JP2016036856A - Bolt fastening method and bolt fastening device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コの字状のブラケットの相対する部材間に筒状部材を配置し、両者のボルト挿通孔にボルトを貫通させて締結するボルト締結方法及びボルト締結装置に関するものである。 The present invention relates to a bolt fastening method and a bolt fastening device in which a cylindrical member is disposed between opposing members of a U-shaped bracket, and bolts are passed through both bolt insertion holes and fastened.
従来からコの字状のブラケットの相対する部材間に筒状部材を配置し、両者に設けたボルト挿通孔にボルトを貫通させて締結するボルト締結装置が提案されている(特許文献1,2参照)。これは、先ずブラケットと筒状部材の両者に設けたボルト挿通孔に一方から案内ピンを挿通してボルト挿通孔同士を位置合せし、次いで案内ピンをボルト挿通孔から抜き出しつつ、ボルト挿通孔の他方からボルトを挿入する。そして、ボルト挿通孔の一方から突出されたボルト先端にナットをねじ込み、両者を締結するようにしている。 Conventionally, there has been proposed a bolt fastening device in which a cylindrical member is disposed between opposing members of a U-shaped bracket, and bolts are passed through bolt insertion holes provided in both of them to be fastened (Patent Documents 1 and 2). reference). First, guide pins are inserted into the bolt insertion holes provided in both the bracket and the cylindrical member from one side to align the bolt insertion holes, and then the guide pins are removed from the bolt insertion holes, Insert the bolt from the other side. Then, a nut is screwed into the bolt tip protruding from one of the bolt insertion holes, and both are fastened.
しかしながら、上記従来例では、ブラケットと筒状部材のボルト挿通孔同士の軸心を合わせるように、事前に案内ピンをブラケットと筒状部材のボルト挿通孔に挿入する工程を備えるため、ボルト締結のためのサイクルタイムが長くなるという課題があった。 However, in the above-described conventional example, the guide pin is inserted into the bolt insertion hole of the bracket and the cylindrical member in advance so that the axial centers of the bolt insertion holes of the bracket and the cylindrical member are aligned. For this reason, there is a problem that the cycle time becomes long.
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、サイクルタイムの短縮に好適なボルト締結方法及びボルト締結装置を提供することを目的とする。 Then, this invention was made | formed in view of the said problem, and it aims at providing the bolt fastening method and bolt fastening apparatus suitable for shortening of cycle time.
本発明は、ボルト挿通孔を夫々備えて相対する対向部材を持つブラケットの当該対向部材間に、ボルト挿通孔を備えるボス部材を配置し、両者のボルト挿通孔にボルトを挿入することによりブラケットとボス部材を締結するボルト締結方法である。具体的には、対向部材が上下方向に位置するように、ブラケットをワークテーブル上に配置し、対向部材のボルト挿通孔に、上側位置決めピン及び下側位置決めピンを夫々上下方向から係合させて、ブラケットを位置決めし、ブラケットの対向部材間にボス部材を配置する。そして、ボス部材をブラケットの下側対向部材側に付勢して、当該下側対向部材をワークテーブルに押付けてブラケットを位置決めし、下側位置決めピンを、下側対向部材のボルト挿通孔から離脱させる。次いで、ボルトの軸部を、下側対向部材のボルト挿通孔に挿入し、ボス部材のボルト挿通孔及び上側対向部材のボルト挿通孔に順次挿入するようにした。 The present invention provides a bracket by disposing a boss member having a bolt insertion hole between the opposing members of the bracket having an opposing member with a bolt insertion hole, respectively, and inserting the bolt into both bolt insertion holes. A bolt fastening method for fastening a boss member. Specifically, the bracket is arranged on the work table so that the opposing member is positioned in the vertical direction, and the upper positioning pin and the lower positioning pin are engaged with the bolt insertion holes of the opposing member from the vertical direction, respectively. The bracket is positioned, and the boss member is disposed between the opposing members of the bracket. Then, the boss member is biased toward the lower facing member side of the bracket, the lower facing member is pressed against the work table to position the bracket, and the lower positioning pin is detached from the bolt insertion hole of the lower facing member. Let Next, the shaft portion of the bolt was inserted into the bolt insertion hole of the lower facing member, and sequentially inserted into the bolt insertion hole of the boss member and the bolt insertion hole of the upper facing member.
