(57)【要約】      （修正有）【課題】一本づつ送られて来るねじを所定位置に安定的に位置決め固定されているワークのねじ孔に迅速、かつ安定的に螺着出来る自動ねじ螺着装置を提供する。【解決手段】ねじ送り込み機構部１１から一本づつ送られて来たねじ１２は、ねじ保持プレート６により保持されると共にアーム体１により挟持されビット１４がねじ溝に嵌り込む。この状態でねじ１２はワーク１８側に自動的に送られて螺着される。【選択図】図１
0003187810.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
自動挿入されるねじを該ねじを螺着するための対象物であるワークに自動的に螺着するための装置であって、該装置は、前記ねじを一本づつ自動送りするねじ送り込み機構部と、送り込まれたねじの頭部を開閉自在に挟持して該ねじを保持するねじ保持プレートと、該ねじ保持プレートに設けられているスリットを介して前記ねじ保持プレートを上下方向（以下、Ｚ方向と言う）に沿ってその先端側を通り抜け出来ると共に前記ねじの頭部を滑り込み保持する一対のアーム体と、該アーム体を回動すべくその基端側を枢支すると共に前記ねじの頭部に形成されているねじ溝に嵌り込むビットを上下動可能に保持する保持体と、該保持体及び前記ビットをＺ方向に移動させると共にビットを回転するモータと、該モータや前記保持体等をＺ方向に摺動するＺ方向支持体と、該Ｚ方向支持体を横方向（以下、Ｙ方向と言う）に摺動させるＹ方向支持体と、前記ワークを所定位置に水平保持する水平台と、該水平台に移動可能に保持されるワーク固定機構部と、該水平台をＸ方向に摺動させるＸ方向支持体とから構成され、前記アーム体は、その先端（下端）に前記ねじの周縁を滑り込み保持すると共にアーム体の開きを円滑にすると共にねじの移動を拘束するためのテーパ部と前記ねじの頭部の周縁を把持する把持部が形成され、前記保持体の下端には前記アーム体により把持された前記ねじの頭部に当接して前記ねじのＺ方向への移動を拘束する拘束部が形成され、前記ワーク固定機構部は前記ねじがワークに螺着する場合にのみ前記ワークの移動を拘束するための拘束機構部が形成されることを特徴とするねじ自動螺着装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、一本づつ送られてねじを対象物に迅速に、かつ正確に螺着するための自動ねじ螺着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  ねじ締めを必要とする対象物に対してねじ締めを行う方法や装置としては各種のものがある。一般に手締めを行う場合はねじ倒れが生じ易く、ねじのカジリも生じ易い、一方、自動的にねじ締めを行う方法としては各種のものが存在するが、例えば、「特許文献１」や「特許文献２」の如きものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２３７７２９号（図１）
【特許文献２】特開平６−１１４６５１号（図１）
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】  「特許文献１」の「特開平５−２３７７２９号」の「自動ねじ締め装置」はねじをねじ締めを必要とする位置に正しく移動させることを主目的としているものであり、その自体として特徴を有するものではあるが、送られて来たねじを確実に把持（保持）すると共に対象物への螺着作業中における対象物の動きを拘束して正確な螺着が実施されるような工夫がなく、迅速で正確なねじ締めが出来ない問題点がある。
