特開 2015-157321 チャックユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-157321(P2015-157321A)

(43)【公開日】2015年9月3日

(54)【発明の名称】チャックユニット

(51)【国際特許分類】

   B25B 23/04 20060101AFI20150807BHJP

【ＦＩ】

   B25B23/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2014-31788(P2014-31788)

(22)【出願日】2014年2月21日

(71)【出願人】

【識別番号】000227467

【氏名又は名称】日東精工株式会社

(72)【発明者】

【氏名】大槻 和行

(72)【発明者】

【氏名】今川 芳樹

(72)【発明者】

【氏名】安積 慶一

【テーマコード（参考）】

3C038

【Ｆターム（参考）】

3C038BA03

(57)【要約】

【課題】ビットの移動路上に正しくナットを保持するとともにコンパクトなチャックユニットの提供。
【解決手段】本発明のチャックユニット１は、昇降するビット８０を挿通可能なチャック本体１１０と、このチャック本体１１０に取り付けられ前記ビット８０の移動経路上に配された開閉自在な爪２０とから成る。また、前記爪２０には、外部から供給される前記ナット８１を保持する保持穴２１が形成され、さらに前記ナット８１を吸着する磁石５が取り付けられている。よって、爪２０に供給されたナット８１は、前記磁石５の磁力により前記保持穴２１へ引き込まれ、正規の位置である前記ビット８０の移動経路上で確実に保持される。つまり、前記磁石５を備えたチャックユニット１は、従来のようなナット８１を押し込む機構を設置する必要がないため、従来に比べ小型になる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

往復移動手段の駆動により直進移動するビットを挿通可能なチャック本体と、このチャック本体に接続され前記ビットの移動経路上に配された開閉自在な爪とを備え、さらに閉じた状態の前記爪には前記ビットに係合可能なナットを保持する保持穴が形成され、外部から供給される前記ナットを保持するとともに前記ビットの移動経路上に配置可能なチャックユニットにおいて、
前記爪は、前記ナットを吸着する吸着手段を備えて成り、この吸着手段は、前記爪の開閉動作に伴って前記爪とともに動作することを特徴とするチャックユニット。

【請求項2】

前記吸着手段は、所定の磁力を発する磁石であることを特徴とする請求項１に記載のチャックユニット。

【請求項3】

前記磁石は、外部からの信号を受けて励磁状態あるいは非励磁状態となる電磁石であることを特徴とする請求項２に記載のチャックユニット。

【請求項4】

前記爪は、磁化しない樹脂材から成ることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載のチャックユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ナットをワークへ螺入する自動ねじ締め機に搭載され、外部から分離供給された前記ナットを一時的に保持するチャックユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

ナットをワークに締結するに当たっては、外部より分離供給されたナットを一時的に保持するチャックユニットと、前記ナットに嵌合し、かつ回転および往復移動自在なビットとを備えたナット締結機が従来から広く採用されている。

【0003】

上述した従来のチャックユニット１００は、特許文献１および図２に示すものであり、前記ビット８０を挿通可能なチャック本体１１０と、前記ビット８０の移動路上に配され常時閉じる方向へ付勢された一対の爪１２０と、前記爪１２０に供給したナット８１を所定の位置まで押し込む押出機構１３０とから構成される。

【0004】

前記押出機構１３０は、図示しないナット供給装置に接続されており、ナット供給装置から分離供給されたナットを案内する案内路１３５および前記案内路１３５に接続される導入路１３６をそれぞれ備えた案内ブロック１３１と、前記導入路１３６を移動自在な押圧部材１３８と、この押圧部材１３８を連結して成り外部の信号に基づいて駆動する押出シリンダ１３７とから構成される。また、この押出機構１３０は、前記チャック本体１１０の側面に固定され、前記案内路１３５および前記導入路１３６が前記爪１２０の側面側に配されている。

【0005】

前記爪１２０は、前記チャック本体１１０に揺動自在に取り付けられており、前記ビット８０の往復移動により閉状態から開状態となるように構成されている。また、この爪１２０には、前記案内路１３５および前記導入路１３６と連通する保持穴１２１が形成されており、前記保持穴１２１には、前記案内路１３５から進入した前記ナット８１を前記爪１２０内に留めるための内壁面１２１ａおよび支持面１２１ｂが形成されている。

