JPH0674238U - ボルトとナットの組み付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人手作業を要することなく、均一な出代をも
ってボルトをナットに螺合させることができるボルトと
ナットの組み付け装置を提供する。 【構成】 ボルト移送経路１に設けられたホッパー部２
の直下には、螺合装置６のソケットボックス７が配置さ
れている。螺合装置６は、このソケットボックス７とサ
ブアッシー回転モータ８、及びベルト１０とから構成さ
れている。ベース１５は、縦フレーム１１，１２より一
方向側の上段部１６と、縦フレーム１１，１２間を通過
して他方向に延びる下段部１７とから構成され、上段部
１６には、ナット移送経路１８が設けられている。下段
部１７には、上段部１６との接合基部に、落とし穴２２
が設けられている。下段部上１７には、その長手方向に
移動自在な位置決め部材２３が配置されており、位置決
め部材２３は、完成品落とし用シリンダ３０により駆動
される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、出代が一定の状態でボルトをナットに螺合させるボルトとナットの 螺合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ボルトとナットの組み付け装置としては、図９に示したものが実用され ている。すなわち、エアツール８１は、適宜の箇所に固定されているとともに足 踏み式スイッチ８２を介して電源に接続され、先端部にはソケット８３が設けら れている。そして、ナットＮとボルトＶとを螺合させるに際しては、予めナット ＮをボルトＶに仮組み付け（２〜３山程度の螺合）した後、ナットＮをソケット ８３に嵌合させる。

【０００３】 しかる後に、足踏み式スイッチ８２をオン操作して、エアツール８１を作動さ せ、ソケット８３を回転させることにより、ナットＮを螺進させる。そして、適 宜螺進させた時点で、足踏み式スイッチ８２をオフ操作して、エアツール８１を 停止させ、ボルトＶとナットＮとが螺合した部材をソケット８３から引き抜いて 、次の螺合作業を開始する。

【０００４】 なお、このようなボルトＶとナットＮと予め螺合させた部材は、図１０に示し たように、車体に設けられたブラケット８４に螺着されて、クラッチペダル８５ のストッパボルトとして使用され、あるいは図１１に示したように、ステアリン グ部材８６の螺着されて、ステアリング切れ角のストッパボルトとして使用され る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このように従来においては、エアツール８１のソケット８３に ナットＮをセットするに先行して、予めナットＮをボルトＶに仮組み付けしなけ ればならない。よって、人手作業を必要とすることにより、コスト的に不利なば かりでなく、作業速度にも自ずと限界がある。また、足踏み式スイッチ８２のオ ン時間に応じて、ナットＮのねじ込み代が異なることから、製品ごとにナットＮ に対するボルトＶの出代にバラツキが生ずる。よって、図１０，１１に例示した ように、ストッパボルト等として用いる際しては、ボルトＶの出代を再度調整し なければならず、用いるに際して出代調整作業が必要となってしまうものであっ た。

【０００６】 本考案は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、人手作業を要 することなく、均一な出代をもってボルトをナットに螺合させることができるボ ルトとナットの組み付け装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するために本考案にあっては、ボルトを移送して、経路端から 順次落下させるボルト移送経路と、該ボルト移送経路より下方に設けられ、ナッ トを順次移送するナット移送経路と、該ナット供給経路の経路端に設けられ、供 給されたナットを位置決めするセット位置、及びナットを残して退避する退避位 置とに摺動自在な位置決め部材と、該位置決め部材と前記ボルト供給経路の経路 端間に位置し、該経路端から落下したボルトを通過可能な状態で受容し、前記ナ ット位置決め部材に位置決めされているナットに螺合させる螺合装置と、該螺合 装置により前記ナットに螺合されたボルトが所定の出代となったことを検知する 出代検知手段と、該出代検知手段の検知作動に応答して、前記螺合装置を停止さ せるリレー手段と、前記出代検知手段の検知作動に応答して、前記位置決め部材 を退避位置に駆動した後、前記セット位置に駆動する駆動手段とを備えている。

【０００８】

【作用】

前記構成において、ナット移送経路にて移送されたナットは、経路端において セット位置にある位置決め部材により位置決めされる。一方、ボルトはボルト移 送経路にて移送され、経路端から落下する。この経路端から落下したボルトは、 螺合装置により受容されて、前記位置決め部材に位置決めされているナットに螺 合される。これにより、ボルトがナットから突出して、所定の出代になると、所 定の出代となったことが出代検知手段により検知される。

