JPH0435824A - 自動ねじ締め機のトルク検出装置 - 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、ねじ締付は時にドライバビットに加わる反力
を受けて回動するトルク検出管の回転トルクをトルクセ
ンサにより検出してこれを締付はトルクとして検出する
自動ねじ締め機のトルク検出装置、特にトルクセンサの
交換等保守管理の容易なトルク検出装置に関する。

［従来技術］ 最近、ねじ、ボルト等の締付は作業にあっては締付はト
ルクの管理が重要となっており、各種のトルク検小装置
が利用されているが、中でも、第５図に示す自動ねじ締
め機ｌに付設されるトルク検出装置１１が汎用されてい
る。このトルク検出装置１１は、ドライバビットＩ８が
回転してねじ（図示せず）を所定ワーク（図示せの歪み
管１９とその歪み量を検出する歪みゲージ１７とから構
成されている。また、これら歪み管１９および歪みゲー
ジ１７は自動ねじ締め機ｌのモータ６を案内するドライ
バ本体ｌＯに内蔵されており、ドライバビット１８に生
じる反力のみが歪み管１９に検出されるように構成され
ている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記トルク検出装置では、モータ６の回転を受けて回転
するドライバビット１８がねじをワークに締付けると、
その締付はトルクによりドライバビット１８に反力が生
じる。この反力により歪み管１９が変形してその歪み量
が締付はトルクとして歪みゲージ１７により検出され、
正確な計測が行われている。このトルク検出装置１１に
よれば、締付はトルクは正確に計測されるものの、歪み
ゲージ１７が経年劣化、その他なんらかの原因で動作不
良となってその交換が必要となった場合には、自動ねじ
締め機を分解して歪み管１９をドライバ本体１０から外
部に取出し、歪み管１９に貼付された歪みゲージ１７を
貼替えねばならず、これが面倒な作業となるばかりか、
歪みゲージ１７を歪み管１９に貼付する際に歪み管１９
が円筒形をなしているため歪みゲージ１７の貼付がやっ
かいな作業となる等の欠点が生じている。

本発明は上記欠点の除去を目的とするもので、ドライバ
ビットに加わる反力を検出する歪みゲージの交換を容易
にしたトルク検出装置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、自動ねじ締め機は昇降駆動源
の作動により昇降自在なドライバ台と一体に移動するモ
ータと、その駆動軸に連接機構を介して連結されるドラ
イバビットとからなっている。この自動ねじ締め機のド
ライバ台には、ドライバ本体を介してドライバビットに
生じる反力を受けるトルク検出管が回動自在に配置され
ている。また、このトルク検出管の上部にはその延びる
方向と交叉する方向に延びる切欠を有するレバー作動部
が設けられている。

一方、前記トルク検出管の側部には、センサ取付はケー
スを介して一端が固定されたカンチレバーがトルク検出
管と並列に設けられており、このカンチレバーの他端は
前記レバー作動部の切欠内に位置するように構成されて
いる６また、前記カンチレバーの両側面にはその撓み量
を検出する歪みゲージが貼付され、カンチレバーの変形
量が歪みゲージにより検出されるように構成されている
。

［作用］ 上記自動ねじ締め機のトルク検出装置では、モータの回
転を受けてドライバビットが回転し、ねじがワーク上の
所定の位置に締付けるにともない、ドライバビットに反
力が加わる。この反力によりトルク検出管がドライバビ
ットの回転方向と逆方向に回動する。トルク検出管の回
動によりレバー作動部が一体に回転し、カンチレバーが
レバー作動部の回転により押曲げられる方向に回転トル
クを受ける。これによりカンチレバーは押曲げられ、そ
の時の歪み量が歪みゲージによす検出され、これが締付
はトルクとして検出される。

また、カンチレバーに貼付された歪みゲージを故障等に
より交換する必要がある時は、センサ取付はケースを取
外してカンチレバーをレバー作動部から離脱させるだけ
でよく、自動ねじ締め機側を分解する必要がなく、簡単
な作業で済ますことができる。

［実施例］ 以下、実施例を図面について説明する。第１図ないし第
４図において、　■は自動ねじ締め機であり、昇降駆動
源の一例のシリンダ２の作動により昇降するドライバ台
３およびこれと所定間隔をおいて一体に移動自在にかつ
相対移動自在なチャック台４を有している。前記チャッ
ク台４には、先端を閉じるように弾力的に付勢された一
対のチャック爪４ａを有するチャックユニット５が固定
されており、後記するドライバビット（図示せず）がこ
のチャックユニット５内を挿通し、チャック爪４ａに保
持されたねじ（図示せず）を所定位置に螺入するように
構成されている。

