JPS59124530A - 工業用ロボツトにおける締結具締付装置の支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工業用ロボットにおける締結具締付装置の支
持装置に係り、特に、本体に被組付部品を組付ける際に
必Ｗ７に工業用ロボットにおける締結具締付装置の支持
装置に関する。

一般に、自動車の組立ライン等において、例えば、車両
部品（被組付部品）としてのストラット型フロントサス
ペンションのストラットアッシー（以下ストラットとい
う）は、ライン上の車体（本体）に締結具を介して組付
けられるようになっている。この場合、上記締結具の締
付けを自動化する・ために、従来にあっては、ロボット
に締結真締付装置を直接固定し、上記ロボットのティー
チング動作によって締結具締付装置を車体の所定部位に
搬送して車体に対する位置決めを行うようにするシステ
ムが考えられている。

然しなから、このようなシステムにおいて、車体の停止
位置精度は、上記ロボットの動作精度に比べて低いもの
であることから、車体に搬送されてくる締結具締付装置
は一般にストラットの車体組付部位からずれてしまうこ
とになる。

このため、上記締結具締付装置を車体組付部位ＶＣ位置
決めする必要が生じ、従来にあっては、上記締結具締付
装置はロボットに完全に固定されていたことから、必然
的に締結具締付装置の位置決めをロボットに行なわせな
ければならず、そのだめの制御装置が必要不可欠となシ
、その分、コストが嵩むという虞れが生ずる。

本発明は以上の観点に立って為されたものであって、そ
の目的とするところは、本体と締結具締付装置との相対
位置関係が狂うことを前提とし、ロボットを制御するこ
とすく、本体へ締結具締付装置を容易に位置決めするこ
とができ、しかも被組付部品の本体への位置決めをも併
せて行なえるようにして被組付部品の組付工程を簡略化
できるようにすると共に、本体への締結具締付装置の位
置決めに際して、余分な外力の印加を極力抑え、これに
伴って締結具締付装置を支持する機構の単純化を図った
工業用ロボットにおける締結具締付装置の支持装置を提
供することにある。

そして、本発明の要旨とするところは、ロボットと締結
具締付装置との間に介装され、上記ロボットに固定され
るベース部材と、上記ベース部材に浮動可能に支持され
且つ締結具締付装置が固定される可動部材と、この可動
部材を前記ベース部材に固定解除するロック手段と、上
記可動部材に設けられ、可動部材固定時において前記締
結具締付装置を被組付部品と予め位置決めする保合部材
と、上記可動部材に設けられ、可動部材浮動時において
前記被組付部品を組付ける本体の位置決め四部に自己求
心的に係合して被組付部品、本体及び締結具締付装置の
三者を位置決めするガイド部材とを有し、ベース部材と
可動部材とは、これら両部材の間にスラスト部材を摺動
可能に介装して相対運動可能に連結される一方、上記ガ
イド部材は、本体の位置決め凹部内において、この位置
決め凹部の内面に向かって進退可能に設けらねた芯出し
部材を備えている工業用ロボットにおける締結具締付装
置の支持装置にある。

以下、添付図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な
説明する。

第１図は車両部品としてのストラットと締結具締付装置
としてのナンド締付装置との位置決めを自動化するシス
テムを示す説明図である。

第１図において、車体Ｂは、コンベア１上に載置されて
移動しストラット組付位置に達したとき位置決めされる
ようになっておシ、前記コンベア１に近接した作業場に
はストラン）Ｐ搬送用の一方のロボツ）Ｒａとナツト締
付装置Ｎ搬送用の他方のロボツ）Ｒｂとが設置されてお
シ、一方のロボツ）ＲａにはストラットＰを把持する把
持ハンドＨが取付けられると共に、他方のロボツ）Ｒｈ
にはナツト締付装置Ｎを支持する支持装置Ｓが取付けら
れていて、夫々のロボツ１−Ｒａ。

Ｒｂのティーチング情報に基づいてストラットＰ及びナ
ツト締付装置Ｎが所定位置に搬送された後、ストラン）
Ｐ及びナツト締付装置Ｎは、ストラットＰの車体取付面
（ストラットタワー２の上面）に対応した位置に位置決
めされるようになっている。ぞして、上記ストラットＰ
は、ストラットタワ−２上面の位置決め凹部、即ち位置
決め孔３にアッパケース４を嵌合させると共に、ストラ
ットタワ−２上面のボルト挿通孔５に前記アッパケース
４に立設された組付ボルト６を貫通させ且つこの組付ボ
ルト６にナンド７を締付けることにより、車体Ｂに組付
けられるようになっている。尚、第１図中、８は組付け
るストラン）Ｐを仮保持するだめの仮１台、９はナツト
締付装置Ｎにナツト１を供給するナツト供給装置である
。

