JP2001162462A - ナットランナ装置 - Google Patents

ナットランナ装置

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JP2001162462A
JP2001162462A JP34671099A JP34671099A JP2001162462A JP 2001162462 A JP2001162462 A JP 2001162462A JP 34671099 A JP34671099 A JP 34671099A JP 34671099 A JP34671099 A JP 34671099A JP 2001162462 A JP2001162462 A JP 2001162462A
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JP
Japan
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nut runner
work
nut
tightening
moving
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JP34671099A
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English (en)
Inventor
Hirofumi Matsuda
洋文 松田
Kenji Kinoshita
健司 木下
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Kanto Jidosha Kogyo KK
Toyota Motor East Japan Inc
Original Assignee
Kanto Jidosha Kogyo KK
Kanto Auto Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで優れた性能、特性のナットランナ
装置を提供する。 【解決手段】 複数の増締め箇所を有するワークWを増
締めする。ワークWを定位置に固定し、旋回自在に構成
したターンテーブル10と、ワークWに仮締めされた複
数のナットに対して増締め可能な位置および方向に支持
するナットランナ14と、ナットランナ14を水平面上
の直交2軸方向と鉛直軸方向の3軸方向に移動可能に支
持する移動機構15とを備え、ターンテーブル10は、
ワークWの片側の作業工程ごとに180°旋回する。移
動機構15は、ナットランナ14を直交2軸方向に移動
させるX−Yテーブルユニット16と、ナットランナ1
4を鉛直方向に移動させる昇降ユニット17と、ナット
ランナ14を鉛直軸のまわり回転させる回転ユニット1
8とを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、各種部品の製造
・組付ラインにおいてボルト・ナットを介して締結され
ているワークに対して、複数の増締め箇所を増締めする
ためのナットランナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば自動車等の製造・組付けライン
では極めて多数、多種類の部品が製造ラインに沿って搬
送される。部品の組付けに際して、ボルト・ナットを介
して締結されるワークはその搬送工程のなかでボルト・
ナットの仮締めあるいは増締めが行われる。リヤサスペ
ンション等のように複数の増締め箇所を有する部品で
は、増締め箇所を増締めするためにナットランナが使用
されている。
【0003】図5は、リヤサスペンションの増締めを行
うための従来の全軸同時自動締付装置の概略構成例を示
している。この装置では、本体ベース1上の所定位置に
直接的またはブラケット等を介して間接的に複数(この
例では9つ)のナットランナNo.1〜9が設置されて
いる。ワークであるリヤサスペンションWは、図示され
ていない搬送コンベアによって、ほぼ装置中央部に位置
する位置決めベース2まで運ばれる。
【0004】位置決めベース2により所定位置に位置決
めされたリヤサスペンションWに対して、各ナットラン
ナNo.1〜9がいっせいに増締めを行う。これにより
リヤサスペンションWの複数の増締め箇所が同時かつ自
動的に増締めされる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
全軸同時自動締付装置では、上述のように多数のナット
ランナを使用しているため、装置コストが高くならざる
を得なかった。また、各ナットランナNo.1〜9は固
定位置に設置されているため、リヤサスペンションWの
機種変更に対応するのが実質的に困難であった。
【0006】この発明は以上の点に鑑み、低コストで優
れた性能、特性を有するナットランナ装置を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、複数の増締め箇所を有するワークを増締めするため
のナットランナ装置であって、ワークを定位置に固定
し、旋回自在に構成されたターンテーブルと、ワークに
仮締めされた複数のナットに対して増締め可能な位置お
よび方向に支持されるナットランナと、ナットランナを
水平面上の直交2軸方向と鉛直軸方向の3軸方向に移動
可能に支持する移動機構と、を備えたことを特徴とす
