JPH05337846A - 締めつけ工具用補助アーム及び締めつけ装置 - Google Patents

締めつけ工具用補助アーム及び締めつけ装置

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JPH05337846A
JPH05337846A JP20503191A JP20503191A JPH05337846A JP H05337846 A JPH05337846 A JP H05337846A JP 20503191 A JP20503191 A JP 20503191A JP 20503191 A JP20503191 A JP 20503191A JP H05337846 A JPH05337846 A JP H05337846A
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JP
Japan
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arm
tightening tool
guide slit
arms
tightening
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JP20503191A
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English (en)
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Mamoru Tamura
守 田村
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Takachiho Koheki KK
Original Assignee
Takachiho Koheki KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】締めつけ工具の可動範囲が広く、作業領域の広
い締めつけ工具用補助アーム及び締めつけ装置を提供す
る。 【構成】基台12と、基台12上に平行に配設された2
本の支柱20と、第1のガイドスリット24aと第2の
ガイドスリット26aとを夫々有し、2本の支柱20の
夫々に1つずつ固定された2つの支持部材22と、第1
のガイドスリット24aに沿って移動可能にされた第1
の移動部30を有する第1のアーム28と、第2のガイ
ドスリット26aに沿って移動可能にされた第2の移動
部44を有する第2のアーム40と、第1のアーム28
の一端部と第2のアーム40の一端部に回転可能に連結
された第3のアーム48と、第3のアーム48に平行に
配設され、第1のアーム28と第2のアーム40が平行
になる様に、第1のアーム28と第2のアーム40に回
転可能に連結されたリンク部材46と、締めつけ工具5
0の重量を相殺する様に第2のアーム40に連結された
2つのエアシリンダ58とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インパクトレンチ等の
締めつけ工具を、作業者が作業位置に応じて移動させる
時の補助を行うための締めつけ工具用補助アーム及び締
めつけ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車の車体等の組立においては、ボル
トやナットの締めつけを行うためにインパクトレンチ等
の締めつけ工具が使用されている。これらの締めつけ工
具は、通常ボルトやナットの締めつけを行う作業者が、
締めつけ箇所に応じて移動させて使用する。また、自動
車の車体等の組み立てにおいては、締めつけ箇所が多い
ため、作業者はこれらの締めつけ工具を長時間保持して
組立作業を行う必要がある。そのため、従来より、この
様な締めつけ作業においては、作業者の労力を低減させ
るために、これらの締めつけ工具の重量をキャンセルし
た状態で、移動可能に支持する補助アームが使用されて
いる。この様な補助アームを用いれば、重量の大きい工
具類でも小さな力で簡単に扱うことができる。
【0003】この補助アームの従来の一例としては、本
願出願人が既に出願している実公平1−15491号公
報に開示されている様なものが知られている。この従来
の補助アーム100は、図5に示した様に、工場の天
井、あるいは天井に配設されたレール上を走行する走行
体上に水平方向に回転可能に支持された固定部102を
有している。この固定部102には、その一端部を支点
