JPS6094275A

JPS6094275A - 自動ねじ締め機

Info

Publication number: JPS6094275A
Application number: JP20296983A
Authority: JP
Inventors: 石塚　高士
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1983-10-28
Filing date: 1983-10-28
Publication date: 1985-05-27

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】本発明は自動ねじ締め機に係り、特に電動スクリードラ
イバを用いた自動ねじ締・め機に関するものである。

従来、この種自動ねじ締め機のねじ締めヘッドの往復動
は、ねじ締め完了までに必要な時間を想定し、ねじ締め
スタートから一定時間後に被締結物から離反させていた
。そのため、ねじ無し、ねじ締付トルク不足、ねじばか
、その他の締付不良が発生しても発見できなかった。ま
た、ねじ締め想定時間は、実際のねじ締め時間より余裕
を持たせなければならないので、時間のロスが生じてい
た。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな〈シ、確
実に、しかも、能率よくねじ締めを行うことができる自
動ねじ締め機を提供することにある。

本発明の特徴は、ドライバヘッドに固定した電動スクリ
ュドライバと、−に記ドライバヘッドを被締結物に対し
て接近またＬヨ離反させる往復駆動手段とを備え上記上
動スク１リニドライバには、ねじ締め工程中に所定の締
付けトルクに達すると噛み合いが離脱する噛合いクラッ
チと、この噛合いクラッチの離脱を検出する検出手段と
を設け、この検出手段の出力を入力してねじ締め完了信
号を出力する信号回路と、」二記ねじ締め完了信号を受
けてからリセットされるまで上記電動スクリュドライバ
を継続して停止させるように動作するス・イツチング回
路と、ねじ締めスク〜トから所定時間経過したときに上
記スイッヂング回路を動作させるタイマ回路とを具備し
ｆｃ構成とした点にある。

以下本発明を第１図〜第４図に示した実施例を用いて詳
細に説明する。

第１図は本発明の自動ねじ締め機の一実施例を示す正面
図である。第１図は縦型定置式の自動ねじ締め機であり
、１は被締結物を示し、２は取付台、３けねじ供給装置
で、取付台２にブラケット４を水平に支持し、ブラケッ
ト４の一端にはシリンダ５がピストンロッド６を下向き
にして固定しである。また、他の一端にはねじ供給装置
３が固定しである。シリンダ５にはドライバヘッド７が
固定してあり、ドライバヘッド７で電動ドライバ８を保
持し、ブラケット４に固定してあってドライバヘッド７
を貫挿させたガイドロッド９を案内にしてシリンダ５で
ドライバヘッド７を昇降させるように構成しである。ド
ライバヘッド７の下端には、不死点位置決め用のビン１
ｏが取り付けてあり、ブラケット４の下方に取り付けた
ストッパでロック１１に当接してその下死点を決定する
。

また、ストッパでロック１１にはチャックストッパ１２
が固定してあり、電動ドライバ８の先端に取り付けたチ
ャックユニット１３がこれに尚接している。したがって
、ドライバヘッド７と一体にな゛って下降するチャック
ユニット１４はこの位置で停止し、ドライバビット１５
がチャックユニット１３から突出して被締結物１のねじ
に推力を加える。

一方、ドライバヘッド７にはドック１６．１７が取り付
けてあり、これによって動作するドライバヘッド上死点
確認用のマイクロスイッチ１８およびねじ込み深さ検出
用マイクロスイッチ１９は、ブラケット４に固定したグ
レー）２０に取り伺けてろる。マイクロスイッチ１９は
、ドライバヘッド７と一体となって下降するドライバビ
ット１５がねじを被締結物１にねじ込み、そのねじ込み
がほぼ完了する位置で作動するように取り付けである。

２１はシュートである。

第２図は、第１図の電動ドライバ８の要部縦断側面図、
第３図は第２図の１−１＃ｉ！断面図である。

第２図において、２２はモータ、２３は遊星歯車機構を
用いた減速装置である。２４は遊星歯車機構２３のセカ
ンドアイドルギヤ２３ａを支持するセカンドギヤホルダ
２５とニードルローラ２６とよりなる固定カムで、ニー
ドルローラ２６は、第３図に示すように、セカンドギヤ
ホルダ２５の溝２５ａ内に取り付けである。２７は回転
板である。

回転板２７は、ドライバビット１５を保持するソケット
２８を接続支承したシャフト２９にキー３０を圧入する
ことによって納会してあり、シャフト２９と一体となっ
て回転する。回転板２７の穴２７ａ内にはスチールボー
ル３１（ＨＩＳｌｂカムンが穴２７ａの両端面から出没
自在に収納してあり、締付力調整用のコイルスプリノブ
３２の抑圧力によりスリーブ（Ａ）３３、ロッド３４、
スリーブＦＢ＋３５を介して固定カム２４に互層され−
Ｃ込る。

