螺栓拧紧方法、螺栓拧紧装置、螺栓供应方法和螺栓供应装置的制作方法

专利名称：螺栓拧紧方法、螺栓拧紧装置、螺栓供应方法和螺栓供应装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将多个螺栓拧紧至工件的拧紧螺栓的方法。另外，本发明还 涉及一种用于执行该方法的拧紧螺栓的装置。而且，本发明涉及一种将螺栓供应到设置在螺栓拧紧装置中的管座的方法，以及 一种用于执行该方法的供应螺栓的装置。
背景技术：
螺栓拧紧装置构成为如下方式，S卩，通过由螺母拧紧器的作用引起的管座旋转，将 由设置在管座前端处的螺栓保持部保持的螺栓拧紧到工件，所述管座与螺母拧紧器的输出 轴连接。根据其中通过使用一个螺母拧紧器拧紧多个螺栓的传统情况，重复下列两个步 骤。在第一步骤中，将螺母拧紧器移动到供应螺栓的位置，然后将螺栓供应到设置在管座前 端部的螺栓保持部，所述管座与螺母拧紧器的输出轴连接。在第二步骤中，将螺栓拧紧器移 动到工件侧，并且将由螺栓保持部保持的螺栓拧紧到工件。根据该方法，每拧紧一个螺栓， 螺母拧紧器必须从工件侧到螺栓供应位置往复运动。因此，使得效率降低。在该连接中，可 以通过使用多个螺母拧紧器来提高效率。然而，当提供多个螺母拧紧器时，设备成本增大。另外，已知下列螺栓拧紧装置。该螺栓拧紧装置包括滑动件，该滑动件与螺母拧 紧器一起朝工件方向前进，并且停止在预定位置处；以及螺栓制动件，该螺栓制动件由滑动 件枢转地支撑。关于该螺栓拧紧装置，例如，参照专利文献1。在该螺栓拧紧装置中，螺栓 通过管从螺栓制动件的上部落下，然后旋转所述螺栓制动件，使得所述螺栓可与螺母拧紧 器的管座同心。在该情形下，当螺母拧紧器向工件方向前进时，管座被插入所述螺栓制动件 中，从而将螺栓传递到管座。专利文献1 JP-A-64-078730当使用该螺栓拧紧装置时，在螺栓的拧紧完成后，无需将螺母拧紧器移动到离开 工件的螺栓供应部。从而可提高效率。然而，在该螺栓拧紧装置中，在螺母拧紧器的管座的 前端附近设置用于供应螺栓的辅助装置(其包括滑动件和螺栓制动件)。因此，该辅助装置 与工件干涉，而不可能拧紧螺栓。

发明内容
本发明的一个或更多个实施方式提供一种螺栓拧紧方法和螺栓拧紧装置，该螺栓 拧紧装置用于执行能够有效地进行螺栓拧紧作业的方法，而不用在螺母拧紧器的管座前端 附近设置用于供应螺栓的辅助装置。根据本发明的一个或更多个实施方式，在一种拧紧螺栓的方法中，通过使用安装 有螺母拧紧器3的拧紧头1将多个螺栓B拧紧到工件W，该方法设置有螺栓供应准备步骤， 在该螺栓供应准备步骤中，释放管座部4”4 与所述螺母拧紧器3的输出轴3a之间的连接，
7并且将所述管座部4”4 的姿态变成向上姿态，在该向上姿态下，设置在所述管座部‘4 前端处的螺栓保持部44指向上；在所述螺栓供应准备步骤之后的螺栓供应步骤，在该螺栓 供应步骤中，通过安装在所述拧紧头1上的螺栓夹紧机构9”9 夹紧在安装于所述拧紧头1 上的螺栓储器SiAii中保持的所述多个螺栓B的其中一个，并且通过所述螺栓夹紧机构9” 9Π将所述螺栓B的其中一个从上侧插入所述管座部4”4 的所述螺栓保持部44中；在完成 所述螺栓供应步骤之后的螺栓拧紧准备步骤，在该螺栓拧紧准备步骤中，将所述管座部4” 4Π的姿态变成拧紧姿态，并且将所述管座部4”4 与所述螺母拧紧器3的所述输出轴3a连 接，在所述拧紧姿态下，所述管座部4”4 沿所述螺母拧紧器3的所述输出轴3a的轴线设 置；以及在完成所述螺栓拧紧准备步骤之后的螺栓拧紧步骤，在该螺栓拧紧步骤中，通过所 述螺母拧紧器3旋转所述管座部4”4 ，并将由所述管座部4”4 的所述螺栓保持部44保 持的所述螺栓B拧紧到所述工件。根据该方法，多个待拧紧到工件的螺栓由安装在拧紧头上的螺栓储器保持，并且 将螺栓从所述螺栓储器供应到所述管座。因此，在完成螺栓拧紧步骤之后，无需将拧紧头移 动到螺栓供应位置以将螺栓供应到管座。从而，当所述拧紧头位于所述工件侧时，可继续所 述螺栓拧紧作业。因此，能够将多个螺栓有效地拧紧到工件。即使在拧紧姿态是难以将螺栓稳定地供应到管座前端处的螺栓保持部的向下姿 态时，由于所述管座的姿态指向上，因此，能够将所述螺栓从上部稳定地供应到所述管座前 端处的螺栓保持部。因此，可以减少当螺栓被误供应时造成的时间损失。另外，无需在与螺 母拧紧器的输出轴连接的管座前端附近设置用于供应螺栓的辅助装置。从而，可以防止发 生因辅助装置与工件的干涉造成的不能拧紧螺栓的问题。而且，根据本发明的一个或更多个实施方式，一种拧紧螺栓的装置设置有拧紧头 1，在该拧紧头上安装有螺母拧紧器3 ；附接和分离机构5，该附接和分离机构用于将管座部 4i;4n与所述螺母拧紧器3的输出轴3a可分离地连接；姿态改变机构64，该姿态改变机构 用于在向上姿态与拧紧姿态之间改变已经与所述螺母拧紧器3的所述输出轴3a分离的所 述管座部4”4 的姿态，在所述向上姿态，设置在所述管座部4”4 前端的螺栓保持部44指 向上，在所述拧紧姿态，所述管座部4”4 沿所述螺母拧紧器3的所述输出轴3a的轴线设 置；以及螺栓供应机构7，该螺栓供应机构具有用于保持多个螺栓B的螺栓储器SiAii,并且 还具有螺栓夹紧机构％、9 ，该螺栓夹紧机构用于夹紧由所述螺栓储器Si, Sii保持的一个螺 栓B并用于将所述螺栓B从上侧插入位于向上姿态的所述管座部4”4 的所述螺栓保持部 44中。根据该装置，通过安装和分离机构以及姿态改变机构，可执行本发明的实施方式 的方法的螺栓供应准备步骤和螺栓拧紧准备步骤。另外，可通过螺栓供应机构执行本发明 的实施方式的螺栓供应步骤。因而，可确切地执行本发明的实施方式的方法。另外，在本发明的上述实施方式的方法中，所述管座部4i、可包括至少两个设置 在所述拧紧头1中的管座4”4 ，所述两个管座4”4 能够择一地与所述螺母拧紧器3的所 述输出轴3a连接，该方法还设置有对于每个管座4”4 依次执行一个作业步骤周期的步 骤，其中，所述一个周期包括所述螺栓准备步骤、所述螺栓供应步骤、所述螺栓拧紧准备步 骤以及所述螺栓拧紧步骤；在每个管座4”4 的所述螺栓供应准备步骤中，将每个管座
4Π的姿态变成所述向上姿态，同时将各管座4”4 移动到离开所述螺母拧紧器3的所述输
8出轴3a的等待位置的步骤；在每个管座4”4 的所述螺栓拧紧准备步骤中，将每个管座‘ 4Π的姿态变成所述拧紧姿态，同时将每个管座4”4 从所述等待位置移动到与所述螺母拧 紧器3的所述输出轴3a的轴线一致的使用位置的步骤；以及同时执行一个管座的所述螺栓 供应准备步骤和另一个管座的所述螺栓拧紧准备步骤的步骤。通过上述构造，在将由与管座拧紧器的输出轴连接的管座保持的螺栓拧紧到工件 的螺栓拧紧步骤中，可将螺栓供应到位于等待位置的另一个管座。另外，在完成螺栓拧紧步 骤之后，当与螺母拧紧器的输出轴连接的管座从使用位置移动到等待位置时，同时另一个 管座从等待位置移动到使用位置。从而，可有效地变换管座。通过上述构造，可缩短拧紧一 个螺栓的周期时间，并且可将多个螺栓更加有效地拧紧到工件。为了执行该方法，在以上实施方式的装置中，所述管座部4”4 可包括至少两个管 座4”4 ，该两个管座能够择一地与所述螺母拧紧器3的所述输出轴3a连接，该装置还可 设置有移动机构61，该移动机构用于使每个管座4”4 在使用位置与等待位置之间移动， 所述使用位置与所述螺母拧紧器3的所述输出轴3a的轴线一致，所述等待位置离开所述轴 线；姿态改变机构64 ；以及管座变换机构6，当所述每个管座4”4 移动到所述等待位置时， 该管座变换机构用于通过所述姿态改变机构64将每个管座4”4 变成向上姿态，当所述每 个管座4”4 移动到所述使用位置时，该管座变换机构用于通过所述姿态改变机构64将所 述每个管座4”4 变成拧紧姿态，所述附接和分离机构5可构造成使所述螺母拧紧器的所 述输出轴3a和位于所述使用位置的所述管座4”4 彼此可分离地连接，所述螺栓夹紧机构
