JP2953243B2 - ねじ締め制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動ねじ締め装置（電
動ナットランナー）に関し、特にその動作を制御するね
じ締め制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動ナットランナーは、ねじ締めの自動
化のため広く用いられている装置である。この装置にお
いては、ねじの慣性を排除して所望のトルクでねじ締め
を行うべくねじ締めコントローラが用いられる。また、
ねじ締めコントローラとしては、ねじの締め付け不良を
検出する構成も知られている。

【０００３】図３９には、一従来例に係るねじ締め装置
の構成が示されている。この図は、特開平２−１５２７
３３号に開示された装置の要部を簡略化して表したもの
である。

【０００４】この図に示される装置は、モータ１０によ
りドライバビット１２を回転させ、ドライバビット１２
先端に篏着されたねじを締め付ける構成を有しており、
モータ１０からドライバビット１２までの動力伝達経路
上には回転検出器１４が設けられている。この回転検出
器１４は、ドライバビット１２の回転数を検出し出力す
るセンサである。すなわち、回転検出器１４は、ドライ
バビット１２が回転すると、回転速度に応じたパルス幅
を有するパルス信号を出力し、これをカウンタ１６及び
ＡＮＤゲート１８に入力する。カウンタ１６からの出力
が“Ｈ”の状態では回転検出器１４から出力されるパル
ス信号が停止判断部２０に入力され、カウンタ１６から
の出力が“Ｌ”の状態では入力されない。

【０００５】カウンタ１６からの出力が“Ｈ”の状態で
は、停止判断部２０により、パルス信号のパルス幅に基
づく判定が実行される。上述のように、回転検出器１４
から出力されるパルス信号のパルス幅はモータ１０の出
力軸の回転速度を表しており、ねじの締め付けが終了に
近付くと出力軸の回転速度が低下する結果、パルス幅が
長くなる。停止判断部２０は、パルス幅の判定によりね
じ締めを停止させるべきか否かを判断し、停止させるべ
きと判断した場合には、正転制御部２２に対し正転電圧
の遮断を、逆転制御部２４に逆転電圧の供給を指令す
る。正転制御部２２及び逆転制御部２４は、この指令に
応じて切換手段２６を制御し、図示しない電源からモー
タ１０に供給する正転電圧を遮断すると共に当該電源か
らモータ１０に逆転電圧を供給させる。切換手段２６
は、従って、ねじ締めの際には正転電圧をモータ１０に
供給する一方、ねじ締めが終了すると逆転電圧をモータ
１０に供給し、僅かの時間が経過した後にモータ１０を
停止させる。

【０００６】このように、図３９の従来例においては、
ねじ締めの進行に伴い反力が発生しこの反力によりドラ
イバビット１２の回転速度が低下すると、これに応じて
ねじ締めが終了される。この結果、所望トルクでねじ締
めを行うことが可能になる。さらに、この従来例では、
カウンタ１６によってＡＮＤゲート１８を開閉する動作
により、締め付け不良の検出を行うことが可能になる。

【０００７】すなわち、モータ１０やその電源に異常が
生じたり、ドライバビット１２に曲りが生じ正常に回転
しなくなっていたり、あるいは回転検出器１４に異常が
生じている場合等、回転検出器１４から正常にパルス信
号出力が得られない場合、ＡＮＤゲート１８が閉じられ
る。このため、カウンタ１６はねじ締め開始後所定時間
内におけるパルス信号の発生個数を計数し、所定個数に
至った場合のみ出力を“Ｈ”としてＡＮＤゲート１８を
開かせる。従って、この従来例においては、異常が発生
した場合にこれを検出して対応することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来例に
は、すでに締め付けを一度行っているねじについて再度
締め付けを行う場合等に問題点が発生する。

【０００９】まず、ねじ締めプログラムを搭載する電動
ナットランナーを用いて自動でねじ締めを行う際には、
所定の設備条件を満たしていなければならない。設備条
件としては、例えばワークのクランプ確認がある。ワー
クのクランプが確認されない状態では、そのままねじの
締め付けを実行するのは好ましくない。従って、上に述
べた従来例と類似の異常検出機能を用い、設備条件の不
備を異常として検出し、ねじ締めプログラムの実行を中
断する必要がある。また、ワークの不良が発生した場合
等にも、ねじ締めが中断される。

【００１０】ここに、ねじ締めが中途まで行われた状態
でねじ締めプログラムを再起動すると、仮締め、本締め
等のステップを含むねじ締め動作全体が実行されるた
め、仮締め判定や最終値判定の不良となってしまう。電
動ナットランナーに搭載されるねじ締めプログラムは、
通常、例えば仮締めから本締めに移行する際にある条件
が満たされたか否かを判定（仮締め判定）しており、ま
た、ねじ締め動作を終了する際にある条件が満たされた
か否かを判定（最終値判定）している。従って、従来
は、ねじ締めが中途まで行われた状態でねじ締めプログ
ラムを再起動させることができず、電動ナットランナー
を用いるに当たって手工具、インパクトレンチ等を用い
て予めねじを完全に緩めなければならなかった。

【００１１】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、ねじ締めプログラ
ムを再起動させてもねじを好適に締め付けることができ
るようにすることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、ねじ締めプログラムを構成する複
数のステップの中から実行開始に係るステップを特定す
るステップ特定手段と、特定されたステップからねじ締
めプログラムを再起動させる再起動手段と、を備え、再
起動時にねじ締めプログラムの中途のステップからねじ
締め制御を実行されることを特徴とする。

【００１３】また、本発明の請求項２は、ステップ特定
手段が、ねじの状態を検出測定する手段と、検出測定結
果に基づき実行開始に係るステップを特定する手段と、
を備えることを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項３は、ステップ特定手段
が、各ねじ毎に付与された情報を入力する手段と、入力
される情報に基づき実行開始に係るステップを特定する
手段と、を備えることを特徴とする。

【００１５】そして、本発明の請求項４は、前記ねじ締
めプログラムが、それぞれねじ穴に対応する複数のブロ
ックから構成されると共に、前記ステップ特定手段に代
え、前記複数のブロックの中から実行開始に係るブロッ
クを特定するブロック特定手段を備え、前記再起動手段
が、特定されたブロックからねじ締めプログラムを再起
動させることにより、再起動時にねじ締めプログラムの
中途のブロックからねじ締め制御を実行することを特徴
とする。

【００１６】

【作用】本発明においては、ねじ締めプログラムを再起
動させる際、当該ねじ締めプログラムを構成する複数の
ステップの中から１個のステップが特定される。さら
に、特定されたステップからねじ締めプログラムの実行
が開始される。従って、ねじが途中まで締め付けられて
いる場合に、中途のステップからねじの締め付けを行う
ことが可能になる。

【００１７】また、請求項２においては、実行開始に係
るステップが、ねじの状態の検出測定により特定され
る。従って、ステップの特定に当たって例えばステップ
番号を入力する等の操作が不要となり、より自動化され
る。

【００１８】請求項３においては、実行開始に係るステ
ップを特定するに当たって、各ねじ毎に付与された情報
が入力される。入力する情報は、ステップを特定可能な
情報であれば良く、ねじの状態を表す情報の他、測定等
によっては得られない要素（締め付け時間、締め付けを
行った装置の番号等）を含む情報であっても良い。従っ
て、請求項２と同様に自動化されると共に、より詳細・
多岐に亘る情報に基づきステップの特定を行っているた
め、後工程、他のライン等でねじ締めを行うことも可能
になる。

【００１９】請求項４においては、ねじ締めプログラム
を再起動させる際、当該ねじ締めプログラムを構成する
複数のブロックの中から１個のブロックが特定される。
ブロックは、ねじ締めに係るねじ穴に対応しており、例
えば上記ステップを複数個含んでいる。ねじ締めプログ
ラムは特定されたブロックから実行開始される。従っ
て、例えばねじ締めに係る異常の発生に伴いねじを除去
した上でねじ締めを再開する場合に、ねじ締めプログラ
ムを対応するブロックから起動することが可能になる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。

【００２１】図１には、本発明の第１実施例に係るねじ
締め装置の構成が示されている。この図に示される装置
は、コントローラ２８及び速度アンプ３０から構成さ
れ、設備ＰＣ（プログラマブルコントローラ）３２から
の締付指令に応じてモータ３４を制御する構成である。

【００２２】まず、設備ＰＣ３２は工場内に設置される
工作機械等の設備を統括する。設備ＰＣ３２は、設備の
条件が整うと、図２に示されるように設備動作プログラ
ムに従いコントローラ２８に対して締付指令を与え、コ
ントローラ２８に搭載されているねじ締めプログラムを
起動させる。コントローラ２８においてねじ締めプログ
ラムの実行が終了すると、コントローラ２８はその旨を
設備ＰＣ３２に通知する。これに応じ、設備ＰＣ３２は
必要な処理を実行する。

【００２３】コントローラ２８は、総合部３６及び速度
コントロール部３８を有している。総合部３６はコント
ローラ２８の全体動作を制御する手段であり、速度コン
トロール部３８は速度アンプに対して速度指令を与える
手段である。

【００２４】総合部３６は、後述するようにねじ締めプ
ログラムを記憶しており、設備ＰＣ３２からの締付指令
に応じてこれを実行する。ねじ締めプログラムは、例え
ば図３に示されるようにステップＳ００１，Ｓ００２，
Ｓ００３及びＳ００４から構成されている。この例で
は、ステップＳ００１は、“早回転（３５０ｒｐｍ）で
モータ３４を回転（ＳＰＥＥＤ）させ、スタートからの
時間（ＴＩＭＥ）が３秒（Ｉ３）を経過するかモータ３
４の軸トルク（ＴＯＲＱ）が５０ｋｇｃｍを越えるか、
いずれの条件が満たされた場合にステップＳ００２に移
行する”動作に係るステップである。同様に、ステップ
Ｓ００２は、“５０ｒｐｍでモータ３４を回転させ、軸
トルクが２００ｋｇｃｍを越えた場合にステップＳ００
３に移行する”動作に係るステップである。ステップＳ
００３は、“５ｒｐｍでモータ３４を回転させ、軸トル
クが５００ｋｇｃｍを越えた場合にステップＳ００４に
移行する”動作に係るステップである。そして、ステッ
プＳ００４は、“ねじ締め終了を示す通知を設備ＰＣ３
２に出力する”動作に係るステップである。このような
ねじ締めプログラムが先頭のステップＳ００１から正常
に実行された場合、モータ３４の速度は図４（ａ）に示
されるように、その軸トルクは図４（ｂ）に示されるよ
うに、それぞれ制御される。

