JPH0276645A

JPH0276645A - ボルト締付装置

Info

Publication number: JPH0276645A
Application number: JP23123588A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Sasaki; 秀一佐々木; Kanji Otaka; 大高　完治; Katsumi Suzuki; 勝美鈴木; Hiroshi Miura; 博三浦; Shigeru Nemoto; 根本　繁
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-09-13
Filing date: 1988-09-13
Publication date: 1990-03-16

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］本発明はボルト締付装置に関し、−層詳細には、ワーク
の下側からボルト等の締結部材を自動的に確実に締め込
むことが出来、しかも、多種類のワークにも対応可能に
構成したボルト締付装置に関する。

［発明の背景コ近年、機械製品の組立工程の自動化が進み、これまで人
力に頼っていた作業が各種装置の開発により人手を介さ
ずに行われつつある。ボルト等を締結する作業もこの例
外ではない。例えば、−例として、自動車のエンジン組
立工程におけるトルクコンバータの組付作業を挙げるこ
とが出来る。

一般に、車両の設置方向に対して平行に配設される、所
謂、縦置型エンジンについては、トルクコンバータをそ
の組立時に上方から当該エンジンに組み付けることが行
われている。然しなから、車両の設置方向と直交する方
向に配設される、所謂、横置型エンジンではこのエンジ
ンを搬送ライン中で逆転させて上方からトルクコンバー
タを組み込み、次いで、再びエンジンを逆転させて通常
のライン組立に戻すことが行われている。従って、特に
、横置型のエンジンにトルクコンバータを取り付ける作
業が極めて煩雑である。そこで、当該横置型エンジンに
下方からトルクコンバータを組み付けることが可能であ
れば、少なくともエンジンを逆転させる２つの工程の省
略が可能である。この場合、エンジンのクランクシャフ
ト端部に取り付けられたドライブプレート上にトルクコ
ンバータをセットし、ドライブプレートの円周上に等間
隔で穿設した孔部の下方からトルクコンバータに同様に
設けた螺孔にボルトを螺入して両者を一体化すればよい
。然しなから、この組立工程においては作業者がラチェ
ットレンチや手持ち式のナツトランナで１つ１つボルト
を下から締め付けなければらない。そのため、作業が煩
雑であり、且つ多数の人員を必要とする。

一方、このようなボルト締付を自動化された工程で行お
うとすると、ボルト締付装置の位置とエンジンとトルク
コンバータのねじ大の位置を正確に合わせると共にボル
ト締付の度にねじ穴の位置を変える必要がある。ところ
が、実際上、ボルト締付装置の位置とエンジンのトルク
コンバータのねじ大の正確な位置決めが難しく、その結
果、ボルトを締め込む際にねじにかじりが発生し、以後
の作業の続行が不可能となる懸念が存在している。

［発明の目的コ本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、ボルトを回転させるナツトランナ等の締付手段
を弾性部材で支持し自由度を持たせることにより、ボル
ト位置がボルト穴の位置に対して若干ずれていてもボル
トの螺入を好適に進行させるボルト締付装置を提供する
ことを目的とする。

［目的を達成するための手段］前記の目的を達成するために、本発明はボルト等の締結
部材をワークの下側から螺入して締め付ける装置であっ
て、第１のアクチエエータに連結されて水平方向に進退
自在な本体部と、前記本体部の前方に配設され第２のア
クチエエータの駆動作用下に鉛直方向に上昇変位してボ
ルト等をワークに対して締め付け動作をする締付手段と
、前記締付手段の前進位置を少なくとも２つの位置に調
整可能な位置決め調節手段とを備えることを特徴とする
。

［実施態様コ次に、本発明に係るボルト締付装置について好適な実施
態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。

第１図および第２図において、参照符号１０は本発明に
係るボルト締付装置を示す。このボルト締付装置１０は
架台１２上に設置され、架台１２に敷設したスライドレ
ール１４ａ、１４ｂに沿って摺動自在な機台１６および
この機台１６に立設固定された扁平なカバー１８からな
る本体部１９と、カバー１８の前方に配設された締付機
構部２０と、こられを進退変位させる送りシリンダ２２
を含む。