この実施例において、ナツト締付装装置Ｎの支持゛装置
Ｓは、第１図乃至第６図に示すように、ロボツ）Ｒｂの
多関節アーム１０に固定される平板状のベース部材、即
ちベースプレート１１と、このベースプレート１１に設
けられストラン）Ｐの車体取付面（ストランドタワー２
の上面）と平行な平面において浮動可能に支持される可
動部材、即ち可動プレート１２と、この可動プレート１
２を任意の位置で固定するロック部材１３と、上記可動
プレート１２を常態位置で固定する浮動量設定機構１４
と、上記可動プレート１２に設けられ上記把持ハンドＨ
で把持されたストラットＰのアッパケース４の保合孔１
５に係合する保合部材１６と、上記可動プレート１２に
設けられストラットタワ−２上面の位置決め孔３に自己
求心的に係合するガイド部材１７とから成り、上記可動
プレート１２上にナンド締付装置Ｎが取付けられている
。

上記ベースプレート１１の下面には、第３図に示すよう
に、ロボットＲｂのアーム１０に連結する取付ブラケッ
ト１８が取付けられておシ、ベースプレート１１の上面
にはフローティング機構１９を介して可動プレート１２
が取付けられている。このフローティング機構１９は、
第３図及び第６図に示すように、可動プレート１２を四
点支持するものであって、各７四一テイング機構１９の
具体的構成は、可動プレート１２に一体又は別体に設け
られ、可動プレート１２からベースプレート１１へ向け
て突出した支柱部材２０と、この支柱部材２０とベース
プレート１１との間に挾持されたスラスト部材、即ちス
ラストワッシャ２１と、一端が可動フレート１２に固定
され、他端がベー、＜　７’　ｖ−ト１１に開設した挿
通孔２２に遊嵌されると共にワッシャ２５の介在の下で
ベースプレート１１にナツト２３締めされたビンシャフ
ト２４とで構成されている。そして、フローティング機
構１９は、可動プレート１２のほぼ中央部分において四
基、等間隔をおいて配置され、当該可動プレート１２を
ベースプレート１１と平行な位置関係を保ちながら任意
の方向に移動し得るようにしている。スラストワッシャ
２１は、デルリン、テフロン等の耐摩耗性に富みしかも
比較的摩擦係数の小さい樹脂材料から出来ておシ、ベー
スプレート１１の上面との間で滑シ作動することによシ
、可動プＬ’−）１２ｔ−ベースプレート１１ニ対シて
７０−ティング運動させる。ベースプレート１１の挿通
孔２２の径とビンシャフト′ｉ４の径とは、７０′−テ
ィグ運動の範囲を設定する後述の浮動量設定機構がその
作動を妨げられない様、一定の比率で挿通孔２２の径が
ビンシャフト２４の径よシも大きな値に設定されている
。

ロック部材１３は、第３図及び第４図に示すように、ベ
ースプレー、ト１１と可動プレート１２とを機械的にロ
ックして７０−ティング機構１９の作動を規制するもの
で、ベースプレート１１と可動プレート１２との間にお
いて、フローティング機構１９に隣接し、側方から見て
左右一対（第４図参照）設けられている。このロック部
材１３は、ベースプレー目１にネジ２Ｔ固定され、且つ
ストローク運動をするピストンロッド２６ａを有するエ
アシリンダ２６と、ピストンロッド２６ａの先端に取付
けられ当該ピストンロッド２６ａと共にストローク運動
するシュー４０と、可動ベース１２の下面にシュー４０
に対向して取付けられたディスク６０とから成シ、いわ
ゆるディスクブレーキを構成している。シュー４０の上
端にはゴム、布、皮等の材料から出来たパッド材４２が
設けられている一方、ディスク６０の下側表面にはロー
レット加工等の手段で凹凸が設けられている。そして、
ニアシリンダ２６非作動時には、ピストンロッド２６ａ
は後退位置にあってシュー４０はディスク６０から離間
し、ベースプレート１１と可動プレート１２とを切離し
状態にする。他方、ニアシリンダ２６作動時にはピスト
ンロッド２６ａが前進シてシュー４０をディスク６０に
抑圧し、可動プレート１２を拘束するようになっており
、これに伴つ”’Ｃ支持部材２０、スラストワッシャ２
１、ビンシャフト２４の位置が一義的に決定される。

また、第４図から明らかなように、ロック部材１３の外
側位置において、ベースグレート１１ニは、略Ｕ字形状
に折曲されたストンパブラケット５４が、その一方のフ
ランジ部を固定されて取付けられ、他方のフランジ部は
可動プレート１２の上側に回り込んでいる。ストッパブ
ラケット５４の上記他方の７ランク部と可動プレート１
２との間には極小の隙間が形成されておシ、ロック部材
１３作動時におけるシュー４０による可動プレート１２
突き上げによシ、当該可動プレート１２が大きな撓み或
はそシ変形を起さないようにしている。このようにロッ
ク部材をベースプレート１１と可動プレート１２との間
に設置しているため、ベースプレート１１下方のスペー
スがよシ一層大きくなっている。

