(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元方向に移動し得るねじ締め機装着具と、先端をねじ頭の十字穴に対応するビットとするビット軸を備えて前記ねじ締め機装着具に装着されるねじ締め機とで構成されるねじ締め装置であって、
前記ねじ締め機は、駆動機構部と、該駆動機構部の主回転軸に追従して回転する副回転軸に根本側で着脱可能に接続される前記ビット軸と、前記副回転軸を囲んだ状態で前記駆動機構部に固定される吸気ポート付のビット軸ホルダ完成体と、先端に前記ねじ頭を吸着する凹の段差面を有し前記ビット軸を囲んだ状態で前記ビット軸ホルダ完成体に前後進可能に装着されるねじホルダ完成体とを含んでなり、
前記ねじホルダ完成体が、前記ビット軸ホルダ完成体に対して回転可能に構成されていることを特徴とするねじ締め装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転可能を実現する手段が、前記ねじホルダ完成体とビット軸ホルダ完成体との間に介在させるボールベアリングで構成されていることを特徴とするねじ締め装置。
【請求項３】
請求項１記載のねじホルダ完成体が前記ビット軸の前記ビット近傍に位置する軸部をガイドする孔付きのガイドブッシュを備えてなり、前記ガイドブッシュが通気性を有する金属材料で形成されていることを特徴とするねじ締め装置。
【請求項４】
請求項３記載のガイドブッシュが、焼結合金からなることを特徴とするねじ締め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はねじ締め装置の構成に係わり、特にねじ頭の表面に傷をつけることなく確実且つ効率的なねじ締めを実現して生産性の向上を図ったねじ締め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９はねじ締め装置としての全体構成を示す概略図であり、図１０は図９における従来のねじ締め機の構成を説明する図、図１１は図１０における駆動機構部を説明する図、図１２は図１１の減速機付モータを説明する図、図１３は図１１の駆動部筐体を説明する図、図１４は図１１における副回転軸を説明する図、図１５は図１１のビット軸着脱具を説明する図、図１６は図１１の駆動機構部への組立手順を説明する図、図１７は図１０におけるビット軸を説明する図、図１８は図１０におけるビット軸ホルダ完成体を説明する図、図１９は図１８のねじホルダケースを説明する図、図２０は図１８のねじホルダを説明する図、図２１は図１０のねじ締め機への組立手順を説明する図、図２２は図１０のねじ締め機での作用を問題点を含めて説明する図である。
【０００３】
ねじ締め装置の一例を示す図９で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は（ａ）の  側面図である。
【０００４】
図でねじ締め装置１は、図示されない基盤に固定されたＸ−Ｙステージ１１と該Ｘ−Ｙステージ上に固定された昇降機構部１２と該昇降機構部の一部をなすねじ締め機装着具１２１に固定されるねじ締め機２とで構成されている。
【０００５】
そして上記昇降機構部１２は、周面の一面に上下方向のあり溝１２２ａを備えて上記Ｘ−Ｙステージ１１に立設された角柱１２２ｂの上端に上記あり溝形成面側に延びる天板１２２ｃを備えた側面視がほぼ逆Ｌ形をなす筐体１２２と、モータ１２３ａとその回転軸に繋がる送りねじ１２３ｂとからなり該送りねじ１２３ｂがあり１２１ａと平行するように上記天板１２２ｃに装着されるねじ送り機構１２３と、上記あり溝１２２ａに嵌合する上記あり１２１ａと上記送りねじに嵌合する雌ねじ１２１ｂとを備えた側面視逆Ｌ形の上記ねじ締め機装着具１２１とを有してなるものである。
【０００６】
なお、上記昇降機構部１２は図示されない制御部に繋がるＸ−Ｙステージ１１の動作で二次元方向に移動し得ると共に、上記ねじ締め機装着具１２１ひいては上記ねじ締め機２は図示されない制御装置からの信号による上記モータ１２３ａの作動に追従する上記送りねじ１２３ｂの回転で上記角柱１２２ｂに対して上下方向に移動し得るようになっている。
【０００７】
従って、図示されない制御部から所定の信号を投入することで上記ねじ締め機２をＸ，Ｙ，Ｚの三次元方向に移動させることができる。
【０００８】
上記ねじ締め機２の全体的な構成を示した図１０で、従来のねじ締め機２は、図示されない制御部に繋がる駆動機構部２１と、該駆動部における副回転軸２１３に着脱自在に装着されるねじ穴対応ビット付の軸（以下文中ではビット軸とする）２２と、該ビット軸の周囲をカバーした状態で上記駆動機構部２１に固定されるビット軸ホルダ完成体２３とからなる。
