JPH0546827Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は多種少量生産における部品の挿入、取
出し、組立て等に使用する汎用性に富んだ産業用
ロボツト等に付設されるねじ締めユニツトのセン
サ装置に関する。

［従来技術］および［考案が解決しようとする課
題］ 最近、この種の汎用性に富んだ産業用ロボツト
が注目を集めるようになつているが、産業用ロボ
ツトの利用が増大するに従つて、各種の作業工具
が開発されている。中でも、ねじ締めユニツトは
組立て作業を行うにあたつて重要となつている
が、汎用性の高いロボツトを有効に利用するた
め、汎用性の高いねじ締めユニツトが開発されて
いる。このねじ締めユニツトは第４図に示すよう
にモータ１１により回転自在でかつ下降可能なド
ライバビツト１３を有している。このドライバビ
ツト１３の周囲にはエア吸引機構（図示せず）が
連接された案内スリーブ１７が一体に移動自在ま
たは相対移動自在に配置されており、ドライバビ
ツト１３の先端に所定のねじを吸着可能に構成さ
れている。

このねじ締めユニツト３では、ねじ締めの際に
ねじ浮きを検出する場合にはドライバビツト１３
に直接ドグ２４ｂを固定するとともに、このドグ
２４ｂを検出するセンサ２６ｂをこのドライバビ
ツト１３に接近してしかも案内スリーブ１７とと
もに移動するように固定しなければならず、その
取付けに面倒な作業が必要となるばかりか、その
取付け位置も制限を受け、その調整が面倒とな
り、その改善が要求されている。また、前記ねじ
締めユニツト３では、案内スリーブ１７とドライ
バビツト１３との間に僅かな間隙が設けられてい
るため、案内スリーブ１７がドライバビツト１３
に対して傾斜して摺動し、その傾斜の方向によつ
とドグの高さ位置が大きく変り、案内スリーブ１
７の高さ位置を正確に検出することができない等
の欠点が生じている。さらに、前記ねじ締めユニ
ツト３はドライバビツト１３の先端のねじを吸着
する構成であるため、エア吸引時にねじ螺入時に
生じる切粉の吸引を防止する必要が生じている。
そのため、ねじがワークに当接するタイミングを
検出してエア吸引を停止させるセンサの取付けが
必要となるばかりか、その他にも数多くのセンサ
を取付けねばならず、取付容易でかつその取付位
置の調整を簡単にできるセンサ装置の開発が要望
されている。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を達成するため、ドライバ台に固定さ
れたモータの回転を受けて回転するドライバビツ
トとドライバ台に固定された保持スリーブと前記
保持スリーブに係止されかつドライバビツトの周
囲に相対移動自在に配置された案内スリーブとが
配置されている。これらドライバビツトおよび案
内スリーブは前記ドライバ台とともにシリンダの
作動により一体に下降するように構成され、さら
に前記案内スリーブにはエア吸引機構が連接され
ている。

また、前記保持スリーブの外周には固定具が固
定されており、この固定具には保持スリーブと平
行に延びるガイドロツドが垂下して取付けられて
いる。前記ガイドロツドにはドグを有するドグ保
持プレートが摺動自在に案内され、このドグ保持
プレートの案内スリーブ側には係止穴が穿設され
ている。

前記案内スリーブには、外部に突出する係止ピ
ンが取付けられており、この係止ピンが前記ドグ
保持プレートの係止穴内に位置するように構成さ
れている。

一方、前記固定具にはセンサ取付プレートを介
して前記ドグに対応する複数個のセンサがその移
動路から僅かに隔てて配置されている。

さらに、前記センサ取付プレートは天井部とこ
れと直交する取付部とを有し、取付部にはドグの
移動方向と平行に延びる長穴が穿設されている。
このセンサ取付プレートは、この長穴を貫通する
止めねじと前記天井部に螺合する調整ねじとによ
り固定具に固定され、その取付位置が微調整可能
に構成されている。

［作用］ 前記ねじ締めユニツトでは、案内スリーブの先
端がワークに当接して後は、ドライバ台がシリン
ダの作動とともに下降する。一方、前記案内スリ
ーブに突設された係止ピンがドグ保持プレートの
係合穴に係合しているため、ドグ保持プレートは
ドライバ台の下降にかかわらず、その位置に保持
され、相対的にガイドロツドに沿つて上昇する。
この時、案内スリーブとドライバビツトとの間に
僅かな間隙があつて、案内スリーブは傾斜して摺
動するが、案内スリーブは常に係止ピンを下側に
した一定の姿勢で傾くこととなるばかりか、案内
スリーブの傾斜に拘らずドグ保持プレートは常に
ガイドロツドに沿つて摺動してドグとセンサとの
応差に変化がないため、案内スリーブの高さ位置
を正確に検出することができる。

