JP2011200977A

JP2011200977A - Fastening tool and automatic fastening device

Info

Publication number: JP2011200977A
Application number: JP2010070735A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Yamauchi; 克哉山内
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2011-10-13
Anticipated expiration: 2030-03-25
Also published as: JP5459616B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fastening tool capable of absorbing positional deviation between a center shaft of a nut and the axial center of a bolt without depending on the shape of a tip of a bolt shaft and widely setting the absorbable positional deviation range.SOLUTION: A nut storing end 22 moves upward in relation to the bolt shaft 11 and the tip of the bolt shaft 11 abuts and presses on the nut 14 or the nut storing end 22 without being inserted into a screw hole 15 of the nut 14. Subsequently, an extension bar 2 and a plate spring member 6 move upward against an energizing force of a spring 5 in a state that a vertical position of an extension socket 3 is maintained, an inclined part 28 of the plate spring member 6 inclines the extension socket 3 so that the center shaft 16 of the screw hole 15 of the nut 14 stored in the nut storing end 22 may be inclined toward the axial center 12 of the bolt shaft 11, and the tip of the bolt shaft 11 is inserted into the screw hole 15 of the nut 14.

Description

本発明は、ボルト軸にナットを締め付ける締め付けツール及び自動締め付け装置に関する。 The present invention relates to a tightening tool and an automatic tightening device for tightening a nut on a bolt shaft.

実開平６−３６７２８号公報には、ロングソケットの外周とベアリングの内接円径との間の微小隙間を有する自動増締め装置が記載されている。ロングソケットは、先端でナットを保持し、ナットの締め付けを行う。 Japanese Utility Model Publication No. 6-36728 discloses an automatic tightening device having a minute gap between the outer circumference of a long socket and the inscribed circle diameter of the bearing. Long sockets hold the nut at the tip and tighten the nut.

実開平６−３６７２８号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-36728

上記実開平６−３６７２８号公報に記載された自動増締め装置では、ボルト軸の先端形状に依存してナットの中心軸とボルト軸の軸心との位置ずれを吸収する。例えば、ボルト軸の先端外縁が傾斜面に形成されていると、ボルト軸の先端外縁にナットのネジ孔が当接した際に、ロングソケットが傾斜面に案内されてベアリングとの間の微小隙間を平行移動して、ナットの中心軸とボルト軸の軸心との位置ずれが吸収される。 In the automatic tightening device described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-36728, the misalignment between the center axis of the nut and the axis of the bolt shaft is absorbed depending on the tip shape of the bolt shaft. For example, if the outer peripheral edge of the bolt shaft is formed on an inclined surface, when the screw hole of the nut abuts on the outer edge of the bolt shaft, the long socket is guided by the inclined surface and a minute gap between the bearing and the bearing The position shift between the center axis of the nut and the axis of the bolt shaft is absorbed.

しかし、ボルト軸の先端縁まで雄ネジが形成されていると、ロングソケットが上述のように案内されないため、ナットの中心軸とボルト軸の軸心との位置ずれを吸収することができない。 However, if the male screw is formed up to the tip edge of the bolt shaft, the long socket is not guided as described above, and thus it is not possible to absorb the misalignment between the central axis of the nut and the axis of the bolt shaft.

そこで、本発明は、ボルト軸へのナットの締め付けにおいて、ボルト軸の先端形状に依存せずにナットの中心軸とボルトの軸心との位置ずれを吸収することが可能であり、且つ吸収可能な位置ずれの範囲を広く設定することができる締め付けツール及び締め付け装置の提供を目的とする。 Therefore, the present invention can absorb and absorb the misalignment between the central axis of the nut and the shaft center of the bolt without depending on the shape of the tip of the bolt shaft when tightening the nut to the bolt shaft. An object of the present invention is to provide a tightening tool and a tightening device that can set a wide range of misalignment.

上記目的を達成すべく、本発明の第１の態様は、自動締め付け装置に取り付けられ、自動締め付け装置の駆動部の回転によってボルト軸にナットを締め付ける締め付けツールであって、軸部材とソケットと付勢部材と複数の板バネ部材とを備える。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a tightening tool which is attached to an automatic tightening device and tightens a nut on a bolt shaft by rotation of a drive unit of the automatic tightening device. A biasing member and a plurality of leaf spring members are provided.

軸部材は、自動締め付け装置の駆動部に取り付けられる取付端部を有し、駆動部の回転軸に沿って延びて駆動部と共に回転する。ソケットは、基端部とナット収容端部とを一体的に有する。基端部は、回転軸に沿ってスライド移動自在に軸部材に支持されて軸部材と共に回転する。ナット収容端部は、ナットを収容するとともに回転軸を中心とした回転方向でナットと係合する。ソケットは、基端部からナット収容端部に向かって回転軸に沿って取付端部から離れる方向へ延びる。ソケットは、取付端部から離間する初期位置から取付端部に近づく作動方向へスライド移動自在である。また、ソケットは、軸部材の取付端部と駆動部との間隙及び基端部と軸部材との間隙の少なくとも一方によって回転軸に対する傾動が許容される。付勢部材は、取付端部から離れる方向へソケットを付勢する。板バネ部材は、固定端部と先端部と傾斜部とを有する。固定端部は、自動締め付け装置に対して固定される。先端部は、初期位置のソケットのナット収容端部に外側から当接する。傾斜部は、ナット収容端部から固定端部に向かって回転軸から離れる方向へ傾斜する。板バネ部材は、固定端部から先端部に向かって回転軸に沿って取付端部から離れる方向へ延び、ソケットのナット収容端部を回転軸に向かって付勢する。 The shaft member has an attachment end that is attached to the drive unit of the automatic clamping device, extends along the rotation axis of the drive unit, and rotates together with the drive unit. The socket integrally includes a base end portion and a nut receiving end portion. The proximal end portion is supported by the shaft member so as to be slidable along the rotation axis and rotates together with the shaft member. The nut receiving end portion receives the nut and engages with the nut in the rotation direction around the rotation axis. The socket extends in the direction away from the attachment end along the rotation axis from the base end toward the nut receiving end. The socket is slidable in an operating direction approaching the attachment end from an initial position separated from the attachment end. Further, the socket is allowed to tilt with respect to the rotation shaft by at least one of a gap between the mounting end of the shaft member and the drive unit and a gap between the base end and the shaft member. The biasing member biases the socket in a direction away from the attachment end. The leaf spring member has a fixed end portion, a tip end portion, and an inclined portion. The fixed end is fixed to the automatic clamping device. The tip portion comes into contact with the nut receiving end portion of the socket at the initial position from the outside. The inclined portion is inclined in a direction away from the rotation axis from the nut housing end portion toward the fixed end portion. The leaf spring member extends from the fixed end toward the tip along the rotation axis in a direction away from the attachment end, and urges the nut receiving end of the socket toward the rotation axis.

複数の板バネ部材に付勢された初期位置のソケットのナット収容端部に収容されるナットのネジ孔の中心軸は、回転軸とほぼ一致する。 The central axis of the screw hole of the nut accommodated in the nut accommodating end portion of the socket at the initial position biased by the plurality of leaf spring members substantially coincides with the rotation axis.

初期位置のソケットのナット収容端部に収容されたナットのネジ孔の中心軸とボルト軸の軸心とが一致しない状態でボルト軸がナット収容端部に対して近接する方向へ相対的に移動し、ボルト軸の先端がナット収容端部に収容されたナットのネジ孔に挿入されずにナット又はナット収容端部に当接して押圧すると、初期位置のソケットが付勢部材の付勢力に抗して作動方向へ相対移動し、ナット収容端部が複数の板バネ部材の先端部の間に没入してボルト軸の先端が複数の板バネ部材の先端部の間に進入し、板バネ部材の先端部が板バネ部材自身の付勢力によって回転軸に向かって移動する。これにより、板バネ部材の傾斜部は、ナット収容端部に収容されたナットのネジ孔の中心軸がボルト軸の軸心に向かって傾くようにソケットのナット収容端部を案内し、作動方向へ相対移動するソケットは、板バネ部材の傾斜部の案内に従って回転軸に対して傾動する。 The bolt shaft moves relative to the nut receiving end in a state where the center axis of the screw hole of the nut received in the nut receiving end of the socket at the initial position and the axis of the bolt shaft do not coincide with each other. When the tip of the bolt shaft is not inserted into the screw hole of the nut housed in the nut housing end and is pressed against the nut or the nut housing end, the socket in the initial position resists the biasing force of the biasing member. The nut housing end portion is immersed between the tip portions of the plurality of leaf spring members, and the tip end of the bolt shaft enters between the tip portions of the plurality of leaf spring members. The front end of the plate spring moves toward the rotation axis by the urging force of the leaf spring member itself. Thus, the inclined portion of the leaf spring member guides the nut receiving end of the socket so that the central axis of the screw hole of the nut received in the nut receiving end is inclined toward the axis of the bolt shaft, and the operating direction The socket that moves relative to the tilt member tilts with respect to the rotation shaft according to the guide of the inclined portion of the leaf spring member.

上記構成では、ボルト軸の先端がソケットのナット収容端部及び複数の板バネ部材の先端部から離間する初期状態において、ソケットは、付勢部材の付勢力によって初期位置に維持される。 In the above configuration, the socket is maintained at the initial position by the biasing force of the biasing member in the initial state in which the tip of the bolt shaft is separated from the nut housing end of the socket and the tips of the plurality of leaf spring members.

初期位置のソケットのナット収容端部に収容されたナットの中心軸とボルト軸の軸心とがほぼ一致する場合、初期状態のボルト軸がナット収容端部に対して近接する方向へ相対的に移動することによって、ナットのネジ孔にボルト軸の先端が挿入される。この状態で、ボルト軸がナット収容端部に対してさらに近接する方向へ相対的に移動すると、ボルト軸の先端がナットのネジ孔に挿入されたまま、ソケットが付勢部材の付勢力に抗して作動方向へ相対移動する。なお、ナットの中心軸とボルト軸の軸心とがほぼ一致する場合とは、ナットの中心軸とボルト軸の軸心とが完全に一致する場合の他、ボルト軸の先端形状がナットの中心軸とボルト軸の軸心との位置ずれを吸収する場合を含む。 When the central axis of the nut accommodated in the nut accommodating end of the socket in the initial position and the axis of the bolt shaft substantially coincide with each other, the bolt shaft in the initial state is relatively closer to the nut accommodating end. By moving, the tip of the bolt shaft is inserted into the screw hole of the nut. In this state, when the bolt shaft moves relatively closer to the nut receiving end, the socket resists the biasing force of the biasing member while the tip of the bolt shaft is inserted into the screw hole of the nut. And move relative to the operating direction. The case where the center axis of the nut and the axis of the bolt shaft substantially coincide is the case where the center axis of the nut and the axis of the bolt shaft completely coincide, and the tip of the bolt shaft is the center of the nut. This includes the case of absorbing the positional deviation between the shaft and the axis of the bolt shaft.

