JP4788710B2 - Multi-axis fastening device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の締結部材を同時に締付ける多軸締付装置に関するものである。 The present invention relates to a multi-axis tightening device that simultaneously tightens a plurality of fastening members.
複数の締結部材(例えばボルト)によって部品同士を一体化する際に、多軸締付装置によって、複数の締結部材を同時に締付ける作業が行われることが多い。特許文献1には、ボルトの頭部の直径が相違するのに対応して、異なる大きさのソケットを複数用意して、各ソケットをボルト締付方向と直交する方向に移動可能としてある。そして、今回の締結対象となるボルトの大きさに応じたソケットのみを選択的に所定の締付位置に進出させて、この締付位置にある複数のソケットを複数のナットランナによって同時に回転駆動するようにしたものが提案されている。 When parts are integrated with each other by a plurality of fastening members (for example, bolts), an operation of simultaneously fastening the plurality of fastening members by a multi-axis fastening device is often performed. In Patent Document 1, a plurality of sockets having different sizes are prepared in response to the bolt heads having different diameters, and each socket can be moved in a direction perpendicular to the bolt fastening direction. Then, only the socket corresponding to the size of the bolt to be fastened this time is selectively advanced to a predetermined tightening position, and the plurality of sockets in the tightening position are simultaneously driven to rotate by the plurality of nut runners. What has been proposed is proposed.
ところで、複数の締結部材の配置関係が互いに相違する場合がある。例えば、自動車の車輪支持部材にあっては、その本体部材に対してハブ部材を複数のボルトによって固定する場合に、車種によって複数のボルトの配置関係が相違することが多い。そして、複数車種用として複数種の車輪支持部材が同一の組立ラインを流れる場合があり、この場合、1つの多軸締付装置によって、複数の締結部材の配置が相違される複数種の車輪支持部材について対応することが望まれることになる。このように、複数の締結部材の配置が相違する場合は、締付位置が一定とならないため、前述した特許文献1に記載のものでは対応できないものとなる。 By the way, the arrangement relationship of the plurality of fastening members may be different from each other. For example, in a wheel support member of an automobile, when a hub member is fixed to a main body member with a plurality of bolts, the arrangement relationship of the plurality of bolts is often different depending on the vehicle type. In some cases, a plurality of types of wheel support members may flow on the same assembly line for a plurality of vehicle types. In this case, a plurality of types of wheel supports in which the arrangement of the plurality of fastening members is different by one multi-axis fastening device. It would be desirable to accommodate the member. As described above, when the arrangement of the plurality of fastening members is different, the fastening position is not constant, and the one described in Patent Document 1 cannot be used.
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、複数の締結部材の配置が相違する場合にも対応できるようにした多軸締付装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a multi-axis fastening device that can cope with a case where the arrangement of a plurality of fastening members is different.
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載のように、
複数の締結部材をそれぞれソケットを介してナットランナで同時に締め付ける多軸締付装置において、
前記複数の締結部材の配置の相違に対応させて、複数の前記ソケットを互いに異なる配置でもって保持した複数のソケット支持部材と、
前記各ソケット支持部材のうち任意の1つのソケット支持部材を所定の締付位置に割り出す割り出し装置と、
複数の前記ナットランナを前記締付方向と直交する方向に移動可能に保持すると共に、該締付方向に往復駆動されるナットランナ保持部材と、
前記ナットランナと前記ソケットとのいずれか一方に設けられ、該ナットランナとソケットとを連結する際に、該ナットランナを前記締付方向と直交する方向に変位させつつ該ナットランナと該ソケットとの前記締付方向と直交する方向の位置ずれを矯正させるガイド部材と、
を備えているようにしてある。
In order to achieve the above object, the following solution is adopted in the present invention. That is, as described in claim 1 in the claims,
In a multi-axis tightening device that simultaneously tightens a plurality of fastening members with nut runners through sockets,
A plurality of socket support members that hold the plurality of sockets in different arrangements in correspondence with the difference in arrangement of the plurality of fastening members,
An indexing device for indexing any one of the socket support members to a predetermined tightening position;
A nut runner holding member that holds the plurality of nut runners movably in a direction orthogonal to the tightening direction, and is reciprocated in the tightening direction;
The tightening of the nut runner and the socket is provided in one of the nut runner and the socket, and when the nut runner and the socket are connected, the nut runner is displaced in a direction perpendicular to the tightening direction. A guide member that corrects misalignment in a direction orthogonal to the direction;
It is supposed to be equipped with.
