JP2004338043A - ねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】生産性を向上させるとともに高さの規準位置を安定にとることができ、かつ、ねじ穴が複雑な形状で設けられているワークに対しても正常にねじが締め付けられたか否かを判別する。
【解決手段】開示されるねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置は、装置本体に固定されたベース板２にスライドガイド３を介して上下動可能に取り付けられたホルダーブロック４と、ホルダーブロック４にそれぞれ固定された電動ドライバー１及びセンサー遮光板１５と、センサー遮光板１５の高さ位置を検出する透過型センサー１４とを有する構成において、ホルダーブロック４に取り付けられたセンサープレート１２と、センサープレート１２の下部に固定された突き当てブロック１３とを有する。
【選択図】 図１
【解決手段】開示されるねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置は、装置本体に固定されたベース板２にスライドガイド３を介して上下動可能に取り付けられたホルダーブロック４と、ホルダーブロック４にそれぞれ固定された電動ドライバー１及びセンサー遮光板１５と、センサー遮光板１５の高さ位置を検出する透過型センサー１４とを有する構成において、ホルダーブロック４に取り付けられたセンサープレート１２と、センサープレート１２の下部に固定された突き当てブロック１３とを有する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、詳しくは、製品の構成部材（ワーク）にねじ締めを行った直後に、同じ作業場所でねじ締めの良否を判別するようにしたねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の機械装置あるいは電気機械装置の組立にはねじ締めが欠かせないが、この種のねじ締めを行うためのねじ締め装置は、作業の効率化を図るために電動ドライバーを用いるのが一般的になっている。また、このようにねじ締めを行った後には、正常にねじが締め付けられたか否かを判別することが必要であり、このためにねじ締め装置にはねじ浮き検出機構が備えられている。
【０００３】
図８は、従来のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の構成を示す斜視図である。同ねじ締め装置は、図８に示すように、装置本体（図示せず）に固定されたベース板１０２と、ベース板１０２にスライドガイド１０３を介して上下動可能に取り付けられたホルダーブロック１０４と、ホルダーブロック１０４に固定された電動ドライバー１０１と、ベース板１０２に固定された透過型センサー１１４と、この透過型センサー１１４に対向してホルダーブロック１０４に固定されたセンサー遮光板１１５とから概略構成されている。ここで、透過型センサー１１４及びセンサー遮光板１１５はねじ浮き検出機構を構成して、電動ドライバー１０１と一体に上下動するセンサー遮光板１１５が、高さ位置が固定されている透過型センサー１１４を遮光することで、ワークに対して正常にねじが締め付けられたか否かを判別するように構成されている。
【０００４】
ベース板１０２には、ブラケット１０５を介してシリンダ１０６が取り付けられ、このシリンダ１０６のシリンダロッド１０６ａの先端には円形支柱１０７が固定されて、円形支柱１０７の周囲には圧縮バネ１０８が巻装されている。シリンダ１０６はベース板１０２に対して電動ドライバー１０１をホルダーブロック１０４と一体に上下動させるための動力源として働く。また、電動ドライバー１０１の先端部分には、ワーク（図示せず）に対してねじを締め付けるためのビット１１６が取り付けられ、このビット１１６には吸引口１１９とともに吸着ユニット１１７が取り付けられ、さらに吸着ユニット１１７にはねじを吸着するための吸着スリーブ１１８が取り付けられている。吸引口１１９にはチューブを介して負圧発生ユニット（図示せず）が接続されて、その負圧により吸着スリーブ１１８の先端にねじを吸着する。
【０００５】
上述したような構成の従来のねじ浮き検出装置によりねじ浮きを検出するには、図９（ａ）〜（ｃ）電動ドライバー１０１を下降させてビット１１６によりワーク１２０に対してねじ１２１を締め付けた後に、センサー遮光板１１５の高さ位置を透過型センサー１１４により検出することで行う。ここで，図９（ｂ）に示すように、ワーク１２０の規準位置１２０ａに対して正常にねじ１２１が締め付けられていれば、電動ドライバーと一体に下降するセンサー遮光板１１５が透過型センサー１１４を遮光するので、ねじ浮きがない状態として、すなわち、正常にねじ１２１が締め付けられていることが検出される。一方、図９（ａ）に示すように、例えば外形寸法のバラつきによってワーク１２０が厚くなって規準位置１２０ａよりも少し高い位置に設置されている場合には、ねじ１２１がしっかり締め付けられていても、電動ドライバー１０１が下降できる限界位置が高く制限されてしまうため、センサー遮光板１１５が透過型センサー１１４を遮光する位置まで下降できないので、ねじ浮きがある状態として、すなわち、正常にねじ１２１が締め付けられていないとして検出される。
【０００６】
また、図９（ｃ）に示すように、例えば外形寸法のバラつきによってワーク１２０が薄くなって規準位置１２０ａよりも少し低い位置に設置されている場合には、ねじ１２１が浮いた状態で締め付けられていても、電動ドライバー１０１が下降できる限界位置が低くなってしまうため、センサー遮光板１１５が透過型センサー１１４を遮光することができてしまうので、ねじ浮きがない状態として、すなわち、本来ねじ浮きとして検出されるべきであるのにもかかわらず、正常にねじ２１が締め付けられているとして誤検出されることになる。したがって、後工程に不良品を流してしまうことになる。
このように、従来のねじ浮き検出機構を備えたねじ浮き検出装置では、高さ位置が固定されている透過型センサー１１４と、電動ドライバー１０１と一体に上下動して高さ位置の変化するセンサー遮光板１１５との組み合わせによりねじ浮き検出機構を構成しているので、ワーク１２０の設置条件や外形寸法等の要因によって、ねじ浮きに検出を行う場合誤検出が生ずる欠点がある。
【０００７】
ドライバーの挿入に検出器を用いるようにしたドライバー挿入検出装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。同検出装置は、ドライバーにワークからの距離が常に一定になるように移動するハウジングに検出器を固定し、前後に自在に動く先端のビットの移動量を検出器で検出することによりビットがねじの溝等の所定の位置に入ったかどうかを検出する機構を設けるようにしている。また、ねじ浮きを検出するねじ浮き検出方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。同ねじ浮き検出方法は、ワークの規準位置を検出した後、その規準位置に対してねじの頭部の位置を検出してねじ浮きを検出するようにしている。また、締め付けたねじがワーク面から浮いているか否かを検出するようにした自動ねじ締機におけるねじ浮き検出装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。同ねじ浮き検出装置は、ワークの締め付け面とねじの頭の高さの差をねじ吸着パイプとワーク面検出面パイプの相対距離を検出することにより、ねじ浮きを検出するようにしている。また、ねじ締めの際にねじ浮きを検出するようにしたねじ締めユニットのセンサ装置が開示されている（例えば、特許文献４参照）。同センサ装置は、ねじ締め付けの際にドライバビットに対して相対移動する案内スリーブが移動するとドグ保持プレートがガイドロックに沿って摺動するように構成するとともに、このドグ保持プレートに固定されたドグの移動を検出する複数個のセンサをドグの移動路に接近して配置するように構成して、浮きを検出している。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６１−１６４７３７号公報（第３、４頁、第１、２図）。
【特許文献２】
特開平１−１９９７７３号公報（第２、３頁、第１〜５）。
【特許文献３】
特開平１−２４０２３２号公報（第２、３頁、第１〜３図）。
【特許文献４】
実開平２−４７２７号公報（第８〜１２頁、第１〜３図）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１〜４に開示されているねじ浮き検出技術では、それぞれ次に示すような問題がある。
まず、特許文献１、２に開示されているねじ浮き検出技術では、既に締め付けが済んでいるねじに対して、締め付けが行われた場所とは別の作業場所で締め付けの良否を判別する技術を対象にしているので、生産性が低下する、という問題がある。すなわち、近年、ベルトコンベアによるワークの搬送をやめて、人の作業を中心としたセル生産方式と称される生産形態が多く取り入れられているが、上記特許文献１、２に開示されている技術のように、ねじ締め付けを行う作業場所とねじ浮き検出を行う作業場所とを分離する方式では、作業ラインが延長されるため、製品の流れる経路が長くなってしまうので、セル生産方式を導入しているラインでは不利となる。仮りに、上記両技術を応用して一の作業場所で、ねじ締め付け作業とねじ浮き検出を行う作業とを行うようにした場合でも、ねじ締め付け作業用ツールとねじ浮き検出用ツールとの両者が必要になるので、両ツールの入替え（交換）のための機構が必要になり、ねじ締め機を含む設備全体の規模、構成等が大きくなるのでコストアップが避けられなくなる。
