JPS6119526A - 混流組立用ナツトランナ装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、異なる複数種のワークが搬送される、いわゆ
る混流組立ラインにおいて用いられるナツトランナ装置
に関するものである。

〔従来技術〕

一般にナツトランナ装置は、例えば自動車の組立ライン
において用いられるもので、これはソケットの嵌合凹部
をワークのナツトに嵌合せしめ、この状態でナツトラン
ナによりソケットを回転駆動して上記ナツトを締付けた
り、あるいは緩めたりするためのものである。そして組
立ラインにおいては、異なる種類のワーク・が混流され
る場合があり、このような場合、該各ワークは勿論これ
に遺した大きさのボルト、ナツトにより組立てられる。

このような混流組立ラインにおいて、上記各種のワーク
の組立作業を行なうには、当然そのボルト、ナツトに適
した大きさのソケットを用いる必要がある。

そこで、従来、混流組立ラインで用いられるナラ１トラ
ンナ装置では、ソケットを上記各種のワーりに適したも
のに交換できるように構成されており、その１例として
実開昭５９−４６６４１号公報に記載されたものがあっ
た。これは数組のソケットを回転自在に支持する切換ア
ームを、ナツトランナの軸線方向及び軸直角方向に移動
可能に設け、ソケット切換用駆動手段及びソケット連結
用駆動手段を設け、これにより所望のソケットをナツト
ランナに切替連結するようにしたものであった。しかし
ながらこの従来装置では、上記ソケットを交換するため
の動力及び特殊な連結機構が必要であり、また交換装置
の構造も複雑でコスト高になるという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来装置の問題点に鑑みてなされたもの
で、特殊な連結機構を用いることなく、ナツトランナの
動力を利用してソケットの交換ができ、コストを低減で
きる混流組立用ナツトランナ装置を提供することを目的
としている。

〔発明の構成〕 本発明は、混流組立用ナツトランナ装置において、ロボ
ットを、これに取付けられたナツトランナを組立ステー
ションとソケット交換ステーションとの間で移動できる
ように構成し、上記ソケット交換ステーションに複数種
のソケットを廻り止めして配置し、ソケットの端部とナ
ツトランナの出力軸の端部との間に該両端部を着脱する
ためのソケット結合手段を設けたものであり、これによ
リナソトランナの一方向の回転によりナツトランナとソ
ケットとを結合し、反対方向の回転により両者を離脱せ
しめるようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、図にお
いて、１は混流組立ラインであり、これはパレット２上
にシリンダブロック３を載置し、該シリンダブロック３
を図示矢印方向に搬送しつつ、適当な間隔をあけて設け
られた組立ステーションにおいて、これに各部品を組付
けるためのラインである。図示の組立ステーション４は
、シリンダ　　　　　　ｅブロック３にクランクシャフ
トを支承するためのメインキャップを締付固定するため
のステーションであり、該ステーション４には組立作業
中にパレット３を固定するためのロック部材２８が設け
られている。そして、上記各パレット２には、フラグ部
２ａが側方に突設され、該フラグ部２ａは該パレット２
に載置されたシリンダブロック３の機種を該フラグ部２
ａに挿入されたピン２ｂの組合せにより表示するための
ものである。また各ステーションの側方にはフラグ検出
器２７が配置されており、これは上記フラグ部２ａのビ
ン２ｂの組合せ状態によりシリンダブロック３の機種を
検出するためのものである。

そして上記組立ステーション４の近傍には、ソケットを
交換するためのソケット交換ステーション５が設けられ
、該ステーション５の基台６上には、第１〜第３ナツ）
７ａ〜７Ｃが各々２個づつ固着されており、該第１〜第
３ナツ）７ａ〜７Ｃは、それぞれ異なる機種の第１〜第
３シリンダブロツク３のメインギャップの取付ボルトと
同一大きさのものである。そして上記各ナツト７ａ〜７
Ｃはソケットを案内するための案内カバー８により覆わ
れており、この案内カバー８は箱状のもので、その開口
側が上記基台６に固着されており、また該案内カバー８
の上記各ナラ１−フａ〜フｃ上方部分にはガイド孔８ａ
が形成されている。・そして該案内カバー８内には第１
〜第３ソケツト９ａ〜９Ｃが挿入され、該各ソケット９
ａ〜９ｃの嵌合凹部９ｄは上記第１〜第３・ナラ）？ａ
〜７ｃに嵌合しており、これにより各ソケット９ａ〜９
ｃはソケット交換ステーション５に廻り止めして配置さ
れている。また上記各ソケット９ａ〜９ｃの図示上端部
には外表面に台形ねじを有するおねじ部９ｅが形成され
ている。