３６は上記の各部品を収納しているギヤカバーである。

３７はリミットスイッチで、ギヤカバー３６に固定して
あり、ス１片−プｆＡ＋３３によりオフ、オフ状態の切
り換えを行う。ここで、モータ２２の回転力は、遊星歯
車機構２３により減速され、固定カム２４と可動カム３
１よりなる噛会いクラッチおよび回転板２７、シャフト
２９、ソケット２８を介してドライバピッ）１５に伝達
さし、ネじ等（図示せず）を締め付ける。そして、所定
の締付は力に達すると、コイルスプリング３２の押圧力
に打ち勝ってスヂールボール３１は軸方向（スリーブ３
５側；に押し出され、固定カム２４との噛み合いが離脱
し、モータ２２の回転力がしゃ断される。一方、スリー
ブ（Ａ１３３もスリーブ（Ｂ１３５、ロッド３４を介し
てコイルスブリノブ３２側に押し出されるからリミット
スイッチ３７が作動する。

ねじの締伺はトルクは、アジャストリンク３８がトップ
カバー３９にねじ嵌合しているからこの嵌合長さを変え
てコイルスプリング３２の押圧力を変えることにより所
定の締付は力に調整される。

第４図は本発明の自動ねじ締め機の電気回路の一実施例
を示す回路図である。第４図において、４１は直流電源
、４２は定這圧電源用の３端子レギユレータ、４３．４
４はダーリノトン接続のＮＰＮトランジスタで、モータ
２２への電力供給をオン、オフする。４５はサイリスタ
で、ゲートが附勢されると、モータ２２のアマチュア両
端を短絡し、発電制動をかける働きをする。４６はＲＳ
フリップフロップで、電源投入時は常にリセット状態に
なるように接続しである。また、そのＱ出力の１つけ、
インバータ４７．４８および抵抗４９を介してＮＰＮ　
トランジスタ４４のベースに接続してあり、−力、Ｑ出
力の１つは、遅延回路５０を介してＮＰＮ　）ランジス
タ５１のベースに接続しである。５２はツェナーダイオ
ードである。

５３ｉｄアンドゲートで、マイクロスイッチ１８とねじ
締めスタートスイッチ５４とが両数とも投入されたとき
にＲＳフリップフロップ４６にセット信号を印加する。

５５Ｆｉオアゲートで、直列に接続しであるマイクロス
イッチ１９とリミットスイッチ３７との両方がオン状態
になったとき、または、タイマ５６が信号を発信したと
きにＲＳフリップフロップ４６にリセット信号を印加す
る。タイマ５６は、ＲＳフリップフロップ４６のＱ出力
がｒＨＪレベルに反転したときから一定時間経過後「Ｈ
」レベルの信号を発信するように構成しである。

５７は発光ダイオードとホトトラノジスタよりなるホト
カノリで、ＮＰＮトランジスタ５１がオン状態になると
、丈イリスタ４５のゲートを附勢する。５８〜６０はイ
ンバータ、６１〜６７は抵抗、６８〜７０はコンデンサ
、７１はドライノくヘッド下降指令回路、７２はドライ
ノくヘッド上昇指令回路、７３はう／ゾ、７４はブザー
、７５はＮＰＮ）ンンジスタ、７６は抵抗、７７はす１
リスタ、７８は抵抗、７９はコンデンサで、これらが図
示のよりに接続しである。

上記した災漉例の自動ねじ締め機において、電源スイッ
チ（図示せず）が投入されると、Ｒ３７リツプフロツプ
４６はリセット状態で安尾し、それのＱ出力に１−Ｌ」
レベルの信号が現われ、ＮＰＮトジノジスタ４４をオフ
し、ねじ締め付はスタートに備える。ねじ締めスタート
スイッチ５４を投入すると、ドライバヘッド７がその上
死点にあり、マイクロスイッチ１８がオンになっている
ときだけアンドゲート５３を介してＲＳフリップ７０ツ
ブ４６にセット信号を印加し、Ｑ出力をｒＨｌレベルに
反転し、ＮＰＮ）ラノジスタ４４のベースを附勢し、モ
ータ２２を回転させる。同時にドライバヘッド下降指令
回路７１に信号を送出し、シリ７ダ５を作動させてドラ
イバヘッド７、ドライバビット１５を下降させ、被締結
物１に、例えば、タッピンねじ（図示せず）をねじ込み
始める。

もし、ここで初期のねじ込みトルクが所定の締付はトル
クより大きく、クラッチの噛み合いが離脱し、リミット
スイッチ３７が投入されてもねじ込み深さ検出用のマイ
クロスイッチ１９がオフしているため、リセット信号は
印加されず、モータ２２は回転し続け、噛み合いクラッ
チは再び係合する。このように、ねじ込み初期は、たと
えクラッチが離脱しても、モータ２２が停止せず、クラ
ッチの保合離脱によるインパクト効果がねじ締め付けを
促進する。

