JP5146392B2 - ナットランナ用ボルト供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、ナットランナ用ボルト供給装置の技術に関する。より詳細には、ナットランナ用ボルト供給装置のチャック部に挟持されたボルトの回転を防止する技術に関する。

ナットランナは、ナットランナ用ボルト供給装置のチャック部に挟持されたボルトをソケットに装着することによって、該ボルトを目標のボルト穴まで自動搬送するとともに、該ボルトの螺合を行なうものである。

ナットランナ用ボルト供給装置のチャック部に挟持されたボルトをナットランナのソケットに装着する際には、まず、ナットランナの位置ならびに姿勢を制御することによって、チャック部に挟持されたボルトの中心軸上にソケットを配置し、その後、該ソケットの内部にボルトの頭部を嵌挿するように押付移動が行なわれる。このとき、例えば代表的なボルトである六角ボルトを想定すると、外周形状が六角形に形成されたボルト頭部を、内周形状が六角形に形成されたソケットに嵌挿することとなるために、互いの位相が異なる場合では嵌挿することができなかった。
そのため、ソケットにボルト頭部を嵌挿する際に、ナットランナの押付移動に加えてソケットを回転させることによって、該ソケットとボルトとの互いの位相を合せることが必要とされてきた。

しかし、ソケットを回転させた際に、該ソケットの回転に連れられてボルトも回転する場合があり、このような場合には互いの位相を合せることができないために、ソケットにボルト頭部を嵌挿することが困難となる場合があった。このため、凹形部を有する回り止め部材をボルト頭部に嵌め込むことによってボルトの回転を抑制するものがあったが（特許文献１参照。）、このようなボルトの回り止め構造はナットランナ用ボルト供給装置を複雑なものとし、更に、回り止め部材の機構動作によって嵌挿に要する時間が長くなるという問題点が生じていた。

実開平５−２９６３８号公報

本発明は、かかる問題を解決すべくなされたものであり、簡素な構造でありながらチャック部に挟持されたボルトがソケットに連れられて回転することがないナットランナ用ボルト供給装置を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、パーツフィーダにより供給されたボルトを挟持するチャック部と、
前記チャック部を開閉可能に駆動させるアクチュエータと、を備えるナットランナ用ボルト供給装置において、
前記チャック部は、固設されて無可動である固定チャックと、前記アクチュエータにより可動される可動チャックと、で構成されて、
前記可動チャックは、前記ボルトを挟持した際に前記ボルトのネジ部と嵌合されるネジ溝部を備えるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に記載の発明によれば、簡素な構造でありながらチャック部に挟持されたボルトがソケットに連れられて回転することがなくなり、容易にボルト頭部をソケットに嵌挿することが可能となる。

（Ａ）本発明に係るナットランナ用ボルト供給装置の上面図。（Ｂ）同じく側面断面図。（Ｃ）同じく下面図。 ナットランナのソケットにボルト頭部を嵌挿するときのナットランナの動作を示す図。 （Ａ）本発明に係るナットランナ用ボルト供給装置のチャック部の側面断面図。（Ｂ）同じく下面図。

まず、図１を用いて、本発明に係るナットランナ用ボルト供給装置１０の構成について説明する。また、以下ではボルト頭部１ａの外周形状が六角形である、いわゆる六角ボルト１を用いた場合について説明している。

図１に示すように、ナットランナ用ボルト供給装置１０は、主に複数の六角ボルト１を連続して吊下支持するパーツフィーダ１１と、該パーツフィーダ１１に隣接配置され、パーツフィーダ１１により供給された六角ボルト１を挟持するチャック部１２と、該チャック部１２を開閉可能に駆動させるアクチュエータ１３とで構成される。

パーツフィーダ１１は、２本のレール１１ａ・１１ｂの間に六角ボルト１を連続して吊下支持し、該六角ボルト１をチャック部１２へ導くものである。詳細には、パーツフィーダ１１は、所定の間隔をあけて互いに平行に配置されたレール１１ａ・１１ｂを有し、該レール１１ａ・１１ｂの間に六角ボルト１のネジ部が位置するようにボルト頭部１ａを支持するものである。そして、このように吊下支持された六角ボルト１を順次、チャック部１２へ供給可能としている。

