以下、添付図面を参照して、ネジ締め装� ��100について説明する。ここで、図1(a)は、ネ ジ締め装置100の斜視図であり、図1(b)は、ネ� �供給部110の部分拡大断面図である。ネジ締� �装置100は、ネジをピックアップして被締結� �としてのワークに部品を自動的に締結する� �能を有し、ネジ供給部110と、一対のドライ� �120と、センサ150と、位置合わせ機構160と、� �付台170と、移動機構180と、制御部190と、を� �する。

 ネジ供給部110は図示しない作業台に載置� ��れ、ネジ10を収納する。ネジ10はドライバの ビットが係合されるリセス13を有する。リセ� ��13の形状は、マイナス、十字、星型の凹部� �ど限定されない。ネジ供給部110は、図1(b)に� ��すように、ネジ10のネジ部15をガイドする溝 112を有する。ネジ10は溝112に沿って順次供給� ��れ溝終端よりドライバ120でピックアップす� ��。ネジ10は、溝112終端で回転可能である。

 ワークWは、例えば、HDDのスピンドルハブ で、ネジ締め装置100はスピンドルハブに部品 としてのクランプリングをネジ止めする。但 し、図1は、ワークWを簡略的に示している。� ��ランプリングは、複数のネジ穴(例えば、6� �)を有して一定の押圧力でスピンドルハブの� ��りに取り付けられたディスクを固定する。� ��ジ締めは、ネジ穴に対応した数のドライバ� ��同時に行うが、図1では便宜上2つのドライ� �のみを示している。

 ドライバ120は、ビット123を回転して自動� ��ネジ10を締め付け、図3に示すように、スリ� ��ブ121及び122と、ビット123と、シャフト124と� ��ビットホルダ125と、係止部126と、吸引プラ� ��130と、サーボモータ135と、ギアボックス140� ��、を有する。ここで、図2は、ドライバ120の 断面図である。

 スリーブ121は、中空の薄肉円筒部材であ� ��、Z軸方向に延びる中央貫通孔と、径方向に 側面を貫通する側面貫通孔121aと、を有する� �Z軸方向はビット123の長手方向に一致する方� ��である。スリーブ121は、シャフト124の係合� ��124aとビット123の係合部123aを収納する。ス� �ーブ121の下部に形成された側面貫通孔121aに� ��吸引プラグ130が装着される。

 スリーブ122は、断面凸形状を有し、Z軸方 向に延びる中央貫通孔としての吸着孔122aと� �径方向に側面を貫通する側面貫通ネジ122bと� ��を有する。ビット123はスリーブに対してZ軸 移動とZ軸周りに回転移動する。

 吸着孔122aは、ネジ10のネジ頭12を真空吸� �すると共にビット123を収納する。吸着孔122a� ��、吸引プラグ130に接続している。

 吸引プラグ130は側面貫通ネジ122bと側面貫 通孔121aを通しネジ止めされる。

 ビット123は、Z軸方向に延びる棒状部材で あり、係合部123aと、作用部123cとを有する。

 係合部123aは、ビット123の上端に半円筒形 状に形成され、シャフト124の半円筒形状の係 合部124aと係合する係合部123aと124aにより、シ ャフト124にギアボックス140を介して伝達され たサーボモータ135の駆動力がZ軸周りの回転� �動力としてビット123に伝達される。

 作用部123cは、ビット123の下端に形成され 、ネジ10のリセス13に係合する係合部123dを先� ��に有する。係合部123dの形状はリセス13の形� ��に対応する。係合部123dがネジ10のリセス13� �係合して回転することにより、モータ135か� �加えられた回転駆動力でビット123はネジ10を ワークWに締結することができる。

