特開 2023-107420 ネジ穴品質保証装置

(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】P2023107420

(43)【公開日】2023-08-03

(54)【発明の名称】ネジ穴品質保証装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 5/00 20060101AFI20230727BHJP

   G01B 3/48 20060101ALI20230727BHJP

【ＦＩ】

G01B5/00 L

G01B3/48

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022008615

(22)【出願日】2022-01-24

(71)【出願人】

【識別番号】522032877

【氏名又は名称】日本総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100132964

【弁理士】

【氏名又は名称】信末 孝之

(74)【代理人】

【識別番号】100074055

【弁理士】

【氏名又は名称】三原 靖雄

(72)【発明者】

【氏名】大高 誠一郎

【テーマコード（参考）】

2F061

2F062

【Ｆターム（参考）】

2F061AA25

2F061CC17

2F061FF41

2F061GG01

2F061SS12

2F061VV08

2F062AA34

2F062BC61

2F062CC22

2F062EE01

2F062FF03

2F062FF04

2F062GG17

2F062HH46

(57)【要約】

【課題】、検査用やリタップ用の品質保証用ツールの着脱が容易で、ネジ穴の偏角にも対応することができ、品質保証用ツールの上下動やセンタリングにも効果的な構造を持ったネジ穴品質保証装置を提供する。
【解決手段】物品に形成されたネジ穴に品質保証用ツール１を挿入して検査するネジ穴品質保証装置であって、品質保証用ツール１に嵌合して回転させる回転伝達シャフト１９と、品質保証用ツール１の周縁部に当接する第１の鋼球１４と、品質保証用ツール１に設けられた溝部１ａに嵌合する第１の鋼球１４より大きな第２の鋼球１５と、第１の鋼球１４及び第２の鋼球１５を保持する保持器１３と、第１の鋼球１４に当接し下方に向かって拡径する第１のテーパー部１２ａ及び第２の鋼球１５に当接し下方に向かって拡径する第２のテーパー部１２ｂが設けられた上下動可能な鋼球押さえ１２と、鋼球押さえ１２を下方に付勢する付勢手段とを備えたツール接続部を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品に形成されたネジ穴に品質保証用ツールを挿入するネジ穴品質保証装置であって、
前記品質保証用ツールに嵌合して回転させる回転伝達シャフトと、前記品質保証用ツールの周縁部に当接する第１の鋼球と、前記品質保証用ツールに設けられた溝部に嵌合する第１の鋼球より大きな第２の鋼球と、前記第１の鋼球及び前記第２の鋼球を保持する保持器と、前記第１の鋼球に当接し下方に向かって拡径する第１のテーパー部及び前記第２の鋼球に当接し下方に向かって拡径する第２のテーパー部が設けられた上下動可能な鋼球押さえと、該鋼球押さえを下方に付勢する付勢手段とを備えたツール接続部を有することを特徴とするネジ穴品質保証装置。

【請求項2】

固定テーブルと、外部応力によって可動する可動フレームと、前記固定テーブルに設けられた固定磁石と、前記可動フレームに設けられた可動磁石と、該可動磁石を移動させる磁石移動用シリンダーとを備えたフローティング部を有することを特徴とする請求項１に記載のネジ穴品質保証装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物品に形成されたネジ穴に品質保証用ツールを挿入するネジ穴品質保証装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車用部品などの産業部品には数多くのネジ穴が形成されており、ネジ穴のネジ径やネジ深さの良否を検査するためのネジ穴検査装置が提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、適正なネジ径に対応する適正螺合トルク値の上限と下限を予め設定し、適正なネジ深さに対応する適正ネジ深さ位置の上限と下限を予め設定するとともに、適正なトルクアップ値を予め設定しておき、これらの値と検出したトルクの値を比較してネジ径及びネジ深さの良否を検査するようにしたネジ穴検査装置に関する発明が記載されている。

