JP2013031888A - 自動ねじ締め装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 モータ21の駆動を受けて回動可能かつねじ61の駆動部に係合可能なビット23を有するドライバツール20と、このドライバツール20を昇降可能な往復移動手段30とを有する自動ねじ締め装置において、
下降する前記ドライバツール20があらかじめ設定した測定開始設定点に到達すれば、ドライバツール20の移動距離の測定を開始する一方、この測定開始から所定の時間間隔で同様の測定を段階的に開始し、これらの測定をあらかじめ設定した測定設定時間が経過するまでそれぞれ行い、それぞれの測定終了直後に測定した距離とあらかじめ設定した判定基準距離とを比較してねじ締め異常か否かを判断する制御手段40を備えたことを特徴とする。
【選択図】図2
Description
前記ドライバツールが所定の位置に到達すればドライバツールの移動距離の測定を開始する一方、この測定の開始から所定の時間経過する度にドライバツールの移動距離の測定を段階的に開始し、これらの測定をあらかじめ設定した時間が経過するまであるいはあらかじめ設定した位置にドライバツールが到達するまで行うとともに、これらの測定終了直後に測定した距離とあらかじめ設定した距離とを比較してねじ締めが正常に行われているか否かを判断し、異常と判断すればねじ締めを中断する制御手段を備えたことを特徴とする。
つまり、ねじ締め開始から前記推力切替設定点までの間を移動するドライバツール20の下降速度は、図2の波形Aのような正常なねじ締めであれば、前記螺入速度を下回ることがない一方、波形Bあるいは波形Cのような異常なねじ締めであれば、前記螺入速度を下回るため、この速度を測定し、前記螺入速度と比較することでねじ締め異常が判断できる。換言すると、図3に示すように、前記測定設定時間(0.7秒)当たりのドライバツール20の移動距離を測定し、この前記測定距離と前記判定基準距離とを比較すれば前記波形Bあるいは波形Cのような螺入異常が判定できる。
S01:モータ制御部41に駆動指令を送るとともに、モータ制御部42に第1駆動指令信号を送る。
S02:モータ制御部41,42からエンコーダ22,32の出力パルス信号を取得する。
S03:ドライバツール20が測定開始設定点に到達するのを待つ。
S04:n=1をセットする。
S05:TRa(n)を起動する。(測定設定時間のセットされたタイマーを起動)
S06:TRbを起動する。(測定開始間隔時間のセットされたタイマーを起動)
S07:TRa(n)起動直後のドライバツール20の昇降位置を割出し、記憶する。
S08:下降速度変更処理を行うため、S40にジャンプする。
S09:モータ21の実負荷電流が目標の締付けトルクに相当する電流に到達していればS61にジャンプする。
S10:第3駆動フラグが立っているか確認し、立っていればS09にジャンプする。
S11:TRbが経過しているか確認し、経過していなければS08にジャンプする。
S12:TRa(n)が経過しているか確認し、経過していればS81にジャンプする。
S13:n+1の演算を行い、演算結果の値をTRa(n)のnに代入してS05にジャンプする。
S40:下降速度変更処理の開始。
S41:第2駆動フラグが立っているか確認し、立っていなければS46にジャンプする。
S42:第3駆動フラグが立っているか確認し、立っていればS48にジャンプする。
S43:推力切替設定点に到達しているか確認し、到達していなければS48にジャンプする。
S44:モータ制御部42に第3駆動指令信号を送り、第3駆動フラグを立てる。
S45:起動中のTRa(n),TRbを全て停止させ、S48にジャンプする。
S46:速度切替設定点に到達したか確認し、到達していなければS48にジャンプする。
S47:モータ制御部42に第2駆動指令信号を送り、第2駆動フラグを立てる。
S48:下降速度変更処理を終了させ、S09にジャンプする。
S61:モータ制御部41,42に駆動停止指令信号を送る。
S62:ドライバツール20がねじ締め完了設定点に到達しているか確認し、到達していればS64にジャンプする。
S63:ねじ浮き異常表示信号を表示部45に送り、S90にジャンプする。
S64:ねじ締め正常表示信号を表示部45に送り、S90にジャンプする。
S81:TRa(n)が経過するまでのドライバツール20の移動量(前記測定距離)を演算し、記憶する。
S82:測定距離が判定基準距離よりも多ければS13にジャンプする。
S83:モータ制御部41,42に駆動停止指令信号を送る。
S84:螺入異常表示信号を送り、S90にジャンプする。
S90:モータ制御部42に逆転駆動指令信号を送る。
S91:ねじ締め開始点に復帰するのを待つ。
S92:モータ制御部42に駆動停止指令信号を送る。
S93:END
となるねじ締め制御を行う。
また、締結物71のめねじの深さがねじ61の首下長さよりも浅く形成され、ねじ浮きを生じてドライバツール20の昇降位置が前記推力切替設定点に到達しない場合であっても前記螺入異常と判断してねじ締めを早期に中断できる利点もある。
さらに、前記測定距離は、この距離を移動したドライバツール20の平均下降速度に置き換えることができるため、ドライバツール20の下降速度が前記判定基準距離から算出した所定時間当たりの速度を一瞬下回っても前記螺入異常と判断することがなく、誤判定を防止できる利点もある。
さらに、ドライバツール20は、ビット23を磁化したものとしたが、磁化していないビットにして、このビットの外周に配置した摺動可能な吸着パイプと、この吸着パイプの内部に連通する空気孔を備えたケーシングパイプとを具備するとともに、前記空気孔から空気を吸引可能にして吸着パイプ内にねじ61を吸着保持可能に構成してもよい。また、ねじ61は、今回小ねじを想定して説明したが、締結物71に下穴が設けられ、ねじの螺入と同時にめねじを形成するタッピンねじ(図示せず)にも適用できることは言うまでもない。
20 ドライバツール
21 ACサーボモータ
22 エンコーダ
23 ビット
30 往復移動手段
31 ACサーボモータ
32 エンコーダ
36 ボールねじ
37 ナット部材
40 制御手段
61 ねじ
71 締結物
72 被締結物
Claims (4)
- 回転駆動源の駆動を受けて回転可能かつ締結部品の駆動部に係合可能なビットを有するドライバツールと、このドライバツールを前記ビットの軸方向に往復移動操作可能に支持した往復移動手段とを有する自動ねじ締め装置において、
前記ドライバツールが所定の位置に到達すればドライバツールの移動距離の測定を開始する一方、この測定の開始から所定の時間経過する度にドライバツールの移動距離の測定を段階的に開始し、これらの測定をあらかじめ設定した時間が経過するまであるいはあらかじめ設定した位置にドライバツールが到達するまで行うとともに、これらの測定終了直後に測定した距離とあらかじめ設定した距離とを比較してねじ締めが正常に行われているか否かを判断し、異常と判断すればねじ締めを中断する制御手段を備えたことを特徴とする自動ねじ締め装置。 - 最初のドライバツールの移動距離の測定開始をドライバツールの下降開始直後にしたことを特徴とする請求項1に記載の自動ねじ締め装置。
- 最初のドライバツールの移動距離の計測開始をドライバツールの下降速度の切り替え位置である速度切替設定点にしたことを特徴とする請求項1に記載の自動ねじ締め装置。
- 往復移動手段は、回転駆動源の一例であるACサーボモータと、このACサーボモータに連結したボールねじとから構成したことを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れかに記載の自動ねじ締め装置。
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