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(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】P2024150155
(43)【公開日】2024-10-23
(54)【発明の名称】ねじ締め装置
(51)【国際特許分類】
B23P 19/06 20060101AFI20241016BHJP
B25B 23/14 20060101ALI20241016BHJP
【ＦＩ】
B23P19/06 E
B25B23/14 630J
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023063421
(22)【出願日】2023-04-10
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】金丸 将大
(72)【発明者】
【氏名】竹田 誉
【テーマコード（参考）】
3C038
【Ｆターム（参考）】
3C038CA05
3C038CB02
(57)【要約】
【課題】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できるねじ締め装置を提供する。
【解決手段】ねじ締め装置１００は、被締結物９９にねじ９０を締結するねじ締め装置であって、回転工具ユニット１０と、工具位置変位部３と、制御部２と、第１距離測定部５１とを備えている。回転工具ユニット１０は、回転工具１１と、モータ１２とを有している。制御部２は、モータ１２および工具位置変位部３を制御する。第１距離測定部５１は、ねじ９０と被締結物９９との間の距離を測定する。制御部２は、第１距離測定部５１の出力に基づいて、ねじ９０の頭部９１が被締結物９９に接触しないようにねじ９０を被締結物９９に仮締めし、ねじ９０を被締結物９９に仮締めした後に、ねじ９０を締結するトルクを大きくするように、モータ１２および工具位置変位部３を制御する。
【選択図】図１
【解決手段】ねじ締め装置１００は、被締結物９９にねじ９０を締結するねじ締め装置であって、回転工具ユニット１０と、工具位置変位部３と、制御部２と、第１距離測定部５１とを備えている。回転工具ユニット１０は、回転工具１１と、モータ１２とを有している。制御部２は、モータ１２および工具位置変位部３を制御する。第１距離測定部５１は、ねじ９０と被締結物９９との間の距離を測定する。制御部２は、第１距離測定部５１の出力に基づいて、ねじ９０の頭部９１が被締結物９９に接触しないようにねじ９０を被締結物９９に仮締めし、ねじ９０を被締結物９９に仮締めした後に、ねじ９０を締結するトルクを大きくするように、モータ１２および工具位置変位部３を制御する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被締結物にねじを締結するねじ締め装置であって、
前記ねじを回転させる回転工具と、前記回転工具を回転させるモータとを有する回転工具ユニットと、
前記回転工具ユニットを前記回転工具の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、
前記ねじと前記被締結物との間の距離を測定する第１距離測定部とを備え、
前記制御部は、前記第１距離測定部からの出力に基づいて、前記ねじの頭部が前記被締結物に接触しないように前記ねじを前記被締結物に仮締めし、前記ねじを前記被締結物に仮締めした後に、前記ねじを締結するトルクを大きくするように、前記モータおよび前記工具位置変位部を制御する、ねじ締め装置。
前記ねじを回転させる回転工具と、前記回転工具を回転させるモータとを有する回転工具ユニットと、
前記回転工具ユニットを前記回転工具の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、
前記ねじと前記被締結物との間の距離を測定する第１距離測定部とを備え、
前記制御部は、前記第１距離測定部からの出力に基づいて、前記ねじの頭部が前記被締結物に接触しないように前記ねじを前記被締結物に仮締めし、前記ねじを前記被締結物に仮締めした後に、前記ねじを締結するトルクを大きくするように、前記モータおよび前記工具位置変位部を制御する、ねじ締め装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記工具位置変位部の制御遅れ量と前記第１距離測定部からの出力とに基づいて、前記ねじの前記頭部が前記被締結物に接触しないように前記ねじを前記被締結物に仮締めする、請求項１に記載のねじ締め装置。
【請求項3】
前記ねじと前記回転工具の回転軸とが交差する位置に前記ねじを保持可能である第１チャックと、
前記回転軸方向に垂直な方向に沿って延在する平坦面を有している第２チャックと、を備え、
前記平坦面は、前記第１チャックと前記被締結物との間に位置する、請求項１または請求項２に記載のねじ締め装置。
前記回転軸方向に垂直な方向に沿って延在する平坦面を有している第２チャックと、を備え、
前記平坦面は、前記第１チャックと前記被締結物との間に位置する、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】
前記回転工具ユニットは、第２距離測定部と、前記回転工具に取り付けられるねじ押し付け部と、を有し、
前記第２距離測定部は、前記ねじ押し付け部と前記第２距離測定部との間の距離を測定し、
前記ねじ押し付け部は、前記回転工具が前記ねじに加える押し付け力が大きくなるにつれて前記第２距離測定部に近づき、
前記制御部は、前記第２距離測定部からの出力と前記第１距離測定部からの出力とに基づいて、前記ねじの前記頭部が前記被締結物に接触しないように前記ねじを前記被締結物に仮締めし、前記ねじを前記被締結物に仮締めした後に、前記ねじを締結するトルクを大きくするように、前記モータおよび前記工具位置変位部を制御する、請求項１または請求項２に記載のねじ締め装置。
前記第２距離測定部は、前記ねじ押し付け部と前記第２距離測定部との間の距離を測定し、
前記ねじ押し付け部は、前記回転工具が前記ねじに加える押し付け力が大きくなるにつれて前記第２距離測定部に近づき、
前記制御部は、前記第２距離測定部からの出力と前記第１距離測定部からの出力とに基づいて、前記ねじの前記頭部が前記被締結物に接触しないように前記ねじを前記被締結物に仮締めし、前記ねじを前記被締結物に仮締めした後に、前記ねじを締結するトルクを大きくするように、前記モータおよび前記工具位置変位部を制御する、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】
前記工具位置変位部と前記回転工具ユニットとを繋いでいるコンプライアンス部を備え、
前記コンプライアンス部は、前記回転軸方向に垂直な方向に沿って前記回転工具ユニットを移動可能である、請求項１または請求項２に記載のねじ締め装置。
前記コンプライアンス部は、前記回転軸方向に垂直な方向に沿って前記回転工具ユニットを移動可能である、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。
【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。トルク制御方式を用いたねじ締め装置の一例として、国際公開第２０２１／２６１０２１号（特許文献１）には、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】
【特許文献1】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。
【0005】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、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である。
【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、被締結物にねじを締結するねじ締め装置であって、回転工具ユニットと、工具位置変位部と、制御部と、第１距離測定部とを備えている。回転工具ユニットは、回転工具と、モータとを有している。回転工具は、ねじを回転させる。モータは、回転工具を回転させる。工具位置変位部は、回転工具ユニットを回転工具の回転軸方向に沿って移動させる。制御部は、モータおよび工具位置変位部を制御する。第１距離測定部は、ねじと被締結物との間の距離を測定する。制御部は、第１距離測定部の出力に基づいて、ねじの頭部が被締結物に接触しないようにねじを被締結物に仮締めし、ねじを被締結物に仮締めした後に、ねじを締結するトルクを大きくするように、モータおよび工具位置変位部を制御する。
【発明の効果】
【0007】
本開示に係るねじ締め装置によれば、制御部は、第１距離測定部の出力に基づいて、ねじの頭部が被締結物に接触しないようにねじを被締結物に仮締めする。このため、仮締めを速くした場合においても、ねじの頭部が被締結物に接触することを抑制できる。これによって、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可能なねじ締め装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態１に係るねじ締め装置の構成を示す一部断面模式図である。
【図3】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。
【図4】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。
【図5】ねじを供給する工程を示す一部断面模式図である。
