JP2003025163A - Screw tightening device - Google Patents
Screw tightening deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、種々の機器の組立
て作業に用いられ、ボルト、ナット等のねじ部材を自動
的にねじ締めするねじ締め装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screw tightening device which is used for assembling various devices and automatically tightens screw members such as bolts and nuts.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ねじ締め装置を用いたねじ締め作業にお
いて、そのねじ締め状態を決定するために、スリップク
ラッチ等を用いた機械的なトルク制限による機構、或い
は電気的なトルク検出手段を用いたトルク制御による機
構が広く使用されている。これらはいずれも、ねじ締め
の強度をねじ締め装置の回転トルクの制限により制御す
る構造となっている。2. Description of the Related Art In a screw tightening operation using a screw tightening device, in order to determine the screw tightening state, a mechanical torque limiting mechanism such as a slip clutch or an electric torque detecting means is used. Mechanisms based on torque control are widely used. Each of these has a structure in which the strength of screw tightening is controlled by limiting the rotation torque of the screw tightening device.
【０００３】一方、特開平４−１０９１０１公報には、
ねじの締め込み量によりねじ締めの強度を制御するねじ
の高さ検出装置を組み込んだねじ締め装置が開示されて
いる。On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 4-109101 discloses that
A screw tightening device incorporating a screw height detecting device that controls the strength of screw tightening by the screw tightening amount is disclosed.
【０００４】図６はこのねじ締め装置を示し、被締結部
材１２０に対してねじ１１０を締め付けるドライバビッ
ト１０３と、ドライバビット１０３を回転させるモータ
１０４と、モータ１０４とドライバビット１０３とを連
結する継手１０５とによってねじ締め機構が構成されて
いる。また、ねじ１１０の高さを検出する機構として
は、モータ１０４を支持するフレーム１０１に取り付け
られたセンサ１０９と、ドライバビット１０３に取り付
けられたドッグ１０７と、ドッグ１０７とセンサ１０９
との間に配置されたレバー１０８とを備えている。FIG. 6 shows this screw tightening device, which includes a driver bit 103 for tightening the screw 110 against the member 120 to be fastened, a motor 104 for rotating the driver bit 103, and a joint for connecting the motor 104 and the driver bit 103. A screw tightening mechanism is constituted by 105. As a mechanism for detecting the height of the screw 110, a sensor 109 attached to the frame 101 supporting the motor 104, a dog 107 attached to the driver bit 103, a dog 107 and the sensor 109.
And a lever 108 disposed between and.
【０００５】この装置においては、センサ１０９はレバ
ー１０８の尾端１０８ｂを検出することにより所定のね
じ高さであることを判別する。レバー１０８は回転中心
１０８ｃを中心にして回転するようになっていると共
に、ばね１０２によってその先端１０８ａがドッグ１０
７に接触するように付勢されている。これにより、ドラ
イバビット１０３の高さ変化がドッグ１０７を介してレ
バー１０８に伝達される。In this device, the sensor 109 detects the tail end 108b of the lever 108 to determine that the screw height is a predetermined value. The lever 108 is designed to rotate about a rotation center 108c, and the spring 102 causes the tip 108a of the lever 108 to rotate.
Biased to contact 7. As a result, the height change of the driver bit 103 is transmitted to the lever 108 via the dog 107.
