JPH0761584B2 - 自動ねじ締め機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ねじの締付けを行うドライバビットに往復動
作を与える新規な往復駆動源を備えた自動ねじ締め機の
改良に関する。

［従来技術］および［発明が解決しようとする課題］ 一般に、ねじをワークに締付ける自動ねじ締め機の場
合、モータの回転を受けて回転するドライバビットはシ
リンダの作動により下降を開始し、締付け作業が完了す
ると、シリンダの復動により上昇復帰するように構成さ
れている。この種のねじ締め機では、ドライバビットの
下降速度はシリンダのロッドの移動速度により決まり、
しかもロッドが最下端に達した時の衝撃荷重が大きくな
る関係で、ドライバビットの移動速度を所定速度以上に
上げることができず、ねじ締めに要するサイクルタイム
を一定以上に短縮することができない等の欠点が生じて
いる。

この欠点を除去する装置として、特願平１−137681号に
記載の自動ねじ締め機が発明されている。この自動ねじ
締め機１は、第４図に示すように基台（図示せず）に固
定されたコラム２を有し、このコラム２に沿ってドライ
バ台６とチャック台７とが移動自在に案内されている。
このドライバ台６には、駆動モータ９の回転を受けて回
転するドライバビット11が取付けられており、また前記
チャック台７には前記ドライバビット11が挿通するチャ
ック本体13aとこれに回動自在に取付けられかつばね
（図示せず）により先端を閉じてドライバビット11の移
動路を塞ぐように付勢された一対のチャック爪13bとか
らなるチャックユニット13が固定されている。前記コラ
ム２には、ドライバビット11と平行に延びるローラ軸18
が回転自在に配置されており、このコラム２の上端に固
定された回転駆動源23の回転を受けて回転可能に構成さ
れている。前記ローラ軸18には、回転ローラ16,17が前
記ドライバ台６、チャック台７それぞれに対応してかつ
所定間隔において固定されており、ローラ軸18の回転に
ともなってこれら回転ローラ16,17が一体に回転するよ
うに構成されている。前記ドライバ台６側、チャック台
７側それぞれの回転ローラ16,17の外周には、所定下降
ストロークを持つ下降曲線部と所定上昇ストロークを持
つ上昇曲線部とからなる円周カム溝16a,17aが削設され
ており、ドライバ台６側の円周カム溝16aの下降ストロ
ークはチャック台７側の円周カム溝17aの下降ストロー
クよりも長く形成されている。しかも、前記円周カム溝
16a,17aそれぞれには前記ドライバ台６側およびチャッ
ク台７側に取付けられたカムフォロア15,15aが嵌合して
位置するように構成されており、ドライバ台６とチャッ
ク台７とが所定間隔をおいて一定にかつチャック台７停
止後ドライバ台６単独で移動するように構成されてい
る。この自動ねじ締め機１では、搬送装置（図示せず）
に付設されるような場合に、搬送動作と同期してこれを
作動させようとすると、搬送装置の搬送速度を一定にす
るとともに同期信号を出力する位置検出センサ（図示せ
ず）を搬送装置に取付け、この位置検出センサからの同
期信号により自動ねじ締め機１を作動させる以外に方法
がなく、搬送装置が立ち上がり時の速度を遅くするよう
な場合には、搬送装置と同期して自動ねじ締め機１を作
動させることができなくなるばかりか、搬送装置の回転
駆動源があってもこれを利用してローラ軸18を回転させ
ることができず、装置のコストアップを招く等新たな欠
点が生じている。

本発明は、上記欠点の除去を目的とするもので、ねじを
ワークに締付けるドライバビットを往復移動させる往復
駆動源を改良するととも往復駆動源の動力を外部からも
得られるようにした自動ねじ締め機を提供しようとする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、コラムに沿ってドライバ台と
チャック台とが移動自在に案内されている。このドライ
バ台には駆動モータの回転を受けて回転するドライバビ
ットが、またチャック台には前記ドライバビットが挿通
するチャック本体とこれに回転自在に取付けられかつば
ねにより先端を閉じてドライバビットの移動路を塞ぐよ
うに付勢された一対のチャック爪とからなるチャックユ
ニットが取付けられている。

