JP2016059978A - Screw fastening device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a screw fastening device that can add previously prepared thrust force to a driving bit, corresponding to a set fastening torque value, and calculate new thrust force in response to change in the set fastening torque value.SOLUTION: The screw fastening device comprises: a moving unit 2 that converts rotation of a servo motor 2d for movement into reciprocating movement, and moves a driving bit 3e, which is rotated by a screw fastening motor 3b, forward and backward; and a memorizing portion 9 that memorizes a plurality of reference thrust force Ds (B, Ts) to be added to the driving bit 3e for every reference torque value Ts, which is configured to calculate by linear interpolation thrust force Ft3 to a set final fastening torque value Tm, from two reference torque values Tsd2 and Tsu2 across the set final fastening torque value and reference thrust force Dsd2 and Dsu2 corresponding to the reference torque values respectively when the set final fastening torque value Tm is inputted. This configuration can prevent the driving bit 3e from separating from a driving hole 4a of the screw 4 and calculate optimal thrust force even if the set final fastening torque value Tm is changed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、設定締付けトルク値に対応してあらかじめ用意された推力を駆動ビットに付加するとともに、設定締付けトルク値が変更されても、その変更に応じて新たな推力を算出することができるねじ締め装置に関するものである。   The present invention adds a thrust prepared in advance corresponding to the set tightening torque value to the drive bit, and can calculate a new thrust according to the change even if the set tightening torque value is changed. The present invention relates to a fastening device.

一般に、被締結部材をねじにより相手部材に締結する際には、ねじ締め用モータにより回転する駆動ビットを備えたねじ締め装置が使用されている。このねじ締め装置にあっては、図12に示すようにねじ54の頭部54bが被締結部材(図示せず)に着座する際に駆動ビット53eの持つ回転力Frがねじ54の駆動穴54aの傾斜面54aaに作用して、駆動ビット53eに駆動穴54aから離脱する方向のせり上がり力の垂直成分Fco(以下、カムアウト力という)が発生する(特に、十字穴の場合顕著に現れる)。そのため、このカムアウト力Fcoにより駆動ビット53eがねじ54の駆動穴54aから離脱するのを防止するため、駆動ビット53eに常に一定推力を加えるようにした特許文献1に記載のねじ締め装置が創案されている。   In general, when a member to be fastened is fastened to a mating member with a screw, a screw fastening device including a drive bit that is rotated by a screw fastening motor is used. In this screw tightening device, as shown in FIG. 12, when the head 54b of the screw 54 is seated on a member to be fastened (not shown), the rotational force Fr of the drive bit 53e is applied to the drive hole 54a of the screw 54. Acting on the inclined surface 54aa, a vertical component Fco (hereinafter, referred to as a cam-out force) of the upward force in the direction away from the drive hole 54a is generated in the drive bit 53e (particularly in the case of a cross hole). Therefore, in order to prevent the drive bit 53e from being detached from the drive hole 54a of the screw 54 by the camout force Fco, a screw tightening device described in Patent Document 1 in which a constant thrust is always applied to the drive bit 53e has been devised. ing.

このねじ締め装置は、駆動ビットを備えたねじ締めユニットと、ACサーボモータの回転を昇降動作に変換して駆動ビットに推力を付与する推力付与手段とを有している。この推力付与手段によれば、ACサーボモータの電流値を調整することにより任意の推力を駆動ビットに付与することができるので、設定締付けトルク値が変更になっても新たな設定締付けトルク値に応じて駆動ビットに加える推力をあらかじめ調整することができる。このようなねじ締め装置にあっては、図13に示すようにねじ嵌合開始時、仮締め工程、本締め工程それぞれに応じた高低の推力を駆動ビットに付与するようなことも可能となっている。このように推力を切り替えるのは、前述した駆動ビット53eの回転力Fr、すなわち締付けトルク値が低ければカムアウト力Fcoが小さく、締付けトルク値が高ければカムアウト力Fcoが大きくなるからである。この推力の切り替えにより、締付け時の全工程で駆動ビットがねじの駆動穴から離脱するのを防止して、高品質な締付けを行うことができる。   The screw tightening device includes a screw tightening unit including a drive bit, and a thrust applying unit that converts the rotation of the AC servo motor into a lifting operation and applies a thrust to the drive bit. According to this thrust applying means, an arbitrary thrust can be applied to the drive bit by adjusting the current value of the AC servo motor. Therefore, even if the set tightening torque value is changed, a new set tightening torque value is obtained. Accordingly, the thrust applied to the drive bit can be adjusted in advance. In such a screw tightening device, as shown in FIG. 13, it is also possible to apply high and low thrusts to the drive bit at the start of screw fitting at the temporary tightening process and the final tightening process. ing. The reason why the thrust is switched in this manner is that the camout force Fco is small when the torque Fr of the driving bit 53e, that is, the tightening torque value is low, and the camout force Fco is large when the tightening torque value is high. By switching the thrust, the drive bit can be prevented from being detached from the drive hole of the screw in all steps during tightening, and high-quality tightening can be performed.

特許第3797598号公報Japanese Patent No. 3797598

しかしながら、このねじ締め装置ではねじ嵌合開始時、仮締め工程および本締め工程において駆動ビットに発生するカムアウト力Fcoが不明なことから、各工程で発生する締付けトルク値に合わせて駆動ビットに付与する推力の設定ができず、高低の差を設けるもののそれぞれ経験値から得られる十分に大きな値が設定されている。そのため、近来電子機器にみられるように製品の軽量化が進み、その構成部品が取付けられる相手部材も薄板化していることから、駆動ビットの押圧による相手部材のたわみが大きくなり、その破損を招いたり、相手部材に取付けられた他の部品の動作に悪影響を及ぼしたりするなどの問題の発生する恐れが生じている。   However, in this screw tightening device, since the camout force Fco generated in the drive bit in the temporary tightening process and the final tightening process is unknown at the start of screw fitting, it is applied to the drive bit according to the tightening torque value generated in each process. Although the thrust force to be set cannot be set and a difference in height is provided, a sufficiently large value obtained from each experience value is set. For this reason, the weight of products has been reduced as seen in recent electronic devices, and the mating member to which the component is attached has also been made thinner, so the deflection of the mating member due to the pressing of the drive bit has increased, leading to breakage. There is a risk that a problem such as an adverse effect on the operation of other parts attached to the mating member may occur.

本発明の目的は、上記問題を解決することであり、設定締付けトルク値に対応して最適な推力を駆動ビットに付加して駆動ビットがねじの駆動穴から離脱するのを防止するとともに、設定締付けトルク値が変更されてカムアウト力が変わっても、変更された設定締付けトルク値に対応して新たな推力を算出することができるねじ締め装置を提供することである。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, by adding an optimal thrust to the drive bit corresponding to the set tightening torque value to prevent the drive bit from being detached from the screw drive hole and to set To provide a screw tightening device capable of calculating a new thrust corresponding to the changed set tightening torque value even if the tightening torque value is changed and the camout force is changed.

本発明は、上記目的を達成するために、ねじ締め用モータにより回転する駆動ビットを備えたねじ締めユニットと、移動用サーボモータの回転を往復移動に変換してこの往復移動によりねじ締めユニットを前進後退させる移動ユニットと、前記ねじ締め用モータおよび移動用サーボモータを制御する主制御部と、基準トルク値毎に駆動ビットに付加する基準推力を複数個記憶する記憶部とを備えたねじ締め装置であって、前記主制御部は所定締付位置での設定締付けトルク値が入力されると、この設定締付けトルク値を挟む2個の基準トルク値およびこれら基準トルク値それぞれに対応する基準推力を呼出して、設定締付けトルク値に対する推力を線形補間により算出する推力算出部を備えている。   In order to achieve the above object, the present invention provides a screw tightening unit having a drive bit that is rotated by a screw tightening motor and a rotation of the moving servo motor into a reciprocating movement. Screw tightening provided with a moving unit that moves forward and backward, a main control unit that controls the screw tightening motor and the moving servo motor, and a storage unit that stores a plurality of reference thrusts to be added to the drive bit for each reference torque value When a set tightening torque value at a predetermined tightening position is input to the main control unit, two reference torque values sandwiching the set tightening torque value and reference thrusts corresponding to each of these reference torque values And a thrust calculation unit that calculates the thrust for the set tightening torque value by linear interpolation.

この構成によれば、駆動ビットにはねじの駆動穴から離脱するのを防止するために、設定締付けトルク値に対応してあらかじめ用意した最適な推力を付加することができる。そのため、締付けの際に相手部材が過剰に押圧されることがなく、相手部材の破損を招いたり、相手部材に取付けられた他の部品の動作に悪影響を及ぼしたりすることがなく、高品質な締付作業を行うことができる。また、各締付位置での設定締付けトルク値が変更になると、駆動ビットに発生するカムアウト力が変わり、このカムアウト力を打ち消すために駆動ビットに付加する推力を変更する必要が生じる。前記カムアウト力はねじ締め用モータに発生する電磁力、すなわちねじ締め用モータに流れる電流値におおむね比例するので、カムアウト力を抑える推力もねじ締め用モータに流れる電流値、言い換えれば締付けトルク値におおむね比例することとなる。そのため、前記設定締付けトルク値を挟む基準トルク値およびこれら基準トルク値に対応する基準推力を呼出して、これら基準トルク値およびこれらに対応する基準推力から、変更された設定締付けトルク値に対する新たな推力を線形補間により算出することができる。これにより、各締付位置において設定締付けトルク値が変更される度に、設定締付けトルク値に対応する最適な推力を算出できるので、作業者は締付け作業に先立って、駆動ビットに発生するカムアウト力を測定する必要がなく、作業現場で煩雑で面倒な作業が不要となって、使い勝手のよいねじ締め装置を提供することができる。   According to this configuration, an optimal thrust prepared in advance corresponding to the set tightening torque value can be applied to the drive bit in order to prevent the drive bit from being detached from the screw drive hole. Therefore, the mating member is not excessively pressed during tightening, and the mating member is not damaged, and the operation of other parts attached to the mating member is not adversely affected. Tightening work can be performed. Further, when the set tightening torque value at each tightening position is changed, the camout force generated in the drive bit changes, and it is necessary to change the thrust applied to the drive bit in order to cancel the camout force. Since the camout force is roughly proportional to the electromagnetic force generated in the screw tightening motor, that is, the current value flowing through the screw tightening motor, the thrust for suppressing the camout force is also the current value flowing through the screw tightening motor, in other words, the tightening torque value. It will be roughly proportional. Therefore, a reference torque value sandwiching the set tightening torque value and a reference thrust corresponding to these reference torque values are called, and a new thrust for the changed set tightening torque value is obtained from these reference torque values and the corresponding reference thrust. Can be calculated by linear interpolation. As a result, every time the set tightening torque value is changed at each tightening position, the optimum thrust corresponding to the set tightening torque value can be calculated, so that the operator can obtain the camout force generated in the drive bit prior to the tightening operation. Therefore, it is not necessary to measure troublesome and troublesome work at the work site, and an easy-to-use screw fastening device can be provided.

また、本発明は本締め工程での締付けに際して、駆動ビットがねじの駆動穴から離脱するのを防止するため、前記設定締付けトルク値を本締めトルク値とすることが望ましい。   In the present invention, it is desirable that the set tightening torque value is the final tightening torque value in order to prevent the drive bit from being detached from the drive hole of the screw during the tightening in the final tightening step.

