CN1597242A - 螺栓供应装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种螺栓供应装置。零件供料器(30)通过管道(46a到46b)连接到供应机构(56)上。螺栓(28)从供应机构(56)供应到径向设在转动轴(76)上的第一到第六多个保持器(84a到84f)。螺栓(28)装在每个第一到第六保持器(84a到84f)的装载孔(96)中，而后转动轴(76)转动预定的角度，从而螺栓(28)面向设在本体(50)上部的引导件(66)的引导孔(78)。螺栓(28)通过引导孔(78)被套接件(49)抓住，并被供应到工件(24)。

Description

螺栓供应装置

技术领域

本发明涉及一种螺栓供应装置，螺栓通过该装置从零件供料器(parts feeder)连续供应到工件上的预定位置处。

背景技术

传统上，例如在汽车发动机的装配线上，螺栓相对于工件(例如，气缸体、气缸盖以及发动机油盘)被供应并紧固。

在装配操作中，例如相对于单个工件可以供应和紧固多个形状或尺寸不同的螺栓。因此，采用螺栓供应装置以实现供应和紧固螺栓操作的自动化和高效率。

图8中示出了上述的螺栓供应装置。在这种情况下，壳体1形成为具有大体“Y”形截面且其中形成有槽道2。另外，螺栓通道3相对于槽道2的轴线倾斜预定角度。槽道2与螺栓通道3在交叉处的部分4连通，且螺栓通道3倾斜预定角度。螺栓5保持在其中的螺栓保持部分6螺纹连接在壳体1的下端。用于抓握螺栓5的棘爪7设在螺栓保持部分6的一端。

气缸8一体设在壳体1的上部。通过活塞杆9连接的凸出部件10在由气缸8驱动时在槽道2中向下移动。

当向工件供应螺栓5时，螺栓5通过连接到壳体1的螺栓通道3的供料管11利用气压来供应。螺栓5通过螺栓通道3与槽道2交叉的部分4从螺栓通道3被传送到槽道2中。当凸出部件10由气缸8驱动时，供应到壳体1中的螺栓5通过凸出部件10被向下按压，从而移动到螺栓保持部分6中。螺栓5被螺栓保持部分6的棘爪7抓住，且通过在一端保持壳体1的机器人的控制而移动到工件螺栓孔上方的位置。之后，棘爪7打开，螺栓5被供应到螺栓孔(未示出)中。进而，已经供应到螺栓孔中的螺栓5通过使用紧固夹具而被临时紧固(例如，参见日本特开昭专利公开No.60-255332)。

在关于日本特开昭专利公开No.60-255332的螺栓供应装置中，在供应到壳体1的螺栓5被棘爪7抓住时，螺栓5在机器人的控制下通过移动壳体1而被供应到工件的希望的螺栓孔上方的位置。在该过程中，如果工件螺栓孔附近比较狭窄，那么就不可能允许壳体1到达螺栓孔附近，这是因为具有大体“Y”形截面的壳体1在大体垂直于轴线的宽度方向具有大尺寸L。

因此，在螺栓供应装置设有大体“Y”形截面的壳体1的情况下，需要在工件的螺栓孔附近提供具有预定宽度的空间用于供应和紧固螺栓5。因此限制了螺栓5被供应到工件的位置。

相对于槽道2倾斜预定角度的螺栓通道3与大体“Y”形截面的壳体1连通。但是，当要从螺栓通道3供应的螺栓5的杆部5b的长度较长时，螺栓5的头部5a和杆部5b可能会接触槽道2和螺栓通道3，且它们可能会被卡在交叉点处的部分4附近。因此，也许不能将螺栓5从螺栓通道3平稳地供应到螺栓保持部分6。

壳体1的槽道2和螺栓通道3的内周直径以及螺栓通道3相对于槽道2的倾斜角，例如根据待供应的螺栓5的头部5a的尺寸或杆部5b的长度来设计。因此，难以通过单个壳体1供应例如具有不同尺寸和长度的螺栓5。对于需要不同种类的多个螺栓的工件，必须分别针对相应螺栓的头部和长度来提供多个螺栓供应装置。因此，必须提供大于该装置的安装空间，从而增加了厂房和设备的成本。

发明内容

本发明的总的目的是提供一种螺栓供应装置，其可以简单可靠地给工件供应不同种类的多个螺栓。

从以下结合附图的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征、和优点将更加明了，附图以说明性示例的方式显示了本发明的优选实施例。

