JP3142013U - 自動締結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】締結部材を平面的に高密度に用いて被締結部材を締結することができる自動締結装置を提供する。
【解決手段】締結部材供給機１３と締結機１４との間で搬送機によって締結部材保持具２３を搬送するので、一つの締結部材に対して締結部材供給機１３と締結機１４とを夫々別個に配置すればよく、一つの締結部材に対して締結部材供給機１３と締結機１４との両方を夫々平面的に高密度に配置することができる。しかも、締結部材保持具２３における複数の締結部材保持部２４の各々が締結部材を平面状の整列状態で弾性的に保持するので、締結部材保持具２３の機構が簡単でよく、締結部材保持具２３が締結部材を平面的に高密度に保持することができる。
【選択図】図１

Description

本考案は、締結部材を用いて被締結部材を自動的に締結するための自動締結装置に関するものである。

自動締結装置の一種として、特許文献１〜４に記載されている様に、ねじを供給する工程とこの供給されたねじを被締結部材へ螺入する工程とを自動的に且つ連続的に行う自動ねじ締め機がある。
特開昭５９−１５６６３１号公報 特開平７−３２８８７０号公報 特開平１１−９０７４２号公報 特開２００３−２３１０２７号公報

特許文献１〜３の自動ねじ締め機ではねじ締め機の下方へねじを直接に供給し、特許文献４の自動ねじ締め機ではねじを供給された割型開閉式のねじチャックがねじの姿勢を保持しつつねじ締め機の下方へねじを搬送する。しかし、特許文献１〜３の自動ねじ締め機では、一つのねじに対してねじ供給機とねじ締め機との両方を同時に配置する必要があるので、ねじを平面的に高密度で螺入することができない。また、特許文献４の自動ねじ締め機では、ねじ自体に比べてねじチャックに大きな面積が必要であるので、やはりねじを平面的に高密度で螺入することができない。従って、本考案は、締結部材を平面的に高密度に用いて被締結部材を締結することができる自動締結装置を提供することを目的としている。

請求項１に係る自動締結装置では、締結部材供給機と締結機との間で搬送機によって締結部材保持具を搬送するので、一つの締結部材に対して締結部材供給機と締結機とを夫々別個に配置すればよく、一つの締結部材に対して締結部材供給機と締結機との両方を夫々平面的に高密度に配置することができる。しかも、締結部材保持具における複数の締結部材保持部の各々が締結部材を平面状の整列状態で弾性的に保持するので、締結部材保持具の機構が簡単でよく、締結部材保持具が締結部材を平面的に高密度に保持することができる。

請求項２に係る自動締結装置では、締結機としてねじ締め機または圧入機の何れをも用いることができるので、被締結部材に対してねじの螺入とくぎの圧入との何れをも行うことができる。

請求項１に係る自動締結装置では、一つの締結部材に対して締結部材供給機と締結機との両方を夫々平面的に高密度に配置することができ、しかも、締結部材保持具が締結部材を平面的に高密度に保持することができるので、締結部材を平面的に高密度に用いて被締結部材を締結することができる。

請求項２に係る自動締結装置では、被締結部材に対してねじの螺入とくぎの圧入との何れをも行うことができるので、ねじとくぎとの何れをも平面的に高密度に用いて被締結部材を締結することができる。

以下、本考案の第一〜第三実施形態を、図１〜１０を参照しながら説明する。図１〜６が、本考案の第一実施形態である自動ねじ締め装置を示している。図１に示されている様に、この自動ねじ締め装置１１では、ベルトコンベア１２の上流側の上方及び下流側の上方にねじ供給機１３及びねじ締め機１４が夫々配置されている。ねじ供給機１３には板状のねじ供給具１５が備えられており、このねじ供給具１５には一対の案内ピン１６が備えられている。ねじ供給具１５には筒状の複数のねじ供給部１７が平面状の整列状態で備えられており、各々のねじ供給部１７と圧縮空気式のねじ供給本体２１とがねじ供給パイプ２２で互いに接続されている。

