JPH02106232A

JPH02106232A - ネジ締め装置

Info

Publication number: JPH02106232A
Application number: JP26014688A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawada; 博史川田; Masahiro Mochizuki; 優宏望月
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-10-14
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1990-04-18

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】〔概要〕ドライバを回転させるモータと、該ドライバを昇降させ
る昇降機構とを備えることで所定のネジの締め付けを行
うネジ締め装置に関し、ドライバによるネジの締め付け
が確実に行われるようにすることを目的とし、ドライバに固着されたフランジ部と、該ドライバの昇降
方向に対して互いに位置づれを有するよう配設されるこ
とで該フランジ部の降下を先づ最初に検出する第１のセ
ンサと、該第１のセンサの検出につづいて該フランジ部
の降下を検出する第２のセンサとを設けると共に、該第
１と第２のセンサによる検出信号、および、駆動部から
モータに送出される回転駆動信号と、出力信号とを受け
、ネジ締め付けの終了信号を出力する確認部が具備され
るように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はドライバを回転させるモータと、該ドライバを
昇降させる昇降機構とを備えることで所定のネジの締め
付けを行うネジ締め装置に関する。

電子装置の組立工程では、タップ穴が加工された部材に
ネジをドライバによって締め付けることで被取付部材を
係止することが行われる。

しかし、このようなドライバによるネジを締め個所が膨
大な量となる場合は、組立工数が多くなるため、最近で
は、組立工数の省力化を図るよう自動的にドライバを回
転させことで締め付けを行うネジ締め装置が用いられる
ようになった。

したがって、このようなネジ締め装置では膨大な量のネ
ジの締め付けを行っても、それぞれのネジの締め付が確
実に行われるように形成されることが重要となる〔従来の技術〕従来は第４図の従来の説明図に示すように構成されてい
た。第４図の（ａ）は構成図、（ｂ１）〜（ｂ３）はネ
ジの締め付は状態の側面断面図である。

第４図の（ａ）に示すように９、フレーム７Ｃに設けら
れたシャフト７Ｄにスライド可能に支持台７Ｅを係止し
、駆動部７Ｂによって駆動されるシリンダ７Ａに・より
支持台７Ｅが矢印Ｚ方向に昇降されるように形成された
昇降機構７と、支持台７Ｅに積載され、駆動部１０から
の回転信号Ｓ３によって回転駆動されるモータｌとモー
タ１の回転駆動を軸１２に伝達させるトルクリミッタ２
とより成る回転部１１を有する回転機構１１とが設けら
れ、ドライバ３はスプリング１３を介して軸１２に係止
されるように構成されていた。

また、ドライバ３の先端３八には吸着器１４が設けられ
、チューブ１４によって矢印へのようにエアを吸引する
ことで締め付けすべきネジ２０の保持が行われるように
形成されている。

更に、シリンダ７Ａを駆動する駆動部７Ｂ、およびモー
タ１を駆動する駆動部１０のそれぞれは制御部１６の制
御によって駆動される。

そこで、タップ穴２１Ａを有する部材２１をテーブル２
３にセットし、被取付部材２２を部材２１を重ね合わせ
ることで位置決めを１゛テい、先端３Ａに締め付けすべ
きネジ２０を保持することでドライバ３を昇降機構７に
よってネジ２０の先端がタップ穴２１Ａに圧接される迄
降下させ、回転機構１１の回転によりネジ２０がタップ
穴２１Ａに締め付けられ、被取付部材２２が部材２１に
係止されることが行われていた。

また、このようなネジ２０の締め付けは（ｂ１）に示す
ように、昇降機構７の所定量の降下によりドライバ３に
スプリング１３のバネ圧Ｐが加わり、ネジ２０の先端が
バネ圧Ｐによってタップ穴２１八に圧接され、ドライバ
３の回転によってネジ２０がタップ穴２１Ａに螺着され
る。

このようなネジ２０の螺着が（ｂ２）に示すように終了
すると、ドライバ３の回転トルクが増加することになり
、回転トルクが所定の値に達することでトルクリミッタ
２によってドライバ３のモータ１の回転駆動の伝達が切
離され、トルクリミッタ２より制御部Ｉ６に出力信号Ｓ
４が出力される。

したがって、制御部１６は駆動部７Ｂに出力する制御信
号Ｄ１によってドライバ３を所定位置に降下させ、次に
、駆動部１０に出力する制御信号Ｄ２によってドライバ
３を所定時間回転させ、トルクリミッタ２からの出力信
号Ｓ４によってネジ２０の締め付は終了を確認し、出力
信号Ｓ４を受けることでドライバ３を元の位置に上昇さ
せ、次のネジの締め付けに備えることが行われていた。

〔発明が解決しようとする課題〕しかし、このようなトルクリミッタ２からの出力信号Ｓ
４によってネジ２０の締め付は終了を確認することでは
、ドライバ３の先端に締め付けるべきネジ２０が保持さ
れていない空転の場合は、ドライバ３の所定時間回転に
よってトルクリミッタ２からの出力信号Ｓ４が出力され
なくなることで制御部ｌ６によって判断することができ
るが、第４図の（ｂ３）に示すようにネジ２０とタップ
穴２１Ａとの嵌合が悪く、ネジ２０の頭と被取付部材２
２との間に間隔Ｍを有する状態でネジ２０が完全にタッ
プ穴２１Ａに締め付けされていないことが生じる場合が
ある。

