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JP6998750B2 - Screw turning device and method of transporting and tightening screws - Google Patents

Screw turning device and method of transporting and tightening screws Download PDF

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JP6998750B2
JP6998750B2 JP2017239117A JP2017239117A JP6998750B2 JP 6998750 B2 JP6998750 B2 JP 6998750B2 JP 2017239117 A JP2017239117 A JP 2017239117A JP 2017239117 A JP2017239117 A JP 2017239117A JP 6998750 B2 JP6998750 B2 JP 6998750B2
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shaft body
screwdriver
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雅幸 掃部
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Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Jukogyo KK
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Description

本発明は、主としてネジ回し装置に関する。 The present invention mainly relates to a screwdriver.

従来から、例えば工場の製造ラインにおいて、ネジを、締付け作業を行う所望の位置まで搬送し、搬送先の位置でネジの締付けを行う工程が多く見られる。 Conventionally, for example, in a factory production line, there are many steps of transporting a screw to a desired position for tightening work and tightening the screw at the position of the transport destination.

このような工程を1台のロボットを用いて行う場合、一般的には、ロボットの手先にグリッパを取り付けて当該グリッパによりネジを所定の位置まで搬送した後、グリッパに代えてネジ回しをロボットの手先に取り付けて、当該ネジ回しによってネジを締め付けることが考えられる。しかしながら、その場合、ロボットの手先のツールを交換する必要があり、ネジを所望の場所に搬送してねじ込む作業を連続的に行えないという問題があった。 When such a process is performed using one robot, generally, a gripper is attached to the hand of the robot, the screw is conveyed to a predetermined position by the gripper, and then a screwdriver is used instead of the gripper. It is conceivable to attach it to the hand and tighten the screw with the screwdriver. However, in that case, it is necessary to replace the tool at the hand of the robot, and there is a problem that the work of transporting the screw to a desired place and screwing it cannot be performed continuously.

そこで、ロボットの手先に取り付けたグリッパのみで、ネジの搬送及び締付け作業の両方を行うことが考えられる。しかしながら、その場合、締付けの際のネジの保持力(グリップ力)を十分に確保することができずネジが空転してしまうという問題があった。 Therefore, it is conceivable that both the screw transfer and the tightening work can be performed only by the gripper attached to the hand of the robot. However, in that case, there is a problem that the holding force (grip force) of the screw at the time of tightening cannot be sufficiently secured and the screw slips.

そこで、特許文献1に記載のようなネジ回しツール(螺子部材締付け装置)を用いて、ネジを所望の場所まで搬送してねじ込む作業を行うことが考えられる。特許文献1に記載の螺子部材締付け装置は、ドライバのビット先端にネジを保持するための磁石を備えており、ビット先端にネジを保持して締付け作業を行える、としている。しかしながら、特許文献1の構成では、ネジの材質が非磁性体(例えば、樹脂、アルミニウム)の場合には対応できず、汎用性が低かった。 Therefore, it is conceivable to use a screwdriver (screw member tightening device) as described in Patent Document 1 to transport the screw to a desired place and screw it in. The screw member tightening device described in Patent Document 1 is provided with a magnet for holding a screw at the tip of a bit of a screwdriver, and can hold the screw at the tip of the bit to perform tightening work. However, in the configuration of Patent Document 1, when the material of the screw is a non-magnetic material (for example, resin or aluminum), it cannot be dealt with, and the versatility is low.

或いは、特許文献2又は3に記載のようなネジ回しツール(ドライバー用ネジ保持具等)を用いて、ネジを保持して搬送することが考えられる。これらの特許文献に記載のドライバ用ネジ保持具は、ドライバの先端の保持部に弾性体を備えており、この弾性体を変形させてネジの頭を掴む、としている。しかしながら、特許文献2又は3の構成では、ネジの保持/保持解除を切り換えるために機械的な動作が必要になるため、いったん保持すると保持の解除のために人手の介入が必要となり、搬送と締付け作業とを連続して高速で行うことはできなかった。 Alternatively, it is conceivable to use a screwdriver tool (screw holder for a screwdriver, etc.) as described in Patent Document 2 or 3 to hold and transport the screw. The screw holders for drivers described in these patent documents are provided with an elastic body at the holding portion at the tip of the driver, and the elastic body is deformed to grip the head of the screw. However, in the configuration of Patent Document 2 or 3, a mechanical operation is required to switch between holding and releasing the screw, and once the screw is held, manual intervention is required to release the holding, and the screw is transported and tightened. It was not possible to carry out the work continuously at high speed.

或いは、特許文献4のようなネジ吸着保持ツール(動力式ドライバーのネジ吸着保持装置)を用いて、ネジを吸着することにより保持して搬送することが考えられる。特許文献4に記載のネジ吸着保持装置は、ネジの頭部全体を覆う吸引保持筒を備えており、当該吸引保持筒内を負圧にすることによって、ネジの頭部を吸着して保持できる、としている。しかしながら、特許文献4に開示される構成では、ネジの頭部の全体(全周)を包み込むように吸引保持筒を配置する必要があるので、吸着保持ツールが大型化してしまう、という問題があった。また、それ故に、例えばネジが狭い間隔で並んでいるパレット上からネジを取り出すときや、他のワークピース等が近くに存在し混み合っている場所にネジをねじ込むとき等のような、狭い環境での作業に対応できなかった。また、ツールとワークが干渉してワークを傷つけるおそれがあった。更に言えば、特許文献4に開示される構成では、吸引保持筒内を負圧にしてネジの頭部を吸着するときに、ネジ頭の回転位相は考慮されていないので、その後の工程でドライバービットの位相とネジ頭の位相とを合わせる作業を行う必要があり、ネジを所望の場所に搬送してねじ込む作業を連続的に高速で行えるようにするためには、改善の余地があった。 Alternatively, it is conceivable to use a screw suction holding tool (screw suction holding device of a power type screwdriver) as in Patent Document 4 to suck the screw to hold and transport the screw. The screw suction holding device described in Patent Document 4 includes a suction holding cylinder that covers the entire head of the screw, and can suck and hold the head of the screw by creating a negative pressure inside the suction holding cylinder. , And. However, in the configuration disclosed in Patent Document 4, since it is necessary to arrange the suction holding cylinder so as to wrap the entire head of the screw (entire circumference), there is a problem that the suction holding tool becomes large. rice field. Also, therefore, in a narrow environment, such as when removing screws from a pallet where screws are lined up at narrow intervals, or when screwing screws into a place where other workpieces are nearby and crowded. I couldn't handle the work at. In addition, the tool and the work may interfere with each other and damage the work. Furthermore, in the configuration disclosed in Patent Document 4, the rotation phase of the screw head is not taken into consideration when the screw head is sucked by making the inside of the suction holding cylinder a negative pressure, so that the driver is used in the subsequent process. It is necessary to perform the work of matching the phase of the bit with the phase of the screw head, and there is room for improvement in order to carry out the work of transporting the screw to a desired place and screwing it continuously at high speed.

特開2004-142071号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-142701. 特開2003-159663号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-159663 特開2014-233810号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-233810 特開平10-156741号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-156741

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、ネジを所望の場所に搬送してねじ込む作業を連続的に高速で行えるようにすることにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to enable a continuous high-speed screwing operation of transporting a screw to a desired place.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above, and next, the means for solving this problem and its effect will be described.

本発明の観点によれば、以下の構成のネジ回し装置が提供される。即ち、このネジ回し装置は、本体と、ネジ回しツールと、を備える。前記本体は、トルクを生成可能な動力源と、負圧供給口と、を備える。前記ネジ回しツールは、前記本体に取り付けられる。前記ネジ回しツールは、軸体と、接触部材と、を備える。前記軸体は、ネジのネジ頭部に形成された凹部に対応した形状の先端部を有するとともに、前記トルクによって回転する。前記接触部材は、前記ネジ頭部の頂面に接触することで、閉鎖された空間を形成可能である。前記軸体の先端部には、空気を吸引する吸引口が開口される。前記吸引口は、前記接触部材によって形成された空間の空気を吸引可能に構成される。前記軸体の内部には、前記吸引口から吸引された空気を前記負圧供給口に向かって通過させる流路が形成される。前記接触部材は、前記軸体に貫通され、前記軸体の外周面に気密を保って固定されている。前記軸体において、前記接触部材よりも前記先端部側及び前記先端部から遠い側は外部に露出している。前記ネジ頭部によって前記軸体が相対的に押し込まれた場合に、前記軸体を押し戻す付勢力を作用させる付勢部材を備える。前記軸体が相対的に押し込まれた場合に、前記接触部材も前記軸体と一体的に押し込まれる。 From the viewpoint of the present invention , a screwdriver having the following configuration is provided. That is, this screwdriver includes a main body and a screwdriver tool. The main body includes a power source capable of generating torque and a negative pressure supply port . The screwdriver is attached to the body. The screw turning tool includes a shaft body and a contact member. The shaft body has a tip portion having a shape corresponding to a concave portion formed in the screw head of the screw, and is rotated by the torque . The contact member can form a closed space by contacting the top surface of the screw head. A suction port for sucking air is opened at the tip of the shaft body. The suction port is configured to be able to suck air in the space formed by the contact member. Inside the shaft body, a flow path is formed to allow air sucked from the suction port to pass toward the negative pressure supply port. The contact member is penetrated through the shaft body and is fixed to the outer peripheral surface of the shaft body while maintaining airtightness. In the shaft body, the tip end side and the side far from the tip end portion of the contact member are exposed to the outside. It is provided with an urging member that exerts an urging force that pushes back the shaft body when the shaft body is relatively pushed by the screw head. When the shaft body is relatively pushed in, the contact member is also pushed in integrally with the shaft body.

これにより、吸引口から負圧供給口に向かう吸引流を軸体の先端部に発生させることで、ネジ頭部の凹部に軸体の先端部を差し込んだ状態で、ネジ回しツールによってネジを保持することができる。これにより、ネジを保持して所望の場所に搬送してねじ込む一連の作業をツールの交換なしで行うことができ、作業の高速化を実現することができる。また、吸引口が軸体の先端部に形成されるとともに、当該吸引口で吸引された空気が軸体の内部を通過して負圧供給口に流れるので、コンパクトな構成を実現でき、狭い場所でもネジ回しを容易に行うことができる。 As a result, a suction flow from the suction port to the negative pressure supply port is generated at the tip of the shaft, and the screw is held by the screwdriver with the tip of the shaft inserted into the recess of the screw head. can do. As a result, a series of operations of holding the screws, transporting them to a desired place, and screwing them can be performed without exchanging tools, and the work speed can be increased. In addition, the suction port is formed at the tip of the shaft body, and the air sucked by the suction port passes through the inside of the shaft body and flows to the negative pressure supply port, so that a compact configuration can be realized and a narrow space can be realized. But you can easily turn the screw.

本発明によれば、ネジを所望の場所に搬送してねじ込む作業を連続的に高速で行うことができる。 According to the present invention, the work of transporting a screw to a desired place and screwing it can be continuously performed at high speed.

