JPS58171227A - ボルト組付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動機組立機、各種の専用加工機械などの付属
装置として複数のポルトに同時に組付け、かつボルト組
付は位置の変更もできるボルト組付付は装置に関する。

従来より、各種機械器具、装置１部品などあらゆるとこ
ろにねじ、ポルトの類は使用されている。しかしながら
、それらの機械器具。

装置などの組立てにおいてねじ、ボルト類會　２ 締付けることは頻繁に行なわれるにもかかわらず、自動
化される例は小ねじの類に限られ、多数のボルトを移送
した状態で直ちに締付けるという自動化された適当な装
置はないのが現状である。さらに、同一円周上でボルト
組付はピッチの小さい場合は、ポルト組付けを自動化す
ることは殆んどできなかった。そのため、組合せ部品を
互いに結合させる際に便である。本出願人はさきに自動
的に組合せ部品の組付は作業位置にボルト’を搬送し、
その状態で直ちにそのボルトトの締込みを行なうという
自動化されたボルト組付は装置を提供したが、これによ
っても同一円周上でポルト組付はピッチの大きい場合は
複数のボルト’ｉ一度に搬送し、その状態で直ちにねじ
込むことは何ら差し支えなかったが、同一円周上でポル
ト組付はピッチが小さい場合は、ボルトのねじ込みを行
なうねじ込み回転機構が互いに干渉し、全部のボルトヲ
組付けることは不可能であった。

本発明は上記現状に鑑み、同一円周上でボルト組付はピ
ッチの小さい場合でも二工程に分割して、自動的に組合
せ部品の組付は作業位置に複数のボルトを搬送し、七の
状態で直ちにそのボルトのねじ込みを行なうという自動
化されたポルト組付は装置全提供するものである。

以下本発明の−・実施例を示すことにより内容を詳細に
説明する。第１図は本発明の実施例装置における全体概
略図金示すもので、第２図は同要部断面図を示し、第３
図は回転駆動部説明図を示す。

図において、パーツフィーダなどにより整列溝を通り一
列に整列されて送られてくる複数のボルトＡｉ、ボルト
位置決め機構（図示せず）により、組立て部品Ｂのボル
ト取付は位置と同じ位置関係に対応するボルト保持位置
に保持する。本実施例においては第４図の第１図ｍＶ−
ＩＶ視図で示すように８個のポル１−Ｔｈ円周上に４５
度間隔に設置したが、ボルトトの本数は８個に限定する
ものではない。本発明はこの保持されたポルトＡｉ組立
て部品Ｂまで搬送し、そのボルト取付は位置にねじ込み
を行なう装置に関する。

まず機械のベース１０に固定案内軸１１及び補助案内軸
１２を固定して立設する。この固定案内軸１１及び補助
案内軸１２の上端に水平板１３１に架設し、水平板１３
に上下機構１を設置する。すなわち、この水平板１３上
にシリンダ１４が固定され、このシリンダ１４のシリン
ダ軸１５の先端を固定案内軸１１及び補助案内軸１２を
案内として上下摺動可能な上下摺動体１６の上板１７に
架設したブラケツ）１７Ａに固着する。また、上下摺動
体１６の上板１７に回転可能に上円板１８を嵌装する。

