JPH0819923A - 自動ビス締め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビスのねじ部先端が被締付け部材の表面に当
接しても傷つけることのない、またビス締め部材に衝撃
荷重が加わらない自動ビス締め装置を提供する。 【構成】 ビス10を吸引し、かつビス締めを行うドライ
バーユニット14と、このドライバーユニット14の位置を
検出する検出器８と、検出器８からの信号状態に応じて
ドライバーユニット14の昇降を制御するエアー制御装置
１とを具備する。エアー制御装置１はエアーの供給・排
気によりピストンを作動させるシリンダ２と、シリンダ
２の両端からのエアー排気を可能とする方向切換弁３，
４と、エアーの流量を制御する流量制御弁５とからな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビスのねじ部先端が被締
付け部材のビス挿入穴の入口に入るまではビスを吸引し
た吸着パイプの下降スピードを抑制し、被締付け部材の
ビス挿入穴に入った後にビットを回転させると同時に、
ビス締めに必要な押圧力を加えてビス締めを行う自動ビ
ス締め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のエアーシリンダを備えた自動ビス
締め機におけるビス締めの動作について説明すると、自
動ビス締め機のスタートスイッチを入れることにより、
エアーの流通方向を切換える方向切換弁が切換わって、
シリンダの上端にはエアーが供給され、下端は排気とな
る。それによりシリンダ内のピストンが下降し、このピ
ストンの作動に連動しているビットおよび吸着パイプも
下降する。下降と同時にビットが回転し、そして吸着パ
イプがキャッチャに保持されているビスを吸引すると同
時にビスの頭部にビットの先端が嵌まり込み、ビスが回
転する。この状態で吸着パイプの先端部がキャッチャの
先端側を押し開きながらさらに下降し、ビスの先端が被
締付け部材のビス挿入穴に入り込み、ビットが下降して
ビス締め部材の雌ねじにビスのねじ部がねじ込まれてビ
ス締めを行うようにしている。そしてビス締めが完了す
ると、前記方向切換弁が切換わってシリンダの下端には
エアーが供給され、上端は排気となる。それによりシリ
ンダ内のピストンが上昇し、このピストンの作動に連動
しているビットおよび吸着パイプも上昇する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動ビス締め機にあってはビスが吸着パイプに傾いて吸
着されていたり、あるいはビスが吸着パイプに垂直に吸
着されていても、被締付け部材のビス挿入穴が吸着パイ
プの軸芯に対して位置ずれしていた場合は、回転しなが
ら下降してくるビスのねじ部先端が被締付け部材のビス
挿入穴に入らず、被締付け部材の表面に当接し、表面を
傷つけてしまうという問題があった。あるいはビスのね
じ部先端がビス挿入穴の入口に一旦引掛かった後、ビス
挿入穴にくい込むようにして入り、ビス締め部材に衝撃
荷重が加わり、ビス締め部材が変形したり、ビス締め部
材の雌ねじの潰れに至り、良好なビス締めが出来ないと
いうおそれもあった。

【０００４】これらを解決する方法として、シリンダ下
端からのエアーの排気量を制御して吸着パイプの下降ス
ピードを抑制していたが、シリンダの上端からエアーが
供給されており、充分な効果は得られなく、またエアー
の排気量を絞りすぎるとビス締めに必要な下降スピード
が得られなくなり、良好なビス締めが出来なくなってし
まう。

【０００５】本発明はこの様な点に鑑みなされたもの
で、ビスのねじ部先端が被締付け部材の表面に当接して
も傷つけることのない、また衝撃加重の加わらない自動
ビス締め装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、ビスを吸引し、かつビス締めを行う昇降可能
に配設したドライバーユニットと、このドライバーユニ
ットの位置を検出する検出器と、この検出器からの信号
状態に応じて前記ビスのねじ部先端が被締付け部材のビ
ス挿入穴の入口に入ったか否かを判定して前記ドライバ
ーユニットの昇降を制御するエアー制御装置とを具備
し、このエアー制御装置は両端にエアーを供給・排気さ
せることによって内部のピストンを作動させるシリンダ
と、このシリンダの両端からエアー排気を可能とし、エ
アーの流通方向を切換える方向切換弁と、この方向切換
弁と前記シリンダとの間に設けられ、エアーの流量を制
御する流量制御弁とからなるものである。

