JP6154689B2 - Automatic screwing machine - Google Patents

Automatic screwing machine Download PDF

Info

Publication number
JP6154689B2
JP6154689B2 JP2013150813A JP2013150813A JP6154689B2 JP 6154689 B2 JP6154689 B2 JP 6154689B2 JP 2013150813 A JP2013150813 A JP 2013150813A JP 2013150813 A JP2013150813 A JP 2013150813A JP 6154689 B2 JP6154689 B2 JP 6154689B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screw
bit
guide
reciprocating means
screw guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013150813A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015020245A (en
Inventor
穣 宇野
穣 宇野
史恭 島田
史恭 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Seiko Co Ltd
Original Assignee
Nitto Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Seiko Co Ltd filed Critical Nitto Seiko Co Ltd
Priority to JP2013150813A priority Critical patent/JP6154689B2/en
Publication of JP2015020245A publication Critical patent/JP2015020245A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6154689B2 publication Critical patent/JP6154689B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Description

本発明は、ねじをワークに締結する自動ねじ締め機に関する。   The present invention relates to an automatic screw tightening machine for fastening a screw to a workpiece.

従来の自動ねじ締め機は、特許文献1に示すように回転駆動源の駆動を受けて回転するビットと、前記ビットをその軸線方向に平行に往復移動可能な往復駆動ユニットと、この往復駆動ユニットを駆動制御する制御装置と、から構成されている。また、前記往復駆動ユニットは、往復駆動時のビットに付与する推力に相当する負荷を検出可能に構成されており、前記制御装置によって、ワークにねじを螺入する際の前記ビットに付与する推力がワークの材質等に合わせて適切に設定される特徴がある。これにより、従来の自動ねじ締め機は、ビットに螺入されるねじの推力を設定できるため、ワークを強く押さえることがなく、例えば強度の低いワークであっても破損しないよう制御できる特徴がある。   As shown in Patent Document 1, a conventional automatic screw tightener includes a bit that is rotated by being driven by a rotational drive source, a reciprocating drive unit that can reciprocate the bit in parallel with its axial direction, and the reciprocating drive unit. And a control device that controls the driving of the motor. The reciprocating drive unit is configured to be able to detect a load corresponding to a thrust applied to the bit during the reciprocating drive, and a thrust applied to the bit when a screw is screwed into the workpiece by the control device. There is a feature that is appropriately set according to the material of the workpiece. As a result, the conventional automatic screw tightening machine can set the thrust of the screw to be screwed into the bit, so that it does not hold down the work strongly, and can be controlled so as not to be damaged even if the work is low in strength, for example. .

また、上述したビットの推力を制御可能な従来の自動ねじ締め機は、特許文献2に示す螺入前のねじを吸引するスクリューガイドを備えることが多い。この場合は、ねじの螺入時にワークの締結面と前記スクリューガイドの先端とが当接することになり、ワークの締結面に傷が付きやすい問題があった。   Further, the conventional automatic screw tightening machine capable of controlling the thrust of the bit described above often includes a screw guide for sucking a screw before screwing shown in Patent Document 2. In this case, when the screw is screwed in, the work fastening surface and the tip of the screw guide come into contact with each other, and there is a problem that the work fastening surface is easily damaged.

そこで、上述の問題を解決するために考案されたものが特許文献2に示されている。この従来の自動ねじ締め機は、回転駆動源の駆動を受けて回転するビットと、前記ビットを常時内包する筒状のスクリューガイドと、このスクリューガイドの先端からエアを吸引可能なエア吸引手段と、常時閉じる方向に付勢された2つの爪を備えたチャックユニットと、前記ビットをその軸線方向に往復移動可能な往復駆動ユニットとを備えて成る。また、前記スクリューガイドの後方には、前記ビットを内包するように圧縮ばねが配されているため、前記スクリューガイドは、常時に前方へ付勢されている。これにより、前記スクリューガイドに外力が作用すると前記圧縮ばねに撓みが生じるため、前記ビットがスクリューガイドから突出するように構成される。さらに、このスクリューガイドの外周には、係止部材が固定されており、この係止部材の移動路上に係止部材と当接可能なストッパ手段が配されている。   Therefore, Patent Document 2 discloses a device devised to solve the above-described problem. This conventional automatic screw tightening machine includes a bit that rotates under the drive of a rotational drive source, a cylindrical screw guide that always contains the bit, and an air suction means that can suck air from the tip of the screw guide. And a chuck unit having two claws urged in a normally closing direction, and a reciprocating drive unit capable of reciprocating the bit in the axial direction thereof. In addition, since a compression spring is disposed behind the screw guide so as to include the bit, the screw guide is always urged forward. Accordingly, when an external force is applied to the screw guide, the compression spring is bent, so that the bit protrudes from the screw guide. Further, a locking member is fixed to the outer periphery of the screw guide, and stopper means capable of coming into contact with the locking member is disposed on a moving path of the locking member.

次に、従来の自動ねじ締め機の作用について説明する。前記回転駆動源の駆動により前記ビットが回転するとともに、前記往復駆動ユニットの駆動により前記ビットおよびスクリューガイドがともに下降する。この時、ワークに螺入するねじは、前記チャックユニット内に適宜供給され前記2つの爪に保持されており、前記エア吸引手段の作動によって供給されたねじがその頭部から前記スクリューガイド内に吸引される。さらに、前記スクリューガイドは、前記爪に当接してこの2つの爪を揺動させてチャックユニットから突出する。   Next, the operation of the conventional automatic screw tightener will be described. The bit is rotated by driving the rotary drive source, and both the bit and the screw guide are lowered by driving the reciprocating drive unit. At this time, a screw to be screwed into the workpiece is appropriately supplied into the chuck unit and held by the two claws, and the screw supplied by the operation of the air suction means is inserted into the screw guide from its head. Sucked. Further, the screw guide protrudes from the chuck unit by abutting the claws and swinging the two claws.

