JP2000190142A - 自動ねじ締め機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スクリューガイドの移動路上に塑性変形し易い
部材がある場合にも良好なねじの締め付けを行うことが
できる自動ねじ締め機を提供する。 【解決手段】本発明は、電動ドライバ７の駆動を受けて
回転可能なドライバビット９をエアシリンダ５の作動を
受けてその軸線方向に往復移動可能に配置するととも
に、このドライバビット９を常時内包するスクリューガ
イド１０を前記ドライバビット９と一体に往復移動可能
かつドライバビット９の軸線方向に移動可能に設け、こ
のスクリューガイド１０にエア吸引手段を連結してスク
リューガイド１０先端からエア吸引可能に構成した自動
ねじ締め機において、前記スクリューガイド１０と一体
に移動可能な係止部材１３を設けるとともに、この係止
部材１３の移動路上に移動可能なストッパブロック２１
を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークにねじを締
め付ける自動ねじ締め機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動ねじ締め機は、モータの駆動
を受けて回転可能かつエアシリンダの作動により軸線方
向に往復移動可能に構成されたドライバビットと、この
ドライバビットを常時内包する筒状のスクリューガイド
とを備えている。前記スクリューガイドには、エア吸引
機構が連結され、このエア吸引機構の作動によりスクリ
ューガイドの先端からエアが吸引されるようになってお
り、これによって、スクリューガイド内にねじを吸入し
て保持することができる。

【０００３】ワークにねじを締め付ける際には、ねじを
吸引保持したスクリューガイドとドライバビットとをワ
ークの締付けポイント上方に位置合わせした後、ねじを
吸引保持したスクリューガイドおよびドライバビットを
ワークに向けて移動させ、スクリューガイド先端をワー
ク表面に当接させる。これによりドライバビットはスク
リューガイド内を進み、ねじをワークの締付けポイント
まで押し出す。同時に、モータの駆動によりドライバビ
ットは回転し、これを受けてねじは締付けポイントに締
め付けられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の自動ねじ締
め機では、スクリューガイドをワークの表面に当接する
まで移動させるようになっているため、スクリューガイ
ドの移動路上に、例えば薄い金属板などの容易に塑性変
形してしまう部材が配されているワークに対してはねじ
を締め付けることができない等の問題が発生している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
みて創成されたものであり、スクリューガイドの移動路
上に塑性変形し易い部材がある場合にも良好にねじの締
め付けを行うことができる自動ねじ締め機の提供を目的
とする。この目的を達成するため、本発明は、モータな
どの回転駆動源の駆動を受けて回転可能なドライバビッ
トを、エアシリンダなどの往復駆動源の駆動を受けてそ
の軸線方向に往復移動可能に配置するとともに、このド
ライバビットを常時内包するスクリューガイドを前記ド
ライバビットと一体に往復移動可能かつドライバビット
の軸線方向に移動可能に設け、このスクリューガイドに
エア吸引手段を連結してスクリューガイド先端からエア
吸引可能に構成した自動ねじ締め機において、前記スク
リューガイドと一体に移動可能な係止部材を設け、この
係止部材の移動路上に該係止部材が当接可能なストッパ
手段を配置して構成されている。

【０００６】前記ストッパ手段は、係止部材に係止可能
なストッパブロックと、このストッパブロックを前記係
止手段が係止可能な位置および係止手段が係止しない位
置に選択配置する操作手段とを有していることが好まし
い。なお、係止部材の係止位置が異なる複数のストッパ
ブロックを設け、これらストッパブロックをそれぞれ専
用の操作手段により位置決め操作するように成してもよ
い。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１ないし図５において、１は自
動ねじ締め機である。この自動ねじ締め機１は、水平多
関節型ロボットなどの位置決めユニットに連結されるジ
ョイント２を有し、このジョイント２には、案内軸３が
固定されている。この案内軸３には、上下にブラケット
４ａ，４ｂが固定されており、上側のブラケット４ａに
は、往復駆動源の一例である周知のエアシリンダ５が設
置されている。このエアシリンダ５のピストンロッド５
ａ（以下、単にロッド５ａという）先端には、前記案内
軸３に案内されるドライバ台６が取り付けられており、
エアシリンダ５の作動によりロッド５ａが伸縮するのを
受けて案内軸３に沿って往復移動するように構成されて
いる。