さらに上下摺動体１６の下板１９に該上円板１８と同じ
軸心に下円板２０を同じく回転可能に嵌装し、上円板１
８及び下円板２０の夫々に連結棒２１の両端を固設して
一体とし、ねじ込み回転体７を構成し、上下摺動体１６
に回転自在に嵌装する。また回転機構６として上下摺動
体１６の上板１７にはシリンダ２２が取着され、シリン
ダ軸２３の先端がねじ込み回転ｆ＊７の１−円板１８に
固設した支持ビン２４に枢着される。ざらに上下摺動体
１６の下板１９には受取り回転機構２及び下板１９に嵌
装する下円板２０にねじ込み２５（この実施例において
はポＡ／ＦＡと同じ個数の８個）を懸装するもので、上
下摺動体１６の下板１９に固定したブラケット２６に回
転シリンダ２７を取付け、その回転シリンダ２７０回転
軸２８に歯巾の長い歯車２９ｔ−固着する。また上下摺
動体１６の下板１９を貫通して垂直方向に摺動かつ回転
可能な回転゛　軸２５ｔ−設け、該回転軸２５の上端フ
ランジ部に歯車３０’を削成し、前記歯車２９と噛み合
わせる。さらに回転軸２５の下方にばね受に付勢され、
前記歯車３０はそのフランジ下面を下板１９に当接し、
回転軸２５の下＠を定めるストッパの役目も行なう。さ
らに回転軸２５の下端には六角の形状を有する六角穴３
３を凹設する。一方ねじ込み回転機構３はこの実施例で
はねじ込み回転体７の下円板２０に９０度間隔で４個設
置され、前記シリンダ２２の作用で支持ビン２４を介し
てねじ込み回転体７が間欠的に４５度回転されることで
、夫々のねじ込み回転機構の位置が、固定案内軸１１を
中心に前記回転軸２５と対称の位置で、しかも前記組立
て部品ＢのポＡ／ト組付は位置の軸心と同じ軸心を有す
る位置に設置される。すなわち、上下摺動体１６の下板
１９に回転可能に嵌装される下円板２０を貫通して固着
したナツトランナー３４０回転軸３５にビン３６を貫装
し、回転ツー）ｖ３７の長孔３８に該ビン３６を遊挿す
る。またナツトランナー３４の下端面と回転ツー／１／
３７の上端面の間に圧縮はね３９を装入し、常に回転ツ
ー１ｖ３７を下方に付勢する。さらに回転ツー１ｖ３７
の下端には前記六角穴３３と同形の六角穴４０を凹設す
る。また、前記上下摺動体１６の下板１９下方に、固定
案内軸１１を中心として上下摺動かつ回転可能に回転板
４１を下板１９より吊り下げ、その回転板４１にポルト
保持機構４を設置する。

すなわち、フランジ部を持った円筒体４２奮下板１９’
を貫通して固定案内軸１１に摺動可能に装入し、円筒体
４２のフランジ部を下板１９に固着し、円筒体４２の下
端に吊り下げリング４３を固着する。そして吊り下げリ
ング４３と下板１９の間で軸受４４．４４を介して挾持
リング４５を円筒体４２の外周に回転自在に挾持し、固
定案内軸１１に上下摺動及び回転可能でフランジ部と摺
動部４６ケ有する回転体４７の上端と該挾持リング４５
會固着して一体とする。筐だ回転体４７の下端面に摺動
部４６の外径より大きい外径をもった保合リング４８を
固着する。４９は固定案内軸１１と回転体４７との間に
設ける軸受メタルである。さらに摺動部４６の外周に案
内キー５０で回転体４７と上下摺動のみ可能なフランジ
部をもつ保合体５１を装着させ、係合体５１は回転板４
１を貫通しており、係合体５１のフランジ部と回転板４
１ｔｌ−固着する。

また係合体５１の上端面にはね受人５２を凹設し回転体
４７に凹設したばね受人５３との間に圧縮はね５４を装
入する。この圧縮はね５４により保合体５１を介し保合
体５１と固着している回転板４１は常に下方に押し下げ
ざ られ、保合体５１の下端面ゲ回転体４７の下端面に固着
した保合リング４８に当接する。

