(57)【要約】      （修正有）【課題】ナットのボルトに対するねじ込み量を確実に一定深さとするボルトナットのセット装置を提供する。【解決手段】回転する上位位置の円盤状のボルトプレート１と、ボルトプレート１と逆方向で回転する下位位置の円盤状のナットプレート１０と、両プレートが外周の一部で重なり合う位置でボルト挿入用の切り欠き凹部に挿入し移送されてきたボルトＷと、ナットプレート１０のナット嵌合用の切り欠き凹部１１に嵌合し移送されてきたナットＮとが上下方向で一致したねじ込み位置で、ピストンロッドの先端１４Ａにより押し上げられるナットＮを、回転手段により回転し下降するボルトＷに、ナットプレート１０の切り欠き凹部１１における自由回転を規制する角形円弧部１１Ａの高さだけねじ込む構成とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する上位位置の円盤状のボルトプレートと、前記ボルトプレートと逆方向で回転する下位位置の円盤状のナットプレートと、前記両プレートが外周の一部で重なり合う位置で前記ボルトプレートのボルト挿入用の切り欠き凹部に挿入し移送されてきたボルトと、前記ナットプレートのナット嵌合用の切り欠き凹部に嵌合し移送されてきたナットとが上下方向で一致したねじ込み位置で、押し上げ手段により押し上げられる前記ナットを、回転手段により回転し下降する前記ボルトに、前記ナットプレートの切り欠き凹部における自由回転を規制する角形円弧部の高さだけねじ込む構成としたことを特徴とするボルトナットのセット装置。
【請求項２】
外周に所定の間隔でボルト挿入用の切り欠き凹部を備えた円盤状のボルトプレートと、前記ボルトプレートの外周側にあって前記切り欠き凹部の外方の開口端を塞ぐボルト外周プレートと、前記ボルト挿入用の切り欠き凹部に沿ってその下部に設置したボルト支持プレートを備えたボルトカセット部と、
ナット底板の上方に支柱を介して一体に設置したナットベース及び下位部にナットと係合する角形円弧部を、上位部にナットの外形より大きい円形円弧部を有するナット嵌合用の切り欠き凹部を所定の間隔で備えたナットプレートと、前記ナットプレートの外周側にあって前記ナット嵌合用の切り欠き凹部の外方の開口端を塞ぐナット外周プレートと、前記ナット底板と前記ナットベース間にあって、スプリングで前記ナット底板方向に付勢され、上端が前記ナットベースのナット嵌合用の切り欠き凹部と対応する位置に形成した貫通孔内に位置し、下端が前記ナット底板の貫通孔から下方へ突出していてシリンダのロッド先端と対峙するガイドピンからなる押し上げ手段とを備えたナットカセット部と、
前記ナットプレートの外周にあって前記ボルトプレートと重なり合う部分と反対側の位置に設置したナットプッシャーと、ナットフィーダーからナットシュートを介して送出されたナットを前記ナットプレートのナット嵌合用の切り欠き凹部に送りだすナットプッシャーとからなるナット供給カセット部と、
前記ボルトプレートの下位の位置にあって、外周の一部が前記ボルトプレートと重なり合う部分において、上位の位置の前記ボルトプレートの切り欠き凹部に挿入したボルトと下位の位置の前記ナットプレートの切り欠き凹部に嵌合したナットとが上下方向で一致したねじ込み位置で、回転手段で回転しながら下降するソケットを備えたボルト回転カセット部と、
前記ねじ込み位置で、前記ナットプレートの切り欠き凹部内で待機するナットを押し上げ手段により押し上げて回転するボルトの先端部と螺合させ、ナットのねじ込み量をナットの自由回転を規制する前記角形円弧部の高さに設定したナットのねじ込み量調整カセット部と、を備えたことを特徴とするボルトナットセット装置。
【請求項３】
