专利名称：部件组装设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括多个螺母上紧器的部件组装设备。
背景技术：
传统上，为了将部件组装到组装对象上，广泛地使用螺母上紧器。另外，为了同时 组装大量螺栓(螺母)，已知一种包括多个螺母上紧器的设备。作为包括多个螺母上紧器的设备，已知这样一种设备，该设备利用凸轮轴调节螺 母上紧器之间的间隔，由此控制将部件组装到组装对象(其形状不同)上，其中组装对象的 螺栓(螺母)位于不同位置处(参见JP-A-2008-178928)。在该设备中，在凸轮轴的外周面 中，预先形成有沿凸轮轴的轴向倾斜的特定凸轮槽，并且当旋转该凸轮轴时，与螺母上紧器 连接的凸轮从动件与凸轮槽接合，由此移动螺母上紧器。在上述传统设备中，由于需要将凸轮槽形成为适应组装对象的形状，因此当组装 与所述凸轮槽不对应的组装对象时，需要准备具有与该组装对象对应的凸轮槽的凸轮轴。 也就是说，以上传统设备的通用性差。在这种情况下，由于还需要用另一凸轮轴替换凸轮轴 的操作，因此可能会延长准备组装操作的时间。
发明内容
本发明的一个或多个实施方式提供一种部件组装设备，该部件组装设备能够根据 与传统方法不同的方法容易地改变螺母上紧器之间的间隔。根据本发明的一个或多个实施方式，一种部件组装设备设置有多个组装部，其 中，每个组装部都包括用于将部件组装至组装对象的螺母上紧器；以及滚珠丝杠，该滚珠丝 杠包括螺纹部。所述多个组装部中的至少两个分别包括与所述螺纹部螺接的螺母部，并且 该螺母部可沿所述滚珠丝杠的轴向移动。所述螺纹部包括具有第一螺距的第一螺纹部和具 有与所述第一螺距不同的第二螺距的第二螺纹部。根据上述设备的结构，由于第一和第二螺纹部的螺距彼此不同，因此当旋转滚珠 丝杠时，与第一螺纹部接合的螺母部(其在下文中还被称作第一螺母部)的移动量和与第 二螺纹部接合的螺母部(其在下文中还被称作第二螺母部)的移动量不同。这使得可以改 变位于第一螺母部侧的螺母上紧器与位于第二螺母部侧的螺母上紧器之间的间隔。而且， 由于可根据滚珠丝杠的旋转量调节螺母上紧器之间的间隔，因此，该设备能够用于各种形 状的组装对象(也就是说，组装对象不局限于特定的具体形状)。在本发明的一个或多个实施方式的设备中，所述第二螺纹部可包括反向螺纹部， 该反向螺纹部的螺旋方向与所述第一螺纹部的螺旋方向相反。根据上述结构，由于第一螺纹部与反向螺纹部的螺旋方向彼此相反，因此，当旋转 所述滚珠丝杠时，所述第一螺母部的移动方向与和反向螺纹部螺接的螺母部(其在下文中 还被称作反向螺母部)的移动方向相反。鉴于此，可有效地改变位于所述第一螺母部侧的 螺母上紧器与位于所述第二螺母部侧的螺母上紧器之间的间隔。
另外，本发明的一个或多个实施方式的设备还可包括基部单元，所述多个组装部 和所述滚珠丝杠布置在该基部单元上；以及锁定机构，该锁定机构被构造成将所述基部单 元与所述多个组装部彼此锁定。根据上述结构，通过利用锁定机构将所述组装部和基部单元彼此锁定，当紧固螺 栓(螺母)时，能够由所述基部单元接收从所述螺母上紧器在所述组装部中产生的力矩。鉴 于此，由于能够防止力矩集中在所述螺纹部上，因此能够消除会损坏所述滚珠丝杠的担心。根据本发明一个或多个实施方式的设备，由于所述第一和第二螺纹部的螺距彼此 不同，因此，能够改变位于所述第一螺母部侧的螺母上紧器与位于所述第二螺母部侧的螺 母上紧器之间的间隔。而且，由于可根据所述滚珠丝杠的旋转量调节螺母上紧器之间的间 隔，因此所述设备可适用于各种不同形状的任一组装对象。从下列说明、附图和所附权利要求将清楚本发明的其它方面和优点。
