特許 7363755 ねじ部材締緩装置、及びねじ部材締緩方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-10

(45)【発行日】2023-10-18

(54)【発明の名称】ねじ部材締緩装置、及びねじ部材締緩方法

(51)【国際特許分類】

   B23P 19/06 20060101AFI20231011BHJP

   B25J 13/00 20060101ALI20231011BHJP

   B25B 23/14 20060101ALI20231011BHJP

【ＦＩ】

B23P19/06 D

B23P19/06 M

B25J13/00 Z

B25B23/14 640L

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020207663

(22)【出願日】2020-12-15

(65)【公開番号】P2022094657

(43)【公開日】2022-06-27

【審査請求日】2022-11-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000003643

【氏名又は名称】株式会社ダイフク

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】森本 博久

(72)【発明者】

【氏名】大本 弘喜

【審査官】加藤 三慶

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－８４６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－５７７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－９３３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－８０８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２９６２９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｐ １９／０６

Ｂ２５Ｊ １３／００

Ｂ２５Ｂ ２３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ねじ部材の被嵌合部に嵌合する嵌合部を備え、当該嵌合部の軸心周りに回転自在に支持された回転体と、
前記回転体を回転させる回転駆動部と、
前記回転体を移動させる移動部と、
前記回転駆動部及び前記移動部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記回転駆動部による前記回転体の回転方向の一方側を回転方向第１側とし、他方側を回転方向第２側として、
前記制御部は、
前記被嵌合部と前記嵌合部との軸心同士が合うように、前記移動部を制御する第１制御と、
前記被嵌合部と前記嵌合部との軸心同士を合わせた状態を維持しつつ、前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けるように、前記移動部を制御する第２制御と、
前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、前記回転体を前記回転方向第１側に第１規定角度回転させるように、前記回転駆動部を制御する第３制御と、
前記第３制御の後、前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、前記回転体を前記回転方向第２側に、前記第１規定角度よりも小さい第２規定角度回転させるように、前記回転駆動部を制御する第４制御と、を行い、
前記嵌合部は、前記回転方向に沿って規定形状が規定角度毎に繰り返し現れるように形成され、
前記第１規定角度は、前記規定角度に対応する角度に設定されている、ねじ部材締緩装置。

【請求項2】

前記回転体の状態を検出する第１検出部を更に備え、
前記嵌合部と前記被嵌合部とは、前記規定角度毎に繰り返される前記嵌合部の前記規定形状の位相が、前記被嵌合部の対応する形状の位相と合致した場合に、嵌合するように構成されており、
前記制御部は、前記第３制御において、前記第１検出部により検出された前記回転体の状態に基づいて、前記被嵌合部と前記嵌合部との位相のずれが前記第２規定角度以下に設定された角度閾値以下になったと判定した場合に、前記第４制御へ移行する、請求項１に記載のねじ部材締緩装置。

【請求項3】

前記嵌合部の軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸方向における前記被嵌合部に対して前記嵌合部が接近する側を軸方向第１側として、
前記第１検出部は、前記回転体の回転トルク、及び前記回転体の前記軸方向の移動量の少なくとも一方を検出するように構成され、
前記制御部は、前記第３制御において、前記回転体の回転トルクが第１閾値よりも大きくなった場合、又は、前記回転体の前記軸方向第１側への移動量が第２閾値よりも大きくなった場合に、前記被嵌合部と前記嵌合部との位相のずれが前記角度閾値以下になったと判定する、請求項２に記載のねじ部材締緩装置。

【請求項4】

前記嵌合部の軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸方向における前記被嵌合部に対して前記嵌合部が接近する側を軸方向第１側として、
前記嵌合部は、当該嵌合部の軸心を囲む複数の側面を有する角筒状に形成され、
複数の前記側面のうちの隣接する前記側面の境界部における前記軸方向第１側の端部に、前記軸方向に対して傾斜した面取り部が形成され、
前記第２規定角度は、前記面取り部によって前記嵌合部が前記被嵌合部に嵌合するように前記回転方向に案内される前記回転方向の角度範囲に対応する値に設定されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のねじ部材締緩装置。

【請求項5】

前記嵌合部の軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸方向における前記被嵌合部に対して前記嵌合部が接近する側を軸方向第１側とし、前記軸方向における前記被嵌合部に対して前記嵌合部が離間する側を軸方向第２側とし、前記回転方向における前記ねじ部材を螺合対象物から緩める側を緩め側として、
前記制御部は、
前記第４制御の後、前記移動部により前記回転体に前記軸方向第１側への力を作用させた状態を維持しつつ、前記ねじ部材が前記回転体を介して前記緩め側に回転するように、前記回転駆動部を制御する第５制御と、
前記第５制御において、前記回転体の前記軸方向第２側への移動量が、前記第５制御開始時の前記ねじ部材の前記螺合対象物に対する螺合長さに相当する量になった場合に、前記回転体を前記軸方向第２側へ移動させるように、前記移動部を制御する第６制御と、を行う、請求項１から４のいずれか一項に記載のねじ部材締緩装置。

【請求項6】

前記ねじ部材を保持する保持部と、
前記保持部によって前記ねじ部材が保持されているか否かを検出する第２検出部と、を更に備え、
前記制御部は、
前記ねじ部材が螺合対象物から取り外された後、当該ねじ部材を前記保持部に保持させるように、前記移動部を制御する第７制御を行い、
前記第７制御において、前記ねじ部材が前記保持部によって保持されていることを前記第２検出部が検出した場合に、前記ねじ部材の前記螺合対象物からの取り外しが完了したと判定する、請求項１から５のいずれか一項に記載のねじ部材締緩装置。

【請求項7】

ねじ部材の被嵌合部に嵌合する嵌合部を備え、当該嵌合部の軸心周りに回転自在に支持された回転体を用いて、前記ねじ部材を締め又は緩めるねじ部材締緩方法であって、
前記嵌合部は、前記回転体の回転方向に沿って規定形状が規定角度毎に繰り返し現れるように形成され、
前記回転方向の一方側を回転方向第１側とし、他方側を回転方向第２側として、
前記被嵌合部と前記嵌合部との軸心同士が合うように、前記回転体を移動させる第１工程と、
前記被嵌合部と前記嵌合部との軸心同士を合わせた状態を維持しつつ、前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けるように、前記回転体を移動させる第２工程と、
前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、前記回転体を前記回転方向第１側に、前記規定角度に対応する角度に設定された第１規定角度回転させる第３工程と、
前記第３工程の後、前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、前記回転体を前記回転方向第２側に、前記第１規定角度よりも小さい第２規定角度回転させる第４工程と、を備えた、ねじ部材締緩方法。

【請求項8】

前記嵌合部と前記被嵌合部とは、前記規定角度毎に繰り返される前記嵌合部の前記規定形状の位相が、前記被嵌合部の対応する形状の位相と合致した場合に、嵌合するように構成されており、
前記第３工程は、前記回転体の状態を検出する第１検出工程を含み、
前記第３工程において、前記第１検出工程にて検出した前記回転体の状態に基づいて、前記被嵌合部と前記嵌合部との位相のずれが、前記第２規定角度以下に設定された角度閾値以下になったと判定した場合に、前記第４工程へ移行する、請求項７に記載のねじ部材締緩方法。

【請求項9】

前記嵌合部の軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸方向における前記被嵌合部に対して前記嵌合部が接近する側を軸方向第１側として、
前記第１検出工程において、前記回転体の回転トルク、及び前記回転体の前記軸方向の移動量の少なくとも一方を検出し、
前記第３工程において、前記回転体の回転トルクが第１閾値よりも大きくなった場合、又は、前記回転体の前記軸方向第１側への移動量が第２閾値よりも大きくなった場合に、前記被嵌合部と前記嵌合部との位相のずれが前記角度閾値以下になったと判定する、請求項８に記載のねじ部材締緩方法。

