JP2023147151A - ねじ浚いモジュールおよびねじ浚いユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ねじ孔の指向する方向に制約を受けることがなく、ねじ浚いをワークの表裏両面から行ったり、多点同時に行ったり、ワークを立てて水平方向からねじ浚いを行うことが可能なねじ浚いモジュールを提供する。【解決手段】水平な姿勢の正転および逆転可能な回転軸１４を有する駆動用モータ２と、回転軸にオルダム継手を介して連結された軸部材１６と、該軸部材の先端部に着脱可能に取付けられたタップ５と、を含む棒状組立体３と、棒状組立体を回転軸の水平な軸線方向に移動自在に支持する支持体４と、棒状組立体の軸部材の外周面に接離可能となるように支持体に支持され、軸部材の外周面に押し付けられることにより軸部材の軸線方向とは直交する方向への移動を規制する芯出し姿勢制御手段（第１および第２の接触部材５６，５７）と、回転軸を逆転することでオルダム継手を作動させてワークのねじ孔とタップとの芯出しを行う駆動制御装置とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、ねじ孔にタップをねじ込んでねじ浚いを行うねじ浚いモジュールおよびねじ浚いユニットに関する。

自動車に用いられる鋼板製の車体部品は、板材料を組み合わせて所定の形状に形成されている。この車体部品には、付属部品を取付けるためのブラケットやナットなどが溶接されている。この車体部品を製造する過程でＭＡＧ溶接等の溶接作業が行われる場合は、溶接部から飛散したスパッタが部品のねじ孔やナットのねじ孔に付着することがある。ねじ孔やナットにスパッタが付着すると、ボルトをねじ込むことができなくなるおそれがある。このため、ねじ孔やナットにスパッタが付着した場合は、作業者が手作業によってねじ孔やナットにタップをねじ込み、ねじ孔やナットをタップによって浚うようにしてスパッタを除去している。

ところで、特許文献１や特許文献２には、ねじ孔にタップをねじ込んでスパッタを除去するねじ浚い作業を行う装置が開示されている。特許文献１に示す装置は、モータによって駆動されて回転するスピンドルの先端部にタップが取付けられ、タップが下方を指向する状態で使用されるものである。この装置においては、タップがねじ孔に沿ってねじ込まれるように、スピンドルとモータとの間にオルダム継手が設けられている。

特許文献２に記載されている装置は、ワークを揺動可能にばね部材によって保持するとともに上下方向に移動させるワーク保持台と、ワーク保持台の上方に配置されて下方を指向するタップなどを備えている。タップは、モータによって駆動されて回転する。この装置においては、ワークがタップに向けて上昇し、回転しているタップがねじ孔に挿入されることによって、ねじ浚い作業が行われる。

実開平６－５３０２７号公報 特許第５１５０１８９号公報

ねじ浚い作業を作業者の手作業で行うと、作業時間が長くなり、人件費の観点からも効率的ではない。このような不具合は、特許文献１や特許文献２に示すようにタップをモータによって駆動してねじ孔にねじ込む装置を使用することにより、ある程度は解消することができる。

しかし、ワークが自動車の大型の車体部品である場合は、特許文献１や特許文献２に示すような装置を使用することはできない。この理由は、特許文献１や特許文献２に示す装置は、上下方向を指向するねじ孔に上方からタップをねじ込むものだからである。自動車の大型の車体部品は、車載状態で水平方向に延びる形状のものが多い。この種の車体部品に設けられるねじ孔やナットは、車載状態でねじ孔が上下方向を指向することが多い。このような大型の車体部品のねじ孔やナットに対してねじ浚い作業を特許文献１や特許文献２に示す装置で行うと、ワークである車体部品が水平方向に大きく拡がるようになって装置の専有床面積が大きくなってしまう。

大型の車体部品を立ててねじ孔やナットが水平方向を指向する状態でねじ浚い作業を行うことができれば、専有床面積を小さくすることは可能である。特許文献１に示す装置は、多関節ロボットに取り付けて使用するものであるから、タップが水平方向を指向する姿勢とすることは可能である。しかし、このような姿勢とすると、スピンドルがオルダム継手を起点として下方に傾斜してしまうから、タップを正しくねじ孔やナットにねじ込むことは難しい。特許文献２に示す装置を立てた姿勢で使用すると、ワークを支持するばね部材が不必要に撓んでワークを正しく保持することができなくなる。このため、特許文献１や特許文献２に示す装置では、水平方向を指向するねじ孔やナットに対してねじ浚い作業を行うことはできない。

また、特許文献１に示す装置と、特許文献２に示す装置は、上述した問題の他に、以下のような問題も有している。
・特許文献１に示す装置と、特許文献２に示す装置は、ワークの表側と裏側との両方からねじ浚いを行うことはできない。
・特許文献１に示す装置と、特許文献２に示す装置は、多点同時にねじ浚いを行うことはできない。特許文献１に示す装置はタップをロボットに持たせるため、特許文献２に示す装置はねじ浚い機構に揺動機構が無いため、ねじ浚いを一か所ずつしか行うことができない。
・特許文献１に示す装置と、特許文献２に示す装置は、ワークを水平方向に寝かした状態でねじ浚い作業を行うものである。ワークが水平方向に寝ていると、スパッタがワークに落ちてきてしまったり、ワーク下にある治具などにスパッタがかかったりするため、メンテナンス性の観点から望ましくない。

本発明の目的は、ねじ孔の指向する方向に制約を受けることがなく、ねじ浚いをワークの表裏両面から行ったり、多点同時に行ったり、ワークを立てて水平方向からねじ浚いを行うことが可能なねじ浚いモジュールを提供することと、このねじ浚いモジュールを使用して効率良くねじ浚い作業を行うことが可能なねじ浚いユニットを提供することである。

この目的を達成するために本発明に係るねじ浚いモジュールは、水平な姿勢の正転および逆転可能な回転軸を有する駆動用モータと、前記回転軸にオルダム継手を介して連結された軸部材と、該軸部材の先端部に着脱可能に取付けられ、ワークのねじ孔にねじ込み可能なタップと、を含む棒状組立体と、前記棒状組立体を前記回転軸の水平な軸線方向に移動自在に支持する支持体と、前記棒状組立体の前記軸部材の外周面に接離可能となるように前記支持体に支持され、前記軸部材の外周面に押し付けられることにより前記軸部材の軸線方向とは直交する方向への移動を規制する芯出し姿勢制御手段と、前記回転軸を逆転することで前記オルダム継手を作動させて前記ワークの前記ねじ孔と前記タップとの芯出しを行う駆動制御装置とを備えるものである。

本発明は、前記ねじ浚いモジュールにおいて、さらに、前記軸部材は、前記芯出し姿勢制御手段が接触する円筒部を有し、前記芯出し姿勢制御手段は、前記円筒部の径方向の一方に位置する第１の接触部材と、前記径方向の他方に位置する第２の接触部材とからなり、前記第１の接触部材と第２の接触部材は、前記円筒部の周方向に離間した複数の位置において前記円筒部に接触する接触片をそれぞれ有していてもよい。

本発明は、前記ねじ浚いモジュールにおいて、前記接触片は、前記円筒部の軸線方向から見て前記円筒部に向けて開放される凹み形状から構成されてもよい。

本発明は、前記ねじ浚いモジュールにおいて、前記接触片は、前記軸部材が垂れさがることを防ぐ垂れさがり防止部を備えていてもよい。

本発明は、前記ねじ浚いモジュールにおいて、さらに、前記棒状組立体を前記支持体に対して前記回転軸の軸線方向に移動させる第１の駆動装置と、前記芯出し姿勢制御手段が前記軸部材を押圧する状態と押圧力が消失する状態とを切換える第２の駆動装置と、前記駆動用モータと、前記第１の駆動装置と、前記第２の駆動装置との動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記芯出し姿勢制御手段が前記軸部材を押圧するように前記第２の駆動装置を動作させる第１の機能部と、前記タップが前記ワークの前記ねじ孔に接近するように前記第１の駆動装置を動作させる第２の機能部と、前記芯出し姿勢制御手段の押圧力が消失するように前記第２の駆動装置を動作させるとともに、前記駆動用モータを予め定めた時間だけ予め定めた回転速度で逆回転させる第３の機能部と、逆回転が終了した前記駆動用モータを予め定めた回転速度で正転させるとともに、前記棒状組立体が所定の速度で前記ワークに向けて進むように前記第１の駆動装置を動作させる第４の機能部とを有していてもよい。

