JPH08132325A - 部品供給締付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】短時間で確実にワークに板材を供給、締付けで
き、さらにはコンパクトな部品供給締付け装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】部品の供給を行うパーツフィーダ３を基台上に
設置し、このパーツフィーダ３にシュート３ａを連結す
る一方、基台にコラムを設け、このコラムに第一シリン
ダ５を配置し、この第一シリンダ５の作動により昇降可
能なドライバ台６を配置する。ドライバ台６上にはドラ
イバビットを備えるドライバユニット７を一体に昇降可
能に載置し、ドライバ台６に案内軸１５を摺動可能かつ
引張りばねにより付勢して挿通し、この案内軸１５下端
にはねじを保持する第一チャック爪２４および部品を保
持する第二チャック爪２５を備えたチャックユニット２
１を配置し、このチャックユニット２１の第二チャック
爪２５に近接して前記シュート終端を配置して構成され
る部品供給締付け装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば額縁の背面側で
背面板の脱落を防止するのに使用される係止板等の板材
を供給し、これをビス等のねじ部品によって締付ける部
品供給締付け装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄く小さな板材、例えば額縁の背
面に配置される背面板を額縁本体に係止する手段として
用いられる額縁本体の枠背面で回転自在な略楕円状の係
止板（以下、単に板材という。）等をワークに自動供給
し、これを締付ける作業は別々の工程で行われるのが通
常であった。すなわち、このような部品供給締付け装置
は、コンベアあるいはインデックステーブル等の各作業
ステーションごとに配置されるフィーダ等の供給装置と
ねじ締め機とからなり、ワークにまず板材を供給し、こ
の板材が供給された状態のワークを次の作業ステーショ
ンに移動し、ここでねじ締め機によってビス等を締付
け、板材をワークに固定、もしくはビスを中心に回転可
能に取り付けることができるように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の部品供給装
置において、板材の供給工程とねじ締め工程とが異なる
作業ステーションで行われるため、ワークの発進、停止
にともなう振動によって板材がワーク上から脱落してし
まうか、脱落しないまでもワークのねじ穴位置から外れ
てしまい、ねじ締め工程において、ねじ締め作業が行え
ない等の問題が生じており、しかも供給装置、ねじ締め
機の各動作時間およびワークの搬送時間等からワーク一
個当たりに要する作業時間が長くなっており、生産性が
悪くなる等の問題も発生している。さらに、板材の供給
装置とねじ締め機とが分離されている結果、必然的に装
置が大型化してしまい、設置場所の考慮が必要となる等
の問題も指摘されている。

【０００４】本発明は上記課題に鑑みて創成されたもの
であり、短時間で確実にワークに板材を供給、締付けで
き、さらにはコンパクトな部品供給締付け装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】部品の供給を行うパーツ
フィーダを基台上に設置し、このパーツフィーダに部品
の移送路となる移送路を連結する。一方、基台にコラム
を設け、このコラムに昇降駆動源を配置し、この昇降駆
動源の作動により昇降可能なドライバ台を配置し、この
ドライバ台上には駆動源部の駆動を受けて回転するねじ
締め工具を先端に備えるドライバユニットを一体に昇降
可能に載置する。また、ドライバ台に案内軸を摺動可能
かつ弾性体の弾性力により常時下方に付勢して挿通し、
この案内軸下端にはドライバユニットにおけるねじ締め
工具の移動路上に位置し、ねじを保持する第一チャック
爪および部品を保持する第二チャック爪を備えたチャッ
クユニットを配置し、このチャックユニットの第二チャ
ック爪に近接して前記移送路終端を配置するように構成
されている。

【０００６】前記チャックユニットは、ドライバユニッ
トにおけるねじ締め工具が挿通可能な工具案内孔が穿設
されるとともに、ねじ案内管が配置されるチャック本体
と、このチャック本体に所定角度旋回可能に支持され、
チャック本体の工具案内孔に連通するねじ案内孔の穿設
される旋回部材と、この旋回部材に常時閉じて配置され
るとともに、ねじ案内孔の延長上にねじ保持溝を有する
一対の第一チャック爪と、旋回部材に第一チャック爪の
先端を覆うように常時閉じて配置され、第一チャック爪
のねじ保持溝に対応して部品保持溝が成形される第二チ
ャック爪とからなる。

