JPS6049550B2

JPS6049550B2 - ねじ締め装置

Info

Publication number: JPS6049550B2
Application number: JP54076754A
Authority: JP
Inventors: 源治伊藤; 光信角尾; 文夫福地
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-06-20
Filing date: 1979-06-20
Publication date: 1985-11-02
Also published as: JPS563184A; US4320674A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は自動化を志向したねじ締め装置に関するもの
であり、雄ねじの軸線と雌ねじの軸線とに多少の傾きや
位置ずれがあつても、これを自動的に補正し、ねじ締め
作業を行うことのできるねじ締め装置に関するものであ
る。

ねじ締めを行うには、雄ねじと雌ねじの両軸線をほぼ
一直線上に並べなければならない。

しかし雄ねじと雌ねじとを位置決制御の手法のみに依つ
て一直線上に並べることは難しい。そこで位置決制御の
手法に依つては両軸線のずれを一定の値以下にし、雄ね
じ又は雌ねじの一方を柔軟機構を介して保持し、残つた
すれ分を柔軟機構で補正することが考えられる。しか
し、この柔軟機構は従来嵌合技術では多用されていたが
、ねじ締め装置に用いるには嵌合技Ｊ術では見られなか
つた工夫が必要である。

つまり嵌合技術では互いに嵌合する物体の嵌合軸線が一
致した状態で一方を他方へ向けて押しつければ良いが、
ねじ締め装置に於いてはねじ込む為に回転させなければ
ならない。そして、この回転させるにあたつては相当の
回転トルクが必要である。この回転トルクをいかに柔軟
機構の機能を損うことなく、ねじに伝達するかが工夫の
必要なところである。本発明はこのような点に鑑み成さ
れたものであつて柔軟機構の機能を損うことなく充分大
きな回転トルクをねじに伝達することのできる自動ねじ
締め装置を構成することを目的とするものである。

すなわち本発明では回転駆動手段を設ける。

この回転駆動手段はねじの締めつけトルクを発生する部
分である。ねじを、これの軸線をほぼ回転駆動手段の軸
線方向へ向け、回り止めして保持するねじ保持手段を設
ける。ねじ保持手段で保持するねじは、雄ねじであつて
も雌ねじであつても良い。指保持手段と指とを設ける。
指は３本設ける。指は夫々２つの関節を有し、ねじ保持
手段を支持する。つまり夫々の指と指保持手段とを夫々
第１ピンで枢着する。この第１ピンでの枢着点は第１円
周上にあるようにする。また夫々の指とねじ保持手段と
を夫々第２ピンで枢着する。この第２ピンでの枢着点は
第２円周上になるようにする。第１円周と第２円周とは
異なる平面上にあるようにする。また第１円周の径と第
２円周の径とは異ならしめる。そして、径の大きい方が
ねじ保持手段の先端から見て遠い位置にあるようにする
。また、ねじ保持手段で保持するねじ中心の先端は第１
円周と第２円周とを包含する仮想円錐の先端に一致する
ようにする。ねじ保持手段の回転駆動手段の回転軸線方
向に対する若干の傾動を許．容し、回転駆動手段の回動
に依つてねじ保持手段に係合する係合部を有し、回転駆
動手段の動力をねじ保持手段に伝達する伝達手段を設け
る。以上のように構成すればねじ保持手段に保持された
第１ねじの軸線と、これと螺合する第２ねじ．の軸線と
の間に多少の傾があつても、第１ねじと第２ねじとの先
端が大部分重なつていれば、両者を押しつけることに依
つて指及びねじ保持手段が第１ピン、第２ピンの枢着点
で、第１ねじと第２ねじの両軸線が一直線になるように
偏位する。こ・のとき伝達手段はねじ保持手段の傾動を
許容する。この状態で回転駆動手段を駆動する。そうす
ると係合部が指を介さないで直接ねじ保持手段に係合し
てねじをしめつける。従つて本発明に依れば所期の目的
を達成できる。さて以上の構成では指とねじ保持手段の
偏位が小さい範囲では第１ねじの先端位置はほとんど動
かず方向だけが変化する。

それゆえ第１ねじの軸線と第２ねじの軸線がずれて供給
されるような場合には上記構成では不充分な場合がある
。従つて、そのような場合には伝達手段を次のように構
成すれば良い。

