JPH01183329A - ボルト挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主としてエンジンのシリンダヘッドやクラン
クシャフトのベアリングキャップ等のワークの複数の締
結孔に締結ボルトを挿入するボルト挿入装置に関する。

（従来の技術） 従来、特開昭６１−２４１０３５号公報により、ロボッ
トハンドに、締結ボルトを着脱自在に把持する把持具の
複数個をワークの締結孔の配置ピッチに合致するように
配置した治具パレットを取付けたロボ・ｉトを用い、ボ
ルトシュータから供給される締結ボルトをワークの締結
孔の配置ピッチに合致するように分配して保持するセッ
ト部材を備えるボルト供給装置を設けて、前記ロボット
により治具パレットを該セット部材の配置場所に移動さ
せて、該セット部材に保持される締結ボルトを該治具パ
レットの把持具で把持し、次いで該治具パレットをワー
クの定置する場所に移動させて、締結ボルトをワークの
締結孔に挿入するようにしたボルト挿入装置は知られる
。

（発明が解決しようとする課Ｊａｉｉ）ところで、多機
種少量生産を行なう場合、上記した従来の技術では、ワ
ークの機種毎に−々ロボットハンドから用済みの治具パ
レットを取°− １・外し、異機種用の治具パレットを該ロボットハンド
に取付けると共に、ボルトセット装置のセット部材も異
機種用のものと交換しなければならず、その作業に時間
がかかり、生産性が低下する問題がある。

ここで、ボルト供給装置に異機種用のセット部材を複数
設け、締結ボルトをこれらセット部材に選択的に分配保
持し得るように構成すれば、セット部材の交換作業は省
略できるが、治具パレットの交換作業は行なわざるを得
ず、多機種少量生産における生産性の向上はあまり望め
ない。

本発明は、かかる問題点を解決した装置を提供すること
をその目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、かかる目的を達成すべく、締結ボルトを着脱
自在に把持する把持具の複数個をワークの締結孔の配置
ピッチに合致するように配置した治具パレットをロボッ
トハンドに取付けたロボットにより、締結ボルトをワー
クの締結孔に挿入するようにしたボルト挿入装置におい
て、治具パレットを該ロボットハンドに対し分離自在と
し、治具パレットを該ロボットハンドに受渡す受渡ステ
ーションを複数設け、該各受渡ステーションに、治具パ
レットに締結ボルトをセットするボルトセット装置を設
けたことを特徴とする。

（作　用） ロボットにより、各受渡ステーションで締結ボルトが予
めセットされた治具パレットをワークの機種に応じて選
択的に受取って、締結ボルトの挿入作業を行なえる。

（実施例） 第１図を参照して（１）は横方向と前後方向と上下方向
との直交３軸方向に移動自在なロボットハンド（２）を
備えるロボット、（３）はシリンダブロックを搬送する
前後方向に長手の搬送コンベアを示し、該ロボットハン
ド（２）に締結ボルト（４）をむ脱自在に把持する把持
具（５）の複数個を備える治具パレット（６）を取付け
て、上記ロボット（１）に１１より締結ボルト（４）を
搬送コンベア（３）上のシリンダブロックにセットした
クランクシャフト用のベアリングキャップ（７）に形成
した複数の締結孔（７ａ）に挿入するようにした。

上記治具パレット（６）は、第３図及び第５図乃至第７
図に示す如く、前後゛方向に長手のパレット本体（８ａ
）の下面に、支軸（５ａ）を中心にして開閉自在な１対
の第１第２把持アーム（５ｂ）　（５ｃ）から成る把持
具（５）を左右両側に複数個設けて成り、該各節１第２
把持アーム（５ｂ）　（５ｃ）の先端部にＶ溝を形成し
て、締結ボルト（４）を該Ｖ溝において把持するように
し、パレット本体（６ａ）の左側の複数個の把持具（５
）の各第１把持アーム（５ｂ）の尾端部と、右側の複数
個の把持具〈５）の各第２把持アーム（５ｃ）の中間部
とを夫々第１リンク（８）に連結すると共に、該パレッ
ト本体（８ａ）の右側の複数個の把持具（５）の各第１
把持アーム（５ｂ）の尾端部と、左側の複数個の把持具
（５）の各第２把持アーム（５ｃ）の中間部とを第２リ
ンク（９）に連結し、これら把持具（５）を該両リンク
（８）　（９）の前方（第３、図で左方）への移動で閉
じ、該両リンク（８）　（９）の１後方への移動で開く
ようにした。そして、パレット本体（６ａ）の後端部に
第１シリンダ（ＩＯと、該シリンダａＧのピストンロッ
ド（１０ａ）に第２シリンダＱｌ）とを設け、該第２シ
リンダ（１１）のピストンロッドに前記両第１第２リン
ク（８）　（９）の端部を夫々中リンク（８ａ）　（９
ａ）を介して連結し、かくて、各第１第２把持アーム（
５ｂ）　（５ｃ）を、両第１第２シリンダｔｉｏ　ａｔ
の縮み作動により締結ボルト（４）の頭部が通過可能な
第９図で１点鎖線で示す全開状態と、第１シリンダ１１
■の伸び動作と第２シリンダｄｉの縮み動作とにより締
結ボルト（４）の下端のねじ部が通過可能な第９図で実
線で示す微開状態と、両第１第２シリンダ（１０Ｇｌ）
の伸び作動により締結ボルト（４）を把持する第９図で
２点鎖線で示す全閉状態とに第１第２リンク（８）　（
９）を介して開閉動作し得るようにした。

