WO2021251293A1 - ネジ供給治具、当該ネジ供給治具を用いる双腕ロボット、及びネジ供給方法 - Google Patents

Abstract

ネジ供給治具は、第１部材と、第２部材と、を備える。第２部材は、第１部材の下方に配置される。第１部材及び第２部材のうち一方が他方に対して相対スライド可能である。第１部材には、当該第１部材を上下方向で貫通する第１通過孔が形成される。第２部材には、少なくとも一部が当該第２部材を上下方向で貫通する第２通過孔が形成される。第２通過孔は、第１凹部と、貫通状であって平面視での幅が第１凹部よりも大きい第２凹部と、を有する。第１凹部及び第２凹部は、第１部材及び第２部材が相対スライドする方向で並べて配置され、互いに接続されている。第１部材及び第２部材の相対スライドに連動して、第１通過孔に対して第２通過孔の第１凹部が対面する状態と、第２凹部が対面する状態と、が切り換わる。

Description

ネジ供給治具、当該ネジ供給治具を用いる双腕ロボット、及びネジ供給方法

　本発明は、主として、ネジ締め対象ワークに対してネジを供給するネジ供給治具の構成に関する。

　従来から、対象物の所定の螺合対象部位にネジを自動的に供給して、ネジ締めを施す自動ネジ締め装置が知られている。特許文献１は、この種のネジ締め装置を開示する。

　特許文献１の自動ネジ締め装置は、空気吸引により、ネジの移送管を介してネジを移送する構成となっている。

特許第５５１３９６４号公報

　しかし、上記特許文献１の構成は、空気吸引力を発生する装置及び移送管を設ける必要があって、装置の構成が複雑になる。

　また、対象物によっては、１つの対象物に複数のサイズのネジを締め付ける必要が生じることがある。この点、特許文献１では、ネジのサイズに応じて、異なる太さの移送管を設けたり、それぞれの移動管における空気吸引力を調整したりする必要がある。従って、従来の構成では、異なるサイズのネジを用いて締付作業を行う場合等に柔軟に対応できず、装置を大幅に変更する必要があった。

　本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、簡素かつコンパクトな構成で、様々な状況に柔軟に対応したネジの供給を実現することにある。

　本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

　即ち、本発明の第１の観点によれば、以下の構成のネジ供給治具が提供される。即ち、このネジ供給治具は、ネジ締め対象ワークに対してネジを供給するために用いられる。前記ネジ供給治具は、第１部材と、第２部材と、を備える。前記第２部材は、前記第１部材の下方に配置される。前記第１部材及び前記第２部材のうち一方が他方に対して相対スライド可能である。前記第１部材には、当該第１部材を上下方向で貫通する第１通過孔が形成されている。前記第２部材には、少なくとも一部が当該第２部材を上下方向で貫通する第２通過孔が形成されている。前記第２通過孔は、第１凹部と、貫通状であって平面視での幅が前記第１凹部よりも大きい第２凹部と、を有する。前記第１凹部及び前記第２凹部は、前記第１部材及び前記第２部材が相対スライドする方向で並べて配置され、互いに接続されている。前記第１部材及び前記第２部材の相対スライドに連動して、前記第１通過孔に対して前記第２通過孔の前記第１凹部が対面する状態と、前記第２凹部が対面する状態と、が切り換わる。

　本発明の第２の観点によれば、ネジ締め対象ワークに対してネジを供給するために、以下のようなネジ供給方法が提供される。即ち、このネジ供給方法は、位置決め工程と、ネジ供給工程と、を含む。前記位置決め工程では、以下のようなネジ供給治具が用いられる。このネジ供給治具は、第１部材と、前記第１部材の下方に配置された第２部材と、を備える。前記第１部材及び前記第２部材のうち一方が他方に対して相対スライド可能である。前記第１部材には当該第１部材を上下方向に貫通する第１通過孔が形成され、前記第２部材には少なくとも一部が当該第２部材を上下方向に貫通する第２通過孔が形成される。前記第２通過孔は第１凹部と第２凹部とを有し、前記第２凹部は貫通状であって前記第１凹部よりも平面視での幅が大きい。前記位置決め工程では、前記ネジ供給治具を、前記第１凹部が前記第１通過孔に対面し、かつ、前記第１凹部及び前記第１通過孔にネジが配置された状態でネジ供給装置により保持する。前記位置決め工程では、前記ネジ供給装置が、保持した前記ネジ供給治具を、前記ネジ締め対象ワークにおける供給対象位置の真上に前記ネジが位置するように移動させる。前記ネジ供給工程では、前記第２凹部が前記第１通過孔に対面するように、前記第１部材及び前記第２部材が相対スライドして、前記ネジを自然落下させる。

