JP2688810B2 - Screw tightening method and screw tightening device used for implementing this method - Google Patents

Screw tightening method and screw tightening device used for implementing this method

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JP2688810B2
JP2688810B2 JP7193994A JP19399495A JP2688810B2 JP 2688810 B2 JP2688810 B2 JP 2688810B2 JP 7193994 A JP7193994 A JP 7193994A JP 19399495 A JP19399495 A JP 19399495A JP 2688810 B2 JP2688810 B2 JP 2688810B2
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Japan
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tightening
torque
screw
loosening
temporary
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Inventor
新二郎 山崎
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岡山県新技術振興財団
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  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、個々のねじに最も適し
たトルクで締付けることができるねじ締付け方法及びこ
の方法の実施に使用するねじ締付け装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screw tightening method capable of tightening an individual screw with a torque most suitable for the screw and a screw tightening device used for implementing this method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ねじを相手部材に締付けるねじ締付け装
置は、従来からいくつかの例が提案されて公知のものと
なっている。しかしながら、これらの例においては、相
手部材にねじを締付ける場合の締付力を設定するため
に、締付け時間が一定になるようにタイマーで設定した
り、ねじの頭部の高さを所定の高さになるように設定し
たり、或いは締付けトルクをトルクリミタで規定したり
していたが、いずれも予め設定した値の条件で一律に締
付けする方法であった(例えば、特開平6−11465
1号公報参照)。
2. Description of the Related Art As a screw tightening device for tightening a screw to a mating member, several examples have been proposed and are known. However, in these examples, in order to set the tightening force when tightening the screw on the mating member, a timer is set so that the tightening time is constant, or the height of the screw head is set to a predetermined height. However, the tightening torque is regulated by a torque limiter, but all of them are uniformly tightened under the condition of a preset value (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-11465).
No. 1).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような方法では、
複数個のねじを締付ける場合に全てのねじが適正な締付
けトルクで締付けられているとは限らない。何故なら、
同じ大きさのねじを同一の相手部材に締付けても、各々
ではその精度や表面粗度或いは異物の噛込み等によって
それぞれ摩擦係数等が異なっているからである。従っ
て、当然に一旦締付けたねじを緩めるときの緩めトルク
も各々異なっており、ねじが適正なトルクで締付けられ
ているか否かは、このねじを緩める時の緩めトルクも勘
案して始めて適正かどうかが言えるのである。
In such a method,
When tightening a plurality of screws, not all screws are tightened with an appropriate tightening torque. Because,
This is because even if screws of the same size are fastened to the same mating member, the friction coefficient and the like differ depending on their precision, surface roughness, or foreign matter biting. Therefore, of course, the loosening torque when loosening a screw once tightened is also different, and whether or not the screw is tightened with an appropriate torque should be considered after considering the loosening torque when loosening this screw. Can be said.

【0004】本発明は、このような課題に対処するもの
であり、ねじを締付ける時に要するトルクの算出にその
緩めトルクも考慮することで、それぞれのねじが自然に
緩むことのない適正なトルクで締付けられるようにし、
結果的に、本締めしたねじを、若し強制的に緩めるとし
た場合に、同一種のねじであれば各々のねじをほぼ同じ
トルクで緩めることができるようにしたものである。
The present invention addresses such a problem and considers the loosening torque in the calculation of the torque required for tightening the screws, so that each screw has an appropriate torque that does not loosen naturally. So that it can be tightened,
As a result, in the case where the fully tightened screws are forcibly loosened, the screws of the same type can be loosened with substantially the same torque.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成する為
に、本発明は、下記(a)〜(d)の操作で行なわれる
ことを特徴とするねじ締付け方法を提供する。 (a)ねじを締付けるドライバの駆動を制御するコント
ローラに、ねじ及び相手部材の諸元等に基づく仮締めト
ルクTを設定して入力し、この仮締めトルクTでド
ライバを駆動してねじを相手部材に仮締めする。 (b)この仮締めを緩める際に要するねじと相手部材間
の摩擦係数等が加味された仮締め緩めトルクTをドラ
イバに付設されるトルクセンサで検出してコントローラ
に入力する。 (c)ねじを本締めした際に仮にこれを緩めるとする場
合に要する既に判明している本締め緩め想定トルクT
をコントローラに入力する。 (d)仮締めトルクT及び仮締め緩めトルクT並び
に本締め緩め想定トルクTに基づいて本締めに要する
本締めトルクTをコントローラで算出し、この本締め
トルクTでドライバを駆動してねじを相手部材に本締
めする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a screw tightening method characterized by being carried out by the following operations (a) to (d). (A) A temporary tightening torque T 1 based on the specifications of the screw and the mating member is set and input to a controller that controls the drive of the screw tightening driver, and the driver is driven with the temporary tightening torque T 1 to drive the screw. Is temporarily fastened to the mating member. (B) The temporary tightening loosening torque T 2 in which the friction coefficient between the screw and the mating member required for loosening the temporary tightening is added is detected by the torque sensor attached to the driver, and is input to the controller. (C) Assumed torque T 3 for tightening the main tightening, which is already known and is required when loosening the screw when the main tightening is performed.
To the controller. (D) The controller calculates the final tightening torque T 5 required for the final tightening based on the temporary tightening torque T 1, the temporary tightening loosening torque T 2 , and the final tightening loosening expected torque T 3 , and the driver is operated with the final tightening torque T 5. Drive to fully tighten the screws to the mating member.

