JP2523459Y2 - 部品締結装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えばナットランナ等の部品締結装置に関
するものである。

（従来の技術） 例えば自動車の組み立てラインにおいて、車体側フレ
ームに体してエンジン等のワークを組み付けるにはナッ
トランナ等の部品締結装置が使用されている。

該部品締結装置は、例えば実願昭61−5002号明細書に
示されているように、ボルト又はナット等の締結部品を
保持するソケット部と該ソケット部を部品締結方向に駆
動するランナ部とからなり、ソケット部を例えば車体が
支持されたパレットの当該車体下方部に位置して設ける
一方、他方ランナ部を上記ソケット部と完全に分離して
上記パレットの下方に設けて置き、必要に応じてランナ
部を上昇させて上記ソケット部に係合させることによっ
て当該ソケット部を回転駆動して締結作業を行わせる構
成が採用されている。

このように、ソケット部とランナ部とを完全に分離
し、必要に応じて係合させる構成を採用すると、ワーク
組み付けステーション外でソケット部に締結部品を供給
することができるので、組み立てラインを停止すること
なく締結部品の補充供給を行うことができ、作業効率が
高くなるメリットがある。

（考案が解決しようとする課題） ところで、上記のような部品締結装置によると、例え
ば供給忘れなど何等かの事情で上記ソケット部に締結部
品が供給されずにワーク組付ステーションに進み上方側
からワークが降ろされたとすると、該状態では通常ワー
ク側締結面と上記部品締結装置のソケット部との間には
ほとんど隙間がない対向状態となっており、またその周
囲には車体側フレームが覆った状態となる。

従って、該状態では最早ナット等の締結部品の補充供
給が不可能となり改めて別の補修作業ステーションに回
すなど再作業を必要とすることになる問題があった。そ
の結果、ワーク組付時の作業効率も低下する。

また、例えばワーク側のボルト等とソケット部との軸
心がずれていたりすると、適正な締結作業が行えず作業
ミスの原因となる問題もある。

（課題を解決するための手段） 本考案は、上記の問題を解決することを目的としてな
されたものであって、部品を支持するパレットと、締結
時に部品を保持するソケット部と、該ソケット部に係脱
可能に係合し、同係合状態において上記ソケット部を部
品締結方向に駆動するランナ部とを備えてなる部品締結
装置において、上記ランナ部は、上記パレットと分離し
て設けられていて任意の移動によって上記ソケット部と
係脱するようになっている一方、上記ソケット部は、上
記締結部品が着装される先端側ソケットと、該ソケット
を駆動する駆動軸と、該駆動軸を軸傾動方向に揺動可能
に支持する支持ケースとからなり、上記パレットに支持
されているとともに、上記支持ケースが上記駆動軸とと
もに非先端側方向に移動可能に構成されていることを特
徴とするものである。

（作用） 上記本考案の部品締結装置の構成では、先ず部品が支
持されているパレットに支持してソケット部が設けられ
ている。したがって、ソケット部のソケットに対し、例
えば部品締結ステーション以外の所での外段取りによっ
て部品を供給しておくことができるようになり、本来の
部品締結ステーションでの作業時間を短かくすることが
できる。またソケット部のソケットを駆動する駆動軸が
支持ケースによって軸傾動方向に揺動可能に支持されて
いる。従って、ボルト等の締結部側とソケット側との芯
ずれ、傾きなどがあっても確実にソケットおよび駆動軸
を締結部に做わせることができる。

また、上記駆動軸を支持する支持ケースは、駆動軸お
よびソケットと共にソケット部の非先端側方向に移動可
能に例えば付勢支持されている。従って、例えば上記ワ
ークが降ろされた状態においてナット等部品の供給忘れ
があっても、該状態で支持ケースをソケットと反対側方
向に移動させさえすれば、後退したソケットとの間にナ
ット等締結部品補充用の隙間を形成することができ、容
易にソケットに締結部品を補充供給することができるよ
うになる。

（考案の効果） 以上の結果、本考案の部品締結装置によると、ワーク
締結作業時の作業精度が高く、かつ部品の供給忘れ等の
作業ミスにも迅速に対応し得る作業効率の良い部品締結
システムを提供することができる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面第１図〜第10図に沿って
詳細に説明する。

先ず、自動車の組立てラインを示す第１図において、
符号１は基本となるベースパレットであって、４つのサ
ブパレット2A,2B,2C,2Dを有し、フロントアクスル3A及
びリヤアクスル（図示せず）が載置され、該リヤアクス
ルの前側に、燃料タンク（図示せず）を締付バンド４を
介して車体５側に取り付けるための治具６が配設されて
いる。

