JPH0577118A - ボルトまたはナツト等の供給締付け方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 供給ロッドに保持したボルトやナット等の部
品が確実に移送・保持がなされ、しかも狭い箇所への供
給並びに締付けを可能とすること。 【構成】 部品供給通路の端部に保持部材を待機させ、
そこで保持した部品を供給ロッドと同軸の位置へ移送
し、部品供給管と保持部材を一体にして一段階目の後退
をさせて、部品を供給ロッドに係合させ、つぎに保持部
材を退避させてから二段階目の部品供給管と保持部材と
の後退をさせ、最後に供給ロッドが突出した状態で目的
箇所へ進出してねじ締めを行う。また、部品供給管と保
持部材を先に進出させてから、部品の供給ロッドとの同
軸化、保持部材の退避などを上述と同様にして作動させ
る方法である。さらに、以上の方法のための装置構成で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ボルトまたはナット
等の部品を供給して締付けることに関するもので、一般
的に使用されているナットランナーあるいはボルトラン
ナーを自動機として実用化しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術としては、特開昭６２−２０
８８７６号公報「ボルト締付装置」がある。これは、供
給ロッドに対してＵ字型の部品供給管を組合わせ、ボル
トが部品供給管内でＵターンをして供給ロッド先端部に
保持されてから、部品供給管を後退させ、これによって
供給ロッドだけが突出した態様をとるようになっている
また、私が発明した平成２年１２月１５日出願の特願平
２−４１７７２１号の『ボルトまたはナット等の供給締
付け方法およびその装置』に改良を加えたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】上述のような従来技
術であると、ボルトがＵターンをするので部品供給管内
でひっかかったりする恐れがあった。さらに、ボルトは
移送されてきた慣性力で供給ロッド先端部に密着する方
式であるから、上述のようなひっかかりの問題と共に確
実に供給ロッド先端部へ到達させられるとはいえない。

【０００４】

【問題を解決するための手段とその作用】本発明は、以
上に述べた問題を解決するために提供されたもので、請
求項１は進退運動をする部品の保持部材が部品供給通路
の端部でボルトまたはナット等の部品を保持し、その後
部品が回転式の供給ロッドと同軸になる位置まで保持部
材を移動させ、次いで保持部材や部品供給通路を供給ロ
ッドに対して相対的に後退させて供給ロッドの係合孔へ
部品を係合させ、その後保持部材を後退させ、それに引
続いて保持部材や部品供給通路を供給ロッドに対して再
び相対的に後退させて供給ロッドが突出した状態で進出
するようにしたことを特徴とするもので、保持部材や部
品供給通路を第一段階的に後退させて供給ロッドに部品
を係合させ、さらに第２段階的に保持部材や部品供給通
路を後退させることによって、供給ロッドが進出した状
態で、たとえば、狭い箇所であっても目的の箇所へ部品
を到達させて、締付けを完了させるのである。請求項２
は、進退運動をする部品の保持部材が部品供給通路の端
部でボルトまたはナット等の部品を保持し、この保持し
た状態のまま保持部材や部品供給通路が目的箇所の近く
まで進出して停止し、その後部品が回転式の供給ロッド
と同軸になる位置まで保持部材を移動させ、次いで保持
部材や部品供給通路を供給ロッドに対して相対的に後退
させて供給ロッドの係合孔へ部品を係合させ、その後保
持部材を後退させ、それに引続いて保持部材や部品供給
通路を供給ロッドに対して再び相対的に後退させて供給
ロッドが突出した状態で進出するようにしたことを特徴
とするもので、保持部材に部品が保持されたままの状態
で目的箇所の近くまで移送され、その後部品が供給ロッ
ドと同軸の位置まで移動させられて、前述のものと同様
な作動がなされて行くのである。請求項３は、請求項１
や請求項２の方法を、保持部材に進退式の補助部材で部
品を拘束した状態で実施するようにしたものである。請
求項４は、ボルトまたはナット等の保持部材を進退可能
な状態で設置しこの進退軸線上またはその近くに部品供
給管の端部を開口させ、前記進退軸線と直交する向きに
係合孔を有する回転進退式の供給ロッドを設けると共に
保持部材や部品供給管を供給ロッドに対して相対的に後
退させるための駆動手段を設置し保持部材に進退式の補
助部材を取付けたことを特徴とするもので、上述の方法
を実現するような作動を行う。請求項５は、保持部材に
部品を拘束する補助部材を、進退可能な状態で保持部材
に取付けたもので、部品移送中に部品がしっかりと保持
されている。

