JP3619375B2 - 振動工具の作業判定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動工具の作動に伴う振動を検出する振動センサと、検出した振動の波形に基づいて振動工具による作業が正常に行われたか否かを判定する確認手段とを備えた振動工具の作業判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボルトやナットを自動的に締め付けるボルト・ナット締付装置において、駆動源であるモータからソケットを有する回転軸までのトルク伝達系にトルクセンサを配置し、このトルクセンサで検出した締め付けトルクが規定値に達したときにモータの駆動を停止して締付作業を終了するものが、特許第２５４０７１０号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかるボルト・ナット締付装置では締め付けトルクが規定値に達したか否かによって締付作業が正常に行われたか否かを判定することができるが、ボルトに螺合するナットの一部をかしめて該ナットの弛みを防止するかしめインパクトのような振動工具では、上述したトルクによる判定を行うことができないため、それと異なる何らかの手法で作業が正常に行われたか否かを判定する必要がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、振動工具による作業が正常に行われたか否かを的確に判定することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、振動工具の作動に伴う振動を検出する振動センサと、検出した振動の波形に基づいて振動工具による作業が正常に行われたか否かを判定する判定手段とを備えた振動工具の作業判定装置であって、前記判定手段は、振動工具の作動中の所定期間内に振動の波形のボトム値のうちで下限値を下回るものの数をカウントし、カウント数が基準値以上の場合に作業が正常に行われたと判定し、カウント数が基準値未満の場合に作業が正常に行われなかったと判定することを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、振動工具の作動中の所定期間内に振動の波形のボトム値のうちで下限値を下回るものの数をカウントするので、振動工具による作業が正常に行われて充分な作業負荷が加わっている場合には、振動の波形のボトム値が低下するためにカウント数が基準値以上になって作業が正常に行われたと判定することができ、また振動工具による作業が正常に行われておらずに充分な作業負荷が加わっていない場合には、振動の波形のボトム値が上昇するためにカウント数が基準値未満になって作業が正常に行われていない判定することができる。このように、作業負荷の大小に応じて変化する振動の波形のボトム値に注目することにより作業が正常に行われたか否かの判定を的確に行うことができ、しかも所定期間内に下限値を下回るボトム値の数をカウントするので、ノイズの影響等を排除して一層的確な判定を行うことができる。
【０００７】
また請求項２に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記所定期間は、振動工具の作動開始から時間遅れをもって始まることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、作業が正常に行われたか否かを判定する所定期間が、振動工具の作動開始から時間遅れをもって始まるので、振動工具の作動開始直後の作動が不安定な状態で判定が行われるのを防止して判定精度を高めることができる。
【０００９】
また請求項３に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記判定手段が作業が正常に行われなかったと判定した場合に警報を発することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、振動工具による作業が正常に行われなかった場合に警報が発せられるので、作業者に異常状態の発生を報知して適切な処置を促すことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図３は本発明の一実施例を示すもので、図１は振動工具の作業確認装置の全体構成図、図２は正常時における振動波形を示すグラフ、図３は異常時における振動波形を示すグラフである。
【００１３】
図１に示すように、自動車の生産ラインにおいてサスペンションのダンパーの上端に突出するボルト１をホイールハウスの上壁を貫通させてナット２で締結した後に、前記ナット２を本発明の振動工具を構成するかしめインパクト３でかしめて弛みを防止する。かしめインパクト３は、エアー供給源４から供給されるエアーで往復振動するかしめヘッド５を備えており、そのかしめヘッド５をナット２のフランジ２１ に当接させてボルト１の溝部１１ の内部に嵌入するようにかしめるようになっている。