上記燃料タンクの取り付けは、上方に位置する車体５
が、上記サブパレット2Dに立設された位置決め部材７お
よびサブパレット2Aより立設されたピン（図示省略）に
よって位置決めされ、それから上記治具６の把持部6aが
図示しないシリンダのチャック部に把持され、同シリン
ダによって上方に持ち上げられることにより、締付バン
ド４の一端部が車体５に引っかけられて係止されるとと
もに、他端部は上方に前側及び後側案内部材12,13によ
って案内されて、駆動手段８が治具６上に締付手段９に
係合して車体５への締結作業が行われるようになってい
る。

一方、上記駆動手段８は可動台10上に載置され、レー
ル部材11に沿って移動可能になっている。

上記駆動手段８は、第２図乃至第４図にその詳細を示
すように、ベース台21上に配設され上下方向に平行にの
びる１対のレール部材22,22にスライド可能に係合され
た昇降ベース23により第１リンク部材及び第２リンク部
材24,25を介して支承されている。

上記昇降ベース23には、上記ベース台21のレール部材
22,22に対してスライド可能に係合するスライダ26,26が
固設されている。また、昇降ベース２は、上部に左右方
向にのびる上側部材27が突設され、該上側部材27とベー
ス台21との間には昇降シリンダ28が介設されている。昇
降シリンダ28とピストンロッド先端に設けられた連結具
29に対して上記上側部材27の先端部がピン30を介して連
結されている。これによって、昇降シリンダ28の伸縮動
作により昇降ベース23が昇降し、従ってそれによって又
スライダ26,26が上記レール部材22,22に沿って昇降する
ようになっている。

また、上記昇降ベース23の下部には下側部材31が突設
され、該下側部材31に上下方向の第１ピン部材32を介し
てベース台21と平行に延びる第１リンク部材24の一端部
が回動可能に連結されている。また、第１リンク部材24
の他端部には上下方向の第２ピン部材33を介して、ベー
ス台21に直交する方向に延びる第２リンク部材25の基端
部が回動可能に連結されている。

そして、第２リンク部材25の先端部には、駆動手段８
を支持する取付部材34の突出部34a,34aが、上下方向の
第３ピン部材35を介して回動可能に連結されている。

上記駆動手段８は、駆動部41によって回転駆動される
回転軸42を回転可能に支承する外筒43を備えている。回
転軸42の先端部には締付手段９のベース部材60下端部60
aに嵌合する嵌合部44が設けられている。

また、第３図に示すように、上記取付部材34には、上
下方向に延び上端部に取付締結時に締付位置に達したと
き、エアシリンダ48の伸長動作でセンサロッド47がロッ
クされ、近接スイッチ46によって駆動手段８による実際
の締結作業が行われているか否かをチェックできる構成
とされている。

それとともに、上記取付部材34には、駆動手段８が下
降した待機状態で、駆動手段８を基準となる所定位置に
セットするためのガイドバー51が設けられている。すな
わち、該ガイドバー51は、取付部材34に取付固定された
大径部51aと、該大径部51aの下側に連設され下側になる
ほど半径が小さくなるテーパ部51bと、該テーパ部51bの
下側に連設され大径部51aより半径の小さい小径部51cと
から構成されている。しかして、上記駆動手段８が下降
した待機位置では、ガイドバー51の大径部51aが所定の
半径の基準孔52に嵌合して駆動手段８の位置決めがなさ
れ、駆動手段８が上昇して締付位置になると、テーパ部
51bを経て小径部51cが基準孔52内に位置するようになる
ので、駆動手段８が締付手段８に係合する際に基準孔52
の半径と小径部51cの半径との差の範囲内でリンク部材2
4,25を介して駆動手段８が自由に移動することができ、
駆動手段８の締付手段９に対する位置決めが容易に行わ
れるようになっている。

さらに、上記駆動手段８の外筒43は、その上端部に、
第５図に示すように、上方に突出し上端がテーパ形状に
形成された１対の係合凸部43a,43aが設けられている。
係合凸部43a,43aは、パレット１上の治具６に取り付け
られた締付手段９の構成要素であって治具６に着脱可能
に取り付け固定された外筒53の下端部に形成されている
係合凹部53a,53aに対応した形状に形成されており、部
品締結時における駆動手段８と締付手段９との係合の際
に、係合凸部43a,43aと係合凹部53a,53aとの係合によ
り、駆動手段８と締付手段９との位置決めがなされ、ま
た、駆動手段８の駆動による反力を、駆動手段８の外筒
43から締付手段９の外筒53を通じて治具６側すなわちパ
レット１側へ伝達させ、リンク部材24,25を通じて昇降
ベース22側には伝達されないようにしている。

