JP2000246559A - ナットランナー用ソケット交換装置及び交換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ナットランナーのソケットホルダーに嵌着さ
れたソケットを別のソケットと自動交換する装置のソケ
ット交換に必要な部品、設備コストの低減化。 【解決手段】 ナットランナー１０の出力軸１１に固定
されたソケットホルダー１２にソケット２０を、ソケッ
トホルダー１２に対して相対移動するロック部材１４で
ロックして取り付け、このソケット２０の先端部を外部
の交換治具５０の支持穴５１に挿通してソケット止め５
２でロックした状態で、ロック部材１４をロック解除部
材６０で位置移動させてソケットホルダー１２からソケ
ット２０を抜き出して交換治具５０に移し、逆の動作で
交換治具５０から交換すべきソケット２０をナットラン
ナー１０のソケットホルダー１２に移すようにして、ソ
ケットだけの交換を行うナットランナー用ソケット交換
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ナットランナーの
ソケットを同種の新品、或いは、別種類のソケットと自
動交換するソケット交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】先端のソケットを軸方向移動させながら
回転させてボルト又はナットを自動締め付けするナット
ランナーにおいては、締め付け対象のボルト又はナット
の呼び寸法が変わると、変わった呼び寸法に対応した種
類のソケットに交換される。このナットランナーのソケ
ット交換は、ナットランナーの出力軸の先端部分に取り
付けられているソケットを作業者が手動で外して行う
か、工具交換ロボット等の自動ソケット交換装置を使用
して行われている。

【０００３】ナットランナーのソケットを手動で交換す
る場合、例えばナットランナーの出力軸に連結された動
力伝達軸に抜け防止用ピンで取り付けられたソケットを
ピンを抜いて取り外し、別のソケットと交換するように
している。また、自動ソケット交換装置は、例えばナッ
トランナーの動力伝達軸の一部、或いは、全体をナット
ランナーの出力軸から分離可能なようにして、ソケット
が取り付けられた動力伝達軸部品と共にソケットをナッ
トランナーから外し、別のソケットとこのソケットが取
り付けられた動力伝達軸部品をナットランナーに取り付
けるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】手動操作でソケットを
交換するのは、時間と手間が掛かり、工数が増加する問
題があって、ソケット交換頻度の高いナットランナーに
は不適当である。また、自動ソケット交換装置を利用す
る場合は、ソケットと共に交換される動力伝達軸部品等
のソケット以外の部品が、交換されるソケット数と同数
だけ必要となり、これがソケット自動交換装置全体の設
備コストを高くし、設置スペースの確保を難しくし、更
には、各種部品の保守管理を複雑で難しいものにしてい
た。

【０００５】本発明の目的とするところは、必要部品点
数を少なくしてソケットが自動交換できるナットランナ
ー用ソケット交換装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明装置は、ナットランナーの出力軸に連結されたソケッ
トホルダーに、ソケットホルダーにソケットが軸方向に
挿脱可能に嵌着されるとソケットをソケットホルダーに
係止して固定するソケット係止位置と、ソケットホルダ
ーへのソケット係止状態を解除してソケットホルダーか
らソケットが自由に抜け出る状態にするソケット係止解
除位置との間で移動可能に装着されたロック部材と、ソ
ケットホルダーから離れた所望位置に配置されて、ソケ
ットホルダーに嵌挿されたソケットのソケットホルダー
より突出する先端部が挿入されるとこの先端部を離脱可
能に支持する交換治具と、交換治具の近傍に設置され
て、ソケットホルダーに嵌着されたソケットの先端部が
交換治具に支持されるとソケットホルダーのロック部材
をソケット係止位置からソケット係止解除位置に移動さ
せるロック解除部材とを具備し、ナットランナーでソケ
ットホルダーを交換治具に対して相対進退駆動させて、
ソケットホルダーと交換治具の間でソケットだけを自動
交換させるようにしたことを特徴とするものである。

【０００７】また、本発明においては上記交換治具が、
ソケットの先端部が挿脱可能に嵌挿される支持穴と、支
持穴の内壁面に出没可能に設置されて内壁面から突出す
ることで支持穴に嵌挿されたソケット先端部に部分的に
係止して支持穴からのソケットの抜けを防止するソケッ
ト止めを有することを特徴とする。

