JP2760066B2 - Screw fastening device - Google Patents
Screw fastening deviceInfo
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- screw tightening
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- tightening
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はねじ締め装置に関し、特にねじ締めヘッドの
移動手段を備え、自動的にねじ締めを行えるようにした
ねじ締め装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screw tightening device, and more particularly to a screw tightening device provided with a means for moving a screw tightening head so that screws can be automatically tightened.
従来の技術 従来のねじ締め装置においては、第４図に示す如くね
じ締めヘッド１をワークに対して遠近方向に移動駆動す
る手段として、一定の加圧力を加えることが容易にでき
るために、エアーシリンダー19により駆動されるスライ
ドユニットが一般的に用いられている。2. Description of the Related Art In a conventional screw tightening device, as shown in FIG. 4, as a means for moving and driving a screw tightening head 1 in a distance direction with respect to a work, a constant pressing force can be easily applied. A slide unit driven by a cylinder 19 is generally used.
発明が解決しようとする課題 ところが、エアーシリンダーを用いた場合、ねじ込み
時の送り速度に合わす為に、駆動速度を上げることがで
きず、高速作業化が困難という問題があった。Problems to be Solved by the Invention However, when an air cylinder is used, the driving speed cannot be increased in order to match the feed speed at the time of screwing, and there has been a problem that high-speed operation is difficult.
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のねじ締め装置
は、ねじ締めビットと、それを回転駆動する締め付け用
モータを備えたねじ締めヘッドと、ねじ締めヘッドをワ
ークに対して遠近方向に移動可能とする直線摺動用軸受
を構成する移動ブロックＡと、移動用モータによる動力
を２種のスプリングを介して前記移動ブロックＡに伝え
る前記直線摺動用軸受を構成する移動ブロックＢと、ね
じ締め工程に対応して移動用モータを駆動制御する制御
手段とを備え、バネ定数の小さいスプリングにより移動
ブロックA,Bを連接し、バネ定数の大きいスプリング
は、移動ブロックA,Bが所定以上離れると引張力を発生
するように取付けたものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a screw tightening device of the present invention includes a screw tightening bit, a screw tightening head having a tightening motor for rotating the screw tightening bit, and a screw tightening head attached to a work. A moving block A that constitutes a linear sliding bearing capable of moving in the perspective direction, and a moving block that constitutes the linear sliding bearing that transmits power from a moving motor to the moving block A via two types of springs. B, and control means for driving and controlling the moving motor in accordance with the screw tightening process. The moving blocks A and B are connected by a spring having a small spring constant. Are mounted so that a tensile force is generated when the distance from the target exceeds a predetermined value.
作 用 本発明によると、ねじ締めを開始する位置まで高速移
動が可能であり、かつねじ締め開始時には、ねじ先端部
がワークに高速で衝突しつつ安定したねじの食い付きが
行われ、ねじ締め完了まで適正な加圧力が作用すること
になり、あらゆる種類のねじに対して、自動的にかつ高
速化された信頼性の高いねじ締めを行うことができる。According to the present invention, it is possible to move at a high speed to the position where the screw tightening is started, and at the start of the screw tightening, the tip of the screw collides with the work at a high speed, and the screw is stably bited. Appropriate pressing force is applied until completion, and automatic and high-speed reliable screw tightening can be performed on all kinds of screws.
