CN113557103B - 螺固装置、螺固不良判定装置及其判定方法以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种螺固装置、螺固不良判定装置及其判定方法以及存储介质，可适当地进行螺固的良好与否判定。螺固不良判定装置(10)包括：速度获取部(13)，获取螺丝刀的轴向的速度或与速度有关的速度特征量；以及不良判定部(14)，在暂时落座工序中，基于规定时间点的所述轴向的所述速度或所述速度特征量，判定为螺固产生不良。

Description

螺固装置、螺固不良判定装置及其判定方法以及存储介质

技术领域

本发明涉及一种螺固装置、螺固不良判定装置及其判定方法以及存储介质。

背景技术

以往，已知下述技术，即：在包括沿上下方向的轴移动的电动螺丝刀的、螺固装置中，基于距任意设定的测量开始位置的、测量设定时间内的刀头(bit)的移动距离，来判定是否存在紧固零件(例如参照专利文献1)。

而且，已知下述技术，即：基于刀头到达作为刀头的前端部不抵接于被紧固物或紧固部的位置的判定开始设定点后的、作用于刀头的推力，来判定有无紧固零件(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报“2012-223841号公报(2012年11月15日公开)”

专利文献2：日本公开专利公报“2013-18067号公报(2013年1月31日公开)”

发明内容

发明所要解决的问题

但是，专利文献1所记载的技术中，基于距任意设定的测量开始位置的、测量设定时间内的刀头的移动距离，来判定是否存在紧固零件(螺杆)。为了避免误判定，必须增大有螺杆的情况与无螺杆的情况的移动距离之差。但是，刀头保持的螺杆的前端开始进入螺孔的位置因螺杆的偏差等而无法准确地得知。因此，测量设定时间中，也可能包含螺杆进入螺孔前的、刀头高速移动的时间。因此，专利文献1所记载的技术中，需要将测量设定时间设定得长。于是，有可能是否存在螺杆的判定迟缓，刀头碰撞被紧固物。而且，螺杆越短，越难以判定是否存在螺杆。

而且，作用于刀头的推力的变化容易受到被紧固物及紧固零件的材料特性或公差等外因的影响。专利文献2所记载的技术中有下述问题，即：有可能产生有无紧固零件的误判定。

本发明的一实施例的目的在于提供一种可适当地进行螺固的良好与否判定的技术。

解决问题的技术手段

为了解决所述问题，本发明的一实施例的螺固不良判定装置包括：速度获取部，获取螺丝刀的轴向的速度或与所述速度有关的速度特征量；以及不良判定部，在使所述螺丝刀向螺孔侧移动而将螺杆插入至所述螺孔的暂时落座工序中，基于规定时间点的所述轴向的所述速度或所述速度特征量，来判定螺固是否产生不良。

而且，为了解决所述问题，本发明的一实施例的螺固不良判定方法包含：速度获取步骤，获取螺丝刀的轴向的速度或与所述速度有关的速度特征量；以及不良判定步骤，在使所述螺丝刀向螺孔侧移动而将螺杆插入至所述螺孔的暂时落座工序中，基于规定时间点的所述轴向的所述速度特征量，来判定螺固是否产生不良。

发明的效果

根据本发明的一实施例，可适当地进行螺固的良好与否判定。

附图说明

图1为表示本发明的实施方式的螺固系统的概要的框图。

图2为表示PLC的结构的框图。

图3为表示本实施方式的螺固系统的外观结构的图。

图4为表示暂时落座工序中的Z轴位置的变化量的图。

图5为表示暂时落座工序中的Z轴速度的变化量的图。

图6为示意性地表示暂时落座工序中的Z轴速度的变化量的图。

图7为示意性地表示暂时落座工序中的Z轴速度的累计移动平均的变化量的图。

[符号的说明]

1：螺固装置

10：PLC(螺固不良判定装置)

11：控制部

12：通信部

13：速度获取部

14：不良判定部

15：通知部

30：旋转用伺服器(第一马达)

40：往返用伺服器(第二马达)

50：螺丝刀

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一方面的实施方式(以下也表述为“本实施方式”)进行说明。

§1适用例

图1为表示本发明的实施方式的螺固装置1的概要的框图。如图1所示，螺固装置1包括可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)10(螺固不良判定装置)、联结器(coupler)20、旋转用伺服器30(第一马达)及往返用伺服器40(第二马达)。螺固装置1通过后述的螺丝刀50(参照图3)的、绕轴的旋转运动及沿轴向的往返运动，进行螺固动作。此时，PLC10进行螺固动作的控制，并且判定所述螺固动作的不良的产生。

本说明书中，所谓螺固动作的不良，是指在螺固开始前使螺杆掉落等，在螺固动作的开始时间点在螺丝刀刀头的前端不存在螺杆的、“无螺杆”的状态。PLC10判定由无螺杆所致的不良的产生。

