紧固系统的制作方法
【专利摘要】一种用于紧固固连部件的紧固系统，包括：驱动部，所述驱动部产生用于紧固所述固连部件的转矩；延伸杆，所述延伸杆联接到所述驱动部并由所述转矩旋转；杆轴，所述转矩经由所述延伸杆传递到所述杆轴，并且所述杆轴连接到所述延伸杆，使得所述杆轴相对于所述延伸杆沿所述延伸杆的旋转轴线方向向前或向后移动；插座，所述插座设置在所述杆轴的末端并且与所述固连部件接合；杆轴壳，所述杆轴壳收纳所述杆轴并且沿所述杆轴的旋转轴线方向与所述杆轴成螺旋状键槽接合；外壳，所述外壳收纳所述杆轴壳；和切换部，所述切换部用于在所述杆轴壳和所述外壳之间的保持状态和分离状态之间进行切换。
【专利说明】紧固系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于紧固固连部件如螺旋件的紧固系统。
【背景技术】
[0002]通常，例如在汽车发动机的组装线中，已使用了用于紧固螺旋件(如螺栓和螺母)的紧固系统(也称为“螺母拧紧器(nut runner)")(见日本专利申请公报N0.8-11027(JP8-11027A))。
[0003]上述的这种紧固系统包括诸如马达等的驱动源、与驱动源的旋转轴联接的杆轴、设置在杆轴末端的插座等。插座与螺旋件接合并由驱动源旋转，从而紧固该螺旋件。在各种紧固系统之中，存在诸如JP8-11027A中公开的紧固系统等的系统，其中杆轴构造成可相对于工件竖直地移动(上下移动)。在该紧固系统中，当紧固螺旋件时，具有插座的杆轴向下移动到紧固位置，并在紧固完成之后从工件向上移动。换言之，该紧固系统包括用于通过使杆轴竖直地移动而使位于杆轴末端的插座相对于工件上下移动的插座竖直移动装置。
[0004]下述的类型被已知为插座竖直移动装置的一种类型。例如，在插座位于杆轴的旋转轴线方向上的情况下，杆轴构造成可沿旋转轴线方向滑动，并且用于使杆轴移动的致动器允许杆轴沿旋转轴线方向向前或向后移动，从而执行位于杆轴末端的插座的竖直运动。
[0005]例如，如图5所示，已知这样一种系统，其中作为致动器的通用气缸从外部安装在杆轴附近，杆轴和气缸的缸杆端部由一板联接在一起，并且气缸经由该板伸出和缩回以允许杆轴向前或向后移动，从而使杆轴和插座竖直地移动。
[0006]然而，上述的这种紧固系统使用诸如气缸的庞大致动器作为插座的竖直移动装置并且因而变成具有从外部安装在系统主体附近的致动器的大型系统。另外，当紧固系统(螺母拧紧器)如在这种情况下那样变大时，包括多个螺母拧紧器(多轴螺母拧紧器)的紧固系统可由于螺母拧紧器之间的干涉区域的增加而损害紧固效率。因此，希望有系统构型更紧凑的紧固系统。
【发明内容】
[0007]因此，本发明提供一种用于紧固固连部件的具有紧凑构型的紧固系统。
[0008]根据本发明的一方面的用于紧固固连部件的紧固系统，所述系统包括:驱动部，所述驱动部产生用于紧固所述固连部件的转矩；延伸杆，所述延伸杆联接到所述驱动部并由所述转矩旋转；杆轴，所述转矩经由所述延伸杆传递到所述杆轴，并且所述杆轴连接到所述延伸杆，使得所述杆轴相对于所述延伸杆沿所述延伸杆的旋转轴线方向向前或向后移动；插座，所述插座设置在所述杆轴的末端并且与所述固连部件接合；杆轴壳，所述杆轴壳收纳所述杆轴并且沿所述杆轴的旋转轴线方向与所述杆轴成螺旋状键槽接合(splineengagement);外壳,所述外壳收纳所述杆轴壳；和切换部，所述切换部用于在所述杆轴壳由所述外壳保持/固定的状态和所述杆轴壳与所述外壳分离的状态之间进行切换。