また、「特許文献２」の「特開平６−１１４６５１号」の「自動ねじ締付装置」はねじをワークＷに垂直方向から自動螺着するものであるが、ねじの位置決め方法に特徴があるもので前記の「特許文献１」と同じく迅速で、正確な螺着が出来ない問題点があり、両者共、装置構造において本考案とは大きく相異するものである。【０００５】  本考案は、以上の問題点を解決すると共に一本づつ送られて来るねじを迅速に、正確に、かつ確実に把持して対象物（ワーク）の螺着位置まで送り、円滑で迅速な螺着作業を進めると共に、ねじ締め時における対象物の移動を防止する拘束手段を設けて正確で、確実な螺着作業が出来るようにした自動ねじ螺着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本考案は、以上の目的を達成するために考案されたものであり、請求項１の考案は、自動挿入されるねじを該ねじを螺着するための対象物であるワークに自動的に螺着するための装置であって、該装置は、前記ねじを一本づつ自動送りするねじ送り込み機構部と、送り込まれたねじの頭部を開閉自在に挟持して該ねじを保持するねじ保持プレートと、該ねじ保持プレートに設けられているスリットを介して前記ねじ保持プレートを上下方向（以下、Ｚ方向と言う）に沿ってその先端側を通り抜け出来ると共に前記ねじの頭部を滑り込み保持する一対のアーム体と、該アーム体を回動すべくその基端側を枢支すると共に前記ねじの頭部に形成されているねじ溝に嵌り込むビットを上下動可能に保持する保持体と、該保持体及び前記ビットをＺ方向に移動させると共にビットを回転するモータと、該モータや前記保持体等をＺ方向に摺動するＺ方向支持体と、該Ｚ方向支持体を横方向（以下、Ｙ方向と言う）に摺動させるＹ方向支持体と、前記ワークを所定位置に水平保持する水平台と、該水平台に移動可能に保持されるワーク固定機構部と、該水平台をＸ方向に摺動させるＸ方向支持体とから構成され、前記アーム体は、その先端（下端）に前記ねじの周縁を滑り込み保持すると共にアーム体の開きを円滑にすると共にねじの移動を拘束するためのテーパ部と前記ねじの頭部の周縁を把持する把持部が形成され、前記保持体の下端には前記アーム体により把持された前記ねじの頭部に当接して前記ねじのＺ方向への移動を拘束する拘束部が形成され、前記ワーク固定機構部は前記ねじがワークに螺着する場合にのみ前記ワークの移動を拘束するための拘束機構部が形成されることを特徴とする。
【考案の効果】
【０００７】  本考案の請求項１の自動ねじ螺着装置によれば、送り込み機構部から一本づつ送られて来たねじは所定位置にあるねじ保持プレートにより挟持されると共に該ねじ保持プレートに出入自在に挿設されるアーム体により確実に保持されて対象物であるワークの所定位置まで移動出来る。一方、この移動に伴ってワークは所定位置に位置決めされると共にワーク固定機構部により移動や持ち上り等が拘束される。これにより、ねじの螺着作業が正確に、安定的に、かつ確実に行われる。以上はすべて自動的に行われるため迅速で正確な螺着作業を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案の自動ねじ螺着装置の全体概要構造を示す側面図。
【図２】アーム体の操作を説明するための部分断面図。
【図３】アーム体の操作を説明するための部分断面図。
【図４】アーム体の全体構造を示す正面図（ａ）と側面図（ｂ）。
【図５】ねじ保持プレートの平面図。
【図６】水平台及びワーク固定機構部を示す平面図（ａ）とワーク固定機構部の概要構造を示す部分断面図（ｂ）。
【考案を実施するための形態】
【０００９】  以下、本考案の自動ねじ螺着装置１００の実施の形態を図面を参照して詳述する。
【００１０】  自動ねじ螺着装置１００は大別して次の構成要素からなる。即ち、ねじ送り込み機構部１１と、ねじ保持プレート６と、アーム体１と、保持体２と、モータ３と、Ｚ方向支持体４と、Ｙ方向支持体５と、水平台７と、Ｘ方向支持体８と、ワーク固定機構部９と、これに保持される拘束機構部１０等とからなる。なお、ねじ１２は頭部１２ａとねじ部１２ｂ等とからなる。
以下、前記の構成要素について説明する。
【００１１】  ねじ送り込み機構部１１は特別の構造体でなく公知の機構からなるため、ここでの構造説明は省略する。
