JPS597533A - ナツト締付方法およびその装置 - 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】 本発明はナツトをボルトに締め込む方法に関するもので
ある。

従来、ナツトをボルトに締め込むもの９例えば自動車の
ストラット型サスペンションのスタッドボルトにナツト
をナツトランナにより自動的に締め込もうとすると、ス
タッドボルトの位置がいく分でも規定の位置からずれて
いると、ナツトランナを移動自在に支持してもナツトラ
ンナに喰えられたナツトがスタッドボルトに螺し込めな
かったり。

またスタッドボルトにナツトが噛み込まれるという不具
合があった。

そこで、１本発明者が種々検討したところ、ボルトに仮
。締されたナツトには、ボルトの軸線が規定位置よりい
く分ずれていてもナツトランナを移動自在に支持してお
けば、ナツトランナは正しく係合することを見いだした
。

そして２本発明は特許請求の範囲に記載されたように［
−物品に植立された複数のスタッドボルトを他物品の取
付孔に挿入して上記スタッドボルトの１本にナツトを仮
締めし２次に基体に移動可能に装着されたナツトランナ
により上記ナツトを本締めし、このときスタッドボルト
の規定位置からの変位を上記ナツトランナの基体に対す
る変位により検出して他のスタッドボルトの規定位置か
らの変位量を算出し、この変位量に応じて上記ナツトラ
ンナを移動し、また上記ナツトランナにナツトを供給し
、他のスタッドボルトにこのナツトを本締めすることに
より一物品を他物品に装着することを特徴とするナツト
締付方法」を要旨とする第１発明と［本体に移動可能に
装着された支持部材、同支持部材を移動させる駆動装置
、上記支持部材に中立スプリングを介して移動自在に装
着されたナツトランナ、同ナツトランナの上記支持部材
に対する変位を検出する検出装置、同検出装置からの変
位量に応じて駆動装置を作動させる制御装置を有するこ
とを特徴とするナツト締付装置」を要旨とする第２の発
明とからなっている。

上記のように構成されているため、ナツトランナは仮締
めされたナツトに容易に係合し、このナツトを本締し、
また、このときのナツトランナの変位を制御装置に送る
ことにより他のスタッドボルトの位置を正確に算出でき
、したがってナツトランナに喰えられたナツトは確実に
他のスタッドボルトに螺合本締めされるものである。

以下９本発明の一実施例について具体的に説明する。

第１図〜第６図において２組立中の自動車１は組立ライ
ンのスラットコンベア２上に載置され搬送されている。

４本のスタッドボルト５，４，５゜６はストラット型サ
スペンションの上端に植立され、車体７のエンジンルー
ム８に設けられた取付孔に挿入され、エンジンルーム８
内に突出して〜・る。

ナツト締付装置９はスラットコンベア２の側部に同コン
ベア２に向って延びた第ルール 基台１１を載置し，第６パルスモータ６９により移動す
る。本体１２は基台１１上にスラットコンベア２と平行
に設けられた第２レール１３に移動可能に支持され，第
１パルスモータ１４により第２レール１３上を移動する
。柱１５は本体１２の上面から上方に延び本体１２に対
し第２）（ルスモータ１６により上下動可能に支持され
ている。アーム１７は柱１５に水平方向に延びて装着さ
れ第３パルスモータ１８により水平方向に往復移動され
る。取付部材１９はアーム１７の先端に設けられ，第４
パルスモータ２０，第５７之ルスモーク２１により支持
部材２２を第２図Ａ，Ｂ軸回りに回動可能に支持してい
る。支持部材２２はスライド機構２６を介してテーブル
２４を第３＠左右方向（第２図紙面に垂直方向）に移動
自在に支持し。

また同支持部月２２の第３図左右端から互し・に対向し
て同一軸線上を延びる第１第２ピン２５。

２６にはテーブル２４の上端に設けられたプラタン）２
７．２８が移動自在に嵌装されて℃・る。第１スペーサ
２９は第１ピン２５に第６図の状態から右方へは移動自
在でかつ左方へは移動できないよう属装着されている。

第２スペーサろ０は第２ビン２６に第３図の状態から左
方へは移動自在で右方へは移動できないように構成され
ている。第１コイルスプリング６１は第１第２スペ−１
−２９。