上記解決手法によれば、複数のソケット支持部材のうち、今回の締付対象となる複数の締結部材の配置に対応したソケット配置を有する特定の1つのソケット支持部材が締付位置に割り出される。この後、複数のナットランナを割り出し位置にある複数のソケットに対して連結すべく接近させると、ガイド部材のガイド機能によって、複数のナットランナが、割り出し位置にある複数のソケットの配置に対応するように締付方向と直交する方向に変位されて、最終的に、締付位置にある複数のソケットに対してそれぞれナットランナが連結されることになる。この連結後は、各ナットランナによって、それぞれソケットを介して複数の締結部材の締付が同時に行われることになる。 According to the above solution, one specific socket support member having a socket arrangement corresponding to the arrangement of the plurality of fastening members to be tightened at this time is indexed to the tightening position among the plurality of socket support members. . Thereafter, when the plurality of nut runners are brought close to each other to be connected to the plurality of sockets at the index position, the plurality of nut runners correspond to the arrangement of the plurality of sockets at the index position by the guide function of the guide member. The nut runner is connected to each of the plurality of sockets in the tightening position by being displaced in a direction orthogonal to the tightening direction. After this connection, the plurality of fastening members are simultaneously tightened by the nut runners via the sockets.
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項2以下に記載のとおりである。すなわち、
前記ソケットが軸方向に分割された複数の分割ソケットを組み合わせることにより構成され、
前記複数の分割ソケットのうち前記ナットランナと連結される基端側分割ソケットが他の分割ソケットに対して軸方向に相対変位可能でかつ軸方向に離間するように付勢されており、
前記基端側分割ソケットに、該基端側分割ソケットが前記他の分割ソケットに接近させるように変位されたときに、前記ソケット支持部材に当接して該基端側分割ソケットに回転抵抗を与えるための当接部が形成されている、
ようにしてある(請求項2対応)。この場合、ナットランナによって基端側ソケットをその基端部側から押圧した状態では、基端側分割ソケットがソケット支持部材に当接することによって回転抵抗を受けることになり、ナットランナとソケットとが確実に連結されていない状態でソケットがナットランナにつれ回りあるいは空回りされる状態を防止して、ナットランナとソケットとを確実に連結させる上で好ましいものとなる。
A preferred mode based on the above solution is as described in claim 2 and the following claims. That is,
The socket is configured by combining a plurality of divided sockets divided in the axial direction,
Of the plurality of divided sockets, a proximal-side divided socket connected to the nutrunner is biased so as to be relatively displaceable in the axial direction with respect to the other divided sockets and to be separated in the axial direction,
When the base end side split socket is displaced so as to approach the other split socket, the base end side split socket is brought into contact with the socket support member to give rotational resistance to the base end side split socket. A contact portion is formed,
(Corresponding to claim 2). In this case, in a state where the base end side socket is pressed from the base end side by the nut runner, the base end side split socket is subjected to rotational resistance by contacting the socket support member, and the nut runner and the socket are securely connected. This prevents a state where the socket is rotated or idled by the nut runner in a state where the nut runner is not connected, and is preferable for securely connecting the nut runner and the socket.
前記割り出し装置は、回転駆動される回転体を有し、
前記回転体に、前記複数のソケット支持部材が該回転体の周方向に間隔をあけて保持され、
前記回転体の回転位置を変更することによって、前記複数のソケット支持部材が前記締付位置に選択的に位置される、
ようにしてある(請求項3対応)。この場合、回転体の回転位置変更という簡単な手法によって、複数のソケット支持部材のうち任意のソケット支持部材を割り出し位置に位置させることができる。
The indexing device has a rotating body that is rotationally driven,
The plurality of socket support members are held on the rotating body at intervals in the circumferential direction of the rotating body,
By changing the rotational position of the rotating body, the plurality of socket support members are selectively positioned at the tightening position.
(Corresponding to claim 3). In this case, an arbitrary socket support member among the plurality of socket support members can be positioned at the index position by a simple method of changing the rotation position of the rotating body.
前記締付方向が上下方向となるように設定され、
前記複数のソケット支持部材が、前記回転体に対して上下方向に変位可能とされ、
前記回転体に、前記割り出し位置以外の位置において、前記ソケット支持部材が落下するのを規制する規制支持部材が設けられ、
前記ナットランナ保持部材に、前記割り出し位置にある1つの前記ソケット支持部材が落下するのを規制する吊下手段が設けられている、
ようにしてある(請求項4対応)。この場合、簡単な構成で、割り出し位置以外の位置にある他のソケット支持部材を所定の高さ位置に保持させつつ、割り出し位置にある1つのソケット支持部材を、締付のために下降されるナットランナに移載させて、ナットランナと共に締結部材に向けて下降させることができる。
The tightening direction is set to be the vertical direction,
The plurality of socket support members can be displaced in the vertical direction with respect to the rotating body,
A restriction support member for restricting the socket support member from dropping at a position other than the indexing position is provided on the rotating body,
The nut runner holding member is provided with a suspension means for restricting the one socket support member at the indexing position from dropping.
