JP2009066735A - Fastening device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ネジやボルト等の締結部材を複数締結する際における不完全な締め付けや締め付け忘れを検出するため、締結位置を検出する締結センサを備えた締め付け装置に関する。
The present invention relates to a fastening device provided with a fastening sensor for detecting a fastening position in order to detect incomplete fastening or forgetting to fasten a plurality of fastening members such as screws and bolts.
多数のボルト等の締結部材を締結工具にて締め付ける際に、締め付け忘れを検知するため、無線発信器からなる締結センサを締結工具に設け、無線発信器からの信号によりコンピュータにて締め付け位置を特定し、記憶手段に記憶するとともに、この特定した締め付け位置を予め記憶している記憶位置と比較して締め付け忘れを検出して締結管理することは公知である。
ところで、締結センサを無線発信器とする上記無線方式の場合には、周囲のモータ等によるノイズの影響を受けやすく、測定結果の信頼性を低くすること、
多数の作業エリヤを並列させたとき、電波の相互干渉が起こって使用できなくなるので、一部の量産形態には向かないこと等の問題がある。
また、締結数の管理だけでなく、ボルトが倒れた状態で締結されたような状態において、このような不完全締結状態を検出できれば、締結不良の発生を直ちに認識して改めることができるが、無線方式ではこのようなこともあまり期待できない。
By the way, in the case of the above-mentioned wireless system using a fastening sensor as a wireless transmitter, it is easily affected by noise from surrounding motors, etc., and the reliability of measurement results is reduced.
When a large number of work areas are arranged in parallel, radio waves interfere with each other and cannot be used.
In addition to managing the number of fastenings, if such an incomplete fastening state can be detected in a state where the bolt is fastened, the occurrence of a fastening failure can be immediately recognized and corrected. Such a thing cannot be expected very much in the wireless system.
すなわち、画無線方式では、図５のＡに示すように、締結工具の倒れがなく、まっすぐに立っている場合、締結開始ポイントＰ１で３次元の開始座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を記憶し、締結終了ポイントＰ２で同じく３次元の終了座標（ｘ２，ｙ２，ｚ２）を記憶し、これら締結開始ポイントＰ１と締結終了ポイントＰ２を比較したとき、ｘ、ｙ座標が一致（ｘ１＝ｘ２，ｙ１＝ｙ２）していれば倒れがないと判断できる。 That is, in the image radio system, as shown in FIG. 5A, when the fastening tool is not tilted and is standing straight, the three-dimensional start coordinates (x1, y1, z1) are stored at the fastening start point P1. Similarly, the three-dimensional end coordinates (x2, y2, z2) are stored at the fastening end point P2, and when the fastening start point P1 and the fastening end point P2 are compared, the x and y coordinates match (x1 = x2, y1). = Y2), it can be determined that there is no collapse.
一方、倒れていれば、締結開始ポイントＰ１と締結終了ポイントＰ２でそれぞれ基準の取付位置とずれがあり、このずれが締結開始ポイントＰ１でΔ１、締結終了ポイントＰ２でΔ２のとき、これらの数値が無線精度の範囲内ならばＯＫ（締結完了）、範囲外ならばＮＧ（締結未完了）となる。
ところが、位置特定における無線精度はそれほど高くなく、３０ｃｍ離れた位置では５ｍｍまでが限界であり、それ以下では判断できない。この結果、実際は倒れていてもＯＫと誤判することがあり、より精度の高い方法が望まれていた。そこで本願発明は、係る要請の実現を目的とする。
On the other hand, if it is tilted, there is a deviation from the reference mounting position at the fastening start point P1 and the fastening end point P2, and when these deviations are Δ1 at the fastening start point P1 and Δ2 at the fastening end point P2, these numerical values are If the wireless accuracy is within the range, OK (completion is completed), and if it is out of the range, NG (completion is not completed).
