JPH0431809B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は十字穴付ねじ、六角穴付ねじあるいは
ボルト等のねじ部品を自動的に締付ける作業にお
いて、ねじ締め完了後、ドライバビツトが復帰す
る時にドライバビツトとねじ頭部との噛み付きを
円滑に解除するように構成した自動ねじ締め機に
関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、自動ねじ締め機は内蔵されたトルクク
ラツチ機構を介して伝達された回転駆動源の回転
をドライバビツト伝達するように構成されてお
り、回転駆動源の下降に伴つてドライバビツトの
先端のねじがワークに当接してワークにねじが螺
入され始め、その後、ワークにねじが螺入され終
わるとトルククラツチ機構が作用してドライバビ
ツトの回転が遮断されるように構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この種の自動ねじ締め機によりねじを所定の位
置に締付ける際において、ドライバビツトにより
ねじを締付けるまでは問題ないが、締付け完了
後、ドライバビツトが元の位置に上昇復帰する時
に、ねじの頭部穴とドライバビツトの先端とが堅
く噛み付いている関係でねじの頭部穴が破損した
り、時にはワーク全体を引き上げるようなことが
あつてワークが損傷を受けるばかりか、ドライバ
ビツトの先端が破損する等の問題が生じている。
このような問題は特に、六角穴付きねじ、ボル
ト、ナツトの締付け作業において顕著に現われて
いる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題を解決することを目的として
成されたものであり、昇降源２により移動自在な
ドライバ本体２１にトルククラツチ機構を内蔵す
る回転駆動源６を固定し、前記ドライバ本体２１
の前方に配置したチヤツクユニツト２６内におい
て回転自在なドライバビツト１８にこの駆動源の
回転を伝達するよう構成した自動ねじ締め機にお
いて、回転駆動源６の駆動軸７に噛合い駆動クラ
ツチ８を連結し、この噛合い駆動クラツチ８の前
方にこれに対して噛合い自在であるとともにドラ
イバ本体２１を固定する取付け部材５に固定した
強制操作手段により前後動される噛合い被動クラ
ツチ９を配置し、一方、この噛合い被動クラツチ
９を回転且つ往復動自在に支持するドライバ本体
２１に前記噛合い被動クラツチ９の前方におい
て、これに形成された噛合い面１０ａに対向する
噛合い面１０ｂを有する固定部材１１を取付け、
更に前記噛合い被動クラツチ９にカム溝１７を形
成したガイド筒１６を有する被動軸１５を連結
し、このガイド筒１６のカム溝１７に両端が係止
されるとともに前記被動軸１５と一体に回転する
ように前記ドライバビツト１８に係止ピン２０を
植設したものである。

〔作用〕

回転駆動源６が動作し、噛合い駆動クラツチ８
が回転しながらドライバ本体２１は前進する。こ
れにより、ドライバビツト１８とこれを回転自在
に内蔵し、ねじ２２を保持しているガイドスリー
ブ２３は更に下降する。続いて、ガイドスリーブ
２３はワーク３３に当接する直前にて停止し、ね
じ２２はドライバビツト１８でワーク３３に押し
付けられる。このため、ドライバ本体２１とドラ
イバビツト１８とは互いに相対的に移動し、この
動作により、既に被動クラツチ９のロツク手段と
しての強制操作手段による噛合い被動クラツチ９
の押圧動作が解除されている噛合い被動クラツチ
９が後退して噛合い駆動クラツチ８に噛合う。そ
してドライバビツト１８が回転してねじ２２はワ
ーク３３に螺入される。

このようにして、ねじ２２が所定の締付けトル
クで締付けられると、ドライバ本体２１は上昇す
るとともに強制操作手段が動作して、噛合い被動
クラツチ９は固定部材１１に押し付けられ、噛合
い被動クラツチ９はドライバ本体２１に固定され
る。この後、引続きドライバ本体２１が上昇する
と、ドライバビツト１８の係止ピン２０はガイド
筒１６のカム溝１７に沿い、移動するからドライ
バビツト１８はねじ２２の緩み方向へこのカム溝
１７の傾斜角だけ逆転する。これにより、ドライ
バビツト１８とねじ２２の頭部穴との噛合いが外
れ、ドライバ本体２１は元の位置まで後退し、ね
じ締め作業が終了する。

