【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークにねじを締め付ける時にねじ締めツールからねじに与えられる押圧力を適宜変更可能なねじ締め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献に示すようなビス締め機が知られている。このビス締め機は、ねじの頭部に係合可能なドライバビットを有し、このドライバビットを回転駆動源であるビット駆動用モータに緩衝機構を介することなく直結するとともに、これらを往復移動手段に支持して一体に往復移動可能に成したものである。往復移動手段は、往復移動用モータの駆動を受けて回転するねじ軸と、このねじ軸に螺合するナット部材とを有する所謂ボールねじ機構である。前記ビット駆動用モータないしドライバビットは、ナット部材に連結されており、ナット部材のねじ軸方向への移動にともない、これと一体に移動するように構成されているものである。
【０００３】
従来のビス締め機でワークにねじを締め付ける場合、ドライバビットはビット駆動用モータの駆動で回転し、ねじの頭部に係合してねじに回転伝達を行う。一方で、ドライバビットには往復移動手段の作動により軸方向への推進力が与えられ、この結果、ドライバビットはねじ込みに必要な力でねじに押圧される。この押圧力は、ドライバビットの移動位置、すなわちねじのねじ込み位置に応じて変更される。
【０００４】
【特許文献】特許第２８０５８２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のねじ締め装置においては、往復移動用モータのトルク制御により、ドライバビットをねじに押圧する力を調整するものであるが、往復移動手段となっているボールねじ機構においては、これを構成する部品に固有の特性がある。例えば、往復移動用モータの電機子特性、往復移動用モータに与える指令値のＡ／Ｄ変換時の特性、各構成部品の組立・加工精度に応じた特性等である。これらの固有特性の影響から、各往復移動手段においては、同じ構成の物でも動作特性に若干のばらつきが現れる。このため、同じ指令値を与えて往復移動用モータのトルク制御を行った場合、ねじ締め装置毎にドライバビットをねじに押圧する力の実測値が指令値と異なってしまう。この結果、樹脂製のワーク等については、押圧力が過大になって割れ等を生じてしまう恐れがある等の問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みて創成されたものであり、ドライバビットをねじに押圧する押圧力が装置毎にばらつくのを防止できるねじ締め装置の提供を目的とする。この目的を達成するため、本発明は、回転駆動源の駆動を受けて回転可能かつねじに係合可能なドライバビットを有するねじ締めツールと、このねじ締めツールを軸方向に往復移動操作可能な往復移動手段と、前記ねじ締めツールの軸方向移動位置に応じてねじ締めツールの推進力が変更されるよう前記往復移動手段を制御する制御手段とを備えたねじ締め装置であって、前記制御手段は、往復移動手段の個別の特性に応じて予め設定された補正データにより補正した往復移動手段の制御データにより、往復移動手段を制御するものであることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１において、１はねじ締め装置であり、コラム２に配した往復移動手段３と、この往復移動手段３に連結されたねじ締めツール４と、往復移動手段３およびねじ締めツール４の制御を行うための制御手段５とを備えている。
【０００８】
前記往復移動手段３は、ボールねじ機構で構成されている。このボールねじ機構は、ＡＣサーボモータ３１（以下、モータ３１という）と、このモータ３１の駆動を受けて回転するねじ軸３２と、このねじ軸３２の回転にともない当該ねじ軸３２の軸線方向に往復移動するナット部材３３と、このナット部材３３に一体に連結された移動テーブル３４と、前記モータ３１の出力軸の回転に応じてパルス信号を発生するエンコーダ３５とを備えている。前記移動テーブル３４は案内軸２ａに案内してあり、移動テーブル３４が矢印Ｙ方向に確実に往復移動できるように構成されている。
【０００９】
前記ねじ締めツール４は、回転駆動源の一例であるＡＣサーボモータ４１（以下、モータ４１という）の駆動を受けて回転する駆動軸４１ａを有し、駆動軸４１ａには、伝達軸４２を介してドライバビット４３が連結されている。この駆動軸４１ａ、伝達軸４２、ドライバビット４３は、途中に緩衝機構等を設けることなく直結されている。なお、ドライバビット４３はエア吸引を行う吸引スリーブ４４に内包してあり、この吸引スリーブ４４にねじ８０を吸引することにより、ドライバビット４３の先端にねじ８０を吸引保持できるように構成される。
【００１０】
