JPH04315531A - 部品の締付装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、部品をボルト等の締付
具を用いてワーク上に締め付け固定する締付装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】多数の部品をボルトを用いてワークに順
次締め付けていく作業は、従来、以下のような態様でな
される。

【０００３】すなわち、まず、最初の工程では搬送装置
で搬送されてきたワークが自動部品取付装置の所定位置
に載置される。そして、自動部品取付装置では、ボルト
が挿入された部品をクランプしてボルト先端中心がワー
ク上のボルト穴の中心に位置されるまで搬送して、クラ
ンプした部品を下降させるとともに所定のナットランナ
によって仮締めをする作業が行われる。

【０００４】そしてつぎの工程では、上記自動部品取付
装置によって仮締めがなされたワークを搬送装置で自動
部品締付装置まで搬送する。そして、つぎの工程では、
自動部品締付装置によってナットランナがボルト位置ま
で移動され、ボルトを規定の締付トルクで締め付け、本
締めを行う。

【０００５】ところで、ワーク上のボルト穴の中心位置
の検出は、ＩＴＶカメラを中心にして構成される画像認
識装置によって検出することとしており、この検出位置
に基づいてボルト先端中心がボルト穴の中心に位置され
るように部品を搬送している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、自動部品取付装置、自動部品締付装置をそれぞれ
別々に用意しなければならないとともに、これら装置間
を結合する搬送装置を必要とする。このように従来にあ
ってはシステム全体が複数の装置の集合であるため、装
置の共通化を図ることができなく設備導入のコスト上昇
が招来するとともに、広大な設置面積を要し、設置スペ
ースに制限のある現場では導入そのものが不可能になる
事態が招来する。

【０００７】また、作業効率の面からみても、確かに手
作業で締め付け作業を行う場合に比較した場合には、工
数が低減されて、サイクルタイムの短縮が図れるものの
、自動部品取付装置と自動部品締付装置とが離間してい
るため、自動部品取付装置で取り付け、仮締めがなされ
たワークを搬送装置で自動部品締付装置に搬送する工程
分だけ、作業効率が損なわれることになっている。

【０００８】また、上記画像認識装置は、ワークが自動
部品取付装置に搬送され載置されたときに位置ずれが生
じ、ボルト穴が基準位置からずれて位置されていたり、
またワークが板金、溶接構成品等のためボルト穴が基準
位置からずれて形成されているような場合であっても、
確実にボルト穴の中心を検出することができるので、確
かにボルト穴にボルト先端を挿入する作業を正確に行わ
せることができる。しかし、ボルト穴の位置を検出する
手段として画像認識装置を用いたときは、当該装置自体
が複雑な構成であるためコストが高いという面がある。

【０００９】しかも、従来技術では、自動部品取付装置
で部品の取り付け、仮締めがなされたワークを搬送装置
によって自動部品締付装置に搬送して再び載置するよう
にしている。このため自動部品締付装置においてもワー
クが載置されたときに自動部品取付装置と同様にワーク
の位置ずれが生じるため、再度、画像認識装置を用いて
ボルト穴の中心位置の検出を行い、該検出結果に基づき
本締め用のナットランナを移動させなくてはならなくな
る。このように、画像認識装置を自動部品取付装置のみ
ならず自動部品締付装置にも備える必要があり、画像認
識装置の面だけ捕らえても装置の共通化を図れないこと
によりコストが上昇することになっていた。

【００１０】本発明はこうした実情に鑑みてなされたも
のであり、上記従来技術による不都合を除去して、低コ
スト、小スペースを図るとともに作業効率をより向上さ
せることができる部品の締付装置を提供することをその
目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の第１発
明では、部品を締付具を用いてワークに規定の締付トル
クで締め付ける部品の締付装置において、前記ワークの
位置を検出するワーク位置検出手段と、前記部品をワー
ク上に載置する第１のロボットと、前記部品の締め付け
を行う第２のロボットとを具え、前記第１のロボットに
、前記ワーク上における前記締付具の挿入位置を検出す
る挿入位置検出手段と、前記部品をクランプして該クラ
ンプされた部品を前記挿入位置検出手段とともに前記ワ
ーク上の所定位置まで搬送する搬送手段とを具えるとと
もに、前記第２のロボットに、前記締付具を前記規定の
締付トルクで締め付けることにより前記部品を前記ワー
クに固定する締付手段と、前記締付手段を待機位置から
前記ワーク上の所定位置まで移動させる移動手段とを具
え、さらに、前記ワーク位置検出手段の検出ワーク位置
に基づいて前記ワーク上の締付具挿入位置を検出するこ
とができる位置まで前記挿入位置検出手段が移動するよ
うに前記搬送手段を駆動する第１の駆動制御手段と、前
記第１の駆動制御手段によって前記挿入位置検出手段が
前記ワーク上の締付具挿入位置を検出することができる
位置まで移動された際に、前記挿入位置検出手段によっ
て前記ワーク上の締付具挿入位置を検出して、該検出挿
入位置に基づいて前記部品上の締付具挿入位置が前記ワ
ーク上の締付具挿入位置まで移動されるように前記搬送
手段を駆動する第２の駆動制御手段と、前記第２の駆動
制御手段によって前記部品上の締付具挿入位置が前記ワ
ーク上の締付具挿入位置まで移動された際に、前記搬送
手段のクランプ状態を解除して部品をワーク上に載置す
る第３の駆動制御手段と、前記第３の駆動制御手段によ
って前記部品が前記ワーク上に載置された際に、前記挿
入位置検出手段の検出挿入位置に基づいて前記待機位置
から前記ワーク上の締付具挿入位置まで前記締付手段が
移動するように前記移動手段を駆動する第４の駆動制御
手段と、前記第４の駆動制御手段によって前記締付手段
が前記ワーク上の締付具挿入位置まで移動された際に、
前記締付手段を駆動する第５の駆動制御手段とを具える
ようにしている。

【００１２】また、本発明の第２発明では、前記ワーク
上の締付具挿入位置は、前記締付具が挿入される開口部
の中心位置であり、前記挿入位置検出手段は、先端から
根元にかけて次第に軸径が大きくなるテーパ部材と、該
テーパ部材の軸に垂直な方向にかかる力に応じて前記ク
ランプされた部品に対する当該テーパ部材の軸に垂直な
面上の相対位置が変化する相対位置可変手段と、前記相
対位置を検出する相対位置検出手段とを有し、前記第１
の駆動制御手段は、前記テーパ部材の先端を前記開口部
上まで移動させるものであり、前記第２の駆動制御手段
は、前記テーパ部材の先端を前記開口部内に向けて前記
テーパ部材の軸径と前記開口部の径とが一致するまで移
動させ、このときの前記相対位置検出手段の出力に基づ
いて前記開口部の中心位置を検出するものであるとして
いる。

【００１３】

【作用】かかる第１発明の構成によれば、ひとたび、ワ
ークが締付装置の所定位置に搬送され、載置されれば、
第１のロボットによって部品の取り付けが、そして第２
のロボットによって部品の締め付けがなされる。すなわ
ち、途中で再度ワークを搬送せずとも部品の締め付けが
なされる。このように１つの装置に複数の機能を付加す
るとともに部品が取り付けられたワークを締め付けを行
うために再度搬送する必要がないので、その分設置スペ
ースが少なく、かつ設備コストが低減される。また、挿
入位置の検出は第１ロボットに備えた挿入位置検出手段
によって部品をワーク上に載置するときに１度行えばよ
く、締め付けを行うときには上記挿入位置検出手段の検
出値を使用することができるので、位置検出手段の共通
化が図れ、さらに装置コストが低減される。また、部品
の取り付けられたワークを再度搬送する必要がないので
、その分、作業効率が向上する。

