JPH05345239A - 自走ナットランナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自走ナットランナの本体のモータを兼用して
により、二次元面の作業開始位置に自動走行させる。 【構成】 走行基台３０をガイドするＸ、Ｙ軸方向の走
行ガイドレール１０、２０を直交方向へ重ねて交差させ
ると共にラック１０、２０をそれぞれ併設し、双方の走
行ガイドレール１０、２０を互に他方の走行ガイドレー
ル方向に移動可能にガイドする。ソケット３３の回転シ
ャフトに３２には、歯車４０を設ける。ラック１０、２
０の一方に選択的に噛合する位置及びソケット３３が作
業位置に達するように、ナットランナ本体３５をＺ軸方
向へ往復動させるエアシリンダ３９と、走行ガイドレー
ル１１を走行基台３０に拘束し、かつ歯車４０がラック
１０に噛合すると拘束を解除するＸ軸用ブレーキ５０
と、走行ガイドレール２１を走行基台３０に拘束し、か
つ歯車４０がラック２０に噛合すると拘束を解除するＹ
軸ブレーキ５０ａとを、走行基台３０に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ナット又はボルトのヘ
ッドが係合するソケットを回転駆動するナットランナ本
体が、往復動可能に走行基台にガイドされると共に、２
次元面の作業開始位置に自動的に移動するようになった
自走ナットランナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４はこの種の従来の装置を示すもの
で、固定基台１に可動基台２が載置され、モータ１ａで
回転駆動されるボールねじ１ｂによりガイドレール１ｃ
に沿ってＸ軸方向へ移動可能になっている。この可動基
台２には、本体用基台５が載置され、モータ２ａで駆動
されるボールねじ２ｂによりガイドレール２ｃに沿って
Ｙ軸方向へ移動可能になっている。これにより、本体用
基台５はＸ軸及びＹ軸方向の作業開始位置に移動可能で
あり、さらにシリンダ７がナットランナ本体６を往動さ
せてソケット８に係合されたナットの締め付け又は取り
外しを行わせる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】つまり、ナットランナ
本体を直交方向の双方のガイドレールに沿って移動させ
るために、ボールねじを回転駆動する専用のサーボモー
タをそれぞれ必要としていた。本発明は、このような点
に鑑みて、ナットランナ本体のモータにより、ナットラ
ンナ本体を二次元面の作業開始位置に自動走行させる自
走ナットランナを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ナット又はボ
ルトが係合するソケットを先端部に備えた回転シャフト
をモータで回転駆動するナットランナ本体が、Ｚ軸方向
へ作業開始位置及び作業位置間で往復動可能に走行基台
にガイドされると共に、Ｘ軸及びＹ軸方向の２次元面の
作業開始位置に自動走行し、次いで作業位置に往動する
ようになった自走ナットランナにおいて、この目的を達
成するために、走行基台をガイドするＸ軸及びＹ軸方向
の走行ガイドレールを直交方向へ重ねて交差させると共
に、Ｘ軸方向の走行ガイドレールをＹ軸方向にそしてＹ
軸方向の走行ガイドレールをＸ軸方向に移動可能にそれ
ぞれガイドし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の走行ガイドレー
ルにＸ軸方向及びＹ軸方向のラックをそれぞれ併設し、
回転シャフトにラックへ噛合する歯車を設け、この歯車
が双方のラックの一方に選択的に噛合する位置及びソケ
ットが作業位置に達するように、双方のラックから係脱
する位置を占めるように、ナットランナ本体をＺ軸方向
へ往復動させるアクチュエータと、Ｘ軸用走行ガイドレ
ールを走行基台に拘束し、かつ歯車がＸ軸用ラックに噛
合すると拘束を解除するＸ軸用ブレーキと、Ｙ軸用走行
ガイドレールを走行基台に拘束し、かつ歯車がＹ軸用ラ
ックに噛合すると拘束を解除するＹ軸ブレーキとを、走
行基台に設け、ナットランナ本体のモータに、歯車がＸ
軸用ラックに噛合した状態でナットランナ本体がＸ軸方
向の作業開始位置に移動するようにモータの回転方向及
び回転量を制御し、歯車がＹ軸用ラックに噛合した状態
でナットランナ本体がＹ軸方向の作業開始位置に移動す
るようにモータの回転方向及び回転量を制御し、ソケッ
トが作業位置を占めた状態で、ソケットがナットを締付
け又は取外すようにモータの回転方向及び回転量を制御
するモータ制御回路が付属したことを特徴とする。

