JPS64256Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、組付ラインや加工ライン等において
移動するワークと機械本体とを互に同期させるよ
うにした装置に関する。

（従来の技術） 従来、組付ラインにおいて複数の被締付部位を
一台で締め付けることができる装置としては、第
４図に示すように、複数のソケツト４を有する多
軸形ナツトランナ５が知られており、このナツト
ランナ５は、組付コンベア１により移送されるワ
ーク２の移動方向と同方向へ走行できるよう、天
井のＩ形ビーム３に吊り下げられている。なお、
１８はナツトランナ５の昇降用シリンダ、１９は
Ｉ形ビーム３に設けた原位置復帰用バランサであ
る。

このナツトランナ５を使用してワーク２を締め
付ける場合は、次のようにして行なつている。す
なわち、ワーク２が組付コンベア１により移送さ
れている最中に、作業者がナツトランナ５を人力
により原位置からワーク２の真上の締付位置まで
移動させながら位置決めし、この後、昇降用シリ
ンダ１８でナツトランナ５を下降させ、ソケツト
４がワーク２の被締付部位に嵌合するよう位置合
わせを行つたうえで、作業者が起動指令を入れて
締付けを開始している。締付完了後は、昇降用シ
リンダ１８によりナツトランナ５が自由的に上昇
し、ついで、ナツトランナ５はハランサ１９によ
り引つ張られて原位置に戻るようになつている。

（考案が解決しようとする問題点） このように従来技術では、ナツトランナ５を人
力によりワーク２の締付位置まで移動させて位置
決めしなければならないので、位置決め作業が非
常に煩わしく生産性の低いものとなつている。

そこで、組付ラインの作業者と反対側の床面
に、例えばパイロツトバー、同期棒およびアクチ
ユエータ等を有する設備装置を配設し、ナツトラ
ンナをワークの移動と同期させる方式が考えられ
るが、設備装置に要する設置スペースが大であ
り、かつ、設備コストが非常に高価になるため、
実用化されていないのが現状である。以上のよう
なことから、同期精度が高く簡易な構造で設置ス
ペースの小さい同期装置の開発が当業者において
大きな課題となつているが、未だこのような実用
的な同期装置は提供されていない実情にある。

本考案は、かかる実情に鑑みてなされたもの
で、構造が簡単で設置スペースが小さい同期装置
を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案の技術的な手段の特徴は、ワークの移動
方向と同じ方向へ移動できる機械本体に、ワーク
と接触する接触子を一体に有する回動部材を回動
可能に設けるとともに、該機械本体に、回動部材
の回動により作動するリミツトスイツチを設け、
機械本体を移動させる駆動シリンダに連結した流
体圧回路は、流体圧供給源と、前記リミツトスイ
ツチからの信号に基いて前記駆動シリンダのヘツ
ド側室とその流体圧供給源との間および前記駆動
シリンダのロツド側室と排出口側との間を連通状
態とする電磁バルブと、前記回動部材の回動によ
り作動し前記駆動シリンダのロツド側室から排出
される流体量を制御するメカサーボ弁とを具備
し、駆動シリンダのピストンロツド端面と対向し
て固定ストツパを設けてピストンロツドの移動を
規制するように構成したことにある。なお、本考
案では駆動シリンダの移動速度すなわち機械本体
の移動速度は、ワークの移動速度よりも若干大に
設定するものとする。

（作用） 上記の構成を有する同期装置の作用について説
明する。コンベア等によりワークが移送され、該
ワークが回動部材の接触子に接触すると、回動部
材が回動し、これによりリミツトスイツチおよび
メカサーボ弁が作動する。リミツトスイツチの作
動により電磁バルブが作動し、駆動シリンダのヘ
ツド側室に流体圧が供給され、他方、駆動シリン
ダのロツド側室が排出口側に切り替えられ、駆動
シリンダは作動可能状態となる。

一方、メカサーボ弁は、回動部材の回転角の増
加に伴ない、駆動シリンダのロツド側室から排出
される流体量を増加させることにより、機械本体
の移動速度をゼロからワークの移動速度よりも若
干大の速度まで無段階に増加させる機能を有して
おり、前記メカサーボ弁の作動によつて先ず駆動
シリンダのロツド側室が大きく開放され、機械本
体はワークと同方向へワークの移動速度を上回る
速度で移動する。そして前記移動によつて前記接
触子及び回動部材は、徐々に逆方向に回動してメ
カサーボ弁がオフされる方向に作動する。その結
果、機械本体の速度が低下するため、再びワーク
が接触子及び回動部材を介しメカサーボ弁を押す
ことになり、機械本体の移動速度を増大させる作
用が働く。つまりメカサーボ弁は機械本体の移動
速度制御用として機能し、機械本体は、ワークの
移動速度と一致すべく速度を増減しつつ移動し、
ワークとの同期が行われることとなる。