本発明は、前記ねじ浚いモジュールにおいて、さらに、前記軸部材の先端部に前記タップを着脱可能に取り付けるタップホルダを備え、前記タップホルダは、前記軸部材に一体に回転するように取付けられた支軸と、前記支軸の先端部に螺着されたロックナットとを備え、前記支軸の先端部は、前記タップを挟み込むことが可能な二股状に形成されているとともに、先端に向かうにしたがって次第に細くなるテーパー状に形成され、前記ロックナットは、前記支軸の先端部に嵌合するテーパー面を有していてもよい。

本発明に係るねじ浚いユニットは、前記ねじ浚いモジュールを前記回転軸の軸線が水平となるように支持するねじ浚いモジュール支持部と、前記ワークを前記ねじ孔の開口方向が水平方向となるように支持するワーク支持部とを備え、前記ねじ浚いモジュール支持部は、前記ねじ浚いモジュールの前記支持体が取付けられる取付座を前記回転軸の軸線方向において同一の位置であって、前記回転軸の軸線方向とは直交する方向においては複数の位置にそれぞれ有しているとともに、前記複数の前記取付座を前記回転軸の軸線方向に移動させる第３の駆動装置を有していてもよい。

本発明は、前記ねじ浚いユニットにおいて、さらに、前記ねじ浚いモジュール支持部は、前記第３の駆動装置によって駆動されるスライド部材を備え、前記複数の取付座は、スライド部材に上下方向へ移動自在に支持された一つのフレームに設けられ、前記スライド部材は、前記フレームを上下方向に移動させる第４の駆動装置を備えていてもよい。

本発明は、前記ねじ浚いユニットにおいて、前記ワーク支持部は、前記ねじ浚いモジュール支持部の前記取付座とは前記ワークを挟んで反対側に位置する部位に、前記ねじ浚いモジュールの前記支持体が取付けられる取付座を有していてもよい。

本発明によれば、ねじ孔の開口方向やナットの取付角度に制約を受けることがなく、ねじ浚いをワークの表裏両面から行ったり、多点同時に行ったり、ワークを立てて水平方向からねじ浚いを行うことが可能なねじ浚いモジュールを提供することができる。また、本発明によれば、ねじ孔の開口方向やナットの取付角度に制約を受けずねじ孔の位置にも制約を受けることなく、ねじ浚い作業を効率よく行うことが可能なねじ浚いユニットを提供することができる。

図１は、本発明に係るねじ浚いモジュールの斜視図である。 図２は、ねじ浚いモジュールの斜視図である。 図３は、ねじ浚いモジュールの一部の断面図である。 図４は、ワークのナット部分にタップが接近した状態を示す断面図である。 図５は、ねじ浚いモジュールの一部を示す断面図である。 図６は、ねじ浚いモジュールの制御系の構成を示すブロック図である。 図７は、芯出し制御手段を示す斜視図である。 図８は、主軸と接触部材の断面図である。 図９は、主軸と接触部材の断面図である。 図１０は、接触片の構成を説明するための模式図である。 図１１は、タップホルダの分解斜視図である。 図１２は、ねじ浚いモジュールの使用形態を説明するための模式図である。 図１３は、ねじ浚いモジュールの動作を説明するための模式図である。 図１４は、ねじ浚いモジュールの動作を説明するための模式図である。 図１５は、ねじ浚いユニットの側面図である。 図１６は、ねじ浚いユニットの側面図である。 図１７は、ねじ浚いモジュール支持部の斜視図である。 図１８は、ねじ浚いモジュール支持部の斜視図である。 図１９は、複数のねじ浚いモジュールが搭載されたねじ浚いモジュール支持部の一部を示す斜視図である。 図２０は、ワーク支持部の斜視図である。 図２１は、ワーク支持部の斜視図である。 図２２は、ワーク保持装置の斜視図である。

以下、本発明に係るねじ浚いモジュールの一実施の形態を図１～図１４によって詳細に説明する。
（ねじ浚いモジュールの説明）
図１に示すねじ浚いモジュール１は、図１において最も上に描かれている駆動用モータ２を含む棒状組立体３と、この棒状組立体３を軸線方向に移動自在に支持する支持体４とを備えている。

駆動用モータ２は、棒状組立体３の軸線方向の一端部に位置付けられている。棒状組立体３の軸線方向の他端部には、ねじ浚い動作を行うためのタップ５が設けられている。以下において、ねじ浚いモジュール１の各部品の説明を行うにあたって方向を示すときは、便宜上、棒状組立体３の駆動用モータ２が位置する方向をねじ浚いモジュール１の後方とし、タップ５が位置する方向をねじ浚いモジュール１の前方として行う。
タップ５は、ワーク６（図４参照）に設けられたナット７のねじ孔８にねじ込まれることによって、ねじ孔８に付着したスパッタを除去するものである。なお、図示してはいないが、ワーク６にねじ孔が直接形成されることもあり、このようなねじ孔にもタップ５によってねじ浚い作業が実施される。
ワーク６は、例えば自動車の車体部品を用いることができる。この実施の形態においては、水平方向を指向するねじ孔８にねじ浚い作業を行う場合の一例を説明する。ワーク６は、ねじ孔８が水平方向を指向する状態でワーク支持台９に固定されている。

（棒状組立体の説明）
駆動用モータ２は、図３に示すように、一端部（前端部）から突出する出力軸１１を有しており、この出力軸１１を正転させたり逆転させたりすることが可能なものである。この駆動用モータ２の前端部は、後述する支持体４の環状フランジ部１２にこれを貫通する状態で複数の固定用ボルト（図示せず）によって固定されている。出力軸１１の前端部には、延長軸１３が一体に回転するように連結されている。この実施の形態においては、出力軸１１と延長軸１３とによって駆動用モータ２の回転軸１４が構成されている。

棒状組立体３は、図３に示すように、上述した駆動用モータ２と、延長軸１３にオルダム継手１５を介して連結された軸部材１６と、軸部材１６の前端部に着脱可能に取付けられたタップ５などによって構成されている。
オルダム継手１５は、回転軸１４に対して後述する軸部材１６が偏心したり傾斜することを許容する状態で回転軸１４の回転を軸部材１６に伝達するものである。このオルダム継手１５は、延長軸１３に取付けられた駆動ブロック１５ａと、軸部材１６の後端を構成する連結軸１７と一体に形成された従動ブロック１５ｂと、駆動ブロック１５ａと従動ブロック１５ｂとの間に介装された中間ブロック１５ｃとを備えている。

軸部材１６は、オルダム継手１５の従動ブロック１５ｂに一体に形成された連結軸１７と、連結軸１７の前端部に固定された円筒状の主軸１８と、主軸１８の前端部に着脱可能に取付けられたタップホルダ１９などを備えている。主軸１８は、本発明でいう「軸部材の円筒部」を構成するものである。
タップホルダ１９は、主軸１８に着脱可能に取付けられた支軸２１と、支軸２１に螺着されたロックナット２２とを備えている。支軸２１の後端部２１ａは、図１１に示すように主軸１８の前端部に形成された穴１８ａに嵌合可能に形成されている。穴１８ａの開口形状は、主軸１８から支軸２１に回転力が伝達されるように長円状である。穴１８ａに支軸２１の後端部２１ａが嵌合することにより、支軸２１が主軸１８と同一軸線上に位置付けられる。

