JPS59142076A - 自動ねじ締め機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電流制御式等のドライバーを用いた自動ねじ
締め機において、例えば板金等の薄肉部材に対してタッ
ピンねじによる締結を行なう場合の電動ドライバーのト
ルクコントロール装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、例えば電流制御式電動ドライバーを用いた自動ね
じ締め機において、ねじの締付トルクとして電動ドライ
バーの出力トルクを予め設定しておき、締付トルクがそ
の設定トルクに達するとねじ締めが完了するという方式
であった。

しかしながら、この方式ではねじ締め途中で締付トルク
が予め設定した電動ドライバーの出力トルクより大きく
なる場合には、ねじ締め途中でも設定したトルクに達し
たと同時にねじ締めが完了するため不完全なねじ締めと
なる問題があった。

このような場合として、板金のような薄い肉厚の部材に
タッピンねじを貫通してねじ締めを行なう場合がある。

第１図にこの場合のねじ締め時のトルクと締付時間の関
係を示す特性線図のモデル　　　□化したものを示す。

第１図において、曲線ＡＢＣで示されるねじ込み開始か
らねじ大貫通まではタッピンねじが薄肉部材にねじ穴を
作りながら進んでいる状態であり、曲線ＣＤＩＣで示さ
れるねじ大貫通から締付完了までは薄肉部材を貫通した
ねじがさらにねじ込みを行なった後着座してねじ締めを
完了するまでの状態である。この時Ｆ点のトルクの値が
締付トルクに相当する。しかし、Ｆ点のトルクの値を締
付トルクとして電動ドライバーの出力トルクを設定する
と、第１図の特性曲線ＢＣ上のＦ点で両者が交わること
になる。換言すれば、Ｆ点で電動ドライバーの出力トル
クが認定トルクに達するためこの時点でねじ締めが完了
することになる。

また、設定トルクを０点より大きな値に設定しておくと
ねじ締め完了時にねじ部の破損が発生することがある。

以上のようにねじ締め途中で締付トルクが予め設定した
電動ドライバーの出力トルクより大きくなる場合には完
全に最後までねじ締めが行なわれず、また、設定トルク
を大きくするとねじ部の破損が発生するなどの問題があ
る。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するものであり、薄肉厚
部材へのタッピンねじによる締結の信頼性の向上をはか
るものである。

発明の構成 本発明のトルクコントロール装置は、ねじと被締結部材
の相対的な位置関係を検出する検出機構と、この検出装
置に設けられた検出器より発せられる電気信号により動
作する遅延回路と、ねじ締め時のトルク変化に対応でき
るように電動ドライバーの出力設定トルクをねじ締め初
期には所定締付トルクより大きな値に、ねじ締め完了時
Ｋ（ｄ所定締付トルクの値に切換えが可能で、前記遅延
回路の動作により作動するトルク切換回路とを備えた自
動ねじ締め機のトルクコントロール装置で、例えば薄肉
部材にタッピンねじによる締結を行なう場合に生じるね
じ切り時のトルクによってねじ締め完了となる誤動作が
防止でき、信頼性の高いねじ締めが可能となる。

実施例の説明 本発明の一実施例を第２図〜第４図に基づいて述べる。

図において、１は電動ドライバーで、２は回転駆動軸で
、電動ドライ、バー１に接続されている。３はビットで
、４はタッピンねじである。

６はねじ締めユニットが上下に摺動可能に設けた駆動用
シリンダーである。６は回転駆動軸２に設けた円板状の
当りで、了は、当り６に当接する部分に鋼球８を埋め込
んだレバーで、ピン９を支点として動作する。１ｏはマ
イクロスイッチより構成される検出器であり、レバー９
が動作すると接点が離れるように設けられている０１１
はロッドで、ブロック１２に固定されており、ブロック
１３をガイドとして摺動可能である。１４はロッドに付
勢したバネである。１６は被締結部材で、１６は薄肉部
材である。１７は検出器１ｏにより発生する信号により
動作する遅延回路でありタイマーリレーを使用している
。１９は電動ドライバー１の締付トルクを切換えるトル
ク切換装置であり、遅延回路１７の信号によって作動す
る。

