(57)【要約】 【課題】環境破壊要因の減少を可能にする自動ねじ締め機のねじ供給装置を得る。【解決手段】ねじ１を整列供給するシュート５の先端に、ねじ締めユニット１０が下降すると一致し、これが上昇するとドライバビット１１の軸線と平行になるようねじ１の姿勢を変更させる姿勢変更部材４０と、前方に配置され且つドライバビット１１の中心線上にねじ１を保持するキャッチャ３０と、姿勢変更部材４０に保持されたねじ１がドライバビット１１の中心線と平行になったときにねじ１をキャッチャ３０に押し込むよう移動する押し込み部材７２とからなり、姿勢変更部材４０と押し込み部材７２はねじ締めユニット１０の昇降動作で操作される構成であるから、ねじを一個宛圧空気を介してエア圧送する必要がなく、圧空気を供給するためのコンプレッサが不要になり、二酸化炭素の発生が減少する。このため、地球温暖化等の自然破壊への影響も減少し、環境への影響が少ない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部（２）を上に、脚部（３）を下にした状態でねじ(１)を保持するキャッチャ（３０）と、このキャッチャに保持されているねじをワークに締め付けるドライバビット（１１）を有するねじ締めユニット（１０）とから構成された自動ねじ締め機において、
ねじを整列供給するシュート（５）の先端に、ねじ締めユニットが下降すると前記シュートの先端に一致し、一方、ねじ締めユニットが上昇するとこれのドライバビットの軸線と平行になるよう頭部を上に脚部を下にした状態にねじの姿勢を変更させる姿勢変更部材（４０）と、この姿勢変更部材の前方に配置され且つ前記ドライバビットの中心線上にねじを保持する前記キャッチャと、前記姿勢変更部材に保持されているねじがドライバビットの中心線と平行になったときにねじをキャッチャに押し込むように移動する押し込み部材（７２）とからなり、これら姿勢変更部材と押し込み部材はねじ締めユニットの昇降動作により操作される構成としたことを特徴とする自動ねじ締め機のねじ供給装置。
【請求項２】
姿勢変更部材はシュートの延長線に直交する平面に沿い時計または反時計方向に回転するよう軸支された円板形状であって、その外周はねじの頭部座面を支持可能で、外周から中心に向かってねじの脚部を遊挿可能な保持溝（４１）が形成されたねじ支持部と、しかも、このねじ支持部が前記シュートの先端とキャッチャに接する位置との間を回動する構成であることを特徴とする請求項１記載の自動ねじ締め機のねじ供給装置。
【請求項３】
押し込み部材はドライバービットの中心延長線に交叉する方向に前後移動可能で、ねじが姿勢変更部材に保持されてキャッチャに接近したときに前進してねじをキャッチャに押し込む構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載の自動ねじ締め機のねじ供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに所定の締結力でねじを締め付ける自動ねじ締め機において、これに作業サイクル毎に頭部を上に、脚部を下にした状態となったねじを１個宛供給するねじ供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ねじをワークの所定位置に締め付け、部品等を固定する場合、通常、作業サイクル毎にねじを供給し、十字穴あるいは外周が六角形、四角形等の多角形状に形成されているねじの頭部に係合可能な形状の十字穂先形状あるいは多角穴形状のドライバビットを使用し、ねじをワークに締め付けるようになっている。このような自動ねじ締め機において、ねじを作業サイクル毎に自動供給する際には、この自動ねじ締め機の動きから電気信号を出力し、この信号によりねじを１個宛供給するようになっている。
【０００３】
このような自動ねじ締め機に一般によく採用されているねじ供給装置としては、ねじを多量に貯留するホッパ(図示せず)から頭部座面で支えられて頭部を上に、脚部を下にした状態でシュート(図示せず)上を一列に整列供給し、これを作業サイクル毎に前記自動ねじ締め機のキャッチャ１３０に保持されるように１個宛キャッチャ１３０にエア圧送するようになっている。このキャッチャ１３０は図６に示すような構成となっており、ねじ供給装置(図示せず)から供給ホース１０５内を圧送されてきたねじ１０１は十字形状の穂先を有する自動ねじ締め機のドライバビット１１１が後退位置に位置している状態のとき、供給されてキャッチャ１３０に脚部１０３を先にして保持されるようになっている。