JP2019025593A

JP2019025593A - ナット締め装置

Info

Publication number: JP2019025593A
Application number: JP2017147230A
Authority: JP
Inventors: 雅洋大原; Masahiro Ohara
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2019-02-21
Anticipated expiration: 2037-07-28
Also published as: JP6986888B2

Abstract

【課題】ナットとおねじとの噛合量を適切か否か判定するナット締め装置の提供。【解決手段】本発明のナット締め装置１は、ナットＮに嵌合しモータＭの回転駆動を受けて回転するボックスビットＢと、このボックスビットＢ内を摺動自在かつナットＮのめねじに挿通可能なガイド軸６と、モータＭを回転駆動制御する制御装置２０とを備える。連結軸３は、ガイド軸６を挿通自在な挿通穴３ｂと、挿通穴３ｂを直交する長穴３ａ，３ａとを備えて成る。ガイド軸６は、長穴３ａ，３ａに挿通された抜け止め部材７に係止され、抜け止め部材７は、連結軸３に摺動自在に配された検出板４とガイド軸６とを係止して成る。制御装置２０は、ガイド軸６とともに軸方向へ相対移動する検出板４を検出するセンサ１０を接続して成り、センサ１０の検出信号に基づいて締結したナットＮとこれに螺合したおねじＳｏとの螺合量を適切か否か判定する判定部を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ナットをおねじへ締結した後に当該ナットとおねじとの螺合寸法に基づいて締結の良否を判定するナット締め装置に関する。

従来のナット締め装置は、特許文献１に開示されているようにおねじに螺合可能なナットに嵌合するボックスビットと、このボックスビットに内挿され前記ナットのめねじに挿通可能なガイド軸と、前記ボックスビットに回転を付与するモータと、前記ナットを一時的に保持し前記ボックスビットへ受け渡すチャックと、前記ボックスビットを前記おねじへ向かって昇降自在に移動可能な昇降ユニットとを備えて成る。

このように構成された従来のナット締め装置は、ナットを前記チャック内に保持すると前記モータＭおよび昇降ユニットがそれぞれ作動する。これにより、前記ボックスビットは、前記おねじへ接近する方向へ下降しながら回転し、前記ガイド軸がチャックに保持されているナットへ挿通される。この後もボックスビットが下降するので、前記ナットは当該ボックスビットに嵌合し回転し始める。やがて、チャックは、回転かつ下降するボックスビットに嵌合した前記ナットによって押し広げられ、前記ガイド軸の先端が前記おねじの上面に当接する。これにより、前記ナットは、ガイド軸およびボックスビットにガイドされて前記おねじと螺合し始め、予め設定されてる締付けトルクまで前記モータの回転を付与される。よって、従来のナット締め装置は、所定の締付けトルクによって前記ナットをおねじへ締結することができる。

実開昭61-141075号公報

しかしながら、従来のナット締め装置は、予め設定した締付けトルクに達するとナットの締結を完了するので、おねじまたはナットのねじ山形の成形不良などがある場合、ナットを正規の高さまで螺入できないという問題があった。

本発明は、ナットに嵌合する嵌合部を備えモータの回転駆動を受けて回転するボックスビットと、このボックスビット内を摺動自在かつ前記ナットのめねじに挿通可能なガイド軸と、前記モータを回転駆動制御する制御装置とを備えたナット締め装置において、前記ボックスビットは、これと一体に回転するよう接続された連結軸を備え、前記接続軸は、前記ガイド軸を挿通自在な挿通穴と、この挿通穴を直交する方向へ貫通した長穴とを備えて成り、前記ガイド軸は、前記長穴に沿って摺動自在に支持された抜け止め部材に係止されて成り、前記抜け止め部材は、前記連結軸の外形に摺動自在に配された検出板を前記ガイド軸とともに係止して成り、前記検出板は、これを常時ボックスビット側へ付勢する付勢部材に付勢されて成り、前記制御装置は、前記付勢部材の付勢力に抗して前記ガイド軸とともに軸方向へ相対移動する前記検出板を検出するセンサを接続して成り、前記センサの検出信号に基づいて締結した前記ナットとこれに螺合したおねじとの螺合量を適切か否か判定する判定部を備えて成ることを特徴とする。

以上説明したように本発明のナット締め装置は、ボックスビットに対して相対移動する検出板を検出するセンサを備え、当該センサの検出信号に基づいてナットとおねじとの螺合量を適切か否か判定する判定部を備えるので、ナットＮのめねじに全ておねじが噛み合っていないようなナットの締結を不良であると判断できる利点がある。