【請求項10】

前記嵌合部の軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸方向における前記被嵌合部に対して前記嵌合部が接近する側を軸方向第１側とし、前記軸方向における前記被嵌合部に対して前記嵌合部が離間する側を軸方向第２側とし、前記回転方向における前記ねじ部材を螺合対象物から緩める側を緩め側として、
前記第４工程の後、前記回転体に前記軸方向第１側への力を作用させた状態を維持しつつ、前記ねじ部材が前記緩め側に回転するように前記回転体を回転させる第５工程と、
前記第５工程において、前記回転体の前記軸方向第２側への移動量が、前記第５工程開始時の前記ねじ部材の前記螺合対象物に対する螺合長さに相当する量になった場合に、前記回転体を前記軸方向第２側へ移動させる第６工程と、を更に備えた、請求項７から９のいずれか一項に記載のねじ部材締緩方法。

【請求項11】

前記ねじ部材が螺合対象物から取り外された後、当該ねじ部材を保持部に保持させるように前記回転体を移動させる第７工程を更に備え、
前記第７工程は、前記保持部によって前記ねじ部材が保持されているか否かを検出する第２検出工程を含み、
前記第７工程において、前記ねじ部材が前記保持部によって保持されていることを前記第２検出工程にて検出した場合に、前記ねじ部材の前記螺合対象物からの取り外しが完了したと判定する、請求項７から１０のいずれか一項に記載のねじ部材締緩方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ねじ部材の被嵌合部に嵌合する嵌合部を備えた回転体と、当該回転体を回転させる回転駆動部と、回転体を移動させる移動部と、を備えたねじ部材締緩装置、及びねじ部材締緩方法に関する。

【背景技術】

【0002】

このような技術の一例が、下記の特許文献１に開示されている。以下、「背景技術」及び「発明が解決しようとする課題」の説明では、特許文献１における符号を括弧内に引用する。

【0003】

特許文献１には、ロボットアーム（３０）の先端に取り付けられたナットランナ（４０）を備えている。ナットランナ（４０）は、ねじ部材（１１）の被嵌合部（１１ｄ）に嵌合する嵌合部（４０ｄ）が設けられた回転体（４０ｃ）を備えたねじ部材締緩装置が開示されている。このように構成されたねじ部材締緩装置では、ナットランナ（４０）における回転体（４０ｃ）の嵌合部（４０ｄ）を、ねじ部材（１１）の被嵌合部（１１ｄ）に嵌合させた後、回転体（４０ｃ）を回転させることで、螺合対象（１０）に対してねじ部材（１１）を締め、又は緩めることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－２３７４４４号公報（図６，７）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のねじ部材締緩装置では、ナットランナ（４０）における回転体（４０ｃ）の嵌合部（４０ｄ）を、ねじ部材（１１）の被嵌合部（１１ｄ）に嵌合させる場合の制御として、まず、ねじ部材（１１）の被嵌合部（１１ｄ）と回転体（４０ｃ）の嵌合部（４０ｄ）との軸心同士が合うように、ロボットアーム（３０）によりナットランナ（４０）を移動させる。次に、被嵌合部（１１ｄ）に対して嵌合部（４０ｄ）を押し付けるように、ロボットアーム（３０）によりナットランナ（４０）にねじ部材（１１）に向けた力を作用させる。そして、この状態を維持しつつ、ナットランナ（４０）の回転体（４０ｃ）を低速で回転させることにより、当該回転体の嵌合部（４０ｄ）をねじ部材（１１）の被嵌合部（１１ｄ）に嵌合させる（特許文献１の段落００２８参照）。

【0006】

しかし、上記のような制御では、回転体（４０ｃ）の回転に伴って、被嵌合部（１１ｄ）と嵌合部（４０ｄ）との嵌合面同士が高い圧力で接する状態となり、回転体（４０ｃ）をねじ部材（１１）に向けて移動させることができなくなる場合があった。その結果、回転体（４０ｃ）の嵌合部（４０ｄ）とねじ部材（１１）の被嵌合部（１１ｄ）とを、適切に嵌合させることができない場合が生じ得るという問題があった。

【0007】

そこで、回転体の嵌合部とねじ部材の被嵌合部とを適切に嵌合することができる技術の実現が望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記に鑑みた、ねじ部材締緩装置の特徴構成は、
ねじ部材の被嵌合部に嵌合する嵌合部を備え、当該嵌合部の軸心周りに回転自在に支持された回転体と、
前記回転体を回転させる回転駆動部と、
前記回転体を移動させる移動部と、
前記回転駆動部及び前記移動部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記回転駆動部による前記回転体の回転方向の一方側を回転方向第１側とし、他方側を回転方向第２側として、
前記制御部は、
前記被嵌合部と前記嵌合部との軸心同士が合うように、前記移動部を制御する第１制御と、
前記被嵌合部と前記嵌合部との軸心同士を合わせた状態を維持しつつ、前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けるように、前記移動部を制御する第２制御と、
前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、前記回転体を前記回転方向第１側に第１規定角度回転させるように、前記回転駆動部を制御する第３制御と、
前記第３制御の後、前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、前記回転体を前記回転方向第２側に、前記第１規定角度よりも小さい第２規定角度回転させるように、前記回転駆動部を制御する第４制御と、を行い、
前記嵌合部は、前記回転方向に沿って規定形状が規定角度毎に繰り返し現れるように形成され、
前記第１規定角度は、前記規定角度に対応する角度に設定されている点にある。

【0009】

この特徴構成によれば、ねじ部材の被嵌合部と回転体の嵌合部との軸心同士が合うように移動部を制御する第１制御、被嵌合部に対して嵌合部を押し付けるように移動部を制御する第２制御、及び回転体を回転方向第１側に第１規定角度回転させるように回転駆動部を制御する第３制御の後に、被嵌合部に対して嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、回転体を回転方向第２側に第２規定角度回転させるように回転駆動部を制御する第４制御を行う。これにより、第３制御中に、ねじ部材の被嵌合部と回転体の嵌合部との嵌合面同士が高い圧力で接する状態となった場合であっても、第４制御によってそれらの嵌合面同士が離間するように回転体を回転させて、回転体をねじ部材に向けて移動させることができる。その結果、回転体の嵌合部とねじ部材の被嵌合部とを適切に嵌合することができる。

【0010】

また、上記に鑑みた、ねじ部材締緩方法の特徴構成は、
ねじ部材の被嵌合部に嵌合する嵌合部を備え、当該嵌合部の軸心周りに回転自在に支持された回転体を用いて、前記ねじ部材を締め又は緩めるねじ部材締緩方法であって、
前記嵌合部は、前記回転体の回転方向に沿って規定形状が規定角度毎に繰り返し現れるように形成され、
前記回転方向の一方側を回転方向第１側とし、他方側を回転方向第２側として、
前記被嵌合部と前記嵌合部との軸心同士が合うように、前記回転体を移動させる第１工程と、
前記被嵌合部と前記嵌合部との軸心同士を合わせた状態を維持しつつ、前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けるように、前記回転体を移動させる第２工程と、
前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、前記回転体を前記回転方向第１側に、前記規定角度に対応する角度に設定された第１規定角度回転させる第３工程と、
前記第３工程の後、前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、前記回転体を前記回転方向第２側に、前記第１規定角度よりも小さい第２規定角度回転させる第４工程と、を備えている点にある。

【0011】

この特徴構成によれば、ねじ部材の被嵌合部と回転体の嵌合部との軸心同士が合うように回転体を移動させる第１工程、被嵌合部に対して嵌合部を押し付けるように回転体を移動させる第２工程、及び回転体を回転方向第１側に第１規定角度回転させる第３工程の後に、被嵌合部に対して嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、回転体を回転方向第２側に第２規定角度回転させる第４工程を行う。これにより、第３工程中に、ねじ部材の被嵌合部と回転体の嵌合部との嵌合面同士が高い圧力で接する状態となった場合であっても、第４工程によってそれらの嵌合面同士が離間するように回転体を回転させて、回転体をねじ部材に向けて移動させることができる。その結果、回転体の嵌合部とねじ部材の被嵌合部とを適切に嵌合することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係るねじ部材締緩装置が用いられた設備の平面図

