JPH0553829U - ねじ締め位置のクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ごみを嫌うワーク周辺のねじ締め位置のクリ
ーン度を向上させる。 【構成】 円柱状のワーク固定台１の上面に同一円周上
に等間隔に位置するねじ締め位置Ｐ，Ｐ，…に対して、
ワーク固定台１上面に覆い被さる吸引位置と上方の待機
位置との間で昇降する吸引ハンド５を設ける。吸引ハン
ド５を昇降させるエアシリンダ９を設ける。吸引ハンド
５を、ワーク固定台１と同じ中心軸回りに回動させる回
転サーボ１１を設ける。吸引ハンド５の下面に、各ねじ
締め位置Ｐに対応する吸引ノズル６，６，…を設ける。
各吸引ノズル６と連通してごみを吸引する吸引手段７ａ
を設ける。吸引ハンド５の吸引ノズル６と同一円周上
に、吸引ハンド５を回動させたときねじ締め位置Ｐを検
出する光センサ１３を設ける。光センサ１３の検出信号
により各吸引ノズル６が各ねじ締め位置Ｐの孔に入るよ
う回転サーボ１１およびエアシリンダ９を作動制御する
制御手段１４を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、塵埃などのごみを嫌う作業環境において、ワークをねじ締めにより 組み立てる場合のねじ締め位置のごみを除去するねじ締め位置のクリーニング装 置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ディスク型のワークを円筒状のワーク固定台の周囲に取り付ける場合 、図６に示すように、ワーク固定台１の上面からワークＷの内縁部に対して環状 のクランプ板２を渡し、このクランプ板２をワーク固定台１の上面に複数個のね じ４，４，…で締め付けることにより、クランプ板２でスペーサ３を介してワー クＷを押さえ付けるようにしており、上記複数個のねじ４，４，…は、同一円周 上に等間隔に配設されている。

【０００３】 ところが、上記クランプ板２をねじ締めする際にねじ頭の溝の摩耗等により、 ねじ頭の溝内やワッシャ部分にごみが発生する。このごみは、クリーンな環境を 要求するワークＷにとって不都合であるため、除去されなければならない。

【０００４】 そこで、従来、クランプ板２のねじ締め位置をクリーニングするため、図６に 示すねじ締め位置のクリーニング装置Ｂが開発され、既に良く知られている。こ のクリーニング装置Ｂは、ワーク固定台１の上面に覆い被さる形状に形成された 吸引ハンドｄを備え、この吸引ハンドｄの下面には、同一円周上に複数個のねじ ４，４，…を配設したクランプ板２の全面を覆う環状の溝ｅが形成されており、 この溝ｅの複数箇所には、上記クランプ板２の上面のごみが吸引される吸引口ｆ が設けられている。また、上記吸引ハンドｄには、上記吸引口ｆと連通しごみを 吸引する吸引手段（図示せず）と、上記吸引ハンドｄを上記ワーク固定台１の上 面まで下降させる昇降手段（図示せず）とが接続されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記従来のクリーニング装置Ｂは、吸引孔ｆ，ｆが、クランプ板２ の上面全体に対してごみの吸引を行うために、ねじ締め位置のねじ４より上方に 離れた位置に設けられているので、ねじ４の頭の溝内に残ったごみを充分に除去 することができないという問題がある。

【０００６】 また、ワーク固定台１の上面には、ねじ締め用のタップ孔が予め穿設され、そ のタッピングの際にごみが発生するが、上記従来のクリーニング装置Ｂは、吸引 孔ｆ，ｆがねじ締め位置のねじ４より上方に離れた位置に設けられているので、 ねじ締め前にタップ孔のごみを除去することができないという問題もある。