图1是根据本发明第一实施方式的部件组装设备的主要部分的图示。图2是图1的设备的侧视图。图3是第二滚珠丝杠和螺母部的结构的图示。图4A是锁定部的图示。图4B是锁定部的图示。图5A是根据第一实施方式的螺母上紧器可移动的方向的图示。图5B是根据第一实施方式的螺母上紧器可移动的范围的图示。图6是根据本发明第二实施方式的部件组装设备的主要部分的图示。图7是第三滚珠丝杠和螺母部的结构的图示。图8A是根据第二实施方式的螺母上紧器可移动的方向的图示。图8B是根据第二实施方式的螺母上紧器可移动的范围的图示。
具体实施例方式参照附图描述本发明的示例性实施方式。(第一实施方式)下面参照图1至5B描述根据本发明的第一实施方式的部件组装设备(第一设第一设备是用于拧紧多个(例如十个)螺栓以由此将仿真头(部件)安装在发动 机的气缸体(组装对象)上的设备。这里，第一设备还可旋松上述拧紧的螺栓，由此从气缸 体移除仿真头。如图1和2中所示，第一设备10包括基部单元12、组装机构14、升降单元16、螺母 上紧器移动机构18、组装部移动机构20以及锁定机构22。基部单元12包括基板24和用于使基板24沿一个方向(沿箭头标记X方向)移 动的基板移动装置26。在基板24的上表面上，布置有组装机构14、螺母上紧器移动机构18 以及组装部移动机构20。在基板24的基本中央部，形成有具有基本方形形状的开口 28。 在基板移动装置26中，布置有一对基板导轨30、30，该对基板轨道30、30分别布置在基板24的竖直下方，并沿X方向延伸；以及多个(四个)基板滑动件32、32、32、32，所述基板滑 动件32、32、32、32分别安装在基部板24的下表面上，使得它们相对于成对的基板导轨30、
30可自由滑动。组装机构14包括分别沿与基板24的移动方向垂直的方向(箭头标记Y方向)布 置的第一至第五组装部34、36、38、40和42。分别在第一组装部34中，布置有第一螺母上 紧器44L和44R ；在第二组装部36中，布置有第二螺母上紧器46L和46R ；在第三组装部38 中，布置有第三螺母上紧器48L和48R ；在第四组装部40中，布置有第四螺母上紧器50L和 50R ；在第五组装部42中，布置有第五螺母上紧器52L和52R。这里，在下列说明中，当左右 之间没有差别时，标识“L”和“R”可被省略。第一至第五螺母上紧器44、46、48、50和52分 别位于开口 28内。而且，第一至第五螺母上紧器44、46、48、50和52分别包括接合部54， 所述接合部54可与它们相关联的螺栓(未示出)接合；以及主体部58，所述主体部58具 有相关联的驱动马达56，所述驱动马达56用于沿拧紧螺栓的方向或者旋松螺栓的方向旋 转它们相关联的接合部54。接着，下面将描述第一组装部34的除第一螺母上紧器44之外的结构。这里，第二、 第四和第五组装部36、40和42分别具有与第一组装部34相同的结构，第三组装部38具有 与第一组装部34基本相同的结构。因此，这里省略对第二至第五组装部36、38、40和42的 重复描述。第一组装部34包括支撑板60，该支撑板60沿X方向在开口 28上延伸；保持 部62，该保持部62形成在支撑板60中，用于保持第一螺母上紧器44R ；以及可动支撑部64， 该可动支撑部64用于支撑第一螺母上紧器44L，使第一螺母上紧器44L能够相对于支撑板 60移动。支撑板60具有插入孔66L和66R，第一螺母上紧器44L和44R可分别通过插入孔 66L和66R插入。插入孔66L形成为具有如下尺寸在第一螺母上紧器44L通过该插入孔 66L插入的状态下，允许插入孔66L相对于第一螺母上紧器44L形成一定间隙。具体而言， 插入孔66L形成为具有如下尺寸允许第一螺母上紧器44L沿X方向移动30mm。鉴于此，第 一螺母上紧器44L能够相对于支撑板60移动。可动支撑部64包括固定板68，该固定板 68固定至第一螺母上紧器44L ；导轨部70，该导轨部70布置在支撑板60的上表面上，并沿 X方向延伸；以及一对滑动部72、72，该对滑动部72、72分别安装在固定板68的下表面上， 使得允许滑动部72、72相对于导轨部70滑动。螺母上紧器移动机构18使第一至第五螺母上紧器44L、46L、48L、50L和52L分别 沿X方向移动。