JP4821811B2 - Bolt tightening judgment device - Google Patents

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JP4821811B2 JP2008161479A JP2008161479A JP4821811B2 JP 4821811 B2 JP4821811 B2 JP 4821811B2 JP 2008161479 A JP2008161479 A JP 2008161479A JP 2008161479 A JP2008161479 A JP 2008161479A JP 4821811 B2 JP4821811 B2 JP 4821811B2
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Description

本発明は、ボルト締め付け判定装置に関し、詳しくは、ワークに形成された複数のボルト穴のうち指定されたボルト穴に作業者が締め付け工具を用いてボルトを締め付けたか否かを判定するボルト締め付け判定装置に関する。   The present invention relates to a bolt tightening determination device, and more specifically, a bolt tightening determination for determining whether or not an operator has tightened a bolt with a tightening tool into a specified bolt hole among a plurality of bolt holes formed in a workpiece. Relates to the device.

従来、この種のボルト締め付け判定装置としては、ボルトを締め付けるトルクレンチに取り付けられた超音波発信器からの超音波パルスを受信する3つの受信アンテナと、トルクレンチに取り付けられたデータ処理装置からの締め付けトルクデータを受信する受信機と、予め各ボルト穴の座標位置が記憶されたメモリと、受信された超音波パルスの伝播時間に基づいて三角測距の原理で締め付け中のボルト穴の座標位置を演算する演算処理部と、演算された座標位置と記憶された座標位置とを比較してどの位置(番号)のボルトが締め付けられているかを判別するボルト番号判別部と、判別されたボルト番号と受信された締め付けトルクデータとに基づいてどの位置のボルトの締め付けが完了したかを判定する締め付け判定部とを備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−121132号公報
Conventionally, this type of bolt tightening determination device includes three receiving antennas for receiving ultrasonic pulses from an ultrasonic transmitter attached to a torque wrench for tightening a bolt, and a data processing device attached to a torque wrench. Coordinate position of the bolt hole being tightened by the principle of triangulation based on the receiver that receives the tightening torque data, the memory in which the coordinate position of each bolt hole is stored in advance, and the propagation time of the received ultrasonic pulse A calculation processing unit that calculates the bolt position, a bolt number determination unit that compares the calculated coordinate position with the stored coordinate position to determine which position (number) the bolt is tightened, and the determined bolt number And a tightening determination unit for determining which position of the bolt has been tightened based on the received tightening torque data It has been proposed (e.g., see Patent Document 1).
JP 2005-121132 A

上述のボルト締め付け判定装置では、超音波パルスの伝播時間に基づく座標位置の演算において多少の誤差が生じうるので、ボルト穴同士の間隔が狭いときには締め付け中のボルト穴を誤判定してしまう場合がある。また、三角測距の原理で座標位置を演算するので3つの受信アンテナを設置しなければならず装置の構成が複雑なものとなっていた。   In the above-described bolt tightening determination device, some errors may occur in the calculation of the coordinate position based on the propagation time of the ultrasonic pulse, and therefore, when the distance between the bolt holes is narrow, the bolt hole being tightened may be erroneously determined. is there. In addition, since the coordinate position is calculated based on the principle of triangulation, three receiving antennas must be installed, and the configuration of the apparatus is complicated.

本発明のボルト締め付け判定装置は、指定されたボルト穴にボルトが締め付けられたことを簡易な構成で精度よく判定できるようにすることを主目的とする。   The main object of the bolt tightening determination apparatus of the present invention is to enable accurate determination with a simple configuration that a bolt has been tightened into a designated bolt hole.

