特開 2023-16391 インサート挿入工具及びこれを備えるロボット

(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】P2023016391

(43)【公開日】2023-02-02

(54)【発明の名称】インサート挿入工具及びこれを備えるロボット

(51)【国際特許分類】

   B25B 27/14 20060101AFI20230126BHJP

   B25J 17/02 20060101ALI20230126BHJP

   B23P 19/06 20060101ALN20230126BHJP

【ＦＩ】

B25B27/14 C

B25J17/02 H

B23P19/06 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021120661

(22)【出願日】2021-07-21

(71)【出願人】

【識別番号】000002244

【氏名又は名称】株式会社ジャノメ

(74)【代理人】

【識別番号】100156867

【弁理士】

【氏名又は名称】上村 欣浩

(74)【代理人】

【識別番号】100143786

【弁理士】

【氏名又は名称】根岸 宏子

(72)【発明者】

【氏名】来田 宏

(72)【発明者】

【氏名】中川 智昭

(72)【発明者】

【氏名】水上 綾子

(72)【発明者】

【氏名】小林 明也

(72)【発明者】

【氏名】真船 潤

【テーマコード（参考）】

3C031

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C031EE37

3C707AS06

3C707BS03

3C707BT19

3C707CY23

3C707HS24

(57)【要約】

【課題】フローティング機構による押圧力を吸収する機能を備えつつ、移動時等における振動を抑制することができるインサート挿入工具及びこれを備えるロボットを提案する。
【解決手段】インサート挿入工具１は、コイル状のインサートｉに螺合する雄ねじ部１１ｃを有する可動部１０、１１と、可動部１０、１１を上下方向に移動可能に支持する固定部５、６、７と、可動部１０、１１を上方に付勢する弾性部９とを有するフローティング機構を備え、可動部１０、１１の上下方向の移動を抑制する抑制機構８、１１ｄを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コイル状のインサートに螺合する雄ねじ部を有する可動部と、前記可動部を上下方向に移動可能に支持する固定部と、前記可動部を上方に付勢する弾性部とを有するフローティング機構を備えるインサート挿入工具において、
前記可動部の上下方向の移動を抑制する抑制機構を備えるインサート挿入工具。

【請求項2】

前記抑制機構は、
前記可動部と前記固定部の何れか一方に設けられる磁性体部と、
前記可動部と前記固定部の何れか他方に設けられ、前記磁性体部に向けた磁力の発生・消滅を切り替え可能な電磁石部とを有する請求項１に記載のインサート挿入工具。

【請求項3】

前記抑制機構は、
前記可動部と前記固定部の何れか一方に設けられて前記可動部と前記固定部の何れか他方に対して進退移動可能な移動部と、前記移動部に設けられる接触部と、を備え、
前記移動部によって前進すると前記接触部が前記可動部と前記固定部の何れか他方に接触する請求項１に記載のインサート挿入工具。

【請求項4】

前記雄ねじ部を回転させる回転機構と、
前記回転機構及び前記抑制機構の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記雄ねじ部が回転する状態では前記可動部の上下方向の移動が可能な状態となり、前記雄ねじ部の回転が停止する状態では前記可動部の上下方向の移動が抑制状態となるように前記回転機構及び前記抑制機構の動作を制御する請求項１～３の何れか一項に記載のインサート挿入工具。

【請求項5】

請求項１～４の何れか一項に記載のインサート挿入工具を備えるロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークの雌ねじ部にインサートを挿入するためのインサート挿入工具及びこれを備えるロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

従前より、例えばアルミニウム等の軽金属や合成樹脂のような比較的強度が弱い母材によって形成されたワークを使用する場合において、事前にワークの雌ねじ部にインサートを挿入したものを用いることがある。インサートは、ねじ締結時に母材に与える負荷を軽減することができるため、ねじを締結した際に生じるワークの破損を防止することが可能である。またインサートによって、ねじによる締結力を増加させることもできる。

【0003】

このようなインサートとして、菱形断面の鋼材線を巻き回して円筒圧縮コイルばねの如き形状で形成され、外周側が雄ねじ状であって内周側が雌ねじ状であるコイル状のインサートが既知である。また、コイル状のインサートをワークの雌ねじ部に挿入する際に使用される工具として、インサートの内側に設けられる雌ねじ状の部位に螺合する雄ねじ部を備えたインサート挿入工具も知られている。

