Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3676881B2 - Tool moving device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3676881B2 - Tool moving device - Google Patents

Tool moving device Download PDF

Info

Publication number
JP3676881B2
JP3676881B2 JP14455096A JP14455096A JP3676881B2 JP 3676881 B2 JP3676881 B2 JP 3676881B2 JP 14455096 A JP14455096 A JP 14455096A JP 14455096 A JP14455096 A JP 14455096A JP 3676881 B2 JP3676881 B2 JP 3676881B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
cam
socket member
nut runner
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP14455096A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09323235A (en
Inventor
昌和 宮田
文敬 勝又
一郎 真島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Machine Works Ltd
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Machine Works Ltd
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Machine Works Ltd, Nissan Motor Co Ltd filed Critical Sanyo Machine Works Ltd
Priority to JP14455096A priority Critical patent/JP3676881B2/en
Priority to KR1019970023464A priority patent/KR980000759A/en
Publication of JPH09323235A publication Critical patent/JPH09323235A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3676881B2 publication Critical patent/JP3676881B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/32Feeding working-spindles
    • B23Q5/323Feeding working-spindles cam-operated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02Driving main working members
    • B23Q5/027Driving main working members reciprocating members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ナットランナーや工作機械のドリル等の工具を上下左右の所定の門形軌道に沿わせて往復移動させる工具移動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動組立機械や工作機械等で使用される工具を、鉛直な上下方向と水平な左右方向を含む門形軌道上を往復移動させる場合、上下動用のシリンダと左右動用のシリンダの計2台のシリンダを使用するのが普通である。例えば、図12に示すように、自動車エンジンのシリンダヘッド1にベアリングキャップ2をナットランナー4でボルト締めする場合、ナットランナー4を2台のシリンダ61、62で定ストロークずつ上下左右に移動させている。
【0003】
ボルト3は、例えば図13に示すように左右に8本ずつが内外2列に配置される。右側8本のボルト3は内側列mの4本と外側列nの4本であり、左側8本のボルト3は内側列m’の4本と外側列n’の4本である。右側の内側列mの各ボルト3の真上に計4台のナットランナー4が配置され、左側の内側列m’の各4本のボルト3の真上にも同様に計4台のナットランナー4が配置される。右側4台のナットランナー4が一括して上下動シリンダ62と左右動シリンダ61で上下左右移動され、左側4台のナットランナー4も同様に一括して上下動シリンダ62と左右動シリンダ61で上下左右移動される。
【0004】
図12の右側各4台のナットランナー4と左側各4台のナットランナー4は、互いに同期して同速で上下左右移動して、内側列m、m’のボルト3、…を同時に締め付け、次に外側列n、n’のボルト3、…を同時に締め付ける。このボルト締め動作を右側4台のナットランナー4の動作で説明する。
【0005】
内側列mの4本のボルト3の真上の定位置から4台のナットランナー4が上下動シリンダ62の作動にて降下し、各ナットランナー4のソケット部材5が対応する4本の内側列mのボルト3の頭部に嵌合する。各ナットランナー4のソケット部材5を回転させる回転駆動部6を作動させてソケット部材5でボルト3の締め付けを完了すると、上下動シリンダ62が作動してナットランナー4が元の定位置まで上昇する。次に、左右動シリンダ61が作動して、各ナットランナー4を外側列nの4本のボルト3の真上の定位置まで移動させ、続いて上下動シリンダ62が再度作動して各ナットランナー4を上下動させ、外側列nのボルト3の締め付けが行われる。
【0006】
以上のナットランナーは、自動車エンジン製造のボルト締め付け工程で使用される。自動車エンジン製造工程においては、ボルト締めされたシリンダヘッドとベアリングキャップにクランクシャフト取付け用の穴開け加工をした後、ベアリングキャップをシリンダヘッドから外してクランクシャフトを組付け、再度シリンダヘッドにベアリングキャップをボルト締めする工程がある。この工程では、シリンダヘッドにボルト締めされたベアリングキャップからボルトを緩めるのにボルト緩め専用のナットランナーが使用される。かかるボルト緩め専用のナットランナーにおいても、上記同様な2台の上下動シリンダと左右動シリンダで上下左右移動が行われている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記のボルト締め付け用やボルト緩め用のナットランナーのソケット部材のような工具の上下左右移動は、上下左右に定ストローク移動する度に、リミットスイッチや光電スイッチ等の位置センサーを使って工具の移動完了確認ないし位置確認動作が行われ、この位置確認後に次の動作が行われる。このような工具の移動後の位置確認動作は、工具の移動を正確に行う上で必要であるが、位置確認から次動作の指令までの時間が1回の工具上下左右移動に要するサイクルタイムにおけるロスタイムとなり、工具の上下左右の移動の高速化、サイクルタイムの短縮化を難しくしている。
【0008】
この発明の目的とするところは、工具の所定の上下左右往復移動時のロスタイムを短くしてサイクルタイムを短縮した工具移動装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、工具を所定位置から定ストロークで上下左右の門形軌道を往復移動させる工具移動装置であって、後述の1つの軸回転駆動源と左右動用の第1カムと上下動用の第2カムを使用することで、上記目的を達成するものである。
【0010】
即ち、この発明の工具移動装置は、装置全体を支持する支持フレームと、支持フレームに工具左右方向に往復移動可能に設置された左右移動テーブルと、工具を支持して前記左右移動テーブルに工具上下移動方向に往復移動可能に支持された工具支持体と、左右移動テーブルに設置された回転駆動軸及びこの回転駆動軸を定角度往復回転させる軸回転駆動源と、回転駆動軸に固定された第1カムと支持フレームの間に設置されて、回転駆動軸による第1カムの回転力を左右移動テーブルの左右移動力に変換するカムフォロアを備えた左右駆動機構と、工具支持体に固定された第2カムと回転駆動軸の間に設置されて、回転駆動軸と一体に回転して第2カムを介して工具支持体を上下往復移動させるカムフォロアを備える。
【0011】
ここで、上記の左右駆動機構は、左右移動テーブルの回転駆動軸に固定された第1カムの回転力を左右移動テーブルの左右移動力に変換するレバー等を備えた構造である。また、上記の上下駆動機構は、回転駆動軸と一体に回転して工具支持体の第2カムを上下動させるカムフォロア等を備えた構造である。このような一対のカムと上下左右各々の駆動機構を単体の回転駆動軸とその回転駆動源で動作させることで、工具の上下左右移動時の各移動点での位置確認動作が必要でなくなり、サイクルタイムの短縮が可能となる。
【0012】
また、この発明においては、工具支持体に支持される工具が単数に限らず、工具支持体に複数の工具と、この複数の工具を各別に作動させる複数の工具駆動部を支持したものが実用上有効である。
【0013】
また、上記発明におけるナットランナー適用の工具移動装置の場合、ナットランナーがソケット部材とこのソケット部材を回転駆動させる回転駆動部を上下に配置した構成で、複数の各ナットランナーにおけるソケット部材の回転中心と、回転駆動部の回転軸中心線が平行に離隔するように、ソケット部材と回転駆動部をオフセット配置すると共に、ソケット部材に同軸にして上下相対移動可能にワーク突き落とし用ロッドを貫通させ、ソケット部材が上下駆動機構で上昇したときにロッドの上端を押し下げてロッドの下端でソケット部材の下端部に詰まったボルト等のワークを突き落とすストッパーを、左右移動テーブル側に固定配置しておくことが可能である。
【0014】
ここで、上記ストッパーを備えた工具移動装置は、ナットランナーでボルトを緩めるものに有効である。即ち、ナットランナーのソケット部材で定位置のボルトを緩めてソケット部材を離す場合、緩められたボルトがソケット部材に詰まる等してソケット部材から離れずに付着して持ち上げられる不具合が発生することがある。そこで、ソケット部材に同軸にワーク突き落とし用ロッドを貫通させ、このロッドの上端をソケット部材の上下駆動機構による上昇時にソケット部材真上のストッパーに当接させ、ストッパーでロッドを相対的に突き落として、ロッドの下端部でソケット部材に詰まったボルトを突き落とすようにする。このような詰まったボルトの突き落とし手段としてのストッパーは、左右移動テーブル側に固定した平板等の簡単なもので十分となり、ボルト緩め専用のナットランナーにおけるボルト突き落とし機構が簡略化される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図1乃至図7を参照して第1の実施例を、図8乃至図11を参照して第2の実施例を説明する。
【0016】
第1の実施例は、本発明をボルト締め専用のナットランナーの上下左右移動装置に適用したものである。図1及び図2は、図12及び図13のシリンダヘッド1にベアリングキャップ2を計16本のボルト3で締め付ける装置が示される。図1装置に示されるナットランナー4は、図12と同一のものが上下左右移動して、まず内側列m、m’の4本ずつのボルト3を締め付け、次に外側列n、n’の4本ずつのボルト3を締め付ける。内側列mの4本のボルト3の真上の4台のナットランナー4が、本発明実施例の工具移動装置10で一体化されて同時駆動し、同様にして他の内側列m’の4本のボルト3の真上の4台のナットランナー4が別の工具移動装置10で一体化されて同時駆動する。これら左右一対の工具移動装置10、10は、左右対称の同一構造で対称動作をするもので、以下、図1右側の工具移動装置10を主体に説明する。
【0017】
工具移動装置10で上下左右移動させられる4台のナットランナー4は、ソケット部材5と回転駆動部6で構成される。この場合のナットランナー4はボルト締め付けに使用され、ソケット部材5と回転駆動部6が上下に同軸に配置される。各ナットランナー4の回転駆動部6が共通の工具支持体13に支持され、工具支持体13が左右移動テーブル12に上下動可能に支持される。左右移動テーブル12は水平テーブルで、工具移動装置10の全体を支持する支持フレーム11の上に左右移動可能に設置される。
【0018】
工具移動装置10は、4台のナットランナー4を単一の軸回転駆動源15と回転駆動軸14で上下左右に移動させる。回転駆動軸14は、左右移動テーブル12上に工具左右移動方向に平行にして回転可能に設置され、回転駆動軸14の外側(右側)端部に軸回転駆動源15が設置される。軸回転駆動源15は、シリンダの往復直線運動を回転運動に変換するロータリアクチュエータ等であり、左右移動テーブル12上に固定されて回転駆動軸14を定角度範囲(本実施形態では180°)で往復回転させる。
【0019】
図3及び図4に示すように、回転駆動軸14の一部に第1カム20が固定され、第1カム20と支持フレーム11の間に左右駆動機構21が設置される。また、回転駆動軸14の先端に隣接して位置する工具支持体13に第2カム30が固定され、第2カム30と回転駆動軸14の間に上下駆動機構31が設置される。
【0020】
第1カム20と左右駆動機構21は、回転駆動軸14の回転力で左右移動テーブル12を左右移動させる。第1カム20は、例えば外周に第1カム溝22を有する真円の円形カムで、回転駆動軸14に同軸に固定される。第1カム溝22は、図5の円周方向180°の展開図に示すように、第1カム20の円周方向と平行をなす2条の内側円周溝22L及び外側円周溝22Rと、各円周溝22L、22Rの端を直線状に連結するで傾斜溝22Sを有する。
【0021】
左右駆動機構21は、第1カム20の第1カム溝22に定方向から嵌挿されたカムフォロア23を有する複合レバー機構で、図4に示すように、第1レバー24と連結シャフト25と第2レバー26を備える。連結シャフト25は、左右移動テーブル12上に工具左右移動方向と直交方向水平に配置され、左右移動テーブル12に固定された軸受27で回転可能に支持される。連結シャフト25の内側端に第1レバー24の下端部が固定され、第1レバー24の上端部にカムフォロア23が回転可能に設置される。連結シャフト25の外側端部は、左右移動テーブル12から突出して、この外側端部に第2レバー26の上端部が固定される。第2レバー26の下端部は、支持フレーム11上の固定ブロック28にピン29にて回転可能に支持される。
【0022】
回転駆動軸14で第1カム20を回転させると、第1カム溝22に定方向から嵌合するカムフォロア23が第1カム溝22の円周溝22L又は22Rと傾斜溝22Sの間を相対移動して、第1レバー24が連結シャフト25を中心として工具左右移動方向に回転揺動する。第1レバー24の回転で連結シャフト25が一体となって回転し、この回転で第2レバー26が連結シャフト25を中心として回転揺動しようとするが、第2レバー26の下端部が支持フレーム11にピン29で連結されているので、結果的に第2レバー26の回転揺動力が連結シャフト25と軸受27を介して左右移動テーブル12に伝達されて、左右移動テーブル12が支持フレーム11に対して左右移動する。すなわち、第1レバー24と第2レバー26を一体形の「てこ」と見立てた場合、ピン29が支点、カムフォロア23が力点、軸受27が作用点となる。左右移動テーブル12の移動方向は、第1カム20の回転によるカムフォロア23の移動方向と同じである。左右移動テーブル12の左右移動で、これに支持された工具支持体13とナットランナー4が左右移動する。
【0023】
第2カム30と上下駆動機構31は、回転駆動軸14の回転力で工具支持体13とナットランナー4を上下移動させる。第2カム30は、例えば矩形の平板カムであって、裏面が工具支持体13に固定され、鉛直な表面に図6に示すような第2カム溝32を有する。第2カム溝32は、第2カム30の表面中央部に形成された円弧溝32Sとその両端から水平方向に延びる一対の水平溝32L、32Rを有する。上下駆動機構31は、回転駆動軸14の先端部に固定された回転アーム33と、回転アーム33の先端部に回転可能に設置されたカムフォロア34とを備える。回転アーム33は回転駆動軸14の半径方向に延び、その先端部のカムフォロア23は第2カム30のカム溝32に嵌挿される。
【0024】
回転駆動軸14と一体に回転する回転アーム33のカムフォロア23の中心の回転半径rと、第2カム溝32の円弧溝32Sの中心線曲率半径が互いに等しく設定される。回転駆動軸14の定角度(本実施形態では180°)の往復回転で回転アーム33が往復回転すると、カムフォロア23が第2カム溝32の水平溝32L又は32Rから円弧溝32Sに移動し、円弧溝32Sから水平溝32R又は32Lに移動する。カムフォロア23が水平溝32L又は32Rを移動する間に回転アーム33の回転力で工具支持体13が上下動し、カムフォロア23が円弧溝32Sを移動する間は工具支持体13が定位置に保持される。
【0025】
ここで、例えば軸回転駆動源15が回転駆動軸14を180゜の定角度範囲で往復回転させる場合、第1カム20の往路回転(軸回転駆動源15から見て左回転)時に第1レバー24のカムフォロア23が第1カム溝22に図5の定位置のPaからPb、Pc、Pdへと相対移動し、第1カム20の復路回転(軸回転駆動源15から見て右回転)時には逆の定位置PdからPc、Pb、Paへと相対移動する。一方の定位置のPbは、内側円周溝22Lと傾斜溝22Sの境界域にあり、他方の定位置Pcは、外側円周溝22Rと傾斜溝22Sの境界域にある。カムフォロア23が位置PaからPbに相対移動するときの第1カム20の回転角αと、カムフォロア23が位置PdからPcに相対移動するときの第1カム20の回転角αが同一であり、カムフォロア23が位置PbとPcの間を相対移動するときの第1カム20の回転角をβとすると、β+2α=180゜である。
【0026】
