JPH0560736U - ねじ締め機のねじ吸着確認装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ねじ締め機へのねじの吸着を誤認することな
く確実に確認し、しかもねじ締め作業の能率を向上させ
る。 【構成】 ねじ締め機１の先端部１ａに、ねじＳの頭を
吸着する挿入室７を設ける。パレットＰの、ねじＳを挿
通収容する各挿通孔４に、外部と連通する連通路１０を
形成する。ねじ締め機１に、ねじＳを吸引する吸引手段
３を接続する。挿入室７を、ねじＳがねじ締め方向Ａに
沿って吸着されたとき挿入室７と吸引手段３との連通を
遮断するように形成する。ねじ締め機１の先端部１ａが
パレットＰのねじ周辺を当接状態で覆ったとき、ねじ締
め機１から吸引されるエアの圧力を検出する圧力センサ
５を設ける。圧力センサ５が所定値以下の圧力値を検出
したときねじＳの吸着を確認し、所定値以上の圧力値を
検出したときねじＳが吸着されていないと判断してエラ
ー信号を出力する制御手段６を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ワーク面にねじを締め付けるねじ締め機がねじを吸着したことを確 認するねじ締め機のねじ吸着確認装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ＦＡ（ファクトリーオートメーション）においてワークの組み立てを 行う場合、自動的にねじ締めを行うねじ締め装置がよく使用されている。従来、 この種のねじ締め装置としては、先端に吸着したねじをワーク面に締め付けるね じ締め機を備え、このねじ締め機の支持筒内に、先端がねじ頭の溝に嵌入可能な ビットが回転および昇降可能に挿入支持されており、上記支持筒の先端部の内部 には、ねじが吸い込まれ吸着される挿入室が形成され、この挿入室には、ねじを 吸着させるためにエアを吸引する吸引手段が連通されたものがよく知られている 。上記挿入室は、その内部で、ねじ締め時に発生するごみを上記吸引手段により 吸引するようになっており、また、挿入室の下端面でねじ締め後に締結した部品 を押えることにより、ビットを引き抜く動作を円滑にして作業時間の短縮を図る ようになっている。

【０００３】 上記ねじ締め機にねじを吸着させる場合には、ねじを供給するパレットにある ねじの上方で、上記吸引手段により吸引を行ってねじを挿入室内に吸い込み吸着 させるようになっている。このねじ吸着の際、ねじが確実に吸着されたことを確 認する必要があるが、上記ねじ締め装置では、圧力センサにより吸引エアの負圧 を検知することで行っている。その場合、ねじを吸着するより前に挿入室の下端 面がパレットに近付いてパレット面との隙間を小さくするため、真空センサが所 定の負圧を検知してねじの吸着が誤認されてしまうことがある。そのため、パレ ットにねじを取りにいった後、挿入室の下端面とパレット面との隙間がある程度 大きくなる高さまで、ねじ締め機をパレットから一旦上昇させた状態で、ねじの 吸着を確認している。そして、ねじの吸着を確認してからねじ締め機をねじ締め 位置まで移動させてねじ締めを行うようになっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記従来のねじ締め装置は、ねじ吸着位置からねじ締め位置まで向 かう間に、ねじ吸着状態の確認のためにねじ締め機を一旦上昇させているので、 その上昇に費やす時間が、ねじ締め作業のスピードを遅らせ、作業能率の向上を 阻害するという問題がある。

