JPH08309627A - Screw fastening device - Google Patents

Screw fastening device

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Publication number
JPH08309627A
JPH08309627A JP13997795A JP13997795A JPH08309627A JP H08309627 A JPH08309627 A JP H08309627A JP 13997795 A JP13997795 A JP 13997795A JP 13997795 A JP13997795 A JP 13997795A JP H08309627 A JPH08309627 A JP H08309627A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screw
screw tightening
robot hand
putty
grinding
Prior art date
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Pending
Application number
JP13997795A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoyuki Kiuchi
尚之 木内
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Daifuku Co Ltd
Original Assignee
Daifuku Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08309627A publication Critical patent/JPH08309627A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a screw fastening device, which can continuously and automatically perform a grinding process for grinding the surface of a screw fastening position, which follows a screw fastening position, and a filling process for filling a recessed part of the screw fastening position with putty. CONSTITUTION: A screw fastening device provided with a screw holding means 2 and a screw fastening means 3 and to be fitted to a robot hand 5 for use is provided with a surface grinding means 50 and a putty filling means 60. Both the means are arranged in the upper position of a side of the screw holding means 2, and with the movement of the robot hand 5 and a change of angle of the robot hand 5, both the means selectively contact with a screw fastening position of a material to be fastened with a screw in place of the screw holding means 2. The surface grinding means 50 has a grinding tool 53 for grinding the surface of a grinding position of a material, which is to be fastened with a screw, flat, and the putty filling means 60 has a nozzle 62 for filling a recessed part of the screw fastening position with the putty.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数部品をネジにより
一体化するための組立ラインなどにおいて、送給された
ネジをネジ締め対象物に直接または前もって設けられた
下穴にネジ込むためのネジ締め装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an assembly line for integrating a plurality of parts with screws, for screwing the fed screws directly into a screw-fastening object or into a prepared hole provided in advance. The present invention relates to a screw tightening device.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその問題点】この種のネジ締め装置と
して、ネジ締め対象物の表面上の任意の位置に任意の角
度で対向させることのできるロボットハンドに取付けら
れ且つネジ保持手段とネジ締め手段とを備えたネジ締め
装置が考えられた。このネジ締め装置は、送給されたネ
ジを前記ネジ保持手段によって定位置に保持し、このネ
ジを前記ロボットハンドによりネジ締め対象物の所定位
置に移動させた状態で、前記ネジ締め手段のネジ締め用
回転軸でネジ締め対象物に直接または下穴にねじ込むも
のであるが、ネジ締め対象物のネジ締め箇所表面は、ね
じ込まれたネジ頭部によって盛り上がった返り部が形成
されており、また、ネジ締め箇所にはネジ頭部の食い込
みによる凹部が形成されている。
2. Description of the Related Art As a screw tightening device of this type, it is attached to a robot hand capable of facing an arbitrary position on the surface of an object to be screwed at an arbitrary angle, and a screw holding means and a screw tightener. A screw tightening device with means was conceived. In this screw tightening device, the fed screw is held in a fixed position by the screw holding means, and the screw of the screw tightening means is moved to a predetermined position of the screw tightening target by the robot hand. Although it is to be screwed into the screw tightening target directly or into the pilot hole with the rotating shaft for tightening, the surface of the screw tightening point of the screw tightening target has a raised return part formed by the screwed screw head. A recessed portion is formed at the screw tightening point due to the biting of the screw head.

【0003】従来は、ネジ締め箇所表面の盛り上がり返
り部の研削除去と、ネジ締め箇所の凹部に対するパテ充
填の2つの後処理を、作業者の手作業で行っていたた
め、ネジ締め作業自体を自動化できても後処理を含む全
工程の合理化を図ることができなかった。本発明は、ネ
ジ締め箇所表面の盛り上がり返り部の研削除去と、ネジ
締め箇所の凹部に対するパテ充填の2つの後処理を、ネ
ジ締め作業工程に引き続いて自動的に行わせることので
きるネジ締め装置を提供することを目的とするものであ
る。
Conventionally, two post-treatments, that is, grinding and removing the raised portion on the surface of the screw tightened portion and filling the putty into the recess of the screw tightened portion, have been performed manually by the operator, so that the screw tightening operation itself is automated. Even if possible, it was not possible to rationalize the whole process including post-treatment. The present invention is a screw tightening device capable of automatically performing two post-treatments, namely, grinding removal of a raised return portion on the surface of a screw tightening place and filling putty into a recess of a screw tightening place, following a screw tightening work process. It is intended to provide.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のネジ締め装置は、後述する実施例の参照符号
を付して示すと、ロボットハンド(5) に取付けられるネ
ジ締め装置(M) であって、ネジ保持手段(2) と、ネジ締
め手段(3) と、ネジ締め対象物(W) の表面研削手段(50)
と、パテ充填手段(60)とを備え、ネジ保持手段(2) は、
開閉駆動手段(14)によって開閉駆動される一対の保持具
(13a,13b) を有し、この保持具(13a,13b) には、閉じた
ときにネジ(S) を定位置に保持するネジ保持部(15)と、
当該ネジ保持部(15)内へネジ(S) を誘導するネジ誘導路
(16)とが設けられ、ネジ締め手段(3) は、ネジ締め用回
転軸(28)と、この回転軸(28)の回転駆動用モータ(29)
と、当該回転軸(28)をその軸芯方向に往復移動させる昇
降駆動手段(30)とを有し、ネジ締め用回転軸(28)は、そ
の先端に、前記一対の保持具(13a,13b) のネジ保持部(1
5)に保持されたネジ(S) の頭部(Sa)に対し係合可能なネ
ジ締め用ビット(38)を備え、表面研削手段(50)とパテ充
填手段(60)とは、ネジ保持手段(2) の側方上方位置に配
設されて、ロボットハンド(5) の移動と角度変更とによ
り、ネジ保持手段(2) に代わって択一的にネジ締め対象
物(W) のネジ締め箇所(P) に対接するもので、表面研削
手段(50)は、ネジ締め対象物(W) のネジ締め箇所表面を
平らに研削する研削工具(53)を有し、パテ充填手段(60)
は、ネジ締め箇所の凹部(Wb)にパテを充填するノズル(6
2)を有する構成となっている。
Means for Solving the Problems A screw tightening device of the present invention for achieving the above-mentioned object is shown by a reference numeral of an embodiment to be described later and is attached to a robot hand (5). M), which is a screw holding means (2), a screw tightening means (3), and a surface grinding means (50) for the object to be screwed (W).
And a putty filling means (60), the screw holding means (2) is
A pair of holders that are opened and closed by the opening and closing drive means (14)
(13a, 13b), the holder (13a, 13b) has a screw holding portion (15) for holding the screw (S) in a fixed position when closed,
A screw guideway for guiding the screw (S) into the screw holding part (15).
(16) is provided, and the screw tightening means (3) includes a rotary shaft (28) for screw tightening, and a rotation driving motor (29) for the rotary shaft (28).
And a lifting drive means (30) for reciprocating the rotary shaft (28) in the axial direction thereof, and the screw tightening rotary shaft (28) has the pair of holders (13a, 13a, 13b) screw holder (1
It is equipped with a screw tightening bit (38) that can engage with the head (Sa) of the screw (S) held in 5), and the surface grinding means (50) and putty filling means (60) It is arranged at the lateral upper position of the means (2), and by moving the robot hand (5) and changing the angle, the screw holding means (2) is alternatively used to screw the object to be screwed (W). The surface grinding means (50) has a grinding tool (53) that grinds the surface of the screw tightening object (W) evenly, and is put against the putty filling means (60). )
Is a nozzle (6) that fills the recess (Wb) where the screw is tightened with putty.
It is configured to have 2).

