JP2010125565A - Machine for temporarily fastening screw part, and method for temporarily fastening screw part - Google Patents

Machine for temporarily fastening screw part, and method for temporarily fastening screw part Download PDF

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JP2010125565A JP2008303963A JP2008303963A JP2010125565A JP 2010125565 A JP2010125565 A JP 2010125565A JP 2008303963 A JP2008303963 A JP 2008303963A JP 2008303963 A JP2008303963 A JP 2008303963A JP 2010125565 A JP2010125565 A JP 2010125565A
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Masahiro Ohara
雅洋 大原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a machine for temporarily fastening a screw part that temporarily fastens the screw part quickly and precisely to a prescribed position and also performs the quality inspection of female screw machining in a screw-in stage. <P>SOLUTION: In the method for temporarily fastening the screw part to the prescribed position in which a screw S is engaged with the tip of a driver bit 11 that rotates accompanied by the rotation of a rotational drive source 13 and is screwed to a female screw T, the screw S is once screwed in to the lowermost end of the female screw T and unscrewed by a predefined rotational angle so that the screw S is temporarily fastened at the prescribed position. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ねじ部品を所定の位置に仮締めするとともに、雌ねじ加工の検査機能を兼ね備えるねじ部品仮締め機およびねじ部品仮締め方法に関するものである。   The present invention relates to a screw component temporary tightening machine and a screw component temporary tightening method that temporarily tighten a screw component at a predetermined position and also have an inspection function for female thread machining.

一般的な仮締めの目的は、まず電動機でねじを仮締めして、作業者による各種検査工程の後、手動で本締めを行うためである。従って、ねじ締め完了位置に近い位置にねじを仮締めすることが望ましいとされている。   A general purpose of temporary fastening is to first temporarily tighten a screw with an electric motor and manually perform final fastening after various inspection processes by an operator. Therefore, it is desirable to temporarily tighten the screw at a position close to the screw tightening completion position.

前記目的を達成するものとしては、特許文献1(特許第2953727号公報)に示す仮締め機がある。この仮締め機は、電動ドライバと、この電動ドライバの移動手段と、当該電動ドライバのドライバビットの移動位置を検出する位置検出器と、この位置検出器からの信号を入力するとともに前記電動ドライバおよび移動手段を制御する制御装置とから構成されている。この制御装置は、電動ドライバの駆動モータを、ねじ捕捉時には低速で、ねじ締め開始後には高速で回転させるとともに、ねじが着座完了前の所定位置に達すると前記駆動用モータに印加する電圧をゼロにした後、逆極性の電圧を印加して制動力を作動させるように構成されている。すなわち、位置検出器による信号を基準とし、この基準点からドライバビットが所定の位置に到達すると、高速で締付け方向に回転しているドライバビットにブレーキを作用させ、当該ドライバビットを急停止させて、ねじ部品を所定位置に仮締めしようとするものである。   As a means for achieving the object, there is a temporary fastening machine shown in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 2953727). The temporary fastening machine includes an electric driver, a moving means of the electric driver, a position detector that detects a moving position of the driver bit of the electric driver, a signal from the position detector, and the electric driver and And a control device for controlling the moving means. This control device rotates the drive motor of the electric driver at a low speed when the screw is captured and at a high speed after the screw tightening is started, and when the screw reaches a predetermined position before the seating is completed, the voltage applied to the drive motor is zero. After that, the braking force is activated by applying a voltage of reverse polarity. That is, based on the signal from the position detector, when the driver bit reaches a predetermined position from this reference point, a brake is applied to the driver bit rotating in the tightening direction at a high speed, and the driver bit is suddenly stopped. The screw component is to be temporarily tightened at a predetermined position.

特許第2953727号公報Japanese Patent No. 2953727

しかしならが、前記仮締め機では、位置検出器による信号のタイムラグにより、内部的な基準点と実際の基準点とが一致せず、ねじを所定の位置に仮締めすることができない問題を有していた。また、電動ドライバおよび移動手段の停止時に発生する慣性による停止位置のずれに鑑みて、ねじ込み速度を制限しなければならず、作業効率に限界があった。   However, the temporary fastening machine has a problem that the internal reference point does not match the actual reference point due to the time lag of the signal from the position detector, and the screw cannot be temporarily fixed at a predetermined position. Was. Further, in view of the shift of the stop position due to the inertia generated when the electric driver and the moving means are stopped, the screwing speed has to be limited, and there is a limit to the work efficiency.

