(57)【要約】【課題】非干渉空間を広くすることができ、かつ、簡単な構成で、軽量化、小型化、低コスト化を図ることができるボルト取付装置、及び、ボルト受け渡し装置を提供する。【解決手段】ボルト受け渡し装置２００は、ボルトを保持するボルト保持部２１０と、ボルト保持部２１０をソケット部１１０に対して接近又は離間させる移動手段２２０とを備えている。ボルト保持部２１０は、開閉可能とされた一対の開閉部材２１１と、この一対の開閉部材２１１を閉じた状態となるように付勢する付勢部材２１２とを有している。この一対の開閉部材２１１の対向面には、対応する位置に保持凹部２１３がそれぞれ設けられており、閉じた時に、その間にボルトを挿入する挿入部が形成されるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソケット部によりボルトを保持し、前記ソケット部を回転させることによりボルトを締め付けるボルト締付装置と、
ボルト保持部によりボルトを保持し、移動手段により前記ボルト保持部を前記ソケット部に対して接近又は離間させて、ボルトを前記ソケット部に対して離れた待機位置から近くの受け渡し位置まで移動させ、前記ソケット部にボルトを受け渡すボルト受け渡し装置とを備え、
前記ボルト保持部は、開閉可能で、閉じた時にボルトを挿入する挿入部がその間に形成されるように保持凹部がそれぞれ設けられた一対の開閉部材と、この一対の開閉部材を閉じた状態となるように付勢する付勢部材とを有し、
前記ボルト保持部は、前記一対の開閉部材が閉じた状態でボルトを保持し、受け渡し位置において前記ソケット部にボルトが保持されたのち、前記移動手段により前記ソケット部から離間するように移動されるに従い、前記一対の開閉部材がボルトに押されて開き、ボルトを前記ソケット部に受け渡す
ことを特徴とするボルト取付装置。
【請求項２】
前記一対の開閉部材は、回動により開閉するように構成され、前記保持凹部は回動中心に対して前記ソケット部の側に形成され、回動中心に対して反対側の対向側には、回動中心側から後端側に向かい互いの間隔が広がるように傾斜された切欠き部が設けられ、
前記ボルト保持部の待機位置には、前記ボルト保持部が待機位置に戻ってきた時に、前記切欠き部に挿入されて、前記一対の開閉部材の前記ソケット部の側が閉じるように補助する閉補助部材が設けられた
ことを特徴とする請求項１記載のボルト取付装置。
【請求項３】
前記保持凹部は、ボルトの軸部が挿入される軸挿入部と、ボルトの頭部が挿入される頭挿入部とを有し、
この頭挿入部には、入口側が広く、前記軸挿入部に向かって狭くなるように傾斜された傾斜部と、この傾斜部の一部を切り欠くことによりボルトの頭部を嵌め合わせることができるようにした頭部嵌合部とが形成された
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のボルト取付装置。
【請求項４】
ソケット部によりボルトを保持し、前記ソケット部を回転させることによりボルトを締め付けるボルト締付装置に対してボルトを受け渡すボルト受け渡し装置であって、
ボルトを保持するボルト保持部と、このボルト保持部を前記ソケット部に対して接近又は離間させて、ボルトを前記ソケット部に対して離れた待機位置から近くの受け渡し位置まで移動させる移動手段とを備え、
前記ボルト保持部は、開閉可能で、閉じた時にボルトを挿入する挿入部がその間に形成されるように保持凹部がそれぞれ設けられた一対の開閉部材と、この一対の開閉部材を閉じた状態となるように付勢する付勢部材とを有し、
前記ボルト保持部は、前記一対の開閉部材が閉じた状態でボルトを保持し、受け渡し位置において前記ソケット部にボルトが保持されたのち、前記移動手段により前記ソケット部から離間するように移動されるに従い、前記一対の開閉部材がボルトに押されて開き、ボルトを前記ソケット部に受け渡す
ことを特徴とするボルト受け渡し装置。
【請求項５】
前記一対の開閉部材は、回動により開閉するように構成され、前記保持凹部は回動中心に対して前記ソケット部の側に形成され、回動中心に対して反対側の対向側には、回動中心側から後端側に向かい互いの間隔が広がるように傾斜された切欠き部が設けられ、
前記ボルト保持部の待機位置には、前記ボルト保持部が待機位置に戻ってきた時に、前記切欠き部に挿入されて、前記一対の開閉部材の前記ソケット部の側が閉じるように補助する閉補助部材が設けられた