【0004】

インサート挿入工具を用いてワークの雌ねじ部にインサートを挿入するにあたっては、まず、インサート供給装置等により供給されるインサートに対し、上述した雄ねじ部を回転させた状態で接近させ更に接触させることにより、インサートの内側に設けられる雌ねじ状の部位と雄ねじ部とを螺合させる工程が実行される。そして、インサートを螺合させた雄ねじ部を、ワークに設けた雌ねじ部の直上へ移動させ、雄ねじ部を回転させた状態で下降させる。これにより、インサートの外側に設けられる雄ねじ状の部位とワークの雌ねじ部とが螺合して、インサートが雌ねじ部に挿入される。その後は、インサート挿入工具の雄ねじ部を逆回転させることにより、インサートをワークに残したまま雄ねじ部のみが引き抜かれ、インサートのワークへの挿入作業が完了する。

【0005】

ところでコイル状のインサートは、上述したように円筒圧縮コイルばねの如き形態であって、ねじとばねの両方の性質を持つため、過大な力を付与すると変形してしまう。すなわち、インサート挿入工具の雄ねじ部をインサートに螺合させるにあたり、雄ねじ部がインサートに接触するときに生じる押圧力でインサートが変形するおそれがある。

【0006】

このような問題に鑑み、インサート挿入工具における雄ねじ部からの押圧力を吸収してインサートの変形を防止することができるフローティング機構が提案されている。例えば特許文献１には、雄ねじ部を備える回転ドライバ部とスライドとを板ばね（第１板ばね手段）を介して接続することで、雄ねじ部がインサートに接触する際の押圧力を吸収することが可能なフローティング機構が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平６－３２０４４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

このようにフローティング機構は、雄ねじ部を備える部位をばねによって浮かせるように構成している。一方、このようなフローティング機構は、雄ねじ部をインサートに接近させ更に接触させる場合以外においては、不具合を生じさせることがある。例えば、雄ねじ部をインサートの近傍まで移動させるときや、雄ねじ部に螺合させたインサートをワークの近傍まで移動させるときには、移動時の加速度変化によって、雄ねじ部を備える回転ドライバ部が上下方向に大きく振動することがある。そして振動した状態のままで雄ねじ部をインサートの近傍やワークの近傍まで移動させると、インサートやワークに衝突してこれらを破損させるおそれがある。また振動が収まるまで待機していると、作業時間が長くなって作業性が低下してしまう。

【0009】

このような問題点に鑑み、本発明は、フローティング機構による押圧力を吸収する機能を備えつつ、移動時等における振動を抑制することができるインサート挿入工具及びこれを備えるロボット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】

【0010】

本発明は、コイル状のインサートに螺合する雄ねじ部を有する可動部と、前記可動部を上下方向に移動可能に支持する固定部と、前記可動部を上方に付勢する弾性部とを有するフローティング機構を備えるインサート挿入工具において、前記可動部の上下方向の移動を抑制する抑制機構を備えることを特徴とする。

【0011】

このようなインサート挿入工具において、前記抑制機構は、前記可動部と前記固定部の何れか一方に設けられる磁性体部と、前記可動部と前記固定部の何れか他方に設けられ、前記磁性体部に向けた磁力の発生・消滅を切り替え可能な電磁石部とを有することが好ましい。

【0012】

またこのようなインサート挿入工具において、前記抑制機構は、前記可動部と前記固定部の何れか一方に設けられて前記可動部と前記固定部の何れか他方に対して進退移動可能な移動部と、前記移動部に設けられる接触部と、を備え、前記移動部によって前進すると前記接触部が前記可動部と前記固定部の何れか他方に接触するように構成することが好ましい。

【0013】

またこのようなインサート挿入工具において、前記雄ねじ部を回転させる回転機構と、前記回転機構及び前記抑制機構の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記雄ねじ部が回転する状態では前記可動部の上下方向の移動が可能な状態となり、前記雄ねじ部の回転が停止する状態では前記可動部の上下方向の移動が抑制状態となるように前記回転機構及び前記抑制機構の動作を制御することが好ましい。

