JPH05111832A - ねじ締付機用ソケツト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の主要な目的は、ねじ締付機に使用され
る複数種類のソケットユニットを交換できるようにする
ことにある。 【構成】ねじ締付機のジョイント部材３３に連結される
ソケットユニット１５ａは、ソケットベース３０と、ロ
ック部材５０と、ストッパリング６５と、ばね７０等を
備えている。ロック部材５０は、ジョイント部材３３を
拘束する第１の位置からジョイント部材３３の拘束を解
く第２の位置にわたって移動可能としてある。ストッパ
リング６５は、ロック部材５０を上記第１の位置に保持
するロックポジションから、ロック部材５０が上記第２
の位置に動くことを許容するリリースポジションにわた
って、移動可能としてある。ばね７０は、ストッパリン
グ６５をロックポジション方向に付勢する。ソケット受
渡し部２５は、基台７５に設けられた可動支持座７６
と、ストッパリング６５をクランプ位置からアンクラン
プ位置にわたって動かすことのできるクランプ部材９７
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のサスペ
ンションのストラットをボディに組付けるナット締付機
などに利用されるねじ締付機用ソケット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車の組立工場等において、サ
スペンション用ストラットを車体に組付けるためのロボ
ットが使われている。この種のロボットは、ナットラン
ナと呼ばれる回転機構を備えており、ナットランナの回
転軸に、ジョイント部材を介してソケットユニットを取
付けるようにしている。一般にサスペンション用ストラ
ットは左右２軸ずつ合計４個のナットによる組付けが行
われるため、ナットランランナに４個のソケットユニッ
トが設けられている。そして各ソケットユニットの端部
に保持されたナットを、ナットランナの回転によってス
トラット側のボルトにねじ込むようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ソケットユニット
は、ストラットの車体取付位置等に応じた専用のものが
使用されているが、車種が変更になるなどしてストラッ
トの車体取付位置などが変わると、現行のソケットユニ
ットでは長さが不足するなどの理由から車種変更に対応
できないことがある。このため、複数種類のソケットユ
ニットを必要に応じて簡単に交換できるような装置の開
発が望まれていた。

【０００４】従って本発明の目的は、複数種類のソケッ
トユニットを必要に応じて交換することができ、車種等
の変更にも容易に対応できるようなねじ締付機用ソケッ
ト装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を果たすために
開発された本発明装置は、回転軸に設けられたジョイン
ト部材に着脱可能に連結されるソケットユニットと、上
記ジョイント部材から取外された上記ソケットユニット
を保管するソケット受渡し部とを有し、上記ソケットユ
ニットは、上記ジョイント部材に対し所定の回転方向位
置にある時に上記ジョイント部材と嵌合する連結孔を有
するソケットベースと、上記ソケットベースに設けられ
ていて上記ジョイント部材を拘束可能な第１の位置から
ジョイント部材の拘束を解く第２の位置にわたって移動
可能なロック部材と、上記ロック部材を上記第１の位置
に保持するロックポジションから上記ロック部材が上記
第２の位置に動くことを許容するリリースポジションに
わたって移動可能なストッパリングと、このストッパリ
ングを上記ロックポジション方向に付勢するばねとを備
えており、また上記ソケット受渡し部は、基台と、この
基台に上下動可能に設けられかつ上記ソケットユニット
を受ける可動支持座と、上記可動支持座を上昇させる方
向に付勢する押上げ用ばねと、上記ストッパリングを上
記リリースポジション方向に押付けるクランプ位置から
ストッパリングの押付けを解除するアンクランプ位置に
わたって移動可能なクランプ部材と、このクランプ部材
を上記クランプ位置およびアンクランプ位置に動かす駆
動源とを具備していることを特徴とする。

【０００６】

【作用】ジョイント部材から取外されたソケットユニッ
トは、ソケット受渡し部に保管される。空のジョイント
部材がこのソケットユニットを取りにゆく場合、ジョイ
ント部材がソケットベースの上から連結孔に向って降下
させられる。ジョイント部材の下端が連結孔の開口縁に
当たると、ジョイント部材の降下に伴って可動支持座が
ソケットベースと一緒に押下げられる。この状態でジョ
イント部材が回転することにより、ジョイント部材と連
結孔の位置が合ったところで、ジョイント部材が連結孔
に挿入されるとともに押上げ用ばねによって可動支持座
が上昇することにより、ジョイント部材がある程度連結
孔と嵌合した状態となる。