【0006】又、本発明は、前記の方法において、仮締
めと、仮締め緩め操作とを複数回行なってねじと相手部
材とのなじみを生じさせると共に、各々の仮締め緩めト
ルクTをトルクセンサで検出してその平均値を仮締め
緩めトルクTとして採用することを特徴とするねじ締
付け方法を提供する。
Further, according to the present invention, in the above method, temporary tightening and temporary tightening loosening operations are performed a plurality of times to cause the screw and the mating member to become familiar with each other, and each temporary tightening loosening torque T 2 is set to the torque. Provided is a screw tightening method, which is detected by a sensor and an average value thereof is adopted as a temporary tightening and loosening torque T 2 .

【0007】更に、本発明は、前記の方法の実施に使用
するねじ締付け装置として、ねじを回転させることがで
きる強制駆動されるドライバと、ドライバの駆動トルク
を検出できるトルクセンサと、トルクセンサの検出値や
入力データを基に所定の演算機能を有してドライバの駆
動を制御できるコントローラとを有することを特徴とす
るねじ締付け装置を提供する。
Furthermore, the present invention provides a screw tightening device used for carrying out the above-mentioned method, which includes a driver forcibly driven to rotate a screw, a torque sensor capable of detecting a driving torque of the driver, and a torque sensor. Provided is a screw tightening device having a controller having a predetermined arithmetic function based on a detected value or input data and capable of controlling driving of a driver.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明するが、これは本発明を説明するためのもので
あって、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。図1は、本発明の好適な一実施例のねじ締付装置の
ねじ締付け操作をする主要部分の構成を説明する一部切
欠き縦断面図である。同図において、ねじ締付モータ1
0は、コントローラ12からの指示に基づいて正転、逆
転、停止等の動作をするもので、このねじ締付モータ1
0の外部主軸に連結された軸にトルクセンサ18、ボー
ルスプライン20、ビット(ドライバ)22が設けられ
ており、更に、その先端にはねじを保持し得るジョー2
4が設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings, but this is for explaining the present invention and the present invention is not limited to this embodiment. FIG. 1 is a partially cutaway vertical sectional view for explaining a configuration of a main part for performing a screw tightening operation of a screw tightening device according to a preferred embodiment of the present invention. In the figure, the screw tightening motor 1
0 indicates a forward rotation, a reverse rotation, a stop, etc. based on an instruction from the controller 12, and the screw tightening motor 1
A torque sensor 18, a ball spline 20, and a bit (driver) 22 are provided on a shaft connected to an external main shaft of No. 0, and a jaw 2 capable of holding a screw is provided at the tip thereof.
4 are provided.

