JPH08229752A

JPH08229752A - 自動ネジ締めシステムを有する自動組立ステーション及びネジ締めハンドツール

Info

Publication number: JPH08229752A
Application number: JP6489695A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Tanaka; 靖則田中; Kazumasa Oishi; 和政大石
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 1996-09-10
Anticipated expiration: 2014-03-08
Also published as: JP2865014B2

Abstract

(57)【要約】【目的】多種多様なネジに容易に対応できる自動ネジ
締めシステムを有する自動組立ステーションを提供す
る。【構成】複数のハンドツールから所望のネジ締めハン
ドツール３０１を選択して着脱するＡＨＣ２０３を備
え、このＡＨＣには４種類のネジを種類ごとにそれぞれ
所定位置で供給するフィーダホース接続部２０８及びマ
スタ側支持プレート２０７が配置される。各ネジ締めハ
ンドツール３０１は、ＡＨＣに装着された状態でフィー
ダホース接続部２０８から供給されるネジを受け入れる
ネジ受入部３０８と、このネジ受入部によって受け入れ
られたネジをキャッチャ３０５まで転送する転送ホース
３０９と、キャッチャによって所定位置に保持されたネ
ジをネジ締めするネジ締め機３０４と、から構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動ハンド交換装置（以
下、ＡＨＣ）を備えた自動組立ステーションに係り、特
にＡＨＣを利用した自動ネジ締めシステムに関する。

【０００２】

【発明の背景】自動ネジ締め装置は、一般的に、ネジの
供給方法によって、圧送方式、ピックアンドプレイス方
式、及びパーツフィーダ直結方式に大別される。

【０００３】ネジ圧送方式の一例は、「自動化技術」誌
（１９９１年第２３巻第１号６３〜７１頁）に「精
密ネジ締めロボットＳＲ３２０Ｓ」として紹介されてい
る。このロボットでは、パーツフィーダを内蔵したネジ
圧送ユニットと自動ネジ締め機とがネジ供給ホースによ
って接続された構成を有する。ネジ圧送ユニットは、パ
ーツフィーダから供給されるネジを一本づつ切り出し、
それらを圧縮空気の力によってネジ供給ホースを通して
ネジ締機へ圧送する。圧送されたネジはネジ締機のキャ
ッチャーに取り込まれ、ネジがキャッチャーに保持され
た状態でエアシリンダー等の上下方向駆動装置が作動し
ネジ締機全体が下降する。ネジ締機が所定位置まで下降
すると、ネジ締機のビットがさらに下降してネジ頭と嵌
合し、ビットが回転する事によってネジ締めが行われ
る。ネジ締めが終了すると、ネジ締機が所定位置まで上
昇し、一連の自動ネジ締め動作が完了する。

【０００４】なお、キャッチャーにネジを保持する方式
としては、ネジがチャックに保持された状態でネジ締め
を行うチャック爪方式と、ネジ締めビットを収容する吸
着パイプ内を真空にすることによってビットにネジを吸
着させネジ締めを行うバキューム方式とが知られてい
る。一般的には、ワーク対象のデッドスペースの制限が
ゆるやかなバキューム方式が多用される。

【０００５】このネジ圧送方式では、ネジ圧送ユニット
はもとより、ホース内でのネジの転倒あるいは詰まりが
生じないように、またネジ締機先端のキャッチャー部で
ネジが必要な姿勢を得るように細かい設計が要求され、
またネジ締機のビットも適用するネジの呼び径及び勘合
溝の形状に合わせたものが必要となり、結果としてパー
ツフィーダーからネジ締機までの全てが使用されるネジ
専用として構成される。

【０００６】次に、ピックアンドプレイス方式は前述の
圧送方式が適用できないネジを対象としている。すなわ
ち、ピックアンドプレイス方式は、ネジの全長がネジ頭
径より小さくネジ圧送ホース内では転倒あるいは詰まり
が発生して輸送できないようなネジに適用される。この
方式は、ネジを一個づつ整列供給するパーツフィーダ
と、スプリングでネジ締機の軸方向に摺動可能に支持さ
れた吸着パイプを備えたネジ締機と、パーツフィーダと
ネジ締めを行うワーク対象を稼働範囲内に持つようなロ
ボット形式のネジ締め装置とで構成される。ネジ締め装
置は、まず、パーツフィーダから整列供給される先頭の
ネジの真上にネジ締め機を移動させ垂直に下降させる。
そして、真空吸引装置を作動させて吸着パイプの先頭に
ネジを吸着し、ネジ締機をワーク対象の所定位置まで移
動させ下降させて自動ネジ締めを行う。この方式は、圧
送方式に比べて作業タクトタイムが遅いという欠点を持
つが、圧送できないネジに対しては有効な方式である。
そしてこの方式もまたパーツフィーダとネジ締機は使用
されるネジ専用として構成される。

