(57)【要約】【課題】簡単な構成で、複数のナットランナ軸の軸位置を短時間で変更し得る多軸ナットランナ装置を提供する。【解決手段】多軸ナットランナ装置１２は、先端にソケット２１が設けられた複数のナットランナ軸２０を備え、ナット間ピッチが異なる複数種類のワークに対して締付作業を行うために使用される。多軸ナットランナ装置１２は、複数のナットランナ軸２０のそれぞれが着脱自在に固定される複数の貫通孔３３が形成された固定部材としてのフィクスチャ３０を有している。そして、貫通孔３３のピッチが異なるフィクスチャ３０に交換することにより、ナットランナ軸２０の軸位置が、ワークのナット間ピッチに対応した位置に変更される。【選択図】　　　　　　図１
2004090190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にソケットが設けられた複数のナットランナ軸を備え、ナット間ピッチが異なる複数種類のワークに対して締付作業を行う多軸ナットランナ装置において、
前記複数のナットランナ軸のそれぞれが着脱自在に固定される複数の貫通孔が形成された固定部材を有し、
前記貫通孔のピッチが異なる固定部材に交換することにより、前記ナットランナ軸の軸位置が、前記ワークの前記ナット間ピッチに対応した位置に変更されるようにしたことを特徴とする多軸ナットランナ装置。
【請求項２】
先端にソケットが設けられた複数のナットランナ軸を備え、ナット間ピッチが異なる複数種類のワークに対して締付作業を行う多軸ナットランナ装置において、
前記ナット間ピッチに対応したピッチで複数の貫通孔が形成され、前記ナットランナ軸のそれぞれが前記貫通孔に着脱自在に固定される固定部材と、
前記固定部材に設けられ、前記ナットランナ軸の前記先端を前記貫通孔にガイドするガイド部材と、を有し、
前記貫通孔のピッチが異なる固定部材に交換することにより、前記ナットランナ軸の軸位置が、前記ワークの前記ナット間ピッチに対応した位置に変更されるようにしたことを特徴とする多軸ナットランナ装置。
【請求項３】
前記ナットランナ軸をぶら下げた線状部材が繰り出し自在に収納されるとともに前記線状部材を巻き取る方向の弾発力を当該線状部材に付勢する繰り出し手段をさらに有し、
前記繰り出し手段は、前記ナットランナ軸が前記貫通孔から上方に引き抜かれる第１の位置で当該ナットランナ軸を保持し、さらに、前記ナットランナ軸が前記貫通孔に挿入される第２の位置まで当該ナットランナ軸を移動させるために、前記弾発力に抗して前記線状部材を繰り出し自在であることを特徴とする請求項２に記載の多軸ナットランナ装置。
【請求項４】
前記ナットランナ軸が接続部材を介してぶら下げられる懸垂部と、
前記懸垂部を昇降移動するアクチュエータと、をさらに有し、
前記アクチュエータにより前記懸垂部を上昇移動させて、前記ナットランナ軸を前記第２の位置から上方に引き抜くようにしたことを特徴とする請求項３に記載の多軸ナットランナ装置。
【請求項５】
前記ナットランナ軸が接続部材を介してぶら下げられる懸垂部と、
前記懸垂部を昇降移動するアクチュエータと、をさらに有し、
前記アクチュエータにより前記懸垂部を昇降移動させて、前記ナットランナ軸が前記貫通孔から上方に引き抜かれる第１の位置と、前記ナットランナ軸が前記貫通孔に挿入される第２の位置との間で、前記ナットランナ軸を昇降移動させるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の多軸ナットランナ装置。
【請求項６】
前記第１の位置にある前記ナットランナ軸は、水平方向への変位が自在であることを特徴とする請求項３または請求項５に記載の多軸ナットランナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナット間ピッチが異なる複数種類のワークに対して締付作業を行う多軸ナットランナ装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多品種量産組立ラインにおいては、ナット間ピッチが異なる複数種類のワークに対して、多軸ナットランナ装置によって、ナットの締付作業を行っている。多軸ナットランナ装置を使用する締付作業にあっては、ワークのナット間ピッチが変わる毎に、ナットランナ軸の軸位置を変更し、ナットランナ軸の軸間ピッチを、ワークのナット間ピッチに合致させる必要がある（特開平１０−２３０４２５号公報、特開平７−３１５２６６号公報および特開平５−３１８２４１号公報を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２３０４２５号公報
【特許文献２】