また回転体４７のフランジ部には歯車部５５が削成され
、前記下板１９に設置された回転駆動機構５により回転
体４７を介して回転板４１が回転される。すなわち、下
板１９に回転シリンダ５６を取付け、ト板１５１１−貫
通している回転シリンダ５６の回転軸５７に中間軸５８
をキーを介して回転不能に装着し、中間軸５８の先端部
に歯車５９をキーを介して回転不能に設置する。この歯
車５９を前記歯車部５５と噛み合わせ、回転シリンダ５
６の回転により、回転体４７を介して回転板４１を回転
させる。なお、本実施例では回転駆動機構として回転シ
リンダと１組の歯車を使用したが、これにこだわるもの
ではなくラックとビニオン等の回転駆動機構を使用して
もよい。ポルト保持機構４は回転板４１に組立て部品Ｂ
のボｌレト取付は個数だけ設置するもので、本実施例で
は固定案内板１１を中心として左右に４個ずつ合計８個
を設置し、夫々の片側４個のポルト保持機構構４を第５
図の第２図ｖ−ｖ断面図に示すように９０度間隔で設置
する。すなわち、固定案内軸１１を中心として一方のポ
ルト保持機構４は第４図に示すポルト保持位置のポルｉ
Ａ１の位置のボルト軸心と同じ軸心位置の回転板４１に
、また回転板４１が１８０度回転させられたとき、他方
のポルト保持機構４は第４図に示すボルト保持位置のボ
ルトトＡ２の位置のポルト軸心と同じ軸心位置の回転板
４１に設置きれる。また夫々回転板４１に設けたポルト
保持機構４は、固定案内軸１１を中心としてポルト保持
位置と反対側にあるとき夫々を組立て部品Ｂのボルト組
付は位置の軸心と同じ軸心位置に設置する。このポルト
保持機構４は、回転板４１を貫通し垂直方向にそのフラ
ンジ部で回転板４１に固着した中空の摺動保持体６０の
内部摺動面に沿って上下摺動かつ回転可能な摺動棒６１
より構成される。そしてとの摺動棒６１の上部にばね受
け６２を設け、回転板４１との間に圧縮ばね６３全装入
する。なお、この圧縮はね６３の弾性力は圧縮ばね３２
及び圧縮ばね３９より弱い弾性力のものを使用する。さ
らに摺動棒下方には係止鍔６４を突設する。よって摺動
棒６１は常に上方（第２１１− 図）　ＶＣ付勢され、係止鍔６４が摺動保持体６０に当
接する。１だ、摺動棒６１の下端面にはポルｌ−Ａの頭
部が嵌合可能な六角の形状を有する六角穴６５を凹設、
さらに六角穴６５の底部にマグネット６６を埋没させる
。

一方、摺動棒６１の上端部には、前記六角穴３３及び４
０に嵌合可能な六角柱６７を突設する。なお、６８はボ
ルトヲねじ込む時組合せ部品全固定するため、回転板４
１に突設した部品押えである。

ＡＦｉ第４図に示される各所定位置に保持される。ここ
において、シリンダ１４が作動を始め、シリンダ軸１５
により上下摺動体１６は下降を開始する。この上下摺動
体１６の下降に伴ない下板１９に固着された円筒体４２
も下降をするため、円筒体４２の外側で、上下摺動体１
６の下板１９と帛り下げリング４３で挾持されている挾
持リング４５と一体とな１２一 つている回転体４７も下降する。これにより圧縮はね５
４の作用で押圧される保合体５１及び係合体５１に固着
きれている回転板４１も同時に下降を行なう。そして回
転板４１に設けた部品押え６８が組立て部品Ｂに当接し
たところで回転板４１の下降は停止する。しかし、さら
にシリンダ１４の作動により上下摺動体１６は押動され
て下降するため、圧縮ばね５４が圧縮され、回転体４７
の摺動部４６は係合体５１の内径を案内キー５０の案内
でなお摺動して下降する。上下摺動体１６の下降に伴な
い、下板１９に設置している回転軸２５も下降する。よ
って下方に摺動棒６１が位置する回転軸２５の下端面が
摺動棒６１の上端面に当接し、摺動棒６１を下降を停止
した回転板４１に設けた摺動保持体６０の内部摺動面に
沿って圧縮ばね６３ｔ−圧縮させながら下降させる。こ
の場合下方に摺動棒６１が位置しない回転軸２５はその
ままの状態で下板１９と共に下降する。そして下降する
摺動棒６１の下端面が位置決め保持きれる直１のボルト
ＡＩの頭部上端に当接して摺動棒６１は停止するが、そ
こからさらに下板１９が下降することで、圧縮はね３２
が圧縮され、回転軸２５が下板１９に対して上方に設定
量移動したところでシリンダ１４の作動が停止し、上下
摺動体１６の下降が停止する。ついで回転／リンダ２７
が作動を始め、回転シリンダ２７の回転軸２８を回転さ
せる。よって回転軸２８に取付けた歯車２９及び歯車２
９に噛み合う歯車部３０を介して回転軸２５が空回転す
る。この回転軸２５０回転運動により、回転軸２５の下
端面に凹設した六角穴３３の内に摺動棒６１の上端に突
設した六角柱６７が夫々の六角の形状が合致したとき、
圧縮はね３２の弾性力により装入される。さらにこの六
角穴３３に六角柱６７が嵌合することで、回転７リンダ
２７の回転軸２８の回転が歯車２９、回転軸２５を介し
て摺動棒６１まで伝達される。そしてこの摺動棒６１の
回転により摺動棒６１の下端面に凹設した六角穴６５と
ポルトＡ１の頭部が夫々の六角の形状が合致したとき、
圧縮ばね３２の弾性力により装入される。この六角穴６
５にポルトＡ１の頭部が装入さ扛ることにより、ポルト
Ａｌの頭部上端は摺動棒６１に埋没したマグネット６６
に当接することになり、その吸着力でポルトＡｌは摺動
棒６１下端に保持されることになる。上記作動の後、シ
リンダ１４はシリンダ軸１５をＥ記とは逆方向に引き寄
せる。