旋转用伺服器30为产生螺丝刀50的绕轴的旋转运动(R轴方向的运动)的马达。而且，旋转用伺服器30向联结器20输出自身的旋转速度(deg./s)、旋转量(deg.)及旋转力矩(相对于额定力矩的比率(％))。

往返用伺服器40为产生螺丝刀50的沿轴向的往返运动(Z轴方向的运动)的马达。而且，往返用伺服器40向联结器20输出由自身的旋转所得的螺丝刀50的移动速度(mm/s)、移动位置(mm)及移动力矩(相对于额定力矩的比率(％))。

联结器20将PLC10与旋转用伺服器30及往返用伺服器40连接。详细而言，联结器20向旋转用伺服器30及往返用伺服器40发送从PLC10接收的控制信号。而且，联结器20向PLC10发送从旋转用伺服器30接收的旋转用伺服器30的旋转速度、旋转量及旋转力矩。而且，联结器20向PLC10发送从往返用伺服器40接收的由往返用伺服器40的旋转所致的螺丝刀50的移动速度、移动位置及移动力矩。

以下的说明中，有时将旋转用伺服器30的旋转速度、旋转量及旋转力矩、以及由往返用伺服器40的旋转所致的螺丝刀50的移动速度、移动位置及移动力矩统称而称为参数。

图2为表示PLC10的结构的框图。PLC10控制螺固装置1的动作。如图2所示，PLC10包括控制部11、通信部12、速度获取部13、不良判定部14及通知部15。

控制部11向通信部12输出用于控制旋转用伺服器30及往返用伺服器40的控制信号。通信部12向联结器20发送从控制部11输入的控制信号。控制信号是经由联结器20向旋转用伺服器30及往返用伺服器40发送，控制旋转用伺服器30及往返用伺服器40。控制部11同步地控制旋转用伺服器30及往返用伺服器40。而且，控制部11将旋转用伺服器30及往返用伺服器40的参数反馈给所述旋转用伺服器30及往返用伺服器40的控制。

通信部12从旋转用伺服器30及往返用伺服器40经由联结器20接收参数。通信部12使所接收的参数存储于未图示的存储装置。而且，也可由螺固装置1包括用于存储所接收的参数的存储装置。

速度获取部13参照通信部12从联结器20接收的参数，获取由往返用伺服器40所致的螺丝刀50的移动速度。而且，速度获取部13也作为位置速度获取部发挥功能，参照通信部12从联结器20接收的参数，获取旋转用伺服器30的旋转速度、旋转量及旋转力矩、以及轴向的位置及移动力矩。速度获取部13可从通信部12获取参数，也可从未图示的存储装置获取参数。

而且，旋转用伺服器30及往返用伺服器40各自也可包括对伺服马达进行驱动控制的伺服驱动器，通过所述伺服驱动器从伺服马达获取位置，并对所获取的位置进行微分，从而算出速度。伺服驱动器将位置及速度经由联结器20发送至PLC10。速度获取部13获取通信部12从联结器20接收的位置及速度。

不良判定部14参照速度获取部13所获取的螺丝刀50的轴向的速度，判定螺固是否产生不良。具体而言，不良判定部14基于螺丝刀50的轴向的速度是否大于规定的阈值，来判定螺固是否产生不良。

通知部15在由不良判定部14判定为螺固产生不良的情况下，通知不良的产生。PLC10也可通过通知部15向联结器20通知不良的产生，由此使旋转用伺服器30及往返用伺服器40的动作停止。而且，PLC10也可为，可通过通知部15将螺固不良的产生通知外部的机器。

§2结构例

〔实施方式1〕

以下，对本发明的实施方式1进行详细说明。

(螺固装置1的结构)

图3为简易地表示本实施方式的螺固装置1的外观结构例的图。如图3所示，螺固装置1包括旋转用伺服器30(第一马达)、往返用伺服器40(第二马达)、螺丝刀50及滚珠螺杆60、以及图3中未示的所述PLC10及联结器20。

螺丝刀50在前端具有螺丝刀刀头51，进行螺固。螺丝刀50一边通过由旋转用伺服器30给予的旋转力矩绕轴进行旋转运动，一边通过往返用伺服器40而沿轴向移动，由此执行螺固动作。以下的说明中，将螺丝刀50的轴向中的、螺固过程中螺丝刀50移动的方向称为下方。

旋转用伺服器30配置于螺丝刀50的上方，产生螺丝刀50的绕轴的旋转运动。

滚珠螺杆60以可使螺丝刀50上下移动的方式一体地支撑螺丝刀50及旋转用伺服器30。

往返用伺服器40设于滚珠螺杆60的上部，产生滚珠螺杆60的旋转运动。由往返用伺服器40所致的滚珠螺杆60的旋转运动转换为螺丝刀50的沿上下方向的直线运动，螺丝刀50沿上下往返运动。

