JPH11263253A - シュー・リンクベルト仮締結用締結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シューとリンクベルトの自動化した仮締結用
装置の提供。 【解決手段】 予めボルト穴の位置を合わせたシュー５
とリンクベルト６がコンベア２上の移送でずれないよう
に、双方のボルト穴を貫通させた状態で保持するロケー
トピンユニット１０を設けたこと、ボルト・ナット締結
位置Ｙにおける基準位置からのずれを求め、その情報に
基づきナット供給装置９０、ボルトチャックユニット４
０の位置補正を行なわせることにより、仮締結を自動化
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シューとリンクベ
ルトの仮締結用締結装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建設機械足廻りに多用されている履帯
（無限軌道帯）の組立において、シューとリンクベルト
の締結はボルトとナットにより行われている。この作業
は、リンクベルトの上にシューを載置して双方のボルト
穴を一致させ、上方からシューのボルト穴へボルトを挿
入し、リンクベルトの窓からナットを供給し、両者を締
結することにより行われている。しかしながら、リンク
ベルトの窓はナットの大きさに比して小さいため作業性
が悪く、これまでも自動化が検討されてきたが、シュー
とリンクベルトの穴位置を合致させることが難しいため
にボルトの挿入さえも実現できなかった。自動化できな
かった理由は、次のとおりである。 ａ、上工程でリンクベルトにシューを載置して両者の穴
位置を合わせた後、両者を固定しない状態で締結位置へ
移送するため、移送時にシューがリンクベルトの上を滑
り両者の穴位置がずれる。 ｂ、リンクベルトの長さ方向に「うねり」と呼ばれる左
右方向のずれがあるためにボルト穴位置が一定せず、ボ
ルト、ナットの供給位置が特定できない。 ｃ、ボルトの挿入に当たりリンクベルトのボルト穴位置
精度、組立精度およびシューのセット位置の精度等の悪
さが原因でリンクベルトとシューの穴の位置が合わな
い。 ｄ、リンクベルトの窓がナットの大きさに比して小さい
ため、ナットの自動供給ができない。 ｅ、シュー１枚当たり通常４組のボルト、ナットの自動
締結に時間を要し、前後工程により制約される時間内に
終了できない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】履帯の製造において、
シューとリンクベルトは人手によりボルトとナットをセ
ットし仮締結されている。この作業の自動化は、従来か
ら検討されてきたが、上述のとおり制約が多く成功しな
かった。本発明の目的は、仮締結を自動化できるシュー
とリンクベルトの仮締結用締結装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成する本発
明は次のとおりである。 （１） 搬送経路の途中に設定されたロケートピン挿入
位置および前記ロケートピン挿入位置の下手に設定され
たボルト・ナット締結位置とを有するシューおよびリン
クベルトを搬送するためのコンベアと、前記コンベアの
上方で前記ボルト・ナット締結位置とロケートピン退避
位置の間に移動可能に配置されたロケートピンと、ロケ
ートピン位置センサと、ロケートピン横行装置と、ロケ
ートピン昇降装置を備えたロケートピンユニットと、前
記ボルト・ナット締結位置においてリンクベルトの窓位
置に対してコンベア搬送方向と直交方向に移動可能なナ
ットガイドをコンベア搬送方向と直交方向に移動させる
ナットガイド駆動装置を備えたナット供給装置と、前記
ナット供給装置の上方にありボルトを整列させて送るガ
イド溝を持つボルト受けガイド、および前記ボルト受け
ガイドの一端に接続され互いに直交する２方向に移動可
能なボルト供給スライド、および前記ボルト供給スライ
ドを移動させるスライド駆動装置を備えたボルト供給装
置と、前記ボルト供給装置上方にあり開閉可能な爪を有
するボルトチャックユニットと、上記ボルトチャックユ
ニットの下方にありボルト頭部に嵌合可能かつ昇降可能
なボルトソケット、および前記ボルトソケットを回転駆
動する回転装置を備えたボルトランナユニットと、から
なるシュー・リンクベルト仮締結用締結装置。 （２） 前記ボルトチャックユニットと前記ボルトラン
ナユニットとを、共通基板上に取り付けた（１）記載の
シュー・リンクベルト仮締結用締結装置。