〔実施例〕

以下実施例を図面に基づき説明する。第８図に
おいて、１は自動ねじ締め機であり、昇降源２を
固定するブラケツト３を有している。このブラケ
ツト３にはガイド軸４が固定されている。このガ
イド軸４には取付け部材５が摺動自在に案内され
ており、前記昇降源２によりガイド軸４に沿つて
昇降するように構成されている。前記取付け部材
５の上部にはトルククラツチ機構（図示せず）を
内蔵する回転駆動源６が固定されている。第１図
に示すように、回転駆動源６の駆動軸７には先端
に噛合い歯部を有する噛合い駆動クラツチ８が連
結してあり、この噛合い駆動クラツチ８の同一中
心線上には前記歯部に噛合い可能な歯部を有する
噛合い被動クラツチ９が配置されている。この噛
合い被動クラツチ９はガイド軸部９ａが前記噛合
い駆動クラツチ８のガイド穴８ａに弾力付勢され
て遊挿されている。また、この噛合い被動クラツ
チ９の外周部前面には円周方向断面が鋸歯状ある
いはローレツト状の噛合い面１０ａが形成してあ
り、この噛合い面１０ａはこの噛合い被動クラツ
チ９の周囲の前記取付け部材５に固定した固定部
材１１の前記噛合い被動クラツチ９の噛合い面１
０ａに相対向する位置に形成されたもう一方の噛
合い面１０ｂに噛合い可能になつている。また、
この噛合い被動クラツチ９の外周後面には第２図
に示すように、レバー１２の先端が摺動自在に配
置してあり、レバー１２は取付け部材５に両端が
支持された支持ピン１３に揺動自在に軸支されて
いる。このレバー１２の他端には取付け部材５に
固定された強制操作手段としてのピストンシリン
ダ１４のピトンロツド１４ａが連結されている。
このピストンシリンダ１４は前記昇降源２の下降
動作時には下降動作し、上昇動作時には上昇動作
をするよう設定されている。

一方、第１図に示すように、この噛合い被動ク
ラツチ９には被動軸１５が連結してあり、この被
動軸１５にはガイド筒１６が形成されている。こ
のガイド筒１６には後記する係止ピン２０がこの
ガイド筒１６に対して相対的に下降するとドライ
バビツト１８をその緩み方向に回転させるカム溝
１７が削設してあり、即ち、軸線に対して上方に
達するにしたがつてねじ締め回転方向に傾斜する
カム溝１７が削設されており、このカム溝１７に
前記ドライバビツト１８に植設された係止ピン２
０が突出するようにしかも前記ドライバビツト１
８がガイド筒１６の回りに配置したばね１９によ
り下方に弾力付勢されるように構成されている。
また前記ガイド筒１６の外周には上部に前記固定
部材１１を固定したドライバ本体２１が配置して
あり、この外周には先端にねじ２２を吸着保持す
るガイドスリーブ２３を取付けた保持筒２４が昇
降自在に外挿してあり、この保持筒２４は係止部
材２５で抜け止めされている。この保持筒２４は
後記するチヤツクユニツト２６に植設されたスト
ツパ２７に当接して以後の下降を停止するよう
に、しかもガイドスリーブ２３内のエアーを吸引
機構２８により吸引するように構成されている。
前記ガイドスリーブ２３はドライバビツト１８の
先端を内部に収納するように構成されており、ま
たガイドスリーブ２３の下方に位置するねじ２２
を吸引できるように構成されている。

一方、前記ブラケツト３の下方にはチヤツクユ
ニツト２６が固定されている。このチヤツクユニ
ツト２６はチヤツク本体２９を有し、このチヤツ
ク本体２９には前記ガイドスリーブ２３及びドラ
イバビツト１８が挿通自在に構成されている。こ
のチヤツク本体２９には一対のチヤツク爪３０が
開閉自在にかつ常時閉じる方向に弾力付勢されて
いる。また、前記チヤツク本体２９にはホース金
具３１が固定してあり、このホース金具３１には
給送管３２を介して部品供給装置（図示せず）が
連接されており、エアーにより給送されたねじ２
２がチヤツク爪３０まで供給される構成である。