【０００７】また、チャックユニットにおける第二チャ
ック爪の側面は中央部が滑らかに隆起する形状に成形さ
れており、この第二チャック爪の側面には、ドライバ台
の昇降にともなって一体に昇降するローラが当接してい
る。

【０００８】

【作用】移送路を移送されてきた部品はチャックユニッ
トの第二チャック爪に保持され、またねじはねじ案内管
を通じて第一チャック爪に供給される。この後、昇降駆
動源が作動すると、ドライバ台が下降し、このドライバ
台の下降にともなって弾性体の弾性力を受けて案内軸が
下降し、チャックユニットを下方に移動させる。このと
き、チャックユニットの旋回部材はチャック本体に対し
て旋回し、ねじおよび部品を所定方向に位置決めする。
その後さらに昇降駆動源の作動が継続してチャックユニ
ット下端がワーク上面付近に達すると、ドライバユニッ
トの作動によって第二チャック爪に保持された部品が第
一チャック爪に保持されるねじによってワークに締め付
けられる。

【０００９】

【実施例】以下図面に基づき本発明の一実施例を説明す
る。図１において１は部品供給締付け機であり、図示し
ないコンベアライン等の作業ステーションに設置可能な
基台２上に配されるパーツフィーダ３を備えており、こ
のパーツフィーダ３における部品搬出口には前方の斜め
下方に向かって延びる移送路であるシュート３ａが連結
されている。また、基台２上には前方に延びるコラム２
ａも設置されており、このコラム２ａ前面にはブラケッ
ト４を介して昇降駆動源の一例であって、垂直方向に伸
縮するロッド５ａを備える第一シリンダ５が連結され、
さらにこの第一シリンダ５にはドライバ台６が昇降可能
に連結されており、このドライバ台６上にはドライバユ
ニット７が一体に昇降可能に固定されている。また、第
一シリンダ５の前方位置には垂直上方に伸縮するロッド
８ａを有する第二シリンダ８が配置されている。

【００１０】ドラバユニット７は、駆動源部であるモー
タ（図示せず）およびこのモータの出力回転を所定回転
数に減速して出力する減速機構（図示せず）が内蔵され
る本体部９と、この本体部９先端に配置される先端部１
０とからなり、先端部１０は、本体部における減速機構
に連結されて減速機構より出力される回転を受けて回転
する伝達機構１０ａと、この伝達機構１０ａ先端に一体
に回転するように連結されるねじ締め工具の一例である
ドライバビット１０ｂとから構成され、この先端部１０
はドライバ台６下面に垂下して設けられる薄肉円筒状の
案内筒１１に内包されている。

【００１１】案内筒１１の外周にはブラケット１１ａが
固設されており、このブラケット１１ａ後部には垂直下
方に延びる二本のローラ支持軸１２が平行に固設されて
いる。このローラ支持軸１２は後記するチャックユニッ
ト付近まで延びており、この下端にはローラ支持軸１２
を下方で支持するとともに、左右に振り分けられた脚部
にローラ１３が回転自在に取り付けられた連結具１４が
固設されている。

【００１２】また、前記ブラケット４の下部には前方に
延びる支持ブラケット４ａが固定されており、この支持
ブラケット４ａ先端にはドライバ台６上方からドライバ
台６を貫通して延びる案内軸１５が挿通するとともに、
垂直下方に延びる復帰レバー１６が固定されている。こ
の復帰レバー１６の下端は水平方向に屈曲しており、後
記チャックユニット２１のピン２３ｃが当接するように
構成されている。

