JPH1076436A - 自動ねじ締め機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ねじ締め作業に要する時間を短縮する自動ね
じ締め機を提供する。 【解決手段】 本発明は、モータ６の駆動を受けて回転
可能なドライバビット７をドライバ台５の昇降にともな
って昇降可能に配置し、このドライバビット７の移動路
と２本のねじ案内路１９，２０とをそれぞれ所定ピッチ
で一列に配置して構成されている。前記各ねじ案内路１
９，２０には、ねじを供給するねじ供給装置が接続され
ており、供給されるねじを案内可能に構成されている。
また、ねじを保持可能な複数のチャック爪１５，１６を
所定のピッチで配置し、これらチャック爪１５，１６の
一方が前記ドライバビットの移動路上に位置する時、他
方はねじ案内路に連通する位置で待機するよう構成して
おり、これらチャック爪１５，１６を、所定ピッチ毎に
停止させながら往復移動させるスライド機構１１を設け
て構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークにねじを自
動締結する自動ねじ締め機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からワークにねじを締結するための
手段として自動ねじ締め機が広く知られている。この種
の自動ねじ締め機は、市場のニーズに応えるため極めて
多種多様な機種展開がなされているが、一般には図８お
よび図９に示す自動ねじ締め機５０がよく知られてい
る。この自動ねじ締め機５０は、往復駆動源であるシリ
ンダ５１の作動を受けて往復移動可能なドライバ台５２
を有しており、このドライバ台５２には、回転駆動源で
あるモータ５３の駆動を受けて回転するドライバビット
５４が配置されている。このドライバビット５４は、前
記ドライバ台５２とともに往復移動するように構成され
ており、その移動路上には、図示しないねじ供給装置か
ら供給されるねじを保持可能なチャックユニット５５が
設けられている。このチャックユニット５５は、前記ド
ライバビット５４を案内可能なチャック本体５６と、こ
のチャック本体５６の先端を常時閉鎖するように付勢し
て設けられる一対のチャック爪５７とを備えている。前
記チャック本体５６には、ねじ供給装置から送られるね
じを案内するためのねじ案内路５８が設けられており、
このねじ案内路５８に連通して前記チャック爪５７に
は、ねじが嵌合可能な保持穴５７ａが一体形成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記自動ねじ締め機で
は、チャック爪の保持穴に嵌合保持されたねじをドライ
バビットによって押し出してワークに締結するが、この
ねじ締め作業中には、次の作業に必要なねじを供給する
ことができない。すなわち、ねじはドライバビットがチ
ャック爪から後退して後に、ねじ供給装置が作動して供
給されるため、その分ドライバビットの停止時間が長く
なり、ねじ締め作業に要する時間が長くなっている等の
問題が発生している。また、チャックユニットのねじの
案内路は傾斜してビット案内穴に連通しているため、特
に頭部径に比してねじ部の短いねじにあっては、ねじ案
内路とビット案内路との合流部分で内壁に衝突して容易
に傾斜あるいは反転してしまい、案内穴内で引掛かって
詰まったり、逆向きでチャック爪に供給されてしまうこ
とになり、ねじ締め作業に支障をきたしている等の問題
が発生している。また、長いねじを供給した場合には、
ねじ案内路とビット案内路との合流部分で内壁に衝突し
て詰まってしまい、正常なねじの供給ができなくなる等
の問題が発生している。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、シリンダなどの昇降駆動源の作動を受け
て昇降可能なドライバ台を設け、このドライバ台にモー
タなどの回転駆動源の駆動を受けて回転可能なドライバ
ビットをドライバ台の昇降にともなって昇降可能に配置
した自動ねじ締め機において、前記ドライバビットの移
動路と複数のねじ案内路とを、所定ピッチで一列に配置
し、各ねじ案内路には、ねじを供給するねじ供給装置を
接続するように構成されている。一方、前記ドライバビ
ットの移動路およびねじ案内路の先端側には、ねじを保
持可能な複数のチャック爪が所定のピッチで配置されて
おり、これらチャック爪の何れかが前記ドライバビット
の移動路上に位置する時、他の全ては案内パイプに連通
する位置で待機するよう構成されている。しかも、これ
らチャック爪はスライド機構の作動を受けて所定ピッチ
毎に停止しながら往復移動するように構成されている。
また、前記チャック爪には、保持穴に連通して外部に開
口する穴が成形されており、この穴から保持穴内のねじ
の有無を検出可能な検出手段が設けられている。なお、
前記ねじ案内路は、具体的にドライバビットを挟んで等
間隔に２本配置されるものであり、また、チャック爪
は、一方がドライバビットの移動路上に位置する時、他
方が何れかのねじ案内路の下方に位置するよう所定の間
隔をおいて２個配置されるものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１ないし図７において、１は自
動ねじ締め機であり、ロボット（図示せず）の移動部材
（図示せず）、あるいは固定基盤（図示せず）などに連
結可能なベース板２を有しており、このベース板２上部
には、ブラケット２ａを介して往復駆動源の一例である
シリンダ３が取り付けられている。また、前記ベース板
２下部には、前記ブラケット２ａ下方に延びるアーム部
材２ｂが固定されており、このアーム部材２ｂと前記ブ
ラケット２ａの間には、ガイド軸４が固定して設けられ
ている。このガイド軸４には、前記シリンダ３のロッド
に連結されるドライバ台５が挿通しており、シリンダ３
の作動を受けてガイド軸４に沿って摺動するよう構成さ
れている。このドライバ台５には、その上面側にモータ
６が取り付けられており、このモータ６の出力軸には、
ねじの駆動穴に係合可能なドライバビット７が一体に回
転可能に連結されている。また、ドライバ台５下面側に
は、ばね８ａの利用により軸線方向の衝撃を吸収するよ
うに構成した緩衝機構８を介して、吸引スリーブ９が取
り付けられており、この吸引スリーブ９内には、前記ド
ライバビット７が移動可能に内包されている。この吸引
スリーブ９は、外部のエア吸引機構（図示せず）に接続
されており、このエア吸引機構の作動を受けて先端から
エア吸引を行えるように構成されている。