　これにより、例えば互いに異なる大きさのネジをそれぞれ締め付ける場合等、様々な状況に柔軟に対応してネジを供給することができる。また、簡素な構成であるので、コストの低減に有利である。

　本発明によれば、簡素かつコンパクトな構成で、様々な状況に柔軟に対応したネジの供給を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る自動組み立てシステムの概略的な構成を示す斜視図。 ネジ供給治具の一例を示す斜視図。 ネジ供給治具の一例の構成を示す分解斜視図。 ネジ供給治具の一例の構成を示す第１の断面斜視図。 ネジ供給治具の一例の構成を示す第２の断面斜視図。

　次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る自動組立装置１００の概略的な構成を示す斜視図である。図２は、ネジ供給治具３の一例を示す斜視図である。

　図１に示す自動組立装置１００は、ネジ締めが必要な様々な製品の組立てに用いられる。以下の説明においては、ネジ締め作業の対象となるワークをネジ締め対象ワーク９と称する。

　ネジ締め対象ワーク９となる製品の例としては、図１に示すような電気モジュール等を挙げることができる。本実施形態では、電気モジュールは、ケース９０の内部に電子基板９１が配置された構成である。

　自動組立装置１００は、主として、双腕ロボット（ネジ供給装置）１から構成される。本実施形態では、双腕ロボット１として水平多関節型の双腕ロボットが用いられているが、垂直多関節型の双腕ロボットを用いることもできる。

　双腕ロボット１は、基台１１と、２本のアーム１２，１２と、各アーム１２の先端に設けられた手首１３と、各手首１３に設けられたエンドリスト部１４と、を備える。

　基台１１は、双腕ロボット１が備える上記２本のアーム、２つの手首１３及びエンドリスト部１４を支持するベース部材として機能する。基台１１の内部には、例えば、アーム１２、エンドリスト部１４等の動作を制御する図略のロボット制御部が配置される。

　以下の説明では、アーム１２、又は、アーム１２を構成する各部に関して、基台１１に近い側の端部を「基端部」と称し、基台１１から離れた側の端部を「先端部」と称することがある。

　双腕ロボット１が備える２本のアーム１２は、同一の構成である。本実施形態では、それぞれのアーム１２は、ベース腕１５と、リンク腕１６と、から構成される。アーム１２の基端側にベース腕１５が配置され、先端側にリンク腕１６が配置されている。ベース腕１５とリンク腕１６は、互いに連結されている。

　以下の説明においては、２本のアーム１２のそれぞれを、第１アーム１２ａ及び第２アーム１２ｂと称することがある。また、第１アーム１２ａが備えるベース腕１５及びリンク腕１６を、第１ベース腕１５ａ及び第１リンク腕１６ａと称し、第２アーム１２ｂが備えるベース腕１５及びリンク腕１６を、第２ベース腕１５ｂ及び第２リンク腕１６ｂと称することがある。更に、第１アーム１２ａに設けられたエンドリスト部１４を第１エンドリスト部１４ａと称し、第２アーム１２ｂに設けられたエンドリスト部１４を第２エンドリスト部１４ｂと称することがある。

　それぞれのベース腕１５は、水平な直線状に延びる細長い部材として構成される。基台１１の上面には、基軸１０が固定されている。それぞれのベース腕１５の長手方向の一端（基端）が、基軸１０に対して回転可能に設けられている。ベース腕１５は、基軸１０の軸線回りに回転する。第１ベース腕１５ａ及び第２ベース腕１５ｂは、上下方向で位置を異ならせて配置されている。具体的には、第１ベース腕１５ａ及び第２ベース腕１５ｂは、上から順に基軸１０に取り付けられている。

　それぞれのリンク腕１６は、水平な直線状に延びる細長い部材として構成される。リンク腕１６の長手方向の一端（基端）が、ベース腕１５の先端に取り付けられている。リンク腕１６は、基軸１０と平行な軸線を中心として回転可能に支持されている。リンク腕１６の長手方向の他端（先端）には、手首１３が取り付けられている。

　第１リンク腕１６ａは、第１ベース腕１５ａの下側から当該第１ベース腕１５ａに連結されている。第２リンク腕１６ｂは、第２ベース腕１５ｂの上側から当該第２ベース腕１５ｂに連結されている。これにより、２本のベース腕１５の基端部に生じている高低差を相殺することが容易になる。言い換えれば、簡素な構成で、２つの手首１３を実質的に同一の高さに配置することができる。

　手首１３は、リンク腕１６の先端に固定されている。具体的には、手首１３は、リンク腕１６の先端から長手方向に突出するように設けられている。手首１３には、エンドリスト部１４が上下にスライド移動可能に取り付けられている。