【００１４】また、上記第２発明の構成によれば、締付
具の挿入位置を検出する挿入位置検出手段が、テーパ部
材と、クランプされた部品に対するテーパ部材の相対位
置を変化させる相対位置可変手段といった単純な機械的
な部材並びに上記相対位置を検出する相対位置検出手段
といった簡単な構成のセンサにより構成されているので
、装置コストが大幅に低減される。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る部品の締
付装置の実施例について説明する。なお、実施例では、
図１に示すパワーショベルのトラックフレームＷＫ（以
下、これをワークＷＫという）に対して図５に示すトラ
ックローラアッセンブリ２（以下これを部品２という）
をボルトを用いて複数締め付ける場合を想定している。

【００１６】図１は実施例の装置の全体構成をＸ−Ｙ−
Ｚの３次元で概観する斜視図である。

【００１７】同図に示すように、実施例装置１は、大き
くは、上記部品２が複数入ったパレット７をボルト挿入
ステーション８からレール１１の下方の所定位置まで搬
送するパレット搬送用コンベア９と、上記所定位置まで
搬送されたパレット７内の部品２を取り出し、クランプ
してＸ軸方向へ所定位置まで搬送する部品取り出し用ロ
ボット１０と、この部品取り出し用ロボット１０によっ
て所定位置まで搬送された部品２が載置され、後述する
ように部品２の長手方向の判定を行い、この判定結果に
基づき所定の向きに部品２を反転するとともにＸ軸方向
へ所定位置まで部品２を搬送する部品反転装置２０と、
この部品反転装置２０によって所定の位置まで搬送され
た部品２をクランプしてワークＷＫ上の所定のボルト穴
位置まで搬送するとともに、この搬送した部品２を所定
の締付トルクでワークＷＫに仮締めする仮締め用ロボッ
ト３０と、この仮締め用ロボット３０によって仮締めが
終了した部品２の上まで移動するとともに、上記所定の
締付トルクよりも大きい規定の締付トルクで部品２の本
締めを行う本締め用ロボット５０と、この本締め用ロボ
ット５０および上記仮締め用ロボット３０が配設され、
これらロボット３０、５０の３次元的な移動範囲を規定
するとともに、その内部定位置にスラットコンベア６０
によって搬送されたワークＷＫが載置される架台７０と
、上記パレット用コンベア９、部品取り出し装置１０、
部品反転装置２０、仮締め用ロボット３０、本締め用ロ
ボット５０およびスラットコンベア６０を統括的に駆動
制御する制御装置８０とから構成されている。

【００１８】ワークＷＫの一方の履帯取付面ＷＫＬ側に
は、４つのボルト穴ｈ１　、ｈ２　、ｈ３　、ｈ４　を
１組とするボルト穴群Ｈ１　が形成されていて、さらに
ボルト穴群Ｈ１と同様なボルト穴群Ｈ２　、Ｈ３　、Ｈ
４　、Ｈ５　、Ｈ６　、Ｈ７　が形成されている。これ
ら７つのボルト穴群Ｈ１　…Ｈ７　は、ワークＷＫがス
ラットコンベア６０によって上記架台７０内の定位置に
載置されたときに、それら穴群の中心位置ＰＨ１、ＰＨ
２、ＰＨ３、ＰＨ４、ＰＨ５、ＰＨ６、ＰＨ７が同一の
Ｙ軸位置となるようにＸ軸方向に一列に配列されている
。なお、実際にはワークの位置決めの精度等に起因して
各ボルト穴群の中心が精度よく同一のＹ軸位置になるこ
とは少なく、多少のずれが生じることになる。この場合
の対応については後述する。

【００１９】ワークＷＫの他方の履帯取付面ＷＫＲ側に
もボルト穴群Ｈ１　…Ｈ７　と同様にして７つのボルト
穴群Ｈ８　、Ｈ９　、Ｈ１０、Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ１３
、Ｈ１４がワークＷＫ中心に対して対称に形成されてお
り、これらボルト穴群Ｈ８　…Ｈ１４は、それらの中心
位置ＰＨ８、ＰＨ９、ＰＨ１０　、ＰＨ１１　、ＰＨ１
２　、ＰＨ１３　、ＰＨ１４　が同一のＹ軸位置となる
ようにＸ軸方向に一列に配列されている。この履帯取付
面ＷＫＲ側も、同様にワークの位置決めの精度等に起因
して各ボルト穴群の中心が精度よく同一のＹ軸位置にな
ることは少なく、多少のずれが生じることになるが、こ
の場合の対応については後述する。

【００２０】部品２であるトラックローラ（下転輪）ア
ッセンブリは、図５に示すようにローラ３と該ローラ３
を回動自在に支持するホルダ４とから構成されている。 部品２をワークＷＫに取り付ける作業を行う場合には、
ホルダ４の四方のボルト穴にワッシャ６を介してボルト
５を挿入して、このボルト５が挿入された部品２をワー
クＷＫの所定のボルト群位置に、ホルダ４の４つのボル
ト穴の中心がワーク上のボルト穴群の４つボルト穴の中
心にそれぞれ一致するよう載置する。しかる後にボルト
５を締め付けることにより作業が行われる。この作業の
際、給脂用の穴４ａが形成されたホルダ面４ｂがワーク
ＷＫの外側となるようになされる。また部品２の長手方
向２ａがＹ軸方向と平行になるようになされる。たとえ
ば、ボルト穴群Ｈ１　位置に部品２を取り付ける場合を
想定すると、ホルダ面４ｂが外側のボルト穴ｈ１　、ｈ
２　側に位置されるように取り付ける必要がある。

【００２１】さて、図１の矢印ＷＩに示すようにボルト
挿入ステーション８にはワークＷＫ１台分（１４個）の
部品２…が７ａ、７ｂ、７ｃと３列に配列されたパレッ
ト７が搬入され、ボルト挿入ステーション８において作
業者の手作業によって部品２にワッシャ６を介してボル
ト５を挿入する作業が行われる。その後、パレット７は
パレット搬送用コンベア９によって矢印Ａに示すごとく
Ｙ軸に平行な方向に搬送され、部品取り出し用ロボット
１０によって最初の列７ａの部品２を取り出すことがで
きる位置で停止する。以後、最初の列７ａの部品２の取
り出しが順次なされ、列７ａの部品２がなくなると、コ
ンベア９が再び駆動され、第２列目７ｂの部品２を取り
出すことができる位置までパレット７が搬送される。以
後、同様にして２列目７ｂの部品２がなくなると、３列
目７ｃの位置までパレット７が搬送される。そしてパレ
ット７内の部品２のすべてが取り出されなくなくと、パ
レット７は矢印ＷＯに示すごとく搬出される。かかるコ
ンベア９は後述するように制御装置８０から出力される
制御指令に応じて駆動制御される。

【００２２】部品取り出しロボット用１０は、Ｘ軸と平
行な方向に架台７０方向に向けて延設されたレール１１
と、このレール１１に矢印Ｂに示すようにＸ軸と平行な
方向に移動自在に配設されたローダ１９とから構成され
ている。ローダ１９は、レール１１上に沿って配設され
た図示せぬチェーンがローダ駆動部１８により駆動され
ることにより上記矢印Ｂ方向に移動される。