【０００９】 すると、これ応答してリレー手段と駆動手段とが作動し、リレー手段にあって は、前記螺合装置を停止させる。したがって、ボルトはその出代が所定となった 状態にナットに螺合される。また、前記駆動手段は、位置決め部材を退避位置に 駆動することから、それまで位置決め部材により位置決めされていたナットは、 位置決めから解放されて落下可能な状態となる。

【００１０】 このとき、前記螺合装置は、ボルトを通過可能な状態で受容していることから 、ナットが位置決めから解放されて、落下可能な状態となると、ボルトはナット とともに落下する。そして、このようにして螺合されたボルトとナットとが落下 すると、駆動手段は再度位置決め部材をセット位置に駆動する。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の一実施例について図にしたがって説明する。すなわち、図１に 示したボルト移送経路１は、図外の端部においてパーツフィーダに接続されてい る。該パーツフィーダは公知のドラム式であって、ドラムを回転させるとともに 、ボルト移送経路１を加振して、ボルト頭部を上端した垂直状態でボルトＶを整 列させてボルト移送経路１に移動させる。

【００１２】 このボルト移送経路１は傾斜状であって、経路端にはホッパー部２が設けられ ている。該ホッパー部２は、図２に明示したように、テーパー状に成形され下端 部に開口２ａを有している。また、ボルト移送経路１のホッパー部２より手前側 には、１個落とし機構３が設けられている。該１個落とし機構３には、ボルト移 送経路１に直交する上部垂直板４と下部垂直板５とを有し、図３に示したように 、この両垂直板４，５の異なる部位には前記ボルトＶが通過可能な切欠部Ｐ，Ｂ が設けられている。この両垂直板４，５は、前記ボルト移送経路１の相対向する 側壁１ａ，１ｂに摺動可能な状態で挿通されており、端部には後述するボルト１ 個落とし用シリンダ３９のピストンロッドが結合されている。

【００１３】 そして、前記ピストンロッドの伸長させて、切欠部Ｐをボルト移送経路１の側 壁１ａ，１ｂ間に合致させると、この切欠部Ｐを通過してボルトＶが１個のみ下 部まで側壁１ａ，１ｂ間を摺動する。この状態から、前記ピストンロッドを収縮 させて切欠部ｂをボルト移送経路１に合致させると、下部垂直板５の摺動に伴っ て該下部垂直板５に当接しているボルトＶが相対移動する。そして、下部垂直板 ５の切欠部Ｑがボルト移送経路１に合致すると、切欠部Ｑを介してボルトＶがホ ッパー部２を介して落下する。このとき、切欠部Ｑの上方は上部垂直板４により 閉鎖されていることから、単一のボルトＶのみがホッパー部２から落下する。し たがって、前記ピストンロッドを伸縮作動させて、交互に切欠部Ｐと切欠部Ｑと をボルト移送経路１に合致させることにより、順次１個ずつホッパー部２からボ ルトＶが落下する。

【００１４】 前記ホッパー部２の開口部２ａの直下には、螺合装置６に設けられたソケット ボックス７が配置されている。螺合装置６は、前記ソケットボックス７とサブア ッシー回転モータ８、及び該サブアッシー回転モータ８の駆動プーリ９とソケッ トボックス７間に架装されたベルト１０とから構成され、前記ソケットボックス ７は貫通状に形成されている。

【００１５】 該ソケットボックス７は、図５に示したように、一対の縦フレーム１１，１２ の上端部間に架橋された横フレーム１３に、垂直状に嵌挿されており、周部には ベアリング１４が配設されている。これにより、ソケットボックス７は回転自在 な状態で、前記横フレーム１３に抱持されている。

【００１６】 また、横フレーム１３の下方には、図１に示したように、前記縦フレーム１１ ，１２間を通過して両側に伸びる長尺状のベース１５が設けられている。該ベー ス１５は、前記縦フレーム１１，１２より一方向側の上段部１６と、縦フレーム １１，１２間を通過して他方向に延びる下段部とから構成されている。

【００１７】 前記上段部１６には、ナット移送経路１８が設けられており、該ナット移送経 路１８は、図外の端部においてパーツフィーダに接続されている。該パーツフィ ーダも公知のドラム式であって、ドラムを回転させるとともに、ナット移送経路 １８を加振して溝１９内にナットＮを整列させて移送する。