そのためシリンダ軸１５に取付けられた上下摺動体１６
は固定案内軸１１及び補助案内軸１２に案内されて上昇
する。この上下摺動体１６の上昇に伴ない下板１９に設
置された受取り回転機構２０回転軸２５は、圧縮はね３
２の作用で歯車３０の下面が下板１９に接したのち、下
板１９と共に上昇する。さらにこの回転軸２５の上昇に
伴ない摺動棒６１も圧縮はね６３の作用により六角穴６
５にマグネット６６の吸着力でポル１−ＡＩの頭部を吸
着した１ま上昇し、係止鍔６４が摺動保持体６０に当接
して上昇停止する。そしてさらに下板１９が上昇するこ
とで回転軸２５も上昇し、回転軸２５の六角穴３３と摺
動棒６１の上端の六角柱６７の嵌合が離脱される。また
り そのへちさらに下板１９が上昇することにより、下板１
９に設けた円筒体４２、回転体４７を介し保合リング４
８が上昇する。そのため圧縮はね５４の作用で組立て部
品Ｂｆ押圧していた部品押え６８を有する回転板４１に
固着されている保合体５１に係合リング４８が当接して
、−ト板１９及び回転板４１が一体となり上昇して所定
位置に停止する。

１だ上記上下摺動体１６の上下動と同時にねじ込み回転
機構３によりボルト保持機構構４で保持するポルｌ−Ａ
’ｉ組立て部品Ｂのボルト受取穴にねじ込む作動を行な
うがそれについては後述する。前記上下摺動体１６の上
昇ののち、回転駆動機構５により回転板４１は固定案内
袖１１を中心に１８０度回転させられる。

すなわち、回転シリンダ５６０回転によりその回転軸５
７、中間軸５８、歯車５９を介して歯車部５５が回転さ
せられ、この歯車部５５の回転により回転体４７、案内
キー５０を介して保合体５１を固着した回転板４１が固
定案内軸１１を中心に１８０度回転され、固定案内軸１
１に対して反対位置に設けられた夫々のボルト保持機構
４は夫々反対゛の位置に移動させられる。このため、第
５図に示す回転板４１の右側に設ける夫々のボルト保持
機構構４が、第４図に示すポルｔＡｌと同じ軸心を有す
る位置で位置決めされていたものが、上記回転シリンダ
５６の作用で１８０度回転板４１が回転させられること
により、第５図に示す回転板４１の左側に設けた夫々の
ボルト保持機構４は１８０度回転して位置したときに第
４図に示すポル１−Ａ２と同じ軸心を有する位置で位置
決め設置される。ついでシリンダ１４により、シリンダ
軸１５が再度上下摺動体１６を下降させることで、回転
板４１が圧縮ばね５４の作用により　　゛ □−−−− 上下摺動体１６と共に下降 する。このとき同時に前述の作動と同様の作動で受取り
回転機構２により、固定案内軸１１全中心としてボルト
保持位置と反対位置にある、前記ボルト保持機構４とは
別のボルト保持機構４が前回の上下摺動体１６の下降に
より保持されなかった残りのポル１−Ａ２を受取る作動
を行なうが詳細は前記と同様なので省略する。この下降
により部品押え６８が組立て部品Ｂに当接し、回転板４
１の下降は停止する。しかしさらにシリンダ１４の作用
で上下摺動体１６は押動され下降する。そのため、回転
板４１に固着した保合体５１の内径を摺動して回転体４
７が下降し、圧縮はね５４が圧縮され、円筒ｆ４−４２
及び回転体４７を含む上下摺動体１６は、下降を続ける
。