【００２３】ローダ１９は、ローダ駆動部１８によりレ
ール１１に沿って移動するチェーン駆動のキャリア１２
と、このキャリア１２に配設され、たとえばラックアン
ドピニオン方式によってシャフト１４を矢印Ｃに示すよ
うにＺ軸と平行に上下動させるとともに、部品検出バー
１７を同方向に上下動させるシャフト・バー駆動部１３
と、シャフト１４下方先端に配設され、シャフト１４の
移動に応じて昇降するクランパ駆動部１５とから構成さ
れている。クランパ駆動部１５に備えられたクランパ１
６はクランパ駆動部１５により駆動され、部品２をその
長手方向２ａがＹ軸と平行になるようクランプする。

【００２４】このように部品取り出し用ロボット１０は
、Ｘ軸およびＺ軸方向に駆動する駆動軸を有した２軸ロ
ボットであり、後述するように制御装置８０から出力さ
れる制御指令に応じてローダ駆動部１８、シャフト・バ
ー駆動部１３およびクランパ駆動部１５が制御される。

【００２５】部品反転装置２０は、レール１１の先端下
方から架台７０方向に向けてＸ軸と平行に延設されたコ
ンベア２１と、このコンベア２１上を移動するとともに
、中心軸Ｄを中心に矢印Ｅに示すように１８０°ごと任
意の方向に回転する回転テーブル２２と、この回転テー
ブル２２上に配設され、上記部品取り出し用ロボット１
０によって部品２が定位置に載置される部品受け台２３
と、この部品受け台２３の両側に配設され、光を検出媒
体として上記部品２の給脂穴４ａの有無を検出する給脂
穴センサ２４とから構成されている。

【００２６】回転テーブル２２は、コンベア２１によっ
て端部２１ａに位置されたときに部品取り出し用ロボッ
ト１０によって部品２を受けることができる。部品２が
受け台２３に載置された後は、コンベア２１によって、
受け台２３に載置された部品２の中心位置が所定の基準
位置ＰＯになるように端部２１ｂまで搬送される。

【００２７】回転テーブル２２が端部２１ａに位置され
たときに給脂穴センサ２４によって給脂穴４ａの検出が
なされる。すなわち、パレット７内には部品２がランダ
ムに入れられており、給脂穴４ａを有したホルダ面４ｂ
がある側がＹ軸のいずれの極性側にあるか定かではない
。

【００２８】そこで、端部２１ａにおいて部品２が受け
台２３に載置されたときに、給脂穴４ａ側がワークＷＫ
外側となるようにすべく給脂穴センサ２４によって穴の
有無の検出を行う。この結果、受け台２３上の部品２を
取り付けるべき場所が左側の履帯取付面ＷＫＬであれば
、給脂穴４ａ側が左側、つまりＹ軸のマイナス極性側に
なるように回転テーブル２２が必要に応じて１８０°反
転する。一方、同様にして取り付ける場所が履帯取付面
ＷＫＲであれば、給脂穴４ａが右側、つまりＹ軸のプラ
ス極性側となるように回転テーブル２２が必要に応じて
１８０°反転する。

【００２９】上記コンベア２１、回転テーブル２２は後
述するように制御装置８０から出力される制御指令に応
じて駆動制御される。

【００３０】架台７０は、床面に配設されたポスト７１
、７２、７３、７４と、ポスト７１、７４の上端におい
てこれらポスト間に連架されるガータ７５と、同様にポ
スト７２、７３間に連架されるガータ７６と、仮締め用
ロボット３０および本締め用ロボット５０をＸ軸方向に
案内移動すべく設けられ、ポスト７１、７２間およびポ
スト７３、７４間にそれぞれ連架されるレール７７、７
８とから構成されている。

【００３１】仮締め用ロボット３０は、矢印Ｆに示すご
とくＸ軸方向に移動自在となるようにレール７７、７８
に両端が支持されたレール３１と、このレール３１に対
して矢印Ｇに示すごとくＹ軸と平行な方向に移動自在に
配設されたローダ４９とから構成されている。レール３
１は、レール７７、７８上に沿って配設された図示せぬ
チェーンがレール駆動部４８によって駆動されることに
より上記矢印Ｆ方向に移動される。ローダ４９はレール
３１に対してＸ軸のマイナス極性側にオフセットされて
取り付けられており、レール３１上に沿って配設された
図示せぬチェーンがローダ駆動部４７によって駆動され
ることにより上記矢印Ｇ方向に移動される。

【００３２】ローダ４９は、上記ローダ駆動部４７によ
りレール３１に沿って案内移動されるキャリア３２と、
このキャリア３２に配設され、たとえばラックアンドピ
ニオン方式によってシャフト３３、３８をそれぞれ矢印
Ｈに示すようにＺ軸と平行な方向に上下動させるシャフ
ト駆動部３４と、シャフト３３の下方先端に配設され、
シャフト３３の移動に応じて昇降するクランパ・ナット
ランナ駆動部３５と、シャフト３８の下方先端に配設さ
れ、シャフト３８の移動に応じて昇降するボルト穴セン
サ部４０と、ボルト穴センサ部４０に配設され、ワーク
ＷＫのＹ軸座標位置を検出するワーク位置センサ４２と
から構成されている。

【００３３】クランパ・ナットランナ駆動部３５に備え
られたクランパ３６は同駆動部３５により駆動され、部
品２をその長手方向２ａがＹ軸と平行になるようクラン
プする。また、クランパ・ナットランナ駆動部３５に備
えられたナットランナ３５ａは同駆動部３５により駆動
され、クランパ３６に把持された部品２に挿入されたボ
ルト５の頭部を回動して所定の締付トルクで締め付ける
。

【００３４】ボルト穴センサ４０は、図７の斜視図にて
その内部の要部を示すようにシャフト３８に配設された
本体４３と、可動部４４から構成されている。可動部４
４の下方にはＺ軸に平行な軸を有し、上にいくにつれて
軸径が次第に大きくなる２つのテーパ部材４１、４１が
Ｙ軸に平行に配設されている。２つのテーパ部材４１間
の距離はワークＷＫ上のボルト穴のＹ軸方向の隣あう穴
間の距離と一致するようにされている。たとえばボルト
穴群Ｈ１　を例にとれば、ボルト穴ｈ１　、ｈ４　間の
距離とテーパ部材４１、４１の先端４１ａ、４１ａ間の
距離が一致している。

【００３５】可動部４４の上面には角柱部材４４ａが配
設されており、この角柱部材４４ａは図示せぬ支持部材
により上下方向に支持されるとともに、角柱部材４４ａ
の各面には本体４３内に配設された４つのシリンダ４５
…のロッド４５ａ…の先端がそれぞれ所定の圧力で当接
されておりＸ、Ｙ方向には移動自在となっている。また
、角柱部材４４ａの各面にはポテンショメータ４６…の
各検出用ロッドが当接されている。よって、テーパ部材
４１の軸に対して垂直な方向、つまりＸーＹ平面と平行
な方向に力がかかっていないときはシリンダ４５の押圧
力により角柱部材４４ａは定位置に位置され、可動部４
４はＸ軸、Ｙ軸方向には本体４３に対して容易には動か
ないが、上記テーパ部材４１にかかる力が所定値以上に
なると、かかる力の大きさおよびかかる方向に応じてＸ
軸およびＹ軸方向に可動部４４が本体４３に対して相対
的に移動する。

