JPH0533233Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案装置は、所望の締結位置（締付け手段の
作動位置）まで締付け手段を案内部材に沿つて摺
動させ、位置決めすることができるボルト締結装
置に関するものである。

（従来の技術） たとえば、サスペンシヨンメンバ、パワーユニ
ツトなどの大型部品を車体に装着するには、従来
技術によれば、それらの部品のネジ部材による取
付け位置に対応する各締結位置に予じめ配設した
複数のネジ部材締付け手段をそれぞれ作動させて
締結するのが通例であつた。

このため、ニーズの多様化にあわせて特性の異
なる複数種類のサスペンシヨンメンバやパワーユ
ニツトを車体に搭載する場合には、それぞれのサ
スペンシヨンメンバやパワーユニツトのネジ部材
による取付け位置（締結部位）の数に等しい数の
締付け手段を、予じめそれぞれの取付け位置に対
応させて配設する必要があつた。たとえば、特性
の異なるエンジン及びトランスミツシヨンを組合
わせたパワーユニツトを車体に装着するには、第
８図ａ，ｂに示したように、別異のパワーユニツ
ト１に対応するそれぞれのエンジンマウントリア
２の各締結部位ａ〜e′に対応する締結位置にそれ
ぞれ締付け手段３を配設し、個々のエンジンマウ
ントに関連する締付け手段を選択的に作動させて
装着していた。なお、図中４はエンジンを、５は
トランスミツシヨンをそれぞれ示し、また簡略の
ため、パワーユニツトは代表的に１個を示す。

このような構成は、サスペンシヨンメンバを車
体に装着する装置にあつても同様であり、第９図
ａ，ｂに模式的に示すように、別異のサスペンシ
ヨンメンバ６，７の締結部位ａ〜d′に対応する締
結位置にそれぞれ締付け手段を３を予じめ配設
し、これら締付け手段を選択的に作動させるもの
であつた。

（考案が解決しようとする問題点） このため従来のネジ部材締結装置は、搭載すべ
き複数の部品のそれぞれの締結部位の数に対応す
る数の締付け手段が必要とされる一方、ある部品
を締結する際に必要とされる締付け手段は、該部
品の締結部位に関連する締付け手段だけであるの
で、それ以外の締付け手段は遊休状態にあり、締
付け手段を効率良く使用できないと言う問題があ
つた。

また、締付け手段は、その配置に際して一定の
空間を占有するので、締付け手段を互いに密接さ
せて締結位置に配置しても、隣合う締付け手段の
軸線間距離を一定値以下に設定することはでき
ず、ために搭載すべき部品の締結部位に合わせて
連続的に締結位置を調整することができないと言
う問題もあつた。

そしてこのことは、サスペンシヨンメンバやパ
ワーユニツト等の大型部品を車体に組付ける際に
は、ネジ部材の締付けトルクも充分高くする必要
があることから大型の締付け手段を用いる必要が
あるため、特に重大であつた。

なお、かかる問題を解決するためには、例えば
特開昭61−142031号公報に開示されているネジ締
めロボツトの如く、締付け手段の移動をガイドロ
ツドで案内するとともにそのガイドロツドに併設
したボールネジ軸を締付け手段に固設したボール
ナツトに螺合させ、そのボールネジ軸をサーボモ
ータで回転させて締付け手段を所要の位置に移動
させるボールネジ式移動機構を用いることも考え
られる。

しかしながら、本願のような場合には通常、車
両組立ラインでそのラインスピードに対応して、
種類変更された部品の締結位置へ締付け手段を高
速で移動させる必要があり、しかも上記の如く大
型の締付け手段を用いる必要があるのに対し、上
述のボールネジ式移動機構に、そのような大型の
締付け手段を高速で移動させるに充分な駆動力と
高い支持剛性とを持たせようとすると、装置の製
造コストが嵩んでしまうという問題が生じ、また
上述のボールネジ式移動機構を採用すると、制御
手段を含む全体としての構成も従来より複雑にな
つて、この点でも装置の製造コストが嵩んでしま
うという問題が生ずる。

