JPH06226564A - 自動ねじ締め機のねじ締め検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ねじ締め不良による浮きをドライブビットと
中空竪管の変移量の差で検出するとともに、変移量をテ
コの倍率を利用して数倍に拡大して検出機構部へ正しく
伝達できるようにするとともに、ワークの面に中空竪管
を直接押接できない場合でもビス材のねじ締め及び検出
を可能とする。 【構成】 ドライブビットと上下方向に一体の固定部材
と、中空竪管と一体の固定部材に、光電スイッチを遮閉
可能に揺動する検知レバーを設けて、レバー比Ａ：Ｂで
ねじ締め時の微少な浮き変移量を数倍に大きく拡大して
伝達し、且つワークの面にストッパーロッドを介して中
空竪管を押当ることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、組立工場等において各
種機械や、機器、部品等の組立に必要なビスその他のね
じ類を自動的に供給して一定のトルクで締結することを
可能にした自動ねじ締め機のねじ締め検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ビス材をフィーダより１つづつ供給して
ドライブビットにより自動的に締結するようにした自動
ねじ締め機は、従来から一般に知られている。

【０００３】このような自動ねじ締め機は、ワークのね
じ孔にビス材を供給してその上からドライブビットを当
てがって動力にてねじ回すものであるが、ねじ孔が小さ
過ぎたりする場合がある為にビスが正しく締結されない
謂ゆるねじ締め不良が発生するのを避け得ないという問
題がある。このようなねじ締め不良が発生すると、検出
機構により検出して機械を停止させ、同時にパイロット
ランプや、ブザー等で報知させる必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来このようなねじ締
め検出装置としてはビスの浮きを移動量に換算して検出
する方法が一般的であるが、小さいビスの場合ビスの浮
きは、長さにして０．１〜０．２ミリメートル乃至はそ
の以下といった極めて微少な距離であるために微少な変
移量をそのまま検知部へ伝達しても検出機構が動作しな
かったり誤作動を起すことが多くあって適正な処置が期
待できないという問題点を有していた。

【０００５】また、ワークの面が傾斜している場合や、
平坦な面でも中空竪管を直接押し当ることができない場
合は変移量を正確に検出できないという問題点も有して
いた。

【０００６】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、ワークの面に当接支持される中空竪管を基準に
してその竪管に対するドライブビットの変移量をテコの
倍率を応用して大きく拡大して検出機構部へ正しく伝達
できるようにするとともに、伝達機構にも無理がなく、
而もワークの面に竪管を直接押接できない場合でもビス
材のねじ締めを可能にし且つその時のビスの浮き検出を
確実に行うことができるようにした自動ねじ締め機の不
良検出装置を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における自動ねじ締め機の不良検出装置は、
上下昇降可能に支持されビス材を吸着保持するように下
端にビス材嵌入口を開口した中空パイプからなるビス材
吸着用の中空竪管と、ビット先端が中空竪管の下端の嵌
入口に臨むように回転及び上下動可能に内装保持された
ねじ締め用のドライブビットと、ビス材をフイーダーよ
り中空竪管の下端の嵌入口へ１つづつ供給するキャッチ
ャーを備えたビス材供給チャックとよりなり、前記中空
竪管をワークの面に押当てた状態でドライブビットによ
りビス材をワークのねじ孔にねじ込み所定のトルクで締
結するようにした自動ねじ締め機であって、ドライブビ
ットと上下方向に一体の固定部材と、中空竪管と一体の
固定部材に、光電スイッチと、この光電スイッチの光軸
に対して出入りするように枢軸を支点に動作する遮光板
を備えた検知レバー、及びこの検知レバーの押片をドラ
イブビットの下降に伴って突き動かすように押動する押
∂からなる検知機構を設けてなるものである。

【０００８】また、前記押∂はねじ式に装着されて当り
位置を調整可能に取付け、ロックナットで固定すること
が好ましい。

【０００９】さらに、中空竪管に、この竪管とともに上
下昇降して下降時にストッパー下端を介してワークの面
に当接するように上下調整可能にストッパーロッドを設
けることもできる。

【００１０】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。

【００１１】図１〜２は自動ねじ締め機の全体図であ
り、同図において機体２０にガイド１８に沿って上下昇
降可能に昇降台２１が保持され、中空竪管１及びその中
空内部に嵌挿されたドライブビット２はこの昇降台２１
に支持されている。昇降台２１は機体２０の上部の固定
部２２に下向きに取付けられたシリンダー２３により上
下昇降させられる。

【００１２】ドライブビット２は、中空竪管１の上端口
を貫通してジョイント２４を介してドライブモータ２５
に連結されている。

【００１３】ビス材Ｓは多数を材料収納ドラム２６に収
容してドラムの回転により振出し式にフィーダー２７へ
取出されフィーダー２７の傾斜にしたがって自然流下の
状態で整列しながら送り出される。

【００１４】ビス供給チャック２８は、フィーダー２７
から送られてくる最前部のビス材Ｓをキャッチャー２９
で掴んで運び、中空竪管１の下端口３へ１つづつ供給す
る働きをする。