本発明の一実施形態に係るネジ回しツールが取り付けられるロボットの全体的な構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the overall structure of the robot to which the screw turning tool which concerns on one Embodiment of this invention is attached. ネジ回しツール及びそれとロボット本体との接続部分の拡大部分断面図であり、ネジを保持するためにネジ回しツールの先端部をネジ頭部に近づけたときの様子を示す図。It is an enlarged partial sectional view of the screw turning tool and the connection part between it and a robot body, and is the figure which shows the state when the tip part of a screw turning tool is brought close to a screw head in order to hold a screw. ネジ回しツールの先端部にネジを保持しているときの様子を示す図。The figure which shows the state when a screw is held at the tip of a screw turning tool. ネジ回しツールに備えられる吸着パッドの変形例を示す図。The figure which shows the modification of the suction pad provided in the screw turning tool.

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るネジ回しツール10が取り付けられるロボット1の全体的な構成を示す模式図である。図2は、ネジ回しツール10及びそれとロボット本体2との接続部分の拡大部分断面図であり、ネジ7を保持するためにネジ回しツール10の先端部11tをネジ頭部の凹部7aに近づけたときの様子を示す図である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a robot 1 to which a screwdriver tool 10 according to an embodiment of the present invention is attached. FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of the screw turning tool 10 and the connection portion between the screw turning tool 10 and the robot body 2, and the tip portion 11t of the screw turning tool 10 is brought close to the recess 7a of the screw head in order to hold the screw 7. It is a figure which shows the state of time.

図1に示すロボット1は、本実施形態に係るネジ回しツール10がツールとして取り付けられることで、ネジ回し装置として機能する。ロボット1は、例えば輸送機械や電気機器等の工業製品を製造する工場の製造ラインにおいて、未完成のワークWを上流側から下流側に向かって搬送する搬送装置の側に移動可能に設置される。本実施形態のロボット1は、パレット6上等の所定の場所から取ってきたネジ7をワークW上の所望の場所に搬送してねじ込む作業を行う。 The robot 1 shown in FIG. 1 functions as a screwdriver by attaching the screwdriver tool 10 according to the present embodiment as a tool. The robot 1 is movably installed on the production line of a factory that manufactures industrial products such as transport machines and electrical equipment, on the side of a transport device that transports an unfinished work W from the upstream side to the downstream side. .. The robot 1 of the present embodiment carries out a screw 7 taken from a predetermined place such as the pallet 6 to a desired place on the work W and screwes the screw 7.

ロボット1は、ロボット本体(本体)2と、ロボットコントローラ(制御部)4と、マスタ側カプラ8と、を主として備える。 The robot 1 mainly includes a robot main body (main body) 2, a robot controller (control unit) 4, and a master side coupler 8.

ロボット本体2は、複数の関節21,21,・・・及びアーム29,29を有する多関節アーム状に構成される。各関節21にはアクチュエータが備えられる。これらのアクチュエータが、ロボットコントローラ4からの指令信号に応じて適宜に駆動されることにより、各アーム29が所望の速度で所望の角度だけ回動するようになっている。 The robot main body 2 is configured in the form of an articulated arm having a plurality of joints 21, 21, ... And arms 29, 29. Each joint 21 is provided with an actuator. These actuators are appropriately driven in response to a command signal from the robot controller 4, so that each arm 29 rotates at a desired speed and by a desired angle.

ロボットコントローラ4は、コンピュータとして構成されており、CPU、ROM、RAM等を備える。また、前記ROMには、ロボット本体2を制御データに基づいて動作させるための適宜の動作プログラムが記憶(格納)されている。このソフトウェアとハードウェアとの協働により、ロボットコントローラ4を、ロボット本体2の各アーム29や当該ロボット本体2の先端部に取り付けられるエンドエフェクタとしてのネジ回しツール10を適宜に動作させ、予め定められた作業をロボット本体2に行わせるための指令信号を送る指令部として機能させることが可能となっている。 The robot controller 4 is configured as a computer and includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. Further, the ROM stores (stores) an appropriate operation program for operating the robot main body 2 based on the control data. By the cooperation of this software and hardware, the robot controller 4 is appropriately determined by appropriately operating the screw turning tool 10 as an end effector attached to each arm 29 of the robot body 2 and the tip of the robot body 2. It is possible to function as a command unit for sending a command signal for causing the robot main body 2 to perform the performed work.

ロボット本体2の先端部(手首)には、トルクを生成可能な電動モータ(動力源)22が搭載される。電動モータ22の出力軸は、ロボット本体2の手首から先端側(エンドエフェクタ側)に突出している。この電動モータ22には、電源5からの電力がケーブルを介して供給される。このケーブルは、ロボット本体2の多関節アームに沿って配線される。このような構成により、電動モータ22に電力が供給されて、エンドエフェクタに伝達されるトルク(回転力)が生成されるようになっている。電動モータ22は、ロボットコントローラ4からの指令信号に応じて適宜に駆動される。 An electric motor (power source) 22 capable of generating torque is mounted on the tip (wrist) of the robot body 2. The output shaft of the electric motor 22 projects from the wrist of the robot body 2 to the tip side (end effector side). Electric power from the power source 5 is supplied to the electric motor 22 via a cable. This cable is routed along the articulated arm of the robot body 2. With such a configuration, electric power is supplied to the electric motor 22 to generate torque (rotational force) transmitted to the end effector. The electric motor 22 is appropriately driven in response to a command signal from the robot controller 4.

電動モータ22の出力軸には、マスタ側カプラ8が、この出力軸と一体的に回転するように取り付けられる。言い換えれば、マスタ側カプラ8は、電動モータ22の出力軸に対して相対回転不能に取り付けられる。マスタ側カプラ8には、エンドエフェクタの先端部に発生させた吸引流をロボット本体2側へと流すための流路の一部をなす流路8aが形成される(図2を参照)。この流路8aの吸引流が流れる方向の下流側の端部には、負圧供給口8bが形成される。負圧供給口8bには、エンドエフェクタの先端部からの吸引流をロボット本体2側へと流すための流路の一部をなすエアチューブ23の一端部が接続される。エアチューブ23は、前記のケーブルと同様に、ロボット本体2の多関節アームに沿って配索される。エアチューブ23の他端部は、ロボット本体2に搭載される負圧発生器24に接続される(図1を参照)。 A coupler 8 on the master side is attached to the output shaft of the electric motor 22 so as to rotate integrally with the output shaft. In other words, the master side coupler 8 is attached so as not to rotate relative to the output shaft of the electric motor 22. The master side coupler 8 is formed with a flow path 8a forming a part of the flow path for flowing the suction flow generated at the tip of the end effector to the robot main body 2 side (see FIG. 2). A negative pressure supply port 8b is formed at the downstream end of the flow path 8a in the direction in which the suction flow flows. One end of an air tube 23 forming a part of a flow path for flowing a suction flow from the tip end portion of the end effector to the robot main body 2 side is connected to the negative pressure supply port 8b. The air tube 23 is arranged along the articulated arm of the robot body 2 in the same manner as the cable described above. The other end of the air tube 23 is connected to the negative pressure generator 24 mounted on the robot body 2 (see FIG. 1).

本実施形態の負圧発生器24は、真空エジェクタにより構成される。工場内の圧縮空気源(コンプレッサ)31からロボット1(ロボット本体2)に分配された圧縮空気が、負圧発生器24に供給されることにより、当該負圧発生器24内で負圧が発生される。これによりエンドエフェクタの先端部に吸引流を発生させ、これを負圧発生器24の方へと流すことが可能である。言い換えれば、負圧発生器24で負圧を発生させることにより、エンドエフェクタの先端部から空気を取り込んで負圧供給口8bを経由させて負圧発生器24の方へと流すことが可能である。更に別の言い方をすれば、負圧発生器24で発生させた負圧を、負圧供給口8bを介してエンドエフェクタの先端部に供給することが可能である。 The negative pressure generator 24 of the present embodiment is configured by a vacuum ejector. Negative pressure is generated in the negative pressure generator 24 by supplying the compressed air distributed from the compressed air source (compressor) 31 in the factory to the robot 1 (robot body 2) to the negative pressure generator 24. Will be done. As a result, a suction flow can be generated at the tip of the end effector and flow toward the negative pressure generator 24. In other words, by generating a negative pressure with the negative pressure generator 24, it is possible to take in air from the tip of the end effector and flow it toward the negative pressure generator 24 via the negative pressure supply port 8b. be. In other words, the negative pressure generated by the negative pressure generator 24 can be supplied to the tip end portion of the end effector via the negative pressure supply port 8b.

マスタ側カプラ8には、このマスタ側カプラ8と対をなすツール側カプラ9が相対回転不能に接続される。ツール側カプラ9には、エンドエフェクタの先端部に発生させた吸引流をロボット本体2側へと流すための流路の一部をなす流路9aが形成される(図2を参照)。ツール側カプラ9をマスタ側カプラ8に対して取り付けることにより、前記の流路8aと流路9aとが接続される。 A tool-side coupler 9 paired with the master-side coupler 8 is connected to the master-side coupler 8 so as to be relatively non-rotatable. The tool-side coupler 9 is formed with a flow path 9a forming a part of the flow path for flowing the suction flow generated at the tip of the end effector to the robot body 2 side (see FIG. 2). By attaching the tool-side coupler 9 to the master-side coupler 8, the flow path 8a and the flow path 9a are connected.

ツール側カプラ9の、マスタ側カプラ8に接続される側とは反対側の端面には、ネジ回しツール10をツール側カプラ9に対して固定するための固定部材19が取り付けられる。固定部材19は、例えばボルト等の締結具を用いてツール側カプラ9の端面に固定される。本実施形態の固定部材19は、短い多角柱状(本実施形態では、正8角柱状)に構成され、その中心軸が電動モータ22の出力軸の軸線上に配置されるように取り付けられる。 A fixing member 19 for fixing the screwdriver tool 10 to the tool-side coupler 9 is attached to the end surface of the tool-side coupler 9 on the side opposite to the side connected to the master-side coupler 8. The fixing member 19 is fixed to the end face of the tool-side coupler 9 by using a fastener such as a bolt. The fixing member 19 of the present embodiment is configured to have a short polygonal columnar shape (regular octagonal columnar shape in the present embodiment), and is attached so that its central axis is arranged on the axis of the output shaft of the electric motor 22.

固定部材19の内部には、エンドエフェクタ(本実施形態では、ネジ回しツール10)の先端部に発生させた吸引流をロボット本体2側(負圧発生器24側)へと流すための流路の一部をなす流路19aが形成される。この流路19aと、前記の流路9aとは、エアチューブ18を介して接続される。流路19aの一端部(ツール側の端部)は、固定部材19の端面の中心部に開口している。 Inside the fixing member 19, a flow path for flowing the suction flow generated at the tip of the end effector (screw turning tool 10 in this embodiment) to the robot main body 2 side (negative pressure generator 24 side). The flow path 19a forming a part of the above is formed. The flow path 19a and the flow path 9a are connected via an air tube 18. One end of the flow path 19a (the end on the tool side) is open to the center of the end face of the fixing member 19.

