JP2023090201A - fastening device - Google Patents

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Misaki SAMATA
正俊 村井
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豪俊 竹山
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卓旦 高塚
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Abstract

To provide a fastening device that can fasten a plurality of types of nuts having different sizes.SOLUTION: A fastening device includes a gripping part 1, a movement mechanism 3, a rotating mechanism and a control unit. The gripping part 1 can grip a plurality of types of nuts. The movement mechanism 3 can position the gripping part 1 relative to a nut. The rotating mechanism rotates the gripping part 1 gripping a nut about a rotation axis of the nut. The control unit controls the gripping part 1, the movement mechanism 3 and the rotating mechanism.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本開示は、締結装置に関する。 The present disclosure relates to fastening devices.

従来、ナットを締結するための締結装置が知られている。たとえば、特開2002-18737号公報では、ナットとの嵌合を容易に行って自動機械において適用できるようにするため、ナットを一組の嵌合面で挟むように把持するスパナにおいて、一組の嵌合面における一方の長手方向の距離を、他方の長手方向の距離より長くする構成が開示されている。 Conventionally, fastening devices for fastening nuts are known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-18737 discloses a wrench that grips a nut between a pair of fitting surfaces in order to facilitate fitting with a nut and apply it to an automatic machine. A configuration is disclosed in which one longitudinal distance at the mating surfaces of the two is longer than the other longitudinal distance.

特開2002-18737号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-18737

特開2002-18737号公報に開示された締結装置としてのスパナでは、異なるサイズを有する複数種類のナットを締結することは困難である。また、特開2002-18737号公報では、当該スパナを自動機械等の締結装置に組み入れることは示唆されているものの、具体的な締結装置の構成は開示されていない。 With the wrench disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-18737 as a fastening device, it is difficult to fasten a plurality of types of nuts having different sizes. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-18737 suggests incorporating the wrench into a fastening device such as an automatic machine, but does not disclose a specific configuration of the fastening device.

本開示は、サイズの異なる複数種類のナットを締結することが可能な締結装置を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a fastening device capable of fastening multiple types of nuts of different sizes.

本開示に従った締結装置は、把持部と、移動機構と、回転機構と、制御部とを備える。把持部は、複数種類のナットを把持可能である。移動機構は、把持部を、ナットに対して位置決めすることが可能である。回転機構は、ナットを把持した把持部を、ナットの回転軸を中心に回転させる。制御部は、把持部と移動機構と回転機構とを制御する。 A fastening device according to the present disclosure includes a gripper, a moving mechanism, a rotating mechanism, and a controller. The gripping portion can grip a plurality of types of nuts. The moving mechanism can position the gripper with respect to the nut. The rotating mechanism rotates the gripping portion that grips the nut about the rotating shaft of the nut. The control section controls the grip section, the moving mechanism, and the rotating mechanism.

上記によれば、サイズの異なる複数種類のナットを締結することが可能な締結装置が得られる。 According to the above, it is possible to obtain a fastening device capable of fastening a plurality of types of nuts having different sizes.

実施の形態1に係る締結装置の断面模式図である。1 is a schematic cross-sectional view of a fastening device according to Embodiment 1; FIG. 図1に示した締結装置の部分平面模式図である。2 is a schematic plan view of a portion of the fastening device shown in FIG. 1; FIG. 図1に示した締結装置の部分模式図である。FIG. 2 is a partial schematic diagram of the fastening device shown in FIG. 1; 図1に示した締結装置の機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of the fastening device shown in FIG. 1; 図1に示した締結装置の変形例を説明するための部分平面模式図である。It is a partial plane schematic diagram for demonstrating the modification of the fastening device shown in FIG. 図1に示した締結装置を用いたナットの締結方法を説明するためのフローチャートである。2 is a flowchart for explaining a nut fastening method using the fastening device shown in FIG. 1; ナットの締結方法を説明するための平面模式図である。It is a plane schematic diagram for demonstrating the fastening method of a nut. ナットの締結方法を説明するための平面模式図である。It is a plane schematic diagram for demonstrating the fastening method of a nut. ナットの締結方法を説明するための平面模式図である。It is a plane schematic diagram for demonstrating the fastening method of a nut. ナットの締結方法を説明するための平面模式図である。It is a plane schematic diagram for demonstrating the fastening method of a nut. ナットの締結方法を説明するための平面模式図である。It is a plane schematic diagram for demonstrating the fastening method of a nut. ナットの締結方法を説明するための平面模式図である。It is a plane schematic diagram for demonstrating the fastening method of a nut. ナットの締結方法を説明するための平面模式図である。It is a plane schematic diagram for demonstrating the fastening method of a nut. 実施の形態2に係る締結装置を用いたナットの締結方法を説明するための平面模式図である。FIG. 9 is a schematic plan view for explaining a nut fastening method using the fastening device according to the second embodiment; 実施の形態2に係る締結装置を用いたナットの締結方法を説明するための平面模式図である。FIG. 9 is a schematic plan view for explaining a nut fastening method using the fastening device according to the second embodiment; 実施の形態2に係る締結装置を用いたナットの締結方法を説明するための平面模式図である。FIG. 9 is a schematic plan view for explaining a nut fastening method using the fastening device according to the second embodiment; 実施の形態2に係る締結装置を用いたナットの締結方法を説明するための平面模式図である。FIG. 9 is a schematic plan view for explaining a nut fastening method using the fastening device according to the second embodiment; 実施の形態2に係る締結装置を用いたナットの締結方法を説明するための平面模式図である。FIG. 9 is a schematic plan view for explaining a nut fastening method using the fastening device according to the second embodiment; 実施の形態2に係る締結装置を用いたナットの締結方法を説明するための平面模式図である。FIG. 9 is a schematic plan view for explaining a nut fastening method using the fastening device according to the second embodiment;

以下、本開示の実施の形態を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。 Embodiments of the present disclosure will be described below. In addition, the same reference numerals are given to the same configurations, and the description thereof will not be repeated.

実施の形態1.
<締結装置の構造>
図1は、実施の形態1に係る締結装置の断面模式図である。図2は、図1に示した締結装置の部分平面模式図である。 図13は、図1に示した締結装置の部分模式図である。図4は、図1に示した締結装置の機能ブロック図である。
Embodiment 1.
<Structure of fastening device>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a fastening device according to Embodiment 1. FIG. FIG. 2 is a partial schematic plan view of the fastening device shown in FIG. 13 is a partial schematic diagram of the fastening device shown in FIG. 1. FIG. 4 is a functional block diagram of the fastening device shown in FIG. 1. FIG.

図1から図4に示されるように、締結装置は、把持部20と、移動機構30と、回転機構40と、装置ベース6と、制御部10とを主に備える。把持部20は、複数種類のナットNを把持可能である。移動機構30は、把持部20をナットNに対して相対的に移動させる。移動機構30は把持部20をナットNに対して位置決めできる。回転機構40は、ナットNを把持した把持部20を、ナットNの回転軸70を中心に回転させる。装置ベース6は、把持部20,移動機構30および回転機構40を支持する。制御部10は、把持部20と移動機構30と回転機構40とを制御する。締結装置は、ナットNを含む作業対象部材90に対向するように配置される。 As shown in FIGS. 1 to 4, the fastening device mainly includes a gripping portion 20, a moving mechanism 30, a rotating mechanism 40, a device base 6, and a control portion 10. As shown in FIGS. The gripping portion 20 can grip a plurality of types of nuts N. As shown in FIG. The moving mechanism 30 moves the gripping portion 20 relative to the nut N. As shown in FIG. The moving mechanism 30 can position the grip part 20 with respect to the nut N. As shown in FIG. The rotating mechanism 40 rotates the gripping portion 20 gripping the nut N about the rotating shaft 70 of the nut N. As shown in FIG. The device base 6 supports the grip part 20 , the moving mechanism 30 and the rotating mechanism 40 . The control unit 10 controls the grasping unit 20 , the moving mechanism 30 and the rotating mechanism 40 . The fastening device is arranged so as to face the work target member 90 including the nut N. As shown in FIG.

把持部20は、図1および図2に示されるようにスパナ部1と駆動部2とを含む。スパナ部1はナットNを把持する。図2は、スパナ部1、駆動部2および径方向移動部3を示す平面模式図である。スパナ部1は、1組のアーム1aと、中心ピン1bと、ばね1cとを含む。1組のアーム1aは、それぞれ一方向に延在するとともに互いに並ぶように配置される。1組のアーム1aの中央部付近において、これらの2つのアーム1aは中心ピン1bにより連結される。1組のアーム1aは、中心ピン1bを旋回中心として旋回運動可能になっている。 The gripping portion 20 includes a spanner portion 1 and a drive portion 2 as shown in FIGS. The spanner portion 1 grips the nut N. FIG. 2 is a schematic plan view showing the spanner portion 1, the driving portion 2, and the radial moving portion 3. FIG. The spanner portion 1 includes a pair of arms 1a, a central pin 1b and a spring 1c. A set of arms 1a are arranged so as to extend in one direction and be aligned with each other. Near the center of a pair of arms 1a, these two arms 1a are connected by a central pin 1b. A pair of arms 1a are capable of pivoting about a center pin 1b.

中心ピン1bから見て一方側、すなわちアーム1aの先端側では、アーム1aにナットNと接触する部位である複数のナット接触部1aa、1abが形成されている。図2に示されたアーム1aでは、2つのナット接触部1aa、1abが形成されている。把持部20は、複数種類のナットNのそれぞれに対応した複数のナット接触部1aa、1abを含む。図2に示されるように、1組のアーム1aの先端側(図2における上側)が開いた状態において、2つのナット接触部1aa間の距離は、2つのナット接触部1ab間の距離より大きい。つまり、ナット接触部1aaにより把持されるナットNのサイズは、ナット接触部1abにより把持されるナットNのサイズより大きい。アーム1aにおいて、ナット接触部1aaとナット接触部1abとの間は、ナット接触部1aaの表面に対して傾斜した傾斜面により接続されている。なお、ナット接触部1aaとナット接触部1abとが隣接するように、ナット接触部1aaの表面に対して垂直な面によりナット接触部1aaとナット接触部1abとが接続されていてもよい。このように2つのナット接触部1aa、1abが形成されていることで、スパナ部1ではサイズの異なる2種類のナットNを把持できる。 A plurality of nut contact portions 1aa and 1ab, which are portions that come into contact with the nut N, are formed on the arm 1a on one side, ie, the distal end side of the arm 1a as viewed from the center pin 1b. The arm 1a shown in FIG. 2 is formed with two nut contact portions 1aa and 1ab. The grip portion 20 includes a plurality of nut contact portions 1aa and 1ab respectively corresponding to a plurality of types of nuts N. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the distance between the two nut contact portions 1aa is greater than the distance between the two nut contact portions 1ab when the tip side (upper side in FIG. 2) of the pair of arms 1a is open. . That is, the size of the nut N gripped by the nut contact portion 1aa is larger than the size of the nut N gripped by the nut contact portion 1ab. In the arm 1a, the nut contact portion 1aa and the nut contact portion 1ab are connected by an inclined surface that is inclined with respect to the surface of the nut contact portion 1aa. The nut contact portion 1aa and the nut contact portion 1ab may be connected by a plane perpendicular to the surface of the nut contact portion 1aa so that the nut contact portion 1aa and the nut contact portion 1ab are adjacent to each other. Since the two nut contact portions 1aa and 1ab are formed in this manner, the spanner portion 1 can grip two types of nuts N having different sizes.

