JPH03196927A - 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昇降動
作を与える新規な昇降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
、駆動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、締付は作業が完了
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。この種のねじ締め機では、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
、またロッドが最下端に達する時に大きな衝撃荷重が加
わる関係で、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（−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ｌ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とが移動自在に案内されてい
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トＩＩが取付けられている。ま
た、前記チャック台７には前記ドライバビット１１が挿
通するチャック本体１３ａとこれに回動自在に取付けら
れかっばね（図示せず）により先端を閉じてドライバビ
ット　１１の移動路を塞ぐように付勢された一対のチャ
ック爪１３ｂとからなるチャックユニット１３が固定さ
れている。さらに、前記コラム２には、ドライバビット
１１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、コラム２の上端に固定された昇降用回転駆動源
２４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゜Ｉ７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１８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１６，１７の外周には、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１６ａ、　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゜１５ａ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とチャック台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、ワークの種類が変更になって作業面の高さ位置が変
更され、ワークとチャックユニット１３の下端との距離
を調整する際には、ドライバ台６およびチャック台７の
停止位置を変更する必要がある。

この場合には、ローラ軸１８に回転ローラ１６．１７が
一定の間隔で固定されている関係で、ドライバ台６およ
びチャック台７だけを移動させることができず、コラム
２の底部の４ケ所に高さ調整用のボルトを螺合させ、こ
れを回転させることによりコラム２全体を昇降させねば
ならない、そのため、この作業に多数の作業者が必要と
なるばかりか、その都度コラム２が基台に対して直立し
ているかどうかを確認しなければならず、この種の作業
が面倒なものとなり、この種作業を簡単に行える装置が
要望されている。

本発明は、上記要望に鑑み発明されたもので、ねじをワ
ークに締付けるドライバビットを昇降させる昇降駆動源
を改良するとともに作業面の位置を作業者がひとりで簡
単に変更でき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］ 上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動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
ーラ軸が昇降用回転駆動源の回転を受けて回転自在に配
置されており、しかもこのローラ軸には前記ドライバ台
、チャック台それぞれに対応する位置で所定昇降ストロ
ークを持つ円周カム溝が設けられた回転ローラが一体に
回転するように配置されている。また、前記回転ローラ
はスペーサを挟んで前記ローラ軸に対してその軸線方向
に移動自在に配置されており、これら２個の回転ローラ
はローラ軸の上下位置で螺合するロックナツトにより挟
圧されてローラ軸に固定されている。

また、これら円周カム溝それぞれには前記ドライバ台側
およびチャック台側に取付けられたカムフォロアが嵌合
して位置しており、回転ローラの回転にともなってカム
フォロアが昇降するように構成されている。

［作用］ 上記自動ねじ締め機では、所望ワークの種類が変更にな
り、その作業面の高さ位置が変更されると、作業者はロ
ーラ軸に螺合するナツトのいずれかを緩めていき、ドラ
イバ台側の回転ローラあるいはチャック台側の回転ロー
ラをローラ軸に沿って所定の位置まで移動させる。これ
により、ドライバ台、チャック台側それぞれに固定され
て回転ローラの円周カム溝に嵌合するカムフォロアが移
動する。そのため、ドライバ台およびチャック台がスラ
イドガイドに沿って移動し、チャック台がワークに当接
する直前の位置に達して停止し、新たな作業面の高さ位
置に対応することができる。

その後、他方のロックナツトを締付けていき、ローラ軸
の上下位置のロックナツトは前記２個の回転ローラを挟
圧してローラ軸に固定することができる。

この状態で、ねじ締めスタート指令信号が出力されると
、駆動モータが回転してドライバビットが回転するとと
もに、回転ローラが昇降用回転駆動源の回転を受けて１
回転だけ回転する。この間、回転ローラの外周の円周カ
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、カムフォロア
が回転ローラの円周カム溝に沿って移動し、ドライバ台
およびチャック台が下降する。この時、チャック台が所
定ストローク下降してワークに当接する直前で停止する
ことができる。その後も、ドライバ台が下降するので、
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。ねじ締付は完了後も、各カムフォロアが
円周カム溝に沿って移動し、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］ 以下、実施例を図面について説明する。第１図において
、　ｌは自動ねじ締め機であり、基台１ａ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４ａ、４ａが昇降自在に取付けられ、しか
もこれら第１スライダ４ａ。