更に、上記ベースプレート１１と可動プレート１２との
間には可動プレート１２を常態位置で固定してその浮動
量を成る範囲に規制する浮動量設定機構１４が設けられ
ておシ、この浮動量設定機構１４は、第４図に示すよう
に、可動プレート１２の略中央前後にベースプレート１
１側に向かって拡開する一対のロケート孔２８ヲ開設す
ると共に、ベースプレート１１・の略中央前後には上記
ロケート・孔２８に嵌合するロケートピン２９を進退可
能に取付けてなるものである。即ち、上記ベースプレー
ト１１の中央部にはブラケット３０を介してエアシリン
ダ３１が上下方向でピストンロツ）３１ａを進退移動さ
せるように取付けられており、このピストンロンド３１
ａにはアダプタ３２を介して支持プレート３３が前後方
向に延びて取付けられていて、この支持プレート３３に
前記ロケートピン２９が固定されている。そして、上記
アダプタ３２はエアシリンダ３１に固定した略円筒状の
ガイドブラケット３４内に摺動可能に嵌合し、しかも支
持プレート３３の前後に固定した回り止めプレート３５
はガイドブラケット３４の前後を切削してなる平面状の
当接面３４ａに常時当接しているので、支持プレート３
３は回転することなく進退移動することにナシ、ロケー
トピン２９はロケート孔２８に対応した位置において進
退移動可能に位置決めされている。そして又、上記ロケ
ートピン２９は、ロケート孔２８に嵌合する円錐台部と
この円錐台部の上面に突設された円柱部とで構成されて
おシ、エアシリンダ３１のピストンロンド３１ａが突出
作動したときにはロケートピン２９の円錐台部がロケー
ト孔２８に密嵌し、可動プレート１２はベースプレート
１１に対して常態位置に保持される一方、エアシリンダ
３１のピストンロンド３１ａが後退移動したときにはロ
ケートピン２９の円柱部°がロケート孔２８に遊嵌し、
ロケートピン２９と（ロケート孔２８との間の隙間内に
おいて可動プレート１゛２の７０−ティング量が設定さ
れるようになつヤいる。尚、上記支持プレート３３には
可動プレート１２に当接するアジャストボルト３６が設
けられておシ、ロケートピン２９のロケート孔２８との
保合範囲の調整が行われるようになっている。

ガイド部材１７は、第３図に示すように、可動プレート
１２にガイド取付ブラケット３７を介して取付けられ且
つ上下方向に摺動可能な摺動シャフト３８と、この摺動
シャフト３８の下端に取付けられ且つストラットタワー
２の位置決め孔３に嵌合するガイド３９と、ガイド取付
ブラケット３Ｔの上端部に取付けられ摺動シャフト３８
の摺動運動を規制、解除するガイドロック部材６１とか
ら成る。尚、摺動シャフト３８の上端にはストップワッ
シャ４１が取付けられている。

摺動シャフト３８の外側面には面取部３８ａが一定の長
さくわたって切込形成される一方、ガイド取付ブラケッ
ト３７には上記面取部３８ａに対応する異径のシャフト
通孔３７ａが形成され、摺動シャフト３８０回シ止めを
行っている。

ガイド３９は、中央部にシリンダ孔１１を有し、下側部
に互いに平行に延びる一対の脚部７２を有するホルダＴ
Ｏと、ホルダ１０の脚部下面に当接して摺動可能に配置
された芯出し部材、即ちチャック１３と、チャック１３
を摺動可能に保持すると共にホルダフロ脚部Ｔ２側面に
ビス１４止めされたスライドガイド７５と、スライドガ
イド７５内にビス６９によシ締結されたブツシュ７８と
、ホルダ１０の上側面に設置され、且つ上下方向にスト
ローク運動スるピストンロンド８８及びこれに取付けら
れたスリーブ８０を有すると共に、このスリーブ８０を
シリンダ孔１１に収納してホルダ７０にビス８３によっ
て取付けられるエアシリンダＴ９と、ホルダｒＯの対に
なった脚部７２間にピン８１によって回動可能に取付け
られ、且つスリーブ８０及びチャック７３の双方に係合
して両部材８０　、７３を作動連結する一対のフォーク
８２とから成る。チャック１３は、ガイド溝８４とこれ
に対して略直角方向に延びる保合溝８５を有しておシ、
外側にはセンタリング用の当接面７３ａが形成されてい
る。そして、スライドガイド７５の内側面上にガイドレ
ール部８６が一体的に形成されており、当該スライドガ
イド１５をホルダ７０に取付ける際、ガイドレール部８
６がガイド溝８４に嵌合してチャック１３を摺動可能に
保持する。さらにまた、スリーブ８０にもフォーク８２
保合川の溝８１が形成されておシ、フォーク８２組付は
時に当該一対のフォーク８２を互いに反対向きの関係に
して設置した上、係合溝８５及び溝８１に係合させるこ
とによってスリーブ８１とチャック７３とを連結するよ
うになっている。スリーブ８０はエアシリンダ１９のピ
ストンロッド８８に固定取付けされているから、エアシ
リンダ７９を作動させてピストンロッド８８を下方へ突
出すると、この運動はスリーブ８０からフォーク８２を
介してチャック７３に伝わシ、チャンク１３をそれぞれ
外側方、互いに離間する向きに摺動させる。逆にピスト
ンロッド８８を上方へ引込めると、チャック７３は互い
に接近する向きへと摺動する。

