JP2677192B2

JP2677192B2 - インパクト式ねじ締め装置

Info

Publication number: JP2677192B2
Application number: JP6098911A
Authority: JP
Inventors: 輝雄福村; 旬一丸山; 立身鍋倉
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-05-12
Filing date: 1994-05-12
Publication date: 1997-11-17
Anticipated expiration: 2012-11-17
Also published as: JPH07308864A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、衝撃力を利用して、
ねじ締め作業を行うねじ締め装置、例えばインパクト・
レンチやインパクト式ナット・ランナーなどに関し、特
に、ねじの締結力（締付け力）を制御する技術に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の締付けトルクを制御するインパク
ト・レンチとしては、例えば実願平３−１２３７０号
（実開平４−１０９８６７号）に記載の装置がある。図
２１は上記の装置の断面図である。図２１において、主
軸１５は磁歪効果を有する材料で構成されている。そし
てねじ締めの際に発生するトルク・パルスに伴う主軸１
５表面の透磁率変化をトルク検出部１１の検出コイル２
６ａ、２６ｂのインダクタンス変化として検出すること
により、トルクの変化を検出する。そして、検出された
トルクが所定の範囲の値に達したところで、制御装置１
１０からの制御信号により、シャット・オフ・バルブ１
２が閉じてエア・モータ部１３への圧縮空気が遮断さ
れ、これによって油圧パルス発生部１４および主軸１５
の駆動を停止させるように構成されている。しかし、テ
ーパ・ビーム・レンチなどのトルク・レンチによるねじ
締めの場合には、締付けトルクと締結部に発生する締結
力とが比例関係にあるが、上記のごときインパクト・レ
ンチにおいては、インパクトによるトルク・パルスのピ
ーク値は締結力には比例せず、例えば、直前のインパク
トよりもトルク・パルスのピーク値の小さなインパクト
が発生した場合にも締結力が増加する、というようなこ
とが頻繁に生じることが実験の結果判明した。このよう
に、インパクトによるトルク・パルスのピーク値は締結
力に一対一で対応する量とはいえないため、このトルク
・パルスのピーク値を正確に検出しても締結力を精度良
く検出することはできず、したがって、これに基づいて
シャット・オフ・バルブをカット・オフ制御したとして
も、締結力を精度良く制御していることにはならない。
上記のように従来の装置においては、締結力を正確に検
出することができなかったので、所望の締結力に正確に
制御することが困難である、という問題があった。

【０００３】上記の問題を解決するため、本出願人は、
ねじの着座に伴うトルク・パルスの波形変形から着座時
点を判定し、締結力を正確に演算する装置を既に出願し
ている（特願平５−３３３９８８（特開平６−７９６３
８号））。図２２は、上記の装置における演算のフロー
チャートである。なお、機構部分は図２１に示したもの
と同じである。

【０００４】以下、図２２に示すフローチャートに基づ
いて締結力の演算および制御の手順を説明する。まず、
ステップＳ２０１で目標締結力ｃＦｃの値を、またステ
ップＳ２０２で着座判定しきい値フリーランニング時間
ｓｔ_FRをそれぞれ設定した後、ステップＳ２０３でイン
パクト数のカウンタをリセットし＜カウントｉ＝０＞、
さらにステップＳ２０４でそれまでの締結力の値をリセ
ットする＜Ｆ(０）＝０＞。

【０００５】次に、ステップＳ２０５では、ねじ締めを
開始する。また、ステップＳ２０６〜ステップＳ２０８
はループを形成しており、着座まではインパクトごとに
着座判定を行う。まず、ステップＳ２０６でカウントｉ
を１だけ増加させた後、ステップＳ２０７でトルクセン
サの信号からフリーランニング時間ｔ_FRを求める。な
お、フリーランニング時間とは、各インパクトごとに発
生する複数のトルク・パルスのうち最初に発生するトル
ク・パルスと第２番目に発生するトルク・パルスとの間
隔であり、この間はナットとボルトはフリーランニング
状態になっている。

【０００６】次に、ステップＳ２０８では、フリーラン
ニング時間ｔ_FRが着座判定しきい値フリーランニング時
間ｓｔ_FR以下か否かを判断し、ＮＯすなわち未着座であ
ればステップＳ２０６に戻ってステップＳ２０８までを
繰返す。一方、ステップＳ２０８でＹＥＳになると、す
なわち着座と判定すると、ステップＳ２０９〜ステップ
Ｓ２１２およびステップＳ２１３よりなるループに進
み、インパクトごとに締結力の計算を行う。まず、ステ
ップＳ２０９では、トルクセンサの信号からインパクト
に対応したトルクパルスのピーク値（以下、ピーク・ト
ルク値と記す）Ｔ_P(ｉ）を求めて記憶する。なお、着座
時点においては、上記ステップＳ２０７において一時的
に記憶されているトルク信号からピーク・トルク値Ｔ
_P(ｉ）を求めればよい。次に、ステップＳ２１０では、
Ｆ(ｉ−１）におけるトルク−締結力変換係数Ｃ_TF(ｉ）
を、締結力データ・メモリ部のテーブルに基づいて計算
する。ただし、Ｃ_TF(ｉ）＝Ｃ_TF〔Ｆ(ｉ−１）〕。次
に、ステップＳ２１１では、インパクトによる締結力の
増加分δＦ(ｉ）＝Ｃ_TF(ｉ）×Ｔ_P(ｉ）を計算し、さら
にこのインパクト後の締結力Ｆ(ｉ）を、それまでの締
結力すなわち１回前のインパクト後の締結力Ｆ(ｉ−
１）に上記の増加分δＦ(ｉ）を加算することによって
計算する。したがって、Ｆ(ｉ）はＦ(ｉ）＝Ｆ(ｉ−
１）＋Ｃ_TF(ｉ）×Ｔ_P(ｉ）。

【０００７】次に、ステップＳ２１２では、インパクト
後の締結力Ｆ(ｉ）が目標締結力ｃＦｃ以上か否かを判
断し、ＮＯであればステップＳ２１３でカウントｉを１
だけ増加させた後、ステップＳ２０９に戻ってステップ
Ｓ２１２までを繰返す。

【０００８】一方、ステップＳ２１２でＹＥＳになる
と、ステップＳ２１４へ進み、その時点でカット・オフ
命令が出される。これによって圧縮空気のバルブが閉じ
られる。次に、ステップＳ２１５では、終了するか否か
を判断し、ＹＥＳであればそのまま終了し、ＮＯであれ
ばステップＳ２０３へ戻って次のねじ締めを行う。な
お、上記の従来例および本出願人の先行技術の説明は、
インパクト・レンチを例として説明したが、インパクト
式ナット・ランナー等においても同様である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、図２１
に示した従来の装置においては、締結力を正確に検出す
ることができなかったので、所望の締結力に正確に制御
することが困難である、という問題があった。また、上
記の問題を解決するためになされた本出願人の先行発明
においては、締結力を正確に検出することはできるが、
締結不良やトルク・センサの動作異常といったトラブル
が発生した場合の対応手段を備えていないため、締結不
良等のトラブルが発生しても締結作業が継続され、締結
不良品が次工程に流出するおそれがある、という問題が
あった。

【００１０】本発明は、上記のごとき本出願人の先行技
術における問題を解決し、ねじ締め作業において締結不
良品の流出を防止することのできるインパクト式ねじ締
め装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求の範囲に記載するよう
に構成している。すなわち、請求項１に記載の発明にお
いては、駆動出力にパルス成分を有する駆動手段と、一
端にねじとの継手部を有し、上記駆動手段によって駆動
されることによってねじを締付ける主軸と、上記主軸の
トルクを検出するトルク検出手段と、を有するインパク
ト式ねじ締め機本体と、上記トルク検出手段の検出結果
から求めたトルク・パルスのピーク値を用いて締結力を
求め、目標とする締結力を実現するように上記駆動手段
へ与えられる動力源を制御し、かつ、上記駆動手段によ
る各インパクトごとに発生する複数のトルク・パルスの
うち最初に発生するトルク・パルスと第２番目に発生す
るトルク・パルスとの間隔であるフリーランニング時間
を検出し、上記フリーランニング時間が着座判定しきい
値フリーランニング時間以下となった時点を着座時点と
判定し、上記着座時点を締結力計算開始時点として締結
力を演算する制御手段と、上記駆動手段によってインパ
クトが発生し始めてから、上記フリーランニング時間が
上記着座判定フリーランニング時間以下になるまでに発
生した上記トルクパルスの発生回数を検出し、上記発生
回数が異常と認められた場合に、締結異常と判定する異
常判定手段と、を備えている。なお、上記の各手段は、
例えば後記図１の実施例における下記の部分にそれぞれ
相当する。すなわち、インパクト式ねじ締め機本体は、
インパクト式ねじ締め機本体１００に、駆動手段はモー
タ１０２とトルク・パルス発生器１０３の部分に、主軸
は主軸１０４に、トルク検出手段はトルク検出器１０１
に、制御手段は制御装置１２０に、異常判定手段は異常
判定動力制御部１２５の一部に、それぞれ相当する。

【００１２】また、請求項２に記載の発明においては、
請求項１に記載のインパクト式ねじ締め装置において、
上記異常判定手段を、上記トルクパルスの発生回数が、
正常な締付けにおける発生回数の標準的な範囲から大き
く乖離している場合に、締結異常と判定するように構成
したものである。なお、上記の構成は、例えば後記図１
の実施例に相当する。また、請求項３に記載の発明にお
いては、異常判定手段を次のように構成したものであ
る。すなわち、正常な締付けであれば着座と判定するま
でに複数回のインパクトが発生するような締結部位の締
付けの際に、最初のインパクトで検出されたトルク波形
におけるフリーランニング時間（最初に発生するトルク
・パルスと第２番目に発生するトルク・パルスとの間
隔）が着座判定しきい値フリーランニング時間以下であ
る場合（すなわち着座後の状態に相当）に、締結異常と
判定するように構成したものである。なお、上記の構成
は、例えば後記図５の実施例に相当する。

【００１３】また、請求項４に記載の発明においては、
異常判定手段を次のように構成したものである。すなわ
ち、正常な締付けであれば着座と判定するまでに複数回
のインパクトが発生するような締結部位の締付けの際
に、最初のインパクトで検出されたトルク波形における
トルク・パルスの持続時間が着座判定しきい値持続時間
以上である場合（すなわち着座後の状態に相当）に、締
結異常と判定するように構成したものである。なお、上
記構成は、例えば後記図７の実施例に相当する。また、
請求項５に記載の発明においては、請求項１〜請求項４
に記載のインパクト式ねじ締め装置において、締結異常
と判定した場合に上記の駆動手段の動力源を即時に遮断
させる遮断制御手段を備えている。なお、上記遮断制御
手段は、例えば後記図１の実施例における異常判定動力
制御部１２５の一部に相当する。また、請求項６に記載
の発明においては、請求項１〜請求項５に記載のインパ
クト式ねじ締め装置において、異常判定手段が締結異常
と判定した場合に判定結果を表示する表示手段を備えて
いる。なお、上記表示手段は、例えば後記図１の実施例
における表示部１２６に相当する。

【００１４】また、請求項７に記載の発明においては、
駆動出力にパルス成分を有する駆動手段と、一端にねじ
との継手部を有し、上記駆動手段によって駆動されるこ
とによってねじを締め付ける主軸と、上記主軸のトルク
を検出するトルク検出手段と、を有するインパクト式ね
じ締め機本体と、上記トルク検出手段の検出結果から求
めたトルク・パルスのピーク値を用いて締結力を求め、
目標とする締結力を実現するように上記駆動手段へ与え
られる動力源を制御し、かつ、上記締結力の演算は、前
回のインパクトまでの締結力Ｆ(ｉ−１）の値に応じ
て、締結力に対するトルク変換係数の特性から今回の演
算に用いるトルク変換係数Ｃ _TF (ｉ）を読み出し、該ト
ルク変換係数Ｃ _TF (ｉ）と今回のインパクトにおける上
記トルク検出手段の検出結果から求めたピーク・トルク
値Ｔ _P (ｉ）とを乗算することにより、今回のインパクト
による締結力の増加分δＦ(ｉ）を計算し、前回のイン
パクトまでの締結力Ｆ(ｉ−１）に上記の増加分δＦ
(ｉ）を加算することにより、今回のインパクトまでの
締結力Ｆ(ｉ）を計算し、かつ上記トルク変換係数の特
性は、締結力が大きくなるほど小さな値の係数Ｃ
_TF (ｉ）になる特性に設定されている、制御手段と、上
記の目標とする締結力に到達する以前に、上記の検出さ
れたトルクピーク値が予め定めたインパクト発生判定し
きい値トルク値を越えた後、所定の時間を経過しても上
記インパクト発生判定しきい値トルク値を越えるトルク
パルスが検出されない場合に、締結異常と判定する異常
判定手段と、を備えている。なお、上記異常判定手段
は、例えば後記図１２の実施例における異常判定動力制
御部１６５の一部に相当する。また、上記異常判定の処
理は図１３〜図１５のフローチャートに記載されてい
る。また、請求項８に記載の発明においては、請求項７
に記載のインパクト式ねじ締め装置において、上記異常
判定手段が締結異常と判定した場合には、上記の駆動手
段の動力源を直ちに遮断させる遮断制御手段を備えたも
のである。なお、上記遮断制御手段は、例えば後記図１
２の実施例における異常判定動力制御部１６５の一部に
相当する。また、請求項９に記載の発明においては、請
求項７または請求項８に記載のインパクト式ねじ締め装
置において、上記異常判定手段の判定結果を表示する表
示手段を備えたものである。なお、上記表示手段は、例
えば後記図１２の実施例における表示部１２６に相当す
る。