支軸２１と主軸１８との嵌合部には、ロックボルト２３が横切る状態で貫通している。ロックボルト２３は支軸２１に螺着されている。ロックボルト２３を主軸１８から外すことにより、タップホルダ１９を主軸１８に対して着脱することができる。このようにタップホルダ１９が主軸１８に対して着脱可能であると、タップ５が折れたときに、ねじ浚いモジュール１の稼働を一時停止させた状態でタップ５をタップホルダ１９とともに予備のものと交換することができる。このため、ライン稼働率を下げずにタップ交換を行うことができる。

図１１に示すように、タップホルダ１９の支軸２１の前端部２１ｂは、タップ５を軸心部に挟むことができるように二股状に形成されている。二股の互いに対向する部分は、互いに平行な一対の平坦面２１ｃと、一対の凹曲面２１ｄとによって形成されている。凹曲面２１ｄは、タップ５の円柱状の軸部５ａが嵌合する形状に形成されている。凹曲面２１ｄに軸部５ａが嵌合することにより、タップ５が支軸２１と同一軸線上に位置付けられる。
タップ５の後端部には、四角柱状の係合部５ｂが設けられている。係合部５ｂの大きさは、一対の平坦面２１ｃ，２１ｃの間に嵌合する大きさである。係合部５ｂが一対の平坦面２１ｃ，２１ｃの間に嵌合することにより、支軸２１の回転がタップ５に伝達されるようになる。

支軸２１の前端部２１ｂは、先端に向かうにしたがって次第に細くなるテーパー状に形成されている。ロックナット２２は、図３に示すように、支軸２１の前端部２１ｂに嵌合するテーパー面２２ａを有し、支軸２１の外周部に螺着されている。ロックナット２２を支軸２１にねじ込むことにより、支軸２１の前端部２１ｂが径方向の内側に向けて押圧され、タップ５が支軸２１の前端部２１ｂ内に挟持される。一方、ロックナット２２を緩めることにより、タップ５を押圧する力が消失してタップ５を支軸２１から引き抜くことが可能になる。軸部材１６の前端部がタップホルダ１９によって構成されていることにより、タップ５が軸部材１６の前端部に着脱可能に取付けられることになる。

従来の一般的なタップホルダは、ねじ部品やボール材・弾性部材等が使用されており、構造が複雑なものである。このような従来のタップホルダと較べると、この実施の形態によるタップホルダ１９は、先端部が二股状に形成された支軸２１と、ロックナット２２とからなる２つの部品のみによって構成されており、タップ５を保持するという機能を満たしながらもシンプルな構造のものである。このため、この実施の形態によるタップホルダ１９は、上述したように使用部品が少なく、二股部分にタップ５を挟んで保持する単純な構成を採っているから、軽量かつコンパクトに形成されている。
この実施の形態によるねじ浚いモジュール１は、このようなタップホルダ１９を採用しているから、モジュール全体を小さく構成することができた。

（支持体と第１の駆動装置の説明）
この実施の形態による支持体４は、上述した駆動用モータ２が取り付けられた環状フランジ部１２を有する第１の支持板２４（図１および図２参照）を、後述する第１の駆動装置２５を介して回転軸１４の軸線方向に移動自在に支持する構成が採られている。この支持体４は、第１の支持板２４と、第１の駆動装置２５と、第１の駆動装置２５を支持する第２の支持板２６などによって構成されている。

第１の支持板２４は、環状フランジ部１２を含めて回転軸１４の軸線方向とは直交する方向に延びるように形成されている。環状フランジ部１２の前面には、ここから前方に向けて延びる円筒状の筒体３１が複数の固定用ボルト３２によって固定されている。筒体３１は、図３に示すように、延長軸１３と、オルダム継手１５と、連結軸１７の後側の一部とを覆っている。筒体３１の前端部には、径方向の内側に向けて延びる環状のリップ３３が形成されている。リップ３３の中心部の穴径は、連結軸１７の遊動を許容するために連結軸１７の外径より大きく、オルダム継手１５の従動ブロック１５ｂの前方への移動を規制するために従動ブロック１５ｂの外径より小さい。
筒体３１の後部には、図１および図３に示すように穴３１ａが形成されている。この穴３１ａは、筒体３１の内方に位置する延長軸１３を交換する際に延長軸１３を通すための穴である。

第１の駆動装置２５は、図５に示すように、ピストンロッド３４を有するエアシリンダによって構成されている。第１の支持板２４は、回転軸１４の軸線方向とは直交する方向に延びており、第１の駆動装置２５のピストンロッド３４に取付けられている。第１の駆動装置２５は、ピストンロッド３４が上述した回転軸１４の軸線方向と平行な方向に往復移動するように構成されている。この第１の駆動装置２５は、第１の電磁弁３５（図６参照）を介して図示していないエアー供給装置に接続されており、第１の電磁弁３５からエアーが供給されることにより動作する。第１の電磁弁３５の動作は、後述する駆動制御装置４１によって制御される。第１の駆動装置２５が動作することにより、棒状組立体３が支持体４に対して前後方向に移動する。

第２の支持板２６は、棒状組立体３に沿って前後方向に延びている。
第２の支持板２６の後端部には、第１の駆動装置２５が取付けられているとともに、ねじ浚いモジュール１を例えば位置決め用ロボット４２（図２参照）に組付けるための取付用ブラケット４３が取付けられている。位置決め用ロボット４２は、多関節ロボットや、ねじ浚いモジュール１を平行移動可能に支持するロボットなどを用いることができる。

第２の支持板２６の一側部には、図１に示すように、棒状組立体３の前後方向の位置を検出するための位置センサ４４が設けられている。位置センサ４４は、いわゆる近接センサで、第１の駆動装置２５により駆動されて前進する第１の支持板２４を磁気的に検出し、検出信号を駆動制御装置４１に送る。後述するねじ浚い動作時にタップ５がナット７にねじ込まれてねじ浚いが終了したときに、第１の支持板２４が位置センサ４４によって検出される。
また、第２の支持板２６の一側部には、取付用ステー４５を介してレーザーセンサ４６が取付けられている。レーザーセンサ４６は、レーザー光４７をタップ５に照射し、反射光の有無を特定可能な検出データを駆動制御装置４１に送る。駆動制御装置４１は、反射光がレーザーセンサ４６に届かない場合にはタップ５が折損したと判断して所定の警報動作を実施する。

第２の支持板２６の他側部には、図２に示すように、エアーブローパイプ４８が取付けられている。エアーブローパイプ４８は、図示していないエアー配管を介してエアー供給装置（図示せず）に接続されており、圧縮エアーをタップ５に向けて噴射する。タップ５に圧縮エアーが吹き掛けられることにより、ねじ浚い動作時に除去されたスパッタ等の塵埃が吹き飛ばされる。

（芯出し姿勢制御手段の説明）
第２の支持板２６の前端部には、図２および図７に示すように、取付用ブラケット５１を介して第２の駆動装置５２が取付けられている。第２の駆動装置５２は、詳細には図示してはいないがエアシリンダによって構成され、前端部に前方に向けて突出する一対の作動子５３，５４（図７参照）を有している。一対の作動子５３，５４は回転軸１４の軸線方向とは直交する方向に並んでいる。

第２の駆動装置５２は、第２の電磁弁５５（図６参照）を介して図示していないエアー供給装置に接続されており、第２の電磁弁５５からエアーが供給されることにより動作する。第２の電磁弁５５の動作は、後述する駆動制御装置４１によって制御される。第２の駆動装置５２が動作することにより、一対の作動子５３，５４が互いに接近する方向と、互いに離間する方向とに移動する。

一対の作動子５３，５４のうち、図７において左側に位置する第１の作動子５３には、第１の接触部材５６が取付けられ、図７において右側に位置する第２の作動子５４には、第２の接触部材５７が取付けられている。これらの第１の接触部材５６と第２の接触部材５７は、詳細は後述するが、主軸１８を径方向の両側から挟む位置に位置付けられており、第２の駆動装置５２によって駆動されて主軸１８に向けて進むことにより主軸１８の外周面に接触する。このため、この実施の形態による第１の接触部材５６と第２の接触部材５７は、主軸１８に接離可能となるように第２の駆動装置５２を介して支持体４に支持されることになる。
第１の接触部材５６と第２の接触部材５７は、主軸１８の外周面に押し付けられることにより主軸１８の軸線方向とは直交する方向への移動を規制する芯出し姿勢制御手段５８を構成する。