る。請求項2に記載の発明は、請求項1記載のターンテ
ーブルが、ワークの片側の作業工程ごとに180°旋回
することを特徴とする。請求項3に記載の発明は、請求
項1記載の移動機構が、ナットランナを直交2軸方向に
移動させるX−Yテーブルユニットと、ナットランナを
鉛直方向に移動させる昇降ユニットと、ナットランナを
鉛直軸のまわり回転させる回転ユニットとを含んでいる
ことを特徴とする。また、請求項4に記載の発明は、前
記X−Yテーブルユニットが、相互に直交して配置され
たラック・ピニオン機構とリニアモーション機構を有す
ることを特徴とする。さらに、請求項5に記載の発明
は、前記ナットランナが、増締めすべきボルト・ナット
のサイズ種類に応じて複数のソケットを切換可能に有す
ることを特徴とする。
【0008】この発明によれば、ワークを定位置に固定
し、旋回自在に構成されたターンテーブルと、ワークに
仮締めされた複数のナットに対して増締め可能な位置お
よび方向に支持されるナットランナと、ナットランナを
水平面上の直交2軸方向と鉛直軸方向の3軸方向に移動
可能に支持する移動機構とを備えることで、ナットラン
ナを複数の増締め箇所に対して自在に移動させることが
できる。また、ナットランナの締付トルクを可変調整す
ることで、各増締め箇所を適正トルクで的確に増締めす
ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、この発明に
よるナットランナ装置の好適な実施の形態を説明する。
ここでまず、本実施形態においてワークとして典型的に
はリヤサスペンションの例とし、その複数の増締め箇所
を本発明装置により増締めするものとする。
【0010】図1および図2はこの発明装置の全体概略
構成を示している。この装置は、ワークとしてのリヤサ
スペンションWを定位置に固定し、旋回自在に構成され
たターンテーブル10と、リヤサスペンションWに仮締
めされた複数のナットに対して増締め可能な位置および
方向に支持されるナットランナ14と、ナットランナ1
4を水平面上の直交2軸方向と鉛直軸方向の3軸方向に
移動可能に支持する移動機構15と、を備えている。
【0011】ターンテーブル10は、ワーク搬送ライン
の所定位置に設置されており、ワーク搬送ラインから移
載されたリヤサスペンションWをクランプ治具によりア
ライメント調整し得るようになっている。ターンテーブ
ル10は、回転軸11によりベース12に旋回可能に支
持される。ターンテーブル10とベース12の間にはボ
ールベアリング13が設けられている。これによりター
ンテーブル10は、リヤサスペンションWの片側の作業
工程ごとに180°旋回することができる。図1に示す
ように作業者が立つ片側の手作業範囲Waとナットラン
ナによる締付けが行われる増締め範囲Wbが交互に位置
出しされる。
【0012】ナットランナ14は、移動機構15によっ
て支持されることでX−Y−Z−θに移動もしくは回転
可能である。この移動機構は、ACサーボナットランナ
14を直交2軸X−Y方向に移動させるX−Yテーブル
ユニット16と、ナットランナ14を鉛直Z方向に移動
させる昇降ユニット17と、ナットランナ14を鉛直軸
のまわり回転させる回転ユニット18とを含んでいる。
【0013】X−Yテーブルユニット16において、フ
レーム19上にX方向に配置されたラック20にピニオ
ン21が噛合し、ピニオン21間を連結するシャフト2
2にサブプレート23が結合する。サブプレート23に
はX方向位置出し用サーボモータ24が搭載されてい
る。サブプレート23にはまた、図3にも示されるよう
に昇降ユニット17をY方向に移動させるためのボール
ネジ25とリニアモーションガイド26とサーボモータ
27が設けられている。
【0014】昇降ユニット17は、Z方向位置出し用ブ
レーキ付エアシリンダ28を含んでいる。エアシリンダ
28は、リニアガイド26に沿ってY方向に移動可能な
ベースブロック29に固定されている。エアシリンダ2
8のシャフト28aの先端には回転ユニット18が取り
付けられる。
【0015】回転ユニット18において、図3に示され
るようにエアシリンダ28のシャフト28aの先端に固
定されたプレート30には、ナットランナ14が回転自
在に搭載される。ナットランナ14は、ギヤ機構31を
介して回転位置出し用サーボモータ32によって回転駆
動される。
【0016】ここで、X−Yテーブルユニット16は、
支柱33を介して移動ベース34に支持されている。移
動ベース34は、リニアモーションガイド35を介して
本体ベース36上にY方向に移動可能に支持される。移
動ベース34は、エアシリンダ37によって移動され
る。また、移動ベース34上にはドライブシャフト締付
用ACサーボナットランナ38とこれをY方向に移動す
るエアシリンダ39が設けられている。
【0017】ナットランナ14は、増締めすべきボルト
・ナットのサイズ種類に応じて複数のソケットを切換可
能に有する。この場合、図4に示されるようにソケット
40は、ソケットホルダ41を介してATCベース42
に支持される。ナットランナ14のヘッド14aをソケ
ット40に押し当て、あるいは後退させることで簡単に
ソケット40を交換することができる。
【0018】上記の場合、各ユニットに含まれる駆動モ
ータやエアシリンダ等、あるいはサーボナットランナは
制御装置によって、所定のシーケンスに従い所定の出力