(Corresponding to claim 4). In this case, with a simple configuration, one socket support member at the indexing position is lowered for tightening while holding the other socket support member at a position other than the indexing position at a predetermined height position. It can be transferred to the nut runner and lowered toward the fastening member together with the nut runner.
本発明によれば、複数の締結部材の配置が相違する場合であっても、複数の締結部材の同時締付けを行うことができる多軸締付装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is a case where arrangement | positioning of a some fastening member differs, the multi-axis fastening apparatus which can perform the simultaneous fastening of a some fastening member can be provided.
図1において、1は、床面に固定された基台であり、基台1には、ナットランナ保持部材10が、スライダ3を介して上下方向に摺動可能に保持されている。そして、昇降駆動装置としての例えばシリンダ装置4によって、ナットランナ保持部材110が上下方向に昇降駆動される。なお、図1では、シリンダ装置4は、象徴的に小さく描かれている。なお、実施形態では、上下方向が後述する締付方向となっている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a base fixed to the floor surface, and a
ナットランナ保持部材10には、複数(実施形態では4個)のナットランナ20が保持されている。各ナットランナ20は、実施形態では、モータ等を内蔵した回転駆動部20Aと、回転駆動部20Aからの入力を受ける減速機20Bと、減速機20Bの出力軸に一体化された上下方向に伸びる駆動軸20Cとから構成されている。各ナットランナ20は、図1の紙面と直交する方向にそれぞれ所定範囲だけ変位可能とされている。すなわち、上下方向となる締付方向をZ軸方向としたとき、ナットランナ20は、X軸方向およびY軸方向に変位可能となっている。
The nut
各ナットランナ20を個々に上記締付方向(図1上下方向)と直交する方向に変位させるための機構について、1つのナットランナ20に着目して説明する。まず、ナットランナ保持部材10には、第1ブラケット21が固定され、この第1ブラケット21に対して、第2ブラケット22が、第1ガイド機構23を介して図1紙面直角方向に変位可能に保持されている。第1ガイド機構23は、第1ブラケット21に保持された図1紙面直角方向に伸びるガイドロッド23aと、第2ブラケットに保持されると共にガイドロッド23aが摺動自在に貫通するガイド筒23bとを有する。
A mechanism for individually displacing each
上記第2ブラケット22に対しては、第2ガイド機構24を介して、第3ブラケット25が図1左右方向に変位可能に保持されている。
第2ガイド機構24は、第3ブラケット25に保持された図1左右方向に伸びるガイドロッド24aと、第2ブラケットに保持されると共にガイドロッド24aが摺動自在に貫通するガイド筒24bとを有する。そして、第3ブラケット25に、ナットランナ20の減速機20Bが固定されている。
A
The
上記のような各ブラケット21,22,25およびガイド機構23,24は各ナットランナ20毎に個々独立して設けられて、各ナットランナ20は他のナットランナ20とは独立して上下方向と直交する方向に変位可能となっている
The
一方、ナットランナ保持部材10の下方には、割り出し装置30が配設されている。この割り出し装置30は、基台1と一体とされた固定部材となる上下一対の支持部材31と、この上下一対の支持部材1の間に回転可能に保持された回転体としての回転保持部材32とを有する。回転保持部材32には、その周方向に間隔をあけて、複数(実施形態では3個)のソケット支持部材40が保持されている。すなわち、回転保持部材32は、平面視において6角形の外形とされて、その3つの面に、それぞれ1つづつソケット支持部材40が保持されている。なお、以下の説明において、各ソケット支持部材40同士を区別するときは、40の符合にA、BまたはCの符合を付記することにより区別するものとし、区別する必要のないときは符合40のみを用いるものとする(図2では40A、40B、40Cの区別表記してある)。
On the other hand, an
回転保持部材32の回転軸32aが、ギア45,46を介して、回転駆動手段としてのモータ47(の出力軸)と連結されている(図3参照)。これにより、モータ47を回転駆動することによって回転保持部材32が回転される。つまり、モータ47の回転制御によって、回転保持部材32は、回転駆動されると共に、所定の回転位置でもって停止されることになり、複数のソケット支持部材40(40A、40B、40C)のうち任意の1つのソケット支持部材40を、後述する所定の締付位置に位置させる(割り出しする)ことが可能となっている。
A rotation shaft 32a of the