４ａ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が取付けられている。また、前記スライド
ガイド３には第２スライダ４ｂ、　４ｂが昇降自在に取
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。前記ドライバ台６には、モータ取付は台
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ＩＯを介して前記スライドガイド３と平行に延びるド
ライバビット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１２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ト１３は、前記ドライバビット１１
が挿通自在なチャック本体１３ａとこれに回動自在に軸
支されかっばね（図示せず）により先端を閉じてドライ
バビット１１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１３ｂで形成されるねじ保持穴（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１４を介してその延びる方向に突出して
カムフォロア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
後記する回転ローラ１６．１７の円周カム溝１６ａ、　
１７ａ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にはローラ軸１８が直立して１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１
８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が取付けられており、
これら回転ローラ１６，１７とローラ軸１８とはこれら
にまたがって嵌合するキー（図示せず）とロック用ブッ
シング（図示せず）とにより一体に回転するように取付
けられている。前記ロック用ブッシングはボルト（図示
せず）を弛緩させることにより回転ローラ１６．１７を
ローラ軸１８に沿って移動させ、任意の位置で固定可能
なように構成されている。前記回転ローラ１６．１７を
ローラ軸１８に固定すφに際して、キーとロック用ブッ
シングとを併用するのは、ローラ軸１８のトルク伝達の
際のロスを皆無とするためである。また、前記２個の回
転ローラ１６．１７はローラ軸１８の上、下位置でこれ
に螺合するロックナツト２１ａ、　２１ｂにより任意の
高さ位置で固定できるように構成されている。

前記ドライバ台６側の回転ローラ１６には、第３図ａに
示すよう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の下降ストロークよ
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１１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１６
の回転にともなってカムフォロア１５が下降曲線部に沿
って転勤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、前記チャック台７側の回転ローラ１７には第３図
すに示すように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の先端を所定距離下降させ
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
１１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、チャック台７が上昇途中で一旦停止して
ドライバ台６の上昇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１８の下方には第２図に示すように
ローラ軸１８に回転を伝達する昇降用回転駆動源２４の
一部としてローラ軸１８と交叉する方向に延びる回転軸
１９が回転自在に配置されており、その一端には電磁ク
ラッチ１９ｂを介して外部駆動源（図示せず）からの回
転を伝達する被動スプロケット１９ａが固定され、外部
駆動源の回転を受けて回転軸１９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ベベルギア機構２２を介して
連結されており、回転軸１９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１
９の他端にはパルスエンコーダ２３が連結されており、
回転軸１９の回転角を検出して、回転軸１９の回転角か
らローラ軸１８の１回転を検出し、ローラ軸１８が１回
転すると、電磁クラッチ１９ｂを遮断して回転軸１９の
回転を停止させるように構成されている。なお、前記昇
降用回転駆動源は直接ローラ軸１８に連結されても良い
。

上記自動ねじ締め機では、ワークの種類が変更になると
、作業者はローラ軸１８に螺合するロックナツト２１ａ
、　２１ｂの一方を緩め、回転ローラ１６．１７を所望
方向に移動させる１回転ローラ１６，１７の移動により
ドライバ台６、チャック台７側それぞれに固定されかつ
その円周カム溝１６ａ、　１７ａに嵌合するカムフォロ
ア１５．１５ａが移動するので、ドライバ台６およびチ
ャック台７がスライドガイド３に沿って移動する。