ことを特徴とする請求項４記載のボルト受け渡し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトを取り付けるボルト取付装置、及び、それに用いるボルト受け渡し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車などの生産工程では、ボルトを取り付ける際に、ボルト締付装置が広く用いられている。ボルト締付装置は、例えば、ソケット部によりボルトを保持し、ソケット部を回転させることによりボルトを締め付けるように構成されている。また、ボルト締付装置には、ボルト受け渡し装置が一体的に配設され、ボルト受け渡し装置までボルトを圧送し、ボルト受け渡し装置においてボルトをソケット部に配置するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４２０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のボルト締付装置では、ボルト受け渡し装置が一体的に形成されていたので、ワークの形状によっては、ボルト受け渡し装置が干渉してしまい、ボルトを取り付けることができない場合があるという問題があった。そこで、ボルト受け渡し装置をボルト締付装置から分離し、ボルト締付装置の周りに空間を設けることが考えられる。しかし、ボルト受け渡し装置を分離することにより、アクチュエータ等の機構を追加するのでは、装置の重さが重くなり、ロボットに取り付けて用いることが難しくなる。
【０００５】
また、従来のボルト受け渡し装置は、ボルトの種類に応じた専用構造となっており、そのため、構造が複雑で納期が遅く、コストが高いという問題もあった。
【０００６】
本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、ワークに干渉しない空間を広くすることができ、かつ、簡単な構成で、軽量化、小型化、低コスト化を図ることができるボルト取付装置、及び、ボルト受け渡し装置を提供することを目的とする。
【０００７】
なお、特許文献１には、ねじ孔とボルト供給部との間を往復するとともに昇降動作可能な自動ロボットアームと、自動ロボットアームに設け、自動ロボットアームの下降動作を回転に変換するねじ機構と、ねじ機構の回転部にスイング自在に接続した軸部材と、軸部材の先端に設け、六角ボルトの頭を収容して軸部材の回転を六角ボルトに伝えるソケット部とを備えた螺子部材締付装置が記載されている。しかし、特許文献１には、螺子部材締付装置に螺子を受け渡す構造はなく、本願発明とは構成が異なっている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のボルト取付装置は、ソケット部によりボルトを保持し、ソケット部を回転させることによりボルトを締め付けるボルト締付装置と、ボルト保持部によりボルトを保持し、移動手段によりボルト保持部をソケット部に対して接近又は離間させて、ボルトをソケット部に対して離れた待機位置から近くの受け渡し位置まで移動させ、ソケット部にボルトを受け渡すボルト受け渡し装置とを備え、ボルト保持部は、開閉可能で、閉じた時にボルトを挿入する挿入部がその間に形成されるように保持凹部がそれぞれ設けられた一対の開閉部材と、この一対の開閉部材を閉じた状態となるように付勢する付勢部材とを有し、ボルト保持部は、一対の開閉部材が閉じた状態でボルトを保持し、受け渡し位置においてソケット部にボルトが保持されたのち、移動手段によりソケットから離間するように移動されることにより、一対の開閉部材が移動に従いボルトに押されて開き、ボルトをソケットに受け渡すものである。
【０００９】
本発明のボルト受け渡し装置は、ソケット部によりボルトを保持し、ソケット部を回転させることによりボルトを締め付けるボルト締付装置に対してボルトを受け渡すものであり、ボルトを保持するボルト保持部と、このボルト保持部をソケット部に対して接近又は離間させて、ボルトをソケット部に対して離れた待機位置から近くの受け渡し位置まで移動させる移動手段とを備え、ボルト保持部は、開閉可能で、閉じた時にボルトを挿入する挿入部がその間に形成されるように保持凹部がそれぞれ設けられた一対の開閉部材と、この一対の開閉部材を閉じた状態となるように付勢する付勢部材とを有し、ボルト保持部は、一対の開閉部材が閉じた状態でボルトを保持し、受け渡し位置においてソケット部にボルトが保持されたのち、移動手段によりソケットから離間するように移動されることにより、一対の開閉部材が移動に従いボルトに押されて開き、ボルトをソケットに受け渡すものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ボルトを保持するボルト保持部と、このボルト保持部をソケット部に対して接近又は離間させて、ボルトをソケット部に対して離れた待機位置から近くの受け渡し位置まで移動させる移動手段とを備えるようにしたので、ワークに干渉しない空間を広くすることができ、各種ワークの形状に広く対応することができる。
