(57)【要約】【課題】  左ネジが不要であり、しかもネジ締め時の位置ずれを防止することのできる位置決め固定装置を提供する。【解決手段】  ブレード３の把持部４を把持する固定ヅメ１１,２１と可動ヅメ１２,２２とを有する複数のチャック１３,２３と、ブレード３のネジＮ１〜Ｎ３をネジ締めするネジ締め手段と、ブレード３の位置を測定する測定手段と、チャック１３,２３を移動させる第１,第２移動機構６０,７０とを備え、前記測定手段によって測定したブレード３の位置が所定位置となるように第１,第２移動機構６０,７０によってチャック１３,２３を移動させ、この後ネジ締め手段によってネジＮ１〜Ｎ３をネジ締めすることによりブレード３を所定位置に位置決め固定する位置決め固定装置であって、前記ネジ締め手段によるネジ締め時のトルクによってブレード３の位置ズレを防止する方向に固定ヅメ１１,２１を配置した。【選択図】  図１
2005138230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被固定部材の把持部を把持する固定ヅメと可動ヅメとを有する複数のチャックと、前記被固定部材のネジをネジ締めするネジ締め手段と、前記被固定部材の位置を測定する測定手段と、前記チャックを移動させる移動手段とを備え、前記測定手段によって測定した被固定部材の位置が所定位置となるように前記移動手段によってチャックを移動させ、この後ネジ締め手段によってネジをネジ締めすることにより被固定部材を所定位置に位置決め固定する位置決め固定装置であって、
前記ネジ締め手段によるネジ締め時のトルクによって被固定部材の位置ズレを防止する方向に前記固定ヅメを配置したことを特徴とする位置決め固定装置。
【請求項２】
前記ネジ締め手段はトルク制御と回転角度制御が可能とされ、前記被固定部材は複数のネジで固定され、
前記ネジ締め手段は、トルク制御により所定のトルクで各ネジのネジ締めを行い、このネジ締めの終了位置を起点にして、回転角度制御で各ネジを所定の角度だけ緩めて、被固定部材の位置決を行なった後、回転角度制御で各ネジを予め決めた順番で多段階に締めることを特徴とする請求項１に記載の位置決固定装置。
【請求項３】
前記チャックで被固定部材の把持部を把持したときに生じる被固定部材の傾きをネジ締め手段によってネジを仮止めすることで矯正し、この仮止めしたまま前記移動手段によって被固定部材の位置決めを行うことを特徴とする請求項１に記載の位置決め固定装置。
【請求項４】
前記固定ヅメと可動ヅメの把持面を曲面にしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の位置決め固定装置。
【請求項５】
被固定部材を把持する固定ヅメと可動ヅメとを有する複数のチャックと、前記被固定部材のネジをネジ締めするネジ締め手段と、前記被固定部材の位置を測定する測定手段と、前記チャックを移動させる移動手段とを備え、前記測定手段によって測定した被固定部材の位置が所定位置となるように前記移動手段によってチャックを移動させ、この後ネジ締め手段によってネジをネジ締めすることにより被固定部材を所定位置に位置決め固定する位置決め固定装置であって、
前記ネジ締め手段によるネジ締め時のトルクによって被固定部材の位置ズレを防止する方向に前記固定ヅメを配置し、
前記ネジ締め手段はトルク制御と回転角度制御が可能とされ、前記被固定部材は複数のネジで固定され、
前記ネジ締め手段は、トルク制御により所定のトルクで各ネジのネジ締めを行い、このネジ締めの終了位置を起点にして、回転角度制御で各ネジを所定の角度だけ緩め、
前記チャックで被固定部材を把持したときに生じる被固定部材の傾きをネジ締め手段がネジを仮止めすることで矯正し、この仮止めしたまま前記移動手段によって被固定部材の位置決めを行なった後、前記ネジ締め手段が回転角度制御で各ネジを予め決めた順番で多段階に締めることを特徴とする位置決固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ネジ締め時の位置ズレを防止することのできる位置決め固定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ネジ締め時の位置ズレを防止するネジ締め装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
かかるネジ締め装置は、互いに逆方向に回転する２つのドライバと、この２つのドライバを互いに逆方向に回転させる差動歯車機構とを備えている。
【０００４】
このネジ締め装置によれば、２つのドライバが互いに逆方向に回転することにより、ネジ締め時に生じる２つの回転力が互いに打ち消し合い、ネジ締め時の位置ずれを防止することができる。