【0005】上記本発明を実施するに際し、表面研削手
段(50)の研削工具(53)やパテ充填手段(60)のノズル(62)
は、ネジ締め箇所(P) に対接する姿勢にあるときのネジ
締め対象物(W) の表面に対する垂直方向に一定範囲内移
動自在とするとともに、スプリング(56,64) によりネジ
締め対象物(W) の表面側に付勢し、ネジ締め箇所(P)に
対接する姿勢になったときに前記スプリング(56,64) の
付勢力でネジ締め対象物(W) の表面に圧接するように構
成することができる。
In carrying out the present invention, the grinding tool (53) of the surface grinding means (50) and the nozzle (62) of the putty filling means (60).
Is movable within a certain range in the vertical direction with respect to the surface of the screw tightening target (W) when it is in the posture of facing the screw tightening point (P), and the screw tightening target ( W) so that the surface of the screw tightening target (W) is pressed by the biasing force of the springs (56, 64) when it comes into contact with the screw tightening point (P). Can be configured.

【0006】また、塗装手段(70)を併設することもでき
る。この塗装手段(70)は、ロボットハンド(5) の移動と
角度変更とにより、当該塗装手段(70)のみがネジ締め対
象物(W) のネジ締め箇所(P) に対接させ得るもので、ネ
ジ締め箇所(P) の表面を塗装する塗装具(71)を備えてい
る。
Further, a coating means (70) can be provided side by side. This coating means (70) can be brought into contact with the screw tightening location (P) of the object to be screwed (W) only by moving the robot hand (5) and changing the angle. , A paint tool (71) for painting the surface of the screw tightening point (P) is provided.

【0007】[0007]

【実施例】以下に本発明の好適実施例を添付図に基づい
て説明すると、図1及び図2に示すように本発明に係る
ネジ締め装置Mは、板状フレーム1に装着されたネジ保
持手段2、ネジ締め手段3、表面研削手段50、パテ充
填手段60、及び塗装手段70を備えている。板状フレ
ーム1は、連結手段4を介してロボットハンド5に連結
される。このロボットハンド5は、自転軸芯5aの周り
に自転可能であるとともに、当該自転軸芯5aの方向に
往復移動可能なものである。連結手段4は、ロボットハ
ンド5の自転はフレーム1に伝達するがロボットハンド
自転軸芯5aの方向の一定範囲内のフレーム1の移動は
許容し得るもので、フレーム1をロボットハンド5から
遠ざける方向に付勢する圧縮コイルスプリング6を備え
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, a screw fastening device M according to the present invention is a screw holding device mounted on a plate-shaped frame 1. Means 2, screw tightening means 3, surface grinding means 50, putty filling means 60, and coating means 70 are provided. The plate-shaped frame 1 is connected to the robot hand 5 via the connecting means 4. The robot hand 5 is capable of rotating around the rotation axis 5a and reciprocating in the direction of the rotation axis 5a. The connecting means 4 transmits the rotation of the robot hand 5 to the frame 1, but allows movement of the frame 1 within a certain range in the direction of the robot hand rotation axis 5a, and the direction of moving the frame 1 away from the robot hand 5. A compression coil spring 6 that biases the

【0008】連結手段4の具体例を説明すると、ロボッ
トハンド先端から自転軸芯5aと同心状態に突設された
角軸部7に、板状フレーム1側にブラケット8を介して
取付けられた角筒状部材9を、自転軸芯5aの方向に一
定範囲内摺動のみ可能に外嵌させ、ロボットハンド5の
先端とこれに対向する前記ブラケット8との間で角筒状
部材9に圧縮コイルスプリング6を遊嵌させ、角軸部7
の下端受け板部10でブラケット8を支持させている。
この連結手段4の具体構造は種々考えられるものであっ
て、上記機能を具備するものであれば如何なる構造のも
のでも良い。
Explaining a concrete example of the connecting means 4, a square shaft portion 7 protruding from the tip of the robot hand in a concentric state with the rotation shaft core 5a is mounted on the plate-shaped frame 1 side through a bracket 8. The tubular member 9 is externally fitted so as to be slidable within a certain range in the direction of the rotation axis 5a, and a compression coil is applied to the rectangular tubular member 9 between the tip of the robot hand 5 and the bracket 8 facing it. The spring 6 is loosely fitted, and the square shaft 7
The bracket 8 is supported by the lower end receiving plate portion 10.
There are various conceivable concrete structures of the connecting means 4, and any structure may be used as long as it has the above-mentioned function.

【0009】ネジ保持手段2は、板状フレーム1に取付
けられた左右一対の軸受け板11に、ロボットハンド5
の自転軸芯5aに対し直交する支軸12を介して開閉自
在に軸支された一対の保持具13a,13bと、この一
対の保持具13a,13bを開閉する開閉駆動手段14
とから構成されている。この保持具13a,13bに
は、図5に示すように、閉じたときにネジSをロボット
ハンド5の自転軸芯5aと同心状態で定位置に保持する
ネジ保持部15と、当該ネジ保持部15内へネジSを誘
導するネジ誘導路16とが設けられている。具体的に
は、ネジ保持部15は一対の保持具13a,13bの先
端部内側に形成された凹溝により形成され、その上端
は、ネジSの頭部Saを受けるように上広がりのテーパ
ー状に形成されている。またネジ誘導路16は、内端部
が前記ネジ保持部15に連通するように片側の保持具1
3a内に形成され、その外端にはネジ送給管17が連設
されている。なお、図5に仮想線で示すように、例えば
一方の保持具13bに、ネジ保持部15内に清掃用エア
ーを吹き込むエアー吹き込み通路18を設けておくこと
ができる。
The screw holding means 2 is attached to the pair of left and right bearing plates 11 attached to the plate-shaped frame 1 by means of the robot hand 5.
A pair of holders 13a and 13b that are pivotally supported by a support shaft 12 that is orthogonal to the rotation axis 5a, and an opening / closing drive means 14 that opens and closes the pair of holders 13a and 13b.
It consists of and. As shown in FIG. 5, the holders 13a and 13b include a screw holding portion 15 that holds the screw S at a fixed position in a concentric state with the rotation axis 5a of the robot hand 5 when closed, and the screw holding portion. A screw guide path 16 for guiding the screw S into the screw 15 is provided. Specifically, the screw holding portion 15 is formed by a concave groove formed inside the tip portions of the pair of holding tools 13a and 13b, and the upper end thereof has a tapered shape that widens upward so as to receive the head Sa of the screw S. Is formed in. Further, the screw guide path 16 has a holder 1 on one side so that an inner end portion thereof communicates with the screw holder 15.
A screw feeding pipe 17 is formed continuously in the outer end of the screw feeding pipe 17. As shown by a phantom line in FIG. 5, for example, one holding tool 13b may be provided with an air blowing passage 18 for blowing cleaning air into the screw holding portion 15.

【0010】開閉駆動手段14は、図1に示すように、
板状フレーム1の背面側に取付けられたシリンダユニッ
ト19と、可動台20と、連結リンク21a,21bと
から構成されている。可動台20は、板状フレーム1の
正面側に敷設されたガイドレール22にスライドガイド
23を介して支持され、板状フレーム1に設けられた長
穴を通じて板状フレーム1の背面側へ突出するアーム2
4を備え、このアーム24がシリンダユニット19のピ
ストンロッド19aに連結され、当該シリンダユニット
19により、ロボットハンド自転軸芯5aの方向に往復
移動せしめられる。前記シリンダユニット19は、その
流体圧供給路に介装された電磁弁(図示省略)を中立位
置に切り換えることによりピストンロッド19aが自由
状態となるものである。
The opening / closing drive means 14 is, as shown in FIG.
It is composed of a cylinder unit 19 attached to the back side of the plate-like frame 1, a movable base 20, and connecting links 21a and 21b. The movable base 20 is supported by a guide rail 22 laid on the front side of the plate-shaped frame 1 via a slide guide 23, and projects to the back side of the plate-shaped frame 1 through an elongated hole provided in the plate-shaped frame 1. Arm 2
4, the arm 24 is connected to the piston rod 19a of the cylinder unit 19 and is reciprocated by the cylinder unit 19 in the direction of the robot hand rotation axis 5a. In the cylinder unit 19, the piston rod 19a is brought into a free state by switching an electromagnetic valve (not shown) interposed in the fluid pressure supply passage to the neutral position.