　エンドリスト部１４は、手首１３に対して上下に昇降することができる。エンドリスト部１４は、上下方向に延びる細長い部材として構成される。エンドリスト部１４の下端には、回転関節１７が設けられている。

　回転関節１７は、エンドリスト部１４に支持されている。回転関節１７は、エンドリスト部１４に対して回転可能である。回転関節１７には、エンドエフェクタ２が装着される。それぞれのアーム１２に取り付けるエンドエフェクタ２としては、様々なものを選択することができる。回転関節１７により、エンドエフェクタ２は、エンドリスト部１４に対して回転可能である。

　アーム１２の各部には、適宜のアクチュエータが配置される。アクチュエータは、例えば電動モータであり、前述のロボット制御部によって制御される。これらのアクチュエータにより、アーム１２の各部を駆動することができる。

　続いて、本実施形態の双腕ロボット１に取り付けられた２つのエンドエフェクタ２について簡単に説明する。

　最初に、第１アーム１２ａの第１エンドリスト部１４ａに取り付けられた第１エンドエフェクタ２ａについて説明する。第１エンドエフェクタ２ａは、図１に示すように、主として、吸着部２１と、部材把持部２２と、を備える。

　吸着部２１は、負圧を発生させて、電子基板９１等の組立対象ワークを吸着することができる。

　部材把持部２２は、対称的に配置された１対の挟持部２２ａを備える。１対の挟持部２２ａは、互いに近づく又は離れる方向にスライド可能である。それぞれの挟持部２２ａにおいて、互いに対向する面には半円状の凹部が形成されている。これにより、部材把持部２２は、丸棒状の部分を備える部材を容易に把持することができる。

　次に、第２アーム１２ｂの第２エンドリスト部１４ｂに取り付けられた第２エンドエフェクタ２ｂについて説明する。第２エンドエフェクタ２ｂは、図１に示すように、吸着部２１と、電動ドライバ（ネジ締め工具）２３と、レバー押し部（押圧部）２４と、を備える。

　吸着部２１は、第１エンドエフェクタ２ａの吸着部２１と同様の構成であり、ケース９０等を吸着することができる。

　電動ドライバ２３は、ネジ締めのために用いられる。電動ドライバ２３は、ネジの頭部に差し込むことが可能なドライバビットを備える。電動ドライバ２３は、締付トルクを指示に応じて変更可能な公知の機能を有している。

　レバー押し部２４は、小さな板状の部材として構成されている。レバー押し部２４は、後述のネジ供給治具３が備えるスライド部４を押すために用いられる。

　続いて、本実施形態の自動組立装置１００が用いるネジ供給治具３の構成について、図３等を参照して詳細に説明する。図３は、ネジ供給治具３の一例の構成を示す分解斜視図である。図４は、ネジ供給治具３の一例の構成を示す断面斜視図である。

　詳細は後述するが、ネジ供給治具３は、ほぼ水平な直線方向にスライドするスライド部４を備える。以下では、スライド部４がネジ供給治具３に対してスライドする方向をスライド方向（第１方向）と称することがある。また、スライド方向及び上下方向の何れにも垂直な方向を、ネジ供給治具３の幅方向（第２方向）と称することがある。ネジ供給治具３の幅方向は、スライド部４の幅方向と言い換えることもできる。

　図２に示すように、本実施形態の自動組立装置１００は、第１エンドエフェクタ２ａの部材把持部２２を介してネジ供給治具３を把持することができる。

　ネジ供給治具３は、複数のネジを１つずつ供給可能に構成されている。ネジ供給治具３は、円柱状に形成された被把持部３０を備える。ネジ供給治具３は、当該被把持部３０を介して、第１エンドエフェクタ２ａの部材把持部２２により把持される。

　ネジ供給治具３は、ベース部（第１部材）３１と、複数のスライド部（第２部材）４と、複数のネジ案内部５と、を備える。

　ベース部３１は、板状に形成されている。ベース部３１は、その厚み方向が上下方向と一致するように向けられている。

　平面視で、ベース部３１は、２つの細長い矩形部が互いに接続された、全体としてＴ字状に形成されている。以下では、これらの矩形部を第１矩形部３１ａ及び第２矩形部３１ｂと称する。第１矩形部３１ａの長手方向中央に、第２矩形部３１ｂの長手方向の一端部が接続されている。第１矩形部３１ａの長手方向はネジ供給治具３の幅方向と一致し、第２矩形部３１ｂの長手方向は、スライド部４のスライド方向と一致する。

　第２矩形部３１ｂの長手方向において、第１矩形部３１ａと接続する側と反対側の端部には、被把持部３０が配置されている。被把持部３０を第１エンドエフェクタ２ａにより把持することで、ベース部３１を第１エンドエフェクタ２ａに対して位置決めすることができる。