そして、ねじ締め作業開始の信号が入ると、ドライバビット１１１が回転しながら前進し、ワーク（Ｗ）にねじを締め付けるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−１９１７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、前記のような自動ねじ締め機のねじ供給装置にあっては、ねじ供給装置のホッパから頭部を上に脚部を下にした状態で整列供給されるねじを作業サイクル毎に１個宛分離し、この分離されたねじを圧空気によりキャッチャまでエア圧送するようになっているが、このような自動ねじ締め機では、圧空気が必要になることからこれを得るためのコンプレッサを必要とし、これを作動させねばならず、このため常に二酸化炭素(ＣＯ２）が大量に発生している。しかしながら、近年地球温暖化等の自然破壊に関する環境問題意識の高まりからこのような二酸化炭素の削減が急務となっている。また、このような自動ねじ締め機を使用する組立作業場所が狭いとコンプレッサの騒音が大きく、これを解消するために室内からコンプレッサを屋外に移した場合は、周辺に騒音を撒き散らすことになるので、これも環境破壊の要因となっている。更に、圧空気を供給するための配管を必要としており、ねじ締め機の配置場所には電気配線とエア配管との両方が必要になり、設置設備費用が高騰する等の諸々の課題を有している。
【０００６】
本発明の目的は、このような課題を解消するとともに騒音発生源が少なく且つ環境破壊要因の減少を可能にする自動ねじ締め機のねじ供給装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、頭部２を上に、脚部３を下にした状態でねじ１を保持するキャッチャ３０と、このキャッチャ３０に保持されているねじ１をワークに締め付けるドライバビット１１を有するねじ締めユニット１０とから構成された自動ねじ締め機において、ねじ１を整列供給するシュート５の先端に、ねじ締めユニット１０が下降すると前記シュート５の先端に一致し、一方、ねじ締めユニット１０が上昇するとこれのドライバビット１１の軸線と平行になるよう頭部２を上に脚部３を下にした状態にねじ１の姿勢を変更させる姿勢変更部材４０と、この姿勢変更部材４０の前方に配置され且つ前記ドライバビット１１の中心線上にねじ１を保持する前記キャッチャ３０と、前記姿勢変更部材４０に保持されているねじ１がドライバビット１１の中心線と平行になったときにねじ１をキャッチャ３０に押し込むように移動する押し込み部材７２とからなり、これら姿勢変更部材４０と押し込み部材７２はねじ締めユニット１０の昇降動作により操作される構成としたねじ供給装置を提供することで達成される。
【０００８】
前記発明において、姿勢変更部材はシュート５の延長線に直交する平面に沿い時計または反時計方向に回転するよう軸支された円板形状であって、その外周はねじ１の頭部座面を支持可能で、外周から中心に向かってねじ１の脚部３を遊挿可能な保持溝４１が形成されたねじ支持部と、しかも、このねじ支持部が前記シュート５の先端とキャッチャ３０に接する位置との間を回動する構成であるから、シュート上を連続整列供給されてくるねじは一個宛分離供給可能となる。また、これら発明における押し込み部材はドライバービット１１の中心延長線に交叉する方向に前後移動可能で、ねじ１が姿勢変更部材４０に保持されてキャッチャ３０に接近したときに前進してねじ１をキャッチャ３０に押し込む構成としたものであるからねじはキャッチャに確実に保持される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来例のようにホッパから整列供給されてくるねじを一個宛圧空気を介してエア圧送する必要がなく、この圧空気を供給するためのコンプレッサが不要になり、二酸化炭素の発生が減少する。このため、地球温暖化等の自然破壊への影響も減少し、環境への影響の少ないねじ締め機の提供が可能になる。また、コンプレッサの使用も減少するから騒音問題も減少し、騒音の少ない組み立て工場の実現が可能になる。更に、圧空気の使用が減少するので、そのための配管設備が不要になり、作業環境の向上に繋がることになり、設置設備費用を低減できる。しかも、姿勢変更部材及び押し込み部材の動作は全て自動ねじ締め機のねじ締めユニットの昇降動作により機械的に行われるようになっているので、電気信号により動作タイミングを設定しているものに比べてノイズや誤った電気信号が入力されることがなく、確実な動作が得られる等の特有の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態を示すキャッチャを除いた要部拡大図である。
