(57)【要約】      （修正有）【課題】  狭隘な部位にねじ締めが可能な自動ねじ締め装置を提供する。【解決手段】  ねじを１個ずつ分離して保持するキャッチャ部１０の軸線上に位置するビットを備えた自動ねじ締め装置であって、キャッチャ部１０は、供給シュート３の前端部３ａにおいて横方向に相対向し、かつ接近・離間自在に設けられた一対の保持爪体１５，１５と、両保持爪体１５，１５を互いに接近するように付勢するばね手段２４，２４と、両保持爪体１５，１５をばね手段２４に抗して、ねじの軸径より僅かに大きい間隔を隔てた定位置に停止させる係止手段２５とを有し、下降したビットが、両保持爪体１５，１５の間に保持されたねじの頭部に係合して所定圧力で加圧したとき、頭部を介して両保持爪体１５，１５がばね手段２４に抗して離間せしめられ、ビットがねじと共に両保持爪体１５，１５の間を通過して、ねじを被締結部材に締め付ける。【選択図】      図２
2005169512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじを整列して搬送する供給シュートと、前記供給シュートの前端で前記ねじを１個ずつ分離して保持するキャッチャ部と、前記キャッチャ部の軸線上に位置するビットと、前記ビットを回転駆動する回転駆動部と、前記回転駆動部を昇降する昇降部とを備えた自動ねじ締め装置であって、
前記キャッチャ部は、
前記供給シュートの前端部において横方向に相対向し、かつ接近・離間自在に設けられた一対の保持爪体と、
前記両保持爪体を互いに接近するように付勢するばね手段と、
前記両保持爪体を前記ばね手段に抗して、前記ねじの軸径より僅かに大きい間隔を隔てた定位置に停止させる係止手段とを有し、
前記昇降部により作動して下降した前記ビットが、前記両保持爪体の間に供給して保持された前記ねじの頭部に係合して所定圧力で加圧したとき、前記頭部を介して前記両保持爪体が前記ばね手段に抗して離間せしめられ、前記ビットが前記ねじと共に前記両保持爪体の間を通過して、前記ねじを被締結部材に締め付けるように構成されていることを特徴とする自動ねじ締め装置。
【請求項２】
前記両保持爪体の対向面の上部に、前記ビットにより加圧された前記ねじの頭部を収容して把持する凹部と、該凹部の下端に連続して前記対向面まで傾斜して延び、前記ビットにより加圧された前記ねじの頭部を介して前記両保持爪体を離間させる傾斜案内溝とが設けられている請求項１記載の自動ねじ締め装置。
【請求項３】
前記凹部の上端に、前記ねじの頭部を案内誘導する上拡がりの案内傾斜面が設けられている請求項２記載の自動ねじ締め装置。
【請求項４】
前記両保持爪体の間に供給された前記ねじの頭部に当接して前記ねじを所定位置に位置決めするストッパが設けられている請求項１，２又は３記載の自動ねじ締め装置。
【請求項５】
前記係止手段が、前記両保持爪体を摺動自在に支持する取付け部材に前記各保持爪体の側面に対向するように嵌挿された押しばねと、該押しばねにより前記各保持爪体の側面に押し付けるように付勢されている球体と、前記各保持爪体の側面に設けられ前記球体が係合する位置決め用係止凹部とにより構成されいる請求項１ないし４のいずれかに記載の自動ねじ締め装置。
【請求項６】
前記回転駆動部が、汎用の電動回転工具である請求項１ないし５のいずれかに記載の自動ねじ締め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじ供給部から供給されるねじを首吊り状態に整列して搬送する供給シュートの前端で前記ねじを１個ずつ分離してキャッチャ部に保持させ、該キャッチャ部の軸線上に位置するビットにより前記ねじを締め付けるようにした自動ねじ締め装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動ねじ締め装置として、例えば特許文献１、特許文献２等に開示されているものが知られている。
【０００３】
上記従来のねじ締め装置では、ねじを保持したキャッチャ部とビットが一緒に下降し、ねじの先端が被締結物に当接又は近接した後に、キャッチャ部が開いてビットによりねじを締め付けるようになっている。このため、例えばＣ形鋼の溝底部のような狭隘な部位にねじを締結するような場合、キャッチャ部が入らないか、入ってもキャッチャ部を開くための空間が無いので、使用できないという問題があった。
【特許文献１】特開昭５７−５４０３９号公報