一方、第2カム30の第2カム溝32と回転アーム33のカムフォロア34の関係は、図5の関係に対応させて図6に示すように設定される。すなわち、回転駆動軸14の180゜の往復回転による回転アーム33の往路回転(軸回転駆動源15から見て左回転)時にカムフォロア34が第2カム溝32の図6の定位置QaからQb、Qc、Qdへと相対移動し、回転アーム33の復路回転(右回転)時には逆の定位置QdからQc、Qb、Qaへと相対移動する。一方の定位置Qbは、片側の水平溝32Lと円弧溝32Sとの境界域にあり、他方の定位置Qcは、他の水平溝32Rと円弧溝32Sとの境界域にある。カムフォロア34が定位置QaからQb、及び、QdからQcに相対移動するときの回転アーム33の回転角がαに設定され、カムフォロア34が定位置QbとQcの間を相対移動するときの回転アーム33の回転角がβに設定される。
【0027】
従って、回転駆動軸14を軸回転駆動源15で1往復回転させると、ナットランナー4が定軌道を上下左右に門形に移動して、定位置のベアリングキャップ2の内側列mのボルト3を締め付け、次に、外側列nのボルト3を締め付ける。このボルト締め付け動作を図7(A)〜(D)に基づき説明する。
【0028】
図7(A)は、ナットランナー4が下降してソケット部材5が内側列mのボルト3の頭部に嵌挿されたボルト締め付け直前の状態を示す。この状態でナットランナー4がボルト締め付け動作を開始して内側列mのボルト3がベアリングキャップ2に締め付けられると、回転駆動軸14が往路回転を開始する。
【0029】
回転駆動軸14の往路回転で第1カム20と回転アーム33が一体に往路回転を始めて図7(B)の状態に移行する。即ち、第1カム20の定角度αの往路回転でカムフォロア23が第1カム溝22の内側円周溝22の位置PaからPbへと相対移動するが、カムフォロア23の絶対位置が変わらず、左右移動テーブル12は停止したままである。一方、回転駆動軸14と一体に回転アーム33が定角度αまで往路回転すると、カムフォロア34が第2カム溝32の水平溝32Lを位置QaからQbへと相対移動し、この移動時に上昇回転するカムフォロア34が第2カム30を定ストロークsだけ押し上げ、第2カム30を介して工具支持体13とナットランナー4が定ストロークsだけ上昇させられる。つまり、回転駆動軸14が定角度αだけ往路回転すると、ナットランナー4は左右移動せずに所定ストロークsだけ上昇する。
【0030】
図7(B)の状態から回転駆動軸14が更に定角度βだけ往路回転すると、図7(C)の状態に移行する。この移行の場合、回転アーム33のカムフォロア34は第2カム溝32の円弧溝32Sを位置QbからQcへと移動するが、このときのカムフォロア34の中心の回転半径rと円弧溝32Sの中心線曲率半径が同一であるから、第2カム30は上昇も下降もせずに静止した状態に維持され、ナットランナー4は上下方向定位置で静止する。一方、第1カム20が定角度βだけ往路回転すると、第1カム溝22の定位置PbからPcへとカムフォロア23が相対移動し、この相対移動で軸受27が図4で右方向に押圧力を受けて、左右移動テーブル12が図7(C)のように右方向に定水平ストロークs’だけ移動する。この右水平移動で工具支持体13とナットランナー4も定ストロークs’だけ右移動して、ナットランナー4が外側列nのボルト3の真上の定位置に移動する。
【0031】
次に、図7(C)の状態から回転駆動軸14が更に定角度αだけ往路回転すると、図7(D)の状態に移行してナットランナー4が定ストロークsだけ下降して、ソケット部材5が外側列nのボルト3の頭部に嵌挿される。即ち、第1レバー24の定角度αの往路回転でカムフォロア23が第1カム溝22の外側円周溝22Rの位置PcからPdへ相対移動するが、カムフォロア23の絶対位置が変わらず、左右移動テーブル12は停止したままである。一方、回転アーム33が定角度αまで往路回転すると、カムフォロア34が第2カム溝32の水平溝32Rを位置QcからQdへと相対移動し、このときに下降回転するカムフォロア34が第2カム30を定ストロークsだけ押し下げて工具支持体13とナットランナー4を定ストロークsだけ下降させる。
【0032】
図7(D)の状態でナットランナー4が動作して外側列nのボルト3をベアリングキャップ2に締め付ける。このボルト締め付け完了後、回転駆動軸14が図7の場合と逆の復路回転して、上記と逆コースでのナットランナー4の上昇、左移動、下降の工具移動動作が行われる。
【0033】
以上のようにナットランナー4の所定軌道での上下左右の門形移動を、単一の軸回転駆動源15による回転駆動軸14の往復回転力を第1カム20で左右移動力に変換し、第2カム30で上下移動力に変換して行うようにすると、上下左右移動に要する駆動源が最小の1つで済む。また、ナットランナー4の上下左右動時の各移動完了点の確認をしなくても、カム機構で移動点の精度出しが高精度で得られ、上下左右移動がロスタイム無くして最小限のサイクルタイムで行えるようになる。
【0034】
尚、以上の第1の実施例においては、回転駆動軸14を180゜の範囲で往復回転させる場合について説明したが、この往復回転角度は仮に180゜以外であっても、その往復回転角度に応じて第1カム溝22と第2カム溝32の形状をそれぞれ設定すればよいから、回転駆動軸14の往復回転角度は特に180°に限定されない。また、ナットランナー4を定ストロークだけ上昇或いは下降させてから左右動させたが、第1カム溝22の第2カム溝32の形状を変更させてナットランナー4の上昇或いは下降の途中から左右動させるようにすることも可能である。この場合はナットランナー4の移動軌道が逆U字状に近い門形となる。このような門形軌道の形状変更は、ナットランナー4の移動経路に干渉物が存在しない限り自由に行える。ただし、ボルト3の直近ではソケット部材5との脱着を支障なく行うためナットランナー4の移動軌道を垂直にする必要がある。
【0035】
また、第1の実施例において、図1及び図2に示すように、左右移動テーブル12の上部にエアーシリンダ40を設置して、エアーシリンダ40に工具支持体13を常時持ち上げるエアー圧を常時供給しておくことが望ましい。つまり、工具支持体13に4台のナットランナー4を取付けると、その総重量がかなり大きくなってこれを上下動させる軸回転駆動源15に掛かる負荷が大きくなる。そこで、エアーシリンダ40に4台のナットランナー4と工具支持体13の総重量に釣り合うエアー圧を供給して、工具支持体13を常時持ち上げるようにしておくと、ナットランナー4の上下動が非常に小さな動力で簡単迅速に行えるようになり、軸回転駆動源15に掛かる負荷も軽微となる。
【0036】
また、図3に示すように、工具支持体13と支持フレーム11との間に上下ガイド用のガイドピン41とガイド穴42を形成してもよい。ガイドピン41は、工具支持体13の下端に下向きに形成され、ガイド穴42は、支持フレーム11上に左右一対で形成される。工具支持体13が下降してナットランナー4がボルト3に嵌挿される直前に、ガイドピン41をガイド穴42に挿通してナットランナー4の下降時の位置出しガイドを行う。
【0037】
以上の第1の実施例は、ボルト締め付け用ナットランナーに適用したもので、ボルト緩め用ナットランナーに適用したのが、次の図8乃至図11に示す第2の実施例の工具移動装置10である。このボルト緩め用の工具移動装置10は、ナットランナー4のソケット部材5でベアリングキャップ2の内側列mのボルト3を緩め、緩めたボルト3をベアリングキャップ2に残したまま、ナットランナー4を上昇させて次の外側列nのボルト3の真上まで横移動させて下降させる一連の動作を行う。
【0038】
この工具移動装置10の場合、緩めたボルト3からソケット部材5を引き上げる際に、ソケット部材5にボルト3の頭部が詰まってボルト3が一緒に引き上げられる可能性があるので、ナットランナー4の上下動のストロークを第1の実施例より大きく設定する必要があり、この余分に必要とする上下動ストロークを図9に示す上下動シリンダ50で得るようにする。この追加された上下動シリンダ50は、工具移動装置10の全体を支持する支持フレーム11を上下動させて、全てのナットランナー4を一括して上下動させる。
【0039】
第2の実施例の特徴とするところは、ソケット部材5の上昇時にボルト3が一緒に引き上げられるのを回避する対策として、ナットランナー4をオフセット配置し、ソケット部材5に同軸にボルト突き落とし用ロッド51を貫通させ、このロッド51の上昇時の上限定位置にストッパー52を設置したことである。
【0040】
即ち、工具支持体13に対してナットランナー4のソケット部材5と回転駆動部6を両者の軸線を横にずらした状態すなわちオフセット状態で配置して、ソケット部材5の上方にスペースを設けておく。また、図10(B)や図11(B)に示すように、ソケット部材5に同軸にボルト突き落とし用ロッド51を上下動可能に貫通させる。ロッド51の上端の大径部51’をソケット部材5の上端に係止させることで、ロッド51をソケット部材5に自由状態で嵌挿させ、このときロッド51の下端部をソケット部材5の下端部のボルト嵌合穴53から下方に少し突出させておく。そして、ソケット部材5の真上の定位置に平板状のストッパー52を設置する。ストッパー52は、左右移動テーブル12に基端部が固定された支持板54の先端部下面に固定される。ストッパー52とロッド51の相互関係を図10及び図11に基づき説明する。
【0041】
図10はボルト緩めが正常に行われた場合のもので、図10(A)に示すように、ナットランナー4が下降して内側列mのボルト3を緩めると、ナットランナー4が第1の実施例と同様にカム機構にて定ストローク上昇する。この上昇時にソケット部材5からボルト3が正常に抜けると、図10(B)に示すようにナットランナー4だけが上昇し、ボルト3は緩められた状態でベアリングキャップ2に残る。
【0042】
図10(A)の状態からナットランナー4が上昇する際にソケット部材5にボルト3の頭部が詰まる等して抜けない場合、図11(A)に示すようにボルト3がソケット部材5と共に引き上げられる。このときのロッド51の下端は、ソケット部材5のボルト嵌合穴53に在るボルト3の頭部に押し上げられて、ロッド51の上端の大径部51’がソケット部材5の上端から浮き上がった状態に保持される。図11(A)の状態からナットランナー4が、図7(B)と同様なカム機構による上限位置まで上昇しようとすると、上限位置に上昇する直前にロッド51の大径部51’がストッパー52に当たり、ロッド51がストッパー52で少し押し下げられる。この押し下げでロッド51がボルト3をソケット部材5のボルト嵌合穴53から突き落とす。突き落とされたボルト3はベアリングキャップ2に戻り、ロッド51も自重で少し落下して大径部51’がソケット部材5の上端に係止する定位置で安定する。
【0043】
以上のようにオフセット配置されたナットランナー4のソケット部材5の真上に設置されるストッパー52は、平板状の簡単な構造のもので確実にロッド51とボルト3を突き落とす。このようなストッパー52の設置は、ナットランナー4をオフセット配置すことで可能となる。仮に、図1の第1の実施例のようにナットランナーがソケット部材と回転駆動部が同軸配置されたもので、ソケット部材にボルト突き落とし用ロッドを貫通させた場合、このロッドをナットランナー上昇時に突き落とすようにするためには、ロッドの一部をソケット部材外周に突出させて、その突出部分を外部からレバー等で押し下げるような複雑な構造にする必要がある。
【0045】
【発明の効果】
請求項1および2記載の工具移動装置によれば、工具が1つの軸回転駆動源の動力だけで上下左右に移動するので、駆動源が最小数で構成でき、設備費の低減化が図れる。また、軸回転駆動源で回転駆動軸を往復回転させ、この回転力を上下動用のカム式駆動機構と左右動用のカム式駆動機構で工具の上下左右移動力に変換させたので、工具の上下左右の移動点での確認動作をしなくても正確な上下左右移動が達成できて、サイクルタイムの短縮化が可能となる。
【0046】
また、ナットランナーで隣接する一対のボルトを順に締め付けたり、緩めたりするナットランナー移動装置の駆動源の低減による小型軽量化、ナットランナーの上下左右移動の高速化が可能となる。
【0047】
また、ボルト緩め動作時にナットランナーのソケット部材に詰まったボルトの突き落としが、ソケット部材の真上に設置した簡単な構造のストッパーで確実に実行できるので、ボルト突き落とし機構の簡略化が容易となり、ボルト突き落とし動作の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例の工具移動装置の正面図。
【図2】図1装置の側面図。
【図3】図1装置における要部の拡大正面図。
【図4】図3の要部の分解斜視図。
【図5】図3の要部に示す第1カムのカム溝の展開図。
【図6】図3の要部に示す第2カムの正面図。
【図7】(A)〜(D)は、図1装置における工具(ナットランナー)の上下左右移動時と第1カム及び第2カムの関係を示す一連の各動作状態時での正面図。
【図8】この発明の第2の実施例の工具移動装置の正面図。
【図9】図8装置の側面図。
【図10】(A)及び(B)は、図8装置におけるナットランナーの正常なボルト緩め動作時での各動作状態の正面図。
【図11】(A)及び(B)は、図8装置におけるナットランナーの正常でないボルト緩め動作時での各動作状態の正面図。
【図12】従来の工具移動装置を説明するためのナットランナー移動装置の概略を示す正面図。
【図13】図12におけるボルトの配列状態を示す平面図。
【符号の説明】
3 ボルト
4 ナットランナー
5 ソケット部材(工具)
6 回転駆動部(工具駆動部)
10 工具移動装置
11 支持フレーム
12 左右移動テーブル
13 工具支持体
14 回転駆動軸
15 軸回転駆動源
20 第1カム
21 左右駆動機構
30 第2カム
31 上下駆動機構
51 ワーク突き落とし用ロッド
52 ストッパー
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tool moving device that reciprocally moves a tool such as a nut runner or a drill of a machine tool along a predetermined vertical orbit of a vertical path.
[0002]
[Prior art]
When reciprocating a tool used in an automatic assembly machine or machine tool on a gate-type track that includes a vertical vertical direction and a horizontal horizontal direction, two cylinders, a vertical movement cylinder and a horizontal movement cylinder, are used. Is usually used. For example, as shown in FIG. 12, when a bearing cap 2 is bolted to a cylinder head 1 of an automobile engine with a nut runner 4, the nut runner 4 is moved vertically and horizontally by two cylinders 61 and 62 by a constant stroke. Yes.
[0003]
For example, as shown in FIG. 13, eight bolts 3 are arranged in two rows on the right and left sides. The eight right bolts 3 are four in the inner row m and four in the outer row n, and the eight left bolts 3 are four in the inner row m ′ and four in the outer row n ′. Four nut runners 4 are arranged directly above each bolt 3 in the right inner row m, and four nut runners are similarly placed directly above each four bolts 3 in the left inner row m ′. 4 is arranged. The four nut runners 4 on the right side are moved up and down and left and right by the vertical movement cylinder 62 and the left and right movement cylinder 61, and the four nut runners 4 on the left side are also moved up and down by the vertical movement cylinder 62 and the left and right movement cylinder 61 in the same manner. It is moved left and right.
[0004]
The four nut runners 4 on the right side and the four nut runners 4 on the left side of FIG. 12 move up and down and left and right at the same speed synchronously with each other, and simultaneously tighten the bolts 3 in the inner rows m and m ′, Next, the bolts 3 of the outer rows n and n ′ are tightened simultaneously. This bolting operation will be described with the operations of the four nut runners 4 on the right side.
[0005]