前記制御手段５は、制御部５１と、この制御部５１からの指令を受けて前記モータ３１の駆動を制御するモータ駆動部５２と、制御部５１からの指令を受けて前記モータ４１の駆動を制御するモータ駆動部５３と、エンコーダ３５からのパルス信号を処理するパルス処理部５４と、各種制御データ等を記憶保持するための記憶部５５と、情報表示用の表示部５６と、各種設定値を入力可能な入力部５７とを備える。
【００１１】
前記記憶部５５には、図３に示すような、原点からねじがワークに接触する手前の所定位置（以下、ワーク手前ねじ位置という）までのドライバビット４３の移動位置データ、原点からねじがワークのねじ込み位置に接触する位置（以下、ねじ込み開始位置という）までのドライバビット４３の移動位置データ、原点からねじが着座する直前の位置（以下、着座前位置という）までのドライバビット４３の移動位置データ、および原点からねじが最終的に締付けられる位置（以下、締付完了位置という）までのドライバビット４３の移動位置データが予め登録されている。また、記憶部５５には、ねじ８０が着座した仮締め状態で発生する仮締めトルクおよびねじ８０が最終的に締付けられた状態で発生する最終締付トルクにそれぞれ対応するモータ４１の負荷電流値（以下、これらをそれぞれ仮締め電流値、最終締付電流値という）も予め登録されている。さらに、記憶部５５には、前記ドライバビット４３の各移動位置においてモータ３１に与える指令値が予め登録されている。制御部５１は、これらの制御データを必要に応じて使用し、モータ３１およびモータ４１の駆動制御を行い、後述のねじ締め制御を実行する。
【００１２】
また、前記記憶部５５には、前述のモータ３１に与える指令値を補正するための補正データが入力部５７から入力設定されている。この補正データは、往復移動手段３が個別に持つ固有特性（例えば、モータ３１の電機子特性、モータ３１をトルク制御する時に与える指令値のＡ／Ｄ変換時の特性、各構成部品の組立・加工精度に応じた特性等）を総合的に考慮して定められるものである。この補正データは、ねじ締め装置毎に定められる任意の書換可能な値であり、ねじ締め装置１のねじ締め動作テストを行って決定されるものである。この動作テストは、前記制御データを利用してねじ締め装置を動作させ、実際の現場状況と同じ状況でワークにねじを締め付け、この時にドライバビット４３からねじに与えられる押圧力を圧力センサ等で計測するものである。この結果、モータ３１への指令値の算定基礎となった押圧力（理論値）に対し、その指令値でモータ３１を駆動した時に実際にねじに与えられる押圧力（実測値）を得ることができる。補正データは、この押圧力（理論値）を押圧力（実測値）で除して得ることができる。なお、この補正データは、ドライバビット４３の前記各移動位置間毎に押圧力（理論値）と押圧力（実測値）との差の偏差値、平均値等の統計値を取り、これらから各移動位置間毎の値を定めてもよいし、あるいは同様に、ねじ込みの全過程を通じて用いることができる画一的な値を定めてもよい。
【００１３】
制御部５１は、図２に示すように、
Ｓ１：スタート信号の入力を待つ。
Ｓ２：モータ駆動部５２に正転駆動指令信号、高速駆動指令信号を送る。
Ｓ３：エンコーダ３５の信号からドライバビット４３の原点からの移動位置を割り出す。
Ｓ４：ドライバビット４３の移動位置がワーク手前ねじ位置に達しているか否かを確認し、達していない場合はＳ３に戻る。
Ｓ５：モータ駆動部５２に低速駆動指令信号、モータ駆動部５３に低速駆動指令信号をそれぞれ送る。
Ｓ６：エンコーダ３５の信号からドライバビット４３の原点からの移動位置を割り出す。
Ｓ７：ドライバビット４３の移動位置がねじ込み開始位置に達しているか否かを確認し、達していない場合はＳ６に戻る。
Ｓ８：モータ駆動部５２に低トルク駆動指令信号、モータ駆動部５３に高速駆動指令信号を送る。
Ｓ９：エンコーダ３５の信号からドライバビット４３の原点からの移動位置を割り出す。
Ｓ１０：ドライバビット４３の移動位置が着座前位置に達しているか否かを確認し、達していない場合はＳ９に戻る。
Ｓ１１：モータ駆動部５２に高トルク駆動指令信号、モータ駆動部５３に中速駆動指令信号を送る。
Ｓ１２：モータ駆動部５３からモータ４１の負荷電流値を取得する。
Ｓ１３：負荷電流値が仮締め電流値に達しているか否かを確認し、達していない場合はＳ１２に戻る。
Ｓ１４：モータ駆動部５３に低速駆動指令信号を送る。
Ｓ１５：モータ駆動部５３からモータ４１の負荷電流値を取得する。
Ｓ１６：負荷電流値が最終締付電流値に達しているか否かを確認し、達していない場合はＳ１５に戻る。
Ｓ１７：エンコーダ３５の信号からドライバビット４３の原点からの移動位置を割り出す。
Ｓ１８：ドライバビット４３の移動位置が締付け完了位置±検出幅の範囲に達しているか否かを確認し、達していない場合は、Ｓ２５にジャンプする。
Ｓ１９：モータ駆動部５２，５３に駆動停止指令信号、表示部５６に締付完了表示指令信号を送る。
Ｓ２０：モータ駆動部５２に逆転駆動指令信号を送る。