However, the radio accuracy in specifying the position is not so high. Up to 5 mm is the limit at a
上記課題を解決するため締め付け装置に係る請求項１の発明は、ボルト等の締結部材を締結工具にて締め付ける際に締結位置を特定するための締結センサを備えた締め付け装置において、
前記締結センサは、一端が前記締結工具とともに移動する伸縮自在の２本のワイヤと、これらワイヤの各他端側を巻き取るため所定間隔をもって配置された２個のリール部とを備え、
各リール部は、前記締結工具を結ぶ前記ワイヤの長さを検出して、検出値を計測手段へ送信し、
前記計測手段は、演算部、記憶部及び表示部を備え、演算部は前記各リール部から送られた検出値に基づいて、各ワイヤの長さを前記各リール部と前記締結工具間の距離とし、この２つの距離データに基づいて、前記締結部材の座標を特定し、計測座標として前記記憶部に記憶し、かつ前記表示部に表示することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of
The fastening sensor comprises two stretchable wires whose one ends move together with the fastening tool, and two reel portions arranged at a predetermined interval to wind up the other end sides of these wires,
Each reel part detects the length of the wire that connects the fastening tool, and transmits the detected value to the measuring means,
The measuring means includes a calculation unit, a storage unit, and a display unit, and the calculation unit calculates the length of each wire based on the detection value sent from each reel unit and the distance between each reel unit and the fastening tool. The coordinates of the fastening member are specified based on the two distance data, stored as measurement coordinates in the storage unit, and displayed on the display unit.
請求項２の発明は、上記請求項１において、前記締結工具の周囲に回転自在に支持されるフリーホイールを設け、このフリーホイールに前記各ワイヤの一端を取付けたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a free wheel that is rotatably supported around the fastening tool is provided, and one end of each wire is attached to the free wheel.
請求項３の発明は、上記請求項２において、前記各ワイヤの一端は、前記フリーホイールに係止されているリングに連結され、このリングを介して前記各ワイヤの一端前記フリーホイールへ連結していることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, one end of each wire is connected to a ring locked to the free wheel, and one end of each wire is connected to the free wheel via the ring. It is characterized by.
請求項４の発明は、上記請求項１において、前記各リール部は、前記ワイヤが出入するための出入口を備え、この出入口に臨んでワイヤの出入りを案内するローラガイドを設けたことを特徴とする請求項１に記載した締め付け装置。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, each of the reel portions includes an inlet / outlet through which the wire enters / exits, and a roller guide that guides the entrance / exit of the wire facing the inlet / outlet is provided. The fastening device according to
請求項５の発明は、上記請求項１において、前記計測手段は、締結作業終了時に前記計測座標と予め前記記憶部に記憶されている基準座標とを比較し、正常な締結か倒れを伴う不完全な締結かを適否判定し、前記計測座標と一緒に適否判定結果を前記記憶部へ記憶し、かつ前記表示部に表示することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, the measuring means compares the measurement coordinates with the reference coordinates stored in the storage unit in advance at the end of the fastening operation, and does not involve normal fastening or collapse. It is characterized in that it is determined whether or not it is completely fastened, and the result of determination of suitability along with the measurement coordinates is stored in the storage unit and displayed on the display unit.
請求項６の発明は、上記請求項５において、前記締結部材は複数設けられ、前記計測手段は各締結部材毎に、計測した座標と適否判定結果を前記記憶部に記憶し、かつ前記表示部に表示するとともに、締結が完了した合計本数及び締結未完了である締結部材の位置情報を表示することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the fastening member is provided in a plurality, and the measuring means stores the measured coordinates and the appropriateness determination result in the storage unit for each fastening member, and the display unit And the position information of the fastening members that have not been fastened and the fastening members that have not yet been fastened are displayed.
請求項１の発明によれば、締結センサを、一端が締結工具とともに移動する伸縮自在の２本のワイヤと、これらワイヤの各他端側を巻き取るため所定間隔をもって配置された２個のリール部とを備え、リール部にてワイヤの長さを検出して、計測手段は、各リール部から送られた検出値に基づいて、各ワイヤの長さを各リール部と締結工具間の距離とし、この２つの距離データに基づいて、締結部材の座標を特定したので、締結場所の座標を無線方式より高精度に検出できる。このため、締め忘れや、二重締結の防止ができるばかりでなく、不完全な締め付け状態をより完全に検出できる。しかも、比較的安価にかつ簡単な構造で実現でき、無線方式のように電波干渉も生じないので、多数の装置を併置して稼働させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the fastening sensor includes two retractable wires whose one ends move together with the fastening tool, and two reels arranged at a predetermined interval to wind up the other end sides of these wires. And measuring the length of each wire based on the detection value sent from each reel unit, and the distance between each reel unit and the fastening tool. Since the coordinates of the fastening member are specified based on the two distance data, the coordinates of the fastening place can be detected with higher accuracy than the wireless method. For this reason, not only can tightening be forgotten or double fastening can be prevented, but also an incomplete tightening state can be detected more completely. Moreover, it can be realized at a relatively low cost and with a simple structure, and no radio wave interference occurs as in the wireless system, so that a large number of devices can be operated side by side.