【０００６】また、レバー１０８は回転中心１０８ｃか
ら先端１０８ａ側への長さに比べ、尾端１０８ｂへの長
さが数倍大きくなっている。従って、ドライバビット１
０３の高さ変化がドッグ１０７を介してレバー１０８に
伝達されると、レバー１０８の尾端１０８ｂはレバー比
によってドッグ１０７の小さな動きに対して大きく動
く。このため、センサ１０９は尾端１０８ｂの大きな動
きからドッグ１０７ないしビット１０３の小さな動きの
変化を検出し、ドライバビット１０３によってネジ締め
されるねじ１１０の微小高さを正確に検出することがで
きる。Further, the length of the lever 108 to the tail end 108b is several times larger than the length from the rotation center 108c to the tip end 108a side. Therefore, driver bit 1
When the change in height of 03 is transmitted to the lever 108 via the dog 107, the tail end 108b of the lever 108 moves largely with respect to the small movement of the dog 107 depending on the lever ratio. Therefore, the sensor 109 can detect a small movement change of the dog 107 or the bit 103 from the large movement of the tail end 108b, and can accurately detect the minute height of the screw 110 tightened by the driver bit 103.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ねじ締
めの強度を回転トルクの制限により制御する構造では、
ねじが合わない、ねじに異物が付いている等の要因があ
っても所定の締め付けトルクに達してねじ締めが誤って
完了する。また、ねじ締め装置のドライバビットがねじ
に挿入されなければ、所定の締め付けトルクに達しない
という欠点がある。これらの欠点を補うために、電気
的、機械的な回避手段を設ける場合には、構造が複雑化
し、操作が面倒であり、高価になる問題が発生する。ま
た、ねじを緩める方向に対しての制御ができない問題も
有している。However, in the structure in which the strength of screw tightening is controlled by limiting the rotational torque,
Even if there are factors such as the screws not fitting or foreign substances on the screws, the specified tightening torque is reached and screw tightening is erroneously completed. Further, there is a drawback that a predetermined tightening torque cannot be reached unless the driver bit of the screw tightening device is inserted into the screw. If an electrical or mechanical avoidance means is provided to compensate for these drawbacks, there is a problem in that the structure is complicated, the operation is troublesome, and the cost is high. In addition, there is also a problem that it is impossible to control the direction in which the screw is loosened.
【０００８】一方、特開平４−１０９１０１号公報で
は、ねじ高さをドライバビット１０３を経由して検出す
るため、ドライバビット１０３のねじ挿入高さの誤差及
び被締結部材１２０の高さの誤差をそのまま検出するこ
ととなり、正確なねじ込み量が分からない問題を有して
いる。また、ねじ１１０の頭部の形状が替わった場合に
はドライバビット１０３も交換するが、この交換の際
に、その都度センサ１０９を調整する必要があり、調整
が面倒で汎用性にも欠ける問題を有している。On the other hand, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-109101, the screw height is detected via the driver bit 103. Therefore, an error in the screw insertion height of the driver bit 103 and an error in the height of the fastened member 120 are corrected. Since it is detected as it is, there is a problem that the exact screw-in amount cannot be known. Further, when the shape of the head of the screw 110 is changed, the driver bit 103 is also replaced, but at the time of this replacement, the sensor 109 needs to be adjusted each time, which makes adjustment difficult and lacks versatility. have.
【０００９】以上のことから、従来技術では、ねじ締め
を行った場合に、ねじが本来の機能を果たすことができ
ない恐れがあると共に、締め付け不良が原因となって製
品が不良となったり、次工程の作業ができなくなるなど
の悪影響を及ぼしている。From the above, according to the prior art, when the screw is tightened, the screw may not be able to fulfill its original function, and the product may be defective due to defective tightening. It has an adverse effect such as the inability to work in the process.
【００１０】本発明は、このような従来の問題点を考慮
してなされたものであり、ねじ自体のねじ締め量を管理
できると共に、ねじ締め量を自由に制御することが可能
なねじ締め装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of such conventional problems, and it is possible to manage the screw tightening amount of the screw itself and to freely control the screw tightening amount. The purpose is to provide.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ボル
ト、ナット等のねじ部材に係合するねじ締め具によって
自動的にねじ締めするねじ締め装置であって、ねじの高
さを検出する高さ検出手段と、ねじ締め具を回転させる
回転手段と、回転手段をねじの進行方向と平行方向に移
動させる移動手段と、ねじ締め具と回転手段とをねじの
進行方向に摺動可能に接続する継手とを備えていること
を特徴とする。The invention according to claim 1 is a screw tightening device for automatically tightening a screw by means of a screw tightener engaging a screw member such as a bolt or a nut, and detecting the height of the screw. Height detecting means, rotating means for rotating the screw fastener, moving means for moving the rotating means in a direction parallel to the traveling direction of the screw, and the screw fastener and the rotating means can slide in the traveling direction of the screw And a joint connected to.
