JP2008126320A - ナット締め方法および組立て体の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ナット噛み発生の検出を目視によることなく確実に得られ、信頼性の向上を図れるナット締め方法と、このナット締め方法を用いて組立て体を製造する組立て体の製造装置を提供する。
【解決手段】ナット締め方法は、仮締め工程と、本締め工程とを備え、仮締め工程は、ドライバ４の回転速度を検出し回転速度が所定値以上あるか否かを判断する第１の工程と、この第１の工程でドライバの回転速度が所定値以上ある場合、その回転速度が所定時間以上を継続して行われているか否かを判断して、所定時間以上を継続した場合に本締め工程へ進み、所定時間以下の継続である場合に第１の工程に戻るループを一定周期で形成するとともに、ドライバの回転速度が所定値以下の場合に、仮締め工程開始からの時間が所定時間以上であるか否かを判断して、仮締め工程開始からの時間が所定時間以上を経過したとき、ナット噛み異常に対応して動作する第２の工程とを具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ねじ軸（ボルト）に対してナットを回転して締結するナット締め方法および、このナット締め方法を用いた組立て体の製造装置に関する。

たとえばノート型のパーソナルコンピュータに搭載されるハードディスク装置を製造するのに、スペーサを介して複数の読取りヘッドを積み重ね、これらをねじ軸とナットにより筐体に取付け固定する工程がある。対象とする組立て体が小型であるので、ねじ軸とナットのねじ径が小さいうえに、流れ作業として日々、多数のナット締めを行うこととなるので、人手による作業では工数がかかってしまう。

そこで、この種の組立て体を製造する現場では、ねじ軸に対してナットを自動締結するナット締め装置が多用されていて、生産性の向上および省力化によるコストの低減化が図られている。［特許文献１］に開示されるナット締付け装置（ナットランナー）も上記目的のために提供されている。

特開平 ７− ９３５６号公報

上述の組立て体に用いるナットは、ねじ径は通常（たとえばＭ４）であるが、締付け対象部位および締付け対象物が特殊であるので、厚みが極く薄く（０．８ｍｍ）、かつねじピッチが小さい（０．１５ｍｍ）ものが多い。そのため、ナットがねじ軸に対して傾いた姿勢となったり、ねじ部に、いわゆるバリが存在しているのを見逃すことがある。

そのままナットを回転すると、ナット噛みの発生に至る。装置自体はナット噛みの発生を認識できず、そのまま仮締めに必要なトルクアップをなし、さらに本締め段階でより高い値のトルクアップを実行してしまう。その結果、ナットの高さ位置が正規のナット締め状態と略同一でありながら、必要な締付けトルクが得られていないこととなる。

従来、複数の部品を積み重ねてナット締めしたあと、ナットの高さ位置を目視により検査し、所定高さあれば良品であり、高い場合にはナット噛みが発生していると認めていた。しかしながら、上述のような必要な締付けトルクが得られない場合でも、トルクアップすることで所定高さになり、不良品でありながら良品と判断されてしまう。

本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、ナット噛み発生の検出を目視によることなく確実に得られ、信頼性の向上を図れるナット締め方法と、このナット締め方法を用いて組立て体を製造する組立て体の製造装置を提供しようとするものである。

上記目的を満足するため本発明のナット締め方法は、ナットを保持するドライバを回転駆動して、ナットをねじ軸に仮締めする仮締め工程と、この仮締め工程の後ドライバをトルクアップして、ナットをねじ軸に本締めする本締め工程とを備え、上記仮締め工程は、ドライバの回転速度を検出し回転速度が所定値以上あるか否かを判断する第１の工程と、この第１の工程でドライバの回転速度が所定値以上ある場合、その回転速度が所定時間以上を継続して行われているか否かを判断して所定時間以上を継続した場合に本締め工程へ進み、所定時間以下の継続である場合に第１の工程に戻るループを一定周期で形成するとともに、ドライバの回転速度が所定値以下の場合に仮締め工程開始からの時間が所定時間以上であるか否かを判断して仮締め工程開始からの時間が所定時間以上を経過したとき、ナット噛み異常に対応して動作する第２の工程とを具備する。