請求項２の発明によれば、締結工具にフリーホイールを設け、このフリーホイールにワイヤを連結したので、締結工具が回転しても、この回転による影響をワイヤへ与えずに締結でき、有線式締結センサを用いても、締結工具による締結を可能にした。 According to the second aspect of the present invention, since the fastening tool is provided with the free wheel and the wire is connected to the free wheel, even if the fastening tool rotates, the fastening tool can be fastened without affecting the wire. Even with a fastening sensor, fastening with a fastening tool is possible.
請求項３の発明によれば、フリーホイールとワイヤの間にリングを介したので、締結工具を移動させてもワイヤがフリーホイールとの間で鋭角等に屈曲することがなく、耐久性を向上するとともに、ワイヤの不要な曲がりを阻止できるので、検出する位置情報の精度を高めることができる。
According to the invention of
請求項４の発明によればリールのワイヤ出入口にローラガイドを設けたので、ローラガイドによりワイヤを案内し、曲がりを緩やかにする。このため、ワイヤの摩耗を低減でき、耐久性を高めることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the roller guide is provided at the wire entrance / exit of the reel, the wire is guided by the roller guide so that the bending is moderated. For this reason, abrasion of a wire can be reduced and durability can be improved.
請求項５の発明によれば、ワイヤを用いた有線式の締結センサで締結部材の位置を特定するので、無線式に比べて測定精度が高くなる。このため計測手段が、締結作業終了時に計測座標と予め記憶部に記憶されている基準座標とを比較し、正常な締結か倒れを伴う不完全な締結かを適否判定することが可能になる。またこの適否判定結果を計測座標と一緒に記憶部へ記憶することにより、締結管理が可能になる。
According to the invention of
請求項６の発明によれば、締結部材は複数設けられているとき、計測手段は各締結部材毎に、計測した締結部材の番号、計測座標及び適否判定結果を記憶部に記憶し、かつ表示部に表示するとともに、締結が完了した合計本数及び締結未完了である締結部材の位置情報を表示するので、一通り締結作業を終了してから締結忘れや締結不完全のもの等を見つける締結管理が可能になる。
According to the invention of
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。
図１はボルト締結装置として構成された本願発明装置の全体図であり、作業テーブル１上にワーク２が置かれ、ボルト３が締結前の状態でナット穴４へ仮止めされている。ボルト３は複数設けられ、これらは便宜的にワーク２の一端側から順に１、２、・・と番号が付けられている（図４参照）。但し、図１では簡単のためボルト３は１本のみ表示している。
An embodiment will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall view of a device according to the present invention configured as a bolt fastening device. A
このボルト３を締結する締結工具は、アタッチメント５と回転駆動部であるインパクトレンチ２０からなる。アタッチメント５はインパクトレンチ３０の出力軸３１へ着脱自在であり、その周囲にフリーホイール６が嵌合され、このフリーホイール６に２本のワイヤ７の各一端が連結されている。
A fastening tool for fastening the
各ワイヤ７は他端側をリール部８に巻き取りされている。各リール部８は、所定間隔をもって作業テーブル１の、例えば隣り合うコーナー部に設けられ、アタッチメント５の移動に応じてワイヤ７を緩みなく出入させ、ワイヤ７とフリーホイール６とを常に最短距離で直線状に結んでいる。各リール部８と２本のワイヤ７とによって締結センサ３２が構成されている。
Each
各リール部８は、ワイヤの引き出し量をワイヤデータとしてコード９を介して計測装置１０へ送出する。計測装置１０は演算部１１、表示部１２及び記憶部１３とを備えたコンピュータであり、演算部１１は、リール部８から送られたワイヤデータに基づいてアタッチメント５の座標を演算し、この演算で得られた計測座標と、予め記憶部１３に番号とともに記憶されている各ボルトの基準座標を比較して直近の基準座標を調べ、この基準座標からボルトの番号を特定する。この特定された番号と計測座標を表示部１２へ表示するとともに記憶部１３へ記憶させる。この座標は、リール部８で検出した各ワイヤデータをａ，ｂとすれば、便宜的に（ａ，ｂ）の形で表され、このデータより正確にアタッチメント５の中心位置の３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）を決定できる。