したがって、本発明では、ボス部材をブラケットの下側対向部材側に付勢して、当該下側対向部材をワークテーブルに押付けてブラケットを位置決めし、下側位置決めピンを、下側対向部材のボルト挿通孔から離脱させるようにしている。これにより、下側位置決めピンを離脱させたとしても、下側位置決めピンで設定した位置決め状態で、ブラケットの下側対向部材のボルト挿通孔の軸心の位置精度を確保することができる。しかも、下側位置決めピンを離脱させることにより、ブラケットの下側対向部材に設けたボルト挿通孔を開放状態とできるため、ボルト軸部を挿入可能な状態とできる。このため、引続き、ボルトの軸部を、下側対向部材のボルト挿通孔に挿入し、ボス部材のボルト挿通孔及び上側対向部材のボルト挿通孔に順次挿入するようことができ、サイクルタイムの短縮に好適なボルト締結方法とできる。 Therefore, in the present invention, the boss member is biased toward the lower facing member side of the bracket, the lower facing member is pressed against the work table to position the bracket, and the lower positioning pin is connected to the bolt of the lower facing member. It is made to detach from the insertion hole. Thereby, even if the lower positioning pin is detached, it is possible to ensure the positional accuracy of the axis of the bolt insertion hole of the lower opposing member of the bracket in the positioning state set by the lower positioning pin. In addition, by removing the lower positioning pin, the bolt insertion hole provided in the lower facing member of the bracket can be opened, so that the bolt shaft portion can be inserted. For this reason, the shaft portion of the bolt can be continuously inserted into the bolt insertion hole of the lower facing member, and sequentially inserted into the bolt insertion hole of the boss member and the bolt insertion hole of the upper facing member, thereby shortening the cycle time. And a bolt fastening method suitable for the above.
以下、本発明の実施形態によるボルト締結方法及びボルト締結装置について説明する。 Hereinafter, a bolt fastening method and a bolt fastening device according to an embodiment of the present invention will be described.
図1は、本発明のボルト締結方法及びボルト締結装置を適用するワークの断面図を示すものである。図1に示すワークWは、例えば、車両のサスペンションのリンクやアームの車体側及びアクスル側への取付部、サスペンションメンバの車体への取付部として使用される。このため、ワークWは、相対する対向部材3同士をその側縁で連結して断面「コの字状」としたブラケット1と、外筒5Bと内筒5Cとの間に防振ゴム5Aを有する部材であって、ブラケット1の対向部材3間に配置されるボス部材2と、を備える。さらに、ワークWは、ブラケット1の対向部材3に設けたボルト挿通孔4A,4Bとボス部材2における内筒5Cのボルト挿通孔6とを共に貫通させて、ボス部材2をブラケット1に固定するボルト7と、ボルト7にねじ込まれるナット8と、を備えている。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a work to which a bolt fastening method and a bolt fastening device of the present invention are applied. The workpiece W shown in FIG. 1 is used as, for example, a suspension link of a vehicle, an attachment portion of an arm to the vehicle body side and an axle side, and an attachment portion of a suspension member to the vehicle body. For this reason, the workpiece W is provided with a vibration-
