JP2000326250A - ナットランナーの制御方法及び制御装置 - Google Patents
ナットランナーの制御方法及び制御装置Info
- Publication number
- JP2000326250A JP2000326250A JP13302399A JP13302399A JP2000326250A JP 2000326250 A JP2000326250 A JP 2000326250A JP 13302399 A JP13302399 A JP 13302399A JP 13302399 A JP13302399 A JP 13302399A JP 2000326250 A JP2000326250 A JP 2000326250A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tightening
- torque
- time
- target
- fastening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ソフトジョイントやハードジョイント等のワ
ークの種類にかかわらず、ボルト又はナットをワークに
適切な締付けトルクでもって締付け完了させることがで
き、また、多軸同時締付けにおいて、締付け角度にばら
つきがあっても全軸を同時に締付け完了させることにあ
る。 【解決手段】 目標締付けトルクＴX と着座から締付け
完了までの目標締付け時間ｔｘとを予め設定し、その着
座後の締付け動作中における現在点Ｐ1 での回転数につ
いて単位時間当たりのトルク上昇率αを算出すると共
に、現在点Ｐ1 から目標締付けトルクＴX までの残り締
付けトルクΔＴ2 と目標締付け時間ｔｘまでの残り締付
け時間Δｔ1 とを算出し、前記トルク上昇率αと残り締
付けトルクΔＴ2 とから現在点Ｐ1 での回転数で目標締
付けトルクＴX に達するまでの残り締付け予想時間Δｔ
2 を算出し、この残り締付け予想時間Δｔ2 と残り締付
け時間Δｔ1 と現在点Ｐ1 の回転数から目標締付け時間
ｔｘで締付け完了するために必要な回転数を算出する。
ークの種類にかかわらず、ボルト又はナットをワークに
適切な締付けトルクでもって締付け完了させることがで
き、また、多軸同時締付けにおいて、締付け角度にばら
つきがあっても全軸を同時に締付け完了させることにあ
る。 【解決手段】 目標締付けトルクＴX と着座から締付け
完了までの目標締付け時間ｔｘとを予め設定し、その着
座後の締付け動作中における現在点Ｐ1 での回転数につ
いて単位時間当たりのトルク上昇率αを算出すると共
に、現在点Ｐ1 から目標締付けトルクＴX までの残り締
付けトルクΔＴ2 と目標締付け時間ｔｘまでの残り締付
け時間Δｔ1 とを算出し、前記トルク上昇率αと残り締
付けトルクΔＴ2 とから現在点Ｐ1 での回転数で目標締
付けトルクＴX に達するまでの残り締付け予想時間Δｔ
2 を算出し、この残り締付け予想時間Δｔ2 と残り締付
け時間Δｔ1 と現在点Ｐ1 の回転数から目標締付け時間
ｔｘで締付け完了するために必要な回転数を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はナットランナーの制
御方法及び制御装置に関し、詳しくは、ボルトやナット
をワークに自動締付けするナットランナーの回転数を制
御する制御方法及び制御装置に関する。
御方法及び制御装置に関し、詳しくは、ボルトやナット
をワークに自動締付けするナットランナーの回転数を制
御する制御方法及び制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボルトやナットをワークに自動締付けす
るナットランナーの制御方法としては、ボルトやナット
の締付トルクで締付け精度を評価するトルク方式が一般
的である。このトルク方式によるナットランナーは、図
３に示すようにナットランナ本体１から延びる出力軸２
に同軸にソケット３を連結して構成され、そのソケット
３が締付け対象のボルト４（又はナット）の頭部に着脱
可能に嵌合される。前述のナットランナー本体１は駆動
モータ５と減速機６とトルクセンサ７とを備え、外部の
制御部８からの制御信号に基づいて駆動モータ５により
出力軸２の先端にあるソケット３を回転させる。
るナットランナーの制御方法としては、ボルトやナット
の締付トルクで締付け精度を評価するトルク方式が一般
的である。このトルク方式によるナットランナーは、図
３に示すようにナットランナ本体１から延びる出力軸２
に同軸にソケット３を連結して構成され、そのソケット
３が締付け対象のボルト４（又はナット）の頭部に着脱
可能に嵌合される。前述のナットランナー本体１は駆動
モータ５と減速機６とトルクセンサ７とを備え、外部の
制御部８からの制御信号に基づいて駆動モータ５により
出力軸２の先端にあるソケット３を回転させる。
【０００３】図４はナットランナーによる締付け時間と
締付けトルクとの関係を示す。ナットランナーのソケッ