本発明は、上記課題に鑑みて創成されるものであり、高速かつ正確に、所望の位置にねじ部品を仮締めするとともに、ねじ込み段階において雌ねじ加工の良否検査も行うねじ部品仮締め機を提供することを目的とする。   The present invention has been created in view of the above problems, and provides a screw component temporary fastening machine that temporarily fastens a screw component at a desired position at high speed and accurately, and also performs a quality inspection of a female screw processing at a screwing stage. The purpose is to do.

本発明のねじ部品仮締め機は上記課題に鑑みて創成されたものであり、ねじ部品の頭部に係合可能なドライバビットと、これの回転角を自在に操作可能な回転駆動源を有するツールユニットと、ツールユニットを昇降する昇降ユニットと、ねじ部品をワークに形成された雌ねじの最下端までねじ込んだ後、所定の回転角ねじ戻すようツールユニットを制御する制御ユニットとを備えることを特徴とする。   The screw part temporary fastening machine of the present invention was created in view of the above problems, and has a driver bit that can be engaged with the head of the screw part and a rotation drive source that can freely operate the rotation angle thereof. A tool unit, a lifting unit that lifts and lowers the tool unit, and a control unit that controls the tool unit so as to return a predetermined rotation angle screw after screw parts are screwed to the lowest end of the female screw formed on the workpiece. And

また、前記制御ユニットが回転駆動源の負荷電流値を検出可能で、ねじ込み段階において予め設定された回転角の範囲外でトルクアップが発生した場合、雌ねじ形成不良と判定するように構成されていることを特徴とする。   Further, the control unit can detect the load current value of the rotational drive source, and is configured to determine that the internal thread formation is defective when a torque increase occurs outside the preset rotation angle range in the screwing stage. It is characterized by that.

さらに、貫通形成された雌ねじの下端を塞ぐようにしてワークを保持する治具を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のねじ部品仮締め機。   The screw part temporary fastening machine according to claim 1 or 2, further comprising a jig for holding the workpiece so as to close a lower end of the through-formed female screw.

本発明のねじ部品仮締め方法は上記課題に鑑みて創成されたものであり、回転駆動源の回転に伴って回転するドライバビットの先端に係合するねじ部品を雌ねじに螺合して所定の位置に仮締めする方法において、一旦、雌ねじの最下端までねじ部品をねじ込んだ後、所定の回転角ねじ戻して所定の位置に仮締めすることを特徴とする。   The screw component temporary tightening method of the present invention has been created in view of the above-described problems. A screw component that engages with the tip of a driver bit that rotates as the rotation drive source rotates is screwed into a female screw to obtain a predetermined screw thread. In the method of temporarily tightening to the position, the screw part is once screwed to the lowest end of the female screw, and then screwed back by a predetermined rotation angle and temporarily tightened to a predetermined position.

また、ねじ込み段階において回転駆動源の負荷電流値を検出し、予め設定された回転角の範囲外でトルクアップが発生した場合、雌ねじ形成不良と判定することを特徴とする。   In addition, the load current value of the rotational drive source is detected in the screwing stage, and it is determined that the female thread formation is defective when the torque increase occurs outside the range of the preset rotation angle.

本発明は、雌ねじの最下端を基準にしてねじの仮締め位置を決定するように構成されている。そのため、当該基準は常に一定であり、従来のセンサによる信号を基準とした場合のようなタイムラグは生じず、つまり基準のずれは発生しないので、所定の位置のねじ部品の仮締めが可能となる。また、一旦最下端までねじ込み、所定の回転角ねじ戻す制御により、移動距離は従来に比べ長くなるものの、ねじ込み段階において、ツールユニットあるいは昇降ユニットの慣性による影響を考慮する必要が無く、そのため高速でねじ込みを行うことが可能となり、結果的に作業効率が上昇する。   The present invention is configured to determine the temporary tightening position of the screw with reference to the lowest end of the female screw. Therefore, the reference is always constant, and there is no time lag as in the case of using a signal from a conventional sensor as a reference, that is, there is no deviation of the reference, so that a screw part at a predetermined position can be temporarily tightened. . In addition, once the screw is screwed to the lowest end and the screw is turned back to the specified rotational angle, the movement distance becomes longer than before, but there is no need to consider the influence of the inertia of the tool unit or the lifting unit at the screwing stage. Screwing can be performed, resulting in an increase in work efficiency.

また、負荷電流値検出機能を備えることにより、ねじ部品が雌ねじの最下端に到達したことを、トルクアップで検出可能となり、雌ねじの深さに応じて設定された回転角の範囲外でトルクアップが発生した場合、雌ねじ形成不良と判定することが可能になる。   In addition, with the load current value detection function, it is possible to detect that the screw part has reached the lowest end of the female screw by increasing the torque, and the torque will be increased outside the range of the rotation angle set according to the depth of the female screw. When this occurs, it is possible to determine that the internal thread formation is defective.

