JPH07136870A - ねじ締め装置およびねじ緩め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、１回転毎に工具軸をねじの１リー
ド長分前進あるいは後退させてねじ締めもしくはねじ緩
めを行うようにして、各種ねじ部材に対応可能な小型・
低コストのねじ締め装置およびねじ緩め装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 ねじ部材１に係合する工具軸１１と、これを
駆動するモータ１２と、工具軸１１によりねじ部材１を
回転させるとき工具軸１１をねじ部材１の軸方向移動に
追従させる移動機構７とを備える装置であり、工具軸１
１の１回転中に１パルスの信号を発生する回転検出手段
１３を設け、回転検出手段１３からの１パルスの信号毎
にねじ部材１の１リード長分だけ工具軸１１を軸方向に
移動させるコントローラ１５を設けている。工具軸１１
の１回転中に２パルスの信号を出力する回転検出手段を
設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ねじ締め装置およびね
じ緩め装置、特に自動化した組立ライン等に組込むのに
適した装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動組立等においては、専用の自
動ねじ締め装置や自動ねじ締めロボットを使用してねじ
締めが行われている。専用の自動ねじ締め装置では、ま
ず、上下昇降装置上の自動ねじ締め装置本体を、大型の
エアシリンダで所定の位置まで下降させる。次いで、ね
じ締め開始時には、小型のエアシリンダで強くビットを
ねじに押圧し、さらに、ねじ締め開始後には機械式スプ
リングで小さい力で押圧している。この専用の自動ねじ
締め装置では、エアシリンダーや機械式スプリング等を
利用して、ビットをねじのスラスト方向に押圧するため
の押圧機構が採用されている。

【０００３】ねじ締めロボットでは、ロボットのハンド
部分には押圧機構が無く、ロボットの基体部分であるア
ーム側に、ねじへの押圧機構が設けられていた。基体部
の押圧機構はサーボ方式のものとエアシリンダや機械式
スプリング等を用いるものに大別される。サーボ方式の
ものは、ねじのスラスト方向に対し、フィードバックを
かけて、押圧力をサーボゲインに等しくとるもので、特
別の制御装置を持つ。エアシリンダや機械式スプリング
等を用いるものは、これらエアシリンダや圧縮または引
張スプリングを使用して、押圧力を与える。

【０００４】また、自動組立におけるねじ寸法や首下長
さ等の多様化に対応するため、多種の専用のねじ締め装
置が作られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の専用の自動ねじ締め装置やロボットにあって
は、各種ねじ部材に対応し得る十分なストロークを持た
せようとすると押圧機構やハンドが大型化するという問
題があった。また、サーボ方式を採用すると、独自の制
御装置が必要であり、ロボットの制御装置に組み入れる
のも難しいから、コスト高を招いていた。

【０００６】さらに、押圧機構にエアシリンダ等の流体
圧シリンダを採用すると、その流体圧が変動し易いため
に、ビットの押圧力を一定に保持することが難しく、ビ
ット破損がしばしば生じた。したがって、自動組立にお
いて多種の製品を組み立てる場合、様々なねじ寸法や首
下長を有するねじ部材に一台の自動ねじ締め装置やロボ
ットで対応することができず、多くの専用機を作らざる
を得なかった。

【０００７】そこで、本発明は、ねじ締め装置本体もし
くはそれに相当するロボットハンドに、モータの回転信
号を発生するセンサを具備することにより、制御装置に
その信号を取り込んで、１回転毎に工具軸をねじの１リ
ード長分前進あるいは後退させてねじ締めもしくはねじ
緩めを行うようにして、各種ねじ部材に対応可能な小型
・低コストのねじ締め装置およびねじ緩め装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明は、ねじ部材に回転方向一体に係合可
能な工具軸と、該工具軸をねじ締め方向に回転駆動する
モータと、工具軸によりねじ部材を回転させるとき、ね
じ部材の軸方向移動に追従するよう、少なくとも工具軸
を軸方向に移動させる移動機構と、を備えたねじ締め装
置において、前記工具軸の１回転中に、１パルスの信号
を発生する回転検出手段を設け該回転検出手段の検出情
報に基づき、１パルスの信号毎に前記ねじ部材の１リー
ド長分だけ工具軸を軸方向に移動させる移動制御手段
と、を設けたことを特徴とするものであり、請求項２記
載の発明は、ねじ部材に回転方向一体に係合可能な工具
軸および該工具軸をねじ締め方向に回転駆動するモータ
を有するねじ締めハンドと、該ハンドを少なくとも工具
軸の軸方向に移動させるスラスト軸を有するロボットア
ームと、ねじ締めハンドおよびロボットアームの作動を
制御するコントローラと、を備えたねじ締め装置におい
て、前記工具軸の１回転中に、１パルスの信号を発生す
る回転検出手段を設け前記コントローラが該回転検出手
段の検出情報に基づき、１パルスの信号毎に前記ねじ部
材のリード長分だけ工具軸を軸方向に移動させるよう前
記スラスト軸の作動を制御するようにしたことを特徴と
するものである。