一方、初期位置のソケットのナット収容端部に収容されたナットのネジ孔の中心軸とボルト軸の軸心とが一致せず、ボルト軸がナット収容端部に対して近接する方向へ相対的に移動した際にボルト軸の先端がナットのネジ孔に挿入されずにナット又はナット収容端部に当接して押圧する場合には、ボルト軸の押圧によってソケットが付勢部材の付勢力に抗して作動方向へ相対移動し、ナット収容端部に収容されたナットのネジ孔の中心軸がボルト軸の軸心に向かって傾くように、板バネ部材の傾斜部が作動方向へ相対移動するソケットを傾動させ、ソケットが十分に傾いたときに、ナットのネジ孔にボルト軸の先端が挿入される。すなわち、ボルト軸をナット収容端部に対して近接する方向へ相対的に移動させるだけで、ナットの中心軸とボルト軸の軸心との位置ずれを吸収してナットのネジ孔にボルト軸の先端を挿入させることができる。 On the other hand, the center axis of the screw hole of the nut housed in the nut housing end of the socket at the initial position does not coincide with the axis of the bolt shaft, and the bolt shaft is relatively close to the nut housing end. When the bolt shaft tip is not inserted into the screw hole of the nut and is pressed against the nut or the nut receiving end when it is moved, the socket resists the biasing force of the biasing member by the bolt shaft pressing. Then, the inclined portion of the leaf spring member relatively moves in the operating direction so that the central axis of the screw hole of the nut accommodated in the nut accommodating end is inclined toward the axis of the bolt shaft. When the socket is tilted and the socket is sufficiently tilted, the tip of the bolt shaft is inserted into the screw hole of the nut. In other words, by simply moving the bolt shaft relative to the nut receiving end, the displacement of the center axis of the nut and the axis of the bolt shaft is absorbed, and the bolt shaft is inserted into the screw hole of the nut. The tip can be inserted.

このように、ボルト軸がナット収容端部に対して近接する方向へ相対的に移動した際に、ボルト軸の先端がナットのネジ孔に挿入されずにナット又はナット収容端部に当接して押圧する場合であっても、ナットの中心軸とボルト軸の軸心との位置ずれを、作動方向へ相対移動するソケットの傾動によって吸収することができる。従って、ボルト軸の先端形状に依存せずにナットの中心軸とボルト軸の軸心との位置ずれを吸収することができる。また、ボルト軸の先端形状のみに依存してナットの中心軸とボルト軸の軸心との位置ずれを吸収する場合に比べて、吸収可能な位置ずれの範囲を広く設定することができる。 Thus, when the bolt shaft moves relatively in the direction approaching the nut housing end, the tip of the bolt shaft is not inserted into the screw hole of the nut and abuts against the nut or the nut housing end. Even in the case of pressing, the misalignment between the central axis of the nut and the axis of the bolt shaft can be absorbed by the tilting of the socket that relatively moves in the operating direction. Therefore, it is possible to absorb the positional deviation between the central axis of the nut and the axis of the bolt shaft without depending on the shape of the tip of the bolt shaft. In addition, the range of misalignment that can be absorbed can be set wider than in the case where the misalignment between the center axis of the nut and the axis of the bolt shaft is absorbed depending only on the tip shape of the bolt shaft.

また、本発明の第２の態様は、上記第１の態様の締め付けツールが取り付けられる自動締め付け装置であって、上記駆動部と制御手段と判定手段とを備える。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an automatic tightening device to which the tightening tool of the first aspect is attached, comprising the drive unit, a control unit, and a determination unit.

制御手段は、回転軸とボルト軸の軸心とをほぼ平行に維持した状態での駆動部とボルト軸との相対移動を、第１位置と第２位置との間で制御するとともに、回転軸の回転を制御する。第１位置では、ボルト軸の先端がソケットのナット収容端部及び複数の板バネ部材の先端部から離間し、第２位置では、ソケットがボルト軸に押圧されて初期位置から作動方向に変位する。判定手段は、駆動部とボルト軸とが第１位置から第２位置へ向かって相対的に移動して第２位置に達したときに前記軸部材に対して前記ソケットが前記判定基準位置に存在する場合に、ナットのネジ孔にボルト軸の先端が挿入されたと判定する。判定基準位置とは、ナットのネジ孔にボルト軸の先端が挿入された状態で駆動部とボルト軸とが第２位置に達したときの軸部材に対するソケットのスライド位置である。制御手段は、ナットのネジ孔にボルト軸の先端が挿入されたと判定手段が判定した場合に、駆動部を回転させる。 The control means controls the relative movement between the drive unit and the bolt shaft between the first position and the second position in a state in which the rotation shaft and the axis of the bolt shaft are maintained substantially parallel, and the rotation shaft Control the rotation of In the first position, the tip of the bolt shaft is separated from the nut receiving end of the socket and the tip of the plurality of leaf spring members, and in the second position, the socket is pressed by the bolt shaft and displaced from the initial position in the operating direction. . The determination means is configured such that the socket is located at the determination reference position with respect to the shaft member when the driving unit and the bolt shaft relatively move from the first position toward the second position and reach the second position. When it does, it determines with the front-end | tip of the bolt axis having been inserted in the screw hole of the nut. The determination reference position is a sliding position of the socket with respect to the shaft member when the drive unit and the bolt shaft reach the second position in a state where the tip of the bolt shaft is inserted into the screw hole of the nut. A control means rotates a drive part, when a determination means determines that the front-end | tip of the bolt axis | shaft was inserted in the screw hole of a nut.

上記構成では、ナットのネジ孔にボルト軸の先端が挿入されたと判定手段が判定した場合に制御手段が駆動部を回転させるので、ナットのネジ孔にボルト軸の先端が挿入されていない状態でのナットの締め付けを未然に防止することができる。また、判定手段は、軸部材に対するソケットのスライド位置が判定基準位置に達しているか否かによってナットのネジ孔にボルト軸の先端が挿入されたか否かを判定するので、ナットのネジ孔へのボルト軸の挿入の成否を簡単に判定することができる。 In the above configuration, when the determination means determines that the tip of the bolt shaft is inserted into the screw hole of the nut, the control means rotates the drive unit, so that the tip of the bolt shaft is not inserted into the screw hole of the nut. Tightening of the nut can be prevented beforehand. Further, the determination means determines whether or not the tip of the bolt shaft is inserted into the screw hole of the nut depending on whether or not the slide position of the socket with respect to the shaft member has reached the determination reference position. The success or failure of insertion of the bolt shaft can be easily determined.

本実施形態の締め付けツールの断面図である。It is sectional drawing of the clamping tool of this embodiment. エクステンションソケットに対する板バネ部材及び位置センサの配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of the leaf | plate spring member with respect to an extension socket, and a position sensor. ボルト軸の先端がナットのネジ孔に挿入された状態を示す図１の締め付けツールの断面図である。It is sectional drawing of the clamping tool of FIG. 1 which shows the state in which the front-end | tip of the bolt axis | shaft was inserted in the screw hole of a nut. 締め付けが完了した状態を示す図１の締め付けツールの断面図である。It is sectional drawing of the clamping tool of FIG. 1 which shows the state which clamping was completed. 自動締め付け装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of an automatic clamping device. 自動締め付け制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an automatic fastening control process.

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本実施形態の締め付けツールの断面図、図５は自動締め付け装置のブロック構成図である。なお、以下の説明における上下方向は、図１における上下方向に対応する。 FIG. 1 is a sectional view of a tightening tool according to the present embodiment, and FIG. 5 is a block diagram of an automatic tightening device. Note that the vertical direction in the following description corresponds to the vertical direction in FIG.

図１に示すように、自動締め付け装置２９は、ベース５１と、ベース５１に回転自在に支持されてベース５１の上面から突出する角ドライブ（駆動部）８とを備える。また、図５に示すように、自動締め付け装置２９は、位置センサ３１と、入力部３２と、昇降駆動機構４３と、モータ１０と、クラッチ３９と、トルクセンサ３３と、表示装置３４と、情報処理装置３０とを備える。昇降駆動機構４３は、ベース５１を、下方の待機位置から上方の準備位置（第１位置）まで上昇させ、準備位置からさらに上方の締結作業位置（第２位置）まで上昇させた後、待機位置まで下降させる。角ドライブ８は、角柱形状を有し、クラッチ３９を介してモータ１０によって回転駆動される。角ドライブ８の締め付けトルクは、トルクセンサ３３によって検出され、情報処理装置３０に入力される。 As shown in FIG. 1, the automatic clamping device 29 includes a base 51 and a square drive (drive unit) 8 that is rotatably supported by the base 51 and protrudes from the upper surface of the base 51. As shown in FIG. 5, the automatic tightening device 29 includes a position sensor 31, an input unit 32, a lifting drive mechanism 43, a motor 10, a clutch 39, a torque sensor 33, a display device 34, and information. And a processing device 30. The elevating drive mechanism 43 raises the base 51 from the lower standby position to the upper preparation position (first position) and further raises the base 51 from the preparation position to the upper fastening work position (second position), and then the standby position. To lower. The square drive 8 has a prismatic shape and is rotationally driven by the motor 10 via the clutch 39. The tightening torque of the corner drive 8 is detected by the torque sensor 33 and input to the information processing device 30.

図１に示すように、締め付けツール１は、エクステンションバー（軸部材）２と、エクステンションソケット（ソケット）３と、ピン４と、スプリング（付勢部材）５と、複数の板バネ部材６と、バネ支持部材７とを備える。締め付けツール１は、自動締め付け装置２９のベース５１に取り付けられ、角ドライブ８の回転によってボルト軸１１へのナット１４の締め付けを行う。バネ支持部材７は筒形状を有し、ベース５１の上面に固定されて角ドライブ８の外側を覆う。 As shown in FIG. 1, the tightening tool 1 includes an extension bar (shaft member) 2, an extension socket (socket) 3, a pin 4, a spring (biasing member) 5, a plurality of leaf spring members 6, And a spring support member 7. The tightening tool 1 is attached to the base 51 of the automatic tightening device 29 and tightens the nut 14 to the bolt shaft 11 by the rotation of the square drive 8. The spring support member 7 has a cylindrical shape and is fixed to the upper surface of the base 51 to cover the outside of the angular drive 8.