実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図に基づいて
説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
まず、ねじ締め装置の全体構成を第２図により説明す
る。第２図において、１はねじ締めヘッドであり、Ｘ−
Ｙ軸移動手段２にて水平方向に移動可能に、かつＺ軸移
動手段３にて垂直方向に移動可能に支持されている。Ｘ
−Ｙ軸移動手段２は、Ｘ軸テーブル４上をＸ方向に移動
可能な移動体５にてＹ方向に移動可能なＹ軸テーブル６
を支持して構成されており、このＹ軸テーブル６の一端
に前記Ｚ軸移動手段３のガイド部材７とねじ供給手段８
が取付けられている。前記ねじ締めヘッド１は、前記ガ
イド部材７に設けられた直線摺動用軸受を構成するガイ
ドレール９上に搭載された移動ブロックA10にて昇降自
在に支持されるとともに、移動用モータ11にて回転駆動
される送りねじ12にて昇降可能に構成される移動ブロッ
クB13とスプリングA14（ａ）を介して連接され、スプリ
ングB14（ｂ）は移動ブロックA10とB13が所定間隔離れ
ると引張力を発生するように、所定間隔ｈをあけて、一
端を移動ブロックA10に他端を移動ブロックB13に取付け
られている。15はねじ締めヘッド１のねじ締めビット16
を回転駆動する駆動用モータである。First, the overall configuration of the screw fastening device will be described with reference to FIG. In FIG. 2, 1 is a screw tightening head, and X-
It is supported by the Y-axis moving means 2 so as to be movable in the horizontal direction and by the Z-axis moving means 3 so as to be movable in the vertical direction. X
A Y-axis moving means 2 includes a Y-axis table 6 movable in the Y direction by a moving body 5 movable on the X-axis table 4 in the X direction.
The guide member 7 of the Z-axis moving means 3 and the screw supply means 8 are provided at one end of the Y-axis table 6.
Is installed. The screw tightening head 1 is supported by a moving block A10 mounted on a guide rail 9 constituting a linear sliding bearing provided on the guide member 7 so as to be movable up and down, and is rotated by a moving motor 11. The moving block B13 configured to be able to move up and down by a driven feed screw 12 is connected via a spring A14 (a), and the spring B14 (b) generates a tensile force when the moving blocks A10 and B13 are separated by a predetermined distance. As described above, one end is attached to the moving block A10 and the other end is attached to the moving block B13 at a predetermined interval h. 15 is the screw tightening bit 16 of the screw tightening head 1
Is a driving motor for driving the rotation.
17はメインコントローラで、前記Ｘ−Ｙ軸移動手段２
の図示しない移動用モータ及び前記Ｚ軸移動手段３の移
動用モータ11を制御するとともに、ねじ締めコントロー
ラ18にねじ締めパターンやねじ締めトルクなどのねじ締
め条件に関する指令信号を出力するように構成され、ね
じ締めコントローラ18は、ねじ締めヘッド１の締め付け
用モータ15を制御するように構成されている。17 is a main controller, which is the XY axis moving means 2;
And a command signal relating to screw tightening conditions such as a screw tightening pattern and a screw tightening torque to the screw tightening controller 18. The screw tightening controller 18 is configured to control the tightening motor 15 of the screw tightening head 1.
前記ねじ締めヘッド１の昇降駆動部の構成詳細を第１
図に示す。移動用モータ11はサーボモータから成るとと
もにその回転位置を検出するエンコーダ（図示しない）
が取付けられている。The details of the configuration of the lifting drive unit of the screw tightening head 1
Shown in the figure. The moving motor 11 comprises a servomotor and an encoder (not shown) for detecting its rotational position.
Is installed.
次に、動作を第３図を参照しながら説明する。 Next, the operation will be described with reference to FIG.
予め、ワークの水平方向のねじ締め位置と、そのねじ
締め位置におけるねじ締めパターンや締め付けトルク等
のねじ締めヘッド１によるねじ締め条件、及び上記ねじ
締めデータ等がプログラム化されてメインコントローラ
17に入力されて記憶されている。The screw tightening position in the horizontal direction of the work, the screw tightening conditions of the screw tightening head 1 such as the screw tightening pattern and tightening torque at the screw tightening position, the screw tightening data, and the like are programmed in advance and the main controller is programmed.
17 is input and stored.
スタートスイッチを押すと、メインコントローラ17の
指令にてＸ−Ｙ軸移動手段２が動作してねじ締めヘッド
１が所定位置に位置決めされ、ねじ締めコントローラ18
にて所定のねじ締め条件に応じてねじ締めヘッド１の締
め付け用モータ15が回転駆動される。When the start switch is pressed, the XY axis moving means 2 operates according to a command from the main controller 17 to position the screw tightening head 1 at a predetermined position.
The tightening motor 15 of the screw tightening head 1 is rotationally driven in accordance with predetermined screw tightening conditions.
