JPH02311277A - ワークに対するねじの締め忘れ状態検査方法及びその検査装置 - Google Patents

ワークに対するねじの締め忘れ状態検査方法及びその検査装置

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JPH02311277A
JPH02311277A JP1134046A JP13404689A JPH02311277A JP H02311277 A JPH02311277 A JP H02311277A JP 1134046 A JP1134046 A JP 1134046A JP 13404689 A JP13404689 A JP 13404689A JP H02311277 A JPH02311277 A JP H02311277A
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screw tightening
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Junzo Hirabayashi
平林 順三
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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、ワークに対してねじを締め付ける作業工程を
行う際に、そのねじの締め付は忘れが発生する事態を防
止するのに好適なワークに対するねじの締め忘れ状態検
査方法及びその検査装置に関する。
(従来の技術) 例えば電気機器の製造ラインにあっては、電気機器本体
(ワーク)に対し複数の作業工程において種々の部品を
ねじ締めにより取り付けることが行われている。この場
合一般的には、各工程の担当作業者が、製造ラインを流
れてくる電気機器本体に対して、割り当てられた所要本
数のねじを電動ドライバ或はエアドライバなどの締め付
は工具により締め付けることが行われている。
(発明が解決しようとする課題) 上記のようなねじの締め付は作業が正確に行われるか否
かは、作業者の熟練度は勿論のこと、作業者の注意力に
因るところも多く、ねじの締め忘れが、ある程度の率で
生ずることは避けられないという事情下にある。特に、
近年のように消費者ニーズの多様化に対応するために、
多機種少量生産を行うような状況下では、各機種毎で使
用されるねじ本数が相違したり、ねじ締め箇所が変更さ
れたりするなどして、ねじの締め付は工程での作業内容
が比較的早い周期で変化する結果、作業者がこのような
変化に対応しきれないことがあり、前述のようなねじの
締め忘れが頻発する虞があった。また、斯かる事態に対
処するために、従来では製造ラインで最終的に行う製品
検査時に、ねじの締め忘れを全数チェックすることが行
われているが、このような検査は目視により行われるも
のであるため、不良品のチェック漏れを生ずることが避
けられない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、ワークに対してねじ締め工具によりねじを締め付
ける作業工程を行う際に、そのねじの締め忘れが発生し
たときにその旨を当該作業工程において直ちに報知でき
るなどの効果を奏するワークに対するねじの締め忘れ状
態検査方法及びその検査装置を提供するにある。
[発明の構成コ (課題を解決するための手段) 本発明によるワークに対するねじの締め忘れ状態検査方
法は、上記目的を達成するために、ワークに対してねじ
締め工具によりねじを締め付ける作業工程において、ね
じ締め工具によるねじ締め動作が行われる毎にこれを自
動的に計数すると共に、その計数結果が前記作業工程の
終了時点においてねじ締め所要本数に対応した設定基準
値と異なる場合に自動的に警報を発するようしたもので
ある。
また、本発明によるワークに対するねじの締め忘れ状態
検査装置は、ワークに対してねじ締め工具によりねじを
締め付ける作業工程において上記ねじ締め動作が行われ
たことを検知する検知手段、この検知手段による検知動
作回数を計数する計数手段、前記作業工程の終了時点に
おける前記計数手段の計数結果がねじ締め所要本数に対
応した設定基準値と異なる場合に警報を発する警報回路
を設ける構成としたものである。
(作用) ワークに対して例えばN本(Nは自然数)のねじを締め