本発明のボルト締め付け判定装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The bolt tightening determination apparatus of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明のボルト締め付け判定装置は、
ワークに形成された複数のボルト穴のうち指定されたボルト穴に作業者が締め付け工具を用いてボルトを締め付けたか否かを判定するボルト締め付け判定装置であって、
移動対象物を水平方向に移動させる移動手段と、
前記締め付け工具または前記移動対象物として前記移動手段に取り付けられる発光部と前記締め付け工具または前記移動対象物として前記移動手段に取り付けられる受光部とからなり、前記締め付け工具が前記移動対象物の下方の所定範囲内に位置するときに前記受光部が前記発光部からの光を受光可能となるよう該発光部と該受光部とが取り付けられた光学センサと、
前記締め付け工具に取り付けられ、該締め付け工具の作動状態を検知する作動状態検知手段と、
前記指定されたボルト穴に対応する上方の所定位置に前記移動対象物が移動されるよう前記移動手段を制御する制御手段と、
前記検知された締め付け工具の作動状態に基づいてボルトの締め付けがなされたか否かを判定し、該締め付けがなされたと判定したとき、前記受光部が前記発光部からの光を受光しているときには前記指定されたボルト穴にボルトが正常に締め付けられたと判定し、前記受光部が前記発光部からの光を受光していないときには前記指定されたボルト穴にはボルトが締め付けられなかったと判定する判定手段と
を備えることを要旨とする。
The bolt tightening determination device of the present invention is
A bolt tightening determination device that determines whether or not an operator has tightened a bolt using a tightening tool in a specified bolt hole among a plurality of bolt holes formed in a workpiece,
Moving means for moving the moving object in the horizontal direction;
It comprises a light emitting part attached to the moving means as the clamping tool or the moving object and a light receiving part attached to the moving means as the clamping tool or the moving object, and the clamping tool is located below the moving object. An optical sensor to which the light emitting part and the light receiving part are attached so that the light receiving part can receive light from the light emitting part when positioned within a predetermined range;
An operating state detecting means attached to the tightening tool for detecting the operating state of the tightening tool;
Control means for controlling the moving means so that the moving object is moved to a predetermined upper position corresponding to the designated bolt hole;
It is determined whether or not the bolt has been tightened based on the detected operating state of the tightening tool, and when it is determined that the tightening has been performed, the light receiving unit receives light from the light emitting unit. Determination means for determining that the bolt is normally tightened in the designated bolt hole, and for determining that the bolt is not tightened in the designated bolt hole when the light receiving portion is not receiving light from the light emitting portion. The gist is to provide and.

この本発明のボルト締め付け判定装置では、指定されたボルト穴に対応する上方の所定位置に移動対象物が移動されるよう移動手段を制御し、締め付け工具に取り付けられる作動状態検知手段により検知された締め付け工具の作動状態に基づいてボルトの締め付けがなされたか否かを判定し、締め付けがなされたと判定したとき、締め付け工具または移動対象物として移動手段に取り付けられる受光部が締め付け工具または移動対象物として移動手段に取り付けられる発光部からの発光を受光しているときには指定されたボルト穴にボルトが正常に締め付けられたと判定し、受光部が発光部からの発光を受光していないときには指定されたボルト穴にはボルトが締め付けられなかったと判定する。これにより、指定されたボルト穴にボルトが締め付けられたことを簡易な構成で精度よく判定することができる。   In this bolt tightening determination device of the present invention, the moving means is controlled so that the moving object is moved to a predetermined upper position corresponding to the designated bolt hole, and is detected by the operating state detecting means attached to the tightening tool. It is determined whether or not the bolt has been tightened based on the operating state of the tightening tool. When it is determined that the tightening has been performed, the light receiving unit attached to the moving means as the tightening tool or the moving object is used as the tightening tool or the moving object. When receiving light emitted from the light emitting unit attached to the moving means, it is determined that the bolt is properly tightened in the designated bolt hole, and when the light receiving unit is not receiving light emitted from the light emitting unit, the designated bolt is determined. It is determined that the bolt was not tightened in the hole. Thereby, it can be accurately determined with a simple configuration that the bolt is tightened in the designated bolt hole.

