JP2005028551A - ねじ締め忘れ防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動ドライバを用いた組立作業において、被締結部品の付け忘れや間違いをなくす。
【解決手段】データが初期設定されかつワークがセットされると、装置１（ねじ締め忘れ防止装置）は、電動００−１に電源を供給し、該ドライバからの回転信号及びトルクアップ信号を監視して、各ねじの締め付けを検出する。設定されたねじ点数と使用したねじ点数が一致すると、ＯＫ信号を出力し、これにより、次段の装置２が動作可能となり、装置１と同様に動作する。このようにして、最終段の装置ｎがＯＫ信号を出力し、ワークをリリースすると、全体の締め付けが完了する。前段の装置が首尾よくねじ締め付け作業が完了しない限り、後段の装置が動作しないので、間違ったねじ締めのまま、先に進むことがない。ねじ締め忘れ防止装置は単体としても使用できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、ねじ締め忘れ防止装置に関し、より詳細には、製品組立作業等において作業者が電動ドライバにより部品をワークにねじ止めする際に、ねじ締め忘れを防止するためのねじ締め忘れ防止装置に関する。

製品組立作業において、母材に部品を固定したり、筐体にカバーを取り付けたりする必要があるが、このような部材結合を行うために、電動ドライバによるねじの締結作業工程がある。ねじによる締結作業では、作業者の不注意によるねじ止め忘れや、ねじの締付不良が生じる可能性がある。

このようなねじ止め忘れや締付不良等を防止するための装置が、以下の特許文献に記載されている。これらの従来例のねじ締め忘れ防止装置においては、予め締め付け点数を設定しておき、締結工具である電動ドライバ側で、該電動ドライバの操作と連動して、ねじ締めを行った際の締付完了信号を生成している。そして、生成された締付完了信号を検出し計数することによって得られた締め付け点数が設定点数に一致するか否かにより、作業者に締め付け作業の完了又は締め付け忘れ等の異常を報知するよう構成されている。
特開２０００−４７７０５号公報 特公平７−８０１２８号公報 特開２００３−１２３０５０号公報

ところで、締結作業中の作業者による組立ミスとして、ねじの締め付け忘れやねじの締め付け不良の他、部品の付け忘れや組み付け部品違いなども比較的高頻度で生じている。また、ねじが確実に締め付けられていても、被締結物である部品が間違っていたり、被締結物がない状態で母材にねじが締結されている場合もある。従来例のねじ締め忘れ防止装置においては、一般に、電動ドライバ１台に対して１つのねじ締め忘れ装置が接続されている。一方、近年、セル生産や屋台生産等にみられる１人生産方式では、１人の作業者が複数台の電動ドライバを用いて、１つの製品を完成品まで組立作業する場合が多い。したがって、複数の電動ドライバを使用する１人生産方式では、複数のねじ締め忘れ防止装置が必要である。

そして、１人生産方式では、複数の電動ドライバと複数のねじ締め忘れ防止装置とを１対１に接続してそれぞれのねじ締め忘れ防止装置に点数等を設定する必要があるが、その場合、作業者に対してねじを締め付ける順序や使用する電動ドライバを明確に指示することにより、手順通りの組立作業を円滑に行う必要がある。このため、外部にシーケンス制御部（プログラマブル・コントローラ）を設けて、作業者が手順通りに作業を行うことができるようにすることにより、組立作業中の作業者のミスを防止する必要がある。

しかしながら、シーケンス制御装置を導入するには、購入コストが掛かるとともに、シーケンス制御装置と複数のねじ締め忘れ防止装置とを信号線で接続したり、また、シーケンス制御装置のプログラムを設計する必要がある等の工程及び費用が掛かる。そして、このように比較的大きなイニシャル・コストが必要であることは、小規模な生産工場では、シーケンス制御装置の導入に大きな障害となっている。
また、多品種少量生産やセル生産、屋台生産等の生産方式では、組み立てる製品に合わせて組立順序や組立工程の変更が頻繁に行われており、その都度、シーケンス制御装置の設定を変更しなければならないことは多大な労力を必要としている。

なお、上記した特許文献のうち、特開２０００−４７７０５号公報には、１台のねじ締め忘れ防止装置に対して複数の電動ドライバを接続可能にした装置が記載されているが、この装置においては、電動ドライバの接続台数は固定的であるため、電動ドライバの必要数を充足しない場合があり、一方で、必要数以上となって余剰が生じてしまい不経済である。

本発明は、上記した従来例の問題点に鑑みてなされたものである。
本発明の目的は、電動ドライバを用いてねじ締めを行って製品を組み立てる際に、母材に取り付けられる被締結部品の付け忘れや間違いをなくし、確実に組立作業を行えるとともに、外部のシーケンス制御装置を用いることなく、作業者が手順通りの組立作業を行うことができ、しかも、手順変更及び工程変更等により電動ドライバの種類及び使用台数が変更されても、柔軟かつ確実に対処することができる、安価なねじ締め忘れ防止装置を提供することである。