【００１２】この発明では、高さ検出手段がねじ締め前
のねじ頭部の高さを検出する。そして、回転手段によっ
てねじ締め具を回転させ、移動手段によって回転手段を
移動させることによりねじ締め動作を行う。その後、高
さ検出手段によりねじ頭部の高さを検出し、あらかじめ
設定されているねじ締め後のねじ頭部高さの基準値と比
較演算し、基準値よりも高い場合には、さらにねじを締
める。以後、以上の動作を連続的に繰り返し、比較演算
結果が基準値の範囲内になった時点でねじ締め動作を終
了させる。これにより、所定のねじ締め条件によって安
定したねじ締め作業を行うことができる。In the present invention, the height detecting means detects the height of the screw head before tightening the screw. Then, the screw tightening operation is performed by rotating the screw tightening tool by the rotating means and moving the rotating means by the moving means. After that, the height of the screw head is detected by the height detecting means, and the calculated value is compared with the preset reference value of the screw head height after tightening the screw. Tighten. After that, the above operation is continuously repeated, and the screw tightening operation is terminated when the comparison calculation result falls within the range of the reference value. As a result, stable screw tightening work can be performed under predetermined screw tightening conditions.
【００１３】ねじ締めの際に、ねじ締め具がねじと正確
に係合していない場合、継手によってねじ締め具が押し
上げられるため、ねじに無理な力が作用することがな
く、不用意な締め付けを回避することができる。When tightening the screw, if the screw fastener is not accurately engaged with the screw, the joint pushes up the screw fastener, so that no unreasonable force is applied to the screw and careless tightening is performed. Can be avoided.
【００１４】この場合、組立対象物により基準値範囲下
限よりもねじ頭部高さが低い場合、ねじを緩める必要が
あるが、このような場合においても、回転手段によって
ねじ締め具を逆回転させることで対応することができ
る。In this case, when the screw head height is lower than the lower limit of the reference value range depending on the object to be assembled, it is necessary to loosen the screw, but even in such a case, the screw fastener is rotated in the reverse direction by the rotating means. You can deal with it.
【００１５】請求項２の発明は、請求項１記載のねじ締
め装置であって、前記高さ検出手段は、ねじ締め具がね
じと係合している以外の部位でねじの高さを検出するこ
とを特徴とする。A second aspect of the present invention is the screw tightening device according to the first aspect, wherein the height detecting means detects the height of the screw at a portion other than where the screw fastener is engaged with the screw. It is characterized by doing.
【００１６】このようにねじの検出を行うことにより、
ねじ締め具が高さ検出の邪魔とならないため、ねじ高さ
の検出を簡単に、しかも正確に行うことができる。By detecting the screw in this way,
Since the screw fastener does not interfere with the height detection, the screw height can be detected easily and accurately.
【００１７】請求項３の発明は、請求項１または２記載
のねじ締め装置であって、前記高さ検出手段は、ねじの
進行方向と平行な幅で出射した光の遮光量によってねじ
の高さを検出する光透過型センサであることを特徴とす
る。According to a third aspect of the present invention, in the screw tightening device according to the first or second aspect, the height detecting means adjusts the height of the screw according to a light blocking amount of light emitted in a width parallel to the traveling direction of the screw. It is a light transmissive sensor for detecting the height.
【００１８】ねじの進行方向と平行となる幅の光を出射
して検出することにより、ねじによって遮光された光が
ねじの高さとなる。このような検出は、非接触でねじの
高さを検出するため、ねじ、その他の部材を傷つけるこ
とがないと共に、簡単な構造で検出することができる。By emitting and detecting light having a width parallel to the traveling direction of the screw, the light shielded by the screw becomes the height of the screw. In such detection, the height of the screw is detected in a non-contact manner, so that the screw and other members are not damaged and the detection can be performed with a simple structure.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、図示する実施の形態によ
り、本発明を具体的に説明する。なお、各実施の形態に
おいて、同一の部材には同一の符号を付して対応させて
ある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below with reference to the embodiments shown in the drawings. In the respective embodiments, the same members are designated by the same reference numerals and correspond to each other.
【００２０】（実施の形態１）図１〜図４は本発明の実
施の形態１であり、図１はその全体の構成を示す。(Embodiment 1) FIGS. 1 to 4 show Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 1 shows the overall structure thereof.