【0011】連結リンク21a,21bは、各保持具1
3a,13bの上端から斜め外向きに連設された各一対
のアーム25a,25bの遊端部と、可動台20から突
設されたブラケット26のロボットハンド自転軸芯5a
の両側位置とを連結するものであって、可動台20がロ
ボットハンド5に接近する方向に移動したときに一対の
保持具13a,13bを支軸12の周りに開動させ、可
動台20がロボットハンド5から遠ざかる方向に移動し
たときに一対の保持具13a,13bを支軸12の周り
に閉動させるものである。しかして、前記のようにシリ
ンダユニット19のピストンロッド19aを自由状態に
切り換えたとき、一対の保持具13a,13b間のネジ
保持部15が図5Aに示すネジクランプ状態よりも若干
広がったネジ受け入れ状態(図4に示す状態)に保持さ
れるように、図2Aに示すように軸受け板11と各保持
具13a,13bとの間に、支軸12に遊嵌する状態で
捩じりコイルスプリング27a,27bが介装されてい
る。
The connecting links 21a and 21b are provided for each holder 1.
The free ends of the pair of arms 25a and 25b that are continuously provided obliquely outward from the upper ends of the robots 3a and 13b, and the robot hand rotation axis 5a of the bracket 26 that projects from the movable table 20.
When the movable table 20 moves in the direction of approaching the robot hand 5, the pair of holders 13a and 13b are opened around the support shaft 12 to move the movable table 20 to the robot. The pair of holders 13 a and 13 b are closed around the support shaft 12 when moved in a direction away from the hand 5. Then, when the piston rod 19a of the cylinder unit 19 is switched to the free state as described above, the screw holding portion 15 between the pair of holding tools 13a and 13b is slightly wider than the screw clamp state shown in FIG. 5A. As shown in FIG. 2A, the torsion coil spring is loosely fitted to the support shaft 12 between the bearing plate 11 and the holders 13a and 13b so as to be held in the state (the state shown in FIG. 4). 27a and 27b are interposed.

【0012】ネジ締め手段3は、ロボットハンド自転軸
芯5aと同心状のネジ締め用回転軸28と、この回転軸
28を回転駆動するモータ29と、前記回転軸28をそ
の軸芯方向に往復移動させる昇降駆動手段30と、一方
向回転クラッチ31とから構成されている。昇降駆動手
段30は、板状フレーム1の背面側に取付けられたシリ
ンダユニット32と可動台33とから成り、可動台33
は、板状フレーム1の正面側に付設されたスライドガイ
ド34にガイドレール35を介して支持され、板状フレ
ーム1に設けられた長穴を通じて板状フレーム1の背面
側へ突出するアーム36を備え、このアーム36がシリ
ンダユニット32のピストンロッド32aに連結されて
いる。モータ29は可動台33に支持されており、前記
シリンダユニット32により可動台33をロボットハン
ド自転軸芯5aの方向に往復移動することにより、モー
タ29を介してネジ締め用回転軸28をその軸芯方向に
往復移動させることができる。
The screw tightening means 3 includes a screw tightening rotary shaft 28 concentric with the robot hand rotation shaft core 5a, a motor 29 for rotating the rotary shaft 28, and the rotary shaft 28 reciprocating in the axial direction. It is composed of a lifting drive means 30 for moving and a one-way rotation clutch 31. The lifting drive means 30 includes a cylinder unit 32 attached to the back side of the plate-shaped frame 1 and a movable base 33.
Is supported by a slide guide 34 attached to the front side of the plate-shaped frame 1 through a guide rail 35, and an arm 36 protruding to the back side of the plate-shaped frame 1 through an elongated hole provided in the plate-shaped frame 1. The arm 36 is connected to the piston rod 32a of the cylinder unit 32. The motor 29 is supported by a movable table 33, and the cylinder unit 32 reciprocates the movable table 33 in the direction of the robot hand rotation axis 5a, whereby the screw tightening rotary shaft 28 is rotated through the motor 29. It can be moved back and forth in the core direction.

【0013】ネジ締め用回転軸28は、図4に示すよう
に、一対の保持具13a,13bを支承する支軸12を
直径方向に貫通するとともに、当該保持具13a,13
bが閉じたときに両保持具13a,13b間に形成され
る通路37内に先端部が挿入され、その先端には、一対
の保持具13a,13bのネジ保持部15に保持された
ネジSの頭部Saに対し係合可能なネジ締め用ビット3
8を備えている。一方向回転クラッチ31は、ネジ締め
用回転軸28とその両側に位置する前記ブラケット26
との間に介装されたもので、前記回転軸28に対して
は、その軸芯方向相対摺動のみ可能に外嵌している。
As shown in FIG. 4, the screw tightening rotary shaft 28 penetrates the support shaft 12 that supports the pair of holders 13a and 13b in the diametrical direction, and also the holders 13a and 13b.
When b is closed, the tip portion is inserted into the passage 37 formed between the holders 13a and 13b, and the screw S held by the screw holding portion 15 of the pair of holders 13a and 13b is inserted into the passage 37. 3 for screw tightening that can be engaged with the head Sa of the
8 is provided. The one-way rotation clutch 31 includes a screw tightening rotary shaft 28 and the brackets 26 located on both sides thereof.
And is fitted between the rotary shaft 28 and the rotary shaft 28 so as to be slidable only in the axial direction.

【0014】しかして当該一方向回転クラッチ31は、
ネジ締め用回転軸28の軸芯方向往復移動と、モータ2
9によるネジ締め方向の正回転とは許容するが、逆回転
は阻止するものである。この一方向回転クラッチ31
は、ネジ締め用回転軸28に対し相対移動しないフレー
ム側部分、例えばモータ29を支持している可動台33
に取付けたブラケットと回転軸28との間に介装するこ
ともできる。この場合は、前記のように回転軸28に対
しその軸芯方向の相対移動を許容する構造とする必要が
ない。
Therefore, the one-way rotary clutch 31 is
When the rotary shaft 28 for screw tightening is reciprocated in the axial direction, the motor 2
The forward rotation in the screw tightening direction by 9 is allowed, but the reverse rotation is prevented. This one-way rotating clutch 31
Is a frame side portion that does not move relative to the screw tightening rotary shaft 28, for example, a movable base 33 that supports a motor 29.
It is also possible to interpose between the bracket attached to and the rotating shaft 28. In this case, it is not necessary to have a structure that allows relative movement of the rotary shaft 28 in the axial direction as described above.

【0015】表面研削手段50は、図1及び図2に示す
ようにネジ保持手段2の軸受け板11にブラケット51
を介して、ネジ保持手段2の正面側で左側方上方位置に
取付けられたもので、モータ(エアーモータなど)52
の回転出力軸に直結された回転研削工具53を備えてい
る。モータ52は、ロボットハンド5の自転軸芯5aに
対し回転研削工具53のある側がネジ保持手段2から遠
ざかるように傾斜する姿勢で、図8に示すように可動台
54に取付けられている。この可動台54は、ガイドロ
ッド55に一定範囲内移動可能に支持されるとともに、
圧縮コイルスプリング56によりネジ締め対象物Wのあ
る側へ付勢されている。
The surface grinding means 50 includes a bracket 51 on the bearing plate 11 of the screw holding means 2 as shown in FIGS.
The motor (air motor or the like) 52 is mounted on the front side of the screw holding means 2 at the left upper position via the.
The rotary grinding tool 53 is directly connected to the rotary output shaft. The motor 52 is attached to the movable base 54 as shown in FIG. 8 in a posture in which the side on which the rotary grinding tool 53 is located is tilted away from the screw holding means 2 with respect to the rotation axis 5a of the robot hand 5. The movable base 54 is supported by a guide rod 55 so as to be movable within a certain range, and
The compression coil spring 56 urges the object W on which the screw is to be tightened.

