JPH02145224A - 自動ネジ締付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ネジ給送孔を通じて給送されたネジをビット
の押出し下降動によりワークに締付ける自動ネジ締付装
置に関する。

（従来の技術） 従来のネジ締付装置は、ネジを給送するネジ給送孔、ネ
ジを保持する保持器、ネジをネジ回しするビット、この
ビットを回転する駆動源等を備えている。ネジ締め時、
保持器でネジ頭を保持しながらビット先端をネジ頭に押
付け、ビットを回転させてネジ回しし、ネジをワークに
対し締付ける。

例えば第４図（Ａ）（Ｂ）に示すように、ホルダｌの案
内筒２に形成されるネジ給送孔３から挿大したネジ５、
のネジ回５ａにビット６を押付け、このビット６を回転
させてネジ回しし、ネジ５をワークに対し締付ける。こ
の時、ネジ回５ａは顎状の一対の保持器８％９により保
持されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、従来のネジ締付装置よると、ネジの締付開始か
ら締付完了までの間ネジ回が保持器に接触しているため
、ネジ回が非丸形状のネジの場合。

ビットが回転するとネジ回に接触する保持器が振動し、
この振動により騒音が発生するだけでなく、ネジ回に傷
がつきやすく、ネジの締付トルクが安定しない、保持器
の寿令が短縮される等の問題が生じる。

また、ビットがネジを押出す直前に作用杆によって保持
器を開くタイプのネジ締付装置よると、保持器によるネ
ジの保持を解除するタイミングをとるのが難しい０例え
ば、解除のタイミングが遅いと保持器の振動に伴う前述
した穫々の弊害が生じ、また解除のタイミングが速いと
ネジが倒れて締付不能になるという問題がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、ネジ締付時に保持器によるネジからの解離タイ
ミングを適切に設定可能とすることにより、ネジ回が保
持器に接触する時間を短縮し、長時間の回転接触に伴う
振動が原因であった前述した問題を解決するようにした
自動ネジ締付装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そのために１本発明の自動ネジ締付装置は、ネジを挿入
するネジ給送孔を有する案内筒と、この案内筒の一端に
給送されたネジのネジ回を保持する一対のキャッチャと
、前記案内筒に挿入され、前記ネジのネジ回を押付はネ
ジ回しするビットとを備え、前記キャッチャに保持され
るネジをビットの押出し回転によりワークに締付けるよ
うにした自動ネジ締付装置において、前記一対のキャッ
チャを互いに連動させる連係手段と、前記ビットの回転
押出によりネジがワークに押込まれていくにしたがい、
前記ネジ回の下端に接触しながら前記キャッチャを閉位
置から次第に開位置に開動させるキャッチャ傾斜面と、
前記ネジの締付途中でキャッチャが所定開度に達すると
、前記連係手段と連動するカムに当接するコロがカム面
上死点を乗り超えてバネの付勢力により前記キャプチャ
を急開させるカム手段とを備えたことを特徴とする。

（作用） 本発明の自動ネジ締付装置によれば、ネジ給送孔から供
給されたネジのネジ回にビットが押付けられ回転を開始
すると、キャッチャでネジ回が保痔されるネジがワーク
に締込まれる。このとき、ネジの締込みが進行するにし
たがいネジのネジ回によってキャッチャ傾斜面が押し開
かれ、キャッチャが次第に拡開される。キャッチャの開
度が所定開度に達すると、キャッチャに連動する連係手
段を介してカム手段のカムに当接するコロがカム上死点
を乗り超え、このフロの変位によりバネの付勢力によっ
て連係手段を介してキャッチャが急開し、それまでネジ
を保持していたキャッチャがネジから離れる。その後、
ネジ回がキャッチャから解離された状態でネジがビット
の回転によりワ−りに締付けられていく。

（実施例） 本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図および第２図に示すように、案内筒１０の側壁に
後述するカム機構を復帰状態に駆動するためのエアーシ
リンダ１１が取付けられている。

案内筒１０の筒内を通してネジを自由落下させて給送す
るネジ給送孔１０ａを設け、このネジ給送孔１０ａはビ
ット１２を挿通する遊挿穴を兼ねている。ビット１２の
先端にはネジを押出しネジ回しするための十字先端部ｔ
２ａが形成されている。

案内筒１０の下端に延びるガイド部ｔａｂは、被締付部
であるワークに対しネジの締付位置を設定するための案
内板の役割もある。案内筒１０の側壁に固定されるホル
ダ１５は、その腕部１５ａが水平方向に延び、その先端
でＬ字状に上方にレバー支持部１５ｂが立ち上げられて
いる。レバー支持部ｔａｂの側壁に固定される内固定ピ
ン１６ａに揺動自在にレバー１７が設けられている。レ
バー支持部１５ｂの側壁に固定される外固定ビン１６ｂ
には捩りコイルバネ１８が取り付けられ、その一端１８
ａはレバー１７の上突起１７ａに当接し、上突起ｆ７ａ
を案内筒１ｏから遠ざかる方向に付勢している。他端１
８ｂはレバー支持部１５ｂに固定されている。レバー１
７の上突起１７ｂの先端には、固定軸２０に対し回転自
在なコロ２１が設けられている。