【００２５】上記制御を実行するためには、モータ３４
の軸トルクを検出するトルクセンサ４０、及びモータ３
４の回転角度や回転速度を検出する角度・速度センサ４
２を、モータ３４の出力軸に設ける必要がある。また、
トルクセンサ４０及び角度・速度センサ４２の出力を取
り込むために、コントローラ２８にＡＤ変換部４４及び
角度・速度検出部４６を設ける必要がある。ＡＤ変換部
４４は、トルクセンサ４０のアナログ出力をモータ３４
の軸トルクを示すディジタルデータに変換して総合部３
６に供給する。角度・速度検出部４６は、角度・速度セ
ンサ４２（例えばモータ３４に設けられたエンコーダ）
の出力に所定の処理を施し、やはり総合部３６に供給す
る。

【００２６】速度アンプ３０は、速度コントロール部３
８から速度指令が与えられると、これに応じてモータ３
４の電流を制御する。すなわち、速度アンプ３０は、速
度指令を電流指令に変換する電流指令発生部４８及び電
流指令に応じてモータ３４に電流を供給する電流アンプ
５０を有している。速度指令はモータ３４の回転速度の
制御目標値を示しており、電流指令はこの目標値に相当
する電流値を示している。従って、速度アンプ３０によ
り、モータ３４の回転速度を所定の目標値に制御でき
る。また、速度指令は図３に一例が示されるねじ締めプ
ログラムに従って生成されるものであり、これにより、
モータ３４の回転速度をねじ締めプログラムに従って制
御できる。なお、図中５２はトルクカット制御部であ
り、電流アンプ５０の出力を電流指令発生部４８にフィ
ードバックしてモータ３４に過大なトルクが発生するこ
とを防止する。

【００２７】図５には、コントローラ２８の構成がより
詳細に示されている。この図に示されるように、本実施
例のコントローラ２８は、総合部３６、速度コントロー
ル部３８、ＡＤ変換部４４及び角度・速度検出部４６の
他、入出力部５４及び５６が内部バス５８を介して接続
された構成である。入出力部５４は、前述の設備ＰＣ３
２とのインタフェース機能の他、プログラマとのインタ
フェース機能を有している。入出力部５６は、速度アン
プ３０とのインタフェース機能を有している。なお、図
中６０は外部電源から電力の供給を受けこれを適宜変換
してコントローラ２８の各部構成に供給する電源部であ
り、６２はこの電力供給に係る電源配線である。

【００２８】図６には、この実施例における総合部３６
及び入出力部５４の構成が示されている。この図に示さ
れるように、総合部３６はＣＰＵ６４、ＲＯＭ６６及び
ＲＡＭ６８を備えている。ＲＯＭ６６はシステムプログ
ラムを格納するメモリであり、ＲＡＭ６８はねじ締めプ
ログラム（ユーザプログラム）を格納するメモリであ
る。ＣＰＵ６４はこれらに係る処理を実行する。すなわ
ち、ＣＰＵ６４は、ＲＡＭ６８上のねじ締めプログラム
をシステムプログラムにより機械語に変換し、翻訳され
たねじ締めプログラムを設備ＰＣ３２からの締付指令に
応じシステムプログラム下で実行する。

【００２９】また、入出力部５４は対ＰＣインタフェー
ス７０及び対プログラマインタフェース７２を備えてい
る。設備ＰＣ３２とコントローラ２８の間のやり取り
は、入出力部５４の対ＰＣインタフェース７０を介して
行われる。設計者、保全者等が装置内部の状態を知る際
には、入出力部５４の対プログラマインタフェース７２
を介してコントローラ２８の内部を調べる。

【００３０】この実施例が特徴とするところは、ＲＯＭ
６６がステップＮｏ処理ルーチン１０００を搭載し、こ
れに対応して対ＰＣインタフェース７０がステップＮｏ
信号入力部７４を有している点である。ステップＮｏ信
号入力部７４は設備ＰＣ３２からステップＮｏ信号を入
力する手段であり、ステップＮｏ処理ルーチン１０００
はこれを処理する手段である。図７には、ＲＯＭ６６上
に格納されるシステムプログラムのうち、ねじ締めプロ
グラムの実行に係りステップＮｏ処理ルーチン１０００
を含む部分の流れが示されている。また、図８には、こ
の処理に係る動作が示されている。

【００３１】本実施例の装置に電源が投入されると（１
１００）、ＣＰＵ６４は、まず自己診断を実行する（１
１０２）。この自己診断は、ＲＡＭ６８や入出力部５４
等の状態をチェックし、正常に動作し得るか否かを判断
するものである。この診断の結果異常であるとされた場
合には、ＣＰＵ６４は異常が生じた旨を設備ＰＣ３２や
使用者等に報知する一方で現状を維持する。正常であれ
ば、ステップ１１０４以降に進む。

【００３２】ステップ１１０４においては、ＣＰＵ６４
は、設備ＰＣ３２からステップＮｏ信号が入力されてい
るか否かを判定する。すなわち、ステップＮｏ入力部７
４を介してステップＮｏ信号が入力されているか否かを
判定する。通常の起動の場合にはステップＮｏ信号は入
力されない。この場合、ＣＰＵ６４は、プログラムスタ
ート位置をプログラムの先頭とする（１１０６）。

【００３３】ＣＰＵ６４は、次に、設備ＰＣ３２から締
付指令（プログラムスタート信号）が入力されたか否か
を判定する（１１０８）。入力されていない場合、入力
されるまで待ち状態をとるべく、ＣＰＵ６４はステップ
１１０４に戻る。入力された場合、ＣＰＵ６４はステッ
プ１１１０に移行する。

【００３４】ステップ１１１０においては、ＣＰＵ６４
は、プログラムスタート信号によって示されるねじ締め
プログラムをステップ１１０６において設定されたプロ
グラムスタート位置、すなわち先頭から実行する。例え
ば５種類のねじ締めプログラムＰＧＳ１〜ＰＧＳ５が総
合部３６のＲＡＭ６８上に格納されている場合、図８に
示されるように、設備ＰＣ３２がプログラムスタート信
号によって５種類のねじ締めプログラムＰＧＳ１〜ＰＧ
Ｓ５のうちいずれかを指定する。

【００３５】このような処理の結果、指定されたねじ締
めプログラムの実行が終了した場合、ＣＰＵ６４はその
旨を設備ＰＣ３２に報知し（１１１２）、ステップ１１
０４に戻る。このように、本実施例によれば、ねじ締め
プログラムを好適に実行できる。

【００３６】さらに、この実施例によれば、ＲＡＭ６８
上に格納されているねじ締めプログラムを中途から実行
することも可能である。この動作は本実施例の特徴とす
るところであり、次のようにステップ１１１４により実
現される。

【００３７】すなわち、ステップ１１０４において設備
ＰＣ３２からステップＮｏ信号が入力されていると判定
された場合、プログラムスタート位置として、このステ
ップＮｏ信号によって指定されるステップが設定され
る。図８に示すように、設備ＰＣ３２は、ステップＮｏ
信号ＳＮ１〜ＳＮ５のうち実行開始に係る信号を出力
し、ＣＰＵ６４はステップＮｏ入力部７４を介してこれ
を入力する。ＣＰＵ６４は、プログラムスタート位置の
設定を実行した後、ステップ３０８に移行する。

【００３８】続くステップ１１１０においては、プログ
ラムスタート信号によって示されるねじ締めプログラム
が、設定されたプログラムスタート位置から実行され
る。これにより、例えば図３の例であればステップＳ０
０２から実行するといった処理が可能になる。

【００３９】このように、本実施例によれば、ねじ締め
プログラムを必要に応じて中途のステップから実行開始
できる。従って、ねじの締め付け不良等が発生した場合
に、同一のねじ締めプログラムを用いることができる。
すなわち、仮締め開始から最終までのプログラムと、仮
締め終了時から最終までのプログラムとを準備する必要
がなく、設定値管理も１個で良い。

【００４０】図９には、本発明の第２実施例に係るねじ
締め装置、特にそのコントローラ２８の総合部３６及び
入出力部５４の構成が示されている。この実施例は、そ
の他の部分に関しては、図１及び図５の第１実施例と同
様の構成である。また、図６と比較した場合に相違する
点は、ＲＯＭ６８上にプログラム進行管理ルーチン１０
０２が搭載され、ＲＡＭ６８上においてプログラムカウ
ンタ１００４が実現され、対ＰＣインタフェース７０が
ステップＮｏ入力部７４に代えリスタート入力部７６を
有している点である。

【００４１】図１０には、この実施例におけるＣＰＵ６
４の動作、特にステップＮｏ処理ルーチン１０００及び
プログラム進行管理ルーチン１００２に係る処理を含む
部分の流れが示されている。

【００４２】本実施例の装置に電源が投入されると（１
２００）、ＣＰＵ６４は、第１実施例と同様の自己診断
を実行し（１２０２）、異常である場合にはその旨を設
備ＰＣ３２や使用者等に報知し、正常である場合にはス
テップ１２０４以降に進む。ステップ１２０４において
は、ＣＰＵ６４は、設備ＰＣ３２から対ＰＣインタフェ
ース７０を介して締付指令、すなわちプログラムスター
ト信号が入力されているか、それともそのリスタート入
力部７６を介してリスタート信号が入力されているかを
判定する。

【００４３】通常の起動の場合には、設備ＰＣ３２はス
タート信号を出力する。この場合、ＣＰＵ６４は、プロ
グラムスタート位置をねじ締めプログラムの先頭とし
（１２０６）、実行開始に係るステップＮｏ、すなわち
この場合にはねじ締めプログラムの先頭のステップのＮ
ｏを、プログラムカウンタ１００４に書き込む（１２０
８）。ＣＰＵ６４は、プログラムカウンタ１００４上の
プログラムスタート位置、すなわち先頭から、ねじ締め
プログラムを実行する（１２１０）。なお、ＲＡＭ６８
上に複数のねじ締めプログラムが搭載されている場合、
実行すべきプログラムは第１実施例と同様スタート信号
により設備ＰＣ３２が指定する。ねじ締めプログラムの
実行が終了するまでは（１２１２）、ＣＰＵ６４は逐
次、次に実行すべきステップのＮｏをプログラムカウン
タ１００４に書き込み（１２０８）、実行する（１２１
０）。このような処理の結果ねじ締めプログラムの実行
が終了した場合（１２１２）、ＣＰＵ６４はその旨を設
備ＰＣ３２に報知し（１２１４）、ステップ１２０４に
戻る。このように、本実施例によれば、ねじ締めプログ
ラムを好適に実行できる。