ボルト軸１１の基端側（上端側）はワーク５０に固定されており、ボルト軸１１の先端側（下端側）はワーク５０の下面から下方へ突出して延びている。ボルト軸１１の外周面のうち先端部を除く領域には、雄ネジ１１aが形成され、ボルト軸１１の先端部は、雄ネジ１１ａが形成された領域よりも細い外径を有する。被締結部品１３には、ボルト軸１１が挿通する貫通孔１３ａが形成されている。ワーク５０は、搬送装置（図示省略）によって締め付けツール１の上方の所定の作業位置に搬送されて保持される。作業位置では、貫通孔１３ａにボルト軸１１が挿通した状態の被締結部品１３が作業者や搬送装置などによって仮保持される。なお、図１は、ワーク５０が作業位置に保持され、ベース５１が待機位置から準備位置まで上昇した状態（初期状態）を示している。 The base end side (upper end side) of the bolt shaft 11 is fixed to the work 50, and the front end side (lower end side) of the bolt shaft 11 extends downward from the lower surface of the work 50. A male screw 11a is formed in a region excluding the tip of the outer peripheral surface of the bolt shaft 11, and a tip of the bolt shaft 11 has a smaller outer diameter than a region where the male screw 11a is formed. A through hole 13 a through which the bolt shaft 11 is inserted is formed in the fastened part 13. The workpiece 50 is conveyed and held at a predetermined work position above the tightening tool 1 by a conveying device (not shown). In the working position, the fastened component 13 with the bolt shaft 11 inserted through the through hole 13a is temporarily held by an operator, a transport device, or the like. FIG. 1 shows a state (initial state) in which the workpiece 50 is held at the work position and the base 51 is raised from the standby position to the preparation position.

ナット１４は、座金部１４ａを一体的に有する座金付きナットである。ナット１４のネジ孔１５（図２に示す）は、ボルト軸１１の外径とほぼ同じ大きさの内径を有し、ネジ孔１５の内周面にはボルト軸１１の雄ネジ１１ａと螺合する雌ネジ（図示省略）が形成されている。ナット１４は、被締結部品１３の貫通孔１３ａを貫通するボルト軸１１の先端から螺合し、ワーク５０に対する被締結部品１３の締め付けに用いられる。なお、ナット１４は、座金部１５を一体的に有さないナットであってもよい。 The nut 14 is a nut with a washer having a washer portion 14a integrally. A screw hole 15 (shown in FIG. 2) of the nut 14 has an inner diameter that is approximately the same as the outer diameter of the bolt shaft 11, and is screwed onto the inner peripheral surface of the screw hole 15 with the male screw 11 a of the bolt shaft 11. A female screw (not shown) is formed. The nut 14 is screwed from the tip of the bolt shaft 11 that passes through the through hole 13 a of the component 13 to be fastened, and is used for fastening the component 13 to be fastened to the workpiece 50. The nut 14 may be a nut that does not have the washer portion 15 integrally.

エクステンションバー２は、取付端部１７から軸部１８が一体的に延びる棒状部材であり、取付端部１７の下端面には、角ドライブ８と嵌合する嵌合穴２０が形成されている。角ドライブ８と嵌合穴２０との嵌合によって、エクステンションバー２は、自動締め付け装置２９に着脱自在に取り付けられ、角ドライブ８の回転軸９に沿って上方へ延びた状態で角ドライブ８と共に回転する。軸部１８は、取付端部１７よりも細径の角柱形状であり、軸部１８の外周面は、エクステンションソケット３と係合する係合部１９として機能する。角ドライブ８の外面と嵌合穴２０の内面との間には、回転軸９に対するエクステンションバー２の傾動を許容する所定の間隙が設定されている。 The extension bar 2 is a rod-like member in which the shaft portion 18 extends integrally from the attachment end portion 17, and a fitting hole 20 that fits the square drive 8 is formed on the lower end surface of the attachment end portion 17. The extension bar 2 is detachably attached to the automatic tightening device 29 by fitting the corner drive 8 and the fitting hole 20 and extends upward along the rotation axis 9 of the corner drive 8 together with the corner drive 8. Rotate. The shaft portion 18 has a prismatic shape with a diameter smaller than that of the attachment end portion 17, and the outer peripheral surface of the shaft portion 18 functions as an engagement portion 19 that engages with the extension socket 3. Between the outer surface of the corner drive 8 and the inner surface of the fitting hole 20, a predetermined gap that allows the extension bar 2 to tilt with respect to the rotation shaft 9 is set.

エクステンションソケット３は、基端部２１とナット収容端部２２とを両端に有する筒形状であり、これら基端部２１とナット収容端部２２とは一体的に形成されている。基端部２１には、エクステンションバー２の軸部１８よりも僅かに大きい角孔形状の挿通孔２３が形成され、挿通孔２３の内周面は、エクステンションバー２の係合部１９と係合する被係合部５３として機能する。エクステンションバー２の軸部１８が挿通孔２３に挿入された状態で、係合部１９と被係合部５３とが係合し、両者の係合によって、エクステンションソケット３は、エクステンションバー２に対する回転が阻止された状態で軸部１８に沿ってスライド移動自在に支持される。また、軸部１８の外周面と挿通孔２３の内側面との間には、軸部１８（回転軸９）に対するエクステンションソケット３の傾動を許容する所定の間隙が設定されている。すなわち、回転軸９に対するエクステンションソケット３の傾動は、嵌合穴２０と角ドライブ８との間の間隙及び軸部１８と挿通孔２３との間の間隙によって許容される。なお、軸部１８を円柱形状とし、挿通坑３を円孔形状とし、係合部１９及び被係合部５３の一方を回転軸９に沿って延びる係合溝とし、係合部１９及び被係合部５３の他方を係合溝と係合する係合突部としてもよい。 The extension socket 3 has a cylindrical shape having a base end portion 21 and a nut receiving end portion 22 at both ends, and the base end portion 21 and the nut receiving end portion 22 are integrally formed. An insertion hole 23 having a square hole shape slightly larger than the shaft portion 18 of the extension bar 2 is formed in the base end portion 21, and the inner peripheral surface of the insertion hole 23 is engaged with the engagement portion 19 of the extension bar 2. Functions as the engaged portion 53 to be engaged. In a state where the shaft portion 18 of the extension bar 2 is inserted into the insertion hole 23, the engaging portion 19 and the engaged portion 53 are engaged, and the extension socket 3 rotates with respect to the extension bar 2 by the engagement of both. In a state where the movement is blocked, it is slidably supported along the shaft portion 18. In addition, a predetermined gap is set between the outer peripheral surface of the shaft portion 18 and the inner surface of the insertion hole 23 to allow the extension socket 3 to tilt with respect to the shaft portion 18 (rotating shaft 9). That is, the tilt of the extension socket 3 with respect to the rotating shaft 9 is allowed by the gap between the fitting hole 20 and the square drive 8 and the gap between the shaft portion 18 and the insertion hole 23. The shaft portion 18 has a cylindrical shape, the insertion shaft 3 has a circular hole shape, and one of the engaging portion 19 and the engaged portion 53 is an engaging groove extending along the rotating shaft 9, and the engaging portion 19 and the covered portion The other of the engaging portions 53 may be an engaging protrusion that engages with the engaging groove.

ナット収容端部２２には、ナット１４を収容するナット収容穴２４が形成されている。ナット収容穴１７の内側面は、挿入されたナット１４の外側面と対向し、エクステンションソケット３の回転時にナット１４の外側面と係合する。 A nut accommodation hole 24 for accommodating the nut 14 is formed in the nut accommodation end portion 22. The inner surface of the nut receiving hole 17 faces the outer surface of the inserted nut 14 and engages with the outer surface of the nut 14 when the extension socket 3 rotates.

エクステンションソケット３の内部には、基端部２１（ソケット係合穴１９）とナット収容端部２２（ナット収容穴２４）とを貫通する貫通孔２５が形成されている。貫通孔２５の上部領域２５ａは、ナット収容穴２４よりも小さい内径を有する。この上部領域２５ａには、ナット収容穴２４に収容されたナット１４とボルト軸１１との螺合が進行することによるエクステンションソケット３のスライド移動に伴って、ボルト軸１１が上方から進入する。貫通孔２５の下部領域２５ｂは、上部領域２５ａ及び挿通孔２３よりも大きい内径を有する。この下部領域２５ｂには、エクステンションソケット３のスライド移動に伴って、エクステンションバー２の軸部１８が下方から進入する。また、挿通孔２３から拡径される下部領域２５ｂの下端には、ピン当接面２５ａが形成されている。なお、基端部２１とナット収容端部２２とは貫通孔２５によって連通している必要はなく、エクステンションソケット３の内部の基端部２１側及びナット収容端部２２側に、軸部１８及びボルト軸１１の進入を許容する空間がそれぞれ独立して形成されていてもよい。 A through hole 25 is formed in the extension socket 3 so as to penetrate the base end 21 (socket engaging hole 19) and the nut receiving end 22 (nut receiving hole 24). The upper region 25 a of the through hole 25 has an inner diameter smaller than that of the nut accommodation hole 24. The bolt shaft 11 enters the upper region 25a from above as the extension socket 3 slides as the nut 14 accommodated in the nut housing hole 24 and the bolt shaft 11 are screwed together. The lower region 25 b of the through hole 25 has a larger inner diameter than the upper region 25 a and the insertion hole 23. The shaft portion 18 of the extension bar 2 enters the lower region 25b from below as the extension socket 3 slides. In addition, a pin contact surface 25a is formed at the lower end of the lower region 25b whose diameter is expanded from the insertion hole 23. The base end portion 21 and the nut receiving end portion 22 do not need to communicate with each other through the through hole 25, and the shaft portion 18 and the nut receiving end portion 22 side in the extension socket 3 are provided on the base end portion 21 side and the nut receiving end portion 22 side. The spaces that allow the bolt shaft 11 to enter may be formed independently.

ピン４は、エクステンションバー２の軸部１８の上端部を挿通した状態で固定され、軸部１８の外周面から突出する。ピン４がピン当接面２５ａと当接することにより、エクステンションバー２に対するエクステンションソケット３の上方への移動範囲（移動限界）が規定される。 The pin 4 is fixed in a state where the upper end portion of the shaft portion 18 of the extension bar 2 is inserted, and protrudes from the outer peripheral surface of the shaft portion 18. When the pin 4 comes into contact with the pin contact surface 25a, an upward movement range (movement limit) of the extension socket 3 with respect to the extension bar 2 is defined.

スプリング５は、エクステンションバー２の軸部１８に外装され、スプリング５の上端及び下端は、エクステンションソケット３の基端部２１の下面とエクステンションバー２の取付端部１７の上面とにそれぞれ接する。スプリング５は、エクステンションソケット３をエクステンションバー２から離れる方向（上方）へ付勢し、エクステンションソケット３は、ピン４とピン当接面２５ａとの当接によってエクステンションバー２から最も上方へ突出した初期位置に設定される。スプリング５の付勢力よりも強い外力がエクステンションソケット３に対して下方へ作用すると、エクステンションソケット３がスプリング５の付勢力に抗して軸部１８に沿って下方（エクステンションバー２の取付端部１７に近づく作動方向）へスライド移動する。エクステンションソケット３が初期位置に設定された状態で、ナット収容穴２４に収容されたナット１４のネジ孔１５の中心軸は、角ドライブ８の回転軸９とほぼ一致する。 The spring 5 is externally mounted on the shaft portion 18 of the extension bar 2, and the upper end and the lower end of the spring 5 are in contact with the lower surface of the base end portion 21 of the extension socket 3 and the upper surface of the attachment end portion 17 of the extension bar 2. The spring 5 urges the extension socket 3 in the direction away from the extension bar 2 (upward), and the extension socket 3 initially protrudes upward from the extension bar 2 by the contact between the pin 4 and the pin contact surface 25a. Set to position. When an external force stronger than the urging force of the spring 5 acts downward on the extension socket 3, the extension socket 3 moves downward along the shaft portion 18 against the urging force of the spring 5 (attachment end 17 of the extension bar 2). Slide in the direction of operation approaching With the extension socket 3 set to the initial position, the central axis of the screw hole 15 of the nut 14 accommodated in the nut accommodation hole 24 substantially coincides with the rotation axis 9 of the square drive 8.