第２の駆動装置５２に接続された第２の電磁弁５５は、詳細には図示してはいないが、エキゾーストセンタの３ポジション電磁弁で、第２の電磁弁５５から第２の駆動装置５２にエアーが供給されることにより第１および第２の接触部材５６，５７が互いに近接あるいは離間するように動作する。また、第１および第２の接触部材５６，５７が主軸１８を押圧する状態で第２の電磁弁５５をＯＦＦ状態とすることにより、第２の駆動装置５２から第２の電磁弁５５を介してエアーが排出され、第１および第２の接触部材５６，５７が主軸１８を押す押圧力が消失する。すなわち、第２の駆動装置５２は、第１および第２の接触部材５６，５７がそれぞれ主軸１８に接触して主軸１８を押圧する状態と、押圧力が消失する状態とを切換える。第１および第２の接触部材５６，５７が主軸１８を押す押圧力が消失した状態においては、主軸１８が第１および第２の接触部材５６，５７を押し退けて軸線方向とは直交する方向に移動可能となる。

図７に示すように、第１の接触部材５６は、回転軸１４の軸線方向（図７においては左下から右上に向かう方向と平行な方向）に所定の間隔をおいて並ぶ複数の接触片６１，６２を備えている。この実施の形態による第１の接触部材５６は２つの接触片６１，６２を有している。詳述すると、第１の接触部材５６は、第２の駆動装置５２の一対の作動子５３，５４のうちの一方の第１の作動子５３に取り付けられた前側接触片６１と、この前側接触片６１に連結部材６３を介して連結された後側接触片６２とを備えている。

第２の接触部材５７は、回転軸１４の軸線方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の接触片６４，６５を備えている。この実施の形態による第２の接触部材５７は２つの接触片６４，６５を有している。詳述すると、第２の接触部材５７は、第２の駆動装置５２の一対の作動子５３，５４のうちの他方の第２の作動子５４に取り付けられた前側接触片６４と、この前側接触片６４に連結部材６６を介して連結された後側接触片６５とを備えている。

このように前側接触片６１，６４と後側接触片６２，６５を設けた理由は、主軸１８の支持の安定を図るためである。後側接触片６２，６５だけだと、細長い形状のねじ浚いモジュール１を水平方向に配置したときに、自重によって後側接触片６２，６５を支点に垂れてしまう。そのため軸線方向に幅を持たせて前側接触片６１，６４と後側接触片６２，６５を配置した。前側接触片６１，６４と後側接触片６２，６５は、連結部材６３，６６で繋いである。
図８に示すように、第１および第２の接触部材５６，５７の前側接触片６１，６４は、第１および第２の接触部材５６，５７が互いに接近する方向に移動した状態において、主軸１８の周方向に離間した複数の位置において主軸１８に接触する。

詳述すると、これらの前側接触片６１，６４は、一対の作動子５３，５４が並ぶ方向を左右方向とし、左右方向および回転軸１４の軸線方向とは直交する方向を上下方向としたとき、左右方向の端部で上下方向に離れた４箇所の押当部Ａ～Ｄにおいて主軸１８に接触するように構成されている。これら４箇所の押当部Ａ～Ｄは、前側左上押当部Ａと、前側左下押当部Ｂと、前側右上押当部Ｃと、前側右下押当部Ｄである。
第２の接触部材５７の前側接触片６４は、上述した上下方向において主軸１８と重なる位置まで延びる突片６７を有している。突片６７は、主軸１８が垂れさがることを防ぐ垂れ下がり防止部を構成している。
突片６７は、主軸１８より下方に所定の間隔だけ離間した位置に配置されている。このように突片６７と主軸１８との間に間隔を開けた理由は、オルダム継手１５によるオルダム機能が損なわれないようにするためである。

第１および第２の接触部材５６，５７の後側接触片６２，６５は、第１および第２の接触部材５６，５７が互いに接近する方向に移動した状態において、図９に示すように、主軸１８の周方向に離間した複数の位置において主軸１８に接触する。詳述すると、これらの後側接触片６２，６５は、上下方向の端部で左右方向に離れた４箇所の押当部Ｅ～Ｈにおいて主軸１８に接触している。これら４箇所の押当部Ｅ～Ｈは、後側左上押当部Ｅと、後側左下押当部Ｆと、後側右上押当部Ｇと、後側右下押当部Ｈである。
このように、第１および第２の接触部材５６，５７が主軸１８の前側の４箇所と後側の４箇所とにおいて主軸１８に接触して主軸１８を押圧することにより、軸部材１６の軸線方向とは直交する方向への移動が規制される。

この実施の形態による前側接触片６１，６４と後側接触片６２，６５は、図１０（Ａ）に示すように、主軸１８の軸線方向から見て主軸１８に向けて開放される凹み形状から構成されている。ここでいう凹み形状とは、図１０（Ａ）に示すＶ字形状や、図１０（Ｃ）に示すＵ字形状（半円形状）などがある。
前側接触片６１，６４と後側接触片６２，６５がＶ字形状に形成されていると、以下のような利点がある。主軸１８が垂れている時は、Ｖ字形状の場合には接触片が中心に向けて動くと丸印部が主軸１８に当たり、主軸１８が中心に寄っていく。このとき、Ｖ字形状であると、形状に沿って主軸１８が上方に戻りやすい。垂れの許容量は、図１０（Ｃ）に示す半円形状の場合よりも大きい。
すなわち、前側接触片６１，６４と後側接触片６２，６５を円状ではなく、Ｖ字形に形成している理由は、垂れた軸部材１６をもとに戻す効果が高いからである。敢えてＶ字形に形成することで、軸部材１６を押圧した時にセンターに戻せる力が（円状よりも）ある（垂れたとしても、元に戻すことができる）。

前側接触片６１，６４と後側接触片６２，６５の上述した各押当部Ａ～Ｈは、図１０（Ａ）の構成図に示すように、それぞれ前側から見て水平に対して傾斜した傾斜面によって構成されている。図８と図９に示すように、前側接触片６１，６４の押当部Ａ～Ｄは、後側接触片６２，６５の押当部Ｅ～Ｈより水平に対する傾斜角度が大きい。
言い換えれば、押当部Ａ～Ｈは水平に対してそれぞれ傾斜し、その傾斜角度は、前側接触片６１，６４と後側接触片６２，６５とで異なっている。

また、前側接触片６１，６４が主軸１８に接触する位置（押当部Ａ～Ｄと、後側接触片６２，６５が主軸１８に接触する位置（押当部Ｅ～Ｈ）とは、主軸１８の周方向において互いに異なっている。
前側接触片６１，６４は、主軸１８の外周となる円の極力外側を挟むようにして垂れた時により拾いやすい構造が採られている。
すなわち、前側左上押当部Ａと前側左下押当部Ｂとの距離が近く、前側右上押当部Ｃと前側右下押当部Ｄとの距離が近くなっている。言い換えれば、前側接触片６１，６４は、水平軸Ｌ２（図８参照）に近いところに主軸１８に接触する接触点がある。前側接触片６４には、垂れてしまって主軸１８が落ちないように突片６７が設けられている。
後側接触片６２，６５は、主軸１８をしっかり止めることができる構造になっている。すなわち、後側左上押当部Ｅと後側左下押当部Ｆとの距離、後側右上押当部Ｇと後側右下押当部Ｈとの距離は、押当部ＡとＢ、押当部ＣとＤとの距離と比べて広くなっている。言い換えれば、後側接触片６２，６５は、垂直軸Ｌ１に近いところに主軸１８に接触する接触点がある。

