JP2002011671A - 工具自動交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数種のねじを締付ける場合においても、複数
の自動ねじ締め機を使用することなく対応可能かつ作業
スペースを十分に確保することができる工具自動交換装
置の提供。 【解決手段】回転伝達軸９の往復移動にともなって、こ
の回転伝達軸９と係合離反可能かつ回転伝達軸９と係合
した時にはこれと一体に回転可能な主動ベベルギア１１
と、この主動ベベルギア１１の回転を受けて回転可能な
タレット１７と、このタレット１７の回転にともなって
回転伝達軸９の往復移動路上に順次配置されるととも
に、その所定位置において回転伝達軸９が連結される複
数の回転工具１８ａ，１８ｂ，１８ｃとを有し、前記タ
レット１７は、前記主動ベベルギア１１の回転を受けて
回転可能かつ前記回転伝達軸９の回転中心に対して所定
角度傾斜して設けられた従動ギア軸１５に連結されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば頭部形状、
駆動穴形状などが異なる複数種のねじに対応して、回転
工具を自動交換するような工具自動交換装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来からワークにねじを締め付ける時に
は図８に示す自動ねじ締め機５０が利用されている。こ
の自動ねじ締め機５０はモータ５１の駆動を受けて回転
する出力軸５２に着脱可能かつ一体に回転可能に回転工
具５３を連結する構造を成しており、組立工場などにお
けるコンベアラインの作業ステーションにおいては、こ
れを多関節型ロボットなどのロボット装置に連結した
り、または図７に示すようにバランサユニット６０に連
結するなどして使用されている。なお、バランサユニッ
ト６０は、自動ねじ締め機５０を吊るすワイヤ６１を回
転リール６２に巻き、この回転リール６２を弦巻ばねな
どの付勢手段（図示せず）によりワイヤ６１を巻き取る
回転方向に付勢したもので、自動ねじ締め機５０を宙吊
りにして保ち、必要な時に作業ポジションまで引き寄せ
て使用するように構成されているものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の自
動ねじ締め機においては、例えば一つのワークに複数種
のねじを締め付けなければならない場合、またはワーク
が頻繁に変更されて締付けるねじが頻繁に変わる場合な
どにおいては、各ねじに対応するねじ締めビットを備え
た自動ねじ締め機を複数準備しておき、これを使い分け
なければならなかった。従って、ロボット装置を用いて
いる場合は、オートツールチェンジャなどの装備も必要
になり、装置が構造複雑にして高価なものになってしま
うとともに、設置スペースも大きくなってしまう等の問
題が発生していた。また、バランサユニットを用いる場
合には複数吊り下げられた自動ねじ締め機の中から随時
作業者が締め付けるねじに合ったものを見分けて使用し
なければならず、これにともなう作業ロスタイムが大き
くなっているとともに、例えば呼び番号が違うだけのド
ライバビットのように、形状に大差のない回転工具を使
い分けなければならない場合には、これを取り違えてね
じ締めを行ってしまい、ねじの駆動穴を傷めてしまう等
の問題が発生していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
て創成されたものであり、回転駆動源の駆動を受けて回
転可能な状態で往復移動可能に構成された回転伝達部材
と、この回転伝達部材の往復移動にともなってこれと係
合離反可能かつ当該回転伝達部材と係合時には回転伝達
部材の回転を受けて回転可能に設けられた回転部材と、
この回転部材の回転を受けて回転可能に設けられたタレ
ットと、このタレットに配置され当該タレットの回転に
ともなって前記回転伝達軸の往復移動路上の所定位置に
順次配置されるとともにその所定位置において前記回転
部材から離反した前記回転伝達部材が連結されるように
構成された複数の回転工具とを有し、前記タレットは、
前記回転部材の回転を受けて回転可能かつ前記回転伝達
部材の回転中心に対して所定角度傾斜して設けられた回
転軸に一体に回転可能なように連結されていることを特
徴とする。なお、前記回転工具は、タレットの回転中心
回りに３本等分配置されていることが好ましく、また、
前記回転軸は、回転駆動源に対して４５°傾斜して配置
されることが好ましい。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１乃至図３において、１は工具
自動交換装置であり、周知の多関節型ロボットあるいは
直交座標型ロボット等のロボット（図示せず）の可動部
（図示せず）に取付け可能なベース部材２を有し、この
ベース部材２には回転駆動源の一例であるＡＣサーボモ
ータ４ａを備えたドライバツール４が設置されている。
このドライバツール４は、前記ＡＣサーボモータ４ａの
駆動により回転する出力軸４ｂを有しており、この出力
軸４ｂには回転伝達切換機構５が連設されている。