螺母上紧器移动机构18包括第一滚珠丝杠74，该第一滚珠丝杠74具有 给定螺距的螺纹；一对第一轴承76、76，该对第一轴承76、76分别布置在基板24的上表面 上，用于可旋转地支撑第一滚珠丝杠74 ；第一马达78，该第一马达78用于沿正向和反向方 向中的任一方向旋转第一滚珠丝杠74 ；螺母上紧器移动螺母部80，该螺母上紧器移动螺母 部80与第一滚珠丝杠74的螺纹螺接，使得螺母上紧器移动螺母部80可沿第一滚珠丝杠74 的轴向移动；以及引导部82，该引导部82形成在螺母上紧器移动螺母部80中。第一滚珠丝 杠74布置成第一滚珠丝杠74的轴向与第三组装部38的导轨部70的纵向基本一致(参 见图1)。第一滚珠丝杠74的螺纹的螺距可被任意设定。引导部82包括引导螺栓84、84、 84、84，所述引导螺栓84、84、84、84分别安装在第一、第二、第四和第五组装部34、36、40和 42的固定板68、68、68、68上；引导板86，该引导板86沿Y方向延伸；以及连接部88，该连 接部88用于将引导板86和螺母上紧器移动螺母部80连接在一起。引导板86固定至第三组装部38的固定板68上，并具有与开口 28的一侧基本相等的长度。而且，在引导板86中 形成有第一引导孔部90，该第一引导孔部90用于引导与第一和第二组装部34、36对应的 引导螺栓84、84 ；以及第二引导孔部92，该第二引导孔部92用于引导与第四和第五组装部 40、42对应的引导螺栓84、84。第一引导孔部90与第二引导孔部92之间沿竖直方向(Y方 向)的间隔设定成该间隔允许引导螺栓84、84、84、84沿Y方向移动，而第一引导孔部90 与第二引导孔部92之间沿横向(X方向)的间隔设定成该间隔允许引导螺栓84、84、84、 84沿X方向移动。如图1和2中所示，组装部移动机构20位于与组装机构14的螺母上紧器移动机 构18相对的一侧上。而且，组装部移动机构20包括一对导轨部94和94，该对导轨部94 和94分别布置在基板24的上表面上，并且沿Y方向延伸，使得该对导轨部94和94分别存 在于开口 28的两侧，并且将开口 28夹设在其间；多个滑动部96，所述多个滑动部96分别 形成在支撑板60的下表面上，使得允许多个滑动部96相对于成对导轨94和94滑动；第二 滚珠丝杠100 (如图3中所示)，该第二滚珠丝杠100具有螺纹部98 ；螺母部102，该螺母部 102在该螺母部102可沿第二滚珠丝杠100的轴向移动的状态下与螺纹部98螺接；一对第 二轴承104和104，该对第二轴承104和104分别布置在基板24的上表面上，用于可旋转地 支撑第二滚珠丝杠100 ；以及第二马达106，该第二马达106用于沿正向和反向方向中的任 意方向旋转第二滚珠丝杠100。第二滚珠丝杠100的螺纹部98包括具有预定螺距(第一螺 距)的第一螺纹部108和螺距(第二螺距)与第一螺纹部108不同的第二螺纹部110。具 体而言，第一螺纹部108的螺距例如设定为1mm(在图3中，其由“P1. 0”表示)，而第二螺 纹部110的螺距例如设定为2mm(在图3中，其由“P2. 0”表示)。第一螺纹部108包括具 有给定螺旋方向的第一正向螺纹部112和具有相反螺旋方向的第一反向螺纹部114。也就 是说，如果第一正向螺纹部112上的螺纹为右旋螺纹，则第一反向螺纹部114上的螺纹为左 旋螺纹。第二螺纹部110包括具有与第一螺纹部112相同螺旋方向的第二正向螺纹部116 和具有与第一反向螺纹部114相同螺旋方向的第二反向螺纹部118。螺母部102包括第 一正向螺母部120，该第一正向螺母部120形成在第四组装部40中，与第一正向螺纹部112 螺接；第一反向螺母部122，该第一反向螺母部122形成在第二组装部36中，与第一反向螺 纹部114螺接；第二正向螺母部124，该第二正向螺母部124形成在第五组装部42中，与第 二正向螺纹部116螺接；以及第二反向螺母部126，该第二反向螺母部126形成在第一组装 部34中，与第二反向螺纹部118螺接。