６０の間に介装され，これによりテーブル２４はセンタ
リングされて（・る。装着部材６２はスライド機構３３
を介してテーブル２４に第２図左右方向に移動自在に装
着し，また上部に設けたプラタン）３４．　　６５をテ
ーブル２４から第２図左右方向に突設した第６第４ピン
３６．３７に摺動自在に嵌合している。第３ス゛ペーサ
６８は第２図の状態から右方へは移動自在であるが左方
へは移動できないように構成され、また第４スペーサ３
９は第２図の状態から左方へは移動自在であるが右方へ
は移動できないように構成されている。第２コイルスプ
リング４７は第６第４スペーサ３８゜３９０間に介装さ
れ、テーブル２４に対して装着部材３２をセンタリング
している。検出装置をなす第１ポテンシヨメータ４０は
支持部材２２に固定され、ロッド４１をテーブル２４に
突設されたステー４２に当接し、支持部材２２に対する
テーブル２４の第６図左右方向の変位を検出し、検出量
を第１図の制御装置４３に送っている。第２ポテンシヨ
メータ４４は装着部材６２に固定され。

ロッド４５をテーブル２４に突設されたステー４６に当
接し、装着部材３２のテーブル２４に対する第３図左右
方向の変位を検出し、検出量を制御装置４３に送ってい
る。ナツトランナ４８は装着部材６２に固定されて水平
方向に延び、先端に締付トルク検出機４９を介してコー
ナアタッチメント５０を装着し２回転軸方向を上下方向
に変換ソケット装置５１はコーナアタッチメント５０に
装着されたケーシング５２に回転部材である円筒体５ろ
を上下方向中心軸を中心に回転自在に挿入し、ケーシン
グ５２の下端に形成された段部により円筒体５６は下方
への抜は止めがなされて℃・る。

伝達部材５４は上面側にコーナアタッチメン１−５０の
回転体５５が嵌合する四角柱状の凹部５６を有し、下面
に四角柱５７を突設し、同四角柱５７は円筒体５６の内
面に形状された穴５８に挿入嵌合されている。第６コイ
ルスプリング５９は円筒体５５と伝達部材５４とに介装
されている。

また２円筒体５３の下端には四角錐状のテーバ部６０と
同テーパ部６０の中央から上方へ延びた四角柱状の溝６
１とが設けられている。ソケット６２は上端を溝６１よ
り一辺の短かい断面四角状の柱体６６とし、この柱体６
３を上記溝６１に挿入し、間溝６１の側部に形成された
スリット６４内を上下動するピン６５により円筒体５３
に連結し、下端にナツトが嵌合するソケット部７０を有
している。上記柱体６３に連らなるテーパ面６６は円筒
体５６のテーバ部６０と同一形状をし、係合機構を形成
している。第４コイルスプリング６７は嵌合体６２を下
方へ付勢している。６８は近接スイッチであり１円筒体
５６が第２図の状態になると出力信号を発生する。磁石
７１はソケット６２内の中央にピン７２により上下動可
能に支持され、第５コイルスプリング７６により下方へ
付勢されている。

ナツト供給装置７４は本体１２に設けられた振動式のパ
ーツフィーダ７５．同パーツフィーダ７５からスラット
コンベア２へ向って延びたナツト通路７６、同ナツト通
路７６の先端に設けられた開ロア７、間開ロア７に挿入
可能に設けられたブツシャ７８．同ブツシャ７８を作動
させるエアシリンダ７９よりなっている。８４はナンド
である。

８０はナツト取出治具で、ばね鋼により形成されている
。

制御装置４３は第１〜第５パルスモータ１４゜１（５，
１８，２０，２１，エアシリンダ７９．ナツトランナ４
８を制御するものである。

以下、上記構造に基づいて作用を説明する。

まス１図示しないフロントサスペンション取付工程にて
ストラット型サスペンションを車体８の下方から挿入し
、サスペンションの上端に植立されているスタンドボル
ト６〜６をエンジンルーム８の取付孔に挿入する。そし
て、スタッドボルト乙にナツトを作業員が手で螺し込ん
で仮締めを行なう。

つづいて、この自動車はスラットコンベア２上に載置さ
れ、車体８に種々の部品が組み付けられる。

そして、ナツト締付工程に達すると車体７は図示しブＩ
い搬送装置によりスラットコンベア２かも持ち上げられ
て所定の位置に固定される。

すると、ナツト締付装置９が作動する。すなわち。

第６パルスモータ６９の作動により基台１１は第１図の
位置まで移動し、ソケット６２は第１〜第５パルスモー
タ１４，１６，１８．２［］、２１の作動によりあらか
じめ制御装置４３に記憶されたスタッドボルト３の位置
、第６図Ａ点まで急速に移動させる。次にナツトランナ
４８を低速で回転させ、第１〜第５パルスモータ１４，
１６．１Ｂ。

