JPS59152073A - 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、ねじ締結作業を自動で行う自動ねじ締め機に
関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来よシ締結作業には、溶接、かしめ、接着。

ねじ締め等があるが、その中でもねじ締めはその適用範
囲が広く、製品の組立工程には欠かすことのできない作
業である。生産の自動化が大きく図られている中、この
ねじ締め作業を人手によらず自動にて行うことは非常に
重要である。

従来自動ねじ締め機として、頭形状および、座金組込み
ねじでは座金形状が円形である一般的なねじの場合には
、その自動化は比較的容易で、これまでにも数多くの自
動ねじ締め機が製作されている。

以下図面を参照しながら上述したような従来の自動ねじ
締め機について説明を行なう。

第１図は従来の自動ねじ締め機を示すものである。第１
図において、１はねじを貯蔵するホッパー、２はねじを
すくい上げるグレード、３はモータの回転運動を上下運
動に変えてグレードに伝達する駆動部、４はグレード２
によってすくい上げられたねじを整列、供給するシュー
ト、５は整列されたねじを１箇づつ分離するエスケープ
、６は、エスケープ５によって分離されたねじを受は止
めるキャッチャ−１７はねじ締めの１駆動源であるドラ
イバ一部、８はドライバ一部７を昇降させるシリンダー
、９はシリンダーの昇降運動をドライバ一部７に伝える
ホルダー、１０はホルダーの昇ＩＩを案内するシャフト
、１１はキャッチャ−６で受は止められたねじを、ねじ
締め位置まで運ぶためにねじを吸着保持するパイプであ
り内部にねじ締め用のビット（図示せず）を内蔵してい
る。

上記のような構成において、まずホッパー１内のねじは
グレード２によってすくい上げられ、ねじ部を下にして
ジュート４上に整列させられる。

次に整列されたねじは、エスケープ５によって１個づつ
分離され、シュート４上をすべり落ちキャッチャ−６に
受は止められる。さらにシリンダー８によってドライバ
一部７およびパイプ１１が下降し、キャッチャ−６上の
ねじはパイプ１１に吸着保持され、その後パイプ１１は
キャッチャ−６を押し開きねじ締め位置まで下降し、ド
ライバ一部７０ビットによシねじ締めが行なわれる。

しかしながらねじ締めの際に方向性を必要とするねじ、
例えば電気配線器等によく用いられる矩形座金１０１を
組み込んだ第２図の如きねじ１０２の場合、上記のよう
な構成では、ねじに組み込んだ座金の方向を規正する手
段が全くなく、上記のような、ねじ締めの際に方向性を
必要とするねじ締めにはまったく、使用できなかった。

発明の目的 本発明は上記欠点に逓み、座金を組み込んだねじをねじ
締めする際、前記座金を一方向に保ちながら自動にてね
じ締めを行なう事ができる自動ねじ締め機を提供するも
のでろる〇 発明の構成 この目的を達成するために本発明の自動ねじ締め機は、
ねじに組み込まれた座金の方向を規正しかつ整列供給す
るシュートと整列されたねじからそのままの姿勢で１箇
だけ分離するエスケープ部とねじの姿勢を一定に保った
ままねし取出し位置へねじを押し込むブツシュロッドと
、ねじ取出し位置においてねじを吸着保持してねじ締め
面まで移動させねじ締めを行うパイプと、前記パイプが
ねじを吸着保持してねじ締めを完了させる間、ねじの座
金の方向を規正し続ける内側ジョーと、プ゛ツシュロッ
ドによってキャッチャ一部に押し込まれてからパイプに
よって吸着保持されるまでの間ねじの落下の支持とねじ
締め方向のねじ部の規正をする外側ジョーとから構成さ
れている。

この構成によってシュートから分離されたねじはブツシ
ュロッドによってそのままの姿勢でジョー内部へ押し込
まれ、内側ジョーが、座金の方向を規正し、外側ジョー
がねじ締め方向の姿勢を規正する。ドライバ一部下降に
よってパイプがねじを吸着保持してねじ締め面まで移動
し、ねじ締めを行う。ねじ締めが完了するまでの間、内
側ジョーにて座金方向が規正され続けるため、座金の方
向を一定としてねじ締めを自動で行うことができる。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について二図面を参照しながら説
明する。

第３図は本発明の一実施例における自動ねじ締め機の側
面図である。第３図において、１２は二方向に自由度を
もち、かつ位置決め機能を有するＸＹテーブル部、１３
は上部ＸＹテーブル１２に搭載されていてねじ締めを行
なうねじ締めヘッド部、１４は座金組み込みねじの座金
の方向を一方向に規正し供給するねじ供給部で架台部１
６上に固定されている。１６はねじ締めヘッド部１３内
のねじの量が不足した時に、ねじ供給部１４からねじ締
めヘッド部１３へ上記座金の方向を一定に保ちなから送
シ込む固定シュート部で架台部１６に固定されている。

