JP2013139070A

JP2013139070A - 締付装置及び締付方法

Info

Publication number: JP2013139070A
Application number: JP2012000578A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Terada; 勝彦寺田; Izumi Matsuzaki; 泉松崎; Jinichiro Hirose; 甚一郎広瀬; Takafumi Kunimi; 孝文国見
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-01-05
Filing date: 2012-01-05
Publication date: 2013-07-18
Anticipated expiration: 2032-01-05
Also published as: CN103192253B; US9718158B2; US20130175065A1; CN103192253A; JP5807750B2

Abstract

【課題】締付ボルトの締付作業における作業者への負担を軽減することのできる締付装置を提供する。
【解決手段】本締付装置１は、サポートアーム６に備えられ、ナットランナ５（締付工具）の位置を検出する第１〜第３回転センサー７ａ〜７ｃ（位置検出手段）と、チェーンカバー２の複数の締付位置を記憶する記憶手段８を有し、該第１〜第３回転センサー７ａ〜７ｃからの検出結果と記憶手段８により記憶されたチェーンカバー２の締付位置の位置情報とが一致した際ナットランナ５を駆動させる主コントローラ１０（制御手段）とを備えている。これにより、作業者は、締付作業時、ナットランナ５を回転駆動させるトリガーを引く操作を行う必要がないので、締付作業おける作業者への負担を軽減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、車両のエンジン部品を組み付ける際締付ボルトを締め付ける締付装置及びその締付装置を使用して締付ボルトを締め付ける締付方法に関するものである。

従来から種々の締付装置が提案されている。例えば、特許文献１に係るねじ締結作業用ジグ装置では、オーバーヘッドハンガーを介して車体が作業ラインに搬送されてくると、作業者はナットランナを車体の低面部側の作業位置まで昇降させて、ナットランナを操作しサスペンション系の各種アーム類のナットの締結作業を行うように構成されている。

特開２００８−９３８１８号公報

しかしながら、上述した特許文献１に係るねじ締結作業用ジグ装置では、作業者がナットランナをワークの各締付位置まで移動させ、その後、トリガーを引いてナットランナを回転駆動させるため、トリガーを操作する等の締付作業が作業者にとって負担となる。特に、締付箇所の数量が多く、また、各締付箇所にて高低差の大きいワークでは、窮屈な姿勢でトリガー操作を繰り返し行わなければならず、作業者にとって身体的な負担が大きくなる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、締付ボルトの締付作業における作業者への負担を軽減することのできる締付装置及び締付方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の締付装置は、ワークの締付位置を記憶する記憶手段と、締付工具の位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段からの検出結果と前記記憶手段により記憶されたワークの締付位置とが一致した際前記締付工具を駆動させる制御手段と、を備えることを特徴としている。
また、本発明の締付方法は、締付工具に締付具を供給する供給ステップと、前記締付工具をサポートアームによる助力を得ながらワークの締付位置に移動させる移動ステップと、前記締付工具が前記ワークの締付位置に到達した際前記締付工具を自動で駆動させて、前記締付具の締め付けを行う締付ステップと、を含むことを特徴としている。
これにより、車両のエンジン部品を組み付ける際の締付ボルトの締付作業における作業者への負担を軽減することができる。
なお、本発明の締付装置及び締付方法の各種態様およびそれらの作用については、以下の発明の態様の項において詳しく説明する。

（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。なお、各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付して、必要に応じて他の項を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施の形態等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要件を付加した態様も、また、各項の態様から構成要件を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

（１）締付工具と、該締付工具を保持して、該締付工具のワークの締付位置までの移動をサポートするサポートアームと、を備えた締付装置であって、前記ワークの締付位置を記憶する記憶手段と、前記締付工具の位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段からの検出結果と前記記憶手段により記憶されたワークの締付位置とが一致した際前記締付工具を駆動させる制御手段と、を備えることを特徴とする締付装置（請求項１に相当）。
（１）項の締付装置では、作業者が締付工具に締付具を供給した後、締付工具をサポートアームによる助力を得ながらワークの所定の締付位置に移動させて、位置検出手段からの検出結果と記憶手段により記憶されたワークの締付位置が一致すると締付工具が自動で回転駆動されて締付具により締め付けを行うことができる。