中心ピン1bから見てナット接触部1aa、1abが形成された先端側と反対側(根元側)には、1組のアーム1aを連結するようにばね1cが設置されている。ばね1cは、1組のアーム1aの根元側を互いに近づけるようにアーム1aを付勢する。このため、スパナ部1は無負荷の状態において図2に示されるように先端側が開いた状態となる。 A spring 1c is installed so as to connect a pair of arms 1a on the opposite side (root side) to the tip end side where the nut contact portions 1aa and 1ab are formed when viewed from the center pin 1b. A spring 1c urges the arms 1a so that the root sides of the pair of arms 1a are brought closer to each other. Therefore, the wrench portion 1 is in a state in which the distal end side is open as shown in FIG. 2 in a no-load state.

駆動部2は、スパナ部1のアーム1aを開閉させる装置である。駆動部2は、くさび部2aと、軸2bと、軸駆動部2cとを含む。くさび部2aに軸2bが接続されている。軸2bにおいてくさび部2aと接続された側と反対側に軸駆動部2cが接続されている。くさび部2aは、1組のアーム1aの根元側と対向する位置に配置されている。 The drive unit 2 is a device for opening and closing the arm 1a of the spanner unit 1. As shown in FIG. The drive portion 2 includes a wedge portion 2a, a shaft 2b and a shaft drive portion 2c. A shaft 2b is connected to the wedge portion 2a. A shaft drive portion 2c is connected to the side of the shaft 2b opposite to the side connected to the wedge portion 2a. The wedge portion 2a is arranged at a position facing the root side of the pair of arms 1a.

軸駆動部2cは、図2の矢印71に示す方向に軸2bを移動させることにより、くさび部2aを移動させる。くさび部2aが1組のアーム1aの間に挿入されることで、くさび部2aがアーム1aの根元側を押圧し、1組のアーム1aが中心ピン1bを中心として旋回する。この結果、1組のアーム1aの先端側が互いに近づく方向に移動する。つまりくさび部2aがアーム1aの根元側に接触することで、1組のアーム1aの先端側は閉じる方向に移動する。一方、くさび部2aが1組のアーム1aの根元側と接触しない位置、すなわち図2に示される位置に移動されると、ばね1cの付勢力によって1組のアーム1aの根元部が近づくように移動する。この結果、1組のアーム1aの先端側は開く方向に移動する。このように、駆動部2は、スパナ部1のアーム1aを開閉することにより、スパナ部1がナットNを把持した状態とナットNを把持しない状態とを切り替える。 The shaft driving portion 2c moves the wedge portion 2a by moving the shaft 2b in the direction indicated by the arrow 71 in FIG. By inserting the wedge portion 2a between the pair of arms 1a, the wedge portion 2a presses the root side of the arm 1a, and the pair of arms 1a turns about the center pin 1b. As a result, the tip sides of the pair of arms 1a move toward each other. That is, when the wedge portion 2a contacts the base side of the arm 1a, the tip side of the pair of arms 1a moves in the closing direction. On the other hand, when the wedge portion 2a is moved to the position where it does not come into contact with the base side of the pair of arms 1a, that is, the position shown in FIG. Moving. As a result, the tip side of the pair of arms 1a moves in the opening direction. In this manner, the drive unit 2 switches between a state in which the wrench unit 1 grips the nut N and a state in which the nut N is not gripped by opening and closing the arm 1a of the spanner unit 1 .

なお、軸駆動部2cの構成としては任意の構成を採用し得る。くさび部2aがアーム1aの根元側と接触する第1位置と、くさび部2aがアーム1aの根元側と接触しない第2位置との間を、くさび部2aが径方向に移動するように、軸駆動部2cは動作する。軸駆動部2cとしては、たとえば直動アクチュエータを用いることができ、コスト面を考慮するとエアシリンダを用いることが好ましい。軸駆動部2cとして単動押込式エアシリンダを用いる場合、軸駆動部2cに作動流体としてのエアを圧送すると、シリンダが伸長してくさび部2aが第1位置に移動される。軸駆動部2cから作動流体としてのエアを抜くと、シリンダが縮小してくさび部2aが第2位置に移動される。 Any configuration can be adopted as the configuration of the shaft driving portion 2c. The shaft is arranged such that the wedge portion 2a moves radially between a first position where the wedge portion 2a contacts the root side of the arm 1a and a second position where the wedge portion 2a does not contact the root side of the arm 1a. The drive unit 2c operates. For example, a direct-acting actuator can be used as the shaft driving portion 2c, and it is preferable to use an air cylinder in consideration of cost. When a single-acting push-in air cylinder is used as the shaft driving portion 2c, when air as a working fluid is pressure-fed to the shaft driving portion 2c, the cylinder extends and the wedge portion 2a moves to the first position. When the air as the working fluid is removed from the shaft driving portion 2c, the cylinder is contracted and the wedge portion 2a is moved to the second position.

アーム1aおよびくさび部2aの形状は、アーム1aのナット接触部1aa、1abがナットNの二面幅と同じ幅となる場合に、アーム1aが軸2bを中心に回転しなくなり、結果的にくさび部2aが機械的に停止されるように決定される。軸駆動部2cの移動量(ストローク)は、複数のナット接触部1aa、1abについて、いずれも対象とするナットNに接触可能となるように設定される。たとえば、ナット接触部1aa、1abがナットNに接触した状態において、相対的に1組のアーム1aの先端部の幅が狭くなる場合のくさび部2aの位置から、上記第2位置までの間をくさび部2aが移動できるように、上記移動量は決定される。 The shape of the arm 1a and the wedge portion 2a is such that when the nut contact portions 1aa and 1ab of the arm 1a have the same width as the width across flats of the nut N, the arm 1a does not rotate around the axis 2b, and as a result, the wedge It is decided that the part 2a is mechanically stopped. The movement amount (stroke) of the shaft driving portion 2c is set so that each of the plurality of nut contact portions 1aa and 1ab can come into contact with the target nut N. For example, in a state in which the nut contact portions 1aa and 1ab are in contact with the nut N, the distance from the position of the wedge portion 2a when the width of the tip portion of the pair of arms 1a is relatively narrow to the second position is The amount of movement is determined so that the wedge portion 2a can move.

移動機構30は、径方向移動部3と軸方向移動部5とを含む。径方向移動部3は、スパナ部1を回転軸70に垂直な径方向において移動させる。径方向移動部3は、ナットNを把持するために径方向からスパナ部1をナットNに向けて移動させるとともに、ナットNの種類に応じてナットNに対するスパナ部1の径方向での位置を決定する。径方向移動部3は、スパナ部1がナットNに接触可能な位置と、スパナ部1がナットNと接触しない位置との間で、径方向においてスパナ部1を移動させる。具体的には、径方向移動部3は、径方向移動ベース3aと、移動部3bとを含む。移動部3bには把持部20が固定されている。移動部3bは図1および図2に示されるように平板形状を有する。移動部3bの上面にスパナ部1および駆動部2が固定されている。より具体的には、移動部3bの上面にスパナ部1の中心ピン1bが固定されている。また、移動部3bの上面に駆動部2の軸駆動部2cが固定されている。 The movement mechanism 30 includes a radial movement portion 3 and an axial movement portion 5 . The radial moving portion 3 moves the spanner portion 1 in the radial direction perpendicular to the rotating shaft 70 . The radial moving part 3 moves the wrench part 1 toward the nut N from the radial direction in order to grip the nut N, and adjusts the radial position of the wrench part 1 with respect to the nut N according to the type of the nut N. decide. The radial movement portion 3 moves the spanner portion 1 in the radial direction between a position where the spanner portion 1 can contact the nut N and a position where the spanner portion 1 does not contact the nut N. Specifically, the radial movement portion 3 includes a radial movement base 3a and a movement portion 3b. A grasping portion 20 is fixed to the moving portion 3b. The moving part 3b has a flat plate shape as shown in FIGS. A spanner portion 1 and a driving portion 2 are fixed to the upper surface of the moving portion 3b. More specifically, the center pin 1b of the spanner portion 1 is fixed to the upper surface of the moving portion 3b. Further, the shaft driving portion 2c of the driving portion 2 is fixed to the upper surface of the moving portion 3b.

径方向移動ベース3aは、移動部3bを移動可能に支持する。移動部3bは径方向移動ベース3a上に配置されている。移動部3bは図2の矢印71に示す方向に、径方向移動ベース3aに対して相対的に移動可能である。移動部3bを移動させるための構成は任意の構成を採用できるが、たとえば直動アクチュエータを用いることができる。移動部3bを移動させるための機構は、移動部3bの移動範囲(規定ストローク)内において移動部3bの停止位置を任意に設定できればよく、たとえば直動の電動アクチュエータを用いることができる。この場合、規定ストロークとは、径方向移動部3における移動部3bおよびスパナ部1が最も軸方向移動ベース5a側に後退した位置(後退位置)から、スパナ部1がナットNを挟持する位置に到達するように移動部3bが移動した位置(前進位置)までの距離(移動部3bの移動量)から選定される、電動アクチュエータの許容ストロークのことである。径方向移動部3は、制御部10から送信される制御信号に基づき、スパナ部1を移動させる。このため、移動機構30は、径方向移動部3を動作させることにより、後述するようにナットNの種類に応じてナットNに対するスパナ部1の位置を決定できる。つまり、移動機構30は、複数のナット接触部1aa、1abのうちの1つがナットNに接触するように、スパナ部1を移動させる。 The radial movement base 3a movably supports the movement portion 3b. The moving part 3b is arranged on the radial movement base 3a. The moving part 3b can move in the direction indicated by the arrow 71 in FIG. 2 relative to the radial movement base 3a. Any configuration can be adopted as the configuration for moving the moving portion 3b, and for example, a direct acting actuator can be used. A mechanism for moving the moving portion 3b may be set arbitrarily to the stop position of the moving portion 3b within the moving range (prescribed stroke) of the moving portion 3b, and for example, a direct-acting electric actuator can be used. In this case, the prescribed stroke refers to the position from the position (retracted position) where the moving portion 3b and the spanner portion 1 in the radial direction moving portion 3 are most retracted toward the axial direction moving base 5a side to the position where the spanner portion 1 clamps the nut N. It is the allowable stroke of the electric actuator selected from the distance (movement amount of the moving part 3b) to the position (advance position) to which the moving part 3b moves so as to reach. Radial moving portion 3 moves spanner portion 1 based on a control signal transmitted from control portion 10 . Therefore, the moving mechanism 30 can determine the position of the spanner portion 1 with respect to the nut N according to the type of the nut N as described later by operating the radial direction moving portion 3 . That is, the moving mechanism 30 moves the spanner portion 1 so that one of the plurality of nut contact portions 1aa and 1ab contacts the nut N. As shown in FIG.