(螺固动作)

螺固装置1进行的螺固动作如下。

首先，控制部11在例如通过吸附而在螺丝刀刀头51的前端保持有螺杆的状态下，执行下降工序，此下降工序通过滚珠螺杆60的旋转运动使螺丝刀50下降，以将所述螺杆设置于进行被紧固物的螺固的部位。下降工序中，控制部11使螺丝刀50下降，直到螺杆即将进入被紧固物的螺孔之前为止。若螺丝刀50的Z轴位置成为规定的位置，则控制部11完成Z轴的定位。

接下来，控制部11执行暂时落座工序，即，一边使螺杆旋转一边按压螺丝刀50，直到螺杆暂时落座为止。此处，所谓暂时落座工序，为直到螺杆的座面接触被紧固物为止的工序。在暂时落座工序结束时间点，看起来成为螺杆进入螺孔的状态。

控制部11进行将螺杆插入至紧固物的螺孔并使所述螺杆暂时落座的暂时落座工序，直到给予螺丝刀50的旋转力矩(R轴力矩)达到小于螺杆的紧固力矩的第一力矩(规定力矩)为止。螺杆的紧固力矩为通过日本工业标准(Japanese Industrial Standards，JIS)或各种规定例如根据螺杆的种类而决定的力矩，第一力矩例如为旋转用伺服器30的额定输出达到50％以上时的力矩。控制部11进行暂时落座工序直到螺杆暂时落座为止。

此外，在暂时落座工序的初期，在开始向紧固物的螺孔插入螺杆时，R轴力矩较旋转用伺服器30的输出达到额定输出的50％以上时的力矩更高。因此，控制部11为了避免暂时落座的误判定，例如在从暂时落座工序开始的1000ms，不进行暂时落座完成的判定。

接下来，控制部11在使螺杆暂时落座后，进一步进行一边使螺杆旋转一边将螺丝刀50按压于螺杆的正式紧固工序。所述暂时落座工序后的正式紧固工序进行至旋转用伺服器30给予螺丝刀50的旋转力矩达到作为规定的紧固力矩的第二力矩为止。控制部11例如进行正式紧固工序，直到R轴力矩成为旋转用伺服器30的输出达到额定输出的150％以上时的力矩为止。

控制部11在正式紧固工序完成后，执行正式紧固保持工序，即：将旋转用伺服器30的旋转力矩、及往返用伺服器40的按压力矩以正式紧固状态保持规定时间。控制部11在正式紧固保持工序中，例如将正式紧固状态保持100ms。

然后，控制部11执行释放工序，即：停止旋转用伺服器30的旋转，将R轴力矩设为0％以下，释放螺杆。

接下来，控制部11执行通过滚珠螺杆60的旋转运动使螺丝刀50向上方移动，使螺丝刀50的Z轴位置回归到原点位置的原点回归工序，由此完成螺固动作。

(无螺杆判定)

接下来，对参照螺丝刀50的轴向的速度来判定无螺杆的处理进行说明。

所述的使螺丝刀50向螺孔侧移动并将螺杆插入至所述螺孔的暂时落座工序中，速度获取部13经由通信部12从联结器20获取螺丝刀50的轴向的速度。而且，速度获取部13也可除了螺丝刀50的轴向的速度以外，还获取轴向的位置。此处，螺丝刀50的轴向的速度为通过往返用伺服器40而滚珠螺杆60旋转，螺丝刀50沿Z轴方向移动的速度。而且，螺丝刀50的轴向的位置为Z轴位置的距原点位置的移动距离。

不良判定部14基于下述速度来判定是否产生由无螺杆所致的不良，所述速度为速度获取部13所获取的螺丝刀50的轴向的速度，且为暂时落座工序中的规定时间点的速度。

图4为表示产生由无螺杆所致的不良的情况(ng_no_screw)、与无问题地完成暂时落座工序的情况(ok)的、暂时落座工序中的Z轴位置的变化的图。横轴表示时间，纵轴表示Z轴位置。

图5为表示产生由无螺杆所致的不良的情况(ng_no_screw)、与无问题地完成暂时落座工序的情况(ok)的、暂时落座工序中的Z轴方向的速度的图。横轴表示时间，纵轴表示Z轴速度。

此处，图4及图5中，所谓表示横轴的时间的索引(index)，1index表示2msec，例如index＝1000为2秒。

如图4所示，暂时落座工序中，螺固产生由无螺杆所致的不良的情况的、规定时间点的螺丝刀50的Z轴方向的位置，较未产生由无螺杆所致的不良的情况更大。但是，暂时落座工序中，无论是产生由无螺杆所致的不良的情况，还是未产生由无螺杆所致的不良的情况，Z轴方向的位置均缓缓增加。因此，在螺丝刀50到达被紧固物之前的、暂时落座工序的早期阶段中，在产生由无螺杆所致的不良的情况、与未产生由无螺杆所致的不良的情况下，Z轴方向的位置并无大的差异。