　ベース部３１は、第１エンドエフェクタ２ａと連動して移動する。ネジ８の供給及びネジ締め時において、第１エンドエフェクタ２ａは、ネジ締め対象ワーク９に対して適宜の位置で静止するように、前述のロボット制御部によって制御される。

　ベース部３１の形状は任意であり、必要に応じて、Ｔ字状に代えて例えばＬ字状、Ｉ字状に構成することもできる。

　第１矩形部３１ａの長手方向に沿って、複数のスライド部４及び複数のネジ案内部５が並べて設けられている。複数のスライド部４は、第１矩形部３１ａの長手方向に沿って、適宜の間隔をあけて配置されている。複数のネジ案内部５も同様である。スライド部４とネジ案内部５は、１対１で対応するように設けられている。スライド部４及びネジ案内部５の数は、ネジ締めを行うネジの数等を考慮して定めることが好ましい。

　ベース部３１の第１矩形部３１ａには、それぞれのスライド部４及びネジ案内部５に対応するように、保持孔（第１通過孔）３１ｃが形成されている。それぞれの保持孔３１ｃは、第１矩形部３１ａを厚み方向に貫通するように形成されている。複数の保持孔３１ｃは、第１矩形部３１ａの長手方向に沿って、適宜の間隔をあけて並んでいる。

　図３に示すように、保持孔３１ｃは円形の孔である。保持孔３１ｃの内径は、ネジ締めを行う予定のネジ８の頭部より若干大きい。従って、ネジ８の軸を保持孔３１ｃの軸と一致するように向けた場合、当該ネジ８は保持孔３１ｃを通過することができる。

　それぞれのスライド部４は、図３に示すように、細長く形成されている。それぞれのスライド部４は、ベース部３１の下面と隣接して配置され、ネジ案内部５によって支持されている。スライド部４は、図３及び図４に示すスライド方向に沿って、ベース部３１に対して直線的に往復移動することができる。このスライド方向は、上下方向と垂直であり、スライド部４の長手方向と一致する。ベース部３１に対してスライド部４がスライドすることで、ベース部３１及びスライド部４の相対スライドが実現される。スライド部４のスライド方向は、ベース部３１及びスライド部４の相対スライド方向と一致する。複数のスライド部４のそれぞれは、上記のスライド移動を、他と独立して行うことができる。

　スライド部４は、例えば、剛性を有する金属部材から形成される。しかし、これに限定されず、スライド部４が、例えば合成樹脂等の他の材料から構成されても良い。

　スライド部４は、ストッパ部４１と、本体部４２と、レバー（被押圧部）４２ａと、を備える。ストッパ部４１と本体部４２とは、前述のスライド方向に並べて配置されている。

　ストッパ部４１は、矩形の板状に形成されている。ストッパ部４１は、本体部４２より厚く形成されている。従って、ストッパ部４１は本体部４２よりも下側に突出している。この突出部分は、後述のネジ案内部５と接触することができる。以下では、ストッパ部４１がネジ案内部５と接触する状態におけるスライド部４の位置を基準位置と称する。この基準位置は、スライド部４の往復移動ストロークの一端に位置する。

　本体部４２は、細長い矩形の板状に形成されている。本体部４２は、ベース部３１とネジ案内部５の間に位置する。

　本体部４２は、ストッパ部４１と一体的に形成されている。本体部４２は、ストッパ部４１から遠ざかる向きに延びて、ベース部３１の下方から水平に突出している。この突出部分に、小さな板状のレバー４２ａが固定されている。レバー４２ａは、本体部４２の先端から立ち上がるように配置される。レバー４２ａには、第２エンドエフェクタ２ｂが備えるレバー押し部２４を接触させることができる。ただし、垂直板状のレバー４２ａを省略して、本体部４２の先端にレバー押し部２４が直接接触するように構成することもできる。

　本体部４２には、切換孔（第２通過孔）４３が形成されている。切換孔４３は、スライド部４の厚み方向（上下方向）において、本体部４２を貫通する。切換孔４３は、ベース部３１に形成された保持孔３１ｃに対応した位置に形成されている。具体的には、上下方向で見た場合、保持孔３１ｃに対して、切換孔４３の少なくとも一部が重なっている。

　切換孔４３は、長孔部（第１凹部）４３ａと、丸孔部（第２凹部）４３ｂと、が結合した構成となっている。長孔部４３ａと丸孔部４３ｂは、何れも本体部４２を上下方向で貫通するように形成されている。長孔部４３ａと丸孔部４３ｂは、スライド部４のスライド方向で並んで配置され、その内部空間が互いに接続している。

