JP2010042478A

JP2010042478A - Ｔナット打ち込み装置

Info

Publication number: JP2010042478A
Application number: JP2008208423A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nagayama; 豊永山
Original assignee: Nagayama Electronic Industry Co Ltd
Current assignee: Nagayama Electronic Industry Co Ltd
Priority date: 2008-08-13
Filing date: 2008-08-13
Publication date: 2010-02-25
Also published as: CA2675314A1; US20100038607A1

Abstract

【課題】ブースター装置等の複雑な構造の装置を備えることなく、簡単な構造でコンパクトなＴナット打ち込み装置を提供する。
【解決手段】Ｔナットを整列供給部７から筒軸部を下にして供給し、所望する部材に打ち込む打ち込み部５を備え、整列供給部７から供給されたＴナットの上方に上下に昇降するプッシュバー１７と、下方にＴナットが打ち込まれる部材を受け止めるとともにＴナットの拡開部をカシメるカシメ部１５をフレーム４に配設するとともに、プッシュバー１７を昇降駆動する昇降駆動手段を、制御装置２５により回転駆動されるサーボモータ２６と、サーボモータ２６の出力軸２７の回転運動を昇降運動に変換してプッシュバー１７に伝える回転運動変換機構２８とで構成し、プッシュバー１７の下降開始に連動してＴナットが保持部１６からリリースされて落下する速度よりプッシュバー１７の下降速度を速くなるようにサーボモータ２６の回転速度を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明はＴナット打込み装置に関し、特に、被打込み対象となる板等の部材（被打ち込み部材）にＴナットを簡単にかつ確実に打込むことを可能としたＴナット打込み装置に関するものである。

例えば椅子やテーブル等の板材にＴナットを打ち込む場合、整列供給部から自動的に供給されるＴナットを油圧シリンダまたはエアーシリンダ等の流体圧シリンダのピストンロッド（プッシュバー）の下降時に前記椅子やテーブル等の板材に打ち込むようにしたもの、例えば本件特許出願人が先に提案した特許文献１にあるようなＴナット打ち込み装置が用いられている。

このＴナット打ち込み装置は、Ｔナット供給手段と、Ｔナット供給手段から供給される複数のＴナットを、連続して順次Ｔナット打込み位置へ搬送する搬送手段と、Ｔナット打込み位置で供給されたＴナットを被打込み部材に打込むエアーシリンダからなる打込み手段とを備えてなり、Ｔナット供給手段からプッシュバーの直下に供給され、保持具に保持されたＴナットを、エアーシリンダのピストンロッドの下降に連動して保持具から離し、離されたＴナットをプッシュバーで所望する板材に打ち込むようにするものである。

特許文献１に記載のＴナット打ち込み装置では、インサートが打ち込まれる被打ち込み部材（板材等）の厚みと、その上方にＴナット供給手段からＴナットが供給されるための空間とを必要とし、板材等の厚みも種々異なることから十分な空間を必要とすることから、Ｔナット供給手段から供給されたＴナットの下方には空間Ｓ（図１及び図２参照）が形成される。
斯くしてＴナット供給手段から供給されたＴナットの下方に空間Ｓが形成されると、保持具からリリースされたＴナットが空間Ｓ部分を落下する速度より、プッシュバーの下降速度を速くさせないと、Ｔナットを所望する位置に正確に打ち込むことができない。

こうした問題に対処するために、上記構成のＴナット打ち込み装置では、エアーシリンダに供給するエアーを高圧にするとともに一気に供給する必要があるために、圧力を上げるブースター装置（昇圧装置）や高圧で大量の空気を瞬時に解放して供給するためのバルブ装置が備えられている。
このために構造が複雑になり、製造コストが高くなるだけでなく、装置全体が大型化してしまうという問題があった。
しかも、上記ブースター装置はＴナット打ち込み装置のそれぞれに１つづつ設けなくてはならず、この点でも前記した製造コストが高くなるだけでなく、装置全体が大型化してしまうという問題がある。
特開平７−１０８４２２号公報

本発明は上記問題点に鑑み提案されたもので、ブースター装置やバルブ装置等の複雑な構造の装置を備えることなく、簡単な構造でコンパクトにできるようにして安価に製造並びに設置できるＴナット打ち込み装置を提供できるようにすることを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明にかかるＴナット打ち込み装置は、Ｔナットを供給する整列供給部と、整列供給部から供給されるＴナットを所望する部材に打ち込む打ち込み部とを備えたＴナット打ち込み装置において、Ｔナットは、内周面に雌ねじ部が形成された筒軸部と、回り止め用の爪からなる回り止め手段が形成されたフランジ部とを有して構成され、整列供給部から筒軸部を下にして所定の位置に供給されたＴナットの上方に昇降駆動手段で上下に昇降するプッシュバーと、下方にＴナットが打ち込まれる部材を受け止める受け止め部を配設するとともに、前記プッシュバーを昇降駆動する昇降駆動手段を、制御装置により回転駆動されるサーボモータと、このサーボモータの出力軸の回転運動を昇降運動に変換して前記プッシュバーに伝える回転運動変換機構とで構成し、Ｔナットを被打ち込み部材に打ち込む際に上記制御装置を、プッシュバーの直下に供給されて保持部に保持されたＴナットが、プッシュバーの下降開始に連動して保持部から解放されて落下する速度よりプッシュバーの下降する速度を速くなるようにサーボモータの回転速度を制御するように構成したことを最も主要な特徴とするものである。

本発明にかかるＴナット打ち込み装置では、Ｔナットが、内周面に雌ねじ部及び抜け止め用拡開部を備えた筒軸部と、回り止め用の爪からなる回り止め手段が形成されたフランジ部とを有して構成されたＴナットであって、受け止め部に、Ｔナットの前記拡開部をカシメて広げるカシメ部を配設し、プッシュバーが下降駆動されて被打ち込み部材に打ち込まれる時に、カシメ部で抜け止め用拡開部を拡開するようにしたことや、回転運動変換機構が、サーボモータの出力軸に取り付けられたピニオンギアと、このピニオンギアに噛み合いプッシュバーに設けられたラックギアで形成したことも特徴とするものである。

本発明にかかるＴナット打ち込み装置は、Ｔナットを供給する整列供給部と、整列供給部から供給されるＴナットを所望する部材に打ち込む打ち込み部とを備えたＴナット打ち込み装置において、Ｔナットは、内周面に雌ねじ部が形成された筒軸部と、回り止め用の爪からなる回り止め手段が形成されたフランジ部とを有して構成され、整列供給部から筒軸部を下にして所定の位置に供給されたＴナットの上方に昇降駆動手段で上下に昇降するプッシュバーと、下方にＴナットが打ち込まれる部材を受け止める受け止め部を配設するとともに、前記プッシュバーを昇降駆動する昇降駆動手段を、制御装置により回転駆動されるサーボモータと、このサーボモータの出力軸の回転運動を昇降運動に変換して前記プッシュバーに伝える回転運動変換機構とで構成し、Ｔナットを被打ち込み部材に打ち込む際に上記制御装置を、プッシュバーの直下に供給されて保持部に保持されたＴナットが、プッシュバーの下降開始に連動して保持部から解放されて落下する速度よりプッシュバーの下降する速度を速くなるようにサーボモータの回転速度を制御するように構成するようにしてあるので、Ｔナットを被打ち込み部材の所望する位置に正確に、しかも簡単に打ち込むことができる利点がある。

加えて、プッシュバーの下降操作は制御装置でサーボモータの駆動制御をおこなうだけの簡単な構成で済み、従来のようにエアーシリンダでプッシュバーを昇降させるのものに比べて、ブースタ装置やバルブ装置等をなくすことができるので、Ｔナット打ち込み装置の装置全体の構造の簡素化でき、小型化を図ることができる利点がある。

また、制御装置はサーボモータの駆動制御を行うだけであることから、１台の制御装置で複数のサーボモータの駆動制御をおこなうことができる。
これにより、制御装置を共通化させることができ、従来のように、圧力を上げるブースター装置や高圧で大量の空気を瞬時に解放して供給するためのバルブ装置をなくすることができるので、複数のＴナットの打ち込み装置を設置する場合、その設置スペースも小さくすることができる利点もある。

加えて、Ｔナットが、内周面に雌ねじ部及び抜け止め用拡開部を備えた筒軸部と、回り止め手段が形成されたフランジ部とを有して構成されたＴナットであって、受け止め部に、Ｔナットの前記拡開部をカシメて広げるカシメ部を配設し、プッシュバーが下降駆動されて被打ち込み部材に打ち込まれる時に、カシメ部で抜け止め用拡開部を拡開するようにしたものでは、上記効果に加えて、打ち込み操作で抜け止めも同時におこなえ、その作業効率を高めることができる利点がある。

以下、本発明にかかるＴナット打ち込み装置の最も好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はＴナット打ち込み装置の概略を示す正面図、図２はその側面図であって、図中符号１はＴナット打ち込み装置を全体的に示す。
このＴナット打ち込み装置１は、後述するＴナットを打ち込む装置であって、ベースプレート２から左右一対のサイドプレート３を立設して形成されたフレーム４に、打ち込み部５と、この打ち込み部５に後述するＴナット６を整列させながら供給する整列供給部７とを備えてなる。

上記整列供給部７は、上方がＴナット６の投入口８として開口するＴナット貯留タンク９とこのＴナット貯留タンク９に貯留されたＴナット（図示せず）を図外の搬送用起振装置により１列に整列させた状態で打ち込み部５に供給するシュータ１０とを備えてなる。
Ｔナット貯留タンクは、打ち込み部５よりも高位置に支持部材１１で支持されており、シュータ１０は、特開平６−２７７９５６号公報と同様に、Ｔナット６の左右の側縁部分１２（図３および図４参照）をガイドするために断面コ字形の開口が対面する状態のレール部材１３が、Ｔナット貯留タンク９の供給口（図示せず）から打ち込み部５に至る間にわたって配設されて形成されている。

打ち込み部５は、側面視コの字形に形成された上記フレーム４を構成する一対のサイドプレート３・３間に、Ｔナット６の打ち込みを所望する部材、例えば椅子の座部が形成される底板部材（被打ち込み部材）１４を載せて受け止める受け止め部４０と、Ｔナット６をカシメるカシメ部１５と、当該カシメ部１５の上方にシュータ１０を介して供給されたＴナット６を保持する保持部１６と、この保持部を貫通してＴナット６を打ち込むために昇降するプッシュバー１７を設けて構成してある。
このプッシュバー１７は、前記フレーム４の上方にガイド支柱１８を立設し、このガイド支柱１８にプッシュバー１７を摺動可能に支持させるとともに、その中間部分を昇降駆動手段１９で昇降駆動されるようになっている。

一方、受け止め部４０は、被打ち込み部材１４が供給されているか否かを検出するセンサ３８を設けてあり、カシメ部１５は、その周囲にＴナット６の抜け止め用の拡開部２０（図３及び図４参照）を押し広げるガイドチップ２１を台座２２の頂部に固定して構成されている。
昇降駆動手段１９は、ガイド支柱１８に昇降可能に枢支されたプッシュバー１７の中間高さ位置にラックギア２３を設け、このラックギア２３に噛み合うピニオンギア２４を制御装置２５で回転制御されるサーボモータ２６の出力軸２７に取り付けて形成されている。
そして、前記ラックギア２３とピニオンギア２４とで、サーボモータ２６の出力軸２７の回転をプッシュバー１７の昇降用直線運動に変換する回転運動変換機構２８が形成される。

上記制御装置２５は、サーボモータ２６への電流のオン・オフとともに、ピニオンギアを設けた側とは反対側のサーボモータ２６の出力軸２７部分に取り付けられたロータリーエンコーダ２９により、サーボモータ２６の出力軸２７の回転数、つまりプッシュバー１７の昇降量及び昇降速度が制御されるようになっている。
また、シュータ１０を介して供給されたＴナット６を保持する保持部１６は、その詳細は省略したが、開閉揺動可能な左右一対の支持部材３０が、プッシュバー１７の下降に連動して左右に開き、保持していたＴナット６を開放するように構成されている。
尚、図中符号３１は、制御装置に連結されて、プッシュバー１７の下降作動用の信号を発生させるフットスイッチである。

上記のように構成されたＴナット打ち込み装置１で被打ち込み部材１４に打ち込まれるＴナット６の一例を次に説明する。
Ｔナット６は図３乃至図５に示すように、たとえば鉄系の金属板を板金加工することにより一体に得られるもので、筒軸部３２およびこの筒軸部３２の上端部から外方へ張出すフランジ部３３を備えている。
筒軸部３２は外径が大小２段の中空の筒状をなし、フランジ部３３が形成された上端部とは反対側の下端部分にカシメられて広げられる部分である拡開部２０を有し、かつ、この拡開部２０部分を除く筒軸部３２の内周面には、雌ねじ３４が形成されている。

拡開部２０は、筒軸部３２の内周面の雌ねじ３４が形成された部分に比べて肉薄に形成されている。
これにより、雌ねじ３４を形成する場合、ねじ切りを筒軸部３２の大径の上端部側あるいは下端部の薄肉の拡開部２０側のいずれからでも行なうことができる。
また、フランジ部３３には、フランジ部３３の外周縁の一部を折り起こされて形成された２組の回り止め用の爪３５が、１８０度対向して設けられており、この爪３５の外周縁はＴナット６が被打ち込み部材１４に打ち込まれた時に、しっかりと食い込むための鋸歯形３６に形成されている。

上記のように構成されたＴナット６を、本発明にかかるＴナット打ち込み装置１で被打ち込み部材１４に打ち込む手順を次に説明する。
先ず、被打ち込み部材１４のＴナット６の打ち込みを所望する場所に下穴３７をあけておく。
そして、図６に示すように上記被打ち込み部材１４に穿設した下穴３７がＴナット打ち込み装置１のカシメ部１５のガイドチップ２１部分と同芯状になるように被打ち込み部材１４を受け止め部４０に載置し、センサ３８に被打ち込み部材１４が載せ置かれたことを検出させる。
このときすでに、カシメ部１５のプッシュバー１７の直下にはＴナット貯留タンク９からシュータ１０を介して供給されたＴナット６の１つが保持部１６に保持されている。

次に、センサ３８で被打ち込み部材１４が載せ置かれたことを検出させた後、フットスイッチ３１を踏んでオンにすると、瞬時にして制御装置２５からサーボモータ２６に給電され、サーボモータ２６が大出力で高速に回転する。
この回転により、ピニオンギア２４からラックギア２３を介してプッシュバー１７が下方に勢いよく下降駆動される。
この下降速度並びに下降量（長さ）は予め制御装置２５に電流値及び回転数として設定されているが、カシメ作業ごとにロータリエンコーダ２９で制御装置２５にフィードバックされて監視されるようになっている。

このプッシュバー１７の下降に連動して保持部１６が開き、この保持部１６に保持されていたＴナット６はリリースされて自由落下しようとする。
ところが、プッシュバー１７は、サーボモータ２６の駆動により、Ｔナット６がリリースされて自由落下する速度より速く、大出力で強制的にかつ瞬時に下降するので、プッシュバー１７の先端の先鋭部が筒軸部３２内に嵌入した状態でＴナット６の上面部分が押されて下降し、フランジ部３３の下面が被打ち込み部材１４の上面にその一部が食い込むまで、筒軸部３２が下穴３７に挿入される。

斯くしてＴナット６が下穴３７に打ち込まれる時、その薄肉に形成された拡開部２０がカシメ部１５のガイドチップ２１部分で外方に押し広げられ、被打ち込み部材１４の下面に食い込む。
これとともに、フランジ部３３に形成された爪３５が被打ち込み部材１４の上面から内方に深く食い込んで回り止めするので、上記被打ち込み部材１４の下面に広がって食い込んだ拡開部２０と、被打ち込み部材１４の内方に深く食い込んだフランジ部３３の爪３５とが相俟って、図８に示すようにＴナット６は被打ち込み部材１４にしっかりと固定される。

そして、サーボモータ２６が反転され、ラックギア２３とピニオンギア２４とで構成される回転運動変換機構２８を介してプッシュバー１７が上昇し保持部１６が閉じると、この保持部１６には新たなＴナット６が自動的に保持されて次の打ち込みに備える。
然る後、被打ち込み部材１４をカシメ部１５から取り出すと、Ｔナット打ち込み装置１によるＴナット６の被打ち込み部材１４への打ち込作業が完了する。

以上に説明したことでわかるように、本発明にかかるＴナット打ち込み装置１は、制御装置２５でサーボモータ２６を回転制御し、サーボモータ２６の回転を回転運動変換機構２８を介してプッシュバー１７を上下に昇降摺動させるようにするものであることから、１台の制御装置２５に複数のサーボモータ２６を連結することにより、１台の制御装置２５に複数のサーボモータ２６の駆動制御を行うことができる。
これにより、制御装置２５の共通化を図ることができ、省スペース化や省エネルギー化、製造コストやランニングコストの低減を図ることができる。

尚、上記実施の形態では、図上、軸部３２を外径が大小２段の中空の筒状に形成し、小径の筒軸部３２に、雌ねじ３４とカシメられて広げられる部分である拡開部２０とを上下に形成するようにしてあるが、これをフランジ部３３側の大径部４１側部分をなくした、例えば本人先に提案している特開平６−３２３３１５号公報等で示す基本形状のもの（図９及び図１０参照）にしてもよいことは勿論のことであり、上記実施の形態の回転運動変換機構２８をラックギア２３とピニオンギア２４とで構成するようにしてあるが、こうしたものに限られず、例えばプッシュバー１７の上端に偏心カム設けこれをサーボモータ２６で回転させてプッシュバー１７を昇降するようにする等、公知の回転運動変換機構を採用することができるのは言うまでもないことである。

また、上記実施の形態ではＴナット打ち込み装置１で被打ち込み部材１４に、Ｔナット６を打ち込むようにしてあるが、こうしたものに限られず、例えば図１１に示すように、筒軸部３２に上記抜け止め用の拡開部２０部分がなく、内周面に雌ねじ３４を形成したＴナット６も、本発明にかかるＴナット打ち込み装置１で上記実施例と同様にして図１２に示すように被打ち込み部材１４に打ち込むことができる。
この場合のＴナット打ち込み装置１の打ち込み部５の上記カシメ部１５は省略することができるほかは上記実施例と略同様であるので説明は省略する。

は本発明にかかるＴナット打ち込み装置の概略を示す正面図である。は本発明にかかるＴナット打ち込み装置の概略を示す側面図である。は本発明にかかるＴナット打ち込み装置で打ち込むＴナットの一例を示す仰観図である。は本発明にかかるＴナット打ち込み装置で打ち込むＴナットの一例の底面図である。は本発明にかかるＴナット打ち込み装置で打ち込むＴナットの一例の縦断側面図である。は本発明にかかるＴナット打ち込み装置でＴナットを打ち込む手順の正面図である。は本発明にかかるＴナット打ち込み装置でＴナットを打ち込む手順の正面図である。は本発明にかかるＴナット打ち込み装置で打ち込まれたＴナット部分の縦断面図である。は本発明にかかるＴナット打ち込み装置で打ち込まれるＴナットの基本形状の縦断側面図である。は本発明にかかるＴナット打ち込み装置で打ち込まれた基本形状のＴナット部分の縦断面図である。は本発明にかかるＴナット打ち込み装置で打ち込まれる他のＴナットの一例の縦断側面図である。は本発明にかかるＴナット打ち込み装置で打ち込まれたＴナット部分の縦断面図である。

符号の説明

１・・・Ｔナット打ち込み装置
５・・・打ち込み部
６・・・Ｔナット
７・・・整列供給部
９・・・Ｔナット貯留タンク
１５・・・カシメ部
１７・・・プッシュバー
２０・・・抜け止め用の拡開部
２３・・・ラックギア
２４・・・ピニオンギア
２５・・・制御装置
２６・・・サーボモータ
２７・・・サーボモータの出力軸
２８・・・回転運動変換機構
３２・・・筒軸部
３３・・・フランジ部
３４・・・雌ねじ部
３５・・・回り止め手段（爪）
４０・・・受け止め部

Claims

Ｔナットを供給する整列供給部と、整列供給部から供給されるＴナットを所望する部材に打ち込む打ち込み部とを備えたＴナット打ち込み装置において、Ｔナットは、内周面に雌ねじ部が形成された筒軸部と、回り止め用の爪からなる回り止め手段が形成されたフランジ部とを有して構成され、整列供給部から筒軸部を下にして所定の位置に供給されたＴナットの上方に昇降駆動手段で上下に昇降するプッシュバーと、下方にＴナットが打ち込まれる部材を受け止める受け止め部を配設するとともに、前記プッシュバーを昇降駆動する昇降駆動手段を、制御装置により回転駆動されるサーボモータと、このサーボモータの出力軸の回転運動を昇降運動に変換して前記プッシュバーに伝える回転運動変換機構とで構成し、Ｔナットを被打ち込み部材に打ち込む際に上記制御装置を、プッシュバーの直下に供給されて保持部に保持されたＴナットが、プッシュバーの下降開始に連動して保持部から解放されて落下する速度よりプッシュバーの下降する速度を速くなるようにサーボモータの回転速度を制御するように構成したことを特徴とするＴナット打ち込み装置。
Ｔナットが、内周面に雌ねじ部及び抜け止め用拡開部を備えた筒軸部と、回り止め用の爪からなる回り止め手段が形成されたフランジ部とを有して構成されたＴナットであって、受け止め部に、Ｔナットの前記拡開部をカシメて広げるカシメ部を配設し、プッシュバーが下降駆動されて被打ち込み部材に打ち込まれる時に、カシメ部で抜け止め用拡開部を拡開するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のＴナット打ち込み装置。
回転運動変換機構が、サーボモータの出力軸に取り付けられたピニオンギアと、このピニオンギアに噛み合いプッシュバーに設けられたラックギアで形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＴナット打ち込み装置。
１台の制御装置に、複数の昇降手段が駆動制御可能に連結されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＴナット打ち込み装置。