その後も前記スクリューガイドは、前記ねじを吸引し続けるとともに下降し続け、ワークの表面(以下、締結面いう)にスクリューガイド先端が当接する直前に前記ストッパ手段が作動する。これにより、前記ストッパ手段と前記係止部材とが当接するため、前記圧縮ばねが撓み、前記スクリューガイドの先端と前記締結面との間に若干の隙間が空いた状態で前記スクリューガイドの移動が停止する。また、この時、前記回転駆動源および往復移動ユニットの駆動は、引き続き行われているため、前記ビットは、前記スクリューガイドの先端から突出する方向へ移動し、回転している前記ビットによって前記ねじがワークに螺入される。よって、従来の自動ねじ締め機は、スクリューガイドの移動停止を前記ストッパ手段の駆動により行い、前記スクリューガイドの先端が前記締結面に当接しないように設定できるため、ワークの締結面に傷を付けること無くねじ締めが行える特徴がある。   After that, the screw guide continues to suck the screw and continues to descend, and the stopper means operates immediately before the tip of the screw guide comes into contact with the surface of the workpiece (hereinafter referred to as a fastening surface). As a result, the stopper means and the locking member come into contact with each other, so that the compression spring bends and the screw guide moves with a slight gap between the tip of the screw guide and the fastening surface. Stop. At this time, since the rotation drive source and the reciprocating unit are continuously driven, the bit moves in a direction protruding from the tip of the screw guide, and the screw is rotated by the rotating bit. Is screwed into the workpiece. Therefore, the conventional automatic screw tightening machine can stop the movement of the screw guide by driving the stopper means and set the tip of the screw guide so that it does not come into contact with the fastening surface. There is a feature that can be screwed without attaching.

特開2002-254345号公報JP 2002-254345 JP 特開2000-190142号公報JP 2000-190142 A

しかしながら、従来の自動ねじ締め機は、前記締結面の高さの異なるワークあるいはワークの種類毎に前記締結面の高さが異なる場合に柔軟に対応できない。具体的には、多くの締結面高さに対応するためには、対応する締結面高さの数に合わせて前記ストッパ手段を数多く配する必要がある。よって、ストッパ手段を配置するための広いスペースを確保しなければならず、これにより自動ねじ締め機が大型化する問題があった。また、このように数多く配されたストッパ手段は、それぞれが独立した駆動源であるため、それぞれの駆動制御が複雑になる問題もあった。さらに、前記スクリューガイドは、その移動により閉じた前記爪を拡開させるとき、この抵抗によって前記圧縮ばねが撓む場合がある。このため、前記スクリューガイド内に吸引していたねじは、ワークの締結面よりもかなり上方でビットに押し出され前記スクリューガイドの先端から突出してしまう。これにより、前記ねじは、吸着を解かれて前記ワーク上に落下し、ワークへ螺入されない問題もあった。   However, the conventional automatic screw tightening machine cannot flexibly cope with workpieces having different fastening surface heights or different types of workpieces for different types of workpieces. Specifically, in order to cope with many fastening surface heights, it is necessary to arrange a large number of the stopper means in accordance with the number of corresponding fastening surface heights. Therefore, it is necessary to secure a wide space for arranging the stopper means, which causes a problem that the automatic screw tightening machine becomes large. Further, since the stopper means arranged in this way are independent drive sources, there is a problem that the drive control becomes complicated. Further, when the claw closed by the movement of the screw guide is expanded, the compression spring may be bent by this resistance. For this reason, the screw sucked into the screw guide is pushed out by the bit substantially above the fastening surface of the workpiece and protrudes from the tip of the screw guide. As a result, there has been a problem in that the screw is released from being sucked and dropped onto the work and is not screwed into the work.

本発明は上記課題に鑑みて創成されたものであり、締結面の高さが数多く存在するワークへのねじ締結であってもそれぞれの締結面高さに合わせてスクリューガイドの停止位置を容易に可変できる自動ねじ締め機の提供を目的とする。   The present invention has been created in view of the above problems, and even when fastening screws to a workpiece having a large number of fastening surfaces, the screw guide stop position can be easily adjusted in accordance with the height of each fastening surface. The purpose is to provide an automatic screwing machine that can be changed.