【０００９】
そして上記駆動機構部２１は、図１１の全体断面図（ａ）と部分拡大図（ｂ）に示す如く、図示されない上記制御部に繋がる減速機付モータ２１１と、該減速機付モータを位置決めして収容する筐体２１２と、上記減速機付モータの主回転軸２１１ａに連結した状態で上記筐体に位置決めされる回転自在な副回転軸２１３と、該副回転軸をその軸方向に付勢する第１のコイルばね２１４と、上記副回転軸の周面での嵌合で軸方向に移動可能に該副回転軸に装着されるビット軸着脱具２１５と、該ビット軸着脱具を一方向に付勢する第２のコイルばね２１６と、前記ビット軸２２の上記副回転軸２１３に対する着脱の容易化を実現するために該副回転軸２１３に装着される半円状に曲げられたワイヤ２１７と、上記ビット軸着脱具２１５の移動範囲を規制するワッシャ２１８及びＣリング２１９とからなるものである。
【００１０】
ここで上記各構成部材の内の主要なものを図１２乃至図１５で先に説明する。
【００１１】
上記減速機付モータ筐体を説明する図１２で、（ａ）は側面図、（ｂ）はその正面図である。
【００１２】
図１２で減速機付モータ２１１は、信号線２１１ａで図示されない制御部に繋がるモータとその回転速度を所定値まで落とす減速機とが一体に纏められているものであり、その回転軸（以下主回転軸とする）２１１ｂの先端は直径方向のすり割り２１１ｃで二分割された径を細めた（以下縮径化とする）領域２１１ｄに形成されている。
【００１３】
上記筐体を説明する図１３で、（ａ）は中心軸で切断視した側面図であり、（ｂ）はその正面図である。
【００１４】
図１３で上記筐体２１２は、上記減速機付モータ２１１が収容し得る大きさを持つ筒状のモータ収容部２１２ａの片側の開口側に底板部２１２ｂを介して該モータ収容部より径の小さい筒状部２１２ｃを設けた本体２１２-1と、該本体の他方の開口側を閉じる蓋板２１２-2と、上記本体２１２-1の上記筒状部２１２ｃの両側開口部のそれぞれに圧入等の手段で固定される２個のフランジ付ボールベアリングＡとからなるものである。
【００１５】
なお上記減速機付モータ２１１の前記縮径化領域２１１ｄの径は、該各フランジ付ボールベアリングＡのインナーリングの内径にほぼ対応するように設定されている。
【００１６】
そして上記本体２１２-1の他方の開口側には、上記減速機付モータ２１１を該開口側からの挿入で位置決めできる段差面２１２ｄが設けられている。
【００１７】
なお上記蓋板２１２-2に設けられている孔２１２ｅは、前記減速機付モータ２１１の信号線２１１ａを通すためのものである。
【００１８】
そこで、上記２個のフランジ付ボールベアリングＡを、それぞれのフランジが上記筒状部２１２ｃの両端面と当接するまで該筒状部２１２ｃの両側に圧入すると共に上記蓋板２１２-2を本体２１２-1にねじ止め等の手段で固定することで、該各フランジ付ボールベアリングＡが固定された筐体２１２を図示のように構成することができる。
【００１９】
かかる筐体２１２では、上記２個のフランジ付ボールベアリングＡそれぞれのインナーリングの内径に合致する軸を挿通することで、該軸を軸振れなく筐体２１２に対して回転自在に装着することができる。
【００２０】
上記副回転軸を説明する図１４で、（ａ）は一部断面視した正面図であり、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は（ｂ）の平面図である。
【００２１】
図で前記主回転軸２１１ｂに繋げる回転軸（以下副回転軸とする）２１３は、上記フランジ付ボールベアリングＡのインナーリングの内径に合致する径を有するものであり、その一端には前記すり割り２１１ｃに嵌合する厚さの突出部２１３ａとフランジ２１３ｂが形成され、また他端側は端部近傍にＣリングを嵌め込むための溝２１３ｃを備えた縮径領域２１３ｄに形成されているものである。
【００２２】
また該副回転軸２１３には、前記ビット軸２２の径に対応する径で最奥部が該穴をほぼ二分した半円領域ずつの段差面２１３ｅに形成された穴２１３ｆが上記他端側を開口として形成されていると共に、該穴形成領域の長手方向ほぼ中間位置には該副回転軸を周面からほぼ直径位置まで切り込んだ切り込み２１３ｇが形成されているが、該切り込み２１３ｇの幅“ａ1 ”は該穴２１３ｆ形成領域での壁面厚さ“ａ2 ”より大きくなるように設定されている。
【００２３】
なお上記の段差面２１３ｅは、例えば通常の放電加工技術等によって容易に形成することができる。
【００２４】
また上記第１のコイルばね２１４は、その巻径が上記副回転軸２１３ひいては上記減速機付モータ２１１の縮径化領域にほぼ対応するように形成され、常時上記副回転軸２１３を押し付けるようになっている。
