(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナットランナーユニット、ソケットユニット及び前記ナットランナーユニットの駆動力をソケットユニットに伝達する自在継ぎ手ユニットを備えた多軸締め付け装置であって、前記自在継ぎ手ユニットを構成する複数本の自在継ぎ手は複数の列となるように配置され、前記ナットランナーユニットを構成する複数本のナットランナーは一列に配置され、また前記ナットランナーユニットは自在継ぎ手ユニットの列と直行する方向に移動可能とされ、各列の自在継ぎ手と一列状に配置されたナットランナーとが連結・離脱可能とされている多軸締め付け装置において、前記自在継ぎ手ユニットを構成する自在継ぎ手の数の方が前記ソケットユニットを構成するソケットの数よりも多くしていることを特徴とする多軸締め付け装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多軸締め付け装置において、前記ソケットユニットを構成するソケットの本数よりも前記ナットランナーユニットを構成するナットランナーの本数が少ないことを特徴とする多軸締め付け装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の多軸締め付け装置において、前記ソケットユニットは交換可能とされていることを特徴とする多軸締め付け装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の多軸締め付け装置において、この多軸締め付け装置は全体として移動可能且つ傾動可能とされていることを特徴とする多軸締め付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のボルト若しくはナットを締め付ける多軸締め付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジン等の組み付けには多数のボルトやナットを用いており、これらボルトやナットを１本づつ締め付けていたのでは非効率的であるため、従来から多数のボルトやナットを同時に締め付ける多軸締め付け装置が知られている。
【０００３】
例えば特開平１１―３２０２９１号公報には、ナットランナーユニットとソケットユニットを備え、ナットランナーユニットを構成するナットランナーと、ソケットユニットを構成するソケットとを着脱自在とした多軸締め付け装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１１―３２０２９１号公報に開示される多軸締め付け装置は、装置全体を傾動可能とし、且つソケットユニットを交換可能とすることで、多軸締め付け装置の適用範囲の拡大を図ったものである。
【０００５】
しかしながら、ソケットユニットを構成する複数のソケットを同時に回転せしめる構造であるため、複数のソケットと同数のナットランナーを用意する必要がある。また、締付け対象であるワークによって締付け箇所の数が異なり、これに応じてソケットユニットのソケットの数も異なってくるが、ナットランナーユニットとしては、最も多いソケットの数に対応できるものでなければならず、必然的にナットランナーの数が増大してしまう。
【０００６】
オイルパンやミッションケースなどの自動車部品にあっては、締付け箇所が多いものがあり、しかもナットランナーは比較的重量が大でコスト的にも高いため、ナットランナーの本数が増加すると装置全体の重量増加とコストアップを招いてしまう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るナットランナーユニット、ソケットユニット及び前記ナットランナーユニットの駆動力をソケットユニットに伝達する自在継ぎ手ユニットを備え、前記自在継ぎ手ユニットを構成する複数本の自在継ぎ手は複数の列となるように配置され、前記ナットランナーユニットを構成する複数本のナットランナーは一列に配置され、また前記ナットランナーユニットは自在継ぎ手ユニットの列と直行する方向に移動可能とされ、各列の自在継ぎ手と一列状に配置されたナットランナーとが連結・離脱可能となる構成とした多軸締め付け装置は、前記自在継ぎ手ユニットを構成する自在継ぎ手の数の方が前記ソケットユニットを構成するソケットの数よりも多くした。
【０００８】
また、ソケットユニットを構成するソケットの本数よりもナットランナーユニットを構成するナットランナーの本数を少なくすれば、多軸締め付け装置自体の重量を軽くできコスト的にも有利となる。
【０００９】
また、締め付け対象であるワークが変更しても、引き続いて同じ多軸締め付け装置を使用することができるように、ソケットユニットは交換可能とすることが好ましい。
【００１０】