【０００７】 本考案はこのような諸点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、 ねじ頭の溝やタップ孔の内部のごみを除去してワーク周辺の環境のクリーン度を 向上させ得るねじ締め位置のクリーニング装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、本考案は、円柱状のワーク固定台の上面に、複数 のねじ締め位置を、ワーク固定台の軸心を中心とする同一円周上に等間隔に設け 、このワーク固定台の上面に覆い被さる形状に形成した吸引ハンドと、この吸引 ハンドがワーク固定台の上面に覆い被さる吸引位置とその上方の待機位置との間 で上記吸引ハンドを昇降させる昇降手段と、上記吸引ハンドと接続し、この吸引 ハンドが吸引位置に位置するとき上記ねじ締め位置のごみを吸引する吸引手段と を備えたねじ締め位置のクリーニング装置において、上記吸引ハンドを上記ワー ク固定台と同じ中心軸上でこの中心軸回りに回動させる回動手段と、上記複数の ねじ締め位置に対応して上記吸引ハンドの軸心を中心とする同一円周上に等間隔 に設け、かつ上記吸引手段にそれぞれ吸引可能に接続した複数の吸引ノズルと、 上記吸引ハンドの上記吸引ノズルと同一円周上に設け、上記回動手段により回動 したとき上記各ねじ締め位置を検出する位置検出センサと、この位置検出センサ の検出信号に基づき上記各吸引ノズルをそれぞれ上記ねじ締め位置に位置合わせ した状態で上記吸引ハンドを吸引位置に下降させる制御手段とを備え、上記各吸 引ノズルを、上記制御手段に制御されて吸引ハンドが吸引位置に下降したとき、 上記ねじ締め位置の孔に入り込むように設ける構成とするものである。

【０００９】

【作用】

以上の構成により、本考案では、吸引ハンドが回動手段により回動して位置検 出センサがワーク固定台の上面のいずれか１つのねじ締め位置を検出し、その検 出信号に基づいて、制御手段に制御された回動手段が吸引ハンドを回動させ、各 吸引ノズルを各ねじ締め位置中心の鉛直線上の上方の待機位置へ合わせる。この 待機位置から吸引ハンドが制御手段に制御された昇降手段により吸引位置まで下 降すると、吸引ノズルがねじ締め位置の孔内に入り込む。そこで、吸引手段によ り吸引を行うと、ねじ締め位置の孔内のごみが吸引ノズルから吸引され除去され る。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１１】 図１〜図４は、本考案の一実施例に係るねじ締め位置のクリーニング装置Ａを 示し、このクリーニング装置Ａは、ディスク状のワークＷが取り付けられる円柱 状のワーク固定台１の上方に位置決めされた円筒状の吸引ハンド５を備えている 。この吸引ハンド５は、上記ワーク固定台１の上面に覆い被さる形状に設けられ ており、このワーク固定台１の上面には、ワーク固定台１の軸心を中心とする同 一円周上に等間隔に複数のねじ締め位置Ｐ，Ｐ，…が配設されている。これらね じ締め位置Ｐ，Ｐ，…と対向する上記吸引ハンド５の下面には、上記各ねじ締め 位置Ｐと対応する吸引ノズル６が、上記吸引ハンド５の軸心を中心とする同一円 周上に等間隔に設けられており、上記各吸引ノズル６は、ごみを吸引する吸引手 段７ａに吸引可能に接続されている。

【００１２】 上記吸引ハンド５は、支持部材８にフローティング機構（図示せず）を介して 水平方向に微動可能に吊持されており、上記支持部材８には、上記吸引ハンド５ が上記ワーク固定台１の上面に覆い被さる吸引位置とその上方の待機位置との間 で、上記吸引ハンド５を昇降させる昇降手段としてエアシリンダ９が接続されて いる。９ａはこのエアシリンダ９のロッドであり、このロッド９ａの先端は、固 定部材８ａを介して上記支持部材８に接続されている。

【００１３】 上記エアシリンダ９には、２次元の座標系で操作される位置決め部材１０が取 り付けられており、この位置決め部材１０は、上記吸引ハンド５を上記ワーク固 定台１の中心軸線上に位置決めするようになっている。

【００１４】 上記支持部材８の上方には、上記吸引ハンド５を上記ワーク固定台１と同じ中 心軸でこの中心軸回りに回動させる回動手段として回転サーボ１１が設けられて おり、この回転サーボ１１は、歯車群１２を介して上記吸引ハンド５に接続され ている。

【００１５】 上記吸引ハンド５の上記吸引ノズル６，６，…と同一円周上には、上記吸引ハ ンド５が上記回転サーボ１１により回動したとき、上記いずれか１つのねじ締め 位置Ｐを検出する位置検出センサとして光センサ１３が設けられている。

