JP2731924B2 - 部品締付け方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ワークに対して部品をボルト締めにより取
り付ける部品締付け装置、特に詳細には多軸ナットラン
ナーにボルトおよび取付部品をセットし、これらのボル
トをワークのボルト孔に螺合させて部品締付けを行なう
ようにした部品締付け装置、並びにそれを利用する部品
締付け方法に関するものである。

（従来の技術） 各種の機械においては、１つの部品を複数のボルトに
よってワークに取り付けることが多い。このボルト締め
による部品組付けの工程においては、従来より多軸ナッ
トランナー装置が広く用いられている。なお多軸ナット
ランナーについては、例えば実公昭55-1785号公報に記
載がなされている。また、この多軸ナットランナーに取
付部品を保持させ、ワークへの部品供給とボルト締付け
を同時に行なうようにした装置も考えられている。この
装置は基本的に、複数のナットランナーが移動台に保持
されてなるものであり、各ナットランナーのソケット部
にボルトが供給され、取付部品がその取付孔にボルトを
通した状態でナットランナーに保持された後、上記移動
台を移動させてワークの複数のボルト孔に各ボルトが同
軸に揃う状態とし、次いで各ナットランナーを駆動させ
てボルトをボルト孔に螺合させることにより、部品をワ
ークにボルト締めするものである。

（発明が解決しようとする課題） 上述のようにワークへの部品供給とボルト締付けとを
同時に行なう部品締付け装置においては、ボルト締めに
際して、部品をワークに対して正確に位置決めするこ
と、すなわち各ナットランナーをワークの各ボルト孔と
それぞれ同軸に揃う状態に配置することが必要である。

ところが従来装置にあっては、例えば部品供給を受け
るワークの載置状態が僅かに狂っていたりすると、ワー
クと部品との位置決めが不正確になり、部品締付けが不
可能になるという問題が認められていた。

そこで本発明は、ワークに対して部品を常に正確に位
置決め供給して、ボルト締めを行なうことができる部品
締付け方法および装置を提供することを目的とするもの
である。

（課題を解決するための手段） 本発明の部品締付け方法は、前述したように移動台に
保持した複数のナットランナーの各ソケット部にボルト
を供給し、取付部品供給部において取付部品をその取付
孔にボルトを通した状態でナットライナーに保持させた
後、上記移動台を部品取付部に移動させてワークの複数
のボルト孔に各ボルトを同軸状態に揃え、各ナットラン
ナーを駆動させて各ボルトを各ボルト孔に螺合させるこ
とにより、部品をワークにボルト締めする部品締付け方
法において、 ナットランナーのソケット部を、該ナットランナーの
移動台への保持部分に対してユニバーサルジョイントを
介して偏心可能に連結しておき、 これらのソケット部を、それぞれを回転可能に支承す
るガイド部材により、ワークのボルト孔の配置パターン
と同じパターンに位置規定し、 上記ガイド部材を上記移動台に対して、ソケット部の
長軸と交わる方向に移動自在に保持しておき、 各ボルトを上記ボルト孔に螺合させる際に、上記ガイ
ド部材に設けた位置決め部材をワーク側の位置決め手段
と組み合わせて、各ソケット部をワークの各ボルト孔と
同軸に揃え、 そして、取付部品をナットランナーに保持させる際
に、上記ガイド部材を移動台に対して所定姿勢で固定す
ることを特徴とするものである。

また上記方法を実施するための本発明による部品締付
け装置は、複数のナットランナーを移動台に保持してな
り、各ナットランナーのソケット部にボルトを供給し、
取付部品供給部において取付部品をその取付孔に前記ボ
ルトを通した状態でナットランナーに保持し、次いで前
記移動台を部品取付部に移動させてワークの複数のボル
ト孔に各ボルトを同軸状態に揃え、各ナットランナーを
駆動させて各ボルトを各ボルト孔に螺合させ、前記部品
をワークにボルト締めする部品締付け装置において、 ナットライナーのソケット部を、該ナットランナーの
移動台への保持部分に対してユニバーサルジョイントを
介して偏心可能に連結し、 これらのソケット部は、それぞれを回転可能に支承す
るガイド部材により、ワークのボルト孔の配置パターン
と同じパターンに位置規定し、 上記ガイド部材は移動台に対して、ソケット部の長軸
と交わる方向に移動自在に保持し、 また、上記ガイド部材には、ワーク側の位置決め手段
と組み合って、各ソケット部をワークの各ボルト孔と同
軸に揃える位置決め部材を設け、 そしてさらに、取付部品をナットランナーに保持させ
る際に、上記ガイド部材を移動台に対して所定姿勢で固
定するガイド部材固定手段を設けたことを特徴とするも
のである。