これにより、上下摺動体１６の下板１９に嵌装した下円
板２０に設置したねじ込み回転機構３の回転ツーＩＶ３
７は、摺動棒６１の上端に突設した六角柱６７に当接し
、摺動棒６１は下降停止した回転板４１に固着した摺動
保持体６０の内径を摺動し圧縮はね６３に抗しながら下
降する。そのため、下降する摺動棒６１の下端六角穴６
５に頭部を嵌合されたボ／＆１−ＡＩは、組立て部品Ｂ
のボルト取付穴にのぞみ、ポアｙ）Ａｌの下端がボルト
取付穴のねじ部に当接して摺動棒６１の下降は停止する
。

しかし、さらに下板１９が下降することで、次に圧縮は
ね３９が圧縮され、設定位置まで上下摺動体１６が下降
したのちシリンダ１４の作動は停止する。そして続いて
ねじ込み回転機構３のナツトランナー３４が作動を始め
、回転軸３５の回転が回転ツー／Ｌ／３７まで伝達され
る。そして回転ツール３７が回転することで回転ツーＩ
ｖ３７の１端に凹設した六角穴４０の穴と、摺動棒６１
の上端に突設した六角柱６７が夫々の六角の形状が合致
したとき、圧縮はね３９０力で装入される。そして六角
１９− 穴４０に六角柱６７が嵌合することで、ナツトランナ−
３４０回転軸３５０回転は回転ツー１Ｖ３７を介して摺
動棒６１まで伝達される。

そして摺動棒６１の下端に凹設し友人角穴６５の内にマ
グネット６６の吸着力で保持された頭部を有するポル１
−Ａｔは、この摺動棒６１の回転により組立部品Ｂのボ
ルト取付穴のねじ部にねじ込まれる。このポルト締付は
作業を終了した時点で、（このとき前記受取９回転機構
２によりボルト保持機構４がポル１−Ａ２を受取る作動
が終了する。）シリンダ１４の作動により、シリンダ軸
１５は上下摺動体１６１に固定案内軸１１及び補助案内
軸１２に沿って上昇させる。この上下摺動体１６の上昇
に伴ない、上下摺動体１６の下板１９に嵌装する下円板
２０に設置されたねじ込み回転機構３の回転軸３５は上
昇を行ない、その回転軸３５に貫装したビン３６で長孔
３８を介して保持される回転ツール３７も上昇する。さ
らにこの回転ツー１ｖ３７の上昇に２０− 伴ない六角穴４０に嵌合する六角柱６７を有する摺動棒
６１も圧縮ばね６３の作用で上昇する。このとき摺動棒
６１の下端に凹設した六角穴６５からねじ込み作業を終
了したボルトＡｌの頭部は離脱する。そして摺動棒６１
の上昇に伴ない、回転板４１に固着した摺動保持体６０
の下面に摺動棒６１に突設した係止、％；６４が当接し
て、摺動棒６１の上昇が停止する。さらに上下摺動体１
６が上昇することで、回転ツー／Ｉ／３７に凹設した六
角穴４０と摺動棒６１の上端に突設した六角柱６７の嵌
合が離脱する。また、さらに上下摺動体１６が上昇する
ことにより、下板１９に固着した円筒体４２に係合して
いる回転体４７の下端に固着した保合リング４８で保合
体５１が引き上げられる状態で、上下摺動体１６及び回
転板４１が一体となり上昇する。そして所定位置まで上
昇し、シリンダ１４は作動を停止する。続いて前記回転
駆動機構５により回転板４１が固定案内軸１１’に中心
に１８０８０度回転られる。このため前記作動でねし込
みを行なわれたホルトＡｌに比べ軸心が４５度ずれたボ
ルトトＡ２がねじ込み回転機構３の斜下に位置すること
になる。ねじ込み回転機構３とボルト保持機構構４の軸
心を一致させるため上２２も作動を行なう。よってメリ
ンダ軸２３により支持ピン２４を介して上下摺動体１６
に嵌装されたねじ込み回転体７は４５度回転させられる
。これにより、下円板２０に設けられたねじ込み回転機
構３の軸心が下円板２０と共に４５度回転させられるこ
とになり、ねじ込み回転機構３の軸心は回転板４１に設
置するボルト保持機構４で保持する前記ボルトＡｌの軸
心位置よりポＡ／トＡ２の軸心位置に移動する。このポ
ル１−Ａ２直上の同じ軸心を有する位置にねじ込み回転
機構３が位置してのちはシリンダ１４により上下摺動体
１６を下降させる前述と同様の作動により行なうが詳細
は前記と同様なので省略する。