ト３をボルト４（又はナット）に嵌合させた状態で回転
させて締付け動作を開始する。この締付け動作の開始か
らボルト４（又はナット）がワーク９に着座するまで
は、締付けサイクルタイムを短縮するためにナットラン
ナーを高速回転させている。この着座点Ａでの着座トル
クＴａは制御部８に予め設定されている。
締付けトルクとの関係を示す。ナットランナーのソケッ
ト３をボルト４（又はナット）に嵌合させた状態で回転
させて締付け動作を開始する。この締付け動作の開始か
らボルト４（又はナット）がワーク９に着座するまで
は、締付けサイクルタイムを短縮するためにナットラン
ナーを高速回転させている。この着座点Ａでの着座トル
クＴａは制御部８に予め設定されている。
【０００４】ナットランナーによる締付け動作の開始
後、その着座トルクＴａをトルクセンサ７により検出し
た時点でソケット３の回転を一旦停止させている。その
後、ソケット３を回転開始させ、制御部８に予め設定さ
れている目標締付けトルクＴｂに達すると締付け動作を
終了する。このように着座点Ａから締付け完了点Ｂまで
は、制御部８に予め設定された締付け回転数（固定値）
に基づいて、ソケット３が一定回転するように制御部８
で回転速度を制御するようにしている。
後、その着座トルクＴａをトルクセンサ７により検出し
た時点でソケット３の回転を一旦停止させている。その
後、ソケット３を回転開始させ、制御部８に予め設定さ
れている目標締付けトルクＴｂに達すると締付け動作を
終了する。このように着座点Ａから締付け完了点Ｂまで
は、制御部８に予め設定された締付け回転数（固定値）
に基づいて、ソケット３が一定回転するように制御部８
で回転速度を制御するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ボルト（又
はナット）が締め付けられるワークには、着座から締付
け完了までに大きな回転角度を必要とする柔らかい部材
（以下、ソフトジョイントと称す）や、小さな回転角度
で着座から締付け完了へ至る硬い部材（以下、ハードジ
ョイントと称す）がある。
はナット）が締め付けられるワークには、着座から締付
け完了までに大きな回転角度を必要とする柔らかい部材
（以下、ソフトジョイントと称す）や、小さな回転角度
で着座から締付け完了へ至る硬い部材（以下、ハードジ
ョイントと称す）がある。
【０００６】前者のソフトジョイントにボルト（又はナ
ット）を締め付ける場合、締付けサイクルタイムを短縮
するため、締付け回転数を上げる必要がある。締付け回
転数を上げたことによりナットランナーがオーバーラン
したとしても、単位角度当たりのトルク上昇率が小さい
ので、最終的な目標締付けトルクに与える影響は少な
い。すなわち、図５に示すようにソフトジョイントＳＪ
を着座点Ａから締め付けた場合、締付け完了点ＢSJでオ
ーバーランしても、オーバートルク量ＯＴSJが少なくて
済む。
ット）を締め付ける場合、締付けサイクルタイムを短縮
するため、締付け回転数を上げる必要がある。締付け回
転数を上げたことによりナットランナーがオーバーラン
したとしても、単位角度当たりのトルク上昇率が小さい
ので、最終的な目標締付けトルクに与える影響は少な
い。すなわち、図５に示すようにソフトジョイントＳＪ
を着座点Ａから締め付けた場合、締付け完了点ＢSJでオ
ーバーランしても、オーバートルク量ＯＴSJが少なくて
済む。
【０００７】一方、後者のハードジョイントにボルト
（又はナット）を締め付ける場合、単位角度当たりのト
ルク上昇率が大きいので、ナットランナーがオーバーラ
ンすると最終的な目標締付けトルクに与える影響が大き
い。すなわち、図５に示すようにハードジョイントＨＪ
を着座点Ａから締め付けた場合、締付け完了点ＢHJでオ
ーバーランすると、そのオーバートルク量ＯＴHJが多く
なることから、締付け回転数を極力下げる必要がある。
（又はナット）を締め付ける場合、単位角度当たりのト
ルク上昇率が大きいので、ナットランナーがオーバーラ
ンすると最終的な目標締付けトルクに与える影響が大き
い。すなわち、図５に示すようにハードジョイントＨＪ
を着座点Ａから締め付けた場合、締付け完了点ＢHJでオ
ーバーランすると、そのオーバートルク量ＯＴHJが多く
なることから、締付け回転数を極力下げる必要がある。
【０００８】このようにワークの種類により適切な締付
け回転数が異なることから、実際の締付け作業時には、
ワークの種類に応じて締付け回転数を設定しているとい
うのが現状である。
け回転数が異なることから、実際の締付け作業時には、
ワークの種類に応じて締付け回転数を設定しているとい
うのが現状である。
【０００９】また、複数のボルト（又はナット）をワー
クに締め付けるに際して、その締付け完了時の時間的な
ずれが締付け力に大きく作用するワークの場合、複数の
ボルト（又はナット）をワークに同時に締め付ける多軸
同時締付けを行うようにしている。この多軸同時締付け
は、全軸を着座させた後、その着座から目標締付けトル
クまで全軸を同時に締め付ける方法である。この方法に