さらに、本発明は仮締め工程での締付けに際して、駆動ビットがねじの駆動穴から離脱するのを防止するため、前記設定締付けトルク値を設定仮締めトルク値とすることが望ましい。   Further, in the present invention, it is desirable that the set tightening torque value is set to the set temporary tightening torque value in order to prevent the drive bit from being detached from the drive hole of the screw during the tightening in the temporary tightening step.

以上説明した本発明によれば、所定締付けトルク値で締付けを行う際に設定締付けトルク値に対応してあらかじめ用意された推力を駆動ビットに付加して駆動ビットがねじの駆動穴から離脱するのを防止するとともに、所定締付位置での新たな設定締付けトルク値に対しても最適な推力を算出することができるねじ締め装置を提供することができる。   According to the present invention described above, when tightening with a predetermined tightening torque value, a thrust prepared in advance corresponding to the set tightening torque value is added to the drive bit, and the drive bit is detached from the drive hole of the screw. Thus, it is possible to provide a screw tightening device that can calculate an optimum thrust for a new set tightening torque value at a predetermined tightening position.

本発明の実施形態に係るねじ締め装置の制御装置を構成する主制御部の設定モード時の動作を説明するフローチャート。The flowchart explaining operation | movement at the time of the setting mode of the main control part which comprises the control apparatus of the screw fastening apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るねじ締め装置の構成を示す概略説明図。Schematic explanatory drawing which shows the structure of the screw fastening apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る移動用ACサーボモータの回転力Frと推力Ftとの関係を示す模式図。The schematic diagram which shows the relationship between the rotational force Fr and the thrust Ft of the AC servomotor for a movement which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るねじ締め装置の制御装置を構成する主制御部のねじ締めモード時の動作を説明するフローチャート。The flowchart explaining operation | movement at the time of the screw fastening mode of the main control part which comprises the control apparatus of the screw fastening apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る移動用ACサーボモータ駆動部のねじ締めモード時の動作を説明するフローチャート。The flowchart explaining the operation | movement at the time of the screw tightening mode of the AC servomotor drive part for a movement which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るねじ締め用モータ駆動部の動作を説明するフローチャート。The flowchart explaining operation | movement of the motor drive part for screw fastening which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る基準トルク値―基準推力テーブル。4 is a reference torque value-reference thrust table according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る主制御部、移動用ACサーボモータ駆動部およびねじ締め用モータ駆動部並びに操作部間の信号の授受説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of signal transmission / reception among a main control unit, a moving AC servo motor driving unit, a screw tightening motor driving unit, and an operation unit according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るねじ締め装置のねじ締めモード時の概略動作を説明する信号波形図。The signal waveform diagram explaining schematic operation | movement at the time of the screw tightening mode of the screw tightening apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る設定締付けトルク値に対する推力を算出する線形補間の説明図。Explanatory drawing of the linear interpolation which calculates the thrust with respect to the setting tightening torque value which concerns on embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る駆動ビットに発生するカムアウト力を打ち消す推力の測定に際しての概略動作を説明する信号波形図。FIG. 10 is a signal waveform diagram illustrating a schematic operation in measuring thrust for canceling a cam-out force generated in a drive bit according to another embodiment of the present invention. ねじ締め装置に係る駆動ビットがねじの駆動穴の傾斜面に作用する状態を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the state which the drive bit which concerns on a screw fastening apparatus acts on the inclined surface of the drive hole of a screw. 従来のねじ締付工程における推力の付加状態を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the addition state of the thrust in the conventional screw fastening process.

以下、本発明の実施形態に係るねじ締め装置の一例として、ロボットの先端ユニットとして使用されるねじ締め装置を図面に基づき説明する。このねじ締め装置1は、図2に示すようにロボットの先端アーム(図示せず)に固定される基台2aを備えた移動ユニット2を有している。この移動ユニット2の基台2aには、上部ブラケット2bと下部ブラケット2cとが取付けられている。前記上部ブラケット2bには、移動用ACサーボモータ2d(以下、移動用モータという)がその駆動軸2eを下方にしてかつ上部ブラケット2bを貫通するように取付けられている。また、前記移動用モータ2dにはパルスエンコーダ2fが連接されており、移動用モータ2dの現在位置が検出可能に構成されている。さらに、前記移動用モータ2dの駆動軸2eには第1連結具2gを介して下部ブラケット2cに回転可能に保持されたスクリュウシャフト2hが連結されている。このスクリュウシャフト2hは前記基台2aのほぼ全長にわたって延びるリニアガイド2jに摺動自在に案内された軸受台2kに螺合しており、移動用モータ2dの回転が軸受台2kの往復移動に変換される構成となっている。   Hereinafter, as an example of a screw tightening apparatus according to an embodiment of the present invention, a screw tightening apparatus used as a robot tip unit will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 2, the screw fastening device 1 includes a moving unit 2 having a base 2a fixed to a tip arm (not shown) of a robot. An upper bracket 2b and a lower bracket 2c are attached to the base 2a of the moving unit 2. A moving AC servomotor 2d (hereinafter referred to as a moving motor) is attached to the upper bracket 2b so that its drive shaft 2e is downward and penetrates the upper bracket 2b. The moving motor 2d is connected to a pulse encoder 2f so that the current position of the moving motor 2d can be detected. Further, a screw shaft 2h rotatably connected to the lower bracket 2c is connected to the drive shaft 2e of the moving motor 2d via a first connector 2g. The screw shaft 2h is screwed into a bearing base 2k slidably guided by a linear guide 2j extending over almost the entire length of the base 2a, and the rotation of the moving motor 2d is converted into a reciprocating movement of the bearing base 2k. It becomes the composition which is done.

前記軸受台2kにはドライバ台3aが一体に取付けられており、このドライバ台3aにはねじ締めユニット3が一体に前進後退可能に固定されている。前記ねじ締めユニット3は、ドライバ台3aに取付けられたねじ締め用モータ3bを有し、このねじ締め用モータ3bの駆動軸3cは前記ドライバ台3aを貫通する構成となっている。また、前記ねじ締め用モータ3bの駆動軸3cには第2連結具3dを介して駆動ビット3eが連結されており、この駆動ビット3eがねじ締め用モータ3bの回転を受けて回転するように構成されている。さらに、この駆動ビット3eはその移動路上に開放可能に配置された一対のチャック爪(図示せず)を貫通し、これに保持されたねじ4の駆動穴4aに嵌合して、このねじ4を相手部材5の所定の締付位置にねじ込むように構成されている(図9参照)。   A driver base 3a is integrally attached to the bearing base 2k, and a screw tightening unit 3 is integrally fixed to the driver base 3a so as to be capable of moving forward and backward. The screw tightening unit 3 includes a screw tightening motor 3b attached to a driver base 3a, and a drive shaft 3c of the screw tightening motor 3b is configured to penetrate the driver base 3a. A drive bit 3e is connected to the drive shaft 3c of the screw tightening motor 3b via a second connector 3d so that the drive bit 3e rotates upon receiving the rotation of the screw tightening motor 3b. It is configured. Further, the drive bit 3e passes through a pair of chuck claws (not shown) that are releasably arranged on the moving path, and is fitted into the drive hole 4a of the screw 4 held by the drive bit 3e. Is screwed into a predetermined tightening position of the mating member 5 (see FIG. 9).

前記移動用モータ2dは、位置情報と電流値とが指令値として供給されると、現在位置が前記位置情報に一致し、かつその電流値を超えないようにパワー供給を受け、後記パワー供給停止指令信号を受けるとパワー供給が停止されてブレーキ作動状態となるように構成されている。また、前記ねじ締め用モータ3bは後記ねじ締め用モータ駆動部11とアナログ接続されており、ねじ締め用モータ3bの負荷電流がアナログ情報としてねじ締め用モータ駆動部11で読み込まれてA−D変換されて、刻々記憶される構成となっている。   When the position information and current value are supplied as command values, the moving motor 2d receives power supply so that the current position matches the position information and does not exceed the current value, and power supply is stopped later. When the command signal is received, the power supply is stopped and the brake is activated. The screw tightening motor 3b is analog-connected to the screw tightening motor drive unit 11 described later, and the load current of the screw tightening motor 3b is read by the screw tightening motor drive unit 11 as analog information and is AD. It is configured to be converted and memorized every moment.

前記ねじ締め装置1は、前記移動ユニット2およびねじ締めユニット3の動作を制御する制御装置6を有している。この制御装置6は、推力算出部12を備えた主制御部7と、各種作動指令信号を出力する操作部8と、ねじ締めに必要な情報(以下、ねじ締め情報という)およびねじ締めユニット3の移動に必要な情報(以下、移動情報という)を記憶する記憶部9とを有している。前記操作部8は、ねじ締めモードキー8aおよび設定モードキー8bを備えた操作画面を有し、ねじ締めモードキー8aがタッチされると、ねじ締めモード信号Sg1(図8参照)が主制御部7に出力されるように構成されている。   The screw tightening device 1 includes a control device 6 that controls operations of the moving unit 2 and the screw tightening unit 3. The control device 6 includes a main control unit 7 having a thrust calculation unit 12, an operation unit 8 that outputs various operation command signals, information necessary for screw tightening (hereinafter referred to as screw tightening information), and the screw tightening unit 3. And a storage unit 9 for storing information necessary for the movement (hereinafter referred to as movement information). The operation unit 8 has an operation screen having a screw tightening mode key 8a and a setting mode key 8b. When the screw tightening mode key 8a is touched, a screw tightening mode signal Sg1 (see FIG. 8) is sent to the main control unit. 7 is output.

前記操作部8は、設定モードキー8bがタッチされると、主制御部7に設定モード信号Sg21(図8参照)が出力されるように構成されている。また、この操作部8の操作画面は後記設定画面表示指令信号により縮小されて設定画面(図示せず)に切り替わる構成となっている。この設定画面は、前述のねじ締め情報、移動情報、前記移動用モータ2dおよびねじ締め用モータ3bの精密な制御に必要となる各種制御パラメータ(以下、制御パラメータという)並びに締付けポイント番号B(図7参照)の各入力部(図示せず)を有している。前記締付けポイント番号Bは、相手部材5の締付位置に対応して設けられており、締付位置の位置情報、すなわちロボットの先端ユニットの移動先位置情報のほか、ねじ締め情報、移動情報並びに制御パラメータを呼出すインデックスとなっている。さらに、前記設定画面は各入力部に値を入力するテンキー部(図示せず)と、各入力部の値をキャンセルするキャンセル選択信号Sg23(図8参照)、前記値を保存する保存選択信号Sg24(図8参照)のいずれかを出力する保存/キャンセル選択キー(図示せず)とを備えている。   The operation unit 8 is configured to output a setting mode signal Sg21 (see FIG. 8) to the main control unit 7 when the setting mode key 8b is touched. Further, the operation screen of the operation unit 8 is configured to be reduced by a setting screen display command signal described later and switched to a setting screen (not shown). This setting screen includes the above-described screw tightening information, movement information, various control parameters (hereinafter referred to as control parameters) necessary for precise control of the moving motor 2d and the screw tightening motor 3b, and a tightening point number B (see FIG. 7), each input unit (not shown). The tightening point number B is provided corresponding to the tightening position of the mating member 5, and includes position information of the tightening position, that is, position information of the movement destination position of the tip unit of the robot, screw tightening information, movement information, and It is an index for calling control parameters. Further, the setting screen includes a numeric keypad (not shown) for inputting a value to each input unit, a cancel selection signal Sg23 (see FIG. 8) for canceling the value of each input unit, and a storage selection signal Sg24 for storing the value. And a save / cancel selection key (not shown) for outputting any one of them (see FIG. 8).