[0009]在该方面中，所述切换部是一体地装设在所述外壳中的电磁离合器，i)当所述电磁离合器通电时，所述杆轴壳由所述外壳保持，并且当所述杆轴通过所述驱动部的驱动而旋转时，所述杆轴相对于所述杆轴壳向前或向后移动，ii)当所述电磁离合器断电时，所述杆轴壳与所述外壳分离，并且当所述杆轴通过所述驱动部的驱动而旋转时，所述杆轴壳与所述杆轴共同旋转且与所述插座接合的所述固连部件被紧固。
[0010]根据本发明的该方面，紧固系统能够利用驱动部的旋转而使杆轴进行向前-向后运动并允许紧凑的系统构型。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中:
[0012]图1是示意性地示出根据本发明的实施例的紧固系统的构型的透视图；
[0013]图2是示出螺母拧紧器的局部剖视侧视图；
[0014]图3是示出螺母拧紧器中所包括的插座竖直移动部的局部剖视侧视图；
[0015]图4A、4B和4C是示出杆轴的竖直运动的说明图，其中图4A示出杆轴位于上端位置的状态，图4B示出杆轴位于中间位置的状态，而图4C示出杆轴位于下端位置的状态；以及
[0016]图5是示出通常的紧固系统的局部剖视侧视图。
【具体实施方式】
[0017]接下来将说明本发明的一个实施例。首先，将参照图1、2和3说明作为本发明的一个实施例的紧固系统30。
[0018]紧固系统30是用于紧固工件W上的固连部件的系统并且例如在汽车发动机的组装线中在紧固用于将发动机的作为工件W的气缸体和气缸盖紧固在一起的固连部件(螺旋件，如本实施例中的螺栓和螺母)时使用。如图1所示，紧固系统30包括螺母拧紧器可变定位部1、螺母拧紧器2等、和用于控制这些的运动的控制部(未示出)。为了方便说明，图1所示的X、Y和Z轴方向为本实施例中的Χ、Υ和Z轴方向。此实施例中的旋转轴线方向是指稍后将说明的马达5、延伸杆7、杆轴14和插座8的旋转轴线方向，并且是图1中的Z轴方向。
[0019]螺母拧紧器可变定位部I构造成具有笛卡尔坐标自动机(自动操控装置)3和笛卡尔坐标自动机4，笛卡尔坐标自动机3是用于将螺母拧紧器2定位在可变位置的X轴定位装置，笛卡尔坐标自动机4是支承从其下悬的单个螺母拧紧器2的Y轴定位装置。换言之，螺母拧紧器可变定位部I被构造为使螺母拧紧器沿X和Y轴这两个轴可变地移动的二轴笛卡尔坐标自动机。如上所述，螺母拧紧器可变定位部I通过笛卡尔坐标自动机3和4适当地改变螺母拧紧器2在X和Y轴这独立的两个轴上的位置。亦即，笛卡尔坐标自动机3和4改变设置在螺母拧紧器2的末端的插座8在X和Y轴方向上的位置。笛卡尔坐标自动机3和4的运动由自动机经由配线等与其连接的控制部来控制。
[0020]螺母拧紧器2是旋转并紧固工件W上的固连部件的紧固系统30的主体，并且如图2所示，主要具有马达5、转矩传感器6、延伸杆7、插座8、插座竖直移动部9等等。螺母拧紧器2被支承在螺母拧紧器可变定位部I的下部的下方。
[0021]马达5是产生用于使插座8旋转的驱动旋转力并提供用于紧固与插座8接合的固连部件的转矩的驱动部。马达5具有作为输出轴的主轴5a。马达5由基板10支承并固定于基板10。延伸杆7联接到马达5的主轴5a。马达5的运转由马达5经由配线等与其连接的控制部来控制。换言之，控制部控制由螺母拧紧器2进行的紧固(紧固量、旋转方向、紧固转矩等)。转矩传感器6装设在马达5上。
[0022]转矩传感器6是检测马达5旋转时的转矩的转矩传感器。转矩传感器6经由配线等连接到控制部。转矩传感器6检测马达5旋转时的转矩并且将检测出的转矩输出到控制部。