　長孔部４３ａは、その長手方向がスライド部４のスライド方向と一致するように配置される。長孔部４３ａの長手方向において、レバー４２ａに近い側の端部が、丸孔部４３ｂと接続されている。長孔部４３ａの幅は、ネジ締めを行う予定のネジ８の軸部の外径より大きく、かつ、ネジ８の頭部の外径より小さい。従って、長孔部４３ａは、ネジ８の軸部を通過させることはできるが、頭部を通過させることはできない。

　丸孔部４３ｂは円形の孔である。丸孔部４３ｂの内径は、保持孔３１ｃと同様に、ネジ締めを行う予定のネジ８の頭部より若干大きい。従って、丸孔部４３ｂは、ネジ８の軸部及び頭部の両方を通過させることができる。

　スライド部４が前述の基準位置にある状態では、図４に示すように、保持孔３１ｃに対して、切換孔４３のうち長孔部４３ａが上下方向で対面する。この状態から、スライド部４が図４の白抜き矢印で示す方向に移動した状態が図５に示されている。この状態では、保持孔３１ｃに対して、切換孔４３のうち丸孔部４３ｂが上下方向で対面する。

　スライド部４には、図略の戻し機構が接続されている。この戻し機構は、例えばバネにより構成される。戻し機構は、図４の白抜き矢印とは反対の向きの力を常時加える。従って、レバー４２ａに力が加えられていない状態では、スライド部４は図４に示す基準位置に保持される。

　ネジ案内部５は、ベース部３１及びスライド部４を通過して落下したネジ８をネジ締め位置（供給対象位置）に案内するために用いられる。更に、ネジ案内部５は、スライド部４を支持し、そのスライド方向を案内する機能を有している。

　ネジ案内部５は、ベース部３１及び本体部４２の下方に配置される。ネジ案内部５は、図３に示すように、スライドガイド部５１と、シュート部５２と、を備える。

　スライドガイド部５１は、細長い板状に形成されている。スライドガイド部５１は、その厚み方向が上下方向と一致するように向けられている。平面視で、スライドガイド部５１の長手方向は、スライド部４の長手方向と垂直である。

　図３に示すように、スライドガイド部５１の長手方向両端部は、それぞれボルト８０によってベース部３１に固定される。なお、図４及び図５ではボルト８０は省略されている。

　スライドガイド部５１の長手方向中央部の上面には、上側を開放させたスライド溝５１ａが形成されている。このスライド溝５１ａの内部に、スライド部４の本体部４２が配置される。このスライド溝５１ａによって、スライド部４のスライド方向が案内される。

　シュート部５２は、略円筒状の部分である。シュート部５２は、スライドガイド部５１の長手方向中央部の下面から突出するように、スライドガイド部５１に一体的に形成されている。

　ネジ案内部５には、円形の貫通孔５３が形成されている。貫通孔５３は、ネジ案内部５を上下方向に貫くように形成される。貫通孔５３の上端は、スライド溝５１ａの底面に開口しており、貫通孔５３の下端は、シュート部５２の下面に開口している。

　貫通孔５３の下部の内径は、保持孔３１ｃ等と同様に、ネジ締めを行う予定のネジ８の頭部より若干大きい。貫通孔５３の上部は、下側に行くに従って次第に狭くなるようにテーパ状に形成されている。貫通孔５３の内壁によって、ネジ８の落下経路（供給経路）をガイドすることができる。

　続いて、本実施形態のネジ供給治具３を用いて、ネジ締め対象ワーク９に対してネジ８を供給する作業について、簡単に説明する。

　ネジ供給治具３には、必要な数のネジ８が事前にセットされる。この準備作業は、図１に示すネジ準備装置６等により行うことができるが、これに限定されない。

　準備作業において、スライド部４には外力が加えられていない。従って、スライド部４は、図４に示すように基準位置となっている。この状態で、頭部が上になる姿勢でネジ８を保持孔３１ｃに差し込むと、ネジ８の軸部が長孔部４３ａに挿入され、頭部が長孔部４３ａの上方の保持孔３１ｃ内に位置した状態となる。複数のネジ８のそれぞれは、この状態で、ネジ供給治具３により保持される。

　最初に、第１アーム１２ａ（言い換えれば、第１エンドエフェクタ２ａ）の吸着部２１によってケース９０が保持され、図１に示す作業台６０の適宜の位置にセットされる。また、第２アーム１２ｂ（言い換えれば、第２エンドエフェクタ２ｂ）の吸着部２１によって電子基板９１が保持され、ケース９０の所定位置にセットされる。この組立作業により、作業台６０の上にネジ締め対象ワーク９が構成される。