一方、上記治具６側に設置されている締付手段９は、
例えば第６図〜第10図に示されているように構成されて
いる。

すなわち、該締付手段９は、大別して上述のように治
具６に対して着脱自在に嵌装固定された外筒53と、該外
筒53内に回転可能に貫挿されたスリーブ状のベース部材
60内に上下方向に摺動可能に貫挿され第１のスプリング
61を介して相対的に離間するように不勢された同じくス
リーブ状の支持ケース62と、該支持ケース62内に摺動可
能かつ着脱自在に貫挿された駆動軸63と、該駆動軸63の
先端部に設けられた締結部品保持用のソケット部64とか
ら構成されている。

先ず上記外筒53は、その内側に内周面方向に延びたキ
ー溝53bを有し、該キー溝53b内に上記ベース部材60の外
周面に形成された凸状のキー60b,60bが回転可能に係合
され、これによって、両者が軸方向に係合固定されるよ
うになっている。また、上記ベース部材60の外周面部60
cには、ローレット加工が施されている。次に上記支持
ケース62は、その先端部側開口部内周面に例えば第７図
に示すような上方側から下方側に小径化するテーパ孔62
aの部分に上記駆動軸６の上部側途中に形成されている
同じく上方側から下方側に向けて小径となるコーン状の
係合部63aを係合させることによって下方への移動が阻
止されかつ上記駆動軸63と支持ケース62との中心軸を合
わせることができるようになっている。そして、該支持
ケース62は、上述のように、先端部外周縁側のフランジ
部62bと上記ベース部材60外周部の段部面60dとの間にコ
イルスプリング61を介設することにより常時上側方向に
付勢されて第６図の状態にフローテイング支持されてい
る。

また、一方駆動軸63は、上記コーン状係合部63aの更
に上方側部分にマニュアル締付け作業用の六角ナット部
63bが設けられていると共に、本体軸部の外径φ_１は上
記支持ケース62の内径よりも所定径小さく形成されてい
て例えば第６図のようにフローテイング指示された状態
で上記支持ケース62に対して軸直交方向に或る程度傾動
可能となっている。そして、これによって上記ワーク側
マウントボルト5aとの間のある程度の軸心ずれを吸収す
ることができ、またそれらの間にコジリ方向の力が作用
しても、それを吸収できるようになっている。また、同
駆動軸63は、上記の如くコーン状の係合部63aを上記支
持ケース62のテーパ孔62aに係合することによって下方
への移動が阻止されるようになっている一方、その下端
部63cは該係合状態において、ちょうど上記ベース部材6
0の下端部60aに一致する状態で下方に延びている。そし
て、該駆動軸63の下端部63cは、上述の駆動手段８側の
回転軸42先端の嵌合部44内に嵌合し回転方向に係合固定
されるようになっている。該駆動軸63は、同回転軸42と
の係合状態において上記駆動手段８が上昇すると、それ
に応じて第７図の状態から上記第６図の状態まで上昇
し、先端側ソケット部64をワークである車体５側のマウ
ントボルト部（締付部）5aに接近対向させた状態とな
る。該上昇位置は、ストッパ63dによって規制される。

さらにソケット部64は、上記の如く駆動軸63の先端側
突部に嵌合（外嵌）して取り付けられており、その内部
には例えばナット落とし込み用の六角レンチ孔65が形成
されている。

なお、上記治具６には、例えば第７図および第10図に
示すように上記外筒53の側方に位置して上記ベース部材
60の固定手段が設けられている。該ベース部材固定手段
は、治具６を上下に貫通する回転可能な支軸82に対して
上下両方向から回動操作が可能なように球体状の２つの
操作ノブ80,81を各々その筒体部80a,81aを介して螺合す
ることによって取付け、上方側操作ノブ80の筒体部80a
に水平方向（第10図矢印方向）に回動移動可能にロック
レバー83を固定して構成されている。そして、上記ロッ
クレバー83は、上記ベース部材60の側壁部に形成されて
いる係合溝84内に図示の如く係合することによって当該
ベース部材60の軸方向の移動（挿脱）をロックするよう
になっている。該ロック状態は、上記上方側の操作ノブ
80の筒体部80aに巻装して設けられたバネ86の第10図矢
印方向の付勢力により安定して維持されるようになって
いる。また、そのロック位置は、図示ストッパ片85によ
って規制されるようになっている。

上記のように構成すれば、まず、車体５が所定位置に
なると、搬送されてきた車体５は、ベースパレット１上
の位置決め部材７との係合によって治具６に対して位置
決めされる。

それから、治具６の把持部6aが図示しないチャック部
にて把持され、該チャック部を有するシリンダの伸長動
作によって治具６が、両案内部材13,14によって上昇せ
しめられ、締付バンド４の後端部が車体５に係止される
一方、前端部が締付位置となる。そして、これに連動し
て上記締付手段９のソケット部64の六角レンチ孔65内に
は六角ナットが投入され、磁気的に固定される。