Four nut runners 4 are lowered by the operation of the vertical movement cylinder 62 from a fixed position right above the four bolts 3 in the inner row m, and the four inner rows to which the socket members 5 of the respective nut runners 4 correspond. M is fitted to the head of the bolt 3. When the rotation driving unit 6 that rotates the socket member 5 of each nut runner 4 is operated to complete the tightening of the bolt 3 with the socket member 5, the vertical movement cylinder 62 is operated and the nut runner 4 is raised to the original fixed position. . Next, the left / right cylinder 61 is actuated to move each nut runner 4 to a fixed position directly above the four bolts 3 in the outer row n, and then the vertical cylinder 62 is actuated again to activate each nut runner. 4 is moved up and down to tighten the bolts 3 in the outer row n.
[0006]
The nut runners described above are used in the bolt tightening process of automobile engine manufacture. In the automobile engine manufacturing process, after drilling holes for attaching the crankshaft to the bolted cylinder head and bearing cap, remove the bearing cap from the cylinder head, reassemble the crankshaft, and reattach the bearing cap to the cylinder head. There is a process of bolting. In this process, a nut runner dedicated to bolt loosening is used to loosen the bolt from the bearing cap bolted to the cylinder head. In such a nut runner dedicated to loosening bolts, vertical and horizontal movements are performed by two vertical and horizontal cylinders similar to the above.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The vertical and horizontal movements of a tool such as the nut runner socket member for bolt tightening or bolt loosening described above are moved using a position sensor such as a limit switch or photoelectric switch each time a fixed stroke is moved vertically or horizontally. Completion confirmation or position confirmation operation is performed, and after this position confirmation, the next operation is performed. Such a position check operation after the movement of the tool is necessary for accurately moving the tool, but the time from the position check to the next operation command is in the cycle time required for one up / down / left / right movement of the tool. Loss time has been made, making it difficult to speed up the movement of the tool up and down, left and right and shorten the cycle time.
[0008]
An object of the present invention is to provide a tool moving device that shortens a cycle time by shortening a loss time when a tool reciprocates vertically and horizontally.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a tool moving device for reciprocating a vertical or horizontal portal track from a predetermined position with a fixed stroke from a predetermined position, which includes a single shaft rotation drive source, a first cam for left and right movement, and a second cam for vertical movement. By using a cam, the above object is achieved.
[0010]
That is, the tool moving device of the present invention includes a support frame that supports the entire device, a left and right moving table that is installed on the support frame so as to be able to reciprocate in the left-right direction of the tool, A tool support that is supported so as to be able to reciprocate in the moving direction, a rotation drive shaft installed on the left and right moving table, a shaft rotation drive source that reciprocates the rotation drive shaft at a constant angle, and a first fixed to the rotation drive shaft. A left and right drive mechanism installed between the one cam and the support frame and having a cam follower for converting the rotational force of the first cam by the rotational drive shaft into the left and right moving force of the left and right moving table; and a first fixed to the tool support. A cam follower is provided between the two cams and the rotation drive shaft, and rotates integrally with the rotation drive shaft to move the tool support up and down through the second cam.
[0011]
Here, the left / right drive mechanism has a structure including a lever that converts the rotational force of the first cam fixed to the rotational drive shaft of the left / right moving table into the left / right moving force of the left / right moving table. The vertical drive mechanism has a structure including a cam follower that rotates integrally with the rotary drive shaft to move the second cam of the tool support up and down. By operating such a pair of cams and the drive mechanism of each of the upper, lower, left and right with a single rotation drive shaft and its rotation drive source, it is not necessary to perform a position confirmation operation at each movement point when the tool moves up and down, left and right, The cycle time can be shortened.
[0012]
Further, in the present invention, the number of tools supported by the tool support is not limited to a single one, and a tool support that supports a plurality of tools and a plurality of tool driving units that individually operate the plurality of tools is practical. It is effective.
[0013]
Moreover, in the case of the tool movement device of the nut runner application in the above invention, The nut runner has a configuration in which the socket member and the rotational drive unit that rotationally drives the socket member are arranged up and down, The socket member and the rotation drive unit are offset so that the rotation center of the socket member and the rotation axis center line of the rotation drive unit are spaced apart in parallel in each of the nut runners. Move the stopper for pushing the workpiece, such as a bolt stuck to the lower end of the socket member at the lower end of the rod by pushing down the upper end of the rod when the socket member is lifted by the vertical drive mechanism. It can be fixedly arranged on the table side.
[0014]
Here, the tool moving device provided with the stopper is effective for loosening a bolt with a nut runner. That is, when a socket member of a nut runner loosens a bolt in place and releases the socket member, a problem may occur that the loosened bolt adheres to the socket member and is lifted without being separated from the socket member. is there. Therefore, the work sticking rod is passed through the socket member coaxially, the upper end of this rod is brought into contact with the stopper just above the socket member when it is lifted by the vertical drive mechanism of the socket member, and the rod is pushed down relatively with the stopper. The bolt stuck in the socket member is pushed down at the lower end of the rod. A simple stopper such as a flat plate fixed to the left and right moving table is sufficient as a stopper as a means for dropping such a clogged bolt, and a bolt dropping mechanism in a nut runner dedicated for bolt loosening is simplified.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7, and the second embodiment will be described with reference to FIGS.
[0016]
In the first embodiment, the present invention is applied to an up / down / left / right moving device of a nut runner dedicated to bolt tightening. 1 and 2 show an apparatus for fastening the bearing cap 2 to the cylinder head 1 of FIGS. 12 and 13 with a total of 16 bolts 3. The nut runner 4 shown in the apparatus of FIG. 1 is the same as that of FIG. 12 and moves vertically and horizontally. First, four bolts 3 in the inner rows m and m ′ are first tightened, and then in the outer rows n and n ′. Tighten four bolts 3 each. Four nut runners 4 directly above the four bolts 3 in the inner row m are integrated and simultaneously driven by the tool moving device 10 of the embodiment of the present invention, and similarly, 4 in the other inner row m ′. Four nut runners 4 directly above the three bolts 3 are integrated by another tool moving device 10 and driven simultaneously. The pair of left and right tool moving devices 10 and 10 operate symmetrically with the same left-right symmetrical structure. Hereinafter, the tool moving device 10 on the right side of FIG. 1 will be mainly described.
[0017]
