JPH0417308Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、ボルト、ナツトなどのねじ締めのた
めに用いられる自動工具交換ねじ締め装置に関す
る。

従来の技術 割り出し回転可能に支持されているインデツク
ステーブルの周辺部に複数のねじ締め工具を回転
可能に取付け、割り出されたねじ締め工具を主軸
により駆動する自動工具交換ねじ締め装置では、
ねじ締め工具の交換時に主軸とねじ締め工具との
連結を解除するために両者の連結を制御するクラ
ツチが必要となる。例えば実願昭57−81603号
（実開昭58−184223号）では主軸にスプライン嵌
合してねじ締め工具の方へばねにより付勢されか
つねじ締め工具と一体的な部分に係合可能な係合
部材を設け、アクチユエータによりレバーを介し
て係合部材の位置、すなわち主軸とねじ締め工具
との連結を制御している。この構成では、アクチ
ユエータのためねじ締め装置全体が大形になるの
で、このような装置をロボツトのロボツトアーム
に取付けて使用しようとすれば、荷重および慣性
負荷が増大して、ロボツトの動作を遅らせると共
に、狭い場所でのロボツトの使用を困難にする。

考案が解決しようとする課題 本考案の課題はロボツトに設けるのに適したね
じ締め工具の自動交換兼駆動装置を提供すること
である。

課題を解決するための手段 この課題を解決するため本考案によれば、ロボ
ツトアームの先端にインパクトレンチが同軸的に
取付けられ、このインパクトレンチの駆動軸側に
同軸的に取付けられる空気圧シリンダ内に、ピス
トンが軸線方向移動可能に案内され、クラツチの
一方の要素を形成する係合部材がインパクトレン
チの駆動軸にスプライン嵌合すると共に、ピスト
ンに回転可能に支持され、ロボツトアームに、そ
の軸線に対して鋭角をなす軸線のまわりに回転可
能にインデツクステーブルが支持されて、モータ
により割り出し回転駆動可能であり、インデツク
ステーブルの周辺部に回転可能に支持される複数
のねじ締め工具のうち１つが、インデツクステー
ブルの特定の割り出し位置において、インパクト
レンチの駆動軸に対して同軸的な位置をとり、空
気圧シリンダ内におけるピストンの軸線方向移動
により、このピストンに支持される係合部材がね
じ締め工具にあつてクラツチの他方の要素を形成
する係合部材に係合して、インパクトレンチの駆
動軸の回転によりねじ締め工具を回転駆動可能で
ある。

考案の効果 こうして本考案によれば、ロボツトアームに取
付けられるインパクトレンチの先端に直接空気圧
シリンダを固定し、このシリンダにはまるピスト
ンに係合部材が回転可能に支持されてインパクト
レンチの駆動軸にスプライン嵌合しているので、
ロボツトアームに取付けられるねじ締め工具駆動
部分を簡単にしかつ小型、軽量化して、ロボツト
の負荷を小さくし、ロボツトの機敏性を向上する
ことができる。インデツクステーブルもインパク
トレンチに支持することができるので、装置全体
が小型になり、今までロボツトの使用が困難であ
つた場所においても、本考案による装置を備えた
ロボツトを使用することができる。

実施例 本考案を図示の実施例について説明する。

第２図において自動工具交換ねじ締め装置は、
ロボツトアーム１０の先端に取付けられているハ
ウジング１２を有し、インパクトレンチ１４はロ
ボツトアーム１０に対して同軸的に配置されてハ
ウジング１２に固定されている。インパクトレン
チ１４は先端においてソケツト脱着部１６を有
し、クラツチの一方の要素としての係合部材１８
は、ソケツト脱着部１６の先端に設けられ、後述
されるようにホース２０を介して供給される加圧
空気によりその軸線方向位置を制御される。割り
出し位置決め用モータ２２は、その軸線がインパ
クトレンチ１４の軸線に対して斜めになるように
ハウジング１２に固定され、減速装置２４を介し
てインデツクステーブル２６の回転を制御する。
インデツクステーブル２６の回転軸線はインパク
トレンチ１４の軸線に対して傾斜している。ねじ
締め工具としてのソケツト２８はねじの六角頭部
に嵌合する嵌合穴を有し、クラツチの他方の要素
を形成する係合部材としてのロツド部材３０にピ
ン３２を介して結合している。ソケツト２８はロ
ツド部材３０に対して軸線方向へ相対移動可能で
あり、ばね３４によりインデツクステーブル２６
から離れる方向へ付勢されている。第３図に示さ
れるように、ラジアル軸受としての玉軸受３６が
ロツド部材３０の外周に取付けられ、玉軸受３６
の外輪は弾性スリーブ３８′を介してインデツク
ステーブル２６の周辺部に固定されている。嵌合
穴の内径が異なる種々のソケツト２８が用意さ
れ、このようなソケツト２８およびロツド部材３
０を含むねじ締め工具としての器具４０がインデ
ツクステーブル２６の周辺部に等角度間隔に取付
けられ、インデツクステーブル２６の割り出し回
転により割り出された器具４０のロツド部材３０
は係合部材１８と同軸的になる。弾性スリーブ３
８′はソケツト２８が、締め回されるボルトなど
に対して半径方向へずれた場合に、このずれを補
償してソケツト２８をねじの六角頭部に嵌合させ
る役割をもつ。第４図はインデツクステーブル２
６の裏側における各要素の位置関係を示してい
る。