【００２１】この実施の形態は、ねじ締め具としてのド
ライバビット３を回転させることにより、ねじ２をねじ
受け部材１に対してねじ締めするものである。ねじ２と
してはボルトが使用されており、このため、ねじ締め具
としてのドライバビット３の先端（ねじ側の端部）に
は、ねじ（ボルト）２の頭部に挿入されて係合するビッ
ト部３ａが形成されている。In this embodiment, the screw 2 is screwed to the screw receiving member 1 by rotating a driver bit 3 as a screw fastener. A bolt is used as the screw 2. Therefore, the tip of the driver bit 3 as the screw fastener (the end on the screw side) is inserted into the head of the screw (bolt) 2 and engages with the bit. The part 3a is formed.
【００２２】ねじ受け部材１は図示しない基台上に載置
され、ドライバビット３の下方に位置するよう設けられ
ている。ねじ受け部材１の周囲には、高さ検出手段とし
ての光透過型センサ１４がねじ受け部材１、ねじ２及び
ドライバビット３との非接触状態で配置されている。The screw receiving member 1 is placed on a base (not shown) and is provided below the driver bit 3. A light transmissive sensor 14 as height detecting means is arranged around the screw receiving member 1 in a non-contact state with the screw receiving member 1, the screw 2, and the driver bit 3.
【００２３】光透過型センサ１４は投光部４及び受光部
５を備え、これらがねじ受け部材１を挟むように配置さ
れている。投光部４及び受光部５は、それぞれ帯状の光
を投光、受光するセンサであり、その間で遮光物体（ね
じ受け部材１及びねじ２）によって光が遮られると、遮
光量に比例して電圧出力が変化し、この遮光量によって
ねじ２の締め込み高さを検出する。光透過型センサ１４
の光軸Ｃは、その帯の幅方向がねじ２を締め付ける場合
のねじ２の進行方向と平行となっている。これにより、
締め込みによるねじ２の進行によって、遮光される光が
図３から図４のように変化し、この遮光された光の変化
量を検出してねじの高さを検出することができる。The light transmission type sensor 14 is provided with a light projecting portion 4 and a light receiving portion 5, which are arranged so as to sandwich the screw receiving member 1. The light projecting unit 4 and the light receiving unit 5 are sensors that respectively project and receive band-shaped light, and when the light is blocked by the light blocking object (screw receiving member 1 and screw 2) therebetween, the light is proportional to the light blocking amount. The voltage output changes, and the tightening height of the screw 2 is detected based on this light shielding amount. Light transmission type sensor 14
The optical axis C of is parallel to the traveling direction of the screw 2 when the screw 2 is tightened. This allows
As the screw 2 advances due to tightening, the light to be shielded changes as shown in FIGS. 3 to 4, and the height of the screw can be detected by detecting the amount of change in the shielded light.
【００２４】ドライバビット３は、回転手段としてのモ
ータ８の軸に継手６を介して接続されており、モータ８
を回転させることにより回転する。継手６には、ばね機
構が内蔵されており、ドライバビット３は継手６内部で
ねじ２の進行方向に対して摺動可能になっている。通常
時は、ばね力によってねじ２側に押し当てられている
が、ドライバビット３がねじ２と接触した際には衝撃を
吸収すると共に、ばねを変更することにより、ねじ締め
時のドライバビット３のねじ２に対する押付け力を選択
することが可能な構造となっている。なお、モータ８と
しては、回転角を容易に制御することが可能なパルスモ
ータ或いはサーボモータが好ましい。The driver bit 3 is connected to the shaft of a motor 8 as a rotating means through a joint 6, and
Rotate by rotating. A spring mechanism is built in the joint 6, and the driver bit 3 is slidable in the joint 6 in the traveling direction of the screw 2. Normally, it is pressed against the screw 2 side by the spring force, but when the driver bit 3 comes into contact with the screw 2, the shock is absorbed and the spring is changed so that the driver bit 3 at the time of screw tightening is screwed. The pressing force for the screw 2 is selected. The motor 8 is preferably a pulse motor or a servomotor that can easily control the rotation angle.
【００２５】モータ８は移動手段としての上下移動軸９
にモータ取付台７を介して取り付けられている。上下移
動軸９はモータを内蔵しており、内蔵したモータにより
モータ取付台７をねじ２の進行方向と平行な方向に移動
させる。すなわち、上下移動軸９が動作することによ
り、モータ８及びドライバビット３がねじ２の進行方向
と平行に移動することが可能となっている。The motor 8 is a vertical moving shaft 9 as moving means.
