JPH08309626A - ネジ締め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少なくとも自転可能で且つ当該自転軸芯５ａ
の方向に往復移動自在なロボットハンド５に取付けられ
る、増し締めが簡単容易に実行し得るネジ締め装置を提
供すること。 【構成】 ネジ保持手段２は、開閉駆動手段１４によっ
て開閉駆動され且つ閉じたときにネジをロボットハンド
の自転軸芯５ａと同心状態で定位置に保持する一対の保
持具１３ａ，１３ｂを有し、ネジ締め手段３は、ネジ締
め用回転軸２８と、この回転軸の回転駆動手段２９，３
１と、当該回転軸２８をその軸芯方向に往復移動させる
昇降駆動手段３０とを有し、ネジ締め用回転軸２８は、
ロボットハンドの自転軸芯５ａと同心状のものであり、
その回転駆動手段は、前記回転軸２８をネジ締め方向に
回転駆動するモータ２９と、当該回転軸２８がフレーム
１に対し逆回転するのを阻止する機構（一方向回転クラ
ッチなど）３１を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数部品をネジにより
一体化するための組立ラインなどにおいて、送給された
ネジをネジ締め対象物に直接または前もって設けられた
下穴にネジ込むためのネジ締め装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】この種のネジ締め装置と
して、少なくとも自転可能で且つ当該自転軸芯の方向に
往復移動自在なロボットハンドに取付けられ且つネジ保
持手段とネジ締め手段とを備えたネジ締め装置が考えら
れた。このネジ締め装置は、送給されたネジを前記ネジ
保持手段によって定位置に保持し、このネジを前記ロボ
ットハンドによりネジ締め対象物の所定位置に移動させ
た状態で、前記ネジ締め手段のネジ締め用回転軸でネジ
締め対象物に直接または下穴にねじ込むものであるが、
ロボットハンドに取付けて使用するものであるため、前
記ネジ締め手段のビットを回転駆動するモータとして大
型大容量のものを使用することが困難である。従って、
ネジ締め対象物の材質やネジ径などによっては、例えば
ネジ頭部がネジ締め対象物の表面より没入する程度まで
十分な深さまでねじ込むことができない、というような
問題点があった。

【０００３】本発明は、ロボットハンドに取付けられる
ネジ締め装置には、ビット回転駆動用モータとして小型
小容量のものを使用しながら、必要に応じてロボットハ
ンド自体の大きな自転トルクを利用してネジの増し締め
を行うことのできるネジ締め装置を提供することを目的
とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のネジ締め装置は、後述する実施例の参照符号
を付して示すと、少なくとも自転可能で且つ当該自転軸
芯(5a)の方向に往復移動自在なロボットハンド(5) に取
付けられるネジ締め装置(M) であって、フレーム(1) に
装着されたネジ保持手段(2) とネジ締め手段(3) とを備
え、ネジ保持手段(2) は、開閉駆動手段(14)によって開
閉駆動される一対の保持具(13a,13b) を有し、この保持
具(13a,13b) には、閉じたときにネジ(S) をロボットハ
ンドの自転軸芯(5a)と同心状態で定位置に保持するネジ
保持部(15)と、当該ネジ保持部(15)内へネジ(S) を誘導
するネジ誘導路(16)とが設けられ、ネジ締め手段(3)
は、ネジ締め用回転軸(28)と、この回転軸(28)の回転駆
動手段(29,31) と、当該回転軸(28)をその軸芯方向に往
復移動させる昇降駆動手段(30)とを有し、ネジ締め用回
転軸(28)は、ロボットハンドの自転軸芯(5a)と同心状の
もので、先端には、前記一対の保持具(13a,13b) のネジ
保持部(15)に保持されたネジ(S) の頭部(Sa)に対し係合
可能なネジ締め用ビット(38)を備え、回転駆動手段は、
前記回転軸(28)をネジ締め方向に回転駆動するモータ(2
9)と、当該回転軸(28)がフレーム(1) に対し逆回転する
のを阻止する機構(31)を備えている構成となっている。

【０００５】上記本発明を実施するに際し、前記回転駆
動手段の逆回転阻止機構を、ネジ締め用回転軸(28)とフ
レーム(1) 側との間に介装された一方向回転クラッチ(3
1)から構成することができる。また、ロボットハンド
(5) とフレーム(1) との間に、ロボットハンド(5) の自
転はフレーム(1) に伝達するがロボットハンド自転軸芯
(5a)方向の一定範囲内のフレーム(1) の移動は許容し、
そしてフレーム(1) をロボットハンド(5) から遠ざける
方向に付勢するスプリング(6) を備えている連結手段
(4) を介装することができる。