として回動可能に支持された第1の腕104が設けられ
ており、この第1の腕104の他端部には、その先端部
に締めつけ工具を取りつけることのできる第2の腕10
6が回動可能に取り付けられている。そして、これら第
1及び第2の腕104,106の動きにより、締めつけ
工具を図5に示した位置から上方及び右方向に移動可能
に保持することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の補助アーム100においては、締めつけ工具を図
5に矢印で示した方向へ移動させることは可能であった
が、図示した位置から真上方向へ移動させることはでき
なかった。そのため、締めつけ工具の固定部102に近
付く側の可動範囲が狭く、作業領域が制限されるという
問題点があった。従って、本発明は上述の課題に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、締めつ
け工具の可動範囲が広く、作業領域の広い締めつけ工具
用補助アーム及び締めつけ装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の締めつけ工具用補助アー
ムは、締めつけ工具を、該締めつけ工具の重量を相殺し
た状態で移動可能に支持するための締めつけ工具用補助
アームにおいて、基台と、該基台上に夫々所定距離を離
間した状態で平行に配設された2本の支柱と、水平方向
に沿って延出する第1のガイドスリットと垂直方向に沿
って延出する第2のガイドスリットとを夫々有し、前記
2本の支柱の夫々に1つずつ固定された2つの支持部材
と、前記2つの支持部材の間に配置され、前記第1のガ
イドスリットに沿って移動可能にされた第1の移動部を
有する第1のアームと、前記2つの支持部材の間に配置
され、前記第2のガイドスリットに沿って移動可能にさ
れた第2の移動部を有する第2のアームと、前記第1の
アームの一端部と前記第2のアームの一端部とを所定距
離を離間させた状態で、前記夫々の一端部に回転可能に
連結された第3のアームと、前記第3のアームに平行に
配設され、前記第1のアームと前記第2のアームが平行
になる様に、一端部を前記第1のアームに回転可能に連
結されると共に他端部を前記第2のアームに回転可能に
連結されたリンク部材と、前記2つの支持部材上に夫々
設けられ、前記締めつけ工具の重量を相殺する様に前記
第2のアームに連結された2つのエアシリンダとを具備
することを特徴としている。
【0006】また、本発明の締めつけ装置は、締めつけ
工具を、該締めつけ工具の重量を相殺した状態で移動可
能に支持した締めつけ装置において、基台と、該基台上
に夫々所定距離を離間した状態で平行に配設された2本
の支柱と、水平方向に沿って延出する第1のガイドスリ
ットと垂直方向に沿って延出する第2のガイドスリット
とを夫々有し、前記2本の支柱の夫々に1つずつ固定さ
れた2つの支持部材と、前記2つの支持部材の間に配置
され、前記第1のガイドスリットに沿って移動可能にさ
れた第1の移動部を有する第1のアームと、前記2つの
支持部材の間に配置され、前記第2のガイドスリットに
沿って移動可能にされた第2の移動部を有する第2のア
ームと、前記第1のアームの一端部と前記第2のアーム
の一端部とを所定距離を離間させた状態で、前記夫々の
一端部に回転可能に連結された第3のアームと、前記第
3のアームに平行に配設され、前記第1のアームと前記
第2のアームが平行になる様に、一端部を前記第1のア
ームに回転可能に連結されると共に他端部を前記第2の
アームに回転可能に連結されたリンク部材と、前記2つ
の支持部材上に夫々設けられ、前記締めつけ工具の重量
を相殺する様に前記第2のアームに連結された2つのエ
アシリンダと、前記第3のアームの先端部に取り付けら
れたインパクトレンチとを具備することを特徴としてい
る。
【0007】
【作用】以上の様に、この発明に係わる締めつけ工具用
補助アーム及び締めつけ装置は構成されているので、第
1及び第2のアームが、支持部材を支持する2本の支柱
の間を通過して回動することが可能となるので、締めつ
け工具の可動範囲を広く、そして作業領域を広くするこ
とができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例について、添
付図面を参照して詳細に説明する。図1は、一実施例の
締めつけ工具用補助アームを側面から見た図である。図
1において、参照番号12は、この補助アーム全体の基
