JP2602139B2 - ボルトまたはナット等の供給締付け方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ボルトまたはナット
等の部品を供給して締付けることに関するもので、一般
的に使用されているナットランナーあるいはボルトラン
ナーを自動機として実用化しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術としては、特開昭６２−２０
８８７６号公報「ボルト締付装置」がある。これは、供
給ロッドに対してＵ字型の部品供給管を組合わせ、ボル
トが部品供給管内でＵターンをして供給ロッド先端部に
保持されてから、部品供給管を後退させ、これによって
供給ロッドだけが突出した態様をとるようになっている
また、私が発明した平成２年１２月１５日出願の特願平
２−４１７７２１号の『ボルトまたはナット等の供給締
付け方法およびその装置』に改良を加えたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】上述のような従来技
術であると、ボルトがＵターンをするので部品供給管内
でひっかかったりする恐れがあった。さらに、ボルトは
移送されてきた慣性力で供給ロッド先端部に密着する方
式であるから、上述のようなひっかかりの問題と共に確
実に供給ロッド先端部へ到達させられるとはいえない。

【０００４】

【問題を解決するための手段とその作用】本発明は、以
上に述べた問題を解決するために提供されたもので、請
求項１は進退運動をする部品の保持部材が部品供給通路
の端部でボルトまたはナット等の部品を保持し、その後
部品が回転式の供給ロッドと同軸になる位置まで保持部
材を移動させ、次いで保持部材や部品供給通路を供給ロ
ッドは軸方向には停止したままの状態で供給ロッドと同
軸方向に後退させて供給ロッドの係合孔へ部品を係合さ
せ、その後保持部材を後退させ、それに引続いて保持部
材や部品供給通路を供給ロッドは軸方向には停止したま
まの状態で供給ロッドと同軸方向に再び後退させて供給
ロッドが突出した状態で進出するようにしたことを特徴
とするもので、保持部材や部品供給通路を第一段階的に
後退させて供給ロッドに部品を係合させ、さらに第２段
階的に保持部材や部品供給通路を後退させることによっ
て、供給ロッドが進出した状態で、たとえば、狭い箇所
であっても目的の箇所へ部品を到達させて、締付けを完
了させるのである。請求項２は、進退運動をする部品の
保持部材が部品供給通路の端部でボルトまたはナット等
の部品を保持し、この保持した状態のまま保持部材や部
品供給通路が目的箇所の近くまで進出して停止し、その
後部品が回転式の供給ロッドと同軸になる位置まで保持
部材を移動させ、次いで保持部材や部品供給通路を供給
ロッドに対して相対的に後退させて供給ロッドの係合孔
へ部品を係合させ、その後保持部材を後退させ、それに
引続いて保持部材や部品供給通路を供給ロッドに対して
再び相対的に後退させて供給ロッドが突出した状態で進
出するようにしたことを特徴とするもので、保持部材に
部品が保持されたままの状態で目的箇所の近くまで移送
され、その後部品が供給ロッドと同軸の位置まで移動さ
せられて、前述のものと同様な作動がなされて行くので
ある。請求項３は、請求項１や請求項２の方法を、保持
部材に進退式の補助部材で部品を拘束した状態で実施す
るようにしたものである。請求項４は、ボルトまたはナ
ット等の保持部材を進退可能な状態で設置しこの進退軸
線上またはその近くに部品供給管の端部を開口させ、前
記進退軸線と直交する向きに係合孔を有する回転進退式
の供給ロッドを設けると共に保持部材や部品供給管を供
給ロッドに対して相対的に後退させるための駆動手段を
設置し保持部材に進退式の補助部材を取付けたことを特
徴とするもので、上述の方法を実現するような作動を行
う。請求項５は、保持部材に部品を拘束する補助部材
を、進退可能な状態で保持部材に取付けたもので、部品
移送中に部品がしっかりと保持されている。

【０００５】

【実施例】図１から図４までの実施例について先ず説明
すると、この実施例で対象にしている部品はボルト１で
あって、符号２は６角型の頭部を、また３は軸部を、そ
して４はフランジを示している。回転進退式の供給ロッ
ド５は、その先端部には頭部２を受入れる係合孔６が下
向きに開口させてあり、この係合孔は６角型よりも１２
角型または２４角型にするのがスムーズな係合という意
味で良好である。係合孔６の奥部にはマグネット（永久
磁石）７が埋設され、その吸引磁力によって頭部２が係
合孔６から抜け落ちるのを防止している。