かかるガイド３９のブツシュ７８には、当該ブツシュ７
Ｂの上側から下側へ延びる中空部８９が設けられており
、この中空部８９内には、先端に逆円錐台状の係合テー
パ部１６ａ１言い換えればストラン）Ｐの係合孔１５へ
の係合部を有する保合部材１６がガイ・ド部材１１と同
軸に組込まれている。

この保合部材１６は、軸方向に延びるねじ穴９０を有し
ブツシュ１８の下方から中空部８９内に挿入されると共
にブツシュ１８上方からストップワッシャＨを介してね
じ７６止めされ、上下方向に進退可能に設けられる。そ
して、ブツシュ７８の下面と係合部材１６の係合テーパ
部１６ａとの間にはスプリング４３が介装され、保合部
材１６ヲ常時下方へ付勢している。このため、係合テー
パ部１６ａはガイド３９よシ常時下方へ突出している。

また、ガイド取付ブラケット３１の上端にはガイドロッ
ク部材６１が取付けられている。ガイドロック部材６１
は、摺動シャフト３８挿通用に縦方向に延びた孔６２と
、この孔６２に向けて直角方向、即ち横方向に延びる孔
６３とを有するロックブラケット６４と、このロックブ
ラケット６４の側壁に取付けられ、且つ摺動シャフト３
８に形成したロケート穴３８ｂに嵌合するロケートピン
６５を進退可能に組付けたエアシリンダ６６とで構成さ
れている。そして、ロケートピン６５を後退させてロケ
ート穴３８ｂから離脱させた状態の下では、摺動シャフ
ト３８は、第３図に示すように、自重とガイド３９及び
係合部材１６の重量とによって降下し、常時ストップワ
ッシャ４１がロックブラケット６４の上面に描接した状
態で係止される。

又、この実施例において、上記ナツト締付装置Ｎは、第
３図及び第５図に示すように、車体のボルト挿通孔５に
対応して設けられていて、固定式ナツトランナ４４と、
一対の可動式ナツトランチ４５．４５とで構成されてお
シ、固定式ナンドランナ４４は保持ブラケット４６を介
して可動プレート１２に直接固定される一方、可動・式
ナツトランナ４５　、４５は前記固定式ナツトランナ４
４に対して前後方向に対称配置され、可動グレート１２
の左右方向に摺動する摺動プレート４７上に保持ブラケ
ット４８を介して固定されている。尚、前記摺動プレー
ト４７のスライド機構４９は、可動プレート１２上に固
定されたインナケース４９ａと、このインナケース４９
ａに摺動可能に嵌合し且つ摺動プレート４７に固定され
たアウタクース４９ｂとから成る。そして、上記摺動プ
レート４１は、可動プレート１２に取付ブラケット５０
を介して取付けたエアシリンダ５１のピストンロッド５
１ａに連結され、ピストンロッド５１ａの進退移動に応
じて左右方向に摺動するようになっている一方、摺動プ
レート４７の下面に固定したストッパプレート５２を保
持ブラケット４６に設けたアジャストボルト５３に当接
させることによシ、摺動プレート４７の停止位置が規制
されている。このため、摺動プレート４１の停止位置に
応じて可動式ナツトランナ４５の配設位置が変化するこ
とになシ、車種によシ異なるナツトの締付位置の変化に
対応できるようになっている。即ち、車体のボルト挿通
孔５が三ケ所である車種については、可動式ナツトラン
ナ４５．４５を第３図及び第５図に示すように配設すれ
ばよく、又、車体のボルト挿通孔５が二ケ所であるよう
な車種については、可動式ナツトランナ４５，４５を第
３図及び第５図において左方へ移動させて配設し、可動
式ナツトランナ４５　、４５のみを用いてナツトの締付
けを行なえばよいのである。

又、上記固定式及び可動式ナツトランナ４４゜４５の回
転軸には、第３図に示すように、ジヨイント５５が固定
されておシ、ジヨイント５５の孔部には連結シャフト５
６が上下方向に摺動可能で且つ回シ止めされた状態で取
付けられている。そして、上記連結シャフト５６の下部
にはナツト保持ソケット５Ｔが嵌装されておシ、このソ
ケット５１内には喰わえこんだナツトに圧接する板バネ
５８が設けらルている。そして又、上記ジヨイント５５
の下面と連結シャフト５６に設けたフランジ５６ａとの
間には“スプリング５９が介装されており、連結シャフ
ト５６は常時下方に向かつて付勢されている。