【０００７】最後に、ピックアンドプレイス方式の作業
タクトタイムを改善する手法としてパーツフィーダ直結
方式がある。その一例は、前述の「自動化技術」誌に
「精密ネジ締めロボットＳＲ３２０Ｆ」として紹介され
ている。このロボットは、ネジ締機にパーツフィーダを
機械的に接続固定し、パーツフィーダから直接ネジ締機
にネジを供給しネジ締めを行う方式である。この方式は
作業タクトタイム的には改善されるものの、この方式で
ワーク対象の複数ポイントのネジ締めを行う場合には、
ロボットの稼働する先端にネジ締機とパーツフィーダを
装着する事が必要となり、ロボットの負荷が増大し、小
型化が困難になるというる欠点がある。またこの方式も
前述の方式と同様にパーツフィーダとネジ締機は適用す
るネジ専用として構成される。

【０００８】以上述べたように、一般に市販されている
自動ネジ締め装置は、あらかじめ特定したネジ頭形状、
特定の呼び径、且つ決まった長さのネジしか扱うことが
出来なかった。また一台のネジ締機で複数種類のネジ締
めを行う為には、特別の配慮をされた装置でも、ネジ締
機のビット・パーツフィーダ・キャッチャー等の部品交
換などの作業が必要であった。

【０００９】

【従来の技術】そこで、複数種類のネジに対応できる自
動ネジ締め装置が種々提案されている。実開平１−１１
５６２３号公報に開示されているネジ供給切替装置で
は、固定基板の円周上に複数のフィーダホースを接続
し、回転部材によって１つのフィーダホースを選択する
ことにより、複数種類のネジ供給を可能にしている。ま
た、特開昭５７−３９４１１号公報に開示されたネジ締
め機では、アームに複数のネジ締めヘッドを搭載し、ネ
ジの種類に従って作動させるネジ締めヘッドを選択す
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記実
開平１−１１５６２３号公報に開示された装置では、ネ
ジ締機側のフィーダホースは固定された１種類のホース
であるために、圧送されるネジのネジ頭径ｄがフィーダ
ホースの内径より大きい場合にはネジを圧送することが
できない。また、ネジがホース内で転倒することなく必
要な方向性を持って輸送される為には、ホース内径に対
するネジの長さがある一定値以上であることが必要とな
る。よって使用するネジ供給ホースによって適用出来る
ネジの種類が制限される。さらに、ネジ供給ホース先端
のネジ締機は明らかに固定であり、そのネジ締機の有す
るネジ締めビットは、十字穴、すりわりあるいは六角穴
など、あらかじめ決められたネジ頭の形状に適合する種
類及びサイズのもの以外は使用することができない。

【００１１】また、特開昭５７−３９４１１号公報に開
示されたネジ締め機では、ロボットアームの先端に複数
種類のネジ締めヘッドを搭載する構成であるために、多
数のネジ締めヘッドを搭載すると重量が増大し、アーム
の駆動機構が大型になるという問題がある。また、多数
のネジ締めヘッドを搭載することは各ヘッドの位置合わ
せのための制御機構が余分に必要となり、装置の複雑化
及び大型化を招来する。

【００１２】また、一般に、自動組立ラインを構成する
場合に、ネジ締めステーションはある特定のネジだけに
しか対応出来ない場合が多く、生産機種変更によるネジ
の種類の変更に対してはネジ締め装置そのものを改造あ
るいは新規更新を必要とした。しかも自動ネジ締機は専
門メーカーから購入して使用する場合が多く、その為に
専用ステーションになりがちで、組立行程におけるネジ
締め工程の順番を変更する場合には自動ネジ締めステー
ションそのものを移動あるいは入れ替えることが必要と
なる。

