JPH03170238A - 自動ねじ締め機 - 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、ねじの締付けを行うドライバビットに往復動
作を与える新規な往復駆動源を備えた自動ねじ締め機の
改良に関する。

［従来技術］および［発明が解決しようとする課題］ 一般に、ねじをワークに締付ける自動ねじ締め機の場合
、モータの回転を受けて回転するドライバビットはシリ
ンダの作動により下降を開始し、締付け作業が完了する
と、シリンダの復動により上昇復帰するように構成され
ている。この神のねじ締め機では、ドライバビットの下
降速度はシリンダのロッドの移動速度により決まり、し
かもロッドが最下端に達した時の衝撃荷重が大きくなる
関係で、ドライバビットの移動速度を所定速度以上に上
げることができず、ねじ締めに要するサイクルタイムを
一定以上に短縮することができない等の欠点が生じてい
る。

この欠点を除去する装置として、特願平１１３７６８１
号に記載の自動ねじ締め機が発明されている。この自動
ねじ締め機１は、第４図に示すように基台（図示せず）
に固定されたコラム２を有し、このコラム２に沿ってド
ライバ台６とチャック台７とが移動自作に案内されてい
る。このドライバ台６には、駆動モータ９の回転を受け
て回転するドライバビッｌ−１１が取付けられており、
また前記チャック台７には前記ドライバビットＩＩが挿
通するチャック本体１３ａとこれに回動自在に取｛＝Ｊ
けられかっぱね（図示せず）により先端を閉じてドライ
バビット　１ｌの移動路を塞ぐように付勢された一対の
チャック爪＋３Ｌ＋とからなるチャックユニツｌ−１３
が固定されている。前記コラム２には、ドライバビット
ＩＩと平行に延びるローラ軸１８が回転自在に配置され
ており、このコラム２の」二端に固定された回転駆動源
２３の回転を受けて回転可能に構成されている。

前記ローラ軸１８には、回転ローラ１６，　１７が前記
ドライバ台６、チャック台７それぞれに対応してかつ所
定間隔をおいて固定されており，ローラ軸ｌ８の回転に
ともなってこれら回転ローラ１６，　１７が一体に回転
するように構成されている。前記ドライバ台６側、チャ
ック台７側それぞれの回転ローラ１６，　＋７の外周に
は、所定下降スｌ・ロークを持つ下降曲線部と所定」一
昇ストロークを持つ上昇曲線部とからなる円周カム溝１
６ａ，　１７ａが削設されており、ドライバ台６側の円
周カム溝１６ａの下降ストロークはチャック台７側の円
周カム溝１７ａの下降ストロークよりも長く形成されて
いる。しかも、前記円周カム溝１６ａ，　１７ａそれぞ
れには前記ドライバ台６側およびチャック台７側に取付
けられたカムフォロア１５，Ｉ．５ａが嵌合して位置す
るように構成されており、ドライバ台６とチャック育７
とが所定間隔をおいて一体にかつチャック台７停止後ド
ライバ台６単独で移動するように構成されている。この
自動ねじ締め機ｌでは、搬送装置（図示せず）に付設さ
れるようー゛Ｃ場合に、搬送動作と同期してこれを作動
させようとすると、搬送装置の搬送速度を一定にすると
ともに同期信号を出力する位置検出センサ（図示せず）
を搬送装置に取付け、この位置検出センサからの同期信
号により自動ねじ締め機Ｉを作動させる以外に方法がな
く、搬送装置が立ち上がり時の速度を遅くするような場
合には、搬送装置と同期して自動ねじ締め機ｌを作動さ
せることができなくなるばかりが、搬送装置の回転駆動
源があってもこれを利用して５ ローラ軸１８を回転させることができず、装置のコスト
アップを招く等新たな欠点が生じている。

本発明は、上記欠点の除去を目的とするもので、ねじを
ワークに締付けるドライバビットを往復移動させる往復
駆動源を改良するとともに往復駆動源の動力を外部から
も得られるようにした自動ねじ締め機を提供しようとす
るものである。

［課題を解決するための手段］ １二記目的を達成するため、コラムに沿ってドライバ台
とチャック台とが移動自在に案内されている。このドラ
イバ台には駆動モータの回転を受けて回転するドライバ
ビットが、またチャック台には前記ドライバビットが挿
通するチャック本体とこれに回転自在に取付けられかつ
ばねにより先端を閉じてドライバビットの移動路を塞ぐ
ように付勢された一対のチャック爪とからなるチャック
ユニットが取付けられている。