【０００８】前記ドライバ台６には、電動ドライバ７が
設置されている。この電動ドライバ７はモータの駆動を
受けて所定回転数で回転する駆動軸７ａを有し、この駆
動軸７ａには、伝達軸８を介してドライバビット９が連
設されている。ドライバビット９は、先端が図４に示す
ようにねじ頭部上面に沿う凹曲面９ａに形成され、その
中心部分には、ねじ頭部の駆動穴に合致係合する係合部
９ｂが形成されている。

【０００９】また、ドライバ台６の下部には、前記伝達
軸８およびドライバビット９を内包するスクリューガイ
ド１０が取り付けられている。このスクリューガイド１
０は、ドライバ台６の下部に固定された案内スリーブ１
０ａと、この案内スリーブ１０ａに支持され、かつ、こ
れ沿って摺動自在な摺動スリーブ１０ｂと、この摺動ス
リーブ１０ｂの先端に固定される吸引スリーブ１０ｃと
から構成されており、摺動スリーブ１０ｂがばね１１に
より付勢されることで、常時ドライバビット９を内包す
る位置に保たれるようになっている。

【００１０】前記スクリューガイド１０の摺動スリーブ
１０ｂには、真空ポンプ、エジェクタ機構などのエア吸
引機構（図示せず）から延びるエアホース１２が連結具
を介して接続されており、エア吸引機構が作動すること
によって前記吸引スリーブ１０ｃ先端からエアを吸引で
きるように構成されている。また、吸引スリーブ１０ｃ
上部には、鍔状に広がる係止部材１３が固定されてい
る。

【００１１】一方、前記ブラケット４ｂには、ねじを保
持可能なチャックユニット１４が取り付けられている。
このチャックユニット１４は、ベース４ｂに固定される
チャック本体１５と、このチャック本体１５に回動可能
に軸支される一対（図面では片側しか示さず）のチャッ
ク爪１６と、チャック本体１５に斜めに連設された連結
パイプ１７と、チャック本体１５に回動可能に軸支され
る回動パイプ１８とを備えて構成されており、前記連結
パイプ１７にねじ供給装置から延びる給送ホースを接続
するようになっている。なお、ねじ供給装置は、給送ホ
ースにねじを送り出し、これに圧縮エアを吹き付けて押
送するように構成されている。

【００１２】前記チャック本体１５には、鉛直に延びて
工具案内穴１５ａが形成されており、この穴１５ａに
は、前記スクリューガイド１０の吸引スリーブ１０ｃが
常時進入している。また、前記チャック爪１６は、ばね
（図示せず）により常時閉じるように付勢されており、
その対向面には、ねじが嵌合可能な保持穴１６ａが分割
形成されている。前記回動パイプ１８は、この保持穴１
６ａと前記連結パイプ１７とを連通させるよう、常時ば
ね（図示せず）により付勢されており、これにより、ね
じ供給装置から給送ホースを通じて送られてきたねじ
は、円滑に保持穴１６ａに到達することができる。

【００１３】また、前記ブラケット４ｂには、シリンダ
ブラケット１９が取り付けられており、このブラケット
１９には、エアシリンダ２０が取り付けられている。こ
のエアシリンダ２０は、そのピストンロッド２０ａ（以
下、単にロッド２０ａという）が水平方向に伸縮運動す
るよう取り付けられており、このロッド２０ａ先端に
は、ストッパブロック２１が連結されている。これらエ
アシリンダ２０およびストッパブロック２１によりスト
ッパ手段が構成されている。

【００１４】上記自動ねじ締め機１では、ねじの締付け
作業に際して、まず、ねじ供給装置からねじが１個送ら
れ、チャックユニット１４のチャック爪１６の保持穴１
６ａに保持される。同時にロボットが作動して自動ねじ
締め機１をワークの上方へ移動させ、ドライバビット９
の鉛直下方にねじの締付けポイントを一致させる。

【００１５】続いて、エアシリンダ５が作動してロッド
５ａを伸長させると、案内軸に沿ってドライバ台６が下
降し、これによりドライバビット９とスクリューガイド
１０とは一体に下降し、チャック爪１６に保持されてい
るねじに接近する。この時、既にスクリューガイド１０
はエアの吸引を行っており、よってねじはスクリューガ
イド１０内に吸引され、ドライバビット９先端に係止し
て保持される。

【００１６】ねじを内部に吸引したスクリューガイド１
０は、回動パイプ１８、チャック爪１６を押し開けてチ
ャックユニット１４下方へ突出し、ワーク表面に当接す
る。これにより、ドライバ台６の下降にともなって摺動
スリーブ１０ｂがスライドするため、ねじは、ドライバ
ビット９によりスクリューガイド１０から押し出され、
電動ドライバ７の駆動によりドライバビット９が回転す
るのを受けてワークＷの締付けポイント５１に締め付け
られる。

