JPH1177453A - 多軸ネジ締め方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数か所のネジ締めを同時進行させるとき
に、１か所のネジ締め異常により螺入高さが不均一にな
った場合にも、ネジ締め続行が不可能になるような状態
を防止する機能を備えた多軸ネジ締め方法及びその装置
を提供する。 【解決手段】 モータ８により回転駆動されるビット
６、このビット６が嵌挿される吸着パイプ７とこれを固
定するブラケット１０、シリンダ１４により昇降移動す
る昇降支持部１１は、各ネジ３毎に個別に配設され、吸
着パイプ７とビット６との相対高さ位置はセンサ１６に
よって検出される。従って、１か所のネジ締めに噛み込
みが発生してネジ締めが停止した場合にも、ネジ３の螺
入高さの不均一による第２部材２に傾きは生じず、不均
一状態はセンサ１６により検出されてモータ８を制御し
て螺入高さを揃えてネジ締めを再開する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の貫通穴を形
成した第１部材の貫通穴を通して複数のネジ穴を形成し
た第２部材のネジ穴に複数のネジを同時に螺入すること
により、第１部材に第２部材を引き込んでネジ締めする
多軸ネジ締め方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図２に示すように、第１部材１
にはネジ３を貫通させる２つの貫通穴４、４が形成さ
れ、第２部材２にはネジ３が螺入できる２つのネジ穴
５、５が形成されており、前記第１部材１を所定位置に
保持し、その上方からネジ３、３を同時に下降させて前
記貫通穴４、４を通して、第１部材１の下方に配置され
た第２部材２のネジ穴５、５に螺入すると、第２部材２
は第１部材１に引き込まれて第２部材２は第１部材１に
ネジ締め固定される。

【０００３】このように複数のネジ３を同時に第２部材
２に螺入して、第２部材２を第１部材１に引き込んでネ
ジ締めするために、図３に示すような多軸ネジ締め装置
が用いられている。図３は、図２に示したように形成さ
れた第１、第２の各部材１、２に対応するように形成さ
れた多軸ネジ締め装置の従来構成である。

【０００４】図３において、２本のビット２６、２６が
それぞれ２本の吸着パイプ２７、２７に嵌挿されてお
り、各吸着パイプ２７、２７に接続された図示しない吸
引手段による真空吸着により各吸着パイプ２７、２７内
にネジ３、３を吸引して、ネジ３、３の頂部を各ビット
２６、２６の先端にそれぞれ当接させる。各ビット２
６、２６はそれぞれ自在継ぎ手２９、２９を介してモー
タ２８、２８に連結されており、各モータ２８、２８の
回転によりビット２６、２６を回転させてネジ締めを行
うことができる。

【０００５】前記各吸着パイプ２７、２７は、それぞれ
ブラケット３０、３０に固定され、各ブラケット３０、
３０は昇降支持部３１に垂設された昇降軸３３に沿って
昇降自在に支持されると共に、それぞれバネ３２、３２
によって下方に付勢された状態で前記昇降支持部３１に
取り付けられている。また、各モータ２８、２８は昇降
支持部３１に固定され、昇降支持部３１はシリンダ３４
により昇降駆動されると共に、シリンダ３４のピストン
ロッドに嵌挿されたバネ３５により下方に付勢されてい
る。

【０００６】図３に示すように、各吸着パイプ２７、２
７にネジ３、３を吸引した状態でシリンダ３４により昇
降支持部３１をネジ締め位置に下降させると、ネジ３、
３が所定位置に保持された第１部材１の貫通穴４、４を
通過し、第２部材２のネジ穴５、５に当接したときに
は、第１部材１に当接した各吸着パイプ２７、２７は各
ブラケット３０、３０が各バネ３２、３２で付勢される
力に抗して上昇し、昇降支持部３１はバネ３５により下
降方向に付勢されているので、各モータ２８、２８によ
り回転駆動される各ビット２６、２６は第２部材２のネ
ジ穴５、５にネジ３、３を螺入し、第２部材２を第１部
材１に引き込み、第２部材２を第１部材１にネジ締め固
定することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成においては、各ビット２６、２６は１つの昇降支
持部３１に固定された各モータ２８、２８に連結され、
各ビット２６、２６が同時にネジ締めが実行できるよう
に構成されているので、複数のネジ３のうち１つがネジ
穴５に噛み込むような状態が発生した場合に、そのビッ
ト２６の回転が停止し、正常に動作する他のネジ３の螺
入が先行してしまう結果、第２部材２に傾きが生じてネ
ジ締めが続行できない状況に陥る問題点があった。