Is attached via a motor mount 7. The vertical movement shaft 9 has a built-in motor, and the built-in motor moves the motor mount 7 in a direction parallel to the traveling direction of the screw 2. That is, by operating the vertical movement shaft 9, the motor 8 and the driver bit 3 can move in parallel with the traveling direction of the screw 2.
【００２６】コントローラ１０には、光透過型センサ１
４の投光部４及び受光部５と、モータ８及び上下移動軸
９が接続されており、光透過型センサ１４からの読み取
り信号が入力されると共に、モータ８及び上下移動軸９
の動作を制御している。また、コントローラ１０には、
モータ８の１回転に要する指令パルス数、動作速度、ね
じ２のピッチ及びねじ締め条件（ねじ締め込み量）等の
パラメータが入力可能となっている。これらは自動によ
るねじ締め作業の前にあらかじめ設定されるものであ
る。The controller 10 includes a light transmission type sensor 1
The light projecting unit 4 and the light receiving unit 5 of No. 4 are connected to the motor 8 and the vertical movement shaft 9, and the read signal from the light transmission type sensor 14 is input and the motor 8 and the vertical movement shaft 9 are connected.
Control the behavior of. In addition, the controller 10 has
Parameters such as the number of command pulses required for one rotation of the motor 8, the operating speed, the pitch of the screw 2 and the screw tightening condition (screw tightening amount) can be input. These are set in advance before the automatic screw tightening work.
【００２７】次に、上記構成における作用について説明
する。Next, the operation of the above configuration will be described.
【００２８】まず、あらかじめ、ねじ２が仮締め状態で
取り付けられた状態のねじ受け部材１をその中心がドラ
イバビット３の中心と一致するように設置する。図３は
このときにおけるねじ受け部材１、ねじ２及び光透過型
センサ１４の投光部４、受光部５の状態を示す。受光部
５に入力される光量はＤであり、受光部５からは光量Ｄ
に対応する電圧が出力される。コントローラ１０は、光
透過型センサ１４の受光部５からの出力電圧を読み取
り、換算演算することにより現時点でのねじ２の高さを
算出する。First, the screw receiving member 1 with the screws 2 attached in a temporarily tightened state is installed in advance so that the center thereof coincides with the center of the driver bit 3. FIG. 3 shows the state of the screw receiving member 1, the screw 2, and the light projecting portion 4 and the light receiving portion 5 of the light transmissive sensor 14 at this time. The light quantity input to the light receiving section 5 is D, and the light quantity D from the light receiving section 5 is D.
The voltage corresponding to is output. The controller 10 calculates the height of the screw 2 at the present time by reading the output voltage from the light receiving unit 5 of the light transmission type sensor 14 and performing conversion calculation.
【００２９】次に、コントローラ１０は算出されたねじ
２の高さの現在値と、あらかじめ設定されているねじ締
め後のねじ２の高さの目標値を演算し、締め込み量を算
出する。さらにコントローラ１０はその締め込み量から
モータ８の必要な回転量を算出する。Next, the controller 10 calculates the calculated current value of the height of the screw 2 and a preset target value of the height of the screw 2 after tightening the screw to calculate the tightening amount. Further, the controller 10 calculates the required rotation amount of the motor 8 from the tightened amount.
【００３０】次に、上下移動軸９によってドライバビッ
ト３がねじ２の頭部に挿入される位置まで移動する。こ
のとき、ねじ２の頭部にドライバビット３が正確に挿入
されなくても、継手６の摺動によりドライバビット３が
モータ８方向に押し上げられることにより、ねじ受け部
材１及びねじ２に無理な力が加わることはなく、この状
態からモータ８をねじ締め方向Ｂに回転させると、ドラ
イバビット３のビット部３ａはやがてねじ２の頭部に挿
入されてねじ２と係合する。これにより、ねじ２の締め
付けの際に、ねじ２に無理な力が作用することがなく、
不用意な締め付けを回避することができる。Next, the vertical moving shaft 9 moves the driver bit 3 to a position where it is inserted into the head of the screw 2. At this time, even if the driver bit 3 is not accurately inserted into the head of the screw 2, the driver bit 3 is pushed up in the direction of the motor 8 by the sliding of the joint 6, so that the screw receiving member 1 and the screw 2 cannot be forced. If no force is applied and the motor 8 is rotated in the screw tightening direction B from this state, the bit portion 3a of the driver bit 3 is eventually inserted into the head of the screw 2 and engages with the screw 2. As a result, when the screw 2 is tightened, no unreasonable force acts on the screw 2,
It is possible to avoid careless tightening.
