JP2001167550A - ビス締め装置のトルク監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ビス浮き等のビス締め不良を防止するととも
に、ベアリング破損を防止する。 【解決手段】ビスにより上下カセットハーフがビス締め
されてなる磁気テープカセットのビス締め装置のトルク
監視装置であって、ビス締めを行うドライバを駆動する
モータのトルクを検出するためのトルク検出装置と、前
記トルク検出装置からの検出信号を受け、メカニカル・
ロスの値を監視するメカロス検出装置と、前記メカロス
検出装置が、該メカニカル・ロスの値が所定値を越えた
と判断した場合に、警報を発する警報装置と、を備えた
ことを特徴とするビス締め装置のトルク監視装置を提供
することにより、前記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気テープカセッ
トの組み立て検査工程において、ビスの締め付け作業中
に締め付け特性を測定し、確実にビス締めがなされてい
るか否かを監視する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオやオーディオの磁気テープカセッ
トは複数本のビスにより、上下カセットハーフを互いに
ビス締めして組み立てられる。例えば、図４に示す磁気
テープカセット１００においては、上ハーフ１１０と下
ハーフ１１２が、その間にリール１１４、１１４の間に
巻回された磁気テープ１１６を収容して蓋合わせ状に合
せられ、５本のビス１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１
１８ｄ、１１８ｅによって固定される。通常ビス締め工
程では、上からビスを供給して締めるため、図４におい
ては、上ハーフ１１０が下に、下ハーフ１１２が上にな
っている。

【０００３】ビス１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１
８ｄ、１１８ｅは、下ハーフ１１２のビス孔１２０ａ、
１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅを通して、上
ハーフ１１０の対応するボス１２２ａ、１２２ｂ、１２
２ｃ、１２２ｄ、１２２ｅに螺合される。このとき、ボ
ス１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ、１２２ｅ
には、ねじ溝は切ってなく、ビス１１８ａ、１１８ｂ、
１１８ｃ、１１８ｄ、１１８ｅが自分でねじ溝を切りな
がらビス締めされる。

【０００４】このような磁気テープカセットにおいて
は、ビスが十分に締められておらず、いわゆるビス浮き
状態になっていると、デッキ装填不良や取り出し不良、
あるいはビスの外れ等のトラブルの原因となる。そのた
め、従来、ビス締めの良否を検査する装置がいろいろ提
案されている。例えば、特公平７−３１８９５号公報に
は、ビスの頭部およびビス近傍のカセットの一部に測定
子等を当接させ、基準位置からビスの頭部までの距離を
検出することにより、ビスが所定深さまで螺入されたか
否か判定するカセット用ビス締め検査装置が開示されて
いる。また、特開昭５１−６７１７４号公報には、ビス
締めトルクを測定し、その測定値を基準値と比較してビ
ス締めの良否を判定するねじ締付特性測定装置が開示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のカセット用ビス締め検査装置では、測定子やそれら
を制御する複雑な装置構成を必要とする上、ビス締め終
了後でなければ検査できない。従って、ビス浮き等のビ
ス締め不良の場合に、ビスを締め直すときは、該カセッ
トを再びビス締め装置に搬送するか、さもなければ、人
手によってビスの締め直しをしなければならず、係る場
合に不良品をはじくのみで、その再利用は困難であっ
た。

【０００６】また、前記ねじ締付特性測定装置では、ビ
スの締め付けトルクを測定しているが、実際のビス締め
工程においては、回転電気機械を運転する際、軸受摩擦
等により機械的に生じるいわゆるメカニカル・ロス（機
械損失）のためトルクが十分に伝達されず、ビスが十分
に締められないという問題がある。さらにこのとき、軸
受け等に大きな負荷がかかっており、そのためボールベ
アリングが破損するという重大な事故が発生するという
問題があるが、従来は、このようなベアリングの破損等
の事故を未然に防止することができなかった。