その後、昇降シリンダ28の伸長動作により、上述の駆
動手段８が上昇する。このとき、ガイドバー51が上昇し
て、基準孔52との嵌合部分が大径部51aからテーパ部51b
を介して小径部51cに移るので、係合凹部53a,53aに係合
凸部43a,43aが係合するときには、駆動手段８が、ガイ
ドバー51によって予め位置決めされた中心に対してリン
ク部材24,25により所定範囲内で移動できるようにな
り、両部43a,53aの係合により位置決め精度よく、該駆
動手段８が締付手段９に係合される。

すなわち、先ず上記のように駆動手段８側の外筒４の
係合凸部43a,43aが上記締結手段９側の外筒53の係合凹
部53a,53aに係合すると、それと同時に上記回転軸42の
嵌合部44と駆動軸63の下端部63dも嵌合して回転方向に
係合する。

そして、駆動軸63は上昇して第１図実線に示す状態と
なる。該状態では車体５も降ろされ上記ソケット部64内
の六角ナットが上記車体５のマウントボルト5aに螺合可
能な状態となり、今この状態から上記回転軸42が回転駆
動されると、それにより上記駆動軸63が回転されて上記
六角ナットが上記マウントボルト5aに対して螺合され、
例えば燃料タンクの締付バンド5bが車体５に対して締結
されることになる。

一方、この場合において、例えば上述のように上記駆
動軸63が上昇したにも拘わらず上記ソケット部64内に六
角ナットが投入されていなかったとすると、実際に締結
作業を行うことができない。そこで、該場合には上記駆
動軸63を上記第１のスプリング61の付勢力に抗して下方
に押し下げると、該押し下げられたストローク分だけ上
記マウントボルト5a（又は車体５）とソケット部64との
間に六角ナットを補充するに十分な隙間が形成される。
従って、該隙間を利用して容易に六角ナットの補充を行
うことができる。

また、上記駆動軸63を指示する支持ケース62は、上述
のようにベース部材60を介して上記外筒53に支持されて
おり、上記ベース部材60は上記外筒53に対してキー60b
及びキー溝53bにより係合されており、所定位置に形成
された逃がし穴70,70を介して挿脱可能に係合されてい
る。従って、例えば駆動軸63又はソケット部64が焼き付
きなど何等かの事情で故障したような場合にも、それら
を容易に交換することができるようになっている。

また、上記駆動手段８の駆動により上記のようにして
締結作業が行われるが、その締結による反力は、上記両
嵌合部43a,53aの係合関係から、締付手段９の外筒53を
介して治具６（パレット１）に伝達されることとなり、
リンク部材24,25側には伝達されない。それによって、
駆動手段８の支持部すなわちスライダ26とレール部材22
との可動係合部分が保護され、耐久性が向上する。

なお、上記実施例では、締付手段９側に係合凹部を形
成する一方、上記駆動手段８側に上記締付手段９側の係
合凹部に部品締結時に係脱可能に係合する係合凸部を形
成するようにしているが、逆には締付手段側に係合凸部
を形成する一方、駆動手段側に係合凹部を形成するよう
にすることもできるにはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例にかかる部品締結装置の全体
構造を示す側面図、第２図は、同装置の要部の平面図、
第３図、第４図は、同装置の要部の一部の切欠側面図、
第５図は、同装置の要部の一部拡大側面図、第６図は、
上記本実施例の部品締結装置の締結部の具体的な構造を
示す一部切欠側面図、第７図は、同中央縦断断面図、第
８図は、上記第７図のＡ−Ａ線断面図、第９図は、上記
第７図のＢ−Ｂ線断面図、第10図は、同第７図のＣ−Ｃ
線断面図である。 ８……駆動手段 ９……締結手段 53……外筒 53a……係合凹部 60……ベース部材 61……第１のコイルスプリング 62……支持ケース 62a……テーパ孔部 63……駆動軸 63a……コーン状係合部 64……ソケット部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】部品を支持するパレットと、締結時に部品
   を保持するソケット部と、該ソケット部に係脱可能に係
   合し、同係合状態において上記ソケット部を部品締結方
   向に駆動するランナ部とを備えてなる部品締結装置にお
   いて、上記ランナ部は、上記パレットと分離して設けら
   れていて任意の移動によって上記ソケット部と係脱する
   ようになっている一方、上記ソケット部は、上記締結部
   品が着装される先端側ソケットと、該ソケットを駆動す
   る駆動軸と、該駆動軸を軸傾動方向に揺動可能に支持す
   る支持ケースとからなり、上記パレットに支持されてい
   るとともに、上記支持ケースが上記駆動軸とともに非先
   端側方向に移動可能に構成されていることを特徴とする
   部品締結装置。