Ｓ２１：エンコーダ３５の信号からドライバビット４３の原点からの移動位置を割り出す。
Ｓ２２：ドライバビット４３の移動位置が原点位置に達したか否かを確認し、達していない場合はＳ２１に戻る。
Ｓ２３：モータ駆動部５２に駆動停止指令信号を与える。
Ｓ２４：エンド。
Ｓ２５：モータ駆動部５２，５３に駆動停止指令信号、表示部５６にエラー表示指令信号を送り、Ｓ２０にジャンプする。
の処理手順でねじ締め制御を行う。なお、図２では省略しているが、制御部５１は、ねじ締め制御の開始時点から内蔵タイマ（図示せず）による計時を行い、所定のタイミングで経過時間をチェックする。そして、所定時間内にねじ締め制御が完了しない場合には、作業を一旦停止し、表示部５６にエラー表示を行う。また、図２では、文字数の都合上、モータ駆動部５２をＭ１、モータ駆動部５３をＭ２と表現している。
【００１４】
前述の通り、制御部５１はねじ込み開始位置まではモータ３１を速度制御し、ねじ込み開始位置以後はモータ３１をトルク制御する（図３参照）。この結果、ねじ込み開始位置まではねじ締めツール４およびねじ８０の軸方向移動速度が所定速度に制御され、ねじ込み開始以後は、ねじ締めツール４からねじ８０に与えられる押圧力が所定の力に制御される。
【００１５】
次に本ねじ締め装置１の作用について図２および図３に従って説明する。なお、図３のモータ３１の回転速度、出力トルクの各チャートにおいては、制御を受けない不確定領域については破線で示している。
【００１６】
ワークのめねじ上に配置されたキャッチャ（図示せず）にねじ８０が保持されると、まず、モータ３１が高速で正転駆動する。これを受け、移動テーブル３４ないしねじ締めツール４が高速で下降し、その過程でドライバビット４３の先端には、キャッチャに保持されたねじが吸引保持される。そして、ドライバビット４３がワーク手前ねじ位置に達すると、これを受けてモータ３１が低速駆動に切り替えられるとともに、モータ４１が低速で駆動を開始する。これを受けてドライバビット４３は、低速で下降しながら低速回転するため、ねじ８０をワークのめねじに緩やかに当接させて衝突を防ぎ、円滑にねじ込みを開始することができる。
【００１７】
続いて、ドライバビット４３がねじ込み開始位置に到達すると、モータ３１がトルク制御に切り替えられて低トルク駆動するとともに、モータ４１が高速駆動する。これを受け、ドライバビット４３は比較的弱い押圧力でねじ８０に押圧されながら高速回転する。よって、ねじ８０のねじ部とめねじとに余計な摩擦抵抗を生じさせることなく、高速でねじ８０をねじ込むことが可能となる。
【００１８】
その後、ドライバビット４３が着座前位置に到達すると、モータ３１が高トルク駆動に切り替えられるとともに、モータ４１が中速駆動に切り替えられる。これにより、ドライバビット４３をねじ８０に押圧する押圧力が高められるとともに、ドライバビット４３の回転速度が減じられる。よって、ねじ８０の頭部座面がワークに着座した時の衝撃を緩和し、かつねじ８０の着座にともなって急激に増加する締付トルクの反力でドライバビット４３とねじ８０との係合が解かれてしまう、所謂カムアウトの発生を未然に防止することができる。
【００１９】
ねじ８０が着座して後、締付トルクが仮締めトルクに達したことがモータ４１の負荷電流検出により検知されると、モータ４１は低速駆動に切り替えられる。これにより、ドライバビット４３は低速回転に切り替わり、ねじ８０を最終締結トルクに達するまで徐々に締め付ける。
【００２０】
モータ４１の負荷電流検出により、締付トルクが最終締付トルクに到達したことが検知されると、ドライバビット４３が最終締付位置±許容高さの範囲内に到達しているか否かが確認される。これにより、ねじ８０の締付トルクと締付高さの両方が確認されることとなり、両方共ＯＫである場合には締付完了となる。この時、締付高さが所定の範囲内に収まっていない場合にはエラーとなる。ねじの締め付けが完了すると、モータ３１は逆転駆動し、これを受けてねじ締めツール４は原点位置に戻され、次の作業に備える。
【００２１】
以上のねじ締め制御において、制御部５１は、モータ駆動部５２に与える指令値に補正データを乗じ、指令値を当該往復移動手段３の固有の特性を考慮した値に変換する。そして、この補正データによって補正された指令値をモータ駆動部５２に与える。このため、モータ３１が駆動するのを受けてドライバビット４３からねじ８０に付与される押圧力は、押圧力の理論値に近いものとなる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のねじ締め装置は、往復移動手段の個別の特性に応じて予め定められた補正データを制御手段に設定しておき、この補正データを用いて往復移動手段の制御データを補正するものである。このため、装置毎に固有の特性に応じて往復移動手段の制御データを適正化することができ、ドライバビットからねじに与えられる押圧力がねじ締め装置毎にばらつくのを防止し、ねじ締め時に精度の高い押圧力管理を行うことができる等の利点がある。この結果、ねじ締め品質の向上を果たし、ねじ締め装置に求められる品質管理・品質保証に係る要求を満たすことができる。また、補正データにより制御データを適正化するものであるため、複数のねじ締め装置で共通の制御データを利用することができる等の利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るねじ締め装置の概略全体説明図である。
