JPS5828470A - 部品自動締結機の締付け工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 のプラグ等の多角形の締付は甲穴を有する部品を相手部
品に締付ける部品自動締結機の締付は工具に関するもの
である。

六角穴付ポｖトあるいは六角穴付プラグ等の多角形の締
付は用穴を有するねじ込み部品の締付は工具とし呵従来
から普及しているものに、この締付は用穴と相似形断面
をなす棒状の六角棒スパナあるいはビットがある。これ
は締付は用穴に六角棒状ビットを嵌合させて回転を云達
し、締付は作業を行うものであるが、ビットと締付は用
穴との嵌合隙間が少い程良いとされている。その反面こ
の隙間が少いと、嵌合初期に嵌合し難いという問題があ
り、特にこれらのねじ込み部品を大量に連続して締付け
る場合は嵌合を容易にするためにある程度の隙間を設け
ているのが通常である。このためにポＩレト等の締付は
用穴の角が変形したり、欠損したり、あるいはビット等
の角の摩耗が早い等の問題が生じていた。

更に、自動的に締付は作業をする場合には。

ビットのまわりにねじ込み部品を保持するジョー等の把
持具を設けて自動供給されたねじ込み部品をビットの真
下に把持１２．ビットが下降しねじ込み部品に嵌合し、
ジョー等の把持具を押し広げながら相手部品に締付ける
方式が一般にとられている。この場合、ねじ込み初期に
相手部品に対して傾斜してねじ込まれることが多い。

特に短かいものについてこの傾向が強い。またスペース
の関係でねじ込み部品を、相手部品と接近してジョー等
の把持具で把持できない場合ねじ込み部品が把持具を離
れてから相手部品に達するまでにビットから抜は落ちて
しまい締付は作業が不可能になる等の問題がある。

本発明はこのような問題を解消するために、六角穴付ポ
ルトあるいは六角穴付プラグ等の多角形の締付は用穴に
ビットを容易に嵌合させるとともに動作時には確実に嵌
合保持することを目的として創案されたもので以下この
実施例を図面に基づき説明する。

第１図は自動供給されたねじ込み部品■を相手部品ωに
自動締付けする機械の一実施例を示す概略図であり、第
２図にこの機械の回転軸部の要部拡大断面図を示す。

概略構成を説明すれば、ペース＠に沿いシリンダの等の
昇降手段によって昇降自在な支持部（６）を設け、これ
に回転軸部を取り付け、回転軸部の下端には本発明の締
付は工具を構成するピッ）　（１７Ａ）と作用棒（１８
Ａ）とが取付けられている。

この締付は工具は、支持部（６）に暇付けられた駆動モ
ータのにより歯車（１）等の回転動力伝達機構を介して
回転軸部とともに回転してねじ込み部品のを相手部品■
に締付けるように構成したものである。更に、前記回転
軸部の構成を第２図に基づいて詳述すると、（４）は、
軸受（５）を介して回転自在に支持部（６）に支持され
た回転主軸である。この回転主軸（４）は、これにキー
（２）等によって固着されたビニオン（７）と、これと
かみ合う歯車（１）等の前記回転動力伝達機構を介して
支持部（６）に取付けられた駆動モータ■によって回転
される構成である。回転主軸（４）の下部にはビット取
付軸αｌ）が、一定量、上下摺動自在にクッションス計
ロークｔＳ＋を設けてナツト叫によって保持されている
。ビット取付軸０１１の上部外周にはキー溝が形成して
あり、このキー溝に嵌合するピン（９）は回転主軸（４
）に固着されている。ビット取付軸ａυの軸心下部には
シリンダ部＠が形成してあり、このシリンダ部に内には
作用棒（１８Ａ）に螺着されたピストン［＋３１が上下
自在に内蔵されている。このピストン０３はビット取付
軸Ｑｌ＋の下端に螺着されたナツト＋１５１　）こ一端
が係止されたばねＩにより常時上方へ付勢されている。

またす・ソトａ９と前記ナツトαｌとの間には、ビット
取付軸Ｑｌｌを常時下方へ付勢するばね１１２が巻設さ
れている。

前記ナツ？　＋１５１の下端部にはピッ）　（１７Ａ）
が前記作用棒（１８Ａ）を内蔵して螺着してあり、これ
にはロックナラ）　０６１が固着されている。この作用
棒（１８Ａ）の下端には先細りのテーバ部（２ＯＡ）が
形成されている。

