JPS60228036A - 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】 （１）発明の技術分野 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、被組付部品を回転させてこれを本
体に組付けるようにした締結具締付装置の支持装置に関
する。

（２）先行技術とその問題点 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、ストラン
ドという）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。そして、本件出願人
は先に、上記締結具の締付けを自動化するシステムを提
案しており、更に、これに有効な締結具締付装置を提案
している（例えば特願昭５７−１８３９８０号、特願昭
５７−２３０２９９号）。

第１図は上記先行例において開示したシステムを示す説
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り、前記コンベア１に近接
した作業場にはストラットＰ搬送用の一力のけポットＲ
ａとナツト締付装置Ｎ搬送用の他方のロポッ）Ｒｈとが
設置されており、一方のロポッ）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
ロボット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、夫々のロポッ）Ｒａ、Ｒｂのテ
ィーチング情報に基づいてストツクｈｐ及びナツト締付
装置Ｎは、ストランドＰの車体取付面　（ストラフトタ
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。そして、上記ストラットＰは、ストラット
タワ−２上面の挿通孔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に立設された組付ポルト８を貫通させ
且つこの組付ポルト８にナツト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は組付けるストツク）Ｐを仮保持するための仮置
台、９はナツト締付装置Ｎにナツト７を供給するナツト
供給装置である。

このシステムに適用される先行例におけるナツト締付装
置にの支持装置Ｓは、例えば、第１図及び第２図に示す
ように、ロポフトＲｈノ多関節アームｌＯに固定される
平板状のベースプレート１１と、このベースプレート１
１に設けられストラットＰの車体取付面（ストラフトタ
ワー２の上面）と平行な平面において浮動可能に支持さ
れる可動プレー）１２と、この可動プレート１２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
を浮動支持する浮動機構１８と、上記可動プレート１２
に設けられ上記把持ハンドＨで把持されたストツク）Ｐ
のアッパケース４の係合孔１５に係合する係合部材！６
と、上記可動プレート】２に進退可能に設けられストラ
ットタワ−２上面の挿通孔３に自己求心的に係合するガ
イド部材１７と、このガイド部材１７を所定の後退位置
において保持する保持機構Ｓｐとから成り、上記可動プ
レート１２上にナツト締付装置Ｎとしてのナツトランナ
７５が取付けられている。

また、Ｌ記システムにおいて、上記ストツク）Ｐを把持
する把持ハンドＨは、第２図に示すように、ロボッ）Ｒ
ａのアームに浮動可能に支持されるハンド本体１０１と
このハンド本体１０１に設けられ上記ストツク）Ｐの軸
部ＰＳを把持するクランパ部１０３とから構成され、上
記クランパ部１０３は上記ハンド本体１０１に対してス
プリング１０２，１０４に付勢されて上下方向に進退動
可能になっている。

この支持装置Ｓによれば、先ず、第１図及び第２図に示
すように、ロポッ）Ｒａは、ティーチング情報に基づい
て仮置台８上のストツク）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、ロポッ）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。

この状態から、ロボットＲａ、Ｒｈは夫々上昇及び下降
作動して、第２図に示すように、ストツクＬＰのアッパ
ケース４の係合孔１５に係合部材１６を嵌合させる。

次に、支持装置Ｓの浮動機構１８のロック状態が解除さ
れ、可動プレート１２はベースプレート見に対して浮動
支持されることになる。この状態において、ロボットＲ
ｂが下降すると、第３図に示すように、スプリング５４
により下方に押圧されるガイド部材１７が自己求心的に
移動しなから挿通孔３に嵌合する。この結果、車体Ｂ、
ストラットＰ及びナツト締付装置Ｎの三者の相対位置関
係が定まる。

この後、ロック部材１３が作動して上記可動プレート！
２はベースプレート１１に対し′て固定されると同時に
、保持機構Ｓｐのロックピン４７が後退して上記ガイド
部材１７のスプリング５４による付勢が解除される。そ
して、ロボットＲａが上昇して、第４図及び第５図（ａ
）に示すように、アッパケース４の組付ポルト６が把持
ハンドＨのスプリング１０２　、１０４力によって押圧
された状態でストラットタワー２の上部下面に当接する
。更に、第５図（ａＯｂ）に示すように、ロボットＲａ
のアームが回転し、組付ポルト６がポルト挿通孔５の位
置に合致したとき、上記把持ハンドＨのスプリング１０
２゜１０４の付勢力によってポルト挿通孔５に没入する
。この場合、上記組付ポルト６をポルト挿通孔５に直接
挿入することも可能であるが、一般にストラットＰはア
ッパケース４とこれを支持する軸部ＰＳとから成り、両
者は軸受を介して連結されるものであり、把持ハンドＨ
は上記軸部ＰＳを把持するものであることから、軸部Ｐ
Ｓに対するアッパケース４の位置決め精度を搬送、組付
過程において維持しにくく、ポルト挿通孔５への組付ポ
ルト６の挿入が不確実になる。そのため先行例において
は、仮置台８において予め軸部ＰＳに対するアッパケー
ス４の位置決めを行ってから把持ハンドＨで把持するが
、更に、組付ポルト６をポルト挿通孔５に挿入する際に
も調整を行って確実に組付ポルト６がポルト挿通孔５を
貫通するようにしているものである。具体的に、例えば
、仮置台８において組付ポルト６の位相をポルト挿通孔
５から２°の角度だけずらした状態で把持ハンドＨがス
トラットＰを把持するようにし、次に、第５図（ａ）（
ｂ）に示すように、ストラットタワー２において、ロボ
ットアームを４°回転させ、上記組付ポルト６がポルト
挿通孔５を通過したときに該ポルト挿通孔５に没入する
というものである。そのため、この例ではアッパケース
４の軸部ＰＳに対する設定誤差を±２°まで吸収できる
。尚、この場合、ストラフ）Ｐは組付ポルト６とポルト
挿通孔５との位相差が２゜より多く回転することになる
が、組付ポルト６がポルト挿通孔５を貫通した後はスト
ラットＰのアッパケース４の回転が拘束されることにな
るので、ストランドＰの軸部ＰＳのみが空回りすること
になる。