各ソケット支持部材40(40A、40B、40C)には、それぞれ、複数(実施形態では4個)のソケット50が保持されている。1つのソケット支持部材40に保持されている複数のソケット50の配置は、他のソケット支持部材40に保持されている複数のソケット50の配置とは相違するように設定されている。勿論、ソケット支持部材40間での複数のソケット50の配置の相違は、後述する複数の締結部材(実施形態ではボルト)の配置関係の相違に対応するものである。なお、実施形態では、複数の締結部材の大きさ(実施形態ではボルト頭部の外径)も相違されており、したがって、1つのソケット支持部材40における複数のソケット40の大きさ(締結部材への係合部の大きさ)も、他のソケット支持部材40における複数のソケット40の大きさと相違されている。
Each socket support member 40 (40A, 40B, 40C) holds a plurality (four in the embodiment) of
各ソケット支持部材40は、回転保持部材32に対して、スライド機構41を介して上下方向に変位可能とされている(図2、図4参照)。ソケット支持部材40の落下防止のために、回転保持部材32を保持している上側の支持部材31の下面には、外径が円形とされた環状の規制部材33が一体化されている。この一方、各ストライカ支持部材40からは、連結ロッド34が一体的に上方へ伸び、この連結ロッド34の上端部に形成された引っ掛け部35が、上記規制部材33に対してその外周側から係合されている(吊り下げ支持)。
Each
上記規制部材33には、周方向所定位置となる所定の締付位置において、切欠部33aが形成されている(図2参照)。つまり、各ソケット支持部材40は、所定の締付位置となる上記切欠部33aに位置したときは、その引っ掛け部35が規制部材33による規制から開放されて、下方へ変位することが可能な状態とされる。この一方、その引っ掛け部35が切欠部33a以外の位置にあるソケット支持部材40については、規制部材33によって所定高さ位置に保持されることになる。
The
上記切欠部33a(つまり締付位置)に対応させて、前述したナットランナ保持部材10には、下方に向けて伸びる保持ロッド11が保持され、この保持ロッド11の下端部に、保持部12が形成されている。この保持部12は、前述した切欠部33aに位置するソケット支持部材40の引っ掛け部35の直下方に位置するように設定されている。これにより、保持部12(ナットランナ保持部材10)の下降に伴って、ソケット支持部材40における引っ掛け部35が切欠部33aの位置よりも下方へと変位することが可能となっている。つまり、締付位置にあるソケット支持部材40は、ナットランナ保持部材10の下降に応じて下降されるようになっている。
Corresponding to the
前記各ナットランナ20の下端部には、下方に向けてラッパ状とされたガイド部材60が保持されている。すなわち、ナットランナ保持部材10には、ナットランナ20の駆動軸20Cを回転可能に保持する保持筒15が一体化され、この保持筒15の下端部に、ガイド部材60が保持されている。駆動軸20Cの下端面には、断面異形状の連結凹部61が形成され、この連結凹部61内に、ソケット50の上端部に形成された断面異形状の連結凸部62を嵌合させることによって、駆動軸20Cとソケット50とが一体的に回転されることになる。
A
上記ガイド部材60の内面は、テーパ状とされて、下方に向かうにつれて徐々に開口径が大きくされ、その最大開口径(内径)は、後述する複数の締結部材の配置位置の相違の大きさに合わせた設定となっている。より具体的には、締付方向と直交する方向において、複数種のワーク間における複数の締結部材の配置が相違する最大寸法差(締付方向と直交する方向での最大寸法差)を例えば35mmとしたとき、ガイド部材60の最大内径を35mm以上に設定すればよい(実施形態では、余裕寸法を見込んで、ガイド部材60の最大内径を58mmに設定してある)。なお、図5中、16、17は軸受であり、ガイド部材60は、駆動軸20Cと共に一体化しないように縁切りされているが、ガイド部材60が駆動軸20Cと一体回転する設定とすることもできる。
The inner surface of the
ナットランナ20をソケット50と偏心した状態で下降させていくと、その連結凹部61が、ソケット50の連結凸部62に接近して、やがて、連結凸部62(の上端面)が、ガイド部材60の内面に当接されることになる。この状態からさらにナットランナ20を下降させるのに伴って、ナットランナ20が締付方向と直交する方向に変位しつつ、連結凸部62がガイド部材60の内面に接触しつつ連結凹部61へと接近していき、やがて連結凹部61へ嵌合されることになる(連結完了)。
When the
連結凹部61と連結凸部62との嵌合を確実に行うために、特にその軸心合わせを容易にするために、連結凹部61の開口端部には、球面凹部61aが形成される一方、連結凸部62の上端部には、球面凹部61aに対応した球面凸部62aが形成されている。球面凹部61aは、駆動軸20Cの軸心を中心とする球面の一部を構成するように形成され、球面凸部62aは、ソケット50の軸心を中心とする球面の一部を構成するように形成されている。これにより、連結凹部61と連結凸部62との嵌合当初は、球面同士の接触によってその軸心合わせが行われつつスムーズに嵌合が開始され、その後、断面異形状同士の嵌合が容易に行われることになる。
In order to ensure the fitting between the connecting
次に、ソケット50の好ましい構成例について、図6を参照しつつ説明する。まず、ソケット50は、ソケット支持部材40に一体化された同心状に配置された上下一対の保持筒70,71を有する。この保持筒70,71に、回転軸80が回転可能に保持されいる。この回転軸80は、上下方向に複数(実施形態では5個)の分割構成とされている。すなわち、回転軸80は、上方から下方へ向けて順次、第1分割ソケット81,第2分割ソケット82,第3分割ソケット83,第4分割ソケット84、第5分割ソケット85の分割構成とされている。そして、第4分割ソケット84の下端部よりも下方部分は、下側の保持筒71よりも下方へ伸びていて、第4分割ソケット84の下端部に対して、連結ピン86によって、下端部がボルト等の締結部材に連結(係合)される第5分割ソケット85が着脱自在に取付けられるようになっている。すな、消耗品となる第5分割ソケット85の交換が容易に行える設定となっている。