【図2】実施形態に係るねじ部材締緩装置及び治具が、ロボットアームに取り付けられたフローティングユニットに支持された様子を示す斜視図

【図3】実施形態に係るねじ部材締緩装置、及び螺合対象物を支持する治具を示す、回転体の嵌合部の軸心に沿う方向から見た図

【図4】嵌合部の軸心に沿う方向から見た回転体を示す図、及び回転体の軸心に沿う断面図

【図5】実施形態に係るねじ部材締緩装置の制御ブロック図

【図6】第１制御及び第２制御の一例を示す図

【図7】第３制御及び第４制御の一例を示す図

【図8】第５制御及び第６制御の一例を示す図

【図9】螺合対象物からねじ部材を取り外す場合における制御の一例を示すフローチャート

【図10】螺合対象物からねじ部材を取り外す場合における制御の一例を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下では、実施形態に係るねじ部材締緩装置１００について、図面を参照して説明する。ねじ部材締緩装置１００は、螺合対象物Ｗに対して、ねじ部材Ｓを締め、又は緩める装置である。図１及び図２に示すように、本実施形態では、ねじ部材締緩装置１００は、ロボットアームＡの先端部に取り付けられたフローティングユニットＦに支持されている。フローティングユニットＦには、螺合対象物Ｗを支持するための治具Ｊも支持されている。本実施形態では、ねじ部材締緩装置１００は、治具Ｊに支持された状態の螺合対象物Ｗから、ねじ部材Ｓ（図３参照）を取り外す作業を行う。

【0014】

図１に示すように、本実施形態では、螺合対象物Ｗは、搬送装置Ｃによって搬送方向Ｄに搬送される車体Ｖのドアユニットである。図示の例では、ロボットアームＡは、車体Ｖの搬送経路における両側方のそれぞれに配置されている。

【0015】

治具Ｊは、螺合対象物Ｗの種類に対応した複数種類が存在しており、作業の対象となる螺合対象物Ｗの種類に応じて取り替えられる。図２に示すように、治具Ｊは、枠状に形成されたフレームＪａと、当該フレームＪａに支持された複数の固定部Ｊｂを備えている。複数の固定部Ｊｂは、フレームＪａに螺合対象物Ｗを当接させた状態で、当該螺合対象物Ｗを固定するように構成されている。複数の固定部Ｊｂのそれぞれは、治具Ｊを固定する固定状態、及び治具Ｊの固定を解除する固定解除状態のいずれかに切り替え可能に構成されている。固定部Ｊｂは、螺合対象物Ｗの種類に応じて治具Ｊごとに、数及び位置等が異なっている。

【0016】

フローティングユニットＦは、当該フローティングユニットＦに対して、ねじ部材締緩装置１００及び治具Ｊを一体的に相対移動可能かつ相対回転可能に支持するように構成されている。そのため、ねじ部材締緩装置１００及び治具ＪがフローティングユニットＦに支持された状態では、ねじ部材締緩装置１００と治具Ｊとの相対位置は常に一定である。

【0017】

以下の説明では、フローティングユニットＦに支持されたねじ部材締緩装置１００及び治具Ｊにおいて、互いに直交する３方向を、それぞれ「第１方向Ｘ」、「第２方向Ｙ」、及び「第３方向Ｚ」とする。本実施形態では、第２方向Ｙは、治具Ｊによって支持された螺合対象物Ｗに螺合しているねじ部材Ｓの軸心方向、つまり、ねじ部材Ｓの螺合対象物Ｗに対する螺合方向に一致する。

【0018】

図２に示すように、本実施形態では、治具Ｊは、フローティングユニットＦに対して、第１方向Ｘの一方側に配置されている。そして、図３に示すように、治具Ｊは、螺合対象物Ｗに対して第１方向Ｘに当接した状態で、螺合対象物Ｗを支持する。本実施形態では、螺合対象物Ｗが治具Ｊによって支持された状態で、螺合対象物Ｗにおける第２方向Ｙの一方側の端部に、一対のねじ部材Ｓが蝶番Ｈを介して螺合している。図３に示す例では、螺合対象物Ｗにおける第３方向Ｚに並ぶ２箇所のそれぞれに、一対のねじ部材Ｓが第３方向Ｚに並んだ状態で螺合している。

【0019】

図２及び図３に示すように、本実施形態では、ねじ部材締緩装置１００は、フローティングユニットＦに対して、第２方向Ｙにおける螺合対象物Ｗに螺合するねじ部材Ｓが位置する側に配置されている。本実施形態では、ねじ部材締緩装置１００は、一対のナットランナ１０と、一対の第１移動機構２０と、一対の第２移動機構３０と、一対の第３移動機構４０と、を備えている。

【0020】

本実施形態では、一方のナットランナ１０、一方の第１移動機構２０、一方の第２移動機構３０、及び一方の第３移動機構４０と、他方のナットランナ１０、他方の第１移動機構２０、他方の第２移動機構３０、及び他方の第３移動機構４０とは、第３方向Ｚに並んで配置されている。なお、一方のナットランナ１０、一方の第１移動機構２０、一方の第２移動機構３０、及び一方の第３移動機構４０と、他方のナットランナ１０、他方の第１移動機構２０、他方の第２移動機構３０、及び他方の第３移動機構４０とは、同様に構成されているため、特に記載する場合を除いて、他方のナットランナ１０、他方の第１移動機構２０、他方の第２移動機構３０、及び他方の第３移動機構４０の説明を省略する。

【0021】

ナットランナ１０は、回転体１と、回転駆動部２（図５参照）と、を備えている。図３に示すように、回転体１は、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａに嵌合する嵌合部１ａを備えている。そして、回転体１は、嵌合部１ａの軸心周りに回転自在に支持されている。回転駆動部２は、回転体１を回転させるように構成されている。回転駆動部２は、例えば、モータと、当該モータの回転を回転体１に伝達する伝達機構と、を含む。本実施形態では、回転駆動部２は、ケース１１に収容されている。また、回転体１は、ケース１１によって回転自在に支持されている。

【0022】

本実施形態では、螺合対象物Ｗが治具Ｊによって支持された状態で、嵌合部１ａの軸心が第２方向Ｙに沿うように回転体１が配置されている。つまり、本実施形態では、第２方向Ｙが、嵌合部１ａの軸心に沿う方向である「軸方向」に相当する。

【0023】

以下の説明では、螺合対象物Ｗが治具Ｊによって支持された状態で、第２方向Ｙにおけるねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａに対して回転体１の嵌合部１ａが接近する側を「軸方向第１側Ｙ１」とし、第２方向Ｙにおけるねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａに対して回転体１の嵌合部１ａが離間する側を「軸方向第２側Ｙ２」とする。また、回転体１の回転方向を「回転方向Ｒ」とする。

【0024】

図２及び図３に示すように、第１移動機構２０は、ナットランナ１０を支持する第１支持部２１と、当該第１支持部２１を第１方向Ｘに案内する第１案内部２２と、第１支持部２１を第１方向Ｘに移動させる第１駆動部２３（図５参照）と、を備えている。

【0025】

本実施形態では、第１支持部２１は、ナットランナ１０のケース１１を支持している。本実施形態では、ケース１１は、第１方向Ｘに沿う軸心を有する筒状に形成されている。そして、ケース１１の第１方向Ｘの一方側の端部に、回転体１が配置されている。

【0026】

第１案内部２２は、第１支持部２１を第１方向Ｘに移動可能に支持している。第１案内部２２としては、例えば、第１方向Ｘに沿って延在するレールと、当該レールに沿って移動する移動体とを備えた直動機構を用いることができる。また、第１駆動部２３としては、例えば、モータと、当該モータの回転運動を第１方向Ｘに沿う直線運動に変換する変換機構とを備えた電動シリンダを用いることができる。なお、第１駆動部２３として、流体圧シリンダを用いても良い。流体圧シリンダとしては、例えば、空気圧シリンダや油圧シリンダ等を用いることができる。