【０００８】ここで、ナットランナーのソケットホルダ
ーにソケットは、ボールノッチ等のロック部材を介して
挿脱可能に取り付けられる。このソケットをソケットホ
ルダーと別置きされた交換治具を使用してソケットホル
ダーから自動で抜き出して交換治具に移動させ、また、
交換治具に支持された交換すべきソケットをソケットホ
ルダーに移し換えることでソケットだけの交換が行われ
る。

【０００９】また、本発明方法は、上記したナットラン
ナーのソケットホルダーに装着されてロック部材でロッ
クされたソケットの先端部を交換治具に嵌挿し、交換治
具にソケット先端部を支持してから、ロック解除部材で
ソケットホルダーのロック部材をソケット係止解除位置
に移動させて、ナットランナーでソケットホルダーを交
換治具に支持されたソケットから離脱させるソケット抜
き取り工程と、このソケット抜き取り工程と逆動作で交
換治具に支持されたソケットをナットランナーのソケッ
トホルダーに移し換えるソケット装着工程を含むことを
特徴とする。

【００１０】ここでのソケット交換動作は、ナットラン
ナーでソケットホルダーを交換治具に対して進退移動さ
せることで行われるが、ナットランナーの種類によって
は交換治具側をナットランナーのソケットホルダーに対
して進退移動させてソケット交換することも可能であ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を、図１乃至
図６を参照して説明する。図１と図２はソケット２０を
ナットランナー１０と交換治具５０の間で交換するソケ
ット交換装置のソケット交換前の状態が示され、図３乃
至図６はソケット交換動作時の状態が示される。尚、図
３乃至図６のソケット交換装置は、左右半分ずつのソケ
ット交換動作状態が示される。

【００１２】図１に示すように、上下駆動するナットラ
ンナー１０の下向き出力軸１１の先端部分に筒状のソケ
ットホルダー１２が同軸状に連結一体化され、ソケット
ホルダー１２の先端開口部内に筒状のソケット２０が軸
方向に挿脱可能に取り付けられる。ソケットホルダー１
２には、これに嵌着されたソケット２０のロックとロッ
ク解除を行うためのロック部材１４が装着される。ソケ
ットホルダー１２に下向きに嵌着されたソケット２０の
下方の定位置に、ソケット無しの空状態の交換治具５０
と、ソケットホルダー１２のロック部材１４を自動操作
するためのロック解除部材６０が設置されて、後述する
ようにソケットホルダー１２と交換治具５０の間でソケ
ット２０の自動交換が行われる。

【００１３】ソケットホルダー１２のロック部材１４は
例えば筒体で、下向きのソケットホルダー１２の筒状下
部外周に軸方向摺動可能に装着される。ロック部材１４
の内周下部にソケットホルダー１２の外周から離れる凹
面１５が形成される。ロック部材１４の平常時の位置
は、ソケットホルダー１２の筒状下部側壁に埋設された
複数のボールノッチ１３を半径方向外側から押圧してソ
ケットホルダー１２に嵌着されたソケット２０の外周一
部に係止させる図１のソケット係止位置である。この平
常位置のロック部材１４がソケットホルダー１２に対し
て軸方向上方に相対移動するとボールノッチ１３が凹面
１５と隙間を持って対向して、ソケット２０への係止状
態が解除される。このソケット係止解除位置のときのロ
ック部材１４が図４左半分に示される。ロック部材１４
の上端とソケットホルダー１２の中央部の間に、コイル
バネ等のバネ材１６が圧縮されて装着される。バネ材１
６はロック部材１４を常時下方に弾圧して、平常時はロ
ック部材１４の下端がソケットホルダー１２の外周に固
定したストッパー１７に当接するソケット係止位置に保
持する。

【００１４】ソケット２０は筒状体で、下端部にボルト
頭部又はナットが嵌着される受穴２１が形成され、上端
部外周にボールノッチ１３と係合するロック溝２２が形
成される。ソケット２０の上端部をソケットホルダー１
２の筒状下部に嵌挿すると、ロック溝２２にボールノッ
チ１３が係合し、このボールノッチ１３がソケット係止
位置のロック部材１４で押圧固定されることで、ソケッ
ト２０がソケットホルダー１２にロックされる。ソケッ
ト２０は受穴２１の寸法形状の異なる複数種類のものが
あり、この複数種類のソケットの上端部形状は同一で、
複数種類のソケットが共通のソケットホルダー１２に交
換可能に取り付けられる。