案内筒ｌＯの下端側壁からＬ字形に突き出される固定ビ
ン２３．２４に回動自在に設けられる保持器２６は、固
定ビン２３．２４を中心軸にして互いに噛みあう一対の
同期ギア３０．３１と、これらの同期ギア３０．３１か
らそれぞれ延びる一対のキャッチャ２８．２９と、これ
らのキャッチャ２８．２９を閉じる方向に付勢する引張
スプリング３８を取付けるスプリング支持部３２．３３
とがそれぞれ一体に形成されている。

キャッチャ２９および同期ギア３！と一体に設けられる
板カム３５は、そのカム面３５ａに前述した捩りコイル
バネ１８の付勢力によりコロ２１が当接している。ネジ
締付開始前の第２図に示す状態では、ネジ２５を保持す
るキャッチャ２８．２９の内壁に形成されるキャッチャ
傾斜面２８ａ、２９ａがネジ頭２５ａの下端を着座させ
ている。

ネジ頭２５ａがビット１２の押出回転により第２図の下
方に回転しながら進行すると、ネジ頭２５ａが傾斜面２
８ａ、２９ａを押出し、固定ビン２３．２４を中心軸と
してキャッチャ２日、２９が拡開される。そしてキャッ
チャ２８．２９の開度が所定の開度に達すると、カム３
５に当接するコロ２暑がカム面３５ａを下り、捩りコイ
ルバネ１８の付勢力によりレバー１７を介してコロ２１
の押圧力がカム３５を押圧し、キャッチャ２８゜２９が
軸２３．２４を中心として急速に開動される。

キャッチャ２８．２９を閉側位置に復帰させるときは、
駆動源となるエアーシリンダ１１の伸長によって駆動復
帰カム４０が第２図で下降し、捩りコイルバネ１８に抗
して上突起１７ａの斜面１７ｄを下方に押圧し、内固定
ビン１６ａを中心軸として反時計方向にレバー１７を回
転し、コロ２１のカム３５への押圧力を解除し、これに
ともない引張スプリング３８の引張力によりキャッチャ
２８．２９が第２図に示す状態に閉じられる。

次に前述した実施例の動作について説明する。

まず案内筒１０のネジ給送孔１０ａにネジを挿通し、ネ
ジ頭２５ａをキャッチャ傾斜面２８ａ１２９ａに係止す
る。すると第２図に示す状態になる。そしてビット！２
を下降し、第３図（Ａ）に示すように、ビット１２の十
字先端部１２ａをネジ頭２５ａに押付ける。

次いで、ビット１２をネジ２５に押付けながら回転し、
ネジ２５をワークＷのネジ穴にネジ回しする。すると、
ネジ２５がワークＷに締付けられるにしたがいネジ頭２
５ａの下端が傾斜面２８ａ。

２９ａを次第に押出し、第３図ＣＢ）に示すように、キ
ャッチャ２８．２９が矢印方向に次第に開いた状態にな
る。キャッチャ２８．２９がさらに開度を大きくすると
、固定ビン２４の回りを回動するカム３５のカム面３５
ａからカム面３５ｂにコロ２０がカム山を下り始め、カ
ム３５と一体のキャッチャ２８およびキャッチャ２９を
それぞれ固定ビン２３．２４を中心軸として第３図（Ｂ
）に示す矢印へ方向に急速に回動させる。この時点でキ
ャッチャ２８．２９へのネジ頭２５ａの接散が解除され
る。このとき、ネジ２５が下降する速度よりもキャッチ
ャ２８．２９が急開する速度の方がかなり速い、すなわ
ち、ネジ２５のネジ込み進行速度に対しキャッチャ２８
．２９が先走って矢印方向に回動される。

それ以降は、ネジ２５がキャッチャ２８．２９から解放
された状態でビット１２による安定した締付トルクによ
りネジ２５がワークＷに次第にネジ回しされながら締付
けられていく。ビット２５の押付は回転によりネジ２５
がワークＷに締付完了されると、第３図（Ｃ）に示す状
態となる。この状態でビット１２の回転が停止され、ネ
ジ締めが完了となる。