【００１０】
次に、特許文献３に開示されているねじ浮き検出技術では、ねじ浮き検出を行うセンサーの高さの規準を決定するのは、ねじの吸着パイプの外側に配置されているワーク面検知部材であり、仮りにねじ締めを行うねじ穴のごく近い周囲に、破壊され易い部品等が配置されていた場合は、ワーク面検知部材がその部品などに接触するにより、ワークの一部が破壊してしまうおそれがある。また、ねじ穴の周囲の形状が凹凸が存在する等により不安定になっている場合に、この不安定な形状により高さの規準位置をとる位置も不安定になるので、誤認により誤検出が行われる可能性が生ずる。
【００１１】
次に、特許文献４に開示されているねじ浮き検出技術では、ざぐり穴の内部にねじ穴が設けられているような複雑な形状のワークに対してねじ締めを行う必要性がある場合には、ねじ浮き検出が不可能になり、あるいはワークに対して傷をつけたり、トルクアップエラーを増加させてしまうおそれがある。以下、図１０及び図１１を参照してそれらについて説明する。
まず、図１０に示すように、ビット１１６の外側に案内スリーブ１２５が設けられ、この案内スリーブ１２５の先端にねじ１２１が吸着されている一方、ワーク１２０にはざぐり穴１２２があってこの内部にねじ穴１２３が設けられているものとする。
【００１２】
特許文献４に開示されているねじ浮き検出技術では、図１０に示すように、ワーク１２０の規準位置１２０ａに案内スリーブ１２５が接触することで、図示していないねじ浮き検出センサーの高さが決まる構造であるが、図１０（ａ）に示すように、ねじ１２１の頭部の寸法がざぐり穴１２２の直径寸法φＨに対して僅かに小さく、かつ案内スリーブ１２５の直径寸法φｈ１がφＨよりも小さい場合、ねじ浮き検出センサーの高さ規準位置となる案内スリーブ１２５とワーク１２０との接触位置はざぐり穴１２２の底部となるが、ねじ１２１の頭部の大きさによっては、案内スリーブ１２５の先端がワーク１２０と接触できない場合も考えられる。この場合、案内スリーブ内１２５の先端が接しているのは常にねじ１２１の頭部であるため、ねじ浮きを検出するための規準位置１２０ａとねじ締め高さとの差がとれなくなるので、図１０（ｂ）に示すように、ねじ浮き検出は不可能になる。
【００１３】
また、図１１（ａ）に示すように、ざぐり穴１２２の直径寸法φＨよりも案内スリーブ１２５の直径寸法φｈ２が大きい場合、案内スリーブ１２５が下降してワーク１２０と接触するのは、ざぐり穴１２２の入口周辺となる。ここからさらにビット１１６がねじ１２１と保持したままで下降しようとするとき、図１１（ｂ）に示すように、ねじ１２１の頭部は案内スリーブ１２５の先端から離れて、ねじ１２１は吸着されない状態となる。つまり、ねじ１２１はビット１１６の先端から離れてフリーな状態となり、ざぐり穴１２２の内部でねじ１２１の姿勢が崩れて、ねじ締め作業が正常に行えない可能性がある。
【００１４】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、生産性を向上させるとともに高さの規準位置を安定にとることができ、かつ、ねじ穴が複雑な形状で設けられているワークに対しても正常にねじが締め付けられたか否かを判別することができるようにしたねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、装置本体に固定されたベース板にスライドガイドを介して上下動可能に取り付けられたホルダーブロックと、該ホルダーブロックに固定されて先端でワークに対してねじ締めするためのねじを保持する電動ドライバーと、上記ホルダーブロックに固定されたセンサー対向板と、該センサー対向板の高さ位置を検出する高さ検出センサーとを有するねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記ホルダーブロックにミニチュアガイドを介して取り付けられたセンサープレートと、上記センサープレートの下部に固定され上記ワークに突き当たるように配置された突き当てブロックと、上記センサープレートの上部に固定され上記突き当てブロックからの距離が一定になるように配置された高さ検出センサーとを有することを特徴としている。
【００１６】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記高さ検出センサーは、上記ワークの設置条件によって高さ位置が変化するように配置されることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記ねじ浮き検出機構は、上記センサー対向板と上記高さ検出センサーとを含むことを特徴としている。
【００１８】
また、請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記ワークの一部を、上記高さ検出センサーの位置を決める規準位置として用いることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１に記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記ワークの一部を、ねじ浮きの状態を判別する規準位置として用いることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１に記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記センサープレートにセンサーレールを介して複数の高さ検出センサーが取り付けられていることを特徴としている。
【００２１】
また、請求項７記載の発明は、請求項６記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記複数の高さ検出センサーが上下方向に配置されていることを特徴としている。
【００２２】
また、請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１に記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記センサー対向板はセンサー遮光板から成る一方、上記高さ検出センサーは透過型センサーから成ることを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行なう。
◇第１実施例
図１は、この発明の第１実施例であるねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の構成を示す斜視図、図２は同ねじ締め装置の構成を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、図３は同ねじ締め装置の主要部を拡大して示す右側面図、図４は同ねじ締め装置の動作を示す右側面図、図５は同ねじ締め装置の主要部を拡大して示す右側面図、図６は同ねじ締め装置の他の動作を示す右側面図である。
この例のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置は、図１〜図６に示すように、装置本体（図示せず）に固定されたベース板２と、ベース板２にスライドガイド３を介して上下動可能に取り付けられたホルダーブロック４と、ホルダーブロック４に固定された電動ドライバー１と、ホルダーブロック４の側面に取り付けられたミニチュアガイド１１と、ミニチュアガイド１１に固定されたセンサープレート１２と、センサープレート１２の上部及び下部にそれぞれ固定された透過型センサー１４及び突き当てブロック１３と、透過型センサー１４に対向してホルダーブロック４に固定されたセンサー遮光板１５とから概略構成されている。ここで、透過型センサー１４及びセンサー遮光板１５はねじ浮き検出機構を構成して、電動ドライバー１と一体に上下動するセンサー遮光板１５が、高さ位置が変化するように取り付けられている透過型センサー１４を遮光することで、ワークに対して正常にねじが締め付けられたか否かを判別するように構成されている。
なお、この発明では、後述するように、ワークのある位置を規準としたねじ浮きの検出を行うことと、ざぐり穴の奥にあけられたねじ穴に対するねじ締め等、ねじ穴付近の形状に影響されずに、確実にねじ浮きを検出することを特徴としている。
【００２４】
ベース板２にブラケット５を介して取り付けられたシリンダ６が取り付けられ、このシリンダ６のシリンダロッド６ａの先端には円形支柱７が固定されて、円形支柱７の周囲には圧縮バネ８が巻装されている。シリンダ６はベース板１０２に対して電動ドライバー１をホルダーブロック４と一体に上下動させるための動力源として働く。ホルダーブロック４の側面には引掛け板９が取り付けられ、この引掛け板９には円形支柱７の外形より大きく、かつ圧縮バネ８の外形より小さな円形の穴があけられて、この穴に円形支柱７が挿入されている。円形支柱７の上下面にはねじ穴があけられて、円形支柱７の上下には圧縮バネ８よりも外形の大きなワッシャ１０（１０ａ、１０ｂ）が挟まれている。円形支柱７の上側のワッシャ１０ａは、シリンダロッド６ａの先端部のねじ部とナットで、また円形支柱７の下側のワッシャ１０ｂはボルトでそれぞれ円形支柱７に固定されている。
【００２５】
電動ドライバ０１の先端部分には、ワーク（図示せず）に対してねじを締め付けるためのビット１６が取り付けられ、このビット１６には吸引口１９とともに吸着ユニット１７が取り付けられ、さらに吸着ユニット１７にはねじを吸着するための吸着スリーブ１８が取り付けられている。この吸着スリーブ１８の形状は、締め付けるねじを吸着によって保持するのに十分な外形を持ち、かつビット１６の外形よりも大きな内径を持っている。吸引口１９にはチューブを介して負圧発生ユニット（図示せず）が接続されて、その負圧により吸着スリーブ１８の先端にねじを吸着する。