附图说明

图1是示出了本发明一实施例的螺栓供应装置的立体图；

图2是部分省略地示出了图1所示的螺栓供应装置的纵向剖视图；

图3是示出了图1所示的螺栓供应装置的螺栓保持机构的局部分解立体图；

图4是沿图1中线IV-IV剖取的垂直剖视图；

图5是带有局部剖视的、图1中所示的螺栓供应装置的第一保持器和探测机构及其周围的俯视图；

图6是带有局部剖视的、示出了第一保持器和探测机构及其周围在螺栓被插入到第一保持器的装载孔状态中的俯视图；

图7概要示出了包括图1所示的螺栓供应装置的螺栓供应系统；以及

图8是部分省略地示出了常规螺栓供应装置的垂直剖视图。

具体实施方式

参见图1，附图标记20a、20b表示根据本发明实施例的螺栓供应装置。首先，将概要介绍包括螺栓供应装置20a、20b的螺栓供应系统22(见图7)。

如图7所示，螺栓供应系统22设有用于连续输送工件24(例如，汽车发动机)的输送线26。该对螺栓供应装置20a、20b设在输送线26的两侧，从而螺栓供应装置20a、20b相互对置。螺栓供应系统22设有零件供料器30和一对机器人32a、32b，该零件供料器30将螺栓28(见图4)供应到容纳螺栓28的螺栓供应装置20a、20b中，各个机器人32a、32b抓住供应到螺栓供应装置20a、20b的螺栓28并将螺栓28供应到工件24的希望的螺栓孔(未示出)以暂时紧固螺栓28。

任一个螺栓供应装置20a、20b都设有未示出的识别传感器。识别传感器用于确定在输送线26上输送的工件24的类型(例如，发动机型号或形状)。工件24的类型以电信号输出到未示出的控制器等。该控制器判断工件24所需的螺栓28的类型。判断结果以电信号输出到稍后将要介绍的螺栓分配机构36的驱动部分40。

零件供料器30与输送线26隔开预定距离。零件供料器30设有多个第一到第三螺栓容纳部分34a、34b、34c，头部尺寸或杆部105长度不同的多种类型的螺栓28(如下所述)分别容纳在这些螺栓容纳部分中。

零件供料器30在输送线26的一侧设有螺栓分配机构36，该螺栓分配机构36设置为大体平行于输送线26。螺栓分配机构36通过多个(例如，12个)供应管道38a到38f、38g到38l分别连接到多个第一到第三螺栓容纳部分34a到34c。

螺栓分配机构36包括驱动部分40、滑动件42和螺栓收集部分44，根据电信号来驱动和旋转驱动部分40，滑动件42设为当被驱动部分40驱动时可沿轴向移动，螺栓收集部分44相对于滑动件42相对地设置在第一到第三螺栓容纳部分34a到34c的一侧。连接到螺栓供应装置20a、20b的多个(例如，4个)管道46a到46d分别连接到滑动件42一端面侧上。另外，多个供应管道38a到38f、38g到38l连接到第一到第三螺栓容纳部分34a到34c侧的螺栓收集部分44的一个端面上。

当驱动部分40根据来自未示出的控制器的信号被驱动并转动，且滑动件42沿轴向方向移动时，滑动件42的位置分别与形成在螺栓收集部分44中的孔(未示出)的位置重合。即，供应管道38a到38f、38g到38l中的任意四个通过滑动件42和螺栓收集部分44与四个管道46a到46d连通。

具体地，多个供应管道38a到38f设为通过滑动件42和螺栓收集部分44与连接到螺栓供应装置20a上的管道46a、46b连通，且多个供应管道38g到38l设为通过滑动件42和螺栓收集部分44与连接到螺栓供应装置20b上的管道46c、46d连通。

每个机器人32a、32b都具有多个臂48。圆柱套接件(socket)(输送机构)49设在臂48的下端。套接件49抓住通过流体压力(例如，气压)供应到螺栓供应装置20a、20b的螺栓28，以将螺栓28插入到工件24的螺栓孔(未示出)中。螺栓28在被插入到螺栓孔的状态中被拧紧以暂时紧固螺栓28。如图4所示，套接件49的外周直径与螺栓28的凸缘部分80的直径基本相同。

下面将说明应用于螺栓供应系统22的、根据本发明实施例的螺栓供应装置20a、20b。螺栓供应装置20a由与螺栓供应装置20b相同的组成元件构成。因此，下面将介绍一个螺栓供应装置20a。另一个螺栓供应装置20b将使用相同的附图标记来描述，并因此省略其详细描述。

如图1所示，螺栓供应装置20a包括本体50、螺栓保持机构54、供应机构56、转动驱动源58和探测机构60，螺栓保持机构54可转动地支撑在本体50上且被供应有螺栓28，供应机构56将螺栓28从零件供料器30供应到螺栓保持机构54，转动驱动源58由电信号驱动并转动螺栓保持机构54，探测机构60探测供应到螺栓保持机构54的螺栓28是否存在。

本体50包括一对基板62a、62b、联接板64和导向件66，该对基板62a、62b设为大体垂直于螺栓供应装置20a的安装平面，联接板64一体地连接基板62a、62b的下部，导向件66一体地连接基板62a、62b的上端部分。

向下倾斜预定角度的倾斜表面68(见图4)形成在每个基板62a、62b的上部。连接板70安装到倾斜表面68上。即，该对基板62a、62b通过联接板64、导向件66和连接板70整体联接。