【図２】本発明に係るねじ締め装置によるねじ締め制御処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係るねじ締め装置によるねじ締めの過程と各ＡＣサーボモータの駆動制御の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ねじ締め装置
２ コラム
３ 往復移動手段
３１ ＡＣサーボモータ
４ ねじ締めツール
４１ ＡＣサーボモータ
４２ 伝達軸
４３ ドライバビット
４４ 吸引スリーブ
５ 制御手段
５１ 制御部
５２ モータ駆動部
５３ モータ駆動部
５４ パルス処理部
５５ 記憶部
５６ 表示部
５７ 入力部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a screw tightening device capable of appropriately changing a pressing force applied from a screw tightening tool to a screw when the screw is tightened to a work.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a screw tightening machine as shown in a patent document is known. This screw tightening machine has a driver bit that can be engaged with the head of a screw. The driver bit is directly connected to a bit driving motor, which is a rotary drive source, without a buffer mechanism, and is connected to a reciprocating means. And can reciprocate as a unit. The reciprocating means is a so-called ball screw mechanism having a screw shaft that rotates by receiving the drive of the reciprocating motor and a nut member screwed to the screw shaft. The bit driving motor or the driver bit is connected to a nut member, and is configured to move integrally with the nut member as the nut member moves in the screw axis direction.
[0003]
When a screw is tightened to a work with a conventional screw tightening machine, the driver bit rotates by driving a bit driving motor, and engages with the head of the screw to transmit rotation to the screw. On the other hand, a driving force in the axial direction is given to the driver bit by the operation of the reciprocating means, and as a result, the driver bit is pressed against the screw with a force required for screwing. This pressing force is changed in accordance with the moving position of the driver bit, that is, the screwing position of the screw.