【特許文献１】特開２０００−７４７６０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、このようなネジ締め装置にあっては、偶数カ所のネジ締めで固定できるものにしか対応することができず、しかも、２つのネジの回転方向を互いに逆方向にする必要がある。すなわち、左ネジが必要になり、コスト高になってしまう問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、左ネジが不要であり、しかもネジ締め時の位置ずれを防止することのできる位置決め固定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、被固定部材を把持する固定ヅメと可動ヅメとを有する複数のチャックと、前記被固定部材のネジをネジ締めするネジ締め手段と、前記被固定部材の位置を測定する測定手段と、前記チャックを移動させる移動手段とを備え、前記測定手段によって測定した被固定部材の位置が所定位置となるように前記移動手段によってチャックを移動させ、この後ネジ締め手段によってネジをネジ締めすることにより被固定部材を所定位置に位置決め固定する位置決め固定装置であって、
前記ネジ締め手段によるネジ締め時のトルクによって被固定部材の位置ズレを防止する方向に前記固定ヅメを配置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、前記ネジ締め手段はトルク制御と回転角度制御が可能とされ、前記被固定部材は複数のネジで固定され、
前記ネジ締め手段は、トルク制御により所定のトルクで各ネジのネジ締めを行い、このネジ締めの終了位置を起点にして、回転角度制御で各ネジを所定の角度だけ緩めて、被固定部材の位置決を行なった後、回転角度制御で各ネジを予め決めた順番で多段階に締めることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、前記チャックで被固定部材の把持部を把持したときに生じる被固定部材の傾きをネジ締め手段によってネジを仮止めすることで矯正し、この仮止めしたまま前記移動手段によって被固定部材の位置決めを行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、前記固定ヅメと可動ヅメの把持面を曲面にしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、被固定部材を把持する固定ヅメと可動ヅメとを有する複数のチャックと、前記被固定部材のネジをネジ締めするネジ締め手段と、前記被固定部材の位置を測定する測定手段と、前記チャックを移動させる移動手段とを備え、前記測定手段によって測定した被固定部材の位置が所定位置となるように前記移動手段によってチャックを移動させ、この後ネジ締め手段によってネジをネジ締めすることにより被固定部材を所定位置に位置決め固定する位置決め固定装置であって、
前記ネジ締め手段によるネジ締め時のトルクによって被固定部材の位置ズレを防止する方向に前記固定ヅメを配置し、
前記ネジ締め手段はトルク制御と回転角度制御が可能とされ、前記被固定部材は複数のネジで固定され、
前記ネジ締め手段は、トルク制御により所定のトルクで各ネジのネジ締めを行い、このネジ締めの終了位置を起点にして、回転角度制御で各ネジを所定の角度だけ緩め、
前記チャックで被固定部材を把持したときに生じる被固定部材の傾きをネジ締め手段がネジを仮止めすることで矯正し、この仮止めしたまま前記移動手段によって被固定部材の位置決めを行なった後、前記ネジ締め手段が回転角度制御で各ネジを予め決めた順番で多段階に締めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、ネジ締め手段によるネジ締め時のトルクによって被固定部材の位置ズレを防止する方向に固定ヅメを配置したものであるから、左ネジは不要であり、しかもネジ締め時に被固定部材の位置ズレを防止することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、締結力を徐々に高めていくので、被固定部材の位置ズレを確実に防止することができ、被固定部材の位置決を高精度に行うことができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、チャックで被固定部材を把持したときに生じる被固定部材の傾きが矯正されるので、被固定部材の位置決めを高精度に行うことができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、固定ヅメと可動ヅメの把持面を曲面にしたものであるから、被固定部材に対して把持部が傾いていても、この把持部を傾けた状態でチャックで把持することができ、このチャックにより被固定部材を傾けてしまうことを防止することができる。