JP3906334B2 - パレット式汎用締付装置におけるトルクの制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パレット式汎用締付装置におけるトルクの制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の組み立てラインでは、シャシーフレームに対するエンジンの締め付け搭載、アクスル等の足廻りの締め付け、サブフレームに対しボデーの締め付け等を行う工程がある。
【０００３】
上記の締め付け作業にはナットランナによるパレット式締付装置が用いられているが、従来のパレット式締付装置は図１で示すように、台車１上に設けられているローラ２上に搬入されるパレット３上にクラッチ５、減速機部６、トルク検出部７及びソケット８から構成されたＡ車用ナットランナ４ａ、Ｂ車用ナットランナ４ｂ、Ａ・Ｂ車共通用ナットランナ４ｃの複数のナットランナを配置し、前記パレット３の下面に前記複数のナットランナに回転を伝達する回転伝動部９を備え、パレット３の下方の台車１には、回転駆動装置１１が設けられている。この回転駆動装置１１は、固定台１２上に可動台１３が昇降動可能にガイドシャフト１４により案内され、シリンダ１５によって所要のストロークで昇降作動するようになっており、前記可動台１３上には回転駆動部１６と前記回転伝動部９に設けられている結合ソケット１０に着脱可能に結合して回転力を付与する回転軸１７とから構成された１台の回転駆動装置１１を配置した構造である。
【０００４】
上記図１で示す従来のパレット式締付装置における制御方法は図３で示すような制御回路であった。すなわち、制御コンピュータ１８（ＰＬＣ）よりナットランナ制御器３０へ起動［１］の指令を付与してナットランナ制御器３０より回転駆動部１６へ回転指令し、ナットランナ４ａ〜４ｃを回転駆動してボルト、ナットを締め付ける。この締め付けのトルクをトルク検出部７で検出してトルク信号をナットランナ制御器３０へフィードバック［４］させ、これをナットランナ制御器３０で判定［５］し、所定のトルク値の信号を制御コンピュータ１８が受けてナットランナ４ａ〜４ｃのクラッチ切り指令［６］をクラッチ５に付与してクラッチ５を切り、さらに、制御コンピュータ１８によりナットランナ制御器３０に回転駆動部１６に対し停止の指令［２］を付与して回転駆動部１６を停止させるようにしたトルクの制御方法であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の図３で示すような制御回路によるトルクの制御方法によると、起動制御は勿論のことクラッチ切りの停止制御は締め付けのトルクをトルク検出部７で検出してトルク信号をナットランナ制御器３０へフィードバック［４］させ、これをナットランナ制御器３０で判定［５］し、所定のトルク値の信号を制御コンピュータ１８が受けてナットランナ４ａ〜４ｃのクラッチ切り指令［６］をクラッチ５に付与しているため、信号伝達所要時間が長くなり、クラッチ５の切り遅れや回転駆動部１６の停止遅れ等で、クラッチ５を切るタイミングのバラツキにより締め付けトルクが安定せず、また、停止時にオーバシュートが生じる問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、トルク制御の安定化によるトルク保証精度の向上及びサイクルタイムを短縮可能にしたパレット式汎用締付装置におけるトルクの制御方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明は、パレット上面にクラッチ、減速機部、トルク検出部及びソケットから構成された複数のナットランナが配置され、前記パレット下面に前記複数のナットランナに回転を伝達する回転伝動部を備え、前記回転伝動部に着脱可能に結合して回転力を付与する回転駆動装置を前記パレットの下方に昇降動可能に配置した締付装置において、制御コンピュータによる起動指令によってナットランナ制御器により起動信号をリレーを介して前記ナットランナ及び回転駆動装置を付与して起動し、前記ナットランナのトルク検出部からのトルク検出信号を前記ナットランナ制御器にフィードバックし、このトルク検出信号を前記ナットランナ制御器にて判定させ、所定のトルク値で前記ナットランナ制御器より直接停止信号を前記ナットランナのクラッチ及び回転駆動装置に付与して前記ナットランナ及び回転駆動装置を停止するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明方法によりトルクを制御するパレット式汎用締付装置は前述の通りである。すなわち、図１で示すように、台車１上に設けられているローラ２上に搬入されるパレット３上にクラッチ５、減速機部６、トルク検出部７及びソケット８から構成されたＡ車用ナットランナ４ａ、Ｂ車用ナットランナ４ｂ、Ａ・Ｂ車共通用ナットランナ４ｃの複数のナットランナを配置し、前記パレット３の下面に前記複数のナットランナに回転を伝達する回転伝動部９を備え、パレット３の下方の台車１には、回転駆動装置１１が設けられている。この回転駆動装置１１は、固定台１２上に可動台１３が昇降動可能にガイドシャフト１４により案内され、シリンダ１５によって所要のストロークで昇降作動するようになっており、前記可動台１３上には回転駆動部１６と前記回転伝動部９に設けられている結合ソケット１０に着脱可能に結合して回転力を付与する回転軸１７とから構成された１台の回転駆動装置１１を配置した構造である。
