JP6822073B2 - ソケットイン検知機構及び締付装置 - Google Patents

Description

本発明は、ソケットイン検知機構に関する。

従来、ワークに用いられるボルト及びナット等（以下では、「締結部品」と呼ぶことがある）を締め付ける締付装置（ナットランナ）の中には、ワークを真空吸引して保持し、この保持状態でビット（例えばドライバビット）の先端とワークの嵌合予定部分とが嵌合するように、つまり、ワークが「期待姿勢」となるようにする。そして、締付装置がビットを回転させることにより締結部品を締め付ける。

このような真空吸引式の締結装置においては、ワークを吸着する吸着部の汚れや変形又は摩耗等によって吸着圧が上がらずに、ワークを保持できないことがある。

そこで、強磁性体で形成されたビットの軸周りに電磁コイルを配設することでビットを磁化させて、このビットの磁力によってワークをソケット内に引きつけて保持する、電磁石方式の締付装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開平０９−０７６１６５号公報

しかしながら、電磁石方式の締付装置では、ワークが期待姿勢ではない状態でもワークをビットによって吸着して保持することが可能であるため、ワークがソケット内に収容されない可能性がある。ワークがソケット内に収容されない状態では、締付装置によって締結部品を締め付けることができない可能性がある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ワークのソケットインの失敗を抑制することができる、ソケットイン検知機構を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るソケットイン検知機構は、ワークをビットの磁力によってソケット内に引きつけて保持する電磁式ワーク保持機構における、ソケットイン検知機構であって、前記ソケットに設けられ、且つ、前記ワークが前記ソケット内に期待姿勢で保持されたときに、前記ワークを介して前記ビットと導通してソケットイン検知回路を形成する、検知端子を有する。

本発明によれば、ワークのソケットインの失敗を抑制することができる、ソケットイン検知機構を提供することができる。

一実施形態の締付装置の構成を示す概略図である。 締付装置のソケットの構成を示す概略図である。 締付装置による、ワークの案内及びソケットイン検知の説明に供する図である。 締付装置による、ワークの案内及びソケットイン検知の説明に供する図である。 締付装置による、ワークの案内及びソケットイン検知の説明に供する図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。

図１は、一実施形態の締付装置の構成を示す概略図である。図２は、締付装置のソケットの構成を示す概略図である。各図において、ｘｙｚ３次元直交座標系を規定している。また、以下では、＋ｚ側を「上」、＋ｙ側を「前」、＋ｘ側を「右」と呼ぶことがある。

図１において、締付装置（ナットランナ）１は、締付機構部１０と、支持体２０と、ソケット３０と、ロボット４０とを有する。

締付機構部１０は、本体１１と、ビット１２とを有している。本体１１には、例えば、サーボモータ（図示せず）等の駆動部が内蔵されている。この駆動部が回転することにより、ビット１２が回転する。ビット１２は、強磁性体によって形成されている。

支持体２０は、ビット１２が回転可能な状態で締付機構部１０を支持している。具体的には、支持体２０は、上側アーム部２１と、下側アーム部２２と、軸受け部２３とを有する。上側アーム部２１は、締付機構部１０の本体１１を支持する。下側アーム部２２には、軸受け部２３が配設されており、この軸受け部２３は、ビット１２が中心軸回りに回転可能な状態で、該中心軸に垂直な方向から、ビット１２を支持している。なお、図１においては、下側アーム部２２は、ｘｚ平面に平行な断面図として示されている。

ソケット３０は、ソケット本体３１と、上側本体３１Ａの＋ｚ側に設けられた固定部３６と、固定部３６と上側本体３１Ａの間に設けられたベアリング３７とを有する。ソケット本体３１は、非導電性の材料によって形成されており、上側本体３１Ａと、上側本体３１Ａの−ｚ側に設けられた下側本体３１Ｂとを有している。なお、図１及び図２では、ソケット本体３１及び後述する検知用リブ（検知端子）３４は、ｘｚ平面に平行な断面図として示されている。