【００１１】
また、ボルト保持部は、開閉可能で、閉じた時にボルトを挿入する挿入部がその間に形成されるように保持凹部がそれぞれ設けられた一対の開閉部材と、この一対の開閉部材を閉じた状態となるように付勢する付勢部材とを有するようにしたので、ソケット部にボルトが保持されたのち、移動手段によりボルト保持部をソケット部から離間するように移動させるに従い、一対の開閉部材がボルトに押されて開き、ボルトをソケット部に受け渡すことができる。よって、ボルト保持部を移動させる移動手段と、一対の開閉部材を閉じた状態に付勢する付勢部材とで、一対の開閉部材を開閉させることができる。従って、一対の開閉部材を開閉させるためのみの動力が不要となり、装置の軽量化及び小型化を図ることができる。更に、構造を簡素化するこができるので、低コスト化することができる。
【００１２】
加えて、ボルト締付装置とボルト受け渡し装置とを分離するようにしたので、部品の交換やメンテナンス等が容易となり、保全性を向上させることができる。
【００１３】
更にまた、一対の開閉部材を回動により開閉するように構成し、回動中心に対して反対側の対向側に、回動中心側から後端側に向かい互いの間隔が広がるように傾斜された切欠き部を設け、ボルト保持部の待機位置に、切欠き部に挿入されて、一対の開閉部材のソケット部の側が閉じるように補助する閉補助部材を設けるようにしたので、一対の開閉部材のソケット部の側をより確実に閉じることができる。
【００１４】
加えてまた、保持凹部の頭挿入部に、入口側が広く、軸挿入部に向かって狭くなるように傾斜された傾斜部と、この傾斜部の一部を切り欠くことによりボルトの頭部を嵌め合わせることができるようにした頭部嵌合部とを形成するようにしたので、ボルトの挿入位置のずれを小さくし、一定の位置に挿入されるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るボルト取付装置の構成を表す図である。
【図２】図１に示したボルト取付装置の動作を表す図である。
【図３】図２に続くボルト取付装置の動作を表す図である。
【図４】図３に続くボルト取付装置の動作を表す図である。
【図５】図４に続くボルト取付装置の動作を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態に係るボルト取付装置１０の構成を表すものであり、（Ａ）は（Ｂ）に示したＩ−Ｉ線に沿った部分断面構造を表すもの、（Ｂ）は（Ａ）に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構造を表すものである。このボルト取付装置１０は、ボルトＭを締め付けるボルト締付装置１００と、ボルト締付装置１００に対してボルトＭを受け渡すボルト受け渡し装置２００とを備えている。
【００１８】
ボルト締付装置１００は、例えば、ソケット部１１０によりボルトＭを保持し、ソケット部１１０を回転させることによりボルトＭを締め付けるように構成されている。ソケット部１１０は、例えば、ボルトＭの頭部を挿入するソケット凹部１１１が設けられており、ソケット凹部１１１の中には、ボルトＭの頭部を固定するためのソケット磁石１１２が配設されている。ソケット部１１０は、例えば、ソケット支持部１２０に対して直線方向に伸長又は収縮するように移動可能とされている。なお、ソケット部１１０を回転させる機構は、限定されるものではなく、各種構造を用いることができる。
【００１９】
ボルト受け渡し装置２００は、例えば、ボルト締付装置１００とは別体に設けられており、それぞれ個別に移動するようになっている。ボルト受け渡し装置２００は、例えば、ボルトＭを保持するボルト保持部２１０と、ボルト保持部２１０をソケット部１１０に対して接近又は離間させて、ボルトＭをソケット部１１０に対して離れた待機位置から近くの受け渡し位置まで移動させ、ソケット部１１０にボルトＭを受け渡す移動手段２２０と、ボルト保持部２１０にボルトＭを圧送する圧送手段２３０とを備えている。
【００２０】
ボルト保持部２１０は、開閉可能とされた一対の開閉部材２１１と、この一対の開閉部材２１１を閉じた状態となるように付勢する付勢部材２１２とを有している。この一対の開閉部材２１１の対向面には、対応する位置に保持凹部２１３がそれぞれ設けられており、閉じた時に、その間にボルトを挿入する挿入部が形成されるように構成されている。
【００２１】