【００３６】上記可動部４４の本体４３に対する相対的
な位置 ΔＰ＝（ΔＸ、ΔＹ）　　…（１） はポテンショメータ４６の出力に基づき検出される。

【００３７】さて、ワーク位置検出センサ４２は光を検
出媒体として、該センサ下方の検出対称物との相対距離
を検出するセンサであり、該センサ４２の出力とローダ
４９のＹ軸方向の移動位置とに基づきワークＷＫのＹ軸
方向における端部の位置をＹ軸の座標を用いて検出する
。

【００３８】上記レール駆動部４８、ローダ駆動部４７
、シャフト駆動部３４およびクランパ・ナットランナ駆
動部３５は、後述するように制御部８０から出力される
制御指令に応じて駆動制御される。

【００３９】本締め用ロボット５０は、矢印Ｉに示すご
とくＸ軸方向に移動自在となるようにレール７７、７８
に両端が支持されたレール５１と、このレール５１に対
して矢印Ｊに示すごとくＹ軸と平行な方向に移動自在に
配設されたローダ５９とから構成されている。レール５
１は、レール７７、７８上に沿って配設された図示せぬ
チェーンがレール駆動部５８によって駆動されることに
より上記矢印Ｉ方向に移動される。ローダ５９は、上記
仮締め用ロボット３０のローダ４９とは逆にレール５１
に対してＸ軸のプラス極性側にオフセットされて取り付
けられており、レール５１上に沿って配設された図示せ
ぬチェーンがローダ駆動部５７によって駆動されること
により上記矢印Ｊ方向に移動される。

【００４０】ローダ５９は、上記ローダ駆動部５７によ
りレール５１に沿って案内移動されるキャリア５２と、
このキャリア５２に配設され、たとえばラックアンドピ
ニオン方式によってシャフト５３を矢印Ｋに示すように
Ｚ軸と平行な方向に上下動させるシャフト駆動部５４と
、シャフト５３の下方先端に配設され、シャフト５３の
移動に応じて昇降するナットランナ駆動部５５と、ナッ
トランナ駆動部５５に配設され、ワークＷＫのＸ軸座標
位置を検出するワーク位置センサ５６とから構成されて
いる。

【００４１】ナットランナ駆動部５５に備えられたナッ
トランナ５５ａは同駆動部５５により駆動され、ワーク
ＷＫ上に仮締めされた部品２に挿入されたボルト５の頭
部を回動して上記仮締め用ロボット３０による締付トル
クよりも大きい規定の締付トルクで締め付け、部品２を
ワークＷＫに固定する。ワーク位置検出センサ５６はワ
ーク位置検出センサ４２と同様、光を検出媒体として、
該センサ下方の検出対称物との相対距離を検出するセン
サであり、該センサ５６の出力とローダ５９のＸ軸方向
の移動位置とに基づきワークＷＫのＸ軸方向における端
部の位置をＸ軸の座標を用いて検出する。上記レール駆
動部５８、ローダ駆動部５７、シャフト駆動部５４およ
びナットランナ駆動部５５は、後述するように制御部８
０から出力される制御指令に応じて駆動制御される。

【００４２】以下、かかる締付装置１の動作を図２から
図４に示すフローチャートを参照して説明する。なお、
図２から図４は制御装置８０で行われる処理手順を示し
ている。

【００４３】図２に示すように、いま、締付装置１にお
いてワークＷＫに部品２を全数締め付ける処理が終了し
たものとすると、スラットコンベア６０が駆動され、締
め付けが終了したワークＷＫが次工程に搬送されるとと
もに、部品２を取り付けるべきつぎのワークＷＫが架台
７０内に搬送され、架台７０内の定位置に載置される（
ステップ１０１）。

【００４４】つぎに、架台７０内に載置されたワークＷ
Ｋの位置を検出する処理がなされる。すなわち、図６に
示すように正確にワークが上記定位置に載置されれば、
ワークは破線ＷＫ０　で示すような基準位置Ｐ０　（Ｘ
０　、Ｙ０　）に載置され、この基準位置Ｐ０　に基づ
きボルト穴群Ｈ１…の中心位置ＰＨ１…をあらかじめ求
めておくことができ、その中心位置が一義的な値である
ものとして記憶しておくことができる。しかし、実際に
は実線で示すようにワークＷＫとしては定位置に載置さ
れたときに基準位置からの位置ずれが生じてしまい、ま
たその位置ずれ量も搬送される毎に異なる。そこで、ワ
ークＷＫの位置を架台７０内に搬送される毎に検出して
、この検出結果に基づきボルト穴群Ｈ１　…の中心位置
ＰＨ１…を演算する処理がなされる。

【００４５】すなわち、ローダ駆動部４７およびレール
駆動部５８に制御指令が出力され、原点位置（図１に示
す位置）に待機されていた仮締め用ロボット３０のロー
ダ４９および本締め用ロボット５０のローダ５９がそれ
ぞれ矢印Ｍ、Ｌに示すようにＹ軸方向、Ｘ軸方向に移動
され、ワーク位置検出センサ４２およびワーク位置検出
センサ５６を作動させる。すると、センサ４２の出力が
所定値以上変化したときのローダ４９のＹ軸における座
標位置Ｙ１　を捕えるとともに、センサ５６の出力が所
定値以上変化したときのローダ５９のＸ軸における座標
値Ｘ１　を捕らえることにより、ワークＷＫの位置Ｐ１
　（Ｘ１　、Ｙ１　）を検出することができる。そこで
、この検出位置Ｐ１　とワークＷＫに対するボルト穴群
の相対的な位置関係から各ボルト穴群Ｈ１　…Ｈ１４の
中心位置Ｐ´Ｈ１…Ｐ´Ｈ１４　（´は演算値を示す）
が演算される。この演算値Ｐ´Ｈ１…Ｐ´Ｈ１４　はワ
ークＷＫ上のボルト穴の成型精度がよくない場合でもボ
ルト穴の中心から半径までの範囲内の誤差として求める
ことができる。

【００４６】ここにワーク位置の２次元的な位置Ｙ、Ｘ
の検出は各ロボット３０、５０でそれぞれ分業して行う
ようにしているので処理の迅速化が達成される（ステッ
プ１０２）。

【００４７】つぎに本締め用ロボット５０のローダ５９
は原点位置に復帰され（ステップ１０３）、仮締め用ロ
ボット３０については図４（ａ）のステップ４０１へ、
本締め用ロボット５０については図４（ｂ）のステップ
５０１に移行される。

【００４８】そして、仮締め用ロボット３０によって部
品２をクランプする動作が行われることになるが、ロボ
ット３０が迅速に受け台２３上の位置ＰＯにある部品２
をクランプすることができるように、位置ＰＯまで部品
２を最終的に移動させるための処理が第３図（ａ）、（
ｂ）に示すごとく締付装置１の稼働中、常時実行されて
いる。

【００４９】すなわち、図３（ａ）に示すようにボルト
挿入ステーション８に搬入されたパレット７内の部品２
…にワッシャ６を介してボルト５を挿入する作業が作業
者によって行われている（ステップ２０１）。

【００５０】いま、空きパレット７が搬出されたものと
すると、パレット搬送用コンベア９が駆動され、部品取
り出し用ロボット１０によって最初の列７ａの部品２を
取り出すことができる位置まで、ボルト５が挿入された
部品２…が入ったパレット７が搬送される（ステップ２
０２）。