この目的を達成するため、本発明の自動ねじ締め機は、回転駆動源の駆動を受けて回転するとともに前記回転駆動源の延びる方向へ摺動自在な回転部材と、この回転部材に接続したビットと、を備えて成るねじ締めツールと、前記回転部材を回転自在に支持するとともに前記回転部材を前記ビットの延びる方向へ往復移動自在なビット往復手段と、前記ビットを内包しねじを吸引するスクリューガイドを備え、前記ねじ締めツールおよびビット往復手段を前記ビットの延びる方向へ往復移動自在な往復手段とから成る自動ねじ締め機において、前記往復移動手段は、前記スクリューガイドを前記ビットに対して相対移動させることなく当該ビットと一体に往復移動するよう固定して成り、前記ビット往復移動手段は、前記ビットを前記スクリューガイドに対して相対移動させて成るよう構成したことを特徴とする。なお、前記往復手段は、ACサーボモータと、このACサーボモータに接続したボールねじと、ボールねじの回転により往復移動する可動ナットとを備えて成ることが望ましい。また、前記ビット往復手段は、ACサーボモータと、このACサーボモータに接続したボールねじと、ボールねじの回転により往復移動する可動ナットとを備えて成ることが望ましい。 In order to achieve this object, an automatic screw tightening machine according to the present invention rotates by receiving a drive from a rotary drive source and is slidable in the extending direction of the rotary drive source, and a bit connected to the rotary member. A screw tightening tool comprising: a bit reciprocating means that rotatably supports the rotating member and reciprocates the rotating member in a direction in which the bit extends; and a screw that encloses the bit and sucks the screw An automatic screw tightening machine comprising a guide and comprising a screw reciprocating means reciprocally movable in the direction in which the bit extends in the direction in which the bit reciprocates , and the reciprocating means includes a screw guide relative to the bit. The bit reciprocating means is fixed so as to reciprocate integrally with the bit without being moved. Characterized by being configured to be allowed to move relative to the slide guides. The reciprocating means preferably includes an AC servomotor, a ball screw connected to the AC servomotor, and a movable nut that reciprocates by rotation of the ball screw. The bit reciprocating means preferably includes an AC servomotor, a ball screw connected to the AC servomotor, and a movable nut that reciprocates by rotation of the ball screw.

本発明の自動ねじ締め機1は、前記スクリューガイドの移動を前記往復手段の駆動により行うとともに、前記ビットの移動を前記ビット往復移動手段の駆動により行うことができるため、スクリューガイドの移動停止する位置を任意に設定でき、しかも、スクリューガイドの移動停止状態から前記ビットのみを移動制御できる。つまり、従来のストッパ手段が不要となるため、自動ねじ締め機をコンパクトに構成できる利点がある。しかも、本発明の自動ねじ締め機1は、スクリューガイドの停止位置の設定を前記往復手段の停止位置のみ管理すればよいため、従来の数多いストッパ手段の駆動制御に比べて容易に駆動制御できる利点もある。さらに、本発明の自動ねじ締め機1は、前記ビット往復手段を駆動させない限りスクリューガイドが前記ビットに対して相対移動しない。よって、従来のようにスクリューガイドに外力が作用してもスクリューガイドがビットに対して相対移動しない。このため、前記スクリューガイドがチャックユニットを通過し前記爪の付勢力(抵抗)を受けても、スクリューガイド内の吸引されたねじが前記ビットに押し出されワーク上に落下する問題が生じない利点もある。   In the automatic screw tightening machine 1 according to the present invention, the screw guide is moved by driving the reciprocating means and the bit can be moved by driving the bit reciprocating means. The position can be arbitrarily set, and the movement of only the bit can be controlled from the stopped state of the screw guide. That is, since the conventional stopper means is not required, there is an advantage that the automatic screw tightening machine can be configured compactly. In addition, since the automatic screw tightening machine 1 of the present invention only needs to manage the setting of the stop position of the screw guide only for the stop position of the reciprocating means, the advantage is that drive control can be easily performed compared to the drive control of a large number of conventional stopper means. There is also. Furthermore, in the automatic screw tightening machine 1 of the present invention, the screw guide does not move relative to the bit unless the bit reciprocating means is driven. Therefore, the screw guide does not move relative to the bit even when an external force is applied to the screw guide as in the prior art. For this reason, even if the screw guide passes through the chuck unit and receives the urging force (resistance) of the claw, there is an advantage that the screw sucked in the screw guide is pushed out by the bit and does not fall on the workpiece. is there.

本発明に係る自動ねじ締め機の一実施形態を示す一部切欠断面図である。It is a partially cutaway sectional view showing an embodiment of an automatic screw tightening machine according to the present invention. 図1の状態からねじ締め動作が進行した状態を示す一部切欠断面図である。FIG. 2 is a partially cutaway cross-sectional view showing a state where a screw tightening operation has progressed from the state of FIG. 1. 図2の状態からねじ締め動作が進行した状態を示す一部切欠断面図である。FIG. 3 is a partially cutaway cross-sectional view showing a state in which a screw tightening operation has progressed from the state of FIG. 2. 本発明に係る自動ねじ締め機を搭載したねじ締めロボットの一実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows one Embodiment of the screwing robot carrying the automatic screwing machine which concerns on this invention. 本発明に係る別の一実施形態を示す一部切欠断面図である。It is a partially cutaway sectional view showing another embodiment according to the present invention.

本発明の自動ねじ締め機の一実施形態を、図1ないし図4を用いて以下に説明する。本発明の自動ねじ締め機1は、ねじSに係合可能なビット3を回転自在に備えたねじ締めツール10と、前記ビット3を回転自在かつ往復移動自在なビット往復手段30と、前記ねじ締めツール10および前記ビット往復手段30を往復移動自在な往復手段20とを備えて成る。   An embodiment of the automatic screw tightening machine of the present invention will be described below with reference to FIGS. The automatic screw tightening machine 1 of the present invention includes a screw tightening tool 10 provided with a bit 3 that can be engaged with a screw S, a bit reciprocating means 30 that can rotate and reciprocate the bit 3, and the screw. The fastening tool 10 and the bit reciprocating means 30 are provided with a reciprocating means 20 capable of reciprocating.