【００１５】また、請求項１０に記載の発明は、駆動出
力にパルス成分を有する駆動手段と、一端にねじとの継
手部を有し、上記駆動手段によって駆動されることによ
ってねじを締め付ける主軸と、上記主軸のトルクを検出
するトルク検出手段と、を有するインパクト式ねじ締め
機本体と、上記トルク検出手段の検出結果から求めたト
ルク・パルスのピーク値を用いて締結力を求め、目標と
する締結力を実現するように上記駆動手段へ与えられる
動力源を制御し、かつ、上記締結力の演算は、前回のイ
ンパクトまでの締結力Ｆ(ｉ−１）の値に応じて、締結
力に対するトルク変換係数の特性から今回の演算に用い
るトルク変換係数Ｃ _TF (ｉ）を読み出し、該トルク変換
係数Ｃ _TF (ｉ）と今回のインパクトにおける上記トルク
検出手段の検出結果から求めたピーク・トルク値Ｔ
_P (ｉ）とを乗算することにより、今回のインパクトによ
る締結力の増加分δＦ(ｉ）を計算し、前回のインパク
トまでの締結力Ｆ(ｉ−１）に上記の増加分δＦ(ｉ）を
加算することにより、今回のインパクトまでの締結力Ｆ
(ｉ）を計算し、かつ上記トルク変換係数の特性は、締
結力が大きくなるほど小さな値の係数Ｃ _TF (ｉ）になる
特性に設定されている、制御手段と、上記トルク検出手
段の出力が定格範囲外となった場合に、装置異常と判定
する異常判定手段と、を備えている。なお、上記異常判
定手段は、例えば後記図１６の実施例における異常判定
動力制御部１７５の一部に相当する。また、請求項１１
に記載の発明においては、請求項１０に記載のインパク
ト式ねじ締め装置において、上記異常判定手段が装置異
常と判定した場合には、上記の駆動手段の動力源を直ち
に遮断させる遮断制御手段を備えている。なお、上記遮
断制御手段は、例えば後記図１６の実施例における異常
判定動力制御部１７５の一部に相当する。また、請求項
１２に記載の発明においては、請求項１０または請求項
１１に記載のインパクト式ねじ締め装置において、上記
異常判定手段の判定結果を表示する表示手段を備えてい
る。なお、上記遮断制御手段は、例えば後記図１６の実
施例における表示部１２６に相当する。

【００１６】

【作用】請求項１〜請求項６に記載の発明は、締結力の
演算の際に、インパクト発生に対応したトルク・パルス
（以下、インパクト・トルクと略記する）における着座
に伴う波形変化から着座時点を判定し、上記着座時点を
締結力計算開始時点として締結力を演算するようにした
インパクト式ねじ締め装置について、締結異常を判定す
る異常判定手段を設けたものである。まず、請求項１に
記載の発明においては、フリーランニング時間が着座判
定しきい値フリーランニング時間以下となった時点を着
座時点と判定して締結力を演算し、かつ、駆動手段によ
ってインパクトが発生し始めてから上記フリーランニン
グ時間が着座判定フリーランニング時間以下になるまで
に発生したトルクパルスの発生回数を検出し、上記発生
回数が異常と認められた場合に、着座と判定するように
構成している。

【００１７】また、請求項２に記載の発明においては、
着座と判定するまでのトルクパルスの発生回数が、正常
な締付けにおける発生回数の標準的な範囲から大きく乖
離している場合に、締結異常と判定するようにしてい
る。なお、上記の標準的な範囲とは、例えば８〜１２回
程度であり、それが半分程度（３〜４回）以下になった
場合に締め付け異常と判定する。上記のように構成した
ことにより、ボルトあるいはナットにピッチ不良や噛み
込み等の不具合がある場合には、着座前の段階で異常を
判定して締付け作業を中止することができるので、被締
結体の座面に擦り傷がつくことを防止でき、被締結体を
そのまま再使用することができる。

【００１８】また、請求項３に記載の発明においては、
フリーランニング時間を用いて着座判定を行なうものに
おいて、正常な締付けであれば着座と判定するまでに複
数回のインパクトが発生するような締結部位の締付けの
際に、最初のインパクトで検出されたトルク波形におけ
るフリーランニング時間が着座判定しきい値フリーラン
ニング時間以下である場合（すなわち着座状態に相当）
に、締結異常と判定するように構成したものである。ま
た、請求項４に記載の発明においては、トルク・パルス
の持続時間を用いて着座判定を行なうものにおいて、上
記の最初のインパクトで検出されたトルク波形における
トルク・パルスの持続時間が着座判定しきい値持続時間
以上である場合（すなわち着座状態に相当）に、締結異
常と判定するように構成したものである。なお、上記の
フリーランニング時間を用いる構成とトルク・パルスの
持続時間を用いる構成との少なくとも一方が満足された
場合に異常と判定するものは、例えば後記図１０のフロ
ーチャートに示されており、また、両方が満足された場
合に異常と判定するものは、例えば後記図１１のフロー
チャートに示されている。また、上記の着座前のフリー
ランニング時間は、例えば、図１９に示すように、約３
００〜４００μｓであり、着座後はほぼ０になる。した
がって上記の着座判定しきい値フリーランニング時間
は、例えば１００〜２００μｓ程度の値に設定すればよ
い。また、着座前のトルク・パルスの持続時間は、例え
ば０.２ｍｓ程度であり、それが着座後には約１ｍｓ以
上に変化するから、上記の着座判定しきい値持続時間
は、例えば０.５ｍｓ程度に設定すればよい。また、請
求項５に記載の発明においては、締結異常と判定した場
合に駆動手段の動力源を即時に遮断するように構成した
ものであり、請求項７に記載の発明においては、締結異
常と判定した場合に判定結果を表示するようにしてい
る。このように構成したことにより、締結異常のまま作
業が次工程へ移動することを防止できると共に、作業者
も締結異常を認識することができる。

【００１９】上記のように構成したことにより、既に締
付けを完了している部位を二度締めしてしまったような
場合に、その作業ミスを検知できるので、締直し等の処
置を行なうことが出来る。

【００２０】ここで、正常な締付けの際の着座前、着座
時および着座後のインパクト・トルクの波形の特徴と異
常時の波形について説明する。図１９は、戻り止めナッ
ト（戻り止めナットに関しては、例えば「ねじ締め付け
機構設計のポイント」財団法人日本規格協会１９８９
年第４刷発行第２９９頁〜第３０１頁に記載）を用い
て正常な締付けが行われた場合の、インパクトが発生し
始めてから着座し、さらに締付けが完了するまでのイン
パクトの発生状況と、各段階のインパクト・トルクの波
形について模式的に示した図である。

【００２１】図１９から明らかなように、着座前、着座
時および着座後のインパクト・トルクの波形の顕著な差
異は、フリーランニング時間の差にある。フリーランニ
ング時間とは、一回のインパクト毎に発生する複数のト
ルク・パルスのうち、第１番目に発生するトルク・パル
スと第２番目に発生するトルク・パルスとの間隔のこと
である。上記第１番目のトルク・パルスは、静止してい
るボルトまたはナットにトルクがかかり始めてから最大
静止摩擦トルクに達してボルトまたはナットが回転し始
めるときのトルク波形であり、上記第２番目のトルク・
パルスは、回転しているボルトまたはナットが動摩擦に
よって次第に減速していき停止するときのトルク波形で
ある。そして、第１番目のトルク・パルスから第２番目
のトルク・パルスに至る間、すなわちフリーランニング
時間においてはボルトまたはナットがフリーランニング
状態で回転している。そして、着座に伴ってフリーラン
ニング時間は急激に短くなり、着座後においてはフリー
ランニング時間は観測されなくなる。このことを利用し
て、先行技術として引用した特願平５−３３３９８８号
では着座判定を行っている。

【００２２】また、自動車のような量産品においては、
締結部位によって、使用するボルト、ナット、被締結体
の形状・材質は決まっているので、戻り止めナットのカ
シメ部分がボルトのねじ面に当たり始めてから着座する
までのナットの回転角は一定と見なすことができる。し
たがって、所定仕様のインパクト・レンチ等のインパク
ト式ねじ締め機を用いる場合には、戻り止めナットのカ
シメ部分がボルトのねじ面に当たってインパクトが発生
し始めてから着座するまでのインパクトの発生回数は或
る程度のバラツキは伴うもののほぼ一定となる。言い換
えれば、正常な締付けであれば着座までのインパクトの
発生回数は標準的な範囲の数値となる。しかし、ボルト
あるいはナットにピッチ不良や噛み込み等の不具合があ
ると、実際に着座するよりも以前に、ねじ面での摩擦抵
抗が増大するためにトルク波形が、正常な締付けにおけ
る着座時あるいは着座後のものと類似した形となり、そ
のため誤って着座と判定してしまうことが起きる。ま
た、既に締付けを完了している部位を二度締めしてしま
ったような場合には、最初に検出されるインパクト・ト
ルクの波形が、正常な締付けにおける着座後のもの同じ
形となってしまう。したがって、請求項１〜請求項６の
ように構成することにより、上記のような締結異常を検
知することが可能となる。

【００２３】また、請求項７に記載の発明においては、
締結力の演算について、今回の演算に用いるトルク変換
係数Ｃ _TF (ｉ）を、前回のインパクトまでの締結力Ｆ(ｉ
−１）の値に応じて予め定めた特性から読み出し、その
値Ｃ _TF (ｉ）と今回のインパクトにおけるピーク・トル
ク値Ｔ _P (ｉ）とを乗算することにより、今回のインパク
トによる締結力の増加分δＦ(ｉ）を計算し、前回のイ
ンパクトまでの締結力Ｆ(ｉ−１）に上記の増加分δＦ
(ｉ）を加算することにより、今回のインパクトまでの
締結力Ｆ(ｉ）を計算し、かつトルク変換係数Ｃ _TF (ｉ）
は、締結力が大きくなるほど小さな値になる特性に設定
されているものにおいて、目標締結力に到達する以前
に、上記の検出されたトルクピーク値が予め定めたイン
パクト発生判定しきい値トルク値を越えた後、所定の時
間（通常時は３０〜５０ｍｓ程度の間隔で発生するか
ら、例えば１００ｍｓ程度に設定）を経過しても上記イ
ンパクト発生判定しきい値トルク値を越えるトルクパル
スが検出されない場合に、締結異常と判定するように構
成している。また、請求項８に記載の発明においては、
締結異常と判定した場合に駆動手段の動力源を直ちに遮
断するように構成しており、請求項９に記載の発明にお
いては、締結異常と判定した場合に判定結果を表示する
ように構成している。上記のように構成したことによ
り、締付け作業の途中で作業者が締め付けを中断してし
まったような場合に、作業者に対して締結異常を認識さ
せることができる。

【００２４】また、請求項１０に記載の発明において
は、締結力の演算を請求項７と同じ手段で行なうものに
おいて、トルク検出手段の出力が定格範囲外となった場
合に、装置異常と判定するように構成している。すなわ
ち、この場合には、締結異常の判定以前に装置の故障を
判定するものである。そして装置が異常であれば締結状
態も異常であると判断できる。また、請求項１１に記載
の発明においては、装置異常と判定した場合に駆動手段
の動力源を直ちに遮断するように構成しており、請求項
１２に記載の発明においては、装置異常と判定した場合
に判定結果を表示するように構成している。上記のよう
に構成したことにより、締付け作業中に断線等のトラブ
ルが発生したような場合に、動力源を遮断して締付け作
業を継続出来ないようにすると共に、作業者に対して装
置の故障を認識させることができる。なお、図２０は、
正常時と断線時とにおける信号の変化を示す特性図であ
り、トルクを電気信号として検出する際に、後記の実施
例におけるトルク検出部の２つのコイルと基準抵抗とで
ブリッジ回路を構成した場合の、差動増幅信号とサンプ
ル・ホールド処理後のアナログ信号を、正常時と断線時
とについて模式的に示した図である。図２０から、断線
によってアナログ出力が異常に大きな値となってしまう
ことが判る。このように、トルク検出手段の出力が定格
範囲外の異常値を示した場合に、装置異常と判定する。

