JPH0341293B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 この発明は工具並びに装置、特に長さの異なる
結合部材（タイボルト）を拾上げて挿入する自動
組立て機械用の工具並びに装置に関する。

発明の背景 組立て作業では、結合ボルトを適性な位置に挿
入しなければならない場合が多い。バツチ操作で
は、設計（モデル）の違うものを組立てることが
要求される。こういうモデルは長さの違う結合ボ
ルトを持つ場合が多い。例えば、分数馬力電動機
（１馬力未満のモータ）は種々の寸法のものがバ
ツチ操作によつて製造される。固定子ハウジング
のフランジの孔並びに端蓋の孔に結合ボルトを落
し込む。ボルトを上から回転しない様に押えて、
結合ねじを送込んだ駆動ソケツトを廻す。このと
き、長さの異なる結合ボルトを拾い上げて挿入す
る融通性を持つ工具があれば、非常に有用であ
る。この様な融通性のある工具であれば、工具の
交換が要らなくなり、その結果組立て時間の節約
が出来、モデル混在の組立てラインにとつて有利
になる。

発明の要旨 ボルト及びねじの様な長さの異なる結合部材
（例えば結合ボルト）を取扱う拾上げ兼挿入工具
は、工具ハウジング、結合部材の頭部を受入れる
ソケツトを下端に持つ摺動する押棒、及び１対の
ばね荷重ジヨーで構成される。ジヨーが摺動する
押棒の下方で、開閉出来る様に工具ハウジングに
取付けられ、限られた範囲で旋回して、結合部材
の軸部を拾上げてばね荷重のジヨーの間に保持す
る。摺動する押棒がジヨーに向つて並びにジヨー
の間を移動することに応答して、結合部材がジヨ
ーの間で押下げられ、モータ等の被組立て集成体
に挿入される。工具ハウジング並びに摺動する押
棒の長さが、取扱うことの出来る最も長い結合部
材の長さを決める。

これから説明する実施例は、いろいろな長さの
結合ボルトを拾い上げて挿入するプログラム制御
組立て機械である。このロボツト形自動組立て機
械は、後退し得るアクチユエータを備えた掴み部
材又は「ハンド」を持つており、この自動組立機
械は結合ボルトを装入したボルト保持体を持つて
いる。工具が掴み部材によつて拾い上げられてボ
ルト保持体の上に配置される。この後、工具が下
向きに移動し、結合ボルト（結合部材）を拾い上
げ、結合ボルト（結合部材）が挿入位置へ移動す
る間、結合ボルト（結合部材）はばね荷重のジヨ
ーの間に保持されている。アクチユエータがレン
チ機能をもつ摺動押棒をジヨーに向つて並びにそ
の間で押す。ジヨーは両端に斜面を持つと共にＶ
字形の溝を持ち、結合ボルトをモータ等の集成体
に挿入する。ナツトを螺着して締付ける時、結合
ボルトは上から保持されている。

実施例の記載 第１図乃至第３図について説明すると、ボルト
拾上げ兼挿入工具１１（以下、単に「工具」とい
う。）が工具ハウジング１２を持ち、この工具は
ドラム（掴み部分）１３と、１対の垂下アーム１
４，１５とで構成されている。工具１１は展開可
能なチヤツク形掴み部材４３によつてドラム１３
の箇所を利用し拾い上げられ、或る場所から別の
場所へ動かされる。レンチ機能をもつ押棒１６
が、ドラム（掴み部分）１３の中心で工具ハウジ
ング１２内に摺動自在に、但し回転しない様に取
付けられている。可動の押棒１６は中心孔１８に
設けられたブツシング１７内を摺動することが出
来、結合ボルト４２の頭部を受入れるソケツト１
９を下端に有する。掴み部分１３にある固定ねじ
２０が可動の押棒１６に設けられた縦方向に伸び
るキー溝２１に入り込み、押棒が自由に上下に摺
動し得る様に、半径方向にすき間を調節すること
が出来る（第３図）。結合ボルト４２にナツトを
螺着して下から締付ける間、押棒１６が結合ボル
ト４２の頭を保持する。押棒１６は結合ボルト４
２を拾い上げる時、結合ボルトの頭部に合う様に
回転する。