【００１３】そこで、本発明の目的は、多種多様なネジ
に容易に対応できる自動ネジ締めシステムを提供するこ
とにある。

【００１４】本発明の他の目的は、自動組立ラインの変
更に容易に対応できるフレキシブルな自動組立ラインを
構築できる自動ネジ締めシステムを有する自動組立ステ
ーションを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明による自動組立ス
テーションは、所定位置に置かれた複数のハンドツール
から所望のハンドツールを選択して着脱するＡＨＣを備
え、このＡＨＣは複数種類のネジを種類ごとにそれぞれ
所定位置関係で１個ずつ供給するネジ供給部を有し、ま
た、複数のハンドツールはネジの種類ごとにそれぞれ対
応した複数のネジ締めハンドツールを含む。

【００１６】複数のネジ締めハンドツールの各々は、当
該ネジ締めハンドツールがＡＨＣに装着された状態で、
ネジ供給部から供給されるいずれか１種類のネジを受け
入れるネジ受入部と、ネジ受入部によって受け入れられ
たネジを所定位置に保持するキャッチャと、キャッチャ
によって保持されたネジをネジ締めするネジ締め機と、
からなる。

【００１７】

【作用】ＡＨＣのハンドツールとして複数のネジ締めハ
ンドツールを予め用意する。これらネジ締めハンドツー
ルのネジ受入部、キャッチャ、及びネジ締め機は、その
ネジ締めハンドツールが取り扱うネジの種類に適合する
ように設定しておく。ＡＨＣは、自動組立ステーション
で使用するネジの種類に応じてネジ締めハンドツールを
選択して装着し、それを用いてワーク対象に対して所定
のネジ締め動作を実行する。

【００１８】

【実施例】図１は、本発明のよるネジ締めシステムの一
実施例を装備した自動組立ユニットを示す斜視図であ
る。自動組立ユニット１０は、ある製品の自動組立ライ
ンを構成する１ステーションであり、ユニット１０の前
方に設けられたコンベア１０１が連続するように必要な
台数を配列する事によって、ある製品の自動組立ライン
が構成される。

【００１９】自動組立ユニット１０には、コンベア１０
１の後方に直交門型ロボット１０２が搭載され、その直
交門型ロボット１０２の下方にはトレイ供給コンベア１
０３が設けられている。トレイ供給コンベア１０３は、
組み付ける部品を乗せた部品トレイの搬送、位置決め、
及び空トレイの後方排出を行う。更に、トレイ供給コン
ベア１０３の後方には、部品トレイを供給し、空になっ
たトレイを回収するためのトレイ供給装置１０４が設け
られている。

【００２０】直交門型ロボット１０２のアーム２０１は
Ｘ方向及びＹ方向に自由に移動可能であり、アーム２０
１の先端にはアクチュエータ２０２が取り付けられ、ア
ーム２０１に内蔵されたＺ軸駆動装置によってアクチュ
エータ２０２をＺ軸方向（上下方向）に移動させる。ア
クチュエータ２０２は４種類のフィーダホース２０４ａ
〜２０４ｄを通してネジ圧送装置１０５ａ〜１０５ｄに
それぞれ接続されている。ネジ圧送装置１０５ａ〜１０
５ｄには４種類のネジが予め収納されており、すでに説
明したように圧縮空気によってそれぞれのフィーダホー
スを通して対応する種類のネジがアクチュエータ２０２
へ供給される。

【００２１】また、直交門型ロボット１０２の下方には
トレイ供給コンベア１０３と並んでハンド置き台１０６
が設けられ、更にコンベア１０１の前方にもハンド置き
台１０７が設けられている。これらのハンド置き台に
は、そのステーションで行う作業に必要な複数の部品組
み付けハンドツールあるいはネジ締め作業を行う為の自
動ネジ締めハンドツールなどが配置されている。本実施
例では、ハンド置き台１０６に４種類のネジ締めハンド
ツールが置かれているものとする。