【０００６】前記ネジ保持手段(2) の一対の保持具(13
a,13b) を開閉する開閉駆動手段(14)は、開閉駆動用シ
リンダユニット(19)とスプリング(27a,27b) とを備えた
ものとし、シリンダユニット(19)は一対の保持具(13a,1
3b) を自由状態に切り換え可能なものとし、スプリング
(27a,27b) は、シリンダユニット(19)が自由状態にある
ときに一対の保持具(13a,13b) 間のネジ保持部(15)を、
ネジクランプ状態よりも若干広がったネジ受け入れ状態
に保持するものとすることができる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の好適実施例を添付図に基づい
て説明すると、図１及び図２に示すように本発明に係る
ネジ締め装置は、板状フレーム１に装着されたネジ保持
手段２とネジ締め手段３とを備えている。板状フレーム
１は、連結手段４を介してロボットハンド５に連結され
る。このロボットハンド５は、自転軸芯５ａの周りに自
転可能であるとともに、当該自転軸芯５ａの方向に往復
移動可能なものである。連結手段４は、ロボットハンド
５の自転はフレーム１に伝達するがロボットハンド自転
軸芯５ａの方向の一定範囲内のフレーム１の移動は許容
し得るもので、フレーム１をロボットハンド５から遠ざ
ける方向に付勢する圧縮コイルスプリング６を備えてい
る。

【０００８】連結手段４の具体例を説明すると、ロボッ
トハンド先端から自転軸芯５ａと同心状態に突設された
角軸部７に、板状フレーム１側にブラケット８を介して
取付けられた角筒状部材９を、自転軸芯５ａの方向に一
定範囲内摺動のみ可能に外嵌させ、ロボットハンド５の
先端とこれに対向する前記ブラケット８との間で角筒状
部材９に圧縮コイルスプリング６を遊嵌させ、角軸部７
の下端受け板部１０でブラケット８を支持させている。
この連結手段４の具体構造は種々考えられるものであっ
て、上記機能を具備するものであれば如何なる構造のも
のでも良い。

【０００９】ネジ保持手段２は、板状フレーム１に取付
けられた左右一対の軸受け板１１に、ロボットハンド５
の自転軸芯５ａに対し直交する支軸１２を介して開閉自
在に軸支された一対の保持具１３ａ，１３ｂと、この一
対の保持具１３ａ，１３ｂを開閉する開閉駆動手段１４
とから構成されている。この保持具１３ａ，１３ｂに
は、図５に示すように、閉じたときにネジＳをロボット
ハンド５の自転軸芯５ａと同心状態で定位置に保持する
ネジ保持部１５と、当該ネジ保持部１５内へネジＳを誘
導するネジ誘導路１６とが設けられている。具体的に
は、ネジ保持部１５は一対の保持具１３ａ，１３ｂの先
端部内側に形成された凹溝により形成され、その上端
は、ネジＳの頭部Ｓａを受けるように上広がりのテーパ
ー状に形成されている。またネジ誘導路１６は、内端部
が前記ネジ保持部１５に連通するように片側の保持具１
３ａ内に形成され、その外端にはネジ送給管１７が連設
されている。なお、図５に仮想線で示すように、例えば
一方の保持具１３ｂに、ネジ保持部１５内に清掃用エア
ーを吹き込むエアー吹き込み通路１８を設けておくこと
ができる。

【００１０】開閉駆動手段１４は、図１に示すように、
板状フレーム１の背面側に取付けられたシリンダユニッ
ト１９と、可動台２０と、連結リンク２１ａ，２１ｂと
から構成されている。可動台２０は、板状フレーム１の
正面側に敷設されたガイドレール２２にスライドガイド
２３を介して支持され、板状フレーム１に設けられた長
穴を通じて板状フレーム１の背面側へ突出するアーム２
４を備え、このアーム２４がシリンダユニット１９のピ
ストンロッド１９ａに連結され、当該シリンダユニット
１９により、ロボットハンド自転軸芯５ａの方向に往復
移動せしめられる。前記シリンダユニット１９は、その
流体圧供給路に介装された電磁弁（図示省略）を中立位
置に切り換えることによりピストンロッド１９ａが自由
状態となるものである。