【0014】

また本発明は、上述したインサート挿入工具の何れか一つを備えるロボットでもある。

【発明の効果】

【0015】

本発明のインサート挿入工具及びこれを備えるロボットによれば、インサート挿入工具の雄ねじ部がインサートに接触する作業が行われるときには、フローティング機構によってインサートに作用する雄ねじ部からの押圧力を吸収することができる。また抑制機構によって、雄ねじ部を有する可動部の上下方向の移動を抑制することができるため、従来、雄ねじ部が振動する可能性があった作業（例えば雄ねじ部をインサートの近傍まで移動させる作業）において、雄ねじ部の振動を抑えることができる。このため、従来問題とされていたインサートやワークに衝突してこれらを破損させてしまうことがなく、また作業時間が長くなることもない。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係るインサート挿入工具及びこれを備えるロボットを用いたインサート挿入装置の一実施形態を示した概略図である。

【図2】図１に示したインサート挿入装置に関し、（ａ）はインサート挿入工具周辺の部分拡大図であり、（ｂ）は回転ドライバ部周辺における側面視での断面図である。

【図3】図１に示したインサート挿入装置のブロック図である。

【図4】図１に示したインサート挿入装置でインサートをワークに挿入する工程を示した説明図である。

【図5】図１に示したインサート挿入工具で図４に示した工程を実行するための教示データを示した図である。

【図6】本発明に係るインサート挿入工具の他の実施形態に関し、（ａ）はインサート挿入工具周辺の部分拡大図であり、（ｂ）は抑制機構が作用した状態での回転ドライバ部周辺における側面視での断面図であり、（ｃ）は抑制機構が作用していない状態での回転ドライバ部周辺における側面視での断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照しながら、本発明に係るインサート挿入工具及びこれを備えるロボットを採用したインサート挿入装置の一実施形態であるインサート挿入装置１について説明する。以下の説明においては、便宜上、図面に示した右、左、前、後、上、下、及びＸ、Ｙ、Ｚの向きで説明することとする。

【0018】

図１に示すように本実施形態のインサート挿入装置１は、インサート挿入工具２、インサート挿入工具２をワークＷに対して３次元的に移動させるロボット３、及びインサートｉ（図４参照）をインサート挿入工具２に供給するインサート供給装置４で構成される。本実施形態のワークＷは、図４（ｅ）に示すように雌ねじ部Ｔを備えている。

【0019】

図２（ａ）に示すようにインサート挿入工具２は、後述するロボット３のＺユニット１８に取り付けられるベース５を備えている。本実施形態のベース５は板状であって、その左右方向中央部には、図示したように切欠き部５ａが設けられている。またベース５は、この切欠き部５ａを挟んで左右両側に円形の穴を備えていて、この穴には、円柱状のスライドシャフト６が上下方向に指向した状態で取り付けられる。本実施形態においてスライドシャフト６は、止めねじＳ１によってベース５に保持されている。そしてベース５の前方には、板状の固定プレート７がねじＳ２によって取り付けられる。固定プレート７の後面における左右方向中央部には、ねじＳ２によって電磁石部８が取り付けられる。電磁石部８は、通電されると磁力を発生させて通電を停止すると磁力が消滅する。

【0020】

またインサート挿入工具２は、２つのスライドシャフト６にそれぞれ挿通されるコイル状の圧縮ばね９を備えている。

【0021】

更にインサート挿入工具２は、２つのスライドシャフト６がそれぞれ挿通される２つの穴を有し、スライドシャフト６に対して上下方向に移動可能な可動プレート１０を備えている。図示したように可動プレート１０は、ベース５との間に圧縮ばね９を介在させた状態でスライドシャフト６に挿通されている。すなわち可動プレート１０は、圧縮ばね９によって上方に付勢された状態で支持されている。

【0022】

本実施形態の可動プレート１０は、左右方向中央部にも穴を備えていて、この穴には、止めねじＳ１によって回転ドライバ部１１が保持される。回転ドライバ部１１は、回転ドライバモータ１１ａ（図３参照）を内蔵した本体部１１ｂと、回転ドライバモータ１１ａによって回転する雄ねじ部１１ｃとを備えていて、本体部１１ｂに対して雄ねじ部１１ｃが下方に位置する状態で可動プレート１０に取り付けられる。可動プレート１０に取り付けられた回転ドライバ部１１は、可動プレート１０がスライドシャフト６に挿通された際、上述した切欠き部５ａの内側に収まる。なお、図２（ｂ）に示すように可動プレート１０をスライドシャフト６に取り付けた際、本体部１１ｂとベース５の間には微小な隙間Ｇ１があいていて、本体部１１ｂと電磁石部８との間には、微小な隙間Ｇ２がある。