さらに、上記目的を満足するため本発明の組立て体の製造装置は、上記ナット締め方法を用いて、ナットをねじ軸にねじ込み、所定の部品を固定して相乗的に組立て体を製造する。

本発明によれば、ナット噛み発生の検出を確実に得られ、信頼性の向上を図れる効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。
図１（Ａ）は組立て体の製造装置であるナット締め装置Ｔの概略の構成図、図１（Ｂ）はナット締め装置Ｔで締結されるナットＮの斜視図である。
ナット締め装置Ｔが対象とする組立て体は、たとえばパーソナルコンピュータに搭載されるハードディスク装置である。

はじめに、図１（Ｂ）からナットＮについて説明すると、たとえばナットＮのねじ径はＭ４であり、厚さは０．８ｍｍ、ねじピッチが０．１５ｍｍの、ねじ径に比較して厚さが極く薄く、ねじピッチの狭い、特殊なものである。

図１（Ａ）に示すように、上記ナット締め装置Ｔとしては、多数のナットＮを収容するトレイユニット１と、このユニット１からナットＮを１個ずつ取出して移載するナット移載ユニット２と、このユニット２から移載されるナットＮを受けて搬送するナット搬送ユニット３と、このユニット３から搬送されるナットＮを下端の掛合孔ａを備えた保持部ｂに吸着保持する２組（図では１組）のドライバ４を備えている。

さらにナット締め装置Ｔは、筐体５を支持する２組（図では１組）のステージ６と、これらステージ６を同時に搬送し、かつ往復動するパレット搬送ユニット７を備えている。筐体５の所定部位にはねじ軸（ボルト）８が立設され、スペーサ９を介して複数の読取りヘッド１０が積み重ねられた状態で挿通される。ねじ軸８の頭部は積み重ね部品９，１０の最上面から突出している。

このようにして構成されるナット締め装置Ｔであって、パレット搬送ユニット７により同時搬送されるステージ６の一方が、一方の上記ドライバ４の下端部と対向する位置に位置合せして停止する。ついで、ドライバ４が下降駆動され、ドライバ保持部ｂがねじ軸８頭部に当接する。ドライバ４は図示しない弾性部材（スプリング）を備えていて、ねじ軸８頭部に当接した際の衝撃を効率よく吸収する。

ねじ軸８とナットＮのねじ部とが正しく対向し、ドライバ４を回転駆動してドライバ４に保持するナットＮをねじ軸８にねじ込み、ナット締めをなす。実際のナット締めフローチャートについては後述するが、概略を説明すると、先にナットＮをねじ軸８に対して仮締めする工程をなし、一旦、ドライバ４の回転を停止してナットＮを掴み直す。そのあと、再びドライバ４を回転駆動して本締めする工程が行われて終了する。

上記仮締め工程の際には、ナット噛みの有無の検出と、ナット自体の有無の検出が行われる。ナット噛みが検出された筐体５については、ナット締め装置Ｔから取除かれ廃棄処分される。ナット無しと判断された筐体５については上記したパレット搬送ユニット７に戻され、改めて搬出される。

仮締め工程と本締め工程が終了することで、複数の読取りヘッド１０が筐体５に確実に取付け固定される。そのあとパレット搬送ユニット７がステージ６を搬送し、装置Ｔ外部へ出して後処理工程に移す。同時に、筐体５を備えた他方のステージ６が、他方のドライバ４下端部と対向する位置に位置合せして停止する。上記ドライバ４が下降駆動され、上述したようにねじ軸８にナットＮが締結される。

ナット締め装置Ｔにおいては、それぞれがナットＮを吸着保持する２組のドライバ４と、それぞれがねじ軸８に取付け部品を挿通させた筐体５を収容する２組のステージ６を備えていて、各組のドライバ４が交互にナット締めを行って部品を締結固定し、装置Ｔ外部へ搬出するようになっている。

図２はナット締結時の挙動（速度変動）を示す特性図であり、横軸にナット締結時間［単位：ｍｓ］をとり、縦軸にナットの回転速度［単位：ｒｐｍ］と、トルク［ｇｆ・ｃｍ］をとっている。