ロボット本体2の手先には、ネジ回しツール10がエンドエフェクタとして取り付けられる。具体的には、ネジ回しツール10は、固定部材19に固定されることにより、ツール側カプラ9及びマスタ側カプラ8を介して、ロボット本体2の多関節アームの先端部に取り付けられる。 A screwdriver tool 10 is attached to the hand of the robot body 2 as an end effector. Specifically, the screwdriver tool 10 is fixed to the fixing member 19 and is attached to the tip of the articulated arm of the robot body 2 via the tool-side coupler 9 and the master-side coupler 8.

以下では、ネジ回しツール10の詳細な構成について説明する。ネジ回しツール10は、軸体11と、吸着パッド(接触部材)12と、を主として備える。 Hereinafter, the detailed configuration of the screwdriver tool 10 will be described. The screw turning tool 10 mainly includes a shaft body 11 and a suction pad (contact member) 12.

軸体11は、細長い軸状の部材である。軸体11は、固定部材19の、ツール側カプラ9に接続される側とは反対側の端面の中心部に固定される。軸体11は、電動モータ22の出力軸とその軸線を一致させた状態で設けられる。軸体11は、電動モータ22の出力軸から付与されたトルクによって、マスタ側カプラ8、ツール側カプラ9、及び固定部材19と一体となって回転する。 The shaft body 11 is an elongated shaft-shaped member. The shaft body 11 is fixed to the center of the end surface of the fixing member 19 on the side opposite to the side connected to the tool side coupler 9. The shaft body 11 is provided in a state where the output shaft of the electric motor 22 and its axis are aligned with each other. The shaft body 11 rotates integrally with the master side coupler 8, the tool side coupler 9, and the fixing member 19 by the torque applied from the output shaft of the electric motor 22.

軸体11の先端部を当該軸体11の軸線方向で見たときの形状は、ネジ回しツール10によって搬送・締付けが行われる対象のネジ7の頭部(ネジ頭部)に形成された凹部7aに対応した形状となっている。具体的には、本実施形態では、当該凹部7aが正6角形の穴として形成されており、軸体11の先端部は正6角柱状の形状に形成される。このように、軸体11の先端部は、搬送・締付け対象のネジ7のネジ頭部と合致した形状を有しているので、ネジ7と回転位相が互いに一致していれば、当該ネジ頭部に形成された凹部7aに嵌まることができる。 The shape of the tip of the shaft body 11 when viewed in the axial direction of the shaft body 11 is a recess formed in the head (screw head) of the target screw 7 to be conveyed and tightened by the screw turning tool 10. It has a shape corresponding to 7a. Specifically, in the present embodiment, the recess 7a is formed as a regular hexagonal hole, and the tip portion of the shaft body 11 is formed in a regular hexagonal columnar shape. In this way, the tip of the shaft body 11 has a shape that matches the screw head of the screw 7 to be conveyed and tightened. Therefore, if the screw 7 and the rotation phase match each other, the screw head It can be fitted in the recess 7a formed in the portion.

後に詳述するように、ネジ回しツール10の軸体11の先端部11tは、ネジ7の搬送・締付けを行うときに、当該ネジ7のネジ頭部の凹部7aに、互いの回転位相を合わせた状態で差し込まれる。 As will be described in detail later, the tip portion 11t of the shaft body 11 of the screw turning tool 10 aligns the rotational phase with each other in the recess 7a of the screw head of the screw 7 when the screw 7 is conveyed and tightened. It is inserted in the state of being.

本実施形態では、軸体11の先端部11tには、外部から空気を吸引するための第1吸引口(吸引口)11a及び第2吸引口11bが形成される。詳細には、本実施形態の第1吸引口11aは、軸体11の先端部11tの端面(先端面)に円形状に形成(開口)される。本実施形態の第2吸引口11bは、軸体11の先端部11tの外周面に円形状に形成(開口)される(図2を参照)。第2吸引口11bは、後述する吸着パッド12の空洞(内部空間)に開放されている。 In the present embodiment, the tip portion 11t of the shaft body 11 is formed with a first suction port (suction port) 11a and a second suction port 11b for sucking air from the outside. Specifically, the first suction port 11a of the present embodiment is formed (opened) in a circular shape on the end surface (tip surface) of the tip portion 11t of the shaft body 11. The second suction port 11b of the present embodiment is formed (opened) in a circular shape on the outer peripheral surface of the tip end portion 11t of the shaft body 11 (see FIG. 2). The second suction port 11b is open to the cavity (internal space) of the suction pad 12, which will be described later.

また、軸体11の内部には、第1吸引口11a及び第2吸引口11bから吸引された空気を、負圧供給口8bに向かって、ひいては負圧発生器24に向かって通過させるための流路11cが形成される。本実施形態の流路11cは、軸体11の軸線に平行に延びるように、直線状に形成される。第1吸引口11aは、流路11cを経由して、流路19aの前記の一端部に接続される。第2吸引口11bは、分岐路11dと流路11cとを経由して、流路19aの前記の一端部に接続される。この分岐路11dは、当該第2吸引口11bと、流路11cの中途部と、を接続する直線状の流路である。 Further, inside the shaft body 11, air sucked from the first suction port 11a and the second suction port 11b is passed toward the negative pressure supply port 8b and eventually toward the negative pressure generator 24. The flow path 11c is formed. The flow path 11c of the present embodiment is formed linearly so as to extend parallel to the axis of the shaft body 11. The first suction port 11a is connected to the one end portion of the flow path 19a via the flow path 11c. The second suction port 11b is connected to the one end portion of the flow path 19a via the branch path 11d and the flow path 11c. The branch path 11d is a linear flow path connecting the second suction port 11b and the middle portion of the flow path 11c.

吸着パッド12は、弾性変形可能なゴム等の材料からなり、その先端側の半部がテーパ状に広がる形状(末広がりの形状)を有する。吸着パッド12は、軸体11の先端部11tの近傍に、当該軸体11に貫通された状態で設けられる。吸着パッド12の上端部は、軸体11との間に隙間が生じないように、当該軸体11の外周面に気密を保って固定されている。吸着パッド12の内部は、空洞となっている。吸着パッド12の先端部側の縁部12a(上記のテーパの底に相当する縁部)から、軸体11の先端面(第1吸引口11aが開口されている端面)までの、軸線方向の距離L1は、ネジ7のネジ頭部に形成された凹部7a(6角穴)の深さL2に概ね一致するか、それより短くなるように配置されている(L1≦L2)。 The suction pad 12 is made of a material such as rubber that can be elastically deformed, and has a shape in which a half portion on the tip side thereof expands in a tapered shape (a shape that expands toward the end). The suction pad 12 is provided in the vicinity of the tip end portion 11t of the shaft body 11 in a state of being penetrated through the shaft body 11. The upper end portion of the suction pad 12 is fixed to the outer peripheral surface of the shaft body 11 while maintaining airtightness so that a gap is not formed between the suction pad 12 and the shaft body 11. The inside of the suction pad 12 is hollow. Axial direction from the edge 12a on the tip side of the suction pad 12 (the edge corresponding to the bottom of the taper) to the tip surface of the shaft body 11 (the end surface on which the first suction port 11a is opened). The distance L1 is arranged so as to substantially match or be shorter than the depth L2 of the recess 7a (hexagonal hole) formed in the screw head of the screw 7 (L1 ≦ L2).

また、本実施形態では、構成の小型化を実現するため、吸着パッド12の上記のテーパの底(縁部12a)の外径D1は、搬送・締付け対象のネジ7の(ネジ頭部の)頂面の外径D2と同じか、それよりも小さくなるように設定されている(D1≦D2)。ただし、吸着パッド12の外径D1をネジ頭部の頂面の外径D2より大きく構成してもよい(D1>D2)。 Further, in the present embodiment, in order to realize the miniaturization of the configuration, the outer diameter D1 of the bottom (edge portion 12a) of the above-mentioned taper of the suction pad 12 is the screw 7 (of the screw head) to be conveyed / tightened. It is set to be the same as or smaller than the outer diameter D2 of the top surface (D1 ≦ D2). However, the outer diameter D1 of the suction pad 12 may be larger than the outer diameter D2 of the top surface of the screw head (D1> D2).

本実施形態のネジ回しツール10では、負圧発生器24の駆動及び停止を切り換えることにより、及び、吸引口11a,11bから負圧発生器24までの吸引流の流路のうち負圧発生器24の近傍に設けられるバルブ25の開閉を切り換えることにより、負圧供給口8bに対する負圧の供給の有無を切換可能になっている。負圧供給口8bに対する負圧の供給の有無を切り換えることにより、必要なときだけ、第1吸引口11a及び第2吸引口11bに吸引流を発生させることができる。なお、負圧発生器24は、ロボットコントローラ4からの指令信号に応じて適宜に駆動又は停止されるようになっている。また、バルブ25の開閉も、ロボットコントローラ4からの指令信号に応じて適宜に制御されるようになっている。具体的には、本実施形態では、負圧発生器24が駆動され、かつ、バルブ25が開かれている間に限り、吸引口11a,11bに吸引流が生じるようになっている。 In the screw turning tool 10 of the present embodiment, the negative pressure generator is switched between driving and stopping the negative pressure generator 24, and among the flow paths of the suction flow from the suction ports 11a and 11b to the negative pressure generator 24. By switching the opening and closing of the valve 25 provided in the vicinity of the 24, it is possible to switch whether or not the negative pressure is supplied to the negative pressure supply port 8b. By switching whether or not the negative pressure is supplied to the negative pressure supply port 8b, a suction flow can be generated in the first suction port 11a and the second suction port 11b only when necessary. The negative pressure generator 24 is appropriately driven or stopped in response to a command signal from the robot controller 4. Further, the opening and closing of the valve 25 is also appropriately controlled in response to a command signal from the robot controller 4. Specifically, in the present embodiment, the suction flow is generated in the suction ports 11a and 11b only while the negative pressure generator 24 is driven and the valve 25 is open.

また、本実施形態のロボット本体2では、負圧発生器24が停止されており、かつ、バルブ25が閉じられている間は、圧縮空気源31からの圧縮空気を負圧供給口8bに供給することもできるようになっている。負圧供給口8bに対する圧縮空気の供給の有無を切り換えることにより、必要なときだけ、第1吸引口11a及び第2吸引口11bから外部へ向かって圧縮空気を吹き出すことができる。圧縮空気源31から負圧供給口8bへの圧縮空気の供給の有無も、ロボットコントローラ4からの指令信号に応じてバルブ32(図1を参照)が適宜に開閉されることにより制御されるようになっている。具体的には、本実施形態では、バルブ32が開かれている間に限り、吸引口11a,11bに圧縮空気を供給できるようになっている。 Further, in the robot main body 2 of the present embodiment, while the negative pressure generator 24 is stopped and the valve 25 is closed, the compressed air from the compressed air source 31 is supplied to the negative pressure supply port 8b. You can also do it. By switching whether or not the compressed air is supplied to the negative pressure supply port 8b, the compressed air can be blown out from the first suction port 11a and the second suction port 11b only when necessary. Whether or not compressed air is supplied from the compressed air source 31 to the negative pressure supply port 8b is also controlled by appropriately opening and closing the valve 32 (see FIG. 1) in response to a command signal from the robot controller 4. It has become. Specifically, in the present embodiment, compressed air can be supplied to the suction ports 11a and 11b only while the valve 32 is open.