【０００５】上記（１）、（２）の仮締結用締結装置
は、予めボルト穴を合わせた状態のシューとリンクベル
トをボルト穴を貫通させた状態で保持するロケートピン
ユニットを設けたこと、ボルト・ナット締結位置と基準
位置とのずれをセンサにより計測し、その情報に基づき
ナット供給装置、ボルトチャックユニットの位置補正を
行わせることにより、仮締結を自動化した。また、ボル
トチャックユニットとボルトランナユニットを共通基板
上に設置して一体構造化としたために作業性が向上し
た。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１〜図１０は本発明実施例を示
している。また、図１１は本発明の仮締結の対象である
シュー５がリンクベルト６に載置され、仮締結のためコ
ンベア２に載せられている状態を示す。また右端はその
一部が仮締結されている状態を示す。図１２はシュー５
と１組２枚のリンク（単体）の組み付け状態であり（た
だしボルトは省略されている）、リンクベルト６は、右
端に見られるリンク（単体）が平行して一定間隔を保ち
ピンにより長手方向に連結されて帯状をなし、その上に
１組のリンクに対して１枚のシュー５がさし渡されて、
１枚のシュー５について通常２本、計４本のボルトで締
結される。本発明の仮締結用締結装置１は、総じて、仮
締結の対象であるシュー５およびリンクベルト６を搬送
するコンベア２の搬送経路の途中に設定されたロケート
ピン挿入位置Ｘ、ボルト・ナット締結位置Ｙ、ロケート
ピンユニット１０、ナット供給装置９０、ボルト供給装
置８０、ボルトチャックユニット４０、ボルトランナユ
ニット５０、およびこれらの装置の駆動装置からなる。
さらに、仮締結用締結装置１の作動を充分なものとする
ために、１ピッチ送り装置３、ロケートピン位置セン
サ、シュー押さえ機構１６等がある。

【０００７】シュー５およびリンクベルト６を搬送する
ためのコンベア２は、互いに並列な複数のローラからな
り、少なくとも一部ローラはモータ等により駆動される
駆動ローラとなっている。コンベア２の下部にはリンク
ベルト６と係合して、シュー５およびリンクベルト６を
コンベア２の下手へ１ピッチ移動させる１ピッチ送り装
置３があり、１ピッチ送り装置３の移動範囲においてコ
ンベア２の幅方向中央部のローラが２分されて、１ピッ
チ送り装置３がコンベア２の搬送方向に移動可能となっ
ている。ここに１ピッチとは、コンベア２搬送方向（以
下これをｘ方向という）であって、連続する２枚のシュ
ーの対応するボルト穴の距離をいう。コンベア２の搬送
経路の途中には、固定位置として設定されているボルト
・ナット締結位置Ｙと、ボルト・ナット締結位置Ｙの１
ピッチ上手にシュー５およびリンクベルト６のサイズに
応じて設定されるロケートピン挿入位置Ｘがある。ボル
ト・ナット締結位置Ｙは、また後述するナット供給位置
でもある。

【０００８】コンベア２の上方には搬送方向ならびにそ
れに垂直な上下方向に移動可能なロケートピンユニット
１０がある。ロケートピンユニット１０のロケートピン
１５は、同一長さのたとえば鋼の丸棒で構成され、コン
ベア２の搬送面（以下ｘ−ｙ平面という）に対して垂直
かつ互いに平行で、ロケートピン基板１６上に一端が固
定され、他端はピン断面の円心を先端とするテーパを持
ってｘ−ｙ平面に対して垂直に延びている。その直径は
シュー５およびリンクベルト６が有するボルト穴よりも
小さいが、ボルト穴位置調整のためにボルト穴に挿入し
ても曲がらない太さを持つ。ロケートピン１５の本数と
その相互の位置関係は、シュー５およびリンクベルト６
が有するボルト穴数および穴の位置と合致している。シ
ュー５およびリンクベルト６のサイズの変更に対して
は、ロケートピン１５とロケートピン基板１６等を一体
化した治具をシュー５およびリンクベルト６のサイズ毎
に準備し、相応する治具と交換する。ロケートピン位置
センサは、ロケートピン１５の上方でロケートピンユニ
ット１０のブラケットに設けられているｘ方向センサ１
２と、同じくブラケットに設けられｘ方向と直交するｙ
方向に対するｙ方向センサ１３と、ロケートピン基板１
６のロケートピン固定面の裏側に設けられｘ−ｙ平面の
捩れ角θを検出するθセンサ１４から構成される。