【０００５】

【実施例】図１から図４までの実施例について先ず説明
すると、この実施例で対象にしている部品はボルト１で
あって、符号２は６角型の頭部を、また３は軸部を、そ
して４はフランジを示している。回転進退式の供給ロッ
ド５は、その先端部には頭部２を受入れる係合孔６が下
向きに開口させてあり、この係合孔は６角型よりも１２
角型または２４角型にするのがスムーズな係合という意
味で良好である。係合孔６の奥部にはマグネット（永久
磁石）７が埋設され、その吸引磁力によって頭部２が係
合孔６から抜け落ちるのを防止している。

【０００６】供給ロッド５は、圧縮エアーや電流（空気
ホースや電線などの図示は省略してある）等で駆動され
る回転モータ８に結合してあり、該モータ８に固定され
たスライド片９はガイドレール１０に沿って進退する。
図２から明らかなようにガイドレール１０には蟻溝１１
が形成してあり、ここにスライド片９が合致させてあ
る。このガイドレール１０は静止部材１２に取付けられ
た固定片１３に溶接してあり、供給ロッド５の進退方向
に沿って配置されている。固定片１３にはエアシリンダ
１４が取付けられ、そのピストンロッド１５が回転モー
タ８に結合してある。

【０００７】供給ロッド５はガイド筒１６内をしっくり
とした状態で貫通しており、部品供給通路１７を有する
部品供給管１８がガイド筒１６に一体化させてある。こ
こではブラケット１９を介在させて溶接がなされてい
る。部品供給管１８は図示のごとく供給ロッド５の軸線
に対して鋭角をなす向きに設置されていて、その下端が
ガイド筒１６よりも下方に若干突き出た位置をとるよう
な長さとされ、供給ロッド５の方向に明けた開口２０が
設けてある。ブラケット１９の反対側に別のブラケット
２１がガイド筒１６に溶接され、このブラケット２１に
固定板２２が溶接されている。この固定板２２にエアシ
リンダ２３が取付けられ、そのピストンロッド２４はそ
の軸線が供給ロッド５の軸線と直交するように配置して
ある。ピストンロッド２４の先端部には保持部材２５が
固定されている。保持部材２５は図１や図４から明らか
なようにほぼ直方体の素材に加工を施したもので、軸部
３を受入れるほぼＵ字型の凹溝２６が上下方向に形成し
てあり、部品を保持する手段としてのマグネット（永久
磁石）２７が嵌め込んである。保持部材２５は、開口２
０をほとんど封じるような状態で図示のごとく部品供給
管１８の下端部に侵入した位置でボルト１の落下を待機
している。

【０００８】回転モータ８にはブラケット２８を介して
エアシリンダ２９がしっかりと固定してあり、そのピス
トンロッド３０はガイド筒１６に溶接したアーム部材３
１に結合してあり、ピストンロッド３０が後退すると、
供給ロッド５はそのままでガイド筒１６だけが上方へス
ライドさせられるので、部品供給管１８、エアシリンダ
２３なども一体になって上方へ移動し、したがって供給
ロッド５だけが相対的に突き出た形態となる。これらの
一連の機構が駆動手段である。エアシリンダ２９は、そ
のピストンロッド３０が一段階目と２段階目の２モーシ
ョンを取り得るように作動制御がなされている。なお、
部品供給管１８には柔軟性のある合成樹脂製の供給ホー
ス３２が接続してあり、パーツフィーダ（図示していな
い）に接続されている。各マグネット７、２７の吸引磁
力を寄り強くボルト１に作用させるために、供給ロッド
５、部品供給管１８、保持部材２５などは非磁性体であ
るステンレス鋼で製作するのが適当である。また、供給
ロッド５を鉄製として励磁コイル（図示していない）内
を貫通させ、図示のようなマグネット７を廃止すること
も可能である。さらに、図５の箇所に別のマグネット３
３を取付けることによって、ボルトの軸部３を部品供給
管１８の左側の内壁にスライドさせながら導くことがで
き、軸部３を凹溝２６内へスムーズに導入することが可
能となる。そして、保持部材２５は実線図示の待機位
置、ボルト１が供給ロッド５と同軸になる合致位置、供
給ロッド５の進出時に備えた退避位置の３ポジションを
とり得るようにエアーシリンダ２３が段階的な作動制御
を受けるようになっている。以下の作動で述べるような
作動シーケンスは従来周知の電気制御回路や空気制御弁
を用いて容易に実施することができるので、ここではそ
の説明は省略してある。