The four nut runners 4 that are moved up, down, left, and right by the tool moving device 10 are constituted by a socket member 5 and a rotation drive unit 6. In this case, the nut runner 4 is used for bolt tightening, and the socket member 5 and the rotation drive unit 6 are arranged vertically coaxially. The rotation driving unit 6 of each nut runner 4 is supported by a common tool support 13, and the tool support 13 is supported by the left / right moving table 12 so as to be movable up and down. The left / right moving table 12 is a horizontal table and is installed on the support frame 11 that supports the entire tool moving device 10 so as to be movable left and right.
[0018]
The tool moving device 10 moves the four nut runners 4 up and down and left and right with a single shaft rotation drive source 15 and a rotation drive shaft 14. The rotation drive shaft 14 is installed on the left / right movement table 12 so as to be rotatable in parallel with the tool left / right movement direction, and the shaft rotation drive source 15 is installed at the outer (right side) end of the rotation drive shaft 14. The shaft rotation drive source 15 is a rotary actuator or the like that converts the reciprocating linear motion of the cylinder into a rotational motion. The shaft rotation drive source 15 is fixed on the left / right moving table 12 and moves the rotation drive shaft 14 in a constant angle range (180 ° in this embodiment). Rotate back and forth.
[0019]
As shown in FIGS. 3 and 4, the first cam 20 is fixed to a part of the rotary drive shaft 14, and the left and right drive mechanism 21 is installed between the first cam 20 and the support frame 11. The second cam 30 is fixed to the tool support 13 located adjacent to the tip of the rotational drive shaft 14, and the vertical drive mechanism 31 is installed between the second cam 30 and the rotational drive shaft 14.
[0020]
The first cam 20 and the left / right drive mechanism 21 move the left / right moving table 12 left and right by the rotational force of the rotation drive shaft 14. The first cam 20 is a perfect circular cam having a first cam groove 22 on the outer periphery, for example, and is coaxially fixed to the rotary drive shaft 14. The first cam groove 22 includes two inner circumferential grooves 22L and an outer circumferential groove 22R that are parallel to the circumferential direction of the first cam 20, as shown in the development view of the circumferential direction 180 ° in FIG. Each of the circumferential grooves 22L and 22R has an inclined groove 22S by linearly connecting the ends thereof.
[0021]
The left / right drive mechanism 21 is a composite lever mechanism having a cam follower 23 inserted in a first direction into the first cam groove 22 of the first cam 20, and as shown in FIG. 4, the first lever 24, the connecting shaft 25, Two levers 26 are provided. The connecting shaft 25 is disposed horizontally on the left / right moving table 12 in a direction orthogonal to the tool left / right moving direction, and is rotatably supported by a bearing 27 fixed to the left / right moving table 12. The lower end of the first lever 24 is fixed to the inner end of the connecting shaft 25, and the cam follower 23 is rotatably installed at the upper end of the first lever 24. The outer end portion of the connecting shaft 25 protrudes from the left / right moving table 12, and the upper end portion of the second lever 26 is fixed to the outer end portion. A lower end portion of the second lever 26 is rotatably supported by a fixed block 28 on the support frame 11 with a pin 29.
[0022]
When the first cam 20 is rotated by the rotary drive shaft 14, the cam follower 23 fitted into the first cam groove 22 from a fixed direction relatively moves between the circumferential groove 22 </ b> L or 22 </ b> R of the first cam groove 22 and the inclined groove 22 </ b> S. Then, the first lever 24 rotates and swings around the connecting shaft 25 in the tool lateral movement direction. The rotation of the first lever 24 causes the connecting shaft 25 to rotate integrally. With this rotation, the second lever 26 attempts to rotate and swing around the connecting shaft 25. The lower end of the second lever 26 is supported by the support frame. 11 is connected to the left and right moving table 12 via the connecting shaft 25 and the bearing 27, so that the left and right moving table 12 is connected to the support frame 11. Move left and right. That is, when the first lever 24 and the second lever 26 are regarded as an integrated “lever”, the pin 29 is a fulcrum, the cam follower 23 is a power point, and the bearing 27 is an action point. The moving direction of the left / right moving table 12 is the same as the moving direction of the cam follower 23 by the rotation of the first cam 20. The tool support 13 and the nut runner 4 supported by the left / right movement table 12 move left / right.
[0023]
The second cam 30 and the vertical drive mechanism 31 move the tool support 13 and the nut runner 4 up and down by the rotational force of the rotary drive shaft 14. The second cam 30 is, for example, a rectangular flat plate cam, and has a back surface fixed to the tool support 13 and a second cam groove 32 as shown in FIG. 6 on a vertical surface. The second cam groove 32 has an arc groove 32S formed at the center of the surface of the second cam 30 and a pair of horizontal grooves 32L, 32R extending horizontally from both ends thereof. The vertical drive mechanism 31 includes a rotation arm 33 fixed to the distal end portion of the rotation drive shaft 14 and a cam follower 34 that is rotatably installed at the distal end portion of the rotation arm 33. The rotary arm 33 extends in the radial direction of the rotary drive shaft 14, and the cam follower 23 at the tip of the rotary arm 33 is fitted into the cam groove 32 of the second cam 30.
[0024]
The rotation radius r at the center of the cam follower 23 of the rotary arm 33 that rotates integrally with the rotary drive shaft 14 and the center line curvature radius of the arc groove 32S of the second cam groove 32 are set to be equal to each other. When the rotary arm 33 reciprocates by reciprocating rotation of the rotational drive shaft 14 at a constant angle (180 ° in this embodiment), the cam follower 23 moves from the horizontal groove 32L or 32R of the second cam groove 32 to the arc groove 32S, and the arc It moves from the groove 32S to the horizontal groove 32R or 32L. While the cam follower 23 moves in the horizontal groove 32L or 32R, the tool support 13 moves up and down by the rotational force of the rotary arm 33, and the tool support 13 is held in a fixed position while the cam follower 23 moves in the arc groove 32S. The
[0025]
Here, for example, when the shaft rotation drive source 15 reciprocates the rotation drive shaft 14 within a constant angle range of 180 °, the first lever is rotated during the forward rotation of the first cam 20 (left rotation as viewed from the shaft rotation drive source 15). 24, the cam follower 23 moves relative to the first cam groove 22 from Pa at the fixed position in FIG. 5 to Pb, Pc, Pd, and when the first cam 20 rotates in the backward direction (right rotation as viewed from the shaft rotation drive source 15). Relative movement from the opposite home position Pd to Pc, Pb, Pa. One fixed position Pb is in the boundary area between the inner circumferential groove 22L and the inclined groove 22S, and the other fixed position Pc is in the boundary area between the outer circumferential groove 22R and the inclined groove 22S. The rotation angle α of the first cam 20 when the cam follower 23 relatively moves from the position Pa to Pb and the rotation angle α of the first cam 20 when the cam follower 23 moves relatively from the position Pd to Pc are the same, and the cam follower Assuming that the rotation angle of the first cam 20 when 23 is relatively moved between the positions Pb and Pc is β, β + 2α = 180 °.
[0026]