このような状態ではネジ２０がタップ穴２１Ａに完全に
締め付けされていなくても、ネジ２０が回転されなくな
り回転トルクが所定の値に達することになるため、正常
な締め付は終了と同じ扱いとなり、次の締め付は動作が
行われる。

したがって、ネジの締め付けが終了した後は、このよう
なネジ２０とタップ穴２１Ａとの嵌合が悪いために完全
に締め付けが行われなかった個所を目視によってチエツ
クする必要があり、工数を要することになる。

更に、このような目視によるチエツクでは見落としが生
じることがあり、高信頼性が得られない問題を有してい
た。

そこで、本発明では、ドライバによるネジの締め付けが
確実に行われるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

第１図に示すように、ドライバに固着されたフランジ部
と、該ドライバの昇降方向に対して互いに位置づれを有
するよう配設されることで該フランジ部の降下を先づ最
初に検出する第１のセンサと、該第１のセンサの検出に
つづいて該フランジ部の降下を検出する第２のセンサと
を設けると共に、該第１と第２のセンサによる検出信号
、および、駆動部からモータに送出される回転駆動信号
と、出力信号とを受け、ネジ締め付けの終了信号を出力
する確認部が具備されるように構成する。

このように構成することによって前述の課題は解決され
る。

〔作用〕

即ち、ドライバにフランジ部を設け、フランジ部を２組
のセンサによって検出するようにすることでドライバの
降下位置を検出し、締め付けが終了した時、ドライバが
所定の位置に位置されているかどうかをセンサによって
チエツクするように形成したものである。

そこで、前述のようなネジの頭と被取付部材との間に間
隔Ｍを有する状態の場合はドライバの位置が正規の締め
付は終了時に比較して、間隔Ｍだけづれることになりた
め、センサの検出によりネジが完全に締め付けが行われ
ていないことを判別することができる。

したがって、従来検出されなかったネジの締め付けが不
完全な状態を判別することが可能となり、このような締
め付けが不完全な状態を防ぐことができ、信頼性の向上
を図ることができる。

〔実施例〕

以下本発明を第２図および第３図を参考に詳細に説明す
る。第２図は本発明による一実施例の構成図、第３図は
本発明の説明図で、（ａ１）〜（ａ３）はフランジ部の
検出説明図、（ｂ）は確認部の回路図である。全図を通
じて、同一符号は同一対象物を示す。

第２図に示すように、トライバ３にフランジ部４を設け
、フランジ部４の近傍には第１と第２のセンサ５，６が
配設された検出部１７が設けられるようにすると共に、
第１と第２のセンサ５，６より出力される検出信号Ｓｌ
、Ｓ２が確認部８に送出されるようにしたもので、その
他は前述と同じ構成である。

また、確認部８には駆動部１０から送出される回転駆動
信号Ｓ３およびトルクリミッタ２がら送出される出力信
号Ｓ４が送出されるように形成されている。

そこで、先づ、制御部９からの制御信号Ｄ１によって駆
動部７Ｂに駆動が指令されることでシリンダ７の駆動が
行われ、支持台７Ｅが降下され、トライバ３が所定位置
まで降下され、次に、制御部９からの制御信号Ｄ２によ
って駆動部１０に駆動が指令されることで駆動部１０か
ら回転駆動信号Ｓ３が出力され、モータ１の回転によっ
てドライバ３の回転が行われ、ドライバ３の先端に保持
されたネジ２０の締め付けを行う。

このようなネジ２０の締め付けは第３図の（ａ１）〜（
ａ３）に示すように検出部１７によって検出が行われる
。

検出部１７には第１のセンサ５と、第１のセンサ５より
下側に位置される第２のセンサ６とが配設され、第１の
センサ５には発光素子５Ａによる照射が、第２のセンサ
６には発光素子６Ａによる照射がそれぞれ行われるよう
に形成されている。

そこで、（ａ１）に示すように、ネジ２０の締め付けが
行われる前の状態ではフランジ部４が点線で示すように
位置されることになり、発光素子５Ａの照射光は遮光さ
れるが、発光素子６Ａの照射光は遮光されないため、第
１のセンサ５からは検出信号光Ｓ１が出力さないが、第
２のセンサ６からは検出信号光Ｓ２が出力されることに
なる。

また、ネジ２０の締め付けが完全に行われると、フラン
ジ部４が実線で示すように位置されることになり、この
場合は前述と逆になり、第１のセンサ５からは検出信号
光Ｓ１が出力されるが、第２のセンサ６からは検出信号
光Ｓ２が出力されないことになる。

更に、（ａ２）に示すように、ネジ２０がドライバ３の
先端に保持されていない場合は、ドライバ３の降下が所
定の位置より下になるため、第１と第２のセンサ乳６か
ら検出信号Ｓｌ、Ｓ２の両者が出力されることになる。