そして、組伺ポルト６がポルト挿通孔５を貫通した状態
で、第６図に示すように′、ナラｉ・ランナ７５が作動
して、ソケット７Ｂに装着されたナツト７が上記組゛付
ポルト６にネジ込まれ、」１記ストラットＰはストラッ
トタワー２に固定される。

然しながら、上述した先行技術にあっては、第７図に示
すように、ストラットＰのアッパケース４と軸部ＰＳと
の間に介装される軸受が摺動抵抗の小さい、例えば、こ
ろがり軸受ＳＢであるような場合には、組付ポルト８を
ポルト挿通孔５に貫通させようとする際、ロボットＲａ
のアームの回転によりストラットＰの軸部ＰＳは回転す
るが、組付ポルト６はストランドタワー２の下面に押圧
されたまま静止状態になることがあり、上記組付ポルト
８がポルト挿通孔５に貫通しないという事態を生ずると
いう問題がある。また、第８図に示すように、例えば、
ディスクブレーキのロータ１０５やトランスバースリン
ク１０６が予め装着されたストラットＰを把持する把持
ハンドＨ１にあっては、上記付属物１０５　、１０８や
取付スペースの関係上、ストラットＰの軸線Ｙ１とロボ
ットアームの軸線Ｙ２とを同一軸線上に設定できない場
合があり、このような把持ハンド）１１４こあっては、
ロボットアームを回転させても、組付ポルト６がストラ
フ）Ｐの軸線Ｙ１を中心に回転しないので、該組付ポル
ト６をボルト挿通孔孔５に合致させることができないと
いう問題もある。

（４）発明の目的 本発明は以上の問題点に鑑み為されたものであって、そ
の目的とするところは、被組付部品に設けられた締結具
を被組付部品を組付ける本体の取付位置に確実に適合さ
せることにある。特に被組付部品の締結具の取付部位が
、被組付部品の把持ハンドによっては把持されず、被組
付部品の軸心に対して回転するような場合において、把
持ハンドを回転させることなく支持装置の回転機構によ
り上記締結具の取付部位を回転させて上記締結具を上記
本体の取付位置に適合させ、もって、Ｅ把取付部位が空
回りすることなく、確実に締結具を本体に位置合せでき
るようにすると共に、把持ハンドの回転軸と被組付部品
との軸心が偏心しているような場合にも、確実に締結具
と本体との取付位置を一致させるようにすることにある
。

（５）発明の構成 そして、本発明の要旨とするところは、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係合部
材と、上記可動部材に進退可能に設けられ、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
部に自己求心的に係合して被組付部品と本体とを位置決
めするガイド部材と、上記係合部材を回転させて被組付
部品に設けられた締結具を上記本体の取付位置に適合せ
しめる回転機構とを備えてな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。

（６）発明の実施例 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。

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
ナツト締付装置との位置決めを自動化するシステムは、
第１図において先行例で示したものと略同様である。

この実施例において、ナツト締付装置Ｎの支持装置Ｓは
、第８図乃至第１３図に示すように、ロポッ）Ｒｈの多
関節アーム１０に固定される平板状のベースプレー）１
１と、このベースプレー）１１に設けられストラフ）Ｐ
の車体取付面　（ストラットタワー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プレート１２と
、この可動プレート１２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の浮動量を設定する
浮動量設定機構１４と、上記可動プレー）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７ツパ
ケース４の係合孔９５に係合する保合部材９６と、上記
可動プレート１２に進退可能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８７と、このガイド部材９７を所定の後辺位置にお
いて保持する保持機構Ｓｐと、上記ガイド部材８７を介
して上記係合部材８６を回転させる回転機構８ｏとから
成り、上記可動プレー）１２１にナツト締付装置Ｎが取
付けられている。