【0006】

次に、従来のチャックユニット１００の作用について説明する。前記ナット供給装置の作動によりエア圧送された前記ナット８１は、前記案内路１３５を通過して前記保持穴１２１へ供給される。この後、前記押出シリンダ１３７が作動して前記押圧部材１３８を前記爪１２０側へ移動させる。つまり、前記押圧部材１３８は、前記ナット８１を前記保持穴１２１の内壁面１２１ａに押し当てるまで移動する。これにより、ナット８１は、保持穴１２１の正規の位置で保持される。また、この後、前記押出シリンダ１３７の複動に伴い前記押圧部材１３８は、前記爪１２０から遠ざかる方向へ移動し復帰する。この押出シリンダ１３７の複動が完了することで、前記ビット８０は、回転および下降して前記爪１２０を押し開き前記ナット８１をワークに螺入する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開H10-263951号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、従来のチャックユニット１００は、前記押出シリンダ１３７が前記爪１２０の側面側に張り出すように配置されているため、ワークに突起があるような場合は、この突起部に干渉して締結できない問題があった。また、従来のチャックユニット１００は、前記押出シリンダ１３７を駆動制御しなければならないため、制御が煩雑となる問題もあった。さらに、前記ナット８１の圧送後に前記押出シリンダ１３７を作動および復帰させた後でなければ前記ビット８０を下降できなかったため、この押出シリンダ１３７の作動および復帰に要する時間だけ締結時間が長くなる問題もあった。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は上記課題に鑑みて創成されたものであり、ワークに突起があるようなワークに対しても締結が行えるコンパクトなチャックユニットの提供を目的とする。

【0010】

この目的を達成するため、本発明のチャックユニットは、往復移動手段の駆動により直進移動するビットを挿通可能なチャック本体と、このチャック本体に接続され前記ビットの移動経路上に配された開閉自在な爪とを備え、さらに閉じた状態の前記爪には前記ビットに係合可能なナットを保持する保持穴が形成され、外部から供給される前記ナットを保持するとともに前記ビットの移動経路上に配置可能なチャックユニットにおいて、前記爪は、前記ナットを吸着する吸着手段を備えて成り、この吸着手段は、前記爪の開閉動作に伴って前記爪とともに動作することを特徴とする。なお、前記吸着手段は、所定の磁力を発する磁石が望ましく、前記磁石は、外部からの信号を受けて励磁状態あるいは非励磁状態となる電磁石であっても良い。また、前記爪は、磁化しない樹脂材としても良い。

【発明の効果】

【0011】

本発明のチャックユニットは、ナットを吸着する吸着手段を前記爪に配置できるため、従来のような押出シリンダを配置する必要がなく、従来に比べて寸法をコンパクトにできる利点がある。これにより、例えば締結面よりも高い位置に突き出た突出部を備えたワークであっても、この突出部にチャックユニットが干渉しなくなるため、従来に比べて締結可能なワークの種類が増える。また、前記吸着手段は、金属製のナットを磁力により前記保持穴に引き込む磁石であるため、従来のように押出シリンダを駆動制御する必要がない利点や、さらに、ナットの圧送後に前記押出シリンダを駆動する必要がないので、ビットの下降タイミングを従来よりも早く設定できることから、本発明のチャックユニットは、ナットの圧送から締結完了に要する時間を短縮できるという利点もある。さらに、前記磁石を所定時間励磁可能な電磁石に変更することで、本来励磁の必要がないナット圧送前や爪を開いた後など、前記爪でナットを保持している工程を除いて、前記保持穴に磁力が作用しないよう設定できる。よって、本発明のチャックユニットは、金属から成る部材の磁化を最小限に抑えることができ、前記ビットやナットの磁化を必要最小限に抑制できる利点もある。また、前記爪を樹脂材とすることで前記爪が全く磁化しないため、この爪に接触する前記ビットが磁化し難い。つまり、本発明のチャックユニットは、前記爪に接触した状態で下降するビットが前記爪によって磁化し難いので、このビットに嵌合するナットの磁化も低減できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係るチャックユニットを説明するための概略一部切欠断面図である。

