JPH06114651A - 自動ねじ締付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ワークに形成されたねじ部に係止されたねじ部
材の頭部にこの直上に昇降可能に設けた締付けユニット
を下方に向け弾力的に押圧しつつこれに係止して規定ト
ルクにより回転締付け、締付けユニットの高さ位置を測
定した測定データと予め記憶された基準高さ位置データ
との比較判定により、ねじ部材の適正なねじ締め状態を
確認する。 【構成】インデックステーブル４６の割出しにより位置
決めれたワークＷの雌ねじに係止したガイドローラＲの
直上に位置する締付けユニット１０と、このユニット１
０の回転軸３６下端の係止部をガイドローラＲ頭部に弾
力的に押圧係止する圧縮ばね２８と、この圧縮ばね２８
の弾性力に抗してユニット１０を上昇待機させるアンロ
ード装置２２と、回転軸３６上端部を測定してガイドロ
ーラＲの高さ位置を測定する検出装置１５と、この検出
装置１５により測定された測定データと記憶された基準
データとを比較する比較手段とで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動ねじ締付装置に
係り、特に割出し位置決めされたワークのねじ部に対し
供給されたねじ部材の頭部を昇降可能に締付けユニット
を弾力的に押圧しつつこれをねじ部材頭部に係合して規
定トルクで回転締付け、締付け時の締付けユニットの高
さ位置を測定し、記憶された基準高さデータと前記測定
データとの比較判定をすることによりねじ締め状態を確
認する自動ねじ締付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動組付け装置の一部に使用され
る自動ねじ締付装置は、割出し可能に設けられたインデ
ックステーブルの所定位置にそれぞれ分割載置されたワ
ークのねじ部（雌ねじ）をこのテーブルにより次工程に
回動割出しし、このねじ部に自動供給されたねじ部材を
係止し、この状態でテーブルをさらに回転して次工程に
割出し位置決めされたねじ部材頭部の溝に締付けユニッ
トの係止部を係止し、このユニットを設定された回転ト
ルクによりねじ部材を適正に締付けるように構成されて
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、この種の自
動ねじ締付装置は、ねじ部材の締付けに際し締付けユニ
ットの上下方向の動きが規制されているため、ねじ部材
の締付け確認はタイマー等で間接的に行われるか、また
は、測定装置を別の工程に設けてねじ部材の頭部の高さ
位置を測定することにより確認されていた。

【０００４】従って、前者の場合では、確実にねじ部材
が締付けされていない場合でもタイマーの設定時間が経
過すれば締付けられたものと見做されるため確実な確認
ができず、また後者の場合では割出しテーブルの工程数
が増えるため装置全体が大形化し装置の占める床面積が
増大する難点を有していた。

【０００５】そこで、本発明の目的は、割出し位置決め
されたワークのねじ部に対し供給されたねじ部材の頭部
を昇降自在な締付けユニットを弾力的に押圧しつつこれ
をねじ部材頭部に係合して規定トルクで回転締付け、駆
動モータによる締付け時の締付けユニットの高さ位置を
測定し、記憶された基準高さデータと前記測定データと
を比較判定をすることによりねじ締め状態を確認するよ
う構成することにより、コンパクトな構成でしかも確実
な締付け検出を行うことができる自動ねじ締付装置を提
供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、ワークに形成されたねじ部にねじ部材を適正トルク
にて自動螺着する自動ねじ締付装置において、前記自動
ねじ締付装置は、載置されたワークのねじ部を所定位置
に割出し位置決めするテーブルと、前記ワークのねじ部
に供給係止されたねじ部材頭部の溝に弾力的に押圧係止
すべくこのねじ部材直上にあって保持部材に回転かつ昇
降自在に軸支された締付けユニットと、この締付けユニ
ットの一部に係止してこのユニットを前記弾力に抗して
上昇待機させるアンロード装置と、前記ユニットに駆動
モータの回転力をトルクリミッタを介して伝達する回転
伝達手段とからなり、前記駆動モータによるねじ締めに
際しこの締付けねじの高さ位置を前記締付けユニットを
介して検出する検出装置と、ねじ部材締付け時の基準高
さ位置データを記憶する記憶装置と、前記検出装置によ
り検出された締付けユニットの測定データと前記基準高
さ位置データとの比較判定によりねじ締め完了状態を確
認する比較手段とで構成することを特徴とする。