【００１３】また、案内軸１５はドライバ台６および支
持ブラケット４ａを通じて摺動自在であり、その上端に
は前記第二シリンダ８と同軸線上に位置するストッパボ
ルト１７ａを備えた下降ストッパ１７が設けられるとと
もに、この案内軸１５上端とドライバ台６とは引張りば
ね１８によって連結されている。また、この案内軸１５
の下端にはチャックブラケット１９を介して前記案内筒
１１の内径に沿って摺動可能な摺動筒２０が固定されて
おり、この摺動筒２０の下端には前記パーツフィーダ３
からシュート３ａを通じて移送される板材と、図示しな
いねじ供給装置からエア給送されるねじとをそれぞれ保
持するチャックユニット２１が連結されている。

【００１４】このチャックユニット２１は図２ないし図
５に示すように摺動筒に螺入固定されるチャック本体部
２２と、このチャック本体部２２に設けられる垂直アー
ム２２ａに回転自在に支持される旋回部材２３と、この
旋回部材２３の正面側に配置される一対の第一チャック
爪２４と、旋回部材２３の背面側に配置される一対の第
二チャック爪２５とから構成される。

【００１５】チャックユニット２１におけるチャック本
体２２下面は円弧状に成形されるとともに、両側面には
下方に垂下して延びる垂直アーム２２ａが固定されてい
る。また、このチャック本体２２の上面には下面から十
分に突出するねじ案内管２２ｂが斜設され、このねじ案
内管２２ｂにはねじ供給装置から延びるねじ給送用のね
じ送りホース（図示せず）が接続される。しかも、この
チャック本体２２には前記ドライバユニット７のドライ
バビット１０ｂと同軸線上に工具案内孔２２ｃが穿設さ
れ、ドライバビット１０ｂが挿通可能に構成されてい
る。

【００１６】前記チャック本体２２における垂直アーム
２２ａには旋回部材２３が回転自在に取り付けられてい
る。この旋回部材２３はその上面が前述のチャック本体
２２下面に対応する円弧状に成形され、チャック本体２
２下面と微小な間隔を持って配置される。この旋回部材
２３にはその上面から所定深さまで上面と同心の円弧状
底面を有する溝２３ａが削設されており、この溝２３ａ
内には前記ねじ案内管２２ｂ先端が底面付近まで延びて
常時位置するとともに、この溝２３ａ底面には旋回部材
２３下面に貫通するねじ案内孔２３ｂが穿設される。

【００１７】前記ねじ案内孔２３ｂは、旋回部材２３が
旋回したとき、ねじ案内管２２ｂが溝２３ａの前壁面に
当接したときにはその軸線が鉛直となり、またねじ案内
管２２ｂが溝２３ａの後壁面に当接したときには、軸線
がねじ案内管２２ｂ軸線の延長線上に一致する位置に穿
設される。また、この旋回部材２３の一方の側面にはピ
ン２３ｃが突設されており、また他方の側面にはチャッ
ク本体２２から延びるばね２３ｄが連結されおり、チャ
ックユニット２１が上昇したときに前記復帰レバー１６
がピン２３ｃに当接して、旋回部材２３をばね２３ｄの
付勢に逆らって回動させるように構成されている。

【００１８】また、旋回部材２３の両側面にはその正面
側と背面側にそれぞれ一対のチャック爪収納溝２３ｅが
削設されており、このチャック爪収納溝２３ｅ内には正
面側に一対の第一チャック爪２４が、背面側には一対の
第二チャック爪２５がそれぞればねにより付勢されて常
時閉じて配設されている。この内、第一チャック爪２４
は旋回部材２３下面に沿って直角に屈曲しており、旋回
部材２３のねじ案内孔２３ｂに対応する位置にねじ保持
溝２４ａが分割成形されている。

【００１９】また、第二チャック爪２５の下部は第一チ
ャック爪２４の下面を覆うように直角に屈曲しており、
この第二チャック爪２５には背面側から所定位置まで部
品保持溝２５ａが分割成形され、この部品保持溝２５ａ
はチャックユニット２１が上昇した状態にあるとき、旋
回部材２３の旋回によって前記シュート３ａの移送溝延
長上でシュート３ａ終端と僅かな隙間を持って位置する
ように構成されている。しかも、第二チャック爪２５の
側面は図６に示すように、その中央部付近が隆起した形
状に成形されており、この第二チャック爪２５の突出部
分には前記ローラ１３が当接している。