【００２６】
次に、この例のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の動作について説明する。まず初めに、図４及び図５を参照して、この例の１つ目の特徴である、ワークのある位置を規準としたねじ浮き検出方法について説明する。なお、図５（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、図４（ａ）〜（ｃ）に対応した主要部の拡大図を示している。
図４（ａ）は、電動ドライバ１に取り付けられたビット１６の先端に、吸着ユニット１７と吸着スリーブ１８によって、ねじ２１が吸着されている状態を示している。電動ドライバ１の真下には、ねじ穴２３のあいたワーク２０が配置されている。この状態から、シリンダ６によって、ねじ２１がワーク２０のねじ穴２３部分に突き当たるまで、電動ドライバ１を下降させる。このとき、ミニチュアガイド１１を介してホルダーブロック４に固定されているセンサープレート１２も、図４（ｂ）に示すように、ホルダーブロック４と一体に下降して、突き当てブロック１３がワーク２０に突き当たるまで下降する。このとき、突き当てブロック１３とワーク２０とが接している部分が、ねじ浮き検出を行う際のワーク２０の規準位置２０ａとなる。この状態において、センサー遮光板１５は透過型センサー１４を遮光していない。
【００２７】
次に、シリンダ６の動作によってシリンダロッド６ａが伸びるに従って、円形支柱７及び引掛け板９を介してホルダーブロック９が下降して、ねじ２１がワーク２０のねじ穴２３に突き当たったところで、ホルダーブロック４の下降が停止する。ホルダーブロック４の下降停止後も、シリンダロッド６ａはシリンダ６のストローク分まで伸びようとするので、円形支柱７は引掛け板９の穴を通過して下降する。すると、圧縮バネ８は引掛け板９とワッシャ１０ａとにより挟まれるので圧縮されて縮む。この圧縮バネ８の縮みによる力が、電動ドライバ１をワーク２０に押しつける押圧力となる。
【００２８】
この後、電動ドライバ１を回転させて、ワーク２０に対してねじ締め動作をおこなっていくと、徐々にねじ２１が締め付けられていく。これに従い、電動ドライバ１、ホルダーブロック４及びセンサー遮光板１５はさらに下降して、予め設定されたねじ締めトルクに達した時点で、電動ドライバ１の回転が停止するので下降が止んで、図４（ｃ）に示すように、ねじ締め作業が完了する。ここで、電動ドライバ１が下降している間、センサープレート１２はワーク２０に突き当てブロック１３が当たっているため、それ以上は下降しない。この間、センサープレート１２に取り付けられている透過型センサー１４も下降を停止している状態にあるので、ねじ２１が締め付けられている間、透過型センサー１４はワーク２０と突き当てブロック１３が接触している規準位置２０ａから、常に同じ高さ位置に維持されている。
【００２９】
また、このとき規準位置２０ａから常に一定の高さに位置する透過型センサー１４に対して、センサー遮光板１５はねじ２１が締め込まれていくのに従って下降を続けるため、トルクアップして電動ドライバ１の回転が停止した瞬間において、ねじ２１が正常に締め込まれている状態、つまりねじ浮きがない状態のときに、ちょうどセンサー遮光板１５が透過型センサー１４を遮光するように、予め両者の位置関係を決めておくものとする。このとき、透過型センサー１４はセンサー遮光板１５により遮光されるので、出力信号を切り替えるように動作する。
【００３０】
ねじ浮き検出機構を構成する透過型センサー１４及びセンサー遮光板１５の位置関係を上述のように設定しておくことで、ねじ２１がワーク２１に対して正常に締め付けられていない場合は、つまりねじ２１が座面（ねじ２１の頭部がワーク２０に接する面）から浮き上がって締め付けられた場合には、センサー遮光板１５は透過型センサー１４を遮光しないため、透過型センサー１４からの出力信号は切り替わらない。すなわち、トルクアップの瞬間における透過型センサー１４の出力信号を判別することで、ねじ浮きを検出することができる。
【００３１】
上述したようなねじ浮き検出方法によれば、ワーク２０のある位置を規準として、ねじ浮き検出センサーとしての透過型センサー１４の位置を決めてやることで、ワークの設置条件や、ワーク自身の形状（厚み）のバラつきに影響されずに、ねじ浮きを検出することができる。なお、機種切り替え等によりワーク２０やねじ２１が変更になり、ねじ２１の締め込み量や、座面と規準位置２０ａとの距離が変化してしまった場合には、電動ドライバ１の下降距離も変化してしまうため、センサー遮光板１５を交換して、ワーク２０やねじ２１の変化に対応する必要がある。
【００３２】
次に、この例のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の動作において、図６を参照して、この例の２つ目の特徴である、ざぐり穴の奥にあけられたねじ穴に対するねじ締め等、ねじ穴付近の形状に影響されずに、確実にねじ浮きを検出する方法について説明する。
図６（ａ）〜（ｃ）は、ざぐり穴２２の奥にねじ穴２３があいているワーク２０に対して、順次にねじ締めを行う様子を示す拡大して示すものである。このようなねじ穴２３に対するねじ締め作業においては、図６（ａ）に示すように、ねじ２１をビット１６の先端に確実に保持しながら、図６（ｂ）に示すように、ワーク２０のねじ穴２３まで電動ドライバ１を下降させることにより、図６（ｃ）に示すように、正常にねじ締めを行う。この例では、ビット１６に取り付けられた吸着ユニット１７先端の吸着スリーブ１８の形状を、ねじ２１を保持するに十分で、かつざぐり穴２２よりも小さい形状とすることで、ざぐり穴２２の奥にあるねじ穴２３まで、吸着スリーブ１８先端にねじ２１を吸着したまま確実に運ぶことができる。さらに、ワーク２０の規準位置２０ａをねじ浮き検出の規準とし、ざぐり穴２２の底に締め付けられたねじ２１の締め付け状態を検出することができる。
【００３３】
上述したようなねじ浮きを検出する方法によっても、ねじ浮き検出のための規準を決める機構を、ねじ吸着機構と分離することで、ねじ穴２２付近の形状に影響されずに、ある規準位置とねじ締め高さとの差異を利用したねじ浮き検出を行うことができる。
【００３４】
このように、この例のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置によれば、装置本体に固定されたベース板２にスライドガイド３を介して上下動可能に取り付けられたホルダーブロック４と、ホルダーブロック４に固定されて先端でワーク２０に対してねじ締めするためのねじを保持する電動ドライバー１と、ホルダーブロック４に固定されたセンサー遮光板１５と、センサー遮光板１５の高さ位置を検出する透過型センサー１４とを有する構成において、ホルダーブロック４にミニチュアガイド１１を介して取り付けられたセンサープレート１２と、センサープレート１２の下部に固定されワーク２０に突き当たるように配置された突き当てブロック１３と、センサープレート１２の上部に固定され突き当てブロック１３からの距離が一定になるように配置された上記透過型センサー１４とを有するので、ねじ締めを行った後に、正常にねじが締め付けられたか否かを判別することができる。
したがって、生産性を向上させるとともに高さの規準位置を安定にとることができ、かつ、ねじ穴が複雑な形状で設けられているワークに対しても正常にねじが締め付けられたか否かを判別することができる。
【００３５】
◇第２実施例
図７は、この発明の第２実施例であるねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の構成を示す斜視図である。この例のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の構成が、上述した第１実施例の構成と大きく異なるところは、センサープレートにセンサーレールを介して複数の透過型センサーを取り付けるようにした点である。
すなわち、この例のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置は、図７に示すように、センサープレート１２にはセンサーレール２５が取り付けられて、このセンサーレール２５には複数（この例では２個）の透過型センサー１４が上下方向に取り付けられている。これに伴って、センサー遮光板１５の形状も遮光する部分が増加するように変更されている。
これ以外は、上述した第１実施例と略同様である。それゆえ、図７において、図１〜図６の構成部分と対応する各部には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
このような構成によれば、透過型センサー１４をセンサーレール２２に取付けるようにしたので、透過型センサー１４の位置を任意に調整することが可能であるため、ワーク２０やねじ２１が変更になった場合でも、センサー遮光板１５を交換せずに透過型センサー１４の位置を変えることで、ワーク２０やねじ２１の変化に対応することができる。また、透過型センサー１４を複数取り付けることで、１つのワーク２０の中で、規準位置と座面との距離が複数種類存在する、同一ワーク中で異なる高さのねじ浮きを検出しなくてはならない場合にも対応することが可能になる。また、透過型センサー１４を複数取り付ける場合、電動ドライバ１の移動方向と同一方向に一列に並ぶように配置することで、取り付けるスペースさえあれば、何個でも透過型センサー１４を取り付けることができ、かつ互いに干渉することがないため、動作に影響なく、異なる高さのねじ浮きを検出することができる。