付ける作業工程を行う場合には、ねじ締め所要本数に対
応した設定基準値としてrNJが選定される。そして、
ねじの締め付は作業工程時においては、ねじ締め工具に
よるねじ締め動作回数が自動的に計数され、その計数結
果が前記設定基準値rNJと異なる場合には警報が発せ
られる。つまり、N本のねじを締め付けることが必要な
作業工程において、ねじの締め忘れがあったときには上
記計数結果が設定基準値rNJに達しなくなり、以て自
動的に警報が発せられる。
また、ねじの締め忘れ状態検査装置にあっては、検知手
段が、ねじの締め付は作業工程においてねじ締め動作が
行なわれたことを検知すると共に、計数手段が、斯かる
ねじ締め動作回数を計数するようになり、さらに、警報
回路が、作業工程の終了時点における上記計数手段の計
数結果が設定基準値rNJと異なる場合に、ねじの締め
忘れが発生したことを示す警報を発するようになる。
(実施例) 以下、本発明の第1の実施例について第1図乃至第3図
を参照しながら説明する。
まず、第2図において、例えば電子レンジのような電気
機器の組立製造ライン1には、所定速度のベルトコンベ
ヤ2が設けられており、このコンベヤ2によりワークで
ある電気機器本体3が搬送されるようになっている。上
記ベルトコンベヤ2の側方には、電気機器本体3の有無
を検知するための第1の反射形光型スイッチ4及び第2
の反射形光型スイッチ5が、前記搬送方向へ互いに所定
距離りを存した状態で設置されている。このとき上記距
離りは、例えばベルトコンベヤ2上における電気機器本
体3の搬送方向寸法dより小さくなるように設定してい
る。尚、上記各光電スイッチ4及び5は接点内蔵形のも
ので、ベルトコンベヤ2の上流側に位置された一方の光
電スイッチ4は、搬送されてくる電気機器本体3を検知
した状態でオフする常閉形の、センサ接点4a(第1図
参照)を有し、他方の光電スイッチ5は、上記電気機器
本体3を検知した状態でオンする常開形のセンサ接点5
a(第1図参照)を有する。また、各光電スイッチ4及
び5には、その接点出力取出し用のケーブル4b及び5
bが夫々接続されており、これらの各先端にはプラグ4
c及び5cが取付けられている。
組立製造ライン1におけるベルトコンベヤ2の近傍位置
には、検査装置本体6が設置されており、この検査装置
本体6の側面には、前記各光電スイッチ4及び5のプラ
グ4c及び5cを接続するためのジャック4d及び5d
が設けられている。検査装置本体6の前面には扉6aが
設けられており、この扉6aには、その外側に例えば2
0の電源コンセント7、リセットボタン8及び計数手段
たるカウンタユニット9が設けられていると共に、内側
に警報ブザ−10が設けられている。
上記電源コンセント7には、ねじ締め工具たる電動ドラ
イバ11の電源プラグllaが差し込み接続されるよう
になっている。このドライバ11は、作業者が把持する
ためのボディ11bに設けられた電源スイツチノブ11
Cがオンされたときに、そのボディllb内の図示しな
いモータが駆動される構成となっている。尚、電源コン
セント8は20のものであるから、例えば締め付はトル
クが異なる電動ドライバを併用することができる。
検査装置本体6の扉6aの内側には、上記リセットボタ
ン8と組合わせられる2個の常閉形リセットスイッチ3
a、8b (第1図参照)が設けられており、これら各
スイッチ8a、8bはリセットボタン8の押圧操作時に
オフされる構成となっている。
前記カウンタユニット9は、プリセッタブルカウンタ1
2とこれの電源部13(何れも第1図参照)とが組合わ
されたもので、そのカウンタ12は、例えば2桁のプリ
セット値Nsを変更するためのセット摘み12a、12
b、並びに2個の7セグメントタイプ表示用発光ダイオ
ードより成る表示器12cなどを含んで構成されており
、上記表示器12cは、プリセット値Nsをデジタル表
示した状態とカウンタ]2による実際の計数値Nrをデ
ジタル表示した状態とに外部操作により選択的に切換え
得るようになっている。尚、検査装置本体6の電源は、
交流電源から電源プラグ14を通じて与えられるように
なっている。
さて、検査装置本体6の内部にはリレー、カレントリレ
ー、タイマなどの制御用機器が設けられており、以下に
おいては、これら制御用機器及び前記カウンタユニット
9などを含む制御用回路の構成を示した第1図について