【００３１】次に、モータ８がねじ締めに必要な回転量
だけ回転完了した後、上下移動軸９をドライバビット３
がねじ２から離れる方向で光透過型センサを遮らない位
置まで移動させる。図４はこのときのねじ受け部材１、
ねじ２及び光透過型センサ１４の投光部４、受光部５の
状態を示す。このとき、上述したと同様に、受光部５に
入力される光量Ｅから、その時点でのねじ２の高さを算
出する。Next, after the motor 8 completes the rotation required for screw tightening, the vertical moving shaft 9 is moved to the driver bit 3
Moves the light transmission type sensor in a direction away from the screw 2 to a position where it does not block the light transmission type sensor. FIG. 4 shows the screw receiving member 1 at this time,
The states of the screw 2 and the light projecting portion 4 and the light receiving portion 5 of the light transmission type sensor 14 are shown. At this time, in the same manner as described above, the height of the screw 2 at that time is calculated from the amount of light E input to the light receiving unit 5.
【００３２】算出されたねじ２の高さが、目標高さの上
限値よりも高ければ、再度上下移動軸９を下降させ、上
記のねじ締め動作及び高さの検出、演算動作を繰り返し
行う。算出されたねじ２の高さが、目標高さの下限値よ
りも低い場合には、モータ８を反対方向に回転させるこ
とによって、ねじ締めを緩めることができる。これによ
り、必要以上の締め付けを防止することができる。そし
て、コントローラ１０が算出したねじ２の高さが、目標
高さの範囲内になった時点でねじ締め作業が完了する。If the calculated height of the screw 2 is higher than the upper limit value of the target height, the vertical moving shaft 9 is lowered again, and the screw tightening operation, the height detection, and the calculation operation are repeated. When the calculated height of the screw 2 is lower than the lower limit of the target height, the screw tightening can be loosened by rotating the motor 8 in the opposite direction. As a result, it is possible to prevent excessive tightening. Then, when the height of the screw 2 calculated by the controller 10 falls within the range of the target height, the screw tightening work is completed.
【００３３】このような実施の形態によれば、ねじ２の
形状にかかわらず、確実にねじ２の頭部の高さを検出す
ることができるため、正確でミスのないねじ締め作業を
行うことができる。従って、ねじ本来の機能を果たすこ
とができると共に、締め付け不良がなく、不良品の発生
を防止することができる。According to such an embodiment, the height of the head of the screw 2 can be reliably detected regardless of the shape of the screw 2, so that accurate and error-free screw tightening work can be performed. You can Therefore, the original function of the screw can be achieved, and there is no tightening failure, and the generation of defective products can be prevented.
【００３４】（実施の形態２）図５に本発明の実施の形
態２を示す。この実施の形態においても、光透過型セン
サ１４の投光部４及び受光部５の光軸Ｃ２が、その帯の
幅方向が締め付け時のねじ２の進行方向と平行となって
いる。これに加えて、光軸Ｃ２はドライバビット３を検
出しない位置に配置されている。すなわち、この実施の
形態では、ねじ２の頭部がドライバビット３の外形より
も大きくなっており、ドライバビット３が係合している
部位から外れた位置のねじ２の頭部に光軸Ｃ２が走行す
るように設けられるものである。(Second Embodiment) FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. Also in this embodiment, the optical axes C2 of the light projecting section 4 and the light receiving section 5 of the light transmissive sensor 14 are such that the width direction of the band is parallel to the traveling direction of the screw 2 when tightening. In addition to this, the optical axis C2 is arranged at a position where the driver bit 3 is not detected. That is, in this embodiment, the head of the screw 2 is larger than the outer shape of the driver bit 3, and the optical axis C2 is attached to the head of the screw 2 at a position deviated from the part where the driver bit 3 is engaged. Are provided so as to run.