可构造成将螺栓B从上侧插入到位于所述等待位置的所述管座4”4 的所述螺栓保 持部7中，所述管座变换机构6可构造成使得当一个管座移动到所述等待位置时，另一个管 座同时移动到所述使用位置。在上述方法中，所述管座可具有相应的等待位置，并且所述管座可具 有相应的螺栓储器SiAii和位于所述拧紧头1上的所述螺栓夹紧机构％、9 。每个管座的 所述螺栓供应步骤可设置有将对应于所述每个管座4”4 的每个螺栓储器SiAii移动到 螺栓传递位置的螺栓保持准备步骤，在所述螺栓传递位置处，通过对应于所述每个管座4” 4Π的每个螺栓夹紧机构9”9 夹紧由所述储器SiAii保持的所述多个螺栓B中的一个；通 过每个螺栓夹紧机构9i、9ii夹紧所述螺栓B的螺栓夹紧步骤；将所述每个螺栓储器8”8 移 动到退回位置的储器退回步骤，所述退回位置离开所述每个螺栓夹紧机构％，9 的向下移 动轨迹；以及向下移动所述每个螺栓夹紧机构％、9 并将所述螺栓B插入位于各个等待位 置处的所述每个管座4”4 的螺栓保持部中的螺栓插入步骤。通过上述构造，仅在每个螺栓夹紧机构均沿竖直方向线性移动时，所述螺栓才能 够被插入每个管座的螺栓保持部中，而不与各螺栓储器发生干涉。从而，与所述螺栓夹紧机 构沿除了竖直方向之外的方向移动从而能够避免与螺栓储器干涉的情况相比，可易于确保 螺栓夹紧机构的位置精度。从而，可将螺栓稳定地供应到管座。另外，在以上实施方式的装置中，所述管座变换机构6可构造成使所述管座4”4 移动到它们相应的等待位置，所述管座4”4 可具有相应的螺栓储器SiAii和相应的螺栓 夹紧机构％、9 ，当所述对应的管座4”4 位于所述等待位置时，每个螺栓夹紧机构9”9 均可在对应管座4”4 的轴线上沿竖直方向线性移动，并且，每个螺栓储器8”8 均可在螺 栓传递位置与退回位置之间移动，在所述螺栓传递位置处，由所述储器8”8 保持的所述多
9个螺栓中的一个能够被所述螺栓夹紧机构％、9 夹紧，所述退回位置离开所述对应的螺栓 夹紧机构9”9 的向下移动轨迹。在以上实施方式的方法中，可同时执行一个管座的所述螺栓供应步骤中的所述螺 栓保持准备步骤和另一个管座的所述螺栓供应步骤中的所述储器退回步骤。而且，在以上 实施方式的方法中，可同时执行一个管座的所述螺栓供应步骤中的所述螺栓夹紧步骤和另 一个管座的所述螺栓供应步骤中的所述螺栓插入步骤。通过该构造，可进一步缩短拧紧螺 栓的周期时间。在以上实施方式的装置中，所述螺栓储器8i; Sii可彼此连接，并且当一个螺栓储器 移动到所述螺栓传递位置时，另一个螺栓储器可移动到所述退回位置。通过以上构造，可通 过简单结构同时执行一个管座的所述螺栓供应步骤中的所述螺栓保持准备步骤和另一个 管座的所述螺栓供应步骤中的所述储器退回步骤。而且，根据本发明的一个或更多个实施方式，在一种拧紧螺栓的方法中，该方法通 过使用至少两个管座4”4 将多个螺栓B拧紧到工件W，所述管座择一地与所螺母拧紧器3 的输出轴3a连接，该方法设置有螺栓供应准备步骤、螺栓拧紧准备步骤；以及同时执行一 个管座的所述螺栓供应准备步骤和另一个管座的所述螺栓拧紧准备步骤的步骤。所述螺栓 供应准备步骤包括从所述螺母拧紧器3的所述输出轴3a释放与该螺母拧紧器3的所述输 出轴3a连接的管座4”4 ；将所述管座4”4 移动到离开所述螺母拧紧器3的所述输出轴 3a的等待位置，并且将所述管座4”4 的姿态变成向上姿态，在该向上姿态，所述管座4” 4Π前端的螺栓保持部44指向上。所述螺栓拧紧准备步骤包括将所述管座4”4 移动到 使用装置，该使用位置与所述螺母拧紧器3的所述输出轴3a的轴线一致；将所述管座‘4 的姿态变成拧紧姿态，在该拧紧姿态下，所述管座4”4 沿所述轴线设置；以及将所述管座
与所述螺母拧紧器3的所述输出轴3a连接。所述螺栓拧紧方法还可设置有在完成所述螺栓供应准备步骤之后的螺栓供应步 骤，在该螺栓供应步骤中，将所述螺栓B从上侧供应到位于所述等待位置的所述管座4”4 的所述螺栓保持部44 ；以及在完成所述螺栓拧紧准备步骤之后的螺栓拧紧步骤，在该螺栓 拧紧步骤中，通过所述螺母拧紧器3旋转所述管座4”4 ，并将由所述管座保持部44保持的 所述螺栓B拧紧到所述工件W。根据本发明的上述实施方式的螺栓拧紧方法，在将由与螺母拧紧器的输出轴连接 的管座保持的螺栓拧紧到工件的螺栓拧紧步骤中，可将螺栓供应到位于等待位置的另一个 管座。因此，在完成螺栓拧紧步骤之后，无需将螺母拧紧器移动到螺栓供应位置，并且无需 将螺栓供应到管座。另外，在完成螺栓拧紧步骤之后，与螺母拧紧器的输出轴连接的管座从 使用位置移动到等待位置，同时将另一个管座从等待位置移动到使用位置。因此，可有效地 变换管座。通过前述说明，可缩短拧紧一个螺栓的周期时间。因此，可将多个螺栓高效地拧 紧到工件。即使在管座的拧紧姿态为水平姿态或向下姿态(难以将螺栓稳定地供应到管座 前端处的螺栓保持部的姿态)时，由于管座的姿态在等待位置时指向上，因此，能够将螺栓 从上部稳定地供应到位于管座前端处的螺栓保持部。因此，可以缩减因误供应螺栓引起的 时间损失。另外，由于将螺栓供应到位于等待位置的管座，因此，无需在与螺母拧紧器的输 出轴连接的管座前端附近设置用于供应螺栓的辅助装置。从而，可以防止发生因辅助装置
10与工件的干涉造成的不能拧紧螺栓的问题。另外，根据本发明的一个或更多个实施方式，一种拧紧螺栓的装置设置有螺母拧 紧器3 ；至少两个管座4”4 ，该两个管座择一地与所述螺母拧紧器3的输出轴3a连接；管 座变换机构6，该管座变换机构用于将各管座4”4 移动到使用位置，在该使用位置处，所 述管座4”4 与所述螺母拧紧器3的所述输出轴3a的轴线一致，并且所述管座变换机构用 于将每个管座4”4 移动离开所述轴线的等待位置，当所述管座4”4 移动到所述等待位 置时，所述管座变换机构用于将每个管座4”4 的姿态变成向上姿态，在该向上姿态，所述 管座‘4 前端的螺栓保持部44指向上，当所述管座‘4 移动到所述使用位置时，所述管 座变换机构用于将每个管座4”4 的姿态变成拧紧姿态，在该拧紧姿态，所述管座4”4 沿 所述螺母拧紧器3的所述输出轴3a设置；以及附接和分离机构5，该附接和分离机构用于 将处于所述使用位置的管座部4”4 与所述螺母拧紧器3的输出轴3a可分离地连接。在 该装置中，所述管座变换机构6同时将一个管座4”4 移动到所述等待位置，并将另一个管 座4”4 移动到所述使用位置。根据本发明的上述实施方式的螺栓拧紧装置，当附接和分离机构以及管座变换机 构动作时，可同时执行一个管座的螺栓供应准备步骤和另一个管座的螺栓拧紧准备步骤。 在将由连接到螺母拧紧器的输出轴的管座保持的一个螺栓拧紧到工件上时，可通过螺栓供 应机构将另一个螺栓供应到位于等待位置的管座。也就是说，可确切地执行本发明的螺栓 拧紧方法。所述螺栓拧紧装置还可设置有基部2，所述螺母拧紧器3安装在该基部上。所述管 座变换机构6可包括支撑在所述基部2上的移动台61，该移动台61能够在与所述螺母拧 紧器3的所述输出轴3a的轴线垂直的方向上往复运动；以及姿态改变机构64。每个管座