前側接触片６１，６４と後側接触片６２，６５の形状がそれぞれ異なっている理由は、これらの部材が主軸１８を把持する力加減を調節しているからである。後側接触片６２，６５はセンタリングのためにしっかり把持し、前側接触片６１，６４は後ろ側よりも揺動に対応可能に構成されている。すなわち、前側接触片６１，６４のメインの機能は垂れ防止であり、サブの機能はセンタリングである。後側接触片６２，６５のメインの機能はセンタリングであり、サブの機能は垂れ防止である。

この実施の形態においては、図８に示すように、前側左上押当部Ａと前側右上押当部Ｃ、前側左下押当部Ｂと前側右下押当部Ｄは、上下方向に延びる垂直軸Ｌ１に対して対称である。
また、前側左上押当部Ａと前側左下押当部Ｂ、前側右上押当部Ｃと前側右下押当部Ｄは水平軸Ｌ２に対して対称である。
さらに、図９に示すように、後側左上押当部Ｅと後側右上押当部Ｇ、後側左下押当部Ｆと後側右下押当部Ｈは、上下方向に延びる垂直軸Ｌ３に対して対称である。
また、後側左上押当部Ｅと後側左下押当部Ｆ、後側右上押当部Ｇと後側右下押当部Ｈは水平軸Ｌ４に対して対称である。

第１の接触部材５６と第２の接触部材５７とは、主軸１８を押圧して軸部材１６の軸線方向とは直交する方向への移動が規制される状態において、軸部材１６と回転軸１４とが同一軸線上に位置するように構成されている。すなわち、第１および第２の接触部材５６，５７が第２の駆動装置５２によって駆動されて主軸１８を押圧することにより、軸部材１６と回転軸１４との軸合わせが行われる。この実施の形態においては前側接触片６１，６４と後側接触片６２，６５とによって主軸１８の軸線方向の２箇所が押圧されるから、軸部材１６の軸線が精度よく回転軸１４の軸線と一致するようになる。

（制御装置の説明）
駆動制御装置４１は、図６に示すように、スタートスイッチ７１と、上述した位置センサ４４、レーザーセンサ４６、駆動用モータ２、第１の電磁弁３５、第２の電磁弁５５および警報装置７２などが接続されている。スタートスイッチ７１は、詳細には図示してはいないが、作業者が操作する機械的スイッチや、ねじ浚いモジュール１を動作させるときに電気的な信号を送る他の装置などによって構成されている。警報装置７２は、警告ランプやスピーカーなどによって構成されている。

駆動制御装置４１は、図示していないマイクロコンピュータを用いて構成されており、予め定められたプログラムを実施するねじ浚い動作制御部７３とタップ検出部７４とを有している。ねじ浚い動作制御部７３は、ねじ浚いモジュール１を使用してねじ浚い動作を実施するために第１～第５の機能部７５～７９を有している。これらの第１～第５の機能部７５～７９は、第１の機能部７５が最初に動作し、その後、第２～第５の機能部７６～７９まで順番に動作する。

ねじ浚いモジュール１によるねじ浚い動作は、上述した位置決め用ロボット４２を使用してねじ浚いモジュール１が予め定めた初期位置に位置付けられている状態から開始される。ここでいう初期位置とは、図１３（Ａ）に示すように、タップ５の先端がワーク６のねじ孔８の開口縁に接触する位置である。ねじ浚いモジュール１を初期位置に位置付ける作業は、第２の駆動装置５２を動作させて第１および第２の接触部材５６，５７で主軸１８を押圧し、軸部材１６と回転軸１４とが軸合わせされた状態で行う。すなわち、位置決め用ロボット４２を用いてねじ浚いモジュール１を初期位置に位置付けする作業は、設計上のタップ５の位置と、設計上のねじ孔８の位置とに基づいて行われる。

ねじ浚いモジュール１を構成する部品やワーク６には公差がある。このため、初期位置にねじ浚いモジュール１が位置付けられた状態において、タップ５の先端がねじ孔８の開口縁まで達していなかったり、タップ５の先端がねじ孔８に押し付けられるような場合がある。また、ねじ孔８の中心線Ｃ１（図４参照）に対してタップ５の軸線Ｃ２が偏心したり傾斜することもある。この実施の形態によるねじ浚いモジュール１は、後述するように、このような公差に基づく位置ずれを解消しながらねじ浚い動作を行うように構成されている。

駆動制御装置４１の第１の機能部７５は、第１および第２の接触部材５６，５７が主軸１８を押圧するように第２の駆動装置５２を動作させる。上述したようにねじ浚いモジュール１を初期位置に位置付ける際には、第１の機能部７５が動作して軸部材１６と回転軸１４との軸合わせが行われる。

第２の機能部７６は、主軸１８が第１および第２の接触部材５６，５７によって押圧されている状態で、棒状組立体３が支持体４に対して前方に所定の推進力で移動するように（タップ５がねじ孔８に接近するように）第１の駆動装置２５を動作させる。図１３および図１４においては、棒状組立体３を前後方向に移動させる推進力の方向を矢印Ａで示す。また、第１および第２の接触部材５６，５７が主軸１８を押すときの押圧力の方向を矢印Ｂで示す。
棒状組立体３が支持体４に対して前進する場合には、第１および第２の接触部材５６，５７は支持体４に棒状組立体３の軸線方向（前後方向）へは移動できないように固定されているために、第１および第２の接触部材５６，５７の前側接触片６１，６４と後側接触片６２，６５とが主軸１８の外周面に接触した状態で滑ることになる。なお、第１および第２の接触部材５６，５７は、棒状組立体３と一体に支持体４に対して移動する構成を採ることもできる。

一方、ねじ浚いモジュール１が初期位置に位置付けられた状態でタップ５の先端がねじ孔８の開口縁に接触していた場合は、棒状組立体３が前進することはなく、所定の押圧力でタップ５がワーク６を押す状態となる。このように第２の機能部７６が動作することにより、図１３（Ａ）に示すように、タップ５がねじ孔８の開口縁と接触する状態でワーク６に押し付けられる。図１３（Ａ）においては、押圧力を白抜きの矢印で示している。図１３（Ａ）は、ねじ孔８の中心線Ｃ１に対してタップ５の軸線Ｃ２が偏心している状態で描いてある。

第３の機能部７７は、第２の機能部７６が動作してタップ５の先端部がねじ孔８の開口縁または開口縁の近傍に当たっている状態で、第１および第２の接触部材５６，５７の押圧力が消失するように第２の駆動装置５２を動作させるとともに、駆動用モータ２を予め定めた時間だけ逆回転させる。この状態を図１３（Ｂ）に示す。図１３（Ｂ）においては、逆回転時の回転軸１４の回転方向を矢印Ｃで示す。このようにタップ５が逆回転することにより、タップ５の先端部がねじ孔８の中心部に入るようになる。ナット７に当たる直前までタップ５を接近させる際に位置合わせは行っている。しかし、タップ５を逆回転させることでナット７の中心にタップ５を吸い込ませて、確実なセンター出し（タップ５のテーパーとナット７を合わせる作業）を行っている。

すなわち、図１３（Ｃ）に示すように、ねじ浚いモジュール１が初期位置に位置付けられた状態でタップ５の軸線Ｃ２がねじ孔８の中心線Ｃ１に対して偏心していたり傾斜している場合は、タップ５が逆回転することによりねじ孔８の中に入り、タップ５の軸線Ｃ２がねじ孔８の中心線Ｃ１と同一軸線上に位置するように軸部材１６がオルダム継手１５を起点として傾斜あるいは平行移動する。

第４の機能部７８は、図１４（Ａ）に示すように、逆回転が終了した駆動用モータ２を予め定めた回転速度で正転させるとともに、タップ５がナット７にねじ込まれるまでの間は棒状組立体３が所定の速度でワーク６に向けて進むように第１の駆動装置２５を動作させる。図１４（Ａ）においては、正転時の回転軸１４の回転方向を矢印Ｄで示す。棒状組立体３がワーク６に向けて進む際の速度は、駆動用モータ２によって駆動されて正転するタップ５がナット７にねじ込まれて前進するときの速度である。

