JP2576708B2 - ボルト把持装置 - Google Patents

ボルト把持装置

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JP2576708B2 JP10807391A JP10807391A JP2576708B2 JP 2576708 B2 JP2576708 B2 JP 2576708B2 JP 10807391 A JP10807391 A JP 10807391A JP 10807391 A JP10807391 A JP 10807391A JP 2576708 B2 JP2576708 B2 JP 2576708B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、予め軸部にスプリング
ワッシャ及び平ワッシャを外嵌したボルトの頭部を正し
く把持して所望の位置に搬送するためのボルト把持装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】トラック等の車両においては、油密或い
は水密を要するエンジン、トランスミッションその他の
搭載機器及び車体部分に、多数のOリング付ボルトが使
用されており、同Oリングはスプリングワッシャ及び平
ワッシャを介して被締付部材に圧接される。従来、上記
Oリングをボルトに装着する場合、予め軸部にスプリン
グワッシャ及び平ワッシャを外嵌したボルトを準備し、
同ボルトの軸部にOリングを人力により圧入する作業が
行なわれていたが、ボルト軸部に可成の締め代を有する
Oリングを外嵌する作業は決して容易ではなく、多大の
作業時間を要するためコストアップを招くと共に、屡々
ねじ山によってOリングの表面に傷がつきシール性及び
耐久性が損なわれる不具合があった。また、Oリング以
外の樹脂製ワッシャ又はブッシュ等の環状部材をボルト
軸部に外嵌する場合も略同様の問題があった。そこで、
Oリング等の環状部材をボルト軸部に自動的に外嵌する
装置の実現が望まれているが、この自動ボルト挿入装置
を実現するためには、ボルトの頭部を把持して軸部を正
しく一定の方向に指向させた状態で所要の位置に搬送す
ることができる装置が必要となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ボルト頭部を確実に把
持してその軸部を一定方向に指向させ所望の位置に搬送
する手段としては、近来広く利用されている多関節ロボ
ット装置が直ちに想起されるが、ロボット装置は、いう
までもなく構造極めて複雑でしかも高精度であるため著
しく高価になる欠点がある。従って、本発明は、構造簡
単で著しく安価であり、しかも作業効率が優れたボルト
把持装置を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために創案されたもので、予めスプリングワッシ
ャ及び平ワッシャを外嵌したボルトの軸部を遊挿させ上
記平ワッシャを介してボルト頭部を下方から支承するボ
ルト吊持装置と、同ボルト吊持装置の下方に配設されボ
ルト軸部の外周を保持することによってボルト軸線の方
向を定める第1のクランプ装置と、同第1クランプ装置
がボルト軸部を把持したのち同第1クランプ装置と共に
ボルトを軸線方向に設定ストローク上昇させる第1の圧
力応動装置と、上記第1クランプ装置により把持された
ボルトに対し同軸的に配置され同ボルトの頭部頂面に形
成されている凹所内に係合することによって同ボルトを
位置決めする位置決め部材と、同位置決め部材が上記ボ
ルト頭部の凹所内に係合したのち同ボルト頭部の外周を
把持する第2のクランプ装置と、上記位置決め部材及び
第2クランプ装置をボルト軸線方向に昇降させる第2の
圧力応動装置とを具え、上記第2クランプ装置によりボ
ルト頭部が把持されたのち上記第1クランプ装置による
ボルト軸部の把持が解除され、上記第2圧力応動装置に
より第2クランプ装置が上昇せしめられることによって
同クランプ装置に頭部を把持された状態で上記ボルトが
前記ボルト吊持装置から上方に取出されるように構成さ
れたことを特徴とするボルト把持装置を提供することを
目的とするものである。
【0005】
【作用】本発明によれば、予めスプリングワッシャ及び
平ワッシャが外嵌されているため、上記ボルト吊持装置