自動ねじ締め装置１１には板状のねじ保持具２３が備えられており、このねじ保持具２３に筒状の複数のねじ保持部２４がねじ供給具１５のねじ供給部１７に対応する整列状態で備えられている。図２に示されている様に、各々のねじ保持部２４の外周面には所定の角度間隔、例えば９０°間隔で軸方向に切れ込み２５が設けられており、切れ込み２５同士の間の部分がねじ保持部２４の半径方向へ弾性を有している。各々のねじ保持部２４の内径は、ねじ供給機１３から供給されるねじのねじ頭の外径よりも僅かに小さい。ねじ保持具２３には、ねじ供給具１５の案内ピン１６が挿入される一対の案内孔２６と、一対の案内ピン２７とが備えられている。

ねじ締め機１４には板状のねじ回し保持具３１が備えられており、このねじ回し保持具３１に複数の電動ねじ回し３２がねじ供給具１５のねじ供給部１７に対応する整列状態で備えられている。各々の電動ねじ回し３２ではねじ回し３３とモータ３４とが互いに同軸状であり、各々のねじ回し３３の長さは互いに等しい。各々のねじ回し３３の周囲とねじ回し保持具３１との間には緩衝用のコイルばね３５が配置されている。また、ねじ回し保持具３１には、ねじ保持具２３の案内孔２６に挿入される一対の案内ピン３６が備えられている。

被ねじ締め部材３７はパレット４１上に位置決めされた状態でベルトコンベア１２上を搬送され、このパレット４１にはねじ保持具２３の案内ピン２７が挿入される一対の案内孔４２が備えられている。また、ベルトコンベア１２には、ねじ供給機１３の下方とねじ締め機１４の下方とでパレット４１を正確な位置に停止させることのできるストッパ４３が備えられている。

以上の様な自動ねじ締め装置１１によるねじの螺入に際しては、図３（ａ）に示されている様に、ねじ供給機１３のねじ供給具１５が下降し、ねじ供給具１５の案内ピン１６がねじ保持具２３の案内孔２６に挿入して、ねじ供給具１５がねじ保持具２３と合体する。そして、この合体状態で、ねじ供給本体２１からねじ供給パイプ２２及びねじ供給部１７を介して、ねじ保持具２３のねじ保持部２４へ、ねじ４４（図２）が供給される。上述の様にねじ保持部２４の内径がねじ４４のねじ頭の外径よりも僅かに小さく且つねじ保持部２４の切れ込み２５同士の間の部分がねじ保持部２４の半径方向へ弾性を有しているので、ねじ保持部２４へ供給されたねじ４４はねじ保持部２４から落下することなくこのねじ保持部２４内に保持される。

ねじ保持具２３のねじ保持部２４へねじ４４が供給されると、ねじ供給具１５が上昇してねじ保持具２３から離隔すると共に、図示されていない搬送機によって、図３（ｂ）に示されている様に、ねじ保持具２３が下降し、ねじ保持具２３の案内ピン２７がベルトコンベア１２上のパレット４１の案内孔４２に挿入して、ねじ保持具２３がパレット４１と合体する。この合体が完了すると、ねじ供給機１３の下方のストッパ４３が解除され、図３（ｃ）に示されている様に、合体状態のねじ保持具２３及びパレット４１がねじ締め機１４の下方のストッパ４３に当接する位置までベルトコンベア１２によって搬送される。

合体状態のねじ保持具２３及びパレット４１がねじ締め機１４の下方まで搬送されると、図４に示されている様に、ねじ締め機１４が下降する。そして、各々の電動ねじ回し３２が、ねじ保持具２３のねじ保持部２４内に保持されている対応するねじ４４を被ねじ締め部材３７内へ螺入する。上述の様に、ねじ保持部２４の内径がねじ４４のねじ頭の外径よりも僅かに小さいが、ねじ保持部２４の切れ込み２５同士の間の部分がねじ保持部２４の半径方向へ弾性を有しているので、ねじ回し３３がねじ保持部２４の軸方向への圧力をねじ４４に印加すると、ねじ保持部２４の切れ込み２５同士の間の部分がねじ保持部２４の半径方向へ押し広げられて、ねじ４４がねじ保持部２４から脱出する。