【００１５】検知機構３０は実施例１と実施例２に示す
機構よりなる。

【００１６】実施例１は図３〜４に示す。この実施例１
においては、検知レバー３１と光電スイッチ３２をドラ
イブビット２側の取付部材１０に取付け押∂３３を中空
竪管１と一体の昇降台２１側に取付ける。検知レバー３
１はＬ形を呈する部材の下端ヒンジ部を枢軸３４にて揺
動自在に支持し、上部に遮光板３１ａを備え、下端に押
片３１ｂを一体に有してなる。検知レバー３１にはばね
３６が附勢されている。

【００１７】押∂３３は上向きに突出して、その上端が
検知レバー３１の押片３１ｂの下面に対向するように臨
ませている。押∂３３はボルトねじにて構成し、ロック
ナット３５にて固定されている。ロックナット３５を緩
めてねじを螺動させると、押∂３３の突出位置が調整さ
れる。

【００１８】実施例２は図５〜６に示す。この実施例２
においては、光電スイッチ４２と押∂４３をドライブビ
ット２側に取付け、検知レバー４１を中空竪管１側に取
付ける。また、この実施例２の検知レバー４１は、第１
・第２の２つの部材４１′・４１″を一つに結合したも
のからなる。第１の部材４１′は枢軸４４を支点に揺動
自在に支持され、下部に押片４１ａを有する。また第２
の部材４１″は第１の部材４１′にピン４５にて回動可
能に枢支され、係止片４０を第１の部材４１′に係止さ
れた状態でばね４６にて一体に結合するが、第２の部材
４１″に分離方向の荷重が掛ると謂ゆる逃げが働くよう
にする。光電スイッチ４２と押∂４３はガイド溝４８に
沿って上下揺動するスライド部材４７を介して設けられ
る。

【００１９】実施例１及び２における検知レバー３１・
４１は夫々の枢軸３４・４４に対する押∂３５・４３及
び光電スイッチ３２・４２への遮光板３１ａ・４１ｂの
レバー比をＡ：Ｂとし、且つこのＡとＢは Ａ＞Ｂ として通常Ａ：Ｂは５：１程度に設定する。

【００２０】中空竪管２にはその下端口３に吸引力を作
用させるために真空発生装置（図示省略）へのエアー接
手金具３７を接続する。

【００２１】ストッパーロッド５１は、図２に示すよう
に中空竪管２と平行にこれと一体に設けるもので、ブラ
ケット５２にねじ式に取付けて、ねじの回動で上下方向
に調整できるようにする。また、調整後に定位置を確保
するためロックナット５３で固定する。

【００２２】

【作用】ビス材ＳをワークＷの面のねじ孔ｈにねじ込ん
で一定のトルクで締結するには次のようにする。先づシ
リンダー２３を作動させて昇降台２１を下降させると中
空竪管１とともにその中のドライブビット２が下降して
先づ中空竪管１の下端がワークＷの面に当接するが、そ
の前に中空竪管１の下端には、フィーダー２７から送ら
れるビス材Ｓがキャッチャー２９に掴まれて運ばれ、そ
れが下端口３に臨むと、キャッチャーの開放と同時に吸
引力によって吸着される。この状態で中空竪管１がワー
クＷの面に取付けられる。次にドライブモータ２５の駆
動によってドライブビット２が回転しながら下降するた
めねビット下端部にビス材Ｓの頭部が喰い付くように吸
着し、そのままねじ締めが行われる。

【００２３】ビス材ＳがドライブビットによりワークＷ
のねじ孔ｈに正しくねじ締めされると、適正な場合は図
９に示すようにビット２の先端と、ワークＷの面との間
に常に一定の微少間隔ｔが形成される。しかし、ビス材
が正しくねじ締めされない場合は謂ゆる浮きを生じるの
で、適正な場合より大きな間隔Ｔとなる。この間隔ｔと
Ｔの違いによりねじ締めの良、不良を検出する。

【００２４】図３〜４において、ビス材がドライブビッ
ト２によりねじ締めされると、ドライブビット２はねじ
締めが適正な場合は所定の下限位置まで下降が許容され
るから検知レバー３１及び光電スイッチ３２も所定の位
置まで下降する。したがってそのときにレバー下端の押
片３１ｂが押∂３３に突き当たるので、図４に示すよう
に検知レバー３１は枢軸３４を支点に反時計方向（矢印
イ）へ所定角回動させられ、その都度、遮光板３１ａで
光電スイッチ３２の光軸を遮閉する。この光軸の遮閉に
より、ねじ締めが適正であることが検出される。ねじ締
めが適正である場合は、その都度青ランプが点灯するよ
うにして確認を容易にしている。

【００２５】しかし、ねじ締めが適正でなく、浮きを生
じたときは、ドライブビット２はその浮きの分量だけ上
方位置で停止するからこのときは、検知レバー３１の押
片３１ｂは押∂３３まで到達せず、従って押∂３３に押
動されないため、検知レバー３１によって光電スイッチ
３２の光軸を遮閉しないのでこのときは、ねじ締めが不
良であることが検出される。このねじ締め不良の場合
は、赤ランプ、ブザー等で報知が確認されるようにす
る。