（２）前記ワークには複数の締付位置があり、前記記憶手段は、前記ワークの各締付位置の締付順序を記憶していることを特徴とする（１）項に記載の締付装置（請求項２に相当）。
（２）項の締付装置では、作業者が仮に締付順序を間違えたとしても、順序を誤った当該位置では締付工具が回転駆動されることはない。

（３）前記締付工具を前記ワークの締付位置に案内する案内ガイド治具を備えることを特徴とする（１）項または（２）項に記載の締付装置（請求項３に相当）。
（３）項の締付装置では、案内ガイド治具により作業者の締付作業をより簡素化することができる。

（４）前記案内ガイド治具は、前記ワークの各締付位置の外側を環状に延びる案内ガイド板と、該案内ガイド板の内周面の、前記ワークの各締付位置に対応する位置に設けられ、前記締付工具の外周面に沿う案内凹部とから構成されることを特徴とする（３）項に記載の締付装置（請求項４に相当）。
（４）項の締付装置では、特に、案内ガイド板の内周面に締付工具の外周面に沿う案内凹部が形成されているので、作業者は、締付工具をワークの所定の締付位置に移動させる際締付工具の外周面を単に案内ガイド板の案内凹部の内周面に沿わせた後、締付工具を案内凹部に沿って前進させるだけでの作業で済むため締付作業をより簡素化することができる。しかも、締付が完了した後は、締付工具を案内ガイド板の内側に向かって移動させるだけで案内凹部から退避でき、次の締付位置に移動できるので締付工具の移動範囲を最小限に留めることができる。

（５）前記位置検出手段は、前記サポートアームに備えられた複数の回転センサーで構成されることを特徴とする（１）項〜（４）項のいずれかに記載の締付装置（請求項５に相当）。
（５）項の締付装置では、複数の回転センサーの検出結果により締付工具の位置が特定される。

（６）前記サポートアームは、支持本体に支点を中心に回動自在に連結される第１アームと、該第１アームに支点を中心に回動自在に連結され先端に前記締付工具を保持する第２アームと、第２アームと平行に延び前記第１アームに支点を中心に回動自在に連結され、前記締付工具の移動を補助する補助手段とを備えることを特徴とする（１）項〜（５）項のいずれかに記載の締付装置。
（７）前記第１及び第２アームと前記補助手段とは前記ワークの締付面と略平行な平面上をそれぞれの支点を中心に回動自在であり、さらに、前記第２アーム及び前記補助手段は、前記締付面に対して進退するように支点を中心に回動自在であることを特徴とする（６）項に記載の締付装置。
（６）項及び（７）項の締付装置では、第１及び第２アームにより作業者の意図に沿うように締付工具を締付位置まで移動させることができ、しかも、補助手段により作業者による締付工具の移動を補助することができる。

（８）前記締付工具はナットランナであり、該ナットランナに装着されるソケットには、該ソケットの外周を保護するソケットカバーが装着されることを特徴とする（１）項〜（７）項のいずれかに記載の締付装置。
（８）項の締付装置では、ソケットはソケットカバーにより保護されているので、回転駆動するソケットが直接案内ガイド板の案内凹部に接触するのを防止でき、ソケットの摩耗等を抑制することができる。

（９）前記ワークは、自動車のエンジン部品のチェーンカバーであることを特徴とする（１）項〜（８）項のいずれかに記載の締付装置。
（９）項の締付装置では、締付箇所の数量が多く、上側の締付箇所と下側の締付箇所との間の高低差が大きい、自動車のエンジン部品であるチェーンカバーの締付具による締め付けの際に特に有効である。

（１０）前記案内ガイド治具の案内ガイド板の表面には、各案内凹部の周辺に締付順序を示す番号が表示されていることを特徴とする（４）項〜（９）項のいずれかに記載の締付装置。
（１１）前記案内ガイド治具の案内ガイド板の表面には、各案内凹部の周辺に締付順序を認識できるように表示ランプが備えられることを特徴とする（４）項〜（９）項のいずれかに記載の締付装置。
（１０）項及び（１１）項の締付装置では、作業者がワークの締付順序を正確に認識することができる。

