JPH06218637A - ねじ締め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ねじ締めロボットが持つナットランナーへの
ねじの供給を能率的に行う。 【構成】 外周に複数のねじ保持溝５１を形成した円板
状のマガジン７に対しボルト供給装置８でボルトを装填
する。ボルトが装填されたマガジン７をねじ締めユニッ
ト６に装着し、マガジン７の割り出し回転と上下動作お
よび旋回動作により、マガジン７側のボルトを一つずつ
ナットランナー９のソケット１２に挿入する。ねじ締め
ロボット１は、マガジン７のボルトがなくなるまでは外
部からボルトの補給を受けることなく連続的にボルト締
め作業を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ねじ締めロボットに持
たせたねじ締めユニットによりねじ締め作業を行うよう
にしたねじ締め装置に関し、さらに詳しくは、マガジン
式のねじ供給方式を採用したねじ締め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４に示すように、自動車の車体Ｂに
対する複数箇所のボルト締め作業をねじ締めロボット１
０１により連続的に行う場合に、前記ねじ締めロボット
１０１に持たせたナットランナー１０２にボルトを供給
する方法として二つの方法がある。

【０００３】一つは同図に示すように、パーツフィーダ
１０３で整列したボルトを整列シュート１０４の端末部
に所定数だけストレージしておき、ねじ締め作業に先立
ってねじ締めロボット１０１がその都度整列シュート１
０４側に移動してその整列シュートのボルトを一つずつ
取りにゆく方式である。

【０００４】また、別の方法は、パーツフィーダ１０３
を中心として構成されたボルト供給装置とナットランナ
ー１０２とを図示外のエアチューブにより接続し、前記
パーツフィーダ１０３で整列されたボルトを空気圧送手
段によりエアチューブを通してナットランナー１０２の
ソケット１０５まで圧送するようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１４に示した従来の
ボルト供給方式では、一つのボルト締め毎にその都度パ
ーツフィーダ１０３側にボルトを取りにゆく方式である
ため、特に一つの車体Ｂについて多点のボルト締め作業
を連続して行う場合にはサイクルタイムが無用に長くな
って好ましくない。

【０００６】一方、後者のエアチューブ圧送方式の場合
には、その都度ボルトを所定位置まで取りにゆくことな
く連続的にボルト締め作業を行うことができるものの、
そのボルト供給方式の特殊性故に上向き姿勢もしくはそ
れに近い姿勢でのボルト締めが困難となる。また、前記
エアチューブが途中で折れ曲がったり、あるいはねじれ
たりすることがないように、そのエアチューブの引き回
しに細心の注意が必要になるとともに、エアチューブの
全長が長くなればなるほどボルトの供給効率が悪くな
る。

【０００７】加えて、前記エアチューブを通してボルト
を安定的に供給するためには、一般的にボルトの径と長
さとの比が１．５以上であることが条件とされ、供給で
きるボルトの種類が著しく制約される。その結果、特に
フランジ付き（つば付き）ボルトについてはその自動供
給が困難となる。

【０００８】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、複数のねじを一旦ねじ締めユニット側に供
給すればその複数ねじ分のねじ締め作業を連続して行う
ことができ、併せてねじ締め姿勢の制約や供給できるね
じの制約を緩和したねじ締め装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のねじ締め装置
は、ナットランナーとこのナットランナーのソケットに
ねじを装入するねじ装入機構とから構成されたねじ締め
ユニットと、前記ねじ装入機構に着脱可能で且つ割り出
し回転可能に装着される円板状のマガジンと、前記マガ
ジンがねじ装入機構に装着されるのに先立ってそのマガ
ジンに整列したねじを装填するねじ供給手段と、アーム
の先端に前記ねじ締めユニットが装着され、その自律動
作により前記ねじ供給手段からねじ装入機構側にマガジ
ンを受け取った上で前記ナットランナーにねじ締め作業
を行わせるねじ締めロボットとを備えている。