第４図〜第９図はねじ締めヘッド部１３を詳細に示した
ものである。第４図〜第９図において、１７はねじ供給
部１４によってねじ部に組み込まれた座金を一方向に規
正し整列されたねじで、座金の幅方向をシュート１８に
よって規正され、高さ方向は、頭規正板１９によって規
正されることによりそのままの姿勢でねじ締め部に送ら
れ、前記シュート１８はブロック２０に固定されている
。

２１は水平シュートでシュート１８から流れ落ちたねじ
１７０座金の幅方向を規正する。

２２は水平シュート２１に流れ落ちたねじ１７の高さ方
向を規正する規正ブロックで、ブロック２０に固定され
ている垂直板２３の下部に取り付けられている。以上が
シュート部である。２４はネジストッパーで、ピン２５
を支点に回転可能に、かつ常時はコイルバネ２６によっ
てシュート１８上から分離され水平シュート２１に流れ
落ちたねじ１７を受は止められるよう規正ブロック２２
の一端に取付けられている。２７はネジストッパー２４
にて受は止められたねじ１７をねじ取出し位置ＸへＮＬ
出ｔブツシュロッドで、ベースプレート２８に取付けら
れたガイドプレート２９によって前後方向にガイドされ
ている。３ｏはブツシュロッド２７を前進させるエアー
シリンダーで、ベースプレート２８に固定されている。

前記エアーシリンダー３Ｑの先端はロッドエンド３１と
当り板３２を介してブツシュロッド２７に取シ付けられ
ている。３３は前方へ押し出されたプノ７ユロノド２７
の後退用の引張バネで、ベースプレート２８とブツシュ
ロッド２７との間に取付けられている。以上がねじ押し
込み部である。３４はシュート１８上に整列されたねじ
１７を１箇つつ分離するためのアームで、ＥＳビン３５
を支点として揺動可能にブロック２０に取り付けられて
いる。３６及び３７はアーム３４の揺動によってねじ１
７に交互に当接し、ねじ１７を１箇づつ分離する爪へ及
び爪Ｂで、アーム３４の両端に取付けられている。

３８はアーム３４に揺動運動を与えるＥＳロッドで一端
はアーム３４との間で回転可能に取付けられておシ、他
端は当シ板３２にあけられた穴を通９、その先端にはＥ
ＳバネＲ３９とＥＳカラー４０が取付けられている。４
１はＭＳｏソド３８によって揺動させられたアーム３４
を復帰させるＥＳバネＦで、垂直板２３に圧入されたス
プリングピン４２とＥＳロッド３８との間に取付けられ
ている。以上がエスケープ部である０４３はドライバー
で、ホルダ４４に把持されている。４５はドライバー昇
降用のメインシリンダーで、フＬ’−）４６の上端に固
定されたシリンダーベース４７に固定され、先端はホル
ダー４４に連結されている。４８はホルダー４４を上下
方向に摺動可能に支持する一対のスライドシャフトで、
ブロック２０とシリンダーベース４７に両端を固定され
ている。４９はねじ１７を吸着保持するパイプで、ドラ
イバー４３に取付けられた外側パイプ５０内で上下動可
能に支持されている。６１はねじ１７を回転させるビッ
トでパイプ１９の中を通りドライバー４３の回転軸に連
結されている。５２はパイプ４９の下限位置を設定する
パイプストッパーで、パイプ４９に取付けられている。

６３はキャッチャ−ベースでスライドブロック６４に城
付けられている。前記スライドプロ、り６４はスライド
シャフト４８によって上下方向に摺動可能に支持されて
いる。