均可由所述移动台61枢转地支撑，使得每个管座4”4 均可在该管座4”4 的基端 部处在所述向上姿态与所述拧紧姿态之间移动，从而，当所述移动台61向前移动时，一个 管座4”4 移动到离开所述螺母拧紧器3的所述输出轴3a的轴线的所述等待位置，另一个 管座4”4 移动到所述使用位置，并且当所述移动台向后移动时，所述一个管座4”4 移动 到所述使用位置，所述另一个管座4”4 移动到离开所述螺母拧紧器3的所述输出轴3a的 轴线的所述等待位置。所述姿态改变机构64可包括凸轮机构64和凸轮从动件66，所述凸 轮机构形成为固定在所述基部2上的凸轮65”65 ，所述凸轮从动件与每个所述管座4”4 连接并与所述凸轮65”65 接合，当所述管座4”4 从所述使用位置移动到所述等待位置 时，所述凸轮65”65 将每个管座4”4 的姿态变成向上姿态，当所述管座4”4 从所述等 待位置移动到所述使用位置时，所述凸轮65”65 将每个管座4”4 的姿态变成拧紧姿态。由于上述构造，仅当移动台往复运动时，才能够将一个管座移动到等待位置，将管 座的姿态变成向上姿态，并且将另一个管座移动到使用位置，将管座的姿态变成拧紧姿态。 因此，仅当设置用于使移动台往复运动的驱动源时，才无需设置用于改变每个管座的姿态 的驱动源。从而，可降低制造成本。以上实施方式的装置还可设置有螺栓供应机构7，该螺栓供应机构用于将螺栓B 从上侧供应到位于所述等待位置的所述管座4”4 的所述螺栓保持部44。另外，本发明的一个或更多个实施方式提供一种用于将螺栓供应到螺栓拧紧装置 中的方法和装置，在该方法和装置中，可以将螺栓稳定地提供到管座，而无需在管座前端附
11近设置用于供应螺栓的辅助装置。根据本发明的一个或更多个实施方式，一种将螺栓B供应到设置在螺栓拧紧装置 中的管座4”4 的方法设置有螺栓供应准备步骤，在该螺栓供应准备步骤中，将所述管座
的姿态从预定的拧紧姿态变成向上姿态，在该向上姿态，设置在所述管座4”4 前端 的螺栓保持部44指向上；以及螺栓供应步骤，在该螺栓供应步骤中，将通过螺栓储器SiAii 保持的多个螺栓B的其中一个夹紧，并且将所述螺栓B插入所述管座4”4 的所述螺栓保持 部44中，所述螺栓储器布置在比处于向上姿态的所述管座‘4 的所述螺栓保持部44高的 位置处。所述螺栓供应步骤包括将所述螺栓储器SiAii移动到螺栓传递位置的螺栓保持 准备步骤，在所述螺栓传递位置处，可通过所述螺栓夹紧机构％、9 夹紧由所述储器保持的 所述多个螺栓的其中一个；通过所述螺栓夹紧机构％、9 夹紧所述螺栓B的螺栓夹紧步骤； 将所述螺栓储器SiAii移动到退回位置的储器退回步骤，所述退回位置离开所述螺栓夹紧 机构％、9 的向下移动轨迹；以及在完成所述螺栓供应准备步骤之后的螺栓插入步骤，在 该螺栓插入步骤中，向下移动所述螺栓夹紧机构9”9 ，并且将所述螺栓B从上侧插入位于 所述向上姿态的所述管座4”4 的所述螺栓保持部44中。根据本发明的一个或更多个实施方式，在一种用于将螺栓B供应到设置在螺栓拧 紧装置中的管座4”4 的螺栓供应装置中，在所述螺栓拧紧装置中，所述管座4”4 的姿 态可从预定的拧紧姿态变成向上姿态，在该向上姿态，所述管座前端的螺栓保持部44指向 上，所述装置设置有螺栓储器SiAii，该螺栓储器构造成在其中保持多个螺栓B，并且布置 在比处于向上姿态的所述管座‘4 的所述螺栓保持部44高的位置处；以及螺栓夹紧机构 %、9 ，该螺栓夹紧机构用于夹紧由所述螺栓储器SiAii保持的所述螺栓B的其中一个，并 且将所述螺栓B从上侧插入处于向上姿态的所述管座4”4 的螺栓保持部44中。所述螺栓 夹紧机构％、9 可在处于向上姿态的所述管座4”4 的轴线上沿竖直方向线性地移动。所 述螺栓储器8”8 可在螺栓传递位置与退回位置之间移动，在所述螺栓传递位置处，由所述 储器保持的所述螺栓B的其中一个被所述螺栓夹紧机构％，9 夹紧，所述退回位置离开所 述螺栓夹紧机构％、9 的向下移动轨迹。根据本发明的上述实施方式的螺栓供应方法和装置，即使在拧紧姿态指向水平或 指向下而使得难以将螺栓稳定地供应到管座的螺栓保持部时，在供应螺栓时，当使管座的 姿态向上时，也能够将螺栓从上部稳定地供应到螺栓保持部。另外，当螺栓储器移动到螺栓 传递位置并且螺栓被螺栓夹紧机构夹紧然后将螺栓储器移动到退回位置时，仅当螺栓夹紧 机构向下线性移动时，才能够将螺栓插入管座的螺栓保持部中，而不与螺栓储器发生干涉。 因此，与螺栓夹紧机构沿除了垂直方向之外的方向移动而使得能够避免与螺栓储器干涉的 情况相比，能够易于确保螺栓夹紧机构的位置精度并且能够将螺栓稳定且确切地供应到管 座。在供应螺栓之后，管座的姿态变成拧紧姿态，以拧紧所述螺栓。在拧紧螺栓时，由 于未在管座附近设置用于供应螺栓的辅助装置，因此，可以避免发生因辅助装置与工件的 干涉造成的不能拧紧螺栓的问题。从下列说明、附图和权利要求，将清楚本发明的其它方面和优点。
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图1是示出具有本发明一实施方式的螺栓拧紧装置的工作站的侧视图。图2是本发明该实施方式的螺栓拧紧装置的主视图。图3是本发明该实施方式的螺栓拧紧装置的后视图。图4是沿图2中的剖切线IV - IV剖取的侧剖视图。图5是沿图2中的剖切线V - V剖取的侧剖视图。图6是沿图2中的剖切线VI - VI剖取的剖视平面图。图7是示出该实施方式的螺栓拧紧装置的螺栓夹紧机构的配置部的平面图。附图标记说明W 工件B 螺栓1 拧紧头3 螺母拧紧器3a 输出轴4”4 管座44:螺栓保持部5:附接和分离机构6 管座变换机构61 移动台64 凸轮机构(姿态改变机构)65i、65ii:凸轮66:凸轮从动件7 螺栓供应机构螺栓储器螺栓夹紧机构
具体实施例方式图1是示出了工作站的图，在该工作站中，将多个螺栓B(诸如防松螺栓)拧紧到 工件W(诸如变速箱)。对于多个螺栓B，参照图2和4。机器人R布置在该工作站的侧部。 在该机器人R的作用端，即，在机器人手臂Ra的前端的腕部Rb处，安装有拧紧头1，该拧紧 头1是螺栓拧紧装置的主体。参照图2至4，拧紧头1包括基部2，该基部2在竖直方向上较长，并且固定至机器 人R的腕部Rb。在基部2的背面，安装螺母拧紧器3。在螺母拧紧器3的下端部处，设置输 出轴3a，该输出轴3a的姿态水平。对于输出轴3a，参照图5。拧紧头1包括两个管座4”
，一个管座是第一管座，另一个管座是第二管座；附接和分离机构5，该附接和分离机构5用 于可分离地连接管座4”4 和螺母拧紧器3的输出轴3a，管座4”4 位于稍后所述的使用位 置；管座变换机构6 ；以及螺栓供应机构7，该螺栓供应机构7用于向管座4”4 供应螺栓B。如图5中所示，每个管座4”4 均包括套筒41 ；旋转轴42，该旋转轴42支撑在套 筒41中；以及管座体43，该管座体43通过十字头销43a与旋转轴42的从套筒41突出的