【００１４】
かしめインパクト３のグリップ部分に振動センサ６が設けられており、この振動センサ６の出力はアンプ７で増幅されてアナログコントローラ８に入力される。本発明の判定手段を構成するアナログコントローラ８はアンプ７で増幅された振動の波形を解析し、かしめインパクト３によるかしめ作業が正常に行われたか否かを判定する。判定結果はシーケンサ９に入力され、かしめ作業が正常に行われなかったと判定された場合に、シーケンサ９からの指令でブザーやランプよりなる警報手段１０を作動させて作業者の警報を発するとともに、生産ラインのコンベア１１を停止させるようになっている。
【００１５】
図２および図３に示すグラフは、かしめインパクト３に設けた振動センサ６の出力をアンプ７で増幅した振動波形を示すものであり、図２はかしめインパクト３のかしめヘッド５が正しくナット２に当接してかしめ作業が正常に行われた場合に対応し、図３は前記かしめヘッド５がナット２に当接していない空打ちの状態に対応している。
【００１６】
一般にかしめインパクト３のかしめヘッド５に負荷が作用している場合には振動波形のボトム値（波形の谷の部分の値）が低くなるが、かしめヘッド５に負荷が作用していない空打ち時にはボトム値が高くなる傾向がある。そこで、正常時の一般的なボトム値よりも高く、かつ異常時の一般的なボトム値よりも低い下限値Ｖｍｉｎ を予め設定しておき、かしめインパクト３の作動開始から所定の時間遅れ（例えば０．１秒）をもって開始される所定期間（例えば２秒）の間に、波形のボトム値のうちで下限値Ｖｍｉｎ を下回るものの数をカウントする。尚、かしめインパクト３の作動開始は、例えばかしめインパクト３の作動および停止を指令するスイッチの操作に基づいて検出することができる。
【００１７】
而して、かしめインパクト３の作動中における２秒間の所定期間内に下限値Ｖｍｉｎ を下回る波形のボトム値のカウント数が基準値（例えば４回）以上になれば、アナログコントローラ８はかしめインパクト３が正しくかしめ作業を行ったと判定する。図２における符号ａ，ｂ，ｃ，ｄは、下限値Ｖｍｉｎ を下回る波形のボトム値の１番目〜４番目のものを示している。一方、かしめインパクト３が空打ちを行ったような場合には、図３に示すように、所定期間内に下限値Ｖｍｉｎ を下回る波形のボトム値のカウント数が基準値以上になることがないため、前記所定期間が経過した時点でアナログコントローラ８はかしめインパクト３が正しくかしめ作業を行っていないと判定する。
【００１８】
このようにアナログコントローラ８が、かしめインパクト３が正しくかしめ作業を行っていないと判定すると、シーケンサ９からの指令で警報手段１０が作動して作業者に適切な対応処置を促すべく警報が発せられ、処置が完了するまで生産ラインのコンベア１１が一時的に停止する。これにより、かしめ作業が終了しないまま不完全な製品が生産ラインのコンベア１１上を流れる事態を未然に防止することができる。
【００１９】
また、かしめインパクト３の作動開始直後は検出される振動波形が安定しないため、異常状態であっても波形のボトム値が下限値Ｖｍｉｎ を下回ることがあるが、かしめインパクト３の作動開始から０．１秒後を判定を実行する所定期間の始点にしているので、振動波形が安定した後にカウントを開始して誤判定の発生を効果的に防止することができる。しかもボトム値のカウント数の基準値を複数回（４回）に設定しているので、仮にノイズ等により発生した波形のボトム値を誤ってカウントしても、それによってかしめインパクト３が正しくかしめ作業を行っていると誤判定される虞がない。
【００２０】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２１】
例えば、実施例では所定期間を２秒に設定し、時間遅れを０．１秒に設定し、基準値を４回に設定しているが、それらの値は適宜変更可能である。また振動工具は実施例のかしめインパクト３に限定されるものではない。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、振動工具の作動中の所定期間内に振動の波形のボトム値のうちで下限値を下回るものの数をカウントするので、振動工具による作業が正常に行われて充分な作業負荷が加わっている場合には、振動の波形のボトム値が低下するためにカウント数が基準値以上になって作業が正常に行われたと判定することができ、また振動工具による作業が正常に行われておらずに充分な作業負荷が加わっていない場合には、振動の波形のボトム値が上昇するためにカウント数が基準値未満になって作業が正常に行われていない判定することができる。このように、作業負荷の大小に応じて変化する振動の波形のボトム値に注目することにより作業が正常に行われたか否かの判定を的確に行うことができ、しかも所定期間内に下限値を下回るボトム値の数をカウントするので、ノイズの影響等を排除して一層的確な判定を行うことができる。