これにより、ボルト保持部２１０は、一対の開閉部材２１１が閉じた状態でボルトＭを保持し、受け渡し位置においてソケット部１１０にボルトＭが保持されたのち、移動手段２２０によりソケット部１１０から離間するように移動されるに従い、一対の開閉部材２１１がボルトＭに押されて開き、ボルトＭをソケット部１１０に受け渡すようになっている。
【００２２】
一対の開閉部材２１１は、回動により開閉するように構成されていることが好ましい。一対の開閉部材２１１の回動中心２１１Ａは、例えば、互いに対向する側にそれぞれ設けられており、保持凹部２１３は、回動中心２１１Ａに対してソケット部１１０の側にそれぞれ形成されている。回動中心２１１Ａに対してソケット部１１０と反対側の対向側には、回動中心２１１Ａの側から後端側に向かい互いの間隔が広がるように傾斜された切欠き部２１４が設けられていることが好ましい。また、ボルト保持部２１０の待機位置には、ボルト保持部２１０が待機位置に戻ってきた時に、切欠き部２１４の間に挿入されて、一対の開閉部材２１１のソケット部１１０の側が閉じるように補助する閉補助部材２１５が設けられていることが好ましい。一対の開閉部材２１１のソケット部１１０の側をより確実に閉じることができるからである。
【００２３】
付勢部材２１２は、ばねにより構成することが好ましく、トーションばね２１２Ａにより構成すればより好ましい。長期間に渡り付勢力を維持することができるからである。例えば、トーションばね２１２Ａの一方のアームにより、一対の開閉部材２１１のソケット部１１０の側を外側から対向側に向かって押すように構成されることが好ましい。具体的には、一対のトーションばね２１２Ａのコイル部を一対の開閉部材２１１の回転中心２１１Ａの近傍における両側にそれぞれ配置し、一方のアームを一対の開閉部材２１１のソケット側１１０の側の外側にそれぞれ当接させ、他方のアームを一対の開閉部材２１１の反対側の外側に配設されたアーム支持部２１２Ｂに当接させて配設されている。
【００２４】
保持凹部２１３は、例えば、ボルト保持部２１０の挿入側から他方側に貫通するように形成されている。ボルト保持部２１０の他方側には、保持凹部２１３に対応する位置に、ボルトＭが挿入されたことを検出するセンサ２４０が設けられている。このセンサ２４０は、ボルトＭが挿入されたことを検知して、ボルト受け渡し装置２００の動作を制御するためのものである。
【００２５】
ボルト保持部２１０の他方側には、また、ボルトＭを固定する保持磁石２５０が配設されている。この保持磁石２５０は、ボルト保持部２１０の向きを横向きや上向きにしても、ボルトＭを保持できるようにするためものである。保持磁石２５０は、センサ２４０の誤動作を防止するために、センサ２４０から所定の間隔をあけて配設されることが好ましく、保持凹部２１３に挿入されたボルトＭとの間に所定の隙間が形成されるように配設されることが好ましい。
【００２６】
保持凹部２１３は、例えば、ボルトＭの軸部が挿入される軸挿入部２１３Ａと、ボルトＭの頭部が挿入される頭挿入部２１３Ｂとを有している。頭挿入部２１３Ｂには、入口側が広く、軸挿入部２１３Ａに向かって幅が狭くなるように傾斜された傾斜部２１３Ｃと、この傾斜部２１３Ｃの一部を切り欠くことによりボルトＭの頭部を嵌め合わせることができるようにした頭部嵌合部２１３Ｄとが形成されていることが好ましい。ボルトＭの挿入位置のずれを小さくし、一定の位置に挿入されるようにするためである。
【００２７】
移動手段２２０は、例えば、ボルト保持部２１０を支持する支持部２２１と、この支持部２２１を移動させるアクチュエータ等の駆動装置２２２とを有している。移動手段２２０は、例えば、ボルト保持部２１０をソケット部１１０の移動方向に対して垂直方向に、かつ、直線的に移動させるように構成されている。
【００２８】
なお、このボルト取付装置１０は、例えば、図示しない制御手段を備えており、ボルト締付装置１００とボルト受け渡し装置２００との動作を制御するようになっている。具体的には、以下に説明する手順に従い動作するように制御されている。
【００２９】
このボルト取付装置１０は、例えば、次のように動作する。図２から図５はボルト取付装置１０の動作を表すものである。なお、図２、図３、及び、図５は、図１（Ａ）と同様に、図１（Ｂ）に示したＩ−Ｉ線に沿った部分断面構造であり、図４は図１（Ｂ）と同様に、図１（Ａ）に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構造である。
【００３０】
