JP2011005594A

JP2011005594A - Delivery device

Info

Publication number: JP2011005594A
Application number: JP2009151686A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Otake; 義人大竹; Saeko Komatsu; 彩絵子小松; Akira Miyazaki; 彰宮崎; Atsushi Kaneko; 敦志金子; Isao Wakefuji; 勲分藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2011-01-13

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nut delivery device which assuredly inserts a nut into a socket of a nut fastening device by aligning the nut in phase therewith.SOLUTION: In the nut delivery device, a frictional resistance R2 of a contact part of the nut 16 and a set base 15 is made to be larger than a frictional resistance R1 of a contact part of the socket 8 and the nut 16 in order to prevent the nut 16 from rotating together with the socket 8. Accordingly, an angle of an internal tapered surface 17 to a vertical direction is set to 14° or smaller. Thus, since the angle of the internal tapered surface 17 is 14° or smaller, even when a lower end of the socket abuts on the nut, the nut is not rotated together with the socket, and the phase can be assuredly aligned.

Description

本発明は、締付装置のソケットにナット（一般的なナットの他の締付部材も含む）を受け渡すための装置に関する。 The present invention relates to a device for delivering a nut (including other fastening members of a general nut) to a socket of a fastening device.

自動車組立ラインの一部ではロボットを用いて車体にタイヤを自動的に組み付ける作業が行われている。前記ロボットには通常、タイヤを把持するタイヤ把持部と、車体側のハブに設けられているハブボルトにナットを締め付けるための締付装置とを備えている。 In some automobile assembly lines, a robot is used to automatically assemble tires on the vehicle body. The robot usually includes a tire gripping part for gripping a tire and a tightening device for tightening a nut to a hub bolt provided on a hub on the vehicle body side.

締付装置はソケット内にナットを保持した状態で回転することでナットをボルトに締め付ける。このためソケットにナットをセットする作業が必要になるが、この作業を自動的に行う先行技術として特許文献１がある。 The tightening device tightens the nut to the bolt by rotating with the nut held in the socket. For this reason, an operation of setting a nut in the socket is required, but there is Patent Document 1 as a prior art for automatically performing this operation.

特許文献１には５本の締付装置のソケットのそれぞれにナットを同時にセットする内容が開示されている。具体的には、板状をなすナット受け手段の上面に同一円周上に等角度間隔で５本のロッドを立設し、これらロッドにナットのネジ穴を挿入し、この状態で、上方から締付装置のソケットをゆっくり回転させながら下降することで、ナットとソケットの位相を合せつつナットをソケット内に入れ込み、ソケット内のマグネットでナットを吸着保持するようにしている。 Patent Document 1 discloses the contents of setting a nut simultaneously in each of the sockets of five fastening devices. Specifically, five rods are erected at equal angular intervals on the same circumference on the upper surface of the plate-shaped nut receiving means, and screw holes of nuts are inserted into these rods. By lowering the socket of the tightening device while slowly rotating, the nut is inserted into the socket while matching the phase of the nut and the socket, and the nut is attracted and held by the magnet in the socket.

上記特許文献１では、ナットの受け取り不良が生じることを予定し、このような場合は、ナット受け手段を回転させて上下反転せしめ、ナット受け手段上にセットされたナットを受け台内に払い出すようにしている。 In the above-mentioned Patent Document 1, it is expected that a nut reception failure will occur. In such a case, the nut receiving means is rotated upside down, and the nut set on the nut receiving means is discharged into the receiving table. I am doing so.