因此，难以基于暂时落座工序的早期阶段中的规定时间点的Z轴方向的位置来适当地判定由无螺杆所致的不良的产生。

因此，不良判定部14在暂时落座工序中，经由速度获取部13获取螺丝刀50的前端到达被紧固部之前的规定时间点、例如index＝500的时间点的Z轴速度。

如图5所示，暂时落座工序中，产生由无螺杆所致的不良的情况的、规定时间点的螺丝刀50的Z轴方向的速度，较未产生由无螺杆所致的不良的情况更快。

在暂时落座工序开始时，无论是产生由无螺杆所致的不良的情况，还是未产生由无螺杆所致的不良的情况，Z轴方向的速度均暂且成为最高速度，图5的示例中成为40mm/s左右。在未产生由无螺杆所致的不良的情况下，螺杆因滚珠螺杆60的运动而被按压于螺孔，逐渐被螺入至螺孔，因此暂时落座工序开始后不久，Z轴方向的速度减小至平均5mm/s左右。另一方面，产生由无螺杆所致的不良的情况下，在螺丝刀50的前端到达被紧固物之前(index＝1000之前)，Z轴方向的速度与暂时落座工序开始时相比并无变化。

因此，在产生由无螺杆所致的不良的情况、与未产生由无螺杆所致的不良的情况下，螺丝刀50到达被紧固物之前的暂时落座工序的早期阶段中的规定时间点、例如index＝500的时间点的Z轴速度相差大。因此，不良判定部14可基于暂时落座工序的早期阶段中的规定时间点的Z轴方向的速度，来适当判定是否产生由无螺杆所致的不良。

不良判定部14若在暂时落座工序中，规定时间点的螺丝刀的轴向的速度大于预先设定的阈值，则判定为螺固中产生由无螺杆所致的不良。用于判定由无螺杆所致的不良的产生的阈值可基于未产生由无螺杆所致的不良的情况的、暂时落座工序中的Z轴方向的速度而设定为适当的速度。图5所示的示例中，不良判定部14也可若index＝500的时间点的Z轴速度大于30mm/s，则判定为螺固产生由无螺杆所致的不良。由此，不良判定部14可高精度地进行螺固的良好与否判定。

不良判定部14若在暂时落座工序中，规定时间点的螺丝刀的轴向的速度为预先设定的阈值以下，则判定为螺固中未产生由无螺杆所致的不良。此时，控制部11继续螺固。

若由不良判定部14判定为螺固中产生在螺丝刀50的前端不存在螺杆的不良，则PLC10通过通知部15的功能，将所述不良的产生通知用户或其他机械。

而且，PLC10若由不良判定部14判定为螺固产生不良，则中止螺固动作。如上文所述，不良判定部14可在螺丝刀50到达被紧固物之前的暂时落座工序的早期阶段中，判定产生由无螺杆所致的不良，因而即便在高速驱动螺丝刀50的情况下，也可在螺丝刀50到达被紧固物之前中止螺固动作。

〔其他实施方式〕

所述实施方式1中，对基于暂时落座工序中的规定时间点的螺丝刀50的轴向的速度来判定螺固不良的示例进行了说明。

但是，PLC10也可基于与暂时落座工序中的规定时间点的螺丝刀50的轴向的速度有关的速度特征量，来判定螺固不良。

图6中，示意性地表示暂时落座工序中的螺丝刀50的Z轴速度的变化量。图6中，横轴表示index，此index表示时间，纵轴表示螺丝刀50的Z轴速度。如上文所述，暂时落座工序中，若螺杆开始向螺孔螺入，则螺丝刀50的速度急剧降低(图6的C)。相对于此，在产生由无螺杆所致的不良的情况下，螺丝刀50的速度不变化(图6的A)。因此，通过将适当的时间点t1的螺丝刀50的轴向速度与预先设定的速度的阈值进行比较，而判定螺固的不良。具体而言，若时间点t1的螺丝刀50的速度为阈值以下则判定为正常，若时间点t1的螺丝刀50的速度大于阈值则判定为产生由无螺杆所致的不良。

相对于此，有时虽然未产生由无螺杆所致的不良，但螺杆倾斜紧固。在螺丝刀50相对于螺孔倾斜地保持螺杆的情况下，产生倾斜紧固。即便在产生倾斜紧固的情况下，最终也进行螺固。倾斜紧固应与由无螺杆所致的不良相区分。在产生倾斜紧固的情况下，在螺杆抵接于螺孔的侧面的时间点，螺丝刀50的速度急剧降低。但是，在此后将倾斜的螺杆倾斜地按入至螺孔时，有时螺丝刀50的速度暂时再次上升(图6的B)。若在所述速度再次上升的时间点，以螺丝刀50的速度为基准与阈值进行比较来判定螺固不良，则有时错误地判定为产生由无螺杆所致的不良。