軸方向移動部5は、軸方向移動ベース5aと、移動部5bとを含む。軸方向移動ベース5aは装置ベース6に固定されている。装置ベース6はたとえば平板形状である。装置ベース6は、把持部20、移動機構30および回転機構40を支持する。軸方向移動ベース5aは装置ベース6の上面から突出するように形成されている。軸方向移動ベース5aはたとえば平板形状である。移動部5bは、軸方向移動ベース5aに移動可能に接続されている。移動部5bはたとえば平板形状である。移動部5bは、軸方向移動ベース5aの表面から突出するように配置されている。移動部5bは装置ベース6の表面に沿って伸びるように形成されている。移動部5bは軸方向移動ベース5aの表面に沿って、ナットNの回転軸70に沿った方向に移動可能である。移動部5bを軸方向移動ベース5aに対して移動させる機構は任意の構成を採用できる。たとえば、当該機構として電動アクチュエータを用いてもよく、あるいはモータなどの回転機とボールネジなどとを組み合わせた構成を用いてもよい。当該機構としては、移動部5bを軸方向移動ベース5aに対して軸方向において任意の位置に固定できればよい。 The axial movement portion 5 includes an axial movement base 5a and a movement portion 5b. The axial movement base 5 a is fixed to the device base 6 . The device base 6 has, for example, a flat plate shape. The device base 6 supports the grip part 20 , the moving mechanism 30 and the rotating mechanism 40 . The axial movement base 5a is formed so as to protrude from the upper surface of the device base 6. As shown in FIG. The axial movement base 5a has, for example, a flat plate shape. The moving part 5b is movably connected to the axial movement base 5a. The moving part 5b has, for example, a flat plate shape. The moving part 5b is arranged to protrude from the surface of the axially moving base 5a. The moving part 5b is formed so as to extend along the surface of the device base 6. As shown in FIG. The moving part 5b is movable in the direction along the rotating shaft 70 of the nut N along the surface of the axially moving base 5a. A mechanism for moving the moving part 5b with respect to the axially moving base 5a can adopt any configuration. For example, an electric actuator may be used as the mechanism, or a configuration in which a rotating machine such as a motor and a ball screw are combined may be used. As the mechanism, it is sufficient that the moving portion 5b can be fixed at an arbitrary position in the axial direction with respect to the axially moving base 5a.

図1に示されるように、移動部5bには回転機構40および径方向移動部3を介して把持部20が支持されている。このため、軸方向移動部5は、スパナ部1、駆動部2、径方向移動部3、および回転駆動部4を回転軸70に沿った軸方向において移動させることができる。つまり、軸方向移動部5は、把持部20のスパナ部1を軸方向において移動させることができる。移動機構30の軸方向移動部5は、後述する回転機構40の動作に応じて軸方向におけるスパナ部1の位置を変更可能である。 As shown in FIG. 1 , the gripping portion 20 is supported by the moving portion 5 b via the rotating mechanism 40 and the radial moving portion 3 . Therefore, the axial moving portion 5 can move the spanner portion 1 , the driving portion 2 , the radial moving portion 3 , and the rotary driving portion 4 in the axial direction along the rotation shaft 70 . That is, the axial movement portion 5 can move the spanner portion 1 of the grip portion 20 in the axial direction. The axial movement portion 5 of the movement mechanism 30 can change the position of the spanner portion 1 in the axial direction according to the operation of the rotation mechanism 40, which will be described later.

ここで、ナットNの締め付けおよび緩め時には、ナットNをスパナ部1により挟持したまま、ナットNのねじピッチに追従してスパナ部1を軸方向に移動させることが好ましい。このため、軸方向移動部5は軸方向(上下方向)のフローティング機能を有する。フローティング機能としては、機械的に軸方向において移動部5bの位置を調整する機構を採用してもよいし、制御部10からの制御によりナットNのねじピッチに追従して移動部5bの位置を微調整するような制御を採用してもよい。このようなフローティング機能を軸方向移動部5において実装できない場合、ナットNの締め付けおよび緩めに合わせて、ナットNのスパナ部1に対する相対的な高さが変化しないよう、作業対象部材90を軸方向に追従移動させるような機構を採用してもよい。当該機構の構成としては任意の構成を採用できるが、たとえば軸方向移動部5と同様の構成を採用してもよい。 Here, when tightening and loosening the nut N, it is preferable to move the spanner portion 1 in the axial direction following the thread pitch of the nut N while holding the nut N between the spanner portions 1 . Therefore, the axial moving portion 5 has a floating function in the axial direction (vertical direction). As the floating function, a mechanism for mechanically adjusting the position of the moving portion 5b in the axial direction may be employed, or the position of the moving portion 5b may be adjusted following the thread pitch of the nut N under control from the control portion 10. Fine-tuning controls may also be employed. If such a floating function cannot be implemented in the axially moving portion 5, the work target member 90 is moved axially so that the relative height of the nut N with respect to the spanner portion 1 does not change according to tightening and loosening of the nut N. It is also possible to employ a mechanism that follows and moves the . Any configuration can be adopted as the configuration of the mechanism.

回転機構40は軸方向移動部5の移動部5bに設置されている。回転機構40としての回転駆動部4は、回転軸70を中心としてスパナ部1を回転(旋回)させる。回転駆動部4は、アクチュエータとしてのモータ4aと、モータ固定板4bと、ウォーム4dと、ウォームホイール4eと、ウォームホイール旋回ベース4fとを主に含む。ウォーム4dとウォームホイール4eとからウォームギア4cが構成される。モータ固定板4bおよびウォームホイール旋回ベース4fは移動部5bの表面に固定される。モータ固定板4bにモータ4aが固定されている。モータ4aとしては、たとえば制御部10により出力トルクを制御することが可能なサーボモータを用いることができる。モータ4aでは、スパナ部1によりナットNを締め付けるときの締付トルクが生じるように、出力トルクが制御部10により制御される。ウォーム4dはモータ4aの回転軸(図示せず)に固定されている。ウォーム4dはモータ4aにより回転可能である。ウォーム4dは移動部5bの表面に沿って伸びるように配置されている。ウォーム4dの表面にはネジ構造が形成されている。 The rotating mechanism 40 is installed in the moving portion 5 b of the axial moving portion 5 . The rotation drive section 4 as the rotation mechanism 40 rotates (revolves) the spanner section 1 around the rotation shaft 70 . The rotary drive unit 4 mainly includes a motor 4a as an actuator, a motor fixing plate 4b, a worm 4d, a worm wheel 4e, and a worm wheel turning base 4f. A worm gear 4c is composed of the worm 4d and the worm wheel 4e. The motor fixing plate 4b and the worm wheel turning base 4f are fixed to the surface of the moving part 5b. A motor 4a is fixed to the motor fixing plate 4b. As the motor 4a, for example, a servomotor whose output torque can be controlled by the control unit 10 can be used. In the motor 4a, the control unit 10 controls the output torque so that the wrench portion 1 generates a tightening torque when the nut N is tightened. The worm 4d is fixed to the rotating shaft (not shown) of the motor 4a. Worm 4d is rotatable by motor 4a. The worm 4d is arranged so as to extend along the surface of the moving portion 5b. A screw structure is formed on the surface of the worm 4d.

ウォーム4dに接触するようにウォームホイール4eが配置されている。ウォームホイール4eは板状の形状を有する。図3に示されるように、ウォームホイール4eの平面形状は扇形形状である。図3は、ウォームホイール4eを移動部5b側から見た模式図である。ウォームホイール4eにおいてウォーム4dに接触する端面には、ウォーム4dのネジ構造4da(図7参照)と噛み合う歯車部4eaが形成されている。ウォームホイール4eは移動部5bの表面に沿って延びるように配置されている。ウォームホイール4eと移動部5bとの間にウォームホイール旋回ベース4fが配置されている。ウォームホイール4eはウォームホイール旋回ベース4fにより旋回可能に支持されている。 A worm wheel 4e is arranged so as to contact the worm 4d. The worm wheel 4e has a plate-like shape. As shown in FIG. 3, the planar shape of the worm wheel 4e is fan-shaped. FIG. 3 is a schematic diagram of the worm wheel 4e viewed from the moving portion 5b side. A gear portion 4ea that meshes with the screw structure 4da (see FIG. 7) of the worm 4d is formed on the end surface of the worm wheel 4e that contacts the worm 4d. The worm wheel 4e is arranged to extend along the surface of the moving portion 5b. A worm wheel turning base 4f is arranged between the worm wheel 4e and the moving portion 5b. The worm wheel 4e is rotatably supported by a worm wheel turning base 4f.

図1および図3に示されるように、ウォームホイール4eのウォームホイール旋回ベース4fと対向する表面(裏面)には、円弧状の平面形状を有する線状突起4hが形成されている。ウォームホイール旋回ベース4fの表面には、当該線状突起4hが内部に配置される円弧状の溝4iが形成されている。線状突起4hが溝4iに案内された状態で、ウォームホイール4eはナットNの回転軸70を中心にして旋回可能である。すなわち、モータ4aがウォーム4dを回転させることで、ウォームホイール4eは回転軸70を中心に旋回する。上記ウォームホイール4eの線状突起4hと、溝4iが形成されたウォームホイール旋回ベース4fとによりウォームホイール4eの旋回軌跡を規定する機構が構成される。なお、当該機構の構成としては、上記のような構成に限られず、ウォームホイール4eの旋回軌跡を規定できれば他の構成を採用してもよい。たとえば、ウォームホイール4e側に溝4iを形成し、ウォームホイール旋回ベース4f側に線状突起4hを形成してもよい。また、上述した線状突起4hに代えて、円弧状に離散的に配置され、溝4iの内部に挿入可能な複数の突起を形成してもよい。また、線状突起4hは、図3に示すようにウォームホイール4eの周方向の全体にわたって形成されていなくてもよく、当該周方向において部分的に形成されていてもよい。 As shown in FIGS. 1 and 3, a linear protrusion 4h having an arcuate planar shape is formed on the surface (back surface) of the worm wheel 4e facing the worm wheel turning base 4f. An arc-shaped groove 4i in which the linear projection 4h is arranged is formed on the surface of the worm wheel turning base 4f. The worm wheel 4e is rotatable around the rotating shaft 70 of the nut N while the linear projection 4h is guided by the groove 4i. That is, the worm wheel 4e turns about the rotation shaft 70 by rotating the worm 4d by the motor 4a. The linear projection 4h of the worm wheel 4e and the worm wheel turning base 4f having the groove 4i form a mechanism that defines the turning locus of the worm wheel 4e. The configuration of the mechanism is not limited to the configuration described above, and other configurations may be employed as long as the turning trajectory of the worm wheel 4e can be defined. For example, a groove 4i may be formed on the worm wheel 4e side, and a linear projection 4h may be formed on the worm wheel turning base 4f side. Further, instead of the linear projections 4h described above, a plurality of projections that are discretely arranged in an arc and that can be inserted into the grooves 4i may be formed. Further, the linear projection 4h may not be formed over the entire circumferential direction of the worm wheel 4e as shown in FIG. 3, and may be partially formed in the circumferential direction.