前記ボルトカセット部において、前記ボルトプレートは回転軸のフランジ部に、前記ボルト外周プレートは装置本体にそれぞれボタンロッククランパーで着脱自在に設置されており、前記ナットカセット部において、前記ナットプレートは前記ナットベースの部分で回転軸のフランジ部に、前記ナット外周プレートは装置本体にそれぞれボタンロッククランパーで着脱自在に設置されており、
前記ナット供給カセット部において、前記ナットシュートのガイドプレートは装置本体にボタンロッククランパーで、前記ナットプッシャーは押し出し装置に摘まみを持ち上げることで着脱自在にそれぞれ設置されており、
前記ボルト回転ソケット部において、回転しながら下降する前記ソケットは回転軸とピンの挿脱で着脱自在に設置されていることを特徴とするボルトナットセット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトにナットをねじ込んで１セットとするボルトナットのセット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従前のボルトナットのセット装置はボルトサイズの変更を行うことが出来ず、同一サイズのボルトとこのボルトに適合するサイズのナットだけのセットを行っている。しかし、実際には多くのサイズのボルトナットが流通しており、一台の装置で異なるサイズのボルトナットのセットが出来る装置が必要とされていた。
【０００３】
また、ナットのボルトに対するのねじ込み量を一定深さとすることは困難であり、従来は手作業で行う方法や、ボルトランナの回転数で行う方法、或いはボルトの先端部が検出器と当接したときに作動する位置検出器で行う方法などが提案されている。
【０００４】
しかし、手作業によるボルトナットのねじ込みでは作業能率が上がらず、また種々の装置を使用したボルト・ナットのねじ込みでは装置全体が高価なものとなったり、大型化するといった諸問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６ー５５３７８号公報
【特許文献２】特開平１１ー２３９９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような従来の問題点を解消するためになされたもので、ボルトナットのサイズ変更の際の主要部品はカセット方式を採用することで簡単に短時間で交換でき、一台の装置で異なるサイズのボルト・ナットのセットを行うにことができ、又ナットのねじ込み量が確実に一定深さとなるボルトナットのセット装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明は、回転する上位位置の円盤状のボルトプレートと、前記ボルトプレートと逆方向で回転する下位位置の円盤状のナットプレートと、前記両プレートが外周の一部で重なり合う位置で前記ボルトプレートのボルト挿入用の切り欠き凹部に挿入し移送されてきたボルトと、前記ナットプレートのナット嵌合用の切り欠き凹部に嵌合し移送されてきたナットとが上下方向で一致したねじ込み位置で、押し上げ手段により押し上げられる前記ナットを、回転手段により回転し下降する前記ボルトに、前記ナットプレートの切り欠き凹部における自由回転を規制する角形円弧部の高さだけねじ込む構成としたことを特徴とするボルトナットのセット装置である。
【０００８】
また、本願の請求項２に係る発明は、外周に所定の間隔でボルト挿入用の切り欠き凹部を備えた円盤状のボルトプレートと、前記ボルトプレートの外周側にあって前記切り欠き凹部の外方の開口端を塞ぐボルト外周プレートと、前記ボルト挿入用の切り欠き凹部に沿ってその下部に設置したボルト支持プレートを備えたボルトカセット部と、