上記した本発明の目的を達成するために、本発明（第１の本発明）は、ワークに部品をねじ締めする際のねじ締め忘れを防止するための装置において、
ワークに取り付けるべき１又は複数の部品を設定するための第１の設定手段と、
ワークに部品を取り付ける際に必要なねじ締めの点数を設定するための第２の設定手段と、
ねじが締め付けられる度に発生される信号を検出することによって、ねじ締めの残存点数を計算する第１の計算手段と、
部品が実際に取り出される度に発生される信号を検出することにより、どの部品が実際に取り出されたかを判定する第１の判定手段と、
第２の設定手段によって設定された部品がすべて取り出されたかを判定し、かつ、第１の計算手段によって得られたねじ締めの残存点数を判定して、部品がすべて取り出されかつねじ締めの残存点数がゼロであると判定した場合に、ねじ締め付け作業の完了を示す完了信号を出力する第２の判定手段と
からなることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置を提供する。

第１の本発明に係るねじ締め忘れ装置はさらに、ワークが作業位置に配置されているか否かを判定する第３の判定手段と、第１及び第２の設定手段により部品及びねじ締め点数が設定され、かつ、第３の判定手段によりワークが作業位置に配置されていると判定された場合に、電動ドライバの電源をオンにするための制御信号を出力する手段とを備えていることが好ましい。
また、第２の判定手段が部品がすべて取り出されかつねじ締めの残存点数がゼロであると判定した場合に、電動ドライバの電源をオフにするための制御信号を出力する手段を備えていることが好ましい。

上記した目的を達成するために、本発明（第２の本発明）は、ワークに部品をねじ締めする際のねじ締め忘れを防止するための装置において、
ワークに取り付けるべき１又は複数の部品の点数を設定するための第１の設定手段と、
ワークに部品を取り付ける際に必要なねじ締めの点数を設定するための第２の設定手段と、
部品が実際に取り出される度に発生される信号を検出することにより、部品の残存点数を計算する第１の計算手段と、
ねじが締め付けられる度に発生される信号を検出することによって、ねじ締めの残存点数を計算する第２の計算手段と、
第１及び第２の計算手段によって得られた部品の残存点数及びねじ締めの残存点数を監視して、これらが共にゼロであると判定した場合に、ねじ締め付け作業の完了を示す完了信号を出力する第１の判定手段と
からなることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置を提供する。

第２の本発明に係るねじ締め忘れ防止装置はさらに、ワークが作業位置に配置されているか否かを判定する第２の判定手段と、第１及び第２の設定手段により部品点数及びねじ締め点数が設定され、かつ、第２の判定手段によりワークが作業位置に配置されていると判定された場合に、電動ドライバの電源をオンにするための制御信号を出力する手段とを備えていることが好ましい。また、第１の判定手段が部品残存点数及びねじ締め残存点数の双方がともにゼロであると判定した場合に、電動ドライバの電源をオフにするための制御信号を出力する手段をさらに備えていることが好ましい。

上記した目的を達成するために、本発明（第３の本発明）はさらに、ワークに部品をねじ締めする際のねじ締め忘れを防止するための装置において、該装置は従属接続された複数のユニットからなり、各ユニットは、
ワークに部品を取り付ける際に必要なねじ締めの点数を設定するための第１の設定手段と、
ねじが締め付けられる度に発生される信号を検出することによって、ねじ締めの残存点数を計算する第１の計算手段と、
第１の計算手段によって得られたねじ締めの残存点数を監視して、該残存点数がゼロであると判定した場合に、ねじ締め付け作業の完了を示す完了信号を出力する第１の判定手段と、
前段のユニットから完了信号が出力されない限り、自身の少なくとも第１の計算手段が動作しないようにする手段と
からなることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置を提供する。

第３の本発明に係るねじ締め忘れ防止装置において、各ユニットはさらに、ワークが作業位置に配置されているか否かを判定する第２の判定手段と、第１の設定手段によりねじ締めの点数が設定され、かつ、第２の判定手段によりワークが作業位置に配置されていると判定された場合に、使用する電動ドライバの電源をオンにするための制御信号を出力する電源オン信号出力手段とを備えていることが好ましい。また、各ユニットはさらに、第１の判定手段がねじ締め残存点数がゼロであると判定した場合に、使用した電動ドライバの電源をオフにするための制御信号を出力する電源オフ信号出力手段を備えることが好ましい。
各ユニットはさらに、ワークに取り付けるべき１又は複数の部品を設定するための第２の設定手段と、部品が実際に取り出される度に発生される信号を検出することにより、どの部品が実際に取り出されたかを判定する第３の判定手段とを備え、第１の判定手段は、第２の設定手段によって設定された部品がすべて取り出されたかを判定し、かつ、第１の計算手段によって得られたねじ締めの残存点数を判定して、部品がすべて取り出されかつねじ締めの残存点数がゼロであると判定した場合に、ねじ締め付け作業の完了を示す完了信号を出力するよう構成されていることが好ましい。