ブラケット1の対向部材3は、相対して一対となっており、以下では、上下の対向部材を総称する場合には、単に「対向部材3」とし、図中の上側の対向部材を「上側対向部材3A」とし、図中の下側の対向部材を「下側対向部材3B」という。また、ボルト挿通孔4も一対の対向部材3に夫々設けられており、以下では、上下のボルト挿通孔を総称する場合には、単に「ボルト挿通孔4」とし、上側対向部材3Aに設けたボルト挿通孔を「上ボルト挿通孔4A」とし、下側対向部材3Bに設けたボルト挿通孔を「下ボルト挿通孔4B」という。
The opposing
そして、ワークWとして、例えば、サスペンションのリンク若しくはアームの端部を構成する場合には、ボス部材2は、サスペンションのリンク若しくはアームに連結され、ブラケット1は、車体側サスペンションメンバ若しくは車輪側アクスルに連結される。また、上記とは逆に、ブラケット1がサスペンションのリンク若しくはアームに連結され、ボス部材2が車体側サスペンションメンバ若しくは車輪側アクスルに連結されるものであってもよい。これにより、サスペンションのリンク若しくはアームと車体側サスペンションメンバ若しくは車輪側アクスルとは、ボス部材2の防振ゴム5Aを介して弾性的に連結される。
For example, when the work W is configured as an end of a suspension link or arm, the
また、ワークWとして、サスペンションメンバの車体への取付部を構成する場合には、ボス部材2を車体若しくはサスペンションメンバに連結し、ブラケット1をサスペンションメンバ若しくは車体に連結して構成される。これにより、車体側サスペンションメンバと車体とは、ボス部材2の防振ゴム5Aを介して弾性的に連結される。
Further, when the work W is configured as a suspension member mounting portion to the vehicle body, the
このようなワークWの組立においては、先ず、ブラケット1が組立位置に配置され、次いで、ボス部材2をブラケット1の対向部材3同士の間に配置する。次いで、ボス部材2のボルト挿通孔6と対向部材3のボルト挿通孔4との軸心同士を位置合せし、その後に、ボルト7を一方の対向部材3のボルト挿通孔4から挿入する。ボルト軸部7Aのボルト挿通孔4への挿入により、ボス部材2のボルト挿通孔6と対向部材3のボルト挿通孔4との軸心同士を位置合せする。ボルト軸部7Aの先端は、対向部材3のボルト挿通孔4とボス部材2のボルト挿通孔6との軸心同士を位置合せを容易にするために、テーパ形状7Bとして形成される。そして、最後に、他方の対向部材3のボルト挿通孔4から突出したボルト軸部7Bにナット8をねじ込むことにより、図1に示す組立状態を得ることができる。
In assembling such a workpiece W, first, the bracket 1 is disposed at the assembly position, and then the
図2〜5は、本発明を適用したボルト締結装置の一部を拡大した図である。図2,3において、ボルト締結装置10は、治具ベース11に立設されたフレーム11A上に固定されて、ワークWを構成するブラケット1を下方から支持するワークテーブル11Bと、ワークテーブル11B上の所定位置にブラケット1を投入するハンドリング装置と、を備える。なお、ブラケット1のハンドリング装置は、図示していないが、一般的なロボットハンドなどのマニピュレータにより構成する。また、ボルト締結装置10は、治具ベース11上に配置されたブラケット位置決め装置20と、ワークWを構成するボス部材2をブラケット1内で保持するハンドリング装置40と、ブラケット1とボス部材2のボルト挿通孔4,6同士を貫通させてボルト7を挿入するボルト挿入装置30と、を備える。ハンドリング装置40は、ボス部材2を把持するハンドのみを図示しているが、一般的なロボットハンドなどのマニピュレータにより構成される。
2 to 5 are enlarged views of a part of a bolt fastening device to which the present invention is applied. 2 and 3, the
そして、ブラケット1は、対向部材3を上下に位置させることにより、対向部材3に設けたボルト挿通孔4の軸心が上下方向となるよう、ハンドリング装置によりワークテーブル11Bに載置される。ブラケット位置決め装置20は、ワークテーブル11B上のブラケット1を、その上下に位置する対向部材3に設けたボルト挿通孔4を基準(位置決め軸)として位置決めして支持するものである。また、ボルト挿入装置30は、ブラケット1側の対向部材3のボルト挿通孔4とボス部材2のボルト挿通孔6とを夫々貫通させてボルト7を挿入するものである。
The bracket 1 is placed on the work table 11B by the handling device so that the axial center of the
ブラケット位置決め装置20は、ワークテーブル11Bに載置されたブラケット1における上側対向部材3Aの上ボルト挿通孔4Aに上方向から嵌合する上側位置決めピン21と、同じく下側対向部材3Bの下ボルト挿通孔4Bに下方向から嵌合する下側位置決めピン25と、を備える。上側位置決めピン21は、上ボルト挿通孔4Aに上方向から嵌合してブラケット1の上側対向部材3Aを位置決めし、下側位置決めピン25は、下ボルト挿通孔4Bに下方向から嵌合してブラケット1の下側対向部材3Bを位置決めする。
The