前記ねじ締め情報は、設定締付けトルク値の一例をなす設定仮締めトルク値Tn(図10(a)参照)に対応する仮締め設定電流値Is1(初期値=0)、仮締め回転数N1(図9参照)、設定締付けトルク値のもう一つの例をなす本締めトルク値Tm(図10(b)参照)に対応する本締め設定電流値Is2(初期値=0)、本締め回転数N2(図9参照)、ねじ4の種類等の情報(図7参照)でなっている。また、前記移動情報は図9に示すように、待機位置P0、ねじ嵌合時推力Ft1、ねじ締め開始位置P1、仮締め推力(ねじ嵌合時推力よりも低い値で、初期値=0)Ft2、本締め位置P4、本締め推力(仮締め推力よりも高い値で、初期値=0)Ft3および復帰時推力Ft4(図4、図8および図9参照)でなっている。前記各推力は移動用モータ2dに供給される電流値で規定されており、図3に示すようにこの電流値により移動用モータ2dの回転子(図示せず)に発生する回転力Frの反力Fcがスクリュウシャフト2hのねじ部傾斜面2haから軸受台2kのめねじ部斜面2kaに作用して前進方向の推力Ftが得られる構成となっている。   The screw tightening information includes a temporary tightening set current value Is1 (initial value = 0) corresponding to a set temporary tightening torque value Tn (see FIG. 10A) as an example of a set tightening torque value, a temporary tightening rotation speed N1 ( 9), final tightening set current value Is2 (initial value = 0) corresponding to final tightening torque value Tm (see FIG. 10B), which is another example of set tightening torque value, and final tightening rotation speed N2. (Refer to FIG. 9) and information such as the type of the screw 4 (refer to FIG. 7). Further, as shown in FIG. 9, the movement information includes a standby position P0, a screw fitting thrust Ft1, a screw tightening start position P1, a temporary fastening thrust (a value lower than the screw fitting thrust, initial value = 0). Ft2, final tightening position P4, final tightening thrust (a value higher than the temporary tightening thrust, initial value = 0) Ft3 and return thrust Ft4 (see FIGS. 4, 8, and 9). Each of the thrusts is defined by a current value supplied to the moving motor 2d. As shown in FIG. 3, the reaction force of the rotational force Fr generated in the rotor (not shown) of the moving motor 2d by the current value is shown. The force Fc acts on the female thread slope 2ka of the bearing base 2k from the thread slope 2ha of the screw shaft 2h to obtain a forward thrust Ft.

前記記憶部9は、相手部材5の締付位置に対応する締付けポイント番号B(図7に示す番号1,2,3,4…)毎に、前述の入力画面から入力される情報を記憶している。また、この記憶部9は設定画面から入力される設定仮締めトルク値Tnまたは設定本締めトルク値Tm(図10参照)に対する推力Ft2,Ft3を算出するため、ねじの種類、例えば一般ねじ、タッピングねじそれぞれに対して基準トルク値Tsに対する基準推力Ds(B,Ts),Es(B,Ts)(図7参照)をテーブルとして記憶している。前記基準推力Ds(B,Ts),Es(B,Ts)は、前述の設定仮締めトルク値Tnまたは設定本締めトルク値Tmで駆動ビット3eが駆動される時に発生するカムアウト力Fcoを打ち消すのに最適な値を有している。   The storage unit 9 stores information input from the input screen for each tightening point number B (numbers 1, 2, 3, 4... Shown in FIG. 7) corresponding to the tightening position of the counterpart member 5. ing. Further, the storage unit 9 calculates thrusts Ft2 and Ft3 with respect to the set temporary fastening torque value Tn or the set final fastening torque value Tm (see FIG. 10) input from the setting screen. Reference thrusts Ds (B, Ts) and Es (B, Ts) (see FIG. 7) with respect to the reference torque value Ts are stored as a table for each screw. The reference thrusts Ds (B, Ts) and Es (B, Ts) cancel the camout force Fco generated when the drive bit 3e is driven with the set temporary tightening torque value Tn or the set final tightening torque value Tm. Has an optimal value.

また、前記制御装置6は図2に示すように移動用ACサーボモータ駆動部10(以下、移動用モータ駆動部という)と、ねじ締め用モータ駆動部11と、ねじ供給装置(図示せず)の動作を制御するねじ供給装置駆動部13と、前述の移動用モータ2dおよびパルスエンコーダ2fが接続される入出力部14とを有している。   Further, as shown in FIG. 2, the control device 6 includes a moving AC servo motor driving unit 10 (hereinafter referred to as a moving motor driving unit), a screw tightening motor driving unit 11, and a screw supply device (not shown). A screw supply device drive unit 13 for controlling the operation of the above and an input / output unit 14 to which the above-described moving motor 2d and pulse encoder 2f are connected.

前記主制御部7は、操作部8からねじ締めモード信号Sg1が出力される時、すなわちねじ締めモード時には、図4、図8および図9に示すように、次のステップS1〜S15の動作を行う。
S1)操作部8からのねじ締めモード信号Sg1が入力しているか否かを判断し、ねじ締めモード信号Sg1が入力してない時この入力を待つ一方、ねじ締めモード信号Sg1が入力している時ステップS2に移る。
S2)ねじ締め情報(仮締め設定電流値Is1、仮締め回転数N1、本締め設定電流値Is2、本締め回転数N2)を記憶部9から呼出し、これらをねじ締め用モータ駆動部11に供給する。
S3)移動情報(待機位置P0、ねじ嵌合時推力Ft1、ねじ締め開始位置すなわち仮締め開始位置P1、仮締め推力Ft2、本締め位置P4、本締め推力Ft3、復帰時推力Ft4)を記憶部9から呼出し、これらを移動用モータ駆動部10に供給する。
S4)ねじ供給装置駆動部13に作動指令信号Sg2を出力する。
S5)移動用モータ駆動部10に 作動指令信号Sg3を出力する。
S6)ねじ締め用モータ駆動部11に作動指令信号Sg4を出力する。
S7)ねじ締め用モータ駆動部11から仮締め完了信号Sg5が入力しているか否かを判断し、仮締め完了信号Sg5が入力していない時仮締め完了信号Sg5が入力するのを待つ一方、仮締め完了信号Sg5が入力している時ステップS8に移る。
S8)移動用モータ駆動部に仮締め完了信号Sg5を出力する。
S9)ねじ締め用モータ駆動部11から本締め完了信号Sg6が入力しているか否かを判断し、本締め完了信号Sg6が入力している時ステップS14にジャンプする一方、本締め完了信号Sg6が入力していない時ステップS10に移る。
S10)ねじ締め用モータ駆動部11から締付NG信号Sg7が入力しているか否かを判断し、締付NG信号Sg7が入力してない時ステップS9に戻る一方、締付NG信号Sg7が入力している時ステップS11に移る。
S11)移動用モータ駆動部10に停止指令信号Sg8を出力する。
S12)操作部8に締付NG表示指令信号Sg9を出力する。
S13)移動用モータ駆動部10から待機位置復帰信号Sg10が入力しているか否かを判断し、これが入力していない時待機位置復帰信号Sg10を待つ一方、待機位置復帰信号Sg10が入力している時ステップS1に戻る。
S14)ステップS9で本締め完了信号Sg6が入力している時に移動用モータ駆動部10に停止指令信号Sg8を出力する。
S15)操作部8に締付完了表示指令信号Sg11を出力して、ステップS13に戻る。
When the screw tightening mode signal Sg1 is output from the operation unit 8, that is, in the screw tightening mode, the main control unit 7 performs the following operations in steps S1 to S15 as shown in FIGS. Do.
S1) It is determined whether or not the screw tightening mode signal Sg1 from the operation unit 8 is input. When the screw tightening mode signal Sg1 is not input, the input waits while the screw tightening mode signal Sg1 is input. Then go to step S2.
S2) Call the screw tightening information (temporary tightening set current value Is1, temporary tightening rotation speed N1, final tightening set current value Is2, final tightening rotation speed N2) from the storage unit 9, and supply these to the screw tightening motor drive unit 11 To do.
S3) Storage information (standby position P0, screw fitting thrust Ft1, screw tightening start position, that is, temporary tightening start position P1, temporary tightening thrust Ft2, final tightening position P4, final tightening thrust Ft3, return thrust Ft4) 9, and these are supplied to the moving motor drive unit 10.
S4) An operation command signal Sg2 is output to the screw supply device driving unit 13.
S5) An operation command signal Sg3 is output to the moving motor drive unit 10.
S6) An operation command signal Sg4 is output to the screw tightening motor drive unit 11.
S7) It is determined whether or not the temporary tightening completion signal Sg5 is input from the screw tightening motor drive unit 11, and when the temporary tightening completion signal Sg5 is not input, the process waits for the temporary tightening completion signal Sg5 to be input. When the temporary fastening completion signal Sg5 is input, the process proceeds to step S8.
S8) A temporary fastening completion signal Sg5 is output to the moving motor drive unit.
S9) It is determined whether or not the final tightening completion signal Sg6 is input from the screw tightening motor drive unit 11, and when the final tightening completion signal Sg6 is input, the process jumps to step S14, while the final tightening completion signal Sg6 is If not, the process proceeds to step S10.
S10) It is determined whether or not the tightening NG signal Sg7 is input from the screw tightening motor drive unit 11. When the tightening NG signal Sg7 is not input, the process returns to step S9, while the tightening NG signal Sg7 is input. If it is, the process proceeds to step S11.
S11) A stop command signal Sg8 is output to the moving motor drive unit 10.
S12) The tightening NG display command signal Sg9 is output to the operation unit 8.
S13) It is determined whether or not the standby position return signal Sg10 is input from the moving motor drive unit 10. When the standby position return signal Sg10 is not input, the standby position return signal Sg10 is awaited while the standby position return signal Sg10 is input. Return to step S1.
S14) When the final tightening completion signal Sg6 is input in step S9, the stop command signal Sg8 is output to the moving motor drive unit 10.
S15) A tightening completion display command signal Sg11 is output to the operation unit 8, and the process returns to step S13.