【０００５】 本考案はこのような点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ね じの吸着を誤認することなく確実に確認し、しかもねじ締め作業の能率を向上さ せ得るねじ締め機のねじ吸着確認装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、本考案は、先端部に吸着したねじをワーク面に締 め付けるねじ締め機と、このねじ締め機をねじ吸着位置からワーク面まで移動さ せる移動手段と、ねじ頭を上方に出すようにしてそれぞれねじを挿通収容した挿 通孔を複数個形成したパレットと、上記各挿通孔のねじを吸引して上記ねじ締め 機の先端部に吸着させる吸引手段と、上記ねじ締め機の先端部が上記パレットの ねじ周辺を当接状態で覆ったとき、上記ねじ締め機から吸引されるエアの圧力を 検出する圧力センサと、この圧力センサが所定値以下の圧力値を検出したときね じの吸着を確認し、所定値以上の圧力値を検出したときねじが吸着されていない と判断してエラー信号を出力する制御手段とを備え、上記ねじ締め機の先端部に 、ねじを受け入れそのねじ頭の部分を吸着させる挿入室が形成され、この挿入室 を、ねじがねじ締め方向に沿って吸着されたとき、上記吸引手段との連通を遮断 するように形成したねじ締め機のねじ吸着確認装置において、上記パレットに、 上記挿通孔が上記ねじ締め機の先端部に当接状態で覆われたとき、上記挿入室と 外部とを連通する連通路を形成する構成とするものである。

【０００７】

【作用】 上記の構成により、本考案では、移動手段によりねじ締め機が下降してねじ締 め機の先端部がパレット面のねじ周辺を当接状態で覆い、この状態でねじ締め機 にねじが吸着されるとともに、圧力センサが吸引エアの圧力を検出する。この時 、ねじがビットの昇降方向に沿って吸着されていれば、挿入室と吸引手段とは遮 断されているので、圧力センサが所定値以下の圧力値（負圧値）を検出すること により、この検出信号に基づいて制御手段はねじの吸着を確実に確認して、引き 続きねじ締め機がねじ締め位置へ移動するように制御する。一方、ねじが傾いて 吸着されていたり、吸着されていないときは、挿入室と吸引手段とが連通し、ね じパレットの連通部から入ったエアが吸引エアの圧力を上昇させるので、圧力セ ンサが所定値以上の圧力値を検出することにより、この検出信号に基づいて制御 手段はねじが所定の姿勢で吸着されていないことを判断してエラー信号を出力し 、ねじ締め機がねじ締め位置へ移動しないように制御する。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【０００９】 図１および図２は、本考案の一実施例に係るねじ締め機のねじ吸着確認装置を 示し、１はワーク面にねじＳを締め付けるねじ締め機である。このねじ締め機１ には、このねじ締め機１をねじ吸着位置からワーク面まで移動させる移動手段２ と、このねじ締め機１に対してエア吸引を行う吸引手段３が接続されている。こ の吸引手段３は、上記ねじ締め機１と連通してエア吸引によりねじ締め機１の先 端部１ａにねじＳを吸着させるようになっている。

【００１０】 上記ねじＳは、パレットＰに形成された複数個の挿通孔４に挿通されねじ頭を 上方に出すようにして収容されており、ワークとは別の位置に配設されている。 このねじＳをねじ締め機１に吸着させる際は、上記移動手段２により、ねじ締め 機１の先端部１ａを、載置台Ｂに載置されたパレットＰ上のねじ吸着位置まで下 降させて当接し、上記先端部１ａがパレットＰのねじＳの周辺を当接状態で覆う ようにする。この状態で、上記吸引手段３によりねじＳを吸引するようになって いる。

【００１１】 上記パレットＰは、多数枚がねじ吸着位置の近傍においてそれぞれねじＳをス トックした状態で配置されており、一つのパレットＰのねじＳ，Ｓ，…が全て供 給され尽くすと、ねじＳ，Ｓ，…を収容した別のパレットＰがねじ吸着位置へ搬 送されるようになっている。

【００１２】 上記ねじ締め機１と吸引手段３との間には、ねじＳを吸着する際に吸引エアの 圧力を検出する圧力センサ５が接続されている。この圧力センサ５には、上記ね じ締め機１の移動を制御する制御手段６が接続されており、この制御手段６は、 上記圧力センサ５が所定値以下の圧力値を検出したときねじＳの吸着を確認して 、上記ねじ締め機１をねじ締め位置へ引き続き移動するように制御するとともに 、所定値以上の圧力値を検出したときねじＳが吸着されていないと判断してエラ ー信号を出力し、上記ねじ締め機１をねじ締め位置へ移動させないように上記移 動手段２を制御するようになっている。