Next, a preferred configuration example of the
上記第4分割ソケット84の上端部は、保持筒71内に上下方向に摺動可能に嵌合され、所定以上の下方への変位は、そのつば部84aが保持筒71の内面に形成された係止段部71aに上方から当接することにより規制される。この第4分割ソケット84の上端部には、上方へ開口するガイド孔84bが形成され、このガイド孔84b内に、第3分割ソケット83の下端部が上下方向に摺動自在かつ相対回転しないようにに嵌合されている(断面異形状での嵌合)。そして、両分割ソケット84と83とは、スプリング87によって、軸心方向に互いに離間する方向に付勢されている。
The upper end portion of the fourth divided
第2分割ソケット82は筒状とされて、この第2分割ソケット82内に、第3分割ソケット83の上端部が嵌合された状態で、連結ピン88によって互いに一体化されている。第2分割ソケット82には、第1分割ソケット81の下端部が上下方向に摺動自在に嵌合されている。この第1分割ソケット81には、ガイドピン89が一体的に保持される一方、第2分割ソケット82には、ガイドピン89が摺動自在に嵌合されるガイド孔82aが形成されている。これにより、第1分割ソケット81は、第2分割ソケット82に対して、一体的に回転しつつガイド孔82aの長さ範囲において相対的に軸心方向に変位可能となっている。そして、第1分割ソケット81と第2分割ソケット82とは、スプリング90によって、互いに軸心方向に離間する方向に付勢されている。なお、スプリング90の付勢力は、スプリング87の付勢力よりも小さくなるように設定されている。
The second divided
第1分割ソケット81は、上側の保持筒70よりも上方へ伸びていて、その上端部には前述した連結凸部62が形成されている。この第1分割ソケット81には、保持筒70よりも高い位置において、当接部としてのつば部81aが形成されている。そして、保持筒70の上端面には、摩擦係数の大きな摩擦材91(例えばウレタン)が、焼き付けや固定具等によって一体化されている。これにより、第1分割ソケット81を下方へ押圧して、そのつば部81aが摩擦材91に対して接触すると、第1分割ソケット81の回転抵抗が増大されることになる。
The first divided
図7,図8は、本発明による多軸締付装置によって締付けが行われる複数の締結部材を有するワークの一例を示すもので、実施形態ではワークは車輪支持部材Wとされている。この車輪支持部材Wは、前後方向に伸びるサスペンションリンクに一体化された本体部材100と、本体部材100に対して一体化されるハブ部材101とを有する。ハブ部材101は、アウタ部材101Aとインナ部材101Bとを有する。アウタ部材101Aは、複数の締結部材となる4本のボルト110A〜110Dによって本体部材100に対して固定される。また、インナ部材101Bは、軸受120を介して、アウタ部材101Aに対して回転可能とされ、このインナ部材101Bに図示を略す車輪が取付けられることになる。
7 and 8 show an example of a workpiece having a plurality of fastening members that are tightened by the multi-axis fastening device according to the present invention. In the embodiment, the workpiece is a wheel support member W. The wheel support member W includes a
図7に示す4本のボルト110A〜110Dが、前述した多軸締付装置によって同時に締付けられる対象となる複数の締結部材となる。そして、車種が相違すると、4本のボルト110A〜110Dの配置関係が相違され、またその直径(ボルト頭部の外径)が相違されるようになっている。図1には、一点鎖線でもって簡略的に、締付位置の下方をワークとしての車輪支持部材Wが搬送される状態が示される。勿論、搬送される車輪支持部材Wは、締付位置にあるソケット支持部材40の下方に位置される締付ステーションでは、ボルト110A〜110Dの締付が完了するまで一時停止されるものである。
The four bolts 110 </ b> A to 110 </ b> D shown in FIG. 7 serve as a plurality of fastening members that are simultaneously tightened by the multi-axis tightening device described above. If the vehicle types are different, the arrangement relationship of the four
車輪支持部材Wは、実施形態では、3種類、つまりボルト110A〜110Dの配置等が相違する関係にある車輪支持部材Wの種類が第1〜第3の3種類(W1,W2、W3)とされ、これに対応して、回転保持部材32に保持されたソケット支持部材40も、既述のように、第1〜第3の3種類(40A、40B、40C)設定されている。つまり、第1の車輪支持部材W1に対しては第1のソケット支持部材40Aが用いられ、第2の車輪支持部材W2に対しては第2のソケット支持部材40Bが用いられ、第3の車輪支持部材W3に対しては第3のソケット支持部材40Cが用いられることになる。このような車輪支持部材Wの相違に応じて用いるソケット支持部材40を変更するために、回転保持部材32の回転位置の変更によって、搬送ステーションにある車輪支持部材Wに対応したソケット支持部材40が所定の締付位置に割り出されることになる。
In the embodiment, there are three types of wheel support members W, that is, the types of wheel support members W that are different in the arrangement of the