前記移動用モータ駆動部10は、ねじ締めモード時、図5、図8および図9に示すように次のステップSS1〜SS16の動作を行う。
SS1)移動用モータ駆動部作動指令信号Sg3が入力しているか否かを判断し、これが入力していない時その入力を待つ一方、この作動指令信号Sg3が入力している時ステップSS2に移る。
SS2)ねじ締め開始位置P1およびねじ嵌合時推力Ft1を呼出す。
SS3)ねじ締め開始位置P1およびねじ嵌合時推力Ft1が得られる電流値を指令値として移動用モータ2dに供給する。
SS4)移動用モータ2dの現在位置がねじ締め開始位置P1に達しているか否かを判断し、移動用モータ2dの現在位置がねじ締め開始位置P1に達していない時ねじ締め開始位置P1に達するのを待つ一方、移動用モータ2dの現在位置がねじ締め開始位置P1に達している時ステップSS5に移る。
SS5)本締め位置P4および仮締め推力Ft2を呼出す。
SS6)本締め位置P4および仮締め推力Ft2が得られる電流値を指令値として移動用モータ2dに供給する。
SS7)主制御部7から仮締め完了信号Sg5が入力しているか否かを判断し、仮締め完了信号Sg5が入力していない時その入力を待つ一方、仮締め完了信号Sg5が入力している時ステップSS8に移る。
SS8)本締め位置P4および本締め推力Ft3を呼出す。
SS9)本締め位置P4および本締め推力Ft3が得られる電流値を指令値として移動用モータ2dに供給する。
SS10)移動用モータ駆動部停止指令信号Sg8が入力しているか否かを判断し、この停止指令信号Sg8が入力していない時その入力を待つ一方、この停止指令信号Sg8が入力している時ステップSS11に移る。
SS11)移動用モータ2dにパワー供給停止指令信号Sg12を出力する。
SS12)移動用モータ2dの待機位置P0および待機位置P0に復帰する時の復帰時推力Ft4を呼出す。
SS13)移動用モータ2dに待機位置P0と、復帰時推力P0とを指令値として供給する。
SS14)移動用モータ2dの現在位置が待機位置P0に復帰しているか否かを判断し、移動用モータ2dの現在位置が待機位置P0に復帰していない時その復帰を待つ一方、移動用モータ2dの現在位置が待機位置P0に復帰している時ステップSS15に移る。
SS15)主制御部7に待機位置復帰信号Sg10を出力する。
SS16)エンド。
The moving motor drive unit 10 performs the operations of the following steps SS1 to SS16 as shown in FIGS. 5, 8, and 9 in the screw tightening mode.
SS1) It is determined whether or not the movement motor drive unit operation command signal Sg3 is input. When the operation command signal Sg3 is input, the process proceeds to step SS2.
SS2) Call the screw tightening start position P1 and the screw fitting thrust Ft1.
SS3) A current value at which the screw tightening start position P1 and the screw fitting thrust Ft1 are obtained is supplied as a command value to the moving motor 2d.
SS4) It is determined whether or not the current position of the moving motor 2d has reached the screw tightening start position P1, and when the current position of the moving motor 2d has not reached the screw tightening start position P1, the screw tightening start position P1 is reached. On the other hand, when the current position of the moving motor 2d has reached the screw tightening start position P1, the process proceeds to Step SS5.
SS5) Call the final fastening position P4 and the temporary fastening thrust Ft2.
SS6) A current value from which the final fastening position P4 and the temporary fastening thrust Ft2 are obtained is supplied to the moving motor 2d as a command value.
SS7) It is determined whether or not the temporary fastening completion signal Sg5 is input from the main control unit 7, and when the temporary fastening completion signal Sg5 is not input, the input waits for the temporary fastening completion signal Sg5. Then go to Step SS8.
SS8) Call final fastening position P4 and final fastening thrust Ft3.
SS9) A current value at which the final fastening position P4 and the final fastening thrust Ft3 are obtained is supplied as a command value to the moving motor 2d.
SS10) It is determined whether or not the moving motor drive unit stop command signal Sg8 is input. When the stop command signal Sg8 is not input, the input is waited for, while the stop command signal Sg8 is input. Control goes to step SS11.
SS11) A power supply stop command signal Sg12 is output to the moving motor 2d.
SS12) The standby position P0 of the moving motor 2d and the return thrust Ft4 when returning to the standby position P0 are called.
SS13) The standby position P0 and the return thrust P0 are supplied as command values to the moving motor 2d.
SS14) It is determined whether or not the current position of the movement motor 2d has returned to the standby position P0, and when the current position of the movement motor 2d has not returned to the standby position P0, the return motor waits for the return. When the current position of 2d has returned to the standby position P0, the process proceeds to step SS15.
SS15) A standby position return signal Sg10 is output to the main controller 7.
SS16) End.

前記ねじ締め用モータ駆動部11は、ねじ締めモード時、図6、図8および図9に示すように締付けトルク制御部11aを構成する次のステップST1〜ST14の動作を行う。
ST1)ねじ締め用モータ駆動部11の作動指令信号Sg4が入力しているか否かを判断し、この作動指令信号Sg4が入力していない時その入力を待つ一方、この作動指令信号Sg4が入力している時ステップST2に移る。
ST2)仮締め回転数N1、仮締め設定電流値Is1を呼出す。
ST3)ねじ締め用モータ3bに仮締め回転数N1に応じた電圧を供給する。(第1タイマ11bおよび第2タイマ11cを作動させる)
ST4)ねじ締め用モータ3bの負荷電流が仮締め設定電流値Is1に達したか否かを判断し、これが仮締め設定電流値Is1に達している時ステップST6にジャンプする一方、ねじ締め用モータ3bの負荷電流が仮締め設定電流値Is1に達していない時ステップST5に移る。
ST5)第1タイマ11bがタイムアップしたか否かを判断し、第1タイマ11bがタイムアップしてない時ステップST4に戻る一方、第1タイマ11bがタイムアップしている時ステップST10にジャンプする。
ST6)ステップST4でねじ締め用モータ3bの負荷電流が仮締め設定電流値Is1に達している時、主制御部7に仮締め完了信号Sg5を出力するとともに、本締め回転数N2、本締め設定電流値Is2を呼出す。
ST7)ねじ締め用モータ3bに本締め回転数N2に応じた電圧を供給する。
ST8)ねじ締め用モータ3bの負荷電流が本締め設定電流値Is2に達したか否かを判断し、これが本締め設定電流値Is2に達している時ステップST12にジャンプする一方、ねじ締め用モータ3bの負荷電流が本締め設定電流値Is2に達していない時ステップST9に移る。
ST9)第2タイマ11cがタイムアップしたか否かを判断し、第2タイマ11cがタイムアップしてない時ステップST8に戻る一方、第2タイマ11cがタイムアップしている時ステップST10に移る。
ST10)ねじ締め用モータ3bへの電圧供給を停止する。第1,タイマ11bおよび第2タイマ11cをリセットする。
ST11)締付NG信号Sg7を主制御部7に出力して、ステップST14にジャンプする。
ST12)ステップST8でねじ締め用モータ3bの負荷電流が本締め設定電流値Is2に達している時、ねじ締め用モータ3bへの電圧供給を停止する。第1,タイマ11bおよび第2タイマ11cをリセットする。
ST13)本締め完了信号Sg6を主制御部7に出力する。
ST14)エンド。
In the screw tightening mode, the screw tightening motor drive unit 11 performs the operations of the following steps ST1 to ST14 constituting the tightening torque control unit 11a as shown in FIGS.
ST1) It is determined whether or not the operation command signal Sg4 of the screw tightening motor drive unit 11 is input, and when the operation command signal Sg4 is not input, the input is awaited while the operation command signal Sg4 is input. When it is, the process proceeds to step ST2.
ST2) Call the temporary fastening rotation speed N1 and the temporary fastening set current value Is1.
ST3) A voltage corresponding to the temporary tightening speed N1 is supplied to the screw tightening motor 3b. (Activates the first timer 11b and the second timer 11c)
ST4) It is determined whether or not the load current of the screw tightening motor 3b has reached the temporary tightening set current value Is1, and when this has reached the temporary tightening set current value Is1, the routine jumps to step ST6, while the screw tightening motor When the load current 3b has not reached the temporary fastening set current value Is1, the process proceeds to step ST5.
ST5) It is determined whether or not the first timer 11b has timed up. When the first timer 11b has not timed up, the process returns to step ST4, while when the first timer 11b has timed up, the process jumps to step ST10. .
ST6) When the load current of the screw tightening motor 3b reaches the temporary tightening set current value Is1 in step ST4, a temporary tightening completion signal Sg5 is output to the main control unit 7, and the final tightening rotation speed N2 and final tightening setting are set. Call the current value Is2.
ST7) A voltage corresponding to the final tightening rotation speed N2 is supplied to the screw tightening motor 3b.
ST8) It is determined whether or not the load current of the screw tightening motor 3b has reached the final tightening set current value Is2, and when this has reached the final tightening set current value Is2, the routine jumps to step ST12, while the screw tightening motor When the load current 3b has not reached the final fastening set current value Is2, the process proceeds to step ST9.
ST9) It is determined whether or not the second timer 11c has timed up. When the second timer 11c has not timed up, the process returns to step ST8, while when the second timer 11c has timed up, the process proceeds to step ST10.
ST10) The voltage supply to the screw tightening motor 3b is stopped. The first timer 11b and the second timer 11c are reset.
ST11) Output the tightening NG signal Sg7 to the main control unit 7 and jump to step ST14.
ST12) When the load current of the screw tightening motor 3b reaches the final tightening set current value Is2 in step ST8, the voltage supply to the screw tightening motor 3b is stopped. The first timer 11b and the second timer 11c are reset.
ST13) A final fastening completion signal Sg6 is output to the main control unit 7.
ST14) End.