第２図及びｉｇ３図に示すようにねじ込み部品■に嵌合
可能なピッＦ　（１７Ａ）下端嵌合部は、ねじ込み部品
■の締付は用穴と相似の形状とし、嵌合可能な寸法とす
るとともに所定長さの複数個のスリブ）　（２１Ａ）を
形成して半径方向に弾性変形性がもたせである。そして
ビット（１７Ａ）の下端内側に先細りのテーバ部Ｑ９Ａ
）が形成されており、前記１作用棒（１８Ａ’）が所定
量、移動することにより前記テーバ部（Ｉ９Ａ）を押し
拡げる構成である。

作用棒（１８Ａ）を所定量、移動させる手段として前記
回転主軸（４）の上端にはロータリ・ジヨイントのを介
してエアホース万が設けてあり、このエアホースτは圧
縮空気を供給、排出する手段（図示しない）に接げされ
ている。そしてエアホースいに通ずる回転主軸（４）の
空気孔（３）は、中継管（８）で接続され、ビット取付
軸（１１）に中心線に沿い貫設された空気孔のを経て％
前記シリンダ部器に通じている。尚、中継管（８）の上
部は回転主軸（４１に圧入され、下部はビット取付軸Ｉ
１１の空気孔のに往復動自在シこ挿入されている。

以上のように構成された自動締結機の締付は工具を使用
して、ねじ込み部品囚を相手部品艶に締付ける場合の動
作を説明する。

自動供給用のビックアンドプレースユニツ）あるいはピ
ッ）　（１７Ａ）のまわりに設けたジョー等のねじ込み
部品杷持具（図示しない）でねじ込み部品のをピッ）　
（１７Ａ）の真下に保持し、自動締結機の支持部（６）
を下降させるのと同時に駆動モータ〃を駆動し、歯車（
１１に回転を云え、これとかみ合うビニオン（７）を介
して回転主軸（４）を回転させる。この回転主軸（４）
に固着されたピン＋９１によってビット取付軸１１）は
、キー溝部に回転力を受けて、ビット取付軸ｆｉ１１の
下部に螺着されたピッ）　（１７Ａ）及び作用棒（１８
Ａ）とともに回転する。これらは回転しながら下降を続
ける。

ピッ）　（１７Ａ）がねじ込み部品のの締付は用穴に接
近しく第４図）、ビット（１７Ａ）が前記締付は用穴に
挿入、嵌合される。このときに締付は用穴の角とピッ）
　（１７Ａ）の角が合わない場合は、一時的にビット（
１７Ａ）の下降が阻止されるが、ばねα２により常時下
方へ付勢されているために前記角が合致した瞬間にピッ
ｈ　（１７Ａ）は押し下げられて締付は用穴に嵌合する
０次に、エアホース■から圧縮空気が供給されて作用棒
（１８Ａ）に螺着されたビス［ンα３が押し下げられる
からテーバ部（１９Ａ）、　（２０Ａ）が係合してビッ
ト（１７Ａ）の嵌合部が押し拡げられねじ込み部品のは
確実に嵌合、保持される。（第５図）嵌合が完了すれば
前記Ｐ持具（図示しない）は自動的にねじ込み部品■を
放し後退するかあるいはピッ？　（１７Ａ）の下降によ
り自動的に押し拡げられるように装置されている。

そこで前記支持部（６）を更に下降させてねじ込み部品
のを相手部品■に締付ける。（ｌ！６図）所定の締付は
卜〃りに達すれば駆動モータ■は停止して締付は動作が
終了する。次にシリンダ部＠の圧縮空気をエアホース圀
から抜くと作用棒（１８Ａ）はばねＩにより引き上げら
れてビット（１７Ａ）の嵌合部は元の寸法に縮小して隙
間嵌合となる。

この後支持部１６）が最初の位置まで上昇して締付は工
程が１巡する。

第７図及びｔＩｇ８図は本発明の他の実施例であり、ピ
ッ）　（１７Ｂ）下端の外形状は、前記実施例のピッｐ
　（１７Ａ）と同様にねじ込み部品■の締付は用穴に嵌
合可能な形状及び寸法であり、所定長さの複数個のスリ
ブ）　（２１Ｂ）を設けて半径方向に弾性変形を可能に
している。ピッ）　（１７Ｂ）及び作用棒（１８Ｂ）の
テーバ部０９Ｂ）及び（２０Ｂ）は前記ビット（１７Ａ
）のものとは反対ｔこ先太りのテーバ部・を形成し、作
用棒（１８Ｂ）の進入によりピッ）　（１７Ｂ）下端嵌
合部を押し拡くように構成されたものである。

