JPS62199328A - 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〕 本発明は十字穴付ねじ、六角穴付ねじあるいはボルト等
のねじ部品を自動的に締付ける作業において、ねじ締め
完了後、ドライバビットが復帰する時にドライバビット
とねじ頭部との噛み付きを円滑に解除するように構成し
た自動ねじ締め機に関するものでおる。

〔従来の技術〕

一般に、自動ねじ締め機は内蔵されたトルククラッチ機
構を介して伝達された回転駆動源の回転をドライバビッ
トに伝達するように構成されており、回転駆動源の下降
に伴ってドライバビットの先端のねじがワークに当接し
てワークにねじが螺入され始め、その後、ワークにねじ
が螺入され終わるとトルククラッチ機構が作用してドラ
イバビットの回転が遮断されるように構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この種の自動ねじ締め機によりねじを所定の位置に締付
ける際において、ドライバビットによりねじを締付ける
までは問題ないが、締付は完了後、ドライバビットが元
の位置に上昇復帰する時に、ねじの頭部穴とドライバビ
ットの先端とが堅く噛み付いている関係でねじの頭部穴
が破損したり、時にはワーク全体を引き上げるようなこ
とがあってワークが損傷を受けるばかりか、ドライバビ
ットの先端が破損する等の問題が生じている。このよう
な問題は特に、六角穴付きねじ、ボルト、ナツトの締付
は作業において顕著に現われている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題を解決することを目的として成された
ものであり、昇降源２により移動自在なドライバ本体２
１にトルククラッチ機構を内蔵する回転駆動源６を固定
し、前記ドライバ本体２１の前方に配置したチャックユ
ニット２６内において回転自在なドライバビット１８に
この駆動源の回転を伝達するよう構成した自動ねじ締め
機において、回転駆動源６の駆動軸７に噛合い駆動クラ
ッチ８を連結し、この噛合い駆動クラッチ８の前方にこ
れに対して噛合い自在でおるとともにドライバ本体２１
を固定する取付は部材５に固定した強制操作手段により
前後動される噛合い被動クラッチ９を配置し、一方、こ
の噛合い被動クラッチ９を回転且つ往復動自在に支持す
るドライバ本体２１に前記噛合い被動クラッチ９の前方
において、これに形成された噛合い面１０ａに対向する
噛合い面１０ｂを有する固定部材１１を取付け、更に前
記噛合い被動クラッチ９にカム溝１７を形成したガイド
筒１６を有する被動軸１５を連結し、このガイド筒１６
のカム溝１７に両端が係止されるとともに前記被動軸１
５と一体に回転するように前記ドライバビット１８に係
止ピン２０を植設したものである。

〔作用〕

回転駆動源６が動作し、噛合い駆動クラッチ８が回転し
ながらドライバ本体２１は前進する。

これにより、ドライバビット１８とこれを回転自在に内
蔵し、ねじ２２を保持しているガイドスリ−７２３は更
に下降する。続いて、ガイドスリーブ２３はワーク３３
に当接する直前にて停止し、ねじ２２はドライパット１
８でワーク３３に押し付けられる。このため、ドライバ
本体２１とドライバビット１８とは互いに相対的に移動
し、この動作により、既に被動クラッチ９のロック手段
としての強制操作手段による噛合い被動クラッチ９の押
圧動作が解除されている噛合い被動クラッチ９が後退し
て噛合い駆動クラッチ８に噛合う。

そしてドライバビット１８が回転してねじ２２はワーク
３３に螺入される。

このようにして、ねじ２２が所定の締付はトルクで締付
けられると、ドライバ本体２１は上昇するとともに強制
操作手段が動作して、噛合い被動クラッチ９は固定部材
１１に押し付けられ、噛合い被動クラッチ９はドライバ
本体２１に固定される。この後、引続きドライバ本体２
１が上昇すると、ドライバビット１８の係止ピン２０は
ガイド筒１６のカム溝１７に沿い、移動するからドライ
バビット１８はねじ２２の緩み方向へこのカム溝１７の
傾斜角だけ逆転する。これにより、ドライバビット１８
とねじ２２の頭部穴との噛合いが外れ、ドライバ本体２
１は元の位置まで後退し、ねじ締め作業が終了する。