また、前記コラムにはドライバビットと平行に延びるロ
ーラ軸が回転自在に配置されており、このローラ軸には
回転ローラが前記ドライバ台、チ一６ ヤック台それぞれに対応して一体に回転するように配ｔ
ρされている。前記ドライバ台側、チャック台側それぞ
れの回転ローラの外周には所定下降ス１・ロークを持つ
下降曲線部と所定上昇ストロークを持つ上昇曲線部とか
らなる円周カム溝が削設されており、前記ドライバ台側
の円周カム溝の下降ストロークはチャック台側の円周カ
ム溝の下降ストロークよりも長くなるように構成されて
いる。

また、これら円周カム溝それぞれには前記ドライバ台側
ｊ３よびチャック台側に取｛，Ｊけられたカムフォロア
が嵌合して位置しており、ドライバ台とチャック台とが
所定間隔をおいて位置するように構成されている。

前記ローラ軸はコラムの下方から突出するように配置さ
れている。一方、ドライバビットの下方にはこれと交叉
する方向に延びかつ外部駆動源の回転を受けて回転する
回転軸が回転自在に配置されている。また、前記ローラ
軸と回転軸とは回転伝達機構を介して連結されており、
回転軸に加わる回転がローラ軸に伝達されるように構成
されている。

［作用］ 」二記自動ねじ締め機では、ドライバビット下方に所望
ワークが配置されてねじ締めスタート指令信号が出力さ
れると、回転駆動源が回転してドライバビッ１・が同転
するとともに、搬送装置専の外部駆動源から回転軸に回
転が伝達され、回転ｉｌｑ１１が回転する。この回転軸
の回転が回転伝達機構を介してローラ軸に伝達され、回
転ローラが１回転だけ同転する。この間、同転ローラの
外Ｊ．’ｄの円周カム溝にはドライバ台側、チャック台
側それぞれに取付けられたカムフォロアが嵌合している
ため、カムフオロアが回転ローラの円周カム溝の下降曲
線部に沿って移動し、ドライバ台およびチャック台が下
降する。この時、ドライバ台側の円周カム溝の下降曲線
部の下降ストロークがチャック台側の円周カム溝よりも
長いため、チャック台が所定ストローク下降して停止し
て後も、ドライバ台が下降し、これと一体のドライバビ
ットがチャックユニット内を挿通してチャック爪に保持
されたねじをワークに締付けることができる．その後、
各カムフォロアが円周カム溝の上昇ＩＩＩＩ線部に沿っ
て移動し、ドライバ台およびチャック台が上昇復帰して
次回の作業に備える。

［実施例コ 以下、実施例を図面について説明する。第１図において
、　１は自動ねじ締め機であり、基台Ｉａに直立して固
定されたコラム２を有している。このコラム２にはその
直立面に沿って平行に延びる２本のスライドガイド３が
固定されている。このスライドガイド３には、それぞれ
第１スライダ４−ａ，４ａが往復移動自在に取付けられ
、しかもこれら第１スライダ４．ａ　，　４．ａにはこ
れらにまたがって固定された第１取付具５ａを介して前
記スライドガイド３と交叉する方向に延びるドライバ台
６が取付られている。また、前記スライドガイド３には
第２スライダ４ｂ，　４−ｂが往復移動自在に取付けら
れ、この第２スライダ４ｂ，４ｂにはこれらにまたがっ
て固定された第２取付具５ｂを介してドライバ台６と平
行に延びるチャック台７がその下方に位置して固定され
ている。前記ドラ９ イバ台６には、モータ取付け台８を介して駆動モータ９
がその駆動軸９ａを下方にして固定されており、しかも
この駆動軸９ａには伝達ギア機構１０を介して前記スラ
イドガイド３と平行に延びるドライバビツ｝１１が一体
に回転するように連結されている。

また、前記チャック台７にはその下面に取付板ｌ２を介
してチャックユニット１３が固定されている。このチャ
ックユニッｌ・１３は、前記ドライバビット　Ｉｆが挿
通自在なチャック本体１３ａとこれに回動自在に軸支さ
れかっぱね（図示せず）により先端を閉じてドライバビ
ットｌ１の移動路を塞ぐように付勢された一対のチャッ
ク爪１３ｂとからなっており、この一対のチャック爪Ｌ
３ｂで形成されるねじ保持六（図示せず）に供給ホース
（図示せず）からねじが１個エア給送されるように構成
されている。前記ドライバ台６、チャック台７それぞれ
には支持具ｌ４を介してその延びる方向に突出してカム
フオロア１５，１５ａが回転自在に取付けられており、
これらカムフォロア１５，　１５ａはそれぞれ前記コラ
ム２に削設された切欠窓２ａからコラム２内に達して後
記する回転ロー１　〇一 ラ１６．　１７の円周カム溝１６ａ，　＋７ａに嵌合し
て転動するように構成されている。