【００１６】 上記エアシリンダ９、上記回転サーボ１１および上記光センサ１３は、制御手 段１４と接続されており、この制御手段１４は、上記光センサ１３の検出信号に 基づいて上記回転サーボ１１を回転させ上記各吸引ノズル６をそれぞれ各ねじ締 め位置Ｐに位置合わせした状態で、上記エアシリンダ９を操作して上記吸引ハン ド５を吸引位置まで下降させるようになっている。

【００１７】 上記各吸引ノズル６は、上記各ねじ締め位置Ｐに位置する孔であるねじ頭の溝 Ｄに挿入し得る形状に形成されており、これら各吸引ノズル６は、上記制御手段 １４に制御されて上記吸引ハンド５が回動下降したとき、上記各ねじ締め位置Ｐ のねじ頭の溝Ｄ内に収まる位置に来るよう設けられている。

【００１８】 上記ワークＷは、上記ワーク固定台１の周囲に取り付けられるようになってお り、この取り付けに当たり、環状のクランプ板２が使用されるようになっている 。このクランプ板２は、上記ワーク固定台１の上面から上記ワークＷの内縁部に 渡るようにして、上記ワーク固定台１の上面に複数個のねじ４，４，…で取り付 けられている。上記ワークＷの内縁部と上記クランプ板２の端縁との間には、ス ペーサ３が介設されており、上記ワークＷは、上記スペーサ３を介して上記クラ ンプ板２に押圧されるようにして上記ワーク固定台１に取り付けられている。

【００１９】 このワーク固定台１は、図２に示すように、上面の中央部に鉛直方向へ突起す る突起部１ａを有し、この突起部１ａの上面中央位置（ワーク固定台１の中心軸 線上）に凹部１５が設けられている。そして、上記突起部１ａの周囲には環状溝 １ｂが設けられており、この環状溝１ｂ内に上記クランプ板２が収められてねじ 締めされるようになっている。

【００２０】 上記吸引ハンド５は、上記支持部材８に接続された筒体１６と、この筒体１６ に環状の取付け部材１７を介して接続された外筒１８と、この外筒１８の下面に 接続された環状部材１９と、この環状部材１９の下面に接続された吸引筒２０と 、この吸引筒２０の下面に接続された筒状の吸引カバー２１とを備えている。

【００２１】 上記外筒１８内の中央部には内筒２２が設けられており、この内筒２２内には 、上記ワーク固定台１の突起部１ａに対向するセンタリングシャフト２３が軸受 ２４，２４を介して収められている。上記センタリングシャフト２３の先端部２ ５は、球面に形成され、上記突起部１ａの凹部１５に受け入れられるようになっ ている。上記内筒２２の上方には、ばね箱２６が設けられており、このばね箱２ ６内には、上記センタリングシャフト２３を上記ワーク固定台１の方向へ付勢す るばね２７が収められている。上記センタリングシャフト２３は、上記吸引ハン ド５が上記ワーク固定台１の近くまで下降したとき、上記突起部１ａに最初に当 接して突起部１ａの凹部１５に受け入れられることにより、上記吸引ハンド５を 上記ワーク固定台１に対してセンタリングするようになっている。

【００２２】 上記内筒２２は、その下端部が上記環状部材１９の中央の孔２８内に嵌入され た状態で上記環状部材１９に固定されており、この構造により上記センタリング シャフト２３は、上記吸引ハンド５の中心軸線上に位置するようになっている。

【００２３】 上記吸引筒２０および上記吸引カバー２１の内側には、上記ワーク固定台１の 突起部１ａを受け入れる筒状の押え具３０が設けられている。この押え具３０は 、その下端面で、上記ワーク固定台１の環状溝１ｂにねじ締めされたクランプ板 ２の内縁を押えるようになっている。

【００２４】 上記吸引カバー２１の下面には、図３および図４に示すように、上記ワーク固 定台１上面のねじ４，４，…を受け入れる環状の溝３１が設けられている。この 溝３１内の６か所には、上記吸引カバー２１および上記吸引筒２０を貫通するよ うにして、上記吸引ノズル６，６，…が設けられている。これら各吸引ノズル６ より上方の上記吸引筒２０内には、吸引されたごみの通路にもなるばね室３２が 形成されており、このばね室３２には、上記吸引ノズル６を上記ワーク固定台１ の方向へ付勢するばね３３が収められている。上記ばね室３２の外側壁面には側 孔３４が穿設されており、この側孔３４は、上記溝３１と連通するとともに、上 記吸引手段７ａに接続されている。