尚、上記ストラットＰを把持する把持ハンドＨは、スト
ツク）Ｐの車体取付面と平行な平面においてストラット
Ｐを浮ｗＪＪ’ｏＴ能に支持するよう構成されておシ、
図示外のロック部材によシストラツ）Ｐを固定支持でき
るよりになっている。

従って、この実施例に係る工業用ロボットにおけるナツ
ト締付装置の支持装置によれば、以下のような作用によ
って車体に対するストラットＰとナツト締付装置Ｎとの
位置決めが自動的に行なわれる。

先ず、第１図及び第９図に示すように、ロボツ）Ｒａは
、ティーチング情報に基づいて仮置台８上のストラット
Ｐを把持ハンドＨを介して把持し、ストラットタワー２
の下方位置に搬送して停止する一方、ロボットＲｂは、
同じくティーチング情報に基づいてナツト締付装置Ｎを
ストラットタワー２の上方位置に搬送して停止する。

この段階においては、図示外の制御装置からの車種選択
指令信号によって可動式ナツトランナ４５．４５が適宜
移動して車種に応じた位置に配置されており、又、第４
区に示すエアシリンダ３１のピストンロッド３１ａが突
出作動してロケー°トピン２９がロケート孔２８に密嵌
し、ナツト締付装置ＮがロボットＲｂに対する常態位置
に位置決めされており、又、ナツト締付装置Ｎのソケッ
ト５ＴにはナツトＴが保持されている。また、ガイド部
材１１においては、摺動シャフト３８が最降下位置にあ
る状態の下でエアシリンダ６６がオン作動し、ロケート
ピン６５ヲロケート穴３８ｂに嵌入せしめて摺動シャフ
ト３８をロックする。また、ガイド３９に組込まれたエ
アシリンダ７９はオフのままになっておシ、チャックＴ
３は内方へ引込んでいる。なお、スト２ツ）Ｐは前記把
持ハンドＨに固定されている。この状態において、スト
ラットＰとナツト締付装置Ｎとは、ロボットＲａ。

Ｒｂの動作精度に基づいて相対応する位置に夫々配置さ
れているが、車体Ｂの停止位置精度はロボツ）Ｒａ、Ｒ
ｂの動作精度に比べて低いので、ストツク）Ｐの位置決
め孔３はストツク）Ｐ及びナンド締付装置Ｎの位置に対
して一般に前後方向にずれている。

この状態から、ロボツ）Ｒｂは、第９図に示す位置から
第１０図に示す位置まで、ナンド締付装置Ｎを下降させ
、ガイド３９のチャックＴ３の部分が車体Ｂの位置決め
孔３０周縁フランジ３ａの高さ位置に達した位置で停止
する一方、ロボツ）Ｒａはスドラ・ットＰを所定位置ま
で上昇させる。

このとき、支持装置Ｓの係合部材１６は、車体の位置決
め孔３を通過した位置にあり、ストラットＰのアッパケ
ース４の保合孔１５に前記係合部材１６の係合テーバ部
１６ａが嵌合し、係合部材１６はスプリング４３に抗し
てやや上方に押し上げら。

几ている。これにより、ストラッ）Ｐと・ナツト締付装
置Ｎとの相対的位ｌＩ！Ｉ１．ｌ＝Ａ係が定まる。

この後、車体Ｂ１ストラツ）Ｐ及びナツト締付装ｆ２Ｎ
の三者の位置決めが行なわれる。この過程においては、
先ず、図示外の制御装置から発せられるストラットＰと
係合部材１６との係合完了信号によシ、支持装置Ｓの浮
動量設定機構１４のロック状態が解除される。即ち、エ
アシリンダ３１のピストンロンド３１ａが後退作動して
ロケートピン２９が第４図に示す位置から後退すること
にナシ、ロケート孔２８にはロケートピン２９の円柱部
が遊嵌した状態になることから、可動プレート１２は、
ロケートピン２９とロケート孔２８との隙間範囲におい
て第３図及び第６図に示すフローティング機構１９によ
り面方向に浮動支持されることになる。また、ベースプ
レート１１と可動プレート１２との間に配置されたロッ
ク部材１３もオフの１まである。更に、エアシリンダ７
９゜エアシリンダ６６は、前の段階にシけると同様、そ
れぞれオフ、及びオン状態にな２ている。更にまた、ス
トラットＰも把持ハンドＨによシ浮動支持されることに
なる。