【０００６】供給ロッド５は、圧縮エアーや電流（空気
ホースや電線などの図示は省略してある）等で駆動され
る回転モータ８に結合してあり、該モータ８に固定され
たスライド片９はガイドレール１０に沿って進退する。
図２から明らかなようにガイドレール１０には蟻溝１１
が形成してあり、ここにスライド片９が合致させてあ
る。このガイドレール１０は静止部材１２に取付けられ
た固定片１３に溶接してあり、供給ロッド５の進退方向
に沿って配置されている。固定片１３にはエアシリンダ
１４が取付けられ、そのピストンロッド１５が回転モー
タ８に結合してある。

【０００７】供給ロッド５はガイド筒１６内をしっくり
とした状態で貫通しており、部品供給通路１７を有する
部品供給管１８がガイド筒１６に一体化させてある。こ
こではブラケット１９を介在させて溶接がなされてい
る。部品供給管１８は図示のごとく供給ロッド５の軸線
に対して鋭角をなす向きに設置されていて、その下端が
ガイド筒１６よりも下方に若干突き出た位置をとるよう
な長さとされ、供給ロッド５の方向に明けた開口２０が
設けてある。ブラケット１９の反対側に別のブラケット
２１がガイド筒１６に溶接され、このブラケット２１に
固定板２２が溶接されている。この固定板２２にエアシ
リンダ２３が取付けられ、そのピストンロッド２４はそ
の軸線が供給ロッド５の軸線と直交するように配置して
ある。ピストンロッド２４の先端部には保持部材２５が
固定されている。保持部材２５は図１や図４から明らか
なようにほぼ直方体の素材に加工を施したもので、軸部
３を受入れるほぼＵ字型の凹溝２６が上下方向に形成し
てあり、部品を保持する手段としてのマグネット（永久
磁石）２７が嵌め込んである。保持部材２５は、開口２
０をほとんど封じるような状態で図示のごとく部品供給
管１８の下端部に侵入した位置でボルト１の落下を待機
している。

【０００８】回転モータ８にはブラケット２８を介して
エアシリンダ２９がしっかりと固定してあり、そのピス
トンロッド３０はガイド筒１６に溶接したアーム部材３
１に結合してあり、ピストンロッド３０が後退すると、
供給ロッド５は軸方向には停止したままでガイド筒１６
だけが上方へスライドさせられるので、部品供給管１
８、エアシリンダ２３なども一体になって上方へ移動
し、したがって供給ロッド５だけが相対的に突き出た形
態となる。これらの一連の機構が駆動手段である。エア
シリンダ２９は、そのピストンロッド３０が一段階目と
２段階目の２モーションを取り得るように作動制御がな
されている。なお、部品供給管１８には柔軟性のある合
成樹脂製の供給ホース３２が接続してあり、パーツフィ
ーダ（図示していない）に接続されている。各マグネッ
ト７、２７の吸引磁力を寄り強くボルト１に作用させる
ために、供給ロッド５、部品供給管１８、保持部材２５
などは非磁性体であるステンレス鋼で製作するのが適当
である。また、供給ロッド５を鉄製として励磁コイル
（図示していない）内を貫通させ、図示のようなマグネ
ット７を廃止することも可能である。さらに、図５の箇
所に別のマグネット３３を取付けることによって、ボル
トの軸部３を部品供給管１８の左側の内壁にスライドさ
せながら導くことができ、軸部３を凹溝２６内へスムー
ズに導入することが可能となる。そして、保持部材２５
は実線図示の待機位置、ボルト１が供給ロッド５と同軸
になる合致位置、供給ロッド５の進出時に備えた退避位
置の３ポジションをとり得るようにエアーシリンダ２３
が段階的な作動制御を受けるようになっている。以下の
作動で述べるような作動シーケンスは従来周知の電気制
御回路や空気制御弁を用いて容易に実施することができ
るので、ここではその説明は省略してある。

【０００９】この実施例の作動について説明すると、保
持部材２５が待機位置にあるときにボルト１が下降して
くると、軸部３が凹溝２６内に勢いよく進入し、これと
同時にマグネット２７で吸引保持がなされる。次に、保
持部材２５が合致位置に移動すると、エアーシリンダ２
９が一段階目の短い縮小ストロークをするので、軸方向
には停止したままで回転している供給ロッド５の係合孔
６内に頭部２が嵌まり込む。これに引続いて保持部材２
５がさらに後退させられて、退避位置をとるようにな
る。次いで、供給ロッドが軸方向に停止したままの状態
でエアーシリンダ２９が二段階目の長い縮小ストローク
をするので、ガイド筒１６が引上げられて供給ロッド５
だけが突出した状態となる。その後、エアーシリンダ１
４が作動するとスライド片９がガイドレール１０に沿っ
て移動するので、回転モータ８と供給ロッド５は一体に
なって進出して行き、相手方のねじ孔（図示していな
い）に到達する。さらに、ボルト１が回転させられなが
らねじ孔に押付けられると、軸部３はねじ孔内へねじ込
まれてゆき、供給および締付けが完了する。なお、部品
供給管１８が引上げられるときには、供給ホース３２は
円弧状に撓んで通路機能を損なわないようになってい
る。