２０．２１を適宜回転させてスタッドボルト６に向って
下降させる。そして、第６図Ｂ点まで達するとナツトラ
ンナ４８は高速回転し、さらにソケット６２を降下させ
るとソケット６２の軸線がスタンドポルト３の軸線と同
一であるので、仮締めされていたナツト８４にソケット
部７０が嵌合し。

ナツトランナ４Ｂの回転力が回転体５５．伝達部材５４
２円筒体５６を介して伝えられていたソケット６２はナ
ツト８４を規定トルクで本締めする。

このときの締付トルクは締付トルク検出機４９により検
出され、規定トルクであればＯＫとなり。

またナツト８４が本締めされているので円筒体５３は第
２図の状態になり近接スイッチ６８をＯＮにしているた
め、ナツトランナ４８の作動がところで、ソケット６２
の軸線とスタッドボルト３の軸線とがいく分ずれている
場合にはソケット６２は円筒体５３に対しピン６５を介
してピン６５の軸線方向および軸線回りに移動自在で、
かつ溝６１と柱体６ろとはがたを有しているので。

ソケット６２は円筒体５３の軸線と直角な面に移動して
ナツト８４に嵌合し２本締めする。そして。

ナツト８４に嵌合すると取付部材１９が第１〜第５パル
スモータの作動により下方へ押圧されているため、ソケ
ット６２は第２図上方へ移動してテーバ面６６をテーパ
部６０に当接させる。すると両者は同一形状であるため
、ソケット６２は円筒体５３の軸線上に位置し２円筒体
５５は第１第２コイルスプリング３１．４７の付勢力に
抵してテーブル２４．装着部材３２を第２第６図左右方
向にそれぞれ移動する。すると、この移動量が第１第２
ポテンショメータ４０，４４より検出されて制御装置４
３に修正信号として送られる。

そして、スタッドボルト３にナツト８４が本締めされる
と、第５パルスモータ２１が作動して支持部材２２を９
０°回転させる。すると、ソケット６２は第４図に示す
ように開ロア７に対向し、ここでブツシャ７８がエアシ
リンダ７９により移動してナツト８４をソケット部７０
内へ押し込む。

するとこれを検知して自動的に第５パルスモータ２１が
作動して支持部材２２を９０°回転させソケット６２を
下方へ向ける。このとき、磁石７１によりナツト８４は
ソケット部７０に吸着され落下しないものである。

つづ（・て、第１第２ポテンショメータ４０．４４から
の修正信号と制御装置４３内の記憶データとを演算して
修正データを作成、第１〜第５パルスモータ１４，１６
．１Ｂ、２０．２１に修正データに基づいた信号を送っ
てソケット６２をスタッドボルト４の上方Ａ点に急速に
移動させる。このときソケット６２の軸線とスタッドボ
ルト４の軸線とは一致している。次にナツトランナ４８
を低速回転させながらソケット装置５１を降下させてい
くと、ナツト８４がスタッドボルト４に螺合する。そし
てさらにソケット装置５１が下降するのでソケット６２
により円筒体５３はケーシング５２内を第６コイルスプ
リング５９の付勢力に抗して第２図上方へ移動し、ソケ
ット装置５１の下降は停止する。また、ナツト８４がス
タンドボルト４に螺合し第６図Ｂ点に達す矛４ットラン
ナ４８は高速回転し、第６コイルスプリング５９の付勢
力により円筒体５３を介してソケット６２は下方へ付勢
され、規定トルクでナツト８４はスタッドボルト４に本
締めされる。このときの締付トルクを締付トルク検出機
４９で検出し制御装置４ろへ送る。また、ナツト８４が
スタッドボルト４に本締めされると第６図Ｃ点にまで達
し１円筒体５３は第３コイルスプリング５９の付勢力に
より第２図の状態まで下降し、近接スイッチ６８はＯＮ
となる。なお、磁石７１はスタッドボルト４により第２
図上方へ押し上げられナツト８４は磁石７１より離脱さ
れる。制御装置４６はこのＯＮ信号と締付トルク検出機
４９がらの規定範囲内の締付トルク信号とを受けると、
ナツトランナ４８の作動を停止させる。

次に取付部材１９が急速に上昇してソケット部７０をナ
ツト８４から離脱させ、第５パルスモータ２１が作動し
てソケット６２を第４図に示す状態にして開ロア７から
ナツト８４をソケット部７０に移動させ、上述と同様に
作動してスタッドボルト５にナツト８４を本締めする。