【００２５】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。第１の実施例は、締結力の演算の際に、着座に伴
うインパクト・トルクの波形変化から着座時点を判定
し、上記着座時点を締結力計算開始時点として締結力を
演算するようにしたインパクト式ねじ締め装置におい
て、トルク検出手段の検出結果に基づいて締結異常を判
定すると共に、締結異常と判定した場合に駆動手段の動
力源を直ちに遮断し、かつ、判定結果を表示するように
構成したものである。そしてトルク検出手段の検出結果
に基づく締結異常の判定の具体的な方法としては、イン
パクトが発生し始めてから着座と判定するまでのインパ
クトの発生回数を検出し、上記のインパクトの発生回数
が異常と認められた場合、具体的には、着座と判定する
までのインパクトの発生回数が、正常な締付けにおける
発生回数の標準的な範囲から大きく乖離している場合
に、締結異常と判定するようにした例である。なお、標
準的な範囲とは、例えば８〜１２回程度であり、それが
半分程度（３〜４回）以下になった場合に締結異常と判
定する。

【００２６】図１〜図３は本発明の第１の実施例図であ
り、図１は本実施例のブロック図、図２は圧縮空気を動
力源とするインパクト・レンチ本体の断面図、図３は演
算処理を示すフローチャートである。まず、図１におい
て、インパクト式ねじ締め機本体１００は、モータ１０
２と、該モータ１０２の出力軸に接続され、該モータ１
０２の連続的な回転力をインパクト・トルクに変換する
インパクト・トルク発生器１０３と、該インパクト・ト
ルク発生器１０３の出力軸すなわち主軸１０４に作用し
ているトルクを検出するトルク検出器１０１と、上記主
軸１０４に取付けられた締付けソケット（継手部）１０
５とからなる。なお、モータ１０２は電動モータ、エア
・モータなどのように駆動力を発生するものであればい
ずれの形式のものでもよい。また、締付けソケット１０
５の形状を選定することによってレンチにもナット・ラ
ンナーにも構成することができる。上記のインパクト式
ねじ締め機本体１００には制御装置１２０が接続されて
いる。この制御装置１２０は、上記トルク検出器１０１
からの信号をトルク信号に変換するトルク信号処理部１
２１と、ピーク値処理部１２２と、フリーランニング時
間処理部１２８と、締結力データ・メモリ部１２３と、
締結力演算部１２４と、異常判定動力制御部１２５と、
表示部１２６とから構成されている。

【００２７】次に、図２は、本発明の具体的な実施例で
あり、圧縮空気を動力源とするインパクト・レンチとし
て構成した場合の断面図を示す。図２において、１０は
インパクト・レンチ本体（図１の１００の部分に相当）
であり、このインパクト・レンチ本体１０内には、給気
部１６、エア．モータ部１３、油圧パルス発生部１４お
よびトルク検出部１１が設けられている。給気部１６に
は、エア・モータ部１３に連通するエア通路１７が形成
され、その途中にはメイン・バルブ１８および切替えバ
ルブ１９がこの順に設けられている。メイン・バルブ１
８は、バルブ操作レバー２０を引くことによって開き、
切替えバルブ１９は回転切替えレバー２１を所定の回転
位置まで回すことによって開くようになっている。エア
・モータ部１３は偏心したシリンダ内に配置された回転
駆動軸２２を備えており、この回転駆動軸２２は、ベー
ン２３に圧縮空気が作用することによって回転するよう
になっている。油圧パルス発生部１４は、エア・モータ
部１３の回転駆動軸２２に直結されたライナ・ケース２
４内に設けられた主軸１５と、この主軸１５に外装され
たドライビング・ブレード２５とからなり、ライナ・ケ
ース２４内には油液が充満されている。主軸１５は、一
定以上の負荷がないときはライナ・ケース２４内面とド
ライビング・ブレード２５の抵抗によってエア・モータ
部１３の回転駆動軸２２と共に回転し、一定以上の負荷
があるときはリリーフ・バルブ２８を介してドライビン
グ・ブレード２５の内面に作用する油圧が変動すること
によって衝撃的に回るようになっている。この主軸１５
の先端部は、ソケット（ボックス・レンチ）を介してね
じに接続するような形状になっており、この先端部を所
望のねじに合わせることによって、ねじ締めを行うこと
ができる。トルク検出部１１は、主軸１５の周囲に配置
され、かつ、インパクト・レンチ本体１０に固定された
１対のコイル２６ａ、２６ｂから構成されている。主軸
１５は左右１対の螺旋角の異なる溝列２７ａ、２７ｂが
設けられた磁歪効果を有する材料で作られており、これ
らの溝列２７ａ、２７ｂに対向してコイル２６ａ、２６
ｂが配置されている。そして、これらのコイル２６ａ、
２６ｂによって、主軸１５に作用するトルクを検出でき
るようになっている。圧縮空気の遮断機構の構成につい
ては、エア・モータ部１３へ送られる圧縮空気を供給・
遮断するためのシャット・オフ・バルブ１２が、切替え
バルブ１９とエア・モータ部１３とを連絡するエア通路
１７の途中に設けられている。

【００２８】また、インパクト・レンチ本体１０と電気
的に接続された制御装置３０は図１の１２０に相当する
部分であり、トルク検出部１１から発せられる信号を入
力としてトルク信号をつくるトルク信号処理部１２１
と、トルク信号からインパクトごとにピーク・トルク値
を抽出するピーク値処理部１２２と、フリーランニング
時間処理部１２８と、トルク−締結力変換係数と締結力
との関係を示す関数が記録されている締結力データ・メ
モリ部１２３と、締結力演算部１２４と、演算された締
結力が適正範囲にあるか否かを判定して、シャット・オ
フ・バルブ１２への開閉制御信号を送出する異常判定動
力制御部１２５と、締結力の演算値や締結異常を表示す
る表示部１２６とからなる。なお、上記の１２１〜１２
６および１２８は、図１と同じ構成であるため、図示を
省略している。

【００２９】図４は、締結力データ・メモリ部１２３に
記録されているトルク−締結力変換係数と締結力との関
係を示す関数の一例図である。図４に示すように、或る
ピーク・トルク値（トルク・パルスのピーク値）をもっ
たインパクトが付与されたとき、その時点での締結力が
小さいときには、この付与されたインパクトによる締結
力の増加量は大きくなり、一方、すでに相当のレベルの
締結力が発生している状態のときには、同じピーク・ト
ルク値のインパクトでもこれによって上乗せされる締結
力の増加量は大きくないことがわかる。なお、その具体
的な値は、ボルト、被締結体およびインパクト・レンチ
の組合せでそれぞれ異なる。このような係数データがイ
ンパクト・レンチとその使用対象であるボルトおよび被
締結体との組合せ毎に関数として用意される。締結力演
算部１２４では後述するように上記のピーク・トルク値
と関数データを基に締結力が演算される。

【００３０】次に、図３に示すフローチャートに基づい
て第１の実施例の作用を説明する。図２に示したバルブ
操作レバー２０が引かれることによって給気部１６から
シャット・オフ・バルブ１２を介してエア・モータ部１
３に送られた圧縮空気により、エア・モータ部１３の回
転駆動軸２２が回転し、その回転力は油圧パルス発生部
１４において衝撃的な回転力に変換され、主軸１５に伝
達されて、ねじ締め作業が行われる。まず、図３のステ
ップＳ１において、目標締結力ｃＦｃの値を設定し、ス
テップＳ２およびステップＳ３では、予め実験で求めた
着座判定しきい値フリーランニング時間ｓｔ_FRおよび異
常判定しきい値インパクト発生回数ｓＮ_PPをそれぞれ設
定した後、ステップＳ４でインパクト数のカウンタをリ
セットし＜カウントｉ＝０＞、ステップＳ５でそれまで
の締結力の値をリセットし＜Ｆ(０）＝０＞、さらにス
テップＳ６では着座前インパクト発生回数Ｎ_PPをリセッ
トする＜Ｎ_PP＝０＞。ここで、異常判定しきい値インパ
クト発生回数ｓＮ_PPは、例えば、正常な締付けにおける
着座前インパクト発生回数の平均値Ｎ_PPAおよび標準偏
差σＮ_PPに対して、ｓＮ_PP≦Ｎ_PPA−３σＮ_PPの値に設
定すればよい。次に、ステップＳ７では、ねじ締めを開
始する。また、ステップＳ８〜ステップＳ２０におい
て、ステップＳ９はフリーランニング時間処理部１２８
における処理内容、ステップＳ１３はピーク値処理部１
２２における処理内容、ステップＳ１２、ステップＳ１
６およびステップＳ１８〜ステップＳ２０は異常判定動
力制御部１２５における処理内容であり、その他は締結
力演算部１２４における処理内容である。

【００３１】また、ステップＳ８〜ステップＳ１０およ
びステップＳ１１はループを形成しており、着座までは
インパクトごとに着座判定およびインパクトの発生回数
のカウントを行う。まず、ステップＳ８でカウントｉを
１だけ増加させた後、ステップＳ９でトルク信号処理部
１２１からの信号（トルク信号）に基づいてフリーラン
ニング時間ｔ_FRを求める。次に、ステップＳ１０では、
フリーランニング時間ｔ_FRが着座判定しきい値フリーラ
ンニング時間ｓｔ_FR以下か否かを判断し、ＮＯすなわち
未着座であればステップＳ１１において着座前インパク
ト発生回数Ｎ_PPを１だけ増加させた後、ステップＳ８に
戻ってステップＳ１０までを繰返す。一方、ステップＳ
１０でＹＥＳになると、すなわち着座と判定すると、ス
テップＳ１２へ進み、着座前インパクト発生回数Ｎ_PPが
異常判定しきい値インパクト発生回数ｓＮ_PP以上か否か
を判断する。ステップＳ１２でＮＯすなわち締結異常と
判定した場合には、ステップＳ１９に進んでカット・オ
フ命令が出され、またステップＳ２０で異常表示命令が
出された後、ステップＳ２１に進む。これにより、圧縮
空気のバルブが閉じられるとともに、制御装置１２０の
表示部１２６に締結異常が表示される。また、ステップ
Ｓ１２でＹＥＳすなわち正常に締結が行われていれば、
ステップＳ１３〜ステップＳ１６およびステップＳ１７
からなるループに進み、インパクトごとに締結力の計算
を行う。

【００３２】まず、ステップＳ１３では、トルク信号か
らインパクトのピーク・トルク値Ｔ_P(ｉ）を求めて記憶
する。なお、着座時点においては、上記ステップＳ９に
おいて一時的に記憶されているトルク信号からピーク・
トルク値Ｔ_P(ｉ）を求めればよい。次に、ステップＳ１
４では、Ｆ(ｉ−１）におけるトルク−締結力変換係数
Ｃ_T _F(ｉ）を、締結力データ・メモリ部１２３のテーブ
ルに基づいて計算する。ただし、Ｃ_TF(ｉ）＝Ｃ_TF［Ｆ
(ｉ−１）］。次に、ステップＳ１５では、インパクト
による締結力の増加分δＦ(ｉ）＝Ｃ_TF(ｉ）×Ｔ_P(ｉ）
を計算し、さらにこのインパクト後の締結力Ｆ(ｉ）
を、それまでの締結力すなわち１回前のインパクト後の
締結力Ｆ(ｉ−１）に上記の増加分δＦ(ｉ）を加算する
ことによって計算する。したがってＦ(ｉ）は、Ｆ(ｉ）
＝Ｆ(ｉ−１）＋Ｃ_TF(ｉ）×Ｔ_P(ｉ）。次に、ステップ
Ｓ１６では、インパクト後の締結力Ｆ(ｉ）が目標締結
力ｃＦｃ以上か否かを判断し、ＮＯであればステップＳ
１７でカウントｉを１だけ増加させた後、ステップＳ１
３に戻ってステップＳ１６までを繰返す。一方、ステッ
プＳ１６でＹＥＳになると、ステップＳ１８へ進み、そ
の時点でカット・オフ命令が出される。これによって圧
縮空気のバルブが閉じられる。