第２図に示すように、前記送りシリンダ２２のピストン
ロッド２４は継手部材２６を介してカバー１８の接続部
２８に連結される。一方、架台１２の下面の所定位置に
は取付板３０に固定したブラケッ）３２ａ、３２ｂによ
ってワーク種切換シリンダ３４が支持される。このワー
ク種切換シリンダ３４は送りシリンダ２２によって進退
変位する締付機構部２０の前進端位置をワークに対応さ
せて調節するためのものであり、そのピストンロッド３
６にウェッジ３８が取着される。また、架台１２には、
ワーク種切換シリンダ３４のウェッジ３８の位置に近接
させて変位規制部材４０が設けられる。そして、機台１
６の端部にはストッパ４２が設けられ、前記変位規制部
材４０あるいはワーク種切換シリンダ３４のウェッジ３
８がこのストッパ４２の先端部に当接して締付機構部２
０の前進端位置を規制する。

次に、締付機構部２０について説明する。この締付機構
部２０は回転駆動源としての駆動モータ４４と、この駆
動モータ４４の回転をボルトを回転させるソケットに伝
達するギヤが複数格納された実質的な締付手段としての
ナツトランナ４６と、ナツトランナ４６と一体的な連結
部４８と、ナツトランナ４６および連結ｗ）４８を上下
変位させる昇降シリンダ５０とを含む。昇降シリンダ５
０のピストンロッド５２にはフランジ５３を介して支持
ロッド５４が連結され、この支持ロッド５４は連結部４
８に遊嵌すると共に、その下端に巻装され且つ前記フラ
ンジ５３に一端部が着座するバランススプリング５６の
弾発力を介して当該連結部４８を支持する。すなわち、
支持ロッド５４に対して連結部４８およびナツトランナ
４６が上下に偏位が可能となるように遊びを設けている
。また、第３図に示すように、連結部４８には２本のガ
イドロッド５８が挿通され、機台１６、上板６０の夫々
と、ガイドロッド５Ｂの支持端の間には弾性リング６２
．６４が介装されている。これら弾性リング６２．６４
が変形することによりガイドロッド５８には矢印方向に
若干変位可能な遊びがあり、従って、連結部４８および
ナツトランナ４６は水平方向の若干の偏位が許容されて
いる。

次いで、駆動モータ４４の回転軸６６は継手６８を介し
て駆動軸７０と連結される。この駆動軸７ｏの先端部に
はナツトランナ４６が上下動可能なようにスプライン７
２が刻設され、このスプライン７２にナツトランナ４６
内の被動軸７４が結合する。被動軸７４には第１のギヤ
７６が外嵌する。さらに、ナツトランナ４６には第１ギ
ヤ７６に噛合する第２のギヤ７８およびこの第２ギヤ７
８に噛合する第３のギヤ８０が設けられており、これら
第１ギヤ７６、第２ギヤ７８および第３ギヤ８０からな
るギヤトレインによって駆動モータの回転が高回転に変
速されて（本実施態様では７００ｒｐｍ）　、ソケット
８２に伝達される構成を採用している。当該ナツトラン
ナ４６はワークの下からボルトを締め込む動作をするた
めに前記ソケット８２はその上面端部に露呈する。この
ソケット８２にはボルトの頭部が当該ソケット８２の六
角穴に嵌合した際にこれを保持するためのマグネット８
４を埋設しておくと好適である。

本発明に係るボルト締付装置は基本的には以上のように
構成されるものである。次に、当該ボルト締付装置ｌＯ
の適用例としてエンジンに対してワークとしてのトルク
コンバータを組み付ける場合にふいて、特に、ボルトを
下側から締結する作業を自動的に遂行するトルクコンバ
ータ自動組付システムについて以下概略的に説明する。

第４図にふいて、参照符号９０はトルクコンバータ組付
システムを示す。このトルクコンバータ自動組付システ
ム９０はワークとしてのトルクコンバータ９２を基準と
なる向きに固定するシャトルユニット９４と、シャトル
ユニット９４上のトルクコンバータ９２を把持するマニ
ピュｔ／−夕９６を備え、治具パレット９８上のエンジ
ン１００までトルクコンバータ９２を搬送する手段とし
ての移動ローダ１０２と、図示しないパーツフィーダか
ら供給管１０４より送給されるボルトを本発明に係るボ
ルト締付装置１０にセットするボルト装着装置１０６と
、当該ボルト締付装置１ｏとから構成される。