【００１０】そして、前記マガジンの外周部には、ねじ
を着脱可能に弾性支持する複数のねじ保持部が設けられ
ている。

【００１１】一方、前記ねじ装入機構は、前記マガジン
が着脱可能に装着されて回転可能なマガジン支持体と、
前記マガジン支持体に装着されたマガジンに保持されて
いるねじを前記ナットランナーのソケットに装入するべ
く、前記マガジン支持体とナットランナーとをそのナッ
トランナーの軸心方向に相対移動させるスライド駆動機
構と、前記ナットランナーのソケットに装入されたねじ
を前記マガジンから解放させるために、前記マガジンが
装着されたマガジン支持体とナットランナーとを相対的
に旋回させる旋回駆動機構と、前記ナットランナーのソ
ケットに装入すべきねじを所定位置に割り出すために、
前記マガジンが装着されたマガジン支持体を割り出し回
転させる割り出し回転駆動機構とから構成されている。

【００１２】

【作用】この構造によると、ねじ供給手段によってマガ
ジンの各ねじ保持部にねじが装填されると、ねじ締めロ
ボットが前記ねじ供給手段側にマガジンを取りにゆき、
前記ねじ締めロボットに支持されているねじ締めユニッ
トのうちねじ装入機構のマガジン支持体をマガジンに押
し当てて、そのマガジン支持体にマガジンを装着する。

【００１３】前記マガジン支持体にマガジンが装着され
ると、ねじ締めロボットはそのアーム先端のねじ締めユ
ニットをねじ締め作業位置近くまで、必要とする作業姿
勢となるように移動させる。この時、前記マガジンに装
填されているねじは、各ねじ保持部に弾性支持されてい
るので、前記ねじ締めユニットをどのような姿勢にして
も前記マガジンからねじが脱落することはない。

【００１４】そののち、前記ねじ装入機構のスライド駆
動機構が作動して、前記マガジン支持体とナットランナ
ーとをそのナットランナーの軸心方向に相対移動させ
て、前記ナットランナーのソケットの前方側にマガジン
を位置させる。

【００１５】さらに、前記スライド駆動機構に続いてね
じ装入機構の旋回駆動機構が作動して、前記マガジンの
回転中心とナットランナーの軸心との平行状態を保った
ままで前記マガジン支持体とナットランナーとを相対的
に旋回させる。これにより、前記マガジンに装填されて
いるねじの配列サークル上にナットランナーの軸心が位
置することになり、なおかつ前記マガジン上のいずれか
一つのねじの位置とナットランナーのソケットの位置が
一致するように割り出される。

【００１６】そして、この状態で再び前記スライド駆動
機構を作動させて、ナットランナーを低速で回転させな
がら前記マガジンとナットランナーのソケットとを接近
させると、先に割り出されたいずれか一つのねじがナッ
トランナーのソケットに装入される。

【００１７】上記のようにナットランナーのソケットに
ねじが装入されたならば、再び前記旋回駆動機構を作動
させて、前記マガジンが装着されたマガジン支持体とナ
ットランナーとを、相対的に旋回させる。その結果、先
にナットランナーのソケットに装入されたねじはマガジ
ンのねじ保持部から抜け出て前記マガジンによる拘束か
ら解除される。

【００１８】この状態では、前記ナットランナーのソケ
ットに所定のねじが装入されていて、しかも前記ナット
ランナーのソケットの前方領域には障害となるものが存
在せず、したがってナットランナーのソケットを回転駆
動させることによってねじ締め作業が行われる。

【００１９】そして、上記のようにいずれか一つのねじ
が前記ナットランナーのソケットに装入されてマガジン
から解放されたのちに、前記マガジンを割り出し回転さ
せることにより、次のねじが先にナットランナーのソケ
ットに装入されたねじと同じ位置に割り出され、以降は
上記の動作を繰り返すことによって、マガジンに装填さ
れているねじがなくなるまでねじを補給することなくね
じ締め作業を連続して行うことができる。

【００２０】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図で、自動車
の車体のフロアパネルＦの下面にヒートインシュレータ
と称される遮熱板Ｗをねじ締め固定する装置の例を示し
ている。

【００２１】この遮熱板Ｗの取付作業は、ハンドリング
ロボット２とねじ締めロボット１との協調作業によって
行われるもので、支持台３上に積層されている多数の遮
熱板Ｗ，Ｗ…のうちその最上段のものをハンドリングロ
ボット２の吸着ハンド４で吸着支持した上で、前記フロ
アパネルＦのトンネル部の所定位置に位置決めする。そ
して、前記遮熱板Ｗが位置決めされるとねじ締めロボッ
ト１が作動し、ねじ締めロボット１はそのアーム５の先
端のねじ締めユニット６で順次複数のボルトを締め付け
て遮熱板ＷをフロアパネルＦに固定する。なお、ここで
使用されるボルトＢは図２の（Ａ），（Ｂ）に示すよう
なフランジ付きボルトである。