【００２３】
また請求項２に記載された発明によれば、作業が正常に行われたか否かを判定する所定期間が、振動工具の作動開始から時間遅れをもって始まるので、振動工具の作動開始直後の作動が不安定な状態で判定が行われるのを防止して判定精度を高めることができる。
【００２４】
また請求項３に記載された発明によれば、振動工具による作業が正常に行われなかった場合に警報が発せられるので、作業者に異常状態の発生を報知して適切な処置を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】振動工具の作業確認装置の全体構成図
【図２】正常時における振動波形を示すグラフ
【図３】異常時における振動波形を示すグラフ
【符号の説明】
３ かしめインパクト（振動工具）
６ 振動センサ
８ アナログコントローラ（判定手段）
Ｖｍｉｎ 下限値
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動工具の作動に伴う振動を検出する振動センサと、検出した振動の波形に基づいて振動工具による作業が正常に行われたか否かを判定する確認手段とを備えた振動工具の作業判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボルトやナットを自動的に締め付けるボルト・ナット締付装置において、駆動源であるモータからソケットを有する回転軸までのトルク伝達系にトルクセンサを配置し、このトルクセンサで検出した締め付けトルクが規定値に達したときにモータの駆動を停止して締付作業を終了するものが、特許第２５４０７１０号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかるボルト・ナット締付装置では締め付けトルクが規定値に達したか否かによって締付作業が正常に行われたか否かを判定することができるが、ボルトに螺合するナットの一部をかしめて該ナットの弛みを防止するかしめインパクトのような振動工具では、上述したトルクによる判定を行うことができないため、それと異なる何らかの手法で作業が正常に行われたか否かを判定する必要がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、振動工具による作業が正常に行われたか否かを的確に判定することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、振動工具の作動に伴う振動を検出する振動センサと、検出した振動の波形に基づいて振動工具による作業が正常に行われたか否かを判定する判定手段とを備えた振動工具の作業判定装置であって、前記判定手段は、振動工具の作動中の所定期間内に振動の波形のボトム値のうちで下限値を下回るものの数をカウントし、カウント数が基準値以上の場合に作業が正常に行われたと判定し、カウント数が基準値未満の場合に作業が正常に行われなかったと判定することを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、振動工具の作動中の所定期間内に振動の波形のボトム値のうちで下限値を下回るものの数をカウントするので、振動工具による作業が正常に行われて充分な作業負荷が加わっている場合には、振動の波形のボトム値が低下するためにカウント数が基準値以上になって作業が正常に行われたと判定することができ、また振動工具による作業が正常に行われておらずに充分な作業負荷が加わっていない場合には、振動の波形のボトム値が上昇するためにカウント数が基準値未満になって作業が正常に行われていない判定することができる。このように、作業負荷の大小に応じて変化する振動の波形のボトム値に注目することにより作業が正常に行われたか否かの判定を的確に行うことができ、しかも所定期間内に下限値を下回るボトム値の数をカウントするので、ノイズの影響等を排除して一層的確な判定を行うことができる。
【０００７】
また請求項２に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記所定期間は、振動工具の作動開始から時間遅れをもって始まることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、作業が正常に行われたか否かを判定する所定期間が、振動工具の作動開始から時間遅れをもって始まるので、振動工具の作動開始直後の作動が不安定な状態で判定が行われるのを防止して判定精度を高めることができる。
【０００９】
また請求項３に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記判定手段が作業が正常に行われなかったと判定した場合に警報を発することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、振動工具による作業が正常に行われなかった場合に警報が発せられるので、作業者に異常状態の発生を報知して適切な処置を促すことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図３は本発明の一実施例を示すもので、図１は振動工具の作業確認装置の全体構成図、図２は正常時における振動波形を示すグラフ、図３は異常時における振動波形を示すグラフである。
