(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじの頭部に係合可能な先端形状を成し、回転駆動源の駆動を受けて回転可能かつ往復駆動源の駆動を受けて往復移動可能なドライバビットと、このドライバビットの移動路上に常時閉じた状態に付勢して配置され供給ユニットから送られるねじを一旦保持可能なチャック爪と、このチャック爪を開いた状態と閉じた状態とにそれぞれ保つ開閉手段とを有する自動ねじ締め機において、
前記ドライバビットを内包しかつねじを内部に吸引可能なスクリューガイドを設け、このスクリューガイドに対してドライバビットが進退可能となるよう当該スクリューガイドを常時ドライバビット先端側に付勢して設ける一方、
前記開閉手段は、チャック爪に供給されたねじの頭部に前記ドライバビットを係合させる時にはチャック爪を閉じた状態に保ち、ドライバビットがねじの頭部に係合した後、スクリューガイド内に後退したことを受けてチャック爪を開いた状態に保つことを特徴とする自動ねじ締め機。
【請求項２】
ドライバビットの移動位置を確認する検出手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の自動ねじ締め機。
【請求項３】
開閉手段は、チャック爪にねじを供給する時、チャック爪を僅かに開いた状態に保つことを特徴とする請求項１に記載の自動ねじ締め機。
【請求項４】
開閉手段は、チャック爪を開閉操作する操作部材と、この操作部材によるチャック爪の開操作の初期段階において操作部材の動作を規制してチャック爪を僅かに開くだけに止めるストッパ機構とを備えていることを特徴とする請求項１から３までの何れかに記載の自動ねじ締め機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークにねじを締結するために用いられる自動ねじ締め機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動ねじ締め機としては、モータの駆動を受けて軸線回りに回転可能かつエアシリンダの作動を受けて軸線方向に往復移動可能なドライバビットを備え、このドライバビットの移動路上に一対のチャック爪を常時閉じるように付勢して設けたものが知られている。この自動ねじ締め機のチャック爪には、その対向面にねじが嵌合可能な保持穴が分割形成されており、部品供給装置から供給されるねじを、この保持穴に嵌合させて保持するように構成されている。また、この種の自動ねじ締め機には、ドライバビットを移動自在に内包するスクリューガイドが備えられており、このスクリューガイドからエアの吸引を行い、チャック爪に保持されたねじを吸入してドライバビット先端部分に保持できるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の自動ねじ締め機では、スクリューガイドにねじを吸引する際、吸引されたねじがスクリューガイド内で傾いてしまい、ねじ頭部の駆動穴にドライバビットを係合させることができず、また、チャック爪の保持穴は、嵌合したねじのぐらつきを防止する必要最低限の寸法に規定されるため、供給されたねじがスムーズに嵌合せず、これらの要因によりねじの締付け不良を発生してしまう等の問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決しねじの締付け不良を低減することのできる自動ねじ締め機の提供を目的とするものであり、ねじの頭部に係合可能な先端形状を成し、モータなどの回転駆動源の駆動を受けて回転可能かつエアシリンダなどの往復駆動源の駆動を受けて往復移動可能なドライバビットと、このドライバビットの移動路上に常時閉じた状態に付勢して配置され供給ユニットから送られるねじを一旦保持可能なチャック爪と、このチャック爪を開いた状態と閉じた状態とにそれぞれ保つ開閉手段とを有する自動ねじ締め機に関するものである。
【０００５】
本発明は、前記ドライバビットを内包しかつねじを内部に吸引可能なスクリューガイドを設け、このスクリューガイドに対してドライバビットが進退可能となるよう当該スクリューガイドを常時ドライバビット先端側に付勢して設ける一方、前記開閉手段は、チャック爪に供給されたねじの頭部に前記ドライバビットを係合させる時にはチャック爪を閉じた状態に保ち、ドライバビットがねじの頭部に係合した後、スクリューガイド内に後退したことを受けてチャック爪を開いた状態に保つことを特徴とする。
【０００６】
なお、上記自動ねじ締め機には、ドライバビットの移動位置を確認するセンサなどの検出手段を備えてもよく、また、開閉手段は、チャック爪にねじを供給する時、チャック爪を僅かに開いた状態に保つものであることが好ましい。
【０００７】