チャック部１２は、固定チャック１２ａと可動チャック１２ｂとで構成されて、パーツフィーダ１１から供給された六角ボルト１を挟持するものである。詳細には、固定チャック１２ａは図示しないフレームに固設され、可動チャック１２ｂは後述するアクチュエータ１３によって開閉可能に設けられる。つまり、可動チャック１２ｂは、アクチュエータ１３により固定チャック１２ａに対して近接離間する方向へ移動可能とされる。これにより、固定チャック１２ａと可動チャック１２ｂとで六角ボルト１を挟持することを可能としている。
なお、固定チャック１２ａと可動チャック１２ｂは、六角ボルト１のネジ部を常に所定の位置で挟持するように構成されているために、六角ボルト１を挟持した際のボルト頭部１ａは常に所定の位置に配置されることとなる。

アクチュエータ１３は、エアシリンダやピストン等で構成されて、エアシリンダに摺動可能に内設されたピストンを圧縮空気によって可動させることで、チャック部１２を開閉可能とするものである。なお、アクチュエータ１３は、油圧を用いた油圧式アクチュエータや電動モータを用いた電動式アクチュエータであっても良く、これを限定するものではない。

次に、チャック部１２に挟持された六角ボルト１をナットランナ２０のソケット２３に装着する際のナットランナ２０の動作について説明する。

まず、図２を用いて、ナットランナ２０の構成について説明する。

図２に示すように、ナットランナ２０は、主に電動モータが内蔵される動力部２１と、該動力部２１の電動モータの回転駆動によって連動して回転されるソケット２３とで構成される。また、ナットランナ２０は図示しないアーム部材に取り付けられており、同じく図示しない制御装置に記憶されたプログラムに従って自在に位置ならびに姿勢を制御可能とされる。

動力部２１は、例えばＡＣサーボモータ等の電動モータが内蔵されており、該電動モータは前述した制御装置に記憶されたプログラムに従って回転駆動される。つまり、電動モータは、予め試験等から見出されて最適化されたプログラムに従って回転速度や回転トルク、回転方向が制御される。なお、電動モータはＤＣサーボモータ等であっても良く、これを限定するものではない。

ソケット２３は、前述した動力部２１の一端面から突設された駆動軸２２に備えられて、動力部２１に内蔵された電動モータによって連動回転される略円環形状の部材である。本実施形態では、その内周形状が六角形に形成された六角ソケットとされ、これにより、六角ボルト１のボルト頭部１ａを内部に嵌挿可能としている。

このようなナットランナ２０のソケット２３に、六角ボルト１のボルト頭部１ａを嵌挿するには、図２（Ａ）に示すように、まず、ナットランナ２０の位置ならびに姿勢の制御を行なうことで、チャック部１２に挟持された六角ボルト１の中心軸上にソケット２３を配置する。

そして、図２（Ｂ）に示すように、ソケット２３の内部にボルト頭部１ａを嵌挿するための押付移動が行なわれる。このとき、外周形状が六角形に形成されたボルト頭部１ａと内周形状が六角形に形成されたソケット２３との互いの回転方向の位相が異なる場合においては、ボルト頭部１ａの六角形の角部とソケット２３の端面とが当接するために嵌挿できない場合が存在する。

このため、図２（Ｃ）に示すように、ナットランナ２０の押付移動に加えてソケット２３を予め設定された回転速度で回転させることによって、ボルト頭部１ａの嵌挿が行なわれる。つまり、ナットランナ２０の押付移動を行なうとともにソケット２３を比較的に低速で回転させることによって、該ソケット２３と六角ボルト１との互いの位相を合せることができ、ソケット２３にボルト頭部１ａを嵌挿することが可能となる。

このようなナットランナ２０の動作によって六角ボルト１とソケット２３との位相が異なる場合であっても、図２（Ｄ）に示すように、ソケット２３にボルト頭部１ａを嵌挿することが可能とされる。

なお、従来においては、ソケット２３をボルト頭部１ａに当接した状態で回転させた際に（図２（Ｃ）参照。）、ソケット２３とボルト頭部１ａとの摩擦抵抗によって六角ボルト１も連れられて回転してしまうことがあったが、本発明に係るナットランナ用ボルト供給装置１０では、チャック部１２に挟持された六角ボルト１がソケット２３に連れられて回転することを防止している。