【００１８】 このナット移送経路１８の経路端より手前側には、ナット１個送り機構２０が 設けられている。該ナット１個送り機構２０は前述したボルト１個落とし機構３ と同一の構成であって、後述するナット１個送り用シリンダ３８のピストンロッ ドが伸縮するごとに１個ずつナットＮを送ることができる状態を形成する。また 、１個送り機構２０の近傍には、エアブロー吹出口２１が設けられている。そし て、前記１個送り機構２０により１個送り可能な状態になったナットＮは、エア ブロー吹出口２１からの圧搾空気により、ナット移送経路１８の経路端に移送さ れる。

【００１９】 前記下段部１７には、上段部１６との接合基部に、図４、５に示したように、 落とし穴２２が設けられている。また、前記下段部上１７には、置決め部材２３ が配置されている。該位置ぎめ部材２３は、下段部１７の長手方向に移動自在で あって、前記落とし穴２２上にて前記ナット移送経路１８の端部に連設するセッ ト位置と、前記落とし穴２２上から退避した退避位置とに摺動する。

【００２０】 該位置決め部材２３は、図６に示したように、三層構造であって、下部板２４ 、中間板２５及び上部板２６を積層して構成されている。各板２４〜２６の一端 部には、各々切欠部２４ａ，２５ａ，２６ａが設けられている。下部板２４と上 部板２６の切欠部２４ａと２６ａは、前記ボルトＶが雄ねじ部が遊挿可能な径で あり、また、中間板２５の切欠部２５ａはこれよりやや大径であって、ナットＮ を外周に沿った多面形状に成形されている。

【００２１】 また、前記下部板２４ａの他端部には、前記下段部２４の側面に摺接するフラ ンジ２７，２７が設けられているとともに、上面には固定穴２９を有する取り付 け板２８が設けれている。この取り付け板２８の固定穴には、図１に示したよう に、前記下段部１７に固定された完成品落とし用シリンダ３０のピストンロッド ３１の先端が結合されている。

【００２２】 次に、この実施例において用いられているセンサ類について説明すると、図１ に示したたように、ボルト移送経路１に設けられているボルト１個落とし機構３ の近傍には、該１個落とし機構３内にボルトＶが在席していることを検知するボ ルト在席センセＡが配置されている。また、ナット送経路１８に設けられている ナット１個送り機構２０の近傍には、該ナット１個送り機構３内にナットＮが在 席していることを検知するナット在席センセ（入口）センサＣが配置されている 。前記位置決め部材２３には、前記中間板２５の切欠部２５ａ内にナットＮが在 席していることを検知するナット在席（中）センサＤが配置されている。さらに 、図４に示したように、落とし穴２２の近傍には、ナットＮに螺合されたボルト Ｖの端部により遮光されたとき、これに感応して信号を出力する光電型のアッシ ー済み出代検知センサＥが配置されている。

【００２３】 図７は、本実施例の回路図を示すものであり、１００ＶＡＣを電源とするこの 回路には、電源スイッチ３２、パイロットランプ３３及びタイマーＴＲが配置さ れている。該タイマーＴＲの設定時間はＴ＝１０Ｍｉｎであって、１０分間動作 しない場合、つまりパーフィーダ内のナットＮやボルトＶがなくなって１０分以 上、サブアッシー回転モータ８が停止した場合には、接点ＴＲ００１を解放する ことにより、回路を遮断して無用な電力消費を防止する。

【００２４】 また、前記ナット在席センサＡ、ナット在席（入口）センサＣ、ナット在席（ 中）センサＤ、及びアッシー済み出代検知センサＥは、並列接続されており、ナ ット在席センサＡの出力信号により、接点Ａ００１が駆動される。該接点Ａ００ １は、ボルト用のパーツフィーダに設けられたドラムを回転させるモータ３４と フィーダー３５とをオン・オフする。

【００２５】 前記ナット在席（入口）センサＣの出力信号により、接点Ｃ００１が駆動され る。該接点Ｃ００１は、ナット用パーツフィーダに設けられたドラムを回転させ るモータ３６とフィーダー３７とをオン・オフするとともに、ナット１個送り用 シリンダ３８をオン・オフする。