本考案は、このような問題に鑑みてなされたも
のであり、必要とされる締付け手段の数を低減さ
せるとともに、締結位置を部品の締結部位に合わ
せて連続的にかつ高速で調整することができる、
自由度の大きなネジ部材締結装置を安価に提供す
ることをその目的とする。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため本考案の装置は、複数
種類の大型部品を車体に組付けるネジ部材締結装
置において、前記部品の種類に応じて異なる複数
の締結位置の配列方向に対応する所定方向へ延在
するように配設された案内部材と、前記案内部材
に摺動自在に支持された締付け手段と、前記締付
け手段を前記案内部材に沿つて摺動させて、前記
複数の締結位置のうちの一箇所に対応する位置で
停止させる、シリンダ駆動の移動手段と、前記締
付け手段の作動を制御するとともに、組付ける前
記部品の種類に応じて前記移動手段の作動を制御
する制御手段とを具え、前記移動手段が、前記締
付け手段に一体的に固定された、前記複数の締結
位置に対応する複数の嵌合部を持つ位置決め部材
４５と、前記複数の嵌合部の一つに嵌合し得る嵌
合部材４７と、前記制御手段５１の制御に基づき
作動して、前記嵌合部材を前記複数の嵌合部の一
つに嵌合させる突上げ手段４９と、を有すること
を特徴とする。

（作用） 車体及び車体に装着すべき大型部品が所定位
置、たとえば、このネジ部材締結装置上まで搬送
されると、制御手段は、たとえば適当な感知ユニ
ツトからの到達信号に基づいて移動手段を始動さ
せる。シリンダ駆動の移動手段は、制御手段の指
示に基づいて、締付け手段を案内部材に沿つて、
装着すべき上記部品の締結部位に対応する締結位
置まで高速で移動させる。次いで締付け作業を行
なうべく、制御手段は締付け手段を始動する。締
付け手段は、ネジ部材に回転運動を与え、適当な
供給手段にて供給されたこのネジ部材を車体側の
ネジ部材に螺合させて、上記部品を車体に締着す
る。一方、制御手段は締付け手段によるネジ部材
締結作業が完了したならば、移動手段を再度始動
し、締付け手段を待機位置まで、復帰させ、次の
作業に備える。それゆえここでは、それぞれの締
結部位に応じた締結位置に締付け手段を連続的に
かつ高速で移動させることができるので、必要最
小限の締付け手段を用意すれば良く、また大型部
品の装着のため大型の締付け手段を用いても、容
易に大きな駆動力を発揮し得る簡易な構成のシリ
ンダ駆動の移動手段を採用しているので、装置を
安価に製造することができる。そして、そのシリ
ンダ駆動に伴う中間での位置決めの困難性を位置
決め部材等により有効に改善し得る。なお、ネジ
部材締結作業が完了した締付け手段は、確ずしも
その待機位置まで復帰させる必要はなく、完了し
た位置から、次工程のネジ部材締結位置に移動さ
せることもできる。

（実施例） 以下図面を参照して、本考案ネジ部材締結装置
について詳述する。

第１図ａ，ｂは本考案に基づくナツト締結装置
の第１の実施例を示す正面図及び側面図であり、
符号１１は、車体及び車体に装着される大型部品
の搬送方向に沿つて配設されたフレームを示す。
なお、好ましくは、このフレーム１１を、図示は
しないが移動可能な適当な台車に取付ける。フレ
ーム１１は、車体搬送方向であると同時に上記部
品の種類に応じて異なる複数の締結位置の配列方
向でもある図中矢印Ａで示す方向に平行に配設さ
れた縦部材１３ａと、これら縦部材に交差してそ
れらの両端部にて一体的に固着された横部材１３
ｂとを具える枠構造をしている。

フレーム１１の各縦部材の上面には、摺動抵抗
が小さく、しかも真直度に優れたころがり直動案
内用レール１５を互いに平行に敷設する。そし
て、これら案内レール１５にそれぞれ嵌合する案
内凹部１７を下面に具えるヘツド１９を、案内レ
ール上に摺動自在に配置する（第２図参照）。