一方、上記構成における開閉手段は、チャック爪を開閉操作する操作部材と、この操作部材によるチャック爪の開操作の初期段階において操作部材の動作を規制してチャック爪を僅かに開くだけに止めるストッパ機構とから構成しておくのが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１ないし図４において１は自動ねじ締め機であり、ベース２の上ブラケット２ａに設置された往復駆動源の一例であるエアシリンダ３を有し、このエアシリンダ３のロッド３ａには延長ロッド３ｂを介してドライバ台４が連結されている。このドライバ台４は、ベース２の前記上ブラケット２ａからベース２下部の下ブラケット２ｂまで延びて取り付けた案内軸５にスライド可能に挿通しており、その前部にはドライバツール６が設置されている。
【０００９】
前記ドライバツール６は、モータ７の駆動を受けて回転可能な駆動軸８の先端に連結軸１０を一体に連結するとともに、この連結軸１０先端にドライバビット１１およびスクリューガイド１２を連設して構成されている。前記ドライバビット１１は、連結軸１０先端に一体に螺合されるものであり、その先端はねじの頭部駆動穴に係合可能な係合部１１ａになっている。なお、ねじには様々な種類があるが、本発明の実施の形態では六角穴付きボルトＢ（以下、単にボルトＢという）を例にとって説明することとし、よって、前述のドライバビット１１の係合部１１ａは、このボルトＢの六角形状駆動穴に係合可能な六角柱状に形成されている。
【００１０】
前記スクリューガイド１２は、複数の筒状部品を螺合連結して一の筒状部品と成したものであり、その内部に前記ドライバビット１１を内包している。このスクリューガイド１２は、その上部が前記連結軸１０に挿通支持されるピン１３に係合することによって脱落しないように支持されており、その支持部分下方には、エジェクタポンプ、真空ポンプなどのエア吸引装置（図示せず）が連接される接続具１２ａが内部に連通して取り付けられている。これによって、エア吸引装置が作動によりスクリューガイド１２先端からエアの吸引が行われる。また、このスクリューガイド１２は、前記連結軸１０上部に固定したばね受け１０ａに支持されたばね１４により常時下方に付勢されている。
【００１１】
一方、前記案内軸５の下方にはチャック台１５を介してチャックユニット１６が配置されている。このチャックユニット１６は、チャック台１５に固定され、かつこれを貫通して延びる案内筒１７を有し、この案内筒１７の先端にチャック本体１８を連設して構成されている。前記チャック本体１８は、案内筒１７に連通する案内穴１８ａを有し、この案内穴１８ａ内には、案内筒１７に案内されるスクリューガイド１２が常時延びて位置している。また、このチャック本体１８には、ボルトＢの供給ユニット（図示せず）から延びるボルト給送用のホース（図示せず）を接続可能な筒状の接続具１９が斜設されるとともに、この接続具１９に常時連通するよう付勢して回動パイプ２０が回動自在に連結されている。さらに、前記チャック本体１８には、一対のチャック爪２１，２１が回動自在かつ常時は閉じるように付勢されて連結されており、このチャック爪２１，２１の対向面には前記ドライバビット１１の軸線上にあって常時は前記回動パイプ２０に連通する保持穴２１ａが分割形成されている。
【００１２】
一方、前記案内筒１７には前記チャック爪２１，２１を操作して開閉させる開閉手段３０が取り付けられている。この開閉手段３０は、図３（ａ）に示すように案内筒１７に固定のブラケット３１の下部に取り付けたエアシリンダ３２と、該ブラケット３１の上部に取り付けたエアシリンダ３３とを有し、エアシリンダ３２のロッド３２ａには、前記チャック爪２１，２１に並んで該チャック爪２１，２１の回動面と平行に位置する板状の操作部材３４が連結されている。この操作部材３４には、略逆ハの字様を成す一対のカム穴３４ａ，３４ａが形成されており、このカム穴３４ａには、前記チャック爪２１，２１側面に突設したカムフォロア２１ｂ，２１ｂが嵌合されている。
【００１３】
前記操作部材３４には、前記ブラケット３１に摺動自在に挿通するスライド軸３５，３５が連結されており、このスライド軸３５，３５の上端には支持具３６が固定され、この支持具３６には、所定の長さ下方に突出するようストッパボルト３７が取り付けられている。また、前記エアシリンダ３３のロッド３３ａには、前記ストッパボルト３７の移動路上に常時位置するストッパブロック３８が連結されており、このストッパブロック３８およびエアシリンダ３３によってチャック爪２１，２１を僅かに開くためのストッパ機構が構成されている。
【００１４】
また、前記チャック台１５には、上方に延びてブラケット２２が固着されており、このブラケット２２先端（上部）近傍には、前記ばね受け１０ａの移動路に面して検出面を配したセンサ２３が取り付けられている。このセンサ２３は、ドライバビット１１の係合部１１ａがチャック爪２１，２１に保持されるボルトＢの頭部駆動穴に係合する位置に達した時、ドライバビット１１と一体に移動してくるばね受け１０ａを検知するよう設定されている。
【００１５】