【０００９】
上記パレット式汎用締付装置の動作について説明する。台車１は自動車組み立てラインにおいてコンベアによって搬送される車体と同期走行する。この台車１上にパレット３を搬入して位置決め固定し、コンベアによって搬送され締付作業を行う車種に応じてＡ車用ナットランナ４ａ、Ｂ車用ナットランナ４ｂあるいはＡ・Ｂ車共通用ナットランナ４ｃをその車体の締付部位に対応させる。尚、前記移動可能な台車１に回転駆動装置１１を設置せず、タクト搬送のようにワークを定位置停止させて締め付けを行うような場合は、ワークが停止する定位置に回転駆動装置１１を設置した固定式とすることも可能である。
【００１０】
前記回転駆動装置１１の動作は、シリンダ１５によって可動台１３を持ち上げて回転駆動部１６を上昇し回転軸１７をパレット３の下面の結合ソケット１０に結合する。これにより、回転駆動部１６に回転作動を指令することで回転伝動部９を介してＡ車用ナットランナ４ａ、Ｂ車用ナットランナ４ｂ及びＡ・Ｂ車共通用ナットランナ４ｃの全てに回転力を付与する状態になる。前記回転伝動部９はＡ車用ナットランナ４ａ、Ｂ車用ナットランナ４ｂ及びＡ・Ｂ車共通用ナットランナ４ｃに対しタイミングベルトあるいはギヤによる回転伝導機構が用いられている。
【００１１】
前記回転伝動部９を介して回転力を付与する状態になっているＡ車用ナットランナ４ａ、Ｂ車用ナットランナ４ｂ及びＡ・Ｂ車共通用ナットランナ４ｃはクラッチ５の接続により所要の前記ナットランナ４ａ、４ｂあるいは４ｃを作動するものであり、これらの作動、締付トルク、停止を本発明方法によって制御するのである。
【００１２】
本発明方法による制御回路の構成は図２で示すように、制御コンピュータ１８（ＰＬＣ）と、ナットランナ制御器１９とを備え、前記ナットランナ制御器１９よりフォトモスリレー＋シリスタよりなるリレー２０を介してナットランナ４ａ（４ｂ，４ｃ）のクラッチ５に接続し、またナットランナ制御器１９よりフォトモスリレー＋シリスタよりなる回転駆動装置１１の回転駆動部１６に接続した回路構成である。
【００１３】
上記の回路構成では、制御コンピュータ１８（ＰＬＣ）よりナットランナ制御器１９へ起動［１］の指令を付与してナットランナ制御器１９から指令［６］をリレー２０を介してナットランナ４ａ（４ｂ，４ｃ）のクラッチ５に直接付与してクラッチ５を接続すると共に、ナットランナ制御器１９からの指令［２］を回転駆動装置１１の回転駆動部１６へ付与し、ナットランナ４ａ（４ｂ，４ｃ）を回転駆動してボルト、ナットを締め付ける。
【００１４】
この締め付けのトルクをトルク検出部７で検出してトルク信号をナットランナ制御器１９へフィードバックさせ、これをナットランナ制御器１９で判定［５］し、所定のトルク値を判定したところで、ナットランナ制御器１９から指令［６］をリレー２０を介してナットランナ４ａ（４ｂ，４ｃ）のクラッチ５に直接付与してクラッチ５を切ると共に、ナットランナ制御器１９から指令［７］により回転駆動装置１１の回転駆動部１６へ付与し、回転駆動部１６を停止する。
【００１５】
また、ナットランナ制御器１９からナットランナ４ａ、４ｂ，４ｃの作動状況の判定［９］を制御コンピュータ１８で行わせ、回転駆動部１６の回転速度や停止状況を制御コンピュータ１８にフィードバックさせて制御コンピュータ１８により管理するようにしている。
【００１６】
上記のような本発明によるトルク制御方法により図３で示す回路構成によるトルク制御方法に比較すると、図３で示す回路構成によるトルク制御方法では信号伝達所要時間が約４００ｍｓであったが本発明によるトルク制御方法では約７０ｍｓと大幅に短縮し、ナットランナ４ａ、４ｂ，４ｃのクラッチ５の切り遅れや回転駆動部１６の停止遅れがなくなり、トルク精度も向上した。
【００１７】