而且，第一和第二正向螺纹部112、116以及第一和 第二反向螺纹部114、118的长度可被任意设定，或者它们也可被设定成例如使第一至第五 螺母上紧器44、46、48、50、52之间的间隔能够增大到30mm。如图1中所示，锁定机构22位于组装机构14的螺母上紧器移动机构18所在的一 侧上。并且，锁定机构22包括锁定导轨部128，该锁定导轨部128布置在基板24的上表 面上，沿Y方向延伸；以及分别形成在第一、第二、第四和第五组装部34、36、40、42的支撑板 60、60、60、60的下表面上的多个(四个)锁定部130、130、130、130。如图4中所示，锁定部130包括一对活塞132、132，该对活塞132、132相应地布 置成在该对活塞132、132之间夹设锁定导轨部128 ；以及一对气缸部134、134，该对气缸部 134、134分别用于可动地容纳该对活塞132、132。成对的活塞132、132形成为能够在锁定 位置(参见图4A)与锁定解除位置(参见图4B)之间移动，在锁定位置处，成对活塞132、132能够与锁定导轨部128接触，在锁定解除位置处，成对活塞132、132不与锁定导轨128 接触。这里，用于驱动该对活塞132、132的驱动源可任意选择，例如可使用油压驱动源。在 该情况下，还可设置控制油压的控制部(未示出)，使得在驱动马达56被驱动时该对活塞 132、132能够移动到锁定位置。接着，下面将描述第一设备10的操作。首先，当利用第一马达78沿反向方向旋 转第一滚珠丝杠74时，螺母上紧器移动螺母部80朝第一马达78移动；而且，第一至第五 螺母上紧器44L、46L、48L、50L和52L(它们通过连接部88、引导板86、引导螺栓84、84、84、 84和固定板68、68、68、68分别连接至螺母上紧器移动螺母部80)朝第一马达78移动。这 使得可以增大第一至第五螺母上紧器44L、46L、48L、50L和52L与第一至第五螺母上紧器 44R、46R、48R、50R和52R之间的间隔。而且，当利用第一马达78沿正向方向旋转第一滚珠 丝杠74时，第一至第五螺母上紧器44L、46L、48L、50L和52L分别沿远离第一马达78的方 向移动，由此可使第一至第五螺母上紧器44L、46L、48L、50L和52L与第一至第五螺母上紧 !44R、46R、48R、50R和52R之间的间隔减小。接着，在锁定机构22的一对活塞132、132分别设定在锁定解除位置的状态下，当 利用第二马达106沿正向方向旋转第二滚珠丝杠100时，第一和第二正向螺母部120、124 分别沿远离第二马达106的方向移动，而第一和第二反向螺母部122、126分别朝第二马达 106移动。在该情况下，由于第二螺纹部110的螺距设定为第一螺纹部108的螺距的两倍， 因此第二正向螺母部124和第二反向螺母部126的移动量分别是第一正向螺母部120和第 一反向螺母部122的移动量的两倍。鉴于此，第一和第二组装部34、36分别沿一对导轨部 94,94朝第二马达106移动，而第四和第五组装部40、42分别沿该对导轨部94、94沿远离第 二马达106的方向移动。因此，能够增大第一至第五组装部34、36、38、40、42之间的间隔。 这里，第三组装部38不沿Y方向移动。而且，当利用第二马达106沿反向方向旋转第二滚 珠丝杠100时，第一和第二组装部34、36分别沿它们远离第二马达106移动的方向移动，而 第四和第五组装部40、42分别朝第二马达106移动，由此能够减小第一至第五组装部34、 36、38、40、42之间的间隔。接着，下面参照图5描述第一至第五螺母上紧器44、46、48、50、52的操作。