さらに、雌ねじの底部を塞ぐような治具でワークを保持するこにより、貫通形成された雌ねじであっても雌ねじの最下端を基準にして仮締めが可能となる。   Furthermore, by holding the workpiece with a jig that closes the bottom of the female screw, even a female screw formed through can be temporarily tightened with reference to the lowest end of the female screw.

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。図1において、1は、ねじ部品仮締め機(以下、単に仮締め機という。)であり、ワークWに形成された雌ねじTに、ねじ部品の一例である無頭ねじS(以下、単にねじSという。)を仮締めするとともに、当該雌ねじTが正確にタップ加工されているかを検査するものである。この仮締め機1は、ツールユニット10と、支柱2に取付けられて当該ツールユニット10を昇降する昇降ユニット20と、基台3に載置されてワークを保持する旋回ユニット30と、これらユニット10,20,30の動作を制御する制御ユニット40とから構成されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a screw part temporary fastening machine (hereinafter simply referred to as a temporary fastening machine), and a headless screw S (hereinafter simply referred to as a screw part) that is an example of a screw part is attached to a female screw T formed on a workpiece W. S.) is temporarily tightened, and it is inspected whether the internal thread T is accurately tapped. The temporary fastening machine 1 includes a tool unit 10, an elevating unit 20 that is attached to the column 2 to raise and lower the tool unit 10, a turning unit 30 that is placed on the base 3 and holds a workpiece, and these units 10 , 20, and 30.

前記ツールユニット10は、図2に示すように、先端にドライバビット11を備えており、このドライバビット11は、伝達軸12を介して、ACサーボモータ13の駆動軸13aの回転に伴って一体に回転するように取付けられている。このACサーボモータ13は、ロータリエンコーダを内蔵し、駆動軸13aの回転角を自在にコントロール可能なものであり、当該ドライバビット11の回転角を取得して、これを前記制御ユニット40に送信するように構成されている。また、このツールユニット10は、アウタスリーブ14と、このアウタスリーブ14内を挿通可能に取付けられるインナスリーブ15とを備えている。インナスリーブ15は、ツールユニット10が上方にあるとき、伝達軸12に巻装されたばね16に付勢されてアウタスリーブ14から突出し、さらに当該インナスリーブ15内にはドライバビット11が収納されている。一方、ツールユニット10が下降して、インナスリーブ15の先端がワークWに当接したとき、インナスリーブ15は、ワークWに押圧されて、伝達軸12に巻装されたばね16の付勢に逆らうようにして、アウタスリーブ14内へスライドし、このスライドしたインナスリーブ15は、前記アウタスリーブ14の内面に取付けられた近接センサ17によって検出されるように構成されている。そして、インナスリーブ15のスライドに伴って、ドライバビット11は当該インナースリーブ15の先端から突出し、先端に吸着保持されているねじSが雌ねじTに螺合されるように構成されている。   As shown in FIG. 2, the tool unit 10 includes a driver bit 11 at the tip, and the driver bit 11 is integrated with the rotation of the drive shaft 13 a of the AC servomotor 13 via the transmission shaft 12. Installed to rotate. This AC servo motor 13 has a built-in rotary encoder and can freely control the rotation angle of the drive shaft 13a. The rotation angle of the driver bit 11 is acquired and transmitted to the control unit 40. It is configured as follows. Further, the tool unit 10 includes an outer sleeve 14 and an inner sleeve 15 attached so as to be able to be inserted through the outer sleeve 14. When the tool unit 10 is on the upper side, the inner sleeve 15 is urged by a spring 16 wound around the transmission shaft 12 and protrudes from the outer sleeve 14, and the driver bit 11 is accommodated in the inner sleeve 15. . On the other hand, when the tool unit 10 is lowered and the tip of the inner sleeve 15 comes into contact with the workpiece W, the inner sleeve 15 is pressed against the workpiece W and counters the bias of the spring 16 wound around the transmission shaft 12. Thus, the inner sleeve 15 is slid into the outer sleeve 14, and the slid inner sleeve 15 is configured to be detected by the proximity sensor 17 attached to the inner surface of the outer sleeve 14. As the inner sleeve 15 slides, the driver bit 11 protrudes from the tip of the inner sleeve 15, and the screw S sucked and held at the tip is screwed into the female screw T.