以上の作動のくり返しにより、ベルトコンベアなどの搬
送装置で所定位置に送られてくる組立て部品Ｂの多数の
ボルト取付穴に、ボルトＡをねじ込むことが可能となる
。

本発明は以上罠説明した装置で示されるように、自動化
が困難とされていた同一円周上のボルト組付はピッチの
小さい場所へボルト組付は金する、組立部品へのボルト
搬送及びねじ込み作業全ポルトの搬送位置決め位置より
自動的に連続して受取り、受取った状態でねじ込み位置
１で移送し、そのままの状態で組合せ部品に複数のボル
トを同時に組付け、かつねじ込み回転体を回転させるこ
とにより二工程でねじ込み作業を自動的に行なうもので
ある。さらに本発明装置は自動組立機及び専用加工機械
などに付属装置として取付けが容易なため、各種の機械
、装置に応用装置として使用される利点をもつ。なお、
本実施例においては回転板に取付けるボ／Ｌ’）保持機
構を固定案内軸の両側に夫々４個ずつ設置したが２３− ６１・・・摺動棒 個数を限定するものではなく、また組立て部品のボルト
取付位置によって円板の回転角度は設定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置における全体概略図、第２
図は同要部断面図、第３図は回転駆動部説明図、第４図
は第１図１１視図、第５図は第２図マーＶ断面図である
。 １・・・　上下機構 ２・・・　受取９回転機構 ３・・・　ねじ込み回転機構 ４・・・　ボルト保持機構 ５・・・　回転駆動機構 ６・・・　回転機構 ７　・・・ねじ込み回転体 １１・・・固定案内軸 １６・・・上下摺動体 ２５・・・回転軸 ３７・・・　回転ツール ４１・・・回転板 ２４− 特許出願人 旭精機工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内軸に対して上下かつ回転可能な回転板と；該回転板を
   回転させる回転駆動機構と；前記回転板に垂直方向で摺
   動かつ回転可能な摺動棒を設置し、摺動棒先端でポルＨ
   −保持可能とするポルト保持機構と；前記上下摺動体に
   回転可能に嵌装されるねじ込み回転体と；該ねじ込み回
   転体ヶ＠１転させる回転機構と；前記上下摺動体に垂直
   方向で摺動かつ回転可能な回転軸をボルト保持位置に保
   持したボルトと同じ軸心に設け、該回転軸と前記摺動棒
   を係合させ、回転軸の回転により該摺動棒を回転させて
   摺動棒先端においてボルト６受取らせる受取９回転機構
   と；前記ねじ込み回転体＝１− に垂直方向で摺動かつ回転可能な回転ツールを設け、回
   転ツールと回転ツール直下に位置する摺動棒を保合させ
   、回転ツールの回転により摺動棒全回転させて該摺動棒
   先端に保持されたポルＩ−ｉねじ込むねじ込み回転機構
   とから構成され、摺動棒先端にポルト’に保持させ、保
   持した姿勢の１１で移送し、ねじ込み回転体全回転させ
   ることにより回転ツールの直下に摺動棒が位置するよう
   にし、回転ツールでボルトヲねじ込むことを特徴とする
   ボルト組付は装置。