【００２２】このような構成を有する自動組立ユニット
１０の概略的な動作を説明する。自動組立ライン全体を
制御するラインコントローラ（図示せず）からの指示に
従って、直交門型ロボット１０２は作業内容に合致した
組立ハンドツールあるいはネジ締めハンドツールを選択
装着し、上流のステーションからコンベア１０１によっ
て搬送されてきたワーク対象に対して所定の組立工程を
実行する。この組立が完了すると、ワーク対象はコンベ
ア１０１によって下流のステーションへ送出される。

【００２３】直交門型ロボット図２は、１つのネジ締めハンドツールを選択装着した直
交門型ロボット１０２の概略的な一部破断側面図であ
る。同図において、直交門型ロボット１０２のアーム２
０１の先端にはアクチュエータ２０２が設けられ、更に
アクチュエータ２０２のＺ軸シャフトの先端にはＡＨＣ
マスタ２０３が取り付けられている。アクチュエータ２
０２はアーム２０１内のＺ軸駆動装置によって上下移動
し、ＡＨＣマスタ２０３はアクチュエータ２０２によっ
て回転及びハンドツールの着脱を行う。すなわち、アー
ム２０１は、指定されたハンド置き台１０６へ移動し、
指定されたネジ締めハンドツール３０１を選択装着し、
そのネジ締めハンドツール３０１を用いてコンベア１０
１によって搬送されたワーク対象４０１に対して所定の
ネジ締め動作を実行する。

【００２４】４種類のネジはそれぞれフィーダホース２
０４ａ〜２０４ｄによって供給することができるが、実
際にはラインコントローラによって指定された１種類の
ネジが対応するフィーダホースを通して供給される。そ
れに対応するように、１つのネジ締めハンドツール３０
１は１種類のネジのみを受け入れるように構成されてい
る。直交門型ロボット１０２は、ラインコントローラの
指示に従い、供給されるネジの種類に対応したネジ締め
ハンドツールをＡＨＣマスタ２０３に選択装着する。

【００２５】図３は図２におけるＡＨＣハンド部の詳細
側面図である。アクチュエータ２０２の先端に設けられ
たＡＨＣマスタ２０３は、ネジ締めハンドツール３０１
のＡＨＣツール接合部３０２と着脱自在に接合し、ＡＨ
Ｃツール接合部３０２が固定されたベースプレート３０
３には、後述する構造体によってネジ締め機３０４が取
り付けられている。ネジ締め機３０４の先端にはキャッ
チャ３０５が設けられ、そこでフィーダホースを通して
圧送されたネジが捕捉される。以下、ＡＨＣマスタ側の
アクチュエータとＡＨＣツール側のネジ締めハンドツー
ルとの構成をそれぞれ詳細に説明する。

【００２６】アクチュエータ図４は、図３におけるＡＨＣマスタ側のアクチュエータ
の構成を示す正面図である。アクチュエータ２０２はベ
ースプレート２０５に固定され、回転可能なＺ軸シャフ
ト２０９を介してＡＨＣマスタ２０３が取り付けられて
いる。また、アクチュエータ２０２の両側面には、ベー
スプレート２０５と連結した支持プレート２０６及び２
０７がそれぞれ固定され、支持プレート２０６にはフィ
ーダホース接続部２０８ａ及び２０８ｂが、支持プレー
ト２０７にはフィーダホース接続部２０８ｃ及び２０８
ｄが、それぞれ配置されている。フィーダホース接続部
２０８ａ〜２０８ｄには、それぞれ対応するフィーダホ
ース２０４ａ〜２０４ｄが取り付けられている。

【００２７】このように構成されたアクチュエータ２０
２が直交門型ロボット１０２のアーム２０１の先端に設
けられ、Ｚ軸方向に移動する。また、アクチュエータ２
０２はＺ軸シャフト２０９を回転させることでＡＨＣマ
スタ２０３に接合したハンドツールを自由に回転させ位
置決めすることができる。

【００２８】ネジ締めハンドツール図５は、図３におけるネジ締めハンドツール３０１の正
面図、図６はその平面図、図７はその側面図である。

【００２９】図５及び図６に示すように、ネジ締めハン
ドツール３０１のベースプレート３０３の両端には、支
持柱３１０ａ及び３１０ｂによって支持プレート３０６
が、支持柱３１０ｃ及び３１０ｄによって支持プレート
３０７がそれぞれ支持されている。このネジ締めハンド
ツール３０１では、支持プレート３０６にネジ受入部３
０８ａが、支持プレート３０７にネジ受入部３０８ｃ及
び３０８ｄが、それぞれ配置されている。もちろん、必
要とする１つのネジ受入部のみを配置してもよいし、す
べてのネジ受入部３０８ａ〜３０８ｄを配置してもよ
い。