[0004]
[Patent Document] Japanese Patent No. 2805820
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional screw tightening device described above, the force for pressing the driver bit against the screw is adjusted by controlling the torque of the motor for reciprocating movement. There are unique characteristics to the parts that do. For example, there are armature characteristics of the reciprocating motor, characteristics at the time of A / D conversion of a command value given to the reciprocating motor, characteristics according to assembly / machining accuracy of each component, and the like. Due to the influence of these inherent characteristics, in each reciprocating means, a slight variation appears in the operation characteristics even with the same configuration. Therefore, when the same command value is given to control the torque of the reciprocating motor, the actual measured value of the force pressing the driver bit against the screw for each screw tightening device differs from the command value. As a result, there is a problem that a pressing force is excessively large for a resin work or the like, which may cause a crack or the like.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a screw tightening device capable of preventing a pressing force for pressing a driver bit against a screw from varying for each device. In order to achieve this object, the present invention provides a screw tightening tool having a driver bit rotatable and engageable with a screw when driven by a rotary drive source, and capable of operating the screw tightening tool to reciprocate in the axial direction. A screw tightening device comprising: a reciprocating means; and a control means for controlling the reciprocating means so that a propulsive force of the screw tightening tool is changed in accordance with an axial movement position of the screw tightening tool. The means is characterized in that the reciprocating means is controlled by control data of the reciprocating means corrected by correction data preset according to individual characteristics of the reciprocating means.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a screw tightening device, which controls a reciprocating moving means 3 arranged on a column 2, a screw tightening tool 4 connected to the reciprocating moving means 3, and the reciprocating moving means 3 and the screw tightening tool 4. And control means 5 for performing the operation.
[0008]
The reciprocating means 3 is constituted by a ball screw mechanism. The ball screw mechanism includes an AC servomotor 31 (hereinafter, referred to as a motor 31), a screw shaft 32 that rotates when driven by the motor 31, and an axial direction of the screw shaft 32 that rotates with the rotation of the screw shaft 32. It includes a nut member 33 that reciprocates, a moving table 34 integrally connected to the nut member 33, and an encoder 35 that generates a pulse signal according to the rotation of the output shaft of the motor 31. The moving table 34 is guided by the guide shaft 2a, and is configured such that the moving table 34 can reciprocate in the direction of the arrow Y without fail.
[0009]
The screw tightening tool 4 has a drive shaft 41a that rotates by being driven by an AC servomotor 41 (hereinafter, referred to as a motor 41), which is an example of a rotation drive source. Driver bit 43 is connected. The drive shaft 41a, the transmission shaft 42, and the driver bit 43 are directly connected without providing a buffer mechanism or the like in the middle. The driver bit 43 is included in a suction sleeve 44 for suctioning air, and the screw 80 is sucked into the suction sleeve 44 so that the screw 80 can be suction-held at the tip of the driver bit 43.
[0010]
The control unit 5 includes a control unit 51, a motor drive unit 52 that receives a command from the control unit 51 to control the drive of the motor 31, and receives a command from the control unit 51 to drive the motor 41. A motor drive unit 53 for controlling, a pulse processing unit 54 for processing a pulse signal from the encoder 35, a storage unit 55 for storing and holding various control data and the like, a display unit 56 for displaying information, various setting values And an input unit 57 capable of inputting.
[0011]
The storage unit 55 stores, as shown in FIG. 3, movement position data of the driver bit 43 from the origin to a predetermined position before the screw comes into contact with the work (hereinafter referred to as a work front screw position). The movement position data of the driver bit 43 from the origin to the position where the screw contacts the screwing position (hereinafter referred to as the screwing start position), and the movement position of the driver bit 43 from the origin to the position immediately before the screw is seated (hereinafter referred to as the pre-seat position). Data and movement position data of the driver bit 43 from the origin to a position where the screw is finally tightened (hereinafter referred to as a tightening completion position) are registered in advance. In addition, the storage unit 55 stores the load current values of the motor 41 corresponding to the temporary tightening torque generated when the screw 80 is seated and the final tightening torque generated when the screw 80 is finally tightened. (Hereinafter, these are referred to as a temporary fastening current value and a final fastening current value, respectively) are also registered in advance. Further, a command value to be given to the motor 31 at each movement position of the driver bit 43 is registered in the storage unit 55 in advance. The control unit 51 uses these control data as necessary, controls the driving of the motor 31 and the motor 41, and executes the screw tightening control described later.