 シャフト124は、係合部124a及び124bと、上端� �124cとを有する円筒部材である。係合部124aは 、ビット123の係合部123aと係合する半円筒形� �を有する。係合部124bの周りにはギアボック� ��140のギア145が固定される。この結果、シャ� ��ト124はギア145と一体に回転する。 ビット� �ルダ125は、シャフト124の周りに設けられ、� �ット123の着脱を行うもので、シャフト124の� �合部124aとビット123の係合部123aを保持すると 共に、ビット123の括れ部に鋼球を出し入れす ることでビット123をZ軸方向に拘束する。
また、図11に示す従来例では、位置合わせピ� ��52Aを保持する。

 吸引プラグ130は、スリーブ122の吸着孔122a 内を真空引きする。吸引プラグ130は、ネジ部 131と、接続部132とを有する。ネジ部131は、側 面貫通孔121aを通し122bにネジ止めされる。接� ��部132には図示しないホースや配管が接続さ� ��、かかるホースや配管は図示しない真空ポ� ��プが接続される。配管に接続されたバルブ� ��開閉動作は制御部190によって制御される。� ��の結果、真空ポンプは吸引プラグ130を通じ� ��吸着孔122a内を減圧環境にすることができる 。

 サーボモータ135はモータ軸136を有し、図� ��しないケーブルを介して電源が供給される� ��本実施例では、モータ軸136とビット123の中� ��軸123eとは同一直線上には配置されておらず 偏心している(平行である)が、本発明は両者� ��同一直線状に配置されることを妨げるもの� ��はない。

 ギアボックス140は、モータ135の動力をシ� ��フト124に伝達するトルク伝達機構でギア列( ギア141乃至145)と、筐体146と、を有する。

 ギア141はモータ135のモータ軸136に固定さ� ��てモータ軸136と共に回転する。ギア142は、� ��147の周りに固定されてギア141に噛み合って� ��る。軸147は筐体146に回転自在に保持されてZ 軸方向に延びている。軸147は更にギア143が固 定されてギア144に噛み合っている。ギア144は 軸148に回転自在に保持されギア145に噛み合っ ている。この結果、モータ135の回転力はシャ フト124に伝達される。

 筐体146は、略五角形形状を有し、ギア列� ��収納する。筐体146は、モータ135が取り付け� ��れる上面146aと、固定部として機能する張り 出し部146bと、底面としての取付面146dとを有� ��る。

 一対の張り出し部146bは筐体146の底部にお いて外側に張り出している。各張り出し部146 bには、一対の貫通孔146cが設けられ、取付台1 70の底板171の貫通孔(ネジ穴)171cにボルト149で� ��めることで、ギアボックス140の筐体146は取� ��台170の底板171に固定される。取付面146dは、 取付台170の底板171の上面171aに接触して固定� �れる面である。

 なお、本実施例は、一対のドライバ120の� ��ャフト124を向かい合わせに配置している。� ��ち、X軸方向においてモータ135、シャフト124 、シャフト124、モータ135と整列するように配 置している。しかし、かかる配置は例示であ る。

 位置合わせ機構160は、ドライバ120を取付� ��170に取り付ける時、ビット123の中心軸123eが 所定の位置になるよう位置合わせするもので ある。位置合わせ機構160は、第1の係合部161� �、第2の係合部165と、を有する。図3は、ドラ イバ120を下方から見た斜視図である。図4は� �ドライバ120と取付台170を下方から見た分解� �視図である。図5は、ドライバ120と取付台170� ��上方から見た分解斜視図である。

 第1の係合部161は、ドライバ120のギアボッ クス140の取付面146dに固定される扇形状のフ� �ンジを有する。本実施例では、第1の係合部1 61はギアボックス140にボルト164を介してネジ� ��めされている。但し、第1の係合部161はギア ボックス140と一体であってもよいし、シャフ ト124を収納する中空円筒形状のスリーブと一 体であってもよい。

 第1の係合部161は、ビット123の中心軸123e� �中心軸とする(第1の)円筒面162を含む。ギア� �ックス140はビット123の周りに形成されるの� �ビット123の中心軸123eと同軸の円筒面162を形� ��し易い。Z軸に直交する平面において、円筒 面162はビット123の中心軸123eを中心とする円� �を形成する。円筒面162は、機械加工により� �成することができる。本実施例の円弧の中� �角は60°であるが、本発明は円筒面の中心角� ��限定しない。但し、円弧の中心角が大きい� ��が第1の係合部161を第2の係合部165に突き当� �る動作が安定する。但し、大きすぎると後� �するように第2の係合部165との係合が困難に� ��る。円筒面162は、機械加工により形成する� ��とができる。