いま、搬送ステーションに、第1の車輪支持部材Wが位置されたときを想定すると、このときは、回転保持部材32を回転させて、第1の車輪支持部材W1に対応した第1のソケット支持部材40Aが締付位置に割り出される(第1のソケット支持部材40の引っ掛け部35が、規制部材33の切欠部33aに位置される)。引っ掛け部35が切欠部33aに位置した状態では、第1のソケット支持部材40Aは、ナットランナ保持部材10に設けた保持部12によって保持されて、第1のソケット支持部材40Aが不用意に下方へ変位してしまう事態が規制される。
Assuming now that the first wheel support member W is positioned at the transfer station, at this time, the
この後、ナットランナ20を回転駆動させつつ、シリンダ装置4によってナットランナ保持部材10を下降させると、ガイド部材60によるガイド作用を受けつつ(各ナットランナ20が締付方向としての上下方向と直交する方向に変位されつつ)、やがて、各ナットランナ20の連結凹部61が、各ソケット40の連結凸部62と連結(嵌合)される。これにより、各ナットランナ20の配置状態が、今回の締付対象となる第1の車輪支持部材W1におけるボルト110A〜110Dの配置状態に対応した状態となる。特に、連結凹部61に対して連結凸部62が嵌合される直前の状態においては、第1分割ソケット81が第2分割ソケット82に対して下降されて、そのつば部81aが摩擦材91に当接するので、第1分割ソケット81の回転抵抗が増大されることから、ナットランナ20と第1分割ソケット81とが回転差を生じて(完全に連結されていない状態での連れ回りの規制)、連結凹部61に対する連結凸部62の嵌合が確実に行われることになる。また、球面凹部61aと球面凸部62aとが当初に嵌合されるので、連結凹部61と連結凸部62との嵌合がスムーズに行われることになる。
Thereafter, when the nut
さらにナットランナ保持部材10を下降させると、やがて、各ソケット50(における第5分割ソケット85)の下端部が、各ボルト110A〜110Dに当接、係合される。この係合は、スプリング87の圧縮作用を与えつつ行なわれるので(第4分割ソケット84に対して第3分割ソケット83が下方へ相対変位される)、ソケット50とボルト110A〜110Dとが完全に係合しない状態でソケット50が空回りしてしまう事態が防止されることになる。ソケット50がボルト110A〜110Dに完全に係合された後は、各ナットランナ20の回転駆動力つまり締付力が、それぞれソケット20を介して各ボルト110A〜110Dに伝達されて、各ボルト110A〜110Dの締付が同時に行われることになる。
When the nut
ボルト110A〜110Dの締付が完了すると、ナットランナ保持部材10が上昇される一方、締付ステーションには新たに次の締付対象となる別の車輪支持部材Wが搬送されてくる。搬送ステーションに次に搬送されてきた車輪支持部材Wが、前回の車輪支持部材W1と同一種であれば、一旦上昇させたナットランナ保持部材10をそのまま下降させて、前回使用したソケット支持部材40Aをそのまま用いてボルト110A〜110Dの締付を行えばよい。
When the tightening of the
搬送ステーションに次に搬送されてきた車輪支持部材Wが、前回の車輪支持部材W1と別種であれば、ソケット支持部材40Aを別のソケット支持部材40に変更する必要がある。ソケット支持部材40を変更する場合は、まず、ナットランナ保持部材10を上昇させて、前回使用した第1のソケット支持部材40Aにおける引っ掛け部35を、規制部材33の切欠部33aに位置させる。この後、回転保持部材32を回転させて、締付位置に、次に締付作業が行われる車輪支持部材Wに対応したソケット支持部材40(40Bあるいは40Cとなる)を締付位置に割り出す。この後は、前述したのと同様の手順で、ナットランナ保持部材10を下降させて、搬送ステーションにある次の車輪支持部材Wにおけるボルト110A〜110Dの締付を行えばよい。
If the wheel support member W transported next to the transport station is different from the previous wheel support member W1, the
第5分割ソケット85は特に消耗品とされるので、適宜交換される。また、第1分割ソケット81も、消耗度合が多くなるので、上方から引き抜くことにより適宜交換される。
Since the fifth divided
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。締付方向は、上下方向に限らず、例えば左右方向(水平方向)等、適宜の方向に設定できる。ソケット支持部材40を回転保持部材32に対して変位しないように設定する一方、回転保持部材32そのものを締付方向に変位させたり、あるいは回転保持部材32も締付方向に変位させることなく、ワークをソケット40に接近させる方向に変位させるようにしてもよい。ナットランナ保持部材10を締付方向に変位させない設定とすることもできる(この場合は、例えば回転保持部材32およびワークを締付方向に変位させる設定とされる)。
Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the scope of claims. For example, the invention includes the following cases. . The tightening direction is not limited to the vertical direction, and can be set to an appropriate direction such as a horizontal direction (horizontal direction). While the