【特許文献２】米国特許第２９８９９９６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、制約された狭隘な部位にでも、ねじ頭部が通過し得る隙間があればねじ締めが可能である自動ねじ締め装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、ねじを整列して搬送する供給シュートと、前記供給シュートの前端で前記ねじを１個ずつ分離して保持するキャッチャ部と、前記キャッチャ部の軸線上に位置するビットと、前記ビットを回転駆動する回転駆動部と、前記回転駆動部を昇降する昇降部とを備えた自動ねじ締め装置であって、前記キャッチャ部は、前記供給シュートの前端部において横方向に相対向し、かつ接近・離間自在に設けられた一対の保持爪体と、前記両保持爪体を互いに接近するように付勢するばね手段と、前記両保持爪体を前記ばね手段に抗して、前記ねじの軸径より僅かに大きい間隔を隔てた定位置に停止させる係止手段とを有し、前記昇降部により作動して下降した前記ビットが、前記両保持爪体の間に供給して保持された前記ねじの頭部に係合して所定圧力で加圧したとき、前記頭部を介して前記両保持爪体が前記ばね手段に抗して離間せしめられ、前記ビットが前記ねじと共に前記両保持爪体の間を通過して、前記ねじを被締結部材に締め付けるように構成されていることを特徴とする。
【０００６】
上記構成において、下降する前記ビットが前記両保持爪体の間に保持されている前記ねじの頭部に設けた回動工具の係合穴に正しく係合して、前記ビットの先端部を前記係合穴に嵌め合わせるために、本発明は、前記両保持爪体の対向面の上部に、前記ビットにより加圧された前記ねじの頭部を収容して把持する凹部と、該凹部の下端に連続して前記対向面まで傾斜して延び、前記ビットにより加圧された前記ねじの頭部を介して前記両保持爪体を離間させる傾斜案内溝とが設けられている。
【０００７】
このような構成にすると、前記ビットが下降して前記ねじを押し下げ、その頭部が前記凹部に収容して把持させると、前記頭部に制動作用が働くので、相対的に前記ビットが回転しながら下降することで、該ビットの尖端部と前記係合穴の位置ずれが解消され、前記ビットの尖端部が前記係合穴に正しく係合して、確実に嵌め合わされる。この状態で、前記ビットがさらに下降して前記ねじを押し下げると、前記頭部の外周面が前記傾斜案内溝に係合して移動しながら、前記両保持爪体を前記ばね手段に抗して徐々に押し広げて離間させることができる。前記ねじの頭部の外周面は通常、円形状に形成されているので、前記凹部は半円弧状凹部とし、また、前記傾斜案内溝は円錐状の凹溝とすることが好ましい。
【０００８】
前記ビットの下降により前記ねじの頭部を加圧してスムーズに前記凹部に収容して把持させるために、前記凹部の上端に、前記頭部を案内誘導する上拡がりの案内傾斜面が設けられていることが好ましい。
【０００９】
さらに、前記両保持爪体の間に供給された前記ねじを所定位置に位置決め保持させるために、前記ねじ頭部を当接して位置決めするストッパが設けられている。
【００１０】
前記係止手段は、具体的には、前記両保持爪体を摺動自在に支持する取付け部材に前記各保持爪体の側面に対向するように嵌挿された押しばねと、該押しばねにより前記各保持爪体の側面に押し付けるように付勢されている球体と、前記各保持爪体の側面に設けられた前記球体が係合する位置決め用係止凹部とにより構成されている。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明の自動ねじ締め装置は、制約された狭隘な部位でも、ねじ頭部が通過し得る隙間があればねじ締めすることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明による自動ねじ締め装置１を示している。該自動ねじ締め装置１は、フレーム２に付設した供給シュート３と、フレーム２の前面に昇降自在に組み付けられたドライバビット付き電動回転工具４とを備えている。電動回転工具４は汎用のもので、詳細については説明を省略するが、取り付けたドライバビット５に一定の推力（通常、約２ｋｇｆ〜３ｋｇｆ）が加えられたとき、該ビット１に回転力を付与する構造になっている。
【００１４】
電動回転工具４は、フレーム２の前面に立設した案内支柱６に沿って垂直方向に摺動自在の可動台７に取り付けられ、可動台７をフレーム２に付設したエアシリンダ８により昇降することによって、電動回転工具４が昇降せしめられるようになっている。