なお上述の位置決め部材としては、例えばワーク側
（ワークそのものや、ワークを位置決め載置するパレッ
ト等）に位置決め手段として位置決め孔を有する部材が
設けられる場合には、該位置決め孔に進入する位置決め
ピンを用いることができるし、あるいはその反対にワー
ク側に位置決めピンが設けられる場合は、位置決め孔を
有する部材を用いることができる。

（作用） 上述のようにしてガイド部材に支承され、配置パター
ンが規定された複数のナットランナーは、移動台に対し
ては、このガイド部材とともにいわばフローティング保
持されることになる。そしてこのフローティング状態の
ガイド部材を上記位置決め部材によってワークに対して
位置決めすれば、たとえ移動台がワークに対して不正に
位置決めされていても、ガイド部材に保持されている部
品とワークとは必ず正確に位置決めされることになる。

また取付部品をナットランナーに保持させる際に、ガ
イド部材を（すなわち複数のナットランナー）を移動台
に対して所定姿勢で固定すれば、ナットランナーへの部
品供給は常に所定位置で行なえばよいことになり、した
がって、前述のようにガイド部材をフローティング保持
するためにナットランナーへの部品供給が困難になるこ
とがない。

（実施例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説
明する。

第１図と第２図はそれぞれ、本発明の一実施例による
部品締付け装置の平面形状、側面形状を示すものであ
る。この装置は一例として、トランスミッションケース
５にオイルパン６をボルト締めするために形成されたも
のであり、移動台10に取り付けられた19個のナットラン
ナー11を有する。この移動台10は、第２図中の左右方向
および上方方向に移動可能となっている。すなわちこの
移動台10を搭載した横移動台12は、第２図中左右方向に
延びる１対のレール13にスライドガイド14を介して載せ
られており、また連結部材15を介してシリンダ16のピス
トンロッド17に連結されているので、このピストンロッ
ド17が伸長、収縮されることによりレール13に沿って横
移動する。そして上下方向に延びるようにして移動台10
に固定された１対のレール18は、横移動台12の縦部材19
に固定されたスライドガイド20に摺動自在に係合し、移
動台10は、横移動台12に横向きに固定されたシリンダ21
のピストンロッド22に連結部材23を介して連結されてい
るので、このピストンロッド22が伸長、収縮されること
により該移動台10は上下動する。

ナットランナー11の各々は、オイルパン取付用のボル
ト30を上向きに収容するソケット部11aを有する。この
ソケット部11aは、移動台10への保持部分11bに対して、
ユニバーサルジョイント31を介して連結されており、し
たがってこれらのソケット部11aは、各々上記保持部分1
1bに対して偏心しうるようになっている。しかしこれら
のソケット部11aは各々、水平に配されたガイド板32の
プッシング33に回転かつ摺動自在に挿通され、個々が勝
手な向きを取ることなく、全体で常にトランスミッショ
ンケース５の19個のボルト孔5aの配置パターンと同じパ
ターンを保つように位置規定されている。またガイド板
32の上面には、先端部がテーパ状とされた２本の位置決
めピン34が固定されている。なおトランスミッションケ
ース５はパレット７上に載置され、このパレット７はコ
ンベア８によって所定ピッチずつ第１図の上あるいは下
方向に間欠的に搬送される。

上記ガイド板32の下側には、２枚の挟持板40、41と、
中間板42とが配されている。挟持板40、41は、２本の縦
ロッド43に互いに所定間隔をおいて固定されており、こ
の縦ロッド43はロッド保持筒44内に上下方向に摺動自在
に保持されている。そして下側の挟持板41とロッド保持
筒44との間には、コイルばね45が介装されている。中間
板42は２枚の挟持板40、41の間にボールベアリング46を
介して挟持され、上下方向位置は規定されているが、水
平面内では所定範囲内で自由に移動可能となっている。
この中間板42には、上方に向かって延びる４本の支持ロ
ッド47が固定されており、これらの支持ロッド47の上端
近傍部分は、前記ガイド板32のロッド挿通孔32aに通さ
れている。支持ロッド47の周囲においてガイド板32と中
間板42との間には、コイルばね48が縮装されており、こ
のコイルばね48によりガイド板32は、支持ロッド47の先
端のストッパ49に下側から当接するように付勢されてい
る。こうしてガイド板32の上下方向位置は規定されてい
るが、上記ロッド挿通孔32aの径は支持ロッド47の外径
よりも若干大きく設定され、また中間板42が前述のよう
に水平面内で移動可能とされているので、このガイド板
32も水平面内である程度自由に移動可能となっている。