【0027】

第２移動機構３０は、第１案内部２２を支持する第２支持部３１と、当該第２支持部３１を第２方向Ｙに案内する第２案内部３２と、第２支持部３１を第２方向Ｙに移動させる第２駆動部３３（図５参照）と、を備えている。

【0028】

本実施形態では、第２支持部３１は、第１方向Ｘ及び第３方向Ｚに沿う板状に形成されている。そして、第２支持部３１は、第１案内部２２を軸方向第１側Ｙ１から支持している。第２案内部３２は、第２支持部３１を第２方向Ｙに移動可能に支持している。本実施形態では、第２方向Ｙに沿って延在する一対の第２案内部３２が、第１方向Ｘに並んで配置されている。第２案内部３２としては、例えば、第２方向Ｙに沿って延在する軸部材と、当該軸部材に沿って移動する移動体を備えた直動機構を用いることができる。また、第２駆動部３３としては、例えば、第２支持部３１に連結された可動部を有する流体圧シリンダを用いることができる。流体圧シリンダとしては、例えば、空気圧シリンダや油圧シリンダ等を用いることができる。なお、第２駆動部３３として、電動シリンダを用いても良い。

【0029】

第３移動機構４０は、第２案内部３２を支持する第３支持部４１と、当該第３支持部４１を第３方向Ｚに案内する第３案内部４２と、第３支持部４１を第３方向Ｚに移動させる第３駆動部４３（図５参照）と、を備えている。

【0030】

本実施形態では、第３支持部４１は、第１方向Ｘ及び第３方向Ｚに沿う板状に形成されている。そして、第３支持部４１は、第２支持部３１に対して軸方向第１側Ｙ１から対向するように配置されている。第３案内部４２は、第３支持部４１を第３方向Ｚに移動可能に支持している。第３案内部４２としては、例えば、第３方向Ｚに沿って延在するレールと、当該レールに沿って移動する移動体とを備えた直動機構を用いることができる。また、第３駆動部４３としては、例えば、モータと、当該モータの回転運動を第３方向Ｚに沿う直線運動に変換する変換機構とを備えた電動シリンダを用いることができる。なお、第３駆動部４３として、流体圧シリンダを用いても良い。流体圧シリンダとしては、例えば、空気圧シリンダや油圧シリンダ等を用いることができる。

【0031】

このように、本実施形態のねじ部材締緩装置１００では、ナットランナ１０が、第１移動機構２０によって第１方向Ｘに移動され、第２移動機構３０によって第２方向Ｙに移動され、第３移動機構４０によって第３方向Ｚに移動される。つまり、本実施形態では、第１移動機構２０、第２移動機構３０、及び第３移動機構４０が、回転体１を移動させる「移動部３」として機能する。以上のように、ねじ部材締緩装置１００は、回転体１と、回転駆動部２と、移動部３と、を備えている。

【0032】

図２及び図３に示すように、本実施形態では、ねじ部材締緩装置１００は、ねじ部材Ｓを保持する保持部４を備えている。本実施形態では、保持部４は、ねじ部材Ｓの軸心が第２方向Ｙに沿うように、ねじ部材Ｓを保持する。また、本実施形態では、治具Ｊの軸方向第２側Ｙ２を向く側面における第３方向Ｚに並ぶ２箇所のそれぞれに、一対の保持部４が第３方向Ｚに並んだ状態で配置されている。

【0033】

図３に示すように、本実施形態では、ねじ部材Ｓは、六角柱状の頭部を有する六角ボルトである。そのため、本実施形態では、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａは、六角柱状の頭部である。これに伴い、図４に示すように、本実施形態では、回転体１は、嵌合部１ａとして六角柱状の凹部が軸方向第１側Ｙ１に向けて開口するように形成されたソケットである。そのため、嵌合部１ａは、当該嵌合部１ａの軸心を囲む複数（ここでは、６個）の側面１ｂを有する角筒状に形成されている。

【0034】

このように、本実施形態では、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａは、ねじ部材Ｓの回転方向に沿って規定形状が規定角度毎に繰り返し現れるように形成されている。そして、回転体１の嵌合部１ａは、被嵌合部Ｓａの形状に対応するように、回転体１の回転方向Ｒに沿って規定形状が規定角度毎に繰り返し現れるように形成されている。こうして、本実施形態では、嵌合部１ａと被嵌合部Ｓａとは、規定角度毎に繰り返される嵌合部１ａの規定形状の位相が、被嵌合部Ｓａの対応する形状の位相と合致した場合に、嵌合するように構成されている。

【0035】

また、本実施形態では、複数の側面１ｂのうちの隣接する側面１ｂの境界部１ｃにおける軸方向第１側Ｙ１の端部に、第２方向Ｙに対して傾斜した面取り部１ｄが形成されている。本例では、面取り部１ｄは、嵌合部１ａの軸方向第１側Ｙ１の端部における回転方向Ｒの全域に、連続的に形成されている。また、本例では、面取り部１ｄは、嵌合部１ａの径方向の外側から軸心に向かうに従って、次第に軸方向第２側Ｙ２に位置するように傾斜している。

【0036】

図５に示すように、ねじ部材締緩装置１００は、回転駆動部２及び移動部３の動作を制御する制御部５を備えている。本実施形態では、制御部５は、第１移動機構２０の第１駆動部２３、第２移動機構３０の第２駆動部３３、及び第３移動機構４０の第３駆動部４３を制御する。

【0037】

本実施形態では、ねじ部材締緩装置１００は、回転体１の状態を検出する第１検出部６と、保持部４によってねじ部材Ｓが保持されているか否かを検出する第２検出部７と、を備えている。制御部５は、第１検出部６の検出信号、及び第２検出部７の検出信号を取得する。

【0038】

本実施形態では、第１検出部６は、回転体１の回転トルクＴ、及び回転体１の第２方向Ｙの移動量Ｍの少なくとも一方を検出するように構成されている。本例では、第１検出部６は、回転体１の回転トルクＴを検出するトルクセンサ等の第１センサと、回転体１の第２方向Ｙの移動量Ｍを検出するエンコーダ等の第２センサとの双方を含む。つまり、本例では、第１検出部６は、回転体１の回転トルクＴ、及び回転体１の第２方向Ｙの移動量Ｍの双方を検出するように構成されている。

【0039】

制御部５は、第１制御、第２制御、第３制御、及び第４制御を、当該記載の順に行う。

【0040】

図６における左側の図に示すように、第１制御では、制御部５は、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａと回転体１の嵌合部１ａとの軸心同士が合うように、移動部３を制御する。ここで、上述したように、本実施形態では、フローティングユニットＦは、当該フローティングユニットＦに対して、ねじ部材締緩装置１００及び治具Ｊを一体的に相対移動可能かつ相対回転可能に支持している。つまり、第１移動機構２０、第２移動機構３０、及び第３移動機構４０を含むねじ部材締緩装置１００と治具Ｊとの相対位置関係は常に一定である。そのため、螺合対象物Ｗが治具Ｊに支持された状態では、ねじ部材締緩装置１００と螺合対象物Ｗとの相対位置関係も常に一定である。したがって、回転体１に対する螺合対象物Ｗに螺合しているねじ部材Ｓの相対位置は予め算出することができる。

【0041】

図６における右側の図に示すように、第２制御では、制御部５は、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａと回転体１の嵌合部１ａとの軸心同士を合わせた状態を維持しつつ、被嵌合部Ｓａに対して嵌合部１ａを押し付けるように、移動部３を制御する。ここでは、第２制御において、嵌合部１ａと被嵌合部Ｓａとの位相が互いに一致しなかったものとする。そのため、本実施形態では、第２制御において、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａが有する複数（ここでは、６個）の角部Ｓｂが、回転体１に形成された面取り部１ｄに対して軸方向第１側Ｙ１から当接し、回転体１の軸方向第１側Ｙ１への移動が規制される。