【００１２】  アーム体１は、図１，図２，図３に示すものでその単体構造が図４に示されている。
即ち、アーム体１は細長の比較的薄肉のアーム状の部材からなり、先端にアーム体１の作動の円滑化やねじの移動を拘束するためのテーパ部１ａ，１ｆが形成され、その上部にねじ１２の頭部１２ａの周縁を把持する把持部１ｂが形成され、最上部側にはバネ２ｄを保持する段付部１ｃが形成され、アーム体１を回動するための中心孔１ｄやストッパ１ｅ等が形成されるものからなる。また、このアーム体１は左右一対の同一形状のものからなる。
【００１３】  保持体２は、後に説明するＺ方向支持体４のスライド片４ａ側にアーム１３を介して垂下支持されるブロック体からなり、図１乃至図３に示すように頂部側に拡径部２ａを形成し下方に向かって小径部２ｂを形成する中空筒体からなり、前記のアーム体１の中心孔１ｄに一致するピン孔２ｃを介してアーム体１を回動支持するものからなる。なお、拡径部２ａ内にはアーム体１の段付部１ｃに係合するバネ２ｄを有する。また、小径部２ｂの下端にはねじ１２の頭部１２ａの周縁に当接してねじ１２の浮き上がりを防止する拘束部２ｅが形成される。
【００１４】  ビット１４はビット支持棒１５の下端側に着脱可能に装着されるものからなり、ビット１４はねじ１２の頭部１２ａのねじ溝１２ｃに嵌り込む形状のものからなる。また、ビット支持棒１５は保持体２に摺動自在に支持されると共にモータ３により回転されるものからなる。なお、モータ３は電源部１６に連結される。
【００１５】  Ｚ方向支持体４は図１に示すように、スライド片４ａとこれを摺動自在に支持するスライドレール４ｂとスライド片４ａをスライドレール４ｂに沿って上下動させる制御部４ｃ等とからなり、制御部４ｃは電源部１６に連結される。また、スライドレール４ｂにはＹ方向支持体５のスライド片５ａが固定されている。
【００１６】  Ｙ方向支持体５は、前記したＹ方向のスライド片５ａとこれをＹ方向に沿って摺動自在に支持するスライドレール５ｂとからなり、スライドレール５ｂはベース１７上に立設される。
以上により、アーム体１を有する保持体２及びモータ３等はＺ方向及びＹ方向に移動制御されることになる。よって、アーム体１に保持されるねじ１２はＺ方向及びＹ方向に移動され、ビット１４に頭部１２ａが押圧されると共にモータ３により回転される。
【００１７】  ねじ保持プレート６は一対のプレート状のものからなり、図５にその詳細構造が示されでいる。即ち、ねじ保持プレート６はプレート６Ａとこれに当接して一体的構造となるプレート６Ｂとからなる。プレート６Ａは図５に示すようにねじ１２の頭部１２ａを保持する孔６ａとスリット６ｂを介して拡径する孔６ｃとこれに連設するスリット６ｄ等とからなり、プレート６Ｂにはスリット６ｄとこれに連設して拡径する孔６ｆとこれに連設するスリット６ｇ等とからなる。なお、孔６ａや６ｆ及びスリット６ｂ，６ｄ，６ｅ，６ｇはアーム体１が通り抜け出来るためのものからなる。
【００１８】  水平台７は図６（ａ），（ｂ）に示すようにワーク１８を上面に保持するものであり、Ｘ方向支持体８によりＸ方向に沿って移動自在に支持される。なお、Ｘ方向支持体８のスライドレール８ａには突起体１９が側面に固定されている。
【００１９】  水平台７にはワーク固定機構部９が設けられている。このワーク固定機構部９には、例えば、多数のねじ孔１８ａを有するワーク１８の４辺が当接して保持される位置決め片９ａが固定されると共に拘束機構部１０が水平方向に移動自在に保持される。
【００２０】  拘束機構部１０は図６（ａ），（ｂ）に概要構造が示されているように、水平台７に保持されているＬ型スライド片１０ａとこれに固定されているボール体１０ｂ等とからなり、ボール体１０ｂは水平台７がＸ方向支持体８に沿って移動した場合に突起体１９に当接してＬ型スライド片１０ａを水平方向に移動させるものからなる。このＬ型スライド片１０ａの移動により、図６（ａ），（ｂ）等に示すようにワーク１８は上下方向の拘束が解除されるがボール体１０ｂが突起片１９に当接しない状態においてはＬ型スライド片１０ａはワーク１８の上方向への移動を拘束しワーク１８を支持するものからなる。なお、この詳細構造は省略する。