上記ベースプレートＩｆの下面には、第１０図に示すよ
うに、ロポッ）Ｒｈのアーム１ｏに連結する取付ブラケ
ッ）１８が取付けられており、ベースプレー）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１
２が取付けられている。このフローティング機構１８は
、第１０図、第１２図及び第１３図に示すように、可動
プレート＋２を四点支持するものであって、各フローテ
ィング機構１８の具体的構成は、ベースプレートｌｌの
孔部にベアリング２ｏを介して嵌挿される回転シャフト
２１と、この回転シャフト２１の先端に連結固定される
ケース体２２と。

このケース体２２内をベースプレートｌｌと平行な平面
において摺動する摺動シャフト２３と。

この摺動シャフト２３の先端に一端が連結固定され且つ
他端が可動プレート１２の孔部にベアリング２４を介し
て嵌挿される連結シャフト２５とで構成されており、上
記可動プレート１２は、ベースプレー）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なっ
ている。そして、符号２３ａはコイルばねであって、ナ
ツト締付装置Ｎを傾斜させても、ある程度自己調芯作用
を行うものであり、可動プレート１２上の重心を考慮し
てそれぞれ力が調整されている。

又、上記ロック部材１３は、第１θ図及び第１２図に示
すように、ベースプレー）１１と可動プレート１２との
間において一対配設されており、ベースプレート１１に
取付ブラケット２Ｂを介して固定され且つ可動プレート
１２側に向かって突出作動するピストンロッド２？ａを
備えたエアシリンダ２７と、このエアシリンダ２７のピ
ストンロッド２７ａ先端に保持ブラケット２８を介して
脱着可能に取付けられ且つゴム、ウレタン等の弾性体で
円盤状に成形されたブレーキシュー２８と、このブレー
キシュー２９に対向した可動プレート１２のベースプレ
ートｌｌ側面に取付けられ表面がローシー２ト加工等に
より細かい凹凸部に形成されている摩擦プレート３０と
から成るものである。そして、上記エアシリンダ２７の
ピストンロッド２７ａが後退作動しているときには、上
記ブレーキシュー２８は摩擦プレート３０から離間配置
されていて、可動プレート１２はベースプレー）１１に
対して固定されていないのに対して、エアシリンダ２７
のピストンロッド２７ａが突出作動するときには、上記
ブレーキシュー２８が摩擦プレート３０に圧接され１両
者の間の摩擦力により可動プレート１２はベースプレー
ト１１に対して固定されるようになっている。また、上
記ロック部材１３の近傍に位置するベースプレート１１
の両側上面には、一対のス）　−７／％ブラケット３１
が取付けられており、このストッパブラケット３１は、
断面略コ字状に形成されていて、可動プレー）１２の両
側上面を抱き込むように配置されている。そして、上記
ストッパブラケット３１の上側突出片３１ａ内面と可動
プレート１２の上面との間には０．５１ｍｍ程度の隙間
Ｃが形成されており、この隙間Ｃは、フローティング機
構１８を構成する部材の摺動部分におけるカタに伴って
可動プレー）１２の配設位置が若干ずれたとじ”てもス
トツノくブラケット３１と可動プレート１２との非当接
の状態に保つためのものであって、これにより可動プレ
ート１２を常時浮動可能な状態に保つようにしている。

モして又、上記ロック部材１３により可動プレート１２
がベースプレート１１に対して固定されるときには、可
動プレー）１２はブレーキシュー２９により上方に突き
上げられることになるが、可動プレート１２の上方への
移動はストツパブラケッ）３１によって規制されること
になるため、可動プレー）１２が部分的に大きな反り変
形を起こすことはなく、上記フローティング機構１８へ
の応力集中を回避するようにしている。

更に、上記ベースプレート１１と可動プレート１２との
間には浮動量設定機構１４が設けられており、この浮動
量設定機構１４は、第１２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）１１側に向って拡
開する一対のロケート孔３２を開設すると共に、ベース
プレート１１の略中央前後には上記ロケート孔３２に嵌
合するロケートピン３３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３４を介してエアシリンダ３５が上下方向でピ
ストンロッド３５ａを進退移動させるように取付けられ
ており、このピストンロッド３５ａにはアダプタ３６を
介して支持プレート３７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３７に前記ロケートピン３３
が固定されている。そして、上記アダプタ３６はエアシ
リンダ３５に固定した略円筒状のガイドブラケット３８
内に摺動可能に嵌合し、しかも支持プレート３７の前後
に固定した回り止めプレート３９はカイトブラケット３
８の前後を切削してなる平面状の当接面３８ａに常時当
接しているので、支持プレート３７は回転することなく
進退移動することになり、ロケートピン３３はロケート
孔３２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。モして又、上記ロケートピン３３は、ロケ
ート孔３２に嵌合子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り、エアシリンダ３
５のピストンロッド３５ａが突出作動したときにはロケ
ートピン３３の円錐台部がロケート孔３２に密嵌し、可
動プレート１２はベースプレー）１１に対して常態位置
に保持される一方、エアシリンダ３５のピストンロッド
３５ａが後退移動したときにはロケートピン３３の円柱
部がロケート孔３２に遊嵌し、ロケートピン３３とロケ
ート孔３２との間の隙間内において可動プレート１２の
フローティング量が設定されるようになっている。尚、
上記支持プレート３７には可動プレート１２に当接する
アジャストポルト４０が設けられており、ロケートピン
３３の位置調整が行われるようになっている。