【００３３】次に、ステップＳ２１では、終了するか否
かを判断し、ＹＥＳであればそのまま終了し、ＮＯであ
ればステップＳ４へ戻って次のねじ締めを行う。上記の
構成により、ボルトあるいはナットにピッチ不良や噛み
込み等の不具合がある場合には、着座前の段階で異常を
判定して締付け作業を中止することができる。

【００３４】上記のように、本実施例においては、締結
力の演算の際に、着座に伴うインパクト・トルクの波形
変化から着座時点を判定し、上記着座時点を締結力計算
開始時点として締結力を演算するようにしたインパクト
式ねじ締め装置において、トルク検出手段の検出結果に
基づいて締結異常を判定すると共に、締結異常と判定し
た場合に駆動手段の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定
結果を表示するように構成している。そして、トルク検
出手段の検出結果に基づく締結異常の判定の具体的な方
法としては、インパクトが発生し始めてから着座と判定
するまでのインパクトの発生回数を検出し、上記のイン
パクトの発生回数が異常と認められた場合に、具体的に
は着座と判定するまでのインパクトの発生回数が、正常
な締付けにおける発生回数の標準的な範囲から大きく乖
離している場合に、締結異常と判定するように構成して
いる。そのため、締結異常のまま作業が次工程へ移動す
ることを防止できると共に、作業者も締結異常を認識す
ることができる。また、ボルトあるいはナットにピッチ
不良や噛み込み等の不具合がある場合には、着座前の段
階で異常を判定して締付け作業を中止することができる
ので、被締結体の座面に擦り傷がつくことを防止でき、
被締結体をそのまま再使用することができる。

【００３５】次に、図５および図６は、本発明の第２の
実施例であり、図５はブロック図、図６は演算処理を示
すフローチャートである。この実施例は、締結力の演算
の際に、着座に伴うインパクト・トルクの波形変化から
着座時点を判定し、上記着座時点を締結力計算開始時点
として締結力を演算するようにしたインパクト式ねじ締
め装置において、トルク検出手段の検出結果に基づいて
締結異常を判定すると共に、締結異常と判定した場合に
駆動手段の動力源を即時に遮断し、かつ、判定結果を表
示するように構成している。そして、トルク検出手段の
検出結果に基づく締結異常の判定の具体的な方法として
は、正常な締付けであれば着座と判定するまでに複数回
のインパクトが発生するような締結部位の締付けの際
に、最初のインパクトで検出されたトルク波形が着座以
降のインパクトの特徴を有している場合に締結異常と判
定するように構成している。具体的には最初のインパク
ト・トルクの波形に含まれるパラメータとして、フリー
ランニング時間の変化を検出し、上記のフリーランニン
グ時間が着座判定しきい値フリーランニング時間以下で
ある場合に、締結異常と判定するように構成した例であ
る。

【００３６】なお、着座前のフリーランニング時間は、
例えば、図１９に示すように、約３００〜４００μｓで
あり、着座後はほぼ０になる。したがって上記の着座判
定しきい値フリーランニング時間は、例えば１００〜２
００μｓ程度の値に設定すればよい。

【００３７】まず、図５に基づいて構成を説明する。図
５において、インパクト式ねじ締め機本体１００は、第
１の実施例と同様に、モータ１０２、インパクト・トル
ク発生器１０３、主軸１０４、トルク検出器１０１およ
び締付けソケット１０５からなる。このインパクト式ね
じ締め機本体１００には制御装置１３０が接続されてい
る。制御装置１３０は、第１の実施例と同様のトルク信
号処理部１２１、ピーク値処理部１２２、フリーランニ
ング時間処理部１２８、締結力データ・メモリ部１２３
および表示部１２６のほかに、第１の実施例とは少し異
なる締結力演算部１３４および異常判定動力制御部１３
５を備えている。

【００３８】次に、図６に示すフローチャートに基づい
て第２の実施例の作用を説明する。まず、ステップＳ３
１において目標締結力ｃＦｃの値を設定し、ステップＳ
３２で予め実験で求めた着座判定しきい値フリーランニ
ング時間ｓｔ_FRを設定した後、ステップＳ３３でインパ
クト数のカウンタをリセットし＜カウントｉ＝０＞、ス
テップＳ３４でそれまでの締結力の値をリセットする＜
Ｆ(０）＝０＞。次に、ステップＳ３５では、ねじ締め
を開始する。ステップＳ３６〜ステップＳ４７におい
て、ステップＳ３７はフリーランニング時間処理部１２
８における処理内容、ステップＳ４０はピーク値処理部
１２２における処理内容、ステップＳ３８、Ｓ３９およ
びステップＳ４５〜ステップＳ４７は異常判定動力制御
部１３５における処理内容であり、その他は締結力演算
部１３４における処理内容である。また、ステップＳ３
６〜ステップＳ３８はループを形成しており、着座まで
はインパクトごとに着座判定を行う。

【００３９】まず、ステップＳ３６でカウントｉを１だ
け増加させた後、ステップＳ３７でトルク信号に基づい
てフリーランニング時間ｔ_FRを求める。次に、ステップ
Ｓ３８では、フリーランニング時間ｔ_FRが着座判定しき
い値フリーランニング時間ｓｔ_FR以下か否かを判断し、
ＮＯすなわち未着座であればステップＳ３６に戻ってス
テップＳ３８までを繰返す。一方、ステップＳ３８でＹ
ＥＳになると、すなわち着座と判定すると、ステップＳ
３９へ進み、インパクト数ｉが１を越えているか否かを
判断する。ステップＳ３９でＮＯすなわち締結異常と判
定した場合には、ステップＳ４６に進み、カット・オフ
命令が出され、ステップＳ４７で異常表示命令が出され
た後、ステップＳ４８に進む。これにより、圧縮空気の
バルブが閉じられると共に、制御装置１３０の表示部１
２６に締結異常が表示される。また、ステップＳ３９で
ＹＥＳすなわち正常に締結が行われていれば、ステップ
Ｓ４０〜ステップＳ４３およびステップＳ４４からなる
ループに進み、インパクトごとに締結力の計算を行う。

【００４０】まず、ステップＳ４０では、トルク信号か
らインパクトのピーク・トルク値Ｔ _P(ｉ）を求めて記憶
する。なお、着座時点においては、上記ステップＳ３７
において一時的に記憶されているトルク信号からピーク
・トルク値Ｔ_P(ｉ）を求めればよい。次に、ステップＳ
４１では、Ｆ(ｉ−１）におけるトルク−締結力変換係
数Ｃ_T _F(ｉ）を、締結力データ・メモリ部１２３のテー
ブルに基づいて計算する。ただし、Ｃ_TF(ｉ）＝Ｃ
_TF〔Ｆ(ｉ−１）〕。次に、ステップＳ４２では、イン
パクトによる締結力の増加分δＦ(ｉ）＝Ｃ_TF(ｉ）×Ｔ
_P(ｉ）を計算し、さらにこのインパクト後の締結力Ｆ
(ｉ）を、それまでの締結力すなわち１回前のインパク
ト後の締結力Ｆ(ｉ−１）に上記の増加分δＦ(ｉ）を加
算することによって計算する。したがって、Ｆ(ｉ）は
Ｆ(ｉ）＝Ｆ(ｉ−１）＋Ｃ_TF(ｉ）×Ｔ_P(ｉ）。次に、
ステップＳ４３では、インパクト後の締結力Ｆ(ｉ）が
目標締結力ｃＦｃ以上か否かを判断し、ＮＯであればス
テップＳ４４でカウントｉを１だけ増加させた後、ステ
ップＳ４０に戻ってステップＳ４３までを繰返す。一
方、ステップＳ４３でＹＥＳになると、ステップＳ４５
へ進み、その時点でカット・オフ命令が出される。これ
によって圧縮空気のバルブが閉じられる。次に、ステッ
プＳ４８では、終了するか否かを判断し、ＹＥＳであれ
ばそのまま終了し、ＮＯであればステップＳ３３へ戻っ
て次のねじ締めを行う。これにより、既に締結を完了し
ている部位を二度締めしてしまった場合には、二度締め
となったときの１回目のインパクトの直後に異常を判定
して締付け作業を中止することができる。

【００４１】上記のように、本実施例においては、締結
力の演算の際に、着座に伴うインパクト・トルクの波形
変化から着座時点を判定し、上記着座時点を締結力計算
開始時点として締結力を演算するようにしたインパクト
式ねじ締め装置において、トルク検出手段の検出結果に
基づいて締結異常を判定すると共に、締結異常と判定し
た場合に駆動手段の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定
結果を表示するように構成し、また、トルク検出手段の
検出結果に基づく締結異常の判定の具体的な方法として
は、インパクト・トルクの波形に含まれるパラメータと
して、フリーランニング時間の変化を検出し、上記のフ
リーランニング時間が着座判定しきい値フリーランニン
グ時間以下である場合に、締結異常と判定するようにし
ている。そのため、締結異常のまま作業が次工程へ移動
することを防止できると共に、作業者も締結異常を認識
することができる。また、既に締付けを完了している部
位を二度締めしてしまったような場合に、その作業ミス
を検知できるので、締直し等の処置ができる。

【００４２】次に、図７および図８は、本発明の第３の
実施例であり、図７はブロック図、図８は演算処理を示
すフローチャートである。この実施例は、締結力の演算
の際に、着座に伴うインパクト・トルクの波形変化から
着座時点を判定し、上記着座時点を締結力計算開始時点
として締結力を演算するようにしたインパクト式ねじ締
め装置において、トルク検出手段の検出結果に基づいて
締結異常を判定すると共に、締結異常と判定した場合に
駆動手段の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定結果を表
示するように構成したものである。そして、トルク検出
手段の検出結果に基づく締結異常の判定の具体的な方法
としては、正常な締付けであれば着座と判定するまでに
複数回のインパクトが発生するような締結部位の締付け
の際に、最初のインパクトで検出されたトルク波形が着
座以降のインパクトの特徴を有している場合に締結異常
と判定するように構成している。具体的にはインパクト
・トルクの波形に含まれるパラメータとして、トルク・
パルスの持続時間の変化を検出し、上記の持続時間が着
座判定しきい値持続時間以上である場合に、締結異常と
判定するように構成した例である。

【００４３】なお、着座前のトルク・パルスの持続時間
は、例えば０.２ｍｓ程度であり、それが着座後には約
１ｍｓ以上に変化するから、上記の着座判定しきい値持
続時間は、例えば０.５ｍｓ程度に設定すればよい。

【００４４】まず、図７に基づいて構成を説明する。図
７において、インパクト式ねじ締め機本体１００は、第
１の実施例と同様に、モータ１０２、インパクト・トル
ク発生器１０３、主軸１０４、トルク検出器１０１およ
び締付けソケット１０５からなる。このインパクト式ね
じ締め機本体１００には制御装置１４０が接続されてい
る。制御装置１４０は、第１の実施例と同様のトルク信
号処理部１２１、ピーク値処理部１２２、締結力データ
・メモリ部１２３および表示部１２６の他に、トルク・
パルス持続時間処理部１４８と第１の実施例とは少し異
なる締結力演算部１４４と異常判定動力制御部１４５と
を備えている。

【００４５】次に、図８に示すフローチャートに基づい
て第３の実施例の作用を説明する。まず、ステップＳ５
１において目標締結力ｃＦｃの値を設定し、ステップＳ
５２では予め実験で求めた着座判定しきい値持続時間ｓ
Ｗ_Pを設定した後、ステップＳ５３でインパクト数のカ
ウンタをリセットし＜カウントｉ＝０＞、ステップＳ５
４でそれまでの締結力の値をリセットする＜Ｆ(０）＝
０＞。次に、ステップＳ５５では、ねじ締めを開始す
る。ステップＳ５６〜ステップＳ６７において、ステッ
プＳ５７はトルク・パルス持続時間処理部１４８におけ
る処理内容、ステップＳ６０はピーク値処理部１２２に
おける処理内容、ステップＳ５８、Ｓ５９およびステッ
プＳ６５〜ステップＳ６７は異常判定動力制御部１４５
における処理内容であり、その他は締結力演算部１４４
における処理内容である。また、ステップＳ５６〜ステ
ップＳ５８はループを形成しており、着座まではインパ
クトごとに着座判定を行う。