【０００７】この場合、前記締付けユニットは、前記保
持部材に昇降自在に軸支され中間に設けられたフランジ
を介して弾性部材により常時下方に弾力的に押圧される
スリーブと、このスリーブ内に回転自在に軸支され下端
部に前記ねじ部材の頭部溝に係止する係止部を備えると
共に上部に駆動モータ側の回転力を伝達する回転伝達手
段たるプーリを装着した回転軸と、前記スリーブのフラ
ンジに揺動アームの一端を係止し前記弾性部材の弾力に
抗してこれを上昇させる流体圧シリンダとで構成すれば
好適である。

【０００８】

【作用】本発明に係る自動ねじ締付装置によれば、割出
し位置決めされたワークのねじ部に対し供給されたねじ
部材の頭部を昇降自在な締付けユニットを弾力的に押圧
しつつこれをねじ部材頭部に係合して規定トルクで回転
締付け、駆動モータによる締付け時の締付けユニットの
高さ位置を測定し、記憶された基準高さデータと前記測
定データとを比較判定をすることによりねじ締め状態を
確認するよう構成することにより、コンパクトな構成で
しかも確実な締付け検出を行うことができる。

【０００９】

【実施例】次に本発明に係る自動ねじ締付装置の一実施
例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。図１は、自動ねじ締付装置の全体斜視図、図２は自
動ねじ締付装置の要部を示す全体断面図であり、図３は
締付ユニットの部分拡大断面図である。

【００１０】図１において、参照符号１０は締付けユニ
ットを示し、この締付けユニット１０は保持部材１２に
回転かつ昇降自在に軸支されている。

【００１１】また、参照符号１４は回転伝達手段、１５
は検出装置、１６はトルクリミッタ、１８はカップリン
グ、２０はパルスモータを示し、これら各部材を介して
前記締付けユニット１０は回転駆動される。

【００１２】更に詳しくは、図２に示すように締付けユ
ニット１０は、保持部材１２にリニアモーションベアリ
ング２４により昇降自在に支持され中間に設けられたフ
ランジ２６を介して弾性部材（例えば圧縮ばね２８）に
より常時下方に弾力的に押圧されるスリーブ３０と、こ
のスリーブ３０内に軸受２５、２５により回転自在に軸
支され下端部に前記ねじ部材（以下ガイドローラＲと称
する）頭部の溝に係止する係止部３２を備えると共に上
部に回転伝達手段たるプーリ３４を装着した回転軸３６
と、前記スリーブ３０のフランジ２６に係止し圧縮ばね
２８の弾力に抗してこれをシーソー方式で作動するアー
ム３８の揺動動作でスリーブ３０を上昇させる流体圧シ
リンダ（例えば空圧シリンダ４０）からなるアンロード
装置２２とで構成されている。

【００１３】この場合、回転伝達手段１４は、図２に示
すカップリング１８を介してパルスモータ２０の回転を
設定トルクの範囲内で伝達するトルクリミッタ１６の出
力軸４４に取付けられた駆動側のプーリ３３と、締付け
ユニット１０の回転軸３６に取付けられた従動側のプー
リ３４と、これらプーリ３３、３４に張架された無端ベ
ルトとしてのタイミングベルト３５とで構成される。

【００１４】しかるに、この自動ねじ締付装置は、割出
可能に構成されたインデックステーブル４６上の取付治
具４８に供給クランプされたワークＷに予め加工された
雌ねじの直上に締付けユニット１０の回転軸３６下端部
が同一軸心上に対向する位置とこれが退避する位置との
間で図示ない駆動源により水平方向に往復移動する保持
部材１２上に保持されている。

【００１５】このように構成された自動ねじ締付装置
は、次のように動作する。すなわち、インデックステー
ブル４６の割出し動作によりこのテーブル４６上の所定
位置に取付けられたワークＷの雌ねじに前工程で係止さ
れたガイドローラＲの直上に締付けユニット１０の回転
軸３６が位置するよう保持部材１２が水平方向の移動に
より位置決めされる。

【００１６】この場合、締付けユニット１０は、空圧シ
リンダ４０の作用によりアンロード装置２２のアーム３
８に係止された状態て圧縮ばね２８の弾性力に抗して上
方の退避位置に保持されている。

【００１７】この状態で、空圧シリンダ４０の圧を解除
させてアンロード装置２２を解放すると、締付けユニッ
ト１０はこの自重と圧縮ばね２８の弾性力により下降
し、これにより回転軸３６下端の係止部３２がガイドロ
ーラＲの頭部に弾力的に当接する。

【００１８】次に、パルスモータ２０の起動によりトル
クリミッタ１６を介して回転軸３６を所定量（予め設定
されたパルス数）回転すると、回転軸３６下端の係止部
３２はガイドローラＲ頭部の溝に係止し、このガイドロ
ーラＲ下部の雄ねじをワークＷの雌ねじに螺合してねじ
込みがある程度進んだ位置で回転軸３６頭部の高さ位置
を検出装置１５の測定子１７により測定する。