【０００８】本発明が目的とするところは、多軸ネジ締
めにおける各ビットによるネジ締めの進行が同調して実
行されるようにする多軸ネジ締め方法及びその装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願の第１発明は、複数の貫通穴が形成された第１部
材を所定位置に保持し、この第１部材の下方に複数のネ
ジ穴が形成された第２部材を配して、複数のネジを前記
各貫通穴を通して前記各ネジ穴に同時に螺入することに
より、前記第２部材を第１部材に引き込んでネジ締めす
る多軸ネジ締め方法において、モータにより回転駆動さ
れてネジ締めを行うビットを前記各ネジ毎に個別にネジ
の螺入方向に移動させると共に、各ビットが前記第２部
材にネジを螺入する高さ位置をそれぞれ検出して、螺入
する高さ位置が等しくなるようにしてネジ締めすること
を特徴とする。

【００１０】上記多軸ネジ締め方法によれば、各ビット
はそれぞれ個別にネジの螺入方向に移動でき、更に第２
部材にネジを螺入する高さ位置が検出されるので、ネジ
の噛み込み等により１つのビットのネジ締めが遅れたと
きには、先行しようとする他のビットの回転を停止さ
せ、全てのビットのネジ螺入の高さ位置が等しくなるよ
うにした後にネジ締めを再開する。従って、各ビットに
よるネジ締めの進行程度が異なることにより第２部材に
傾きが生じてネジ締めが続行できなくなるようなトラブ
ルの発生は防止される。

【００１１】また、本願の第２発明は、モータにより回
転駆動される複数のビットと、このビットが嵌挿されビ
ット軸方向に昇降自在に支持され且つビット先端方向に
付勢された複数の吸着パイプとを備え、前記各吸着パイ
プによりネジを吸引して各ビットの先端にネジを保持さ
せ、各ビット及び各吸着パイプをネジ締め位置に下降移
動させると共にネジ螺入方向に付勢することにより、各
ビットに保持されたネジが所定位置に保持された第１部
材に形成された複数の貫通穴をそれぞれ通過し、第１部
材に当接した吸着パイプが付勢に抗して後退することに
よって各ビットが保持したネジを第１部材の下方に配設
された第２部材の各ネジ穴に螺入し、第２部材を第１部
材に引き込んでネジ締めする多軸ネジ締め装置におい
て、前記各ビット及び各吸着パイプを支持して昇降移動
させる複数の昇降支持部と、各昇降支持部を昇降駆動す
る複数の昇降駆動手段と、各ビットと吸着パイプとの間
の相対位置を検出する複数の相対位置検出手段と、この
相対位置検出手段の検出値に基づいて前記モータの回転
を制御する制御手段とを具備してなることを特徴とす
る。

【００１２】上記構成によれば、各ビットはこれを嵌挿
する吸着パイプとの間の相対位置が検出されるので、ビ
ットによる第２部材へのネジ螺入の進出量が検出され、
１つのビットによるネジ締めに噛み込みが発生してネジ
締めが停止したような場合にも、これが相対位置検出手
段により検出されるので、正常に動作している他のビッ
トのネジ締めを一時停止させてネジ締めの先行動作を中
止させ、全てのビットのネジ締め高さを揃えた後にネジ
締めを再開することができる。また、このような場合に
各ビットによるネジの螺入高さに差が生じたときにも、
各ビットは個別に昇降支持部に支持されており、個別に
ネジ締め方向への付勢力が働いているため、ネジ締めの
進行が各ビットで異なることによる第２部材の傾きは生
じず、第２部材の傾きによりネジ締め動作が不可能にな
るような状況は防止される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
本実施形態で示す多軸ネジ締め装置は、図２に示すよう
に所定位置に保持された第１部材１に形成された２つの
貫通穴４、４にネジ３、３を通し、第１部材１の下方に
配置された第２部材２に形成された２つのネジ穴５、５
に螺入することにより、第２部材２を第１部材に引き込
みネジ締めすることができるように構成されたものであ
る。