第３の発明に係るねじ締め忘れ防止装置において、各ユニットは、さらに、ワークに部品を取り付けるべき１又は複数の部品の点数を設定するための第２の設定手段と、部品が実際に取り出される度に発生される信号を検出することにより、部品の残存点数を計算する第２の計算手段とを備え、第１の判定手段は、第１及び第２の計算手段によって得られたねじ締めの残存点数及び部品の残存点数を監視して、これらが共にゼロであると判定した場合に、ねじ締め付け作業の完了を示す完了信号を出力するよう構成されていることが好ましい。
また、第３の本発明に係るねじ締め忘れ防止装置において、電源オン信号出力手段を具備している場合、該手段は、第１及び第２の設定手段により部品及びねじ締め点数が設定され、かつ、第２の判定手段によりワークが作業位置に配置されていると判定された場合に、電動ドライバの電源をオンにするための制御信号を出力するよう構成されていることが好ましい。また、電源オフ信号出力手段を具備している場合、該手段は、第１の判定手段が部品がすべて取り出されかつねじ締めの残存点数がゼロであると判定した場合に、電動ドライバの電源をオフにするための制御信号を出力するよう構成されていることが好ましい。

第３の本発明に係るねじ締め忘れ防止装置において、各ユニットはさらに、全てのユニットにおける締め付け作業が完了したことを表すための全締付完了信号を出力するための手段と、最終段のユニットが全締付完了信号を出力した場合にのみ、出力した完了信号をオフにする手段とを備えていることが好ましく、また、各ユニットはさらに、各ユニットを単体で使用した場合、全締付完了信号が入力していると判定する判定手段を備えていることが好ましい。

上記した構成を有する本発明は、外部のシーケンス制御装置を用いることなく、該シーケンス制御装置を用いた場合と同等のシステムを構築することができる。
また、トータルのねじ点数を１つのねじ締め忘れ防止装置に設定する場合は、すべての作業が終わってからでないと良否が判断できないが、本発明においては、従属接続される複数のねじ締め忘れ防止装置にねじ点数が適宜分散設定されるので、１つのねじ締め忘れ防止装置に関する作業が終了する度に、作業の良否判定を出力することができる。したがって、不良箇所を特定することが容易であり、ひいては、不良箇所の修正も容易である。

さらに、本発明においては、ねじの点数だけでなくワークに固定すべき１又は複数の部品の個数も各ねじ締め忘れ防止装置に設定することができ、かつ、それらが適切に使用されたか否かを判定することができるので、ねじ締め付け作業をより適切にサポートすることができる。
さらにまた、ねじ締め忘れ防止装置は、単体として使用可能であるとともに、従属接続の台数に制限がないことから、イニシャルコスト及び時間の節約に多大な効果があり、さらには、導入後の生産工程の変更等にも柔軟に対処することが可能であるため、ランニングコスト及び時間の点からも効果がある。
したがって、製品の生産コスト削減に大きく貢献することができる。

図１は、本発明に係る、単体のねじ締め忘れ防止装置１００の入出力関係を示す説明図である。図に示すように、ねじ締め忘れ防止装置１００の入出力信号は、以下の通りである。
入力信号
・ワーク検出センサからの、ワークがセットされたか否かを示すＷＯＲＫ信号（なお、後述するように、複数のねじ締め忘れ防止装置を従属接続した場合には、初段以外のねじ締め忘れ防止装置においては、ＷＯＲＫ信号の代わりに、前段のねじ締め忘れ防止装置からのＯＫ信号が入力される。）
・部品取り出し検出センサからの、部品Ａ、部品Ｂ、部品Ｃの取り出しをそれぞれ示すＰＡＲＴ（Ａ）、ＰＡＲＴ（Ｂ）信号、及びＰＡＲＴ（Ｃ）信号
・電動ドライバ２００からの回転を示す回転信号
・電動ドライバ２００からの、トルクアップによりねじの締め付け完了状態を示すＴＯＲＱＵＥ＿ＵＰ信号
・複数のねじ締め忘れ防止装置を従属接続した場合に、最終段以外のねじ締め忘れ防止装置が、最終段のねじ締め忘れ防止装置から受け取る、締め付け完了を示す全締付完了信号
出力信号
・ねじ締め付けが正常に完了したことを示すＯＫ信号
・ワークが作業途中で取り出されたことを示すＮＧ信号
・複数のねじ締め忘れ防止装置を従属接続した場合に、最終段となったねじ締め忘れ防止装置が、他のねじ締め忘れ防止装置に出力する、締め付け完了を示す全締付完了信号