特開平７−３１５２６６号公報
【特許文献３】
特開平５−３１８２４１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ナットランナ軸の軸位置を変更する簡便な手法としては、各ナットランナ軸を固定するボルトを緩め、各ナットランナ軸の位置を調整した後、再びボルト締結する手法がある。
【０００５】
しかしながら、組立ラインを流れるワークのタクト時間内で、ナットランナ軸の軸位置を変更できるようにすることが要請されている。
【０００６】
そこで、本発明は、簡単な構成で、複数のナットランナ軸の軸位置を短時間で変更し得る多軸ナットランナ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、先端にソケットが設けられた複数のナットランナ軸を備え、ナット間ピッチが異なる複数種類のワークに対して締付作業を行う多軸ナットランナ装置であって、複数のナットランナ軸のそれぞれが着脱自在に固定される複数の貫通孔が形成された固定部材を有している。そして、貫通孔のピッチが異なる固定部材に交換することにより、ナットランナ軸の軸位置が、ワークのナット間ピッチに対応した位置に変更されるようにしてある。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成で、複数のナットランナ軸の軸位置を短時間で変更することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
多品種量産組立ラインには、ナット間ピッチが異なる複数種類のワークに対してナットの締付作業を行うために、多軸ナットランナ装置１１が組み込まれている。図１〜図５には、本発明の第１の実施形態に係る多軸ナットランナ装置１１により、ナットランナ軸２０の軸位置をワークのナット間ピッチに対応した位置に変更する段取りの手順が示される。
【００１１】
なお、以下の説明では、ナットランナ軸２０がフィクスチャ３１、３２（固定部材に相当する）の貫通孔３３から上方に引き抜かれて保持される位置を「第１の位置」といい、ナットランナ軸２０がフィクスチャ３１、３２の貫通孔３３に挿入され固定される位置を「第２の位置」という。また、図１において右側に示される払い出し側のフィクスチャを第１フィクスチャ３１と言い、左側に示される新たに付け替えられる側のフィクスチャを第２フィクスチャ３２とも言う。第１フィクスチャ３１および第２フィクスチャ３２を総称してフィクスチャ３０とも指称する。
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る多軸ナットランナ装置１１を示す概略構成図であり、複数のナットランナ軸２０がフィクスチャ３１の貫通孔３３に挿入される第２の位置で固定された状態を示す図、図２は、ナットランナ軸２０が第２の位置から上方に引き抜かれ、当該ナットランナ軸２０が貫通孔３３から上方に引き抜かれる第１の位置で保持された状態を示す図、図３は、ナットランナ軸２０を第１の位置で保持したまま、貫通孔３３のピッチが異なる交換用のフィクスチャ３２が搬送されてきた状態を示す図、図４は、第１の位置に保持されたナットランナ軸２０の１つを移動して、交換用のフィクスチャ３２の貫通孔３３に挿入される第２の位置で固定した状態を示す図、図５は、第１の位置に保持されたナットランナ軸２０のすべてを移動して第２の位置で固定し、ナットランナ軸２０の軸位置の変更が完了した状態を示す図である。また、図６は、ナットランナ軸２０がフィクスチャ３０の貫通孔３３に着脱自在に固定された状態を示す要部断面図である。
【００１３】
図１〜図５に示すように、多軸ナットランナ装置１１は、先端にソケット２１が設けられた複数（図示例では３本）のナットランナ軸２０を備え、ナット間ピッチが異なる複数種類のワークに対して締付作業を行うために使用される。多軸ナットランナ装置１１は、概説すれば、複数のナットランナ軸２０のそれぞれが着脱自在に固定される複数の貫通孔３３が形成された第１と第２のフィクスチャ３１、３２を有し、貫通孔３３のピッチが異なるフィクスチャ３２に交換することにより、ナットランナ軸２０の軸位置が、ワークのナット間ピッチに対応した位置に変更される。
【００１４】
多軸ナットランナ装置１１は、ワークのナット間ピッチに対応したピッチで複数の貫通孔３３が形成され、ナットランナ軸２０のそれぞれが貫通孔３３に着脱自在に固定されるフィクスチャ３０と、フィクスチャ３０に設けられ、ナットランナ軸２０の先端を貫通孔３３にガイドするガイド部材４０と、を有している。
【００１５】