Each
表示部１２は液晶等からなる表示窓を備え、各ボルト３に対する計測毎に、番号と計測座標並びに後述する適否判断が表示される。また各計測回数の結果を累積し、締結完了本数（累計）と締結未完了の本数及び番号を切り替え表示できる。また、１画面に締結対象の番号を全部並べて一覧表示し、各番号につき締結完了のものを例えば、緑色で表示し、締結未完了のものを赤色で表示するようにすることもでき、このようにすれば、一覧性及び視覚性に優れ、結果の把握が容易かつ迅速になる。
The
図２はアタッチメント５及びフリーホイール６の構造を示し、ＡはＢのＡ−Ａ線断面図、Ｂは側面図である。アタッチメント５は、ボルトの頭を嵌合するソケット部１４と、インパクトレンチの出力軸を係脱自在とするジョイント部１５と、これらを連結する細径の連結軸１６とを備える。連結軸１６の軸心線が締結軸線Ｃ１と一致する。
FIG. 2 shows the structure of the
ジョイント部１５の側面には環状溝部１５ａが設けられ、ここにフリーホイール６のボールベアリング１７が入れられ、インナーレースを環状溝部１５ａの壁面とし、アウターレースをフリーホイール６の内周面とすることにより、フリーホイール６はジョイント部１５の周囲へ回転自在になっている。
An annular groove portion 15a is provided on the side surface of the
フリーホイール６の側壁面の一部に突出する連結突起１８が設けられ、ここに形成された取付穴１８ａにリング１９が係止されている。取付穴１８ａはアタッチメント５の軸直交方向に形成されるため、リング１９は、アタッチメント５の軸直交方向及び平行方向のいずれに可動である。
A connecting
したがって、リング１９はワイヤ７に無理な屈曲を強いることなく、またフリーホイール６は連結突起１８が常時一対のリール部８の中間を向き、締結時におけるジョイント部１５の回転を許容しつつフリーホイール６自体は回転せず、座標を保つことができるようになっている。
このフリーホイール６を設けることにより、本願発明のワイヤを用いた有線方式による締結位置の座標検出が実際上可能になる。
Therefore, the
By providing this
図３はリール部８の構造を示す。Ａは平面図、Ｂは側面図である。リール部８は円筒形のケース２０内にワイヤ７巻き取る方向に回動付勢された巻回部２１が設けられ、この巻回部２１の中心部にワイヤ長検出部２２が設けられている。ワイヤ長検出部２２は巻回部２１と一体に回動する一種のポジションメータであり、ワイヤ７の引き出し量に応じて正転又は逆転することにより、その回転量からワイヤ７の引き出し量を検出でき、この検出値をワイヤデータとして計測装置１０へ送るようになっている。
FIG. 3 shows the structure of the
ケース２０の側面には接線方向へ突出する出入部２３が一体に設けられ、その先端に出入口２４が開口する。出入口２４よりワイヤ７が出入部２３内へ出入りする。また、この出入口２４を挟んで一対のローラ２５が設けられている。各ローラ２５は、回転中心軸をリール部８の軸心線Ｃ２と平行に設けられている。
An entrance /
ローラ２５は、ワイヤ７の出入を回転しながら案内することにより、ワイヤ７が出入口２４で折れるような急角度の曲げを生じないよう、ローラ２５に沿って曲がらせつつ摩擦を低減するので、ワイヤ７の摩耗を防いで、耐久性を向上させるようになっている。
Since the
図４に測定システムを説明するための模式図を示す。Ａは平面図、Ｂは締結部材の倒れ対する測定状態を斜めから示す図、Ｃは座標（ａ．ｂ）の軌跡線を示す図である。締結対象のボルト３は、例えばこの図では４本（Ｎｏ．１〜４）としてあるが、実際はより多数であってもかまわない。むしろ本数が多い方が本願発明の締結管理による効果が顕著になる。以下、４本の例について説明する。
締結対象の４本のボルト３については、予め締結完了時の番号（上記Ｎｏ．に相当）と基準座標からなる基準データが記憶部１３に記憶されている。なおこの基準座標は、各ワイヤの長さで表示するものとし、Ｂに示すように、各ワイヤ７の長さがＡ、Ｂの場合は、（Ａ、Ｂ）と表示するものとする。同様にワイヤ７の長さがａ、ｂの場合は、（ａ、ｂ）のように表示するものとする。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the measurement system. A is a plan view, B is a diagram showing a measurement state with respect to the tilting of the fastening member from an oblique direction, and C is a diagram showing a locus line of coordinates (ab). The number of
For the four
Ａにおいて、アタッチメント５をボルト３のうちＮｏ．１〜４のいずれかの上へ移動し、例えば、Ｎｏ．２を締結すると、各ワイヤ の長さがａ２，ｂ２となり、計測座標は（ａ２，ｂ２）となる。この計測座標を予め記憶されている基準座標と比較して、最も近いものを決定しその番号を今締結したボルト３の番号とする。すなわちＮｏ．２のボルトは計測座標が（ａ２，ｂ２）と決定される。
In A, the