【０００９】ロケートピンユニット１０には、図４に示
すシュー押さえ機構１７が併設されている。シュー押さ
え機構１７は、シュー押さえ１９と、シュー押さえ駆動
装置１８からなる。シュー押さえ１９は、ｘ−ｙ平面に
対して垂直に延び互いに平行で、シュー５との接触端に
軟質材からなるシュー押さえ部を有する複数本の硬質
材、たとえば２本の鋼の丸棒からなり、シュー５のボル
ト穴を跨ぎｙ方向に並列に設けられている。

【００１０】ナット供給装置９０はコンベア２の上方に
あって、図５に示すようにナットガイド９１、ナット押
し駆動装置９２、ナットガイド駆動装置９３、共通板９
４、ｘ軸駆動モータ、ｙ軸駆動モータ、ｘ−ｙクロスレ
ールからなる。ナットガイド９１は、共通板９４上に固
定され、複数個のナット９を収容できるＬ字形状を有
し、単体リンクのｘ方向の２個のボルト穴に対応して全
長の異なる２つのナットガイド９１が１組となってい
て、リンクベルト６の他側に位置する他の１組とリンク
ベルト６を挟みリンクベルト６の窓７の方向（ｙ方向）
へ進退可能に対向している。ナットガイド９１の高さ
は、ナットガイド９１上のナット９の上面位置とリンク
ベルト６の窓７の上辺位置が、ほぼ同じ高さとなる構造
を有している。Ｌ字形状の各ナットガイド９１の角部に
は、ナット９をリンクベルト６に進退させる方向へ１個
づつ送るナット押し駆動装置９２がある。リンクベルト
６のサイズに応じて一体化したナットガイド９１と共通
板９４のセットを準備し、リンクベルト６のサイズに適
合するセットと交換する。

【００１１】ボルト供給装置８０は、図６に示すように
ボルト受けガイド８１、ボルト供給スライド８２ａ、８
２ｂ、８２ｃ、８２ｄ、スライド駆動装置８３ａ、８３
ｂ、８３ｃ、８３ｄ、８５、基板８８を備え、ナット供
給装置９０の上方でかつシュー５の上方に位置し、ボル
ト・ナット締結位置Ｙの下手の本発明の仮締結用締結装
置１のフレイムの支柱に片持ちで固定されている。ボル
ト受けガイド８１は、パーツフィーダ（図示しない）に
接続され、パーツフィーダから受けた複数のボルトを整
列させる。ボルト受けガイド８１は、２本の平行なガイ
ド溝を有する。２本のガイド溝は、ボルト受けガイド８
１の一端で２本のガイド溝に直交するボルト供給スライ
ド８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄと接続する。ボルト
供給スライド８２ａと８２ｂ、および８２ｃと８２ｄと
は、それぞれが一直線上にあって、ボルト受けガイド８
１と交差する位置で分割され、そこから対称的にｙ方向
に進退可能になっている。またボルト供給スライド８２
ａと８２ｂ、および８２ｃと８２ｄは、互いに平行であ
る。スライド駆動装置８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄ
は、それぞれボルト供給スライド８２ａ、８２ｂ、８２
ｃ、８２ｄに係属して、それぞれのボルト供給スライド
をｙ方向へ駆動し、またスライド駆動装置８５は、ボル
ト供給スライド８２ｃと８２ｄに係属して、それぞれを
ｘ方向へも駆動する。それぞれのボルト供給スライド
は、この機構により、シュー５とリンクベルト６のボル
ト穴位置に相応する位置にそれぞれ位置決めされる。ボ
ルト供給装置８０の基板８８の下には、後に述べるボル
トチャックユニット４０によってボルト８がチャックさ
れる時に、ボルト８を下から押し上げるボルト押し上げ
ピン８７が植え込まれた別の基板８９が設けられてお
り、基板８９はボルト押し上げピン駆動装置８６に連結
されて上下動可能とされている。ボルト押し上げピン駆
動装置８６により、ボルトチャックユニット４０の爪４
５がボルト頭部とボルト供給スライドとの間に入る高さ
にボルト８を押し上げ、ボルト８の胴部をボルトチャッ
クユニット４０の爪４５で把持するのに充分な距離を確
保させ得るよう構成されている。ボルト押し上げピン８
７は、締結するボルトの本数、通常４本あり、ボルト穴
の径よりも小さく、ボルトを押し上げても変形しない太
さと強度を有している。ボルト押し上げピン８７は、シ
ュー５およびリンクベルト６のサイズに応じた配置を持
つ治具が準備され、仮締結対象のシュー５およびリンク
ベルト６のサイズに適合したサイズの治具を装着する。