上側本体３１Ａは、中空部３１Ａ１を有する筒状である。また、下側本体３１Ｂは、中空部３１Ｂ１を有する筒状である。そして、中空部３１Ａ１及び中空部３１Ｂ１は、連通しており、ｚ方向に延びるビット１２が挿入されている。

また、中空部３１Ａ１においては、電磁コイル３２がビット１２回りに配設されている。この電磁コイル３２には、配線Ｌ１が接続されている。配線Ｌ１及び電磁コイル３２に電流が流されることによって、強磁性体で形成されているビット１２が磁化される。このビット１２の磁力によってワークがソケット３０内に引きつけられて保持される。すなわち、ビット１２及びソケット３０によって「電磁式ワーク保持機構」が形成される。

また、中空部３１Ｂ１の＋ｚ側部分は幅が狭くなっており、この幅が狭くなった部分によって、電磁コイル３２が−ｚ方向にずれないように、電磁コイル３２を支持している。一方、中空部３１Ｂ１の−ｚ側部分は、後述するように、ワークが「期待姿勢」で−ｚ側から収容される収容凹部３３を形成している。

下側本体３１Ｂの−ｚ側の面上で且つ収容凹部３３の縁部分には、ｚ方向に摺動可能な収容ガイド部３５が設けられている。また、下側本体３１Ｂの−ｚ側の面上で且つビット１２の軸心から見て収容ガイド部３５の外側には、検知用リブ（検知端子）３４が設けられている。

収容ガイド部３５は、摺動爪部３５Ａと、バネ３５Ｂとを有する。摺動爪部３５Ａは、バネ３５Ｂによって−ｚ方向に付勢されている。摺動爪部３５Ａは、「通常状態」では、摺動爪部３５Ａの−ｚ方向先端が検知用リブ３４よりも−ｚ方向に突出しており、収容凹部３３がワークを期待姿勢で収容する「収容状態」では、＋ｚ方向に摺動して−ｚ方向先端部が検知用リブ３４の−ｚ側の面まで引っ込む。

検知用リブ３４は、導電性の材料で形成されており、配線Ｌ２のうちの配線Ｌ２２が電気的に接続されている。配線Ｌ２のうちの配線Ｌ２１は、ビット１２と電気的に接続されている。後述するように、ワークが収容凹部３３に期待姿勢で収容されると、ワークがビット１２の先端部１２Ａ及び検知用リブ３４の両方に接触する。これにより、配線Ｌ２１、ビット１２、ワーク、検知用リブ３４、及び配線Ｌ２２によって、ワークが期待姿勢でソケットインされたことを検知するための「ソケットイン検知回路」が形成される。すなわち、配線Ｌ２１、ビット１２、ワーク、検知用リブ３４、及び配線Ｌ２２によって、「ソケットイン検知機構」が形成される。そして、電流検出センサ（図示せず）によって「ソケットイン検知回路」に電流が流れていることを感知することで、ワークが期待姿勢で収容凹部３３に収容されたことを検知することができる。

固定部３６は、ビット１２に固定されている。このため、固定部３６は、ビット１２の回転に伴い回転する。

ベアリング３７は、固定部３６とソケット本体３１を連結している。ソケット本体３１がベアリング３７を介して固定部３６に連結されることにより、固定部３６が回転したとしても、ソケット本体３１を静止状態（つまり、非回転状態）のままに維持することができる。

ロボット４０は、例えば、締付機構部１０、支持体２０、及びソケット３０を、ワークが用意されている位置まで移動させる。

以上の構成を有する締付装置１による、ワークの案内及びソケットイン検知について、図３から図５を参照して説明する。

図３には、ワーク５０がビット１２の磁力によって引きつけられているが、未だ期待姿勢に至っていない状態が示されている。このとき、摺動爪部３５Ａは、「通常状態」又は「通常状態」に近い状態にある。「通常状態」では、上記の通り、摺動爪部３５Ａの−ｚ方向先端は検知用リブ３４よりも−ｚ方向に突出している。これにより、ワーク５０のいずれの箇所（例えば、ヘッド部５１、フランジ部５２等）も、ビット１２の先端部１２Ａ及び検知用リブ３４のいずれにも接触しないようにすることができる。