タップ５を前進方向に押す押圧力は、逆回転後にあらかじめ定めた時間だけ第１の駆動装置２５によってタップ５に加えられる。しかし、その設定時間が経過した後は、タップ５がねじ込まれることにより自ら前進するように、第４の機能部７８が第１の駆動装置２５を押圧力が失われてフリーになるように制御する。このため、ねじ込み時には、タップ５のねじ込みにより生じる推進力でタップ５が前進する。
タップ５がねじ孔８にねじ込まれることにより、ねじ孔８に付着しているスパッタが除去されてねじ孔８の外に排出される。この排出されたスパッタは、エアーブローパイプ４８から送られたエアーによって吹き飛ばされる。
また、第４の機能部７８は、図１４（Ｂ）に示すように、タップ５が予め定めた長さだけナット７にねじ込まれたときに駆動用モータ２と第１の駆動装置２５とを停止させる。この停止時期は、位置センサ４４が第１の支持板２４を検出した時期に基づいて設定することができる。

第５の機能部７９は、タップ５が予め定めた長さだけナット７にねじ込まれた後、図１４（Ｃ）に示すように、駆動用モータ２をタップ５がナット７から抜けきる時間が経過するまで逆転させる。タップ５がナット７に入る深さは、位置センサ４４が第１の支持板４４を検出する位置を変えることにより設定可能である。
タップ５は、このように逆転することにより後退してナット７から抜ける。その後、第５の機能部７９は、タップ５がねじ孔８から外れた状態で第２の駆動装置５２を動作させ、センター出しして第１の駆動装置２５を動作させてねじ浚いモジュール１を初期位置に戻す。

駆動制御装置４１のタップ検出部７４は、上述したねじ浚い動作が終了した後にレーザーセンサ４６から送られた信号に基づいてタップ５の有無を検出する。タップ５が検出されなかった場合は、駆動制御装置４１が警報装置７２を動作させる。

この実施の形態によるねじ浚いモジュール１によれば、図１２（Ａ）～（Ｃ）に示すようにねじ浚いを行うことができる。図１２（Ａ）～（Ｃ）においては、ねじ浚いを行う方向を白抜きの矢印で示している。
図１２（Ａ）は、ワーク６の表側と裏側とに設けられたナットに対してそれぞれねじ浚いを行う場合のねじ浚い動作を示す。第１、第２の接触部材５６，５７からなる垂れ防止機構を有しているとともに、ねじ浚いをねじ浚いモジュール１の単体で行うことができるから、図１２（Ａ）に示すようにワーク６の表裏両面からねじ浚いを行うことができる。

図１２（Ｂ）は、取付角度が異なるナットがある場合のねじ浚い動作を示す。ねじ浚いモジュール１は取付用ブラケット４３を有しているから、取付用ブラケット４３をナット７の取付角度に適合するものと交換することにより、ナット７の取付角度に制限を受けることがなくなる。
図１２（Ｃ）は、前後方向の位置が異なるナットがある場合のねじ浚い動作を示す。
自動車部品のような凹凸形状で図１２（Ｃ）中に最も上に描いてあるナットとその下に描いてあるナットとで取付位置の深さに違いがあるような場合のねじ浚いは、主軸１８の長さが異なるねじ浚いモジュール１を使用することで実現可能である。すなわち、第１、第２の接触部材５６，５７からなる垂れ防止機構を有しているから、主軸１８が垂れ下がることを防ぎながら長さが長い主軸１８を使用可能である。

（この実施の形態によるねじ浚いモジュールの効果の説明）
このように構成されたねじ浚いモジュール１においては、オルダム継手１５よりタップ５側に位置する軸部材１６が第１および第２の接触部材５６，５７によって支えられた状態でタップ５をねじ孔８に位置決めすることができる。このため、ねじ孔８が水平方向を指向している場合や、例えばねじ孔８が上方を指向している場合であってもタップ５をねじ孔８に正確に位置決めすることができる。そして、第１および第２の接触部材５６，５７の押圧力が消失している状態でねじ浚い動作が行われるから、タップ５がねじ孔８に正しくねじ込まれるようになる。
したがって、この実施の形態によれば、ねじ孔の指向する方向に制約を受けることがないねじ浚いモジュールを提供することができる。

この実施の形態による軸部材１６は、第１および第２の接触部材５６，５７が接触する主軸１８（円筒部）を有している。第１および第２の接触部材５６，５７は、主軸１８の径方向の一方に位置する第１の接触部材５６と、径方向の他方に位置する第２の接触部材５７とよって構成されている。第１の接触部材５６と第２の接触部材５７は、主軸１８の周方向に離間した複数の位置において主軸１８に接触する前側接触片６１，６４と後側接触片６２，６５とをそれぞれ有している。
このように第１および第２の接触部材５６，５７を有しているから、ワーク６に対して水平方向にアクセスした場合でもタップ５の先端が自重で垂れることなく確実にセンター出しをした上でねじ浚いを行うことができる。
また、ねじ浚いモジュール１が細長い形状であるから、スペースの無いところに設置可能であり、ねじ孔とねじ孔の距離が近いような場合や、凹凸形状についたナット７にも対応可能である。特に、ねじ浚いモジュールを複数設ければ、他打点同時にネジ浚いを行うことができる。

この実施の形態による前側接触片６１，６４と後側接触片６２，６５は、軸部材１６の軸線方向に離間した位置に設けられている。このため、前側接触片６１，６４と後側接触片６２，６５とによって主軸１８の軸線方向の２箇所が押圧されるから、軸部材１６の軸線が精度よく回転軸１４の軸線と一致するようになる。また、主軸１８の周方向において前側接触片６１，６４が主軸１８に接触する位置と、主軸１８の周方向において後側接触片６２，６５が主軸１８に接触している位置とが異なっているから、主軸１８の外周面の真円度が低くても軸部材１６と回転軸１４との軸合わせを精度よく行うことができる。

この実施の形態による駆動制御装置４１は、第１および第２の接触部材５６，５７が軸部材１６を押圧するように第２の駆動装置５２を動作させる第１の機能部７５と、タップ５がワーク６のねじ孔８に接近するように第１の駆動装置２５を動作させる第２の機能部７６と、第１および第２の接触部材５６，５７の押圧力が消失するように第２の駆動装置５２を動作させるとともに、駆動用モータ２を予め定めた時間だけ逆回転させる第３の機能部７７と、逆回転が終了した駆動用モータ２を予め定めた回転速度で正転させるとともに、棒状組立体３が所定の速度でワーク６に向けて進むように第１の駆動装置２５を動作させる第４の機能部７８とを有している。
このため、ねじ浚い作業の自動化を図ることができ、効率よくねじ浚い作業を行うことができる。

（ねじ浚いユニットの説明）
上述したねじ浚いモジュール１は、図１５～図２２に示すように構成されたねじ浚いユニット８１に組付けて使用することができる。
ねじ浚いユニット８１は、図１５に示すように、ねじ浚いモジュール１を回転軸１４の軸線が水平となるように支持するねじ浚いモジュール支持部８２と、ワーク６をねじ孔８の開口方向が水平方向となるように立て支持するワーク支持部８３とを備えている。

（ねじ浚いモジュール支持部の説明）
ねじ浚いモジュール支持部８２は、図１５に示すように、回転軸１４の軸線方向（図１５においては左右方向）と平行になるように水平方向に延びる基台８４と、基台８４の上に設けられた２本の第１のレール８５に沿って移動自在に構成されたスライド部材８６とを備えている。基台８４には、スライド部材８６を第１のレール８５に沿って移動させる第３の駆動装置８７（図１７参照）が設けられている。第３の駆動装置８７は、詳細には図示してはいないが、空気圧シリンダあるいはモータなどを動力源としてスライド部材８６を平行移動させる構成が採られている。