このため、ネジ締めの際に被固定部材を変形させたり、そのネジ締め時に位置ズレが生じたりすることを防止することができる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、請求項１ないし請求項４の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明に係る位置決め固定装置の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１８】
図１ないし図３は、例えば感光ドラム（または感光ベルト：回転体）２のトナーを掻き落とすブレード（被固定部材）３を感光ドラム２に対して位置決め固定する位置決め固定装置１の一部を示した概略図であり、この位置決め固定装置１は、ブレード３の把持部４を把持する一対の第１,第２把持機構１０,２０と、ブレード３の先端部３Ａと感光ドラム２との間の隙間Ｓ１を計測する計測手段４０（図４参照）と、ブレード３を感光ドラム２に対して位置決めする位置決め機構（移動手段）５０と、各ネジＮ１〜Ｎ３を１本づつネジ締めしていくネジ締め手段８０等（図４参照）とを備えている。
【００１９】
計測手段４０は、隙間Ｓ１の上方の所定位置に固定された２つのＣＣＤカメラでその隙間Ｓ１の所定の２カ所を観測し、各ＣＣＤカメラの画像データをＣＰＵで画像処理することで隙間Ｓ１を計測するものである。
【００２０】
ネジ締め手段８０は、ネジをネジ締めするドライバ（図示せず）を有し、このドライバを回転させるモータはトルク制御と回転角度制御が可能となっており、例えばエンコーダなどを使用してモータの回転角度を制御し、モータに流れる電流を制御することによりトルク制御を行うものである。
【００２１】
ブレード３は、平面状のブレード面３Ｍに対してほぼ直交する方向に折り曲げて形成した把持部４を有しおり、ブレード面３Ｍには３つのネジ孔３Ｈが形成され、このネジ孔３Ｈに通したネジＮ１〜Ｎ３により図示しないフレームに固定されるようになっている。
【００２２】
第１把持機構１０は、固定ヅメ１１と可動ヅメ１２とからなるチャック１３と、可動ヅメ１２を左右方向（図２において）に移動させるエアシリンダ１４等とを備えている。固定ヅメ１１および可動ヅメ１２の把持面１１Ａ,１２Ａは上下および左右方向に対して円弧状の曲面（球面形状）となっている。固定ヅメ１１はブレード３の把持部４の右側面（図２において）に当接するように配置され、可動ヅメ１２はその把持部４の左側面に当接するように配置されている。
【００２３】
第２把持機構２０は、固定ヅメ２１と可動ヅメ２２とからなるチャック２３と、可動ヅメ２２を左右方向（図３において）に移動させるエアシリンダ２４等とを備えている。固定ヅメ２１および可動ヅメ２２の把持面２１Ａ,２２Ａは上下および左右方向に対して円弧状の曲面（球面形状）となっている。固定ヅメ２１はブレード３の把持部４の左側面（図３において）に当接するように配置され、可動ヅメ２２はその把持部４の右側面（図３において）に当接するように配置されている。すなわち、ネジ締めの際のトルクによるブレード３の回転を阻止する方向に固定ヅメ１１,２１は配置されている。
【００２４】
位置決め機構５０は、チャック１３を左右方向に移動させる第１移動機構６０と、チャック２３を左右方向に移動させる第２移動機構７０とを有している。
【００２５】
第１移動機構６０は、左右方向に延びたＸ軸レール６１と、このＸ軸レール６１に沿って移動自在なＸ軸キャリッジ６２と、このＸ軸キャリッジ６２をＸ軸レール６１に沿って移動させるステッピングモータ６３とを備えている。
【００２６】
Ｘ軸キャリッジ６２にはアーム１６が固定され、このアーム１６の先端部に固定ヅメ１１が固定されている。また、アーム１６にはエアシリンダ１４が取り付けられており、このエアシリンダ１４のロッド１４Ｒにはアーム１９が取り付けられている。そして、アーム１９の先端部に可動ヅメ１２が固定されている。
【００２７】
第２移動機構７０は、左右方向に延びたＸ軸レール７１と、このＸ軸レール７１に沿って移動自在なＸ軸キャリッジ７２と、このＸ軸キャリッジ７２をＸ軸レール７１に沿って移動させるステッピングモータ７３とを備えている。
【００２８】
Ｘ軸キャリッジ７２にはエアシリンダ２４が取り付けられており、エアシリンダ２４のロッド２４Ｒにアーム２６が取り付けられている。そして、アーム２６に先端部に可動ヅメ２２が固定されている。エアシリンダ２４にはアーム２９が取り付けられており、アーム２９の先端部に固定ヅメ２１が固定されている。