【００２０】次に、上述の構成からなる部品供給締付け
装置の作用について説明すると、まず、ドライバ台６が
所定上昇位置に待機し、図７に示すようにチャックユニ
ット２１のピン２３ｃが復帰レバー１６に押されて旋回
部材２３がばね２３ｄの力に逆らって旋回した状態にあ
るとき、第二チャック爪２５の部品保持溝２５ａはパー
ツフィーダ３から延びるシュート３ａの延長線上に位置
し、またねじ案内孔２３ｂはねじ案内管２２ｂの延長線
上に位置する。

【００２１】この状態で、図示しないねじ供給装置が作
動すると、供給ホースを通じてねじ案内管２２ｂにねじ
が給送され、このねじは、ねじ案内孔２３ｂを通じて第
一チャック爪２４のねじ保持溝２４ａに給送され、保持
される。これと同時にパーツフィーダ３に板材を投入し
て作動させると、板材はパーツフィーダ３からシュート
３ａを通じて第二チャック爪２５の部品保持溝２５ａに
供給され、保持される。本実施例において適用する板材
は略楕円形状をなし、一方の小円弧部側にねじのねじ部
径よりも大なる径の孔の穿設されたもので、この孔が第
一チャック爪２４に保持されるねじのねじ部に対応して
位置する方向で第二チャック爪２５に供給される。

【００２２】このように各チャック爪２４，２５にね
じ、板材がそれぞれ供給されると、続いて第一シリンダ
５が作動し、ドライバ台６とともにドライバユニット７
を下降させると、引張りばね１８が引き伸ばされ、この
ばねカによって案内軸１５がドライバ台６および支持ブ
ラケット４ａに沿って下方に摺動する。このことによ
り、チャックブラケット１９も下降を開始し、チャック
ユニット２１を下降させる。チャックユニット２１の下
降にともなって、ピン２３ｃは復帰レバー１６から離脱
し、旋回部材２３はばね２３ｄの復帰力によって旋回
し、最終的に図８に示すように第一チャック爪２４に保
持されたねじの軸線が鉛直方向となった状態で停止す
る。本実施例において、旋回部材２３の旋回量はねじ案
内管２２ｂが旋回部材２３の溝２３ａの前後壁面に当接
することで決定される。

【００２３】その後、さらに第一シリンダ５が作動して
案内軸１５を摺動させると、案内軸１５上端部の下降ス
トッパ１７のストッパボルト１７ａが第二シリンダ８の
ロッド８ａ先端に当接して、案内軸１５およびチャック
ユニット２１の下降を停止させる。このときのチャック
ユニット２１の停止位置は、第二チャック爪２５下面が
ワーク上端面と僅かな隙間を有する位置である。チャッ
クユニット２１停止後も第一シリンダ５の作動は継続
し、これにともなってドライバ台６は案内軸１５に沿っ
て下降を継続する。

【００２４】このとき、摺動筒２０は案内筒１１に沿っ
て摺動するため、ローラ支持軸１２先端のローラ１３は
第二チャック爪２５の側面に沿って回転移動し、このこ
とによって第二チャック爪２５は拡開し、保持していた
板材をワーク上で開放する。ただし、第二チャック爪２
５の下面とワーク上面との間隔は僅かであり、またロー
ラ１３が第二チャック爪２５側面の最も隆起した部分を
通過して後は第二チャック爪２５が再度ばね力によって
閉じるため開放された板材はワーク上面の所定位置に確
実に位置決めされる。

