JPH05138454A - ボルトまたはナツト等の供給締付け方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転式供給ロッドの係合孔にボルトの頭部や
ナットを嵌入させて、これらの部品を供給ロッドと一体
にして相対位置関係が狂わないようにすることを目的に
している。 【構成】 回動モータによって作動する回動アームにボ
ルトやナット等の部品を保持させ、回動アームが所定位
置に回ってくると部品が供給ロッドの軸線上に停止し、
その後、部品が供給ロッドの係合孔に嵌入し、供給ロッ
ドが進出して締付けを行うものである。このような事を
実現するための方法やその装置を、本発明において構成
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ボルトまたはナット
等の部品を供給して締付けることに関するもので、一般
的に使用されているボルトランナーあるいはナットラン
ナーを自動機として自動化しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術としては、プロジェクション
溶接を前提にしているので、対象技術としては全く異な
るのであるが、近似したものとして、実開昭６３−１０
６５９０号公報「溶接用ボルト等の部品供給装置」があ
る。この公報には、プロジェクション溶接機の場合であ
るが、上下動をする回転軸に回動アームが取付けられ、
その先端に開閉式のチャックが設置されていて、チャッ
クに部品を保持すると回転軸が回動して部品を上部電極
と下部電極の間の軸線上に移動させ、ついで上部電極が
下降して部品を押し下げるとチャックと回転軸も共に押
し下げられて、固定電極上の相手方部品の真近まで部品
を移動させ、その箇所で回転軸のストッパが静止部材に
当たってチャックの下降は強制的に停止させられる。そ
こへさらに上部電極が下降すると、部品の下降によって
チャックを押し開き、相手方部品上に部品を接触させて
通電がなされて、溶接を完了するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】上述のような技術で
あると、下降時における上部電極とチャックとの相対位
置関係が正常に維持されていなければ、回転軸の円滑な
下降に支障を来したり、下降途上でチャックが若干開い
たりして、部品保持が正確になされなくなったりする。
このような現象は上記の「相対位置関係」が下降中に終
始維持されていなければならないという課題を有してい
る。

【０００４】

【問題を解決するための手段とその作用】本発明は、上
記の問題点を解決するために発案されたもので、請求項
１の発明は、回動アームの先端近傍でボルトまたはナッ
ト等を保持し、回動アームを回すことにより進退式の供
給ロッドの軸線上にボルトまたはナット等を停止させ、
その後供給ロッドの係合孔にボルトまたはナット等を嵌
入させてから回動アームを元位置の方へ退避させ、次い
で供給ロッドの進出で部品を目的箇所へ到達させて締付
けを行うことを特徴とするボルトまたはナット等の供給
締付け方法であり、ここに述べたような順序の作用がな
される。

【０００５】請求項２の発明は、供給ロッドの進出が２
段ストロークとされているもので、１段階目で供給ロッ
ドに部品を嵌入させ、２段階目で目的箇所へ部品を到達
させて締付けを行う。請求項３の発明はは、請求項１に
おいて、少なくとも回動アームとその回動モータが供給
ロッドから独立して後退するもので、この後退により供
給ロッドだけが突き出た状態で目的箇所へ到達し、締付
けを行う。

【０００６】請求項４の発明は、回動モータで駆動され
る回動アームの先端近傍に部品保持部を形成し、回動ア
ームを回すことにより回転および進退運動をする供給ロ
ッドの軸線上に部品を停止させるように供給ロッドの設
置位置を定め、回動アームまたは供給ロッドの移動によ
って部品が供給ロッドの係合孔に嵌まり込むように構成
したことを特徴とするボルトまたはナット等の供給締付
け装置であり、請求項１のような作用である。