上記自動ねじ締め機１では、ボルト供給ユニットから圧縮エアによって圧送されたボルトＢは、回動パイプ２０を通じてチャック爪２１，２１の保持穴２１ａに供給されるが、その際、チャック爪２１，２１は、あらかじめエアシリンダ３２の作動により操作部材３４が押し下げられ、これにともなってカムフォロア２１ｂ，２１ｂがカム穴３４ａ，３４ａに倣って移動することで拡開されている。ただし、この時図３（ｂ）に示すように、ストッパボルト３７がストッパブロック３８に当接するため、チャック爪２１，２１は僅かに拡開するにとどまる。これにより、供給されたボルトＢは図４（ａ）に示すように、チャック爪２１，２１の保持穴２１ａに円滑かつ確実に嵌合保持され、その後、エアシリンダ３２の復動で操作部材３４が上昇してチャック爪２１，２１が閉止されることによって、保持穴に安定して保持される。
【００１６】
続いてエアシリンダ３が作動すると、スクリューガイド１２およびドライバビット１１は、一体に下降して保持穴２１ａのねじ位置に達する。この時、チャック爪２１，２１は開閉手段３０によって強制的に閉止されているため、図４（ｂ）に示すように、スクリューガイド１２はチャック爪２１，２１に接して停止し、一方でドライバビット１１はスクリューガイド１２が停止後ばね１４を圧縮して進み、ボルトＢの頭部に当接する。この時、ドライバビット１１の係合部１１ａとボルトＢの駆動穴とが係合していなければ、センサ２３がＯＦＦのままであるため、モータ７が駆動してドライバビット１１を回転させ、係合部１１ａとボルトＢの駆動穴とを係合させる。これによってセンサ２３はばね受け１０ａを検出してＯＮになり、この信号でエアシリンダ３は一旦復動し、図４（ｃ）に示すように、スクリューガイド１２およびドライバビット１１を上昇復帰させる。これにより、ドライバビット１１はスクリューガイド１２内に後退するため、ボルトＢはドライバビット１１に確実に係合した状態でスクリューガイド１２内にエア吸引され、頭部外周部分をスクリューガイド１２に案内されて正しい姿勢に保持される。
【００１７】
続いて、エアシリンダ３３が作動してストッパブロック３８をストッパボルト３７の移動路上から退去させるとともに、エアシリンダ３２が作動して操作部材３４を再度押し下げると、これによってチャック爪２１，２１は、図３（ｃ）に示すようにスクリューガイド１２の通過を許容する開度まで拡開される。この状態で、エアシリンダ３が作動して再度ドライバビット１１とスクリューガイド１２とを下降させるため、ねじはスクリューガイド１２およびドライバビット１１とともに開いているチャック爪２１，２１前方のワーク上に押し出され、ドライバビット１１がモータ７の駆動を受けて回転するにともなってワークに螺入される。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の自動ねじ締め機によれば、チャック爪を僅かに開いた状態に操作することができるので、ねじ供給時にチャック爪の保持穴にねじを嵌合させ易くなり、しかもエア圧送されてきたねじの衝突によりチャック爪が押し開けられるのを防止することができる。また、チャック爪を閉じた状態に保ってドライバビットとねじとを係合させ、これらが係合しているか否かをセンサによって確認した後、一旦ドライバビットを上昇復帰させてねじをスクリューガイド内に吸引するため、ドライバビットとねじとを確実に係合させるとともに、その状態でねじを姿勢正しく安定して保持することができ、しかも締付けが完了するまでねじをスクリューガイドで保護することができる。さらに、ストッパブロックの進退に応じてチャック爪の開度を切り替えることができ、簡単な動作でチャック爪の開閉および微開状態を創出することができ、しかもストッパブロックの交換だけで、チャック爪の開度を自在に変更することができる等の利点もある。以上のような効果により、本発明の自動ねじ締め機では、ねじの保持ミス、ドライバビットとねじとの係合ミスなどの不具合を解消し、当初目的としたねじ締め不良の低減を達成できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動ねじ締め機の要部拡大一部切欠断面図である。
【図２】本発明に係る自動ねじ締め機の正面図である。
【図３】本発明に係る自動ねじ締め機の開閉手段付近の動作説明用拡大側面図である。
【図４】本発明に係る自動ねじ締め機のチャックユニット付近の動作説明用拡大断面図である。
【符号の説明】
１  自動ねじ締め機
３  エアシリンダ
７  モータ
１１  ドライバビット
１２  スクリューガイド
２１  チャック爪
２１ａ  保持穴
２１ｂ  カムフォロア
２３  センサ
３０  開閉手段
３２  エアシリンダ
３３  エアシリンダ
３４  操作部材
３７  ストッパボルト
３８  ストッパブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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