【0016】パテ充填手段60と塗装手段70とは、図
1及び図2に示すようにネジ保持手段2の軸受け板11
に共通のブラケット61を介して、ネジ保持手段2の正
面側で右側方上方位置に、両手段60,70が前後に並
列するように取付けられている。しかしてパテ充填手段
60は、先端にノズル62を備えたパテ送給管63と圧
縮コイルスプリング64とから構成されている。パテ送
給管63は、ブラケット61に取付けられたガイド65
に、ロボットハンド5の自転軸芯5aに対しノズル62
のある側がネジ保持手段2から遠ざかるように傾斜する
姿勢で、一定範囲内出退移動自在に支持され、圧縮コイ
ルスプリング64はパテ送給管63をネジ締め対象物W
のある側へ付勢する。
The putty filling means 60 and the coating means 70, as shown in FIGS. 1 and 2, are the bearing plates 11 of the screw holding means 2.
Both means 60, 70 are attached to the front side of the screw holding means 2 at the right upper position on the front side of the screw holding means 2 so as to be juxtaposed in the front-rear direction. The putty filling means 60 is composed of a putty feeding pipe 63 having a nozzle 62 at its tip and a compression coil spring 64. The putty feeding pipe 63 is a guide 65 attached to the bracket 61.
The nozzle 62 is attached to the rotation axis 5a of the robot hand 5.
Is supported so as to be able to move in and out within a certain range in such a posture that the side with the edge is inclined away from the screw holding means 2, and the compression coil spring 64 screw-fastens the putty feed pipe 63 to the object W.
To the side with.

【0017】塗装手段70は、先端にブラシ状塗装具7
1を備えた塗料送給管72と圧縮コイルスプリング73
とで構成されている。塗料送給管72は、ブラケット6
1に取付けられたガイド74に、ロボットハンド5の自
転軸芯5aに対し塗装具71のある側がネジ保持手段2
から遠ざかるように傾斜する姿勢で、一定範囲内出退移
動自在に支持され、圧縮コイルスプリング73は塗料送
給管72をネジ締め対象物Wのある側へ付勢している。
66はパテ送給用パイプであり、75は塗料送給用パイ
プである。
The coating means 70 has a brush-shaped coating tool 7 at its tip.
1, a paint supply pipe 72 and a compression coil spring 73
It consists of and. The paint supply pipe 72 is provided on the bracket 6
In the guide 74 attached to No. 1, the screw holding means 2 is provided on the side where the coating tool 71 is located with respect to the rotation axis 5a of the robot hand 5.
The compression coil spring 73 urges the paint feed pipe 72 toward the side on which the object W to be screwed is held, while being supported so as to be able to move in and out within a certain range in a posture of being inclined away from.
Reference numeral 66 is a putty feeding pipe, and 75 is a paint feeding pipe.

【0018】前記ロボットハンド5を備えたマニピュレ
ータ(工業用ロボット)39の一例が図3に示されてい
る。このマニピュレータ39は、ガイドレール40によ
り二次元平面上のX方向に移動可能に支持された横動体
41と、この横動体41上のガイドレール42により前
記X方向に対し直交するY方向に移動可能に支持された
縦動体43と、この縦動体43に前記二次元平面に対し
垂直なZ方向に移動可能に支持されたロボット本体44
と、このロボット本体44の下端にZ方向の軸芯44a
の周りのA方向回転が可能に支持された第一アーム45
と、当該第一アーム45の先端下側に前記二次元平面と
平行な軸芯46aの周りのB方向回転が可能に支持され
た第二アーム46と、この第二アーム46に前記軸芯4
6aに対し直交する軸芯5aの周りのC方向に自転可能
に支持されたロボットハンド5とから構成されている。
An example of the manipulator (industrial robot) 39 equipped with the robot hand 5 is shown in FIG. This manipulator 39 is movable by a guide rail 40 so as to be movable in the X direction on a two-dimensional plane, and by a guide rail 42 on the horizontal motion body 41, is movable in the Y direction orthogonal to the X direction. And a robot main body 44 supported by the vertical moving body 43 so as to be movable in the Z direction perpendicular to the two-dimensional plane.
At the lower end of the robot body 44, a Z-direction axis 44a is formed.
The first arm 45 supported so as to be rotatable around the A direction in the A direction.
And a second arm 46 supported below the tip of the first arm 45 so as to be rotatable in the B direction around an axis 46a parallel to the two-dimensional plane.
The robot hand 5 is rotatably supported in the C direction around an axis 5a orthogonal to 6a.

【0019】上記のマニピュレータ39によれば、横動
体41のX方向移動と縦動体43のY方向移動とによ
り、前記二次元平面と平行にセットされたネジ締め対象
物Wの表面上の任意の位置にロボットハンド5を対向さ
せることができ、さらに第一アーム45のA方向回転と
第二アーム46のB方向回転とにより、ロボットハンド
5をネジ締め対象物Wの表面に対し任意の向きと角度に
傾斜させることができる。また、第二アーム46のB方
向回転によりロボットハンド5の自転軸芯5aをZ方向
にした状態では、ロボット本体44のZ方向移動により
ロボットハンド5をその自転軸芯5aの方向(ネジ締め
対象物Wの表面に対し垂直な方向)に往復(昇降)移動
させることができる。
According to the manipulator 39 described above, the movement of the lateral moving body 41 in the X direction and the movement of the vertical moving body 43 in the Y direction cause any movement on the surface of the object W to be screwed set parallel to the two-dimensional plane. The robot hand 5 can be opposed to the position, and the rotation of the first arm 45 in the A direction and the rotation of the second arm 46 in the B direction allow the robot hand 5 to be oriented in any direction with respect to the surface of the object W to be screwed. Can be tilted at an angle. When the rotation axis 5a of the robot hand 5 is in the Z direction by rotating the second arm 46 in the B direction, the robot hand 5 is moved in the Z direction to move the robot hand 5 in the direction of the rotation axis 5a (screw tightening target). It is possible to reciprocate (elevate) in the direction perpendicular to the surface of the object W.

【0020】ネジ締め作業の開始に先立ってネジSが、
図4に示すようにネジ送給管17を通じて閉じた一対の
保持具13a,13b間のネジ保持部15内に供給され
る。このとき、先に説明したようにシリンダユニット1
9のピストンロッド19aを自由状態にして、捩じりコ
イルスプリング27a,27bにより前記ネジ保持部1
5を図5Aに示すネジクランプ状態よりも若干広がった
ネジ受け入れ状態(図4に示す状態)に保持しておくこ
とにより、ネジ誘導路16内に供給されたネジSが円滑
にネジ保持部15内に嵌入し、ネジ頭部Saがネジ保持
部15の上端上広がりテーパー部で受け止められる。
Prior to starting the screw tightening work, the screw S
As shown in FIG. 4, it is supplied into the screw holding portion 15 between the pair of holders 13a and 13b closed through the screw feeding pipe 17. At this time, as described above, the cylinder unit 1
The piston rod 19a of No. 9 is set in a free state, and the screw holding portion 1 is set by the torsion coil springs 27a and 27b.
5 is held in a screw receiving state (a state shown in FIG. 4) that is slightly wider than the screw clamp state shown in FIG. 5A, the screw S supplied into the screw guide path 16 can smoothly move to the screw holding portion 15 The screw head Sa is fitted into the inside of the screw holding portion 15 and is received by the upper tapered portion of the screw holding portion 15.

【0021】図4に仮想線で示すように、ネジSがネジ
保持部15内の定位置に供給されたならば、図1に示す
シリンダユニット19により可動台20をロボットハン
ド5から遠ざかる方向に移動させて、図5Aに示すよう
にブラケット26、リンク21a,21b、及びアーム
25a,25bを介して一対の保持具13a,13bを
捩じりコイルスプリング27a,27bの付勢力に抗し
て閉動させ、ネジ保持部15内のネジSを定位置に位置
決めしクランプする。そして、図1に示すシリンダユニ
ット32により可動台33、モータ29、及びネジ締め
用回転軸28を一体にロボットハンド5から遠ざかる方
向に移動させ、図5Aに示すように定位置にクランプさ
れているネジSの頭部Saにネジ締め用ビット38を嵌
合させる。
As shown by the phantom line in FIG. 4, when the screw S is supplied to a fixed position in the screw holding portion 15, the movable unit 20 is moved away from the robot hand 5 by the cylinder unit 19 shown in FIG. As shown in FIG. 5A, the pair of holders 13a, 13b are twisted to close the brackets 26, links 21a, 21b, and arms 25a, 25b against the urging force of the coil springs 27a, 27b. The screw S in the screw holding portion 15 is moved to a fixed position and clamped. Then, the movable unit 33, the motor 29, and the screw tightening rotary shaft 28 are integrally moved by the cylinder unit 32 shown in FIG. 1 in a direction away from the robot hand 5, and are clamped at a fixed position as shown in FIG. 5A. The screw tightening bit 38 is fitted to the head Sa of the screw S.

