JPH0674719B2 - ボルト締結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボルト締結装置、より詳しくは、例えばシール
ド掘削におけるセグメントの如き比較的大型で大重量物
をボルトで連結する場合に好適なボルト締結装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、例えばシールド掘進において、第５図の如くコン
クリート製のセグメントA,Bをボルトで連結する場合、
その締結部にあらかじめボルト穴ａを有する鉄箱ｂをメ
グメントA,Bの所定の位置に埋設しておき、図示しない
シールド掘削機に設けたエレクタによりセグメントＡ及
びセグメントＢの位置合せを行なった後、ボルト穴ａに
作業員が図示しないボルトを挿入し、締付けることが行
なわれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかるコンクリート製の大型構造物であ
るセグメントA,Bは、大重量物であり、かつ現場におい
てエレクタを使用して位置合せを行なうが、ボルト穴ａ
を正確に合せるような微細な位置合せ作業を行うことは
極めて困難である。かかることからエレクタでボルト穴
ａ、即ちセグメントA,Bどうしの微妙な位置合せを行な
った後、更に作業員がバールなどをボルト穴ａに差し込
み人力によりセグメントＡ又はＢを僅かに移動させ、ボ
ルト穴ａの位置ずれを修正する必要があり、そのために
締付作業は人力によるため時間と労力が必要であるばか
りでなく危険を伴なう等の問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記従来技術の問題点を解決するためになされ
たものであって、次の発明より構成されている。

１）基板１の側面に突出して設けた支持台２にシリンダ
ー５を介して昇降自在に設けた基本板４の一方にナット
ランナー10を有するハンド11を取付けるとともに、他方
に前記ナットランナー10に対面してボルト把持機構７を
有する支持板８を設け、前記ハンド11とボルト把持機構
７とは対面状態を保ちながら相互に接近あるいは離反可
能に前記基本板４に支持されているボルト締結装置であ
る。

２）別の発明は前記１）の発明において、支持板８に支
持されたボルト把持機構７は、前記支持板８にピン17で
枢支された２個のつかみハンド16と、このつかみハンド
16に一端が連結され、他端がシリンダー20によって作動
される部材に連結されており、前記つかみハンド16はテ
ーパーピン13あるいはボルト14のヘッドを把持可能に構
成されているボルト締結装置である。

３）更に別の発明は、基板22の側面に設けた支持台23に
取付台26をシリンダー25を介して昇降可能に支持し、前
記取付台26に第１の回転腕28と第２の回転腕29を変位し
て取付け、前記第１の回転腕28にナットランナー35を有
するハンド36と、このハンド36に対して接近あるいは離
反可能に支持され、かつボルト保持機構31を有するボル
トヘッド32を取付け、更に前記第２の回転腕29に受けヘ
ッド38と、この受けヘッド38に接近あるいは離反する方
向に移動可能にかつテーパーピン保持機構39を有するテ
ーパーピンヘッド40を取付け、前記第１の回転腕28と第
２の回転腕29とは作業位置と待機位置との間を往復する
ように構成してなるボルト締結装置である。

〔作用〕

かかる構成のボルト締結装置においては、あらかじめエ
レクタで位置合せされたセグメントＡ及びセグメントＢ
において、先ずボルト締結装置に把持されたテーパーピ
ンを油圧装置等によりボルト穴に強制挿入してボルト穴
のズレを修正した後、ボルトを把持して前記テーパーピ
ンが挿入されたボルト穴の近傍のボルト穴に挿入し、ナ
ットランナーを作動してボルト締めを行なうことができ
る。

〔実施例〕

以上第１図乃至第４図に基づき、本発明によるボルト締
結装置の実施例を説明する。

第１図、及び第１図（ａ）において、１は図示しないロ
ボット等に取付けられた基板であって、この基板１の側
面には支持台２を有する支持腕３が固着されており、こ
の支持台２には基本板４が懸吊されている。即ち支持台
２に設けた昇降用の油圧シリンダー５のピストン棒5aに
よって基本板４が支持されており、このピストン棒5aの
両側に設けた案内棒６によって案内されて上下する。

基本板４には、ボルト把持機構７を有する支持板８が油
圧シリンダー９により、またナットランナー10を有する
ハンド11が油圧シリンダー12によりそれぞれ前記基本板
４の面に対して直角方向に移動可能なように取付けられ
ている。