【０００７】本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされ
たものであり、ビス浮き等のビス締め不良を防止すると
ともに、ベアリング破損を防止するためのビス締め装置
のトルク監視装置を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、ビスにより上下カセットハーフがビス締
めされてなる磁気テープカセットのビス締め装置のトル
ク監視装置であって、ビス締めを行うドライバを駆動す
るモータのトルクを検出するためのトルク検出装置と、
前記トルク検出装置からの検出信号を受け、メカニカル
・ロスの値を監視するメカロス検出装置と、前記メカロ
ス検出装置が、該メカニカル・ロスの値が所定値を越え
たと判断した場合に、警報を発する警報装置と、を備え
たことを特徴とするビス締め装置のトルク監視装置を提
供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るビス締め装置
のトルク監視装置について、添付の図面に示される好適
実施形態を基に、詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明のビス締め装置のトルク監
視装置を組み込んだ、ビス締め装置の主要部の概略を示
す正面図である。図１において、ビス締め装置１０は、
台座１２から上方に伸びたコラム１４に沿って鉛直方向
に取り付けられたスライド軸１６を有している。このス
ライド軸１６には、ドライバ取り付け部１８および押さ
え取り付け部２０が付設されており、ドライバ取り付け
部１８には、実際にカセットケースのビス締めを行うド
ライバユニット２２が取り付けられ、押さえ取り付け部
２０には、カセットケースの載ったワークを押さえるワ
ーク押さえ２４が取り付けられている。ドライバユニッ
ト２２は、モータ２６（直流サーボモータ）によって駆
動され、ベルトコンベア２８上のワーク３０に収容され
たカセットケースのビス締めを行う。また、図示は省略
するが、ビス締め装置１０は、これら以外に、これら各
部の制御を行う制御装置を有している。

【００１１】図２にドライバユニット２２を拡大して、
本発明のトルク監視装置とともに示す。ドライバユニッ
ト２２は、ドライバユニット取り付け部１８のドライバ
台３２に取り付けられている。ドライバユニット２２の
先端には、ビス３４を供給するビス送り部３６が付設さ
れている。ビス３４は、ビットホルダー３８に取り付け
られたビット（ドライバ）４０によってビス締めされ
る。ビット４０は、モータ２６によって回転駆動される
が、回転の際の摩擦を低減するためにボールベアリング
４２、４２が途中に設けられている。

【００１２】本発明は、前述したように、ボールベアリ
ング４２、４２にかかる負荷が増大して、ボールベアリ
ング４２、４２が破損するのを防ぐために、ボールベア
リング４２、４２にかかる負荷の大きさを、メカニカル
・ロスの値から検出しようというものである。そのため
にビス締め装置にトルク監視装置を設置し、メカニカル
・ロス値を監視し、メカニカル・ロス値が所定の値を越
えた場合には、作業を中止し、ボールベアリング４２、
４２を交換する等の適切な処置を施すようにするもので
ある。

【００１３】すなわち、本実施形態は、ビス締めを行う
ドライバを駆動するモータのトルクを検出し、これから
メカニカル・ロスの値を検出し、監視するものである。
モータ２６のトルクは、ビス締めを適正に行うために必
要な値が予め設定される。このトルクは、前記ドライバ
ユニット２２を駆動するモータ２６を回転するドライバ
の基板から信号を得て検出される。メカロス検出装置４
６は、モータ２６のドライバ基板から信号を得て、トル
クを検出し、これからメカニカル・ロス値が所定値を越
えたか否か監視する。そして、メカニカル・ロス値が前
記所定値を越えた場合に作業者に対して警告を発するた
めの警報装置４８が設けられている。この警報装置４８
は、音、光、あるいはその他の手段によって作業者に対
して警告を発生する。このように本実施形態のトルク監
視装置は、モータ２６のドライバから信号を得てトルク
を検出し、メカロス値を監視するメカロス検出装置４
６、およびメカロス値が所定値を越えた場合に警報を発
する警報装置４８からなる。

【００１４】以下、本発明の作用を説明する。本実施形
態のビス締め装置１０は、図４に示すような磁気テープ
カセット１００のビス締めを行うものである。図１に
は、ドライバユニットが１つしか表されていないが、ド
ライバユニットは磁気テープカセット１００に必要なビ
スの本数分だけある。この場合、図４に示す磁気テープ
カセット１００の５本のビス１１８ａ、１１８ｂ、１１
８ｃ、１１８ｄ、１１８ｅを同時にビス締めするように
なっている。

【００１５】磁気テープカセット１００は、ワーク３０
に組み込まれて、ベルトコンベア２８上を搬送され、ワ
ーク押さえ２４によって所定の位置にセットされる。各
ビス１１８ａ〜１１８ｅをカセットケースに螺入すべ
く、それぞれ対応する位置にドライバユニット２２がセ
ットされる。ビス３４が、カセットケースを固着する５
本のビス１１８ａ〜１１８ｅとして、ビス送り部３６か
らそれぞれ供給され、ビット４０によって、カセットケ
ースの下ハーフ１１２の所定のビス孔１２０ａ〜１２０
ｅから、上ハーフ１１０の対応するボス１２２ａ〜１２
２ｅにビス１１８ａ〜１１８ｅが自分でその中に溝を切
って螺入して行き、カセットケースを固着する。