【０００７】そののち、クランプ部材がクランプ位置に
駆動され、ストッパリングがリリースポジションとなる
ことにより、ロック部材が第２の位置すなわちジョイン
ト部材を拘束しない位置に動くことができる状態とな
る。この状態で、ジョイント部材が連結孔の所定深さま
で挿入され、更にクランプ部材がアンクランプ位置に戻
されることにより、ストッパリングがロックポジション
となり、ロック部材が第１の位置に移動することによっ
てジョイント部材とソケットベースが互いに拘束され
る。こうして、ジョイント部材に対するソケットユニッ
トの取付けがなされる。

【０００８】ソケットユニットをジョイント部材から取
外す時には、ジョイント部材とソケットユニットを可動
支持座の上方から下降させ、ソケットユニットを可動支
持座に押付けかつ押上げ用ばねを撓ませた状態で、クラ
ンプ部材をクランプ位置に動かすことによってストッパ
リングをリリースポジションにする。これにより、ロッ
ク部材が第２の位置に移動可能となるため、ジョイント
部材とソケットベースの拘束が解かれる。この状態で、
ジョイント部材を上昇させれば、ソケットユニットがソ
ケット受渡し部に残される。

【０００９】

【実施例】以下に本発明の一実施例について、図１ない
し図１３を参照して説明する。図２に示されるように、
ねじ締付機の一例としてのストラット自動組付機１０
は、ロボット１１のアーム先端に設けられたナットラン
ナ１２に４本のソケットユニット１５を取付け、各ソケ
ットユニット１５に保持された４個のナットによって、
図示しないサスペンション用ストラットを車体に組付け
る作業を行う。ロボット１１の近傍に、ソケット保管台
１６と、ソケットユニット１５にナットを供給するナッ
ト供給部１７などが設けられている。

【００１０】図３に示されるように、ソケット保管台１
６は、図において上から順に、第１のホルダユニット２
１と、第２のホルダユニット２２と、第３のホルダユニ
ット２３を備えて構成されている。第１のホルダユニッ
ト２１は、例えば図４中の左側に示される第１のソケッ
トユニット１５ａを４本同時に保管できるソケット受渡
し部２５を備えている。

【００１１】第２のホルダユニット２２は、図４の中央
部に示される第２のソケットユニット１５ｂを４本同時
に保管できるソケット受渡し部２５を備えている。第３
のホルダユニット２３は、図４中の右端に示される第３
のソケットユニット１５ｃを４本同時に保管できるソケ
ット受渡し部２５を備えている。これら第１ないし第３
のホルダユニット２１，２２，２３の構成は実質的に共
通である。

【００１２】上記３種類のソケットユニット１５ａ，１
５ｂ，１５ｃは、互いに長さＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 が異なる
が、基本的な構造は互いに共通であるから、以下に第１
のソケットユニット１５ａを代表して説明する。

【００１３】図１に拡大して示すように、ソケットユニ
ット１５ａは、ソケットベース３０を備えている。ソケ
ットベース３０は、ナットランナ１２の回転軸３２に設
けられたジョイント部材３３に連結される。ジョイント
部材３３の端部３５は、非円形状の断面（例えば正四角
形や六角形等の角柱状）をなしている。ジョイント部材
３３の外周部分に凸部３６が設けられている。この凸部
３６は、ジョイント部材３３の円周方向に連続してい
る。

【００１４】ソケットベース３０の先端側に、軸線方向
に沿うロッド部４０が設けられている。このロッド部４
０に、ソケット本体４１が、軸線方向に移動可能に取付
けられている。ソケット本体４１は、ストラット取付用
ナットを挿入するソケット穴４２と、上記ナットを保持
する磁石４３などを備えている。ソケット本体４１は圧
縮コイルばね４４によって、ソケットベース３０から突
出する方向に付勢されている。

【００１５】ソケットベース３０の外周部に、止め輪４
８を挿着する環状溝４９と、ロック部材５０の一例とし
ての鋼球が収容される横孔５１と、鍔状に張り出すフラ
ンジ部５２などが設けられている。横孔５１は、ソケッ
トベース３０の周方向に等間隔で複数箇所に設けられて
おり、それぞれがソケットベース３０の径方向に貫通し
ている。

【００１６】また、ソケットベース３０の中央部に、ジ
ョイント受入れ用の穴５５が設けられている。この穴５
５は、ソケットベース３０の軸線方向に延びる非円形状
断面の連結孔５６と、連結孔５６の上側に位置する大径
孔部５７とからなる。大径孔部５７はソケットベース３
０の上端面において開口している。この大径孔部５７の
内周面に、上記横孔５１が開口している。連結孔５６と
大径孔部５７との間に段部５８が形成されている。