に不定の姿勢で吊持されているボルトが、先づ、その軸
部外周を第1のクランプ装置により把持されることによ
って軸線の方向が一定に状態に保持される。次に、第1
の圧力応動装置により第1クランプ装置を上昇させるこ
とによって、ボルトの頭部を上記ボルト吊持装置から上
方の移動させることによって頭部の把持が容易に行なわ
れる状態にし、続いて第2クランプ装置によってボルト
頭部を把持したのち、上記第1クランプ装置が釈放され
る。その後、第2の圧力応動装置により第2クランプ装
置を上昇させることによって、同第2クランプ装置に頭
部を把持されたボルトが、上記ボルト吊持装置から完全
に取出され次工程への搬送が可能となる。
【0006】
【実施例】以下本発明の実施例を添付図面について具体
的に説明する。図2の拡大側面図に良く示されているよ
うに、符号10で示されているボルトには、予めスプリ
ングワッシャ12及び平ワッシャ14が外嵌された状態
で、ボルト吊持装置16に供給される。同ボルト吊持装
置16は、上記ボルト10の軸部18が自由に通過する
ことはできるが、上記平ワッシャ14は通過できないよ
うに並設された2枚の帯状部材20によって形成され端
部にストッパ22を具えている。上記帯状板部材20
は、そのまま延在して傾斜した滑動シュート24に連結
され、同滑動シユート24は、図示しないボルトホッパ
に連結されている。(なお、上記滑動シュート24はボ
ルト10の軸部18の全長より深い溝を具えたU字状板
部材によって代替することができる。)滑動シュート2
4に沿って2個のエアシリンダ26及び28が並設さ
れ、これらのエアシリンダには交互に圧縮空気が供給さ
れて夫々のピストン軸26′及び28′が滑動シュート
24の上方に突出することによって、順次1個ずつボル
ト10を通過させて、上記ボルト吊持装置16に供給す
るように設けられている。また、上記ボルト10の頭部
30の頂面には皿状の凹所32が形成されている。ボル
ト吊持装置16に平ワッシャ14を介して吊持されたボ
ルト10は、スプリングワッシャ12が傾斜しているた
め、通常軸部18が鉛直方向を指向せず、鉛直に対し不
定の方向に傾斜して吊持されることとなる。
【0007】上記ボルト吊持装置16の下方に圧縮空気
を作動媒体とした第1のクランプ装置34が配設され、
同クランプ装置34は圧縮空気を作動媒体とする第1の
圧力応動装置即ちエアシリンダ36によって上下に昇降
されるようになっている。上記第1クランプ装置34
は、一方の空気入口34aに圧縮空気を供給すると共
に、他方の空気入口34bを大気に連通させることによ
って互に近接する方向に変位し、また上記とは反対に空
気入口34bに圧縮空気を供給すると共に、空気入口3
4aを大気に連通させることによって互に離隔する方向
に変位する一対のアーム38と、同アーム38に夫々固
着され、対向する側面に上記ボルト10の軸部18を挟
持する凹所40を具えた一対のハンド42を具えてい
る。(なお、上記アーム36は、図3に示されているよ
うな平行移動式のものでもよく、また扇状に拡開し縮閉
する回転変位式のものでもよい)
【0008】また、上記ボルト吊持装置16の上方に
は、架構F(その一側部分のみが図1に示されている)
に実質的に水平に配置された一対のガイド棒44に摺動
自在に架台46が装架されている。架台46には、出力
軸48を上下方向に自在に昇降させる第2の圧力応動装
置例えばエアシリンダ50と、上記出力軸48をその軸
線の周りに往復廻動させることができる圧縮空気作動の
ロータリシリンダ52とが装着され、上記出力軸48の
下端には第2のクランプ装置54が装着されている。同
クランプ装置54は、一方の空気入口54aに圧縮空気
を供給すると共に他方の空気入口54bを大気に連通さ
せることによって相互に近接するように変位し、反対に
空気入口54bに圧縮空気を供給すると共に他方の空気
入口54aを大気に連通させることによって相互に離隔
するように変位する一対のアーム56と、同アーム56
に夫々の対向する側面に協働して上記ボルト頭部30の
外周を把持することができる凹所58を具えた一対のハ
ンド60と、上記ボルト頭部30の頂面に凹設された凹
所32に嵌合することによって、ボルト10を芯出し位
置決めする位置決め部材62とを具えている。更に、上
記架台46には第3の圧力応動装置例えばエアシリンダ