[0023]如图3所示，延伸杆7联接到马达5的主轴5a以将马达5的旋转传递到稍后将说明的杆轴14并且使马达5和杆轴14以能够沿旋转方向进行向前-向后运动的方式连接。延伸杆7由阶梯状圆柱形基部7a以及具有矩形截面和棒状并从基部7a的一端伸出的杆主体7b形成。要联接到马达5的主轴5a的矩形联接凹部7c形成在延伸杆7的基部7a的外端。延伸杆7的基部7a经由联接凹部7c联接到马达5的主轴5a，使得基部7a能够与主轴5a—体地旋转，并且杆主体7b插入杆轴14所具有的插孔20 (插孔20a和滑动孔20b)中。此外，杆主体7b装配于杆轴14的滑动孔20b并由其支承，使得杆主体7b可沿旋转轴线方向滑动且可与杆轴14 一体地旋转。如上所述，当马达5的主轴5a旋转时，联接到主轴5a的延伸杆7和装配于延伸杆7的杆主体7b并由其支承的杆轴14旋转。延伸杆7使马达5的输出轴的长度沿旋转轴线方向延长规定的长度。延伸杆7实现了输出轴的可变长度和马达5的旋转驱动力向杆轴14的传递。根据本实施例的延伸杆7具有矩形截面。然而，其形状不限于此，而是截面可具有使得延伸杆7装配于杆轴14且它们能一体地旋转的任意形状。
[0024]插座8可与螺栓或螺母接合。其基端侧可拆分地固定于杆轴14的末端，并且插座8的末端侧包括可与螺栓或螺母接合的接合凹部8a。插座8在接合凹部8a与螺栓的头部接合的状态下旋转，由此允许将螺栓紧固到工件W上。插座8可从杆轴14拆下并可使用与在紧固工件W期间使用的螺栓或螺母等的类型对应的其它插座适当地替换。
[0025]插座竖直移动部9用于使插座相对于工件W竖直移动并且主要构造成具有外壳
11、杆轴壳12、电磁离合器13和杆轴14。
[0026]外壳11是用于收纳杆轴14的壳体部件。如图3所示，外壳11呈阶梯状圆筒形状并且是由大径部Ila和小径部Ilc形成的筒状壳体部件。在大径部Ila和小径部Ilc之间设置有沿径向的阶梯状壁面lib。电磁离合器13配置在大径部Ila上并固定于大径部11a，而杆轴壳12插入在小径部Ilc中。外壳11经由装设部件装设在基板10上，使得外壳11的中心轴线位于与作为马达5的主轴5a的中心轴线的旋转轴线方向相同的方向上。
[0027]杆轴壳12是能够收纳杆轴14并在旋转轴线方向上与杆轴14成螺旋状键槽接合的壳体部件。杆轴壳12构造成可绕旋转轴线相对于杆轴14旋转。杆轴壳12相对于杆轴14旋转，并且杆轴壳12由此相对于杆轴14沿旋转轴线方向向前或向后移动。杆轴壳12是在旋转轴线方向上形成有通孔15的大体圆筒状金属部件(在本实施例中由铝形成)，并且如图3所示具有圆筒状的圆筒部12a和在圆筒部12a的一端沿径向向外突出的凸缘12b。杆轴壳12形成为使得圆筒部12a的外径小于外壳11的小径部Ilc的内径并且凸缘12b的外径大于外壳11的小径部Ilc的内径且小于大径部Ila的内径。在杆轴壳12中，圆筒部12a插入在外壳11的小径部Ilc中，并且凸缘12b的一侧面向阶梯状壁面lib。换言之，杆轴壳12的凸缘12b用作用于将杆轴壳12锁定在阶梯状壁面Ilb上的锁定部，使得在杆轴壳12的圆筒部12a被收纳在外壳11的小径部Ilc中的状态下杆轴壳12不会从外壳11突出。杆轴壳12的圆筒部12a插入于在外壳11的大径部Ila中设置在两侧的环形导引套管16和17中。导引套管16和17抑止杆轴壳12的轴向应变。
