JPH0780102B2 - ねじ部品の締め付け方法及びその装置 - Google Patents

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、ナットやねじ）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付けていく方法がある。
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58−120437号公
報が提案されている。この特開昭58−120437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］ 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付け方法及びその
装置を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 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、一方ねじ部品１を仮締め位置に送り、この仮
締め位置においてもう一方のねじ部品１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、１乃至3/2正転させて仮保持させ、次にねじ部
品１同士を仮保持させた状態で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
ると確認された後に更に正転して本締めすることを特徴
とする。

また、上記目的を達成するためのねじ部品１の締め付け
装置は、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１乃至3/2正転させて仮保持するため
の仮締め装置４と、該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装置６とを備え、上記
姿勢検出手段５が、検出用ロッド30を下降させてねじ部
品１に当てるためのスライドユニットシリンダ32と、検
出用ロッド30を常時下方に押し付けているばね31と、検
出用ロッド30に取り付けたセンサー投光用孔34を有する
ドグ33と、検出用ロッド30を下降させてねじ部品１に当
たった際にセンサー投光用孔34を通して投受光して信号
を得るセンサー35とで構成されて成ることを特徴とす
る。

［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手段３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付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］ 以下本発明の添付図面を示す実施例に基づいて詳述す
る。本発明においては、ねじ締めが、ねじ部品１の仮締
め工程、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、インデックスにより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
持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１
図（イ）位置にあるねじ部品１（第１図では雄ねじ体1
b）が第１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1a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１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１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。

本発明において用いる仮締め装置４は図２、図３に示す
ような構造となっている。すなわち、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てあ
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。上部支持体14に
はガイド軸17の上部が固定してあり、このガイド軸17は
下部支持体12に上下にスライド自在に嵌挿してある。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
でチャック19が開閉するようになっている。基台10には
シーソ体20の略中間部が軸21により回転自在に支持して
あり、このシーソ体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、シーソ体20の他端部に設けたローラ24
がカム面25に転動している。したがって、回転軸13を支
持している上部支持体14の荷重はシーソ体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28
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
ソ体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とに取り付けて構成し、この押圧手段２の
ばね材により上部支持体14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、上記ねじ材がね
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1bとを押し付ける押圧手段２となっている。

上記のような装置を用いてねじ部材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、
ナットのような雌ねじ体1aと雄ねじ体1bとが示してあ
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２図（ａ）のイの位置に置いてある雄ねじ体
1aをチャック19により把持し、第２図（ａ）矢印Ｑのよ
うに移動させて雄ねじ体1b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２図（ａ）のイの雌ねじ
体1aの位置の上方に来た時点でカム面25によってシーソ
体20を回動してチャック19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、更にカム面25
を移動させて雌ねじ体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２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。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。ねじ部品１である雌ねじ体1aを所定量
逆回転した後、１〜3/2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。

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。

姿勢検出手段５は第４図に示すような機構となってい
る。検出用ロッド30はばね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ダ32が下降し、雌ね
じ体1bに当たった時第４図の二点鎖線の状態）、この検
出用ロッド30に取り付けてあるドグ33を押し下げ、ドグ
33にあけてあるセンサー投光用孔34によりセンサー35が
投受光して信号を得る（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５図に示すような構成となっている。
この本締め装置６は前記の仮締め装置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36が回転
軸13の下部に設けてあり、この本締め用ソケットリング
36は添付図面の実施例ではナッ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
保持されたねじ部材１が第１図の（ニ）位置の本締め装
置６の下に来ると、回転軸13が下降することで本締め用
ソケットリング36が下降し、この場合、低速回転するこ
とで雌ねじ体1aに本締め用ソケットリング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を雄ねじ体1b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、一方のねじ部品を仮締
め位置に送り、この仮締め位置においてもう一方のねじ
部品を仮締め装置によりねじ部品同士を押圧させつつ所
定量逆転させ、その後、１乃至3/2正転させて仮保持さ
せ、次にねじ部品同士を仮保持させた状態で仮保持姿勢
検出位置に送り、ここで、姿勢検出手段により仮保持姿
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更に正転して本締めする
ので、ねじ部品同士を本締めするに当たって、ねじ部品
同士を押圧させつつ所定量逆転させ、その後、１乃至3/
2正転させて仮保持させて、この仮保持状態でねじ部品
の螺合が正常な姿勢であるか正常でない姿勢であるかの
確認ができて、１乃至3/2正転させて仮保持させた仮保
持姿勢が正常な状態でない場合には本締めをせず、仮保
持姿勢が正常な状態を確認した時のみ本締めができて、
誤締め付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、本発明の請求項２記載の発明は、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１乃至3/2
正転させて仮保持するための仮締め装置と、該仮保持姿
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
置とを備え、上記姿勢検出手段が、検出用ロッドを下降
させてねじ部品に当てるためのスライドユニットシリン
ダと、検出用ロッドを常時下方に押し付けているばね
と、検出用ロッドに取り付けたセンサー投光用孔を有す
るドグと、検出用ロッドを下降させてねじ部品に当たっ
た際にセンサー投光用孔を通して投受光して信号を得る
センサーとで構成されているので、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
る本締めを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図は本発明の実施例の工程図、第２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３図は同上の概略断面図、第４図（ａ）（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５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、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。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方のねじ部品を仮締め位置に送り、この
   仮締め位置においてもう一方のねじ部品を仮締め装置に
   よりねじ部品同士を押圧させつつ所定量逆転させ、その
   後、１乃至3/2正転させて仮保持させ、次にねじ部品同
   士を仮保持させた状態で仮保持姿勢検出位置に送り、こ
   こで、姿勢検出手段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
   された後に更に正転して本締めすることを特徴とするね
   じ部品の締め付け方法。
2. 【請求項２】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１乃至3/2正転させて仮保持するため
   の仮締め装置と、該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備え、上記姿勢検出
   手段が、検出用ロッドを下降させてねじ部品に当てるた
   めのスライドユニットシリンダと、検出用ロッドを常時
   下方に押し付けているばねと、検出用ロッドに取り付け
   たセンサー投光用孔を有するドグと、検出用ロッドを下
   降させてねじ部品に当たった際にセンサー投光用孔を通
   して投受光して信号を得るセンサーとで構成されて成る
   ことを特徴とするねじ部品の締め付け装置。