（１２）締付工具と、該締付工具を保持して、該締付工具のワークの締付位置までの移動をサポートするサポートアームとを備えた締付装置を使用して締付具を締め付ける締付方法であって、前記締付工具に前記締付具を供給する供給ステップと、前記締付工具を前記サポートアームによる助力を得ながら前記ワークの締付位置に移動させる移動ステップと、前記締付工具が前記ワークの締付位置に到達した際前記締付工具を自動で駆動させて、前記締付具の締め付けを行う締付ステップと、を含むことを特徴とする締付方法（請求項６に相当）。
（１２）項の締付方法では、作業者は、締付工具を駆動させるトリガーを引く操作を行う必要がないので、締付作業が従来よりも大幅に簡素化され、しかも、各締付箇所において高低差が大きい場合でも、作業者にとって身体的な負担が従来よりも大幅に軽くなる。

（１３）前記供給ステップの前に、前記ワークの複数の締付位置の外側を環状に延びる案内ガイド板と、該案内ガイド板の内周面の、前記ワークの各締付位置に対応する位置に設けられ、前記締付工具の外周面に沿う案内凹部とから構成される案内ガイド治具を、前記ワークに装着するガイド装着ステップを備えることを特徴とする（１２）項に記載の締付方法（請求項７に相当）。
（１３）項の締付方法では、ワークに案内ガイド治具を予め装着することにより作業者は、案内ガイド治具に沿って締付作業を行えばよいのでその締付作業が大幅に簡素化される。

（１４）前記移動ステップでは、前記締付工具を、前記ワークに装着された前記案内ガイド治具の前記案内凹部に沿うようにして、前記ワークの締付面に向かって前進させて前記ワークの締付位置に到達させることを特徴とする（１３）項に記載の締付方法（請求項８に相当）。
（１４）項の締付方法では、作業者は、締付工具をワークの所定の締付位置に移動させる際には、締付工具の外周面を単に案内ガイド板の案内凹部の内周面に沿わせた後、締付工具を案内凹部に沿って前進させるだけであるので締付作業をより簡素化することができる。

（１５）前記締付ステップの後に、前記締付工具を締付位置から後退させると共に前記案内凹部から前記案内ガイド板の内側に向かって移動させる後退ステップを備えることを特徴とする（１３）項または（１４）項に記載の締付方法（請求項９に相当）。
（１５）項の締付方法では、締付完了後、締付工具を案内ガイド板の内側に向かって移動させるだけで案内凹部から退避でき次の締付位置に移動できるので、締付工具の移動範囲を最小限に留めることができる。

本発明によれば、締付ボルトの締付作業における作業者への負担を軽減することのできる締付装置及び締付方法を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る締付装置の概略図である。図２は、自動車の内燃機関にチェーンカバーが装着された状態の図である。図３は、本発明の実施の形態に係る締付装置に採用されたナットランナを示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。図４は、ナットランナに装着されるソケット及びソケットカバーを示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。図５は、本発明の実施の形態に係る締付装置に採用されたサポートアームを示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。図６は、本発明の実施の形態に係る締付装置に採用された案内ガイド治具を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。図７は、本発明の実施の形態に係る締付装置を使用した締付方法の締付ステップのフローチャートを示す。

以下、本発明を実施するための形態を図１〜図７に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る締付装置１は、図１及び図２に示すように、エンジン部品のワークとしてのチェーンカバー２を内燃機関３に組み付ける際複数の締付ボルト（締付具）を締め付けるときに使用される。なお、チェーンカバー２の締付位置（図２の×印）は２５箇所以上であり、上側の締付位置と下側の締付位置との間の高低差は５０ｃｍ以上となっている。

本発明の実施の形態に係る締付装置１は、図１に示すように、締付工具としてのナットランナ５と、該ナットランナ５を保持して、作業者によるナットランナ５のチェーンカバー２の締付位置までの移動をサポートするサポートアーム６と、該サポートアーム６に備えられ、ナットランナ５の位置を検出する位置検出手段としての第１〜第３回転センサー７ａ〜７ｃと、チェーンカバー２の複数の締付位置の位置情報を記憶する記憶手段８を有し、該第１〜第３回転センサー７ａ〜７ｃからの検出結果と記憶手段８により記憶されたチェーンカバー２の各締付位置の位置情報とが一致した際ナットランナ５を駆動させる制御手段としての主コントローラ１０と、主コントローラ１０からの駆動信号に基づいてナットランナ５を駆動させるＮＲ駆動用コントローラ１１と、ナットランナ５をチェーンカバー２の各締付位置に案内する案内ガイド治具１２（図６参照）とを備えている。