前記ねじ締めツール10は、回転駆動源の一例であるACサーボモータ(以下、ビット回転モータ4という)と、このビット回転モータ4の駆動軸4aと一体に回転し前記駆動軸4aに沿って摺動可能な回転部材2と、この回転部材2に接続されたビット3とを備えて成る。なお、前記ビット回転モータ4は、前記駆動軸4aの回転角度を検出するエンコーダを備えている。   The screw tightening tool 10 rotates integrally with an AC servo motor (hereinafter referred to as a bit rotation motor 4) that is an example of a rotation drive source and a drive shaft 4a of the bit rotation motor 4, and slides along the drive shaft 4a. The rotary member 2 is movable, and the bit 3 is connected to the rotary member 2. The bit rotation motor 4 includes an encoder that detects the rotation angle of the drive shaft 4a.

前記駆動軸4aは、先端に接続軸4bを接続して成り、この接続軸4bには、その軸線に直交するピン4cが圧入されている。   The drive shaft 4a is formed by connecting a connecting shaft 4b to the tip, and a pin 4c orthogonal to the axis is press-fitted into the connecting shaft 4b.

前記回転部材2は、前記駆動軸4aおよび接続軸4bを挿通可能な挿通穴を備えており、この挿通穴には、挿通穴の延びる方向に沿って設けられた溝2aが形成される。この溝2aには前記ピン4cが常時当接しているため、前記回転部材2は、前記駆動軸4aに沿って摺動するとともに前記駆動軸4aと一体に回転するように構成される。   The rotating member 2 includes an insertion hole through which the drive shaft 4a and the connection shaft 4b can be inserted, and a groove 2a provided along the direction in which the insertion hole extends is formed in the insertion hole. Since the pin 4c is always in contact with the groove 2a, the rotating member 2 is configured to slide along the drive shaft 4a and rotate integrally with the drive shaft 4a.

前記ビット3は、その一端が前記回転部材2に接続され、他端が前記ねじSの駆動穴(図示せず)と係合するよう形成されている。よって、前記ビット回転モータ4の駆動によりこのビット3が回転する。   The bit 3 has one end connected to the rotating member 2 and the other end formed to engage with a drive hole (not shown) of the screw S. Therefore, the bit 3 is rotated by driving the bit rotation motor 4.

前記ビット往復手段30は、前記ビット回転モータ4を固定したモータ固定プレート31と、このモータ固定プレート31に固定され前記ビット回転モータ4に並んで配された回転駆動源の一例であるACサーボモータ(以下、第1昇降モータ32という)と、この第1昇降モータ32に接続されたボールねじ33と、このボールねじ33に螺合し前記第1昇降モータ32の回転駆動に合わせて往復移動する可動ナット34と、この可動ナット34に固定され可動ナット34とともに往復移動する連結部材35とから構成される。また、前記第1昇降モータ32は、自身の回転角度を検出可能なエンコーダを備えており、前記連結部材35の昇降位置を所定の位置まで駆動できる。さらに、前記モータ固定プレート31と後述する昇降プレート24とは、図示しない支柱によって連結されている。   The bit reciprocating means 30 includes a motor fixing plate 31 that fixes the bit rotating motor 4, and an AC servo motor that is an example of a rotation driving source that is fixed to the motor fixing plate 31 and arranged side by side with the bit rotating motor 4. (Hereinafter referred to as a first lifting motor 32), a ball screw 33 connected to the first lifting motor 32, and a threaded engagement with the ball screw 33 to reciprocate in accordance with the rotational drive of the first lifting motor 32. The movable nut 34 includes a movable nut 34 and a connecting member 35 that is fixed to the movable nut 34 and reciprocates together with the movable nut 34. The first elevating motor 32 includes an encoder capable of detecting its own rotation angle, and can drive the elevating position of the connecting member 35 to a predetermined position. Further, the motor fixing plate 31 and a lift plate 24 to be described later are connected by a post (not shown).

前記往復手段20は、回転駆動源の一例であるACサーボモータ(以下、第2昇降モータ23という)と、この第2昇降モータ23に接続されたボールねじ21と、このボールねじ21に螺合し前記第2昇降モータ23の回転駆動に合わせて往復移動する可動ナット22と、前記ボールねじ21と平行に延びるシャフト25と、前記シャフト25に挿通されシャフト25に沿って摺動自在なスライドブッシュ26と、前記可動ナット22および前記スライドブッシュ26に固定された昇降プレート24と、前記シャフト25の延びる方向に沿って配されたベースプレート27とから構成される。また、前記前記第2昇降モータ23は、自身の回転角度を検出可能なエンコーダを備えており、このエンコーダの信号に基づいて駆動制御されるため、前記昇降プレート24を所定の高さまで移動できる。   The reciprocating means 20 includes an AC servo motor (hereinafter referred to as a second lifting / lowering motor 23) that is an example of a rotational drive source, a ball screw 21 connected to the second lifting / lowering motor 23, and a threaded engagement with the ball screw 21. A movable nut 22 that reciprocates in accordance with the rotational drive of the second elevating motor 23, a shaft 25 that extends parallel to the ball screw 21, and a slide bush that is inserted through the shaft 25 and is slidable along the shaft 25. 26, an elevating plate 24 fixed to the movable nut 22 and the slide bush 26, and a base plate 27 disposed along the extending direction of the shaft 25. The second lifting / lowering motor 23 includes an encoder capable of detecting its own rotation angle, and is driven and controlled based on a signal from the encoder, so that the lifting / lowering plate 24 can be moved to a predetermined height.