第３図（ａ）に示す位置から高速で下降し、この下降
途中でねじを吸着し、回転するねじ締めビット16にねじ
頭部を係合させる。It descends at a high speed from the position shown in FIG. 3 (a), adsorbs the screw in the middle of this descending, and engages the screw head with the rotating screw tightening bit 16.
第３図（ｂ）に示す位置で、ねじ先端部がワークに高
速で衝突しばね定数の小さいスプリング14（ａ）により
ねじ締めビット16は上方に逃げ衝撃が緩和吸収され、か
つねじ頭部での係合もはずれない。ねじ締めヘッド１の
下降と共にねじはワークへ安定した食い付きを実現す
る。その後続いて、第３図（ｃ）に示す位置までねじ締
めが行われ、締め込み時の適正な加圧力が得られるよう
に設計されたスプリング14（ｂ）により信頼性の高いね
じ締めが実現される。At the position shown in FIG. 3 (b), the screw tip collides with the workpiece at a high speed, the screw tightening bit 16 escapes upward by the spring 14 (a) having a small spring constant, and the shock is relaxed and absorbed. Is not disengaged. With the lowering of the screw tightening head 1, the screw realizes stable biting on the work. Subsequently, the screw is tightened to the position shown in FIG. 3 (c), and the spring 14 (b) designed to obtain an appropriate pressing force at the time of tightening realizes a highly reliable screw tightening. Is done.
以上のように、本実施例によると、ねじ締めビットを
ねじ頭部に安定して係合させた後、ねじ込み位置まで高
速降下させ、その後は瞬間的な衝撃吸収用の小さいばね
定数K1と引続き変化して、ねじ締め込みに適正な加圧力
を発生するばね定数K2を持つ昇降駆動部の構成により、
安定したワークへのねじの食い付きと、締め付けトルク
の安定したねじ締めが可能となり、あらゆる種類のねじ
に対して自動ねじ締めが確実にかつ高速に行える。As described above, according to this embodiment, after the screw tightening bit to engage stably in the screw head, is fast lowered to screwing position, then the small spring constant K 1 of a momentary shock absorbing subsequently changed, the configuration of the lift drive portion having a spring constant K 2 for generating a proper pressure to inclusive screwing,
It is possible to stably screw the screw to the workpiece and to stably tighten the tightening torque, so that automatic screw tightening of all kinds of screws can be performed reliably and at high speed.
上記実施例では、バネ定数K1,K2の２種を有するため
に２本の別々のスプリングを示したが、本実施例で示し
たものに限定されるものではなく、構成要素として、 （１） 巻き方を途中で変えた、バネ定数を１本で複数
種類持つスプリング。In the above embodiment, two separate springs are shown to have two types of spring constants K 1 and K 2. However, the present invention is not limited to the one shown in this embodiment, 1) A spring with multiple spring constants with a single spring constant with a different winding method.
（２） 本実施例に示すスプリングＡを、必要に応じて
省いたもの、 もありうることは言うまでもないことである。(2) Needless to say, the spring A shown in this embodiment may be omitted as necessary.
発明の効果 本発明のねじ締め装置によれば、以上の説明から明ら
かなように、ねじ締めを開始する位置近傍まではビット
を高速で移動させることが可能であり、かつねじ締め開
始時には、ワークとねじ先端部の衝撃的な衝突を吸収緩
和する機構を備えてねじの食い付きを安定させ、ねじ締
め完了までは適正な加圧力を発生するスプリングを備え
て精密ねじや微細ねじ等、あらゆる種類のねじに対し自
動的に効率的に信頼性の高い高速ねじ締めを行うことが
できる。Effect of the Invention According to the screw tightening device of the present invention, as is clear from the above description, the bit can be moved at high speed to near the position where screw tightening is started, and at the time of starting screw tightening, A mechanism to absorb and mitigate the impact collision between the screw and the screw tip stabilizes the biting of the screw, and a spring that generates an appropriate pressing force until the screw tightening is completed. And high-speed screw tightening with high reliability can be automatically and efficiently performed.