前記治具パレット（６）はその上面に突設した突起部（
６ｂ）においてロボットハンド（２）の下端に設けたキ
ャッチャ（２ａ）により把持されるものとし、該キャッ
チャ（２ａ）の開放動作によりロボットハンド（２）か
ら治具パレット（６）を分離し得るようにした。

尚、治具パレット（６）の上面には第１第２シリンダ（
１０（１１）に連通ずるジョインドロ（図示しない）が
設けられており、ロボットアーム（２）のキャッチャ（
２ａ）により治具パレット（６）を把持したとき該ジョ
インドロがロボット（１）側のエア供給源に接続される
ものとし、又治具パレット（６）の第１第２シリンダ（
１０（１１）は、エアを抜いた状態では第１シリンダ（
１０が伸び側と第２シリンダ０が縮み側とに保持される
ものとする。

そして、治具パレット（６）をロボットハンド（２）に
受渡す受渡ステーション（＋２１を搬送コンベア（３）
の両側に各前後１対に配置し、該各受渡ステーション０
δに、治具パレット（６）に締結ボルト（４）をセット
するボルトセット装置ｔＧ３を設けた。

ボルトセット装置ａ３は、第２図乃至第４図に明示する
如く、ボルトシュータａ＠から供給される締結ボルト（
４）をベアリングキャップ（７）の締結孔（７ａ）の配
置ピッチに合致するように分配して保持する前後方向に
長手のセット部材（１５１と、治具パレット（６）を、
これに保持される締結ボルト（４）を治具パレット（６
）の横方向外側の列の把持具（５）にセットする該セッ
ト部材ＧＳＩの下側の横方向外側の第１ボルトセツ”ト
場所と、締結ボルト（４）を治具パレット（６）の横方
向内側の列の把持具（５）にセットする該セット部材（
１５１の下側の横方向内側の第２ボルトセツト場所と、
治具パレット（６）をロボットハンド（２）との間で受
渡す該セット部材（１５１の横方向内側の受渡場所とに
搬送する搬送部材（ｌＧとで構成されるものとし、該セ
ット部材（＋５１の横方向外側に締結ボルト（４）を着
脱自在に把持する把持具ａ７）の複数個をベアリングキ
ャップ（Ｄの締結孔（７ａ）の配置ピッチに合致するよ
うに１列に配置し、該セット部材ａ９を機枠ａｅに設け
た前後方向に長手のガイドバー（１８１に沿ってシリン
ダ■により進退するようにし、該セット部材ａ９の上面
に突起■を設けると共に、該機枠ａ８１にシリンダ■に
より出没されるストッパ（２２ａ）のへ複数個を該突起
の移動軌跡に臨ませて設け、かくて、シリンダ■の伸び
作動によりセット部材ａ９を前後方向一方の端部の把持
具Ｑ７）がボルトシュータ（＋４１に合致する始端位置
から他方の端部の把持具０がボルトシュータａΦに合致
する終端位置に進退自在とし、その移動途中で前記複数
のストッパ（２２ａ）を選択的に突出させて、これらス
トツバ（２２ａ）への前記突起■の当接により中間の把
持具（＋７）がシュータＣＩ＠に合致する各位置でセッ
ト部材ｑｓ）を停止させ、始端位置から終端位置に該セ
ット部材（＋５１を１ピッチ宛刻み送りするようにした
。