上下位置決めピン21,25の先端は、図6に示すように、球面形状21A,25A若しくはテーパ形状21B,25Bに形成されている。このため、位置決めのために係合する対向部材3のボルト挿通孔4の寸法・形状が変更されても、位置決めピン21,25との係合が可能な範囲であれば、当該ボルト挿通孔4を介してブラケット1を位置決めすることができる。即ち、位置決めピン21,25は、その先端が球面形状21A,25A若しくはテーパ形状21B,25Bとなっているため、ブラケット1のボルト挿通孔4の形状・寸法毎に変更される必要がない。したがって、位置決めピン21,25は、汎用性があり、コストを低減させることができる。
The tips of the vertical positioning pins 21 and 25 are formed into
上側位置決めピン21は、横軸シリンダ22により待機位置から位置決め軸C上の中間位置に移動され、縦軸シリンダ23により位置決め軸Cに沿って中間位置から下降してブラケット1の上ボルト挿通孔4Aに係合する位置決め位置に移動される。図4は、位置決め軸C上の位置決め位置において、ブラケット1の上ボルト挿通孔4Aに係合した状態の上側位置決めピン21を示している。また、上側位置決めピン21は、ブラケット1の上ボルト挿通孔4Aに係合した位置決め位置から縦軸シリンダ23により位置決め軸Cに沿って中間位置に上昇され、次いで、横軸シリンダ22により位置決め軸C上の中間位置から待機位置に戻される。
The
上側位置決めピン21は、縦軸シリンダ23の出力部に対して、上下方向のフローティング機構24を介して取付けられている。フローティング機構24は、縦軸シリンダ23の出力部に対して上側位置決めピン21を上下方向に移動可能に支持するスライダ24Aと、スライダ24Aの可動範囲において上側位置決めピン21を下方に付勢するスプリング24Bと、を備える。このため、上側位置決めピン21は、外力が作用しない状態では、フローティング機構24によりスライダ24Aによる可動範囲の下限位置に位置し、下方から外力が作用した場合に、その外力に応じてスプリング24Bを収縮させて釣り合い位置まで移動するよう構成されている。
The
下側位置決めピン25は、横軸シリンダ26により待機位置から位置決め軸C上の中間位置に移動される。また、下側位置決めピン25は、縦軸シリンダ27により位置決め軸Cに沿って中間位置から上昇して、ワークテーブル11Bに設けた貫通孔11Cを貫通して、ブラケット1の下ボルト挿通孔4Bに係合する位置決め位置に移動される。図4、5は、位置決め軸C上の位置決め位置において、ブラケット1の下ボルト挿通孔4Bに係合した状態の下側位置決めピン25を示している。また、下側位置決めピン25は、ブラケット1の下ボルト挿通孔4Bに係合した位置決め位置から縦軸シリンダ27により位置決め軸Cに沿って中間位置に下降され、次いで、横軸シリンダ26により位置決め軸C上の中間位置から待機位置に戻される。
The
下側位置決めピン25は、縦軸シリンダ27の出力部に対して、上下方向のフローティング機構28を介して取付けられている。フローティング機構28は、縦軸シリンダ27の出力部に対して上側位置決めピン21を上下方向の所定の可動範囲内において移動可能に支持する筒状部材28Aと、上側位置決めピン21を上方に付勢するスプリング28Bと、を備える。このため、上側位置決めピン21は、外力が作用しない状態では、フローティング機構28により可動範囲の上限位置に位置し、上方から外力が作用した場合に、その外力に応じてスプリング28Bを収縮させて釣り合い位置まで移動するよう構成されている。
The
ボス部材2を把持するハンドリング装置40は、ボス部材2を把持するハンドのみを図示する。ハンドリング装置40は、供給装置よりボス部材2を把持して、ブラケット位置決め装置20により位置決めされているブラケット1の対向部材3間に配置し、対向部材3のボルト挿通孔4とボス部材2のボルト挿通孔6とを軸合わせして保持するよう作動する。また、ハンドリング装置40は、ブラケット1に配置・位置決めしたボス部材2を、その軸心方向に下降させることにより、後述するように、下側位置決めピン25により位置決めされた下側対向部材3Bをワークテーブル11Bに押付けて保持するよう作動する。また、ハンドリング装置40は、ブラケット1に配置・位置決めしたボス部材2を、その軸心方向に上昇させることにより、後述するように、ブラケット1のワークテーブル11Bへの押付を解除して、上ボルト挿通孔4Aと上側位置決めピン21との軸合わせするよう作動させている。
The handling
図3に示すように、ボルト挿入装置30は、倒立させたボルト7の頭部を下側から保持するソケット31を備える。ボルト挿入装置30は、図示しないが、下側位置決めピン25の横軸シリンダ26及び縦軸シリンダ27と同様の横軸シリンダと縦軸シリンダとを構成を備える。そして、ボルト挿入装置30は、ボルト7を保持したソケット31を、横軸シリンダにより待機位置から位置決め軸C上の中間位置に移動し、縦軸シリンダにより位置決め軸Cに沿って中間位置から上昇させ、ボルト7の軸部をワークテーブル11Bに設けた貫通孔11Cを貫通して突出させる。そして、ブラケット1の下ボルト挿通孔4B、ボス部材2のボルト挿通孔6、ブラケット1の上ボルト挿通孔4Aに、ボルト7の軸部を順次係合させ、出限位置において、ブラケット1の上ボルト挿通孔4Aからボルト7の先端を突出させるよう移動させる。この状態において、ボルト軸部7A先端にナット8がねじ込まれることにより、ブラケット1とボス部材2とがボルト締結される。ボルト締結後においては、ソケット31は縦軸シリンダにより位置決め軸C上の出限位置から中間位置に戻され、次いで、横軸シリンダにより位置決め軸C上の中間位置から待機位置に戻される。