13前端部连接，使得管座体43不能相对旋转。在管座体43的前端部中，设置螺栓保持部44， 该螺栓保持部44形成为方形凹孔，用于接收螺栓B的头部Ba。在螺栓保持部44的底部，嵌 设吸引螺栓B的磁体44a。旋转轴42形成为这样的轴，即，该轴能够自由地膨胀和收缩，并 且包括位于基端侧的轴部42a，还包括位于前端侧的轴部42c，轴部42c与被弹簧42b沿轴 向推动的轴部42a接合，从而轴部42c不能相对旋转。在旋转轴42的基端部中，附接球头 柱塞45，该球头柱塞45与形成在套筒41的基端部的内周上的凹部41a接合，同时在周向留 有间隙，从而能够向旋转轴42施加轻微制动力。如图5所示，附接和分离机构5包括爪式离合器51，该爪式离合器51与螺母拧紧 器3的输出轴3a的外侧接合，使得爪式离合器51能够沿轴向自由滑动，而不能相对旋转， 并且该爪式离合器51能够与旋转轴42的基端轴向接合。爪式离合器51由离合器保持件 53支撑，该离合器保持件53由在基部2的下端部的背面上突出的引导销52(图3和4中 所示)支撑，从而离合器保持件53能够沿输出轴3a的轴向自由移动。在离合器保持件53 中，设置凸轮槽54，该凸轮槽54朝上部向后倾斜。该凸轮槽54与附接到杆55a的下端的辊 56接合，杆55a通过安装在基部2的背面上的气缸55沿竖直方向抬起。当辊56向上移动 时，离合器保持件53通过凸轮槽54前进，并且爪式离合器51与各管座4”4 的旋转轴42 接合(图5中的上半部所示的状态)，并且各管座4”4 均与螺母拧紧器3的输出轴3a连 接。当辊56向下移动时，离合器保持件53向后移动，爪式离合器51与各管座4”4 的旋 转轴42分离(图5中的下半部所示的状态)，并且管座4”4 从螺母拧紧器3的输出轴3a 释放。在这方面，当离合器保持件53前进时，螺母拧紧器3的输出轴3a低速旋转。根据前 述构造，爪式离合器51相对于由球头柱塞45制动的旋转轴42相对旋转，从而使相位一致。 当达到预定的相位一致时，爪式离合器51与旋转轴42接合。管座变换机构6包括移动机构，该移动机构用于使各管座4”4 在使用位置与等 待位置之间移动，在使用位置处，管座与螺母拧紧器3的输出轴3a的轴线一致，等待位置离 开轴线；以及姿态改变机构，在各管座4”4 移动到等待位置时，该姿态改变机构用于将各 管座‘4 的姿态变成可使螺栓保持部44指向上，在各管座‘4 移动到使用位置时，该姿 态改变机构还用于改变各管座4”4 的状态，使得管座的状态可变成沿螺母拧紧器3的输 出轴3a的轴线布置的拧紧姿态。在本实施方式中，在基部2的前面上支撑作为移动机构的 部件的移动台61，使得移动台能够在垂直于螺母拧紧器3的输出轴3a的轴线的横向上自由 地往复运动，而沿固定到基部2的导轨61a设置。各管座4”4 均通过铰链轴46被可自由 摆动地支撑在向上姿态与拧紧姿态之间，铰链轴46设置在各管座4”4 的套筒41的基端 部处。如图3中所示，在移动台61的背面上，形成凸轮槽61b，该凸轮槽61b沿横向倾斜， 并且沿竖直方向延伸。在基部2的背面上，设置滑动件62，该滑动件62能够在竖直方向上 沿固定到基部61的导轨62自由移动，并且还设置气缸63，该气缸63使滑动件62沿竖直方 向移动。销62b固定到滑动件62，该销62b通过在基部2中沿竖直方向形成的椭圆孔2a与 凸轮槽61b接合。当滑动件62向下移动时，移动台61通过销62b和凸轮槽61b沿横向方 向中的一个方向(图2中向左)移动。当滑动件62向上移动时，移动台61沿横向方向中 的另一个方向(图2中向右)移动。当移动台61向前移动时，第一管座I向一侧(向左) 移动到离开螺母拧紧器3的输出轴3a的轴线的等待位置。同时，第二管座移动到使用
14位置。当移动台61向后移动时，第一管座I移动到使用位置。同时，第二管座向另一 侧(向右)移动到离开螺母拧紧器3的输出轴3a的轴线的等待位置(图2所示的位置)。 在本实施方式中，移动机构包括移动台61、滑动件62和气缸63。姿态改变机构形成为凸轮机构64。凸轮机构64包括一对第一和第二凸轮65” 65 ，该第一和第二凸轮65”65 与第一和第二管座4”4 对应，并固定到基部2的前面下 部；以及凸轮从动件66，该凸轮从动件66与每个凸轮65”65 接合，并连接到每个管座4” 4Π的套筒41的基端。每个凸轮65ρ65 均具有轨道65a，轨道65a沿绕每个管座<、4 的 铰链轴46形成的虚拟圆柱面在横向上螺旋延伸。轨道65a在横向内端从虚拟圆柱面向下 突出。轨道65a在横向外端从虚拟圆柱面向前突出。凸轮从动件66构成与凸轮65接合的 一对辊，从而导轨65a可被辊挤压。当凸轮从动件66挤压导轨65a的从虚拟圆柱面向下突 出的一部分时，每个管座4”4 呈拧紧姿态。当凸轮从动件66挤压导轨65a的从虚拟圆柱 面向前突出的一部分时，每个管座4”4 呈向上姿态。当移动台61在图2中向左(向前) 移动时，在第一管座t从使用位置移动到左等待位置的同时，第一管座t的姿态通过第一 凸轮65i从拧紧姿态变成向上姿态。同时，当第二管座从右等待位置移动到使用位置的 同时，第二管座^的姿态通过第二凸轮65 从向上姿态变成拧紧姿态。当移动台61在图 2中向右移动时，在第一管座t从左等待位置移动到使用位置的同时，第一管座t的姿态 通过第一凸轮65i从向上姿态变成拧紧姿态。同时，当第二管座从使用位置移动到右等 待位置的同时，第二管座^的姿态通过第二凸轮65 从拧紧姿态变成向上姿态。螺栓供应机构7包括一对第一和第二螺栓储器8”8 ，该第一和第二螺栓储器 SiAii与第一和第二管座4”4 对应；以及一对第一和第二螺栓夹紧机构％、9 。在移动台 61的前面上，设置滑动板81，滑动板81通过气缸81b沿固定到移动台61的导轨81a在横 向上往复运动。两个螺栓储器SiAii以预定间隔沿横向附接到滑动板81上的比管座4”4 的螺栓保持部44高的部分上，管座4”4 的姿态指向上。如图6中所示，每个螺栓储器8”8 均构造成能够保持多个螺栓B (在图中所示的 实施例中为三个螺栓B)，这些螺栓均沿一个横向线布置。每个螺栓储器8”8 均包括卸 载爪82，该卸载爪82布置在横向内部；以及加载爪83，该加载爪83布置在横向外部。卸载 爪82和加载爪83分别绕轴82a、83a在横向上自由摆动。拉伸弹簧84设置在两个螺栓储 器SiAii的卸载爪82、82之间。通过该拉伸弹簧84，卸载爪82被推动且被保持在由止动销 86调节的关闭位置处。因此，通过卸载爪82防止螺栓B沿横向从各螺栓储器SiAii落下到 内部。如稍后所述，在螺栓B(其位于横向上的最内侧，与卸载爪82接触)被螺栓夹紧机构 %、9 夹紧的状态下，各螺栓储器SiAii横向向外运动。当该螺栓B横向推动并打开内部卸 载爪82时，螺栓B从各螺栓储器SiAii内部横向被抽出。加载爪83被设置在销85a与销85b之间的拉伸弹簧85横向推动并且在内部摆动， 销85a垂直地布置在加载爪83中，销85b垂直地布置在各螺栓储器SiAii的上板部中。当 将位于各螺栓储器SiJii的横向最内侧的螺栓B抽出时，各螺栓储器SiAii中的螺栓B被加 载爪83横向向内推到螺栓B与卸载爪82接触的位置，卸载爪82摆动并返回到关闭位置。 在加载爪83中，垂直地布置操作销83b。在将多个螺栓B拧紧到工件W上之后，拧紧头1通 过机器人R的作用移动到预定的螺栓供应位置。此时，加载爪83通过操作销83b横向向外 摆动到打开位置。在该状态下，多个螺栓B从部件供给器(未示出)供应到各螺栓储器8”