【0009】このジョー24にねじ28をセットするの
であるが、このセットは、ねじ圧送手段26を用いて自
動的に行なうのが通常である。このねじ圧送手段26
は、ねじ28を空圧を用いてチューブの中を圧送するも
のであるが、これらは、例えば、特開平5−28574
8号公報等で既に周知であるので、ここではその詳細な
説明は省略する。トルクセンサ18は、ドライバ22等
にかかるトルクを検出するためのものである。
The screw 28 is set on the jaw 24, but this setting is usually performed automatically by using the screw pressure feeding means 26. This screw pressure feeding means 26
Uses a pneumatic screw to feed a screw 28 through a tube. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 28574/1993.
Since it is already well known in Japanese Patent Publication No. 8 etc., its detailed description is omitted here. The torque sensor 18 is for detecting the torque applied to the driver 22 and the like.

【0010】トルクセンサ18の先端にはボールスプラ
イン20を介してドライバ22やジョー24が連結され
ている。ボールスプライン20は、押付けシリンダ30
によってドライバ22が上下に移動しても、常にねじ締
付モータ10の動力やねじ28′を締付け、或いは緩め
る時のトルクを相互に伝達自由にするものである。本実
施例のトルクセンサ18は、歪ゲージを利用したもので
あるが、この例に限らず、スリット間を通過する光量が
トルクで変化することを光量センサで検出するものであ
ってもよい。
A driver 22 and a jaw 24 are connected to the tip of the torque sensor 18 via a ball spline 20. The ball spline 20 has a pressing cylinder 30.
Thus, even if the driver 22 moves up and down, the power of the screw tightening motor 10 and the torque for tightening or loosening the screw 28 'are always freely transmitted to each other. Although the torque sensor 18 of the present embodiment uses a strain gauge, the present invention is not limited to this example, and the light amount sensor may detect that the amount of light passing through the slits changes due to torque.

【0011】押付けシリンダー30は、ドライバ22の
先端が、ねじ圧送手段26の先端よりも上に位置してい
る時にねじ圧送手段26からねじ28′を図2のように
セットした後に、前記のドライバ22を図1のようにジ
ョー24の先端まで押下させるもので、本実施例では空
圧シリンダを用いたが、これに限定する必要はなく、電
動シリンダを用いてもよい。
In the pressing cylinder 30, when the tip of the driver 22 is located above the tip of the screw pressure feeding means 26, the screw 28 'is set from the screw pressure feeding means 26 as shown in FIG. As shown in FIG. 1, 22 is pushed down to the tip of the jaw 24, and the pneumatic cylinder is used in this embodiment, but the invention is not limited to this, and an electric cylinder may be used.

【0012】コントローラ12の演算やデータの入力等
を受け持つものとして、比較的容易に入手し得る市販品
のパソコン16(14はそのキーボード)を使用してお
り、このパソコン16とコントローラ12とを接続ケー
ブル34(RS232C)で接続した。図4はこの接続
の状態を模式的に示した斜視図である。そして、このコ
ントローラ12を介して前記のねじ締付モータ10を含
む各構成要素を制御するようにした。
A commercially available personal computer 16 (14 is its keyboard), which is relatively easy to obtain, is used as a device responsible for the calculation and data input of the controller 12, and the personal computer 16 and the controller 12 are connected to each other. It was connected by a cable 34 (RS232C). FIG. 4 is a perspective view schematically showing this connection state. Then, each component including the screw tightening motor 10 is controlled via the controller 12.

【0013】この他、前記のねじ締付け装置のうち、図
1に示す部分を位置的に制御する手段として、これも市
販品の所謂多関節ロボット36を使用し、同じくパソコ
ン16を頭脳部門とするコントローラ12で制御した。
この多関節ロボット36を制御する方法や手段の詳細な
説明は本発明の要旨とは関係ないので、ここでは省略す
るが、概ね図3のような構成となる。
In addition to the above, a so-called multi-joint robot 36, which is also a commercially available product, is used as a means for positionally controlling the portion shown in FIG. 1 of the screw tightening device, and the personal computer 16 is also a brain department. It was controlled by the controller 12.
A detailed description of the method and means for controlling the articulated robot 36 has nothing to do with the gist of the present invention, so that it will be omitted here, but the configuration is generally as shown in FIG.