そして上記組立ステーション４の側方には、ロボット１
０の基台１１が配設されており、該基台１１上には前後
可動体１２が、該可動体１２には上下可動体１３が、さ
らに該可動体１３には左右可動体１４が各々の方向に移
動可能に設けられ、また、上記左右可動体１４のアーム
１５の先端部にはナットランナ１９の支持ブラケット１
７が取付けられ、これにより該ナツトランナ１９は前後
。

左右、上下方向に可動になっており、勿論上記組立ステ
ーション４とソケット交換ステーション５間においても
移動できる。

そして上記支持ブラケット１７上には、スライド支持台
１８が取付けられ、該スライド支持台１８上には２つの
ナツトランナ１９がロボットハンド１５の軸方向に摺動
可能に配設されており、該各ナツトランナ１９は、トル
クを検出するトルクトランスデユーサ２０．伝達ギア２
１９回転方向を検出するエンコーダ２２及び駆動モータ
２３からなる。また上記スライド支持台１８の端面には
上記２つのナツトランナ１９間の距離を変化せしめるた
めのピッチ駆動モータ２６が取付けられている。

また３１は上記駆動モータ２３の起動、停止を行なうＤ
Ｃサーボコントローラ、３２はトルクトランスデユーサ
２０からの検出トルクが所定値になった時上記ソケット
の着脱を確認するとともに、ＤＣサーボコントローラ３
１に駆動制御信号を与える締付トルクコントローラ、３
３は該締付トルクコントローラ３２からの着脱確認信号
を受けた時、上記ロボット１０を動作せしめるロボット
コントローラである。

そして上記トルクトランスデユーサ２０の出力軸、即ち
ナツトランナ１９の出力軸２４には、内部に台形ねじを
有するめねじ部２４ａが形成され、これは上記ソケット
う９のおねじ部９ｅと蝦合し得るものであり、この両ね
じ部２４ａ、９ｅにより上記ナツトランナ１９とソケッ
ト９とを着脱自在に結合するソケット結合手段２５が形
成されている。

次に動作について説明する。

本実施例装置において、例えば第１シリンダブロツク３
のメインキャップを締付けるには、第１シリンダブロツ
ク３をパレット２上に載置し、該パレット２を図示しな
いローラコンベアにより図示矢印の方向に搬送する。な
お、この場合はす・ノドランナ１９には第１シリンダブ
ロツク３に適したソケット９ａが結合されている。　　
　　　　　　　　　　　　　′そしてパレット２が組立
ステーション４にくると、図示しない位置決めリフター
がパレット２をストッパ部材２８の下面に当接するよう
上昇せしめて該パレット２、即ちシリンダブロック３を
位置決めする。そしてこの状態でロボット１０が第１ソ
ケツト９ａが上記第１シリンダブロツク３のメインキャ
ップ上にくるように移動し、第１ソケツ）９ａの嵌合凹
部９ｄが締付ポルトに嵌合すると、この状態でナツトラ
ンナ１９がサーボコントローラ３１からの制御信号によ
り第１ソケツト９ａを回転駆動し、これによりボルトの
締付作業が行なわれ、トルクトランスデユーサ２０の検
出トルクが所定の締付はトルクになると締付トルクコン
トローラ３２からの制御信号によりサーボコントローラ
３１が駆動モータ２３を停止せしめ、これにより上記締
付作業は終了する。

そして、上記と異なる機種である第２シリンダブロツク
３のメインキャップを締付ける場合は、本実施例装置で
は、第２シリンダブロツク３が組立ステーション４の前
段のステーションに搬入されると、まずフラグ検出器２
７がこのシリンダブロック３の機種を検出し、次に上記
第１ソケツト９ａが該第２シリンダブロツク３に適した
第２ソケツ）９ｂに交換され、しかる後締イ１作業が行
なわれる。

上記第１ソケツ）９ａを第２ソケツト９ｂに交換するた
めに第１ソケツト９ａを外すには、ロボット１０が第１
ソケツト９ａをナツトランナ１９に結合された状態でソ
ケット交換ステーション５に移動し、該第１ソケツト９
ａを上記案内カバー８のガイド孔りａ内に下降挿入せし
め、該第１ソケツト９ａの嵌合凹部９ｄが第１ナツト７
ａに嵌合すると、ナツトランナ１９の駆動モータ２３が
逆転する（第４図（ａ）の４１〜４３参照）。そして所
定時間回転すると上記ソケット結合手段２５の螺合が外
れ、ナツトランナ１９のトルクが所定の低トルクになっ
たことを検出し、これにより第１ソケツト９ａの第１ナ
ツト７ａへの着座が確認され、第１ソケツト９ａの取り
外しが完了し、しかる後ナツトランナ１９が上昇してこ
れの回転が停止される（同図４４〜４６参照）。なお、
ナツトランナ１９から外れた第１ソケツト９ａは、ナツ
ト嵌合部９ｄが第１ナソ）７ａに嵌合した状態で上記案
内カバー８内に残ることとなる。