６５はロッドで上端はホルダー４４に固定されており、
下端はスライドブロック６４の穴を通過して先端にカラ
ー５６が取り付けられスライドブロック６４の落下を支
えている。６７はホルダー４４とスライドブロック６４
との間隔を一定に保つためのロッドバネで、ロッド６５
と同軸に取付けられている。５８はスライドブロック６
４の下限位置を決定するストッパーで、クッション６９
と共にスライドシャフト４８に取付けられている。６０
はドライバ一部下限でのホルダー４４とスライドブロッ
ク５４の距離すなわちビット５１の先端とキャッチャ−
ベース５３の先端との相対位置を決定するストッパーボ
ルトで、スライドグロック６４に高さを調整可能に取付
けられている。以上がドライバ一部である。６１はパイ
プ４９がねじ取出し位置Ｘのねじ１７を吸着保持しなが
らねじ締め位置へ下降する際、内側面にてねじ１７の座
金を案内して前記ねじ１７の姿勢を一定に保つための一
対の内側ジョーで、ピンＡ６２を支点にして先端を開閉
自在にキャッチャ−ベース６３に軸支されている。６３
は弾性体であるジョーバネＡで、内側ジョー６１の先端
が常時閉じるように力が１動いている。６４はブツシュ
ロッド２７によってねじ１７がキャッチャ−ベース５３
におけるねし取出し位置Ｘへ押し込まれた際に、前記ね
じ１７のねじ部及び座金部を支持して姿勢を一定に保つ
ための一対の外側ジョーで、ビンＥ６５を支点にして先
端を開閉可能に内側ジョー６１に軸支されており、前記
外側ジョー６４の先端は内側ジョー６１にあけられた穴
から前記内側ジョー６１の内側へ突き出している。６６
は弾性体であるジョーバネＢで、外側ジョー６４の先端
が常時閉じるように力が１＠いている。

以上はキャッチャ一部である。

６了はドライバーが上限にある一事を検出するりミツト
スイッチで、プレート４６に取付けられている。６８は
ねじ１７の吸着のタイミングをとるメカニカルバルブで
、プレート４６に取付けられている。６４はパイプ４９
内に真空を発生させる真空発生器で、プレート４６に取
付けられている。

以上は検出部である。

第１０図７／ｉ空圧回路図である。

以上のように構成された自動ねじ締め機について、以下
その動作を説明する。

まず、エスケープ部によって整列されたねじ１７から１
箇たけ分離されたねじ１ｙａｕ、シュート１８の溝と頭
規正板１９によって姿勢を崩すことなく水平シュート２
１上へ移り、ネジストッパー２４によって停止する。

次にねじ締めが完了しドライバー４３かメインシリンダ
ー４６によって上昇させられ、リミットスイッチ６７が
ドライバー４３の上限位置を検出するとエアーシリンダ
ー３０が一定時間作動しプノソユロノト２７を前進させ
る。

分離されたねじ１７ａは、水平シュート２１溝と規正ブ
ロック２２によってガイドされているため、ブツシュロ
ッド２７の前進で一定の姿勢を保った！まキャッチャ一
部のねし取出し位置Ｘへと押し込まれる。この時ネジス
トッパー２４は、ブツシュロッド２７の動作によってコ
イルバネ２６の力に反して上方へ回転し逃げている。タ
イマーにより一定時間経過するとエアーシリンダー３０
へのエアーが切れ、ブツシュロッド２７は引張バネ３３
によって後方へ引き戻され、もとの位置で停止する。

この時エスケープ部は、エアーシリンダー３０が前進す
ると、当り板３２がＥＳバネＲ３９から離れるため、Ｅ
ＳバネＦ４１によってアーム３４は第８図の方向へ揺動
する。次に引張バネ３３によってブツシュロッド２７が
後退すると当り板３２がＥＳバネＲ３９を介してＥＳロ
ッド３８を後退させるため、アーム３４は第９図の方向
へ揺動する。従ってブツシュロッド２７がねし１７ａを
キャッチャ一部へ押し込み元の位置へ戻ると、次のねじ
１７ｂがエスケープ部によって水平シュート２１上に分
離される。

次に、キャッチャ一部のねじ取出し位置Ｘに押し込まれ
たねじ１７ａは内側ジョー６１の内壁によって座金の回
転方向を規正され、さらに内側ジョー６１の穴部から内
側ジョー６１の内側へ突出した外側ジョー６４の先端部
によって、ねじ締め方向に対してねじ１７ａが倒れない
ようねじ部が規正され、同時に落下しないよう座金下面
が支持される。

ブツシュロッド２７が後退し元の位置へ戻ると次にメイ
ンシリンダー４６が作動しドライバ一部を下降させる。

まずキャッチャ一部はストッパー５８によってねじ締め
面の直前で停止される。パイプ４９はドライバ一部の下
降により、ねじ取出し位置Ｘで姿勢を規正されたねじ１
７ａを先端に吸着し、さらに下降する。外側ジョー６４
はパイプ４９の下降によりジョーバネＢ６６の力に反し
て外側へ押し開かれ、ねじ１７ａは下方へ通過する。こ
の時ねじ１７ａから外側ジョー６４の規正が外れるが、
すでにパイプ４９の端面にねじ１７ａの座金上面が吸着
されているため、前記ねじ１７ａの姿勢は崩れることは
ない。さらにパイプ４９が下降し、ねじ１７ａ先端がね
じ締め面に達しノくイプ４９は停止するが、外側パイプ
５ｏ内でパイプ４９は上下自在に支持されて鈷るため、
ビット６１のみが下降しねじ１７ａの頭に当接してねじ
締めが行なわれる。

