JPH0223308B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電流制御式等のドライバーを用いた
自動ねじ締め機に関し、例えば板金等の薄肉部材
に対してタツピンねじによる締結を行なう場合の
装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、例えば電流制御式電動ドライバーを用い
た自動ねじ締め機において、ねじの締付トルクと
して電動ドライバーの出力トルクを予め設定して
おき、締付トルクがその設定トルクに達するとね
じ締めが完了するという方式であつた。

しかしながら、この方式ではねじ締め途中で締
付トルクが予め設定した電動ドライバーの出力ト
ルクより大きくなる場合には、ねじ締め途中でも
設定したトルクに達したと同時にねじ締めが完了
するため不完全なねじ締めとなる問題があつた。

このような場合として、板金のような薄い肉厚
の部材にタツピンねじを貫通してねじ締めを行な
う場合がある。第１図にこの場合のねじ締め時の
トルクと締付時間の関係を示す特性線図のモデル
化したものを示す。第１図において、曲線ABC
で示されるねじ込み開始からねじ穴貫通まではタ
ツピンねじが薄肉部材にねじ穴を作りながら進ん
でいる状態であり、曲線CDEで示されるねじ穴
貫通から締付完了までは薄肉部材を貫通したねじ
がさらにねじ込みを行なつた後着座してねじ締め
を完了するまでの状態である。この時Ｅ点のトル
クの値が締付トルクに相当する。しかし、Ｅ点の
トルクの値を締付トルクとして電動ドライバーの
出力トルクを設定すると、第１図の特性曲線BC
上のＦ点で両者が交わることになる。換言すれ
ば、Ｆ点での電動ドライバーの出力トルクが認定
トルクに達するためこの時点でねじ締めが完了す
ることになる。

また、設定トルクをＣ点より大きな値に設定し
ておくとねじ締め完了時にねじ部の破損が発生す
ることがある。

以上のようにねじ締め途中で締付トルクが予め
設定した電動ドライバーの出力トルクより大きく
なる場合には完全に最後までねじ締めが行なわれ
ず、また、設定トルクを大きくするとねじ部の破
損が発生するなどの問題がある。

この問題を解決する方法として、ドライバーの
設定トルクを、最初は所定締付トルクより大きな
値に設定し、次にねじが薄肉部材を貫通した後、
所定締付トルクに設定することが考えられる。こ
の手段として、ドライバーが下降する時点をとら
え、この時点から所定時間後、設定トルクを切換
える方法が考えられる。しかしながら、この場合
でも、ドライバーが下降する距離、すなわち、被
締付部材の高さが多種類あり、その下降時間がバ
ラつくことが考えられる。従つて設定トルクを切
換える時間の設定が困難であり、設定時間が短い
と、ねじが薄肉部材にねじ穴を作る途中でトルク
アツプしてしまい、又長いと、ねじ部の締付トル
クが大のままであり、ねじ部が破損するという問
題がある。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するものであ
り、薄肉厚部材へのタツピンねじによる締結の信
頼性の向上をはかるものである。

発明の構成 本発明は、薄肉部材にタツピンねじを貫通して
ねじ締めを行い、被締結部材と薄肉部材とを締結
するねじ締め機であり、ねじを被締結部材に締付
け可能で、かつ当り部を有したドライバーと、一
端が被締付部材に当接可能で、かつ前記ドライバ
ーと独立して摺動可能なロツド部と、このロツド
部に設けられ、前記ドライバーの当り部と当接
し、タツピンねじが薄肉部材を締付け開始する時
点を検出可能な検出部と、この検出部により検出
された締結開始時点からタツピンねじ先端が貫通
する時間遅延可能な遅延回路と、前記ドライバー
の設定トルクを、最初はタツピンねじが薄肉部材
を貫通するのに要するトルクより大きな値から前
記遅延回路よりの信号によりタツピンねじが薄肉
部材を貫通するのに要するトルクより小さな値の
所定締付トルクの値に切換え可能なトルク切換装
置とを備え、薄肉部材にタツピンねじによる締結
を行なう場合に生じるねじ切り時のトルクによつ
てねじ締め完了となる誤動作が防止でき、信頼性
の高いねじ締めが可能となる。

実施例の説明 本発明の一実施例を第２図〜第４図に基づいて
述べる。図において、１は電動ドライバーで、２
は回転駆動軸で、電動ドライバー１に接続されて
いる。３はビツトで、４はタツピンねじである。
５はねじ締めユニツトが上下に摺動可能に設けた
駆動用シリンダーである。６は回転駆動軸２に設
けた円板状の当りで、７は、当り６に当接する部
分に鋼球８を埋め込んだレバーで、ピン９を支点
として動作する。１０はマイクロスイツチより構
成される検出器であり、レバー９が動作すると接
点が離れるように設けられている。１１はロツド
で、ブロツク１２に固定されており、ブロツク１
３をガイドとして摺動可能である。１４はロツド
に付勢したバネである。１５は被締結部材で、１
６は薄肉部材である。１７は検出器１０により発
生する信号により動作する遅延回路でありタイマ
ーリレーを使用している。１９は電動ドライバー
１の締付トルクを切換えるトルク切換装置であ
り、遅延回路１７の信号によつて作動する。

