JPH0724175Y2 - 自動ねじ締め装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔概要〕 電動ドライバを使用する自動ねじ締め装置に関し、 電動ドライバの下降終了から回転開始までの時間を短縮
することを目的とし、 電動ドライバを本体と共に昇降させ、該本体を下降させ
ながらねじ締めを行う自動ねじ締め装置において、前記
電動ドライバのドライバビットの周囲に装着された可動
式のスリーブと、該スリーブに取付けられたセンサ検知
棒と、前記スリーブの先端を、前記ドライバビットの先
端に吸着されたねじより前方に突出させるバネと、該ス
リーブが被締付物に当接して後退したとき該検知棒の変
位を検知するねじ締め開始センサとを備えるよう構成す
る。

〔産業上の利用分野〕

本考案は電動ドライバを使用する自動ねじ締め装置に関
する。

ねじの吸着から締め付けまでを自動化したねじ締め機
は、量産される各製品に同じねじ締め工程を繰り返す場
合に便利である。

〔従来の技術〕

Ｘ−Ｙテーブル式のねじ締め機は、電動ドライバを取り
付けた本体を水平面内で２次元的に位置決めし、その位
置で本体を下降させながらねじ締めを行う。このねじ締
めは、電動ドライバ先端に吸着されたねじの先端を被
締付物のねじ穴まで下降させる工程、電動ドライバを
回転させてねじ締めを行う工程、ねじ締め完了後に電
動ドライバを上昇させる工程に細分化される。このうち
との工程には本体の下降が伴ない、またの工程に
は本体の上昇が伴なう。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来のねじ締め機ではの下降工程を開始してからの
ドライバの回転開始までの時間をタイマによって一定に
しているので、被締付物の位置が低く、の下降時間が
長くなる場合には問題ないが、被締付物の位置が高く、
の下降時間が短かくて済む場合には、ドライバ回転開
始までに無駄な待ち時間が発生する欠点がある。

本考案はドライバの締付位置への下降をセンサで検知す
ることになり、ドライバ回転開始までの無駄な待ち時間
を削減可能とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、電動ドライバを本体と共に昇降させ、該本体
を下降させながらねじ締めを行う自動ねじ締め装置にお
いて、前記電動ドライバのドライバビット（３）の周囲
に装着された可動式のスリーブ（４）と、該スリーブに
取付けられたセンサ検知棒（７）と、前記スリーブの先
端を、前記ドライバビットの先端に吸着されたねじ
（９）より前方に突出させるバネ（５）と、該スリーブ
が被締付物に当接して後退したとき該検知棒の変位を検
知する光学式のねじ締め開始センサ（S1）と、該ねじが
該ドライバビットにより被締付物（10）にねじ締めされ
たとき該検知棒の変位を検知する光学式のねじ浮き検知
センサ（S2）とを備え、ねじ締め開始を検知する検知棒
とねじ浮きを検知する検知棒とは同一であると共に、ね
じ浮きを検知する検知棒は、ねじ締め開始を検知する検
知棒よりも細く形成して成ることを特徴とするものであ
る。

〔作用〕

スリーブは本体と一体的に昇降する電動ドライバが定位
置の被締付物に対してとる相対距離を検知する機能を有
する。センサ検知棒はこのスリーブの微小な位置変化を
ねじ締め開始センサで感知させる。ねじ締め開始センサ
は本体の下降に伴ないスリーブの先端が被締付物に当接
して僅かに後退（実際にはセンサの前進）したことを検
知棒の変位から検知する。スリーブの先端はドライバビ
ットの先端に吸着されているねじより突出しているの
で、このスリーブの先端が被締付物に当接すればドライ
バビットを回転させながら更に本体を下降させる前述し
たのねじ締め工程を開始しても差支えなく、またその
ようにすることで無駄な待ち時間が省略でき、ねじ締め
作業を迅速化できる。

また、ねじ浮き及びねじ締めを検出するための検知棒を
共通化することにより、コストダウンが図られ、非接触
型の光学式のセンサを使用しているため接触部の摩耗や
機械的破壊が無くなる。

更に、ねじ浮きを検出する検知棒は、ねじ締め開始を検
知する検知棒よりも細く形成することにより、ねじ浮き
を厳密に検出することができる。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例を示す構成図で、（ａ）は一
部断面として正面図、（ｂ）はセンサ部の側面図、
（ｃ）はセンサ検知棒の拡大図である。

