JPS6311251A - ボルト、ナツト緊締装置 - 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） 本発明はサイズの異る六角又は四角のボルト又はナツト
を把持し、そのまきねじ穴にねじ込むことができるボル
ト、ナツト緊締装置に関する。

（従来技術） 従来、ロボット等が行う自動組立作業においてボルトを
用いて部品を締結するには、パーツフィーダ等で整列さ
れたボルトを把持装置にて把持してねじ締めを行う場所
に持っていき、ボルトをバカ穴に落下させたのち、ボル
トランナーのソケットをボルトの頭に嵌合させてボルト
締め作業を行うか、もしくは人手によってあらかじめ仮
締めされたボルトをボルトランナーにて自動的に締結す
る方法がとられていた。

しかしながら、上記の方法ではボルトを締めるべき穴に
セットするのと締結するので異なる作業工具を用いてい
るので、ロボットを複数台使用せねばならず高価になり
、タクトタイムも長くなるし、又、ボルトをバカ穴に落
下させているので締め付は方向が上方のみに限られ横か
らの作業は不可能であるという問題を有していた。

そのうえソケットをボルトの頭に嵌合させて締結させて
いたためサイズの異るボルトには対応できないという問
題点があった。

又ナツトも径が異なればそれぞれ専用の工具を用いなけ
れば締結できないことはボルトと同様である。

以上の問題点を解決する手段として本出願人はすでに特
願昭５９−２２６７１４号（六角ボルト締め装置８５９
．１０．３０出願）を提案した。これはナツトランナー
出力軸に連結したカム板によってベースに軸支された揺
動つめの開閉を行うとともに、ベース自体をナツトラン
ナーに対し弾性材で制動しつつ回転可能になすことによ
り六角ボルトの把持と締結を行うものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところが前記手段では締付トルクが増大すると締結中に
揺動つめが開く方向にベースが回転してチャッキングが
解除されるので締付トルクをあまり大きくとれないとい
、う問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決することを目的とするもので
、メインシャフトに回転体を連結するとともに、該メイ
ンシャフトに第１逆転防止手段を介してハウジングを軸
支し、該ハウジング内に前記回転体の回転に同期して回
転する少なくとも２個のシャフトを軸支して該シャフト
各々に爪を固定し、前記メインシャフトとハウジングの
何れか一方を固定側に第２逆転防止手段を介して軸支し
てなり、メインシャフトとハウジングの何れか一方を所
定方向に回転させることにより、メインシャフトとハウ
ジングとに第２逆転防止手段で差動を生じさせシャフト
を回転して爪を閉じワークを把持できるようにし、逆方
向に回転させることによりメインシャフトとハウジング
を第１逆転防止手段で連結し一体に回転させ爪に把持さ
れるワークを締結できるようにしたことを特徴とするも
のである。

（実施例） 以下、図示した実施例に基づいて具体的に説明する。第
１図乃至第３図は第１実施例である。

１はロボットのアーム２に固定されたナツトランナーで
、その出力軸３に固定したジヨイント４によってメイン
シャフト５をスプラインによって一体回転でき、且つ軸
方向に摺動自在に連結している。６は円筒のスリーブで
ナツトランナー１のブラケット１ａに同軸に固定されて
いる。該スリーブ６内には摺動筒７が軸方向には摺動自
在にかつスリーブ６に設けられた回り止めガイド６ａに
はめられた回り止めピン８によってスリーブ６に対して
回転できない様に設けられている。そして該摺動筒７は
スリーブ６内に設けられたスプリング９によってナツト
ランナー１と反対の軸方向に付勢させられている。

又、該摺動筒７先端にはベアリング１０によってハウジ
ング１１が軸支されている。Ａは摺動筒７とハウジング
１１間に設けられたワンウェイクラッチで、ハウジング
１１が図上方からみて摺動筒７に対して右回転のみでき
るように（左回軸できぬよう）セットされている。