更に、上記ガイド部材８７は、第１θ図に示すように、
上下方向に延びるシャフト４１と、このシャフト４１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に嵌合する逆円錐台状のガイドテーパ部４２ａを備え
たガイド４２とで構成されており、上記シャツ）４１は
、可動プレー）１２に開設された孔部４３に嵌通配置さ
れると共に、上記孔部４３縁に取付けた筒状のガイド取
付ブラケット４４内にブ・ンシュ４５を介して摺動自在
に且つ回転可能に保持されている。そして、上記ガイド
取付ブラケント４４の上方には上記シャフト４１の挿通
孔４６ａを有する浮動部材４６が配置されており、上記
シャフト４１は、上記挿通孔４１１１ａを回転可能に貫
通しその上端に取付けたストップワッシャ５１を浮動部
材４６の挿通孔４８ａ縁に係止させて取付けられている
。そして又、上記ガイド取付ブラケット４４の周壁には
断面逆り字状のスプリング押えブラケット５３が浮動部
材４６の上下動を確保しながら浮動部材４６の上方を覆
うように取付けられており、このスプリング押えブラケ
ット５３と浮動部材４Ｂとの間にスプリング５４が介装
されていると共に、上記シャツ）４１の軸線上に位置す
るスプリング押えブラケット５３の横壁にはシャフト４
１の挿通孔５３ａが開設されている。また、上記浮動部
材４８は、ガイド部材９７を所定の後退位置に保持する
保持機構ＳＰが設けられており、この保持機構Ｓｐは、
浮動部材４６に取付けられたエアシリンダ４９と、この
エアシリンダ４８のピストンロッド４９ａに固定され浮
動部材４θの挿通孔４８ａと直交して穿設した孔部４Ｅ
ｉｂ内にブツシュ４８を介して進退可能に配置されたロ
ックピン４７とで構成されており、ピストンロッド４９
ａ後退作動時にはロックピン４７が後退してロックピン
４７がシャツ）４１から離れるので、ガイド部材８７は
浮動部材４６に対して相対移動できるようになっている
一方、ピストンロッド４９ａ突出作動時にはロックピン
４７がシャフト４１に圧接されることから、上記ロック
ピン４７とシャフト４１との間の摩擦抵抗によって上記
ガイド部材８７は所定の後退位置において保持されるよ
うになっている。そして、上記ガイド部材９７が進出位
置にある場合において、上記ロックピン４７に対応した
シャフト４１部分にはロック孔５０が穿設されており、
このロック孔５０に上記ロックピン４７が嵌合すると、
シャフト４１が浮動部材４８に完全に固定されるように
なっている。尚、上記浮動部材４８は、スプリング押え
ブラケット５３の縦壁面に浮動部材４８の一側面を当接
させることにより回り止めされている。

又、上記ガイド４２には、第９図及び第１０図に示すよ
うに、下方に開口した中空部４２ｂが形成されており、
この中空部４２ｂ内には先端に逆六角錐台状の係合テー
パ部９６ａを有する係合部材８６がガイド部材９７と同
軸に組込まれており、この係合チー／＜部９８ａはこの
外形と同様に六角形状に開設されたストラッ）Ｐの保合
孔８５へ嵌り込むようになっている。また、この係合部
材８６は、その上端に設けたストップワッシャ５Ｂを中
空部４２ｂ内の段部４２ｃに係止させて上下方向に進退
可能に設けられていて、ガイド４２の中空部４２ｂ内壁
との間にスプリング５７を介装することにより常時下方
に向かつて付勢されていると共に、係合部材９８の軸部
９６ｂはガイド４２の摺動孔４２ｄによって回り止めさ
れている。そして、上記係合部材８６の係合テーパ部９
８ａは上記ガイド４２より常時下方に突出した位置に配
置されている。

また、この実施例において、回転装置８０は第９図乃至
第１１図に示すようにエアシリンダ８１とレバー８２と
で構成される。エアシリンダ８１は可動プレート１２の
延設部１２ｂに配設されており、該延設部１２ｂは上記
ガイド取付ブラケット４４が取付けられている側の可動
プレー）１２の一部を延長したものであり、この先端部
に上記エアシリンダ８１の基端部がピン８３により軸支
されている。また、上記レバー８２の一端は上記エアシ
リンダ８１のピストンロッド８４先端のクレビス８５に
クレビスピン８６で軸支される一方、その他端に挿通孔
８２ａが開設され、該挿通孔８２ａには上記ガイド部材
８７のシャツ）４１が回り止めされ且つ摺動可能に貫通
配置されている。尚、符号４１ｃ＋は回り止め用の面取
り部である。また、上記レバー８２の中間部には支持ピ
ン８７が立設されており、該支持ピン８７は上記延設部
＋２ｂの基部に開設された円弧状の長孔８８に貫通配置
されると共に、該支持ピン８７の先端部に形成されたネ
ジ部にワッシャ８８を介してナツト８０がネジ込まれて
、該レバー８２は該ナツト９０により上記延設部１２ｂ
の基部に支えられている。そして、上記エアシリンダ８
１のピストンロッド８４の進退動によって上記レバー８
２が上記長孔８８の円弧長の範囲で揺動し、上記シャフ
ト４１が一定角度回動するようになっている。

