(57)【要約】【課題】簡素化、小型化したネジ締め機を得ること。【解決手段】３次元空間を移動可能であり、パレットからネジを取出してネジ締め部まで移動し、該ネジ締め部を締結するネジ締め機９１において、ネジ径の異なる複数のネジのネジ締めに共用される棒状のドライバビット１１と、前記ドライバビットを回転駆動してネジ締めを行なうネジ締めドライバ２１と、ネジ径の異なる夫々のネジに対応して複数備えられ、前記ドライバビットの先端部が先端近傍まで挿入され、後部が前記ネジ締めドライバの前部に単独で着脱自在であり、先端部に前記ネジを吸着して前記ドライバビットの先端部に係合させるネジ吸着スリーブ３１と、を備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元空間を移動可能であり、パレットからネジを取出してネジ締め部まで移動し、該ネジ締め部を締結するネジ締め機において、
ネジ径の異なる複数のネジのネジ締めに共用される棒状のドライバビットと、
前記ドライバビットを回転駆動してネジ締めを行なうネジ締めドライバと、
ネジ径の異なる夫々のネジに対応して複数備えられ、前記ドライバビットの先端部が先端近傍まで挿入され、後部が前記ネジ締めドライバの前部に単独で着脱自在であり、先端部に前記ネジを吸着して前記ドライバビットの先端部に係合させるネジ吸着スリーブと、
を備えることを特徴とするネジ締め機。
【請求項２】
前記ネジ締めドライバと前記ネジ吸着スリーブとを固定及び開放する固定装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のネジ締め機。
【請求項３】
前記固定装置は、前記ネジ締めドライバの前部と前記ネジ吸着スリーブの後部とを把持することにより、前記ネジ吸着スリーブを前記ネジ締めドライバに固定し、把持を解くことにより前記ネジ吸着スリーブを開放して取外し可能とすることを特徴とする請求項２に記載のネジ締め機。
【請求項４】
前記ネジ締めドライバに装着されていないネジ吸着スリーブを保持するスタンドをさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のネジ締め機。
【請求項５】
前記スタンドは、前記ネジ吸着スリーブを前記ネジ締めドライバから取外すときに、該ネジ吸着スリーブと係合して該ネジ吸着スリーブの取外しを補助する係合装置を備えることを特徴とする請求項４に記載のネジ締め機。
【請求項６】
前記スタンド又は係合装置は、保持したネジ吸着スリーブの適用ネジ径に関する大きさを検出するセンサを備えることを特徴とする請求項５に記載のネジ締め機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元空間を移動可能であり、パレットからネジ径の異なる複数種のネジを夫々取出して夫々のネジ締め部まで移動し、該ネジ締め部を締結するネジ締め機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転駆動手段により回転させられる回転軸部材と、調整ビットからなる調整手段と、前記回転軸部材と調整手段の間に設けられたコイルスプリング等からなる弾性手段及びユニバーサルジョイント等からなる継手と、ガイド付ベースと、から構成される調整用ドライバにおいて、前記調整手段は取り替え可能な構成を有するとともに、前記弾性手段と調整手段の間にセンタリング機構を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ビットの先端を取り囲んで設けられた吸着パイプを用いてネジを吸着し、吸着されたネジをタップ穴にビットで締付けるネジ締め機において、ネジを締付けるビットと、このビットを回転可能に保持し上記ビットにネジを締付ける回転力を与えるドライバと、複数種のネジの頭径に対応する径の内周面が複数形成された段付き吸着パイプと、この吸着パイプに形成されている上記内周面と上記ビットの先端とを吸着されるネジの頭径に応じて相対的に位置決めする位置決め手段と、この位置決め手段による位置決め後上記ドライバを駆動し上記ビットをネジの締付け位置まで移動する移動手段とを具備したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７９６４４号公報