前記推力算出部12は、本発明の要部をなし、主制御部7の一部、すなわち設定モード時の動作の一部として構成されているもので、操作部8から設定モード信号Sg21が出力される時、すなわち設定モード時に、図1、図8および図10に示すように、次のステップSP1〜SP19の動作を行う。
SP1)設定モード信号Sg21が入力しているか否かを判断し、設定モード信号Sg21が入力していない時その入力を待つ一方、設定モード信号Sg21が入力している時ステップSP2に移る。
SP2)操作部8に設定画面表示指令信号Sg22を出力する。
SP3)設定画面の締付けポイント番号Bの入力部に締付けポイント番号Bが入力されているか否かを判断し、締付けポイント番号Bが入力されていない時その入力を待つ一方、締付けポイント番号Bが入力されている時ステップSP4に移る。
SP4)入力された締付けポイント番号Bに対応する各種情報を記憶部9から呼出す。
SP5)呼出された情報を操作部8の設定画面の入力部にセットする。
SP6)呼出された情報中、仮締め設定電流値Is1を一時記憶仮締め値Tn0として、また本締め設定電流値Is2を一時記憶本締め値Tm0として一時記憶する。
SP7)操作部8からの保存/キャンセル選択信号が入力しているか否かを判断し、これが入力していない時その入力を待つ一方、キャンセル選択信号Sg23が入力している時ステップSP18にジャンプし、保存選択信号Sg24が入力している時ステップSP8に移る。
SP8)設定画面の入力部の各情報を呼出し、記憶部9に記憶(上書き保存)する。
SP9)設定仮締めトルク値Tnが一時記憶仮締め値Tn0に等しいか否かを判断し、これらが等しい時ステップSP18にジャンプする一方、設定仮締めトルク値Tnが一時記憶仮締め値Tn0と等しくない時ステップSP10に移る。
SP10)記憶部9の基準トルク値−基準推力テーブルから設定仮締めトルク値Tnを挟む基準トルク値Tsを境界仮締めトルク値Tsd1,Tsu1として、またこれら境界仮締めトルク値Tsd1,Tsu1に対する基準推力Ds(B,Ts)を基準仮締め推力Dsd1,Dsu1として呼出す。
SP11)境界仮締めトルク値Tsd1,Tsu1およびこれらに対応する基準仮締め推力Dsd1,Dsu1に基づき、設定仮締めトルク値Tnに対する仮締め推力Ft2を線形補間により算出する。
SP12)算出された仮締め推力Ft2を新たな設定仮締めトルク値に対する仮締め推力Ft2として記憶(上書き保存)する。
SP13)設定本締めトルク値Tmが一時記憶本締め値Tm0に等しいか否かを判断し、これらが等しい時ステップSP18にジャンプする一方、設定本締めトルク値Tmが一時記憶本締め値Tm0と等しくない時ステップSP14に移る。
SP14)記憶部9の基準トルク値−基準推力テーブルから設定本締めトルク値Tmを挟む基準トルク値Tsを境界本締めトルク値Tsd2,Tsu2として、またこれら境界本締めトルク値Tsd2,Tsu2に対する基準推力Ds(B,Ts)を基準本締め推力Dsd2,Dsu2として呼出す。
SP15)境界本締めトルク値Tsd2,Tsu2およびこれらに対応する基準本締め推力Dsd2,Dsu2に基づき、設定本締めトルク値Tmに対する本締め推力Ft3を線形補間により算出する。
SP16)算出された本締め推力Ft3を新たな設定本締めトルク値に対する本締め推力Ft3として記憶(上書き保存)する。
SP17)操作部8に推力算出完了表示指令信号Sg25を出力する。
SP18)ステップ7でキャンセル選択信号Sg23が入力している時、ステップ9で設定仮締めトルク値Tnが一時記憶仮締め値Tn0に等しい時またはステップ13で設定本締めトルク値Tmが一時記憶本締め値Tm0に等しい時もしくはステップ17に続いて、操作部8に操作画面表示指令信号Sg26を出力する。
SP19)エンド。
The thrust calculation unit 12 constitutes a main part of the present invention, and is configured as a part of the main control unit 7, that is, a part of the operation in the setting mode. In the setting mode, as shown in FIGS. 1, 8, and 10, the operations of the following steps SP1 to SP19 are performed.
SP1) It is determined whether or not the setting mode signal Sg21 is input. When the setting mode signal Sg21 is not input, the input is waited for. When the setting mode signal Sg21 is input, the process proceeds to step SP2.
SP2) The setting screen display command signal Sg22 is output to the operation unit 8.
SP3) It is determined whether or not the tightening point number B is input to the input portion of the tightening point number B on the setting screen, and when the tightening point number B is not input, the input is awaited while the tightening point number B is input. If so, the process proceeds to step SP4.
SP4) Call various information corresponding to the input tightening point number B from the storage unit 9.
SP5) The called information is set in the input unit of the setting screen of the operation unit 8.
SP6) In the called information, the temporary fastening set current value Is1 is temporarily stored as the temporary storage temporary fastening value Tn0, and the final fastening set current value Is2 is temporarily stored as the temporary storage final fastening value Tm0.
SP7) It is determined whether or not the save / cancel selection signal from the operation unit 8 is input, and when it is not input, the input is waited for, while when the cancel selection signal Sg23 is input, the process jumps to step SP18. When the save selection signal Sg24 is input, the process proceeds to step SP8.
SP8) Recall each information of the input part of the setting screen and store (overwrite) it in the storage part 9.
SP9) It is determined whether or not the set temporary tightening torque value Tn is equal to the temporary stored temporary tightening value Tn0. When these are equal, the process jumps to step SP18, while the set temporary tightening torque value Tn is equal to the temporary stored temporary tightening value Tn0. If not, the process moves to step SP10.
SP10) The reference torque value Ts sandwiching the set temporary tightening torque value Tn from the reference torque value-reference thrust table of the storage unit 9 is used as the boundary temporary tightening torque values Tsd1, Tsu1, and the reference thrust for these boundary temporary tightening torque values Tsd1, Tsu1. Ds (B, Ts) is called as reference temporary fastening thrusts Dsd1, Dsu1.
SP11) Based on the boundary temporary fastening torque values Tsd1 and Tsu1 and the reference temporary fastening thrusts Dsd1 and Dsu1 corresponding thereto, the temporary fastening thrust Ft2 with respect to the set temporary fastening torque value Tn is calculated by linear interpolation.
SP12) The calculated temporary fastening thrust Ft2 is stored (overwritten) as the temporary fastening thrust Ft2 for the new set temporary fastening torque value.
SP13) It is determined whether or not the set final tightening torque value Tm is equal to the temporary stored final tightening value Tm0. When these are equal, the process jumps to step SP18, while the set final tightening torque value Tm is equal to the temporary stored final tightening value Tm0. If not, the process proceeds to step SP14.
SP14) The reference torque value Ts sandwiching the set final tightening torque value Tm from the reference torque value-reference thrust table of the storage unit 9 is set as the boundary final tightening torque value Tsd2, Tsu2, and the reference thrust with respect to these boundary final tightening torque values Tsd2, Tsu2 Ds (B, Ts) is called as the standard final tightening thrust Dsd2, Dsu2.
SP15) Based on the boundary final tightening torque values Tsd2 and Tsu2 and the corresponding reference final tightening thrusts Dsd2 and Dsu2, the final tightening thrust Ft3 with respect to the set final tightening torque value Tm is calculated by linear interpolation.
SP16) The calculated final fastening thrust Ft3 is stored (overwritten) as the final fastening thrust Ft3 for the newly set final fastening torque value.
SP17) A thrust calculation completion display command signal Sg25 is output to the operation unit 8.
SP18) When the cancel selection signal Sg23 is input in step 7, when the set temporary tightening torque value Tn is equal to the temporary storage temporary tightening value Tn0 in step 9, or in step 13, the set final tightening torque value Tm is temporarily stored final tightening. When the value is equal to the value Tm0 or following step 17, the operation screen display command signal Sg26 is output to the operation unit 8.
SP19) End.

上記ねじ締め装置1では、図2および図8に示すように通常の締付作業を行う場合、操作部8の操作画面のねじ締めモードキー8aがタッチされ、主制御部7にねじ締めモード信号Sg1が出力される。このねじ締めモード信号Sg1により、ねじ締め用モータ駆動部11に仮締め設定電流値Is1、仮締め回転数N1、本締め設定電流値Is2および本締め回転数N2が、また移動用モータ駆動部10には待機位置P0、ねじ嵌合時推力Ft1、ねじ締め開始位置(仮締め開始位置)P1、仮締め推力Ft2、本締め位置P4および本締め推力Ft3並びに復帰時推力Ft4が供給される(ステップS1〜S3参照)。続いて、ねじ供給装置駆動部13に作動指令信号Sg2が出力され(ステップS4および図8参照)、ねじ供給装置が作動して、ねじ4が駆動ビット3eの移動路上に配置された一対のチャック爪まで供給され、このチャック爪に保持される。その後、移動用モータ駆動部10、ねじ締め用モータ駆動部11それぞれに作動指令信号Sg3,Sg4が出力される(ステップS5およびS6並びに図8参照)。   In the screw tightening device 1, when performing a normal tightening operation as shown in FIGS. 2 and 8, the screw tightening mode key 8 a on the operation screen of the operation unit 8 is touched, and a screw tightening mode signal is sent to the main control unit 7. Sg1 is output. The screw tightening mode signal Sg1 causes the screw tightening motor drive unit 11 to receive the temporary tightening set current value Is1, the temporary tightening rotation speed N1, the final tightening set current value Is2, and the final tightening rotation speed N2, and the moving motor driving unit 10 Are supplied with a standby position P0, a screw fitting thrust Ft1, a screw tightening start position (temporary tightening start position) P1, a temporary tightening thrust Ft2, a final tightening position P4, a final tightening thrust Ft3, and a return thrust Ft4 (step). (See S1-S3). Subsequently, an operation command signal Sg2 is output to the screw supply device drive unit 13 (see step S4 and FIG. 8), the screw supply device is operated, and the pair of chucks in which the screw 4 is disposed on the moving path of the drive bit 3e. The nail is supplied and held by the chuck nail. Thereafter, operation command signals Sg3 and Sg4 are output to the moving motor driving unit 10 and the screw tightening motor driving unit 11, respectively (see steps S5 and S6 and FIG. 8).

前記移動用モータ駆動部10では、その作動指令信号Sg3を受けると、ねじ嵌合時推力Ft1およびねじ締め開始位置P1が呼出される(ステップSS1およびSS2並びに図8参照)。続いて、ねじ締め開始位置P1とねじ嵌合時推力Ft1が得られる電流値とが指令値として移動用モータ2dに供給され(ステップSS3参照)、移動用モータ2dはねじ締め開始位置P1を目標位置として、前記電流値が得られるようにパワー供給を受けて回転する。この移動用モータ2dの回転を受けて、スクリュウシャフト2hが回転し、これに螺合する軸受台2kが前記電流値、すなわちねじ嵌合時推力Ft1を保持しながらねじ締め開始位置P1まで前進する(図9中、信号波形We1参照)。この軸受台2kの前進により、この軸受台2kと一体のドライバ台3aに保持されたねじ締めユニット3の駆動ビット3eが待機位置P0から前進し、チャック爪に保持されたねじ4がねじ締め開始位置P1に押出される(図9参照)。   When the movement motor drive unit 10 receives the operation command signal Sg3, the screw fitting thrust Ft1 and the screw tightening start position P1 are called (see steps SS1 and SS2 and FIG. 8). Subsequently, the screw tightening start position P1 and the current value for obtaining the screw fitting thrust Ft1 are supplied as command values to the moving motor 2d (see step SS3), and the moving motor 2d sets the screw tightening starting position P1 as a target. As a position, it rotates by receiving power supply so that the current value can be obtained. In response to the rotation of the moving motor 2d, the screw shaft 2h rotates, and the bearing base 2k screwed to the screw shaft 2h advances to the screw tightening start position P1 while holding the current value, that is, the screw fitting thrust Ft1. (See signal waveform We1 in FIG. 9). With the advancement of the bearing stand 2k, the drive bit 3e of the screw tightening unit 3 held by the driver stand 3a integrated with the bearing stand 2k advances from the standby position P0, and the screw 4 held by the chuck claw starts to tighten. Extruded to position P1 (see FIG. 9).

前記ねじ締め用モータ駆動部11では、その作動指令信号Sg4を受けると、仮締め回転数N1および仮締め設定電流値Is1が呼出される(ステップST1およびST2並びに図8参照)。続いて、ねじ締め用モータ3bに仮締め回転数N1に対応した所定の電圧が供給され(ステップST3参照)、ねじ締め用モータ3bは仮締め回転数N1(高速低トルク)で回転し(図9中、信号波形Wd1参照)、この回転を受けて駆動ビット3eが回転する。これとともに、ねじ締め用モータ3bの負荷電流が仮締め設定電流値Is1に達したか否かの判断が行われる(ステップST4参照)。この時、第1タイマ11bおよび第2タイマ11cが作動して、仮締め不良および本締め不良の判定が開始される。   When receiving the operation command signal Sg4, the screw tightening motor drive unit 11 calls the temporary tightening rotation speed N1 and the temporary tightening set current value Is1 (see steps ST1 and ST2 and FIG. 8). Subsequently, a predetermined voltage corresponding to the temporary tightening rotation speed N1 is supplied to the screw tightening motor 3b (see step ST3), and the screw tightening motor 3b rotates at the temporary tightening rotation speed N1 (high speed low torque) (see FIG. 9 (see signal waveform Wd1), the drive bit 3e rotates in response to this rotation. At the same time, it is determined whether or not the load current of the screw tightening motor 3b has reached the temporary tightening set current value Is1 (see step ST4). At this time, the first timer 11b and the second timer 11c are operated, and the determination of the temporary fastening failure and the final fastening failure is started.