【００１２】ボルトチャックユニット４０は、ボルト供
給装置８０の上方にあって、ｘ方向に移動可能である。
ボルトチャックユニット４０は、図８に示すように、ラ
ック４２、ピニオン４３、ラックガイド４４、爪４５お
よびモータから構成される。爪４５は、コンベア２に向
かって平行して垂直に延びる垂直部と、先端部に切れ込
みを有して垂直部に対し直角に延び互いに向き合う２本
のＬ字形状の硬質材からなる把持部４５ａからなる。そ
れぞれの爪４５は、ピニオン４３が係合するそれぞれの
ラック４２に係合し、ピニオン４３が回転すると爪４５
が開閉する。この爪４５の先端部の開閉により、ボルト
押し上げピン８７で押し上げられたボルト８の胴部を把
持する。爪４５は、シュー５およびリンクベルト６のサ
イズに応じた配列となるようシュー５およびリンクベル
ト６のサイズ変更を入力することにより自動的に調整さ
れる。本発明の仮締結用締結装置１には、仮締結するボ
ルト・ナットの本数に相当する通常４基のボルトチャッ
クユニット４０が必要である。

【００１３】ボルトランナユニット５０は、ボルトチャ
ックユニット４０の下方にあり、ボルト頭部に嵌合可能
でかつ昇降可能なボルトソケット５４、ボルトソケット
５４を回転駆動する回転装置５１、およびボルトランナ
ユニット５０を昇降させるボルトランナユニット昇降シ
リンダ５５を備えている。回転装置５１の出力トルク
は、Ｖプーリ５２ａ、Ｖベルト５３、Ｖプーリ５２ｂの
経路を経てソケット５４に伝達される。締結するボルト
８のサイズに対応するサイズを有し、シュー５とリンク
ベルト６のボルト穴位置に対応するピッチを有するボル
トソケット５４を準備して、サイズ変更時には適合した
ボルトソケット５４を装着する。本発明の仮締結用締結
装置１には、仮締結するボルト・ナットの本数に相当す
る通常４基のボルトランナユニット５０が必要である。

【００１４】本発明の第２の実施例は、図１０に示すボ
ルトチャックユニット４０とボルトランナユニット５０
とを、共通基板５６上に取り付けたシューとリンクベル
トの仮締結用締結装置１である。この態様においては、
ボルトチャックユニット４０の爪４５の中心線と、ボル
トランナユニット５０のボルトソケット５４の中心線と
が同一線上にある。