【００２５】
上記ビット軸着脱具を説明する図１５で、（ａ）は一部断面視した側面図であり、（ｂ）はその正面図である。
【００２６】
図で上記ビット軸着脱具２１５は、上記副回転軸２１３における縮径部２１３ｄの径に対応する内径領域２１５ａを有するリング状で、外面２１５ｂの一端側に該外面から突出するフランジ２１５ｃが端面側に面取り２１５ｃ′を備えて形成され、更に上記内径領域２１５ａは該フランジ側の端部近傍領域に拡径領域２１５ｄを備えている。
【００２７】
なお、該ビット軸着脱具２１５の長さ“ｂ1 ”は上記副回転軸２１３における縮径部２１３ｄの長さ“ｂ2 ”より充分短く設定されている。
【００２８】
また上記第２のコイルばね２１６は、その巻径が上記ビット軸着脱具２１５の外面２１５ｂにほぼ対応するように形成され、また自然態での長さは上記副回転軸２１３における縮径部２１３ｄの長さすなわち上記“ｂ2 ”を越えるように設定され常時上記ビット軸着脱具２１５を押し付けるようになっている。
【００２９】
更に上述した半円状に曲げられたワイヤ２１７は、そのワイヤ径が上記副回転軸２１３における上記壁面厚さ“ａ2 ”よりわずかに大きくるように設定されていると共に曲げの曲率は該副回転軸２１３の径にほぼ対応している。
【００３０】
従って該ワイヤ２１７を、副回転軸２１３で説明した切り込み２１３ｇの中に位置させることができる。
【００３１】
また、上記ワッシャ２１８はその内径が上記副回転軸２１３の縮径部２１３ｄに対応しているものであり、また上記Ｃリング２１９は該副回転軸２１３の溝２１３ｃに装着されるものである。
【００３２】
そこで先ず、図１６の矢印▲１▼の如く筐体２１２における本体２１２-1の各フランジ付ボールベアリングＡに上記副回転軸２１３を溝２１３ｃ側から挿通せしめてそのフランジ２１３ｂの該ボールベアリングＡへの当接で該副回転軸２１３を筐体２１２に対して回転自在に装着するが、この時点で該副回転軸２１３の上記溝側の先端域は破線で示す状態になる。
【００３３】
次いで、該副回転軸上部の突出部２１３ａ領域に前記第１のコイルばね２１４を装着した後、上述した減速機付モータ２１１を矢印▲２▼のように主回転軸側から筐体２１２-1に挿入し、そのすり割り２１１ｃと上記副回転軸２１３の突出部２１３ａを嵌合させた状態で該減速機付モータを筐体の段差面２１２ｄで位置決めして例えば図示されないねじ等で該モータを固定するが、この時点で上記主回転軸２１１ｂと副回転軸２１３とは図１０の円内図（ａ）に示す如くすり割り２１１ｃの領域と副回転軸２１３の突出部領域との間に隙間ができるようになっている。
【００３４】
その後、孔２１２ｅに信号線２１１ａを貫通させた上記蓋板２１２-2を矢印▲３▼の如く筐体２１２-1に装着し、例えば図示されないねじ等で両者を固定する。
【００３５】
次いで、矢印▲４▼の如く上記ワッシャ２１８を下側から副回転軸２１３に挿入すると共に矢印▲５▼のように上記ワイヤ２１７を副回転軸２１３の切り込み２１３ｇに挿入させた状態で、上記第２のコイルばね２１６と上記ビット軸着脱具２１５とを矢印▲６▼の如く下側から副回転軸２１３に装着し、更に上記Ｃリング２１９を矢印▲７▼のように副回転軸２１３の溝２１３ｃに嵌め込むことで、駆動機構部２１を図１１の（ａ）で示すように構成することができる。
【００３６】
なおこの時点での上記ビット軸着脱具２１５の近傍領域は当該領域を拡大視した図１１（ｂ）に示す如く、ビット軸着脱具２１５が上記第２のコイルばね２１６を介してワッシャ２１８とＣリング２１９とで挟まれているので該ビット軸着脱具がＣリング側に付勢されていると同時に、副回転軸の切り込みに位置する上記ワイヤ２１７はビット軸着脱具の上記内径領域２１５ａの壁面に押されて該副回転軸の穴２１３ｆから突出した状態にある。
【００３７】
またかかる構成になる駆動機構部２１では、上述した如く減速機付モータ側の主回転軸２１１ａのすり割り２１１ｃと副回転軸２１３の突出部２１３ａの間に隙間を設けることは例えばねじ締め工程でのねじ部材の雌ねじに対するかじりで前記ビット軸２２ひいては副回転軸２１３の回転が抑制されているときのねじ締め機ひいては筐体としての降下量を前記第１のコイルばね２１４に抗する副回転軸２１３の上昇で吸収させることで、ねじ締め機としての機械的破損を防止する効果がある。
【００３８】
一方、図１７で上記ビット軸２２は、図の右側に位置する一端が対象とするねじ部材におけるねじ頭の十字穴に対応するビット２２ａを先端に有する軸部２２ｂで、該軸部に続く他端側が該軸部２２ｂより拡径化されたガイド軸２２ｃに形成されているものである。
【００３９】