図中、１は水平移動および昇降可能な本体、２は該本体
に取付けられた電動ドライバ用モータ、３は該モータで
回転駆動されるドライバビット、４はその周囲に装着さ
れた可動式のスリーブ、５は該スリーブを常時下方へ押
圧する圧縮コイルバネ、６はスリーブのガイド、７はス
リーブ４の脱落防止部８に取付けられたセンサ検知棒、
S1はねじ締め開始センサ、S2はねじ浮き検知センサ、９
はねじ、10は被締付物（ワーク）、11はそのねじ穴であ
る。

スリーブ４は本体１が上昇位置にあるとき、バネ５によ
って脱落防止部８がガイド６の上面に当接するまで下降
している。この状態ではドライバビット３の先端はスリ
ーブ４の先端より十分後方にあり、従ってビット３の先
端に吸着したねじ９も第２図（ａ）のようにスリーブ４
内に隠れている。尚、一般にねじ９の吸着はスリーブ４
の後端側を真空引きすることにより行う。

第２図（ａ）の状態でセンサ検知棒７は（ｂ）のように
センサS1の光路を遮断している。このセンサS1は発光お
よび受光素子を対向させたマイクロフォトセンサで、光
路遮断の状態をONと定義する（センサS2についても同
様）。この状態から本体１を下降させると第３図（ａ）
のようにスリーブ４の先端がワーク10に当接し、同図
（ｂ）のように検知棒７がセンサS1の光路から上方へ外
れる。第３図はスリーブ４の先端がワーク10に当接して
から更に本体１が下降してねじ９の先端がねじ穴11の入
口に達している状態である。モータ２の回転はスリーブ
４がワーク10に当接した直後、つまりセンサS1がONから
OFFになったときに開始することができる。モータ２の
回転に伴ない本体１を下降させるとねじ９はねじ穴11に
螺合し、やがて第４図（ａ）のようにねじ９の頭部がワ
ーク10に密着する状態になる。この状態になるとモータ
２のトルクが急増し、また検知棒７が上側のセンサS2を
ONにするので、ねじ締め完了と判断できる。モータ２の
トルクが急増してもセンサS2がOFFのままであれば、ね
じ９が正規の状態で締っていない“ねじ浮き”の状態に
あると判定できる。

検知棒７には第１図（Ｃ）のようにねじ締め開始用の大
径部71とねじ浮き検知用の小径部72が形成してあり、セ
ンサS1は大径部71を、またセンサS2は小径部72を検出す
る。センサにとって小径部72は検出しにくいので、これ
をセンサS2に適用することでねじ浮きを厳密に検出する
ようにしている。また、このセンサS2側はねじ９の頭部
の厚みの違いやドライバビット３の交換等による寸法差
を吸収できるように高さ方向の位置調整が可能になって
いる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案によれば、自動ねじ締め装置に
おいて、電動ドライバの下降から回転までの時間を実際
に必要な時間に短縮できるので、不要な待ち時間によっ
て作業時間を長くせずに済む利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す構成図、 第２図〜第４図は本考案の動作を示す各状態図である。 図中、１は本体、２はモータ、３はドライバビット、４
はスリーブ、５は圧縮コイルネジ、７はセンサ検知棒、
９はねじ、10は被締付物、S1はねじ締め開始センサであ
る。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電動ドライバを本体と共に昇降させ、該本
   体を下降させながらねじ締めを行う自動ねじ締め装置に
   おいて、 前記電動ドライバのドライバビット（３）の周囲に装着
   された可動式のスリーブ（４）と、 該スリーブに取付けられたセンサ検知棒（７）と、 前記スリーブの先端を、前記ドライバビットの先端に吸
   着されたねじ（９）より前方に突出させるバネ（５）
   と、 該スリーブが被締付物に当接して後退したとき該検知棒
   の変位を検知する光学式のねじ締め開始センサ（S1）
   と、該ねじが該ドライバビットにより被締付物（10）に
   ねじ締めされたとき該検知棒の変位を検知する光学式の
   ねじ浮き検知センサ（S2）とを備え、 ねじ締め開始を検知する検知棒とねじ浮きを検知する検
   知棒とは同一であると共に、ねじ浮きを検知する検知棒
   は、ねじ締め開始を検知する検知棒よりも細く形成して
   成ることを特徴とする自動ねじ締め装置。