【００１３】
図１に示すように、自動車の生産ラインにおいてサスペンションのダンパーの上端に突出するボルト１をホイールハウスの上壁を貫通させてナット２で締結した後に、前記ナット２を本発明の振動工具を構成するかしめインパクト３でかしめて弛みを防止する。かしめインパクト３は、エアー供給源４から供給されるエアーで往復振動するかしめヘッド５を備えており、そのかしめヘッド５をナット２のフランジ２１ に当接させてボルト１の溝部１１ の内部に嵌入するようにかしめるようになっている。
【００１４】
かしめインパクト３のグリップ部分に振動センサ６が設けられており、この振動センサ６の出力はアンプ７で増幅されてアナログコントローラ８に入力される。本発明の判定手段を構成するアナログコントローラ８はアンプ７で増幅された振動の波形を解析し、かしめインパクト３によるかしめ作業が正常に行われたか否かを判定する。判定結果はシーケンサ９に入力され、かしめ作業が正常に行われなかったと判定された場合に、シーケンサ９からの指令でブザーやランプよりなる警報手段１０を作動させて作業者の警報を発するとともに、生産ラインのコンベア１１を停止させるようになっている。
【００１５】
図２および図３に示すグラフは、かしめインパクト３に設けた振動センサ６の出力をアンプ７で増幅した振動波形を示すものであり、図２はかしめインパクト３のかしめヘッド５が正しくナット２に当接してかしめ作業が正常に行われた場合に対応し、図３は前記かしめヘッド５がナット２に当接していない空打ちの状態に対応している。
【００１６】
一般にかしめインパクト３のかしめヘッド５に負荷が作用している場合には振動波形のボトム値（波形の谷の部分の値）が低くなるが、かしめヘッド５に負荷が作用していない空打ち時にはボトム値が高くなる傾向がある。そこで、正常時の一般的なボトム値よりも高く、かつ異常時の一般的なボトム値よりも低い下限値Ｖｍｉｎ を予め設定しておき、かしめインパクト３の作動開始から所定の時間遅れ（例えば０．１秒）をもって開始される所定期間（例えば２秒）の間に、波形のボトム値のうちで下限値Ｖｍｉｎ を下回るものの数をカウントする。尚、かしめインパクト３の作動開始は、例えばかしめインパクト３の作動および停止を指令するスイッチの操作に基づいて検出することができる。
【００１７】
而して、かしめインパクト３の作動中における２秒間の所定期間内に下限値Ｖｍｉｎ を下回る波形のボトム値のカウント数が基準値（例えば４回）以上になれば、アナログコントローラ８はかしめインパクト３が正しくかしめ作業を行ったと判定する。図２における符号ａ，ｂ，ｃ，ｄは、下限値Ｖｍｉｎ を下回る波形のボトム値の１番目〜４番目のものを示している。一方、かしめインパクト３が空打ちを行ったような場合には、図３に示すように、所定期間内に下限値Ｖｍｉｎ を下回る波形のボトム値のカウント数が基準値以上になることがないため、前記所定期間が経過した時点でアナログコントローラ８はかしめインパクト３が正しくかしめ作業を行っていないと判定する。
【００１８】
このようにアナログコントローラ８が、かしめインパクト３が正しくかしめ作業を行っていないと判定すると、シーケンサ９からの指令で警報手段１０が作動して作業者に適切な対応処置を促すべく警報が発せられ、処置が完了するまで生産ラインのコンベア１１が一時的に停止する。これにより、かしめ作業が終了しないまま不完全な製品が生産ラインのコンベア１１上を流れる事態を未然に防止することができる。
【００１９】
また、かしめインパクト３の作動開始直後は検出される振動波形が安定しないため、異常状態であっても波形のボトム値が下限値Ｖｍｉｎ を下回ることがあるが、かしめインパクト３の作動開始から０．１秒後を判定を実行する所定期間の始点にしているので、振動波形が安定した後にカウントを開始して誤判定の発生を効果的に防止することができる。しかもボトム値のカウント数の基準値を複数回（４回）に設定しているので、仮にノイズ等により発生した波形のボトム値を誤ってカウントしても、それによってかしめインパクト３が正しくかしめ作業を行っていると誤判定される虞がない。
【００２０】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２１】