【0023】

本実施形態の本体部１１ｂは、少なくとも一部（詳細には、可動プレート１０が圧縮ばね９によって支持された状態において少なくとも電磁石部８に対向する部分）に、磁性体部１１ｄを備えている。磁性体部１１ｄは、電磁石部８からの磁力によって電磁石部８に吸引される又は反発する磁性体として機能するものである。磁性体部１１ｄは、鉄等の軟質磁性体でもよいし、永久磁石等の硬質磁性体でもよい。本実施形態においては、本体部１１ｂにおける外側ケースを構成する素材が軟質磁性体であって、本体部１１ｂの全体を磁性体部１１ｄとして機能させている。

【0024】

雄ねじ部１１ｃは、図４（ａ）に示すように、インサートｉの内側に設けられた雌ねじ状の部位に適合する雄ねじ形状となっている。また雄ねじ部１１ｃの先端には、インサートｉの内側に設けた凹状のノッチＮに係合するフック１１ｅが設けられている。フック１１ｅは、インサートｉに対し径方向内側及び外側に向けて移動可能であって、径方向外側に付勢されている。

【0025】

またインサート挿入工具２は、図３に示した挿入工具制御部１２を備えている。挿入工具制御部１２は、電磁石部８、及び回転ドライバモータ１１ａと電気的に接続される。

【0026】

なお上述したように、可動プレート１０をスライドシャフト６に取り付けた際、本体部１１ｂに対してベース５と電磁石部８の間には微小な隙間Ｇ１、Ｇ２がある。また可動プレート１０はスライドシャフト６に対して上下方向に移動可能である。すなわち回転ドライバ部１１が取り付けられた可動プレート１０は、上下方向には固定されておらず、可動プレート１０と回転ドライバ部１１の自重と圧縮ばね９の付勢力が釣り合う位置において静止していて、言わば浮いている状態を保っている。従ってこの状態で回転ドライバ部１１に上方向又は下方向の力が加わる場合、力の大きさは微小であっても回転ドライバ部１１はベース５に対して上方向又は下方向に移動するため、加わる力を吸収することができる。

【0027】

このように本実施形態においては、ベース５、スライドシャフト６、固定プレート７、及びこれらの周辺部材（本明細書の「固定部」に相当する）と、可動プレート１０、回転ドライバ部１１、及びこれらの周辺部材（本明細書の「可動部」に相当する）と、圧縮ばね９（本明細書の「弾性部」に相当する）によって、フローティング機構を構成している。

【0028】

一方、電磁石部８が発生する磁力によって、本体部１１ｂの磁性体部１１ｄが電磁石部８に吸着すると、可動プレート１０は電磁石部８に対して固定された状態になるため、上下方向への移動が抑制される。つまり、通電により電磁石部８に磁力が発生し、磁性体部１１ｄが電磁石部８に引き寄せられる。それによる磁性体部１１ｄと電磁石部８との接触、もしくは磁性体部１１ｄに発生するモーメントにより、可動プレート１０が上下方向に移動する際に抵抗力が生じる。そして通電が停止されると、電磁石部８による磁力が消滅するため、可動プレート１０が上下方向に移動する際の抵抗力も消滅する。なお、磁性体部１１ｄに対して電磁石部８から反発力を作用させる場合（例えば、磁性体部１１ｄとして電磁石部８からの磁力に反発する永久磁石を使用する場合）も、本体部１１ｂにモーメントが発生するため、可動プレート１０が上下方向に移動する際に抵抗力が生じて可動プレート１０の上下方向の移動を抑制することができる。