そして、少なくとも図１４で説明した上記副回転軸２１３における穴２１３ｆの深さよりも充分長く形成されている上記ガイド軸２２ｃは、その径が上記穴２１３ｆをガイドとして嵌合し得るように形成されていると共にその他端側の端部が上記穴２１３ｆにおける段差面２１３ｅと対応する段差２２ｄを備えて形成されている。
【００４０】
更に該段差２２ｄ側の端部を上記穴２１３ｆの段差面２１３ｅに対応させて止まるまで挿入したときの前記切り込み２１３ｇと対応する位置には、断面が円弧状の凹溝２２ｅが該ガイド軸２２ｃを取り巻いて形成されている。
【００４１】
そして、かかるビット軸２２を図１１で説明した如く前記ワイヤ２１７が上記穴２１３ｆの内壁面から突出した状態の駆動部に挿入すると該ビット軸２２の挿入が上記ワイヤの突出で阻害されるが、上記ビット軸着脱具２１５を前記第２のコイルばね２１６に抗してワッシャ２１８の方向に移動させると上記ワイヤと対応する領域に前記拡径領域２１５ｄが移動してワイヤが拡径分だけ外側に移動可能になることからビット軸２２の挿入を可能にすることができる。
【００４２】
そしてこのことは、上記穴２１３ｆに挿入されているビット軸２２は図１０の円内図（ｂ）に示す如く、凹溝２２ｅに上記ワイヤ２１７が入り込んでいるので、ビット軸着脱具２１５を前記ワッシャ側（図の上方）に移動させて該ワイヤを該ビット軸着脱具の拡径領域２１５ｄに位置せしめて外側に移動可能にしない限り抜き取れないことを示している。
【００４３】
従って、上記ビット軸着脱具２１５を上記第２のコイルばね２１６に抗して移動させまたは元位置に戻すことでビット軸２２の着脱を実現することができる。
【００４４】
なお、上記副回転軸に設ける切り込み２１３ｇをその幅に等しい径で周面側から途中まで穿孔した複数の窓付孔にした上で、該孔に挿入可能な金属球を入れても同じ効果を得ることができる。
【００４５】
上記ビット軸ホルダ完成体を説明する図１８で、（ａ）は中心軸で切断した断面図であり、（ｂ）は側面図である。
【００４６】
図でビット軸ホルダ完成体２３は、筒状でその周壁の１箇所に吸気ポート２３１ｄを備えたねじホルダケース２３１と、該ねじホルダケースに対して前後進方向に摺動可能で且つ先端が所要のねじ部材を頭部で位置決めして吸着できるように形成されたねじホルダ２３２と、該ねじホルダを先端側に付勢する第３のコイルばね２３３とからなる。  そしてこの場合の上記ねじホルダケースを詳細に説明する図１９で、（ａ）は一部断面視した側面図、（ｂ）はその正面図である。
【００４７】
図でねじホルダケース２３１は、一方の端部近傍が外形的に先細り状に形成されている筒形のケース本体２３１-1と、該ケース本体の上記端部開口部に圧入等の手段で固定されるブッシュ２３１-2とからなる。
【００４８】
そしてケース本体２３１-1は、他方（図の左側）の開口部近傍の内側に図１３で説明した筐体２１２の筒状部２１２ｃでの嵌入で該筐体２１２に固定し得るスリーブ状の嵌合部２３１ａが上記筒状部より長く形成されていると共に、該嵌合部に続く領域には上記筐体２１２における前記ボールベアリングＡのフランジ部に対応する径の孔２３１ｂと上記一方の端部側（図の右側）に位置する上記ブッシュ用の固定孔２３１ｃとが順次縮径化された状態で形成されている。
【００４９】
更に上記嵌合部領域の上記孔２３１ｂ側の周壁の１箇所には、該周壁を貫通する通気孔２３１ｄ′付の吸気ポート２３１ｄが設けられている。
【００５０】
また上記ブッシュ２３１-2は、外径が上記固定孔２３１ｃに圧入し得る外径で内側が所定径のガイド孔２３１ｅ′になっているパイプ２３１ｅの外面片側端部にフランジ２３１ｆを備えたものである。
【００５１】
従って該ブッシュ２３１-2をパイプ２３１ｅの側から上記ケース本体２３１-1の固定孔２３１ｃに圧入し、上記フランジ２３１ｆをケース本体２３１-1の端面に当接させることで、図示のねじホルダケース２３１を構成することができる。
【００５２】
一方上記ねじホルダを一部断面視した図２０で、円内図は右端側先端部の拡大図である。
【００５３】
図でねじホルダ２３２は、図１９で説明した上記ガイド孔２３１ｅ′に対応する外径を有するパイブ状の摺動部２３２ａと該摺動部より縮径化されたパイブ状の案内部２３２ｂとが内孔を繋げた状態で一体化形成されているものである。
【００５４】
そして上記摺動部２３２ａの端部にはフランジ２３２ｃが設けられていると共に、上記案内部２３２ｂの端部には対象とするねじ部材のねじ頭に対応する大きさの凹の段差面２３２ｄが設けられているものである。
【００５５】
なお、上記フランジ２３２ｃの外径は前記ボールベアリングＡのフランジ部にほぼ対応し、また上記ねじホルダ２３２の内孔は図１７で説明したビット軸２２のビット２２ａを上記凹の段差面２３２ｄの近傍で前後進させた状態で該ガイド軸との間に充分な余裕が得られるような形状になっている。