こうした本発明のボルト締め付け判定装置において、前記発光部と前記受光部は、前記移動対象物として前記移動手段に取り付けられ、前記締め付け工具には、前記発光部からの光を前記受光部に向けて反射させる反射板が取り付けられてなるものとすることもできる。こうすれば、発光部や受光部を締め付け工具に取り付ける必要がなく、光学センサの配線などにより締め付け作業の作業性が悪化することがない。この態様の本発明のボルト締め付け判定装置において、前記発光部は、振動の方向が縦方向または横方向の光のみを通過させる第1の偏光フィルタを介して発光し、前記受光部は、前記第1の偏光フィルタとは異なる振動の方向の光のみを通過させる第2の偏光フィルタを介して受光し、前記反射板は、少なくとも反射前の振動の方向とは異なる振動の方向の光を反射するものとすることもできる。こうすれば、ワーク表面などの反射板以外で反射された光を受光部が受光することがなくなり、締め付け工具が指定されたボルト穴上にあることを確実に判定することができる。また、この態様の本発明のボルト締め付け判定装置において、前記反射板は、前記締め付け工具が前記発光部の略真下に位置するときにのみ前記発光部からの光を反射可能となるよう筒状に形成され光の入出射角度を限定する入出射角度限定フィルタが取り付けられてなるものとすることもできる。こうすれば、締め付け工具が発光部の略真下からずれた位置にあるときに反射された光を受光部が受光することがなくなり、締め付け工具が指定されたボルト穴上にあることをより確実に判定することができる。   In such a bolt tightening determination device of the present invention, the light emitting portion and the light receiving portion are attached to the moving means as the moving object, and the light from the light emitting portion is directed toward the light receiving portion on the tightening tool. A reflection plate to be reflected may be attached. In this case, it is not necessary to attach the light emitting unit and the light receiving unit to the tightening tool, and the workability of the tightening operation is not deteriorated by the wiring of the optical sensor. In the bolt tightening determination device according to the aspect of the present invention, the light emitting unit emits light through the first polarizing filter that allows only the vibration in the vertical direction or the horizontal direction to pass, and the light receiving unit includes the first light filter. The light is received through a second polarizing filter that passes only light having a vibration direction different from that of the first polarizing filter, and the reflecting plate reflects light having a vibration direction different from at least the vibration direction before reflection. It can also be. By doing so, the light receiving unit does not receive the light reflected by other than the reflector such as the workpiece surface, and it can be reliably determined that the tightening tool is on the designated bolt hole. Further, in the bolt tightening determination device according to the present invention of this aspect, the reflector is cylindrical so that light from the light emitting unit can be reflected only when the tightening tool is positioned substantially directly below the light emitting unit. An incident / exit angle limiting filter that limits the incident / exit angle of light that is formed may be attached. In this way, the light receiving unit does not receive the reflected light when the tightening tool is at a position that is substantially deviated from the light emitting unit, and it is more reliable that the tightening tool is on the specified bolt hole. Can be determined.

また、本発明のボルト締め付け判定装置において、前記発光部は、前記移動対象物として前記移動手段に取り付けられ、可視光線を発光するものとすることもできる。こうすれば、複数のボルト穴のうち、どのボルト穴が指定されたものであるのかを作業者が容易に確認することができる。   In the bolt tightening determination device of the present invention, the light emitting unit may be attached to the moving unit as the moving object and emit visible light. If it carries out like this, an operator can confirm easily which bolt hole is what was designated among several bolt holes.

さらに、本発明のボルト締め付け判定装置において、前記制御手段は、予め定められたボルトの締め付け順に従って前記移動対象物が移動されるよう前記移動手段を制御する手段であるものとすることもできる。   Furthermore, in the bolt tightening determination apparatus of the present invention, the control means may be means for controlling the moving means so that the moving object is moved according to a predetermined bolt tightening order.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.

図1は、本発明の一実施例としてのボルト締め付け判定装置を用いてボルト締め付け作業を行う様子を示す説明図であり、図2は、ボルト締め付け作業が行われる作業テーブル24の上面図であり、図3は、ボルト締め付け判定装置を構成するレーザセンサ30をX軸方向(図中前後方向)およびY軸方向(図中左右方向)に移動させるX軸方向移動機構40およびY軸方向移動機構50の斜視図であり、図4は、作業者がボルト締め付け作業に用いるトルクレンチ60の構成の概略を示す構成図である。実施例のボルト締め付け作業は、図1に示すように、ワークW(例えば、ケースにカバーを被せたもの)に形成された複数のボルト穴Aに作業者がトルクレンチ60でボルトBを締め付ける作業であり、作業床から垂直に立設された門型の本体フレーム22に取り付けられた作業テーブル24と、レーザ光を受発光するレーザセンサ30と、レーザセンサ30をX軸方向およびY軸方向に移動させるX軸方向移動機構40およびY軸方向移動機構50と、電源をオンオフする電源スイッチ82や各種操作スイッチ84などからなる操作パネル80と、作業者に作業指示や警告などを表示するディスプレイ90と、装置全体のコントロールを司るコントローラ100とを使って行われる。   FIG. 1 is an explanatory view showing a state where a bolt tightening operation is performed using a bolt tightening determination apparatus as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a top view of a work table 24 on which the bolt tightening operation is performed. 3 shows an X-axis direction moving mechanism 40 and a Y-axis direction moving mechanism that move the laser sensor 30 constituting the bolt tightening determination device in the X-axis direction (front-rear direction in the figure) and the Y-axis direction (left-right direction in the figure). FIG. 4 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a torque wrench 60 used by an operator for bolt tightening work. As shown in FIG. 1, the bolt tightening operation of the embodiment is an operation in which an operator tightens bolts B with a torque wrench 60 in a plurality of bolt holes A formed in a workpiece W (for example, a case covered with a cover). A work table 24 attached to a gate-shaped main body frame 22 standing vertically from the work floor, a laser sensor 30 for receiving and emitting laser light, and the laser sensor 30 in the X-axis direction and the Y-axis direction. An X-axis direction moving mechanism 40 and a Y-axis direction moving mechanism 50 to be moved, an operation panel 80 including a power switch 82 and various operation switches 84 for turning the power on and off, and a display 90 for displaying work instructions and warnings to the worker. And the controller 100 that controls the entire apparatus.