なお、本願発明のワイヤ式計測方法では、３次元座標を一義的に定めることはできず、図４のＡ中に仮想線で示すように、ＸＹ平面では頂点であるボルト３の位置が前後方向へ移動するものの集合であり、Ｃにおける軌跡線Ｍを示す。すなわち、Ｂにおける両リール部８をつなぐ軸線Ｌ方向から示した図であるＣにおいて、座標（ａ，ｂ）で示されるボルト３の位置は軌跡線Ｍ上に位置し、その高さＨが異なるものの集合であり、高さＨが定まらなければ、具体的な位置が定まらない。
In the wire measurement method of the present invention, the three-dimensional coordinates cannot be uniquely determined, and the position of the
そこで、例えば軌跡線Ｍ上における高さＨ１の位置に、Ｎｏ．Ｎなるボルト３の基準座標を予め記憶部１３へ記憶させておくことにより、締結完了時におけるボルトの計測座標が（ａ，ｂ）であれば、同じ（ａ，ｂ）なる基準座標を探して、Ｎｏ．Ｎであることを特定できる。
このように、計測した座標から具体的なボルトのＮｏ．を特定するには、計測座標と近似したものを比較して位置を特定する基準座標が必須である。
なお、締結完了時における各ボルトの高さはほぼ一定であり、基準座標におけるボルトの高さともほぼ一致しているはずであるから、それぞれ上記の例えばＨ１の位置近傍になり、実際に締結したボルトの座標（ａ，ｂ）からその近傍の値を示す基準座標を探すことにより、その番号（Ｎｏ．Ｎ）を特定できる。
Therefore, for example, at the position of the height H1 on the locus line M, No. By storing the reference coordinates of the
In this way, the specific bolt No. is determined from the measured coordinates. In order to identify the reference coordinates, the reference coordinates for identifying the position by comparing the measured coordinates and the approximated ones are essential.
In addition, since the height of each bolt at the time of completion of fastening is substantially constant and should be substantially the same as the height of the bolt at the reference coordinates, each of them is near the position of H1, for example, and is actually fastened. The number (No. N) can be specified by searching for the reference coordinates indicating the value in the vicinity from the coordinates (a, b) of the bolt.
次に、各ボルトにつき、計測座標と基準座標を比較して適否判断する。締結が正常に行われれば、計測座標と基準座標は一致するので、適否判断はＯＫとなる。一方、大きく相違する場合には倒れて締結されたものとしてＮＧとする。この倒れは、Ｂに示すように、計測座標が（ａ，ｂ）で基準座標が（Ａ、Ｂ）のとき、計測座標（ａ，ｂ）の位置は、基準座標（Ａ、Ｂ）の位置から水平にｄ、高さでｈなるずれがあることを意味する。このずれの大きさにより倒れが有るか否かを判断する。具体的な基準は後述する。 Next, for each bolt, the measurement coordinates and the reference coordinates are compared to determine suitability. If the fastening is performed normally, the measurement coordinates and the reference coordinates coincide with each other, and the suitability determination is OK. On the other hand, when it is greatly different, it is determined as NG because it has fallen and has been concluded. As shown in B, when the measurement coordinates are (a, b) and the reference coordinates are (A, B), the position of the measurement coordinates (a, b) is the position of the reference coordinates (A, B). This means that there is a deviation of d horizontally from h to h at height. It is determined whether or not there is a fall depending on the magnitude of this deviation. Specific criteria will be described later.