【００２５】板材がワーク上面に位置してそこで位置決
めされた後、ドライバユニット７の下降にともなってド
ライバビット１０ｂは、本体部９のモータ（図示せず）
の駆動を受けて回転しつつチャック本体２２の工具案内
孔２２ｃを経由して旋回部材２３のねじ案内孔２３ｂ先
端に達し、さらに下降して第一チャック爪２４に保持さ
れているねじに係合し、第一チャック爪２４を拡開して
ねじを第一チャック爪２４前方に押し出し、ねじ部を板
材の孔に挿通させるとともに、ワークに設けられたねじ
孔に締付ける。このねじの締付けにより、板材はねじ頭
部下面とワーク上面とに挟まれて固定、あるいはねじを
支点として回転可能に取り付けられる。

【００２６】板材をねじによりワークに取り付けて後、
第一シリンダ５が復動してドライバユニット７を上昇さ
せるとともに、第二シリンダ８が作動してストッパボル
ト１７ａを上方に押上げ、案内軸１５およびチャックユ
ニット２１を上昇させる。このとき、ドライバユニット
７の上昇にともなって、ローラ１３は再度第二チャック
爪２５の側面に沿って回転移動し、第二チャック爪２５
はワークに取り付けられた板材に干渉しない程度まで拡
開され、この状態で第二シリンダ８の作動によって上昇
する。

【００２７】チャックユニット２１が上昇するにともな
って、旋回部材２３はピン２３ｃが復帰レバー１６に沿
って移動することにより、前述のねじおよび板材を第一
チャック爪２４、第二チャック爪２５に供給可能な位置
に旋回する。第二シリンダ８の作動は旋回部材２３が所
定位置まで旋回すると停止し、この状態でチャックユニ
ット２１には前述の動作を以て新たなねじおよび板材が
供給される。チャックユニット２１の上昇が停止して
後、ドライバ台６は引張りばね１８の復帰力と、第一シ
リンダ５の作動とによりさらに上昇し、引張りばねが平
衡状態に復帰した時点を以て停止する。

【００２８】一方、ストッパボルト１７ａを押し上げて
伸長している第二シリンダ８はドライバユニット７上昇
停止後、後退してストッパボルト８ａから離脱する。な
お、案内軸１５は第二シリンダ８のロッド８ａがストッ
パボルト１７ａから離脱して後、引張りばねによって所
定位置に保たれる。このように各部の上昇が完了してチ
ャックユニット２１に新たなねじおよび板材が供給され
た状態で、新たなワークが供給されると、前述の動作を
繰り返し行って部品の供給、締付け作業が行われる。

【００２９】以上説明した部品供給締付け装置１のチャ
ックユニット２１においては、チャック本体２２に対し
て旋回可能な旋回部材２３に第一チャック爪２４および
第二チャック爪２５を取り付けて一体に旋回するように
構成していることから、シュート３ａを傾斜した状態で
チャックユニット２１近接位置まで配置することが可能
となり、板材はシュート３ａ上で詰まることなく安定か
つ確実にチャックユニット２２に供給され、またねじ案
内管２２ｂから第一チャック爪２４に至るまでのねじ供
給経路が直線となり板材のみならずねじも確実にチャッ
クユニット２１に供給される。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述した本発明の部品供給締付け装
置は、ねじを保持する第一チャック爪と板材を保持する
第二チャック爪とを備えるチャックユニットをドライバ
ユニットのドライバビットの移動路上に配し、第二チャ
ック爪に近接して板材の供給を行うパーツフィーダから
延びる移送路を配置するとともに、第一チャック爪には
ねじ案内管を連接してねじを供給可能としているため、
チャックユニットに板材とねじとを同時に供給し、板材
をワークに取り付けることが可能となり、作業時間の大
幅な短縮を図ることができるとともに、コンパクトな部
品供給締付け装置を提供することができる。

【００３１】また、チャックユニットにおいて旋回部材
に第一チャック爪と第二チャック爪とを取り付けること
によって、板材を供給する移送路を傾斜したシュートと
でき、しかも、第一チャック爪に至るねじの供給経路を
直線状とすることができ、このことによって板材および
ねじを安定して供給することができる。