【００４４】さらに、この実施例によれば、第１実施例
と同様、ＲＡＭ６８上に格納されているねじ締めプログ
ラムを中途から実行することも可能である。この動作は
ステップＮｏ処理ルーチン１０００により実行される。
さらに、プログラム進行管理ルーチン１００２により、
ステップＮｏを設備ＰＣ３２から指定することなくねじ
締めプログラムを中途のステップから実行可能にしてい
る。

【００４５】すなわち、ステップ１２０４において設備
ＰＣ３２からリスタート信号が入力されていると判定さ
れた場合、ＣＰＵ６４は、プログラムカウンタ１００４
上のステップＮｏを読み出し（１２１６）、読み出した
ステップＮｏからねじ締めプログラムを実行する（１２
１０）。プログラムカウンタ１００４上にステップＮｏ
がない場合、例えば前サイクルが存在しないとき（１２
１８）、ＣＰＵ６４はプログラムスタート位置としてプ
ログラムの先頭を設定し（１２０６）、先に説明した動
作を実行する。

【００４６】このように、本実施例によれば、ねじ締め
プログラムを必要に応じて中途のステップから実行開始
できる。従って、ねじの締め付け不良等が発生した場合
に、同一のねじ締めプログラムを用いることができる。
すなわち、仮締め開始から最終までのプログラムと、仮
締め終了時から最終までのプログラムとを、両方準備す
る必要がなく、設定値管理も１個で良い。

【００４７】さらに、本実施例によれば、設備ＰＣ３２
からリスタート信号を入力することにより、前サイクル
において実行したねじ締め動作を継続することが可能に
なる。また、前サイクルの記憶（プログラムカウンタ２
０４上の記憶）は、リセット信号を用いることにより消
す構成とすれば良い。リセット信号は、例えば治具を緩
めてワークを入れ替え可能な状態としたときに発生させ
れば良い。

【００４８】図１１には、本発明の第３実施例に係るね
じ締め装置、特にそのコントローラ２８の要部構成が示
されている。この図に示されるように、本実施例におい
ては、対ＰＣインタフェース７０上に、２個のリスター
ト入力部７６及び７６が搭載されている。リスター
ト入力部７６は、第２実施例におけるリスタート入力
部７６と同様のリスタート信号を設備ＰＣ３２から入力
する手段である。すなわち、この実施例において設備Ｐ
Ｃ３２から供給される２種類のリスタート信号のうち、
プログラムカウンタ上のステップＮｏからねじ締めプロ
グラムを再起動させる旨のリスタート信号が供給され
た場合には、このリスタート信号はリスタート入力部
７６によってコントローラ２８に入力される。一方、
本実施例の特徴に係るリスタート入力部７６は、設備
ＰＣ３２から供給される２種類のリスタート信号のう
ち、あらかじめ設定されている戻り数だけ戻ったステッ
プからねじ締めプログラムを再起動させる旨のリスター
ト信号を入力するための手段である。すなわち、設備
ＰＣ３２からリスタート信号が供給されると、このリ
スタート信号はリスタート入力部７６によってコン
トローラ２８に入力される。

【００４９】図１２には、この実施例におけるＣＰＵ６
４の動作、特にステップＮｏ処理ルーチン１０００及び
プログラム進行管理ルーチン１００２を含む動作の流れ
が示されている。

【００５０】本実施例の装置に電源が投入されると（１
２００）、ＣＰＵ６４は、まず第１及び第２実施例と同
様の自己診断を実行し（１２０２）、異常である場合に
はその旨を設備ＰＣ３２や使用者等に報知し、正常であ
る場合にはステップ１２２０に進む。

【００５１】ステップ１２２０においては、ＣＰＵ６４
は、ステップＮｏの戻り数を設定する。後述のように、
設備ＰＣ３２からリスタート信号が供給されている場
合、プログラムカウンタ１００４上のステップＮｏから
所定ステップ戻り、戻ったステップＮｏからプログラム
の実行を開始する。ステップ１２２０において設定され
るステップＮｏの戻り数とは、このようなステップＮｏ
の戻し処理の際に、ねじ締めプログラム上において戻る
ステップ数をいう。

【００５２】ステップ１２２０実行後は、ステップ１２
０４以降の動作に移行する。すなわち、ステップ１２０
４においては、ＣＰＵ６４は、設備ＰＣ３２から対ＰＣ
インタフェースを介して締付指令、すなわちプログラム
スタート信号が入力されているか、それともリスタート
信号またはが入力されているか、を判定する。

【００５３】通常の起動の場合には、設備ＰＣ３２はス
タート信号を出力する。この場合、ＣＰＵ６４はプログ
ラムスタート位置をプログラムの先頭とし（１２０
６）、実行開始に係るステップＮｏ、すなわちこの場合
にはねじ締めプログラムの先頭のステップのＮｏを、プ
ログラムカウンタ１００４に書き込む（１２０８）。Ｃ
ＰＵ６４は、プログラムカウンタ１００４上のプログラ
ムスタート位置、すなわちこの場合にはプログラムの先
頭から、ねじ締めプログラムを実行する（１２１０）。
なお、ＲＡＭ６８上に複数のねじ締めプログラムが搭載
されている場合、実行すべきプログラムはスタート信号
により設備ＰＣ３２が指定する。ねじ締めプログラムの
実行が終了するまでは（１２１２）、ＣＰＵ６４は逐
次、次に実行すべきステップのＮｏをプログラムカウン
タ１００４上に書き込み（１２０８）、実行する（１２
１０）。このような処理の結果ねじ締めプログラムの実
行が終了した場合（１２１２）、ＣＰＵ６４はその旨を
設備ＰＣ３２に報知し（１２１４）、ステップ１２０４
に戻る。また、設備ＰＣ３２からのスタート信号がオフ
した場合にも（１２２２）、ステップ１２０４に戻る。
このように、本実施例によれば、ねじ締めプログラムを
好適に実行できる。

【００５４】さらに、本実施例においても、ＲＡＭ６８
上に格納されているねじ締めプログラムを中途から実行
することも可能である。この動作は、ステップＮｏ処理
ルーチン１０００により実行される。さらに、プログラ
ム進行管理ルーチン１００２により、ステップＮｏを設
備ＰＣ３２から指定することなくねじ締めプログラムを
中途のステップから実行可能にしている。

【００５５】すなわち、ステップ１２０４において設備
ＰＣ３２からリスタート信号またはが入力されてい
ると判定された場合、ＣＰＵ６４は、プログラムカウン
タ１００４上のステップＮｏを読み出す（１２１６）。
プログラムカウンタ１００４上にステップＮｏが書き込
まれていない場合には（１２１８）、ＣＰＵ６４の動作
はステップ１２０６に移行し、プログラムの先頭からね
じ締めプログラムが実行開始される。プログラムカウン
タ１００４上にステップＮｏが書き込まれている場合に
は（１２１８）、ＣＰＵ６４の動作はステップ１２２４
に移行する。

【００５６】ステップ１２２４においては、ＣＰＵ６４
は、設備ＰＣ３２から供給されるリスタート信号が、リ
スタート入力部７６を介して入力されるリスタート信
号であるか、それともリスタート入力部７６を介し
て入力されるリスタート信号であるかを判定する。こ
の判定の結果、リスタート信号とされた場合、ＣＰＵ
６４の動作はステップ１２１０に移行する。すなわち、
ステップ１２１６において読み出したステップＮｏから
ねじ締めプログラムを実行する（１２１０）。これに対
し、リスタート信号であるとされた場合には、ＣＰＵ
６４はステップＮｏの戻し処理（１２２６）を実行す
る。すなわちステップ１２１６において読み出したプロ
グラムカウンタ１００４上のステップＮｏから、ステッ
プ１２２０において設定した戻り数を減ずる。この後、
ステップ１２１０を実行することにより、ねじ締めプロ
グラムは、プログラムカウンタ１００４上のステップＮ
ｏに対し、あらかじめ設定されている戻り数だけ戻った
ステップから実行を開始されることとなる。

【００５７】このように、本実施例によれば、ねじ締め
プログラムを必要に応じて中途もブロックから実行開始
できる。従って、ねじの締め付け不良などが発生した場
合に、同一のねじ締めプログラムを用いることができ
る。すなわち、仮締め開始から最終までのプログラムと
仮締め終了時から最終までのプログラムを、両方準備す
る必要がなく、設定値管理も１個でよい。

【００５８】これに加え、本実施例においては、設備Ｐ
Ｃ３２からリスタート信号を入力することにより、前
サイクルにおいて実行したねじ締め動作を継続すること
が可能である。加えて、設備ＰＣ３２からリスタート信
号を入力することにより、前サイクルにおいて実行し
たねじ締め行為を中断し、新しいねじを途中まで手で締
めた後にねじ締め動作を継続することが可能となる。

【００５９】なお、前サイクルの記憶は、リセット信号
を用いることにより消す構成とすれば良い。例えば、治
具を緩めてワークを入れ替えた時にこのリセット信号を
発生させるようにすればよい。

【００６０】図１３には、本発明の第４実施例に係るね
じ締め装置、特にそのコントローラ２８の要部構成が示
されている。この図に示されるように、本実施例におい
ては、リスタート入力部としてリスタート入力部７６
のみが搭載されている。すなわち、この実施例の場合、
設備ＰＣ３２からは、プログラムカウンタ１００４上の
ステップＮｏから更に戻ったステップから、ねじ締めプ
ログラムを実行開始させる旨のリスタート信号のみが
供給される。

【００６１】図１４には、この実施例におけるＣＰＵ６
４の動作、特にステップＮｏ処理ルーチン１０００及び
プログラム進行管理ルーチン１００２に係る処理を含む
動作の流れが示されている。

【００６２】この図に示されるように、本実施例におけ
るＣＰＵ６４の動作は、第３実施例における動作からス
テップ１２２４を除いた動作である。すなわち、設備Ｐ
Ｃ３２から供給されうるリスタート信号がリスタート信
号のみであるから、ステップ１２１８においてステッ
プＮｏがあると判定された場合に、ステップ１２２４を
減ることなくステップ１２２６が実行される。

【００６３】従って、本実施例によれば、ねじ締めプロ
グラムを必要に応じて中途のステップから実行開始でき
る。従って、ねじの締め付け不良などが発生した場合
に、同一のねじ締めプログラムを用いることができる。
すなわち、仮締め開始から最終までのプログラムと仮締
め終了時から最終までのプログラムとを、両方準備する
必要がなく、設定値管理も１個で良い。

【００６４】さらに、本実施例によれば、設備ＰＣ３２
からリスタート信号を入力することにより、前サイク
ルにおいて実行したねじ締め行為を中断し、新しいねじ
を途中まで手で締めた上で、動作を継続することが可能
になる。なお、前サイクルの記憶は、リセット信号を用
いることにより消す構成とすればよい。例えば治具を緩
めワークを入れ替えた時に、このリセット信号を発生さ
せるようにすればよい。