 第2の係合部165は取付台170に設けられる。 図1、図4及び図5においては、第2の係合部165� �、取付台170の底板171の上面171aと底面171bを貫 通する貫通孔として構成される。かかる貫通 孔にはビット123が貫通するために従来から形 成される。このため、この貫通孔を利用すれ ば、新たな部材を必要とせず、部品点数の削 減につながる。第2の係合部165としての貫通� �は、(第2の)円筒面166を構成する。円筒面166� �径は円筒面162の径に等しい。

 位置合わせ機構160は、ビット123の中心軸1 23eが第2の係合部165を構成する貫通孔の中心� �167に一致するように、ドライバ120を取付台17 0に対して位置合わせする。かかる位置合わ� �は、第1の係合部161の円筒面162を第2の係合部 165の円筒面166に突き当てることによって行わ れる。単に突き当てるだけであるため位置合 わせ作業は従来よりも容易となる。  従来� �ドライバ120の取り付け位置合わせはピンが� �ットホルダに取り付けられた状態で移動可� �であるのに対して円筒面162と円筒面166とを� �触した状態ではビット123の中心軸123eの位置� ��めは固定されるので、位置合わせ精度は従� ��よりも向上している。即ち、ボルト149を固� ��しなければ円筒面162と円筒面166とを接触し� ��状態ではドライバ120が取付台170に対して回� ��可能となるが、ビット123の中心軸123eの位置 は移動せずに固定される。位置合わせ精度は 円筒面162及び166の機械加工精度に依存して高 精度となる。

 取付台170は、一対のドライバ120を搭載し� ��移動機構180に接続する機能を有し、矩形板� ��部材としての底板171と、一対のL字形状の側 板172と、背板173とを有する。

 底板171は、ドライバ120を支持する機能を� ��し、8個の貫通孔171c及び一対の貫通孔(第2の 係合部165)を有する。4つの貫通孔171cは一のド ライバ120を固定するボルト149が挿入されるネ ジ穴である。第2の係合部165の各貫通孔には� �ャフト124が貫通し、その中心軸167はビット12 3の中心軸123eと一致する。

 各側板172は底板171の上面171aの縁部に固定 される。固定方法は、接着、溶接、ネジ止め など制限されない。背板173は、移動機構180の Z軸ロボット184に固定される4つの取付穴173aを 有する。図1は、便宜上、一の取付穴173aのみ� ��示している。これにより、一対のドライバ1 20は移動機構180により移動可能となる。

 移動機構180は、ネジ供給部110とワークWと の間でドライバ120又はワークWを移動する機� �を有し、X軸ロボット182と、Z軸ロボット186と 、ワークWのY軸ロボット188と、を有する。

 X軸ロボット182は、図1に示すX軸方向にド� ��イバ120を移動させる。Z軸ロボット186は、図 1に示すZ軸方向にドライバ120を移動させる。Y 軸ロボット188は、図1に示すY軸方向にワークW を移動させる。これらのロボットには当業界 で周知の構成を適用することができ、ここで は詳しい説明を省略する。

 制御部190は、ネジ10のピックアップ時、� �ジ10の搭載時、ネジ10の締結時などに、ドラ� ��バ120のモータ135の回転と移動機構180による� ��ライバ120の移動を制御する。制御部190は、M PUなどの処理部と共にRAMやROMなどのメモリを� ��する。

 図6(a)は、取付台170の変形例としての取付 台170Aを下方から見た斜視図である。取付台17 0は、底板171Aを使用する点で取付台170と異な� ��。底板171Aは、一対の貫通孔を有する第2の� �合部165の代わりに、一の貫通孔を有する第2� ��係合部166Aを使用する点で底板171と異なる。