【００２２】前記ねじ締めユニット６は、外周に複数の
ボルトＢが予め装着された円板状のマガジン７を備えて
おり、後述するようにマガジン７を割り出し回転させな
がらボルト締めを行うことで、そのマガジン７のボルト
Ｂがなくなるまでは外部からボルトＢを補給することな
しに連続的にボルト締め作業を行うことができる。

【００２３】また、前記ねじ締めロボット１の近傍に
は、前記マガジン７がねじ締めユニット６に装着される
のに先立ってそのマガジン７にボルトＢを供給するため
にねじ供給手段としてボルト供給装置８が設けられてい
る。

【００２４】図３，４，５，６は前記ねじ締めユニット
６の詳細を示す図で、このねじ締めユニット６は、大き
く分けて、ナットランナー９とナットランナー９以外の
要素からなるねじ装入機構１０とから構成されている。

【００２５】より詳しくは、ねじ締めロボット１のアー
ム５の先端のリスト部に固定されたベースプレート１１
には、ソケット１２を有するナットランナー９がブラケ
ット１３を介して上向き姿勢で固定されているほか、こ
のナットランナー９に隣接するようにしてロッドレスタ
イプのシリンダ１４が固定されている。

【００２６】前記シリンダ１４のスライダ１５にはホル
ダープレート１６が固定されており、このホルダープレ
ート１６の下部にはロータリーシリンダ１７が固定され
ている。一方、前記ホルダープレート１６の上部には軸
受ブロック１８を介してシャフト１９が回転可能に支持
されており、このシャフト１９はカップリング２０を介
して前記ロータリーシリンダ１７の出力軸２１に連結さ
れているとともに、そのシャフト１９の上端にはロック
部材２２を介してスイングアーム２３が一体に連結され
ている。

【００２７】したがって、前記ロータリーシリンダ１７
の回転駆動に応じてスイングアーム２３が図４の角度θ
の範囲内で回転運動し、そのスイングアーム２３の側面
２３ａまたは傾斜面２３ｂが、ホルダープレート１６側
のストッパーボルト２４または２５と当接することで前
記スイングアーム２３の回転限位置が規制される。

【００２８】そして、前記スイングアーム２３の先端に
は後述するようにマガジン支持体２６が装着されること
から、前記ロッドレスタイプのシリンダ１４は、ナット
ランナー９とマガジン支持体２６とをそのナットランナ
ー９の軸心方向に相対移動させるスライド駆動機構とし
て機能する。同様に前記ロータリーシリンダ１７は、シ
ャフト１９を回転中心としてナットランナー９とマガジ
ン支持体２６とを相対的に旋回させる旋回駆動機構とし
て機能する。

【００２９】前記スイングアーム２３の先端には、マガ
ジン７を着脱可能に装着するためのマガジン支持体２６
が回転可能でかつ上下動可能に支持されている。このマ
ガジン支持体２６は、六角柱状のボス部２６ａにボール
プランジャ２７を装着するとともに、そのフランジ部２
６ｂの下面側には補助プレート２８を介して６本の割り
出しピン２９を等ピッチで連結したもので、後述するよ
うに前記ボス部２６ａに対してマガジン７がボールプラ
ンジャ２７の付勢力により着脱可能に装着される。

【００３０】前記マガジン支持体２６の下面には長尺な
シャフト３０が連結されており、このシャフト３０はベ
アリング３１を介してスイングアーム２３に回転かつス
ライド可能に支持されているとともに、その下端部は前
記マガジン支持体２６の下方に突出している。

【００３１】一方、前記スイングアーム２３の先端の下
方には、フレーム３２を介してシリンダ３３が支持され
ており、このシリンダ３３のピストンロッド３４は前記
シャフト３０の下端に連結されている。したがって、前
記シリンダ３３の伸縮動作に応じて前記マガジン支持体
が上下動することになる。

【００３２】このように、前記シリンダ３３もまたナッ
トランナー９とマガジン支持体２６とをそのナットラン
ナー９の軸心方向に相対移動させるスライド駆動機構と
して機能する。

【００３３】なお、前記シャフト３０にはスプリングシ
ート３５が一体に連結されていて、このスプリングシー
ト３５と前記スイングアーム２３との間には圧縮コイル
スプリング３６が介装されている。これにより、前記マ
ガジン支持体２６には常に下向きの付勢力が与えられて
いる。

