JP5707951B2 - ネジ供給装置 - Google Patents

Description

実施形態は、ネジをドライバビットで取り上げる位置に順次供給するネジ供給装置に関する。

電子機器の組み立て工程は、ネジ締め工程を含むことが多い。大量の電子機器を連続して組み立てるときは自動ネジ締め機を用いて組み立ての効率化を図る。しかし、多品種少量生産の場合などでは、組み立てラインにおいて作業者が手動でネジ締めを行なうことも多い。

このような手動によるネジ締め作業は、作業者が例えば電動ドライバを手に持ち、ドライバビットの先にネジを装着してから、ネジをネジ締め位置まで移動してネジ締めを行なう。このようなネジ締め作業では、ネジ供給装置を用いることで効率的にドライバビットの先端にネジを供給することができる。そのようなネジ供給装置として据え置き型のネジ供給機が用いられことが多い。

据え置き型のネジ供給機は、一般的に、多量のネジを収容する部分と、ネジを整列させて一本ずつネジ取り出し位置に供給するネジ整列供給部を有しており、作業者がネジ締め作業を行なう位置の近傍に設置される。したがって、作業者はドライバを手に持って、ネジ供給機のネジ取り出し位置までドライバのドライバビットを移動し、ドライバビットでネジを拾い上げてから、ねじ締め位置まで移動し、ネジ締め作業を行なう。すなわち、ネジ締め位置とネジ取り出し位置の間でドライバを繰り返し移動させることとなり、ドライバを持つ手が疲れて作業効率が低下するばかりでなく、ドライバを移動する時間がねじ締め工程時間に含まれるため、ねじ締め工程時間が長くなるという問題もある。

そこで、ネジ供給機のネジ整列供給部をネジ供給器（マガジン又はカセット）としてネジ収容部から取り外し、ネジ供給器のみをネジ締め位置の近傍まで移動して、ネジ取り出し位置をネジ締め位置に近づけることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平１１−１０４５２号公報

特許文献１に記載されたネジ供給器は、作業者が手に持ったドライバの近くであって、且つネジ締め位置の近くの作業台等に置くことができ、ネジを取り出し易くなる。しかし、依然としてネジ供給器のネジ取り出し位置からネジ締め位置まで、ドライバビットに装着したネジを移動する必要がある。すなわち、ネジをドライバビット先端に装着したまま、作業者がドライバを移動する工程が必要であり、移動中にドライバビットからネジが落ちてしまうおそれがある。

また、ネジ締め位置までの移動は作業者が目視で行なうため、小さなネジの先端をネジ締め位置に精度よく移動することが難しい場合があり、ネジ締め工程時間が長くなるおそれがある。さらに、ネジ供給器を片手で所定の姿勢に保持しながら、もう一方の手でドライバを持ってネジの取り出し及びネジ締めを行なうとう面倒な作業を行なわなければならない。

一実施形態によれば、収容したネジをネジ取り出し位置に移動させる供給レールと、前記供給レールの前端部に取り付けられ、前記供給レールが所定の角度で傾斜した状態で前記供給レールの前記前端部がネジ締め位置の近傍に配置されるように位置決めする固定ガイドと、ネジ取り出し位置にあるネジを装着したドライバビットに当接して、前記ドライバビットがネジ締め位置で垂直となるように案内するネジ締めガイドとを有し、前記固定ガイドは、前記供給レールに対して前記所定の角度で延在する底面を有する載置部と、前記載置部の前記底面から突出し、前記ネジ及び前記ドライバビットが通過できる貫通孔を有する突出部とを有するネジ供給装置が提供される。

一実施形態によれば、固定ガイドの機能によりネジ締め位置の近傍でネジを取り出すことができ、且つ、ねじ締めガイドの機能により取り出したネジを直ちにネジ締め位置に移動することができる。したがって、短時間で確実なネジ締め作業を行なうことができる。