シリンダー５が作動するとともに電動ドライバ
ー１によつてビツト３が回転しながら、被締結部
材１５に接近し、タツピンねじ４が薄肉部材１６
に当接してねじ締めを行なう。

当り６は、タツピンねじ４の先端が薄肉部材１
６に当接し、わずかにタツピンねじ４が薄肉部材
１６に喰いつくとレバー７に設けた鋼球８に当接
しレバー７を介して検出器１０の接点が離れるよ
うに取付けられている。また、鋼球７の高さはレ
バー７，レバー７に付勢したばね１７、ブロツク
１２およびロツド１１を介して被締結部材１５の
上面より一定の高さに保たれている。

第４図は電動ドライバー１の設定トルクと時間
の関係を表わす特性線図と第１図で示したトルク
と締付時間の関係を表わすモデル化した特性線図
を合成したものである。

第４図において、電動ドライバー１の出力トル
クは、設定トルクT₁および設定トルクT₂にトル
ク切換装置によつて切換わるもので、電動ドライ
バー１の起動からタツピンねじ４が薄肉部材１６
を貫通した直後までは設定トルクT₁で、また、
貫通直後からねじ締め完了までは設定トルクT₂
でねじ締めを行なう。設定トルクT₁はＣ点の値
より大きな値に設定し、設定トルクT₂は所定の
締付トルクに相当する値に設定する。

第４図における設定トルクT₁から設定トルク
T₂への切換は第２図においてタツピンねじ４の
先端が薄肉部材４に当接し、わずかにタツピンね
じ４が薄肉部材に喰いつくと当り６および鋼球
８、レバー７を介して検出器１０の接点が離れた
瞬間より、遅延回路を作動させ、所定時間後にこ
の遅延回路よりの信号によりトルク切換装置を作
動させて行う。この遅延時間はタツピンねじ４が
薄肉部材１６を貫通する時間より少し長く設定
し、第４図の特性曲線DEの間でタイムアツプす
るように設定する。これにより、タツピンねじ４
が薄肉部材１６を貫通するまでは所定トルクより
大きなトルクでねじ締めを行なうため、ねじ締め
途中で不完全にねじ締めが完了することがなく、
また、タツピンねじ４が薄肉部材１６を貫通後は
所定のトルクでねじ締めを完了することができる
ため信頼性の高いねじ締めが可能である。

発明の効果 以上のように、本発明は自動ねじ締め機による
薄肉部材へのタツピンねじによる締結を行なう場
合、タツピンねじに発生するトルクに応じてドラ
イバーの設定トルクを切換えることによりタツピ
ンねじによるねじ切り時のトルクによつてねじ締
め完了となる誤動作が防止でき信頼性の高いねじ
締めが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のねじ締めにおけるトルクと締付
時間の特性曲線図、第２図は本発明の一実施例に
おけるねじ締め機の側面図、第３図は同要部ねじ
位置検出時の概略説明図、第４図は同実施例にお
いて設定トルクと時間の関係を示した特性曲線図
である。 １……電動ドライバー、２……回転駆動軸、３
……ビツト、４……タツピンねじ、６……当り、
７……レバー、１０……検出器、１６……薄肉部
材、１７……遅延回路、１８……トルク切換装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 薄肉部材にタツピンねじを貫通してねじ締め
   を行い、被締結部材と薄肉部材とを締結するねじ
   締め機であり、ねじを被締結部材に締付け可能
   で、かつ当り部を有したドライバーと、一端が被
   締付部材に当接可能で、かつ前記ドライバーと独
   立して摺動可能なロツド部と、このロツド部に設
   けられ、前記ドライバーの当り部と当接し、タツ
   ピンねじが薄肉部材を締付け開始する時点を検出
   可能な検出部と、この検出部により検出された締
   結開始時点からタツピンねじ先端が貫通する時間
   遅延可能な遅延回路と、前記ドライバーの設定ト
   ルクを、最初はタツピンねじが薄肉部材を貫通す
   るのに要するトルクより大きな値から前記遅延回
   路よりの信号によりタツピンねじが薄肉部材を貫
   通するのに要するトルクより小さな値の所定締付
   トルクの値に切換え可能なトルク切換装置とを備
   えた自動ねじ締め機。