【0029】

このように本実施形態においては、電磁石部８と磁性体部１１ｄによって、可動プレート１０の上下方向の移動を抑制する抑制機構を構成している。

【0030】

なお、上述した回転ドライバモータ１１ａは、本明細書の「回転機構」に相当する。また挿入工具制御部１２は、本明細書の「制御部」に相当する。

【0031】

次にロボット３について説明する。本実施形態のロボット３は、図１に示すようにロボットベース１３と、ロボットベース１３の左右に設けられた一対のコラム１４と、コラム１４に掛け渡されたアーム１５とを備えている。ロボットベース１３の前面には、作業者が教示データ（ティーチングデータ）を入力する際や各種操作を行う際に使用する教示・操作部１６が設けられている。またロボット３は、ロボットベース１３の上面に設けられてワークＷをＸ軸方向に移動させるＸテーブル１７を備えている。更にロボット３は、インサート挿入工具２のベース５が取り付けられてインサート挿入工具２をＺ軸方向に移動させるＺユニット１８と、Ｚユニット１８を保持するとともにアーム１５に対してＹ軸方向に移動可能なＹユニット１９とを備えている。

【0032】

またロボット３は、図３に示したロボット制御部２０を備えている。ロボット制御部２０は、上述したＸテーブル１７、Ｚユニット１８、及びＹユニット１９に設けられるＸ駆動モータ１７ａ、Ｚ駆動モータ１８ａ、Ｙ駆動モータ１９ａと電気的に接続される。またロボット制御部２０には、上述した教示・操作部１６と、ロボット３を動作させるプログラムや教示・操作部１６等から入力した教示データを記憶させたプログラム・教示データ記憶部２１が電気的に接続される。更にロボット制御部２０には、上述した挿入工具制御部１２と、インサート供給装置４に設けた後述する供給装置制御部２３が電気的に接続されていて、これによりインサート挿入工具２、ロボット３、及びインサート供給装置４は、協働して所定の作業を実行する。

【0033】

図５は、プログラム・教示データ記憶部２１に記憶させた教示データの一例を示している。図５に示した教示データでは、ポイント番号毎に、Ｘテーブル１７とＹユニット１９とＺユニット１８の位置座標、つまりワークにＷに対するインサート挿入工具２の移動先の位置座標、そしてその移動時の速度条件、移動後にロボット制御部２０が実行（出力）する命令が設定されている。なお、図５に示した位置座標ＸＹＺに添えた数字、及び速度条件Ｖに添えた数字は、ポイント番号Ｐに添えた数字に対応することを意味するものであって、添えた数字が異なっていても位置座標や速度は変わらないことがある。例えばポイント番号Ｐ１における位置座標Ｙ１とポイント番号Ｐ２における位置座標Ｙ２は、以下の説明においては同一の位置である。そしてロボット制御部２０は、この教示データをポイント番号順に読み込み、各ポイント番号に対応する指令を順次発信して、インサート挿入工具２、ロボット３、及びインサート供給装置４に対して所定の作業を実行させる。

【0034】

次にインサート供給装置４について説明する。本実施形態のインサート供給装置４は、図１に示すようにロボットベース１３の上面に設けられる。インサート供給装置４は、図３に示した供給装置駆動モータ２２と、供給装置駆動モータ２２と電気的に接続される供給装置制御部２３を備えている。なお構成に関する詳細な説明は省略するが、インサート供給装置４は、供給装置駆動モータ２２を駆動させることによって、インサート供給装置４にバラ積み状態で収納されたインサートｉを整列させながら所定の供給位置に移動させることができる。

【0035】

次に、本実施形態のインサート挿入装置１によってインサートｉをワークＷの雌ねじ部Ｔに挿入する工程について、図４、図５を参照しながら説明する。

【0036】

まず挿入作業開始にあたり、ワークＷを載置したＸテーブル１７とインサート挿入工具２は、図５に示したポイント番号Ｐ０の教示データに基づいて、ホームポジション（Ｘテーブル１７はＸ軸方向における位置Ｘ０、インサート挿入工具２はＹ軸方向及びＺ軸方向における位置Ｙ０、Ｚ０）で待機しているものとする。またこの状態において、回転ドライバモータ１１ａはＯＦＦ（回転停止）であって、電磁石部８はＯＮ（磁力発生）である。すなわち、この状態において雄ねじ部１１ｃは回転しておらず、また可動プレート１０の上下方向の移動は抑制された状態にある。