ウォームホイール4eの表面(ウォームホイール旋回ベース4fと対向する裏面と反対側の上面)には、径方向移動部3が固定されている。すなわち、ウォームホイール4eの表面には径方向移動部3の径方向移動ベース3aが固定されている。径方向移動部3により把持部20が支持されている。このため、回転機構40は、回転軸70を中心に把持部20を旋回(回転)させることができる。把持部20を旋回させる回転角度(旋回角度)は、たとえばナットNが六角ナットである場合には60°以上としてもよく、120°以上としてもよい。この場合、たとえば回転軸70から見たウォームホイール4eの広がり角度を60°以上、より好ましくは120°以上とする。 A radially moving portion 3 is fixed to the surface of the worm wheel 4e (the upper surface opposite to the back surface facing the worm wheel turning base 4f). That is, the radially moving base 3a of the radially moving portion 3 is fixed to the surface of the worm wheel 4e. A grasping portion 20 is supported by the radially moving portion 3 . Therefore, the rotating mechanism 40 can turn (rotate) the grasping portion 20 around the rotating shaft 70 . The rotation angle (turning angle) at which the gripping portion 20 is turned may be 60° or more or 120° or more when the nut N is a hexagonal nut, for example. In this case, for example, the spread angle of the worm wheel 4e as viewed from the rotating shaft 70 is set to 60° or more, more preferably 120° or more.

図4に示されるように、制御部10は、軸駆動部コントローラ2d、径方向移動部コントローラ3c、モータコントローラ4gおよび軸方向移動部コントローラ5cに接続される。軸駆動部コントローラ2dは軸駆動部2cに接続され、当該軸駆動部2cを制御する。径方向移動部コントローラ3cは、径方向移動ベース3aに接続され、移動部3bの動作を制御する。モータコントローラ4gはモータ4aに接続され、モータ4aを制御する。軸方向移動部コントローラ5cは、軸方向移動ベース5aに接続され、移動部5bの動作を制御する。制御部10は、軸駆動部コントローラ2d、径方向移動部コントローラ3c、モータコントローラ4gおよび軸方向移動部コントローラ5cのそれぞれに制御信号を送信することで、上述した各機器を制御する。具体的には、軸駆動部コントローラ2dは軸駆動部2cを制御することで、くさび部2aの移動方向および移動開始タイミングを制御する。径方向移動部コントローラ3cは、径方向移動部3における移動部3bの移動方向、移動量、移動開始タイミングなどを制御する。モータコントローラ4gは、モータ4aの回転方向、回転開始タイミング、回転量、モータ4aの出力トルクなどを制御する。軸方向移動部コントローラ5cは、軸方向移動部5の移動部5bの移動方向、移動開始タイミング、移動量などを制御する。制御部10はたとえばプログラマブルコントローラ(プログラマブルロジックコントローラ:PLCとも呼ぶ)である。 As shown in FIG. 4, the control section 10 is connected to an axial drive section controller 2d, a radial movement section controller 3c, a motor controller 4g and an axial movement section controller 5c. The axis drive section controller 2d is connected to the axis drive section 2c and controls the axis drive section 2c. The radial movement part controller 3c is connected to the radial movement base 3a and controls the movement of the movement part 3b. The motor controller 4g is connected to the motor 4a and controls the motor 4a. The axial movement part controller 5c is connected to the axial movement base 5a and controls the movement of the movement part 5b. The control unit 10 controls each device described above by transmitting control signals to each of the axial driving unit controller 2d, the radial movement unit controller 3c, the motor controller 4g, and the axial movement unit controller 5c. Specifically, the axis driving section controller 2d controls the movement direction and movement start timing of the wedge section 2a by controlling the axis driving section 2c. The radial moving portion controller 3 c controls the moving direction, moving amount, movement start timing, and the like of the moving portion 3 b in the radial moving portion 3 . The motor controller 4g controls the direction of rotation of the motor 4a, the timing of starting rotation, the amount of rotation, the output torque of the motor 4a, and the like. The axial movement section controller 5c controls the movement direction, movement start timing, movement amount, and the like of the movement section 5b of the axial movement section 5. FIG. The control unit 10 is, for example, a programmable controller (also called a programmable logic controller: PLC).

上述した締結装置において、スパナ部1のアーム1aには2つのナット接触部1aa、1abが形成されているが、図5に示されるように当該ナット接触部の数は3以上であってもよい。図5は、図1に示した締結装置の変形例を説明するための部分平面模式図である。図5に示されるスパナ部1では、アーム1aに3つのナット接触部1aa、1ab、1acが形成されている。この場合、同じ締結装置により3種類のサイズのナットNの締め付けまたは取り外しを行うことができる。このように複数のナット接触部を形成することで、締結装置において複数種類のナットNを容易に操作できる。 In the fastening device described above, two nut contact portions 1aa and 1ab are formed on the arm 1a of the spanner portion 1, but the number of nut contact portions may be three or more as shown in FIG. . FIG. 5 is a schematic partial plan view for explaining a modification of the fastening device shown in FIG. 1. FIG. In the spanner portion 1 shown in FIG. 5, an arm 1a is formed with three nut contact portions 1aa, 1ab, and 1ac. In this case, three different sizes of nuts N can be tightened or removed with the same fastening device. By forming a plurality of nut contact portions in this manner, a plurality of types of nuts N can be easily operated in the fastening device.

なお、上記のようにスパナ部1においてナット接触部1aa、1ab、1acを三箇所以上用意すれば、当該締結装置での生産を一時停止し機器交換を行うことなく、同一構成の締結装置によりナット接触部の数に応じた複数種類のナットNを締め付けたり、緩めたりすることができる。しかし、より多くの種類のナットNに対応するためには、ナットNの種類数に応じた複数のナット接触部を形成するためにアーム1aの長さを長くする必要がある。このようにアーム1aの長さが長くなった場合、当該アーム1aが作業対象部材90のナットN以外の部分や他の治具と干渉する可能性がある。このような干渉が発生すると締結装置によるナットNの処理作業における作業性が低下する。したがって、単一構成の締結装置により操作したいナットNの種類数と作業対象部材90の形状などを考慮し、操作するナットNの種類数を決定し、スパナ部1の設計を行うことが好ましい。 If three or more nut contact portions 1aa, 1ab, and 1ac are prepared in the wrench portion 1 as described above, the nut can be assembled with a fastening device having the same configuration without temporarily stopping production of the fastening device and replacing the equipment. A plurality of types of nuts N can be tightened or loosened according to the number of contact portions. However, in order to accommodate more kinds of nuts N, it is necessary to increase the length of the arm 1a in order to form a plurality of nut contact portions corresponding to the number of kinds of nuts N. When the length of the arm 1a is increased in this way, the arm 1a may interfere with a portion of the work target member 90 other than the nut N or other jigs. If such interference occurs, the workability of processing the nut N using the fastening device is reduced. Therefore, it is preferable to design the wrench portion 1 by determining the number of types of nuts N to be manipulated by considering the number of types of nuts N to be manipulated by a fastening device of a single configuration and the shape of the work target member 90 .

<締結方法>
図6は、図1に示した締結装置を用いたナットの締結方法を説明するためのフローチャートである。図7~図12は、ナットの締結方法を説明するための平面模式図である。以下、図1に示した締結装置を用いたナットの締結方法を説明する。なお、図7~図12では、締結装置におけるスパナ部1、駆動部2、径方向移動部3、ウォームホイール4eおよびウォーム4dが記載されている。
<fastening method>
FIG. 6 is a flow chart for explaining a nut fastening method using the fastening device shown in FIG. 7 to 12 are schematic plan views for explaining a nut fastening method. A method of fastening a nut using the fastening device shown in FIG. 1 will be described below. 7 to 12 show the spanner portion 1, driving portion 2, radial movement portion 3, worm wheel 4e and worm 4d of the fastening device.

まず、ナット自動締結装置である図1に示した締結装置において、生産開始時の装置起動時あるいは生産終了時の装置停止時には、締結装置を構成する各ユニットが原点位置に配置されているものとする。締結装置における各ユニットの原点位置とは、たとえば以下のような配置を言う。駆動部2については、くさび部2aがアーム1aの根元側から完全に引き抜かれ、軸2bが軸駆動部2c側に最も後退している配置が原点位置である。スパナ部1については、アーム1aの先端側が、ばね1cの復元力により最も開いた配置が原点位置である。径方向移動部3については、移動部3bが最も軸方向移動ベース5a側に後退した配置が原点位置である。回転駆動部4については、ウォームホイール4eにおける外周部の周方向における中心と、締結装置の中心とが一致する角度になる配置が原点位置である。軸方向移動部5については、移動部5bが任意の位置(たとえば最も装置ベース6に近い位置)まで下降している配置が原点位置である。 First, in the fastening device shown in FIG. 1, which is an automatic nut fastening device, each unit constituting the fastening device is assumed to be placed at the origin position when the device is started at the start of production or when the device is stopped at the end of production. do. The origin position of each unit in the fastening device refers to, for example, the following arrangement. Regarding the driving portion 2, the wedge portion 2a is completely pulled out from the root side of the arm 1a, and the position where the shaft 2b is most retracted toward the shaft driving portion 2c is the origin position. The origin position of the wrench portion 1 is the position where the distal end side of the arm 1a is opened most by the restoring force of the spring 1c. Regarding the radial direction moving portion 3, the position where the moving portion 3b is most retracted toward the axial direction moving base 5a is the origin position. The origin position of the rotary drive unit 4 is the position at which the center of the outer peripheral portion of the worm wheel 4e in the circumferential direction coincides with the center of the fastening device. As for the axial moving part 5, the position where the moving part 5b is lowered to an arbitrary position (for example, the position closest to the device base 6) is the origin position.