シャトルユニット９４はレール架台１０８　上ヲ水平方
向に移動することが可能に構成される。移動ローダ１０
２は支柱１１０から水平方向に延びるビーム１１２上に
おいて走行シリンダ１１４の駆動作用下にレールを介し
て移動自在に構成される。

また、移動ローダ１０２はマニピュレータ９６を昇降さ
せるための昇降シリンダ１１５を備えており、昇降シリ
ンダ１１５の駆動作用下にマニピュレータ９６が降下し
て当該マニピュレータ９６を構成するクランプアーム１
１６ａ乃至１１６Ｃがシャトルユニット９４上のトルク
コンバータ９２を把持する。この場合、マニピュレータ
９６にはトルクコンバータ９２のねじ穴の位置を変える
ための位相合わせ装置１１８が併設されており、この位
相合わせ装置１１８はトルクコンバータ９２のスタータ
ギヤ１１９に噛合するギヤ１２０と、このギヤ１２０を
回転するパルスモータ、減速機、クラッチ等からなる駆
動系を備えている。

ボルト装着装置１０６は、第５図に示すように、パーツ
フィーダから延在する供給管１０４を通して圧縮空気の
圧力作用下に送給されるボルトを受は入れるボルト受ホ
ルダ１２２を備える。ボルト受ホルダ１２２にはその内
部のボルトを保持するための一対の開閉自在なチャック
１２４ａ、　１２４ｂが設けられる。また、ボルト装着
装置１０６はチャック１２４ａ、　１２４ｂに当接して
これらを開かせる開閉ロッド１２６ａ、　１２６ｂと、
これら開閉ロッド１２６ａ、　１２６ｂと同時に下降し
ボルト受ホルダ１２２内のボルトを保持すると共に、当
該ボルトを下方に位置するボルト締付装置１０に対して
そのナツトランナ４６のソケット８２に装着するドライ
バ１２８を備えている。これら開閉ロッド１２６ａ。

１２６ｂおよびドライバ１２８はシリンダ１２９の駆動
作用下に昇降自在である。

本発明に係るボルト締付装置およびこのボルト締付装置
を一構成要素とするトルクコンバータ自動組付システム
は基本的には以上のように構成されるものであり、次に
その作用並びに効果について説明する。

先ず、第４図において、上載されるトルクコンバータ９
２のねじ穴の位置を基準の向きに合わせた状態でシャト
ルユニット９４をレール架台１０８上で移動させ、同図
に示す移動ローダ１０２の位置直下にトルクコンバータ
９２を位置決めする。そこで、移動ローダ１０２に設け
た昇降シリンダ１１５のピストンロッド（図示せず）を
伸長させることによってマニピュレータ９６を下降させ
る。そして、このマニピュレータ９６を作動させクラン
プアーム１１６ａ乃至１１６Ｃでトルクコンバータ９２
を把持させる。その後、昇降シリンダ１１５の駆動作用
下にマニピュレータ９６を上昇させると共に、走行シリ
ンダ１１４のピストンロッドを退勤させて移動ローダ１
０２をパレット治具９８上に固定されるエンジン１００
の直上まで移動させる。その位置で再び昇降シリンダ１
１５のピストンロッドを伸長させ、クランプアーム１１
６ａ乃至１１６Ｃでトルクコンバータ９２を把持したま
まマニピュレータ９６を下降させることによって、コノ
トルクコンバータ９２をエンジン１００のドライブプレ
ート１３０上に載置する。この時、トルクコンバータ９
２の下部周縁に穿設しであるねじ穴とドライブプレート
１３００周縁に穿設しである孔部とは予めトルクコンバ
ータ９２のねじ穴をシャトルユニット９４上で基準向き
に合わせているので一致す、る。その際、位相合わせ装
置１１８のギヤ１２０はトルクコンバータ９２のスター
タギヤ１１９に噛合する。