【０００６】前記回転伝達切換機構５は、前記ベース部
材２に取り付けられたエアシリンダ６と、このエアシリ
ンダ６のピストンロッド６ａ（以下、単にロッド６ａと
いう）連結された操作アーム７と、この操作アーム７に
連結されたスライドライナ８と、このスライドライナ８
に軸受を介して回転自在に取り付けられた回転伝達軸９
とを備えて構成されている。本実施の形態では、前記回
転伝達軸９が特許請求の範囲に記載の回転伝達部材に相
当し、この回転伝達軸９は、エアシリンダ６の作動を受
け、軸線方向に前後往復移動する。

【０００７】前記エアシリンダ６は、リミットセンサ６
ｂとリミットセンサ６ｃとを備えており、これらセンサ
６ｂ，６ｃによってロッド６ａが伸長した状態及びロッ
ド６ａが収縮した状態をそれぞれ検出できるよう構成さ
れている。また、前記スライドライナ８はハウジング１
０の鉛直穴１０ａに所定の隙間を持って遊嵌され、鉛直
穴１０ａに嵌合されたゴム製のＯ（オー）リング２００
によって支持される構造になっている。通常、ゴム等の
弾性を有する部材は摩擦係数が大きいため、スライドラ
イナ８のスライド抵抗を極力小さくするために本実施の
形態ではＯリング２００を採用している。これにより、
スライドライナ８を極力少ない接触面積で支持でき、し
かも、所望の弾性特性を得ることができるのである。

【０００８】回転伝達部材の後部に当たる前記回転伝達
軸９の後部は、横断面略四角形状の角柱部９ａに形成さ
れており、この角柱部９ａは前記ドライバツール４の出
力軸４ｂに形成された角穴４ｄに嵌合されて摺動自在に
案内支持されている。これにより、回転伝達軸９は出力
軸４ｂと一体に回転可能な状態を保って往復移動するこ
とが可能になっている。また、回転伝達軸９の前部は、
多数のスプライン溝が形成されたスプライン部９ｂに形
成されており、このスプライン部９ｂは後記する連結軸
２２に形成されたスプライン駆動穴２２ａに合致嵌合可
能に構成されている。

【０００９】また、前記回転伝達軸９は、ハウジング１
０の鉛直穴１０ａ内に回転自在に取り付けられた回転部
材の一例である主動ベベルギア１１に常時挿通して設け
られている。この主動ベベルギア１１の回転伝達軸９が
挿通する穴の下部は、壁面がテーパになったテーパ穴部
１１ａに形成されており、このテーパ穴部１１ａに対応
して回転伝達軸９には周面形状がテーパになったテーパ
軸部９ｃが一体形成されている。そして、このテーパ軸
部９ｃには、外周を四等分してカム溝１２が形成されて
おり、これらカム溝１２には、針状ころ１３がそれぞれ
嵌め込まれている。

【００１０】前記カム溝１２は、図４（ａ）及び同図
（ｂ）に示すように、針状ころ１３の転動案内面たる底
面１２ａが中央部が最も深く、側壁１２ｂ，１２ｂ側ほ
ど浅くなる横断面略Ｖ字様に形成されている。したがっ
て、テーパ軸部９ｃとテーパ穴部１１ａが係合した場
合、カム溝１２の底面１２ａとテーパ穴部１１ａ表面と
の間隔は、カム溝１２の側壁１２ｂ，１２ｂ側ほど急激
に狭くなる。