【００３０】ネジ受入部３０８ａ〜３０８ｄの位置関係
は、アクチュエータ２０２のフィーダホース接続部２０
８ａ〜２０８ｄのそれと一致している。従って、ＡＨＣ
マスタ２０３にネジ締めハンドツール３０１を装着する
ことで、図３に示すように、フィーダホース接続部２０
８ａ〜２０８ｄのネジ放出口とネジ受入部３０８ａ〜３
０８ｄのネジ受入口とを一致させて重ねることができ
る。

【００３１】図６及び図７に示すように、このネジ締め
ハンドツール３０１は、ネジ受入部３０８ｃのみが転送
ホース３０９を通してキャッチャ３０５のネジ投入口３
１３に接続されている。ネジ受入部３０８ｃはＡＨＣマ
スタ側のフィーダホース接続部２０８ｃに対応している
から、フィーダホース２０４ｃによって圧送される種類
のネジがネジ受入部３０８ｃ及び転送ホース３０９を通
してネジ投入口３１３に投入される。

【００３２】また、図５に示すように、ベースプレート
３０３には２本の直動ガイド３１１ａ及び３１１ｂが固
定され、それらの中をそれぞれ貫通するガイドシャフト
３１２ａ及び３１２ｂがプレート３１５に固定されてい
る。ガイドシャフト３１２ａ及び３１２ｂはスプリング
３１４ａ及び３１４ｂによって付勢されて直動ガイド３
１１ａ及び３１１ｂを貫通しているために、ネジ締め機
３０４は、直動ガイドによってガイドされ、スプリング
３１４ａ及び３１４ｂによってフローティングされた状
態でベースプレート３０３に取り付けられている。

【００３３】本実施例のネジ締めハンドツール３０１
は、４種類のネジ受入部３０８ａ〜３０８ｄを有するた
めに４種類のネジを扱うことができる。例えば、図７に
示すように、ネジ締め機３０４ｃ、キャッチャ３０５ｃ
及びネジ投入口３１３ｃを用いて転送ホース３０９ｃを
ネジ受入部３０８ｃに接続すれば、フィーダホース２０
４ｃによって圧送される種類のネジを扱うネジ締めハン
ドツール３０１ｃとなり、同様に、図８に示すように転
送ホース３０９ｄをネジ受入部３０８ｄに接続すれば、
フィーダホース２０４ｄによって圧送される種類のネジ
を扱うネジ締めハンドツール３０１ｄとなる。もちろ
ん、ネジの種類によってはキャッチャ３０５及びネジ投
入口３１３を共用することもできる。

【００３４】具体的動作例以下、具体例として、使用するネジをなべ頭の小ネジと
し、フィーダホース２０４ａが呼び径Ｍ１．４用、フィ
ーダホース２０４ｂが呼び径Ｍ２用、フィーダホース２
０４ｃが呼び径２．６用、そして、フィーダホース２０
４ｄが呼び径Ｍ３用であるとする。これらに対応して、
ネジ締めハンドツール３０１ａ〜３０１ｄのネジ締め機
３０４ａ〜３０４ｄ、フィーダホース接続部２０８ａ〜
２０８ｄ、ネジ受入部３０８ａ〜３０８ｄ、転送ホース
３０９ａ〜３０９ｄ、キャッチャ３０５ａ〜３０５ｄ、
及びネジ投入口３１３ａ〜３１３ｄもそれぞれのネジ種
に適した設定とする。例えば、呼び径Ｍ１．４のネジの
場合にはネジ締め機３０４ａのビットにＪＣＩＳ−８−
７０に規定された＃０（Ｓ）型が用いられ、転送ホース
３０９ａがネジ受入部３０８ａに接続される。同様に、
呼び径Ｍ２のネジの場合にはネジ締機３０４ｂのビット
にＪＩＳ−Ｂ１１１１に規定された＃０（Ｈ）型が用い
られ、転送ホース３０９ｂがネジ受入部３０８ｂに接続
される。呼び径Ｍ２．６のネジの場合にはネジ締機３０
４ｃのビットにＪＩＳ−Ｂ１１１１に規定された＃１
（Ｈ）型が用いられ、転送ホース３０９ｃがネジ受入部
３０８ｃに接続される。そして、呼び径Ｍ３のネジの場
合にはネジ締機３０４ｄのビットにＪＩＳ−Ｂ１１１１
に規定された＃１（Ｈ）型が用いられ、転送ホース３０
９ｄがネジ受入部３０８ｄに接続される。