　次に、ネジ８の供給作業が開始される。具体的には、第１アーム１２ａが第１エンドエフェクタ２ａによってネジ供給治具３を把持し、ネジ供給治具３を移動させる。ネジ締め対象ワーク９においてネジ締めが必要な場所の真上に、対応するネジ８を収容する保持孔３１ｃ、切換孔４３及びシュート部５２が位置するように、第１アーム１２ａによるネジ供給治具３の位置決めが行われる（位置決め工程）。

　その後、第２エンドエフェクタ２ｂを装着した状態の第２アーム１２ｂが移動する。この移動により、レバー押し部２４がレバー４２ａに接触し、本体部４２が押されて、図４の白抜き矢印の向きにスライド移動する（ネジ供給工程）。

　この結果、切換孔４３が保持孔３１ｃに対して相対移動して、丸孔部４３ｂが保持孔３１ｃの下に位置する。以下、図５に示すように丸孔部４３ｂが保持孔３１ｃに対して上下方向で対面するときのスライド部４の位置を、動作位置と呼ぶことがある。スライド部４が基準位置から動作位置へ移動する過程で、ネジ８の頭部は保持孔３１ｃによって保持されている。従って、ネジ８の軸部は切換孔４３に対して相対移動し、長孔部４３ａから丸孔部４３ｂへ抜ける。

　丸孔部４３ｂが保持孔３１ｃに対して上下方向で対面すると、頭部が支持されなくなったネジ８は自重で落下し、図５に示すように、丸孔部４３ｂを通過してネジ案内部５の貫通孔５３に至る。図示しないが、落下後のネジ８の先端部はネジ締め対象ワーク９の開口に接触している。シュート部５２は下方のネジ締め対象ワーク９に対して近接しているため、ネジ８は、落下した後も、その大部分が貫通孔５３の内部に位置している。ネジ８の頭部が貫通孔５３の内壁に接触することにより、ネジ８が倒れないように支持される。従って、ネジ８の姿勢は、落下後も直立姿勢となっている。

　スライド部４が動作位置となるようにレバー押し部２４がレバー４２ａを押している状態において、電動ドライバ２３のビットは、図５に示すように、保持孔３１ｃの真上に位置している。逆に言えば、第２エンドエフェクタ２ｂにおいて、そのような位置関係を実現できるように、レバー押し部２４と電動ドライバ２３がそれぞれ配置されている。

　第２アーム１２ｂは、図５の状態から、第２エンドエフェクタ２ｂを下降させる。これにより、電動ドライバ２３が下方へ移動するので、ドライバビットの先端が保持孔３１ｃ及び丸孔部４３ｂを通過して、貫通孔５３に位置しているネジ８の頭部に噛み合うことができる。この状態でビットを回転させながら下降させることで、ネジ締め対象ワーク９に対するネジ８の締付けを行うことができる。締付けの完了後、電動ドライバ２３が上方へ移動することでドライバビットがネジ供給治具３から抜かれ、更に、レバー押し部２４によるレバー４２ａの押圧が解除される。

　その後、次のネジ８を収容する保持孔３１ｃ、切換孔４３及びシュート部５２が、次のネジ止め場所の真上に位置するように、第１アーム１２ａがネジ供給治具３を移動させる。続いて、上述と同様に、第２アーム１２ｂが、レバー押し部２４によるスライド部４のスライドによってネジ８を落下させて、電動ドライバ２３により締付けを行う。この動作を反復することで、ネジ締め対象ワーク９における複数の場所にネジ８をそれぞれ供給してネジ締めを行うことができる。

　本実施形態のネジ供給治具３は、複数のネジ８を保持できる。従って、第１アーム１２ａがネジ供給治具３を持ち替える頻度を減らすことができ、作業効率を向上できる。

　また、ネジ供給治具３自体は単純な構成であり、ベース部３１、スライド部４等への孔加工も、比較的容易に行うことができる。このことから、ネジ８の頭部の外径、軸部の長さ及び太さ等に応じて、異なる大きさの保持孔３１ｃ、切換孔４３、及びネジ案内部５を形成することも容易である。従って、ネジ締め対象ワーク９に対して異なるサイズのネジ８を用いてネジ止めを行う必要がある場合でも、容易にかつ低コストで対応することができる。

　以上に説明したように、本実施形態のネジ供給治具３は、ネジ締め対象ワーク９に対してネジを供給するために用いられる。ネジ供給治具３は、ベース部３１と、スライド部４と、を備える。スライド部４は、ベース部３１の下方に配置される。ベース部３１とスライド部４のうち一方が他方に対して相対スライド可能である。ベース部３１には、ベース部３１を上下方向で貫通する保持孔３１ｃが形成されている。スライド部４には、少なくとも一部が当該スライド部４を上下方向で貫通する切換孔４３が形成されている。切換孔４３は、長孔部４３ａと、平面視での幅が長孔部４３ａよりも大きい丸孔部４３ｂと、を有する。長孔部４３ａ及び丸孔部４３ｂは、ベース部３１及びスライド部４が相対スライドする方向で並べて配置され、互いに接続されている。ベース部３１及びスライド部４の相対スライドに連動して、保持孔３１ｃに対して切換孔４３の長孔部４３ａが対面する状態と、丸孔部４３ｂが対面する状態と、が切り換わる。