【００１１】連結リンク２１ａ，２１ｂは、各保持具１
３ａ，１３ｂの上端から斜め外向きに連設された各一対
のアーム２５ａ，２５ｂの遊端部と、可動台２０から突
設されたブラケット２６のロボットハンド自転軸芯５ａ
の両側位置とを連結するものであって、可動台２０がロ
ボットハンド５に接近する方向に移動したときに一対の
保持具１３ａ，１３ｂを支軸１２の周りに開動させ、可
動台２０がロボットハンド５から遠ざかる方向に移動し
たときに一対の保持具１３ａ，１３ｂを支軸１２の周り
に閉動させるものである。しかして、前記のようにシリ
ンダユニット１９のピストンロッド１９ａを自由状態に
切り換えたとき、一対の保持具１３ａ，１３ｂ間のネジ
保持部１５が図５Ａに示すネジクランプ状態よりも若干
広がったネジ受け入れ状態（図４に示す状態）に保持さ
れるように、図２に示すように軸受け板１１と各保持具
１３ａ，１３ｂとの間に、支軸１２に遊嵌する状態で捩
じりコイルスプリング２７ａ，２７ｂが介装されてい
る。

【００１２】ネジ締め手段３は、ロボットハンド自転軸
芯５ａと同心状のネジ締め用回転軸２８と、この回転軸
２８を回転駆動するモータ２９と、前記回転軸２８をそ
の軸芯方向に往復移動させる昇降駆動手段３０と、一方
向回転クラッチ３１とから構成されている。昇降駆動手
段３０は、板状フレーム１の背面側に取付けられたシリ
ンダユニット３２と可動台３３とから成り、可動台３３
は、板状フレーム１の正面側に付設されたスライドガイ
ド３４にガイドレール３５を介して支持され、板状フレ
ーム１に設けられた長穴を通じて板状フレーム１の背面
側へ突出するアーム３６を備え、このアーム３６がシリ
ンダユニット３２のピストンロッド３２ａに連結されて
いる。モータ２９は可動台３３に支持されており、前記
シリンダユニット３２により可動台３３をロボットハン
ド自転軸芯５ａの方向に往復移動することにより、モー
タ２９を介してネジ締め用回転軸２８をその軸芯方向に
往復移動させることができる。

【００１３】ネジ締め用回転軸２８は、図４に示すよう
に、一対の保持具１３ａ，１３ｂを支承する支軸１２を
直径方向に貫通するとともに、当該保持具１３ａ，１３
ｂが閉じたときに両保持具１３ａ，１３ｂ間に形成され
る通路３７内に先端部が挿入され、その先端には、一対
の保持具１３ａ，１３ｂのネジ保持部１５に保持された
ネジＳの頭部Ｓａに対し係合可能なネジ締め用ビット３
８を備えている。一方向回転クラッチ３１は、ネジ締め
用回転軸２８とその両側に位置する前記ブラケット２６
との間に介装されたもので、前記回転軸２８に対して
は、その軸芯方向相対摺動のみ可能に外嵌している。

【００１４】しかして当該一方向回転クラッチ３１は、
ネジ締め用回転軸２８の軸芯方向往復移動と、モータ２
９によるネジ締め方向の正回転とは許容するが、逆回転
は阻止するものである。この一方向回転クラッチ３１
は、ネジ締め用回転軸２８に対し相対移動しないフレー
ム側部分、例えばモータ２９を支持している可動台３３
に取付けたブラケットと回転軸２８との間に介装するこ
ともできる。この場合は、前記のように回転軸２８に対
しその軸芯方向の相対移動を許容する構造とする必要が
ない。

【００１５】前記ロボットハンド５を備えたマニピュレ
ータ（工業用ロボット）３９の一例が図３に示されてい
る。このマニピュレータ３９は、ガイドレール４０によ
り二次元平面上のＸ方向に移動可能に支持された横動体
４１と、この横動体４１上のガイドレール４２により前
記Ｘ方向に対し直交するＹ方向に移動可能に支持された
縦動体４３と、この縦動体４３に前記二次元平面に対し
垂直なＺ方向に移動可能に支持されたロボット本体４４
と、このロボット本体４４の下端にＺ方向の軸芯４４ａ
の周りのＡ方向回転が可能に支持された第一アーム４５
と、当該第一アーム４５の先端下側に前記二次元平面と
平行な軸芯４６ａの周りのＢ方向回転が可能に支持され
た第二アーム４６と、この第二アーム４６に前記軸芯４
６ａに対し直交する軸芯５ａの周りのＣ方向に自転可能
に支持されたロボットハンド５とから構成されている。

【００１６】上記のマニピュレータ３９によれば、横動
体４１のＸ方向移動と縦動体４３のＹ方向移動とによ
り、前記二次元平面と平行にセットされたネジ締め対象
物Ｗの表面上の任意の位置にロボットハンド５を対向さ
せることができ、さらに第一アーム４５のＡ方向回転と
第二アーム４６のＢ方向回転とにより、ロボットハンド
５をネジ締め対象物Ｗの表面に対し任意の向きと角度に
傾斜させることができる。また、第二アーム４６のＢ方
向回転によりロボットハンド５の自転軸芯５ａをＺ方向
にした状態では、ロボット本体４４のＺ方向移動により
ロボットハンド５をその自転軸芯５ａの方向（ネジ締め
対象物Ｗの表面に対し垂直な方向）に往復（昇降）移動
させることができる。

【００１７】ネジ締め作業の開始に先立ってネジＳが、
図４に示すようにネジ送給管１７を通じて閉じた一対の
保持具１３ａ，１３ｂ間のネジ保持部１５内に供給され
る。このとき、先に説明したようにシリンダユニット１
９のピストンロッド１９ａを自由状態にして、捩じりコ
イルスプリング２７ａ，２７ｂにより前記ネジ保持部１
５を図５Ａに示すネジクランプ状態よりも若干広がった
ネジ受け入れ状態（図４に示す状態）に保持しておくこ
とにより、ネジ誘導路１６内に供給されたネジＳが円滑
にネジ保持部１５内に嵌入し、ネジ頭部Ｓａがネジ保持
部１５の上端上広がりテーパー部で受け止められる。

【００１８】図４に仮想線で示すように、ネジＳがネジ
保持部１５内の定位置に供給されたならば、図１に示す
シリンダユニット１９により可動台２０をロボットハン
ド５から遠ざかる方向に移動させて、図５Ａに示すよう
にブラケット２６、リンク２１ａ，２１ｂ、及びアーム
２５ａ，２５ｂを介して一対の保持具１３ａ，１３ｂを
捩じりコイルスプリング２７ａ，２７ｂの付勢力に抗し
て閉動させ、ネジ保持部１５内のネジＳを定位置に位置
決めしクランプする。そして、図１に示すシリンダユニ
ット３２により可動台３３、モータ２９、及びネジ締め
用回転軸２８を一体にロボットハンド５から遠ざかる方
向に移動させ、図５Ａに示すように定位置にクランプさ
れているネジＳの頭部Ｓａにネジ締め用ビット３８を嵌
合させる。

【００１９】以上のようにして、ネジ締め装置Ｍに対す
るネジＳのセッティングが完了したならば、当該ネジ締
め装置Ｍがネジ締め作業開始位置、即ち、ネジ締め対象
物Ｗに設けられたネジ締め用下穴Ｈ（図５Ｂ参照）とロ
ボットハンド５の自転軸芯５ａとが同心状態となるネジ
締め作業開始位置にある状態で、ロボットハンド５によ
りネジ締め装置Ｍをネジ締め対象物Ｗに接近させるよう
にロボットハンド自転軸芯５ａの方向に移動させ、図５
Ｂに示すように一対の保持具１３ａ，１３ｂでクランプ
され且つその先端から突出しているネジＳの先端を下穴
Ｈに圧入させる。係る状態で、図１に示すモータ２９に
よりネジ締め用回転軸２８を回転駆動し、ビット３８を
介してネジＳをネジ締め方向に回転させると同時に、シ
リンダユニット１９により可動台２０をロボットハンド
５から遠ざかる方向に移動させ、ブラケット２６、リン
ク２１ａ，２１ｂ、及びアーム２５ａ，２５ｂを介して
一対の保持具１３ａ，１３ｂを開動させる。

【００２０】この結果、図６Ａに示すように一対の保持
具１３ａ，１３ｂが開いてネジＳが開放されるととも
に、ネジ締め方向に回転駆動される当該ネジＳがネジ締
め対象物Ｗの下穴Ｈ内に螺進することになる。このと
き、ロボットハンド５によりネジ締め装置Ｍをロボット
ハンド自転軸芯５ａの方向でネジ締め対象物Ｗに接近移
動させるのであるが、当該ネジ締め装置Ｍ（ロボットハ
ンド５）の前進速度は、ネジＳの螺進速度と同一かまた
は若干早くなるように設定しておく。これにより、ビッ
ト３８を介してネジＳにロボットハンド５の前進力を作
用させ、ネジ締め方向に回転駆動される当該ネジＳをネ
ジ締め対象物Ｗの下穴Ｈ内に確実強力に螺進させること
ができる。このときのネジＳの螺進速度（ネジ締め装置
Ｍの前進速度）とロボットハンド５の前進速度との差分
は、連結手段４における圧縮コイルスプリング６の圧縮
を伴うロボットハンド５とネジ締め装置Ｍとの接近移動
によって吸収される。

【００２１】ネジ頭部Ｓａがネジ締め対象物Ｗの下穴Ｈ
内に食い込み初めて、ネジ締め用回転軸２８を回転駆動
させているモータ２９にかかる負荷が設定値以上になっ
たことを検出したとき、あるいはネジ締め装置Ｍがネジ
締め対象物Ｗの表面に一定距離以内に接近したことを検
出したときに、モータ２９による回転軸２８の駆動を終
了させる。そして次に、図６Ｂに示すようにロボットハ
ンド５をその自転軸芯５ａの周りにネジ締め方向に回転
駆動させる。このロボットハンド５の自転は連結手段４
を介してネジ締め装置Ｍに伝達され、当該ネジ締め装置
Ｍがロボットハンド自転軸芯５ａ（ネジ締め用回転軸２
８の軸芯）の周りにネジ締め方向に回転することになる
が、ネジ締め用回転軸２８がフレーム１に対してネジ締
め方向とは逆方向に回転することが一方向回転クラッチ
３１により阻止されているので、ネジ締め装置Ｍ（フレ
ーム１）のネジ締め方向の回転力は一方向回転クラッチ
３１を介してネジ締め用回転軸２８に伝達され、ビット
３８を介してネジＳがロボットハンド５の大きな回転力
でさらにネジ締め方向に回転駆動される。従って、図６
Ｂに示すようにネジ頭部Ｓａがネジ締め対象物Ｗの下穴
Ｈ内に所定深さまで没入する深さまでネジＳを増し締め
することができる。

【００２２】ネジ締めが完了すれば、ロボットハンド５
をその自転軸芯５ａに沿ってネジ締め対象物Ｗから遠ざ
ける方向に移動させ、ビット３８をネジ頭部Ｓａから離
脱させるとともに、図１に示す昇降駆動手段３０のシリ
ンダユニット３２により可動台３３を後退移動させて、
ネジ締め用回転軸２８とその回転駆動用モータ２９とを
一体にロボットハンド５に接近する方向に後退移動さ
せ、そして保持具開閉駆動手段１４のシリンダユニット
１９により可動台２０を前進移動させて、リンク２１
ａ，２１ｂ及びアーム２５ａ，２５ｂを介して一対の保
持具１３ａ，１３ｂを閉動させた後、当該シリンダユニ
ット１９を自由状態に切り換えることにより、一対の保
持具１３ａ，１３ｂを、図２に示す捩じりコイルスプリ
ング２７ａ，２７ｂにより図４に示すネジ受け入れ状態
に復帰させれば良い。

【００２３】なお、本発明によるネジ締め装置Ｍを取付
けるロボットハンド５、即ち、少なくとも自転可能で且
つ当該自転軸芯５ａの方向に往復移動自在なロボットハ
ンド５を備えたマニピュレータ（工業用ロボット）とし
ては、図３に示す構造のものに限定されず、例えば多関
節アーム型のマニピュレータであっても良い。また、上
記実施例では、ネジＳを上から下に垂直にネジ締めする
ネジ締め装置として実施しているが、そのネジ締め方向
は、左右水平方向や任意の角度の斜め方向とすることが
できる。勿論、ネジ締め装置Ｍの向きによって、一対の
保持具１３ａ，１３ｂ間のネジ保持部１５に対しネジＳ
を重力で供給することができなくなる場合には、適当な
強制的ネジ供給手段を併用しなければならない。

【００２４】また、上記実施例では、ネジ締め用回転軸
２８の回転駆動手段の逆回転阻止機構を、ネジ締め用回
転軸２８とフレーム１側との間に介装された一方向回転
クラッチ３１から構成したが、モータ２９とネジ締め用
回転軸２８との間に例えばウオームギヤを使用した減速
伝動手段を介装し、この減速伝動手段により、ネジ締め
用回転軸２８を外力で逆回転させることができないよう
に構成することもできる。

【００２５】

【発明の作用及び効果】以上のように、少なくとも自転
可能で且つ当該自転軸芯(5a)の方向に往復移動自在なロ
ボットハンド(5) に取付けて使用される本発明のネジ締
め装置によれば、ネジ保持手段(2) の一対の保持具(13
a,13b) 間のネジ保持部(15)にネジ誘導路(16)を通じて
送給されたネジ(S) を、ネジ締め手段(3) のネジ締め用
回転軸(28)により、例えばネジ締め対象物の下穴内に螺
進させてネジ締めすることができるのであるが、前記ネ
ジ締め手段(3) におけるネジ締め用回転軸(28)が、ロボ
ットハンドの自転軸芯(5a)と同心状であって、当該回転
軸(28)の回転駆動手段には、当該回転軸(28)がフレーム
(1) に対し逆回転するのを阻止する機構(31)を設けてあ
るので、ネジ締め用回転軸(28)を回転駆動手段のモータ
(29)でネジ締め方向に回転駆動してネジ締めを行った
後、ロボットハンド(5) をその自転軸芯(5a)の周りにネ
ジ締め方向に自転させることにより、前記ネジ締め用回
転軸(28)をロボットハンド(5) を自転させる大きなトル
クにより強制駆動して、ネジ(S) の増し締めを行うこと
ができるのである。

【００２６】従って、ロボットハンドに取付けられるネ
ジ締め装置が具備するネジ締め用回転軸(28)の回転駆動
用モータ(29)として小型小容量のものを使用し、以て、
ネジ締め装置全体を小型軽量に構成しても、ネジ締め対
象物の材質やネジ径などの関係から当該モータ(29)の回
転力ではネジを十分な深さまで螺進させることが困難な
状況であれば、ロボットハンド自転駆動用の大型大容量
のモータ（油圧モータなど）を利用して前記ネジ締め用
回転軸(28)を強力に回転駆動し、ネジの増し締めを行う
ことができる。即ち、小型軽量なネジ締め装置でありな
がら、大型大容量のネジ締め用モータを備えたネジ締め
装置と同様に活用することができる。

【００２７】なお、請求項２に記載の構成によれば、ロ
ボットハンドの自転駆動用モータをネジ締め用に利用す
る際に必要な逆回転阻止機能を、一方向回転クラッチ(3
1)を利用して簡単且つ安価に実現することができる。

【００２８】また、請求項３に記載の構成によれば、ネ
ジ締め時のロボットハンド(5) の自転軸芯方向の前進速
度をネジ締め用回転軸(28)によってネジ締めされるネジ
の螺進速度よりも若干早くして、確実強力をネジ締めを
行わせることができるにも拘わらず、ネジ締め装置に無
理な外力が作用するのを回避することができる。

【００２９】さらに請求項４に記載の構成によれば、ネ
ジ保持手段(2) の一対の保持具(13a,13b) の開閉駆動用
シリンダユニット(19)を、ネジ送給時に自由状態に切り
換えておくことにより、一対の保持具(13a,13b) 間のネ
ジ保持部(15)をスプリング(27a,27b) により、ネジクラ
ンプ状態よりも若干広がったネジ受け入れ状態に保持す
ることができるので、ネジ保持部(15)へのネジの送給を
確実円滑に行わせることができるにも拘わらず、ネジ締
め用回転軸(28)のビット(38)をネジ保持部(15)に保持さ
れたネジの頭部に係合させるときには、当該ネジを一対
の保持具(13a,13b) により定位置に強固にクランプして
おくことができ、ネジ締め用回転軸(28)のビット(38)と
ネジとの係合を確実に行わせ得るとともに、ネジをネジ
締め対象物の所定位置に精度良く螺進させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ロボットハンドに取付けられたネジ締め装置
を示す一部縦断側面図である。

【図２】 同正面図である。

【図３】 ロボットハンドを備えたマニピュレータ（工
業用ロボット）の一例を示す概略斜視図である。

【図４】 ネジ締め装置がネジ受け入れ状態にあるとき
の要部を示す一部縦断側面図である。

【図５】 Ａ図はネジ締め装置がネジクランプ状態にあ
るときの要部を示す一部縦断側面図であり、Ｂ図はネジ
締め作業開始時の状態を示す要部の一部縦断側面図であ
る。

【図６】 Ａ図はネジ締め用回転軸によるネジ締め行程
完了時の状態を示す要部の一部縦断側面図であり、Ｂ図
はロボットハンドによる増し締め時の状態を示す要部の
一部縦断側面図である。

【符号の説明】

１ ネジ締め装置のフレーム ２ ネジ保持手段 ３ ネジ締め手段 ４ 連結手段 ５ ロボットハンド ５ａ ロボットハンドの自転軸芯 ６ 圧縮コイルスプリング １２ 一対の保持具の支軸 １３ａ 保持具 １３ｂ 保持具 １４ 一対の保持具の開閉駆動手段 １５ ネジ保持部 １６ ネジ誘導路 １９ シリンダユニット ２０ 可動台 ２１ａ リンク ２１ｂ リンク ２５ａ 保持具のアーム ２５ｂ 保持具のアーム ２７ａ 捩じりコイルスプリング ２７ｂ 捩じりコイルスプリング ２８ ネジ締め用回転軸 ２９ 回転駆動用モータ ３０ ネジ締め用回転軸の昇降駆動手段 ３１ 一方向回転クラッチ ３２ シリンダユニット ３３ 可動台 ３８ ネジ締め用ビット Ｈ ネジ締め対象物の下穴 Ｍ ネジ締め装置 Ｓ ネジ Ｓａ ネジ頭部 Ｗ ネジ締め対象物

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも自転可能で且つ当該自転軸芯(5
   a)の方向に往復移動自在なロボットハンド(5) に取付け
   られるネジ締め装置(M) であって、フレーム(1) に装着
   されたネジ保持手段(2) とネジ締め手段(3) とを備え、 ネジ保持手段(2) は、開閉駆動手段(14)によって開閉駆
   動される一対の保持具(13a,13b) を有し、この保持具(1
   3a,13b) には、閉じたときにネジ(S) をロボットハンド
   の自転軸芯(5a)と同心状態で定位置に保持するネジ保持
   部(15)と、当該ネジ保持部(15)内へネジ(S) を誘導する
   ネジ誘導路(16)とが設けられ、 ネジ締め手段(3) は、ネジ締め用回転軸(28)と、この回
   転軸(28)の回転駆動手段(29,31) と、当該回転軸(28)を
   その軸芯方向に往復移動させる昇降駆動手段(30)とを有
   し、ネジ締め用回転軸(28)は、ロボットハンドの自転軸
   芯(5a)と同心状のもので、先端には、前記一対の保持具
   (13a,13b) のネジ保持部(15)に保持されたネジ(S) の頭
   部(Sa)に対し係合可能なネジ締め用ビット(38)を備え、
   回転駆動手段は、前記回転軸(28)をネジ締め方向に回転
   駆動するモータ(29)と、当該回転軸(28)がフレーム(1)
   に対し逆回転するのを阻止する機構(31)を備えているネ
   ジ締め装置。
2. 【請求項２】回転駆動手段の逆回転阻止機構が、ネジ締
   め用回転軸(28)とフレーム(1) 側との間に介装された一
   方向回転クラッチ(31)から成る請求項１に記載のネジ締
   め装置。
3. 【請求項３】ロボットハンド(5) とフレーム(1) との間
   に連結手段(4) が介装され、当該連結手段(4) は、ロボ
   ットハンド(5) の自転はフレーム(1) に伝達するがロボ
   ットハンド自転軸芯(5a)方向の一定範囲内のフレーム
   (1) の移動は許容し、フレーム(1) をロボットハンド
   (5) から遠ざける方向に付勢するスプリング(6) を備え
   ている請求項１または２に記載のネジ締め装置。
4. 【請求項４】ネジ保持手段(2) の一対の保持具(13a,13
   b) を開閉する開閉駆動手段(14)は、開閉駆動用シリン
   ダユニット(19)とスプリング(27a,27b) とを備え、シリ
   ンダユニット(19)は一対の保持具(13a,13b) を自由状態
   に切り換え可能なものであり、スプリング(27a,27b)
   は、シリンダユニット(19)が自由状態にあるときに一対
   の保持具(13a,13b) 間のネジ保持部(15)を、ネジクラン
   プ状態よりも若干広がったネジ受け入れ状態に保持する
   請求項１〜３の何れかに記載のネジ締め装置。