１対ばね荷重のジヨー２２，２３が開閉し得る
様に、且つ押棒１６によつて挿入されるまで、結
合ボルト４２を拾い上げて保持する様に、限られ
た範囲の旋回が出来る様に、工具ハウジング１２
に取付けられている。可動ピン案内部２４，２５
が両端で工具ハウジングの垂下アーム１４，１５
に取付けられ、その下方に固定のピン案内部２
６，２７がある。ジヨー２２，２３の片側にある
平行四辺形リンク機構２８が、下部で固定ピン案
内部２６に設けられた固定ピン２９に枢着され、
頂部でピン３０に枢着される。ピン３０は可動ピ
ン案内部２４に設けられた溝孔３１の案内によ
り、垂直方向に移動する。菱形の平行四辺形リン
ク機構の残りの角の所で、枢軸ピン３２，３３が
夫々ジヨー２２，２３の孔を通り、且つ２つのジ
ヨーを閉じた位置に保持するばね３４によつて接
続されている。２つのジヨーの反対側（第４図及
び第５図参照）に、同一の平行四辺形リンク機構
３５があり、ばね３６が枢軸ピン３２，３３の他
端を接続している。

摺動する押棒１６がジヨー２２，２３の間を下
降して結合ボルト（結合部材）４２を挿入するか
又は拾い上げる時、ばね荷重のジヨー２２，２３
を分け隔てられ、平行四辺形リンク機構２８，３
５が幅方向に拡がる時、可動ピン３０が案内の溝
孔３１の中を下向きに摺動する（反対側にある対
応する部品も同じ様に動く）。ジヨー２２，２３
の頂部及び底部に夫々斜面３７，３８があつて、
押棒１６又は結合ボルト４２が入り易くすると共
に、ジヨーの接触面には向い合うＶ字形の溝３
９，４０があつて、結合ボルトが拾い上げられる
時、結合ボルトの軸部を受入れ、該ボルトを中心
合せする。

この工具１１はいろいろな長さの結合ボルト４
２を扱うことが出来る。工具ハウジング１２及び
摺動する押棒１６の長さが、この工具１１を用い
て拾い上げて挿入することの出来る結合ボルト４
２の長さを決める。摺動する押棒１６は、結合ボ
ルト４２を挿入する為、並びにナツトを螺着して
締付ける作業の間、結合ボルト４２のみかけの長
さの変化に対処する為に使われる。この発明は、
ボルト、ねじ又は同様な結合部材４２を必要とす
る任意の部品又は製品を手動で又は自動的に組立
てる際、結合ボルト４２を拾い上げて挿入する為
に使うことが出来る。

自動組立て機械で結合ボルト４２を拾い上げる
状態が第６図に示されている。拾上げ兼挿入工具
１１は、使わない時、ロボツト形機械の組立て取
付け具基盤の横にあるラツク内（図示せず）に保
管されており、基盤の他の場所には何本かの結合
ボルト４２を予め挿入したボルト保持体４１があ
る。結合ボルト４２はボルト保持体４１の中で垂
直に立つており、結合ボルトの頭部が上側になつ
ている。小形モータを組立てる際に適当な時点
で、工具１１がプログラム制御組立て機械の「ハ
ンド」によつて拾い上げられる。この「ハンド」
は、典型的には、指令により、ｘ及びｙ方向に上
下に可動の、空気圧で作動される分割フインガ形
の展開可能なチヤツク掴み部材４３である。第７
図をも参照すると、掴み部材４３は２重斜面によ
る中心合せ作用をもつ作動ピン４４を用い、これ
が一方向空気ピストン（図示せず）によつて下方
に動かされる。作動ピン４４の端が摺動する押棒
１６の上端にある凹部４５に入り、作動ピン及び
押棒が指令により、空気ピストンによつて下向き
に移動させられる。結合ボルト４２を拾い上げる
動作の間、摺動する押棒１６が上向きに押され、
作動ピン４４及び押棒１６の上端が上向きに掴み
部材４３の中へ後退する。挿入動作の終りに、摺
動する押棒１６は、第６図に示す最大下降位置
で、ばね荷重のジヨー２２，２３の間にある。工
具１１を拾い上げるには、掴み部材４３を工具１
１の頂部にある皿孔４６に入れて展開させる。結
合ボルト４２の頭部を押棒１６の端部にあるソケ
ツト１９に入れて、工具１１を保持体４１の上方
に配置する。