【００４６】まず、ステップＳ５６でカウントｉを１だ
け増加させた後、ステップＳ５７でトルク信号に基づい
てトルク・パルス持続時間Ｗ_Pを求める。次に、ステッ
プＳ５８では、トルク・パルス持続時間Ｗ_Pが着座判定
しきい値持続時間ｓＷ_P以上か否かを判断し、ＮＯすな
わち未着座であればステップＳ５６に戻ってステップＳ
５８までを繰返す。一方、Ｓ５８でＹＥＳになると、す
なわち着座と判定すると、ステップＳ５９へ進み、イン
パクト数ｉが１を越えているか否かを判断する。ステッ
プＳ５９でＮＯすなわち締結異常と判定した場合には、
ステップＳ６６に進み、カット・オフ命令が出され、ス
テップＳ６７で異常表示命令が出された後、ステップＳ
６８に進む。これにより、圧縮空気のバルブが閉じられ
ると共に、制御装置１４０の表示部１２６に締結異常が
表示される。また、ステップＳ５９でＹＥＳすなわち正
常に締結が行われていれば、ステップＳ６０〜ステップ
Ｓ６３およびステップＳ６４からなるループに進み、イ
ンパクトごとに締結力の計算を行う。

【００４７】まず、ステップＳ６０では、トルク信号か
らインパクトのピーク・トルク値Ｔ_P(ｉ）を求めて記憶
する。なお、着座時点においては、上記ステップＳ５７
において一時的に記憶されているトルク信号からピーク
・トルク値Ｔ_P(ｉ）を求めればよい。次に、ステップＳ
６１では、Ｆ(ｉ−１）におけるトルク−締結力変換係
数Ｃ_T _F(ｉ）を、締結力データ・メモリ部１２３のテー
ブルに基づいて計算する。ただし、Ｃ_TF(ｉ）＝Ｃ
_TF［Ｆ(ｉ−１）］。次に、ステップＳ６２では、イン
パクトによる締結力の増加分δＦ(ｉ）＝Ｃ_TF(ｉ）×Ｔ
_P(ｉ）を計算し、さらにこのインパクト後の締結力Ｆ
(ｉ）を、それまでの締結力すなわち１回前のインパク
ト後の締結力Ｆ(ｉ−１）に上記の増加分δＦ(ｉ）を加
算することにより計算する。したがって、Ｆ(ｉ）はＦ
(ｉ）＝Ｆ(ｉ−１）＋Ｃ_TF(ｉ）×Ｔ_P(ｉ）。次に、ス
テップＳ６３では、インパクト後の締結力Ｆ(ｉ）が目
標締結力ｃＦｃ以上か否かを判断し、ＮＯであればステ
ップＳ６４でカウントｉを１だけ増加させた後、ステッ
プＳ６０に戻ってステップＳ６３までを繰返す。一方、
ステップＳ６３でＹＥＳになると、ステップＳ６５へ進
み、その時点でカット・オフ命令が出される。これによ
って圧縮空気のバルブが閉じられる。次に、ステップＳ
６８では、終了するか否かを判断し、ＹＥＳであればそ
のまま終了し、ＮＯであればステップＳ６３へ戻って次
のねじ締めを行う。これにより、前記第２の実施例と同
様に、既に締結を完了している部位を二度締めしてしま
った場合には、二度締めとなったときの１回目のインパ
クトの直後に異常を判定して締付け作業を中止すること
ができる。

【００４８】上記のように、本実施例においては、締結
力の演算の際に、着座に伴うインパクト・トルクの波形
変化から着座時点を判定し、上記着座時点を締結力計算
開始時点として締結力を演算するようにしたインパクト
式ねじ締め装置において、トルク検出手段の検出結果に
基づいて締結異常を判定すると共に、締結異常と判定し
た場合に駆動手段の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定
結果を出力するように構成し、また、トルク検出手段の
検出結果に基づく締結異常の判定の具体的な方法として
は、インパクト・トルクの波形に含まれるパラメータと
して、トルク・パルスの持続時間の変化を検出し、上記
の持続時間が着座判定しきい値持続時間以上である場合
に、締結異常と判定するように構成している。そのた
め、前記第２の実施例と同様に、締結異常のまま作業が
次工程へ移動することを防止できると共に、作業者も締
結異常を認識することができる。また、既に締付けを完
了している部位を二度締めしてしまったような場合に、
その作業ミスを検知できるので、締直し等の処置ができ
る。

【００４９】次に、図９〜図１１は、本発明の第４の実
施例であり、図９はブロック図、図１０および図１１は
演算処理を示すフローチャートである。この実施例は、
前記第２の実施例と第３の実施例とを組み合わせたもの
であり、締結力の演算の際に、着座に伴うインパクト・
トルクの波形変化から着座時点を判定し、上記着座時点
を締結力計算開始時点として締結力を演算するようにし
たインパクト式ねじ締め装置において、トルク検出手段
の検出結果に基づいて締結異常を判定すると共に、締結
異常と判定した場合に駆動手段の動力源を直ちに遮断
し、かつ、判定結果を出力するように構成したものであ
り、トルク検出手段の検出結果に基づく締結異常の判定
の具体的な方法としては、正常な締付けであれば着座と
判定するまでに複数回のインパクトが発生するような締
結部位の締付けの際に、最初のインパクトで検出された
トルク波形が着座以降のインパクトの特徴を有している
場合に締結異常と判定するように構成している。具体的
には上記のインパクト・トルクの波形に含まれるパラメ
ータとして、フリーランニング時間とトルク・パルスの
持続時間の両方を検出し、上記のフリーランニング時間
が上記の着座判定しきい値フリーランニング時間以下で
あるか、あるいは、上記の持続時間が上記の着座判定し
きい値持続時間以上であるか、の２つの条件のうち少な
くとも１つを満足する場合または両方を満足する場合
に、締結異常と判定するように構成した例である。

【００５０】まず、図９に基づいて構成を説明する。図
９において、インパクト式ねじ締め機本体１００は、第
１の実施例と同様に、モータ１０２、インパクト・トル
ク発生器１０３、主軸１０４、トルク検出器１０１およ
び締付けソケット１０５からなる。このインパクト式ね
じ締め機本体１００には制御装置１５０が接続されてい
る。制御装置１５０は、第１の実施例と同様のトルク信
号処理部１２１、ピーク値処理部１２２、締結力データ
・メモリ部１２３、フリーランニング時間処理部１２８
および表示部１２６、第３の実施例と同様のトルク・パ
ルス持続時間処理部１４８のほかに、第１の実施例とは
少し異なる締結力演算部１５４と異常判定動力制御部１
５５と、を備えている。

【００５１】次に、図１０に示すフローチャートに基づ
いて第４の実施例の作用を説明する。まず、ステップＳ
７１において目標締結力ｃＦｃの値を設定し、ステップ
Ｓ７２およびステップＳ７３では予め実験で求めた着座
判定しきい値フリーランニング時間ｓｔ_FRおよび着座判
定しきい値持続時間ｓＷ_Pをそれぞれ設定した後、ステ
ップＳ７４でインパクト数のカウンタをリセットし＜カ
ウントｉ＝０＞、ステップＳ７５でそれまでの締結力の
値をリセットする＜Ｆ(０）＝０＞。次に、ステップＳ
７６では、ねじ締めを開始する。ステップＳ７７〜ステ
ップＳ９０において、ステップＳ７８はフリーランニン
グ時間処理部１２８における処理内容、ステップＳ７９
はトルク・パルス持続時間処理部１４８における処理内
容、ステップＳ８３はピーク値処理部１２２における処
理内容、ステップＳ８０〜ステップ８２およびステップ
Ｓ８８〜ステップＳ９０は異常判定動力制御部１５５に
おける処理内容であり、その他は締結力演算部１５４に
おける処理内容である。

【００５２】また、ステップＳ７７〜ステップＳ８０お
よびステップＳ８１はループを形成しており、着座まで
はインパクトごとに着座判定を行う。まず、ステップＳ
７７でカウントｉを１だけ増加させた後、ステップＳ７
８でトルク信号に基づいてフリーランニング時間ｔ_FRを
求めて記憶し、さらにステップＳ７９ではトルク信号か
らトルク・パルスの持続時間Ｗ_Pを求める。次に、ステ
ップＳ８０では、フリーランニング時間ｔ_FRが着座判定
しきい値フリーランニング時間ｓｔ_FR以下か否かを判断
し、ＮＯであればさらにステップＳ８１においてトルク
・パルスの持続時間Ｗ_Pが着座判定しきい値持続時間ｓ
Ｗ_P以上か否かを判断し、ここでもＮＯすなわち未着座
であればステップＳ７７に戻ってステップＳ８０、さら
にはステップＳ８１までを繰返す。一方、ステップＳ８
０またはステップＳ８１でＹＥＳになると、すなわち着
座と判定すると、ステップＳ８２へ進み、インパクト数
ｉが１を越えているか否かを判断する。ステップＳ８２
でＮＯすなわち締結異常と判定した場合には、ステップ
Ｓ８９に進み、カット・オフ命令が出され、ステップＳ
９０で異常表示命令が出された後、ステップＳ９１に進
む。これにより、圧縮空気のバルブが閉じられると共
に、制御装置１５０の表示部１２６に締結異常が表示さ
れる。また、ステップＳ８２でＹＥＳすなわち正常に締
結が行われていれば、ステップＳ８３〜ステップＳ８６
およびステップＳ８７からなるループに進み、インパク
トごとに締結力の計算を行う。

【００５３】まず、ステップＳ８３では、トルク信号か
らインパクトのピーク・トルク値Ｔ_P(ｉ）を求めて記憶
する。なお、着座時点においては、上記ステップＳ７８
において一時的に記憶されているトルク信号からピーク
・トルク値Ｔ_P(ｉ）を求めればよい。次に、ステップＳ
８４では、Ｆ(ｉ−１）におけるトルク−締結力変換係
数Ｃ_T _F(ｉ）を、締結力データ・メモリ部１２３のテー
ブルに基づいて計算する。ただし、Ｃ_TF(ｉ）＝Ｃ
_TF［Ｆ(ｉ−１）］。次に、ステップＳ８５では、イン
パクトによる締結力の増加分δＦ(ｉ）＝Ｃ_TF(ｉ）×Ｔ
_P(ｉ）を計算し、さらにこのインパクト後の締結力Ｆ
(ｉ）を、それまでの締結力すなわち１回前のインパク
ト後の締結力Ｆ(ｉ−１）に上記の増加分δＦ(ｉ）を加
算することにより計算する。したがって、Ｆ(ｉ）はＦ
(ｉ）＝Ｆ(ｉ−１）＋Ｃ_TF(ｉ）×Ｔ_P(ｉ）。次に、ス
テップＳ８６では、インパクト後の締結力Ｆ(ｉ）が目
標締結力ｃＦｃ以上か否かを判断し、ＮＯであればステ
ップＳ８７でカウントｉを１だけ増加させた後、ステッ
プＳ８３に戻ってステップＳ８６までを繰返す。一方、
ステップＳ８６でＹＥＳになると、ステップＳ８８へ進
み、その時点でカット・オフ命令が出される。これによ
って圧縮空気のバルブが閉じられる。次に、ステップＳ
９１では、終了するか否かを判断し、ＹＥＳであればそ
のまま終了し、ＮＯであればステップＳ７４へ戻って次
のねじ締めを行う。これにより、前記第２の実施例およ
び第３の実施例と同様に、既に締結を完了している部位
を二度締めしてしまった場合には、二度締めとなったと
きの１回目のインパクトの直後に異常を判定して締付け
作業を中止することができる。

【００５４】また、図１１のフローチャートは、下記の
点が上記の説明と異なっている。すなわち、図１０のフ
ローチャートでは、フリーランニング時間が着座判定し
きい値フリーランニング時間以下か、またはトルク・パ
ルスの持続時間が着座判定しきい値持続時間以上かのど
ちらか一方でも満足された場合に、締結異常と判定する
ようにしているが、図１１のフローチャートでは、フリ
ーランニング時間が着座判定しきい値フリーランニング
時間以下であり、かつトルク・パルスの持続時間が着座
判定しきい値持続時間以上の場合、すなわち二つの条件
の両方が満足された場合に、締結異常と判定するように
構成したものである。このように構成した方が好ましい
場合もある。

【００５５】上記のように、本実施例においては、締結
力の演算の際に、着座に伴うインパクト・トルクの波形
変化から着座時点を判定し、上記着座時点を締結力計算
開始時点として締結力を演算するようにしたインパクト
式ねじ締め装置において、トルク検出手段の検出結果に
基づいて締結異常を判定すると共に、締結異常と判定し
た場合に駆動手段の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定
結果を出力するように構成し、また、トルク検出手段の
検出結果に基づく締結異常の判定の具体的な方法として
は、インパクト・トルクの波形に含まれるパラメータと
して、フリーランニング時間およびトルク・パルスの持
続時間を検出し、上記のフリーランニング時間が上記の
着座判定しきい値フリーランニング時間以下であるか、
あるいは、上記の持続時間が上記の着座判定しきい値持
続時間以上であるか、の２つの条件のうち少なくとも１
つを満足する場合または両方を満足する場合に、締結異
常と判定するように構成している。そのため、前記第２
の実施例および第３の実施例と同様に、締結異常のまま
作業が次工程へ移動することを防止できると共に、作業
者も締結異常を認識することができる。また、既に締付
けを完了している部位を二度締めしてしまったような場
合に、その作業ミスを検知できるので、締直し等の処置
ができる。