よれば、全軸が同一の回転数であれば、概略、全軸が同
時に締付け完了することになる。
クに締め付けるに際して、その締付け完了時の時間的な
ずれが締付け力に大きく作用するワークの場合、複数の
ボルト（又はナット）をワークに同時に締め付ける多軸
同時締付けを行うようにしている。この多軸同時締付け
は、全軸を着座させた後、その着座から目標締付けトル
クまで全軸を同時に締め付ける方法である。この方法に
よれば、全軸が同一の回転数であれば、概略、全軸が同
時に締付け完了することになる。
【００１０】しかしながら、実際には締付け部位により
着座から締付け完了までの締付け角度にばらつきがある
ため、全軸を同時に締付け完了させることが困難であ
り、締付け力にばらつきが発生することがある。
着座から締付け完了までの締付け角度にばらつきがある
ため、全軸を同時に締付け完了させることが困難であ
り、締付け力にばらつきが発生することがある。
【００１１】そこで、本発明は前述した問題点に鑑みて
提案されたもので、その目的とするところは、ソフトジ
ョイントやハードジョイント等のワークの種類にかかわ
らず、ボルト又はナットをワークに適切な締付けトルク
でもって締付け完了させることができ、また、多軸同時
締付けにおいて、締付け角度にばらつきがあっても全軸
を同時に締付け完了させることができるナットランナー
の制御方法及び制御装置を提供することにある。
提案されたもので、その目的とするところは、ソフトジ
ョイントやハードジョイント等のワークの種類にかかわ
らず、ボルト又はナットをワークに適切な締付けトルク
でもって締付け完了させることができ、また、多軸同時
締付けにおいて、締付け角度にばらつきがあっても全軸
を同時に締付け完了させることができるナットランナー
の制御方法及び制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めの技術的手段として、本発明に係るナットランナーの
制御方法は、目標締付けトルクと、着座から締付け完了
までの目標締付け時間とを予め設定し、その着座後の締
付け動作中における現在点での回転数について単位時間
当たりのトルク上昇率を検出し、その検出信号に基づい
て目標締付け時間で目標締付けトルクに達するように回
転数を制御しながら締付け完了させることを特徴とす
る。
めの技術的手段として、本発明に係るナットランナーの
制御方法は、目標締付けトルクと、着座から締付け完了
までの目標締付け時間とを予め設定し、その着座後の締
付け動作中における現在点での回転数について単位時間
当たりのトルク上昇率を検出し、その検出信号に基づい
て目標締付け時間で目標締付けトルクに達するように回
転数を制御しながら締付け完了させることを特徴とす
る。
【００１３】具体的に、本発明におけるナットランナー
の制御方法は、目標締付けトルクと、着座から締付け完
了までの目標締付け時間とを予め設定し、その着座後の
締付け動作中における現在点での回転数について単位時
間当たりのトルク上昇率を算出すると共に、現在点から
目標締付けトルクまでの残り締付けトルクと目標締付け
時間までの残り締付け時間とを算出し、前記トルク上昇
率と残り締付けトルクとから、現在点での回転数で目標
締付けトルクに達するまでの残り締付け予想時間を算出
し、この残り締付け予想時間と残り締付け時間と現在点
の回転数から、目標締付け時間で目標締付けトルクに達
するように締付け完了するために必要な回転数を算出す
ることを特徴とする。
の制御方法は、目標締付けトルクと、着座から締付け完
了までの目標締付け時間とを予め設定し、その着座後の
締付け動作中における現在点での回転数について単位時
間当たりのトルク上昇率を算出すると共に、現在点から
目標締付けトルクまでの残り締付けトルクと目標締付け
時間までの残り締付け時間とを算出し、前記トルク上昇
率と残り締付けトルクとから、現在点での回転数で目標
締付けトルクに達するまでの残り締付け予想時間を算出
し、この残り締付け予想時間と残り締付け時間と現在点
の回転数から、目標締付け時間で目標締付けトルクに達
するように締付け完了するために必要な回転数を算出す
ることを特徴とする。
【００１４】また、本発明に係るナットランナーの制御
装置は、ボルト又はナットに嵌合したソケットを回転さ
せる駆動モータを動作させるモータ駆動回路と、トルク
センサにより締付け動作中の締付けトルクを検出して出
力するトルク検出回路と、着座後の締付け動作中、その
着座からの経過時間を計測して出力する時間監視回路
と、トルク検出回路及び時間監視回路のそれぞれの出力
に基づいて、着座後の締付け動作中における現在点での
回転数について単位時間当たりのトルク上昇率を算出
し、そのトルク上昇率に基づいて現在点から目標締付け
時間で目標締付けトルクに達するように締付け完了する
ために必要な回転数を算出し、その回転数に基づく制御
信号を前記モータ駆動回路に出力する演算回路とを具備
したことを特徴とする。
装置は、ボルト又はナットに嵌合したソケットを回転さ
せる駆動モータを動作させるモータ駆動回路と、トルク