また、ウォームホイール4eは図3に示されるように扇形状の平面形状を有しており、当該扇形状の平面形状の中心とナットNの回転軸70とが一致するように締結装置の配置は決定される。また、ウォームホイール4eの線状突起4hと溝4iとにより規定されるウォームホイール4eの旋回運動の中心が回転軸70と重なるように、締結装置の配置が決定される。 The worm wheel 4e has a fan-shaped planar shape as shown in FIG. It is determined. Further, the arrangement of the fastening device is determined so that the center of the turning motion of the worm wheel 4e defined by the linear protrusions 4h and the grooves 4i of the worm wheel 4e overlaps with the rotating shaft 70. As shown in FIG.

図6に示されるように、本実施の形態に係るナットの締結方法では、まずは、スパナ部をナットの高さまで昇降させる工程(S1)を実施する。この工程(S1)では、軸方向移動部5を動作させて、移動部5bを上昇させることにより、スパナ部1と駆動部2と径方向移動部3と回転駆動部4とをナットNの位置にまで上昇させる。スパナ部1のアーム1aの高さが、締め付ける対象であるナットNの高さと同じ高さとなった場合、移動部5bの移動を停止する。ここでナットNは六角ナットである。なお、当該工程(S1)では、図1に示されるように締結装置に対面する位置に作業対象部材90を配置しておく。作業対象部材90の配置は、装置ベース6に対するナットNの相対的な位置が予め設定されている位置になるように決定される。 As shown in FIG. 6, in the nut fastening method according to the present embodiment, first, a step (S1) of raising and lowering the wrench portion to the height of the nut is performed. In this step (S1), the axial moving portion 5 is operated to raise the moving portion 5b, thereby moving the spanner portion 1, the driving portion 2, the radial moving portion 3, and the rotary driving portion 4 to the position of the nut N. raise to When the height of the arm 1a of the spanner portion 1 reaches the same height as the height of the nut N to be tightened, the movement of the moving portion 5b is stopped. The nut N here is a hexagonal nut. In the step (S1), the work target member 90 is arranged at a position facing the fastening device as shown in FIG. The arrangement of the work target member 90 is determined so that the relative position of the nut N with respect to the device base 6 is a preset position.

次に、スパナ部をナットに差し込む工程(S2)を実施する。この工程(S2)では、図7に示されるように、径方向移動部3により、スパナ部1のアーム1aにおけるナット接触部1aaがナットNの位置に到達するように、スパナ部1を移動させる。スパナ部1は、ナットNの回転軸70に対して垂直な径方向からナットNに向けて移動する。スパナ部1を移動させる移動量(移動距離)に関しては、あらかじめナットNの種類ごとスパナ部1の移動量を締結装置の制御部10に登録しておく。 Next, the step (S2) of inserting the spanner portion into the nut is performed. In this step (S2), as shown in FIG. 7, the spanner portion 1 is moved by the radial movement portion 3 so that the nut contact portion 1aa of the arm 1a of the spanner portion 1 reaches the position of the nut N. . The spanner portion 1 moves toward the nut N from a radial direction perpendicular to the rotating shaft 70 of the nut N. As for the movement amount (movement distance) for moving the wrench part 1, the movement amount of the wrench part 1 for each type of nut N is registered in the control part 10 of the fastening device in advance.

このようにナットNの回転軸70に対して垂直な径方向からスパナ部1をナットNに近づけるため、図1に示すようにナットNの上下にナットNの外径よりも大きな外径の干渉物がある作業対象部材90におけるナットNの操作を容易に行うことができる。 Since the wrench portion 1 approaches the nut N in the radial direction perpendicular to the rotating shaft 70 of the nut N, as shown in FIG. It is possible to easily operate the nut N on the work target member 90 where there is an object.

次に、スパナ部のアームを閉じてナットを挟持する工程(S3)を実施する。この工程(S3)では、駆動部2の軸駆動部2cによりくさび部2aをアーム1aの根元側に差し込む。この結果、図8に示されるように、ばね1cに抗し1組のアーム1aの根元部の間隔が広くなることで、1組のアーム1aの先端側における間隔が狭くなる。つまり、アーム1aの先端側が閉じる。 Next, the step (S3) of closing the arms of the spanner portion and clamping the nut is performed. In this step (S3), the shaft driving portion 2c of the driving portion 2 inserts the wedge portion 2a into the root side of the arm 1a. As a result, as shown in FIG. 8, the distance between the bases of the pair of arms 1a increases against the force of the spring 1c, and the distance between the ends of the pair of arms 1a narrows. That is, the tip side of the arm 1a is closed.

次に、スパナ部のアームを閉じつつ、スパナ部を旋回する工程(S4)を実施する。この工程(S4)では、アーム1aがナットNを挟持するまで閉じた後、引き続き軸2bによりくさび部2aをアーム1aの間に差し込むことでアーム1aの先端側を閉じつつ、モータ4aを動作させウォームホイール4eを回転させる。 Next, the step (S4) of rotating the spanner portion while closing the arm of the spanner portion is performed. In this step (S4), after the arm 1a is closed until it clamps the nut N, the wedge portion 2a is inserted between the arms 1a by the shaft 2b to close the tip side of the arm 1a, and the motor 4a is operated. Rotate the worm wheel 4e.

次に、アームが閉じ切ったかどうかを判定する工程(S5)を実施する。この工程(S5)では、スパナ部1を、ナットNの回転軸70(図1参照)中心を中心としてナットNを締める方向に回転させる。そして、くさび部2aの移動が機械的に止まる位置までくさび部2aをアーム1aの間に差し込む。具体的には、くさび部2aの移動が可能である場合には工程(S5)においてNOと判定され、工程(S4)に戻る。一方、くさび部2aの移動ができない場合には、図9に示されるようにナットNの2面を1組のアーム1aで挟持した状態となっている。この結果、工程(S5)においてYESと判定される。 Next, a step (S5) of determining whether the arm is completely closed is performed. In this step (S5), the wrench portion 1 is rotated in the direction of tightening the nut N about the rotation shaft 70 (see FIG. 1) of the nut N. As shown in FIG. Then, the wedge portion 2a is inserted between the arms 1a until the movement of the wedge portion 2a stops mechanically. Specifically, when the wedge portion 2a can be moved, it is determined as NO in the step (S5), and the process returns to the step (S4). On the other hand, when the wedge portion 2a cannot move, the two faces of the nut N are clamped by a pair of arms 1a as shown in FIG. As a result, YES is determined in step (S5).

次に、上記工程(S5)においてYESと判定された場合には、アームを閉じたままスパナ部全体を旋回させナットを締め付ける工程(S6)を実施する。この工程(S6)では、図10に示されるように、回転駆動部4によりスパナ部1を、ナットNを締め付ける方向にさらに旋回させることでナットNを締め付けることができる。 Next, when it is judged as YES in the step (S5), the step (S6) of tightening the nut by turning the entire wrench portion while the arm is closed is performed. In this step (S6), as shown in FIG. 10, the nut N can be tightened by rotating the wrench portion 1 further in the direction in which the nut N is tightened by the rotary drive portion 4 .

このとき、スパナ部1から回転駆動部4までの機構は、軸方向移動部5によってナットNの回転軸70方向での移動に追従する。つまり、移動機構30は、回転機構40の動作に応じて回転軸70方向におけるスパナ部1の位置を変更可能である。このため、移動機構30の機能(フローティング機能)によって、回転軸70方向におけるナットNの移動(上下移動)にスパナ部1は追従できる。このような機能は、たとえば制御部10によって、回転機構40におけるウォームホイール4eの回転角度に応じて軸方向移動部5の動作を制御することで実現できる。 At this time, the mechanism from the spanner portion 1 to the rotary drive portion 4 follows the movement of the nut N in the direction of the rotating shaft 70 by the axial movement portion 5 . That is, the moving mechanism 30 can change the position of the spanner portion 1 in the direction of the rotating shaft 70 according to the operation of the rotating mechanism 40 . Therefore, the function (floating function) of the moving mechanism 30 allows the wrench portion 1 to follow the movement (vertical movement) of the nut N in the direction of the rotating shaft 70 . Such a function can be realized, for example, by controlling the operation of the axial movement section 5 according to the rotation angle of the worm wheel 4 e in the rotation mechanism 40 by the control section 10 .

次に、ナットNについて規定の締付トルクに達したか否かを判定する工程(S7)を実施する。この工程(S7)では、ナットNの締付トルクが任意に指定する規定締め付けトルクに到達したか否かを判定する。当該工程(S7)では、たとえばモータ4aでの出力トルクが予め設定された基準値に到達したか否かによって締め付けトルクが規定締め付けトルクに到達したか否かを制御部10において判定する。 Next, a step (S7) of determining whether or not the nut N has reached a specified tightening torque is carried out. In this step (S7), it is determined whether or not the tightening torque of the nut N has reached an arbitrarily specified specified tightening torque. In the step (S7), the control unit 10 determines whether or not the tightening torque has reached the specified tightening torque, depending on whether the output torque of the motor 4a has reached a preset reference value, for example.

なお、上述した締結装置では、動力源であるモータ4aと駆動部であるスパナ部1との間に多数の機構が介在している。そのため、モータ4aの出力トルクとナットNの締め付けトルクとの関係は、単純に動力計算により求められるものではない場合がある。そのため、締め付けトルクが一意に決まっている作業対象部材90(製品)にて、ナットNの締め付けを行う前に実機による検証を行うことが好ましい。具体的には、必要なナットNの締め付けトルクを本締結装置にて確保する際の、モータ4aの出力トルクをあらかじめ確認し、上記基準値を設定しておくことが好ましい。 In the fastening device described above, a large number of mechanisms are interposed between the motor 4a, which is the power source, and the spanner portion 1, which is the driving portion. Therefore, the relationship between the output torque of the motor 4a and the tightening torque of the nut N may not be obtained simply by power calculation. Therefore, it is preferable to perform verification using an actual machine before tightening the nut N using the work target member 90 (product) whose tightening torque is uniquely determined. Specifically, it is preferable to confirm in advance the output torque of the motor 4a when securing the necessary tightening torque of the nut N with this fastening device, and to set the reference value.

上記工程(S7)においてNOと判定された場合、スパナ部が旋回限界角度に達したかを判定する工程(S12)が実施される。この工程(S12)では、スパナ部1の旋回角度、すなわちウォームホイール4eの旋回角度が予め設定された旋回限界角度に達したか否かが判定される。当該判定の方法は任意の方法を用いることができるが、たとえばウォームホイール4eの位置をセンサなどで検出する、あるいはモータの4aの回転数を計測する、といった方法により当該旋回角度が旋回限界角度に達したか否かを判定してもよい。上記工程(S7)および工程(S12)の制御は、図4に示された制御部10がモータコントローラ4gなどを制御することにより実施される。つまり、本締結装置において、制御部10は、把持部20がナットNの回転軸70を中心に回転する際の回転トルクに応じて回転機構40の動作を制御する。 If NO is determined in the step (S7), a step (S12) of determining whether the wrench portion has reached the turning limit angle is carried out. In this step (S12), it is determined whether or not the turning angle of the wrench portion 1, that is, the turning angle of the worm wheel 4e has reached a preset turning limit angle. Any method can be used for this determination. For example, the position of the worm wheel 4e is detected by a sensor or the rotation speed of the motor 4a is measured. You may judge whether it reached. The control of the steps (S7) and (S12) is performed by the control unit 10 shown in FIG. 4 controlling the motor controller 4g and the like. That is, in this fastening device, the control section 10 controls the operation of the rotating mechanism 40 according to the rotational torque when the grip section 20 rotates about the rotating shaft 70 of the nut N. As shown in FIG.