As shown in FIG. 3, the
以上の構成のボルト締結装置10によるボルト締結方法について、図7〜図16に基づいて説明する。図7はボルト締結方法の手順を示すものであり、図8〜図16はボルト締結方法の代表的な手順におけるワークW、ブラケット位置決め装置20、ハンドリング装置40及びボルト挿入装置30の動作状態を示すものである。ボルト締結装置10の待機状態においては、ブラケット位置決め装置20の上下位置決めピン21,25、ハンドリング装置40、ボルト挿入装置30は、いずれも待機位置に戻されている。
A bolt fastening method using the
先ず、図8に示すように、図示しないハンドリング装置によりワークテーブル11B上に、対向部材3を上下に位置させて対向部材3に設けたボルト挿通孔4の軸心が上下方向となるように、ブラケット1を載置する(図7の手順S1)。
First, as shown in FIG. 8, the opposing
次いで、ブラケット位置決め装置20の上側位置決めピン21を横軸シリンダ22により待機位置から位置決め軸C上の中間位置に移動させ、次いで、縦軸シリンダ23により位置決め軸Cに沿って中間位置から下降させて位置決め位置に向かって移動させる。上側位置決めピン21は、ブラケット1の上ボルト挿通孔4Aに係合する。これにより、縦軸シリンダ23は、フローティング機構24のスプリング24Bを収縮させた状態でブラケット1をフローティング支持する(図7の手順S2)。これにより、上側位置決めピン21は、ブラケット1の上側対向部材3Aを位置決めする。
Next, the
次いで、ブラケット位置決め装置20の下側位置決めピン25を横軸シリンダ26により待機位置から位置決め軸C上の中間位置に移動させ、次いで、縦軸シリンダ27により位置決め軸Cに沿って中間位置から上昇させて位置決め位置に向かって移動させる。これにより、下側位置決めピン25は、ワークテーブル11Bの貫通孔11Cに挿入され、さらに上昇してブラケット1の下ボルト挿通孔4Bに係合する。さらに、縦軸シリンダ27はフローティング機構28のスプリング28Bを収縮させた状態でブラケット1をフローティング支持する(図7の手順S3)。これにより、下側位置決めピン25は、ブラケット1の下側対向部材3Bを位置決めする。この時、ブラケット1はワークテーブル11Bから浮上させた状態で支持される。
Next, the
次に、供給装置にあるボス部材2がハンドリング装置40により把持され、ブラケット位置決め装置20により位置決めされているブラケット1の対向部材3間に配置される。ハンドリング装置40は、対向部材3のボルト挿通孔4とボス部材2のボルト挿通孔6とを軸合わせして保持するよう作動する(図7の手順S4)。
Next, the
ところで、ブラケット1は、板状部材をプレス加工等によりコ字状に形成したものであるため、初期状態においては、スプリングバック等により対向部材3同士が先端に向かって若干開いた形状となっている。このため、図9に示すように、ハンドリング装置40によりボス部材2をブラケット1へ配置する際には、ブラケット1の上側対向部材3Aの内壁面(下面)に当て付けるように配置する。このように、ボス部材2をブラケット1の上側対向部材3Aに当て付けて配置することにより、ボス部材2の配置位置に応じてフローティング支持されたブラケット1が上方に追従移動する。このため、ブラケット1の対向部材3間とボス部材2との嵌合の隙間を確実に確保でき、ボス部材2をブラケット1の対向部材3の先端に当てることなく円滑に配置することができる。また、ボス部材2を配置するハンドリング装置40のブラケット1に対する上下方向の位置決め精度を高精度にすることなく、ボス部材2をブラケット1の対向部材3間に円滑に配置することができる。
By the way, since the bracket 1 is a plate-shaped member formed in a U shape by pressing or the like, in an initial state, the opposing
次いで、図10に示すように、ハンドリング装置40によりボス部材2を下降させることにより、フローティング状態となっているブラケット1を下降させ、ブラケット1の下側対向部材3Bをワークテーブル11Bとボス部材2の端面とで挟んで、ブラケット1を固定保持する(図7の手順S5)。これにより、ブラケット1は下側対向部材3Bを基準として保持される。ブラケット1は、対向部材3同士が先端に向かって若干開いた形状となっているため、下側対向部材3Bを基準としてその姿勢が若干回転する。そして、上側位置決めピン21と上ボルト挿通孔4Aとの係合状態が、図11に示すように、一時的にずれを生ずることとなる。しかし、上側位置決めピン21の先端は、球面形状21A若しくはテーパ形状21Bとなっているため、ブラケット1の上ボルト挿通孔4Aの位置が移動しても、上ボルト挿通孔4Aの縁への係合により若干上方へ押し返された位置において係合状態を維持し、ブラケット1の姿勢変化を許容する。
Next, as shown in FIG. 10, the
下側位置決めピン25は、ブラケット1の下ボルト挿通孔4Bに係合した位置決め位置から縦軸シリンダ27により位置決め軸Cに沿って中間位置に下降され(図7の手順S6)、次いで、横軸シリンダ26により位置決め軸C上の中間位置から待機位置に戻される(図7の手順S7)。下側位置決めピン25が待機位置に戻されても、ブラケット1はその下側対向部材3Bがワークテーブル11Bとボス部材2の端面とで挟まれて固定保持されているため、その姿勢が変化することがない。