【0022】以上のようにして、ネジ締め装置Mに対す
るネジSのセッティングが完了したならば、当該ネジ締
め装置Mがネジ締め作業開始位置、即ち、ネジ締め対象
物Wに設けられたネジ締め用下穴H(図5B参照)とロ
ボットハンド5の自転軸芯5aとが同心状態となるネジ
締め作業開始位置にある状態で、ロボットハンド5によ
りネジ締め装置Mをネジ締め対象物Wに接近させるよう
にロボットハンド自転軸芯5aの方向に前進移動させ、
図5Bに示すように一対の保持具13a,13bでクラ
ンプされ且つその先端から突出しているネジSの先端を
下穴Hに圧入させる。係る状態で、図1に示すモータ2
9によりネジ締め用回転軸28を回転駆動し、ビット3
8を介してネジSをネジ締め方向に回転させると同時
に、シリンダユニット19により可動台20をロボット
ハンド5から遠ざかる方向に移動させ、ブラケット2
6、リンク21a,21b、及びアーム25a,25b
を介して一対の保持具13a,13bを開動させる。
When the setting of the screw S for the screw tightening device M is completed as described above, the screw tightening device M is provided at the screw tightening work start position, that is, for screw tightening provided on the screw tightening target W. In the state where the prepared hole H (see FIG. 5B) and the rotation axis 5a of the robot hand 5 are in the concentric state at the screw tightening operation start position, the robot hand 5 causes the screw tightening device M to approach the screw tightening target W. And move it forward in the direction of the robot hand rotation axis 5a,
As shown in FIG. 5B, the tip of the screw S clamped by the pair of holders 13a and 13b and protruding from the tip thereof is pressed into the prepared hole H. In this state, the motor 2 shown in FIG.
The rotary shaft 28 for screw tightening is driven to rotate by 9 and the bit 3
At the same time as rotating the screw S in the screw tightening direction via 8, the movable unit 20 is moved in the direction away from the robot hand 5 by the cylinder unit 19, and the bracket 2
6, links 21a and 21b, and arms 25a and 25b
The pair of holders 13a and 13b are opened via the.

【0023】この結果、図6Aに示すように一対の保持
具13a,13bが開いてネジSが開放されるととも
に、ネジ締め方向に回転駆動される当該ネジSがネジ締
め対象物Wの下穴H内に螺進することになる。このと
き、ロボットハンド5によりネジ締め装置Mをロボット
ハンド自転軸芯5aの方向でネジ締め対象物Wに接近移
動させるのであるが、当該ネジ締め装置M(ロボットハ
ンド5)の前進速度は、ネジSの螺進速度と同一かまた
は若干早くなるように設定しておく。これにより、ビッ
ト38を介してネジSにロボットハンド5の前進力を作
用させ、ネジ締め方向に回転駆動される当該ネジSをネ
ジ締め対象物Wの下穴H内に確実強力に螺進させること
ができる。このときのネジSの螺進速度(ネジ締め装置
Mの前進速度)とロボットハンド5の前進速度との差分
は、連結手段4における圧縮コイルスプリング6の圧縮
を伴うロボットハンド5とネジ締め装置Mとの接近移動
によって吸収される。
As a result, as shown in FIG. 6A, the pair of holders 13a and 13b are opened to release the screw S, and the screw S that is rotationally driven in the screw tightening direction is prepared in the pilot hole of the object W to be screwed. It will be screwed into H. At this time, the robot hand 5 moves the screw tightening device M closer to the screw tightening target W in the direction of the robot hand rotation axis 5a. The forward speed of the screw tightening device M (robot hand 5) is It is set to be the same as or slightly faster than the screwing speed of S. As a result, the forward force of the robot hand 5 is applied to the screw S via the bit 38, and the screw S, which is rotationally driven in the screw tightening direction, is securely and strongly advanced into the prepared hole H of the object W to be screwed. be able to. At this time, the difference between the screw advancing speed of the screw S (the advancing speed of the screw tightening device M) and the advancing speed of the robot hand 5 is the difference between the robot hand 5 and the screw tightening device M accompanied by the compression of the compression coil spring 6 in the connecting means 4. It is absorbed by the approaching movement with.

【0024】ネジ頭部Saがネジ締め対象物Wの下穴H
内に食い込み初めて、ネジ締め用回転軸28を回転駆動
させているモータ29にかかる負荷が設定値以上になっ
たことを検出したとき、あるいはネジ締め装置Mがネジ
締め対象物Wの表面に一定距離以内に接近したことを検
出したときに、モータ29による回転軸28の駆動を終
了させる。そして次に、図6Bに示すようにロボットハ
ンド5をその自転軸芯5aの周りにネジ締め方向に回転
駆動させる。このロボットハンド5の自転は連結手段4
を介してネジ締め装置Mに伝達され、当該ネジ締め装置
Mがロボットハンド自転軸芯5a(ネジ締め用回転軸2
8の軸芯)の周りにネジ締め方向に回転することになる
が、ネジ締め用回転軸28がフレーム1に対してネジ締
め方向とは逆方向に回転することが一方向回転クラッチ
31により阻止されているので、ネジ締め装置M(フレ
ーム1)のネジ締め方向の回転力は一方向回転クラッチ
31を介してネジ締め用回転軸28に伝達され、ビット
38を介してネジSがロボットハンド5の大きな回転力
でさらにネジ締め方向に回転駆動される。従って、図6
Bに示すようにネジ頭部Saがネジ締め対象物Wの下穴
H内に所定深さまで没入する深さまでネジSを増し締め
することができる。
The screw head Sa is the prepared hole H of the object W to be screwed.
For the first time, when it is detected that the load applied to the motor 29 that rotationally drives the screw tightening rotary shaft 28 exceeds a set value, or when the screw tightening device M is fixed on the surface of the object W to be screwed. When it is detected that the motor is approaching within the distance, the driving of the rotary shaft 28 by the motor 29 is ended. Then, as shown in FIG. 6B, the robot hand 5 is rotationally driven around its rotation axis 5a in the screw tightening direction. The rotation of the robot hand 5 is caused by the connecting means 4.
Is transmitted to the screw tightening device M via the robot hand rotating shaft core 5a (the screw tightening rotary shaft 2).
Although it will rotate in the screw tightening direction around the shaft center 8), the one-way rotation clutch 31 prevents the screw tightening rotation shaft 28 from rotating in the direction opposite to the screw tightening direction with respect to the frame 1. Therefore, the rotational force of the screw tightening device M (frame 1) in the screw tightening direction is transmitted to the screw tightening rotating shaft 28 via the one-way rotating clutch 31, and the screw S is transferred to the robot hand 5 via the bit 38. It is driven to rotate further in the screw tightening direction by a large torque. Therefore, FIG.
As shown in B, the screw S can be retightened to a depth at which the screw head Sa sinks into the prepared hole H of the object to be screwed W to a predetermined depth.

【0025】上記のネジ締め作業時においては、表面研
削手段50、パテ充填手段60、及び塗装手段70は、
ネジ締め対象物Wの表面から上方に離間している。ネジ
締めが完了すれば、ロボットハンド5をその自転軸芯5
aに沿ってネジ締め対象物Wから遠ざける方向に移動さ
せ、ビット38をネジ頭部Saから離脱させるととも
に、図1に示す昇降駆動手段30のシリンダユニット3
2により可動台33を後退移動させて、ネジ締め用回転
軸28とその回転駆動用モータ29とを一体にロボット
ハンド5に接近する方向に後退移動させ、そして保持具
開閉駆動手段14のシリンダユニット19により可動台
20を前進移動させて、リンク21a,21b及びアー
ム25a,25bを介して一対の保持具13a,13b
を閉動させた後、当該シリンダユニット19を自由状態
に切り換えることにより、一対の保持具13a,13b
を、図2に示す捩じりコイルスプリング27a,27b
により図4に示すネジ受け入れ状態に復帰させれば良
い。
During the above screw tightening work, the surface grinding means 50, the putty filling means 60, and the coating means 70 are
It is separated upward from the surface of the object W to be screwed. When the screw tightening is completed, the robot hand 5 is moved to its rotation axis 5
The bit 38 is moved in the direction away from the screw tightening target W along a, the bit 38 is disengaged from the screw head Sa, and the cylinder unit 3 of the lifting drive unit 30 shown in FIG.
The movable base 33 is moved backward by 2 to move the screw tightening rotary shaft 28 and its rotary drive motor 29 backward in the direction of approaching the robot hand 5, and the cylinder unit of the holder opening / closing drive means 14. The movable table 20 is moved forward by 19 and the pair of holders 13a and 13b are connected via the links 21a and 21b and the arms 25a and 25b.
After the cylinder is closed, the cylinder unit 19 is switched to the free state, so that the pair of holders 13a, 13b
The torsion coil springs 27a and 27b shown in FIG.
By doing so, the screw receiving state shown in FIG. 4 may be restored.