また、（ａ３）に示すように、ネジ２０の締め付けが不
完全となり、ネジ２０の頭部と被取付部材２２との間に
間隔Ｍが生じた場合はドライバ３の降下が所定の位置に
達しないため、フランジ部４によって発光素子５＾と６
への両者の照射光が遮光され、第１と第２のセンサ５，
６から検出信号Ｓｌ、Ｓ２の両者が出力されなくなる。

このような検出信号Ｓｌ、Ｓ２は（ｂ）に示す確認部８
によって受けることでネジ２０の締め付は状態を判別す
ることができる。

確認部８にはゲート回路Ｇｌ、Ｇ２．Ｇ３が設けられ、
ゲート回路Ｇ１には出力信号Ｓ４と検出信号Ｓ１とが接
続され、トルクリミッタ２が所定の回転トルクに達した
時、第１のセンサ５による検出信号Ｓ１が出力されるこ
とでゲート回路Ｇ３に信号が送出されるようにすると共
に、ゲート回路Ｇ２には回転駆動信号Ｓ３と検出信号Ｓ
２を接続し、ドライバ３が所定の回転を行った後、第２
のセンサ６による検出信号Ｓ２が出力されなくなること
でゲート回路Ｇ３に信号が送出されるようにし、ゲート
回路６３はゲート回路Ｇｌと６２の両者からの信号の出
力があった時終了信号５を出力する。

また、このような検出部１７は調整ネジ１７八によって
フレーム７Ｃに係止されるように形成されているため、
調整ネジ１７＾を回すことで第１と第２のセンサ５，６
の矢印の方向に対する微細な位置調整が行われるように
形成されている。

したがって、ドライバ３が所定の回転を行った後、所定
の回転トルクで、しかも、ネジ２０がタップ穴２１Ａに
完全に螺着されたことで始めて終了信号Ｓ５が出力され
ることになり、ネジ２０が欠落した場合、トルクリミッ
タ２から出力信号Ｓ４が得られず、出力されないはずの
検出信号Ｓ２が出力されることで、また、締め付けが不
完全な場合は出力されるべき検出信号Ｓ１が出力されな
いことで、いづれの場合でも終了信号Ｓ５が出力されな
いようにすることができる。

そこで、第２図に示すように、終了信号Ｓ５を制御部９
に送出することで制御部９は一つのネジ締め指令を行う
毎に終了信号Ｓ５によって、その終了を確認し、次の締
め指令を行ようにすることができ、確実な締め付は動作
を行うことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ドライバが所定
の回転を行った時、その回転トルクが所定の値に達し、
しかも、ドライバの上下方向の位置が所定の位置になっ
たことで終了信号の出力が行われる確認部によってネジ
の締め付けの終了を判別することができる。

したがって、従来のような判別が行えなかった不完全な
ネジの締め付けの検出を確実に行うことができ、信頼性
の向上が図れ、実用的効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図。第２図は本発明による一実施例の構成図。第３図は本発明の説明図で、（ａ１）〜（ａ３）はフラ
ンジ部の検出説明図、（ｂ）は確認部の回路図。第４図は従来の説明図で、（ａ）は構成図、（ｂ１）〜
（ｂ３）はネジの締め付は状態の側面断面図を示す。図において、 ■はモータ、　　　　　　２はトルクリミッタ。３はドライバ、　　　　　４はフランジ部。５は第１のセンサ、　　　６は第２のセンサ。７は昇降機構、　　　　　８は確認部。９は制御部、１０は駆動部を示す。不治５日月どう戸七丁２　名じ日月　Ｇつ第　ｆ　口（ａす（久２）ト乙［Ｆ］

Claims

【特許請求の範囲】ドライバ（３）を回転駆動させるモータ（１）と、該モ
ータ（１）の駆動を駆動部（１０）を介して制御する制
御部（９）と、該モータ（１）から該ドライバ（３）に
伝達される回転トルクが所定の値に達することで出力信
号（Ｓ４）を出力するトルクリッミッタ（２）と、該ド
ライバ（３）を昇降させる昇降機構（７）とを備え、該
ドライバ（３）が降下、回転されることで所定のネジの
締め付けが行われるネジ締め装置において、前記ドライバ（３）に固着されたフランジ部（４）と、
該ドライバ（３）の昇降方向（Ｚ）に対して所定の間隔
をおいて配設されることで該フランジ部（４）の降下を
先づ最初に検出する第１のセンサ（５）と、該第１のセ
ンサ（５）の検出につづいて該フランジ部（４）の降下
を検出する第２のセンサ（６）とを設けると共に、該第
１と第２のセンサ（５，６）による検出信号（Ｓ１）と
（Ｓ２）、および、前記駆動部（１０）から前記モータ
（１）に送出される回転駆動信号（Ｓ３）と、前記出力
信号（Ｓ４）とを受け、ネジ締め付けの終了信号（Ｓ５
）を出力する確認部（８）が具備されることを特徴とす
るネジ締め装置。