又、この実施例において、上記ナツト締付装置Ｎは、第
１θ図及び第１１図に示すように、車体ボルト挿通孔５
に対応して設けられていて、固定式ナツトランナ５８と
一対の可動式ナツトランナ５９．５９　とで構成されて
おり、固定式ナツトランナ５８は保持ブラケット８０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５１１，５１１は前記固定式ナツトランナ
５日に対して前後方向に対称配置され、可動プレー）１
２の左右方向に摺動する摺動プレート８１上に保持ブラ
ケット６２を介して固定されている。尚、前記摺動プレ
ート６１のスライド機構６３は、可動プレー）１２上に
固定されたインナケース８３ａと、このインナケース８
３ａに摺動可能に嵌合し且っ摺動プレート８１に固定さ
れたアウタケースＢ３ｂとから成る。そして、上記摺動
プレー）８１は、可動プレート１２に取付ブラケット６
４を介して取付けたエアシリンダ６５のピストンロッド
１１５ａに連結され、ピストンロッド１ｌ１５ａ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６１の下面に固定したストッパプレート
８Ｂを保持ブラケット６ｏに設けたアジャストボルト８
７に当接させることにより、摺動プレー）８１の停止位
置が規制されている。このため、摺動プレート１１１１
の停止位置に応じて可動式ナツトランナ５８の配設位置
が変化することになり、車種により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５９．５９を第１０図及び第１１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５８，５θを第１０図及び第１１図において右方へ
移動させて配設し、可動式ナツトランナ５１１．５１１
１のみを用いてナツトの締付けを行えばよいのである。

又、上記固定式及び可動式ナツトランナ５８、５１１１
の回転軸には、第１０図に示すように、ジヨイントＢ８
が固定されており、このジせイントロ８の孔部には連結
シャツ）７０が上下方向に摺動可能で且つ回り止めされ
た状態で取付けられている。そして、上記連結シャフト
７゜の下部にはナツト保持ソケッ）７１が嵌装されてお
り、このソケッ）７１内には喰わえこんだナツトにｍ接
する板バネ７２が設けられている。そして又、上記ジヨ
イント６８の下面と連結シャツ）７０に設けたフランジ
７０ａとの間にはスプリング７３が介装されており、連
結シャフト７θが常時下方に向かつて付勢されている。

尚、上記ストツク）Ｐを把持する把持ハンドＨは、第２
図で示したものと同様に構成され、ストツク）Ｐの車体
取付面と平行な平面においてストツク）Ｐを浮動可能に
支持するようになっており、図示外のロック部材により
ストラットＰを固定支持できるようになっている。また
、ストラットＰの組付ポルト６は上記アッパケース４の
係合孔８５に対して一定の位置関係を有して係合孔８５
の周囲に立設されている。

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われる。

先ず、第１図及び第１４図に示すように、ロポッ）Ｒａ
は、ティーチング情報に基づいて仮置台８）、のストラ
ットρの軸部Ｐｓを把持ハンドＨを介して把持する。こ
の場合、把持ハンドＨとストラットＰとの位置関係は組
付ポルト６の位相がポルト挿通孔５から角度２°だけず
れた状態になるような関係になっている。そして、第１
４図に示すように、該ロポッ）Ｒａは上記ストラットＰ
をストラットタワー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５９．５１１１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１２図に示すエアシリンダ３５の
ピストンロッド３５ａが突出作動してロケートピン３３
がロケート孔３２に密嵌し、ナツト締付装置Ｎがロボッ
トＲｈに対する常態位置に位置決めされており、更に、
第１０図に示すエアシリンダ４８のピストンロッド４９
ａが突出作動してロックピン４７がロック孔５０に嵌合
し、浮動部材４６がガイド部材９７に固定されており、
更に又、ナツト締付装置Ｎのソケッ）７１にはナツト７
が保持され、また、回転装置８０のピストンロフト８４
は後退作動している。尚、ストツク）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　、　Ｒｈ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ポッｔｌ？ａ、Ｒｈの
動作精度に比べて低いので、ストラットＰの位置決め孔
挿通孔３はストツク）Ｐ及びナツト締付装置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、ロポッ）Ｒｈは、第１４図及び第１５図
に示すように、ナツト締付装置Ｎを下降させ、ガイド部
材９７のガイドテーパ部４２ａが位置決め孔３縁のフラ
ンジ３ａに接近した位置で停止する一方、ロポッ）Ｒａ
はストラット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８６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の係
合孔９５に前記係合部材８６の係合テーパ部１１６ａが
嵌合し、係合部材８６はスプリング５７に抗してやや上
方に押し上げられている。この場合、上記係合テーパ部
９Ｅｌａ及び係合孔８５は夫々六角形状をしており、両
者９８ａ、９５は回り止めされた状態で係合することに
なる。そして、このときの組付ポルト８の位置はポルト
挿通孔５に対して例えば、２６ずれた状態に設定される
。また、ストラットＰが仮置台８からストラットタワー
２の下方位置へ搬送される途中において、仮に上記アッ
パケース４がストラットＰの軸部Ｐｓに対して僅かに回
動するようなことがあっても、上記スプリング５７によ
り上記係合孔９５に上記テーパ部９８ａが押圧されるの
で、上記係合孔９５は上記テーパ部Ｈａに自己求心的に
係合するようになっている。これにより、ストラットｐ
とナツト締付装置Ｎとの相対的位置関係が定まる。