この状態において、第１１図に示すように、制御装置か
らの指令信号により、ガイド３９のエアシリンダ７９が
オン作動し、これによってエアシリンタフ９のピストン
ロンド８８及びスリーブ８１が下降する。これに伴って
一対のフォーク８２がピン８１を中心に、第１１図中、
左側のフォーク８２は時計回シ方向に回転し、右側のフ
ォーク８２は反時計回り方向に回転する。これにより、
各フォーク８２に作動係合しているチャック１３は、そ
れぞれのフォーク８２に追従し、ガイドレール部８６に
沿い半径方向外方へと互いに反対方向へ摺動してその当
接面７３ａが車体Ｂの位置決め孔３の周縁フランジ３ａ
に内側から当接する。この作動においてチャックＴ３は
互いに同じストロークだけ摺動するから、当該チャック
１３が完全に半径方向外、方へと摺動してしまったとき
は、ガイド３９は第１１図中二点鎖線で示す側軸位置か
ら同図中実線で示す同軸位置へ、自己求心的に移動しな
がら位置決め孔３に嵌合し、この状態でロボットＲ１ｂ
は停止する。この間、ガイド部材１１を支持する可動プ
レート１２には、ガイド取付ブラケット３７を介して、
ガイド３９の自己求心運動の方向と同一の方向に力が働
くことになるが、可動プレート１２は、フローティング
機構１９によシベースプレート１１に浮動支持されてい
るので、スラストワッシャ２１をベースプレート１１上
で前後又は左右に滑動させつつガイド３９の移動に追従
して移動することになる。一方、ガイド３９の自己求心
運動に伴って保合部材１６も移動することになるが、こ
の保合部材１６はスプリング４３の作用によってストツ
ク）Ｐに押し付けられており、シかもストラットＰは浮
動支持されているので、ストラットＰは保合部材１６の
移動に追従して移動する。この結果、車体Ｂ１ストジッ
トＰ及びナツト締付装置Ｎの三者の相対位置関係が定ま
り、ナンド締付装置Ｎを構成するナツト・ランチ４４．
４５の各ソケット５Ｔは、ストラットタワー２の各ボル
ト挿通孔５に対応し且つストランドタワ−２上面に近接
した位置に配置される。

なお、この相対位置決め過程（即ち、センタリング過程
）においては、位置決めのだめのメイン操作となるガイ
ド３９の自己求心作動（移動）は、略水平面内における
チャック７３の摺動、突張９操作によって行われるから
、ガイド部材１７には上下方向の力が発生せず、可動プ
レート１２にもこのような外力が加わらない。

この後、ロボツ）Ｒｂが停止した信号を受けて、制御装
置からロック部材１３の作動指号が発せられ、この指令
信号によりエアシリンダ２６が働いてシュー４０をディ
スク６０に押し付ける。これによって、可動プレート１
２はベースプレート１１に固定され、フローティング操
作が拘束される。

このため、ナツト締付装置Ｎは車体Ｂに対して完全に位
置決めされ、一方、ストツク）Ｐは保合部材１６を介し
た状態で車体Ｂに対して位置決めされる。

ここまでの作業過程において、ガイド部材１７のガイド
ロック部材６１ではエアシリンダ６６がオンの状態に保
たれ、摺動シャフト３８はガイド取付ブラケット３７に
対して最下降位置に保持された状態にある。そして、上
記相対位置決め過程が完了すると、制御装置から発せら
れる完了信号によって、エアシリンダ６６がオフ作動し
てロケートピン６５をロケート穴３８ｂがら引抜き、ガ
イドロック部材６１を解除して摺動シャフト３８を摺動
自在にする。これと相前後してガイド３９に取付けたエ
アシリンダ１９もまたオフ作動し、ピストンロンド８８
及びスリーブ８Ｔを後退させ、そのセンタリング操作時
とは逆にチャック１３を半径方向内方へと摺動させて車
体Ｂの位置決め孔３の周縁７ランジ３ａから解除する。

ガイド部材１γに対する以上の操作が完了すると、ロボ
ン）Ｒａは、第１２図に示すように、ストランドＰを所
足位置まで上昇させていく。このとき、先ず、保合部材
１６がスプリング４３の付勢力に抗して押し上げられガ
イド部材１７のガイド３９に当接し、次いで、係合部材
１６とガイド部材１１とが一体となって押し上げられ、
ストラットＰの組付ボルト６がストラットタワー２のボ
ルト挿通孔５を貫通する。この場合、ストラットＰの組
付ボルト６の位相がボルト挿通孔５の位相に合致するよ
うに、ストラツ）Ｐは予めロボットＲａに対して位置決
め保持されている。この状態において、ボルト挿通孔５
を貫通した組付ボルト６は、第１２図に示すように、ナ
ンドランナ４４　、４５の各ソケツ）５７に喰わ見込ま
れたナツト７の下面に当接し、このソケット５１ヲスプ
リング５９の付勢力に抗して上方に押し上げる。そして
、各ソケット５７が上方へ所定量押し上げられると、図
示外のリミットスイッチ等が働き、制御装置からの指令
信号によってナツト締付装置Ｎが作動する。この結果、
各ナツトランナ４４゜４５の回転軸が回転し、ソケット
５７内のナンド７が組付ボルト６に締付けられ、ナツト
７の締付けが規定トルク以上になったときナツト締付判
定装置（図示せず）によシナントランナ４４，４５の回
転軸の回転が停止する。このとき、組付ボルト６は、ナ
ツト７の締付けに伴って上方へ引き上げられていくので
、ナツト１の締付けが規定トルクに達したとき、ストラ
ットＰは車体の所定位置に確実に組付けられることにな
る。