この時、ねじ１７ａの座金は依然として内側ジョー６１
によって規正きれているため、ねじ１７ａの座金は方向
を一定に保ったままねじ部と共に回転する事なくねじ締
めされる。

ねじ締めが完了すれば、ドライバ一部はメインシリンダ
ー４６によって上昇させられる。キャッチャ一部内をパ
イプ４９が上昇すれば、外側ジョー６４はジョーバネＢ
６６によって先端が閉じられ元の状態に戻る。またねじ
締め面まで下降していたキャッチャ一部は、ロッド５６
に取付けられたカラー６６によシホルダー４４と共に上
昇し、ドライバ一部上限位置でロッドバネ６７によって
一定の位置で停止する。

その後、リミットスイッチ６７がドライバ一部の上限を
検出し、再びエアーシリンダ３０の作動によりブツシュ
ロッド２７が水平シュート２１上のねじ１７ｂをキャッ
チャ−内に押し込み、以下前記動作を繰り返す。

なお、本実施例ではキャッチャ一部を昇降可能としたが
、キャッチャ一部は固定でも良い。またエアーシリンダ
ー３０は単動式としたが、復動式であっても良い。また
内側ジョー６１は開閉可能　□としたが、固定であって
も良い。さらに、シュート１８から流れ落ちるねじ１７
を受は止めるネジストッパー２４を設けたが、水平シュ
ート２１の水平部分が長ければ、ネジストッパー２４は
なくても良い。またシュート部はヘッド部１３に固定と
したが、別置でも良い。

発明の効果 以上のように本発明は、ねじに組み込まれた座金の方向
が規正され、かつ整列されたねじから、１箇だけ分離さ
れたねじをそのままの姿勢でグツシュロッドによシねし
取出し位置へ押し込み、押し込まれた前記ねじの座金の
方向を内側ジョーで規正し、ねじ締め方向の姿勢は外側
ジョーで規正しパイプが前記ねじを吸着保持しねじ締め
方向の姿勢を一定としてねじ締め位置まで移動しても、
依然として内側ジョーによってねじの座金を規正しつつ
ねじ締めを行う事により、ねじ締めの際、ねじに組み込
まれた座金に一定の方向性を必要とするねじであっても
自動にて座金の方向を一定にしてねじ締めをする事がで
き、生産工程の自動化に対してその効果は大なるものが
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動ねじ締め機の概観側面図、第２図は
ねじ締めの際座金に方向性を必要とするねじの斜視図、
第３図は本発明の一実施例における概観側面図、第４図
は第３図のヘッド部の側面図でねじ締めの状態を示した
断面図、第５図は第４図における入方向矢視断面図、第
６図は第３図のヘッド部の側面図でねじ供給を行ってい
る状態を示した断面図、第７図は第６図におけるＢ方向
の矢視図、第８図は第６図におけるＣ方向からの矢視図
、第９図は第４図におけるＤ方向がらの矢視図、第１０
図は同実施例の空圧回路図である。 １７・・・・・・ねじ、２７・旧・・ブツシュロッド、
４９・・・・・・パイプ、５１・・・・・・ビット、５
３・・・・・・キャッチャ−ベース、６１・・・・・・
内側ジョー、６４・・・・・外側ジョー。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第７
図 〆 第　８　図 第９図 ７ 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ねじに組み込まれた方向性を有する座金の方向が
   規正され、かつ整列されたまま前記ねじを整列供給する
   シュートとこのシュート上のねじを１個毎に分離するエ
   スケープ部と１箇だけ分離されたねじをそのままの姿勢
   でねし取出し位置へ押し込むブツシュロッドと、ねじ取
   出し位置においてキャッチャ−ベースに揺動可能に保持
   され、かつ前記ブツシュロッドによって押し込まれたね
   じの座金の方向を規正可能な状態に弾性体により閉方向
   に付勢した内側ジョーと、前記内側ジョーに揺動可能に
   保持され、かつ前記内側ジョーにあけられた穴部から前
   記内側ジョー内部へ突き出した先端部にて、前記ねじの
   軸部の保持とねし締め方向の姿勢を規正可能な状態に弾
   性体により閉方向に付勢した外側ジョーと、内側に回転
   駆動されるビットを備え前記ねじを吸着保持し、ねじ締
   め位置まで移動させるパイプとを備えた自動ねじ締め機
   ０