同図において、一点鎖線変化Ｄは図示しない制御部に記憶されたドライバ４に対する指定トルク、二点鎖線変化Ｅは同制御部に記憶されたドライバ４に対する指定回転速度、実線変化Ｆは実測した（実際の）トルク、破線変化Ｇは実測した（実際の）回転速度を示している。

このナット締め装置Ｔにおいて、上述したようにナットＮをねじ軸８に締結するのに必要な全体時間は約５５００ｍｓ（５．５秒）である。はじめの仮締め工程が約３５００ｍｓ（３．５秒）行われ、そのあとの本締め工程が約２０００ｍｓ（２秒）行われて終了する。

仮締め工程は、ドライバ４を下降駆動し吸着保持するナットＮがねじ軸８頭部に当接してナットＮの姿勢を合わせる、ナット姿勢合わせの工程から開始される。このときドライバ４を逆回転駆動し、ねじ軸８に対してナットＮを正常な姿勢に合わせる。指定回転速度は５０ｒｐｍ、指定トルクは−１００ｇｆ・ｃｍ程度であり、実測の回転速度およびトルクは極く低い値で変化する。

つぎに、ドライバ４を回転駆動する工程を行う。このときの指定回転速度は３００ｒｐｍであり、指定トルクは３００ｇｆ・ｃｍである。特にトルクについては、ゼロ値から瞬時に指定トルクを付与すると、ナット噛みがあった場合にナットＮとねじ軸８および、ナットＮを保持するドライバ４に衝撃がかかるので、徐々に指定トルクを増大する。

ナット噛みが発生しなければ、ドライバ４の回転速度は３００ｒｐｍもしくは、３００ｒｐｍの近傍値で変化する。そして、ナットＮは円滑に回転して、ナットＮにかかるトルクは無く、ゼロ状態を継続する。
ドライバ回転工程の最終段階でナットＮがねじ軸８に締め込まれ、ナットＮの回転が停止しゼロとなる。引き続いてトルクアップの工程に移る。指定回転速度は変らないが、実際のナットＮの回転はゼロである。指定トルクはドライバ回転工程時の値と変りがなく、実測のトルクはトルクアップされた指定トルクと略同一となる。

このトルクアップ工程が所定時間行われた後、トルク抜きの工程を行い、指定回転速度と指定トルクをゼロにする。したがって、実測の回転速度とトルクもゼロになる。そのあとナット掴み直しの工程となり、最初のナット姿勢合わせの工程と同様、ドライバ４を一旦逆回転駆動する。ドライバ４はナットＮを正常な状態で保持することとなり、ナット掴み直し工程が終ることで仮締め工程が終了して本締め工程に移る。

上記ナット掴み工程についてなお説明すると、ドライバ４は薄い厚さ（０．８ｍｍ）のナットＮの外形を、同一形状の掛合孔ａに嵌め込んで吸着保持している。保持部ｂのナットＮに対する保持高さは極くわずか（０．６ｍｍ程度）であり、ナット締めの際に保持部ｂは内部に備えた上記弾性部材によって押圧され、ナットＮとともに下方に移動する。

ドライバ４の回転にともなって掛合孔ａとナットＮ外形との相対位置がずれてくる。本締め工程では、仮締め工程よりも大きなトルクをナットにかけることから、そのままではナットＮが掛合孔ａから外れる虞れがある。上記ナット掴み直し工程は、ナットＮを弱いトルクで逆回転駆動し、掛合孔ａをナットＮ外形になじませるために行われる。

本締め工程では、本締め１回目の工程なし、そのあと一旦、トルク抜き工程を行ってから、本締め２回目の工程を行う。各回での指定回転速度は仮締め工程時と同様、３００ｒｐｍであるが、その一方で指定トルクは９８０ｇｆ・ｃｍと、仮締め工程時の３倍強に設定されている。

本締め工程時における本締め各回での実測のトルクも大となり、しかも２回に亘って本締め（いわゆる、増す締め）をなすところから、強固にして確実なナット締めが行われる。最後にドライバ外しの工程を行って、ナットＮの締結を終了する。すなわち、組立て体の製造が終了することとなる。