一方、前記コラム２の上部にはローラ軸ｌ８が直立して
回転自在に取付けられており、後記する回転軸１９の回
転を受けて回転するように構成されている。前記ローラ
軸ｌ８には前記ドライバ台６、チャック台７それぞれに
対応する位置に回転ローラ１６．　１７が所定間隔をお
いてｌ．！，ｌ定されており、前．！Ｌ！ローラ軸　ｌ
８の回転にともなってこれら回転ローラ１６，＋７が所
定速度で１回転するように構成されている。

また、第３図ａに示すように前記ドライバ台６例の回転
ローラｌ６にはその外周に所定下降ストロークを持つ下
降曲線部と所定上昇ストロークを持つ上昇曲線部と所定
長さの直線部とを備えた連続する円周カム溝１６ａが削
設されており、この下降曲線部の下降ストロークは後記
するチャック台７側の円周カム溝　１７ａよりも十分に
長くしかも緩やかな曲線を描くように構成されている。

また、前記直線部はドライバ台６が最下位置に達して後
ドライバビット１ｌが締付けを完了するまで、その位置
で待機するように構成されている。しかも、前記円周カ
ム溝１６ａには前記ドライバ台６側に固定されたカムフ
ォロア１５が嵌合しており、回転ローラｌ６の回転にと
もなってカムフォロアｌ５が下降曲線部に沿って転動す
る時には下方に押下げられるように、また上昇曲線部に
沿って転動する時には上方に押上げられるように構成さ
れている。

また、第３図ｂに示すように前記チャック台７側のＭ転
ローラ１７には同様にその外周に所定下降ストロークを
持つ下降曲線部と所定上昇ストロークを持つ上昇曲線部
と一定長さの直線部とを備えた連続する円周カム溝１７
ａが削設されており、この下降曲線部の下降ストローク
は前記チャックユニット１３の先端をワークに接近させ
るに必要な長さに形成されている。また、前記直線部は
チャック台７が最下位置に達してから、ドライバビット
ｌｌが締付けを完了するまでその位置で待機するように
構成されている。さらに、前記上昇曲線部はその上昇ス
トロークの開始時点を前記ドライバ台６側の円周カム溝
１６ａよりも早くするように形成されており、ドライバ
台６側の上昇ストロークが開始される時にはほぼ半分上
昇復帰する位置に達するように形成されている。また、
前記チャック台７側の円周カム溝１７ａの上昇曲線部は
直線部を有し、ヂャック台７が上昇途中で一旦停止して
ドライバ台６の」二界を待って後再上昇してドライバ台
６とチャック台７とが原位置に復帰するように構成され
ている。

一方、前記ローラ軸ｌ８の下方には第２図に示すように
これと交叉する方向に延びる四転ＩＩｑｌｌｌ９が同転
自在に配置されており、その一端には電磁クラッチ１９
ｂを介して自動ねじ締め機ｌが付設される搬送装置２２
の外部駆動源からの回転を伝達する被動スプロケット１
９ａが固定され、外部駆動源の回転を受けて同転軸ｌ９
が回転するように構成されている。

また、この回転軸１９と前記ローラ軸１８とは回転伝達
機構の一例のべベルギア機構２０を介して連結されてお
り、回転軸ｌ９の回転がローラ軸１８に伝達されるよう
に構成されている。しかも、前記回転軸ｌ９の他端には
パルスエンコーダ２ｌが連結されており、回転軸ｌ９の
回転角を検出して、回転軸Ｉ９の回ｌ３ 転角からローラ軸１８の１回転を検出し、ローラ軸ｌ８
が１回転すると、電磁クラッチ１９ｂを遮断して回転軸
ｌ９の回転を停止させるように構成されている。