【図6】第２チャックにねじを押し付ける工程を示す一部断面模式図である。
【図7】ねじと被締結物との間の距離を測定する工程を示す一部断面模式図である。
【図8】ねじと被締結物が接触する直前までねじ締めユニットを移動する工程を示す一部断面模式図である。
【図9】ねじと被締結物が接触するまでねじ締めユニットを移動する工程を示す一部断面模式図である。
【図10】工具位置変位部がねじを移動させる様子を示す模式図である。
【図11】ねじを仮締めする工程を示す一部断面模式図である。
【図12】ねじを本締めする工程を示す一部断面模式図である。
【図13】実施の形態２に係るねじ締め装置の構成を示す一部断面模式図である。
【図14】実施の形態２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。
【図15】実施の形態２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。
【図16】実施の形態３に係るねじ締め装置の構成を示す一部断面模式図である。
【図17】実施の形態４に係るねじ締め装置の構成を示す一部断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面に基づいて本開示の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【0010】
実施の形態１．
＜ねじ締め装置の構成＞
図１から図３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に示されるように、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。ねじ締め装置１００は、ユニット位置変位部４に固定されている。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。
＜ねじ締め装置の構成＞
図１から図３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に示されるように、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。ねじ締め装置１００は、ユニット位置変位部４に固定されている。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】
ねじ締めユニット１は、回転工具ユニット１０と、工具位置変位部３と、チャック部６と、第１距離測定部５１と、を主に有している。回転工具ユニット１０は、ねじ９０を回転させる。回転工具ユニット１０は、工具位置変位部３に固定されている。工具位置変位部３は、ユニット位置変位部４に固定されている。工具位置変位部３は、回転工具ユニット１０を移動させる。チャック部６は、ユニット位置変位部４に固定されている。チャック部６は、工具位置変位部３から離間している。チャック部６は、ねじ９０を保持する。第１距離測定部５１は、チャック部６に固定されている。第１距離測定部５１は、ねじ９０と被締結物９９との間の距離を測定する。
【0012】
回転工具ユニット１０は、回転工具１１と、第１モータ１２と、接続部４５と、リニアブッシュ１４と、トルクメータ１７と、フレーム１９と、を有している。回転工具１１は、ねじ９０を回転させる。第１モータ１２は、回転工具１１を回転させる。接続部４５は、回転工具１１と第１モータ１２とを繋いでいる。リニアブッシュ１４は、接続部４５を摺動可能に支持している。トルクメータ１７は、ねじ９０に加えられるトルクを測定する。フレーム１９は、第１モータ１２、リニアブッシュ１４およびトルクメータ１７の各々を支持している。
【0013】
回転工具１１は、ねじ９０の頭部９１と嵌合可能である。回転工具１１の形状は、棒状である。回転工具１１は、たとえばねじ回しおよびレンチなどの工具である。回転工具１１から被締結物９９に向かう方向は、第１方向１０１とされる。反対に、被締結物９９から回転工具１１に向かう方向は、第２方向１０２とされる。第２方向１０２は、第１方向１０１と反対の方向である。回転工具１１の回転軸Ａは、第１方向１０１に沿って延在している。
【0014】
第１モータ１２は、回転工具１１に対して第２方向１０２に設けられている。第１モータ１２は、たとえばサーボモータである。第１モータ１２は、本体部２９と、軸部２８とを有している。本体部２９は、フレーム１９に固定されている。本体部２９は、軸部２８を回転可能である。軸部２８は、回転軸Ａに沿って延在している。軸部２８の回転軸は、たとえば回転軸Ａと実質的に重なっている。フレーム１９は、たとえば工具位置変位部３に固定されている。
【0015】
接続部４５は、第１モータ１２と回転工具１１とを繋いでいる。接続部４５は、第１モータ１２が発生させた回転運動を回転工具１１に伝達する。接続部４５は、たとえば第１軸継手４６と、第１中間部４８と、第２軸継手４７と、第２中間部４９と、第３軸継手４４とを有している。
【0016】
第１軸継手４６は、軸部２８に取り付けられている。第１軸継手４６の形状は環状である。第１中間部４８は、軸部２８に対して第１方向１０１に設けられている。第１中間部４８は、第１軸継手４６に取り付けられている。別の観点から言えば、第１軸継手４６は、軸部２８と第１中間部４８とを繋いでいる。第１中間部４８の形状は、たとえば円柱状である。第１中間部４８の直径は、たとえば軸部２８の直径よりも小さい。第１中間部４８の中心軸は、回転軸Ａと実質的に重なっている。
【0017】
第２軸継手４７は、第１中間部４８に取り付けられている。第２軸継手４７は、第１軸継手４６に対して第１方向１０１に設けられている。第２軸継手４７の形状は環状である。第２中間部４９は、第２軸継手４７に取り付けられている。別の観点から言えば、第２軸継手４７は、第１中間部４８と第２中間部４９とを繋いでいる。第１方向１０１において、第２中間部４９は、第１中間部４８と回転工具１１との間に設けられている。第２中間部４９の形状は、たとえば円柱状である。第２中間部４９の直径は、たとえば第１中間部４８の直径よりも大きい。第２中間部４９の中心軸は、回転軸Ａと実質的に重なっている。第３軸継手４４は、第２中間部４９および回転工具１１の各々に取り付けられている。第３軸継手４４は、第２中間部４９と回転工具１１とを繋いでいる。第３軸継手４４の形状は環状である。
【0018】
リニアブッシュ１４は、フレーム１９に固定されている。リニアブッシュ１４は、第３軸継手４４を取り囲んでいる。リニアブッシュ１４は、第３軸継手４４に接している。第３軸継手４４が第１方向１０１に沿って摺動できるように、リニアブッシュ１４は、第３軸継手４４を支持している。リニアブッシュ１４の形状は環状である。
【0019】
トルクメータ１７は、フレーム１９に固定されている。トルクメータ１７は、たとえば第１中間部４８に取り付けられている。トルクメータ１７は、第１中間部４８を取り囲んでいる。
【0020】
工具位置変位部３は、たとえば電動アクチュエータなどの直動機構である。工具位置変位部３は、たとえば第２モータ３１と、第１直動部３２とを有している。第２モータ３１は、たとえばサーボモータである。第１直動部３２は、第２モータ３１が発生させた回転運動を直動運動に変換する。第１直動部３２は、たとえば第１スライド部３３と、第１ボールねじ（図示せず）と、第１リニアガイド（図示せず）とを有している。第１ボールねじは、第２モータ３１に接続されている。第１スライド部３３は、第１ボールねじおよび第１リニアガイドの各々に取り付けられている。第１スライド部３３は、たとえば回転工具ユニット１０に取り付けられている。第１スライド部３３は、第１方向１０１に沿って移動可能である。
【0021】
チャック部６は、第１モータ１２に対して第１方向１０１に設けられている。チャック部６は、回転工具ユニット１０から離間している。チャック部６は、支持部６５と、第１チャック６１と、第２チャック６２とを有している。支持部６５は、ユニット位置変位部４に固定されている。
【0022】
第１チャック６１は、支持部６５に取り付けられている。第１チャック６１は、ねじ９０と回転軸Ａとが交差する位置に、ねじ９０を保持可能である。第１チャック６１は、ねじ９０の姿勢を整える。第１チャック６１は、第１モータ１２に対して第１方向１０１に設けられている。第１チャック６１の詳細な構成は後述する。
【0023】
第２チャック６２は、支持部６５に取り付けられている。第２チャック６２は、第１チャック６１に対して第１方向１０１に設けられている。第２チャック６２は、第１チャック６１から離間している。座面９３において、第２チャック６２は、ねじ９０を支持する。第２チャック６２は、第１チャック６１と被締結物９９との間に位置する。第２チャック６２の詳細な構成は後述する。
【0024】
第１距離測定部５１は、支持部６５に固定されている。第１距離測定部５１は、第１方向１０１における座面９３と主面９７との間の距離（被締結物距離Ｄ）を測定する。被締結物距離Ｄは、ねじ９０が第２チャック６２に支持されている場合における座面９３と主面９７との間の距離である。第１距離測定部５１は、たとえば非接触式変位計または接触式変位計などの変位計である。非接触式変位計は、たとえばレーザー変位計、磁気式変位計および超音波変位計などである。接触式変位計は、たとえば触針式変位計などである。
【0025】