【００３７】
このように、この例の構成によっても、第１実施例において述べたのと略同様な効果を得ることができる。
加えて、この例の構成によれば、センサーレールを介して複数の透過型センサーを取り付けるようにしたので、ワークやねじが変更になってた場合でも、この変更に対応することができる。
【００３８】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあってもこの発明に含まれる。例えば高さ検出センサーとしては透過型センサーを用いる例で説明したがこれに限らず、磁気センサーのような他のセンサーを用いてもよい。また、電動ドライバの動力源としてはシリンダを用いる例で説明したがこれに限らず、モータのような他の動力源を用いることもできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置によれば、装置本体に固定されたベース板にスライドガイドを介して上下動可能に取り付けられたホルダーブロックと、ホルダーブロックに固定されて先端でワークに対してねじ締めするためのねじを保持する電動ドライバーと、ホルダーブロックに固定されたセンサー対向板と、センサー対向板の高さ位置を検出する高さ検出センサーとを有する構成において、ホルダーブロックにミニチュアガイドを介して取り付けられたセンサープレートと、センサープレートの下部に固定されワークに突き当たるように配置された突き当てブロックと、センサープレートの上部に固定され突き当てブロックからの距離が一定になるように配置された高さ検出センサーとを有するので、ねじ締めを行った後に、正常にねじが締め付けられたか否かを判別することができる。
したがって、生産性を向上させるとともに高さの規準位置を安定にとることができ、かつ、ねじ穴が複雑な形状で設けられているワークに対しても正常にねじが締め付けられたか否かを判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例であるねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の構成を示す斜視図である。
【図２】同ねじ締め装置の構成を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図３】同ねじ締め装置の主要部を拡大して示す右側面図である。
【図４】同ねじ締め装置の動作を示す右側面図である。
【図５】同ねじ締め装置の主要部を拡大して示す右側面図である。
【図６】同ねじ締め装置の他の動作を拡大して示す右側面図である。
【図７】この発明の第２実施例であるねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の構成を示す斜視図である。
【図８】従来のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の構成を示す斜視図である。
【図９】同ねじ締め装置の動作を示す正面図である。
【図１０】従来のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の欠点を概略的に示す正面図である。
【図１１】従来のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の他の欠点を概略的に示す正面図である。
【符号の説明】
１ 電動ドライバー
２ ベース板
３ スライドガイド
４ ホルダーブロック
５ ブラケット
６ シリンダ
６ａ シリンダロッド
７ 円形支柱
８ 圧縮バネ
９ 引掛け板
１０、１０ａ、１０ｂ ワッシャ
１１ ミニチュアガイド
１２ センサープレート
１３ 突き当てブロック
１４ 透過型センサー（高さ検出センサー）
１５ センサー遮光板（センサー対向板）
１６ ビット
１７ 吸着ユニット
１８ 吸着スリーブ
１９ 吸引口
２０ ワーク
２０ａ 基準位置
２１ ねじ
２２ ざぐり穴
２３ ねじ穴
２４ センサーレール
【発明の属する技術分野】
この発明は、ねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、詳しくは、製品の構成部材（ワーク）にねじ締めを行った直後に、同じ作業場所でねじ締めの良否を判別するようにしたねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の機械装置あるいは電気機械装置の組立にはねじ締めが欠かせないが、この種のねじ締めを行うためのねじ締め装置は、作業の効率化を図るために電動ドライバーを用いるのが一般的になっている。また、このようにねじ締めを行った後には、正常にねじが締め付けられたか否かを判別することが必要であり、このためにねじ締め装置にはねじ浮き検出機構が備えられている。
【０００３】
図８は、従来のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の構成を示す斜視図である。同ねじ締め装置は、図８に示すように、装置本体（図示せず）に固定されたベース板１０２と、ベース板１０２にスライドガイド１０３を介して上下動可能に取り付けられたホルダーブロック１０４と、ホルダーブロック１０４に固定された電動ドライバー１０１と、ベース板１０２に固定された透過型センサー１１４と、この透過型センサー１１４に対向してホルダーブロック１０４に固定されたセンサー遮光板１１５とから概略構成されている。ここで、透過型センサー１１４及びセンサー遮光板１１５はねじ浮き検出機構を構成して、電動ドライバー１０１と一体に上下動するセンサー遮光板１１５が、高さ位置が固定されている透過型センサー１１４を遮光することで、ワークに対して正常にねじが締め付けられたか否かを判別するように構成されている。
【０００４】
ベース板１０２には、ブラケット１０５を介してシリンダ１０６が取り付けられ、このシリンダ１０６のシリンダロッド１０６ａの先端には円形支柱１０７が固定されて、円形支柱１０７の周囲には圧縮バネ１０８が巻装されている。シリンダ１０６はベース板１０２に対して電動ドライバー１０１をホルダーブロック１０４と一体に上下動させるための動力源として働く。また、電動ドライバー１０１の先端部分には、ワーク（図示せず）に対してねじを締め付けるためのビット１１６が取り付けられ、このビット１１６には吸引口１１９とともに吸着ユニット１１７が取り付けられ、さらに吸着ユニット１１７にはねじを吸着するための吸着スリーブ１１８が取り付けられている。吸引口１１９にはチューブを介して負圧発生ユニット（図示せず）が接続されて、その負圧により吸着スリーブ１１８の先端にねじを吸着する。
【０００５】
上述したような構成の従来のねじ浮き検出装置によりねじ浮きを検出するには、図９（ａ）〜（ｃ）電動ドライバー１０１を下降させてビット１１６によりワーク１２０に対してねじ１２１を締め付けた後に、センサー遮光板１１５の高さ位置を透過型センサー１１４により検出することで行う。ここで，図９（ｂ）に示すように、ワーク１２０の規準位置１２０ａに対して正常にねじ１２１が締め付けられていれば、電動ドライバーと一体に下降するセンサー遮光板１１５が透過型センサー１１４を遮光するので、ねじ浮きがない状態として、すなわち、正常にねじ１２１が締め付けられていることが検出される。一方、図９（ａ）に示すように、例えば外形寸法のバラつきによってワーク１２０が厚くなって規準位置１２０ａよりも少し高い位置に設置されている場合には、ねじ１２１がしっかり締め付けられていても、電動ドライバー１０１が下降できる限界位置が高く制限されてしまうため、センサー遮光板１１５が透過型センサー１１４を遮光する位置まで下降できないので、ねじ浮きがある状態として、すなわち、正常にねじ１２１が締め付けられていないとして検出される。
【０００６】
また、図９（ｃ）に示すように、例えば外形寸法のバラつきによってワーク１２０が薄くなって規準位置１２０ａよりも少し低い位置に設置されている場合には、ねじ１２１が浮いた状態で締め付けられていても、電動ドライバー１０１が下降できる限界位置が低くなってしまうため、センサー遮光板１１５が透過型センサー１１４を遮光することができてしまうので、ねじ浮きがない状態として、すなわち、本来ねじ浮きとして検出されるべきであるのにもかかわらず、正常にねじ２１が締め付けられているとして誤検出されることになる。したがって、後工程に不良品を流してしまうことになる。
このように、従来のねじ浮き検出機構を備えたねじ浮き検出装置では、高さ位置が固定されている透過型センサー１１４と、電動ドライバー１０１と一体に上下動して高さ位置の変化するセンサー遮光板１１５との組み合わせによりねじ浮き検出機構を構成しているので、ワーク１２０の設置条件や外形寸法等の要因によって、ねじ浮きに検出を行う場合誤検出が生ずる欠点がある。
【０００７】