【0037】

そして教示・操作部１６からの操作によって作業開始の指令を受信すると、ロボット制御部２０は、プログラム・教示データ記憶部２１に記憶したポイント番号Ｐ１の教示データに基づいて、Ｘテーブル１７を速度Ｖ１で位置Ｘ１に移動させ、インサート挿入工具２を速度Ｖ１で位置Ｙ１、Ｚ１の位置に移動させる。移動後においてインサート挿入工具２の雄ねじ部１１ｃは、インサート供給装置４におけるインサートｉの供給位置の直上に位置する。なお、インサート挿入工具２が移動する際、回転ドライバモータ１１ａはＯＦＦであり電磁石部８はＯＮであるため、可動プレート１０の上下方向の移動は抑制された状態にある。すなわち、インサート挿入工具２の移動に伴う回転ドライバ部１１の上下の振動が抑えられるため、移動後直ちに雄ねじ部１１ｃをインサートｉの近傍に動かしても、雄ねじ部１１ｃとインサートｉとの衝突を防止することができる。そしてインサート挿入工具２が位置Ｙ１、Ｚ１の位置に移動した後は、ロボット制御部２０は、回転ドライバモータ１１ａをＯＮ（回転方向はＣＷ）にし電磁石部８をＯＦＦにする。これにより、雄ねじ部１１ｃは時計回りに回転し（図４（ａ）参照）、また可動プレート１０は、上下方向に自由に移動できる状態になる。

【0038】

次いでロボット制御部２０は、プログラム・教示データ記憶部２１に記憶したポイント番号Ｐ２の教示データに基づいて、Ｚユニット１８を速度Ｖ２で下降させる（図４（ｂ）参照）。下降中において雄ねじ部１１ｃは回転しているため、インサートｉの内側に設けられた雌ねじ状の部位と雄ねじ部１１ｃが係合し、雄ねじ部１１ｃはインサートｉに引込まれる。一方、インサートｉの形状のばらつきやインサート供給装置４で供給される際のインサートｉの姿勢によっては、実際に雄ねじ部１１ｃがインサートｉに引込まれる量は教示データに基づくＺユニット１８の下降量に対して多少ずれることがある。しかし、Ｚユニット１８が下降する際に電磁石部８はＯＦＦであって、可動プレート１０は上下方向に自由に移動できる状態にあるため、このずれが吸収されて、雄ねじ部１１ｃからインサートｉに過剰な力が加わることがない。そして雄ねじ部１１ｃとインサートｉとの螺合が進むと、雄ねじ部１１ｃの先端に設けたフック１１ｅがインサートｉのノッチＮに係合する。なお、Ｚユニット１８が所定の位置まで下降すると、ロボット制御部２０は、回転ドライバモータ１１ａをＯＦＦにし電磁石部８をＯＮにする。従って、雄ねじ部１１ｃの回転は停止し、可動プレート１０の上下方向の移動は抑制された状態になる。

【0039】

その後ロボット制御部２０は、プログラム・教示データ記憶部２１に記憶したポイント番号Ｐ３の教示データに基づいて、Ｚユニット１８を速度Ｖ３で上昇させる（図４（ｃ）参照）。上昇中においても、また上昇が完了してインサートｉがインサート供給装置４から持ち上げられた状態においても（図４（ｄ）参照）、回転ドライバモータ１１ａはＯＦＦであって電磁石部８はＯＮであるため、雄ねじ部１１ｃの回転は停止し、可動プレート１０の上下方向の移動は抑制された状態にある。

【0040】

しかる後ロボット制御部２０は、プログラム・教示データ記憶部２１に記憶したポイント番号Ｐ４の教示データに基づいてインサート挿入工具２を速度Ｖ４で移動させる。これによりインサートｉが螺合した雄ねじ部１１ｃは、ワークＷの雌ねじ部Ｔの直上へ移動する。なお、雄ねじ部１１ｃが雌ねじ部Ｔの直上へ移動するときも、回転ドライバモータ１１ａはＯＦＦであり電磁石部８はＯＮであるため、回転ドライバ部１１の上下の振動が抑えられている。従って、本実施形態のインサート挿入工具２によれば、従来必要であった移動中の振動が収まるまでの停止時間は不要であるため、雄ねじ部１１ｃを雌ねじ部Ｔの直上へ移動させた後は直ちに次の動作を開始することができる。そして雄ねじ部１１ｃを雌ねじ部Ｔの直上へ移動させた後、ロボット制御部２０は、回転ドライバモータ１１ａをＯＮ（回転方向はＣＷ）にし電磁石部８をＯＦＦにする。これにより、雄ねじ部１１ｃは時計回りに回転し、また可動プレート１０は、上下方向に自由に移動できる状態になる（図４（ｅ）参照）。

