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公開番号2025161030
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2024063870
出願日2024-04-11
発明の名称ねじ締め装置
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人ぱるも特許事務所
主分類B23P 19/06 20060101AFI20251017BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】ねじの位置と押しつけ力を制御可能で、ねじ締めに必要な時間を低減し不良の発生を抑制できるねじ締め装置を提供することを目的とする。
【解決手段】第1モータ12の回転出力軸45、回転工具11および回転出力軸45と回転工具11とを接続する回転工具取り付け部18を有する回転工具ユニット10と、回転工具ユニットを回転軸方向に沿って移動させる工具位置変位部3と、第1モータと工具位置変位部を制御する制御部2と、ねじ90と被締結物99との間の距離を測定する第1距離測定部51と、回転出力軸と回転工具取り付け部の位置を測定する第2距離測定部52とを備え、回転出力軸と回転工具取り付け部が回転軸方向に摺動するともに、可撓性接続部材38で接続され、制御部は、第1距離測定部と第2距離測定部からの測定値に基づいて、ねじの押しつけ力Pと回転工具の位置を第1モータと工具位置変位部によって制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
モータ、このモータの回転出力軸、ねじを回転させる回転工具、および前記回転出力軸と前記回転工具とを接続する回転工具取り付け部を有する回転工具ユニットと、
前記回転工具ユニットを回転軸方向に沿って移動させる工具位置変位部と、
前記モータおよび前記工具位置変位部を制御する制御部と、
前記ねじとこのねじが取り付けられる被締結物との間の距離を測定する第１距離測定部と、
前記回転出力軸と前記回転工具取り付け部の相対位置を測定する第２距離測定部と、
を備え、
前記回転出力軸と前記回転工具取り付け部が回転軸方向に摺動するともに、可撓性のある接続部材で接続され、
前記制御部は、前記第１距離測定部と前記第２距離測定部からの測定値に基づいて、前記ねじの押しつけ力および前記回転工具の位置を、前記モータおよび前記工具位置変位部によって制御することを特徴とするねじ締め装置。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記第１距離測定部と前記第２距離測定部からの測定値とに基づいて、前記回転出力軸が前記接続部材の圧縮により前記ねじよりも速い速度で、前記ねじを前記被締結物まで近づけるように制御することを特徴とする請求項１に記載のねじ締め装置。
【請求項３】
前記第２距離測定部は、非接触式の位置測定方式が用いられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のねじ締め装置。
【請求項４】
前記制御部は、仮締め中および仮締め後、前記第１距離測定部と前記第２距離測定部からの測定値に基づき、ねじ締め動作の不良判定を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のねじ締め装置。
【請求項５】
前記回転出力軸に発生するトルクを検出するトルク検出部を備え、
本締め中および本締め後の前記第１距離測定部、前記第２距離測定部および前記トルク検出部の出力に基づき、ねじ締め動作の不良判定を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のねじ締め装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ねじ締め装置に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
ねじ締め装置の制御方式には、ねじに加えるトルクに基づいて仮締めを終了するトルク制御方式がある。特許文献１には、トルク制御方式を用いたねじ締め装置の一例として、回転工具と、第１モータと、第２モータと、制御部とを有するねじ締め装置が記載されている。回転工具は、ねじを回転させる。第１モータは、回転工具を回転駆動する。第２モータは、回転工具を軸方向に移動させる。制御部は、第１モータを予め決められた回転速度とし、第２モータによる回転工具の移動を、トルクが閾値トルクに達するまで行い、ねじをねじ穴にねじ込むための第１ステップと、トルクを予め決められたトルクに達するまで増加させる、ねじの本締めを行うための第２ステップと、を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２１／２６１０２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されているねじ締め装置によれば、ねじ穴にねじ込む動作（仮締め）を速くするにつれて、トルクが規定値に達したことを検出してから仮締めを停止するまでに遅れが発生しやすくなる。このため、ねじに加わるトルクが過度に大きくなることによって、ねじおよび被締結物が変形する不良が発生するおそれがある。従って、ねじ締めに必要な時間を低減しつつ、ねじ締めにおける不良の発生を抑制することが困難であるという問題があった。
【０００５】
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ねじ位置とねじ押しつけ力を常に制御可能な機構を有し、ねじ締めに必要な時間を低減しつつ、ねじ締めにおける不良の発生を抑制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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係るねじ締め装置は、モータ、このモータの回転出力軸、ねじを回転させる回転工具、および前記回転出力軸と前記回転工具とを接続する回転工具取り付け部を有する回転工具ユニットと、前記回転工具ユニットを回転軸方向に沿って移動させる工具位置変位部と、前記モータおよび前記工具位置変位部を制御する制御部と、前記ねじとこのねじが取り付けられる被締結物との間の距離を測定する第１距離測定部と、前記回転出力軸と前記回転工具取り付け部の相対位置を測定する第２距離測定部と、を備え、前記回転出力軸と前記回転工具取り付け部が回転軸方向に摺動するともに、可撓性のある接続部材で接続され、前記制御部は、前記第１距離測定部と前記第２距離測定部からの測定値に基づいて、前記ねじの押しつけ力および前記回転工具の位置を、前記モータおよび前記工具位置変位部によって制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本開示に係るねじ締め装置によれば、ねじ締めに必要な時間を低減しつつ、ねじ締めにおける不良の発生を抑制することが可能なねじ締め装置を提供することができる。また、仮締めと本締めの間それぞれ所望のねじ押しつけ力を発揮しながらねじ締め動作が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態１に係るねじ締め装置の要部の構成を示す断面図である。
実施の形態１に係るねじ締め装置の要部の構成を示す拡大断面図である。
実施の形態１に係るねじ締め装置の要部の構成を示す拡大側面図である。
実施の形態１に係るねじ締め装置の構成を概略的に示すブロック図である。
実施の形態１に係るねじ締め装置の動作を概略的に示すフロー図である。
実施の形態２に係るねじ締め装置の動作を示す概略図である。
実施の形態２に係るねじ締め装置における時間と降下量との関係を示す図である。
実施の形態４に係るねじ締め装置の動作を概略的に示すフロー図である。
実施の形態５に係るねじ締め装置の動作を概略的に示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１から図４を用いて、実施の形態１に係るねじ締め装置１００の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係るねじ締め装置の要部の構成を示す断面図である。図２は、図１の領域Ｉを示す拡大断面図であり、図３は、図１の領域Ｉを示す拡大側面図である。なお、図１において示される断面は、回転軸Ａを含む断面である。図４は、ねじ締め装置１００の構成を概略的に示すブロック図である。
【００１０】
図１に示すように、ねじ締め装置１００は、ねじ締めユニット１と、ユニット位置変位部４とを主に有している。ねじ締めユニット１は、ねじ９０を回転させつつ、ねじ９０を移動させる。ユニット位置変位部４は、ねじ締めユニット１を移動させる。ねじ締め装置１００は、ねじ９０を被締結物９９に締結する。被締結物９９の主面９７において、雌ねじ９８が設けられている。ねじ９０は、頭部９１と、雄ねじ部９２とを有している。雄ねじ部９２は、頭部９１に連なっている。頭部９１は、座面９３を構成している。座面９３は、主面９７に接触する面である。
（【００１１】以降は省略されています）

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