【０００９】請求項３記載の発明は、ねじ部材に回転方
向一体に係合可能な工具軸と、該工具軸をねじ緩め方向
に回転駆動するモータと、工具軸によりねじ部材を回転
させるとき、ねじ部材の軸方向移動に追従するよう、少
なくとも工具軸を軸方向に移動させる移動機構と、を備
えたねじ緩め装置において、前記工具軸の１回転中に、
１パルスの信号を発生する回転検出手段を設け、回転検
出手段の検出情報に基づき、１パルスの信号毎に前記ね
じ部材の１リード長分だけ工具軸を軸方向に移動させる
移動制御手段と、を設けたことを特徴とするものであ
り、請求項４記載の発明は、ねじ部材に回転方向一体に
係合可能な工具軸および該工具軸をねじ緩め方向に回転
駆動するモータを有するねじ緩めハンドと、該ハンドを
少なくとも工具軸の軸方向に移動させるスラスト軸を有
するロボットアームと、ねじ緩めハンドおよびロボット
アームの作動を制御するコントローラと、を備えたねじ
緩め装置において、前記工具軸の１回転中に、１パルス
の信号を発生する回転検出手段を設け前記コントローラ
が該回転検出手段の検出情報に基づき、１パルスの信号
毎に前記ねじ部材の１リード長分だけ工具軸を軸方向に
移動させるよう前記スラスト軸の作動を制御するように
したことを特徴とするものである。

【００１０】また、請求項５記載の発明は、ねじ部材に
回転方向一体に係合可能な工具軸と、該工具軸をねじ締
め方向に回転駆動するモータと、工具軸によりねじ部材
を回転させるとき、ねじ部材の軸方向移動に追従するよ
う、少なくとも工具軸を軸方向に移動させる移動機構
と、を備えたねじ締め装置において、前記工具軸の１回
転中に、２パルスの信号を発生する回転検出手段を工具
軸を中心とする円にほぼ１８０度の間隔で２個設け該回
転検出手段の検出情報に基づき、２パルスの信号毎に前
記ねじ部材の１リード長分だけ工具軸を軸方向に移動さ
せる移動制御手段と、を設けたことを特徴とするもので
あり、請求項６記載の発明は、ねじ部材に回転方向一体
に係合可能な工具軸および該工具軸をねじ締め方向に回
転駆動するモータを有するねじ締めハンドと、該ハンド
を少なくとも工具軸の軸方向に移動させるスラスト軸を
有するロボットアームと、ねじ締めハンドおよびロボッ
トアームの作動を制御するコントローラと、を備えたね
じ締め装置において、前記工具軸の１回転中に、２パル
スの信号を発生する回転検出手段を工具軸を中心とする
円にほぼ１８０度の間隔で２個設け前記コントローラが
該回転検出手段の検出情報に基づき、２パルスの信号毎
に前記ねじ部材の１リード長分だけ工具軸を軸方向に移
動させるよう前記スラスト軸の作動を制御するようにし
たことを特徴とするものである。