ナット底板の上方に支柱を介して一体に設置したナットベース及び下位部にナットと係合する角形円弧部を、上位部にナットの外形より大きい円形円弧部を有するナット嵌合用の切り欠き凹部を所定の間隔で備えたナットプレートと、前記ナットプレートの外周側にあって前記ナット嵌合用の切り欠き凹部の外方の開口端を塞ぐナット外周プレートと、前記ナット底板と前記ナットベース間にあって、スプリングで前記ナット底板方向に付勢され、上端が前記ナットベースのナット嵌合用の切り欠き凹部と対応する位置に形成した貫通孔内に位置し、下端が前記ナット底板の貫通孔から下方へ突出していて、シリンダのロッド先端と対峙するガイドピンからなる押し上げ手段を備えたナットカセット部と、
前記ナットプレートの外周にあって前記ボルトプレートと重なり合う部分と反対側の位置に設置したナットプッシャーと、ナットフィーダーからナットシュートを介して送出されたナットを前記ナットプレートの切り欠凹部に送りだすナットプッシャーとからなるナット供給カセット部と
前記ボルトプレートの下位の位置にあって、外周の一部が前記ボルトプレートと重なり合う部分において、上位の位置の前記ボルトプレートの切り欠き凹部に挿入したボルトと下位の位置の前記ナットプレートの切り欠き凹部に嵌合したナットとが上下方向で一致したねじ込み位置で、回転手段で回転しながら下降するソケットを備えたボルト回転カセット部と、
前記ねじ込み位置で、前記ナットプレートの切り欠き凹部内で待機するナットを押し上げ手段により押し上げて回転するボルトの先端部と螺合させ、ナットのねじ込み量をナットの自由回転を規制する前記角形円弧部の高さに設定したナットのねじ込み量調整カセット部とを備えたことを特徴とするボルトナットセット装置である。
【０００９】
更に、本願の請求項３に係る発明は、前記ボルトカセット部において、前記ボルトプレートは回転軸のフランジ部に、前記ボルト外周プレートは装置本体にそれぞれボタンロッククランパーで着脱自在に設置されており、前記ナットカセット部において、前記ナットプレートは前記ナットベースの部分で回転軸のフランジ部に、前記ナット外周プレートは装置本体にそれぞれボタンロッククランパーで着脱自在に設置されており、
前記ナット供給カセット部において、前記ナットシュートのガイドプレートは装置本体にボタンロッククランパーで、前記ナットプッシャーは押し出し装置に摘まみを持ち上げることで着脱自在にそれぞれ設置されており、
前記ボルト回転ソケット部において、回転しながら下降する前記ソケットは回転軸とピンの挿脱で着脱自在に設置されていることを特徴とするボルトナットセット装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明に係るボルトナットセット装置は、請求項１の構成とすることで、ナットのボルトに対するねじ込み量が確実に一定深さのものとすることができる。また請求項２の構成とすることで、構造が簡単であり、且つ装置全体を小型化することができるとともに、請求項３の構成とすることで、ボルトナットのサイズ変更の際の主要部品はカセット方式にて簡単に短時間で交換できるとともに、一台の装置で異なるサイズのボルトナットのセットを行うにことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るボルトナットセット装置の平面図である。
【図２】同上装置の一部断面正面図である。
【図３】同上装置のボルトナットのねじ込み位置におけるナット嵌合用の切り欠き凹部の拡大平面部分図（II）である。
【図４】同上装置におけるボルトナットのねじ込みの過程を示す拡大部分説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。図において、Ａはボルトカセット部で、外周に所定の間隔でボルト挿入用の切り欠き凹部２を備えた円盤状のボルトプレート１と、該ボルトプレート１の外周側にあって切り欠き凹部２の外方の開口端を塞ぐボルト外周プレート３と、前記ボルト挿入用の切り欠き凹部２に沿ってその下部に設置したボルト支持プレート４から主に構成されおり、ボルトプレート１は回転軸５のフランジ部５Ａに、またボルト外周プレート３は装置本体にボタンロッククランパー（商品名）６でそれぞれ着脱自在に装着されている。