【００１１】また、前記針状ころ１３は、回転伝達軸９
に嵌め込まれた弾性リング１４ａ，１４ｂによって両端
を支持されており、カム溝１２内で転動することが可能
に構成されている。前述したように、カム溝１２の底面
１２ａが横断面略Ｖ字様を成しているので、針状ころ１
３は常時カム溝１２の中央部に位置決めされる。この位
置において、針状ころ１３の円周面はテーパ軸部９ｃの
表面から突出するようになっており、よって針状ころ１
３は、テーパ軸部９ｃとテーパ穴部１１ａとが係合する
とテーパ穴部１１ａの表面に当接し、その状態で回転伝
達軸９が回転すると、カム溝１２の底面１２ａとテーパ
穴部１１ａの壁面との摩擦により転動し、これらの間に
噛み込むように構成されている。

【００１２】一方、前記ハウジング１０の鉛直穴１０ａ
に斜めに連通して形成された傾斜穴１０ｂには、前記回
転伝達軸９の回転中心（軸線）に対して所定角度θ傾斜
して、回転軸の一例である従動ギア軸１５が設けられて
いる。この従動ギア軸１５は、クロスローラベアリング
１００によって傾斜穴１０ｂ内で回転自在に支持されて
おり、この従動ギア軸１５の一端には、前記主動ベベル
ギア１１に常時噛合する従動ベベルギア１６が一体に固
定されている。また、この従動ギア軸１５の他端には外
観円錐台形状を成す、すり鉢様のタレット１７が一体に
連結されており、このタレット１７には、その回転中心
回りの円錐面上に３本の回転工具１８ａ，１８ｂ，１８
ｃ（以下、単に回転工具１８ａ，１８ｂ，１８ｃとい
う）が等分配置されている。

【００１３】従動ギア軸１５が傾斜して設けられている
ことにより、装置正面には突出物がなくなる構造にな
り、また、これに加え、タレット１７に３本の回転工具
１８ａ，１８ｂ，１８ｃを等分配置することにより、Ａ
Ｃサーボモータ４ａの軸線延長上に配置される回転工具
（ＡＣサーボモータ４ａの駆動を受けて回転駆動される
回転工具）の周辺のスペースを極力広く確保することが
でき、しかも迅速に工具交換を行うことができる。この
ように回転駆動される回転工具の周辺スペースを有効に
確保するためには、従動ギア軸１５の取付角度θは、３
０°以上とすることが好ましく、その中でも特に、取付
角度θを４５°とすれば、主動ベベルギア１１及び従動
ベベルギア１６に、一般に市販されているピッチ円すい
角のベベルギアを採用することができ、部品コストを低
減した装置構造を提供することができる。

【００１４】前記クロスローラベアリング１００は、そ
の取付位置において押圧プレート類により所定の回転負
荷トルクが生じるレベルまで常時予圧されており、これ
によりタレット１７の回転に負荷抵抗を与え、タレット
１７の停止精度を向上できるように構成されている。

【００１５】前記回転工具１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、
それぞれ前記タレット１７に取り付けられたカップリン
グ１９と、このカップリング１９に配置されたライナ２
０と、このライナ２０に沿って摺動可能かつ回転可能に
配置されたスライド軸２１と、このスライド軸２１に嵌
合された連結軸２２と、この連結軸２２と前記スライド
軸２１との間に配置された圧縮ばね２３とを備えてお
り、各スライド軸２１先端にはそれぞれソケット２４，
２５，２６が一体に連結されている。

【００１６】前記連結軸２２は、前記タレット１７に貫
通形成された穴１７ａにベアリングを介して回転自在に
嵌合されており、これにより連結軸２２の後端部に形成
されたスプライン駆動穴２２ａは、タレット１７の内部
円錐面に露出するようになっている。また、この連結軸
２２と前記スライド軸２１とは、連結軸２２先端に形成
された角柱部２２ｂをスライド軸２１前部に形成された
角穴２１ａに合致嵌合させることにより連結されてお
り、これにより双方一体に回転可能かつ、スライド軸２
１が連結軸２２に沿って往復移動できるように構成され
ている。

【００１７】前記ソケット２４，２５，２６は、それぞ
れ先端に六角ボルトの頭部に合致係合可能な六角穴（十
二角穴でもよい）が形成されたものであり、それぞれ呼
びの異なる六角ボルトに対応するようになっている。ち
なみに、この例ではソケット２４がＭ６用、ソケット２
５がＭ８用、ソケット２６がＭ１０用としてある。