このものシこついて動作を説明すると、作用棒（１８Ｅ
）は常時下方へばね（図示しない）により押し下げられ
ており作用棒（１８Ｂ）に螺着するピストン（図示しな
い）に圧縮空気が作用すると作用棒（１８Ｂ）は上昇し
てテーバ部（１９Ｂ）　、　（２０Ｂ）が係合してビッ
ト（１７Ｂ）を押し拡げるものである０＠９図、第１Ｏ
図及び第一１１図はもう１つの他の実施例であり、ピッ
）　（１７Ｇ）下端嵌合部の外形状は、前記実施例のピ
ッ）　（１７Ａ）　、　（１７Ｂ）と同様にねじ込み部
品■の締付は用穴に嵌合可能な形状及び寸法で、所定長
さの複数個のスリット（２１のを設けて半径方向に弾性
変形を可能にしている。

これは前記２つの実施例のビットおよび作用棒のテーパ
部（１９ＡＸ２０ＡＸ１９カ（２０めに対して、これに
代えて、ピッ）　（１７Ｃ）のスリブ）　（２１Ｃ”ｌ
下部の両側面に斜面■を形成し、また作用棒（１８Ｃ）
下端に突起部Ｃａ１１を設けてこの突起部Ｃ１１ｌを前
記斜面ＣＩＺに係合させ、作用棒（１８ｃ）の下降移動
によりピッ）　（１７Ｃ）下端嵌合部を押し拡くように
構成したものである。

このものについて動作説明すると、前記実施例（第２図
）について説明したものと同様に、作用棒（１８つばば
ねαａにより常時上方へ付勢されており、作用棒（１８
つに螺着するビス［７１３に圧縮空気が作用すると作用
棒（１８Ｇ）が下降し、突起部Ｏｎが前記斜面■と係合
してピッ）　（１７Ｇ）下端嵌合部を押し拡げねじ込み
部品■に嵌合する。

前記第７図ないし第１１図に基づいて説明したこれらの
締付は工具を構成するピッ）　（１７Ｂ）　。

（１７Ｇ）および作用棒Ｑ８Ｂ）　、　（１８Ｇ）を自
動締結機に使用して、締付けるときの動作は、前記ピッ
）（１７Ａ）、作用棒（１８Ａ）を使用したものについ
て動作説明したものと全く同様の動作である。

更に第１２図は、本発明の締付は工具を備えた自動締結
機を組立用ロボットのアームのに覗付けて締付は作業を
する概略図を示すもので、例えば、ねじ込み部品囚の入
った箱等（図示しない）をロボットの近辺に置き、その
箱の中でビット、（１７Ａ）をねじ込み部品のに嵌合さ
せ把持して、これを取り上げ、ねじ込み相手部品（図示
しない）の所まで移動してねじ込み作業をする一実施例
を示すものである。

本発明の締付は工具は、以上説明した実施例から明らか
なように、筒状のビットの内側に作用棒を設は軸方向に
所定量だけ上下往復動自在にして、且つ、ばね体により
上方または下方へ常時付勢されるようにし、ビットに半
径方向の弾性変形性をもたせ、ビットまたは作用棒の少
なくともどちらか一方にテーパ部又は斜面部と突起部の
両者の保合部を設け、ビットと作用棒の相対移動により
ビットの嵌合部を膨大させたり、窄めたりする構成にし
て、六角穴付ポ／ｌ／　）あるいは六角穴付プラグ等の
多角形の締付は用穴にビットを嵌合させるようにしたも
のである。