相对于此，PLC10也可在螺固的不良判定时，代替螺丝刀50的轴向的速度本身，而基于与速度有关的特征量(速度特征量)来判定是否产生螺固不良。作为速度特征量，例如也可如以下的实施方式2～5所例示那样，使用暂时落座工序的规定期间的螺丝刀50的速度的累计移动平均值、移动平均值、中央值或标准偏差等，但不限定于这些。

在使用速度特征量来判定螺固不良的情况下，作为一例，速度获取部13及不良判定部14采取如下结构。除此以外的螺固不良判定装置的结构与实施方式1相同，因而不重复进行说明。

(速度获取部13)

速度获取部13经由通信部12而接收由伺服马达等获取的螺丝刀50的轴向的速度的信息，并在速度获取部13中算出规定期间的速度特征量。然后，速度获取部13将所算出的速度特征量发送至不良判定部14。

而且，控制伺服马达的伺服驱动器也可根据螺丝刀50的轴向的速度来算出规定期间的速度特征量，速度获取部13从伺服马达等接收所算出的速度特征量。另外，速度获取部13也可将所算出的速度特征量发送至不良判定部14。

此处，作为规定期间，分别根据所选择的速度特征量，设定从螺丝刀50的下降开始到暂时落座工序结束为止的期间中的、适当期间。规定期间是由用户预先设定，且在速度获取部13中设定。

(不良判定部14)

不良判定部14基于从速度获取部13接收的速度特征量，进行是否产生由无螺杆所致的不良的判定。例如，通过将预先设定并保存于存储部的与各特征量对应的阈值、与所获取的特征量的大小进行比较，从而进行是否产生由无螺杆所致的不良的判定。

以下，对具体实施方式进行说明。

〔实施方式2〕

本实施方式中，不良判定部14基于规定时间点的轴向的速度的累计移动平均值，来判定螺固是否产生不良。速度获取部13获取轴向的螺丝刀50的速度，算出规定期间内的速度的累计移动平均值。不良判定部14也可通过将速度的累计移动平均值与预先设定的累计移动平均值的阈值进行比较，从而判定螺固不良。作为规定期间，也可设定包含正常时直到暂时落座工序结束的时间点为止的期间。例如，规定期间为从暂时落座工序开始到当前时间点为止的期间。例如，不良判定部14中，在速度的累计移动平均值超过阈值的情况下，判定为产生由无螺杆所致的不良，在速度的累计移动平均值为阈值以下的情况下，判定为未产生由无螺杆所致的不良。

图7为示意性地表示由速度获取部13算出的螺丝刀50的轴向速度的累计移动平均值V_CMA的变化量的推移的图表，横轴表示时间的index，纵轴表示螺丝刀50的轴向速度的累计移动平均值V_CMA。

在未产生由无螺杆所致的不良而正常进行螺固的情况下，螺杆因滚珠螺杆60的运动而被按压于螺孔，并逐渐螺入至螺孔，因此暂时落座工序开始后，螺丝刀50的轴向的速度上升后下降。速度获取部13中，根据所述规定期间的螺丝刀50的轴向速度，来算出所述期间中的累计移动平均值V_CMA。累计移动平均值V_CMA在螺杆开始向螺孔螺入的时间点，伴随速度的降低而开始降低(图6的C)。

另一方面，在产生由无螺杆所致的不良的情况下，螺丝刀50的轴向的速度不降低(保持上升)，直到螺丝刀50的前端到达被紧固物的时间点为止。结果，螺丝刀50的轴向速度的累计移动平均值V_CMA在暂时落座工序开始后增加，保持高(图7的A)。

因此，不良判定部14可在从暂时落座工序开始的、某期间后的规定时间点t1，将螺丝刀50的速度的累计移动平均值V_CMA与所设定的累计移动平均值的阈值V_th进行比较，若为V_CMA＞V_th，则判定为产生由无螺杆所致的不良，若为V_CMA≦V_th，则判定为正常。

而且，在螺杆倾斜紧固的情况下，在倾斜地螺入至螺孔的螺杆抵接于螺孔的侧面的时间点，螺丝刀50的速度暂且降低。但是，若此后倾斜紧固的螺杆被按入至螺孔，则有时螺丝刀50的速度暂且上升。因此，此时螺丝刀50的轴向速度的累计移动平均值V_CMA如图7的曲线B所示，虽略大于正常情况的速度的累计移动平均值，但显示几乎相同的变化。因此，倾斜紧固的情况下，规定期间的螺丝刀50的速度的累计移动平均值显示小于阈值的值，因而不良判定部14误判定为无螺杆的可能性低。