【0004】

また、特許文献２には、力検出部が設けられたロボットアームにより、ねじゲージを移動させてねじ穴と接触させた後、力検出部によりねじゲージに加わる力を検出してねじゲージを移動させることにより、ねじゲージをねじ穴に容易かつ的確に締結することができるようにした制御装置に関する発明が記載されている。

【0005】

また、特許文献３には、ネジゲージの完全ネジ山の始点の位置が検査対象のネジ穴のねじ込み開始位置に対して常に一定の位相差となるように位置決め状態で装着されるようにしたネジ穴検査装置に関する発明が記載されている。そして、回転軸部の軸ずれを許容する軸ずれ許容部を設けることにより、ネジゲージの中心軸とネジ穴の中心軸とが多少位置ずれしていても、ネジゲージが水平方向に移動してこの位置ずれを吸収するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平９－２８０８５４号公報

【特許文献2】特開２０１８－２０２６０２号公報

【特許文献3】特開２０１８－７７０６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、ネジ穴検査におけるネジ穴は、同じ部品内であっても部位によって様々なネジ径がある。また、１つのネジ穴に対して使用する検査用ツール（ネジゲージ）は、ネジ山のないもの（タップなし）、きちんと螺合して挿入可能なもの（ＧＯ）、挿入不可能なもの（ＮＧ）といった複数のものを組み合わせる場合もある。従って、ネジ穴検査装置に用いられる検査用ツールは頻繁な取り替えが必要となるため、着脱が容易な接続構造が求められる。

【0008】

また、ネジ穴には製造誤差により、同じ型の部品であっても微妙にネジ穴が設計角度に対して傾いている場合（偏角）がある。極端な傾きは別として許容範囲内の偏角であれば良判定とすべきであるが、ネジ穴が偏角していると検査用ツールへの回転力の伝達がうまくいかず、トルク測定にも狂いが生じてしまう。

【0009】

また、検査用ツールのセンタリングのためのフローティング機構にも改善の余地がある。

【0010】

さらに、ネジ穴の検査だけではなく、ネジ穴に付着した溶接ゴミ等を取り除くための作業（リタップ）においても同様の問題が生じる。

【0011】

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、検査用やリタップ用の品質保証用ツールの着脱が容易で、ネジ穴の偏角にも対応することができ、品質保証用ツールの上下動やセンタリングにも効果的な構造を持ったネジ穴品質保証装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記課題を解決するため、本発明のネジ穴品質保証装置は、物品に形成されたネジ穴に品質保証用ツールを挿入するネジ穴品質保証装置であって、前記品質保証用ツールに嵌合して回転させる回転伝達シャフトと、前記品質保証用ツールの周縁部に当接する第１の鋼球と、前記品質保証用ツールに設けられた溝部に嵌合する第１の鋼球より大きな第２の鋼球と、前記第１の鋼球及び前記第２の鋼球を保持する保持器と、前記第１の鋼球に当接し下方に向かって拡径する第１のテーパー部及び前記第２の鋼球に当接し下方に向かって拡径する第２のテーパー部が設けられた上下動可能な鋼球押さえと、該鋼球押さえを下方に付勢する付勢手段とを備えたツール接続部を有することを特徴とする。

【0013】

また好ましくは、固定テーブルと、外部応力によって可動する可動フレームと、前記固定テーブルに設けられた固定磁石と、前記可動フレームに設けられた可動磁石と、該可動磁石を移動させる磁石移動用シリンダーとを備えたフローティング部を有することを特徴とする。

【0014】

なお、上記において品質保証には、ネジ穴のネジ径やネジ深さ等の良否判定を行うネジ穴検査及びネジ穴に付着した溶接ゴミ等を取り除くための作業（リタップ）が含まれる。

【発明の効果】

【0015】

本発明のネジ穴品質保証装置は、物品に形成されたネジ穴に品質保証用ツールを挿入するネジ穴品質保証装置である。そして、品質保証用ツールに嵌合して回転させる回転伝達シャフトと、品質保証用ツールの周縁部に当接する第１の鋼球と、品質保証用ツールに設けられた溝部に嵌合する第１の鋼球より大きな第２の鋼球と、第１の鋼球及び第２の鋼球を保持する保持器と、第１の鋼球に当接し下方に向かって拡径する第１のテーパー部及び第２の鋼球に当接し下方に向かって拡径する第２のテーパー部が設けられた上下動可能な鋼球押さえと、鋼球押さえを下方に付勢する付勢手段とを備えたツール接続部を有している。