前記昇降プレート24は、前記ボールねじ33の一端を回転自在に支持する一方、前記回転部材2が通過可能な通過穴を備えている。これにより、前記第2昇降モータ23の駆動により前記ねじ締めツール10と前記ビット往復手段30とが昇降する一方、前記第1昇降モータ32の駆動により前記ビット3が前記回転部材2とともに昇降する。また、前記昇降プレート24の下部には、前記ビット3を挿通自在に内包するスクリューガイド5と、このスクリューガイド5とビット3との隙間である吸引経路に接続された継手6とが配されており、前記継手6は、エアを吸引するエア吸引手段40に接続されている。よって、エア吸引手段40が作動すると、前記スクリューガイド5の先端からエアが吸引される。   The elevating plate 24 includes a passage hole through which the rotating member 2 can pass while rotatably supporting one end of the ball screw 33. Accordingly, the screw tightening tool 10 and the bit reciprocating means 30 are moved up and down by driving the second lifting motor 23, while the bit 3 is moved up and down together with the rotating member 2 by driving the first lifting motor 32. A screw guide 5 that includes the bit 3 so as to be freely inserted and a joint 6 that is connected to a suction path that is a gap between the screw guide 5 and the bit 3 are disposed at the lower portion of the elevating plate 24. The joint 6 is connected to an air suction means 40 for sucking air. Therefore, when the air suction means 40 is activated, air is sucked from the tip of the screw guide 5.

さらに、前記往復移動手段20の下端には、ねじSを一時的に保持可能なチャックユニット13が配されており、このチャックユニット13は、前記ねじSを保持可能な案内溝を備えた一対の揺動爪11と、この揺動爪11の案内溝に連接する揺動パイプ12とを備えて成る。   Further, a chuck unit 13 capable of temporarily holding the screw S is disposed at the lower end of the reciprocating means 20, and the chuck unit 13 includes a pair of guide grooves that can hold the screw S. The swing claw 11 includes a swing pipe 12 connected to the guide groove of the swing claw 11.

前記揺動爪11は、常時は図示しないばねにより閉じる方向へ付勢されており、前記スクリューガイド5が下降すると、スクリューガイド5の先端および外周と当接するため、前述の付勢に抗して拡開する。また、閉じた状態の前記案内溝は、その上部がねじSの頭部を通過可能な寸法で形成され、これに連通する下部が下方に向かって徐々に絞られ前記ねじSの軸部を挿通可能に構成される。よって、前記揺動爪11は、閉じた状態であれば前記ねじSを図1に示すように吊り下げて保持することができる。   The swinging claw 11 is normally urged in a closing direction by a spring (not shown), and when the screw guide 5 is lowered, it comes into contact with the tip and outer periphery of the screw guide 5. Expand. Further, the guide groove in the closed state is formed such that the upper portion thereof can pass through the head of the screw S, and the lower portion communicating with the guide groove is gradually narrowed downward, and the shaft portion of the screw S is inserted. Configured to be possible. Therefore, when the swing claw 11 is in the closed state, the screw S can be suspended and held as shown in FIG.

前記揺動パイプ12は、その揺動を付勢するパイプばねを備えており、常時は前記揺動爪11の案内溝と連通しており、前記スクリューガイド5が下降すると、スクリューガイド5の先端および外周と当接するため、前述の付勢に抗して揺動する。   The rocking pipe 12 is provided with a pipe spring that urges the rocking movement, and is always in communication with the guide groove of the rocking claw 11. When the screw guide 5 is lowered, the tip of the screw guide 5 is moved. Further, since it comes into contact with the outer periphery, it swings against the aforementioned urging.

また、前記揺動パイプ12には、前記ねじSを供給するねじ供給機(図示せず)が接続されており、このねじ供給機からねじSが1つずつ供給される。よって、ねじ供給機から供給されたねじSは、前記揺動パイプ12を通過して前記揺動爪11の案内溝へ供給され、前記揺動爪11に吊り下げられて保持される。   The rocking pipe 12 is connected to a screw feeder (not shown) for supplying the screw S, and the screws S are supplied one by one from the screw feeder. Therefore, the screw S supplied from the screw feeder passes through the swing pipe 12 and is supplied to the guide groove of the swing claw 11 and is suspended and held by the swing claw 11.

さらに、本発明の自動ねじ締め機1は、前記ビット回転モータ4、前記第2昇降モータ23、前記第1昇降モータ32をそれぞれ駆動制御可能な制御装置(図示せず)を備えて成る。この制御装置は、前記ビット3の回転数の設定やビット3に負荷されるトルクをビット回転モータ4の負荷電流から算出可能に構成されている。これにより、前記ビット3を、予め設定した前記回転数および算出したトルクに基づいて回転動作するよう制御することができる。   Furthermore, the automatic screw tightening machine 1 of the present invention includes a control device (not shown) that can drive and control the bit rotation motor 4, the second lifting / lowering motor 23, and the first lifting / lowering motor 32. This control device is configured to be able to calculate the rotational speed of the bit 3 and the torque applied to the bit 3 from the load current of the bit rotating motor 4. Thereby, the bit 3 can be controlled to rotate based on the preset rotation speed and the calculated torque.