ユニット位置変位部４は、たとえば電動アクチュエータなどの直動機構である。ユニット位置変位部４は、たとえば第３モータ４１と、第２直動部４２とを有している。第２直動部４２は、第３モータ４１が発生させた回転運動を直動運動に変換する。第２直動部４２は、たとえば第２スライド部４３と、第２ボールねじ（図示せず）と、第２リニアガイド（図示せず）とを有している。第２ボールねじは、第３モータ４１に接続されている。第２スライド部４３は、第２ボールねじおよび第２リニアガイドの各々に取り付けられている。第２スライド部４３は、工具位置変位部３およびチャック部６の各々に固定されている。第２スライド部４３は、第１方向１０１に沿って移動可能である。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。
【0026】
図２に示されるように、第１チャック６１は、第１部品７１と、第２部品７４と、第１ばね７３と、第２ばね７６とを有している。回転軸Ａは、第１部品７１と第２部品７４との間に位置している。第１チャック６１は、頭部９１が雄ねじ部９２に対して第２方向１０２に位置している状態で、ねじ９０を保持可能である。
【0027】
第１部品７１は、第１方向１０１に垂直な方向に沿って移動可能である。第１部品７１が移動する方向は、第３方向１０３とされる。第１部品７１は、第１傾斜面７２を有している。回転軸Ａを含む断面において、第１傾斜面７２は、回転軸Ａに対して傾斜している。具体的には、回転軸Ａを含む断面において、第１傾斜面７２は、第１方向１０１に向かうにつれて、第３方向１０３における回転軸Ａと第１傾斜面７２との間の距離が短くなるように傾斜している。第１方向１０１に垂直な断面において、第１傾斜面７２は、たとえば半円形状である。
【0028】
第２部品７４は、回転軸Ａに対して第１部品７１の反対側に設けられている。第２部品７４は、第１部品７１から離間している。第２部品７４は、第３方向１０３と反対の方向に沿って移動可能である。第２部品７４の移動方向は、第４方向１０４とされる。第２部品７４は、第２傾斜面７５を有している。
【0029】
第１傾斜面７２と第２傾斜面７５とは、第１隙間７９を構成している。回転軸Ａは、第１隙間７９を通っている。第１隙間７９は、ねじ９０が保持される空間である。回転軸Ａを含む断面において、第２傾斜面７５は、回転軸Ａに対して傾斜している。具体的には、回転軸Ａを含む断面において、第２傾斜面７５は、第１方向１０１に向かうにつれて、第３方向１０３における回転軸Ａと第２傾斜面７５との間の距離が短くなるように傾斜している。第１方向１０１に垂直な断面において、第２傾斜面７５は、たとえば半円形状である。
【0030】
第１ばね７３は、第１部品７１と支持部６５との間に設けられている。第１ばね７３は、第１部品７１および支持部６５の各々に接触している。第１ばね７３は、第３方向１０３に沿って伸縮可能である。第２ばね７６は、第２部品７４と支持部６５との間に設けられている。第２ばね７６は、第２部品７４および支持部６５の各々に接触している。第２ばね７６は、第４方向１０４に沿って伸縮可能である。
【0031】
頭部９１が第１チャック６１に接触している際に、雄ねじ部９２が第１チャック６１に接触しないように、第１チャック６１は構成されている。具体的には、第１傾斜面７２および第２傾斜面７５の各々の回転軸Ａに対する傾斜角と、第１傾斜面７２および第２傾斜面７５の各々の第１方向１０１における長さとは、頭部９１の直径および雄ねじ部９２の長さに基づいて決定されている。
【0032】
第２チャック６２は、第３部品６３と、第４部品６４とを有している。第３部品６３と第４部品６４とは、互いに離間している。第３部品６３と第４部品６４とは、第２隙間６８を構成している。第２隙間６８は、第１方向１０１に沿って延在している。回転軸Ａは、第２隙間６８を通っている。
【0033】
第２チャック６２は、平坦面６９を有している。平坦面６９は、第３部品６３と第４部品６４とによって構成されている。平坦面６９は、ねじ９０を支持する面である。平坦面６９は、座面９３と接触する。平坦面６９は、第１方向１０１に垂直な方向に沿って延在している。平坦面６９は、第１チャック６１と被締結物９９との間に位置する。
【0034】
第２チャック６２は、開閉機構（図示せず）を有している。開閉機構は、たとえば電動グリッパ、エアーグリッバ、アクチュエータなどである。開閉機構は、たとえば第３方向１０３における第３部品６３と第４部品６４との間の距離を調整可能である。
【0035】
図２に示されるように、第１距離測定部５１は、測定面５９を有している。第１距離測定部５１は、測定面５９と測定する対象との間の距離を測定可能である。第１方向１０１において、測定面５９は、平坦面６９と実質的に同じ位置に設けられている。第１距離測定部５１は、測定面５９と被締結物９９との間の距離を測定することによって、被締結物距離Ｄを測定可能である。
【0036】
図３に示されるように、ねじ締め装置１００は、制御部２を有している。制御部２には、第１距離測定部５１と、トルクメータ１７と、第１モータ１２と、工具位置変位部３と、ユニット位置変位部４と、開閉機構６７とが電気的に接続されている。制御部２は、たとえばパーソナルコンピューターと、サーボドライバとによって構成されている。
【0037】
制御部２は、第１モータ１２に信号を出力することによって、第１モータ１２を制御し稼働させることができる。制御部２は、第１モータ１２に信号を出力することによって、回転工具１１を回転可能である。具体的には、制御部２は、回転工具１１の回転開始、回転工具１１の回転停止、回転工具１１の回転量、回転工具１１の角速度および回転工具１１の角加速度などを制御可能である。たとえば、制御部２は、第１モータ１２に供給される電流を制御可能である。
【0038】
制御部２は、工具位置変位部３に信号を出力することによって、工具位置変位部３を制御し稼働させることができる。制御部２は、工具位置変位部３に信号を出力することによって、回転工具ユニット１０を第１方向１０１に沿って移動可能である。具体的には、制御部２は、回転工具ユニット１０の移動開始、回転工具ユニット１０の移動停止、回転工具ユニット１０の移動距離、回転工具ユニット１０の速度、回転工具ユニット１０の加速度などを制御可能である。たとえば、制御部２は、第２モータ３１（図１参照）に供給される電流を制御可能である。
【0039】
制御部２は、ユニット位置変位部４に信号を出力することによって、ユニット位置変位部４を制御し稼働させることができる。制御部２は、ユニット位置変位部４に信号を出力することによって、ねじ締めユニット１を第１方向１０１に沿って移動可能である。制御部２は、ねじ締めユニット１の移動開始、ねじ締めユニット１の移動停止、ねじ締めユニット１の移動距離、ねじ締めユニット１の速度およびねじ締めユニット１の加速度などを制御可能である。たとえば、制御部２は、第３モータ４１（図１参照）に供給される電流を制御可能である。
【0040】
制御部２は、開閉機構６７に信号を出力することによって、開閉機構６７を制御し稼働させることができる。制御部２は、開閉機構６７に信号を出力することによって、第３部品６３および第４部品６４（図２参照）を移動可能である。
【0041】
制御部２は、入力部２１と、記憶部２２と、演算部２３と、出力部２４とを有している。入力部２１は、第１距離測定部５１、トルクメータ１７、第１モータ１２、工具位置変位部３およびユニット位置変位部４の各々から出力された信号が入力される。記憶部２２は、入力部２１に入力された信号を記憶する。
【0042】
演算部２３は、入力部２１に入力されたデータと、記憶部２２が記憶しているデータとに基づいて、所定の演算を行う。出力部２４は、第１モータ１２、工具位置変位部３、ユニット位置変位部４および開閉機構６７の各々に制御指令を出力する。
【0043】
【0044】
図４および図５に示されるように、まず、ねじ９０がねじ締め装置１００に供給される（工程Ｓ１０）。ねじ締め装置１００へのねじ９０の供給は、たとえば作業者の手によって行われる。ねじ９０は、第１隙間７９に供給される。頭部９１が第１傾斜面７２および第２傾斜面７５（図２参照）の少なくとも一方に接触しつつ、ねじ９０は、重力によって第１方向１０１に移動する。これによって、頭部９１が雄ねじ部９２に対して第２方向１０２に位置するように、ねじ９０の姿勢が整えられる。
【0045】
ねじ９０は、第１チャック６１によって把持される。第１チャック６１は、ねじ９０と回転軸Ａとが交差する位置に、ねじ９０を保持する。ねじ９０は、回転工具１１に対して第１方向１０１に配置される。工程Ｓ１０において、回転工具１１は、ねじ９０から離間している。
【0046】
次に、図６に示されるように、制御部２は、回転工具１１を第１方向１０１に沿って移動させる（工程Ｓ２０）。具体的には、制御部２は、工具位置変位部３に信号を出力する。工具位置変位部３は、制御部２からの出力に基づいて第２モータ３１を稼働させることによって、第１スライド部３３および回転工具ユニット１０を矢印Ｂ１に沿って移動させる。矢印Ｂ１は、たとえば第１方向１０１に沿う方向である。回転工具１１が頭部９１に接触する。
【0047】
図６に示されるように、回転工具１１は、ねじ９０に嵌合する（工程Ｓ３０）。回転工具１１は、第１方向１０１に沿ってねじ９０を押す。第１チャック６１は、回転工具１１によってねじ９０を介して押される。第１チャック６１は、回転工具１１によって押し広げられる。具体的には、第１チャック６１の第１部品７１（図２参照）は第３方向１０３に沿って押され、且つ第２チャック６２の第２部品７４（図２参照）は、第４方向１０４に沿って押される。第１ばね７３および第２ばね７６の各々（図２参照）が縮む。第１チャック６１によるねじ９０の把持が解除される。ねじ９０は、第１方向１０１に沿って移動する。
【0048】
制御部２は、開閉機構６７（図３参照）に信号を出力することによって、第３部品６３および第４部品６４の各々の位置を制御する。具体的には、制御部２は、第３方向１０３における第３部品６３（図２参照）と第４部品６４（図２参照）との間の距離が、頭部９１の直径よりも短く且つ雄ねじ部９２の直径よりも大きくなるように、第３部品６３および第４部品６４の各々の位置を制御する。