【００１０】図６は保持部材２５全体がチャック構造と
して実現されている場合であり、ピストンロッド２４の
先端に基板３４が固定され、そこに一対のジョー３５、
３６が枢軸３７、３８によって取付けられ、ジョー３
５、３６の間でボルトの軸部３をつかむようになってい
る。ジョー３５、３６の後部の間にはコイルスプリング
３９が配置されて軸部３を弾力的に挟みつけるようにな
っている。

【００１１】つぎに図７および図８によってフランジ４
０を有するナット４１の場合を説明すると、部品供給管
１８がほぼ水平方向に設置され、該管１８の直近で待機
している保持部材２５に移動して来たナット４１が乗り
移る形式とされている。保持部材２５の先端部はフラン
ジ４０を受入れるための段部４２が形成され、円形のフ
ランジ４０の位置決めを果たすための円弧部４３（図８
参照）が設けててあるそして、段部４２にはマグネット
（永久磁石）４４が埋設してある。なお、部品供給管１
８はブラケット１９を介してガイド筒１６に溶接してあ
り、保持部材２５はガイドパイプ４５内にスライド可能
な状態で保持され、ガイドパイプ４５はブラケット２１
を介してガイド筒１６に溶接してある。なお、それ以外
の構成や作動は図１の場合と同様で容易に理解すること
ができるので、詳細な説明は省略した。

【００１２】図９のものは保持部材２５の進入方向が図
１の場合とは逆になっているものであり、部品供給管１
８の開口２０の反対側に通孔４６をあけ、ここから保持
部材２５を進退させるようにしたもので、保持部材２５
の凹溝２６に受入れられたボルト１は、マグネット２７
に保持されて右方へ押出されて行き、前述の合致位置を
とった後に再び図示の退避位置（待機位置と共通になっ
ている）にもどるのである。なお、エアシリンダ２３に
相当するものは図示していないが、部品供給管１８から
左方にブラケットを伸ばし、そこにこのエアシリンダを
取付けるようにすればよい。なお、本発明は供給ロッド
を水平方向や上方向に作動させることも容易にできるも
のである。

【００１３】上述の作動方法は、初期の内に供給ロッド
にボルトを係合させる形式であるがこの係合を後期にお
いて行わせるようにすることも可能である。すなわち、
図１のように保持部材２５が部品供給通路１７の端部に
おいて、ボルト１を保持したまま供給ロッド５とガイド
筒１６との相対位置が変わることなく、装置全体がエア
シリンダ１４によりたとえば目的箇所の近くまで進出し
て停止し、その後、ボルト１と供給ロッド５とが同軸に
なるまで保持部材を移動させ、それからの作動は上述の
ものと同様である。

【００１４】次に、図１０および図１１の実施例につい
て説明すると、保持部材２５の凹溝２６を開閉するよう
な補助部材４７を設置したものである。図１１から明ら
かなように保持部材２５の横側面にブラケット４８を溶
接し、これにエアシリンダ４９を固定しそのピストンロ
ッド５０に補助部材４７を結合してある。また、補助部
材４７にもマグネット５１を取付けてもよい。図１１の
ようにボルトの軸部３が凹溝２６内に入り込んでいて、
さらに、そこへ補助部材４７が凹溝２６を閉塞する状態
で位置していると、軸部３はほぼ拘束された状態にな
る。

【００１５】なお、図１０において部品供給管１８にブ
ラケット５２を溶接し、これにエアシリンダ５３を固定
しそのピストンロッド５４に保持部材２５が結合してあ
る。さらに、各エアシリンダに接続される空気ホースの
図示は省略してあるし、また、作動シーケンスは通常の
空気制御弁などで容易に実施することができる。