【００２６】 また、ナット在席（中）センサＤの出力信号により、接点Ｄ００１が駆動され る。該接点Ｄ００１は、ボルト１個落としシリンダ３９をオン・オフするととも に、前記ナット１個送りシリンダ３８ををオン・オフする。さらに、アッシー済 み出代検知センサＥの出力信号により、接点Ｅ００１が駆動される。該接点Ｅ０ ０１は、本実施例のリレー手段を構成するリレー４０をオン・オフするする。

【００２７】 このリレー４０は、接点Ｒ１を有し、該接点Ｒ１は、出代検知に応答して閉じ 、前記完成品落とし用シリンダ３０のピスンロッド３１が収縮する方向に作動さ せる。さらに、接点Ｒ１は、前記アッシー済み出代検知センサＥが、ボルトＶの 出代を検知しない状態（出代検知ナシ）で、前記サブアッシー回転モータ８の回 路をオンにし、ボルトＶの出代を検知したとき、前記サブアッシー回転モータ８ の回路をオフにする。

【００２８】 このサブアッシー回転モータ８の回路には、タイマーＴＲ２が設けられている 。該タイマーＴＲ２は、タイマー回路ＴＲ００２を有し、該タイマー回路ＴＲ０ ０２は、逆転回路４５と正転回路４６とから構成されている。そして、前記リレ ー４０により接点Ｒ１がオンとなった際には、タイマーＴＲが設定時間Ｔ＝２ｓ ｅｃ、つまり２秒間逆転回路４５を通電状態にして、該逆転回路４５側からサブ アッシー回転モータ８に電流を流す。しかる後に、正転回路４６側を通電状態に して、該正転回路４６側からサブアッシー回転モータ８に電流を流す。

【００２９】 したがって、サブアッシー回転モータ８は始動初期に２秒間だけ逆転した後、 正転を開始する。そして、サブアッシー回転モータ８が２秒間逆転すると、ボル トＶは螺合しない状態でナットＮ上で回転する。これにより、ボルトＶの雄ねじ 部の端部とナットＮの螺孔との位置合わせを行って、所謂山噛みを防止し、しか る後に正転して螺合を開始する。

【００３０】 また、前記エアブロー吹出口２１に圧搾空気を供給するナットエアブロー用シ リンダ４２には、２個のシリンダスイッチ４３，４４が直列接続されている。一 方のシリンダスイッチ４３は、前記完成品落とし用シリンダ３０のピストンロッ ド３１が伸長した状態でオンとなる。また、他方のシリンダスイッチ４４は、前 記ナット１個送り用シリンダ３８のピスンロッドが戻り作動して、前記ナット１ 個送り機構２０が前述したように１個ずつナットＮを送ることができる状態を形 成したとき、オンとなる。

【００３１】 したがって、エアブロー用シリンダ４２は、完成品落とし用シリンダ３０のピ スンロッド３１が伸長して、前記位置決め部材２３がセット位置にあり、かつナ ット１個送り機構２０がナットＮを１個送りできる状態で作動して、エアブロー 吹出口２１から圧搾空気を送出する。これにより、圧搾空気により駆動された単 一のナットＮがセット位置にある位置決め部材２３の中間板２５に設けられてい る切欠部２５ａ内に圧送される。

【００３２】 次に、以上の構成にかかる本実施例の動作を、図８に示した動作フローチャー トに従って説明する。すなわち、ナット１個送り機構２０内にナットＮが１個送 りできる状態が形成され、これをナット在席（入口）センサＣが検出すると、エ アブロー用シリンダ４２が作動し、エアブロー吹出口２１から圧搾空気を供給す る。これにより、前述したように単一のナットＮが、セット位置にある位置決め 部材２３に設けられている中間板２５の切欠部２５ａ内（ナット定位置）に送ら れる（ステップ）。

【００３３】 次に、サブアッシー回転モータ８が回転して、ベルト１０を介してソケットボ ックス７を駆動し、該ソケットボックス７が回転する（ステップ）。これに続 き、ボルト１個落とし機構３が作動して（ステップ）、単一のボルトＶがホッ パー部２を介してソケットボックス７内に落下する。このとき、ソケットボック ス７は既に回転を開始しているこから、１２角状のソケットボックス７内の６角 のボルトＶが適正に嵌合して、ボルトＶの下端部はナットＮの螺孔上に到来する 。また、前述のようにサブアッシー回転モータ８は、２秒間逆転した後、正転を 開始することから、ソケットボックス７も同様に逆転し、これにより前記山噛み が防止される。