ドライバーの挿入に検出器を用いるようにしたドライバー挿入検出装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。同検出装置は、ドライバーにワークからの距離が常に一定になるように移動するハウジングに検出器を固定し、前後に自在に動く先端のビットの移動量を検出器で検出することによりビットがねじの溝等の所定の位置に入ったかどうかを検出する機構を設けるようにしている。また、ねじ浮きを検出するねじ浮き検出方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。同ねじ浮き検出方法は、ワークの規準位置を検出した後、その規準位置に対してねじの頭部の位置を検出してねじ浮きを検出するようにしている。また、締め付けたねじがワーク面から浮いているか否かを検出するようにした自動ねじ締機におけるねじ浮き検出装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。同ねじ浮き検出装置は、ワークの締め付け面とねじの頭の高さの差をねじ吸着パイプとワーク面検出面パイプの相対距離を検出することにより、ねじ浮きを検出するようにしている。また、ねじ締めの際にねじ浮きを検出するようにしたねじ締めユニットのセンサ装置が開示されている（例えば、特許文献４参照）。同センサ装置は、ねじ締め付けの際にドライバビットに対して相対移動する案内スリーブが移動するとドグ保持プレートがガイドロックに沿って摺動するように構成するとともに、このドグ保持プレートに固定されたドグの移動を検出する複数個のセンサをドグの移動路に接近して配置するように構成して、浮きを検出している。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６１−１６４７３７号公報（第３、４頁、第１、２図）。
【特許文献２】
特開平１−１９９７７３号公報（第２、３頁、第１〜５）。
【特許文献３】
特開平１−２４０２３２号公報（第２、３頁、第１〜３図）。
【特許文献４】
実開平２−４７２７号公報（第８〜１２頁、第１〜３図）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１〜４に開示されているねじ浮き検出技術では、それぞれ次に示すような問題がある。
まず、特許文献１、２に開示されているねじ浮き検出技術では、既に締め付けが済んでいるねじに対して、締め付けが行われた場所とは別の作業場所で締め付けの良否を判別する技術を対象にしているので、生産性が低下する、という問題がある。すなわち、近年、ベルトコンベアによるワークの搬送をやめて、人の作業を中心としたセル生産方式と称される生産形態が多く取り入れられているが、上記特許文献１、２に開示されている技術のように、ねじ締め付けを行う作業場所とねじ浮き検出を行う作業場所とを分離する方式では、作業ラインが延長されるため、製品の流れる経路が長くなってしまうので、セル生産方式を導入しているラインでは不利となる。仮りに、上記両技術を応用して一の作業場所で、ねじ締め付け作業とねじ浮き検出を行う作業とを行うようにした場合でも、ねじ締め付け作業用ツールとねじ浮き検出用ツールとの両者が必要になるので、両ツールの入替え（交換）のための機構が必要になり、ねじ締め機を含む設備全体の規模、構成等が大きくなるのでコストアップが避けられなくなる。
【００１０】
次に、特許文献３に開示されているねじ浮き検出技術では、ねじ浮き検出を行うセンサーの高さの規準を決定するのは、ねじの吸着パイプの外側に配置されているワーク面検知部材であり、仮りにねじ締めを行うねじ穴のごく近い周囲に、破壊され易い部品等が配置されていた場合は、ワーク面検知部材がその部品などに接触するにより、ワークの一部が破壊してしまうおそれがある。また、ねじ穴の周囲の形状が凹凸が存在する等により不安定になっている場合に、この不安定な形状により高さの規準位置をとる位置も不安定になるので、誤認により誤検出が行われる可能性が生ずる。
【００１１】
次に、特許文献４に開示されているねじ浮き検出技術では、ざぐり穴の内部にねじ穴が設けられているような複雑な形状のワークに対してねじ締めを行う必要性がある場合には、ねじ浮き検出が不可能になり、あるいはワークに対して傷をつけたり、トルクアップエラーを増加させてしまうおそれがある。以下、図１０及び図１１を参照してそれらについて説明する。
まず、図１０に示すように、ビット１１６の外側に案内スリーブ１２５が設けられ、この案内スリーブ１２５の先端にねじ１２１が吸着されている一方、ワーク１２０にはざぐり穴１２２があってこの内部にねじ穴１２３が設けられているものとする。
【００１２】
特許文献４に開示されているねじ浮き検出技術では、図１０に示すように、ワーク１２０の規準位置１２０ａに案内スリーブ１２５が接触することで、図示していないねじ浮き検出センサーの高さが決まる構造であるが、図１０（ａ）に示すように、ねじ１２１の頭部の寸法がざぐり穴１２２の直径寸法φＨに対して僅かに小さく、かつ案内スリーブ１２５の直径寸法φｈ１がφＨよりも小さい場合、ねじ浮き検出センサーの高さ規準位置となる案内スリーブ１２５とワーク１２０との接触位置はざぐり穴１２２の底部となるが、ねじ１２１の頭部の大きさによっては、案内スリーブ１２５の先端がワーク１２０と接触できない場合も考えられる。この場合、案内スリーブ内１２５の先端が接しているのは常にねじ１２１の頭部であるため、ねじ浮きを検出するための規準位置１２０ａとねじ締め高さとの差がとれなくなるので、図１０（ｂ）に示すように、ねじ浮き検出は不可能になる。
【００１３】
また、図１１（ａ）に示すように、ざぐり穴１２２の直径寸法φＨよりも案内スリーブ１２５の直径寸法φｈ２が大きい場合、案内スリーブ１２５が下降してワーク１２０と接触するのは、ざぐり穴１２２の入口周辺となる。ここからさらにビット１１６がねじ１２１と保持したままで下降しようとするとき、図１１（ｂ）に示すように、ねじ１２１の頭部は案内スリーブ１２５の先端から離れて、ねじ１２１は吸着されない状態となる。つまり、ねじ１２１はビット１１６の先端から離れてフリーな状態となり、ざぐり穴１２２の内部でねじ１２１の姿勢が崩れて、ねじ締め作業が正常に行えない可能性がある。
【００１４】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、生産性を向上させるとともに高さの規準位置を安定にとることができ、かつ、ねじ穴が複雑な形状で設けられているワークに対しても正常にねじが締め付けられたか否かを判別することができるようにしたねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、装置本体に固定されたベース板にスライドガイドを介して上下動可能に取り付けられたホルダーブロックと、該ホルダーブロックに固定されて先端でワークに対してねじ締めするためのねじを保持する電動ドライバーと、上記ホルダーブロックに固定されたセンサー対向板と、該センサー対向板の高さ位置を検出する高さ検出センサーとを有するねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記ホルダーブロックにミニチュアガイドを介して取り付けられたセンサープレートと、上記センサープレートの下部に固定され上記ワークに突き当たるように配置された突き当てブロックと、上記センサープレートの上部に固定され上記突き当てブロックからの距離が一定になるように配置された高さ検出センサーとを有することを特徴としている。
【００１６】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記高さ検出センサーは、上記ワークの設置条件によって高さ位置が変化するように配置されることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記ねじ浮き検出機構は、上記センサー対向板と上記高さ検出センサーとを含むことを特徴としている。
【００１８】
また、請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記ワークの一部を、上記高さ検出センサーの位置を決める規準位置として用いることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１に記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記ワークの一部を、ねじ浮きの状態を判別する規準位置として用いることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１に記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記センサープレートにセンサーレールを介して複数の高さ検出センサーが取り付けられていることを特徴としている。
【００２１】
また、請求項７記載の発明は、請求項６記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記複数の高さ検出センサーが上下方向に配置されていることを特徴としている。
【００２２】
また、請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１に記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置に係り、上記センサー対向板はセンサー遮光板から成る一方、上記高さ検出センサーは透過型センサーから成ることを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行なう。
◇第１実施例
図１は、この発明の第１実施例であるねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の構成を示す斜視図、図２は同ねじ締め装置の構成を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、図３は同ねじ締め装置の主要部を拡大して示す右側面図、図４は同ねじ締め装置の動作を示す右側面図、図５は同ねじ締め装置の主要部を拡大して示す右側面図、図６は同ねじ締め装置の他の動作を示す右側面図である。