【0042】

図７における（ａ）～（ｃ）の図に示すように、第３制御では、制御部５は、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａに対して回転体１の嵌合部１ａを押し付けた状態を維持しつつ、回転体１を回転方向第１側Ｒ１に第１規定角度θ１回転させるように、回転駆動部２を制御する。ここで、第１規定角度θ１は、回転体１の嵌合部１ａにおいて回転方向Ｒに沿って規定形状が繰り返し現れる角度間隔である規定角度に対応する角度に設定されている。本実施形態のように、嵌合部１ａが六角柱状に形成されている場合には、規定形状が繰り返し現れる角度間隔は６０°である。そこで、第１規定角度θ１は、例えば６０°に設定することができる。ここで、回転方向第１側Ｒ１は、回転駆動部２による回転体１の回転方向Ｒの一方側である。なお、図示の例とは異なり、嵌合部１ａが２個の六角柱状を重ね合わせたような形状の１２角ソケットである場合、規定形状が繰り返し現れる角度間隔は３０°である。その場合、第１規定角度θ１は、例えば３０°に設定することができる。

【0043】

図７における（ｄ）の図に示すように、第４制御では、制御部５は、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａに対して回転体１の嵌合部１ａを押し付けた状態を維持しつつ、回転体１を回転方向第２側Ｒ２に、第１規定角度θ１よりも小さい第２規定角度θ２回転させるように、回転駆動部２を制御する。本実施形態では、第２規定角度θ２は、回転体１の面取り部１ｄによって嵌合部１ａが被嵌合部Ｓａに嵌合するように回転方向Ｒに案内される回転方向Ｒの角度範囲に対応する値に設定されている。この角度範囲は、回転体１の面取り部１ｄの第２方向Ｙに対する傾斜角度に応じて異なる範囲となる。また、この角度範囲は、第２方向Ｙ（軸方向）における面取り部１ｄが形成された範囲の大きさや面取り部１ｄ自体の形状によっても異なる範囲となる。第２規定角度θ２は、例えば５°に設定することができる。なお、回転方向第２側Ｒ２は、回転駆動部２による回転体１の回転方向の他方側である。つまり、回転方向第２側Ｒ２は、回転駆動部２による回転体１の回転方向における、回転方向第１側Ｒ１とは反対側である。

【0044】

本実施形態では、制御部５は、第３制御において、第１検出部６により検出された回転体１の状態に基づいて、被嵌合部Ｓａと嵌合部１ａとの位相のずれが第２規定角度θ２以下に設定された角度閾値ＴＨ以下になったと判定した場合に、第４制御へ移行する。本例では、制御部５は、第３制御において、回転体１の回転トルクＴが第１閾値ＴＨ１よりも大きくなった場合、又は、回転体１の軸方向第１側Ｙ１への移動量Ｍが第２閾値ＴＨ２よりも大きくなった場合に、被嵌合部Ｓａと嵌合部１ａとの位相のずれが角度閾値ＴＨ以下になったと判定する。

【0045】

図７に示す例では、第３制御を開始してから、回転体１が回転方向第１側Ｒ１に回転するのに伴い、ねじ部材Ｓの角部Ｓｂが回転体１の面取り部１ｄに沿って相対的に移動するように、回転体１が軸方向第１側Ｙ１に僅かに移動する（図７における（ａ）及び（ｂ）の図参照）。そして、更に回転体１が回転方向第１側Ｒ１に回転すると、回転体１における嵌合部１ａの側面１ｂが、ねじ部材Ｓにおける被嵌合部Ｓａの側面に対して回転方向第２側Ｒ２から当接する（図７における（ｃ）の図参照）。その結果、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａと回転体１の嵌合部１ａとの嵌合面（嵌合部１ａの側面１ｂ及び被嵌合部Ｓａの側面）同士が高い圧力で接する状態となり、回転体１の軸方向第１側Ｙ１への移動が阻害される。更に、回転体１の回転方向第１側Ｒ１への回転が阻害されることになり、回転体１の回転トルクＴが上昇する。そして、回転体１の回転トルクＴが第１閾値ＴＨ１よりも大きくなった場合には、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａと回転体１の嵌合部１ａとの嵌合面同士が回転方向Ｒに離間するように、回転体１を回転方向第２側Ｒ２に回転させる。その結果、回転体１が軸方向第１側Ｙ１へ移動し、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａと回転体１の嵌合部１ａとが嵌合する（図７における（ｄ）の図参照）。

【0046】

本実施形態では、制御部５は、第４制御の後、第５制御、第６制御、及び第７制御を、当該記載の順に行う。

【0047】

図８における（ａ）及び（ｂ）の図に示すように、第５制御では、制御部５は、移動部３により回転体１に軸方向第１側Ｙ１への力を作用させた状態を維持しつつ、ねじ部材Ｓが回転体１を介して緩め側Ｒａに回転するように、回転駆動部２を制御する。ここで、緩め側Ｒａは、回転体１の回転方向におけるねじ部材Ｓを螺合対象物Ｗから緩める側である。なお、回転方向第１側Ｒ１及び回転方向第２側Ｒ２のいずれが緩め側Ｒａであっても良い。

【0048】

図８における（ｃ）及び（ｄ）の図に示すように、第６制御では、制御部５は、回転体１を軸方向第２側Ｙ２へ移動させるように、移動部３を制御する。第６制御は、第５制御において、回転体１の軸方向第２側Ｙ２への移動量Ｍが、第５制御開始時のねじ部材Ｓの螺合対象物Ｗに対する螺合長さＬに相当する量になった場合に行われる。

【0049】

第７制御では、制御部５は、ねじ部材Ｓが螺合対象物Ｗから取り外された後、当該ねじ部材Ｓを保持部４に保持させるように、移動部３を制御する（図３における上側のナットランナ１０参照）。制御部５は、第７制御において、ねじ部材Ｓが保持部４によって保持されていることを第２検出部７が検出した場合に、ねじ部材Ｓの螺合対象物Ｗからの取り外しが完了したと判定する。

【0050】

以下では、図９及び図１０を参照して、螺合対象物Ｗからねじ部材Ｓを取り外す場合における制御部５の制御について説明する。図９及び図１０は、螺合対象物Ｗからねじ部材Ｓを取り外す場合における制御部５の制御の一例を示すフローチャートである。なお、図９及び図１０に示す制御部５の制御は、螺合対象物Ｗが治具Ｊに支持された状態で開始されているものとする。

【0051】

まず、図９に示すように、制御部５は、第１制御として、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａと回転体１の嵌合部１ａとの軸心同士が合うように、移動部３を制御する（ステップ＃０１）。ステップ＃０１は、「第１工程」に相当する。

【0052】

次に、制御部５は、第２制御として、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａと回転体１の嵌合部１ａとの軸心同士を合わせた状態を維持しつつ、被嵌合部Ｓａに対して嵌合部１ａを押し付けるように、移動部３を制御する（ステップ＃０２）。ステップ＃０２は、「第２工程」に相当する。

【0053】

続いて、制御部５は、第３制御として、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａに対して回転体１の嵌合部１ａを押し付けた状態を維持しつつ、回転体１を回転方向第１側Ｒ１に回転させるように、回転駆動部２を制御する（ステップ＃０３）。そして、制御部５は、第３制御において回転体１が回転を開始してから第１規定角度θ１回転したか否かを判断する（ステップ＃０４）。

【0054】

制御部５は、回転体１が第１規定角度θ１回転していないと判断した場合（ステップ＃０４：Ｎｏ）、回転体１の回転トルクＴが第１閾値ＴＨ１よりも大きくなったこと、又は、回転体１の軸方向第１側Ｙ１への移動量Ｍが第２閾値ＴＨ２よりも大きくなったことを満たすか否かを判断する（ステップ＃０５）。