【００３４】 そして、２秒が経過すると、サブアッシー回転モータ８は正転を開始し、これ によりソケットボックス７に嵌合しているボルトＶが回転駆動されて、ナットＮ へのネジ込みを開始する（ステップ）。その結果、ボルトＶの下端部がナット Ｎから突出して、アッシー済み出代検知センサＥがこれを感知すると（ステップ ）、前述のようにリレー４０が接点Ｒ１をオフにし、これによりサブアッシー 回転モータ８が停止し、これと同時に、完成品落としシリンダ３０が作動（開） する（ステップ）。

【００３５】 したがって、セット位置にあった位置決め部材２３は、完成品落としシリンダ ３０のピストンロッド３１が収縮することにより、退避位置に移動する。このた め、前記中間板２５の切欠部２５ａに受容されて、下部板２６の切欠部２６ａの 周部により支持されていたナットＮは支持を失って、ボルトＶと螺合した状態で 落とし穴２２から下方に落下する（ステップ）。

【００３６】 そして、以上のステップ〜の工程が終了すると、完成品落とし用シリンダ ３０のピスンロッド３１が伸長して、位置決め部材２３を初期位置であるセット 位置に駆動し、この状態でステップから工程が開始される。よって、このステ ップ〜の工程が繰り返されることにより、ボルトＶとナットＮとが噛合され かつボルトＶの出代が一定な完成品が、落とし穴２２を介して順次落下すること となる。

【００３７】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、ボルトを位置決め部材により位置決めされてい るナットに螺合させるととともに、ナットに螺合されたボルトが所定の出代とな った時点で螺合を停止させ、位置決め部材を退避させるようにした。よって、自 動的にボルトとナットとを螺合させて、人手作業を必要とすることなく低コスト かつ効率的に、両者の螺合を行い得るのみならず、ボルトの出代を一定するにす ることができる。よって、ストッパボルト等として用いる際しては、ボルトの出 代を再度調整する必要もなくなり、使用に際しての出代調整作業がを不要にする ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の全体構造を示す斜視図であ
る。

【図２】同実施例のボルト移送経路の経路端の構造を示
す斜視図である。

【図３】ボルト１個落とし機構の構成部材を示す側面図
である。

【図４】図１のａ−ａ線に沿う断面図である。

【図５】図４のｂ−ｂ線に沿う断面図である。

【図６】（ａ）は位置決め部材の平面図、（ｂ）同左側
面部、（ｃ）は正面図である

【図７】本実施例の回路図である

【図８】本実施例の動作フローチャートである。

【図９】従来装置を斜視図である。

【図１０】ボルトとナットからなる部材を用いた一例を
示す側面図である。

【図１１】ボルトとナットからなる部材を用いた他例を
示す側面図である。

【符号の説明】

１ ボルト移送経路 ６ 螺合装置 １８ ナット移送経路 ２３ 位置決め部材 ３０ 完成品落とし用シリンダ（駆動手段） ４０ リレー Ｖ ボルト Ｎ ナット Ｅ アッシー済み出代検知センサ（検出手段）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボルトを移送して、経路端から順次落下
   させるボルト移送経路と、 該ボルト移送経路より下方に設けられ、ナットを順次移
   送するナット移送経路と、 該ナット供給経路の経路端に設けられ、供給されたナッ
   トを位置決めするセット位置、及びナットを残して退避
   する退避位置とに摺動自在な位置決め部材と、 該位置決め部材と前記ボルト供給経路の経路端間に位置
   し、該経路端から落下したボルトを通過可能な状態で受
   容し、前記ナット位置決め部材に位置決めされているナ
   ットに螺合させる螺合装置と、 該螺合装置により前記ナットに螺合されたボルトが所定
   の出代となったことを検知する出代検知手段と、 該出代検知手段の検知作動に応答して、前記螺合装置を
   停止させるリレー手段と、 前記出代検知手段の検知作動に応答して、前記位置決め
   部材を退避位置に駆動した後、前記セット位置に駆動す
   る駆動手段と、 を備えたことを特徴とするボルトとナットの組み付け装
   置。