そしてボルト把持機構７は、第２図及び第３図に示すよ
うにテーパーピン13又はボルト14を把持するためのソケ
ット15が形成されたつかみハンド16,16′をピン17によ
り回動可能な如く支持するとともに、このつかみハンド
16,16′には開閉用のリンク18が取付けられるととも
に、このリンク18は支持台２に左右方向に移動可能でか
つ取付片19により上下方向の動きを拘束された油圧シリ
ンダー20に連結されている。なお、21はナットランナー
10を作動させるためのモータである。

〔操作方法〕

前記構造のボルト締結装置において、今、締結部のボル
ト穴の位置ズレがある場合について説明する。

イ）先ず、ボルト把持機構７により第２図に示すように
テーパーピン13を把持した後、ハンド11と、このボルト
把持機構７とがそれぞれ締結部の両側に位置するよう油
圧シリンダー５を上下させる。

ロ）然る後、油圧シリンダー９を作動させてボルト把持
機構７をボルト穴ａ（第５図）に接近させてつかみハン
ド16,16′のソケット15に把持されているテーパーピン1
3を鉄箱ｂに設けたボルト穴ａに挿入することによって
両方の鉄箱ｂのボルト穴ａの位置が修正される。なお、
この操作によってセグメントＡとＢの位置、即ち鉄箱ｂ
の位置が修正されたことになる。

前記ボルト穴ａの修正の際に必要に応じてテーパーピン
13に図示しない装置により超音波振動を与えることによ
りこのテーパーピン13の挿入圧力を減ずることができ
る。

ハ）このようにしてボルト穴ａの位置がテーパーピン13
の挿入によって修正されると、このボルト穴ａの近傍の
他のボルト穴ａの位置が合うことになるので、この修正
された状態で隣接する他のボルト穴ａにボルトを挿入
し、これにナットを螺合する。なお、この場合のボルト
の締結には他の装置が使用される。

更に、前記のようにしてテーパーピン13をボルト穴ａ内
へ挿入してその位置の修正が完了し、隣接するボルト穴
のボルトの締結が完了すると前記テーパーピン13を挿入
したボルト穴ａの位置はその状態で保持されるので、油
圧シリンダー9,12を作動させてボルト把持機構７とナッ
ト側ハンド11を鉄箱ｂにより離反させ、次に油圧シリン
ダー20を作動させてボルト把持機構７のテーパーピン13
を取り外す。

そして第３図に示すようにボルト把持機構７のつかみハ
ンド16,16′のソケット15にボルト14を把持させ、油圧
シリンダー５を操作してボルト14を所定の位置に下降さ
せ、再び油圧シリンダー9,12を作動させてつかみハンド
７とナット側ハンド11をボルト穴ａに接近させる。

そしてボルト穴ａにボルト14を挿入後、モータ21により
ナットランナー10を駆動してボルト14にナットを螺合す
るのである。

次に別の実施例を説明する。

第４図は他の実施例を示すものであって、この実施例は
テーパーピンを支持するテーパーピンヘッドとボルトを
支持するボルトヘッドを、また、テーパーピンの先端に
当接する受けヘッド支持板とナットランナーを設けたナ
ット側ヘッドを一体的に回動（約90°）させるようにし
たものである。

第１実施と同様に、基板22の側面には支持台23を有する
支持腕24が固着されている。そしてこの支持台23には昇
降装置としての油圧シリンダー25のピストン棒25aに取
付台26が取付けられ、この取付台26には回動モータ27、
第１の回転腕28、及び第２の回転腕29とが取付けられて
いる。

第１の回転腕28には回転基板30が取付けられ、この回転
基板30にはボルト保持機構31を有するボルトヘッド32が
油圧シリンダー33によってボルト穴ａ側に接近・離反す
るように移動可能に取付けられるとともに、モータ34及
びナットランナー35を有するハンド36を油圧シリンダー
37によってボルト穴側に接近・離反するように移動可能
に取付けられている。

第１の回転腕28に直角をなす如く配置された第２の回転
腕29には受けヘッド38が固着され、この受けヘッド38に
テーパーピン保持機構39を有するテーパーピンヘッド40
が油圧シリンダー41によりボルト穴ａ側に接近・離反す
るように移動可能に取付けられている。なお、42はピス
トン棒25aに並行して設けた案内棒である。