ねじ４４が被ねじ締め部材３７内へ螺入されると、ねじ締め機１４が図３（ｃ）に示されている元の位置まで上昇し、図示されていない搬送機によってねじ保持具２３がねじ締め機１４の下方で且つねじ４４が螺入された被ねじ締め部材３７の上方へ上昇する。そして、図示されていない搬送機によってこのねじ保持具２３が図３（ａ）に示されている元の位置まで戻され、ねじ締め機１４の下方のストッパ４３が解除されて、ねじ４４が螺入された被ねじ締め部材３７がパレット４１と共にベルトコンベア１２によって搬送される。以上によって自動ねじ締め装置１１によるねじの螺入の一周期が完了し、この周期が繰り返される。

なお、以上の自動ねじ締め装置１１では、図１に示されている様に、各々の電動ねじ回し３２におけるねじ回し３３とモータ３４とが互いに同軸状であり且つ各々のねじ回し３３の長さが互いに等しい。しかし、図５（ａ）に示されている様に、互いに隣接する一対の電動ねじ回し３２のうちの一方の電動ねじ回し３２のねじ回し３３の長さを他方の電動ねじ回し３２のねじ回し３３とモータ３４との合計の長さ以上にしてもよい。図５（ａ）の場合には、隣接するモータ３４同士に阻害されることなくねじ回し３３同士の間隔を図１の場合よりも狭くすることができて、ねじ４４を図１の場合よりも平面的に高密度で螺入することができる。

また、図５（ｂ）に示されている様に、ねじ回し３３とモータ３４との互いの軸芯をずらせて、ねじ回し３３とモータ３４とをベルト４５で機械的に結合してもよく、図５（ｃ）に示されている様に、ねじ回し３３とモータ３４との互いの軸芯をずらせて、ねじ回し３３とモータ３４とを自在継手４６で機械的に結合してもよい。図５（ｂ）（ｃ）の場合にも、隣接するモータ３４同士に阻害されることなくねじ回し３３同士の間隔を図１の場合よりも狭くすることができて、ねじ４４を図１の場合よりも平面的に高密度で螺入することができる。

また、以上の自動ねじ締め装置１１では、図１に示されている様に、ねじ保持具２３の複数のねじ保持部２４に対応する個数のねじ供給部１７を有するねじ供給具１５をねじ供給機１３が備えており、同様にねじ保持具２３の複数のねじ保持部２４に対応する個数の電動ねじ回し３２を有するねじ回し保持具３１をねじ締め機１４が備えている。しかし、図６（ａ）（ｂ）に示されている様に、長手方向に長孔４７が設けられているアーム４８の一方の端部にねじ供給部１７または電動ねじ回し３２を取り付け、図６（ｃ）に示されている様に、アーム４８を回動させ且つその回動中心を長孔４７に沿って移動させつつねじ４４の供給や螺入を行ってもよい。図６の場合には、一つのねじ供給部１７や電動ねじ回し３２で複数個所におけるねじ４４の螺入や圧入を行うことができるので、ねじ供給部１７や電動ねじ回し３２の個数を図１の場合よりも少なくすることができる。

図７が、本考案の第二実施形態である自動ねじ締め装置を示している。この自動ねじ締め装置５１では、上述の自動ねじ締め装置１１におけるねじ供給機１３の代わりにねじ供給機５２が用いられている。このねじ供給機５２にもねじ供給具１５が備えられていて、ねじ供給部１７にねじ供給パイプ２２の一端部が接続されている。しかし、これらのねじ供給パイプ２２の各々の他端部は板状のねじ受け具５３における筒状の複数のねじ受け部５４の各々に接続されており、複数のねじ受け部５４はねじ受け具５３に直線状に整列されている。

ねじ受け具５３上には板状のねじ配給具５５が配置されており、このねじ配給具５５には複数のねじ受け部５４の一部に対応する筒状の複数のねじ配給部５６と複数のねじ受け部５４に対応する筒状の複数のねじ送り部５７とが備えられている。この自動ねじ締め装置５１では、ねじ受け部５４及びねじ送り部５７の個数が６個であり、ねじ配給部５６の個数が２個である。図７に示されているねじ配給具５５の初期位置では、２個のねじ配給部５６が夫々第一のねじ受け部５４と第四のねじ受け部５４とに対応している。