また、締め付け対象であるワークの移動に合わせて作業ができるように、多軸締め付け装置全体として移動可能としてもよく、ワークの形状などに合わせて傾動可能としてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る多軸締め付け装置の吊り下げ支持機構を含んだ全体正面図、図２は同多軸締め付け装置の吊り下げ支持機構を含んだ側面図、図３は同多軸締め付け装置の全体正面図、図４は同多軸締め付け装置の全体側面図、図５は図３のＡ―Ａ方向矢視図、図６は図３のＢ―Ｂ方向矢視図である。
【００１２】
図１、２に示すように、梁部材1にレール２、２が取り付けられ、このレール２、２間に自走車３が支持されている。自走車３は支持プレート４を有し、この支持プレート４がローラ５を介してレール２に係合し、左右一方の支持プレート４にモータ６が固着され、このモータ６にて回転せしめられる駆動ローラ７を一方のレール２の下面に押し当て、モータ６を駆動することで自走車３はレール２に沿って走行する。
【００１３】
左右の支持プレート４、４間にはロッド８、８が前後に離間して挿通され、このロッド８、８間にプレート９が取り付けられ、このプレート９に多軸締め付け装置１０が吊り下げ支持されている。
【００１４】
即ち、多軸締め付け装置１０はナットランナーユニット２０、自在継ぎ手ユニット３０及びソケットユニット４０を備えている。また、多軸締め付け装置１０は、水平フレーム１１が前記プレート９に上下方向のシリンダユニット１２を介して支持され、この水平フレーム１１から垂下する垂直フレーム１３の下端の軸１４に前記ナットランナーユニット２０、自在継ぎ手ユニット３０及びソケットユニット４０を支持するフレーム１５を揺動自在に枢支し、更にフレーム１５の上面と前記水平フレーム１１との間にチルトシリンダ１６を配設している。
【００１５】
而して、シリンダユニット１２を伸縮することで多軸締め付け装置１０が昇降動し、チルトシリンダ１６を伸縮することで軸１４を中心としてフレーム１５が揺動し、ナットランナーユニット２０、自在継ぎ手ユニット３０及びソケットユニット４０全体が約５°程度傾動する。
【００１６】
次に、図３乃至図６に基づいて、ナットランナーユニット２０、自在継ぎ手ユニット３０及びソケットユニット４０のそれぞれについて説明する。
先ず、上部に配置されたナットランナーユニット２０は、フレーム１５の中間高さ位置に設けた仕切りプレート１７上にガイドレール２１、２１を設け、このガイドレール２１、２１の上方にロッドレスシリンダ２２、２２を配置し、略門型をなす支持プレート２３の一部を前記ロッドレスシリンダ２２の移動体２４に連結するとともに支持プレート２３の下端を前記ガイドレール２１に係合させている。
【００１７】
前記門型をなす支持プレート２３の上面には５本のナットランナー２５が立設され、支持プレート２３の両端部には昇降シリンダ２６が取り付けられ、この昇降シリンダ２６にて支持プレート２３の下方に配置した昇降プレート２７を上下動せしめるようにしている。そして、前記支持プレート２３と昇降プレート２７との間には各ナットランナー２５に対応した伸縮継ぎ手２８が設けられている。
【００１８】
一方、自在継ぎ手ユニット３０は本実施例の場合、２０本の自在継ぎ手３１から構成され、各自在継ぎ手３１の上端は仕切りプレート１７上に保持されている四角ナット３２に連結されている。その結果、図５に示すように、２０本の自在継ぎ手３１は５列に配列され、第１列目と第２列目にはそれぞれ５本の自在継ぎ手３１が配置され、第３列目には２本の自在継ぎ手３１が配置され、第４列目には５本の自在継ぎ手３１が配置され、第５列目には３本の自在継ぎ手３１が配置されている。
【００１９】
また、仕切りプレート１７の下面の両サイドには自在継ぎ手３１の各列に対応して位置決めシリンダ３３が配置されている。この位置決めシリンダ３３は所定の列の上に５本のナットランナー２５を立設した支持プレート２３が来た時に、ピンを突出し、支持プレート２３に形成した位置決め穴に当該ピンを係合せしめるためのものである。
【００２０】
また、各自在継ぎ手３１は下端部はフリーとされるとともに、中間部に設けたスプリング３４にて伸び方向に付勢されている。そして、自在継ぎ手３１と後述するソケットとを連結するには、スプリング３４に抗して自在継ぎ手３１を縮め、次いで自在継ぎ手３１の下端連結部をソケットの四角ナットにスプリング３４の弾発力で落し込むことで連結する。
【００２１】
尚、本実施例の場合、自在継ぎ手ユニット３０を構成する自在継ぎ手の数の方がソケットユニット４０を構成するソケットの数よりも多くしている。これは異なるソケットユニットに対しても共通して自在継ぎ手ユニットを適用できるようにするためである。その結果、何本かの自在継ぎ手が余ってしまうことがあるが、その場合にはフリーのままにしておく。