ナットランナ20の数(つまり同時に締付対象となる締結部材の数)は、2,3あるいは5以上であってもよい。複数種のワークに用いられる締結部材の数は互いに相違していてもよく、この場合は、各ソケット支持部材40に保持されるソケット50の数は、締付対象となるワークにおける締結部材の数に応じた数となるように互いに相違するように設定すればよく、またナットランナは締結部材の最大数に合わせて用意しておけばよい。締結部材(例えばボルト50)の大きさは全て同一の場合であってもよく、この場合は、ソケット50の大きさを、各ソケット支持部材40間でもって相違させる必要がなくなる。複数の締結部材が用いられるワークとしては、車輪支持部材に限らず、他の自動車用部品や、自動車用部品以外のものであってもよい。
The number of nut runners 20 (that is, the number of fastening members to be tightened simultaneously) may be 2, 3 or 5 or more. The number of fastening members used for the plurality of types of workpieces may be different from each other. In this case, the number of
ガイド部材60をソケット50側に設けるようにしてもよい。もっとも、ナットランナ側に設ける方が、ガイド部材60の総数を低減する上で好ましいものとなる。ソケット50の回転軸80は、分割構成としないようにしてもよいが、締結部材と係合される先端部(第5分割ソケット85相当部分)については、他の部分と別体として、適宜交換できるようにしておくのが好ましい。連結凹部61をソケット50側に形成する一方、連結凸部62をナットランナ20側に形成するようにしてもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
The
4:シリンダ装置(ナットランナ保持部材の昇降用)
12:保持部(ソケット支持部材の保持用)
20:ナットランナ
20A:回転駆動部
20B:減速機
20C:駆動軸
21:第1ブラケット
22:第2ブラケット
23:第1ガイド機構
24:第2ガイド機構
25:第3ブラケット
30割だし装置
31:支持部材
32:回転保持部材(回転体)
33:規制部材
33a:切欠部(締付位置)
35:引っ掛け部(規制部材への係合用)
40:ソケット支持部材
41:スライド機構
50:ソケット
60:ガイド部材
61:連結凹部
61a:球面凹部
62:連結凸部
62a:球面凸部
80:回転軸(ソケット)
81:第1分割ソケット
81a:つば部(当接部)
82:第2分割ソケット
82a:ガイド孔
83:第3分割ソケット
84:第4分割ソケット
85:第5分割ソケット
91:摩擦材
100:本体部材
101:ハブ部材
101A:アウタ部材
101B:インナ部材
110A〜110D:ボルト(締結部材)
W:車輪支持部材(締付対象となるボルトを複数有するワーク)
4: Cylinder device (for lifting and lowering the nutrunner holding member)
12: Holding part (for holding the socket support member)
20:
33: Restricting
35: Hook (for engagement with the regulating member)
40: Socket support member 41: Slide mechanism 50: Socket 60: Guide member 61:
81: First divided
82: Second divided
W: Wheel support member (work having a plurality of bolts to be tightened)
Claims (4)
前記複数の締結部材の配置の相違に対応させて、複数の前記ソケットを互いに異なる配置でもって保持した複数のソケット支持部材と、
前記各ソケット支持部材のうち任意の1つのソケット支持部材を所定の締付位置に割り出す割り出し装置と、
複数の前記ナットランナを前記締付方向と直交する方向に移動可能に保持すると共に、該締付方向に往復駆動されるナットランナ保持部材と、
前記ナットランナと前記ソケットとのいずれか一方に設けられ、該ナットランナとソケットとを連結する際に、該ナットランナを前記締付方向と直交する方向に変位させつつ該ナットランナと該ソケットとの前記締付方向と直交する方向の位置ずれを矯正させるガイド部材と、
を備えていることを特徴とする多軸締付装置。 In a multi-axis tightening device that simultaneously tightens a plurality of fastening members with nut runners through sockets,
A plurality of socket support members that hold the plurality of sockets in different arrangements in correspondence with the difference in arrangement of the plurality of fastening members,
An indexing device for indexing any one of the socket support members to a predetermined tightening position;
A nut runner holding member that holds the plurality of nut runners movably in a direction orthogonal to the tightening direction, and is reciprocated in the tightening direction;