ねじ締め付けが進み、ドライバビット１５が降下すると
、ドック１７によりマイクロスイッチ１９が投入される
。さらに締め付けが進み、ドライバビット１５が降下し
、タッピンねじの頭部が被締結物１に当接し、締付はト
ルクが所定の値に達すると噛合いクラッチが離脱し、リ
ミットスイッチ３７が投入される。マイクロスイッチ１
９とリミットスイッチ３７がオフすると、イノバータロ
０、オアゲート５５を介してリセット信号がＲＳフリッ
プフロップ４６に印加され、Ｑ出力が「Ｌ」レベルに、
Ｑ出力が「Ｈ」レベルに反転し、まず、ＮＰＮトラノジ
スタ４３．４４ｅオフしてモータ２２への電力供給をし
ゃ断する。次に、Ｑ出力は遅延回路５０を介してＮＰＮ
　トランジスタ５１のペースを附勢シフ、ホトカプラ５
７によりサイリスタ４５のゲートを附勢し、モータ２２
を短絡１〜て発電制動をかけ、直ちに回転を停止させる
。

同時にドライバヘッド上昇指令回路７２に信号を送出し
、シリンダ５を作動させ、マイクロスイッチ１９がオフ
し、マイクロスイッチ１８がオフするまでドライバヘッ
ド７を上昇させ、次のねじ締め作業に備える。ここで、
タイマ５６は、ねじ締めスタートスイッチ５４が投入さ
れ、ＲＳフリップフロップ４６のＱ出力が「Ｈ」レベル
に反転してから一定時間経過後もリセット信号が印加さ
れない場合は、ねじばか、ねじ無し等による異常と判定
し、抵抗７６を介してＮＰＮトラノジスタ７５のペース
を附勢し、サイリスタ７７のゲートを附勢し、ラップ７
３およびブザー７４を動作させて警報を発する。同時に
オアゲート５５を介してＲＳフリップフロップ４６を強
制的にリセットし、ねじ締め作業を中止させる。

上記したように、本発明の実施例によれば、所定の締付
はトルクに達すると、噛合いクラッチが離脱し、ドライ
バビット１５０回転を停止させ、直ちにドライバヘッド
７を上昇させるため、ねじ締め時間の損失がなく、また
、ねじ締め付は不良の場合は警報を発するので、ねじ締
め不良品のチェックが容易となり、確実なねじ締め作業
ができる。

以上説明したように、本発明によれば、確実にしかも、
能率よくねじ締めを行うことができるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動ねじ締め機の一実施例を示す正面
図、第２図は第１図の電動ドライバの一実施例を示す要
部縦断側面図、第３図は第２図の１−ＩＭ断面図、第４
図は本発明の自動ねじ締め機の電気回路の一実施例を示
す回路図である。１・・・被締結物、２・・・数句台、４・・・ブラケッ
ト、５・・・シリンダ、６・・・ピストンロッド、７・
・ドライバヘッド、８・・・電ｄ）Ｊ）ドライバ、９・
・・ガイドロンド、１７・・・ドライバビット、１６．
１７・・・ドック、１８゜１９・・・マイクロスイッチ
、２０・・・プレート、２２・・・モータ、２４・・・
固定カム、２７・・・回転板、３１・・・可動カム、３
７・・・リミットスイッチ、４３．４４・・・トランジ
スタ、４５・・・サイリスタ、４６−・・ＲＳフリップ
フロップ、５０・・遅延回路、５１・・・トランジスタ
、５３・・アットゲート、５４・ねじ締めスタートスイ
ッチ、５５・・・オアゲート、５６・・・タイマ、５７
・・・ホトカプラ、７１・・・ドライバヘッド下降指令
回路、７２・・・ドライバヘッド上昇指令回路、７３・
・・ラップ、７４・・・ブザー、７５・・・トランジス
タ、７７・・・サイリスタ。特許出願人の名称　日立工機株式会社すｔｒｆＪ才２（２）曳・３図ｔ

Claims

【特許請求の範囲】１、ドライバヘッドに固定した電動スクリュドライバと
、前記ドライバヘッドを被締結物に対して接近または離
反させる往復駆動手段とを！え、前記電動スクリュドラ
イバには、ねじ締め工程中に所定の締付はトルクに達す
ると噛み合いが離脱する噛合いクラッチと、該噛合いク
ラッチの離脱を検出する検出手段とを設け、該検出手段
の出力を入力してねじ締め完了信号を出力する信号回路
と前記ねじ締め完了信号を受けてからリセットされるま
で前記電動スクリュドライバを継続して停止させるよう
に動作するスイッチング回路と、ねじ締めスタートから
所定時間経過したときに前記スイッチング回路を強制的
に動作させるタイマ回路とを具備することを特徴とする
自動ねじ締め機。２、前記往復駆動手段は、前記ねじ締め完了信号を受け
て前記往復駆動手段に離反信号を与えるドライバヘッド
離反指令回路を有している特許請求の範囲第１項記載の
自動ねじ締め機。３、前記タイマ回路は、ねじ締めスタートから所定時間
経過してもねじ締め完了信号が出ない場合に警報装置も
作動させる特許請求の範囲第１項または第２項記載の自
動ねじ締め機。