また、センサの一つを案内スリーブがワークに
当接するのを検出する位置に設置しておけば、ド
グ保持プレートのドグがドライバ台と一体に下降
するセンサの前面に位置すると、前記センサから
エア吸引機構のエア吸引を停止させる信号を発信
させることができる。

さらに、前記ドライバ台が下降してドライバビ
ツトにより確実にねじ締めが行われると、ドライ
バ台が所定量下降し、ドグ保持プレートが相対上
昇する。この時、別のセンサを案内スリーブとド
ライバビツトとの相対移動量が所定量に達してい
るかを検出するように設置しておけば、前記ドグ
保持プレートのドグが前記センサの前面に位置す
る時、このセンサから確実な締付け検出信号を発
信させることができる。一方、このドグが前記セ
ンサの前面に位置しない時は、ドライバ台すなわ
ちドライバビツトが所定量下降していないことと
なり、このセンサの出力からねじ浮きと判断する
ことができる。

しかも、前記センサはねじ締めユニツトの外部
に付設されているため、その取付および調整が容
易にできるばかりか、前記ドグ保持プレートには
前記２個のセンサ以外にも必要で応じて各種セン
サを取付けることができ、応用範囲の広いセンサ
装置を提供することができる。

また、前記センサ取付プレートを固定具に固定
する止めねじを弛緩すれば調整ねじを締付方向あ
るいは弛緩方向に回転させることによりセンサ取
付プレートの取付位置を変えることができ、これ
に取付けられたセンサの取付位置の微調整を簡単
にすることができる。

［実施例］ 以下本考案の一実施例を図面に基づき説明す
る。第１図ないし第３図において、１は多関節型
の産業用ロボツトのアームであり、減速機（図示
せず）を介してモータ（図示せず）の回転を受
け、回転するように構成されている。前記アーム
１の先端には貫通穴部２が穿設されており、この
貫通穴部２にはねじ締めユニツト３の一部をなす
固定シヤフト４が挿通され、２個のボルト５によ
りアーム１の先端に固定されている。この固定シ
ヤフト４は移動可能なように十分な長さを有して
おり、その上下端にはブラケツト６，６ａがそれ
ぞれ固定されている。このブラケツト６，６ａに
は２本のガイドシヤフト７が固定されており、し
かもこのガイドシヤフト７にはドライバ台８が摺
動自在に案内されている。このドライバ台８には
前記ブラケツト６に固定されたシリンダ９のロツ
ド９ａが連結されており、ドライバ台８に昇降動
作を与えるように構成されている。

また、前記ドライバ台８にはドライバ本体１０
が固定されており、このドライバ本体１０にモー
タ１１が固定されている。このモータ１１の駆動
軸１１ａは下方に位置し、この駆動軸１１ａには
連接軸１２が連結されている。また、この連接軸
１２は前記ドライバ本体１０に回転自在に保持さ
れており、しかもその下端にはドライバビツト１
３が直結されている。

一方、前記ドライバ台８には保持スリーブ１４
が固定されており、この保持スリーブ１４の下端
側には吸引部１５がドライバビツト１３の延びる
方向に昇降自在にかつばね１６により下方に付勢
されて保持されている。また、この吸引部１５は
ドライバビツト１３の周囲に空気室を有し、この
空気室にはエア吸引機構（図示せず）が連接され
ている。前記吸引部１５の下端には前記ドライバ
ビツト１３を内包するように案内スリーブ１７が
固定されており、その先端が後記するチヤツクユ
ニツト１８内に達するように構成されている。

前記保持スリーブ１４の外周にはセンサ装置１
９の一部をなす固定具２０が固定されており、こ
の固定具２０には前記案内スリーブ１７と平行に
延びるガイドロツド２１が垂下して設けられてい
る。このガイドロツド２１にはドグ保持プレート
２２が摺動自在に案内されており、このドグ保持
プレート２２には前記案内スリーブ１７側に位置
して係止穴２２ａが穿設されている。この係止穴
２２ａの内部には前記吸引部１５に水平方向に穿
設された係止ピン２３の先端が位置しており、前
記案内スリーブ１７が下降を停止すると、ドグ保
持プレート２２がその位置で停止するように構成
されている。また、前記ドグ保持プレート２２に
は後記する２個のセンサ２４ａ，２４ｂに対応し
て２個のドグ２４ａ，２４ｂが取付けられてい
る。