シリンダー５が作動するとともに電動ドライバー１によ
ってビット３が回転しながら、被締結部材１５に接近し
、タッピンねじ４が薄肉部材１６に当接してねじ締めを
行なうみ 当り６は、タッピンねじ４の先端が薄肉部材１ｅに当接
し、わずかにタッピンねじ４が薄肉部材１６に喰いつく
とレバー７に設けた鋼球８に当接しレバー７を介して検
出器１ｏの接点が離れるように取付けられである。また
、鋼球７の高さはレバー７、レバー７に付勢したばね１
７．ブロック１２およびロッド１１を介して被締結部材
１６の上面より一定の高さに保たれている。

第４図は電動ドライバー１の設定トルクと時間の関係を
表わす特性線図と第１図で示したトルクと締付時間の関
係を表わすモデル化した特性線図を合成したものである
。

第４図において、電動ドライバー１の出力トルクは、設
定トルクＴ１　　および設定トルクＴ２　にトルク切換
装置によって切換わるもので、電動ドライバー１の起動
からタッピンねじ４が薄肉部材１６を貫通した直後まで
は設定トルクＴ１で、また、貫通直後からねじ締め完了
までは設定トルクＴ２でねじ締めを行なう。設定トルク
Ｔ１は０点の値より大きな値に設定し、設定トルクＴ２
（ｄ所定の締付トルクに相当する値に設定する。

第４図における設定トルクＴ１から設定トルクＴ２への
切換は第２図においてタッピンねじ４の先端が薄肉部材
４に当接し、わずかにタッピンねじ４が薄肉部材に喰い
つくと当り６および鋼球８．レバー７を介して検出器１
０の接点が離れた瞬間より、遅延回路を作動させ、所定
時間後にこの遅延回路よりの信号によりトルク切換装置
を作動させて行う。この遅延時間はタッピンねじ４が薄
肉部材１６を貫通する時間より少し長く設定し、第４図
の特性曲線ＤＥＱ間でタイムアツプするように設定する
。これにより、タッピンねじ４が薄肉部材１６を貫通す
るまでは所定トルクより大きなトルクでねじ締めを行な
うため、ねじ締め途中で不完全にねじ締めが完了するこ
とがなく、また、タッピンねじ４が薄肉部材１６を貫通
後は所定のトルクでねじ締めを完了することができるた
め信頼性の高いねじ締めが可能である。

発明の効果 以上のように、本発明は自動ねじ締め機による薄肉部材
へのタッピンねじによる締結を行なう場合、タッピンね
じに発生するトルクに応じてドライバーの設定トルクを
切換えることによりタッピンねじに呈るねじ切り時のト
ルクによってねじ締め完了となる誤動作が防止でき信頼
性の高いねじ締めが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のねじ締めにおけるトルクと締付時間の
特性曲線図、第２図は本発明の一実施例におけるねじ締
め機の側面図、第３図は同要部ねじ位置検出時の概略説
明図、第４図は同実施例において設定トルクと時間の関
係を示した特性曲線図である。 １・・・・・・電動ドライバー、２・・・・・・回転駆
動軸、３・・・・・ビット、４・・・・・タッピンねじ
、６・・・・・・当り、７・・・・・レバー、１ｏ・・
・・・・検出器、１６・・・・・・薄肉部材、１７・・
・・・・遅延回路、１８・・・・・・トルク切換装置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ねじと被締結部材の相対的な位置関係を検出する検出器
   と、この検出器よシ発せられる電気信号により動作する
   遅延回路と、ねじを駆動するドライバーの出力設定トル
   クをねじ締め初期には所定締付トルクより大きな値に、
   ねじ締め完了時には所定締付トルクの値に切換えが可能
   で、前記遅延回路の動作により作動するトルク切換装置
   とを備えた自動ねじ締め機のトルクコントロニル装置。