【００１１】さらに、請求項７記載の発明は、ねじ部材
に回転方向一体に係合可能な工具軸と、該工具軸をねじ
緩め方向に回転駆動するモータと、工具軸によりねじ部
材を回転させるとき、ねじ部材の軸方向移動に追従する
よう、少なくとも工具軸を軸方向に移動させる移動機構
と、を備えたねじ緩め装置において、前記工具軸の１回
転中に、２パルスの信号を発生する回転検出手段を工具
軸を中心とする円にほぼ１８０度の間隔で２個設け該回
転検出手段の検出情報に基づき、２パルスの信号毎に前
記ねじ部材の１リード長分だけ工具軸を軸方向に移動さ
せる移動制御手段と、を設けたことを特徴とするもので
あり、請求項８記載の発明は、ねじ部材に回転方向一体
に係合可能な工具軸および該工具軸をねじ締め方向に回
転駆動するモータを有するねじ締めハンドと、該ハンド
を少なくとも工具軸の軸方向に移動させるスラスト軸を
有するロボットアームと、ねじ緩めハンドおよびロボッ
トアームの作動を制御するコントローラと、を備えたね
じ締め装置において、前記工具軸の１回転中に、２パル
スの信号を発生する回転検出手段を工具軸を中心とする
円にほぼ１８０度の間隔で２個設け前記コントローラが
該回転検出手段の検出情報に基づき、２パルスの信号毎
に前記ねじ部材の１リード長分だけ工具軸を軸方向に移
動させるよう前記スラスト軸の作動を制御するようにし
たことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明では、回転検出手段が工具
軸の１回転毎に１パルスの信号を出力し、移動制御手段
がこの信号に基づいて、工具軸のねじ締め方向への１回
転毎にねじの１リード長分だけ工具軸を前進させるよう
移動手段を制御する。したがって、大型で複雑な押圧機
構や高価な制御装置を用いることなく、工具軸の送りの
誤差が最大でねじの±１リード長分に抑えられ、ねじ締
め時の押圧力を一定範囲内に保つことができる。

【００１３】請求項２記載の発明では、回転検出手段が
工具軸の１回転毎に１パルスの信号を出力し、アームお
よびロボットハンドの作動を制御するコントローラがこ
の信号に基づいて工具軸のねじ締め方向への１回転毎に
ねじの１リード長分だけ工具軸を前進させるようスラス
ト軸の作動を制御する。したがって、既存のＺ軸昇降型
のロボットを利用して小型で汎用性の高いねじ締め装置
が実現される。しかも、工具軸の送りの誤差が最大でね
じの±１リード長分に抑えられるから、そのねじ締め時
の押圧力を一定範囲内に保つことができる。

【００１４】請求項３記載の発明では、回転検出手段が
工具軸の１回転毎に１パルスの信号を出力し、移動制御
手段が、この信号に基づいて、工具軸のねじ緩め方向へ
の１回転毎にねじの１リード長分だけ工具軸を後退させ
るよう移動手段を制御する。したがって、大型で複雑な
押圧機構や高価な制御装置を用いることなく、工具軸の
送りの誤差が最大でねじの±１リード長分に抑えられ、
ねじ緩め時の押圧力を一定範囲内に保つことができる。

【００１５】請求項４記載の発明では、回転検出手段が
工具軸の１回転毎に１パルスの信号を出力し、アームお
よびロボットハンドの作動を制御するコントローラがこ
の信号に基づいて工具軸のねじ緩め方向への１回転毎に
ねじの１リード長分だけ工具軸を後退させるようスラス
ト軸の作動を制御する。したがって、既存のＺ軸昇降型
のロボットを利用して小型で汎用性の高いねじ緩め装置
が実現される。しかも、工具軸の送りの誤差が最大でね
じの±１リード長分に抑えられるから、そのねじ緩め時
の押圧力を一定範囲内に保つことができる。

【００１６】請求項５、７記載の発明では、請求項１ま
たは３に記載の発明と同様な作用に加え、ドグの静止位
置が回転検出手段のセンサにかかってチャタリングを起
こしても、２つのセンサ部の両方の信号が入力されるこ
とで１リード長分だけ工具軸を移動させるので、誤動作
をすることがない。請求項６、８記載の発明では、請求
項２または４に記載の発明と同様な作用に加え、ドグの
静止位置が回転検出手段のセンサにかかってチャタリン
グを起こしても、２つのセンサ部の両方の信号が入力さ
れることで１リード長分だけ工具軸を移動させるので、
誤動作をすることがない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。図１、２は請求項１、３記載の発明に係
るねじ締め装置およびねじ緩め装置の一実施例を示す図
である。まず、その構成を説明する。