【００２６】図５〜６の実施例２の場合は、ドライブビ
ット２と光電スイッチ４２及び押∂４３が上下方向に対
して一体であり、従ってねじ締めが適正に行われたとき
は、ドライブビットとともに光電スイッチ４２及び押∂
４３が所定の下限位置まで下降するので、そのときに検
知レバー４１の押片４１ｃを押下する。従ってこの押片
４１ｃの押下により検知レバー４１は枢軸４４を支点に
第６図の反時計方向（矢印イ′）へ所定角回動するから
遮光板４１ｂで光電スイッチ４２の光軸を遮断し、これ
によりねじ締めが適正であることが、確認される。しか
しビス材に浮きを生じた場合は、ドライブビットは所定
の下限位置で下降しないので、押∂４３によって検知レ
バー４１は押動されないのでねじ締めが不良であること
が確認される。

【００２７】ワークＷの面の決められた位置に中空竪管
１の下端部を押し当てることができない場合、或いは傾
斜した面に沈みねじとしてビス材をねじ締めする場合
は、中空竪管１と平行にこれと一体に設けられたストッ
パーロッド５１を利用する。ストッパーロッド５１の突
出位置を予じめ調整しておけば、図６〜７に示すように
ストッパーロッド５１の支持により中空竪管１の下端と
ワークＷの面にすきまｅを生じた状態にして前記のねじ
締めの良、不良の検出を行うことができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、ドライブビットによりビス材のねじ締めが１回行わ
れる毎にビス材の浮きを中空竪管とドライブビットとの
移動量の差によって容易且つ確実に検出することがで
き、特に検知機構の検知レバーによる押∂と押片の関係
をレバー比によって小さい移動量でも大きくして検出で
きる為光電スイッチの作動が正確となり、誤動作を完全
似なくすことができる。また、ねじ締めを行う部位に中
空竪管を押し当てることができない場合やワークの面が
傾斜しているような場合はストッパーロッドを介して中
空竪管の下降位置を確保できる為ワークの面がどのよう
な状態でも正確にねじ締めの良否を簡単に且つ高精度に
検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す自動ねじ締め機全体の側
面図である。

【図２】図１における自動ねじ締め機の正面図である。

【図３】検出機構の実施例１を示す拡大側面図である。

【図４】図３における適正ねじ締め時の検出レバーの作
動状態を示す側面図である。

【図５】検出機構の実施例２を示す拡大側面図で、不良
ねじ締めの状態を示す。

【図６】同上の適正ねじ締めの状態を示す側面図であ
る。

【図７】ストッパードッロを併用した場合の要部の拡大
正面図である。

【図８】図７における傾斜面に対応した状態の拡大正面
図である。

【図９】中空竪管とドライブビットによる適正及び不良
ねじ締め時の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 中空竪管 ２ ドライブビット ３ 下端口 ９ キャッチャー １０ 取付部材 ２３ シリンダー ２５ ドライブモータ ２７ フィーダー ３１・４１ 検知レバー ３１ｂ 押片 ３２・４２ 光電スイッチ ３３・４３ 押∂ ３４・４４ 枢軸 ３５ ロックナット ５１ ストッパーロッド ５３ ロックナット Ｓ ビス材 ｈ ねじ孔 Ｗ ワーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下昇降可能に支持されビス材を吸着保
   持するように下端にビス材嵌入口を開口した中空パイプ
   からなるビス材吸着用の中空竪管と、ビット先端が中空
   竪管の下端の嵌入口に臨むように回転及び上下動可能に
   内装保持されたねじ締め用のドライブビットと、ビス材
   をフィーダーより中空竪管の下端の嵌入口へ１つづつ供
   給するビス材供給チャックとよりなり、前記中空竪管を
   ワークの面に押当てた状態でドライブビットによりビス
   材をワークのねじ孔にねじ込み所定のトルクで締結する
   ようにした自動ねじ締め機であって、ドライブビットと
   上下方向に一体の固定部材と、中空竪管と一体の固定部
   材に、光電スイッチと、この光電スイッチの光軸に対し
   て出入りするように枢軸を支点に動作する遮光板を備え
   た検知レバー、及びこの検知レバーの押片をドライブビ
   ットの下降に伴って突き動かすように押動する押∂から
   なる検知機構を設けてなることを特徴とする自動ねじ締
   め機のねじ締め検出装置。
2. 【請求項２】 前記押∂はねじ式に装着されて当り位置
   を調整可能に取付け、ロックナットで固定してなる請求
   項１記載の自動ねじ締め機のねじ締め検出装置。
3. 【請求項３】 中空竪管に、この竪管とともに上下昇降
   して下降時にストッパー下端を介してワークの面に当接
   するように上下調整可能にストッパーロッドを設けた請
   求項１及び２記載の自動ねじ締め機のねじ締め検出装
   置。