図２に示すように、エクステンションソケット３の外側には、角ドライブ８の回転軸９を挟んで対向する２枚を１対とした３対（計６枚）の板バネ部材６が、角ドライブ８（図１に示す）の回転軸９を中心とする所定の円周上に等間隔で配置されている。なお、板バネ部材６の枚数は、上記６枚に限定されるものではなく、回転軸９を中心とする所定の円周上に等間隔で配置された２枚以上であればよい。 As shown in FIG. 2, on the outside of the extension socket 3, there are three pairs (6 in total) of leaf spring members 6 with a pair of two facing each other across the rotating shaft 9 of the corner drive 8, and the corner drive. 8 (shown in FIG. 1) are arranged at equal intervals on a predetermined circumference centered on the rotating shaft 9. The number of leaf spring members 6 is not limited to the above six, and may be two or more arranged at equal intervals on a predetermined circumference centered on the rotation shaft 9.

図１に示すように、各板バネ部材６は、基端部２６と中間部２７と傾斜部２８とを一体的に有する。基端部２６は、バネ支持部材７の上面にボルト５２によって締結固定される。中間部２７は、基端部２６から上方へ曲折して直線状に延びる。傾斜部２８は、中間部２７の上端から曲折し、角ドライブ８の回転軸９に向かって斜め上方へ直線状に延びる。傾斜部２８の上端部（板バネ部材６の先端部）２８ａは、初期位置のエクステンションソケット３のナット収容端部２２に外側から当接し、板バネ部材６は、ナット収容端部２２の上端を露出させた状態で、ナット収容端部２２を回転軸９に向かって付勢する。なお、傾斜部２８は、中間部２７から連続して湾曲する曲面形状であってもよい。傾斜部２８を湾曲形状とすることにより、回転軸９からの板バネ部材６の最大離間量を低減させることができ、周辺部品との干渉を回避し易くなる。 As shown in FIG. 1, each leaf spring member 6 integrally includes a base end portion 26, an intermediate portion 27, and an inclined portion 28. The base end portion 26 is fastened and fixed to the upper surface of the spring support member 7 by bolts 52. The intermediate portion 27 is bent upward from the base end portion 26 and extends linearly. The inclined portion 28 is bent from the upper end of the intermediate portion 27 and extends linearly obliquely upward toward the rotating shaft 9 of the corner drive 8. An upper end portion (tip portion of the leaf spring member 6) 28a of the inclined portion 28 abuts on the nut accommodating end portion 22 of the extension socket 3 at the initial position from the outside, and the leaf spring member 6 has an upper end of the nut accommodating end portion 22 at the upper end. In the exposed state, the nut housing end 22 is urged toward the rotating shaft 9. The inclined portion 28 may have a curved shape that curves continuously from the intermediate portion 27. By making the inclined portion 28 into a curved shape, the maximum distance of the leaf spring member 6 from the rotating shaft 9 can be reduced, and it becomes easy to avoid interference with peripheral components.

次に、ベース５１の上昇に伴う締め付けツール１の動作について説明する。 Next, operation | movement of the clamping tool 1 accompanying the raise of the base 51 is demonstrated.

ワーク５０が作業位置に保持され、ベース５１が待機位置から準備位置まで上昇した初期状態において、ボルト軸１１の先端は、エクステンションソケット３のナット収容端部２２及び板バネ部材２８の先端部２８ａから離間し、エクステンションソケット３は、スプリング５の付勢力及びピン４とピン当接面２５ａとの当接によって初期位置に維持される。また、ボルト１１のボルト軸１１ａと角ドライブ８の回転軸９とは一致または略平行に設定され、エクステンションソケット３のナット収容穴２４はボルト１１の先端の直下方に配置され、ナット収容穴２４にナット１４が収容される。 In the initial state in which the workpiece 50 is held at the work position and the base 51 is raised from the standby position to the preparation position, the tip of the bolt shaft 11 extends from the nut housing end 22 of the extension socket 3 and the tip 28a of the leaf spring member 28. The extension socket 3 is separated and maintained at the initial position by the biasing force of the spring 5 and the contact between the pin 4 and the pin contact surface 25a. Further, the bolt shaft 11 a of the bolt 11 and the rotary shaft 9 of the square drive 8 are set to be coincident or substantially parallel, and the nut receiving hole 24 of the extension socket 3 is disposed immediately below the tip of the bolt 11. The nut 14 is accommodated in the container.

ベース５１が準備位置から締結作業位置に向かって上昇すると、ナット収容端部２２がボルト軸１１に対して近接する方向（上方）へ移動する。上記初期状態において、ナット収容端部２２に収容されたナット１４の中心軸とボルト軸１１の軸心１２とがほぼ一致する場合、ナット収容端部２２の上方への移動によって、ナット１４のネジ孔１５にボルト軸１１の先端が挿入される。この状態からナット収容端部２２がさらに上方へ移動すると、エクステンションソケット３の上下位置が維持されたまま、エクステンションバー２がコイルバネ５の付勢力に抗して上方へ移動し、ナット収容端部２２が複数の板バネ部材６の先端部２８ａの間に没入する。なお、ナット１４の中心軸とボルト軸１１の軸心１２とがほぼ一致する場合とは、ナット１４の中心軸とボルト軸１１の軸心１２とが完全に一致する場合の他、ナット１４のネジ孔１５からボルト軸１１の先端外縁がはみ出しておらず、ボルト軸１１の先端形状がナット１４の中心軸とボルト軸１１の軸心１２との位置ずれを吸収する場合を含む。 When the base 51 rises from the preparation position toward the fastening operation position, the nut housing end portion 22 moves in a direction (upward) close to the bolt shaft 11. In the initial state, when the central axis of the nut 14 accommodated in the nut accommodating end portion 22 and the axis 12 of the bolt shaft 11 substantially coincide with each other, the nut accommodating end portion 22 is moved upward so that the screw of the nut 14 is screwed. The tip of the bolt shaft 11 is inserted into the hole 15. When the nut receiving end 22 further moves upward from this state, the extension bar 2 moves upward against the urging force of the coil spring 5 while the vertical position of the extension socket 3 is maintained, and the nut receiving end 22 Is immersed between the tip portions 28a of the plurality of leaf spring members 6. The case where the center axis of the nut 14 and the axis 12 of the bolt shaft 11 substantially coincide with each other includes the case where the center axis of the nut 14 and the axis 12 of the bolt shaft 11 completely coincide with each other. This includes the case where the outer edge of the front end of the bolt shaft 11 does not protrude from the screw hole 15 and the front end shape of the bolt shaft 11 absorbs the misalignment between the central axis of the nut 14 and the axis 12 of the bolt shaft 11.

一方、上記初期状態において、ナット収容端部２２に収容されたナット１４の中心軸とボルト軸１１の軸心１２とが一致せず、ナット１４のネジ孔１５からボルト軸１１の先端外縁がはみ出しており、ナット収容端部２２が上方へ移動した際に、ボルト軸１１の先端がナット１４のネジ孔１５に挿入されずにナット１４又はナット収容端部２２に当接して押圧すると、ボルト軸１１の先端がナット１４又はナット収容端部２２に接した状態で、エクステンションソケット３の位置が維持されたまま、エクステンションバー２がコイルバネ５の付勢力に抗して上方へ移動する。この移動時において、板バネ部材６もエクステンションバー２とともに上方へ移動し、ナット収容端部２２が複数の板バネ部材６の先端部２８ａの間に没入して、ボルト軸１１の先端が複数の板バネ部材６の先端部２８ａの間に進入する。 On the other hand, in the initial state, the central axis of the nut 14 accommodated in the nut accommodating end 22 and the axis 12 of the bolt shaft 11 do not coincide with each other, and the outer edge of the bolt shaft 11 protrudes from the screw hole 15 of the nut 14. When the nut housing end 22 moves upward, the bolt shaft 11 is not inserted into the screw hole 15 of the nut 14 and is pressed against the nut 14 or the nut housing end 22 to press the bolt shaft 11. The extension bar 2 moves upward against the urging force of the coil spring 5 while the position of the extension socket 3 is maintained in a state where the tip of 11 is in contact with the nut 14 or the nut receiving end 22. During this movement, the leaf spring member 6 also moves upward together with the extension bar 2, the nut receiving end portion 22 is immersed between the distal end portions 28 a of the plurality of leaf spring members 6, and the distal end of the bolt shaft 11 is plural. It enters between the front end portions 28 a of the leaf spring member 6.