図１、図３及び図４に示すように、ナットランナ５には締付ボルトを支持するソケット１５が固定される。該ソケット１５の周りは、該ソケット１５を保護するための円筒状のソケットカバー１６が備えられる。図４（ｂ）に示すように、該ソケットカバー１６の先端に、先細りのテーパ部１６ａを形成したほうがよい。これにより、ナットランナ５のソケット１５を、後述する案内ガイド治具１２の案内ガイド板３５の案内凹部３６に位置合わせする際の作業性を向上させることができる。そして、ソケットカバー１６を備えたことにより、回転駆動するソケット１５が直接後述する案内ガイド治具１２の案内ガイド板３５の案内凹部３６に接触するのを防止でき、ソケット１５の摩耗等を抑制することができる。また、ナットランナ５は、ＮＲ駆動用コントローラ１１と電気的に接続されており、該ＮＲ駆動用コントローラ１１からの駆動信号により駆動される。なお、通常の締付作業では使用しないが、ナットランナ５にはトリガー１７が備えられている。
また、ＮＲ駆動用コントローラ１１は、主コントローラ１０からの駆動信号によりナットランナ５を回転駆動させるものである。また、ＮＲ駆動用コントローラ１１には、チェーンカバー２の各締付位置における締付トルクが予め記憶されており、ナットランナ５による締付の際、所定の締付トルクが付与されていない場合には表示等により警告を促すと共にナットランナ５の回転駆動を自動停止するように制御する。また、ＮＲ駆動用コントローラ１１は、ナットランナ５が自動で回転駆動している最中に、ナットランナ５の回転方向切替スイッチが正転方向から逆転方向に切り替えられるとナットランナ５の回転駆動が停止（手動停止）されるように制御する。さらに、ＮＲ駆動用コントローラ１１は、ナットランナ５の回転方向切替スイッチを正転方向から逆転方向に切り替えるとトリガー操作の機能が有効になるように制御する。

図５に示すように、サポートアーム６は、作業者がナットランナ５をチェーンカバー２の各締付位置に移動させる際、その移動をサポートする役目を果たすものである。該サポートアーム６は、支持本体（図示略）に回動自在に連結される第１アーム２１と、該第１アーム２１に支点を中心に回動自在に連結され先端にナットランナ５を保持する第２アーム２２と、該第２アーム２２と平行に延び第１アーム２１に支点を中心に回動自在に連結され、ナットランナ５の移動を補助する補助手段としてのガススプリング２０とを備えている。

サポートアーム６を詳しく説明する。
第１アーム２１の一端部には、第１アーム２１の延びる方向に対して直交する方向に延びる支持ロッド２４が固定されている。該支持ロッド２４が支持本体に回動自在に連結される。その結果、第１アーム２１は、チェーンカバー２の締付面４５（図２参照）と平行な平面上を、支持ロッド２４を中心に回転自在となる。また、第１アーム２１の一端部において支持ロッド２４側とは反対側の面に第１回転センサー７ａが配置されている。該第１回転センサー７ａは、第１アーム２１の支持本体に対する支持ロッド２４を支点とした回転角度、すなわち、支持本体に対する支持ロッド２４の回転角度を検出している。なお、第１アーム２１の一端部には、該第１アーム２１（支持ロッド２４）の回動範囲を規制する回動規制ストッパ３２が備えられている。

また、第１アーム２１の他端部には、支持ロッド２４と同方向に延びる連結ロッド２５が回転自在に支持されている。該連結ロッド２５が第１連結体２６に固定されている。該第１連結体２６と第２連結体２７との間に、第２アーム２２及びガススプリング２０が互いに平行に延びている。第２アーム２２及びガススプリング２０は、第１連結体２６及び第２連結体２７のそれぞれに回動自在に支持されている。その結果、第２アーム２２及びガススプリング２０は、第１アーム２１と同様に、チェーンカバー２の締付面４５（図２参照）と平行な平面上を、連結ロッド２５を支点に回動自在となり、しかも、第２連結体２７がチェーンカバー２の締付面４５（図２参照）に対して進退するように第１連結体２６を支点に回動自在となる。なお、ガススプリング２０には支持ロッド２８が固定されている。