【００１３】
上記ボタンロッククランパー６は、ボルトプレート１に装着した本体６Ａと回転軸５のフランジ部５Ａに埋設したケース６Ｂと対をなすものであって、本体６Ａの中心部に上下動可能に突設したボタン６Ｃを押すことで本体６Ａ内のボールがクサビにより押し出されてケース６Ｂの内側のテーパー面に当たり、ボルトプレート１が引き込まれて回転軸５のフランジ部５Ａに固定される構成のものであり、ボタン６Ｃを再度押しながら本体６Ａを引き上げることでロックが外れ、ボルトプレート１を回転軸５のフランジ部５Ａから、またボルト外周プレート３を装置本体からそれぞれ外す事が出来る。
【００１４】
Ｂは前記ボルトカセット部Ａより下位位置に設置したナットカセット部で、環状のナット底板７、該ナット底板７の上方に４本の支柱９を介して設置したナットベース８および外周に所定の間隔でナット嵌合用の後述する切り欠き凹部１１を備えたナットプレート１０が固定具により一体に形成されており、上位位置に設置したボルトカセット部Ａのボルトプレート１と下位位置に設置したナットカセット部Ｂのナットプレート１０とは外周の一部において重なり合っている。
【００１５】
１１はナットプレート１０に形成したナット嵌合用の切り欠き凹部で、該切り欠き凹部１１の下位部、すなわちナットベース８に形成した貫通孔８Ａと対面する側の下部にはナットＮの外形と係合する角形円弧部１１Ａが、上位部にはナットＮの外形より大きい円形円弧部１１Ｂがそれぞれ形成されており、前記角形円弧部１１Ａの高さＨがナットＮのボルトＷに対するねじ込み深さとなるよう設定されている。
【００１６】
１２はガイドピンで、前記ナット底板７とナットベース８との中間にあって、コイルスプリング１３でナット底板７方向に付勢されており、ガイドピン１２の上端１２Ａはナットベース８にあって、ナット嵌合用の切り欠き凹部１１と対応する位置に形成した貫通孔８Ａ内に位置し、下端１２Ｂは前記ナット底板７の貫通孔７Ａから下方へ突出していて、エアシリンダ−１４のピストンロッド先端１４Ａと対峙している。
【００１７】
１５は回転駆動機構１６により回転する回転軸で、固定具により支柱９を介して一体となっている前記ナット底板７，ナットベース８及びナットプレート１０が、ナットベース８の中央部分で回転軸１５のフランジ部１５Ａに左右一対のボタンロッククランパー６で着脱自在に装着されている。なお、図中１５Ｂは前記回転駆動機構１６の回転軸１５に装着した歯車であり、該歯車１５Ｂとボルトプレート１の回転軸５に装着した歯車５Ｂは噛み合いで連結されている。
【００１８】
１７は前記ナットプレート１０の外周側に配設したナット外周プレートで、ナットプレート１０のナット嵌合用の切り欠き凹部１１における外方の開口端を塞ぐ機能を果たすものであり、ボタンロッククランパー６で装置本体に着脱自在に装着されている。
【００１９】
Ｃはナット供給カセット部で、前記ナットプレート１０の外周にあって、前記ボルトプレート１と重なり合う部分と反対側の位置に設置したナットプッシャー１８と、該ナットプッシャー１８の部分に図示しないナットフィーダーからナットシュート１９を介して送り出されてきたナットＮを、前記ナットプッシャー１８で前記ナットプレート１０方向へ押し出し、ナット嵌合用の切り欠き凹部１１内に嵌入する押し出し装置２０で構成されている。なお、前記ナットシュート１９を構成するガイドプレート１９Ａはボタンロッククランパー６で装置本体に着脱自在に装着されており、又ナットプッシャー１８は摘まみ１８Ａを摘んで持ち上げることで押し出し装置２０から取り外し自在となるように構成されている。
【００２０】