【0026】一方、上記のようにネジ保持手段2をネジ
締め箇所から上方に離間移動させたならば、図3に示す
マニピュレータ39によりロボットハンド5を介してネ
ジ締め装置Mの位置と向き及び角度を変更して、図1B
の仮想線と図7及び図8に示すように、表面研削手段5
0の回転研削工具53とパテ充填手段60のノズル62
とをネジ保持手段2の左右両側の位置へ矢印D1方向に
移動させるとともに、表面研削手段50の回転研削工具
53をネジ締め箇所Pに矢印D2方向に移動させる。こ
のとき、回転研削工具53がネジ締め箇所Pにおけるネ
ジ締め対象物Wの表面に当接し、スプリング56の付勢
力に抗して後退移動するようにロボットハンド5(ネジ
締め装置M)の高さ制御を行うことにより、図9Aに示
すように、モータ52で回転駆動されている回転研削工
具53により、ネジ締め箇所Pにおいてネジ締め対象物
Wの表面に盛り上がっている返り部Waを研削除去する
ことができる。
On the other hand, if the screw holding means 2 is moved upward from the screw tightening portion as described above, the position, direction and angle of the screw tightening device M are moved by the manipulator 39 shown in FIG. Changed Figure 1B
As shown in FIGS. 7 and 8, the imaginary line of FIG.
No. 0 rotary grinding tool 53 and nozzle 62 of putty filling means 60
And are moved to the left and right sides of the screw holding means 2 in the arrow D1 direction, and the rotary grinding tool 53 of the surface grinding means 50 is moved to the screw tightening point P in the arrow D2 direction. At this time, the height of the robot hand 5 (screw tightening device M) is set so that the rotary grinding tool 53 comes into contact with the surface of the screw tightening object W at the screw tightening point P and moves backward against the biasing force of the spring 56. By performing the control, as shown in FIG. 9A, the rotary grinding tool 53 that is rotationally driven by the motor 52 grinds and removes the return portion Wa that is raised on the surface of the object W to be screwed at the screwing point P. be able to.

【0027】次に、図1B及び図8に示すように、上記
研削工程によりネジ締め箇所Pから矢印D2方向に遠ざ
かったパテ充填手段60のノズル62を、図3に示すマ
ニピュレータ39により矢印D3方向に移動させて、当
該ノズル62をネジ締め箇所Pへ移動させる。このと
き、ノズル62がネジ締め箇所Pにおけるネジ締め対象
物Wの表面に当接し、スプリング64の付勢力に抗して
後退移動するようにロボットハンド5(ネジ締め装置
M)の高さ制御を行うことにより、図9Bに示すよう
に、ネジ締め箇所Pに形成されているネジ頭部Saが陥
没した凹部Wbを前記ノズル62が蓋するように、当該
ノズル62を位置させることができる。このようにノズ
ル62を位置決めしたならば、パテ送給用パイプ66及
びパテ送給管63を介してノズル62にパテを所定量だ
け圧送することにより、当該ノズル62から吐出するパ
テを前記凹部Wb内に充填することができる。
Next, as shown in FIGS. 1B and 8, the nozzle 62 of the putty filling means 60, which has been moved away from the screw tightening point P in the arrow D2 direction by the grinding step, is moved by the manipulator 39 shown in FIG. 3 in the arrow D3 direction. Then, the nozzle 62 is moved to the screw tightening point P. At this time, the height of the robot hand 5 (screw tightening device M) is controlled so that the nozzle 62 comes into contact with the surface of the screw tightening target W at the screw tightening point P and moves backward against the urging force of the spring 64. By doing so, as shown in FIG. 9B, the nozzle 62 can be positioned so that the nozzle 62 covers the recess Wb in which the screw head Sa formed in the screw tightening point P is depressed. When the nozzle 62 is positioned in this way, the putty discharged from the nozzle 62 is discharged by pressing the putty by a predetermined amount to the nozzle 62 through the putty feeding pipe 66 and the putty feeding pipe 63. Can be filled inside.

【0028】パテ充填が完了すれば、ネジ締め箇所Pの
真後ろに位置している塗装手段70の塗装具71を、ネ
ジ締め箇所Pにおけるネジ締め対象物Wの表面に当接し
ている状態で、図3に示すマニピュレータ39により図
9Cに示す矢印D4方向(図1Bに示す矢印D3方向と
は逆方向)に移動させると同時に、塗料送給用パイプ7
5及び塗料送給管72を介して塗装具71に所定量だけ
圧送することにより、当該塗装具71から吐出する塗料
によりネジ締め箇所Pにおけるネジ締め対象物Wの表
面、即ち、図9Cに示すようにパテWcが充填された凹
部Wbの表面とその周辺の研削表面を塗装することがで
きる。
When the putty filling is completed, the coating tool 71 of the coating means 70 located immediately behind the screw tightening point P is in contact with the surface of the screw tightening object W at the screw tightening point P, The manipulator 39 shown in FIG. 3 is moved in the direction of the arrow D4 shown in FIG. 9C (the direction opposite to the direction of the arrow D3 shown in FIG. 1B), and at the same time, the paint feeding pipe 7
5 and the paint feed pipe 72, the paint is discharged from the paint tool 71 by a predetermined amount so that the paint discharged from the paint tool 71 causes the surface of the screw tightening target W at the screw tightening point P, that is, shown in FIG. 9C. Thus, the surface of the recess Wb filled with the putty Wc and the ground surface around it can be coated.

【0029】なお、本発明によるネジ締め装置Mを取付
けるロボットハンド5、即ち、任意の位置に移動させ得
るとともに向きと角度を任意に変えることのできるロボ
ットハンド5を備えたマニピュレータ(工業用ロボッ
ト)としては、図3に示す構造のものに限定されず、例
えば多関節アーム型のマニピュレータであっても良い。
また、上記実施例では、ネジSを上から下に垂直にネジ
締めするネジ締め装置として実施しているが、そのネジ
締め方向は、左右水平方向や任意の角度の斜め方向とす
ることができる。勿論、ネジ締め装置Mの向きによっ
て、一対の保持具13a,13b間のネジ保持部15に
対しネジSを重力で供給することができなくなる場合に
は、適当な強制的ネジ供給手段を併用しなければならな
い。
A robot hand 5 to which the screw tightening device M according to the present invention is attached, that is, a manipulator (industrial robot) equipped with the robot hand 5 which can be moved to an arbitrary position and whose direction and angle can be arbitrarily changed. Is not limited to the structure shown in FIG. 3, and may be, for example, a multi-joint arm type manipulator.
Further, in the above-described embodiment, the screw S is a screw tightening device that vertically tightens the screw S from top to bottom, but the screw tightening direction can be a horizontal horizontal direction or an oblique direction at an arbitrary angle. . Of course, when the screw S cannot be gravity-supplied to the screw holding portion 15 between the pair of holders 13a and 13b depending on the direction of the screw tightening device M, an appropriate compulsory screw supplying means is also used. There must be.

【0030】また、上記実施例では、塗装手段70を併
用したが、この塗装手段70は本発明に必須のものでは
なく、状況によっては省くことができる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the coating means 70 is also used, but this coating means 70 is not essential to the present invention and can be omitted depending on the situation.