この後、車体Ｂ、ストラフ）Ｐ及びナツト締付装置Ｎの
王者の位置決めが行われる。この工程においては、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９６との係合完了信号により、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３５のピストンロッド３５ａが後退作動してロケ
ートピン３３が第１２図に示す位置から後退することに
なり、ロケート孔３２にはロケートピン３３の円柱部が
遊嵌した状態になることから、可動プレー）＋２は、ロ
ケートピン３３とロケート孔３２との隙間範囲において
第１θ図及び第１３図に示すフローティング機構１８に
より面方向に浮動支持されることになる。この場合、ス
トラットＰも把持ハンドＩにより浮動支持されることに
なる。この状態において、第１５図及び第１６図に示す
ように、ロボットＲｈがナツト締付装置Ｎを下降させる
と、これに伴ってガイド部材９７も下降していき、ガイ
ド４２のガイドテーパ部４２ａが車体の位置決め孔３縁
のフランジ３ａに当接する。この状態から更にガイド部
材９７が下降していくと、このガイド部材９７は上記フ
ランジ３ａから反力を受けることになるが、浮動部材４
８がガイド部材８７に固定されていることから、スプリ
ング５４の作用が浮動部材４６を介してガイド部材９７
に伝わり、ガイド部材８７は下方に向けて付勢されるこ
とになる。このため、ガイド４２のガイドテーパ部４２
ａが前記フランジ３ａに摺接することになり、前記ガイ
ド４２は、第１８図工点鎖線で示す状態から実線で示す
状態へ、自己求心的に移動しながら位置決め孔３に嵌合
し、この状態でロポッ）Ｒｈは停止する。この間、ガイ
ド取付ブラケット４４を介してガイド部材８７を支持す
る可動プレート１２には、前記ガイド４２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によりベースプレ
ートｌｌに浮動支持されているので、可動プレート１２
は各コイルバネ２３ａを圧縮あるいは伸長しつつガイド
８ｏの移動に追従して移動することになる。一方、ガイ
ド４２の自己求心運動に伴って係合部材８６も移動する
ことになるが、この保合部材８６はスプリング５７の作
用によってストラフ）Ｐに押し付けられており、しかも
ストラットρは浮動支持されているので、ストラットＰ
は係合部材１８の移動に追従して移動する。この結果、
車体Ｂ、ストラフ）Ｐ及びナツト締付装置Ｎの王者の相
対位置関係が定まり、ナツト締付装置Ｎを構成するナツ
トランナ５８．５９の各ソケット７１は、ストラットタ
ワー２の各ポルト挿通孔５に対応し且つストラットタワ
−２上面に近接した位置に配置される。この後、ロボッ
）Ｒｈが停止した信号を受けて、制御装置からロック部
材１３の作動指令信号が発せられ、この指令信号により
ロック部材１３がロック作動する。このとき、第１０ｒ
ｇＪに示すエアシリンダ２７のピストンロッド２７δが
突出作動してブレーキシュー２８が摩擦プレー）３（ｌ
に圧接され、可動プレー）１２はベースプレー）１１に
対して固定される。これにより、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、ストラットＰ
は保合部材８６を介した状態で車体Ｂに対して位置決め
されるのである。これと同時に、付勢解除指令、即ちス
プリング５４によるガイド部材８７への付勢を解除する
という指令が発せられると、第１６図に仮想線で示すよ
うに、エアシリンダ４８のピストンロッド４１１ａが後
退作動してロックピン４７がロック孔５０から離脱して
、これに伴って浮動部材４６はスプリング５４によって
下方に押され、ガイド取付ブラケット４４の上面に当接
する。このとき、上記浮動部材４６はガイド部材９７に
対して相対移動可能になっているので、スプリング５４
の付勢力はガイド部材８７には伝達されないことになる
。