64が連結され、同エアシリンダ64の作動によって架
台46は図1において左右方向に移動することができ
る。
【0009】上記装置の作動態様を説明する。先づ、ボ
ルト吊持装置16には、例えば図2に示されているよう
に、1個のボルト10が通常鉛直に対し傾いて支持され
ている。このとき第1のエアシリンダ36は、上方の空
気入口36aに圧縮空気が供給され、下方の空気入口3
6bは大気に連通しているので、そのピストン軸に連結
された第1のクランプ装置34は下降位置に保持されて
いる。この状態で、第1クランプ装置34のアーム38
は、図3に示されているように相互に離隔していて、ハ
ンド42の対向する凹所40とボルト軸部18との間に
は十分な間隙が形成されている。次に、図示しない空気
作動弁を作動させて第1クランプ装置34の空気入口3
4aに圧縮空気を供給すると共に空気入口34bを大気
に連通させると、アーム38が相互に近接する方向に変
位し、ハンド42の凹40間にボルト軸部18が挟持さ
れる。ハンド42によって把持されることによって、図
4に示されているようにボルト軸部18は所定の軸線O
−O(通常は鉛直方向の軸線)を有するように傾きを修
正される。ー方、第3のエアシリンダ64によって架台
46がガイド棒44に沿って水平方向の位置を制御さ
れ、第2エアシリンダ50の出力軸48が丁度上記ボル
ト軸部の軸線O−Oの延長線上に位置する配置されてい
る。また、同第2エアシリンダ50は、その下方の空気
入口50aに圧縮空気が供給され、上方の空気入口50
bは大気に連通しているので、出力軸48及び同出力軸
に固着された第2クランプ装置54は、図1に示す上昇
位置に待機している。
【0010】続いて、図示しない空気作動弁により第1
エアシリンダ36の下方空気入口36bに圧縮空気が供
給されると共に上方空気入口36aが大気に連通される
と、そのピストン軸が延伸し第1クランプ装置34がボ
ルト軸部18を把持したまま図5に示されているように
設定高さhだけ上昇して、ボルト頭部30が把持し易い
状態になる。この状態で第2エアシリンダ50の上方空
気入口50bに圧縮空気が供給されると共に、下方空気
入口50aが大気に連通されると、出力軸48が下降し
て、図6に示されているように、位置決め装置62がボ
ルト頭部30の凹所32内に嵌合してボルト10が芯出
しされ位置決めされる。次に、第2クランプ装置54の
空気入口54aに圧縮空気が供給されると共に、空気入
口54bが大気に連通されると、アーム56が相互に近
接して一対のハンド60の凹所58によってボルト頭部
30の外周が把持される。引続き、第1クランプ装置3
4の空気入口34bに圧縮空気が供給されると共に空気
入口34aが大気に連通されて、ハンド42が相互に離
隔する方向の変位してボルト軸部18が釈放される。次
に、第2エアシリンダ50の下方空気入口50aに圧縮
空気が供給されると共に上方空気入口50bが大気に連
通されるので、出力軸48が上昇して、第2クランプ装
置54に頭部30を把持されたボルト10が、ボルト吊
持装置16から上方に引出される。
【0011】従って、第3のエアシリンダ64を作動さ
せることによって架台46を水平方向に所望の位置まで
移動させることができる。この所望位置の下方には、本
発明とは別個のOリング又は環状部材位置決め装置によ
って、Oリング等の環状部材が用意されているので、再
び第2エアシリンダ50の上方空気入口50bに圧縮空
気を供給すると、第2クランプ装置54と共にボルト1
0が環状部材に向って下降する。これと同時に、ロータ
リエアシリンダ52の一方の空気入口52aに圧縮空気
を供給すると共に、他方の空気入口52bを大気に連通
させると、ボルト10のねじのつるまき方向に出力軸4
8が緩やかに廻動し、結局ボルト10の軸部18が廻動
しながら押下げられてOリング等環状部材の中央孔内に
挿入されることとなる。上記ボルト吊持装置16からボ
ルト10がその頭部を把持されて引上げられると、ボル
ト吊持装置16にボルト10が存在しないことが赤外線
等を利用したセンサによって感知され、或いは出力軸4
8がボルト10を把持して上昇したことがリミットスイ
ッチ等により検知されることによって、エアシリンダ2
6及び28が作動しボルト吊持装置16に新たなボルト
10が供給され、以下上述した作動サイクルが繰返され