図６に示すように、ナットランナ軸２０は、ソケット２１が先端（図中下端）に設けられた駆動軸２２と、駆動軸２２を回転自在に保持する保持部２３と、駆動軸２２を回転させる図示しない駆動機構が収納された本体部２４とを有している。駆動機構は、電気式または空気圧式により、駆動軸２２を回転する。本体部２４には、電力または圧縮空気を駆動機構に供給するケーブル２５が接続されている（図１を参照）。
【００１６】
フィクスチャ３０は、ベースプレート３５の上面に支持部３６を取り付けて構成されている。ベースプレート３５は、ワークのナット間ピッチに対応する位置に通孔３５ａが形成されている。支持部３６は、中心孔３６ａをベースプレート３５の通孔３５ａに一致させて、ベースプレート３５の上面に取り付けられている。通孔３５ａおよび中心孔３６ａより貫通孔３３を形成している。貫通孔３３の内径寸法は、ナットランナ軸２０のソケット２１、駆動軸２２および保持部２３の外径寸法よりも大きく、本体部２４の外径寸法よりも小さい。
【００１７】
支持部３６の側面に、ナットランナ軸２０を貫通孔３３に着脱自在に固定する固定ピン３７を設けてある。固定ピン３７は、支持部３６に形成した横孔３６ｂに摺動自在に取り付けられている。ナットランナ軸２０の保持部２３には、固定ピン３７の先端が嵌まり込む係合孔２３ａが形成されている。固定ピン３７を内方に向けて押し込むと、当該固定ピン３７の先端が貫通孔３３内に突出し、係合孔２３ａに嵌まり込む。これにより、ナットランナ軸２０が貫通孔３３に固定される。一方、固定ピン３７を外方に向けて引くと、当該固定ピン３７の先端と係合孔２３ａとの係合が解除される。これにより、ナットランナ軸２０を貫通孔３３から引き抜くことができる。固定ピン３７の移動は、手動により、またはソレノイドなどにより行う。
【００１８】
支持部３６の上部に、ガイド部材４０を設けてある。ガイド部材４０は、上方に向けて拡がる断面テーパ形状を有し、貫通孔３３に連なる傾斜面４１が形成されている。ナットランナ軸２０先端のソケット２１が傾斜面４１に沿って移動することにより、ソケット２１が貫通孔３３の上端開口にまでガイドされ、貫通孔３３内に挿入される。
【００１９】
図１を参照して、第１フィクスチャ３１を用いて締付作業を行うワークのナット間ピッチは、第２フィクスチャ３２を用いて締付作業を行うワークのナット間ピッチよりも小さい。したがって、第１フィクスチャ３１の貫通孔３３のピッチは、第２フィクスチャ３２の貫通孔３３のピッチよりも小さい。
【００２０】
多軸ナットランナ装置１１の図中右側には、払い出された第１フィクスチャ３１を保持する第１の待機ベース５１が設けられている。同様に、多軸ナットランナ装置１１の図中左側には、新たに付け替えられる側の第２フィクスチャ３２を保持する第２の待機ベース５２が設けられている。第１の待機ベース５１と第２の待機ベース５２との間には、搬送ベルトなどの図示しない搬送装置が設けられている。搬送装置により、ナットランナ軸２０の下方位置に保持された第１フィクスチャ３１が第１の待機ベース５１まで搬送され、これと同時に、第２の待機ベース５２に保持された第２フィクスチャ３２がナットランナ軸２０の下方位置まで搬送される。
【００２１】
多軸ナットランナ装置１１はさらに、ナットランナ軸２０をぶら下げたワイヤ６１（線状部材に相当する）が繰り出し自在に収納されるとともにワイヤ６１を巻き取る方向の弾発力Ｆを当該ワイヤ６１に付勢するスプリングバランサ６０（繰り出し手段に相当する）を有している。スプリングバランサ６０は、上部構造体１３にフック６２を介して掛止されている。スプリングバランサ６０は、収納された図示しないスプリング、渦巻きバネ、皿バネ、板バネなどの弾性手段の弾発力Ｆをワイヤ６１に付勢する。この弾発力Ｆは、ナットランナ軸２０が貫通孔３３から上方に引き抜かれる第１の位置で当該ナットランナ軸２０を保持する。スプリングバランサ６０はさらに、ナットランナ軸２０が貫通孔３３に挿入される第２の位置まで当該ナットランナ軸２０を移動させるために、前記弾発力Ｆに抗してワイヤ６１を繰り出し自在に構成されている。スプリングバランサ６０は、ナットランナ軸２０をぶら下げただけの無負荷状態でのワイヤ６１の繰り出し量や、ワイヤ６１に付勢する弾発力Ｆなどを調整自在に構成されている。
【００２２】