図３ではワーク５０のヘッド部５１が図中の左右に設けられた摺動爪部３５Ａの間に位置しており、この摺動爪部３５Ａによってヘッド部５１が収容凹部３３の方向へ案内される。そうすると、図４に示すように、ワーク５０は、期待姿勢へと近づいていく。この状態では、未だ、ワーク５０は、ビット１２及び検知用リブ３４のいずれとも接触していない。そして、−ｚ方向へ付勢されている摺動爪部３５Ａが＋ｚ方向に摺動し、やがて、図５に示すように、摺動爪部３５Ａの−ｚ方向先端部が検知用リブ３４の−ｚ側の面まで引っ込む。

こうして、ワーク５０が図５に示す期待姿勢となる。この期待姿勢においては、ワーク５０のヘッド部５１がビット１２の先端部１２Ａと電気的に接触し、フランジ部５２が検知用リブ３４と電気的に接触する。ここで、ヘッド部５１及びフランジ部５２はともに導電性の材料で形成されており且つ互いに電気的に接続されている。従って、図５に示すワーク５０の期待姿勢では、上述の通り、配線Ｌ２１、ビット１２、ワーク、検知用リブ３４、及び配線Ｌ２２によって、ワークが期待姿勢でソケットインされたことを検知するための「ソケットイン検知回路」が形成される。すなわち、配線Ｌ２１、ビット１２、ワーク、検知用リブ３４、及び配線Ｌ２２によって、「ソケットイン検知機構」が形成される。そして、電流検出センサ（図示せず）によって「ソケットイン検知回路」に電流が流れていることを感知することで、ワークが期待姿勢で収容凹部３３に収容されたことを検知することができる。

以上のように本実施形態によれば、上記の「ソケットイン検知機構」が、ソケット３０に設けられ、且つ、ワーク５０がソケット３０内に期待姿勢で保持されたときに、ワーク５０を介してビット１２と導通してソケットイン検知回路を形成する、検知用リブ（検知端子）３４を有している。

この「ソケットイン検知機構」の構成により、ワーク５０がソケットインしたことを確実に検知することができるので、ワーク５０のソケットインの失敗を抑制することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１ 締付装置
１０ 締付機構部
１１ 本体
１２ ビット
１２Ａ 先端部
２０ 支持体
２１ 上側アーム部
２２ 下側アーム部
２３ 軸受け部
３０ ソケット
３１ ソケット本体
３１Ａ 上側本体
３１Ａ１ 中空部
３１Ｂ 下側本体
３１Ｂ１ 中空部
３２ 電磁コイル
３３ 収容凹部
３４ 検知用リブ
３５ 収容ガイド部
３５Ａ 摺動爪部
３５Ｂ バネ
３６ 固定部
３７ ベアリング
４０ ロボット
５０ ワーク
５１ ヘッド部
５２ フランジ部
Ｌ１ 配線
Ｌ２ 配線
Ｌ２１ 配線
Ｌ２２ 配線

Claims (2)

1. ワークをビットの磁力によってソケット内に引きつけて保持する電磁式ワーク保持機構における、ソケットイン検知機構であって、
   前記ソケットに設けられ、且つ、前記ワークが前記ソケット内に期待姿勢で保持されたときに、前記ワークを介して前記ビットと導通してソケットイン検知回路を形成する、検知端子を有する、
   ソケットイン検知機構。
2. 請求項１記載のソケットイン検知機構と、
   前記ビットの先端部が配設されると共に前記ワークを収容する、収容部を有する前記ソケットと、
   前記収容部の縁部分に設けられ、且つ、前記ワークを前記収容部へ案内して前記ワークの姿勢を期待姿勢に近付ける収容ガイド部と、
   を有し、
   前記収容ガイド部は、
   前記ビットの軸心から見て前記検知端子より内側に設けられ、
   前記ビットの延びる方向に摺動可能であり、
   前記ワークが前記ソケット内に期待姿勢で保持されていないときに、前記検知端子よりも前記ソケットから突出している、
   締付装置。

Images