図３はナット噛みが発生した際の挙動（速度変動）を示す特性図である。横軸にナット締結時間［単位：ｍｓ］、縦軸にナットの回転速度［単位：ｒｐｍ］と、トルク［ｇｆ・ｃｍ］をとっていることには変りがない。

仮締め工程における最初の工程であるナット姿勢合わせの工程が同様の条件で行われる。このとき、何らかの理由によりナットＮの姿勢をねじ軸８に対して正しく合わせることができず、傾いた状態となる。あるいは、ナットＮのねじ孔もしくはねじ軸８のねじ部にバリが発生しているのを見逃して、ナット締め装置Ｔへ送ってしまうことがある。

この状態で、先に説明した正常なナット締結作業と同様、ドライバ回転の工程に移行して、指定速度と指定トルクをドライバ４に付与する。指定速度については一挙に指定値である３００ｒｐｍに上昇させるが、指定トルクは徐々に指定値の３００ｇｆ・ｃｍまで上昇させる。

上記状態により、ねじ軸８にナットＮを締め付けることができず、ナット噛みが発生してしまう。しかしながら、実測のトルクはドライバ回転工程開始からトルクアップの工程に至るまで、ほぼ指定トルクの上昇に沿って上昇していく。トルクアップの工程で指定トルクに到達したときには、実測のトルクは一旦落ち込むがすぐに指定トルクに沿う。

これに対して、ナット噛み発生時における実測の回転速度は、指定回転速度とは大きくかけ離れた状態で変動を繰り返す。ときには、指定回転速度よりも速くなることもあり、また遅くなり、あるいはゼロになる状態を不安定に繰り返す。トルクアップの工程になると、一旦は指定速度よりも上昇するが、そのあと回転停止（ゼロ）の状態となる。

すなわち、仮締め工程時にナット噛みが発生しても、実測のトルクは指定トルクにほとんど沿った状態で変化する。これに対して、実測の回転速度は図３に丸印Ｈで示す範囲のように、ドライバ回転の工程開始からトルクアップの工程まで大きく速度変動して、指定回転速度とは全く相違することが判明した。

これらの結果から、たとえナット噛みが発生してもトルクアップが可能であり、実測のトルクからはナット噛みの有無を検出できない。しかしながら、従来はトルクアップをしたことで仮締め終了を判断していたので、実際にはナット噛みが発生している場合もあり得る。

ナット噛みが発生すると、図３に丸印Ｈの範囲で示すように、ドライバ回転の開始からトルクアップまで実測の回転速度の変動が大であることが分かった。そこで本発明においては、上記の条件を利用し後述するように仮締め工程中において、ドライバ回転速度のしきい値の設定と、しきい値に係る連続時間との関係から、ナット噛み発生を検出する。

図４は仮締め工程のフローチャート図であり、図５は図４の仮締め工程の後に行われる本締め工程のフローチャート図である。
図４の仮締め工程から説明すると、スタートから仮締め工程開始（ステップＳ１）のつぎに、ナットＮを吸着保持するドライバ４を降下する工程（ステップＳ２）を行う。ドライバ４の保持部ｂは位置合わせしたねじ軸８に当接し、ナットＮの外形に掛合孔ａが嵌め込まれ、よってナット回転が可能な状態になる。

実際には、はじめドライバ４を高速で降下させ、短時間でナットＮをねじ軸８に近接させる。そのまま高速降下するとドライバ保持部ｂがねじ軸８に衝突する虞れがあり、ナットＮとねじ軸８の位置が互いにずれてねじ締めができない、あるいはドライバ４とねじ軸８が変形破壊する。これらの危険を避けるため、ナットＮがねじ軸８に近接するとドライバ４を低速降下させて安全を確保し、当接時の衝撃をより抑制化する。

ついで、仮締めタイマ（Ｔ１）の測定を開始する工程（ステップＳ３）をなす。この仮締めタイマ（Ｔ１）は、仮締め工程開始から終了までの仮締め全体に使う時間を測定するものである。つぎに、ドライバ４を逆回転する工程（ステップＳ４）を行って、先に図２で説明したナットＮの姿勢合わせをなす。