【０００５】

【作用】アクチュエータが歯車を一方のラックに噛合さ
せている状態で、モータが歯車を回転駆動することによ
り、ブレーキ解除された一方の走行ガイドレールに沿っ
て、ナットランナ本体をガイドする走行基台は、一方の
走行ガイドレールの作業開始位置に他方の走行ガイドレ
ールを連動させて移動する。次いで、他方のラックに噛
合させている状態で、代わってブレーキ解除された他方
の走行ガイドレールに沿ってナットランナ本体は他方の
走行ガイドレールの作業開始位置に一方の走行ガイドレ
ールを連動させて移動する。これにより、走行基台が二
次元面での作業開始位置にブレーキで双方の走行ガイド
レールに拘束された状態で、アクチュエータがナットラ
ンナ本体を作業位置へ往動させ、モータがナット又はボ
ルトを締め又は取外すようにソケットを回転駆動させ
る。

【０００６】

【実施例】図１〜図３は、本発明の一実施例による２次
元面での自走ナットランナを示す。Ｘ軸及びＹ軸方向の
ビーム１０ａ、２０ａが上下に直交方向へ重ねて交差さ
せられると共に、それぞれの両端部がそれぞれ周囲のフ
レームに載置されたレール１２、２２にＹ軸及びＸ軸方
向へスライド可能にガイドされている（図３参照）。Ｘ
軸用のビーム１０ａには、Ｘ軸方向のラック１０及びＸ
軸方向の走行ガイドレール１１が併設されている。Ｙ軸
用のビーム２０ａには、Ｙ軸方向のラック２０及びＹ軸
方向の走行ガイドレール２１が併設されている。走行ガ
イドレール１１、２１は、走行基台３０に設けられた例
えばベアリング付のガイドであるＬＭガイドを用いたＸ
軸用スライダ３８及びＹ軸用スライダ３８ａをそれぞれ
ガイドしている。

【０００７】３５はエンコーダ３４ａ付のサーボモータ
３４、ギヤ及びトルクセンサを内蔵し、かつ回転シャフ
ト３２を介してナット用ソケット３３を回転駆動するナ
ットランナ本体であり、ブラケット３１に固定されてい
る。このナットランナ本体は、ブラケット３１に取付け
られた例えばＬＭガイドであるスライダ３７ａが、走行
基台３０に設けられたＺ軸用ガイドレール３７にガイド
されることにより、Ｚ軸方向へアクチュエータとしての
エアシリンダ３９により昇降駆動されるようになってい
る。

【０００８】回転シャフト３２には、ラック１０、２０
に噛合する歯車４０が取付けられている。また、走行基
台３０には、ビーム１０ａ、２０ａの背面を走行基台３
０に拘束するブレーキ５０、５０ａが取付けられてい
る。これらのブレーキは、ビーム１０ａ、２０ａの背面
に当接するブレーキシュー５１と、走行基台３０のフレ
ーム３０ａに突設されてブレーキシュー５１をビーム１
０ａ、２０ａに向けてスライド可能にガイドし、かつブ
レーキ作動方向へ付勢するスプリング５２を装着された
ピン５３と、走行基台３０のフレーム３０ｂにガイドさ
れ、ブレーキシュー５１をブレーキ解除方向へ押すため
の作動ロッド５４と、この作動ロッドの先端部に支持さ
れたローラ５４ａを所定の昇降位置でブレーキ解除方向
へ押すように、ナットランナ本体３５用ブラケット３１
に取付けられたドグ５９とから構成されている。

【０００９】エアシリンダ３９には、ブレーキ３９ｂ及
びリードスイッチが設けられ、歯車４０がラック１０、
２０に噛合する位置に達したのを、またソケット３３が
作業位置に達したのをそれぞれ検知し、ブレーキ解除を
中止して昇降を停止させるシリンダ制御回路３９ａが付
属している。一方、サーボモータ３４には、歯車４０が
ラック１０に噛合する位置でＸ軸の作業開始位置信号に
相応する回転位置をエンコーダ３４ａが検知するように
回転方向及び回転量を制御し、ラック２０に噛合する位
置でＹ軸の作業開始位置信号に相応する回転位置をエン
コーダ３４ａが検知するように回転方向及び回転量を制
御し、さらにいずれのラック１０、２０からも係脱した
作業位置でナット締付け又は取外しを行うようにサーボ
モータ３４の回転方向及び回転量を制御するモータ制御
回路３４ｂが付属している。また、このモータ制御回路
は、トルクセンサの検知信号に応答してナット締め又は
外しの終了、走行・昇降の異常を検知する。

【００１０】歯車４０は、ラック１０、２０への噛合を
確実にするために、各歯形の上下端を先細状に面取りさ
れると共に、回転シャフト３２に突設されたキーが、昇
降方向の移動は制限され、回転方向には僅かにガタを生
じるように取付け穴に形成された溝に係入されることに
より取付けられている。