なお、図１においては、３つの部品（部品Ａ〜部品Ｃ）の取り出しについて監視する状態を示しているが、監視する部品の数は３に限定されずに任意の正の整数でよいことは勿論である。また、この場合、取り出しを監視する全ての部品がねじ締めに使用される訳ではなく、使用されない部品であっても、該部品を作業者が間違って使用してしまった場合にＯＫ信号を出力させないようにするために、その取り出しを監視するよう構成されている。例えば、以下の実施形態においては、部品Ａ及びＢを使用し、部品Ｃを使用しないが、これら部品Ａ〜Ｃすべての取り出しを監視している。

ねじ締め忘れ防止装置１００は、図２に示すように、内部にねじ締め忘れ防止装置１００における処理動作を制御するためのＣＰＵ１０を備え、かつ、装置の表面に、作業員等によって初期設定を行うための操作入力部２０と、操作入力部２０からの入力状態、及びＣＰＵ１０による処理結果を表示する表示部３０を備えている。表示部３０は、ＬＥＤ又は文字画像等の可視表示手段であるが、該表示部とともに、ブザー等の警報報知手段を含んでもよい。ねじ締め忘れ防止装置１００はさらに、信号入出力部４０と、ねじ締め忘れ防止装置１００の動作を制御するためのプログラム及びデータを記憶する記憶部５０と、電動ドライバ２００に電源を供給する電源供給部６０とを備えている。なお、電源供給部６０の代わりに、電動ドライバ２００に電源ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を供給し、該制御信号に応じて、電動ドライバ２００に電源を供給するようにしてもよい。

図３〜図５のフローチャートを参照して、ねじ締め忘れ防止装置１００におけるＣＰＵ１０による制御動作を説明する。ねじ締め付け作業を開始する前に、作業員が表示部３０を利用しつつ操作入力部２０を操作することによって、初期設定を行う。初期設定されるデータは、締め付けるべきねじの点数、部品Ａ及びＢの点数、並びに、後述するねじ締め予測タイマの設定時間であり、設定されたデータは、ステップＳ１において、記憶部５０へ記憶される。そして、ステップＳ２において、ＣＰＵ１０は、後述する全締付完了信号用トランジスタをオンし、かつ、ステップＳ３において、設定内容を記憶部５０からＣＰＵ１０の内部に読み出す。これにより、初期設定が完了する。また、作業員により、ワークが所定のワーク・ステーションに配置される。
なお、ねじ締め忘れ防止装置１００を単体として用いる場合は、全締付完了信号用トランジスタを具備させる必要がない。したがって、ステップＳ２（及び、後述するステップＳ２４）は不要であるが、この実施形態においては、複数従属接続して使用可能なねじ締め忘れ防止装置を、単体で使用する場合について説明する。

このような状態では、ＣＰＵ１０は、ステップＳ４において、ＷＯＲＫ信号を監視して、ＷＯＲＫ信号が入力されると、ワークがワーク・ステーション（ワーク載置台）に載置されていると判定する。次いで、処理をステップＳ５に移行させて、電源供給部６０に電源ＯＮ信号を出力し、電動ドライバ２００へ電源を供給する。これにより、電動ドライバ２００が使用可能状態となる。

ＣＰＵ１０は、その後、ステップＳ６において、ＷＯＲＫ信号がワークがリリースされたことを判定すると、ステップＳ７において、電源供給部６０に電源ＯＦＦ信号を出力し、さらに、ステップＳ８において、ＮＧ信号を出力して、表示部３０にワークが取り外されたことを警告表示する。ＮＧ信号による警告が表示された場合には、ステップＳ４に戻り、作業者がワークを再セットすることにより、ＣＰＵ１０の処理及び作業員によるねじ締め付け作業を継続することができる。ワークがリリースされていないと判定した場合は、ステップＳ６からステップＳ９に移行して、ＰＡＲＴ（Ａ）信号を監視することにより、部品Ａが取り出されたか否かを判定する。

部品Ａが取り出された場合、ステップＳ９からステップＳ１０に進み、ステップＳ１０において、部品Ａの残存点数を１減算する。部品Ａが取り出されていない場合にはステップＳ１１に進み、ＰＡＲＴ（Ｂ）信号を監視して、部品Ｂが取り出されたか否かを判定する。部品Ｂが取り出されたときは、ステップＳ１２に進み、部品Ｂの残存点数を１減算する。部品Ｂが取り出されていない場合には、ステップＳ１３に進む。この実施の形態の設定においては、部品Ａ及びＢが取り出されるよう設定されるが、他の設定では、部品Ｃが取り出されることがあるために、部品Ｃの部品取り出しセンサからのＰＡＲＴ（Ｃ）信号が入力される。そのためステップＳ１３では、ＰＡＲＴ（Ｃ）信号を監視して、部品Ｃが取り出されたか否かを判定する。部品Ｃが取り出されたときは、これは誤って取り外されたので、ステップＳ７において電源供給部６０に電源ＯＦＦ信号を出力し、ステップＳ８において、ＮＧ信号を出力して、表示部３０に警告表示する。
すなわち、この実施の形態では、ＣＰＵ１０は、部品取り出し検出センサが接続される可能性がある全ての入力ポート、すなわちＰＡＲＴ（Ａ）、ＰＡＲＴ（Ｂ）及びＰＡＲＴ（Ｃ）信号を監視し、設定された部品Ａ及びＢ以外の部品Ｃが取り出された場合にも、警告を発生する。これにより、設定された部品以外の取り出し間違いを防止することができる。