これらの測定データである、締結部の番号（Ｎｏ．）、計測座標、適否判断結果は記憶部１３へ記憶され、かつ表示部１２へ表示される。他のボルトに対して同様に制御部１０にてデータ処理され、締結結果を管理される。
These measurement data, which are the fastening part number (No.), measurement coordinates, and suitability determination results, are stored in the
図５は、倒れの検出を説明する図である。Ａ及びＢは既に説明した無線方式におけるものであり、Ｃが本願発明における有線方式によるものである。
このＣにおいて、アタッチメント５が傾いて、ボルト３を倒れた状態で締結する場合、締結開始時の座標Ｐ１（Ａ１、Ｂ１）、締結完了時の座標Ｐ２（Ａ２，Ｂ２）、締結完了時の座標Ｐ２における基準座標（Ａ０、Ｂ０）とすれば、正確に締結したときの座標Ｐ２は、（Ａ２，Ｂ２）と（Ａ０、Ｂ０）が一致する。
FIG. 5 is a diagram for explaining detection of falling. A and B are based on the wireless system already described, and C is based on the wired system according to the present invention.
In C, when the
一方、締結時にボルトの倒れがあると、締結完了時の座標Ｐ２は、（Ａ２，Ｂ２）と（Ａ０、Ｂ０）が不一致であり、水平方向にｄ、高さ方向でｈなるずれがあることを意味する。このｄ、ｈが本願発明におけるワイヤ７を用いた有線式の測定誤差の限界（ワイヤ長さで＋−０．１５ｍｍ）以内であれば、一致しているものとしてＯＫとする。
On the other hand, if there is a tilt of the bolt at the time of fastening, the coordinate P2 at the time of fastening is inconsistent between (A2, B2) and (A0, B0), and there is a deviation of d in the horizontal direction and h in the height direction. Means. If these d and h are within the limit of the wired measurement error using the
また、この測定誤差の限界より大きければ、倒れを予想できるが、本願発明の有線式の測定方法は高精度で測定できるため、実際上は一致するものとして許容できる場合がある。そこでこの許容範囲を経験で設け、この許容範囲内ならばＯＫ、範囲外ならば、倒れた状態で締結された不完全なものとしてＮＧと判定する。 In addition, if it is larger than the limit of the measurement error, the fall can be predicted, but the wired measurement method of the present invention can be measured with high accuracy, so that it may be acceptable as a match in practice. Therefore, this permissible range is provided by experience, and if it is within this permissible range, it is determined to be OK.
この倒れによるずれｄ，ｈを検出する精度は測定システムにより異なり、前述した無線精度では＋−５ｍｍ、本願発明の有線方式では＋−０．１５ｍｍである。したがって、０．１５〜５ｍｍの間における倒れは無線精度では検出できず、正常締結とし処理されることになるが、実際は倒れていて不完全な締結になっている。これに対して本願発明の有線方式では、無線方式では検出できない５ｍｍ程度のずれから、それよりも一桁以上小さな０．１５ｍｍ程度のずれまで測定できる高精度なものであるから、異常を正常と見なすような実際と異なる誤判断をほぼ確実に防ぐことができる。 The accuracy of detecting the deviations d and h due to the tilt differs depending on the measurement system, and is + -5 mm in the above-described wireless accuracy and + -0.15 mm in the wired system of the present invention. Therefore, the fall between 0.15 mm and 5 mm cannot be detected with radio accuracy, and is treated as normal fastening, but is actually fallen and is incomplete fastening. On the other hand, in the wired system of the present invention, since it is a high-precision one that can measure from a deviation of about 5 mm that cannot be detected by the wireless system to a deviation of about 0.15 mm, which is one digit smaller than that, the abnormality is regarded as normal. This makes it possible to almost certainly prevent misjudgment that is different from the actual situation.