【００６５】図１５には、本発明の第５実施例に係るね
じ締め装置の構成が示されている。この図に示されるよ
うに、本実施例においてはモータ３４の出力軸側にスト
ロークセンサ７８が設けられている。これと対応するよ
うに、コントローラ２８には、さらにストローク検出部
８０が付加されている。

【００６６】図１６には、この実施例におけるストロー
クセンサ７８の構成が示されている。ただし角度・速度
センサ４２は省略されている。特に（ａ）は着座前の、
（ｂ）は着座後の、状態をそれぞれ示している。

【００６７】この実施例におけるストロークセンサ７８
は、ソケット８２とモータ３４の出力軸の位置関係を検
出するセンサである。ソケット８２はモータ３４の出力
軸と連結するよう設けられた部材であり、下部には締め
付けるべきねじ８４の頭部８６が篏着される。ストロー
クセンサ７８は、ソケット８２上に設けたヘッド８８
と、モータ３４に対して固定しているセンサ部９０と、
から構成されている。モータ３４の回転駆動によってワ
ーク９２上でのねじ８４の締め付けが進むと、上部に設
けられているバネ９４によりソケット８２、すなわちヘ
ッド８８とセンサ部９０との位置関係が変化する。セン
サ部９０は、ヘッド８８との位置関係の変化量を検出
し、当該変化量を示す信号をストローク検出部８０に出
力する。

【００６８】なお、図中９６はソケットセンサであり、
ねじ８４の頭部８６がソケット８２に完全に篏着してい
るかどうかを検出する。

【００６９】図１７には、この実施例におけるコントロ
ーラ２８の構成が示されている。この図に示されるよう
に、本実施例においてはストローク検出部８０が付加さ
れている。さらに、図１８にはこの実施例における総合
部３６の構成が示されている。この図に示されるよう
に、本実施例においてはＲＯＭ６６がストローク検出処
理ルーチン１００６を搭載しており、ＲＡＭ６８上にお
いてストローク設定部１００８が設けられている。これ
ら、ストローク検出部８０、ストローク検出処理ルーチ
ン１００６及びストローク設定部１００８は、本実施例
の特徴に係るものである。

【００７０】図１９には、この実施例におけるＣＰＵ６
４の動作、特にステップＮｏルーチン１０００、ステッ
プ進行管理ルーチン１００２及びストローク検出処理ル
ーチン１００６を含む動作の流れが示されている。

【００７１】本実施例の装置に電源が投入されると（１
３００）、ＣＰＵ６４は、第１乃至第４実施例と同様の
自己診断を実行し（１３０２）、異常である場合にはそ
の旨を設備ＰＣ３２や使用者等に報知し、正常である場
合にはステップ１３０４以降に進む。

【００７２】ステップ１３０４においては、ＣＰＵ６４
は、ストローク設定部１００８上にストローク検出処理
を実行する旨のフラグが立っているかどうかを判定す
る。立っていない場合、ＣＰＵ６４は、プログラムスタ
ート位置をねじ締めプログラムの先頭に設定し（１３０
６）、設備ＰＣ３２からのスタート信号に応じて（１３
０８）、設定したプログラムスタート位置からねじ締め
プログラムを実行する（１３１０）。このとき、実行す
べきねじ締めプログラムはプログラムスタート信号によ
って指定される。プログラムの実行を終了した場合（１
３１２）、ＣＰＵ６４は、その旨を設備ＰＣ３２に報知
し、ステップ１３０４に移行する。このように、本実施
例によれば、ねじ締めプログラムを好適に実行できる。

【００７３】さらに、この実施例によれば、第１乃至第
４実施例と同様、ＲＡＭ６８上に格納されているねじ締
めプログラムを中途から実行することも可能である。本
実施例においては、この動作をねじ８４のストロークに
よって実行している。このため、ストローク設定部１０
０８には、予めねじ８４のストロークが書き込まれてい
る。ストローク設定部１００８に書き込まれたストロー
クに基づくねじ締め制御動作は、ストローク検出処理ル
ーチン１００６により実行される。

【００７４】まず、ステップ１３０４においてストロー
ク設定部１００８にフラグの設定があるとされると、ス
テップ１３１４が実行される。ステップ１３１４におい
ては、ワーク９２が定位置に到来しておりソケット８２
にねじ８４の頭部８６が完全に篏着している旨の信号、
すなわちストロークセンサ７８のソケットセンサ９６か
らの信号が得られているか否か判定される。この条件が
成立すると、ＣＰＵ６４は、ステップ１３１６に移行す
る。

【００７５】ステップ１３１６においては、ＣＰＵ６４
は、ソケット８２とセンサ部９０の位置関係、すなわち
センサ部９０に対するヘッド８８の位置変化量を、スト
ローク検出部８０によりストロークセンサ７８から読み
込む。読み込んだ位置変化量は、ＣＰＵ６４により、ス
トローク設定部１００８上のストロークと比較参照され
（１３１８）、これによりねじ８４の締め付け状態が把
握される。例えば、現在、ねじ８４が仮締め状態である
か着座してからの本締め状態であるかが、判定される。
なお、ストロークセンサ７８は、仮締めまで（着座ま
で）のストロークを読み取るもので足りる。ストローク
センサ７８から読み込んだ位置変化量がストローク設定
部２０８上のストロークより小さい場合、ねじ８４は着
座しておらず、仮締め状態であると見なすことができ、
ねじ締めプログラムを仮締めに係るステップ（前述の例
ではＳ００１，Ｓ００２等）から実行すればよいことが
わかる。読み込んだ位置変化量がストローク設定部２０
８上のストローク以上である場合、ねじ８４はすでに着
座しており、ねじ締めプログラムを本締めに係るステッ
プ（前述の例ではＳ００３）から実行すればよいことが
わかる。

【００７６】この後、ステップＮｏ処理ルーチン１００
０に係るステップ１３２０が実行される。すなわち、Ｃ
ＰＵ６４は、ステップ１３１８において把握した締め付
け状態からプログラムスタート位置に係るステップＮｏ
を特定し、ステップ１３０８に移行する。

【００７７】このように、本実施例によれば、ねじ締め
プログラムを中途のステップから実行開始できる。従っ
て、ねじ８４の締め付け不良等が発生した場合に、同一
のねじ締めプログラムを用いることができる。すなわ
ち、仮締め開始から最終までのプログラムと、仮締め終
了時から最終までのプログラムとを、両方準備する必要
がなく、設定値管理も１個で良い。

【００７８】さらに、本実施例によれば、ストロークの
検出値に基づきねじ８４の締め付け状態を把握している
ため、ステップＮｏを予め設定しておく必要がなく、よ
り自動化された動作となる。なお、本実施例におけるス
トローク検出に代え、その他ねじ締めの進行度合いを示
す物理量を測定検出するようにしても同様の効果を実現
することができる。

【００７９】図２０には、本発明の第６実施例に係るね
じ締め装置の構成が示されている。この実施例は、ワー
ク９２と共に搬送されねじ８４の締め付け状態を示す情
報を有するＩ／Ｄキャリア９８を設けると共に、Ｉ／Ｄ
キャリア９８からねじ８４の締め付け状態を示す情報を
読み取りコントローラ２８に供給するＩ／Ｄコントロー
ラ１００を設けた点を特徴としている。また、Ｉ／Ｄコ
ントローラ１００は、Ｉ／Ｄキャリア９８から情報を受
信するためにＩ／Ｄアンテナ１０２を有しており、コン
トローラ２８は、Ｉ／Ｄコントローラ１００からの情報
を総合部３６に入力するための通信制御部１０４を有し
ている。

【００８０】図２１にはこの実施例におけるコントロー
ラ２８の構成が、図２２には総合部３６の構成が、それ
ぞれ示されている。これらの図に示されるように、本実
施例の総合部３６は通信制御部１０４との情報授受のた
めにＲＯＭ６６上に通信処理ルーチン１０１０を搭載し
ており、ＲＡＭ６８上にはＩ／Ｄ設定部１０１２が構成
されている。

【００８１】図２３には、この実施例におけるＣＰＵ６
４の動作のうち、ステップＮｏ処理ルーチン１０００、
プログラム進行管理ルーチン１００２及び通信処理ルー
チン１００４に係る動作の流れが示されている。

【００８２】本実施例の装置に電源が投入されると（１
４００）、ＣＰＵ６４は、第１乃至第５実施例と同様の
自己診断を実行し（１４０２）、異常である場合にはそ
の旨を設備ＰＣ３２や使用者等に報知し、正常である場
合にはステップ１４０４以降に進む。

【００８３】ステップ１４０４においては、ＣＰＵ６４
は、ＲＡＭ６８上のＩ／Ｄ設定部１０１２からフラグを
読取る。Ｉ／Ｄ設定部１０１２において、Ｉ／Ｄの読み
取り及び処理に係るフラグが立っていない場合、ＣＰＵ
６４は、第５実施例と同様、プログラムスタート位置を
ねじ締めプログラムの先頭に設定し（１４０６）、設備
ＰＣ３２からのスタート信号に応じて（１４０８）、プ
ログラムスタート信号によって指定されるねじ締めプロ
グラムを設定したプログラムスタート位置から実行し
（１４１０）、プログラムの実行の終了に応じ（１４１
２）、その旨を設備ＰＣ３２に報知してステップ１４１
４に移行する。ＣＰＵ６４は、ねじ８４の締め付け状態
を示す情報を、Ｉ／Ｄコントローラ１００によりＩ／Ｄ
キャリア９８に書き込み（１４１４）、ステップ１４０
４に移行する。このように、本実施例によれば、ねじ締
めプログラムを好適に実行できる。なお、ねじ締めプロ
グラムを最後まで実行できず終了する場合にも、Ｉ／Ｄ
キャリア９８への書き込みは行う。

【００８４】さらに、この実施例によれば、第１乃至第
５実施例と同様、ＲＡＭ６８上に格納されているねじ締
めプログラムを中途から実行することも可能である。本
実施例においては、この動作をＩ／Ｄキャリア９８上の
情報によって実行している。まず、ステップ１４０４に
おいてストローク設定部１００８にフラグの設定がある
とされると、ステップ１４１６が実行される。ステップ
１４１６においては、ワーク９２が定位置に到来してお
りＩ／Ｄキャリア９８上の情報を読み取れる状態か否か
が判定される。この条件が成立すると、ＣＰＵ６４は、
ステップ１４１８に移行する。