この作業が完了すると、ロポッ）Ｒａは、第１７図に示
すように、ストラットＰを所定位置まで上昇させていく
。このとき、先ず、係合部材９８がスプリング５７の付
勢力に抗して押し上げられ、次いで、係合部材９６とガ
イド部材８７とが一体となって押し上げられ、シャフト
４１が上昇する。このとき、該シャフト４１にはスプリ
ング５４による付勢力が作用していないので、シャフト
４１の上昇に伴ってスプリング５４が撓み変形すること
はなく、可動プレート１２にスプリング５４の撓み変形
による無理な力が加わることはない。このため、可動プ
レート１２が部分的に反り変形してフローティング機構
１８に応力集中を生じさせるというような事態が生ずる
懸念も全くない。そして、第１７図及び第１８図に示す
ようにストラフ）Ｐの各組付ポルト６が車体のポルト挿
通孔５に対して２″の角度０分だけ位相をずらしたもの
に設定されているので、上記組付ポルト６はストラット
タワ−２上部下面に当接し、更に、把持ハンドＨのスプ
リング１６２，１０４　（図示せず）の付勢力によって
上記下面に押圧される。この後、組付ポルト８の位置合
せが行われる。これは回転機構８０のエアシリンダ８１
が作動してピストンロッド８４の突出によるレバー８２
の揺動により、ガイド部材８７のシャフト４１を回動さ
せるというものである。このとき、係合部材９８は上記
ガイド部材８７に対して回り止めされた状態でこれに組
付けられているので、該係合部材９８も共に回動すると
同時に、該保合部材８６と上記アッパケース４の係合孔
８５とが回り止めされた状態で係合しているので、該ア
ッパケース４も回動することになる。この場合、第１８
図及び第１８図に示すように、上記レバー８２の揺動範
囲を延設部１２ｂの長孔８８で調節し、上記シャフト４
１の回転角を２″になるよう設定しておけば、上記レバ
ー８２の支持ピン８７が上記長孔８８の端部に至った時
、上記組付ポルト８がボルト挿通孔５に合致し、これに
没入することになっている。このため、第１４図に示す
ように、ストラフ）Ｐの軸受がころがり軸受ｓｂであっ
ても、またこれ如何にかかわらず確実に組付ポルト６は
ポルト挿通孔５を貫通する。

また、ト述した係合テーパ部９８ａと係合孔８５とが完
全に嵌合しない状態で取付ポルト６がストラｙ）タワー
２の下面に当接する事態や、係合孔８５と係合部材８６
との位相が６０°ずれて両者ｉ５，９＋（が嵌合する事
態、更に、係合孔８５と組付ポルト６との相対位置精度
がくるっている事態等を懸念する場合には、上記長孔８
８の円弧長を長く形成してシャフト４１の回転角度を大
きく設定すればよい。例えば、その回転角度を７０＠に
設定すればどのような場合にも確実に組付ポルト６はポ
ルト挿通孔５に没入することになる。この場合、上記最
初に挙げた事態にあっては、先に係合部９６だけが回動
して係合テーパ部１１Ｂａが係合孔９５に嵌合し、次に
保合部８６とアッパケース４とが一体となって回動する
ことになる。更に、この場合、シャツ）４１が７０°回
転する間に上記組付ポルト６はポルト挿通孔５に没入す
るが、該没入時点で組付ポルト６がポルト挿通孔５縁に
当接するのでアッパケース４の回転は停止し、上記レバ
ー８２の支持ピン８７が長孔８８の端部に至る前にピス
トンロッド８４も停止することになる。

この状態において、ボルト挿通孔５を貫通した組付ポル
ト６は、第２０図に示すように、ナツトランナ５８．５
９の各ソケット７１に喰わえ込まれたナツト７の下面に
当接し、このソケット７１をスプリング７３の付勢力に
抗して上方に押し上げる。そして、各ソケット７１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、第２０図に示すように
、各ナツトランナ５８．５９の回転軸が回転し、ソケッ
ト７１内のナツト７が組付ポルト６に締付けられ、ナフ
ト７の締付けが規定トルり以上になったときナツト締刊
判定装置（図示せず）によりナツトランナ５８．５８の
回転軸の回転が停止する。このとき、組付ポルト８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７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、ロック部材１３がアンロック作動し、第１θ図に
示すように、エアシリンダ２７のピストンロッド２７ａ
が後退作動してブレーキシュー２８が摩擦プレート３０
から離れ可動プレート１２が浮動状態に戻り、また、こ
の実施例においては、ロック部材１３のアンロック作動
と同時に、ガイド部材９７の保持指令が発せられ、第２
１図に示すように、保持機構ｓｐを構成するエアシリン
ダ４８のピストンロッド４９ａが突出作動し、ロックピ
ン４７がガイド部材１７のシャフト４１に圧接された後
、ロポ−／　）Ｒｈは、第２１図に示すように、ナツト
締付装置Ｎを上昇させ、元位置に復帰する。

尚、ガイド部材８７はストラットＰの上昇ストローク分
だけ上昇した位置において保持され、その分、可動プレ
ート１２の下方に突出するガイド部材９７及び係合部材
８６の突出寸法が短くなり、ナツトランナ５８．５９の
ソケット７１下面と上記係合部材８Ｂの下面とが略一致
した状態となっているので、ストラットＰが車体Ｂに組
付けられた状態において、ストラットＰの７ツパケース
４がストラットタワー２の−Ｌ面から突出し、フードと
の間の高さスペースが狭められたとしても、ロボットＲ
ｈによりナツト締付装置Ｎを元位置に復帰させる際にナ
ツト締付装置Ｎあるいは支持装置Ｓがフードや車体に干
渉するという虞れは全くない。