説明する。
即ち、一対の電源線15.’16間には前記電源プラグ
14を通じて交流電源(例えば100V)が与えられる
ようになっており、前記電源コンセント7は、電源線1
5.16間に検知手段たるカレントリレー17を介して
接続されている。従って、電動ドライバ11の電源プラ
グllaを電源コンセント7に接続した場合には、その
電動ドライバ11を通電駆動できる状態となるものであ
り、この電動ドライバ11が通電駆動されたときには、
その負荷電流がカレントリレー17を通じて流れること
なる。上記カレントリレー17は、電動ドライバ11の
図示しない内蔵モータに流れる始動電流を検出するため
に設けられたもので、そのモータの始動電流が例えば0
.7A程度のものであった場合には、0.5A以上の電
流が流れたときに常開形のリレー接点17aをオンさせ
る構成となっている。
前記カウンタユニット9は、電源線15.16間に接続
されており、そのカウンタ12は、クロック端子CKに
電圧信号が与えられた後にこれが立下がる毎に1ステツ
プずつカウントアツプすると共に、リセット端子Rに電
圧信号か与えられたときにカウント値を初期化するよう
に構成されている。このカウンタ12は、常開形のカウ
ンタ接点12d及び常閉形のカウンタ接点12eを有し
、−]〇 − その計数値Nrがプリセット値Nsに達したときに接点
12dをオンさせ且つ接点12eをオフさせるように構
成されている。
第1のリレー18は、電源線15.16間に前記カレン
トリレー17のリレー接点17a及びタイマ19の常閉
形タイマ接点19aを直列に介して接続されている。こ
のリレー18は3個の常開形リレー接点18a、18b
、18cを有し、これらのうち、リレー接点18aは、
カレントリレー17のリレー接点17aと並列に接続さ
れ、リレー接点18bは、前記電源線15とカウンタ1
2のクロック端子CKとの間に接続されている。
また、上記タイマ19は、第1のリレー18と並列に接
続されており、これは通電状態が所定時間T(例えば1
.5秒)継続されたときに前記タイマ接点19aをオフ
させるように構成されている。
尚、上記時間Tは、電動ドライバ11による1本のねじ
の締め付は所要時間より若干長く設定されている。
第2のリレー20は、電源線15.16間に前−11= 記センサ接点4a、5aを直列に介して接続されている
。このリレー20は、3個の常開形リレー接点20 a
 +  20 b 、  20 cを有し、これらのう
ちリレー接点20aは電源線15とカウンタ12のリセ
ット端子Rとの間に接続されている。
第3のリレー21は、電源線15.16間に前記第1の
リレー18のリレー接点18C1後述する第4のリレー
22の常閉形リレー接点22a。
前記リセットスイッチ8aを直列に介して接続されてい
る。このリレー21は3個の常開形リレー接点21a、
21b、21cを有し、これらのうち、リレー接点21
aは、第1のリレー18のリレー接点18cと並列に接
続されている。
第4のリレー22は、前記リレー接点22aの他に同じ
く常閉形のリレー接点22bを有したもので、電源線1
5.16間に前記カウンタ12のカウンタ接点12d、
リレー接点20b、21b。
22bを直列に介して接続されている。
警報ブザ−10は、電源線15.16間にカウンタ12
のカウンタ接点12e、リレー接点20−12 = C,2IC,前記リセットスイッチ8bを直列に介して
接続されており、斯かる直列回路により警報回路23が
構成されている。
次に、上記構成の作用について第4図のタイミングチャ
ートも参照しながら説明する。尚、この第3図では、(
a)、(b)にセンサ接点4a。
5aのオン状態、(C)にカレントリレー17に流れる
負荷電流、(d)、(e)にリレー接点17a、タイマ
接点19aのオン状態、(f)にカウンタ12の動作状
態、(g)、(h)にカウンタ接点12d、12eのオ
ン状態、(i)、(j)、(k)、(ρ)に第1乃至第
4のリレー18゜20.21.22の通電状態を夫々示
した。
電動ドライバ11を使用して行うねじ締め作業工程での
ねじ締め所要本数が例えば4本であった場合には、カウ
ンタ12のプリセット値Nsを「4」にセットしておく
。尚、このようなプリセット値Nsの確認は、表示器1
2cをそのプリセット値Nsを表示した状態に切換えて
行うものであるが、その確認後には表示器12cにカウ