台を示しており、その下面には、キャスター14が取り
付けられている。このキャスター14により、基台12
すなわち補助アーム10全体は工場等の床面上を任意の
位置に移動することが可能にされている。
【0009】基台14の上面には、ベアリング16を介
して鉛直方向に沿う回転軸の回りに回転自在に支持され
た回転体18が設けられている。この回転体18には、
鉛直方向に沿って延出する2本の支柱20が取り付けら
れている。これらの支柱20のうち手前側の1本は、図
示されているが、もう1本は、この手前側の支柱20に
対して紙面に垂直な方向に所定距離を離間した状態で、
この支柱20と平行に設けられている。
【0010】これらの夫々の支柱20の上端部の内側に
は、2枚の同形状の5角形状の支持基板22が、おたが
いの面を平行にされた状態で夫々固定されている。この
2枚の5角形状の支持基板22の夫々の下側には、水平
線に沿う方向に延出する第1のガイドスリット24aが
穿設されたガイドスリット板24が取り付けられてい
る。また、これらの2枚の支持基板の22夫々の図中左
側の位置には、鉛直線に沿う方向に延出する第2のガイ
ドスリット26aが穿設されたガイドスリット板26が
取り付けられている。
【0011】第1のガイドスリット24aには、第1の
アーム28に図中紙面に垂直な方向に沿う回転軸回りに
回転自在に設けられた第1のガイドローラ30が、挿入
されている。この第1のガイドローラ30は、その外径
が第1のガイドスリット24aの幅よりも僅かに小さく
されているので、この第1のガイドローラ30は、第1
のガイドスリット24aに挿入された状態で、第1のガ
イドスリット24aの延出する方向(水平方向)に沿っ
て移動することが可能である。
【0012】また、第1のガイドローラ30の回転軸3
2には、ローラ基板34が、この回転軸32回りに回転
可能に装着されている。このローラ基板34には、第1
のガイドローラ30と所定距離を離間した状態で、第3
のガイドローラ36が紙面に垂直な方向に沿う回転軸3
8の回りに回転可能に設けられている。そして、この第
3のガイドローラ36も第1のガイドローラ30と同一
の外径にされており、第1のガイドスリット24aに挿
入されている。従って、第1のアーム28は、これら第
1及び第3のガイドローラ30,36を、第1のガイド
スリット24aにより案内された状態で、支持基板22
に対して水平方向に相対的に移動することが可能であ
る。
【0013】一方、第2のガイドスリット26aには、
第2のアーム40に紙面に垂直な方向に沿う回転軸42
の回りに回転自在に設けられた第2のガイドローラ44
が挿入されている。この第2のガイドローラ44は、そ
の外径が第2のガイドスリット26aの幅よりも僅かに
小さくされているので、この第2のガイドローラ44
は、第2のガイドスリット26aに挿入された状態で、
第2のガイドスリット26aの延出する方向(鉛直方
向)に沿って移動可能である。そして、第2のガイドロ
ーラ44は、第2のアーム40の図中左側の端部に設け
られている。従って、第2のアーム40の左側の端部
は、第2のガイドローラ44を第2のガイドスリット2
6aに案内された状態で、第2のガイドスリット26a
の延出方向(鉛直方向)に沿って移動可能である。
【0014】ここで、第1のアーム28及び第2のアー
ム40は、図示した様に夫々のアームが平行になる様
に、夫々のアームの略両端部に近い位置でリンク46と
第3のアーム48により連結されている。詳しくは、第
2のアーム40の第2のガイドローラ44の回転軸42
には、リンク46の一端部が、回転可能に連結されてい
る。そして、このリンク46の他端部は、第1のアーム
28に回転可能に連結されている。また、第1及び第2
のアーム28,40の図中右側の端部は、夫々第3のア
ーム48の左側端部に近い位置に回転可能に連結されて
いる。そしてリンク46及び第3のアーム48の位置関
係も互いに平行になる様に設定されている。従って、こ
れら第1及び第2のアーム28,40、リンク46及び
第3のアーム48は、平行四辺形状の4節リンク機構を
構成する様に、連結されている。そして、この4節リン
ク機構の動き、及び第1〜第3のガイドローラ30,4
4,36の第1及び第2のガイドスリット24a,26
aに沿う動きにより、これら第1〜第3のアーム28,
40,48が移動される。
【0015】また、第3のアーム48の先端部には、イ
ンパクトレンチ等の締めつけ工具50が、支持部材5
2,54を介して取り付けられている。支持部材52