上記工程(S12)においてNOと判定された場合、工程(S6)以降のプロセスを再度実施する。一方、工程(S12)においてYESと判定された場合、アームを開きナットを開放する工程(S13)を実施する。この工程(S13)では、図11に示されるように、軸駆動部2cによりくさび部2aを1組のアーム1aの間から抜取ることで、1組のアーム1aの先端部の間の距離を大きくする、つまりアーム1aを開く。この結果、スパナ部1からナットNが開放される。 If the determination in step (S12) is NO, the processes after step (S6) are performed again. On the other hand, if the determination in step (S12) is YES, the step (S13) of opening the arm and releasing the nut is performed. In this step (S13), as shown in FIG. 11, the wedge portion 2a is extracted from between the pair of arms 1a by the shaft driving portion 2c, thereby increasing the distance between the tip portions of the pair of arms 1a. Enlarge, that is, open the arm 1a. As a result, the nut N is released from the spanner portion 1 .

次に、スパナ部を逆方向に旋回させる工程(S14)を実施する。この工程では、回転駆動部4のモータ4aを動作させウォームホイール4eを回転させる。工程(S14)でのモータ4aの回転方向は工程(S4)でのモータの回転方向と逆方向である。このため、ウォームホイール4eは工程(S4)における旋回方向とは逆方向に旋回する。工程(S14)における旋回角度は、ナットNが六角ナットである場合にはたとえば120°である。この結果、図12に示されるように、スパナ部1は工程(S2)における位置よりもさらに左回りの方向旋回した状態となる。この後、工程(S3)以降のプロセスを、工程(S7)での判定結果がYESとなるまで繰り返す。 Next, a step (S14) of rotating the spanner portion in the opposite direction is performed. In this step, the motor 4a of the rotary drive unit 4 is operated to rotate the worm wheel 4e. The direction of rotation of the motor 4a in step (S14) is opposite to the direction of rotation of the motor in step (S4). Therefore, the worm wheel 4e turns in a direction opposite to the turning direction in step (S4). The turning angle in step (S14) is, for example, 120° when the nut N is a hexagonal nut. As a result, as shown in FIG. 12, the wrench portion 1 is rotated counterclockwise from the position in step (S2). After that, the processes after the step (S3) are repeated until the judgment result in the step (S7) becomes YES.

上記工程(S7)においてYESと判定された場合、アームを完全に開きナットを開放する工程(S8)を実施する。この工程(S8)では、図11に示されるように、軸駆動部2cによりくさび部2aを1組のアーム1aの間から抜取ることで、1組のアーム1aの先端部の間の距離を大きくする、つまりアーム1aを開く。この結果、スパナ部1からナットNが開放される。 If YES is determined in the step (S7), the step (S8) of completely opening the arm and releasing the nut is carried out. In this step (S8), as shown in FIG. 11, the wedge portion 2a is removed from between the pair of arms 1a by the shaft driving portion 2c, thereby reducing the distance between the tip portions of the pair of arms 1a. Enlarge, that is, open the arm 1a. As a result, the nut N is released from the spanner portion 1 .

その後、スパナ部をナットから引き抜く工程(S9)を実施する。この工程(S9)では、径方向移動部3の移動部3bをナットNから離れる方向に移動させることにより、スパナ部1をナットNから引き抜く。 After that, the step (S9) of pulling out the spanner portion from the nut is carried out. In this step (S9), the wrench portion 1 is pulled out from the nut N by moving the moving portion 3b of the radially moving portion 3 in a direction away from the nut N. As shown in FIG.

次に、スパナ部を元の位置に旋回させる工程(S10)を実施する。この工程(S10)では、回転駆動部4のモータ4aを動作させウォームギア4cを回転させる。工程(S10)でのモータ4aの回転方向は工程(S4)でのモータの回転方向と逆方向である。このため、ウォームホイール4eは工程(S4)における旋回方向とは逆方向に旋回する。この結果、スパナ部1は工程(S2)における位置に復帰する。 Next, a step (S10) of turning the spanner portion to its original position is performed. In this step (S10), the motor 4a of the rotary drive unit 4 is operated to rotate the worm gear 4c. The direction of rotation of the motor 4a in step (S10) is opposite to the direction of rotation of the motor in step (S4). Therefore, the worm wheel 4e turns in a direction opposite to the turning direction in step (S4). As a result, the spanner portion 1 returns to the position in step (S2).

次に、スパナ部を下の高さまで戻す工程(S11)を実施する。この工程(S11)では、軸方向移動部5を動作させて、移動部5bを下降させる(装置ベース側に移動させる)ことにより、スパナ部1と駆動部2と径方向移動部3と回転駆動部4とを工程(S1)の開始時点の位置に復帰させる。工程(S11)が終了することで、図6に示したナットの締結方法は終了する。 Next, the step (S11) of returning the wrench portion to the lower height is performed. In this step (S11), the axial movement portion 5 is operated to lower the movement portion 5b (to move toward the device base side), thereby rotating the spanner portion 1, the drive portion 2, the radial movement portion 3, and the rotary drive. The part 4 is returned to the position at the start of step (S1). When step (S11) ends, the nut fastening method shown in FIG. 6 ends.

上記のようにすれば、本実施の形態に係る締結装置にてナットNを任意の規定締付トルクまで締めつけることができる。また、当該締結装置によりナットNを緩める場合には、上記の方法において工程(S4)、工程(S6)、工程(S10)、工程(S14)における旋回方向を逆方向とすることで、ナットNを緩めることができる。また、この場合、工程(S7)においては、規定の締付トルクに到達したか否かではなく、十分にナットNが緩んだか否かを判定する。具体的には、たとえばモータ4aの合計回転数が規定値に達したか否かを判定することでナットNが十分に緩んだか否かを判定できる。 By doing so, the nut N can be tightened to any specified tightening torque by the tightening device according to the present embodiment. Further, when the nut N is loosened by the fastening device, the nut N can be loosened. Further, in this case, in step (S7), it is determined whether the nut N is sufficiently loosened, not whether the specified tightening torque has been reached. Specifically, for example, it is possible to determine whether or not the nut N is sufficiently loosened by determining whether or not the total number of revolutions of the motor 4a has reached a specified value.

また、上記締結装置では、図7から図12に示したナットNと異なる種類のナットN、たとえば図13に示すような図7に示したナットNより相対的にサイズの小さいナットNに対する操作を行うことができる。図13は、ナットの締結方法を説明するための平面模式図である。 7 to 12, for example, a nut N relatively smaller in size than the nut N shown in FIG. 7 as shown in FIG. It can be carried out. FIG. 13 is a schematic plan view for explaining a nut fastening method.

この場合、上述した工程(S2)では、図13に示されるように、径方向移動部3により、スパナ部1のアーム1aにおけるナット接触部1abがナットNの位置に到達するように、スパナ部1を移動させる。その後、工程(S3)以降の工程を実施することで、ナットNを締め付ける、またはナットNを緩めることができる。 In this case, in the step (S2) described above, as shown in FIG. move 1. After that, the nut N can be tightened or loosened by performing the steps after the step (S3).

このように、上記締結装置によれば、ナットNのサイズ(たとえば外径)が異なる場合でも同一の装置によってナットNの締め付けまたはナットNを緩めることが可能である。また、上記締結装置は単純な機構を組み合わせて構成されており、比較的安価な製造コストの装置によりナットNの締め付けなどの操作を実現できる。また、任意の規定締め付けトルク以上でのナットNの締め付けが可能である。そのため、当該締結装置を用いて製品における自動でのナットNの締め付けが可能となる。 Thus, according to the fastening device described above, even if the size of the nut N (for example, the outer diameter) is different, it is possible to tighten or loosen the nut N with the same device. Further, the fastening device is configured by combining simple mechanisms, and operations such as tightening of the nut N can be realized by a device with a relatively low manufacturing cost. Moreover, it is possible to tighten the nut N with an arbitrary specified tightening torque or more. Therefore, it is possible to automatically tighten the nut N in the product using the fastening device.

<作用>
本開示に従った締結装置は、把持部20と、移動機構30と、回転機構40と、制御部10とを備える。把持部20は、複数種類のナットNを把持可能である。移動機構30は、把持部20を、ナットNに対して位置決めすることが可能である。回転機構40は、ナットNを把持した把持部20を、ナットNの回転軸70を中心に回転させる。制御部10は、把持部20と移動機構30と回転機構40とを制御する。
<Action>
A fastening device according to the present disclosure includes a gripping portion 20 , a moving mechanism 30 , a rotating mechanism 40 and a control portion 10 . The gripping portion 20 can grip a plurality of types of nuts N. As shown in FIG. The moving mechanism 30 can position the gripping portion 20 with respect to the nut N. As shown in FIG. The rotating mechanism 40 rotates the gripping portion 20 gripping the nut N about the rotating shaft 70 of the nut N. As shown in FIG. The control unit 10 controls the grasping unit 20 , the moving mechanism 30 and the rotating mechanism 40 .

このようにすれば、把持部20において複数種類のナットNを把持できるため、1つの締結装置によってサイズの異なる複数種類のナットNを作業対象部材90に締め付けて固定する、あるいは作業対象部材90からナットNを緩めて取り外すことができる。 In this way, since a plurality of types of nuts N can be gripped by the gripping portion 20, a plurality of types of nuts N having different sizes can be tightened and fixed to the work target member 90 by a single fastening device, or can be removed from the work target member 90. It can be removed by loosening the nut N.

上記締結装置において、把持部20は、スパナ部1と駆動部2とを含んでもよい。スパナ部1はナットNを把持する。駆動部2は、スパナ部1を開閉することにより、スパナ部1がナットNを把持した状態とナットNを把持しない状態とを切り替える。移動機構30は、径方向移動部3と軸方向移動部5とを含んでもよい。径方向移動部3は、スパナ部1を回転軸70に垂直な径方向において移動させる。軸方向移動部5は、スパナ部1を回転軸70に沿った軸方向において移動させる。 In the fastening device described above, the gripping portion 20 may include the spanner portion 1 and the driving portion 2 . The spanner portion 1 grips the nut N. The drive unit 2 switches between a state in which the wrench portion 1 grips the nut N and a state in which the nut N is not gripped by opening and closing the wrench portion 1 . The movement mechanism 30 may include a radial movement portion 3 and an axial movement portion 5 . The radial moving portion 3 moves the spanner portion 1 in the radial direction perpendicular to the rotating shaft 70 . The axial moving part 5 moves the spanner part 1 in the axial direction along the rotating shaft 70 .