【００１５】以下に、本発明の作動を説明する。ロケー
トピン１５は、たとえばサーボモータであるロケートピ
ン横行装置２０によってロケートピン挿入位置Ｘよりも
上手のロケートピン退避位置とボルト・ナット締結位置
Ｙとの間でｘ方向へ移動可能であるとともに、ロケート
ピン昇降装置３０によりｘ−ｙ平面に対する垂直方向へ
も移動可能で、さらにｘ−ｙ平面と平行な面内で揺動可
能である。上工程でボルト穴を合わせてシュー５がリン
クベルト６に載置され、コンベア２上を搬送されてくる
と、シュー５とリンクベルト６のサイズに応じて決めら
れたロケートピン挿入位置Ｘで、ロケートピン昇降装置
３０によりロケートピンユニット１０が下降してシュー
５とリンクベルト６のボルト穴を貫通し、両者の相対位
置を決める。その後ロケートピンユニット１０は、シュ
ー５とリンクベルト６のボルト穴に貫通したまま、１ピ
ッチ送り装置３によりコンベア２の１ピッチ下手のボル
ト・ナット締結位置Ｙへ送られる。この移送は、送り爪
４がリンクベルト６のブッシュ部と係合することにより
行われる。

【００１６】ボルト・ナット締結位置Ｙとｘ方向基準位
置２３のｘ方向のずれは、ロケートピン横行装置２０に
よりベースプレート２１のロケートピン横行装置２０と
反対側の端部をｘ方向基準位置２３に押し付けることに
より計測する。ｙ方向、θ方向のずれは、ロケートピン
１５によりボルト・ナット締結位置Ｙにおいて拘束され
ているシュー５とリンクベルト６の位置と、基準測定治
具を用いて作業開始時に予め検出したコンベア２の機械
的絶対原点とのずれを検出することにより計測する。計
測した値をナット供給装置９０、ボルトチャックユニッ
ト４０へ与え、それぞれの装置の位置補正に用いる。ず
れ計測後ロケートピンユニット１０は、ロケートピン昇
降装置３０により上昇し、ロケートピン横行装置２０に
よりコンベア２の搬送方向上手のロケートピン退避位置
へ移動する。ロケートピンユニット１０の上昇時、シュ
ー５の持ち上がりによるシュー５とリンクベルト６のボ
ルト穴のずれを防ぐため、ロケートピン１５がシューか
ら離れるまでシュー押さえ機構１７のシュー押さえ１９
でシュー５を拘束する。

【００１７】ボルト・ナット締結位置Ｙにおいて、ロケ
ートピン位置センサの計測値に基づき共通板９４の下部
に設けられているｘ軸駆動モータ、ｙ軸駆動モータ、ｘ
−ｙクロスレールによってボルト・ナットの挿入位置が
補正される。その後、ナット供給装置９０のナット供給
駆動装置９３により、ナット９が載っているナットガイ
ド９１をリンクベルト６の他側のナットガイド９１と同
時にリンクベルト６の窓７へ挿入する。ナット９は、ボ
ルト８と仮締結されるまで下方からナットガイド９１に
把持される。ナットガイド９１がリンクベルトの窓７へ
挿入されると同時に、ボルト供給装置８０のボルト供給
スライド８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄにより、ボル
ト８はシュー５とリンクベルト６のボルト穴の配置に合
わせて配列される。その後、ボルトチャック・ボルトラ
ンナ昇降装置６０により降下したボルトチャックユニッ
ト４０によりクランプされる。しかる後、ボルトチャッ
クユニット４０は、ボルトチャック・ボルトランナ昇降
装置６０により上昇、ボルトチャック・ボルトランナ横
行シリンダ７０により横行して、ボルト・ナット締結位
置Ｙに至る。ボルトチャックユニット４０は、ボルト・
ナット締結位置Ｙにおいて、ロケートピン位置センサの
計測値に基づき位置補正後、シュー５のボルト穴の上方
で降下し、ボルト８を解放、ボルト穴へ挿入する。ボル
ト８はボルト穴へ挿入された後、ボルト頭部がボルトラ
ンナユニット５０のボルトソケット５４と係合して回転
トルク力が与えられナット９と仮締結する。ボルト８と
ナット９が仮締結した後、ナットガイド９１は退行し、
つぎの仮締結準備のために、ナット押し駆動装置９２
は、ナット９を１個ナットガイド９１の先端まで押し出
す。