【００８５】ステップ１４１８においては、ＣＰＵ６４
は、通信処理ルーチン１０１０を実行することによりＩ
／Ｄキャリア９８上の情報を読み込み、さらにねじ８４
の締め付け状態を把握する（１４２０）。Ｉ／Ｄキャリ
ア９８上に書き込まれている情報は、先にステップ１４
１４において書き込まれている情報であり、例えばねじ
８４の締め付けトルクである。例えば図３のねじ締めプ
ログラムを実行する際Ｉ／Ｄキャリア９８から読み込ん
だ締め付けトルクが３００ｋｇｃｍである場合、ねじの
締め付け状態はすでにステップＳ００３に進んでいるこ
とがわかる。

【００８６】ＣＰＵ６４は、ねじ８４の締め付け状態を
読み込んだ後、これに応じてプログラムスタートに係る
ステップＮｏを例えばＳ００３等と設定し（１４２
２）、この後ステップ１４０８に移行する。

【００８７】このように、本実施例によれば、ねじ締め
プログラムを中途のステップから実行開始できる。従っ
て、ねじ８４の締め付け不良等が発生した場合に、同一
のねじ締めプログラムを用いることができる。すなわ
ち、仮締め開始から最終までのプログラムと、仮締め終
了時から最終までのプログラムとを、両方準備する必要
がなく、設定値管理も１個で良い。

【００８８】さらに、本実施例によれば、Ｉ／Ｄキャリ
ア９８への情報の書き込み／読取りによりねじ８４の締
め付け状態を記録／把握しているため、ステップＮｏを
予め設定しておく必要がなく、より自動化された動作と
なる。さらに、ストローク等の測定の必要もない。加え
て、Ｉ／Ｄキャリア９８に記録する情報は、トルク等の
計測可能な情報に限られないため、より詳細かつ多岐に
亘る情報とすることができる。例えば、ねじ８４の締め
付けの際のモータ３４の回転数、締め付けを行った時
間、締め付けを行ったナットランナーの番号等を有する
情報としても良い。

【００８９】また、本発明は、ねじ締め装置がワーク管
理機能を有する自動組付機に適用できる。自動車等の製
造工程において用いられる自動組付機は、直交３軸型の
位置決め装置と、電動ねじ締め装置を組み合わせた構成
を有している。図２４には、本発明の第７実施例に係る
自動組付機の一例構成が示されている。

【００９０】この図に示される装置は、設備ＰＣ３２、
位置決め装置１０６、ねじ締め装置１０８及び品質管理
用パソコン１１０から構成されている。設備ＰＣ３２
は、自動組付機全体の制御を管理し、位置決め装置１０
６はねじ締め装置１０８の位置を製品のボルト、ナット
の位置に合わせる。ねじ締め装置１０８は、ねじ締めプ
ログラムに従って動作しワークに対してねじ締めを行う
装置である。設備ＰＣ３３２、位置決め装置１０６及び
ねじ締め装置１０８は互いに信号の授受を行いつつ動作
する。また、品質管理用パソコン１１０は、ねじ締め装
置１０８の動作状況を適宜入力し、ワークに対するねじ
締め品質を管理する。

【００９１】図２５には、設備ＰＣ３２の内部構成が示
されている。設備ＰＣ３２は、電源部１１２、ＣＰＵ部
１１４、メモリ部１１６、入力部１１８、１２０及び１
２２、並びに出力部１２４、１２６及び１２８から構成
されている。電源部１１２は、外部電源を取り込み設備
ＰＣ３２の各部に電源を供給する。ＣＰＵ部１１４は、
メモリ部１１６に格納されているプログラムに従って設
備ＰＣ３２の各部を制御する。

【００９２】入力部１１８及び出力部１２４は、位置決
め装置１０６に係る入出力部を構成する。すなわち、Ｃ
ＰＵ部１１８は、メモリ部１１６上のプログラムに従っ
て位置決め装置１０６により位置決めを行う際、出力部
１２４を介して位置決め装置１０６に対し位置決め装置
スタート信号または位置決め装置再スタート信号を与え
る。位置決め装置１０６は、位置決めが完了すると、そ
の旨の信号を入力部１１８を介してＣＰＵ部１１４に供
給する。同様に、入力部１２０及び出力部１２６は、ね
じ締め装置１０８に対する入出力部を構成しており、Ｃ
ＰＵ部１１４はねじ締め装置１０８に対し出力部１２６
を介してねじ締め装置スタートの信号を与えると共に、
ねじ締め装置１０８からのねじ締め完了の信号を入力部
１２０を介して受け取る。そして、ＣＰＵ部１１４は、
入力部１２２及び出力部１２８を介して製造装置各部位
の制御及び状態把握を行う。入力部１２２は、人間によ
って操作される各部位の押しボタンスイッチ（ＳＷ）や
各部位の位置確認のためのリミットスイッチ（ＳＷ）の
状態を入力するための入力部であり、出力部１２８は、
各部位を動作させるためのソレノイド（ＳＯＬ）バルブ
やモータのオン、オフのためのリレーに対する出力のた
めの出力部である。

【００９３】図２６には、位置決め装置１０６の内部構
成が示されている。この図に示されるように、位置決め
装置１０６は、電源部１３０、ＣＰＵ部１３２、メモリ
部１３４、軸制御部１３６、出力部１３８及び入力部１
４０から構成されるコントローラを有している。すなわ
ち、位置決め装置１０６は、設備ＰＣ３２と類似した構
成のコントローラを有している。電源部１３０は、外部
電源を取り込みコントローラの各部に電源を供給する部
材であり、入力部１４０及び出力部１３８は設備ＰＣ３
２に対する入出力部を構成する。ＣＰＵ部１３２は、メ
モリ部１３４上に格納されている位置決めプログラムに
従い軸制御部１３６に信号を与え後述するような構成に
よってワークに対する位置決めを行わせる。その際、Ｃ
ＰＵ部１３２は、入力部１４０を介して設備ＰＣ３２か
らスタートまたは再スタート信号が与えられるのに応じ
てこのプログラムを実行し、また、位置決めが完了した
場合には信号を出力部１３８を介して設備ＰＣ３２に対
し与えることによりその旨を報知する。

【００９４】軸制御部１３６は、ＣＰＵ部１３２の制御
の下に位置決めに係る直交３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）の制御
を行う部分である。軸制御部１３６は、各軸に係る速度
アンプ１４２−Ｘ，１４２−Ｙ及び１４２−Ｚに対し速
度指令を与え、速度アンプ１４２−Ｘ，１４２−Ｙ，１
４２−Ｚは、駆動電源から電力供給を受けつつ、この指
令に応じて対応するモータ１４６−Ｘ，１４６−Ｙ及び
１４６−Ｚに駆動電流を供給する。モータ１４６−Ｘ，
１４６−Ｙ及び１４６−Ｚの回転角・速度は角度・速度
センサ１４４−Ｘ，１４４−Ｙ及び１４４−Ｚにより検
出され軸制御部１３６にフィードバックされる。これに
より、各軸は、軸制御部１３６の下に制御され、ワーク
とねじ締め装置１０８との位置決めが行われることにな
る。

【００９５】図２７には、ねじ締め装置１０８の内部構
成（１軸分）が示されている。この図から明らかな通
り、ねじ締め装置１０８も、位置決め装置１０６とほぼ
同様の構成を有し第１乃至第６実施例と共通する機能を
有するコントローラ２８を有している。このコントロー
ラ２８は、電源部６０、ＣＰＵ部１４８、メモリ部１５
０、軸制御部１５２、出力部１５４、入力部１５６及び
通信部１５８から構成されている。電源部６０は、外部
電源を取り込んでコントローラ２８各部に電源を供給す
る。ＣＰＵ部１４８は、内蔵するＲＯＭ６６上に格納さ
れているシステムプログラムに従ってコントローラ２８
の各部を制御する。ＣＰＵ部１４８は、設備ＰＣ３２か
らのスタート信号を入力部１５６を介して取り込み、こ
れに応じてメモリ部１５０上のねじ締めプログラムをス
タートさせる。ねじ締め動作が完了すると、ＣＰＵ部１
４８は出力部１５４を介して設備ＰＣ３２に対しその旨
の信号を出力する。通信部１５８は、ＣＰＵ部１４８と
品質管理用パソコン１１０との通信のための回路であ
る。

【００９６】軸制御部１５２は、ＣＰＵ部１４８の制御
の下にねじ締め動作を制御する。すなわち、軸制御部１
５２は、速度アンプ３０に対して速度指令を与え、これ
によりモータ３４を駆動してねじ締めを行わせる。モー
タ３４には、角度・速度センサ４２及びトルクセンサ４
０が設けられており、これらの出力は軸制御部１５２に
フィードバックされる。すなわち、角度・速度センサ４
２によって検出されるモータ３４の回転角及び速度並び
にトルクセンサ４０によって検出されるモータ３４の出
力トルクは、軸制御部１５２を介してＣＰＵ部１４８に
供給される。なお、ねじ締め装置１０８においても、速
度アンプ３０、モータ３４はコントローラ２８と別の駆
動電源によって駆動される。

【００９７】図２８には、この実施例におけるコントロ
ーラ２８の内部構成が示されている。この図に示される
ように、電源部６０を除く各部材は内部バス５８によっ
て相互に接続されており、それぞれ信号または情報の授
受を行いつつ動作する。

【００９８】まず、軸制御部１５２は、演算部１６０、
Ａ／Ｄ変換部４４及び角度・速度検出部４６から構成さ
れている。Ａ／Ｄ変換部４４及び角度・速度検出部４６
は、それぞれトルクセンサ４０及び角度・速度センサ４
２の出力を取り込む部材である。Ａ／Ｄ変換部４４は、
トルクセンサ４０の出力をディジタルデータに変換して
演算部１６０に入力する。角度・速度検出部４６は、角
度・速度センサ４２の出力からモータ３４の回転角・速
度を検出し、やはり演算部１６０に入力する。演算部１
６０は、ＣＰＵ１６２、ＲＯＭ１６４、ＲＡＭ１６６及
び速度指令演算部１６８から構成されている。速度指令
演算部１６０は、Ａ／Ｄ変換部４４及び角度・速度検出
部４６の出力に基づき速度指令を演算し、速度アンプ３
０に出力する。その際、速度指令演算部１６８はＣＰＵ
１６２の制御下に当該演算を実行する。ＣＰＵ１６２
は、ＣＰＵ部１４８との間で信号を授受しつつ、速度指
令演算処理を管理する。ＲＯＭ１６４及びＲＡＭ１６６
は、演算部１６０において、速度指令演算に係るプログ
ラムや係数等の記憶に用いられる。