【特許文献２】特開平０７−００９２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の異径ネジのネジ締めを行なうネジ締め機は、ネジ径に合わせた専用のネジ締めドライバを使用するか、ネジ締めドライバの回転駆動機構を除き、ネジ径に合わせてドライバビットと吸着パイプを含むツール部の交換をしていた。そのため、ネジ締め機が大型であり、ネジ締めドライバ機構が複雑である、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡素化、小型化したネジ締め機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、３次元空間を移動可能であり、パレットからネジを取出してネジ締め部まで移動し、該ネジ締め部を締結するネジ締め機において、ネジ径の異なる複数のネジのネジ締めに共用される棒状のドライバビットと、前記ドライバビットを回転駆動してネジ締めを行なうネジ締めドライバと、ネジ径の異なる夫々のネジに対応して複数備えられ、前記ドライバビットの先端部が先端近傍まで挿入され、後部が前記ネジ締めドライバの前部に単独で着脱自在であり、先端部に前記ネジを吸着して前記ドライバビットの先端部に係合させるネジ吸着スリーブと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ネジ径の異なる夫々のネジに対応して複数備えられ、ネジ締めドライバの前部に単独で着脱自在なネジ吸着スリーブを備えるので、簡素化、小型化したネジ締め機が得られる、という効果を奏する。また、機構を簡素化しているので耐久性が向上している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかるネジ締め機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態
図１は、本発明にかかるネジ締め機の実施の形態の複数のネジ吸着スリーブがスタンドに保持された状態を示す正面断面図であり、図２は、スタンドに保持された実施の形態のネジ吸着スリーブに上からネジ締めドライバのビットが挿入された状態を示す側面断面図であり、図３は、実施の形態のネジ締めドライバにネジ吸着スリーブが装着された状態を示す正面断面図であり、図４は、実施の形態のネジ締めドライバにネジ吸着スリーブが装着された状態を示す側面断面図であり、図５は、ネジ吸着スリーブの適用ネジ径に関する大きさの検出方法を示す図であり、図６−１〜図６−４は、実施の形態のネジ締め機のネジ吸着スリーブ装着工程を示す図であり、図７−１〜図７−４は、実施の形態のネジ締め機のネジ吸着スリーブ取外し工程を示す図である。
【００１１】
図１〜図４に示すように、実施の形態のネジ締め機９１は、図示を省略したロボットハンドに取付けられ、３次元空間を移動可能であり、図示を省略したパレットからネジを取出し、制御装置の実装ボード等の電子機器のネジ締め部まで移動し、ネジ締め部をネジで締結する。
【００１２】
ネジ締め機９１は、例えば、Ｍ４、Ｍ５のように、ネジ径の異なる複数のネジ１５（図３、図４参照）のネジ締めに共用される棒状のドライバビット１１と、ドライバビット１１を回転駆動してネジ締めを行なうネジ締めドライバ２１と、ネジ径の異なる夫々のネジに対応して複数（例えば２本）備えられ、ドライバビット１１の先端部１１ａが先端３１ａ近傍まで挿入され、後部３１ｂがネジ締めドライバ２１の前部２１ａに単独で着脱自在であり、真空吸引により先端部３１ａにネジ１５を吸着してドライバビット１１の先端部１１ａに係合させるネジ吸着スリーブ３１と、を備えている。