【0031】[0031]

【発明の作用及び効果】以上のように、ロボットハンド
(5) に取付けて使用される本発明のネジ締め装置によれ
ば、ネジ保持手段(2) の一対の保持具(13a,13b) 間のネ
ジ保持部(15)にネジ誘導路(16)を通じて送給されたネジ
(S) を、ネジ締め手段(3) のネジ締め用回転軸(28)によ
り、例えばネジ締め対象物の下穴内に螺進させてネジ締
めすることができるのであるが、前記ネジ保持手段(2)
とネジ締め手段(3) とは別にネジ締め対象物(W) の表面
研削手段(50)と、パテ充填手段(60)とを備えており、こ
れら表面研削手段(50)とパテ充填手段(60)とは、ネジ保
持手段(2) の側方上方位置に配設されて、ロボットハン
ド(5) の移動と角度変更とにより、ネジ保持手段(2) に
代わって択一的にネジ締め対象物(W) のネジ締め箇所に
隣接するものであるから、ネジ締め手段(3) によるネジ
締め工程が終了した後にロボットハンド(5)により表面
研削手段(50)の研削工具(53)をネジ締め箇所(P) に隣接
させ、当該研削工具(53)により、ネジ頭部のねじ込みに
より形成された盛り上がり返り部(Wa)を研削除去して、
ネジ締め箇所表面を平らに研削させ、続いて、ロボット
ハンド(5) によりパテ充填手段(60)のノズル(62)をネジ
締め箇所(P) に隣接させ、当該ノズル(62)から吐出させ
たパテ(Wc)をネジ頭部の陥没により形成された凹部(Wb)
に充填して、ネジ締め箇所(P) の表面を平らに仕上げる
ことができる。
As described above, the robot hand is
According to the screw tightening device of the present invention used by being attached to (5), the screw guideway (16) is provided in the screw holding part (15) between the pair of holders (13a, 13b) of the screw holding means (2). Screws fed through
(S) can be screwed by, for example, screwing into the prepared hole of the object to be screwed by the rotating shaft (28) for screwing the screwing means (3). 2)
A surface grinding means (50) for the object to be screwed (W) and a putty filling means (60) are provided separately from the screw tightening means (3) and the surface grinding means (50) and the putty filling means (50). 60) is located at a position laterally above the screw holding means (2), and the screw holding means (2) is selectively tightened by moving the robot hand (5) and changing the angle. Since it is adjacent to the screw tightening point of the object (W), the grinding tool (53) of the surface grinding means (50) is moved by the robot hand (5) after the screw tightening process by the screw tightening means (3) is completed. Adjacent to the screw tightening point (P), grind away the raised return part (Wa) formed by screwing the screw head with the grinding tool (53),
The surface of the screw tightening place was ground flatly, and then the nozzle (62) of the putty filling means (60) was made adjacent to the screw tightening place (P) by the robot hand (5) and discharged from the nozzle (62). The putty (Wc) is a recess (Wb) formed by the depression of the screw head.
The surface of the screw tightening point (P) can be finished flat.

【0032】従って、従来は作業者の手作業に頼ってい
たネジ締め箇所表面の盛り上がり返り部の研削除去と、
ネジ締め箇所の凹部に対するパテ充填の2つの後処理
を、ネジ締め工程に続いて自動的に行わせることがで
き、これら後処理を含む全工程の完全な合理化を図るこ
とができる。
Therefore, in the past, grinding and removal of the swelling return portion on the surface of the screw tightened portion, which has conventionally relied on the manual work of the operator,
It is possible to automatically perform two post-treatments of putting putty on the recesses of the screw-fastened portions subsequent to the screw-fastening process, and to completely rationalize all the processes including these post-treatments.

【0033】なお、請求項2に記載の構成によれば、表
面研削手段(50)の研削工具(53)をスプリング(56)の圧縮
反力でネジ締め対象物(W) の表面所定箇所に圧接させる
ことができるので、ロボットハンド(5) による研削工具
(53)の高さ制御の精度が多少低くとも、確実且つ無理な
くネジ締め箇所表面の研削を行わせることができる。
According to the second aspect of the invention, the grinding tool (53) of the surface grinding means (50) is moved to a predetermined position on the surface of the object (W) to be screwed by the compression reaction force of the spring (56). Grinding tool with robot hand (5) as it can be pressed
Even if the accuracy of the height control of (53) is somewhat low, it is possible to grind the surface of the screw tightened portion reliably and comfortably.

【0034】また、請求項3に記載の構成によれば、パ
テ充填手段(60)のノズル(62)を、スプリング(64)の圧縮
反力でネジ締め対象物(W) の表面所定箇所に圧接させる
ことができるので、ロボットハンド(5) によるノズル(6
2)の高さ制御の精度が多少低くとも、パテを不要な箇所
に流出させることもなく、確実且つ無理なくネジ締め箇
所のネジ頭部が陥没している凹部内に充填することがで
きる。
According to the third aspect of the present invention, the nozzle (62) of the putty filling means (60) is brought to a predetermined position on the surface of the object (W) to be screwed by the compression reaction force of the spring (64). Since they can be pressed together, the nozzle (6
Even if the accuracy of the height control of 2) is somewhat low, the putty can be filled into the recessed portion where the screw head at the screw tightening portion is depressed reliably and comfortably without flowing out to an unnecessary portion.

【0035】さらに請求項4に記載の構成によれば、塗
装手段(70)の塗装具(71)によりネジ締め箇所(P) の表面
研削跡や充填パテの表面を塗装することができ、このよ
うな塗装が必要なネジ締め対象物(W) である場合に、最
終の塗装工程までも連続的且つ自動的に行わせ、より一
層の合理化を図ることができる。
Further, according to the structure of claim 4, the coating tool (71) of the coating means (70) can coat the surface grinding mark of the screw tightening portion (P) and the surface of the filling putty. When the object to be screwed (W) requires such coating, the final coating process can be continuously and automatically performed to further rationalize.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 A図はロボットハンドに取付けられたネジ締
め装置を示す一部縦断側面図であり、B図はネジ保持手
段、表面研削手段、パテ充填手段、及び塗装手段の相対
関係位置を示す概略平面図である。
FIG. 1 is a partially longitudinal side view showing a screw tightening device attached to a robot hand, and FIG. 1B shows relative positions of screw holding means, surface grinding means, putty filling means, and coating means. It is a schematic plan view.

【図2】 A図はロボットハンドに取付けられたネジ締
め装置を示す正面図であり、B図はネジ保持手段、パテ
充填手段、及び塗装手段の相対関係位置を示す要部の側
面図である。
FIG. 2A is a front view showing a screw tightening device attached to a robot hand, and FIG. 2B is a side view of an essential part showing relative positions of a screw holding means, a putty filling means, and a coating means. .

【図3】 ロボットハンドを備えたマニピュレータ(工
業用ロボット)の一例を示す概略斜視図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of a manipulator (industrial robot) including a robot hand.

【図4】 ネジ締め装置がネジ受け入れ状態にあるとき
の要部を示す一部縦断側面図である。
FIG. 4 is a partial vertical cross-sectional side view showing a main part when the screw tightening device is in a screw receiving state.

【図5】 A図はネジ締め装置がネジクランプ状態にあ
るときの要部を示す一部縦断側面図であり、B図はネジ
締め作業開始時の状態を示す要部の一部縦断側面図であ
る。
FIG. 5 is a partial vertical cross-sectional side view showing an essential part when the screw tightening device is in a screw clamp state, and FIG. 5 is a partial vertical side view showing a main part when the screw tightening work is started. Is.

【図6】 A図はネジ締め用回転軸によるネジ締め行程
完了時の状態を示す要部の一部縦断側面図であり、B図
はロボットハンドによる増し締め時の状態を示す要部の
一部縦断側面図である。
FIG. 6 is a side view of a part of a main part showing a state when a screw tightening process is completed by a rotating shaft for screw tightening, and FIG. 6 is a part of a main part showing a state of retightening with a robot hand. FIG.

【図7】 表面研削手段を作動させる直前の状態を示す
側面図である。
FIG. 7 is a side view showing a state immediately before operating the surface grinding means.

【図8】 表面研削手段とパテ充填手段とを示す正面図
である。
FIG. 8 is a front view showing a surface grinding means and a putty filling means.