轴承孔72形成为分别穿过基板62a、62b的上部，且轴承74安装在该轴承孔72中。螺栓保持机构54的转动轴76由轴承74(见图2)可转动地保持。

如图2所示，导向件66具有多个从其上表面贯穿下表面形成的引导孔78。引导孔78形成为沿导向件66的轴向方向彼此隔开预定的距离。每个引导孔78都形成为使得直径沿向下的方向径向向内逐渐减小。引导孔78的内周直径大于螺栓28的凸缘部分80的直径和机器人32a或32b的套接件49的外周直径(见图4)。

穿过连接板70形成有多个在轴向彼此隔开预定距离的连接孔82(见图4)。供应机构56的连接件122(稍后介绍)插入到连接孔82中。引导孔78的数目(例如，4个)与连接孔82的数目(例如，4个)一致。

如图3所示，螺栓保持机构54包括由安装到轴承孔72(见图2)中的轴承74(见图2)保持的圆柱转动轴76，以及多个安装到转动轴76外周表面的第一到第六多个保持器(螺栓接收部分)84a到84f。

在转动轴76的外周表面上设置彼此沿轴向分开预定距离的第一到第四四个安装部分86a到86d。第一到第四安装部分86a到86d中的每一个都形成为具有大体六边形的形状，该六边形具有第一到第六安装表面88a到88f(见图4)，该第一到第六安装表面88a到88f分别沿转动轴76的外周表面的周向彼此分开预定角度。

在第一到第六安装表面88a到88f中的每一个的大体中心部分形成有插入孔92，该插入孔与形成在转动轴76的大体中心部分的空间90连通。如图3所示，一对螺纹孔94关于插入孔92的中心对角线地形成。

第一到第六保持器84a到84f分别安装到第一到第四安装部分86a到86d的第一到第六安装表面88a到88f上。第一到第六保持器84a到84f中的每一个都形成为具有大体矩形的截面，该大体矩形截面的两侧面形成为圆弧形状。

如图4所示，穿过第一到第六保持器84a到84f中的每一个的大体中心部分形成有装载孔96，该装载孔96与由供应机构56供应的螺栓28的形状相对应。形成一对孔98(见图3)，这对孔98与装载孔96隔开预定距离。孔98形成为大体平行于装载孔96，且孔98形成在与第一到第四安装部分86a到86d中每一个的螺纹孔94相对的位置处(见图3)。

如图4所示，装载孔96形成为贯穿第一到第六保持器84a到84f。装载孔96包括形成在装载孔96上侧上的大直径孔100、与该大直径孔100相比较形成在转动轴76侧的小直径孔102、以及锥形表面104，该锥形表面104倾斜以使直径从大直径孔100到小直径孔102逐渐减小。

大直径孔100的内周直径大于待插入装载孔96中的螺栓28的凸缘部分80的直径。另外，小直径孔102的内周直径大于螺栓28的杆部105的直径。在小直径孔102的大体中心部分沿轴向形成一对探测孔106a、106b(见图2)，以使探测孔106a、106b大体垂直于装载孔96的轴线。探测孔106a、106b形成在一条直线上，从而探测孔106a、106b经过小直径孔102的轴线中心(见图5和图6)。

在第一到第六保持器84a到84f中的每个的底面上形成大体柱形凸起108。凸起108插入到第一到第四安装部分86a到86d(见图2和图4)中每一个的插入孔92中。因此，装载孔96通过凸起108插入其中的插入孔92与转动轴76的空间90连通。

即，如图3所示，第一到第六保持器84a到84f抵靠第一到第四安装部分86a到86d的第一到第六安装表面88a到88f。螺纹联接件110分别插入到孔98中以与第一到第六安装表面88a到88f的螺纹孔94接合。因此，第一到第六保持器84a到84f一体联接到转动轴76的第一到第四安装部分86a到86d上。

换句话说，第一到第六保持器84a到84f分别安装到转动轴76的第一到第六安装表面88a到88f上。第一到第六保持器84a到84f设为相对于转动轴76彼此径向隔开大约30°(见图4)。

大体具有相同尺寸的螺栓28可以被供应到分别安装到第一到第四安装部分86a到86d的第一到第六保持器84a到84f。或者，通过改变第一到第六保持器84a到84f的装载孔96和导向件66的引导孔78的形状可以供应与螺栓28的尺寸不同的螺栓28a。

例如，当与供应到安装于第一和第二安装部分86a、86b的第一到第六保持器84a到84f中的每一个的螺栓28(例如，M6)相比较具有较大尺寸的头部的螺栓28a(例如，M8)被供应时，安装于第三和第四安装部分86c、86d的第一到第六保持器84a到84f中每一个的装载孔96a形成得较大，且与装载孔96a相对或相向的引导孔78a形成为较大，如图2所示。结果，具有大尺寸的螺栓28a可以被供应到安装于第三和第四安装部分86c、86d上的第一到第六保持器84a到84f中的每一个的装载孔96a。即，不同尺寸的螺栓28、28a基本上可以同时被供应到单个螺栓保持机构54。