这样，可将规定时间点(例如图7所示的时间点t1)的螺丝刀50的速度的累计移动平均值V_CMA与所设定的阈值V_th进行比较，根据V_CMA是否大于V_th来判定是否产生由无螺杆所致的不良。

而且，在判定由无螺杆所致的不良时，若基于螺丝刀50的轴向速度的累计移动平均值V_CMA进行判定，则可在暂时落座工序的早期阶段中判定是否产生由无螺杆所致的不良。而且，将倾斜紧固等与无螺杆不同的不良误判定为由无螺杆所致的不良的可能性低。进而，为了判定不良，将速度的累计移动平均值V_CMA与阈值进行比较的时间点t1只要设定于从正常时开始暂时落座工序的时间点至螺丝刀50到达被紧固物为止的期间中的任一时间点即可。因此，也容易设定为了防止误判定而最适的速度的测量期间。

〔实施方式3〕

本实施方式中，不良判定部14基于规定时间点的轴向的速度的移动平均值，来判定螺固是否产生不良。速度获取部13获取规定期间的螺丝刀50的轴向速度作为螺丝刀50的轴向的速度的特征量，算出所述规定期间内的适当的一定期间的、速度的移动平均值V_MA。不良判定部14也可通过将移动平均值V_MA与所设定的速度移动平均值的阈值V_th进行比较，从而判定由无螺杆所致的不良的产生。此处，一定期间为从当前时间点向以前的一定期间。

如上文所述，在正常进行螺固的情况下，在螺杆开始向螺孔螺入的时间点，螺丝刀50的轴向速度急剧降低。因此，螺丝刀50的轴向速度的移动平均值V_MA也从所述时间点开始急剧降低。但是，在产生无螺杆的不良的情况下，螺丝刀50的轴向速度不降低，因而螺丝刀50的轴向速度的移动平均值V_MA也不降低。因此，可在正常时螺杆开始向螺孔螺入的时间点，通过将螺丝刀50的轴向速度的移动平均值V_MA与所设定的速度移动平均值阈值V_th进行比较，从而在V_MA＞V_th的情况下判定为产生无螺杆的不良，在V_MA≦V_th的情况下判定为正常。

而且，在如所述那样产生倾斜紧固的情况下，虽然螺丝刀50的速度暂时上升，但速度移动平均值显示与正常情况几乎相同的变化。因此，将由倾斜紧固所致的不良误判定为由无螺杆所致的不良的可能性低。

本实施方式中，使用速度的移动平均值作为螺丝刀50的速度的特征量，因而在螺杆开始向螺孔螺入的时间点，速度的移动平均值V_MA急剧降低。因此，可在暂时落座工序的早期的时间点，判定是否产生由无螺杆所致的不良。而且，将由倾斜紧固所致的不良误判定为由无螺杆所致的不良的可能性低，可进行适当的无螺杆的判定。

〔实施方式4〕

本实施方式中，不良判定部14基于规定时间点的轴向的速度的中央值，来判定螺固是否产生不良。中央值例如为从暂时落座工序开始后的某时间点到规定时间点t1为止的规定期间的中央值。本实施方式中，也可测量规定期间中轴向的螺丝刀50的速度作为螺丝刀50的轴向速度的特征量，使用将所测量的速度以从低到高的顺序排列的情况的、速度的中央值V_m，与速度中央值的阈值V_th进行比较。可在V_m＞V_th的情况下，判定为产生由无螺杆所致的不良，在V_m≦V_th的情况下，判定为正常。

本实施方式中，也在螺杆开始向螺孔螺入的时间点，螺丝刀50的轴向速度急剧降低，伴随于此而速度的中央值V_m也开始降低。相对于此，在产生无螺杆的不良的情况下，速度不降低，因而中央值V_m也不变化。而且，倾斜紧固的情况下，如上文所述，有时螺丝刀50的速度暂时上升，但其对速度的中央值几乎无影响。因此，将由倾斜紧固所致的不良误判定为由无螺杆所致的不良的可能性也低。

〔实施方式5〕

本实施方式中，不良判定部14基于规定时间点的轴向的速度的标准偏差，来判定螺固是否产生不良。本实施方式中，测量规定期间的轴向的螺丝刀50的速度，算出所述期间的速度的标准偏差S。标准偏差S的值在正常情况下，增加至螺丝刀50的速度接近上限速度为止，接近上限速度后减小，从螺杆开始向螺孔螺入起，增加至以速度低的值稳定。相对于此，在产生无螺杆的不良的情况下，在正常时螺杆螺入的时间点后，螺丝刀50也以与到此为止相比无变化的速度沿轴向逐渐下降。因此，螺丝刀50的速度达到上限速度后，标准偏差S的值保持小。因此，可设定标准偏差的阈值S_th，若直到正常时螺杆螺入的时间点为止的标准偏差S＜S_th，则判定为产生无螺杆的不良，若标准偏差S≥S_th，则判定为正常。