スライド部材８６は、第３の駆動装置８７によって駆動されることにより、図１５に示すねじ浚い位置と、図１６に示す退避位置との間で往復移動する。ねじ浚い位置は、ねじ浚いモジュールがねじ浚い動作を実施するときの初期位置である。待避位置は、ワーク６をねじ浚いユニット８１に搬入したり搬出するときにねじ浚いモジュール１がワーク６に接触することがない位置である。ワーク６は、搬送装置８８によってねじ浚いユニット８１に搬入され、ねじ浚い作業が終了した後に搬送装置８８によって搬出される。なお、ワーク６の搬入行う装置と、ワーク６の搬出を行う装置は、同じでも違っても良い。

スライド部材８６は、図１７に示すように、上下方向に延びる一対の支柱８９と、これらの支柱８９に設けられた２本の第２のレール９０とを備えている。これらの第２のレール９０には、ねじ浚いモジュール１を支持するフレーム９２が上下方向に移動自在に取付けられている。フレーム９２の水平方向の両端部には第４の駆動装置９３がそれぞれ接続されている。第４の駆動装置９３は、上下方向に延びるエアシリンダによって構成されている。第４の駆動装置９３の下端部はスライド部材８６に取り付けられ、上端部はフレーム９２に取付けられている。第４の駆動装置９３の上下方向の長さが変わることによりフレーム９２が上下方向に移動する。図１７はフレーム９２が最も下に位置している状態を示している。第４の駆動装置９３が最も伸張することにより、フレーム９２は図１８に示すように上昇する。このようにフレーム９２が上下方向に移動可能であることにより、様々な形状の部品（派生）に対応可能である。また、例えば量産現場で生産する部品で載置する位置を予め設定しておくと、載置位置に応じてフレーム９２が自動で昇降するように第４の駆動装置９３を制御することにより、ねじ浚い位置が自動で切り替わるため効率が向上する。

フレーム９２は、水平方向に延びる複数の支持部材９４を有している。この実施の形態においては、３本の支持部材９４がフレーム９２に設けられている。これらの支持部材９４は、上下方向に所定の間隔をおいて位置しているとともに第１のレール８５の長手方向（回転軸１４の軸線方向）において同一の位置に位置している。これらの支持部材９４には、ねじ浚いモジュール１の支持体４を取付けるための取付座９５が設けられている。取付座９５は、各々支持部材９４における、水平方向へ所定の間隔をおいて離間する複数の位置にそれぞれ設けられている。

すなわち、ねじ浚いモジュール支持部８２は、複数の取付座９５を回転軸１４の軸線方向において同一の位置に有している。複数の取付座９５は、第３の駆動装置８７がスライド部材８６を駆動することによって、回転軸１４の軸線方向に移動する。

取付座９５には、図１７に示すように、取付用ブラケット４３を介してねじ浚いモジュール１の第２の支持板２６が取付けられる。複数の取付座９５にねじ浚いモジュール１を取付けるにあたっては、個々のねじ浚いモジュール１のタップ５がそれぞれワーク６のねじ孔８と対向するようにねじ浚いモジュール１の位置が設定される。この位置の設定は、第２の支持板２６と支持部材９４とを接続する取付用ブラケット４３を用いて行う。すなわち、取付用ブラケット４３を個別に形成したり、取付用ブラケット４３の両端または一方の端部にシム（図示せず）配置することにより、それぞれのタップ５がねじ孔８と対向するとともに、全てのタップ５においてねじ孔８との距離が所定の距離となるように位置の設定を行う。

この実施の形態によるねじ浚いモジュール支持部８２の基台８４は、スライド部材８６が基台８４上をワーク６に向けて移動する過程において、ねじ浚いモジュール１が上述した初期位置に位置決めされる位置でスライド部材８６が停止するように構成されている。なお、複数のねじ浚いモジュール１をフレーム９２に取付けるにあたっては、隣接するねじ浚いモジュール１どうしが互いに干渉し合うことがないように、ねじ浚いモジュール１の取付角度を変えることも必要である。この取付角度とは、回転軸１４の軸線を中心にしてねじ浚いモジュール１を回すときの角度である。この実施の形態においては、図１９に示すように、干渉しないように取付け用ブラケット４３の取り付け方向を工夫したり（ねじ浚いモジュール１を９０度回転させた状態で取り付ける等）、ブラケット４３の形状を変更したりしている。干渉なくねじ浚いモジュール１を複数設置することにより、１つの部品に多数ナット７があっても同時にねじ浚いが可能になる。
ナット７どうしの距離がかなり近く、これらのナット７についてそれぞれ個別のねじ浚いモジュール１でねじ浚いを行うとねじ浚いモジュール１どうしがが干渉してしまいそうな場合であっても、フレーム９２は上下方向へ移動可能なので、一方のナット７のねじ浚いをした後にフレーム９２を上下方向に移動させて他方のねじを浚うことも可能である。なお、図示はしていないが、フレーム９２に水平方向（左右方向）の移動機構を設けることも可能である。

フレーム９２に７個のねじ浚いモジュール１を取り付ける場合の一例を図１９に示す。図１９に示す複数のねじ浚いモジュール１は、フレーム９２の下部と上部とに分かれるように配置されている。このように配置されている理由は、２種類のワーク６についてねじ浚いモジュール１の交換作業を行うことなくねじ浚い作業を行うためである。例えば、２種類のワーク６のうちの一方のワーク６についてねじ浚い作業を行うときは、フレーム９２を下げた状態で上側に設置されているねじ浚いモジュール１を使用してねじ浚い作業を行う。そして、他方のワーク６についてねじ浚い作業を行うときは、フレーム９２を上げた状態で下側に設置されているねじ浚いモジュール１を使用してねじ浚い作業を行う。

（ワーク支持部の説明）
ワーク支持部８３は、図２０および図２１に示すように、ワーク６を立てた状態で保持するように構成されている。図２０および図２１に示すワーク６は、使用形態では水平方向に拡がるような、自動車の車体部品である。なお、図２０および図２１に示すワーク６は、形状が分かり易いように実際とは異なる形状に描いてある。このワーク６は、図２０に現れている正面に溶接された３個のナット７を備えている。

この実施の形態によるワーク支持部８３は、複数のワーク保持装置（第１～第４のワーク保持装置１０１～１０４）を使用してワーク６を立てた状態で保持している。第１～第４のワーク保持装置１０１～１０４は、同等の構造のものである。このため、ここでは図２０において左上側に位置する第１のワーク保持装置１０１について説明する。
第１～第４のワーク保持装置１０１～１０４は、図２２に示すように、ワーク支持台９に固定された固定アーム１０５と、この固定アーム１０５に支軸１０６を介して回動自在に連結された可動アーム１０７とによってワーク６を挟む構成が採られている。可動アーム１０７は、エアシリンダ１０８に連結されており、エアシリンダ１０８によって駆動されてワーク６から離れるワーク解放位置と、固定アーム１０５と協働してワーク６を挟持するワーク保持位置との間で回動する。

第１～第４のワーク保持装置１０１～１０４のうち、下側に位置する第２のワーク保持装置１０２と第４のワーク支持装置１０４の固定アーム１０５には、ワーク６を位置決めするためのピン１０９が設けられている。ピン１０９は、図２１に示すように、ワーク６の裏面に形成された位置決め用の孔（図示せず）に嵌合する。

この実施の形態によるワーク支持部８３には、図２１に示すように、ワーク６の裏側からねじ浚い作業を行うために複数のねじ浚いモジュール１が組み付けられている。詳述すると、ワーク支持部８３は、ねじ浚いモジュール支持部８２の取付座９５とはワーク６を挟んで反対側に位置する複数の部位に、ねじ浚いモジュール１の支持体４が取付けられる取付座９５を有している。