参照图2、4和7，第一和第二螺栓夹紧机构％、9 包括一对夹紧爪91、91，该对夹 紧爪91、91能够夹紧螺栓B的轴部Bb ；以及致动件92，该致动件92打开和关闭夹紧爪91、 91，并且还使夹紧爪91、91低速旋转。设置有一对提升架93、93，该对提升架93、93由气缸 93b沿导轨93a沿竖直方向抬起，导轨93a固定到移动台61的前面上部中的左右侧部。在 提升架93上，安装螺栓夹紧机构％、9 。第一螺栓夹紧机构％相对于移动台61在横向上 的位置与第一管座I的位置相同，并竖直地移动。第二螺栓夹紧机构相对于移动台61 在横向上的位置与第二管座^的位置相同，并且竖直地移动。通过以上结构，在当移动台 61在图2中向左(向前)移动时第一管座t移动到左等待位置且姿态指向上的情况下，第 一螺栓夹紧机构％在夹紧爪91、91之间的中心(保持中心)位于与第一管座I的轴线相 同的线上的状态下沿横向线性移动。在当移动台61在图2中向后向右移动时第二管座 移动到右等待位置且资态指向上的情况下，第二螺栓夹紧机构9 在夹紧爪91、91之间的中 心(保持中心)位于与第二管座的轴线相同的线上的状态下沿竖直方向线性移动。接着，以下将说明由本实施方式的螺栓拧紧装置执行的将螺栓B拧紧到工件W的 过程，其中，说明的起点是图2中所示的状态。图2示出了通过第一管座t拧紧一个螺栓B 的步骤。在图2所示的步骤中，第二管座的姿态指向上，并且第二管座位于右等待位 置。通过第二螺栓夹紧机构，螺栓B通过该第二螺栓夹紧机构Qii已经插入到第二管座
的螺栓保持部44中。当通过第一管座t拧紧螺栓B的拧紧步骤完成时，同时进行第一管座t的螺栓供 应准备步骤和第二管座的螺栓拧紧准备步骤。在该步骤中，首先，离合器保持件53向后 移动，以使爪式离合器51与第一管座t的旋转轴42分离，并且释放第一管座t与螺母拧 紧器3的输出轴3a的连接。接着，移动台61在图2中向左向前移动。根据前述步骤，当第 一管座t移动到左等待位置时，第一管座的姿态变成向上姿态。同时，当第二管座移动 到使用位置时，第二管座的姿态变成拧紧姿态。当第二管座到达拧紧姿态下的使用位置 时，离合器保持件53向前移动，使得爪式离合器51与第二管座的旋转轴42接合，并且 使第二管座^与螺母拧紧器3的输出轴3a连接。如上所述，当第二管座的螺栓拧紧准备步骤完成时，第二管座通过螺母拧紧 器3旋转，并且执行螺栓拧紧步骤，在该螺栓拧紧步骤中，将由第二管座的螺栓保持部44 保持的螺栓B拧紧到工件W。与以上步骤同步地执行将螺栓供应到第一管座t的螺栓供应步骤。该螺栓供应步 骤包括螺栓保持准备步骤，在该螺栓保持准备步骤中，滑动板81相对于移动台61向右移 动，并且移动到第一螺栓储器Si中，螺栓B (其位于相关储器Si中的横向最内侧)移动到螺 栓传递位置，在该螺栓传递位置，螺栓B能够被第一螺栓夹紧机构Qi夹紧；螺栓夹紧步骤， 在该螺栓夹紧步骤中，螺栓B (其位于第一螺栓储器Si中的横向最内侧)被第一螺栓夹紧机 构％的夹紧爪91、91夹紧；储器退回步骤，在该储器退回步骤中，滑动板81相对于移动台 61向左移动，并且第一螺栓储器Si从第一螺栓夹紧机构Ui的指向夹紧爪91、91下部的 移动轨迹横向移动到退回位置分离外部(向左)；螺栓插入步骤，在该螺栓插入步骤中，第 一螺栓夹紧机构％向下移动，并且螺栓B的头部Ba从上部插入到第一管座I的螺栓保持 部44中，该第一管座t的姿态指向上，并且位于等待位置处；以及返回步骤，在该返回步骤中，第一螺栓夹紧机构％的夹紧爪91、91打开，第一螺栓夹紧机构％返回到向上位置。在 该连接中，在储器退回步骤中，第一螺栓储器Si中的被第一螺栓夹紧机构％的夹紧爪91、 91保持的横向最内侧螺栓B从相关储器Si抽出。在该螺栓插入步骤中，第一螺栓夹紧机构 Qi的夹紧爪91、91低速旋转，从而螺栓头部Ba的相位可与螺栓保持部44的相位变得一致， 并且可将螺栓插入该螺栓保持部44中。在该情况下，在从由第一管座t执行的螺栓拧紧步骤的平均时间至对第一管座t 执行的螺栓供应准备步骤完成期间，执行螺栓保持准备步骤、螺栓夹紧步骤和储器退回步 骤。在完成螺栓供应准备步骤之后，立即进行螺栓插入步骤。通过前述步骤，在由第二管座 4Π执行的螺栓拧紧步骤完成之前，可确保将螺栓B供应到第一管座4”在由第二管座执行的螺栓拧紧步骤完成之后，同时执行第二管座的螺栓供 应准备步骤和第一管座t的螺栓拧紧步骤。在该步骤中，首先，离合器保持件53退回，离合 器51与第二管座的旋转轴42分离，并且释放第二管座与螺母拧紧器3的输出轴3a 的连接。接着，移动台61在图2中向右返回。通过前述步骤，当第二管座移动到右等待 位置时，第二管座^的姿态变成向上姿态。同时，当第一管座I移动到使用位置时，第一 管座t的姿态变成拧紧姿态。当第一管座t到达使用位置同时姿态保持为拧紧姿态时，离 合器保持件53前进，爪式离合器51与第一管座t的旋转轴42接合，从而第一管座t与螺 母拧紧器3的输出轴3a能够彼此连接。在以该方式完成第一管座t的螺栓拧紧步骤之后，通过螺母拧紧器3旋转第一管 座t，而进行螺栓拧紧步骤，在该螺栓拧紧步骤中，将由第一管座I的螺栓保持部44保持 的螺栓B拧紧到工件W。与以上步骤同步地执行第二管座的螺栓供应步骤。该螺栓供应步骤包括螺 栓保持准备步骤，在该螺栓保持准备步骤中，滑动板81相对于移动台61向左移动，并且移 动到第二螺栓储器Sii中，螺栓B(其位于相关储器Sii中的横向最内侧)移动到螺栓传递 位置，在该螺栓传递位置处，螺栓B能够被第二螺栓夹紧机构夹紧；螺栓夹紧步骤，在该 螺栓夹紧步骤中，螺栓B (其位于第二螺栓储器Sii的横向最内侧)被第二螺栓夹紧机构
的夹紧爪91、91夹紧；储器退回步骤，在该储器退回步骤中，滑动板81相对于移动台61向 右移动，并且第二螺栓储器Sii从指向夹紧爪91、91下部的第二螺栓夹紧机构横向移动 到退回位置分离外部(向右)；螺栓插入步骤，在该螺栓插入步骤中，第二螺栓夹紧机构 向下移动，并且螺栓B的头部Ba从上部插入第二管座的螺栓保持部44中，该第二管座 4Π的姿态指向上，并且位于等待位置处；以及返回步骤，在该返回步骤中，第二螺栓夹紧机 构、的夹紧爪91、91打开，并且第二螺栓夹紧机构返回到向上位置。在该情况下，在从由第二管座执行的螺栓拧紧步骤的平均时间至对第二管座 4Π执行的螺栓供应准备步骤完成期间，执行螺栓保持准备步骤、螺栓夹紧步骤和储器退回 步骤。在螺栓供应准备步骤完成之后，立即进行插入步骤。通过前述步骤，在完成由第一管 座I执行的螺栓拧紧步骤之前，可确保将螺栓B供应到第二管座4 。重复这些步骤，从而 将多个螺栓B拧紧到工件W。根据本实施方式的拧紧方法，在第一和第二管座4”4 的其中一个拧紧螺栓B的 螺栓拧紧步骤中，可将螺栓B供应到另一个管座。另外，在完成螺栓拧紧步骤之后，连接到 螺母拧紧器3的输出轴3a的一个管座从使用位置移动到等待位置。同时，另一个管座从等待位置移动到使用位置。因此，管座可被有效地变换。通过前述步骤，能够缩短拧紧一个螺 栓的拧紧周期，并且能够将多个螺栓B有效地拧紧到工件W。即使在管座的拧紧姿态为水平姿态或者向下姿态(在该姿态下，难以将螺栓B稳 定地供应到管座前端处的螺栓保持部44)时，当管座4”4 的姿态变成向上姿态时，也能够 将螺栓B从管座前端的螺栓保持部44的上部稳定地插入管座中。从而，可以消除因螺栓供 应失败造成的时间损失。另外，无需设置用于将螺栓供应到与螺母拧紧器3的输出轴3a连 接的管座前端附近的辅助装置。因此，可以防止发生因辅助装置与工件W的干涉而不能拧 紧螺栓的问题。