[0012]
Further, in the storage unit 55, correction data for correcting the command value given to the motor 31 is input and set from the input unit 57. The correction data includes the unique characteristics (for example, the armature characteristics of the motor 31, the characteristics at the time of A / D conversion of the command value given when controlling the torque of the motor 31), the assembly / It is determined in consideration of the characteristics according to the processing accuracy). The correction data is an arbitrary rewritable value determined for each screw tightening device, and is determined by performing a screw tightening operation test of the screw tightening device 1. In this operation test, the screw tightening device is operated using the control data, the screw is tightened to the work in the same situation as the actual site situation, and the pressing force applied to the screw from the driver bit 43 at this time is measured by a pressure sensor or the like. It is to measure. As a result, it is possible to obtain the pressing force (actual value) actually given to the screw when the motor 31 is driven by the command value, with respect to the pressing force (theoretical value) on which the calculation of the command value for the motor 31 was based. it can. The correction data can be obtained by dividing the pressing force (theoretical value) by the pressing force (actually measured value). The correction data is obtained by taking a statistical value such as a deviation value and an average value of a difference between the pressing force (theoretical value) and the pressing force (actually measured value) for each of the moving positions of the driver bit 43, and from these, A value for each movement position may be determined, or a uniform value that can be used throughout the entire screwing process may be determined.
[0013]
The control unit 51, as shown in FIG.
S1: Wait for start signal input.
S2: A forward drive command signal and a high speed drive command signal are sent to the motor drive unit 52.
S3: The movement position of the driver bit 43 from the origin is determined from the signal of the encoder 35.
S4: It is checked whether or not the moving position of the driver bit 43 has reached the screw position in front of the work. If not, the process returns to S3.
S5: Send a low-speed drive command signal to the motor drive unit 52 and a low-speed drive command signal to the motor drive unit 53, respectively.
S6: The movement position of the driver bit 43 from the origin is determined from the signal of the encoder 35.
S7: It is checked whether the moving position of the driver bit 43 has reached the screwing start position, and if not, the process returns to S6.
S8: A low torque drive command signal is sent to the motor drive unit 52, and a high speed drive command signal is sent to the motor drive unit 53.
S9: The movement position of the driver bit 43 from the origin is determined from the signal of the encoder 35.
S10: It is checked whether the moving position of the driver bit 43 has reached the pre-seat position, and if not, the process returns to S9.
S11: A high torque drive command signal is sent to the motor drive unit 52, and a medium speed drive command signal is sent to the motor drive unit 53.
S12: Obtain the load current value of the motor 41 from the motor drive unit 53.
S13: It is checked whether or not the load current value has reached the temporary fastening current value, and if not, the process returns to S12.
S14: Send a low-speed drive command signal to the motor drive unit 53.
S15: The load current value of the motor 41 is acquired from the motor drive unit 53.
S16: Check whether the load current value has reached the final tightening current value, and if not, return to S15.
S17: The movement position of the driver bit 43 from the origin is determined from the signal of the encoder 35.
S18: It is checked whether or not the moving position of the driver bit 43 has reached the range of the tightening completion position ± the detection width. If not, the process jumps to S25.
S19: A drive stop command signal is sent to the motor drive units 52 and 53, and a tightening completion display command signal is sent to the display unit 56.
S20: Send a reverse drive command signal to the motor drive unit 52.
S21: The movement position of the driver bit 43 from the origin is determined from the signal of the encoder 35.
S22: It is checked whether or not the moving position of the driver bit 43 has reached the origin position. If not, the process returns to S21.
S23: A drive stop command signal is given to the motor drive unit 52.
S24: End.
S25: A drive stop command signal is sent to the motor drive units 52 and 53 and an error display command signal is sent to the display unit 56, and the process jumps to S20.
The screw tightening control is performed according to the processing procedure of (1). Although omitted in FIG. 2, the control unit 51 performs time measurement by a built-in timer (not shown) from the start of the screw tightening control, and checks the elapsed time at a predetermined timing. If the screw tightening control is not completed within a predetermined time, the operation is temporarily stopped and an error is displayed on the display unit 56. In FIG. 2, the motor drive unit 52 is represented as M1 and the motor drive unit 53 is represented as M2 for convenience of the number of characters.
[0014]
As described above, the control unit 51 controls the speed of the motor 31 until the screwing start position, and controls the torque of the motor 31 after the screwing start position (see FIG. 3). As a result, the axial movement speed of the screw tightening tool 4 and the screw 80 is controlled to a predetermined speed until the screwing start position, and after the screwing is started, the pressing force applied to the screw 80 from the screw tightening tool 4 is controlled to the predetermined force. Is done.