一実施形態によるネジ供給装置の側面図である。 図１に示すネジ供給装置の平面図である。 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 ネジ供給装置の先端部付近の斜視図である。 ネジ供給装置をネジ締め位置近傍に配置してネジ締め作業を行なうときの状態を示す側面図である。 ネジ供給装置のガイド機能を示す図である。

次に、実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は一実施形態によるネジ供給装置の側面図であり、図２は図１に示すネジ供給装置の平面図である。図３は図１におおけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。

図１，２に示すネジ供給装置１０は、ビスあるいは小型のネジ１２を整列した状態で保持し、ネジ１２をネジ取り出し位置まで摺動させて移動させる装置であり、ネジカセットあるいはネジマガジンと称される。ネジ供給装置１０は、例えば作業者が手に持って移動できる程度の大きさ及び重量である。

ネジ供給装置１０は、間に所定の空隙が形成されるように互いに固定された２枚の供給レール１４を含む。２枚の供給レール１４の間の距離は、ネジ１２のネジ部の直径より僅かに大きくなるように設定されている。図３に示すように、供給レールの上端側には、ネジ１２の頭部が入る大きさのネジ頭収容溝１４ａが形成されている。ネジ１２のネジ部が２枚の供給レール１４の間に延在し、且つ、ネジ１２の頭部が左右の供給レール１４のネジ頭収容溝１４ａに入った状態でネジ１２が一列に整列して供給レール１４により保持される。ネジ１２の頭部がネジ頭収容溝１４ａに収容されることで、ネジ１２が供給レール１４から外れて落ちないようになっている。

供給レール１４の後端には、ネジ１２をネジ供給装置１０に収容するための供給装置にネジ供給装置１０を接続するための接続部１６が取り付けられている。接続部１６が取り付けられた側がネジ供給装置１０の後端側となる。

ネジ供給装置の１４の前端部において供給レール１４のネジ頭収容溝１４ａが無くなり、整列したネジ１２の先頭のネジ１２の頭部が供給レール上に現れるようになっている。図示はしないが、先頭のネジ１２は、供給レール１４の間に設けられた小さな板バネで供給レールの内壁に押し付けられるようになっており、ネジ１２の頭部が現れた位置で止まるようになっている。このネジ１２の位置が、ネジ取り出し位置であり、後述のように、この位置に移動してきたネジ１２をドライバビットに装着して取り出すことができる。

ネジ供給装置の１４の前端部には、ネジ供給装置１０の先端をネジ締め位置に案内し固定する固定ガイド２０と、ドライバビットをネジ取り出し位置に案内するネジ取り出しガイド３０と、ネジが装着されたドライバビットをネジ締め位置に案内するネジ締めガイド４０とが取り付けられている。

図４はネジ供給装置１０の前端部の斜視図である。図５はネジ供給装置１０をネジ締め位置に配置してネジ締め作業を行なうときの状態を示す側面図である。

図５に示すように、ネジ締め作業を行なう際は、ネジ締めを行なうワーク６０（ネジ締め対象物）の上にネジ供給装置１０を載置した状態で、電動ドライバ７０等のドライバビット７０ａによりネジ供給装置１０のネジ１２を取り上げる。そして、ネジ１２が装着されたドライバビット７０ａをネジ締め位置に移動してからドライバビット７０ａを垂直下方に移動することで、ネジ１２をワーク６０のネジ孔にねじ込むことができる。

先ず、ネジ供給装置１０の先端部分をネジ締め位置に案内し固定する固定ガイド２０について説明する。固定ガイド２０は板金製であり、供給レール１４の先端部の下側に取り付けられる。固定ガイド２０は、平坦な底面を有する載置部２２と、載置部２２に取り付けられた円環状の部材であるボス２４とを有する。固定ガイド２０は、載置部２２の底面を水平にしたときに供給レール１４が所定の角度で斜め上方に延在するように供給レール１４に固定される。ボス２４は貫通孔を有する中空の円環状の部材であり、その一部が載置部２２の底面より下方に突出して突出部が形成されるように載置部２２に取り付けられる。ボス２４の内側の貫通孔は、供給レール１４の先端からネジ１２が外れたときのネジ１２の位置に相当する。

ワーク６０には、ネジ１２の頭部が収容される穴６０ａと、ネジ１２のネジ部がねじ込まれるネジ穴６０ｂが形成されている。ボス２４の外径は穴６０ａの内径より僅かに小さく、ボス２４をワーク６０の穴６０ａに容易に嵌合することができる。したがって、固定ガイド２０の載置部２２の底面から突出したボス２４をワーク６０の穴６０に嵌め込むことで、ネジ供給装置１０をワーク６０の上で位置決めすることができる。そして、載置部２２の底面をワーク６０の上面に押し付けることで、供給レール１４が水平面から所定角度傾いた位置にネジ供給装置１０を保持することができる。

以上のようにしてワーク６０の上に保持されたネジ供給装置１０は、供給レール１４が自動的に所定の角度に傾いており、供給レール１４に整列して収容されているネジ１２は下方に摺動して先端部のネジ取り出し位置に順次移動することとなる。また、ネジ１２ネジ取り出し位置から横方向に移動して供給レール１４から外れた位置が、固定ガイド２０のボス２４の真上となる。

次に、ドライバビットをネジ取り出し位置に案内するネジ取り出しガイド３０について説明する。ネジ取り出しガイド３０は供給レール１４の側面に取り付けられた板金製の支持部５０に対して取り付けられる。ネジ取り出しガイド３０は、図４に示すように板金製の部品で、正面から見るとＶ字の先端が切れた形状であり、Ｖ字の両側辺が９０度曲げられて切り起された形状である。第１のガイド２０はドライバビット７０ａの先端を、供給レール１４の溝１４ａから出ている先頭のネジ１２の頭部に向けて移動するように案内する機能を果たす。

図６（ａ）に示すようにドライバビット７０ａの先端をネジ取り出しガイド３０に当接させながら下方に移動すると、ドライバビット７０ａはネジ取り出しガイド３０の切り起された両側辺により案内されて、Ｖ字形の先端方向に移動する。Ｖ字形の先端の真下がネジ取り出し位置となっており、この位置に先頭のネジ１２の頭部がある。したがって、ネジ取り出しガイド３０により案内されたドライバビット７０ａの先端は、供給レール１４に支持されている先頭のネジ１２の頭部の真上に移動する。ドライバビット７０ａをそのまま下におろせば、ドライバビット７０ａの先端がネジ１２の頭部に接触し、頭部に設けられている凹部（リセス）に係合する。ドライバビット７０ａが着磁されていれば、鉄製のネジ１２はドライバビット７０ａの先端に磁気吸着されて保持される。

そこで、作業者は、ネジ１２の頭部にドライバビット７０ａの先端が係合したら、そのままネジ１２を供給レール１４上で滑らせながら移動する。このとき、上述のように先頭のネジ１２は板バネにより供給レール１４の内壁に押し付けられて取り出し位置に固定されているが、板バネの押圧力は弱いため、ネジ１２の頭部に設けられた凹部（リセス）に係合したドライバビット７０ａを移動することで、容易にネジ１２を移動することができる。すなわち、ドライバ７０を斜め下から横方向に移動することで、ネジ１２を供給レール１４の先端に容易に移動することができる。

供給レール１４の先端には傾斜面又は緩やかに湾曲した面が設けられており、ネジ１２の頭部はこの傾斜面又は緩やかに湾曲した面上を移動（摺動）して、図６（ｂ）に示すように供給レール１４の先端から外れることとなる。したがって、ネジ１２が供給レール１４の先端から外れた状態では、ドライバビット７０ａはほぼ垂直な状態となる。

次に、ネジ１２が装着されたドライバビット７０ａをネジ締め位置に案内するネジ締めガイド４０について説明する。

ネジ締めガイド４０は、板金を図４に示すようにＶ字状に折り曲げた部品であり、供給レール１４の先端部に取り付けられる。ネジ締めガイド４０は、供給レール１４の前端の斜め上方に位置するように供給レール１４に取り付けられており、Ｖ字形状の内側（谷）先端が垂直になるように配置されている。したがって、ドライバビット７０ａにネジ１２が装着されて移動し、供給レール１４の先端から外れると、垂直になったドライバビット７０ａは、すぐにネジ締めガイド４０に当接する。ネジ締めガイド４０はＶ字形状であるため、図６（ｂ）に示すようにドライバビット７０ａはＶ字形状の奥（谷の頂点）に案内され、垂直な状態となる。この位置はワーク６０のネジ孔６０ｂの真上となっており、ネジ締め位置に相当する。

このように、ネジ１２をドライバビット７０ａで取り出して、そのまま僅かに移動するだけで、ドライバビット７０ａはネジ締めガイド４０に案内されて、ドライバビット７０ａに装着したネジ１２をネジ締め位置に移動することができる。

そこで、ドライバビット７０ａをネジ締めガイド４０に当接させたまま下方へ移動すると、ネジ１２は固定ガイド２０のボス２４の孔及びワーク６０の孔６０ａを通過して、図６（ｃ）に示すようにワーク６０のネジ孔６０ｂに係合する。そこで、ドライバ７０が駆動されてドライバビット７０ａによりネジ１２が回転し、ネジ孔６０ｂにネジ込まれてネジ締めが完了する。

以上のように、本実施形態では、ネジ供給装置１０の前端部に設けられた固定ガイド２０により、ネジ供給装置１０の前端部がワーク６０のネジ締め位置付近に位置決めされる。そして、ドライバビット７０ａがネジ取り出しガイド３０により案内されてネジ取り出し位置に移動し、ネジ供給装置１０に収容されたネジ１２を取り出すことができる。さらに、ネジ１２を取り出したドライバビット７０ａはネジ締めガイド４０により案内されてネジ締め位置の真上で垂直になりる。この位置でドライバビット７０をねじ締めガイド４０に案内されたまま下方に移動することで、ネジ１２をネジ孔６０ｂに係合させてネジ締めを行なうことができる。

ねじ締めガイド４０は、ネジ取り出し位置の近傍に配置され、且つネジ孔６０ｂの真上に配置されているため、ネジ１２をドライバビット７０ａの先端に装着してから長い距離を移動することが無い。したがって、装着したネジ１２がドライバビット７０ａから外れるおそれがなく、確実にネジ１２をネジ穴６０ｂまで移動することができる。また、移動距離が短いため、短時間で確実なネジ締め作業を行なうことができる。

以上のように、本明細書は以下の事項を開示する。
（付記１）
収容したネジをネジ取り出し位置に移動させる供給レールと、
前記供給レールの前端部に取り付けられ、前記供給レールが所定の角度で傾斜した状態で前記供給レールの前記前端部がネジ締め位置の近傍に配置されるように位置決めする固定ガイドと、
ネジ取り出し位置にあるネジを装着した前記ドライバビットに当接して、ネジ締め位置で垂直となるように案内するネジ締めガイドと
を有するネジ供給装置。
（付記２）
付記１記載のネジ供給装置であって、
前記供給レール上でネジ取り出し位置に位置するネジの頭部の上方に設けられ、ドライバビットの先端を前記ネジの頭部に向けて移動するように案内するネジ取り出しガイドをさらに有するネジ供給装置。
（付記３）
付記１又は２記載のネジ供給装置であって、
前記固定ガイドは、
前記供給レールに対して前記所定の角度で延在する底面を有する載置部と、
前記載置部の前記底面から突出し、前記ネジ及び前記ドライバビットが通過できる貫通孔を有する突出部と
を有するネジ供給装置。
（付記４）
付記３記載のネジ供給装置であって、
前記突出部の前記貫通孔は、前記ネジ締めガイドにより案内された位置にあるドライバビットに垂直方向で整列しているネジ供給装置。
（付記５）
付記３又は４記載のネジ供給装置であって、
前記突出部の外径は、ネジ締め対象物のネジ穴を含む穴の内径より僅かに小さく設定され、前記突出部は前記ネジ締め対象物の前記穴に嵌合可能であるネジ供給装置。
（付記６）
付記５記載のネジ供給装置であって、
前記固定ガイドの前記載置部の前記底面は、前記突出部が前記ネジ締め対象物の前記穴に嵌合した状態において、前記前記ネジ締め対象物の上面に当接するネジ供給装置。
（付記７）
付記１乃至６のうちいずれか一項記載のネジ供給装置であって、
前記固定ガイドの前記載置部は前記供給レールの前端部に取り付けられた板金製の部材であり、前記固定ガイドの前記突出部は前記載置部に設けられた孔に嵌合した円環状の部材であるネジ供給装置。
（付記８）
付記１乃至７のうちいずれか一項記載のネジ供給装置であって、
前記ネジ締めガイドは、前記供給レールの前端部に取り付けられ、Ｖ字状に折り曲げられた板金製の部材であり、前記ドライバビットが垂直になるように案内するネジ供給装置。
（付記９）
付記２乃至８のうちいずれか一項記載のネジ供給装置であって、
前記ネジ取り出しガイドは、前記前記供給レールの前端部に取り付けられたＶ字状の板金製の部材であり、Ｖ字の両側辺が切り起された形状であるネジ供給装置。
（付記１０）
付記１乃至９のうちいずれか一項記載のネジ供給装置であって、
前記供給レールのネジ取り出し位置より前側の部分に傾斜面又は湾曲面が設けられるネジ供給装置。

１０ ネジ供給装置
１２ ネジ
１４ 供給レール
１４ａ ネジ頭収容溝
２０ 固定ガイド
２２ 載置部
２４ ボス
３０ ネジ取り出しガイド
４０ ネジ締めガイド
５０ 指示部
６０ ワーク
６０ａ 穴
６０ｂ ネジ孔
７０ 電動ドライバ
７０ａ ドライバビット

Claims (4)

1. 収容したネジをネジ取り出し位置に移動させる供給レールと、
   前記供給レールの前端部に取り付けられ、前記供給レールが所定の角度で傾斜した状態で前記供給レールの前記前端部がネジ締め位置の近傍に配置されるように位置決めする固定ガイドと、
   ネジ取り出し位置にあるネジを装着したドライバビットに当接して、前記ドライバビットがネジ締め位置で垂直となるように案内するネジ締めガイドと
   を有し、
   前記固定ガイドは、
   前記供給レールに対して前記所定の角度で延在する底面を有する載置部と、
   前記載置部の前記底面から突出し、前記ネジ及び前記ドライバビットが通過できる貫通孔を有する突出部と
   を有するネジ供給装置。
2. 請求項１記載のネジ供給装置であって、
   前記供給レール上でネジ取り出し位置に位置するネジの頭部の上方に設けられ、ドライバビットの先端を前記ネジの頭部に向けて移動するように案内するネジ取り出しガイドをさらに有するネジ供給装置。
3. 請求項１又は２記載のネジ供給装置であって、
   前記固定ガイドの前記載置部は前記供給レールの前端部に取り付けられた板金製の部材であり、前記固定ガイドの前記突出部は前記載置部に設けられた孔に嵌合した円環状の部材であるネジ供給装置。
4. 請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のネジ供給装置であって、
   前記ネジ締めガイドは、前記供給レールの前端部に取り付けられたＶ字状に折り曲げられた板金製の部材であり、前記ドライバビットが垂直になるように案内するネジ供給装置。

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