多軸ナットランナ装置１１はさらに、ナットランナ軸２０が接続ワイヤ７２（接続部材に相当する）を介してぶら下げられる懸垂部７０と、懸垂部７０を昇降移動するアクチュエータ７１と、を有している。アクチュエータ７１は上下方向に進退駆動される出力ロッド７３を有する。出力ロッド７３の先端に懸垂部７０が取り付けられている。出力ロッド７３を前進限位置まで駆動すると、懸垂部７０は下降限位置に移動する（図１の状態）。一方、出力ロッド７３を後退限位置まで駆動すると、懸垂部７０は上昇限位置に移動する（図２の状態）。アクチュエータ７１は、油圧シリンダまたは空圧シリンダから構成されている。接続ワイヤ７２の長さは、懸垂部７０を下降限位置に移動し、かつ、ナットランナ軸２０を第２の位置で固定した状態（図１の状態）において、若干の弛みが生じる長さに設定されている。アクチュエータ７１を作動して懸垂部７０を上昇限位置まで上昇移動させると、ナットランナ軸２０は、接続ワイヤ７２によって引っ張られ、第２の位置から上方に引き抜かれる。
【００２３】
次に、図１〜図５を参照して、第１の実施形態において、ラインを流れるワークの種類が変更され、ナットランナ軸２０の軸位置をワークのナット間ピッチに対応した位置に変更する段取りの手順を説明する。
【００２４】
まず、図１に示される状態を、通常状態ないし初期状態とする。通常状態においては、複数のナットランナ軸２０のそれぞれは、第１フィクスチャ３１の貫通孔３３に挿入されている。固定ピン３７は内方に向けて押し込まれ、固定ピン３７の先端がナットランナ軸２０の係合孔２３ａに嵌まり込んでいる。これにより、ナットランナ軸２０が貫通孔３３に固定されている。
【００２５】
スプリングバランサ６０は、弾発力Ｆに抗してワイヤ６１が繰り出されている。スプリングバランサ６０は、ワイヤ６１を巻き取る方向の弾発力Ｆを当該ワイヤ６１に付勢している。この弾発力Ｆにより、ナットランナ軸２０には、第２の位置で固定されたナットランナ軸２０を引き上げようとする上向きの力が働いている。
【００２６】
アクチュエータ７１は、懸垂部７０を下降限位置まで下降移動させている。接続ワイヤ７２は若干弛んでいる。
【００２７】
ナットランナ軸２０の軸間ピッチは、第１フィクスチャ３１の貫通孔３３のピッチに設定されている。この結果、各ナットランナ軸２０の軸位置は、第１フィクスチャ３１を用いて締付作業を行うワークのナット間ピッチに対応した位置に設定されている。
【００２８】
次に、図２に示すように、ナットランナ軸２０を第１フィクスチャ３１から取り外す。ナットランナ軸２０を取り外す場合には、固定ピン３７を外方に向けて引き、固定ピン３７の先端と係合孔２３ａとの係合を解除し、ナットランナ軸２０の固定を解除する。ナットランナ軸２０にはワイヤ６１を介して上向きの力が働いているが、ナットランナ軸２０の外周面と貫通孔３３の内周面との間の摩擦抵抗や引っ掛かりなどにより、スプリングバランサ６０が付勢する弾発力Ｆだけでは、ナットランナ軸２０が第１の位置に復元しないことがある。そこで、アクチュエータ７１を作動して懸垂部７０を上昇限位置まで上昇移動させる。懸垂部７０の上昇移動に伴い、接続ワイヤ７２は緊張状態になる。懸垂部７０がさらに上昇移動すると、ナットランナ軸２０は、接続ワイヤ７２によって引っ張られ、第２の位置から上方に引き抜かれる。ナットランナ軸２０は、第１フィクスチャ３１から取り外された後は、スプリングバランサ６０が付勢する弾発力Ｆによって第１の位置に復元し保持される。第１の位置にあるナットランナ軸２０は、接続ワイヤ７２の長さおよびスプリングバランサ６０から繰り出し得るワイヤ６１の長さの範囲内において、水平方向への変位が自在となる。
【００２９】
次に、図３に示すように、搬送装置により、ナットランナ軸２０の下方位置に保持された第１フィクスチャ３１を第１の待機ベース５１に逃がす。これと同時に、搬送装置により、第２の待機ベース５２に保持された第２フィクスチャ３２をナットランナ軸２０の下方位置まで引き込む。これにより、貫通孔３３のピッチが異なる交換用の第２フィクスチャ３２が搬送されてくる。アクチュエータ７１を作動して懸垂部７０を下降限位置まで下降移動させる。ナットランナ軸２０は、スプリングバランサ６０が付勢する弾発力Ｆによって第１の位置に保持されたままである。このため、懸垂部７０の下降移動に伴い、接続ワイヤ７２は大きく弛んだ状態になる。
【００３０】
次に、図４に示すように、作業者は、スプリングバランサ６０の弾発力Ｆに抗して、第１の位置に保持されたナットランナ軸２０を引き下げながら、当該ナットランナ軸２０を第２フィクスチャ３２の貫通孔３３に挿入される第２の位置まで移動する。弾発力Ｆに抗してナットランナ軸２０を引き下げることにより、スプリングバランサ６０はワイヤ６１を順次繰り出す。接続ワイヤ７２は若干弛んだ状態になる。ナットランナ軸２０を貫通孔３３に挿入する際には、ナットランナ軸２０先端のソケット２１がガイド部材４０の傾斜面４１に沿って移動することにより、ソケット２１が貫通孔３３の上端開口にまでガイドされる。これにより、ナットランナ軸２０を貫通孔３３に挿入する作業は容易になる。また、第１の位置にあるナットランナ軸２０は水平方向への変位が自在であるので、ナットランナ軸２０の軸心と貫通孔３３の軸心とが一致していなくても、ナットランナ軸２０の貫通孔３３への挿入作業を支障なく行うことができる。ナットランナ軸２０は、第２の位置まで移動すると、固定ピン３７により貫通孔３３に固定される。図４には、左端のナットランナ軸２０が第２の位置で固定された状態が示される。