そこで、ボルト装着装置１０６によってボルトがボルト
締付装置１０に装着される。すなわち、ボルトは当該ボ
ルト装着装置１０６のボルト受ホルダ１２２内に供給管
１０４を通ってその頭部を下方に指向させて送られてく
る。この時、第５図にふいて、チャック１２４ａ、　１
２４ｂは閉じており、ボルトはこのチャック１２４ａ、
　１２４ｂに係止されている。そして、ボルト締付装置
ｌＯにあっては初期状態ではナツトランナ４６はそのソ
ケット８２がボルト受ホルダ１２２の直下に位置するよ
うに待機しているものとする。この状態でシリンダ１２
９の駆動作用下に開閉ロッド１２６ａ、　１２６ｂ右よ
びドライバ１２８を下降させる。ドライバ１２８はボル
ト受ホルダ１２２内に進入すると共に、その内部のボル
トを保持する。やがて、開閉ロッド１２６ａ、１２６ｂ
先端がチャック１２４ａ、　１２４ｂに当接し、チャッ
ク１２４ａ、　１２４ｂをその下端が互いに開拡する方
向に回動させる。そして、ドライバ１２８の下降と共に
、このドライバ１２８先端のボルトはソケット８２に装
着される。第２図にはこのようにしてボルトがソケット
８２に装着された状態が示されている。この場合、送り
シリンダ２２のピストンロッド２４を伸長させて架台１
２のスライドレール１４ａ、１４ｂ上をカバー１８およ
びこれと一体的なナツトランナ４６を前進させ、トルク
コンバータ９２のねじ穴位置直下にソケット８２に嵌合
−したボルトを位置決めする。カバー１８の前進によっ
てワーク種切換シリンダ３４のウェッジ３８にストッパ
４２が当接することによって、ソケット８２に嵌合して
いるボルトが位置決めされる。なお、トルクコンバータ
９２の機種が異なる場合には、ワーク種切換シリンダ３
４を作動させてウェッジ３８を退避させておく。この時
、当該性のトルクコンバータのねじ穴位置に対応してそ
の取付位置が選択されている規制部材４０にストッパ４
２が当接するため、ボルトの位置は当該トルクコンバー
クのねじ大の直下に位置することになる。すなわち、こ
のように異なる種類のワークに対して１台のボルト締付
装置１０で対応させることが可能である。

そこで、締付機構部２０を駆動してボルトを螺入させる
。すなわち、昇降シリンダ５０のピストンロッド５２を
伸長させる。このピストンロッド５２に連結される支持
ロッド５４と連結部４８を介して一体的なナツトランナ
４６はガイドロッド５８に沿って上昇変位する。そして
、ナツトランナ４６先端のソケット８２に嵌合するボル
トがエンジン１００のドライブプレート１３０の周縁に
設けられている孔部に臨入する。この時、バランススプ
リング５６によって連結部４８およびナツトランナ４６
は弾性支持されているため、ボルトに衝撃が加わってボ
ルトが傾くという不都合が生じることなく、ボルトの挿
入が円滑に進行する。また、ドライブプレート１３０の
孔部からボルトが若干偏心していても、孔部にボルトを
臨ませさえすれば、第４図においてガイドロッド５８の
両端に介装されている弾性リング６２．６４が変形して
ナツトランナ４６が水平方向に若干移動し、そのずれを
補償することが出来る。この場合、ドライブプレートの
孔部の径はボルトを臨入させ易（するためにボルトの直
径に較べて若干大きくしておくとよい。