第１アーム２１の他端部で連結ロッド２５側とは反対側の面に第２回転センサー７ｂが配置されている。該第２回転センサー７ｂは第１アーム２１に対する第２アーム２２の連結ロッド２５を支点とした回転角度、すなわち、第１アーム２１に対する連結ロッド２５（第１連結体２６）の回転角度を検出している。第２連結体２７には、第１アーム２１の延びる方向と同方向に板状のツールアタッチメント３０が延びている。該ツールアタッチメント３０には、ナットランナ５を支持する貫通孔３１が設けられている。該貫通孔３１はチェーンカバー２の締付面４５に向かって貫通される。また、第１連結体２６の一端面には第３回転センサー７ｃが配置されている。該第３回転センサー７ｃは第１連結体２６に対する第２アーム２２の回転角度を検出している。そして、第１〜第３回転センサー７ａ〜７ｃは、主コントローラ１０に電気的に接続されている。なお、第１アーム２１の他端部には、第２アーム２２及びガススプリング２０（第１連結体２６及び連結ロッド２５）の、第１アーム２１と同方向への回動範囲を規制する回動規制ストッパ３２が備えられている。また、符号３３はガススプリング２０のサポート力を調整するためのサポート力調整ノブを示している。該サポート調整ノブ３３を反時計回り方向に回すとガススプリング２０のサポート力が強くなる。

図１に示すように、主コントローラ１０は、第１〜第３回転センサー７ａ〜７ｃと電気的に接続されると共に、ＮＲ駆動用コントローラ１１と電気的に接続されている。主コントローラ１０は記憶手段８を有し、該記憶手段８には、チェーンカバー２の各締付位置の位置情報と、各締付位置の締付順序とが予め記憶されている。そして、主コントローラ１０は、作業者がナットランナ５をチェーンカバー２のＮ番目の締付位置に移動させた際、第１〜第３回転センサー７ａ〜７ｃからの検出信号とＮ番目の締付位置の位置情報とが一致するとＮＲ駆動用コントローラ１１に駆動信号を送信するように制御する。

図６に示すように、案内ガイド治具１２は、図２に示すような、内燃機関３に仮組みされたチェーンカバー２の締付面４５を覆うように装着されるものである。該案内ガイド治具１２は、チェーンカバー２の各締付位置（図２の×印）の外側を環状に延びる案内ガイド板３５と、該案内ガイド板３５の内周面で、チェーンカバー２の各締付位置に対応する位置に設けられ、ナットランナ５のソケット１５に装着されたソケットカバー１６（図４参照）の外周面に沿う案内凹部３６とから構成される。
各案内凹部３６は、ナットランナ５のソケットカバー１６の外周面に沿うように円弧状に形成される。また、図示はしていないが、案内ガイド板３５の表面で各案内凹部３６の周辺には締付順序を示す番号が表示されている。他の実施形態として、各案内凹部３６の周辺に締付順序を認識できるように表示ランプを備えるようにしてもよい。なお、案内ガイド治具１２の下側壁部には、案内ガイド治具１２を、チェーンカバー２が仮止めされた内燃機関３を載置するテーブル（図示略）に支持させるための脚部４０がそれぞれ突設される。また、符号４１は、案内ガイド治具１２を、チェーンカバー２が仮止めされた内燃機関３に装着するための固定コマである。該固定コマ４１は、案内ガイド板３５の上側壁部を跨るように構成され、該上側壁部に沿ってスライド自在となる。
そして、案内ガイド治具１２をその脚部４０によりチェーンカバー２が仮止めされた内燃機関３を載置するテーブル上に立たせ、チェーンカバー２の締付面４５を覆うようにして固定コマ４１により該チェーンカバー２に装着すると、チェーンカバー２の締付面４５と案内ガイド板３５の裏面との間に隙間が生じると共に、案内ガイド板３５の各案内凹部３６とチェーンカバー２の各締付位置である各締付孔とが同心円状に位置するようになる。