〔実施例〕

以下実施例を図面に基づき説明する。第８図において、
１は自動ねじ締め機であり、昇降源２を固定するブラケ
ット３を有している。このブラケット３にはガイド軸４
が固定されている。

このガイド軸４には取付は部材５が摺動自在に案内され
ており、前記昇降源２によりガイド軸４に沿って昇降す
るように構成されている。前記取付は部材５の上部には
トルククラッチ機構（図示せず）を内蔵する回転駆動源
６が固定されている。第１図に示すように、回転駆動源
６の駆動軸７には先端に噛合い南部を有する噛合い駆動
クラッチ８が連結してあり、この噛合い駆動クラッチ８
の同一中心線上には前記歯部に噛合い可能な歯部を有す
る噛合い被動クラッチ９が配置されている。この噛合い
被動クラッチ９はガイド軸部９ａが前記噛合い駆動クラ
ッチ８のガイド穴８ａに弾力付勢されて遊挿されている
。

また、この噛合い被動クラッチ９の外周部前面には円周
方向断面が鋸歯状あるいはローレット状の噛合い面１０
ａが形成してあり、この噛合い面１０ａはこの噛合い被
動クラッチ９の周囲の前記取付は部材５に固定した固定
部材１１の前記噛合い被動クラッチ９の噛合い面１０ａ
に相対向する位置に形成されたもう一方の噛合い面１０
ｂに噛合い可能になっている。また、この噛合い被動ク
ラッチ９の外周後面には第２図に示すように、レバー１
２の先端が摺動自在に配置してあり、レバー１２は取付
は部材５に両端が支持された支持ピン１３に揺動自在に
軸支されている。このレバー１２の他端には取付は部材
５に固定された強制操作手段としてのピストンシリンダ
１４のピストンロッド１４ａが連結されている。このピ
ストンシリンダ１４は前記昇降源２の下降動作時には下
降動作し、上昇動作時には上昇動作をするよう設定され
ている。

一方、第１図に示すように、この噛合い被動クラッチ９
には被動軸１５が連結してあり、この被動軸１５にはガ
イド筒１６が形成されている。このガイド筒１６には後
記する係止ピン２０がこのガイド筒１６に対して相対的
に上昇するとドライバビット１８をその緩み方向に回転
させるカム溝１７が削設されており、このカム溝１７に
前記ドライバピッ；〜１８に植設された係止ピン２０が
突出するようにしかも前記ドライバビット１８がガイド
筒１６の回りに配置したばね１９により下方に弾力付勢
されるように構成されている。また前記ガイド筒１６の
外周には上部に前記固定部材１１を固定したドライバ本
体２１が配置してあり、この外周には先端にねじ２２を
吸着保持するガイドスリーブ２３を取付けた保持筒２４
が昇降自在に外挿してあり、この保持筒２４は係止部材
２５で汰は止めされている。この保持筒２４は後記する
チャックユニット２６に植設されたストッパ２７に当接
して以後の下降を停止するように、しかもガイドスリー
ブ２３内のエアーを吸引機構２８により吸引するように
構成されている。前記ガイドスリーブ２３はドライバピ
ッ１〜１８の先端を内部に収納するように構成されてお
り、またガイドスリーブ２３の下方に位置するねじ２２
を吸引できるように構成されている。

一方、前記ブラケット３の下方にはチャックユニット２
６が固定されている。このチャックユニット２６はチャ
ック本体２９を有し、このチャック本体２９には前記ガ
イドスリーブ２３及びドライバピッ１〜１８が挿通自在
に構成されている。このチャック本体２９には一対のチ
ャック爪３０が開閉自在にかつ常時閉じる方向に弾力付
勢されている。また、前記チャック本体２９にはホース
金具３１が固定してあり、このホース金具３１には給送
管３２を介して部品供給装置（図示せず）が連接されて
おり、エアーにより給送されたねじ２２がチャック爪３
０まで供給される構成である。