そして、制御装置からのナツト締付完了信号が発せられ
ると、第１２図に示された状態の下でガイドロック部材
６１のエアシリンダ６６が再びオン作動し、ロケートピ
ン６５を前進させる。この時、摺動シャフト３８は、先
のストラツ）Ｐの上昇に伴って摺動したため上昇位置に
あるが、ロケートピン６５は、この摺動シャフト３８の
外側壁に突当ってロック作動をしこれを上昇位置に支持
する。他方ロボツ）Ｒａについてみると、このロボット
Ｒａは、把持ハンドＨによるストラットＰの把持状態が
解除された後、組付けたストラットＰと干渉しないよう
に把持ノ）ンドＨｔ後退させ、元位置に復帰して次の工
程に備える。一方、これと同時に、エアシリンダ２６が
オフ作動されてブレーキが解除され、可動プレート１２
が浮動状態に戻った後、ロボツ）Ｒｈは、第１３図に示
すように、ナンド締付装置Ｎを上昇させ、原点位置に復
帰する。このとき、ロボツ）Ｒｂが上昇移動したとして
も、可動プレート１２が浮動状態にあるので支持装置Ｓ
の各部に無理な負荷がかかる懸念は全くない。また、ガ
イド部材１Ｔにおいても、摺動シャフト３８は、ガイド
ロック部材６１０オン作動によって上昇位置でロックさ
れているから、ロボツ）Ｒｂをわずかに上昇移動させる
だけでガイド部材１７も持ち上り、ストラツ１−　Ｐか
ら簡単に外れる。そしてロボットＲｂが原点位置に復帰
した後ガイドロック部材６１のエアシリンダ６６がオフ
作動し、ロック解除するから、摺動シャフト３８は摺動
目在となり、自重、ノブイド３９及び係合部材１６の重
量によってガイド数句ブラケット３ｒに沿って滑り落ち
、ストングワンシャ４１かロックブラケット６４の」二
面に当って摺動シャフト３８を支持する。この段階に赴
いて、上記一連のスト２ソｌ−Ｐの組伺工程が完了し、
ロボン）Ｒｈは上記原点位置にて次の組付工程に備える
。

したがって、この実施例によれば、ロボットＲａ、Ｒｂ
によるストラットＰ組付工程内で、センタリング操作時
、或はセンタリング終了後後にち上げる際に、ガイド部
材１７から可動プレート１２へ殆ど上下方向への外力が
反力として加わらない。このため、可動プレート１２が
そり変形する心配はなく、またフローティング機構１９
やロック部材１３をはじめ支持装置Ｓ全体の寿命を延ば
すことが可能となる。また、上記外力が加わらないため
に、可動プレート１２を浮動可能に支持する機構が極め
て簡潔なものとなシ、装置の軽量化や経済性を増大させ
得る。

尚、上記実施例において、フローティング機構１９やロ
ック手段の具体的構成は、適宜設計変更して差支えなく
、又、上記実施例では、ガイド部材１１及び係合部材１
６は同軸に設けられておυ、ストツク）Ｐの位置決め孔
３にガイド部材１１が係合するようになっているが、必
ずしもこれに限定されるものではすく、例えば、ガイド
部材１Ｔと係合部材１６とを別軸に設け、ストラットＰ
の位置決め孔３とは別個にガイド部材１１が自己求心的
に係合する位置決め孔等の位置決め凹部を形成してもよ
い。更に、上記係合部材１６は、ストツク）Ｐの保合孔
１５に係合するようになっているが、必ずしもこれに限
定されるものではなく、例えば、ストラットＰのアッパ
ケース４に保合凸部を設ける一方、保合部材１６の先端
には前記係合凸部が係合する係合凹部を設ける等、適宜
設計変更できることは勿論である。

更に又、上記ストラットＰは把持ハンドＨを介して浮動
可能に支持されているが、必ずしもこれに限定されるも
のではなく、車体取付面と平行な平面において移動でき
るように支持されていればどのような支持手段を用いて
もよい。又、上記実施例では、車両部品としてストラッ
トＰを例に挙げて説明しているが、その他の車両部品を
始め任意の被組付部品の組付けについて本発明を適用で
きることは勿論である。この場合、被組付部品側に予め
ウェルドナツト等が設けられている場合には、ナツト締
付装置Ｎに代えてボルト締付装置を支持装置Ｓを介して
ロボットＲｈに取付ければよい。また、可動プレート１
２のフローティング運動をよシ一層円滑に行わせるため
に、スラストワッシャ２１とベースプレート１１との間
に液状又は粉体状の潤滑剤を充填すると効果的である。