【００２９】
図４は位置決め固定装置１の制御系の構成を示したブロック図である。図４において、１００は計測手段が計測する計測結果に基づいてステッピングモータ６３,７３やエアシリンダ１４,２４やネジ締め手段８０の各動作を制御する制御装置であり、ＣＰＵ等から構成されている。
【００３０】
［動  作］
次に、上記のように構成される位置決め固定装置１の第１実施例の動作について説明する。
【００３１】
ブレード３は前工程で仮位置決めされてネジＮ１〜Ｎ３により仮止めされている。
【００３２】
先ず、図示しないスタートスイッチを押すと、エアシリンダ１４,２４が動作してチャック１３,２３の可動ヅメ１２,２２が矢印方向Ｆ１,Ｆ２に移動して、ブレード３の把持部４がチャック１３,２３により把持される。次いで、ネジ締め手段８０により各ネジＮ１〜Ｎ３が緩められていく。
【００３３】
次に、ネジ締め手段８０により各ネジＮ１〜Ｎ３の仮止めが行われる。この仮止めすることにより、チャック１３,２３がブレード３の把持部４を把持したときに生じるブレード３の傾きを矯正する。この仮止めしたまま計測手段４０によりブレード３の先端３Ａと感光ドラム２との間の隙間Ｓ１を計測しながらその隙間Ｓ１が設定値となるように制御装置１００はステッピングモータ６３,７３を駆動させていく。ステッピングモータ６３,７３の駆動により、Ｘ軸キャリッジ６２,７２はＸ軸レール６１,７１に沿って左右方向に移動し、このＸ軸キャリッジ６２,７２の移動とともにチャック１３,２３が左右方向に移動することにより、仮止めしたままブレード３の位置決めが行われていく。
【００３４】
そして、その隙間Ｓ１が予め設定した設定値となったことを計測手段４０が計測すると、すなわち、ブレード３の位置決めが完了したことを計測手段４０が計測（検知）すると、ステッピングモータ６３,７３の駆動が停止される。
【００３５】
次いで、ネジ締め手段８０により各ネジＮ１〜Ｎ３のネジ締めが１本づつ行われて、ブレード３が位置決め固定されることになる。このネジ締め手段８０によるネジ締めの際に、ブレード３は図１において時計回りのトルクを受けるが、チャック１３,２３の固定ヅメ１１,２１がそのトルクの回転方向の回転移動を抑える方向に配置されていることにより、ブレード３はネジ締めの回転方向に回転して位置ズレが起きてしまうことが防止され、高精度の位置決めが可能となる。しかも、ネジ締め手段８０により各ネジＮ１〜Ｎ３を１本づつネジ締めしていくものであるから、左ネジは不要である。
【００３６】
ところで、図５に示すように、回転ドラム２とブレード３の先端３Ａは平行になるようにブレード３の位置決めを行う必要があるが、ブレード３の把持部４とブレード３の先端３Ａの平行度は保証されておらず、把持部４はブレード３の先端３Ａに対して角度θ（θは実際には小さな角度である）の傾きを持っている。
【００３７】
このため、その平行度を出すためにブレード３の把持部４を回転ドラム２に対して傾けた状態でブレード３を位置決めする必要があるが、チャック１３,２３の固定ヅメ１１,２１および可動ヅメ１２,２２の把持面１１Ａ,２１Ａ,１２Ａ,２２Ａが左右方向（図５において）に対して円弧状の曲面となっているので、その把持部４を回転ドラム２に対して傾けた状態で把持することができる。このため、把持部４の傾きに拘わりなく、ブレード３を高精度に位置決めすることができる。
【００３８】
ちなみに、把持面１１Ａ,２１Ａ,１２Ａ,２２Ａが平面であると、チャック１３,２３で把持した際に把持部４を変形させてしまい、ブレード３の変形を招く。このブレード３が変形した状態で位置決めしてネジ締めを行った後にチャック１３,２３による把持部４の把持を開放すると、弾性力により把持部４が元の形状に戻ることによりブレード３が位置ズレしてしまい、高精度の位置決めができなくなる。
【００３９】
また、図６に示すように、把持部４はブレード３のブレード面３Ｍに対して正確に直角に形成されておらず、その直角面Ｖに対して傾斜角βを有している。
【００４０】
しかし、チャック１３,２３の固定ヅメ１１,２１および可動ヅメ１２,２２の把持面１１Ａ,２１Ａ,１２Ａ,２２Ａが上下方向（図６において）に対して円弧状の曲面となっているので、図７に示すようにその把持部４を傾斜角βで傾斜した状態で把持することができ、チャック１３,２３による把持部４の把持の際にブレード３を傾けてしまうことを防止することができる。このため、ブレード３を高精度に位置決めすることができる。
【００４１】
ちなみに、図８に示すように、固定ヅメ１１,２１および可動ヅメ１２,２２の把持面が平面であると（固定ヅメ１１および可動ヅメ１２は図示せず）、チャック１３,２３で把持部４を把持したとき、図９に示すようにブレード３が所定位置（破線位置）に対して傾き、この状態でネジ締め固定すると、ブレード３の変形やネジ締め時の位置ズレの原因となり、ブレード３の高精度の位置決めができなくなる。