【0016】

鋼球押さえが上下すると、第１のテーパー部と第１の鋼球との当接位置が変化するとともに、第２のテーパー部と第２の鋼球との当接位置が変化し、第１の鋼球及び第２の鋼球は回転軸に直交する水平方向（内外方向）に移動する。第２の鋼球が内側に移動すると、品質保証用ツールに設けられた溝部と第２の鋼球とが嵌合して接続状態（装着状態）となる。第２の鋼球が外側に移動すると、品質保証用ツールに設けられた溝部と第２の鋼球との嵌合が外れて非接続状態（取り外し状態）となる。鋼球押さえは下方に付勢されているので、品質保証用ツールの装着後は装着状態が維持される。

【0017】

また、ネジ穴が偏角した状態で品質保証用ツールに水平方向に外部応力が働くと、品質保証用ツールから第１の鋼球及び第２の鋼球を外側に押し出す力が働き、これに合わせて鋼球押さえを上方に押し上げる力が働く。これにより、ネジ穴の偏角による品質保証用ツールへの外部応力を吸収しながら、品質保証用ツールを回転し続けることができる。鋼球押さえは下方に付勢されているので、外部応力がなくなると品質保証用ツールは垂直状態に戻る。

【0018】

また、固定テーブルと、外部応力によって可動する可動フレームと、固定テーブルに設けられた固定磁石と、可動フレームに設けられた可動磁石と、可動磁石を移動させる磁石移動用シリンダーとを備えたフローティング部を有する場合には、広いストローク量でも反発力を増大させることなく、品質保証用ツールをセンタリングすることができる。

【0019】

このように、本発明のネジ穴品質保証装置は、検査用やリタップ用の品質保証用ツールの着脱が容易で、ネジ穴の偏角にも対応することができ、品質保証用ツールの上下動やセンタリングにも効果的な構造を持ったものである。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施形態に係るネジ穴品質保証装置を示す正面図である。

【図2】品質保証用ツール装着状態のツール接続部を示す（Ａ）横断面図、（Ｂ）縦断面図である。

【図3】品質保証用ツール取り外し状態のツール接続部を示す（Ａ）横断面図、（Ｂ）縦断面図である。

【図4】作動時のツール接続部を示す（Ａ）横断面図、（Ｂ）縦断面図（通常）、（Ｃ）縦断面図（偏角）である。

【図5】回転伝達シャフトを示す（Ａ）正面図、（Ｂ）先端部の横断面図である。

【図6】中空シリンダー部を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）縦断面図（上昇）、（Ｃ）縦断面図（下降）である。

【図7】フローティング部（Ｘ方向）を示す平面図である。

【図8】フローティング部（Ｙ方向）を示す平面図である。

【図9】フローティング部を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

次に、図１乃至図９を参照して、本発明の実施形態に係るネジ穴品質保証装置について説明する。本実施形態に係るネジ穴品質保証装置１００は、自動車用部品などの産業部品（物品）に形成されたネジ穴に品質保証用ツールを挿入するものである。なお、品質保証には、ネジ穴のネジ径やネジ深さ等の良否判定を行うネジ穴検査及びネジ穴に付着した溶接ゴミ等を取り除くための作業（リタップ）が含まれる。

【0022】

図１は、ネジ穴品質保証装置１００を示す正面図である。ネジ穴品質保証装置１００は、ロボット取付部５を介して産業用ロボットのロボットアーム（図示しない）に取り付けられる。産業用ロボットは、物品に形成されたネジ穴の情報（ネジ径、ネジ深さ、位置等）を保有しており、挿入するネジ穴と使用する品質保証用ツールを選択し、ロボットアームを制御しながら品質保証用ツールの着脱、ネジ穴への挿入、良否判定やリタップ等を自動的に行うようになっている。良否判定については公知の方法（基準）に基づいて行うことができる。

