JPH02224934A - ねじ部品の締め付け方法及びその装置 - 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、ねじ部品（例えば、ナンドやねじ）の締め付
け、特に成形ねじ部品の締め付けに関するものである。

［従来の技術］ ねじ部品を締め付ける従来例の方法としては、ねじ部品
の正転方向にだけ回転して締めイ」けてい（方法がある
。この方法においては、雄ねじ体と雌ねじ体とがかみ込
むという誤締め付け動作がおこる問題がある。

この問題点を解決する例として、特開昭５８−１２０４
３７号公報が提案されている。この特開昭５８−１２０
４３７号公報に示された方法は、締め付け開始時には正
転させ、誤締め付けがある時のみ逆転して一度緩めてか
ら再び正転して締め付けるようになっていた。

［発明が解決しようとする課題１ ところが、特開昭５８−１２０４３７号公報にあっては
、締め付け開始時に必ず正転締め付けするので、誤締め
付け発生機会は減少しないものであり、したがって、成
形ねじ部品等の場合には一度誤締め付けが発生するとね
じ部を損傷させるという問題がある。

本発明は上記した従来例の問題点に鑑みて発明したもの
であって、その目的とするところは、締め付け開始から
誤動作を発生させないねじ部品の締めイ」け方法及びそ
の装置を提供するにある。

１課題を解決するための手Ｖｉ１ 上記目的を達成するために、本発明のねじ部品の締め付
け方法は、ねじ部品１の螺合開始前に逆転させ、この逆
転動作過程にてねじ部品１の螺合に近い状態を検出した
後、正転させることを特徴とする。

また、上記目的を達成するためのねじ部品の締め付け装
置は、ねじ部品１同士を押しイー１ける押圧手段２と、
押圧状態で逆転させる逆転駆動手段と、逆転状態でねじ
部品１の螺合位置を検出する螺合位置検出手段３と、こ
の螺合位置検出手段３による螺合位置の検出によりねじ
部品１を正転駆動させる正転駆動手段とから成ることを
特徴とする。

更に、上記目的を達成するためのねじ部品の締め付け方
法としては、ねじ部品１同士を押圧させつつ所定量逆転
させ、その後、わずかにねじ部品１を正転させて仮保持
させ、次にこの仮保持姿勢が所定状態であるか否かの検
査をし、仮保持姿勢が所定状態であると確認された後に
史に正転させるようにしてもよい。

また、ねじ部品１同士を押圧状態で逆転させ且つ逆転後
にねじ部品１をわずかに正転させて仮保持姿勢にする仮
締め装置４と、仮保持姿勢が所定一 状態であるか否かを検査する姿勢検出手段５と、姿勢検
出手段５によって仮保持姿勢が所定状態であることが確
認された後に正転させて本締めするための本締めｇｋ装
置とから構成してもよい。

［作用］ ねじ部品１を押圧手段２で押圧した状態で逆転駆動手段
により螺合開始前に逆転させ、この逆転動作過程におい
てねじ部品１の螺合に近い状態を螺合位置検出子＃１３
により検出した後、正転駆動手段により正転させること
により締め付け開始から誤締めイτｊけを発生させない
ようにできた。

また、仮締め装置４によりねじ部品１同士を押圧させつ
つ所定量逆転させ、その後、わずかにねじ部品を正転さ
せて仮保持させ、次に姿勢検出手段５により仮保持姿勢
が所定状態であるか否かの検査をし、仮保持姿勢が所定
状態であると確認された後に本締め装置６により正転さ
せて本締めするようにしてもよい。