第１図はソケツト脱着部１６の断面図である。
係合部材１８はインパクトレンチ１４の駆動軸４
２にスプライン連結しており、係合部材１８とイ
ンパクトレンチ１４とは軸線方向へ相対移動可能
でありかつ一体的に回転する。シリンダ４４はイ
ンパクトレンチ１４に固定され、ピストン４６は
駆動軸４２に対して同軸的にかつシリンダ４４内
を軸線方向へ相対移動可能に設けられ、玉軸受３
８を介して係合部材１８を回転可能に支持してい
る。室４８はシリンダ４４とピストン４６とによ
り画定され、ホース２０を介して加圧空気を供給
される。Ｏリング５０，５２は、ピストン４６お
よびシリンダ４４の環状溝に設けられて室４８の
気密を保持し、ばね５４は室４８の容積が減少す
る方向へピストン４６を付勢する。ばね５４が設
けられている室５６はシリンダ４４のポート５８
を介して大気へ連通している。

ソケツト脱着部１６の作用を第５図のクラツチ
制御ルーチンにより説明する。最初にシリンダ４
４、すなわちシリンダ４４の室４８へ加圧空気を
導入する（ステツプ68）。この結果、ピストン４
６は加圧空気の空気圧によりばね５４に抗して移
動し、係合部材１８はロツド部材３０の後端から
離れ、係合部材１８およびロツド部材３０から成
るクラツチは非接続状態となり、係合部材１８と
インデツクステーブル２６とは相対回転可能な状
態となる。次に割り出し位置決め用モータ２２を
駆動状態にしてインデツクステーブル２６の割り
出し回転を行なう（ステツプ62）。この割り出し
回転はボルトまたはナツトの径に一致した径のソ
ケツト２８が割り出されるまで行なわれる（ステ
ツプ64）。一致した径のソケツト２８が割り出さ
れると、インパクトレンチ１４を緩速で回転しつ
（ステツプ66）、シリンダ４４から加圧空気を排出
する。（ステツプ68）。これによりピストン４６は
室４６の方へ押しやられるので、係合部材１８は
緩速で回転しつつ、ロツド部材３０へ接近し、つ
いにはロツド部材３０に当接する。係合部材１８
とロツド部材３０との当接端部には回転方向に溝
が切られており、係合部材１８の緩速回転により
溝が嵌合し合い、クラツチの接続が達成される。
ピストン４６の移動が終了したことからクラツチ
の接続を検出し（ステツプ70）、このクラツチ制
御ルーチンを終了する。

第６図は第５図のクラツチ制御ルーチンを含む
全体の制御ルーチンのフローチヤートを示す。第
５図のクラツチ制御ルーチン（ステツプ72）の実
行後、ロボツトアーム１０を作動させてソケツト
２８をボルトまたはナツトの位置へ移動させる
（ステツプ74）。ソケツト２８とボルトまたはナツ
トとの係合を確認し（ステツプ76）、次にインパ
クトレンチ１４をボルトまたはナツトの締付が完
了するまで作動させる（ステツプ78，80）。締付
が完了すると、ねじ締めを行なわれるべき次のボ
ルトまたはナツトがあるかないかを判定し（ステ
ツプ82）、あればクラツチ制御ルーチンへ戻り、
なければこの制御ルーチンを終了する。

本考案を実施例について説明したが、本考案の
範囲内においてこの実施例につき種々の修正が可
能であることは当業者にとつて明らかだろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の主要部であるソケツト脱着部
の断面図、第２図は本考案の実施例にかかわる自
動工具交換ねじ締め装置の概略図、第３図はイン
デツクステーブルへのロツド部材の取付部の詳細
図、第４図はインデツクステーブルの裏側におけ
る各要素の位置関係を示す図、第５図はクラツチ
制御ルーチンのフローチヤート、第６図は全体の
制御ルーチンのフローチヤートである。 １０……ロボツトアーム、１４……インパクト
レンチ、１８……係合部材、２２……モータ、２
６……インデツクステーブル、２８……ソケツ
ト、３０……係合部材（ロツド部材）、３８……
玉軸受、４０……ねじ締め工具（器具）、４２…
…駆動軸、４４……シリンダ、４６……ピスト
ン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロボツトアーム１０の先端にインパクトレンチ
   １４が同軸的に取付けられ、このインパクトレン
   チ１４の駆動軸４２側に同軸的に取付けられる空
   気圧シリンダ４４内に、ピストン４６が軸線方向
   移動可能に案内され、クラツチの一方の要素を形
   成する係合部材１８がインパクトレンチ１４の駆
   動軸４２にスプライン嵌合すると共に、ピストン
   ４６に回転可能に支持され、ロボツトアーム１０
   に、その軸線に対して鋭角をなす軸線のまわりに
   回転可能にインデツクステーブル２６が支持され
   て、モータ２２により割り出し回転駆動可能であ
   り、インデツクステーブル２６の周辺部に回転可
   能に支持される複数のねじ締め工具４０のうち１
   つが、インデツクステーブル２６の特定の割り出
   し位置において、インパクトレンチ１４の駆動軸
   ４２にして同軸的な位置をとり、空気圧シリンダ
   ４４内におけるピストン４６の軸線方向移動によ
   り、このピストン４６に支持される係合部材１８
   がねじ締め工具４０にあつてクラツチの他方の要
   素を形成する係合部材３０に係合して、インパク
   トレンチ１４の駆動軸４２の回転によりねじ締め
   工具４０を回転駆動可能であることを特徴とす
   る、ロボツトに設けられるねじ締め工具の自動交
   換兼駆動装置。