【００５６】次に、図１２〜図１５は、本発明の第５の
実施例であり、図１２はブロック図、図１３〜図１５は
演算処理を示すフローチャートである。この実施例は、
トルク検出手段の検出結果に基づいて締結異常を判定す
ると共に、締結異常と判定した場合に駆動手段の動力源
を直ちに遮断し、かつ、判定結果を表示するように構成
し、また、トルク検出手段の検出結果に基づく締結異常
の判定の具体的な方法としては、目標締結力に到達する
以前に、少なくとも一つのインパクトが発生した後、所
定の時間を経過しても次のインパクトが発生しない場合
に、締結異常と判定するように構成した例である。な
お、通常時には３０〜５０ｍｓ程度の間隔でインパクト
が発生するから、上記の判定に用いる所定時間は、例え
ば１００ｍｓ程度の時間に設定すればよい。例えば作業
者が締め付け作業中にレバーを離して握り直した場合に
は、インパクトが少なくとも１００ｍｓ以上中断するの
で、上記の判定によって作業の中断を検出できる。

【００５７】まず、図１２に基づいて構成を説明する。
図１２において、インパクト式ねじ締め機本体１００
は、第１の実施例と同様に、モータ１０２、インパクト
・トルク発生器１０３、主軸１０４、トルク検出器１０
１および締付けソケット１０５からなる。このインパク
ト式ねじ締め機本体１００には制御装置１６０が接続さ
れている。制御装置１６０は、第１の実施例と同様のト
ルク信号処理部１２１、ピーク値処理部１２２、締結力
データ・メモリ部１２３および表示部１２６のほかに、
フリーランニング・データ数処理部１６８および経過時
間処理部１６７と、第１の実施例とは少し異なる締結力
演算部１６４および異常判定動力制御部１６５を備えて
いる。

【００５８】次に、図１３〜図１５に示すフローチャー
トに基づいて第６の実施例の作用を説明する。なお、図
１３〜図１５において、〜はそれぞれ同符号の部分
が接続されることを示す。まず、図１３のステップＳ１
０１において目標締結力ｃＦｃの値を設定し、またステ
ップＳ１０２、ステップＳ１０３、ステップＳ１０４、
ステップＳ１０５、およびステップＳ１０６では、予め
実験で求めたインパクト発生判定しきい値トルクｓ
Ｔ_IS、サンプリング・データ数Ｎ_SG、フリーランニング
判定しきい値トルクｓＴ_FR、着座判定しきい値フリーラ
ンニング・データ数ｓＮ_FR、および異常判定しきい値経
過時間ｓｔ_PIの値をそれぞれ設定した後、ステップＳ１
０７でインパクト数のカウンタをリセットし＜カウント
ｉ＝０＞、ステップＳ１０８でそれまでの締結力の値を
リセットする＜Ｆ(０）＝０＞。

【００５９】次に、ステップＳ１０９では、ねじ締めを
開始する。ステップＳ１１０〜ステップＳ１４７におい
て、ステップＳ１２２〜ステップＳ１２７はフリーラン
ニング・データ数処理部１６８における処理内容、ステ
ップＳ１１０、ステップＳ１１１、ステップＳ１１６〜
ステップＳ１１９、ステップＳ１２９、ステップＳ１３
３、ステップＳ１３４およびステップＳ１３８〜ステッ
プＳ１４１はピーク値処理部１２２における処理内容、
ステップＳ１１４、ステップＳ１３２、ステップＳ１３
６およびステップＳ１４４〜ステップＳ１４６は異常判
定動力制御部１６５における処理内容、ステップＳ１１
２、ステップＳ１１３、ステップＳ１２０、ステップＳ
１２１、ステップＳ１３５、ステップＳ１４２およびス
テップＳ１４３は経過時間処理部１６７における処理内
容であり、その他は締結力演算部１６４における処理内
容である。また、ステップＳ１１０〜ステップＳ１２８
はループを形成しており、着座まではインパクトごとに
着座判定を行い、併せてインパクト後の経過時間の異常
を監視する。

【００６０】まず、ステップＳ１１０でトルクＴの値を
読取った後、ステップＳ１１１でトルクＴがインパクト
発生判定しきい値トルクｓＴ_IS以上か否かを判断し、Ｎ
Ｏすなわちインパクトが発生していなければ、さらにス
テップＳ１１２でカウントｉが１以上か否かを判断し、
ＮＯすなわち最初のインパクトが未発生のときは、ステ
ップＳ１１０に戻ってステップＳ１１１までを繰返す。
一方、ステップＳ１１２でＹＥＳすなわち既にインパク
トが発生しているときは、ステップＳ１１３でインパク
ト発生後の経過時間ｔ_PIを読取った後、ステップＳ１１
４で経過時間ｔ_PIが異常判定しきい値経過時間ｓｔ_PI以
下か否かを判断し、ＮＯすなわちインパクトの発生が中
断している場合には、図１５のステップＳ１４５に進み
（→）、カット・オフ命令が出され、ステップＳ１
４６で異常表示命令が出された後、ステップＳ１４７に
進む。これにより、圧縮空気のバルブが閉じられると共
に、制御装置１６０の表示部１２６に締結異常が表示さ
れる。また、ステップＳ１１４でＹＥＳすなわちインパ
クトが正常の間隔で発生している場合は、ステップＳ１
１０に戻ってステップＳ１１１までを繰返す。

【００６１】また、ステップＳ１１１でＹＥＳすなわち
インパクトが発生したときは、図１４のステップＳ１１
５へ進み（→）、カウントｉを１だけ増加させ、ス
テップＳ１１６でサンプリング・データ数のカウンタを
リセットした後＜カウントｊ＝０＞、ステップＳ１１７
〜ステップＳ１１９のループに進み、当該インパクトに
ついて所定のサンプリング・データ数Ｎ_SGだけトルク・
データＴ(ｉ,ｊ）をサンプリングして記憶する。すなわ
ち、ステップＳ１１７でカウントｊを１だけ増加させた
後、ステップＳ１１８でトルク信号に基づいてトルク・
データＴ(ｉ,ｊ）をサンプリングして記憶する。

【００６２】次に、ステップＳ１１９ではカウントｊが
サンプリング・データ数Ｎ_SGと等しいか否かを判断し、
ＮＯすなわちサンプリング未終了であればステップＳ１
１７に戻ってステップＳ１１９までを繰返す。一方、ス
テップＳ１１９でＹＥＳになると、すなわちサンプリン
グ終了と判定すると、ステップＳ１２０でインパクト後
の経過時間を測定するためのタイマをリセットし＜ｔ_PI
＝０＞、さらにステップＳ１２１で経過時間測定用タイ
マを起動させた後、ステップＳ１２２でサンプリング・
データ数のカウンタを再度リセットし＜カウントｊ＝０
＞、ステップＳ１２３でそれまでのフリーランニング・
データ数Ｎ_FRの値をリセットした後＜Ｎ_FR＝０＞、ステ
ップＳ１２４〜ステップＳ１２７のループに進み、当該
インパクトにおけるフリーランニング・データ数Ｎ_FRを
求める。すなわち、ステップＳ１２４でカウントｊを１
だけ増加させた後、ステップＳ１２５でトルク・データ
Ｔ(ｉ,ｊ）がフリーランニング判定しきい値トルクｓＴ
_FR以下か否かを判断し、ＮＯであればステップＳ１２７
へ進み、ＹＥＳであればステップＳ１２６でフリーラン
ニング・データ数Ｎ_FRを１だけ増加させた後、ステップ
Ｓ１２７へ進む。ステップＳ１２７ではカウントｊがサ
ンプリング・データ数Ｎ_SGと等しいか否かを判断し、Ｎ
Ｏであれば、すなわち未処理のトルク・データが残って
いれば、ステップＳ１２４に戻ってステップＳ１２７ま
でを繰返す。

【００６３】一方、ステップＳ１２７でＹＥＳになる
と、すなわちフリーランニング・データ数Ｎ_FRが求まる
と、ステップＳ１２８へ進み、フリーランニング・デー
タ数Ｎ_FRが着座判定しきい値フリーランニング・データ
数ｓＮ_FR以下か否かを判断し、ＮＯすなわち未着座であ
れば図１３のステップＳ１１０に戻って（→）ステ
ップＳ１２８までを繰返す。また、ステップＳ１２８で
ＹＥＳになると、すなわち着座と判定すると、図１５の
ステップＳ１２９〜ステップＳ１３２およびステップＳ
１３３〜ステップＳ１４３よりなるループに進み（→
）、インパクトごとに締結力の計算を行い、併せてイ
ンパクト後の経過時間の異常を監視する。

【００６４】まず、ステップＳ１２９では、上記ステッ
プＳ１１８において一時的に記憶されているトルク・デ
ータＴ(ｉ,ｊ）からインパクトのピーク・トルク値Ｔ
_P(ｉ）を求めて記憶する。ただし、Ｔ_P(ｉ）＝ＭＡＸ
〔Ｔ(ｉ,ｊ）］。次に、ステップＳ１３０では、Ｆ(ｉ
−１）におけるトルク−締結力変換係数Ｃ_TF(ｉ）を、
締結力データ・メモリ部１２３のテーブルに基づいて計
算する。ただし、Ｃ_TF(ｉ）＝Ｃ_TF〔Ｆ(ｉ−１）〕。次
に、ステップＳ１３１では、インパクトによる締結力の
増加分δＦ(ｉ）＝Ｃ_TF(ｉ）×Ｔ_P(ｉ）を計算し、さら
にこのインパクト後の締結力Ｆ(ｉ）を、それまでの締
結力すなわち１回前のインパクト後の締結力Ｆ(ｉ−
１）に上記の増加分δＦ(ｉ）を加算することによって
計算する。したがって、Ｆ(ｉ）はＦ(ｉ）＝Ｆ(ｉ−
１）＋Ｃ_TF(ｉ）×Ｔ_P(ｉ）。次に、ステップＳ１３２
では、インパクト後の締結力Ｆ(ｉ）が目標締結力ｃＦ
ｃ以上か否かを判断し、ＮＯであればステップＳ１３３
〜ステップＳ１４３の処理を行った後、ステップＳ１２
９に戻ってステップＳ１３２までを繰返す。

【００６５】なお、ステップＳ１３３〜ステップＳ１４
３の処理は、上記のステップＳ１１０〜ステップＳ１２
１の処理においてステップＳ１１２を削除したものと同
様である。これは、ステップＳ１３３の時点では必ずｉ
≧１となっており、仮にステップＳ１１２と同様の判断
処理を入れたとしても常にＹＥＳとなるためである。一
方、ステップＳ１３２でＹＥＳになると、ステップＳ１
４４へ進み、その時点でカット・オフ命令が出される。
これによって圧縮空気のバルブが閉じられる。次に、ス
テップＳ１４７では、終了するか否かを判断し、ＹＥＳ
であればそのまま終了し、ＮＯであれば図１３のステッ
プＳ１０７へ戻って（→）次のねじ締めを行う。こ
れにより、締付け作業の途中で作業者が締付けを中断し
てしまったような場合に、動力源を遮断してねじ締め装
置自体を待機状態とすると共に、作業者に対して締結異
常を認識させることができる。

【００６６】上記のように、本実施例においては、トル
ク検出手段の検出結果に基づいて締結異常を判定すると
共に、締結異常と判定した場合に駆動手段の動力源を直
ちに遮断し、かつ、判定結果を出力するように構成し、
また、トルク検出手段の検出結果に基づく締結異常の判
定の具体的な方法としては、目標締結力に到達する以前
に、少なくとも一つのインパクトが発生した後、所定の
時間を経過しても次のインパクトが発生しない場合に、
締結異常と判定するようにしている。そのため、締結異
常のまま作業が次工程へ移動することを防止できると共
に、作業者も締結異常を認識することができる。また、
ねじ締め装置を待機状態から運転状態に復帰させて中断
前の状態から追加締付けを行えば、正常な締付け状態と
することもできる。

【００６７】次に、図１６〜図１８は、本発明の第６の
実施例であり、図１６はブロック図、図１７および図１
８は演算処理を示すフローチャートである。この実施例
は、トルク検出手段の検出結果に基づいて装置異常を判
定すると共に、装置異常と判定した場合に駆動手段の動
力源を直ちに遮断し、かつ、判定結果を表示するように
構成し、また、トルク検出手段の検出結果に基づく装置
異常の判定の具体的な方法としては、上記トルク検出手
段の出力が定格範囲外（例えば図２０の特性参照）とな
った場合に、装置異常と判定するようにした例である。
上記のように、この実施例は、トルク検出手段の出力が
定格範囲外となった場合に、装置異常と判定するように
構成している。すなわち、この場合には、締結異常の判
定以前に装置の故障を判定するものである。そして装置
が異常であれば締結状態も異常であると判断できる。