［実施例］ 以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて詳述する
。

第１図乃至第６図には本発明の一実施例が示しである。

基台１０に対して前後方向に移動自在に取り付けられた
前後動作ユニット１１には下部支持体１２が固定してあ
り、この下部支持体１２には回転軸１３が回転自在に且
つ上下移動自在に嵌挿しである。回転軸１３の下部には
チャック１９が設けてあり、更に回転軸１３の上部は上
部支持体１４に回転自在に取り付けてあり、回転軸１３
は上部支持体１４に対して回転はできるが上下方向には
回転軸１３と上部支持体１４とが一体となって移動する
ようになっている。上部支持体１４にはパルスモータの
ようなモータ１５を支持してあり、モータ１５の回転を
タイミングベルト２６により回転軸１３の上端部に設け
たプーリ１６に伝達するようになっている。」二部支持
体１４には〃イド軸１７の上部が固定してあり、この〃
イド軸１７は下部支持体１２に上下にスライド自在に嵌
挿しである。回転軸１３にはエアー通路１８が形成して
あって、エアー通路１８からエアーを供給したり、供給
を停止したりすることでチャンク１９が開閉するように
なっている。基台１０にはシーン体２０の略中間部が軸
２１に上り回動自在に支持してあり、このシーン体２０
の一端部に設けたローラ２２が上部支持体１４の側面に
設けた横長溝２３に横方向に移動自在にはめ込んであり
、シーン体２０の他端部に設けたローラ２４がカム面２
５に転勤しでいる。したがって、回転軸１３を支持して
いる上部支持体１４の荷重はシーン体２０を介してカム
面２５に支持されている。そして、このカムはモータ（
図示せず）から回転伝達されたギヤ２７によりカム軸２
８を中心に回転されてカム面２５を移動することでロー
ラ２４の高さが変化し、これに基づいて軸２１を中心に
してシーン体２０が回動してローラ２２の高さが変化し
、上部支持体１４が矢印方向Ｐに上下し、回転軸１３が
下部支持体１２に対して上下にスライドするようになっ
ている。また押圧手段２は引張ばねのようなばね材の両
端が上部支持体１４と下部支持体１２とに取り（１１け
て楕成し、この押圧手段２のばね材により上部支持体１
４を下方に押すばね力が作用しており、したがって、こ
のことによりチャック１９に把持されたねじ部品１を押
し付けるばね力が付与されることになる。つまり、本実
施例においては、上記ばね材がねじ部品１の締め付けに
当たってねじ部品１の雌ねじ体１ａと雄ねじ体１．　Ｉ
＋とを押し付ける押圧手段２となっている。

また、チャック１９の下方には所定のレベルに螺合位置
検出手段３が配設しである。この螺合位置検出手段３と
しては例えば投受光センサー３ａが用いられる。

上記のような装置を用いてねじ部品１のねじ締めをする
のであるが、ねじ部品１としては添付図面においては、
ナツトのような雌ねじ体１ａと雄ねじ体１１＋とが示し
である。しかして、雄ねじ体１ｂ側が所定の位置に配置
された状態で、第１図（ａ）のイの位置に置いである雌
ねじ体１ａをチャック１９により把持し、第１図（ａ）
矢印Ｑのように移動させて雄ねじ体１１）の上方に位置
させる。ここで、上記動作をするには、前後移動ユニッ
ト１１を横方向Ｒに移動させ、チャック１９が第１図（
ａ）のイの雌ねじ体１ａの位置の上方に米た時点でカム
面２５を移動させてシーン体２０を回動してチャック１
９を上部支持体１４及び回転軸１３といっしょに下降さ
せ、エアーを供給してチャック１９によりイ位置の雌ね
じ体１ａを把持し、次に、上記と逆の方向にカム面２５
を移動させて雌ねヒ体１ａを把持しているチャック１９
を回転軸１３及び上部支持体１４とともに上昇させ、前
後移動ユニット１１を前記と逆方向に移動させて元の位
置（すなわち第１図（ａ）に示すねじ部品１を螺合させ
る位置）に復帰させるものである。そして、次にカム面
２５を移動させて、チャック１９を下降させ、ばね材よ
りなる押圧手段２により雌ねじ体１ａを雄ねじ体１ｂに
押し付ける（上記動作が第５図の動作７０−図の（イ）
、（ロ）の段階に相当する）。

この状態で、パルスモータのようなモータ１５を逆回転
させると、タイミングベルト２６を介して回転軸１３が
逆回転し、回転軸１３の下部に設けたチャック１９に把
持した雌ねじ体１ａが逆回転する（第５図の（ハ）の段
階）。この逆転動作中に投受光センサーのような螺合位
置検出手ｒ！ｉ３によりねじ部品１の螺合開始位置を検
出する（第５図（ニ）の段階）。ここで、ねじ部品１同
士を押圧した状態で、逆回転方向に回転していくと、つ
まり、第３図（ｂ）のように雄ねじ体１１〕シ雌ねじ体
１ａを押し付けた状態で第３図（ａ）の矢印のように回
転する場合におけるねじピッチと逆転角度との関係は第
４図の原理図に示すような関係がある。すなわち、ねじ
部品１同士の相対的な変位はその逆転角度と相関があり
、変位の変化率が最大となる所がそのねじ部品１同士の
螺合（開始）位置である。したがって、螺合位置検出手
段３である投受光センサー３ｕを雌ねじ体１ａが遮光す
ることにより螺合位置（最下位置；螺合位置）を検出し
、この時点でパルスモータのようなモータ１５のコント
ローラに割り込み信号を与え、逆転動作を停止しく第５
図（ホ）の段階）、所定の回転数だけ正回転させて締め
付け動作を完了する（第５図（へ）の段階）。なお、＄
３図において！は１ピッチ分の変位を示している。