【００１８】図１において、１は第１ワーク２を貫通し
て第２ワーク３のねじ穴３ａにねじ結合するねじ部材で
あり、ねじ部材１は締め付けによって第１ワーク２を第
２ワーク３に締結固定することができる。このねじ部材
１は図示しない保持手段またはガイド手段によって図１
に示す姿勢に保たれている。１１は工具軸駆動用モータ
１２によって駆動される工具軸で、この工具軸１１はね
じ部材１に回転方向一体に係合してねじ部材１を回転さ
せる。工具軸駆動用モータ１２は正逆転可能で、後述す
るコントローラ１５によりねじ締めかねじ緩めかによっ
てその回転方向が切り替えられるようになっている。４
はベースであり、このベース４上にはスラスト軸１６お
よび図示しないリニアガイドを含んだフレーム５が設け
られている。６はねじ締め装置およびねじ緩め装置とし
ての自動ねじ締め機本体で、前記リニアガイドにより昇
降可能に案内された昇降ブラケット１７に支持されてい
る。この自動ねじ締め機本体６はスラスト軸１６を駆動
する昇降用モータ１９の回転に伴って昇降ブラケット１
７と共に昇降するようになっている。この昇降用モータ
１９は工具軸駆動用モータ１２の回転を検出するセンサ
１３からのパルス信号に基づき、コントローラ１５（移
動制御手段）によって制御される。具体的には、センサ
１３は例えば工具軸駆動用モータ１２の回転軸に取り付
けられたドグ１４の回転検出用突起部１４ａによって遮
光される光学センサであり、工具軸駆動用モータ１２の
１回転毎に１パルスの信号を出力する。また、コントロ
ーラ１５はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏ回路並
びにモータ駆動回路を含んで構成され、ＲＯＭ内に格納
された制御プログラムに従い、センサ１３を含む各セン
サ情報やねじ部材１に対応する各種設定情報に基づい
て、昇降用モータ１９を制御するようになっている。前
記フレーム５、スラスト軸１６、昇降ブラケット１７お
よび昇降用モータ１９は、自動ねじ締め機本体６を工具
軸１１の軸方向に移動させる移動機構７を構成してお
り、前記センサ１３およびドグ１４は工具軸１１の１回
転中に１パルスの信号を発生する回転検出手段を構成す
る。

【００１９】図２は自動ねじ締め機本体６の詳細構成を
示す図である。図中１８は本体ケースで、昇降ブラケッ
ト１７にボルト等で連絡されている。２１は工具軸駆動
用モータ１２を取り付けた取付台で、ストッパー兼ガイ
ドシャフト２１ａによって本体ケース１８に上下に変位
可能に支持されている。また、モータ取付台２１と本体
ケース１８の間には複数本の引張スプリング２２が設け
られており、モータ取付台２１は常時下方に付勢されて
いる。これらモータ取付台２１および引張スプリング２
２は予押圧機構を構成する。２３は工具軸１１と工具軸
駆動用モータ１２の間に介装されたトルククラッチで工
具軸１１の負荷トルクが急増するねじ締め終了時におい
て、その負荷トルクが所定値に達した時点から工具軸１
１と工具軸駆動用モータ１２の相対回転を許容するよう
になっている。次にその作用を説明する。

【００２０】まず、ねじ締めの場合には、第１ワーク２
を第２ワーク３上に置き、ねじ部材１をねじ穴３ａの入
口まで挿入する。あるいは、ねじ部材１を外部供給装置
から供給して予め磁化させた工具軸１１の先端に吸着さ
せる。次いで、昇降用モータ１９によりスラスト軸１６
を回転させて自動ねじ締め機本体６を下降させ、工具軸
１１をねじ部材１に当接させる。このとき、引張スプリ
ング２２が伸びてねじ部材１への押圧力が生じる。次い
で、工具駆動用モータ１２でねじ締めの回転を与える
と、ねじ部材１は回転しつつねじ穴３ａ内にねじ込まれ
る。このとき、ねじ部材１は１回転につきねじ部材１の
１リード長分下降する。また、このときセンサ１３が工
具軸駆動用モータ１２の１回転につき１パルスの信号を
発生し、この信号がコントローラ１５に送られる。コン
トローラ１５は１パルスの信号入力に対して、ねじ部材
１の１リード長分昇降ブラケット１７を下降させるよう
昇降用モータ１９によってスラスト軸１６を回転させ、
工具軸１１をねじ部材１の進みに追従させる。ねじが締
まり込んで締付トルク（負荷トルク）が所定値に達する
と、ねじ部材１の締付トルクはそれ以上増加せず、トル
ククラッチ２３によって工具軸駆動用モータ１２から工
具軸１１への回転がキャンセルされる。次いで、この状
態を検出することにより、あるいはねじ締め開始後に一
定時間が経過したことを検出することにより工具軸駆動
用モータ１２を停止させた後、自動ねじ締め機本体６を
所定の位置まで上昇させて一連のねじ締め作業を終了す
る。