[0028]杆轴壳12的通孔15的内周面具有键槽接合部18 (见图4B)，其中沿旋转轴线方向形成有螺旋状键槽(螺纹沟槽)。换言之，该螺旋状螺纹沟槽设置在杆轴壳12的通孔15的内周面上，并且杆轴壳12形成为所谓的“内螺纹”。另外，在杆轴壳12的凸缘12b的一个外端，环形接合部19在面向电磁离合器13的情况下利用螺栓装设。接合部19构造成具有能够进行磁性保持的部件并且例如能由灰口铸铁(FC)等形成。在本实施例中，凸缘12b作为用于将杆轴壳12锁定在阶梯状壁面Ilb上的锁定部设置在杆轴壳12的一端，使得杆轴壳12不会从外壳11突出。然而,本发明不限于此。可在外壳11的小径部Ilc的纵向方向上的中间部上装设螺栓，使得螺栓突出到外壳的内部，螺栓的末端挤压杆轴壳12的外周面,并且杆轴壳12由此可固定于其上。另外,在本实施例中,杆轴壳12由铝形成，并且接合部19由FC形成。然而，本发明不限于这些。例如，如果使用被磁性地保持的部件作为形成杆轴壳12的部件，则不需要接合部19和用于固定接合部19的螺栓等。
[0029]电磁离合器13呈在其中心具有通孔的圆筒状。电磁离合器13 —体地装设在外壳11的大径部Ila内，使得在延伸杆7插入所述通孔中的状态下，形成在电磁离合器13 —端的凸缘13a利用螺栓固定于外壳11的内壁。电磁离合器13的另一端具有能够与杆轴壳12的接合部19电磁地接合的接合面13b。在一端具有接合部19的杆轴壳12的凸缘12b可旋转地配置在外壳11的阶梯状壁面Ilb和电磁离合器13的接合面13b之间。外壳11的阶梯状壁面Ilb和电磁离合器13的接合面13b之间的间隔被设定为略大于具有接合部19的凸缘12b在旋转轴线方向上的厚度。电磁离合器13根据是通电还是断电来提供或停止提供来自接合面13b的电磁力。接合部19根据该电磁力的提供或切断而被保持于电磁离合器13的接合面13b或与其分离。换言之，当电磁离合器通电(ON)时，杆轴壳12经由电磁离合器13被保持于外壳11且由此无法相对于外壳11旋转。当电磁离合器13断电(OFF)时，杆轴壳12与外壳11分离且由此可相对于外壳11旋转。换言之，电磁离合器13用作用于杆轴壳12和外壳11之间的保持或分离的切换部。在本实施例中，电磁离合器13被用作该切换部。然而，本发明不限于此。该切换部可以是允许在杆轴壳12和外壳11之间的保持和分离之间进行切换的装置。例如，可使用机械式离合器机构。另外，在本实施例中，使电磁离合器13通电(ON)允许杆轴壳12和外壳11之间的保持,而使电磁离合器13断电(OFF)允许杆轴壳12和外壳11之间的分离。然而，本发明不限于此。例如，使电磁离合器13通电(ON)可允许杆轴壳12和外壳11之间的分离，而使电磁离合器13断电(OFF)可允许杆轴壳12和外壳11之间的保持。
[0030]杆轴14具有设置在其末端的插座并由马达5旋转。如图3所示，杆轴14构造成具有圆柱状的杆轴前端14a、直径比杆轴前端14a大的键槽部14b、和直径比键槽部14b小的杆轴后端14c。在杆轴前端14a的末端，形成有用于联接到插座8的矩形联接突起14d。联接突起14d配合在形成于插座8的基端侧的凹部中，由此将杆轴14和插座8联接以一体旋转。另外，键槽部14b和键槽后端14c具有供延伸杆7从杆轴后端14c侧插入其中的插孔20。插孔20形成在键槽部14b中且构造成具有能供延伸杆7的杆主体7b插入其中的插孔20a和延伸杆7的杆主体7b能插入其中并可沿其滑动的具有矩形截面的滑动孔20b。延伸杆7的杆主体7b插入在插孔20中，并且杆轴14由此由延伸杆7的杆主体7b支承为使得杆轴14能够相对于杆主体7b滑动和向前-向后运动。