【００３４】前記スイングアーム２３の上面にはホルダ
ー３７がボルト３８により固定されており、このホルダ
ー３７にはアジャストボルト３９と圧縮コイルスプリン
グ４０とで付勢されたＶブロック状の係合子４１が設け
られている。そして、前記係合子４１のＶ溝の最深部に
対してマガジン支持体２６側の複数の割り出しピン２９
のうちのいずれかが係合することで、前記マガジン支持
体２６の回転方向の割り出しがなされてその割り出し位
置に位置決めされるようになっている。

【００３５】また、前記スイングアーム２３の側面には
ブラケット４２を介して割り出しシリンダ４３が取り付
けられている。この割り出しシリンダ４３のピストンロ
ッドの先端にはクレビス４４とピン４５とを介して前記
マガジン支持体２６側を指向する送り爪４６が回転可能
に連結されているとともに、前記クレビス４４と送り爪
４６との間には圧縮コイルスプリングが介装されてい
る。

【００３６】そして、図４に示すように、前記割り出し
シリンダ４３を伸長動作させることにより、送り爪４６
がマガジン支持体２６側の複数の割り出しピン２９のう
ちのいずれかに当接して、前記マガジン支持体２６を所
定角度だけ割り出し回転させることになる。

【００３７】この時、前記係合子４１は圧縮コイルスプ
リング４０のはたらきにより所定量だけ変位可能である
ことから、前記マガジン支持体２６の割り出し回転に伴
って、それまで係合子４１のＶ溝に係合していた割り出
しピン２９がＶ溝から離脱するのを許容する一方、次の
割り出しピン２９がＶ溝に進入してこれと係合すること
で前記マガジン支持体２６を再び割り出し回転位置に位
置決めする機能を有している。

【００３８】したがって、前記割り出しシリンダ４３と
送り爪４６とは、マガジン支持体２６を所定角度ごとに
割り出し回転させる割り出し回転駆動機構として機能す
る。

【００３９】前記マガジン７は、図３，４，５に示すよ
うに、円板状のマガジンプレート４７とその中央部にね
じ締め固定されたブッシュ４８とから構成されている。
そして、前記ブッシュ４８の内周にはマガジン支持体２
６側のボス部２６ａと嵌合可能な六角孔４９が形成され
ているとともに、その六角孔４９の各平面には係合穴５
０が形成されている。したがって、前記マガジン支持体
２６側のボス部２６ａとマガジン７側の六角孔４９とを
合致させつつ、前記ボス部２６ａ側のボールプランジャ
２７を係合穴５０に係合させることで、前記マガジン支
持体２６に対してマガジン７が着脱可能に装着される。

【００４０】前記マガジン７を形成しているマガジンプ
レート４７の外周面には、その中心から径方向に放射状
に伸びて開口する複数のねじ保持溝５１が等ピッチで切
欠形成されている。また、各ねじ保持溝５１と隣り合う
部分には切欠部５２が形成されており、この切欠部５２
にはボールプランジャ５３が個別に装着されている。

【００４１】前記ボールプランジャ５３は、外周面にお
ねじ部が形成された本体部の先端に、図示外の圧縮コイ
ルスプリングで付勢されたスチールボールを保持させて
ユニット化したもので、そのスチールボールが各ねじ保
持溝５１の内周に臨むように各ボールプランジャ５３を
切欠部５２にロックナット５４で固定してある。

【００４２】そして、前記各ねじ保持溝５１には図２に
示したフランジ付きボルトＢが装入されて保持されるこ
とになるのであるが、前記ねじ保持溝５１にフランジ付
きボルトＢのおねじ部を装入してそのおねじ部をボール
プランジャ５３で押し付けることでフランジ付きボルト
Ｂの脱落が阻止される一方、逆に前記ボールプランジャ
５３の押付力に打ち勝つような外力のもとでフランジ付
きボルトＢをねじ保持溝５１の開口部側に引き出せば、
そのボルトＢをねじ保持溝５１から離脱させることがで
きる構造となっている。