【００５１】上記位置までパレット７が搬送されると、
最初の部品２を取り出すべくローダ駆動部１８に制御指
令が出力され、ローダ１９がパレット７上の最初の部品
２を越えた位置までＢ１方向へ移動される。そして今度
は逆のＢ２方向にローダ１９を移動させると同時に、シ
ャフト・バー駆動部１３に制御指令が出力され、部品検
出バー１７を下降させる処理を行う。部品検出バー１７
は部品２がバーに接触することによりリミットスイッチ
が作動するセンサであり、このリミットスイッチが作動
した時点のローダ１９の位置を捕らえて部品２の位置を
検出する。そしてリミットスイッチが作動した時点で部
品検出バー１７を上昇させて、上記部品検出位置の上方
にクランパ１６が位置されるようにローダ１９を移動さ
せる。

【００５２】しかる後、シャフト・バー駆動部１３に制
御指令が出力されるとともに、クランパ駆動部１５に制
御指令が出力され、シャフト１３を介してクランパ駆動
部１５が下降されて部品２がクランパ１６によりクラン
プされる。そして部品２をクランプした状態でクランプ
駆動部１５が上昇され、ローダ１９が端部２１ａに位置
している回転テーブル２２上まで移動される。ローダ１
９が端部２１ａ上に位置されると、クランパ駆動部１５
が下降されて、クランパ１６のクランパ状態が解除され
、部品２が受け台２３上に載置される（ステップ２０３
）。

【００５３】部品取り出し用ロボット１０では、以上の
ごとくパレット７内の部品２の取り出しを順次行うが、
部品検出バー１７の検出結果に基づきパレット７内に部
品が残っているか否かを判断している（ステップ２０４
）。すなわち、最初の列７ａの最後の部品２の取り出し
が終了した時点で、パレット搬送用コンベア９が駆動さ
れて、つぎの列７ｂの部品２の取り出しができるような
位置までパレット７が移動される。同様に列７ｂの最後
の部品２の取り出しが終了した時点で、列７ｃの部品２
を取り出すことができる位置までパレット７が移動され
る。このようにして、パレット７内の最後の部品２の取
り出しが終了するまでは上記ステップ２０３の処理が繰
り返し実行される（ステップ２０４の判断結果ＹＥＳ）
。そして最後の部品２の取り出しが終了すると（ステッ
プ２０４の判断結果ＮＯ）、空になったパレット７が搬
出されるとともに、ボルト挿入ステーション８から新た
なパレット７が搬送される（ステップ２０５）。

【００５４】つぎに、ボルト挿入ステーション８までボ
ルト５が挿入されていない部品２の入ったパレット７を
搬入してくるよう指示を出力して（ステップ２０６）、
手順はステップ２０１に再び移行される。

【００５５】さて、上記ステップ２０３の処理が実行さ
れることにより部品取り出し用ロボット１０によって受
け台２３上に部品２が載置されると、手順は図３（ｂ）
のステップ３０１に移行され、部品反転装置２０が作動
する。

【００５６】まず、２つの給脂穴センサ２４のうち一方
のセンサが作動して、Ｙ軸のいずれの極性側に給脂穴４
ａがあるかが判定される。

【００５７】ところで、ワークＷＫに対する部品２の取
り付けは、図１０（ｂ）の破線Ｖに示すようにボルト穴
群Ｈ１　、Ｈ８　、Ｈ２　、Ｈ９…Ｈ１４の順序で左、
右に交互に行われる。このため給脂穴４ａのある側が左
側（Ｙ軸マイナス側）にあるか右側（Ｙ軸プラス側）に
あるかを判定して、受け台２３上の部品２を取り付け順
に応じた向きにする必要がある（ステップ３０１）。

【００５８】最初に取り付けるべき部品２が受け台２３
上に載置されたものとすると、給脂穴センサ２４によっ
て「左側に給脂穴４ａ有り」と判定された場合には、反
転の必要がないが、逆に「右側」と判定された場合には
、回転テーブル２２が駆動され、受け台２３が１８０°
反転して所望の「左側」にされる（ステップ３０２）。

【００５９】そして反転後、他方の給脂穴センサ２４が
作動して、給脂穴４ａの方向が再度判定される。このよ
うに給脂穴の検出を両側のセンサ２４で別々に行う理由
は、部品２に給脂穴４ａがなかったり、両側に給脂穴４
ａがある不良品を検出するためである（ステップ３０３
）。

【００６０】この結果、部品２に異常がなければ、コン
ベア２１に対して制御指令が出力され、回転テーブル２
２が端部２１ｂまで搬送される。このとき部品２の中心
位置はＰＯとなる。端部２１ｂにおいて部品２が仮締め
用ロボット３０によってクランプされると、手順はステ
ップ３０１に再び移行される（ステップ３０４）。

【００６１】上記ステップ３０４で部品２がコンベア２
１の端部２１ｂに位置されると、仮締め用ロボット３０
によって部品２をクランプすべく手順は図４（ａ）のス
テップ４０１に移行される。

【００６２】まず、最初の部品２を取り出すべくレール
駆動部４８、ローダ駆動部４７に制御指令が出力され、
クランパ３６が部品２の中心位置ＰＯ上方に位置される
までローダ４９が移動される。そして、シャフト駆動部
３４に制御指令が出力されとともにクランパ・ナットラ
ンナ駆動部３５に制御指令が出力され、クランパ・ナッ
トランナ駆動部３５が下降されて受け台２３上の部品２
がクランパ３６によりクランプされる。そして部品２を
クランプした状態でクランパ・ナットランナ駆動部３５
が上昇される。

【００６３】そして、上記ステップ１０２の演算値に基
づき最初の部品２の取り付け場所であるボルト穴群Ｈ１
　のボルト穴ｈ１　、ｈ４　の中心位置Ｐｈ１、Ｐｈ４
をボルト穴センサ部４０によって検出することができる
位置までローダ４９が移動される（ステップ４０１）。

【００６４】すなわち、図８（ａ）に側面を示すように
、ステップ１０２で演算されたボルト穴群Ｈ１　の中心
位置Ｐ´Ｈ１に基づきボルト穴ｈ１　、ｈ４　の中心位
置Ｐ´ｈ１、Ｐ´ｈ４が求められ、この位置Ｐ´ｈ１、
Ｐ´ｈ４にテーパ部材４１、４１の中心軸Ｒが位置され
るようにローダ４９が移動される。ここで、演算値Ｐ´
Ｈ１が実際のボルト群中心位置ＰＨ１と等しい場合には
、テーパ部材４１の中心軸Ｒはボルト穴ｈ１、ｈ４　の
実際の中心位置Ｐｈ１、Ｐｈ４と等しくなるが、実際に
は、演算値Ｐ´Ｈ１はボルト群中心位置ＰＨ１からΔＸ
だけずれており、よってテーパ部材４１の中心軸Ｒもボ
ルト穴ｈ１　、ｈ４　の実際の中心位置Ｐｈ１、Ｐｈ４
からΔＸだけずれている。

【００６５】同様にＹ軸方向にもΔＹだけずれている。 結局、テーパ部材４１の中心軸Ｒのボルト穴ｈ１　、ｈ
４　の中心に対する位置ずれΔＰ（ΔＸ、ΔＹ）を検出
することができれば、 ＰＨ１＝Ｐ´Ｈ１＋ΔＰ　　…（２） によりボルト群Ｈ１　の中心位置ＰＨ１を検出すること
ができる。