[0031]在键槽部14b的外周面上形成有键槽接合部21 (见图4B)，其中沿旋转轴线方向形成有螺旋状键槽(螺纹沟槽)。换言之，该螺旋状螺纹沟槽设置在键槽部14b的外周面上，并且键槽部14b形成为所谓的“外螺纹”。键槽部14b的键槽接合部21和设置在杆轴壳12中的键槽接合部18彼此接合以进行键槽接合。换言之，键槽部14b的键槽接合部21用作“外螺纹”，而设置在杆轴壳12中的键槽接合部18用作“内螺纹”，由此彼此螺合。当杆轴壳12 (内螺纹)被固定而杆轴14 (外螺纹)被旋转时，杆轴14能够在杆轴壳12中沿旋转轴线方向向前-向后运动。例如，当杆轴壳12 (内螺纹)被固定而杆轴14 (外螺纹)顺时针旋转时，杆轴14向下(向前)移动。另一方面，当杆轴14 (外螺纹)逆时针旋转时，杆轴14向上(向后)移动。
[0032]控制部控制紧固系统30的各种动作(杆轴14的竖直运动、电磁离合器的0N/0FF、马达5的驱动/停止等)和笛卡尔坐标自动机3、4等的各种动作。例如，能使用个人计算机等作为控制部。另外，控制部具有用于控制紧固系统30、笛卡尔坐标自动机3和4等的动作的控制程序。控制部以规定的预设动作参数执行控制程序，由此允许紧固系统30、笛卡尔坐标自动机3和4等进行规定的动作。
[0033]插座竖直移动部9通过使马达5驱动/停止并通过调整电磁离合器13的0N/0FF来使杆轴14竖直移动。换言之，在电磁离合器13被致动(通电)的状态下，杆轴壳12被保持在外壳11上。因此，当马达5被驱动以使主轴5a旋转时，由于键槽部14b的键槽接合部21和设置在杆轴壳12中的键槽接合部18之间的键槽接合，杆轴14能够相对于杆轴壳12向前-向后运动。与本实施例中一样，在紧固系统30具有从其下悬的螺母拧紧器2的情况下，设置在杆轴14末端的插座8能够竖直运动。在本实施例中，关于插座8进行竖直运动的示例进行了说明。然而，本发明不限于此。换言之，具有插座8的杆轴14沿规定方向进行向前-向后运动的构型也是可接受的。例如，插座8可进行沿水平方向的向前-向后运动。本发明不限于如在本实施例中那样插座8竖直地移动的竖直运动。
[0034]接下来，将参照图4A至4C说明如上所述地构成的紧固系统30将固连部件紧固到工件W上的步骤。作为具体示例，将说明这样的步骤:其中，在汽车发动机的组装线中，紧固系统30在组装线中配置在上方，并且紧固系统30用于紧固用于使作为工件W的气缸体和气缸盖固连的螺栓。在图4A至4C中，着色部分表示旋转的部分。
[0035]在汽车发动机的组装线中，在作为一对工件W的气缸体和气缸盖在组装线上被传送之前，紧固系统30处于待机状态并且将杆轴14 (插座8)保持在稍后将说明的上端位置。
[0036]图4A示出杆轴14被保持在杆轴14的上端位置的状态(电磁离合器13:0N,马达5:0FF)。此处，“杆轴14的上端位置”是延伸杆7的杆主体7b被完全收纳在杆轴14的插孔20中且杆轴14已向上移动到最高位置的位置。在杆轴14被保持在杆轴14的上端位置的这种状态下，电磁离合器13为ON (通电)，且马达5为OFF (停止)。当电磁离合器13通电时，电磁离合器13的接合面13b产生电磁力，并且装设在杆轴壳12上的接合部19被吸引并保持在接合面13b上。因此，杆轴壳12经由电磁离合器13被一体地保持于外壳11。当工件W被传送到紧固系统30下方的规定位置时，控制系统控制紧固系统30并开始将固连部件紧固到工件W上的操作。下文将说明控制部用以使杆轴14 (插座8)向下移动到工件W上的第一螺栓紧固位置的控制方法。