【図2】従来のチャックユニットを説明するための概略一部切欠断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明のチャックユニットについて、図１を用いて以下に説明する。本発明のチャックユニット１は、ナット８１に嵌合可能なビット８０を挿通自在なチャック本体１１０と、外部から供給される前記ナット８１を通過可能な案内ブロック３１と、この案内ブロック３１を通過した前記ナット８１を一時的に保持する爪２０とから構成される。

【0014】

前記チャック本体１１０の先端側には、一対の前記爪２０がそれぞれ揺動自在に配される一方、チャック本体１１０の側面側には、前記案内ブロック３１が爪２０に接するように取り付けられている。

【0015】

前記爪２０は、図示しないばねによりそれぞれ閉じる方向へ付勢されており、前記ビット８０の移動路を常時は遮っている。また、閉じた前記爪２０には、後述するクッション軸８０ｂを挿通可能な挿通穴２０ａと、この挿通穴２０ａに連通するすり鉢状の傾斜面２０ｂと、前記ナット８１を支持可能な保持穴２１とがそれぞれ形成される。前記保持穴２１は、前記案内路３５に連通しており、前記ナット８１の側面を支持する内壁面２１ａと、前記ナット８１の下面を支持する支持面２１ｂとをそれぞれ備え、前記ナット８１を保持するように構成される。さらに、前記爪２０は金属材から成り、耐摩耗性を考慮して熱処理が施されている。このように構成された爪２０は、前記保持穴２１に前記ナット８１が保持されると、前記ビット８０の移動路上に位置し、その軸線が前記ビット８０の軸線とほぼ一致する。つまり、前記ナット８１の側面が前記内壁面２１ａに当接している状態であると、前記ナット８１に成形されためねじ（図示せず）に前記クッション軸８０ｂを挿通可能となる。なお、以下の説明において、前記クッション軸８０ｂを前記めねじに挿通可能なナット８１の位置を正規の位置という。

【0016】

また、前記爪２０には、前記ナット８１を正規の位置まで引き込む吸着手段が配設されており、前記吸着手段は、所定の磁力を発する磁石５で構成され、この磁力により前記ナット８１を前記内壁面２１ａに当接する位置まで引き込み吸着することができる。なお、本実施形態において、前記磁石５は、常時磁力を発する永久磁石であるため、前記ナット８１が保持穴２１に供給された後、前記爪２０が開くまでの間は前記ナット８１を正規の位置で留めることができる。よって、爪２０が振動などしてもナット８１は正規の位置で保持され続ける。

【0017】

前記案内ブロック３１には、閉じた状態の前記爪２０に前記ナット８１を案内する案内路３５が形成されており、前記案内路３５は、前記ナット８１の上下面が反転しない寸法に設定され、湾曲して成る。よって、前記案内ブロック３１に進入した前記ナット８１は、垂直な状態から水平な状態になり、前述の進入に伴って徐々に姿勢を変える。また、図１に示すように前記案内ブロック３１には、湾曲した前記案内路３５の成形の妨げとならない程度の面取りが施されているため、チャックユニット１を小さな寸法にできる。これにより、締結面よりも高い位置に突起を備えたワークであっても、このワークにチャックユニット１を近づけることができるとともに、ワークとの干渉が低減する。

【0018】

前記ビット８０は、その先端側に前記ナット８１に嵌合する嵌合穴８０ａを備えるとともに、この嵌合穴８０ａから常時突出しビット８０の軸線に沿って延びるクッション軸８０ｂを備えて成る。前記ビット８０は、図示しない回転駆動源の一例であるモータおよび上下方向に移動自在な往復移動手段の一例であるエアシリンダに接続されており、前記チャック本体１１０内を回転および昇降可能に構成される。一方、前記クッション軸８０ｂは、図示しないばねにより常時前記ビット８０の先端側に突出するよう付勢されており、ビット８０から抜け落ちないよう抜け止めが施されている。また、このクッション軸８０ｂは、前記めねじを挿通可能な外形寸法で設定されており、その先端は、前記めねじに差し込み易いよう丸みを帯びた形状となっている。なお、前記モータおよびエアシリンダは、図示しない制御装置により駆動制御可能に構成されている。