　これにより、簡素な構成で、任意の場所にネジ８を供給することができる。

　また、本実施形態のネジ供給治具３において、ベース部３１には、保持孔３１ｃが複数形成されている。スライド部４は、複数の保持孔３１ｃのそれぞれに対応して複数設けられている。

　これにより、１つのネジ供給治具３で、複数のネジ８を供給することができる。従って、ネジ供給治具３の交換頻度を減らして作業効率を向上することができる。

　また、本実施形態のネジ供給治具３において、複数のスライド部４のそれぞれは、ベース部３１に対してスライド可能に設けられる。複数のスライド部４のそれぞれは、他のスライド部４に対して独立にスライド可能である。

　これにより、ネジ供給治具３にセットされた複数のネジ８を、対応するスライド部４をスライドさせることで、任意のタイミングで１つずつ供給することができる。

　また、本実施形態のネジ供給治具３において、切換孔４３は複数設けられている。複数の切換孔４３には、丸孔部４３ｂの大きさが互いに異なる切換孔４３が含まれる。

　これにより、１つのネジ供給治具３を用いる簡素な構成で、互いに異なる大きさの複数のネジ８を供給することができる。

　本実施形態のネジ供給治具３は、ネジ８の供給経路を案内するネジ案内部５を更に備える。ベース部３１、スライド部４、及びネジ案内部５が、上下方向において、上から順に並べて設けられている。

　これにより、ネジ８を所定の場所へ正確に案内することができる。

　また、本実施形態の双腕ロボット１は、第１アーム１２ａと、第２アーム１２ｂと、を備える。第１アーム１２ａは、ネジ供給治具３を保持する。第２アーム１２ｂは、電動ドライバ２３を保持する。

　これにより、ネジ８の供給及び締付けを連携して効率的に行うことができる。

　以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

　ネジ供給治具３は、例えば図略のボールプランジャからなる位置保持機構を備えても良い。これにより、スライド部４を、基準位置又は動作位置の何れかで確実に保持することができる。

　ベースとなる部材に保持孔３１ｃを１つだけ形成し、１つのスライド部４と、１つのネジ案内部５と、を設けることで、ネジ８を１つだけ供給可能な単体供給ユニットを構成することができる。この単体供給ユニットを複数連結することで、複数のネジ８を供給可能なネジ供給治具３を構成することができる。この場合、ネジ締め対象ワーク９のネジの種類及び数に応じて単体供給治具を選択することで、ネジ締め対象ワーク９に適合するネジ供給治具３を容易に得ることができる。

　ネジ供給治具３に保持される複数のネジ８のそれぞれについて、頭部の大きさ及び軸部の長さ等は任意である。複数のネジ８の頭部の大きさを互いに異ならせず、全て同一の大きさとすることもできる。

　長孔部４３ａに代えて、スライド部４を上下方向に貫通しない凹部を形成することもできる。この凹部は、長孔部４３ａと同様に、本体部４２の上面に開口を形成する。非貫通状の凹部でも、その内部にネジ８の軸部の全体を収容できれば、問題なくネジ８を供給することができる。

　前述の戻し機構を省略することもできる。この場合、レバー押し部２４又はネジ準備装置６によって、スライド部４を図４の基準位置に戻すことができる。この構成では、スライド部４の位置が不意に移動しないように、前述の位置保持機構が設けられることが好ましい。

　保持孔３１ｃは円形であるが、これに代えて、例えば多角形の孔を形成しても良い。丸孔部４３ｂも同様である。

　切換孔４３が形成された部材（第２部材）を固定側とし、保持孔３１ｃが形成された部材（第１部材）を、固定側の部材に対してスライドさせても良い。この構成の一例を説明すると、固定側の第２部材には、複数の切換孔４３が形成される。スライド側の第１部材は、複数の切換孔４３のそれぞれに対応して複数設けられる。第１部材は、レバー押し部２４に押されて、それぞれ独立にスライドする。これにより、ネジ８を任意のタイミングで１つずつ供給することができる。以上のように、第１部材と第２部材の相対スライド移動は、２つの部材の少なくとも一方をスライドさせることで実現することができる。