一方、メインシャフト５はハウジング１１軸心にベアリ
ング１２によって軸支されている。

Ｂはメインシャフト５とハウジング１１との間に設けら
れたワンウェイクラッチで、メインシャフト５が図上方
からみて右回転時にハウジング１１に対して連結し、左
回転時には連結が解除するようになっている。

さらに、メインシャフト５は前記のハウジング１１によ
る軸支部分より突出していて、主歯車１４と結合してい
る。

またハウジング１１には前記メインシャフト５の回転軸
に直角な断面上で軸を中心に１２０゜円周等分に配列さ
れた３本のシャフト１５．１６゜１７がベアリング１５
ａ　、　１５ｂ　、　１６ａ　、　１６ｂ　、　１７ａ
　。

１７ｂによって軸支されている。そして、それぞれのシ
ャフト１５．１６．１７には前記主歯車１４にかみ合う
３つの従歯車１５ｃ　、　１６ｃ　、　１７ｃが結合し
ている。該従歯車１５ｃ　、　１６ｃ　、　１７ｃは同
一歯数で外径も等しい。

そして３本のシャフト１５．１６．１７のハウジングよ
りの突出部には３個のつめ１５ｄ　、１６ｄ　、１７ｄ
が内側の面が互いに６０″になるように固定されている
。

また互いのつめは１回転しても干渉しない長さになって
いる。

次に作用について説明する０例として六角ボルトで説明
する。ロボット２を動作させてナツトランナ−１先端部
のつめ１５ｄ　、　１６ｄ　、　１７ｄが把持すべきボ
ルトを把持できる位置まで移動させる。次にナツトラン
ナー１を図上方からみて左回転させるとワンウェイクラ
ッチＡによってハウジング１１は摺動筒に対し左回転せ
ずその位置に固定される。一方、メインシャフト５はハ
ウジング１１に対して左回転するのでつめ１５ｄ　、　
１６ｄ　、　１７ｄは右回転し内側に閉じる。すると、
互いのつめの内側の面は常に６０＠であるので、それぞ
れのつめ１５ｄ　、　１６ｄ　、　１７ｄは均等に六角
ボルトの頭の隣り合わない３つの面を把持することにな
る。

それからロボット２を移動させボルトをねじ込むべき穴
の所へもってゆき、ナツトランナー１を図上方からみて
右回転させながらナツトランナー１を下降させる。する
とハウジング１１はワンウェイクラッチＢの働きにより
メインシャフト５と一体となって回転するが、摺動筒７
に対してはワンウェイクラッチが作用しないので摺動筒
とは別体になり自由に右回転できるので、ハウジング１
１はつめ１５ｄ　、　１６ｄ　、　１７ｄがボルトを把
持したまま右回転し、ボルトをねじ穴にねじ込むことが
できる。

ねじ込み終了後、ナツトランナー１を上昇させすでにね
じ込んだボルトから離れた後、今度はナツトランナー１
をまた左回転させると、つめ１５ｄ　、　１６ｄ　、　
１７ｄはさらに内側に閉じるが、これよりさらにナツト
ランナー１を回転させるとつめ１５ｄ　、　１６ｄ　、
　１７ｄは内向きを通り過ぎて外向きに回転するので、
次にボルトを把持する時に干渉しない位置までつめ１５
ｄ　、　１６ｄ　、　１７ｄが回転した時にナツトラン
ナー１の回転を停止させる。これで１回のねじ締めを終
了したことになる。

第４図は第２実施例でメインシャフト２ｏの下端に主内
歯車２１を形成し、ハウジング２２内に枢着した従動歯
車２３．２４．２５と噛合させてもよく、又第５図に示
す如く、メインシャフト３０にカム板３１を取り付け、
ハウジング３２に枢着したつめ３３のビン３４をカム板
３１のカム溝３５に係合してもよく、又第６図に示す如
くナツトランナー４０の出力軸４１にかさ歯車４２，４
３を介してハウジング４４を回転連結し、該出力軸４１
の回転でハウジング４４を回転できるようにするととも
に、ハウジング４３内にワンウェイクラッチＢを介して
軸支されたメインシャフト４５の上部をナツトランナー
４０に固定されたスリーブ４６内にワンウェイクラッチ
Ａを介して軸支し、ハウジング４４をメインシャフト４
５に対して正逆転させることでワ一りの把持と締結を行
うようにしてもよい。更に、又第７図に示す如く六角ボ
ルト５ｏを２個の爪５１．５２で把持してもよく、第８
図に示す如く四角ボルト６０を２個の爪６１．６２で把
持してもよい。