当每个螺栓储器SiAii均能够在螺栓传递位置与退回位置之间自由移动时，仅当 每个螺栓夹紧机构9”9 均在竖直方向上线性移动时，才能够将螺栓B插入各管座‘4 的 螺栓保持部44中，而不造成与各螺栓储器SiAii的干涉。因此，与其中各螺栓夹紧机构9” 9Π在除了竖直方向之外的方向上移动以避免与螺栓储器8”8 干涉的情况对比，能够容易 确保螺栓夹紧机构9”、的位置精度，并且能够将螺栓B稳定、确切地供应到各管座4”4 。第一和第二螺栓储器SiAii通过滑动板81彼此连接。同时，当螺栓储器SiAii的 其中一个移动到螺栓传递位置时，另一个螺栓储器SiAii移动到退回位置。也就是说，同时 执行第一和第二管座4i、4 的其中一个的螺栓供应步骤中的螺栓保持准备步骤和另一个管 座的螺栓供应步骤中的储器退回步骤。可在完成一个管座的螺栓拧紧准备步骤和另一个管 座的螺栓供应准备步骤之前执行这些步骤。在螺栓拧紧准备步骤与螺栓供应准备步骤完成 之后，立即同时执行一个管座的螺栓供应步骤中的螺栓夹紧步骤和另一个管座的螺栓供应 步骤中的螺栓插入步骤。通过前述步骤，能够进一步缩短拧紧螺栓的周期。上面已参照

了本发明的实施方式。然而，应注意，本发明不局限于上述具 体实施方式。例如，在上述实施方式中，在螺栓供应准备步骤中，各管座4”4 的姿态被设 定为向上姿态，在该向上姿态中，螺栓保持部44沿垂直方向指向正上方，并且各螺栓夹紧 机构％、9 均能够沿竖直方向自由地线性移动。然而，在本发明的各管座4”4 的向上姿 态中，足以使螺栓保持部44大体指向上，也就是说，螺栓保持部44可相对于垂直方向倾斜。 以相同的方式，对于作为各螺栓夹紧机构％、9 的线性运动的方向的竖直方向，通过各螺栓 夹紧机构％、9 的线性运动将螺栓B插入各管座4”4 的螺栓保持部44中就足以了，也就 是说，该方向不局限于垂直方向。各管座4”4 的拧紧姿态不局限于上述实施方式中所述 的水平姿态。例如，各管座4”4 的拧紧姿态可以是向下姿态。在以上实施方式中，使用两个管座4”4 ，然而，管座的数量不局限于两个，也就是 说，管座的数量可以是一个或三个或更多个。在管座的数量为一个的情况下，无需将管座移 动到离开螺母拧紧器3的输出轴3a的轴线的等待位置。从而，足以使管座在管座与螺母拧 紧器3的输出轴3a的轴线一致的位置处在拧紧姿态与向上姿态之间变换。在以上实施方式中，第一和第二螺栓夹紧机构％、9 设置在移动台61上。然而， 第一和第二螺栓夹紧机构％、9 可设置在基部2上，使得它们能够在第一和第二管座4”4 的横向上与等待位置相同的位置上在竖直方向上线性移动。在该情况下，该装置可构造如 下。将第一和第二螺栓储器SiAii固定在移动台61上。当移动台61向左向前移动时，第 一螺栓储器Si移动到退回位置，并且第二螺栓储器Sii移动到螺栓传递位置。当移动台61 向右向后移动时，第一螺栓储器Si移动到螺栓传递位置，并且第二螺栓储器Sii移动到退回位置。在以上实施方式中，螺栓储器SiAii和螺栓夹紧机构％、9 安装在拧紧头1上。然 而，可采用下列构造。将螺栓储器和螺栓夹紧机构设置在预定的螺栓供应位置处，并且将拧 紧头1移动到螺栓供应位置，使得管座能够指向上，并且能够将螺栓从螺栓夹紧机构插入 管座前端处的螺栓保持部中。在以上的实施方式中，管座的姿态改变机构形成为凸轮机构64。然而，管座的姿态 改变机构可形成为使各管座4”4 的铰链轴46旋转的机构。然而，在该情况下，必须提供 用于驱动姿态改变机构的驱动源和作为驱动移动机构(移动台61)的驱动源的气缸63。另 一方面，当姿态改变机构形成为凸轮机构64时，无需提供驱动源来驱动姿态改变机构。因 此，可有利地降低制造成本。在以上实施方式中，螺栓供应机构7包括螺栓储器SiAii ；以及螺栓夹紧机构9” 9 。然而，可以如此构造螺栓供应机构7，即，螺栓通过管从部件供给器落到管座的螺栓保 持部，该管座处于等待位置。可以将管座变换机构6的移动机构与姿态改变机构集成为一体。例如，在拧紧头1 中，设置旋转台，该旋转台绕形成于螺母拧紧器3的输出轴3a的轴线与和该轴线相交的竖 直线之间的等角平分线旋转。然后，在该旋转台上安装多个管座，使得各管座的轴线能够相 对于等角平分线倾斜一角度，该角度是形成在螺母拧紧器3的输出轴3a的轴线与前述的竖 直线之间的角度的一半。通过上述构造，管座(其位于与沿螺母拧紧器3的输出轴3a的轴 线设置的拧紧姿态下的轴线一致的使用位置处)能够通过旋转台的旋转被移动到与输出 轴3a的轴线向上分离的等待位置，旋转台的旋转角度为180°。通过上述构造，管座变换机 构6的移动机构与姿态改变机构通过旋转台彼此形成为一体。在该情况下，管座的等待位 置相同。因此，通过一个螺栓储器和螺栓夹紧机构能够将螺栓供应到多个管座上。对于工件W，在前述的实施方式中示例性地示出为变速箱。然而，可以将本发明应 用于另一种情况，在该情况中，将多个螺栓拧紧到除变速箱之外的工件上。例如，本发明能 够被应用到其中通过使用螺栓将辅助装置(诸如起动器)安装在发动机体上的情况。本发 明还可被应用至其中通过使用多个螺栓将底盘的部件(诸如减震器和悬臂)安装在汽车车 体上的情况。在工件中的螺栓拧紧位置的附近，很少留有空隙。从而，本发明(在该发明 中，在与螺母拧紧器的输出轴连接的管座前端部附近未设置用于供应螺栓的辅助装置)适 用于螺栓拧紧作业。尽管已针对本发明的具体示例性实施方式进行了说明，但本领域技术人员显而易 见的是，可以对其进行各种变型和修改，而不脱离本发明。因此，本发明旨在覆盖所附的权 利要求中所有这些均落入本发明的真实精神和范围内的变型和修改。工业实用性本发明可应用于用于拧紧螺栓的方法和装置，以将多个螺栓拧紧到工件。
权利要求
一种拧紧螺栓的方法，在该方法中，通过使用安装有螺母拧紧器(3)的拧紧头(1)将多个螺栓(B)拧紧到工件(W)，该方法包括螺栓供应准备步骤，在该螺栓供应准备步骤中，释放管座部(4i，4ii)与所述螺母拧紧器(3)的输出轴(3a)之间的连接，并且将所述管座部(4i，4ii)的姿态变成向上姿态，在该向上姿态，设置在所述管座部(4i，4ii)前端处的螺栓保持部(44)指向上；在所述螺栓供应准备步骤之后的螺栓供应步骤，在该螺栓供应步骤中，通过安装在所述拧紧头(1)上的螺栓夹紧机构(9i，9ii)夹紧在安装于所述拧紧头(1)上的螺栓储器(8i，8ii)中保持的所述多个螺栓(B)的其中一个；以及通过所述螺栓夹紧机构(9i，9ii)将所述一个螺栓(B)从上侧插入所述管座部(4i，4ii)的所述螺栓保持部(44)中；在完成所述螺栓供应步骤之后的螺栓拧紧准备步骤，在该螺栓拧紧准备步骤中，将所述管座部(4i，4ii)的姿态变成拧紧姿态，并且将所述管座部(4i，4ii)与所述螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)连接，在所述拧紧姿态，所述管座部(4i，4ii)沿所述螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)的轴线设置；以及在完成所述螺栓拧紧准备步骤之后的螺栓拧紧步骤，在该螺栓拧紧步骤中，通过所述螺母拧紧器(3)旋转所述管座部(4i，4ii)，并且将由所述管座部(4i，4ii)的所述螺栓保持部(44)保持的所述螺栓(B)拧紧到所述工件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述管座部包括至少两个设置在所述拧 