【００５６】
また上記第３のコイルばね２３３は、その巻径が上記フランジ２３２ｃひいては前記ボールベアリングＡのフランジ部にほぼ対応するように設定され、また長さは上記ねじホルダケース２３１の全体長さに対応するようになっている。
【００５７】
そこで、上記ねじホルダ２３２を案内部２３２ｂの側から上記ねじホルダケース２３１に挿入して該ねじホルダ２３２のフランジ２３２ｃを上記ねじホルダケース２３１におけるブッシュ２３１-2に当接させたのち、上記第３のコイルばね２３３を挿入することで、ビット軸ホルダ２３を図１８に示すように構成することができる。
【００５８】
かかる構成になるビット軸ホルダ完成体２３では、ねじホルダ２３２自体が前記ブッシュ２３１-2のガイド孔２３１ｅ′を案内として移動（上下動）し得るので、例えば前記第３のコイルばね２３３の上端を固定しておくことで該ねじホルダを下方向に付勢させることができる。
【００５９】
ねじ締め機としての組立手順を示す図２１で、先ず図１１で説明した駆動機構部２１の副回転軸２１３に図１７で説明したビット軸２２を段差２２ｄの側から矢印▲１▼の如く挿入して該ビット軸２２を駆動機構部２１に装着固定するが、この場合に上記駆動機構部２１における前記ビット軸着脱具２１５を第２のコイルばね２１６に抗して図の上方に移動させて該駆動部に装着されている前記ワイヤ２１７の副回転軸の穴２１３ｆからの突出をなくしておくことは前述した通りである。
【００６０】
そして上記副回転軸２１３の挿入が終了した時点で上記ワイヤ２１７の位置が副回転軸の凹溝２２ｅと一致して該ワイヤが該凹溝に入り込むことから、ビット軸着脱具２１５が上記第２のコイルばね２１６の付勢力で降下する。
【００６１】
かかる状態では上記ワイヤ２１７が副回転軸２１３の凹溝２２ｅに入り込んでいるので、該副回転軸２１３の確実な保持固定を実現することができる。
【００６２】
次いで図１８で説明したビット軸ホルダ２３を、径が前記コイルばね２３３の巻径にほぼ等しいワッシャ状で上面凸部の径が前記フランジ付ールベアリングＡのインナリング径にほぼ対応するばね受け２３４を介して矢印▲２▼の如く上記駆動機構部２１に装着固定することで所要のねじ締め機２を図１０で示すように構成することができる。
【００６３】
そして上記ビット軸ホルダ完成体２３の筐体２１に対する装着は、例えば上記第３のコイルばね２３３の下端を前記ねじホルダ２３２のフランジ２３２ｃに位置せしめた状態で該ビット軸ホルダの嵌合部２３１ａを前記筐体２１２の筒状部２１２ｃに嵌合させ、更に図示されない螺子等で両者を固定することで容易に実現することができる。
【００６４】
なお上記ばね受け２３４は、例えば図１６で説明した駆動機構部の組立工程におけるワッシャ２１８の挿入前に副回転軸２１３に挿入しておくことで、ビット軸ホルダ２３としての装着の容易化を実現することができる。
【００６５】
図２２はかかるねじ締め機を備えたねじ締め装置としての作用を問題点と共に説明したものであり、（ａ）はねじ部材吸着前の状態を、（ｂ）はねじ締め時の状態を、（ｃ）はねじ締めの状態を、（ｄ）は問題点をそれぞれ示している。
【００６６】
図の（ａ）で、図示されない真空装置に繋がる吸気ポート２３１ｄからの吸引でねじ締め機内部を減圧すると、ねじホルダ２３２の案内部先端に位置する前記凹の段差面２３２ｄの領域も減圧されることから、ねじ部材Ｂの頭部を上記凹の段差面２３２ｄに近づけることで円内図に示す如く該ねじ部材Ｂを該凹の段差面に吸着させることができる。
【００６７】
なおこの時点では、上記凹の段差面２３２ｄの奥に、前記ビット軸２の軸部２２ｂ先端のビット２２ａが位置している。
【００６８】
そこで、図示されない制御部からの信号で前記Ｘ−Ｙステージを作動させて該ねじ締め機２を所定の雌ねじ孔位置に移動せしめた後、前記昇降機構部１２の作動で該ねじ締め機２を降下させると、ねじ部材Ｂの先端が所定の雌ねじ孔Ｂ′と当接した時点でねじホルダ２３２が前述した第３のコイルばね２３３に抗して上昇する結果相対的に上記軸部２２ｂ先端の前記ビット２２ａがねじ部材Ｂの十字穴に入り込んで図（ｂ）の状態になる。
【００６９】
そこで筐体２１２内の減速機付モータを作動させることで、図（ｃ）に示すように該ねじ部材Ｂの雌ねじＢ′に対するねじ締めを実現することができる。
【００７０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来のねじ締め装置では、ねじ部材Ｂを吸着するねじホルダ２３２が固定状態の筐体に固定された構成であるため、ねじ部材Ｂの頭部を吸着する凹の段差面２３２ｄが固定であるのに対して該凹の段差面２３２ｄに吸着されているねじ部材Ｂが前記ビット２２ａによって回転する。