【００３５】図９は、直交門型ロボット１０２の動作を
説明するための自動組立ユニット１０の概略的平面図で
ある。同図に示すように、それぞれ設定された４種類の
ネジ締めハンドツール３０１ａ〜３０１ｄがハンド置き
台１０６の所定位置に配置されている。

【００３６】ラインコントローラの指示によって自動組
立ユニット１０が呼び径Ｍ１．４のネジ締め工程を実行
する場合を説明する。先ず、直交門型ロボット１０２
は、ラインコントローラの指令によって、Ｍ１．４対応
のネジ締めハンドツール３０１ａをアクチュエータ２０
２のＡＨＣマスタ２０３に装着する。その際、ＡＨＣマ
スタ２０３がＡＨＣツール接合部３０２の所定位置で接
合して、マスタ側支持プレート２０６及び２０７に配置
されたフィーダホース接続部２０８ａ〜２０８ｄとツー
ル側支持プレート３０６及び３０７に配置されたネジ受
入部３０８ａ〜３０８ｄとがそれぞれ一致して重なるよ
うに位置決めされる。

【００３７】続いて、直交門型ロボット１０２は制御ケ
ーブル（図示せず）を通してネジ圧送装置１０５ａにネ
ジ圧送指示を送信する。この圧送指示を受けて、ネジ圧
送装置１０５ａはＭ１．４のネジをフィーダホース２０
４ａを通してアクチュエータ２０２へ圧送する。フィー
ダホース２０４ａを通して圧送されたネジは、マスタ側
支持プレート２０６に配置されたフィーダホース接続部
２０８ａ、ツール側支持プレート３０６に配置されたネ
ジ受入部３０８ａ、及び転送ホース３０９ａを通してネ
ジ投入口３１３ａへ投入され、キャッチャ３０５ａ内に
所定の姿勢で保持される。そして、後述するように、ネ
ジ締め機３０４ａのビットにより自動ネジ締めが行われ
る。

【００３８】呼び径Ｍ２のネジ締め工程を行う場合も同
様である。先ず、直交門型ロボット１０２は、ラインコ
ントローラの指令によって、Ｍ２対応のネジ締めハンド
ツール３０１ｂを位置決めしてＡＨＣマスタ２０３に装
着する。続いて、直交門型ロボット１０２はネジ圧送装
置１０５ｂにネジ圧送指示を送信し、ネジ圧送装置１０
５ｂからＭ２のネジをフィーダホース２０４ｂを通して
受け入れる。そして、転送ホース３０９ｂを通してネジ
投入口３１３ｂへ投入し、キャッチャ３０５ｂ内に所定
の姿勢で保持し、ネジ締め機３０４ｂのビットにより自
動ネジ締めを行う。

【００３９】呼び径Ｍ２．６及びＭ３のネジ締め工程を
行う場合も、同様に、直交門型ロボット１０２はネジ締
めハンドツール３０１ｃ及び３０１ｄをそれぞれ装着
し、ネジ圧送装置１０５ｃ及び１０５ｄからそれぞれネ
ジの供給を受けて自動ネジ締めを行う。

【００４０】ネジ締め機構図１０は、本実施例におけるネジ締め機の概略的断面構
成図である。ネジ締めビット３１６は吸着パイプ３１７
内に収容され、ネジ締め機３０４内の駆動装置（図示せ
ず）によりビット３１６及び吸着パイプ３１７はネジ締
め機３０４に対してＺ方向（上下方向）に移動すること
ができる。また、吸着パイプ３１７は空気を吸引するこ
とによりネジを吸着させることができる。ネジ投入口３
１３から投入されたネジは、キャッチャ３０５によりネ
ジ頭をビット３１６側へ向けた姿勢に保持され、次に述
べるようにネジ締めが行われる。