また、前記コラムにはドライバビットと平行に延びるロ
ーラ軸が回転自在に配置されており、このローラ軸には
回転ローラが前記ドライバ台、チャック台それぞれに対
応して一体に回転するように配置されている。前記ドラ
イバ台側、チャック台側それぞれの回転ローラの外周に
は所定下降ストロークを持つ下降曲線部と所定上昇スト
ロークを持つ上昇曲線部とからなる円周カム溝が削設さ
れており、前記ドライバ台側の円周カム溝の下降ストロ
ークはチャック台側の円周カム溝の下降ストロークより
も長くなるように構成されている。また、これら円周カ
ム溝それぞれには前記ドライバ台側およびチャック台側
に取付けられたカムフォロアが嵌合して位置しており、
ドライバ台とチャック台とが所定間隔をおいて位置する
ように構成されている。

前記ローラ軸はコラムの下方から突出するように配置さ
れている。一方、ローラ軸の下方にはこれと交叉する方
向に延びる回転軸が回転自在に配置されている。また、
前記ローラ軸と回転軸とは回転伝達機構を介して連結さ
れており、回転軸に加わる回転がローラ軸に伝達される
ように構成されている。

また、回転軸の一端には被動スプロケットが一体に回転
するように取付けられており、この被動スプロケットに
外部から駆動源を連結できるように構成されている。

［作用］ 上記自動ねじ締め機では、ドライバビット下方に所望ワ
ークが配置されてねじ締めスタート指令信号が出力され
ると、回転駆動源が回転してドライバビットが回転する
とともに、搬送装置等の外部駆動源から被動スプロケッ
トに駆動力が伝達され、搬送装置の搬送速度に同期して
被動スプロケットが回転するとともに、これと一体に回
転軸が回転を始める。この回転軸の回転が回転伝達機構
を介してローラ軸に伝達され、回転ローラが１回転だけ
回転する。この間、回転ローラの外周の円周カム溝には
ドライバ台側、チャック台側それぞれに取付けられたカ
ムフォロアが嵌合しているため、カムフォロアが回転ロ
ーラの円周カム溝の下降曲線部に沿って移動し、ドライ
バ台およびチャック台が下降する。この時、ドライバ台
側の円周カム溝の下降曲線部の下降ストロークがチャッ
ク台側の円周カム溝よりも長いため、チャック台が所定
ストローク下降して停止して後も、ドライバ台が下降
し、これと一体のドライバビットがチャックユニット内
を挿通してチャック爪に保持されたねじをワークに締付
けることができる。その後、各カムフォロアが円周カム
溝の上昇曲線部に沿って移動し、ドライバ台およびチャ
ック台が上昇復帰して次回の作業に備える。

［実施例］ 以下、実施例を図面について説明する。第１図におい
て、１は自動ねじ締め機であり、基台1aに直立して固定
されたコラム２を有している。このコラム２にはその直
立面に沿って平行に延びる２本のスライドガイド３が固
定されている。このスライドガイド３には、それぞれ第
１スライダ4a,4aが往復移動自在に取付けられ、しかも
これら第１スライダ4a,4aにはこれらにまたがって固定
された第１取付具5aを介して前記スライドガイド３と交
叉する方向に延びるドライバ台６が取付けられている。
また、前記スライドガイド３には第２スライダ4b,4bが
往復移動自在に取付けられ、この第２スライダ4b,4bに
はこれらにまたがって固定された第２取付具5bを介して
ドライバ台６と平行に延びるチャック台７がその下方に
位置して固定されている。前記ドライバ台６には、モー
タ取付け台８を介して駆動モータ９がその駆動軸9aを下
方にして固定されており、しかもこの駆動軸9aには伝達
ギア機構10を介して前記スライドガイド３と平行に延び
るドライバビット11が一体に回転するように連結されて
いる。また、前記チャック台７にはその下面に取付板12
を介してチャックユニット13が固定されている。このチ
ャックユニット13は、前記ドライバビット11が挿通自在
なチャック本体13aとこれに回動自在に軸支されかつば
ね（図示せず）により先端を閉じてドライバビット11の
移動路を塞ぐように付勢された一対のチャック爪13bと
からなっており、この一対のチャック爪13bで形成され
るねじ保持穴（図示せず）に供給ホース（図示せず）か
らねじが１個エア給送されるように構成されている。前
記ドライバ台６、チャック台７それぞれには支持具14を
介してその延びる方向に突出してカムフォロア15,15aが
回転自在に取付けられており、これらカムフォロア15,1
5aはそれぞれ前記コラム２に削設された切欠窓2aからコ
ラム２内に達して後記する回転ローラ16,17の円周カム
溝16a,17aに嵌合して転動するように構成されている。