Ｄはボルト回転ソケット部で、全体が上下動できる構造としたものであり、該ボルト回転ソケット部Ｄの回転軸２１とその下端に装着したねじ込みソケット２２とはピン２３の挿脱により着脱自在となるよう形成されている。
【００２１】
次に、本発明に係るボルトナットのねじ込み装置の作用について詳述すると、ボルトプレート１の切り欠き凹部２と、この切り欠き凹部２の外方の開口端を塞ぐように設置したボルト外周プレート３との間に形成される縦孔内に、ボルトＷを頭部を上にして操作者が手動で一本づつ挿入する。この場合、ボルトと座金の組み合わせの場合にはボルト側に座金を差し込んだ状態で挿入する。
【００２２】
次に、ねじ込み開始ボタン（図示しない）を押すと回転駆動機１６が駆動し、回転軸１５および歯車１５Ｂが回転し、歯車１５Ｂと噛み合う歯車５Ｂを介して回転軸５が回転する。回転軸５，１５が回転することで、ボルトプレート１およびナットプレート１０が回転し、該ボルトプレート１の切り欠き凹部２内に挿入した状態のボルトＷ1 はその先端部（下端）がボルト支持プレート４で支持され滑りながらねじ込み位置に向け回転移動し、同時にナット供給カセット部Ｃでナットプレート１０の切り欠き凹部１１内にセットされたナットＮもねじ込み位置に向け回転移動する。
【００２３】
ボルトプレート１およびナットプレート１０の回転移動はエアーイッデックステーブルを使用しており、外周の一部が重なり合う上位位置のボルトプレート１と下位位置のナットプレート１０とは重なり合う所定の部分で、ボルトプレート１およびナットプレート１０の回転移動が停止する。両プレート１，１０の回転が停止した時、上位位置のボルトプレート１の切り欠き凹部２に挿入した状態のボルトＷ1 と、下位位置のナットプレート１０の切り欠き凹部１１内にセットされたナットＮは、上下方向で同一線上で合致する位置合わせが行われる。
【００２４】
ボルトプレート１およびナットプレート１０の回転移動が停止し、ねじ込みを開始する直前の状態を示すのが図４の（Ｉ）である。この状態で、ボルトＷの先端部は、ナットプレート１０のナット嵌合用の切り欠き凹部１１内に嵌合したナットＮにあってその雌ネジ孔の上面開口部分に当接している。次に、図４の（II）示すように、エアーシリンダー１４が駆動してピストンロッドの先端１４Ａが伸び、ガイドピン１２の下端をコイルスプリング１３の弾性に抗して押し上げ、その上端１２Ａでナットプレート１０の切り欠き凹部１１内にセットされたナットＮを上方へ押し上げる。
【００２５】
ナットＮがボルトＷの先端部方向に押し上げられるとともに、ボルト回転ソケット部Ｄの回転軸２１とその下端に装着したねじ込みソケット２２が下降してボルトＷの頭部に嵌まり、ボルトＷが回転することで図３（II）に示すように、ボルトＷの先端部がナットＮの雌ネジ孔と係合し始める。この時、ナットＮはナットプレート１０の切り欠き凹部１１内にあって、図３（Ｉ）に示すように、下位部の角形円弧部１１Ａに嵌合しているためナットＮの自由回転は規制され、ナットＮはボルトＷの先端部と螺合して上昇する。
【００２６】
そして、ボルトＷが更に回転することで、図４の（III)示すように、ナットＮは切り欠き凹部１１内にあって、その下位部の角形円弧部１１Ａと嵌合している範囲、すなわち、角形円弧部１１Ａの上端を通過するまでナットＮはボルトＷにネジ込まれるが、ナットＮが下位部の角形円弧部１１Ａの上端を通過し、上位部の円形円弧部１１Ｂまで螺進することでナットＮは自由回転となり、ナットＮのボルトＷに対するねじ込みは停止される。
【００２７】
次に、ナットＮのねじ込み量が所定位置まで、すなわち切り欠き凹部１１内の下位部の角形円弧部１１Ａの高さＨまでねじ込み量が進む（図３のIIの破線で示す位置）ことで、図４の（IV）示すように、ボルト回転ソケット部Ｄは上昇してソケット２２がボルトＷの頭部から抜け、同時にピストンロッド１４Ａが下降してガイドピン１２がコイルスプリング１３の復元力によって下降する。