そのあと、ドライバ４を回転する工程（ステップＳ５）に移り、ドライバ４を上述した設定条件で動作させる。ナットＮがねじ軸８にねじ込まれるのにともなって、ドライバ４の保持部ｂが一定量降下する工程（ステップＳ６）となり、速度検出タイマ（Ｔ３）測定の工程（ステップＳ７）が開始する。

この工程（ステップＳ７）では、ドライバ４を駆動するモータの回転数をエンコーダで計測し、その出力を図示しない制御部がドライバ４の回転数に換算するとともに、タイマ機能を作用させて時間のカウントを開始する。さらに、上記制御部には、予めドライバ回転速度のしきい値（所定値）が設定されていて、その値はたとえば２００ｒｐｍである。

つぎに、ドライバ４の回転速度がしきい値２００ｒｐｍ以上であるか否かを判断する第１の工程（ステップＳ８）となる。回転速度が２００ｒｐｍ以上あることを確認（Ｙｅｓ）したら、回転速度２００ｒｐｍ以上の状態が所定時間（０．５秒）以上継続しているか否か（Ｔ２＞０．５秒）を判断する工程（ステップＳ９）となる。

この工程（ステップＳ９）で２００ｒｐｍ以上の回転が０．５秒以上を継続していることを確認（Ｙｅｓ）したら、つぎのステップに移るが、２００ｒｐｍ以上の回転が０．５秒以下の継続（Ｎｏ）でしかない場合は、再び第１の工程（ステップＳ８）に戻ることになる。

このように、第１の工程（ステップＳ８）のしきい値以上の回転（Ｙｅｓ）から、次の工程（ステップＳ９）の所定時間以下の継続（Ｎｏ）を経て、再び第１の工程（ステップＳ８）に戻るループが形成されていて、一定周期（たとえば、１０ｍｓ周期）で繰り返される。

実際には、ドライバ４の回転を開始（ステップＳ５）しても、ドライバ４の回転速度はゼロから瞬時に、しきい値以上にまで上昇することはない。速度検出タイマ（Ｔ２）が測定を開始（ステップＳ７）した当初は、ドライバ４の回転速度はゼロから徐々に上昇している最中であるから、第１の工程（ステップＳ８）での判断がＮｏとなることが多い。

この場合は、一旦、速度検出タイマ（Ｔ２）の測定をリセット（測定し直し）する工程（ステップＳ１０）が行われ、引き続いて、仮締めタイマ（Ｔ１）の測定開始から所定時間（Ｔ１）である１０秒以上を経過しているか否か（Ｔ１＞１０秒）を判断する工程（ステップＳ１１）に移る。

ここでも、ドライバ４の回転を開始（ステップＳ５）してから間もない状態であるから仮締め工程を開始してから１０秒を経過していない場合（Ｎｏ）が多く、このとき第１の工程（ステップＳ８）に戻ってドライバの回転速度が２００ｒｐｍ以上であるか否かを判断する。

すなわち、ドライバ４の回転速度がしきい値である２００ｒｐｍに到達するまでは、第１の工程（ステップＳ８）のＮｏから、Ｔ２をリセットする工程（ステップＳ１０）と、（Ｔ１＞１０秒）を判断する工程（ステップＳ１１）のＮｏを経て、第１の工程（ステップＳ８）に戻るループが形成され、一定周期（１０ｍｓ）で繰り返される。

また、上述したように、第１の工程（ステップＳ８）でドライバ４の回転速度が２００ｒｐｍに到達し、それ以上になった状態では、次の工程（ステップＳ９）に移り、所定時間Ｔ２が経過していないＮｏの場合に第１の工程（ステップＳ８）に戻るループが一定周期（１０ｍｓ）で繰り返される。

第１の工程（ステップＳ８）でドライバ４の回転速度が２００ｒｐｍ以上にならず（Ｎｏ）、速度検出タイマ（Ｔ２）をリセット（ステップＳ１０）してから、次の工程（ステップＳ１１）で仮締めタイマ（Ｔ１）の測定開始から１０秒以上を経過（Ｙｅｓ）した場合は、ナット噛み異常に対応して動作する工程（ステップＳ１２）となる。