２個のねじ配給部５６と２個のねじ供給本体６１とがねじ供給パイプ６２で互いに接続されており、６個のねじ送り部５７に共通の１本の圧縮空気供給パイプ６３が接続されている。ねじ配給具５５には、複数のねじ受け部５４の整列方向へ延びるボールねじ６４を介してステッピングモータ６５が接続されており、複数のねじ受け部５４の整列方向とは垂直な方向が軸心方向である空圧シリンダ６６も接続されている。ステッピングモータ６５は直線状に整列されている複数のねじ受け部５４の１個分ずつねじ配給具５５をねじ受け具５３に対して間欠移動させ、空圧シリンダ６６は複数のねじ受け部５４の整列方向とは垂直な方向へねじ配給具５５をねじ受け具５３に対して移動させる。

以上の様な自動ねじ締め装置５１によるねじの螺入に際しては、まず、図７に示されているねじ配給具５５の初期位置で、ねじ供給本体６１からねじ供給パイプ６２及びねじ配給部５６を介して、ねじ受け具５３の第一及び第四のねじ受け部５４へ、ねじが供給される。次に、ステッピングモータ６５の作動によって複数のねじ受け部５４の１個分だけねじ配給具５５をねじ受け具５３に対して移動させて、ねじ配給具５５の２個のねじ配給部５６を夫々第二のねじ受け部５４と第五のねじ受け部５４とに対応させる。この状態で、上述の様に、ねじ受け具５３の第二及び第五のねじ受け部５４へねじが供給される。

更に、上述と同様にしてねじ受け具５３の第三及び第六のねじ受け部５４へねじが供給されると、第一〜第六の総てのねじ受け部５４へねじが供給されたことになる。なお、第一〜第六のねじ受け部５４へ供給されたねじは、これらのねじ受け部５４に保持されたままである。第三及び第六のねじ受け部５４へねじが供給された時点では、ねじ配給具５５のねじ送り部５７は、ねじ受け具５３のねじ受け部５４に対して空圧シリンダ６６の軸心方向へ変位しているだけで、ボールねじ６４の延在方向ではねじ受け具５３のねじ受け部５４に整列している。

従って、次に、空圧シリンダ６６の作動によって、ねじ配給具５５のねじ送り部５７をねじ受け具５３のねじ受け部５４に対応させる。この状態で、圧縮空気供給パイプ６３及びねじ配給具５５のねじ送り部５７を介してねじ受け具５３の第一〜第六の総てのねじ受け部５４に圧縮空気を供給すると、これら第一〜第六のねじ受け部５４に保持されているねじが、ねじ供給パイプ２２及びねじ供給具１５のねじ供給部１７を介して、ねじ保持具２３のねじ保持部２４へ供給される。この後は、上述の自動ねじ締め装置１１と同様にして被ねじ締め部材３７に対するねじの螺入が行われる。

図８〜１０が、本考案の第三実施形態である自動釘打ち装置の部品を示している。この自動釘打ち装置では、上述の自動ねじ締め装置１１におけるねじ供給機１３、ねじ保持具２３、及びねじ締め機１４の代わりに、夫々図８〜１０に示されている釘供給機７１、釘保持具７２、及び釘打ち機７３が用いられている。図８（ａ）に示されている様に、釘供給機７１には板状の釘供給具７４が備えられている。この釘供給具７４には筒状の複数の釘供給部７５が平面状の整列状態で備えられており、図８（ａ）（ｂ）に示されている様に各々の釘供給部７５と釘供給本体７６とが釘供給パイプ７７で互いに接続されている。

図９（ａ）に示されている様に、釘保持具７２には筒状の複数の釘保持部８１が釘供給具７４の釘供給部７５に対応する整列状態で備えられている。各々の釘保持部８１の内径は、釘供給機７１から供給される釘の釘頭の外径よりも僅かに小さい。釘供給部７５や釘保持部８１の整列状態は、例えば木製パレットに製造される被釘打ち部材８２に圧入される釘８３の整列状態に対応しているので、被釘打ち部材８２における釘８３の整列状態に依存して変動する。