キャッチャ２８．２９を位置をもとの閉側位置に復帰す
る時は、エアーシリンダ１１の駆動力により駆動復帰カ
ム４０を下降させると、駆動復帰カム４０に当接される
傾斜面１７ｄをもつレバー１７が内固定ビン１６ｂを中
心として第３図（Ｃ）で矢印Ｂ方向に回転され、レバー
支持部１７ｂの先端のコロ２１をカム３５から解離する
。すると、引張スプリング３Ｂの引張力によりスプリン
グ支持部３２．３３が互いに近づく方向に引張られ、キ
ャッチャ２８．２９が第３図（Ａ）に示す位置に閉じら
れる。これによりキャッチャ２８゜２９が元の位置に復
帰される。

前述した実施例によれば、ネジが締付けられる途中にお
けるネジの進行方向の推力を利用してキャッチャが押し
開かれ、その途中でキャッチャ２８％２９がネジ類２５
ａから解離される。したがって、カム３５のカム輪郭等
の設定によってネジ類２５ａにキャッチャ２８．２９を
押圧する時間を最小限に短縮することが可能となり、ネ
ジの回転にともなう接触時のキャッチャの振動が極僅か
な時間となり、これにより騒音が低減され、ネジ類の傷
が減らされ、キャッチャの摩耗、疲労等による破損、破
壊が回避され、そのキャッチャの寿命が向上される。ま
たネジが締め込まれる途中でキャッチャがネジ類から離
れることから、ビットによる締付はトルクも従来よりも
かなり安定するという効果がある。

従来のネジ締付装置の場合、ネジ類に接触する部分の振
動によりネジ類に傷が付きやす、く、締付トルク等が安
定しないなどの欠点があったが、この実施例によると、
このような欠点は解消され、キャッチャによるネジ類を
保持する時間が短いので、振動にともなう種々の弊害が
解消される。特に非丸型状のネジ類をもつネジであって
も振動等を最小限に抑えてネジを締付ることができる。

なお、前述した実施例では、同期ギアを用いて一対のキ
ャッチャを駆動させたが、キャッチャを駆動する同期機
構はこれに限られず、レバー、カムなどを用いることも
できる。また一対のキャッチャを互いに引張る手段は引
張スプリングに限られず、圧縮バネ板バネを用いること
もできる。レバーの駆動手段は捩りコイルバネに限られ
ず他の駆動手段でもよい、またレバーの復帰動作の駆動
手段はエアーシリンダに限らず他の駆動手段によっても
よい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の自動ネジ締付装置によれ
ば、ネジを保持するキャッチャを互いに連動させる連係
手段と、ビットの回転押出によりネジがワークに押込ま
れていくにしたがい前記ネジ類の下端に接触しながら前
記キャッチャを閉位置から次第に開位置に開動させるキ
ャッチャ傾斜面と、前記ネジの締付途中でキャッチャが
所定開度に達すると、前記連係手段と連動するカムに当
接するコロがカム面上死点を乗り超えてバネの付勢力に
より前記キャッチャを急開させるカム手段とを備えた構
成にしたため、ネジが締付けられる途中でネジ類からキ
ャッチャが短時間で解離されるので、キャッチャに伝達
される振動、騒音が最小限に抑えられ、ネジ類、キャッ
チャ等の損傷を最小限に減らし、非丸型のネジ類をもつ
ネジであっても安定した締付トルクによってネジの締付
を行なうことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を表わす部分切欠斜視図、第２
図は第１図に示す実施例の断面図、第３図（Ａ）（Ｂ）
（Ｃ）は本発明の実施例の動作を経時的に表わした説明
図、第４図は従来例を説明するための概略部分構成図で
ある。 ・・・案内筒、 ・・・ネジ給送孔。 ・・・エアーシリンダ。 ・・・ビット、 ・・・レバー ・・・捩りコイルスプリング （バネ）。 ２５　　　・・・ネジ、 ２６　　　　・・・保持器。 ２８．２９−・・キャッチャ。 ２８ａ、２９　ａ　＝キャッチャ傾斜面、３０゜ １・・・同期ギア、 ・・・板カム、 ・−引張スプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ネジを挿入するネジ給送孔を有する案内筒と、こ
   の案内筒の一端に給送されたネジのネジ頭を保持する一
   対のキャッチャと、 前記案内筒に挿入され、前記ネジのネジ頭を押付けネジ
   回しするビットとを備え、 前記キャッチャに保持されるネジをビットの押出し回転
   によりワークに締付けるようにした自動ネジ締付装置に
   おいて、 前記一対のキャッチャを互いに連動させる連係手段と、 前記ビットの回転押出によりネジがワークに押込まれて
   いくにしたがい、前記ネジ頭の下端に接触しながら前記
   キャッチャを閉位置から次第に開位置に開動させるキャ
   ッチャ傾斜面と、 前記ネジの締付途中でキャッチャが所定開度に達すると
   、前記連係手段と連動するカムに当接するコロがカム面
   上死点を乗り超えてバネの付勢力により前記キャッチャ
   を急開させるカム手段とを備えたことを特徴とする自動
   ネジ締付装置。