如上文所述，有时螺丝刀50的速度暂时上升，但其对速度的标准偏差的变化几乎无影响。因此，将由倾斜紧固所致的不良误判定为由无螺杆所致的不良的可能性也低。

此外，在无螺杆判定时，也可代替螺丝刀50的轴向速度的标准偏差而使用速度的分散等。

如以上所说明，为了判定无螺杆的不良，可代替螺丝刀50的轴向速度本身，而基于规定期间的螺丝刀50的轴向速度的标准偏差等，来高精度地在暂时落座工序的早期阶段中适当地判定无螺杆的不良。而且，也不会将由倾斜紧固所致的不良误判定为由无螺杆所致的不良。

〔总结〕

〔实施例1〕

一种螺固不良判定装置，包括：速度获取部，获取螺丝刀的轴向的速度或与所述速度有关的速度特征量；以及不良判定部，在使所述螺丝刀向螺孔侧移动并将螺杆插入至所述螺孔的暂时落座工序中，基于规定时间点的所述轴向的所述速度或所述速度特征量，来判定螺固是否产生不良。

根据所述结构，基于暂时落座工序的规定时间点的螺丝刀的轴向的速度的特征量，来进行螺固的良好与否判定。暂时落座工序中，若螺杆开始进入被紧固物，则立即产生明确的速度变化。因此，可在暂时落座工序的早期的时间点，算出所测量的速度的特征量，基于所述速度特征量高精度地进行在螺丝刀的前端是否存在螺杆的、螺固的良好与否判定。

〔实施例2〕

根据实施例1所记载的螺固不良判定装置，其中所述不良判定部基于规定时间点的所述轴向的所述速度特征量，来判定螺固是否产生不良，所述速度特征量为螺丝刀的轴向的速度的累计移动平均。

根据所述结构，可高精度地检测由无螺杆所致的不良的产生。而且，不会将倾斜紧固等误判定为无螺杆，可在早期阶段中适当地检测无螺杆。

〔实施例3〕

根据实施例1所记载的螺固不良判定装置，其中所述不良判定部基于规定时间点的所述轴向的所述速度特征量，来判定螺固是否产生不良，所述速度特征量为螺丝刀的轴向的速度的移动平均。

根据所述结构，可在早期阶段中高精度地检测无螺杆的不良。

〔实施例4〕

根据实施例1所记载的螺固不良判定装置，其中所述不良判定部基于规定时间点的所述轴向的所述速度特征量，来判定螺固是否产生不良，所述速度特征量为螺丝刀的轴向的速度的中央值。

根据所述结构，可在早期阶段中高精度地检测无螺杆的不良。

〔实施例5〕

根据实施例1所记载的螺固不良判定装置，其中所述不良判定部基于规定时间点的所述轴向的所述速度特征量，来判定螺固是否产生不良，所述速度特征量为螺丝刀的轴向的速度的标准偏差。

根据所述结构，可在早期阶段中高精度地检测无螺杆的不良。

〔实施例6〕

根据实施例1所记载的螺固不良判定装置，其中所述不良判定部基于规定时间点的所述轴向的所述速度，来判定螺固是否产生不良。

根据所述结构，可在早期阶段中高精度地检测无螺杆的不良。

〔实施例7〕

根据实施例1至6中任一项所记载的螺固不良判定装置，其中所述暂时落座工序为直到所述螺杆的座面接触被紧固物为止的工序。

〔实施例8〕

根据实施例1至7中任一项所记载的螺固不良判定装置，其中所述暂时落座工序进行至给予所述螺丝刀的旋转力矩达到小于所述螺杆的紧固力矩的规定力矩为止。

〔实施例9〕

根据实施例1至8中任一项所记载的螺固不良判定装置，包括：

通知部，若判定为螺固产生不良，则通知在所述螺丝刀的前端不存在所述螺杆的、不良的产生。

根据所述结构，可通知在螺丝刀的前端不存在螺杆的、不良的产生，例如用户可采取在螺丝刀的前端安装螺杆等适当的对策。

〔实施例10〕

一种螺固装置，包括：实施例1至9中任一项所记载的螺固不良判定装置；第一马达，对所述螺丝刀给予旋转力矩；以及第二马达，使所述螺丝刀沿所述轴向移动。

根据所述结构，可基于第一马达的旋转力矩来控制暂时落座工序，并且根据由第二马达所得的螺丝刀的轴向的速度或与所述速度有关的速度特征量来进行螺固的良好与否判定。因此，可在暂时落座工序中进行螺固的良好与否的判定。