【００９９】また、メモリ部１５０は、ねじ締めプログ
ラム部１０１４、ワーク状態記憶部１０１６及びプログ
ラムカウンタ１００４を搭載するＲＡＭ６８を有してい
る。ＣＰＵ部１４８は、判定部１０１８を搭載するＣＰ
Ｕ１７０及びＲＯＭ６６から構成されている。ねじ締め
動作に必要なプログラムのうち、ユーザによって作成さ
れるねじ締めプログラムはＲＡＭ６８上にねじ締めプロ
グラム部１０１４として搭載され、システムプログラム
はＲＯＭ６６等に搭載される。ＣＰＵ１７０は、ＲＯＭ
６６上のシステムプログラムに従い、設備ＰＣ３２から
の信号に応じて、ＲＡＭ６８にねじ締めプログラム部１
０１４として格納されているねじ締めプログラムを実行
する。これにより、ＣＰＵ１７０は、軸制御部１５２に
対して指令を与え、また、軸制御部１５２によるねじ締
め動作の結果を判定部１０１８によって良否判定する。

【０１００】また、ＲＯＭ６６上には、さらに、ワーク
管理部１０２０、ブロック処理部１０２２及びプログラ
ム進行管理ルーチン１００２が搭載されている。ワーク
管理部１０２０及び前述のワーク状態記憶部１０１６
は、この実施例の第１の特徴であるねじ締め状態のワー
ク管理に関する構成である。ワーク管理については、本
願出願人は、先に特願平４−１９４３２６号により開示
している。また、ＲＯＭ６上のブロック処理部１０２２
及びプログラム進行管理ルーチン１００２と、ＲＡＭ６
８上のプログラムカウンタ１００４は、後述のブロック
スタート入力部１０２４とともに、本実施例の第２の特
徴であるブロックスタートに関する構成である。これら
ワーク管理及びブロックスタートに関しては、後に詳細
に説明する。

【０１０１】通信部１５８は、ＣＰＵ１７２、ＲＯＭ１
７４、ＲＡＭ１７６及び通信処理部１７８から構成され
ている。ＣＰＵ１７２は、ＣＰＵ部１４８からの指令に
応じて品質管理用パソコン１１０との通信に係るプログ
ラムを実行し、通信処理部１７８は、通信に必要なデー
タ処理等を実行する。ＲＯＭ１７４、ＲＡＭ１７６は、
その際に必要なプログラムや係数を格納する。

【０１０２】そして、入力部１５４は、前述のように設
備ＰＣ３２からスタート信号を入力する機能の他、当該
設備ＰＣ３２からブロックスタート信号を入力する手段
としてブロックスタート入力部１０２４を搭載してい
る。設備ＰＣ３２からスタート信号が供給された場合、
入力部１５４はこれを入力し、ＣＰＵ１７０は、ＲＯＭ
６６上のシステムプログラムに従い、ＲＡＭ６８上にね
じ締めプログラム部１０１４として格納されているねじ
締めプログラムを実行する。その際、ＲＯＭ６６上のワ
ーク管理部１０２０が起動され、ワークに対するねじ締
めの状態が、各ワーク毎に管理される。このとき、ＲＡ
Ｍ６８上のワーク状態記憶部１０１６が使用され、締め
付けトルクの最終値（最終トルク値）やその判定結果が
各ワーク毎に記憶される。これに対し、設備ＰＣ３２か
らブロックスタート信号が供給された場合、入力部１５
４のブロックスタート入力部１０２４によりこのブロッ
クスタート信号が入力され、ＣＰＵ１７０がＲＯＭ６６
上のシステムプログラムに従いＲＡＭ６８上にねじ締め
プログラム部１０１４として格納されているねじ締めプ
ログラムを実行する。その際、ＣＰＵ１７０はＲＯＭ６
６上のブロック処理部１０２２及びプログラム進行管理
ルーチン１００２を起動させ、適宜プログラムカウンタ
１００４の内容の読み出し／書き込みを行いつつねじ締
めプログラムを中途のブロックから起動させる。このよ
うな動作、すなわち、ねじ締めプログラムのブロックス
タートにあたっても、ＣＰＵ１７０は、通常のスタート
時と同様、ワーク管理部１０２０を起動させ、ねじ締め
状態を各ワーク毎に管理する。

【０１０３】図２９には、本実施例の要部構成、すなわ
ちＣＰＵ部１４８におけるワーク管理部１０２０の構成
と、メモリ部１５０におけるワーク状態記憶部１０１６
の構成が示されている。この図に示されるように、ワー
ク管理部１０２０はワーク管理処理部１０２６及び穴位
置処理部１０２８を有しており、ワーク状態記憶部１０
１６は、最終トルク値記憶部１０３０、トルク過程記憶
部１０３２及び判定結果記憶部１０３４から構成される
穴位置状態記憶部１０３６を有している。穴位置状態記
憶部１０３６は、ワーク状態記憶部１０１６において、
穴位置の個数に応じて通常複数個存在している。最終ト
ルク値記憶部は、後述する最終トルク値表のトルク値を
記憶し、判定結果記憶部１０３４は判定記憶表の判定内
容を記憶する。トルク過程記憶部１０３２は最終トルク
に至るまでの過程を記憶する。

【０１０４】図３０乃至図３２には、この実施例におけ
るＣＰＵ１７０の動作、特にワーク管理部１０２０、ブ
ロック管理部１０２２及びプログラム進行管理ルーチン
１００２に係る処理を含む動作の流れが示されている。
また、図３３乃至３５には、この実施例におけるねじ締
め動作の一例が示されている。特に、図３３は設備の１
サイクルを各制御要素の分担毎に示したサイクル線図で
あり、図３４はこのサイクル線図による装置の動きを概
念的に示した図であり、図３５はその際の設備ＰＣ３
２、位置決め装置１０６及びねじ締め装置１０８間の信
号の授受形態（プログラムの実行形態）を示した図であ
る。

【０１０５】図２３に示されるサイクル線図では、設備
ＰＣ３２によって、上昇、前進、下降、後退の順でトラ
ンスファ装置が動作する。トランスファ後退に入りジグ
締めが行われると、設備ＰＣ３２はスタート信号を位置
決め装置１０６に与え、動作を開始させる。図３３に示
される例ではねじ締めの対象となる穴位置としてＡ，
Ｂ，Ｃの３箇所があるので、位置決め装置１０６は、ま
ず、穴位置Ａのねじ締めに係る位置決めを行う。この場
合、Ｘ，Ｙ軸を図３４に示されるように（Ｘ_A ，Ｙ_A ）
に位置決めし、その後にＺ軸をＺ_A に位置決めする。位
置決めが終了すると、位置決め装置１０６は設備ＰＣ３
２に信号を送る。設備ＰＣ３２は、これを受け取るとね
じ締め装置１０８に信号を与え、ねじ締めを実行させ
る。ねじ締め装置１０８は、仮締め、本締めの順でねじ
締めを行う。本締めが終了すると、ねじ締め装置１０８
は設備ＰＣ３２にこれを信号で知らせる。設備ＰＣ３２
はこれに応じて位置決め装置１０６に信号を与える。こ
の信号に応じ、位置決め装置１０６によってＺ軸がＺ₀
に位置決めされる。Ｚ₀ はＺ軸の原点である。なお、図
３４では、ねじ締めに係るモータ３４が２個対で用いら
れている。

【０１０６】このような一連の動作、すなわちＸ，Ｙ軸
の位置決めからＺ軸の原点への位置決めまでの動作は、
各穴位置Ａ，Ｂ，Ｃ毎に繰り返される。穴位置Ｃに係る
Ｚ軸の原点への位置決めが終了すると、さらにＸ軸及び
Ｙ軸が原点（Ｘ₀ ，Ｙ₀ ）に位置決めされると共に、こ
れと同時にジグ緩めが実行され、設備の１サイクルが終
了する。

【０１０７】このような一連の動作において、設備ＰＣ
３２、位置決め装置１０６及びねじ締め装置１０８によ
る信号の授受の流れは、より詳細には図３５に示される
ようなものとなる。

【０１０８】この動作の際、位置決め装置１０６はその
メモリ部１３４に格納されている位置決めプログラムに
従って動作し、ねじ締め装置１０８は、そのメモリ部１
５０に格納されているねじ締めプログラム１，２，３，
…に従って動作する。

【０１０９】まず、設備ＰＣ３２は、上昇、前進、下
降、後退の順でトランスファ装置を制御する。トランス
ファ後退に至ると、設備ＰＣ３２はジグ締めを行った上
で位置決め装置１０６に対してスタート信号を与える。
位置決め装置１０６は、このスタート信号に応じてＸ，
Ｙ軸を（Ｘ_A ，Ｙ_A ）に位置決めし、さらにＺ軸をＺ_A
に位置決めする。位置決めが終了すると、位置決め装置
１０６はその旨の信号を設備ＰＣ３２に与える。設備Ｐ
Ｃ３２は、この信号に応じてねじ締め装置１０８に対し
てスタート信号を与える。ねじ締め装置１０８は、この
信号に応じて所定のプログラムを実行する。図において
１０３８−１で示されるプログラムが実行され、このプ
ログラムによってねじ締め動作が完了すると、ねじ締め
装置１０８はその旨の信号を設備ＰＣ３２に対して与え
る。

【０１１０】設備ＰＣ３２は、ねじ締め装置１０８から
ねじ締めが完了した旨の信号が与えられると、これに応
じ位置決め装置１０６に対して再スタート信号を与え
る。この後、同様の動作が各穴位置について繰り返され
ると、図３３に示されるような設備動作が実現される。

【０１１１】さらに、図３４及び図３５に示されるよう
に、この実施例においては、プログラムが各ワーク単位
で作成されている。すなわち、各プログラム１０３８−
１，…１０３８−ｎは、各穴位置毎のブロックから構成
されている。例えば、プログラム１０３８−１は、ブロ
ック１０４０−１，１０４０−２，１０４０−３から構
成されており、このプログラム１０３８−１を実行する
ことにより３個の穴位置Ａ，Ｂ，Ｃに係るねじ締めを行
うことができる。

【０１１２】図３０に示されるように、ねじ締め装置１
０８に電源が投入されると（１５００）、ＣＰＵ１７０
によりメモリ部１５０、入力部１５４、出力部１５６等
の自己診断が実行される（１５０２）。この診断の結果
異常と判定された場合には、その旨が設備ＰＣ３２に報
知され、コントローラ２８は動作を中断して現状を維持
する。正常と判定された場合には、コントローラ２８の
動作は、ステップ１５０４以降に移行する。