そこで、駆動モータ４４を駆動する。その回転は回転軸
６６から駆動軸７０、被動軸７４に伝達され、さらに第
１ギヤ７６、第２ギヤ７８、第３ギヤ８０からなるギヤ
トレインによって高回転に変速されてソケット８２が高
速度で回転する。この結果、ソケット８２に嵌合するボ
ルトがトルクコンバータ９２のねじ穴に螺入する。ボル
トがねじ穴に螺太し、所定の締付トルクが得られた後駆
動モータ４４を停止する。そして、前記とは逆に昇降シ
リンダ５０のピストンロッド５２を後退させ、ナツトラ
ンナ４６を下方に退避させる。さらに、送りシリンダ２
２のピストンロッド２４を後退させ、締付機構部２０自
体を後退させ、そのナツトランナ４６のソケット８２の
位置を第５図に示す初期位置に戻しておく。この位置で
次なるボルトが前述したボルト装着装置１０６の動作の
繰り返しによりソケット８２に装着される。また、これ
と同時に、トルクコンバータ９２のスタータギヤ１１９
　には位相合わせ装置１１８のギヤ１２０が噛合してる
ので、この位相合わせ装置１１８によってトルクコンバ
ータ９２およびドライブプレート１３０を所定角度回転
させて次なるねじ穴位置の位相を合わせる。その後、ボ
ルト締付装置°１０によって同様にボルトを締結する。

以上のような動作を繰り返してトルクコンバータ９２を
エンジン１００のドライブプレート１３０に取り付ける
作業が自動的に遂行される。

［発明の効果コ以上のように、本発明によれば、ボルトを回転させるた
めのソケットを備えるナツトランナ等の締付手段をバラ
ンススプリングで弾性支持し、上下の遊びを持たせると
共にガイドロッドに介装した弾性リング体によってナッ
トランナの水平方向の遊びを確保しているため、ワーク
のねじ穴に対してボルト挿入を円滑に行うことが出来、
従って、ボルトのがじりを防止出来るという効果が得ら
れる。

以上、本説明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明は、この実施態様に限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並
びに設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るボルト締付装置の斜視図、第２図は当該ボルト締付装置の断面図、第３図は第１図
における当該ボルト締付装置の■−■線断面図、第４図は当該ボルト締付装置をその構成要素とするトル
クコンバータ組付システムの概略構成を示す側面図、第５図は第４図に示すトルクコンバータ組付システムに
設置されるボルト装着装置と本発明に係るボルト締付装
置の相対位置を示す斜視図である。１０・・・ボルト締付装置　　　　１２・・・架台１９
・・・本体部　　　　　　　　２０・・・締付機構部２
２・・・送りシリンダ　　　　　２６・・・継手部材３
４・・・ワーク種切換シリンダ　３８・・・ウェッジ４
０・・・変位規制部材　　　　　４２・・・ストッパ４
４・・・駆動モータ　　　　　　４６・・・ナツトラン
ナ５０・・・昇降シリンダ５６・・・バランススプリング　　５８・・・ガイドロ
ッド６２．６４・・・弾性リング　　　　８２・・・ソ
ケット９０・・・トルクコンバータ自動組付システム９
２・・・トルクコンバータ９４・・・シャトルユニット９６・・・マニピュレータ　　　　１０２・・・移動ロ
ーダ１０４・・・供給菅１０６・・・ボルト装着装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ボルト等の締結部材をワークの下側から螺入して
締め付ける装置であって、第１のアクチェエータに連結
されて水平方向に進退自在な本体部と、前記本体部の前
方に配設され第２のアクチュエータの駆動作用下に鉛直
方向に上昇変位してボルト等をワークに対して締め付け
動作をする締付手段と、前記締付手段の前進位置を少な
くとも２つの位置に調整可能な位置決め調節手段とを備
えることを特徴とするボルト締付装置。
（２）請求項１記載の装置において、締付手段を本体部
並びに第２アクチュエータに対して弾性部材を介して連
結し水平方向および鉛直方向に若干の偏位が許容される
遊びを設けたことを特徴とするボルト締付装置。
（３）請求項２記載の装置において、締付手段と第２ア
クチュエータとの連結部にコイルスプリングを介装する
と共に、締付手段の昇降変位を案内するガイドロッドの
両支持端に変形可能な弾性リングを装着したことを特徴
とするボルト締付装置。
（４）請求項１記載の装置において、締付手段はボルト
等の頭部が嵌合するソケットをその上面部先端に備え、
ギヤトレインによって回転駆動源の回転を高速変速して
前記ソケットを回転させるナットランナからなることを
特徴とするボルト締付装置。
（５）請求項１記載の装置において、位置決め調節手段
は本体部に設けたストッパに係合するウェッジを進退さ
せるシリンダからなることを特徴とするボルト締付装置
。