【００６８】まず、図１６に基づいて構成を説明する。
図１６において、インパクト式ねじ締め機本体１００
は、第１の実施例と同様に、モータ１０２、インパクト
・トルク発生器１０３、主軸１０４、トルク検出器１０
１および締付けソケット１０５からなる。このインパク
ト式ねじ締め機本体１００には制御装置１７０が接続さ
れている。制御装置１７０は、第１の実施例と同様のト
ルク信号処理部１２１、締結力データ・メモリ部１２３
および表示部１２６、第５の実施例と同様のフリーラン
ニング・データ数処理部１６８および締結力演算部１６
４のほかに、第１の実施例とは少し異なるピーク値処理
部１７２および異常判定動力制御部１７５を備えてい
る。

【００６９】次に、図１７および図１８に示すフローチ
ャートに基づいて第６の実施例の作用を説明する。な
お、図１７および図１８において、〜はそれぞれ同
符号の部分が接続されることを示す。まず、図１７のス
テップＳ１５１において目標締結力ｃＦｃの値を設定
し、またステップＳ１５２、ステップＳ１５３、ステッ
プＳ１５４、およびステップＳ１５５で、予め実験で求
めたインパクト発生判定しきい値トルクｓＴ_IS、サンプ
リング・データ数Ｎ_SG、フリーランニング判定しきい値
トルクｓＴ_FR、および着座判定しきい値フリーランニン
グ・データ数ｓＮ_FRをそれぞれ設定し、さらにステップ
Ｓ１５６で異常判定しきい値トルクｓＴ_Tの値を設定し
た後、ステップＳ１５７でインパクト数のカウンタをリ
セットし＜カウントｉ＝０＞、ステップＳ１５８でそれ
までの締結力の値をリセットする＜Ｆ(０）＝０＞。こ
こで、異常判定しきい値トルクｓＴ_Tの設定値はトルク
検出器の定格トルク値以上の適当な値（例えば図２０に
おいて正常時の値と断線時の値との間の値）とすればよ
い。

【００７０】次に、ステップＳ１５９では、ねじ締めを
開始する。ステップＳ１６０〜ステップＳ１８９におい
て、ステップＳ１６８〜ステップＳ１７３はフリーラン
ニング・データ数処理部１６８における処理内容、ステ
ップＳ１６０、ステップＳ１６１、ステップＳ１６３〜
ステップＳ１６７、ステップＳ１７５、ステップＳ１７
９、ステップＳ１８０およびステップＳ１８２〜ステッ
プＳ１８６はピーク値処理部１７２における処理内容、
ステップＳ１６２、ステップＳ１７８、ステップＳ１８
１およびステップＳ１８７〜ステップＳ１８９は異常判
定動力制御部１７５における処理内容であり、その他は
締結力演算部１６４における処理内容である。また、ス
テップＳ１６０〜ステップＳ１７４はループを形成して
おり、着座まではインパクトごとに着座判定を行い、併
せて検出トルクの異常を監視する。

【００７１】まず、ステップＳ１６０でトルクＴの値を
読取った後、ステップＳ１６１でトルクＴがインパクト
発生判定しきい値トルクｓＴ_IS以上か否かを判断し、Ｎ
Ｏすなわちインパクトが発生していなければ、ステップ
Ｓ１６０に戻ってステップＳ１６１までを繰返す。ま
た、ステップＳ１６２でＹＥＳすなわちインパクトが発
生したときは、さらにステップＳ１６２でトルクＴが異
常判定しきい値トルクｓＴ_T以下か否かを判断し、ＮＯ
すなわちトルク値が異常であれば、図１８のステップＳ
１８８に進み（→）、カット・オフ命令が出され、
ステップＳ１８９で異常表示命令が出された後、ステッ
プＳ１９０に進む。これにより、圧縮空気のバルブが閉
じられると共に、制御装置１７０の表示部１２６に締結
異常が表示される。一方、ステップＳ１６２でＹＥＳす
なわち既にインパクトが発生しているときは、ステップ
Ｓ１６３でカウントｉを１だけ増加させ、ステップＳ１
６４でサンプリング・データ数のカウンタをリセットし
た後＜カウントｊ＝０＞、ステップＳ１６５〜ステップ
Ｓ１６７のループに進み、当該インパクトについて所定
のサンプリング・データ数Ｎ_SGだけトルク・データＴ
(ｉ,ｊ）をサンプリングして記憶する。すなわち、ステ
ップＳ１６５でカウントｊを１だけ増加させた後、ステ
ップＳ１６６でトルク信号に基づいてトルク・データＴ
(ｉ,ｊ）をサンプリングして記憶する。

【００７２】次に、ステップＳ１６７ではカウントｊが
サンプリング・データ数Ｎ_SGと等しいか否かを判断し、
ＮＯすなわちサンプリング未終了であればステップＳ１
６５に戻ってステップＳ１６７までを繰返す。一方、ス
テップＳ１６７でＹＥＳになると、すなわちサンプリン
グ終了と判定すると、ステップＳ１６８でサンプリング
・データ数のカウンタを再度リセットし＜カウントｊ＝
０＞、ステップＳ１６９でそれまでのフリーランニング
・データ数Ｎ_FRの値をリセットした後＜Ｎ_FR＝０＞、図
１８のステップＳ１７０〜ステップＳ１７３のループに
進み（→）、当該インパクトにおけるフリーランニ
ング・データ数Ｎ_FRを求める。すなわち、ステップＳ１
７０でカウントｊを１だけ増加させた後、ステップＳ１
７１でトルク・データＴ(ｉ,ｊ）がフリーランニング判
定しきい値トルクｓＴ_FR以下か否かを判断し、ＮＯであ
ればステップＳ１７３へ進み、ＹＥＳであればステップ
Ｓ１７２でフリーランニング・データ数Ｎ_FRを１だけ増
加させた後、ステップＳ１７３へ進む。ステップＳ１７
３ではカウントｊがサンプリング・データ数Ｎ_SGと等し
いか否かを判断し、ＮＯであれば、すなわち未処理のト
ルク・データが残っていれば、ステップＳ１７０に戻っ
てステップＳ１７３までを繰返す。一方、ステップＳ１
７３でＹＥＳになると、すなわちフリーランニング・デ
ータ数Ｎ_FRが求まると、ステップＳ１７４へ進み、フリ
ーランニング・データ数Ｎ_FRが着座判定しきい値フリー
ランニング・データ数ｓＮ_FR以下か否かを判断し、ＮＯ
すなわち未着座であれば図１７のステップＳ１６０に戻
って（→）ステップＳ１７４までを繰返す。また、
ステップＳ１７４でＹＥＳになると、すなわち着座と判
定すると、ステップＳ１７５〜ステップＳ１７８および
ステップＳ１７９〜ステップＳ１８６よりなるループに
進み、インパクトごとに締結力の計算を行い、併せて検
出トルクの異常を監視する。

【００７３】まず、ステップＳ１７５では、上記ステッ
プＳ１６６において一時的に記憶されているトルク・デ
ータＴ(ｉ,ｊ）からインパクトのピーク・トルク値Ｔ
_P(ｉ）を求めて記憶する。ただし、Ｔ_P(ｉ）＝ＭＡＸ
〔Ｔ(ｉ,ｊ）〕。次に、ステップＳ１７６では、Ｆ(ｉ
−１）におけるトルク−締結力変換係数Ｃ_TF(ｉ）を、
締結力データ・メモリ部１２３のテーブルに基づいて計
算する。ただし、Ｃ_TF(ｉ）＝Ｃ_TF〔Ｆ(ｉ−１）〕。次
に、ステップＳ１７７では、インパクトによる締結力の
増加分δＦ(ｉ）＝Ｃ_TF(ｉ）×Ｔ_P(ｉ）を計算し、さら
にこのインパクト後の締結力Ｆ(ｉ）を、それまでの締
結力すなわち１回前のインパクト後の締結力Ｆ(ｉ−
１）に上記の増加分δＦ(ｉ）を加算することにより計
算する。したがって、Ｆ(ｉ）はＦ(ｉ）＝Ｆ(ｉ−１）
＋Ｃ_TF(ｉ）×Ｔ_P(ｉ）。次に、ステップＳ１７８で
は、インパクト後の締結力Ｆ(ｉ）が目標締結力ｃＦｃ
以上か否かを判断し、ＮＯであればステップＳ１７９〜
ステップＳ１８６の処理を行った後、ステップＳ１７５
に戻ってステップＳ１７８までを繰返す。なお、ステッ
プＳ１７９〜ステップＳ１８６の処理は、上記のステッ
プＳ１６０〜ステップＳ１６７の処理と同様である。一
方、ステップＳ１７８でＹＥＳになると、ステップＳ１
８７へ進み、その時点でカット・オフ命令が出される。
これによって圧縮空気のバルブが閉じられる。次に、ス
テップＳ１９０では、終了するか否かを判断し、ＹＥＳ
であればそのまま終了し、ＮＯであれば図１７のステッ
プＳ１５７へ戻って（→）次のねじ締めを行う。こ
れにより、締付け作業中に断線等のトラブルが発生した
ような場合には、動力源を遮断して締付け作業を出来な
いようにすると共に、作業者に対して装置異常を認識さ
せることができる。

【００７４】上記のように、本実施例においては、トル
ク検出手段の検出結果に基づいて締結異常を判定すると
共に、締結異常と判定した場合に駆動手段の動力源を即
時に遮断し、かつ、判定結果を出力するように構成し、
また、トルク検出手段の検出結果に基づく締結異常の判
定の具体的な方法としては、上記トルク検出手段の出力
が定格範囲外となった場合に、装置異常と判定するよう
にしている。そのため、締付け作業中に断線等のトラブ
ルが発生したような場合に、動力源を遮断して締付け作
業を継続出来ないようにすると共に、作業者に対して装
置の故障を認識させることができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１、請
求項２請求項５および請求項６に記載の発明において
は、締結力の演算の際に、着座に伴うインパクト・トル
クの波形変化から着座時点を判定し、上記着座時点を締
結力計算開始時点として締結力を演算するようにしたイ
ンパクト式ねじ締め装置において、トルク検出手段の検
出結果に基づいて締結異常を判定すると共に、締結異常
と判定した場合に駆動手段の動力源を直ちに遮断し、か
つ、判定結果を表示するように構成し、トルク検出手段
の検出結果に基づく締結異常の判定の具体的な方法とし
ては、インパクトが発生し始めてから着座と判定するま
でのトルクパルスの発生回数を検出し、上記の発生回数
が異常と認められた場合に締結異常と判定するようにし
たことにより、締結異常のまま作業が次工程へ移動する
ことを防止できると共に、作業者も締結異常を認識する
ことができ、また、ボルトあるいはナットにピッチ不良
や噛み込み等の不具合がある場合には、着座前の段階で
異常を判定して締付け作業を中止することができるの
で、被締結体の座面に擦り傷がつくことを防止でき、被
締結体をそのまま再使用することができる、という効果
が得られる。

【００７６】また、請求項３〜請求項６に記載の発明に
おいては、トルク検出手段の検出結果に基づく締結異常
の判定の具体的な方法として、正常な締付けであれば着
座と判定するまでに複数回のインパクトが発生するよう
な締結部位の締付けの際に、最初のインパクトで検出さ
れたトルク波形に含まれるパラメータが着座以降のイン
パクトにおけるトルク波形の特徴を有している場合に締
結異常と判定するように構成し、具体的には、請求項３
に記載のようにフリーランニング時間が着座判定しきい
値フリーランニング時間以下であるか、請求項４に記載
のようにトルク・パルスの持続時間が着座判定しきい値
持続時間以上である場合に締結異常と判定するように構
成したことにより、締結異常のまま作業が次工程へ移動
することを防止できると共に、作業者も締結異常を認識
することができ、また、既に締付けを完了している部位
を二度締めしてしまったような場合に、その作業ミスを
検知できるので、締直し等の処置ができる、という効果
が得られる。