尚、上記本発明の実施の形態では自動車の組み立てラインにおけるボルト・ナットの締め付けに適用した例で説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、工作機械や各種ワークの組み立てにおけるボルト・ナットの締め付けにも適用することができることを付言する。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、ナットランナのクラッチの切り制御と、このナットランナを駆動する回転駆動装置の停止制御をナットランナのトルク検出部で検出したトルク信号をナットランナ制御器で判定して、制御コンピュータを経由させずにナットランナ制御器により直接制御するようにしたものであるから、信号伝達所要時間が大幅に短縮され、その結果、ナットランナのクラッチの切り遅れや回転駆動部の停止遅れがなくなり、停止時のオーバシュートが防止され、トルク制御の安定化によるトルク保証精度の向上及びサイクルタイムの短縮が得られる利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明方法が適用されるパレット式汎用締付装置を示す側面図
【図２】 本発明の制御回路構成図
【図３】 従来の制御回路構成図
【符号の説明】
１ 台車
３ パレット
４ａ ナットランナ
４ｂ ナットランナ
４ｃ ナットランナ
５ クラッチ
６ 減速機部
７ トルク検出部
８ ソケット
９ 回転伝導部
１１ 回転駆動装置
１６ 回転駆動部
１８ 制御コンピュータ
１９ ナットランナ制御器
２０ リレー
【発明の属する技術分野】
本発明は、パレット式汎用締付装置におけるトルクの制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の組み立てラインでは、シャシーフレームに対するエンジンの締め付け搭載、アクスル等の足廻りの締め付け、サブフレームに対しボデーの締め付け等を行う工程がある。
【０００３】
上記の締め付け作業にはナットランナによるパレット式締付装置が用いられているが、従来のパレット式締付装置は図１で示すように、台車１上に設けられているローラ２上に搬入されるパレット３上にクラッチ５、減速機部６、トルク検出部７及びソケット８から構成されたＡ車用ナットランナ４ａ、Ｂ車用ナットランナ４ｂ、Ａ・Ｂ車共通用ナットランナ４ｃの複数のナットランナを配置し、前記パレット３の下面に前記複数のナットランナに回転を伝達する回転伝動部９を備え、パレット３の下方の台車１には、回転駆動装置１１が設けられている。この回転駆動装置１１は、固定台１２上に可動台１３が昇降動可能にガイドシャフト１４により案内され、シリンダ１５によって所要のストロークで昇降作動するようになっており、前記可動台１３上には回転駆動部１６と前記回転伝動部９に設けられている結合ソケット１０に着脱可能に結合して回転力を付与する回転軸１７とから構成された１台の回転駆動装置１１を配置した構造である。
【０００４】
上記図１で示す従来のパレット式締付装置における制御方法は図３で示すような制御回路であった。すなわち、制御コンピュータ１８（ＰＬＣ）よりナットランナ制御器３０へ起動［１］の指令を付与してナットランナ制御器３０より回転駆動部１６へ回転指令し、ナットランナ４ａ〜４ｃを回転駆動してボルト、ナットを締め付ける。この締め付けのトルクをトルク検出部７で検出してトルク信号をナットランナ制御器３０へフィードバック［４］させ、これをナットランナ制御器３０で判定［５］し、所定のトルク値の信号を制御コンピュータ１８が受けてナットランナ４ａ〜４ｃのクラッチ切り指令［６］をクラッチ５に付与してクラッチ５を切り、さらに、制御コンピュータ１８によりナットランナ制御器３０に回転駆動部１６に対し停止の指令［２］を付与して回転駆動部１６を停止させるようにしたトルクの制御方法であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の図３で示すような制御回路によるトルクの制御方法によると、起動制御は勿論のことクラッチ切りの停止制御は締め付けのトルクをトルク検出部７で検出してトルク信号をナットランナ制御器３０へフィードバック［４］させ、これをナットランナ制御器３０で判定［５］し、所定のトルク値の信号を制御コンピュータ１８が受けてナットランナ４ａ〜４ｃのクラッチ切り指令［６］をクラッチ５に付与しているため、信号伝達所要時間が長くなり、クラッチ５の切り遅れや回転駆動部１６の停止遅れ等で、クラッチ５を切るタイミングのバラツキにより締め付けトルクが安定せず、また、停止時にオーバシュートが生じる問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、トルク制御の安定化によるトルク保証精度の向上及びサイクルタイムを短縮可能にしたパレット式汎用締付装置におけるトルクの制御方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明は、パレット上面にクラッチ、減速機部、トルク検出部及びソケットから構成された複数のナットランナが配置され、前記パレット下面に前記複数のナットランナに回転を伝達する回転伝動部を備え、前記回転伝動部に着脱可能に結合して回転力を付与する回転駆動装置を前記パレットの下方に昇降動可能に配置した締付装置において、制御コンピュータによる起動指令によってナットランナ制御器により起動信号をリレーを介して前記ナットランナ及び回転駆動装置を付与して起動し、前記ナットランナのトルク検出部からのトルク検出信号を前記ナットランナ制御器にフィードバックし、このトルク検出信号を前記ナットランナ制御器にて判定させ、所定のトルク値で前記ナットランナ制御器より直接停止信号を前記ナットランナのクラッチ及び回転駆動装置に付与して前記ナットランナ及び回転駆動装置を停止するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明方法によりトルクを制御するパレット式汎用締付装置は前述の通りである。