On the other hand, the relationship between the second cam groove 32 of the second cam 30 and the cam follower 34 of the rotary arm 33 is set as shown in FIG. 6 corresponding to the relationship of FIG. That is, the cam follower 34 moves from the fixed positions Qa to Qb of the second cam groove 32 in the second cam groove 32 during the forward rotation of the rotary arm 33 due to the 180 ° reciprocation of the rotary drive shaft 14 (left rotation as viewed from the shaft rotary drive source 15). Relative movement to Qc, Qd, and relative movement from the reverse fixed position Qd to Qc, Qb, Qa when the rotary arm 33 rotates in the backward direction (right rotation). One fixed position Qb is in the boundary area between the horizontal groove 32L and the arc groove 32S on one side, and the other fixed position Qc is in the boundary area between the other horizontal groove 32R and the arc groove 32S. The rotation angle of the rotary arm 33 when the cam follower 34 moves relative to the fixed positions Qa to Qb and Qd to Qc is set to α, and the rotary arm when the cam follower 34 moves relatively between the fixed positions Qb and Qc The rotation angle of 33 is set to β.
[0027]
Accordingly, when the rotary drive shaft 14 is reciprocated once by the shaft rotary drive source 15, the nut runner 4 moves in a gate shape up and down and left and right, and the bolts 3 in the inner row m of the bearing cap 2 in a fixed position. Then, the bolts 3 in the outer row n are tightened. This bolt tightening operation will be described with reference to FIGS.
[0028]
FIG. 7 (A) shows a state immediately before the nut runner 4 is lowered and the socket member 5 is inserted into the head of the bolt 3 in the inner row m just before bolt tightening. In this state, when the nut runner 4 starts the bolt tightening operation and the bolts 3 in the inner row m are tightened to the bearing cap 2, the rotary drive shaft 14 starts to rotate forward.
[0029]
The first cam 20 and the rotary arm 33 integrally start the forward rotation by the forward rotation of the rotation drive shaft 14 and shift to the state of FIG. That is, the cam follower 23 relatively moves from the position Pa of the inner circumferential groove 22 of the first cam groove 22 to Pb by the forward rotation of the first cam 20 at a constant angle α, but the absolute position of the cam follower 23 does not change, The moving table 12 remains stopped. On the other hand, when the rotary arm 33 rotates forward to a constant angle α integrally with the rotary drive shaft 14, the cam follower 34 moves relative to the horizontal groove 32L of the second cam groove 32 from the position Qa to Qb, and rotates upward during this movement. The cam follower 34 pushes up the second cam 30 by a constant stroke s, and the tool support 13 and the nut runner 4 are raised by the constant stroke s via the second cam 30. That is, when the rotary drive shaft 14 rotates in the forward direction by a constant angle α, the nut runner 4 rises by a predetermined stroke s without moving left and right.
[0030]
When the rotary drive shaft 14 further rotates forward from the state of FIG. 7B by a constant angle β, the state shifts to the state of FIG. In this transition, the cam follower 34 of the rotating arm 33 moves the arc groove 32S of the second cam groove 32 from the position Qb to Qc. At this time, the rotation radius r of the center of the cam follower 34 and the center line of the arc groove 32S Since the curvature radii are the same, the second cam 30 is kept stationary without being raised or lowered, and the nut runner 4 is stationary at a fixed position in the vertical direction. On the other hand, when the first cam 20 rotates forward by a constant angle β, the cam follower 23 moves relative to the first cam groove 22 from the fixed position Pb to Pc, and the relative movement causes the bearing 27 to push rightward in FIG. In response, the left / right moving table 12 moves to the right by a constant horizontal stroke s ′ as shown in FIG. With this right horizontal movement, the tool support 13 and the nut runner 4 are also moved to the right by the fixed stroke s ′, and the nut runner 4 is moved to a fixed position just above the bolts 3 in the outer row n.
[0031]
Next, when the rotary drive shaft 14 further travels forward by a constant angle α from the state of FIG. 7C, the state shifts to the state of FIG. 7D and the nut runner 4 descends by a constant stroke s, and the socket member. 5 is inserted into the head of the bolt 3 in the outer row n. That is, the cam follower 23 relatively moves from the position Pc of the outer circumferential groove 22R of the first cam groove 22 to Pd by the forward rotation of the first lever 24 at a constant angle α, but the absolute position of the cam follower 23 does not change and moves left and right. Table 12 remains stopped. On the other hand, when the rotary arm 33 rotates forward to a constant angle α, the cam follower 34 moves relative to the horizontal groove 32R of the second cam groove 32 from the position Qc to Qd, and the cam follower 34 that rotates downward at this time is the second cam 30. Is pushed down by a fixed stroke s to lower the tool support 13 and the nut runner 4 by a fixed stroke s.
[0032]
In the state of FIG. 7D, the nut runner 4 operates to tighten the bolts 3 in the outer row n to the bearing cap 2. After completion of this bolt tightening, the rotary drive shaft 14 rotates in the reverse direction opposite to that in the case of FIG. 7, and the nut runner 4 is moved upward, moved left, and moved downward in the reverse course.
[0033]
As described above, the vertical movement of the nut runner 4 on the predetermined trajectory is converted into the horizontal movement force by the first cam 20 by converting the reciprocating rotational force of the rotational drive shaft 14 by the single shaft rotational drive source 15. If the second cam 30 is converted into a vertical movement force, the drive source required for the vertical and horizontal movement is only one. In addition, it is possible to obtain the accuracy of the moving point with high accuracy without checking the movement completion point when the nut runner 4 moves up and down, left and right, and the minimum cycle time without loss time. Will be able to do it.
[0034]
In the first embodiment described above, the case where the rotary drive shaft 14 is reciprocated within a range of 180 ° has been described. However, even if this reciprocating rotation angle is other than 180 °, Accordingly, since the shapes of the first cam groove 22 and the second cam groove 32 may be set respectively, the reciprocating rotation angle of the rotary drive shaft 14 is not particularly limited to 180 °. In addition, the nut runner 4 is moved up and down by a fixed stroke and then moved left and right. However, the shape of the second cam groove 32 of the first cam groove 22 is changed and the nut runner 4 is moved left and right from the middle of raising and lowering. It is also possible to make it. In this case, the movement track of the nut runner 4 has a gate shape close to an inverted U shape. Such a change in the shape of the gate-shaped track can be freely performed as long as no interference exists in the movement path of the nut runner 4. However, it is necessary to make the movement path of the nut runner 4 vertical in order to perform the detachment with the socket member 5 without any trouble in the immediate vicinity of the bolt 3.
[0035]
In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, an air cylinder 40 is installed on the upper part of the left / right moving table 12, and air pressure for constantly lifting the tool support 13 is constantly supplied to the air cylinder 40. It is desirable to keep it. That is, when four nut runners 4 are attached to the tool support 13, the total weight thereof becomes considerably large, and the load applied to the shaft rotation drive source 15 for moving the nut runner up and down increases. Therefore, if the air pressure that matches the total weight of the four nut runners 4 and the tool support 13 is supplied to the air cylinder 40 so that the tool support 13 is always lifted, the nut runner 4 will move up and down very quickly. Therefore, the load applied to the shaft rotation drive source 15 is light.
[0036]