【００１３】
さらに、ネジ締め機９１は、ネジ締めドライバ２１とネジ吸着スリーブ３１とを固定及び開放する固定装置４１を備えている。固定装置４１は、ネジ締めドライバ２１の前部２１ａとネジ吸着スリーブ３１の後部３１ｂとを把持することにより、ネジ吸着スリーブ３１をネジ締めドライバ２１に固定し、把持を解くことによりネジ吸着スリーブ３１を取外し可能とする。
【００１４】
さらに、ネジ締め機９１は、ネジ締めドライバ２１に装着されていないネジ吸着スリーブ３１、３２を垂直に保持するスタンド５１を備えている。スタンド５１は、ネジ吸着スリーブ３１、３２をネジ締めドライバ２１から取外すときに、ネジ吸着スリーブ３１、３２と係合（把持）してネジ吸着スリーブ３１、３２の取外しを補助する係合装置６１を備えている。
【００１５】
また、スタンド５１に設置された係合装置６１には、係合したネジ吸着スリーブが、適用ネジ径Ｍ５のネジ吸着スリーブ３１であるか、適用ネジ径Ｍ４のネジ吸着スリーブ３２であるかを検出する後述のセンサ７１が組込まれている。このセンサは、係合装置６１に組込まずに、別途、スタンド５１上に独立して設置してもよい。
【００１６】
次に、ネジ締め機９１の各部の詳細を説明する。図３及び図４に示すように、ドライバビット１１は、全体として棒状に形成され、先端部１１ａには、ネジ１５の頭部に形成された十字穴に係合する十字状凸部が形成されている。この十字状凸部は、例えば、ネジ径Ｍ４、Ｍ５のネジの十字穴に係合してネジ締めすることができ、ネジ径Ｍ４、Ｍ５のネジに共用することができる。この十字状凸部の形状は、特殊なものではなく、一般的に用いられている形状である。
【００１７】
ドライバビット１１の後部１１ｂは、ネジ締めドライバ２１の回転軸２２に嵌合され、ドライバビット１１は、回転軸２２から抜け出ないように、回転軸２２と一体化されている。ネジ締めドライバ２１のケーシングの前部２１ａには、ネジ吸着スリーブ３１の後部３１ｂを内部に着脱自在に嵌合する嵌合穴２１ｂ（図４、図７−４参照）が形成されている。また、ネジ締めドライバ２１のケーシングの先端部には、固定装置４１の把持ハンド４１ａに把持される先太の円錐面２１ｃが形成されている。
【００１８】
図１に示すように、先端部３１ａにＭ５ネジを吸着するネジ吸着スリーブ３１は、全体として段付の筒状に形成され、先端部３１ａと、先端部３１ａと同一外径の前部３１ｃと、前部３１ｃより径の大きい中間部３１ｄと、スリーブケース３１ｅから成る後部３１ｂとを有している。
【００１９】
先端部３１ａは、Ｍ５ネジの頭部が挿入されて係止されるように、内径が拡径されて薄肉になっている。中間部３１ｄ内には、ドライバビット１１の挿入をガイドするガイドスリーブ３１ｆが装着されている。
【００２０】
スリーブケース３１ｅの前端３１ｇは、スタンド５１のスリーブ差込孔５１ａに差込まれ、ネジ吸着スリーブ３１をスリーブ差込孔５１ａの中央に位置決めし、鍔３１ｈは、ネジ吸着スリーブ３１をスタンド５１に保持させ、先細の円錐面３１ｉは、ネジ締めドライバ２１のケーシングの先端部の先太の円錐面２１ｃとともに、固定装置４１の把持ハンド４１ａに把持される。スリーブケース３１ｅの後部は、円筒形に形成され、ネジ締めドライバ２１のケーシングの前部２１ａに形成された嵌合穴２１ｂ（図４、図７−４参照）に着脱自在に嵌合される。
【００２１】
スリーブケース３１ｅの後部円筒内には、コイルバネ３１ｊが組込まれ、コイルバネ３１ｊは、ガイドスリーブ３１ｆを、ネジ吸着スリーブ３１の中間部３１ｄ内に押込むように押圧している。
【００２２】
先端部３２ａにＭ４ネジを吸着するネジ吸着スリーブ３２は、先端部３２ａを含む前部３２ｃが、Ｍ４ネジの頭部が挿入可能なように、ネジ吸着スリーブ３１の前部３１ｃよりも細く形成されている。前部３２ｃ以外は、ネジ吸着スリーブ３１と同一の形状である。