ナット収容端部２２が複数の板バネ部材６の先端部２８ａの間に没入すると、複数の板バネ部材６の先端部２８ａが板バネ部材６自身の付勢力によって回転軸９に向かって移動する。このとき、複数の板バネ部材６のうちボルト軸１１の軸心１２に近い側の板バネ部材６（図１中左側の板バネ部材６）の先端部２８ａは、ボルト軸１１の外周面に近接しているため、ナット収容端部２２が没入した後、直ぐにボルト軸１１の外周面と接触する。一方、ボルト軸１１の軸心１２から遠い側の板バネ部材６（図１中右側の板バネ部材６）では、先端部２８ａがボルト軸１１の外周面から離れているため、ナット収容端部２２の没入量の増大に応じて、傾斜部２８がナット収容端部２２に接触しながら先端部２８ａが徐々にボルト軸１１の外周面に向かって移動し、最終的に先端部２８ａがボルト軸１１の外周面に接触又は近接する。このように、ナット収容端部２２の没入量の増大に伴って、ボルト軸１１の軸心１２から遠い側の板バネ部材６の傾斜部２８の方が近い側の板バネ部材６の傾斜部２９よりも大きく変位する。この変位に伴って、各板バネ部材６の傾斜部２８は、ナット１４のネジ孔１５の中心軸がボルト軸１１の軸心１２に向かって傾くようにナット収容端部２２を案内し、エクステンションソケット３は、作動方向（板バネ部材６に対して下方）へ相対移動しながら板バネ部材６の傾斜部２８の案内に従って回転軸９に対して傾動する。そして、図３に示すように、エクステンションソケット３が十分に傾いたときに、ナット１４のネジ孔１５にボルト軸１１の先端が挿入される。 When the nut housing end portion 22 is immersed between the distal end portions 28a of the plurality of leaf spring members 6, the distal end portions 28a of the plurality of leaf spring members 6 move toward the rotating shaft 9 by the urging force of the leaf spring members 6 themselves. . At this time, the tip 28 a of the leaf spring member 6 (the leaf spring member 6 on the left side in FIG. 1) on the side close to the axis 12 of the bolt shaft 11 among the plurality of leaf spring members 6 is formed on the outer peripheral surface of the bolt shaft 11. Since they are close to each other, they come into contact with the outer peripheral surface of the bolt shaft 11 immediately after the nut receiving end 22 is immersed. On the other hand, in the leaf spring member 6 on the side far from the axis 12 of the bolt shaft 11 (the leaf spring member 6 on the right side in FIG. 1), the tip end portion 28a is separated from the outer peripheral surface of the bolt shaft 11, so In response to the increase in the amount of immersion, the tip portion 28a gradually moves toward the outer peripheral surface of the bolt shaft 11 while the inclined portion 28 contacts the nut housing end portion 22, and finally the tip portion 28a is moved to the bolt shaft. 11 is in contact with or close to the outer peripheral surface. As described above, as the amount of penetration of the nut housing end 22 increases, the inclined portion of the leaf spring member 6 on the side closer to the inclined portion 28 of the leaf spring member 6 on the side farther from the axis 12 of the bolt shaft 11. It is displaced more than 29. With this displacement, the inclined portion 28 of each leaf spring member 6 guides the nut receiving end portion 22 so that the central axis of the screw hole 15 of the nut 14 is inclined toward the axis 12 of the bolt shaft 11, and the extension The socket 3 tilts with respect to the rotating shaft 9 according to the guide of the inclined portion 28 of the leaf spring member 6 while relatively moving in the operating direction (downward with respect to the leaf spring member 6). As shown in FIG. 3, when the extension socket 3 is sufficiently inclined, the tip of the bolt shaft 11 is inserted into the screw hole 15 of the nut 14.

ベース５１が締結作業位置に設定され、且つナット１４のネジ孔１５にボルト軸１１の先端が挿入された状態で、角ドライブ８を介してエクステンションソケット３が締め付け方向へ回転すると、ナット１４は、ボルト軸１１に締め付けられながら上方へ移動する。エクステンションソケット３は、コイルスプリング５から上方への付勢力を受けているため、ナット１４の上方への移動に応じて上方へ移動し、図４に示すように、最終的に初期位置近傍の締結完了位置まで戻る。なお、以下の説明において、ボルト軸１１の先端がナット１４のネジ孔１５に挿入された状態を締結前適正状態と称し、ナット１４がボルト軸１１に締め付けられることによってエクステンションソケット３が締結完了位置に戻った状態を締結後適正状態と称する。 When the extension socket 3 rotates in the tightening direction via the square drive 8 in a state where the base 51 is set to the fastening work position and the tip of the bolt shaft 11 is inserted into the screw hole 15 of the nut 14, the nut 14 is It moves upward while being fastened to the bolt shaft 11. Since the extension socket 3 receives the upward biasing force from the coil spring 5, the extension socket 3 moves upward in accordance with the upward movement of the nut 14, and finally closes in the vicinity of the initial position as shown in FIG. Return to completion position. In the following description, a state in which the tip of the bolt shaft 11 is inserted into the screw hole 15 of the nut 14 is referred to as an appropriate state before fastening, and the extension socket 3 is fastened to the fastening completion position by tightening the nut 14 to the bolt shaft 11. The state returned to is referred to as an appropriate state after fastening.

次に、自動締め付け装置２９の位置センサ３１、入力部３２、表示装置３４及び情報処理装置３０について説明する。 Next, the position sensor 31, the input unit 32, the display device 34, and the information processing device 30 of the automatic fastening device 29 will be described.

位置センサ３１は、バネ支持部材７の上方の所定の高さにブラケット５４を介して固定され（図１参照）、互いに隣接する２つの板バネ部材６の間からエクステンションソケット３の外周面を検出可能な位置（検出基準軸３１ａがエクステンションソケット３の外周面と交叉する位置）に配置される（図２参照）。本実施形態の位置センサ３１は、センサコイルに高周波磁界を発生させ、センサコイルのインピーダンスの変化を検出信号として出力する近接スイッチである。位置センサ３１から検出対象までの距離が動作距離以内の場合、位置センサ３１から情報処理装置３０に検出信号が出力され、動作距離を超えている場合、検出信号は出力されない。エクステンションソケット３の外周面には、下側の第１の特定検出部５５と上側の第２の特定検出部５６とが設けられている。各特定検出部５５，５６は、エクステンションソケット６の外周面に形成された環状凹部の底面である。エクステンションソケット６の外周面のうち位置センサ３１の検出対象となる部分（検出基準軸３１ａと交叉する被検出部分）は、エクステンションバー２に対するエクステンションソケット３の移動に伴って変わる。エクステンションソケット３に対する位置センサ３１の距離は、特定検出部５５，５６が設けられていないエクステンションソケット３の外周面（一般検出面）を検出し、且つ各特定検出部５５，５６を検出しない位置（エクステンションソケット３の一般検出面が動作距離よりも近く、特定検出部５５，５６が動作距離よりも遠くなる位置）に設定される。第１の特定検出部５５は、エクステンションソケット３が初期位置及び締結完了位置に存在するときに検出基準軸３１ａと交叉する所定範囲に形成される。第２の特定検出部５６は、ベース５１が締結作業位置に移動し、且つボルト軸１１の先端がナット１４のネジ孔１５に挿入された締結前適正状態のときに検出基準軸３１ａと交叉する所定範囲に形成される。エクステンションソケット３が初期位置及び締結完了位置に設定されている状態並びに上記締結前適正状態では、位置センサ３１から情報処理装置３０に検出信号が入力されない非入力状態となり、それ以外の状態では、位置センサ３１から情報処理装置３０に検出信号が入力される入力状態となる。なお、位置センサ３１は、上記近接スイッチに限定されず、反射型フォトセンサなど他種のセンサを用いてもよい。 The position sensor 31 is fixed to a predetermined height above the spring support member 7 via a bracket 54 (see FIG. 1), and detects the outer peripheral surface of the extension socket 3 between two leaf spring members 6 adjacent to each other. It is arranged at a possible position (a position where the detection reference shaft 31a intersects the outer peripheral surface of the extension socket 3) (see FIG. 2). The position sensor 31 of the present embodiment is a proximity switch that generates a high-frequency magnetic field in the sensor coil and outputs a change in impedance of the sensor coil as a detection signal. When the distance from the position sensor 31 to the detection target is within the operating distance, a detection signal is output from the position sensor 31 to the information processing device 30, and when the operating distance is exceeded, the detection signal is not output. On the outer peripheral surface of the extension socket 3, a lower first specific detection unit 55 and an upper second specific detection unit 56 are provided. Each of the specific detection units 55 and 56 is a bottom surface of an annular recess formed on the outer peripheral surface of the extension socket 6. Of the outer peripheral surface of the extension socket 6, the portion to be detected by the position sensor 31 (the portion to be detected that intersects the detection reference shaft 31 a) changes as the extension socket 3 moves relative to the extension bar 2. The position of the position sensor 31 with respect to the extension socket 3 is a position where the outer peripheral surface (general detection surface) of the extension socket 3 where the specific detection units 55 and 56 are not provided is detected and the specific detection units 55 and 56 are not detected ( The general detection surface of the extension socket 3 is set closer to the operation distance, and the specific detection units 55 and 56 are set to be further away from the operation distance. The first specific detection unit 55 is formed in a predetermined range that intersects the detection reference shaft 31a when the extension socket 3 is present at the initial position and the fastening completion position. The second specific detection unit 56 crosses the detection reference shaft 31a when the base 51 is moved to the fastening operation position and the front end of the bolt shaft 11 is inserted into the screw hole 15 of the nut 14 in an appropriate state before fastening. It is formed in a predetermined range. In the state in which the extension socket 3 is set to the initial position and the fastening completion position and the appropriate state before fastening, the position sensor 31 does not input a detection signal to the information processing device 30, and the other state is the position. An input state in which a detection signal is input from the sensor 31 to the information processing apparatus 30 is entered. The position sensor 31 is not limited to the proximity switch, and other types of sensors such as a reflective photosensor may be used.

情報処理装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３５と記憶部３６とを有する。情報処理装置３０は、汎用のパーソナルコンピュータであってもよく、専用の装置であってもよい。 The information processing apparatus 30 includes a CPU (Central Processing Unit) 35 and a storage unit 36. The information processing apparatus 30 may be a general-purpose personal computer or a dedicated apparatus.

記憶部３６は、ROM（Read Only Memory）やRAM（Random Access Memory）などによって構成され、記憶部３６には、ＣＰＵ３５が各種処理を実行するための各種プログラムや各種データが予め記憶されている。各種プログラムには、ＣＰＵ３５が目標トルク設定処理を実行するための目標トルク設定プログラム及び自動締め付け制御処理を実行させるための自動締め付け制御プログラムが含まれる。なお、目標トルク設定プログラムや自動締め付け制御プログラムは、各種CDメディア（Compact Disc Media）などの記憶媒体から読み出され、記憶部３６に記憶されてもよく、インターネットなどのネットワークを介して取得され、記憶部３６に記憶されてもよい。また、締付完了情報は、上記各プログラムとは別に記憶部３６に記憶されていてもよい。 The storage unit 36 is configured by a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), or the like, and the storage unit 36 stores various programs and various data for the CPU 35 to execute various processes in advance. The various programs include a target torque setting program for the CPU 35 to execute the target torque setting process and an automatic tightening control program for executing the automatic tightening control process. Note that the target torque setting program and the automatic tightening control program may be read from a storage medium such as various CD media (Compact Disc Media) and stored in the storage unit 36, acquired via a network such as the Internet, It may be stored in the storage unit 36. The tightening completion information may be stored in the storage unit 36 separately from the above programs.

目標トルク設定処理及び自動締め付け制御処理を実行するＣＰＵ３５は、目標トルク設定部３７、昇降制御部３８、判定部４０、回転制御部４１及び画像制御部４２として機能する。なお。ＣＰＵ３５の機能の一部を抽出して他の情報処理装置に設けてもよい。 The CPU 35 that executes the target torque setting process and the automatic tightening control process functions as a target torque setting unit 37, a lift control unit 38, a determination unit 40, a rotation control unit 41, and an image control unit 42. Note that. A part of the function of the CPU 35 may be extracted and provided in another information processing apparatus.