【0055】

制御部５は、回転体１の回転トルクＴが第１閾値ＴＨ１よりも大きくなった、又は、第３制御において回転体１が回転を開始してからの回転体１の軸方向第１側Ｙ１への移動量Ｍが第２閾値ＴＨ２よりも大きくなったと判断した場合（ステップ＃０５：Ｙｅｓ）、第４制御として、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａに対して回転体１の嵌合部１ａを押し付けた状態を維持しつつ、回転体１を回転方向第２側Ｒ２に回転させるように、回転駆動部２を制御する（ステップ＃０６）。一方、制御部５は、回転体１の回転トルクＴが第１閾値ＴＨ１以下、かつ、第３制御において回転体１が回転を開始してからの回転体１の軸方向第１側Ｙ１への移動量Ｍが第２閾値ＴＨ２以下であると判断した場合（ステップ＃０５：Ｎｏ）、上記のステップ＃０３に戻る。

【0056】

また、制御部５は、上記のステップ＃０４において、回転体１が第１規定角度θ１回転したと判断した場合（ステップ＃０４：Ｙｅｓ）、上記のステップ＃０６を行う。

【0057】

上記のステップ＃０３，＃０４，＃０５は、「第３工程」に相当する。また、上記のステップ＃０５は、「第１検出工程」に相当する。

【0058】

上記のステップ＃０６の後、制御部５は、第４制御において回転体１が回転を開始してから第２規定角度θ２回転したか否かを判断する（ステップ＃０７）。

【0059】

制御部５は、回転体１が第２規定角度θ２回転していないと判断した場合（ステップ＃０７：Ｎｏ）、回転体１の軸方向第１側Ｙ１への移動量Ｍが第３閾値ＴＨ３よりも大きくなったか否かを判断する（ステップ＃０８）。

【0060】

制御部５は、第４制御において回転体１が回転を開始してからの回転体１の軸方向第１側Ｙ１への移動量Ｍが第３閾値ＴＨ３以下であると判断した場合（ステップ＃０８：Ｎｏ）、上記のステップ＃０６に戻る。

【0061】

一方、制御部５は、第４制御において回転体１が回転を開始してからの回転体１の軸方向第１側Ｙ１への移動量Ｍが第３閾値ＴＨ３よりも大きくなったと判断した場合（ステップ＃０８：Ｙｅｓ）、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａと回転体１の嵌合部１ａとが嵌合したと判断する。そして、図１０に示すように、制御部５は、第５制御として、移動部３により回転体１に軸方向第１側Ｙ１への力を作用させた状態を維持しつつ、ねじ部材Ｓが回転体１を介して緩め側Ｒａに回転するように、回転駆動部２を制御する（ステップ＃０９）。

【0062】

また、制御部５は、上記のステップ＃０７において、回転体１が第２規定角度θ２回転したと判断した場合（ステップ＃０７：Ｙｅｓ）、上記のステップ＃０９を行う。

【0063】

上記のステップ＃０６，＃０７，＃０８は、「第４工程」に相当する。また、上記のステップ＃０９は、「第５工程」に相当する。

【0064】

上記のステップ＃０９の後、制御部５は、回転体１の軸方向第２側Ｙ２への移動量Ｍが、第５制御開始時のねじ部材Ｓの螺合対象物Ｗに対する螺合長さＬに相当する量になったか否かを判断する（ステップ＃１０）。

【0065】

制御部５は、回転体１の軸方向第２側Ｙ２への移動量Ｍが、第５制御開始時のねじ部材Ｓの螺合対象物Ｗに対する螺合長さＬに相当する量になっていないと判断した場合（ステップ＃１０：Ｎｏ）、上記のステップ＃０９に戻る。

【0066】

一方、制御部５は、回転体１の軸方向第２側Ｙ２への移動量Ｍが、第５制御開始時のねじ部材Ｓの螺合対象物Ｗに対する螺合長さＬに相当する量になったと判断した場合（ステップ＃１０：Ｙｅｓ）、第６制御として、回転体１を軸方向第２側Ｙ２へ移動させるように、移動部３を制御する（ステップ＃１１）。

【0067】

上記のステップ＃１０，＃１１は、「第６工程」に相当する。

【0068】

その後、制御部５は、第７制御として、螺合対象物Ｗから取り外されたねじ部材Ｓを保持部４に保持させるように、移動部３を制御する（ステップ＃１２）。そして、制御部５は、ねじ部材Ｓが保持部４によって保持されていることを第２検出部７が検出したか否かを判断する（ステップ＃１３）。

【0069】

制御部５は、ねじ部材Ｓが保持部４によって保持されてていることを第２検出部７が検出したと判断した場合（ステップ＃１３：Ｙｅｓ）、ねじ部材Ｓの螺合対象物Ｗからの取り外しが完了したと判定し（ステップ＃１４）、制御を終了する。

【0070】

一方、制御部５は、ねじ部材Ｓが保持部４によって保持されてていることを第２検出部７が検出していないと判断した場合（ステップ＃１３：Ｎｏ）、異常判定を行い（ステップ＃１５）、例えばねじ部材締緩装置１００の稼働を停止する。

【0071】

上記のステップ＃１２，＃１３，＃１４，＃１５は、「第７工程」に相当する。また、上記のステップ＃１３は、「第２検出工程」に相当する。

【0072】

〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、ねじ部材Ｓが被嵌合部Ｓａとして六角柱状の頭部を有する六角ボルトであり、回転体１が嵌合部１ａとして六角柱状の凹部を有するソケットである構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、ねじ部材Ｓが被嵌合部Ｓａとして六角柱状の凹部を有する六角穴付きボルトであり、回転体１が嵌合部１ａとして六角柱状のビットである構成としても良い。

【0073】

（２）上記の実施形態では、制御部５は、第３制御において、回転体１の回転トルクＴが第１閾値ＴＨ１よりも大きくなった場合、又は、回転体１の軸方向第１側Ｙ１への移動量Ｍが第２閾値ＴＨ２よりも大きくなった場合に、被嵌合部Ｓａと嵌合部１ａとの位相のずれが角度閾値ＴＨ以下になったと判定して、第４制御へ移行する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、第３制御において被嵌合部Ｓａと嵌合部１ａとの位相のずれを判定せず、回転体１を回転方向第１側Ｒ１に第１規定角度θ１回転させてから、第４制御へ移行する構成としても良い。

【0074】

（３）上記の実施形態では、制御部５は、第４制御において回転体１が回転を開始してからの回転体１の軸方向第１側Ｙ１への移動量Ｍが第３閾値ＴＨ３よりも大きくなったと判断した場合に、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａと回転体１の嵌合部１ａとが嵌合したと判断する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、第４制御において回転体１の軸方向第１側Ｙ１への移動量Ｍを検出せず、回転体１を回転方向第２側Ｒ２に第２規定角度θ２回転させた場合に、ねじ部材Ｓの被嵌合部Ｓａと回転体１の嵌合部１ａとが嵌合したと判断する構成としても良い。

【0075】

（４）上記の実施形態では、嵌合部１ａが、当該嵌合部１ａの軸心を囲む複数の側面１ｂを有する角筒状に形成された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、嵌合部１ａが、当該嵌合部１ａの軸心に沿う方向視で曲線で構成された筒状の側面１ｂを有する構成としても良い。

【0076】

（５）上記の実施形態における具体例では、嵌合部１ａの軸方向第１側Ｙ１の端部における回転方向Ｒの全域に、面取り部１ｄが連続的に形成された構成を例として説明した。しかし、そのような構成には限定されることなく、例えば、嵌合部１ａの軸方向第１側Ｙ１の端部における、複数の側面１ｂのうちの隣接する側面１ｂの境界部１ｃのみに、第２方向Ｙに対して傾斜した面取り部１ｄが形成されていても良い。また、回転体１に面取り部１ｄが形成されていない構成としても良い。また、図４等に示した例では、面取り部１ｄの第２方向Ｙ（軸方向）に沿う断面の形状が、嵌合部１ａの軸心に向かって突出した円弧状となるように形成された構成としたが、そのような構成には限定されない。例えば、面取り部１ｄの第２方向Ｙ（軸方向）に沿う断面の形状が直線状となり、或いは、回転体１の径方向の外側へ向かって窪んだ円弧状となるように形成された構成であっても良い。