【0049】
【0050】
回転工具１１によって、第２チャック６２にねじ９０が押し付けられる（工程Ｓ４０）。具体的には、平坦面６９にねじ９０が押し付けられる。回転工具１１からねじ９０に第１押し付け力Ｔ１が加えられる。第１押し付け力Ｔ１は、第１方向１０１に沿う力である。第２チャック６２にねじ９０が押し付けられることによって、第１方向１０１において、座面９３が平坦面６９上に位置決めされる。言い換えれば、第１方向１０１において、座面９３の位置が、平坦面６９の位置と実質的に同じになる。
【0051】
工具位置変位部３は、第２モータ３１に供給される電流に関する信号を制御部２に出力する。制御部２は、第２モータ３１に供給される電流を制御することによって、第２チャック６２にねじ９０を押し付けることができる。制御部２は、工具位置変位部３から出力された信号に基づいて、回転工具１１がねじ９０を平坦面６９に押し付けているか否かを判定する。具体的には、制御部２は、第２モータ３１に供給される電流の大きさが予め決められた規定値（第１規定値）を超えたか否かを判定することによって、回転工具１１がねじ９０を平坦面６９に押し付けているか否かを判定する。制御部２は、第２モータ３１に供給される電流値が第１規定値を超えたことを検出するまで、回転工具１１を第１方向１０１に沿って移動させ続ける。制御部２は、第２モータ３１に供給される電流値が第１規定値を超えたことを検出すると、回転工具１１がねじ９０を平坦面６９を押し付けていると判定し、回転工具１１を停止させる。
【0052】
制御部２は、開閉機構６７（図３参照）に信号を出力することによって、第２チャック６２を閉じさせる。具体的には、制御部２は、第３方向１０３における第３部品６３と第４部品６４との間の距離が短くなるように、第３部品６３および第４部品６４の各々を移動させる。第２チャック６２は、雄ねじ部９２を挟み込む。これによって、第３方向１０３におけるねじ９０の位置が調整される。このため、回転軸Ａとねじ９０の中心軸との間の距離を短くすることができる。
【0053】
第１ばね７３の弾性力によって、第１部品７１は、第４方向１０４に沿って移動する。第２ばね７６の弾性力によって、第２部品７４は、第３方向１０３に沿って移動する。これによって、第１部品７１および第２部品７４の各々は、自動的に初期位置に復帰することができる。
【0054】
図７に示されるように、第１距離測定部５１は、ねじ９０と被締結物９９との間の距離（被締結物距離Ｄ）を測定する（工程Ｓ５０）。具体的には、第１距離測定部５１は、第１方向１０１における測定面５９と主面９７との間の距離を測定する。主面９７は、たとえば第１方向１０１に垂直な方向に沿って延在している。
【0055】
工程Ｓ５０における被締結物距離Ｄは、初期被締結物距離Ｄ１とされる。工程Ｓ５０において、第１方向１０１における座面９３の位置は、第１位置Ｐ１とされる。初期被締結物距離Ｄ１は、第１方向１０１における第１位置Ｐ１と被締結物９９との間の距離である。第１距離測定部５１は、測定した初期被締結物距離Ｄ１に関する信号を出力し、制御部２に入力する。記憶部２２（図３参照）は、第１距離測定部５１から出力された初期被締結物距離Ｄ１に関する信号を記憶する。
【0056】
図６、図７および図８に示されるように、演算部２３（図３参照）は、初期被締結物距離Ｄ１に基づいて、ねじ締めユニット１の移動距離（第１移動距離Ｈ１）を計算する（工程Ｓ６０）。第１移動距離Ｈ１は、後述の工程Ｓ７０において、ねじ締めユニット１が移動する距離である。記憶部２２は、第１方向１０１における雄ねじ部９２の長さＬと、第１余裕距離Ｆ１とを予め記憶している。第１余裕距離Ｆ１は、工程Ｓ７０後におけるねじ９０と被締結物９９との間の第１方向１０１における距離である。第１余裕距離Ｆ１は、特に限定されないが、たとえば０．１ｍｍである。演算部２３は、記憶部２２から初期被締結物距離Ｄ１、雄ねじ部９２の長さＬおよび第１余裕距離Ｆ１を読み出す。演算部２３は、初期被締結物距離Ｄ１から、雄ねじ部９２の長さＬと第１余裕距離Ｆ１とを差し引くことによって、第１移動距離Ｈ１を計算する。
【0057】
図８に示されるように、制御部２は、被締結物９９とねじ９０とが接触する直前まで、ねじ締めユニット１（図６参照）を移動させる（工程Ｓ７０）。具体的には、制御部２は、ユニット位置変位部４（図６参照）に信号を出力する。ユニット位置変位部４は、制御部２からの出力に基づいて第３モータ４１を稼働させることによって、第２スライド部４３およびねじ締めユニット１を第１方向１０１に沿って移動させる。ねじ９０が第１方向１０１に移動する。第１方向１０１におけるねじ９０の移動距離は、第１移動距離Ｈ１である。
【0058】
工程Ｓ７０後において、ねじ９０は、被締結物９９から離間している。第１方向１０１におけるねじ９０と被締結物９９との間の距離は、実質的に第１余裕距離Ｆ１である。工程Ｓ７０後において、第１方向１０１における座面９３の位置は、第２位置Ｐ２とされる。図４に示されるように、工程Ｓ５０、工程Ｓ６０および工程Ｓ７０の各々は、工程Ｓ２０、工程Ｓ３０および工程Ｓ４０のいずれかと同時に行われてもよい。たとえば工程Ｓ５０、工程Ｓ６０および工程Ｓ７０の各々は、工程Ｓ２０と同時に行われる。
【0059】
図９に示されるように、工程Ｓ４０および工程Ｓ７０の後、制御部２は、ユニット位置変位部４に信号を出力することによって、ねじ９０と被締結物９９とが接触するまで、ねじ締めユニット１（図６参照）を第１方向１０１に沿って移動させる（工程Ｓ８０）。ねじ９０が第１方向１０１に移動する。工程Ｓ８０において、第１方向１０１におけるねじ９０の移動距離は、たとえば第１余裕距離Ｆ１である。工程Ｓ８０におけるねじ締めユニット１の移動速度は、工程Ｓ７０におけるねじ締めユニット１の移動速度よりも遅い。
【0060】
ユニット位置変位部４は、第３モータ４１に供給される電流に関する信号を制御部２に出力する。工程Ｓ８０において、制御部２は、ユニット位置変位部４から出力された信号に基づいて、ねじ９０が被締結物９９に接触したか否かを判定する。具体的には、制御部２は、第３モータ４１に供給される電流の大きさが、予め決められた規定値（第２規定値）を超えたか否かを検出することによって、ねじ９０が被締結物９９に接触したか否かを判定する。制御部２は、第３モータ４１に供給される電流値が第２規定値を超えたことを検出するまで、ユニット位置変位部４に信号を出力することによって、ねじ締めユニット１を第１方向１０１へ移動させ続ける。制御部２は、第３モータ４１に供給される電流値が第２規定値を超えたことを検出すると、ねじ９０が被締結物９９に接触したと判定し、ねじ締めユニット１を停止させる（工程Ｓ９０）。図９に示されるように、工程Ｓ９０後において、第１方向１０１における座面９３の位置は、第３位置Ｐ３とされる。以上によって、ねじ９０と被締結物９９とが接触する。
【0061】
ユニット位置変位部４は、第１方向１０１におけるねじ締めユニット１の移動距離に関する信号を制御部２に出力する。具体的には、ユニット位置変位部４は、工程Ｓ７０および工程Ｓ８０において、ねじ締めユニット１が移動した距離（実測移動距離Ｇ）に関する信号を制御部２に出力する。記憶部２２は、実測移動距離Ｇに関する信号を記憶する（工程Ｓ１００）。図９に示されるように、実測移動距離Ｇは、第１方向１０１における第１位置Ｐ１と第３位置Ｐ３との間の距離である。実測移動距離Ｇは、たとえば第１移動距離Ｈ１と第１余裕距離Ｆ１とを足し合わせた距離である。
【0062】
図１０を用いて、制御遅れ量について説明する。制御部２から工具位置変位部３へ信号を出力した場合、工具位置変位部３において、制御部２から工具位置変位部３への指令に対して実際の動作が遅れることがある（制御遅れ）。制御遅れ量は、制御遅れによって生じるねじ９０の移動距離のずれである。別の観点から言えば、制御遅れ量は、制御部２からの信号に基づいて工具位置変位部３がねじ９０を移動させる場合における、理想的なねじ９０の移動距離と、実際のねじ９０の移動距離との間の差である。
【0063】
図１０は、制御部２が工具位置変位部３へ信号を出力し、ねじ９０を矢印Ｂ２に沿って移動させる様子を示している。図１０において、制御遅れが発生しない工具位置変位部３によって移動されるねじ９０が破線で示されている。図１０において、制御遅れが発生する工具位置変位部３によって移動されるねじ９０が実線で示されている。
【0064】
図１０に示されるように、工具位置変位部３において制御遅れが発生する場合、工具位置変位部３において制御遅れが発生しない場合と比較して、工具位置変位部３によってねじ９０の移動が開始される際に、ねじ９０は遅れて移動を開始する。工具位置変位部３において制御遅れが発生する場合と、工具位置変位部３において制御遅れが発生しない場合との間におけるねじ９０の移動距離の差は、第１遅れ量Ｃ１とされる。
【0065】
工具位置変位部３において制御遅れが発生する場合、工具位置変位部３において制御遅れが発生しない場合と比較して、工具位置変位部３によってねじ９０が停止される際に、ねじ９０は第２遅れ量Ｃ２だけ遅れて停止する。工具位置変位部３において制御遅れが発生する場合と、工具位置変位部３において制御遅れが発生しない場合との間における移動距離の差は、第２遅れ量Ｃ２とされる。制御遅れ量は、第１遅れ量Ｃ１と第２遅れ量Ｃ２とを足し合わせた距離である。本明細書において、理想的なねじ９０の移動距離よりも実際のねじ９０の移動距離の方が長い場合、制御遅れ量が「正」であるとされる。反対に、理想的なねじ９０の移動距離よりも実際のねじ９０の移動距離の方が短い場合、制御遅れ量が「負」であるとされる。