は、第3のアーム48に対して紙面に垂直な線に沿う回
転軸回りに回転可能に支持されていると共に、鉛直線に
沿う回転軸回りにも回転可能となる様に支持されてい
る。また、支持部材54は、支持部材52に対して水平
線に沿う回転軸回りに回転可能に支持されている。従っ
て、締めつけ工具50は、第3のアーム48に対して、
夫々鉛直線、水平線、紙面に垂直な直線に沿う回転軸回
りに回転可能にされており、いかなる方向への締めつけ
作業にも対応できる様にされている。
【0016】また、第1のアーム28の左側端部には、
カウンタウエイト56が取り付けられている。そして、
このカウンタウエイト56の重量が、第1のガイドロー
ラ30の回転軸32を支点とする反時計回転方向のモー
メントとして働き、第1のガイドローラ30よりも図中
右側に位置する第1〜第3のアーム28,40,48の
重量をキャンセルする様にされている。
【0017】また、支持基板22の図中左側の下端部に
は、その中心軸を鉛直線に沿わせた状態でエアシリンダ
58が取り付けられている。そして、詳細は後述する
が、このエアシリンダ58のシリンダロッド60の先端
部は、第2のガイドローラ44の回転軸42に連結され
ている。従って、このエアシリンダ58内部の空気圧を
調整して第2のガイドローラ44の回転軸42に図中下
向きの力を作用させることにより、第1〜第3のアーム
28,40,48に、第1のガイドローラ30の回転軸
32を支点とする反時計回転方向のモーメントを作用さ
せることができる。これにより、第3のアーム48の先
端部に取り付けられた締めつけ工具50をいかなる位置
に移動させた場合でも、それに追従してエアシリンダ5
8内の空気圧を変化させて締めつけ工具50の重量をキ
ャンセルすることができる。なお、エアシリンダ58に
は、不図示の圧力調整弁が設けられており、上記の様な
エアシリンダ58内の空気圧の調整は、この圧力調整弁
により行われるものである。
【0018】そして、これらのカウンタウエイト56
と、エアシリンダ58の作用により、第1〜第3のアー
ム28,40,48及び締めつけ工具50の重量は、バ
ランスを取られることとなり、締めつけ工具50は、い
わゆる無重力状態におかれた様な状態となる。従って、
作業者が締めつけ工具50に軽い力を加えるだけで、第
1〜第3のアーム28,40,48は、これらが構成す
る4節リンク機構の動きと、第1〜第3のガイドローラ
30,44,36の第1及び第2のガイドスリット24
a,26aに沿う動きにより移動し、締めつけ工具50
は任意の位置に簡単に移動される。また、任意の位置に
移動させた後においても、その位置で締めつけ工具50
を保持するための力は全く必要とされない。
【0019】なお、上記の説明では、図示されている紙
面手前側の構成について説明したが、第1〜第3のガイ
ドローラ30,44,36、及びリンク46、及びエア
シリンダ58は、第1及び第2のアーム28,40を挟
んで紙面向こう側にも、全く同一の配置で配設されてい
る。すなわち、第1〜第3のアーム28,40,48
は、2本の支柱20と2枚の支持基板22の略中央位置
に配置されている。従って、第1〜第3のアーム28,
40,48はこれらの2本の支柱20及び2枚の支持基
板22の間を通過して、二点鎖線で示した様に、支柱2
0よりも図中左側の位置にまで移動することができる。
従って、締めつけ工具50を支柱20に近づける側への
可動範囲が大きく広がることとなる。
【0020】ここで、締めつけ工具50を移動させる時
は、上述した様に、第1及び第2のアーム28,40が
第1及び第2のガイドスリット24a,26aに沿って
移動するわけであるが、この移動時に、アームが捻じれ
る様な動きをすることが考えられる。このようにアーム
が捻れる様な動きをした場合には、締めつけ工具50の
移動動作が滑らかに行われないこととなる。そして、第
1のアーム28は、その両側(紙面の手前側と向こう
側)において、第1及び第3のガイドガイドローラ3
0,36が、2枚の支持基板22上の第1のガイドスリ
ット24aにより上下方向の動きを制限されているの
で、ねじれはおきにくい。これに対して、第2のアーム
40では、この第2のアーム40の両側で、2つの第2
のガイドローラ44の上下方向の動きが一致しない場合
には捻れが生じ易い。そのため、第2のガイドローラ4
4の回転軸42の両端部(紙面手前側の端部と向こう側
の端部)は、互いに同期して上下動する必要がある。以
下、この第2のガイドローラ44の回転軸42の両端部