下側の挟持板41には、ピストンロッド50を上方に向け
た状態にいてシリンダ51が固定されている。このピスト
ンロッド50には、第１図中上下方向に延びる連結部材52
が固定され、この連結部材52の両端部にはそれぞれ、上
方に向かって延びるガイド部材固定ピン53が固定されて
いる。これらのガイド部材固定ピン53は、先端に近い部
分に、上側に向かって次第に小径となるテーパ部分を有
するものである。そしてガイド板32には、上記ガイド部
材固定ピン53を受承するピン受部材54が固定されてい
る。このピン受部材54には、ガイド部材固定ピン53のテ
ーパ部と対面するテーパ部を有するピン受孔54aが設け
られている。なお第２図においては、中心線Ａの右側に
上記シリンダ51からガイド部材固定ピン53に至る部分の
周囲を、左側に前記縦ロッド43の周囲部分を示してあ
る。

次に上記構成の部品締付け装置の作動について説明す
る。まず移動台10は、第２図の仮想線表示位置に設定さ
れる。このとき移動台10に保持されているナットランナ
ー11は、コンベア８の側方に位置する。ここでパーツフ
ィーダ（図示せず）により各ソケット部11a内にボルト3
0が上向き状態で供給され、そこに収められる。次いで
公知の部品供給機60により、取付部品であるオイルパン
６が上方から供給され、その19個の取付孔6a内に上記ボ
ルト30を通した状態で、該オイルパン６はソケット部11
a上に保持される。なおこのとき、シリンダ51のピスト
ンロッド50は伸長されており、２本のガイド部材固定ピ
ン53は、その先端部のテーパ面がピン受孔54aのテーパ
面と密着する位置まで押し上げられている。この状態の
ときガイド板32は、挟持板40および41に対して（つまり
移動台10に対して）水平方向に移動し得なくなり、19本
のソケット部11aは、移動台10上においてしっかりと固
定されるようになる。この状態において上述のようにし
てオイルパン６の供給を行なえば、ソケット部11aが横
方向に動いてしまうことがないから、オイルパン６の供
給は容易に行なわれうる。

次にシリンダ21のピストンロッド22が収縮されること
により、移動台10はナットランナー11を介して保持して
いるオイルパン６が、コンベア８の下端よりも下方に来
る所定位置まで降ろされる。次いでシリンダ16のピスト
ンロッド17が伸長され、移動台10は、保持しているオイ
ルパン６がパレット７の下方に来る所定位置まで横移動
される。それとともに今度はシリンダ21のピストンロッ
ド22が伸長され、移動台10は上方に押し上げられる。こ
のときシリンダ51のピストンロッド50が収縮され、２本
のガイド部材固定ピン53はピン受部材54から下方に離れ
る。それによりガイド板32は、挟持板40、41に対して
（つまり移動台10に対して）水平面内である程度自由に
移動可能となっている。

上記のように移動台10が押し上げられると、まずガイ
ド板32に固定されている２本の位置決めピン34がパレッ
ト７の位置決め孔7a内にそれぞれ進入し、水平面内で移
動自在となっているガイド板32がパレット７に対して
（つまりその上に位置決め載置されているトランスミッ
ションケース５に対して）、水平面内で位置決めされ
る。こうすれば、たとえコンベア８上におけるパレット
７の載置位置が若干狂っていても、トランスミッション
ケース５に対してガイド板32が正確に位置決めされう
る。その後さらに移動台10が上昇すると、位置決めピン
34のフランジ部34aがパレット７の下面に当接してガイ
ド板32の上昇は阻止され、移動台10のみがコイルばね45
を圧縮しつつ上昇する。したがってソケット部11aは、
ブッシング33内を上方に摺動し、それらの先端に保持さ
れているボルト30がトランスミッションケース５のボル
ト孔5aにそれぞれ当てがわれる。このとき、上述の通り
にしてガイド板32がトランスミッションケース５に対し
て位置決めされているので、各ソケット部11aとボルト
孔5aとは正確に同軸状態となっている。そこで次に各ナ
ットランナー11が回転駆動されると、ボルト30がボルト
孔5aに螺合され、これら19個のボルト30によりオイルパ
ン６がトランスミッションケース５に締付け固定され
る。