从图5 和上述描述可看出，当利用第一马达78旋转第一滚珠丝杠74时，第一至第五螺母上紧器 44L、46L、48L、50L和52L分别沿X方向移动；并且当利用第二马达106旋转第二滚珠丝杠 100时，第一螺母上紧器44R、第二螺母上紧器46R、第四螺母上紧器50R和第五螺母上紧器 52R分别沿Y方向移动。这里，第三螺母上紧器48R不移动。而且，根据本实施方式，在80mm 至100mm的范围内调节第一至第五螺母上紧器44、46、48、50、52之间沿X方向的间隔，而在 85mm至115mm的范围内调节第一至第五螺母上紧器44、46、48、50、52之间沿Y方向的间隔。根据本实施方式，由于第二螺纹部110的螺距设定为第一螺纹部108的螺距的两 倍，例如，当第一正向和反向螺母部120和122的移动量为“a”时，第二正向和反向螺母部 124和126的移动量为“2a”。因此，仅通过利用第二马达106旋转第二滚珠丝杠100，就能 够改变第一和第二螺母上紧器44、46之间的间隔与第四和第五螺母上紧器50、52之间的间 隔。而且，由于第二滚珠丝杠100的螺纹部98包括第一和第二反向螺纹部114、118，因此， 第一和第二螺母上紧器44、46的移动方向与第四和第五螺母上紧器50、52的移动方向可相 对于第三螺母上紧器48的中心对称。鉴于此，可有效地改变第一至第五螺母上紧器48,50,52之间的间隔。另外，由于可根据第二滚珠丝杠100的旋转量来调节第一至第五螺 母上紧器44、46、48、50、52之间的间隔，因此本实施方式能够用于各种形状的气缸体。根据本实施方式，由于当利用驱动马达56旋转接合部54时一对活塞132、132与 锁定导轨部128接触，因此能够使第一至第五螺母上紧器44、46、48、50、52与基板24彼此 锁定。鉴于此，当拧紧螺栓时，从第一至第五螺母上紧器44、46、48、50、52在第一至第五组 装部34、36、38、40、42中产生的力矩可由基板24接收。因此，能够在稳定的状态下将仿真 头组装到气缸体上。而且，由于能够防止力矩集中在第二滚珠丝杠100的螺纹部98上，因 此能够消除会损坏第二滚珠丝杠100的担心。第一实施方式并不局限于上述实施例，而是能够实施为各种方式。尽管在上述实 施方式中第二螺纹部的螺距被设定成为第一螺纹部的螺距的两倍，但这并不是限制性的， 而是能够任意设定第二螺纹部的螺距，只要第二螺纹部的螺距与第一螺纹部的螺距不同即 可。形成有与第二滚珠丝杠螺接的螺母部的组装部可设置为至少两个。例如，第四和第五 组装部也可被省略。(第二实施方式)接着，下面参照图6至8B描述根据本发明第二实施方式的部件组装设备(第二设 备)。这里，在第二实施方式中，与第一实施方式相同的结构标以相同的附图标记，因此这里 省略对其重复说明。如图6中所示，第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于组装部移动机构 220和引导部282的结构。具体而言，组装部移动机构220包括取代第一设备10的第二 滚珠丝杠100的第三滚珠丝杠300 ；以及取代第一和第二正向螺母部120、124与第一和第 二反向螺母部122、126的第^^一至十四螺母部322、324、326、328。另外如图7中所示，第三滚珠丝杠300的螺纹部包括分别具有相同螺旋方向的第 i^一至第十四螺纹部302、304、306、308。第i^一螺纹部302具有预定螺距，第十二螺纹部 304的螺距是第i^一螺纹部302的螺距的两倍，第十三螺纹部306的螺距是第i^一螺纹部 302的螺距的三倍，第十四螺纹部308的螺距是第十一螺纹部302的螺距的四倍。第十一螺 母部322在与第十一螺纹部304螺接的状态下形成在第二组装部36中，第十二螺母部324 在与第十二螺纹部304螺接的状态下形成在第三组装部38中，第十三螺母部326在与第 十三螺纹部306螺接的状态下形成在第四组装部40中，第十四螺母部328在与第十四螺纹 部308螺接的状态下形成在第十五组装部42中。