【００１８】前記ソケット２４，２５，２６はタレット
１７が回転することにより、前記回転伝達軸９の往復移
動路上に軸線鉛直な姿勢で配置されるように構成されて
おり、これらソケット２４，２５，２６に対応して、タ
レット１７には３個のプランジャブロック２４ａ，２５
ａ，２６ａが取り付けられている。各プランジャブロッ
ク２４ａ，２５ａ，２６ａは、図５（ａ）及び同図
（ｂ）に示すように、何れも中央部に向かって高くなる
傾斜面Ｔ１，Ｔ２を有し、その中央部には、ハウジング
１０に取り付けられたボールプランジャ２７が係合可能
なＶ字溝２４ｂ，２５ｂ，２６ｂが形成されている。

【００１９】前記ボールプランジャ２７は、ハウジング
１０にブラケット１０ｃを介して取り付けられており、
その両脇には、近接センサ２８ａ，２８ｂが配置されて
いる。ボールプランジャ２７は、鋼球を内蔵のばね（図
示せず）により鋼球２７ａを弾発付勢するように構成さ
れた一般に市販されているタイプのものであり、ソケッ
ト２４，２５，２６の何れかがドライバツール４の軸線
延長上に軸線鉛直な姿勢で配置された時、対応するプラ
ンジャブロック２４ａ，２５ａ，２６ａのＶ字溝２４
ｂ，２５ｂ，２６ｂに鋼球２７ａが係合するようになっ
ている。

【００２０】また、前記近接センサ２８ａ，２８ｂは、
前記ボールプランジャ２７の鋼球がプランジャブロック
２４ａ，２５ａ，２６ａの何れかのＶ字溝に正しく係合
した時にだけ、当該プランジャブロック２４ａ，２５
ａ，２６ａを検出するようにセッティングされており、
これにより、ソケット２４，２５，２６がドライバツー
ル４の軸線延長上に正しく配置されたか否かを検出でき
るようになっている。

【００２１】上記構成の工具自動交換装置１は、組立ラ
インにおけるコンベア（図示せず）の作業ステーション
などに配置されるもので、作業ステーションに搬送され
てくるワーク（図示せず）に仮締めされた３種類の六角
ボルト（図示せず）を締め付ける作業を行う。六角ボル
トを締め付ける時には、まず自動ねじ締め機１はロボッ
トの作動により移動し、ワークの所定の六角ボルトに対
してソケット２４を位置決めする。この時、ソケット２
４が六角ボルトに合うものでない場合には、ソケットの
配置替えが行われる。

【００２２】ソケット２４，２５，２６の配置替えの動
作説明を行うため、以下、ソケット２５がドライバツー
ル４の軸線延長上に配置されて六角ボルトの締め付け作
業が行われる場合について説明する。

【００２３】この場合、まず図１乃至図３に示す状態で
ドライバツール４のＡＣサーボモータ４ａが駆動し、出
力軸４ｂ及び回転伝達軸９を回転させる。これにともな
い、針状ころ１３は転動し、カム溝１２の底面１２ａと
主動ベベルギア１１のテーパ穴部１１ａの壁面との間に
噛み込む。この針状ころ１３の噛み込みによって発生す
るくさび効果により、回転伝達軸９と主動ベベルギア１
１とは一体に回転することができる。この時、カム溝１
２の底面１２ａは針状ころ１３の転動方向に向かって浅
くなっているので、針状ころ１３はごく僅かの転動でカ
ム溝１２の底面１２ａとテーパ穴部１１ａの壁面との間
に噛み込むことができる。このように、針状ころ１３に
はバックラッシがほとんどないので、回転伝達軸９の回
転をロスなく主動ベベルギア１１に伝達することができ
る。