センサにより締付け動作中の締付けトルクを検出して出
力するトルク検出回路と、着座後の締付け動作中、その
着座からの経過時間を計測して出力する時間監視回路
と、トルク検出回路及び時間監視回路のそれぞれの出力
に基づいて、着座後の締付け動作中における現在点での
回転数について単位時間当たりのトルク上昇率を算出
し、そのトルク上昇率に基づいて現在点から目標締付け
時間で目標締付けトルクに達するように締付け完了する
ために必要な回転数を算出し、その回転数に基づく制御
信号を前記モータ駆動回路に出力する演算回路とを具備
したことを特徴とする。
【００１５】本発明に係るナットランナーの回転制御
は、目標締付けトルクと、着座後から締付け完了までの
目標締付け時間を予め設定し、着座後の締付け動作中に
おける現在点での回転数について単位時間当たりのトル
ク上昇率を算出することにより、現在点から目標締付け
時間で目標締付けトルクに達するように締付け完了する
ために必要な回転数を算出するので、ソフトジョイント
の場合、現在点のトルク上昇率からソフトジョイントで
あることを判断して回転数を上げることにより目標締付
けトルク及び目標締付け時間で締付け完了する。また、
ハードジョイントの場合、現在点のトルク上昇率からハ
ードジョイントであることを判断して回転数を下げるこ
とにより目標締付けトルク及び目標締付け時間で締付け
完了する。
は、目標締付けトルクと、着座後から締付け完了までの
目標締付け時間を予め設定し、着座後の締付け動作中に
おける現在点での回転数について単位時間当たりのトル
ク上昇率を算出することにより、現在点から目標締付け
時間で目標締付けトルクに達するように締付け完了する
ために必要な回転数を算出するので、ソフトジョイント
の場合、現在点のトルク上昇率からソフトジョイントで
あることを判断して回転数を上げることにより目標締付
けトルク及び目標締付け時間で締付け完了する。また、
ハードジョイントの場合、現在点のトルク上昇率からハ
ードジョイントであることを判断して回転数を下げるこ
とにより目標締付けトルク及び目標締付け時間で締付け
完了する。
【００１６】このように予め設定された目標締付け時間
という一定時間で目標締付けトルクに達するような自動
締付け動作を実行するので、ソフトジョイント又はハー
ドジョイント等のワークの種類に左右されず、回転数の
調整が不要となってナットランナーの設定が非常に容易
になると共にトルク精度の向上が図れる。
という一定時間で目標締付けトルクに達するような自動
締付け動作を実行するので、ソフトジョイント又はハー
ドジョイント等のワークの種類に左右されず、回転数の
調整が不要となってナットランナーの設定が非常に容易
になると共にトルク精度の向上が図れる。
【００１７】なお、本発明は、複数のボルト又はナット
をワークに同時に締め付ける多軸同時締付けに用いる場
合に好適である。この多軸同時締付けの場合も、全軸が
着座した後、その着座から目標締付けトルク及び目標締
付け時間まで、全軸を同一時間で締め付けるように設定
するので、締付け角度にばらつきがあっても全軸が同時
に締付け完了する。
をワークに同時に締め付ける多軸同時締付けに用いる場
合に好適である。この多軸同時締付けの場合も、全軸が
着座した後、その着座から目標締付けトルク及び目標締
付け時間まで、全軸を同一時間で締め付けるように設定
するので、締付け角度にばらつきがあっても全軸が同時
に締付け完了する。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を以下に詳述す
る。
る。
【００１９】本発明の実施形態で使用するナットランナ
ーは、図１に示すようにナットランナ本体１１から延び
る出力軸１２に同軸にソケット１３を連結して構成さ
れ、そのソケット１３が締付け対象のボルト１４（又は
ナット）の頭部に着脱可能に嵌合される。前述のナット
ランナー本体１１は、エンコーダ１５と駆動モータ１６
と減速機１７とトルクセンサ１８とを備え、本発明の制
御装置１９からの制御信号に基づいて駆動モータ１６に
より出力軸１２の先端にあるソケット１３を回転制御す
る。
ーは、図１に示すようにナットランナ本体１１から延び
る出力軸１２に同軸にソケット１３を連結して構成さ
れ、そのソケット１３が締付け対象のボルト１４（又は
ナット）の頭部に着脱可能に嵌合される。前述のナット
ランナー本体１１は、エンコーダ１５と駆動モータ１６
と減速機１７とトルクセンサ１８とを備え、本発明の制
御装置１９からの制御信号に基づいて駆動モータ１６に
より出力軸１２の先端にあるソケット１３を回転制御す
る。
【００２０】この実施形態における制御装置１９は、ボ
ルト１４（又はナット）に嵌合したソケット１３を回転
させる駆動モータ１６を動作させるモータ駆動回路２０
と、トルクセンサ１８により締付けトルクを検出するト
ルク検出回路２１と、着座後の締付け動作中、その着座
からの経過時間を計測して出力する時間監視回路２２
と、トルク検出回路２１及び時間監視回路２２のそれぞ