次に、本発明の実施の形態に係る締付装置１を使用してチェーンカバー２を内燃機関３に組み付ける際各締付ボルトを締め付ける締付方法を説明する。
まず、ガイド装着ステップにおいて、上記案内ガイド治具１２を固定コマ４１及び各脚部４０を介してチェーンカバー２の締付面４５を覆うように装着する。すると、チェーンカバー２の締付面４５と案内ガイド板３５の裏面との間に隙間が生じると共に、案内ガイド板３５に設けた各案内凹部３６とチェーンカバー２の各締付位置である各締付孔とが同心状に位置するようになる。続いて、サポートアーム６の第２連結体２７から延出されているツールアタッチメント３０の貫通孔３１にナットランナ５の先端を挿入する。

次に、供給ステップにて、作業者は、ナットランナ５の先端に装着されたソケット１５に締付ボルトを供給する。
次に、移動ステップにおいて、作業者は、チェーンカバー２のＮ番目の締付位置を締付ボルトで締め付ける際、ナットランナ５をサポートアーム６の第１及び第２アーム２１、２２を回動させることでチェーンカバー２の締付面４５と平行な平面上を移動させて、さらに、第２アーム２２だけをナットランナ５をチェーンカバー２の締付面４５に対して前進させるように回動させることでナットランナ５のソケットカバー１６の外周面を案内ガイド板３５のＮ番目の案内凹部３６に沿わせる。この時、作業者は、ナットランナ５をガススプリング２０による付勢力により軽い力で移動させることが可能になる。また、ナットランナ５のソケットカバー１６の外周面を案内ガイド板３５のＮ番目の案内凹部３６に沿わせた時点で、ナットランナ５の、チェーンカバー２の締付面４５と平行な平面上の位置が決定される。言い換えれば、この時点で、ナットランナ２がチェーンカバー２のＮ番目の締付位置（締付孔）と同心状に位置するようになる。続いて、ナットランナ５をＮ番目の案内凹部３６に沿わせながらさらにチェーンカバー２の締付面４５に対して前進させる。

次に、締付ステップにおいては、ナットランナ５を、そのソケットカバー１６が案内凹部３６に沿うように前進させて、ソケット１５の先端面が案内ガイド板３５の裏面から突出した時点、すなわち、第１〜第３回転センサー７ａ〜７ｃからの検出結果と主コントローラ１０の記憶手段８により記憶されたチェーンカバー２のＮ番目の締付位置の位置情報とが一致した時点で主コントローラ１０からＮＲ駆動用コントローラ１１に駆動信号が送信され、ＮＲ駆動用コントローラ１１からナットランナ５に駆動信号が送信されてナットランナ５が回転駆動されて締付ボルトの締め付けが行われる。

次に、締付ステップにてナットランナ５による締付が正常に行われた後、後退ステップでは、ナットランナ５の回転駆動は自動で停止され、続いて、作業者はナットランナ５を案内ガイド板３５の案内凹部３６に沿って後退させて、案内凹部３６から案内ガイド板３５の内側に向かって移動させて、次の締付位置に移動させる。
そして、上述した供給ステップ、締付ステップ及び後退ステップをチェーンカバー２の各締付位置にて繰り返すことで、チェーンカバー２が各締付ボルトにより内燃機関３に組み付けられる。なお、作業者がチェーンカバー２の各締付位置の締付順序を間違えたとしても、締付順序を誤った位置ではナットランナ５が駆動されることはないので、ヒューマンエラーを抑制することができる。

そこで、締付ステップの作業フローを図７に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。
作業者は、ステップＳ１にて、ナットランナ５を案内ガイド板３５のＮ番目の案内凹部３６に沿ってチェーンカバー２の締付面４５に対して前進させる。
次に、ステップＳ２にて、主コントローラ１０によりナットランナ５がチェーンカバー２のＮ番目の締付位置に到達したか否かが判定される。この条件が成立するとステップＳ３に進む。該ステップＳ３ではナットランナ５がＮＲ駆動用コントローラ１１により自動で回転駆動され締付ボルトがチェーンカバー２の締付孔（締付位置）を介して内燃機関３の取付孔（図示略）に螺合されてステップＳ４に進む。