【００２４】主動ベベルギア１１の回転は、従動ベベル
ギア１６及び従動ギア軸１５を介してタレット１７に伝
達され、これによってタレット１７は回転することがで
きる。この時、ＡＣサーボモータ４ａの駆動は、最初高
速で、ソケット２５がドライバツール４の軸線延長上に
近付いた時点で極低速に切り換えられるようになってい
る。こうすることにより、ソケット２５がドライバツー
ル４の軸線延長上に配置されてボールプランジャ２７が
プランジャブロック２５ａに係合するのを受け、その負
荷抵抗によりタレット１７の回転を停止させることがで
きる。この時、タレット１７は、ＡＣサーボモータ４ａ
の駆動が高速から極低速に切り換えられても慣性で高速
回転しようとする。しかし、この慣性力はボールプラン
ジャ２７がプランジャブロック２５ａに乗り上げること
で吸収されるため、慣性によるオーバーランを防止して
タレット１７を正しい位置（ソケット２５がドライバツ
ール４の軸線延長上に鉛直な姿勢に配置される位置）に
極めて正確に停止させることが可能である。なお、ＡＣ
サーボモータの駆動切換のタイミングをとる方法は、セ
ンサの特定部位の検出信号、タイマによる計時信号等、
従来知られている方法を採用することができる。

【００２５】プランジャブロック２５ａにボールプラン
ジャ２７が係合してタレット１７が回り止めされると同
時に、近接センサ２８ａ，２８ｂがプランジャブロック
２５ａを検出する。この近接センサ２８ａ，２８ｂの信
号を受け、ＡＣサーボモータ４ａの駆動は一旦停止し、
その後、再度近接センサ２８ａ，２８ｂの信号を見て、
ソケット２５がドライバツール４の軸線延長上に鉛直な
姿勢で配置されているか否かが確認される。万一、ＡＣ
サーボモータ４ａのオーバーラン（過回転）等によって
ソケット２５が正しく配置されていない場合には、近接
センサ２８ａ，２８ｂが正しい検出信号を発するまでＡ
Ｃサーボモータ４ａが極低速で正逆転繰り返し駆動され
る。

【００２６】ソケット２５がドライバツール４の軸線延
長上に正しく配置されると、続いてエアシリンダ６がロ
ッド６ａを伸長させてスライドライナ８と回転伝達軸９
とを前進させる。これにより、図６及び図７に示すよう
に、テーパ穴部１１ａとテーパ軸部９ｃとの係合が解か
れて回転伝達軸９と主動ベベルギア１１とが離反する。
この時、タレット１７はフリーになるが、ボールプラン
ジャ２７がプランジャブロック２５ａに係合しているた
め、これにより、タレット１７は回転せずに所定位置に
保持される。

【００２７】その後、回転伝達軸９のスプライン部９ｂ
は、回転工具１８ｂのスプライン駆動穴２２ａに嵌合す
る。この時、回転伝達軸９の角柱部９ａは出力軸４ｂの
角穴４ｄに係合したままであるため、スプライン部９ｂ
とスプライン駆動穴２２ａとが嵌合することによって、
回転工具１８ｂのソケット２５に出力軸４ｂの回転を伝
達可能な状態になる。

【００２８】スライドライナ８及び回転伝達軸９から成
る回転伝達部材を移動させる時、回転伝達部材の下部に
相当するスライドライナ８が遊嵌して設けられ、Ｏリン
グ２００で弾性的に支持されていることにより、スライ
ドライナ８にある程度の振れを許容でき、本実施の形態
のように回転伝達軸９の軸線に対してオフセットした位
置に設けたエアシリンダ６でスライドライナ８に力を加
えても、スライドライナ８を鉛直穴１０ａ内でこぜて喰
い付かせることなく、円滑にスライドさせることができ
る。そればかりか、万一スライドライナ８及び回転伝達
軸９に加工誤差による偏心があっても、テーパ穴部１１
ａとテーパ軸部９ｃとが嵌合する時に、その偏心を吸収
し、テーパ穴部１１ａとテーパ軸部９ｃとを同軸線上で
嵌合させることができ、よって、良好なクラッチ効果を
得ることができる。