すなわち伝達手段をボスと、スライド部材と、制限部と
係合部とで構成すノる。このうちボスは回転駆動手段に
対して回り止めして設ける。またスライド部材はボス上
でスライドし得るように設ける。制限部はスライド部材
のスライド方向を回転駆動手段の回転軸線方向に対して
直角を成す方向へ制限し、且つボスに対する一定値以上
の回動を制限するように設ける。また係合部はスライド
部材と一体に構成し指保持手段はスライド部材上に設け
る。以上のように構成すれば第１ねじと第２ねじの軸心
のずれは回転駆動手段に対してスライド部材゛がづれて
補正する。

つまり回転駆動手段に対してスライド部材が、回転駆動
手段の回転軸線に対して直角を成す方向にずれ、これに
依つてねじ保持手段がずれて補正される。また回転駆動
手段の動力はボス、制限部、スライド部材及び係合部を
経てねじ保持手段に伝達される。

指保持手段はスライド部材に対して固定しておいても良
いが、第１円周を中心にして回動できるようにしておく
と、ねじをしめつけるときに第１ピン第２ピンに無理な
りがかからなくなり好適である。

以下図に示す実施例について説明する。

１は回転駆動手段、２はその出力軸てある。

３はねじ保持手段である。

ねじ保持手段３のねじ収納部、４はナット５の周囲を回
り止めして保持し得る形状に構成する。６は指保持手段
、７は指である。

指７は図には１本しか表われてないが等間隔に３本配置
されている。８は３本の指７を夫々指保持手段６に枢着
する第１ピンである。

９は３本の指７を夫々ねじ保持手段３に枢着する第２ピ
ンである。

３本の第１ピン８はすべて第１円周上へ配置し、３本の
第２ピン９はすべて第２円周上へ配置するようにする。

そして第１ピン８と第２ピン９との伸びる方向は夫々第
１円周、第２円周の接線方向にする。第１円周の半径１
１は第２円周の半径１２よりも大きくする。また第１円
周と第２円周とは異なる平面上にあるようにする。ねじ
保持手段３は、これで保持したナット５の先端１０が、
第１円周と第２円周とを包含する仮想円錐＆の頂点と一
致するように保持するようにする。回転駆動手段１の動
力をねじ保持手段３に伝達する伝達手段は全体を１１で
示す。伝達手段１１はボス１２とスライド部材１３と制
限部１４と係合部１５とで構成してある。ボス１２は出
力軸２とスプライン結合しており、出力軸２に対して回
り止めし、軸線方向にのみスライドし得るように構成し
てある。スライド部材１３はボス１２の端面１６に沿つ
てスライドし得るように構成してある。制限部１４はス
ライド部材１３に植設したボルト１７とスライドワッシ
ャ１８と、ボス１２に、回転軸線方向に設けた、段１９
を有する孔２０とで構成してある。このうち小径の孔２
０ａはボルト１７の軸部１７ａの経より若干大きく、大
径の孔２０ｂはスライドワッシャ１８の外径寸法より若
一干大きくしてある。またスライドワッシャ１８は段部
１９に係合している。このようにして制限部１４は、ス
ライド部材１３が回転軸線方向に対して直角を成す方向
にスライドすることができるようにし、且つボス１２に
対する一定値以上の回動を制限している。スライド部材
１３のねじ保持手段３と対向する部分は筒状を成してお
り且つねじ保持手段３の外周面との間に間隙２１を保つ
て対向している。

ねじ保持手段３の外周面には回転軸線方向に伸びる３つ
の突条２２が有り、係合部１５はこの突条２２と間隙２
３を介して対向する溝２４て構成してある。なお２５は
ねじ保持手段３の軸線方向を回転駆動手段１の軸線方向
と一致させるためにねじ保持手段３とスライド部材１３
との間に介在させたスプリング、２６はボス１２を出力
軸２の先端方向に押すスプリング、２７はねじ５のしめ
つけが終つたことを検知する近接スイッチ、２８はねじ
５をねじ保持手段３で確実に保持するために設けた永久
磁石である。また２９はボス１２に対するスライド部材
１３のスライドを容易にするためにボス１２とスライド
部材１３との間に設けた鋼球、３０はスライド部材１１
３をボス１２の中心に復帰させるために設けたリング状
スプリングである。ボス１２とスライド部材１３とはく
し歯状に噛み合つておりスプリング３０は、その噛み合
い部をとりかこんでいる。以上のように構成したものに
於いてナット５をねじ保持手段３で保持し、回転駆動手
段１を移動させてナット５を図示しない雄ねじの先端に
押しつける。