なお、前記外部駆動源は別の回転駆動源であってもよい
。

上記自動ねじ締め機では、作業スタート指令信号を受け
ると、外部駆動源からの回転が回転軸ｌ９に伝達され、
ローラ＋ＩＱ［＋１８が１回転だけ回転する。

このローラ軸１８が１回転する間、ローラＩ１ｌｌ｛１
１８の回転にともなって回転ローラ１６，　１７が一体
に回転し、これら回転ローラ１６．　１７の回転にとも
なってドライバ台６側、チャック台７側それぞれに取付
けられたカムフォロア１５　１５ａが回転ローラ１６，
　＋７の外周に削設された円周カム溝１６ａ，　１７ａ
の下降曲線部を転動する。そのため、カムフォロア！５
，　＋５ａは下方に押下げられる方向の力を受け、ドラ
イバ台６およびチャック台７は下降する。しかも、ドラ
イバｆ？６側の同転ローラｌ６の円周カム溝１６ａの下
降曲線部の所定下降ストロークがチャック台７側の回転
ローラ１７の円周カム溝１７ａの下降ストロークよりも
長く、その傾ｌ　４ 斜も緩やかとなっているため、チャック台７が停止して
後も、ドライバ台６が下降して最下位置に達して、ねじ
締め時間確保のため、しばらくその位置で待機する。そ
のため、ドライバ台６に保持されたドライバビット１１
がチャック台７に固定されたチャックユニットｌ３に対
して前進し、チャック爪１３ｂに保持されたねじ（図示
せず）に当接し、これをチャック爪１３ｂから押出して
，ねじを所定位ｉｉｆｆに締イ４けることができる。

ねじ締付けが完了すると、駆動モータ９が停止する一方
で、チャック台７およびドライバ台６はその（ｅｌ　ｉ
ｉ’ｉでしばらく停ＩＩ−Ｌて後、チャック台７側のカ
ムフォロア１５ａが円周カム溝１７ａの上昇曲線部に沿
って転動し、チャック台７がドライバ台６に対して上昇
して後、チャック台７およびドライバ台６が上昇復帰し
て次回の作業に備える。

［発明の効果］ 以」二説明したように、本発明はドライバビットが保持
されたドライバ台およびねじを保持するチャックユニッ
トが固定されたチャック台をこれらに取付けられたカム
フォロアとこれが嵌合する円周カム溝をもつ回転ローラ
とからなる往復駆動源により往復移動させるとともに、
回転ローラが固定されたローラ軸を下方に延長し、その
下方に位置して直交する回転軸の回転を回転伝達機構を
介して受けるように摺成しているため、回転ローラの回
転速度を変更することにより、ドライバ台およびチャッ
ク台の移動速度を任意に変更でき、ねじ締め作業に要す
るサイクルタイムを任意に短縮することができるばかり
か、往復駆動源の動力源を本願の自動ねじ締め機が付設
される搬送装置等外部機器の回転駆動源の回転の一部と
することができ、外部機器の動作速度に対応して外部機
器との同期を確実にとることができ、極めて極めて柔軟
な作業体制を取ることが可能となり、しかも安価な装置
を提供することができる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体を説明する要部縦断面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ線に沿った要部断面図、第３図ａ，ｂ
は本発明に係る円板カムの円周カム溝の展開図、第４図
は従来例の一部切欠図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 コラムに沿ってドライバ台とチャック台とを所定間隔を
   おいて移動自在に案内し、このドライバ台に駆動モータ
   の回転を受けて回転するドライバビットを取付けるとと
   もに、前記チャック台に前記ドライバビットが挿通する
   チャック本体とこれに回転自在に取付けられかつばねに
   より先端を閉じてドライバビットの移動路を塞ぐように
   付勢された一対のチャック爪とからなるチャックユニッ
   トを固定する一方、 前記コラムにドライバビットと平行に延びるローラ軸を
   回転自在に配置し、このローラ軸に回転ローラを前記ド
   ライバ台、チャック台それぞれに対応して一体に回転す
   るように配置し、ドライバ台側、チャック台側それぞれ
   の回転ローラの外周に所定下降ストロークを持つ下降曲
   線部と所定上昇ストロークを持つ上昇曲線部とからなる
   円周カム溝を削設し、これら円周カム溝それぞれに嵌合
   するカムフォロアを前記ドライバ台側およびチャック台
   側に取付け、ドライバ台側の円周カム溝の下降ストロー
   クをチャック台側の円周カム溝の下降ストロークよりも
   長くした自動ねじ締め機において、 ローラ軸をコラムの下方から突出させる一方、ローラ軸
   の下方でこれと交叉する方向に延びかつ外部駆動源の回
   転を受けて回転する回転軸を回転自在に配置し、ローラ
   軸と回転軸とを回転伝達機構を介して連結し、回転軸に
   加わる回転をローラ軸に伝達するように構成したことを
   特徴とする自動ねじ締め機。 （２）外部駆動源は搬送装置の回転駆動源であることを
   特徴とする請求項（１）に記載の自動ねじ締め機。