ンタ12の実際のカウント値Nrが表示される状態に切
換えておく。
しかして、今、第1の反射形光型スイッチ4がベルトコ
ンベヤ2により搬送されてきた電気機器本体3を検知し
たときには、そのセンサ接点4aがオフされる。そして
、この後において、電気機器本体3の所定箇所に1本目
のねじを締め付けるべく電動ドライバ11を駆動したと
きには(第3図中タイミングtl)、その内蔵モータに
0.7A程度の大きな始動電流が流れる。すると、斯か
る始動電流を検出したカレントリレー17がそのリレー
接点17aをオンさせるため、第1のリレー18に通電
されてリレー接点18a、18b。
18cがオンされる(タイミングt2)。このため、リ
レー接点18aのオンに応じて第1のリレー18が自己
保持状態になると共に、これ応じてタイマ19の通電状
態が保持されるようになり、その通電状態が所定時間T
継続されるとタイマ接点19aがオフされてリレー18
の自己保持状態が解除される(タイミングt3)。この
結果、リレー接点18bがオンした後にオフするように
、換言すればカウンタ12のクロック端子CKに電圧信
号が与えられた後にこれが立下がるようになるため、リ
レー接点18bがオフするタイミングt3でカウンタ1
2が1ステツプだけカウントアツプするようになる。ま
た、前述のようにリレー接点18cがオンしたタイミン
グt2では、第3のリレー21に通電されてリレー接点
21a、21b、21がオンされるようになり、特にリ
レー接点21aのオンにより第3のリレー21が自己保
持状態を呈する。
ところで、電動ドライバ11によるねじ締め時には、そ
の内蔵モータに第3図(C)に示すように変化する負荷
電流が流れる。つまり、電動ドライバ11の駆動開始と
同時に0.7A程度の大きな始動電流が過度的に流れ、
この後にねじの締め付けが完了したときにも0.5A程
度のロック電流が流れる。このため、モータの始動電流
を単純に検出していたのでは、上記ロック電流が流れた
ときにも動作電流が0.5Aに設定されているカレント
リレー17のリレー接点17aがオンされることがあり
、このためカウンタ12がカウントアツプされてそのカ
ウント値Nrがねじ締めされたねじ本数と対応しなくな
る虞がある。しかしながら、実際には、タイマ19に設
定された時間T1つまり電動ドライバ11による1本の
ねじの締め付は所要時間より若干長い時間が経過するま
での間は、第1のリレー18が自己保持状態に保持され
てカウンタ12が1ステツプしかカウントアツプしない
ため、そのカウント値Nrは、電動ドライバ11により
ねじ締めされたねじ本数と対応するようになる。
しかして、カウンタ12は、2〜4本目のねじ締めが完
了する毎に上述同様にカウントアツプするようになり、
そのカウント値Nrが「4」に達したとき、つまり所要
本数のねじが正しくねじ締めされたときには、カウンタ
接点12dがオンされると共にカウンタ接A12 eが
オフされるようになる(タイミングta)。一方、電気
機器本体3が搬送されて、第2の光電スイッチ5が検知
状態になるとセンサ接点5aかオンされる。このとき、
各光電スイッチ4及び5間の距離りは、電気機器本体3
の搬送方向寸法dより小さく設定されているから、第1
の光電スイッチ4はまだ検知状態にあり、そのセンサ接
点4aはオフしている。
そして、電気機器本体3がさらに搬送されて第1の光電
スイッチ4が非検知状態になると、センサ接点4aがオ
ン状態に復帰される(作業工程の終了時点に相当したタ
イミングt5)。
すると、センサ接点4a、5aが双方ともオンされた状
態となって、第2のリレー20に通電されるため、その
リレー接点20a、20b、20Cがオンされるように
なる。このため、リレー接点20aのオンに応じてカウ
ンタ12が初期化され、また、この時点では、自己保持
状態にある第3のリレー21のリレー接点21. bが
オンされていると共に、カウンタ接点12dが前述のよ
うにオンされているから、リレー接点20bのオンに応
じて第4のリレー22に通電されるようになる。
すると、リレー接点22a、22bがオフされるため、
第3のリレー21の自己保持状態が解除されると共に、
第2のリレー22が自身の通電状態を解除するようにな
り、以て初期状態に戻される。
勿論、このときには、カウンタ接点12eがオフされて
いるから、前述のようなリレー接点20cのオン時にお