【００４１】図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施例におけ
るネジ締め機のネジ締め動作を示す概略的断面構成図で
ある。図１１（Ａ）に示すように、投入されたネジ５０
１がキャッチャ３０５に保持されると、ビット３１６及
び吸着パイプ３１７を下降させ、吸着パイプ３１７によ
ってネジ５０１を吸引する。これによって、図１１
（Ｂ）に示すように、ネジ５０１が吸着パイプ３１７内
に吸引され、ネジ頭の溝とビット３１６とが嵌合する。
続いて、ネジ５０１が嵌合し吸着した状態でビット３１
６及び吸着パイプ３１７が更に下降し、図１１（Ｃ）に
示すようにキャッチャ３０５より突出する。この状態
で、図２に示すように、ワーク対象４０１のネジ止め位
置へ下降し、ビット３１６が所定トルクで回転すること
で自動ネジ締めが行われる。

【００４２】なお、このネジ締めハンドツールはバキュ
ーム方式のキャッチャを用いているが、吸着パイプ３１
７及びネジ締めビット３１６は、図１１（Ａ）及び
（Ｃ）に示すように、キャッチャ３０５に対して相対的
に２位置をとる事ができる。これによって、本実施例の
ネジ締めハンドツールは、上述したようにネジを圧送し
自動ネジ締めを行わせる事が可能であるとともに、図１
１（Ｃ）の位置で吸着パイプ３１７の真空吸引を行う事
によってピックアンドプレイス方式のネジ締めも行わせ
ることが可能である。

【００４３】なお、このネジ締めハンドツールはバキュ
ーム方式のキャッチャを用いているが、ネジ締めハンド
ツール３０１の上下動作は、直交門型ロボット１０２の
アーム２０１に内蔵された駆動機構によって行われる。
従って、組み立て用ハンドツールを装着した場合と同じ
駆動機構によりハンドツールの上下動作が行われる。

【００４４】以上のように、あらかじめ適用されるネジ
に適応したネジ圧送装置及びフィーダホースを自動組立
ユニットに装備しておき、適用するネジ用のネジ締めハ
ンドツールをハンド置き台に配置しＡＨＣ装置を介して
選択装着することによって、ネジ締機３０１のビット及
び締め付けトルク、フィーダホース２０４の内径、キャ
ッチャ３０５の形状等を兼用することができない複数種
類のネジを１ステーションで取り扱うことが可能にな
る。

【００４５】また組立ハンドツールのＡＨＣ関連寸法を
ネジ締めハンドツールと同じに設定する事で、組立ハン
ドツールとネジ締めハンドツールとを同一のＡＨＣ装置
を用いて選択使用することができ、１ステーションで部
品の組み付けと複数種類の自動ネジ締めとが可能とな
る。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による自動
ネジ締めシステムを有する自動組立ステーションは、Ａ
ＨＣのハンドツールとして複数のネジ締めハンドツール
を予め用意し、これらネジ締めハンドツールのネジ受入
部、キャッチャ及びネジ締め機をネジの種類に適合する
ように設定しておく。そして、ＡＨＣは、自動組立ステ
ーションで使用するネジの種類に応じてネジ締めハンド
ツールを選択して装着し、それを用いてワーク対象に対
して所定のネジ締め動作を実行する。

【００４７】複数種類のネジに対応したネジ締めハンド
ツールを用意しておくことで、多種多様なネジに容易に
対応できる自動ネジ締めシステムを提供できる。しか
も、ネジ締めハンドツールを別の組立ハンドツールに交
換するだけで自動組立ラインの変更に容易に対応できる
ために、フレキシブルな自動組立ラインを構築できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のよるネジ締めシステムの一実施例を装
備した自動組立ユニットを示す斜視図である。