このとき、もしナット５と雄ねじの軸線とが一直線上に
あれば第１ピン８第２ピン９は夫夫２本だけを平面的に
図示すれば第４図に夫々８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂで示す
ようになり、ナット５の先端は１０ａの位置に来る。こ
のときのねじ５及びこのねじと螺合する雄ねじの軸線は
Ａ，ａ″に示す通りである。もし雄ねじの軸線がｂ″方
向を向いていると第２ピン９の位置は点線で示すように
９ａ″，９ｂ″の位置へ移動する。

従つてナット５の軸線もｂに示す方向になり、Ｂ，ｂ″
と一致する。このときのナット５の先端は１０ｂに示す
位置になり１０ａの位置とほぼ一致する。もし雄ねじの
軸線がＣ″に示す位置にあり、図示の方向を向いていれ
ば第１ピン８の位置は８ａ″，８ｂ″に示す位置に移動
する。

この移動はスライド部材１３がボス１２に対して移動す
ることに依つて生じる。従つて第２ピン９は夫々９ａ″
，９ｂ″に示す位置に移動しナット５の先端１０は１０
ｃに示す位置に移動する。そして、このときのナット５
の軸線方向はｃに示す通りである。ところでスライド部
材の移動は互いに螺合するねじの軸線があまりにづれて
いるときは生じない。雄ねじの先端あるいは雌ねじのね
じ孔のふちに面とりがしてあり、面とりしてある一部に
他方が当つたときにはスライド部材の移動が行われる。
ナット５と雄ねじの軸線が一致したら回転駆動手段１を
付勢しボス１２、スライド部材１３を介、して係合部１
５を突条２２に当てねじ保持手段３を回転させる。

ねじの締めつけが終ると近接スイッチ２７からボス１２
が離れる。

これに依りねじの締めつけを終了する。ノ回転駆動手
段１はねじ５と雄ねじとの軸線が一致する以前に付勢し
ておいても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ねじ締め装置の実施例を示す断面図であ
り、第３図の１−１線に沿つて切断して示す図、第２図
は第１図の左側面図、第３図は第１図３−３線に沿つて
切断して示す図、第４図は動作を説明するのに用いる図
である。１は回転駆動手段、３はねじ保持手段、６は指保持手段
、７は指、８は第１ピン、９は第２ピン、１１は伝達手
段、１２はボス、１３はスライド部材、１４は制限部、
１５は係合部である。

Claims

【特許請求の範囲】１回転駆動手段と、ねじを、これの軸線をほぼ前記回
転駆動手段の軸線方向へ向け、回り止めして保持するね
じ保持手段と、指保持手段と、３本の指と、これ等指と
前記指保持手段とを第１円周上で夫々枢着する第１ピン
と、前記指と前記ねじ保持手段とを前記第１円周と異な
る平面上にあり、且つ異なる径を成す第２円周上で夫々
枢着する第２ピンと、前記ねじ保持手段の、前記回転駆
動手段の回転軸線方向に対する若干の傾動を許容し、前
記回転駆動手段の回動に依つて前記ねじ保持手段に係合
する係合部を有し、前記回転駆動手段の動力を前記ねじ
保持手段に伝達する伝達手段とから成るねじ締め装置。２前記伝達手段は前記回転駆動手段に対して回り止め
して設けたボスと、該ボス上でスライドし得るスライド
部材と該スライド部材のスライド方向を前記回転軸線方
向に対して直角を成す方向へ制限し、且つ前記ボスに対
する一定値以上の回動を制限する制限部と、前記係合部
とで構成してあり、前記係合部は前記スライド部材と一
体に構成してあり前記指保持手段は前記スライド部材上
にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のね
じ締め装置。３前記指保持手段は前記スライド部材に
対して回動できるように構成してあることを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載のねじ締め装置。