gear 19 and each rotation shaft 60. The shaft member 62 includes a hollow large-diameter portion 62a slidably fitted to the driven gear 19, a solid medium-diameter portion 62b connected upward from the large-diameter portion 62a, and a medium-diameter portion 62b. And a solid small-diameter portion 62c that is further connected upward from the solid portion. An inner diameter spline 63 is formed inside the hollow of the large diameter portion 62a, and the rotating shaft 60 is spline-coupled to the driven gear 19 by meshing an outer diameter spline 64 provided at an upper end thereof with the inner diameter spline 63. ing.
【００２６】こゝで、各回転軸６０は、ハウジング１４
の下面に取付けた支持筒６５内に軸受６６を介して摺動
自在に保持されると共に、支持筒６５内のばね６８によ
り常時下方へ付勢されている。そして、回転軸６０に設
けたつば６７が前記軸受６６の上端に当接することで、
回転軸６０は下降端（前進端）に位置決めされている。Here, each rotating shaft 60 is connected to the housing 14.
Is slidably held through a bearing 66 in a support cylinder 65 attached to the lower surface of the support cylinder 65, and is constantly urged downward by a spring 68 in the support cylinder 65. When the collar 67 provided on the rotating shaft 60 contacts the upper end of the bearing 66,
The rotating shaft 60 is positioned at the lower end (forward end).
【００２７】一方、軸部材６２の中径部６２ｂには外径
スプライン７０が、従動歯車１９の一端側の軸部には内
径スプライン７１が形成されており、両スプライン７０
と７１とは所定の間隔で対向配置されている。しかし
て、ハウジング１４の上面には、前記各軸部材６２の小
径部６２ｃを囲むように筒体（シリンダ）７２が配置さ
れており、このシリンダ７２内にはピストン７３が摺動
自在に納められている。ピストン７３には、前記外径ス
プライン７０と内径スプライン７１との双方に噛合可能
な内外スプラインを有するスプライン軸（クラッチ部
材）７４が一体に設けられれている。シリンダ７２に
は、ピストン７３の上側室７５と下側室７６とに連通す
る２つのポート７７，７８が設けられており（図９）、
これらポート７７，７８には前記第１の実施の形態にお
ける空気圧装置３５が接続されている。なお、軸６２
は、その上端部がシリンダ７２の端板７２ａに軸受７９
を介して支持されている。On the other hand, an outer diameter spline 70 is formed in the middle diameter portion 62b of the shaft member 62, and an inner diameter spline 71 is formed in the shaft portion at one end of the driven gear 19.
And 71 are arranged facing each other at a predetermined interval. Thus, on the upper surface of the housing 14, a cylinder (cylinder) 72 is disposed so as to surround the small diameter portion 62c of each of the shaft members 62. A piston 73 is slidably housed in the cylinder 72. ing. The piston 73 is integrally provided with a spline shaft (clutch member) 74 having inner and outer splines that can mesh with both the outer spline 70 and the inner spline 71. The cylinder 72 is provided with two ports 77 and 78 communicating with the upper chamber 75 and the lower chamber 76 of the piston 73 (FIG. 9).
The ports 77 and 78 are connected to the pneumatic device 35 according to the first embodiment. The shaft 62
The bearing 79 has an upper end mounted on the end plate 72a of the cylinder 72.
Is supported through.
【００２８】本第２の実施の形態においては、ポート７
７を通じてピストン上側室７５に圧縮エアを供給する
と、図８の右側または図９に示すように、ピストン７３
が前進してクラッチ部材７４が従動歯車１９の内径スプ
ライン７１と軸部材６２の外径スプライン７０とに共通
に噛合う。これにより従動歯車１９の回転はクラッチ部
材７４および軸部材６２を介して回転軸６０に伝達さ
れ、回転軸６０に設けたソケット（図示略）によりねじ
の締付けを行うことができる。一方、ポート７８を通じ
てピストン下側室７６に圧縮エアを供給すると、図８の
左側に示すように、ピストン７３が後退してクラッチ部
材７４が従動歯車１９の内径スプライン７１との噛合い
から離脱し、従動歯車１９から回転軸６０への動力伝達
が遮断される。したがって、第１の実施の形態と同様
に、４軸の回転により仮締めをした後、クラッチ部材７
４を選択的に移動させて従動歯車１９と回転軸６０とを
断続することにより、第１軸から第４軸にわたって順に
本締めをすることができる。In the second embodiment, the port 7
When compressed air is supplied to the piston upper chamber 75 through the, the piston 73 is moved to the right side in FIG. 8 or as shown in FIG.