作業テーブル24は、図2(a)に示すように、長方形状のテーブルとして構成されており、図中下側の面を基準面としてワークWのY軸方向の位置を決める複数の位置決めストッパ26と、図中右側の面を基準面としてワークWのX軸方向の位置を決める複数の位置決めストッパ28とを有している。この位置決めストッパ26,28のそれぞれの基準面に沿った直線の交点を基準点(XY座標の原点)とする。そして、図2(b)に示すように、ワークWの図中上側の側面が位置決めストッパ26に押し当てられると共に図中左側の側面が位置決めストッパ28に押し当てられるよう作業者によりセットされると、ワークWに複数形成されているボルト穴Aの位置が、基準点を基準として予め定められコントローラ100のROM104に記憶されているボルト穴Aの位置座標と一致することになる。例えば、図中のボルト穴A1は、基準点からX軸方向に距離X1,Y軸方向に距離Y1の位置にあり、ROM104に記憶されているボルト穴A1の位置座標は、座標(X1,Y1)となっている。   As shown in FIG. 2A, the work table 24 is configured as a rectangular table, and a plurality of positioning stoppers 26 for determining the position of the workpiece W in the Y-axis direction with the lower surface in the drawing as a reference surface. And a plurality of positioning stoppers 28 for determining the position of the workpiece W in the X-axis direction with the right side surface in the figure as a reference surface. An intersection of straight lines along the reference planes of the positioning stoppers 26 and 28 is defined as a reference point (the origin of the XY coordinates). Then, as shown in FIG. 2B, when the operator sets the workpiece W so that the upper side surface in the drawing is pressed against the positioning stopper 26 and the left side surface in the drawing is pressed against the positioning stopper 28. The positions of a plurality of bolt holes A formed in the workpiece W coincide with the position coordinates of the bolt holes A that are determined in advance with reference to the reference point and stored in the ROM 104 of the controller 100. For example, the bolt hole A1 in the figure is located at a distance X1 from the reference point in the X-axis direction and a distance Y1 in the Y-axis direction, and the position coordinates of the bolt hole A1 stored in the ROM 104 are coordinates (X1, Y1). ).

レーザセンサ30は、図3に示すように、Y軸方向移動機構50に取り付けられる筐体30aと、筐体30a内に配置され可視光線としてのレーザ光(例えば、波長650nmの可視半導体レーザ)を発光する発光部32と、筐体30a内に発光部32に隣接して配置され発光部32から発光されて反射されたレーザ光を受光する受光部34とを有する反射型センサとして構成されている。レーザセンサ30は、受光部34がレーザ光を受光しているときに、受光していることを示す受光信号Lをコントローラ100に送信する。また、発光部32には、振動の方向が横方向(Y軸方向)のレーザ光のみを通過させる偏光フィルタ32aが発光面に取り付けられ、受光部34には、振動の方向が縦方向(X軸方向)のレーザ光のみを通過させる偏光フィルタ34aが受光面に取り付けられているが、これらについての説明は後述する。   As shown in FIG. 3, the laser sensor 30 includes a housing 30a attached to the Y-axis direction moving mechanism 50, and laser light (for example, a visible semiconductor laser having a wavelength of 650 nm) disposed in the housing 30a as visible light. It is configured as a reflective sensor having a light emitting unit 32 that emits light, and a light receiving unit 34 that is disposed adjacent to the light emitting unit 32 in the housing 30a and receives laser light emitted from the light emitting unit 32 and reflected. . When the light receiving unit 34 is receiving laser light, the laser sensor 30 transmits a light reception signal L indicating that the light is received to the controller 100. Further, the light emitting unit 32 is provided with a polarizing filter 32a that allows only the laser beam whose vibration direction is the horizontal direction (Y-axis direction) to pass through, and the light receiving unit 34 has the vibration direction of the vertical direction (X A polarizing filter 34a that passes only the laser beam in the axial direction is attached to the light-receiving surface, which will be described later.