この例のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置は、図１〜図６に示すように、装置本体（図示せず）に固定されたベース板２と、ベース板２にスライドガイド３を介して上下動可能に取り付けられたホルダーブロック４と、ホルダーブロック４に固定された電動ドライバー１と、ホルダーブロック４の側面に取り付けられたミニチュアガイド１１と、ミニチュアガイド１１に固定されたセンサープレート１２と、センサープレート１２の上部及び下部にそれぞれ固定された透過型センサー１４及び突き当てブロック１３と、透過型センサー１４に対向してホルダーブロック４に固定されたセンサー遮光板１５とから概略構成されている。ここで、透過型センサー１４及びセンサー遮光板１５はねじ浮き検出機構を構成して、電動ドライバー１と一体に上下動するセンサー遮光板１５が、高さ位置が変化するように取り付けられている透過型センサー１４を遮光することで、ワークに対して正常にねじが締め付けられたか否かを判別するように構成されている。
なお、この発明では、後述するように、ワークのある位置を規準としたねじ浮きの検出を行うことと、ざぐり穴の奥にあけられたねじ穴に対するねじ締め等、ねじ穴付近の形状に影響されずに、確実にねじ浮きを検出することを特徴としている。
【００２４】
ベース板２にブラケット５を介して取り付けられたシリンダ６が取り付けられ、このシリンダ６のシリンダロッド６ａの先端には円形支柱７が固定されて、円形支柱７の周囲には圧縮バネ８が巻装されている。シリンダ６はベース板１０２に対して電動ドライバー１をホルダーブロック４と一体に上下動させるための動力源として働く。ホルダーブロック４の側面には引掛け板９が取り付けられ、この引掛け板９には円形支柱７の外形より大きく、かつ圧縮バネ８の外形より小さな円形の穴があけられて、この穴に円形支柱７が挿入されている。円形支柱７の上下面にはねじ穴があけられて、円形支柱７の上下には圧縮バネ８よりも外形の大きなワッシャ１０（１０ａ、１０ｂ）が挟まれている。円形支柱７の上側のワッシャ１０ａは、シリンダロッド６ａの先端部のねじ部とナットで、また円形支柱７の下側のワッシャ１０ｂはボルトでそれぞれ円形支柱７に固定されている。
【００２５】
電動ドライバ０１の先端部分には、ワーク（図示せず）に対してねじを締め付けるためのビット１６が取り付けられ、このビット１６には吸引口１９とともに吸着ユニット１７が取り付けられ、さらに吸着ユニット１７にはねじを吸着するための吸着スリーブ１８が取り付けられている。この吸着スリーブ１８の形状は、締め付けるねじを吸着によって保持するのに十分な外形を持ち、かつビット１６の外形よりも大きな内径を持っている。吸引口１９にはチューブを介して負圧発生ユニット（図示せず）が接続されて、その負圧により吸着スリーブ１８の先端にねじを吸着する。
【００２６】
次に、この例のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の動作について説明する。まず初めに、図４及び図５を参照して、この例の１つ目の特徴である、ワークのある位置を規準としたねじ浮き検出方法について説明する。なお、図５（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、図４（ａ）〜（ｃ）に対応した主要部の拡大図を示している。
図４（ａ）は、電動ドライバ１に取り付けられたビット１６の先端に、吸着ユニット１７と吸着スリーブ１８によって、ねじ２１が吸着されている状態を示している。電動ドライバ１の真下には、ねじ穴２３のあいたワーク２０が配置されている。この状態から、シリンダ６によって、ねじ２１がワーク２０のねじ穴２３部分に突き当たるまで、電動ドライバ１を下降させる。このとき、ミニチュアガイド１１を介してホルダーブロック４に固定されているセンサープレート１２も、図４（ｂ）に示すように、ホルダーブロック４と一体に下降して、突き当てブロック１３がワーク２０に突き当たるまで下降する。このとき、突き当てブロック１３とワーク２０とが接している部分が、ねじ浮き検出を行う際のワーク２０の規準位置２０ａとなる。この状態において、センサー遮光板１５は透過型センサー１４を遮光していない。
【００２７】
次に、シリンダ６の動作によってシリンダロッド６ａが伸びるに従って、円形支柱７及び引掛け板９を介してホルダーブロック９が下降して、ねじ２１がワーク２０のねじ穴２３に突き当たったところで、ホルダーブロック４の下降が停止する。ホルダーブロック４の下降停止後も、シリンダロッド６ａはシリンダ６のストローク分まで伸びようとするので、円形支柱７は引掛け板９の穴を通過して下降する。すると、圧縮バネ８は引掛け板９とワッシャ１０ａとにより挟まれるので圧縮されて縮む。この圧縮バネ８の縮みによる力が、電動ドライバ１をワーク２０に押しつける押圧力となる。
【００２８】
この後、電動ドライバ１を回転させて、ワーク２０に対してねじ締め動作をおこなっていくと、徐々にねじ２１が締め付けられていく。これに従い、電動ドライバ１、ホルダーブロック４及びセンサー遮光板１５はさらに下降して、予め設定されたねじ締めトルクに達した時点で、電動ドライバ１の回転が停止するので下降が止んで、図４（ｃ）に示すように、ねじ締め作業が完了する。ここで、電動ドライバ１が下降している間、センサープレート１２はワーク２０に突き当てブロック１３が当たっているため、それ以上は下降しない。この間、センサープレート１２に取り付けられている透過型センサー１４も下降を停止している状態にあるので、ねじ２１が締め付けられている間、透過型センサー１４はワーク２０と突き当てブロック１３が接触している規準位置２０ａから、常に同じ高さ位置に維持されている。
【００２９】
また、このとき規準位置２０ａから常に一定の高さに位置する透過型センサー１４に対して、センサー遮光板１５はねじ２１が締め込まれていくのに従って下降を続けるため、トルクアップして電動ドライバ１の回転が停止した瞬間において、ねじ２１が正常に締め込まれている状態、つまりねじ浮きがない状態のときに、ちょうどセンサー遮光板１５が透過型センサー１４を遮光するように、予め両者の位置関係を決めておくものとする。このとき、透過型センサー１４はセンサー遮光板１５により遮光されるので、出力信号を切り替えるように動作する。
【００３０】
ねじ浮き検出機構を構成する透過型センサー１４及びセンサー遮光板１５の位置関係を上述のように設定しておくことで、ねじ２１がワーク２１に対して正常に締め付けられていない場合は、つまりねじ２１が座面（ねじ２１の頭部がワーク２０に接する面）から浮き上がって締め付けられた場合には、センサー遮光板１５は透過型センサー１４を遮光しないため、透過型センサー１４からの出力信号は切り替わらない。すなわち、トルクアップの瞬間における透過型センサー１４の出力信号を判別することで、ねじ浮きを検出することができる。
【００３１】
上述したようなねじ浮き検出方法によれば、ワーク２０のある位置を規準として、ねじ浮き検出センサーとしての透過型センサー１４の位置を決めてやることで、ワークの設置条件や、ワーク自身の形状（厚み）のバラつきに影響されずに、ねじ浮きを検出することができる。なお、機種切り替え等によりワーク２０やねじ２１が変更になり、ねじ２１の締め込み量や、座面と規準位置２０ａとの距離が変化してしまった場合には、電動ドライバ１の下降距離も変化してしまうため、センサー遮光板１５を交換して、ワーク２０やねじ２１の変化に対応する必要がある。
【００３２】
次に、この例のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の動作において、図６を参照して、この例の２つ目の特徴である、ざぐり穴の奥にあけられたねじ穴に対するねじ締め等、ねじ穴付近の形状に影響されずに、確実にねじ浮きを検出する方法について説明する。
図６（ａ）〜（ｃ）は、ざぐり穴２２の奥にねじ穴２３があいているワーク２０に対して、順次にねじ締めを行う様子を示す拡大して示すものである。このようなねじ穴２３に対するねじ締め作業においては、図６（ａ）に示すように、ねじ２１をビット１６の先端に確実に保持しながら、図６（ｂ）に示すように、ワーク２０のねじ穴２３まで電動ドライバ１を下降させることにより、図６（ｃ）に示すように、正常にねじ締めを行う。この例では、ビット１６に取り付けられた吸着ユニット１７先端の吸着スリーブ１８の形状を、ねじ２１を保持するに十分で、かつざぐり穴２２よりも小さい形状とすることで、ざぐり穴２２の奥にあるねじ穴２３まで、吸着スリーブ１８先端にねじ２１を吸着したまま確実に運ぶことができる。さらに、ワーク２０の規準位置２０ａをねじ浮き検出の規準とし、ざぐり穴２２の底に締め付けられたねじ２１の締め付け状態を検出することができる。
【００３３】
上述したようなねじ浮きを検出する方法によっても、ねじ浮き検出のための規準を決める機構を、ねじ吸着機構と分離することで、ねじ穴２２付近の形状に影響されずに、ある規準位置とねじ締め高さとの差異を利用したねじ浮き検出を行うことができる。
【００３４】