【0023】

ネジ穴品質保証装置１００は、先端に測定ゲージ２（又はリタップ部）が取り付けられた品質保証用ツール１、品質保証用ツール１を接続するためのツール接続部１０、品質保証用ツール１を上下動させるための中空シリンダー部２０、品質保証用ツール１を回転させるための回転用モーター３、ネジ穴のネジ深さを測定する深さ測定部４及びネジ穴品質保証装置１００の水平移動に対応するフローティング部３０を備えている。以下、ツール接続部１０、中空シリンダー部２０及びフローティング部３０について詳細に説明する。

【0024】

図２は、品質保証用ツール装着状態のツール接続部１０を示す（Ａ）横断面図、（Ｂ）縦断面図である。図３は、品質保証用ツール取り外し状態のツール接続部１０を示す（Ａ）横断面図、（Ｂ）縦断面図である。

【0025】

ツール接続部１０は、外輪１１、鋼球押さえ１２、保持器１３、第１の鋼球１４、第２の鋼球１５、ラジアル軸受１６、スラスト軸受１７，１８、回転伝達シャフト１９及び付勢手段（図示しない）を備えている。

【0026】

外輪１１は、装置に取り付けられた上下駆動用シリンダーにより上下動するようになっており、外輪１１により、ラジアル軸受１６、スラスト軸受１７，１８及び鋼球押さえ１２が保持されている。外輪１１の上下動に合わせて、ラジアル軸受１６、スラスト軸受１７，１８及び鋼球押さえ１２も上下動する。

【0027】

鋼球押さえ１２は、内壁面に第１のテーパー部１２ａ及び第２のテーパー部１２ｂを有する筒状体である。第１のテーパー部１２ａは、第２のテーパー部１２ｂよりも上方に位置し、下方に向かって拡径するとともに、第１の鋼球１４に当接している。第２のテーパー部１２ｂは、第１のテーパー部１２ａよりも下方に位置し、下方に向かって拡径するとともに、第２の鋼球１５に当接している。鋼球押さえ１２の内壁面は、上部平坦部、第１のテーパー部１２ａ、中部平坦部、第２のテーパー部１２ｂ、下部平坦部の順に徐々に内径が広がっている。

【0028】

第１の鋼球１４及び第２の鋼球１５は、各鋼球に合わせた開口部を有する円筒状の保持器１３により保持されている。保持器１３は、外輪１１には保持されておらず、外輪１１の上下動に合わせて上下動することはない。第２の鋼球１５は、第１の鋼球１４よりも大きい。なお、本実施形態では、第１の鋼球１４及び第２の鋼球１５の数を各々６つとしたが、これに限定されるものではなく、品質保証用ツールを装着できる範囲であれば、これよりも少なくても多くてもよい。

【0029】

第１の鋼球１４は、図２に示す品質保証ツール１の装着状態において、品質保証用ツール１の上部周縁部に当接している。また、第２の鋼球１５は、図２に示す品質保証ツール１の装着状態において、品質保証用ツール１の周縁部に設けられた溝部１ａに嵌合している。

【0030】

ツール接続部１０の付勢手段（図示しない）は外輪１１を下方に付勢するものであり、外輪１１に保持された鋼球押さえ１２は常時下方に付勢された状態になっている。

【0031】

図２に示す品質保証用ツール１の装着状態においては、外輪１１（鋼球押さえ１２）は下方に移動し、第２のテーパー部１２ｂにより第２の鋼球１５が内側に押される。そして、第２の鋼球１５が品質保証用ツール１の溝部１ａに嵌合して、品質保証用ツール１を装着状態に維持することができる。

【0032】

このとき、品質保証用ツール１の上面に設けられた嵌合穴１ｂに回転伝達シャフト１９が挿入される。そして、回転伝達シャフト１９の回転に伴って、品質保証用ツール１が回転する。