一方、前記コラム２の上部にはローラ軸18が直立して回
転自在に取付けられており、後記する回転軸19の回転を
受けて回転するように構成されている。前記ローラ軸18
には前記ドライバ台６、チャック台７それぞれに対応す
る位置に回転ローラ16,17が所定間隔をおいて固定され
ており、前記ローラ軸18の回転にともなってこれら回転
ローラ16,17が所定速度で１回転するように構成されて
いる。また、第３図ａに示すように前記ドライバ台６側
の回転ローラ16にはその外周に所定下降ストロークを持
つ下降曲線部と所定上昇ストロークを持つ上昇曲線部と
所定長さの直線部とを備えた連続する円周カム溝16aが
削設されており、この下降曲線部の下降ストロークは後
記するチャック台７側の円周カム溝17aよりも十分に長
くしかも緩やかな曲線を描くように構成されている。ま
た、前記直線部はドライバ台６が最下位置に達して後ド
ライバビット11が締付けを完了するまで、その位置で待
機するように構成されている。しかも、前記円周カム溝
16aには前記ドライバ台６側に固定されたカムフォロア1
5が嵌合しており、回転ローラ16の回転にともなってカ
ムフォロア15が下降曲線部に沿って転動する時には下方
に押下げられるように、また上昇曲線部に沿って転動す
る時には上方に押上げられるように構成されている。

また、第３図ｂに示すように前記チャック台７側の回転
ローラ17には同様にその外周に所定下降ストロークを持
つ下降曲線部と所定上昇ストロークを持つ上昇曲線部と
一定長さの直線部とを備えた連続する円周カム溝17aが
削設されており、この下降曲線部の下降ストロークは前
記チャックユニット13の先端をワークに接近させるに必
要な長さに形成されている。また、前記直線部はチャッ
ク台７が最下位置に達してから、ドライバビット11が締
付けを完了するまでその位置で待機するように構成され
ている。さらに、前記上昇曲線部はその上昇ストローク
の開始時点を前記ドライバ台６側の円周カム溝16aより
も早くするように形成されており、ドライバ台６側の上
昇ストロークが開始される時にはほぼ半分上昇復帰する
位置に達するように形成されている。また、前記チャッ
ク台７側の円周カム溝17aの上昇曲線部は直線部を有
し、チャック台７が上昇途中で一旦停止してドライバ台
６の上昇を待って後再上昇してドライバ台６とチャック
台７とが原位置に復帰するように構成されている。

一方、前記ローラ軸18の下方には第２図に示すようにこ
れと交叉する方向に延びる回転軸19が回転自在に配置さ
れており、その一端には電磁クラッチ19bを介して自動
ねじ締め機１が付設される搬送装置22の外部駆動源から
の回転を伝達する被動スプロケット19aが固定され、外
部駆動源の回転を受けて回転軸19が回転するように構成
されている。また、この回転軸19と前記ローラ軸18とは
回転伝達機構の一例のベベルギア機構20を介して連結さ
れており、回転軸19の回転がローラ軸18に伝達されるよ
うに構成されている。しかも、前記回転軸19の他端には
パルスエンコーダ21が連結されており、回転軸19の回転
角を検出して、回転軸19の回転角からローラ軸18の１回
転を検出し、ローラ軸18が１回転すると、電磁クラッチ
19bを遮断して回転軸19の回転を停止させるように構成
されている。なお、前記外部駆動源は別の回転駆動源で
あってもよい。

上記自動ねじ締め機では、作業スタート指令信号を受け
ると、外部駆動源からの回転が回転軸19に伝達され、ロ
ーラ軸18が１回転だけ回転する。このローラ軸18が１回
転する間、ローラ軸18の回転にともなって回転ローラ1
6,17が一体に回転し、これら回転ローラ16,17の回転に
ともなってドライバ台６側、チャック台７側それぞれに
取付けられたカムフォロア15,15aが回転ローラ16,17の
外周に削設された円周カム溝16a,17aの下降曲線部を転
動する。そのため、カムフォロア15,15aは下方に押下げ
られる方向の力を受け、ドライバ台６およびチャック台
７は下降する。しかも、ドライバ台６側の回転ローラ16
の円周カム溝16aの下降曲線部の所定下降ストロークが
チャック台７側の回転ローラ17の円周カム溝17aの下降
ストロークよりも長く、その傾斜も緩やかとなっている
ため、チャック台７が停止して後も、ドライバ台６が下
降して最下位置に達して、ねじ締め時間確保のため、し
ばらくその位置で待機する。そのため、ドライバ台６に
保持されたドライバビット11がチャック台７に固定され
たチャックユニット13に対して前進し、チャック爪13b
に保持されたねじ（図示せず）に当接し、これをチャッ
ク爪13bから押出して、ねじを所定位置に締付けること
ができる。