次ぎにこの実施例の動作を説明する。チャックユニット
２６のチャック爪３０にねじ２２が供給されると、昇降
源２が作動して取付は部材５とともにドライバ本体２１
が下降する。この時、強制操作手段のピストンシリンダ
１４が作動し、レバー１２は第３図に示すように回動じ
、噛合い被動クラッチ９の押圧を解除する。そしてこれ
とともに回転駆動源６が回転し、噛合い駆動クラッチ８
が回転する。このようにしてドライバ本体２１が下降し
、ねじ２２がガイドスリーブ２３内に吸着され、ねじ２
２はドライバビット１８の先端に保持される。続いて全
体が下降し、ワーク３３にねじ２２の先端が当接すると
、ドライバビット１８との間の相対移動により噛合い被
動クラッチ９は上昇し、噛合い面１０ａと１０ｂとの噛
合いは解除されるとともに噛合い駆動クラッチ８と噛合
い、回転がドライバビット１８に伝達される。この時、
保持筒２４がチャックユニット２６の上部のスｉ〜ツバ
２７に当接してその位置で停止する。この状態で、ドラ
イバ本体２１が下降すると、ドライバビット１８には、
あらかじめ設定された推力が加わり、ねじ２２をワーク
３３上の所定の位置に螺入し始める。この時、ドライバ
本体２１の下降速度に比較してドライバビット１８の下
降速度が遅いため、ドライバピッｌへ１８が相対的に上
昇する。

このようにして、ねじ２２が第４図に示すように所定の
位置に、所定トルクで螺入されると、ドライバビット１
８の回転が停止する。そして昇降源２が復帰動作を開始
すると、これと同時に第５図に示すようにピストンシリ
ンダ１４も動作し、レバー１２は回動して噛合い被動ク
ラッチ９は押し下げられて噛合い被動クラッチ９の噛合
い面１０ａと固定部材１１の噛合い面１０ｂとは互いに
噛合って噛合い被動クラッチ９の回転が阻止される。そ
してこの状態のまま上昇を続（プると、係止ピン２０が
カム溝１７に沿って移動し、ドライバビット１８が逆転
してドライバビット１８の先端とねじ２２どの噛み付き
がなくなる。この状態でドライバ本体２１及び保持筒２
４が上昇するので、ねじ２２及びワーク３３は全く損傷
を受けない。

また、第６図及び第７図は本発明の他の実施例として、
カム溝１７の形状を変更したものである。これはガイド
筒１６の前方にねじ締め回転方向を上方に向かって傾斜
する傾斜部１７ａを形成し、これに連続して軸方向に平
行な直線部１７ｂからなるくの字形をなずカム溝１７で
あり、これはねじ込み終了時において、係止ピン２０が
この直線部１７ｂに位置することにより、ドライバビッ
ト１８の上昇復帰時において噛合い被動クラッチ９がピ
ストンシリンダ１４により一旦、下方へ押し下げられて
もカム溝１７は係止ピン２０に作用しないからねじ締め
力が加わることがない。また、この実施例では、レバー
１２の強制操作手段として、ピストンシリンダ１４を用
いたが、レバー１２を介さずに、ピストンシリンダ１４
で直接作用するようにしてもよい。更に、これら手段に
変えて、例えば、モータにカムを取付けてこのカムでレ
バー１２を作用させるようにしてもよい。

尚、この実施例では、噛合い被動クラッチ９と被動軸１
５の回転を強制操作手段で停止させていたが、この回転
を例えば、電磁ブレーキを使用してねじの螺入が終了す
ると、直ちに固定するようにしてもよい。