【００４３】したがって、前記ねじ保持溝５１とボール
プランジャ５３とで、ボルトＢを着脱可能に弾性支持す
るねじ保持部を形成している。

【００４４】前記ボルト供給装置８は、図１のほか図
７，８，９に示すように、多数のフランジ付きボルト
Ｂ，Ｂ…が収容されたパーツフィーダ５５と、前記パー
ツフィーダ５５で整列されたボルトＢを整送するシュー
ト５６と、このシュート５６に隣接するように設けられ
たインデックスユニット５７を中心として構成されてい
る。

【００４５】前記インデックスユニット５７は、図８，
９に示すように、複数のロケートピン５８が突設された
インデックスプレート５９を備えており、このインデッ
クスプレート５９のロケートピン５８の配置は、図４に
示したマガジン７のマガジンプレート４７に形成された
複数のロケート穴６０と一致している。

【００４６】したがって、図３に示したマガジン７の姿
勢を表裏反転させた状態でそのマガジン７がロケートピ
ン５８とロケート穴６０との嵌合により前記インデック
スプレート５９に対して着脱可能に装着され、インデッ
クスユニット５７自体の回転駆動力により、前記インデ
ックスプレート５９に装着されたマガジン７が割り出し
回転することになる。

【００４７】前記シュート５６をはさんでインデックス
ユニット５７と反対側には略コ字状のプッシャー６１と
一対のストッパープレート６２，６３とが設けられてい
て、前記プッシャー６１はプッシャーシリンダ６４の伸
縮動作により、一対のストッパープレート６２，６３は
シリンダ６５，６６の伸縮動作により、それぞれ個別に
前進後退動作するようになっている。

【００４８】前記シュート５６には、ボルトＢを整列す
る送路６７が形成されているほか、その端末部には送路
６７と直交する案内溝６８が形成されている。この案内
溝６８はシュート５６の両側面に開口していて、前記プ
ッシャー６１が案内溝６８に進入するのを許容する。

【００４９】したがって、前記ボルト供給装置８は、ス
トッパープレート６２を後退させた状態で、シュート５
６上を整列されて送られてくるボルトＢのうちその最先
端のものが案内溝６８に位置すると、ストッパープレー
ト６２が前進するとともにもう一方のストッパープレー
ト６３が後退してシュート５６上のボルトＢが順次前詰
めされる。その後、ストッパープレート６３が前進し、
その最先端のボルトＢを後続のボルトＢ，Ｂ…から分離
させる。

【００５０】この時、一方のストッパープレート６２は
一つ前のボルトＢの最大径部であるフランジ部を規制
し、他方のストッパープレート６３はさらに一つ前のボ
ルトＢのおねじ部を規制する。

【００５１】一方、前記インデックスユニット５７は、
そのインデックスプレート５９に装着されたマガジン７
のねじ保持溝５１が前記シュート５６の案内溝６８と一
致するようにマガジン７を割り出し回転させる。

【００５２】したがって、前記マガジン７が割り出し回
転して停止したのちに前記プッシャー６１を前進させる
と、前記シュート５６の案内溝６８に位置しているボル
トＢが押されてマガジン７のねじ保持溝５１に装入され
る。そして、ねじ保持溝５１に装入されたボルトＢは、
図３，４に示したボールプランジャ５３で拘束されて前
記ねじ保持溝５１に保持される。

【００５３】前記ねじ保持溝５１にボルトＢが装入され
たのち、前記プッシャー６１およびストッパープレート
６２を後退させると、インデックスユニット５７上のマ
ガジン７が割り出し回転する一方、シュート５６上の最
先端のボルトＢが案内溝６８の位置に送り出される。そ
の後、ストッパープレート６２を前進させるとともにも
う一方のストッパープレート６３を後退させると、シュ
ート５６上のボルトＢが順次前詰めされ、以降は上記の
動作を繰り返すことによりマガジン７の全てのねじ保持
溝５１にボルトＢが装入されて保持されることになる。

【００５４】次に、上記のように構成されたねじ締め装
置の作用についてねじ締めユニット６の動きを中心に説
明する。

【００５５】図１に示すねじ締め工程において、作業対
象となる車体が図示外の搬送装置により搬送されて所定
位置に位置決めされるまでは、ハンドリングロボット２
およびねじ締めロボット１はともに図示外の原点待機位
置で待機している。

【００５６】そして、その間にボルト供給装置８では上
記のようなマガジン７に対するボルトＢの装入作業が行
われており、前記ボルト供給装置８でのマガジン７に対
するボルト装入作業が完了すると、ねじ締めロボット１
はボルト供給装置８にマガジン７を取りにゆく。