ステップＳ１３において、部品Ｃが取り出されない場合には、図４のステップＳ１４に進み、そして、ステップＳ１４〜Ｓ１９において、ねじ締め付けがあったか否かを判定する。
すなわち、まず、ステップＳ１４において、電動ドライバ２００が回転しているか否かを判定する。電動ドライバ２００が回転していない場合は、ステップＳ６に戻り、一方、回転している場合は処理がステップＳ１５に進んで、ねじ締め予測タイマをスタートさせる。このねじ締め予測タイマのタイムアップ時間は、ステップＳ１において、ねじの長さに応じて予め設定されている。その後、ステップＳ１６において、再度電動ドライバ２００が回転しているか否かを判定する。これは、ねじ締め作業の途中で一時中断したり、ねじが噛み込んでねじが浮いているのを検出するためである。電動ドライバ２００が回転していない場合は、ステップＳ６に戻る。

電動ドライバ２００が回転している場合、ステップＳ１７において、ねじ締め予測タイマがタイムアップしているか否かを判定する。タイムアップしている場合には、ステップＳ１８において、電動ドライバ２００が回転しているか否かを再度判定する。回転していない場合、ステップＳ１９において、ＴＯＲＱＵＥ＿ＵＰ信号が入力されているか否かを判定する。該ＴＯＲＱＵＥ＿ＵＰ信号が入力されている場合、これは正常にねじが締め付けられたことを表しており、よって、ステップＳ２０において、ねじ残存点数から１減算する。なお、ＴＯＲＱＵＥ＿ＵＰ信号は、電動ドライバ２００が所定の締付トルクに達してから所定時間、発生される。ＴＯＲＱＵＥ＿ＵＰ信号が入力されていない場合は、電動ドライバ２００が空転していることを意味し、ステップＳ６に戻る。

ステップＳ１０、Ｓ１２及びＳ２０において、減算結果を、部品Ａ及び部品Ｂの残存点数並びにねじの残存点数として表示部３０に表示させてもよい。
なお、上記説明においては、部品及びねじの取付毎に残存点数から１減算して、ゼロになったかどうかを判定するよう構成されているが、このようにする代わりに、使用済みの点数を累算して、その値が設定値に達したか否かを判定するよう構成してもよい。

次に、ＣＰＵ１０は、ステップＳ２１において、ねじ、部品Ａ、及び部品Ｂの全ての残存点数がゼロであるか否かを判定する。ステップＳ２１での判定結果がＮＯである場合、ステップＳ６に戻って、上記説明したステップＳ６〜Ｓ２０を繰り返す。

ねじ、部品Ａ及び部品Ｂ全ての残存点数がゼロとなった場合、ステップＳ２１から図５のステップＳ２２に進んで、電動ドライバ２００への電源供給をオフさせるよう、電源供給部６０に電源ＯＦＦ信号を供給し、そして、ステップＳ２３において、ねじ締め付けが首尾よく完了したことを表すＯＫ信号を出力する。このねじ締め付けの完了も、表示部３０に表示される。作業員は、表示部３０におけるねじ締め付けの完了表示をみて、ねじ締め忘れ防止装置１００に接続された電動ドライバ２００でのねじ締め付け動作が完了したことを知ることができる。これにより、作業員は、ワークをワークステーションから取り出す。また、ステップＳ２４において、全締付完了信号を出力するが、この例においてはねじ締め忘れ防止装置１００を単体で使用する場合であるので、実際には、全締付完了信号は外部に出力されることはない。すなわち、後述するように、ねじ締め忘れ防止装置１００を単体で使用する場合には、全締付完了信号が入力されている状態にあるので、ステップＳ２５からステップＳ２６に進む。そして、ワークがリリースされているので、さらにステップＳ２７に移行し、ＯＫ信号の出力をオフにする。