尚、本発明ではメインシャフト５とハウジング１１．ハ
ウジング１１と摺動筒７の回転連結にワンウェイクラッ
チを用いたが、これは一方向のみに回転を伝える他の機
構、例えばラチェット等に置きかえてもよい。また、ハ
ウジング１１と摺動筒７とは厳密に一体回転しなくても
良いので、フリクションを利用して摺動筒７に対してハ
ウジング１１が制動されるようにしても良い、ただし、
この場合はボルトの把持力がフリクションの制動力によ
って制限されることになる。

（効　果） 本発明によるとメインシャフトに回転体を連結するとと
もに、該メインシャフトに第１逆転防止手段を介してハ
ウジングを軸支し、該ハウジング内に前記回転体の回転
に同期して回転する少なくとも２個のシャフトを軸支し
て該シャフト各々に爪を固定し、前記メインシャフトと
ハウジングの何れか一方を固定側に第２逆転防止手段を
介して軸支してなり、メインシャフトとハウジングの何
れか一方を所定方向に回転させることにより、メインシ
ャフトとハウジングとに第２逆転防止手段で差動を生じ
させシャフトを回転して爪を閉じワークを把持できるよ
うにし、逆方向に回転させることによりメインシャフト
とハウジングを第１逆転防止手段で連結し一体に回転さ
せ爪に把持されるワークを締結できるようになっている
ので、同一の装置でボルトの把持と締結を行うことがで
きロボット等による自動組立作業では一台のロボットで
ボルトの搬送と組み立てを可能となし、作業速度を高速
にしてかつ装置の低コスト化を計ることができる。

またボルトを把持しそのまま締結できるのでいかなる方
向でもボルト締め作業を行うことができるし、しかもサ
イズの異るボルトにも対応できるので、ＡＴＣ装置など
によってソケット等を換える必要がないのでよりフレキ
シブルな組立システムを構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を施したロボットの正面図、第２図は第
１図の要部正断面図、第３図は第２図の下面図、第４図
はつめ駆動機構の第２実施例左半部切断正面図、第５図
は同第３実施例正断面図、第６図はナツトランナーの出
力軸を変換した時の正断面図、第７図は六角ボルトを２
個のつめで把持した時の平面図、第８図は四角ボルトを
２個のつめで把持した時の平面図である。 ２・・・ナツトランナー ３・・・出力軸 ５・・・メインシャフト ７・・・摺動筒 １１・・・ハウジング １４・・・主歯車 １５．１６，１７・・・シャフト １５ｄ　、　１６ｄ　、　１７ｄ・・・つめＡ、Ｂ・・
・ワンウェイクラッチ 特許出願人　　ぺんてる株式会社 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 ぐ二二） 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. メインシャフトに回転体を連結するとともに、該メイン
   シャフトに第１逆転防止手段を介してハウジングを軸支
   し、該ハウジング内に前記回転体の回転に同期して回転
   する少なくとも２個のシャフトを軸支して該シャフト各
   々に爪を固定し、前記メインシャフトとハウジングの何
   れか一方を固定側に第２逆転防止手段を介して軸支して
   なり、メインシャフトとハウジングの何れか一方を所定
   方向に回転させることにより、メインシャフトとハウジ
   ングとに第２逆転防止手段で差動を生じさせシャフトを
   回転して爪を閉じワークを把持できるようにし、逆方向
   に回転させることによりメインシャフトとハウジングを
   第１逆転防止手段で連結し一体に回転させ爪に把持され
   るワークを締結できるようにしたボルト、ナット緊締装
   置。