【図２】図１の要部断面側面図である。
【図３】シュートとこれで整列供給されるねじの姿勢状態を示す拡大図である。
【図４】キャッチャを除いた自動ねじ締め機の正面図である。
【図５】図４の全体側面図である。
【図６】本発明の従来例の使用状態を示す要部部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明について最良の実施の形態を図１乃至図５に基づき説明する。図４及び図５において、１０は作業サイクル毎に自動供給されるねじ１を締め付ける自動ねじ締め機の主要部であるねじ締めユニットであり、このねじ締めユニット１０は昇降ユニット２０により昇降動する構成である。前記ねじ締めユニット１０はねじ１の頭部２に係合してこれをワーク(図示せず)に締め付けるドライバビット１１と、これを伝達軸１２を介して回転させる回転駆動モータ１３と、ドライバビット１１を回転且つ前後移動自在に内挿したガイド筒１４とからなる。また、昇降ユニット２０はねじ締めユニット１０を昇降動させるよう直立した固定部材２１の上部に固定されている上フレーム２２に固定された昇降駆動モータ２３と、この昇降駆動モータ２３により正逆回転されるスクリュー軸２４と、このスクリュー軸２４の正逆回転により上昇下降動作する支持部材２５と、支持部材２５を昇降動作させるスクリュー軸２４に平行で且つ両端が上フレーム２２と下フレーム２６とに固定された二本の支柱２７とからなっている。この下フレーム２６は前記固定部材２１の下部に上フレーム２２と平行となるよう固定されている。
【００１２】
前記支持部材２５に固定されているねじ締めユニット１０の外筒１５には軸方向に相対移動自在な内筒１６が内挿してあり、これら外筒１５と内筒１６内にはドライバビット１１に回転を伝達する伝達軸１２がその中心線に沿い延びており、先端にはドライバビット１１が連結されている。この伝達軸１２の周りには前記外筒１５と内筒１６との間にあって内筒１６を外筒１５に対して伸縮動作させるよう弾力付勢するクッションばね１７が配設されている。この内筒１６には前記ガイド筒１４が連結してあり、これには別置したエア吸引装置(図示せず)によりガイド筒１４の先端からねじ１を保持する都度、エアを吸引するようになっている。
【００１３】
また、前記ねじ締めユニット１０のガイド筒１４の先端には図２に示すように、ねじ１を作業サイクル毎に頭部２を上に、脚部３を下にした状態で保持するねじ保持部３１を有するキャッチャ３０が配置してあり、このキャッチャ３０には前記ドライバビット１１を内蔵したガイド筒１４が軸方向に移動自在に遊挿されている。一方、キャッチャ３０は前記下フレーム２６に固定してあり、このキャッチャ３０は前記ドライバビット１１の中心線上の前記ねじ保持部３１に保持されているねじ１をドライバビット１１の先端に吸着保持するよう案内するガイド筒１４が前進することで開き、反対にキャッチャ３０内に後退することによって閉じる構成となっている。
【００１４】
更に、図５において、ねじ締め機の後方には、ねじ１を多量に貯留するホッパ４が配置してあり、このホッパ４からはねじ１を、脚部３を下に頭部２を上にした状態で整列供給するシュート５が図１及び図２に示すように、前方に向かって延設されている。このシュート５は図３に示すように、ねじ１が傾斜した状態で頭部座面を支持するように傾斜して整列供給するようになっており、そのため、ねじ１が整列供給中に飛び出さないようにシュート５に沿い第１の頭押さえ６が取り付けられている。具体的には、このシュート５の先端はドライバビット１１の中心線に対して最大４５°程度傾斜した位置となるように配置してあり、ねじ１はこの傾斜した状態を維持したまま前方へ整列供給されるものである。
【００１５】
一方、シュート５の先端にはこれに接するように且つシュート５の延長線に直交する平面に沿い回転するよう軸支されて時計または反時計方向に所定角度だけ正逆回転する円板形状の姿勢変更部材４０が設けてあり、この回動範囲は前記シュート５の先端と前記キャッチャ３０に接する位置との間となっている。この姿勢変更部材４０の外周面はねじ１の頭部座面を支持可能な平坦な円周面となっており、図１に示すように、この外周面から中心に向かっては前記ねじ１の脚部３を遊挿可能な程度の幅と脚部３の長さより十分に深い保持溝４１が形成されてねじ支持部が構成されている。また、前記姿勢変更部材４０の外周面側にはこの外周面に沿う円弧溝４２が前記保持溝４１と交叉するとともに前記回動範囲より長く形成されており、前記回動範囲における姿勢変更部材４０の外周面の外方にはこの外周面との間に前記ねじ１の頭部２が嵌る程度の隙間を有して第２の頭押さえ４３が配置されている。