紧头(1)中的管座⑷，釔)，所述两个管座(4”4 )能够择一地与所述螺母拧紧器(3)的所 述输出轴(3a)连接，所述方法还包括对于每个管座(4”4 )依次执行一个作业步骤周期，其中，所述一个周期包括所述螺栓 准备步骤、所述螺栓供应步骤、所述螺栓拧紧准备步骤以及所述螺栓拧紧步骤；在每个管座战，4 )的所述螺栓供应准备步骤中，将每个管座(4”4 )的姿态变成所 述向上姿态，同时将各管座(4”4 )移动到离开所述螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)的 轴线的等待位置；在每个管座战，4 )的所述螺栓拧紧准备步骤中，将每个管座(4”4 )的姿态变成所 述拧紧姿态，同时将每个管座(4”4 )从所述等待位置移动到与所述螺母拧紧器(3)的所 述输出轴(3a)的轴线一致的使用位置；以及同时执行一个管座的所述螺栓供应准备步骤和另一个管座的所述螺栓拧紧准备步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述管座具有相应的等待位置，并且所 述管座(4”4 )具有位于所述拧紧头(1)上的相应的螺栓储器(8”Sii)和所述螺栓夹紧机 构(9”9 )，每个管座的所述螺栓供应步骤均包括将对应于所述每个管座(1，4 )的每个螺栓储器(SiAii)移动到螺栓传递位置的螺栓 保持准备步骤，在所述螺栓传递位置处，由所述储器(SiAii)保持的所述多个螺栓(B)中的 一个被对应于所述每个管座(4”4 )的每个螺栓夹紧机构(9”9 )夹紧； 通过所述每个螺栓夹紧机构(Qi^ii)夹紧所述螺栓(B)的螺栓夹紧步骤； 将所述每个螺栓储器(SiAii)移动到退回位置的储器退回步骤，所述退回位置离开所 述每个螺栓夹紧机构(9”9 )的向下移动轨迹；以及向下移动所述每个螺栓夹紧机构(％，9 )并将所述螺栓(B)插入位于各个等待位置处的所述每个管座(4”4 )的螺栓保持部中的螺栓插入步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，该方法还包括同时执行一个管座的所述螺栓供应步骤中的所述螺栓保持准备步骤和另一个管座的 所述螺栓供应步骤中的所述储器退回步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，该方法还包括同时执行一个管座的所述螺栓供应步骤中的所述螺栓夹紧步骤和另一个管座的所述 螺栓供应步骤中的所述储器插入步骤。
6.一种拧紧螺栓的装置，该装置包括拧紧头(1)，在该拧紧头上安装有螺母拧紧器(3)；附接和分离机构(5)，该附接和分离机构用于将管座部(4”4 )与所述螺母拧紧器(3) 的输出轴(3a)可分离地连接；姿态改变机构(64)，该姿态改变机构用于在向上姿态与拧紧姿态之间改变已经与所述 螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)分离的所述管座部(4”4 )的姿态，在所述向上姿态， 设置在所述管座部(4”4 )前端的螺栓保持部(44)指向上，在所述拧紧姿态，所述管座部 (4i;4n)沿所述螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)的轴线设置；以及螺栓供应机构(7)，该螺栓供应机构具有用于保持多个螺栓(B)的螺栓储器(SiAii), 并且还具有螺栓夹紧机构(9”9 )，该螺栓夹紧机构用于夹紧由所述螺栓储器(8”8 )保持 的一个螺栓(B)，并用于将所述螺栓(B)从上侧插入处于所述向上姿态的所述管座部(4i; 4Π)的所述螺栓保持部(44)中。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述管座部(4”4 )包括至少两个管座⑷，釔)， 该至少两个管座能够择一地与所述螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)连接，所述装置还包 括移动机构(61)，该移动机构用于使每个管座(4”4 )在使用位置与等待位置之间移 动，所述使用位置与所述螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)的轴线一致，所述等待位置离 开所述轴线；姿态改变机构(64)；以及管座变换机构(6)，当每个管座(4”4 )移动到所述等待位置时，该管座变换机构用于 通过所述姿态改变机构(64)将所述每个管座(4”4 )变成向上姿态，当所述每个管座(4i; 4Π)移动到所述使用位置时，所述管座变换机构用于通过所述姿态改变机构(64)将所述每 个管座战，4 )变成拧紧姿态，其中，所述附接和分离机构(5)构造成使位于所述使用位置的所述管座(4”4 )和所 述螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)彼此可分离地连接，其中，所述螺栓夹紧机构(％，9 )构造成将螺栓(B)从上侧插入到位于所述等待位置 的所述管座(H)的所述螺栓保持部(7)中，并且其中，所述管座变换机构(6)构造成使得当一个管座移动到所述等待位置时，另一个 管座同时移动到所述使用位置。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述管座变换机构(6)构造成使所述管座移动到它们相应的等待位置， 其中，所述管座(4”4 )具有相应的螺栓储器(Si5Sii)和相应的螺栓夹紧机构Oi,39 )，其中，当对应的管座(1，4 )位于所述等待位置时，每个螺栓夹紧机构(9”9 )均在所 述对应管座(4”4 )的轴线上沿竖直方向线性移动，并且其中，每个螺栓储器(SiAii)均在螺栓传递位置与退回位置之间移动，在所述螺栓传递 位置处，由所述储器(SiAii)保持的所述多个螺栓中的一个能够被所述螺栓夹紧机构(9i; 9Π)夹紧，所述退回位置离开所述对应的螺栓夹紧机构(9”9 )的向下移动轨迹。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述螺栓储器(SiAii)彼此连接，并且当一个螺 栓储器移动到所述螺栓传递位置时，另一个螺栓储器移动到所述退回位置。
10.一种通过使用至少两个管座将多个螺栓(B)拧紧到工件(W)的拧紧螺栓 的方法，所述至少两个管座择一地与螺母拧紧器(3)的输出轴(3a)连接，所述方法包括螺栓供应准备步骤，该螺栓供应准备步骤包括从所述螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)释放与该螺母拧紧器(3)的所述输出轴 (3a)连接的管座(4i;4n)；将所述管座(1，4 )移动到离开所述螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)的轴线的等 待位置；并且将所述管座(1，4 )的姿态变成向上姿态，在该向上姿态，所述管座(4”4 )前端的螺 栓保持部(44)指向上；螺栓拧紧准备步骤，该螺栓拧紧准备步骤包括将所述管座(4”4 )移动到使用装置，该使用位置与所述螺母拧紧器(3)的所述输出 轴(3a)的轴线一致；将所述管座(1，4 )的姿态变成拧紧姿态，在该拧紧姿态，所述管座(4”4 )沿所述轴 线设置；以及将所述管座(1，4 )与所述螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)连接；以及同时执行一个管座的所述螺栓供应准备步骤和另一个管座的所述螺栓拧紧准备步骤。