【０１１３】ステップ１５０４においては、ＣＰＵ１７
０は、ＲＡＭ６８上にねじ締めプログラム部１０１４と
して格納されているねじ締めプログラム（ユーザプログ
ラム）を読み取る。その際、ワーク管理部１０２０を構
成するワーク管理処理部１０２６及び穴位置処理部１０
２８は、読み取ったねじ締めプログラムのブロック構成
及び軸構成をそれぞれ把握し（１５０６）、その結果に
基づき、最終トルク値表及び判定記憶表をそれぞれ作成
する（１５０８）。

【０１１４】図３６には、最終トルク値表の一例が示さ
れている。また、図３７には判定記憶表の一例が示され
ている。これらの図に示される最終トルク値表及び判定
記憶表は、モータ３４が２本（すなわち２軸）の場合の
例であり、さらに、３個のブロック１〜３から構成され
るプログラム１に係る例である。最終トルク値表及び判
定記憶表は、ねじ締めプログラムの各ブロック毎にかつ
各軸（モータ３４）毎に、ねじ締めに係る最終トルク値
と判定結果を記憶するための表である。すなわち、ある
ブロックの実行を終了した時点で、トルクセンサ４０か
ら出力される最終トルク値を各軸毎に最終トルク値表に
書き込み、さらに、この最終トルク値が所定のねらいト
ルク値に対して所定範囲内に入っているか（ＯＫ）それ
とも入っていないか（ＮＧ）を判定して、その判定結果
を判定記憶表に書き込む。例えばねらいトルク値が５０
０ｋｇｃｍであった場合には、このねらいトルク値に対
し上下１０ｋｇｃｍであればＯＫ、そうでなければＮＧ
とする。最終トルク値表及び判定記憶表は、このように
最終トルク値及びその判定結果を後述するステップにお
いて書き込み管理するための表であり、実際には、穴位
置状態記憶部１０３６の集合である。ステップ１５０８
においては、ブロック構成及び軸構成の分析・把握結果
に基づいて、まずその枠組みが例えば図３６に示される
ように構成される。

【０１１５】ＣＰＵ１７０は、このような最終トルク値
表及び判定記憶表を、各プログラム毎に作成する。すな
わちステップ１５０６に先立ちプログラムＮｏを１に初
期設定し（１５１０）、ステップ１５０８実行後に他に
プログラムがあると認められれば（１５１２）、プログ
ラムＮｏをインクリメントして（１５１４）、ステップ
１５０６及び１５０８を繰り返し実行する。

【０１１６】すべてのプログラムに対してこれらの処理
が終了すると、ＣＰＵ１７０は、プログラムスタート位
置がねじ締めプログラムの先頭となるよう、プログラム
の先頭のブロックＮｏ及びステップＮｏをプログラムカ
ウンタ１００４上に書き込む（１５１５）。ＣＰＵ１７
０は、この後、設備ＰＣ３２からスタート信号が発せら
れるのを待つ（１５１６）。

【０１１７】設備ＰＣ３２は、図３５に示されるよう
に、位置決め装置１０６に対してスタート信号を与え、
位置決め装置１０６によって各軸が所定の位置に位置決
めされたのちに、ねじ締め装置１０８に対しスタート信
号を与える。ねじ締め装置１０８のＣＰＵ１７０は、こ
のスタート信号に含まれるプログラムＮｏに基づき、実
行すべきプログラムを判定し、該当するプログラムの実
行を介する（１５１８）。その際、ＣＰＵ１７０は図３
１に示されるように、プログラムカウンタ１００４上に
書き込まれているブロックＮｏ及びステップＮｏを読み
出す（１５２０）。

【０１１８】設備ＰＣ３２からのスタート信号により与
えられるプログラムＮｏが例えば図３５に示されるプロ
グラム１０３８−１を示している場合、ＣＰＵ１７０
は、その第１のブロック１０４０−１から実行を開始す
る。プログラムを実行する際、現在実行すべき命令がね
じ締め命令であれば（１５２２）、ＣＰＵ１７０は軸制
御部１５２に指令を与えねじ締めを実行させる（１５２
４）。このねじ締めを行った段階で、対応する穴位置に
係る一連のねじ締め行為が終了していなければ（１５２
６）、ＣＰＵ１７０は次のブロックＮｏ及びステップＮ
ｏをプログラムカウンタ１００４に書き込み（１５２
８）、設備ＰＣ３２からのスタート信号がオンのままで
あれば（１５３０）、ステップ１５２２に戻る。逆に、
スタート信号がオフに代わっている場合、ＣＰＵ１７０
の動作は１５３２に移行する。これによりＣＰＵ１７０
の状態は、設備ＰＣ３２からの信号入力待ち状態とな
る。

【０１１９】ステップ１５３２においては、ＣＰＵ１７
０は、設備ＰＣ３２から入力部１５４にスタート信号が
入力されるかそれともブロックスタート入力部１０２４
にブロックスタート信号が入力されるかを判定する。設
備ＰＣ３２からスタート信号が入力されている場合、Ｃ
ＰＵ１７０は、プログラムカウンタ１００４から読みだ
したブロックＮｏ及びステップＮｏにより表されるステ
ップからねじ締めプログラムの実行を開始し（１５３
４）、ステップ１５２２に戻る。

【０１２０】逆に、設備ＰＣ３２からブロックスタート
入力部１０２４にブロックスタート信号が入力されてい
る場合、ＣＰＵ１７０は、プログラムカウンタ１００４
の内容を、このブロックスタート信号によって示される
ブロックの先頭ステップに修正する（１５３６）。ＣＰ
Ｕ１７０は、プログラムカウンタ１００４の内容を修正
したうえで、この修正したブロックＮｏ及びステップＮ
ｏからねじ締めプログラムの実行を開始する（１５３
８）。この後、ＣＰＵ１７０の動作は１５２２に戻る。

【０１２１】ステップ１５２６において、対応する穴位
置に係る一連のねじ締め行為が終了したと判定された場
合、ＣＰＵ１７０は、図３２に示されるステップ１５４
０に移行する。ステップ１５４０においては、ＣＰＵ１
７０は、ねじ締め行為を終了したブロックが最初のブロ
ックであるか否かを判定する。この判定の結果、最初の
ブロックであるとされた場合、ＣＰＵ１７０はブロック
Ｎｏを１に設定する（１５４２）。逆に、最初のブロッ
クでない場合にはブロックＮｏに１を加算する（１５４
４）。ステップ１５４４実行後ＣＰＵ１７０は、最終ト
ルク値表に最終トルク値を、判定記憶表に判定結果をそ
れぞれ書き込む（１５４６）。すなわち、ステップ１５
４６実行時点でのＮｏが１である場合には、最終トルク
値表及び判定記憶表の第１のブロックに係る欄に最終ト
ルク値及び判定結果を書き込み、ブロックＮｏが２であ
る場合には第２のブロックに係る欄に書き込む、という
ように、最終トルク値表及び判定記憶表に書き込みを行
う。

【０１２２】前述の図３６及び３７の例の場合、軸の本
数が２、プログラムを構成するブロックの個数が３であ
る。第１の軸に係る最終トルク値が５０５ｋｇｃｍであ
り、第２の軸に係る最終トルク値が５１０ｋｇｃｍであ
る場合、図９（ａ）に示されるように、最終トルク値表
にこれら５０５ｋｇｃｍ及び５１０ｋｇｃｍの値が書き
込まれる。ねらいトルク値が５００ｋｇｃｍでありＯＫ
と判定される範囲が±１０ｋｇｃｍである場合、これら
の値はいずれもＯＫと判定され、その旨が判定記憶表に
書き込まれる。また、ブロックＮｏが２であり従って実
行しているブロックが１０４０−２である場合には、図
９（ｂ）に示されるように最終トルク値及び判定記憶表
のブロック２の欄への最終トルク値及び判定結果の書き
込みが実行される。同様に、ブロックＮｏが３であり実
行に係るブロックが１０４０−３である場合には、図９
（ｃ）に示されるようにブロック３の欄への書き込みが
実行される。これらの書き込みにおいて、ブロック２実
行の際の第２の軸に係る最終トルク値が４８０ｋｇｃｍ
であり５００ｋｇｃｍ±１０ｋｇｃｍの範囲を逸してい
るため、判定記憶表の対応する欄にはＮＧが書き込まれ
る。

【０１２３】ステップ１５４６の実行後、ＣＰＵ１７０
は、実行したブロックが最後のブロックであるか否かを
判定する（１５４８）。最後のブロックでない場合、Ｃ
ＰＵ１７０の動作は、図３１に示されるステップ１５３
２に移行し、設備ＰＣ３２からの信号待ち状態となる。
また、最後のブロックである場合、プログラム終了にか
かる処理、例えば通信部１５８による品質管理用パソコ
ン１１０への通信処理等を実行し（１５５０）、図３０
に示されるステップ１５１６に戻り設備ＰＣ３２からの
スタート信号を待つ。なお、ステップ１５２２において
ねじ締め命令でないと判定された場合には、さらに待ち
命令であるか否かが判定され（１５５２）、待ち命令で
ある場合には最後のブロックでないと判定された場合と
同様、設備ＰＣ３２からの信号待ち状態に移行し（１５
３２）、待ち命令でないとされた場合にはエラー表示を
実行する（１５５４）。

【０１２４】このように、本実施例においては、各穴位
置に係るねじ締め動作が、プログラム上合計３個のブロ
ックを形成し、各ワーク毎に１個のプログラムを作成す
るようにしたため、穴位置に係るねじ締め行為をブロッ
ク概念により、１個のワークに係るねじ締め行為をプロ
グラム概念により、それぞれ管理することができる。さ
らに、各ブロックを実行する際に当該ブロックにおける
各軸の最終トルク値及びその良否判定結果を最終トルク
値及び判定記憶表に書き込むようにしており、この最終
トルク値表及び判定記憶表は、穴位置状態記憶部１０３
６によって各ワーク毎に作成されている。従って、本実
施例によれば、各ワーク毎にねじ締め状態を管理するこ
とができる。

【０１２５】また、ねじ締め状態をワーク管理できない
装置の場合、ねじ締めサイクルを実行する前に判定部１
０１８をリセットしておく必要がある。このリセットに
必要な処理時間は、設備ＰＣ３２からねじ締め装置１０
８へ授受に要する時間（０．１ｓ〜０．２ｓ程度）と、
この信号によって判定部１０１８をクリア状態するため
の時間（０．３ｓ程度）の合計、すなわち０．５ｓ程度
である。このような行為を各穴位置毎に実行すると、例
えば穴位置が３個所である場合には合計１．５ｓ程度、
設備のサイクルタイムに影響が生じることとなる。しか
し、本実施例のように各ワーク毎に判定結果を記憶する
するようにしている場合、穴位置毎に判定部１０１８を
リセットする必要がない。従って、各ワーク毎に一回リ
セットを行うのみで足り、設備のサイクルタイムへの影
響がより小さくなる。