また、同様に作動してスタッドボルト６Ｖｒ、ナツト８
４を本締めし、ストラット型サスペンションは車体７に
固着される。

そして、スタッドボルト６にナツト８４を本締めし急速
に上昇された取付部材１９は初期位置に房る。

また、取付部材１９が初期位置に房ると搬送装置が降下
し車体７の係止を解除するため、自動車１はスラットコ
ンベア２上に載置され、同コンベアところで、スタッド
ボルト４〜６に螺し込まれるナツト８４が不良品で、規
定の締付トルクが締付トルク検出機４９により検出され
ず、または近接スイッチ６８がＯＮにならず、ナツト８
４が完全に締め込まれないときには制御装置４６が第１
〜第５パルスモータ１４，１６，１８，２０．２１を作
動させて、ソケット６２をナツト取出治具８８へ降下さ
せる。すると、ナツト取出治具８８はナツト８４のねじ
孔に挿入され２弾性体で形成されていることから、屈折
した辺の先端がナツト８４のねじ山に係止され、ソケッ
ト６２を上昇させるとナツト８４は磁石７１の付勢力に
抗してナツト取出治具８８に係止されるため、ソケット
６２かもナツト８４は取り出されるものである。

したがって、ストラット型サスペンションのスタッドボ
ルトを自動的に車体７に固定できるものである。また、
４本のスタッドボルトのうち１本にあらかじめナツトを
螺合させて仮締めしておくことにより、取付部材１９に
対して移動自在な回転しているソケット６２が容易にナ
ツトに嵌合し。

このナツトによりソケット６２を取付部材１９に対して
移動させて、スタッドボルトの規定位置からの変位量を
検出し、この検出量に基づいてあらかじめ制御装置４３
に記憶された他のスタッドボルトの位置を修正し、この
修正値に基づいてソケット６２を移動させるため、他の
スタッドボルトにソケット６２に吸着されたナツト８４
を確実に螺合できるものである。また、ソケット装置５
１はソケット６２を回転中第３コイルスプリング５９に
より一定圧力でソケット６２を下方へ付勢するため、ナ
ツト８４は滑らかにスタッドボルトに螺し込まれ、ナツ
トランナ４日に必要以上の下方への押圧力を加える惧れ
かないものである。また、ソケット６２を円筒体５５に
対してがたを有して取り付けているので、スタンドボル
ト３に仮締めされたナツトにスタッドボルト３の軸線が
ソケット６２の軸とずれていても、容易にソケット部７
０は嵌合できるものである。そして、ソケット６２にナ
ツトが嵌合した後さらにソケット６２が下降するとテー
パ部６０とテーパ面６６とが当接することにより、ソケ
ット６２は円筒体５３を両者の軸線が一致するように取
付部材１９に対して移動させ、取付部材１９と円筒体５
３とはスライド機構２３．３３により滑らかに移動する
ため。

上記両者の軸線が相違していたときにナツトおよびスタ
ッドボルト６に軸線方向以外の大きなカが加わらないた
め、ナツトは滑らかにスタッドボルト乙に本締めされる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図の要部拡大部分断面図、第６図は第２図のＩＩＩ　−
ＩＩＩ矢視図、第４図は第１図のナツト供給装置７４の
要部拡大平面図、第５図は上記一実施例のナツト取出治
具を示す正面図、第６図は上記実施例の作動説明図であ
る。 １：自動車、　　３〜６：スタッドボルト。 １２：本体、　　１９：取付部材。 ２２：支持部材、　　ろ２：装着部材。 ４０．４４：ポテンショメータ。 ５１：ソケット装置、　　５３：円筒体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）−物品に植立された複数のスタッドボルトを他物
   品の取付孔に挿入して、上記スタッドボルト８ ０１本にナツトを仮締めし２次に基体に移動可能に装着
   されたナツトランナにより上記ナツトを本締めし、この
   ときスタッドボルトの規定位置からの変位を上記ナツト
   ランナの基体に対する変位により検出して他のスタッド
   ボルトの規定位置からの変位置を算出し、この変位量に
   応じて上記ナツトランナを移動し、また上記ナツトラン
   ナにナツトを供給し、他のスタッドボルトにこのナツト
   を本締めすることにより一物品を他物品に装着すること
   を特徴とするナツト締付方法
2. （２）本体に移動可能に装着された支持部材、同支持部
   材を移動させる駆動装置、上記支持部材に中立スプリン
   グを介して、移動自在に装着されたナツトランナ、同ナ
   ツトランナの上記支持部材に対する変位を検出する検出
   装置、同検出装置からの変位量に応じて駆動装置を作動
   させる制御装置を有することを特徴とするナツト締付装
   置