このように、この例のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置によれば、装置本体に固定されたベース板２にスライドガイド３を介して上下動可能に取り付けられたホルダーブロック４と、ホルダーブロック４に固定されて先端でワーク２０に対してねじ締めするためのねじを保持する電動ドライバー１と、ホルダーブロック４に固定されたセンサー遮光板１５と、センサー遮光板１５の高さ位置を検出する透過型センサー１４とを有する構成において、ホルダーブロック４にミニチュアガイド１１を介して取り付けられたセンサープレート１２と、センサープレート１２の下部に固定されワーク２０に突き当たるように配置された突き当てブロック１３と、センサープレート１２の上部に固定され突き当てブロック１３からの距離が一定になるように配置された上記透過型センサー１４とを有するので、ねじ締めを行った後に、正常にねじが締め付けられたか否かを判別することができる。
したがって、生産性を向上させるとともに高さの規準位置を安定にとることができ、かつ、ねじ穴が複雑な形状で設けられているワークに対しても正常にねじが締め付けられたか否かを判別することができる。
【００３５】
◇第２実施例
図７は、この発明の第２実施例であるねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の構成を示す斜視図である。この例のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の構成が、上述した第１実施例の構成と大きく異なるところは、センサープレートにセンサーレールを介して複数の透過型センサーを取り付けるようにした点である。
すなわち、この例のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置は、図７に示すように、センサープレート１２にはセンサーレール２５が取り付けられて、このセンサーレール２５には複数（この例では２個）の透過型センサー１４が上下方向に取り付けられている。これに伴って、センサー遮光板１５の形状も遮光する部分が増加するように変更されている。
これ以外は、上述した第１実施例と略同様である。それゆえ、図７において、図１〜図６の構成部分と対応する各部には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
このような構成によれば、透過型センサー１４をセンサーレール２２に取付けるようにしたので、透過型センサー１４の位置を任意に調整することが可能であるため、ワーク２０やねじ２１が変更になった場合でも、センサー遮光板１５を交換せずに透過型センサー１４の位置を変えることで、ワーク２０やねじ２１の変化に対応することができる。また、透過型センサー１４を複数取り付けることで、１つのワーク２０の中で、規準位置と座面との距離が複数種類存在する、同一ワーク中で異なる高さのねじ浮きを検出しなくてはならない場合にも対応することが可能になる。また、透過型センサー１４を複数取り付ける場合、電動ドライバ１の移動方向と同一方向に一列に並ぶように配置することで、取り付けるスペースさえあれば、何個でも透過型センサー１４を取り付けることができ、かつ互いに干渉することがないため、動作に影響なく、異なる高さのねじ浮きを検出することができる。
【００３７】
このように、この例の構成によっても、第１実施例において述べたのと略同様な効果を得ることができる。
加えて、この例の構成によれば、センサーレールを介して複数の透過型センサーを取り付けるようにしたので、ワークやねじが変更になってた場合でも、この変更に対応することができる。
【００３８】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあってもこの発明に含まれる。例えば高さ検出センサーとしては透過型センサーを用いる例で説明したがこれに限らず、磁気センサーのような他のセンサーを用いてもよい。また、電動ドライバの動力源としてはシリンダを用いる例で説明したがこれに限らず、モータのような他の動力源を用いることもできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置によれば、装置本体に固定されたベース板にスライドガイドを介して上下動可能に取り付けられたホルダーブロックと、ホルダーブロックに固定されて先端でワークに対してねじ締めするためのねじを保持する電動ドライバーと、ホルダーブロックに固定されたセンサー対向板と、センサー対向板の高さ位置を検出する高さ検出センサーとを有する構成において、ホルダーブロックにミニチュアガイドを介して取り付けられたセンサープレートと、センサープレートの下部に固定されワークに突き当たるように配置された突き当てブロックと、センサープレートの上部に固定され突き当てブロックからの距離が一定になるように配置された高さ検出センサーとを有するので、ねじ締めを行った後に、正常にねじが締め付けられたか否かを判別することができる。
したがって、生産性を向上させるとともに高さの規準位置を安定にとることができ、かつ、ねじ穴が複雑な形状で設けられているワークに対しても正常にねじが締め付けられたか否かを判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例であるねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の構成を示す斜視図である。
【図２】同ねじ締め装置の構成を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図３】同ねじ締め装置の主要部を拡大して示す右側面図である。
【図４】同ねじ締め装置の動作を示す右側面図である。
【図５】同ねじ締め装置の主要部を拡大して示す右側面図である。
【図６】同ねじ締め装置の他の動作を拡大して示す右側面図である。
【図７】この発明の第２実施例であるねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の構成を示す斜視図である。
【図８】従来のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の構成を示す斜視図である。
【図９】同ねじ締め装置の動作を示す正面図である。
【図１０】従来のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の欠点を概略的に示す正面図である。
【図１１】従来のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置の他の欠点を概略的に示す正面図である。
【符号の説明】
１ 電動ドライバー
２ ベース板
３ スライドガイド
４ ホルダーブロック
５ ブラケット
６ シリンダ
６ａ シリンダロッド
７ 円形支柱
８ 圧縮バネ
９ 引掛け板
１０、１０ａ、１０ｂ ワッシャ
１１ ミニチュアガイド
１２ センサープレート
１３ 突き当てブロック
１４ 透過型センサー（高さ検出センサー）
１５ センサー遮光板（センサー対向板）
１６ ビット
１７ 吸着ユニット
１８ 吸着スリーブ
１９ 吸引口
２０ ワーク
２０ａ 基準位置
２１ ねじ
２２ ざぐり穴
２３ ねじ穴
２４ センサーレール
Claims (8)
- 装置本体に固定されたベース板にスライドガイドを介して上下動可能に取り付けられたホルダーブロックと、該ホルダーブロックに固定されて先端でワークに対してねじ締めするためのねじを保持する電動ドライバーと、前記ホルダーブロックに固定されたセンサー対向板と、該センサー対向板の高さ位置を検出する高さ検出センサーとを有するねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置であって、
前記ホルダーブロックにミニチュアガイドを介して取り付けられたセンサープレートと、
前記センサープレートの下部に固定され前記ワークに突き当たるように配置された突き当てブロックと、
前記センサープレートの上部に固定され前記突き当てブロックからの距離が一定になるように配置された高さ検出センサーと、
を有することを特徴とするねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置。 - 前記高さ検出センサーは、前記ワークの設置条件によって高さ位置が変化するように配置されることを特徴とする請求項１記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置。
- 前記ねじ浮き検出機構は、前記センサー対向板と前記高さ検出センサーとを含むことを特徴とする請求項１又は２記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置。
- 前記ワークの一部を、前記高さ検出センサーの位置を決める規準位置として用いることを特徴とする請求項１、２又は３記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置。
- 前記ワークの一部を、ねじ浮きの状態を判別する規準位置として用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置。
- 前記センサープレートにセンサーレールを介して複数の高さ検出センサーが取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置。
- 前記複数の高さ検出センサーが上下方向に配置されていることを特徴とする請求項６記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置。
- 前記センサー対向板はセンサー遮光板から成る一方、前記高さ検出センサーは透過型センサーから成ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載のねじ浮き検出機構を備えたねじ締め装置。