ところで、本発明において実施例では、パルスモータの
ようなモータ１５をモータ制御回路である切換手段によ
り正回転させたり、逆回転させることにより回転軸１３
を正回転させたり、逆回転させたりしてチャック１９に
把持している雌ねじ体１ａを正回転させたり、逆回転さ
せたりしているので、この切換手段により正逆回転する
モータ１５がねじ部品１同士を押圧状態で逆転させる逆
転駆動手段と、螺合位置の検出によりねじ部品１を正転
駆動させる正転駆動手段とを兼用しているものである。

第６図には本実施例のブロック図が示してあり、＠６図
中８はモータ制御回路を示している。

次に、第７図乃至第１１図に基づいて本発明の他の実施
例を説明する。

この実施例では、ねじ締めが、ねじ部品１の仮締め］１
程、仮締めによって仮保持されたねじ部品１の仮保持姿
勢を検出する仮保持姿勢検出工程、本締め工程の３工程
に別けてあり、この３工程の位置はそれぞれ異なる位置
である。そして、ねじ部品１は例えばコンベアで水平移
動や、インデンクスによる回転移動などで上記仮締め位
置、仮締めによって仮保持されたねじ部品１の仮保灼姿
勢を検出する仮保持姿勢検出位置、本締め位置の３つの
異なる位置に移動するものである。すなわち、第７図（
イ）位置にあるねじ部品１（第７図では雄ねじ体１１）
）が第７図（ロ）で示す仮締め位置に送られ、この（ロ
）位置においてもう一方のねじ部品１である雌ねじ体１
ａを仮締め装置４によりねじ部品１同士を押圧させつつ
所定量逆転させ、その後、わずかにねじ部品を正転させ
て仮保持させ、次にねじ部品１同士を仮保持した状態で
第７図（ハ）で示す仮保持姿勢検出位置に送り、ここで
、姿勢検出手段５により仮保持姿勢が所定状態であるか
否かの検査をし、仮保持姿勢が所定状態であると確認さ
れた部品１を第７図（ニ）位置に送り、ここで、本締め
装置６により正回転して本締めするものである。

この実施例において用いる仮締め装置４は第８図、第９
図に示してあり、この仮締め装置４は第１図に示すねじ
締め装置と同し構造となっているが、下記の点で構造及
び動作が異なっている。すなわち、構造的には第１図に
示すねじ締め装置から螺合位置検出手段３を取り除いた
ものである。

そして、ねじ部品１の締め付けに当たっては、まず、雌
ねじ体１ａをチャック１９により把持し、雌ねじ体１ａ
を雄ねじ体１１＋に押圧させつつ逆回転するのは同じで
あるが、逆回転した所定位置（螺合開始位置）を検出す
るのではなく、ねじ部品１である雌ねじ体１ａを所定量
逆回転した後、１〜１＋正回転させて仮保持させ、仮保
持が終わると、チャック１９を上昇させて最初の状態に
復帰させるのである。つまり、この仮締め装置４は仮締
めのみを行い、本締めは行わない点及び第１図の実施例
における螺合位置検出手段３による検出をし１ない点が
第１図に示すねじ締め装置と異なるものである。

姿勢検出手段５は第１０図に示すような機構となってい
る。検出用ロンド３０ははね３１により常時下に押し付
けられており、スライドユニットシリング３２が下降し
、雌ねじ体１１）に当たった時（ｔＩＳ１０図の二点鎖
線の状態）、この検出用ロンド３０に取り付けであるド
グ３３を押し上げ、ドグ３３にあけであるセンサー投光
用孔３４によりセンサー３５が投受光して（ｉ号を得る
（ＯＫ信号）。

そして高さが異なれば、センサー３５は投受光せず、姿
勢が正常でないと判断する。

本締め装置６は第１１図に示すような構成となっている
。この本締め装置６は萌記の仮締め装置４から前後の動
作をする機構、チャック１９を除いたものである。そし
て、チャック１９の代わりに本締め用ソケットリング３
６が回転軸１３の下部に、没けてあり、この本締め用ソ
ケットリング３６は添（１１図面の実施例ではナツトよ
りなる雌ねじ体１ａに対応した六角形状をしている。そ
して、正常な姿勢で仮保持されたねじ部品１が第７図の
（ニ）位置の本締め装置６の下に米ると、回転軸１３が
下降することで本締め用ソケッ１リング３６が下降し、
この場合、低速回転することで雌ねじ体１ａに本締め用
ソケン１−リング３６がはまり込む。

その後更に本締め用ソケットリング３６を高速回転する
ことで、雌ねじ体１ａを雄ねヒ体１）〕に所定位置まで
締め付けるものであり、本締めが終わると、回転軸１３
を上昇させて最初の位置に復帰させる。