前記昇降ユニット20は、図2に示すように、前記ツールユニット10を昇降させる駆動源としてのエアシリンダ21と、スライド軸22と、エアシリンダ21の駆動に伴って当該スライド軸22に沿って昇降するとともに、前記ツールユニット10が取付られる昇降部材23とから構成されている。このエアシリンダ21は、エアの吸排により昇降方向へストローク自在なシリンダロッド24を備えており、このシリンダロッド24の先端に昇降部材23を取付けてツールユニット10を昇降させるように構成されている。また、このシリンダロッド24の移動軌跡上であってその下方には規制部材25が配置されており、この規制部材25は、昇降するシリンダロッド24の下限位置として機能し、当該シリンダロッド24の下降を規制してツールユニット10の下降を規制するものである。さらに、この規制部材25はその高さを調整可能に構成されており、シリンダロッド24の移動ストロークを変更することが可能となる。   As shown in FIG. 2, the elevating unit 20 elevates along the slide shaft 22 as the air cylinder 21 as a drive source for elevating the tool unit 10, the slide shaft 22, and the air cylinder 21 is driven. And a lifting member 23 to which the tool unit 10 is attached. The air cylinder 21 is provided with a cylinder rod 24 that can be moved in the up-and-down direction by sucking and discharging air, and a tool member 10 is attached to the tip of the cylinder rod 24 to raise and lower the tool unit 10. Further, a restricting member 25 is disposed on and below the movement locus of the cylinder rod 24. The restricting member 25 functions as a lower limit position of the cylinder rod 24 that moves up and down, and the cylinder rod 24 is lowered. And the descent of the tool unit 10 is restricted. Further, the restriction member 25 is configured such that its height can be adjusted, and the moving stroke of the cylinder rod 24 can be changed.

前記旋回ユニット30は、図1および図3に示すように、スライド台31と、スライド台31に立設する取付板31aに取付けられるロータリテーブル32と、このロータリテーブル32に取付けられるとともに、ワークWを保持する治具33とから構成されている。また、この旋回ユニット30は、このスライド台31を水平方向にスライドさせるロッドレスシリンダ32に取付けられており、作業者がワークを治具33に取付ける際には、図1の二点鎖線で示すように位置している。これをセンサ37が感知している間では昇降ユニット20はツールユニット10を下降しないよう制御される。ワークWの取付が完了し、制御ユニット40の操作ボタン(図示せず)を押すと、旋回ユニット30はツールユニット10の下方にスライドして、仮締め作業が開始される。   As shown in FIGS. 1 and 3, the swivel unit 30 is attached to a slide table 31, a rotary table 32 attached to an attachment plate 31 a erected on the slide table 31, and the rotary table 32. It is comprised from the jig | tool 33 which hold | maintains. The swivel unit 30 is attached to a rodless cylinder 32 that slides the slide base 31 in the horizontal direction. When the operator attaches the workpiece to the jig 33, the swivel unit 30 is indicated by a two-dot chain line in FIG. Is located. While the sensor 37 senses this, the elevating unit 20 is controlled not to lower the tool unit 10. When the attachment of the workpiece W is completed and an operation button (not shown) of the control unit 40 is pressed, the turning unit 30 slides below the tool unit 10 and the temporary fastening operation is started.

前記ワークWは鍔部と管部W2と軸線方向に延びる孔W3とを有するフランジ形状を成しており、図4に示すように、管部W2の円周方向には等間隔に3箇所に雌ねじTが形成されている。この雌ねじTは管部W2の周面から孔W3の内周面に貫通しており、本発明のねじ部品仮締め機1は3箇所の雌ねじのうち、2箇所にねじSを仮締めするものである。   The workpiece W has a flange shape having a flange part, a pipe part W2, and a hole W3 extending in the axial direction. As shown in FIG. 4, the work part W is provided at three locations at equal intervals in the circumferential direction of the pipe part W2. An internal thread T is formed. The female screw T penetrates from the peripheral surface of the pipe portion W2 to the inner peripheral surface of the hole W3. The screw component temporary fastening machine 1 according to the present invention temporarily tightens the screw S at two locations among the three female screws. It is.

前記治具33は、図4および図5に示すように、ワークWの孔W3に挿入される突部33aを有しており、この突部33aは前記雌ねじTの高さ方向と直交する平面33bを有している。また、この平面33bは雌ねじTの最下端に位置しており、つまり雌ねじTの底部となるように構成されている。なお、この平面33bは、仮締め箇所数に合わせて突部33aに複数形成されてもよい。   As shown in FIGS. 4 and 5, the jig 33 has a protrusion 33 a that is inserted into the hole W <b> 3 of the workpiece W, and the protrusion 33 a is a plane orthogonal to the height direction of the female screw T. 33b. The flat surface 33b is located at the lowermost end of the female screw T, that is, is configured to be the bottom of the female screw T. Note that a plurality of the flat surfaces 33b may be formed on the protrusions 33a in accordance with the number of temporary fastening locations.

また、図4に示すように、前記取付板31aの側面上方には左右2箇所に位置決めボルト34a,34bが取付けられている。また、前記ロータリテーブル32には、前記位置決めボルト34aと係合するナット35aと、前記位置決めボルト34bと係合するナット35bが取付けられている。この構成により、前記ロータリテーブル32を、治具33の突部33aを中心にして回転させると、ワークWと治具33も一体となって回転する。そして、ナット35bと位置決めボルト35aを係合させて、雌ねじTを、ねじSをねじ込み可能な位置に旋回させる。さらに、ねじSが仮締めされない雌ねじTには、ロータリテーブル32に取付けられたピン36が挿入されており、ワークWの位置ずれを防止するように構成されている。   As shown in FIG. 4, positioning bolts 34a and 34b are attached to the left and right locations above the side surface of the mounting plate 31a. The rotary table 32 is provided with a nut 35a that engages with the positioning bolt 34a and a nut 35b that engages with the positioning bolt 34b. With this configuration, when the rotary table 32 is rotated around the protrusion 33a of the jig 33, the workpiece W and the jig 33 are also rotated together. Then, the nut 35b and the positioning bolt 35a are engaged, and the female screw T is turned to a position where the screw S can be screwed. Further, a pin 36 attached to the rotary table 32 is inserted into the female screw T to which the screw S is not temporarily tightened, and is configured to prevent the workpiece W from being displaced.

前記制御ユニット40は、作業スタート指令を受けると、エアシリンダ21を駆動するエアシリンダ駆動部41と、ACサーボモータ13を駆動するモータ駆動部42と、ねじ締め情報を設定する設定部43と、ACサーボモータ13の負荷電流値を検出する負荷電流値検出部と44、この負荷電流値とねじ締め情報に設定された値に基づいて雌ねじ形成の良否を判定する良否判定部45と、ACサーボモータ13の駆動軸13aの回転角度を検出する回転角検出部46と、前記近接センサ17による信号を検出するセンサ検出部47と、ツールユニット10および昇降ユニット20の動作プログラムが格納されるROM48と、このROM48を収納し、各種信号に応じて指令を発する制御部49とから構成されている。   The control unit 40, upon receiving a work start command, an air cylinder drive unit 41 that drives the air cylinder 21, a motor drive unit 42 that drives the AC servo motor 13, a setting unit 43 that sets screw tightening information, A load current value detection unit 44 for detecting the load current value of the AC servo motor 13, a quality determination unit 45 for determining the quality of the internal thread formation based on the load current value and the value set in the screw tightening information, and an AC servo A rotation angle detection unit 46 that detects the rotation angle of the drive shaft 13a of the motor 13, a sensor detection unit 47 that detects a signal from the proximity sensor 17, and a ROM 48 that stores operation programs for the tool unit 10 and the lifting unit 20; The ROM 48 is housed and a control unit 49 that issues commands in response to various signals.

前記ROM48には、図5に示すように、ねじSを一旦雌ねじTの最下端までねじ込んだ後、所定の回転角で当該ねじSをねじ戻して所定の位置に仮締めするように、ツールユニット10および昇降ユニット20を制御する動作プログラムが格納されている。   In the ROM 48, as shown in FIG. 5, after the screw S is once screwed to the lowest end of the female screw T, the screw S is screwed back at a predetermined rotation angle and temporarily tightened at a predetermined position. 10 and an operation program for controlling the lifting unit 20 are stored.

前記設定部43はねじ締め情報を入力するためのテンキー(図示せず)を有しており、このねじ締め情報には、トルクアップ検出電流値と、トルクアップ検出時における駆動軸13aの回転角の上限値と下限値としてのトルクアップ検出角度上限値と、トルクアップ検出下限値と、逆転角度値とがある。   The setting unit 43 has a numeric keypad (not shown) for inputting screw tightening information. The screw tightening information includes a torque-up detection current value and a rotation angle of the drive shaft 13a at the time of torque-up detection. There are a torque-up detection angle upper limit value, a torque-up detection lower limit value, and a reverse rotation angle value as upper and lower limit values.