以上説明してきたように、本発明に係る工業用ロボット
における締結具締付装置の支持装置によれば、締結具締
付装置をロボットに対して固定若しくは浮動支持すると
共に、被組付部品に係合する係合部材と本体に形成され
た位置決め四部に自己求心的に係合するガイド部材とを
設けたので、締結具締付装置を固定状態にすることによ
り、ロボットの動作精度に基づき保合部材を介して被組
付部品と締結具締付装置とを予め位置決めし、次いで、
締結具締付装置を浮動状態にすることによシ、ガイド部
材を介して被組付部品、本体及び締結具締付装置の王者
を位置決めすることができる。このため、本体と締結具
締付装置との相対位置関係が狂っているとしても、ロボ
ットを制御することなく、本体に締結具締付装置を容易
に位置決めすることができ、しかも被組付部品の本体へ
の位置決めをも併せて行なえることがら被組付部品の組
付工程の簡略化を図ることもできる。

さらに、本発明では、ガイド部材に自己求心作用を行わ
せるに当り、位置決め四部に、軸を中心として半径方向
に移動する当接子を押し当てる方式とし、さらに組付部
品を持上げる時にはガイド部材をロック解除して摺動自
在としたから、ガイド部材から可動部材へは大きな外力
が伝わらず、これによって締結具締付装置の支持装置の
寿命を延ばすことが出来る。さらに、可動プレートへの
外力伝達が少なくて済むことに鑑み、締結具締付装置を
ロボットに対して固定若しくは浮動支持する機構を簡単
な構造にしたことによシ、装置の軽量化或は経済性の向
上を図ることができる等、種々の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両部品（ストラット）の組付工程システムを
示す説明図、第２図は本発明に係る締結具（ナツト）締
付装置を支持する支持装置の一実施例を示す斜視図、第
３図はその一部破断圧面図、第４図はその一部破断左側
面図、第５図はその平面図、第６図は第３図中■−ｖＩ
線一部切欠断面図、第７図はガイド部材に組付けるガイ
ドの分解斜視図、第８図は上記ガイドを下方から見た図
、第９図は車両部品組付前における車体、車両部品及び
締結具締付装置の相対位置関係を示す断面図、第１０図
は車両部品と締結具締付装置との位置決め状態を示す要
部断面説明図、第１１図は車体、車両部品及び締結具締
付装置の位置決め状態を示す要部断面説明図、第１２図
及び第１３図は車両部品組付時における各工程を示す要
部断面図である。 Ｂ・・・車体 Ｎ・・・ナツト締付装置（締結具締付装置）Ｐ・・・ス
トラット（被組付部品） Ｒａ、Ｒｂ・・・ロボット　　Ｓ・・・支持装置３・・
・位置決め孔（位置決め凹部） ６・・・組付ボルト　　　７・・・ナツト（締結具）１
１・・・ベースプレート（ベース部材）１２・・・可動
プレート（可動部材） １３・・・ロック部材（ロック手段） １４・・・浮動量設定機構　１６・・・保合部材１７・
・・ガイド部材 １９・・・７０−ティング機構 ２１・・・スラストワッシャ（スラスト部材）２２・・
・挿通孔　　　　　２３・・・ナンド２４・・・ピンシ
ャフト　　２５・・・ワッシャ２８・・・ｔ＝Ｉケ−）
孔２９・・・ロケートピン４４　、４５・・・ナツトラ
ンナ３９・・・ガイド６０・・・ディスク　　　　１３
・・・チャック（芯出し部材）６１・・・ガイドロック
部材６５・・・ロケートピン特許出願人　　日産自動車
株式会社 蚕ｊ”　’：’　、’７．ｊ’、１ 代理人　弁理士土橋　皓３、：５．：、１１，１１．１
Ｊ 第　１０　　図 〜 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボットと締結具締付装置との間に介装され、上記ロボ
   ットに固定されるベース部材と、上記ベース部材に浮動
   可能に支持され且つ締結具締付装置が固定される可動部
   材と、可動部材を前記ベース部材に固定、解除するロッ
   ク手段と、上記可動部材に設けられ、可動部材固定時に
   おいて前記締結具締付装置を被組付部品と予め位置決め
   する保合部材と、上記可動部材に設けられ、可動部材浮
   動時において前記被組付部品を組付ける本体の位置決め
   凹部に自己求心的に係合して被組付部品、本体及び締結
   具締付装置の王者を位置決めするガイド部材とを有し、
   ベース部材と可動部材とは、これら両部材の間にスラス
   ト部材を摺動可能に介装して相対運動可能に連結される
   一方、上記ガイド部材は、本体の位置決め凹部内におい
   て、この位置決め凹部の内面に向かって進退可能に設け
   られた芯出し部材を備えていることを特徴とする工業用
   ロボットにおける締結具締付装置の支持装置。