【００１６】
この姿勢変更部材４０にはレバー５０の一端が固定してあり、このレバー５０の他端にはローラ５１が回転自在に支持されている。このローラ５１は前記支柱２７と平行に配置され且つ前記支持部材２５に第１のストッパ５２を介して吊り下げ状態で支持された第１の操作棒５３の先端に固定されている姿勢変更操作ブロック５４に形成されている水平なガイド溝５５に嵌って回転摺動可能に連結されている。このため、姿勢変更部材４０はねじ締めユニット１０の下降における第１の操作棒５３の下降時には図１において反時計方向に、上昇時には時計方向に回転するようになっている。しかも、この第１の操作棒５３は常時、姿勢変更操作ブロック５４が下降する方向に弾力付勢されていることから姿勢変更操作ブロック５４の下方に位置調整自在に配置されている下降距離調整部材５６に当接するまで下降し、当接後は前記ドライバユニット１０が下降を続けても姿勢変更操作ブロック５４はこれ以上下降しないようになっている。
【００１７】
更に、前記昇降ユニット２０を構成する支柱２７と支柱２７との間には第２の操作棒６０が配置してあり、これは前記ねじ締めユニット１０のガイド筒１４の上端に固定した係止板６１を貫通して下方に延設されており、その先端には前記下フレーム２６をも貫通して第１のラック６２が取り付けられている。一方、その後端は前記昇降ユニット２０の昇降駆動モータ２３が固定されている上フレーム２２を貫通して延びており、上フレーム２２から突出した第２の操作棒６０には第２のストッパ６３が位置調整自在に取り付けられている。また、前記第２の操作棒６０には前記係止板６１により第２の操作棒６０を吊り下げ状態に係止する第３のストッパ６４が取り付けてあり、ねじ締めユニット１０が上昇したときに第２の操作棒６０を吊り下げ状態に支持するようになっている。この第２の操作棒６０は前記第１のラック６２が下降する方向に常時弾力付勢されていることから第２の操作棒６０がねじ締めユニット１０の下降開始とともに下降するようになっている。しかも、前記第２のストッパ６３はこの第２の操作棒６０の下降量を制限するものであり、これら第２、第３のストッパ６３、６４により第１のラック６２の動く範囲が設定されている。
【００１８】
この第１のラック６２は図１に示すように、水平に配置され両端が回転自在に支持されている回転軸６５に形成された小歯車６６に噛み合っており、この回転軸６５には大歯車６７が一体に取り付けられている。この大歯車６７は回転軸６５に対して平面視において直交する方向に移動する第２のラック７０に噛み合っており、この第２のラック７０にはこれと一体となって往復移動する移動部材７１に連結されている。この移動部材７１の先端には前記キャッチャ３０に向かって前進後退する押し込み部材７２が取り付けてあり、この押し込み部材７２はドライバービット１１の中心延長線に交叉する方向に前後移動可能で、ねじ１が姿勢変更部材４０に保持されてキャッチャ３０に接近したときに前進してねじ１をキャッチャ３０に押し込む構成となっている。
【００１９】
具体的には、この押し込み部材７２は前記姿勢変更部材４０によりシュート５から供給される１個のねじ１が保持溝４１に保持された状態でキャッチャ３０の位置に移動してきたとき、即ち、ねじ締めユニット１０が上昇すると前記ねじ締めユニット１０のドライバビット１１の中心線と平行になるよう頭部２を上に脚部３を下にした状態にねじ１の姿勢を変更させてから、姿勢変更部材４０の保持溝４１と円弧溝４２とを通過可能な押し込み部材７２でねじ１の頭部２と脚部３とをキャッチャ３０内に押し込むようになっている。また、ねじ締めユニット１０が上昇するときにはキャッチャ３０の位置にシュート５からのねじ１を姿勢変更部材４０で移動させ、この後、キャッチャ３０内にこのねじ１を押し込み部材７２で押し込み、ねじ締めユニット１０が下降するときには押し込み部材７２が後退し、続いて姿勢変更部材４０の保持溝４１がシュート５の位置に移動するようタイミングが調整されている。
【００２０】