すなわち、上述したナット姿勢合わせの工程を行ってもなお、ナットＮがねじ軸８に対して傾いている、あるいは、ナットＮとねじ軸８の間にバリを噛み込んでいる他の原因で、ドライバ４の回転速度がしきい値以下を継続する。この状態が、仮締め工程を開始してから１０秒以上が経過しているときに、ナット噛み異常と認めて装置を停止する工程（ステップＳ１２）となる。

このように、ドライバ４の回転速度が所定速度（しきい値：２００ｒｐｍ）以上であって、その速度が所定時間（Ｔ２：０．５秒）以上の間継続している場合にのみ、つぎのトルクアップの工程に移るが、回転速度が所定速度以下しかない状態では、時間（Ｔ２）のカウント開始は無用である。

繰り返し説明するように、速度検出タイマ（Ｔ２）をリセット（ステップＳ１０）した上で仮締めタイマ（Ｔ１）の時間をチェック（ステップＳ１１）し、仮締め工程開始から所定時間（１０秒）を経過していれば、ナット噛み異常に対応して動作する工程（ステップＳ１２）となる。

以上述べたように、第１の工程（ステップＳ８）でドライバ４の回転速度が所定値（２００ｒｐｍ）以上ある場合、その回転速度が所定時間（Ｔ２）以上を継続して行われているか否かを判断（ステップＳ９）して、所定時間以上を継続した場合に後述するように本締め工程へ進み、所定時間以下の継続である場合に第１の工程（ステップＳ８）に戻るループを一定周期で形成するとともに、第１の工程（ステップＳ８）でドライバ４の回転速度が所定値以下の場合に、速度検出タイマ（Ｔ２）をリセット（ステップＳ１０）し、仮締め工程開始からの時間が所定時間（Ｔ１）以上であるか否かを判断（ステップＳ１１）して、仮締め工程開始からの時間が所定時間以上を経過したとき、ナット噛み異常に対応して動作する（ステップＳ１２）とで第２の工程が構成される。

再びステップＳ９の工程に戻って、速度検出タイマ（Ｔ２）が所定速度以上と所定時間以上を検出（Ｙｅｓ）した場合は、トルクアップタイマ（Ｔ３）の測定を開始する工程（ステップＳ１３）に移る。先に説明したように、ドライバ４に対して所定値（３００ｇｆ・ｃｍ）までトルクアップし、同時にドライバ４に備えられる図示しないトルク検出手段が測定を開始するとともに、時間のカウントを開始する。

つぎに、実際にドライバ４に対してトルクアップが行われているか否かを判断する工程（ステップＳ１４）となる。トルクアップが行われていることを確認（Ｙｅｓ）したら、その状態が所定時間（０．２秒）以上の間、継続しているか否かを判断する工程（ステップＳ１５）となる。

トルクアップの状態が０．２秒以上を継続していることを確認（Ｙｅｓ）したら、つぎのステップに移るが、０．２秒以下の継続（Ｎｏ）の場合は、再びトルクアップを判断する工程（ステップＳ１４）に戻る。
ここでも、トルクアップを判断する工程（ステップＳ１４）のＹｅｓから、Ｔ３＞０．２秒を判断する工程（ステップＳ１５）のＮｏを経て、上記工程（ステップＳ１４）に戻るループが形成され、一定周期（１０ｍｓ）で繰り返される。

トルクアップを判断する工程（ステップＳ１４）でトルクアップしていない状態を確認（Ｎｏ）したら、一旦、トルクアップタイマ（Ｔ３）の測定をリセット（測定し直す）する工程（ステップＳ１６）が行われ、引き続いて、仮締めタイマ（Ｔ１）の測定開始から１０秒以上を経過しているか否かを判断する工程（ステップＳ１７）が行われる。

通常、測定開始から１０秒以下（Ｎｏ）であり、トルクアップを判断する工程（ステップＳ１４）に戻ってトルクアップされているか否かを判断する。この工程からＴ３をリセットする工程（ステップＳ１６）とＴ１＞１０秒を判断する工程（ステップＳ１７）を経て、再びトルクアップを判断する工程（ステップＳ１４）に戻るループが形成され、一定周期（１０ｍｓ）で繰り返される。