【００６６】そこで、シャフト駆動部３４に制御指令が
出力され、シャフト３８が矢印Ｈ１に示すように下降さ
れ、テーパ部材４１、４１がボルト穴ｈ１　、ｈ４　内
に挿入される。この結果、テーパ部４１、４１の挿入度
合いに応じてテーパ部側面がボルト穴内壁と接触するこ
とによる力がかかり、この力の大きさおよび方向に応じ
て可動部４４が本体４３に対してＸ−Ｙの２次元方向に
移動する。この可動部４４の本体４３に対する相対位置
ΔＰはポテンショメータ４６によって上記（１）式のご
とく検出される。やがて、図８（ｂ）に示すようにテー
パ部材４１、４１の根元までボルト穴ｈ１　、ｈ４　内
に挿入されたとき、つまりテーパ部材４１、４１の軸径
とボルト穴ｈ１　、ｈ４　の径とが一致するまで挿入さ
れたとき、ポテンショメータ４６の出力に基づいて可動
部４３の相対位置ΔＰを求める。この相対位置ΔＰはテ
ーパ部材４１の中心軸Ｒのボルト穴ｈ１　、ｈ４　の中
心に対する位置ずれを意味するものであり、これを上記
（２）式に代入することによりボルト群Ｈ１の中心位置
ＰＨ１が検出される（ステップ４０２）。

【００６７】以上のようにしてボルト穴群Ｈ１　の中心
位置ＰＨ１が得られると、クランパ・ナットランナ駆動
部３５の中心軸Ｓ、つまりクランプ中心が上記検出値Ｐ
Ｈ１に一致するようにローダ４９が移動される。そして
、図９（ａ）に示すようにシャフト駆動部３４に制御指
令が出力され、矢印Ｈ１に示すようにシャフト３３を介
してクランパ・ナットランナ駆動部３５が下降される。 　　このとき、ボルト穴群Ｈ１の中心位置ＰＨ１の検出
がステップ４０２において正確になされているので、部
品２に挿入された４本のボルト５の軸はボルト穴ｈ１　
〜ｈ４　に確実に挿入される。

【００６８】しかして、クランパ・ナットランナ駆動部
３５に制御指令が出力され、ナットランナ３５ａでボル
ト５を仮締めするとともに、部品２のクランプ状態が解
除される。そしてクランパ・ナットランナ駆動部３５が
元の位置まで上昇されるよう制御される（ステップ４０
３）。

【００６９】つぎにワークＷＫ１個あたりの部品２の全
数（１４個）の取り付けが終了したか否かが判断される
（ステップ４０４）。この結果、部品全数の取り付けが
終了していない場合には、手順はステップ４０１に移行
され、再び受け台２３上の位置まで移動して部品２をク
ランプして、しかるのちに部品２をワークＷＫのボルト
穴群Ｈ８　、Ｈ２　…に順次仮締めする処理が同様に実
行されるが、全数の取り付けが終了したと判断されれば
、仮締め用ロボット３０は原点位置まで移動され、該原
点位置で待機する（ステップ４０５）。

【００７０】上記ステップ４０３で仮締め用ロボット３
０による仮締めがなされるごとに、手順は図４（ｂ）の
ステップ５０１に移行され、本締め用ロボット５０によ
る本締めがなされる。

【００７１】すなわち、上記ステップ１０３において原
点位置に待機していた本締め用ロボット５０のレール駆
動部５８、ローダ駆動部５７に制御指令が出力され、ス
テップ４０２で得られたボルト穴群Ｈ１　の中心位置Ｐ
Ｈ１に基づきナットランナ５５ａの中心軸Ｔが検出値Ｐ
Ｈ１に位置されるように、つまりボルト頭部をナットラ
ンナ５５ａに挿入することができる位置までローダ５９
が移動される。そして、図９（ｂ）に示すようにシャフ
ト駆動部５４に制御指令が出力され、矢印Ｋ１に示すよ
うにシャフト５３を介してナットランナ駆動部５５が下
降される。このとき、ボルト穴群Ｈ１　の中心位置ＰＨ
１の検出がステップ４０２において正確になされている
ので、部品２の４本のボルト５の頭部はナットランナ５
５ａに確実に挿入され、支持される。

【００７２】しかして、ナットランナ駆動部５５に制御
指令が出力され、ナットランナ５５ａによってボルト５
が規定トルクで本締めされる。その後、ナットランナ駆
動部５５が元の位置まで上昇されるよう制御される（ス
テップ５０１）。

【００７３】つぎにワークＷＫ１個あたりの部品２の全
数（１４個）の締め付けが終了したか否かが判断される
（ステップ５０２）。この結果、部品全数の締め付けが
終了していない場合には、手順はステップ５０１に移行
され、再び仮締めが終了した部品２の取付位置まで移動
して部品２をボルト穴群Ｈ８　、Ｈ２　…に順次本締め
する処理が同様に実行されるが、全数の締め付けが終了
したと判断されれば、本締め用ロボット５０は原点位置
まで移動され、該原点位置で待機する（ステップ５０３
）。 その後、手順はつぎのワークの締め付けを行うべく最初
のステップ１０１にリターンされる（ステップ５０４）
。

【００７４】図１０（ａ）は本締め用ロボット５０によ
って最初の部品２の締め付けがボルト穴群Ｈ１　位置で
なされ、仮締め用ロボット３０によってつぎの部品２の
取り付けがボルト穴群Ｈ８　位置でなされている様子を
示した上面図である。また、同図（ｂ）は同図（ａ）に
おける作業が終了して本締め用ロボット５０によってボ
ルト穴群Ｈ８　位置での本締めが、仮締め用ロボット３
０によってボルト穴群Ｈ３　位置での仮締めがなされて
いる様子を示し、以下、順次破線Ｖに示す順序で同様に
して仮締めと本締めが同時になされワークＷＫに対する
部品２の全数の締め付けが完了する。

【００７５】このように実施例装置によれば、仮締め用
ロボット３０のローダ４９と本締め用ロボット５０のロ
ーダ５９はそれらが対向するようにレール３１、５１に
それぞれオフセットされて配設されているので、仮締め
と本締めとを同時に行うことができ、これにより作業効
率の向上が図られる。

【００７６】以上説明したように実施例によれば、仮締
め用ロボット３０と本締め用ロボット５０とを同一の架
台７０に配設するようにして、部品２を所定位置まで搬
送してきて取り付ける仮締め作業と部品２を締め付ける
本締め作業とを同一の装置内で行うようにしたので、装
置を構成する部品の共通化が図れるとともに、仮締めが
終了したワークをつぎの本締め工程まで搬送する搬送装
置が不要となり、設備導入コストが大幅に低減される。 また、装置のコンパクト化が達成されるので、設置スペ
ースに制限のある現場であっても導入がきわめて容易と
なる。

【００７７】また、仮締めがなされたワークを本締めを
行う装置まで搬送する工程がなくなるので、サイクルタ
イムが低減され、作業効率が大幅に向上する。

【００７８】さらに、仮締め用ロボット３０のローダ４
９と本締め用ロボット５０のローダ５９はそれらが対向
するようにレール３１、５１にそれぞれオフセットされ
て配設されているので、仮締めと本締めとを同時に行う
ことができ、これにより作業効率の向上が一層図られる
。

【００７９】また、仮締め用ロボット３０に備えられた
ボルト穴センサ４０はポテンショメータといった簡易な
センサを使用するとともに簡易な機械的な構成としたの
で、画像認識装置によってボルト穴位置を検出する場合
に比較してコスト低減が図れる。

【００８０】しかも、実施例によれば仮締めがなされた
ワークを本締め装置まで搬送する必要がなく、仮締めの
際に得られたボルト穴位置の検出結果をそのまま本締め
用ロボット５０を仮締め位置まで移動させるためのデー
タとして使用することができるので、本締め用ロボット
５０に別途ボルト穴位置センサを備える必要がなく、そ
の分コストが低減されるとともに、作業効率が向上する
。