【００１４】図１において、本実施形態に係る多軸ネジ
締め装置は、２本のビット６、６がそれぞれ２本の吸着
パイプ７、７に嵌挿されており、各吸着パイプ７、７に
接続された図示しない吸引手段による真空吸着により各
吸着パイプ７、７内にネジ３、３を吸引して、ネジ３、
３の頂部を各ビット６、６の先端にそれぞれ当接させ、
各ビット６、６にそれぞれ自在継ぎ手９、９を介して連
結されたモータ８、８の回転によりネジ締めを行うこと
ができるように構成されている。

【００１５】前記各吸着パイプ７、７は、それぞれブラ
ケット１０、１０に固定され、各ブラケット１０、１０
は共通の昇降軸１３に沿って昇降自在に支持されると共
に、それぞれバネ１２、１２によって下方に付勢された
状態でそれぞれ各昇降支持部１１、１１に取り付けられ
ている。また、各モータ８、８はそれぞれ各昇降支持部
１１、１１に固定され、各昇降支持部１１、１１はそれ
ぞれ各シリンダ１４、１４により昇降駆動されると共
に、各シリンダ１４のピストンロッドに嵌挿されたバネ
１５、１５により下方に付勢されている。

【００１６】また、前記各ブラケット１０、１０それぞ
れの所定位置に吸着パイプ７の昇降位置検出用のドグ１
７、１７が取り付けられており、この各ドグ１７、１７
は、各昇降支持部１１、１１から垂下した所定高さ位置
に配設された各センサ１６、１６により、その昇降位置
が検出される。

【００１７】図１に示すように、各吸着パイプ７、７に
ネジ３、３を吸引した状態で各シリンダ１４、１４によ
り各昇降支持部１１、１１をネジ締め位置に下降させる
と、各ビット６、６の先端に保持されたネジ３、３が所
定位置に保持された第１部材１の貫通穴４、４を通過し
ていくことにより、第１部材１に当接した各吸着パイプ
７、７は各ブラケット１０、１０が各バネ１２、１２に
より付勢される力に抗して後退するので、各モータ８、
８により回転駆動される各ビット６、６の先端は各吸着
パイプ７、７の先端部まで進出してネジ３、３を第２部
材２のネジ穴５、５に螺入し、各バネ１５、１５により
各昇降支持部１１、１１が下降方向に付勢されることに
より螺入方向に加圧されるので、各ビット６、６の回転
により各ネジ３、３は各ネジ穴５、５に螺入され、螺入
の進行と共に第２部材２を引き込んで第１部材１にネジ
締め固定する。

【００１８】各ビット６、６によるネジ３、３の螺入が
同調してなされている状態では、上記のように円滑なネ
ジ締め動作が実行される。しかし、一方のビット６によ
りネジ締めが行われているネジ３がネジ穴５に噛み込ん
だような異常が生じた場合には、そのビット６によるネ
ジ３の螺入は一時停止することになり、正常に動作して
いる他方のビット６の螺入が先行してしまうことにな
る。このように１つのビット６のネジ締めが停止した状
態では、各ビット６、６間のネジ３の螺入高さに差が生
じることになるので、この状態は、ビット６と吸着パイ
プ７との間の相対位置を検出する各センサ１６、１６に
よって検出される。

【００１９】上記各センサ１６、１６により各ビット
６、６によるネジ３の螺入高さに差が生じたことが検出
されたときには、直ちにネジの噛み込みにより停止した
以外のビット６の回転を停止させ、噛み込みにより一時
停止したビット６の噛み込みが解消してネジ３の螺入が
進行し、全てのビット６の螺入高さ位置が揃った状態、
即ち、各センサ１６、１６による検出値が一定になった
状態でネジ締め動作を再開する。