（実施例） 以下に本考案の一実施例を第１図ないし第３図
について説明すると、１は、上面に複数の被締付
部位を有するワーク２を、第１図中右方向へ移送
させる組付コンベア、３は該組付コンベア１上方
の天井部において該組付コンベア１と並行に延び
るＩ形ビームで、Ｉ形ビーム３には、下面側に複
数のソケツト４を有する多軸形ナツトランナ（機
械本体）５が吊設されている。ナツトランナ５
は、これに連結した駆動シリンダ６によりワーク
２の移送方向と同方向へ移動駆動されるようにな
つており、駆動シリンダ６のピストンロツド７の
第１図中左方向への移動は、Ｉ形ビーム３にピス
トンロツド７端面と対向するように固設した固定
ストツパ８によつて規制されている。本実施例で
は、ピストンロツド７は固定ストツパ８に対し接
離自在であが、必要により、固定ストツパ８に対
しピストンロツド７が所定距離以上離間しないよ
う第２図に示す如く、ピストンロツド７にフラン
ジ部７ａを設けるとともに、固定ストツパ８に該
フランジ部７ａを保持する保持部材８ａを固着す
る構成としてもよい。なお、固定ストツパ８とピ
ストンロツド７とは、溶接等により一体化構造に
することも設計上は可能である。

９はナツトランナ５の適所に回動可能に取り付
けられた板カム（回動部材）で、板カム９は、下
方に延びる接触子１０を有しており、接触子１０
の下端部は、ワーク２の前進側端面に接触するよ
うになつている。したがつて、ワーク２の前進に
より接触子１０が微小角だけ変位揺動するに応じ
て、板カム９は図中矢印Ａ方向へ回動できるよう
になつている。ナツトランナ５の板カム９と対応
する箇所には、板カム９が矢印Ａ方向へ回動する
ことによつてオンになるよう、リミツトスイツチ
１１が取り付けられている。

第３図の１２は駆動シリンダ６の流体圧供給源
としてのエア源であつて、エア源１２と駆動シリ
ンダ６との途中には電磁式ソレノイドバルブ１３
が設けられている。このソレノイドバルブ１３
は、リミツトスイツチ１１からのオン信号を受け
て前進位置に切り替えられ、また、図示しない締
付完了信号とナツトランナ５の上昇端による後退
信号を受けて後退位置に切り替えられるようにな
つている。ソレノイドバルブ１３が前進位置に切
り替わると、駆動シリンダ６のヘツド側室はエア
源１２と連通し、かつロツド側室は大気に開放さ
れた排出口（ここでは消音器１４に相当する。）
に後述のメカサーボ弁１７を介して連通可能な状
態になる。逆に、ソレノイドバルブ１３が後退位
置に切り替わると、前記ヘツド側室は排出口と連
通し、かつ前記ロツド側室はチエツクバルブ１７
ａを介してエア源１２と連通可能な状態になる。

１５，１６、はソレノイドバルブ１３と駆動シ
リンダ６のヘツド側室、ロツド側室との間にそれ
ぞれ配設されたハイドロコンバータ（空油圧力伝
達器）で、ハイドロコンバータ１５，１６は第１
図に示すように駆動シリンダ６の上部に設置され
ている。したがつて、ハイドロコンバータ１５，
１６よりも駆動シリンダ６側の回路には油圧回路
が形成され、ハイドロコンバータ１５，１６より
もエア源１２側の回路にはエア回路が形成されて
いる。ハイドロコンバータ１５，１６によつてエ
ア圧を油圧に変更したのは、作動油の非圧縮性を
利用して駆動シリンダ６の作動の応答性を高め脈
動を防止するためである。