【００３２】さらに、第二チャック爪側面の中央部を滑
らかに隆起する形状に成形し、この側面に沿ってローラ
を移動するように配置しているため、一旦、第二チャッ
ク爪を開いて板材をワーク上に開放して後、再度板材を
第二チャック爪により挾持でき、板材のワークからの脱
落、あるいは所定位置からのずれ等を防止することが可
能となり、板材を確実にワークに取り付けることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る部品供給締付け機の右側面図で
ある。

【図２】 チャックユニットの要部拡大右側面図であ
る。

【図３】 チャックユニットの動作状態を示す要部拡大
右側面図である。

【図４】 チャックユニットの要部拡大左側面図であ
る。

【図５】 チャックユニットの動作状態を示す要部拡大
左側面図である。

【図６】 図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】 チャックユニットの断面動作説明図である。

【図８】 チャックユニットの断面動作説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 部品供給締付け装置 ２ 基台 ２ａ コラム ３ パーツフィーダ ３ａ シュート ４ ブラケット ４ａ 支持ブラケット ５ 第一シリンダ ６ ドライバ台 ７ ドライバユニット ８ 第二シリンダ ９ 本体部 １０ 先端部 １０ａ 伝達機構 １０ｂ ドライバビット １１ 案内筒 １１ａ ブラケット １２ ローラ支持軸 １３ ローラ １４ 連結具 １５ 案内軸 １６ 復帰レバー １７ 下降ストッパ １７ａ ストッパボルト １８ 引張りばね １９ チャックブラケット ２０ 摺動筒 ２１ チャックユニット ２２ チャック本体 ２２ａ 垂直アーム ２２ｂ ねじ案内管 ２２ｃ 工具案内孔 ２３ 旋回部材 ２３ａ 溝 ２３ｂ ねじ案内孔 ２３ｃ ピン ２３ｄ ばね ２３ｅ チャック爪収納溝 ２４ 第一チャック爪 ２４ａ ねじ保持溝 ２５ 第二チャック爪 ２５ａ 部品保持溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品の供給を行うパーツフィーダを基台
   上に設置し、このパーツフィーダに部品の移送路を連結
   する一方、 基台にコラムを設け、このコラムに昇降駆動源を配置
   し、この昇降駆動源の作動により昇降可能なドライバ台
   を配置し、このドライバ台上には駆動源部の駆動を受け
   て回転するねじ締め工具を先端に備えるドライバユニッ
   トを一体に昇降可能に載置するとともに、このドライバ
   台に案内軸を摺動可能かつ弾性体の弾性力により常時下
   方に付勢して挿通し、この案内軸下端にはドライバユニ
   ットにおけるねじ締め工具の移動路上に位置し、ねじを
   保持する第一チャック爪および部品を保持する第二チャ
   ック爪を備えたチャックユニットを配置し、このチャッ
   クユニットの第二チャック爪に近接して前記移送路終端
   を配置したことを特徴とする部品供給締付け装置。
2. 【請求項２】 チャックユニットは、 ドライバユニットにおけるねじ締め工具が挿通可能な工
   具案内孔が穿設されるとともに、ねじ案内管が配置され
   るチャック本体と、 このチャック本体に所定角度旋回可能に支持され、チャ
   ック本体の工具案内孔に連通するねじ案内孔の穿設され
   る旋回部材と、 この旋回部材に常時閉じて配置されるとともに、ねじ案
   内孔の延長上にねじ保持溝を有する一対の第一チャック
   爪と、 旋回部材に第一チャック爪の先端を覆うように常時閉じ
   て配置され、第一チャック爪のねじ保持溝に対応して部
   品保持溝が成形される第二チャック爪とからなることを
   特徴とする請求項１に記載の部品供給締付け装置。
3. 【請求項３】 チャックユニットにおける第二チャック
   爪の側面を中央部が滑らかに隆起する形状に成形すると
   ともに、この第二チャック爪のローラに常時当接し、ド
   ライバ台の昇降にともなって一体に昇降するローラを設
   けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
   部品供給締付け装置。