【００４２】
［第２実施例］
第２実施例では、最初に前工程で仮位置決めされたブレード３のネジＮ１〜Ｎ３をネジ締めする。
【００４３】
このネジ締めは、ネジ締め手段８０のドライバをトルク制御により回転させて所定のトルクで各ネジＮ１〜Ｎ３を締ていく。次に、このネジ締めの終了位置を起点にして、そのドライバを回転角度制御によって回転させて各ネジＮ１〜Ｎ３を所定の角度だけ緩める。そして、計測手段４０によりブレード３の先端３Ａと感光ドラム２との間の隙間Ｓ１を計測しながら第１実施例と同様にしてブレード３の位置決めを行う。このブレード３の位置決めを行なった後、ドライバを回転角度制御で各ネジＮ１〜Ｎ３を予め決めた順番で多段階に締めていく。
【００４４】
この第２実施例によれば、第１実施例の効果の他に、複数のネジを順番に多段階でネジ締めするものであるから、互いのネジの締め付けトルクの影響を小さくすることができ、そのトルクによるブレード３の位置ズレを防止することができるという効果を奏する。
【００４５】
［第３実施例］
第３実施例では、前工程で仮位置決めされブレード３の把持部４がチャック１３,２３により把持される。次に、ネジ締め手段８０のドライバをトルク制御により回転させて所定のトルクで各ネジＮ１〜Ｎ３のネジ締めを行う。そして、このネジ締めの終了位置を起点にして、そのドライバを回転角度制御によって回転させて各ネジＮ１〜Ｎ３を仮止めできる角度だけ緩める。
【００４６】
この後、ネジ締め手段８０により各ネジＮ１〜Ｎ３の仮止めが行われる。この仮止めすることにより、チャック１３,２３がブレード３の把持部４を把持したときに生じるブレード３の傾きを矯正する。そして、ブレード３を仮止めした状態で計測手段４０によりブレード３の先端３Ａと感光ドラム２との間の隙間Ｓ１を計測しながら第１実施例と同様にしてブレード３の位置決めを行う。このブレード３の位置決めを行なった後、ドライバを回転角度制御で各ネジＮ１〜Ｎ３を予め決めた順番で多段階に締めていく。
【００４７】
この第３実施例によれば、第１実施例の効果の他に、複数のネジを順番に多段階でネジ締めするものであるから、互いのネジの締め付けトルクの影響を小さくすることができ、そのトルクによるブレード３の位置ズレを防止することができるという効果を奏する。
【００４８】
上記実施例は何れもブレード３の位置決め固定を行う場合について説明したが、これに限らず他の部材の位置決め固定を行うものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明に係る位置決め固定装置の主要部の構成を概略的に示した平面図である。
【図２】図１に示す位置決め固定装置の第１把持機構と第１移動機構を示した側面図である。
【図３】図１に示す位置決め固定装置の第２把持機構と第２移動機構を示した側面図である。
【図４】図１の位置決め固定装置の制御系の構成を示したブロック図である。
【図５】ブレードの把持部がブレードの先端に対して傾斜していることを示す説明図である。
【図６】ブレードの把持部がブレードの直交面に対して傾斜していることを示す説明図である。
【図７】把持部がチャックにより把持されてもブレードが傾かないことを示した説明図である。
【図８】チャックの把持面を平面にした場合の説明図である。
【図９】ブレードの把持部をチャックにより把持したときにブレードが傾いてしまうことを示した説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１                  位置決め固定装置
３                  ブレード（被固定部材）
４                  把持部
１１,２１             固定ヅメ
１２,２２             可動ヅメ
１３,２３             チャック
６０                  第１移動機構
７０                  第２移動機構
Ｎ１〜Ｎ３            ネジ
【図１】
2005138230.tif 000003
【図２】
2005138230.tif 000004
【図３】
2005138230.tif 000005
【図４】
2005138230.tif 000006
【図５】
2005138230.tif 000007
【図６】
2005138230.tif 000008
【図７】
2005138230.tif 000009
【図８】
2005138230.tif 000010
【図９】
2005138230.tif 000011