この場合、把持部20によってナットNを把持する、あるいは把持部20からナットNを開放するという動作を容易に行うことができる。また、作業対象部材に対するナットNの位置を移動機構30によって容易に調整できる。 In this case, the operation of gripping the nut N by the gripping portion 20 or releasing the nut N from the gripping portion 20 can be easily performed. Moreover, the position of the nut N with respect to the work target member can be easily adjusted by the moving mechanism 30 .

上記締結装置において、移動機構30は、回転機構40の動作に応じて軸方向におけるスパナ部1の位置を変更可能であってもよい。この場合、スパナ部1により把持されたナットNが回転機構40によって回転した場合に、軸方向でのナットNの位置が変化しても、当該ナットNの位置の変化に追従するようにスパナ部1の位置を変更できる。このため、ナットNを回転させる動作を連続的に実施しても、スパナ部1がナットNを適切に把持できる。 In the fastening device described above, the moving mechanism 30 may be capable of changing the position of the spanner portion 1 in the axial direction according to the operation of the rotating mechanism 40 . In this case, even if the position of the nut N in the axial direction changes when the nut N gripped by the spanner portion 1 is rotated by the rotating mechanism 40, the spanner portion is arranged so as to follow the change in the position of the nut N. 1 position can be changed. Therefore, even if the operation of rotating the nut N is continuously performed, the wrench portion 1 can appropriately grip the nut N.

上記締結装置において、移動機構30は、ナットNの種類に応じてナットNに対するスパナ部1の位置を決定可能であってもよい。この場合、スパナ部1においてナットNの種類毎に当該ナットNと接触する部位(ナット接触部1aa、1ab、1ac)が異なるときに、スパナ部1における適切な部位でナットNを把持できる。 In the fastening device described above, the moving mechanism 30 may be capable of determining the position of the spanner portion 1 with respect to the nut N according to the type of the nut N. In this case, the nut N can be gripped at an appropriate portion of the spanner portion 1 when the portion of the spanner portion 1 that contacts the nut N (the nut contact portions 1aa, 1ab, and 1ac) differs for each type of nut N.

上記締結装置において、把持部20は、複数種類のナットNのそれぞれに対応した複数のナット接触部1aa、1ab、1acを含んでもよい。移動機構30は、複数のナット接触部1aa、1ab、1acのうちの1つがナットNに接触するように、スパナ部1を移動させてもよい。 In the fastening device described above, the grip portion 20 may include a plurality of nut contact portions 1aa, 1ab, and 1ac respectively corresponding to a plurality of types of nuts N. The moving mechanism 30 may move the spanner portion 1 so that one of the plurality of nut contact portions 1aa, 1ab, and 1ac contacts the nut N.

この場合、ナットNの種類に応じた適切なナット接触部1aa、1ab、1acにより、ナットNを把持できる。 In this case, the nut N can be gripped by appropriate nut contact portions 1aa, 1ab, and 1ac according to the type of nut N.

上記締結装置において、ナットNが六角ナットであってもよい。回転機構40は、回転軸70を中心に把持部20を60°以上回転させることが可能であってもよい。 In the fastening device described above, the nut N may be a hexagonal nut. The rotating mechanism 40 may be capable of rotating the grip part 20 by 60° or more around the rotating shaft 70 .

この場合、把持部20により六角ナットであるナットNを把持した状態で、回転機構40によって把持部20(ナットN)を60°以上回転させることができる。その後、把持部20がナットNを把持しない状態としてから当該把持部20を逆方向に回転させ、再度把持部20がナットNを把持した状態で、回転機構40によって把持部20を60°以上回転させる。このような動作を繰り返すことで、ナットNを作業対象部材に固定できる。 In this case, the gripping portion 20 (the nut N) can be rotated by 60° or more by the rotating mechanism 40 while the gripping portion 20 grips the nut N, which is a hexagonal nut. After that, the gripping portion 20 is rotated in the opposite direction after the gripping portion 20 does not grip the nut N, and the gripping portion 20 is rotated by 60° or more by the rotating mechanism 40 while gripping the nut N again. Let By repeating such operations, the nut N can be fixed to the work target member.

上記締結装置において、制御部10は、把持部20がナットNの回転軸70を中心に回転する際の回転トルクに応じて回転機構40の動作を制御してもよい。ここで、当該回転トルクはナットNが作業対象部材に固定されるときの締め付けトルクと相関関係がある。そのため、当該回転トルクが規定値以上となるまで回転機構40を動作させることで、ナットNの締め付けトルクを規定値以上の値とすることができる。 In the fastening device described above, the control section 10 may control the operation of the rotating mechanism 40 according to the rotational torque when the grip section 20 rotates about the rotating shaft 70 of the nut N. Here, the rotational torque has a correlation with the tightening torque when the nut N is fixed to the work target member. Therefore, the tightening torque of the nut N can be set to a value equal to or greater than the specified value by operating the rotation mechanism 40 until the rotational torque becomes equal to or greater than the specified value.

実施の形態2.
<締結装置の構造>
図14~図19は、実施の形態2に係る締結装置の構成および当該締結装置を用いたナットの締結方法を説明するための平面模式図である。図14~図19はそれぞれ図7~図12に対応する。
Embodiment 2.
<Structure of fastening device>
14 to 19 are schematic plan views for explaining the configuration of a fastening device according to Embodiment 2 and a nut fastening method using the fastening device. 14 to 19 correspond to FIGS. 7 to 12, respectively.

図14~図19に示された締結装置は、基本的には図1~図4に示された締結装置と同様の構成を備え、同様の効果を得ることができるが、ウォームホイール4eの平面形状およびウォームホイール4eの旋回角度の設定が図1~図4に示された締結装置と異なっている。すなわち、図14~図19に示された締結装置では、ウォームホイール4eの旋回方向(周方向)における幅が、図1~図4に示された締結装置のウォームホイール4eにおける当該幅より広くなっている。また、図14~図19に示された締結装置では、操作対象としているナットNが四角ナットであるため、ウォームホイール4eの旋回角度が90°以上に設定されている。つまり、締結装置における回転機構40では、回転軸70(図1参照)を中心に、スパナ部1を含む把持部20(図1参照)を90°以上回転させることが可能である。 The fastening device shown in FIGS. 14-19 basically has the same configuration as the fastening device shown in FIGS. The shape and setting of the turning angle of the worm wheel 4e are different from the fastening device shown in FIGS. That is, in the fastening device shown in FIGS. 14 to 19, the width of the worm wheel 4e in the turning direction (circumferential direction) is wider than the width of the worm wheel 4e of the fastening device shown in FIGS. ing. Further, in the fastening device shown in FIGS. 14 to 19, the nut N to be operated is a square nut, so the turning angle of the worm wheel 4e is set to 90° or more. That is, in the rotating mechanism 40 of the fastening device, it is possible to rotate the grip portion 20 (see FIG. 1) including the wrench portion 1 by 90° or more about the rotating shaft 70 (see FIG. 1).

<締結方法>
上述した締結装置を用いたナットの締結方法は、基本的には図6~図12に示したナットの締結方法と同様である。すなわち、図6に示されるナットの締結方法と同様に、本実施の形態に係るナットの締結方法では、まず、スパナ部をナットの高さまで昇降させる工程(S1)を実施する。
<fastening method>
A nut fastening method using the fastening device described above is basically the same as the nut fastening method shown in FIGS. That is, as in the nut fastening method shown in FIG. 6, in the nut fastening method according to the present embodiment, first, the step (S1) of raising and lowering the wrench portion to the height of the nut is performed.

次に、スパナ部をナットに差し込む工程(S2)を実施する。この工程(S2)では、図14に示されるように、径方向移動部3により、スパナ部1のアーム1aにおけるナット接触部1aaがナットNの位置に到達するように、スパナ部1を移動させる。 Next, the step (S2) of inserting the spanner portion into the nut is performed. In this step (S2), as shown in FIG. 14, the spanner portion 1 is moved by the radial direction moving portion 3 so that the nut contact portion 1aa of the arm 1a of the spanner portion 1 reaches the position of the nut N. .

次に、スパナ部のアームを閉じてナットを挟持する工程(S3)を実施する。この工程(S3)では、駆動部2の軸駆動部2cによりくさび部2aをアーム1aの根元側に差し込む。この結果、図15に示されるように、アーム1aの先端側が閉じる。 Next, the step (S3) of closing the arms of the spanner portion and clamping the nut is performed. In this step (S3), the shaft driving portion 2c of the driving portion 2 inserts the wedge portion 2a into the root side of the arm 1a. As a result, as shown in FIG. 15, the tip side of the arm 1a is closed.

次に、スパナ部のアームを閉じつつ、スパナ部を旋回する工程(S4)を実施する。この工程(S4)では、アーム1aがナットNを挟持するまで閉じた後、引き続き軸2bによりくさび部2aをアーム1aの間に差し込むことでアーム1aの先端側を閉じつつ、モータ4a(図1参照)を動作させウォームホイール4eを回転させる。 Next, the step (S4) of rotating the spanner portion while closing the arm of the spanner portion is performed. In this step (S4), after the arm 1a is closed until it clamps the nut N, the wedge portion 2a is inserted between the arms 1a by the shaft 2b to close the tip side of the arm 1a, and the motor 4a (FIG. 1) is rotated. ) is operated to rotate the worm wheel 4e.

次に、アームが閉じ切ったかどうかを判定する工程(S5)を実施する。この工程(S5)では、スパナ部1を、ナットNの回転軸70(図1参照)中心を中心としてナットNを締める方向に回転させる。そして、くさび部2aの移動が機械的に止まる位置までくさび部2aをアーム1aの間に差し込む。具体的には、くさび部2aの移動が可能である場合には工程(S5)においてNOと判定され、工程(S4)に戻る。一方、くさび部2aの移動ができない場合には、図16に示されるようにナットNの2面を1組のアーム1aで挟持した状態となっている。この結果、工程(S5)においてYESと判定される。 Next, a step (S5) of determining whether the arm is completely closed is performed. In this step (S5), the wrench portion 1 is rotated in the direction of tightening the nut N about the rotation shaft 70 (see FIG. 1) of the nut N. As shown in FIG. Then, the wedge portion 2a is inserted between the arms 1a until the movement of the wedge portion 2a stops mechanically. Specifically, when the wedge portion 2a can be moved, it is determined as NO in the step (S5), and the process returns to the step (S4). On the other hand, when the wedge portion 2a cannot be moved, the two faces of the nut N are clamped by a pair of arms 1a as shown in FIG. As a result, YES is determined in step (S5).