釘保持部８１は、図９（ｂ）に示されている様に内部が一様な筒状でもよく、図９（ｃ）に示されている様に外周面に所定の角度間隔、例えば９０°間隔で軸方向に切れ込み８４が設けられていてもよい。切れ込み８４が設けられている釘保持部８１では切れ込み８４同士の間の部分が釘保持部８１の半径方向へ弾性を有しているが、内部が一様な筒状の釘保持部８１も釘保持部８１の半径方向へある程度の弾性を有している。従って、釘保持部８１へ供給された釘は釘保持部８１から落下することなくこの釘保持部８１に保持される。切れ込み８４が設けられている釘保持部８１には、この釘保持部８１の軸芯へ向かう突出部８５が切れ込み８４同士の間の各部分に設けられている。

図１０（ａ）に示されている様に、板状の釘打ち機７３には図１０（ｂ）に示されている柱状の複数の釘打ち部８６が釘供給具７４の釘供給部７５に対応する整列状態で備えられている。釘の圧入機である以上の様な自動釘打ち装置による釘の圧入に際しても、油圧機等で釘打ち機７３を押圧する以外は、自動ねじ締め装置１１によるねじ４４の螺入と実質的に同様の工程が行われる。なお、図９（ｄ）に示されている様に、内部が一様な筒状の釘保持部８１が用いられると、釘８３が釘保持部８１によって位置規制されるので、釘８３が曲がっても圧入することができる。また、図９（ｅ）に示されている様に、切れ込み８４及び突出部８５が設けられている釘保持部８１が用いられると、突出部８５によって釘８３が心出しされる。

なお、以上の第一〜第三実施形態では、ねじ供給部１７、電動ねじ回し３２、ねじ受け部５４、ねじ送り部５７、釘供給部７５、釘打ち部８６等の個数が６個であり、ねじ配給部５６等の個数が２個である。しかし、これらの個数は、これらの値に限定される必然性はなく、他の値であってもよい。

本考案は、自動ねじ締め装置や自動釘打ち装置等の自動締結装置の製造等に利用することができる。

本考案の第一実施形態の斜視図である。 本考案の第一実施形態の部分断面図である。 本考案の第一実施形態による作業工程を順次に示す斜視図である。 本考案の第一実施形態の部分断面図である。 本考案の第一実施形態における変形された要部の側面図である。 本考案の第一実施形態における変形された要部を示しており、（ａ）（ｂ）は斜視図、（ｃ）は作業工程途中の平面図である。 本考案の第二実施形態の斜視図である。 本考案の第三実施形態の要部を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は部分拡大斜視図である。 本考案の第三実施形態の要部を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）（ｃ）は部分拡大斜視図、（ｄ）（ｅ）は部分拡大断面図である。 本考案の第三実施形態の要部を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は部分拡大斜視図である。

符号の説明

１１ 自動ねじ締め装置（自動締結装置）
１３ ねじ供給機（締結部材供給機）
１４ ねじ締め機（締結機）
２３ ねじ保持具（締結部材保持具）
２４ ねじ保持部（締結部材保持部）
３７ 被ねじ締め部材（被締結部材）
４４ ねじ（締結部材）
５１ 自動ねじ締め装置（自動締結装置）
５２ ねじ供給機（締結部材供給機）
７１ 釘供給機（締結部材供給機）
７２ 釘保持具（締結部材保持具）
７３ 釘打ち機（締結機）
８１ 釘保持部（締結部材保持部）
８２ 被釘打ち部材（被締結部材）
８３ 釘（締結部材）

Claims (2)

1. 各々が締結部材を平面状の整列状態で弾性的に保持する複数の締結部材保持部を有している締結部材保持具と、
   前記複数の締結部材保持部の各々へ前記締結部材を同時に供給する締結部材供給機と、
   前記締結部材保持具に保持されている複数の前記締結部材を同時に用いて被締結部材を締結する締結機と、
   前記締結部材供給機と前記締結機との間で前記締結部材保持具を搬送する搬送機と
   を具備する自動締結装置。
2. 前記被締結部材に螺入されるねじまたは圧入される釘が前記締結部材であり、
   前記螺入を行うねじ締め機または前記圧入を行う圧入機が前記締結機である請求項１に記載の自動締結装置。

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