を2枚の支持基板22に対して同期させて上下動させる
ための機構について図2及び図3を参照して説明する。
【0021】図2は図1における支持基板22部分の拡
大図であり、図3は図1を左側から見た部分拡大図であ
る。図1に示した回転軸42の、第2のガイドローラ4
4よりも紙面に対して手前側には、図2に示した様に歯
車62が固定されている。一方、支持基板22上には、
図示した様にラック64が鉛直線に沿った状態で固定さ
れており、歯車62は、このラック64に歯合してい
る。そのため、第2のアーム40の左側端部がガイドス
リット26aに沿って上下動する時には、歯車62は、
ラック64に歯合しながら回転する。そして上述した様
に、歯車62は、第2のガイドローラ44の回転軸42
に固定されているとともに、この回転軸42は第2のア
ーム40に対して回転可能に支持されているので、この
回転軸42も歯車と一緒に回転することになる。
【0022】一方、図3に示した様に、第2のガイドロ
ーラ44の回転軸42のもう一方の端部(図中左側の端
部)にも、同様に歯車62が固定されており、支持基板
22上に固定されたラック64と歯合している。従っ
て、第2のガイドローラ44が上下動する時には、回転
軸42と、その両端部の歯車62が一体となって回転す
る。すなわち、回転軸42の両端部に設けられた歯車6
2は、2つの支持基板22の夫々に設けられたラック6
4に歯合しながら全く同じ動き量で上下動することにな
る。これにより、回転軸42は、2枚の支持基板22に
対して傾くことなく上下動し、第2のアーム40の捻れ
が抑制されることとなる。
【0023】また、図2及び図3に示した様に、2つの
支持基板22に夫々設けられたエアシリンダ58のシリ
ンダロッド60は、連結部材66を介して、第2のガイ
ドローラ44の回転軸42に回転可能に連結されてい
る。そして、前述した様に、このエアシリンダ58によ
り、第2のガイドローラ44の回転軸42、すなわち第
2のアーム40の端部を下側に付勢することにより、締
めつけ工具50の重量をキャンセルしてバランスを取る
ことができる。
【0024】次に、以上の様に構成された締めつけ工具
用補助アーム10の動作について、図1及び補助アーム
の動きを模式的に表した図4を参照して説明する。ま
ず、図1に示した様に、2つのエアシリンダ58の空気
圧を圧力調整弁で調整して、締めつけ工具50の重量を
キャンセルし、バランスを保って静止した状態とする。
この状態で、締めつけ工具50すなわち図4における点
Aを実線で示した位置から、手動で下方及び左方向に移
動させると、それに伴って、二点鎖線で示した様に、第
1〜第3のアーム28,40,48が移動し、それと共
に、圧力調整弁が自動的に調整されて、エアシリンダ5
8内の圧力が一定に保たれ、締めつけ工具50は、その
重量をキャンセルされた状態で移動する。これにより作
業者は、締めつけ工具を動かす際に極めて小さな力で動
かすことが可能である。
【0025】ここで、図中点Aを点Bで示した位置に移
動させることは従来の補助アームにおいても可能であっ
た。しかしながら、図中点C及び点Dで示した位置、す
なわち支柱20に近い位置に締めつけ工具50を移動さ
せることは不可能であった。これに対し、一実施例の補
助アーム10においては、2本の支柱20の間を第1〜
第3のアーム28,40,48が移動可能に構成されて
いるので、点C及び点Dで示した位置まで、あるいは図
1に二点鎖線で示した位置まで、第1〜第3のアーム2
8,40,48が移動可能となり、支柱20及び支持基
板22に極めて近い位置まで、締めつけ工具50を移動
させることが可能である。すなわち、締めつけ工具50
の可動範囲が大きく広がることとなる。
【0026】なお、図中二点鎖線で示した位置は、移動
可能位置の一例であり、略図中に一点鎖線で示した範囲
内であれば、締めつけ工具50を任意の位置に移動させ
ることが可能である。以上説明した様に、一実施例の補
助アーム10においては、2本の支柱20の間を第1〜
第3のアーム28,40,48を通過可能としているの
で、これらの支柱20の後側(図のにおける左側)への
第1〜第3のアーム28,40,48の突出が可能とな
り、支柱20及び支持基板22に近い位置への締めつけ
工具50の移動が可能となる。これにより、補助アーム
10の周囲の空間が少ない場合でも締めつけ工具50の
作動範囲が大きくなり、作業性を向上させることが可能
となる。なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲
で、上記実施例を修正または変形したものに適用可能で
ある。
【0027】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の締めつけ工
具用補助アーム及び締めつけ装置によれば、第1及び第
2のアームが、支持部材を支持する2本の支柱の間を通
過して回動することが可能となるので、締めつけ工具の
可動範囲を広く、そして作業領域を広くすることができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の補助アームの側面図である。
【図2】図1の部分拡大図である。
【図3】第2のガイドローラの回転軸を水平にした状態
で上下動させる機構を示した図である。
【図4】補助アームの動作の様子を模式的に示した図で
ある。
【図5】従来例を示した図である。
【符号の説明】
12 基台 18 回転体 22 支持基板 24,26 ガイドスリット板 28 第1のアーム 30 第1のガイドローラ 36 第3のガイドローラ 40 第2のアーム 44 第2のガイドローラ 46 リンク 48 第3のアーム 50 締めつけ工具 56 カウンタウエイト 58 エアシリンダ 62 歯車 64 ラック 66 連結部材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 締めつけ工具を、該締めつけ工具の重量
    を相殺した状態で移動可能に支持するための締めつけ工
    具用補助アームにおいて、 基台と、 該基台上に夫々所定距離を離間した状態で平行に配設さ
    れた2本の支柱と、 水平方向に沿って延出する第1のガイドスリットと垂直
    方向に沿って延出する第2のガイドスリットとを夫々有
    し、前記2本の支柱の夫々に1つずつ固定された2つの
    支持部材と、 前記2つの支持部材の間に配置され、前記第1のガイド
    スリットに沿って移動可能にされた第1の移動部を有す
    る第1のアームと、 前記2つの支持部材の間に配置され、前記第2のガイド
    スリットに沿って移動可能にされた第2の移動部を有す
    る第2のアームと、 前記第1のアームの一端部と前記第2のアームの一端部
    とを所定距離を離間させた状態で、前記夫々の一端部に
    回転可能に連結された第3のアームと、 前記第3のアームに平行に配設され、前記第1のアーム
    と前記第2のアームが平行になる様に、一端部を前記第
    1のアームに回転可能に連結されると共に他端部を前記
    第2のアームに回転可能に連結されたリンク部材と、 前記2つの支持部材上に夫々設けられ、前記締めつけ工
    具の重量を相殺する様に前記第2のアームに連結された
    2つのエアシリンダとを具備することを特徴とする締め
    つけ工具用補助アーム。
  2. 【請求項2】 締めつけ工具を、該締めつけ工具の重量
    を相殺した状態で移動可能に支持した締めつけ装置にお
    いて、 基台と、 該基台上に夫々所定距離を離間した状態で平行に配設さ
    れた2本の支柱と、 水平方向に沿って延出する第1のガイドスリットと垂直
    方向に沿って延出する第2のガイドスリットとを夫々有
    し、前記2本の支柱の夫々に1つずつ固定された2つの
    支持部材と、 前記2つの支持部材の間に配置され、前記第1のガイド
    スリットに沿って移動可能にされた第1の移動部を有す
    る第1のアームと、 前記2つの支持部材の間に配置され、前記第2のガイド
    スリットに沿って移動可能にされた第2の移動部を有す
    る第2のアームと、 前記第1のアームの一端部と前記第2のアームの一端部
    とを所定距離を離間させた状態で、前記夫々の一端部に
    回転可能に連結された第3のアームと、 前記第3のアームに平行に配設され、前記第1のアーム
    と前記第2のアームが平行になる様に、一端部を前記第
    1のアームに回転可能に連結されると共に他端部を前記
    第2のアームに回転可能に連結されたリンク部材と、 前記2つの支持部材上に夫々設けられ、前記締めつけ工
    具の重量を相殺する様に前記第2のアームに連結された
    2つのエアシリンダと、 前記第3のアームの先端部に取り付けられたインパクト
    レンチとを具備することを特徴とする締めつけ装置。
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