【０００９】この実施例の作動について説明すると、保
持部材２５が待機位置にあるときにボルト１が下降して
くると、軸部３が凹溝２６内に勢いよく進入し、これと
同時にマグネット２７で吸引保持がなされる。次に、保
持部材２５が合致位置に移動すると、エアーシリンダ２
９が一段階目の短い縮小ストロークをするので、回転し
ている供給ロッド５の係合孔６内に頭部２が嵌まり込
む。これに引続いて保持部材２５がさらに後退させられ
て、退避位置をとるようになる。次いで、エアーシリン
ダ２９が二段階目の長い縮小ストロークをするので、ガ
イド筒１６が引上げられて供給ロッド５だけが突出した
状態となる。その後、エアーシリンダ１４が作動すると
スライド片９がガイドレール１０に沿って移動するの
で、回転モータ８と供給ロッド５は一体になって進出し
て行き、相手方のねじ孔（図示していない）に到達す
る。さらに、ボルト１が回転させられながらねじ孔に押
付けられると、軸部３はねじ孔内へねじ込まれてゆき、
供給および締付けが完了する。なお、部品供給管１８が
引上げられるときには、供給ホース３２は円弧状に撓ん
で通路機能を損なわないようになっている。

【００１０】図６は保持部材２５全体がチャック構造と
して実現されている場合であり、ピストンロッド２４の
先端に基板３４が固定され、そこに一対のジョー３５、
３６が枢軸３７、３８によって取付けられ、ジョー３
５、３６の間でボルトの軸部３をつかむようになってい
る。ジョー３５、３６の後部の間にはコイルスプリング
３９が配置されて軸部３を弾力的に挟みつけるようにな
っている。

【００１１】つぎに図７および図８によってフランジ４
０を有するナット４１の場合を説明すると、部品供給管
１８がほぼ水平方向に設置され、該管１８の直近で待機
している保持部材２５に移動して来たナット４１が乗り
移る形式とされている。保持部材２５の先端部はフラン
ジ４０を受入れるための段部４２が形成され、円形のフ
ランジ４０の位置決めを果たすための円弧部４３（図８
参照）が設けててあるそして、段部４２にはマグネット
（永久磁石）４４が埋設してある。なお、部品供給管１
８はブラケット１９を介してガイド筒１６に溶接してあ
り、保持部材２５はガイドパイプ４５内にスライド可能
な状態で保持され、ガイドパイプ４５はブラケット２１
を介してガイド筒１６に溶接してある。なお、それ以外
の構成や作動は図１の場合と同様で容易に理解すること
ができるので、詳細な説明は省略した。

【００１２】図９のものは保持部材２５の進入方向が図
１の場合とは逆になっているものであり、部品供給管１
８の開口２０の反対側に通孔４６をあけ、ここから保持
部材２５を進退させるようにしたもので、保持部材２５
の凹溝２６に受入れられたボルト１は、マグネット２７
に保持されて右方へ押出されて行き、前述の合致位置を
とった後に再び図示の退避位置（待機位置と共通になっ
ている）にもどるのである。なお、エアシリンダ２３に
相当するものは図示していないが、部品供給管１８から
左方にブラケットを伸ばし、そこにこのエアシリンダを
取付けるようにすればよい。なお、本発明は供給ロッド
を水平方向や上方向に作動させることも容易にできるも
のである。

【００１３】上述の作動方法は、初期の内に供給ロッド
にボルトを係合させる形式であるがこの係合を後期にお
いて行わせるようにすることも可能である。すなわち、
図１のように保持部材２５が部品供給通路１７の端部に
おいて、ボルト１を保持したまま供給ロッド５とガイド
筒１６との相対位置が変わることなく、装置全体がエア
シリンダ１４によりたとえば目的箇所の近くまで進出し
て停止し、その後、ボルト１と供給ロッド５とが同軸に
なるまで保持部材を移動させ、それからの作動は上述の
ものと同様である。

【００１４】次に、図１０および図１１の実施例につい
て説明すると、保持部材２５の凹溝２６を開閉するよう
な補助部材４７を設置したものである。図１１から明ら
かなように保持部材２５の横側面にブラケット４８を溶
接し、これにエアシリンダ４９を固定しそのピストンロ
ッド５０に補助部材４７を結合してある。また、補助部
材４７にもマグネット５１を取付けてもよい。図１１の
ようにボルトの軸部３が凹溝２６内に入り込んでいて、
さらに、そこへ補助部材４７が凹溝２６を閉塞する状態
で位置していると、軸部３はほぼ拘束された状態にな
る。

【００１５】なお、図１０において部品供給管１８にブ
ラケット５２を溶接し、これにエアシリンダ５３を固定
しそのピストンロッド５４に保持部材２５が結合してあ
る。さらに、各エアシリンダに接続される空気ホースの
図示は省略してあるし、また、作動シーケンスは通常の
空気制御弁などで容易に実施することができる。