【００３１】
そして、図５に示すように、第１の位置に保持された残り２つのナットランナ軸２０を移動し、第２の位置で固定すると、ナットランナ軸２０の軸間ピッチは、第２フィクスチャ３２の貫通孔３３のピッチに設定される。この結果、各ナットランナ軸２０の軸位置は、第２フィクスチャ３２を用いて締付作業を行うワークのナット間ピッチに対応した位置に設定されている。このような一連の作業を経て、ナットランナ軸２０の軸位置の変更作業が完了する。
【００３２】
以上説明したように第１の実施形態の多軸ナットランナ装置１１は、複数のナットランナ軸２０のそれぞれが着脱自在に固定される複数の貫通孔３３が形成された第１と第２のフィクスチャ３１、３２を有し、貫通孔３３のピッチが異なるフィクスチャ３０に交換（例えば、第１フィクスチャ３１を第２フィクスチャ３２に交換）することにより、ナットランナ軸２０の軸位置が、ワークのナット間ピッチに対応した位置に変更される。このように、着脱自在なフィクスチャ３０を交換し、当該フィクスチャ３０の貫通孔３３にナットランナ軸２０を固定するという簡単な構成で、複数のナットランナ軸２０の軸位置を短時間で変更することが可能となる。また、ナットランナ軸２０の軸位置を移動させるエアシリンダやエア機器などが不要となり、安価でコンパクトな多軸ナットランナ装置１１を提供できる。さらに、フィクスチャ３０の形状つまり貫通孔３３の形成位置のみでナットランナ軸２０の軸位置を決定できるので、ワークの種類が増加しても、フィクスチャ３０を追加するだけで、ナットランナ軸２０の軸位置を新たに設定できる。ワークの種類が増加したときの対応が簡単であるため、新たな種類のワークに適合させるための改造に要するコストを低減することができる。
【００３３】
また、多軸ナットランナ装置１１は、ナット間ピッチに対応したピッチで複数の貫通孔３３が形成され、ナットランナ軸２０のそれぞれが貫通孔３３に着脱自在に固定される第１と第２のフィクスチャ３１、３２と、第１と第２のフィクスチャ３１、３２に設けられ、ナットランナ軸２０の先端を貫通孔３３にガイドするガイド部材４０と、を有し、貫通孔３３のピッチが異なるフィクスチャ３０に交換することにより、ナットランナ軸２０の軸位置が、ワークのナット間ピッチに対応した位置に変更される。このように、簡単な構成で、複数のナットランナ軸２０の軸位置を短時間で変更することが可能となるのに加えて、さらに、ガイド部材４０により、ナットランナ軸２０を貫通孔３３に挿入する作業が容易になる。
【００３４】
また、多軸ナットランナ装置１１は、ナットランナ軸２０をぶら下げたワイヤ６１が繰り出し自在に収納されるとともにワイヤ６１を巻き取る方向の弾発力Ｆを当該ワイヤ６１に付勢するスプリングバランサ６０をさらに有し、当該スプリングバランサ６０は、ナットランナ軸２０が貫通孔３３から上方に引き抜かれる第１の位置で当該ナットランナ軸２０を保持し、さらに、ナットランナ軸２０が貫通孔３３に挿入される第２の位置まで当該ナットランナ軸２０を移動させるために、弾発力Ｆに抗してワイヤ６１を繰り出し自在に構成されている。ナットランナ軸２０を第１の位置で保持することにより、ナットランナ軸２０の下方位置で第１フィクスチャ３１を逃がし、第２フィクスチャ３２を引き込む作業時に、ナットランナ軸２０と第１と第２のフィクスチャ３１、３２とが干渉することがなく、前記作業を容易に行い得る。
【００３５】
また、多軸ナットランナ装置１１は、ナットランナ軸２０が接続ワイヤ７２を介してぶら下げられる懸垂部７０と、懸垂部７０を昇降移動するアクチュエータ７１と、をさらに有し、アクチュエータ７１により懸垂部７０を上昇移動させて、ナットランナ軸２０を第２の位置から上方に引き抜くようにしたので、ナットランナ軸２０の外周面と貫通孔３３の内周面との間の摩擦抵抗や引っ掛かりなどにより、スプリングバランサ６０が付勢する弾発力Ｆだけでナットランナ軸２０を第１の位置に復元し得ないときであっても、ナットランナ軸２０を接続ワイヤ７２によって引っ張って、第２の位置から上方に確実に引き抜くことができる。
【００３６】
また、第１の位置にあるナットランナ軸２０は水平方向への変位が自在であるので、ナットランナ軸２０の軸心と貫通孔３３の軸心とが一致していなくても、ナットランナ軸２０の貫通孔３３への挿入作業を支障なく行うことができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