【図9】 ネジ締め工程後の後処理の各段階を説明する
図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating each stage of post-treatment after the screw tightening process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ネジ締め装置のフレーム 2 ネジ保持手段 3 ネジ締め手段 4 連結手段 5 ロボットハンド 5a ロボットハンドの自転軸芯 6 圧縮コイルスプリング 12 一対の保持具の支軸 13a 保持具 13b 保持具 14 一対の保持具の開閉駆動手段 15 ネジ保持部 16 ネジ誘導路 19 シリンダユニット 20 可動台 21a リンク 21b リンク 25a 保持具のアーム 25b 保持具のアーム 27a 捩じりコイルスプリング 27b 捩じりコイルスプリング 28 ネジ締め用回転軸 29 回転駆動用モータ 30 ネジ締め用回転軸の昇降駆動手段 31 一方向回転クラッチ 32 シリンダユニット 33 可動台 38 ネジ締め用ビット 50 表面研削手段 52 モータ 53 回転研削工具 54 可動台 55 ガイドロッド 56 圧縮コイルスプリング 60 パテ充填手段 62 ノズル 63 パテ送給管 64 圧縮コイルスプリング 70 塗装手段 71 ブラシ状塗装具 72 塗料送給管 H ネジ締め対象物の下穴 M ネジ締め装置 P ネジ締め箇所 S ネジ Sa ネジ頭部 W ネジ締め対象物 Wa 盛り上がり返り部 Wb 凹部 Wc パテ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Frame of a screw tightening device 2 Screw holding means 3 Screw tightening means 4 Coupling means 5 Robot hand 5a Rotating shaft core of robot hand 6 Compression coil spring 12 Spindle of a pair of holders 13a Holder 13b Holder 14 A pair of holders Opening / closing drive means 15 Screw holding part 16 Screw guide path 19 Cylinder unit 20 Moving stand 21a Link 21b Link 25a Holding tool arm 25b Holding tool arm 27a Twisting coil spring 27b Twisting coil spring 28 Rotating shaft for screwing 29 Rotational drive motor 30 Elevating and lowering drive means for screw tightening rotary shaft 31 One-way rotation clutch 32 Cylinder unit 33 Movable table 38 Screw tightening bit 50 Surface grinding means 52 Motor 53 Rotary grinding tool 54 Movable table 55 Guide rod 56 Compression coil spring 0 Putty filling means 62 Nozzle 63 Putty feeding pipe 64 Compression coil spring 70 Painting means 71 Brush-like paint tool 72 Paint feeding pipe H Pilot hole for screw tightening target M Screw tightening device P Screw tightening point S Screw Sa Screw head W Screw tightening object Wa Raised return part Wb Recessed part Wc Putty

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ロボットハンド(5) に取付けられるネジ締
め装置(M) であって、ネジ保持手段(2) と、ネジ締め手
段(3) と、ネジ締め対象物(W) の表面研削手段(50)と、
パテ充填手段(60)とを備え、 ネジ保持手段(2) は、開閉駆動手段(14)によって開閉駆
動される一対の保持具(13a,13b) を有し、この保持具(1
3a,13b) には、閉じたときにネジ(S) を定位置に保持す
るネジ保持部(15)と、当該ネジ保持部(15)内へネジ(S)
を誘導するネジ誘導路(16)とが設けられ、 ネジ締め手段(3) は、ネジ締め用回転軸(28)と、この回
転軸(28)の回転駆動用モータ(29)と、当該回転軸(28)を
その軸芯方向に往復移動させる昇降駆動手段(30)とを有
し、ネジ締め用回転軸(28)は、その先端に、前記一対の
保持具(13a,13b) のネジ保持部(15)に保持されたネジ
(S) の頭部(Sa)に対し係合可能なネジ締め用ビット(38)
を備え、 表面研削手段(50)とパテ充填手段(60)とは、ネジ保持手
段(2) の側方上方位置に配設されて、ロボットハンド
(5) の移動と角度変更とにより、ネジ保持手段(2) に代
わって択一的にネジ締め対象物(W) のネジ締め箇所(P)
に対接するもので、表面研削手段(50)は、ネジ締め対象
物(W) のネジ締め箇所表面を平らに研削する研削工具(5
3)を有し、パテ充填手段(60)は、ネジ締め箇所の凹部(W
b)にパテを充填するノズル(62)を有するネジ締め装置。
1. A screw tightening device (M) attached to a robot hand (5), comprising a screw holding means (2), a screw tightening means (3), and a surface grinding means for screwing an object (W). (50),
The putty filling means (60) is provided, and the screw holding means (2) has a pair of holders (13a, 13b) that are driven to open and close by the opening and closing drive means (14).
3a, 13b) include a screw retainer (15) that holds the screw (S) in place when closed and a screw (S) into the screw retainer (15).
A screw guide path (16) for guiding the screw is provided, and the screw tightening means (3) includes a rotating shaft (28) for screw tightening, a rotation driving motor (29) for the rotating shaft (28), and the rotating shaft. The shaft (28) has an elevating / lowering drive means (30) for reciprocating in its axial direction, and the screw tightening rotary shaft (28) has a screw of the pair of holders (13a, 13b) at its tip. Screws retained in retaining part (15)
Bit (38) for screw tightening that can be engaged with the head (Sa) of (S)
The surface grinding means (50) and the putty filling means (60) are arranged at positions laterally above the screw holding means (2), and
By moving (5) and changing the angle, the screw holding means (2) can be replaced instead of the screw tightening point (P) of the screw tightening target (W).
The surface grinding means (50) is a grinding tool (5) that grinds the surface of the screw tightening target (W) evenly.
3), the putty filling means (60) is provided with a recess (W
A screw tightening device having a nozzle (62) for filling the putty in b).
【請求項2】表面研削手段(50)の研削工具(53)は、ネジ
締め箇所(P) に対接する姿勢にあるときのネジ締め対象
物(W) の表面に対する垂直方向に一定範囲内移動自在で
あり、スプリング(56)によりネジ締め対象物(W) の表面
側に付勢され、ネジ締め箇所(P) に対接する姿勢になっ
たときに前記スプリング(56)の付勢力でネジ締め対象物
(W) の表面に圧接する請求項1に記載のネジ締め装置。
2. The grinding tool (53) of the surface grinding means (50) moves within a certain range in the vertical direction with respect to the surface of the object to be screwed (W) when it is in a posture of facing the screwing point (P). The spring (56) urges the surface of the object (W) to be tightened, and when it comes into contact with the screw tightening point (P), it is tightened by the urging force of the spring (56). Object
The screw tightening device according to claim 1, which is pressed against the surface of the (W).
【請求項3】パテ充填手段(60)のノズル(62)は、ネジ締
め箇所(P) に対接する姿勢にあるときのネジ締め対象物
(W) の表面に対する垂直方向に一定範囲内移動自在であ
り、スプリング(64)によりネジ締め対象物(W) の表面側
に付勢され、ネジ締め箇所(P) に対接する姿勢になった
ときに前記スプリング(64)の付勢力でネジ締め対象物
(W) の表面に圧接する請求項1または2に記載のネジ締
め装置。
3. The object to be screw-fastened when the nozzle (62) of the putty filling means (60) is in a posture of facing the screw-fastening point (P).
It is movable within a certain range in the vertical direction with respect to the surface of (W), and is biased by the spring (64) toward the surface of the object to be screwed (W) so that it comes into contact with the screw tightening point (P). Sometimes the object to be screwed by the spring force of the spring (64)
The screw tightening device according to claim 1 or 2, which is pressed against the surface of (W).
【請求項4】塗装手段(70)が併設され、ロボットハンド
(5) の移動と角度変更とにより、当該塗装手段(70)のみ
がネジ締め対象物(W) のネジ締め箇所に隣接し得るもの
で、ネジ締め箇所(P) の表面を塗装する塗装具(71)を備
えている請求項1〜3の何れかに記載のネジ締め装置。
4. A robot hand provided with a coating means (70).
By moving (5) and changing the angle, only the coating means (70) can be adjacent to the screw tightening point of the object to be screwed (W), and a paint tool for painting the surface of the screw tightening point (P). The screw tightening device according to claim 1, further comprising (71).
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