条件で駆動制御されるようになっている。
【0019】上記構成において、リヤサスペンションW
はターンテーブル10上にセットされることで、所定位
置に位置決めされる。リヤサスペンションWの複数の増
締め箇所に対して順次、ナットランナ14を移動させ
る。この場合、締付けを行う増締め箇所に対してX−Y
テーブルユニット16、昇降ユニット17および回転ユ
ニット18を所定量駆動することにより、ナットランナ
14をその増締め箇所に適正かつ迅速に位置出しするこ
とができる。
【0020】複数の増締め箇所を増締めする際、サイズ
種類の異なるボルト・ナットに対してはそのサイズに応
じたソケット40を選択装着することにより、すべての
増締め箇所を適正に増締めする。その場合、所定のソケ
ット40を自動で簡単に切り換えることができる。ま
た、ナットランナ14の締付トルクを可変調整すること
で、各増締め箇所を適正トルクで的確に増締めすること
ができる。
【0021】リヤサスペンションWの増締め範囲Wbに
対する増締め工程終了後、ターンテーブル10を180
°旋回させることにより、残り片側範囲の作業が同様に
行われる。このように単一のナットランナ14で複数の
増締め箇所に対応することができ、その場合、ターンテ
ーブル10を使ってワークの半分ずつの領域を作業する
ことで装置の小型化と省スペース化が効果的に実現され
る。
【0022】なお、上記実施形態において、ワークとし
てリヤサスペンションの例を説明したが、本発明はリヤ
サスペンションに限らず複数の増締め箇所を有するワー
クに対して同様に適用可能であり、上記実施形態の場合
と同様な作用効果を得ることができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種のナットランナにおいて自在に移動可能したことに
より、増締め箇所の位置変更に対して有効に対応可能で
あり、ワークの種類、機種変更に伴う装置改造の投資を
大幅に低減することができる。また、使用するナットラ
ンナが少なく、しかもサイズ種類の異なるボルト・ナッ
トに対応可能であるため装置を極めて低コストで構成す
ることができることに加え、ACサーボナットランナに
よる締付コスト管理で品質が向上する等の利点を有して
いる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態における装置の全体概略構
成例を示す側面図である。
【図2】この発明の実施形態における装置の全体概略構
成例を示す平面図である。
【図3】この発明の実施形態におけるナットランナ移動
機構の要部構成を示す図2のA矢視方向から見た図であ
る。
【図4】この発明の実施形態におけるナットランナソケ
ットの切換機構の概略構成を示す図2のB矢視方向から
見た図である。
【図5】従来装置の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
10 ターンテーブル 11 回転軸 12 ベース 13 ボールベアリング 14 ナットランナ 15 移動機構 16 X−Yテーブルユニット 17 昇降ユニット 18 回転ユニット 19 フレーム 20 ラック 21 ピニオン 23 サブプレート 24 X方向位置出し用サーボモータ 25 ボールネジ 26 リニアモーションガイド 27 サーボモータ 28 Z方向位置出し用ブレーキ付エアシリンダ 31 ギヤ機構 32 回転位置出し用サーボモータ 34 移動ベース 35 リニアモーションガイド 36 本体ベース 38 ドライブシャフト締付用ACサーボナットラン
ナ 40 ソケット

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の増締め箇所を有するワークを増締
    めするためのナットランナ装置であって、 ワークを定位置に固定し、旋回自在に構成されたターン
    テーブルと、 ワークに仮締めされた複数のナットに対して増締め可能
    な位置および方向に支持されるナットランナと、 ナットランナを水平面上の直交2軸方向と鉛直軸方向の
    3軸方向に移動可能に支持する移動機構と、を備えたこ
    とを特徴とするナットランナ装置。
  2. 【請求項2】 ターンテーブルは、ワークの片側の作業
    工程ごとに180°旋回することを特徴とする、請求項
    1に記載のナットランナ装置。
  3. 【請求項3】 移動機構は、ナットランナを直交2軸方
    向に移動させるX−Yテーブルユニットと、ナットラン
    ナを鉛直方向に移動させる昇降ユニットと、ナットラン
    ナを鉛直軸のまわり回転させる回転ユニットとを含んで
    いることを特徴とする、請求項1または2に記載のナッ
    トランナ装置。
  4. 【請求項4】 X−Yテーブルユニットは、相互に直交
    して配置されたラック・ピニオン機構とリニアモーショ
    ン機構を有することを特徴とする、請求項3に記載のナ
    ットランナ装置。
  5. 【請求項5】 ナットランナは、増締めすべきボルト・
    ナットのサイズ種類に応じて複数のソケットを切換可能
    に有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに
    記載のナットランナ装置。
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