フレーム１１のいずれか一方の横部材１３ｂ
と、この横部材に対向するヘツド１９との間に移
動手段２１を配設する。本実施例では、この移動
手段として高速作動が可能であるエアシリンダを
用いるものとし、シリンダボトムを上記横部材１
３ｂに固着し、そのロツド端部をヘツド１９に固
着する。なおエアーシリンダは、供給圧力の調整
により、ヘツド１９をフレーム１１に沿つて自在
に往復動させることができる複動型のものを用い
るのが好ましい。また移動手段は、エアーシリン
ダに限定されるものでなく、ヘツド１９を高速で
往復動させることができるものであれば良く、た
とえば、油圧シリンダであつても良い。

したがつて、本実施例では、移動手段としての
エアーシリンダへの圧縮空気の給排を調整するこ
とにより、ヘツド１９をころがり直動案内に沿つ
て連続的に移動させることができる。

第２図に明示したように、フレーム１１上に敷
設されたころがり直動案内用レール１５に嵌合す
る案内凹部１７を両側下面に有するＴ形の横断面
形状をしたヘツド１９の中央底部に、第３図に示
したように、昇降手段２３としてのエアーシリン
ダを設ける。このエアーシリンダのピストンロツ
ド先端部に、その軸線方向に延在してヘツド１９
を貫通するコネクチングロツド２５を取付ける。
そしてヘツド１９の上面から突出したコネクチン
グロツド２５の突出部に、ほぼ平板形状をした昇
降テーブル２７を固着する。それゆえ、昇降手段
２３を作動させることにより、昇降テーブルを適
宜に昇降させることができる。

また、本実施例装置は、昇降テーブル２７の円
滑で確実な昇降運動を担保するためガイド手段を
具える。このガイド手段は、ピストンロツドの軸
線に平行に延在しヘツド１９に固着したガイドス
リーブ２９ａと、これらスリーブに嵌合されその
軸線方向に摺動できるガイドロツド２９ｂとを具
える。そしてそれらガイドロツドの突出部に昇降
テーブル２７を固着する。それゆえ、昇降テーブ
ル２７は、互いに離間するガイド手段により、そ
の昇降運動が案内されるので、円滑で確実な昇降
運動を行なう。

なお、ヘツド１９には、矢印Ａで示す搬送方向
の前端面及び後端面に、取付けブラケツト３１を
介して支持部材３３が取付けられ、さらに、この
支持部材を介して、第１図に一部を模式的に示し
たナツド供給手段３５が固着される。

一方、昇降テーブル２７には、第２図に示した
ように、その両側部に締付け手段３７をそれぞれ
取付ける。これら締付け手段の昇降テーブル２７
における配設位置並びに配設部位は、一回の締結
作業で車体に装着すべき部品の取付け位置、たと
えば、本実施例では４ケ所あるエンジンマウント
リヤの取付け位置に基づいて定めるものとする。
なお、締付け手段３７は、大型部品の装着のた
め、供給手段３５から供給されるナツトを車体側
の締結用ボルトに比較的高トルクで螺合させるこ
とができる、ある程度大型のものであれば良く、
その型式、構造等が限定されるものではない。

このような構成とすることにより、ころがり直
動案内用レールに沿つて所定位置までヘツド１９
を高速で移動させ、次いで、昇降テーブル２７を
上昇させて締付け手段３７を、装着すべき部品の
締結部位に近接させ、高い支持剛性下で充分なト
ルクにより締結作業を行なうことができる。

ところで、ヘツド１９が移動すべき位置、すな
わち各大型部品を装着するために締付け手段３７
が締結作業と締結作業との間で移動すべき点が、
移動手段２１としてのエアーシリンダの突出位置
及び後退位置に対応するばかりでなく、これら位
置の中間にもある場合には、そのエアーシリンダ
により前進又は後退するヘツド１９の停止位置を
一意に定めることが比較的困難となる。