入力部３２は、例えば操作ボタンやキーボードなどであり、作業者からの入力を受ける。作業者が入力部３２に対して入力操作を行うと、これに対応した操作信号が入力部３３から情報処理装置３０へ入力する。目標トルク設定処理及び自動締め付け制御処理は、ワーク５０が所定の作業位置に保持されていることを条件として、作業者が入力部３２に対して所定の入力操作を行うことによって実行される。なお、自動締め付け制御処理は、１つのナット１４の締め付けが終了する毎に都度終了し、作業者からの再度の操作入力に応じて次のナットの締め付けを開始してもよく、作業者からの終了の入力操作を受けるまで連続して繰り返して実行してもよい。また、目標トルク設定処理は、自動締め付け制御処理の開始直後の作業者からの所定の入力操作により、開始されてもよい。 The input unit 32 is, for example, an operation button or a keyboard, and receives input from an operator. When the operator performs an input operation on the input unit 32, an operation signal corresponding to the input operation is input from the input unit 33 to the information processing apparatus 30. The target torque setting process and the automatic tightening control process are executed when the operator performs a predetermined input operation on the input unit 32 on the condition that the workpiece 50 is held at a predetermined work position. It should be noted that the automatic tightening control process ends every time when the tightening of one nut 14 is completed, and the next nut tightening may be started in response to a second operation input from the operator. It may be repeatedly executed continuously until an end input operation is received. Further, the target torque setting process may be started by a predetermined input operation from an operator immediately after the start of the automatic tightening control process.

目標トルク設定処理において、画像制御部４２は、目標トルクの設定入力を求める画像を表示装置３４に表示させる。作業者は、所望の目標トルクを入力部から入力することにより、目標トルクの設定を行う。目標トルク設定部３７は、入力された目標トルクを記憶部３６に記憶させる。 In the target torque setting process, the image control unit 42 causes the display device 34 to display an image for requesting setting input of the target torque. The operator sets the target torque by inputting a desired target torque from the input unit. The target torque setting unit 37 stores the input target torque in the storage unit 36.

自動締め付け制御処理において、昇降制御部３８は、入力部３２からの信号を受信した後、昇降機構４３を制御して、ベース５１を、下方の待機位置から上方の準備位置まで比較的高速で上昇させて一度停止し、準備位置からさらに上方の締結作業位置まで比較的低速で上昇させて停止し、モータ１０による角ドライブ８の回転が実行された後、待機位置まで下降させる。すなわち、昇降制御部３８は、回転軸９とボルト軸１１の軸心１２とをほぼ平行に維持した状態での角ドライブ８とボルト軸１１との相対移動を準備位置と締結作業位置との間で制御する制御手段として機能する。 In the automatic tightening control process, the lift control unit 38 receives the signal from the input unit 32 and then controls the lift mechanism 43 to raise the base 51 from the lower standby position to the upper preparation position at a relatively high speed. The motor 10 is stopped at a relatively low speed from the preparation position to a further fastening work position and stopped. After the rotation of the angular drive 8 by the motor 10 is executed, the motor 10 is lowered to the standby position. That is, the elevation control unit 38 performs relative movement between the angular drive 8 and the bolt shaft 11 between the preparation position and the fastening work position in a state where the rotation shaft 9 and the axis 12 of the bolt shaft 11 are maintained substantially parallel. It functions as a control means to control by.

判定部４０は、ベース５１が待機位置に設定された状態において、エクステンションソケット３が初期位置に設定されているか否かを、位置センサ３１から検出信号に基づいて判定する。位置センサ３１からの検出信号が入力状態の場合には、エクステンションソケット３が初期位置に設定されていると判定され、非入力状態の場合には、エクステンションソケット３が初期位置に設定されていないエラー状態であると判定される。 Based on the detection signal from the position sensor 31, the determination unit 40 determines whether or not the extension socket 3 is set to the initial position in a state where the base 51 is set to the standby position. When the detection signal from the position sensor 31 is in the input state, it is determined that the extension socket 3 is set to the initial position, and when the detection signal is not input, the error that the extension socket 3 is not set to the initial position. The state is determined.

また、判定部４０は、ベース５１が締結作業位置に移動した際に、ボルト軸１１の先端がナット１４のネジ孔１５に挿入された締結前適正状態であるか否かを、位置センサ３１から検出信号に基づいて判定する。ベース５１が締結作業位置に移動することにより、位置センサ３１からの検出信号が入力状態から非入力状態に変化して維持されている場合には、ボルト軸１１の先端がナット１４のネジ孔１５に挿入された締結前適正状態であると判定される。一方、ボルト軸１１の先端がナット１４のネジ孔１５に挿入されないままベース５１が締結作業位置に達すると、エクステンションソケット３はエクステンションバー２に対して締結前適正状態を通過してさらに下方まで相対移動した状態となる。このため、第２の特定検出部５６が位置センサ３１の検出基準軸３１ａよりも下方に位置し、検出基準軸３１ａが第２の特定検出部５６よりも上方の一般検出面と交叉し、位置センサ３１から検出信号が入力される。すなわち、ベース５１が締結作業位置に移動することによって、位置センサ３１からの検出信号が入力状態から非入力状態に変わった後さらに入力状態に変わって維持されている場合には、ボルト軸１１の先端がナット１４のネジ孔１５に挿入されていないエラー状態であると判定される。 Further, the determination unit 40 determines from the position sensor 31 whether or not the front end of the bolt shaft 11 is in an appropriate state before fastening inserted into the screw hole 15 of the nut 14 when the base 51 moves to the fastening work position. A determination is made based on the detection signal. When the detection signal from the position sensor 31 is changed from the input state to the non-input state and is maintained by moving the base 51 to the fastening work position, the tip of the bolt shaft 11 is connected to the screw hole 15 of the nut 14. It is determined that it is in an appropriate state before fastening inserted into the. On the other hand, when the base 51 reaches the fastening operation position without the tip of the bolt shaft 11 being inserted into the screw hole 15 of the nut 14, the extension socket 3 passes through the proper state before fastening with respect to the extension bar 2 and further moves downward. Moved. For this reason, the second specific detection unit 56 is positioned below the detection reference axis 31a of the position sensor 31, and the detection reference axis 31a crosses the general detection surface above the second specific detection unit 56, and the position A detection signal is input from the sensor 31. That is, when the detection signal from the position sensor 31 is changed from the input state to the non-input state after the base 51 is moved to the fastening work position, the input state of the bolt shaft 11 is maintained. It is determined that the tip is in an error state where the tip is not inserted into the screw hole 15 of the nut 14.

このように、判定部４０は、ナット１４のネジ孔１５にボルト軸１１の先端が挿入された状態でベース５１が締結作業位置に達したときのエクステンションバー２に対するエクステンションソケット３のスライド位置を判定基準位置とし、ベース５１が準備位置から締結作業位置に上昇したときにエクステンションバー２に対してエクステンションソケット３が判定基準位置に存在する場合に、ナット１４のネジ孔１５にボルト軸１１の先端が挿入されたと判定する判定手段として機能する。 As described above, the determination unit 40 determines the slide position of the extension socket 3 relative to the extension bar 2 when the base 51 reaches the fastening operation position with the tip of the bolt shaft 11 inserted into the screw hole 15 of the nut 14. When the extension socket 3 is present at the determination reference position with respect to the extension bar 2 when the base 51 is raised from the preparation position to the fastening work position, the tip of the bolt shaft 11 is inserted into the screw hole 15 of the nut 14. It functions as a determination unit that determines that the card has been inserted.

また、判定部４０は、ベース５１が締結作業位置に設定されて角ドライブ８が回転しているときに、ナット１４がボルト軸１１に締め付けられることによってエクステンションソケット３が締結完了位置に戻ったか否か（締結後適正状態であるか否か）を、位置センサ３１から検出信号に基づいて判定する。位置センサ３１からの検出信号が非入力状態から入力状態に変わった場合には、エクステンションソケット３が締結完了位置に戻った締結後適正状態であると判定され、検出信号の入力状態が維持されている場合には、エクステンションソケット３がまだ締結完了位置まで戻っていない（締結後適正状態ではない）と判定される。 Further, the determination unit 40 determines whether or not the extension socket 3 has returned to the fastening completion position by tightening the nut 14 to the bolt shaft 11 when the base 51 is set to the fastening work position and the angular drive 8 is rotating. Is determined based on the detection signal from the position sensor 31. When the detection signal from the position sensor 31 is changed from the non-input state to the input state, it is determined that the extension socket 3 is in an appropriate state after fastening after returning to the fastening completion position, and the detection signal input state is maintained. If it is, it is determined that the extension socket 3 has not yet returned to the fastening completion position (not in an appropriate state after fastening).

また、判定部４０は、エクステンションソケット３がナット１４をボルト軸１１に締め付けている間、トルクセンサ３３から入力された締め付けトルクと記憶部３６に記憶された目標トルクとを比較し、締め付けトルクが目標トルクに達しているか否かを判定する。 The determination unit 40 compares the tightening torque input from the torque sensor 33 with the target torque stored in the storage unit 36 while the extension socket 3 is tightening the nut 14 to the bolt shaft 11. It is determined whether or not the target torque has been reached.

さらに、判定部４０は、上記２つのエラー状態に加えて、角ドライブ８が回転を開始してから第１の所定時間が経過しても締結後適正状態とならない（エクステンションソケット３が締結完了位置に戻らない）場合、及びエクステンションソケット３が初期位置に戻った締結後適正状態から第２の所定時間（第２の所定時間＜第１の所定時間）が経過しても締め付けトルクが目標トルクに達しない場合に、エラー状態であると判定する。 Further, in addition to the above two error states, the determination unit 40 does not enter the proper state after fastening even after the first predetermined time has elapsed since the corner drive 8 started to rotate (the extension socket 3 is in the fastening completion position). If the second predetermined time (second predetermined time <first predetermined time) elapses from the proper state after the fastening when the extension socket 3 returns to the initial position, the tightening torque becomes the target torque. If not reached, it is determined that an error has occurred.

回転制御部４１は、ベース５１が締結作業位置に設定され、締結前適正状態であると判定部４０が判定した場合、クラッチ３９を接続し、モータ１０によって角ドライブ８を回転させる。また、回転制御部４１は、締結後適正状態であり且つ締め付けトルクが目標トルクに達していると判定部４０が判定した場合、及びエラー状態であると判定部４０が判定した場合、クラッチ３９を遮断して角ドライブ８の回転を停止させる。すなわち、回転制御部４１は、ナット１４のネジ孔１５にボルト軸１１の先端が挿入されたと判定部４０が判定した場合に、角ドライブ８を回転させる制御手段として機能する。 The rotation control unit 41 connects the clutch 39 and rotates the angular drive 8 by the motor 10 when the determination unit 40 determines that the base 51 is set to the engagement work position and is in the appropriate state before engagement. Further, when the determination unit 40 determines that the rotation control unit 41 is in an appropriate state after engagement and the tightening torque has reached the target torque, and when the determination unit 40 determines that it is in an error state, the rotation control unit 41 Shut off and stop the rotation of the corner drive 8. That is, the rotation control unit 41 functions as a control unit that rotates the angular drive 8 when the determination unit 40 determines that the tip of the bolt shaft 11 is inserted into the screw hole 15 of the nut 14.