図７〜図１０には、本発明の第２の実施形態に係る多軸ナットランナ装置１２により、ナットランナ軸２０の軸位置をワークのナット間ピッチに対応した位置に変更する段取りの手順が示される。
【００３８】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る多軸ナットランナ装置１２を示す概略構成図であり、複数のナットランナ軸２０がフィクスチャ３１の貫通孔３３に挿入される第２の位置で固定された状態を示す図、図８は、ナットランナ軸２０が第２の位置から上方に引き抜かれ、当該ナットランナ軸２０が貫通孔３３から上方に引き抜かれる第１の位置で保持された状態を示す図、図９は、ナットランナ軸２０を第１の位置で保持したまま、貫通孔３３のピッチが異なる交換用のフィクスチャ３２が搬送されてきた状態を示す図、図１０は、第１の位置に保持されたナットランナ軸２０を移動して、交換用のフィクスチャ３２の貫通孔３３に挿入される第２の位置で固定し、ナットランナ軸２０の軸位置の変更が完了した状態を示す図である。
【００３９】
図７〜図１０に示すように、多軸ナットランナ装置１２は、第１の実施形態と同様に、複数（図示例では３本）のナットランナ軸２０を備え、ナット間ピッチが異なる複数種類のワークに対して締付作業を行うために使用される。多軸ナットランナ装置１２は、概説すれば、複数のナットランナ軸２０のそれぞれが着脱自在に固定される複数の貫通孔３３が形成された第１と第２のフィクスチャ３１、３２を有し、貫通孔３３のピッチが異なるフィクスチャ３２に交換することにより、ナットランナ軸２０の軸位置が、ワークのナット間ピッチに対応した位置に変更される。
【００４０】
多軸ナットランナ装置１２は、ワークのナット間ピッチに対応したピッチで複数の貫通孔３３が形成され、ナットランナ軸２０のそれぞれが貫通孔３３に着脱自在に固定されるフィクスチャ３０と、フィクスチャ３０に設けられ、ナットランナ軸２０の先端を貫通孔３３にガイドするガイド部材４０と、を有している。ナットランナ軸２０およびフィクスチャ３０の構造は、第１の実施形態と同じであるので説明は省略する。
【００４１】
図７を参照して、第１フィクスチャ３１を用いて締付作業を行うワークのナット間ピッチは、第２フィクスチャ３２を用いて締付作業を行うワークのナット間ピッチよりも小さい。したがって、第１フィクスチャ３１の貫通孔３３のピッチは、第２フィクスチャ３２の貫通孔３３のピッチよりも小さい。
【００４２】
多軸ナットランナ装置１２の図中右側には、第１の待機ベース５１が設けられ、図中左側には、第２の待機ベース５２が設けられている。第１の待機ベース５１と第２の待機ベース５２との間には、搬送ベルトなどの図示しない搬送装置が設けられている。
【００４３】
多軸ナットランナ装置１２はさらに、ナットランナ軸２０が接続ワイヤ８２（接続部材に相当する）を介してぶら下げられる懸垂部８０と、懸垂部８０を昇降移動するアクチュエータ８１と、を有している。アクチュエータ８１は上下方向に進退駆動される出力ロッド８３を有する。出力ロッド８３の先端に懸垂部８０が取り付けられている。出力ロッド８３を前進限位置まで駆動すると、懸垂部８０は下降限位置に移動する（図７の状態）。一方、出力ロッド８３を後退限位置まで駆動すると、懸垂部８０は上昇限位置に移動する（図８の状態）。アクチュエータ８１は、油圧シリンダまたは空圧シリンダから構成されている。接続ワイヤ８２の長さは、懸垂部８０を下降限位置に移動し、かつ、ナットランナ軸２０を第２の位置で固定した状態（図７の状態）において、若干の弛みが生じる長さに設定されている。アクチュエータ８１を作動して懸垂部８０を昇降移動させると、第１の位置と第２の位置との間で、ナットランナ軸２０が昇降移動する。具体的には、アクチュエータ８１を作動して懸垂部８０を上昇限位置まで上昇移動させると、ナットランナ軸２０は、接続ワイヤ８２によって引っ張られ、第２の位置から上方に引き抜かれ、第１の位置に達する。一方、懸垂部８０を下降限位置まで下降移動させると、ナットランナ軸２０は、貫通孔３３に挿入される第２の位置に達する。
【００４４】
次に、図７〜図１０を参照して、第２の実施形態において、ラインを流れるワークの種類が変更され、ナットランナ軸２０の軸位置をワークのナット間ピッチに対応した位置に変更する段取りの手順を説明する。
【００４５】
まず、図７に示される状態を、通常状態ないし初期状態とする。通常状態においては、複数のナットランナ軸２０のそれぞれは、第１フィクスチャ３１の貫通孔３３に挿入されている。ナットランナ軸２０は、固定ピン３７により、貫通孔３３に固定されている。