11.根据权利要求10所述的方法，该方法还包括在完成所述螺栓供应准备步骤之后的螺栓供应步骤，在该螺栓供应步骤中，将所述螺 栓⑶从上侧供应到位于所述等待位置的所述管座(H)的所述螺栓保持部(44)；以及在完成所述螺栓拧紧准备步骤之后的螺栓拧紧步骤，在该螺栓拧紧步骤中，通过所述 螺母拧紧器(3)旋转所述管座⑷，釔)，并通过所述管座保持部(44)将所述螺栓(B)拧紧 到所述工件(W)。
12.—种拧紧螺栓的装置，该装置包括螺母拧紧器⑶；至少两个管座(4”4 )，该至少两个管座择一地与所述螺母拧紧器(3)的输出轴(3a) 连接；管座变换机构(6)，该管座变换机构用于将各管座(4”4 )移动到使用位置，在该使用 位置处，所述管座(4”4 )与所述螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)的轴线一致，并且所述 管座变换机构用于将每个管座(4”4 )移动到离开所述轴线的等待位置；当所述管座(4i; 4Π)移动到所述等待位置时，所述管座变换机构用于将每个管座战，4 )的姿态变成向上 姿态，在该向上姿态，所述管座(4”4 )前端的螺栓保持部(44)指向上；当所述管座(4i;4Π)移动到所述使用位置时，所述管座变换机构用于将每个管座战，4 )的姿态变成拧紧 姿态，在该拧紧姿态，所述管座(4”4 )沿所述螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)设置；以 及附接和分离机构(5)，该附接和分离机构用于将处于所述使用位置的管座战，4 )与 所述螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)可分离地连接，其中，所述管座变换机构(6)同时将一个管座移动到所述等待位置，并将另一 个管座(4”4 )移动到所述使用位置。
13.根据权利要求12所述的装置，该装置还包括基部(2)，所述螺母拧紧器(3)安装在该基部上，其中，所述管座变换机构(6)包括支撑在所述基部(2)上的移动台(61)，该移动台(61)能够在与所述螺母拧紧器(3)的 所述输出轴(3a)的轴线垂直的方向上往复运动；以及姿态改变机构(64)，其中，每个管座(4”4 )均由所述移动台(61)枢转地支撑，使得每个管座(4”4 )均可 在该管座(4”4 )的基端部处在所述向上姿态与所述拧紧姿态之间移动，从而，当所述移动 台向前移动时，一个管座(4”4 )移动到离开所述螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)的轴 线的所述等待位置，另一个管座(4”4 )移动到所述使用位置，并且当所述移动台向后移动 时，所述一个管座(4”4 )移动到所述使用位置，所述另一个管座(4”4 )移动到离开所述 螺母拧紧器(3)的所述输出轴(3a)的轴线的所述等待位置，并且其中，所述姿态改变机构(64)包括凸轮机构和凸轮从动件(66)，所述凸轮机构形成为 固定在所述基部⑵上的凸轮(65ρ65 )，所述凸轮从动件与每个管座(<，4 )连接并与所 述凸轮(65”65 )接合，当每个管座从所述使用位置移动到所述等待位置时，所述 凸轮(65”65 )将所述管座的姿态变成向上姿态，当每个管座(1，4 )从所述等待 位置移动到所述使用位置时，所述凸轮(65”65 )将所述管座(4”4 )的姿态变成拧紧姿 态。
14.根据权利要求12或13所述的装置，该装置还包括螺栓供应机构(7)，该螺栓供应机构用于将螺栓(B)从上侧供应到位于所述等待位置 的所述管座战，4 )的所述螺栓保持部(44)。
15.一种将螺栓(B)供应到设置在螺栓拧紧装置中的管座战，4 )的方法，该方法包括螺栓供应准备步骤，在该螺栓供应准备步骤中，将所述管座(4”4 )的姿态从预定的拧 紧姿态变成向上姿态，在该向上姿态，设置在所述管座(4”4 )前端的螺栓保持部(44)指 向上；以及螺栓供应步骤，在该螺栓供应步骤中，将通过螺栓储器(SiAii)保持的多个螺栓(B)的 其中一个夹紧，并且将所述螺栓(B)插入所述管座的所述螺栓保持部(44)中，所 述螺栓储器布置在比处于所述向上姿态的所述管座(1，4 )的所述螺栓保持部(44)高的 位置处，其中，所述螺栓供应步骤包括将所述螺栓储器(SiAii)移动到螺栓传递位置的螺栓保持准备步骤，在所述螺栓传递位置处，可通过所述螺栓夹紧机构(％，9 )夹紧由所述储器保持的所述多个螺栓的其中一 个；通过所述螺栓夹紧机构(Qi^ii)夹紧所述螺栓(B)的螺栓夹紧步骤； 将所述螺栓储器(SiAii)移动到退回位置的储器退回步骤，所述退回位置离开所述螺 栓夹紧机构驮，9 )的向下移动轨迹；以及在完成所述螺栓供应准备步骤之后的螺栓插入步骤，在该螺栓插入步骤中，向下移动 所述螺栓夹紧机构伙，9 )，并且将所述螺栓(B)从上侧插入处于所述向上姿态的所述管 座(4”4 )的所述螺栓保持部(44)中。
一种用于将螺栓(B)供应到设置在螺栓拧紧装置中的管座的螺栓供应装 置，在该螺栓拧紧装置中，所述管座(4”4 )的姿态可从预定的拧紧姿态变成向上姿态，在 该向上姿态，所述管座前端的螺栓保持部(44)指向上，该装置包括螺栓储器(SiAii),该螺栓储器构造成在其中保持多个螺栓(B)，并且布置在比处于所 述向上姿态的所述管座(4”4 )的所述螺栓保持部(44)高的位置处；以及螺栓夹紧机构(9”9 )，该螺栓夹紧机构用于夹紧由所述螺栓储器(8”8 )保持的所述 螺栓(B)的其中一个，并且用于将所述螺栓(B)从上侧插入处于所述向上姿态的所述管座 (Uii)的所述螺栓保持部(44)中，其中，所述螺栓夹紧机构驮，9 )可在处于所述向上姿态的所述管座(Uii)的轴线 上沿竖直方向线性地移动，并且其中，所述螺栓储器(SiAii)可在螺栓传递位置与退回位置之间移动，在所述螺栓传递 位置处，由所述储器保持的所述螺栓(B)的其中一个被所述螺栓夹紧机构(Qi^ii)夹紧，所 述退回位置离开所述螺栓夹紧机构(9”9 )的向下移动轨迹。
全文摘要
夹紧头(1)设置有至少两个管座(4i，4ii)、管座变换机构(6)和螺栓供应机构(7)，所述管座与螺母拧紧器(3)的输出轴交替地连接。管座变换机构(6)设置有移动机构(61)和姿态改变机构(64)。移动机构(61)使各管座(4i，4ii)在使用位置与等待位置之间移动，在使用位置，管座(4i，4ii)与螺母拧紧器(3)的输出轴的轴线一致，等待位置离开所述轴线。姿态改变机构(64)将每个管座(4i，4ii)的状态变成与等待位置对应的向上姿态和与使用位置对应的拧紧姿态。螺栓供应机构(7)设置有螺栓储器(8i，8ii)和螺栓保持机构(9i，9ii)。在通过处于使用位置的一个管座(4i，4ii)执行螺栓拧紧步骤的期间，将螺栓(B)供应到处于等待位置的另一个管座。
文档编号B23P19/00GK101959638SQ20098010717
公开日2011年1月26日 申请日期2009年3月13日 优先权日2008年3月13日
发明者小林忍, 石井哲夫 申请人:本田技研工业株式会社