【0014】次に、以上の構成のねじ締付け装置による
ねじ締付けについて説明する。先ず、ねじ及び相手部材
の諸元等に基づく仮締めトルクTを設定してこれをコ
ントローラに入力し、この仮締めトルクTでドライバ
を駆動してねじを相手部材に仮締めする。仮締めとは、
本締めまでに至らない締付けであり、この仮締めトルク
は経験則に基づいて適当に設定する。
Next, the screw tightening by the screw tightening device having the above construction will be described. First, a temporary tightening torque T 1 based on the specifications of the screw and the mating member is set and input to the controller, and the driver is driven by this temporary tightening torque T 1 to temporarily tighten the screw to the mating member. What is temporary tightening?
The tightening does not reach the final tightening, and the temporary tightening torque T 1 is set appropriately based on empirical rules.

【0015】次に、この仮締めを緩め、その際に要する
仮締め緩めトルクTをトルクセンサで検出してこれを
コントローラに入力する。この仮締め緩めトルクT
は、ねじと相手部材間の摩擦係数等の固有の係数が加
味されたもので、個々のねじ毎に異なるものである。
尚、コントローラでは、これらの仮締めトルクTと仮
締め緩めトルクTとの差からこれら固有の係数が計算
されるから、これらのデータは後述する本締めトルクT
の設定を始め、種々の用途に利用できる。
Next, this temporary tightening is loosened, the temporary tightening loosening torque T 2 required at that time is detected by the torque sensor, and this is input to the controller. This temporary tightening and loosening torque T
No. 2 takes into consideration a unique coefficient such as a coefficient of friction between the screw and the mating member, and is different for each screw.
Since the controller calculates these specific coefficients from the difference between the temporary tightening torque T 1 and the temporary tightening loosening torque T 2 , these data are used as the final tightening torque T described later.
It can be used for various purposes including the setting of 5 .

【0016】更に、ねじを本締めしてこれを緩める場合
に要する本締め緩め想定トルクTをコントローラに入
力する。この本締め緩め想定トルクTは、ねじが使用
中に自然に緩むことなく、且つ、十分な軸力が得られて
いる最適の締付け状態にあることを基準とし、これを仮
に強制的に緩めるとした場合に必要とする固有のトルク
のことであり、この値は、ねじの直径、長さ、材質、面
粗度及び相手部材との締付け状態等から理論的又は経験
的に知られているものである。
Further, an estimated full tightening / loosening torque T 3 required when the screw is fully tightened and loosened is input to the controller. The assumed tightening / loosening torque T 3 is based on the fact that the screw is not loosened naturally during use and is in an optimum tightening state in which a sufficient axial force is obtained, and this is temporarily forcibly loosened. Is the inherent torque required in the case of, and this value is theoretically or empirically known from the diameter, length, material of the screw, surface roughness, and the tightening state with the mating member. It is a thing.

【0017】そして、これら仮締めトルクT、仮締め
緩めトルクT及び本締め緩め想定トルクTに基づい
て本締めに要する本締めトルクTを算出し、この本締
めトルクTでドライバ22を駆動してねじを相手部材
に締付けるのである。
Then, the final tightening torque T 5 required for the final tightening is calculated based on the temporary tightening torque T 1 , the temporary tightening loosening torque T 2 and the final tightening loosening expected torque T 3 , and the driver is calculated with the final tightening torque T 5 . 22 is driven to fasten the screw to the mating member.

【0018】本締めトルクTの算出は以下のようにし
て行なう。一例として、M4×16のニッケルメッキね
じを採用した。この場合、仮締めトルクTを6.0k
gf・cmに設定して仮締めし、これを緩める時の仮締
め緩めトルクTをトルクセンサで測定すると4.5k
gf・cmであった。
The final tightening torque T 5 is calculated as follows. As an example, M4 × 16 nickel-plated screws were adopted. In this case, the temporary tightening torque T 1 is 6.0k.
4.5 g when the torque sensor measures the temporary tightening and loosening torque T 2 when loosening it by temporarily setting it to gf · cm.
gf · cm.