【００１７】ねじの締め付けが完了すると、エアシリン
ダ５は復動してドライバビット９およびスクリューガイ
ド１０を原位置に復帰させる。この時、ロボットに他の
締付けポイントがティーチングされている場合は、自動
ねじ締め機１は次の締付けポイントへ位置決めされ、前
述の動作を繰り返し行ってねじの締め付けを行う。

【００１８】図５に示すように、スクリューガイド１０
の移動路上に、例えば薄い金属板などの容易に塑性変形
する部材５０（以下、変形容易部材５０と総称する）が
あるワークＷの場合には、ねじの締付けに際して予めエ
アシリンダ２０が作動し、ストッパブロック２１が係止
部材１３の移動路上に位置決めされる。これにより、エ
アシリンダ５の作動を受けて下降するスクリューガイド
１０を前記変形容易部材５０に接する前に停止させ、そ
の後、ドライバビット９によりねじを押し出して締め付
けることができる。

【００１９】なお、本自動ねじ締め機は、図６および図
７に示すように、高さの異なる３個のストッパブロック
２１，２２，２３を、スクリューガイド１０を囲んで配
置し、それぞれを専用のエアシリンダ２０に連結し、ワ
ークに応じて必要なストッパブロックが係止部材１３の
移動路上に位置決めされるように構成することもでき
る。このように構成することによって、様々なワーク、
ねじに対応してねじの締付け作業を行うことができる。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の自動ねじ締め機によれば、スクリューガイドと一体に
移動可能な係止部材と、この係止部材が当接可能なスト
ッパブロックとを有しているため、スクリューガイドの
移動路上に塑性変形し易い部材がある場合にも、これに
スクリューガイドを当接させることなくねじの締め付け
を行うことができる等の利点がある。

【００２１】また、ストッパブロックは常時係止部材の
移動路上になく、必要に応じて係止部材の移動路上に位
置決めされるようになっているため、スクリューガイド
の移動路上に塑性変形し易い部材がある締め付けポイン
トと、ない締め付けポイントとが混在しているワークに
対し、塑性変形し易い部材がない締め付けポイントで
は、従来通りスクリューガイドをワーク表面に当接さ
せ、ねじをスクリューガイドで案内しながら確実に締め
付けることができる等の利点がある。

【００２２】さらに、スクリューガイドの停止位置を複
数選択できるよう、高さの異なる複数のストッパブロッ
クを配置することにより、様々なワーク、ねじ等に対応
することができる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動ねじ締め機の要部拡大一部切
欠断面図である。

【図２】本発明に係る自動ねじ締め機の正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線要部拡大断面図である。

【図４】本発明に係る自動ねじ締め機のスクリューガイ
ドおよびドライバビットを示す要部拡大斜視図である。

【図５】本発明に係る自動ねじ締め機とワークとの関係
を示す要部拡大一部切欠断面図である。

【図６】本発明に係る自動ねじ締め機のストッパブロッ
クを複数配置した例の要部拡大側面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 自動ねじ締め機 ５ エアシリンダ ６ ドライバ台 ７ 電動ドライバ ９ ドライバビット １０ スクリューガイド １３ 係止部材 １４ チャックユニット １６ チャック爪 ２０ エアシリンダ ２１ ストッパブロック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転駆動源の駆動を受けて回転可能なドラ
   イバビットを往復駆動源の駆動を受けてその軸線方向に
   往復移動可能に配置するとともに、このドライバビット
   を常時内包するスクリューガイドを前記ドライバビット
   と一体に往復移動可能かつドライバビットの軸線方向に
   移動可能に設け、このスクリューガイドにエア吸引手段
   を連結してスクリューガイド先端からエア吸引可能に構
   成した自動ねじ締め機において、 前記スクリューガイドと一体に移動可能な係止部材を設
   け、この係止部材の移動路上に該係止部材が当接可能な
   ストッパ手段を配置したことを特徴とする自動ねじ締め
   機。
2. 【請求項２】ストッパ手段は、係止部材に係止可能なス
   トッパブロックと、このストッパブロックを前記係止手
   段が係止可能な位置および係止手段が係止しない位置に
   選択配置する操作手段とを有していることを特徴とする
   請求項１に記載の自動ねじ締め機。
3. 【請求項３】係止部材の係止位置が異なる複数のストッ
   パブロックを設け、これらストッパブロックをそれぞれ
   専用の操作手段により位置決め操作するように成した請
   求項２に記載の自動ねじ締め機。