〔操作方法〕

かかる構成のボルト締結装置において、回動モータ27を
作動させて第２の回転腕29を矢印Ｄの方向に回動させて
受けヘッド38を下方に位置させた後、油圧シリンダー41
を作動させテーパーピンヘッド40と受けヘッド38との間
隔が大となるように移動させ、テーパーピン保持機構39
にテーパーピン43を保持させる。そして再度油圧シリン
ダー41を作動させてテーパーピン43を図示しないボルト
穴ａに挿入し、ボルト穴ａの位置ズレを修正する。な
お、この修正作業の時、必要に応じて超音波振動をテー
パーピン43に与えることもできる。

然る後、油圧シリンダー41を作動させテーパーピン43を
ボルト穴ａから引抜く。このときあらかじめ第１の回転
腕28に取付けられたボルトヘッド32のボルト保持機構31
にはボルト44を保持させておく。

そして回転モータ27を作動させ、第１の回転腕28と第２
の回転腕29を夫々90°回転させてから油圧シリンダー3
3,37を作動させてボルト穴ａにボルト44を挿入して、モ
ータ34によりナットランナー35を作動させてボルトの締
結を行なうのである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によるボルト締
結装置によれば、セグメントに取付けた鉄箱のボルト穴
の位置ズレを修正し、更にボルトをボルト穴の中に挿入
して締結を行うようにしたので、ボルトの締結を自動的
に行なうことができ、省力化が計れるとともに作業時間
の短縮と危険作業の防止を計ることができる等の効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明によるボルト締結装置の実施
例を示すものであって、第１図はボルト締結装置の斜視
図、第１図（ａ）は同装置の側面図、第２図及び第３図
は夫々ボルト把持機構の斜視図である。 第４図は他の実施例のボルト締結装置の斜視図、第５図
はボルト締結部の説明図である。 1,22……基板、2,23……支持台、3,24……支持腕、４…
…基本板、5,9,12,20,25,33,37,41……油圧シリンダ
ー、6,42……案内棒、７……ボルト把持機構、８……支
持板、10,35……ナットランナー、11,36……ハンド、1
3,43……テーパーピン、14,44……ボルト、15……ソケ
ット、16……つかみハンド、17……ピン、18……リン
ク、19……取付片、21,34……モータ、25……取付台、2
7……回転モータ、28……第１の回転腕、29……第２の
回転腕、30……回転基板、31……ボルト保持機構、32…
…ボルトヘッド、38……受けヘッド、39……テーパーピ
ン保持機構、40……テーパーピンヘッド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板（１）の側面に突出して設けた支持台
   （２）にシリンダー（５）を介して昇降自在に設けた基
   本板（４）の一方にナットランナー（10）を有するハン
   ド（11）を取付けるとともに、他方に前記ナットランナ
   ー（10）に対面してボルト把持機構（７）を有する支持
   板（８）を設け、前記ハンド（11）とボルト把持機構
   （７）とは対面状態を保ちながら相互に接近あるいは離
   反可能に前記基本板（４）に支持されているボルト締結
   装置。
2. 【請求項２】支持板（８）に支持されたボルト把持機構
   （７）は、前記支持板（８）にピン（17）で枢支された
   ２個のつかみハンド（16）と、このつかみハンド（16）
   に一端が連結され、他端がシリンダー（20）によって作
   動される部材に連結されており、前記つかみハンド（1
   6）はテーパーピン（13）あるいはボルト（14）のヘッ
   ドを把持可能に構成されている請求項１記載のボルト締
   結装置。
3. 【請求項３】基板（22）の側面に設けた支持台（23）に
   取付台（26）をシリンダー（25）を介して昇降可能に支
   持し、前記取付台（26）に第１の回転腕（28）と第２の
   回転腕（29）を変位して取付け、前記第１の回転腕（2
   8）にナットランナー（35）を有するハンド（36）と、
   このハンド（36）に対して接近あるいは離反可能に支持
   され、かつボルト保持機構（31）を有するボルトヘッド
   （32）を取付け、更に前記第２の回転腕（29）に受けヘ
   ッド（38）と、この受けヘッド（38）に接近あるいは離
   反する方向に移動可能にかつテーパーピン保持機構（3
   9）を有するテーパーピンヘッド（40）を取付け、前記
   第１の回転腕（28）と第２の回転腕（29）とは作業位置
   と待機位置との間を往復するように構成してなるボルト
   締結装置。