なお、図示はしていないが、本実施形態のロボット本体2の先端部(手首)には、ネジ回しツール10の軸体11をその先端部側へと付勢する付勢部材を備える。 Although not shown, the tip portion (wrist) of the robot body 2 of the present embodiment is provided with an urging member that urges the shaft body 11 of the screw turning tool 10 toward the tip portion side.

また、本実施形態では、吸引口11a,11b、流路11c、流路19a、流路9a、流路8a、負圧供給口8b、エアチューブ23、及び負圧発生器24の順に吸引流が流れるようにひと続きの流路が形成されるが、この吸引流の流路の中途部には、当該流路内の吸引流を検出する流量計26が設けられている(図1を参照)。流量計26の検出結果は、ロボットコントローラ4に入力される。ロボットコントローラ4は、流量計26の検出結果に基づいて、ネジ回しツール10の先端部にネジ7が保持されているか否かを判断し、その後のロボット1の動作を適宜制御する。 Further, in the present embodiment, the suction flow is in the order of the suction port 11a, 11b, the flow path 11c, the flow path 19a, the flow path 9a, the flow path 8a, the negative pressure supply port 8b, the air tube 23, and the negative pressure generator 24. A continuous flow path is formed so as to flow, and a flow meter 26 for detecting the suction flow in the flow path is provided in the middle of the flow path of the suction flow (see FIG. 1). .. The detection result of the flow meter 26 is input to the robot controller 4. Based on the detection result of the flow meter 26, the robot controller 4 determines whether or not the screw 7 is held at the tip of the screw turning tool 10, and appropriately controls the subsequent operation of the robot 1.

更に、本実施形態では、吸引口11a,11bから負圧発生器24までの吸引流の流路の中途部に、当該流路内の圧力を検出する圧力センサ27が設けられている。圧力センサ27の検出結果は、ロボットコントローラ4に入力される。ロボットコントローラ4は、圧力センサ27の検出結果に基づいて、ネジ回しツール10の先端部にネジ7が保持されているか否かを判断し、その後のロボット1の動作を適宜制御する。 Further, in the present embodiment, a pressure sensor 27 for detecting the pressure in the flow path is provided in the middle of the flow path of the suction flow from the suction ports 11a and 11b to the negative pressure generator 24. The detection result of the pressure sensor 27 is input to the robot controller 4. Based on the detection result of the pressure sensor 27, the robot controller 4 determines whether or not the screw 7 is held at the tip of the screw turning tool 10, and appropriately controls the subsequent operation of the robot 1.

なお、本実施形態においてマスタ側カプラ8及びツール側カプラ9は互いに着脱可能に構成されており、図示はしていないが、マスタ側カプラ8には、上述のネジ回しツール10を(固定部材19を介して)固定したツール側カプラ9に代えて、他のツールを固定したツール側カプラを装着することもできるようになっている。ロボット本体2は、所望のツール側カプラ(選択された1のツール側カプラ)をマスタ側カプラ8に対して結合したり取り外したりする動作を、ロボットコントローラ4からの指令信号に応じて自動で行えるようになっている。なお、上記の「他のツール」には、グリッパ、溶接ツール、バリ取りツール等の、公知の様々なツールが含まれる。また、上述したネジ7とはサイズ・種類が異なるネジをネジ回しするためのツール(異なるネジ用のネジ回しツール)も、上記の「他のツール」に含まれる。 In the present embodiment, the master side coupler 8 and the tool side coupler 9 are configured to be detachable from each other, and although not shown, the above-mentioned screw turning tool 10 is attached to the master side coupler 8 (fixing member 19). Instead of the fixed tool-side coupler 9 (via), a tool-side coupler to which another tool is fixed can be attached. The robot body 2 can automatically perform an operation of connecting or disconnecting a desired tool-side coupler (tool-side coupler of the selected 1) to or from the master-side coupler 8 in response to a command signal from the robot controller 4. It has become like. The above-mentioned "other tools" include various known tools such as grippers, welding tools, and deburring tools. Further, a tool for screwing a screw having a size and type different from that of the above-mentioned screw 7 (screw turning tool for a different screw) is also included in the above-mentioned "other tools".

以下では、ロボット1によりネジ7をパレット6上から取り出して搬送して、ワークWのネジ孔Hに締め付けるときの当該ロボット1の一連の動作について、図1から図3までを参照して詳細に説明する。図3は、ネジ回しツール10の先端部11tにネジ7を保持しているときの様子を示す図である。 In the following, the series of operations of the robot 1 when the screw 7 is taken out from the pallet 6 by the robot 1 and conveyed and tightened in the screw hole H of the work W will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3. explain. FIG. 3 is a diagram showing a state when the screw 7 is held by the tip portion 11t of the screw turning tool 10.

初めに、ロボット1は、負圧供給口8bに負圧を供給することによりネジ回しツール10の軸体11の吸引口11a,11bに吸引流を発生させながら、かつ、電動モータ22からのトルクを付与することにより軸体11を断続的又は連続的に(望ましくは低速で)回転させながら、軸体11の先端部11tを搬送・締付け対象のネジ7のネジ頭部に近づける(図2を参照)。これにより、ネジ7の頭部に形成された凹部7a(本実施形態では、6角穴)の回転位相と、軸体11の先端部11tの回転位相と、を合わせた状態で、凹部7aに先端部11tを差し込むことができる。 First, the robot 1 supplies a negative pressure to the negative pressure supply port 8b to generate a suction flow at the suction ports 11a and 11b of the shaft body 11 of the screw turning tool 10, and the torque from the electric motor 22. The tip portion 11t of the shaft body 11 is brought closer to the screw head of the screw 7 to be conveyed / tightened while rotating the shaft body 11 intermittently or continuously (preferably at a low speed). reference). As a result, in a state where the rotation phase of the recess 7a (hexagonal hole in the present embodiment) formed in the head of the screw 7 and the rotation phase of the tip portion 11t of the shaft body 11 are matched, the recess 7a is formed. The tip portion 11t can be inserted.

なお、軸体11の先端部11tを凹部7aに差し込み始めるときに互いに回転位相が一致しない場合は、ネジ7の頭部の頂面に先端部11tが当たり、ロボット1が軸体11をネジ7に押し付けるときに発生する反力で軸体11が相対的に押し戻されることになる。しかしながら、この軸体11の押戻しは、ロボット1が備える上述の付勢部材によって吸収することができる。この結果、ロボット1やネジ回しツール10の破損が防止される。軸体11は回転しているので、やがて先端部11tと凹部7aとの回転位相が一致し、当該凹部7aに先端部11tが差し込まれることになる。 If the rotational phases do not match each other when the tip portion 11t of the shaft body 11 starts to be inserted into the recess 7a, the tip portion 11t hits the top surface of the head of the screw 7, and the robot 1 screwes the shaft body 11 into the screw 7. The shaft body 11 is relatively pushed back by the reaction force generated when it is pressed against. However, the push-back of the shaft body 11 can be absorbed by the above-mentioned urging member included in the robot 1. As a result, damage to the robot 1 and the screwdriver tool 10 is prevented. Since the shaft body 11 is rotating, the rotation phases of the tip portion 11t and the recess 7a eventually match, and the tip portion 11t is inserted into the recess 7a.

軸体11の先端部11tの端面と、ネジ7の凹部7aの底面と、を接触させた状態にしたとき、これらの接触位置よりも距離L2(L1)だけネジ頭部側の位置で、ネジ7の頭部の頂面と、吸着パッド12の縁部12aと、が接触する。 When the end surface of the tip portion 11t of the shaft body 11 and the bottom surface of the recess 7a of the screw 7 are brought into contact with each other, the screw is screwed at a position on the screw head side by a distance L2 (L1) from these contact positions. The top surface of the head of No. 7 and the edge portion 12a of the suction pad 12 come into contact with each other.

この状態で、負圧供給口8bに負圧を供給し続けてネジ回しツール10の軸体11の吸引口11aに吸引流を発生させ続けることにより、ネジ7の頭部の凹部7aの底面が、吸引力により軸体11の先端部11tの端面にはりついた状態となり、軸体11の先端部11tの端面に、ネジ7の頭部の凹部7aの底面が、殆ど隙間のない状態で保持(捕捉)される。これと同時に、流路11cの中途部から分岐する分岐路11dにも吸引流が流れ、吸着パッド12の空洞内の空気が第2吸引口11bから分岐路11d内に吸い込まれる。これにより、吸着パッド12とネジ7の頂面とによって形成された閉鎖空間の空気が吸引されて当該空間が負圧になり、吸着パッド12が大気圧により弾性変形して押しつぶされた状態となって、ネジ7の頂面と吸着パッド12とが互いに強く押し付けられる。こうして、ネジ7がネジ回しツール10の先端部11tに安定的に保持される。 In this state, by continuously supplying negative pressure to the negative pressure supply port 8b and continuously generating a suction flow to the suction port 11a of the shaft body 11 of the screw turning tool 10, the bottom surface of the recess 7a of the head of the screw 7 is formed. The suction force causes the shaft body 11 to stick to the end surface of the tip portion 11t, and the bottom surface of the recess 7a of the head of the screw 7 is held on the end face of the tip portion 11t of the shaft body 11 with almost no gap ( To be captured). At the same time, a suction flow also flows in the branch path 11d that branches from the middle of the flow path 11c, and the air in the cavity of the suction pad 12 is sucked into the branch path 11d from the second suction port 11b. As a result, the air in the closed space formed by the suction pad 12 and the top surface of the screw 7 is sucked, the space becomes a negative pressure, and the suction pad 12 is elastically deformed and crushed by the atmospheric pressure. The top surface of the screw 7 and the suction pad 12 are strongly pressed against each other. In this way, the screw 7 is stably held by the tip portion 11t of the screwdriver tool 10.

このようにネジ7を保持した状態で、ロボット本体2の多関節アームが動作されることにより、ネジ7がワークWのネジ孔Hのすぐ上方の位置(締付け作業を行う位置のすぐ上方)まで搬送される。なお、ネジ7を搬送している間は、ネジ7がネジ回しツール10の先端部から脱落しないように、吸引口11a,11bに吸引流を発生させている状態が維持される。ただし、閉鎖空間の負圧が実質的に維持されてネジ7が脱落しないのであれば、搬送中に吸引流を発生させなくても良い。 By operating the articulated arm of the robot body 2 while holding the screw 7 in this way, the screw 7 reaches a position immediately above the screw hole H of the work W (immediately above the position where the tightening work is performed). Be transported. While the screw 7 is being conveyed, the state in which the suction flow is generated in the suction ports 11a and 11b is maintained so that the screw 7 does not fall off from the tip of the screwdriver tool 10. However, if the negative pressure in the closed space is substantially maintained and the screw 7 does not fall off, it is not necessary to generate a suction flow during transportation.