【００３５】この実施の形態においても、あらかじめね
じ２が仮締め状態で取り付けられた状態のねじ受け部材
１をその中心がドライバビット３の中心と一致するよう
に設置する。Also in this embodiment, the screw receiving member 1 in which the screw 2 is preliminarily tightened and attached is installed so that the center thereof coincides with the center of the driver bit 3.
【００３６】次に、上下移動軸９によってドライバビッ
ト３がねじ２の頭部に挿入される位置まで移動する。こ
のとき、実施の形態１と同様に、ねじ２の頭部にドライ
バビット３が正確に挿入されなくても、継手６の摺動に
よりドライバビット３がモータ８方向に押し上げられる
ことにより、ねじ受け部材１及びねじ２に無理な力が加
わることはない。この状態から、モータ８をねじ締め方
向Ｂに回転させることにより、ドライバビット３のビッ
ト部３ａがやがてねじ２頭部に挿入されて係合する。Next, the vertical moving shaft 9 moves the driver bit 3 to a position where it is inserted into the head of the screw 2. At this time, similarly to the first embodiment, even if the driver bit 3 is not accurately inserted into the head of the screw 2, the driver bit 3 is pushed up in the direction of the motor 8 by the sliding of the joint 6, and the screw receiver No excessive force is applied to the member 1 and the screw 2. From this state, by rotating the motor 8 in the screw tightening direction B, the bit portion 3a of the driver bit 3 is eventually inserted into and engaged with the head portion of the screw 2.
【００３７】この実施の形態では、ねじ２の頭部がドラ
イバビット３の外形よりも大きく、ドライバビット３が
ねじ２と係合している以外の部位に光軸Ｃ２を合わせて
ねじ２の高さを検出することができる。従って、ドライ
バビット３がねじ２頭部に挿入されている状態であって
も、ねじ２の高さを検出することが可能となる。In this embodiment, the head of the screw 2 is larger than the outer shape of the driver bit 3, and the optical axis C2 is aligned with a portion other than where the driver bit 3 is engaged with the screw 2 and the height of the screw 2 is increased. Can be detected. Therefore, the height of the screw 2 can be detected even when the driver bit 3 is inserted in the head of the screw 2.
【００３８】なお、ねじ２の頭部の検出、演算は、実施
の形態１と同様であるため、説明を省略する。Since the detection and calculation of the head of the screw 2 are the same as in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
【００３９】ねじ２の頭部の検出及び演算の後、コント
ローラ１０は、モータ８をねじ締め方向に回転させなが
ら、同時にねじ２の高さを算出し、あらかじめ設定され
ているねじ締め後のねじ２の高さの目標値と比較演算す
る。そして、算出されたねじ２の高さが、目標高さの範
囲内になった時点でモータ８の回転を停止させることに
より、ねじ締め作業が完了する。After the head of the screw 2 is detected and calculated, the controller 10 simultaneously calculates the height of the screw 2 while rotating the motor 8 in the screw tightening direction, and sets the preset screw tightened screw. Comparing with the target value of height of 2. The screw tightening work is completed by stopping the rotation of the motor 8 when the calculated height of the screw 2 falls within the target height range.
【００４０】この実施の形態では、実施の形態１と同様
な作用・効果を得ることができるのに加えて、ドライバ
ビット３をねじ２に挿入した状態のままでねじの締め込
み量を検出できる。このため、締め込み量の検出のため
に上下移動軸９を移動動作させる必要がないため、ねじ
締め作業を短時間で行うことができる。In this embodiment, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained, and in addition, the tightening amount of the screw can be detected while the driver bit 3 is still inserted in the screw 2. . Therefore, it is not necessary to move the vertical movement shaft 9 to detect the tightening amount, so that the screw tightening work can be performed in a short time.
【００４１】なお、以上の実施の形態では、ねじとして
ボルトを用いた場合を説明したが、ナットに対しても同
様に適用することができ、この場合には、ドライバビッ
ト３の先端のビット部をナットの外周に嵌合する形状と
することが可能となる。In the above embodiments, the case where the bolt is used as the screw has been described, but the present invention can be similarly applied to the nut. In this case, the bit portion at the tip of the driver bit 3 is used. Can be shaped to fit on the outer circumference of the nut.