【0033】

一方、図３に示す品質保証用ツール１の取り外し状態においては、外輪１１（鋼球押さえ１２）は上方に移動し、第２のテーパー部１２ｂによる第２の鋼球１５を内側へ押す距離が減少するため、第２の鋼球１５は装着状態よりも外側に移動する。そして、第２の鋼球１５が品質保証用ツール１の溝部１ａから外れて、品質保証用ツール１を取り外すことができる。

【0034】

図４は、作動時のツール接続部を示す（Ａ）横断面図、（Ｂ）縦断面図（通常）、（Ｃ）縦断面図（偏角）である。図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ネジ穴が設計通りに形成されている場合（通常）には、品質保証用ツール１は、ツール接続部１０に垂直に装着された状態で、回転伝達シャフト１９の回転に合わせて回転し、鋼球押さえ１２、第１の鋼球１４及び第２の鋼球１５も、図示の方向に回転する。

【0035】

一方、図４（Ｃ）に示すように、ネジ穴が設計通りに形成されておらず傾いているような場合（偏角）には、品質保証用ツール１がネジ穴に挿入されていくと、横方向に外部応力が働く。そうすると、第１の鋼球１４及び第２の鋼球１５には、外側に押し出す方向に力が働くが、鋼球押さえ１２が上昇することによりこの力を吸収することができる。品質保証用ツール１が垂直に戻り外部応力がなくなれば、常時下方に付勢された鋼球押さえ１２は通常位置まで下方に移動する。なお、鋼球押さえ１２の鋼球押さえ角度（テーパー角度）は、外部応力があったときに、第１の鋼球１４及び第２の鋼球１５が外側に移動するように設定されている。

【0036】

図５は、回転伝達シャフト１９を示す（Ａ）正面図、（Ｂ）先端部の横断面図である。回転伝達シャフト１９の先端部１９ａは、側面視は略球体状であるが横断面は六角形状になっている。横断面を六角形状とすることにより、品質保証用ツール１に回転力を確実に伝達するとともに、側面視を略球体状とすることにより、品質保証用ツール１が傾いた場合でも回転力を伝達して回転を維持することができるようになっている。品質保証用ツール１の嵌合穴１ｂも六角形である。

【0037】

図６は、中空シリンダー部２０を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）縦断面図（上昇）、（Ｃ）縦断面図（下降）である。中空シリンダー部２０は、シリンダーチューブ２１、ピストン２２及びスプリング２３を備えている。シリンダーチューブ２１は、センター軸方向に貫通する中空部６を有する筒状体である。ピストン２２は、筒状のシリンダーチューブ２１の壁面内を上下する筒状体である。シリンダーチューブ２１とピストン２２とは、ピストン２２を上方に付勢するスプリング２３により連結されており、エアー等の圧力によりピストン２２が下方に移動し、圧力がなくなると上方に戻るようになっている。このように、筒状のシリンダーチューブ２１と筒状のピストン２２とを組み合わせることにより、中空部６が得られ、ネジ穴品質保証装置１００の回転軸等の通り道としての中空部６を有効に活用することができる。なお、付勢手段はスプリングに限定されるものではない。

【0038】

図７乃至図９を参照して、フローティング部３０について説明する。フローティング部３０は、Ｘ方向のフローティング部４０及びＹ方向のフローティング部５０から構成されている。図７はフローティング部４０（Ｘ方向）を示す平面図、図８はフローティング部５０（Ｙ方向）を示す平面図、図９はフローティング部３０を示す側面図である。なお、図７及び図８における左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向とする。