The
次いで、ボルト挿入装置30のソケット31が、図12に示すように、ボルト7を保持した状態で、待機位置から下側位置決めピン25の位置決め軸C上の中間位置に移動され(図7の手順S8)、縦軸シリンダにより位置決め軸Cに沿って中間位置から上昇される。保持されたボルト7の軸部7Aは、上昇されることにより、ワークテーブル11Bに設けた貫通孔11Cを貫通して突出する。次いで、ボルト7の軸部7Aは、ブラケット1の下ボルト挿通孔4B及びボス部材2のボルト挿通孔6に順次挿入される(図7の手順S9)。ボルト軸部7Aの先端は、ブラケット1に設けたボルト挿通孔4とボス部材2のボルト挿通孔6との軸心同士を位置合せを容易にするために、テーパ形状7Bに形成されている。このため、ブラケット1に設けたボルト挿通孔4とボス部材2のボルト挿通孔6との軸心同士がずれていても、これらを位置合せしつつ嵌合させることができる。
Next, as shown in FIG. 12, the
ボルト軸部7Aの先端がボス部材2のボルト挿通孔6の中央領域に到達した段階で、図13に示すように、ボス部材2をハンドリング装置40により上昇させて、ボス部材2とブラケット1の上側対向部材3Aとを当接させる(図7の手順S10)。上側対向部材3Aがボス部材2により押上げられることにより、上側対向部材3Aに設けられている上ボルト挿通孔4Aを上側位置決めピン21に押付けて、図14に示すように、上ボルト挿通孔4Aと上側位置決めピン21との係合状態を回復させる。これにより、ブラケット1は、手順S5での姿勢変化状態から、上ボルト挿通孔4Aを上側位置決めピン21に係合させ、下ボルト挿通孔4Bをボルト軸部7Aに係合させた、初期の位置決め状態の姿勢に復帰する。
When the tip of the
さらにボルト7の軸部7Aを上昇させると、図15に示すように、ボルト軸部7Aの先端は上ボルト挿通孔4Aに挿入され、上ボルト挿通孔4Aに上側から係合している上側位置決めピン21に当接する。この時点で、上側位置決めピン21をブラケット1の上ボルト挿通孔4Aに係合した位置決め位置から縦軸シリンダ23により位置決め軸Cに沿って中間位置に上昇させ、次いで、横軸シリンダ22により位置決め軸C上の中間位置から待機位置に戻すようにする(図7の手順S11)。ボルト7の上昇により、図16に示すように、その軸部7Aをブラケット1の上ボルト挿通孔4Aに係合させ、出限位置において、ブラケット1の上ボルト挿通孔4Aから突出させて、ボルト7が挿入される。
When the
この状態で、ブラケット1の上ボルト挿通孔4Aから突出したボルト7の先端に、図示しないナットランナにより、ナット8をねじ込むことにより、図1に示す組立状態のワークWを得ることができる(図7の手順S12)。次いで、ボルト締結装置10は、ソケット31を縦軸シリンダにより出限位置から中間位置に下降させ、次いで、横軸シリンダにより位置決め軸C上の中間位置から待機位置に戻す。以上のようにして組立られたワークWは、ワークテーブル11Bからハンドリングロボットにより次工程に搬出される(図7の手順S13)。
In this state, the nut 8 is screwed into the tip of the
なお、上記実施形態において、ボス部材2として、外筒5Bと内筒5Cとの間に防振ゴム5Aを備えるものについて説明したが、ボルト挿通孔6を備える部材であれば、防振ゴム5Aを備えないものであってもよく、また、筒状部材でなくともよい。
In the above-described embodiment, the
また、ブラケット1として、コの字状のものについて説明したが、ボス部材2の両端に配置される対向部材3を備えるものであれば、コの字状以外の形状を持つものであってもよい。
Moreover, although the U-shaped thing was demonstrated as the bracket 1, as long as it has the opposing
また、ワークWとして、車両のサスペンションのリンク若しくはアームの車体側(サスペンションメンバ)及びアクスル側への取付部やサスペンションメンバの車体への取付部等の防振部材を介在させての取付部分に使用するものについて説明した。しかし、他のボルト挿通孔4を備えるブラケット1とボルト挿通孔6を備える部材とのボルト締結にも適用できるものである。
In addition, the workpiece W is used for an attachment portion with an anti-vibration member such as an attachment portion of the suspension link or arm of the vehicle on the vehicle body side (suspension member) and the axle side and an attachment portion of the suspension member to the vehicle body. Explained what to do. However, the present invention can also be applied to bolt fastening between the bracket 1 having the other
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。 In the present embodiment, the following effects can be achieved.