　ネジ締め対象ワーク９は、電気モジュールに限定されず、ネジ締め作業が必要な任意の製品に適用することができる。

　双腕ロボット１以外の装置がネジ供給治具３を使用することもできる。例えば、１つのアーム部を有するロボットがネジ供給治具３を把持し、他のロボットが備えるアーム部がスライド部４を押してスライドさせる構成とすることができる。

　３　ネジ供給治具
　３１　ベース部（第１部材）
　３１ｃ　保持孔（第１通過孔）
　４　スライド部（第２部材）
　４３　切換孔（第２通過孔）
　４３ａ　長孔部（第１凹部）
　４３ｂ　丸孔部（第２凹部）
　９　ネジ締め対象ワーク

Claims (9)

1. 　ネジ締め対象ワークに対してネジを供給するためのネジ供給治具であって、
   　第１部材と、
   　前記第１部材の下方に配置された第２部材と、
   を備え、
   　前記第１部材及び前記第２部材のうち一方が他方に対して相対スライド可能であり、
   　前記第１部材には、当該第１部材を上下方向で貫通する第１通過孔が形成されており、
   　前記第２部材には、少なくとも一部が当該第２部材を上下方向で貫通する第２通過孔が形成されており、
   　前記第２通過孔は、第１凹部と、貫通状であって平面視での幅が前記第１凹部よりも大きい第２凹部と、を有し、
   　前記第１凹部及び前記第２凹部は、前記第１部材及び前記第２部材が相対スライドする方向で並べて配置され、互いに接続されており、
   　前記第１部材及び前記第２部材の相対スライドに連動して、前記第１通過孔に対して前記第２通過孔の前記第１凹部が対面する状態と、前記第２凹部が対面する状態と、が切り換わることを特徴とするネジ供給治具。
2. 　請求項１に記載のネジ供給治具であって、
   　前記第１部材には、前記第１通過孔が複数形成されており、
   　前記第２部材は、複数の前記第１通過孔のそれぞれに対応して複数設けられていることを特徴とするネジ供給治具。
3. 　請求項２に記載のネジ供給治具であって、
   　複数の前記第２部材のそれぞれは、前記第１部材に対してスライド可能に設けられ、
   　複数の前記第２部材のそれぞれは、他の前記第２部材に対して独立にスライド可能であることを特徴とするネジ供給治具。
4. 　請求項１に記載のネジ供給治具であって、
   　前記第２部材には、前記第２通過孔が複数形成されており、
   　前記第１部材は、複数の前記第２通過孔のそれぞれに対応して複数設けられていることを特徴とするネジ供給治具。
5. 　請求項４に記載のネジ供給治具であって、
   　複数の前記第１部材のそれぞれは、前記第２部材に対してスライド可能に設けられ、
   　複数の前記第１部材のそれぞれは、他の前記第１部材に対して独立にスライド可能であることを特徴とするネジ供給治具。
6. 　請求項１から５までの何れか一項に記載のネジ供給治具であって、
   　前記第２通過孔は複数設けられており、
   　複数の前記第２通過孔には、前記第２凹部の大きさが互いに異なる第２通過孔が含まれることを特徴とするネジ供給治具。
7. 　請求項１から６までの何れか一項に記載のネジ供給治具であって、
   　前記ネジの供給経路を案内するネジ案内部を更に備え、
   　前記第１部材、前記第２部材、及び前記ネジ案内部が、前記上下方向において、上から順に並べて設けられていることを特徴とするネジ供給治具。
8. 　請求項１から７までの何れか一項に記載のネジ供給治具を保持する第１アームと、
   　ネジ締め工具を保持する第２アームと、
   を備えることを特徴とする双腕ロボット。
9. 　ネジ締め対象ワークに対してネジを供給するネジ供給方法であって、
   　第１部材と、前記第１部材の下方に配置された第２部材と、を備え、前記第１部材及び前記第２部材のうち一方が他方に対して相対スライド可能であり、前記第１部材には当該第１部材を上下方向に貫通する第１通過孔が形成され、前記第２部材には少なくとも一部が当該第２部材を上下方向に貫通する第２通過孔が形成され、前記第２通過孔は第１凹部と第２凹部とを有し、前記第２凹部は貫通状であって前記第１凹部よりも平面視での幅が大きいネジ供給治具を、前記第１凹部が前記第１通過孔に対面し、かつ、前記第１凹部及び前記第１通過孔にネジが配置された状態でネジ供給装置により保持し、前記ネジ締め対象ワークにおける供給対象位置の真上に前記ネジが位置するように前記ネジ供給治具を移動させる位置決め工程と、
   　前記第２凹部が前記第１通過孔に対面するように、前記第１部材及び前記第２部材が相対スライドして、前記ネジを自然落下させるネジ供給工程と、
   を含むことを特徴とするネジ供給方法。

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