ネジ7を搬送する途中、又は搬送前後の適宜のタイミングで、流量計26の検出結果が確認される。具体的には、流量計26が設けられる流路内の吸引流の流量が閾値以下であるか否かがロボットコントローラ4により判断される。その結果、流路内の吸引流の流量が閾値以下である場合、ロボット1の手先が正常にネジ7を保持している(保持に成功した)と考えられるので、ロボットコントローラ4は、電動モータ22の駆動を停止するとともに、次の締付け作業に移行するための制御を行う。一方、吸引流の流量が閾値を上回る場合、ロボット1の手先が何らかの事情でネジ7を保持していない(保持に失敗した)と考えられるので、ロボットコントローラ4は、次の締付け作業には移行せずに、例えばパレット6上の別のネジ7を取り出すための制御を行う。なお、ロボットコントローラ4は、流量が閾値以下であるか否かを判断する代わりに、圧力センサ27で検出する圧力が閾値以下であるか否かを判断してもよい。 The detection result of the flow meter 26 is confirmed during the transfer of the screw 7 or at an appropriate timing before and after the transfer. Specifically, the robot controller 4 determines whether or not the flow rate of the suction flow in the flow path provided with the flow meter 26 is equal to or less than the threshold value. As a result, when the flow rate of the suction flow in the flow path is equal to or less than the threshold value, it is considered that the hand of the robot 1 normally holds the screw 7 (successfully held), so that the robot controller 4 is an electric motor. The drive of 22 is stopped, and control is performed to move to the next tightening work. On the other hand, when the flow rate of the suction flow exceeds the threshold value, it is considered that the hand of the robot 1 does not hold the screw 7 (failed to hold it) for some reason, so that the robot controller 4 shifts to the next tightening work. For example, control is performed to take out another screw 7 on the pallet 6. The robot controller 4 may determine whether or not the pressure detected by the pressure sensor 27 is equal to or less than the threshold value, instead of determining whether or not the flow rate is equal to or less than the threshold value.

ロボット1の手先がネジ7を正常に保持していることが確認された場合、ロボット1の手先に保持されたままの状態で、ネジ7が下方に(ネジ孔Hの底面に向かって)降ろされる。そして、ネジ7の先端部11tがネジ孔Hの上端近傍に至ったところで、電動モータ22が再び駆動される。これにより軸体11が回転されて、先端部11tに保持されているネジ7がネジ孔Hにねじ込まれる。言い換えれば、ロボットコントローラ4からの指令信号に応じて、軸体11を回転させるネジ回しの動作がされて、当該軸体11の先端部に捕捉されているネジ7がネジ孔Hにねじ込まれる。これにより、例えばワークWを構成する部品同士が締付け固定される。 When it is confirmed that the hand of the robot 1 normally holds the screw 7, the screw 7 is lowered (toward the bottom surface of the screw hole H) while being held by the hand of the robot 1. Is done. Then, when the tip portion 11t of the screw 7 reaches the vicinity of the upper end of the screw hole H, the electric motor 22 is driven again. As a result, the shaft body 11 is rotated, and the screw 7 held by the tip portion 11t is screwed into the screw hole H. In other words, in response to the command signal from the robot controller 4, a screwdriver operation for rotating the shaft body 11 is performed, and the screw 7 captured at the tip end portion of the shaft body 11 is screwed into the screw hole H. As a result, for example, the parts constituting the work W are tightened and fixed to each other.

ロボット1は、ネジ7の締付け作業の途中の適宜のタイミングで、負圧供給口8bへの負圧の供給を停止して、それまで吸引口11a,11bに発生させていた吸引流を停止させる。これにより、ネジ7がロボット1の手先に保持(捕捉)されている状態を解除することができ、ロボット1に次の作業を行わせることができる。このとき、バルブ25を開いて圧縮空気を吸引口11a,11bに供給することにより、当該吸引口11a,11bから圧縮空気を噴出して、先端部11tをネジ7の頭部の凹部7aから確実に離脱させるようにすることもできる。 The robot 1 stops the supply of the negative pressure to the negative pressure supply port 8b at an appropriate timing during the tightening work of the screw 7, and stops the suction flow generated in the suction ports 11a and 11b until then. .. As a result, the state in which the screw 7 is held (captured) by the hand of the robot 1 can be released, and the robot 1 can be made to perform the next work. At this time, by opening the valve 25 and supplying the compressed air to the suction ports 11a and 11b, the compressed air is ejected from the suction ports 11a and 11b, and the tip portion 11t is securely inserted from the recess 7a of the head of the screw 7. It can also be made to leave.

このように、本実施形態のネジ回しツール10を取り付けたロボット1では、途中でその手先に取り付けているツールを交換することなく、ネジ7の搬送と締付け作業とを連続的に行うことができる。よって、作業の効率化・高速化を図ることができる。 As described above, in the robot 1 to which the screw turning tool 10 of the present embodiment is attached, the screw 7 can be continuously conveyed and tightened without replacing the tool attached to the hand on the way. .. Therefore, it is possible to improve the efficiency and speed of work.

また、軸体11の先端部11tの吸引口11a,11bに発生させる吸引流を適宜の大きさ(流速)に設定することにより、搬送中に軸体11の先端部11tに保持しているネジ7を落としてしまうことを確実に防止することができる。 Further, by setting the suction flow generated at the suction ports 11a and 11b of the tip portion 11t of the shaft body 11 to an appropriate size (flow velocity), the screw held at the tip portion 11t of the shaft body 11 during transportation. It is possible to surely prevent the 7 from being dropped.

また、上述したように、従来のようにグリッパでネジ7を締め付ける構成とした場合にはグリップ力不足でネジ7が空転してしまうという問題がある。この点、本実施形態では、軸体11の先端部11tをネジ7の頭部の凹部7aに差し込んで保持する構成をとっているので、このような問題は生じない。 Further, as described above, when the screw 7 is tightened with a gripper as in the conventional case, there is a problem that the screw 7 slips due to insufficient grip force. In this respect, in the present embodiment, since the tip portion 11t of the shaft body 11 is inserted into the recess 7a of the head of the screw 7 and held, such a problem does not occur.

また、本実施形態のネジ回しツール10では、磁力を用いてネジ7を捕捉するのではなく、吸引流を用いてネジ7を捕捉(吸着)するので、ネジ7が非磁性体の材料からなる場合にも対応することができる。よって、汎用性が高く、様々な場合に用いることができる。 Further, in the screw turning tool 10 of the present embodiment, the screw 7 is not captured by the magnetic force but is captured (adsorbed) by the suction flow, so that the screw 7 is made of a non-magnetic material. It can also handle cases. Therefore, it is highly versatile and can be used in various cases.

また、本実施形態のネジ回しツール10を備えるロボット1では、吸引口11a,11bに吸引流を発生させている状態と、吸引流を停止した状態と、(必要な場合には、更に、吸引口11a,11bから圧縮空気を噴出させている状態と、)を切り換えることにより、いったんネジ回しツール10の先端部11tに保持したネジ7を人手で取り外さなくても、ネジ7が不要となったときに自動で保持状態を解除することができる。 Further, in the robot 1 provided with the screw turning tool 10 of the present embodiment, a state in which a suction flow is generated in the suction ports 11a and 11b and a state in which the suction flow is stopped (if necessary, further suction). By switching between the state in which compressed air is ejected from the openings 11a and 11b and), the screw 7 is no longer required without manually removing the screw 7 held at the tip portion 11t of the screw turning tool 10. Sometimes the holding state can be canceled automatically.

また、本実施形態のネジ回しツール10では、ネジ7の頭部の全体(全周)を取り囲むように吸着パッド12等を配置しなくてもよいため、狭隘な環境でもネジ回しを行うことができる。即ち、ネジ回しツール10の先端部11tをネジ7の頂面側の小さなエリアにアクセスすれば、当該ネジ7を保持可能であるので、ネジ7,7,・・・が狭い間隔で並んでいるパレット6上からネジ7を取り出すとき等のように、狭い場所でも作業を行うことができる。また、所定の場所から取り出してきて所望の場所まで搬送したネジ7をワークWのネジ孔Hにねじ込む場合においても、ネジ回しツール10がネジ孔Hの周囲の外部環境(例えば、組付母体や他の組付済みのワークピース)に干渉しにくく、外部環境を傷付けてしまうことを防止することができる。 Further, in the screw turning tool 10 of the present embodiment, since it is not necessary to arrange the suction pad 12 or the like so as to surround the entire head of the screw 7 (the entire circumference), the screw turning can be performed even in a narrow environment. can. That is, if the tip portion 11t of the screw turning tool 10 is accessed to a small area on the top surface side of the screw 7, the screw 7 can be held, so that the screws 7, 7, ... Are arranged at narrow intervals. The work can be performed even in a narrow place such as when the screw 7 is taken out from the pallet 6. Further, even when the screw 7 taken out from a predetermined place and conveyed to a desired place is screwed into the screw hole H of the work W, the screw turning tool 10 is used for the external environment around the screw hole H (for example, the assembly base or the assembly base). It is less likely to interfere with other assembled workpieces) and can prevent damage to the external environment.

また、ネジ7を取り出すときにネジ頭部の凹部(6角穴)7aがどのような回転位相であっても、軸体11の先端部11tの位相と合わせた状態で当該先端部11tを凹部7aに嵌め込み、ネジ7を捕捉できるので、後の工程でネジ回しの位相とネジ頭の位相とを合わせる作業が不要となる。よって、ネジ7の搬送・締付け作業を連続的に高速で行うことが可能となる。 Further, regardless of the rotation phase of the recess (hexagonal hole) 7a of the screw head when the screw 7 is taken out, the tip portion 11t is recessed in a state of being matched with the phase of the tip portion 11t of the shaft body 11. Since the screw 7 can be fitted into the 7a and captured, the work of matching the phase of the screwdriver and the phase of the screw head in a later step becomes unnecessary. Therefore, it is possible to continuously perform the transporting / tightening work of the screw 7 at high speed.

また、本実施形態のネジ回しツール10は、部品点数が少なく簡素な構成であるため、低コストで製造できる上に、壊れにくいという利点を有する。 Further, since the screwdriver 10 of the present embodiment has a small number of parts and a simple structure, it has an advantage that it can be manufactured at low cost and is not easily broken.

以上に説明したように、本実施形態のネジ回しツール10は、トルクを生成可能な電動モータ(動力源)22と、負圧供給口8bと、を備えるロボット本体(本体)2に取り付けられる。このネジ回しツール10は、ネジ7のネジ頭部に形成された凹部(本実施形態では、6角穴)7aに対応した形状の先端部11tを有するとともに、前記トルクによって回転する軸体11を備える。軸体11の先端部11tには、空気を吸引する第1吸引口(吸引口)11aが開口される。軸体11の内部には、第1吸引口11aから吸引された空気を負圧供給口8bに向かって通過させる流路11cが形成される。 As described above, the screwdriver tool 10 of the present embodiment is attached to a robot body (main body) 2 including an electric motor (power source) 22 capable of generating torque and a negative pressure supply port 8b. The screw turning tool 10 has a tip portion 11t having a shape corresponding to a recess (hexagonal hole in this embodiment) 7a formed in the screw head of the screw 7, and has a shaft body 11 rotated by the torque. Be prepared. A first suction port (suction port) 11a for sucking air is opened at the tip end portion 11t of the shaft body 11. Inside the shaft body 11, a flow path 11c is formed to allow air sucked from the first suction port 11a to pass toward the negative pressure supply port 8b.