【００２８】
次に、ボルトプレート１およびナットプレート１０は所定角度だけそれぞれ回転を開始し、ねじ込み位置から図１にあって上方向に共に回転移動する。このとき、ナットプレート１０の切り欠き凹部１１内にあって、上位部の円形円弧部１１Ｂの位置にあるボルトナットは円形円弧部１１Ｂの外方開口部から切り欠き凹部１１の外に放たれる。
【００２９】
ナットプレート１０の切り欠き凹部１１からナットＮ付きボルトＷが外に放たれることで、ボルトプレート１の切り欠き凹部２と、この切り欠き凹部２の外方の開口端を塞ぐように設置したボルト外周プレート３との間に形成される縦孔内に嵌まっているボルトＷは、その頭部をボルトプレート１の上に乗せた状態Ｗ2 で回転移動する。
【００３０】
頭部をボルトプレート１の上に乗せた状態Ｗ2 で回転移動するナットＮ付ボルトＷはその終端位置で、前記ボルト外周プレート３に設置したストッパー３ＡとボルトＷ2 の頭部が衝当し、ボルト挿入用の切り欠き凹部２内から外方へ放たれ、シューター２４を通ってナットＮをねじ込んだボルトＷが一定の位置に収集される。
【００３１】
次に、ボルト・ナットのサイズ変更の際における主要部品を交換する際の手段について述べると、ボルトカセット部Ａにおいて、ボルトプレート１は回転軸５のフランジ部５Ａに、ボルト外周プレート３は装置本体にそれぞれボタンロッククランパー６で着脱自在に設置されており、
ナットカセット部Ｂにおいて、ナットプレート１０はナットベース８の部分で回転軸１５のフランジ部１５Ａに、ナット外周プレート１７は装置本体にそれぞれボタンロッククランパーで着脱自在に設置されており、
また、ナット供給カセット部Ｃにおいて、ナットシュート１９のガイドプレート１９Ａは装置本体にボタンロッククランパー６で、ナットプッシャー１８は押し出し装置に摘まみ１８Ａを摘んで持ち上げることで着脱自在にそれぞれ設置されており、
更に、ボルト回転ソケット部Ｄにおいて、回転しながら下降するソケット２２は回転軸２１とピン２３の挿脱で着脱自在に設置されている、
したがって、ボルト・ナットのサイズ変更に際しては、ボルト・ナットを供給する主要部品をボタンロッククランパー６のワンタッチ操作等による着脱操作により行うことができ、簡単に且つ短時間で交換できる。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ  ボルトカセット部
１  ボルトプレート
２  ボルト挿入用の切り欠き凹部
３  ボルト外周プレート、  ３Ａ  ストッパー
４  ボルト支持プレート
５  回転軸、  ５Ａ  同フランジ部
６  ボタンロッククランパー、  ６Ａ  本体、  ６Ｂ  ケース、  ６Ｃ  ボタン
Ｂ  ナットカセット部
７  ナット底板、    ７Ａ  貫通孔
８  ナットベース    ８Ａ  貫通孔
９  支柱
１０  ナットプレート
１１  ナット嵌合用の切り欠凹部、  １１Ａ  角形円弧部、１１Ｂ  円形円弧部
Ｈ  角形円弧部の高さ
１２  ガイドピン、  １２Ａ  上端、  １２Ｂ  下端
１３  コイルスプリング
１４  エアシリンダー、  １４Ａ  同ピストンロッド
１５  回転軸、  １５Ａ  同フランジ部
１６  回転駆動機構
１７  ナット外周プレート
Ｃ  ナット供給カセット部
１８  ナットプッシャー、  １８Ａ  摘まみ
１９  ナットシュート、  １９Ａ  ガイドプレート
２０  押し出し装置
Ｄ  ボルト回転ソケット部
２１  回転軸
２２  ソケット
２３  ピン
２４  シューター
Ｅ  ねじ込み量調整カセット部
Ｎ  ナット
Ｗ  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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