【０００６】前記アーム部材２ｂの先端には、ブラケッ
ト１０を介してスライド機構１１が取り付けられてい
る。このスライド機構１１は、ブラケット１０の一部を
成す側板１０ａ，１０ａ間に固定して平行に設けられる
２本のガイド軸１２，１２と、このガイド軸１２，１２
に摺動自在に挿通するスライド部材１３と、エア供給に
より伸縮するロッド１４ａを有するシリンダ１４とを備
えて構成されている。前記ガイド軸１２，１２は、ドラ
イバビット７の軸線に対して直交する方向に平行に延び
て配設されており、また、前記シリンダ１４のロッド１
４ａは、前記スライド部材１３に連結されて、スライド
部材１３をガイド軸１２，１２に沿って往復摺動させる
ように構成されている。

【０００７】また、前記スライド機構１１のスライド部
材１３には、取り付け具１３ａを介してチャック爪１５
とチャック爪１６が並列に配置されている。これらチャ
ック爪１５，１６は、各同一の構成であるため、説明は
チャック爪１５についてのみ行う。このチャック爪１５
は、取り付け具１３ａに回動可能に支持される一対の部
材１５ａ，１５ａ（チャック爪１６では部材１６ａ，１
６ａ）を備えており、この部材１５ａ，１５ａは、ばね
などの弾性体により常時閉じるように付勢されている。
また、この部材１５ａ，１５ａの対向面にはねじが係合
可能な形状を成す保持穴１５ｂ（チャック爪１６では保
持穴１６ｂ）が等分割成形されている。この対向面の保
持穴１５ｂよりも上方の部分は、所定寸法切削されて、
チャック爪１５が閉じた状態にある時も所定の間隔を有
するように構成されており、常時後記するねじ案内路２
０（チャック爪１６の場合は後記するねじ案内路１９）
の通過を許容するように構成されている。さらに、前記
部材１５ａ，１５ａには、保持穴１５ｂに連通して外部
に開口する穴１５ｃ（チャック爪１６では穴１６ｃ）が
形成されており、この穴１５ｃに対応して前記ブラケッ
ト１０の両側板１０ａ，１０ａには、それぞれ検出手段
の一例であるセンサ１８が取り付けられている。