【0019】

次に、本発明のチャックユニット１の作用について説明する。前記ナット８１は、図示しないナット供給装置に多数貯留されており、このナット供給装置から１つずつエア圧送され前記案内路３５内を通過して前記保持穴２１に供給される。この時、前記ナット８１は、前記磁石５により前記内壁面２１ａと接触した状態で吸着されるため、高速でエア圧送されても、前記内壁面２１ａに衝突した反動によって前記案内路３５側へ跳ね返ることがない。つまり、前記ナット８１は、内壁面２１ａに接した状態で保持され、正規の位置で保持されることになる。このように、前記ナット８１が、正規の位置で保持されると、前記制御装置により前記モータおよびエアシリンダがそれぞれ駆動するため、前記ビット８０は、前記チャック本体１１０にガイドされて回転かつ下降する。これにより、前記クッション軸８０ｂは、前記めねじに挿通され、前記ビット８０から突出した状態を保って前記挿通穴２０ａを通過し、閉じた状態の前記爪２０から突出する。この後、前記クッション軸８０ｂは、ワークであるおねじ（図示せず）の上面に当接し、前記ビット８０の下降に伴って前記ビット８０内へ入り込む方向にクッションする。さらに、前記ビット８０は下降し続けるため、チャック本体１１０の下端から突出して前記傾斜面２０ｂに当接し、前記爪２０を閉じた状態から徐々に押し広げ開く。これにより、前記磁石５は、前記爪２０とともに揺動するため、自身の発する磁力が保持していた前記ナット８１に及ばなくなり、前記クッション軸８０ｂに挿通された前記ナット８１を下方へ解放する。この解放により前記ナット８１が前記クッション軸８０ｂに沿って落下し、前記おねじの上端まで移動する。また、前記ビット８０は引き続き回転および下降しているため、前記ナット８１が前記嵌合穴８０ａに嵌まり込み前記おねじへ螺入され所定のトルクで締結される。これを受け前記制御装置は、前記モータの駆動を停止すると同時に前記シリンダを複動させ前記ビット８０を復帰させる。

【0020】

なお、前記永久磁石は、信号等により励磁状態あるいは非励磁状態に変化する電磁石であってもよい。この場合、前記電磁石は、前記制御装置から出力される信号によって励磁状態へ変化するため、必要な時のみ磁力を発することになる。つまり、本来磁力を必要とする前記ナット８１の引き込み時あるいは引き込んだナット８１を保持しなければならない時に励磁状態にすればよいことから、金属製の爪２０あるいは前記ナット８１などの金属部材が磁化することを最小限に抑えることができる利点がある。

【0021】

また、本実施形態において、前記爪２０は金属材から成るが、これに替えて磁化し難い樹脂材にしてもよい。この場合、前記磁石５が発する磁力により前記爪２０が磁化し難くなり、前記爪２０を押し広げた前記ビット８０あるいは前記爪２０の周辺に配される部材が金属製であっても磁化し難くなる利点もある。さらに、本実施形態において、前記吸着手段は、エアを吸引することで前記ナット８１を前記内壁面２１ａに当接するまで引き込むエア吸引装置としてもよい。これにより、ナット８１を圧送すると同時に前記エア吸引装置を作動させることで、ナット８１の圧送時に前記爪２０から漏れる余分なエアを前記エア吸引装置に回収できる。よって、チャックユニット周辺の粉じん等の撒き上がりが生じ難いという利点もある。また、本実施形態において、前記チャックユニット１は、前記ナット８１を上方向から下方向へ螺入する使用形態で説明しているが、ナットの螺入方向は、これに限定するものではなく、下方向から上方向、あるいは水平方向、斜め方向といずれの方向であってもよいことはいうまでもない。

【符号の説明】

【0022】

１ チャックユニット
５ 磁石
２０ 爪
２１ 保持穴
２１ａ 内壁面
２１ｂ 支持面
３１ 案内ブロック
３５ 案内路
８０ ビット
８１ ナット

【図1】

【図2】