ハイドロコンバータ１６と駆動シリンダ６のロ
ツド側室との間の回路にはメカサーボ弁１７が設
けられていて、メカサーボ弁１７は、板カム９の
第１図中矢印Ａ方向への回動により、リミツトス
イツチ１１に若干遅れて作動するようになつてい
る。メカサーボ弁１７が作動してオン位置に切り
替わると、駆動シリンダ６のロツド側室はハイド
ロコンバータ１６と連通するようになつている。
その他、１８はナツトランナ５を上昇下降させる
昇降用シリンダ、１９はナツトランナ５を第１図
に示す原位置に復帰させるための原位置復帰用バ
ランサで、前記Ｉ形ビーム３に設けられている。
第３図における２０，２１はフイルタ、２２は減
圧弁、２３は圧力計である。なお、ソレノイドバ
ルブ１３は、エア源１２と同様に組付ラインの床
面側に配設されているが、ナツトランナ５または
Ｉ形ビーム３の適所に配設することも可能であ
る。

次に、本実施例にかかわる簡易同期装置の作用
について詳しく説明する。なお、駆動シリンダ６
の前進速度はワーク２の移送速度よりも若干大に
設定されており、本実施例では、組付コンベア１
の搬送速度やワーク２の数に応じ変更可能に構成
されている。

第１図に示すように、ワーク２が組付コンベア
１により図中右方向へ移送され所定の位置まで移
動すると、ワーク２の前進方向側の端面上部が接
触子１０の下端部に接触する。接触後、ワーク２
が前進するに伴ない、カム板９は接触子１０を介
して第１図中矢印Ａ方向へ回動する。カム板９の
矢印Ａ方向への回動によつて、まずリミツトスイ
ツチ１１がオンになる。リミツトスイツチ１１が
オンになると、上述のようにソレノイドバルブ１
３に前進信号を送り該ソレノイドバルブ１３が中
立位置から前進位置に切り替わる。ソレノイドバ
ルブ１３が前進位置に切り替つた状態において、
エア源１２はハイドロコンバータ１５に連通しエ
ア圧がかかり、油圧回路を介して駆動シリンダ６
のヘツド側室内が加圧状態となる。

然る後、ワーク２の前進によりカム板９が矢印
Ａ方向へさらに回動すると、メカサーボ弁１７が
作動してオン位置に切り替わり、駆動シリンダ６
のロツド側室はハイドロコンバータ１６と連通し
開放状態となる。ロツド側室が開放状態になる
と、ヘツド側室内の加圧力によつてピストンロツ
ド７の先端面が固定ストツパ８に押し付けられ、
ついでピストンロツド７を固定ストツパ８に押し
付けた状態で、駆動シリンダ６のシリンダ本体６
ａのみがワーク２と一体的に移動し始める。つま
り、ナツトランナ５はワーク２の移動方向と同方
向へ前進することとなる。

そして、ナツトランナ５の前進速度が次第に増
大しワーク２の前進速度を上回るようになると、
ワーク２は接触子１０に対して相対的に離反する
ようになるため、接触子１０を介してカム板９は
第１図中矢印Ｂ方向へ徐々に回動するようにな
る。カム板９が矢印Ｂ方向へ回動し、メカサーボ
弁１７がオフ位置方向に切り替わるにつれて、前
述したメカサーボ弁１７の機能により、駆動シリ
ンダ６のロツド側室から排出される油量を減少さ
せることによつて、シリンダ本体６ａすなわちナ
ツトランナ５の前進速度が減少し停止しようとす
る。ナツトランナ５の前進速度がワーク２のそれ
よりも小さくなり、ナツトランナ５がある速度
（速度ゼロの場合も含むものとする。）まで低下す
ると、再びワーク２が接触子１０を介して、上述
したように、カム板９の矢印Ａ方向への回動を大
きくし、メカサーボ弁１７が流量全開方向に切り
替わり、ナツトランナ５の前進速度は再び増大
し、ワーク２の前進速度を上回るようになる。

以上のように、駆動シリンダ６のヘツド側室を
加圧状態に保持したまま、メカサーボ弁１７によ
り流量が頻繁に増減制御されることにより、ナツ
トランナ５の加速動作、減速動作が微少時間内に
何回も繰り返され、このことによりナツトランナ
５の前進速度はワーク２の前進速度に完全に同期
される。したがつて、ナツトランナ５とワーク２
との速度同期が達成されることで、ナツトランナ
５はワーク２に応じた締付位置に自動的に位置決
めされることとなる。

ここで、ナツトランナ５の同期精度について述
べておくと、駆動シリンダ６のヘツド側室を作動
油にて加圧した状態のもとで、メカサーボ弁１７
の作動と同時に駆動シリンダ６が動作するので、
作動油が非圧縮性を有することとも相まつて、応
答性が高くナツトランナ５の同期精度の誤差を極
力抑えることができる。