【００２１】次に、ねじ緩めの場合には、第１ワーク２
を第２ワーク３に締結しているねじ部材１と工具軸１１
とが係合する位置まで、自動ねじ締め機本体６を下降さ
せる。このとき、引張スプリング２２がわずかに伸びて
ねじ部材１への押圧力が生じる。次いで、工具軸駆動用
モータ１２でねじ緩め方向への回転を与えると、ねじ部
材１はその方向に回転しつつ後退しねじ穴３ａから外れ
る。このとき、ねじ部材１が１回転につきねじ部材１の
１リード長分ずつ上昇するとともに工具軸駆動用モータ
１２の１回転につき１パルスずつ発生するセンサ１３か
らの信号がコントローラ１５に送られる。コントローラ
１５は１パルスの信号入力に対してねじ部材１の１リー
ド長分だけ昇降ブラケット１７を上昇させるよう昇降用
モータ１９によってスラスト軸１６を回転させ、工具軸
１１をねじ部材１の後退に追従させる。次いで、ねじ緩
め開始後に、一定時間が経過したことを検出することに
より工具軸駆動用モータ１２を停止させた後、自動ねじ
締め機本体６を所定の位置まで上昇させて一連のねじ緩
め作業を終了する。

【００２２】このように本実施例では、工具軸１１の回
転をセンサ１３により検出して工具軸駆動用モータ１２
の１回転に対し１パルスの信号を発生し、コントローラ
１５がこの１パルスの信号入力に対して移動機構７を移
動制御する。したがって、ねじの前進または後退に伴っ
て工具軸１１を下降および上昇させる際の送り誤差は最
大でねじの±１リード長分となり、この範囲では引張ス
プリングの引張力があまり変化しないことから、工具軸
１１のねじ部材１に対する押圧力を一定に保つことがで
きる。その結果、従来のようなサーボ制御や押圧ストロ
ークの大きい大型の押圧機構が必要でなく、小型・低コ
ストの装置を実現することができる。また、１パルス毎
の移動量をねじの種類に応じて設定し、コントローラ１
５に記憶させておけば、各呼びサイズのねじに対応でき
る。

【００２３】図３は請求項２、４記載の発明に係るねじ
締め装置およびねじ緩め装置の一実施例を示す図であ
る。なお、上述の実施例と同一の構成については同一符
号を付してその説明を省略する。本実施例は、図１の自
動ねじ締め機本体６を、公知のＺ軸昇降型ロボット４０
にハンドとして装着し、自動ねじ締めロボットとして構
成したものである。すなわち、Ｚ軸昇降型ロボット４０
は、ロボットアームである旋回可能な第１アーム４３お
よび第２アーム４４と、第２アーム４４に昇降可能に支
持されたＺ軸４１（スラスト軸）とを有しており、その
Ｚ軸４１の下端部に固定された昇降ブラケット４２に自
動ねじ締め機本体６の本体ケース１８がボルト等で連絡
されている。