【００１５】
供給シュート３は、パーツフィダー等のねじ供給部（図示せず）に前端を下向きに傾斜して接続されていて、供給されたねじ（図示の例ではドリルねじ）４０がその頭部４１を首吊り状態の姿勢で、自重により滑動して連続的に搬送される構造であり、該供給シュート３の上部に沿って、ねじ４０の飛び出しによる脱落を防止する案内体９が配設されている。また、供給シュート３の前端部３ａは水平方向に延びて、ねじ４０が垂直姿勢で搬送されるようになっており、該シュート前端部３ａにねじ４０を１個ずつ分離して保持するキャッチャ部１０が設けられている。
【００１６】
キャッチャ部１０は、図２ないし図４に示すように、シュート前端部３ａに押え板１３を介してセットボルト１４により固装された２つの取付け部材１１，１２と、両取付け部材１１，１２の間にねじ４０の搬送方向に対して直交する横方向に相対向し、かつ摺動自在に組み付けられる一対の保持爪体１５，１５とを備えている。そして、両保持爪体１５，１５間のねじ保持位置の軸線上にドライバビット５が配置される。
【００１７】
保持爪体１５は、図５に良く示されているように、短い直方体に形成されていて、対向面１６の上部にねじ頭部４１を収容して把持する凹部１７と、該凹部１７の下端に連続し対向面まで傾斜して延びる傾斜案内溝１８とが設けられけている。ねじ４０の頭部４１は通常、外周面が円形状に形成されているので、凹部１７は円弧状凹部とされ、また、傾斜案内溝１８は円錐状凹溝とされている。さらに、凹部１７の上端にはねじ４０の頭部４１を案内誘導する上拡がりの案内傾斜面１９が面取り加工されている。一方、保持爪体１５の背面、すなわち対向面１６の反対側の壁面に開口し、対向面１６に向けて延びるばね収容穴２０が設けられている。さらに、保持爪体１５の一方の側壁面には、取付け部材１１の側壁に設けた案内溝２３に係合して案内摺動する案内突条片２１が突設されており、該案内突条片２１の反対側の側壁面には、後述する位置決め用係止部２５の球体２７が係合する係止凹部２２が設けられている。
【００１８】
両保持爪体１５，１５は、図２及び図３に示すように、案内突条片２１，２１を取付け部材１１の案内溝２３に係合して、対向面１６，１６が向き合うように配置して、両取付け部材１１，１２の間に摺動自在に組み付けられ、かつ、ばね収容穴２０，２０に嵌装した押しばね２４，２４により互いに接近するように付勢されている。押しばね２４，２４の端部は押え板１３により支持されている。また、一方の取付け部材１２には、両保持爪体１５，１５を押しばね２４，２４のばね圧に抗して、ねじ４０のねじ軸部４２の外径より僅かに大きい間隔を隔てた定位置に停止保持させる係止部２５，２５が設けられている。該係止部２５は、取付け部材１２に貫通して設けられ、保持爪体１５，１５の係止凹部２２，２２を設けた側壁面に開口する取付孔２６，２６と、該取付孔２６，２６に嵌挿され、係止凹部２２，２２に係合する球体２７，２７と、取付孔２６，２６に嵌装され球体２７，２７を係止凹部２１，２１に押圧するように付勢する押しばね２８，２８と、両押しばね２８，２８の端部を支持する押え板２９とにより構成されている。押え板２９は止めボルト３０により取付け部材１２に固定されている。
【００１９】
上記構成において、押しばね２４のばね圧は、ドライバビット５が下降し両保持爪体１５，１５の間に保持されたねじ４０の頭部４１に係合して所定圧力（約３ｋｇｆ以上）で加圧したとき、頭部４１を介して両保持爪体１５，１５が離隔可能となるように、その横方向の分力によって係止凹部２２，２２が球体２７，２７から離脱するように設定されている。
【００２０】
さらに、取付け部材１２の上面中央部にはストッパ３１が設けられている。該ストッパ３１は、両保持爪体１５，１５の間に供給して保持されたねじ４０の頭部４１に当接して該ねじ４０を所定位置に位置決めするもので、長孔３２に挿通した調整ボルト３３により取付け部材１２に位置調整可能に固定されている。
【００２１】