すなわち、図１で示すように、台車１上に設けられているローラ２上に搬入されるパレット３上にクラッチ５、減速機部６、トルク検出部７及びソケット８から構成されたＡ車用ナットランナ４ａ、Ｂ車用ナットランナ４ｂ、Ａ・Ｂ車共通用ナットランナ４ｃの複数のナットランナを配置し、前記パレット３の下面に前記複数のナットランナに回転を伝達する回転伝動部９を備え、パレット３の下方の台車１には、回転駆動装置１１が設けられている。この回転駆動装置１１は、固定台１２上に可動台１３が昇降動可能にガイドシャフト１４により案内され、シリンダ１５によって所要のストロークで昇降作動するようになっており、前記可動台１３上には回転駆動部１６と前記回転伝動部９に設けられている結合ソケット１０に着脱可能に結合して回転力を付与する回転軸１７とから構成された１台の回転駆動装置１１を配置した構造である。
【０００９】
上記パレット式汎用締付装置の動作について説明する。台車１は自動車組み立てラインにおいてコンベアによって搬送される車体と同期走行する。この台車１上にパレット３を搬入して位置決め固定し、コンベアによって搬送され締付作業を行う車種に応じてＡ車用ナットランナ４ａ、Ｂ車用ナットランナ４ｂあるいはＡ・Ｂ車共通用ナットランナ４ｃをその車体の締付部位に対応させる。尚、前記移動可能な台車１に回転駆動装置１１を設置せず、タクト搬送のようにワークを定位置停止させて締め付けを行うような場合は、ワークが停止する定位置に回転駆動装置１１を設置した固定式とすることも可能である。
【００１０】
前記回転駆動装置１１の動作は、シリンダ１５によって可動台１３を持ち上げて回転駆動部１６を上昇し回転軸１７をパレット３の下面の結合ソケット１０に結合する。これにより、回転駆動部１６に回転作動を指令することで回転伝動部９を介してＡ車用ナットランナ４ａ、Ｂ車用ナットランナ４ｂ及びＡ・Ｂ車共通用ナットランナ４ｃの全てに回転力を付与する状態になる。前記回転伝動部９はＡ車用ナットランナ４ａ、Ｂ車用ナットランナ４ｂ及びＡ・Ｂ車共通用ナットランナ４ｃに対しタイミングベルトあるいはギヤによる回転伝導機構が用いられている。
【００１１】
前記回転伝動部９を介して回転力を付与する状態になっているＡ車用ナットランナ４ａ、Ｂ車用ナットランナ４ｂ及びＡ・Ｂ車共通用ナットランナ４ｃはクラッチ５の接続により所要の前記ナットランナ４ａ、４ｂあるいは４ｃを作動するものであり、これらの作動、締付トルク、停止を本発明方法によって制御するのである。
【００１２】
本発明方法による制御回路の構成は図２で示すように、制御コンピュータ１８（ＰＬＣ）と、ナットランナ制御器１９とを備え、前記ナットランナ制御器１９よりフォトモスリレー＋シリスタよりなるリレー２０を介してナットランナ４ａ（４ｂ，４ｃ）のクラッチ５に接続し、またナットランナ制御器１９よりフォトモスリレー＋シリスタよりなる回転駆動装置１１の回転駆動部１６に接続した回路構成である。
【００１３】
上記の回路構成では、制御コンピュータ１８（ＰＬＣ）よりナットランナ制御器１９へ起動［１］の指令を付与してナットランナ制御器１９から指令［６］をリレー２０を介してナットランナ４ａ（４ｂ，４ｃ）のクラッチ５に直接付与してクラッチ５を接続すると共に、ナットランナ制御器１９からの指令［２］を回転駆動装置１１の回転駆動部１６へ付与し、ナットランナ４ａ（４ｂ，４ｃ）を回転駆動してボルト、ナットを締め付ける。
【００１４】
この締め付けのトルクをトルク検出部７で検出してトルク信号をナットランナ制御器１９へフィードバックさせ、これをナットランナ制御器１９で判定［５］し、所定のトルク値を判定したところで、ナットランナ制御器１９から指令［６］をリレー２０を介してナットランナ４ａ（４ｂ，４ｃ）のクラッチ５に直接付与してクラッチ５を切ると共に、ナットランナ制御器１９から指令［７］により回転駆動装置１１の回転駆動部１６へ付与し、回転駆動部１６を停止する。
【００１５】
また、ナットランナ制御器１９からナットランナ４ａ、４ｂ，４ｃの作動状況の判定［９］を制御コンピュータ１８で行わせ、回転駆動部１６の回転速度や停止状況を制御コンピュータ１８にフィードバックさせて制御コンピュータ１８により管理するようにしている。
【００１６】