一方、ステップＳ２の条件が成立しない場合にはステップＳ２の直前に戻りステップＳ２の条件判断が継続される。なお、ステップＳ３において、作業者が、何らかの事情で発生したナットランナ５の回転駆動の不具合を発見した場合にはステップＳ１２に進む。該ステップＳ１２では、作業者がナットランナ５の回転方向切替スイッチを正転方向から逆転方向に切り替えることでその回転駆動を手動停止する。すると、ステップＳ１３にてナットランナ５のトリガー操作が有効になり、ステップＳ１１では、作業者がナットランナ５の回転方向切替スイッチを再び逆転方向から正転方向に切り替える。

次に、ステップＳ４では、ＮＲ駆動用コントローラ１１により締付ボルトの締付トルクが所定値に到達したか否かが判定されると共に、回転駆動時間が所定時間（本実施の形態では５秒）以内であるか否かが判定される。これらの条件がいずれも成立すると、ナットランナ５の回転駆動がＮＲ駆動用コントローラ１１により停止されて、ステップＳ５において締付完了となり、当該締付位置の締付完了の情報が主コントローラ１０に記憶される。
一方、ステップＳ４のいずれか一方または両方の条件が不成立であると、ステップＳ６に進みＮＲ駆動用コントローラ１１によりナットランナ５の回転駆動が自動停止される。続いて、ステップＳ７では、作業者はナットランナ５の回転方向切替スイッチを正転方向から逆転方向に切り替えることで、ステップＳ８にてトリガー操作が有効となる。続いて、ステップＳ９では、作業者がトリガー操作により締付ボルトを逆回転させて、ステップＳ１０にて、締付ボルトを内燃機関２の取付孔との螺合が解消される位置まで戻す。続いて、ステップＳ１１にて、作業者がナットランナ５の回転方向切替スイッチを逆転方向から正転方向に切り替える。

なお、ステップＳ１１以降の作業は、作業者が２つのフロー（ステップＳ１４またはＳ１５）のいずれかを適宜選択することが可能になる。すなわち、ステップＳ１１からステップＳ１４に進むと、該ステップＳ１４にて、作業者はナットランナ５を案内ガイド板３５の案内凹部３６から退避させて再びＮ番目の案内凹部３６に沿う位置に戻すようにする。これにより、上述した本実施形態に係る締付ステップを再び行うことが可能になる。この時、ナットランナ５を再び案内ガイド板３５のＮ番目の案内凹部３６へ沿うように戻した時点でナットランナ５のトリガー操作の機能が失われる。
一方、ステップＳ１１からステップＳ１５に進むと、該ステップＳ１５にて、作業者はトリガー操作により当該締付位置の締め付けを再び行いステップＳ５に進み締付完了となり、当該締付位置の締付完了の情報が主コントローラ１０に記憶される。

以上説明したように、本発明の実施の形態に係る締付装置１は、少なくとも、サポートアーム６に備えられ、ナットランナ５の位置を検出する第１〜第３回転センサー７ａ〜７ｃ（位置検出手段）と、チェーンカバー２の複数の締付位置の位置情報を記憶する記憶手段８を有し、該第１〜第３回転センサー７ａ〜７ｃからの検出結果と記憶手段８により記憶されたチェーンカバー２の締付位置の位置情報とが一致した際ナットランナ５を駆動させる主コントローラ１０（制御手段）とを備えている。これにより、作業者は、締付作業時、ナットランナ５を回転駆動させるトリガーを引く操作を行う必要がないので、締付作業を従来よりも大幅に簡素化させることができる。しかも、チェーンカバー２のように締付位置の数量が多く、各締付位置において高低差が大きい場合でも、作業者にとって締付作業の際の身体的、特に、腰や手首への負担が従来よりも大幅に軽くなる。
しかも、主コントローラ１０の記憶手段８には、チェーンカバー２の各締付位置の位置情報の他に各締付位置の締付順序が予め記憶されているので、作業者が仮にチェーンカバー２の各締付位置の締付順序を間違えたとしても、締付順序を誤った当該位置ではナットランナ５が駆動されることはないので、品質向上に繋がる。