【００５７】この時、前記ねじ締めユニット６のマガジ
ン支持体２６には図６に示すようにマガジン７が装着さ
れておらず、マガジン支持体２６は図１０の（Ａ）に示
す旋回待機位置にあるとともに、なおかつマガジン支持
体２６は図３に示すロッドレスタイプのシリンダ１４お
よびシリンダ３３が最も収縮することによってもたらさ
れる最下降位置に保持されている。

【００５８】この状態で、前記ねじ締めロボット１は、
そのアーム５の先端のねじ締めユニット６の向きを上下
反転させた上でボルト供給装置８のインデックスユニッ
ト５７の真上まで移動させて、前記マガジン支持体２６
のボス部２６ａと、インデックスユニット５７側に支持
されているマガジン７の六角孔４９との位置と回転方向
の位相とを一致させる。

【００５９】そして、前記ねじ締めユニット６全体を下
降させることにより、前記マガジン支持体２６のボス部
２６ａとマガジン７側の六角孔４９とが合致して嵌合
し、同時に図３，４に示したボールプランジャ２７がマ
ガジン７側の係合穴５０と係合する。したがって、その
まま前記ねじ締めユニット６を上昇させると、前記マガ
ジン７はマガジン支持体２６に装着されたままインデッ
クスユニット５７のインデックスプレート５９から離間
する。こうして、前記ねじ締めユニット６にマガジン７
が装着されると、ねじ締めロボット１はねじ締めユニッ
ト６の姿勢を上下反転させた上で先の原点待機位置に戻
る。

【００６０】この時、前記マガジン７に装入されて保持
されている複数のボルトＢは図４のねじ保持溝５１とボ
ールプランジャ５３とで弾性的に保持されているため
に、ねじ締めロボット１の軌跡に応じてねじ締めユニッ
ト６がどのような姿勢になろうともマガジン７からボル
トＢが脱落するようなことはない。

【００６１】図１に示したねじ締め工程に車体が位置決
めされるのと相前後して、ハンドリングロボット２は支
持台３上の遮熱板Ｗをその吸着ハンド４で吸着支持した
上で、既に位置決めが完了している車体のフロアパネル
Ｆの所定位置に前記遮熱板Ｗを位置決めする。この時、
フロアパネルＦに対して位置決めされた遮熱板Ｗは、後
述するねじ締めロボット１によるねじ締め作業が完了す
るまでハンドリングロボット２によって支持される。

【００６２】こうしてフロアパネルＦに対して遮熱板Ｗ
が位置決めされると、ねじ締めロボット１はそのアーム
５の先端のねじ締めユニット６をねじ締め作業位置まで
移動させ、さらに図３，４に示すねじ締めユニット６の
ロッドレスタイプのシリンダ１４と別のシリンダ３３と
がともに伸長動作することで、マガジン支持体２６に支
持されているマガジン７が上昇する。すなわち、前記ね
じ締めユニット６は、図１０の（Ａ）に示す状態から同
図（Ｂ）の状態を経て同図（Ｃ）に示す状態に変化す
る。

【００６３】続いて、前記ねじ締めユニット６のロータ
リーシリンダ１７が作動し、図１１の（Ａ）に示すよう
にマガジン７を支持しているスイングアーム２３が所定
角度だけ旋回する。これにより、前記マガジン７の平面
視において、そのマガジン７に支持されている複数のボ
ルトＢ，Ｂ…の配列サークルとナットランナー９の軸心
とが一致し、なおかつ前記マガジン７に支持されている
複数のボルトＢ，Ｂ…のうちいずれか一つが前記ナット
ランナー９のソケット１２と同一軸線上に位置すること
になる（図４参照）。

【００６４】さらに、図１１の（Ｂ）に示すように、シ
リンダ３３が収縮動作することによりマガジン７がマガ
ジン支持体２６とともに下降し、前記マガジン７に支持
されている複数のボルトＢ，Ｂ…のうちいずれか一つの
頭部がナットランナー９のソケット１２に嵌合する。

【００６５】すなわち、上記のようにマガジン７が下降
動作する時には、ナットランナー９のソケット１２が低
速で回転駆動されていることから、ボルトＢの頭部の六
角形の位相とソケット１２の六角孔の位相とが一致した
時点で前記ボルトＢの頭部とナットランナー９のソケッ
ト１２が相互に嵌合する。

