JP7454226B2 - 自動ネジ締め装置 - Google Patents
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Description
この際、ネジ供給機構からフィーダーホースでネジをネジ締め機構に送給するのであるが、移送ホースが長いと、次のネジの待機位置は、準備や応答が遅れる不都合があり、このため、次のネジはネジ締め機構である電動ドライバーの近傍で待機する必要がある。ネジの受け渡しをネジ締め機構で行う機構は、組み立てステーション側に設けた自動ネジ供給装置が、特許文献2に示すように、本出願人によって提案されている。
あるいは、特許文献4に示すように、電動ドライバーの先端にネジが空気より圧送されるネジ供給装置も本出願人によって提案されているが、機構が複雑でネジが移送途中に詰まることも多かった。
なお、ネジ締め機構は、ドライバービット部でドライバービット(BIT)とネジホルダーの隙間から空気を吸引してネジをドライバービットに吸い込み係止する機構は、特許文献2及び3に既に提案されている。
なお、対象物の所定のネジ螺合対象部位にネジ締め装置に移動するか、ネジ締め装置がプログラム制御装置によって所定位置に移動するタイプのどちらでも良い。
前記ネジ供給機構には、ネジ移送機構の移送管内にネジ頭部を後方にして移送するネジ供給口を自動ネジ締め装置に設け、該ネジ供給口はドライバービット部の近傍に設け、該ネジ供給口には上下動かつ水平に回動するネジ受けを設け、該ネジ受けにネジ供給口からのネジを接触して待機させ、ネジ受けにネジの有無をネジセンサー部により感知し、ネジ受けにネジがあれば待機状態を維持し、ネジ受けにネジが無ければネジ供給機構にネジを供給すべく指令して待機状態にし、
前記ネジ受けはネジ頭部を上にしてネジを受け取り、該ネジ受けは該ネジをネジ供給口からドライバービット部に移動してネジ締め機構の先端のドライバービット部に密接してネジを受け渡し、ネジを受け渡した空のネジ受けは元の前記ネジ供給口に戻るように作動した後、前記ドライバービット部に係止したネジを対象物の所定のネジ螺合対象部位に螺合することを特徴とする自動ネジ締め装置である。
また、ネジを受け渡した空のネジ受けは元の前記ネジ供給口に戻るように作動するので、ドライバービット部12上下方向のストローク(Z)が短くても、ネジ受け4が離れているのでネジ締め作動が可能である。したがって、ネジ締めのタクトタイムが早くなる。
また、ネジ供給口13からドライバービット部までは空気ではなく機械的にネジを移送するので、ネジSの姿勢を安定させドライバービット部にネジSを正確に係合することができ、ネジSを安定して供給し、信頼性を向上させることができる。また、次の供給するネジSの待機も自動ネジ締め装置に付属してあるので、すぐに次のネジSをドライバービット部に供給することができる。
さらに、ネジSを正確にドライバービット部12に吸着させるため予め設定された一定時間経過後、ネジ受け41が所定の位置に下降するので、ドライバービット部12に一定時間を費やし、確実にドライバービット部12の先端に装着することができる。
さらに、ネジ締め機構の先端部にネジ案内等の付属機構がなく、先端が吸引保持筒だけで細いままなので、入り込んだ箇所でのネジ締め操作が可能で、ネジ締め機構全体がスムースに上下動し、かつ、ネジ締め機構が小型でコンパクトとなる。
なお、本発明ではネジSとは、ネジSそのもの以外のネジSに類似のものを含んでおり、また、自動ネジ締め装置として、対象物の所定のネジ螺合対象部位がネジ締装置側に移動するか、ネジ締め装置がプログラム制御装置によってネジ螺合対象部位に移動するタイプのどちらでも可能である。
[全体構成]
本発明のネジ供給機構を配備した自動ネジ締め装置の全体概略を、先ず、図1に示して説明する。
図1に示すように、本実施例では、ネジ締め機構である電動ドライバー1は、公知のネジ供給機構(図示せず。或いは、前記先行特許文献2及び3を参照)からのネジ供給ホース131の供給を受け、ネジ供給口13にネジS(ネジ類)を待機させる。この際、ネジ供給口13は図示するように電動ドライバー1に側面に一体となるように配置され、かつ、ドライバービット部12の近傍に配置され、電動ドライバー1のネジ受け41にネジSの有無をネジセンサー部132より感知し、ネジ受け41にネジSがあれば待機状態を維持し、ネジ受け41にネジSが無ければネジ供給機構にネジSを供給すべく指令する。なお、ネジ受け41の側面にはネジSが振動等で飛び出さないように軽い力で押さえるネジ止め部412が設けられている。