本発明に係るナット締め装置の概略を説明するための一部切欠き断面図である。図１のナット締め装置によりナットを螺入している状態を示した動作説明図である。図１のナット締付装置によりナットを締結し終えた状態を示した動作説明図である。正規よりも全長の短いおねじへナットを締結し終えた状態を示した動作説明図である。

本発明に係るナット締め装置について図１ないし図４に基づき説明する。本発明のナット締め装置１は、予め設定された回転数により回転駆動するモータＭと、このモータＭの出力軸Ｍ１に接続された連結軸３と、この連結軸３の先端に接続されたボックスビットＢと、前記モータＭへ回転駆動指令を発する制御装置２０とから構成される。

前記ボックスビットＢは、おねじＳｏに螺合するナットＮを嵌合可能な嵌合部Ｂａと、この嵌合部Ｂａに連通し前記ナットＮのめねじよりも大径の貫通穴Ｂｂと、前記連結軸３の先端部に螺合する連結ねじ部Ｂｃとを備えて成る。また、前記嵌合部Ｂａは磁化されており、鉄製のナットＮを吸着保持可能に構成されている。

前記連結軸３は、前記連結ねじ部Ｂｃに螺合する先端部と、軸方向へ延び前記貫通穴Ｂｂに連通する袋穴３ｂと、この袋穴３ｂに対して直交する方向へ延び当該袋穴３ｂを貫通する長穴３ａ，３ａと、この外周に配された後記検出板４を抜け落ちないよう規制する軸用止め輪９とを備える。

前記モータＭは、これを固定する取付板２に載置されており、この取付板２の一端から突出する出力軸Ｍ１を備えて成る。この出力軸Ｍ１は、前記連結軸３を連結可能に構成されており、前記連結軸３およびボックスビットＢが当該出力軸Ｍ１と一体になって回転する。また、前記取付板２には、前記検出板４のつば部４ｃを検出することで検出信号を発するセンサ１０が配置されており、当該センサ１０は、前記制御装置２０へ配線接続されて成る。

前記センサ１０は、この一端へ接近する部材が所定距離まで近づくとＯＮまたはＯＦＦの信号を発する近接センサまたは接近する部材までの距離を適宜出力するレーザセンサの何れかで構成される。

前記検出板４は、前記連結軸３を挿通可能な摺動穴４ａと、この摺動穴４ａに対して直交し前記長穴３ａ，３ａに連通するピン穴４ｂと、前記摺動穴４ａよりも大径のつば部４ｃとを備えて成り、前記取付板２の下面および前記つば部４ｃの上面に常時当接する付勢部材５に付勢されて成る。

前記連結軸３の袋穴３ｂには、前記ナットＮのめねじに挿通可能かつ前記おねじＳｏの上面に当接可能なガイド軸６が配置されており、このガイド軸６は、その他端に取り付けられた抜け止め部材７を固着して成る。この抜け止め部材７は、前記ピン穴４ｂに挿通され前記長穴３ａ，３ａを通過するよう配されて成る。これにより、抜け止め部材７は、長穴３ａ，３ａの範囲においてガイド軸６および検出板４とともに一体に軸方向へ移動することができる。よって、前記検出板４は、前記付勢部材５の付勢力に抗して軸方向へ摺動するので、前記ボックスビットＢに対して相対移動可能となっている。

前記制御装置２０は、前記出力軸Ｍ１を回転駆動するために必要な各条件などを予め記憶する記憶部を備えて成り、この記憶した条件である出力軸Ｍ１の回転数およびナットＮの締付けトルクなどに基づき前記モータＭを回転駆動制御して成る。また、制御装置２０は、センサ１０の出力信号に基づき締結したナットＮの高さ位置とおねじＳｏの上面高さ位置との関係性を判断してナット締結の良否を判定する判定部を備えて成る。

前記記憶部は、上述した各条件を記憶するのみならず、前記判定部によってナット締結の良否を判定する基準となる数値も予め記憶可能に構成されており、この数値は、前記センサ１０がレーザセンサの場合に使用され、上下限の範囲として予め記憶されるものである。

このように構成された本発明のナット締め装置１は、図１に示すように被締結物Ｗから突出しているおねじＳｏへ螺入するナットＮを作業者（図示せず）により予めボックスビットＢに吸着保持させ、前記ガイド軸６の先端が当該ナットＮのめねじへ挿通された状態となる。