【００２９】前述のようにスプライン部１１ｂとスプラ
イン駆動穴２２ａとが嵌合すると、エアシリンダ６のリ
ミットセンサ６ｂがオンする。万一、エアシリンダ６が
作動して後に所定時間が経過してもリミットセンサ６ｂ
がオンしない場合には、スプライン部９ｂとスプライン
駆動穴２２ａとの位相が合っていないので、ＡＣサーボ
モータ４ａが駆動して回転伝達軸９を若干回転させる。
これにより、スプライン部９ｂとスプライン駆動穴２２
ａとの位相を合わせて、これらを確実に嵌合させること
ができる。

【００３０】前述のようにスプライン部９ｂがスプライ
ン駆動穴２２ａに嵌合すると、これを受けてロボットが
再度作動して工具交換装置１を前進移動させる。これに
よりソケット２５が六角ボルトの頭部に当接し、スライ
ド軸２１が圧縮ばね２３の付勢に抗してカップリング１
９内に所定量逃げる。この状態でロボットは停止し、工
具交換装置１をその位置に保持する。続いてＡＣサーボ
モータ４ａが再駆動して出力軸４ｂを回転させる。この
出力軸４ｂの回転は、回転伝達軸９、連結軸２２及びス
ライド軸２１を介してソケット２５に伝達されるため、
これによりソケット２５の係合穴は六角ボルト頭部に係
合し、六角ボルトをワークに締め付けることができる。
この時、カップリング１９内に逃げていたスライド軸２
１は、六角ボルトがワークに螺入されるのにともなって
圧縮ばね２３の付勢により前進復帰する。このため、ソ
ケット２５を六角ボルトの螺入に追従させて、六角ボル
トを確実に締め付けることができる。

【００３１】このようにして最初のねじ締め作業が正常
に完了すると、工具交換装置１はロボットの作動により
次の締付け作業ポイントに移動し、前述同様に次の六角
ボルトの締付けを行う。この時、次に締め付ける六角ボ
ルトの呼びが前のものと異なる場合には、締付け作業の
前にエアシリンダ６が作動してスライドライナ８及び回
転伝達軸９を上昇させ、テーパ軸部９ｃとテーパ穴部１
１ａとを再度係合させる。この時、テーパ軸部９ｃとテ
ーパ穴部１１ａとが係合したことは、エアシリンダ６の
リミットセンサ６ｃがオンすることによって確認され
る。

【００３２】テーパ軸部９ｃとテーパ穴部１１ａとが係
合して後は、前述同様の動作でソケット２４，２５，２
６の配置替えがなされ、引き続き六角ボルトの締付け作
業が行われる。本工具交換装置１は、このようにワーク
上の締付け作業ポイント各々で必要なソケットを選択し
て、３種類の六角ボルトの締付けを行うことができるも
のである。

【００３３】なお、前記ソケット２４，２５，２６は締
め付けるねじの種類に応じて、周知の十字穴付きねじ用
ドライバビット、六角穴付きねじ用ドライバビットなど
のドライバビットに交換することができるものである。
また、テーパ穴部１１ａにカム溝１２を形成し、そこに
針状ころ１３を配置する構成であっても得られる効果は
同じである。

【００３４】また、テーパ軸部９ｃとテーパ穴部１１ａ
とは、これらを係合させた時に針状ころ１３とテーパ穴
部１１ａとが所謂くさび効果によって強力に固着するこ
とがなく、しかも、針状ころの作用により回転伝達軸９
と主動ベベルギア１１とが一体に回転する時に回転伝達
軸９にかける押圧力を極力少なくできる角度に構成され
ている。したがって、本ねじ締め機においては、エアシ
リンダ６を極力小さくすることができ、装置の小型化に
貢献することができる。ちなみに、本工具交換装置１の
動作実験の結果によれば、テーパの角度は３°〜６°の
範囲内で決定することが好ましい。

【００３５】

【発明の効果】本発明の工具自動交換装置によれば、複
数の回転工具の中から必要なものを選択できるため、例
えば複数種のねじを締付けなければならない場合におい
ても、従来のようにねじ毎に複数の自動ねじ締め機を準
備する必要がなくなり、ロボットを用いて自動化ユニッ
トとして構成する場合、あるいはバランサユニットなど
を用いて手動操作ユニットとして構成する場合のそれぞ
れにおける従来の問題点を解決することができる。ま
た、タレットの回転駆動と回転工具の回転駆動とを唯一
つの回転駆動源で行うことができるので、装置を極めて
合理的で軽量コンパクトな構成とすることができ、しか
も、複数設けられている回転工具の内の必要なものにの
み回転伝達がなされるため、回転駆動源にかかる負荷を
軽減し、回転工具を効率よく駆動することができる等の
利点もある。