(ア)ボルト挿通孔4を夫々備えて相対する対向部材3を持つブラケット1の当該対向部材3間に、ボルト挿通孔6を備えるボス部材2を配置し、両者のボルト挿通孔4,6にボルト7を挿入することによりブラケット1とボス部材2を締結するボルト締結方法である。具体的には、対向部材3が上下方向に位置するように、ブラケット1をワークテーブル11B上に配置し、対向部材3のボルト挿通孔4に、上側位置決めピン21及び下側位置決めピン25を夫々上下方向から係合させて、ブラケット1を位置決めし、ブラケット1の対向部材3間にボス部材2を配置する。そして、ボス部材2をブラケット1の下側対向部材3B側に付勢して、当該下側対向部材3Bをワークテーブル11Bに押付けてブラケット1を位置決めし、下側位置決めピン25を、下側対向部材3Bのボルト挿通孔4Bから離脱させる。
(A) A
これにより、下側位置決めピン25を離脱させたとしても、下側位置決めピン25で設定した位置決め状態で、ブラケット1の下側対向部材3Bのボルト挿通孔4Bの軸心の位置精度を確保することができる。しかも、下側位置決めピン25を離脱させることにより、ブラケット1の下側対向部材3Bに設けたボルト挿通孔4Bは開放状態とできるため、ボルト軸部7Aを挿入可能状態とできる。このため、引続き、ボルト7の軸部7Aを、下側対向部材3Bのボルト挿通孔4Bに挿入し、ボス部材2のボルト挿通孔6及び上側対向部材3Aのボルト挿通孔4Aに順次挿入することができる。
Thereby, even if the
(イ)上下位置決めピンは、ブラケット1をフローティング機構24,28により上下方向移動可能に支持している。このため、ボス部材2をブラケット1の下側対向部材3B側に付勢することにより、当該下側対向部材3Bをワークテーブル11Bに押付けてブラケット1を位置決めする動作を容易にすることができる。また、ブラケット1の対向部材3間にボス部材2を配置する場合においても、ボス部材2の上下端のいずれか一方がブラケット1の対向部材3の内壁面に当接しても、ブラケット1の上下方向への移動により、円滑にボス部材2を対向部材3間に配置することができる。
(A) The vertical positioning pin supports the bracket 1 so as to be movable in the vertical direction by the floating
(ウ)ボス部材2のブラケット1の対向部材3間への配置は、ボス部材2の上面をブラケット1の上側対向部材3Aの内壁面に当て付けつつ配置するようにした。このように、ボス部材2をブラケット1の上側対向部材3Aに当て付けて配置することにより、ボス部材2の配置位置に応じて、上下方向に移動可能に支持されたブラケット1が上方に追従移動する。このため、ブラケット1の対向部材3間とボス部材2との嵌合の隙間を確実に確保でき、ボス部材2をブラケット1の対向部材3の先端に当てることなく円滑に配置することができる。また、ボス部材2を配置するハンドリング装置40のブラケット1に対する上下方向の位置決め精度を高精度にすることなく、ボス部材2をブラケット1の対向部材3間に円滑に配置することができる。
(C) The
(エ)ボルト軸部7Aのブラケット1の上側対向部材3Aのボルト挿通孔4Aへの挿入時に、ボス部材2を上側対向部材3A側に付勢して、上側位置決めピン21に対して上側対向部材3Aを位置決めする。即ち、上側対向部材3Aがボス部材2により押上げられることにより、上側対向部材3Aに設けられているボルト挿通孔4Aを上側位置決めピン21に押付けて、当該ボルト挿通孔4Aと上側位置決めピン21との係合状態を回復させることができる。これにより、ブラケット1は、その下側対向部材3Bのワークテーブル11Bへの押付けによる位置決め時の姿勢変化状態から、上側対向部材3Aのボルト挿通孔4Aを上側位置決めピン21に係合させて、位置決めすることができる。即ち、下側対向部材3Bのボルト挿通孔4Bをボルト軸部7Aに係合させ且つ上側対向部材3Aのボルト挿通孔4Aを上側位置決めピン21に係合させた、初期の位置決め状態の姿勢に復帰させることができる。このため、後続するボルト軸部7Aの上側対向部材3Aのボルト挿通孔4Aへの挿入を円滑にすることができる。
(D) When the
(オ)上側位置決めピン21及び下側位置決めピン25は、その先端が球面形状21A,25A若しくはテーパ形状21B,25Bとなっている。このため、位置決めのために係合する対向部材3のボルト挿通孔4の寸法・形状が変更されても、位置決めピン21,25との係合が可能な範囲であれば、当該ボルト挿通孔4を介してブラケット1を位置決めすることができる。即ち、位置決めピン21,25は、その先端形状を球面形状21A,25A若しくはテーパ形状21B,25Bとなっているため、ブラケット1のボルト挿通孔4の形状・寸法毎に変更する必要がなく、汎用性があり、コストを低減させることができる。
(E) The top end of the
W ワーク
1 ブラケット
2 ボス部材
3 対向部材
3A 上側対向部材
3B 下側対向部材
4,6 ボルト挿通孔
4A 上ボルト挿通孔
4B 下ボルト挿通孔
7 ボルト
7A ボルト軸部
7B ボルト先端
8 ナット
10 ボルト締結装置
11 治具ベース
11B ワークテーブル
11C 貫通孔
20 ブラケット位置決め装置
21 上側位置決めピン
21A,25A 球面形状
21B,25B テーパ形状
22,26 横軸シリンダ
23,27 縦軸シリンダ
24,28 フローティング機構
25 下側位置決めピン
30 ボルト挿入装置
31 ソケット
40 ハンドリング装置
W Work 1
Claims (9)
前記対向部材が上下方向に位置するように、前記ブラケットをワークテーブル上に配置し、
前記対向部材のボルト挿通孔に、上側位置決めピン及び下側位置決めピンを夫々上下方向から係合させて、ブラケットを位置決めし、
前記ブラケットの対向部材間にボス部材を配置し、
前記ボス部材をブラケットの下側対向部材側に付勢して、当該下側対向部材をワークテーブルに押付けてブラケットを位置決めし、
前記下側位置決めピンを、下側対向部材のボルト挿通孔から離脱させ、