又、上記セット部材（１ｓ１は、第３図及び第８図に明
示する如く、上下のプレート（１５ａ）　（１５ｂ）間
に、支軸（１７ａ）を中心にして開閉自在な１対の第１
第２把持アーム（ｆ７ｂ）　（１７ｃ）から成る把持具
０７１を複数個を１列に設けて成り、これら把持具０７
）の各第１アーム（１７ｂ）の尾端部を第１リンク■と
、各第２アーム（１７ｃ）の中間部を第２リンク［相］
とに各連結し、これら把持具ａ７１を該両リン１、りＱ
３１２４）の前方（第３図で左方）への移動で閉じ、″
該両すンクＱ３［相］の後方への移動で開くようにした
。そして、セット部材０９の後端部に第１シリンダ■と
、該シリンダ■のピストンロッドに第ストンロッドに前
記両箱１第２リンクＱ３＠の後端部を夫々小リンク（２
３ａ）　（２４ａ）を介して連結し、かくて、各第１第
２把持アーム（ｌＹｂ）　（１７ｃ）を、両箱１第２シ
リンダＱＳ■の縮み作動により締結ボルト（４）の頭部
が通過可能な第１０図で１点鎖線で示す全開状態と、第
１シリンダ■の伸び作動と第２シリンダ■の縮み作動と
により締結ボルト（４）を該両把持アーム（１７ｂ）　
（１７ｃ）間に横方向外側から挿入可能な第１０図で実
線で示す微開状態と、両第１３ｆ！２シリンダ１２！ｉ
ｌ■の伸び作動により締結ボルト（４）を把持する第１
Ｏ図で２点鎖線で示す全開状態とに第１第２リンクＱ３
＠を介して開閉動作し得るようにした。

又、上記搬送部材（ＩＯは、第２図乃至第４図に明示す
る如く、機枠［相］に設けた横方向に長手のンダωによ
り昇降動自在に設けた昇降枠■で構成されるものとし、
該昇降枠■上に載置した治具パレット（６）に、該可動
枠■を介して前記第１第２ボルトセツト場所と受渡場所
とへの往復動と、該昇降枠■を介して両箱１第２ボルト
セット場所において昇降動とが与えられるようにした。

又、上記受渡場所にシリンダ■により昇降動されるオイ
ル槽ωを設け、治具パレット（６）の各把持具（５）に
把持される締結ボルト（４）の下端のねじ部にオイルを
塗布し得るようにした。

図面で■はセット部材０９の各把持具０７）の同第１第
２把持アーム（１７ｂ）　（１７ｃ）間に挿入された締
結ボルト（４）の飛出しを防止する機枠［相］に固定の
ガイド、■はセット部材ａ９の各把持具■の移動軌跡に
臨ませて機枠ａｅに設けた近接スイッチを示し、該近接
スイッチ■によりボルトシュータ（ｌΦからの締結ボル
ト（４）が該シュータＯΦに合致した把持具（１７）の
同第１第２把持アーム（１７ｂ）　（１７ｃ）間に挿入
されたか否かを検知する。

次に実施例の作用を説明する。

先ず、セット部材（１５１を第３図で実線で示す始端位
置から終端位置に１ピッチ宛刻み送りして、微開状態の
各把持具（１７）の同第１第２把持アーム（１７ｂ）　
（１７ｃ）間にボルトシュータ（＋４１からの締結ボル
ト（４）を挿入し、総べて挿入されたところで各把持具
■を全開状態に閉じてセット部材（１９を始端位置に戻
し、次いで治具パレット（６）を可動枠■の動きで受渡
場所から第１セツト場所に移動して、治具パレット（６
）を昇降枠■の動きで上昇する。これによれば、セット
部材（＋！ｉ）の各把持具Ωに把持される締結ボルト（
４）の下端部が治具パレット（６）の横方向外側の各把
持具（５）に僅かに挿入される。この場合、締結ボルト
（４）が各把持具（＋７）により把持されているため、
締結ボルト（４）の軸線が治具パレット（６）の各把持
具（５）に対し僅かにずれていても締結ボルト（６）は
浮上がることなく各把持具（５）に確実に挿入される。