【００３６】一方、本発明は、タレットが連結される回
転軸たる従動ギア軸を回転伝達部材たる回転伝達軸の回
転中心に対して所定角度傾斜して配置し、回転伝達軸の
往復移動により、回転駆動源の駆動伝達を切り換えるよ
うになっている。このため、複数の工具を交換する工具
交換装置の一面（上記実施の形態では装置正面）に突出
物をなくすことができ、例えば壁に近い位置での工具交
換及び回転工具によるねじ締め作業等が可能になる。ま
た、３本の回転工具をタレットの回転中心回りに等分配
置しているため、回転駆動源の駆動を受けて回転する回
転工具の周辺スペースを極力広く確保することが可能に
なる。これにより、例えば作業位置の周囲が壁に囲まれ
ていることの多いエンジンブロック等、複雑な形状のワ
ークに対しても、回転駆動源の駆動を受けて回転する回
転工具以外の回転工具が邪魔になることなく、作業位置
に所望の回転工具を確実に移動させてねじ締め作業等を
行うことができる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工具自動交換装置の一部を切り欠いて
断面とした正面図である。

【図２】本発明の工具自動交換装置の一部を切り欠いて
断面とした側面図である。

【図３】本発明の工具自動交換装置の要部拡大一部切欠
断面図である。

【図４】（ａ）は図３のＸ−Ｘ線に係る回転伝達軸と主
動ベベルギアとの係合を示す拡大断面図であり、（ｂ）
は（ａ）図中Ｐで示した箇所の部分拡大図である。

【図５】（ａ）は本発明の工具自動交換装置の要部拡大
平面図であり、（ｂ）は要部拡大斜視図である。

【図６】本発明の工具自動交換装置の動作説明図であ
る。

【図７】本発明の工具自動交換装置の動作説明図であ
る。

【図８】従来の自動ねじ締め機をバランサユニットに取
り付けた状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 工具自動交換装置 ４ ドライバツール ４ａ ＡＣサーボモータ ４ｂ 出力軸 ５ 回転伝達切換機構 ６ エアシリンダ ８ スライドライナ ９ 回転伝達軸 １１ 主動ベベルギア １２ カム溝 １３ 針状ころ １６ 従動ベベルギア １７ タレット １８ａ，１８ｂ，１８ｃ ねじ締め用回転工具 ２４，２５，２６ ソケット ２４ａ，２５ａ，２６ａ プランジャブロック ２７ ボールプランジャ ２８ａ，２８ｂ 近接センサ １００ クロスローラベアリング ２００ Ｏリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転駆動源の駆動を受けて回転可能な状態
   で往復移動可能に構成された回転伝達部材と、 この回転伝達部材の往復移動にともなってこれと係合離
   反可能かつ当該回転伝達部材と係合時には回転伝達部材
   の回転を受けて回転可能に設けられた回転部材と、 この回転部材の回転を受けて回転可能に設けられたタレ
   ットと、 このタレットに配置され当該タレットの回転にともなっ
   て前記回転伝達部材の往復移動路上の所定位置に順次配
   置されるとともにその所定位置において前記回転部材か
   ら離反した前記回転伝達部材が連結されるように構成さ
   れた複数の回転工具とを有し、 前記タレットは、前記回転部材の回転を受けて回転可能
   かつ前記回転伝達部材の回転中心に対して所定角度傾斜
   して設けられた回転軸に一体に回転可能なように連結さ
   れていることを特徴とする工具自動交換装置。
2. 【請求項２】回転工具は、タレットの回転中心回りに３
   本等分配置されていることを特徴とする請求項１に記載
   の工具自動交換装置。
3. 【請求項３】回転軸は、回転駆動源に対して４５°傾斜
   して配置されることを特徴とする請求項１または２に記
   載の工具自動交換装置。