次ぎにこの実施例の動作を説明する。チヤツク
ユニツト２６のチヤツク爪３０にねじ２２が供給
されると、昇降源２が作動して取付け部材５とと
もにドライバ本体２１が下降する。この時、強制
操作手段のピストンシリンダ１４が作動し、レバ
ー１２は第３図に示すように回動し、噛合い被動
クラツチ９の押圧を解除する。そしてこれととも
に回転駆動源６が回転し、噛合い駆動クラツチ８
が回転する。このようにしてドライバ本体２１が
下降し、ねじ２２がガイドスリーブ２３内に吸着
され、ねじ２２はドライバビツト１８の先端に保
持される。続いて全体が下降し、ワーク３３にね
じ２２の先端が当接すると、ドライバビツト１８
との間の相対移動により噛合い被動クラツチ９は
上昇し、噛合い面１０ａと１０ｂとの噛合いは解
除されるとともに噛合い駆動クラツチ８と噛合
い、回転がドライバビツト１８に伝達される。こ
の時、保持筒２４がチヤツクユニツト２６の上部
のストツパ２７に当接してその位置で停止する。
この状態で、ドライバ本体２１が下降すると、ド
ライバビツト１８には、あらかじめ設定された推
力が加わり、ねじ２２をワーク３３上の所定の位
置に螺入し始める。この時、ドライバ本体２１の
下降速度に比較してドライバビツト１８の下降速
度が遅いため、ドライバビツト１８が相対的に上
昇する。

このようにして、ねじ２２が第４図に示すよう
に所定の位置に、所定トルクで螺入されると、ド
ライバビツト１８の回転が停止する。そして昇降
源２が復帰動作を開始すると、これと同時に第５
図に示すようにピストンシリンダ１４も動作し、
レバー１２は回動して噛合い被動クラツチ９は押
し下げられて噛合い被動クラツチ９の噛合い面１
０ａと固定部材１１の噛合い面１０ｂとは互いに
噛合つて噛合い被動クラツチ９の回転が阻止され
る。そしてこの状態のまま上昇を続けると、係止
ピン２０がカム溝１７に沿つて移動し、ドライバ
ビツト１８が逆転してドライバビツト１８の先端
とねじ２２との噛も付きがなくなる。この状態で
ドライバ本体２１及び保持筒２４が上昇するの
で、ねじ２２及びワーク３３は全く損傷を受けな
い。

また、第６図及び第７図は本発明の他の実施例
として、カム溝１７の形状を変更したものであ
る。これはガイド筒１６の前方に軸線に対して上
方に達するにしたがつてねじ締め回転方向に傾斜
する傾斜部１７ａを形成し、これに連続して軸方
向に平行な直線部１７ｂからなるくの字形をなす
カム溝１７であり、これはねじ込み終了時におい
て、係止ピン２０がこの直線部１７ｂに位置する
ことにより、ドライバビツト１８の上昇復帰時に
おいて噛合い被動クラツチ９がピストンシリンダ
１４により一旦、下方へ押し下げられてもカム溝
１７は係止ピン２０に作用しないからねじ締め力
が加わることがない。また、この実施例では、レ
バー１２の強制操作手段として、ピストンシリン
ダ１４を用いたが、レバー１２を介さずに、ピス
トンシリンダ１４で直接作用するようにしてもよ
い。更に、これら手段に変えて、例えば、モータ
にカムを取付けてこのカムでレバー１２を作用さ
せるようにしてもよい。

尚、この実施例では、噛合い被動クラツチ９と
被動軸１５の回転を強制操作手段で停止させてい
たが、この回転を例えば、電磁ブレーキを使用し
てねじの螺入が終了すると、直ちに固定するよう
にしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、昇降源２により
移動自在なドライバ本体２１にトルククラツチ機
構を内蔵する回転駆動源６を固定し、前記ドライ
バ本体２１の前方に配置したチヤツクユニツト２
６内において回転自在なドライバビツト１８にこ
の駆動源の回転を伝達いるよう構成した自動ねじ
締め機において、回転駆動源６の駆動軸７に噛合
い駆動クラツチ８を連結し、この噛合い駆動クラ
ツチ８の前方に、これに対して噛合い自在である
とともにドライバ本体２１を固定する取付け部材
５に固定した強制操作手段により前後動される噛
合い被動クラツチ９を配置し、一方、この噛合い
被動クラツチ９を回転かつ往復動自在に支持する
ドライバ本体２１に前記噛合い被動クラツチ９の
前方において、これの噛合い面１０ａに対向する
噛合い面１０ｂを有する固定部材１１を取付け、
更に前記噛合い被動クラツチ９にカム溝１７を形
成したガイド筒１６を有する被動軸１５を連結
し、このガイド筒１６のカム溝１７に両端が係止
されるとともに前記被動軸１５と一体に回転する
ように前記ドライバビツト１８に係止ピン２０を
植設したものである。