【００７１】
従って、図２２の（ｄ）に示すように上記ねじ部材Ｂの頭部表面の上記凹の段差面２３２ｄと接する領域に例えば同心円状の傷Ｃ等が発生して外観的価値が低下すると言う問題があり、またビット軸２２の上記ビット側の先端域をガイドする手段が設けられていないことからビット側に軸振れを発生する場合があって確実なねじ締めが実現できないことがあると言う問題があった。
【００７２】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、三次元方向に移動し得るねじ締め機装着具と、先端をねじ頭の十字穴に対応するビット軸を備えて前記ねじ締め機装着具に装着されるねじ締め機とで構成されるねじ締め装置であって、前記ねじ締め機は、駆動機構部と、該駆動機構部の主回転軸に追従して回転する副回転軸に根本側で着脱可能に接続される前記ビット軸と、前記副回転軸を囲んだ状態で前記駆動機構部に固定される吸気ポート付のビット軸ホルダ完成体と、先端に前記ねじ頭を吸着する凹の段差面を有し前記ビット軸を囲んだ状態で前記ビット軸ホルダ完成体に前後進可能に装着されるねじホルダ完成体とを含んでなり、前記ねじホルダ完成体が、前記ビット軸ホルダ完成体に対して回転可能に構成されているねじ締め装置によって解決される。
【００７３】
また、上記ねじホルダ完成体が前記ビット軸の前記ビット近傍に位置する軸部をガイドする孔付きのガイドブッシュを備えてなり、該ガイドブッシュが通気性を有する金属材料で形成されているねじ締め装置によって解決される。
【００７４】
ねじ部材Ｂの頭部を吸着する凹の段差面を有するねじホルダがビットひいてはビット軸ホルダに対して自由に回転できるようにしたねじ締め機を用いてねじ締め装置を構成すると、ねじ部材Ｂの頭部を吸着する凹の段差面をビット軸と同じ方向に自由に回転させられるので、上述した傷Ｃの発生を抑制することができる。
【００７５】
また、ビット軸２２の上記ビット側の先端域をガイドする手段をねじホルダに設けるとビット軸ひいてはビットの軸振れを抑制することができる。
【００７６】
そこで本発明では、従来のねじホルダケースにおけるブッシュ固定孔の領域にボールベアリングＡ-1を設けた上で該ボールベアリングＡ-1のインナリングにブッシュを固定することでブッシュを回転可能にし、更に該ブッシュを案内として移動し得るねじホルダ完成体に通気性を備えた材料からなるガイドブッシュを設けてねじ締め機を構成するようにしている。
【００７７】
このことは、上記のボールベアリングＡ-1によって図２２で説明した傷Ｃがなくせると共に、上記のガイドブッシュによってねじ部材の吸着力を弱めることなく前述したビットの軸振れがなくせて確実なねじ締めが実現できることを示している。
【００７８】
従って、ねじ頭の表面に傷をつけることなく確実且つ効率的なねじ締めが図れて生産性向上が期待できるねじ締め装置を実現することができる。
【００７９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明になるねじ締め装置の全体構成を示す概略図であり、図２は図１におけるねじ締め機の構成を説明する図、図３は図２におけるビット軸ホルダ完成体を説明する図、図４は図３のねじホルダケース完成体を説明する図、図５は図４のねじホルダケースを説明する図、図６は図４のブッシュを説明する図、図７は図３のねじホルダ完成体を説明する図、図８は図７のガイドブッシュを説明する図である。
【００８０】
なお図では、いずれも図９で説明したねじ締め装置に本発明を適用させる場合を例としているので、図９乃至図２２と同じ対象部材や部位には同一の記号を付して表わすと共に重複する説明についてはそれを省略する。
【００８１】
本発明になるねじ締め装置を説明する図１で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【００８２】
図でねじ締め装置３は、図９で説明したＸ−Ｙステージ１１と昇降機構部１２と該昇降機構部１２の前記ねじ締め機装着具１２１に固定されるねじ締め機６とで構成されている。
【００８３】
従って本発明に係わるねじ締め装置３は、図９で説明した従来のねじ締め装置１におけるねじ締め機２のみを本発明に係わるねじ締め機６に置き換えたものであり、その他の構成は前記ねじ締め装置１と同様である。
【００８４】
そしてこの場合のねじ締め機の構成を説明する図２で、円内図（ａ）は本発明に係わるボールベアリングＡ-1近傍領域を拡大視したものであり、円内図（ｂ）は本発明に係わるガイドブッシュ６３１近傍領域を拡大視したものである。