【００２３】
固定装置４１は、ステー４１ｂを介して図示を省略したロボットハンドに取付けられている。固定装置４１には、エアーシリンダ４１ｃが組込まれ、エアーシリンダ４１ｃの伸縮により、把持ハンド４１ａが開閉し、ネジ締めドライバ２１とネジ吸着スリーブ３１とを固定・開放する。
【００２４】
把持ハンド４１ａの内側には、円弧形のＶ字溝が形成されていて、このＶ字溝で、ネジ締めドライバ２１の先太の円錐面２１ｃと、ネジ吸着スリーブ３１、３２の先細の円錐面３１ｉとを把持すると、Ｖ字溝と円錐面２１ｃ、３１ｉの楔作用により、ネジ締めドライバ２１とネジ吸着スリーブ３１、３２とが密着して固定される。
【００２５】
スタンド５１は、底板５１ｃと、底板５１ｃの両側に立設された支柱５１ｂと、支柱５１ｂに支持された天板５１ｄと、底板５１ｃ上に設置された小スタンド５１ｅと、を備えて成る。天板５１ｄには、二つのスリーブ差込孔５１ａが設けられ、二つのスリーブ差込孔５１ａには、夫々ネジ吸着スリーブ３１、３２が差込まれ、垂直に保持される。
【００２６】
小スタンド５１ｅには、二つの係合装置６１が設置されている。係合装置６１には、エアーシリンダ６１ａが組込まれ、エアーシリンダ６１ａの伸縮により、把持ハンド６１ｂが開閉し、ネジ吸着スリーブ３１、３２の先端部３１ａ、３２ａを把持・開放（係合・非係合）する。
【００２７】
図５に示すように、係合装置６１には、係合したネジ吸着スリーブが、適用ネジ径Ｍ５のネジ吸着スリーブ３１であるか、適用ネジ径Ｍ４のネジ吸着スリーブ３２であるかを検出するセンサ７１が組込まれている。センサ７１は、係合装置６１の把持ハンド６１ｂの最大開き位置から、ネジ吸着スリーブ３１、３２の前部３１ｃ、３２ｃを把持するまでのストローク（スキマＡ、Ｂに相当する）を検出し、把持したネジ吸着スリーブが、適用ネジ径Ｍ５のネジ吸着スリーブ３１であるか、適用ネジ径Ｍ４のネジ吸着スリーブ３２であるかを検出する。
【００２８】
次に、図６−１〜図６−４を参照して、実施の形態のネジ締め機９１のネジ吸着スリーブ３１の装着工程について説明する。図６−１に示すように、第１の装着工程では、図示しないロボットハンドにより、スタンド５１の天板５１ｄに保持されたネジ吸着スリーブ３１の真上にネジ締めドライバ２１を移動させ、固定装置４１の把持ハンド４１ａを開状態としてネジ締めドライバ２１を降下させ、ドライバビット１１の先端部１１ａを、ガイドスリーブ３１ｆにガイドさせる。スリーブ差込孔５１ａとスリーブケース３１ｅの前端３１ｇとの間には、隙間が設けられていて、ドライバビット１１の中心とネジ吸着スリーブ３１の中心とが多少ずれていても、ネジ吸着スリーブ３１がドライバビット１１に倣うので、ドライバビット１１がガイドスリーブ３１ｆに干渉することはない。
【００２９】
次に、図６−２に示すように、第２の装着工程では、ガイドスリーブ３１ｆにガイドさせながら、ドライバビット１１をネジ吸着スリーブ３１内に挿入する。図６−３に示すように、第３の装着工程では、ネジ締めドライバ２１の前部２１ａを、ネジ吸着スリーブ３１の後部３１ｂに嵌合させる。ドライバビット１１の中心とネジ吸着スリーブ３１の中心とが一致しているので、スムーズに嵌合させることができる。嵌合完了位置は、ネジ締めドライバ２１の上下移動用サーボ軸で管理する。
【００３０】
図６−４に示すように、第４の装着工程では、固定装置４１の把持ハンド４１ａにより、ネジ締めドライバの前部２１ａとネジ吸着スリーブ３１の後部３１ｂとを把持し、両者を固定する。その後、ネジ締めドライバ２１を上昇させ、図示しないパレットまで移動し、Ｍ５ネジをネジ吸着スリーブ３１の先端３１ａに吸着し、ネジ締め部まで移動し、ネジ締め部をＭ５ネジにより締結する。以上により、ネジ吸着スリーブ３１の装着工程（及びネジ締め工程）が終了する。
【００３１】