【0019】このT及びTの2つのデータと、予め
コントローラに入力してある7.0kgf・cmの本締
め緩め想定トルクTとの間には近似的に次の関係が成
り立つ。 T:T≒T:T (T =T ×T /T 故に、6.0:4.5≒T:7.0となり、本締めト
ルクTとして約9.3(kgf・cm)が得られる。
The following relationship is approximately established between the two data T 1 and T 2 and the assumed tightening / loosening torque T 3 of 7.0 kgf · cm which is input to the controller in advance. T 1 : T 2 ≈T 5 : T 3 (T 5 = T 1 × T 3 / T 2 ) Therefore, 6.0: 4.5≈T 5 : 7.0, and the final tightening torque T 5 is about 9 .3 (kgf · cm) is obtained.

【0020】この本締めトルクT≒9.3kgf・c
mが適正なものかどうかをテストする為、このトルクで
本締めしたねじを強制的に緩めてみてそのトルク(本締
め緩め実トルク)Tをトルクセンサで測定してみた。
このときの本締め緩め実トルクTは7.kgf・c
mが計測された。
This final tightening torque T 5 ≈9.3 kgf · c
In order to test whether or not m is appropriate, the screw which was finally tightened with this torque was forcibly loosened, and the torque (actual torque for actual tightening and loosening) T 4 was measured with a torque sensor.
The actual tightening and loosening actual torque T 4 at this time is 7. 1 kgf · c
m was measured.

【0021】このことから明らかなように、本発明に係
るねじ締付け方法によってねじ締付けを行った場合に
は、本締め緩め実トルクTは、本締め緩め想定トルク
に非常に近いトルクが常に安定して得られるのであ
る。
As is apparent from this, when the screw is tightened by the screw tightening method according to the present invention, the actual tightening / loosening actual torque T 4 is very close to the actual tightening / loosening expected torque T 3. It is always stable.

【0022】以下に第一の実施例を示すが、本例では、
厚さ3mmの鉄板にねじ孔を20個明けたものを用意
し、厚さ20mmの鉄材で作った相手部材へ前記のねじ
を20本用いて仮締め、仮締め緩め、本締めといった前
述の各操作をした後、本発明の作用効果を確認する為に
再び強制的に緩めて、その時の本締め緩め実トルクT
を測定した。その結果、T〜Tの各トルクは次の通
りであった(3例を抜粋して記した)。尚、ここで用い
たトルクの単位は「kgf・cm」であるが、SI単位
への移行は「kgf・cm」=「9.8N(ニュート
ン)・cm」で換算できる。
The first embodiment will be shown below, but in this embodiment,
Prepare a 3mm-thick iron plate with 20 threaded holes, and use the above-mentioned 20 screws to the mating member made of 20mm-thick iron material. After the operation, in order to confirm the action and effect of the present invention, it is forcibly loosened again, and then the actual tightening and loosening actual torque T 4
Was measured. As a result, the torques of T 1 to T 5 were as follows (three examples were extracted and described). The unit of torque used here is “kgf · cm”, but the shift to SI unit can be converted by “kgf · cm” = “9.8N (Newton) · cm”.

【0023】T〜Tのそれぞれの意味は前述の通り
であるが、念の為にここに再度記しておく。 T:仮締めトルク T:仮締め緩めトルク T:本締め緩め想定トルク T:本締め緩め実トルク T:本締めトルク。 ねじ番号 T 1 6.0 4.8 5.7 5.7 7.2 5 6.0 4.4 5.7 5.7 7.7 7 6.0 4.2 5.7 5.7 8.2
T1~ T5The meaning of each is as described above
But just in case, I'll re-write it here. T1: Temporary tightening torque T2: Temporary tightening and loosening torque T3: Assumed torque for final tightening T4: Actual tightening and loosening torque T5: Final tightening torque. Screw number T1 T2 T3 T4 T5  1 6.0 4.8 5.7 5.7 7.2 5 6.0 6.0 4.4 5.7 5.7 7.7 7 6.0 4.2 5.7 5.7 8.2

【0024】この3例を含めたねじ20本について、T
を6.0、Tを5.7とした場合のT並びにT
のトルクは次の通りであった。
For 20 screws including these three examples, T
T 4 and T 5 when 1 is 6.0 and T 3 is 5.7
The torque of was as follows.