【００４２】[0042]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、直接的にねじ
のねじ締め量を管理でき、自由自在にそのねじ締め量を
制御することができると共に、確実にねじ締め結果の把
握ができる。このため、締め付け不良、締め付け過剰等
の不良品が後工程に流出することがない。According to the first aspect of the invention, the screw tightening amount of the screw can be directly controlled, the screw tightening amount can be freely controlled, and the screw tightening result can be surely grasped. . Therefore, defective products such as insufficient tightening and excessive tightening do not flow out to the subsequent process.
【００４３】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、ねじ締め具が高さ検出に関与しないた
め、ねじ高さの検出を簡単に、しかも正確に行うことが
できる。According to the invention of claim 2, in addition to the effect of the invention of claim 1, since the screw fastener does not participate in the height detection, the screw height can be detected easily and accurately. it can.
【００４４】請求項３の発明によれば、請求項１及び２
の発明の効果に加えて、非接触でねじの高さを検出する
ため、ねじ、その他の部材を傷つけることがないと共
に、簡単な構造で検出することができる。According to the invention of claim 3, claims 1 and 2
In addition to the effect of the present invention, since the height of the screw is detected without contact, the screw and other members are not damaged, and the detection can be performed with a simple structure.
【図１】本発明の実施の形態１の全体正面図である。FIG. 1 is an overall front view of a first embodiment of the present invention.
【図２】実施の形態１のねじ及びドライバビットを示す
側面図である。FIG. 2 is a side view showing a screw and a driver bit according to the first embodiment.
【図３】実施の形態１によってねじの高さを検出する状
態を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing a state in which the height of a screw is detected according to the first embodiment.
【図４】実施の形態１によってねじの高さを検出する状
態を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing a state in which the height of a screw is detected according to the first embodiment.
【図５】実施の形態２のねじ及びドライバビットを示す
側面図である。FIG. 5 is a side view showing a screw and a driver bit according to the second embodiment.
【図６】従来装置の正面図である。FIG. 6 is a front view of a conventional device.
２ ねじ ３ ドライバビット（ねじ締め具） ６ 継手 ８ モータ（回転手段） ９ 上下移動軸（移動手段） １４ 光透過型センサ 2 screws 3 driver bits (screw fastener) 6 joints 8 motors (rotating means) 9 Vertical movement axis (moving means) 14 Light transmission type sensor
Claims (3)
ねじ締め具によって自動的にねじ締めするねじ締め装置
であって、ねじの高さを検出する高さ検出手段と、ねじ
締め具を回転させる回転手段と、回転手段をねじの進行
方向と平行方向に移動させる移動手段と、ねじ締め具と
回転手段とをねじの進行方向に摺動可能に接続する継手
とを備えていることを特徴とするねじ締め装置。1. A screw tightening device for automatically tightening a screw by means of a screw tightener engaging a screw member such as a bolt or a nut, the height detecting means for detecting a height of the screw, and the screw tightener. A rotating means for rotating; a moving means for moving the rotating means in a direction parallel to the moving direction of the screw; and a joint for slidably connecting the screw fastener and the rotating means in the moving direction of the screw. Characteristic screw tightening device.
と係合している以外の部位でねじの高さを検出すること
を特徴とする請求項１記載のねじ締め装置。2. The screw tightening device according to claim 1, wherein the height detecting means detects the height of the screw at a portion other than where the screw fastener is engaged with the screw.
平行な幅で出射した光の遮光量によってねじの高さを検
出する光透過型センサであることを特徴とする請求項１
または２記載のねじ締め装置。3. The height detecting means is a light transmissive sensor that detects the height of the screw based on the amount of light shielded from light emitted in a width parallel to the traveling direction of the screw.
Or the screw tightening device described in 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001209337A JP2003025163A (en) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | Screw tightening device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001209337A JP2003025163A (en) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | Screw tightening device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003025163A true JP2003025163A (en) | 2003-01-29 |
Family
ID=19045007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001209337A Withdrawn JP2003025163A (en) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | Screw tightening device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003025163A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2001
- 2001-07-10 JP JP2001209337A patent/JP2003025163A/en not_active Withdrawn
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