ねじ締付けが完了すると、駆動モータ９が停止する一方
で、チャック台７およびドライバ台６はその位置でしば
らく停止して後、チャック台７側のカムフォロア15aが
円周カム溝17aの上昇曲線部に沿って転動し、チャック
台７がドライバ台６に対して上昇して後、チャック台７
およびドライバ台６が上昇復帰して次回の作業に備え
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明はドライバビットが保持さ
れたドライバ台およびねじを保持するチャックユニット
が固定されたチャック台をこれらに取付けられたカムフ
ォロアとこれが嵌合する円周カム溝をもつ回転ローラと
からなる往復駆動源により往復移動させるとともに、回
転ローラが固定されたローラ軸を下方に延長し、その下
方に位置して直交する回転軸の回転を回転伝達機構を介
して受けるように構成するとともに、回転軸の一端に被
動スプロケットを一体に回転するように設けているた
め、往復駆動源の動力源を本願の自動ねじ締め機が付設
される搬送装置等外部機器の回転駆動源の回転の一部と
することができ、外部機器の動作速度に対応して外部機
器との同期を確実にとることができ、極めて極めて柔軟
な作業体制を取ることが可能となり、しかも安価な装置
を提供することができる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体を説明する要部縦断面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ線に沿った要部断面図、第３図a,bは
本発明に係る円板カムの円周カム溝の展開図、第４図は
従来例の一部切欠図である。 １……自動ねじ締め機、1a……基台、 ２……コラム、2a……切欠窓、 ３……スライドガイド、4a……第１スライダ、 4b……第２スライダ、5a……第１取付具、 5b……第２取付具、６……ドライバ台、 ７……チャック台、８……モータ取付け台、 ９……駆動モータ、9a……駆動軸、 10……伝達ギア機構、11……ドライバビット、 12……取付板、13……チャックユニット、 13a……チャック本体、13b……チャック爪、 14……支持具、15、15a……カムフォロア、 16……回転ローラ、16a……円周カム溝、 17……回転ローラ、17a……円周カム溝、 18……ローラ軸、19……回転軸、 19a……被動スプロケット、19b……電磁クラッチ、 20……ベベルギア機構、21……パルスエンコーダ、 22……搬送装置、23……回転駆動源、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コラムに沿ってドライバ台とチャック台と
   を所定間隔において移動自在に案内し、このドライバ台
   に駆動モータの回転を受けて回転するドライバビットを
   取付けるとともに、前記チャック台に前記ドライバビッ
   トが挿通するチャック本体とこれに回転自在に取付けら
   れかつばねにより先端を閉じてドライバビットの移動路
   を塞ぐように付勢された一対のチャック爪とからなるチ
   ャックユニットを固定する一方、 前記コラムにドライバビットと平行に延びるローラ軸を
   回転自在に配置し、このローラ軸に回転ローラを前記ド
   ライバ台、チャック台それぞれに対応して一体に回転す
   るように配置し、ドライバ台側、チャック台側それぞれ
   の回転ローラの外周に所定下降ストロークを持つ下降曲
   線部と所定上昇ストロークを持つ上昇曲線部とからなる
   円周カム溝を削設し、これら円周カム溝それぞれに嵌合
   するカムフォロアを前記ドライバ台側およびチャック台
   側に取付け、ドライバ台側の円周カム溝の下降ストロー
   クをチャック台側の円周カム溝の下降ストロークよりも
   長くした自動ねじ締め機において、 ローラ軸をコラムの下方から突出させる一方、ローラ軸
   の下方でこれと交叉する方向に延びる回転軸を回転自在
   に配置し、ローラ軸と回転軸とを回転伝達機構を介して
   連結するとともに、回転軸の一端にこれと一体に回転す
   る被動スプロケットを取付けたことを特徴とする自動ね
   じ締め機。