【0066】
制御遅れ量は、機械的な制御遅れ量と、電気的な制御遅れ量とを含む。機械的な制御遅れ量は、工具位置変位部３における物理的な慣性力によって生じる制御遅れ量である。電気的な制御遅れ量は、制御部２が信号を出力してから工具位置変位部が実際に動作を開始または動作を停止するまでの間に生じる制御遅れ量である。制御遅れ量は、ねじ締め装置１００を用いてねじ締めを行う前に、予め測定可能である。具体的には、制御遅れ量は、たとえばねじ締め装置１００を設置する際に測定可能である。記憶部２２（図３参照）は、工具位置変位部３の制御遅れ量を予め記憶している。
【0067】
演算部２３は、初期被締結物距離Ｄ１と工具位置変位部３の制御遅れ量とに基づいて、回転工具１１の移動距離を計算する（工程Ｓ１１０）。工程Ｓ１１０において計算される移動距離は、後述の仮締め（工程Ｓ１２０）において回転工具１１が移動する距離である。
【0068】
演算部２３は、仮締め（工程Ｓ１２０）における回転工具１１の移動距離の目標値（第２移動距離Ｈ２）と、制御部２から工具位置変位部３へ出力する移動距離（指令距離）との各々を計算する。演算部２３は、初期被締結物距離Ｄ１、実測移動距離Ｇ、第２余裕距離Ｆ２および制御遅れ量の各々を記憶部２２から読み出す。演算部２３は、初期被締結物距離Ｄ１から実測移動距離Ｇと第２余裕距離Ｆ２とを差し引くことによって、第２移動距離Ｈ２を計算する。演算部２３は、第２移動距離Ｈ２から制御遅れ量を差し引くことによって、指令距離を計算する。なお、第２余裕距離Ｆ２は、後述の仮締め（工程Ｓ１２０）後における座面９３と被締結物９９との間の第１方向１０１における距離である。第２余裕距離Ｆ２は、特に限定されないが、たとえば０．１ｍｍである。記憶部２２は、第２余裕距離Ｆ２を予め記憶している。
【0069】
次に、制御部２は、仮締めを実施する（工程Ｓ１２０）。図１１に示されるように、制御部２は、開閉機構６７（図３参照）に信号を出力することによって、第２チャック６２を開かせる。具体的には、制御部２は、第３方向１０３における第３部品６３と第４部品６４との間の距離が頭部９１の直径よりも大きくなるように、第３部品６３および第４部品６４の各々を移動させる。これによって、ねじ９０は、第２チャック６２から離間する。
【0070】
制御部２は、第１モータ１２（図６参照）に信号を出力することによって回転工具１１を回転させる。制御部２は、回転工具１１を第１方向１０１に沿って指令距離だけ移動させるように、工具位置変位部３（図６参照）に信号を出力する。これによって、回転工具１１およびねじ９０は、回転軸Ａを中心に回転しつつ、第１方向１０１に沿って移動する。ねじ９０が被締結物９９の雌ねじ９８（図９参照）にねじ込まれる。
【0071】
制御部２は、回転工具１１を第１方向１０１に沿って指令距離だけ移動させるように工具位置変位部３に信号を出力した後、回転工具１１を停止させるように工具位置変位部３に信号を出力する。仮締め（工程Ｓ１２０）において、第１方向１０１における回転工具１１およびねじ９０の実際の移動距離は、第２移動距離Ｈ２である。第２移動距離Ｈ２は、たとえば初期被締結物距離Ｄ１から、実測移動距離Ｇと第２余裕距離Ｆ２とを差し引いた距離と実質的に同じである。
【0072】
工程Ｓ１２０後において、頭部９１は、被締結物９９から離間している。工程Ｓ１２０後において、第１方向１０１における座面９３の位置は、第４位置Ｐ４とされる。第１方向１０１における第３位置Ｐ３と第４位置Ｐ４との間の距離は、第２移動距離Ｈ２である。第１方向１０１における第４位置Ｐ４と被締結物９９との間の距離は、第２余裕距離Ｆ２である。以上によって、制御部２は、第１距離測定部５１の出力に基づいて、ねじ９０の頭部９１が被締結物９９に接触しないように、ねじ９０を被締結物９９に仮締めする。
【0073】
仮締め（工程Ｓ１２０）において、回転工具１１は、ねじ９０に第２押し付け力Ｔ２を加える。第２押し付け力Ｔ２は、第１方向１０１に沿う力である。第２押し付け力Ｔ２は、たとえば第１押し付け力Ｔ１（図６参照）と実質的に同じである。
【0074】
仮締め（工程Ｓ１２０）において、トルクメータ１７（図６参照）は、ねじ９０に加えられているトルク（発揮トルク）を測定する。トルクメータ１７は、測定した発揮トルクに関する信号を制御部２に出力する。仮締め（工程Ｓ１２０）後において、制御部２は、トルクメータ１７から出力された信号に基づいて、発揮トルクの最大値が予め決められた規定値（第３規定値）以下であるか否かを判定する（工程Ｓ１３０）。
【0075】
制御部２は、発揮トルクの最大値が第３規定値を超えていると判定した場合（工程Ｓ１３０においてＮＯ）、ねじ９０および被締結物９９を不良品として排出させる（工程Ｓ１４０）。制御部２は、発揮トルクの最大値が第３規定値以下であると判定した場合（工程Ｓ１３０においてＹＥＳ）、本締め（工程Ｓ１５０）を実施する。
【0076】
本締め（工程Ｓ１５０）において、制御部２は、ねじ９０を締結するトルク（締結トルク）を大きくするように、第１モータ１２および工具位置変位部３を制御する。具体的には、制御部２は、第１モータ１２および工具位置変位部３の各々に信号を出力することによって、回転工具１１およびねじ９０を回転軸Ａを中心に回転させつつ、回転工具１１およびねじ９０を第１方向１０１に沿って移動させる。本締め（工程Ｓ１５０）におけるねじ９０の移動速度は、仮締め（工程Ｓ１２０）におけるねじ９０の移動速度よりも遅い。本締め（工程Ｓ１５０）におけるねじ９０の回転速度は、仮締め（工程Ｓ１２０）におけるねじ９０の回転速度よりも遅い。
【0077】
本締め（工程Ｓ１５０）において、回転工具１１は、ねじ９０に第３押し付け力Ｔ３を加える。第３押し付け力Ｔ３は、第１方向１０１に沿う力である。第３押し付け力Ｔ３は、たとえば第１押し付け力Ｔ１（図６参照）と実質的に同じである。
【0078】
本締め（工程Ｓ１５０）において、制御部２は、トルクメータ１７からの出力に基づいて、締結トルクが予め決められた規定の範囲（第２範囲）内に入ったか否かを判定する。制御部２は、締結トルクが第２範囲内に入ったことを検出するまで、回転工具１１およびねじ９０を回転軸Ａを中心に回転させつつ、回転工具１１およびねじ９０を第１方向１０１に沿って移動させ続ける。制御部２は、締結トルクが第２範囲内に入ったことを検出すると、回転工具１１およびねじ９０を停止させる。以上によって、ねじ９０が被締結物９９に締結される。
【0079】
次に、制御部２は、最終データを記録する（工程Ｓ１６０）。記憶部２２は、工程Ｓ１０から工程Ｓ１６０までの間において、第１距離測定部５１、第１モータ１２、工具位置変位部３およびユニット位置変位部４の各々から出力されたデータを記憶する。具体的には、記憶部２２は、たとえば、「仮締め（工程Ｓ１２０）における発揮トルクの時刻歴データ」、「本締め（工程Ｓ１５０）における締結トルクの時刻歴データ」、「第１方向１０１におけるねじ９０の位置の時刻歴データ」、「ねじ９０に加えられたトルクの最大値のデータ」、「回転工具１１の回転数の時刻歴データ」、「第１方向１０１におけるねじ９０の位置およびねじ９０に加えられたトルクのデータ」などの最終データを記憶する。
【0080】
「仮締め（工程Ｓ１２０）における発揮トルクの時刻歴データ」、「本締め（工程Ｓ１５０）における締結トルクの時刻歴データ」および「ねじ９０に加えられたトルクの最大値のデータ」を、たとえば作業者が参照することによって、ねじ締め動作における不良の発生の有無を判定できる。
【0081】
「第１方向１０１におけるねじ９０の位置とねじ９０に加えられたトルクのデータ」を、たとえば作業者が参照することによって、ねじ締め動作のどの時点において不良が発生したのかを分析することができる。具体的には、作業者は、「ねじ９０がねじ締め装置１００に供給されていない」、「ねじ９０が雌ねじ９８に対して斜めにねじ込まれている」、「雌ねじ９８が潰れている」、「雌ねじ９８とねじ９０との間に異物が混入している」、「座面９３が被締結物９９から離間している」などの不良モードを判別できる。作業者は、ねじ締め装置１００を用いて製造した製品のトレーサビリティを確保するために最終データを利用できる。
【0082】
作業者は、ねじ締め装置１００とねじ締め装置１００を用いて製造した製品との各々の経年変化を分析するために最終データを利用できる。具体的には、作業者は、最終データを参照して、「各種の値のばらつきが大きい」「値が上限・下限に近づいている」「経年的に値が増減している」などの現象を検出することができる。これによって、製品に発生した予期していない変化およびねじ締め装置１００の経年劣化を検出することができる。
【0083】
次に、実施の形態１に係るねじ締め装置１００の作用効果について説明する。
ねじ９０に加えられるトルクに基づいて仮締めを終了する場合、仮締めを終了する時点において、ねじ９０の頭部９１は、被締結物９９に接触している。このため、ねじ９０に加える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た場合、ねじに加わるトルクが過度に大きくなること（トルクオーバ）によって、ねじ９０および被締結物９９が変形する不良が発生することがある。特に、仮締めを速くした場合、ねじ９０および被締結物９９が変形する不良が発生しやすくなる。
ねじ９０に加えられるトルクに基づいて仮締めを終了する場合、仮締めを終了する時点において、ねじ９０の頭部９１は、被締結物９９に接触している。このため、ねじ９０に加える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た場合、ねじに加わるトルクが過度に大きくなること（トルクオーバ）によって、ねじ９０および被締結物９９が変形する不良が発生することがある。特に、仮締めを速くした場合、ねじ９０および被締結物９９が変形する不良が発生しやすくなる。