これにより、第1吸引口11aから負圧供給口8bに向かう吸引流(図2及び図3の直線状の矢印を参照)を軸体11の先端部に発生させることで、ネジ7のネジ頭部の凹部(6角穴)7aに軸体11の先端部11tを差し込んだ状態で、ネジ回しツール10によってネジ7を保持することができる。これにより、ネジ7を保持して所望の場所に搬送してねじ込む一連の作業をツールの交換なしで行うことができ、作業の高速化を実現することができる。また、第1吸引口11aが軸体11の先端部11tに形成されるとともに、当該第1吸引口11aで吸引された空気が軸体11の内部を通過して負圧供給口8bに流れるので、コンパクトな構成を実現でき、狭い場所でもネジ回しを容易に行うことができる。 As a result, a suction flow from the first suction port 11a to the negative pressure supply port 8b (see the linear arrows in FIGS. 2 and 3) is generated at the tip of the shaft body 11 to generate a screw head of the screw 7. The screw 7 can be held by the screw turning tool 10 in a state where the tip portion 11t of the shaft body 11 is inserted into the concave portion (hexagonal hole) 7a of the portion. As a result, a series of operations of holding the screw 7, transporting it to a desired place, and screwing it can be performed without changing the tool, and the work speed can be increased. Further, since the first suction port 11a is formed at the tip end portion 11t of the shaft body 11, the air sucked by the first suction port 11a passes through the inside of the shaft body 11 and flows to the negative pressure supply port 8b. , A compact configuration can be realized, and screwing can be easily performed even in a narrow space.

また、本実施形態のネジ回しツール10においては、ネジ7のネジ頭部の頂面に接触することで、閉鎖された空間を形成可能な吸着パッド(接触部材)12を備える。 Further, the screwdriver 10 of the present embodiment includes a suction pad (contact member) 12 capable of forming a closed space by contacting the top surface of the screw head of the screw 7.

これにより、ネジ頭部の周囲に大きなスペースを確保せずに、ネジ7を保持することができる。 As a result, the screw 7 can be held without securing a large space around the screw head.

また、本実施形態のネジ回しツール10において、第2吸引口11bは、吸着パッド12によって形成された空間の空気を吸引可能に構成されている。 Further, in the screwdriver tool 10 of the present embodiment, the second suction port 11b is configured to be able to suck air in the space formed by the suction pad 12.

これにより、負圧による吸引力を高めることで、ネジ7を確実に保持することができる。 As a result, the screw 7 can be reliably held by increasing the suction force due to the negative pressure.

また、本実施形態のネジ回しツール10においては、軸体11の外周面には、空気を吸引する第2吸引口11bが開口され、当該第2吸引口11bから吸引された空気は、軸体11の内部(本実施形態では、分岐路11d及び流路11c)を通過して負圧供給口8bに向かって流れる。 Further, in the screw turning tool 10 of the present embodiment, a second suction port 11b for sucking air is opened on the outer peripheral surface of the shaft body 11, and the air sucked from the second suction port 11b is the shaft body. It passes through the inside of 11 (in this embodiment, the branch path 11d and the flow path 11c) and flows toward the negative pressure supply port 8b.

これにより、複数箇所(本実施形態では、吸引口11a,11b)での吸引により、安定的にネジ7を保持することができる。 As a result, the screw 7 can be stably held by suction at a plurality of locations (in this embodiment, suction ports 11a and 11b).

また、本実施形態のロボット1は、上記のネジ回しツール10と、ロボット本体2と、を備える。 Further, the robot 1 of the present embodiment includes the above-mentioned screw turning tool 10 and the robot main body 2.

これにより、ネジ7の保持、搬送及びネジ回しをツール交換なしの一連の作業として行うことが可能になる。 This makes it possible to hold, transport, and turn the screw 7 as a series of operations without changing tools.

また、本実施形態のロボット1においては、負圧供給口8bに対する負圧の供給の有無を切換可能である。 Further, in the robot 1 of the present embodiment, it is possible to switch whether or not the negative pressure is supplied to the negative pressure supply port 8b.

これにより、ネジ7の保持が不要となった場合には、負圧の供給を停止することにより、軸体11の先端部11tでの吸引が解除されて、ネジ回しツール10の先端部11tを自動的にネジ回しツール10から離すことができる。 As a result, when it becomes unnecessary to hold the screw 7, by stopping the supply of negative pressure, the suction at the tip portion 11t of the shaft body 11 is released, and the tip portion 11t of the screw turning tool 10 is released. It can be automatically separated from the screwdriver tool 10.

また、本実施形態のロボット1においては、負圧供給口に対して圧縮空気を供給可能である。 Further, in the robot 1 of the present embodiment, compressed air can be supplied to the negative pressure supply port.

これにより、吸引口11a,11bから圧縮空気を噴出することにより、ネジ7の保持を強制的に解除することができる。 As a result, the holding of the screw 7 can be forcibly released by ejecting compressed air from the suction ports 11a and 11b.

また、本実施形態のロボット1においては、負圧発生器(負圧源)24から吸引口11a,11bまでの経路(本実施形態では、エアチューブ23内の流路)における圧力の検出結果、及び、当該経路における空気流の検出結果に基づいて、ネジ回しツール10の先端部11tにネジ7が保持されているか否かを判断するロボットコントローラ(制御部)4を備える。 Further, in the robot 1 of the present embodiment, the pressure detection result in the path from the negative pressure generator (negative pressure source) 24 to the suction ports 11a and 11b (in the present embodiment, the flow path in the air tube 23), Further, a robot controller (control unit) 4 for determining whether or not the screw 7 is held by the tip portion 11t of the screw turning tool 10 is provided based on the detection result of the air flow in the path.

これにより、簡素な構成で、ネジ回しツール10の先端部11tにネジ7が保持されているか否かを判断することができる。 Thereby, it is possible to determine whether or not the screw 7 is held by the tip portion 11t of the screw turning tool 10 with a simple configuration.

また、本実施形態のロボット1においては、ネジ7の頭部の頂面によって軸体11が相対的に押し込まれた場合に、当該軸体11を押し戻す付勢力を作用させる付勢部材(不図示)を備える。 Further, in the robot 1 of the present embodiment, when the shaft body 11 is relatively pushed by the top surface of the head of the screw 7, the urging member (not shown) exerts an urging force to push back the shaft body 11. ).

これにより、軸体11を凹部7aに差し込み始めるときに回転位相が一致せず、軸体11がネジ7の頭部の頂面に接触した場合でも、ロボット1等の破損を防止することができる。 As a result, even if the rotation phases do not match when the shaft body 11 starts to be inserted into the recess 7a and the shaft body 11 comes into contact with the top surface of the head of the screw 7, it is possible to prevent the robot 1 and the like from being damaged. ..

また、本実施形態のロボット1において、電動モータ22と、負圧供給口8bと、を備える本体が、ロボット本体2として構成されている。 Further, in the robot 1 of the present embodiment, the main body including the electric motor 22 and the negative pressure supply port 8b is configured as the robot main body 2.

これにより、ロボット1において、ネジ7の保持、搬送及びネジ回しを効率良く行うことができる。 As a result, the robot 1 can efficiently hold, transfer, and turn the screw 7.

また、本実施形態のロボット1においては、ロボット本体2はアーム状に構成される。ネジ回しツール10はロボット本体2の先端部(手先)に取り付けられている。 Further, in the robot 1 of the present embodiment, the robot main body 2 is configured in an arm shape. The screw turning tool 10 is attached to the tip end portion (hand) of the robot body 2.

これにより、アーム式ロボット1の先端部(手先)にネジ回しツール10を取り付けて使用することにより、狭い場所での作業を容易に行うことができる。 As a result, by attaching the screwdriver tool 10 to the tip (hand) of the arm-type robot 1 and using it, it is possible to easily perform work in a narrow place.

また、本実施形態では、ネジ回しツール10を用いてネジ7を搬送して締め付ける方法を開示した。この方法では、吸引口11a,11bに吸引流を発生させながら、かつ、軸体11を回転させながら、当該軸体11の先端部11tをネジ7のネジ頭部に近づけることで、このネジ頭部に形成された凹部(6角穴)7aに先端部11tが嵌まった状態でネジ7を保持する。そして、このネジ7を、締付け作業を行う位置まで搬送する。そして、搬送先の位置で軸体11を回転させることにより、先端部11tに保持されているネジ7をねじ込む。 Further, in the present embodiment, a method of transporting and tightening the screw 7 by using the screw turning tool 10 is disclosed. In this method, the tip portion 11t of the shaft body 11 is brought closer to the screw head of the screw 7 while generating a suction flow at the suction ports 11a and 11b and rotating the shaft body 11, so that the screw head is formed. The screw 7 is held in a state where the tip portion 11t is fitted in the recess (hexagonal hole) 7a formed in the portion. Then, the screw 7 is conveyed to a position where the tightening work is performed. Then, by rotating the shaft body 11 at the position of the transport destination, the screw 7 held at the tip portion 11t is screwed.

これにより、所定の場所(本実施形態では、パレット6)からネジ7を取り出し、別の場所(本実施形態では、ネジ孔Hのすぐ上方の位置)に搬送してねじ込む一連の作業を、ツールの交換なしで行うことができる。この結果、ネジ締め作業の高速化を実現することができる。また、ネジ7を取り出すときにネジ頭部の凹部7aがどのような回転位相であっても、軸体11の回転と吸引とを同時に行いながら当該軸体11の先端部11tを凹部7aに近づけることで、軸体11の先端部11tが凹部7aに嵌まった状態で当該ネジ7を確実に保持することができる。これにより、作業の失敗を減らすことができる。 As a result, a series of operations of taking out the screw 7 from a predetermined place (pallet 6 in the present embodiment), transporting the screw 7 to another place (a position immediately above the screw hole H in the present embodiment), and screwing the screw are performed. Can be done without replacement. As a result, the speed of screw tightening work can be increased. Further, regardless of the rotation phase of the recess 7a of the screw head when the screw 7 is taken out, the tip portion 11t of the shaft body 11 is brought closer to the recess 7a while simultaneously rotating and sucking the shaft body 11. As a result, the screw 7 can be reliably held in a state where the tip portion 11t of the shaft body 11 is fitted in the recess 7a. This can reduce work failures.

次に、上記実施形態の変形例を説明する。図4は、主としてネジ回しツール10に備えられる吸着パッドの変形例を示す図である。なお、本変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。 Next, a modification of the above embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram showing a modified example of the suction pad mainly provided in the screwdriver tool 10. In the description of this modification, the same reference numerals may be given to the drawings for the same or similar members as those in the above-described embodiment, and the description may be omitted.

上記の実施形態では、吸着パッド12は、その先端側の半部がテーパ状に広がる形状を有し、軸体11の先端部11tよりもロボット本体2側に少し離れた位置に設けられるものとしたが、吸着パッド12の形状・配置位置はこれに限るものではない。 In the above embodiment, the suction pad 12 has a shape in which the half portion on the tip side thereof expands in a tapered shape, and is provided at a position slightly distant from the tip portion 11t of the shaft body 11 on the robot body 2 side. However, the shape and arrangement position of the suction pad 12 is not limited to this.