【００２５】 上記吸引カバー２１の溝３１の数箇所には、上記吸引筒２０および上記環状部 材１９を貫通して上記外筒１８の内側に通じる吸引路３５が形成されている。こ の吸引路３５は、上記ねじ４，４，…周辺のクランプ板２上のごみを吸引するよ うになっており、上記外筒１８内および上記筒体１６内を通じて、ごみを吸引す る吸引手段７ｂに接続されている。

【００２６】 また、上記吸引カバー２１の溝３１には、図３に示すように、上記光センサ１ ３が設けられている。この光センサ１３は、上記吸引ハンド５が上記ワーク固定 台１の上方に位置するとき、上記ワーク固定台１のねじ締め位置Ｐと上記吸引ハ ンド５の各吸引ノズル６との位置を調整するようになっている。すなわち、図５ （ａ）に示すように、吸引ハンド５は反時計回りに回転し、光センサ１３を円軌 道上で移動させる。光センサ１３が最初に出会うねじ４のエッジａを検出した後 、ねじ４の径を越える距離まで回転すると、次に時計回りに逆回転し、光センサ １３がねじ４のもう一方のエッジｂを検出する。こうして検出された両エッジａ ，ｂの位置からねじ４の中心位置ｃが算出されるので、このねじ４の中心位置ｃ に、上記光センサ１３の反時計回り方向に隣接する吸引ノズル６の軸心を合わせ るようにする。こうして位置決めされた各吸引ノズル６は、上記吸引ハンド５が 下降したとき、上記各ねじ４の頭の溝Ｄ内に入るようになっている。

【００２７】 また、上記光センサ１３は、上記ねじ締め位置Ｐにおいて上記ワーク固定台１ に穿設されたタップ孔４０を検出することもできる。その検出方法は、図５（ｂ ）に示すように、上記ねじ４に対する場合と同様に、タップ孔４０の両エッジａ ´，ｂ´の位置を検出し、両エッジａ´，ｂ´の位置からタップ孔４０の中心位 置ｃ´を算出して、この中心位置ｃ´に各吸引ノズル６の軸心を合わせるように する。上記吸引ハンド５は、上記クランプ板２がねじ締めされていないときには 、上記クランプ板２に当接せず、ワーク固定台１の環状溝１ｂの溝面まで降りる ことができるので、上記吸引ノズル６は、各タップ孔４０内に接近してタップ孔 ４０内のごみを吸引するようになっている。

【００２８】 上記光センサ１３は、上記ねじ４の中心位置ｃまたは上記タップ孔４０の中心 位置ｃ´を検出する際、最初のエッジａまたはａ´を検出するまでの区間Ｔ１は 低速で回動し、その後ねじ４の径を越えるまでの区間Ｔ２は高速で回動し、引き 返して他方のエッジｂまたはｂ´を検出するまでの区間Ｔ３では再度低速で回動 した後、各吸引ノズル６を各中心位置ｃまたはｃ´の上方に位置決めするまでの 区間Ｔ４で高速で回動するようになっている。これにより、検出を確実に行うと ともに、検出にかかる時間を節約することができる。

【００２９】 次に、本実施例の作動について説明する。光センサ１３は、回転サーボ１１に より吸引ハンド５が回動すると、ワーク固定台１の上面のいずれか１つのねじ締 め位置Ｐの中心を検出する。その検出信号に基づいて制御手段１４に制御された 回転サーボ１１により吸引ハンド５が回動し、各吸引ノズル６を各ねじ締め位置 Ｐ中心の鉛直線上の上方の待機位置へ合わせる。この待機位置から制御手段１４ に制御されたエアシリンダ９により吸引ハンド５が吸引位置まで下降すると、各 吸引ノズル６がねじ頭の溝Ｄ内に入り込む。そこで、吸引手段７ａにより吸引を 行うと、各ねじ頭の溝Ｄ内のごみが各吸引ノズル６から吸引され除去されるので 、ごみを嫌うワークＷ周辺の環境のクリーン度を向上させることができる。