【００８１】なお、ボルト穴の中心位置を検出するセン
サとして画像認識装置を使用する実施も可能である。こ
の場合は、このセンサ自体のコスト上昇は招来するもの
の、上記のごとく本締め用ロボット５０にセンサの配設
が不要になることによりコスト低減が図られる。

【００８２】なお、実施例では、ボルト穴センサ４０を
図７に示すように構成しているが、シリンダ、ポテンシ
ョメータといった構成は一例であり、要はテーパ部材を
有した可動部が本体に対してＸーＹの２次元方向に移動
する機械的構成と、この可動部の本体に対する相対位置
を検出するできる変位センサとを有した構成であればよ
い。

【００８３】また、実施例では、ワークＷＫの左側のボ
ルト穴群Ｈ１　…の各中心位置がそれぞれ同一Ｙ軸位置
であると想定したが、実際にはワークの搬送精度のばら
つき、またワークが溶接構成品であるため、製作精度の
ばらつきに起因して、図１１（ａ）に示すように履帯取
付面ＷＫＬ長手方向が本来のＸ軸方向からΔθだけ傾斜
してしまい、よってボルト穴ｈ１　、ｈ４　間を結ぶ線
分もＹ軸方向からΔθだけ傾斜することになる。そこで
、図７のθに示すように本体４３に対して可動部４４が
テーパ部材４１にかかる力に応じて角柱部材４４ａを中
心に回転する機構を設け、上記傾斜Δθを検出するとと
もに、これに応じて図１１（ｂ）に示すようにクランパ
・ナットランナ駆動部３５も、本体３５ａに対して可動
部３５ｂが該可動部３５ｂの中心を回転中心にして回転
駆動される構成とし、上記検出された傾斜Δθに応じて
可動部３５ｂを回転させて部品２のボルト穴中心とワー
ク上のボルト穴中心とをより精度よく一致させる実施も
可能である。

【００８４】また、実施例では、本締め用ロボット５０
によってボルトを規定の締付トルクで締め付ける前に、
仮締め用ロボット３０によって予め仮締めを行わせるよ
うにしている。このため、本締め用ロボット５０のボル
トの締付スピードが遅い場合には、最初から本締めロボ
ット５０でボルトを締め付けて行く場合に較べて、処理
の迅速化が図れるという利点を有している。

【００８５】しかし、本発明としてはこれに限定される
ことなく、本締め用ロボットの締付スピードが速い場合
には、仮締め用ロボット３０に部品をワーク上に載置さ
せる作業だけ行わせて、あとは本締め用ロボット５０に
ボルトの締め付けを行わせる実施も可能である。この場
合、仮締め用ロボット３０としては、ボルトが挿入され
た部品をクランプしてワーク上に搬送してもよく、また
ボルトの挿入されていない部品をクランプしてワーク上
に搬送して、あとは本締め用ロボット５０によってボル
トを搬送させ、締め付けを行わせるようにしてもよい。

【００８６】また、実施例では、給脂穴４ａのため部品
２に取り付けに方向性がある場合について説明したが、
これにもちろん限定されることなくかかる方向性のない
部品を取り付ける場合にも適用可能である。

【００８７】また、実施例では、部品２の取り付け場所
がＷＫＬ、ＷＫＲと２列に配列されているワークＷＫを
想定したが、これに限定されることなくあらゆる種類の
ワークに適用可能である。

【００８８】また、実施例では、ワークＷＫの位置Ｐ１
　を検出するワーク位置センサ４２、５６を各ロボット
３０、５０に別々に備え、ワーク位置の検出を分業する
ようにしているが、いずれか一方のロボットのみに配設
して２次元位置を検出する実施も可能である。また、ワ
ーク位置検出センサはロボットと切り離した場所に設置
する実施も可能である。

【００８９】また、実施例ではレール３１、５１を介し
て架台７０に仮締め用ロボット３０、本締め用ロボット
５０を配設するようにしているが、この構成は一例にす
ぎず、要は定位置に載置されたワークを動かすことなく
一方のロボットで部品をワーク上の所定位置まで搬送、
載置させ、他方のロボットで載置された部品の締め付け
を行うことができる構成であれば、ロボットの配設の態
様は任意である。

【００９０】また、実施例では、ボルトを用い、ボルト
を回動することにより部品を締め付け場合を想定したが
、他の締め付け具、たとえばリベットを用い、かしめる
ことにより部品の締め付けを行う場合にも適用可能であ
る。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、部
品をワークに自動的に締め付ける装置が低コスト、小ス
ペースで提供されるとともに、作業効率が大幅に向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る部品の締付装置の実施例装
置の構成を示す斜視図である。

【図２】図２は図１に示すワークの位置を検出する動作
を説明するために用いたフローチャートである。

【図３】図３（ａ）は図１に示すパレット搬送用コンベ
アの動作および部品取り出し用ロボットの動作を説明す
るために用いたフローチャートで、同図（ｂ）は図１に
示す部品反転装置の動作を説明するために用いたフロー
チャートである。

【図４】図４（ａ）は図１に示す仮締め用ロボットの動
作を説明するために用いたフローチャートで、同図（ｂ
）は図１に示す本締め用ロボットの動作を説明するため
に用いたフローチャートである。

【図５】図５は図１のワークに締め付けるべき部品を示
す斜視図である。

【図６】図６は図２に示す処理で実行されるワーク検出
処理を説明するために用いた上面図である。

【図７】図７は図１に示すボルト穴センサの構成を概念
的に示す斜視図である。

【図８】図８（ａ）、（ｂ）は図７に示すボルト穴セン
サの検出処理を説明するために用いた側面図である。

【図９】図９（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す仮締
め用ロボットにより仮締めが行われている様子および図
１に示す本締め用ロボットによって本締めが行われてい
る様子を示す側面図である。

【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）はそれぞれ実施例の締
め付け順序を説明するために用いた上面図である。

【図１１】図１１は実施例のワークが基準の方向からず
れて載置された場合の実施例を説明するために用いた図
である。

【符号の説明】

１　　　　　　締付装置 ２　　　　　　部品 ３０　　　　仮締め用ロボット ３６　　　　クランパ ４０　　　　ボルト穴センサ ５０　　　　本締め用ロボット ５５ａ　　ナットランナ ＷＫ　　　　ワーク