The tightening of the nut runner and the socket is provided in one of the nut runner and the socket, and when the nut runner and the socket are connected, the nut runner is displaced in a direction perpendicular to the tightening direction. A guide member that corrects misalignment in a direction orthogonal to the direction;
A multi-axis fastening device comprising:
前記ソケットが軸方向に分割された複数の分割ソケットを組み合わせることにより構成され、
前記複数の分割ソケットのうち前記ナットランナと連結される基端側分割ソケットが他の分割ソケットに対して軸方向に相対変位可能でかつ軸方向に離間するように付勢されており、
前記基端側分割ソケットに、該基端側分割ソケットが前記他の分割ソケットに接近させるように変位されたときに、前記ソケット支持部材に当接して該基端側分割ソケットに回転抵抗を与えるための当接部が形成されている、
ことを特徴とする多軸締付装置。 In claim 1,
The socket is configured by combining a plurality of divided sockets divided in the axial direction,
Of the plurality of divided sockets, a proximal-side divided socket connected to the nutrunner is biased so as to be relatively displaceable in the axial direction with respect to the other divided sockets and to be separated in the axial direction,
When the base end side split socket is displaced so as to approach the other split socket, the base end side split socket is brought into contact with the socket support member to give rotational resistance to the base end side split socket. A contact portion is formed,
A multi-axis fastening device characterized by that.
前記割り出し装置は、回転駆動される回転体を有し、
前記回転体に、前記複数のソケット支持部材が該回転体の周方向に間隔をあけて保持され、
前記回転体の回転位置を変更することによって、前記複数のソケット支持部材が前記締付位置に選択的に位置される、
ことを特徴とする多軸締付装置。 In claim 1,
The indexing device has a rotating body that is rotationally driven,
The plurality of socket support members are held on the rotating body at intervals in the circumferential direction of the rotating body,
By changing the rotational position of the rotating body, the plurality of socket support members are selectively positioned at the tightening position.
A multi-axis fastening device characterized by that.
前記締付方向が上下方向となるように設定され、
前記複数のソケット支持部材が、前記回転体に対して上下方向に変位可能とされ、
前記回転体に、前記割り出し位置以外の位置において、前記ソケット支持部材が落下するのを規制する規制支持部材が設けられ、
前記ナットランナ保持部材に、前記割り出し位置にある1つの前記ソケット支持部材が落下するのを規制する吊下手段が設けられている、
ことを特徴とする多軸締付装置。 In claim 3,
The tightening direction is set to be the vertical direction,
The plurality of socket support members can be displaced in the vertical direction with respect to the rotating body,
A restriction support member for restricting the socket support member from dropping at a position other than the indexing position is provided on the rotating body,
The nut runner holding member is provided with a suspension means for restricting the one socket support member at the indexing position from dropping.
A multi-axis fastening device characterized by that.
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