【０００７】

【作用】方向切換弁の切換えによりシリンダの両端を排
気状態とし、かつシリンダの下端側の排気量を抑制する
ことにより、シリンダ内のピストンはドライバーユニッ
トの自重でゆっくりと下降する。そしてビスのねじ部先
端が被締付け部材のビス挿入穴の入口に入ったことを検
知して、方向切換弁を切換えてシリンダの上端にエアー
を供給する。それにより、ドライバーユニットはビス締
めに必要なスピードで下降してビス締めを行う。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を図１〜５の実施例に基づいて
説明する。エアー制御装置１は上端および下端にエアー
を供給あるいは排気させることによって内部のピストン
を作動させるシリンダ２と、エアーの流通方向を切換え
る第１方向切換弁３および第２方向切換弁４と、この第
１方向切換弁３および第２方向切換弁４と前記シリンダ
２との間に設けられ、エアーの流量を制御する流量制御
弁５とからなる。

【０００９】本体ユニット６は後述する吸着パイプ７の
位置を検出する検出器８と、ビス供給ユニット９より供
給されたビス10を保持するキャッチャ11と、これらを取
付けた取付板12とからなり、検出器８は取付板12に固定
したフォトセンサで構成され、吸着パイプ７に固定して
ある遮光板13の通過による遮光によって吸着パイプ７の
高さを検出する。

【００１０】ドライバーユニット14はキャッチャ11に保
持されているビス10を吸引する吸着パイプ７と、モータ
を内蔵したドライバ15とドライバ15の下端に取付けら
れ、回転によりビス締めを行うビット16と、これらを取
付けたホルダ17とからなり、ホルダ17が取付板12に固定
されている軸18をガイドとして前記シリンダ２内のピス
トンの作動と連動して昇降可能に配設してある。

【００１１】次に本実施例による自動ビス締め装置でビ
ス締め作業を行う際の動作について説明すると、自動ビ
ス締め装置のスタートスイッチを入れることにより、図
３に示す様に今までシリンダ２の下端にエアーを供給
し、上端は排気作用を施していた第１方向切換弁３が切
換わって、図４に示す様にシリンダ２の下端は排気とな
り、上端にエアー供給作用が働く。但し、第２方向切換
弁４がシリンダ２の上端と排気接続されているため、第
１切換弁３からのエアーは第２切換弁４でストップとな
りシリンダ２の上端には供給されない。このため、シリ
ンダ２の両端が排気状態となりシリンダ２内のピストン
はドライバーユニット14の自重によって下降する。この
時、シリンダ２の下端側の排気量は下端側の流量制御弁
５により抑制され、ドライバーユニット14はゆっくりと
下降する。

【００１２】そしてキャッチャ11に保持されているビス
10の頭部19に吸着パイプ７の先端側が入ってビス10が吸
着される。そしてドライバーユニット14の下降により、
吸着パイプ７の先端部20がキャッチャ11に当たってキャ
ッチャ11の先端側を押し開く。さらに下降し、ビス10の
ねじ部先端が被締付け部材21のビス挿入穴22の入口に入
ると、検出器８による遮光板13の通過により吸着パイプ
７すなわちドライバーユニット14の高さ方向の位置が正
常位置であることを検出し、位置ＯＫの信号を発して、
それにより第２方向切換弁４が切換わって、図５に示す
様に今まで第２方向切換弁４で止まっていたエアーがシ
リンダ２の上端に送り込まれる。それにより、シリンダ
２の上端にエアー圧が加わり、ビット16が回転すると同
時にドライバーユニット14がビス締めに必要なスピード
で下降し、ビス締め部材23にビス10のねじ部がねじ込ま
れてビス締めを行う。

【００１３】なお、遮光板13の通過による高さ検出は図
１に示す様な櫛歯状遮光板13の櫛歯の通過数から吸着パ
イプ７の高さ移動量を判定することによってなされ、所
定下降時間内での通過数にて正常、異常の高さ判定が行
われる。

【００１４】ビス締めが完了するとビット16の回転を停
止し、図３に示す様に第１方向切換弁３および第２方向
切換弁４が同時に切換わってシリンダ２の下端にエアー
が供給され、上端は排気となる。それによりシリンダ２
内のピストンは上昇し、ピストンの作動に連動している
ドライバーユニット14も上昇する。そしてビス供給ユニ
ット９よりビス10がキャッチャ11内に送り込まれて保持
され、次のビス締め動作に入る。