また、締結開始時の座標Ｐ１（Ａ１、Ｂ１）を測定するのは、初期異常を事前に把握して、締結しないうちに中止してやり直すことができるようにするためである。すなわち、締結開始時のＰ１の基準座標を予め計測して記憶させておけば、締結開始時の座標Ｐ１における計測座標と基準座標を比較することにより直ちに倒れを判断できる。また、締結開始時のＰ１の基準座標は、締結完了時の座標Ｐ２における基準座標（Ａ０、Ｂ０）に対して、ボルトの長さ分だけ上方の点を通るから、予め計算により求めておくこともできる。 In addition, the coordinates P1 (A1, B1) at the start of fastening are measured so that the initial abnormality can be grasped in advance and can be canceled and redone before fastening. That is, if the reference coordinates of P1 at the start of fastening are measured and stored in advance, the fall can be immediately determined by comparing the measured coordinates and the reference coordinates at the coordinates P1 at the start of fastening. In addition, the reference coordinates of P1 at the start of fastening pass through a point that is higher than the reference coordinates (A0, B0) in the coordinates P2 at the completion of fastening by the length of the bolt. You can also.
図６は本システムのフロー図である。まず、インパクトレンチ３０及びアタッチメント５をいずれかのボルト３の上へ移動し（Ｓ１）、締め付けを開始すると（Ｓ２）、インパクトレンチ３０のスイッチを入れて駆動開始にするとき発生するオン信号により、計測手段１０は締結開始を検出し、各リール部８からのワイヤデータを基に締結開始時の座標点Ｐ１の座標データを検出し、かつ予め記憶されている基準座標を比較して締結部のＮｏ．を特定し、これらを記憶部１３へ記憶する。
FIG. 6 is a flowchart of this system. First, the
その後、締め付けが完了すると、トルクの急上昇によりインパクトレンチ３０は回転を停止し、同時にこれをオフ信号として計測手段１０へ送り（Ｓ３）、
演算部１１はこの時点におけるリール部８から送られたワイヤデータを基に締結完了時の座標点Ｐ２を演算する。
Thereafter, when the tightening is completed, the
The computing unit 11 computes the coordinate point P2 at the completion of fastening based on the wire data sent from the
続いて、演算部１１は締結完了時の座標点Ｐ２である計測座標を予め記憶されている基準座標と比較し、適否判定を行い、適否判定結果及び締結部のＮｏ．並びに締結完了時の座標点Ｐ２である計測座標を記憶部１３へ記憶する。同時に結果を表示部１２へ表示する（Ｓ４）。
Subsequently, the calculation unit 11 compares the measurement coordinates, which are the coordinate point P2 when the fastening is completed, with the reference coordinates stored in advance, performs suitability determination, and determines the suitability determination result and the fastening part No. And the measurement coordinate which is the coordinate point P2 at the time of completion of fastening is memorize | stored in the memory |
作業者は、表示部１２により、締め付けが正常か否かを確認する。また締め付け完了本数が累積表示されるので、締め付け完了本数を確認し、これを所定の締め付け本数になるまで繰り返す（Ｓ５）。
The operator confirms whether or not the tightening is normal with the
全体の作業が終了すると、作業者は表示部１２により締め付け完了本数をチェックする（Ｓ６）。その結果、締結対象本数と締結完了本数が一致すれば、作業は完了する。 When the entire operation is completed, the operator checks the number of tightening completions on the display unit 12 (S6). As a result, if the number of fastening objects matches the number of fastening completions, the work is completed.