上記のような本発明によるトルク制御方法により図３で示す回路構成によるトルク制御方法に比較すると、図３で示す回路構成によるトルク制御方法では信号伝達所要時間が約４００ｍｓであったが本発明によるトルク制御方法では約７０ｍｓと大幅に短縮し、ナットランナ４ａ、４ｂ，４ｃのクラッチ５の切り遅れや回転駆動部１６の停止遅れがなくなり、トルク精度も向上した。
【００１７】
尚、上記本発明の実施の形態では自動車の組み立てラインにおけるボルト・ナットの締め付けに適用した例で説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、工作機械や各種ワークの組み立てにおけるボルト・ナットの締め付けにも適用することができることを付言する。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、ナットランナのクラッチの切り制御と、このナットランナを駆動する回転駆動装置の停止制御をナットランナのトルク検出部で検出したトルク信号をナットランナ制御器で判定して、制御コンピュータを経由させずにナットランナ制御器により直接制御するようにしたものであるから、信号伝達所要時間が大幅に短縮され、その結果、ナットランナのクラッチの切り遅れや回転駆動部の停止遅れがなくなり、停止時のオーバシュートが防止され、トルク制御の安定化によるトルク保証精度の向上及びサイクルタイムの短縮が得られる利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明方法が適用されるパレット式汎用締付装置を示す側面図
【図２】 本発明の制御回路構成図
【図３】 従来の制御回路構成図
【符号の説明】
１ 台車
３ パレット
４ａ ナットランナ
４ｂ ナットランナ
４ｃ ナットランナ
５ クラッチ
６ 減速機部
７ トルク検出部
８ ソケット
９ 回転伝導部
１１ 回転駆動装置
１６ 回転駆動部
１８ 制御コンピュータ
１９ ナットランナ制御器
２０ リレー
Claims (1)
- パレット上面にクラッチ、減速機部、トルク検出部及びソケットから構成された複数のナットランナが配置され、前記パレット下面に前記複数のナットランナに回転を伝達する回転伝動部を備え、前記回転伝動部に着脱可能に結合して回転力を付与する回転駆動装置を前記パレットの下方に昇降動可能に配置した締付装置において、
制御コンピュータによる起動指令によってナットランナ制御器により起動信号をリレーを介して前記ナットランナ及び回転駆動装置を付与して起動し、前記ナットランナのトルク検出部からのトルク検出信号を前記ナットランナ制御器にフィードバックし、このトルク検出信号を前記ナットランナ制御器にて判定させ、所定のトルク値で前記ナットランナ制御器より直接停止信号を前記ナットランナのクラッチ及び回転駆動装置に付与して前記ナットランナ及び回転駆動装置を停止するようにしたことを特徴とするパレット式汎用締付装置におけるトルクの制御方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12761499A JP3906334B2 (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | パレット式汎用締付装置におけるトルクの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12761499A JP3906334B2 (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | パレット式汎用締付装置におけるトルクの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000317856A JP2000317856A (ja) | 2000-11-21 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP12761499A Expired - Fee Related JP3906334B2 (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | パレット式汎用締付装置におけるトルクの制御方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3906334B2 (ja) |
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1999
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| JP2000317856A (ja) | 2000-11-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
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