【0039】

フローティング部４０は、固定テーブル４１、品質保証用ツール１のＸ方向の移動に合わせて移動可能な可動フレーム４２、固定テーブル４１に設けられた固定磁石４７，４７，４７，４８，４８，４８、可動フレーム４２に設けられた可動磁石４５，４５，４５，４６，４６，４６、可動磁石４５，４５，４５を移動させる磁石移動用シリンダー４３ａ，４３ｂ、可動磁石４６，４６，４６を移動させる磁石移動用シリンダー４４ａ，４４ｂを備えている。３つの可動磁石４５は磁石保持部４３ｃに保持されており、磁石移動用シリンダー４３ａ，４３ｂが磁石保持部４３ｃに接続されている。同様に、３つの可動磁石４６は磁石保持部４４ｃに保持されており、磁石移動用シリンダー４４ａ，４４ｂが磁石保持部４４ｃに接続されている。

【0040】

可動磁石４５と固定磁石４７とは反発している。同様に、可動磁石４６と固定磁石４８とは反発している。そして、磁石移動用シリンダー４３ａ，４３ｂ及び磁石移動用シリンダー４４ａ，４４ｂを伸縮させることにより、可動磁石と固定磁石との反発力を調整することができるようになっている。例えば、図７の状態では、可動磁石４５と固定磁石４７との反発力よりも、可動磁石４６と固定磁石４８との反発力の方が大きい。可動フレーム４２が移動した場合に、可動磁石４５，４６の位置を変化させることにより、左右の反発力が近づくように制御することができる。

【0041】

フローティング部５０は、フローティング部４０を９０度回転させて、Ｙ方向の移動に対応するようにしたものである。各部の構成はフローティング部４０と同様であるため説明を省略する。フローティング部３０は、図９に示すように、Ｘ方向のフローティング部４０及びＹ方向のフローティング部５０を積層して構成されており、Ｘ－Ｙ平面上の移動に対応できるようになっている。

【0042】

ネジ穴の偏角により外部応力が生じた場合に、上述したツール接続部１０による対応に加えて、フローティング部３０によっても対応することができる。一般的なフローティング機構の場合、変位量に応じて反発力（又は引力）が増大するため、フローティングスライド量が非常に微小で使用範囲が限定される。これに対して本実施形態に係るフローティング部３０は、可動フレーム４２，５２が移動した場合に、可動磁石４５，４６，５５，５６の位置を変化させることにより、前後左右の反発力が近づくように制御して安定させることにより、ストローク量を大きくすることができる。

【0043】

なお、図７において、磁石移動用シリンダー４３ａ，４３ｂと磁石保持部４３ｃとの間、磁石移動用シリンダー４４ａ，４４ｂと磁石保持部４４ｃとの間には、それぞれスプリング４９が取り付けられている。スプリング４９は、ネジ穴品質保証装置１００を水平方向に傾けて使用する場合（品質保証用ツールを水平方向に挿入する場合）のためのものである。ネジ穴品質保証装置１００を水平方向に傾けると、フローティング部４０には重力が働く。スプリング４９は、このときの重力による影響を打ち消す方向に付勢するようになっている。図８に示すフローティング部５０も同様である。

【0044】

本実施形態に係るネジ穴品質保証装置１００は、物品に形成されたネジ穴に品質保証用ツール１を挿入するネジ穴品質保証装置である。そして、品質保証用ツール１に嵌合して回転させる回転伝達シャフト１９と、品質保証用ツール１の周縁部に当接する第１の鋼球１４と、品質保証用ツール１に設けられた溝部１ａに嵌合する第１の鋼球１４より大きな第２の鋼球１５と、第１の鋼球１４及び第２の鋼球１５を保持する保持器１３と、第１の鋼球１４に当接し下方に向かって拡径する第１のテーパー部１２ａ及び第２の鋼球１５に当接し下方に向かって拡径する第２のテーパー部１２ｂが設けられた上下動可能な鋼球押さえ１２と、鋼球押さえ１２を下方に付勢する付勢手段とを備えたツール接続部１０を有している。