【００２１】  次に、自動ねじ螺着装置１００によるねじ１２のワーク１８への螺着動作を簡単に説明する。
ねじ送り込み機構部１１よりねじ１２は一本づつ送り込まれて図２に示すようにねじ保持プレート６により保持される。この場合、図２に示すようにアーム体１はそのテーパ部１ａをねじ１２の頭部１２ａの周縁に当接した状態にあり、ビット１４はねじ１２の頭部１２ａのねじ溝１２ｃから離れた状態にある。
【００２２】  次に、Ｚ方向支持体４の動作により保持体２やモータ３等が下降し図３に示すようにアーム体１は頭部１２ａの周縁に沿って滑りながら下降し、ねじ保持プレート６を通過しバネ２ｄのバネ力によりねじ１２の頭部１２ａを把持部１ｂにより挟持する。同時にビット１４はねじ１２のねじ溝１２ｃに嵌り込む。また、保持体２の拘束部２ｅがねじ１２の頭部１２ａに圧接し、ねじ１２の浮き上がりを防止する。
【００２３】  以上の状態でＹ方向支持体５により全体がＹ方向に移動し、ねじ１２はワーク１８の所定位置に移動する。同時にＸ方向支持体８が作動し、ワーク１８は拘束機構部１０により固持された状態で所定位置に送り込まれる。ここでモータ３が作動し、ねじ１２はワーク１８のねじ孔１８ａに螺着される。
以上の動作が終了したらＺ方向支持体４やＹ方向支持体５が作動し元の位置に戻り、次のねじ１２に対して前記の動作を繰返し行う。
以上により、多数本のねじ１２が順次ワーク１８側に送られてワーク１８に螺着される。
【００２４】  以上のように、自動ねじ螺着装置１００はアーム体１等の動作とワーク固定機構部９や拘束機構部１０等により所定位置にワーク１８を固定位置決めした状態で螺着作業を行うことが出来、迅速で安定した螺着作業を行うことが出来る。
【００２５】  本考案は、以上の説明の内容のものからなるが、その内容説明に限定するものではなく、同一技術的範疇のものが適用されることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】  本考案は螺着を必要とする全てのワークに対して適用可能であり、ねじの形態についても自由度が高く、その利用範囲は極めて広い。
【符号の説明】
【００２７】１      アーム体
１ａ    テーパ部
１ｂ    把持部
１ｃ    段付部
１ｄ    中心孔
１ｅ    ストッパ
１ｆ    テーパ部
２      保持体
２ａ    拡径部
２ｂ    小径部
２ｃ    ピン孔
２ｄ    バネ
２ｅ    拘束部
３      モータ
４      Ｚ方向支持体
４ａ    スライド片
４ｂ    スライドレール
４ｃ    制御部
５      Ｙ方向支持体
５ａ    スライド片
５ｂ    スライドレール
６      ねじ保持プレート
６Ａ    プレート
６Ｂ    プレート
６ａ    孔
６ｂ    スリット
６ｃ    孔
６ｄ    スリット
６ｅ    スリット
６ｆ    孔
６ｇ    スリット
７      水平台
８      Ｘ方向支持体
８ａ    スライドレール
９      ワーク固定機構部
９ａ    位置決め片
１０    拘束機構部
１０ａ  Ｌ型スライド片
１０ｂ  ボール体
１１    ねじ送り込み機構部
１２    ねじ
１２ａ  頭部
１２ｂ  ねじ部
１２ｃ  ねじ溝
１３    アーム
１４    ビット
１５    ビット支持棒
１６    電源部
１７    ベース
１８    ワーク
１８ａ  ねじ孔
１９    突起体
１００  自動ねじ螺着装置
【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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