次に、図６及び先に説明した図３〜図５を参照して、図１に示した複数のねじ締め忘れ防止装置を従属接続した場合について説明する。図６においては、ｎ個（ただし、ｎは２以上の整数）のねじ締め忘れ防止装置１００（装置１、装置２、・・・、装置ｎ）が従属接続され、これら装置１〜ｎに電動ドライバ２００（電動ドライバ１、電動ドライバ２、・・・、電動ドライバｎ）が対応して接続されている場合を例示している。
なお、この例においては、部品を取り出したことを示すＰＡＲＴ（ ）信号が各ねじ締め忘れ防止装置に入力されていないが、このようなＰＡＲＴ（ ）信号が入力される場合であってもよいことは勿論である。なお、ＰＡＲＴ（ ）信号が入力されない場合、図３のステップＳ９〜Ｓ１３の部品に関連する処理ステップが不要であるとともに、図４のステップＳ２１における部品に関連する判定式も不要である。
また、ねじ締め忘れ防止装置それぞれに別個の電動ドライバを接続する代わりに、幾つか又は全部のねじ締め忘れ防止装置に同一の電動ドライバを接続してもよい。

ねじ締め忘れ防止装置が従属接続されている場合、後段の装置においては、ＷＯＲＫ信号の代わりに前段の装置からのＯＫ信号が入力される。すなわち、前段の装置からのＯＫ信号は、図６に示すように、後段の装置においてはＷＯＲＫ信号として認識される。したがって、後段の装置においては、前段の装置からＯＫ信号（図５のステップＳ２３において発生）を受け取ったか否かは、ＷＯＲＫ信号を受け取ったか否かと同等であり、よって、図３のステップＳ４において判定される。そして、ステップＳ４において、ＯＫ信号を受け取ったと判定しない限り、それ以降のステップが実行されない。

このように、後段の装置ｉにおいては、前段の装置ｉ−１からのＯＫ信号が供給されていないと、電動ドライバｉに電源が供給されないので、ねじ締め付け作業を開始することができない。したがって、表示部３０にねじ締め付け完了が表示されていないのにも拘わらず、前段のねじ締め付け作業を終了させてしまった場合であっても、作業者は、前段の作業に不備があったことを確実に認識することができる。

作業を開始する前に、作業者は、それぞれの装置１〜ｎの操作入力部２０を操作し、ステップＳ１において初期設定されたデータを記憶部５０へ記憶させる。そして、全締付完了信号用トランジスタをターンオンさせる。ねじ締め忘れ防止装置１００においては、フォトカプラＦＣのフォトトランジスタが非導通のとき、全締付完了信号が入力している状態である。したがって、図６に示すように、最終段の装置ｎが全締付完了信号出力用のトランジスタＴｒをオンすると、装置１〜装置ｎ−１のフォトカプラＦＣのフォトトランジスタがオン状態となり、装置１〜装置ｎ−１は、全締付完了信号が入力していない状態となる。そして、ワークステーションにワークがセットされると、ＷＯＲＫ信号が装置１に供給される。装置１はこれを検出して、装置１は電動ドライバ２００−１に電源を供給するよう、電源供給部６０にＯＮ信号を供給する（ステップＳ５）。これにより、電動ドライバ２００−１に電力が供給される。そして、装置１の制御下で、ねじ締め付け作業が適切に実行されると、ＯＦＦ信号を電源供給部６０に供給して、電動ドライバ２００−１の電源を遮断させ（ステップＳ２２）、かつ装置２に対してＯＫ信号を発生する（ステップＳ２３）。

そして、装置１は、図５のステップＳ２３において、全締付完了信号出力用トランジスタＴｒをオフにすることにより全締付完了信号を出力するが、他の装置２〜装置ｎとの間には、該全締付完了信号を送出するための信号線が接続されていない（すなわち、装置１の全締付完了信号を出力するためのトランジスタＴｒは、他の装置に接続されていない）。図６に示すように、最終段の装置ｎからの全締付完了信号のみが、信号線Ｌを介して他の装置１〜装置ｎ−１に伝達されるよう設定されている。なお、前述のように、各装置のフォトカプラＦＣのフォトトランジスタが非導通状態の場合、全締付完了信号が入力されていることになる。また、ねじ締め忘れ防止装置を単体として用いる場合には、フォトカプラの入力端子がオープン状態であるので、全締付完了信号が入力された状態である。

その後、装置１は、図５のステップＳ２５において、信号線Ｌを介して伝達される信号を監視して、最終段の装置ｎが全締付完了信号を出力したか否かを判定する。全締付完了信号が出力されている場合、ステップＳ２６において、ワークがリリースされているかどうかを判定する。リリースされている場合、ステップＳ２７に進み、ＯＫ信号信号をＯＦＦにする。
一方、ステップＳ２５において、全締付完了信号が入力されていないと判定した場合、すなわち、フォトカプラＦＣのフォトトランジスタが導通の場合、ステップＳ２８に進んで、ワークがリリースされたかどうかを判定し、リリースされている場合には、ステップＳ２９においてＯＫ信号の出力をオフにし、リリースされていない場合には、ステップＳ３０においてＯＫ信号を出力し、いずれの場合も、ステップＳ２４に戻る。なお、ワークがリリースされた場合、ステップＳ２９においてＯＦＦ信号をオフするが、その後、ステップＳ２５を介してステップＳ２８に戻ったときに、ワークが再度載置されている場合がある。このような場合に対処して、一旦オフされたＯＫ信号を、ステップＳ３０において再度オンにする。