【0025】本発明の別の実施例として、前記の仮締め
及び仮締め緩めの操作を複数回(夫々3回)行ない、ね
じと相手部材とのなじみを生じさせた後に本締め操作を
行った。その時の各トルクのデータの一例は次の通りで
あった。 T(平均)T 4.4 6.0 4.5 4.8 5.7 5.7 7.7 5.4
As another embodiment of the present invention, the above-mentioned temporary tightening is performed.
And perform temporary tightening and loosening operations multiple times (3 times each).
The final tightening operation should be performed after the fitting between
went. An example of each torque data at that time is as follows.
there were. T1 T2 T2(Average) T3 T4 T5  4.4 6.0 4.5 4.8 5.7 5.7 7.7 5.4

【0026】この例を含めたねじ20本について、同じ
くTを6.0、Tを5.7とした場合のT及びT
のトルクは次の通りであった。
Regarding 20 screws including this example, T 4 and T when T 1 is 6.0 and T 3 is 5.7.
The torque of 5 was as follows.

【0027】これらの二つの実施例では、いずれも本発
明の作用効果を確認する為に、一旦、本締めしたねじを
再び緩めてT〜Tの全てのトルクを測定してデータ
を収集したが、本発明を実用に供する場合には、仮締め
トルクTと本締め緩め想定トルクTの2点のみをコ
ントローラに入力するだけでよく、一旦、本締めしたね
じを再び緩める必要がないことは言うまでもない。
In each of these two embodiments, in order to confirm the operation and effect of the present invention, once the screw which has been fully tightened is loosened again, all the torques of T 1 to T 5 are measured and data is collected. However, when the present invention is put to practical use, only two points, that is, the temporary tightening torque T 1 and the final tightening loosening expected torque T 3 need be input to the controller, and it is necessary to loosen the screw once tightened again. Needless to say

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明を実施することにより、次のよう
な優れた作用効果が期待できる。 ねじを相手部材に締付ける場合に、個々のねじで摩
擦係数等が異なっていても、夫々のねじに最も適した非
常に安定した締付け結果が得られる(本締めしたねじを
若しも緩めるとしたときの本締め緩め実トルクが安定す
る)。 仮締めによってねじと相手部材との間の相互の接触
面のなじみを生じさせ、その後に本締めすることによ
り、本締めをした後に接触面の面粗度が変化するような
事が極めて少なく非常に安定した締付け結果が得られ
る。 一般的に行なわれている従来のねじ締付け方法で
は、その締付け結果が十分であると言えないのは前述し
た通りであるが、本発明のようにねじの緩めトルクを管
理をする方法で締付けると、個々のねじに対して最も適
した高精度の締付けができる。
By implementing the present invention, the following excellent operational effects can be expected. When tightening a screw to a mating member, a very stable tightening result that is most suitable for each screw can be obtained even if the friction coefficient etc. are different for each screw (If the fully tightened screw is loosened, When the actual tightening is loosened, the actual torque becomes stable). Temporary tightening causes the contact surface between the screw and the mating member to become familiar with each other, and then by final tightening, it is extremely unlikely that the surface roughness of the contact surface will change after the final tightening. A stable tightening result can be obtained. As described above, the result of tightening is not sufficient in the conventional screw tightening method that is generally performed. However, when tightening is performed by the method of controlling the loosening torque of the screw as in the present invention, The most suitable high-precision tightening is possible for each screw.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の好適な一実施例のねじ締付け装置のね
じ締付け操作をする主要部分の構成を説明する一部切欠
縦断面図である。
FIG. 1 is a partially cutaway vertical cross-sectional view for explaining the configuration of a main part that performs a screw tightening operation of a screw tightening device according to a preferred embodiment of the present invention.

【図2】ジョーにねじをセットした状態を説明する縦断
面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view illustrating a state in which a screw is set on a jaw.

【図3】ねじ締付け装置の主要部を多関節ロボットで構
成した状態の側面図である。
FIG. 3 is a side view of a state in which a main part of the screw tightening device is configured by an articulated robot.