掴み部材４３が工具１１を下向きにボルト保持
体４１に向つて押し、ばね荷重のジヨー２２，２
３を押棒１６に対し並びに結合ボルト４２の上端
に対して摺動させる。結合ボルト４２が工具１１
に入り、拾い上げ作業の終りに、第８図に示す様
に、ばね荷重のジヨー２２，２３の間に保持され
る。結合部材４２の軸部が向い合つたＶ字形の溝
３９，４０（第４図及び第５図）の中にあり、挿
入動作の為に、結合部材４２が中心合せされる。
摺動する押棒１６の上端は、必要なだけ、掴み部
材４３の中に入り込む。第８図には比較的短い結
合ボルト４２が示されている。第９図はずつと長
い結合ボルト４２′を拾い上げる状態を示してお
り、この場合、押棒１６は更に掴み部材４３の中
に引込まれている。第２図で判る、垂下アーム１
４，１５の長さ並びに押棒１６に設けられた縦方
向に伸びるキー溝２１の長さによつて、取扱うこ
との出来る最も長い結合部材４２が決定される。

ばね荷重のジヨー２２，２３は、結合ボルト４
２を拾い上げ位置から挿入位置へ移動する間、結
合ボルト４２を所定位置に保持する。作動ピン４
４（第７図）が空気ピストンによつて下向きに移
動させられ、摺動する押棒１６及び結合ボルト４
２′を第１０図に示す様に、ばね荷重のジヨー２
２，２３の中で押下げる。摺動する押棒１６がジ
ヨー２２，２３の斜面３７に係合し、押棒が下降
する時、カム作用によつてジヨー２２，２３を引
離す。ジヨー２２，２３は枢軸ピン３２，３３の
周りに限られた範囲で旋回が自由に出来、摺動す
る押棒１６が更に下降するまで、ボルト４２′を
保持している。結合ボルト４２′がモータの端蓋
４７に設けられた孔に挿入され、固定子ハウジン
グ４８に取付けられたフランジに形成された整合
する孔を通抜ける。このモータ集成体の中に一杯
に挿入された時、結合ボルト４２′は押棒１６の
レンチ作用によつて上から保持されており、ナツ
トが結合ボルト４２′にはめられ、下から締付け
られる。結合ボルト４２′は、その頭部で押棒１
６により、並びに結合ボルトの軸部の箇所でジヨ
ー２２，２３により、２箇所で保持されているの
で、挿入の為に正確に位置ぎめされる。小形モー
タを組立てる工程の順序、ロボツト形機械、並び
にナツト螺着及び締付けに関して更に詳しいこと
は、1980年７月17日出願の米国特許出願番号第
169024号及び1981年10月13日出願の米国特許出願
番号第310678号（継続出願）に記載されている。

工具１１により、ボルト、ねじ又は同様な結合
部材を拾い上げ、手で挿入することが出来る。ば
ね荷重のジヨー２２，２３が結合部材の頭部の上
に配置され、工具１１全体が押下げられた時、結
合ボルトの頭部がジヨーの下端にある斜面３８に
沿つて摺動し、カム作用によつてそれらを引離す
ので、ジヨーが結合部材の頭部を摺動して通過さ
せ、結合部材４２の軸部に締付けられる。結合部
材４２を挿入する為、摺動する棒１６を手で押下
げると、これによつて結合部材４２，４２′がば
ね荷重のジヨー２２，２３の中に押下げられる。