接着，如图4所示，供应机构56包括连接到零件供料器30上的管状管道46a到46d(见图7)，以及连接部分114，其连接到管道46a到46d上并可拆卸地连接到连接板70上。

对于连接部分114，适配器116安装到每个管道46a到46d端部的外周表面上。适配器116通过紧固带118相对于每个管道46a到46d的外周表面得以紧固。连接到每个管道46a到46d端部的连接件112通过凸起120插入到连接板70的连接孔82中。多个球126插入到连接件122外周表面上的接合孔124中。覆盖件128设为在连接件122的外周表面上可滑动，从而盖住多个球126。弹簧132插设在覆盖件128和连接件122的直径膨胀部分130之间。

适配器116形成为具有薄壁的圆柱形状。适配器116通过环形紧固带118径向向内紧固在这样的位置处，该位置与每个管道46a到46d的端部隔开预定的长度。

在适配器116的外周表面上形成径向向外凸出的接合部分134。当安装有适配器116的每个管道46a到46d的端部都插入到形成在连接件122的上侧上的管道孔136中时，接合部分134抵靠连接件122的上端以进行紧固。

在适配器116的外周表面上形成凹入预定深度的第一球槽138，与接合部分134相比较，该球槽靠近每个管道46a到46d的端部。当每个管道46a到46d的端部插入到管道孔136中时，插入到连接件122的接合孔124中的球126被覆盖件128径向向内按压，且球126插入到第一球槽138中。

结果，插入到第一球槽138中的球126被覆盖件128的内周表面向第一球槽138按压。因此，球126在与第一球槽138接合的同时被保持。每个管道46a到46d沿轴向的移动受到球126接合的限制。

环形止动件140通过设在外周表面上的环形槽(未示出)安装到连接件122的上端。当覆盖件128被弹簧132的排斥力沿着离开连接件122的方向推动时，覆盖件128的端部抵靠止动件140以进行紧固。即，通过止动件140防止覆盖件128从连接件122脱开，否则该覆盖件128会由于弹簧132的排斥力而与连接件122脱开。

与形成在上侧的管道孔136连通且与管道孔136相比较，直径减小的连通孔142形成在连接件122中的下侧上。连通孔142的直径大致与待插入到管道孔136中的每个管道46a到46d的内周直径相等。每个管道46a到46d的内周直径和连通孔142的内周直径大于待供应的螺栓28的凸缘部分80的直径。

即，当每个管道46a到46d的内周直径和连通孔142的内周直径形成为大于螺栓28的凸缘部分80时，螺栓28不会在其通过管道46a到46d从零件供料器30供应到连接件122的过程中被卡在管道46a到46d和连接件122中。每个管道46a到46d的内周直径大致等于连通孔142的内周直径。因此，当每个管道46a到46d插入到连通孔142中时，在每个管道46a到46d的内周表面和连通孔142的内周表面之间不会出现任何阶梯部分。因此，从零件供料器30供应的螺栓28被连续且平稳地输送到连通孔142中。

另一方面，形成在连接件122下端的凸起120安装为使得凸起120插入到连接件122的连接孔82中，几乎与此同时直径膨胀部分130的下表面抵靠连接板70的上表面。连接件122通过多个联接螺栓144(见图1)联接到连接板70上。

覆盖件128设为围绕连接件122的外周表面的一部分。覆盖件128设为可沿外周表面滑动。覆盖件128被弹簧132的排斥力沿着离开连接板70的方向按压。覆盖件128在上端抵靠止动件140时被紧固。

在覆盖件128的内周表面上形成径向向外凹入预定深度的第二球槽146。当覆盖件128抵抗弹簧132的排斥力朝向连接板70被按压，且每个管道46a到46d大体同时沿着与连接件122分离的方向被拉动时，与第一球槽138接合的球126通过覆盖件128的移动而与第二球槽146相对。

因此，球126在每个管道46a到46d的拉动作用下，通过每个管道46a到46d外周表面从第一球槽138被径向向外挤压。球126插入到第二球槽146中，且每个管道46a到46d解除由球126作用的接合状态。

如图1所示，转动驱动源58例如为步进电机。转动驱动源58通过板形安装件148和四个联接轴150安装到一个基板62a的侧面上。

根据电信号驱动和旋转的驱动轴(未示出)设在转动驱动源58的大体中心部分处。驱动轴插入到安装件148的未示出的孔中。驱动轴的端部通过接合件152一体联接到由基板62a、62b转动保持的转动轴76上。因此，转动轴76通过被基板62a、62b保持的转动驱动源58的转动而转动。

如图4所示，探测机构60包括传感器部分156(见图2)，该传感器部分156通过支架154一体安装到连接板70的侧面上。例如，四组传感器部分156设在对应于第一和第二保持器84a、84b的位置处，该第一和第二保持器84a、84b安装到第一到第四安装部分86a到86d上。