まず、図２に示したように、圧送手段２３０により、ボルト保持部２１０にボルトＭを圧送する。圧送されたボルトＭは、保持凹部２１３により形成された挿入部に挿入され、ボルト保持部２１０に保持される。センサ２４０により保持凹部２１３にボルトＭが挿入されたことを検知すると、図３に示したように、移動手段２２０はボルト保持部２１０をソケット部１１０の近くの受け渡し位置まで直線的に移動させる。ボルト保持部２１０が受け渡し位置に移動すると、ソケット部１１０がソケット支持部１２０に対して直線方向に伸長して、ボルト保持部２１０に保持されているボルトＭの頭部をソケット凹部１１１に収納し、ソケット磁石１１２によりボルトＭの頭部を吸着する。
【００３１】
次いで、移動手段２２０は、ボルト保持部２１０をソケット部１１０から離間するように受け渡し位置から待機位置に移動させる。これにより、図４に示したように、一対の開閉部材２１１が移動に従いボルトＭに押されて開き、図５に示したように、ボルトＭをソケット部１１０に受け渡す。そののち、ソケット部１１０がソケット支持部１２０に対して直線方向に伸長して取り付け位置までボルトＭを移動させ、回転してワークに対してボルトＭを締め付ける。
【００３２】
このように本実施の形態によれば、ボルトＭを保持するボルト保持部２１０と、このボルト保持部２１０をソケット部１１０に対して接近又は離間させて、ボルトＭをソケット部１１０に対して離れた待機位置から近くの受け渡し位置まで移動させる移動手段２２０とを備えるようにしたので、ワークに干渉しない空間を広くすることができ、各種ワークの形状に広く対応することができる。
【００３３】
また、ボルト保持部２１０は、開閉可能で、閉じた時にボルトＭを挿入する挿入部がその間に形成されるように保持凹部２１３がそれぞれ設けられた一対の開閉部材２１１と、この一対の開閉部材２１１を閉じた状態となるように付勢する付勢部材２１２とを有するようにしたので、ソケット部１１０にボルトＭが保持されたのち、移動手段２２０によりボルト保持部２１０をソケット部１１０から離間するように移動させるに従い、一対の開閉部材２１１がボルトＭに押されて開き、ボルトＭをソケット部１１０に受け渡すことができる。よって、ボルト保持部２１０を移動させる移動手段２２０と、一対の開閉部材２１１を閉じた状態に付勢する付勢部材２１２とで、一対の開閉部材２１１を開閉させることができる。従って、一対の開閉部材２１１を開閉させるためのみの動力が不要となり、装置の軽量化及び小型化を図ることができる。更に、構造を簡素化するこができるので、低コスト化することができる。
【００３４】
加えて、ボルト締付装置１００とボルト受け渡し装置２００とを分離するようにしたので、部品の交換やメンテナンス等が容易となり、保全性を向上させることができる。
【００３５】
更にまた、一対の開閉部材２１１を回動により開閉するように構成し、回動中心２１１Ａに対して反対側の対向側に、回動中心２１１Ａの側から後端側に向かい互いの間隔が広がるように傾斜された切欠き部２１４を設け、ボルト保持部２１０の待機位置に、切欠き部２１４に挿入されて、一対の開閉部材２１１のソケット部１１０の側が閉じるように補助する閉補助部材２１５を設けるようにしたので、一対の開閉部材２１１のソケット部１１０の側をより確実に閉じることができる。
【００３６】
加えてまた、保持凹部２１３の頭挿入部２１３Ｂに、入口側が広く、軸挿入部２１３Ａに向かって狭くなるように傾斜された傾斜部２１３Ｃと、この傾斜部２１３Ｃの一部を切り欠くことによりボルトＭの頭部を嵌め合わせることができるようにした頭部嵌合部２１３Ｄとを形成するようにしたので、ボルトＭの挿入位置のずれを小さくし、一定の位置に挿入されるようにすることができる。
【００３７】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、各構成要素について具体的に説明したが、全ての構成要素を備えていなくてもよく、また、他の構成要素を備えていてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０…ボルト取付装置、１００…ボルト締付装置、１１０…ソケット部、１１１…ソケット凹部、１１２…ソケット磁石、１２０…ソケット支持部、２００…ボルト受け渡し装置、２１０…ボルト保持部、２１１…開閉部材、２１１Ａ…回動中心、２１２…付勢部材、２１２Ａ…トーションばね、２１２Ｂ…アーム支持部、２１３…保持凹部、２１３Ａ…軸挿入部、２１３Ｂ…頭挿入部、２１３Ｃ…傾斜部、２１３Ｄ…頭部嵌合部、２１４…切欠き部、２１５…閉補助部材、２２０…移動手段、２２１…支持部、２２２…駆動装置、２３０…圧送手段、２４０…センサ、２５０…保持磁石、Ｍ…ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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