画像制御部４２は、締結後適正状態であり且つ締め付けトルクが目標トルクに達していると判定部４０が判定した場合、締結作業が適正に完了したことを報知する画像を表示装置３４に表示させる。また、画像制御部４２は、エラー状態であると判定部４０が判定した場合、これを報知する画像を表示装置３４に表示させる。なお、ブザーやスピーカーなどの音声出力部を設け、締結作業が適正に完了したことやエラー状態であることを音声によって報知してもよい。また、エラー状態であることを報知する画像は、エラー内容を報知する画像を含んでもよい。 When the determination unit 40 determines that the tightening torque has reached the target torque, the image control unit 42 causes the display device 34 to display an image that notifies that the fastening operation has been properly completed. . Moreover, when the determination part 40 determines with it being in an error state, the image control part 42 displays the image which alert | reports this on the display apparatus 34. FIG. Note that a sound output unit such as a buzzer or a speaker may be provided to notify by voice that the fastening operation has been properly completed or an error state has occurred. Further, the image for informing that the error state is present may include an image for informing the error content.

次に、情報処理装置３０のＣＰＵ３５が実行する自動締め付け制御処理について、図６を参照して説明する。図６は自動締め付け制御処理のフローチャートである。 Next, the automatic tightening control process executed by the CPU 35 of the information processing apparatus 30 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart of the automatic tightening control process.

本処理は、作業者からの所定の入力操作に応じて開始される。本処理の開始時において、ワーク５０は所定の作業位置に保持され、ベース５１は待機位置に設定され、ナット１４はナット収容穴２４に収容されている。なお、自動締め付け制御処理の実行前又は実行中に、作業者は必要に応じて目標トルクを設定する。 This process is started in response to a predetermined input operation from the operator. At the start of this process, the workpiece 50 is held at a predetermined work position, the base 51 is set at the standby position, and the nut 14 is accommodated in the nut accommodation hole 24. Note that the operator sets a target torque as necessary before or during execution of the automatic tightening control process.

本処理が開始されると、判定部４０は、エクステンションソケット３が初期位置に設定されているか否かを判定し（ステップＳ１）、初期位置に設定されていると判定した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、昇降制御部３８は、ベース５１を締結作業位置まで上昇させる（ステップＳ２）。このとき、昇降制御部３８は、ベース５１を、待機位置から準備位置まで比較的高速で上昇させて一度停止した後、準備位置からさらに締結作業位置まで比較的低速で上昇させて停止する。 When this process is started, the determination unit 40 determines whether or not the extension socket 3 is set to the initial position (step S1), and determines that the extension socket 3 is set to the initial position (step S1: YES). ), The lift control unit 38 raises the base 51 to the fastening work position (step S2). At this time, the elevation control unit 38 raises the base 51 from the standby position to the preparation position at a relatively high speed and stops once, and then raises the base 51 from the preparation position to the fastening work position at a relatively low speed and stops.

ベース５１が締結作業位置に達すると、判定部４０は、ボルト軸１１の先端がナット１４のネジ孔１５に挿入された締結前適正状態であるか否かを判定し（ステップＳ３）、締結前適正状態であると判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、回転制御部４１は、角ドライブ８を回転させる（ステップＳ４）。 When the base 51 reaches the fastening operation position, the determination unit 40 determines whether or not the front end of the bolt shaft 11 is in the proper state before fastening inserted into the screw hole 15 of the nut 14 (step S3), and before fastening. When it determines with it being an appropriate state (step S3: YES), the rotation control part 41 rotates the angle drive 8 (step S4).

角ドライブ８の回転開始後、判定部４０は、ナット１４がボルト軸１１に締め付けられることによってエクステンションソケット３が締結完了位置に戻った締結後適正状態であるか否かを判定し（ステップＳ５）、締結後適正状態であると判定した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、締め付けトルクが目標トルクに達しているか否かを判定する（ステップＳ６）。 After the rotation of the corner drive 8 is started, the determination unit 40 determines whether or not the extension socket 3 is in the proper state after the fastening in which the nut 14 is fastened to the bolt shaft 11 (step S5). When it is determined that the state is appropriate after fastening (step S5: YES), it is determined whether or not the tightening torque has reached the target torque (step S6).

締め付けトルクが目標トルクに達していると判定部４０が判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、回転制御部４１は角ドライブ８の回転を停止し（ステップＳ７）、昇降制御部３８はベース５１を締結作業位置から準備位置まで下降させ（ステップＳ８）、画像制御部４２は締結作業が適正に完了したことを報知する画像を表示装置３４に表示させ（ステップＳ９）、ＣＰＵ３６は本処理を終了する。 When the determination unit 40 determines that the tightening torque has reached the target torque (step S6: YES), the rotation control unit 41 stops the rotation of the corner drive 8 (step S7), and the elevation control unit 38 uses the base 51. The image control unit 42 is lowered from the fastening work position to the preparation position (step S8), and an image for notifying that the fastening work is properly completed is displayed on the display device 34 (step S9), and the CPU 36 ends this process. .

また、判定部４０は、角ドライブ８の回転中にエクステンションソケット３が締結完了位置にまだ戻っていないと判定した場合（ステップＳ５：ＮＯ）、回転制御部４１が角ドライブ８の回転を開始してから第１の所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０）。回転開始からまだ第１の所定時間が経過していないと判定部４０が判定した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、ステップＳ４に戻り、角ドライブ８の回転を継続する。一方、回転開始から第１の所定時間が経過したと判定部４０が判定した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、回転制御部４１は角ドライブ８の回転を停止し（ステップＳ１１）、昇降制御部３８はベース５１を締結作業位置から準備位置まで下降させ（ステップＳ１２）、画像制御部４２はエラーを報知する画像を表示装置３４に表示させ（ステップＳ１３）、ＣＰＵ３６は本処理を終了する。 If the determination unit 40 determines that the extension socket 3 has not yet returned to the fastening completion position during the rotation of the corner drive 8 (step S5: NO), the rotation control unit 41 starts the rotation of the corner drive 8. It is then determined whether or not a first predetermined time has passed (step S10). When the determination unit 40 determines that the first predetermined time has not yet elapsed from the start of rotation (step S10: NO), the process returns to step S4, and the rotation of the angular drive 8 is continued. On the other hand, when the determination unit 40 determines that the first predetermined time has elapsed from the start of rotation (step S10: YES), the rotation control unit 41 stops the rotation of the corner drive 8 (step S11), and the elevation control unit 38. Lowers the base 51 from the fastening work position to the preparation position (step S12), the image control unit 42 displays an image notifying an error on the display device 34 (step S13), and the CPU 36 ends the process.

また、判定部４０は、エクステンションソケット３が締結完了位置に戻っているにも拘わらず締め付けトルクが目標トルクにまだ達していないと判定した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、エクステンションソケット３が締結完了位置に戻ってから第２の所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１４）。エクステンションソケット３が締結完了位置に戻ってからまだ第２の所定時間が経過していないと判定部４０が判定した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、ステップＳ４に戻り、角ドライブ８の回転を継続する。一方、エクステンションソケット３が締結完了位置に戻ってから第２の所定時間が経過したと判定部４０が判定した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、回転制御部４１は角ドライブ８の回転を停止し（ステップＳ１１）、昇降制御部３８はベース５１を締結作業位置から準備位置まで下降させ（ステップＳ１２）、画像制御部４２はエラーを報知する画像を表示装置３４に表示させ（ステップＳ１３）、ＣＰＵ３６は本処理を終了する。 Further, when the determination unit 40 determines that the tightening torque has not yet reached the target torque even though the extension socket 3 has returned to the fastening completion position (step S6: NO), the extension socket 3 is in the fastening completion position. It is determined whether or not a second predetermined time has elapsed since returning to (step S14). When the determination unit 40 determines that the second predetermined time has not yet elapsed after the extension socket 3 returns to the fastening completion position (step S14: NO), the process returns to step S4 and the rotation of the corner drive 8 is continued. . On the other hand, when the determination unit 40 determines that the second predetermined time has elapsed after the extension socket 3 returns to the fastening completion position (step S14: YES), the rotation control unit 41 stops the rotation of the angular drive 8 ( In step S11), the lift control unit 38 lowers the base 51 from the fastening work position to the preparation position (step S12), the image control unit 42 causes the display device 34 to display an error notification image (step S13), and the CPU 36 This process ends.

また、本処理の開始時においてエクステンションソケット３が初期位置に設定されていないと判定部４０が判定した場合（ステップＳ１：ＮＯ）、画像制御部４２はエラーを報知する画像を表示装置３４に表示させ（ステップＳ１３）、ＣＰＵ３６は本処理を終了する。 When the determination unit 40 determines that the extension socket 3 is not set to the initial position at the start of this process (step S1: NO), the image control unit 42 displays an image for notifying an error on the display device 34. (Step S13), the CPU 36 ends this process.

さらに、ベース５１が締結作業位置に達した際に、ボルト軸１１の先端がナット１４のネジ孔１５に挿入された締結前適正状態ではないと判定部４０が判定した場合（ステップＳ３：ＮＯ）、昇降制御部３８はベース５１を締結作業位置から準備位置まで下降させ（ステップＳ１２）、画像制御部４２はエラーを報知する画像を表示装置３４に表示させ（ステップＳ１３）、ＣＰＵ３６は本処理を終了する。 Furthermore, when the determination unit 40 determines that the front end of the bolt shaft 11 is not inserted into the screw hole 15 of the nut 14 when the base 51 reaches the fastening operation position (NO in step S3). The elevating control unit 38 lowers the base 51 from the fastening work position to the preparation position (step S12), the image control unit 42 displays an image notifying an error on the display device 34 (step S13), and the CPU 36 performs this process. finish.

以上説明したように、本実施形態によれば、初期状態においてナット１４のネジ孔１５からボルト軸１１の先端外縁がはみ出している場合であっても、エクステンションソケット３の傾動によって、ナット１４の中心軸とボルト軸１１の軸心１２との位置ずれを吸収することができる。すなわち、ナット１４の中心軸とボルト軸１１の軸心１２との位置ずれを、ボルト軸１１の先端形状に依存せずに吸収することができる。また、ボルト軸１１の先端形状のみに依存してナット１４の中心軸とボルト軸１１の軸心１２との位置ずれを吸収する場合に比べて、吸収可能な位置ずれの範囲を広く設定することができる。 As described above, according to the present embodiment, even if the outer edge of the tip end of the bolt shaft 11 protrudes from the screw hole 15 of the nut 14 in the initial state, the center of the nut 14 is caused by the tilting of the extension socket 3. Misalignment between the shaft and the axis 12 of the bolt shaft 11 can be absorbed. That is, the positional deviation between the central axis of the nut 14 and the shaft center 12 of the bolt shaft 11 can be absorbed without depending on the tip shape of the bolt shaft 11. Further, the range of the misalignment that can be absorbed is set wider than when the misalignment between the center axis of the nut 14 and the axis 12 of the bolt shaft 11 is absorbed depending on only the tip shape of the bolt shaft 11. Can do.