X軸方向移動機構40およびY軸方向移動機構50は、同一の構成であり、説明の便宜上Y軸方向移動機構50について説明し、X軸方向移動機構40については説明を省略する。Y軸方向移動機構50は、図1および図3に示すように、内部にガイドレール52が敷設されたハウジング51と、Y軸移動テーブル53が取り付けられガイドレール52上をスライド可能なスライドブロック54と、スライドブロック54内のナットに螺合されハウジング51にベアリング55a,55bを介して回転自在に支持されたボールねじ56と、このボールねじ56にカップリング57を介して接続されたサーボモータ58とを備え、サーボモータ58を駆動することによりY軸移動テーブル53をY軸方向に往復動させる。このY軸方向移動機構50は、本体フレーム22の上部に搭載されたX軸方向移動機構40のX軸移動テーブル43に搭載され、また、Y軸方向移動機構50のY軸移動テーブル53にレーザセンサ30の筐体30aが取り付けられている。このため、X軸方向移動機構40およびY軸方向移動機構50の駆動により、レーザセンサ30をX軸方向およびY軸方向に移動させることができる。なお、電源投入時などの初期状態でレーザセンサ30は、図2(b)に図示した基準点の真上の位置で待機するものとする。   The X-axis direction moving mechanism 40 and the Y-axis direction moving mechanism 50 have the same configuration. For convenience of description, the Y-axis direction moving mechanism 50 will be described, and the description of the X-axis direction moving mechanism 40 will be omitted. As shown in FIGS. 1 and 3, the Y-axis direction moving mechanism 50 includes a housing 51 in which a guide rail 52 is laid, and a slide block 54 to which a Y-axis moving table 53 is attached and which can slide on the guide rail 52. A ball screw 56 screwed into a nut in the slide block 54 and rotatably supported on the housing 51 via bearings 55a and 55b, and a servo motor 58 connected to the ball screw 56 via a coupling 57. The Y-axis moving table 53 is reciprocated in the Y-axis direction by driving the servo motor 58. The Y-axis direction moving mechanism 50 is mounted on the X-axis moving table 43 of the X-axis direction moving mechanism 40 mounted on the upper part of the main body frame 22, and the Y-axis direction moving mechanism 50 has a laser on the Y-axis moving table 53. A housing 30a of the sensor 30 is attached. Therefore, the laser sensor 30 can be moved in the X axis direction and the Y axis direction by driving the X axis direction moving mechanism 40 and the Y axis direction moving mechanism 50. It is assumed that the laser sensor 30 stands by at a position immediately above the reference point illustrated in FIG. 2B in an initial state such as when the power is turned on.