装置２では、ＯＫ信号（＝ＷＯＲＫ信号）が供給されたことを判定すると、電動ドライバ２の電源供給が行われ、設定されたねじ締め付け作業が実行される。その結果、適切なねじ締め付け作業が実行されると、ＯＦＦ信号及びＯＫ信号が発生される。その後も、装置１の場合と同様に処理が実行される。
同様にして、最終段の装置ｎにおいて、設定されたねじ締め付け作業が適切に実行されると、該装置ｎはＯＫ信号を出力する。これにより、設定されたすべてのねじ締め付け作業が完了することになる。その後、装置ｎは、ステップＳ２４において、全締付完了信号を出力する。該信号は、装置ｎの全締付完了信号出力用トランジスタＴｒをオフさせることによって出力され、他の装置１〜装置ｎ−１に伝達される。これにより、これら他の装置１〜装置ｎ−１のフォトトランジスタがオフ状態となり、各装置は、図５のステップＳ２５において、全締付完了信号が入力されたと判定する。この状態で、作業者は、ワークをワークステーションから取り外す。
これにより、各装置１〜ｎは、ステップＳ２６において、ワークがリリースされたと判定し、ステップＳ２７において、ＯＫ信号の出力をオフにする。

本発明に係るねじ締め忘れ防止装置において入出力される信号を示す説明図である。 本発明に係るねじ締め忘れ防止装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係るねじ締め忘れ防止装置の動作を説明するためのフローチャートの一部である。 本発明に係るねじ締め忘れ防止装置の動作を説明するためのフローチャートの一部である。 本発明に係るねじ締め忘れ防止装置の動作を説明するためのフローチャートの一部であり、図３及び図４のフローチャートに続いて実行される処理を示すフローチャートである。 本発明に係る、複数のねじ締め忘れ防止装置をユニットとして従属接続した場合の実施例を示す説明図である。

Claims (17)