【００２４】４５は、Ｚ軸昇降型ロボット４０のＺ軸４
１、第１アーム４３および第２アーム４４と自動ねじ締
め機本体６との動作を制御するコントローラ（移動制御
手段）である。このコントローラ４５は、第１、第２ア
ーム４３、４４によるＺ軸４１のＸ、Ｙ平面上での移動
とＺ軸４１自身による昇降を制御して自動ねじ締め機本
体６の所定位置への位置決めを制御する機能と、自動ね
じ締め機本体６によるねじ締めおよびねじ緩め作業をね
じ部材１の種類に応じて制御する機能を有している。ま
た、図示はしないが、Ｚ軸４１の昇降位置を検出する手
段としては、その昇降駆動用モータの回転またはＺ軸４
１の変位を検出するエンコーダ等を利用している。コン
トローラ４５は前記昇降位置の検出情報と工具軸１１の
回転を検出するセンサ１３からのパルスに基づき、セン
サ１３からの信号１パルスに対して、ねじ締め時にはＺ
軸４１をねじ部材１の１リード長分だけ下降させ、ねじ
緩め時にはＺ軸４１をねじ部材１の１リード長分だけ上
昇させるよう前記昇降駆動用モータを回転させ、自動ね
じ締め機本体６の昇降を制御する。

【００２５】本実施例では、センサ１３（回転検出手
段）が工具軸１１の１回転毎に１パルスの信号を出力
し、第１、第２アーム４３、４４および自動ねじ締め機
本体６の作動を制御するコントローラ４５がこの信号に
基づいて工具軸１１のねじ締めあるいはねじ緩め方向へ
の１回転毎にねじ部材１の１リード長分だけ工具軸１１
を前進あるいは後退させるようＺ軸４１の作動を制御す
る。したがって、既存のＺ軸昇降型のロボットを利用し
て小型で汎用性の高いねじ締めあるいはねじ緩め装置が
実現される。しかも、工具軸の送りの誤差が最大でねじ
の±１リード長分に抑えられるから、そのねじ締めある
いはねじ緩め時の押圧力を一定範囲内に保つことができ
る。

【００２６】なお、上述の２つの実施例では、回転検出
手段としてのセンサ１３が工具軸駆動用モータ１２の１
回転につき、１パルスの信号を出力するようになってい
たが、回転検出手段はこれに限らず、工具駆動用モータ
あるいは工具軸の１回転に対して複数パルスの信号を出
力するものであってもよい。すなわち、図４に示すよう
に、回転検出手段としてドグ１４先端の突起部１４ａを
検出する２個のセンサ３１、３２（回転検出手段）を設
け、これらのセンサ３１、３２からの所定位相差の回転
検出信号をコントローラ１５またはコントローラ４５
（移動制御手段）に取り込むようにして、２パルスの信
号毎にねじ部材１の１リード長分だけ工具軸１１を軸方
向に移動させるようにして、ねじ締めあるいはねじ緩め
を行うことができる。

【００２７】このようにすれば、ねじ締めあるいはねじ
緩めを行うとき、ドグ１３の静止位置において、回転検
出用突起部１４ａがセンサ１３にかかってチャタリング
を起こしても、２個のセンサ３１、３２の両方がドグ１
４の回転検出用突起部１４ａを検出しその信号をコント
ローラ４５に送ることで１リード長分だけ工具軸１１を
前進あるいは後退させるので、誤動作をすることがな
い。

【００２８】また、図３に示した実施例はＺ軸昇降型の
ロボットとして構成したが、他のタイプのロボットハン
ドに適用できるのは言うまでもなく、ＡＨＣ（オートハ
ンドチェンジャー）を有するロボットにその交換可能な
複数のハンドのうちの一部としてねじ締めハンドおよび
ねじ緩めハンドを付加したり、それに対応する制御ユニ
ットをロボットコントローラに接続したりすることがで
きる。

【００２９】さらに、上述の各実施例ではねじ締めとね
じ緩めが共に可能な装置としたが、ねじ締めのみまたは
ねじ緩めのみを行う装置であってもよいことは言うまで
もない。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、大型で複
雑な押圧機構や高価な制御装置を用いることなく、工具
軸の送りの誤差を最大でねじの±１リード長分に抑え、
ねじ締め時の押圧力を一定範囲内に保つようにしている
ので、各種ねじ部材に対応可能な小型・低コストのねじ
締め装置を提供することができる。