（この実施の形態のねじ浚いユニットによる効果の説明）
このように構成されたねじ浚いユニット８１においては、複数のねじ浚いモジュール１を取付けることが可能なスライド部材８６を有しているとともに、スライド部材８６を回転軸１４の軸線方向に移動させる第３の駆動装置８７を備えている。このため、複数のねじ浚いモジュール１を使用して一つのワーク６の複数のねじ孔８について一度にねじ浚い作業を行うことができる。したがって、この実施の形態によれば、ねじ浚い作業を効率よく行うことが可能なねじ浚いユニットを提供することができる。これを実現できた理由は、細長い形状の、揺動機構を有するねじ浚いモジュール１を使用しているからである。
この実施の形態によるねじ浚いユニット８１においては、スライド部材８６をワーク６から大きく離間する位置に移動させてねじ浚いモジュール１とワーク６との間隔を拡げることができる。このため、ワーク６を搬入する搬入装置やワーク６を搬出する搬出装置とねじ浚いモジュール１との干渉を避けることができる。

この実施の形態によるねじ浚いモジュール支持部８２は、第３の駆動装置８７によって駆動されるスライド部材８６を備えている。複数の取付座９５は、スライド部材８６に上下方向へ移動自在に支持された一つのフレーム９２に設けられている。スライド部材８６は、フレーム９２を上下方向に移動させる第４の駆動装置９３を備えている。
このため、複数のねじ浚いモジュール１を上下方向に移動させて使用することができるから、例えば２種類のワーク６についてねじ浚いモジュール１を交換することなくねじ浚い作業を行うことができる。したがって、より一層効率よくねじ浚い作業を行うことが可能なねじ浚いユニットを提供することができる。

この実施の形態によるワーク支持部８３は、ねじ浚いモジュール支持部８２の取付座９５とはワーク６を挟んで反対側に位置する部位に、ねじ浚いモジュール１の支持体４が取付けられる取付座９５を有している。ねじ浚いモジュール１は、（１）揺動機構をもつ独立したモジュールであり、（２）第１および第２の接触部材５６，５７（垂れ防止機構）によって水平方向からのアクセスを可能にしたものである。この実施の形態によるねじ浚いユニットは、このようなねじ浚いモジュール１をワーク６の表裏両側に配置できることにより、ワーク６の表側と裏側との両サイドからねじを浚うことができる。従来は、複数の箇所でねじ浚いを同時にできる装置は無かった。特許文献１や特許文献２に記載のロボットやタップ機構の数を単純に増やしただけでは、本発明のようにねじ浚いはできない。

１…ねじ浚いモジュール、２…駆動用モータ、４…支持体、５…タップ、６…ワーク、８…ねじ孔、１４…回転軸、１５…オルダム継手、１６…軸部材、１８…主軸（円筒部）、２５…第１の駆動装置、４１…制御装置、５２…第２の駆動装置、５６…第１の接触部材、５７…第２の接触部材、５８…芯出し姿勢制御手段、６１，６４…前側接触片、６２，６５…後側接触片、７５…第１の機能部、７６…第２の機能部、７７…第３の機能部、７８…第４の機能部、７９…第５の機能部、８２…ねじ浚いモジュール支持部、８３…ワーク支持部、８６…スライド部材、８７…第３の駆動装置、９２…フレーム、９３…第４の駆動装置、９５…取付座。

Claims (9)

1. 水平な姿勢の正転および逆転可能な回転軸を有する駆動用モータと、
   前記回転軸にオルダム継手を介して連結された軸部材と、
   該軸部材の先端部に着脱可能に取付けられ、ワークのねじ孔にねじ込み可能なタップと、を含む棒状組立体と、
   前記棒状組立体を前記回転軸の水平な軸線方向に移動自在に支持する支持体と、
   前記棒状組立体の前記軸部材の外周面に接離可能となるように前記支持体に支持され、前記軸部材の外周面に押し付けられることにより前記軸部材の軸線方向とは直交する方向への移動を規制する芯出し姿勢制御手段と、
   前記回転軸を逆転することで前記オルダム継手を作動させて前記ワークの前記ねじ孔と前記タップとの芯出しを行う駆動制御装置とを備えることを特徴とするねじ浚いモジュール。
2. 請求項１に記載のねじ浚いモジュールにおいて、
   さらに、前記軸部材は、前記芯出し姿勢制御手段が接触する円筒部を有し、
   前記芯出し姿勢制御手段は、
   前記円筒部の径方向の一方に位置する第１の接触部材と、前記径方向の他方に位置する第２の接触部材とからなり、
   前記第１の接触部材と第２の接触部材は、前記円筒部の周方向に離間した複数の位置において前記円筒部に接触する接触片をそれぞれ有していることを特徴とするねじ浚いモジュール。
3. 請求項２に記載のねじ浚いモジュールにおいて、
   前記接触片は、前記円筒部の軸線方向から見て前記円筒部に向けて開放される凹み形状から構成されることを特徴とするねじ浚いモジュール。
4. 請求項２に記載のねじ浚いモジュールにおいて、
   前記接触片は、前記軸部材が垂れさがることを防ぐ垂れさがり防止部を備えることを特徴とするねじ浚いモジュール。
5. 請求項１～請求項４の何れか一つに記載のねじ浚いモジュールにおいて、
   さらに、
   前記棒状組立体を前記支持体に対して前記回転軸の軸線方向に移動させる第１の駆動装置と、
   前記芯出し姿勢制御手段が前記軸部材を押圧する状態と押圧力が消失する状態とを切換える第２の駆動装置と、
   前記駆動用モータと、前記第１の駆動装置と、前記第２の駆動装置との動作を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記芯出し姿勢制御手段が前記軸部材を押圧するように前記第２の駆動装置を動作させる第１の機能部と、
   前記タップが前記ワークの前記ねじ孔に接近するように前記第１の駆動装置を動作させる第２の機能部と、
   前記芯出し姿勢制御手段の押圧力が消失するように前記第２の駆動装置を動作させるとともに、前記駆動用モータを予め定めた時間だけ予め定めた回転速度で逆回転させる第３の機能部と、
   逆回転が終了した前記駆動用モータを予め定めた回転速度で正転させるとともに、前記棒状組立体が所定の速度で前記ワークに向けて進むように前記第１の駆動装置を動作させる第４の機能部とを有していることを特徴とするねじ浚いモジュール。
6. 請求項１～請求項５のいずれか一つに記載のねじ浚いモジュールにおいて、
   さらに、前記軸部材の先端部に前記タップを着脱可能に取り付けるタップホルダを備え、
   前記タップホルダは、
   前記軸部材に一体に回転するように取付けられた支軸と、
   前記支軸の先端部に螺着されたロックナットとを備え、
   前記支軸の先端部は、前記タップを挟み込むことが可能な二股状に形成されているとともに、先端に向かうにしたがって次第に細くなるテーパー状に形成され、
   前記ロックナットは、前記支軸の先端部に嵌合するテーパー面を有していることを特徴とするねじ浚いモジュール。
7. 請求項１～請求項６の何れか一つに記載されたねじ浚いモジュールを前記回転軸の軸線が水平となるように支持するねじ浚いモジュール支持部と、
   前記ワークを前記ねじ孔の開口方向が水平方向となるように支持するワーク支持部とを備え、
   前記ねじ浚いモジュール支持部は、
   前記ねじ浚いモジュールの前記支持体が取付けられる取付座を前記回転軸の軸線方向において同一の位置であって、前記回転軸の軸線方向とは直交する方向においては複数の位置にそれぞれ有しているとともに、前記複数の前記取付座を前記回転軸の軸線方向に移動させる第３の駆動装置を有していることを特徴とするねじ浚いユニット。
8. 請求項７記載のねじ浚いユニットにおいて、
   さらに、前記ねじ浚いモジュール支持部は、前記第３の駆動装置によって駆動されるスライド部材を備え、
   前記複数の取付座は、スライド部材に上下方向へ移動自在に支持された一つのフレームに設けられ、
   前記スライド部材は、前記フレームを上下方向に移動させる第４の駆動装置を備えていることを特徴とするねじ浚いユニット。
9. 請求項７または請求項８に記載のねじ浚いユニットにおいて、
   前記ワーク支持部は、前記ねじ浚いモジュール支持部の前記取付座とは前記ワークを挟んで反対側に位置する部位に、前記ねじ浚いモジュールの前記支持体が取付けられる取付座を有していることを特徴とするねじ浚いユニット。

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