この間、図12に示すように駆動ビット3eの回転方向の力Frがねじ4の駆動穴4aの傾斜面4aaに作用することにより、駆動ビット3eにはねじ4の駆動穴4aから離脱する方向のカムアウト力Fcoが作用するが、このカムアウト力Fcoは前述のねじ嵌合時推力Ft1により打ち消される。また、移動用モータ駆動部10では移動用モータ2dの現在位置がねじ締め開始位置P1に達したか否か、すなわち待機位置P0から前進した駆動ビット3eがねじ締め開始位置P1に達したか否が判断されており(ステップSS4参照)、この現在位置がねじ締め開始位置P1に達すると、本締め位置P4および仮締め推力Ft2が呼出される(ステップSS5参照)。続いて、移動用モータ2dに本締め位置P4と仮締め推力Ft2とが得られる電流値が供給され(ステップSS6および図8参照)、移動用モータ2dは仮締め推力Ft2を保持して回転する(図9中、信号波形We2参照)。この移動用モータ2dの回転を受けて、軸受台2kおよびこれと一体の駆動ビット3eとは前進するので、駆動ビット3eと嵌合するねじ4はその頭部が被締結部材15に着座するまで、すなわち仮締め完了時の位置P2まで仮締め推力Ft2が付加されながらねじ込まれる(図9参照)。   During this time, as shown in FIG. 12, the force Fr in the rotational direction of the drive bit 3e acts on the inclined surface 4aa of the drive hole 4a of the screw 4, thereby causing the drive bit 3e to move away from the drive hole 4a of the screw 4. Although the cam-out force Fco acts, the cam-out force Fco is canceled out by the above-described screw-fitting thrust Ft1. Further, in the movement motor drive unit 10, whether or not the current position of the movement motor 2d has reached the screw tightening start position P1, that is, whether or not the drive bit 3e that has advanced from the standby position P0 has reached the screw tightening start position P1. Is determined (see step SS4), and when the current position reaches the screw tightening start position P1, the final tightening position P4 and the temporary tightening thrust Ft2 are called (see step SS5). Subsequently, a current value for obtaining the final fastening position P4 and the temporary fastening thrust Ft2 is supplied to the moving motor 2d (see step SS6 and FIG. 8), and the moving motor 2d rotates while holding the temporary fastening thrust Ft2. (See signal waveform We2 in FIG. 9). Under the rotation of the moving motor 2d, the bearing base 2k and the driving bit 3e integrated therewith advance, so that the screw 4 fitted to the driving bit 3e is until its head is seated on the fastened member 15. That is, it is screwed in while applying the temporary fastening thrust Ft2 to the position P2 at the time of completion of the temporary fastening (see FIG. 9).

その後、ねじ締め用モータ3bの負荷電流が仮締め設定電流値Is1に達するまでは、第1タイマ11bがタイムアップしたか否かが判断され(ステップST5参照)、前記第1タイマ11bがタイムアップしている時にはねじ締め用モータ3bへの電圧供給が停止され、締付けNG信号Sg7が主制御部7に出力される(ステップST10およびST11および図8参照)。同時に、第1タイマ11bおよび第2タイマ11cがリセットされ、仮締め不良判定および本締め不良判定が終了する。また、前記ねじ締め用モータ3bの負荷電流が仮締め設定電流値Is1に達する時に仮締めが完了し、ねじ締め用モータ駆動部11から主制御部7に仮締め完了信号Sg5が出力される(ステップST6および図8参照)。この仮締め完了時、すなわち駆動ビット3eが仮締め完了位置P2に位置する時、本締め回転数N2および本締め設定電流Is2が呼出され、ねじ締め用モータ3bを低速高トルクの本締め回転数N2に切り替えるように電圧が供給される(ステップST6およびST7並びに図9中、信号波形Wd2参照)。この仮締め完了信号Sg5により、移動用モータ駆動部10に仮締め完了信号Sg5が出力されるので、移動用モータ駆動部10では本締め位置P4および本締め推力Ft3が呼出される(ステップSS8および図8参照)。続いて、移動用モータ2dには本締め位置P4と本締め推力Ft3が得られる電流値とが指令値として供給され(ステップSS9および図8参照)、移動用モータ2dは本締め推力Ft3を保持して回転する(図9中、信号波形We3参照)。この移動用モータ2dの回転を受けて、軸受台2kおよび駆動ビット3eが本締め推力Ft3を保持しながら本締め位置P4を目標位置として前進する(図9参照)。   Thereafter, until the load current of the screw tightening motor 3b reaches the temporary tightening set current value Is1, it is determined whether or not the first timer 11b has expired (see step ST5), and the first timer 11b has expired. During the operation, the voltage supply to the screw tightening motor 3b is stopped, and the tightening NG signal Sg7 is output to the main controller 7 (see steps ST10 and ST11 and FIG. 8). At the same time, the first timer 11b and the second timer 11c are reset, and the temporary fastening failure determination and the final fastening failure determination are completed. Further, when the load current of the screw tightening motor 3b reaches the temporary tightening set current value Is1, the temporary tightening is completed, and a temporary tightening completion signal Sg5 is output from the screw tightening motor drive unit 11 to the main control unit 7 ( Step ST6 and FIG. 8). When this temporary tightening is completed, that is, when the driving bit 3e is located at the temporary tightening completion position P2, the final tightening rotation speed N2 and the final tightening set current Is2 are called, and the screw tightening motor 3b is rotated at a low tightening speed with high torque. A voltage is supplied so as to switch to N2 (see signal waveform Wd2 in steps ST6 and ST7 and FIG. 9). Since the temporary fastening completion signal Sg5 is output to the moving motor drive unit 10 by the temporary fastening completion signal Sg5, the final fastening position P4 and the final fastening thrust Ft3 are called by the moving motor drive unit 10 (step SS8 and (See FIG. 8). Subsequently, the final tightening position P4 and the current value for obtaining the final tightening thrust Ft3 are supplied as command values to the moving motor 2d (see step SS9 and FIG. 8), and the moving motor 2d holds the final tightening thrust Ft3. (See signal waveform We3 in FIG. 9). In response to the rotation of the moving motor 2d, the bearing base 2k and the drive bit 3e move forward with the final fastening position P4 as the target position while holding the final fastening thrust Ft3 (see FIG. 9).

前記軸受台2kが移動用モータ2dの回転を受けて前進する間に、ねじ締め用モータ駆動部11ではねじ締め用モータ3bの負荷電流が本締め設定電流値Is2に達したか否かの判断が行われており(ステップST8参照)、この負荷電流が本締め設定電流値Is2に達してない時には、第2タイマ11cがタイムアップしたか否かが判断される(ステップST9参照)。この判断において、第2タイマ11cがタイムアップしてない時には、前述のステップST8の判断が繰り返される。また、前記ステップST9の判断において前記第2タイマ11cがタイムアップしている時には、ねじ締め用モータ3bへの電圧供給が停止され、締付けNG信号Sg7が主制御部7に出力される(ステップST10およびST11並びに図8参照)。   While the bearing stand 2k moves forward by receiving the rotation of the moving motor 2d, the screw tightening motor drive unit 11 determines whether or not the load current of the screw tightening motor 3b has reached the final tightening set current value Is2. When the load current has not reached the final fastening set current value Is2, it is determined whether or not the second timer 11c has timed up (see step ST9). In this determination, when the second timer 11c has not timed out, the determination in step ST8 described above is repeated. Further, when the second timer 11c has timed up in the determination of step ST9, the voltage supply to the screw tightening motor 3b is stopped and the tightening NG signal Sg7 is output to the main control unit 7 (step ST10). And ST11 and FIG. 8).

前記軸受台2kが移動用モータ2dの回転を受けて前進する間に、ねじ締め用モータ3bの負荷電流が本締め設定電流値Is2に達すると、すなわち駆動ビット3eが本締め完了位置P3に位置する時、ねじ締め用モータ3bへの電圧供給が停止され、ねじ締め用モータ3bは停止して、本締めが完了し、本締め完了信号Sg6が主制御部7に出力される(ステップST12およびST13並びに図8参照)。同時に、第1タイマ11bおよび第2タイマ11cがリセットされ、仮締め不良判定および本締め不良判定は終了する。   When the load current of the screw tightening motor 3b reaches the final tightening set current value Is2 while the bearing stand 2k moves forward under the rotation of the moving motor 2d, that is, the drive bit 3e is positioned at the final tightening completion position P3. Then, the voltage supply to the screw tightening motor 3b is stopped, the screw tightening motor 3b is stopped, the final tightening is completed, and the final tightening completion signal Sg6 is output to the main control unit 7 (step ST12 and ST13 and FIG. 8). At the same time, the first timer 11b and the second timer 11c are reset, and the temporary tightening failure determination and the final tightening failure determination are ended.

前記主制御部7は、前記本締め完了信号Sg6が入力すると、前記移動用モータ駆動部10にその停止指令信号Sg8を出力するとともに操作部8に締付完了表示指令信号Sg11を出力する(ステップS14およびS15並びに図8参照)。そのため、移動用モータ駆動部10はこの停止指令信号Sg8を受けて、移動用モータ2dにパワー供給停止指令信号Sg12を出力し、移動用モータ2dへのパワー供給が停止される(ステップSS10およびSS11並びに図8参照)。続いて、移動用モータ駆動部10では移動用モータ2dの待機位置P0および復帰時推力Ft4が呼出されて、この待機位置P0および復帰時推力Ft4が指令値として移動用モータ2dに供給される(ステップSS12およびSS13並びに図8参照)。そのため、移動用モータ2dは待機位置P0に復帰するように、また前記復帰時推力Ft4が得られるようにパワー供給を受けて回転するので、軸受台2kおよびねじ締めユニット3の駆動ビット3eは復帰時推力Ft4を保持しながら待機位置P0に復帰する(図9中、信号波形We4参照)。これにともなって、主制御部7に待機位置復帰信号Sg10が出力され(ステップSS14およびSS15並びに図8参照)、この待機位置復帰信号Sg10の入力が主制御部7で確認され(ステップS13参照)、一連の締付作業が終了する。   When the main tightening completion signal Sg6 is input, the main control unit 7 outputs a stop command signal Sg8 to the moving motor driving unit 10 and also outputs a tightening completion display command signal Sg11 to the operation unit 8 (step). S14 and S15 and FIG. 8). Therefore, the movement motor drive unit 10 receives this stop command signal Sg8, outputs a power supply stop command signal Sg12 to the movement motor 2d, and stops power supply to the movement motor 2d (steps SS10 and SS11). And FIG. 8). Subsequently, the movement motor drive unit 10 calls the standby position P0 and the return thrust Ft4 of the movement motor 2d, and supplies the standby position P0 and the return thrust Ft4 to the movement motor 2d as command values ( Steps SS12 and SS13 and FIG. 8). Therefore, since the moving motor 2d is rotated by receiving power supply so as to return to the standby position P0 and to obtain the return thrust Ft4, the bearing base 2k and the drive bit 3e of the screw tightening unit 3 return. Returning to the standby position P0 while holding the hourly thrust Ft4 (see signal waveform We4 in FIG. 9). Accordingly, the standby position return signal Sg10 is output to the main controller 7 (see steps SS14 and SS15 and FIG. 8), and the input of the standby position return signal Sg10 is confirmed by the main controller 7 (see step S13). A series of tightening operations are completed.