【００１５】また、ソケットホルダー１２には、必要に
応じてソケット２０の受穴２１に嵌着されたボルト頭部
の寸法形状を検出するボルト形状検知手段３０と、この
ボルト形状検知手段３０からボルトの種類を検出するボ
ルト種類検出手段４０が設けられている。ボルト形状検
知手段３０は例えば図２に示すように、ソケットホルダ
ー１２の中心軸に沿ってソケットホルダー１２内に軸方
向に摺動可能に挿通された形状検知軸３１と、形状検知
軸３１の先端側をソケットホルダー１２の先端から突出
させる方向に常時弾圧力を付勢するコイル状のバネ材３
２を有する。形状検知軸３１はソケットホルダー１２の
下部の中心を貫通する長さであり、ソケットホルダー１
２にソケット２０が嵌着されると形状検知軸３１がソケ
ット２０を摺動可能に貫通して、形状検知軸３１の先端
が受穴２１の天面中央から突出する。形状検知軸３１の
上端部はソケットホルダー１２の筒状上部内に達して、
この上端部に直交方向に横軸３３の中央部が固定され、
横軸３３の両端部がソケットホルダー１２の上部側壁に
形成したガイド穴３４を貫通する。横軸３３と出力軸１
１の先端の間にバネ材３２が圧縮状態で配置されて、横
軸３３を介して形状検知軸３１に弾圧力を常時付勢す
る。バネ材３２が横軸３３をガイド穴３４の下端面に弾
圧係止させた状態で、形状検知軸３１が静止状態に保持
される。

【００１６】ソケット２０の受穴２１に図示しないボル
トの頭部が嵌着されると、ボルト頭部で形状検知軸３１
が突き上げられてソケットホルダー１２に対する相対位
置がボルト頭部の種類に応じて変位し、この変位がボル
ト種類検出手段４０で検出される。

【００１７】ボルト種類検出手段４０は、ソケットホル
ダー１２に嵌着されたソケット２０に対する形状検知軸
３１の軸方向の相対位置変位を検出するもので、図２に
示すような光電センサー４１と検出ドッグ４２を有す
る。検出ドッグ４２はソケットホルダー１２の上部外周
に軸方向摺動可能に設置され、ガイド穴３４から突出す
る横軸３３の両端部に固定される。検出ドッグ４２の外
周面一部に横方向にスリット４３が形成される。光電セ
ンサー４１は、例えば一対の投光センサー４１ａと受光
センサー４１ｂで構成される透過型で、投光センサー４
１ａと受光センサー４１ｂの一対が検出ドッグ４２のス
リット４３の両側方の定位置に双方の光軸を一致させて
設置される。投光センサー４１ａと受光センサー４１ｂ
は、ソケットホルダー１２の上部側壁外周から延在する
支持アーム４４に固定される。ソケットホルダー１２に
対して形状検知軸３１が相対位置を変位すると、同じ変
位量で検出ドッグ４２のスリット４３も位置変位し、こ
の変位で投光センサー４１ａの光がスリット４３を透過
するか、検出ドッグ４２で遮光されるかに分かれ、これ
が受光センサー４１ｂの受光の有無となって検出され
て、ボルトの種類が検出される。

【００１８】以上のナットランナー１０のソケット自動
交換のために使用される交換治具５０とロック解除部材
６０は、次の機能、構造のものが適用される。

【００１９】交換治具５０は、ソケット２０の先端部が
挿脱可能に嵌着される支持穴５１を上面に有するブロッ
ク体である。支持穴５１の内壁面の所定の高さ位置に出
没可能にソケット止め５２が設置される。ソケット止め
５２は、交換治具５０を横に摺動可能に貫通する軸部材
である。支持穴５１にソケット２０の先端部が嵌挿され
ると、ソケット止め５２が外力で前進して支持穴５１内
に突出し、この突出先端がソケット２０の先端部外周に
形成された止め溝２３に係止して支持穴５１からのソケ
ット２０の抜けを防止する。このソケット止め５２を外
力で後退させてソケット２０の係止を解除すると、支持
穴５１からのソケット２０の抜き動作が自由となる。

【００２０】ロック解除部材６０は、交換治具５０の真
上に上下動可能に設置されたリリースレバーである。ロ
ック解除部材６０の中央部は開口し、この開口を通して
ソケット２０の先端部が交換治具５０の支持穴５１に挿
通される。ナットランナー１０のソケットホルダー１２
に嵌着されたソケット２０が交換治具５０の支持穴５１
に嵌挿されたとき、ロック解除部材６０がロック部材１
４の真下近傍に位置して、この位置から外力で上昇する
ことでロック部材１４を突き上げてソケットホルダー１
２からソケット２０が自由に抜ける状態にする。