【０００７】

【実施例】図１と図２に示した実施例から先ず説明する
と、ここで対象にしている部品はボルト１であって、符
号２は６角型の頭部を、また３は軸部を示している。回
転進退式の供給ロッド４は、その先端部に頭部２を受入
れる係合孔５が下向きに開口させてあり、この係合孔５
は６角型よりも１２角型または１８角型にするのがスム
ーズな係合という意味で良好である。係合孔５の奥部に
はマグネット（永久磁石）６が埋設され、その吸引磁力
によって頭部２が係合孔５から抜け落ちるのを防止して
いる。

【０００８】供給ロッド４は、圧縮エアーや電流（空気
ホースや電線などの図示は省略してある）等で駆動され
る回転モータ７に結合してあり、該モータ７に固定され
たスライド片８はガイドレール９に沿って進退する。図
９から明らかなようにガイドレール９には蟻溝１０が形
成してあり、ここにスライド片８が合致させてある。こ
のガイドレール９は静止部材１１に取付けられた固定片
１２に溶接してあり、供給ロッド４の進退方向に沿って
配置されている。固定片１２にはエアシリンダ１３が取
付けられ、そのピストンロッド１４が回転モータ７に結
合してある。

【０００９】静止部材１１にブラケット１５を介してガ
イド筒１６が固定され、その内部を供給ロッド４がしっ
くりとした状態で貫通させてあり、ガイド筒１６内を供
給ロッド４が回転および進退可能な状態とされている。
部品供給通路１７を有する部品供給管１８が静止部材１
１にブラケット１９を介してしっかりと固定してあり供
給ホース２０が接続され、このホースはパーツフィーダ
（図示していない）から伸びてきている。エア駆動また
は電気駆動式の回動モータ２１もブラケット２２を介し
て静止部材１１に固定され、その出力軸２３に回動アー
ム２４が結合されその先端近傍に部品保持部２５が形成
してある。部品保持部２５を実現する方式としては色々
なものがあるが、ここではボルト１を受入れる溝２６で
構成してあり、頭部２を受入れる広幅部２７と軸部３を
受入れる狭幅部２８を有している回動アーム２４が復帰
位置にあるときには、部品保持部２５が部品供給管１８
の真下にあって部品供給管１８から出てきたボルト１が
溝２６内へスムーズに進入できるような位置関係とされ
ている。回動アーム２４の先端にはＬ字型のブラケット
２９が溶接され、そこに固定したエアシリンダ３０のピ
ストンロッド３１に閉塞部材３２が取付けられており、
エアシリンダ３０の進退作動によって溝２６の狭幅部２
８を閉塞したり解放したりするのである。なお、閉塞部
材３２にはマグネット（永久磁石）が埋設してあり、進
入してきたボルト１の位置決めを果たしている。

【００１０】回動アーム２４が矢線３４の方向に所定角
度だけ回動して停止すると、ボルト１が供給ロッド４の
軸線上に位置するように出力軸２３と供給ロッド４との
相対位置が設定してある。なお、図１の２点鎖線図示の
状態がこの軸線一致を示している。

【００１１】この実施例の動作順序について説明をする
と、閉塞部材３２が狭幅部２８を閉塞している所へボル
ト１が供給されてくると、ボルト１は図１のごとく溝２
６内に受入れられて停止する。つぎに、回動アーム２４
が所定角度だけ回ってボルト１が供給ロッド４の軸線上
に停止すると、供給ロッド４は回転しながら極わずかな
１段階目の進出ストロークをエアシリンダ１３によって
するので、ボルトの頭部２は係合孔５内に嵌まり込みマ
グネット６で保持される。その後、閉塞部材３２が後退
してから回動アーム２４が元位置の方へ退避し、供給ロ
ッド４が２段階目のストロークを行い、ボルト１は目的
箇所のねじ孔（図示していない）に到達させられて、そ
こへ捩じ込まれるのである。それが完了すると、供給ロ
ッド４が図１の位置に復帰して、次のストロークに備え
るのである。