【００３１】請求項２記載の発明によれば、ロボットア
ームに設けたスラスト軸の作動を制御することで、工具
軸の送りの誤差を最大でねじの±１リード長分に抑え、
ねじ締め時の押圧力を一定範囲内に保つようにしている
ので、既存のＺ軸昇降型のロボットを利用して小型で汎
用性の高いねじ締め装置を実現することができる。請求
項３記載の発明によれば、大型で複雑な押圧機構や高価
な制御装置を用いることなく、工具軸の送りの誤差を最
大でねじの±１リード長分に抑え、ねじ緩め時の押圧力
を一定範囲内に保つようにしているので、各種ねじ部材
に対応可能な小型・低コストのねじ緩め装置を提供する
ことができる。

【００３２】請求項４記載の発明によれば、ロボットア
ームに設けたスラスト軸の作動を制御することで、工具
軸の送りの誤差を最大でねじの±１リード長分に抑え、
ねじ緩め時の押圧力を一定範囲内に保つようにしている
のでので、既存のＺ軸昇降型のロボットを利用して小型
で汎用性の高いねじ緩め装置を実現することができる。

【００３３】請求項５、７記載の発明によれば、請求項
１または３に記載の発明と同様な効果に加え、ドグの静
止位置が回転検出手段のセンサにかかってチャタリング
を起こしても、２つのセンサ部の両方の信号が入力され
ることで１リード長分だけ工具軸を移動させるので、誤
動作を防ぐことができる。請求項６、８記載の発明によ
れば、請求項２または４に記載の発明と同様な効果に加
え、ドグの静止位置が回転検出手段のセンサにかかって
チャタリングを起こしても、２つのセンサ部の両方の信
号が入力されることで１リード長分だけ工具軸を移動さ
せるので、誤動作を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１、３記載の発明に係るねじ締め装置お
よびねじ緩め装置の一実施例の全体構成図である。