【0084】
実施の形態１に係るねじ締め装置１００によれば、制御部２は、第１距離測定部５１の出力に基づいて、ねじ９０の頭部９１が被締結物９９に接触しないようにねじ９０を被締結物９９に仮締めする。このため、仮締めを速くした場合においても、ねじ９０の頭部９１が被締結物９９に接触することを抑制できる。これによって、ねじ９０および被締結物９９が変形する不良を抑制できる。結果として、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できる。
【0085】
実施の形態１に係るねじ締め装置１００によれば、制御部２は、制御遅れ量と第１距離測定部５１からの出力とに基づいて、ねじ９０の頭部９１が被締結物９９に接触しないようにねじ９０を被締結物９９に仮締めする。このため、工具位置変位部３における制御遅れ量が過度に大きい場合であっても、頭部９１が被締結物９９に接触することを抑制できる。
【0086】
実施の形態１に係るねじ締め装置１００によれば、第２チャック６２は、平坦面６９を有している。平坦面６９は、第１方向１０１に垂直な方向に沿って延在している。このため、平坦面６９に座面９３を押し当てることによって、ねじ締め後のねじ９０の姿勢を模擬することができる。このため、ねじ９０と被締結物９９との間の距離を測定する際に、ねじ９０の寸法ばらつきの影響を低減できる。これによって、仮締め工程の終了時におけるねじ９０の位置のばらつきを低減できる。このため、頭部９１が被締結物９９に接触することを抑制できる。
【0087】
また、仮締め工程の終了時において、第１方向１０１における座面９３と被締結物９９との間の距離を短くすることができる。別の観点から言えば、本締め工程において、ねじ９０をねじ込む長さを短くすることができる。これによって、本締め工程に必要な時間を短縮できる。
【0088】
実施の形態１に係るねじ締め装置１００によれば、第１チャック６１は、ねじ９０と回転軸Ａとが交差する位置に、ねじ９０を保持可能である。このため、制御部２は、回転工具１１を第１方向１０１に沿って移動させることによって、ねじ９０を第１チャック６１から第２チャック６２に受け渡すことができる。結果として、第１チャック６１から第２チャック６２へのねじ９０の受け渡しを容易にすることができる。
【0089】
制御部２は、工具位置変位部３およびユニット位置変位部４の各々と電気的に接続されている。別の観点から言えば、１つの制御部２が工具位置変位部３およびユニット位置変位部の各々を制御する。このため、工具位置変位部３およびユニット位置変位部４の各々の動作を一括で制御できる。これによって、工具位置変位部３の動作とユニット位置変位部４の動作との間でずれが発生することを抑制できる。
【0090】
＜実施の形態１の変形例＞
上記において、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したが、ねじ締め装置１００の構成は、上記の構成に限定されない。制御部２は、第１距離測定部５１の出力に基づいて、被締結物９９の種類を判定可能であってもよい。具体的には、記憶部２２は、複数種類の被締結物９９の各々における被締結物距離Ｄの値を記憶していてもよい。
上記において、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したが、ねじ締め装置１００の構成は、上記の構成に限定されない。制御部２は、第１距離測定部５１の出力に基づいて、被締結物９９の種類を判定可能であってもよい。具体的には、記憶部２２は、複数種類の被締結物９９の各々における被締結物距離Ｄの値を記憶していてもよい。
【0091】
制御部２は、第１距離測定部５１から出力された信号と、記憶部２２から読み出した複数種類の被締結物９９の各々における被締結物距離Ｄの値とを照合することによって、被締結物９９の種類を判定してもよい。このため、複数種類の被締結物９９にねじ９０を締結する場合においても、制御部２は、第１距離測定部５１の出力に基づいて、被締結物９９の種類を判定可能である。これによって、制御部２は、被締結物９９の種類に基づいて、ねじ９０の種類、発揮トルクの大きさ、締結トルクの大きさおよびねじ締めに必要な時間などを制御することができる。結果として、被締結物９９の種類を判定する装置を追加することなく、１つのねじ締め装置１００を用いて複数種類の被締結物９９のねじ締めを実施できる。
【0092】
記憶部２２は、複数種類のねじ９０の各々における必要な押し付け力を予め記憶していてもよい。制御部２は、締結するねじ９０における必要な押し付け力を記憶部２２から読み出す。これによって、締結するねじ９０の種類が変更になった場合において、１つのねじ締め装置１００によって、複数種類のねじ９０をねじ締めすることができる。
【0093】
上記において、第１チャック６１が第１部品７１と第２部品７４とを有している構成について説明したが、第１チャック６１の部品の数は、特に限定されない。第１チャック６１は、３以上の部品を有していてもよい。第１チャック６１は、３以上の部品を用いて、ねじ９０を保持してもよい。３以上の部品によって、第１隙間７９が構成されていてもよい。ねじ９０の長さ、ねじ９０の大きさおよび被締結物９９の形状に基づいて、第１チャック６１の部品の数および部品の形状が決定されてもよい。ねじ締め装置１００の他部品とチャック部６との干渉の回避、チャック部６の小型化および被締結物とチャック部６との干渉の回避などの理由により、第１チャック６１の部品の数および部品の形状が決定されてもよい。
【0094】
工具位置変位部３は、エアシリンダ、油圧シリンダおよび多関節ロボットなどの駆動機構であってもよい。工具位置変位部３が多関節ロボットである場合、回転工具ユニット１０の姿勢を変更することができる。これによって、被締結物９９に複数の雌ねじ９８が設けられており、且つ複数の雌ねじ９８の各々の延在する方向が異なる場合においても、１つのねじ締め装置１００でねじ締めを行うことができる。
【0095】
ねじ締め装置１００へのねじ９０の供給は、圧送を用いて行われてもよい。具体的には、空気圧を用いてチューブの内部にねじ９０を流すことによって、ねじ９０がねじ締め装置１００へ供給されてもよい。送り出し装置を用いることによって、ねじ９０がねじ締め装置１００へ供給されてもよい。
【0096】
仮締め（工程Ｓ１２０）において、工具位置変位部３は、第１方向１０１における回転工具ユニット１０の移動距離に関する信号を制御部２に出力してもよい。制御部２は、工具位置変位部３から出力された信号に基づいて、仮締め（工程Ｓ１２０）における回転工具ユニット１０の移動距離が第２移動距離Ｈ２に到達したか否かを判定してもよい。制御部２は、回転工具ユニット１０の移動距離が第２移動距離Ｈ２に到達したことを検出するまで、回転工具ユニット１０を第１方向１０１に沿って移動させ続ける。制御部２は、回転工具ユニット１０の移動距離が第２移動距離Ｈ２に到達したことを検出すると、回転工具１１およびねじ９０を停止させる。
【0097】
工程Ｓ１３０において、制御部２は、工具位置変位部３からの出力された回転工具ユニット１０の位置に関する信号に基づいて、回転工具ユニット１０の位置が予め決められた範囲内であるか否かを判定してもよい。制御部２は、回転工具ユニット１０の位置が予め決められた範囲を超えていると判定した場合（工程Ｓ１３０においてＮＯ）、ねじ９０および被締結物９９を不良品として排出させる（工程Ｓ１４０）。制御部２は、回転工具ユニット１０の位置が予め決められた範囲内であると判定した場合、制御部２は、本締め（工程Ｓ１５０）を実施する。制御部２は、ユニット位置変位部４の制御遅れ量に基づいて、ユニット位置変位部４を制御してもよい。
【0098】
実施の形態２．
次に、実施の形態２に係るねじ締め装置１００の構成について説明する。実施の形態２に係るねじ締め装置１００は、主に、ねじ押し付け部１８および第２距離測定部５２の各々を有している点において、実施の形態１に係るねじ締め装置１００の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態１に係るねじ締め装置１００の構成と実質的に同一である。以下、実施の形態１に係るねじ締め装置１００の構成と異なる点を中心に説明する。
次に、実施の形態２に係るねじ締め装置１００の構成について説明する。実施の形態２に係るねじ締め装置１００は、主に、ねじ押し付け部１８および第２距離測定部５２の各々を有している点において、実施の形態１に係るねじ締め装置１００の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態１に係るねじ締め装置１００の構成と実質的に同一である。以下、実施の形態１に係るねじ締め装置１００の構成と異なる点を中心に説明する。
【0099】
図１３に示されるように、接続部４５は、ねじ押し付け部１８を有していてもよい。ねじ押し付け部１８は、第２中間部４９に取り付けられている。ねじ押し付け部１８は、回転工具１１に取り付けられている。別の観点から言えば、ねじ押し付け部１８は、第２中間部４９と回転工具１１とを繋いでいる。ねじ押し付け部１８は、回転工具１１からねじ９０へ加えられる押し付け力を制御するために用いられる。ねじ押し付け部１８は、接続ばね３８と、摺動部３９とを有している。
【0100】
第１方向１０１において、接続ばね３８は、第２中間部４９と回転工具１１との間に設けられている。接続ばね３８は、第２中間部４９と回転工具１１とを繋いでいる。接続ばね３８は、たとえば回転軸Ａに沿って設けられている。接続ばね３８は、たとえばコイルばねである。接続ばね３８は、第１方向１０１に沿って伸縮可能である。接続ばね３８は、接続ばね３８の弾性力を用いて、回転工具１１およびねじ９０に第１方向１０１に沿う押し付け力を加える。