【図4】パソコンとコントローラとを接続ケーブルで接
続した状態を模式的に示した斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view schematically showing a state in which a personal computer and a controller are connected by a connection cable.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ねじ締付モータ 12 コントローラ 14 キーボード 16 パソコン 18 トルクセンサ 20 ボールスプライン 22 ドライバ(ビット) 24 ジョー 26 ねじ圧送手段 28 ねじ 28′ねじ 30 押付けシリンダ 34 接続ケーブル 36 多関節ロボット 10 screw tightening motor 12 controller 14 keyboard 16 personal computer 18 torque sensor 20 ball spline 22 driver (bit) 24 jaw 26 screw pressure feeding means 28 screw 28 'screw 30 pressing cylinder 34 connection cable 36 articulated robot 36

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下記(a)〜(d)の操作で行なわれる
ことを特徴とするねじ締付け方法。 (a)ねじを締付けるドライバの駆動を制御するコント
ローラに、ねじ及び相手部材の諸元等に基づく仮締めト
ルクTを設定して入力し、この仮締めトルクTでド
ライバを駆動してねじを相手部材に仮締めする。 (b)この仮締めを緩める際に要するねじと相手部材間
の摩擦係数等が加味された仮締め緩めトルクTをドラ
イバに付設されるトルクセンサで検出してコントローラ
に入力する。 (c)ねじを本締めした際に仮にこれを緩めるとする場
合に要する既に判明している本締め緩め想定トルクT
をコントローラに入力する。 (d)仮締めトルクT及び仮締め緩めトルクT並び
に本締め緩め想定トルクTに基づいて本締めに要する
本締めトルクT本締めトルクT =仮締めトルクT
×本締め緩め想定トルクT /仮締め緩めトルクT
なる式を用いてコントローラで算出し、この本締めトル
クTでドライバを駆動してねじを相手部材に本締めす
る。
1. A screw tightening method characterized by being carried out by the following operations (a) to (d). (A) A temporary tightening torque T 1 based on the specifications of the screw and the mating member is set and input to a controller that controls the drive of the screw tightening driver, and the driver is driven with the temporary tightening torque T 1 to drive the screw. Is temporarily fastened to the mating member. (B) The temporary tightening loosening torque T 2 in which the friction coefficient between the screw and the mating member required for loosening the temporary tightening is added is detected by the torque sensor attached to the driver, and is input to the controller. (C) Assumed torque T 3 for tightening the main tightening, which is already known and is required when loosening the screw when the main tightening is performed.
To the controller. (D) Based on the temporary tightening torque T 1, the temporary tightening loosening torque T 2 and the final tightening loosening expected torque T 3 , the final tightening torque T 5 required for the final tightening is the final tightening torque T 5 = the temporary tightening torque T
1 x assumed tightening / loosening torque T 3 / temporary tightening / loosening torque T 2
The value is calculated by the controller using the following formula, and the driver is driven by this final tightening torque T 5 to fully tighten the screw to the mating member.
【請求項2】 仮締めと、仮締め緩め操作とを複数回行
なってねじと相手部材とのなじみを生じさせると共に、
各々の仮締め緩めトルクTをトルクセンサで検出して
その平均値を仮締め緩めトルクTとして採用すること
を特徴とする請求項1記載のねじ締付け方法。
2. The temporary tightening and the temporary tightening / loosening operation are performed a plurality of times to make the screw become compatible with the mating member, and
The screw tightening method according to claim 1, wherein each temporary tightening / loosening torque T 2 is detected by a torque sensor, and an average value thereof is adopted as the temporary tightening / loosening torque T 2 .
【請求項3】 ねじを回転させることができる強制駆動
されるドライバと、ドライバの駆動トルクを検出できる
トルクセンサと、トルクセンサの検出値や入力データを
基に所定の演算機能を有してドライバの駆動を制御でき
るコントローラとを有することを特徴とする請求項1又
は2記載のネジ締付け方法の実施に使用するねじ締付け
装置。
3. A driver having a forced drive capable of rotating a screw, a torque sensor capable of detecting a drive torque of the driver, and a driver having a predetermined calculation function based on a detected value of the torque sensor and input data. 3. A screw tightening device used for carrying out the screw tightening method according to claim 1, further comprising a controller capable of controlling the driving of the screw tightener.
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