Further, as shown in FIG. 3, guide pins 41 and guide holes 42 for upper and lower guides may be formed between the tool support 13 and the support frame 11. The guide pins 41 are formed downward on the lower end of the tool support 13, and the guide holes 42 are formed on the support frame 11 as a pair of left and right. Immediately before the tool support 13 is lowered and the nut runner 4 is inserted into the bolt 3, the guide pin 41 is inserted into the guide hole 42 to perform positioning guide when the nut runner 4 is lowered.
[0037]
The first embodiment described above is applied to a bolt tightening nut runner. The tool moving device 10 of the second embodiment shown in FIGS. 8 to 11 is applied to a bolt loosening nut runner. It is. The tool moving device 10 for loosening the bolt loosens the bolt 3 in the inner row m of the bearing cap 2 with the socket member 5 of the nut runner 4, and lifts the nut runner 4 while leaving the loosened bolt 3 in the bearing cap 2. Then, a series of operations are performed in which it is moved laterally to just above the bolt 3 in the next outer row n and lowered.
[0038]
In the case of the tool moving device 10, when the socket member 5 is pulled up from the loosened bolt 3, there is a possibility that the head of the bolt 3 is clogged in the socket member 5 and the bolt 3 is pulled up together. The vertical movement stroke needs to be set larger than that of the first embodiment, and the extra vertical movement stroke required is obtained by the vertical movement cylinder 50 shown in FIG. The added vertical movement cylinder 50 moves the support frame 11 supporting the entire tool moving device 10 up and down to move all the nut runners 4 up and down collectively.
[0039]
The feature of the second embodiment is that the nut runner 4 is offset to prevent the bolt 3 from being lifted together when the socket member 5 is lifted, and the rod for dropping the bolt coaxially with the socket member 5. 51, and the stopper 52 is installed at the upper limited position when the rod 51 is raised.
[0040]
That is, the socket member 5 and the rotary drive unit 6 of the nut runner 4 are arranged in a state where the axes of the nut runner 4 are shifted laterally with respect to the tool support 13, that is, in an offset state, and a space is provided above the socket member 5. . Further, as shown in FIG. 10B and FIG. 11B, a bolt pushing rod 51 is penetrated coaxially through the socket member 5 so as to be movable up and down. The large diameter portion 51 ′ at the upper end of the rod 51 is locked to the upper end of the socket member 5, so that the rod 51 is freely inserted into the socket member 5, and at this time, the lower end portion of the rod 51 is connected to the lower end of the socket member 5. It protrudes slightly from the bolt fitting hole 53 of the part. Then, a flat stopper 52 is installed at a fixed position directly above the socket member 5. The stopper 52 is fixed to the lower surface of the distal end portion of the support plate 54 whose base end portion is fixed to the left / right moving table 12. The mutual relationship between the stopper 52 and the rod 51 will be described with reference to FIGS.
[0041]
FIG. 10 shows the case where the bolts are loosened normally. As shown in FIG. 10 (A), when the nut runner 4 descends and the bolts 3 in the inner row m are loosened, the nut runner 4 becomes the first one. As with the embodiment, the cam mechanism raises the fixed stroke. When the bolt 3 is normally removed from the socket member 5 at this time, only the nut runner 4 is lifted as shown in FIG. 10B, and the bolt 3 remains in the bearing cap 2 in a loosened state.
[0042]
When the nut runner 4 ascends from the state of FIG. 10 (A), if the socket member 5 is clogged with the head of the bolt 3 or the like, the bolt 3 is attached together with the socket member 5 as shown in FIG. Be raised. At this time, the lower end of the rod 51 is pushed up by the head of the bolt 3 in the bolt fitting hole 53 of the socket member 5, and the large-diameter portion 51 ′ at the upper end of the rod 51 is lifted from the upper end of the socket member 5. Held in a state. When the nut runner 4 tries to rise to the upper limit position by the cam mechanism similar to that in FIG. 7B from the state of FIG. In this case, the rod 51 is slightly pushed down by the stopper 52. The rod 51 pushes down the bolt 3 from the bolt fitting hole 53 of the socket member 5 by this depression. The bolt 3 that has been dropped returns to the bearing cap 2, and the rod 51 also falls slightly due to its own weight, and is stabilized at a fixed position where the large diameter portion 51 ′ is locked to the upper end of the socket member 5.
[0043]
The stopper 52 installed just above the socket member 5 of the nut runner 4 that is offset as described above has a simple flat plate structure and reliably pushes down the rod 51 and the bolt 3. Such a stopper 52 can be installed by arranging the nut runner 4 in an offset manner. As in the first embodiment of FIG. 1, the nut runner has a socket member and a rotational drive portion that are coaxially arranged. When the bolt sticking rod is passed through the socket member, In order to make it drop off, it is necessary to make a complicated structure in which a part of the rod protrudes to the outer periphery of the socket member and the protruding portion is pushed down by a lever or the like from the outside.
[0045]
【The invention's effect】
According to the tool moving device of the first and second aspects, since the tool moves up and down and left and right only with the power of one shaft rotation drive source, the drive source can be configured with the minimum number, and the equipment cost can be reduced. In addition, the rotary drive shaft is reciprocally rotated by the shaft rotary drive source, and this rotational force is converted into the vertical and horizontal movement force of the tool by the vertical cam drive mechanism and the horizontal cam drive mechanism. Accurate up / down / left / right movement can be achieved without the confirmation operation at the left / right movement points, and the cycle time can be shortened.
[0046]
Also, It is possible to reduce the size and weight by reducing the drive source of the nut runner moving device that sequentially tightens or loosens a pair of adjacent bolts with the nut runner, and to increase the speed of the nut runner up and down and left and right.
[0047]
Also, When the bolt is loosened, the nut runner's socket member can be pushed through the stopper with a simple structure that is installed directly above the socket member. Reliability is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a tool moving device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the apparatus of FIG.
3 is an enlarged front view of the main part of the apparatus shown in FIG.
4 is an exploded perspective view of the main part of FIG. 3;
5 is a development view of the cam groove of the first cam shown in the main part of FIG. 3. FIG.
6 is a front view of a second cam shown in the main part of FIG. 3;
FIGS. 7A to 7D are front views showing a relationship between the first cam and the second cam when the tool (nut runner) moves vertically and horizontally in the apparatus shown in FIG.
FIG. 8 is a front view of a tool moving device according to a second embodiment of the present invention.
9 is a side view of the apparatus of FIG.
10A and 10B are front views of each operation state during normal bolt loosening operation of the nut runner in the apparatus of FIG.
FIGS. 11A and 11B are front views of each operation state when the nut runner of the nut runner in FIG.
FIG. 12 is a front view schematically showing a nut runner moving device for explaining a conventional tool moving device.
13 is a plan view showing an arrangement state of bolts in FIG. 12. FIG.
[Explanation of symbols]
3 bolts
4 Nutrunner
5 Socket member (tool)
6 Rotation drive part (tool drive part)
10 Tool moving device
11 Support frame
12 Left and right moving table
13 Tool support
14 Rotation drive shaft
15-axis rotational drive source
20 First cam
21 Left-right drive mechanism
30 Second cam
31 Vertical drive mechanism
51 Rod for dropping workpiece
52 Stopper