【００８５】
図で本発明に係わるねじ締め機６は、図１１で説明した駆動機構部２１と、該駆動機構部における前記副回転軸２１３に着脱自在に装着される前記ビット軸２２と、該ビット軸の周囲をカバーした状態で上記駆動機構部２１に固定される本発明に係わるビット軸ホルダ完成体６１とで構成されている。
【００８６】
そしてこの場合のビット軸ホルダ完成体６１は、図１８と同様に当該領域だけを抽出した図３に示す如く、図３で示すねじホルダケース完成体６２とねじホルダ完成体６３と前記第３のコイルばね２３３とからなる。
【００８７】
この内、ねじホルダケース完成体６２は、図４で示す如く、ねじホルダケース６２１と、該ねじホルダケース６２１に装着されるゴムシール付のボールベアリングＡ-1と、該ボールベアリングＡ-1のインナリングに固定して装着されるブッシュ６２２と、該ブッシュ６２２に嵌め込まれるＣリング６２３と、上記ボールベアリングＡ-1を上記ねじホルダケース６２１に固定する複数（図では３個）のねじ６２４とからなる。
【００８８】
上記ねじホルダケースを説明する図５で、（ａ）は一部断面視した側面図であり、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）の正面図である。
【００８９】
図でねじホルダケース６２１は、一方の端部近傍が外側に突出するフランジ状の突出部６２１ａに形成されている筒形のものであり、他方（図の左側）の開口部近傍の内側には図１９で説明した嵌合部２３１ａがそれに続く孔２３１ｂと共に形成されていると共に、前記一方の端部側（図の右側）の突出部内側には上記孔２３１ｂから拡径した状態で端面６２１ａ′から上記ボールベアリングＡ-1の厚さに対応する深さだけ凹んだ凹の段差領域６２１ｂが上記ボールベアリングＡ-1の収容領域として形成されているものである。
【００９０】
そして上記嵌合部２３１ａの領域に図１８で示したねじホルダケース２３１と同様の吸気ポート２３１ｄが設けられていると共に、上記端面６２１ａ′における凹の段差領域近傍の複数（図では３）箇所には雌ねじ６２１ｃが上記ボールベアリングＡ-1を固定するねじ６２４用として設けられている。
【００９１】
また、ボールベアリングＡ-1のインナリングに挿入し得る外径を持つ筒状の上記ブッシュ６２２は、図６で示す如く、外周部６２２ａの片側端部にフランジ６２２ｂを有すると共に他方の端部近傍にＣリング装着用の溝６２２ｃを備えているものである。
【００９２】
そして上記フランジ６２２ｂと溝６２２ｃ間の隔たり“ｄ”は上記ボールベアリングＡ-1の厚さに対応すると共に、内孔６２２ｄの径は図２０で説明したねじホルダ２３２の摺動部２３２ａの径に対応するようになっている。
【００９３】
従って、上記ブッシュ６２２をボールベアリングＡ-1のインナリングに挿入した後上記溝６２２ｃに通常の上記Ｃリング６２３を嵌め込むことで、該ブッシュ６２２をボールベアリングＡ-1に一体化させることができる。
【００９４】
そこで、上記ブッシュ６２２が一体化された状態の上記ボールベアリングＡ-1をねじホルダケース６２１の凹の段差領域６２１ｂに挿入した後、該ねじホルダケース６２１の上記各雌ねじ６２１ｃにねじ６２４をねじ込むと、該ねじ６２４の頭部で上記ボールベアリングＡ-1をねじホルダケース６２１に固定することができて、ビット軸ホルダ完成体６２を図４で示すように構成することができる。
【００９５】
一方、上記ねじホルダ完成体６３は、図７に示す如く、図２０で説明したねじホルダ２３２と、該ねじホルダ２３２に装着されるガイドブッシュ６３１とからなるものである。
【００９６】
そして図８で示すこの場合の上記ガイドブッシュ６３１は、例えば燐青銅粉末等を通常の焼結成形技術で形成した焼結合金からなるリング状のものであり、外周部６３１ａの径“ｄ1 ”は上記ねじホルダ２３２におけ摺動部２３２ａの内径“ｄ2 ”に対応すると共に、孔６３１ｂの径“ｄ3 ”は図１７で説明したビット軸２２における軸部２２ｂの径“ｄ4 ”に対応するようになっている。
【００９７】
なお上記ガイドブッシュ６３１は、焼結合金からなるため多孔質で通気性を備えている。
【００９８】
そこで、上記ガイドブッシュ６３１を上記ねじホルダ２３２の摺動部側内孔の最奥部に挿入して接着等の手段で両者を固定することで、ねじホルダ完成体６３を図７に示すように構成することができる。
【００９９】
従って、上記ビット軸ホルダ完成体６１のブッシュ６２２に上記ねじホルダ完成体６３の摺動部２３２ａを挿入して該ねじホルダ完成体６３をビット軸ホルダ完成体６１に装着した後前記第３のコイルばね２３３を装着することで、本発明に係わるビット軸ホルダ完成体６１を図３に示すように構成することができる。