さらに、前記固定具２０には天井部２５ａと前
記ドグ２４ａ，２４ｂの移動方向と平行に延びる
長穴２５ｃを有する取付部２５ｂとからなる２個
のセンサ取付プレート２５が前記長穴２５ｃを貫
通する止めねじ２９と前記天井部２５ａに螺合す
る調整ねじ３０とにより隣接して固定されてい
る。このセンサ取付プレート２５は前記止めねじ
２９を弛緩して調整ねじ３０を締付方向あるいは
弛緩方向に回転させることによりその取付位置を
調整できるように構成されている。また、前記セ
ンサ取付プレート２５にはそれぞれねじ（図示せ
ず）の先端のワーク（図示せず）への螺入を検出
する第１センサ２６ａ、案内スリーブ１７のドラ
イバビツト１３に対する相対移動量を検出する第
２センサ２６ｂが固定されている。前記第１セン
サ２６ａは前記ドグ２４ａが前面に位置すると、
ドグ検出信号を発信して吸引部１５に連接された
エア吸引機構の作動を停止させるように構成され
ている。また、前記第２センサ２６ｂはトルク検
出部（図示せず）から締付け完了信号が発信され
る時ドグ２４ｂがその前面に位置していないと、
ドライバビツト１３が所定量下降していないと判
定され、ねじ浮きが検出されるように構成されて
いる。

前記ブラケツト６ａは前記案内スリーブ１７の
ガイドを兼用しており、しかもその下端には先端
を閉じるように付勢された開閉自在な一対のチヤ
ツク爪１８ａを有するチヤツクユニツト１８が固
定されている。また、このブラケツト６ａは固定
シヤフト４の後方にも突出しており、前記アーム
１の下端に螺入された調整ボルト２７とこれに螺
合する２個のナツト２８とにより挾持され、固定
されるように構成されている。

上記ねじ締めユニツトでは、モータ１１が回転
を開始するとともにシリンダ９が作動すると、ド
ライバ台８が下降する。これとともに、案内スリ
ーブ１７が下降し、ワークに当接する。この時、
案内スリーブ１７はばね１６により押圧されてい
るのみであるので、ワークを損傷しない。この状
態から、さらにドライバ台８が下降すると、ドラ
イバビツト１３が案内スリーブ１７に対して下降
し、案内スリーブ１７先端のねじをワークの所定
の位置に螺入する。この時、ドライバ台８が下降
するにもかかわらず、案内スリーブ１７の下降停
止とともに、ドグ保持プレート２２がその位置で
停止する。また、案内スリーブ１７とドライバビ
ツト１３との間に僅かな間隙があつて、案内スリ
ーブ１７は傾斜して摺動するが、案内スリーブ１
７は常に係止ピン２３を下側にした一定の姿勢で
傾くこととなるばかりか、案内スリーブ１７が傾
斜していてもドグ保持プレート２２は常にガイド
ロツド２１に沿つて摺動し、ドグ２４ａ，２４ｂ
とセンサ２６ａ，２６ｂとの応差に変化が生じな
い。

この状態で、ドイラバ台８がさらに下降する
と、ドグ保持プレート２２のドグ２４ａが第１セ
ンサ２６ａの前面を通過する。この第１センサ２
６ａは吸引部１５に連接されたエア吸引機構の作
動を停止し、案内スリーブ１７先端でのエア吸引
が停止する。

さらに、前記ドライバ台８が下降し、ねじが螺
入され、トルク検出部から締付け完了信号が発信
される時に、案内スリーブ１７のドライバビツト
１３に対する相対移動量が所定量に達して、第２
センサ２６ｂの前面にドグ２４ｂが位置している
と、ドク検出信号が発信され、確実な締付けが確
認される。また、なんらかの原因によりねじの螺
入が途中で止まると、ドライバビツト１３および
ドライバ台８も停止する。そのため、トルク検出
部から締付け完了信号が発信される時に、案内ス
リーブ１７に対するドライバビツト１３の相対移
動量が所定量に達せず、第２センサ２６ｂの前面
にドグ２４ｂが位置しておらず、第２センサ２６
ｂからドグ検出信号が発信されない。これによ
り、ねじ浮きが検出される。

また、センサ装置１９はねじ締めユニツト３の
外部に付設されているため、その取付および調整
が容易にできるばかりか、前記ドグ保持プレート
２２には前記２個のセンサ２６ａ，２６ｂ以外に
も必要に応じて各種センサを取付けることができ
る。