【０１２６】さらに、本実施例においては、このような
ワーク管理に係る効果に加え、ブロックスタートに係る
効果をも享受することができる。すなわち、ねじ締めプ
ログラムを必要に応じて中途のブロックから実行開始す
ることができる。従って、例えばねじの締め付け不良が
発生した場合においても、同一のねじ締めプログラムを
用いることができ、仮締め開始から最終までのプログラ
ムと仮締め終了時から最終迄のプログラムとを両方準備
する必要がなく、設定値管理も１個でよい。

【０１２７】さらに、ねじ締め装置１０８の動作が途中
停止した状態で、設備ＰＣ３２からブロックスタート信
号を供給することにより、前サイクルにおいて実行した
ねじ締め動作を継続することが可能になる。設備ＰＣ３
２は、このブロックスタート信号により、実行開始に係
る穴位置（ブロック）を指定することが出来るため、ね
じ締め装置１０８の途中停止後作業者がねじの手直し等
を行った場合においても、該当する穴位置（ブロック）
の先頭から、ねじ締めプログラムを実行することが可能
になる。前サイクルの記憶（プログラムカウンタ１００
４上の記憶）は、リセット信号により消去すればよい。
リセット信号は、例えば、治具をゆるめてワークを入れ
替える際に発生させればよい。

【０１２８】なお、以上の説明では、コントローラ２８
が設備ＰＣ３２により制御されていたが、これは他の装
置により制御されていても構わない。

【０１２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
実行開始に係るステップを特定してねじ締めプログラム
を再起動させるようにしたため、ねじが途中まで締め付
けられている場合にも、中途のステップからねじの締め
付けを好適に実行可能である。この結果、途中まで締め
付けられたねじの締め付けに係る工数が低減する。

【０１３０】また、請求項２によれば、実行開始に係る
ステップをねじの状態の検出測定により特定するように
したため、ステップの特定に当たって例えばステップ番
号を入力する等の操作が不要となり、より自動化が進ん
だ装置が得られる。

【０１３１】請求項３によれば、各ねじ毎に付与された
情報を入力することにより実行開始に係るステップを特
定するようにしたため、請求項２と同様に自動化が進む
と共に、より詳細・多岐に亘る情報に基づきステップの
特定を行っているため、後工程、他のライン等でねじ締
めを行うことも可能になる。

【０１３２】そして、請求項４によれば、実行開始に係
るブロック、すなわちねじ穴を特定してねじ締めプログ
ラムを再起動させるようにしたため、ねじを取り去って
締め直す場合にも、対応するねじ穴からねじの締め付け
を再開できる。従って、異常が発生したワークの手直し
等を行った後に、対応するブロックの最初から、好適に
ねじ締めを再開できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１乃至第４実施例に係るねじ締め装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】設備ＰＣによるねじ締めプログラム（ユーザプ
ログラム）の起動を説明する図である。

【図３】ステップ化されたねじ締めプログラム（ユーザ
プログラム）の一例を示す図である。

【図４】図３のプログラムによるねじ締め動作を示す図
であり、図４（ａ）は速度の変化を、図４（ｂ）はトル
クの変化を、それぞれ示す図である。

【図５】第１乃至第４実施例におけるコントローラの内
部構成を示すブロック図である。

【図６】第１実施例の要部構成を示すブロック図であ
る。

【図７】第１実施例におけるＣＰＵの動作を示すフロー
チャートである。

【図８】第１実施例におけるねじ締めプログラム（ユー
ザプログラム）の再起動を説明する図である。

【図９】第２実施例の要部構成を示すブロック図であ
る。

【図１０】第２実施例におけるＣＰＵの動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】本発明の第３実施例に係るねじ締め装置の要
部構成を示すブロック図である。

【図１２】第３実施例におけるＣＰＵの動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１３】本発明の第４実施例に係るねじ締め装置の要
部構成を示すブロック図である。

【図１４】第４実施例におけるＣＰＵの動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１５】本発明の第５実施例に係るねじ締め装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図１６】第５実施例におけるストローク検出動作を説
明する図である。

【図１７】第５実施例におけるコントローラの内部構成
を示すブロック図である。

【図１８】第５実施例の要部構成を示すブロック図であ
る。

【図１９】第５実施例におけるＣＰＵの動作を示すフロ
ーチャートである。

【図２０】本発明の第６実施例に係るねじ締め装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図２１】第６実施例におけるコントローラの内部構成
を示すブロック図である。

【図２２】第６実施例の要部構成を示すブロック図であ
る。

【図２３】第６実施例におけるＣＰＵの動作を示すフロ
ーチャートである。

【図２４】本発明の第７実施例に係る自動組付機の一例
構成を示す図である。

【図２５】第７実施例における設備ＰＣ（プログラマブ
ルコントローラ）の構成を示すブロック図である。

【図２６】第７実施例における位置決め装置の一例構成
を示すブロック図である。

【図２７】第７実施例におけるねじ締め装置の一例構成
を示すブロック図である。

【図２８】第７実施例におけるねじ締め装置のコントロ
ーラの内部構成を示すブロック図である。

【図２９】第７実施例の要部構成を示すブロック図であ
る。

【図３０】第７実施例におけるＣＰＵの動作の一部を示
すフローチャートである。

【図３１】第７実施例におけるＣＰＵの動作の一部を示
すフローチャートである。

【図３２】第７実施例におけるＣＰＵの動作の一部を示
すフローチャートである。

【図３３】設備サイクルの一例を示すサイクル線図であ
る。

【図３４】図３３のサイクル線図を各軸と対応付けて示
した図である。

【図３５】第７実施例におけるねじ締めプログラム（ユ
ーザプログラム）の実行形態を示す図である。

【図３６】最終トルク値表の一例を示す図である。

【図３７】判定記憶表の一例を示す図である。

【図３８】最終トルク値表及び判定記憶表への最終トル
ク値及び判定結果の書込み過程を示す図であり、（ａ）
は第１のブロック実行時、（ｂ）は第２のブロック実行
時、（ｃ）は第３のブロック実行時の書き込み動作を説
明する図である。

【図３９】従来例に係るねじ締め装置の構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

２８ コントローラ ３０ 速度アンプ ３２ 設備ＰＣ ３４ モータ ３６ 総合部 ３８ 速度コントロール部 ４０ トルクセンサ ４２ 角度・速度センサ ４４ ＡＤ変換部 ４６ 角度・速度検出部 ５４，５６ 入出力部 ６４，１６２，１７０ ＣＰＵ ６６ ＲＯＭ ６８ ＲＡＭ ７０ 対ＰＣインタフェース ７４ ブロックＮｏ信号入力部 ７６，７６，７６ リスタート入力部 ７８ ストロークセンサ ８０ ストローク検出部 ８２ ソケット ８４ ねじ ８６ ねじの頭部 ８８ ヘッド ９０ センサ部 ９２ ワーク ９６ ソケットセンサ ９８ Ｉ／Ｄキャリア １００ Ｉ／Ｄコントローラ １０２ Ｉ／Ｄアンテナ １０４ 通信処理部 １０６ 位置決め装置 １０８ めじ締め装置 １４８ ＣＰＵ部 １５０ メモリ部 １５２ 軸制御部 １５４ 出力部 １５６ 入力部 １５８ 通信部 １６０ 演算部 １６８ 速度指令演算部 １０００ ステップＮｏ処理ルーチン １００２ プログラム進行管理ルーチン １００４ プログラムカウンタ １００６ ストローク検出処理ルーチン １００８ ストローク設定部 １０１０ 通信処理ルーチン １０１２ Ｉ／Ｄ設定部 １０１４ ねじ締めプログラム部 １０１６ ワーク状態記憶部 １０１８ 判定部 １０２０ ワーク管理部 １０２２ ブロック処理部 １０２４ ブロックスタート入力部 １０２６ ワーク管理処理部 １０２８ 穴位置処理部 １０３０ 最終トルク値記憶部 １０３２ トルク過程記憶部 １０３４ 判定結果記憶部 １０３６ 穴位置状態記憶部 １０３８−１，…１０３８−ｎ プログラム １０４０−１，１０４０−２，１０４０−３ ブロック Ｓ００１，Ｓ００２，Ｓ００３，Ｓ００４ ねじ締めプ
ログラムのステップ ＰＧＳ１，ＰＧＳ２，ＰＧＳ３，ＰＧＳ４，ＰＧＳ５プ
ログラムスタート信号 ＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３，ＳＮ４，ＳＮ５ ステップＮ
ｏ信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江口 隆志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 竹内 彰浩 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 実開 平１−92332（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23P 19/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ねじ締めプログラムを記憶するプログラ
   ム記憶手段と、起動信号を入力する手段と、起動信号に
   応じねじ締めプログラムを起動させる起動手段と、当該
   ねじ締めプログラムに従いねじ締めを制御する手段と、
   を備えるねじ締め制御装置において、 ねじ締めプログラムを構成する複数のステップの中から
   実行開始に係るステップを特定するステップ特定手段
   と、 特定されたステップからねじ締めプログラムを再起動さ
   せる再起動手段と、 を備え、 再起動時にねじ締めプログラムの中途のステップからね
   じ締め制御を実行することを特徴とするねじ締め制御装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のねじ締め制御装置におい
   て、 ステップ特定手段が、ねじの状態を検出測定する手段
   と、検出測定結果に基づき前記実行開始に係るステップ
   を特定する手段と、を備えることを特徴とするねじ締め
   制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のねじ締め制御装置におい
   て、 ステップ特定手段が、各ねじ毎に付与された情報を入力
   する手段と、入力される情報に基づき前記実行開始に係
   るステップを特定する手段と、を備えることを特徴とす
   るねじ締め制御装置。
4. 【請求項４】 複数のねじ穴に係るねじ締めを実行する
   ためのねじ締めプログラムを記憶するプログラム記憶手
   段と、起動信号を入力する手段と、起動信号に応じねじ
   締めプログラムを起動させる起動手段と、当該ねじ締め
   プログラムに従いねじ締めを制御する手段と、を備える
   ねじ締め制御装置において、 ねじ締めプログラムを構成しそれぞれねじ穴に対応する
   複数のブロックの中から実行開始に係るブロックを特定
   するブロック特定手段と、 特定されたブロックからねじ締めプログラムを再起動さ
   せる再起動手段と、 を備え、 再起動時にねじ締めプログラムの中途のブロックからね
   じ締め制御を実行することを特徴とするねじ締め制御装
   置。