次に、本発明の要部の推力算出部の動作について説明する。前述の締付作業に先立って、ねじ締め情報、移動情報等を設定する際には、図1および図2並びに図8に示すように、操作部8の操作画面の設定モードキー8bがタッチされ、設定モード信号Sg21が主制御部7、すなわち推力設定部12に出力される。この推力設定部12は、前記設定モード信号Sg21を受けると、操作部8に設定画面表示指令信号Sg22を出力するので、操作画面が縮小されて、設定画面が表示される(ステップSP1およびSP2並びに図8参照)。この設定画面中の締付けポイント番号Bの入力部に締付位置に応じた締付けポイント番号Bが入力されるのを待ち、これが入力される時、記憶部9から締付けポイント番号Bに応じて設定仮締めトルク値Tnおよび設定本締めトルク値Tmを含むねじ締め情報、移動情報等が呼出される(ステップSP3およびSP4並びに図8参照)。これら情報が設定画面においてそれぞれ対応する設定項目の入力部にセットされ、表示されるとともに、前記情報中設定仮締めトルク値すなわち仮締め設定電流値Is1が一時記憶仮締め値Tn0として記憶される。また、同様に設定本締めトルク値すなわち本締め設定電流値Is2が一時記憶本締め値Tm0として一時記憶される(ステップSP5およびSP6参照)。   Next, the operation of the thrust calculation unit of the main part of the present invention will be described. Prior to the aforementioned tightening operation, when setting screw tightening information, movement information, etc., as shown in FIGS. 1, 2, and 8, the setting mode key 8b on the operation screen of the operation unit 8 is touched. The setting mode signal Sg21 is output to the main control unit 7, that is, the thrust setting unit 12. Upon receiving the setting mode signal Sg21, the thrust setting unit 12 outputs a setting screen display command signal Sg22 to the operation unit 8, so that the operation screen is reduced and the setting screen is displayed (Steps SP1 and SP2 and (See FIG. 8). Wait until the tightening point number B corresponding to the tightening position is input to the input portion of the tightening point number B in this setting screen, and when this is input, the temporary setting point is set according to the tightening point number B from the storage unit 9. Screw tightening information, movement information and the like including the tightening torque value Tn and the set final tightening torque value Tm are called (see steps SP3 and SP4 and FIG. 8). These pieces of information are set and displayed on the input sections of the corresponding setting items on the setting screen, and the information setting temporary fastening torque value, that is, the temporary fastening set current value Is1 is stored as the temporary storage temporary fastening value Tn0. Similarly, the set final tightening torque value, that is, the final tightening set current value Is2, is temporarily stored as the temporary storage final tightening value Tm0 (see steps SP5 and SP6).

その後、設定画面中の設定項目のうち、変更の必要な項目が生じてその設定項目の入力部に新たな値が入力されると、設定画面中の保存/キャンセル選択キーから、いずれかの選択信号が出力されるのを待つ(ステップSP7参照)。この時、キャンセル選択信号Sg23が出力されると、直ちに設定モードが終了し、操作部8に操作画面表示指令信号Sg26が出力され、操作部8は設定画面を閉じて操作画面に復帰する(ステップSP18および図8参照)。また、前記保存/キャンセル選択キーから、保存選択信号Sg24が出力される時には、設定画面に表示される各設定項目の入力部の値が記憶部9に記憶(上書き保存)される(ステップSP8および図8参照)。   After that, among the setting items on the setting screen, if an item that needs to be changed occurs and a new value is entered in the input field for that setting item, one of the selection items can be selected from the save / cancel selection key on the setting screen Wait for a signal to be output (see step SP7). At this time, when the cancel selection signal Sg23 is output, the setting mode ends immediately, the operation screen display command signal Sg26 is output to the operation unit 8, and the operation unit 8 closes the setting screen and returns to the operation screen (step). SP18 and FIG. 8). When the save selection signal Sg24 is output from the save / cancel selection key, the value of the input part of each setting item displayed on the setting screen is stored (overwritten and saved) in the storage part 9 (steps SP8 and SP8). (See FIG. 8).

続いて、設定仮締めトルク値Tnの入力部の値と一時記憶仮締め値Tn0とが比較され、これらが等しい時、すなわち設定仮締めトルク値Tnに変更のない時、前述のキャンセル選択信号Sg23の場合と同様に、設定モードが終了し、操作部8は操作画面に復帰する(ステップSP9およびSP18参照)。前記設定仮締めトルク値Tnと一時記憶仮締めトルク値Tn0とが等しくない時、すなわち設定仮締めトルク値Tnが新たな値に変更される時、記憶部9内の基準トルク値―基準推力テーブル(図7参照)から設定仮締めトルク値Tnを挟む基準トルク値Ds(B,Ts)が境界仮締めトルク値Tsd1,Tsu1として、またこれら境界仮締めトルク値Tsd1,Tsu1に対応する基準推力Ds(B,Ts)が基準仮締め推力Dsd1,Dsu1として呼出される(ステップSP10参照)。これら境界仮締めトルク値Tsd1,Tsu1と、それぞれに対応する基準仮締め推力Dsd1,Dsu1とから、設定仮締めトルク値Tnに対応する仮締め推力Ft2が線形補間、すなわち次式(1)、
Ft2=Dsd1+(Dsu1−Dsd1)*(Tn−Tsd1)
/(Tsu1−Tsd1)―――――(1)
により算出される(ステップSP11および図10(a)参照)。例えば、締付けポイント番号Bが1であって、設定仮締めトルク値Tnが2.5N・mである時、図7(a)から境界仮締めトルク値Tsd1,Tsu1はそれぞれ2,3となり、基準仮締め推力Dsd1,Dsu1はそれぞれDs(1,2)、Ds(1,3)となるので、これら値を前記式(1)に代入すると、仮締め推力Ft2は、
Ft2=Ds(1,2)+((Ds(1,3)−Ds(1,2))*(2.5
−2)/(3−2)
として算出される。前記式(1)により算出された仮締め推力Ft2は、締付けポイント番号1での設定仮締めトルク値Tnに対する仮締め推力Ft2として記憶部9に記憶される(ステップSP12参照)。
Subsequently, the value of the input portion of the set temporary tightening torque value Tn is compared with the temporarily stored temporary tightening value Tn0. When these values are equal, that is, when the set temporary tightening torque value Tn is not changed, the cancel selection signal Sg23 described above is used. As in the case of, the setting mode ends, and the operation unit 8 returns to the operation screen (see steps SP9 and SP18). When the set temporary fastening torque value Tn and the temporarily stored temporary fastening torque value Tn0 are not equal, that is, when the set temporary fastening torque value Tn is changed to a new value, the reference torque value-reference thrust table in the storage unit 9 The reference torque value Ds (B, Ts) sandwiching the set temporary tightening torque value Tn from (see FIG. 7) is the boundary temporary tightening torque values Tsd1, Tsu1, and the reference thrust Ds corresponding to these boundary temporary tightening torque values Tsd1, Tsu1. (B, Ts) is called as the reference temporary fastening thrusts Dsd1, Dsu1 (see step SP10). From these boundary temporary tightening torque values Tsd1 and Tsu1 and the corresponding reference temporary tightening thrusts Dsd1 and Dsu1, the temporary tightening thrust Ft2 corresponding to the set temporary tightening torque value Tn is linearly interpolated, that is, the following equation (1):
Ft2 = Dsd1 + (Dsu1-Dsd1) * (Tn-Tsd1)
/ (Tsu1-Tsd1) ----- (1)
(See step SP11 and FIG. 10A). For example, when the tightening point number B is 1 and the set temporary tightening torque value Tn is 2.5 N · m, the boundary temporary tightening torque values Tsd1 and Tsu1 are 2 and 3, respectively, from FIG. Since the temporary fastening thrusts Dsd1 and Dsu1 are Ds (1, 2) and Ds (1, 3), respectively, when these values are substituted into the equation (1), the temporary fastening thrust Ft2 is
Ft2 = Ds (1,2) + ((Ds (1,3) -Ds (1,2)) * (2.5
-2) / (3-2)
Is calculated as The temporary fastening thrust Ft2 calculated by the above formula (1) is stored in the storage unit 9 as the temporary fastening thrust Ft2 for the set temporary fastening torque value Tn at the fastening point number 1 (see step SP12).

その後、設定仮締めトルク値Tnの場合と同様に、設定本締めトルク値Tmの入力部の値と一時記憶本締め値Tm0とが比較され、これらが等しい時、すなわち設定本締めトルク値Tmに変更のない時、設定モードが終了し、操作部8は操作画面に復帰する(ステップSP18参照)。また、前記設定本締めトルク値Tmと一時記憶本締めトルク値Tm0とが等しくない時、すなわち設定本締めトルク値Tmが変更される時、設定本締めトルク値Tmを挟む基準トルク値Ds(B,Ts)が境界本締めトルク値Tsd2,Tsu2として、またこれら境界本締めトルク値Tsd2,Tsu2に対応する基準推力Ds(B,Ts)が基準本締め推力Dsd2,Dsu2として呼出される(ステップSP14参照)。これらから、設定本締めトルク値Tmに対する本締め推力Ft3が、次式(2)
Ft3=Dsd2+(Dsu2−Dsd2)*(Tm−Tsd2)/
(Tsu2−Tsd2)―――――(2)
により算出される(ステップSP15および図10(b)参照)。例えば、締付けポイント番号Bが1であって、設定本締めトルク値Tmが11.5N・mである時、図7(a)から境界仮締めトルク値Tsd2,Tsu2はそれぞれ11,12となり、基準本締め推力Dsd2,Dsu2はそれぞれDs(1,11),Ds(1,12)となるので、これら値を前記式(2)に代入すると、本締め推力Ft3は、
Ft3=Ds(1,11)+(Ds(1,12)−Ds(1,11))*
(11.5−11)/(12−11)
として算出される。前記式(2)により算出された本締め推力Ft3は、締付けポイント番号1での設定本締めトルク値Tmに対する本締め推力Ft3として記憶部9に記憶される(ステップSP16参照)。続いて、操作部8に推力算出完了表示指令信号Sg25が出力されるとともに、操作画面表示指令信号Sg26が操作部8に出力され、設定作業が完了する(ステップ17およびステップ18並びに図8参照)。
Thereafter, as in the case of the set temporary tightening torque value Tn, the value of the input portion of the set final tightening torque value Tm is compared with the temporarily stored final tightening value Tm0, and when these are equal, that is, to the set final tightening torque value Tm. When there is no change, the setting mode ends and the operation unit 8 returns to the operation screen (see step SP18). Further, when the set final tightening torque value Tm and the temporarily stored final tightening torque value Tm0 are not equal, that is, when the set final tightening torque value Tm is changed, the reference torque value Ds (B , Ts) is called as the boundary final tightening torque values Tsd2, Tsu2, and the reference thrust Ds (B, Ts) corresponding to these boundary final tightening torque values Tsd2, Tsu2 is called as the reference final tightening thrusts Dsd2, Dsu2 (step SP14). reference). From these, the final fastening thrust Ft3 with respect to the set final fastening torque value Tm is expressed by the following equation (2).
Ft3 = Dsd2 + (Dsu2-Dsd2) * (Tm-Tsd2) /
(Tsu2-Tsd2) ----- (2)
(See step SP15 and FIG. 10B). For example, when the tightening point number B is 1 and the set final tightening torque value Tm is 11.5 N · m, the boundary temporary tightening torque values Tsd2 and Tsu2 are 11 and 12 from FIG. Since the final fastening thrusts Dsd2 and Dsu2 are Ds (1, 11) and Ds (1, 12), respectively, when these values are substituted into the equation (2), the final fastening thrust Ft3 is
Ft3 = Ds (1,11) + (Ds (1,12) −Ds (1,11)) *
(11.5-11) / (12-11)
Is calculated as The final fastening thrust Ft3 calculated by the above equation (2) is stored in the storage unit 9 as the final fastening thrust Ft3 for the set final fastening torque value Tm at the fastening point number 1 (see step SP16). Subsequently, a thrust calculation completion display command signal Sg25 is output to the operation unit 8 and an operation screen display command signal Sg26 is output to the operation unit 8 to complete the setting operation (see steps 17 and 18 and FIG. 8). .