このため本実施例装置では、第２図に示したよ
うに、ヘツド１９の移動方向に延在するフレーム
１１の縦部材１３ａの一方の下面に、ころがり直
動案内用レール１５にそれぞれ平行に延在する４
本の溝を有する溝付きレール３９を固着し、各々
の溝内にドツグ４１を締付け手段３７の所望停止
位置に合わせてそれぞれ配置する。

一方、ヘツド１９の側面に、溝付きレール３９
に対向させて、４連のリミツトスイツチ４３を固
着し、それぞれのドツグ４１に対応した位置で各
リミツトスイツチがON−OFF作動するように
し、これらリミツトスイツチのON−OFF信号に
基づいて、移動手段としてのエアーシリンダへの
加圧流体の給排を制御するようにする。なお、溝
付きレール３９の溝の数並びにリミツトスイツチ
の数は、ヘツドを停止すべき位置の数に対応して
定まるものであり、本実施例に限定されるもので
はない。

さらに、ヘツド１９の停止位置を精度良く定め
るため、リミツトスイツチ４３が固着されたヘツ
ド１９の対抗する側面に、第４図に明示した様
に、装着すべき大型部品の締結部位の間隔に実質
的に対応させて形成した嵌合部としての嵌合凹部
を有する位置決め部材としての位置決めプレート
４５を固着する。そしてこれら嵌合凹部に嵌合す
る嵌合部材としての嵌合チツプ４７を具える突上
げ手段４９を、位置決めプレート４５に対向する
フレーム１１の他の縦部材１３ａの下面に固着す
る。なお、本実施例では、突上げ手段としてアエ
ーシリンダを用いるものとし、そのピストンロツ
ドの先端部に嵌合チツプを連結するものとする。
また、嵌合凹部は、先細形状をした嵌合チツプの
嵌入を容易にするため、拡開した開口部を有す
る。

したがつて、リミツトスイツチからの信号に基
づいてほぼ所定位置に位置決めされたヘツド１９
が、嵌合チツプ４７を位置決めプレート４５のい
ずれかの嵌合凹部に嵌入させることにより、正確
に位置決めされることになるので、昇降テーブル
２７を介してヘツド１９と一体的に移動するナツ
ト締付け手段３７は、装着すべき部品の締結部位
に正確に対応して位置することになる。

第５図は、本実施例における制御手段５１の制
御の流れを示す流れ図であり、制御手段５１は、
まず感知ユニツト５３により、車体及び部品が予
め定められた位置に到達したことを感知したなら
ば、移動手段２１を作動させ、ころがり直動案内
に沿つてヘツド１９を移動させる。次いで制御手
段は、リミツトスイツチ４３がドツグ４１との当
接によりON−作動したならば、移動手段を停止
させ、突上げ手段４９を作動させて、ヘツド１９
を正確に位置決めする。そして制御手段５１は、
昇降手段２３を作動させて昇降テーブル２７を所
定位置まで押し上げ、更に、締付け手段３７を作
動させて、車体に所定の大型部品を締結する。な
お、その大型部品の複数の締結部位における締結
作業が全て終了するまで、上記操作を繰返す。そ
して上記大型部品の車体に対する締結作業が終了
したならば、制御手段５１は、移動手段２１を再
度作動させ、ヘツド１９を初期位置に復帰させ、
ある部品に対する締結作業を完了し、次の部品の
締結作業に具える。

第６図は、この考案の他の実施例を示す図であ
り、図中第１図に示す部分と同等の部分は、同一
符号にて示す。

図面に直交する平面内を移動可能な、仮想線で
示すテーブル５５に固着されたフレーム１１は、
テーブル５５に平行に延在する横部材１３ｂと、
テーブルに直交して起立する起立部材１３ｃとを
具える。この起立部材１３ｃに斜交させて、ころ
がり直動案内用レール１５，１５を、後述するサ
スペンシヨンメンバの種類に応じて異なる複数の
締結位置の配列方向に対応する角度で傾斜するよ
うにそれぞれ配置し、固着ブラケツト１６ａを介
して固着する。そして、ころがり直動案内用レー
ルに嵌合する部材にヘド１９，１９を一体的に固
着する。これらヘツド１９の各々に、移動手段２
１としてのエアーシリンダのロツド端部を連結
し、一方案内用レールにほぼ平行に延在するエア
ーシリンダの他端を適当な図示しない不動部材に
固着する。