[0015]
Next, the operation of the main screw tightening device 1 will be described with reference to FIGS. In addition, in each chart of the rotation speed and the output torque of the motor 31 in FIG. 3, an uncertain region that is not controlled is indicated by a broken line.
[0016]
When the screw 80 is held by a catcher (not shown) arranged on the female screw of the work, first, the motor 31 is driven forward at high speed. In response to this, the moving table 34 or the screw tightening tool 4 descends at a high speed, and in the process, the screw held by the catcher is suction-held at the tip of the driver bit 43. When the driver bit 43 reaches the screw position near the work, the motor 31 is switched to low-speed driving in response to this, and the motor 41 starts driving at low speed. In response to this, the driver bit 43 rotates at a low speed while lowering at a low speed, so that the screw 80 is gently brought into contact with the female screw of the work to prevent a collision, and the screwing can be started smoothly.
[0017]
Subsequently, when the driver bit 43 reaches the screwing start position, the motor 31 is switched to the torque control and driven at a low torque, and the motor 41 is driven at a high speed. In response to this, the driver bit 43 rotates at a high speed while being pressed by the screw 80 with a relatively weak pressing force. Therefore, the screw 80 can be screwed in at a high speed without generating unnecessary frictional resistance between the screw portion of the screw 80 and the female screw.
[0018]
Thereafter, when the driver bit 43 reaches the pre-seat position, the motor 31 is switched to high-torque drive and the motor 41 is switched to medium-speed drive. Thus, the pressing force for pressing the driver bit 43 against the screw 80 is increased, and the rotation speed of the driver bit 43 is reduced. Therefore, the impact when the head seat surface of the screw 80 is seated on the work is alleviated, and the engagement between the driver bit 43 and the screw 80 is caused by the reaction force of the tightening torque which increases rapidly with the seating of the screw 80. Can be prevented from occurring, that is, so-called come-out.
[0019]
After the screw 80 is seated, when it is detected by the load current detection of the motor 41 that the tightening torque has reached the temporary tightening torque, the motor 41 is switched to low-speed driving. As a result, the driver bit 43 switches to low-speed rotation, and gradually tightens the screw 80 until reaching the final fastening torque.
[0020]
When the load current of the motor 41 detects that the tightening torque has reached the final tightening torque, it is checked whether or not the driver bit 43 has reached the range of the final tightening position ± the allowable height. Is done. Thereby, both the tightening torque and the tightening height of the screw 80 are confirmed, and if both are OK, the tightening is completed. At this time, if the tightening height is not within the predetermined range, an error occurs. When the tightening of the screws is completed, the motor 31 is driven to rotate in the reverse direction. In response to this, the screw tightening tool 4 is returned to the home position, and is ready for the next operation.
[0021]
In the screw tightening control described above, the control unit 51 multiplies the command value given to the motor drive unit 52 by the correction data, and converts the command value into a value in consideration of the characteristic characteristic of the reciprocating means 3. Then, the command value corrected by the correction data is given to the motor drive unit 52. Therefore, the pressing force applied to the screw 80 from the driver bit 43 in response to the driving of the motor 31 becomes close to the theoretical value of the pressing force.
[0022]
【The invention's effect】
The screw tightening device of the present invention sets predetermined correction data in the control means according to individual characteristics of the reciprocating means, and corrects the control data of the reciprocating means using the correction data. is there. For this reason, the control data of the reciprocating means can be optimized according to the characteristic peculiar to each device, and the pressing force applied to the screw from the driver bit can be prevented from varying for each screw tightening device. There are advantages such as high-precision pressing force management. As a result, the screw tightening quality can be improved, and the requirements for quality control and quality assurance required for the screw tightening device can be satisfied. Further, since the control data is optimized by the correction data, there is an advantage that a common control data can be used by a plurality of screw tightening devices.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic overall explanatory view of a screw fastening device according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a screw tightening control process performed by the screw tightening device according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a screw tightening process by the screw tightening device according to the present invention and drive control of each AC servomotor.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 screw tightening device 2 column 3 reciprocating moving means 31 AC servomotor 4 screw tightening tool 41 AC servomotor 42 transmission shaft 43 driver bit 44 suction sleeve 5 control means 51 control unit 52 motor drive unit 53 motor drive unit 54 pulse processing unit 55 Storage unit 56 Display unit 57 Input unit