また、本装置によれば、ねじ込み時に加圧力が過大に
ならないよう移動用モータを制御することができ、その
結果、締め付けトルクが不適正な加圧力により影響を受
けることなく、締め付けトルクの安定化を図ることがで
きるという効果が得られる。In addition, according to this device, the moving motor can be controlled so that the pressing force does not become excessive when screwing in. As a result, the tightening torque can be stabilized without being affected by the improper pressing force. Is obtained.
第１図〜第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は本
発明の要部である移動ブロックの駆動部の概略構成図、
第２図は全体構成を示す斜視図、第３図（ａ），
（ｂ），（ｃ）はねじ締め工程におけるねじ締めヘッド
の下降動作の説明図である。第４図は従来のねじ締めロ
ボットの斜視図である。 10……移動ブロックＡ、11……移動用モータ、13……移
動ブロックＢ、14（ａ）……スプリングＡ、14（ｂ）…
…スプリングＢ、16……ねじ締めビット、17……メイン
コントローラ、18……ねじ締めコントローラ。1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a driving unit of a moving block which is a main part of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the overall configuration, and FIG.
(B), (c) is explanatory drawing of the descent operation | movement of a screwing head in a screwing process. FIG. 4 is a perspective view of a conventional screw tightening robot. 10 moving block A, 11 moving motor, 13 moving block B, 14 (a) spring A, 14 (b)
... Spring B, 16 ... Screw tightening bit, 17 ... Main controller, 18 ... Screw tightening controller.
Claims (3)
回転駆動する締め付け用モータを備えたねじ締めヘッド
と、ねじ締めヘッドをワークに対して遠近方向に移動可
能とする直線摺動用軸受を構成する移動ブロックＡと、
移動用モータによる動力をスプリングを介して前記移動
ブロックＡに伝える前記直線摺動用軸受を構成する移動
ブロックＢと、ねじ締め工程に対応して移動用モータを
駆動制御する制御手段とを備え、前記スプリングとして
バネ定数の異なる２種を取り付け、一方のバネ定数の小
さいスプリングＡにより移動ブロックＡおよびＢを連接
し、他方のバネ定数の大きいスプリングＢは、移動ブロ
ックＡおよびＢが所定間隔以上離れると引張力を発生す
るように取りつけたことを特徴とするねじ締め装置。A screw tightening bit, a screw tightening head provided with a tightening motor for driving the screw tightening bit to rotate, and a linear sliding bearing capable of moving the screw tightening head in a distance direction from a workpiece. Moving block A,
A moving block B that constitutes the linear sliding bearing that transmits the power of the moving motor to the moving block A via a spring; and a control unit that drives and controls the moving motor in response to a screw tightening process. Two types of springs having different spring constants are attached. One of the springs A having a small spring constant connects the moving blocks A and B, and the other spring B having a large spring constant sets the moving blocks A and B apart from each other by a predetermined distance or more. A screw tightening device mounted to generate a tensile force.
つ変形スプリングを取り付けたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載のねじ締め装置。2. The screw fastening device according to claim 1, wherein a deformation spring having a plurality of spring constants is attached as said spring.
ると引張力を発生するように取り付けたスプリングを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載のねじ締め装置。3. The screw tightening device according to claim 1, wherein said spring is a spring attached so as to generate a tensile force when the spring is separated by a predetermined distance or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17225689A JP2760066B2 (en) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | Screw fastening device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17225689A JP2760066B2 (en) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | Screw fastening device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335947A JPH0335947A (en) | 1991-02-15 |
| JP2760066B2 true JP2760066B2 (en) | 1998-05-28 |
Family
ID=15938523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17225689A Expired - Lifetime JP2760066B2 (en) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | Screw fastening device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2760066B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112086590A (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-15 | 广州汽车集团股份有限公司 | Electric automobile battery, tightening mechanism and battery installation method |
| CN110449873B (en) * | 2019-07-26 | 2024-04-12 | 浙江联宜电机有限公司 | Solar motor push rod nut installation equipment |
-
1989
- 1989-07-03 JP JP17225689A patent/JP2760066B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0335947A (en) | 1991-02-15 |
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