And the clutch member 74 is commonly engaged with the inner diameter spline 71 of the driven gear 19 and the outer diameter spline 70 of the shaft member 62. Thus, the rotation of the driven gear 19 is transmitted to the rotating shaft 60 via the clutch member 74 and the shaft member 62, and the screw can be tightened by a socket (not shown) provided on the rotating shaft 60. On the other hand, when compressed air is supplied to the piston lower chamber 76 through the port 78, the piston 73 retreats and the clutch member 74 disengages from the engagement with the inner diameter spline 71 of the driven gear 19, as shown on the left side of FIG. Power transmission from the driven gear 19 to the rotating shaft 60 is shut off. Therefore, similarly to the first embodiment, after the temporary tightening is performed by rotating the four axes, the clutch member 7 is rotated.
By selectively moving the driven gear 4 to intermittently connect the driven gear 19 and the rotating shaft 60, the final tightening can be sequentially performed from the first shaft to the fourth shaft.
【００２９】なお、上記第２の実施の形態においては、
回転軸６０をその軸方向へ浮動可能に設けているので、
締付位置の高さ方向の違いまたはばらつきにも円滑に対
応できるようになる。また、上記第１、第２の実施の形
態における回転軸４、６０は、その途中にユニバーサル
ジョイントを介装しても良いもので、この場合は、ねじ
ピッチのばらつきにも用意に対応できる。さらに、上記
第１、第２の実施の形態において、締付具としてソケッ
トを用いたが、この締付具はビットに代えることができ
る。In the second embodiment,
Since the rotating shaft 60 is provided so as to be able to float in the axial direction,
It becomes possible to smoothly cope with a difference or variation in the height direction of the fastening position. Further, the rotary shafts 4 and 60 in the first and second embodiments may be provided with a universal joint in the middle thereof. In this case, it is possible to easily cope with a variation in screw pitch. Further, in the first and second embodiments, the socket is used as the fastener, but this fastener can be replaced with a bit.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝる多軸締付装置およびその制御方法によれば、駆動
側のトルクを検出してこれを締付トルクの管理に用いる
と共に、切替手段により複数の締付具を順番に締付動作
させて、各軸ごとに最適条件で締付けを行うことができ
るので、各軸からトルクリミッタを省略することがで
き、構造簡単となって、製作コスト的に有利でかつ耐久
信頼性の高い装置を実現できる。また、モータ、主軸等
を含む駆動側と、動力伝達機構、締付具、切替手段等を
含む出力側とをそれぞれユニット化し、両ユニットを脱
着自在に結合する構成とすることにより、軸本数や軸間
ピッチの異なるワークに対して駆動側ユニットを汎用的
に使用することができ、利用価値がより一層高まる。As described above in detail, according to the multi-shaft tightening apparatus and the control method thereof according to the present invention, the torque on the driving side is detected and used for managing the tightening torque. At the same time, a plurality of tightening tools can be sequentially tightened by the switching means, and tightening can be performed under optimum conditions for each axis, so that a torque limiter can be omitted from each axis, and the structure is simplified. Thus, an apparatus which is advantageous in terms of manufacturing cost and has high durability and reliability can be realized. In addition, the drive side including the motor, the main shaft, and the like, and the output side including the power transmission mechanism, the fastener, the switching means, and the like are each unitized, and the two units are detachably connected to each other, so that the number of shafts can be reduced. The drive-side unit can be used for general purposes for works having different inter-axis pitches, and the utility value is further increased.
【図１】本発明の一つの実施の形態としての多軸締付装
置の構造を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a multi-axis tightening device as one embodiment of the present invention.
【図２】図１に示した多軸締付装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the multi-axis tightening device shown in FIG.
【図３】図１に示した多軸締付装置の要部を拡大して示
す断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a main part of the multi-axis tightening device shown in FIG. 1;
【図４】本多軸締付装置の制御内容を示すフローチャー
トである。FIG. 4 is a flowchart showing the control contents of the present multi-axis tightening device.
【図５】駆動部と出力部とをユニット化した多軸締付装
置の構造を一部断面として示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing, as a partial cross section, the structure of a multi-axis tightening device in which a drive unit and an output unit are unitized.
【図６】図５に示した多軸締付装置の平面図である。6 is a plan view of the multi-axis tightening device shown in FIG.