次に作業者は、図示しないスイッチをＯＮして制御装置２０へスタート信号を入力する。これにより、制御装置２０は、前記モータＭへ回転駆動指令を送り前記回転数および締付けトルクに基づいてモータＭを回転駆動制御する。また、この時、作業者は、前記取付板２を把持して回転するボックスビットＢを図２に示すように下方へ押し下げる。

これにより、ボックスビットＢとともに回転するナットＮが前記おねじＳｏへ螺合し始め、当該おねじＳｏの上面に前記ガイド軸６の先端が当接する。このようにガイド軸６の先端がおねじＳｏの上面に当接すると、これ以降はナットＮが前記被締結物Ｗに当接するまでの間、前記ガイド軸６が回転するボックスビットＢに対して相対移動する。これにより、前記付勢部材５は、前記抜け止め部材７を介してガイド軸６と一体に上方へ移動する前記検出板４によって圧縮する方向へ弾性変形する。

やがて、図３および図４に示すように前記ナットＮが被締結物Ｗに当接して前記締付けトルクに達すると、前記制御装置２０は、モータＭの回転を停止させるとともに、前記センサ１０から出力される検出信号の有無または上述したナットＮおよびおねじＳｏの高さの関係性を前記判断部によって判定する。なお、この判定結果であるナット締結の合否は、制御装置２０に設置されたランプやブザーなどを介して作業者へ知らせられる。

ここで、判定結果が合格である場合を図３を用いて説明し、次に不合格である場合を図４を用いて説明する。なお、この合否判定は、ナットＮのめねじへのおねじＳｏの噛み合い量を基に判定されている。

まず、判定結果が合格である図３は、前記締付けトルクに達するまで締結されたナットＮとおねじＳｏとの位置関係が示されており、前記おねじＳｏの上面が前記ナットＮの上面から突出している。つまり、前記ナットＮのめねじは、図３に示すおねじＳｏに１００％螺合している。

一方、判定結果が不合格である図４は、締付けトルクに達するまで締結されたナットＮの上面がおねじＳｏの上面よりも上方に位置しており、当該ナットＮのめねじは、図４に示すおねじＳｏと約６０％螺合している。

前記制御装置２０は、図３または図４に示すようにナットＮとおねじＳｏとの位置関係の違いからナットＮの螺合量の合否を判定部によって判定する。具体的には、前記センサが近接センサであればこれから出力される検出板４の有無を意味する前記検出信号から螺合量の合否が判定され、前記センサがレーザセンサであればこれから出力される検出板４の上面までの距離を意味する数値信号に基づいて螺合量の合否が判定されている。

このように、本発明のナット締め装置１は、センサから取得した信号に基づき締付けトルクの良否に加えてナットＮのめねじの螺合量が適切か否か判断しているので、締付けトルクの合否判定に加えて適切な螺合量が得られているか判定し、より詳細なナットの締結良否を評価することができる。

１ … ナット締め装置
３ … 連結軸
３ａ… 長穴
３ｂ… 挿通穴
４ … 検出板
６ … ガイド軸
７ … 抜け止め部材
１０ … センサ
２０ … 制御装置
Ｂ … ボックスビット
Ｍ … モータ
Ｎ … ナット

Claims

ナットに嵌合する嵌合部を備えモータの回転駆動を受けて回転するボックスビットと、このボックスビット内を摺動自在かつ前記ナットのめねじに挿通可能なガイド軸と、前記モータを回転駆動制御する制御装置とを備えたナット締め装置において、
前記ボックスビットは、これと一体に回転するよう接続された連結軸を備え、
前記接続軸は、前記ガイド軸を挿通自在な挿通穴と、この挿通穴を直交する方向へ貫通した長穴とを備えて成り、
前記ガイド軸は、前記長穴に沿って摺動自在に支持された抜け止め部材に係止されて成り、
前記抜け止め部材は、前記連結軸の外形に摺動自在に配された検出板を前記ガイド軸とともに係止して成り、
前記検出板は、これを常時ボックスビット側へ付勢する付勢部材に付勢されて成り、
前記制御装置は、前記付勢部材の付勢力に抗して前記ガイド軸とともに軸方向へ相対移動する前記検出板を検出するセンサを接続して成り、前記センサの検出信号に基づいて締結した前記ナットとこれに螺合したおねじとの螺合量を適切か否か判定する判定部を備えて成ることを特徴とするナット締め装置。