【図２】１つのネジ締めハンドツールを選択装着した直
交門型ロボット１０２の概略的な一部破断側面図であ
る。

【図３】図２におけるＡＨＣハンド部の詳細側面図であ
る。

【図４】図３におけるＡＨＣマスタ側のアクチュエータ
の構成を示す正面図である。

【図５】図３におけるネジ締めハンドツールの正面図で
ある。

【図６】図３におけるネジ締めハンドツールの平面図で
ある。

【図７】図３におけるネジ締めハンドツールの側面図で
ある。

【図８】別種のネジを取り扱うネジ締めハンドツールの
側面図である。

【図９】直交門型ロボット１０２の動作を説明するため
の自動組立ユニット１０の概略的平面図である。

【図１０】本実施例におけるネジ締め機の概略的断面構
成図である。

【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施例におけるネジ締
め機のネジ締め動作を示す概略的断面構成図である。

【符号の説明】

１０自動組立ユニット１０１コンベア１０２直交門型ロボット１０３トレイ供給コンベア１０４トレイ供給装置１０５ａ〜１０５ｄネジ圧送装置１０６ハンド置き台１０７ハンド置き台２０１アーム２０２アクチュエータ２０３ＡＨＣマスタ２０４ａ〜２０４ｄフィーダホース２０５ベースプレート２０６支持プレート２０７支持プレート２０８ａ〜２０８ｄフィーダホース接続部２０９Ｚ軸シャフト３０１ネジ締めハンドツール３０２ＡＨＣツール接合部３０３ベースプレート３０４ネジ締め機３０５キャッチャ３０６支持プレート３０７支持プレート３０８ａ〜３０８ｄネジ受入部３０９ａ〜３０９ｄ転送ホース３１０ａ〜３１０ｄ支持柱３１１ａ直動ガイド３１１ｂ直動ガイド３１２ａガイドシャフト３１２ｂガイドシャフト３１３ネジ投入口３１４ａスプリング３１４ｂスプリング３１５プレート４０１ワーク対象

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定位置に置かれた複数のハンドツール
から所望のハンドツールを選択して着脱する自動ハンド
交換装置（以下、ＡＨＣという。）を備えた自動組立ス
テーションにおいて、前記ＡＨＣは、複数種類のネジを種類ごとにそれぞれ予
め定められた位置関係で１個ずつ供給するネジ供給手段
を有し、前記複数のハンドツールは、前記ネジの種類ごとにそれ
ぞれ対応した複数のネジ締めハンドツールを含み、前記複数のネジ締めハンドツールの各々は、当該ネジ締めハンドツールが前記ＡＨＣに装着された状
態で前記ネジ供給手段から供給されるいずれか１種類の
ネジを受け入れるネジ受入手段と、前記ネジ受入手段によって受け入れられた前記ネジを所
定位置に保持するネジ保持手段と、前記ネジ保持手段によって保持された前記ネジをネジ締
めするネジ締め手段と、からなる、ことを特徴とする自動ネジ締めシステムを有する自動組
立ステーション。
【請求項２】前記ネジ供給手段は、前記複数種類のネジを種類ごとに１個ずつ輸送するネジ
輸送手段と、前記ネジ輸送手段に接続され、前記ネジの種類ごとに前
記予め定められた位置関係で前記ネジを放出する複数の
ネジ放出口と、からなることを特徴とする請求項１記載の自動組立ステ
ーション。
【請求項３】前記ネジ輸送手段は、前記複数種類のネジを種類ごとに１個ずつ圧縮空気によ
り輸送する複数のネジ圧送装置と、前記複数のネジ圧送装置にそれぞれ対応して設けられ、
前記ネジ圧送装置から送出される前記ネジを輸送する複
数の輸送ホースと、からなることを特徴とする請求項２記載の自動組立ステ
ーション。
【請求項４】請求項１記載の前記ネジ締めハンドツー
ルにおいて、前記ネジ受入手段と前記ネジ保持手段とを接続するネジ
転送手段を更に有することを特徴とするネジ締めハンド
ツール。
【請求項５】請求項１記載の前記ネジ締めハンドツー
ルにおいて、前記ネジ受入手段は、前記ネジ供給手段の前記予め定め
られた位置関係と一致する位置関係を有し前記ネジの種
類に対応した複数のネジ受入口からなることを特徴とす
るネジ締めハンドツール。
【請求項６】請求項５記載の前記ネジ締めハンドツー
ルにおいて、前記複数のネジ受入口の１つと前記ネジ保持手段とを接
続するネジ転送手段を更に有することを特徴とするネジ
締めハンドツール。