一方、数量が不一致（不定）であれば、表示部１２によりＮＧ（不完全締結又は未締結）になっているもののＮｏ．を確認し、ＮＧとされている番号のボルト３へ移動し（Ｓ７）、再び締結作業を行い（Ｓ８）、計測手段１０にて基準座標と比較し（Ｓ９）、（Ｓ６）へ戻る。以後、ＮＧとされるものがなくなるまで反復する。なお、ＮＧと表示されるものには、不完全な締結をされたもの以外に、締結忘れ等で締結されていないものも一緒に含めて表示される。
On the other hand, if the quantity is inconsistent (indefinite), the
次に、本実施例の作用を説明する。図４等に示すように、締結センサを３２を２本のワイヤを用いた有線式のものとしたので、各ワイヤの長さａ，ｂの組合せでボルト３の座標を特定できる。しかも締結場所の座標を無線方式より高精度に検出できる。このため、締め忘れや、二重締結の防止ができるばかりでなく、不完全な締め付け状態をより高精度で検出できる。しかも、比較的安価にかつ簡単な構造で実現でき、無線方式のように電波干渉も生じないので、多数の装置を併置して稼働させることができる。
Next, the operation of this embodiment will be described. As shown in FIG. 4 and the like, since the
また、締結工具を構成するアタッチメント５にフリーホイール６を設け、このフリーホイール６にワイヤ７を連結したので、締結工具が回転しても、この回転による影響をワイヤ７へ与えずに締結でき、有線式の締結センサ３２を用いても、締結工具による締結を可能にした。
Moreover, since the
そのうえ、フリーホイール６とワイヤ７の間にリング１９を介したので、締結工具を移動させてもワイヤ７がフリーホイール６との間で鋭角等に屈曲することがなく、耐久性を向上するとともに、ワイヤ７の不要な曲がりを阻止できるので、検出する位置情報の精度を高めることができる。
In addition, since the
さらに、リール部８のワイヤ出入口２４に臨んでローラガイド２５を設けたので、ローラガイド２５によりワイヤ７を案内し、曲がりを緩やかにする。このため、ワイヤ７の摩耗を低減でき、耐久性を高めることができる。
Further, since the
また、ワイヤを用いた有線式の締結センサ３２でボルト３の位置を特定するので、無線式に比べて測定精度が高くなる。このため計測手段１０が、締結作業終了時に計測座標と予め記憶部に記憶されている基準座標とを比較し、正常な締結か倒れを伴う不完全な締結かを適否判定することが可能になる。またこの適否判定結果を計測座標と一緒に記憶部１３へ記憶することにより、締結管理が可能になる。
Moreover, since the position of the volt |
さらに、ボルト３が多数設けられているとき、計測手段１０は各ボルト３毎に、締結したボルト３の番号、計測座標及び適否判定結果を記憶部１３に記憶し、かつ表示部１２に表示するとともに、締結が完了した合計本数及び締結未完了である締結部材の位置情報を表示するので、一通り締結作業を終了してから締結忘れや締結不完全のもの等を見つける締結管理が可能になる。
Further, when a large number of
１：作業テーブル、２：ワーク、３：ボルト、５：アタッチメント、６：フリーホイール、７：ワイヤ、８：リール部、１０：計測手段、１６：ボールベアリング、２２：ワイヤ長検出部、２４：出入口、２５：ローラ 、３０：インパクトレンチ、３２：締結センサ 1: Work table, 2: Workpiece, 3: Bolt, 5: Attachment, 6: Freewheel, 7: Wire, 8: Reel part, 10: Measuring means, 16: Ball bearing, 22: Wire length detection part, 24: Entrance / exit, 25: roller, 30: impact wrench, 32: fastening sensor
Claims (6)
前記締結センサは、一端が前記締結工具とともに移動する伸縮自在の２本のワイヤと、これらワイヤの各他端側を巻き取るため所定間隔をもって配置された２個のリール部とを備え、
各リール部は、前記締結工具を結ぶ前記ワイヤの長さを検出して、検出値を計測手段へ送信し、
前記計測手段は、演算部、記憶部及び表示部を備え、演算部は前記各リール部から送られた検出値に基づいて、各ワイヤの長さを前記各リール部と前記締結工具間の距離とし、この２つの距離データに基づいて、前記締結部材の座標を特定し、計測座標として前記記憶部に記憶し、かつ前記表示部に表示することを特徴とする締め付け装置。 In a tightening device including a fastening sensor for specifying a fastening position when fastening a fastening member such as a bolt with a fastening tool,
The fastening sensor comprises two stretchable wires whose one ends move together with the fastening tool, and two reel portions arranged at a predetermined interval to wind up the other end sides of these wires,
Each reel part detects the length of the wire that connects the fastening tool, and transmits the detected value to the measuring means,
The measuring means includes a calculation unit, a storage unit, and a display unit, and the calculation unit calculates the length of each wire based on the detection value sent from each reel unit and the distance between each reel unit and the fastening tool. The fastening device is characterized in that, based on the two distance data, the coordinates of the fastening member are specified, stored as measurement coordinates in the storage unit, and displayed on the display unit.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015045871A1 (en) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | 戸津勝行 | Method and system for controlling and managing automatic screw-tightening |
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2007
- 2007-09-14 JP JP2007239992A patent/JP2009066735A/en active Pending
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