前記制御装置は、前記ボールねじ21,33に付与する回転数の設定を可能に構成されているため、前記ビット3およびスクリューガイド5の往復移動時における速度を制御できる。さらに、前記制御装置は、前記ボールねじ33に負荷されるトルクを前記第1昇降モータ32の負荷電流から算出可能に構成されているため、前記ビット3の往復移動時における推力を求めることができる。つまり、前記制御装置は、前述のビット3の下降時の推力が予め設定された推力を発揮しているかチェックしながら前記第1昇降モータ32を駆動制御している。これにより、ビット3の下降時に所定の推力が付与される。また、この制御装置は、前記ビット3および前記スクリューガイド5の位置(高さ)も検出可能に構成される。これは、上述したように前記第1昇降モータ32および前記第2昇降モータ23のそれぞれのエンコーダからの検出信号と、上述したボールねじ21,33の1回転当たりの前記可動ナット22,34が進む距離とから前記可動ナット22,34の位置が算出しているからである。   Since the control device is configured to be able to set the number of rotations to be applied to the ball screws 21 and 33, it can control the speed when the bit 3 and the screw guide 5 are reciprocated. Further, since the control device is configured to be able to calculate the torque applied to the ball screw 33 from the load current of the first lifting / lowering motor 32, it is possible to obtain the thrust during the reciprocating movement of the bit 3. . That is, the control device drives and controls the first elevating motor 32 while checking whether or not the thrust when the bit 3 is lowered exhibits a preset thrust. Thereby, a predetermined thrust is applied when the bit 3 is lowered. The control device is also configured to be able to detect the positions (heights) of the bit 3 and the screw guide 5. This is because, as described above, the detection signals from the respective encoders of the first lifting motor 32 and the second lifting motor 23 and the movable nuts 22 and 34 per one rotation of the ball screws 21 and 33 are advanced. This is because the positions of the movable nuts 22 and 34 are calculated from the distance.

このように構成された自動ねじ締め機1は、図4に示すようなロボット50に支持される。このロボット50は、コラム51の上部に配され前後方向に移動可能なスライドユニット52と、このスライドユニット52に固定されアーム53を旋回自在に支持した旋回ユニット54とを備えて成る。また、前記アーム53の先端には、前記エア吸引手段40を固定した連結プレート55が固定されており、この連結プレート55に前記ベースプレートが固定されている。これにより、ロボット50は、自動ねじ締め機1をワーク上方の所定の位置へ移動できる。   The automatic screw tightening machine 1 configured as described above is supported by a robot 50 as shown in FIG. The robot 50 includes a slide unit 52 that is disposed above the column 51 and is movable in the front-rear direction, and a turning unit 54 that is fixed to the slide unit 52 and supports an arm 53 so as to be turnable. A connecting plate 55 to which the air suction means 40 is fixed is fixed to the tip of the arm 53, and the base plate is fixed to the connecting plate 55. Thereby, the robot 50 can move the automatic screw tightening machine 1 to a predetermined position above the workpiece.

次に、本発明の自動ねじ締め機1の作用について説明する。前記ロボット50は、前記制御装置の指令を受けて前記スライドユニット52および旋回ユニット54を作動し、自動ねじ締め機1を所定の位置へ移動させる。これにより、前記ビット3は、図1に示すようにワークに配されためねじPの上方へ位置決めされる。   Next, the operation of the automatic screw tightening machine 1 of the present invention will be described. The robot 50 operates the slide unit 52 and the turning unit 54 in response to a command from the control device, and moves the automatic screw tightening machine 1 to a predetermined position. As a result, the bit 3 is positioned above the screw P for being placed on the workpiece as shown in FIG.

前記ねじSが前記ねじ供給機から前記チャックユニット13へと供給されると、前記制御装置は、前記エア吸引手段40、前記ビット回転モータ4および前記第2昇降モータ23にそれぞれ駆動指令を与え、前記スクリューガイド5の先端からエアを吸引するとともに、前記ビット3を回転させつつ前記昇降プレート24を下降させる。これにより、前記ビット3がスクリューガイド5とともに下降するため、前記スクリューガイド5は、前記揺動パイプ12に押し当てられる。引き続き下降する前記スクリューガイド5は、閉じた前記揺動爪11の案内溝まで到達するため、揺動爪11に保持されたねじSがスクリューガイド5の内部に吸引され前記ビット3の先端に接触する。さらに、前記スクリューガイド5は、下降して前記揺動爪11の案内溝に当接して閉じていた前記揺動爪11を拡開させ、その先端がワークの前記締結面に当接しない高さまで下降すると前記第2昇降モータ23の回転が停止する。   When the screw S is supplied from the screw feeder to the chuck unit 13, the control device gives drive commands to the air suction means 40, the bit rotation motor 4 and the second lifting motor 23, respectively. Air is sucked from the tip of the screw guide 5 and the elevating plate 24 is lowered while rotating the bit 3. As a result, the bit 3 is lowered together with the screw guide 5, so that the screw guide 5 is pressed against the swing pipe 12. Since the screw guide 5 that continues to descend reaches the guide groove of the closed swinging claw 11, the screw S held by the swinging claw 11 is sucked into the screw guide 5 and contacts the tip of the bit 3. To do. Further, the screw guide 5 descends and expands the swinging claw 11 that is closed by contacting the guide groove of the swinging claw 11, and the tip of the screw guide 5 reaches a height that does not contact the fastening surface of the workpiece. When descending, the rotation of the second elevating motor 23 stops.

なお、本実施形態においては、スクリューガイド5の先端が前述のように締結面に当接しない高さに設定されており、図2に示すように段差のあるワークに対しては、それぞれの締結面高さに合わせて設定が予めなされている。   In the present embodiment, the tip of the screw guide 5 is set to a height that does not contact the fastening surface as described above, and for each workpiece having a step as shown in FIG. Settings are made in advance according to the surface height.

前述のように、スクリューガイド5の下降が図2の位置で停止すると、前記制御装置が前記第1昇降モータ32に駆動指令を送るため、回転している前記ビット3は、停止した前記スクリューガイド5の先端側へ下降し、吸引したねじSに確実に係合する。   As described above, when the lowering of the screw guide 5 stops at the position shown in FIG. 2, the control device sends a drive command to the first elevating motor 32, so that the rotating bit 3 is stopped. 5 is lowered to the front end side and securely engaged with the sucked screw S.