这里，第一组装部34布置成不与第三滚 珠丝杠300接触。如图6中所示，在引导部282中，省略安装在第一组装部34的固定板68上的引导 螺栓84，但相反地，引导螺栓84安装在第三组装部38的固定板上。并且，在引导板286中， 取代第一和第二引导孔部90、92，形成有第三引导孔部292，用于沿Y方向引导第二至第五 组装部36、38、40、42的引导螺栓84、84、84、84。这里，引导板286连接至第一组装部34的 固定板68上。接着，下面参照图8描述第二设备200的第一至第五螺母上紧器44、46、48、50、52 的操作。另外从图7可看出，当利用第一马达78旋转第一滚珠丝杠74时，第一至第五螺母 上紧器44L、46L、48L、50L、52L沿X方向移动。并且，当利用第二达106旋转第三滚珠丝杠 300时，第二至第五螺母上紧器44、46、48、50、52沿Y方向移动。这里，第一螺母上紧器44R不移动。根据本实施方式，第十二螺纹部304的螺距设定成是第十一螺纹部302的螺距的 两倍，第十三螺纹部306的螺距设定是第十一螺纹部302的螺距的三倍，第十四螺纹部308 的螺距设定成是第十一螺纹部302的螺距的四倍。因此，能够改变第一至第五组装部34、 36、38、40、42之间的间隔。结果，能够改变第一至第五螺母上紧器44、46、48、50、52之间的 间隔。第二实施方式并不局限于以上的实施例，而是能够被实施成各种方式。组装部 (在该组装部处形成有能够与第三滚珠丝杠螺接的螺母部)可形成为两个以上。例如，第 十四和第十五组装部可被省略。 本发明并不局限于用于将仿真头组装至气缸体的部件组装设备，而是能够设定成 任意部件的组装设备，只要其能够利用螺栓(螺母)将部件组装至组装对象即可。附图标记说明
10,200部件组装设备
12 基部单元
22 锁定机构
34 第—-组装部
36 ■笛一 >R —组装部
38 第三组装部
40 第四组装部
42 第五组装部
44 第—-螺母上紧器
46 ■笛一 >R —螺母上紧器
48 第三螺母上紧器
50 第四螺母上紧器
52 第五螺母上紧器
98 螺纹部
100A-Ap - 弟-二滚珠丝杠
112第-一正向螺纹部
114第-一反向螺纹部
116A-Ap - 弟-二正向螺纹部
118A-Ap - 弟-二反向螺纹部
120第-一正向螺母部
122第-一反向螺母部
124A-Ap - 弟-二正向螺母部
126A-Ap - 弟-二反向螺母部。
权利要求
一种部件组装设备，所述部件组装设备包括多个组装部，其中，每个组装部都包括用于将部件组装至组装对象上的螺母上紧器；以及滚珠丝杠，所述滚珠丝杠包括螺纹部；其中，所述多个组装部中的至少两个分别包括与所述螺纹部螺接的螺母部，所述螺母部可沿所述滚珠丝杠的轴向移动，并且所述螺纹部包括具有第一螺距的第一螺纹部和具有与所述第一螺距不同的第二螺距的第二螺纹部。
2.根据权利要求1所述的部件组装设备，其中，所述第二螺纹部包括反向螺纹部，所述 反向螺纹部的螺旋方向与所述第一螺纹部的螺旋方向相反。
3.根据权利要求1所述的部件组装设备，所述部件组装设备还包括 基部单元，所述多个组装部和所述滚珠丝杠布置在所述基部单元上；以及 锁定机构，所述锁定机构被构造成将所述基部单元与所述多个组装部彼此锁定。
全文摘要
本发明涉及一种部件组装设备，该部件组装设备设有多个组装部和一滚珠丝杠。每个组装部都包括用于将部件组装至组装对象的螺母上紧器。滚珠丝杠包括螺纹部。多个组装部中的至少两个分别包括与螺纹部螺接的螺母部。螺母部可沿滚珠丝杠的轴向移动。螺纹部包括具有第一螺距的第一螺纹部和具有与第一螺距不同的第二螺距的第二螺纹部。
文档编号B23P19/06GK101870061SQ20101016707
公开日2010年10月27日 申请日期2010年4月22日 优先权日2009年4月24日
发明者本岛尚幸, 藤原胜美 申请人:本田技研工业株式会社