【0101】
摺動部３９の形状は環状である。摺動部３９は、接続ばね３８、回転工具１１および第２中間部４９の各々を取り囲んでいる。摺動部３９は、被測定面１５を有している。第１方向１０１において、被測定面１５は、第１モータ１２と回転工具１１との間に設けられている。被測定面１５は、たとえば第１方向１０１に実質的に垂直であってもよい。
【0102】
接続ばね３８が縮むにつれて、ねじ押し付け部１８は、フレーム１９に対して第２方向１０２に移動する。別の観点から言えば、ねじ押し付け部１８は、回転工具１１がねじ９０に加える押し付け力が大きくなるにつれて、フレーム１９に対して第２方向１０２に移動する。接続ばね３８が伸びるにつれて、ねじ押し付け部１８は、フレーム１９に対して第１方向１０１に移動する。別の観点から言えば、ねじ押し付け部１８は、回転工具１１がねじ９０に加える押し付け力が小さくなるにつれて、フレーム１９に対して第１方向１０１に移動する。
【0103】
リニアブッシュ１４は、ねじ押し付け部１８を取り囲んでいる。リニアブッシュ１４は、摺動部３９に接触している。ねじ押し付け部１８が第１方向１０１に摺動できるように、リニアブッシュ１４は、ねじ押し付け部１８を支持している。
【0104】
回転工具ユニット１０は、第２距離測定部５２を有していてもよい。第２距離測定部５２は、フレーム１９に固定されている。第２距離測定部５２は、被測定面１５に対して第２方向１０２に設けられている。第２距離測定部５２は、第１方向１０１における第２距離測定部５２と被測定面１５との間の距離（被測定面距離Ｅ）を測定する。回転工具１１がねじ９０に加える押し付け力が大きくなるにつれて、被測定面距離Ｅは短くなる。回転工具１１がねじ９０に加える押し付け力が小さくなるにつれて、被測定面距離Ｅは長くなる。図１４に示されるように、第２距離測定部５２は、制御部２と電気的に接続されている。第２距離測定部５２は、たとえば非接触式変位計または接触式変位計などの変位計である。
【0105】
次に、実施の形態２に係るねじ締め装置１００の動作について説明する。
工程Ｓ４０において、第２距離測定部５２は、測定した被測定面距離Ｅに関する信号を制御部２に入力する。制御部２は、第２距離測定部５２からの出力に基づいて、第１モータ１２および工具位置変位部３を制御する。具体的には、制御部２は、第２距離測定部５２からの出力に基づいて、被測定面距離Ｅが予め決められた範囲（第１範囲）内に入るように、回転工具ユニット１０を移動させる。
工程Ｓ４０において、第２距離測定部５２は、測定した被測定面距離Ｅに関する信号を制御部２に入力する。制御部２は、第２距離測定部５２からの出力に基づいて、第１モータ１２および工具位置変位部３を制御する。具体的には、制御部２は、第２距離測定部５２からの出力に基づいて、被測定面距離Ｅが予め決められた範囲（第１範囲）内に入るように、回転工具ユニット１０を移動させる。
【0106】
制御部２は、被測定面距離Ｅが第１範囲よりも長いと判定した場合、回転工具１１を第１方向１０１に移動させる。別の観点から言えば、制御部２は、第１押し付け力Ｔ１を大きくすることによって、被測定面距離Ｅを短くする。制御部２は、被測定面距離Ｅが第１範囲よりも小さいと判定した場合、回転工具１１を第２方向１０２に移動させる。別の観点から言えば、制御部２は、第１押し付け力Ｔ１を小さくし、被測定面距離Ｅを長くする。
【0107】
制御部２は、被測定面距離Ｅが第１範囲内に入ったことを検出すると、回転工具ユニット１０を停止させる。回転工具ユニット１０が停止した時点における被測定面距離Ｅは、初期被測定面距離Ｅ１とされる。
【0108】
図１５に示されるように、工程Ｓ４０後において、第２距離測定部５２は初期被測定面距離Ｅ１を測定する（工程Ｓ１７０）。記憶部２２（図１４参照）は、第２距離測定部５２から出力された初期被測定面距離Ｅ１に関する信号を記憶する。工程Ｓ１７０および工程Ｓ７０の後、制御部２は、工程Ｓ８０を実施する。
【0109】
仮締め（工程Ｓ１２０）において、制御部２は、第２距離測定部５２からの出力に基づいて、たとえば被測定面距離Ｅが初期被測定面距離Ｅ１と実質的に同じになるように、第１モータ１２および工具位置変位部３を制御する。これによって、第２押し付け力Ｔ２の大きさと、第１押し付け力Ｔ１の大きさとの間の差を低減できる。
【0110】
本締め（工程Ｓ１５０）において、制御部２は、第２距離測定部５２の出力に基づいて、たとえば被測定面距離Ｅが初期被測定面距離Ｅ１と実質的に同じになるように、第１モータ１２および工具位置変位部３を制御する。これによって、第３押し付け力Ｔ３の大きさと、第１押し付け力Ｔ１の大きさとの間の差を低減できる。工程Ｓ１６０において、記憶部２２は、「ねじ９０に加えられた押し付け力の時刻歴データ」を記憶する。
【0111】
実施の形態２に係るねじ締め装置１００によれば、第２距離測定部５２は、ねじ押し付け部１８と第２距離測定部５２との間の距離を測定できる。ねじ押し付け部１８は、回転工具１１がねじ９０に加える押し付け力が大きくなるにつれて第２距離測定部５２に近づく。制御部２は、第２距離測定部５２の出力に基づいて、第１モータ１２および工具位置変位部３を制御する。このため、制御部２は、第２距離測定部５２の出力に基づいて、回転工具１１がねじ９０に加える押し付け力を制御できる。具体的には、制御部２は、第２チャック６２にねじ９０を押し当てる工程、仮締め工程および本締め工程の各々において、押し付け力を制御できる。このため、押し付け力が過度に弱いことによって、回転工具１１がねじ９０から浮き上がることを抑制できる。
【0112】
ねじ９０がねじ締め装置１００に供給されていない場合、回転工具１１からねじ９０への押し付け力は発生しない。具体的には、ねじ９０がねじ締め装置１００に供給されていない場合、第２チャック６２にねじ９０を押し当てる工程において、接続ばね３８は縮まない。このため、制御部２は、第２距離測定部５２の出力に基づいて、ねじ９０がねじ締め装置１００に供給されていないことを検出できる。
【0113】
記憶部２２は、複数種類のねじ９０の各々における必要な押し付け力の大きさを記憶していてもよい。具体的には、記憶部２２は、複数種類のねじ９０の各々に関して、予め決められた被測定面距離Ｅの範囲を記憶していてもよい。これによって、１つのねじ締め装置１００によって、複数種類のねじ９０がねじ締めされる場合において、複数種類のねじ９０の各々を好ましい押し付け力でねじ締めできる。
【0114】
実施の形態３．
次に、実施の形態３に係るねじ締め装置１００の構成について説明する。実施の形態３に係るねじ締め装置１００は、主に、第１チャック６１を有していない点において、実施の形態１に係るねじ締め装置１００の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態１に係るねじ締め装置１００の構成と実質的に同一である。以下、実施の形態１に係るねじ締め装置１００の構成と異なる点を中心に説明する。
次に、実施の形態３に係るねじ締め装置１００の構成について説明する。実施の形態３に係るねじ締め装置１００は、主に、第１チャック６１を有していない点において、実施の形態１に係るねじ締め装置１００の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態１に係るねじ締め装置１００の構成と実質的に同一である。以下、実施の形態１に係るねじ締め装置１００の構成と異なる点を中心に説明する。
【0115】
図１６に示されるように、ねじ締め装置１００は、第１チャック６１を有していなくてもよい。ねじ９０をねじ締め装置１００に供給する工程（工程Ｓ１０）において、ねじ９０は、第２チャック６２に供給される。具体的には、雄ねじ部９２が、第２隙間６８に配置されるように、ねじ９０が第２チャック６２に供給される。
【0116】
実施の形態４．
次に、実施の形態４に係るねじ締め装置１００の構成について説明する。実施の形態４に係るねじ締め装置１００は、主に、コンプライアンス部を有している点において、実施の形態２に係るねじ締め装置１００の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態２に係るねじ締め装置１００の構成と実質的に同一である。以下、実施の形態２に係るねじ締め装置１００の構成と異なる点を中心に説明する。
次に、実施の形態４に係るねじ締め装置１００の構成について説明する。実施の形態４に係るねじ締め装置１００は、主に、コンプライアンス部を有している点において、実施の形態２に係るねじ締め装置１００の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態２に係るねじ締め装置１００の構成と実質的に同一である。以下、実施の形態２に係るねじ締め装置１００の構成と異なる点を中心に説明する。
【0117】
図１７に示されるように、ねじ締め装置１００は、コンプライアンス部８を有していてもよい。コンプライアンス部８は、工具位置変位部３および回転工具ユニット１０の各々に固定されている。コンプライアンス部８は、工具位置変位部３と回転工具ユニット１０とを繋いでいる。コンプライアンス部８は、工具位置変位部３と回転工具ユニット１０との間に設けられている。
【0118】