【図７】図５に示した多軸締付装置の結合状態を一部断
面として示す正面図である。FIG. 7 is a front view showing, as a partial cross section, a connection state of the multi-axis tightening device shown in FIG. 5;
【図８】本発明の他の実施の形態としての多軸締付装置
の構造を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing the structure of a multi-axis tightening device as another embodiment of the present invention.
【図９】図８に示した多軸締付装置の要部を拡大して示
す断面図である。9 is an enlarged sectional view showing a main part of the multi-axis tightening device shown in FIG. 8;
Ａ 駆動部 Ｂ 出力部 Ｃ 制御部 １ モータ ２ 減速機 ３ ソケット（締付具） ４，６０ 回転軸 ５ 動力伝達機構 ６，６１ 切替装置 １２ 主軸 １７ 駆動歯車 １９ 従動歯車 ２１ ピストン（移動装置） ２２ ピストンロッド（移動装置） ３５ 空気圧装置 ３６ 制御装置 ３７ トルク検出器 ６２ 軸部材 ７２ シリンダ ７３ ピストン ７４ クラッチ部材 Reference Signs List A Drive unit B Output unit C Control unit 1 Motor 2 Reducer 3 Socket (fastening tool) 4,60 Rotary shaft 5 Power transmission mechanism 6,61 Switching device 12 Main shaft 17 Drive gear 19 Follower gear 21 Piston (moving device) 22 Piston rod (moving device) 35 Pneumatic device 36 Control device 37 Torque detector 62 Shaft member 72 Cylinder 73 Piston 74 Clutch member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇留野 清一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Seiichi Uruno 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation
Claims (6)
力伝達機構を介して複数の締付具に共通に伝え、所定の
締付トルクとなるように締付けを行う多軸締付装置にお
いて、前記締付トルクを検出するトルク検出手段を前記
モータおよび主軸を含む駆動側に設置し、前記動力伝達
機構と前記各締付具との間には、各締付具を選択的に締
付動作させる切替手段を介装したことを特徴とする多軸
締付装置。1. A multi-shaft tightening device for transmitting rotation of a main shaft driven by a motor to a plurality of tightening tools in common via a power transmission mechanism and performing tightening to a predetermined tightening torque. A torque detecting means for detecting a tightening torque is provided on a drive side including the motor and the main shaft, and each tightening tool is selectively tightened between the power transmission mechanism and each of the tightening tools. A multi-axis tightening device characterized by interposing switching means.
別に移動させる移動装置からなることを特徴とする請求
項１に記載の多軸締付装置。2. The multi-shaft tightening device according to claim 1, wherein the switching means comprises a moving device for individually moving each fastener in the axial direction.
に伝わる動力を個別に断続する噛合クラッチからなるこ
とを特徴とする請求項１に記載の多軸締付装置。3. The multi-shaft tightening device according to claim 1, wherein the switching means comprises a meshing clutch for individually intermittently transmitting power transmitted from the power transmission mechanism to each of the fasteners.
を検出することを特徴とする請求項１に記載の多軸締付
装置。4. The multi-shaft tightening device according to claim 1, wherein the torque detecting means detects an output torque of the motor.
達機構、締付具、切替手段等を含む出力側とをそれぞれ
ユニット化し、両ユニットを脱着自在に結合したことを
特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の多軸締
付装置。5. A drive unit including a motor, a main shaft, and the like, and an output side including a power transmission mechanism, a fastener, a switching unit, and the like are unitized, and both units are detachably connected. Item 5. The multi-axis tightening device according to any one of Items 1 to 4.
軸締付装置を制御する方法において、全軸により同時に
仮締めをした後、切替手段の作動により各軸ごとに所定
の締付トルクとなるように本締めをすることを特徴とす
る多軸締付装置の制御方法。6. The method for controlling a multi-axis tightening device according to claim 1, wherein the temporary tightening is simultaneously performed on all the axes, and then the predetermined number of the respective axes are operated by the switching means. A method of controlling a multi-axis tightening device, comprising: performing main tightening so as to obtain a tightening torque.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35564096A JPH10180572A (en) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Multi-shaft fastening device and its controlling method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35564096A JPH10180572A (en) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Multi-shaft fastening device and its controlling method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10180572A true JPH10180572A (en) | 1998-07-07 |
Family
ID=18445014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35564096A Pending JPH10180572A (en) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Multi-shaft fastening device and its controlling method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10180572A (en) |
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1996
- 1996-12-24 JP JP35564096A patent/JPH10180572A/en active Pending
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