このような構成において、ホッパ４からシュート５上を図３に示すような姿勢で整列供給されているねじ１はそのシュート５の先端から姿勢変更部材４０の保持溝４１に入る。この後、ねじ締めユニット１０の上昇により姿勢変更部材４０が図１のように時計方向に所定角度だけ回転すると、ねじ１を保持している保持溝４１はキャッチャ３０の位置まで回動する。続いて、ねじ締めユニット１０は僅かの距離だけ上昇を続けているからガイド筒１４に固定されている係止板６１が第２の操作棒６０に位置調整自在に取り付けられている第３のストッパ６４に係合し、第２の操作棒６０が上昇する。これにより第１のラック６２、小歯車６６、大歯車６７及び第２のラック７０を介して、押し込み部材７２はキャッチャ側に前進し、姿勢変更部材４０に保持されているねじ１はキャッチャ３０内に押し込まれる。
【００２１】
このようにしてねじ１がキャッチャ３０内に保持されてからねじ締め作業開始の信号が入ると、ねじ締めユニット１０は昇降ユニット２０の昇降駆動モータ２３の回転によりスクリュー軸２４が回転するから支持部材２５とともに下降を開始する。このように下降を開始すると、最初に押し込み部材７２はキャッチャ３０内から姿勢変更部材４０の保持溝４１と円弧溝４２とを通り後退する。そして、次に姿勢変更部材４０が反時計方向に所定角度だけ回転し、保持溝４１はシュート５の先端位置に達してシュート５と一致し、シュート５上を整列供給されているねじ１は１個だけ保持溝４１に入り、この位置において姿勢変更部材４０はねじ締めユニット１０が上昇を開始するまで待機することになる。
【００２２】
一方、ねじ締めユニット１０は下降を続けており、ガイド筒１４の先端がキャッチャ３０に保持されているねじ１の頭部２に近づくと、既にこれの先端からエアを吸引しているので、ねじ１はガイド筒１４の先端近くに位置するドライバビット１１の先端に吸着保持される。このような状態のままねじ締めユニット１０は更に下降することになり、ガイド筒１４はキャッチャ３０を貫通してこの延長上にあるワークの下穴(図示せず)に達する。続いてドライバビット１１は回転し、ねじ１はその脚部３がワークの下穴に締め付けられる。
【００２３】
次にねじ締め作業が完了し、ドライバビット１１が回転を停止すると、昇降駆動モータ２３が逆転して昇降ユニット２０が上昇動作を始め、ねじ締めユニット１０は上昇を開始する。この上昇によりねじ締めユニット１０のガイド筒１４はキャッチャ３０内を上昇し、所定位置に停止する。この上昇時には前記姿勢変更部材４０に保持されているねじ１がシュート５の先端からキャッチャ３０の位置まで移動し、姿勢変更部材４０の保持溝４１がキャッチャ３０の位置に達すると、続いて、押し込み部材７２がキャッチャ３０の方向に移動するからこの押し込み部材７２により姿勢変更部材４０に保持されているねじ１はキャッチャ３０に押し込まれてねじ締め作業は終了する。そして、再び作業開始の信号が入ると、以上の動作が繰り返されることになる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、ワークにねじ１を自動供給して自動ねじ締め機でねじ１を締め付けるものであって、電気的な信号によりねじ１をエア圧送するようにしたねじ供給とねじ締め作業とのタイミングを調整しているものに比べて、ねじ締めユニット１０の昇降動作を利用してそのタイミング調整を行って機械的手段によりねじ１を供給するので、環境破壊の防止において産業界への貢献が期待される。
【符号の説明】
【００２５】
１    ねじ
２    頭部
３    脚部
４    ホッパ
５    シュート
６    第１の頭押さえ
１０    ねじ締めユニット
１１    ドライバビット
１２    伝達軸
１３    回転駆動モータ
１４    ガイド筒
１５    外筒
１６    内筒
１７    クッションばね
２０    昇降ユニット
２１    固定部材
２２    上フレーム
２３    昇降駆動モータ
２４    スクリュー軸
２５    支持部材
２６    下フレーム
２７    支柱
３０    キャッチャ
３１    ねじ保持部
４０    姿勢変更部材
４１    保持溝
４２    円弧溝
４３    第２の頭押さえ
５０    レバー
５１    ローラ
５２    第１のストッパ
５３    第１の操作棒
５４    姿勢変更操作ブロック
５５    ガイド溝
５６    下降距離調整部材
６０    第２の操作棒
６１    係止板
６２    第１のラック
６３    第２のストッパ
６４    第３のストッパ
６５    回転軸
６６    小歯車
６７    大歯車
７０    第２のラック
７１    移動部材
７２    押し込み部材
【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】
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