【００２１】ナットランナー１０のソケット交換動作
を、図３乃至図６で説明する。図１のソケット交換前の
状態に示すように、ナットランナー１０のソケットホル
ダー１２に装着された下向きのソケット２０の真下定位
置に交換治具５０とロック解除部材６０を設置して、ナ
ットランナー１０を下降させて図３左半分に示すように
ソケット２０の先端部を交換治具５０の支持穴５１に挿
通する。次に、図３右半分に示すように交換治具５０の
ソケット止め５２を前進させてその先端をソケット２０
のロック溝２３に係止させ、支持穴５１にソケット２０
をロックする。

【００２２】交換治具５０にソケット２０がロックされ
ると、図４左半分に示すようにロック解除部材６０を外
力で上昇させてソケットホルダー１２のロック部材１４
をバネ材１６の弾力に抗して押し上げる。ロック部材１
４がソケットホルダー１２に対してソケット係止位置か
らソケット係止解除位置まで押し上げられると、ロック
部材１４の凹面１５がボールノッチ１３の位置に達し
て、ボールノッチ１３によるソケット２０のロック機能
が解除される。このロック機能解除の状態が維持される
ようにロック解除部材６０が上限位置まで上昇して、そ
の上限位置で静止する。その後、ナットランナー１０が
上昇を開始する。ナットランナー１０の上昇でソケット
ホルダー１２も上昇し、この上昇始め時はロック部材１
４がバネ材１６でロック解除部材１４側に弾圧された状
態を維持して静止する。そのため、図４の左半分から右
半分に示すようにソケット２０とロック部材１４に対し
てソケットホルダー１２とボールノッチ１３が相対上昇
移動し、ボールノッチ１３がソケット２０のロック溝２
２から外れてソケット２０の上端に達し、ソケットホル
ダー１２に対してソケット２０が自由に抜けるロック解
除状態となる。

【００２３】図４右半分の状態からナットランナー１０
が更に上昇を継続して、まず図５左半分に示すようにロ
ック部材１４がストッパー１７に当接してボールノッチ
１３を押圧するソケット係止位置に戻り、この状態でソ
ケットホルダー１２の全体が上昇を続けると、図５右半
分に示すように交換治具５０に支持されたソケット２０
からソケットホルダー１２が抜け出る。図６はナットラ
ンナー１０が元の位置まで上昇したときで、この段階で
ナットランナー１０からのソケット２０の自動抜き取り
が完了して、次の交換ソケット自動装着動作に移行す
る。

【００２４】交換ソケット自動装着は、上記ソケット自
動抜き取りと逆の動作でもって行われる。すなわち、図
６の交換治具５０のソケット２０が交換すべきソケット
とすると、図６の状態でナットランナー１０が下降を開
始して、図５右半分の状態から図５左半分の状態にな
り、ソケットホルダー１２に交換治具５０のソケット２
０の上端部が挿入され、ロック部材１４の下端がロック
解除部材６０に当接して静止する。更にナットランナー
１０が下降すると、静止したロック部材１４に対してソ
ケットホルダー１２が下降して、図４右半分状態から更
に少し下降したところで、図４左半分の状態となってボ
ールノッチ１３がソケット２０のロック溝２２まで下降
し、ロック部材１４がソケットホルダー１２に対してソ
ケット係止解除位置まで相対移動する。

【００２５】図４左半分の状態でナットランナー１０の
下降が停止して、上限位置にあるロック解除部材６０が
交換治具５０上まで下降すると、バネ材１６の弾力でロ
ック部材１４がストッパー１７に当接するソケット係止
位置まで押し下げられ、この位置でボールノッチ１３を
押圧してソケットホルダー１２に交換治具５０のソケッ
ト２０をロックする。次に、交換治具５０のソケット止
め５２を後退させてソケット２０を支持穴５１から自由
に抜ける状態にしてから、ナットランナー１０でソケッ
トホルダー１２を上昇させると、ソケットホルダー１２
にロックされたソケット２０が交換治具５０から抜け出
して、ナットランナー１０へのソケット自動装着が終了
する。