【0041】

次いでロボット制御部２０は、プログラム・教示データ記憶部２１に記憶したポイント番号Ｐ５の教示データに基づいて、Ｚユニット１８を速度Ｖ５で下降させる（図４（ｆ）参照）。下降中において雄ねじ部１１ｃは回転しているため、インサートｉの外側に設けられた雄ねじ状の部位とワークＷの雌ねじ部Ｔが係合し、インサートｉを保持した雄ねじ部１１ｃは、雌ねじ部Ｔに引込まれる。一方、雌ねじ部Ｔは、ワークＷにこれを形成する際の加工精度や雌ねじ部Ｔにおけるねじ部開始位置のばらつき等によって、実際に雄ねじ部１１ｃが雌ねじ部Ｔに引込まれる量は、教示データに基づくＺユニット１８の下降量に対して多少ずれることがある。しかし、Ｚユニット１８が下降する際に電磁石部８はＯＦＦであり、可動プレート１０は上下方向に自由に移動できる状態にあるため、このずれが吸収されて、雄ねじ部１１ｃからインサートｉに過剰な力が加わることや、インサートｉを介して雌ねじ部Ｔに過剰な力が加わることがない。そしてＺユニット１８が所定の位置まで下降すると、ロボット制御部２０は、回転ドライバモータ１１ａの回転方向を逆転させる（回転方向はＣＣＷで回転ドライバモータ１１ａをＯＮにする）。またこのとき、電磁石部８はＯＦＦのままとする。

【0042】

その後ロボット制御部２０は、プログラム・教示データ記憶部２１に記憶したポイント番号Ｐ６の教示データに基づいて、Ｚユニット１８を速度Ｖ６で上昇させる（図４（ｇ）参照）。上昇中において、雄ねじ部１１ｃは反時計回りに回転するため、雄ねじ部１１ｃとインサートｉとの螺合が解除され、インサートｉをワークＷに残したまま雄ねじ部１１ｃのみを上昇させることができる（図４（ｈ）参照）。なお、雄ねじ部１１ｃとインサートｉとの螺合が解除される際の雄ねじ部１１ｃの上昇量と教示データに基づくＺユニット１８の上昇量は、インサートｉのばらつき等によってずれることがある。しかし、Ｚユニット１８が上昇する際に電磁石部８はＯＦＦであり、可動プレート１０は上下方向に自由に移動できる状態にあるため、このずれを吸収することができる。

【0043】

Ｚユニット１８の上昇が完了すると、ロボット制御部２０は、回転ドライバモータ１１ａをＯＦＦにし電磁石部８をＯＮにして、インサートｉをワークＷに挿入する１つの作業が完了する。引き続き次のインサートｉを挿入する作業が行われる場合は、ロボット制御部２０はポイント番号Ｐ１～Ｐ６の工程を再び実行する。また全ての作業が終了した後は、ロボット制御部２０はポイント番号Ｐ０の工程を実行し、作業者に対して全作業が完了したことを報知する。

【0044】

以上、本発明を具現化した実施形態について例示したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、上記の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。また、上記の実施形態における効果は、本発明から生じる効果を例示したに過ぎず、本発明による効果が上記の効果に限定されることを意味するものではない。

【0045】

例えば上述した実施形態では、可動プレート１０の上下方向の移動を抑制する抑制機構として電磁石部８と磁性体部１１ｄを用いたが、その他の構成でも実現可能である。

【0046】

図６は、抑制機構としてソレノイド２４を用いたインサート挿入工具２を示している。本実施形態のソレノイド２４は、固定プレート７の後面に取り付けられるソレノイド本体２４ａと、プランジャ２４ｂと、プランジャ２４ｂの先端に設けられたゴム部２４ｃとを備えている。またソレノイド本体２４ａは、図３に示した挿入工具制御部１２に電気的に接続される。本実施形態のソレノイド２４は所謂プル型ソレノイドであって、プランジャ２４ｂは、ソレノイド本体２４ａの内部に設けた不図示のスプリング機構によって突出する一方、ソレノイド２４に通電するとソレノイド本体２４ａに引込まれるように構成されている。また図６（ｃ）に示すようにプランジャ２４ｂが引込まれた状態において、回転ドライバ部１１の本体部１１ｂとゴム部２４ｃとの間には隙間があいているが、図６（ｂ）に示すようにプランジャ２４ｂが突出すると、ゴム部２４ｃは本体部１１ｂに接触する。