（発明の効果〕 以上説明したように本発明は、昇降源２により移動自在
なドライバ本体２１にトルククラッチ機構を内蔵する回
転駆動源６を固定し、前記ドライバ本体２１の前方に配
置したチャックユニット２６内において回転自在なドラ
イバビット１８にこの駆動源の回転を伝達するよう構成
した自動ねじ締め機において、回転駆動源６の駆動軸７
に噛合い駆動クラッチ８を連結し、この噛合い駆動クラ
ッチ８の前方に、これに対して噛合い自在であるととも
にドライバ本体２１を固定する取イ」け部材５に固定し
た強制操作手段により前後動される噛合い被動クラッチ
９を配置し、一方、この噛合い被動クラッチ９を回転か
つ往復動自在に支持するドライバ本体２１に前記噛合い
被動クラッチ９の前方において、これの噛合い面１０ａ
に対向する噛合°い面１０ｂを有する固定部材１１を取
付け、更に前記噛合い被動クラッチ９にカム溝１７を形
成したガイド筒１６を有する被動軸１５を連結し、この
ガイド筒１６のカム溝１７に両端が係止されるとともに
前記被動軸１５と一体に回転するように前記ドライバピ
ッｌ〜１８に係止ピン２０を植設したものである。

このため、ドライバビットによりねじが所定の位置に締
め付けられると同時に生じるドライバビットとねじの頭
部との噛み込みを円滑に解除でき、ねじ締め完了後にド
ライバビットがねじの頭部を破壊するようなことが皆無
となるばかりか、ねじの螺入されたワークに作用されて
ドライバピッｌ〜の上昇が停止することがなくなるとと
もにワークが損傷を受けず、不良品の発生を激減させる
。また、ワークが変更されて締付は高さが変っても係止
ピンとカム溝との関係を調整する必要がないので、保守
点検が容易である等の効果がある。尚、実施例はねじと
ドライバビットとについて述べられているが、ボルトと
ボックスビットとについても同様の効果がもたらされる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部断面図、第２図は本発明の要部拡
大斜視図、第３図及び第５図は本発明の動作説明図、第
６図及び第７図は本発明の他の実施例を示す動作図、第
８図は本発明の全体説明図である。 ５は取付【プ部月、　　６は回転駆動源、７は駆動軸、
　　　　８は噛合い駆動クラッチ、９は噛合い被動クラ
ッチ、 １０ａ　、　１０ｂは噛合い面、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）昇降源２により移動自在なドライバ本体２１にトル
   ククラッチ機構を内蔵する回転駆動源６を固定し、前記
   ドライバ本体２１の前方に配置したチャックユニット２
   ６内で回転自在なドライバビット１８にこの駆動源の回
   転を伝達するよう構成した自動ねじ締め機において、 回転駆動源６の駆動軸７に噛合い駆動クラ ッチ８を連結し、この噛合い駆動クラッチ８の前方に、
   これに対して強制的に噛合い自在な噛合い被動クラッチ
   ９を配置し、一方、前記ドライバ本体２１に、前記噛合
   い被動クラッチ９をねじ螺入作業終了後、直らに固定す
   るロック手段を取付け、更に前記噛合い被動クラッチ９
   にカム溝１７を形成したガイド筒１６を有する噛合い被
   動軸１５を連結し、このガイド筒１６のカム溝１７に両
   端が係止されるとともに前記被動軸１５と一体に回転す
   るように前記ドライバビット１８に係止ピン２０を植設
   したことを特徴とする自動ねじ締め機。 ２）ロック手段は回転かつ往復動自在にドライバ本体２
   １に支持された噛合い被動クラッチ９の前面に形成され
   た噛合い面１０ａと前記ドライバ本体２１に固定された
   固定部材１１に形成されかつ前記噛合い被動クラッチ９
   の噛合い面１０ａに対向する噛合い面１０ｂとから構成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の自動ねじ締め機。 ３）噛合い被動クラッチはドライバ本体２１を固定する
   取付け部材５に固定した強制操作手段により前後動され
   る構成であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の自動ねじ締め機。 ４）カム溝はねじ締め回転方向に向かって上方へ傾斜し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項
   又は第３項記載の自動ねじ締め機。 ５）カム溝は下部がねじ締め回転方向に向かって上方へ
   傾斜しているとともにこれに連続する上部は軸線に平行
   に形成されたくの字形であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項、第２項又は第３項記載の自動ねじ締め機
   。