本実施例の電動ドライバー1は、基本的には前記先行特許文献3に示すようなネジ吸い込み型の電動ドライバー1を使用するが、ネジ締め組立ステーション(図示せず。例えば先行特許文献2を参照)の移動手段により所定箇所に移動してネジ締め作業を行うが、ネジSのドライバービット部12の係合では、図1及び図3に示すネジ吸気口14からの吸気により、吸引保持筒11内のドライバービット部12へ吸気により行う。
そのために、図2、図3に示すように、ネジ受け41の動きは全体が上下動する中空ボールネジ2を使用し、回動には中空軸の挿入する回動軸4が使用される。
中空ボールネジ2の外周には螺旋上のネジ部21が施され、ボールネジ上下動用の回転ナット22が電動ドライバー1の枠体16の所定の箇所の回転ナット用ベース221に回動自在に設けられている。回転ナット22の回転は回転ナット用ベース221にギア231を介し、上下動用のステッピングモータ42より駆動される。
なお、この中空ボールネジ2の支持は前記回転ナット22の他に、中空ボールネジ2とともに上下動するスライドベース3の固定回転支持部材24によって支持される。このスライドベース3は、枠体16側の固定リニアガイド15をスライドベース3が上下方向にスライドするような構成で、中空ボールネジ2の回転により垂直に上下動と一体となって上下動する。
また、中空ボールネジ2の上端突出する先端部には回動自在に固定リニアガイド15をスライドするスライドベース3が設けられ、固定リニアガイド15を上下動するが回動しないように設けられており、このスライドベース3には回動軸4及びネジ受け41を回動する回転用ステッピングモータ42を設けるとともに、枠体16側に設けた上限固定センサー部151と下限固定センサー部152に対応した上下動の移動範囲を規制するセンサー32が設けられ、ネジ受け41がネジ供給口13とドライバービット部(BIT)12の間を回動するよう、また、その間を上下動するようにしてある。
以上のような構成であるので、次に、ネジSのネジ供給口13からドライバービット部12までの操作の順を追って図4から図10で説明する。
ステップ1:図4(a)(b)はステップ1の図で、図4(a)は待機状態の側面斜視図、図4(b)は(a)の90°斜めから側面斜視図で、電動ドライバー1(自動ネジ締め装置)がネジ供給機(先行特許文献2及び3を参照)からネジSが圧縮空気によってネジ供給口13まで移送されことをネジ受け41で待機する待機状態にある。
ステップ2:図5は、ステップ1でネジSがねじ受け41に収まる直前、ネジセンサー部132を通過したことが検出されると、回転ナット22駆動用のステッピングモータ23が回転して中空ボールネジ2の回転ナット22を回転させ、中空ボールネジ2とその下部先端の回動アーム411とそれに取り付けられたネジを収納したネジ受け41が下降する。
ステップ3:図6は、ステップ2でネジSを収納した中空ボールネジ2の上端に設けた上下範囲感知センサー部32が下限固定センサー152を感知すると、回転用ステッピングモータ42が回転用センサー421によって、予めきめられた角度だけ回転し、ネジ受け41をドライバービット部12の真下に移動する。
ステップ4:図7は、その後、上下動用ステッピングモータ23が予めきめられた回転数だけ回転し、中空ボールネジ2の回転ナット22を回転させ、ネジ受け41をドライバービット部12の先端まで上昇させ、ドライバービット部12の先端に取り付けられた吸引保持筒(吸着ユニット)11でネジSを吸着させる。
ステップ6:図9は、ネジSのドライバービット部12の先端に装着が完了すると、回転用ステッピングモータ42が、回転用センサー421で予めきめられた角度だけ回転し、ネジ受け41をネジ供給口13の真下の位置に移動する。
ステップ7:図10(a)(b)は、その後、上下動用ステッピングモータ23が回転してネジ受け41が上昇し、ネジ供給口13の待機位置に戻り、電動ドライバー1のドライバービット部12にはネジSが装着されているので、ネジ締め組立ステーション(図示せず)の移動手段により、所定箇所に移動してネジ締め作業を行うことができる。
ネジ締め作業が完了すると、ステップ1に戻り、必要に応じてステップ7までを繰り返すことになる。
(1)本実施例の自動ネジ締め装置によれば、ネジをネジ供給機構側から公知の圧送機構により移送し、空気吸引によるネジ移送機構、及び、ネジ頭部S1を後方にして移送されるため、細いネジ部を先頭にして移動するため移送管(ネジ供給ホース131)の内壁を傷つけることが少なく、急激な屈曲部を無にすることが可能で移送管途中に引っ掛かることもなく、ネジ供給口13からドライバービット部12までは主に機械的にネジを移送するので、ネジの姿勢を安定させドライバービット部12にネジを正確で確実に係合することができ、ネジ類を確実にネジ締め機構のドライバービット部12に吸引し、ドライバービット部12の先端に確実に係止し維持し、かつ、次のネジSをネジ締め機構(電動ドライバー1)のドライバービット部12の近傍に待機させ、ネジ締め操作がスムースで自動組み立てが可能で、ネジ締め機構の吸引保持筒11の先端部にネジ案内等の付属機構がなく、入り組んだ箇所での吸引保持筒11の挿入が容易であるので、ネジ締め操作が可能で、ネジ締め機構全体がスムースに上下動し、かつ、ネジ締め機構が小型でコンパクトにでき、かつネジSを安定して供給し、信頼性を向上させることができる。また、次のネジSの待機も自動ネジ締め装置に付随して配置されているので、指令があれば、すぐに次のネジSをドライバービット部12の先端に供給することができる。また、ネジ受け4はネジを受け渡した空のネジ受けは元の前記ネジ供給口(側)に戻るように作動するので、ドライバービット部12上下方向のストローク(Z)が短くても、ネジ受け4が離れているのでネジ締め作動が可能である。したがって、ネジ締めのタクトタイム(初から終了までの所要時間)が早くなる。
さらに、ネジ締め機構の先端部にネジ締め機構のネジ締め機構の先端部の吸引保持筒11には従来のネジSの案内部等の付属機構がなく、部品の奥に入り組んだ箇所でも吸引保持筒の挿入が可能であり、このような箇所でのネジ締め操作が可能で、ネジ締め機構全体がスムースに上下動し、かつ、ネジ締め機構が小型でコンパクトとなる。
なお、本発明ではネジSとは、ネジSそのもの以外の例えばはと目等のネジに類似のものを含んでおり、また、自動ネジ締め装置として、対象物の所定のネジ螺合対象部位がネジ締装置側に移動するか、ネジ締め装置がプログラム制御装置によって所定位置に移動するタイプのどちらでも可能である。
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、前述した実施例に限定されないことは勿論である。
1・・電動ドライバー(自動ネジ締め装置)、
11・・吸引保持筒、12・・ドライバービット部、
13・・ネジ供給口、131・・ネジ供給ホース、132・・ネジセンサー部、
14・・ネジ吸気口、141・・吸気ホース、
15・・固定リニアガイド、
151・・上限固定センサー部、152・・下限固定センサー部、16・・枠体
2・・中空ボールネジ、21・・ネジ部、
22・・(ボールネジ上下動用)回転ナット、221・・回転ナット用ベース
23・・上下動用ステッピングモータ、231・・ギア、
3・・スライドベース、31・・ボールネジ固定回転支持部材、
32・・上下範囲感知センサー部、
4・・回動軸、41・・ネジ受け、411・・回動アーム、
412・・ネジ止め部、42・・回転用ステッピングモータ、
421・・回転用センサー。
Claims (1)
- ネジをネジ供給口から供給し、ネジ締め機構の空気吸引によるネジ移送機構によってネジ締め機構に移送して、ネジ締め機構の先端のドライバービット部にネジを係合しネジ締めする自動ネジ締め装置において、
前記ネジ供給機構には、ネジ移送機構の移送管内にネジ頭部を後方にして移送するネジ供給口を自動ネジ締め装置に設け、該ネジ供給口はドライバービット部の近傍に設け、かつ該ネジ供給口側には上下動かつ水平に回動するネジ受けを設け、該ネジ受けにネジ供給口からのネジを接触して待機させ、ネジ受けにネジの有無をネジセンサー部により感知し、ネジ受けにネジがあれば待機状態を維持し、ネジ受けにネジが無ければネジ供給機構にネジを供給すべく指令して待機状態にし、
前記ネジ受けはネジ頭部を上にしてネジを受け取り、該ネジ受けは該ネジをネジ供給口からドライバービット部に移動してネジ締め機構の先端のドライバービット部に密接してネジを受け渡し、ネジを受け渡した空のネジ受けは元の前記ネジ供給口に戻るように作動した後、前記ドライバービット部に係止したネジを対象物の所定のネジ螺合対象部位に螺合することを特徴とする自動ネジ締め装置。
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