そして各ヘツド１９に締付け手段３７を、取付
けブラケツト５７を介して、起立部材１３ｃの延
在方向に平行に移動できるよう取付ける。

さらにこの装置にも、図示しないが先の例と同
様に、ドツグを検知するリミツトスイツチのON
−OFF信号に基づき位置決めプレートの複数の
嵌合凹部の一つに嵌合チツプを嵌合させてヘツド
１９を複数位置で位置決めする突上げ手段を設け
る。

なお、符号１３ｄは、起立部材１３ｃと同様に
テーブル５５に起立して設けられた他の起立部材
であり、締付け手段３８を取付けブラケツト５８
ａを介して、起立部材１３ｄの延在方向に平行に
移動できるよう支持し、符号５８ｂは、取付けブ
ラケツト５８を、他の起立部材１３ｄの延在方向
に案内するガイド部材であつて、図示しないスプ
リングとともに締付け手段３８のための通常の緩
衝機構をなすものであり、かかる上下方向に緩衝
機構は図示しないが他の締付け手段３７にも設け
てある。

このようなナツト締結装置により、大型部品と
しての、符号６で示すサスペンシヨンメンバを車
体に装着する場合に、制御手段５１は、感知ユニ
ツト５３からの出力信号によりサスペンシヨンメ
ンバ６が所定位置に配置されたと判断すると、移
動手段２１を作動させることなく、締付け手段３
７，３８を作動させる。締付け手段は、取付けブ
ラケツト５７，５８ａに沿つて、フレーム１１の
起立部材１３ｃ，１３ｄの延在方向に上昇し締結
作業を行ない、作業終了後下降して初期位置に復
帰する。

一方、符号７で示す他の種類のサスペンシヨン
メンバを装着する場合に、制御手段５１は、感知
ユニツト５３からの出力信号によりサスペンシヨ
ンメンバ７が所定位置に配置されたと判断する
と、移動手段２１を作動させ、それぞれのヘツド
１９を、ころがり直動案内用レール１５に沿つ
て、そのサスペンシヨンメンバ７の締結部位に対
応する締結位置まで斜め方向へ移動させる。次い
で制御手段５位置は、締付け手段３７を作動さ
せ、上述した如く締結作業を行なう。なお、この
場合に締付け手段３８は、作動することなくその
位置に保持されることになる。

したがつて、本実施例によれば、複数種類のサ
スペンシヨンメンバの装着を行うことができる。
また本実施例によればレール１５が締結位置の配
列に対応して傾斜しているので、ヘツド１９ひい
ては締付け手段３７を締結部位に充分接近させ得
て特に高い支持剛性で締付け手段３７を支持し得
るとともに、締付け手段３７の締結位置への移動
も速やかに行うことができ、ヘツド１９の位置決
め精度の向上をもなし得る。

第７図は、第１図及び第６図に示したナツト締
結装置を一体とし、大型部品としてのパワーユニ
ツト１とサスペンシヨンメンバ６又は７とを同時
に、車体Ｂに装着することができる構成としたナ
ツト締結装置の他の実施例である。

エンジンマウントリヤを装着するナツト締結装
置６０、バワーユニツト６２を装着するナツト締
結装置６２は、水平面内を移動可能な移動テーブ
ル６４にフレームが固着され、一方移動テーブル
６４は、台車６６に取付けられテーブル６４を昇
降自在に支持する昇降手段６８に固着されてい
る。したがつて両ナツト締結装置は、移動テーブ
ル６４並らびに昇降手段６８により比較的微小な
位置調整を行なうことができるばかりでなく、台
車６６をレール７０に沿つて移動させることによ
りその位置を大きく変更することができる。な
お、台車６６上には、支柱を介して感知ユニツト
５３が取付けられており、車体Ｂ及びパワーユニ
ツト１そしてサスペンシヨンメンバなどが所定位
置に到達したことを感知する。また、この感知ユ
ニツトは、車両の種類に対応した信号を出力する
ものが好ましく、この信号に基づいて制御手段を
作動させれば、それぞれの車種における締結部位
に締付け手段を移動させることが一層容易とな
る。