【００２０】また、ネジ３の噛み込みにより１つのビッ
ト６の回転が停止した場合に、他のビット６によるネジ
３の螺入が先行すると、第２部材２に傾きが生じてネジ
締め動作の続行が不可能になるが、各ビット６、６毎
に、昇降支持部１１が個別に設けられているので、異常
により各ビット６、６間の螺入高さに差が生じた場合で
も、バネ１５による付勢を受けている昇降支持部１１
は、それぞれが支持するビット６によるネジ３の螺入量
に応じた下降量に変化するので、螺入高さに差が生じた
ことによる第２部材２に傾きは生じず、ネジ締め動作の
続行が不可能になるような状態は避けられる。

【００２１】上記構成においては、２か所のネジ締めを
同時に実行する構成を示したが、ネジ締め箇所の数に応
じて同様の構成を複数配置して、各ビットによるネジの
螺入高さを検出して、それが均等になるように制御する
ことにより多軸ネジ締めの動作を安定して実行させるこ
とができる。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば、各ビ
ットはそれぞれ個別に昇降でき、第２部材にネジを螺入
する高さ位置が検出されるので、ネジの噛み込み等によ
り１つのビットのネジ締めが遅れたときには、先行しよ
うとする他のビットの回転を停止させ、全てのビットの
ネジ螺入の高さ位置が等しくなるようにした後にネジ締
めを再開する。従って、各ビットによるネジ締めの進行
程度が異なることにより第２部材に傾きが生じてネジ締
めが実行できなくなるようなトラブルの発生は防止され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る多軸ネジ締め装置の構
成を示す構成図。

【図２】ネジ締め対象とする部材の例を示す断面図。

【図３】従来例に係る多軸ネジ締め装置の構成を示す構
成図。

【符号の説明】

１ 第１部材 ２ 第２部材 ３ ネジ ６ ビット ７ 吸着パイプ ８ モータ １０ ブラケット １１ 昇降支持部 １２ バネ １４ シリンダ（駆動手段） １６ センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の貫通穴が形成された第１部材を所
   定位置に保持し、この第１部材の下方に複数のネジ穴が
   形成された第２部材を配して、複数のネジを前記各貫通
   穴を通して前記各ネジ穴に同時に螺入することにより、
   前記第２部材を第１部材に引き込んでネジ締めする多軸
   ネジ締め方法において、 モータにより回転駆動されてネジ締めを行うビットを前
   記各ネジ毎に個別にネジの螺入方向に移動できるように
   すると共に、各ビットが前記第２部材にネジを螺入する
   高さ位置をそれぞれ検出して、螺入する高さ位置が等し
   くなるようにしてネジ締めすることを特徴とする多軸ネ
   ジ締め方法。
2. 【請求項２】 モータにより回転駆動される複数のビッ
   トと、このビットが嵌挿されビット先端方向に付勢され
   た複数の吸着パイプとを備え、前記各吸着パイプにより
   ネジを吸引して各ビットの先端にネジを保持させ、各ビ
   ット及び各吸着パイプをネジ締め位置に下降移動させる
   と共にネジ螺入方向に付勢することにより、各ビットに
   保持されたネジが所定位置に保持された第１部材に形成
   された複数の貫通穴をそれぞれ通過したとき、第１部材
   に当接した吸着パイプが付勢に抗して後退し、吸着パイ
   プ先端位置まで進出した各ビットが各ネジを第１部材の
   下方に配設された第２部材の各ネジ穴に螺入し、第２部
   材を第１部材に引き込んでネジ締めする多軸ネジ締め装
   置において、 前記各ビット及び吸着パイプ毎にこれらを支持する複数
   の昇降支持部と、各昇降支持部を昇降駆動する複数の昇
   降駆動手段と、各ビット毎の吸着パイプとビットとの間
   の相対位置を検出する複数の相対位置検出手段と、この
   相対位置検出手段の検出値に基づいて前記モータを制御
   する制御手段とを具備してなることを特徴とする多軸ネ
   ジ締め装置。