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012117918A1 (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-07 | 富士フイルム株式会社 | 締結補助具及びリールの締結方法並びにリールアセンブリ |
| DE102012108476A1 (de) | 2011-09-12 | 2013-03-14 | Denso Wave Inc. | Vorrichtung zur Befestigung einer Schraube auf einem Werkstück und Verfahren zum Beurteilen des Lösens einer Schraube |
| US8429990B2 (en) * | 2008-10-09 | 2013-04-30 | HGST Netherlands B.V. | Top cover screw floating checker system for hard disk |
| CN104339150A (zh) * | 2013-08-02 | 2015-02-11 | 昌硕科技(上海)有限公司 | 自动锁螺钉机 |
| CN104924062A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-23 | 东莞市鹏科自动化科技有限公司 | 一种双侧自动锁螺丝机 |
| CN105270855A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-27 | 祥鑫科技股份有限公司 | 自动分钉机 |
| CN107617874A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-01-23 | 佛山市新鹏机器人技术有限公司 | 一种奖杯的自动装配系统 |
| CN108393683A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-08-14 | 广东万盛兴智能技术研究院有限公司 | 一种自动锁螺钉机构及自动锁螺钉方法 |
| CN108673118A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-10-19 | 芜湖优能自动化设备有限公司 | 一种电动执行器螺丝安装装置 |
| CN109085662A (zh) * | 2018-10-25 | 2018-12-25 | 东风(武汉)实业有限公司 | 一种间接式标准件检测工装 |
| CN113857956A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-31 | 宇环数控机床股份有限公司 | 一种双端面磨床磨头结构 |
| CN113945805A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-01-18 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种基于北斗故障定位的架空线路故障监测装置 |
| CN114192426A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-18 | 国光电器股份有限公司 | 一种自动检测设备 |
-
2003
- 2003-05-15 JP JP2003138007A patent/JP2004338043A/ja active Pending
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8429990B2 (en) * | 2008-10-09 | 2013-04-30 | HGST Netherlands B.V. | Top cover screw floating checker system for hard disk |
| JP2012185871A (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-27 | Fujifilm Corp | 締結補助具及びリールの締結方法並びにリールアセンブリ |
| US9524750B2 (en) | 2011-03-03 | 2016-12-20 | Fujifilm Corporation | Fastening aids, method of fastening reel, and reel assembly |
| WO2012117918A1 (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-07 | 富士フイルム株式会社 | 締結補助具及びリールの締結方法並びにリールアセンブリ |
| DE102012108476B4 (de) * | 2011-09-12 | 2019-11-07 | Denso Wave Inc. | Vorrichtung zur Befestigung einer Schraube auf einem Werkstück und Verfahren zum Beurteilen des Lösens einer Schraube |
| DE102012108476A1 (de) | 2011-09-12 | 2013-03-14 | Denso Wave Inc. | Vorrichtung zur Befestigung einer Schraube auf einem Werkstück und Verfahren zum Beurteilen des Lösens einer Schraube |
| JP2013059816A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Denso Wave Inc | 螺子締め装置および螺子浮き判定方法 |
| US9370848B2 (en) | 2011-09-12 | 2016-06-21 | Denso Wave Incorporated | Device for fastening screw onto workpiece and method of judging loosening of screw |
| CN104339150A (zh) * | 2013-08-02 | 2015-02-11 | 昌硕科技(上海)有限公司 | 自动锁螺钉机 |
| CN104924062A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-23 | 东莞市鹏科自动化科技有限公司 | 一种双侧自动锁螺丝机 |
| CN105270855A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-27 | 祥鑫科技股份有限公司 | 自动分钉机 |
| CN107617874A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-01-23 | 佛山市新鹏机器人技术有限公司 | 一种奖杯的自动装配系统 |
| CN108393683A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-08-14 | 广东万盛兴智能技术研究院有限公司 | 一种自动锁螺钉机构及自动锁螺钉方法 |
| CN108673118A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-10-19 | 芜湖优能自动化设备有限公司 | 一种电动执行器螺丝安装装置 |
| CN108673118B (zh) * | 2018-05-28 | 2020-04-14 | 芜湖优能自动化设备有限公司 | 一种电动执行器螺丝安装装置 |
| CN109085662A (zh) * | 2018-10-25 | 2018-12-25 | 东风(武汉)实业有限公司 | 一种间接式标准件检测工装 |
| CN113857956A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-31 | 宇环数控机床股份有限公司 | 一种双端面磨床磨头结构 |
| CN113857956B (zh) * | 2021-09-26 | 2024-05-24 | 宇环数控机床股份有限公司 | 一种双端面磨床磨头结构 |
| CN113945805A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-01-18 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种基于北斗故障定位的架空线路故障监测装置 |
| CN113945805B (zh) * | 2021-11-08 | 2024-03-12 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种基于北斗故障定位的架空线路故障监测装置 |
| CN114192426A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-18 | 国光电器股份有限公司 | 一种自动检测设备 |
| CN114192426B (zh) * | 2021-12-14 | 2023-07-25 | 国光电器股份有限公司 | 一种自动检测设备 |
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