如图2和图5所示，传感器部分156包括：具有光发射元件的光发射部件158，该光发射元件用于发出光；和光接收部件160，其与光发射部件158对置设置且第一和第二保持器84a、84b安装在其间，并且该光接收部件160具有用于接收来自光发射元件的发射光A(见图5)的光接收元件。光接收部件160具有将光信号转换为电信号的功能。

光发射部件158设在第一和第六保持器84a、84f中每一个的一侧上，且光接收部件160设在与光发射部件158相对的位置上，而第一和第六保持器84a、84f设在它们之间。具体地，如图5和图6所示，光发射部件158设在与一个探测孔106a相对的位置上，该探测孔106a与第一保持器84a的装载孔96连通。光接收部件160设在与另一个探测孔106b相对的位置上，该探测孔106b与装载孔96连通。

即，从光发射部件158发射的发射光A，例如通过第一保持器84a的一个探测孔106a进入到内侧。在这种情况下，当螺栓28没有插入到装载孔96中时，来自光发射部件158的发射光A通过第一保持器84a的一个探测孔106a进入到内侧，如图5所示。因此，发射光A通过另一个探测孔106b射向外侧，且发射光A由光接收部件160接收。光信号转换为电信号，该电信号输出到例如未示出的控制器，因此可以确认螺栓28没有插入到第一保持器84a中。

相反，当螺栓28插入到装载孔96中时，发射光A被螺栓28的杆部105截断，如图6所示。因此，光接收部件160不会接收到发射光A。因此，可以确认螺栓28插入到第一保持器84a中。执行相同的操作以探测第六保持器84f中是否有螺栓28。

根据本发明实施例的螺栓供应装置20a、20b基本上如所述构造。接着，将介绍它们的操作、功能和作用。下面将说明连接到螺栓分配机构36上的管道46a到46d在相对于螺栓供应装置20a、20b的连接部分114分别在两个位置处被连接的状态。

首先，如图7所示，压力流从未示出的压力流供应源供应至连接到第一到第三螺栓容纳部分34a到34c上的供应管道38a到38f、38g到38l。容纳在第一到第三螺栓容纳部分34a到34c中且头部或杆部105的长度不同的螺栓28，在压力下由压力流的压力通过相应的供应管道38a到38f、38g到38l而供给。因此，螺栓28在压力下供应到螺栓收集部分44和供应管道38a到38f、38g到38l之间的连接部分附近(等待状态)。

接着，当工件24通过螺栓供应系统22的输送线26输送且定位在该对螺栓供应装置20a、20b之间时，工件24的类型(例如，汽车发动机)由为了任一螺栓供应装置20a、20b设置的、未示出的识别传感器来确定。确定的工件24的类型通过识别传感器转换成电信号，并将该信号输出到未示出的控制器等。控制器计算工件24所需的螺栓28的数量和类型。该信号基于由控制器进行计算的结果被输出到螺栓分配机构36的驱动部分40。

驱动部分40基于来自控制器的输出信号被驱动，且螺栓分配机构36的滑动件42沿轴向移动。在该过程中，滑动件42移动到与任一供应管道38a到38f、38g到38l相对的位置处，该供应管道38a到38f、38g到38l容纳工件24所需的螺栓28并连接到第一到第三螺栓容纳部分34a到34c上(在这种情况下，例如移动到与供应管道38a、38b、38g、38h相对的位置处，供应管道38a、38b、38g、38h连接到第一螺栓容纳部分34a上)。先前已经在压力下被供应到供应管道38a、38b、38g、38h的螺栓28在压力下通过滑动件42和螺栓收集部分44的内部而供应到管道46a、46b中。

即，供应管道38a到38f、38g到38l根据滑动件42到与螺栓收集部分44相对位置的移动与管道46a、46b连通，且所需螺栓28供应到管道46a、46b中。

当螺栓28从第二或第三螺栓容纳部分34b、34c供应时，驱动部分40根据来自未示出的控制器等的输出信号被驱动，其中该第二或第三螺栓容纳部分34b、34c容纳的螺栓28在头部尺寸和杆部105的长度方面不同于容纳在第一螺栓容纳部分34a中的螺栓28。因此，滑动件42沿轴向移动到与供应管道38c到38f、38i到38l相对的位置，该供应管道38c到38f、38i到38l连接到第二或第三螺栓容纳部分34b、34c上。因此，先前已经在压力下从第二或第三螺栓容纳部分34b、34c供应到供应管道38c到38f、38i到38l的螺栓28，通过管道46a、46b供应到螺栓供应装置20a、20b。

接着，如图4所示，已经供应到管道46a、46b的每个螺栓28被送入到连接件122的连通孔142中，从而杆部105位于转动轴76的侧部上。在这种情况下，安装到转动轴76上的第一保持器84a的装载孔96与连通孔142处于一条直线上。因此，螺栓28在通过连通孔142后插入到装载孔96中。