れの出力に基づいて、着座後の締付け動作中における現
在点での回転数について単位時間当たりのトルク上昇率
を算出し、そのトルク上昇率に基づいて現在点から目標
締付け時間で目標締付けトルクに達するように締付け完
了するために必要な回転数を算出し、それを速度指令と
してモータ駆動回路２０に出力する演算回路２３とを具
備する。
ルト１４（又はナット）に嵌合したソケット１３を回転
させる駆動モータ１６を動作させるモータ駆動回路２０
と、トルクセンサ１８により締付けトルクを検出するト
ルク検出回路２１と、着座後の締付け動作中、その着座
からの経過時間を計測して出力する時間監視回路２２
と、トルク検出回路２１及び時間監視回路２２のそれぞ
れの出力に基づいて、着座後の締付け動作中における現
在点での回転数について単位時間当たりのトルク上昇率
を算出し、そのトルク上昇率に基づいて現在点から目標
締付け時間で目標締付けトルクに達するように締付け完
了するために必要な回転数を算出し、それを速度指令と
してモータ駆動回路２０に出力する演算回路２３とを具
備する。
【００２１】本発明の制御方法に基づいて、ナットラン
ナーの回転制御によりボルト１４（又はナット）をワー
ク２４に以下のアルゴリズムでもって締め付ける。図２
はナットランナーによる締付け時間と締付けトルクとの
関係を示す。
ナーの回転制御によりボルト１４（又はナット）をワー
ク２４に以下のアルゴリズムでもって締め付ける。図２
はナットランナーによる締付け時間と締付けトルクとの
関係を示す。
【００２２】目標締付けトルクＴX と着座点Ａから締付
け完了点Ｂまでの目標締付け時間ｔｘとを制御装置１９
で予め設定した上で、ナットランナーのソケット１３を
ボルト１４（又はナット）に嵌合させた状態で回転させ
て締付け動作を開始する。この締付け動作の開始からボ
ルト１４（又はナット）がワーク２４に着座するまで
は、締付けサイクルタイムを短縮するためにナットラン
ナーを高速回転させている。この着座点Ａでの着座トル
ク（図４参照）は予め制御装置１９で設定されている。
締付け動作の開始後、その着座トルクをトルクセンサ１
８により検出した時点でソケット１３の回転を一旦停止
させている。
け完了点Ｂまでの目標締付け時間ｔｘとを制御装置１９
で予め設定した上で、ナットランナーのソケット１３を
ボルト１４（又はナット）に嵌合させた状態で回転させ
て締付け動作を開始する。この締付け動作の開始からボ
ルト１４（又はナット）がワーク２４に着座するまで
は、締付けサイクルタイムを短縮するためにナットラン
ナーを高速回転させている。この着座点Ａでの着座トル
ク（図４参照）は予め制御装置１９で設定されている。
締付け動作の開始後、その着座トルクをトルクセンサ１
８により検出した時点でソケット１３の回転を一旦停止
させている。
【００２３】この着座後、ソケット１３を回転開始さ
せ、ボルト１４（又はナット）をワーク２４に締め付け
ていく。この時、後述するようにある一定時間ｔにおけ
るトルク上昇率を監視するため、一定時間ｔを予め設定
しておく。また、締付け動作中においては、ある一定の
時間間隔（例えば１msec）でのトルク値を記憶させてお
く。この着座後の締付け動作中における現在点Ｐ1 での
回転数について単位時間当たりのトルク上昇率αを算出
する。すなわち、現在点Ｐ1 でのトルク値とその現在点
Ｐ1 から一定時間ｔだけさかのぼった過去点Ｐ0 でのト
ルク値との差ΔＴ 1 を算出し、その差ΔＴ1 を一定時間
ｔで除算してその除算値を現在点Ｐ1 でのトルク上昇率
α（＝ΔＴ1 ／ｔ）とする。
せ、ボルト１４（又はナット）をワーク２４に締め付け
ていく。この時、後述するようにある一定時間ｔにおけ
るトルク上昇率を監視するため、一定時間ｔを予め設定
しておく。また、締付け動作中においては、ある一定の
時間間隔（例えば１msec）でのトルク値を記憶させてお
く。この着座後の締付け動作中における現在点Ｐ1 での
回転数について単位時間当たりのトルク上昇率αを算出
する。すなわち、現在点Ｐ1 でのトルク値とその現在点
Ｐ1 から一定時間ｔだけさかのぼった過去点Ｐ0 でのト
ルク値との差ΔＴ 1 を算出し、その差ΔＴ1 を一定時間
ｔで除算してその除算値を現在点Ｐ1 でのトルク上昇率
α（＝ΔＴ1 ／ｔ）とする。
【００２４】これと同時に、現在点Ｐ1 から目標締付け
トルクＴX までの残り締付けトルクΔＴ2 と目標締付け
時間ｔｘまでの残り締付け時間Δｔ1 とを演算回路２３
で算出する。このトルク上昇率αと残り締付けトルクΔ
Ｔ2 とから現在点Ｐ1 での回転数で目標締付けトルクｔ
ｘに達するまでの残り締付け予想時間Δｔ2 を算出す
る。そして、この残り締付け予想時間Δｔ2 と残り締付
け時間Δｔ1 と現在点Ｐ 1 の回転数から目標締付け時間
ｔｘで目標締付けトルクＴX に達するように締付け完了
するために必要な回転数を算出する。
トルクＴX までの残り締付けトルクΔＴ2 と目標締付け
時間ｔｘまでの残り締付け時間Δｔ1 とを演算回路２３