また、トルクアップを判断する工程（ステップＳ１４）でトルクアップしていないことを確認（Ｎｏ）し、Ｔ３をリセットする工程（ステップＳ１６）でトルクアップタイマ（Ｔ３）をリセットしてから、Ｔ１＞１０秒以上を判断する工程（ステップＳ１７）でＹｅｓの場合は、ナット無し異常を検出するる工程（ステップＳ１８）となる。

すなわち、ドライバ４の保持部ｂは図示しない真空ポンプにホースを介して連通されていて、ナットＮを掛合孔ａに真空吸着している。何らかの原因により、ドライバ４の保持部ｂがナット搬送ユニット３からナットＮを受け取ることなく仮締め工程が開始してしまう場合がある。

ナット無しの状態であっても、第１の工程（ステップＳ８）と、速度２００ｒｐｍ以上？を判断する工程（ステップＳ９）のループを含む工程および、第１の工程（ステップＳ８）からＴ２をリセットする工程（ステップＳ１０）と、Ｔｉ＞１０秒を判断する工程（ステップＳ１１）を経て第１の工程（ステップＳ８）に戻るループの工程は、全てドライバ４を対象として制御されるので、少しの支障もなく行われてしまう。

そこで、実際にドライバ保持部ｂにナットＮを吸着保持していない状態では、Ｔ１＞１０秒を判断する工程（ステップＳ１７）で１０秒以上（Ｙｅｓ）の場合に、ナット無し異常に対応して動作する工程（ステップＳ１８）に移る。すなわち、対象となる筐体５は、作業者がパレット搬送ユニット７に戻して再びナット締めを行う。

Ｔ３＞０．２秒を判断する工程（ステップＳ１５）に戻って、トルクアップタイマ（Ｔ３）が所定時間（０．２秒）以上を測定（Ｙｅｓ）した場合は、ドライバ４の保持部ｂの下降が完了しているか否かを判断する工程（ステップＳ１９）に移る。

すなわち、ドライバ４がトルクアップした状態を確認し、その状態が所定時間（０．２秒）以上経過したうえでドライバ保持部ｂの下降が完了したら、ナット４の仮締めが完了したものと結論付けられる。この工程（ステップＳ１９）でドライバ保持部ｂの下降が完了せず、さらに下降中であれば元の工程（ステップＳ１９）に戻る。

上記工程（ステップＳ１９）でドライバ４の下降が完了したことを確認（Ｙｅｓ）したら、ドライバ４を逆回転（ステップＳ２０）して、ドライバ４のナットＮに対する掴み直しを行い、これで仮締め工程が終了（ステップＳ２１）する。
このように仮締め工程中に、ナット噛み異常を検出して、異常のあったワークは廃棄処分とする。ナット噛み異常が無くても、つぎにナット無し異常の検出を行い、ナット無し異常の対象となったワークについてはパレット搬送ユニット７に戻し、仮締め工程からし直す。ナット噛み異常およびナット無し異常のないもののみ、本締め工程に移る。

なお、ナット噛み異常は必ずしも仮締め工程の初期の段階であるドライバ回転の工程中に発生するばかりでなく、仮締め終了間際の最後の締め込み時に発生することも考えられる。しかしながら、ナット噛みがあると仮締め工程の初期の段階で抵抗があり、回転速度のバラツキが大となるので、ナット噛み異常を検出できる。

全ての仮締め工程を経過したワークについては、本締め工程に移る。
つぎに、図５にもとづき、本締め工程について説明する。
仮締め工程終了（ステップＳ２１）から引き続いて、ドライバ４に所定のトルク（９８０ｇｆ・ｃｍ）を付与して本締め（増す締め）１回目を行うドライバ回転１回目の工程（ステップＳ２２）を行う。

つぎに、ドライバ４が実際にトルクアップしているか否かを判断する工程（ステップＳ２３）となり、否（Ｎｏ）であれば同工程（ステップＳ２３）に戻るが、トルクアップしていることを確認（Ｙｅｓ）したら、つぎの本締め間ディレーの工程（ステップＳ２４）となり、ドライバ４に対してトルク抜きを行う。