図６及び図７は、上記のように構成された本発明の自動ねじ締め装置１によるドライバビット５とねじ４０との嵌め合わせ工程とねじ締め工程を示している。図６（ａ）は、供給シュート３により搬送されるねじ４０がストッパ３１により位置決めして両保持爪体１５，１５の間に保持され、下降したビット５の尖端部５ａがねじ４０の頭部４１に当接して係合した状態を示しており、この状態では、ビット５は回転駆動されておらず、また、尖端部５ａが頭部４１に設けた回動工具の係合穴４３に正しく係合するとは限らないので、周方向に位置ずれしていることがある。この状態でビット５がさらに下降し、頭部４１を加圧してねじ４０を押し下げると、図６（ｂ）に示すように、頭部４１が押しばね２４，２４に抗して両保持爪体１５，１５を離間させ、両凹部１７，１７に収容して把持され、頭部４１に制動作用が働く。一方、このビット５の下降に伴う加圧力に連動してビット５が回転駆動されるので、尖端部５ａと係合穴４３との位置ずれが解消され、ビット５の尖端部５ａが係合穴４３に正しく係合して、ねじ頭部４１に確実に嵌め合わされる。続いて、ビット５が回転しながら、さらに下降してねじ４０を押し下げると、頭部４１の外周面が傾斜案内溝１８，１８に係合して下方へ移動しながら、両保持爪体１５，１５を押しばね２４，２４に抗してさらに離間させ、図６（ｃ）に示すように、ビット５と尖端部５ａに嵌め合わされたねじ４０が、頭部４１によって両保持爪体１５，１５を押し拡げるようにして両保持爪体１５，１５の間を通過する。
【００２２】
両保持爪体１５，１５の間を通過したビット５とその尖端部５ａに嵌め合わされたねじ４０は回転しながら高速度で下降し、ねじ４０先端のドリル部４４が被締結部材５０，５１に当接して、ドリル部４４によりねじ下穴を加工すると共に、ねじ軸部４２が被締結部材５０，５１にねじ込まれて、両部材５０，５１を締結する。なお、このねじ締め工程において、ビット５は高速度で下降するので、その尖端部５ａに嵌め合わせたねじ４０が、被締結部材５０に当接する前にビット５から脱落することはない。
【００２３】
ねじ締め作業が終了し、ドライバビット５がねじ４０から離脱して待機位置まで上昇すると、両保持爪体１５，１５は再び押しばね２４，２４によって互いに接近した所定位置まで押し戻され、次のねじ４０が両保持爪体１５，１５の間に供給保持される。以下、上記同様の作業順序によって、ねじ４０を能率良くねじ締めすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の自動ねじ締め装置は、例えばスチールハウスの構造体を構成するＣ形鋼の狭隘な溝底にドリルねじをねじ締めするのに好適であり、特にねじ軸部が短い短寸のドリルねじの自動ねじ締めに適している。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る自動ねじ締め装置の側面図である。
【図２】同上キャッャ部の平面図である。
【図３】図２の３−３線に沿う断面図である。
【図４】図２の４−４線に沿う断面図である。
【図５】同上保持爪体の斜視図である。
【図６】本発明の自動ねじ締め装置によるビットとねじの嵌め合わせ工程を示す説明図で、（ａ）は両保持爪体の間にねじを保持し、下降したビットの尖端部がねじ頭部に当接した状態を示す要部断面図、（ｂ）はビットがねじを加圧しねじ頭部が両保持爪体の凹部に収容して把持された状態を示す要部断面図、（ｃ）はビットとその尖端部に嵌め合わせたねじが両保持爪体の間を通過する状態を示す要部断面図である。
【図７】同上ビットによるねじ締め工程を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  自動ねじ締め装置
２  フレーム
３  供給シュート
３ａ  シュート前端部
４  電動回転工具
５  ドライバビット
７  可動台
８  エアシリンダ
１０  キャッチャ部
１１，１２  取付け部材
１５，１５  一対の保持爪体
１６  対向面
１７  凹部
１８  傾斜案内溝
１９  案内傾斜面
２０  ばね収容穴
２１  案内突条片
２２  係止凹部
２３  案内溝
２４  押しばね
２５  係止部
２６  取付孔
２７  球体
２８  押しばね
３１  ストッパ
４０  ねじ
４１  頭部
４２  ねじ軸部
４３  回動工具の係合穴
４４  ドリル部
５０，５１  被締結部材
【図１】
2005169512.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005169512.tif 000006
【図５】
2005169512.tif 000007
【図６】
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【図７】
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