さらに、前記ビット3が下降するため、スクリューガイド5の内部に吸引されていたねじSは、ビット3によりスクリューガイド5から押し出される。これにより、前記ねじSは、前記めねじPに到達し前記ビット3の回転を受けてめねじPへ螺入される。また、前記制御装置は、前記ねじSがめねじPに螺入され初めれば、前記エア吸引手段40にエア吸引を停止する旨の信号を送り、前記ねじSの締付けトルクが所定の値に達するまで前記ビット回転モータ4および前記第1昇降モータ32を引き続き駆動する。よって、前記ビット3は、上述した推力を付与されつつ下降し回転するため、前記ねじSをワークへ確実に締め付けることができる。   Further, since the bit 3 is lowered, the screw S sucked into the screw guide 5 is pushed out of the screw guide 5 by the bit 3. As a result, the screw S reaches the female screw P, receives the rotation of the bit 3, and is screwed into the female screw P. When the screw S begins to be screwed into the female screw P, the control device sends a signal to the air suction means 40 to stop air suction, and the tightening torque of the screw S reaches a predetermined value. Until then, the bit rotation motor 4 and the first lifting / lowering motor 32 are continuously driven. Therefore, since the bit 3 is lowered and rotated while being applied with the above-described thrust, the screw S can be securely fastened to the workpiece.

このように、本発明の自動ねじ締め機1は、前記スクリューガイド5と、前記ビット3とを別の駆動源(前記第2昇降モータ23および前記第1昇降モータ32)の駆動でそれぞれ往復移動させる構造であるため、前記スクリューガイド5および前記ビット3の下降位置を個別に管理できる。さらに、本発明の自動ねじ締め機1は、上述のような前記揺動爪11あるいは前記揺動パイプ12の付勢力が下降する前記スクリューガイド5に作用しても、従来のようにスクリューガイド5の下降が妨げられることがない。これは、前記スクリューガイド5に従来の圧縮ばねが配されていないからだ。よって、スクリューガイド5にその下降を妨げる外力が生じても、スクリューガイド5は前記ビット3に対して相対移動しないのでスクリューガイド5に吸引されたねじSがスクリューガイド5の下降中にビット3に押し出されワーク上へ落下する問題が皆無となる。   As described above, the automatic screw tightening machine 1 of the present invention reciprocates the screw guide 5 and the bit 3 by driving different driving sources (the second lifting motor 23 and the first lifting motor 32). Since it is a structure to be made, the downward position of the screw guide 5 and the bit 3 can be managed individually. Furthermore, the automatic screw tightening machine 1 according to the present invention can be applied to the screw guide 5 as in the prior art even when the urging force of the swinging claw 11 or the swinging pipe 12 is lowered as described above. Will not be hindered. This is because the screw guide 5 is not provided with a conventional compression spring. Therefore, even if an external force that prevents the screw guide 5 from descending occurs, the screw guide 5 does not move relative to the bit 3, so that the screw S sucked by the screw guide 5 is applied to the bit 3 while the screw guide 5 is descending. There is no problem of being pushed out and falling onto the workpiece.

なお、本実施形態において、前記ビット34の下降時の推力を制御する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば、前記ボールねじ21に負荷されるトルクを前記第2昇降モータ23の負荷電流から算出し、前記スクリューガイド5の推力として換算するように構成してもよい。これにより、前記揺動パイプ12の揺動あるいは前記揺動爪11の拡開の際に異常な負荷が生じ揺動あるいは拡開し難い場合であっても、前記スクリューガイド5の推力は、予め設定したスクリューガイド5の設定推力を越えると、この時点で前記第2昇降モータ23の駆動を停止できる。よって、前記揺動パイプ12あるいは揺動爪11と当接するスクリューガイド5の推力が異常に負荷されていると判断し、この時点でスクリューガイド5の下降を中断できるので、スクリューガイド5等の破損を未然に防止できる。   In the present embodiment, the thrust when the bit 34 is lowered is controlled. However, the present invention is not limited to this. For example, the torque applied to the ball screw 21 is applied to the second lifting motor 23. May be calculated from the load current and converted as the thrust of the screw guide 5. As a result, even if an abnormal load occurs when the swing pipe 12 swings or the swing claw 11 expands, and the swing of the swing guide 12 is difficult to swing or expand, the thrust of the screw guide 5 is When the set thrust of the set screw guide 5 is exceeded, the driving of the second elevating motor 23 can be stopped at this point. Therefore, it is determined that the thrust of the screw guide 5 that contacts the rocking pipe 12 or the rocking claw 11 is abnormally loaded, and the descent of the screw guide 5 can be interrupted at this time, so that the screw guide 5 or the like is damaged. Can be prevented.