【００１７】上記連結孔５６は、ジョイント部材３３の
端部３５と対応した多角形をなしており、ソケットベー
ス３０に対してジョイント部材３３が所定の回転位置に
ある時に、ジョイント部材３３の端部３５が連結孔５６
に軸線方向から挿入できるようになっている。

【００１８】横孔５１に収容されるロック部材５０は、
ソケットベース３０の径方向に移動可能である。すなわ
ちこのロック部材５０は、図１に示されるようにジョイ
ント受入れ用の穴５５の内周面側に突出する第１の位置
から、図１１に示されるようにソケットベース３０の外
周側に移動した状態の第２の位置にわたって、変位可能
である。このロック部材５０は、鋼球の代りに、ピン状
のものなど適宜形状の部材が採用されてもよい。

【００１９】ロック部材５０が上記第１の位置にある
時、ロック部材５０は、ジョイント部材３３の凸部３６
と係合可能な状態、すなわち図１２に示されるようにジ
ョイント部材３３を拘束できる状態となる。ロック部材
５０が第２の位置にある時、ロック部材５０は上記凸部
３６との係合が解かれる状態、すなわちジョイント部材
３３の拘束を解く状態となる。

【００２０】止め輪４８とフランジ部５２との間にスト
ッパリング６５が設けられている。ストッパリング６５
の外周部に、外側に突出するフランジ状の受け部６６が
設けられている。ストッパリング６５の内周部に、凹部
６７が設けられている。この凹部６７は、ストッパリン
グ６５がフランジ部５２側に移動した状態において、ロ
ック部材５０の一部が入り込むことができるように設け
られている。

【００２１】上記ストッパリング６５はソケットベース
３０の軸線方向に移動自在であり、ストッパリング６５
が止め輪４８側に移動した時（ロックポジションの時）
に、このストッパリング６５によって、ロック部材５０
が上記第１の位置に保持される。また、ストッパリング
６５がフランジ部５２側に移動した時（リリースポジシ
ョンの時）には、凹部６７がロック部材５０の背部に位
置することにより、ロック部材５０が上記第２の位置に
退避できる状態となる。

【００２２】ストッパリング６５の受け部６６と上記フ
ランジ部５２との間に、圧縮コイルばね７０が設けられ
ている。このばね７０は、ストッパリング６５を上記ロ
ックポジション方向、すなわちロック部材５０を第１の
位置に保持する方向に付勢している。

【００２３】上記構成のソケットユニット１５ａは、ジ
ョイント部材３３から取外された状態の時に、ソケット
受渡し部２５に保管されるようになっている。ソケット
受渡し部２５は、基台７５と、この基台７５に設けられ
た可動支持座７６とを備えている。可動支持座７６は、
基台７５の上面側に上下方向に移動自在に設けられてい
て、押上げ用ばね７７によって、上昇する方向に付勢さ
れている。可動支持座７６の中央に、ソケットベース３
０を丁度挿入できる大きさの孔７８が設けられている。
可動支持座７６の上面によって、ソケットベース３０の
フランジ部５２が支持される。基台７５にはソケット本
体４１を挿入可能な孔７９があけられている。

【００２４】図５，６，７等に示されるように、基台７
５は、固定フレーム８５に設けられた昇降ガイド機構８
６によって、所定のストローク範囲で昇降可能に支持さ
れている。そしてこの基台７５は、基台押上げ用のばね
８７（図７に示す）によって上昇方向に付勢されてい
る。また、基台７５の上昇端と下降端を検出するための
センサ９１，９２（図５に示す）が設けられている。基
台７５の下面側に、ソケットユニット確認用の光電スイ
ッチ９２が設けられている。

【００２５】基台７５に設けられた軸受９５に、駆動シ
ャフト９６が回転自在に支持されている。この駆動シャ
フト９６にクランプ部材９７が取付けられている。クラ
ンプ部材９７は、前述した可動支持座７６の近傍に位置
しており、図１０に示されるクランプ位置、すなわちス
トッパリング６５を下方に押付ける状態から、図１に示
されるアンクランプ位置、すなわちストッパリング６５
の押付けを解除する位置にわたり、往復移動できるよう
にしてある。

【００２６】クランプ部材９７は、図３，５，６等に示
される駆動源９８およびリンク機構９９によって、上記
クランプ位置からアンクランプ位置にわたって駆動され
るようになっている。駆動源９８の一例はエアシリンダ
であるが、それ以外のアクチュエータが使用されてもよ
い。クランプ部材９７と駆動源９８およびリンク機構９
９は、クランプ機構を構成する。