具体地，如图2所示，螺栓28的杆部105插入到装载孔96的小直径孔102中，且凸缘部分80和螺栓28的头部插入到装载孔96的大直径孔100中。当螺栓28插入到装载孔96中时，螺栓28的凸缘部分80抵靠在朝向小直径孔102直径逐渐减小的锥形表面104上。因此，螺栓28朝向转动轴76中心的移动受到限制。小直径孔102与转动轴76的空间90连通。因此，螺栓28被插入，从而插入到小直径孔102中的螺栓28的杆部105伸入到空间90中。

即，螺栓28的凸缘部分80抵靠装载孔96的锥形表面104，且螺栓28被停止并朝向转动轴76的中心。因此，即使当插入具有不同长度的杆部105的螺栓28时，螺栓28也能通过锥形表面104被适当地停止。螺栓28的杆部105插入其中的小直径孔102与转动轴76的空间90连通。因此，即使当杆部105较长时，螺栓28也能适当地装载到装载孔96中而不会使其端部与转动轴76等接触。

换句话说，即使当具有不同长度的杆部105的螺栓28插入到装载孔96中时，螺栓28也可以被适当地保持在装载孔96中。因此，可以处理具有不同长度的杆部105的螺栓28而不改变装载孔96的形状。

另一方面，当螺栓28装到第一保持器84a的装载孔96中时，设在第一保持器84a侧部上的传感器部分156探测到螺栓28装到装载孔96中。具体地，如图6所示，当螺栓28插入时，发射光A从光发射部件158发射到形成在第一保持器84a中的探测孔106a。在这种情况下，进入探测孔106a中的发射光A被插入到小直径孔102中的螺栓28的杆部105截断。因此，光接收部件160不会接收到发射光A。这就确认螺栓28可靠地插入到第一保持器84a的装载孔96中。

接着，当螺栓28装到第一保持器84a中时，电流从未示出的电源供应到转动驱动源58。通过接合元件152连接到转动驱动源58的驱动轴上的转动轴76在箭头B(见图4)的方向上转动。即，其中螺栓28装载到装载孔96中的第一保持器84a逆时针转动大约30°，从而第一保持器84a位于与导向件66相对的位置(图4中第六保持器84f的位置)处。

当第一保持器84a的引导孔78和装载孔96在一条直线上对齐(图4中第六保持器84f的位置)时，套接件49在机器人32a或32b的控制下通过引导孔78从上部位置移动到装载孔96的内侧。套接件49抓住装到装载孔96中的螺栓28的头部，而后套接件49再次向上移动。而后，螺栓28通过套接件49插入到工件24所需的螺栓孔中，且螺栓28被暂时紧固。

另一方面，当第一保持器84a的引导孔78和装载孔96在一条直线上对齐时，与第一保持器84a相邻设置的下一个第二保持器84b位于与连接件122的连通孔142相对的位置(图4中第一保持器84a的位置)处。下一个螺栓28通过每个管道46a到46d从零件供料器30供应到第二保持器84b。

而后，其中装有下一个螺栓28的第二保持器84b操作如下。在第一保持器84a中的螺栓28通过套接件49供应到工件24之后(见图7)，转动轴76逆时针(图4中箭头B方向)转动大约30°。第二保持器84b的引导孔78和装载孔96在一条直线上对齐(图4中第六保持器84f的位置)。套接件49通过机器人32a或32b的控制抓住螺栓28的头部。螺栓28被插入到工件24的另一个希望的独立螺栓孔中，并被暂时紧固。

当通过转动驱动源58逆时针转动大约30°之后，螺栓28通过管道46a到46d连续装入第一到第六保持器84a到84f的装载孔96中。在第一到第六保持器84a到84f中的每一个都移动到面向引导孔78的位置时，所装载的螺栓28通过引导孔78被套接件49抓住，而后被供应到工件24并被暂时紧固。

即，以下步骤在设有多个第一到第六保持器84a到84f的螺栓保持机构54的转动作用下连续且重复地进行，所述步骤包括：将希望的螺栓28从管道46a到46d供应到第一到第六保持器84a到84f，使用套接件49将螺栓28从第一到第六保持器84a到84f内取出，以及将螺栓28供应到工件24。

在工件24所需的所有螺栓28都由螺栓供应装置20a、20b供应之后，转动轴76与上述相反(沿图4中箭头C的方向)顺时针转动预定的角度。因此，本装置回到初始位置(开始点)。即，螺栓28首先供应到工件24的第一保持器84a在与连接件122的连通孔142相对的位置处停止。

另一方面，如果装在第一到第六保持器84a到84f其中之一的一个螺栓28没有被套接件49抓住，则螺栓28就留在第一到第六保持器84a到84f的装载孔96中。

在这种情况下，转动轴76逆时针(沿箭头B的方向)连续转动大约30°以通过引导孔78将下一个螺栓28供应到套接件49，且螺栓28留在其中的装载孔96的大直径孔100将通过转动轴76的转动向下打开。因此，已经被装载孔96的锥形表面104紧固的螺栓28解除紧固状态。因此，螺栓28通过重力下落并从第一到第六保持器84a到84f的其中之一的装载孔96脱出。