[0037]图4B示出杆轴14正在杆轴14的上端位置和下端位置之间的中间位置向下移动的状态(电磁离合器13:0N，马达5:0N)o在杆轴14正在中间位置向下移动的这种状态下，电磁离合器13为ON (通电)，并且马达5为ON (被驱动)。当电磁离合器13通电时，电磁离合器13的接合面13b产生电磁力，并且装设在杆轴壳12上的接合部19被吸引并保持在接合面13b上。因此,杆轴壳12经由电磁离合器13被一体地保持于外壳11。在杆轴壳12被一体地保持于外壳11的这种状态下，当马达5被驱动时，马达5的顺时针旋转使得与杆轴壳12键槽接合的杆轴14在旋转的同时相对于延伸杆7滑动。旋转的杆轴14在杆轴壳12中沿旋转轴线方向移动。换言之，杆轴14朝工件W上的第一螺栓紧固位置向下移动。下文将说明控制部用以使杆轴14 (插座8)向下移动到工件W上的第一螺栓紧固位置且此后紧固工件W上的固连部件的控制方法。
[0038]图4C示出杆轴14被保持在杆轴14的下端位置的状态(电磁离合器13:0FF)。此处，“杆轴14的下端位置”是杆轴14相对于延伸杆7的杆主体7b滑动、延伸杆7的杆主体7b的末端位于杆轴14的插孔20 (滑动孔20b)中一亦即，杆轴14已向下移动到最低位置——的位置。在杆轴14被保持在杆轴14的下端位置的这种状态下，杆轴14已从中间位置进一步向下移动并已到达杆轴14的下端位置。在杆轴14的下端位置，固连部件(本实施例中的螺栓或螺母)被紧固。换言之，当杆轴14到达下端位置时，螺栓的头部与装设在杆轴14的末端上的插座8的接合凹部8a接合。控制部使电磁离合器13转为OFF (断电)并停止在电磁离合器13的接合面13b上产生电磁力。因此，经由接合部19保持于电磁离合器13的杆轴壳12与电磁离合器13分离。这允许杆轴壳12可独立于外壳11旋转。杆轴14的键槽接合部21和杆轴壳12的键槽接合部18键槽接合在一起，并且杆轴壳12由此随杆轴14 一起旋转，换言之，杆轴壳12和杆轴14能在外壳11中绕旋转轴线共同旋转。因此，马达5的旋转传递到杆轴14和装设在杆轴14上的插座8，由此允许在杆轴14的下端位置紧固与插座8接合的螺栓。
[0039]在第一个螺栓的紧固完成之后，控制部再次使电磁离合器13转为ON (通电)并由此将杆轴壳12—体地保持于外壳11,使马达5逆时针旋转,并且使插座8和杆轴14向上移动。杆轴14返回上端位置。在完成了在工件W上的第一螺栓紧固位置对螺栓的紧固之后，控制部操作笛卡尔坐标自动机3和4并由此使螺母拧紧器2移动到预设的下一个螺栓紧固位置，并继续以与如上所述相同的方式紧固下一个螺栓。在根据本实施例的紧固系统30中，单个螺母拧紧器2由笛卡尔坐标自动机3和4移动，由此允许紧固多个位置处的固连部件。
[0040]如上所述，当本实施例的紧固系统30使电磁离合器13通电并由此将杆轴壳12保持于外壳11时，并且当杆轴14通过马达5的驱动而旋转时，杆轴14能够相对于杆轴12向前-向后运动。另外，当电磁离合器13断电而使杆轴壳12与外壳11分离时，并且当杆轴14通过马达5的驱动而旋转时，杆轴壳12与杆轴14共同旋转，并且由此驱动力能仅沿旋转方向传递。因此，能紧固与插座8接合的固连部件。