ることになる。そして、上記装置を構成している第1及
び第2クランプ装置、第1及び第2の圧力応動装置は、
何れも極めて安価なものであるから、装置全体の価格が
非常に廉く、しかも作動が正確かつ迅速で安定的な連続
運転が可能な利点がある。
【0012】
【発明の効果】叙上のように、本発明に係るボルト把持
装置は、予めスプリングワッシャ及び平ワッシャを外嵌
したボルトの軸部を遊挿させ上記平ワッシャを介してボ
ルト頭部を下方から支承するボルト吊持装置と、同ボル
ト吊持装置の下方に配設されボルト軸部の外周を保持す
ることによってボルト軸線の方向を定める第1のクラン
プ装置と、同第1クランプ装置がボルト軸部を把持した
のち同第1クランプ装置と共にボルトを軸線方向に設定
ストローク上昇させる第1の圧力応動装置と、上記第1
クランプ装置により把持されたボルトに対し同軸的に配
置され同ボルトの頭部頂面に形成されている凹所内に係
合することによって同ボルトを位置決めする位置決め部
材と、同位置決め部材が上記ボルト頭部の凹所内に係合
したのち同ボルト頭部の外周を把持する第2のクランプ
装置と、上記位置決め部材及び第2クランプ装置をボル
ト軸線方向に昇降させる第2の圧力応動装置とを具え、
上記第2クランプ装置によりボルト頭部が把持されたの
ち上記第1クランプ装置によるボルト軸部の把持が解除
され、上記第2圧力応動装置により第2クランプ装置が
上昇せしめられることによって同クランプ装置に頭部を
把持された状態で上記ボルトが前記ボルト吊持装置から
上方に取出されるように構成されたことを特徴とし、予
め軸部にスプリングワッシャ及び平ワッシャを外嵌した
ボルトの頭部を正しく把持して所望の位置に搬送するこ
とができる安価でかつ作業能率が優れた装置を提供し得
る利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略側面図である。
【図2】図1におけるボルト吊持装置16の拡大側面図
である。
【図3】図1における第1クランプ装置34の拡大平面
図である。
【図4】図1における第1クランプ装置34の作動態様
を示す拡大側面図である。
【図5】第1クランプ装置34が第1圧力応動装置36
により持上げられた態様を示す拡大側面図である。
【図6】図5に示されたボルトの頭部を把持する第2ク
ランプ装置54の作動態様を説明する拡大側面図であ
る。
【符号の説明】
10 ボルト 12 スプリングワッシャ 14 平ワッシャ 16 ボルト吊持装置 34 第1クランプ装置 36 第1圧力応動装置 50 第2圧力応動装置 54 第2クランプ装置 62 位置決め部材

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予めスプリングワッシャ及び平ワッシャ
    を外嵌したボルト軸部を遊挿させ上記平ワッシャを介し
    てボルト頭部を下方から支承するボルト吊持装置と、同
    ボルト吊持装置の下方に配設されボルト軸部の外周を保
    持することによってボルト軸線の方向を定める第1のク
    ランプ装置と、同第1クランプ装置がボルト軸部を把持
    したのち同第1クランプ装置と共にボルトを軸線方向に
    設定ストローク上昇させる第1の圧力応動装置と、上記
    第1クランプ装置により把持されたボルトに対し同軸的
    と配置され同ボルトの頭部頂面に形成されている凹所内
    に係合することによって同ボルトを位置決めする位置決
    め部材と、同位置決め部材が上記ボルト頭部の凹所内に
    係合したのち同ボルト頭部の外周を把持する第2のクラ
    ンプ装置と、上記位置決め部材及び第2クランプ装置を
    ボルト軸線方向に昇降させる第2の圧力応動装置とを具
    え、上記第2クランプ装置によりボルト頭部が把持され
    たのち上記第1クランプ装置によるボルト軸部の把持が
    解除され、上記第2圧力応動装置により第2クランプ装
    置が上昇せしめられることによって同クランプ装置に頭
    部を把持された状態で上記ボルトが前記ボルト吊持装置
    から上方に取出されるように構成されたことを特徴とす
    るボルト把持装置
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