【００１６】図３にドライバでビスを締めるときのトル
クのパターンを示す。図３において、符号１３０のグラ
フは、トルク設定値を示しており、ビスを確実に締める
ためには少なくともこれだけのトルクを出力しなければ
ならないという基準値である。また、符号１４０のグラ
フは、メカニカル・ロス設定値を示している。この設定
値は、予め次のように決められる。例えば、モータで１
kgcmのトルク出力があるとき、ビスを確実に締めるため
には０．７kgcm以上のトルクが必要であるとすると、メ
カニカル・ロスが０．３kgcm以上あると、ビス締めに必
要なトルクが不足し、ビス浮き等のビス締め不良が発生
する。従って、このときは、メカニカル・ロス設定値は
０．３kgcm 以内の値に設定しなければならない。

【００１７】これらに対し、符号１５０のグラフは、実
際にドライバに生じるトルクを表している。ビス締めを
行う際、モータを動かすと、まず符号Ａで示すように、
起動トルクがかかり、その後しばらく符号Ｂで示すよう
に、無負荷の空回転の状態が続く。このときの値がメカ
ニカル・ロス値である。そして、点Ｃからビスを締め始
め、トルクが増加し、トルクの増加率が急に変化する点
Ｄにおいて、略ビスは締め終わり、その後急激にトルク
が増大し、点Ｅに達してトルクは略一定となる。そこ
で、ビス締めは完了したとして、モータを停止する。

【００１８】このとき、メカニカル・ロスの値があまり
大きくなると、実際に伝達している力が減ってしまい、
ビス締めに必要なトルクが出せない。また、メカニカル
・ロス値が大きくなるということは、それだけ軸受摩擦
等が大きくなっているということであり、その分ボール
ベアリング４２、４２に負荷がかかっていることにな
る。

【００１９】そこで、図３に符号Ｂで示す無負荷の空回
転時において、メカニカル・ロス値がメカニカル・ロス
設定値を越えたと、メカロス検出装置４６が判断したと
きには、メカロス検出装置４６は、直ちに警報装置４８
に信号を送り、警報装置４８は、警報を発生する。警報
の発生を感知した作業者は、装置を停止し、ボールベア
リング４２、４２の交換等の適切な処置を講ずるように
する。このように、本実施形態では、メカニカル・ロス
の値を監視するようにしたため、ビス締めにおいて、ビ
ス浮き等のビス締めの不良を防止するとともに、未然
に、ボールベアリングの破損等の事故を防止することが
できるようになった。

【００２０】以上、本発明のビス締め装置のトルク監視
装置について詳細に説明したが、本発明は、以上説明し
たものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲において、様々な改良や変更を行ってもよい
のはもちろんである。

【００２１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、メ
カニカル・ロスの値を監視するようにしたため、ビス締
めにおいて、ビス浮き等のビス締めの不良を防止すると
ともに、未然に、ボールベアリングの破損等の事故を防
止することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のビス締め装置のトルク監視装置を組
み込んだ、ビス締め装置の主要部の概略を示す正面図で
ある。

【図２】 図１のビス締め装置のドライバユニットの拡
大図とトルク監視装置を示すブロック図である。

【図３】 ドライバでビスを締めるときのトルクのパタ
ーンを示す線図である。

【図４】 磁気テープカセットのビス締めの様子を示す
分解斜視図である。

【符号の説明】

１０ ビス締め装置 １２ 台座 １４ コラム １６ スライド軸 １８ ドライバ取り付け部 ２０ 押さえ取り付け部 ２２ ドライバユニット ２４ ワーク押さえ ２６ モータ ２８ ベルトコンベア ３０ ワーク ３２ ドライバ台 ３４ ビス ３６ ビス送り部 ３８ ビットホルダー ４０ ビット ４２ ボールベアリング ４６ メカロス検出装置 ４８ 警報装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ビスにより上下カセットハーフがビス締め
   されてなる磁気テープカセットのビス締め装置のトルク
   監視装置であって、 ビス締めを行うドライバを駆動するモータのトルクを検
   出するためのトルク検出装置と、 前記トルク検出装置からの検出信号を受け、メカニカル
   ・ロスの値を監視するメカロス検出装置と、 前記メカロス検出装置が、該メカニカル・ロスの値が所
   定値を越えたと判断した場合に、警報を発する警報装置
   と、 を備えたことを特徴とするビス締め装置のトルク監視装
   置。