【００１５】次に吸着パイプ７の軸芯に対して被締付け
部材21のビス挿入穴22が位置ずれしており、ビス10のね
じ部先端が被締付け部材21の表面に当接した場合の動作
について説明すると、ビス10を吸引した吸着パイプ７が
下降してビス10のねじ部先端が被締付け部材21の表面に
当接する。この時、吸着パイプ７すなわちドライバーユ
ニット14が高い位置で停っているため、遮光板13の櫛歯
の通過数不足により検出器８が位置ＮＧの信号を発す
る。すると第１方向切換弁３が切換わってシリンダ２の
下端にエアーが供給されピストンが上昇し、ピストンの
作動に連動しているドライバーユニット14も上昇する。
そして改めてビス締め動作に入る。

【００１６】なお、本実施例では方向切換弁を２個用い
たが、１個の方向切換弁のみでシリンダの両端が排気機
能を果たす様にしても良い。またフォトセンサをドライ
バーユニット側に設け、遮光板を本体ユニット側に設け
ても良く、ドライバーユニットの高さ方向の位置を検出
出来るなら検出器はフォトセンサに限らず、他に方法、
取付けは種々考えられる。

【００１７】この様に本実施例ではシリンダの両端を排
気状態とすることにより、ドライバーユニットは自重で
ゆっくりと下降する。そして吸着パイプに吸着されたビ
スのねじ部先端が被締付け部材のビス挿入穴の入口に入
ったことを検知してからビットを回転させ、ドライバー
ユニットにビス締めに必要な押圧力を加えてビス締めを
行う。そのため、ビスのねじ部先端が被締付け部材の表
面に当接した場合でも、被締付け部材の表面に傷をつけ
ることはない。またビス締め部材に衝撃荷重が加わるこ
ともない。

【００１８】

【発明の効果】本発明はビスを吸引し、かつビス締めを
行う昇降可能に配設したドライバーユニットと、このド
ライバーユニットの位置を検出する検出器と、この検出
器からの信号状態に応じて前記ビスのねじ部先端が被締
付け部材のビス挿入穴の入口に入ったか否かを判定して
前記ドライバーユニットの昇降を制御するエアー制御装
置とを具備し、このエアー制御装置は両端にエアーを供
給・排気させることによって内部のピストンを作動させ
るシリンダと、このシリンダの両端からのエアー排気を
可能とし、エアーの流通方向を切換える方向切換弁と、
この方向切換弁と前記シリンダとの間に設けられ、エア
ーの流量を制御する流量制御弁とからなるため、ドライ
バーユニットは自重でゆっくりと下降し、ビスのねじ部
先端が被締付け部材のビス挿入穴に入らず、被締付け部
材の表面に当接した場合でも表面を傷つけてしまうこと
はない。またビスのねじ部先端が被締付け部材のビス挿
入穴の入口に一旦引掛かった後、ビス挿入穴に入ったと
してもビス締め部材に衝撃荷重が加わらず、良好なビス
締めが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の自動ビス締め装置を示す全体
図。

【図２】同実施例のビスを吸引した吸着パイプが下降し
た状態を示す部分断面図。

【図３】同実施例のシリンダの作動説明図であり、ピス
トンが上昇状態にある。

【図４】同実施例のシリンダの作動説明図であり、ピス
トンが下降途中にある。

【図５】同実施例のシリンダの作動説明図であり、ピス
トンが下降状態にある。

【符号の説明】

１ エアー制御装置 ２ シリンダ ３ 第１方向切換弁 ４ 第２方向切換弁 ５ 流量制御弁 ７ 吸着パイプ ８ 検出器 10 ビス 14 ドライバーユニット 21 被締付け部材 22 ビス挿入穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビスを吸引し、かつビス締めを行う昇降
   可能に配設したドライバーユニットと、このドライバー
   ユニットの位置を検出する検出器と、この検出器からの
   信号状態に応じて前記ビスのねじ部先端が被締付け部材
   のビス挿入穴の入口に入ったか否かを判定して前記ドラ
   イバーユニットの昇降を制御するエアー制御装置とを具
   備し、このエアー制御装置は両端にエアーを供給・排気
   させることによって内部のピストンを作動させるシリン
   ダと、このシリンダの両端からのエアー排気を可能と
   し、エアーの流通方向を切換える方向切換弁と、この方
   向切換弁と前記シリンダとの間に設けられ、エアーの流
   量を制御する流量制御弁とからなることを特徴とする自
   動ビス締め装置。