前記ボルトの軸部を、前記下側対向部材のボルト挿通孔に挿入し、ボス部材のボルト挿通孔及び上側対向部材のボルト挿通孔に順次挿入するようにしたことを特徴とするボルト締結方法。 A boss member having a bolt insertion hole is arranged between the opposing members of the bracket having a bolt insertion hole and an opposing member, and the bracket and the boss member are fastened by inserting bolts into both bolt insertion holes. In the bolt fastening method,
The bracket is arranged on the work table so that the opposing member is positioned in the vertical direction,
The bracket is positioned by engaging the upper positioning pin and the lower positioning pin from above and below in the bolt insertion holes of the facing member, respectively.
A boss member is arranged between the opposing members of the bracket,
The boss member is urged toward the lower opposing member side of the bracket, the lower opposing member is pressed against the work table, and the bracket is positioned.
The lower positioning pin is removed from the bolt insertion hole of the lower facing member,
A bolt fastening method, wherein the shaft portion of the bolt is inserted into a bolt insertion hole of the lower facing member and is sequentially inserted into the bolt insertion hole of the boss member and the bolt insertion hole of the upper facing member.
前記対向部材が上下方向に位置するように、前記ブラケットを配置するワークテーブルと、
前記対向部材のボルト挿通孔に、夫々上下方向から係合してブラケットを位置決めする上側位置決めピン及び下側位置決めピンと、
前記ブラケットの対向部材間にボス部材を配置し、当該ボス部材をブラケットの下側対向部材側に付勢して、当該下側対向部材をワークテーブルに押付けてブラケットを位置決めするハンドリング装置と、
前記下側位置決めピンを、下側対向部材のボルト挿通孔から離脱させ、ボルトの軸部を、前記下側対向部材のボルト挿通孔に挿入し、ボス部材のボルト挿通孔及び上側対向部材のボルト挿通孔に順次挿入するボルト挿入装置と、を備えることを特徴とするボルト締結装置。 A boss member having a bolt insertion hole is arranged between the opposing members of the bracket having a bolt insertion hole and an opposing member, and the bracket and the boss member are fastened by inserting bolts into both bolt insertion holes. In the bolt fastening device to
A work table on which the bracket is arranged so that the opposing member is positioned in the vertical direction;
An upper positioning pin and a lower positioning pin that engage the bolt insertion holes of the opposing member from the vertical direction to position the bracket;
A handling device that arranges a boss member between the opposing members of the bracket, biases the boss member toward the lower opposing member side of the bracket, presses the lower opposing member against the work table, and positions the bracket;
The lower positioning pin is detached from the bolt insertion hole of the lower opposing member, the shaft portion of the bolt is inserted into the bolt insertion hole of the lower opposing member, the bolt insertion hole of the boss member and the bolt of the upper opposing member And a bolt inserting device that sequentially inserts into the insertion hole.
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