【０００８】一方、前記ブラケット１０の一部を成す天
板１０ｂには、穴１０ｃが３個、所定ピッチで等間隔に
貫通形成されており、中央の穴１０ｃには前記吸引スリ
ーブ９が案内されてドライバビットの移動路をなすよう
に構成されている。また、それを挟む両脇の穴１０ｃ，
１０ｃには、それぞれ円筒状のねじ案内路１９，２０が
固定して設けられており、前記ドライバビットの移動路
と一列になるように構成されている。なお、前記各ねじ
案内路１９，２０には、外部のねじ供給装置（図示せ
ず）から延びるねじ給送用のホース（図示せず）が接続
されている。

【０００９】前記チャック爪１５，１６は、一方がドラ
イバビット７の移動路上に位置する時、他方は必ずいず
れかのねじ案内路１９，２０に保持穴が連通する位置に
あるよう所定ピッチでスライド部材１３に取り付けられ
ており、保持穴とねじ案内路とを直線的に構成して、ね
じの供給を確実ならしめるように構成されている。な
お、前記ブラケット１０の両側板１０ａ，１０ａには、
前記スライド部材１３の移動路に先端が突出するようボ
ルト２１がそれぞれ螺合されており、所定の位置でスラ
イド部材１３に係止するように構成されている。

【００１０】上記自動ねじ締め機では、最初、チャック
爪１５がドライバビット７の下方に位置し、チャック爪
１６がねじ案内路１９下方にある時、対応するねじ供給
装置（図示せず）の作動によりホース（図示せず）を通
じてねじがエア給送され、チャック爪１６の保持穴１６
ｂに供給され保持される。続いて、スライド機構１１の
シリンダ１４が作動してスライド部材１３が移動する
と、一体にチャック爪１５，１６も平行移動する。そし
て、スライド部材１３がボルト２１に当接すると、チャ
ック爪１６はドライバビット７の移動路上に保持したね
じが一致する位置で停止し、チャック爪１５は、ねじ案
内路２０に保持穴１５ｂが連通する位置において停止す
る。なお、この状態からシリンダ１４が復動すれば、チ
ャック爪１５，１６は最初の位置に復帰する。このよう
に、スライド機構１３は、シリンダ１４のロッド１４ａ
の伸縮により、チャック爪１５，１６を穴１０ｃのピッ
チごとに停止させながら往復移動させる。

【００１１】前述のようにチャック爪１６に保持したね
じがドライバビット７の移動路上に位置決めされると、
続いてシリンダ３が作動してロッドを伸長させてドライ
バ台５をガイド軸に沿って下降させ、吸引スリーブ９先
端をチャック爪１６に保持されたねじに接近させる。こ
れにともなって、エア吸引機構（図示せず）の作動によ
り吸引スリーブ９は先端からエア吸引を行って、チャッ
ク爪１６に保持されたねじを内部に吸入保持する。その
後、吸引スリーブ９がチャック爪１６を拡開して前進し
ワークに当接すると、緩衝機構８のばね８ａが圧縮され
て、ドライバビット７が相対に前進し、吸引スリーブ９
からねじを押し出すとともに、ドライバビット７はモー
タ６の駆動を受けて回転し、ねじをワークに螺入する。
これと併行して、ねじ案内路２０の下方に移動している
チャック爪１５の保持穴１５ｂには、対応するねじ供給
装置の作動により次の締結に使用するねじが供給保持さ
れる。この時、チャック爪１５の穴１５ｃを通して保持
穴１５ｂにねじが存在するか否かをセンサ１８により検
出することができるため、例えば、ねじの二重供給、ね
じの未供給などを防止することができる。また、ドライ
バビット７によってねじ締めを行っている間に、チャッ
ク爪１６に新たなねじを供給しておくことが可能である
ため、シリンダ１４が復動して各チャック爪１５，１６
を最初の位置に戻すと、即時、次のねじ締め作業を開始
することができる。