1 自動ねじ締め機
2 回転部材
2a 溝
3 ビット
4 ビット回転モータ
4a 駆動軸
4b 接続軸
4c ピン
5 スクリューガイド
11 揺動爪
13 チャックユニット
20 往復手段
24 昇降プレート
30 ビット往復手段
35 連結部材
S ねじ
P めねじ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic screwing machine 2 Rotating member 2a Groove 3 Bit 4 Bit rotating motor 4a Drive shaft 4b Connecting shaft 4c Pin 5 Screw guide 11 Oscillating claw 13 Chuck unit 20 Reciprocating means 24 Lifting plate 30 Bit reciprocating means 35 Connecting member S Screw P Female thread

Claims (3)

回転駆動源の駆動を受けて回転するとともに前記回転駆動源の延びる方向へ摺動自在な回転部材と、この回転部材に接続したビットと、を備えて成るねじ締めツールと、
前記回転部材を回転自在に支持するとともに前記回転部材を前記ビットの延びる方向へ往復移動自在なビット往復手段と、
前記ビットを内包しねじを吸引するスクリューガイドを備え、前記ねじ締めツールおよびビット往復手段を前記ビットの延びる方向へ往復移動自在な往復手段と
から成る自動ねじ締め機において、
前記往復移動手段は、前記スクリューガイドを前記ビットに対して相対移動させることなく当該ビットと一体に往復移動するよう固定して成り、
前記ビット往復移動手段は、前記ビットを前記スクリューガイドに対して相対移動させて成るよう構成したことを特徴とする自動ねじ締め機。
A screw tightening tool comprising: a rotary member that rotates in response to the drive of the rotary drive source and is slidable in a direction in which the rotary drive source extends; and a bit connected to the rotary member;
A bit reciprocating means for rotatably supporting the rotating member and reciprocatingly moving the rotating member in the extending direction of the bit;
In an automatic screw tightening machine comprising a screw guide that encloses the bit and sucks a screw, the screw tightening tool and a reciprocating means that can reciprocate the bit reciprocating means in the extending direction of the bit ,
The reciprocating means is fixed to reciprocate integrally with the bit without moving the screw guide relative to the bit,
2. The automatic screwing machine according to claim 1, wherein the bit reciprocating means is configured to move the bit relative to the screw guide .
前記往復手段は、ACサーボモータと、このACサーボモータに接続したボールねじと、ボールねじの回転により往復移動する可動ナットとを備えて成ることを特徴とする請求項1に記載の自動ねじ締め機。   2. The automatic screw tightening according to claim 1, wherein the reciprocating means comprises an AC servo motor, a ball screw connected to the AC servo motor, and a movable nut that reciprocates by rotation of the ball screw. Machine. 前記ビット往復手段は、ACサーボモータと、このACサーボモータに接続したボールねじと、ボールねじの回転により往復移動する可動ナットとを備えて成ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自動ねじ締め機。   3. The bit reciprocating means comprises an AC servo motor, a ball screw connected to the AC servo motor, and a movable nut that reciprocates by rotation of the ball screw. Automatic screw tightening machine as described.
JP2013150813A 2013-07-19 2013-07-19 Automatic screwing machine Active JP6154689B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013150813A JP6154689B2 (en) 2013-07-19 2013-07-19 Automatic screwing machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013150813A JP6154689B2 (en) 2013-07-19 2013-07-19 Automatic screwing machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015020245A JP2015020245A (en) 2015-02-02
JP6154689B2 true JP6154689B2 (en) 2017-06-28

Family

ID=52485175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013150813A Active JP6154689B2 (en) 2013-07-19 2013-07-19 Automatic screwing machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6154689B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107042405A (en) * 2017-05-31 2017-08-15 嘉善宝狐服饰有限公司 A kind of winding device
CN107932396A (en) * 2017-12-22 2018-04-20 芜湖全程智能科技有限公司 A kind of automatic locking screw machine lock screw mechanism
CN108857371A (en) * 2018-09-27 2018-11-23 快克智能装备股份有限公司 The screwed lock mechanism is inhaled in air-blowing
CN114932400B (en) * 2022-05-13 2023-06-30 宁波浩嘉电器有限公司 Semi-automatic processing system suitable for bolt tightening

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6120235U (en) * 1984-07-13 1986-02-05 パイオニア株式会社 screw tightening device
JPH0335945A (en) * 1989-07-03 1991-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Screw fastening machine
JPH07223130A (en) * 1994-02-08 1995-08-22 Nippondenso Co Ltd Screw tightening device
JP2007038384A (en) * 2005-08-05 2007-02-15 Nitto Seiko Co Ltd Automatic thread fastening device and thread fastening device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015020245A (en) 2015-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6154689B2 (en) Automatic screwing machine
US9782863B2 (en) Screw tightening apparatus
KR101226832B1 (en) Automatic screw device
JP5824354B2 (en) Automatic screw tightening device
JP2010125565A (en) Machine for temporarily fastening screw part, and method for temporarily fastening screw part
JP6761332B2 (en) Multi-axis screw tightening device
JP5374276B2 (en) Thread inspection apparatus and method
KR101574597B1 (en) Apparatus for fastening automatically bolt
US9753452B2 (en) Device and method of controlling machine tool, to control synchronized operation of spindle axis and feed axis
JP2017127940A (en) Robot device
JP5797967B2 (en) Automatic screw tightening device
JP5711550B2 (en) Automatic screwing machine
KR102410274B1 (en) Power tool with position control
JP6543111B2 (en) Screw tightening device
JP6661248B2 (en) Component mounting machine
JP2014121760A (en) Automatic fastener
JP6154641B2 (en) Automatic screwing machine
JP5837769B2 (en) Automatic screw tightening device
JP2007175827A (en) Drilling device for resin part, drilling robot system for resin part and drilling method for resin part
JP6543110B2 (en) Screw tightening device
JP2009160672A (en) Manipulator
JP2008302399A (en) Riveting apparatus
JP2015024487A (en) Tap machining device
JP2018202526A (en) Screw fastening device
JP6235832B2 (en) Bolt fastening machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160603

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170512

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170602

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6154689

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250