【0077】

（６）上記の実施形態では、制御部５は、第５制御において、回転体１の軸方向第２側Ｙ２への移動量Ｍが、第５制御開始時のねじ部材Ｓの螺合対象物Ｗに対する螺合長さＬに相当する量になった場合に、回転体１を軸方向第２側Ｙ２へ移動させるように移動部３を制御する第６制御を行う構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、第５制御において、回転体１の軸方向第２側Ｙ２への移動量Ｍが、第５制御開始時のねじ部材Ｓの螺合対象物Ｗに対する螺合長さＬよりも大きくなった場合に、第６制御を行う構成としても良い。

【0078】

（７）上記の実施形態では、回転体１の状態を検出する第１検出部６、及び保持部４によってねじ部材Ｓが保持されているか否かを検出する第２検出部７を備えた構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第１検出部６及び第２検出部７の少なくとも一方を備えていない構成としても良い。

【0079】

（８）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。したがって、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。

【0080】

〔上記実施形態の概要〕
以下では、上記において説明したねじ部材締緩装置の概要について説明する。

【0081】

ねじ部材締緩装置は、
ねじ部材の被嵌合部に嵌合する嵌合部を備え、当該嵌合部の軸心周りに回転自在に支持された回転体と、
前記回転体を回転させる回転駆動部と、
前記回転体を移動させる移動部と、
前記回転駆動部及び前記移動部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記回転駆動部による前記回転体の回転方向の一方側を回転方向第１側とし、他方側を回転方向第２側として、
前記制御部は、
前記被嵌合部と前記嵌合部との軸心同士が合うように、前記移動部を制御する第１制御と、
前記被嵌合部と前記嵌合部との軸心同士を合わせた状態を維持しつつ、前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けるように、前記移動部を制御する第２制御と、
前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、前記回転体を前記回転方向第１側に第１規定角度回転させるように、前記回転駆動部を制御する第３制御と、
前記第３制御の後、前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、前記回転体を前記回転方向第２側に、前記第１規定角度よりも小さい第２規定角度回転させるように、前記回転駆動部を制御する第４制御と、を行い、
前記嵌合部は、前記回転方向に沿って規定形状が規定角度毎に繰り返し現れるように形成され、
前記第１規定角度は、前記規定角度に対応する角度に設定されている。

【0082】

この構成によれば、ねじ部材の被嵌合部と回転体の嵌合部との軸心同士が合うように移動部を制御する第１制御、被嵌合部に対して嵌合部を押し付けるように移動部を制御する第２制御、及び回転体を回転方向第１側に第１規定角度回転させるように回転駆動部を制御する第３制御の後に、被嵌合部に対して嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、回転体を回転方向第２側に第２規定角度回転させるように回転駆動部を制御する第４制御を行う。これにより、第３制御中に、ねじ部材の被嵌合部と回転体の嵌合部との嵌合面同士が高い圧力で接する状態となった場合であっても、第４制御によってそれらの嵌合面同士が離間するように回転体を回転させて、回転体をねじ部材に向けて移動させることができる。その結果、回転体の嵌合部とねじ部材の被嵌合部とを適切に嵌合することができる。

【0083】

ここで、前記回転体の状態を検出する第１検出部を更に備え、
前記嵌合部と前記被嵌合部とは、前記規定角度毎に繰り返される前記嵌合部の前記規定形状の位相が、前記被嵌合部の対応する形状の位相と合致した場合に、嵌合するように構成されており、
前記制御部は、前記第３制御において、前記第１検出部により検出された前記回転体の状態に基づいて、前記被嵌合部と前記嵌合部との位相のずれが前記第２規定角度以下に設定された角度閾値以下になったと判定した場合に、前記第４制御へ移行すると好適である。

【0084】

この構成によれば、第３制御において、第１検出部により検出された回転体の状態に基づいて、被嵌合部と嵌合部との位相のずれが小さくなったと判定した場合に、第４制御を開始する。これにより、第４制御を適切なタイミングで開始することができる。したがって、回転体の嵌合部とねじ部材の被嵌合部とを更に適切に嵌合することができる。

【0085】

前記第１検出部を備えた構成において、
前記嵌合部の軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸方向における前記被嵌合部に対して前記嵌合部が接近する側を軸方向第１側として、
前記第１検出部は、前記回転体の回転トルク、及び前記回転体の前記軸方向の移動量の少なくとも一方を検出するように構成され、
前記制御部は、前記第３制御において、前記回転体の回転トルクが第１閾値よりも大きくなった場合、又は、前記回転体の前記軸方向第１側への移動量が第２閾値よりも大きくなった場合に、前記被嵌合部と前記嵌合部との位相のずれが前記角度閾値以下になったと判定すると好適である。

【0086】

この構成によれば、第３制御において、ねじ部材の被嵌合部と回転体の嵌合部との嵌合面同士が高い圧力で接して、回転体の回転トルクが第１閾値よりも大きくなった場合に、被嵌合部と嵌合部との位相のずれが小さくなったと判定して、第４制御を開始する。或いは、第３制御において、回転体がねじ部材に向けて移動を開始し、回転体の移動量が第２閾値よりも大きくなった場合に、被嵌合部と嵌合部との位相のずれが小さくなったと判定して、第４制御を開始する。これにより、第４制御をより適切なタイミングで開始することができる。したがって、回転体の嵌合部とねじ部材の被嵌合部とを更に適切に嵌合することができる。

【0087】

また、前記嵌合部の軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸方向における前記被嵌合部に対して前記嵌合部が接近する側を軸方向第１側として、
前記嵌合部は、当該嵌合部の軸心を囲む複数の側面を有する角筒状に形成され、
複数の前記側面のうちの隣接する前記側面の境界部における前記軸方向第１側の端部に、前記軸方向に対して傾斜した面取り部が形成され、
前記第２規定角度は、前記面取り部によって前記嵌合部が前記被嵌合部に嵌合するように前記回転方向に案内される前記回転方向の角度範囲に対応する値に設定されていると好適である。

【0088】

この構成によれば、第３制御及び第４制御において、被嵌合部と嵌合部との位相のずれが小さくなるように、嵌合部に形成された面取り部により被嵌合部を案内することができる。
また、第２規定角度は、面取り部によって嵌合部が被嵌合部に嵌合するように回転方向に案内される回転方向の角度範囲に対応する値に設定されている。これにより、第４制御において、嵌合部の面取り部により被嵌合部が案内される範囲内で、回転体を回転方向第２側に回転させることができる。したがって、回転体の嵌合部とねじ部材の被嵌合部とを嵌合させることが容易となる。

【0089】

また、前記嵌合部の軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸方向における前記被嵌合部に対して前記嵌合部が接近する側を軸方向第１側とし、前記軸方向における前記被嵌合部に対して前記嵌合部が離間する側を軸方向第２側とし、前記回転方向における前記ねじ部材を螺合対象物から緩める側を緩め側として、
前記制御部は、
前記第４制御の後、前記移動部により前記回転体に前記軸方向第１側への力を作用させた状態を維持しつつ、前記ねじ部材が前記回転体を介して前記緩め側に回転するように、前記回転駆動部を制御する第５制御と、
前記第５制御において、前記回転体の前記軸方向第２側への移動量が、前記第５制御開始時の前記ねじ部材の前記螺合対象物に対する螺合長さに相当する量になった場合に、前記回転体を前記軸方向第２側へ移動させるように、前記移動部を制御する第６制御と、を行うと好適である。

【0090】

この構成によれば、回転体に軸方向第１側への力を作用させた状態を維持しつつ、ねじ部材を緩め側に回転させる第５制御において、ねじ部材の螺合対象物への螺合が解除された時点で、回転体を軸方向第２側へ移動させる第６制御を開始する。これにより、ねじ部材の螺合対象物への螺合が解除された後に、ねじ部材が螺合対象物に押し付けられた状態が継続することを回避できる。