で算出する。このトルク上昇率αと残り締付けトルクΔ
Ｔ2 とから現在点Ｐ1 での回転数で目標締付けトルクｔ
ｘに達するまでの残り締付け予想時間Δｔ2 を算出す
る。そして、この残り締付け予想時間Δｔ2 と残り締付
け時間Δｔ1 と現在点Ｐ 1 の回転数から目標締付け時間
ｔｘで目標締付けトルクＴX に達するように締付け完了
するために必要な回転数を算出する。
【００２５】以上のように現在点Ｐ1 でのトルク上昇率
αから、目標締付け時間ｔｘで目標締付けトルクＴX に
達するように締付け完了するために必要な回転数を算出
する演算処理を所定のインターバル（例えば１０msec間
隔）で実行する。これにより現在点Ｐ1 で目標締付けト
ルクＴX 及び目標締付け時間ｔｘで締付け完了するため
に必要な回転数が所定のインターバルごとに得られる。
このようにして得られた回転数に基づく制御信号を演算
回路２３からモータ駆動回路２０に出力し、そのモータ
駆動回路２０から前述の制御信号に基づく速度指令を駆
動モータ１６へ出力して回転制御する。
αから、目標締付け時間ｔｘで目標締付けトルクＴX に
達するように締付け完了するために必要な回転数を算出
する演算処理を所定のインターバル（例えば１０msec間
隔）で実行する。これにより現在点Ｐ1 で目標締付けト
ルクＴX 及び目標締付け時間ｔｘで締付け完了するため
に必要な回転数が所定のインターバルごとに得られる。
このようにして得られた回転数に基づく制御信号を演算
回路２３からモータ駆動回路２０に出力し、そのモータ
駆動回路２０から前述の制御信号に基づく速度指令を駆
動モータ１６へ出力して回転制御する。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、目標締付けトルクと、
着座後から締付け完了までの目標締付け時間を予め設定
し、着座後の締付け動作中における現在点での回転数に
ついて単位時間当たりのトルク上昇率を算出することに
より、現在点から目標締付けトルク及び目標締付け時間
で締付け完了するために必要な回転数を算出するので、
目標締付け時間で目標締付けトルクに達するような自動
締付け動作を実行でき、ソフトジョイント又はハードジ
ョイント等のワークの種類に左右されず、回転数の調整
が不要となって作業の熟練度が要求させることなく、ナ
ットランナーの設定が非常に容易になると共にトルク精
度の向上が図れ、信頼性が大幅に向上する。
着座後から締付け完了までの目標締付け時間を予め設定
し、着座後の締付け動作中における現在点での回転数に
ついて単位時間当たりのトルク上昇率を算出することに
より、現在点から目標締付けトルク及び目標締付け時間
で締付け完了するために必要な回転数を算出するので、
目標締付け時間で目標締付けトルクに達するような自動
締付け動作を実行でき、ソフトジョイント又はハードジ
ョイント等のワークの種類に左右されず、回転数の調整
が不要となって作業の熟練度が要求させることなく、ナ
ットランナーの設定が非常に容易になると共にトルク精
度の向上が図れ、信頼性が大幅に向上する。
【００２７】また、複数のボルト又はナットをワークに
同時に締め付ける多軸同時締付けの場合も、締付け角度
にばらつきがあっても、全軸を同一時間で締め付けるよ
うに設定できるので、全軸を同時に締付け完了させるこ
とができ、締付け力の安定化を容易に実現することがで
きる。
同時に締め付ける多軸同時締付けの場合も、締付け角度
にばらつきがあっても、全軸を同一時間で締め付けるよ
うに設定できるので、全軸を同時に締付け完了させるこ
とができ、締付け力の安定化を容易に実現することがで
きる。
【図１】本発明に係るナットランナーの制御装置の実施
形態を示すブロック構成図
形態を示すブロック構成図
【図２】本発明に係るナットランナーの制御方法の実施
形態を説明するもので、締付け時間と締付けトルクとの
関係を示す特性図
形態を説明するもので、締付け時間と締付けトルクとの
関係を示す特性図
【図３】ナットランナーの従来例を示す構成図
【図４】一般的な締付け時間と締付けトルクとの関係を
示す特性図
示す特性図
【図５】ソフトジョイントとハードジョイントとの締付
け動作の違いを示す特性図
け動作の違いを示す特性図
１３ ソケット １４ ボルト １６ 駆動モータ １８ トルクセンサ ２０ モータ駆動回路 ２１ トルク検出回路 ２２ 時間監視回路 ２３ 演算回路 ２４ ワーク ＴX 目標締付けトルク ｔｘ 目標締付け時間 Ｐ1 現在点 α トルク上昇率 ΔＴ2 残り締付けトルク Δｔ1 残り締付け時間 Δｔ2 残り締付け予想時間
Claims (4)
- 【請求項１】 目標締付けトルクと、着座から締付け完
了までの目標締付け時間とを予め設定し、その着座後の
締付け動作中における現在点での回転数について単位時
間当たりのトルク上昇率を検出し、その検出信号に基づ
いて目標締付け時間で目標締付けトルクに達するように
回転数を制御しながら締付け完了させることを特徴とす
るナットランナーの制御方法。 - 【請求項２】 目標締付けトルクと、着座から締付け完
