JP2011200978A - Automatic screw tightening machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ビスを対象物にねじ込む際に該ビスの直線性を保持するためのビス直進保持機構を備えた自動ビス締め機に関する。 The present invention relates to an automatic screw tightening machine provided with a screw linear movement holding mechanism for holding the straightness of a screw when the screw is screwed into an object.
対象物に対して、自動でビスをねじ込むことの出来る自動ビス締め機が種々提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。 Various automatic screwing machines capable of automatically screwing an object into an object have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
しかしながら、特許文献1に開示の装置では、対象物の下穴にビスを配置してからドライバービットに配したスプリングでビスの頭部を嵌めて該ビスを捩じ込むものであり、下穴の無い対象物にビスを捩じ込む場合には対応できない。 However, in the apparatus disclosed in Patent Document 1, a screw is placed in a pilot hole of an object, and then the screw head is fitted with a spring arranged on a driver bit, and the screw is screwed in. It is not possible to screw a screw into an object that does not exist.
特許文献2に開示の装置では、ビスとビス穴との相対的な芯ずれがある場合に、自動的にビスを調心させるものであり、対象物にビス穴が形成されていない場合には対応できない。
対象物にビスを垂直に捩じ込む際、ビスの先端が振れないようにすることが必要であるが、上記従来技術は、下穴が形成されていない対象物に対しては適用できない。
In the device disclosed in
When screwing a screw vertically into an object, it is necessary to prevent the tip of the screw from shaking, but the above-described conventional technique cannot be applied to an object in which a pilot hole is not formed.
本発明は上記事実を考慮し、簡単な構成で、ビスを捩じ込む際のビスの先端の振れを抑えることができる自動ビス締め機の提供を目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above facts, and an object thereof is to provide an automatic screw tightening machine that can suppress the deflection of the screw tip when the screw is screwed in with a simple configuration.
請求項1に記載の自動ビス締め機は、ビスの頭部に係合して前記ビスのねじ部を対象物に捩じ込むドライバービットを備え、前記ドライバービットの回転及び前記対象物と接離する方向の移動を行うビス締め機本体と、前記ビスが装填され、前記ドライバービットと対向する位置に前記ビスを待機させる待機部を備えた装填部と、前記待機部に配置される前記ビスの前記頭部の軸方向とは交差する軸方向のうちの第1方向側に、前記頭部に対して接触可能に設けられる第1頭部側保持手段と、前記待機部に装填される前記ビスの前記第1方向側とは反対方向側である第2方向側に、前記ねじ部の長手方向中間部分のねじ側部に対して接触可能に設けられる第2頭部側保持手段と、前記待機部に配置される前記ビスの前記ねじ部の先端側が挿入される溝を備え、前記ねじ部の先端側が前記溝に挿入された際に、前記溝の内周壁によって、前記ねじ部の先端側の前記第1方向側への移動を阻止すると共に、前記第1方向及び前記第2方向に対して交差し、かつ前記ねじ部の軸方向に対して交差する軸方向への移動を阻止する先端側保持手段と、を有し、前記待機部に配置される前記ビスは、前記第1頭部側保持手段、前記第2頭部側保持手段、及び前記先端側保持手段の前記溝に接触することで、ねじ部先端側の軸方向と交差する方向の振れが阻止される。 The automatic screw tightening machine according to claim 1, further comprising a driver bit that engages with a screw head to screw a screw portion of the screw into an object, and rotates the driver bit and contacts and separates from the object. A screw tightening machine main body that moves in a moving direction; a loading unit that includes a waiting unit that is loaded with the screw and waits for the screw at a position facing the driver bit; and a screw that is disposed in the standby unit. First head side holding means provided on the first direction side of the axial direction intersecting with the axial direction of the head so as to be able to contact the head, and the screw loaded in the standby unit A second head-side holding means provided on the second direction side opposite to the first direction side of the screw portion so as to be able to contact the screw side portion of the longitudinal intermediate portion of the screw portion; The tip side of the screw part of the screw arranged in the part is inserted And the movement of the front end side of the screw portion toward the first direction side is prevented by the inner peripheral wall of the groove when the front end side of the screw portion is inserted into the groove. A tip-side holding means that crosses the direction and the second direction and prevents movement in an axial direction that intersects the axial direction of the screw portion, and is disposed in the standby portion. The screws come into contact with the grooves of the first head-side holding means, the second head-side holding means, and the tip-side holding means, thereby causing a vibration in a direction crossing the axial direction of the screw portion tip side. Be blocked.
次に、請求項1に記載の自動ビス締め機の作用を説明する。
請求項1に記載の自動ビス締め機では、前準備として、装填部の待機部にビスを配置する。
Next, the operation of the automatic screw fastening machine according to claim 1 will be described.
In the automatic screw tightening machine according to the first aspect of the present invention, as a preparation, a screw is arranged in the standby section of the loading section.
待機部に配置されたビスは、以下のようにして支持される。
請求項1に記載の自動ビス締め機では、待機部に配置されるビスの頭部の第1方向側に、頭部に対して接触可能に第1頭部側保持手段が設けられているため、ビスの頭部が第1頭部側保持手段に接触することで、待機部に配置されるビスにおいては頭部の第1方向側への移動は阻止される。
また、待機部に装填されるビスの第2方向側に、ねじ部の長手方向中間部分のねじ側部に対して接触可能に第2頭部側保持手段が設けられているため、ねじ部の長手方向中間部分が第2頭部側保持手段に接触することで、待機部に配置されるビスにおいては、第2頭部側保持手段と接触している部位の第2方向側への移動は阻止される。
The screws arranged in the standby unit are supported as follows.
In the automatic screw tightening machine according to claim 1, the first head side holding means is provided on the first direction side of the head of the screw disposed in the standby portion so as to be able to contact the head. When the screw head contacts the first head-side holding means, the screw arranged in the standby portion is prevented from moving in the first direction.
Further, since the second head side holding means is provided on the second direction side of the screw loaded in the standby portion so as to be able to contact the screw side portion of the middle portion in the longitudinal direction of the screw portion, When the middle portion in the longitudinal direction comes into contact with the second head-side holding means, in the screw disposed in the standby portion, the movement of the portion in contact with the second head-side holding means to the second direction side is Be blocked.
ここで、待機部に装填されるビスは、頭部が第1頭部側保持手段に接触することで第1方向側への移動が阻止され、ねじ部の長手方向中間部分が第2頭部側保持手段に接触することで接触部位の第2方向側への移動が阻止されるので、ビスが傾いてねじ部の先端側が第2方向側に振れることは阻止される。
しかしながら、頭部の第2方向側、及びねじ部の中間部分(第2頭部側保持手段と対向する部分)の第2方向側には、各々ビスの移動を阻止する部材が無いため、何らかの外力がビスに作用することによって、ビスが傾いてねじ部の先端側が第1方向側に振れてしまう場合がある(先端側保持手段が無い場合)。
Here, the screw loaded in the standby portion is prevented from moving in the first direction when the head contacts the first head-side holding means, and the middle portion in the longitudinal direction of the screw portion is the second head. Since the contact portion is prevented from moving in the second direction by contacting the side holding means, the screw is prevented from tilting and the tip end side of the threaded portion swinging in the second direction.
However, there is no member that prevents the screw from moving on the second direction side of the head and the second direction side of the intermediate portion of the screw portion (the portion facing the second head side holding means). When the external force acts on the screw, the screw may be inclined and the tip side of the threaded portion may swing toward the first direction (when there is no tip side holding means).
請求項1の自動ビス締め機では、待機部に配置されるビスの先端側を先端側保持手段の溝に挿入することで、ビスの先端側が第1方向側へ振れようとしても、ビスの先端側が溝の内周壁に接触するので、ビスの先端側の第1方向側への振れは阻止される。
さらに、待機部に配置されるビスの先端側が、第1の方向及び第2の方向と、ビスの軸方向とに対して交差する方向に振れようとしても、ビスの先端側が先端側保持手段の溝の内周壁に接触するので、第1の方向及び第2の方向とビスの軸方向との2つの方向に対して交差する方向にビスの先端側が振れることは阻止される。
In the automatic screw tightening machine according to claim 1, even if the tip end side of the screw is about to swing in the first direction by inserting the tip end side of the screw arranged in the standby portion into the groove of the tip side holding means, the tip end of the screw Since the side is in contact with the inner peripheral wall of the groove, the deflection of the tip end side of the screw toward the first direction is prevented.
Furthermore, even if the distal end side of the screw disposed in the standby portion swings in a direction intersecting the first direction, the second direction, and the axial direction of the screw, the distal end side of the screw is Since it contacts the inner peripheral wall of the groove, the tip end side of the screw is prevented from swinging in the direction intersecting the two directions of the first direction and the second direction and the axial direction of the screw.
このように、請求項1の自動ビス締め機では、ビスの先端側の、第1頭部側保持手段及び第2頭部側保持手段では抑えられない方向の振れを、先端側保持手段で抑えることができ、よってビスの先端側の全ての方向の振れが抑えられることになる。
上記の様に構成された請求項1の自動ビス締め機では、ビスの先端部分が対象物に捩じ込まれるまでビスの先端側の振れを抑えることができるので、ドライバービットの先端を上記のように保持されたビスの頭部に係合させ、回転させながら対象物に接近する方向へ移動することで、ビスを対象物に対して傾けずに捩じ込むことができる。
Thus, in the automatic screw tightening machine according to the first aspect of the present invention, the front end side holding means suppresses the shake in the direction which cannot be suppressed by the first head side holding means and the second head side holding means on the front end side of the screw. Therefore, vibrations in all directions on the front end side of the screw can be suppressed.
In the automatic screw tightening machine according to claim 1 configured as described above, since the deflection of the screw tip side can be suppressed until the screw tip portion is screwed into the object, the tip of the driver bit is attached to the above-mentioned screw bit. The screw can be screwed into the object without being inclined by engaging with the head of the screw held in this manner and moving the screw in a direction approaching the object while rotating.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の自動ビス締め機において、前記装填部には、複数本の前記ビスの前記ねじ部が係止されたバンド状部材を含んで構成されたビス保持体が装着され、前記第2頭部側保持手段は、前記第1方向側及び前記第2方向側に移動可能とされる送り爪であり、前記バンド状部材に係止された前記ビスは、前記第1方向側に移動される前記送り爪によって前記待機部に送られ、前記溝は、前記第2方向側に向けて開口されている。 According to a second aspect of the present invention, in the automatic screw tightening machine according to the first aspect, the loading portion includes a band-shaped member in which the screw portions of the plurality of screws are locked. A screw holding body is mounted, and the second head side holding means is a feed claw that is movable in the first direction side and the second direction side, and is fixed to the band-shaped member. Is sent to the standby portion by the feed claw moved to the first direction side, and the groove is opened toward the second direction side.
次に、請求項2に記載の自動ビス締め機の作用を説明する。
請求項2に記載の自動ビス締め機では、装填部に、複数本のビスのねじ部が係止されたバンド状部材を含んで構成されたビス保持体を装着することができる。
バンド状部材に係止されたビスは、第1方向側に移動される送り爪(第2頭部側保持手段)によって待機部に送ることができる。
送り爪は、先頭のビスを第1方向側に移動した後、第2方向側に移動することで2番目のビスを第1方向側に移動することが可能となる。したがって、送り爪の第1方向側の移動、及び第2方向側の移動を繰り返すことで、複数本のビスを順次待機部に送ることができる。
また、請求項2に記載の自動ビス締め機では、先端側保持手段の溝が第2方向側に向けて開口されているので、送り爪によってビスを第1方向側、即ち待機部側に送ることで、ねじ部をそのまま溝の奥まで挿入することができる。したがって、ねじ部を溝に挿入する際に、先端側保持手段を移動したり向きを変える必要が無い。
Next, the operation of the automatic screw fastening machine according to
In the automatic screw tightening machine according to the second aspect, a screw holding body configured to include a band-like member in which a plurality of screw thread portions are locked can be attached to the loading portion.
The screw locked to the band-shaped member can be sent to the standby portion by a feed claw (second head side holding means) that is moved in the first direction.
The feed claw can move the second screw to the first direction side by moving the leading screw to the first direction side and then moving to the second direction side. Therefore, by repeating the movement of the feeding claw in the first direction and the movement in the second direction, a plurality of screws can be sequentially sent to the standby unit.
Further, in the automatic screw tightening machine according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の自動ビス締め機において、前記先端側保持手段を前記第1方向側及び前記第2方向側に移動可能に支持する支持手段と、前記先端側保持手段を前記第2方向側に付勢する弾性部材と、前記先端側保持手段に形成され、前記先端側保持手段の移動方向に対して傾斜し、前記頭部が接触する傾斜面と、を備え、前記傾斜面に対して前記ドライバービットにて移動される前記ビスの前記頭部が接触することで、前記先端側保持手段は前記弾性部材の付勢力に抗して前記第1方向側に移動して前記頭部の移動を許容する。 According to a third aspect of the present invention, in the automatic screw tightening machine according to the first or second aspect, the support means for supporting the tip side holding means movably in the first direction side and the second direction side. And an elastic member that urges the tip side holding means in the second direction side, and is formed in the tip side holding means, is inclined with respect to the moving direction of the tip side holding means, and the head contacts And the tip side holding means resists the biasing force of the elastic member when the head of the screw moved by the driver bit comes into contact with the inclined surface. The head is moved in the first direction to allow the head to move.
次に、請求項3に記載の自動ビス締め機の作用を説明する。
請求項3に記載の自動ビス締め機では、溝内にねじ部が配されたビスがドライバービットにて回転されながら移動され、ビスの頭部が先端側保持手段の傾斜面に接触すると、先端側保持手段には弾性部材の付勢力と抗する方向の力が作用し、先端側保持手段は頭部が傾斜面に摺動することで弾性部材の付勢力と抗する方向に移動する。
このため、溝がビスから離間する方向に逃げ、ねじ部よりも径の大きな頭部の移動が許容される。
Next, the operation of the automatic screw fastening machine according to claim 3 will be described.
In the automatic screw tightening machine according to claim 3, when a screw having a threaded portion in the groove is moved while being rotated by a driver bit, and the head of the screw comes into contact with the inclined surface of the tip side holding means, A force in a direction against the urging force of the elastic member acts on the side holding means, and the tip side holding means moves in a direction against the urging force of the elastic member as the head slides on the inclined surface.
For this reason, the groove escapes in a direction away from the screw, and movement of the head having a diameter larger than that of the screw portion is allowed.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の自動ビス締め機において、前記支持手段は装着部とは別体として構成され、前記装着部に対して固定手段を用いて固定されている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the automatic screw tightening machine according to the third aspect, the support means is configured as a separate body from the mounting portion, and is fixed to the mounting portion using a fixing means. .
次に、請求項4に記載の自動ビス締め機の作用を説明する。
請求項4に記載の自動ビス締め機では、装着部と別体とされた支持手段が、固定手段を用いて装着部に対して着脱自在に固定される構成とされているため、装着部に対して別部品として形成された支持手段を、装着部に対して容易に固定することができる。
Next, the operation of the automatic screw fastening machine according to claim 4 will be described.
In the automatic screw tightening machine according to claim 4, the support means separated from the mounting part is configured to be detachably fixed to the mounting part using the fixing means. On the other hand, the support means formed as a separate part can be easily fixed to the mounting portion.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の自動ビス締め機において、前記溝は、前記ビスの軸方向から見た形状が円弧形状とされた溝底を有し、溝底及び両側の溝側壁に前記ねじ部の先端側のねじ側部が接触することで前記ねじ部の先端側の振れが阻止される。 According to a fifth aspect of the present invention, in the automatic screw tightening machine according to any one of the first to fourth aspects, the groove has a circular arc shape when viewed from the axial direction of the screw. The screw side portion on the tip side of the screw portion comes into contact with the groove bottom and the groove side walls on both sides, thereby preventing the vibration on the tip side of the screw portion.
次に、請求項5に記載の自動ビス締め機の作用を説明する。
請求項5に記載の自動ビス締め機では、ねじ部が溝に挿入されると、例えば、ねじ部が第1方向側に振れようとした際にはねじ部のねじ側部が溝の円弧形状とされた溝底に接触し、ねじ部が第1の方向とビスの軸方向との2つの方向に対して交差する方向に振れようとした際にはねじ部のねじ側部が溝の側壁に接触してねじ部の振れを阻止する。
Next, the operation of the automatic screw fastening machine according to claim 5 will be described.
In the automatic screw tightening machine according to claim 5, when the threaded portion is inserted into the groove, for example, when the threaded portion is about to swing in the first direction side, the threaded side portion of the threaded portion has an arc shape of the groove. When the threaded portion comes into contact with the groove bottom and the threaded portion tries to swing in a direction intersecting the two directions of the first direction and the axial direction of the screw, the threaded side of the threaded portion is the side wall of the groove. To prevent the thread from swinging.
請求項6に記載の発明は、請求項2に記載の自動ビス締め機において、前記ビスの捩じ込み過程において前記ドライバービットの先端に係合した前記頭部が前記送り爪に干渉しないように、前記送り爪は前記頭部の通過経路から一時的に退避される。 According to a sixth aspect of the present invention, in the automatic screw tightening machine according to the second aspect of the present invention, the head engaged with the tip of the driver bit does not interfere with the feed claw in the screwing process of the screw. The feeding claw is temporarily retracted from the passage route of the head.
次に、請求項6に記載の自動ビス締め機の作用を説明する。
請求項6に記載の自動ビス締め機では、ビスの捩じ込み移動過程において、送り爪が頭部の通過経路から一時的に退避させるため、ドライバービットの先端に係合した頭部が送り爪に干渉することは無く、ビスの捩じ込みをスムーズに行うことができる。
Next, the operation of the automatic screw fastening machine according to claim 6 will be described.
In the automatic screw tightening machine according to claim 6, since the feed claw is temporarily retracted from the passage of the head during the screwing and moving process of the screw, the head engaged with the tip of the driver bit is the feed claw. The screw can be screwed in smoothly.
以上説明したように請求項1に記載の自動ビス締め機によれば、ビスを捩じ込む際の、ビスの先端の振れを簡単な構成で抑えることができ、ビスを傾けることなく対象物に捩じ込むことができる。 As described above, according to the automatic screw tightening machine of the first aspect, it is possible to suppress the deflection of the tip of the screw when the screw is screwed in with a simple configuration, and to the object without tilting the screw. Can be screwed in.
請求項2に記載の自動ビス締め機によれば、ビスを待機部へ向けて送るのみで先端側保持手段の溝の奥までビスを挿入することができる。 According to the automatic screw tightening machine of the second aspect, the screw can be inserted to the depth of the groove of the tip side holding means only by sending the screw toward the standby part.
請求項3に記載の自動ビス締め機によれば、簡単な構成でビスの頭部の移動を許容することができる。 According to the automatic screw tightening machine of the third aspect, the head of the screw can be allowed to move with a simple configuration.
請求項4に記載の自動ビス締め機によれば、装着部に対して別部品として形成された支持手段を、装着部に対して容易に固定することができる。また、既存の装着部に対して、形状変更等の大幅な設計変更をせずに、支持手段を装着部に設け、本発明の先端側保持手段を設けることができる。 According to the automatic screw tightening machine of the fourth aspect, the supporting means formed as a separate part with respect to the mounting portion can be easily fixed to the mounting portion. In addition, the supporting means can be provided in the mounting part and the tip side holding means of the present invention can be provided without making a significant design change such as a shape change with respect to the existing mounting part.
請求項5に記載の自動ビス締め機によれば、溝底、及び溝の両側壁にねじ部の先端側を接触させることで、ビスの先端側の3方向の振れを確実に阻止することができる。 According to the automatic screw tightening machine of the fifth aspect of the present invention, it is possible to reliably prevent the three-way vibration on the tip side of the screw by bringing the tip side of the screw portion into contact with the groove bottom and both side walls of the groove. it can.
請求項6に記載の自動ビス締め機によれば、ビスの捩じ込みをスムーズに行うことができる。 According to the automatic screw tightening machine of the sixth aspect, the screw can be screwed smoothly.
図1乃至図8にしたがって、本発明の一実施形態に係る自動ビス締め機10を説明する。
先ず最初に、本発明の方向と、実施形態で用いる方向との対応関係を説明する。
本発明の「待機部に配置されるビスの頭部の軸方向」とは、実施形態では、「Z軸方向(Z+、及びZ−方向)」である。
本発明の「第1方向」は、本実施形態では「X−方向」である。
本発明の「第2方向」は、本実施形態では「X+方向」である。
本発明の「第1方向及び第2方向に対して交差し、かつねじ部の軸方向に対して交差する軸方向」の「・・・交差する軸方向」とは、本実施形態では、「Y軸方向(Y+、及びY−方向)」である。
また、本発明の「ビスの軸方向」、及び「ねじ部の軸方向」は、何れも本実施形態では「Z軸方向(Z+、Z−方向)」である。
An automatic
First, the correspondence between the direction of the present invention and the direction used in the embodiment will be described.
The “axial direction of the screw head disposed in the standby portion” of the present invention is “Z-axis direction (Z + and Z− direction)” in the embodiment.
The “first direction” of the present invention is the “X-direction” in the present embodiment.
The “second direction” of the present invention is the “X + direction” in the present embodiment.
In the present embodiment, “the crossing axial direction” of the “axial direction intersecting the first direction and the second direction and intersecting the axial direction of the thread portion” of the present invention is “ Y-axis direction (Y + and Y− direction) ”.
Further, the “screw axial direction” and the “screw axial direction” of the present invention are both “Z-axis directions (Z +, Z− directions)” in the present embodiment.
図1、及び図2に示すように、本実施形態の自動ビス締め機10は、モータ(図示せず)を内蔵した本体12を備え、本体12の下端側(図1のZ−側)に、ビス連綴体(ロールネジ、ロールビスとも呼ばれる)14の保持及び搬送を行うヘッド16と、ヘッド16に支持されたビス連綴体14の先頭(矢印X−方向側)のビス18を対象物50へねじ込むために設けられ、電動機により駆動回転自在とされるねじ込み用のドライバービット20、ビス連綴体14の振れを抑える振れ止め22、ビス先端保持装置24等を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the automatic
図2に示すように、ビス連綴体14は、合成樹脂製の連結バンド26に、テープ長手方向に対して直交する方向に向けた多数のビス18をテープ長手方向に一定間隔で仮保持させた一般的な構造のものであり、例えば、図示しないケースに渦巻状に巻かれて収容され、ケースから引き出されて先端部分がヘッド16に支持される。
As shown in FIG. 2, the screw continuous
図2、及び図3に示すように、ヘッド16は、ビス連綴体14を装填して保持するためのベース28を有している。
図2に示すように、ベース28には、ビス連綴体14が振れないようにビス連綴体14をベース28に押し付ける押圧部材29を備えた振れ止め22が設けられている。押圧部材29は、ベース28のピン31を中心として揺動可能に支持されると共に、ビス連綴体14をベース28に対して軽く押し付ける様にスプリング33にて付勢され、これにより、ビス連綴体14の振れが抑えられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
As shown in FIG. 2, the
図2、及び図3に示すように、ベース28の上部側のY−方向側の角部(X軸方向に延びる)には、ビス18の頭部18Bの円錐状の傾斜面18Baが接触する面取り32が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the conical
図2〜4に示すように、ベース28のY−方向側の側面には、X−方向側に、ベース28からY−方向側へ向けて凸となる突起34が形成されている。
図5に示すように、ベース28のY−方向側の側面と突起34のX+方向側の側面とで形成される隅部分には、Z軸に沿って見て頭部18Bの半径R0よりも若干大きな半径R1を有する上下方向(Z軸方向)に延びる円弧溝36が形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, a
As shown in FIG. 5, the corner portion formed by the side surface on the Y− direction side of the
円弧溝36は、少なくとも頭部18BのX−方向側の端部と、頭部18BのY+方向側の端部が当接するように、Z軸に沿って見て1/4円よりも円周方向長さが長く形成されている。なお、円弧溝36のX−方向側が、本発明の第1頭部側保持手段に相当する。
また、図5(A)に示すように、ベース28をZ+側から見た時に、面取り32の面取り開始線32Aは、円弧溝36の円弧曲線の接線と一致している。
The
As shown in FIG. 5A, when the
図4、及び図5に示すように、突起34の上下方向中間部には、切欠38が形成されており、切欠38の内部には、ほぼX軸に沿って延びるレバー40が配置されている。なお、レバー40は、一端側が突起34のX+側に突出している。
Z+側から見た時に、レバー40の一方部端側(X+側)には、ベース側(Y+方向側)に、円弧状の凹部42が形成されている。
図5(A)に示すように、この凹部42の曲率半径R2は、ビス捩じ込み時に移動する頭部18Bと干渉しないように、ビス18の頭部18Bの曲率半径R0よりも若干大きく形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, a
When viewed from the Z + side, an arc-shaped
As shown in FIG. 5A, the radius of curvature R2 of the
レバー40は、レバー40の長手方向中間部分を貫通するピン44を中心として水平面内で揺動可能に支持されており、図示しないスプリングによって図5(A)、及び図6に示すように、矢印A方向(Z+側から見て反時計回り方向)に付勢されている。なお、ピン44は、突起34に支持されている。
通常は、凹部42の曲率中心がドライバービット20(図5(A)、図6では図示せず)の軸心と一致するようにレバー40が配置されており、この状態では、ビス18は、ねじ部18Aと凹部42との間に隙間が形成され、さらに、ビス18が下方(Z−方向)に移動して頭部18Bが凹部42に対応した場合においても、頭部18Bと凹部42との間には若干の隙間が形成され、ビス捩じ込み時の頭部18Bの移動に対してレバー40が干渉することは無い。
なお、本実施形態のドライバービット20の径は、ビス18の頭部18Bよりも小径である。
The
Normally, the
The diameter of the
図5(A)に示すように、レバー40には、ベース28と対向する側で、かつ凹部42よりも一端側(X+側)に、テーパー面40Aが形成されている。
このテーパー面40Aは、2番目のビス18のねじ部18AのX−方向側に位置している。したがって、ビス18がX−方向側に移動されると、ねじ部18Aの移動方向(X軸方向)に対して傾斜しているテーパー面40Aにねじ部18Aが摺動し、レバー40は図示しないスプリングの付勢力に抗して矢印A方向とは反対方向(Z+側から見て時計回り方向)に回転される。
As shown in FIG. 5A, the
The
そして、ねじ部18Aがテーパー面40AをX−側に通り越して凹部42に対応すると、スプリングの付勢力によってレバー40は矢印A方向(Z+側から見て反時計回り方向)に回転され、初期位置へと戻される。
なお、レバー40の凹部42とベース28との間に配置されたビス18の頭部側がY−方向に大きく振れようとした場合、ねじ部18Aがレバー40の凹部42に接触するので、レバー40と対応する部分においては、Y−方向側への大きな触れは抑えられる。
When the threaded
When the head side of the
図2〜4に示すように、突起34には、X軸に沿って貫通するスリット状の貫通孔45が形成されている。貫通孔45は、連結バンド26を挿通させるために断面矩形に形成されている。貫通孔45の断面寸法は、連結バンド26の幅、及び厚みよりも若干大きく形成されており、連結バンド26の移動をガイドする役目を有している。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
図1、及び図2に示すように、ヘッド16は、本体12から進退自在に突出して本体12に内蔵されたばね(図示せず)で伸長方向(Z−方向)に付勢された一対のシャフト46の先端に設けられている。
ビス18のねじ込み時に、ヘッド16の下端部を対象物50に向けた状態で本体12を対象物50の方向(Z−方向)に移動することにより、一対のシャフト46は本体12側にスライドし、ドライバービット20は本体12と共に対象物50に向けて前進してビス連綴体14の先頭(X−側)のビス18の頭部18Bに係合して先頭のビス18を対象物50へ向けて押し出し、先頭のビス18を対象物50へねじ込む事が可能となっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
When the
なお、本体12の移動(Z軸方向)は、図1に示すように、アクチュエータ53によって行われる。アクチュエータ53は、空気圧または油圧で駆動されるシリンダー、モーター及び送りネジからなる駆動機構等を上げることができるが、これら以外の構成のものであっても良い。
そして、本体12の移動に連動してビス連綴体14が、ヘッド16内に設けられている以下に詳しく説明するビス連綴体送り機構52によりねじ込み方向と直交する矢印X−方向に1ピッチ(連結バンド26に仮保持されるビス18の間隔)づつ送られるようになっている。
Note that the movement of the main body 12 (Z-axis direction) is performed by an
Then, in conjunction with the movement of the
(ビス連綴体送り機構)
図1に示すように、ビス連綴体送り機構52は、ベース28に内蔵された図示しないリンク機構と、リンク機構により駆動される送り爪54と、本体12と一体のアーム56の先端に設けられリンク機構を作動させるための作動部材58等から構成されている。
(Screw continuous feed mechanism)
As shown in FIG. 1, the screw continuous
ビス18のねじ込みに当って本体12を対象物50に押し近づけると(Z−方向)、作動部材58が前進してリンク機構を作動させることにより、送り爪54は、2番目のビス18と接触しないようにベース28の内方へ引き込まれた状態でX+方向側に移動し、送り爪54は2番目のビス18をX+方向側へ通り越して2番目のビス18のX+方向側の側方に位置した後、ベース28から突出して停止する(図4の2点鎖線で示す。)。
When the
また、本体12が更に対象物50に接近し、ドライバービット20がビス18の頭部18Bに接触すると、モーターが回転されてドライバービット20の回転が開始され、ビス18の頭部18Bにドライバービット20の先端が係合してビス18が回転されることで、ビス18は連結バンド26から離脱して回転しながら対象物50に接近する。なお、送り爪54は2番目のビス18のX+方向側の側方に待機しているので、先頭のビス18の頭部18Bと接触することは無い。
When the
ビス18を対象物50に捩じ込んだ後、本体12を対象物50から離す方向に移動(Z+方向側に移動)して本体12を元に位置に戻すと、本体12が元に位置に戻る過程において、作動部材58が後退してリンク機構を復帰させることにより、ベース28から突出した送り爪54(図4の2点鎖線で示す。)が、次のビス18のねじ部18AのX+方向側の側部に当接し、次のビス18の頭部18Bが、円弧溝36に当接するまでビス18をX−方向側へ移動して停止する(図4の実線で示す送り爪54参照)。
After the
なお、このビス連綴体送り機構52は、この種の自動ビス締め機において一般に用いられている機構(例えば特公平1−58029号公報等に開示されている機構)を用いることができる。
In addition, this screw continuous binding
(ビス先端保持装置)
図2に示すように、ビス先端保持装置24は、ベース28の下端側に設けられている。
図4及び図7に示すように、本実施形態のビス先端保持装置24は、本体60、スライドガイド76、6角穴付きボルト64、コイルスプリング66、及びナット68を含んで構成されている。
(Screw holding device)
As shown in FIG. 2, the screw
As shown in FIGS. 4 and 7, the screw
本体60は、上方(Z+側)から見て、ベース28の側面に対して垂直方向(Y軸方向)に延びる取付部60Aと、取付部60AのY−方向側端部から直交する方向(X+方向)へ延びる支持部60Bとを有して、全体的に略L字状に形成されている。
The
図2に示すように、本体60は、取付部60Aがベース28の側面から突出する突起部70の側面にボルト59にて取り付けられている。したがって、ビス先端保持装置24はベース28に対して、取り付け取外しが容易となっている。
As shown in FIG. 2, the
図4及び図7に示すように、支持部60BのX+方向側には、ベース側(矢印Y+方向側)に向けて突起72が形成されている。突起72には、上方から見て円弧形状とされた、Z軸に沿って延びる逃げ溝74が形成されている。この逃げ溝74の曲率半径は、ビス18の頭部18Bの曲率半径(直径の1/2)よりも若干大きく形成されている。また、この逃げ溝74の曲率中心は、ドライバービット20の軸心の延長線上にある。したがって、ドライバービット20で下方に移動されたビス18の頭部18Bは、突起72に接触することなく突起72の下方へ移動可能となっている。
As shown in FIGS. 4 and 7, a
この突起72の下方には、ブロック状のスライドガイド76が配置されている。
図7(A)に示すように、このスライドガイド76を上方(Z+側)から見ると、X+側に、上下方向(Z軸方向)に延びてX+側に開口するガイド溝78が形成されている。
A block-shaped
As shown in FIG. 7A, when this
また、ガイド溝78を上方(Z+側)から見ると、ガイド溝78は溝底部78Aが半円弧形状とされ、溝側壁78B、78Cは、X+側に向かうにしたがって互いの距離が大となるように、X軸に対して傾斜している。なお、Y−側の溝側壁78Bは、Y+側の溝側壁78Cよりも短く形成されている。
Further, when the
この溝底部78Aの曲率半径は、ビス18のねじ部18Aの曲率半径よりも若干大きく形成されており、ビス18のねじ部18Aの先端側(下端側)がガイド溝内にX+側から進入してねじ部18Aが溝底部78Aに突き当たることで、ビス18の先端側は、X−方向、Y+方向、Y−方向への移動が阻止される。
なお、一例として、ねじ部18Aの径がφ4mm(曲率半径2mm)であった場合、溝底部78Aの曲率半径は、例えば2.0mmを超え2.5mm以下に設定することができる。この溝底部78Aの曲率半径がねじ部18Aの曲率半径に対して大きくなり過ぎると、ビス18の先端側のY+方向、及びY−方向への振れを抑えることができなくなる。
The curvature radius of the
As an example, when the diameter of the
一方、図7(B)に示すように、スライドガイド76をY−側から見た縦断面では、スライドガイド76は、上面のX+側に、X+側に向けて下がる傾斜面80が形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 7B, in the longitudinal section when the
図7に示すように、本体60の取付部60Aには、X軸に沿った孔82が形成されており、この孔82に、X−側から六角穴付きボルト64が挿入されている。六角穴付きボルト64のネジ先端部分は、スライドガイド76に形成された雌ねじ部分に捩じ込まれている。また、六角穴付きボルト64のねじ部64Aにはナット68が螺合されており、スライドガイド76に捩じ込まれた六角穴付きボルト64が弛まないように、スライドガイド76の側面にナット68は強く接触している。
As shown in FIG. 7, a
六角穴付きボルト64には、ナット68と取付部60Aとの間にコイルスプリング84が配置されており、スライドガイド76はコイルスプリング84によってX+方向に付勢されている。
このため、通常時(ビス18がガイド溝78に進入していない時)は、図に示すように、六角穴付きボルト64の頭部64Bが取付部60Aに接触した状態となっている。
The hexagon socket
For this reason, at the normal time (when the
また、上記通常時においては、スライドガイド76の円弧形状とされた溝底部78Aの曲率中心が、ドライバービット20の軸心の延長線上にある。即ち、通常時では、スライドガイド76の円弧形状とされた溝底部78Aの曲率中心と、本体60の突起72に形成された円弧形状とされた逃げ溝74の曲率中心とが共に、ドライバービット20の軸心の延長線上にある。
In the normal state, the center of curvature of the
(作用)
次に、本実施形態の自動ビス締め機10の作用を説明する。
先ず最初に、自動ビス締め機10にビス連綴体14を装着する。図4に示すように、連結バンド26の先端側を貫通孔45に通し、先頭のビス18を待機部としての円弧溝36に配置する。
ビス18を円弧溝36に配置する際には、レバー40のX−方向側の端部をY+側に押して、レバー40のX+側の端部をY−側へ移動させてベース28から離し、開いた隙間を介して円弧溝36に先頭のビス18を挿入する。円弧溝36に先頭のビス18を挿入した後は、レバー40を元に位置に戻す(図4〜6参照)。
(Function)
Next, the operation of the automatic
First, the screw continuous
When the
円弧溝36に挿入されたビス18の状態を詳しく説明すると、ビス18に対して何らかの外力が作用した際、図5(A)に示すように、頭部18BのX−側の端部が円弧溝36のX−側の溝壁(第1頭部側保持手段)に接触することで頭部18BのX−側の移動は阻止され、頭部18BのY+側が円弧溝36のY+側の溝壁に接触することで頭部18BのY+側の移動は阻止される。
The state of the
図4に示すように、送り爪54の下方では、ビス18のねじ部18Aが連結バンド26に係止されているので、連結バンド26に係止されている位置では、ねじ部18AはX軸方向、及びY軸方向の動きはある程度規制される。
As shown in FIG. 4, below the
図4、及び図6に示すように、連結バンド26の上側のねじ部18Aにおいては、送り爪54(第2頭部側保持手段)がねじ部18AのX+側に接触しているので、送り爪54が接触している部分においては、ねじ部18AのX+側への移動は阻止されている。
As shown in FIGS. 4 and 6, in the
ところで、ビス18に何らかの外力が作用した際、ビス18の上部においては、頭部18BのX−側が円弧溝36のX−側の溝壁に接触し、ねじ部18Aの中間部のX+側が送り爪54に接触することで、図2において、ビス18が図面左側に傾くことは阻止されるが、ビス18の上部側には、ビス18が右側に傾くことを規制する(接触する)ものが無いため、ビス18が右側に傾いてビス18の先端がX−側に振れる場合(例えば、2mm程度の振れ)がある。
なお、合成樹脂で形成された連結バンド26は弾性変形するため、ビス18の先端がX−側に振れないようにビス18の動きを拘束することは困難である。
By the way, when some external force is applied to the
Since the connecting
さらに、ビス18の上部側においては、図4に示すように、ねじ部18AのY−側が弾性変形可能な連結バンド26に固着されおり、頭部18BのY+側が円弧溝36のY+側の溝壁に接触しているので、何らかの外力によって連結バンド26が変形すると、ビス18の先端がY+側、またはY−側に大きく(例えば、5mm程度)振れてしまう場合がある。
Further, on the upper side of the
なお、このような状態で保持されたビス18の頭部18Bにドライバービット20の先端が仮に係合しても、ビス先端保持装置24が無ければ、ビス18はドライバービット20と頭部18Bとの係合部分を支点として傾くことが可能であり、何らかの外力がビス18に作用することで、ビス18の先端はX−方向、Y+方向、及びY−方向に振れてしまう。
Even if the tip of the
しかしながら、本実施形態の自動ビス締め機10では、ビス18の先端側が、ビス先端保持装置24に設けられたスライドガイド76のガイド溝78に挿入されて先端側のX−方向、Y+方向、Y−方向の移動が阻止されるので、ビス18の先端側のX+方向、X−方向、Y+方向、及びY−方向、即ち水平方向の振れは完全に抑えられることになる。
However, in the automatic
このようにして待機部である円弧溝36にセッティングされたビス18を対象物50に捩じ込む際の動作を以下に説明する。
(1) 先ず、図示しないアクチュエータ53によって本体12が下降されるが、下降当初は、ドライバービット20は回転されず、ドライバービット20の先端がビス18の頭部18Bに接触してからドライバービット20の回転が行われる。なお、ドライバービット20が頭部18Bに係合されてビス18が回転することにより、ビス18は連結バンド26から離脱される。
The operation when the
(1) First, the
ドライバービット20の先端がビス18の頭部18Bに係合すれば、ビス18の頭部18Bは水平方向(X軸方向、Y軸方向)に振れることは無い。
当然ながら、ビス18の先端側はスライドガイド76のガイド溝78に嵌って支持されているので、ビス18の先端側のX+方向、X−方向、Y+方向、及びY−方向、即ち水平方向の振れは抑えられている。即ち、ドライバービット20の軸線に対してビス18の軸線が傾かない。
したがって、この状態で、先端の振れの抑えられたビス18がドライバービット20に押されて対象物50に向けて進行すれば、ビス18は対象物50に対して傾斜することなく捩じ込まれることになる。
If the tip of the
Naturally, since the distal end side of the
Therefore, in this state, if the
(2) なお、本実施形態の自動ビス締め機10では、頭部18Bを逃す凹部42がレバー40に形成されているので、ビス18の頭部18Bはレバー40に干渉すること無くレバー40の下方(Z−側)へと通過する。
また、ビス18の頭部18Bが下降して送り爪54に干渉しないように、ビス18の下降途中で送り爪54はリンク機構によってベース内に引き込まれる。したがって、送り爪54がビス18の捩じ込みの障害になるようなことはない。
(2) In the automatic
Further, in order to prevent the
(3) 更に、ビス18が下降すると、ビス18の頭部18Bは、ビス先端保持装置24の突起72に接触することなく下方へ通過し、その後、頭部18Bの傾斜面18Baがスライドガイド76に接触する。
頭部18Bの傾斜面18Baがスライドガイド76に接触した状態でビス18が下降することで、スライドガイド76は、図8に示すように、スライドガイド76の傾斜面80を頭部18Bの傾斜面18Baと摺動させつつ、コイルスプリング66を圧縮させながらX−方向へ移動し、最終的には、ビス18の頭部18Bがガイド溝78の溝幅の広い部分に対応することで、頭部18Bがガイド溝78に摺動しつつガイド溝78を下方へ通り抜ける。
なお、コイルスプリング66の付勢力は、ドライバービット20が係合する前にビス18の先端側の振れを抑えることができ、頭部18Bがスライドガイド76の下方に通過する際に、捩じ込みの障害とならない程度の小さな力で良い。
したがって、スライドガイド76は頭部18Bに接触するものの、ビス18の捩じ込みはスムーズに行われる。
(3) Further, when the
As the
The urging force of the
Therefore, although the
(4) 頭部18Bがガイド溝78を下方へ通り抜けると、コイルスプリング66で付勢されたスライドガイド76は、X+方向へ押されて元の位置に戻る。
なお、頭部18Bが対象物50に接触して捩じ込みが完了すると、ドライバービット20の回転が停止される。
(5) ビス18の捩じ込み完了後は、アクチュエータ53により本体12が対象物50から離れる方向に移動(Z+方向側に移動)され元に位置に戻される。本体12を元に位置に戻す過程で、送り爪54は次のビス18をX−側に送って待機状態となる。
(4) When the
When the
(5) After the
以上説明したように、本実施形態の自動ビス締め機10では、ビス先端保持装置24を用いることで、ビス18の先端の振れを完全に抑えることができ、対象物50に対してビス18を傾けることなく捩じ込むことができる。
ビス先端保持装置24は、ビス18のねじ部18Aを保持するガイド溝78が、ビス18の送り方向と反対側に向けて開口しているため、ビス18をビス連綴体送り機構52で送るのみで、ねじ部18Aの先端側をガイド溝78に挿入して、ビス18の先端側の振れ止めができる。
したがって、ビス18が長い場合であっても(例えば、80mm以上)、ビス18の先端側の振れを確実に抑えることができる。
As described above, in the automatic
In the screw
Therefore, even if the
また、ビス先端保持装置24は、アクチュエータ等の複雑な機構を使用することなく、スライドガイド76をコイルスプリング66で付勢するという簡単な構成で、捩じ込み中のビス18の頭部18Bを逃すことができ、また、捩じ込みをスムーズに行うことができる。
なお、本実施形態のビス先端保持装置24は、ベース28に対して別部品として構成されているため、既存の自動ビス締め機に装着することもできる。
Further, the screw
In addition, since the screw | thread front-end | tip holding |
[その他の実施形態]
スライドガイド76のガイド溝78の形状は、図7(A)に示す形状に限らず、例えば、図9に示すような略V字形状等、他の形状としても良い。V字状溝の溝壁とねじ部18Aとの接触点は2個所となるが、ビス18の先端側のX−方向、Y+方向、及びY−方向の振れは図7に示す溝形状と同様に抑えられる。
[Other Embodiments]
The shape of the
10 自動ビス締め機
12 本体(ビス締め機本体)
14 ビス連綴体(ビス保持体)
18 ビス
18A ねじ部
18B 頭部
20 ドライバービット
26 連結バンド(バンド状部材)
28 ベース(装填部)
36 円弧溝(待機部、第1頭部側保持手段)
50 対象物
53 アクチュエータ
54 送り爪(第2頭部側保持手段)
59 ボルト(固定手段)
60 本体(支持手段)
64 ボルト(支持手段)
66 コイルスプリング(弾性部材)
74 溝
76 スライドガイド(先端側保持手段)
78 ガイド溝(溝)
78A 溝底部(内周壁、溝底)
78B 溝側壁(内周壁)
78C 溝側壁(内周壁)
80 傾斜面
10 Automatic
14 Screw chain (screw holder)
18
28 base (loading section)
36 Arc groove (standby section, first head side holding means)
50
59 bolts (fixing means)
60 Main body (support means)
64 bolts (support means)
66 Coil spring (elastic member)
74
78 Guide groove (groove)
78A groove bottom (inner wall, groove bottom)
78B Groove side wall (inner wall)
78C Groove side wall (inner wall)
80 inclined surface
Claims (6)
前記ビスが装填され、前記ドライバービットと対向する位置に前記ビスを待機させる待機部を備えた装填部と、
前記待機部に配置される前記ビスの前記頭部の軸方向とは交差する軸方向のうちの第1方向側に、前記頭部に対して接触可能に設けられる第1頭部側保持手段と、
前記待機部に装填される前記ビスの前記第1方向側とは反対方向側である第2方向側に、前記ねじ部の長手方向中間部分のねじ側部に対して接触可能に設けられる第2頭部側保持手段と、
前記待機部に配置される前記ビスの前記ねじ部の先端側が挿入される溝を備え、前記ねじ部の先端側が前記溝に挿入された際に、前記溝の内周壁によって、前記ねじ部の先端側の前記第1方向側への移動を阻止すると共に、前記第1方向及び前記第2方向に対して交差し、かつ前記ねじ部の軸方向に対して交差する軸方向への移動を阻止する先端側保持手段と、を有し、
前記待機部に配置される前記ビスは、前記第1頭部側保持手段、前記第2頭部側保持手段、及び前記先端側保持手段に接触することで、ねじ部先端側の軸方向と交差する方向の振れが阻止される、自動ビス締め機。 A screw tightening machine main body that includes a screwdriver bit that engages with a screw head and screwes the screw portion of the screw into an object, and that rotates the screwdriver bit and moves in a direction to contact and separate from the object;
A loading unit provided with a standby unit for loading the screw and waiting the screw at a position facing the driver bit;
First head-side holding means provided on the first direction side of the axial direction intersecting the axial direction of the head of the screw disposed in the standby portion so as to be able to contact the head. ,
A second side of the screw loaded in the standby portion is provided on the second direction side opposite to the first direction side so as to be in contact with the screw side portion of the middle portion in the longitudinal direction of the screw portion. A head-side holding means;
The screw is disposed in the standby portion, and includes a groove into which the tip side of the screw portion is inserted, and when the tip side of the screw portion is inserted into the groove, the tip of the screw portion is inserted by the inner peripheral wall of the groove. And the movement in the axial direction that intersects the first direction and the second direction and intersects the axial direction of the screw portion. A tip-side holding means,
The screw arranged in the standby portion intersects the axial direction on the tip side of the screw portion by contacting the first head side holding means, the second head side holding means, and the tip side holding means. Automatic screw tightening machine that prevents run-out in the direction of rotation.
前記第2頭部側保持手段は、前記第1方向側及び前記第2方向側に移動可能とされる送り爪であり、
前記バンド状部材に係止された前記ビスは、前記第1方向側に移動される前記送り爪によって前記待機部に送られ、
前記溝は、前記第2方向側に向けて開口されている、
請求項1に記載の自動ビス締め機。 A screw holding body configured to include a band-like member in which the screw portions of the plurality of screws are locked is attached to the loading portion,
The second head side holding means is a feed claw that is movable in the first direction side and the second direction side,
The screw locked to the band-shaped member is sent to the standby portion by the feed claw moved to the first direction side,
The groove is opened toward the second direction side.
The automatic screw fastening machine according to claim 1.
前記先端側保持手段を前記第2方向側に付勢する弾性部材と、
前記先端側保持手段に形成され、前記先端側保持手段の移動方向に対して傾斜し、前記頭部が接触する傾斜面と、
を備え、
前記傾斜面に対して前記ドライバービットにて移動される前記ビスの前記頭部が接触することで、前記先端側保持手段は前記弾性部材の付勢力に抗して前記第1方向側に移動して前記頭部の移動を許容する、請求項1または請求項2に記載の自動ビス締め機。 Support means for movably supporting the tip side holding means in the first direction side and the second direction side;
An elastic member for urging the tip side holding means toward the second direction;
An inclined surface that is formed on the distal end side holding means, is inclined with respect to the moving direction of the distal end side holding means, and the head contacts;
With
When the head portion of the screw moved by the driver bit contacts the inclined surface, the tip side holding means moves toward the first direction against the urging force of the elastic member. The automatic screw tightening machine according to claim 1 or 2, wherein the head is allowed to move.
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