コンプライアンス部は、第１リニアガイド８１と、第２リニアガイド８２とを有している。ベース部８３と、プレート部８４とを有している。ベース部８３は、工具位置変位部３の第１スライド部３３に固定されている。ベース部８３の形状は板状である。ベース部８３は、第１方向１０１に垂直な方向に沿って延在している。第１リニアガイド８１は、ベース部８３に固定されている。第１リニアガイド８１は、ベース部８３に対して第２方向１０２に設けられている。第１リニアガイド８１は、たとえば第３方向１０３に沿って延在している。
【0119】
プレート部８４は、第１リニアガイド８１に取り付けられている。プレート部８４は、第１リニアガイド８１に対して第２方向１０２に設けられている。プレート部８４の形状は板状である。プレート部８４は、第１方向１０１に垂直な方向に沿って延在している。プレート部８４は、第１リニアガイド８１上を第３方向１０３に沿って摺動可能である。
【0120】
第２リニアガイド８２は、プレート部８４に固定されている。第２リニアガイド８２の延在する方向は、第１リニアガイド８１の延在する方向に垂直である。具体的には、第２リニアガイド８２は、たとえば第１方向１０１および第３方向１０３の各々に垂直な方向に沿って延在している。フレーム１９は、第２リニアガイド８２に取り付けられている。フレーム１９は、第２リニアガイド８２上を第２リニアガイド８２の延在する方向に沿って摺動可能である。フレーム１９は、第１リニアガイド８１の延在する方向および第２リニアガイド８２の延在する方向の各々に沿って移動可能である。別の観点から言えば、コンプライアンス部８は、第１方向１０１に垂直な方向に沿って回転工具ユニット１０を移動可能である。第１方向１０１に垂直な方向に沿う力が回転工具ユニット１０に加わった際に、コンプライアンス部８は、第１方向１０１に垂直な方向に沿って回転工具ユニット１０を移動させる。
【0121】
ねじ９０の中心軸と被締結物９９の雌ねじ９８の中心軸がずれていた場合、ねじ９０を雌ねじ９８にねじ込む際に、第１方向１０１に垂直な方向に沿う力がねじ９０および回転工具１１に加わる。この場合、ねじ９０が雌ねじ９８に対して傾いた状態で、ねじ９０が雌ねじ９８に締結されることがある。実施の形態４に係るねじ締め装置１００は、コンプライアンス部８を有している。コンプライアンス部８は、第１方向１０１に垂直な方向に沿って回転工具ユニット１０を移動可能である。このため、ねじ９０の中心軸と被締結物９９の雌ねじ９８の中心軸がずれていた場合においても、第１方向１０１に垂直な方向に沿う力がねじ９０および回転工具１１に加わることによって、回転工具ユニット１０が第１方向１０１に垂直な方向に沿って移動する。これによって、ねじ９０の中心軸と雌ねじ９８の中心軸とのずれを小さくすることができる。結果として、ねじ締めにおける不良の発生を抑制できる。
【0122】
同様に、ねじ９０と回転工具１１とを嵌合させる工程（工程Ｓ３０）および本締め工程（Ｓ１５０）の各々においても、回転工具１１、ねじ９０および被締結物９９の各々の中心軸のずれを小さくすることができる。
【0123】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0124】
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
（付記１）
被締結物にねじを締結するねじ締め装置であって、
前記ねじを回転させる回転工具と、前記回転工具を回転させるモータとを有する回転工具ユニットと、
前記回転工具ユニットを前記回転工具の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、
前記ねじと前記被締結物との間の距離を測定する第１距離測定部とを備え、
前記制御部は、前記第１距離測定部からの出力に基づいて、前記ねじの頭部が前記被締結物に接触しないように前記ねじを前記被締結物に仮締めし、前記ねじを前記被締結物に仮締めした後に、前記ねじを締結するトルクを大きくするように、前記モータおよび前記工具位置変位部を制御する、ねじ締め装置。
（付記２）
前記制御部は、前記工具位置変位部の制御遅れ量と前記第１距離測定部からの出力とに基づいて、前記ねじの前記頭部が前記被締結物に接触しないように前記ねじを前記被締結物に仮締めする、付記１に記載のねじ締め装置。
（付記３）
前記ねじと前記回転工具の回転軸とが交差する位置に前記ねじを保持可能である第１チャックと、
前記回転軸方向に垂直な方向に沿って延在する平坦面を有している第２チャックと、を備え、
前記平坦面は、前記第１チャックと前記被締結物との間に位置する、付記１または付記２に記載のねじ締め装置。
（付記４）
前記回転工具ユニットは、第２距離測定部と、前記回転工具に取り付けられるねじ押し付け部と、を有し、
前記第２距離測定部は、前記ねじ押し付け部と前記第２距離測定部との間の距離を測定し、
前記ねじ押し付け部は、前記回転工具が前記ねじに加える押し付け力が大きくなるにつれて前記第２距離測定部に近づき、
前記制御部は、前記第２距離測定部からの出力と前記第１距離測定部からの出力とに基づいて、前記ねじの前記頭部が前記被締結物に接触しないように前記ねじを前記被締結物に仮締めし、前記ねじを前記被締結物に仮締めした後に、前記ねじを締結するトルクを大きくするように、前記モータおよび前記工具位置変位部を制御する、付記１から付記３のいずれか１項に記載のねじ締め装置。
（付記５）
前記工具位置変位部と前記回転工具ユニットとを繋いでいるコンプライアンス部を備え、
前記コンプライアンス部は、前記回転軸方向に垂直な方向に沿って前記回転工具ユニットを移動可能である、付記１から付記４のいずれか１項に記載のねじ締め装置。
（付記１）
被締結物にねじを締結するねじ締め装置であって、
前記ねじを回転させる回転工具と、前記回転工具を回転させるモータとを有する回転工具ユニットと、
前記回転工具ユニットを前記回転工具の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、
前記ねじと前記被締結物との間の距離を測定する第１距離測定部とを備え、
前記制御部は、前記第１距離測定部からの出力に基づいて、前記ねじの頭部が前記被締結物に接触しないように前記ねじを前記被締結物に仮締めし、前記ねじを前記被締結物に仮締めした後に、前記ねじを締結するトルクを大きくするように、前記モータおよび前記工具位置変位部を制御する、ねじ締め装置。
（付記２）
前記制御部は、前記工具位置変位部の制御遅れ量と前記第１距離測定部からの出力とに基づいて、前記ねじの前記頭部が前記被締結物に接触しないように前記ねじを前記被締結物に仮締めする、付記１に記載のねじ締め装置。
（付記３）
前記ねじと前記回転工具の回転軸とが交差する位置に前記ねじを保持可能である第１チャックと、
前記回転軸方向に垂直な方向に沿って延在する平坦面を有している第２チャックと、を備え、
前記平坦面は、前記第１チャックと前記被締結物との間に位置する、付記１または付記２に記載のねじ締め装置。
（付記４）
前記回転工具ユニットは、第２距離測定部と、前記回転工具に取り付けられるねじ押し付け部と、を有し、
前記第２距離測定部は、前記ねじ押し付け部と前記第２距離測定部との間の距離を測定し、
前記ねじ押し付け部は、前記回転工具が前記ねじに加える押し付け力が大きくなるにつれて前記第２距離測定部に近づき、
前記制御部は、前記第２距離測定部からの出力と前記第１距離測定部からの出力とに基づいて、前記ねじの前記頭部が前記被締結物に接触しないように前記ねじを前記被締結物に仮締めし、前記ねじを前記被締結物に仮締めした後に、前記ねじを締結するトルクを大きくするように、前記モータおよび前記工具位置変位部を制御する、付記１から付記３のいずれか１項に記載のねじ締め装置。
（付記５）
前記工具位置変位部と前記回転工具ユニットとを繋いでいるコンプライアンス部を備え、
前記コンプライアンス部は、前記回転軸方向に垂直な方向に沿って前記回転工具ユニットを移動可能である、付記１から付記４のいずれか１項に記載のねじ締め装置。
【符号の説明】
【0125】
１ ねじ締めユニット、２ 制御部、３ 工具位置変位部、４ ユニット位置変位部、６ チャック部、８ コンプライアンス部、１０ 回転工具ユニット、１１ 回転工具、１２ 第１モータ、１４ リニアブッシュ、１５ 被測定面、１７ トルクメータ、１８ ねじ押し付け部、１９ フレーム、２１ 入力部、２２ 記憶部、２３ 演算部、２４ 出力部、２８ 軸部、２９ 本体部、３１ 第２モータ、３２ 第１直動部、３３ 第１スライド部、３８ 接続ばね、３９ 摺動部、４１ 第３モータ、４２ 第２直動部、４３ 第２スライド部、４４ 第３軸継手、４５ 接続部、４６ 第１軸継手、４７ 第２軸継手、４８ 第１中間部、４９ 第２中間部、５１ 第１距離測定部、５２ 第２距離測定部、５９ 測定面、６１ 第１チャック、６２ 第２チャック、６３ 第３部品、６４ 第４部品、６５ 支持部、６７ 開閉機構、６８ 第２隙間、６９ 平坦面、７１ 第１部品、７２ 第１傾斜面、７３ 第１ばね、７４ 第２部品、７５ 第２傾斜面、７６ 第２ばね、７９ 第１隙間、８１ 第１リニアガイド、８２ 第２リニアガイド、８３ ベース部、８４ プレート部、９０ ねじ、９１ 頭部、９２ 雄ねじ部、９３ 座面、９７ 主面、９８ 雌ねじ、９９ 被締結物、１００ ねじ締め装置、１０１ 第１方向、１０２ 第２方向、１０３ 第３方向、１０４ 第４方向、Ａ 回転軸、Ｂ１，Ｂ２ 矢印、Ｃ１ 第１遅れ量、Ｃ２ 第２遅れ量、Ｄ 被締結物距離、Ｄ１ 初期被締結物距離、Ｅ 被測定面距離、Ｆ１ 第１余裕距離、Ｆ２ 第２余裕距離、Ｇ 実測移動距離、Ｈ１ 第１移動距離、Ｈ２ 第２移動距離、Ｌ 長さ、Ｐ１ 第１位置、Ｐ２ 第２位置、Ｐ３ 第３位置、Ｐ４ 第４位置、Ｔ１ 第１押し付け力、Ｔ２ 第２押し付け力、Ｔ３ 第３押し付け力。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】