了までの目標締付け時間とを予め設定し、その着座後の
締付け動作中における現在点での回転数について単位時
間当たりのトルク上昇率を算出すると共に、現在点から
目標締付けトルクまでの残り締付けトルクと目標締付け
時間までの残り締付け時間とを算出し、前記トルク上昇
率と残り締付けトルクとから、現在点での回転数で目標
締付けトルクに達するまでの残り締付け予想時間を算出
し、この残り締付け予想時間と残り締付け時間と現在点
の回転数から、目標締付け時間で目標締付けトルクに達
するように締付け完了するために必要な回転数を算出す
ることを特徴とするナットランナーの制御方法。 - 【請求項３】 複数のボルト又はナットをワークに同時
に締め付ける多軸同時締付けに用いたことを特徴とする
請求項１又は２記載のナットランナーの制御方法。 - 【請求項４】 ボルト又はナットに嵌合したソケットを
回転させる駆動モータを動作させるモータ駆動回路と、
トルクセンサにより締付け動作中の締付けトルクを検出
して出力するトルク検出回路と、着座後の締付け動作
中、その着座からの経過時間を計測して出力する時間監
視回路と、トルク検出回路及び時間監視回路のそれぞれ
の出力に基づいて、着座後の締付け動作中における現在
点での回転数について単位時間当たりのトルク上昇率を
算出し、そのトルク上昇率に基づいて現在点から目標締
付け時間で目標締付けトルクに達するように締付け完了
するために必要な回転数を算出し、その回転数に基づく
制御信号を前記モータ駆動回路に出力する演算回路とを
具備したことを特徴とするナットランナーの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13302399A JP4467666B2 (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | ナットランナーの制御方法及び制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13302399A JP4467666B2 (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | ナットランナーの制御方法及び制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000326250A true JP2000326250A (ja) | 2000-11-28 |
| JP4467666B2 JP4467666B2 (ja) | 2010-05-26 |
Family
ID=15094998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13302399A Expired - Fee Related JP4467666B2 (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | ナットランナーの制御方法及び制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4467666B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016097461A (ja) * | 2014-11-19 | 2016-05-30 | 株式会社東日製作所 | 電動駆動機器の制御装置 |
| KR101834974B1 (ko) * | 2016-10-10 | 2018-03-07 | 계양전기 주식회사 | 전동 공구의 제어 방법 |
| US10048671B2 (en) | 2013-05-27 | 2018-08-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device, control method, and control program |
| CN109693103A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-04-30 | 西格迈股份有限公司 | 新型底阀螺母定扭力锁紧设备及其使用方法 |
-
1999
- 1999-05-13 JP JP13302399A patent/JP4467666B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10048671B2 (en) | 2013-05-27 | 2018-08-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device, control method, and control program |
| JP2016097461A (ja) * | 2014-11-19 | 2016-05-30 | 株式会社東日製作所 | 電動駆動機器の制御装置 |
| KR101834974B1 (ko) * | 2016-10-10 | 2018-03-07 | 계양전기 주식회사 | 전동 공구의 제어 방법 |