【００１１】このように構成された自走ナットランナの
動作は次の通りである。歯車４０がラック２０に噛合し
ている状態では、ドグ５９によりＹ軸用ブレーキ５０ａ
が解除されており、一方Ｘ軸用のブレーキ５０はブレー
キ作動状態にある（図１に示す状態）。これにより、サ
ーボモータ３４による歯車４０の回転駆動により、ナッ
トランナ本体３５は走行基台３０と共に、他方のビーム
１０ａを連動させてＹ軸方向の走行ガイドレール２１に
沿って移動し、エンコーダ３４ａがＹ軸の作業開始位置
信号に相応する位置を検知すると停止する。

【００１２】次いで、エアシリンダ３９の作動によりナ
ットランナ本体３５が歯車４０をラック１０に噛合させ
る位置まで上昇すると、逆にブレーキ５０ａがビーム２
０ａを拘束すると共にブレーキ５０がブレーキ解除さ
れ、Ｙ軸用ビーム２０ａを連動させてＸ軸用走行ガイド
レール１１に沿って移動し、Ｘ軸の作業開始位置に設定
され、これにより二次元面の作業開始位置が設定され
る。次いで、ナットランナ本体３５がさらに上昇し、ソ
ケット３３を作業位置に移動させ、サーボモータ３４に
より締付け又は取外し用に回転駆動する。以下、同様に
再度二次元位置の調整を行ってナット作業を行う。尚、
昇降駆動を行うアクチュエータとしては、ボールねじを
駆動するモータ或は油圧シリンダ等にすることもでき
る。

【００１３】

【発明の効果】以上、本発明によれば、ナットランナ本
体のモータを兼用してＸ軸及びＹ軸方向の走行を行わせ
るために、従来必要であった二次元走行専用のモータが
不要となり、省スペース化され、コスト低減が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による自走ナットランナを示
すもので、同図Ａは同要部平面図、同図Ｂは一部破断し
た側面図である。

【図２】同自走ナットランナの図１のＡ−Ａ線断面図で
ある。

【図３】同自走ナットランナの平面図である

【図４】従来の自走ナットランナの斜視図である。

【符号の説明】 １０ Ｘ軸用ラック １１ Ｘ軸用走行ガイドレール ２０ Ｙ軸用ラック ２１ Ｙ軸用走行ガイドレール ３０ 走行基台 ３２ 回転シャフト ３３ ソケット ３４ サーボモータ ３５ ナットランナ本体 ３７ Ｚ軸用ガイドレール ３９ エアシリンダ ４０ 歯車 ５０、５０ａ ブレーキ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ナット又はボルトが係合するソケットを
   先端部に備えた回転シャフトをモータで回転駆動するナ
   ットランナ本体が、Ｚ軸方向へ作業開始位置及び作業位
   置間で往復動可能に走行基台にガイドされると共に、Ｘ
   軸及びＹ軸方向の２次元面の作業開始位置に自動走行
   し、次いで作業位置に往動するようになった自走ナット
   ランナにおいて、 走行基台をガイドするＸ軸及びＹ軸方向の走行ガイドレ
   ールを直交方向へ重ねて交差させると共に、Ｘ軸方向の
   前記走行ガイドレールをＹ軸方向にそしてＹ軸方向の前
   記走行ガイドレールをＸ軸方向に移動可能にそれぞれガ
   イドし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の前記走行ガイドレール
   にＸ軸方向及びＹ軸方向のラックをそれぞれ併設し、 回転シャフトに前記ラックへ噛合する歯車を設け、 この歯車が前記双方のラックの一方に選択的に噛合する
   位置及びソケットが作業位置に達するように、前記双方
   のラックから係脱する位置を占めるように、ナットラン
   ナ本体をＺ軸方向へ往復動させるアクチュエータと、Ｘ
   軸用前記走行ガイドレールを前記走行基台に拘束し、か
   つ前記歯車がＸ軸用前記ラックに噛合すると拘束を解除
   するＸ軸用ブレーキと、Ｙ軸用前記走行ガイドレールを
   前記走行基台に拘束し、かつ前記歯車がＹ軸用前記ラッ
   クに噛合すると拘束を解除するＹ軸ブレーキとを、前記
   走行基台に設け、 前記ナットランナ本体の前記モータに、前記歯車がＸ軸
   用前記ラックに噛合した状態で前記ナットランナ本体が
   Ｘ軸方向の作業開始位置に移動するように前記モータの
   回転方向及び回転量を制御し、前記歯車がＹ軸用前記ラ
   ックに噛合した状態で前記ナットランナ本体がＹ軸方向
   の作業開始位置に移動するように前記モータの回転方向
   及び回転量を制御し、前記ソケットが作業位置を占めた
   状態で、前記ソケットが前記ナットを締付け又は取外す
   ように前記モータの回転方向及び回転量を制御するモー
   タ制御回路が付属したことを特徴とする自走ナットラン
   ナ。