以上のように、本実施形態におけるねじ締め装置1はねじ締め用モータ3bにより回転する駆動ビット3eを備えたねじ締めユニット3と、移動用モータ2dの回転を往復移動に変換してこの往復移動によりねじ締めユニット3を前進後退させる移動ユニット2と、前記ねじ締め用モータ3bおよび移動用モータ2dを制御する主制御部7と、基準トルクTs値毎に駆動ビット3eに付加する基準推力Ds(B,Ts)を複数個記憶する記憶部9とを備えた構成であって、前記主制御部7は所定締付位置での設定仮締めトルク値Tnまたは設定本締めトルク値Tmでなる設定締付けトルク値が入力されると、これを挟む2個の基準トルク値Tsd1,Tsu1、Tsd2,Tsu2およびこれら基準トルク値Tsd1,Tsu1、Tsd2,Tsu2それぞれに対応する基準推力Dsd1、Dsu1,Dsd2,Dsu2を呼出して、設定仮締めトルク値Tnまたは設定本締めトルク値Tmに対する推力Ft2,Ft3を線形補間により算出する推力算出部を備えている。   As described above, the screw tightening device 1 according to the present embodiment converts the rotation of the screw tightening unit 3 including the drive bit 3e rotated by the screw tightening motor 3b and the moving motor 2d into a reciprocating movement, and this reciprocating movement. The moving unit 2 for moving the screw tightening unit 3 forward and backward, the main control unit 7 for controlling the screw tightening motor 3b and the moving motor 2d, and the reference thrust Ds (added to the drive bit 3e for each reference torque Ts value B, Ts), and a storage section 9 for storing a plurality of storages, wherein the main control section 7 is set tightening with a set temporary tightening torque value Tn or a set final tightening torque value Tm at a predetermined tightening position. When a torque value is input, two reference torque values Tsd1, Tsu1, Tsd2, Tsu2 sandwiching the torque value and these reference torque values Tsd1, Tsu1, Tsd2, su2 call reference thrust Dsd1, Dsu1, Dsd2, Dsu2 corresponding to each, and a thrust calculation section for calculating by linear interpolation thrust Ft2, Ft3 for setting initial tightening torque Tn or set the tightening torque value Tm.

この構成によれば、駆動ビット3eにはねじ4の駆動穴4aから離脱するのを防止するために、設定仮締めトルク値Tnまたは設定本締めトルク値Tmに応じてあらかじめ用意した最適な推力Ft2,Ft3を付加することができる。そのため、締付けの際に相手部材5が過剰に押圧されることがなく、相手部材5の破損を招いたり、相手部材5に取付けられた他の部品の動作に悪影響を及ぼしたりすることがなく、仮締め工程、本締め工程のいずれであっても高品質な締付作業を行うことができる。また、各締付位置において前述の設定締付けトルク値が変更になると、駆動ビット3eに発生するカムアウト力Fcoが変わり、このカムアウト力Fcoを打ち消すために駆動ビット3eに付加する推力を変更する必要が生じる。前記カムアウト力Fcoはねじ締め用モータ3bに発生する電磁力、すなわちねじ締め用モータ3bに流れる電流値におおむね比例するので、カムアウト力Fcoを抑える推力もねじ締め用モータ3bに流れる電流値、言い換えれば締付けトルク値におおむね比例することとなる。そのため、前記設定締付けトルク値を挟む基準トルク値およびこれら基準トルク値に対応する基準推力を呼出して、これら基準トルク値およびこれらに対応する基準推力から、変更された設定締付けトルク値に対する新たな推力を線形補間により算出することができる。これにより、各締付位置において設定締付けトルク値が変更される度に、設定締付けトルク値に対する最適な推力を算出できるので、作業者は締付け作業に先立って、駆動ビット3eに発生するカムアウト力Fcoを測定する必要がなく、作業現場で煩雑で面倒な作業が不要となって、使い勝手のよいねじ締め装置1を提供することができる。   According to this configuration, in order to prevent the drive bit 3e from being detached from the drive hole 4a of the screw 4, an optimum thrust Ft2 prepared in advance according to the set temporary tightening torque value Tn or the set final tightening torque value Tm. , Ft3 can be added. Therefore, the mating member 5 is not excessively pressed at the time of tightening, the mating member 5 is not damaged, or the operation of other parts attached to the mating member 5 is not adversely affected. High-quality fastening work can be performed in either the temporary fastening process or the final fastening process. Further, when the set tightening torque value is changed at each tightening position, the camout force Fco generated in the drive bit 3e is changed, and it is necessary to change the thrust applied to the drive bit 3e in order to cancel the camout force Fco. Arise. Since the camout force Fco is roughly proportional to the electromagnetic force generated in the screw tightening motor 3b, that is, the current value flowing through the screw tightening motor 3b, the thrust for suppressing the camout force Fco is also the current value flowing through the screw tightening motor 3b, in other words, If this is the case, it will be roughly proportional to the tightening torque value. Therefore, a reference torque value sandwiching the set tightening torque value and a reference thrust corresponding to these reference torque values are called, and a new thrust for the changed set tightening torque value is obtained from these reference torque values and the corresponding reference thrust. Can be calculated by linear interpolation. As a result, the optimum thrust for the set tightening torque value can be calculated every time the set tightening torque value is changed at each tightening position, so that the operator can obtain the camout force Fco generated in the drive bit 3e prior to the tightening operation. Therefore, it is not necessary to measure complicated and troublesome work at the work site, and the screw tightening device 1 that is easy to use can be provided.

なお、本発明の実施形態では駆動ビット3eに発生するカムアウト力Fcoを打ち消すのに最適な値を持つ基準トルク値−基準推力テーブルは、ねじ締め装置が持つ特有の特性としてあらかじめ記憶されているが、締付け作業に先立って相手部材5毎に基準トルク値Tsに対する基準推力Ds(B,Ts)を測定して、これを記憶してもよい。この基準推力Ds(B,Ts)の測定に際しては、前述のねじ締め装置1を用いることができる。この場合、ねじ締め装置1は図11に示すように移動用モータ2dにより仮推力Ft5が付加された状態(同図中の信号波形We5参照)の駆動ビット3eを待機位置P0からねじ締め開始位置P1を通り、仮締め完了時の位置P2まで移動させる構成と、前述のねじ締めモード時の回転数N1よりも低い仮締め回転数N3(中速中トルク)でねじ締め用モータ3bを回転させてあらかじめ締付けられたねじ4を増締めするとともに、仮締め完了時にねじ締め用モータ3bを仮締め回転数N3よりも低い本締め回転数N2に切り替える構成(図11中、信号波形Wd3およびWd4参照)と、を備えておればよい。その上で、駆動ビット3eの位置を仮締め完了時の位置P2に保持する間の移動用モータ2dのフィードバック電流値We6であって、駆動ビット3eが本締め完了時の位置P3に達する時のフィードバック電流値We6(Imf)を測定して、このフィードバック電流値We6(Imf)から推力を算出すればよい。   In the embodiment of the present invention, the reference torque value-reference thrust table having an optimum value for canceling the camout force Fco generated in the drive bit 3e is stored in advance as a characteristic characteristic of the screw tightening device. Prior to the tightening operation, the reference thrust Ds (B, Ts) with respect to the reference torque value Ts may be measured for each counterpart member 5 and stored. When measuring the reference thrust Ds (B, Ts), the above-described screw tightening device 1 can be used. In this case, as shown in FIG. 11, the screw tightening device 1 moves the drive bit 3e in a state where the temporary thrust Ft5 is applied by the moving motor 2d (see the signal waveform We5 in FIG. 11) from the standby position P0 to the screw tightening start position. The configuration of moving through P1 to the position P2 at the time of completion of temporary tightening, and rotating the screw tightening motor 3b at a temporary tightening rotational speed N3 (medium speed medium torque) lower than the rotational speed N1 in the above-described screw tightening mode. The screw 4 that has been tightened in advance is tightened, and the screw tightening motor 3b is switched to the final tightening rotation speed N2 lower than the temporary tightening rotation speed N3 when the temporary tightening is completed (see signal waveforms Wd3 and Wd4 in FIG. 11). ). In addition, the feedback current value We6 of the moving motor 2d while the position of the drive bit 3e is held at the position P2 at the time of completion of temporary fastening, when the drive bit 3e reaches the position P3 at the time of completion of final fastening. The feedback current value We6 (Imf) is measured, and the thrust may be calculated from the feedback current value We6 (Imf).

その他、各部の具体的な構成は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   In addition, the specific configuration of each unit is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

1…ねじ締め装置
2…移動ユニット
2d…移動用サーボモータ
3…ねじ締めユニット
3b…ねじ締め用モータ
3e…駆動ビット
7…主制御部
9…記憶部
12…推力算出部
Ts…基準トルク値
Ds(B,T)…基準推力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Screw fastening apparatus 2 ... Movement unit 2d ... Movement servo motor 3 ... Screw fastening unit 3b ... Screw fastening motor 3e ... Drive bit 7 ... Main control part 9 ... Memory | storage part 12 ... Thrust calculation part Ts ... Reference torque value Ds (B, T) ... Standard thrust

Claims (3)

ねじ締め用モータにより回転する駆動ビットを備えたねじ締めユニットと、移動用サーボモータの回転を往復移動に変換してこの往復移動によりねじ締めユニットを前進後退させる移動ユニットと、前記ねじ締め用モータおよび移動用サーボモータを制御する主制御部と、基準トルク値毎に駆動ビットに付加する基準推力を複数個記憶する記憶部とを備えたねじ締め装置であって、前記主制御部は所定締付位置での設定締付けトルク値が入力されると、この設定締付けトルク値を挟む2個の基準トルク値およびこれら基準トルク値それぞれに対応する基準推力を呼出して、設定締付けトルク値に対する推力を線形補間により算出する推力算出部を備えることを特徴とするねじ締め装置。   A screw tightening unit having a drive bit that is rotated by a screw tightening motor; a moving unit that converts the rotation of the moving servo motor into a reciprocating movement and moves the screw tightening unit forward and backward by the reciprocating movement; and the screw tightening motor. And a main control unit that controls the moving servo motor and a storage unit that stores a plurality of reference thrusts to be added to the drive bits for each reference torque value. When the set tightening torque value at the attachment position is input, the two reference torque values sandwiching the set tightening torque value and the reference thrust corresponding to each of these reference torque values are called to linearize the thrust against the set tightening torque value. A screw tightening device comprising a thrust calculation unit that calculates by interpolation. 前記設定締付けトルク値は、設定本締めトルク値であることを特徴とする請求項1に記載のねじ締め装置。   The screw tightening device according to claim 1, wherein the set tightening torque value is a set final tightening torque value. 前記設定締付けトルク値は、設定仮締めトルク値であることを特徴とする請求項1に記載のねじ締め装置。   The screw tightening device according to claim 1, wherein the set tightening torque value is a set temporary tightening torque value.
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