ナツトランナ５が締付位置に自動的に位置決め
されると、その後、第１図の想像線で示すよう
に、昇降用シリンダ１８によりナツトランナ５が
下降し、ソケツト４がワーク２の被締付部位に嵌
まり締付けが開始される。被締付部位の締付けが
完了すると締付完了信号が発せられ、昇降用シリ
ンダ１８によりナツトランナ５が上昇し、ついで
ソレノイドバルブ１３に後退信号が与えられ、従
来同様の方法でバランサ１９によりナツトランナ
５が第１図に示す原位置に戻ることとなる。

このように、ナツトランナ５はワーク２と同期
して移動し、ワーク２に応じた締付位置を保持し
ながら移動するので、人手によりナツトランナ５
を移動させる手間がなくなり生産性が向上する。
しかも、アクチユエータとしての駆動シリンダ６
がナツトランナ５に連結され、ハイドロコンバー
タ１５，１６およびメカサーボ弁１７がナツトラ
ンナ５に組み込まれ、天井部の広いスペースに配
設されるので、組付ラインにおける有効な作業ス
ペースも良好に確保でき締付作業性も向上する。
なお、実施例では固定ストツパ８に対しピストン
ロツド７が接離自在に構成されているので、必要
により作業者が従来同様にナツトランナ５を人力
で移動させることができる。

以上実施例につき説明したが、本考案は次のよ
うな構成も包含される。

実施例では回動部材の回動によりリミツトス
イツチの作動に遅れてメカサーボ弁が作動する
ように構成したが、リミツトスイツチとメカサ
ーボ弁の作動順序は特に限定されない。

実施例では回動部材としてカム部材を用いた
が、その他に回動レバーなども採用できる。

実施例では機械本体がナツトランナである場
合について説明したが、本考案の同期装置はナ
ツトランナに限定されるものではなく、溶接
機、塗装機、および切削機などの加工機にも幅
広く適用できる。

流体圧回路として実施例ではエア回路と油圧
回路とを組み合わせて構成したが、エア回路の
み又は油圧回路のみでも構成することができ
る。

（考案の効果） 以上述べたように本考案によれば、移動する機
械本体とともに駆動シリンダおよびメカサーボ弁
もワークの移動に同期して移動するように構成し
たから、生産ラインにおいて天井部に吊設するこ
とができ、従来のように作業スペースが狭小化す
ることもなく、構造が簡単で実用的な同期装置を
得ることができる。また、ワークの移動に伴い機
械本体は、前記ワークの移動速度と一致すべく移
動速度を増減させつつ同期し、ワークが停止すれ
ば機械本体も必ず停止するので、高い同期精度を
期待できるばかりか、ワークの移動速度の大小に
拘らず確実な同期制御を常時行わせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す全体正面図、
第２図は第１図のピストンロツドと固定ストツパ
との結合部の構造例を示す拡大部分断面図、第３
図は第１図の同期装置に係わる油空圧回路図、第
４図は従来のナツトランナを示す全体正面図であ
る。 ２……ワーク、５……ナツトランナ（機械本
体）、６……駆動シリンダ、７……ピストンロツ
ド、８……固定ストツパ、９……板カム（回動部
材）、１０……接触子、１１……リミツトスイツ
チ、１２……エア源、１３……ソレノイドバル
ブ、１５，１６……ハイドロコンバータ、１７…
…メカサーボ弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機械本体に、該機械本体をワークの移動方向と
   同方向へワークの移動速度よりわずか大きい速度
   で移動駆動する駆動シリンダを連結させるととも
   に、前記ワークと接触する接触子を有する回動部
   材をワークの移動方向および反移動方向に回動可
   能に前記機械本体に設け、該機械本体の前記回動
   部材と対応する箇所には、該回動部材の回動によ
   り作動するリミツトスイツチを配設し、前記駆動
   シリンダを作動させる流体圧回路中に、前記リミ
   ツトスイツチからの信号に基いて前記駆動シリン
   ダのヘツド側室とその流体圧供給源との間および
   前記駆動シリンダのロツド側室と排出口側との間
   を連通状態とする電磁バルブと、前記回動部材の
   回動により作動し前記駆動シリンダのロツド側室
   から排出される流体量を制御するメカサーボ弁と
   を組込み、前記駆動シリンダのピストンロツドの
   移動を規制する固定ストツパを、前記ピストンロ
   ツド端面に対応して設けたことを特徴とする簡易
   同期装置。