【００１９】この測定データが予め記憶装置内の設定値
としての調整範囲内か否かを比較手段により比較し、ガ
イドローラＲの適正ねじ込み深さを確認することができ
る。また、同時に回転軸のねじ込みに際し、ワークＷの
雌ねじに不完全部が存在した場合には螺進中に抵抗が生
じ、トルクリミッタ１６が働いてパルスモータ２０の回
転力は回転軸３６には伝達されず、回転軸３６頭部の測
定値が所定範囲内に無いため不良ワークであると判定さ
れる。

【００２０】このようにして、ガイドローラＲをワーク
Ｗに対し適正な高さ位置に確実にねじ込み設定すること
ができる。

【００２１】

【発明の効果】前述した実施例から明らかなように、本
発明の自動ねじ締付装置によれば、自動ねじ締付装置
を、載置されたワークのねじ部を所定位置に割出し位置
決めするテーブルと、前記ワークのねじ部に供給係止さ
れたねじ部材頭部の溝に弾力的に押圧係止すべくこのね
じ部材直上にあって保持部材に回転かつ昇降自在に軸支
された締付けユニットと、この締付けユニットの一部に
係止してこのユニットを前記弾力に抗して上昇待機させ
るアンロード装置と、前記ユニットに駆動モータの回転
力をトルクリミッタを介して伝達する回転伝達手段とか
らなり、前記駆動モータによるねじ締めに際しこの締付
けねじの高さ位置を前記締付けユニットを介して検出す
る検出装置と、ねじ部材締付け時の基準高さ位置データ
を記憶する記憶装置と、前記検出装置により検出された
締付けユニットの測定データと前記基準高さ位置データ
との比較判定によりねじ締め完了状態を確認する比較手
段とで構成することにより、１つの締付装置で締め付け
位置の確認をも行うことができるため、コンパクトな構
成となり省スペース化を実現することができ、さらにト
ルクリミッタを使用することによりワークの不良ねじ部
の検出が可能となりねじ部材の確実な締付けを行うこと
ができる等の優れた効果を有する。以上、本発明の好適
な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限
定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内に
おいて種々の設計変更をなし得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、自動ねじ締付け装置
の全体斜視図である。

【図２】自動ねじ締付け装置の要部を示す全体断面図で
ある。

【図３】締付けユニットの部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ 締付けユニット １２ 保持部材 １４ 回転伝達手段 １５ 検出手段 １６ トルクリミッタ １７ 測定子 １８ カップリング ２０ パルスモータ ２４ シニアモーションベアリング ２５ 軸受 ２６ フランジ ２８ 圧縮ばね（弾性部材） ３０ スリーブ ３６ 回転軸 ３８ アーム ４０ 空圧シリンダ ４６ インデックステーブル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークに形成されたねじ部にねじ部材を適
   正トルクにて自動螺着する自動ねじ締付装置において、 前記自動ねじ締付装置は、載置されたワークのねじ部を
   所定位置に割出し位置決めするテーブルと、前記ワーク
   のねじ部に供給係止されたねじ部材頭部の溝に弾力的に
   押圧係止すべくこのねじ部材直上にあって保持部材に回
   転かつ昇降自在に軸支された締付けユニットと、この締
   付けユニットの一部に係止してこのユニットを前記弾力
   に抗して上昇待機させるアンロード装置と、前記ユニッ
   トに駆動モータの回転力をトルクリミッタを介して伝達
   する回転伝達手段とからなり、前記駆動モータによるね
   じ締めに際しこの締付けねじの高さ位置を前記締付けユ
   ニットを介して検出する検出装置と、ねじ部材締付け時
   の基準高さ位置データを記憶する記憶装置と、前記検出
   装置により検出された締付けユニットの測定データと前
   記基準高さ位置データとの比較判定によりねじ締め完了
   状態を確認する比較手段とで構成することを特徴とする
   自動ねじ締付装置。
2. 【請求項２】前記締付けユニットは、前記保持部材に昇
   降自在に軸支され中間に設けられたフランジを介して弾
   性部材により常時下方に弾力的に押圧されるスリーブ
   と、このスリーブ内に回転自在に軸支され下端部に前記
   ねじ部材の頭部溝に係止する係止部を備えると共に上部
   に駆動モータ側の回転力を伝達する回転伝達手段たるプ
   ーリを装着した回転軸と、前記スリーブのフランジに揺
   動アームの一端を係止し前記弾性部材の弾力に抗してこ
   れを上昇させる流体圧シリンダとで構成してなる請求項
   １記載の自動ねじ締付装置。