前記チャック台７に固定されたチャックユニットＪ３の
先端が所望ワークに当接する直前の位置に達すると、ａ
−ラ軸１８に螺合する他方のロックナツト２１ａあるい
は２１ｂを締付けていき、ローラ軸１８の上下のロック
ナツト２１ａ、２１ｂにより２個の回転ローラ１６．１
７を挟圧して固定することができ、新たなワークに対応
することができる。

この状態で、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１９に伝達され、ローラ軸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、ローラ軸１８の回転にともなって回転ローラ１６．
１７がトルク伝達の際のロスなく一体に回転し、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１６，１７の外周の円周カ
ム溝１６ａ、　１７ａの下降曲線部を転勤する。そのた
め、カムフォロア１５．１５ａ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。この時、ドライバ台６側の回転ローラ１６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なっているため、チャック台７は
ドライバ台６の下降途中で停止するが、チャック台７は
ワークに当接する直前で停止することができる。また、
ドライバ台６側の回転ローラ１６の円周カム溝１６ａは
下降曲線部に続いて直線部を有しているため、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、ねじ締め時間を確保できるようにしばらくその位
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１３に対して前進してチャック爪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１
３ｂから押出して所定位置に締付けることができる。

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、ドライバ台６およびチ、ヤック台７はその位置でし
ばらく停止して後、チャック台７側のカムフォロア１５
ａ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］ 以上説明したように、本発明はドライバビットが保持さ
れたドライバ台、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それぞれと一体に移動するカムフ
ォロアおよびこれらが嵌合する円周カム溝をもつ回転ロ
ーラからなる昇降駆動源により昇降させるとともに、回
転ローラをローラ軸に一体に回転するようにかっローラ
軸に沿って移動可能に取付けてこれら回転ローラをロッ
クナツトにより挟圧して任意の位置に固定するように構
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、ワークが変更され
て作業面の高さ位置が変更されても、作業者はロックナ
ツトを緩めるだけで簡単に回転ローラの固定位置を変更
して、ワークとチャックユニットの下端との距離を調整
することができる等の利点がある。また、本発明は基台
に対してコラム全体を上下させる必要がないため、都度
基台に対してコラムが直立しているか否かを見る必要が
なく、作業者はひとりでよく、極めて段取り替えの容易
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図は本発明の詳細な説明する要部縦断面図、第２図
は第１図の要部断面図、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。 ｌ　自動ねじ締め機、　　ｌａ　　基台、２　コラム、
　　　　　　２ａ　　切欠窓、３　スライドガイド、　
　４ａ　　第１スライダ、４ｂ　　第２スライダ、　　
５ａ　　第１取付具、５ｂ　　第２取付具、　　　６　
ドライバ台、７　チャック台、　　　　８　モータ取付
は台、９　駆動モータ、　　　　９ａ　　駆動軸、ＩＯ
伝達ギア機構、　　１１　　ドライバビット、１２　　
取付板、　　　　　　１３　　チャックユニット、チャ
ック本体、 支持具、 回転ローラ、 回転ローラ、 ローラ軸、 被動スプロケット、 スペーサ、 ベベルギア機構、 昇降用回転駆動源、 １３ｂチヤツク爪、 １５．１５ａカムフオロア、 １６ａ円周カム溝、 １７ａ円周カム溝、 １９　　回転軸、 １９ｂ電磁クラツチ、 ２１ａ、２１ｂロツクナツト、 ２３　　パ′ルスエンコーダ、

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
   れに回動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
   を昇降用回転駆動源の回転を受けて回転自在に配置し、
   前記ドライバ台、チャック台それぞれに対応する位置で
   所定昇降ストロークを持つ円周カム溝が設けられた回転
   ローラをローラ軸と一体に回転するようにかつスペーサ
   を挟んでローラ軸の延びる方向に移動可能に配置し、ド
   ライバ台側およびチャック台側に前記円周カム溝それぞ
   れに嵌合するカムフォロアを取付け、 さらに、前記２個の回転ローラをローラ軸の上下位置で
   ローラ軸に螺合するロックナットにより挟圧してローラ
   軸に固定したことを特徴とする自動ねじ締め機。