（考案の効果） 以上詳述したように本考案装置によれば、車体
に装着すべき複数種類の大型部品のそれぞれの締
結部位に合わせ、締付け手段を案内部材に沿つて
摺動させて順次締結作業を行なうよう構成したの
で、各部品の締結部位の数に等しい数の締付け手
段を用意する必要がなく、大幅に締付け手段の数
を減少させることができる。しかも、簡易な構成
で締付け手段を案内部材に沿つて高速で連続的に
移動させ、かつ所定位置で停止させて位置決めす
ることができるので、締結部位の間隔に影響され
ることなく締結作業を行うことができる適用範囲
の大きなネジ部材締結装置を安価に得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案装置の一実施例を示す図、第
２図は、第１図ａの線−に沿う断面図、第３
図は、第１図ｂの線−に沿う断面図、第４図
は、第１図に示した装置のヘツド位置決め手段を
示す図、第５図は、第１図に示した装置の制御の
流れを示す図、第６図は、本考案装置の他の実施
例を示す図、第７図は、本考案装置の更に他の実
施例を示す図、第８図及び第９図は、従来のネジ
部材締結装置による締結作業を模式的に示す図で
ある。 １……パワーユニツト、２……エンジンマウン
トリヤ、３……締付け手段、４……エンジン、５
……トランスミツシヨン、６，７……サスペンシ
ヨンメンバ、１１……フレーム、１３ａ……縦部
材、１３ｂ……横部材、１３ｃ，１３ｄ……起立
部材、１５……ころがり直動案内用レール、１７
……案内凹部、１９……ヘツド、２１……移動手
段、２３……昇降手段、２５……コネクチングロ
ツド、２７……昇降テーブル、２９ａ……ガイド
スリーブ、２９ｂ……ガイドロツド、３１……取
付けブラケツト、３３……支持部材、３５……ナ
ツト供給手段、３７，３８……締付け手段、３９
……溝付きレール、４１……ドツグ、４３……リ
ミツトスイツチ、４５……位置決めプレート、４
７……嵌合チツプ、４９……突上げ手段、５１…
…制御手段、５３……感知ユニツト、５５……テ
ーブル、５７，５８ａ……取付けブラケツト、５
８ｂ……ガイド部材、ａ〜e′……締結部位、Ｂ…
…車体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 複数種類の大型部品を車体に組付けるネジ部
   材締結装置において、 前記部品の種類に応じて異なる複数の締結位
   置の配列方向に対応する所定方向へ延在するよ
   うに配設された案内部材１５と、 前記案内部材に摺動自在に支持された締付け
   手段３７と、 前記締付け手段を前記案内部材に沿つて摺動
   させて、前記複数の締結位置のうちの一箇所に
   対応する位置で停止させる、シリンダ駆動の移
   動手段２１と、 前記締付け手段の作動を制御するとともに、
   組付ける前記部品の種類に応じて前記移動手段
   の作動を制御する制御手段５１と、 を具え、 前記移動手段が、 前記締付け手段に一体的に固定された、前記
   複数の締結位置に対応する複数の嵌合部を持つ
   位置決め部材４５と、 前記複数の嵌合部の一つに嵌合し得る嵌合部
   材４７と、 前記制御手段５１の制御に基づき作動して、
   前記嵌合部材を前記複数の嵌合部の一つに嵌合
   させる突上げ手段４９と、 を有することを特徴とする、ネジ部材締結装
   置。 ２ 前記案内部材１５は、前記複数の締結位置の
   配列方向に対応する角度で水平面に対し傾斜し
   て延在するように配設されることを特徴とす
   る、実用新案登録請求の範囲第１項記載のネジ
   部材締結装置。