また、吸収可能な最大位置ずれ量は、ボルト軸１１が板バネ部材６の先端部２８ａの間を進入可能な範囲（ボルト軸１１の先端外縁がナット収容端部２２の上端外縁からはみ出さない範囲）まで拡大可能である。 Further, the maximum amount of displacement that can be absorbed is within a range in which the bolt shaft 11 can enter between the distal end portions 28a of the leaf spring member 6 (the distal outer edge of the bolt shaft 11 does not protrude from the upper outer edge of the nut receiving end portion 22). Range).

また、情報処理装置３０は、位置センサ３１からの検出信号に基づいてナット１４のネジ孔１５にボルト軸１１の先端が挿入されたか否かを判定し、ネジ孔１５にボルト軸１１の先端が挿入されたと判定した場合に角ドライブ８を回転させるので、ナット１４のネジ孔１５にボルト軸１１の先端が挿入されていない状態での締め付けに起因するナット１４やボルト軸１１の損傷を未然に防止することができる。 Further, the information processing device 30 determines whether or not the tip of the bolt shaft 11 is inserted into the screw hole 15 of the nut 14 based on the detection signal from the position sensor 31, and the tip of the bolt shaft 11 is inserted into the screw hole 15. Since the square drive 8 is rotated when it is determined that it has been inserted, damage to the nut 14 and the bolt shaft 11 due to tightening in a state where the tip of the bolt shaft 11 is not inserted into the screw hole 15 of the nut 14 is obviated. Can be prevented.

また、情報処理装置３０は、エクステンションバー２に対するエクステンションソケット３のスライド位置を検出する位置センサ３１からの検出信号に基づいてナット１４のネジ孔１５にボルト軸１１の先端が挿入されたか否かを判定するので、ナット１４のネジ孔１５へのボルト軸１１の挿入の成否を簡単に判定することができる。 Further, the information processing apparatus 30 determines whether or not the tip of the bolt shaft 11 has been inserted into the screw hole 15 of the nut 14 based on a detection signal from the position sensor 31 that detects the slide position of the extension socket 3 with respect to the extension bar 2. Since it determines, the success or failure of insertion of the bolt shaft 11 in the screw hole 15 of the nut 14 can be easily determined.

さらに、ボルト軸１１が下方以外の方向に突出している場合には、そのボルト軸１１に応じて角ドライブ８が配置されるように自動締め付け装置２９を設定すればよい。すなわち、ボルト軸１１の突出方向（ナット１４の締め付ける向き）を問わず、自動締め付け装置２９の適用が可能である。従って、例えば１つのワークが上方に突出する第１のボルト軸と下方に突出する第２のボルト軸とを有し、これら２つのボルト軸に対してそれぞれナットを締め付ける場合、ワークを作業位置に保持した状態で第１のボルト軸に対して下向きの締め付けを行う第１の自動締め付け装置と、第２のボルトに対して上向きの締め付けを行う第２の締め付け装置とを設けることによって、第１のボルト軸に対する下向きの締め付けと第２のボルトに対する上向きの締め付けとを、１つの作業位置（１つの工程内）において行うことができる。 Furthermore, when the bolt shaft 11 protrudes in a direction other than the downward direction, the automatic tightening device 29 may be set so that the angular drive 8 is arranged according to the bolt shaft 11. That is, the automatic tightening device 29 can be applied regardless of the protruding direction of the bolt shaft 11 (the direction in which the nut 14 is tightened). Therefore, for example, when one workpiece has a first bolt shaft that protrudes upward and a second bolt shaft that protrudes downward, and the nut is tightened to each of these two bolt shafts, the workpiece is brought into the working position. By providing a first automatic tightening device that performs downward tightening on the first bolt shaft in a held state and a second tightening device that performs upward tightening on the second bolt, the first automatic tightening device is provided. The downward tightening with respect to the second bolt shaft and the upward tightening with respect to the second bolt can be performed at one working position (in one process).

なお、エクステンションバー２にエクステンションソケット３をスライド移動自在に支持させる構造は上記に限定されるものではなく、例えば、エクステンションバー２の内部にエクステンションソケット３が挿入される構造であってもよい。 The structure in which the extension socket 3 is slidably supported by the extension bar 2 is not limited to the above. For example, the extension socket 3 may be inserted into the extension bar 2.

また、回転軸９に対するエクステンションソケット３の傾動を許容する間隙を、軸部１８と挿通孔２３との間にのみ設定してもよく、角ドライブ８と嵌合穴２０との間にのみ設定してもよい。 In addition, a clearance that allows the extension socket 3 to tilt with respect to the rotary shaft 9 may be set only between the shaft portion 18 and the insertion hole 23, or only between the corner drive 8 and the fitting hole 20. May be.

また、本実施形態では、角ドライブ８がベース５１に回転自在に支持されているが、角ドライブ８がベース５１に固定され、ベース５１がモータ１０によって回転してもよい。 In this embodiment, the corner drive 8 is rotatably supported by the base 51. However, the corner drive 8 may be fixed to the base 51 and the base 51 may be rotated by the motor 10.

また、板バネ部材６の固定端部２６とバネ支持部材７との間に、板バネ部材６の付勢力を調整して設定可能なバネ機構を設けてもよい。 Further, a spring mechanism that can be set by adjusting the urging force of the leaf spring member 6 may be provided between the fixed end portion 26 of the leaf spring member 6 and the spring support member 7.

また、本実施形態では、ボルト軸１１に対して角ドライブ８を移動させる場合について説明したが、反対に、角ドライブ８に対してボルト軸１１を移動させてもよく、ボルト軸１１と角ドライブ８の双方を移動させてもよい。 Further, in the present embodiment, the case where the angular drive 8 is moved with respect to the bolt shaft 11 has been described, but conversely, the bolt shaft 11 may be moved with respect to the angular drive 8. Both of the eight may be moved.

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者などによりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。 As mentioned above, although the embodiment to which the invention made by the present inventor is applied has been described, the present invention is not limited by the discussion and the drawings that form part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. That is, it should be added that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.

本発明は、ボルト軸にナットを締め付ける自動締め付け装置に広く適用可能である。 The present invention can be widely applied to an automatic fastening device that fastens a nut to a bolt shaft.

１締め付けツール
２エクステンションバー（軸部材）
３エクステンションソケット（ソケット）
５スプリング（付勢部材）
６板バネ部材
８角ドライブ（駆動部）
９回転軸
１１ボルト軸
１２軸心
１３被締結部品
１４ナット
１５ネジ孔
１７取付端部
２１基端部
２２ナット収容端部
２８傾斜部
２８ａ板バネ部材の先端部
２９自動締め付け装置
３０情報処理装置
３１位置センサ
３８昇降制御部（制御手段）
４０判定部（判定手段）
４１回転制御部（制御手段）
５０ワーク
５１ベース 1 Tightening tool 2 Extension bar (shaft member)
3 Extension socket (socket)
5 Spring (biasing member)
6 leaf spring member 8 square drive (drive unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Rotating shaft 11 Bolt shaft 12 Axis center 13 Fastened part 14 Nut 15 Screw hole 17 Attachment end part 21 Base end part 22 Nut accommodating end part 28 Inclined part 28a Tip part 29 of leaf | plate spring member Automatic clamping apparatus 30 Information processing apparatus 31 Position sensor 38 Lift control unit (control means)
40 determination unit (determination means)
41 Rotation control unit (control means)
50 work 51 base

Claims

A tightening tool attached to an automatic tightening device and tightening a nut on a bolt shaft by rotation of a drive unit of the automatic tightening device,
A shaft member having an attachment end attached to the drive unit, extending along a rotation axis of the drive unit and rotating together with the drive unit;
A base end portion that is supported by the shaft member so as to be slidable along the rotation shaft and rotates together with the shaft member, and that accommodates the nut and engages with the nut in a rotation direction around the rotation shaft. An initial position that integrally includes a nut housing end, extends from the base end toward the nut housing end along the rotational axis in a direction away from the mounting end, and is separated from the mounting end Slidably movable in the operating direction approaching the mounting end, and at least one of the gap between the mounting end of the shaft member and the drive unit and the gap between the base end and the shaft member. A socket that is allowed to tilt with respect to
A biasing member that biases the socket in a direction away from the mounting end;
A fixed end fixed to the automatic tightening device; a tip end abutting on the nut receiving end of the socket at the initial position; and the rotation from the nut receiving end toward the fixed end An inclined portion that inclines in a direction away from the shaft, and extends in a direction away from the attachment end portion along the rotational axis from the fixed end portion toward the tip portion, and the nut receiving end portion of the socket is A plurality of leaf spring members that urge toward the rotation axis,
The central axis of the screw hole of the nut accommodated in the nut accommodating end portion of the socket at the initial position biased by the plurality of leaf spring members substantially coincides with the rotation axis,
In a direction in which the bolt shaft comes close to the nut housing end in a state where the center axis of the screw hole of the nut housed in the nut housing end of the socket at the initial position does not coincide with the axis of the bolt shaft. The socket of the initial position is moved when the tip of the bolt shaft moves relatively and abuts against the nut or the nut housing end without being inserted into the screw hole of the nut housed in the nut housing end. Relative to the urging force of the urging member in the operating direction, the nut receiving end portion is immersed between the tip end portions of the plurality of leaf spring members, and the tip ends of the bolt shafts are The inclined portion of the leaf spring member is moved into the nut by moving between the distal end portions of the leaf spring member, and the distal end portion of the leaf spring member is moved toward the rotating shaft by the urging force of the leaf spring member. Nuts housed in the housing end The nut receiving end portion of the socket is guided so that the central axis of the screw hole is inclined toward the axis of the bolt shaft, and the socket relatively moving in the operation direction is in accordance with the guide of the inclined portion of the leaf spring member. Tightening tool characterized by tilting with respect to the rotation axis.

An automatic tightening device to which the tightening tool according to claim 1 is attached,
The drive unit;
Relative movement of the drive unit and the bolt shaft in a state where the rotation shaft and the axis of the bolt shaft are maintained substantially parallel to each other, the tip of the bolt shaft is the nut receiving end of the socket and the plurality of the plurality of bolts The rotation of the drive unit is controlled between a first position that is separated from the tip of the leaf spring member and a second position in which the socket is pressed by the bolt shaft and displaced in the operation direction from the initial position. Control means for controlling;
The sliding position of the socket with respect to the shaft member when the driving portion and the bolt shaft reach the second position in a state where the tip of the bolt shaft is inserted into the screw hole of the nut is set as a determination reference position, When the drive unit and the bolt shaft relatively move from the first position toward the second position and reach the second position, the socket is moved to the determination reference position with respect to the shaft member. Determination means for determining that the tip of the bolt shaft has been inserted into the screw hole of the nut, if present,
The automatic tightening device, wherein the control means rotates the drive unit when the determination means determines that the tip of the bolt shaft is inserted into the screw hole of the nut.