【００６６】そして、図１１の（Ｃ）に示すように、ロ
ータリーシリンダ１７の作動により、マガジン７を支持
しているスイングアーム２３が矢印方向に旋回すると、
先にナットランナー９のソケット１２に嵌合しているボ
ルトＢは、マガジン７側のボールプランジャ５３の保持
力に打ち勝ってそのマガジン７側のねじ保持溝５１から
スムーズに抜け出る。

【００６７】以上により、ねじ装入機構１０からナット
ランナー９のソケット１２に対するボルトＢの供給が完
了する。

【００６８】前記ナットランナー９のソケット１２にボ
ルトＢが供給されると、図１０の（Ａ）に示すようにロ
ッドレスタイプのシリンダ１４の作動によりマガジン７
がスイングアーム２３ごと下降する一方、図１に示すね
じ締めロボット１はナットランナー９をねじ締めユニッ
ト６ごと所定のボルト締め位置まで移動させて、ナット
ランナー９の起動によりボルト締め作業を行う。

【００６９】さらに、上記のようにマガジン７がロッド
レスタイプのシリンダ１４の作動により下降するのと相
前後して、図３，４，６に示す割り出しシリンダ４３の
作動により、送り爪４６が一往復だけ前進後退動作す
る。その結果、前記送り爪４６が、マガジン支持体２６
側の複数の割り出しピン２９のうちのいずれか一つに当
接して、マガジン７を所定の割り出し角度だけ割り出し
回転させ、先にナットランナー９のソケット１２に装入
されたボルトＢと同じ位置に次のボルトＢを割り出す。

【００７０】前記ナットランナー９による一つのボルト
締め作業が終了すると、ねじ締めロボット１はそのナッ
トランナー９を含むねじ締めユニット６を次のボルト締
め位置に移動させる。そして、次のボルト締め位置に移
動する過程で、ねじ締めユニット６側では図１０，１１
に示した動作を繰り返す。したがって、マガジン７に装
填されているボルトＢがなくなるまで上記の動作を繰り
返すことにより、ねじ締めユニット６に対して外部から
ボルトＢを供給することなく連続してボルト締め作業を
行うことができる。

【００７１】前記マガジン７に装填されているボルトＢ
がなくなると、ねじ締めロボット１はねじ締めユニット
６の向きを上下反転させた上でそのマガジン７を図１，
８，９に示すボルト供給装置８のインデックスユニット
５７に戻す。

【００７２】すなわち、ねじ締めロボット１が図１，
８，９に示すインデックスユニット５７のインデックス
プレート５９上にマガジン７を載せると、図８，９に示
すクランプ爪６９，７０が前進してマガジン７の上面を
押さえる。この状態でねじ締めロボット１がねじ締めユ
ニット６を上昇させることにより、マガジン７がマガジ
ン支持体２６から離脱してインデックスプレート５９側
に移載される。

【００７３】そして、前述したようにボルト供給装置８
でマガジン７に再び所定数のボルトＢ，Ｂ…が装填され
ると、ねじ締めロボット１はそのボルトＢ，Ｂ…が装填
されたマガジン７を取りにゆき、以降は前述した一連の
動作を繰り返すことになる。

【００７４】図１２および図１３は本発明の他の実施例
を示すもので、先の実施例のボルトＢに代えてナットＮ
を保持するためのマガジン７の構造を示している。

【００７５】図１２，１３に示すように、マガジン７の
中心となるマガジンプレート４７の一側面に、ナットＮ
を保持するために線細工ばねからなる保持クリップ７１
を先の実施例のねじ保持溝５１と同じ位置に設け、その
保持クリップ７１の弾性力によってナットＮを着脱可能
に弾性的に保持するようにしたものである。

【００７６】したがって、本実施例のマガジン７を使用
することにより、先の実施例と全く同じ手順でナットＮ
の自動締め付けにも対応できる。

【００７７】ここで、上記の各実施例では一つのマガジ
ン７を繰り返し使用する場合の例を示したが、必要に応
じて複数のマガジンを使用してもよい。すなわち、ねじ
締めロボット１がねじ締め作業を行っている間に、ねじ
供給装置には所定数のねじが装填されたマガジンを予め
用意しておき、ねじ締めロボット１が空マガジン７をね
じ供給装置側に戻すのと引き替えに既にねじが装填され
ている別のマガジン７を持たすようにすれば、マガジン
７の受け渡しに要する時間を短縮できる。