【００１３】 上記ねじ締め機１の先端部１ａには、図２に示すように、ねじＳが吸い込まれ そのねじ頭の部分が吸着される挿入室７が形成されており、この挿入室７の上面 には、ねじＳの頭の径よりも小径のねじ吸着孔８が形成されている。このねじ吸 着孔８は、上記吸引手段３と連通しており、この吸引手段３の吸引によりねじＳ の頭を吸着させるようになっている。このねじ吸着時の姿勢を保持するため、上 記ねじ吸着孔８の下端には、ねじＳの頭の形状に対応する吸着面９が形成されて いる。この吸着面９は、ねじＳがねじ締め方向Ａに沿って吸着されたとき、上記 挿入室７と上記吸引手段３との連通が遮断されるように形成されている。

【００１４】 上記圧力センサ５が上記ねじ締め機１へのねじＳの吸着を確認する際の所定の 圧力値は、予め上記吸着面９にねじＳが吸着された状態で測定したときの圧力値 である。

【００１５】 上記パレットＰの各挿通孔４の下端には、この挿通孔４と外部とを連通する溝 型の連通路１０が形成され、パレットＰの側面まで通じている。この連通路１０ は、上記挿通孔４が上記ねじ締め機１の先端部１ａに当接状態で覆われたとき、 上記載置台Ｂとの間でエアの流路を形成し、上記挿入室６と外部とを連通するよ うになっており、さらに、上記ねじ吸着孔８と上記挿入室７とが通じていれば、 外部のエアをねじ吸着孔８を通じて吸引手段３へ吸い込ませるようになっている 。

【００１６】 上記ねじ締め機１は、図１に示すように、箱型の本体１１と、この本体１１に 接続された支持筒１２とを備えている。この支持筒１２には、ねじ締めを行うビ ット１３が回転および昇降可能に挿入支持されている。このビット１３は、その 先端１３ａがねじ頭の溝に嵌入する形状に形成されており、ねじ締め位置に対し て下降および回転してねじ締めを行うようになっている。

【００１７】 上記本体１１の上部には、上記ビット１３を回転させる駆動モータ１４が取り 付けられており、この駆動モータ１４は、上記本体１１内に収められた駆動伝達 機構１５、および上記支持筒１２内を通る伝達軸１６を介して上記ビット１３と 接続されている。上記駆動伝達機構１５は、その途中部分に、スプライン結合さ れたスプライン結合部１７を有しており、このスプライン結合部１７により上記 ビット１３は、回転および昇降可能になっている。

【００１８】 上記本体１１内には、上記ビット１３を昇降させる昇降手段１８が設けられて おり、この昇降手段１８は、上記スプライン結合部１７に設けられ、上記伝達軸 １６を介して上記ビット１３を下方へ付勢する上部ばね１９と、この上部ばね１ ９の付勢に抗して上記ビット１３を上昇させる昇降シリンダ２０とからなってい る。

【００１９】 上記駆動伝達機構１５は、上記スプライン結合部１７と、このスプライン結合 部１７に連結された回転軸２１と、この回転軸２１に支持された第１ギヤ２２と 、この第１ギヤ２２と噛合する第２ギヤ２３とを備えており、この第２ギヤ２３ は、上記駆動モータ１４の駆動軸２４の先端に支持されている。

【００２０】 上記スプライン結合部１７は、上記回転軸２１の軸心に形成されたスプライン 溝（図示せず）と、このスプライン溝に上下方向に摺動可能に接続されたスプラ イン軸２６とからなる。このスプライン軸２６には、これを下方へ付勢する上記 上部ばね１９が巻装されている。