以下、本発明のねじ部品仮締め機1の動作を図6に沿って説明する。まず、制御ユニット40から作業スタート指令が入力されると(S01)、昇降ユニット20がツールユニット10と一体に下降する(S02)。すると、ツールユニット10のインナスリーブ15の先端が雌ねじの上端に当接し、さらに下降すると、ツールユニット10のインナスリーブ15が押圧されてアウタスリーブ14内に挿入される。これに伴い、ドライバビット11がインナースリーブ15の先端から突出し、先端に吸着保持されているねじSが雌ねじと当接する。ここで、インナスリーブ15のアウタスリーブ14内への挿入を前記近接センサ17が感知すると(S03)、ACサーボモータ13に正転駆動開始指令が発せられて(S04)、ねじSのねじ込みが始まる。このねじ込み段階において、ACサーボモータ13の負荷電流値が、トルクアップ検出電流値を超える(トルクアップする)と(S05)、トルクアップしたときのACサーボモータ13の回転角が、トルクアップ検出角度上限値ないし下限値内であるか否かが判定される(S06)。このトルクアップが設定された回転角の範囲内で発生したとき(S06:YES)、つまり雌ねじTの最下端であって治具33の平面33bにねじSの先端が接触してトルクアップが発生したときには、ACサーボモータ13に逆転駆動指令を発するとともに、昇降ユニット20に上昇指令を発する(S07)。このとき、ACサーボモータ13は、所定の位置にねじSが仮締めされるように予め設定された逆転角度値で逆転駆動する。そして、ACサーボモータ13の逆転回転角が逆転角度値に到達すると(S08)、ACサーボモータ13の駆動が停止する(S09)。最後に、昇降ユニット20が最上点まで上昇し(S10)、仮締めが終了する。一方、トルクアップが設定された範囲外で発生したとき(S06:NO)、つまり雌ねじTの形成不良により円滑なねじ込みが不可能なときには、雌ねじ形成不良と判定し(S11)、S09へジャンプする。   Hereinafter, operation | movement of the screw component temporary fastening machine 1 of this invention is demonstrated along FIG. First, when a work start command is input from the control unit 40 (S01), the elevating unit 20 descends integrally with the tool unit 10 (S02). Then, the tip of the inner sleeve 15 of the tool unit 10 comes into contact with the upper end of the female screw, and when further lowered, the inner sleeve 15 of the tool unit 10 is pressed and inserted into the outer sleeve 14. Along with this, the driver bit 11 protrudes from the tip of the inner sleeve 15, and the screw S sucked and held at the tip comes into contact with the female screw. Here, when the proximity sensor 17 senses the insertion of the inner sleeve 15 into the outer sleeve 14 (S03), a forward drive start command is issued to the AC servo motor 13 (S04), and the screw S starts to be screwed. . In this screwing stage, when the load current value of the AC servomotor 13 exceeds the torque-up detection current value (torque-up) (S05), the rotation angle of the AC servomotor 13 when the torque is increased becomes the torque-up detection angle. It is determined whether it is within the upper limit value or the lower limit value (S06). When this torque-up occurs within the set rotation angle range (S06: YES), that is, the tip of the screw S comes into contact with the flat surface 33b of the jig 33, which is the lowest end of the female screw T, and torque-up occurs. When this is done, a reverse drive command is issued to the AC servomotor 13 and a lift command is issued to the lift unit 20 (S07). At this time, the AC servomotor 13 is reversely driven at a preset reverse rotation angle value so that the screw S is temporarily tightened at a predetermined position. When the reverse rotation angle of the AC servomotor 13 reaches the reverse rotation angle value (S08), the driving of the AC servomotor 13 is stopped (S09). Finally, the elevating unit 20 is raised to the highest point (S10), and the temporary fastening is finished. On the other hand, when the torque increase occurs outside the set range (S06: NO), that is, when it is impossible to smoothly screw in due to the formation failure of the internal thread T, it is determined that the internal thread formation is defective (S11), and the process jumps to S09. .

本発明の仮締め機1は、雌ねじTの最下端を基準にして、そこから所定の回転角ねじSをねじ戻して仮締めするように構成されている。ここで、雌ねじTの深さは常に一定であり、その最下端を基準として仮締めを行う本発明によれば、従来のセンサによる信号を基準とした場合におけるタイムラグ等は生じず、つまり基準のずれ等は発生しないので、所定の位置のねじSの仮締めが可能となる。また、一旦最下端までねじ込み、所定の回転角ねじ戻す制御により、移動距離は従来に比べ長くなるものの、ねじ込み段階において、ツールユニット10あるいは昇降ユニット20の慣性による影響を考慮する必要が無く、そのため高速でねじ込みを行うことが可能となり、結果的に作業効率が上昇する。   The temporary fastening machine 1 according to the present invention is configured so that a predetermined rotational angle screw S is unscrewed from the lowest end of the female screw T and temporarily tightened. Here, the depth of the female thread T is always constant, and according to the present invention in which temporary tightening is performed with the lowermost end as a reference, there is no time lag or the like when using a signal from a conventional sensor as a reference, that is, the reference Since no deviation or the like occurs, the screw S at a predetermined position can be temporarily tightened. In addition, although the movement distance is longer than before by screwing to the lowest end and screwing back to a predetermined rotation angle, there is no need to consider the influence of the inertia of the tool unit 10 or the lifting unit 20 at the screwing stage. Screwing can be performed at a high speed, resulting in an increase in work efficiency.

また、ねじSが雌ねじTの最上端から最下端まで螺合する動作により、雌ねじTのねじ山全般に渡ってトルクアップを検出して、雌ねじTの深さに応じて設定されたトルクアップ検出角度上限値とトルクアップ検出下限値による範囲外でトルクアップが発生した場合、雌ねじ形成不良と判定することが可能となる。これにより、ねじ部品仮締め機能と雌ねじ形成良否検査機能を兼ね備える仮締め機1を提供することができる。   In addition, when the screw S is screwed from the uppermost end to the lowermost end of the female screw T, torque-up is detected over the entire thread of the female screw T, and torque-up detection set according to the depth of the female screw T is detected. When the torque increase occurs outside the range between the angle upper limit value and the torque increase detection lower limit value, it is possible to determine that the internal thread formation is defective. Thereby, the temporary fastening machine 1 which has a screw component temporary fastening function and a female screw formation quality inspection function can be provided.

さらに、雌ねじTの底部を塞ぐような平面33bを有する治具33でワークWを保持して、貫通形成された雌ねじTであっても雌ねじTの最下端に当該平面33bを配置することにより、この平面を雌ねじの底部、つまりトルクアップの基準にして仮締めが可能となる。なお、貫通形成されず、つまり底部を有する雌ねじ(有底雌ねじ)にねじSを仮締めする場合には、前記治具33は不要であり、有底部がトルクアップの基準となる。   Furthermore, by holding the workpiece W with a jig 33 having a flat surface 33b that closes the bottom of the female screw T, and arranging the flat surface 33b at the lowermost end of the female screw T, even if the female screw T is formed through, Temporary tightening can be performed with this plane as the bottom of the female screw, that is, with reference to torque increase. Note that when the screw S is not formed through, that is, when the screw S is temporarily tightened to a female screw having a bottom (bottomed female screw), the jig 33 is not necessary, and the bottomed portion becomes a reference for torque increase.

なお、前述の仮締め機1では、ドライバビット11が雌ねじTの最下端に到達したときに生ずるトルクアップを基準としているが、これに代えて前記エアシリンダ21のシリンダロッド24の先端が規制部材25に当接したときを最下端として基準にしてもよい。この場合、前述のとおり規制部材25はその高さを調整可能に構成されているため、ねじSの先端が雌ねじTの最下端に到達するとき、雌ねじTの深さに合わせて、シリンダロッド25の高さを調整して最下点を決定する。このようにすれば、治具33が貫通雌ねじTの底部を塞ぐことが不可能なワーク形状であっても、規制部材25を雌ねじTの深さに併せて位置決めすることにより、当該規制部材25が雌ねじTの底部としての機能を果たし、ワークの形状、あるいは雌ねじ箇所に限定されることなく、仮締めが可能である。   In the temporary fastening machine 1 described above, the torque increase that occurs when the driver bit 11 reaches the lowermost end of the female screw T is used as a reference. Instead, the tip of the cylinder rod 24 of the air cylinder 21 is a restriction member. You may use the time of contact with 25 as the lowest end. In this case, since the height of the regulating member 25 is adjustable as described above, the cylinder rod 25 is adjusted in accordance with the depth of the female screw T when the tip of the screw S reaches the lowest end of the female screw T. Adjust the height of to determine the lowest point. In this way, even if the jig 33 has a workpiece shape that cannot block the bottom of the through female screw T, by positioning the restricting member 25 in accordance with the depth of the female screw T, the restricting member 25 is positioned. Fulfills the function of the bottom of the female screw T, and can be temporarily tightened without being limited to the shape of the workpiece or the location of the female screw.

本発明の構成図である。It is a block diagram of the present invention. ツールユニットおよび昇降ユニットの要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of a tool unit and a raising / lowering unit. 旋回ユニットの要部を示す正面図である。It is a front view which shows the principal part of a turning unit. 旋回ユニットの要部を示す一部切欠断面図である。It is a partially cutaway sectional view showing a main part of a turning unit. 本発明の仮締め動作を説明する図である。It is a figure explaining the temporary fastening operation | movement of this invention. 本発明の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ねじ部品仮締め機
2 支柱
3 基台

10 ツールユニット
11 ドライバビット
12 伝達軸
13 ACサーボモータ
13a 駆動軸
14 アウタスリーブ
15 インナスリーブ
16 ばね
17 近接センサ

20 昇降ユニット
21 エアシリンダ
22 スライド軸
23 昇降部材
24 シリンダロッド
25 規制部材

30 旋回ユニット
31 スライド台
31a 取付板
32 ロッドレスシリンダ
33 治具
33a 突部
33b 平面
34a,34b 位置決めボルト
35a,35b ナット
36 ピン
37 センサ

40 制御ユニット
41 エアシリンダ駆動部
42 モータ駆動部
43 設定部
44 負荷電流値検出部
45 良否判定部
46 回転角検出部
47 センサ検出部
48 ROM
49 制御部
1 Screw parts temporary tightening machine 2 Prop 3 Base

10 Tool Unit 11 Driver Bit 12 Transmission Shaft 13 AC Servo Motor 13a Drive Shaft 14 Outer Sleeve 15 Inner Sleeve 16 Spring 17 Proximity Sensor

20 Lifting Unit 21 Air Cylinder 22 Slide Shaft 23 Lifting Member 24 Cylinder Rod 25 Restricting Member

30 Rotating unit 31 Slide base 31a Mounting plate 32 Rodless cylinder 33 Jig 33a Projection 33b Plane 34a, 34b Positioning bolt 35a, 35b Nut 36 Pin 37 Sensor

40 control unit 41 air cylinder drive unit 42 motor drive unit 43 setting unit 44 load current value detection unit 45 pass / fail judgment unit 46 rotation angle detection unit 47 sensor detection unit 48 ROM
49 Control unit

Claims (5)

ねじ部品の頭部に係合可能なドライバビットと、これの回転角を自在に操作可能な回転駆動源を有するツールユニットと、
ツールユニットを昇降する昇降ユニットと、
ねじ部品をワークに形成された雌ねじの最下端までねじ込んだ後、所定の回転角ねじ戻すようツールユニットを制御する制御ユニットと
を備えることを特徴とするねじ部品仮締め機。
A tool unit having a driver bit that can be engaged with the head of the screw component, and a rotation drive source that can freely operate the rotation angle thereof;
A lifting unit for lifting and lowering the tool unit;
A screw part temporary fastening machine comprising: a control unit that controls a tool unit so as to return a predetermined rotational angle screw after screw parts are screwed to the lowest end of a female screw formed on a workpiece.
前記制御ユニットが回転駆動源の負荷電流値を検出可能で、ねじ込み段階において予め設定された回転角の範囲外でトルクアップが発生した場合、雌ねじ形成不良と判定するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のねじ部品仮締め機。   The control unit can detect the load current value of the rotational drive source, and is configured to determine that the internal thread formation is defective when a torque increase occurs outside the preset rotation angle range in the screwing stage. The screw part temporary fastening machine according to claim 1 characterized by things. 貫通形成された雌ねじの下端を塞ぐようにしてワークを保持する治具を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のねじ部品仮締め機。   The screw part temporary fastening machine according to claim 1 or 2, further comprising a jig for holding the workpiece so as to close a lower end of the through-formed female screw. 回転駆動源の回転に伴って回転するドライバビットの先端に係合するねじ部品を雌ねじに螺合して所定の位置に仮締めする方法において、一旦、雌ねじの最下端までねじ部品をねじ込んだ後、所定の回転角ねじ戻して所定の位置に仮締めすることを特徴とするねじ部品仮締め方法。   In a method in which a screw component that engages with the tip of a driver bit that rotates with the rotation of a rotation drive source is screwed into a female screw and temporarily tightened into a predetermined position, the screw component is once screwed to the lowest end of the female screw. A screw part temporary tightening method comprising: screwing back a predetermined rotation angle screw and temporarily tightening to a predetermined position. ねじ込み段階において回転駆動源の負荷電流値を検出し、予め設定された回転角の範囲外でトルクアップが発生した場合、雌ねじ形成不良と判定することを特徴とする請求項4に記載のねじ部品仮締め方法。   5. The screw component according to claim 4, wherein a load current value of the rotary drive source is detected in the screwing stage, and it is determined that a female screw is not formed correctly when a torque increase occurs outside a preset rotation angle range. Temporary tightening method.
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