また、ナツト締付装置Ｎを元位置に復帰させるのと同時
に、把持ハンド■によるストラットＰの把持状態が解除
された後、ロポッ）Ｒａは、組付けたストラットＰと干
渉しないように把持ハンドＨを後退させ、元位置に復帰
する。

そして、各ロポッ）　Ｒａ、Ｒｈが元位置に復帰すると
、例えば、エアシリンダ８１のピストンロッド８４が後
退作動して係合部材８Ｂも所定位置に復帰し、更に、エ
アシリンダ４８のピストンロッド４９ａが後退作動し、
ロックピン４７がシャツ）４１から離れると同時に、ガ
イド部材８７が自重により下方に降下して所定位置に復
帰し、この段階において次の工程に備える。

尚、上記実施例において、ロック手段１３、フローティ
ング機構１８、ガイド部材９７及び保持機構Ｓｐの具体
的構成は適宜設計変更して差支えない。又、上記係合部
材８６は六角形状をしており、ストツク）Ｐの同じく六
角形状の保合孔３５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、多角形状に形成
してもよいし、また、例えば、ストツク）Ｐのアッパケ
ース４に保合凸部を設　１ける一方、保合部材８６の先
端には前記係合凸部が係合する係合凹部を設けこれらを
多角形状にする等、適宜設計変更できることは勿論であ
る。更に、上記実施例において、回転機構はエアシリン
ダ８１とレバー８２とで係合部材８６を回転させるよう
にしているが、必ずしもこれに限定されるものではなく
、適宜設計変更して差支えない。また、モータ等を利用
して回転させるようにしてもよい。更にまた、上記スト
ツク）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。

７）発明の詳細 な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、本体と締結
具締付装置との相対位置関係がくるっているとしても、
ロボットを制御することなく、本体に締結具締付装置を
確実に位置決めすることができ、しがも被組付部品の本
体への位置決めをも併せて行える６更に被組付部品に設
けられた締結具を本体の取付位置に確実に適合させるこ
とができ、被組付部品が本体に取り付かないという重態
を防止できる。特に被組付部品の締結具の取付部位が、
被組付部品の把持ハンドによっては把持されず、被組付
部品の軸心に対して回転するような場合には、把持ハン
ドを回転させることなく、支持装置の回転機構により上
記締結具の取付部位を回転させて上記締結具を上記本体
の取付位置に適合させることができるので、上記取付部
位が空回りすることはなく、確実に位置合せをすること
ができると共に、この場合において、把持ハンドの回転
軸と被組付部品との軸心が遍心しているような場合にも
、確実に締結具と本体との取付位置を一致させることが
できる。

【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図は先行例に係る締付具（ナツト）締
付装置を支持する支持装置の一例をその作用と共に示す
断面図、第３図及び第４図はその作用を示す要部断面図
、第５図は先行例における締結具の位置合せの状態を示
す説明図、第６図は先行例の作用を示す要部断面図、第
７図はストラットの構造を示す断面図、第８図は特殊な
ストラットを把持ハンドにより把持した状態を示す説明
図、第３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１０図は
その一部破断正面図、第１１図はその平面図、第１２図
はその一部破断左側面図、第１３図は第１０図中順−店
線一部切欠断面図、第１４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１５図及び第１６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１７
図は車両部品の締結具が車両に当接した状態を示す要部
断面説明図、第１８図及び第１８図は車体の取付位置と
車両部品の締結具との位置合せの状態を示す要部平面説
明図、第２０図は車両部品組付時における状態を示す要
部断面図、第２１図は車両部品組付時了時の状態を示す
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、Ｒｈ・・・ロボット Ｓ・・・支持装置 Ｓｐ・・・保持機構 ３・・・挿通孔 ５・・・ボルト挿通孔 ６・・・組付ボルト ７・・・ナツト　（締結具） １１・・・ベースプレート（ベース［ｔ）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 １Ｂ、Ｈ・・・保合部材 １７．９？・・・ガイド部材 １８・・・フローティンク機構 ８０・・・回転機構 第３図 第４図 第５１Ｉ （ｏｌ 第５１１１ （ｂ） ＋輌−−−−−−Ｉ 第６図 第７図 第８図 第１５図 第１６図 第１７図 第１８図 ３ 第１９図 ３ 第２０図 へＩ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、Ｌ配回動部材に設けられ、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
   決めする係合部材と、上記可動部材に進退可能に設けら
   れ、可動部材浮動時において前記被組付部品を組付ける
   本体の位置決め部に自己求心的に係合して被組付部品と
   本体とを位置決めするガイド部材と、上記係合部材を回
   転させて被組付部品に設けられた締結具を一上記本体の
   取付位置に適合せしめる回転機構とを備えてなる工業用
   ロボットにおける締結具締付装置の支持装置。