【0045】

鋼球押さえ１２が上下すると、第１のテーパー部１２ａと第１の鋼球１４との当接位置が変化するとともに、第２のテーパー部１２ｂと第２の鋼球１５との当接位置が変化し、第１の鋼球１４及び第２の鋼球１５は回転軸に直交する水平方向（内外方向）に移動する。第２の鋼球１５が内側に移動すると、品質保証用ツール１に設けられた溝部１ａと第２の鋼球１５とが嵌合して接続状態（装着状態）となる。第２の鋼球１５が外側に移動すると、品質保証用ツール１に設けられた溝部１ａと第２の鋼球１５との嵌合が外れて非接続状態（取り外し状態）となる。鋼球押さえ１２は下方に付勢されているので、品質保証用ツール１の装着後は装着状態が維持される。

【0046】

また、ネジ穴が偏角した状態で品質保証用ツール１に水平方向に外部応力が働くと、品質保証用ツール１から第１の鋼球１４及び第２の鋼球１５を外側に押し出す力が働き、これに合わせて鋼球押さえ１２を上方に押し上げる力が働く。これにより、ネジ穴の偏角による品質保証用ツール１への外部応力を吸収しながら、品質保証用ツール１を回転し続けることができる。鋼球押さえ１２は下方に付勢されているので、外部応力がなくなると品質保証用ツール１は垂直状態に戻る。

【0047】

また、固定テーブル３１と、外部応力によって可動する可動フレーム３２と、固定テーブル３１に設けられた固定磁石３３と、可動フレーム３２に設けられた可動磁石３４と、可動磁石３４を移動させる磁石移動用シリンダー３５とを備えたフローティング部３０を有するので、広いストローク量でも反発力を増大させることなく、品質保証用ツール１をセンタリングすることができる。

【0048】

このように、本実施形態に係るネジ穴品質保証装置１００は、検査用やリタップ用の品質保証用ツール１の着脱が容易で、ネジ穴の偏角にも対応することができ、品質保証用ツール１の上下動やセンタリングにも効果的な構造を持ったものである。

【0049】

以上、本発明の実施形態に係るネジ穴品質保証装置について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるわけではなく、その他種々の変更が可能である。

【0050】

例えば、上記実施形態では、ネジ穴品質保証装置１００を産業用ロボットのロボットアームに取り付ける構成としたが、搬送機器、固定された機器、壁面等、取り付ける場所は特に限定されない。

【0051】

また、上記実施形態では、フローティング部３０を、Ｘ方向のフローティング部４０とＹ方向のフローティング部５０とに分けて構成したが、Ｘ方向とＹ方向とを一体的に構成してもよい。また、円形の固定テーブルの周りにリング状の可動フレームを設けて、磁石を対向させるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0052】

１ 品質保証用ツール
２ 測定ゲージ
３ 回転用モーター
４ 深さ測定部
５ ロボット取付部
６ 中空部
１０ ツール接続部
１１ 外輪
１２ 鋼球押さえ
１３ 保持器
１４ 第１の鋼球
１５ 第２の鋼球
１６ ラジアル軸受
１７ スラスト軸受
１８ スラスト軸受
１９ 回転伝達シャフト
２０ 中空シリンダー部
２１ シリンダーチューブ
２２ ピストン
２３ スプリング
３０ フローティング部
４０ フローティング部（Ｘ方向）
４１ 固定テーブル
４２ 可動フレーム
４３ａ 磁石移動用シリンダー
４３ｂ 磁石移動用シリンダー
４３ｃ 磁石保持部
４４ａ 磁石移動用シリンダー
４４ａ 磁石移動用シリンダー
４４ｂ 磁石移動用シリンダー
４４ｃ 磁石保持部
４５ 可動磁石
４６ 可動磁石
４７ 固定磁石
４８ 固定磁石
４９ スプリング
５０ フローティング部（Ｙ方向）
５１ 固定テーブル
５２ 可動フレーム
５３ａ 磁石移動用シリンダー
５３ｂ 磁石移動用シリンダー
５３ｃ 磁石保持部
５４ａ 磁石移動用シリンダー
５４ａ 磁石移動用シリンダー
５４ｂ 磁石移動用シリンダー
５４ｃ 磁石保持部
５５ 可動磁石
５６ 可動磁石
５７ 固定磁石
５８ 固定磁石
５９ スプリング
１００ ネジ穴品質保証装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】