因此，当第一到第六保持器84a到84f再次分别逆时针(沿图4中箭头B的方向)转动到与连接件122相对的位置时，螺栓28不保留在装载孔96中。因此，下一个螺栓28可以装到装载孔96中。

接着，将参考图4介绍关于相对于连接板70通过连接部分114连接的每个管道46a到46d的安装/卸下过程。

首先，当每个管道46a到46d与连接部分114分开时，未示出的操作人员沿着朝向连接件122的直径膨胀部分130的方向(箭头D的方向)抵抗弹簧132的排斥力按压覆盖件128，且基本在同时，每个管道46a到46d沿与连接件122分离的方向(箭头E的方向)被拉动。

因此，已经接合在适配器116的第一球槽138中的球126，在覆盖件128的位移作用下插入到覆盖件128的第二球槽146中。另外，已经接合在第一球槽138中的球126，在每个管道46a到46d的拉动作用下，通过与每个管道46a到46d一体移动的适配器116的外周表面而被迫径向向外移动。结果，已经紧固每个管道46a到46d的球126与第一球槽138分离并接合在第二球槽146中。因此，每个管道46a到46d从紧固状态释放。每个管道46a到46d可以从连接部分114卸下。

另一方面，当每个管道46a到46d一体连接到连接件122上时，安装有适配器116的每个管道46a到46d的端部插入到连接件122的管道孔136中。在这个过程中，已经接合在覆盖件128的第二球槽146中的球126插入到适配器116的第一球槽138中，该适配器116与每个管道46a到46d一体插入。已经通过球126紧固的覆盖件128通过将球126插入到第一球槽138中而沿轴向解除紧固状态。

覆盖件128通过弹簧132的排斥力沿着与连接件122分离的方向移动。结果，每个管道46a到46d沿轴向的运动被接合在覆盖件128的第一球槽138中的球126限制。每个管道46a到46d简单且可靠地连接到连接部分114上。在这种情况下，覆盖件128沿轴向的移动通过设在连接件122端部的止动件140来调节。因此，覆盖件128不会从连接件122卸下。

即，设在连接件122外周侧上的覆盖件128沿轴向移动，且每个管道46a到46d的端部插入到连接件122的管道孔136中或与连接件122的管道孔136分离。因此，接合在连接件122的接合孔124中的球126与第一球槽138或第二球槽146接合，以保持或解除每个管道46a到46d的紧固状态。因此，待连接到螺栓分配机构36上且供应螺栓28的每个管道46a到46d，可以相对于螺栓供应装置20a、20b的连接部分114简单地安装/拆下。

如上所述，在本发明的实施例中，螺栓28通过螺栓分配机构36从零件供料器30供应到连接部分114，并从连接部分114供应到设在转动轴76上的第一到第六保持器84a到84f的装载孔96，该转动轴76通过转动驱动源58而可转动。

即，一系列以下步骤可以通过转动安装有多个第一到第六保持器84a到84f的转动轴76而连续地进行：将螺栓28从零件供料器30供应到第一到第六保持器84a到84f、将已经供应到第一到第六保持器84a到84f的螺栓28供应到套接件49，以及当螺栓28保持在第一到第六保持器84a到84f中时排出螺栓28。因此，可以提高将螺栓28供应到工件24和暂时紧固螺栓28的操作效率。

当装入到第一到第六保持器84a到84f其中之一的装载孔96中的螺栓28被套接件49抓住时，螺栓28装在其中的第一到第六保持器84a到84f其中之一总是位于面向引导孔78的位置处。因此，抓住螺栓28的操作可以通过套接件49在恒定的位置处稳定地进行。可以简化用于操作套接件49的机器人32a或32b的控制。

即使当留在装载孔96中的螺栓28没有被套接件49抓住时，第一到第六保持器84a到84f的每一个都通过转动轴76的转动而转动并移动，直到到达装载孔96向下打开的位置处。因此，留在第一到第六保持器84a到84f其中之一中的螺栓28通过重力从装载孔96内方便且可靠地排出。结果，当第一到第六保持器84a到84f中每一个都通过转动轴76的转动而转动并移动直到再次到达与连接到每个管道46a到46d上的连接部分114相对的位置时，没有螺栓28留在第一到第六保持器84a到84f中。因此，下一个螺栓28可以通过每个管道46a到46d适当地装入第一到第六保持器84a到84f中。

装入第一到第六保持器84a到84f中的其中之一的螺栓28转动并移动到第一到第六保持器84a到84f中的每个都面对引导孔78的位置处，而后螺栓28由套接件49通过引导孔78被向上抓取，该套接件49形成为具有与螺栓28的凸缘部分80大体相同的直径。套接件49通过机器人32a或32b的控制而移动到工件24所需的螺栓孔上方的位置处，且螺栓28供应到螺栓孔并被暂时紧固。