【図２】その要部断面である。

【図３】請求項２、４記載の発明に係るねじ締め装置お
よびねじ緩め装置の一実施例の全体構成図である。

【図４】請求項５〜８記載の発明に係るねじ締め装置お
よびねじ緩め装置の一実施例を示すその回転検出手段の
平面図である。

【符号の説明】

１ ねじ部材 ６ 自動ねじ締め機本体 ７ 移動機構 １１ 工具軸 １２ 工具軸駆動用モータ １３ センサ（回転検出手段） １４ ドグ（回転検出手段） １５ コントローラ（移動制御手段） １６ スラスト軸 １９ 昇降用モータ ２１ モータ取付台 ２２ 引張スプリング ２３ トルククラッチ ３１、３２ センサ（回転検出手段） ４０ Ｚ軸昇降型ロボット ４１ Ｚ軸（スラスト軸） ４３ 第１アーム（ロボットアーム） ４４ 第２アーム（ロボットアーム） ４５ コントローラ（移動制御手段）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ねじ部材に回転方向一体に係合可能な工具
   軸と、 該工具軸をねじ締め方向に回転駆動するモータと、 工具軸によりねじ部材を回転させるとき、ねじ部材の軸
   方向移動に追従するよう、少なくとも工具軸を軸方向に
   移動させる移動機構と、を備えたねじ締め装置におい
   て、 前記工具軸の１回転中に、１パルスの信号を発生する回
   転検出手段を設け、該回転検出手段の検出情報に基づ
   き、１パルスの信号毎に前記ねじ部材の１リード長分だ
   け工具軸を軸方向に移動させる移動制御手段と、を設け
   たことを特徴とするねじ締め装置。
2. 【請求項２】ねじ部材に回転方向一体に係合可能な工具
   軸および該工具軸をねじ締め方向に回転駆動するモータ
   を有するねじ締めハンドと、 該ハンドを少なくとも工具軸の軸方向に移動させるスラ
   スト軸を有するロボットアームと、 ねじ締めハンドおよびロボットアームの作動を制御する
   コントローラと、を備えたねじ締め装置において、 前記工具軸の１回転中に、１パルスの信号を発生する回
   転検出手段を設け、前記コントローラが該回転検出手段
   の検出情報に基づき、１パルスの信号毎に前記ねじ部材
   の１リード長分だけ工具軸を軸方向に移動させるよう前
   記スラスト軸の作動を制御するようにしたことを特徴と
   するねじ締め装置。
3. 【請求項３】ねじ部材に回転方向一体に係合可能な工具
   軸と、 該工具軸をねじ緩め方向に回転駆動するモータと、 工具軸によりねじ部材を回転させるとき、ねじ部材の軸
   方向移動に追従するよう、少なくとも工具軸を軸方向に
   移動させる移動機構と、を備えたねじ緩め装置におい
   て、 前記工具軸の１回転中に、１パルスの信号を発生する回
   転検出手段を設け、該回転検出手段の検出情報に基づ
   き、１パルスの信号毎に前記ねじ部材の１リード長分だ
   け工具軸を軸方向に移動させる移動制御手段と、を設け
   たことを特徴とするねじ緩め装置。
4. 【請求項４】ねじ部材に回転方向一体に係合可能な工具
   軸および該工具軸をねじ緩め方向に回転駆動するモータ
   を有するねじ緩めハンドと、 該ハンドを少なくとも工具軸の軸方向に移動させるスラ
   スト軸を有するロボットアームと、 ねじ緩めハンドおよびロボットアームの作動を制御する
   コントローラと、を備えたねじ緩め装置において、 前記工具軸の１回転中に、１パルスの信号を発生する回
   転検出手段を設け、前記コントローラが該回転検出手段
   の検出情報に基づき、１パルスの信号毎に前記ねじ部材
   の１リード長分だけ工具軸を軸方向に移動させるよう前
   記スラスト軸の作動を制御するようにしたことを特徴と
   するねじ緩め装置。
5. 【請求項５】ねじ部材に回転方向一体に係合可能な工具
   軸と、 該工具軸をねじ締め方向に回転駆動するモータと、 工具軸によりねじ部材を回転させるとき、ねじ部材の軸
   方向移動に追従するよう、少なくとも工具軸を軸方向に
   移動させる移動機構と、を備えたねじ締め装置におい
   て、 前記工具軸の１回転中に、２パルスの信号を発生する回
   転検出手段を設け、該回転検出手段の検出情報に基づ
   き、２パルスの信号毎に前記ねじ部材の１リード長分だ
   け工具軸を軸方向に移動させる移動制御手段と、を設け
   たことを特徴とするねじ締め装置。
6. 【請求項６】ねじ部材に回転方向一体に係合可能な工具
   軸および該工具軸をねじ締め方向に回転駆動するモータ
   を有するねじ締めハンドと、 該ハンドを少なくとも工具軸の軸方向に移動させるスラ
   スト軸を有するロボットアームと、 ねじ締めハンドおよびロボットアームの作動を制御する
   コントローラと、を備えたねじ締め装置において、 前記工具軸の１回転中に、１パルスの信号を発生する回
   転検出手段を設け、前記コントローラが該回転検出手段
   の検出情報に基づき、１パルスの信号毎に前記ねじ部材
   の１リード長分だけ工具軸を軸方向に移動させるよう前
   記スラスト軸の作動を制御するようにしたことを特徴と
   するねじ締め装置。
7. 【請求項７】ねじ部材に回転方向一体に係合可能な工具
   軸と、 該工具軸をねじ緩め方向に回転駆動するモータと、 工具軸によりねじ部材を回転させるとき、ねじ部材の軸
   方向移動に追従するよう、少なくとも工具軸を軸方向に
   移動させる移動機構と、を備えたねじ緩め装置におい
   て、 前記工具軸の１回転中に、２パルスの信号を発生する回
   転検出手段を設け、該回転検出手段の検出情報に基づ
   き、２パルスの信号毎に前記ねじ部材の１リード長分だ
   け工具軸を軸方向に移動させる移動制御手段と、を設け
   たことを特徴とするねじ緩め装置。
8. 【請求項８】ねじ部材に回転方向一体に係合可能な工具
   軸および該工具軸をねじ緩め方向に回転駆動するモータ
   を有するねじ緩めハンドと、 該ハンドを少なくとも工具軸の軸方向に移動させるスラ
   スト軸を有するロボットアームと、 ねじ緩めハンドおよびロボットアームの作動を制御する
   コントローラと、を備えたねじ緩め装置において、 前記工具軸の１回転中に、２パルスの信号を発生する回
   転検出手段を設け、前記コントローラが該回転検出手段
   の検出情報に基づき、２パルスの信号毎に前記ねじ部材
   の１リード長分だけ工具軸を軸方向に移動させるよう前
   記スラスト軸の作動を制御するようにしたことを特徴と
   するねじ緩め装置。