【００２２】
また、ソケットユニット４０はソケット配置板４１にワークの締め付け箇所に対応した位置関係で１４個の四角ナット４２を保持しており、この四角ナット４２のそれぞれにソケット４３を連結している。
【００２３】
ソケットユニット４０はフレーム１５の下端部に対してインデックスプランジャ４４を操作することで着脱自在とされている。即ち、図１にも示したように、多軸締め付け装置１０に隣接してソケットユニット４０のストックステーション４５が配置されており、このストックステーション４５から締め付けワークに合わせてソケットユニット４０を選定し、多軸締め付け装置１０に取り付ける。
【００２４】
ソケットユニット４０は締め付けワーク毎にストックされており、例えば図６及び図７に示す別実施例では、オイルパン締め付け用のソケットユニット４０を示している。このソケットユニット４０では前記同様１４本のソケット４３を有しているが、その配列は略楕円形をしている。
【００２５】
以上において、所定のソケットユニット４０を多軸締め付け装置１０の下端に取り付けたならば、図５に示すように、ナットランナーユニット２０の支持プレート２３を自在継ぎ手ユニット３０の一列目に位置せしめ、ナットランナー２５を駆動する。
【００２６】
すると、自在継ぎ手ユニット３０を構成する自在継ぎ手のうち一列目の自在継ぎ手３１が回転し、この回転動が当該自在継ぎ手３１と連結しているソケット４３を回転せしめ、このソケット４３が係合しているボルト（ナット）が締め付けられる。
【００２７】
このようにして一列目の締め付けが終了すると、それを感知して昇降シリンダ２６が作動し、昇降プレート２７を持ち上げる。その結果、伸縮継ぎ手２８と自在継ぎ手側の四角ナット３２との連結状態が解除される。
【００２８】
この後、ロッドレスシリンダ２２が駆動し、ナットランナーユニット２０の支持プレート２３を自在継ぎ手ユニット３０の二列目まで移動せしめる。そして、支持プレート２３が自在継ぎ手ユニット３０の二列目まで移動したことをリミットスイッチなどが感知すると、位置決めシリンダ３３が作動して支持プレート２３に形成した位置決め穴にピンを挿入して支持プレート２３の位置を固定する。次いで、昇降シリンダの作動で昇降プレート２７が降下し、伸縮継ぎ手２８が二列目の自在継ぎ手３１の四角ナット３２に係合する。
【００２９】
この後は、前記と同様の動作を繰り返すことで、５列目までの自在継ぎ手３１およびそれに連結するソケット４３を回転せしめることで、全てのボルト（ナット）が締め付けられる。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、ソケットユニットを構成するソケットの本数よりもナットランナーユニットを構成するナットランナーの本数を少なくしたので、多軸締め付け装置自体の重量を軽くでき、多軸締め付け装置の移動に要する駆動力が少なくて済み、またコスト的にも有利となる。
【００３１】
また、ナットランナーユニットとソケットユニットとの中間に設けられる自在継ぎ手ユニット中の自在継ぎ手の数を増加することで、ナットランナーの数を増加することなく多くのソケットユニットに対応することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多軸締め付け装置の吊り下げ支持機構を含んだ全体正面図
【図２】同多軸締め付け装置の吊り下げ支持機構を含んだ側面図
【図３】同多軸締め付け装置の全体正面図
【図４】同多軸締め付け装置の全体側面図
【図５】図３のＡ―Ａ方向矢視図
【図６】図３のＢ―Ｂ方向矢視図
【図７】別実施例を示す図３と同様の図
【図８】図７のＣ―Ｃ方向矢視図
【符号の説明】
１…梁部材、２…レール、３…自走車、４…支持プレート、５…ローラ、６…モータ、７…駆動ローラ、８…ロッド、９…プレート、１０…多軸締め付け装置、１１…水平フレーム、１２…シリンダユニット、１３…垂直フレーム、１４…軸、１５…フレーム、１６…チルトシリンダ、１７…仕切りプレート、２０…ナットランナーユニット、２１…ガイドレール、２２…ロッドレスシリンダ、２３…支持プレート、２４…移動体、２５…ナットランナー、２６…昇降シリンダ、２７…昇降プレート、２８…伸縮継ぎ手、３０…自在継ぎ手ユニット、３１…自在継ぎ手、３２…四角ナット、３３…位置決めシリンダ、３４…スプリング、４０…ソケットユニット、４１…ソケット配置板、４２…四角ナット、４３…ソケット、４４…インデックスプランジャ、４５…ストックステーション。
【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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