吸着パッド12の変形例に係る吸着パッド12Aを、図4(a)に示している。この吸着パッド12Aは、その全体が、先端部11tに近づくにつれて広がるテーパ状の形状を有している。この吸着パッド12Aによっても、吸引口11aに吸引流を発生させることにより当該吸着パッド12Aの内部空間を負圧にして、大気圧との差圧でネジ回しツール10の先端部にネジ7を捕捉することができる。 FIG. 4A shows a suction pad 12A according to a modified example of the suction pad 12. The suction pad 12A as a whole has a tapered shape that expands as it approaches the tip portion 11t. The suction pad 12A also creates a suction flow in the suction port 11a to make the internal space of the suction pad 12A a negative pressure, and captures the screw 7 at the tip of the screw turning tool 10 by the differential pressure from the atmospheric pressure. can do.

吸着パッド12の他の変形例に係る吸着パッド12Bを、図4(b)に示している。この吸着パッド12Bは軸体11の先端部11tの端面に、吸引口11aを取り囲むように設けられる。これにより、ネジ回しツール10の先端部とネジ7の凹部7aの底面との間から空気が漏れにくい状態にして、良好にネジ7を吸着することができる。この構成は、図4(b)に示すように、ネジ頭部を有しない止めネジ等(軸方向の全長に雄ネジが切ってあるネジ)にも有効である。 The suction pad 12B according to another modification of the suction pad 12 is shown in FIG. 4 (b). The suction pad 12B is provided on the end surface of the tip end portion 11t of the shaft body 11 so as to surround the suction port 11a. As a result, the screw 7 can be satisfactorily adsorbed by making it difficult for air to leak from between the tip of the screw turning tool 10 and the bottom surface of the recess 7a of the screw 7. As shown in FIG. 4B, this configuration is also effective for a set screw or the like having no screw head (a screw having a male screw cut over the entire length in the axial direction).

吸着パッド12の更に他の変形例に係る吸着パッド12Cを、図4(c)に示している。この吸着パッド12Cは、軸体11に貫通された状態で先端部11tの近傍に設けられる。この吸着パッド12Cにおいても、吸着パッド12Cと、ネジ7の頂面と、を近接させて吸引口11aから空気を吸引したときに、吸着パッド12Cと、ネジ7の頂面と、の間の小さな隙間の空間が負圧となって密着し、良好にネジ7が吸着される。 FIG. 4C shows a suction pad 12C according to still another modification of the suction pad 12. The suction pad 12C is provided in the vicinity of the tip portion 11t in a state of being penetrated by the shaft body 11. Also in this suction pad 12C, when the suction pad 12C and the top surface of the screw 7 are brought close to each other and air is sucked from the suction port 11a, a small space between the suction pad 12C and the top surface of the screw 7 is small. The space in the gap becomes a negative pressure and comes into close contact with each other, and the screw 7 is satisfactorily attracted.

なお、図示はしていないが、上述した変形例の他に、吸着パッド(接触部材)を、ネジ7の凹部7aの内壁に接触可能な構成とし、この吸着パッドを凹部7aの内壁に接触させることで閉鎖された空間を形成するものとしてもよい。 Although not shown, in addition to the above-mentioned modification, the suction pad (contact member) is configured to be able to contact the inner wall of the recess 7a of the screw 7, and the suction pad is brought into contact with the inner wall of the recess 7a. This may form a closed space.

以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。 Although the preferred embodiments and modifications of the present invention have been described above, the above configuration can be changed as follows, for example.

上記の実施形態では、ネジ7の頭部の凹部7aの底面をネジ回しツール10(軸体11)の先端部11tに吸着させるための第1吸引口11aと、吸着パッド12の内部の閉鎖空間を負圧にするための第2吸引口11bと、が個別に形成されるものとしたが、これに限るものではない。上記の構成に代えて、例えば、軸体11の外周面には吸引口(第2吸引口11bに相当するもの)が形成されていないものとして、第1吸引口11aから空気を吸引することにより、ネジ7の凹部7aの底面を軸体11の先端部11tに吸着させるとともに、吸着パッド12の内部の閉鎖空間を負圧にするものとしてもよい。言い換えれば、第1吸引口11aが第2吸引口11bを兼ねるものとして、第2吸引口11bを省略してもよい。或いは、第2吸引口11bが第1吸引口11aを兼ねるものとして、第1吸引口11aを省略してもよい。 In the above embodiment, the first suction port 11a for sucking the bottom surface of the concave portion 7a of the head of the screw 7 to the tip end portion 11t of the screw turning tool 10 (shaft body 11), and the closed space inside the suction pad 12. The second suction port 11b for making the pressure negative is individually formed, but the present invention is not limited to this. Instead of the above configuration, for example, assuming that a suction port (corresponding to the second suction port 11b) is not formed on the outer peripheral surface of the shaft body 11, air is sucked from the first suction port 11a. The bottom surface of the recess 7a of the screw 7 may be attracted to the tip portion 11t of the shaft body 11 and the closed space inside the suction pad 12 may be made a negative pressure. In other words, the first suction port 11a may also serve as the second suction port 11b, and the second suction port 11b may be omitted. Alternatively, the second suction port 11b may also serve as the first suction port 11a, and the first suction port 11a may be omitted.

もっとも、吸着パッド12を備えること、及び、軸体11の先端部に形成される吸引口が複数であることは、本発明に必須の事項ではないので、吸着パッド12を省略し、それに伴い当該吸着パッド12の内部の閉鎖空間を負圧にするための構成(第2吸引口11bに相当するもの)も省略することとしてもよい。 However, since it is not essential for the present invention to have the suction pad 12 and to have a plurality of suction ports formed at the tip of the shaft body 11, the suction pad 12 is omitted. The configuration for creating a negative pressure in the closed space inside the suction pad 12 (corresponding to the second suction port 11b) may also be omitted.

上記の実施形態では、第1吸引口11aから吸引された空気を負圧供給口8bに向かって通過させるために軸体11に形成される流路11cは、軸体11の軸線と平行となっている。しかしながら、当該流路11cは、軸線と平行な部分を有していなくても良い。例えば、軸体11の軸線に対して流路11cを斜めに向けて配置することが考えられる。 In the above embodiment, the flow path 11c formed in the shaft body 11 for passing the air sucked from the first suction port 11a toward the negative pressure supply port 8b is parallel to the axis of the shaft body 11. ing. However, the flow path 11c does not have to have a portion parallel to the axis. For example, it is conceivable to arrange the flow path 11c diagonally with respect to the axis of the shaft body 11.

上記の実施形態では、ロボット1に流量計26及び圧力センサ27の両方が設けられているが、このうち何れかを省略してもよい。 In the above embodiment, the robot 1 is provided with both the flow meter 26 and the pressure sensor 27, but either of them may be omitted.

上記の実施形態では、電動モータ22は、ロボット1の軸に備えられるモータとは別に設けられている。しかしながら、電動モータ22に代えて、ロボット1の関節21に備えられるモータによってネジ回しツール10にトルクを付与しても良い。 In the above embodiment, the electric motor 22 is provided separately from the motor provided on the shaft of the robot 1. However, instead of the electric motor 22, torque may be applied to the screwdriver tool 10 by a motor provided in the joint 21 of the robot 1.

上記の実施形態では、ネジ回しツール10に付与するトルクを生成可能な動力源は電動モータ22であるものとしたが、必ずしもこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、空気圧により駆動されるモータとしてもよい。 In the above embodiment, the power source capable of generating the torque applied to the screwdriver tool 10 is assumed to be the electric motor 22, but the power source is not necessarily limited to this, and for example, instead of this, it is driven by air pressure. It may be a motor.

上記の実施形態では、負圧供給口8bに負圧を供給する負圧源は、圧縮空気の流れを負圧に変換する真空エジェクタにより構成されるものとしたが、これに限るものではない。例えばこれに代えて、負圧源をブロア装置等により構成してもよい。 In the above embodiment, the negative pressure source that supplies the negative pressure to the negative pressure supply port 8b is configured by a vacuum ejector that converts the flow of compressed air into a negative pressure, but the present invention is not limited to this. For example, instead of this, the negative pressure source may be configured by a blower device or the like.

上記の実施形態では、ネジ7のネジ頭部に形成される凹部7aは6角穴であるものとしたが、その形状は6角柱形状でなくてもよく、公知のあらゆるネジ頭の形状を採用し得る。具体的には、例えば搬送・締付け対象のネジ7の凹部を四角柱形状の窪みとしてもよい。更に言えば、ネジ7の凹部は必ずしも窪み状とは限らず、これに代えて溝状にしてもよい。具体的には、例えばネジ7の凹部をプラス形状の溝、又はマイナス形状の溝とすることも可能である。その場合、溝の先端に第1吸引口11aに相当する開口を形成するための十分なスペースが確保できないことが考え得る。しかしながら、このような場合でも、例えば、吸着パッド12に相当する構成を設けるとともに、当該吸着パッド12の内部の閉鎖空間を負圧にするための構成(第2吸引口11bに相当するもの)を先端部(溝)の近傍の外周面に設けることとすれば、上記実施形態と同様にネジ7の搬送・締付けを行うことが可能となる。 In the above embodiment, the recess 7a formed in the screw head of the screw 7 is a hexagonal hole, but the shape does not have to be a hexagonal prism shape, and any known screw head shape is adopted. Can be. Specifically, for example, the recess of the screw 7 to be transported / tightened may be a quadrangular prism-shaped recess. Furthermore, the concave portion of the screw 7 is not necessarily concave-shaped, and may be groove-shaped instead. Specifically, for example, the recess of the screw 7 may be a plus-shaped groove or a minus-shaped groove. In that case, it is conceivable that a sufficient space for forming an opening corresponding to the first suction port 11a cannot be secured at the tip of the groove. However, even in such a case, for example, a configuration corresponding to the suction pad 12 and a configuration for making the closed space inside the suction pad 12 a negative pressure (corresponding to the second suction port 11b) are provided. If it is provided on the outer peripheral surface in the vicinity of the tip portion (groove), the screw 7 can be conveyed and tightened in the same manner as in the above embodiment.

上記の実施形態では、ネジ頭部を有するネジ7を搬送・締付け対象のネジとして開示したが、これに限るものではなく、図4(b)に示すようなネジ頭部を有しない止めネジ等(軸方向の全長に雄ネジが切ってあるネジ)も、搬送・締付け対象のネジとすることができる。本発明のネジ回しツール10では、ネジの頂部の周囲に大きなスペースを確保しなくても当該ネジを保持できるので、止めネジのようなネジにおいても、その全長がネジ孔に埋め込まれるまで(最後まで)ネジを締め付けることが可能である。 In the above embodiment, the screw 7 having a screw head is disclosed as a screw to be conveyed and tightened, but the present invention is not limited to this, and a set screw or the like having no screw head as shown in FIG. 4 (b) is used. (Screws with male threads cut over the entire length in the axial direction) can also be used as screws to be transported and tightened. Since the screwdriver tool 10 of the present invention can hold the screw without securing a large space around the top of the screw, even for a screw such as a set screw, until the entire length is embedded in the screw hole (last). Up to) It is possible to tighten the screws.