【0091】

また、前記ねじ部材を保持する保持部と、
前記保持部によって前記ねじ部材が保持されているか否かを検出する第２検出部と、を更に備え、
前記制御部は、
前記ねじ部材が螺合対象物から取り外された後、当該ねじ部材を前記保持部に保持させるように、前記移動部を制御する第７制御を行い、
前記第７制御において、前記ねじ部材が前記保持部によって保持されていることを前記第２検出部が検出した場合に、前記ねじ部材の前記螺合対象物からの取り外しが完了したと判定すると好適である。

【0092】

この構成によれば、ねじ部材が螺合対象物から取り外された後に、当該ねじ部材が保持部により保持されるため、ねじ部材を回収することが容易となる。
また、本構成によれば、ねじ部材が保持部によって保持されていることを第２検出部が検出した場合に、ねじ部材の螺合対象物からの取り外しが完了したと判定する。これにより、ねじ部材が保持部によって保持されていないと判定された場合に、例えば、ねじ部材締緩装置の稼働を停止する処理等を行うことができるため、不測の事態を回避することができる。

【0093】

ねじ部材締緩方法は、
ねじ部材の被嵌合部に嵌合する嵌合部を備え、当該嵌合部の軸心周りに回転自在に支持された回転体を用いて、前記ねじ部材を締め又は緩めるねじ部材締緩方法であって、
前記嵌合部は、前記回転体の回転方向に沿って規定形状が規定角度毎に繰り返し現れるように形成され、
前記回転方向の一方側を回転方向第１側とし、他方側を回転方向第２側として、
前記被嵌合部と前記嵌合部との軸心同士が合うように、前記回転体を移動させる第１工程と、
前記被嵌合部と前記嵌合部との軸心同士を合わせた状態を維持しつつ、前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けるように、前記回転体を移動させる第２工程と、
前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、前記回転体を前記回転方向第１側に、前記規定角度に対応する角度に設定された第１規定角度回転させる第３工程と、
前記第３工程の後、前記被嵌合部に対して前記嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、前記回転体を前記回転方向第２側に、前記第１規定角度よりも小さい第２規定角度回転させる第４工程と、を備えている。

【0094】

この構成によれば、ねじ部材の被嵌合部と回転体の嵌合部との軸心同士が合うように回転体を移動させる第１工程、被嵌合部に対して嵌合部を押し付けるように回転体を移動させる第２工程、及び回転体を回転方向第１側に第１規定角度回転させる第３工程の後に、被嵌合部に対して嵌合部を押し付けた状態を維持しつつ、回転体を回転方向第２側に第２規定角度回転させる第４工程を行う。これにより、第３工程中に、ねじ部材の被嵌合部と回転体の嵌合部との嵌合面同士が高い圧力で接する状態となった場合であっても、第４工程によってそれらの嵌合面同士が離間するように回転体を回転させて、回転体をねじ部材に向けて移動させることができる。その結果、回転体の嵌合部とねじ部材の被嵌合部とを適切に嵌合することができる。

【0095】

ここで、前記嵌合部と前記被嵌合部とは、前記規定角度毎に繰り返される前記嵌合部の前記規定形状の位相が、前記被嵌合部の対応する形状の位相と合致した場合に、嵌合するように構成されており、
前記第３工程は、前記回転体の状態を検出する第１検出工程を含み、
前記第３工程において、前記第１検出工程にて検出した前記回転体の状態に基づいて、前記被嵌合部と前記嵌合部との位相のずれが、前記第２規定角度以下に設定された角度閾値以下になったと判定した場合に、前記第４工程へ移行すると好適である。

【0096】

この構成によれば、第３工程において、第１検出工程にて検出した回転体の状態に基づいて、被嵌合部と嵌合部との位相のずれが小さくなったと判定した場合に、第４工程を開始する。これにより、第４工程を適切なタイミングで開始することができる。したがって、回転体の嵌合部とねじ部材の被嵌合部とを更に適切に嵌合することができる。

【0097】

また、前記嵌合部の軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸方向における前記被嵌合部に対して前記嵌合部が接近する側を軸方向第１側として、
前記第１検出工程において、前記回転体の回転トルク、及び前記回転体の前記軸方向の移動量の少なくとも一方を検出し、
前記第３工程において、前記回転体の回転トルクが第１閾値よりも大きくなった場合、又は、前記回転体の前記軸方向第１側への移動量が第２閾値よりも大きくなった場合に、前記被嵌合部と前記嵌合部との位相のずれが前記角度閾値以下になったと判定すると好適である。

【0098】

この構成によれば、第３工程において、ねじ部材の被嵌合部と回転体の嵌合部との嵌合面同士が高い圧力で接して、回転体の回転トルクが第１閾値よりも大きくなった場合に、被嵌合部と嵌合部との位相のずれが小さくなったと判定して、第４工程を開始する。或いは、第３工程において、回転体がねじ部材に向けて移動を開始し、回転体の移動量が第２閾値よりも大きくなった場合に、被嵌合部と嵌合部との位相のずれが小さくなったと判定して、第４工程を開始する。これにより、第４工程をより適切なタイミングで開始することができる。したがって、回転体の嵌合部とねじ部材の被嵌合部とを更に適切に嵌合することができる。

【0099】

また、前記嵌合部の軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸方向における前記被嵌合部に対して前記嵌合部が接近する側を軸方向第１側とし、前記軸方向における前記被嵌合部に対して前記嵌合部が離間する側を軸方向第２側とし、前記回転方向における前記ねじ部材を螺合対象物から緩める側を緩め側として、
前記第４工程の後、前記回転体に前記軸方向第１側への力を作用させた状態を維持しつつ、前記ねじ部材が前記緩め側に回転するように前記回転体を回転させる第５工程と、
前記第５工程において、前記回転体の前記軸方向第２側への移動量が、前記第５工程開始時の前記ねじ部材の前記螺合対象物に対する螺合長さに相当する量になった場合に、前記回転体を前記軸方向第２側へ移動させる第６工程と、を更に備えていると好適である。

【0100】

この構成によれば、回転体に軸方向第１側への力を作用させた状態を維持しつつ、ねじ部材を緩め側に回転させる第５工程において、ねじ部材の螺合対象物への螺合が解除された時点で、回転体を軸方向第２側へ移動させる第６工程を開始する。これにより、ねじ部材の螺合対象物への螺合が解除された後に、ねじ部材が螺合対象物に押し付けられた状態が継続することを回避できる。

【0101】

また、前記ねじ部材が螺合対象物から取り外された後、当該ねじ部材を保持部に保持させるように前記回転体を移動させる第７工程を更に備え、
前記第７工程は、前記保持部によって前記ねじ部材が保持されているか否かを検出する第２検出工程を含み、
前記第７工程において、前記ねじ部材が前記保持部によって保持されていることを前記第２検出工程にて検出した場合に、前記ねじ部材の前記螺合対象物からの取り外しが完了したと判定すると好適である。

【0102】

この構成によれば、ねじ部材が螺合対象物から取り外された後に、当該ねじ部材が保持部により保持されるため、ねじ部材を回収することが容易となる。
また、本構成によれば、ねじ部材が保持部によって保持されていることを第２検工程にて検出した場合に、ねじ部材の螺合対象物からの取り外しが完了したと判定する。これにより、ねじ部材が保持部によって保持されていないと判定された場合に、例えば、ねじ部材締緩装置の稼働を停止する処理等を行うことができるため、不測の事態を回避することができる。

【産業上の利用可能性】

【0103】

本開示に係る技術は、ねじ部材の被嵌合部に嵌合する嵌合部を備えた回転体と、当該回転体を回転させる回転駆動部と、回転体を移動させる移動部と、を備えたねじ部材締緩装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0104】

１００ ：ねじ部材締緩装置
１ ：回転体
１ａ ：嵌合部
２ ：回転駆動部
３ ：移動部
５ ：制御部
Ｓ ：ねじ部材
Ｓａ ：被嵌合部
θ１ ：第１規定角度
θ２ ：第２規定角度
Ｒ ：回転方向
Ｒ１ ：回転方向第１側
Ｒ２ ：回転方向第２側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】