JPS6334030A - 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、そのまシ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Ｓ５９
．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反力で回転してチャッキ
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
につめを固定し、前記メインシャフトとハウジングの何
れか一方に回転抵抗を付与してなり、メインシャフトと
ハウジングの何れか一方を回転させることにより、まず
つめを閉じワークを把持できるようにし、その後、更に
同方向に回転させることによりメインシャフトとハウジ
ングを一体に回転させ、つめ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によって下方に
付勢させられている。

又、該摺動筒７先端にはハウジング１０が回転自在に配
置されており、該ハウジング１０は摺動筒７内に設けら
れたスプリング１１で下方に付勢され鍔部１０ａを摺動
筒７の鍔部７ａに圧接されている。

一方、メインシャフト５はハウジング１０軸心にベアリ
ング１２によって軸支されている。

１３はメインシャフト５とハウジング１０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
力からみて左回転時にハウジング１０に対して連結し、
右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１０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１０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個のっめ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。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　、　１６ｃｉ　、　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を図上力からみて右回転させるとハウジング１
０はスプリング１１の力で摺動筒７に対し右回転せずそ
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１０に対して左回転するのでつめ１５ｄ　、　１６
ｄ　。

１７ｄは左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１５
ｄ　、　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を矛上方からみて
更に右回転させながらナツトランナー１を下降させる。

この時、ハウジング１ｏは摺動筒７に対する圧接力に抗
してメインシャフト５と一体に右方向に摺接回転する。

ボルトをねじ穴にねじ込むに際しては、つめ１５ｄ　、
　１６ｄ　、　１７ｄには開く方向の力が反力として加
わることになる。即ち、メインシャフト５を逆回転（左
回転）させようとするができないので、この反力はハウ
ジング１０を右回転させる力となって作用しようとする
が、この時ワンウェイクラッチ１３が作動し、ハウジン
グ１０のメインシャフト５に対する右回転を阻止するこ
とになるので、従ってつめは開くことなく確実にボルト
を把持したまま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をまた右回転させると、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１
５ｄ　、　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２０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のピン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４４内にワンウェイクラッチ４５を介し
て軸支されたメインシャフト４６の上部をナツトランナ
ー４０に固定されたスリーブ４７内に軸支し、該メイン
シャフト４６の上端面にスプリング４８で下方に付勢さ
れる摩擦板４９を圧接するようにしてもよい。この場合
、つめにて把持されるボルトを右回転でねじ込むには、
ハウジング４４を右回転させるにナツトランナー４０の
回転軸４１を右回転させると共に、つめの向きを第３図
に示すものとは逆回転でボルトを把持できるようにする
とよい。

更に、又第７図に示す如く六角ボルト５０を２個の爪５
１．５２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１０、ハ
ウジング１０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
ウジング或いはメインシャフトに回転抵抗を付与する手
段は図示例のスプリング或いはスプリングと摩擦板の組
み合わせに限らず種々のものが採用できる。

（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
シャフト各々につめを固定し、前記メインシャフトとハ
ウジングの何れか一方に回転抵抗を付与してなり、メイ
ンシャフトとハウジングの何れか一方を回転させること
により、まずつめを閉じワークを把持できるようにし、
その後、更に同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一体に回転させ、つめに把持される
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。 ２．４０・・・ナツトランナー ３．４１・・・出力軸 ５．４６・・・メインシャフト ７・・・摺動筒 １０．４４・・・ハウジング １５．１６，１７・・・シャフト １５ｄ　、　１６ｄ　、　１７ｄ・・・つめ１３．４５
・・・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４図 第５図 第６図 （ニ） 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
   つめを固定し、前記メインシャフトとハウジングの何れ
   か一方に回転抵抗を付与してなり、メインシャフトとハ
   ウジングの何れか一方を回転させることにより、まずつ
   めを閉じワークを把持できるようにし、その後、更に同
   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
   グを一体に回転させ、つめ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。