Claims (2)

工具を所定位置から所定ストロークで上下左右の門形軌道を往復移動させる工具移動装置において、
装置全体を支持する支持フレームと、前記支持フレームに工具左右方向に往復移動可能に設置された左右移動テーブルと、工具を支持して前記左右移動テーブルに工具上下移動方向に往復移動可能に支持された工具支持体と、前記左右移動テーブルに設置された回転駆動軸及びこの回転駆動軸を定角度往復回転させる軸回転駆動源と、前記回転駆動軸に固定された第1カムと前記支持フレームの間に設置され、前記回転駆動軸による前記第1カムの回転力を前記左右移動テーブルの左右移動力に変換するカムフォロアを備えた左右駆動機構と、前記工具支持体に固定された第2カムと前記回転駆動軸の間に設置され、前記回転駆動軸と一体に回転して前記第2カムを介して前記工具支持体を上下往復移動させるカムフォロアを備えた上下駆動機構を具備し、
前記工具支持体に支持される工具がナットランナーであり、
上記ナットランナーがソケット部材とこのソケット部材を回転駆動させる回転駆動部を上下に配置した構成で、このナットランナーの前記ソケット部材の回転中心と、前記回転駆動部の回転軸中心線が平行に離隔するように、前記ソケット部材と回転駆動部をオフセット配置すると共に、前記ソケット部材に同軸にして上下相対移動可能にワーク突き落とし用ロッドを貫通させ、前記ソケット部材が前記上下駆動機構で上昇したときに前記ロッドの上端を押し下げてロッドの下端でソケット部材の下端部に詰まったボルト等のワークを突き落とすストッパーを前記左右移動テーブル側に固定配置したことを特徴とする工具移動装置。
In the tool moving device for reciprocating the vertical and horizontal portal tracks with a predetermined stroke from a predetermined position,
A support frame that supports the entire apparatus, a left and right moving table that is installed on the support frame so as to be able to reciprocate in the left and right direction of the tool, and a tool that supports the tool and is supported by the left and right moving table so that the tool can be reciprocated in the vertical direction of the tool. A tool support, a rotation drive shaft installed on the left and right moving table, a shaft rotation drive source that reciprocates the rotation drive shaft at a constant angle, a first cam fixed to the rotation drive shaft, and the support frame. A left and right drive mechanism installed between the left and right drive mechanisms for converting a rotational force of the first cam by the rotational drive shaft into a left and right moving force of the left and right moving table; and a second cam fixed to the tool support; Vertical drive provided with a cam follower that is installed between the rotary drive shafts and rotates integrally with the rotary drive shaft to move the tool support up and down through the second cam. Provided with a structure,
The tool supported by the tool support is a nut runner,
The nut runner has a configuration in which a socket member and a rotation drive unit that rotationally drives the socket member are arranged vertically, and the rotation center of the socket member of the nut runner and the rotation axis center line of the rotation drive unit are separated in parallel. When the socket member and the rotary drive unit are offset, the workpiece dropping rod is penetrated so that the socket member is coaxial with the socket member and can be moved relative to the vertical direction, and the socket member is lifted by the vertical drive mechanism. A tool moving device characterized in that a stopper that pushes down the upper end of the rod and pushes down a workpiece such as a bolt clogged at the lower end of the socket member at the lower end of the rod is fixedly arranged on the left and right moving table side .
前記工具支持体が複数の工具と、この複数の工具を各別に作動させる複数の工具駆動部を支持したことを特徴とする請求項1記載の工具移動装置。  2. The tool moving device according to claim 1, wherein the tool support supports a plurality of tools and a plurality of tool driving units for operating the plurality of tools separately.
JP14455096A 1996-06-06 1996-06-06 Tool moving device Expired - Fee Related JP3676881B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14455096A JP3676881B2 (en) 1996-06-06 1996-06-06 Tool moving device
KR1019970023464A KR980000759A (en) 1996-06-06 1997-06-05 Tool shifter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14455096A JP3676881B2 (en) 1996-06-06 1996-06-06 Tool moving device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09323235A JPH09323235A (en) 1997-12-16
JP3676881B2 true JP3676881B2 (en) 2005-07-27