【００４６】
アクチュエータ８１は、懸垂部８０を下降限位置まで下降移動させている。接続ワイヤ８２は若干弛んでいる。
【００４７】
ナットランナ軸２０の軸間ピッチは、第１フィクスチャ３１の貫通孔３３のピッチに設定されている。この結果、各ナットランナ軸２０の軸位置は、第１フィクスチャ３１を用いて締付作業を行うワークのナット間ピッチに対応した位置に設定されている。
【００４８】
次に、図８に示すように、ナットランナ軸２０を第１フィクスチャ３１から取り外す。ナットランナ軸２０を取り外す場合には、固定ピン３７によるナットランナ軸２０の固定を解除する。アクチュエータ８１を作動して懸垂部８０を上昇限位置まで上昇移動させる。懸垂部８０の上昇移動に伴い、接続ワイヤ８２は緊張状態になる。懸垂部８０がさらに上昇移動すると、ナットランナ軸２０は、接続ワイヤ８２によって引っ張られ、第２の位置から上方に引き抜かれる。懸垂部８０にぶら下げられたナットランナ軸２０は、第１フィクスチャ３１から取り外された後は、接続ワイヤ８２が緊張状態になり、第１の位置に保持される。第１の位置にあるナットランナ軸２０は、接続ワイヤ８２の長さの範囲内において、水平方向への変位が自在となる。
【００４９】
次に、図９に示すように、搬送装置により、ナットランナ軸２０の下方位置に保持された第１フィクスチャ３１を第１の待機ベース５１に逃がす。これと同時に、搬送装置により、第２の待機ベース５２に保持された第２フィクスチャ３２をナットランナ軸２０の下方位置まで引き込む。これにより、貫通孔３３のピッチが異なる交換用の第２フィクスチャ３２が搬送されてくる。
【００５０】
次に、図１０に示すように、アクチュエータ８１を作動して懸垂部８０を下降限位置まで下降移動させる。懸垂部８０の下降移動に伴い、ナットランナ軸２０は、第２フィクスチャ３２の貫通孔３３に挿入される第２の位置まで移動する。接続ワイヤ８２は若干弛んだ状態になる。ナットランナ軸２０を貫通孔３３に挿入する際には、ナットランナ軸２０先端のソケット２１がガイド部材４０の傾斜面４１に沿って移動することにより、ソケット２１が貫通孔３３の上端開口にまでガイドされる。これにより、ナットランナ軸２０を貫通孔３３に挿入する作業は容易になる。また、第１の位置にあるナットランナ軸２０は水平方向への変位が自在であるので、ナットランナ軸２０の軸心と貫通孔３３の軸心とが一致していなくても、ナットランナ軸２０の貫通孔３３への挿入作業を支障なく行うことができる。ナットランナ軸２０の軸心と貫通孔３３の軸心とが大きくずれている場合であっても、懸垂部８０が下降移動するの合わせて、作業者がナットランナ軸２０を貫通孔３３に導くように補助すれば、ナットランナ軸２０を第２の位置まで移動できる。
【００５１】
そして、ナットランナ軸２０を固定ピン３７により第２の位置で固定すると、ナットランナ軸２０の軸間ピッチは、第２フィクスチャ３２の貫通孔３３のピッチに設定される。この結果、各ナットランナ軸２０の軸位置は、第２フィクスチャ３２を用いて締付作業を行うワークのナット間ピッチに対応した位置に設定されている。このような一連の作業を経て、ナットランナ軸２０の軸位置の変更作業が完了する。
【００５２】
以上説明したように第２の実施形態の多軸ナットランナ装置１２は、複数のナットランナ軸２０のそれぞれが着脱自在に固定される複数の貫通孔３３が形成された第１と第２のフィクスチャ３１、３２を有し、貫通孔３３のピッチが異なるフィクスチャ３０に交換（例えば、第１フィクスチャ３１を第２フィクスチャ３２に交換）することにより、ナットランナ軸２０の軸位置が、ワークのナット間ピッチに対応した位置に変更される。このように、着脱自在なフィクスチャ３０を交換し、当該フィクスチャ３０の貫通孔３３にナットランナ軸２０を固定するという簡単な構成で、複数のナットランナ軸２０の軸位置を短時間で変更することが可能となる。また、ナットランナ軸２０の軸位置を移動させるエアシリンダやエア機器などが不要となり、安価でコンパクトな多軸ナットランナ装置１２を提供できる。さらに、フィクスチャ３０の形状つまり貫通孔３３の形成位置のみでナットランナ軸２０の軸位置を決定できるので、ワークの種類が増加しても、フィクスチャ３０を追加するだけで、ナットランナ軸２０の軸位置を新たに設定できる。ワークの種類が増加したときの対応が簡単であるため、新たな種類のワークに適合させるための改造に要するコストを低減することができる。
【００５３】