いて警報ブザ−19に通電されることがないものである
。つまり、電気機器本体3に対して所要本数たる4本の
ねじが正しく締め付けられたときには、電気機器本体3
か警報ブザ−10の通電駆動を伴うことなくそのまま搬
送される。
これに対して、作業者のミスにより電気機器本体3に対
して4本のねじが正しく締め付けられなかったときには
、カウンタ接点12dがオフのままで且つカウンタ接点
12eがオンのままであるから、前述のようなねじ締め
作業の終了時点(センサ接点4aがオン状態に復帰する
時点)で第2のリレー20に通電されるのに応じて、リ
レー接点20bがオンされた場合でも、第4のリレー2
2に通電されることがな(て第3のリレー21の自己保
持状態が継続されるようになる。このため、第2のリレ
ー20のリレー接点20Cのオンに応じて、カウンタ接
点12e、リレー接点20C121c、リセットスイッ
チ8bを介して警報ブザ−10に通電駆動され、以てね
じ締めミスがあった旨の報知が行われる。従って、作業
者は、このような報知に基づいて締め忘れたねじの締め
付けを行うことができる。尚、上記のような報知が行わ
れたときには、リセットボタン8によりリセットスイッ
チ8a、8bをオフさせるものであり、これにより第3
のリレー21の自己保持状態が解除されると共に、警報
ブザ−10が断電停止されるようになり、以て初期状態
に戻される。
以上要するに、上記本実施例の構成によれば、電気機器
本体3に対して所要本数のねじを締め付ける作業工程に
おいて、ねじの締め忘れが発生したときには、その作業
工程において直ちに警報ブザ−10が駆動されて不良が
発生した旨の報知が行われるものであり、以て電気機器
本体3に対するねじの締め忘れに確実に対処できるもの
である。
しかも、上記のような報知は、当該作業工程でのねじ締
め所要本数をカウンタ12のプリセット値Nsとして予
めセットしておくだけで自動的に行われるものであるか
ら、その他に特別な作業が不要となり、作業能率の低下
を来たす虞が全くないものである。
また、上記第1の実施例では、ベルトコンベヤ2上の電
気機器本体3に対してねじ締めを行う例を示したが、第
4図及び第5図に示す本発明の第2の実施例のように、
治具を使用したねじ締め作業工程に適用することもでき
るものであり、以下この第2の実施例について第1の実
施例と異なる部分のみ述べる。
即ち、まず第5図において、ワークたる電気機器用パネ
ル24は、仮保持用の治具25上に載置されるものであ
り、このパネル24には複数個のボス部24aが設けら
れている。そして、これらボス部24Hには例えばプリ
ント配線基板26を固定するための例えば所要本数のね
じ27が締め付は固定される。治具25にはパネル24
が載置されたときにオフする常閉形のリミットスイッチ
28が設けられている。
上記リミットスイッチ28は、ねじ締め作業工程の終了
タイミング検知用に設けられたもので、第4図に示すよ
うに、検査装置本体6内の電源線15及び16間に第2
のリレー20を介して接続されるものであり、勿論この
ときには、検査装置本体6から第1の実施例で使用した
第1及び第2の光電スイッチ4及び5を取り外すことに
なる。
尚、上記リミットスイッチ28の接続は、検査装置本体
6のジャック4dを利用すると共に、ジャック5dを例
えば図示しないプラグアダプタにより短絡することによ
り行うことになる。
このように構成した本実施例においても、カウンタ12
のプリセット値Nsをねじ27の所要本数にセットして
おく。そして、パネル24が冶具25上に載置された状
態では、リミットスイッチ28がオフされて第2のリレ
ー20が断電状態に保持され、この断電期間中は、電動
ドライバ11によるねじ締めが行われる毎にカウンタ1
2がカウントアツプするようになる。この場合、所要水
数のねじが正しく締め付けられた場合には、カウンタ接
点12dがオンされ且つカウンタ接点12eがオフされ
るようになるから、その後にパネル24が治具25上か
ら取り除かれてリミットスイッチ28がオンしたときに
、第4のリレー22に対してカウンタ接点12d、リレ
ー接点20b。
21b、22bを通じて通電されるようになり、警報ブ
ザ−10が駆動されることはない。これに対して、作業
者のミスにより所要本数のねじが正しく締め付けられな
かったとき、つまりカウンタ接点12dがオフされ且つ