Family

ID=15364904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14455096A Expired - Fee Related JP3676881B2 (en) 1996-06-06 1996-06-06 Tool moving device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3676881B2 (en)
KR (1) KR980000759A (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4975973B2 (en) * 2005-03-17 2012-07-11 古河電気工業株式会社 Movable stage device
CN104551816B (en) * 2014-12-18 2017-02-08 天水星火机床有限责任公司 Double-power parallel connection automatic circulation system
CN112059595B (en) * 2020-09-21 2024-09-03 绍兴泰禾自动化设备有限公司 Automatic change interior pull rod assembly machine

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09323235A (en) 1997-12-16
KR980000759A (en) 1998-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3676881B2 (en) Tool moving device
KR950007235B1 (en) Pallet changer of machine tool
KR100266383B1 (en) Press for forming to package lead-semiconductor
US11897130B2 (en) Planar drive device, and method for operating a planar drive device
CN220560452U (en) Heavy laser chuck of integral type square hole
CN220560451U (en) Full-stroke integrated chuck
JP3857134B2 (en) Press machine
CN118720220A (en) An efficient drilling fixture for reducer connection cover
JP3326003B2 (en) Article removal device
JPS6024529Y2 (en) positioning device
CN212311268U (en) Centering and positioning mechanism applied to catalyst inclusion
JP2001269974A (en) Injection equipment of injection molding machine
US6626076B2 (en) Punch press
JPH087987Y2 (en) Work positioning positioner
JPH075954Y2 (en) Torsion spring automatic assembly device
KR100654681B1 (en) Seat Pumping Apparatus Test Equipment
CN220312490U (en) Chain type tool magazine tool positioning device
KR20050106811A (en) Pitch changeable type nut runner with link parts
KR100477996B1 (en) Button robot
CN117696943A (en) Integrated square hole heavy laser chuck
JPH0337865Y2 (en)
KR100507475B1 (en) Rotary cam press
KR950005623Y1 (en) Electromotor of forging m/c on standing tools
JP2006159283A (en) Transfer chuck in heading machine
JPH05337653A (en) Moving device for work machine

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040622

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040820

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050201

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050302

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20050308

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050401

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050502

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080513

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090513

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090513

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100513

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110513

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110513

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120513

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120513

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130513

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130513

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees