JP2010082752A - 折り畳みワーク操作装置、ワーク拘束装置、作業装置及びネジ締め装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の面に対してネジ締めを１台の装置で行うこと。
【解決手段】ユニット１２を開いた状態でユニット１１の内側を押さえカバー２１で覆い、押さえカバー２１の穴を通してユニット１１の内側面をネジ締めする。そして、折り畳みローラ９をユニット１２の背面側に押し当てて推し進めることでユニット１２を折り畳む。そして、ユニット１２の外側を押さえカバー２２で覆い、押さえカバー２２の穴を通してユニット１２の外側面をネジ締めする。また、ユニット１２を折り畳む際に、押さえカバー２１を閉じた状態で折り畳みを開始し、ユニット１２が垂直になる１０度ぐらい手前で折り畳みローラ９を一旦停止し、押さえカバー２１を開く。
【選択図】 図３

Description

この発明は、携帯電話、携帯ゲーム機器等を製作する際にワークとして操作、拘束する技術に関するものである。

携帯電話、携帯ゲーム機器等の生産工程には、ネジ締め装置を使用するネジ締め工程がある。図１７及び図１８に、従来のネジ締め装置の例を示す。ネジ締め工程では、先ず、作業員が、図１７に示すようにワーク１をゴム台３１の上に置く。ゴム台３１はワーク１の外側形状を型取りしたものである。なお、ここではワーク１として携帯電話を例としている。

次に、アクチュエータ７の駆動によって、電動ドライバー４が下がり、ネジ供給機５上のネジ６を、ネジ吸着装置４ａによってエアー吸着する。次に、図１８に示すように押さえカバー２１が締まり、ワーク１はゴム台３１と押さえカバー２１によって拘束される。押さえカバー２１には、ワーク１のネジ穴１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの真上に相当する位置にそれぞれ穴２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが空いている。

そして、電動ドライバー４が下がり、ネジ吸着装置４ａに吸着したネジ６が押さえカバー２１の穴２１ａを通して、ワーク１のネジ穴１１ａにぶつかり、電動ドライバー４の回転によってネジ６がワーク１上に締めつけられる。

そして、アクチュエータ７の駆動によって電動ドライバー４は上に上がり、再びネジ供給機５上のネジ６を取り、次は座標を変えてネジ穴１１ｂを締める。これを繰り返し、ネジ穴１１ｃ、ネジ穴１１ｄと締めて行く。ネジ締め箇所が全て終わると、押さえカバー２１を開いてワーク１を取り出し可能とし、作業が完了する。なお、特許文献１には、ネジ吸着確認手段を備えたネジ締め装置が記載されている。

特開平０１−０９７５７７号公報

しかしながら、折り畳み型の携帯電話の場合、ネジ穴は１面に集中している訳ではなく、他の面にもネジ穴がある。従来のネジ締め装置では、１面しか締めることができず、異なる面を締めようとすると、その面に合うゴム台が必要であり、面が違えばネジ穴の位置が異なるのが一般的であるので、押さえカバー２１の穴２１ａ〜２１ｄを変更する必要がある。したがって、２面のネジを締めようとすると、各面に合わせてカスタマイズしたネジ締め装置を１台ずつ合計２台使う必要がある。また、人の手でワーク１を載せ換える手間も増える。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、１台の装置で複数の面のネジ締めを可能とするネジ締め装置並びにネジ締め装置などに使用される折り畳みワーク操作装置及びワーク拘束装置などを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一つの態様では、折り畳みワーク操作装置が、回転支点を中心に第１のユニットと第２のユニットが折り畳まれるワークを開いた状態で第１のユニットの外側を拘束する第１の拘束手段と、前記第１の拘束手段により拘束された第１のユニットの内側を覆って拘束する第２の拘束手段と、第１のユニットが前記第２の拘束手段で拘束された状態で第２のユニットの外側を押し、第２のユニットの回転が重い状態から軽い状態に変化するまでワークを折り畳んだ後、前記第２の拘束手段による拘束を開放し、第２のユニットの外側を押してワークを折り畳む折り畳み手段とを備える。

この態様によれば、ワークを開いた状態で第１のユニットの外側及び内側を拘束し、第１のユニットを拘束した状態で第２のユニットの外側を押し、第２のユニットの回転が重い状態から軽い状態に変化するまでワークを折り畳んだ後、内側の拘束を開放し、第２のユニットの外側を押してワークを折り畳むこととしたので、ワークを折り畳むことができる。

また、本発明の他の態様では、ワーク拘束装置が、回転することによって開状態から閉状態に移行することによりワークの片側を覆って拘束する拘束手段と、前記拘束手段が開状態と閉状態の間を移行できるように前記拘束手段を回転する回転手段と、前記拘束手段が開状態から閉状態に移行する際に、ワークに触れる前の所定の位置までは前記拘束手段を高いトルクで回転した後にトルクを下げてワークを覆うように前記回転手段の回転を制御する制御手段とを備える。

この態様によれば、ワークを覆う際に、ワークに触れる前の所定の位置までは高いトルクで回転した後にトルクを下げてワークを覆うように制御することとしたので、高速にワークを覆うことができる。

また、本発明の他の態様では、作業装置が、装置本体から取り外し可能なワーク拘束手段と、前記ワーク拘束手段が装置本体に取り付けられた状態で該ワーク拘束手段により拘束されたワークに対して作業を実施する作業実施手段と、装置本体に取り付けられたワーク拘束手段の種類を検出する検出手段と、ワークに対する作業位置情報及び作業良否判定情報を前記検出手段により検出されたワーク拘束手段の種類に基づいて取得する作業情報取得手段と、前記作業情報取得手段により取得された作業情報に基づいて前記作業実施手段を制御する制御手段とを備える。

この態様によれば、装置本体に取り付けられたワーク拘束手段の種類を検出し、ワークに対する作業位置情報及び作業良否判定情報を、検出したワーク拘束手段の種類に基づいて取得し、取得した作業情報に基づいて作業を制御することとしたので、ワーク拘束手段の種類に応じた作業を行うことができる。

また、本発明の他の態様では、ネジ締め装置が、回転支点を中心に第１のユニットと第２のユニットが折り畳まれるワークを開いた状態で第１のユニットの外側を拘束する第１の拘束手段と、前記第１の拘束手段により拘束された第１のユニットの内側面のネジ穴に対応する位置にネジ締め用の穴を有し、第１のユニットの内側を覆って拘束する第２の拘束手段と、第１のユニットが前記第２の拘束手段で拘束された状態で第２のユニットの外側を押し、第２のユニットの回転が重い状態から軽い状態に変化するまでワークを折り畳んだ後、前記第２の拘束手段による拘束を開放し、第２のユニットの外側を押してワークを折り畳む折り畳み手段と、前記折り畳み手段により折り畳まれたワークの第２のユニットの外側面のネジ穴に対応する位置にネジ締め用の穴を有し、第２のユニットの外側を覆って拘束する第３の拘束手段と、第１のユニットが前記第２の拘束手段で拘束された状態で該第２の拘束手段が有するネジ締め用の穴を通して第１のユニットの内側面のネジ締めを行い、第２のユニットが前記第３の拘束手段で拘束された状態で該第３の拘束手段が有するネジ締め用の穴を通して第２のユニットの外側面のネジ締めを行うネジ締め手段とを備える。

この態様によれば、ワークを開いた状態で第１のユニットの外側及び内側を拘束してネジ締めを行い、第１のユニットを拘束した状態で第２のユニットの外側を押し、第２のユニットの回転が重い状態から軽い状態に変化するまでワークを折り畳んだ後、内側の拘束を開放し、第２のユニットの外側を押してワークを折り畳みネジ締めを行うこととしたので、ワークを折り畳む前後でネジ締めを行うことができる。

なお、本発明の構成要素、表現または構成要素の任意の組合せを、方法、装置、システム、コンピュータプログラム、記録媒体、データ構造などに適用したものも上述した課題を解決するために有効である。

本発明の一つの態様によれば、ワークを折り畳むことができるので、１台の装置でワークの複数面に対して作業を行うことができるという効果を奏する。

また、本発明の他の態様によれば、高速にワークを覆うので、タクトタイムを短縮することができるという効果を奏する。

また、本発明の他の態様によれば、ワーク拘束手段の種類に応じた作業を行うので、ワーク拘束手段を交換することで１台の装置で多種のワークに対応することができるという効果を奏する。

また、本発明の他の態様によれば、ワークを折り畳む前後でネジ締めを行うので、１台の装置でワークの複数面に対してネジ締めを行うことができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る折り畳みワーク操作装置、ワーク拘束装置、作業装置及びネジ締め装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、本実施例では、本発明を携帯電話のネジ締めに適用した場合を中心に説明する。

まず、本実施例に係るネジ締めの原理について説明する。図１は、本実施例に係るネジ締めの原理を説明するための説明図である。図１（ａ）に示すように、従来のネジ締めでは、２面のネジ締めを行う場合に、２台のネジ締め装置を使用していた。このため、２面のネジ締めを行う途中で人がワークすなわち携帯電話を載せ換える必要があり、作業効率が悪かった。

そこで、本実施例に係るネジ締めでは、図１（ｂ）に示すように、１台のネジ締め装置を使用して２面のネジ締めを可能とする機能をネジ締め装置に設ける。ただし、流れ作業におけるネジ締め工程において、１面のネジ締め時間を３０秒とし、２面のネジ締めに３０秒×２＝６０秒を要することとすると、作業効率が向上しない。したがって、流れ作業におけるネジ締め工程として効率を上げるためには、２面のネジ締めに要する時間を３０秒に短縮する必要がある。そこで、本実施例では、各面のネジ締めに要する時間を短縮する機能もネジ締め装置に設ける。

次に、本実施例に係るネジ締め装置の構造及び方法を図２〜図７を用いて説明する。ネジ締めを行う対象は折り畳み方式のワークであり、本実施例に係るネジ締め装置は、手作業を介さずに自動的に２面のネジを締める。

図２は、ワーク１のレディ状態を示す図である。まず、図２に示すように、ワーク１を置き易いように右側の押さえカバー２１と左側の押さえカバー２２が開いて、ワーク１の外側形状を型取りしたゴム台３１の上に作業者がワーク１を置く。そして、作業者が図示されないスタートボタンを押すと、右側の押さえカバー２１が反時計方向に回転して閉じる。

ここで、押さえカバー２１の開閉では、タクトタイムを短くするため、速い速度で開閉したい。その理由は、図１に示したように、従来は２台の装置を使うが、本実施例では１台の装置でまかなおうとしているため、従来と同じ速度でネジ締めを行っていては流れ作業が遅延するためである。

しかし、押さえカバー２１の開閉速度を速くすると、押さえカバー２１が勢いよく閉じるため、ワーク１にぶつかってワーク１を傷めたり、ワーク１に歪みを生じさせたりする。そこで、押さえカバー２１、２２を回転するために、従来はエアー式のロータリシリンダ等を使用していたが、本実施例では速度すなわちトルクを制御可能なトルクモータ１０ａ、１０ｂを使用する。

トルクモータ１０ａを使用すれば、押さえカバー２１が開いた状態から、ワーク１にぶつかる手前までの間は高いトルクによって速く閉じ、押さえカバー２１がワーク１にぶつかる手前からトルクを下げてゆっくり閉じることができる。このように、トルクを途中で切り換えることで、最短時間で押さえカバー２１を開閉することができ、しかもワーク１へのダメージをなくすことができる。

次にネジ締めを行う。図３に示すように、押さえカバー２１には、ワーク１のネジ穴１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの真上に穴２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが空いている。そして、電動ドライバー４が下がりネジ吸着装置４ａに吸着したネジ６が押さえカバー２１の穴２１ａを通して、ワーク１のネジ穴１１ａにぶつかり、電動ドライバー４の回転によってネジ６がワーク１上に締めつけられる。このネジ吸着とネジ締めを繰り返すことで、ワーク１の第１面のネジ穴１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄのネジ締めが完了する。

次にワーク１を折り畳む。ワーク１にはヒンジがあり、図４に示すように、ユニット１１とユニット１２の角度が変わり、ワーク１は、開いたり、折り畳んだりすることができる。図３に示す折り畳みローラ９は、ワーク１を自動的に折り畳むものである。

ワーク１を折り畳む際、モータ８を回転させて、回転フリーな折り畳みローラ９をユニット１２の背面側（外側）を押し当て押し進めることで、ユニット１２を約垂直の中間位置まで折り畳む。理想的には、中間位置は垂直になる１０度ぐらい手前が良い。そして、押さえカバー２１を開く。ここで、押さえカバー２１を開く時は、トルクを上げて最短時間で開くようにする。次に折り畳みローラ９をさらに押し進めることで、図５の状態まで完全にワーク１を折り畳むことができる。次に折り畳みローラ９を図６の位置まで戻す。

ここで、ワーク１を一回で折り畳まない理由について説明する。折り畳み方式のワーク１は、図４に示すように、閉じる時に一部の範囲で回転が少し重くなっている。これは、開いた状態を安定して保持するためである。もし、押さえカバー２１を開いたまま折り畳みローラ９をワーク１の背面側に当てて押すと、ワーク１全体が持ち上がってしまい、ゴム台３１からワーク１が落ちてしまう。そのため、押さえカバー２１によってワーク１が持ち上がらないように押さえている。

そして、折り畳み部であるユニット１２が約垂直の中間位置まで折り畳まれた状態では軽く動くので、押さえカバー２１を開いた状態でも、折り畳みローラ９を押し進めることで、完全にユニット１２を折り畳むことができる。

また、中間位置までワーク１を折り畳む際に、慣性によってワーク１を垂直を超える範囲まで折り畳んでしまったときに、押さえカバー２１を開くと、押さえカバー２１とワーク１が衝突してワーク１を傷つけてしまう可能性がある。このため、ユニット１２が垂直の約１０度手前になるところで折り畳みローラ９を一旦止めている。

しかし、タクトタイムを短くして速く折り畳むようにすると、勢いで垂直を超えてしまう場合がある。このような場合に備えて、図３に示すブロック２１Ｅがある。ブロック２１Ｅは、ユニット１２を傷付けないように樹脂、ゴム等がよく、ローラでもよい。さらに、折り畳みローラ９に汚れや異物が付着した場合に備えて、図３に示す清掃パット９ａがあり、毎回清掃パット９ａと擦れることで、折り畳みローラ９が清掃される。以上でワーク１を傷付けることなく、安全、確実に折り畳むことができる。

次に押さえカバー２２を閉じる。押さえカバー２２を閉じる時は、ワーク１へ影響しないように、押さえカバー２１を閉じる時と同じようにトルク制御を行う。

次に押さえカバー２２の穴２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを通して、図７に示すように、その下にあるそれぞれのネジ穴１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄのネジ締めを行う。これで、図６に示す面２１Ａにあるネジ穴のネジ締めが完了する。次に押さえカバー２２を開くと、ワーク１が取り出し可能となり、最初のレディ状態になる。

以上述べた手順と、ワーク１を傷つけない工夫によって、２面のネジ締めを行うことができる。しかし、以上の工夫だけではユニット１２の面２１Ａのネジ締めを失敗する場合がある。その理由は、折り畳み方式のワーク１では図８に示すようにユニット１１とユニット１２がよじれ、ユニット１２のネジ穴位置がずれる場合があるためである。

そこで、図９に示すように、押さえカバー２２の裏側にユニット１２を型取りしたゴム型２２Ａを取り付けて、よじれを矯正するようにする。さらに、図１０に示すように、押さえカバー２２の表側には穴２２ａと同心円の筒状スライドガイド４０を取り付け、上部にはテーパ４０ａを設ける。そして、ネジ吸着装置４ａが筒状スライドガイド４０の内径に沿って落下することで、ネジ吸着装置４ａに内蔵されているドライバービット４ｂとワーク１のネジ穴１２ａとネジ６の相対位置精度を上げることができる。その結果、ネジ締めの失敗を減らし、品質を向上させることができる。なお、図１０は押さえカバー２２の穴２２ａの例であるが、筒状スライドガイド４０は、穴２２ｂ、穴２２ｃ、穴２２ｄにも同様に適用される。

次に、ワーク１の機種変更に対する柔軟な対応方法について説明する。図１１に示すように、機種に応じたゴム台、押さえカバーを載せたカセット４１は取り外し可能となっている。すなわち、トルクモータ１０ａの駆動を伝えるカップリング５２ａと、押さえカバー２１を回転させるシャフト４２ａが切り離され、同様にトルクモータ１０ｂの駆動を伝えるカップリング５２ｂと、押さえカバー２２を回転させるシャフト４２ｂが切り離される。したがって、機種に応じてカスタマイズした複数のカセットを準備しておけば、カセット交換するだけで、機種変更や、多品種への対応が可能である。

また、カセット４１には、ＩＤ検出用の突起４１ａ、４１ｂ、４２ｃがあり、ネジ締め装置本体側には、それぞれを認識する透過型センサ５１ａ、５１ｂ、５１ｃがある。これらの突起の有無によって２×２×２＝８通りのＩＤの認識ができ、そのＩＤに合った座標位置やシーケンスが自動的に選択されることで、カセット交換だけで、自動的に機種変更に対応することができる。

ただし、完全に自動化するには、ネジ締めの不良検出に汎用性を持たせる必要がる。一般の電動ドライバーには、予めセットした規定トルクに到達した場合に、フィニッシュ信号が出力されるようになっている。この時、電動ドライバーは、規定トルクに達したことしか判定できず、ネジが斜めに締められた、あるいは、ネジ穴の加工ミス等でネジが完全にしまったか否かは判定できない。そのために、従来は、電動ドライバーが完全に下に下がったかを検出するネジ浮き検出センサ、例えば透過型センサを設けていた。

従来のネジ締め装置であれば、ネジ穴の高さに応じて、ネジ浮き検出センサを１つ、２つ配置すれば良かった。しかし、他種類のワークや、将来開発設計するワークに対して、ネジ高さを予測することはできないため、本実施例では、センサではなく、図１２に示すように、高さ測定器５３を配置した。

アクチュエータ７の上下によって、電動ドライバー４が上下するが、これに連動して金具５４も上下する。そして、電動ドライバー４が下がり、ネジ締めを行った時、金具５４は高さ測定器５３の伸縮するセンサ部５３ａを押す。高さ測定器５３は、センサ部５３ａが押された長さを測定することによって電動ドライバー４の高さを測定する。なお、高さ測定器５３としては、金具５４との距離を測定することができれば、どのような種類の測定器でも構わない。

正常なネジ締め状態であれば、電動ドライバー４の回転に合わせてネジ６が締められて下にさがるが、ネジ６が斜めに締まった場合や、途中で終わってしまった場合には、電動ドライバー４は高くなる。すなわち、電動ドライバー４の高さでネジ締めの良否を判定することができ、電動ドライバー４の高さをこの高さ測定器５３で測ることができる。

この高さ測定器５３からは、ネジ締めが完了した時の高さデータが送出される。この送られる高さデータを元に、ネジ締めのＯＫ、ＮＧ判定をソフトウェアで行い、その判定の閾値を機種ＩＤによって自動的に変更することで、多機種のネジ浮き検出が可能となる。

図１３は、ネジ締めの良否を判定する制御プログラムを説明するための説明図である。制御プログラム６１は、機種に応じてネジ穴の座標Ｘ及びＹ、高さ測定器５３から送られたデータのＯＫ、ＮＧ判定基準である高さ閾値を格納したテーブルを、機種に応じて参照することで、多機種に対応することができる。なお、この制御プログラム６１はネジ締め装置の制御装置内のプロセッサ６２によって実行され、透過型センサ５１ａ，５１ｂ，５１ｃからデータを受け取って機種を判定する。

また、テーブルにワークの折り畳みの有無も格納しておけば、折り畳み機能のないワークにも対応可能である。また、ネジ穴の数もワーク種類によって異なるので、テーブルにネジ穴の数を入れておくとテーブルの参照がしやすくなる。なお、テーブルは制御装置内の記憶装置に記憶される。以上の技術を用いることで、多機種への対応を可能とすることができる。

また、制御プログラム６１は、ネジ締めの良否を判定するだけでなく、ネジ締め装置全体を制御する。すなわち、制御プログラム６１は、アクチュエータ７、モータ８、トルクモータ１０ａ，１０ｂなどを制御して電動ドライバー４、折り畳みローラ９、押さえカバー２１，２２などにネジ締めに必要な動作を行わせる。

次に、ネジ締め装置の清掃について説明する。本実施例のネジ締めでは、従来２台使っていたネジ締め装置に比べ、１台の装置で２倍のネジ穴を締めるため、清掃などメンテナンスが重要となる。携帯電話、ゲーム機などに使用するネジは小さくて締結力が弱く、脆弱な樹脂をネジ締めするために強く締めることが出来ず、緩み易い。そのため、ネジ先端に予めボンドが接着されていて、ネジ緩みを防止している。このボンド付きネジは、締める際に多少剥がれて、粉塵として舞い上がる。

一方、ネジ吸着は、ネジが無くなると周囲の空気を取り込むため、ネジ吸着ビットの摺動部や真空エジェクタ等にボンド塵が堆積し、作業を中断して清掃メンテナンスする回数が増えてしまう。そこで、ネジ吸着装置４ａが、押さえカバーに当接する前にエアー吸引を止め、ネジ締め中はエアー吸引しないようにする。その結果、ボンド塵の吸い込みを大幅に低減することができる。

さらに、定期的に図１４に示すようにエアー噴射することで、ボンド塵を吐き出すことができ、メンテナンス周期をさらに延ばすことができる。ここで、ボンド塵をエアー噴射すると周囲にボンド塵が舞い上がる。したがって、ネジ供給機５やネジ締め付近を避けた場所で噴射する。

図１５は、ネジ締め手順を示すフローチャートである。図１５に示すように、本実施例に係るネジ締め装置は、ネジ吸着後、ネジ締め位置に移動する（ステップＳ１）。そして、ドライバービット４ｂの下降をＯＮにして（ステップＳ２）、ドライバービット４ｂを下降する。

そして、ドライバービット４ｂが所定の吸引停止位置まで下降したことをオートスイッチを用いて検出すると（ステップＳ３、Ｙｅｓ）、ネジ吸着をＯＦＦにして（ステップＳ４）、ネジ締めを実行する（ステップＳ５）。

そして、ネジ締めが完了すると（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、ドライバー回転を停止して（ステップＳ７）、ネジ高さ測定データを読み出す（ステップＳ８）。そして、測定データが閾値内であるか否かを判定し（ステップＳ９）、閾値内でない場合には、エラー通知を行う（ステップＳ１０）。

そして、ドライバービット４ｂを上昇させ（ステップＳ１１）、ネジ締め回数をカウントアップする（ステップＳ１２）。そして、ネジ締め回数が自動清掃のタイミングを示す回数より大きいか否かを判定し（ステップＳ１３）、自動清掃のタイミングを示す回数より大きい場合には、ゴミすなわちボンド塵を排出する位置へ移動し（ステップＳ１４）、ゴミ排出を実行する（ステップＳ１５）。

このように、ネジ締め中はエアー吸引をしないようにし、また、定期的にボンド塵を排出することによって、メンテナンス周期を延ばすことができる。

次に、トルク校正について説明する。本実施例に係るネジ締め装置では、ネジ締めの頻度が増えるため、電動ドライバー４のトルク校正周期を短くする必要がある。したがって、トルク校正を簡単に行えるようにする必要がある。

トルク校正には、図１６に示すような箱形状のトルク校正器５５が使用される。このトルク校正器５５では、回転台５５ａに電動ドライバー４を押し当て、電動ドライバー４を回すと、表示器５５ｂに締め付けトルクが表示される。

そこで、本実施例に係るネジ締め装置では、トルク校正器５５をカセット４１の代わりに置いて、トルク校正を行う。トルク校正器５５には、カセット４１と同様の突起４１ａと４１ｂを設け、４１ｃを設けないようにすることによって、トルク校正器５５とカセット４１を識別することができる。したがって、トルク校正器５５を識別して、自動的に電動ドライバー４を回転台５５ａに押し当てて校正することができる。

上述してきたように、本実施例では、ユニット１２を開いた状態でユニット１１の内側を押さえカバー２１で覆い、押さえカバー２１の穴を通してユニット１１の内側面をネジ締めする。そして、折り畳みローラ９をユニット１２の背面側に押し当てて推し進めることでユニット１２を折り畳む。そして、ユニット１２の外側を押さえカバー２２で覆い、押さえカバー２２の穴を通してユニット１２の外側面をネジ締めする。したがって、ワーク１の２面を１台のネジ締め装置でネジ締めすることができる。

また、本実施例では、ユニット１２を折り畳む際に、押さえカバー２１を閉じた状態で折り畳みを開始し、ユニット１２が垂直になる１０度ぐらい手前で折り畳みローラ９を一旦停止し、押さえカバー２１を開くこととした。したがって、ユニット１２の回転が重い範囲ではワーク１を押さえカバー２１で押さえ、ワーク１が持ち上がらないようにすることができる。

また、本実施例では、押さえカバー２１及び２２を開いた状態から閉じる際に、ワーク１にぶつかる手前までは高いトルクによって速く閉じ、ワーク１にぶつかる手前からはトルクを下げてゆっくり閉じることとした。したがって、高速に押さえカバー２１及び２２を閉じてタクトタイムを短縮することができるとともに、ワーク１へダメージを与えないようにすることができる。

また、本実施例では、押さえカバー２２の裏側に、ユニット１１を型取りしたゴム型２２Ａを取り付けることとしたので、ユニット１２を閉じた時に生じるねじれを矯正することができる。また、押さえカバーの表側にネジ締め用の穴と同心円の筒状スライドガイド４０を取り付け、上部にテーパ４０ａを設けることとしたので、ネジ穴とネジ６の相対位置精度を上げることができ、ネジ締めの失敗を減らすことができる。

また、本実施例では、機種に応じたゴム台、押さえカバーを載せたカセット４１をネジ締め装置本体から取り外し可能としたので、カセット交換するだけで機種変更や多品種への対応を可能とすることができる。また、カセット４１にカセット識別用の突起４１ａ、４１ｂ、４１ｃを設け、本体に各突起を認識する透過型センサ５１ａ、５１ｂ、５１ｃを設けることとしたので、カセットの種類を自動認識することができる。したがって、カセットごとにネジ穴の位置、ネジ締め良否判定用閾値などを記憶することによって、自動的にカセット交換に対応することができる。

また、本実施例では、高さ測定器５３を用いてネジ高さを測定することとしたので、ネジ高さを予測することができない将来のワークに対してもネジ締めの良否を判定することができる。

また、本実施例では、ネジ締め中はエアー吸引しないようにするとともに、定期的にボンド塵を排出することとしたので、メンテナンス周期を延ばすことができる。また、トルク校正器５５をカセット４１と同様にネジ締め装置本体に取り付け可能としたので、簡単にトルク校正を行うことができる。

なお、本実施例では、携帯電話の２つの面にネジ締めを行うネジ締め装置について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、携帯電話の２つの面にラベルを貼り付ける自動ラベル貼り付け装置やゴムブッシュを挿入する自動ゴムブッシュ挿入装置など他の作業装置にも同様に適用することができる。また、携帯ゲーム機器、携帯端末など他の機器の２つの面にネジ締め、ラベルの貼り付け、ゴムブッシュの挿入などの作業を行う場合にも同様に適用することができる。また、３つ以上の面にネジ締め、ラベルの貼り付け、ゴムブッシュの挿入などの作業を行う場合にも同様に適用することができる。

以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）回転支点を中心に第１のユニットと第２のユニットが折り畳まれるワークを開いた状態で第１のユニットの外側を拘束する第１の拘束手段と、
前記第１の拘束手段により拘束された第１のユニットの内側を覆って拘束する第２の拘束手段と、
第１のユニットが前記第２の拘束手段で拘束された状態で第２のユニットの外側を押し、第２のユニットの回転が重い状態から軽い状態に変化するまでワークを折り畳んだ後、前記第２の拘束手段による拘束を開放し、第２のユニットの外側を押してワークを折り畳む折り畳み手段と
を備えたことを特徴とする折り畳みワーク操作装置。

（付記２）回転することによって開状態から閉状態に移行することによりワークの片側を覆って拘束する拘束手段と、
前記拘束手段が開状態と閉状態の間を移行できるように前記拘束手段を回転する回転手段と、
前記拘束手段が開状態から閉状態に移行する際に、ワークに触れる前の所定の位置までは前記拘束手段を高いトルクで回転した後にトルクを下げてワークを覆うように前記回転手段の回転を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とするワーク拘束装置。

（付記３）装置本体から取り外し可能なワーク拘束手段と、
前記ワーク拘束手段が装置本体に取り付けられた状態で該ワーク拘束手段により拘束されたワークに対して作業を実施する作業実施手段と、
装置本体に取り付けられたワーク拘束手段の種類を検出する検出手段と、
ワークに対する作業位置情報及び作業良否判定情報を前記検出手段により検出されたワーク拘束手段の種類に基づいて取得する作業情報取得手段と、
前記作業情報取得手段により取得された作業情報に基づいて前記作業実施手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする作業装置。

（付記４）回転支点を中心に第１のユニットと第２のユニットが折り畳まれるワークを開いた状態で第１のユニットの外側を拘束する第１の拘束手段と、
前記第１の拘束手段により拘束された第１のユニットの内側面のネジ穴に対応する位置にネジ締め用の穴を有し、第１のユニットの内側を覆って拘束する第２の拘束手段と、
第１のユニットが前記第２の拘束手段で拘束された状態で第２のユニットの外側を押し、第２のユニットの回転が重い状態から軽い状態に変化するまでワークを折り畳んだ後、前記第２の拘束手段による拘束を開放し、第２のユニットの外側を押してワークを折り畳む折り畳み手段と、
前記折り畳み手段により折り畳まれたワークの第２のユニットの外側面のネジ穴に対応する位置にネジ締め用の穴を有し、第２のユニットの外側を覆って拘束する第３の拘束手段と、
第１のユニットが前記第２の拘束手段で拘束された状態で該第２の拘束手段が有するネジ締め用の穴を通して第１のユニットの内側面のネジ締めを行い、第２のユニットが前記第３の拘束手段で拘束された状態で該第３の拘束手段が有するネジ締め用の穴を通して第２のユニットの外側面のネジ締めを行うネジ締め手段と
を備えたことを特徴とするネジ締め装置。

（付記５）前記第２の拘束手段は、回転することによって開状態から閉状態に移行することにより第１のユニットの内側を覆って拘束し、
前記第２の拘束手段が開状態と閉状態の間を移行できるように回転する回転手段と、
前記第２の拘束手段が開状態から閉状態に移行する際に、第１のユニットに触れる前の所定の位置までは前記第２の拘束手段を高いトルクで回転した後にトルクを下げて第１のユニットを覆うように前記回転手段の回転を制御する制御手段と
をさらに備えたことを特徴とする付記４に記載のネジ締め装置。

（付記６）前記第１の拘束手段、第２の拘束手段及び第３の拘束手段を有し、装置本体から取り外し可能なワーク拘束手段と、
装置本体に取り付けられたワーク拘束手段の種類を検出する検出手段と、
第１のユニットに対するネジ締め位置情報及びネジ締め良否判定情報を前記検出手段により検出されたワーク拘束手段の種類に基づいて取得する作業情報取得手段と、
前記作業情報取得手段により取得された作業情報に基づいて前記ネジ締め手段を制御する制御手段と
をさらに備えたことを特徴とする付記４に記載のネジ締め装置。

（付記７）前記第２の拘束手段の第１のユニットを覆う面は、第１のユニットの覆われる面を型取りしたゴム型が取り付けられていることを特徴とする付記４に記載のネジ締め装置。

（付記８）前記第２の拘束手段の第１のユニットを覆う面と反対の面に、ネジ締め用の穴と同心円の筒状スライドガイドが取り付けられていることを特徴とする付記４に記載のネジ締め装置。

（付記９）前記ネジ締め手段は、エアー吸引によりネジを吸着するネジ吸着手段を備え、ネジ締め行う場合には、エアー吸引を停止することを特徴とする付記４に記載のネジ締め装置。

（付記１０）前記ネジ締め手段は、エアー吸引によりネジを吸着するネジ吸着手段を備え、エアー吸引により吸い込んだ粉塵をエアー噴射により排出することを特徴とする付記４に記載のネジ締め装置。

（付記１１）前記ワーク拘束手段と同様に本体装置から取り外し可能なトルク校正手段をさらに備え、
前記検出手段は、装置本体に取り付けられたトルク校正手段をさらに検出し、
前記制御手段は、トルク校正を行うように前記ネジ締め手段を制御することを特徴とする付記６に記載のネジ締め装置。

（付記１２）回転支点を中心に第１のユニットと第２のユニットが折り畳まれるワークを開いた状態で第１のユニットの外側を拘束する第１の拘束ステップと、
前記第１の拘束ステップにより拘束された第１のユニットの内側を覆って拘束する第２の拘束ステップと、
第１のユニットが前記第２の拘束ステップで拘束された状態で第２のユニットの外側を押し、第２のユニットの回転が重い状態から軽い状態に変化するまでワークを折り畳んだ後、前記第２の拘束ステップによる拘束を開放し、第２のユニットの外側を押してワークを折り畳む折り畳みステップと
を含んだことを特徴とする折り畳みワーク操作方法。

（付記１３）押さえカバーを回転することによってワークの片側を覆って拘束する際に、ワークに触れる前の所定の位置までは押さえカバーを高いトルクで回転した後にトルクを下げてワークを覆うように制御することを特徴とするワーク拘束方法。

（付記１４）装置本体から取り外し可能なワーク拘束装置が装置本体に取り付けられると該取り付けられたワーク拘束装置の種類を検出する検出ステップと、
ワークに対する作業位置情報及び作業良否判定情報を前記検出ステップにより検出されたワーク拘束装置の種類に基づいて取得する作業情報取得ステップと、
前記作業情報取得ステップにより取得された作業情報に基づいて前記ワーク拘束装置により拘束されたワークに対して作業を実施する実施ステップと
を含んだことを特徴とする作業方法。

（付記１５）回転支点を中心に第１のユニットと第２のユニットが折り畳まれるワークを開いた状態で第１のユニットの外側を拘束する第１の拘束ステップと、
前記第１の拘束ステップにより拘束された第１のユニットの内側面のネジ穴に対応する位置にネジ締め用の穴を有する第１の押さえカバーで第１のユニットの内側を覆って拘束する第２の拘束ステップと、
第１のユニットが前記第２の拘束ステップで拘束された状態で前記第１の押さえカバーが有するネジ締め用の穴を通して第１のユニットの内側面のネジ締めを行う第１のネジ締めステップと、
第１のユニットが前記第２の拘束ステップで拘束された状態で第２のユニットの外側を押し、第２のユニットの回転が重い状態から軽い状態に変化するまでワークを折り畳んだ後、前記第２の拘束ステップによる拘束を開放し、第２のユニットの外側を押してワークを折り畳む折り畳みステップと、
前記折り畳みステップにより折り畳まれたワークの第２のユニットの外側面のネジ穴に対応する位置にネジ締め用の穴を有する第２の押さえカバーで第２のユニットの外側を覆って拘束する第３の拘束ステップと、
第２のユニットが前記第３の拘束ステップで拘束された状態で前記第２の押さえカバーが有するネジ締め用の穴を通して第２のユニットの外側面のネジ締めを行う第２のネジ締めステップと
を含んだことを特徴とするネジ締め方法。

本実施例に係るネジ締めの原理を説明するための説明図である。 ワーク１のレディ状態を示す図である。 押さえカバー２１を閉じた状態を示す図である。 ワーク１の折り畳みを示す図である。 ワーク１を折り畳んだ状態を示す図である。 折り畳みローラ９を戻した状態を示す図である。 押さえカバー２２を閉じてネジ締めを行う状態を示す図である。 ユニット１１とユニット１２のよじれを示す図である。 押さえカバー２２の裏側のゴム型２２Ａを示す図である。 筒状スライドガイド４０を示す図である。 機種に応じたゴム台、押さえカバーを搭載したカセット４１を示す図である。 高さ測定器５３を示す図である。 ネジ締めの良否を判定する制御プログラムを説明するための説明図である。 ネジ吸着装置４ａによるエアー吸引とエアー噴射を示す図である。 ネジ締め手順を示すフローチャートである。 トルク校正器５５を示す図である。 従来のネジ締め装置の例を示す図（ワーク１を置いた状態）である。 従来のネジ締め装置の例を示す図（押さえカバー２１を閉じた状態）である。

符号の説明

１ ワーク
４ 電動ドライバー
４ａ ネジ吸着装置
４ｂ ドライバービット
５ ネジ供給機
６ ネジ
７ アクチュエータ
８ モータ
９ 折り畳みローラ
９ａ 清掃パット
１０ａ，１０ｂ トルクモータ
１１，１２ ユニット
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ ネジ穴
２１，２２ 押さえカバー
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ 穴
２１Ａ 面
２１Ｅ ブロック
２２Ａ ゴム型
３１ ゴム台
４０ 筒状スライドガイド
４０ａ テーパ
４１ カセット
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ 突起
４２ａ，４２ｂ シャフト
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ 透過型センサ
５２ａ、５２ｂ カップリング
５３ 高さ測定器
５３ａ センサ部
５４ 金具
５５ トルク校正器
５５ａ 回転台
５５ｂ 表示器
６１ 制御プログラム
６２ プロセッサ

Claims (8)

1. 回転支点を中心に第１のユニットと第２のユニットが折り畳まれるワークを開いた状態で第１のユニットの外側を拘束する第１の拘束手段と、
   前記第１の拘束手段により拘束された第１のユニットの内側を覆って拘束する第２の拘束手段と、
   第１のユニットが前記第２の拘束手段で拘束された状態で第２のユニットの外側を押し、第２のユニットの回転が重い状態から軽い状態に変化するまでワークを折り畳んだ後、前記第２の拘束手段による拘束を開放し、第２のユニットの外側を押してワークを折り畳む折り畳み手段と
   を備えたことを特徴とする折り畳みワーク操作装置。
2. 回転することによって開状態から閉状態に移行することによりワークの片側を覆って拘束する拘束手段と、
   前記拘束手段が開状態と閉状態の間を移行できるように前記拘束手段を回転する回転手段と、
   前記拘束手段が開状態から閉状態に移行する際に、ワークに触れる前の所定の位置までは前記拘束手段を高いトルクで回転した後にトルクを下げてワークを覆うように前記回転手段の回転を制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とするワーク拘束装置。
3. 装置本体から取り外し可能なワーク拘束手段と、
   前記ワーク拘束手段が装置本体に取り付けられた状態で該ワーク拘束手段により拘束されたワークに対して作業を実施する作業実施手段と、
   装置本体に取り付けられたワーク拘束手段の種類を検出する検出手段と、
   ワークに対する作業位置情報及び作業良否判定情報を前記検出手段により検出されたワーク拘束手段の種類に基づいて取得する作業情報取得手段と、
   前記作業情報取得手段により取得された作業情報に基づいて前記作業実施手段を制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする作業装置。
4. 回転支点を中心に第１のユニットと第２のユニットが折り畳まれるワークを開いた状態で第１のユニットの外側を拘束する第１の拘束手段と、
   前記第１の拘束手段により拘束された第１のユニットの内側面のネジ穴に対応する位置にネジ締め用の穴を有し、第１のユニットの内側を覆って拘束する第２の拘束手段と、
   第１のユニットが前記第２の拘束手段で拘束された状態で第２のユニットの外側を押し、第２のユニットの回転が重い状態から軽い状態に変化するまでワークを折り畳んだ後、前記第２の拘束手段による拘束を開放し、第２のユニットの外側を押してワークを折り畳む折り畳み手段と、
   前記折り畳み手段により折り畳まれたワークの第２のユニットの外側面のネジ穴に対応する位置にネジ締め用の穴を有し、第２のユニットの外側を覆って拘束する第３の拘束手段と、
   第１のユニットが前記第２の拘束手段で拘束された状態で該第２の拘束手段が有するネジ締め用の穴を通して第１のユニットの内側面のネジ締めを行い、第２のユニットが前記第３の拘束手段で拘束された状態で該第３の拘束手段が有するネジ締め用の穴を通して第２のユニットの外側面のネジ締めを行うネジ締め手段と
   を備えたことを特徴とするネジ締め装置。
5. 前記第２の拘束手段は、回転することによって開状態から閉状態に移行することにより第１のユニットの内側を覆って拘束し、
   前記第２の拘束手段が開状態と閉状態の間を移行できるように回転する回転手段と、
   前記第２の拘束手段が開状態から閉状態に移行する際に、第１のユニットに触れる前の所定の位置までは前記第２の拘束手段を高いトルクで回転した後にトルクを下げて第１のユニットを覆うように前記回転手段の回転を制御する制御手段と
   をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載のネジ締め装置。
6. 前記第１の拘束手段、第２の拘束手段及び第３の拘束手段を有し、装置本体から取り外し可能なワーク拘束手段と、
   装置本体に取り付けられたワーク拘束手段の種類を検出する検出手段と、
   第１のユニットに対するネジ締め位置情報及びネジ締め良否判定情報を前記検出手段により検出されたワーク拘束手段の種類に基づいて取得する作業情報取得手段と、
   前記作業情報取得手段により取得された作業情報に基づいて前記ネジ締め手段を制御する制御手段と
   をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載のネジ締め装置。
7. 前記第２の拘束手段の第１のユニットを覆う面は、第１のユニットの覆われる面を型取りしたゴム型が取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載のネジ締め装置。
8. 前記ネジ締め手段は、エアー吸引によりネジを吸着するネジ吸着手段を備え、ネジ締め行う場合には、エアー吸引を停止することを特徴とする請求項４に記載のネジ締め装置。

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