以上の構成であるため、嵌合初期には嵌合隙間を大きく
とることができ、挿入、嵌合が容易になるとともに締付
は作業が終了するとビットの嵌合部は再び元の寸法シこ
縮小するため嵌合穴に喰付くことがなく容易に離脱でき
る。また締付は中、嵌合部は隙間なく強固に嵌合してい
るためねじ込み部品に損傷を与えることがなく、ビット
の摩耗も少ない。なおビットにはスリットを設はテーバ
部あるいは斜面部を設けるだけの簡単な構造で加工も容
易である。次に個々の実施例について特長を述べると、
第２図に示す締付は工具は１作用棒（１８Ａ）の先端が
ピッ）　（１７Ａ）より下に出ないためにねじ込み部品
の締付は用穴が浅いものにも使用できる。また先細りの
テーパであるためピッ）　（１７Ａ）の先端部の肉厚が
厚くできるため強度をもたせることができる。第７図に
示すものは先太りのテーパ穴であるためピッ）　（１７
Ｂ）のテーパ部（１９カを外から容易に加工することが
できる。そして第９図に示すものはねじ込み部品の締付
は用穴が特殊形状のもの。

例えば１円形のものあるいは非対称形の穴にも応用する
ことができる。

以上説明したように本発明の工具は、一般工具のレンチ
あるいはビット等では不可能な作業例えば第１２図につ
いて説明した如く、ねじ込み部品をビットの先に把持し
、運搬移動させて締付ける作業、その他深い大底にねじ
込み部品を締付ける作業、またスペースの関係でねじ込
み部品を相手部品の真上で把持具で保持できないような
場合でも、締付は作業を可能する等顕著な効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の締付は工具を回転軸部の下端に取付
けた自動締結機の概略図、第２図は本発明の締付は工具
を取付けた第１図の回転軸部の要部断面図、第３図は第
２図の締付は工具の下面図、第４図及び第５図は締付は
工具がねじ込み部品に嵌合する過程を示す図、第６図は
部品の締付けが終了した時点の図、第７図ないし第１１
図に本発明の締付は工具の他の実施例を示すもので第７
図は締付は工具の断面図、第８図は第７図の下面図、第
９図は締付は工具の一部断面図、第１Ｏ図は第９図の下
面図、第】１図は第９図の側面図、第１２図は本発明の
締付は工具を具備する自動締結機をロボットに取付けた
全体側面図である〇 （１）は歯　車、（２１はキー。 （３）は空気孔、（４）は回転主軸、 （５）は軸　受、（６）は支持部、 （７）はピニオン、（８）は中継管、 （９）はビ　ン、　　　　　Ｑｌはナツト、α１１はビ
ット取付軸、ａｚはば　ね、ａ３はピストン％　　　　
　Ｉはば　ね、器はナラｔ、　　　　　αｅはロックナ
ツト。 （１７ＡＸ１７ＢＸ１７Ｃ）　　はビット、（１８Ａ）
（１８カ（１８Ｇ）　　は作用棒、（１９ＡＸ１９Ｂ）
　（２０ＡＸ２０Ｂ）はテーパ部、（２１Ａ）（２１つ
（２１の　　はスリット、■はシリンダ部、　　　のは
空気孔、 伽はベース、　　　　　のはシリンダ。 ■は駆動モータ、２１１はエアホース、（至）はロータ
リ・ジョイン計、 のはねじ込み部品、　　■は相手部品。 ＧＤは突起部、　　　　　■は斜　面。 ■はアーム。 （ＳＪはクッションストローク。 特許出願人　　　　日東精工株式会社 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）筒状のビットの内側に、上下軸方向に沿い所定量だ
   、け往復動自在に移動する作用棒を内股し、前記ビット
   下端嵌合部の外形状をねじ込み部品の締付は用穴に嵌合
   可能な形状とするとともにビットに複数個の所定長さの
   スリットを設けて半径方向に弾性変形性をもたせビット
   と前記作用棒との相対移動によりビットの前記嵌合部の
   外形寸法を変化させるように構成したことを特徴とする
   部品自動締結機の締付は工具。 ２）筒状のビットは下端嵌合部の内側に作用棒の下端に
   形成した先細りのテーバ部に保合可能な先細りのテーバ
   部を有していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の部品自動締結機の締付は工具。 ３）筒状のビットは下端嵌合部の内側に作用棒の下端に
   形成した先太りのテーバ部に係合可能な先太りのテーバ
   部を有していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の部品自動締結機の締付は工具。 ４）筒状のビットは下端嵌合部の複数個のスリ・ソトの
   下端に、作用棒の下端部に突設した突起部に係合可能で
   あるとともに該スリットの幅が漸次、先端に向って狭ま
   る斜面を有していることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の部品自動締結機の締付は工具。