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　　　部品を締付具を用いてワーク
   に規定の締付トルクで締め付ける部品の締付装置におい
   て、前記ワークの位置を検出するワーク位置検出手段と
   、前記部品をワーク上に載置する第１のロボットと、前
   記部品の締め付けを行う第２のロボットとを具え、前記
   第１のロボットに、前記ワーク上における前記締付具の
   挿入位置を検出する挿入位置検出手段と、前記部品をク
   ランプして該クランプされた部品を前記挿入位置検出手
   段とともに前記ワーク上の所定位置まで搬送する搬送手
   段とを具えるとともに、前記第２のロボットに、前記締
   付具を前記規定の締付トルクで締め付けることにより前
   記部品を前記ワークに固定する締付手段と、前記締付手
   段を待機位置から前記ワーク上の所定位置まで移動させ
   る移動手段とを具え、さらに、前記ワーク位置検出手段
   の検出ワーク位置に基づいて前記ワーク上の締付具挿入
   位置を検出することができる位置まで前記挿入位置検出
   手段が移動するように前記搬送手段を駆動する第１の駆
   動制御手段と、前記第１の駆動制御手段によって前記挿
   入位置検出手段が前記ワーク上の締付具挿入位置を検出
   することができる位置まで移動された際に、前記挿入位
   置検出手段によって前記ワーク上の締付具挿入位置を検
   出して、該検出挿入位置に基づいて前記部品上の締付具
   挿入位置が前記ワーク上の締付具挿入位置まで移動され
   るように前記搬送手段を駆動する第２の駆動制御手段と
   、前記第２の駆動制御手段によって前記部品上の締付具
   挿入位置が前記ワーク上の締付具挿入位置まで移動され
   た際に、前記搬送手段のクランプ状態を解除して部品を
   ワーク上に載置する第３の駆動制御手段と、前記第３の
   駆動制御手段によって前記部品が前記ワーク上に載置さ
   れた際に、前記挿入位置検出手段の検出挿入位置に基づ
   いて前記待機位置から前記ワーク上の締付具挿入位置ま
   で前記締付手段が移動するように前記移動手段を駆動す
   る第４の駆動制御手段と、前記第４の駆動制御手段によ
   って前記締付手段が前記ワーク上の締付具挿入位置まで
   移動された際に、前記締付手段を駆動する第５の駆動制
   御手段とを具えた部品の締付装置。
2. 【請求項２】　　　　　　前記第１のロボットは、予め
   前記締付具が挿入された部品をクランプするものである
   請求項１記載の部品の締付装置。
3. 【請求項３】　　　　　　前記第１のロボットは、前記
   部品がワーク上に載置された際に、前記締付具を前記規
   定の締付トルクよりも小さいトルクで締め付けることに
   より前記部品を前記ワークに仮締めする仮締め手段を具
   えた請求項２記載の部品の締付装置。
4. 【請求項４】　　　　　　前記ワーク上の締付具挿入位
   置は、前記締付具が挿入される開口部の中心位置であり
   、前記挿入位置検出手段は、先端から根元にかけて次第
   に軸径が大きくなるテーパ部材と、該テーパ部材の軸に
   垂直な方向にかかる力に応じて前記クランプされた部品
   に対する当該テーパ部材の軸に垂直な面上の相対位置が
   変化する相対位置可変手段と、前記相対位置を検出する
   相対位置検出手段とを有し、前記第１の駆動制御手段は
   、前記テーパ部材の先端を前記開口部上まで移動させる
   ものであり、前記第２の駆動制御手段は、前記テーパ部
   材の先端を前記開口部内に向けて前記テーパ部材の軸径
   と前記開口部の径とが一致するまで移動させ、このとき
   の前記相対位置検出手段の出力に基づいて前記開口部の
   中心位置を検出するものである請求項１記載の部品の締
   付装置。
5. 【請求項５】　　　　　　Ｘ−Ｙ２次元平面上に載置さ
   れ、Ｘ軸方向に沿って複数の締付具挿入口が形成された
   挿入口列をＹ軸上の異なる位置に２列有したワークの前
   記締付具挿入口上に部品を順次載置して、部品を締付具
   によって前記ワークに順次規定の締付トルクで締め付け
   る部品の締付装置において、前記ワークの位置を前記Ｘ
   軸およびＹ軸の座標を用いて検出するワーク位置検出手
   段と、前記部品をワーク上に載置する第１のロボットと
   、前記部品の締め付けを行う第２のロボットとを具え、
   前記第１のロボットに、前記ワーク上における前記挿入
   口の中心位置を前記Ｘ軸およびＹ軸の座標を用いて検出
   する挿入位置検出手段と、前記部品をクランプするクラ
   ンプ手段と、前記挿入位置検出手段および前記クランプ
   手段を、Ｙ軸方向に沿って配設された部品搬送用レール
   部材に対してＸ軸の所定方向にオフセットして案内移動
   自在に配設するとともに、前記部品搬送用レール部材を
   Ｘ軸方向に移動させ、かつ前記挿入位置検出手段および
   前記クランプ手段を前記部品搬送用レール部材に沿って
   案内移動させる第１の移動手段とを具えるとともに、前
   記第２のロボットに、前記締付具を前記規定の締付トル
   クで締め付けることにより前記部品を前記ワークに締め
   付け固定する締付手段と、前記締付手段が前記挿入位置
   検出手段および前記クランプ手段に対向するように当該
   締付手段を、Ｙ軸方向に沿って配設された部品締付用レ
   ール部材に対してＸ軸の前記所定方向と逆の方向にオフ
   セットして案内移動自在に配設するとともに、前記部品
   締付用レール部材をＸ軸方向に移動させ、かつ前記締付
   手段を前記部品締付用レール部材に沿って案内移動させ
   る第２の移動手段とを具え、さらに、前記ワーク位置検
   出手段の検出ワーク位置に基づいて前記挿入口の中心位
   置を検出することができる位置まで前記挿入位置検出手
   段が移動するように前記第１の移動手段を駆動する第１
   の駆動制御手段と、前記第１の駆動制御手段によって前
   記挿入位置検出手段が前記挿入口の中心位置を検出する
   ことができる位置まで移動された際に、前記挿入位置検
   出手段によって前記挿入口の中心位置を検出して、該検
   出された挿入口の中心位置まで前記クランプされた部品
   の締付具挿入口中心が移動されるように前記第１の移動
   手段を駆動する第２の駆動制御手段と、前記第２の駆動
   制御手段によって前記クランプされた部品の締付具挿入
   口中心が前記検出された挿入口中心位置まで移動された
   際に、前記クランプ手段のクランプ状態を解除して部品
   をワーク上に載置する第３の駆動制御手段と、前記第３
   の駆動制御手段によって前記部品が前記ワーク上に載置
   された際に、前記挿入位置検出手段の検出位置に基づい
   て待機位置から前記締付具を締め付ける位置まで前記締
   付手段が移動するように前記第２の移動手段を駆動する
   第４の駆動制御手段と、前記第４の駆動制御手段によっ
   て前記締付手段が前記締付具を締め付ける位置まで移動
   された際に、前記締付手段を駆動する第５の駆動制御手
   段とを具えた部品の締付装置。
6. 【請求項６】　　　　　　前記第１から第５の駆動制御
   手段は、前記第１のロボットが前記２つの挿入口列のう
   ち一方の挿入口列の所定の挿入口位置で部品をワーク上
   に載置しているときに、前記締付手段によって他方の挿
   入口列の前記所定の挿入口とＸ軸位置が略一致する挿入
   口位置で載置された部品の締付を行い、かつ前記所定の
   挿入口における部品の載置が終了するまで待機するよう
   に制御するものである請求項５記載の部品の締付装置。
7. 【請求項７】　　　　　　前記挿入位置検出手段は、Ｘ
   軸およびＹ軸に垂直なＺ軸に平行な軸を有し、先端から
   根元にかけて次第に軸径が大きくなるテーパ部材と、該
   テーパ部材の軸に垂直な方向にかかる力に応じて前記ク
   ランプされた部品に対する当該テーパ部材のＸーＹ平面
   上の相対位置が変化する相対位置可変手段と、前記相対
   位置をＸ軸およびＹ軸の座標を用いて検出する相対位置
   検出手段とを有し、前記第１の駆動制御手段は、前記テ
   ーパ部材の先端を前記挿入口上まで移動させるものであ
   り、前記第２の駆動制御手段は、前記テーパ部材の先端
   を前記挿入口内に向けて前記テーパ部材の軸径と前記挿
   入口の径とが一致するまでＺ軸方向に下降させ、このと
   きの前記相対位置検出手段の出力に基づいて前記挿入口
   の中心位置をＸ軸およびＹ軸の座標を用いて検出するも
   のである請求項５記載の部品の締付装置。