【００７８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ねじ供給
装置からねじ締めロボット側のねじ締めユニットへのね
じの供給に、複数のねじが装填可能な円板状のマガジン
を媒体として用い、ねじ締めユニット側のねじ装入機構
が受け取ったマガジンを割り出し回転させながらナット
ランナーのソケットに一個ずつねじを装入するようにし
たものである。

【００７９】したがって、少なくともマガジンに装填さ
れているねじがなくなるまではねじ供給装置側からねじ
を補給することなく連続してねじ締め作業を行うことが
できるため、ねじ締め作業のサイクルタイムを短縮でき
る。

【００８０】また、従来のエアチューブ圧送方式のよう
にねじ締め作業姿勢や供給できるねじの種類が制約され
ることがなく、ねじ締め装置としての柔軟性，汎用性が
高くなるほか、エアチューブのねじれや引き回し状態等
を原因とする不測のトラブルの発生が少なくなり、ねじ
締め装置の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す装置全体の構成説明
図。

【図２】ねじ締め対象となるボルトの一例を示す図で、
（Ａ）は拡大正面図、（Ｂ）は同図（Ａ）の平面図。

【図３】ねじ締めユニットの構成を示す要部断面図。

【図４】図３の平面説明図。

【図５】図３の右側面説明図。

【図６】図３に示すねじ締めユニットの要部斜視図。

【図７】図１に示すボルト供給装置の拡大斜視図。

【図８】図７に示すボルト供給装置の平面説明図。

【図９】図８の平面説明図。

【図１０】図６に示すねじ締めユニットの作動説明図。

【図１１】図６に示すねじ締めユニットの作動説明図。

【図１２】本発明の他の実施例を示す図で、マガジンの
要部拡大断面図。

【図１３】図１２の下面図。

【図１４】従来のねじ締め装置の一例を示す構成説明
図。

【符号の説明】

１…ねじ締めロボット ５…アーム ６…ねじ締めユニット ７…マガジン ８…ボルト供給装置（ねじ供給装置） ９…ナットランナー １０…ねじ装入機構 １２…ソケット １４…シリンダ（スライド駆動機構） １７…ロータリーシリンダ（旋回駆動機構） ２３…スイングアーム ２６…マガジン支持体 ３３…シリンダ（スライド駆動機構） ４３…割り出しシリンダ（割り出し回転駆動機構） ４６…送り爪（割り出し回転駆動機構） ４７…マガジンプレート ５１…ねじ保持溝（ねじ保持部） ５３…ボールプランジャ（ねじ保持部） ５５…パーツフィーダ ５６…シュート ５７…インデックスユニット ６１…プッシャー ７１…保持クリップ（ねじ保持部） Ｂ…ボルト Ｎ…ナット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ナットランナーとこのナットランナーの
   ソケットにねじを装入するねじ装入機構とから構成され
   たねじ締めユニットと、 前記ねじ装入機構に着脱可能で且つ割り出し回転可能に
   装着される円板状のマガジンと、 前記マガジンがねじ装入機構に装着されるのに先立って
   そのマガジンに整列したねじを装填するねじ供給手段
   と、 アームの先端に前記ねじ締めユニットが装着され、その
   自律動作により前記ねじ供給手段からねじ装入機構側に
   マガジンを受け取った上で前記ねじ締めユニットをねじ
   締め作業位置まで移動させるねじ締めロボットとを備え
   てなり、 前記マガジンの外周部には、ねじを着脱可能に弾性支持
   する複数のねじ保持部が設けられている一方、 前記ねじ装入機構は、 前記マガジンが着脱可能に装着される回転可能なマガジ
   ン支持体と、 前記マガジン支持体に装着されたマガジンに保持されて
   いるねじを前記ナットランナーのソケットに装入するべ
   く、前記マガジン支持体とナットランナーとをそのナッ
   トランナーの軸心方向に相対移動させるスライド駆動機
   構と、 前記ナットランナーのソケットに装入されたねじを前記
   マガジンから解放させるために、前記マガジンが装着さ
   れたマガジン支持体とナットランナーとを相対的に旋回
   させる旋回駆動機構と、 前記ナットランナーのソケットに装入すべきねじを所定
   位置に割り出すために、前記マガジンが装着されたマガ
   ジン支持体を割り出し回転させる割り出し回転駆動機構
   とから構成されていることを特徴とするねじ締め装置。