前記ドライバ台３の上部には、駆動源の一例をなすモー
タ６と後記する連接軸７ａを回転自在に案内する軸受台
８を介してドライバ台３に固定されたドライバ本体１０
とからなるドライバユニット９が固定されており、その
モータ６の駆動軸６ａには連接軸７ａを含む連接機構７
を介してドライバビットが連結されている。また、前記
ドライバ本体１０にはトルク検出装置１１の一部のトル
ク検出管をなす回転スリーブ１２が連接軸７ａを内包す
るように位置して回転自在に配置されている。この回転
スリーブ１２の上部には、モータ６がその駆動軸６ａを
回転スリーブ１２内に位置させるように固定されており
、ドライバビットに加わる反力によりモータ６の本体側
と回転スリーブ１２とが一体に回動するように構成され
ている。また、前記回転スリーブ１２の上部にはその延
びる方向と交叉する方向に延びる切欠１３ａを有するレ
バー作動部１３が設けられており、この切欠１３ａに後
記するカンチレバー１４の先端が位置するように構成さ
れている。しかも、このレバー作動部１３には前記切欠
１３ａを挟んで対向する位置に２個のロードコンタクト
１５が位置調整自在に固定されている。このロードコン
タクト１５は先端に球面部を有し、この球面部によりカ
ンチレバー１４を挟んで回転スリーブ１２の回転トルク
をカンチレバー１４に伝達できるように構成されている
。

一方、前記ドライバ本体１０の側部には、トルク検出装
置１１の要部をなすセンサ取付はケース１６が固定され
、このセンサ取付はケース１６には前記レバー作動部１
３に対応する位置に案内窓１６ａが削設されており、こ
の案内窓１６ａからレバー作動部１３がセンサ取付はケ
ース１６内に突出するように構成されている。また、こ
のセンサ取付はケース１６にはカンチレバー１４が前記
回転スリーブ１２と並列にかつその取付は位置を上下に
調整自在に固定されており、その上端はレバー作動部１
３の切欠１３ａ内に位置して前記ロードコンタクト１５
により挟持されるように構成されている。さらに、前記
カンチレバー１４の両側面には、レバー作動部１３に挟
持される平面それぞれの歪み量を検出する歪みゲージ１
７が貼付されており、これら歪みゲージ１７によりカン
チレバー１４に生じる歪み量が検出され、これが締付は
トルクとして検出されるように構成されている。

また、センサ取付はケース１６の案内窓１６ａはレバー
作動部１３の幅よりもわずかに広く設けられており、前
記レバー作動部１３に大きな回転トルクが加わってもカ
ンチレバー１４の回転はセンサ取付はケース１６により
規制され、カンチレバー１４に貼付された歪みゲージ１
７の破損を防止できるように構成されている。

上記自動ねじ締め機のトルク検出装置では、シリンダ２
の作動により、ドライバ台３が昇降するとともにモータ
６が駆動され、チャック爪４ａに保持されたねじ（図示
せず）を所定ワーク（図示せず）に締付ける。ねじがワ
ークに締付けられると、その締付はトルクに応じてドラ
イバビットに反力が生じ、これが連接機構７を介してモ
ータ６に伝達される。そのため、モータ６の本体側と一
体の回転スリーブ１２がドライバビットの回転方向と逆
方向に回動し、レバー作動部１３がカンチレバー１４に
回転トルクを伝達する。カンチレバー１４はレバー作動
部１３の回転トルクを受けると、押曲げられる方向に力
を受け、これにより生じる歪み量が歪みゲージ１７によ
り検出され、これが締付はトルクとして検出される。

この締付はトルクが所定締付はトルクに達すると、モー
タ６の回転が停止し、シリンダ２が復帰して、次回の作
業に備える。

また、前記カンチレバー１４に貼付された歪みゲージ１
７を交換する場合には、センサ取付はケース１６をドラ
イバ本体ＩＯから取外すことにより、レバー作動部１３
の切欠１３ａに沿ってこれをカンチレバー１４ごと引張
り出すことができ、歪みゲージ１７の貼替えを簡単に行
うことができる。