 第2の係合部166Aの貫通孔は、図6(b)に示す� ��うに、長方形168aの両端に一対の半円168bを� �合した形状を有する。図6(b)は貫通孔の概略� ��面図である。この一対の半円168bのみが図4� �おいても、第1の係合部161との突き当てに使� ��されるので、突き当てに使用される部分は� ��4も図6(b)も同じ形状をしている。このよう� �、第1の係合部161の円筒面162と第2の係合部165 の円筒面166は完全な円筒面でなくてもよい。

 以下、図5に示す構造の組み立て方法につ いて説明する。各ドライバ120のビット123が第 2の係合部165の各貫通孔を貫通するようにド� �イバ120を取付台170上に載置する。次に、第1� ��係合部161の円筒面162を第2の係合部165の円筒 面166に突き当てる。これにより、ビット123の 中心軸123eと第2の係合部165の円筒面166の中心� ��167が一致する。この同軸状態は、たとえド� ��イバ120が中心軸123eを中心として回転しても 崩れることはない。この状態で、ボルト149で 張り出し部146bと取付台170の底板171を固定す� �。この結果、ドライバ120を交換しても一対� �ビット123の距離Pを簡単かつ迅速に再現する� ��とができる。ドライバ120の交換を迅速に行� ��ことによって、ネジ締め装置100の非稼動時� ��を短縮してスループットを向上することが� ��きる。

 図4に示す実施例では、第1の係合部161と� �2の係合部165は円筒面162及び166を介して面接� ��をしているが、少なくとも2箇所で接触すれ ば足りる。

 図7は、径方向に延びる一対のバーで構成 される第1の係合部161Aの概略平面図である。� ��線は図4に示す円筒面162を規定する線Rであ� �。バーは、スリーブや筐体146と一体であっ� �もよいし接着などで固定されていてもよい� �

 各バーの先端は図4に示す円筒面162上にあ るため、各バーの先端を第2の係合部165の円� �面166に突き当てることによって円筒面162を� �筒面166に突き当てた場合と同様の効果を得� �ことができる。即ち、円筒面166に一対のバ� �が接触するように移動しても、ビット123の� �心軸123eと円筒面166の中心軸167の同軸性は維� ��される。

 バーの方向は径方向になくてもよい。例� ��ば、図8に示すように、両端部で線Rに接触� �る一のバーから構成される第1の係合部161Bを 使用してもよい。図8は、第1の係合部161Bの概 略平面図である。

 第1の係合部161は棒状部材でなくてもよい 。例えば、図9に示すように、線Rに接触する� ��対の突起から構成される第1の係合部161Cを� �用してもよい。図9は、第1の係合部161Cの概� �部分平面図である。少なくとも2箇所で線Rに 接触することによって、かかる2箇所の中心� �結ぶ線分の垂直二等分線上にビット123の中� �軸123eを配置することができる。また、線Rと 円筒面162及び円筒面166の輪郭線と一致させれ ば、同軸性を確保することができる。

 もちろん、図7乃至図9と異なり、図4に示� ��第1の係合部161に二点で接触する第2の係合� �を使用してもよい。

 第1及び第2の係合部161及び165の位置も取� �面146dの下側と底板171の貫通孔に限定されな� ��。

 図10は、第1及び第2の係合部161及び165の変 形例の概略断面図及び底面図である。ギアボ ックス140の筐体146の側板172に対向する面にビ ット123の中心軸123eと同心円となる円筒面162D� ��有する第1の係合部161Dとして形成する。ま� �、底板171の上面171aからZ軸方向に突出する第 2の係合部165Aを設ける。第2の係合部165Aは第1� ��係合部161Dの円筒面162Dと同一の曲率の円筒� �166Aを有する。第1の係合部161Dと第2の係合部1 65Aによっても位置合わせの効果を得ることが できる。

 以上、本発明の好ましい実施例について� ��明したが、本発明はこれらの実施例に限定� ��れるものではなく、様々な変形及び変更が� ��能である。