【００２６】尚、本発明は上記実施形態に限らず、特に
ナットランナーは出力軸にソケットホルダーだけを連結
した構造のものであってもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、ナットランナーのソケ
ットホルダーからソケットだけを外部の交換治具に移動
させるようにして、ナットランナーのソケット交換がソ
ケットだけの交換で済むようにしたので、ナットランナ
ー側のソケット交換に必要な部品数が少なくできて、ソ
ケット交換のための設備コスト、設置スペースの低減化
が可能となり、ソケット交換設備の保守管理が容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すナットランナー用ソケ
ット交換装置の作動前の縦断面図

【図２】図１の要部の拡大図

【図３】図１の装置の第１・第２作動状態での縦断面図
で、左半分が第１作動段階、右半分が第２作動段階であ
る

【図４】図１の装置の第３・第４作動状態での縦断面図
で、左半分が第３作動段階、右半分が第４作動段階であ
る

【図５】図１の装置の第５・第６作動状態での縦断面図
で、左半分が第５作動段階、右半分が第６作動段階であ
る

【図６】図１の装置のソケット抜き取り作動状態での縦
断面図

【符号の説明】

１０ ナットランナー １１ 出力軸 １２ ソケットホルダー １４ ロック部材 ２０ ソケット ５０ 交換治具 ５１ 支持穴 ５２ ソケット止め ６０ ロック解除部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ナットランナーの出力軸に連結されたソ
   ケットホルダーに、このソケットホルダーにソケットが
   軸方向に挿脱可能に嵌着されるとソケットをソケットホ
   ルダーに係止して固定するソケット係止位置と、ソケッ
   トホルダーへのソケット係止状態を解除してソケットホ
   ルダーからソケットが自由に抜け出る状態にするソケッ
   ト係止解除位置との間で移動可能に装着されたロック部
   材と、ソケットホルダーから離れた所望位置に配置され
   て、ソケットホルダーに嵌着されたソケットのソケット
   ホルダーより突出する先端部が挿入されるとこの先端部
   を離脱可能に支持する交換治具と、交換治具の近傍に設
   置されて、ソケットホルダーに嵌着されたソケットの先
   端部が交換治具に支持されるとソケットホルダーのロッ
   ク部材をソケット係止位置からソケット係止解除位置に
   移動させるロック解除部材とを具備し、ナットランナー
   でソケットホルダーを交換治具に対して相対進退駆動さ
   せて、ソケットホルダーと交換治具の間でソケットだけ
   を自動交換させるようにしたことを特徴とするナットラ
   ンナー用ソケット交換装置。
2. 【請求項２】 上記交換治具が、ソケットの先端部が挿
   脱可能に嵌挿される支持穴と、支持穴の内壁面に出没可
   能に設置されて内壁面から突出することで支持穴に嵌挿
   されたソケット先端部に部分的に係止して支持穴からの
   ソケットの抜けを防止するソケット止めを有することを
   特徴とする請求項１記載のナットランナー用ソケット交
   換装置。
3. 【請求項３】 ナットランナーの出力軸に連結されたソ
   ケットホルダーに、このソケットホルダーにソケットが
   軸方向に挿脱可能に嵌着されるとソケットをソケットホ
   ルダーに係止して固定するソケット係止位置と、ソケッ
   トホルダーへのソケット係止状態を解除してソケットホ
   ルダーからソケットが自由に抜け出る状態にするソケッ
   ト係止解除位置との間で移動可能に装着されたロック部
   材と、ソケットホルダーから離れた所望位置に配置され
   て、ソケットホルダーに嵌挿されたソケットのソケット
   ホルダーより突出する先端部が挿入されるとこの先端部
   を離脱可能に支持する交換治具と、交換治具の近傍に設
   置されて、ソケットホルダーに嵌着されたソケットの先
   端部が交換治具に支持されるとソケットホルダーのロッ
   ク部材をソケット係止位置からソケット係止解除位置に
   移動させるロック解除部材とを具備し、ナットランナー
   のソケットホルダーに嵌着されてロック部材でロックさ
   れたソケットの先端部を交換治具に嵌挿し、交換治具に
   ソケット先端部を支持してから、ロック解除部材でソケ
   ットホルダーのロック部材をソケット係止解除位置に移
   動させて、ナットランナーでソケットホルダーを交換治
   具に支持されたソケットから離脱させるソケット抜き取
   り工程と、このソケット抜き取り工程と逆動作で交換治
   具に支持されたソケットをナットランナーのソケットホ
   ルダーに移し換えるソケット装着工程を含むナットラン
   ナー用ソケット交換方法。