例えば、実施例では所定期間を２秒に設定し、時間遅れを０．１秒に設定し、基準値を４回に設定しているが、それらの値は適宜変更可能である。また振動工具は実施例のかしめインパクト３に限定されるものではない。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、振動工具の作動中の所定期間内に振動の波形のボトム値のうちで下限値を下回るものの数をカウントするので、振動工具による作業が正常に行われて充分な作業負荷が加わっている場合には、振動の波形のボトム値が低下するためにカウント数が基準値以上になって作業が正常に行われたと判定することができ、また振動工具による作業が正常に行われておらずに充分な作業負荷が加わっていない場合には、振動の波形のボトム値が上昇するためにカウント数が基準値未満になって作業が正常に行われていない判定することができる。このように、作業負荷の大小に応じて変化する振動の波形のボトム値に注目することにより作業が正常に行われたか否かの判定を的確に行うことができ、しかも所定期間内に下限値を下回るボトム値の数をカウントするので、ノイズの影響等を排除して一層的確な判定を行うことができる。
【００２３】
また請求項２に記載された発明によれば、作業が正常に行われたか否かを判定する所定期間が、振動工具の作動開始から時間遅れをもって始まるので、振動工具の作動開始直後の作動が不安定な状態で判定が行われるのを防止して判定精度を高めることができる。
【００２４】
また請求項３に記載された発明によれば、振動工具による作業が正常に行われなかった場合に警報が発せられるので、作業者に異常状態の発生を報知して適切な処置を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】振動工具の作業確認装置の全体構成図
【図２】正常時における振動波形を示すグラフ
【図３】異常時における振動波形を示すグラフ
【符号の説明】
３ かしめインパクト（振動工具）
６ 振動センサ
８ アナログコントローラ（判定手段）
Ｖｍｉｎ 下限値
Claims (3)
- 振動工具（３）の作動に伴う振動を検出する振動センサ（６）と、検出した振動の波形に基づいて振動工具（３）による作業が正常に行われたか否かを判定する判定手段（８）とを備えた振動工具の作業判定装置であって、
前記判定手段（８）は、振動工具（３）の作動中の所定期間内に振動の波形のボトム値のうちで下限値（Ｖｍｉｎ ）を下回るものの数をカウントし、カウント数が基準値以上の場合に作業が正常に行われたと判定し、カウント数が基準値未満の場合に作業が正常に行われなかったと判定することを特徴とする振動工具の作業判定装置。 - 前記所定期間は、振動工具（３）の作動開始から時間遅れをもって始まることを特徴とする、請求項１に記載の振動工具の作業判定装置。
- 前記判定手段（８）が作業が正常に行われなかったと判定した場合に警報を発することを特徴とする、請求項１に記載の振動工具の作業判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29160398A JP3619375B2 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | 振動工具の作業判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29160398A JP3619375B2 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | 振動工具の作業判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000117357A JP2000117357A (ja) | 2000-04-25 |
| JP3619375B2 true JP3619375B2 (ja) | 2005-02-09 |
Family
ID=17771092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29160398A Expired - Fee Related JP3619375B2 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | 振動工具の作業判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3619375B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4924823B2 (ja) * | 2007-05-29 | 2012-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | ボルト又はナットの緩め方法及び装置 |
-
1998
- 1998-10-14 JP JP29160398A patent/JP3619375B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000117357A (ja) | 2000-04-25 |
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