このボルト締め作業が終了すると、移動台10はそれま
での手順と逆に、下降、横移動（第２図中左方への移
動）および上昇せしめられて、第２図中の仮想線表示位
置に戻され、ソケット部11aに新しいオイルパン６が供
給される。それとともにコンベア８が駆動され、オイル
パン取付け済みのトランスミッションケース５を載置し
たパレット７が第１図図示の位置から排出され、この位
置には次にオイルパン６が取り付けられるトランスミッ
ションケース５を載置したパレット７が搬送されて来
る。以下は以上述べた動作が繰り返され、次々とオイル
パン６がトランスミッションケース５にボルト締めで固
定される。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明においては、ナットラ
ンナーのソケット部をナットランナーの移動台への保持
部分に対して偏心可能に連結し、これらのナットランナ
ーを、上記移動台に対して移動自在に保持されたガイド
部材によって位置規定し、このガイド部材に設けた位置
決め部材をワーク側の位置決め手段に組み合わせるよう
に構成したので、ソケット部をワーク倣いの状態で該ワ
ークのボルト孔に整合させることが可能となり、したが
って本発明によれば、ワークへの部品供給およびボルト
締めを常に正確に行なうことができる。

また本発明においては、部品をナットランナーに保持
させる際には、上記ソケット部を位置規定するガイド部
材を、移動台に対して一体的に固定させるようにしてい
るので、ナットランナーに部品を供給する際にソケット
部が不安定になることがなく、このナットランナーへの
部品供給も容易に行なわれうる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はそれぞれ、本発明の一実施例による部
品締付け装置を示す平面図と、一部破断側面図である。 ５……トランスミッションケース ６……オイルパン 6a……オイルパンの取付孔 ７……パレット 7a……パレットの位置決め孔 10……移動台、11……ナットランナー 11a……ソケット部、12……横移動台 13、18……レール 14、20……スライドガイド 16、21、51……シリンダ、30……ボルト 31……ユニバーサルジョイント 32……ガイド板、34……位置決めピン 40、41……挟持板、42……中間板 43……縦ロッド、46……ボールベアリング 47……支持ロッド 53……ガイド部材固定ピン 54……ピン受部材

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動台に保持した複数のナットランナーの
   各ソケット部にボルトを供給し、取付部品供給部におい
   て取付部品をその取付孔に前記ボルトを通した状態でナ
   ットランナーに保持させた後、前記移動台を部品取付部
   に移動させてワークの複数のボルト孔に各ボルトを同軸
   状態に揃え、各ナットランナーを駆動させて各ボルトを
   各ボルト孔に螺合させ、前記部品をワークにボルト締め
   する部品締付け方法において、 前記ナットランナーのソケット部を、該ナットランナー
   の移動台への保持部分に対してユニバーサルジョイント
   を介して偏心可能に連結しておき、 これらのソケット部を、それぞれを回転可能に支承する
   ガイド部材により、前記ワークのボルト孔の配置パター
   ンと同じパターンに位置規定し、 前記ガイド部材を前記移動台に対して、ソケット部の長
   軸と交わる方向に移動自在に保持しておき、 各ボルトを前記ボルト孔に螺合させる際に、前記ガイド
   部材に設けた位置決め部材をワーク側の位置決め手段と
   組み合わせて、各ソケット部をワークの各ボルト孔と同
   軸に揃え、 そして、前記取付部品をナットランナーに保持させる際
   に、前記ガイド部材を移動台に対して所定姿勢で固定す
   ることを特徴とする部品締付け方法。
2. 【請求項２】複数のナットランナーを移動台に保持して
   なり、各ナットランナーのソケット部にボルトを供給
   し、取付部品供給部において取付部品をその取付孔に前
   記ボルトを通した状態でナットランナーに保持した後、
   前記移動台を部品取付部に移動させてワークの複数のボ
   ルト孔に各ボルトを同軸状態に揃え、各ナットランナー
   を駆動させて各ボルトを各ボルト孔に螺合させ、前記部
   品をワークにボルト締めする部品締付け装置において、 前記ナットランナーのソケット部が、該ナットランナー
   の移動台への保持部分に対してユニバーサルジョイント
   を介して偏心可能に連結され、 これらのソケット部は、それぞれを回転可能に支承する
   ガイド部材により、前記ワークのボルト孔の配置パター
   ンと同じパターンに位置規定され、 前記ガイド部材は前記移動台に対して、ソケット部の長
   軸と交わる方向に移動自在に保持され、 このガイド部材には、ワーク側の位置決め手段と組み合
   って、各ソケット部をワークの各ボルト孔と同軸に揃え
   る位置決め部材が設けられ、 そして、前記取付部品をナットランナーに保持させる際
   に、前記ガイド部材を移動台に対して所定姿勢で固定す
   るガイド部材固定手段が設けられていることを特徴とす
   る部品締付け装置。