次いで、セット部材ａ９の各把持具（＋７１を全開状態
に開くことにより、各締結ボルト（４）が治具パレット
（６）の各把持具（５）に把持される。

次いで、治具パレット（６）を−旦下降して、これを第
２ボルトセツト場所に移動すると共に、セット部材ａ９
の各把持具０７）を微開状態に閉じてセット部材（１５
１を上記の如く刻み送りし、各把持具（＋７１の第１第
２アーム（１７ｂ）　（１７ｃ）間に締結ボルト（４）
が挿入されたところで各把持具（１７）を全開状態に閉
じてセット部材ａ９を始端位置に戻し、次いで治具パレ
ット（６）を上昇し、セット部材ａ９の各把持具（１７
）を全開状態に開く。これにより、各把持具０７）に把
持された締結ボルト（４）が自重落下して治具パレット
（６）の横方向内側の各把持具（５）に把持される。

次いで、治具パレット（６）を下降して受渡場所に移動
し、オイル槽Ωを上昇して締結ボルト（４）の下端のね
じ部にオイルを塗布した後、ロボット（１）のキャッチ
ャ（２ａ）により昇降枠■上の治具パレット（６）を把
持し、治具パレット（６）の各把持具（５）を全開状態
に閉じると共に、ロボットハンド（２）の動きで治具パ
レット（６）を搬送コンベア（３）上の所定のボルト挿
入位置に移動して、ベアリングキャップ（７）の複数の
締結孔（７ａ）に締結ボルトを挿入する。その後、治具
パレット（６）の各把持具（５）を全開状態に開き、治
具パレット（６）を上昇させて締結ボルト（６）に対す
る各把持具（５）の係合を解き、治具パレット（６）を
ロボットハンド（２）の動きで受渡ステーション（＋２
１に移動してその受渡場所に存する前記昇降枠■上に載
置し、キャッチャ（２ａ）を開放して治具パレット（６
）に対するロボットハンド（２）との係合を解いて挿入
作業を終了する。

尚、実施例ではセット部材（１５１の横方向−側に配置
した１列の把持具■にボルトシュータＧ４１により締結
ボルトを供給するようにしたが、セット部材（１５１の
左右両側に把持具（１７）を治具パレット（６）の把持
具（５）に対応する個数設け、ボルトシュータａΦをセ
ット部材（ＩＳＩの左右両側に各配置して、該両シュー
タ（１４１（＋４１から締結ボルト（４）を供給し得る
ように構成しても良い。

又、複数の受渡ステーション（１２＋のボルトセット装
置０３を同一機種用のものに構成し、これらセット装置
（１３で締結ボルト（４）をセットした治具パレット（
６）をロボット（１）のキャッチャ（２ａ）で交互に把
持して、締結ボルト（４）を締結孔（７ａ）に挿入する
ようにしても良く、これによれば、治具パレット（６）
に締結ボルト（４）がセットされるまでの待ち時間が短
縮でき、より一層生産性向上が図れて有利である。

（発明の効果） このように本発明によるときは、ロボットハンドに対し
治具パレットを分離自在に構成することから、ロボット
ハンドの治具パレットを機種に応じて一々交換せずに、
挿入ロボットにより締結ボルトがセットされた治具パレ
ットを受渡ステーションにおいて機種に応じて選択的に
受取って、締結ボルトをワークの締結孔に挿入でき、従
って多機種少量生産における生産性向上が図れる効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一例を示す全体の正面図、第２図
はその要部の部分裁断拡大正面図、第３図は第１図の■
−ｎ線矢視図、第４図はその側面図、第５図は治具パレ
ットの部分拡大平面図、第６図及び第７図は夫々第５図
のＶＩ−ＶＩ線及び■−■線截線面断面図８図は第３図
の■−■線拡大截断面図、第９図は治具パレットの把持
具の作動説明図、第１０図は割出枠の把持具の作動説明
図である。 （１）・・・ロボット　　　（２）ロボットハンド（４
）・・・締結ボルト　　（５）把持具（６）・・・治具
パレット　（Ｄベアリングキャップ（７ａ）・・・締結
孔　　　　　　　　　　　（ワーク）（＋２１・・・受
渡ステーション ａ３・・・ボルトセット装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 締結ボルトを着脱自在に把持する把持具の複数個をワー
   クの締結孔の配置ピッチに合致するように配置した治具
   パレットをロボットハンドに取付けたロボットにより、
   締結ボルトをワークの締結孔に挿入するようにしたボル
   ト挿入装置において、治具パレットを該ロボットハンド
   に対し分離自在とし、治具パレットを該ロボットハンド
   に受渡す受渡ステーションを複数設け、該各受渡ステー
   ションに、治具パレットに締結ボルトをセットするボル
   トセット装置を設けたことを特徴とするボルト挿入装置
   。