さらに、前記センサ取付プレート２５を固定具
２０に固定する止めねじ２９を弛緩すれば調整ね
じ３０を締付方向あるいは弛緩方向に回転させる
ことによりセンサ取付プレート２５の取付位置を
変え、これに取付けられたセンサ２６ａ，２６ｂ
の取付位置の微調整を簡単にすることができる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案はねじ締付けの際
にドライバビツトに対して相対移動する案内スリ
ーブが移動するとドグ保持プレートがガイドロツ
ドに沿つて摺動するように構成するとともに、こ
のドグ保持プレートに固定されたドグの移動を検
出する複数個のセンサを前記ドグの移動路に接近
して配置するように構成しているため、案内スリ
ーブとドライバビツトとの間に間隙があつて案内
スリーブが傾斜して摺動することがあつても、案
内スリーブとともに移動するドグは常にガイドロ
ツドに沿つて摺動し、センサとのなす応差は変化
なく、常に案内スリーブの高さ位置を正確に検出
することができる等の利点がある。また、本考案
はねじ先端がワークに螺入して後エア吸引機構の
作動を停止すタイミングを検出するセンサおよび
ドライバビツトの案内スリーブに対する相対移動
量を検出するセンサであつても、これをねじ締め
ユニツトの外部に付設することができ、その取付
およびその取付位置の調整が容易となるばかり
か、その取付位置の制限をまつたく受けることが
なく、しかも必要に応じて数多くのセンサを付加
できる装置を提供することができる等の利点があ
る。また、本考案はセンサの取付位置をセンサ取
付プレートを固定する止めねじを弛緩して後調整
ねじを締付方向あるいは弛緩方向に回転させるこ
とにより簡単に微調整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図は本考案に係わるねじ締めユニツトの要
部断面図、第２図は第１図の要部拡大側面図、第
３図は第１図の要部拡大図、第４図は従来例の要
部断面図である。 １……アーム、２……貫通穴部、３……ねじ締
めユニツト、４……固定シヤフト、５……ボル
ト、６，６ａ……ブラケツト、７……ガイドシヤ
フト、８……ドライバ台、９……シリンダ、９ａ
……ロツド、１０……ドライバ本体、１１……モ
ータ、１１ａ……駆動軸、１２……連接軸、１３
……ドライバビツト、１４……保持スリーブ、１
５……吸引部、１６……ばね、１７……案内スリ
ーブ、１８……チヤツクユニツト、１８ａ……チ
ヤツク爪、１９……センサ装置、２０……固定
具、２１……ガイドロツド、２２……ドグ保持プ
レート、２２ａ……係止穴、２３……係止ピン、
２４ａ，２４ｂ……ドグ、２５……センサ取付プ
レート、２５ａ……天井部、２５ｂ……取付部、
２５ｃ……長穴、２６ａ……第１センサ、２６ｂ
……第２センサ、２７……調整ボルト、２８……
ナツト、２９……止めねじ、３０……調整ねじ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １） ドライバ台に固定されたモータの回転を受
   けて回転するドライバビツトと前記ドライバ台
   に固定された保持スリーブとこれに係止されか
   つドライバビツトの周囲に相対移動自在に配置
   された案内スリーブとを有し、これらを前記ド
   ライバ台とともにシリンダの作動により一体に
   下降するように構成する一方、前記案内スリー
   ブにエア吸引機構を連接したねじ締めユニツト
   において、 保持スリーブの外周に固定具を介して案内ス
   リーブと平行に垂下するガイドロツドを取付
   け、このガイドロツドにドグが取付けられたド
   グ保持プレートを摺動自在に案内し、このドグ
   保持プレートの案内スリーブ側に係止穴を穿設
   する一方、 前記案内スリーブと一体に移動しかつ水平方
   向に突出する係止ピンを取付け、この係止ピン
   を前記ドグ保持プレートの係止穴内に位置さ
   せ、さらに前記固定具にセンサ取付けプレート
   を介して前記ドグに対応する複数個のセンサを
   その移動路から僅かに隔てて配置したことを特
   徴とするセンサ装置。 ２） センサ取付けプレートは天井部とこれと直
   交する取付部とを有し、取付部にドグの移動方
   向と平行に延びる長穴を有し、この長穴を貫通
   する止めねじと前記天井部に螺合する調整ねじ
   とによりこのセンサ取付けプレートを固定具に
   固定したことを特徴とする請求項１に記載のね
   じ締めユニツトのセンサ装置。