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

工業用ロボツトにおける締結具締付装置の支持装置

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JPS59124530A
JPS59124530A JP23030082A JP23030082A JPS59124530A JP S59124530 A JPS59124530 A JP S59124530A JP 23030082 A JP23030082 A JP 23030082A JP 23030082 A JP23030082 A JP 23030082A JP S59124530 A JPS59124530 A JP S59124530A
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JP
Japan
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tightening device
guide
robot
strut
movable
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Pending
Application number
JP23030082A
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English (en)
Inventor
Kengo Kitamura
北村 謙吾
Hitoshi Murata
等 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59124530A publication Critical patent/JPS59124530A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B23P19/06Screw or nut setting or loosening machines

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

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。
JP23030082A 1982-12-29 1982-12-29 工業用ロボツトにおける締結具締付装置の支持装置 Pending JPS59124530A (ja)

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ID=16905661

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989011434A1 (en) * 1988-05-25 1989-11-30 Grasp, Inc. A mechanical closed loop robotic arm end effector positioning system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989011434A1 (en) * 1988-05-25 1989-11-30 Grasp, Inc. A mechanical closed loop robotic arm end effector positioning system
US4919586A (en) * 1988-05-25 1990-04-24 Grasp, Inc. Mechanical closed loop robotic arm end effector positioning system

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