図３は、本発明に係るナットランナ用ボルト供給装置１０のチャック部１２を示している。図３（Ａ）は、チャック部１２の側面断面図であり、図３（Ｂ）は、その下面図である。

チャック部１２は、前述したように、固定チャック１２ａと可動チャック１２ｂとで構成されて、固定チャック１２ａは図示しないフレームに固設され、可動チャック１２ｂはアクチュエータ１３によって開閉可能に設けられている。これにより、固定チャック１２ａと可動チャック１２ｂとで六角ボルト１を挟持することを可能としている。

図３（Ｂ）に示すように、固定チャック１２ａの可動チャック１２ｂに対向する壁面は、パーツフィーダ１１から六角ボルト１が供給される方向（図中矢印参照。）に対して平行に設けられた壁面１２１ａと、該壁面１２１ａに対して所定の角度をなすように設けられて六角ボルト１を挟持した際に六角ボルト１のネジ部と当接する壁面１２２ａと、該壁面１２２ａに対して所定の角度をなすように設けられて六角ボルト１が供給される方向（図中矢印参照。）に対して平行となる壁面１２３ａとで構成される。

一方、可動チャック１２ｂの固定チャック１２ａに対向する壁面１２１ｂは、パーツフィーダ１１から六角ボルト１が供給される方向（図中矢印参照。）に対して平行に設けられる。なお、該壁面１２１ｂと固定チャック１２ａの壁面１２１ａとの間隔は、六角ボルト１のネジ部が通過可能な程度に設定されて、該壁面１２１ｂと固定チャック１２ａの壁面１２３ａとの間隔は、壁面１２１ｂと壁面１２１ａとの間隔よりも狭く、六角ボルト１のネジ部が通過できない程度に設定されている。

更に、可動チャック１２ｂには壁面１２２ａに対向する位置に雌ネジが穿設された溝部であるネジ溝部１２２ｂが設けられている。該ネジ溝部１２２ｂは、その断面が円弧形状に形成された溝の周壁面に雌ネジが穿設された形状となっており、該ネジ溝部１２２ｂに穿設された雌ネジのネジピッチと六角ボルト１のネジピッチとは等しく、且つ、穿設された雌ネジのネジ方向も六角ボルト１のネジ方向と等しいものとされる。

これにより、パーツフィーダ１１から供給された六角ボルト１が固定チャック１２ａと可動チャック１２ｂとで挟持される際には、六角ボルト１のネジ部が固定チャック１２ａの壁面１２２ａと可動チャック１２ｂのネジ溝部１２２ｂとに当接することとなり、ネジ溝部１２２ｂに穿設された雌ネジと六角ボルト１のネジ部が嵌合することとなる。

そして、ナットランナ２０のソケット２３にボルト頭部１ａを嵌挿する際には、該ソケット２３の回転方向を六角ボルト１の締付け時の回転方向とすることによって（図２（Ｃ）参照。）、六角ボルト１はネジ溝部１２２ｂと螺合され、六角ボルト１がソケット２３に連れられて回転することが防止されることとなる。

このような構成により、簡素な構造でありながらナットランナ用ボルト供給装置１０のチャック部１２に挟持された六角ボルト１がソケット２３に連れられて回転することがなくなり、六角ボルト１のボルト頭部１ａを容易に嵌挿することができることによって嵌挿に要する時間を低減することが可能となる。

１０ ナットランナ用ボルト供給装置
１ 六角ボルト
１ａ ボルト頭部
１１ パーツフィーダ
１１ａ レール
１１ｂ レール
１２ チャック部
１２ａ 固定チャック
１２ｂ 可動チャック
１２２ｂ ネジ溝部
１３ アクチュエータ
２０ ナットランナ
２３ ソケット

Claims (1)

1. パーツフィーダにより供給されたボルトを挟持するチャック部と、
   前記チャック部を開閉可能に駆動させるアクチュエータと、を備えるナットランナ用ボルト供給装置において、
   前記チャック部は、固設されて無可動である固定チャックと、前記アクチュエータにより可動される可動チャックと、で構成されて、
   前記可動チャックは、前記ボルトを挟持した際に前記ボルトのネジ部と嵌合されるネジ溝部を備えることを特徴とするナットランナ用ボルト供給装置。

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