【００２７】次に、上記構成のソケット受渡し部２５を
備えた本実施例装置の作用について説明する。ソケット
ユニット１５ａ〜１５ｃは、それぞれ４本ずつ、各ホル
ダユニット２１〜２３のソケット受渡し部２５に保管さ
れる。ソケット受渡し部２５に保管されたソケットユニ
ット１５ａ〜１５ｃは、車種が変更されるなどしてソケ
ットユニット１５ａ〜１５ｃの交換が必要となった時
に、４本同時にナットランナ１２とソケット受渡し部２
５との間で受渡されるようになっている。

【００２８】以下に、ナットランナ１２がソケットユニ
ット１５ａを受取る場合について説明する。空のジョイ
ント部材３３がソケットユニット１５ａを取りにゆく場
合、図１に示されるように、ジョイント部材３３がソケ
ットベース３０の連結孔５６の真上から連結孔５６に向
ってまっすぐに降下させられる。この場合、ジョイント
部材３３はロボット１１のアームによって所定高さまで
降下させられる。

【００２９】上記のようにジョイント部材３３が降下し
た時に、ジョイント部材３３の端部３５と連結孔５６の
位置（回転方向の位置）が合致していれば、ジョイント
部材３３はそのまま連結孔５６に挿入される。しかし通
常はジョイント部材３３の位置と連結孔５６の回転方向
の位置がずれているため、図８に示されるように、ジョ
イント部材３３の下端面が連結孔５６の開口縁付近の段
部５８に当たり、この状態でジョイント部材３３が降下
させられることによって、可動支持座７６がソケットベ
ース３０と一緒に押下げられる。この時、昇降ガイド機
構８６の基台押上げ用ばね８７（図７参照）がある程度
圧縮されるとともに基台７５が少し下がる。

【００３０】上記の押圧状態で、ナットランナ１２の回
転軸３２が低速度で回転させられることにより、ジョイ
ント部材３３が回転する。ソケットベース３０は停止し
たままである。これにより、ジョイント部材３３がある
程度回転したところで、ジョイント部材３３の端部３５
が連結孔５６に嵌合可能な状態となる。ジョイント部材
３３の端部３５と連結孔５６が嵌合すると、可動支持座
７６が押上げ用ばね７７の弾力によって上昇するととも
に、ジョイント部材３３の端部３５がある程度の深さだ
け連結孔５６に入り込む。

【００３１】本実施例のナットランナ１２は、４本のソ
ケットユニット１５ａを同時に取りにゆくため、１つの
基台７５に設けられている４か所のソケット受渡し部２
５において、上述したジョイント部材３３と連結孔５６
の嵌合プロセスがそれぞれ独立して行われる。

【００３２】つまり、４か所のソケット受渡し部２５に
おいて行われる４組のジョイント部材３３と連結孔５６
との嵌合が同時になされる訳ではなく、嵌合のタイミン
グがずれるようになる。しかし本実施例のソケット受渡
し部２５においては、上述したようにジョイント部材３
３と連結孔５６が互いに嵌合した瞬間に可動支持座７６
が上昇することによって、ジョイント部材３３と連結孔
５６がある程度嵌合した状態に保持されるため、全ての
ジョイント部材３３と連結孔５６の嵌合が終了した時点
で、基台７５が基台押上げ用のばね８７によって上昇端
まで復帰し、図９に示される状態となる。

【００３３】上記のように全てのジョイント部材３３
が、連結孔５６にある程度の深さまで入り込んだのち、
図１０に示されるようにクランプ部材９７がクランプ位
置まで動かされることにより、ストッパリング６５がリ
リースポジションに移動し、これによってロック部材５
０が第２の位置に退避できる状態となる。この時、フラ
ンジ部５２と可動支持座７６は基台７５に向って下方に
押付けられる。

【００３４】そして、図１１に示されるようにジョイン
ト部材３３を連結孔５６の所定深さまで押込む。そのの
ち、図１２に示されるようにクランプ部材９７をアンク
ランプ位置に戻すことにより、クランプ部材９７による
ストッパリング６５の押付けを解除する。

【００３５】こうすることによって、ストッパリング６
５がロックポジションに戻るため、ロック部材５０が第
１の位置に復帰することにより、ジョイント部材３３が
拘束される。こうして、ジョイント部材３３とソケット
ユニット１５ａとが互いに一体化するため、図１３に示
されるようにジョイント部材３３を上昇させることによ
り、ソケットユニット３５ａを取出すことができる。