1. ワークに部品をねじ締めする際のねじ締め忘れを防止するための装置において、
   ワークに取り付けるべき１又は複数の部品を設定するための第１の設定手段と、
   ワークに部品を取り付ける際に必要なねじ締めの点数を設定するための第２の設定手段と、
   ねじが締め付けられる度に発生される信号を検出することによって、ねじ締めの残存点数を計算する第１の計算手段と、
   部品が実際に取り出される度に発生される信号を検出することにより、どの部品が実際に取り出されたかを判定する第１の判定手段と、
   第２の設定手段によって設定された部品がすべて取り出されたかを判定し、かつ、第１の計算手段によって得られたねじ締めの残存点数を判定して、部品がすべて取り出されかつねじ締めの残存点数がゼロであると判定した場合に、ねじ締め付け作業の完了を示す完了信号を出力する第２の判定手段と
   からなることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
2. 請求項１記載のねじ締め忘れ装置において、該装置はさらに、
   ワークが作業位置に配置されているか否かを判定する第３の判定手段と、
   第１及び第２の設定手段により部品及びねじ締め点数が設定され、かつ、第３の判定手段によりワークが作業位置に配置されていると判定された場合に、電動ドライバの電源をオンにするための制御信号を出力する手段と
   を備えていることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
3. 請求項１又は２記載のねじ締め忘れ防止装置において、該装置はさらに、
   第２の判定手段が部品がすべて取り出されかつねじ締めの残存点数がゼロであると判定した場合に、電動ドライバの電源をオフにするための制御信号を出力する手段
   を備えていることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
4. ワークに部品をねじ締めする際のねじ締め忘れを防止するための装置において、
   ワークに取り付けるべき１又は複数の部品の点数を設定するための第１の設定手段と、
   ワークに部品を取り付ける際に必要なねじ締めの点数を設定するための第２の設定手段と、
   部品が実際に取り出される度に発生される信号を検出することにより、部品の残存点数を計算する第１の計算手段と、
   ねじが締め付けられる度に発生される信号を検出することによって、ねじ締めの残存点数を計算する第２の計算手段と、
   第１及び第２の計算手段によって得られた部品の残存点数及びねじ締めの残存点数を監視して、これらが共にゼロであると判定した場合に、ねじ締め付け作業の完了を示す完了信号を出力する第１の判定手段と
   からなることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
5. 請求項４記載のねじ締め忘れ防止装置において、該装置はさらに、
   ワークが作業位置に配置されているか否かを判定する第２の判定手段と、
   第１及び第２の設定手段により部品点数及びねじ締め点数が設定され、かつ、第２の判定手段によりワークが作業位置に配置されていると判定された場合に、電動ドライバの電源をオンにするための制御信号を出力する手段と
   を備えていることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
6. 請求項４又は５記載のねじ締め忘れ防止装置において、該装置はさらに、
   第１の判定手段が部品残存点数及びねじ締め残存点数の双方がともにゼロであると判定した場合に、電動ドライバの電源をオフにするための制御信号を出力する手段
   を備えていることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
7. ワークに部品をねじ締めする際のねじ締め忘れを防止するための装置において、該装置は従属接続された複数のユニットからなり、各ユニットは、
   ワークに部品を取り付ける際に必要なねじ締めの点数を設定するための第１の設定手段と、
   ねじが締め付けられる度に発生される信号を検出することによって、ねじ締めの残存点数を計算する第１の計算手段と、
   第１の計算手段によって得られたねじ締めの残存点数を監視して、該残存点数がゼロであると判定した場合に、ねじ締め付け作業の完了を示す完了信号を出力する第１の判定手段と、
   前段のユニットから完了信号が出力されない限り、自身の少なくとも第１の計算手段が動作しないようにする手段と
   からなることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
8. 請求項７記載のねじ締め忘れ防止装置において、各ユニットはさらに、
   ワークが作業位置に配置されているか否かを判定する第２の判定手段と、
   第１の設定手段によりねじ締めの点数が設定され、かつ、第２の判定手段によりワークが作業位置に配置されていると判定された場合に、使用する電動ドライバの電源をオンにするための制御信号を出力する電源オン信号出力手段と
   を備えていることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
9. 請求項７又は８記載のねじ締め忘れ防止装置において、各ユニットはさらに、
   第１の判定手段がねじ締め残存点数がゼロであると判定した場合に、使用した電動ドライバの電源をオフにするための制御信号を出力する電源オフ信号出力手段
   を備えていることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
10. 請求項７〜９いずれかに記載のねじ締め忘れを防止装置において、各ユニットはさらに、
    ワークに取り付けるべき１又は複数の部品を設定するための第２の設定手段と、
    部品が実際に取り出される度に発生される信号を検出することにより、どの部品が実際に取り出されたかを判定する第３の判定手段と
    を備え、
    第１の判定手段は、第２の設定手段によって設定された部品がすべて取り出されたかを判定し、かつ、第１の計算手段によって得られたねじ締めの残存点数を判定して、部品がすべて取り出されかつねじ締めの残存点数がゼロであると判定した場合に、ねじ締め付け作業の完了を示す完了信号を出力するよう構成されている
    ことを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
11. 請求項８に従属する請求項１０記載のねじ締め忘れ装置において、電源オン信号出力手段は、第１及び第２の設定手段により部品及びねじ締め点数が設定され、かつ、第２の判定手段によりワークが作業位置に配置されていると判定された場合に、電動ドライバの電源をオンにするための制御信号を出力するよう構成されていることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
12. 請求項９に従属する請求項１０又は１１記載のねじ締め忘れ防止装置において、電源オフ信号出力手段は、第１の判定手段が部品がすべて取り出されかつねじ締めの残存点数がゼロであると判定した場合に、電動ドライバの電源をオフにするための制御信号を出力するよう構成されていることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
13. 請求項７〜９いずれかに記載のねじ締め忘れ防止装置において、各ユニットは、さらに
    ワークに部品を取り付けるべき１又は複数の部品の点数を設定するための第２の設定手段と、
    部品が実際に取り出される度に発生される信号を検出することにより、部品の残存点数を計算する第２の計算手段と
    を備え、
    第１の判定手段は、第１及び第２の計算手段によって得られたねじ締めの残存点数及び部品の残存点数を監視して、これらが共にゼロであると判定した場合に、ねじ締め付け作業の完了を示す完了信号を出力するよう構成されている
    ことを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
14. 請求項８に従属する請求項１３記載のねじ締め忘れ防止装置において、電源オン信号出力手段は、第１及び第２の設定手段によりねじ締め点数及び部品点数が設定され、かつ、第２の判定手段によりワークが作業位置に配置されていると判定された場合に、使用する電動ドライバの電源をオンにするための制御信号を出力するよう構成されていることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
15. 請求項９に従属する請求項１３又は１４記載のねじ締め忘れ防止装置において、電源オフ信号出力手段は、第１の判定手段がねじ締め残存点数及び部品残存点数の双方がともにゼロであると判定した場合に、使用した電動ドライバの電源をオフにするための制御信号を出力するよう構成されている
    ことを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
16. 請求項７〜１２記載のねじ締め忘れ防止装置において、各ユニットはさらに、
    全てのユニットにおける締め付け作業が完了したことを表すための全締付完了信号を出力するための手段と、
    最終段のユニットが全締付完了信号を出力した場合にのみ、出力した完了信号をオフにする手段と
    を備えていることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。
17. 請求項１６記載のねじ締め忘れ防止装置において、各ユニットはさらに、
    各ユニットを単体で使用した場合、全締付完了信号が入力していると判定する判定手段
    を備えていることを特徴とするねじ締め忘れ防止装置。

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