カウンタ接点12eがオンされたままのときには、パネ
ル24が治具25上から取り除かれてリミットスイッチ
28がオンしたときに、第4のリレー22に通電される
ことなく警報ブザ−10が通電駆動され、以てねじ締め
ミスがあった旨の報知が行われる。
尚、上記第2の実施例では、ねじ締め作業工程の終了タ
イミング検知用のリミットスイッチ28を治具25に設
けるようにしたが、これに限らないことは勿論である。
即ち、例えば第6図に示す本発明の第3の実施例のよう
に、作業者の上部に取り付けられた電動ドライバ11吊
り上げ用の周知構成のり−ラー29に対してリミットス
イッチ28を設け、リーラ−29が電動ドライバ11を
吊持したワイヤ29aを巻き取った状態でリミットスイ
ッチ28がオンされる構成とすることもできる。また、
例えば第7図に示す本発明の第4の実施例のように、作
業者の近傍に設置された電動ドライバ11用の置台30
にリミットスイッチ28を設け、この置台30に電動ド
ライバ11が置かれた状態でリミットスイッチ28がオ
ンされる構成とすることもできる。
その他、本発明は上記し且つ図面に示した各実施例に限
定されるものではなく、例えばねじ締め工具としてエア
ドライバを利用しても良いなど、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施することができる。
[発明の効果] 以上の説明によって明らかなように、本発明によるワー
クに対するねじの締め忘れ状態検査力法及びその検査装
置によれば、ワークに対してねじ締め工具によりねじを
締め付ける作業工程を行う際に、そのねじの締め忘れが
発生したときにその旨を当該作業工程において直ちに報
知することができると共に、斯様な報知のために特別な
作業が不要であって作業能率の低下を来たす虞がないと
いう優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明の第1の実施例を示すもので
、第1図は電気的構成図、第2図は斜視図、第3図は作
用説明用のタイミングチャートである。また、第4図及
び第5図は本発明の第2の実施例を示す夫々第1図相当
図及び要部の縦断面図、第6図は本発明の第3の実施例
を示す要部の斜視図、第7図は本発明の第4の実施例を
示す要部の斜視図である。 図中、1は組立製造ライン、3は電気機器本体(ワーク
)、4は第1の反射形光型スイッチ、5は第1の反射形
光型スイッチ、6は検査装置本体、9はカウンタユニッ
ト(計数手段)、10は警報ブザー、11は電動ドライ
バ(ねじ締め工具)、12はカウンタ、17はカレント
リレー(検知手段)、18は第1のリレー、19はタイ
マ、20は第2のリレー、21は第3のリレー、22は
第4のリレー、23は警報回路、34は電気機器用パネ
ル(ワーク)、27はねじ、28はリミットスイッチを
示す。 出願人  株式会社  東  芝 代理人  弁理士 佐 藤  強 第6図 第 7 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ワークに対してねじ締め工具によりねじを締め付け
    る作業工程において、前記ねじ締め工具によるねじ締め
    動作が行われる毎にこれを自動的に計数し、その計数結
    果が前記作業工程の終了時点においてねじ締め所要本数
    に対応した設定基準値と異なる場合に自動的に警報を発
    するようにしたことを特徴とするワークに対するねじの
    締め忘れ状態検査方法。 2、ワークに対してねじ締め工具によりねじを締め付け
    る作業工程で使用されるものであって、前記ねじ締め工
    具によるねじ締め動作が行われたことを検知する検知手
    段と、この検知手段による検知動作回数を計数する計数
    手段と、前記作業工程の終了時点における前記計数手段
    の計数結果がねじ締め所要本数に対応した設定基準値と
    異なる場合に警報を発する警報回路とを具備したことを
    特徴とするワークに対するねじの締め忘れ状態検査装置
    。
JP1134046A 1989-05-26 1989-05-26 ワークに対するねじの締め忘れ状態検査方法及びその検査装置 Pending JPH02311277A (ja)

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