【００２１】 上記昇降シリンダ２０は、そのロッド３０の先端が、水平に配設された昇降体 ３１の中間部に接続されており、この昇降体３１は、上記ロッド３０の伸長に従 動して昇降するようになっている。上記昇降体３１は、上記ロッド３０の先端を 挟んだ一端３２に、上記伝達軸１６を挿通可能にする挿通孔（図示せず）が形成 されており、この挿通孔により、上記駆動伝達機構１５および伝達軸１６の回転 を可能にするとともに、昇降体３１の上昇時には、上記スプライン軸２６を押し 上げるようにして上記ビット１３を上昇させるようになっている。また、上記昇 降体３１の下降時には、上記上部ばね１９が昇降体３１の押圧から開放され、上 記スプライン軸２６を下方へ付勢するようになっている、この付勢により、上記 ビット１３は下降するようになっている。

【００２２】 上記支持筒１２は、上記本体１１に固定された固定筒３５と、この固定筒３５ の下端側でこの固定筒３５に対して進退可能に設けられた伸縮筒３６とからなり 、この伸縮筒３６は、ねじ締め作業時、ワーク面からの外力（押圧力）に対して これを受け入れ、固定筒３５内へ退行するようになっている。また、上記伸縮筒 ３６の下端は、上記ビット１３の先端を案内するようになっている。一方、上記 伸縮筒３６の上端には、上記固定筒３５内に挿通されたガイド棒３７，３７が接 続されており、これらガイド棒３７，３７は、上記本体１１内でストッパ板３８ に接続されている。このストッパ板３８により、上記伸縮筒３６は、上記固定筒 ３５から脱落しないようになっている。また、上記固定筒３５内には、上記伸縮 筒３６を下方へ付勢する下部ばね３９，３９が設けられている。これら両下部ば ね３９，３９は、ねじ締め作業時、ワーク面からの押圧に屈して、上記伸縮筒３ ６を上記固定筒３５に対して退行させるようになっている。

【００２３】 上記本体１１内の上記ストッパ板３８の上方には、ねじ締め後にビット１３を 上昇させるとき、上記伸縮筒３６をワーク面に圧接させる押圧シリンダ４０が設 けられている。この押圧シリンダ４０は、ねじ締め作業後、ロッド４１を伸長さ せ、上記ストッパ板３８を下方へ押圧して本体１１の下面に当接させた状態にし 、これにより上記伸縮筒３６は、上位固定筒３５から最も突出した位置で位置決 めされるようになっている。

【００２４】 上記吸引手段３、駆動モータ１４、昇降シリンダ２０および押圧シリンダ４０ は、上記制御手段６に接続されており、ねじ吸着位置とねじ締め位置との間の各 工程に応じて上記制御手段６からの制御信号を受けて作動するようになっている 。

【００２５】 次に、本実施例の作用について説明する。移動手段２によりねじ締め機１が下 降してねじ締め機１の先端部１ａがパレット面のねじ周辺を当接状態で覆い、こ の状態で、ねじ締め機１にねじＳが吸着されるとともに、圧力センサ５が吸引エ アの圧力を検出する。この時、ねじＳがねじ締め方向Ａに沿って吸着されると、 挿入室７と吸引手段３との連通が遮断されるので、圧力センサ５が所定値以下の 圧力値を検出することにより、この検出信号に基づいて制御手段６はねじＳの吸 着を確実に確認することができる。そして、制御手段６により、ねじ締め機１は 引き続きねじ締め位置へ移動するように制御される。このように、ねじ吸着の確 認に際し、ねじ締め機１を上昇させることなく、通常のねじ吸着工程と並行して 行うようになっているので、ねじ締め作業の能率を向上させることができる。一 方、ねじＳが傾いて吸着されていたり、吸着されていないときには、挿入室７と 吸引手段３とは連通しており、しかも、外部と通じた挿通孔４の連通路１０から エアが入って吸引エアの圧力を上昇させるので、圧力センサ５がねじの吸着を誤 認することはない。この時、圧力センサ５は所定値以上の圧力値を検出し、この 検出信号に基づいて制御手段６はねじＳが所定の姿勢で吸着されていないことを 判断してエラー信号を出力し、ねじ締め機１をねじ締め位置へ移動させないよう に制御する。