【００１２】供給ロッドの係合孔５に頭部２が嵌まり込
む過渡期にボルト１が共回りをしてはいけないので、部
品保持部２５においてボルト１に制動力を付与するのが
望ましい。そのために採用した構成が図３のものであ
り、ここでは押付けピン３５が軸部３に突き当てられる
形式のものを例示した。押付けピン３５は小径部３６と
大径部３７から成っていて、ガイド孔３８内に収容され
ている。コイルスプリング３９の張力が大径部３７に作
用し、その力はカム片４０で受止められている。このカ
ム片４０は回動アーム２４に明けたカムガイド孔４１内
に収容されていて回動アーム２４の側面に固定したエア
シリンダ４２のピストンロッド４３がカム片４０に結合
してある。エアシリンダ４２によってカム片４０が押し
上げられると、押付けピン３５が軸部３に制動力を付与
するのであり、回転している供給ロッド４にボルト１が
一体化されると、ボルト１は押付けピン３５の制動力に
打ち勝って共回りをする。

【００１３】図４は、部品保持部２５の別の事例であ
り、いわゆるチャック形式のものである。回動アーム２
４の側面に基板４４が溶接され、そこに一対のジョー４
５、４６が枢軸４７、４８によって取付けられジョー４
７、４８の間でボルトの軸部３を掴むようになってい
る。ジョー４７、４８の後部の間にはコイルスプリング
４９が配置されていて、軸部３に制動力を付与して挟み
付けるようになっている。

【００１４】つぎに図５および図６によってフランジ５
０を有するナット５１の場合を説明すると、部品供給管
５２がほぼ水平方向に設置され、該管５２の直近で待機
している回動アーム２４にナット５１が乗り移る形式と
されている。回動アーム２４の上面にはフランジ５０を
受入れるための段部５３が形成され、円形のフランジ５
０の位置決めを果たすための円弧部５４が設けてある。
そして、段部５３にはマグネット（永久磁石）５５が埋
設してある。この実施例の作動は図１および図２のもの
から容易に理解することができるので、詳細な説明は省
略した。

【００１５】次に、図７、図８および図９の実施例につ
いて説明すると、このものは少なくとも回動アーム２４
と回動モータ２１とが供給ロッド４から独立して後退す
ることによって、係合孔５にボルトの頭部（ここでは図
示していない）が嵌まり込み前述のような作動により回
動アーム２４が退避してから供給ロッド４の進出がなさ
れるものである。なお、先の実施例と同じ部材には同一
の符号を付けて詳細な説明は省略してある。ガイド筒１
６は、先の場合のように静止部材に固定されているもの
ではなく供給ロッド４に沿って進退摺動ができる。回転
モータ７にブラケット５６を介してエアシリンダ５７が
取付けられ、そのピストンロッド５８がブラケット１５
に結合されている。ブラケット１９は先のものより長尺
で一端はガイド筒１６に溶接されている。回動モータ２
１も静止部材に固定されておらず、ブラケット２２がガ
イド筒１６に溶接されている。

【００１６】この実施例の作動について説明する。部品
保持部２５にボルト（図示していない）が保持されて、
回動アーム２４が回ってボルトが供給ロッド４と同軸に
なると、エアシリンダ５７の１段階目の極わずかな上昇
ストロークによりボルトの頭部が係合孔５内に嵌まり込
む。次いで、閉塞部材３２が後退してから回動アーム２
４が退避し、エアシリンダ５７は２段階目の上昇ストロ
ークを行い、供給ロッド４だけがガイド筒１６から突き
出た状態となり、その状態で今度はエアシリンダ１３が
作動することによって、ボルトが目的箇所に到達させら
れてそこに締付けがなされる。エアシリンダ１３が作動
するときにはガイド筒１６、回動モータ２１、回動アー
ム２４、部品供給管１８エアシリンダ５７等が供給ロッ
ド４と相対位置を変えることなく一体になって進出す
る。ボルトの締付けが完了すると、エアシリンダ１３が
収縮ストロークをし、また、エアシリンダ５７が進出ス
トロークをするので、図７に示したように次のボルトを
待機する状態になる。