在这种情况下，与设有大体“Y”形截面的壳体1的常规螺栓供应装置相比较，即使当工件24的螺栓孔附近较为狭窄时，套接件49也可以以可靠的方式顺利到达螺栓孔的附近，并向其供应螺栓28，这是因为套接件49具有与螺栓28的凸缘部分80大体相同的直径。因此，不必在向其供应螺栓28的工件24的螺栓孔附近保持任何预定的空间。螺栓28可以被适当地供应并暂时紧固而与工件24的螺栓孔附近的空间无关。

通过管道46a到46d向其供应螺栓28的第一到第六保持器84a到84f安装到中空的转动轴76上，且其中装入螺栓28的第一到第六保持器84a到84f的装载孔96与转动轴76的空间90连通。

即，即使当其凸缘部分80具有大体相同的形状而仅是杆部105的长度不同的螺栓28供应到第一到第六保持器84a到84f时，螺栓28的凸缘部分80也可以通过装载孔96的锥形表面104紧固，且杆部105的端部通过小直径孔102插入到转动轴76的空间90中。因此，杆部105不接触转动轴76或小直径孔102。

因此，即使当供应杆部105长度不同的螺栓28时，螺栓28也能够被适当地装入第一到第六保持器84a到84f中，且被供应到工件24。

换句话说，如果螺栓28的头部和凸缘部分80的形状大体相同且即使杆部105的长度不同，那么螺栓28也能被适当地装入并保持在第一到第六保持器84a到84f中。因此，没有必要为具有多个长度的杆部105的螺栓28分别提供多个螺栓供应装置。

连接部分114的覆盖件128沿轴向移动，且每个管道46a到46d都插入到连接件122的管道孔136中或与连接件122的管道孔136分离。因此，从零件供料器30向其供应螺栓28的每个管道46a到46d可以相对于连接部分114方便且可靠地安装/卸下。

尽管已经结合优选实施例详细显示并描述了本发明，但应当理解，本领域的技术人员可以在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下对本发明作出各种变化和修改。

Claims (6)

1、一种螺栓供应装置，用于从容纳多种类型螺栓(28)的多个零件供料器(30)中选择需要的螺栓(28)，并通过管道(46a-46d)连续供应所述螺栓(28)，以将所述螺栓(28)供应到工件(24)，所述螺栓供应装置包括：

本体(50)；

供应机构(56)，其安装到所述本体(50)上且与所述管道(46a-46d)连接；

螺栓保持机构(54)，其通过所述本体(50)被可转动地保持，并具有多个螺栓接收部分用于保持从所述供应机构(56)供应的所述螺栓(28)；以及

输送机构，其将由所述螺栓接收部分保持的所述螺栓(28)取出，

其中，所述螺栓(28)通过所述管道(46a-46d)从所述零件供料器(30)供应到所述供应机构(56)，所述螺栓(28)由所述螺栓保持机构(54)的所述螺栓接收部分保持，随后所述螺栓保持机构(54)转动，以使得所述螺栓接收部分面向所述输送机构，且所述螺栓(28)通过所述输送机构供应到所述工件(24)。

2、如权利要求1所述的螺栓供应装置，其特征在于，所述螺栓保持机构(54)包括转动轴(76)，其通过转动驱动源(58)而可以转动并设有沿所述转动轴(76)外周表面彼此隔开一预定角度的所述多个螺栓接收部分；以及

装载孔(96)，形成在所述螺栓接收部分中，所述装载孔(96)的形状对应于所述螺栓(28)的形状。

3、如权利要求2所述的螺栓供应装置，其特征在于，所述多个螺栓接收部分设为大体平行而沿着所述转动轴(76)的轴向方向彼此隔开一预定距离。

4、如权利要求2所述的螺栓供应装置，其特征在于，所述装载孔(96)沿着所述螺栓接收部分的轴向贯通形成，以与所述转动轴(76)的空间(90)连通。

5、如权利要求4所述的螺栓供应装置，其特征在于，所述装载孔(96)包括：

大直径孔(100)，所述螺栓(28)的头部和凸缘部分(80)插入其中；

小直径孔(102)，其形成在所述螺栓接收部分中与所述大直径孔(100)相比较偏向所述转动轴(76)的位置处，并具有与所述大直径孔(100)相比较径向向内减小的直径；以及

锥形表面(104)，其具有从所述大直径孔(100)到所述小直径孔(102)逐渐减小的直径，

其中，当所述螺栓(28)插入到所述装载孔(96)时，所述螺栓(28)的所述杆部(105)插入到所述小直径孔(102)中，且所述螺栓(28)的所述凸缘部分(80)与所述锥形表面(104)接合。

6、如权利要求1所述的螺栓供应装置，其特征在于，用于探测所述螺栓(28)在所述螺栓接收部分中的保持/非保持状态的探测机构(60)设在所述螺栓接收部分一侧。

Images