【0047】

なお上述したソレノイド本体２４ａとプランジャ２４ｂは、本明細書の「移動部」に相当し、ゴム部２４ｃは本明細書の「接触部」に相当する。

【0048】

このようなソレノイド２４を用いる場合は、ソレノイド本体２４ａに通電することによってプランジャ２４ｂが引込まれ、ゴム部２４ｃは本体部１１ｂに対して非接触となる。すなわちこの状態においては、可動プレート１０は上下方向に自由に移動できるため、雄ねじ部１１ｃがインサートｉに接触しても、過大な力がインサートｉに加わることがない。一方、ソレノイド本体２４ａへの通電を停止している場合は、ゴム部２４ｃが本体部１１ｂに接触するため、可動プレート１０の上下方向の移動が抑制され、回転ドライバ部１１の上下の振動を抑えることができる。

【0049】

なお、上述した実施形態ではゴム部２４ｃを本体部１１ｂに接触させるようにしたが、ゴム部２４ｃを廃止してプランジャ２４ｂの先端部を接触させるようにしてもよい。またソレノイド２４はプル型ソレノイドに限られず、プッシュ型ソレノイドを使用してもよい。そしてソレノイド２４に替えて、エアシリンダを採用してもよい。

【0050】

また上述した実施形態において、フローティング機構と抑制機構は回転ドライバ部１１の外部に設けていたが、これらの機構を回転ドライバ部１１に内蔵してもよい。

【0051】

そして図２に示した実施形態では、電磁石部８を「固定部」である固定プレート７に設け、磁性体部１１ｄを「可動部」である回転ドライバ部１１に設けたが、電磁石部８を「可動部」に設け、磁性体部１１ｄを「固定部」に設けてもよい。また図６に示した実施形態において、「固定部」である固定プレート７に設けたソレノイド２４を「可動部」に設けるとともに、プランジャ２４ｂを前進させた際にゴム部２４ｃが「固定部」となる部材に接触するように構成してもよい。

【0052】

また上述した実施形態の抑制機構によって抑制されるフローティング機構は、可動プレート１０が圧縮ばね９により上方に付勢されると共にスライドシャフト６に対して上下方向に移動可能な構成により回転ドライバ部１１を上下方向に浮かせるものであったが、上述した特許文献１のように上下左右前後の３方向に移動するフローティング機構を設けてもよい。すなわちこの場合は、抑制機構を機能させることによって上下方向だけでなく、左右方向、及び前後方向の移動が抑制されるため、各方向の振動を抑えることができる。

【0053】

また上述した実施形態の制御部として、挿入工具制御部１２とロボット制御部２０とが協働して機能するような構成であったが、挿入工具制御部１２のみによって構成されてもよい。例えば、図４、５で説明したように回転ドライバモータ１１ａのＯＮ／ＯＦＦの切り換えタイミングと抑制機構のＯＮ／ＯＦＦの切り換えタイミングは同一であるため、インサート挿入工具２を工具単体で使用する場合には、挿入工具制御部１２として回転ドライバモータをＯＮ／ＯＦＦ及び抑制機構をＯＮ／ＯＦＦする同一のスイッチ回路を設け、作業者がスイッチを操作することで、回転ドライバモータ１１ａ：ＯＮ、抑制機構：ＯＦＦの状態と回転ドライバモータ１１ａ：ＯＦＦ、抑制機構：ＯＮを切り替える構成であってもよい。

【符号の説明】

【0054】

２：インサート挿入工具
３：ロボット
５：ベース（固定部）
６：スライドシャフト（固定部）
７：固定プレート（固定部）
８：電磁石部（抑制機構）
９：圧縮ばね（弾性部）
１０：可動プレート（可動部）
１１：回転ドライバ部（可動部）
１１ａ：回転ドライバモータ（回転機構）
１１ｃ：雄ねじ部
１１ｄ：磁性体部（抑制機構）
１２：挿入工具制御部（制御部）
２４：ソレノイド（抑制機構）
２４ａ：ソレノイド本体（移動部）
２４ｂ：プランジャ（移動部）
２４ｃ：ゴム部（接触部）
ｉ：インサート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】