次に、上記工程(S5)においてYESと判定された場合には、アームを閉じたままスパナ部全体を旋回させナットを締め付ける工程(S6)を実施する。この工程(S6)では、図17に示されるように、回転駆動部4によりスパナ部1を、ナットNを締め付ける方向にさらに旋回させることでナットNを締め付けることができる。 Next, when it is judged as YES in the step (S5), the step (S6) of tightening the nut by turning the entire wrench portion while the arm is closed is performed. In this step (S6), as shown in FIG. 17, the nut N can be tightened by rotating the wrench portion 1 further in the direction in which the nut N is tightened by the rotary drive portion 4 .

次に、ナットNについて規定の締付トルクに達したか否かを判定する工程(S7)を実施する。この工程(S7)では、ナットNの締付トルクが任意に指定する規定締め付けトルクに到達したか否かを判定する。 Next, a step (S7) of determining whether or not the nut N has reached a specified tightening torque is carried out. In this step (S7), it is determined whether or not the tightening torque of the nut N has reached an arbitrarily specified specified tightening torque.

上記工程(S7)においてNOと判定された場合、スパナ部が旋回限界角度に達したかを判定する工程(S12)が実施される。この工程(S12)では、スパナ部1の旋回角度、すなわちウォームホイール4eの旋回角度が予め設定された旋回限界角度に達したか否かが判定される。 If NO is determined in the step (S7), a step (S12) of determining whether the wrench portion has reached the turning limit angle is carried out. In this step (S12), it is determined whether or not the turning angle of the wrench portion 1, that is, the turning angle of the worm wheel 4e has reached a preset turning limit angle.

上記工程(S12)においてNOと判定された場合、工程(S6)以降のプロセスを再度実施する。一方、工程(S12)においてYESと判定された場合、アームを開きナットを開放する工程(S13)を実施する。この工程(S13)では、図18に示されるように、軸駆動部2cによりくさび部2aを1組のアーム1aの間から抜取ることで、1組のアーム1aの先端部の間の距離を大きくする、つまりアーム1aを開く。この結果、スパナ部1からナットNが開放される。 If the determination in step (S12) is NO, the processes after step (S6) are performed again. On the other hand, if the determination in step (S12) is YES, the step (S13) of opening the arm and releasing the nut is performed. In this step (S13), as shown in FIG. 18, the wedge portion 2a is removed from between the pair of arms 1a by the shaft driving portion 2c, thereby increasing the distance between the tip portions of the pair of arms 1a. Enlarge, that is, open the arm 1a. As a result, the nut N is released from the spanner portion 1 .

次に、スパナ部を逆方向に旋回させる工程(S14)を実施する。この工程では、回転駆動部4のモータ4aを動作させウォームホイール4eを回転させる。工程(S14)でのモータ4aの回転方向は工程(S4)でのモータの回転方向と逆方向である。このため、ウォームホイール4eは工程(S4)における旋回方向とは逆方向に旋回する。工程(S14)における旋回角度は、ナットNが四角ナットである場合にはたとえば90°である。この結果、図19に示されるように、スパナ部1は工程(S2)における図14に示した位置よりもさらに左回りの方向に旋回した状態となる。この後、工程(S3)以降のプロセスを、工程(S7)での判定結果がYESとなるまで繰り返す。 Next, a step (S14) of rotating the spanner portion in the opposite direction is performed. In this step, the motor 4a of the rotary drive unit 4 is operated to rotate the worm wheel 4e. The direction of rotation of the motor 4a in step (S14) is opposite to the direction of rotation of the motor in step (S4). Therefore, the worm wheel 4e turns in a direction opposite to the turning direction in step (S4). The turning angle in step (S14) is, for example, 90° when the nut N is a square nut. As a result, as shown in FIG. 19, the wrench portion 1 is turned counterclockwise from the position shown in FIG. 14 in step (S2). After that, the processes after the step (S3) are repeated until the judgment result in the step (S7) becomes YES.

上記工程(S7)においてYESと判定された場合、図6に示した締結方法と同様に工程(S8)、工程(S9)、工程(S10)、工程(S11)を実施する。工程(S11)が終了することで、本実施の形態に係る締結装置を用いたナットの締結方法は終了する。 If YES is determined in step (S7), steps (S8), (S9), (S10), and (S11) are performed in the same manner as in the fastening method shown in FIG. When the step (S11) ends, the nut fastening method using the fastening device according to the present embodiment ends.

上記のようにすれば、実施の形態1における締結方法と同様の効果を得ることができる。また、当該締結装置によりナットNを緩める場合には、上記の方法において工程(S4)、工程(S6)、工程(S10)、工程(S14)における旋回方向を逆方向とすることで、ナットNを緩めることができる。また、この場合、工程(S7)においては、規定の締付トルクに到達したか否かではなく、十分にナットNが緩んだか否かを判定する。 By doing so, the same effect as the fastening method in the first embodiment can be obtained. Further, when the nut N is loosened by the fastening device, the nut N can be loosened. Further, in this case, in step (S7), it is determined whether the nut N is sufficiently loosened, not whether the specified tightening torque has been reached.

なお、上述した締結装置では、アーム1aの形状およびウォームホイール4eの形状を操作対象のナットNの形状に合わせて決定してもよい。また、ウォームホイール4eの旋回角度についても、ナットNの形状に合わせて設定してもよい。 In the fastening device described above, the shape of the arm 1a and the shape of the worm wheel 4e may be determined according to the shape of the nut N to be operated. The turning angle of the worm wheel 4e may also be set according to the shape of the nut N.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。矛盾のない限り、今回開示された実施の形態の少なくとも2つを組み合わせてもよい。本開示の基本的な範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. As long as there is no contradiction, at least two of the embodiments disclosed this time may be combined. The basic scope of the present disclosure is indicated by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all changes within the scope and meaning of equivalents of the scope of claims.

1 スパナ部、1a アーム、1aa,1ab,1ac ナット接触部、1b 中心ピン、1c ばね、2 駆動部、2a くさび部、2b 軸、2c 軸駆動部、2d 軸駆動部コントローラ、3 径方向移動部、3a 径方向移動ベース、3b,5b 移動部、3c 径方向移動部コントローラ、4 回転駆動部、4a モータ、4b モータ固定板、4c ウォームギア、4d ウォーム、4da ネジ構造、4e ウォームホイール、4ea 歯車部、4f ウォームホイール旋回ベース、4g モータコントローラ、4h 線状突起、4i 溝、5 軸方向移動部、5a 軸方向移動ベース、5c 軸方向移動部コントローラ、6 装置ベース、10 制御部、20 把持部、30 移動機構、40 回転機構、70 回転軸、71 矢印、90 作業対象部材、N ナット。 Reference Signs List 1 spanner portion 1a arm 1aa, 1ab, 1ac nut contact portion 1b center pin 1c spring 2 drive portion 2a wedge portion 2b shaft 2c shaft drive portion 2d shaft drive portion controller 3 radial movement portion , 3a radial direction movement base, 3b, 5b movement portion, 3c radial direction movement portion controller, 4 rotation drive portion, 4a motor, 4b motor fixing plate, 4c worm gear, 4d worm, 4da screw structure, 4e worm wheel, 4ea gear portion , 4f worm wheel swivel base, 4g motor controller, 4h linear projection, 4i groove, 5 axial movement unit, 5a axial movement base, 5c axial movement unit controller, 6 device base, 10 control unit, 20 gripping unit, 30 moving mechanism, 40 rotating mechanism, 70 rotating shaft, 71 arrow, 90 work target member, N nut.

Claims (8)

複数種類のナットを把持可能な把持部と、
前記把持部を、前記ナットに対して位置決めすることが可能な移動機構と、
前記ナットを把持した前記把持部を、前記ナットの回転軸を中心に回転させる回転機構と、
前記把持部と前記移動機構と前記回転機構とを制御する制御部とを備える、締結装置。
a gripping portion capable of gripping multiple types of nuts;
a moving mechanism capable of positioning the gripping portion with respect to the nut;
a rotation mechanism that rotates the gripping portion that grips the nut around the rotation axis of the nut;
A fastening device comprising a control section that controls the grip section, the moving mechanism, and the rotating mechanism.
前記把持部は、
前記ナットを把持するスパナ部と、
前記スパナ部を開閉することにより、前記スパナ部が前記ナットを把持した状態と前記ナットを把持しない状態とを切り替える駆動部とを含み、
前記移動機構は、
前記スパナ部を前記回転軸に垂直な径方向において移動させる径方向移動部と、
前記スパナ部を前記回転軸に沿った軸方向において移動させる軸方向移動部と、を含む、請求項1に記載の締結装置。
The gripping part is
a spanner portion that grips the nut;
a drive unit that switches between a state in which the wrench portion grips the nut and a state in which the nut is not gripped by opening and closing the wrench portion;
The moving mechanism is
a radial moving portion that moves the spanner portion in a radial direction perpendicular to the rotating shaft;
2. The fastening device according to claim 1, further comprising an axial movement portion for moving said spanner portion in an axial direction along said rotation axis.
前記移動機構は、前記回転機構の動作に応じて前記軸方向における前記スパナ部の位置を変更可能である、請求項2に記載の締結装置。 The fastening device according to claim 2, wherein the moving mechanism can change the position of the spanner portion in the axial direction according to the operation of the rotating mechanism. 前記移動機構は、前記ナットの種類に応じて前記ナットに対する前記スパナ部の位置を決定可能である、請求項2または請求項3に記載の締結装置。 The fastening device according to claim 2 or 3, wherein the moving mechanism can determine the position of the spanner portion with respect to the nut according to the type of the nut. 前記把持部は、複数種類の前記ナットのそれぞれに対応した複数のナット接触部を含み、
前記移動機構は、複数の前記ナット接触部のうちの1つが前記ナットに接触するように、前記スパナ部を移動させる、請求項4に記載の締結装置。
The gripping portion includes a plurality of nut contact portions corresponding to each of the plurality of types of nuts,
The fastening device according to claim 4, wherein the moving mechanism moves the spanner portion such that one of the plurality of nut contact portions contacts the nut.
前記ナットが六角ナットであり、
前記回転機構は、前記回転軸を中心に前記把持部を60°以上回転させることが可能である、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の締結装置。
the nut is a hexagonal nut,
The fastening device according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotating mechanism is capable of rotating the gripping portion by 60° or more about the rotating shaft.
前記ナットが四角ナットであり、
前記回転機構は、前記回転軸を中心に前記把持部を90°以上回転させることが可能である、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の締結装置。
The nut is a square nut,
The fastening device according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotating mechanism is capable of rotating the gripping portion by 90° or more about the rotating shaft.
前記制御部は、前記把持部が前記ナットの前記回転軸を中心に回転する際の回転トルクに応じて前記回転機構の動作を制御する、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の締結装置。
8. The control unit according to any one of claims 1 to 7, wherein the control unit controls the operation of the rotating mechanism in accordance with rotational torque when the gripping unit rotates around the rotation axis of the nut. fastening device.
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