このため、ドライバビツトによりねじが所定の
位置に締め付けられると同時に生じるドライバビ
ツトとねじの頭部との噛み込みを円滑に解除で
き、ねじ締め完了後にドライバビツトがねじの頭
部を破壊するようなことが皆無となるばかりか、
ねじの螺入されたワークに作用されてドライバビ
ツトの上昇が停止することがなくなるとともにワ
ークが損傷を受けず、不良品の発生を激減させ
る。また、ワークが変更されて締め付け高さが変
つても係止ピンとカム溝との関係を調整する必要
がないので、保守点検が容易である等の効果があ
る。尚、実施例はねじとドライバビツトとについ
て述べられているが、ボルトとボツクスビツトと
についても同様の効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部断面図、第４図は本発明
の要部拡大斜視図、第３図乃至第５図は本発明の
動作説明図、第６図及び第７図は本発明の他の実
施例を示す動作図、第８図は本発明の全体説明図
である。 ５は取付け部材、６は回転駆動源、７は駆動
軸、８は噛合い駆動クラツチ、９は噛合い被動ク
ラツチ、１０ａ，１０ｂは噛合い面、１１は固定
部材、１２はレバー、１４はピストンシリンダ、
１５は被動軸、１６はガイド筒、１７はカム溝、
１７ａは傾斜部、１７ｂは直線部、１８はドライ
バビツト、１９はばね、２０は係止ピン、２１は
ドライバ本体、２２はねじ、２４は保持筒、２５
は係止部材、２６はチヤツクユニツト、２７はス
トツパ、２９はチヤツク本体、３０はチヤツク
爪、３３はワーク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 昇降源２により移動自在なドライバ本体２１
   にトルククラツチ機構を内蔵する回転駆動源６を
   固定し、前記ドライバ本体２１の前方に配置した
   チヤツクユニツト２６内で回転自在なドライバビ
   ツト１８にこの駆動源の回転を伝達するよう構成
   した自動ねじ締め機において、 回転駆動源６の駆動軸７に噛合い駆動クラツチ
   ８を連結し、この噛合い駆動クラツチ８の前方
   に、これに対して強制的に噛合い自在な噛合い被
   動クラツチ９を配置し、一方、前記ドライバ本体
   ２１に、前記噛合い被動クラツチ９をねじ螺入作
   業終了後、直ちに固定するロツク手段を取付け、
   更に前記噛合い被動クラツチ９にカム溝１７を形
   成したガイド筒１６を有する噛合い被動軸１５を
   連結し、このガイド筒１６のカム溝１７に両端が
   係止されるとともに前記被動軸１５と一体に回転
   するように前記ドライバビツト１８に係止ピン２
   ０を植設したことを特徴とする自動ねじ締め機。 ２ ロツク手段は回転かつ往復動自在にドライバ
   本体２１に支持された噛合い被動クラツチ９の前
   面に形成された噛合い面１０ａと前記ドライバ本
   体２１に固定された固定部材１１に形成されかつ
   前記噛合い被動クラツチ９の噛合い面１０ａに対
   向する噛合い面１０ｂとから構成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動ね
   じ締め機。 ３ 噛合い被動クラツチはドライバ本体２１を固
   定する取付け部材５に固定した強制操作手段によ
   り前後動される構成であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の自動ねじ締め
   機。 ４ カム溝は軸線に対して上方に達するにしたが
   つてねじ締め回転方向に傾斜していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項
   記載の自動ねじ締め機。 ５ カム溝は下部が軸線に対して上方に達するに
   したがつてねじ締め回転方向に傾斜しているとと
   もにこれに連続する上部は軸線に平行に形成され
   たくの字形であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項又は第３項記載の自動ねじ締め
   機。