【００１６】

【効果】本発明によれば、保持部材で部品を保持して供
給ロッドと同軸になる箇所まで移動させる点を有してい
るから、部品供給管は真直ぐな形状かあるいは曲がって
いてもその度合はわずかで済むので、従来例で述べたよ
うなＵターンをさせるようなことが回避でき、部品の移
動をスムーズにしかも信頼性の高いものにすることがで
きる。供給ロッドに対して相対的に保持部材や部品供給
管を後退させるものであるから、供給ロッド一本だけが
突出した状態となるため、狭い箇所へ部品を挿入するよ
うな場合であっても支障なく供給し締付けることができ
る。保持部材や部品供給管は一体になって一段階目と二
段階目の後退作動をするものであるから、作動の簡素化
にとってきわめて有利である。部品が移送されて来たら
先ず保持部材で受止められ、その後は保持部材自体また
は補助部材との共働によって保持部材における部品保持
の安定性を高く維持して部品移送が図られるものである
から、不用意に部品が落下したり位置ずれを来したりす
ることがない。

【００１７】部品を供給ロッドと同軸位置に移行させる
時期を、任意に選択することができるので、使用箇所の
環境に応じた最も相応しい作動を得ることができる。さ
らにボルト等の部品は保持部材と補助部材によってほぼ
拘束された状態になっているから、回転式の供給ロッド
が部品に接触しても、部品が供給ロッドと共回りするこ
とがなく、供給ロッドの係合孔に対する嵌入が短時間で
確実に達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す一部を縦断した側面図で
ある。

【図２】図１の（２）−（２）断面図である。

【図３】図１の（３）−（３）断面図である。

【図４】図１の（４）−（４）断面図である。

【図５】別の実施例を示す縦断側面図である。

【図６】保持部材をチャック形式にした場合の平面図で
ある。

【図７】他の実施例を示す縦断側面図である。

【図８】図７における保持部材の平面図である。

【図９】他の実施例を示す縦断側面図である。

【図１０】他の実施例を示す縦断側面図である。

【図１１】図１０の（１１）−（１１）断面図である。

【符号の簡単な説明】

１ ボルト ２５ 保持部材 １７ 部品供給通路 ４１ ナット ５ 供給ロッド ６ 係合孔 ４７ 補助部材 １８ 部品供給管 ２９、３０、３１、１６ 駆動手段 ２７、３５、３６、４４ 部品を保持する手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 進退運動をする部品の保持部材が部品供
   給通路の端部でボルトまたはナット等の部品を保持し、
   その後部品が回転式の供給ロッドと同軸になる位置まで
   保持部材を移動させ、次いで保持部材や部品供給通路を
   供給ロッドに対して相対的に後退させて供給ロッドの係
   合孔へ部品を係合させ、その後保持部材を後退させ、そ
   れに引続いて保持部材や部品供給通路を供給ロッドに対
   して再び相対的に後退させて供給ロッドが突出した状態
   で進出するようにしたことを特徴とするボルトまたはナ
   ット等の供給締付け方法。
2. 【請求項２】 進退運動をする部品の保持部材が部品供
   給通路の端部でボルトまたはナット等の部品を保持し、
   この保持した状態のまま保持部材や部品供給通路が目的
   箇所の近くまで進出して停止し、その後部品が回転式の
   供給ロッドと同軸になる位置まで保持部材を移動させ、
   次いで保持部材や部品供給通路を供給ロッドに対して相
   対的に後退させて供給ロッドの係合孔へ部品を係合さ
   せ、その後保持部材を後退させ、それに引続いて保持部
   材や部品供給通路を供給ロッドに対して再び相対的に後
   退させて供給ロッドが突出した状態で進出するようにし
   たことを特徴とするボルトまたはナット等の供給締付け
   方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、保持
   部材に保持された部品が進退式の補助部材によってほぼ
   拘束された状態とされていることを特徴とするボルトま
   たはナット等の供給締付け方法。
4. 【請求項４】 ボルトまたはナット等の保持部材を進退
   可能な状態で設置しこの進退軸線上またはその近くに部
   品供給管の端部を開口させ、前記進退軸線と直交する向
   きに係合孔を有する回転進退式の供給ロッドを設けると
   共に保持部材や部品供給管を供給ロッドに対して相対的
   に後退させるための駆動手段を設置し保持部材に進退式
   の補助部材を取付けたことを特徴とするボルトまたはナ
   ット等の供給装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、保持部材の先端には
   部品を保持する手段が付与されていることを特徴とする
   ボルトまたはナット等の供給装置。