【００７７】また、請求項７〜請求項９に記載の発明に
おいては、トルク検出手段の検出結果に基づいて締結異
常を判定すると共に、締結異常と判定した場合に駆動手
段の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定結果を表示する
ように構成し、トルク検出手段の検出結果に基づく締結
異常の判定の具体的な方法としては、目標締結力に到達
する以前に、検出されたトルクピーク値が予め定めたイ
ンパクト発生判定しきい値トルク値を越えた後、所定の
時間を経過しても上記インパクト発生判定しきい値トル
ク値を越えるトルクパルスが検出されない場合に、締結
異常と判定するようにしたことにより、請求項１〜請求
項６に記載の発明と同様に、締結異常のまま作業が次工
程へ移動することを防止できると共に、作業者も締結異
常を認識することができ、また、ねじ締め装置を待機状
態から運転状態に復帰させて中断前の状態から追加締付
けを行えば、正常な締付け状態とすることができる、と
いう効果が得られる。

【００７８】また、請求項１０〜請求項１２に記載の発
明においては、トルク検出手段の検出結果に基づいて装
置異常を判定すると共に、装置異常と判定した場合に駆
動手段の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定結果を表示
するように構成し、トルク検出手段の検出結果に基づく
装置異常の判定の具体的な方法としては、上記トルク検
出手段の出力が定格範囲外となった場合に、装置異常と
判定するようにしたことにより、締付け作業中に断線等
のトラブルが発生したような場合には、動力源を遮断し
て締付け作業を継続出来ないようにすると共に、作業者
に対して装置の故障を認識させることができる、という
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のブロック図。

【図２】圧縮空気を動力源とするインパクト・レンチと
して構成した場合の断面図。

【図３】第１の実施例の演算処理を示すフローチャー
ト。

【図４】締結力データ・メモリ部１２３に記録されてい
るトルク−締結力変換係数と締結力との関係を示す関数
の一例図。

【図５】本発明の第２の実施例のブロック図。

【図６】第２の実施例の演算処理を示すフローチャー
ト。

【図７】本発明の第３の実施例のブロック図。

【図８】第３の実施例の演算処理を示すフローチャー
ト。

【図９】本発明の第４の実施例のブロック図。

【図１０】第４の実施例の演算処理を示すフローチャー
トの一部。

【図１１】第４の実施例の演算処理を示すフローチャー
トの他の一部。

【図１２】本発明の第５の実施例のブロック図。

【図１３】第５の実施例の演算処理を示すフローチャー
トの一部。

【図１４】第５の実施例の演算処理を示すフローチャー
トの他の一部。

【図１５】第５の実施例の演算処理を示すフローチャー
トの他の一部。

【図１６】本発明の第６の実施例のブロック図。

【図１７】第６の実施例の演算処理を示すフローチャー
トの一部。

【図１８】第６の実施例の演算処理を示すフローチャー
トの他の一部。

【図１９】インパクトが発生し始めてから着座するまで
のインパクトの発生回数および各インパクトにおけるフ
リーランニング時間についての模式的な特性図。

【図２０】トルク検出部の２つのコイルと基準抵抗とで
ブリッジ回路を構成した場合の、正常時と断線時におけ
る差動増幅信号とサンプル・ホールド処理後のアナログ
信号について模式的な信号波形図。

【図２１】従来装置の一例の断面図。

【図２２】本出願人の先行技術における演算処理を示す
フローチャート。

【符号の説明】

１０…インパクト・レンチ本体１５…主軸１１…トルク検出部１６…給気部１２…シャット・オフ・バルブ１７…エア通路１３…エア・モータ部１８…メイン・
バルブ１４…油圧パルス発生部１９…切替えバ
ルブ２０…バルブ操作レバー２５…ドライビ
ング・ブレード２１…回転切替えレバー２６ａ、２６ｂ
…検出コイル２２…回転駆動軸２７ａ、２７ｂ
…溝列２３…ベーン２８…リリーフ
・バルブ２４…ライナ・ケース３０…制御装置１００…インパクト式ねじ締め機本体１３５…異常判
定動力制御部１０１…トルク検出部１４０…制御装
置１０２…モータ１４４…締結力
演算部１０３…インパクト・トルク発生器１４５…異常判
定動力制御部１０４…主軸１４８…トルク
・パルス持続時間処理部１０５…締付けソケット１５０…制御装
置１１０…制御装置１５４…締結力
演算部１２０…制御装置１５５…異常判
定動力制御部１２１…トルク信号処理部１６０…制御装
置１２２…ピーク値処理部１６４…締結力
演算部１２３…締結力データ・メモリ部１６５…異常判
定動力制御部１２４…締結力演算部１６７…経過時
間処理部１２５…異常判定動力制御部１６８…フリーランニング・１２６…表示部データ数処理部１２８…フリーランニング時間処理部１７０…制御装
置１３０…制御装置１７２…ピーク
値処理部１３４…締結力演算部１７５…異常判
定動力制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−116074（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−48483（ＪＰ，Ａ) 実公昭61−16069（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動出力にパルス成分を有する駆動手段
と、一端にねじとの継手部を有し、上記駆動手段によっ
て駆動されることによってねじを締め付ける主軸と、上
記主軸のトルクを検出するトルク検出手段と、を有する
インパクト式ねじ締め機本体と、上記トルク検出手段の検出結果から求めたトルク・パル
スのピーク値を用いて締結力を求め、目標とする締結力
を実現するように上記駆動手段へ与えられる動力源を制
御し、かつ、上記駆動手段による各インパクトごとに発
生する複数のトルク・パルスのうち最初に発生するトル
ク・パルスと第２番目に発生するトルク・パルスとの間
隔であるフリーランニング時間を検出し、上記フリーラ
ンニング時間が着座判定しきい値フリーランニング時間
以下となった時点を着座時点と判定し、上記着座時点を
締結力計算開始時点として締結力を演算する制御手段
と、上記駆動手段によってインパクトが発生し始めてか
ら、上記フリーランニング時間が上記着座判定フリーラ
ンニング時間以下になるまでに発生した上記トルクパル
スの発生回数を検出し、上記発生回数が異常と認められ
た場合に、締結異常と判定する異常判定手段と、を備えたことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。
【請求項２】上記異常判定手段は、上記トルクパルスの
発生回数が、正常な締付けにおける発生回数の標準的な
範囲から大きく乖離している場合に、締結異常と判定す
るものである、ことを特徴とする請求項１に記載のイン
パクト式ねじ締め装置。
【請求項３】駆動出力にパルス成分を有する駆動手段
と、一端にねじとの継手部を有し、上記駆動手段によっ
て駆動されることによってねじを締め付ける主軸と、上
記主軸のトルクを検出するトルク検出手段と、を有する
インパクト式ねじ締め機本体と、上記トルク検出手段の検出結果から求めたトルク・パル
スのピーク値を用いて締結力を求め、目標とする締結力
を実現するように上記駆動手段へ与えられる動力源を制
御し、かつ、上記駆動手段による各インパクトごとに発
生する複数のトルク・パルスのうち最初に発生するトル
ク・パルスと第２番目に発生するトルク・パルスとの間
隔であるフリーランニング時間を検出し、上記フリーラ
ンニング時間が着座判定しきい値フリーランニング時間
以下となった時点を着座時点と判定し、上記着座時点を
締結力計算開始時点として締結力を演算する制御手段
と、正常な締付けであれば着座と判定するまでに複数回のイ
ンパクトが発生するような締結部位の締付けの際に、最
初のインパクトで検出されたトルク波形における上記フ
リーランニング時間が上記着座判定しきい値フリーラン
ニング時間以下である場合に、締結異常と判定する異常
判定手段と、を備えたことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。
【請求項４】駆動出力にパルス成分を有する駆動手段
と、一端にねじとの継手部を有し、上記駆動手段によっ
て駆動されることによってねじを締め付ける主軸と、上
記主軸のトルクを検出するトルク検出手段と、を有する
インパクト式ねじ締め機本体と、上記トルク検出手段の検出結果から求めたトルク・パル
スのピーク値を用いて締結力を求め、目標とする締結力
を実現するように上記駆動手段へ与えられる動力源を制
御し、かつ、上記トルク・パルスの持続時間を検出し、
上記持続時間が着座判定しきい値持続時間以上となった
時点を着座時点と判定し、上記着座時点を締結力計算開
始時点として締結力を演算する制御手段と、正常な締付けであれば着座と判定するまでに複数回のイ
ンパクトが発生するような締結部位の締付けの際に、最
初のインパクトで検出されたトルク波形における上記ト
ルク・パルスの持続時間が上記着座判定しきい値持続時
間以上である場合に、締結異常と判定する異常判定手段
と、を備えたことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。
【請求項５】請求項１乃至請求項４の何れかに記載のイ
ンパクト式ねじ締め装置において、上記異常判定手段が締結異常と判定した場合には、上記
の駆動手段の動力源を直ちに遮断させる遮断制御手段を
備えたことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項５の何れかに記載のイ
ンパクト式ねじ締め装置において、上記異常判定手段の判定結果を表示する表示手段を備え
たことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。
【請求項７】駆動出力にパルス成分を有する駆動手段
と、一端にねじとの継手部を有し、上記駆動手段によっ
て駆動されることによってねじを締め付ける主軸と、上
記主軸のトルクを検出するトルク検出手段と、を有する
インパクト式ねじ締め機本体と、上記トルク検出手段の検出結果から求めたトルク・パル
スのピーク値を用いて締結力を求め、目標とする締結力
を実現するように上記駆動手段へ与えられる動力源を制
御し、かつ、上記締結力の演算は、前回のインパクトま
での締結力Ｆ(ｉ−１）の値に応じて、締結力に対する
トルク変換係数の特性から今回の演算に用いるトルク変
換係数Ｃ _TF (ｉ）を読み出し、該トルク変換係数Ｃ
_TF (ｉ）と今回のインパクトにおける上記トルク検出手
段の検出結果から求めたピーク・トルク値Ｔ _P (ｉ）とを
乗算することにより、今回のインパクトによる締結力の
増加分δＦ(ｉ）を計算し、前回のインパクトまでの締
結力Ｆ(ｉ−１）に上記の増加分δＦ(ｉ）を加算するこ
とにより、今回のインパクトまでの締結力Ｆ(ｉ）を計
算し、かつ上記トルク変換係数の特性は、締結力が大き
くなるほど小さな値の係数Ｃ _TF (ｉ）になる特性に設定
されている、制御手段と、上記の目標とする締結力に到達する以前に、上記の検出
されたトルクピーク値が予め定めたインパクト発生判定
しきい値トルク値を越えた後、所定の時間を経過しても
上記インパクト発生判定しきい値トルク値を越えるトル
クパルスが検出されない場合に、締結異常と判定する異
常判定手段と、を備えたことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。
【請求項８】請求項７に記載のインパクト式ねじ締め装
置において、上記異常判定手段が締結異常と判定した場合には、上記
の駆動手段の動力源を直ちに遮断させる遮断制御手段を
備えたことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。
【請求項９】請求項７または請求項８に記載のインパク
ト式ねじ締め装置において、上記異常判定手段の判定結果を表示する表示手段を備え
たことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。
【請求項１０】駆動出力にパルス成分を有する駆動手段
と、一端にねじとの継手部を有し、上記駆動手段によっ
て駆動されることによってねじを締め付ける主軸と、上
記主軸のトルクを検出するトルク検出手段と、を有する
インパクト式ねじ締め機本体と、上記トルク検出手段の検出結果から求めたトルク・パル
スのピーク値を用いて締結力を求め、目標とする締結力
を実現するように上記駆動手段へ与えられる動力源を制
御し、かつ、上記締結力の演算は、前回のインパクトま
での締結力Ｆ(ｉ−１）の値に応じて、締結力に対する
トルク変換係数の特性から今回の演算に用いるトルク変
換係数Ｃ _TF (ｉ）を読み出し、該トルク変換係数Ｃ
_TF (ｉ）と今回のインパクトにおける上記トルク検出手
段の検出結果から求めたピーク・トルク値Ｔ _P (ｉ）とを
乗算することにより、今回のインパクトによる締結力の
増加分δＦ(ｉ）を計算し、前回のインパクトまでの締
結力Ｆ(ｉ−１）に上記の増加分δＦ(ｉ）を加算するこ
とにより、今回のインパクトまでの締結力Ｆ(ｉ）を計
算し、かつ上記トルク変換係数の特性は、締結力が大き
くなるほど小さな値の係数Ｃ _TF (ｉ）になる特性に設定
されている、制御手段と、上記トルク検出手段の出力が定格範囲外となった場合
に、装置異常と判定する異常判定手段と、を備えたことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。
【請求項１１】請求項１０に記載のインパクト式ねじ締
め装置において、上記異常判定手段が装置異常と判定した場合には、上記
の駆動手段の動力源を直ちに遮断させる遮断制御手段を
備えたことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。
【請求項１２】請求項１０または請求項１１に記載のイ
ンパクト式ねじ締め装置において、上記異常判定手段の判定結果を表示する表示手段を備え
たことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。