【００３０】 また、ワークＷを取り付ける前のワーク固定台１に対しても、光センサ１３に よりねじ締め位置Ｐのタップ孔４０の中心を検出し、その検出信号に基づいて各 吸引ノズル６を各タップ孔４０に接近させて各タップ孔４０内のごみを吸引除去 することができるので、ワークＷ周辺の環境のクリーン度を向上させることがで きる。

【００３１】 なお、上記実施例では、吸引ハンド５を下降させる昇降手段として、エアシリ ンダ９を用いたが、油圧シリンダ，油圧モータ，電動モータ等他の駆動源を使用 して昇降手段を構成しても良い。

【００３２】 また、上記実施例では、吸引ハンド５を回動させる回動手段として、回転サー ボ１１を使用したが、他のモータ類を使用して回動手段を構成しても良い。

【００３３】

【考案の効果】

以上のように、本考案のねじ締め位置のクリーニング装置によれば、位置検出 センサにより、ワークが固定されるワーク固定台のねじ締め位置が検出され、そ の検出信号に基づいて吸引ノズルがねじ締め位置の孔内に挿入されこの孔内のご みを吸引除去することができるので、ごみを嫌うワークＷ周辺の環境のクリーン 度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るねじ締め位置のクリー
ニング装置の構成図である。

【図２】吸引ハンドを図３のＸ−Ｘ矢視において切断し
た断面図である。

【図３】図１のＹ−Ｙ矢視図である。

【図４】図２の要部拡大図である。

【図５】光センサの作動を説明する説明図である。

【図６】従来のねじ締め位置のクリーニング装置の要部
断面図である。

【符号の説明】

１ ワーク固定台 ４ ねじ ５ 吸引ハンド ６ 吸引ノズル ７ａ 吸引手段 ９ エアシリンダ（昇降手段） １１ 回転サーボ（回動手段） １３ 光センサ（位置検出センサ） １４ 制御手段 ４０ タップ孔（ねじ締め位置の孔） Ａ ねじ締め位置のクリーニング装置 Ｄ ねじ頭の溝（ねじ締め位置の孔） Ｐ ねじ締め位置

フロントページの続き (72)考案者 小代 禎 兵庫県西宮市田近野町６番107号 新明和 工業株式会社開発技術本部内 (72)考案者 西山 文浩 兵庫県西宮市田近野町６番107号 新明和 工業株式会社開発技術本部内 (72)考案者 白石 真依 兵庫県西宮市田近野町６番107号 新明和 工業株式会社開発技術本部内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状のワーク固定台の上面に、複数の
   ねじ締め位置がワーク固定台の軸心を中心とする同一円
   周上に等間隔に設けられており、このワーク固定台の上
   面に覆い被さる形状に形成された吸引ハンドと、この吸
   引ハンドがワーク固定台の上面に覆い被さる吸引位置と
   その上方の待機位置との間で上記吸引ハンドを昇降させ
   る昇降手段と、上記吸引ハンドに接続され、この吸引ハ
   ンドが吸引位置に位置するとき上記ねじ締め位置のごみ
   を吸引する吸引手段とを備えたねじ締め位置のクリーニ
   ング装置において、 上記吸引ハンドを上記ワーク固定台と同じ中心軸上でこ
   の中心軸回りに回動させる回動手段と、 上記複数のねじ締め位置に対応して上記吸引ハンドの軸
   心を中心とする同一円周上に等間隔に設けられ、かつ上
   記吸引手段にそれぞれ吸引可能に接続された複数の吸引
   ノズルと、 上記吸引ハンドの上記吸引ノズルと同一円周上に設けら
   れ、上記回動手段により回動したとき上記各ねじ締め位
   置を検出する位置検出センサと、 この位置検出センサの検出信号に基づき上記各吸引ノズ
   ルをそれぞれ上記ねじ締め位置に位置合わせした状態で
   上記吸引ハンドを吸引位置に下降させる制御手段とを備
   えており、 上記各吸引ノズルは、上記制御手段に制御されて吸引ハ
   ンドが吸引位置に下降したとき、上記ねじ締め位置の孔
   に入り込むように設けられていることを特徴とするねじ
   締め位置のクリーニング装置。