【０１００】
以後、該ビット軸ホルダ完成体６１を従来のビット軸ホルダ２３に代えた上で図２１で説明した手順を経ることで本発明になるねじ締め機６を図２で示したように構成することができると共に、該ねじ締め機６を利用することで所要のねじ締め装置３を図１で示したように構成することができる。
【０１０１】
かかる構成になるねじ締め機６を備えたねじ締め装置３では、上記ねじホルダ完成体６３自体が上記ボールベアリングＡ-1ひいてはねじホルダケース完成体６２に対して自由に回転できることから図２２の（ｄ）で説明した傷Ｃの発生が抑制できると共に、ビット軸２２の軸部２２ｂの先端領域が通気性を持つ上記ガイドブッシュ６３１で案内されていることからねじ部材の吸着性を落とすことなくまた軸振れを発生させることなく確実且つ効率的ななねじ締めが実現できるメリットがある。
【０１０２】
【発明の効果】
上述の如く本発明により、ねじ頭の表面に傷をつけることなく確実且つ効率的なねじ締めを実現して生産性の向上を図ったねじ締め装置を提供することができる。
【０１０３】
なお、本発明の説明ではねじ締め機装着具に１個のねじ締め機を装着した単軸のねじ締め装置の場合を例にしているが、上記ねじ締め機装着具に装着するねじ締め機を複数化させることで容易に多軸のねじ締め装置が構成できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明になるねじ締め装置の全体構成を示す概略図。
【図２】  図１におけるねじ締め機の構成を説明する図。
【図３】  図２におけるビット軸ホルダ完成体を説明する図。
【図４】  図３のねじホルダケース完成体を説明する図。
【図５】  図４のねじホルダケースを説明する図。
【図６】  図４のブッシュを説明する図。
【図７】  図３のねじホルダ完成体を説明する図。
【図８】  図７のガイドブッシュを説明する図。
【図９】  ねじ締め装置としての全体構成を示す概略図。
【図１０】  図９における従来のねじ締め機の構成を説明する図。
【図１１】  図１０における駆動機構部を説明する図。
【図１２】  図１１の減速機付モータを説明する図。
【図１３】  図１１の駆動部筐体を説明する図。
【図１４】  図１１における副回転軸を説明する図。
【図１５】  図１１のビット軸着脱具を説明する図。
【図１６】  図１１の駆動機構部への組立手順を説明する図。
【図１７】  図１０におけるビット軸を説明する図。
【図１８】  図１０におけるビット軸ホルダ完成体を説明する図。
【図１９】  図１８のねじホルダケースを説明する図。
【図２０】  図１８のねじホルダを説明する図。
【図２１】  図１０のねじ締め機への組立手順を説明する図。
【図２２】  図１０のねじ締め機での作用を問題点を含めて説明する図。
【符号の説明】
３          ねじ締め装置
６          ねじ締め機
１１        Ｘ−Ｙステージ
１２        昇降機構部
２１        駆動機構部
２２        ビット軸
６１        ビット軸ホルダ完成体
６２        ねじホルダケース完成体
６３        ねじホルダ完成体
１２１      ねじ締め機装着具
１２３      ねじ送り機構
２１３      副回転軸
２３１ａ    嵌合部
２３１ｂ    孔
２３１ｄ    吸気ポート
２３２      ねじホルダ
２３３      第３のコイルばね
２３４      ばね受け
６２１      ホルダケース
６２１ａ    突出部
６２１ａ′  端面
６２１ｂ    凹の段差領域
６２１ｃ    雌ねじ
６２２      ブッシュ
６２２ａ    外周部
６２２ｂ    フランジ
６２２ｃ    溝
６２２ｄ    内孔
６２３      Ｃリング
６２４      ねじ
６３１      ガイドブッシュ
６３１ａ    外周部
６３１ｂ    孔
【図１】
0003900802.tif 000002
【図２】
0003900802.tif 000003
【図３】
0003900802.tif 000004
【図４】
0003900802.tif 000005
【図５】
0003900802.tif 000006
【図６】
0003900802.tif 000007
【図７】
0003900802.tif 000008
【図８】
0003900802.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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