この発明を好ましい実施例について具体的に図
示し且つ説明したが、当業者であれば、この発明
の範囲内で、この実施例にいろいろな変更を加え
ることが出来ることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は結合ボルト拾上げ兼挿入工具の斜視
図、第２図は工具の正面並びに部分断面図、第３
図は掴みドラムの部分的な断面図で、摺動する押
棒のキー溝及び固定ねじを示す。第４図は工具の
底面図、第５図は大体第４図の線５−５から見た
ジヨー及び平行四辺形リンク機構の垂直断面図、
第６図は掴み部材によつて保持された工具が保持
体から結合ボルトを拾い上げる状態を示す側面
図、第７図は掴み部材、作動ピン及び摺動する押
棒の部分的な側面図、第８図及び第９図は、ボル
トの頭部が可動棒のレンチ側の端に入つた状態
で、ばね荷重のジヨーによつて保持されたいろい
ろな長さの結合ボルトを示す図、第１０図は結合
ボルトを挿入する時の摺動棒及びばね荷重のジヨ
ーの状態を示す図である。 主な符号の説明、１２：工具ハウジング、１
６：押棒、１９：ソケツト、２２，２３：ジヨ
ー、３２，３３：ピン、３４：ばね、４２：ボル
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長さの異なるボルト、ねじ及び同様な結合部
   材を拾い上げて挿入する工具に於て、 工具ハウジングと、 結合部材の頭部を受入れるソケツトをその下端
   に持つ前記工具ハウジング内で摺動する押棒と、 １対のばね荷重ジヨーと、 該ジヨーを開閉自在に工具ハウジングに取付け
   る手段とを有し、該手段により、該ジヨーは限ら
   れた範囲の旋回運動が出来、前記摺動する押棒が
   前記ジヨーに向つて並びに該ジヨーの間を移動す
   るとき、前記結合部材をジヨーの間に拾い上げて
   保持し且つ該結合部材を集成体に挿入する工具。 ２ 特許請求の範囲１に記載した工具に於て、前
   記ジヨーが両端に向い合う斜面を持つていて、且
   つ結合部材の軸部を受入れる向い合つたＶ字形の
   溝を持つている工具。 ３ 特許請求の範囲２に記載した工具に於て、前
   記取付ける平行四辺形リンク機構を含んでいて、
   該リンク機構に前記ジヨーが枢着されている工
   具。 ４ 特許請求の範囲３に記載した工具に於て、前
   記工具ハウジングが掴み部分を持ち、この為工具
   は組立て機械の掴み部材によつて拾われる様にな
   つており、前記押棒が前記掴み部材のアクチユエ
   ータによつて動かされる工具。 ５ 特許請求の範囲１に記載した工具に於て、前
   記ハウジングの長さ並びに前記押棒の長さが、拾
   い上げて挿入しようとする最も長い結合部材によ
   り定まつている工具。 ６ 長さの異なる結合ボルトを拾い上げて挿入す
   る工具に於て、 掴みドラム及び１対の垂下アームを持つ工具ハ
   ウジングと、 該掴みドラムの中心にあつて、前記工具ハウジ
   ング内に入り込むと共に、結合ボルトの頭部を受
   入れるソケツトをその下端に持つレンチ付の摺動
   する押棒と、 前記工具ハウジングの垂下アームに取付けた案
   内部に枢着されている平行四辺形リンク機構に枢
   着された１対のばね荷重ジヨーとを有し、該ジヨ
   ーは開閉出来る様に取付けられていると共に、結
   合ボルトを拾い上げてジヨーの間に保持し、前記
   押棒が前記ジヨーの間を下向きに移動してジヨー
   の中で結合ボルトを押下げることに応答して、該
   ジヨーが限られた範囲の旋回をして前記結合ボル
   トが集成体の中に挿入出来る工具。 ７ 特許請求の範囲６に記載した工具に於て、前
   記ジヨーが両端に向い合う斜面を持つと共に、結
   合ボルトの軸部を受入れる向い合つたＶ字形の溝
   を持ち、前記押棒の長さ並びにハウジングの寸法
   が、拾い上げて挿入しようとする異なる長さの結
   合ボルトの内の最も長いものにより定まる工具。 ８ 長さの異なるボルト、ねじ及び同様な結合部
   材を自動的に拾い上げて挿入する装置に於て、 拾上げ兼挿入工具と、 結合部材に対する保持体と、 後退し得るアクチユエータを持つ掴み手段とを
   有し、 前記工具はハウジング、該ハウジング内にあつ
   て、結合部材の頭部を受入れるソケツトを下端に
   持つ摺動する押棒、１対のばね荷重ジヨー、及び
   開閉出来る様に並びに限られた旋回が出来る様に
   前記ジヨーをハウジングに取付ける手段を持つて
   おり、更に 前記工具は掴み部分を持ち、これを利用して工
   具が拾い上げられて前記保持体の上に配置され、 前記掴み手段が前記工具を垂直下向きに移動さ
   せて、結合部材を拾い上げてジヨーの間に保持
   し、その後、前記アクチユエータが前記押棒を前
   記ジヨーに向つて並びにジヨーの間に移動させ
   て、結合部材を集成体の中に挿入する装置。 ９ 特許請求の範囲８に記載した装置に於て、前
   記取付け手段が前記ジヨーを枢着した平行四辺形
   リンク機構を含む装置。 １０ 特許請求の範囲９に記載した装置に於て、
   前記ジヨーが両端に斜面を持つと共に結合部材の
   軸部を受入れる向い合つたＶ字形の溝を持つ装
   置。 １１ 特許請求の範囲１０に記載した装置に於
   て、ハウジングの長さ並びに摺動押棒の長さが拾
   上げて挿入し得る最も長い結合部材を決める装
   置。