上記の実施形態では、ネジ回しツール10はロボット本体2の手先に取り付けられるものとしたが、必ずしもこれに限らず、例えばこれに代えて、人間が持って使う電動工具の本体(工具本体)に着脱可能なツールとして取り付けられるものとしてもよい。この場合、工具本体にネジ回しツール10を取り付けることで、電動工具がネジ回し装置として機能することになる。 In the above embodiment, the screwdriver tool 10 is attached to the hand of the robot main body 2, but the present invention is not limited to this, and for example, instead of this, the main body (tool main body) of a power tool carried by a human can be used. It may be attached as a detachable tool. In this case, by attaching the screwdriver tool 10 to the tool body, the power tool functions as a screwdriver.

上記の実施形態では、ネジ回しツール10を取り付けたロボット1により、ネジ7を搬送して搬送先で締め付ける方法を開示したが、上記のロボット1は、これに代えて又は加えて、ワークWに取り付けられたネジを締付け方向とは反対方向に回転させて当該ワークWから取り外し、この取り外したネジ7を所定の場所(例えば、回収ボックス)に搬送する作業を行うことが可能であるものとしてもよい。 In the above embodiment, the method of transporting the screw 7 by the robot 1 to which the screw turning tool 10 is attached and tightening the screw 7 at the transport destination is disclosed. Even if it is possible to rotate the attached screw in the direction opposite to the tightening direction to remove it from the work W, and to transport the removed screw 7 to a predetermined place (for example, a collection box). good.

上記の実施形態では、ネジ回しツール10を上方から近づけて、縦方向に配置されているネジ7のネジ頭部を先端部11tで捕捉するものとしたが、これに限るものではなく、例えばこれに代えて、ネジ回しツール10を側方向から近づけて、横向きに配置されているネジのネジ頭部を先端部11tで捕捉するものとしてもよい。同様に、ネジ回しツール10を用いてネジ7を締め付けるときのネジ7の移動方向は下方に限るものではなく、例えば水平方向等としてもよい。 In the above embodiment, the screw turning tool 10 is brought closer from above to capture the screw head of the screw 7 arranged in the vertical direction at the tip portion 11t, but the present invention is not limited to this, for example. Instead of, the screw turning tool 10 may be brought closer from the side, and the screw head of the screw arranged sideways may be captured by the tip portion 11t. Similarly, the moving direction of the screw 7 when tightening the screw 7 using the screw turning tool 10 is not limited to the downward direction, and may be, for example, the horizontal direction.

上記の実施形態では、ロボット本体2として、1本の多関節アームを備える構成のものを開示したが、ネジ回しツール10が取り付けられるロボット本体は、多関節アームを1本のみ有するものに限るものではなく、例えば2本の多関節アームを対で備えるものとしてもよい。また、関節の数は単数であってもよい。例えば、アームが水平方向にしか回動しないロボット本体であっても、ネジ回しツール10を取り付けてネジ7の搬送・締付け作業に用いることができる。 In the above embodiment, the robot main body 2 has a configuration including one articulated arm, but the robot main body to which the screwdriver tool 10 is attached is limited to one having only one articulated arm. Instead, for example, two articulated arms may be provided in pairs. Further, the number of joints may be singular. For example, even if the robot body has an arm that rotates only in the horizontal direction, the screw turning tool 10 can be attached and used for transporting and tightening the screw 7.

1 ロボット
2 ロボット本体(本体)
7 ネジ
7a 凹部
8b 負圧供給口
10 ネジ回しツール
11 軸体
11a 第1吸引口(吸引口)
11c 流路
11t 先端部
22 電動モータ(動力源)
1 Robot 2 Robot body (main body)
7 Screw 7a Recess 8b Negative pressure supply port 10 Screw turning tool 11 Shaft body 11a First suction port (suction port)
11c Flow path 11t Tip 22 Electric motor (power source)

Claims (9)

トルクを生成可能な動力源と、負圧供給口と、を備える本体と、
前記本体に取り付けられるネジ回しツールと、
を備えるネジ回し装置であって、
前記ネジ回しツールは、
ネジのネジ頭部に形成された凹部に対応した形状の先端部を有するとともに、前記トルクによって回転する軸体と、
前記ネジ頭部の頂面に接触することで、閉鎖された空間を形成可能な接触部材と、
を備え、
前記軸体の先端部には、空気を吸引する吸引口が開口され、
前記吸引口は、前記接触部材によって形成された空間の空気を吸引可能に構成され、
前記軸体の内部には、前記吸引口から吸引された空気を前記負圧供給口に向かって通過させる流路が形成され
前記接触部材は、前記軸体に貫通され、前記軸体の外周面に気密を保って固定されており、
前記軸体において、前記接触部材よりも前記先端部側及び前記先端部から遠い側は外部に露出しており、
前記ネジ頭部によって前記軸体が相対的に押し込まれた場合に、前記軸体を押し戻す付勢力を作用させる付勢部材を備え、
前記軸体が相対的に押し込まれた場合に、前記接触部材も前記軸体と一体的に押し込まれることを特徴とするネジ回し装置
A main body equipped with a power source capable of generating torque and a negative pressure supply port ,
With the screwdriver tool attached to the main body ,
It is a screwdriver equipped with
The screwdriver is
A shaft body having a tip portion having a shape corresponding to a concave portion formed in the screw head of the screw and rotating by the torque, and a shaft body having a shape corresponding to the concave portion.
A contact member capable of forming a closed space by contacting the top surface of the screw head,
Equipped with
A suction port for sucking air is opened at the tip of the shaft body.
The suction port is configured to be able to suck air in the space formed by the contact member.
Inside the shaft body, a flow path is formed to allow air sucked from the suction port to pass toward the negative pressure supply port .
The contact member is penetrated through the shaft body and is fixed to the outer peripheral surface of the shaft body while maintaining airtightness.
In the shaft body, the tip portion side and the side far from the tip portion of the contact member are exposed to the outside.
It is provided with an urging member that exerts an urging force that pushes back the shaft body when the shaft body is relatively pushed by the screw head.
A screwdriver which is characterized in that when the shaft body is relatively pushed in, the contact member is also pushed in integrally with the shaft body .
請求項に記載のネジ回し装置であって、
前記軸体の外周面には、空気を吸引する第2吸引口が開口され、
前記第2吸引口から吸引された空気は、前記軸体の内部を通過して前記負圧供給口に向かって流れることを特徴とするネジ回し装置
The screw turning device according to claim 1 .
A second suction port for sucking air is opened on the outer peripheral surface of the shaft body.
A screwdriver, characterized in that air sucked from the second suction port passes through the inside of the shaft body and flows toward the negative pressure supply port.
請求項1又は2に記載のネジ回し装置であって、
前記負圧供給口に対する負圧の供給の有無を切換可能であることを特徴とするネジ回し装置。
The screwdriver according to claim 1 or 2 .
A screwdriver that can switch between the presence and absence of negative pressure supply to the negative pressure supply port.
請求項に記載のネジ回し装置であって、
前記負圧供給口に対して圧縮空気を供給可能であることを特徴とするネジ回し装置。
The screwdriver according to claim 3 , wherein the screw turning device is used.
A screwdriver, characterized in that compressed air can be supplied to the negative pressure supply port.
請求項からまでの何れか一項に記載のネジ回し装置であって、
負圧源から前記吸引口までの経路における圧力の検出結果、又は、当該経路における空気流の検出結果に基づいて、前記ネジ回しツールの前記先端部に前記ネジが保持されているか否かを判断する制御部を備えることを特徴とするネジ回し装置。
The screwdriver according to any one of claims 1 to 4 .
Based on the pressure detection result in the path from the negative pressure source to the suction port or the air flow detection result in the path, it is determined whether or not the screw is held at the tip of the screw turning tool. A screwdriver, characterized in that it is provided with a control unit.
請求項からまでの何れか一項に記載のネジ回し装置であって、
前記本体がロボット本体であることを特徴とするネジ回し装置。
The screwdriver according to any one of claims 1 to 5 .
A screwdriver whose main body is a robot main body.
請求項に記載のネジ回し装置であって、
前記ロボット本体はアーム状に構成され、
前記ネジ回しツールは前記ロボット本体の先端部に取り付けられていることを特徴とするネジ回し装置。
The screw turning device according to claim 6 .
The robot body is configured in an arm shape.
The screw turning tool is a screw turning device, characterized in that the screw turning tool is attached to a tip end portion of the robot body.
請求項からまでの何れか一項に記載のネジ回し装置であって、
前記本体が、人間が持って使う工具の工具本体であることを特徴とするネジ回し装置。
The screwdriver according to any one of claims 1 to 5 .
A screwdriver whose main body is a tool main body of a tool held by a human being.
請求項に記載のネジ回し装置を用いてネジを搬送して締め付ける方法であって、
前記吸引口に吸引流を発生させながら、かつ、前記軸体を回転させながら、当該軸体の先端部を前記ネジのネジ頭部に近づけることで、前記ネジ頭部に形成された前記凹部に前記先端部が嵌まった状態でネジを保持し、
前記ネジを、締付け作業を行う位置まで搬送し、
搬送先の位置で前記軸体を回転させることにより、前記先端部に保持されている前記ネジをねじ込むことを特徴とする方法。
A method of transporting and tightening a screw using the screwdriver according to claim 1 .
By bringing the tip of the shaft body closer to the screw head of the screw while generating a suction flow at the suction port and rotating the shaft body, the recess formed in the screw head is formed. Hold the screw with the tip fitted,
Transport the screw to the position where tightening work is performed,
A method characterized by screwing the screw held at the tip end portion by rotating the shaft body at a position of a transport destination.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110355768B (en) * 2019-07-30 2020-07-31 南京涵曦月自动化科技有限公司 Work robot is clear away in structure detection in complicated narrow cabin
CN110815130A (en) * 2019-11-11 2020-02-21 中国原子能科学研究院 A high-torque suction cup for high-temperature radiation source packaging
CN114248103A (en) * 2021-12-30 2022-03-29 北京延锋北汽汽车内饰件有限公司 Automatic nut conveying and tightening device with set torque
CN114434134B (en) * 2022-02-09 2022-11-22 苏州天准科技股份有限公司 Tightening device for motor vehicle parts and assembling device
JP7419617B1 (en) 2023-03-03 2024-01-23 株式会社メドメタレックス A gripping device, a gripping device set using the same, and a robot using the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002299891A (en) 2001-04-03 2002-10-11 Sony Corp Component sucking/mounting apparatus for component mounting apparatus and suitable air chamber used therefor
WO2009022420A1 (en) 2007-08-16 2009-02-19 Fujitsu Limited Screw fastener

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2769868B2 (en) * 1989-06-30 1998-06-25 株式会社妙徳 Suction rotation device
JPH03277431A (en) * 1990-03-26 1991-12-09 Canon Inc Thread fastening device
JPH04109868U (en) * 1991-02-28 1992-09-24 日本ビクター株式会社 screw fastener
JPH09131668A (en) * 1995-11-10 1997-05-20 Toshiba Corp Screwdriver

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002299891A (en) 2001-04-03 2002-10-11 Sony Corp Component sucking/mounting apparatus for component mounting apparatus and suitable air chamber used therefor
WO2009022420A1 (en) 2007-08-16 2009-02-19 Fujitsu Limited Screw fastener

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