【００３６】上記とは逆に、ジョイント部材３３に取付
けられた状態のソケットユニット１５ａを、ソケット受
渡し部２５に置きにゆく時には、空の状態の可動支持座
７６の上方からソケットユニット１５ａを可動支持座７
６の孔７８に挿入し、図１２に示されるようにソケット
ベース３０のフランジ部５２と可動支持座７６を基台７
５に押付けた状態にする。そののち、図１１に示される
ようにクランプ部材９７をクランプ方向に動かすことに
よって、ストッパリング６５をリリースポジションに移
動させ、ロック部材５０によるジョイント部材３３の拘
束を解く。

【００３７】そしてジョイント部材３３を上昇させれ
ば、図１０に示される状態を経て、ジョイント部材３３
がソケットユニット１５ａから切離される。そのままジ
ョイント部材３３を上昇させれば、ソケットユニット１
５ａがソケット受渡し部２５に残る。なお、他のソケッ
トユニット１５ｂ，１５ｃもソケットユニット１５ａと
同様にジョイント部材３３に対する着脱を４個同時に行
うことができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、ソケット受渡し部に保
管されている複数種類のソケットユニットのうちの所望
のソケットユニットを、必要に応じてジョイント部材と
の間で受渡すことができ、車種あるいは仕様の変更等が
生じた時にもソケットユニットの交換を簡単に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すソケット装置の断面
図。

【図２】図１に示されたソケット装置を備えたストラッ
ト自動組付機の側面図。

【図３】図１に示されたソケット装置に使われるソケッ
ト受渡し部の平面図。

【図４】図１に示されたソケット装置に使われるソケッ
トユニットを示す縦断面図。

【図５】図３に示されたソケット受渡し部の正面図。

【図６】図３に示されたソケット受渡し部の一部を示す
側面図。

【図７】図３に示されたソケット受渡し部の縦断面図。

【図８】図１に示されたソケット装置においてジョイン
ト部材が連結孔に嵌合する途中の状態を示す断面図。

【図９】図１に示されたソケット装置においてジョイン
ト部材が連結孔と嵌合した状態を示す断面図。

【図１０】図１に示されたソケット装置においてストッ
パリングがリリースポジションに移動した状態を示す断
面図。

【図１１】図１に示されたソケット装置においてジョイ
ント部材が連結孔の所定深さまで挿入された状態を示す
断面図。

【図１２】図１に示されたソケット装置においてクラン
プ部材がアンクランプ位置に戻った状態を示す断面図。

【図１３】図１に示されたソケット装置においてソケッ
トユニットがソケット受渡し部から取出される途中の状
態を示す断面図。

【符号の説明】

１１…ロボット、１２…ナットランナ、１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ…ソケットユニット、２５…ソケット受渡し
部、３０…ソケットベース、３２…回転軸、３３…ジョ
イント部材、５０…ロック部材、５６…連結孔、６５…
ストッパリング、７０…ばね、７５…基台、７６…可動
支持座、７７…押上げ用ばね、９７…クランプ部材、９
８…駆動源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸に設けられたジョイント部材に着脱
   可能に連結されるソケットユニットと、上記ジョイント
   部材から取外された上記ソケットユニットを保管するソ
   ケット受渡し部とを有し、 上記ソケットユニットは、上記ジョイント部材に対し所
   定の回転方向位置にある時に上記ジョイント部材と嵌合
   する連結孔を有するソケットベースと、上記ソケットベ
   ースに設けられていて上記ジョイント部材を拘束可能な
   第１の位置からジョイント部材の拘束を解く第２の位置
   にわたって移動可能なロック部材と、上記ロック部材を
   上記第１の位置に保持するロックポジションから上記ロ
   ック部材が上記第２の位置に動くことを許容するリリー
   スポジションにわたって移動可能なストッパリングと、
   このストッパリングを上記ロックポジション方向に付勢
   するばねとを備えており、 また上記ソケット受渡し部は、基台と、この基台に上下
   動可能に設けられかつ上記ソケットユニットを受ける可
   動支持座と、上記可動支持座を上昇させる方向に付勢す
   る押上げ用ばねと、上記ストッパリングを上記リリース
   ポジション方向に押付けるクランプ位置からストッパリ
   ングの押付けを解除するアンクランプ位置にわたって移
   動可能なクランプ部材と、このクランプ部材を上記クラ
   ンプ位置およびアンクランプ位置に動かす駆動源とを具
   備していることを特徴とするねじ締付機用ソケット装
   置。