【００１７】この実施例では、部品供給管１８がガイド
筒１６に結合されているものを示しているが、これを止
めて部品供給管１８を静止部材１１に取付けるようにし
てもよい。すなわち、少なくとも回動アームと回動モー
タが供給ロッドから独立して後退できるようになってい
るのである。図７にも図３のような制動力を付与する手
段を設置してもよい。

【００１８】なお、以上に説明をした各実施例において
は、出力軸が回動する回動モータのものを示したが、他
の方式として回動アームに枢軸を固定し、それにアーム
を取付けてそのアームにエアシリンダを連結するように
してもよい。また、各実施例のような作動順序をえるた
めの制御装置は、従来から使用されている電磁式の空気
制御弁と制御回路の組合わせで容易に実施することが可
能である。そして、供給ホースは作動時に撓むことがで
きるように、柔軟で長さに余裕を持たせてある

【００１９】

【効果】本発明によれば、回動アームに保持したボルト
またはナットを供給ロッドの係合孔に保持させ、その供
給ロッドが部品を保持したまま進出して締付けを行うも
のであるから、部品と供給ロッドとの相対位置が全く変
わることがなく、供給ロッドの進出途上で部品の位置が
ずれたりすることがなく、正確な供給と締付けが実現す
る。回動アームの形式であるから、アームの挙動範囲を
内側に設定することができ、占有スペースを最小化する
ことが可能となる。供給ロッドのストロークを２段階式
にすることによって、１段階目で供給ロッドに部品を保
持し２段階目で部品を目的箇所に到達させて、作動の簡
素化を図ると共に確実に締付けを行うことができる。回
動アームと回動モータとが供給ロッドから独立して後退
するから、供給ロッドが突き出た状態で進出させること
ができ、したがって、狭い箇所などに部品を供給して締
付けることが容易に達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す一部を縦断した側面図で
ある。

【図２】図１の（２）−（２）断面図である。

【図３】制動力を付与する機構を示す縦断面図である。

【図４】部品保持部をチャック形式にした場合の平面図
である。

【図５】部品がナットである場合の平面図である。

【図６】図５の（６）−（６）断面図である。

【図７】他の実施例を示す一部を縦断した側面図であ
る。

【図８】図７の（８）−（８）断面図である。

【図９】図１および図７における（９）−（９）断面図
である。

【符号の説明】

２４ 回動アーム １ ボルト ５１ ナット ４ 供給ロッド ５ 係合孔 ２１ 回動モータ ２５ 部品保持部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動アームの先端近傍でボルトまたはナ
   ット等を保持し、回動アームを回すことにより進退式の
   供給ロッドの軸線上にボルトまたはナット等を停止さ
   せ、その後供給ロッドの係合孔にボルトまたはナット等
   を嵌入させてから回動アームを元位置の方へ退避させ、
   次いで供給ロッドの進出で部品を目的箇所へ到達させて
   締付けを行うことを特徴とするボルトまたはナット等の
   供給締付け方法。
2. 【請求項２】請求項１において、供給ロッドの進出が２
   段ストロークになっており、１段階目のストロークで供
   給ロッドの係合孔に部品を嵌入させ、２段階目のストロ
   ークで目的箇所へ部品を到達させて締付けを行うことを
   特徴とするボルトまたはナット等の供給締付け方法。
3. 【請求項３】請求項１において、少なくとも回動アーム
   とその回動モータが供給ロッドから独立して後退するこ
   とを特徴とするボルトまたはナット等の供給締付け方
   法。
4. 【請求項４】回動モータで駆動される回動アームの先端
   近傍に部品保持部を形成し、回動アームを回すことによ
   り回転および進退運動をする供給ロッドの軸線上に部品
   を停止させるように供給ロッドの設置位置を定め、回動
   アームまたは供給ロッドの移動によって部品が供給ロッ
   ドの係合孔に嵌まり込むように構成したことを特徴とす
   るボルトまたはナット等の供給締付け装置。