【００１６】

【効果】本発明によれば、保持部材で部品を保持して供
給ロッドと同軸になる箇所まで移動させる点を有してい
るから、部品供給管は真直ぐな形状かあるいは曲がって
いてもその度合はわずかで済むので、従来例で述べたよ
うなＵターンをさせるようなことが回避でき、部品の移
動をスムーズにしかも信頼性の高いものにすることがで
きる。軸方向に停止している供給ロッドに対して保持部
材や部品供給管を供給ロッドと同軸方向に後退させるも
のであるから、供給ロッド自体が進出させられる前に供
給ロッド一本だけが突出した状態となるため、狭い箇所
へ部品を挿入するような場合であっても支障なく供給し
締付けることができる。保持部材や部品供給管は一体に
なって一段階目と二段階目の後退作動をするものである
から、作動の簡素化にとってきわめて有利である。部品
が移送されて来たら先ず保持部材で受止められ、その後
は保持部材自体または補助部材との共働によって保持部
材における部品保持の安定性を高く維持して部品移送が
図られるものであるから、不用意に部品が落下したり位
置ずれを来したりすることがない。

【００１７】部品を供給ロッドと同軸位置に移行させる
時期を、任意に選択することができるので、使用箇所の
環境に応じた最も相応しい作動を得ることができる。さ
らにボルト等の部品は保持部材と補助部材によってほぼ
拘束された状態になっているから、回転式の供給ロッド
が部品に接触しても、部品が供給ロッドと共回りするこ
とがなく、供給ロッドの係合孔に対する嵌入が短時間で
確実に達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す一部を縦断した側面図で
ある。

【図２】図１の（２）−（２）断面図である。

【図３】図１の（３）−（３）断面図である。

【図４】図１の（４）−（４）断面図である。

【図５】別の実施例を示す縦断側面図である。

【図６】保持部材をチャック形式にした場合の平面図で
ある。

【図７】他の実施例を示す縦断側面図である。

【図８】図７における保持部材の平面図である。

【図９】他の実施例を示す縦断側面図である。

【図１０】他の実施例を示す縦断側面図である。

【図１１】図１０の（１１）−（１１）断面図である。

【符号の簡単な説明】

１ ボルト ２５ 保持部材 １７ 部品供給通路 ４１ ナット ５ 供給ロッド ６ 係合孔 ４７ 補助部材 １８ 部品供給管 ２９、３０、３１、１６ 駆動手段 ２７、３５、３６、４４ 部品を保持する手段

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 進退運動をする部品の保持部材が部品供
   給通路の端部でボルトまたはナット等の部品を保持し、
   その後部品が回転式の供給ロッドと同軸になる位置まで
   保持部材を移動させ、次いで保持部材や部品供給通路を
   供給ロッドは軸方向には停止したままの状態で供給ロッ
   ドと同軸方向に後退させて供給ロッドの係合孔へ部品を
   係合させ、その後保持部材を後退させ、それに引続いて
   保持部材や部品供給通路を供給ロッドは軸方向には停止
   したままの状態で供給ロッドと同軸方向に再び後退させ
   て供給ロッドが突出した状態で進出するようにしたこと
   を特徴とするボルトまたはナット等の供給締付け方法。
2. 【請求項２】 進退運動をする部品の保持部材が部品供
   給通路の端部でボルトまたはナット等の部品を保持し、
   この保持した状態のまま保持部材や部品供給通路が目的
   箇所の近くまで進出して停止し、その後部品が回転式の
   供給ロッドと同軸になる位置まで保持部材を移動させ、
   次いで保持部材や部品供給通路を供給ロッドに対して相
   対的に後退させて供給ロッドの係合孔へ部品を係合さ
   せ、その後保持部材を後退させ、それに引続いて保持部
   材や部品供給通路を供給ロッドに対して再び相対的に後
   退させて供給ロッドが突出した状態で進出するようにし
   たことを特徴とするボルトまたはナット等の供給締付け
   方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、保持
   部材に保持された部品が進退式の補助部材によってほぼ
   拘束された状態とされていることを特徴とするボルトま
   たはナット等の供給締付け方法。
4. 【請求項４】 ボルトまたはナット等の保持部材を進退
   可能な状態で設置しこの進退軸線上またはその近くに部
   品供給管の端部を開口させ、前記進退軸線と直交する向
   きに係合孔を有する回転進退式の供給ロッドを設けると
   共に保持部材や部品供給管を供給ロッドに対して相対的
   に後退させるための駆動手段を設置し保持部材に進退式
   の補助部材を取付けたことを特徴とするボルトまたはナ
   ット等の供給装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、保持部材の先端には
   部品を保持する手段が付与されていることを特徴とする
   ボルトまたはナット等の供給装置。