【００１８】以上、本発明の締結装置について説明した
が、本装置は、ボルト・ナットを用いる締結、特にボル
ト穴位置がずれやすい締結に対し、広く適用が可能であ
って極めて有用である。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の仮締結用締結装置によれば、
ロケートピンユニットにより、シューとリンクベルトの
ボルト穴を貫通させた状態をボルト・ナットを仮締結位
置まで保持できること、ロケートピン位置センサにより
計測した基準位置とのずれを、ナット供給装置、ボルト
チャックユニットへ与え作業位置補正を行わせることに
より仮締結を自動化できる。請求項２の仮締結用締結装
置によれば、ボルトチャックユニットとボルトランナユ
ニットを共通基板上に取付け一体化したために作業能率
向上に繋がった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体図の側面図である。

【図２】ロケートピンと基板の結合状態およびθセンサ
の取付け状態を示す斜視図である。

【図３】１ピッチ駆動装置の側面図である。

【図４】シュー押さえ機構の正面図である。

【図５】ナット供給装置の平面図である。

【図６】ボルト供給装置の平面図である。

【図７】ボルト押し上げ機構の側面図である。

【図８】ボルトチャックユニットの側面図である。

【図９】ボルトランナユニットの側面図である。

【図１０】ボルトチャックユニットとボルトランナユニ
ットとを一体化した装置の側面図である。

【図１１】シュー、リンクベルト、コンベアの関係を示
す側面図である。

【図１２】シューとリンクベルトの一部の関係を示す平
面図である。

【符号の説明】

１ 仮締結用締結装置 ２ コンベア ５ シュー ６ リンクベルト ７ リンクベルトの窓 ８ ボルト ９ ナット １０ ロケートピンユニット １５ ロケートピン ２０ ロケートピン横行装置 ３０ ロケートピン昇降装置 ４０ ボルトチャックユニット ５０ ボルトランナユニット ５１ 回転装置 ５４ ボルトソケット ５６ 共通基板 ８０ ボルト供給装置 ８１ ボルト受けガイド ８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ ボルト供給スライド ８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄ、８５ スライド駆動
装置 ９０ ナット供給装置 ９１ ナットガイド ９３ ナットガイド駆動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌田 幸 東京都千代田区四番町５番地９ トピー工 業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送経路の途中に設定されたロケートピ
   ン挿入位置および前記ロケートピン挿入位置の下手に設
   定されたボルト・ナット締結位置とを有するシューおよ
   びリンクベルトを搬送するためのコンベアと、 前記コンベアの上方で前記ボルト・ナット締結位置とロ
   ケートピン退避位置の間に移動可能に配置されたロケー
   トピンと、ロケートピン位置センサと、ロケートピン横
   行装置と、ロケートピン昇降装置を備えたロケートピン
   ユニットと、 前記ボルト・ナット締結位置においてリンクベルトの窓
   位置に対してコンベア搬送方向と直交方向に移動可能な
   ナットガイドをコンベア搬送方向と直交方向に移動させ
   るナットガイド駆動装置を備えたナット供給装置と、 前記ナット供給装置の上方にありボルトを整列させて送
   るガイド溝を持つボルト受けガイド、および前記ボルト
   受けガイドの一端に接続され互いに直交する２方向に移
   動可能なボルト供給スライド、および前記ボルト供給ス
   ライドを移動させるスライド駆動装置を備えたボルト供
   給装置と、 前記ボルト供給装置上方にあり開閉可能な爪を有するボ
   ルトチャックユニットと、 上記ボルトチャックユニットの下方にありボルト頭部に
   嵌合可能かつ昇降可能なボルトソケット、および前記ボ
   ルトソケットを回転駆動する回転装置を備えたボルトラ
   ンナユニットと、からなるシュー・リンクベルト仮締結
   用締結装置。
2. 【請求項２】 前記ボルトチャックユニットと前記ボル
   トランナユニットとを、共通基板上に取り付けた請求項
   １記載のシュー・リンクベルト仮締結用締結装置。