そしてナツトランナ１９に第２ソケツト９ｂを装着する
には、ロボット５がナツトランナ１９をソケット交換ス
テーション５に移動し、さらにナツトランナ１９のめね
じ部２４ａが案内カバー８内の第２ソケツト９ｂのおね
じ部９ｅに嵌装されるように下降せしめ、この状態で駆
動モータ２３が正転する（第４図（ｂｌの５１〜５３参
照）。そして締付トルクが少し上昇すると上記めねじ部
２４ａへのおねじ部９ｅの着座が確認され、さらに該ト
ルクが正規の締付トルクに上昇すると、上記結合部２５
が完全に蝦合し、これにより第２ソケツ）７ｂがナツト
ランナ１９に装着されたこととなり、しかる後ナツトラ
ンナ１９が上昇してこれの回転が停止される（同図５４
〜５７参照）。

また、上記ピッチ駆動モータ２６により、２本の第２ソ
ケット９ｂ間の距離が第２シリンダ３のメインキャップ
の締付ボルトのピンチに一致するよう調整され、しかる
後ロボット１０により第２ソケツト９ｂがナツトランナ
１９とともに組立ステーション４に移動され、上記と同
様にして締付作業が行なわれる。

このように本実施例では、第１〜第３ソケツト９ａ〜９
Ｃの端部におねじ部９ｅを形成し、ナツトランナ１９に
めねじ部２４ａを形成し、ナツトランナ１９の駆動モー
タ２３の正転、逆転により上記両ねじ部９ｅ、２４ａを
結合、離脱するようにしたので、特殊な結合機構を用い
ることなく、かつナツトランナ１９の動力を利用してソ
ケットの交換ができる。

なお、上記実施例では、ソケット結合手段ｚ５としてナ
ツトランナ１９にめねじを、ソケット９におねじを形成
したが、勿論これとは逆にナツトランナ１９．ソケット
９に各々おねじ、めねじを形成してもよい。また上記ソ
ケット結合手段２５はねじでなくてもよく、例えば、一
方の端部に、円筒に側面り字状のスリットが形成された
筒状部を設け、他方の端部に係合ビンが植設された柱状
部を設け、上記筒状部に柱状部を挿入し、上記スリット
に係合ピンを係合せしめるようにしてもよく、要するに
このソケット結合手段２５はナツトランナ１９の回転に
より結合、離脱できる構造であればどのような構造でも
よい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明にかかる混流組立用ナツトランナ装
置によれば、ロボットを、ナツトランナを組立ステーシ
ョンとソケット交換ステーションとの間で移動可能に構
成し、交換ステーションに複数種のソケットを廻り止め
して配置し、該ソケットの端部と上記ナツトランナの出
力軸端部との間にソケット結合手段を設けたので、特殊
な結合機構を設けることなく、かつナツトランナの動力
を利用してソケットの交換を行なうことができ、装置の
コストを低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による混流組立用ナツトラン
ナ装置のナツトランナ及びソケット部分を示す側面図、
第２図は上記実施例のソケット交換ステーション部分を
示す断面側面図、第３図は上記実施例の全体配置図、第
４図（ａ）、　（ｂ）は各々上記実施例のソケット外し
動作、ソケット装着動作を説明するための図である。 ４・・・組立ステーション、５・・・ソケット交換ステ
ーション、９ａ〜９ｃ・・・ソケット、９ｄ・・・嵌合
凹部、９ｅ・・・ソケットの端部、１０・・・ロボット
、１９・・・ナツトランナ、２４ａ・・・ナツトランナ
の出力軸端部、２５・・・ソケット結合手段。 特　許　出　願　人　マツダ株式会社 代理人　　　弁理士　早　瀬　憲　− 第４ （ＣＩ） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボルト、ナット等の締結部材の締付を行なう組立
   ステーションの近傍にソケットの交換を行うソケット交
   換ステーションが設けられ、締結部材を締付けるための
   ナットランナがロボットに取付けられ、該ロボットは上
   記ナットランナを組立ステーションとソケット交換ステ
   ーションとの間で移動可能に構成され、上記ソケット交
   換ステーションには複数種のソケットが廻り止めして配
   置され、上記各ソケットの嵌合凹部とは反対側の端部と
   上記ナットランナの出力軸の端部との間にソケット結合
   手段が設けられ、該ソケット結合手段はナットランナの
   一方向の回転により上記両端部を結合し、上記と反対方
   向の回転により上記両端部を離脱せしめるようになって
   いること特徴とする混流組立用ナットランナ装置。