また、本発明の実施の形態に係る締付装置１は、ナットランナ５をチェーンカバー２の各締付位置に案内する案内ガイド治具１２を備え、該案内ガイド治具１２は、チェーンカバー２の各締付位置の外側を環状に延びる案内ガイド板３５の内周面の、チェーンカバー２の各締付位置に対応する位置に、ナットランナ５のソケットカバー１６の外周面に沿う案内凹部３６が形成されて構成される。これにより、作業者は、ナットランナ５をチェーンカバー２の所定の締付位置に移動させる際ナットランナ５のソケットカバー１６の外周面を単に案内ガイド板３５の案内凹部３６の内周面に沿わせた後、ナットランナ５を案内凹部３６に沿って前進させるだけでの作業で締付作業が完了するので、その締付作業をより簡素化することができる。また、締付完了後には、ナットランナ５を案内ガイド板３５の内側に向かって移動させるだけで案内凹部３６から退避でき次の締付位置に移動できるので、ナットランナ５の移動範囲を最小限に抑えることができる。しかも、案内ガイド治具１２は、内周面に複数の案内凹部３６を設けた環状の案内ガイド板３５だけで構成されるために、そのコストを従来よりも大幅に削減することができる。

１締付装置，２チェーンカバー（ワーク），５ナットランナ（締付工具），６サポートアーム，７ａ第１回転センサー（位置検出手段），７ｂ第２回転センサー（位置検出手段），７ｃ第３回転センサー（位置検出手段），８記憶手段，１０主コントローラ（制御手段），１１ＮＲ駆動用コントローラ，１２案内ガイド治具，３５案内ガイド板，３６案内凹部，４５締付面

Claims

締付工具と、該締付工具を保持して、該締付工具のワークの締付位置までの移動をサポートするサポートアームと、を備えた締付装置であって、
前記ワークの締付位置を記憶する記憶手段と、
前記締付工具の位置を検出する位置検出手段と、
該位置検出手段からの検出結果と前記記憶手段により記憶されたワークの締付位置とが一致した際前記締付工具を駆動させる制御手段と、
を備えることを特徴とする締付装置。
前記ワークには複数の締付位置があり、前記記憶手段は、前記ワークの各締付位置の締付順序を記憶していることを特徴とする請求項１に記載の締付装置。
前記締付工具を前記ワークの締付位置に案内する案内ガイド治具を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の締付装置。
前記案内ガイド治具は、前記ワークの各締付位置の外側を環状に延びる案内ガイド板と、該案内ガイド板の内周面の、前記ワークの各締付位置に対応する位置に設けられ、前記締付工具の外周面に沿う案内凹部とから構成されることを特徴とする請求項３に記載の締付装置。
前記位置検出手段は、前記サポートアームに備えられた複数の回転センサで構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の締付装置。
締付工具と、該締付工具を保持して、該締付工具のワークの締付位置までの移動をサポートするサポートアームとを備えた締付装置を使用して締付具を締め付ける締付方法であって、
前記締付工具に前記締付具を供給する供給ステップと、
前記締付工具を前記サポートアームによる助力を得ながら前記ワークの締付位置に移動させる移動ステップと、
前記締付工具が前記ワークの締付位置に到達した際前記締付工具を自動で駆動させて、前記締付具の締め付けを行う締付ステップと、
を含むことを特徴とする締付方法。
前記供給ステップの前に、前記ワークの複数の締付位置の外側を環状に延びる案内ガイド板と、該案内ガイド板の内周面の、前記ワークの各締付位置に対応する位置に設けられ、前記締付工具の外周面に沿う案内凹部とから構成される案内ガイド治具を、前記ワークに装着するガイド装着ステップを備えることを特徴とする請求項６に記載の締付方法。
前記移動ステップでは、前記締付工具を、前記ワークに装着された前記案内ガイド治具の前記案内凹部に沿うようにして、前記ワークの締付面に向かって前進させて前記ワークの締付位置に到達させることを特徴とする請求項７に記載の締付方法。
前記締付ステップの後に、前記締付工具を締付位置から後退させると共に前記案内凹部から前記案内ガイド板の内側に向かって移動させる後退ステップを備えることを特徴とする請求項７または８に記載の締付方法。