| CN109693103A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-04-30 | 西格迈股份有限公司 | 新型底阀螺母定扭力锁紧设备及其使用方法 |
| CN109693103B (zh) * | 2019-03-01 | 2024-02-27 | 西格迈股份有限公司 | 底阀螺母定扭力锁紧设备及其使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4467666B2 (ja) | 2010-05-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6837061B2 (ja) | パルス工具 | |
| US20130153252A1 (en) | Impact tightening tool | |
| JP4009760B2 (ja) | ねじ部材締付方法 | |
| JPH0596429A (ja) | ナツトランナ | |
| US7467669B2 (en) | Method for governing the operation of a pneumatic impulse wrench and a power screw joint tightening tool system | |
| JP7265358B2 (ja) | 反力が制御された電気パルス工具 | |
| JP2000326250A (ja) | ナットランナーの制御方法及び制御装置 | |
| JP2953292B2 (ja) | ねじ締め装置 | |
| JP4675602B2 (ja) | ナットランナ及びその制御方法 | |
| JPH09285974A (ja) | インパクトレンチの締付制御方法とその装置 | |
| JP7088851B2 (ja) | 電気パルス工具 | |
| EP0271902A2 (en) | Method of and apparatus for tightening screw-threaded fasteners | |
| JP4022164B2 (ja) | 自動ねじ締め機およびねじ締め方法 | |
| JPH07106548B2 (ja) | 滑り検出機能を備えた電動ドライバ | |
| JP4188267B2 (ja) | ナットランナ及びその制御方法 | |
| JP2020163500A (ja) | ネジ締付装置の異常検知方法 | |
| JPH0921712A (ja) | ねじ結合を形成する方法 | |
| JPH1080828A (ja) | ナットランナの制御方法 | |
| JPS62255030A (ja) | 回転軸のプリロ−ド調整制御装置 | |
| JPH08281567A (ja) | 正弦波駆動ナットランナ | |
| JPH0679552A (ja) | ボルトの塑性域締めの良否判定方法 | |
| JP2002066945A (ja) | ねじ締結角度法を採用するトルクレンチにおける角速度センサのドリフト補正方法 | |
| JPH1034555A (ja) | ナットランナー制御方法及び制御装置 | |
| JP2004216527A (ja) | ねじ締め装置 | |
| JPH07227728A (ja) | ねじ締め方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060327 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081219 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081224 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090220 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090727 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091009 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20091104 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100215 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100224 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4467666 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160305 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |