JP2959946B2 - Automatic part fastening machine and fastening method - Google Patents
Automatic part fastening machine and fastening methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動ねじ締め機、自動
キャップ締め機などの自動部品締結機及び締結方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic component fastening machine such as an automatic screw fastening machine and an automatic cap fastening machine, and a fastening method.
【0002】[0002]
【従来の技術】自動ねじ締め機や自動キャップ締め機等
の部品締結装置は、モータによりドライバビットやキャ
ップドライバ等の工具を回転させて、ねじやキャップ等
の部品をワークに締め付ける。ここで、締め付けトルク
を制御する場合には、この工具に加わる負荷に応じて変
動するモータの負荷電流を検出し、この検出値が、希望
締付トルク値に対応する所定の電流値に達した時に、モ
ータの駆動を停止させるようにした装置、あるいは、工
具に加わる軸トルクを、磁歪センサや歪ゲージなどのト
ルク検出器により検出し、これが一定の値に達すればモ
ータの駆動を停止させるようにした装置が一般的であ
る。2. Description of the Related Art In a component fastening device such as an automatic screw tightening machine or an automatic cap tightening machine, a tool such as a driver bit or a cap driver is rotated by a motor to fasten a component such as a screw or a cap to a work. Here, when controlling the tightening torque, the load current of the motor that fluctuates according to the load applied to the tool is detected, and the detected value reaches a predetermined current value corresponding to the desired tightening torque value. Occasionally, a device configured to stop driving of a motor or a shaft torque applied to a tool is detected by a torque detector such as a magnetostrictive sensor or a strain gauge, and when this reaches a certain value, the driving of the motor is stopped. A common device is generally used.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】この種のトルクコント
ロール機構付の部品締結装置で、部品をワークに締結す
るとき、締結終了後の部品の締付けトルクは、所定の希
望締付トルク値と一致するのが望ましいが、実際上は、
締め付け完了後の部品のワークに対する締付トルクは、
所定の希望締付けトルクの値よりも小さくなる傾向にあ
る。この傾向は、特にワークにウレタンゴム等の弾性体
が介在している場合に顕著である。When a component is fastened to a workpiece in a component fastening device having a torque control mechanism of this type, the tightening torque of the component after the completion of the fastening matches a predetermined desired tightening torque value. Is desirable, but in practice,
After tightening is completed, the tightening torque for the workpiece
It tends to be smaller than a predetermined desired tightening torque value. This tendency is remarkable especially when an elastic body such as urethane rubber is interposed in the work.
【0004】これは、部品を回転駆動する工具の軸トル
クの一部が、弾性体の変形に使われてしまうためであ
り、その結果、ワークに対する部品の締付けトルクは、
希望締付けトルクで締付けられたとしても、弾性体が復
元すると、その変形に使われた分だけ小さくなってしま
うのである。その上、ワークにウレタンゴム等の弾性体
が介在している場合には、工具が部品を回転駆動する際
にも弾性体固有のへたりにより部品の締付けトルクが低
下するというようなクリープ現象が発生する。このクリ
ープ現象により締付け完了後、部品の締付けトルクは、
希望締付けトルクから大きくかけ離れた値となってしま
う。[0004] This is because a part of the axial torque of the tool for rotating and driving the part is used for deformation of the elastic body. As a result, the tightening torque of the part with respect to the workpiece is reduced.
Even if it is tightened with the desired tightening torque, when the elastic body is restored, it becomes smaller by the amount used for its deformation. In addition, when an elastic body such as urethane rubber is interposed in the work, a creep phenomenon that the tightening torque of the part is reduced due to the inherent set of the elastic body even when the tool rotates the part is driven. Occur. After tightening is completed due to this creep phenomenon, the tightening torque of the parts is
The value greatly deviates from the desired tightening torque.
【0005】本発明は、このような課題に鑑み、ワーク
に弾性部材等が介在している場合にも、部品を正確に希
望締付けトルクで締付けることのできる自動部品締結機
及び部品締結方法を提供することを目的とするものであ
る。In view of the above problems, the present invention provides an automatic component fastening machine and a component fastening method capable of accurately fastening a component with a desired fastening torque even when an elastic member or the like is interposed in a work. It is intended to do so.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にかかる請求項1記載の自動部品締結機は、
回転駆動するモータと、ワークを締結する部品にモータ
の回転駆動力を伝達する工具と、工具の軸トルクを検出
する軸トルク検出手段と、軸トルク検出手段により検出
されるトルク値が所望の値に達した時に、モータの駆動
を停止させる第1の制御手段と、第1の制御手段がモー
タの駆動を停止した後、モータが停止するまでの間で、
かつモータの駆動を停止してから所定時間経過すると、
モータを再駆動する第2の制御手段と、再締め付け回数
を設定する設定手段と、を備えることを特徴としてい
る。According to the present invention, there is provided an automatic component fastening machine according to the present invention.
A motor for rotationally driving, a tool for transmitting the rotational driving force of the motor to a part for fastening the work, a shaft torque detecting unit for detecting a shaft torque of the tool, and a torque value detected by the shaft torque detecting unit being a desired value. When the first control means stops driving the motor, and after the first control means stops driving the motor, until the motor stops.
And when a predetermined time elapses after stopping the driving of the motor,
It is characterized by comprising second control means for re-driving the motor and setting means for setting the number of retightenings.
【0007】また、請求項2記載の自動部品締結機は、
請求項1記載の自動部品締結機に対して、第2の制御手
段は、第1の制御手段がモータの駆動を停止した後、モ
ータが停止するまでの間に軸トルク検出手段により検出
される軸トルク値が、所望の値よりも小さい値まで低下
した時に、モータを再駆動させることを特徴としてい
る。Further, the automatic part fastening machine according to claim 2 is
In the automatic component fastening machine according to the first aspect, the second control means is detected by the shaft torque detecting means after the first control means stops driving the motor and before the motor stops. When the shaft torque value decreases to a value smaller than a desired value, the motor is driven again.
【0008】また、請求項3記載の自動部品締結機は、
請求項2記載の自動部品締結機に対して、第1の制御手
段が前記モータの駆動を停止した後、モータが停止する
までの間で、かつモータの駆動を停止してから所定時間
内に、軸トルク検出手段により検出される軸トルク値
が、所望の値よりも小さい値に達しなければ、第2の制
御手段によるモータを再駆動することなく締付けを完了
する第3の制御手段を備えることを特徴としている。[0008] The automatic component fastening machine according to claim 3 is
In the automatic component fastening machine according to claim 2, after the first control means stops driving the motor, until the motor stops, and within a predetermined time after stopping the motor driving. If the shaft torque value detected by the shaft torque detecting means does not reach a value smaller than a desired value, a third control means for completing the tightening without re-driving the motor by the second control means is provided. It is characterized by:
【0009】また、請求項4記載の自動部品締結機の締
結方法は、回転駆動するモータと、ワークを締結する部
品にモータの回転駆動力を伝達する工具と、工具の軸ト
ルクを検出する軸トルク検出手段とを備える自動部品締
結機において、部品締結開始後、軸トルク検出手段が検
出する軸トルク値が所望の値に達した時、モータの駆動
を停止する第1のステップと、第1のステップでモータ
の駆動を停止した後、軸トルク値が残存している間に、
あらかじめ設定された再締付け回数、モータを再駆動す
る第2のステップとを有することを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fastening method for an automatic part fastening machine, comprising: a motor for rotating and driving; a tool for transmitting a rotational driving force of the motor to a part for fastening a work; and a shaft for detecting a shaft torque of the tool. A first step of stopping driving of the motor when the shaft torque value detected by the shaft torque detecting means reaches a desired value after the fastening of the parts, in the automatic component fastening machine having the torque detecting means; After stopping the driving of the motor in the step, while the shaft torque value remains,
It is characterized in that it has a preset number of retightening times and a second step of re-driving the motor.
【0010】[0010]
【作用】上記構成によれば、本請求項1記載の自動部品
締結機において、モータの最初の駆動時には、部品締結
開始後、軸トルク検出手段により検出されるトルク値が
所望の値に達したとき、第1の制御手段がモータの駆動
を停止させる。次に、モータの再駆動時において、第2
の制御手段は、第1の制御手段によってモータの駆動が
停止した後、モータが停止するまでの間でかつモータの
駆動を停止してから所定時間経過すると、モータを再駆
動する。モータの駆動が停止した後、モータが停止する
までの間は、軸トルク値が残存している間であるので、
軸トルク値が残存している間にモータを再駆動すること
になる。そして、軸トルク検出手段が検出するトルク値
が所望の値に達したとき、第1の制御手段がモータの駆
動を停止する。According to the above construction, in the automatic part fastening machine according to the first aspect, when the motor is driven for the first time, the torque value detected by the shaft torque detecting means reaches a desired value after the start of the part fastening. At this time, the first control means stops driving the motor. Next, when the motor is driven again, the second
After the driving of the motor is stopped by the first controlling means, the control means restarts the motor until the motor stops and when a predetermined time elapses after stopping the driving of the motor. After the driving of the motor is stopped, the time until the motor stops is a period during which the shaft torque value remains.
The motor is driven again while the shaft torque value remains. Then, when the torque value detected by the shaft torque detecting means reaches a desired value, the first control means stops driving the motor.
【0011】このような再駆動あるいはその繰り返しに
よって、部品の締付けトルクが、希望締付けトルクに近
づく。その理由は次のように考えられる。モータが停止
するまでの軸トルク値が残存している間は、弾性体の変
形が生じている状態なので、締付け途中に於いても弾性
体固有のへたりにより、ねじの締付けトルクが低下する
というクリープ現象が発生する。再締め付けは、このク
リープ現象が発生している状態で行われるので、再締め
付けごとにクリープ現象が小さくなり、それだけ締付け
トルクの低下が抑えられる。そして、締付け完了後に
は、ワークに対する締付けトルクが、希望締付けトルク
に近づくことになる。更に、弾性体が変形した状態で再
締め付けが行われるので、弾性体の復元力が低下し、工
具が部品を回転駆動する軸トルクの中で、弾性体の変形
に使われる割合はより少なくなり、それだけワークに対
する部品の締付けトルクに多く使われる。[0011] By such re-driving or repetition, the tightening torque of the component approaches the desired tightening torque. The reason is considered as follows. While the shaft torque value until the motor stops remains, the elastic body is deformed, so even during the tightening, the tightening torque of the screw decreases due to the inherent set of the elastic body. Creep phenomenon occurs. Since the re-tightening is performed in a state where the creep phenomenon is occurring, the creep phenomenon is reduced each time the re-tightening is performed, and the reduction in the tightening torque is suppressed accordingly. Then, after the completion of the tightening, the tightening torque for the workpiece approaches the desired tightening torque. Furthermore, since the elastic body is re-tightened in a deformed state, the restoring force of the elastic body is reduced, and a smaller percentage of the shaft torque used by the tool to rotate the component is used to deform the elastic body. Therefore, it is often used for the tightening torque of parts to a work.
【0012】また、モータが停止するまでの軸トルク値
が残存している間に、再駆動及び連続的に再駆動させる
ために、常に動的な状態で正味の締付けトルクの制御が
できるので、ワークの位置決め等において、ワーク側に
緩みが発生しても、その緩み分の締付けがなされる。従
って、ワーク側の緩み等の影響を受けることなく再締め
付けを行うことができる。Also, while the shaft torque value until the motor stops remains, re-driving and continuous re-driving are performed, so that the net tightening torque can always be controlled in a dynamic state. When the work is loosened on the work side in positioning the work or the like, the looseness is tightened. Therefore, retightening can be performed without being affected by looseness on the work side or the like.
【0013】本請求項2記載の自動部品締結機におい
て、第2の制御手段は、軸トルク検出手段が検出するト
ルク値が所望の値よりも小さい値まで低下したときにモ
ータを再駆動させる。従って、この所望のトルク値を適
度に設定することによって、軸トルク値が残存している
間で、再駆動させる適度なタイミングを定めることでき
る。In the automatic part fastening machine according to the second aspect, the second control means restarts the motor when the torque value detected by the shaft torque detection means falls to a value smaller than a desired value. Therefore, by setting this desired torque value appropriately, it is possible to determine an appropriate timing for re-driving while the shaft torque value remains.
【0014】本請求項3記載の自動部品締結機におい
て、第3の制御手段は、第1の制御手段がモータの駆動
を停止した後、モータが停止するまでの間で、かつモー
タの駆動を停止してから所定時間内に、軸トルク検出手
段により検出される軸トルク値が、所望の値よりも小さ
い値に達しなければ、第2の制御手段によるモータを再
駆動することなく締付けを完了する。In the automatic component fastening machine according to the third aspect, the third control means controls the driving of the motor after the first control means stops driving the motor until the motor stops. If the shaft torque value detected by the shaft torque detecting means does not reach a value smaller than a desired value within a predetermined time after stopping, the tightening is completed without re-driving the motor by the second control means. I do.
【0015】従って、この所望のトルク値と所定時間を
適度に設定することによって、モータが停止するまでの
軸トルク値が残存している間で、自動的に再駆動させる
適度なタイミングを定めることができると共に、適度な
回数の再駆動がなされて締め付けが終了し、余分な再駆
動を行わない。本請求項4記載の自動部品締結機の締結
方法において、モータの最初の駆動時には、部品締結開
始後、第1のステップで、軸トルク検出手段により検出
されるトルク値が所望の値に達したとき、モータの駆動
を停止させる。Accordingly, by appropriately setting the desired torque value and the predetermined time, it is possible to determine an appropriate timing for automatically re-driving while the shaft torque value until the motor stops remains. In addition to the above, the re-driving is performed an appropriate number of times, the tightening is completed, and no extra re-driving is performed. In the fastening method of the automatic component fastening machine according to the fourth aspect, when the motor is driven for the first time, the torque value detected by the shaft torque detecting means reaches a desired value in the first step after the start of component fastening. At this time, the driving of the motor is stopped.
【0016】次に、モータの再駆動時においては、第1
のステップでモータの駆動が停止した後、モータが停止
するまでの軸トルク値が残存している間に、第2のステ
ップでモータを再駆動する。そして、軸トルク検出手段
により検出されるトルク値が所望の値に達したとき、第
1のステップでモータの駆動を停止させる。このような
再駆動は、所定回数、繰り返し行われる。Next, when the motor is driven again, the first
After the driving of the motor is stopped in the step, while the shaft torque value until the motor stops remains, the motor is driven again in the second step. Then, when the torque value detected by the shaft torque detecting means reaches a desired value, the driving of the motor is stopped in the first step. Such re-driving is repeated a predetermined number of times.
【0017】そして、このような再駆動及びその繰り返
しによって、ワークに対する部品の締付けトルク値が、
希望締付けトルク値に近づく。By such re-driving and repetition thereof, the tightening torque value of the part with respect to the work becomes
It approaches the desired tightening torque value.
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。 [実施例1] トルクセンサによる軸トルク検出値が所望の値になった
時に、モータを再駆動させる例 図1は本発明に係る自動部品締結機の一例の自動ねじ締
め機の構成を示すブロック図である。図1に示すよう
に、この自動ねじ締め機は、自動ねじ締め機本体1と制
御装置30とから構成されており、自動ねじ締め機本体
1は、フレーム(不図示)に設置された昇降駆動源2
と、昇降駆動源2によって昇降するドライバ台3と、ド
ライバ台3上に設置されたドライバ本体4と、ワークに
締結するねじ(不図示)にドライバ本体4の回転駆動力
を伝達するドライバビット10とから構成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. [Example 1] An example in which a motor is driven again when a shaft torque detection value obtained by a torque sensor becomes a desired value. Fig. 1 is a block diagram showing a configuration of an automatic screw tightening machine as an example of an automatic component fastening machine according to the present invention. FIG. As shown in FIG. 1, this automatic screw tightening machine is composed of an automatic screw tightening machine main body 1 and a control device 30, and the automatic screw tightening machine main body 1 is driven up and down by a frame (not shown). Source 2
A driver base 3 which is raised and lowered by a lifting drive source 2, a driver main body 4 installed on the driver base 3, and a driver bit 10 for transmitting a rotational driving force of the driver main body 4 to a screw (not shown) fastened to a work. It is composed of
【0019】ドライバ本体4は、それを取り囲む円柱状
のギアケース5を介して、ドライバ台3上に固定されて
おり、ドライバ本体4とドライバビット10は、昇降駆
動源2によってドライバ台3と共に昇降する。ドライバ
本体4は、回転駆動するモータ6と、モータ6の回転駆
動力を減速しながら伝達する減速部7と、減速部7から
の回転駆動力をさらに大きく減速しながら伝達する差動
遊星ギア機構20とから構成されている。そして、差動
遊星ギア機構20は、その下部に出力軸24を有してお
り、ドライバビット10は、ジョイントユニット9によ
って出力軸24に連結されている。The driver main body 4 is fixed on the driver base 3 via a cylindrical gear case 5 surrounding the driver main body 4. The driver main body 4 and the driver bit 10 are moved up and down together with the driver base 3 by the elevation drive source 2. I do. The driver main body 4 includes a motor 6 that rotates and drives, a reduction unit 7 that transmits the rotation driving force of the motor 6 while reducing the speed, and a differential planetary gear mechanism that transmits the rotation driving force from the reduction unit 7 while further reducing the rotation. 20. The differential planetary gear mechanism 20 has an output shaft 24 at a lower portion thereof, and the driver bit 10 is connected to the output shaft 24 by the joint unit 9.
【0020】モータ6は、例えばDCサーボモータであ
る。また、減速部7内には潤滑オイルが充填されてい
る。差動遊星ギア機構20は、その中心部に位置する太
陽ギア21aと、太陽ギア21aの周囲を等間隔をおい
て噛合するように配置された3個の遊星ギア21bと、
3個の遊星ギア21bの外側を囲むリングギア部21c
とを有し、このリングギア部21cには、遊星ギア21
bと噛合する内噛部が形成されている。The motor 6 is, for example, a DC servo motor. Further, the inside of the speed reduction section 7 is filled with lubricating oil. The differential planetary gear mechanism 20 includes a sun gear 21a located at the center thereof, and three planetary gears 21b arranged so as to mesh around the sun gear 21a at equal intervals.
Ring gear portion 21c surrounding the outside of three planetary gears 21b
The ring gear 21c includes a planetary gear 21
An inner meshing portion meshing with the b is formed.
【0021】太陽ギア21aは、連結具22によって減
速部7の出力軸8と連結されて共に回転するようになっ
ており、リングギア部21cは、連結具22を包囲する
円筒状の歪み管11を介して、減速部7の下側面に取付
られている。3個の遊星ギア21bの各回転軸は、遊星
ギア台23によって支持されており、この遊星ギア台2
3の下面に上記出力軸24が取付られている。The sun gear 21a is connected to the output shaft 8 of the reduction unit 7 by a connector 22 so as to rotate together with the sun gear 21a. The ring gear 21c is a cylindrical strain tube 11 surrounding the connector 22. And is attached to the lower surface of the speed reduction unit 7 through the center. Each rotating shaft of the three planetary gears 21b is supported by a planetary gear stand 23.
The output shaft 24 is attached to the lower surface of the output shaft 3.
【0022】このような構成の差動遊星ギア機構20に
よって、減速部7の出力軸8の回転駆動力は、所定比に
大きく減速されて出力軸24に伝達され、さらに、ドラ
イバビット10に伝達されるようになっている。歪み管
11は、リングギア部21cに加わる反力トルクに応じ
て歪むものであって、この歪み管11には、その歪み量
を電圧信号に変換する歪みゲージ12が貼付けられてお
り、この歪み管11と歪みゲージ12とにより軸トルク
検出手段が構成されている。そして、この電圧信号を制
御装置30によって処理することによって、ドライバビ
ット10の軸トルク値を検出できるようになっている。By the differential planetary gear mechanism 20 having such a configuration, the rotational driving force of the output shaft 8 of the speed reducer 7 is greatly reduced to a predetermined ratio and transmitted to the output shaft 24, and further transmitted to the driver bit 10. It is supposed to be. The distortion tube 11 is distorted in response to a reaction torque applied to the ring gear portion 21c, and a strain gauge 12 for converting the amount of distortion into a voltage signal is attached to the distortion tube 11. The tube 11 and the strain gauge 12 constitute an axial torque detecting means. By processing this voltage signal by the control device 30, the shaft torque value of the driver bit 10 can be detected.
【0023】制御装置30は、中枢である制御部50
と、モータ6を駆動するモータ駆動部31と、モータ駆
動部31にパワーを供給するパワー供給部32と、作業
スタート指令を出力する作業スタート部33と、作業ス
タート指令を受けて昇降駆動源2を駆動する昇降駆動源
駆動部34と、ドライバビット10が原位置にあるかど
うか検出する原位置検出部35と、ねじ締め結果の良否
判定結果等を出力させる良否判定出力部36と、フォト
カプラ37と、良否判定結果等を表示する表示部38
と、テンキー40によりねじ締め情報を設定する設定部
39と、設定部39の入力回路41と、歪みゲージ12
により検出された電圧信号を増幅する増幅部42と、こ
の電圧信号から軸トルク値を検出するためにこれを補正
する補正部43と、この信号のノイズ分を除去するフィ
ルタ部44と、一定時間毎にサンプルホールドするS/
H回路45と、A/D変換部46と、制御部50のRA
M52をバックアップするバッテリ47とから構成され
ており、制御部50と、モータ駆動部31,作業スター
ト部33,昇降駆動源駆動部34,原位置検出部35,
良否判定出力部36との間に、フォトカプラ37が介在
することにより、互いに電気的に絶縁された状態で信号
が伝達されている。The control device 30 includes a central control unit 50.
A motor drive unit 31 for driving the motor 6; a power supply unit 32 for supplying power to the motor drive unit 31; a work start unit 33 for outputting a work start command; Drive source driving unit 34 for driving the motor, an original position detecting unit 35 for detecting whether the driver bit 10 is at the original position, a good or bad judgment output unit 36 for outputting a good or bad judgment result of the screw tightening result, and a photocoupler. 37 and a display unit 38 for displaying the result of the pass / fail judgment and the like
A setting unit 39 for setting screw tightening information using a numeric keypad 40; an input circuit 41 of the setting unit 39;
, An amplifying unit 42 for amplifying the voltage signal detected by the above, a correcting unit 43 for correcting an axial torque value from the voltage signal to detect it, a filter unit 44 for removing a noise component of the signal, a fixed time S / to sample and hold each time
H circuit 45, A / D converter 46, and RA
The control unit 50 includes a control unit 50, a motor drive unit 31, a work start unit 33, an elevation drive source drive unit 34, an original position detection unit 35,
The signal is transmitted in a state of being electrically insulated from each other by interposing the photocoupler 37 between the pass / fail judgment output unit 36 and the pass / fail judgment output unit 36.
【0024】制御部50は、モータ駆動部31にモータ
6の速度指令値を与える速度指令部51と、RAM52
と、ROM53とを有しており、ROM53は、軸トル
ク検出手段により検出されるトルク値が後記本締めトル
ク設定値に達した時に、モータ6を停止させる第1の制
御手段と、モータ6の駆動を停止した後、モータ6が停
止するまでの間でかつモータ6の駆動を停止してから所
定時間経過するとモータ6を再駆動する第2の制御手段
を備えた自動ねじ締め機を動作させるプログラムの他
に、ねじ締め情報の設定データを処理するプログラムを
格納している(図2〜図6参照)。また、RAM52
は、ねじ締め情報の設定データを記憶する。The control unit 50 includes a speed command unit 51 for giving a speed command value of the motor 6 to the motor drive unit 31, and a RAM 52.
A first control means for stopping the motor 6 when the torque value detected by the shaft torque detection means reaches a final tightening torque set value described later; After the driving is stopped, the automatic screwing machine including the second control means for re-driving the motor 6 is operated until the motor 6 stops and when a predetermined time elapses after the driving of the motor 6 is stopped. In addition to the program, a program for processing the setting data of the screw tightening information is stored (see FIGS. 2 to 6). Also, the RAM 52
Stores the setting data of the screw tightening information.
【0025】ねじ締め情報としては、後述するように、
仮締めトルク設定値、本締めトルク設定値、再駆動開始
トルク値、再締付け回数、仮締め完了後の再スタート待
時間、下限トルク値、上限トルク値及び逆転時間等があ
る。モータ駆動部31は、モータ6の正逆転駆動に適す
るように、トランジスタ4個或いは8個を使ったH回路
(図8参照)を採用しているので、モータの正逆転に対
し迅速に応答することができる。As the screw tightening information, as described later,
There are a temporary tightening torque set value, a final tightening torque set value, a re-driving start torque value, a re-tightening frequency, a restart waiting time after the completion of the temporary tightening, a lower limit torque value, an upper limit torque value, a reverse rotation time, and the like. The motor drive unit 31 employs an H circuit (see FIG. 8) using four or eight transistors so as to be suitable for the forward / reverse drive of the motor 6, so that it responds quickly to forward / reverse rotation of the motor. be able to.
【0026】A/D変換部46は、高速A/Dコンバー
タを採用しているので、ねじ締めトルクの変動に対して
正確に追従することができる。良否判定出力部36は、
ねじ締め結果の良否判定出力の他にトルク値のデジタル
信号を出力したり、検出したトルク値をアナログ出力で
きるので、ねじ締め過程のモニタリングも行うことが可
能である。また、表示部38は、ねじ締め結果のトルク
値表示の他、ねじ締め結果の良否判定等のイルミネーシ
ョン表示等もすることができ、ねじ締めの品質管理を担
っている。Since the A / D converter 46 employs a high-speed A / D converter, the A / D converter 46 can accurately follow the fluctuation of the screw tightening torque. The pass / fail judgment output unit 36
Since a digital signal of a torque value can be output in addition to the output of determining whether or not the screw tightening result is good or a detected torque value can be output in an analog manner, it is possible to monitor the screw tightening process. In addition, the display unit 38 can display an illumination such as a determination of whether the screw tightening result is good or the like in addition to displaying the torque value of the screw tightening result, and is responsible for quality control of the screw tightening.
【0027】図7は、自動ねじ締め機におけるトルク特
性図の一例であり、作業スタート指令時点から最初の本
締め時における最初の再駆動開始時点までが示されてい
る。図に示されるように、仮締め時には、検出トルク値
が予め設定された仮締めトルク設定値71に達したとき
にモータ6がOFFされるが、検出トルク値はさらに、
オーバーシュート分72によって仮締めピークトルク値
73まで上昇し、その後低下する。続いて、仮締め完了
後の再スタート待時間78経過した時、モータ6がON
され本締めが開始されるが、最初の本締め時にも、検出
トルク値が予め設定された本締めトルク設定値74に達
したときにモータ6がOFFされる。検出トルク値はさ
らに、若干のオーバーシュート分75が加わった本締め
ピークトルク値76まで上昇し、その後に低下するが、
通常は、この本締めトルク設定値74が希望締付トルク
値に相当するものと見なすことができる。FIG. 7 is an example of a torque characteristic diagram of the automatic screw tightening machine, and shows the time from the work start command time to the first re-drive start time at the time of the first final tightening. As shown in the figure, at the time of temporary fastening, the motor 6 is turned off when the detected torque value reaches a preset temporary fastening torque set value 71, but the detected torque value further decreases.
Due to the overshoot 72, the torque increases to the temporarily tightened peak torque value 73, and then decreases. Subsequently, when the restart waiting time 78 after the completion of the temporary fastening has elapsed, the motor 6 is turned on.
Then, the final tightening is started, but also at the first final tightening, the motor 6 is turned off when the detected torque value reaches a preset final tightening torque set value 74. The detected torque value further increases to a final tightening peak torque value 76 to which a slight overshoot 75 is added, and then decreases.
Usually, the final tightening torque setting value 74 can be regarded as equivalent to the desired tightening torque value.
【0028】その後、検出トルク値が、本締めトルク設
定値74よりも低く設定された再駆動開始トルク値77
に達した時に、モータ6がON(再駆動)される。以
下、図7には示されないが、再び本締めトルク設定値7
4に達したときにモータ6がOFFされる。そして、こ
のモータ6のON(再駆動)及び本締めトルク設定値7
4到達時におけるモータ6のOFFは、予め設定された
再締付け回数(例えば10回)だけ繰り返される。Thereafter, the redrive start torque value 77 whose detected torque value is set lower than the final tightening torque set value 74 is set.
Is reached, the motor 6 is turned on (re-driven). Hereinafter, although not shown in FIG.
4, the motor 6 is turned off. Then, the motor 6 is turned on (re-driven) and the final tightening torque set value 7 is set.
The turning off of the motor 6 at the time of reaching 4 is repeated for a preset number of retightening times (for example, 10 times).
【0029】下限トルク値及び上限トルク値は、本締め
時の検出ピークトルク値の許容範囲を設定するものであ
り、この下限トルク値と上限トルク値の間に入っていれ
ば、良否判定出力部36によりOKの判定が出力され
る。逆転時間は、本締め終了後、ねじ頭とドライバビッ
ト10の食い付きを解除するために、モータ6を短時間
逆転させる時間である。The lower limit torque value and the upper limit torque value are used to set an allowable range of the peak torque value detected at the time of final tightening. 36 outputs an OK determination. The reverse rotation time is a time in which the motor 6 is reversely rotated for a short time after the final fastening in order to release the biting between the screw head and the driver bit 10.
【0030】次に、フローチャートに基づいて、自動ね
じ締め機の動作を説明する。図2〜6は、本実施例に係
る自動ねじ締め機の動作を示すフローチャートである。
初期状態においては、RAM52の所定エリアに、ねじ
締め情報のデータが書き込まれている。設定データの変
更を行う場合には、オペレータがテンキー40を操作し
て、ねじ締め情報を設定する。Next, the operation of the automatic screw tightening machine will be described with reference to a flowchart. 2 to 6 are flowcharts showing the operation of the automatic screw tightening machine according to the present embodiment.
In the initial state, the data of the screw tightening information is written in a predetermined area of the RAM 52. When changing the setting data, the operator operates the numeric keypad 40 to set screw tightening information.
【0031】設定データの変更指令があれば(S1)、
後述する設定データ変更のサブルーチンを実行する(S
2)。設定データの変更指令がなければ、原位置検出部
35によりドライバビット10が原位置にあるのを確認
した後(S3)、作業スタート部33からの作業スター
ト指令を待つ(S4)。作業スタート指令が出れば(図
7のP0参照)、RAM52の所定エリアに書き込まれ
ているねじ締め情報(仮締めトルク設定値、本締めトル
ク設定値、再駆動開始トルク値、再締付け回数、下限ト
ルク値、上限トルク値、逆転時間等)を読み込む(S
5)。If there is a setting data change command (S1),
A setting data change subroutine described below is executed (S
2). If there is no command to change the setting data, the original position detection unit 35 confirms that the driver bit 10 is at the original position (S3), and then waits for a work start instruction from the work start unit 33 (S4). When a work start command is issued (see P0 in FIG. 7), the screw tightening information (temporary tightening torque set value, final tightening torque set value, re-driving start torque value, number of re-tightening times, lower limit, written in a predetermined area of the RAM 52). (Torque value, upper limit torque value, reverse rotation time, etc.)
5).
【0032】昇降駆動源駆動部34が、昇降駆動源2を
駆動することにより、ドライバビット10を下降させ
(S6)、モータ駆動部31からのモータ正転駆動指令
によって(S7)、モータ6の正転を開始する(図7中
の70参照)。ねじの頭部座面がワークに到達すると
(図7のP1参照)、ドライバビット10に係るトルク
値が増加する。The elevation drive source drive section 34 drives the elevation drive source 2 to lower the driver bit 10 (S6), and in response to a motor normal rotation drive command from the motor drive section 31 (S7), Normal rotation is started (see 70 in FIG. 7). When the head seat surface of the screw reaches the work (see P1 in FIG. 7), the torque value related to the driver bit 10 increases.
【0033】歪みゲージ12からの信号を、A/D変換
部46でA/D変換してトルク値として読み込み(S
8)、予め設定した仮締めトルク設定値に達するまで待
ち(S9)、検出トルク値が仮締めトルク設定値に達す
ると(図7のP2参照)、モータ駆動部31に回転停止
指令を送りモータ6への電流供給を停止させる(S1
0)。それと共に、再スタート待時間タイマを時間計上
する(S11)。このタイマが、設定された仮締め完了
後の再スタート待時間に達すれば(図7の78参照)
(S12)、モータ6を正転駆動させて本締めを開始す
る(S13)。The signal from the strain gauge 12 is A / D converted by the A / D converter 46 and read as a torque value (S
8) Wait until the preset temporary tightening torque set value is reached (S9), and when the detected torque value reaches the temporary tightening torque set value (see P2 in FIG. 7), a rotation stop command is sent to the motor driving unit 31 and the motor is stopped. 6 is stopped (S1).
0). At the same time, the restart waiting time timer is counted (S11). If this timer reaches the set restart waiting time after completion of the temporary fastening (see 78 in FIG. 7).
(S12), the motor 6 is driven to rotate forward to start the final tightening (S13).
【0034】本締めにおいても、同様に、検出トルク値
が予め設定した本締めトルク設定値に達するまで待ち
(S14,S15)、検出トルク値が本締めトルク設定
値に達すると(図7のP4参照)、モータ駆動部31に
回転停止指令を送りモータ6への駆動電流供給を停止さ
せる(S16)。その後、検出トルク値が予め本締めト
ルク設定値よりも小さく設定された再駆動開始トルク値
まで低下した時(図7のP5参照)に、モータ6がON
(再駆動)され、本締めトルク設定値に達したときにモ
ータ6がOFFされる。このモータ6のON−OFF
は、予め設定された再締付け回数だけ繰り返される(S
17〜S20)。Also in the final tightening, similarly, it waits until the detected torque value reaches a preset final tightening torque set value (S14, S15), and when the detected torque value reaches the final tightening torque set value (P4 in FIG. 7). Then, a rotation stop command is sent to the motor drive unit 31 to stop the supply of the drive current to the motor 6 (S16). Thereafter, when the detected torque value decreases to a re-starting torque value that is set to be smaller than the final tightening torque setting value (see P5 in FIG. 7), the motor 6 is turned on.
(Re-driving), and the motor 6 is turned off when the final fastening torque set value is reached. ON / OFF of this motor 6
Is repeated a preset number of times of retightening (S
17-S20).
【0035】またこの時、歪みゲージ12からの信号を
A/D変換部46でA/D変換してトルク値として読込
む。そして、本締めピークトルク値を検出する(S1
8,S21)。モータ6が停止するのを待ち(S2
2)、停止すれば、ステップS21で検出した本締めピ
ークトルク値を表示部38に表示する(S23)。ま
た、この本締めピークトルク値が、予め設定したトルク
値の許容範囲内(下限トルク値と上限トルク値の間)に
あるか否かを判断し(S24,S26)、許容範囲内に
なければ表示部38に下限又は上限の異常表示を行う
(S27,S25)。許容範囲内にあれば表示部38に
OK表示を行い(S28)、良否判定出力部36が良否
判定を出力する(S29)。At this time, the signal from the strain gauge 12 is A / D converted by the A / D converter 46 and read as a torque value. Then, the final tightening peak torque value is detected (S1).
8, S21). Wait for the motor 6 to stop (S2
2) If stopped, the final tightening peak torque value detected in step S21 is displayed on the display unit 38 (S23). Further, it is determined whether or not the final tightening peak torque value is within the allowable range of the preset torque value (between the lower limit torque value and the upper limit torque value) (S24, S26). Abnormality of the lower limit or the upper limit is displayed on the display unit 38 (S27, S25). If it is within the allowable range, OK is displayed on the display unit 38 (S28), and the pass / fail judgment output unit 36 outputs pass / fail judgment (S29).
【0036】本締め終了後、モータ逆転指令(S30)
に基づいて、予め設定された逆転時間だけモータ6を短
時間逆転させ、ねじ頭とドライバビット10の食い付き
を解除する。また、モータ逆転指令と同時期にビット上
昇復帰指令(S32)を出して、昇降駆動源2を駆動す
ることにより、ドライバ本体4と共にドライバビット1
0を上昇させ、ねじ頭からドライバビット10を離し、
モータ6の駆動を停止する(S30〜S34)。以上
で、1サイクルの動作を完了する。After the final tightening is completed, a motor reverse rotation command (S30)
, The motor 6 is reversely rotated for a short time for a preset reverse rotation time, and the biting between the screw head and the driver bit 10 is released. At the same time as the motor reverse rotation command, a bit rise return command (S32) is issued to drive the elevation drive source 2 so that the driver bit
0, lift the driver bit 10 away from the screw head,
The driving of the motor 6 is stopped (S30 to S34). Thus, one cycle of operation is completed.
【0037】図6は、上記ステップS2の設定データ変
更のサブルーチンを示すフローチャートである。RAM
52の所定エリアに書き込まれた設定データを変更する
場合は、ねじ締め情報(仮締めトルク設定値、本締めト
ルク設定値、再駆動開始トルク値、再締付け回数、仮締
め完了後の再スタート待時間、下限トルク値、上限トル
ク値及び逆転時間)の中の変更したい情報を読み出し、
テンキー40で所望の値に変更することが可能である
(S41〜56)。なお、設定する再駆動開始トルク値
として、本締めトルク設定値に対して何%という数値を
設定するようにしてもよい。FIG. 6 is a flowchart showing a subroutine for changing the set data in step S2. RAM
When the setting data written in the predetermined area 52 is changed, the screw tightening information (temporary tightening torque set value, final tightening torque set value, re-driving start torque value, number of re-tightening, wait for restart after temporary tightening is completed) is required. Time, lower limit torque value, upper limit torque value and reverse rotation time)
It is possible to change to a desired value with the ten keys 40 (S41 to S56). Note that a numerical value of what percentage of the final tightening torque set value may be set as the set redrive start torque value.
【0038】以上のような自動ねじ締め機及び締結方法
によれば、再駆動開始トルク値を適度に設定することに
よって、モータが停止するまでの軸トルク値が残存して
いる間で、モータ6を再駆動させるのに適度なタイミン
グを定めることができる。そして、モータ6が停止する
までの軸トルク値が残存している間に、モータ6を再駆
動、あるいはその繰り返しを行うので、ねじのワーク対
する締付けトルクが希望締付けトルク値に近づく。According to the automatic screw tightening machine and the fastening method as described above, by setting the redrive start torque value to an appropriate value, the motor 6 can be driven while the shaft torque value until the motor stops remains. A suitable timing for re-driving can be determined. Then, while the shaft torque value until the motor 6 stops remains, the motor 6 is re-driven or the repetition thereof is performed, so that the tightening torque of the screw on the work approaches the desired tightening torque value.
【0039】なお、本実施例のモータ6として、DCサ
ーボモータ以外にACサーボモータ等を用いても同様に
実施可能である。 [実施例2] モータOFF後、所定時間経過後に、モータを再駆動さ
せる例 本実施例の自動ねじ締め機は、実施例1の歪みゲージ1
2のようなトルクセンサを有しない一方、モータはDC
モータであって、そのモータ駆動電流から負荷トルクを
検出するようになっている。即ち、実施例1の自動ねじ
締め機においては、歪みゲージ12から増幅部42に送
られる電圧信号によってトルク値が検出される機構を有
していたが、本実施例においては、その代わりに、図8
に示すような、モータ駆動部31のH回路に設置された
駆動電流検出部60を有しており、この駆動電流検出部
60が、モータ6の駆動電流を、電圧信号に変換して増
幅部42に送って、負荷トルク値が検出される機構とな
っている。そして、それ以外は実施例1の自動ねじ締め
機と同様の構成となっている。It should be noted that the present invention can be similarly implemented by using an AC servomotor or the like in addition to the DC servomotor as the motor 6 of this embodiment. [Example 2] Example in which the motor is driven again after a predetermined time has elapsed after the motor is turned off.
Motor does not have a torque sensor like
The motor is configured to detect a load torque from the motor drive current. That is, the automatic screw tightening machine of the first embodiment has a mechanism in which a torque value is detected by a voltage signal sent from the strain gauge 12 to the amplifying unit 42, but in the present embodiment, instead, FIG.
Has a drive current detection unit 60 installed in the H circuit of the motor drive unit 31. The drive current detection unit 60 converts the drive current of the motor 6 into a voltage signal and amplifies the voltage signal. 42, a mechanism for detecting the load torque value. Otherwise, the configuration is the same as that of the automatic screwdriver of the first embodiment.
【0040】駆動電流検出部60が、モータ駆動部31
からモータ6に供給される駆動電流値を電圧値に変換
し、その電圧信号が増幅部42に送られた後は、実施例
1の場合と同様、増幅部42,補正部43,フィルタ部
44,S/H回路45,A/D変換部46によって処理
され、トルク値が検出される機構となっている。また、
本実施例で用いるねじ締め情報は、実施例1のねじ締め
情報の中で、再駆動開始トルク値の代わりに再駆動開始
時間を用いる以外は、実施例1のねじ締め情報と同様で
ある。この再駆動開始時間は、本締め時、検出トルク値
が本締めトルク設定値に達してモータ駆動部31に回転
停止指令を送り、モータ6の駆動電流供給を停止した時
から、モータ6をON(再駆動)するまでの時間であっ
て、モータ6が停止するまでの間のドライバビット10
に係る軸トルク値が残存している間に再駆動するように
その値を設定する。The drive current detector 60 is connected to the motor drive 31
After the drive current value supplied to the motor 6 is converted into a voltage value, and the voltage signal is sent to the amplification unit 42, the amplification unit 42, the correction unit 43, and the filter unit 44 are processed as in the first embodiment. , S / H circuit 45, and A / D converter 46, and a mechanism for detecting a torque value. Also,
The screw tightening information used in the present embodiment is the same as the screw tightening information of the first embodiment except that the re-driving start time is used instead of the re-driving start torque value in the screw tightening information of the first embodiment. The re-driving start time is set to a time when the motor 6 is turned on after the detected torque value reaches the final tightening torque set value and a rotation stop command is sent to the motor drive unit 31 to stop the drive current supply to the motor 6. (Re-driving) until the motor 6 stops.
Is set such that the shaft is re-driven while the shaft torque value according to the above remains.
【0041】また、本実施例の自動ねじ締め機の動作の
フローチャートは、実施例1の図2〜6のフローチャー
トの中で、ステップS5,S45の”再駆動開始トルク
値”の代わりに”再駆動開始時間”が入り、また、図4
において点線で囲んだステップS18,19の代わり
に、図9に示すステップS61,62が入り、それ以外
は同様である。The flowchart of the operation of the automatic screw tightening machine according to the present embodiment is the same as the flowchart of FIGS. 2 to 6 of the first embodiment except that “re-start torque value” is replaced by “re-start” in steps S5 and S45. Driving start time "is entered.
In FIG. 9, steps S61 and S62 shown in FIG. 9 are inserted in place of steps S18 and S19 surrounded by a dotted line, and the other steps are the same.
【0042】従って、ステップS5,S45,S46に
おいては、再駆動開始トルク値の代わりに再駆動開始時
間が、設定あるいは登録される。また、ステップS16
に続いて、予め設定された再駆動開始時間に達した時
(図7の79参照)に、モータ6がON(再駆動)さ
れ、本締めトルク設定値に達したときにモータ6がOF
Fされ、このモータ6のON−OFFは、予め設定され
た再締付け回数だけ繰り返される(S16,S17,S
61,S18,S62,S20)。それ以外の動作につ
いては、実施例1と同様である。Therefore, in steps S5, S45, and S46, the redrive start time is set or registered instead of the redrive start torque value. Step S16
Subsequently, when the preset re-drive start time has been reached (see 79 in FIG. 7), the motor 6 is turned on (re-driven), and when the final tightening torque set value has been reached, the motor 6 is turned off.
F, and the ON / OFF of the motor 6 is repeated a preset number of times of retightening (S16, S17, S16).
61, S18, S62, S20). Other operations are the same as those in the first embodiment.
【0043】またこの時、駆動電流検出部60からのモ
ータ6の駆動電流を、電圧信号に変換してA/D変換部
46でA/D変換して負荷トルク値として読み込む。そ
して、本締めピークトルク値を検出する(S18,S2
1)。以上のような自動ねじ締め機及び締結方法におい
ても、再駆動開始時間を適度に設定することによって、
モータ6が停止するまでの軸トルク値が残存している間
で、モータ6を再駆動させるのに適度なタイミングを定
めることができる。そして、モータ6が停止するまでの
軸トルク値が残存している間にモータ6を再駆動、ある
いはその繰り返しを行うことによって、ねじのワークに
対する締付けトルクが希望締付けトルク値に近づく。At this time, the drive current of the motor 6 from the drive current detector 60 is converted into a voltage signal, A / D converted by the A / D converter 46, and read as a load torque value. Then, the final tightening peak torque value is detected (S18, S2).
1). Even in the automatic screw tightening machine and the fastening method as described above, by appropriately setting the redrive start time,
While the shaft torque value until the motor 6 stops remains, an appropriate timing for re-driving the motor 6 can be determined. Then, while the shaft torque value until the motor 6 stops remains, the motor 6 is re-driven or the repetition thereof is performed, whereby the tightening torque of the screw to the work approaches the desired tightening torque value.
【0044】なお、本実施例においては、再駆動させる
タイミングは、設定した時間で制御するようにしたが、
次のように駆動電流検出部60からの電圧信号をもとに
制御することもできる。駆動電流検出部60において
は、モータ駆動部31がモータ6に駆動電流を供給して
いないときでも、慣性によりモータ6が回転していれ
ば、その発電電流を検出して電圧信号を発生させること
もできる。従って、本実施例のように、トルクセンサを
有せず、駆動電流検出部60によって負荷トルクを検出
する自動ねじ締め機であっても、検出トルク値が本締め
トルク設定値に達してモータ6の駆動を停止した後、慣
性によって回転するモータ6の発電電流を検出し、その
検出値をもとにしてモータ6を再駆動させるタイミング
を決めるようにすることもできる。 [実施例3]モータOFF後、モータが停止するまでの
軸トルクが残存している所定時間内に、トルクセンサに
よる軸トルク検出値が所望の値よりも小さい値まで低下
すれば再駆動し、所望の値まで低下しなければ再駆動せ
ずに締付けを完了する例。本実施例の自動ねじ締め機
は、実施例1の自動ねじ締め機と同様の構成になってい
る。In this embodiment, the re-driving timing is controlled by the set time.
The control can be performed based on the voltage signal from the drive current detection unit 60 as follows. In the drive current detection unit 60, even when the motor drive unit 31 is not supplying the drive current to the motor 6, if the motor 6 is rotating due to inertia, the generated current is detected and a voltage signal is generated. Can also. Therefore, even if the automatic screw tightening machine does not have a torque sensor and detects the load torque by the drive current detecting unit 60 as in the present embodiment, the detected torque reaches the final tightening torque set value and the motor 6 After the driving of the motor 6 is stopped, the generated current of the motor 6 rotating by inertia is detected, and the timing for re-driving the motor 6 can be determined based on the detected value. [Embodiment 3] After the motor is turned off, if the shaft torque detection value by the torque sensor decreases to a value smaller than a desired value within a predetermined time during which the shaft torque remains until the motor stops, re-driving is performed. An example in which tightening is completed without re-driving if the value does not decrease to a desired value. The automatic screwdriver of the present embodiment has the same configuration as the automatic screwdriver of the first embodiment.
【0045】また、本実施例で用いるねじ締め情報は、
実施例1の再締付回数の代わりに再駆動判定時間を用い
る以外は、実施例1のねじ締め情報と同様である。この
再駆動判定時間は、本締め時、検出トルク値が本締めト
ルク設定値に達してモータ駆動部31に回転停止指令を
送り、モータ6への駆動電流供給を停止した時から、締
付け途中の弾性体固有のへたり、即ち、クリープ現象に
よる締付けトルクの低下の有無を確認できる時間であっ
て、モータが停止するまでのドライバビット10に係る
軸トルクが残存している間に、トルクセンサによる軸ト
ルク検出値が本締めトルク設定値よりも小さい所望の値
まで低下したか否かを判断するタイミングを決定する値
として設定される。The screw tightening information used in this embodiment is
This is the same as the screw tightening information of the first embodiment except that the re-driving determination time is used instead of the number of re-tightenings of the first embodiment. The re-driving determination time is from the time when the detected torque value reaches the final tightening torque set value and the rotation stop command is sent to the motor driving unit 31 to stop the supply of the driving current to the motor 6 during the final tightening. It is time to check whether the tightening torque has decreased due to the creep phenomenon inherent in the elastic body, that is, while the shaft torque related to the driver bit 10 remains until the motor stops, the torque sensor is used. This is set as a value for determining a timing for determining whether or not the shaft torque detection value has decreased to a desired value smaller than the final fastening torque setting value.
【0046】また、本実施例の自動ねじ締め機の動作の
フローチャートは、実施例1の図2〜6のフローチャー
トの中で、ステップS5,S47の”再締付回数”の代
わりに”再駆動判定時間”が入り、また、図4において
点線で囲んだステップS17〜S20の代わりに、図1
0に示すステップS80,S18,S19,S81,S
82が入り、それ以外は同様である。The flowchart of the operation of the automatic screw tightening machine of this embodiment is the same as that of the flowchart of FIGS. 2 to 6 of the first embodiment except that "re-driving" is performed instead of "refastening number" in steps S5 and S47. 4 and the steps S17 to S20 surrounded by a dotted line in FIG.
0, S80, S18, S19, S81, S
82 is entered, and otherwise the same.
【0047】従って、ステップS5,S47,S48に
おいては、再締付回数の代わりに再駆動判定時間が、設
定あるいは登録される。また、ステップS16に続い
て、再駆動判定タイマを時間計上し(S80)、その
後、予め設定された再駆動判定時間内に、検出トルク値
が予め設定された再駆動開始トルク値に達した時(S1
9)に、再駆動判定タイマがリセット(S81)され、
次にモータ6がON(再駆動)され、本締めトルク設定
値に達したときにモータ6がOFFされる。また、再駆
動判定時間内に再駆動開始トルク値に達しなかった時に
はステップS18に戻り(S82)、再駆動判定時間が
経過すれば、再駆動をせずに自動的にステップS21に
進む。Therefore, in steps S5, S47, and S48, a redrive determination time is set or registered instead of the number of refastenings. Further, following step S16, a redrive determination timer is counted (S80). Thereafter, when the detected torque value reaches the preset redrive start torque value within the preset redrive decision time. (S1
In 9), the redrive determination timer is reset (S81),
Next, the motor 6 is turned on (re-driven), and the motor 6 is turned off when the final tightening torque set value is reached. If the redrive start torque value has not been reached within the redrive determination time, the process returns to step S18 (S82). If the redrive determination time has elapsed, the process automatically proceeds to step S21 without redrive.
【0048】このようにモータ6のON−OFFは再駆
動開始トルク値と再駆動判定時間によって自動的に判断
される(S16,S80,S18,S19,S81,S
82)。またこの時、歪ゲージ12からの信号をA/D
変換部46でA/D変換してトルク値として読み込む。
そして、本締めピークトルク値を検出する(S18,S
21)。それ以外の動作については実施例1と同様であ
る。As described above, the ON / OFF of the motor 6 is automatically determined based on the redrive start torque value and the redrive determination time (S16, S80, S18, S19, S81, S81).
82). At this time, the signal from the strain gauge 12 is A / D
The conversion unit 46 performs A / D conversion and reads the converted torque value.
Then, the final tightening peak torque value is detected (S18, S18).
21). Other operations are the same as in the first embodiment.
【0049】以上のような自動ねじ締め機及び締結方法
においても、再駆動開始トルク値、再駆動判定時間を適
度に設定することによって、モータ6が停止するまでの
軸トルク値が残存している間で、モータ6の再駆動の有
無を判断させるのに適度なタイミングを定めることがで
きる。そして、モータ6が停止するまでの軸トルク値が
残存している間に、モータ6の再駆動の有無を自動的に
判断し処理を行うので、余分なねじの再締付けを防止し
ながら、ねじのワークに対する締付けトルクを希望締付
けトルク値に近づけることができる。In the automatic screw tightening machine and the fastening method as described above, the re-start torque value and the re-drive judgment time are appropriately set so that the shaft torque value until the motor 6 stops remains. In between, an appropriate timing for determining whether or not the motor 6 is re-driven can be determined. Then, while the shaft torque value until the motor 6 stops remains, whether or not the motor 6 is re-driven is automatically determined and the processing is performed. Can be brought close to the desired tightening torque value.
【0050】なお、上記実施例1〜3においては、自動
ねじ締め機の例を示したが、自動キャップ締め機の場合
も同様に実施可能である。In the first to third embodiments, an example of an automatic screw tightening machine has been described. However, the present invention can be similarly applied to an automatic cap tightening machine.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上説明したように、本発明による自動
部品締結機は、軸トルク値が所望の値に達した時モータ
の駆動を停止した後、モータが停止するまでの軸トルク
値が残存している間に、モータの再駆動、あるいはその
繰り返しを、予め設定した回数、あるいは自動的に判断
して行うことにより、部品のワークに対する締付けトル
クを希望締付けトルクに近づけることができる。従っ
て、ワークに弾性部材等が介在している場合であって
も、ワークに対する正確な締付けトルクで部品を締結す
ることができる。As described above, in the automatic component fastening machine according to the present invention, after the motor driving is stopped when the shaft torque value reaches a desired value, the shaft torque value until the motor stops is maintained. During this operation, the re-driving of the motor or its repetition is performed a predetermined number of times or automatically, and the tightening torque of the component to the workpiece can be made closer to the desired tightening torque. Therefore, even when an elastic member or the like is interposed in the work, the component can be fastened with an accurate tightening torque for the work.
【図1】実施例1に係る自動ねじ締め機の構成を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an automatic screwdriver according to a first embodiment.
【図2】実施例1に係る自動ねじ締め機の動作を示すフ
ローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of the automatic screw tightening machine according to the first embodiment.
【図3】図2のフローチャートの続きである。FIG. 3 is a continuation of the flowchart in FIG. 2;
【図4】図3のフローチャートの続きである。FIG. 4 is a continuation of the flowchart in FIG. 3;
【図5】図4のフローチャートの続きである。FIG. 5 is a continuation of the flowchart in FIG. 4;
【図6】図2に示したステップS2の設定データ変更の
サブルーチンを示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a subroutine for changing setting data in step S2 shown in FIG. 2;
【図7】自動ねじ締め機におけるトルク特性図の一例で
ある。FIG. 7 is an example of a torque characteristic diagram in the automatic screwing machine.
【図8】実施例2に係る駆動電流検出部60の構成を示
す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a drive current detection unit 60 according to a second embodiment.
【図9】実施例2に係る自動ねじ締め機の動作を示すフ
ローチャートの一部である。FIG. 9 is a part of a flowchart showing the operation of the automatic screwdriver according to the second embodiment.
【図10】実施例3に係る自動ねじ締め機の動作を示す
フローチャートの一部である。FIG. 10 is a part of a flowchart showing the operation of the automatic screwdriver according to the third embodiment.
1 自動ねじ締め機本体 6 モータ 10 ドライバビット 11 歪み管 12 歪みゲージ 30 制御装置 42 増幅部 43 補正部 44 フィルタ部 45 S/H回路 46 A/D変換部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic screw-fastening machine main body 6 Motor 10 Driver bit 11 Strain tube 12 Strain gauge 30 Control device 42 Amplification part 43 Correction part 44 Filter part 45 S / H circuit 46 A / D conversion part
Claims (4)
する工具と、 前記工具の軸トルクを検出する軸トルク検出手段と、 軸トルク検出手段により検出されるトルク値が所望の値
に達した時に、モータの駆動を停止させる第1の制御手
段と、 第1の制御手段がモータの駆動を停止した後、モータが
停止するまでの間で、かつモータの駆動を停止してから
所定時間経過すると、モータを再駆動する第2の制御手
段と、 再締め付け回数を設定する設定手段と、 を備えることを特徴とする自動部品締結機。1. A motor for rotationally driving, a tool for transmitting a rotational driving force of the motor to a part for fastening a workpiece, a shaft torque detecting means for detecting a shaft torque of the tool, and a shaft torque detecting means for detecting a shaft torque of the tool. First control means for stopping the drive of the motor when the torque value reaches a desired value, and after the first control means stops the drive of the motor until the motor stops. An automatic component fastening machine, comprising: second control means for re-driving the motor when a predetermined time has elapsed after stopping the driving of the motor; and setting means for setting the number of refastenings.
を停止した後、モータが停止するまでの間に前記軸トル
ク検出手段により検出される軸トルク値が、所望の値よ
りも小さい値まで低下した時に、モータを再駆動させる
ことを特徴とする請求項1記載の自動部品締結機。2. In the automatic component fastening machine, the second control means is detected by the shaft torque detection means after the first control means stops driving the motor and before the motor stops. 2. The automatic component fastening machine according to claim 1, wherein when the shaft torque value decreases to a value smaller than a desired value, the motor is driven again.
て、 第1の制御手段が前記モータの駆動を停止した後、モー
タが停止するまでの間で、かつモータの駆動を停止して
から所定時間内に、前記軸トルク検出手段により検出さ
れる軸トルク値が、所望の値よりも小さい値に達しなけ
れば、第2の制御手段によるモータを再駆動することな
く締付けを完了する第3の制御手段を備えることを特徴
とする請求項2記載の自動部品締結機。3. The automatic component fastening machine according to claim 2, wherein after the first control means stops driving the motor, a period from when the motor stops to a predetermined time after the motor stops. If the shaft torque value detected by the shaft torque detecting means does not reach a value smaller than a desired value within the time, the third control means completes the tightening without re-driving the motor. 3. The automatic component fastening machine according to claim 2, further comprising control means.
する工具と、 前記工具の軸トルクを検出する軸トルク検出手段とを備
える自動部品締結機において、 部品締結開始後、軸トルク検出手段が検出する軸トルク
値が所望の値に達した時、モータの駆動を停止する第1
のステップと、 第1のステップでモータの駆動を停止した後、軸トルク
値が残存している間に、あらかじめ設定された再締付け
回数、モータを再駆動する第2のステップとを有するこ
とを特徴とする自動部品締結機の締結方法。4. An automatic component fastening machine comprising: a motor that is driven to rotate; a tool that transmits a rotation driving force of the motor to a part that fastens a workpiece; and a shaft torque detecting unit that detects a shaft torque of the tool. When the shaft torque value detected by the shaft torque detecting means reaches a desired value after the start of the fastening of the parts, the driving of the motor is stopped.
And stopping the driving of the motor in the first step and, while the shaft torque value remains, setting a preset number of retightening times and a second step of re-driving the motor. Characteristic method of fastening automatic parts fastening machine.
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JPH07246530A JPH07246530A (en) | 1995-09-26 |
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- 1994-03-11 JP JP4133694A patent/JP2959946B2/en not_active Expired - Fee Related
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