［発明の効果］ 本発明の請求項１記載の発明は、ねじ部品の螺合開始前
に逆転させ、この逆転動作過程にてねじ部品の螺合に近
い状態を検出した後、正転させるので、締め付け開始か
ら誤締め付けを発生させないようにできて誤締め付けが
なく、また誤締め付けかないのでねじ部に傷等の損傷が
生しるのを防ぐことができるものである。

また、本発明の請求項２記載の発明は、ねじ部品同士を
押しイ・ｊける押圧手段と、押圧状態で逆転させる逆転
駆動手段と、逆転状態でねじ部品の螺合位置を検出する
螺合位置検出手段と、この螺合位置検出手段による螺合
位置の検出によりねじ部品を正転駆動させる正転駆動手
段とを有することで、簡単な構成で締め仕は開始位置が
検出できて、誤締め付けがなく締め何けかでｂる装置を
提供できる。

また、本発明の請求項３記載の発明は、ねじ部品同士を
押圧させつつ所定量逆転させ、その後、わずかにねじ部
品を正転させて仮保持させ、次１ここの仮保持姿勢が所
定状態であるか否かの検査をし、仮保持姿勢が所定状態
であると確認された後に更に正転させるので、ねじ部品
を仮保持させた状態でねじ部品の螺合の正常な姿勢を確
認して本締めすることができて、誤締めイ」けがなく、
ねじ部に傷等の損傷が生じるのを防ぐことができる。

また、本発明のａＦＩ求項求肥４記載明は、ねじ部品同
士を押圧状態で逆転させ且つ逆転後にねじ部品をわずか
に正転させて仮保持姿勢にする仮締め装置と、仮保持姿
勢が所定状態であるか否かを検査する姿勢検出手段と、
姿勢検出手段によって仮保持姿勢が所定状態であること
が確認された後に正転させて本締めするための本締め装
置とを有し＝１６＝ ているので、簡単な構成で仮保持姿勢が正常であるか否
かの確認をして、本締め装置により本締めすることがで
きる装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（１＋）（ｃ）（ｄ）は本発明の正面断面
図、側面断面図、平面図及び第１図（ａ）のｘ−Ｘ線断
面図、第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）はねじ部品の一例を示
す雌ねじ体の平面図、断面図及び雄ねじ体の正面図、第
３図（ａ）（ｂ）は同上のねじ部品の螺合開始前の逆転
を説明するための平面図及び正面図、第４図は同上のね
じ部品同士の相対的な変位とその逆転角度との関係を示
す原理図、ｆＩｔＪ５図は同上の７０−図、ｔＩＳ６図
は同上の概略ブロック図、第７図は本発明の他の実施例
の工程図、第８図（ａ）（ｂ）は同上に用いる仮締め装
置の正面断面図及び側面断面図、第９図は同上の概略断
面図、＃１０図（、）（ｂ）は同上に用いる姿勢検出手
段の一部破断せる概略正面図及び概略側面図、第１１図
（ａ）（ｂ）は同上に用いる本締め装置の概略正面断面
図及び概略側面断面図であって、１はねじ部品、２は押
圧手段、３は螺合位置検出手段、４は仮□締め装置、５
は姿勢検出手段、６は本締め装置である。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 第２ 第４ 図 第５ 図 第６ 図 第８ 図（ａ） 第７ （ハ） ４・・・仮締め装置 （ニ） 第 ム 図（ｂ） 第１１図（ｂ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ねじ部品の螺合開始前に逆転させ、この逆転動作
   過程にてねじ部品の螺合に近い状態を検出した後、正転
   させることを特徴とするねじ部品の締め付け方法。
2. （２）ねじ部品同士を押し付ける押圧手段と、押圧状態
   で逆転させる逆転駆動手段と、逆転状態でねじ部品の螺
   合位置を検出する螺合位置検出手段と、この螺合位置検
   出手段による螺合位置の検出によりねじ部品を正転駆動
   させる正転駆動手段とから成ることを特徴とするねじ部
   品の締め付け装置。
3. （３）ねじ部品同士を押圧させつつ所定量逆転させ、そ
   の後、わずかにねじ部品を正転させて仮保持させ、次に
   この仮保持姿勢が所定状態であるか否かの検査をし、仮
   保持姿勢が所定状態であると確認された後に更に正転さ
   せることを特徴とするねじ部品の締め付け方法。
4. （４）ねじ部品同士を押圧状態で逆転させ且つ逆転後に
   ねじ部品をわずかに正転させて仮保持姿勢にする仮締め
   装置と、仮保持姿勢が所定状態であるか否かを検査する
   姿勢検出手段と、姿勢検出手段によって仮保持姿勢が所
   定状態であることが確認された後に正転させて本締めす
   るための本締め装置とから成ることを特徴とするねじ部
   品の締め付け装置。