また、締付はトルクの大小によってセンサ部の感度を変
更する場合には、カンチレバー１４の取付は位置を変更
してカンチレバー１４の挟持位置と固定位置との距離を
変更したり、カンチレバー１４の材質を変更すればよく
、簡単な作業で済む。

［発明の効果］ 以上説明したように１本発明はドライバビットに加わる
反力をトルク検出管により検出してこのトルク検出管に
これと交叉する方向に延びる切欠を有するレバー作動部
を設ける一方、トルク検出管の側部にセンサ取付はケー
スを介して一端が固定されたカンチレバーをトルク検出
管と並列配置し、カンチレバーの他端をレバー作動部の
切欠内に位置させてトルク検出管の回転トルクをカンチ
レバーに伝達するように構成し、さらにこのカンチレバ
ーに生じる歪み量を歪みゲージにより検出してこれを締
付はトルクとして検出するように構成しているため、歪
みゲージの交換を行う場合に、ドライバユニットを分解
する必要がなく、センサ取付はケースをドライバ本体か
ら取外してカンチレバーをトルク検出管のレバー作動部
に沿って離脱させるだけでよく、簡単な作業で歪みゲー
ジの貼替えができる等の利点がある。また、本発明はカ
ンチレバーを位置調整自在に取付けているため、レバー
作動部がカンチレバーを挟持する位置とカンチレバーの
固定位置との距離を変更するだけで、締付はトルクの大
小に応じて感度を簡単に変更することができる等の利点
がある。さらに、本発明は、レバー作動部をセンサ取付
はケースの案内窓からその内部に位置されているため、
レバーの作動部の回動範囲を規制でき、過負荷による歪
みゲージの破損を防止できる等の利点がある。

なお、実施例では回転スリーブとモータとは一体に固定
されているが、モータの回転を遊星ギア機構等の差動減
速機構を介してドライバビットに伝達するように構成し
ておけば、モータを固定して回転スリーブのみを回動可
能に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部拡大断面図、第２図は本発明の全
体説明図、第３図は第２図の要部拡大側面図、第４図は
第３図のＡ−Ａ線断面図、第５図は従来のトルク検出装
置の概略説明図である。 ■　自動ねじ締め機、　　　２　シリンダ、３　ドライ
バ台、　　　　　４　チャック台、４ａチヤツク爪、　
　　　　５　チャックユニット、６　モータ、　　　　
　　　６ａ駆動軸７　連接機構、　　　　　　７ａ連接
軸、８　軸受台、　　　　　　　９　ドライバユニット
、１０　　ドライバ本体、　　　　１１トルク検出装置
、Ｉ２＠転スリーブ、　　　　Ｉ３　　レバー作動部、
１３ａ切欠、　　　　　　　１４　　カンチレバー１５
　　ロードコンタクト、　　１６　　センサ取付はケー
ス、１６ａ案内窓、　　　　　　　１７　　歪みゲージ
、１８　　ドライバビット、　　　１９　　歪み管、２
０　　遊星ギア機構、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）昇降駆動源の作動により昇降自在なドライバ台と一
   体に移動するモータを配置し、その駆動軸に一体に回転
   するドライバビットを連結する一方、ドライバビットに
   生じる反力を受けるトルク検出管を設け、このトルク検
   出管に加わる回転トルクをトルクセンサにより検出する
   ように構成した自動ねじ締め機のトルク検出装置におい
   て、 トルク検出管をドライバ本体を介してドライバ台に回動
   自在に配置するとともに、このトルク検出管の上部にそ
   の延びる方向と交叉する方向に延びる切欠を有するレバ
   ー作動部を設ける一方、 前記トルク検出管の側部にセンサ取付けケースを介して
   一端が固定されたカンチレバーをトルク検出管と並列に
   設け、このカンチレバーの他端を前記レバー作動部の切
   欠内に位置させるとともに、カンチレバーにその撓み量
   を検出する歪みゲージを貼付したことを特徴とする自動
   ねじ締め機のトルク検出装置。 ２）カンチレバーはセンサ取付けケースに取付け位置を
   調整自在に取付けられたことを特徴とする請求項１）に
   記載の自動ねじ締め機のトルク検出装置。 ３）回転スリーブのレバー作動部はセンサ取付けケース
   に設けられた案内窓を通ってセンサ取付けケース内に位
   置し、案内窓の幅を前記レバー作動部の幅よりもわずか
   に大きくしたことを特徴とする請求項１）に記載の自動
   ねじ締め機のトルク検出装置。