また、多軸ナットランナ装置１２は、ナット間ピッチに対応したピッチで複数の貫通孔３３が形成され、ナットランナ軸２０のそれぞれが貫通孔３３に着脱自在に固定される第１と第２のフィクスチャ３１、３２と、第１と第２のフィクスチャ３１、３２に設けられ、ナットランナ軸２０の先端を貫通孔３３にガイドするガイド部材４０と、を有し、貫通孔３３のピッチが異なるフィクスチャ３０に交換することにより、ナットランナ軸２０の軸位置が、ワークのナット間ピッチに対応した位置に変更される。このように、簡単な構成で、複数のナットランナ軸２０の軸位置を短時間で変更することが可能となるのに加えて、さらに、ガイド部材４０により、ナットランナ軸２０を貫通孔３３に挿入する作業が容易になる。
【００５４】
また、多軸ナットランナ装置１２は、ナットランナ軸２０が接続ワイヤ８２を介してぶら下げられる懸垂部８０と、懸垂部８０を昇降移動するアクチュエータ８１と、をさらに有し、アクチュエータ８１により懸垂部８０を昇降移動させて、ナットランナ軸２０が貫通孔３３から上方に引き抜かれる第１の位置と、ナットランナ軸２０が貫通孔３３に挿入される第２の位置との間で、ナットランナ軸２０を昇降移動させるようにしたので、ナットランナ軸２０を第１の位置で保持することにより、ナットランナ軸２０の下方位置で第１フィクスチャ３１を逃がし、第２フィクスチャ３２を引き込む作業時に、ナットランナ軸２０と第１と第２のフィクスチャ３１、３２とが干渉することがなく、前記作業を容易に行い得る。また、ナットランナ軸２０の外周面と貫通孔３３の内周面との間の摩擦抵抗や引っ掛かりなどがあるときであっても、ナットランナ軸２０を接続ワイヤ８２によって引っ張って、第２の位置から上方に確実に引き抜くことができる。
【００５５】
また、第１の位置にあるナットランナ軸２０は水平方向への変位が自在であるので、ナットランナ軸２０の軸心と貫通孔３３の軸心とが一致していなくても、ナットランナ軸２０の貫通孔３３への挿入作業を支障なく行うことができる。
【００５６】
（その他の変形例）
断面テーパ形状を有するガイド部材４０を図示したが、ガイド部材４０は、ナットランナ軸２０の先端を貫通孔３３にガイドする機能を発揮する限りにおいて、適宜の形状に改変できる。例えば、上方に向けて拡がる断面半円形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る多軸ナットランナ装置を示す概略構成図であり、複数のナットランナ軸がフィクスチャの貫通孔に挿入される第２の位置で固定された状態を示す図である。
【図２】ナットランナ軸が第２の位置から上方に引き抜かれ、当該ナットランナ軸が貫通孔から上方に引き抜かれる第１の位置で保持された状態を示す図である。
【図３】ナットランナ軸を第１の位置で保持したまま、貫通孔のピッチが異なる交換用のフィクスチャが搬送されてきた状態を示す図である。
【図４】第１の位置に保持されたナットランナ軸の１つを移動して、交換用フィクスチャの貫通孔に挿入される第２の位置で固定した状態を示す図である。
【図５】第１の位置に保持されたナットランナ軸のすべてを移動して第２の位置で固定し、ナットランナ軸の軸位置の変更が完了した状態を示す図である。
【図６】ナットランナ軸がフィクスチャの貫通孔に着脱自在に固定された状態を示す要部断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る多軸ナットランナ装置を示す概略構成図であり、複数のナットランナ軸がフィクスチャの貫通孔に挿入される第２の位置で固定された状態を示す図である。
【図８】ナットランナ軸が第２の位置から上方に引き抜かれ、当該ナットランナ軸が貫通孔から上方に引き抜かれる第１の位置で保持された状態を示す図である。
【図９】ナットランナ軸を第１の位置で保持したまま、貫通孔のピッチが異なる交換用のフィクスチャが搬送されてきた状態を示す図である。
【図１０】第１の位置に保持されたナットランナ軸を移動して、交換用のフィクスチャの貫通孔に挿入される第２の位置で固定し、ナットランナ軸の軸位置の変更が完了した状態を示す図である。
【符号の説明】
１１、１２…多軸ナットランナ装置
２０…ナットランナ軸
２１…ソケット
３０…フィクスチャ（固定部材）
３１…第１フィクスチャ
３２…第２フィクスチャ
３３…貫通孔
４０…ガイド部材
４１…傾斜面
６０…スプリングバランサ（繰り出し手段）
６１…ワイヤ（線状部材）
７０、８０…懸垂部
７１、８１…アクチュエータ
７２、８２…接続ワイヤ（接続部材）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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