【００２６】 なお、上記実施例では、パレットＰの連通路１０を、挿通孔４の下端に溝型に 形成し、パレットＰを載置台Ｂに載置した状態でも外部と連通可能になるように 構成したが、連通路の形状に特に制限はなく、例えば、挿通孔４の上端であるパ レットＰの上面に、ねじ締め機先端部１ａがねじ周辺を覆ったときに先端部１ａ からはみ出す程の距離を有する溝を形成しても良いし、挿通孔４の側面にパレッ トＰを貫通して外部と連通する孔を形成しても良い。また、連通路１０を、図１ のように各挿通孔４に対してそれぞれ形成するのではなく、全ての挿通孔４，４ ，…に連通する一つの通路として形成しても良い。

【００２７】 さらに、上記実施例では、制御手段６を、圧力センサ５が所定値以上の圧力値 を検出したとき、ねじ締め機１をねじ締め位置へ移動させないように制御する構 成にしたが、例えば、制御手段６を、ねじ締め機１を停止させた上に、警告信号 を出力するよう構成しても良い。

【００２８】

【考案の効果】

以上のように、本考案のねじ締め機のねじ吸着確認装置によれば、ねじ締め機 の先端部がパレット面のねじ周辺を当接状態で覆っただけでは挿入室と吸引手段 との連通は遮断されず、ねじがねじ締め方向に沿って吸着されたとき両者の連通 が遮断されるので、ねじの吸着を連通遮断時の負圧により確実に確認することが できる。また、ねじが傾いて吸着されていたり、吸着されていないときには、外 部と通じた連通部から吸引エアが入ってエアの圧力を上昇させるので、圧力セン サがねじの吸着を誤認するのを防ぐことができる。さらに、ねじ吸着工程後ねじ 締め機をねじ吸着の確認のために上昇させることなく、通常のねじ吸着工程と並 行してねじ吸着の確認を行うようになっているので、ねじ締め作業の能率を向上 させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るねじ締め機のねじ吸着
確認装置の構成図である。

【図２】同要部拡大図である。

【符号の説明】

１ ねじ締め機 １ａ ねじ締め機の先端部 ２ 移動手段 ３ 吸引手段 ４ パレットの挿通孔 ５ 圧力センサ ６ 制御手段 ７ 挿入室 １０ 連通路 Ａ ねじ締め方向 Ｐ パレット Ｓ ねじ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部に吸着したねじをワーク面に締め
   付けるねじ締め機と、このねじ締め機をねじ吸着位置か
   らワーク面まで移動させる移動手段と、ねじ頭を上方に
   出すようにしてそれぞれねじを挿通収容した挿通孔が複
   数個形成されたパレットと、上記各挿通孔のねじを吸引
   して上記ねじ締め機の先端部に吸着させる吸引手段と、
   上記ねじ締め機の先端部が上記パレットのねじ周辺を当
   接状態で覆ったとき、上記ねじ締め機から吸引されるエ
   アの圧力を検出する圧力センサと、この圧力センサが所
   定値以下の圧力値を検出したときねじの吸着を確認し、
   所定値以上の圧力値を検出したときねじが吸着されてい
   ないと判断してエラー信号を出力する制御手段とを備
   え、上記ねじ締め機の先端部には、ねじを受け入れその
   ねじ頭を吸着させる挿入室が形成され、この挿入室は、
   ねじがねじ締め方向に沿って吸着されたとき、上記吸引
   手段との連通が遮断されるように形成されているねじ締
   め機のねじ吸着確認装置において、 上記パレットには、上記挿通孔が上記ねじ締め機の先端
   部に当接状態で覆われたとき、上記挿入室と外部とを連
   通する連通路が形成されていることを特徴とするねじ締
   め機のねじ吸着確認装置。