〔实施例11〕

根据实施例10所记载的螺固装置，其中若判定为螺固产生不良，则中止螺固。

根据所述结构，可在无螺杆的情况下，在螺丝刀的刀头抵接于被紧固物之前，中止螺丝刀的驱动，因而可防止由螺丝刀的刀头损伤被紧固物。

〔实施例12〕

一种螺固不良判定方法，包含：速度获取步骤，获取螺丝刀的轴向的速度或与所述速度有关的速度特征量；以及不良判定步骤，在使所述螺丝刀向螺孔侧移动而将螺杆插入至所述螺孔的暂时落座工序中，基于规定时间点的所述轴向的所述速度或所述速度特征量，来判定螺固是否产生不良。

根据所述结构，基于暂时落座工序的规定时间点的螺丝刀的轴向的速度或速度特征量，来进行螺固的良好与否判定。暂时落座工序中，若螺杆开始进入被紧固物，则立即产生明确的速度变化。因此，可在暂时落座工序的早期的时间点，算出所测量的速度特征量，并基于所述速度或速度特征量高精度地进行在螺丝刀的前端是否存在螺杆的、螺固的良好与否判定。

〔实施例13〕

一种控制程序，用于使计算机作为实施例1至9中任一项所记载的螺固不良判定装置发挥功能，且使计算机作为所述速度获取部及所述不良判定部发挥功能。

根据所述结构，可通过控制程序高精度地进行螺固的良好与否判定。

〔借由软件的实现例〕

PLC10的控制块(特别是控制部11、通信部12、速度获取部13、不良判定部14及通知部15)可借由形成为集成电路(集成电路(Integrated Circuit，IC)芯片)等的逻辑电路(硬件)实现，也可借由软件来实现。

后者的情况下，PLC10包括计算机，所述计算机执行作为实现各功能的软件的、程序的命令。所述计算机例如包括一个以上的处理器，并且包括存储了所述程序的计算机可读取的记录介质。另外，通过在所述计算机中所述处理器从所述记录介质读取所述程序并执行，从而达成本发明的目的。作为所述处理器，例如可使用中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)。作为所述记录介质，除了“非暂时性的有形介质”、例如只读存储器(Read Only Memory，ROM)等以外，还可使用带、盘、卡、半导体存储器、可编程的逻辑电路等。而且，也可还包括展开所述程序的随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等。而且，所述程序也可经由可传输所述程序的任意的传输介质(通信网络或广播波等)供给于所述计算机。此外，本发明的一实施例也能以通过电子传输使所述程序具现化的、嵌埋于载波的数据信号的形态实现。

本发明不限定于所述各实施方式，可在权利要求所示的范围内进行各种变更，将不同实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得的实施方式也包含于本发明的技术范围。

Claims (8)

1.一种螺固不良判定装置，其特征在于，包括：

速度获取部，获取螺丝刀的轴向的速度、所述速度的累计移动平均、所述速度的移动平均、所述速度的中央值或所述速度的标准偏差；以及

不良判定部，在使所述螺丝刀向螺孔侧移动并将螺杆插入至所述螺孔的暂时落座工序中，基于规定时间点的所述轴向的所述速度、所述速度的累计移动平均、所述速度的移动平均、所述速度的中央值或所述速度的标准偏差，来判定螺固是否产生不良。

2.根据权利要求1所述的螺固不良判定装置，其特征在于，所述暂时落座工序为直到所述螺杆的座面接触被紧固物为止的工序。

3.根据权利要求1所述的螺固不良判定装置，其特征在于，所述暂时落座工序进行至给予所述螺丝刀的旋转力矩达到小于所述螺杆的紧固力矩的规定力矩为止。

4.根据权利要求1所述的螺固不良判定装置，其特征在于，包括：

通知部，若判定为螺固产生不良，则通知在所述螺丝刀的前端不存在所述螺杆的不良的产生。

5.一种螺固装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至4中任一项所述的螺固不良判定装置；

第一马达，对所述螺丝刀给予旋转力矩；以及

第二马达，使所述螺丝刀沿所述轴向移动。

6.根据权利要求5所述的螺固装置，其特征在于，若判定为螺固产生不良，则中止螺固。

7.一种螺固不良判定方法，其特征在于，包含：

速度获取步骤，获取螺丝刀的轴向的速度、所述速度的累计移动平均、所述速度的移动平均、所述速度的中央值或所述速度的标准偏差；以及

不良判定步骤，在使所述螺丝刀向螺孔侧移动并将螺杆插入至所述螺孔的暂时落座工序中，基于规定时间点的所述轴向的所述速度、所述速度的累计移动平均、所述速度的移动平均、所述速度的中央值或所述速度的标准偏差，来判定螺固是否产生不良。

8.一种存储介质，其存储用于使计算机作为如下部发挥功能的控制程序，所述存储介质的特征在于，所述控制程序用于使计算机作为如权利要求1至4中任一项所述的螺固不良判定装置发挥功能，且使计算机作为所述速度获取部及所述不良判定部发挥功能。