【００１２】なお、本発明の実施の形態では、ねじ案内
路を２本とした例を説明したが、ねじ案内路の設置数
は、任意に増加することができるものであり、同様にチ
ャック爪の設置数も増加することができるものであり、
このようにねじ案内路、チャック爪の設置数が増加した
場合でも得られる効果は同様である。また、チャック爪
１５（１６）に設けた穴１５ａ（１６ａ）と、この穴を
通じてチャック爪の保持穴内のねじの有無を検出するセ
ンサ１８とからなる構成は、例えば上記従来の技術で説
明した従来の自動ねじ締め機のチャックユニット部分に
も適用できるものである。さらに、本発明は、ねじを締
結する自動ねじ締め機以外にも、例えばリベットを供給
してこれをワークにかしめるリベットかしめ機などにも
利用することができるものである。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動ねじ
締め機は、ドライバビットと等間隔をおいてこれを挟む
ように２本のねじ案内路を設け、これらねじ案内路から
ねじを供給可能に構成するとともに、スライド機構の作
動によりねじ案内路の下方とドライバビットの下方とを
往復移動可能なチャックを２個設け、一方のチャックが
ドライバビット下方に位置する時、他方のチャックが何
れか一方のねじ案内路下方に位置するように構成してい
るため、ドライバビット下方に位置するチャックに保持
されたねじを締結している間に、他方のチャックにねじ
案内路を通じてねじを供給しておくことができ、ねじ締
め作業に要する時間を短縮することができる等の利点が
ある。また、このようにチャック爪を平行移動するよう
に構成していることで、ねじ案内路からチャック爪の保
持穴までを同一線上（直線的）に配置することができ、
ねじの長さに関係なく供給時の詰まり、反転などを防止
して確実にねじを供給し、常に良好にねじ締め作業を行
うことができる等の利点がある。さらに、チャック爪の
両側面から保持穴に連通する穴を形成しているため、こ
の穴を通じてセンサなどの検出手段により保持穴にねじ
が存在するか否かを検出することができ、ねじの供給を
確実に行って供給ミスのないねじ締め作業を行うことが
可能である等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る自動ねじ締め機の正面図であ
る。

【図２】 本発明に係る自動ねじ締め機の側面図であ
る。

【図３】 本発明に係る自動ねじ締め機の要部拡大正面
図である。

【図４】 本発明に係る自動ねじ締め機の要部拡大底面
図である。

【図５】 図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】 図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】 本発明に係る自動ねじ締め機のチャック爪付
近を示す要部拡大断面図である。

【図８】 従来例の全体説明図である。

【図９】 従来例の要部拡大説明図である。

【符号の説明】

１ 自動ねじ締め機 ３ シリンダ ５ ドライバ台 ６ モータ ７ ドライバビット １１ スライド機構 １５ チャック爪 １５ｃ 穴 １６ チャック爪 １６ｃ 穴 １８ センサ １９ ねじ案内路 ２０ ねじ案内路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】往復駆動源の作動を受けて往復移動可能な
   ドライバ台を設け、このドライバ台に回転駆動源の駆動
   を受けて回転可能なドライバビットをドライバ台の昇降
   にともなって昇降可能に配置した自動ねじ締め機におい
   て、 前記ドライバビットの移動路と、複数のねじ案内路と
   を、所定ピッチで一列に配置し、各ねじ案内路にはねじ
   を供給するねじ供給装置を接続する一方、 前記ドライバビットの移動路および各ねじ案内路の先端
   側に位置して、ねじを保持可能な複数のチャック爪を所
   定ピッチで配置し、これらチャック爪の何れかが前記ド
   ライバビットの移動路上に位置する時、他の全てはねじ
   案内路に連通する位置で待機するよう構成するととも
   に、 前記各チャック爪を、所定ピッチ毎に停止させながら往
   復移動させるスライド機構を設けたことを特徴とする自
   動ねじ締め機。
2. 【請求項２】往復駆動源の作動を受けて昇降可能なドラ
   イバ台を設け、このドライバ台に回転駆動源の駆動を受
   けて回転可能なドライバビットを一体に昇降可能に配置
   するとともに、このドライバビットの移動路上にねじを
   保持可能な保持穴を備えたチャック爪を配置した自動ね
   じ締め機において、 前記チャック爪の保持穴に連通して外部に開口する穴を
   形成するとともに、この穴から保持穴内のねじの有無を
   検出可能な検出手段を設けたことを特徴とする自動ねじ
   締め機。
3. 【請求項３】ねじ案内路は、ドライバビットを挟んで等
   間隔に２本配置され、 また、チャック爪は、一方がドライバビットの移動路上
   に位置する時、他方が何れかのねじ案内路の下方に位置
   するよう所定の間隔をおいて２個配置されることを特徴
   とする請求項１に記載の自動ねじ締め機。