そして、再びドライバ４に本締め１回目と同様値のトルクを付与して２回目の本締め（増す締め）を行う、ドライバ回転２回目の工程（ステップＳ２５）となる。つぎに、実際にドライバ４がトルクアップしているか否かを判断する工程（ステップＳ２６）となり、否（Ｎｏ）であれば、再び同工程（ステップＳ２６）に戻る。

トルクアップしていることを確認（Ｙｅｓ）したら、ドライバ４を逆回転する工程（ステップＳ２７）をなし、ナットＮに対してドライバ４を外し易い状態とする。つぎに、ドライバ４を上昇する工程（ステップＳ２８）となり、ドライバ保持部ｂがナットＮから外され、本締め工程が終了する。すなわち、全てのナット締め作業が終了する。

繰り返し述べるように、本締め工程時において、２回に亘って本締め（いわゆる、増す締め）をなすところから、強固にして確実なナット締めが行われ、組立て体の製造が終了する。

なお、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。

本発明における実施の形態に係る、ナット締め装置の概略の構成図と、ナットの斜視図。 同実施の形態に係る、正常な状態でのナット締結時の挙動（速度変動）を示す特性図。 同実施の形態に係る、ナット噛み異常が発生した場合の挙動（速度変動）を示す特性図。 同実施の形態に係る、仮締め工程のフローチャート図。 同実施の形態に係る、本締め工程のフローチャート図。

符号の説明

Ｎ…ナット、４…ドライバ、８…ねじ軸、Ｔ…ナット締め装置。

Claims (5)

1. ナットを保持するドライバを回転駆動して、ナットをねじ軸に仮締めする仮締め工程と、この仮締め工程の後、ドライバをトルクアップして、ナットをねじ軸に本締めする本締め工程とを備えたナット締め方法であって、
   上記仮締め工程は、
   ドライバの回転速度を検出し、回転速度が所定値以上あるか否かを判断する第１の工程と、
   この第１の工程でドライバの回転速度が所定値以上ある場合、その回転速度が所定時間以上を継続して行われているか否かを判断して、所定時間以上を継続した場合に上記本締め工程へ進み、所定時間以下の継続である場合に上記第１の工程に戻るループを一定周期で形成するとともに、ドライバの回転速度が所定値以下の場合に、仮締め工程開始からの時間が所定時間以上であるか否かを判断して、仮締め工程開始からの時間が所定時間以上を経過したとき、ナット噛み異常に対応して動作する第２の工程と
   を具備することを特徴とするナット締め方法。
2. 上記第２の工程で仮締め工程開始からの時間が所定時間以下であるとき、上記ドライバの回転速度を検出し、回転速度が所定値以上あるか否かを判断する第１の工程に戻るループを一定周期で形成することを特徴とする請求項１記載のナット締め方法。
3. 上記第２の工程で、ドライバの回転速度が所定値以上で、かつ回転速度が所定時間以上を継続した場合、上記本締め工程へ進む前に、ナット無し異常を検出する工程を備えたことを特徴とする請求項１記載のナット締め方法。
4. 上記仮締め工程は、
   ドライバを逆回転して、ドライバに保持するナットをねじ軸に対して正しい姿勢に合わせる、ナット姿勢合わせの工程と、
   ナットの姿勢を合わせた後、ドライバを回転駆動してナットをねじ軸にねじ込む、ドライバ回転の工程と、
   ナットがねじ軸にねじ込まれた状態で、ドライバに対してトルクアップをなす工程と、
   トルクアップした後、ドライバに対するトルクをゼロにするトルク抜きの工程と、
   ドライバを逆回転して、ドライバがナットを掴み直す工程とを具備し、
   上記第１の工程から第４の工程は、上記ドライバ回転の工程中に行われることを特徴とする請求項１記載のナット締め方法。
5. 上記請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のナット締め方法を用いて、ナットをねじ軸にねじ込み、所定の部品を固定して相乗的に組立て体を製造することを特徴とする組立て体の製造装置。

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