次に、図７−１〜図７−４を参照して、実施の形態のネジ締め機９１のネジ吸着スリーブ３１の取外し工程について説明する。図７−１に示すように、第１の取外し工程では、図示しないロボットハンドにより、スタンド５１のスリーブ差込孔５１ａの真上にネジ締めドライバ２１及びネジ吸着スリーブ３１を移動させ、ネジ締めドライバ２１及びネジ吸着スリーブ３１を降下させ、ネジ吸着スリーブ３１をスリーブ差込孔５１ａに差込み、鍔３１ｈを天板５１ｄに当接させ、係合装置６１の把持ハンド６１ｂでネジ吸着スリーブ３１の先端部３１ａを把持する。
【００３２】
次に、図７−２に示すように、第２の取外し工程では、固定装置４１の把持ハンド４１ａを開状態とする。次に、図７−３に示すように、第３の取外し工程では、ロボットハンドにより、ネジ締めドライバ２１を上昇させ、ネジ吸着スリーブ３１をネジ締めドライバ２１をから取外す。図７−４に示すように、第４の取外し工程では、さらにネジ締めドライバ２１を上昇させ、ドライバビット１１をネジ吸着スリーブ３１から抜き出す。以上により、ネジ吸着スリーブ３１の取外し工程が終了する。
【００３３】
以上説明したように、実施の形態のネジ締め機９１は、ネジ締めドライバ２１の前部２１ａに（ドライバビット１１を残したまま）単独で着脱自在なネジ吸着スリーブを、ネジ径の異なる夫々のネジに対応して複数備えるので、着脱機構を簡素化し、装置全体を小型化することができる。また、機構を簡素化しているのでネジ締め機の耐久性が向上している。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明にかかるネジ締め機は、制御装置の実装ボード等の電子機器用のネジ締め機として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明にかかるネジ締め機の実施の形態の複数のネジ吸着スリーブがスタンドに保持された状態を示す正面断面図である。
【図２】スタンドに保持された実施の形態のネジ吸着スリーブに上からネジ締めドライバのビットが挿入された状態を示す側面断面図である。
【図３】実施の形態のネジ締めドライバにネジ吸着スリーブが装着された状態を示す正面断面図である。
【図４】実施の形態のネジ締めドライバにネジ吸着スリーブが装着された状態を示す側面断面図である。
【図５】ネジ吸着スリーブの適用ネジ径に関する大きさの検出方法を示す図である。
【図６−１】実施の形態のネジ締め機のネジ吸着スリーブ装着工程を示す図である。
【図６−２】実施の形態のネジ締め機のネジ吸着スリーブ装着工程を示す図である。
【図６−３】実施の形態のネジ締め機のネジ吸着スリーブ装着工程を示す図である。
【図６−４】実施の形態のネジ締め機のネジ吸着スリーブ装着工程を示す図である。
【図７−１】実施の形態のネジ締め機のネジ吸着スリーブ取外し工程を示す図である。
【図７−２】実施の形態のネジ締め機のネジ吸着スリーブ取外し工程を示す図である。
【図７−３】実施の形態のネジ締め機のネジ吸着スリーブ取外し工程を示す図である。
【図７−４】実施の形態のネジ締め機のネジ吸着スリーブ取外し工程を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１  ドライバビット
１５  ネジ
２１  ネジ締めドライバ
３１  ネジ吸着スリーブ
４１  固定装置
５１  スタンド
６１  係合装置
７１  センサ
９１  ネジ締め機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図６−４】
2010058201.tif 000011
【図７−１】
2010058201.tif 000012
【図７−２】
2010058201.tif 000013
【図７−３】
2010058201.tif 000014
【図７−４】
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