[0041]另外，已知包括螺母拧紧器单元的通常的紧固系统，所述螺母拧紧器单元具有用于紧固工件W上的多个固连部件的多个螺母拧紧器(所谓的多轴螺母拧紧器)。然而，这类通常的紧固系统使整个多轴螺母拧紧器单元竖直移动并紧固固连部件。由于多轴螺母拧紧器单元具有大的重量，故紧固系统需要用于使这种大重量物品竖直移动的具有高性能的竖直移动致动器(如气缸)且因而尺寸变大。另一方面，本实施例的紧固系统30具有装设在二轴笛卡尔坐标自动机(笛卡尔坐标自动机3和4)上的单个螺母拧紧器2，按照为控制部提供的控制程序逐一紧固具有多个紧固部位的工件W上的多个固连部件，并且仅使具有单个插座8的杆轴14竖直移动。因此，本实施例的紧固系统30与包括多轴螺母拧紧器单元的通常的紧固系统相比多用性强并允许重量和尺寸的减小。另外，本实施例的紧固系统30仅使具有插座8的杆轴14竖直移动，从而允许在紧固系统不与工件W干涉的范围内以上下移动期间最小的位移在多个部位处进行紧固。本实施例的紧固系统30具有紧凑的系统构型并且允许有效的紧固。换言之，本实施例的紧固系统30与包括多轴螺母拧紧器单元的通常的紧固系统相比具有高的运动自由度且因而是灵活的紧固系统。本实施例的紧固系统30不像通常的紧固系统中那样需要气缸，因而不需要用于气缸的空气供给装置，并且允许所需空间的减小、系统的简化和尺寸的减小。本实施例的紧固系统30能通过杆轴14的竖直运动将插座8引导到用于工件W上的固连部件的期望紧固部位，因而能将插座8引导到诸如狭窄部位和孔内部的紧固部位，并且能进行紧固。另外，紧固系统30中所包括的插座竖直移动部9不同于使用气缸的通常的插座竖直移动装置。紧固系统30便于将插座保持在上述中间位置。这扩大了插座的竖直运动的运动范围并允许更有效的紧固。
[0042]如上所述，本实施例的紧固系统30能够利用驱动部的旋转而使杆轴向前-向后运动并由此允许紧凑的系统构型。
[0043]在本实施例的紧固系统30中，在螺母拧紧器可变定位系统I的上方可设置有用于使紧固系统30可移动到规定位置的移动系统。作为这种移动系统的示例，紧固系统30可以是沿着在汽车组装线上传送的工件W移动的系统。相应地，紧固系统30可设置有使用轨道和滑轮的移动机构。
【权利要求】
1.一种用于紧固固连部件的紧固系统，所述系统包括: 驱动部，所述驱动部产生用于紧固所述固连部件的转矩； 延伸杆，所述延伸杆联接到所述驱动部并由所述转矩旋转； 杆轴，所述转矩经由所述延伸杆传递到所述杆轴，并且所述杆轴连接到所述延伸杆，使得所述杆轴相对于所述延伸杆沿所述延伸杆的旋转轴线方向向前或向后移动； 插座，所述插座设置在所述杆轴的末端并且与所述固连部件接合； 杆轴壳，所述杆轴壳收纳所述杆轴并且沿所述杆轴的旋转轴线方向与所述杆轴成螺旋状键槽接合； 外壳，所述外壳收纳所述杆轴壳；和 切换部，所述切换部用于在所述杆轴壳被保持于所述外壳的状态和所述杆轴壳与所述外壳分离的状态之间进行切换。
2.根据权利要求1所述的紧固系统，其中 所述切换部是一体地装设在所述外壳中的电磁离合器， i)当所述电磁离合器通电时，所述杆轴壳被保持于所述外壳，并且当所述杆轴通过所述驱动部的驱动而旋转时，所述杆轴相对于所述杆轴壳向前或向后移动， ii)当所述电磁离合器断电时，所述杆轴壳与所述外壳分离，并且当所述杆轴通过所述驱动部的驱动而旋转时，所述杆轴壳与所述杆轴共同旋转且与所述插座接合的所述固连部件被紧固。
【文档编号】B23P19/06GK103781589SQ201280041075
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年8月22日 优先权日:2011年8月24日
【发明者】小野晃男, 福元诚三 申请人:丰田自动车株式会社, 技研工业株式会社