特開２０００−２１０８２４号公報JP 2000-210824 A

ナットの受け取り不良の原因としては、ナットとソケットの位相が合わない場合が最も多い。ソケットはゆっくり回転しながら下降してくるため、ナットとソケットの位相が合わない場合でも、ナットにソケットが当接した後スプリングに抗してソケットが相対的に後退、即ちナットにソケットが当接したまま回転する間にナットとソケットの位相が合致し、自動的にスプリングの弾発力でソケットはナットを抱持する筈であるが、ナットにソケットが当接した状態で、ナットとソケットとの当接面の摩擦抵抗がナットとナットセット面との摩擦抵抗より大きいと、ナットはソケットとともに供回りしてしまう。 The most common cause of poor nut reception is when the phases of the nut and socket do not match. Since the socket descends while rotating slowly, even if the nut and socket are out of phase, the socket will retreat relative to the spring after the socket contacts the nut, that is, the socket contacts the nut. While rotating, the nut and socket are in phase, and the socket should automatically hold the nut by the spring force of the spring, but with the socket in contact with the nut, the nut and socket If the frictional resistance of the contact surface of the nut is larger than the frictional resistance between the nut and the nut setting surface, the nut will rotate with the socket.

その結果、所定時間内にナットをソケット内に保持することができなくなり、ナット受け手段を上下反転させるなどして、再度セットしなければならない。 As a result, the nut cannot be held in the socket within a predetermined time, and the nut receiving means must be turned upside down and set again.

上記課題を解決するため本発明に係るナット受渡し装置は、受渡し板の上面にナットなどの締付部材を個別にセットするセット台が設けられ、このセット台には上方に向かって拡がる雌テーパ面が形成された構成とした。 In order to solve the above problems, the nut delivery device according to the present invention is provided with a set base for individually setting a fastening member such as a nut on the upper surface of the delivery plate, and this set base has a female tapered surface that expands upward. It was set as the structure formed.

複数本の締付装置のソケットに同時にナットなどの締付部材をセットするには同数のセット台を同一円周上に等角度離間して配置する。 In order to simultaneously set a tightening member such as a nut in the sockets of a plurality of tightening devices, the same number of setting bases are arranged on the same circumference at an equal angle.

前記テーパの角度について、実際に実験した結果、垂直軸に対して１４°以下にすると、締付部材とソケットとの当接面の摩擦抵抗が締付部材とナットセット面との摩擦抵抗より小さくなり、供回りを確実に防止することができた。 As a result of an actual experiment, the frictional resistance of the contact surface between the tightening member and the socket is smaller than the frictional resistance between the tightening member and the nut setting surface. It was possible to reliably prevent the rotation.

本発明によれば、締付装置のソケットとセットされたナットなどの締付部材との位相がずれている場合でも、締付装置のソケットと締付部材とが供回りすることを防ぐことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the socket of the tightening device and the tightening member from rotating even when the phases of the socket of the tightening device and the tightening member such as a set nut are out of phase. it can.

その結果、ナットなどの締付部材のセットのし直し回数が減り、自動締付作業が効率よく行われる。 As a result, the number of re-sets of the tightening member such as a nut is reduced, and the automatic tightening operation is efficiently performed.

本発明に係るナット受渡し装置と締付装置を備えた装置を示す図The figure which shows the apparatus provided with the nut delivery apparatus and tightening apparatus which concern on this invention 締付装置のソケットとナットとの関係を示す図Diagram showing the relationship between the socket and nut of the tightening device ナットに作用する摩擦力を説明した図Illustration explaining the frictional force acting on the nut

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
ロボット１は複数のアームからなる多関節ロボットであり、アームの先端にはタイヤ把持治具２を備え、このタイヤ把持治具２の内方に締付装置３が配置されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
The robot 1 is an articulated robot composed of a plurality of arms, and has a tire gripping jig 2 at the tip of the arm, and a tightening device 3 is disposed inside the tire gripping jig 2.

締付装置３はタイヤ把持治具２の背面側に設けたサーボモータ４によって主軸５が回転せしめられ、この主軸５の回転がサンギヤ６に伝達され、サンギヤ６の回転が複数の遊星ギヤ７を介してソケット８に伝達される。一般的なタイヤ組付けに用いられる締付装置３にあっては、４個又は５個のソケット８を同一円周上に等角度離して配置している。 In the tightening device 3, the main shaft 5 is rotated by a servo motor 4 provided on the back side of the tire gripping jig 2, the rotation of the main shaft 5 is transmitted to the sun gear 6, and the rotation of the sun gear 6 causes a plurality of planetary gears 7 to rotate. Via the socket 8. In the tightening device 3 used for general tire assembly, four or five sockets 8 are arranged at equal angles on the same circumference.

一方、ナット受渡し装置１０は回収ボックス１１上に水平軸１２を中心として上下反転可能な受渡し板１３を設け、この受渡し板１３の上面の同一円周上に等角度離間して４本又は５本のピン１４を固着し、各ピン１４の周囲に環状のセット台１５を設けている。 On the other hand, the nut delivery device 10 is provided with a delivery plate 13 which can be turned upside down around the horizontal axis 12 on the collection box 11, and four or five are spaced at equal angles on the same circumference of the upper surface of the delivery plate 13. These pins 14 are fixed, and an annular set base 15 is provided around each pin 14.

前記ピン１４はナット１６のネジ穴を挿通するため、ネジ穴よりも小径のものを選択する。またセット台１５はピン１４との間にガタがないようにするため、セット台１５の中心穴の径はピン１４の外径と略等しくする。 Since the pin 14 is inserted through the screw hole of the nut 16, a pin having a smaller diameter than the screw hole is selected. Further, the diameter of the central hole of the set table 15 is made substantially equal to the outer diameter of the pin 14 so that there is no backlash between the set table 15 and the pin 14.

前記セット台１５の上面には雌テーパ面１７が形成され、ナット１６のネジ穴をピン１４に挿通してセットした場合に、ナット１６の下面の一部が前記雌テーパ面１７に接触する。 A female taper surface 17 is formed on the upper surface of the set table 15, and when the screw hole of the nut 16 is inserted into the pin 14 and set, a part of the lower surface of the nut 16 contacts the female taper surface 17.

自動車のハブにタイヤを取り付けるには、先ずロボット１の締付装置３の各ソケット８にナット１６をナット受渡し装置１０から受け取る。次いで、ロボット１のタイヤ把持治具２でタイヤを把持し、そのままアームを移動してタイヤホイールにハブボルトを挿通させ、この状態のハブボルト先端にナットを締め付ける。 In order to attach a tire to a hub of an automobile, first, a nut 16 is received from the nut delivery device 10 in each socket 8 of the tightening device 3 of the robot 1. Next, the tire is gripped by the tire gripping jig 2 of the robot 1, the arm is moved as it is, a hub bolt is inserted into the tire wheel, and a nut is fastened to the tip of the hub bolt in this state.

前記各ソケット８がナット受渡し装置１０からナット１６を受け取る工程では、図２に示すようにセット台１５上にセットされているナット１６に向かって、ソケット８がゆっくり回転しながら下降する。そして、ソケット８の下端がナット１６に当接する。このときソケット８の内穴（六角穴）とナット１６の位相が合致していれば、ナット１６はそのままソケット８内に進入する。 In the step in which each socket 8 receives the nut 16 from the nut delivery device 10, the socket 8 descends while slowly rotating toward the nut 16 set on the set base 15 as shown in FIG. 2. Then, the lower end of the socket 8 contacts the nut 16. At this time, if the phase of the inner hole (hexagonal hole) of the socket 8 and the nut 16 coincides, the nut 16 enters the socket 8 as it is.

一方、ソケット８の内穴（六角穴）とナット１６の位相が合致していない場合には、ナット１６とセット台１５との接触部の摩擦抵抗によりナット１６は回転せずにソケット８は回転を継続する。 On the other hand, when the phase of the inner hole (hexagonal hole) of the socket 8 and the nut 16 does not match, the nut 16 does not rotate due to the frictional resistance of the contact portion between the nut 16 and the set base 15, and the socket 8 rotates. Continue.

尚、ソケット８は図示しないスプリングによって突出方向（図２において下方）に付勢されているため、ナット１６に当接しても、ソケット８の下端とナット１６とは弾性的な接触状態を維持する。 Since the socket 8 is urged in a protruding direction (downward in FIG. 2) by a spring (not shown), the lower end of the socket 8 and the nut 16 maintain an elastic contact state even when abutting against the nut 16. .

そして、位相が合致していない場合にソケット８の回転を継続して行くと、位相が合致する。そしてこのときナット１６はソケット８内に進入する。 If the rotation of the socket 8 is continued when the phases do not match, the phases match. At this time, the nut 16 enters the socket 8.

上記のようにしてソケット８が回転してナット１６との位相を合致せしめるには、ソケット８がナット１６に当接した後に、ナット１６がソケット８と供回りしないことが条件になる。 In order for the socket 8 to rotate and match the phase with the nut 16 as described above, it is necessary that the nut 16 does not rotate with the socket 8 after the socket 8 abuts against the nut 16.

供回りしないためには、ソケット８とナット１６との接触部の摩擦抵抗Ｒ１よりもナット１６とセット台１５との接触部の摩擦抵抗Ｒ２の方が大きいことが必要である。 In order not to rotate, it is necessary that the frictional resistance R2 at the contact portion between the nut 16 and the set base 15 is larger than the frictional resistance R1 at the contact portion between the socket 8 and the nut 16.

上記の内容を図３を参考にして更に具体的に述べると、一般にソケットが当接するナット１６の肩部の角度は５０°、摩擦係数はμは一定、押付力Ｎ１＝Ｎ２＝３０Ｎ（ニュートン）とすると、
摩擦抵抗Ｒ１＝３０Ｎ×ｃｏｓ５０°＝１９．３Ｎ
供回りを確実に防止するには、Ｒ２≧１．５Ｒ１≒２９Ｎ
Ｒ２≧２９Ｎとなる雌テーパ面１７の垂直方向に対する角度は１４°以下である。 The above content will be described in more detail with reference to FIG. 3. Generally, the angle of the shoulder of the nut 16 with which the socket abuts is 50 °, the friction coefficient is constant, and the pressing force N1 = N2 = 30N (Newton) Then,
Friction resistance R1 = 30N × cos50 ° = 19.3N
R2 ≧ 1.5R1≈29N to prevent the rotation
The angle with respect to the vertical direction of the female tapered surface 17 satisfying R2 ≧ 29N is 14 ° or less.

以上のように垂直方向に対する角度が１４°以下の雌テーパ面１７とすることで、ソケットの下端がナットに当接してもナットがソケットと供回りすることがなく、確実に位相を自動的に合せることができる。 As described above, the female tapered surface 17 having an angle with respect to the vertical direction of 14 ° or less is used, so that even if the lower end of the socket comes into contact with the nut, the nut does not rotate with the socket, and the phase is surely automatically set. Can be combined.

本発明に係るナット受渡し装置は、例えば自動車のタイヤ組み付け工程においてロボットにナットを自動的に受け渡す際に利用される。 The nut delivery device according to the present invention is used, for example, when a nut is automatically delivered to a robot in an automobile tire assembly process.

１…ロボット、２…タイヤ把持治具、３…締付装置、４…サーボモータ、５…主軸、６…サンギヤ、７…遊星ギヤ、８…ソケット、１０…ナット受渡し装置、１１…回収ボックス、１２…水平軸、１３…受渡し板、１４…ピン、１５…セット台、１６…ナット、１７…雌テーパ面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Robot, 2 ... Tire holding jig, 3 ... Tightening device, 4 ... Servo motor, 5 ... Main shaft, 6 ... Sun gear, 7 ... Planetary gear, 8 ... Socket, 10 ... Nut delivery device, 11 ... Collection box, DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Horizontal axis, 13 ... Delivery board, 14 ... Pin, 15 ... Set stand, 16 ... Nut, 17 ... Female taper surface.

Claims

In the delivery device for delivering a fastening member such as a nut to the socket of the fastening device, the delivery device is provided with a set base for individually setting a fastening member such as a nut on the upper surface of the delivery plate. A delivery device characterized in that a female taper surface that extends upward is formed.

The delivery device according to claim 1, wherein an angle of the female tapered surface with respect to a vertical axis is 14 ° or less.