トルクレンチ60は、図4に図示するように、トルクレンチ本体62と、トルクレンチ本体62の上部に取り付けられレーザセンサ30の発光部32から発光されたレーザ光を反射する反射板64と、反射板64の上部に取り付けられレーザ光の入出射角度を限定する筒状部材66と、ボルト締め付け作業中の締め付けトルクTを検出し検出した締め付けトルクTが予め設定された規定トルクTref以上となったことを示すトルク到達信号TDをコントローラ100に送信するトルクセンサ68とを備えている。反射板64は、レーザ光を反射する際にその振動の方向を変えることができるよう構成されている。図5は、レーザセンサ30の発光部32から発光されたレーザ光が反射板64により振動の方向を変えて反射され受光部34に受光される様子を示す説明図である。前述したように、発光部32には振動の方向が横方向のレーザ光のみを通過させる偏光フィルタ32aが取り付けられているので、図示するように、振動の方向が横方向のレーザ光が発光される。ここで、反射板64は、その表面に直角二等辺三角形からなる3つの反射面を有する微小な三角錐64aが隙間なく配列されており、図中拡大図に示すように、発光されたレーザ光は、この三角錐64aの3つの反射面を順に反射してから最終的な反射光として反射される。この3つの反射面を反射する際に光の振動の方向が横方向から縦方向に変化するため、振動の方向が縦方向のレーザ光が受光部34に向かって反射されることになる。これにより、反射板64で反射されたレーザ光は、振動の方向が縦方向のレーザ光のみを通過させる偏光フィルタ34aを通過することができ、受光部34に受光されることができる。このように、受光部34で受光されるためには反射板64での反射が必要であり、例えば、単にワークWに反射されただけの反射光では、振動の方向が横方向のまま変化せず受光部34により受光されることがないため、トルクレンチ60がレーザセンサ30の下方の所定位置にあるか否かを確実に判定することができる。なお、発光部32や受光部34はY軸方向移動機構50に取り付けられトルクレンチ60には反射板64のみが取り付けられるので、レーザセンサ30の配線などにより作業性が大幅に悪化することはない。また、反射板64は、筒状部材66が取り付けられることにより、作業者が誤って指定されたボルト穴Aとは異なるボルト穴AにボルトBを締めているときに、トルクレンチ60が指定されたボルト穴A上にあると誤判定するのを防ぐことができる。図6は、作業者が誤って、指定されたボルト穴A1とは異なるボルト穴A2にボルトBを締めているときの様子を示す説明図である。筒状部材66が取り付けられていないトルクレンチ600を用いるときには、図6(a)に示すように、トルクレンチ600が傾けられ反射板64が発光部32の略真下の位置になるとレーザ光が反射され受光部34で受光される場合がある。一方、本実施例では、図6(b)に示すように、傾いた状態では筒状部材66にレーザ光が当たり反射板64に到達しないので受光部34で受光されることがない。これにより、指定されたボルト穴A1とは異なるボルト穴A2にボルトBを締めているときに、トルクレンチ60が指定されたボルト穴A1上にあると誤判定するのを防ぐことができる。   As shown in FIG. 4, the torque wrench 60 includes a torque wrench main body 62, a reflection plate 64 that is attached to the upper portion of the torque wrench main body 62 and reflects the laser light emitted from the light emitting unit 32 of the laser sensor 30, and a reflection The cylindrical member 66 which is attached to the upper part of the plate 64 and limits the incident / exit angle of the laser beam, and the tightening torque T detected by detecting the tightening torque T during the bolt tightening operation is equal to or higher than a preset specified torque Tref. And a torque sensor 68 that transmits a torque arrival signal TD indicating this to the controller 100. The reflection plate 64 is configured to change the direction of vibration when the laser beam is reflected. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which the laser light emitted from the light emitting unit 32 of the laser sensor 30 is reflected by the reflecting plate 64 while changing the direction of vibration and is received by the light receiving unit 34. As described above, since the light emitting unit 32 is provided with the polarizing filter 32a that allows only the laser beam whose vibration direction is the horizontal direction to pass, the laser beam whose vibration direction is the horizontal direction is emitted as illustrated. The Here, the reflecting plate 64 has fine triangular pyramids 64a having three reflecting surfaces made of right-angled isosceles triangles arranged on the surface thereof without any gap. As shown in the enlarged view in the figure, the emitted laser beam is emitted. Is reflected as the final reflected light after sequentially reflecting the three reflecting surfaces of the triangular pyramid 64a. When the three reflecting surfaces are reflected, the vibration direction of the light changes from the horizontal direction to the vertical direction, so that the laser beam whose vibration direction is the vertical direction is reflected toward the light receiving unit 34. Thereby, the laser light reflected by the reflecting plate 64 can pass through the polarizing filter 34 a that allows only the laser light whose vibration direction is the vertical direction to pass, and can be received by the light receiving unit 34. As described above, in order to be received by the light receiving unit 34, it is necessary to reflect on the reflecting plate 64. For example, in the reflected light simply reflected on the workpiece W, the vibration direction is changed in the horizontal direction. Therefore, it is possible to reliably determine whether or not the torque wrench 60 is at a predetermined position below the laser sensor 30. Since the light emitting unit 32 and the light receiving unit 34 are attached to the Y-axis direction moving mechanism 50 and only the reflector 64 is attached to the torque wrench 60, the workability is not significantly deteriorated by the wiring of the laser sensor 30 or the like. . In addition, when the cylindrical member 66 is attached to the reflector 64, the torque wrench 60 is designated when the bolt B is tightened in the bolt hole A different from the bolt hole A designated by the operator. It is possible to prevent erroneous determination as being over the bolt hole A. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which the operator mistakenly tightens the bolt B into the bolt hole A2 different from the designated bolt hole A1. When the torque wrench 600 to which the tubular member 66 is not attached is used, the laser light is reflected when the torque wrench 600 is tilted and the reflector 64 is positioned just below the light emitting unit 32 as shown in FIG. May be received by the light receiving unit 34. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 6B, in the inclined state, the laser beam hits the cylindrical member 66 and does not reach the reflection plate 64, so that it is not received by the light receiving unit 34. Thereby, when the bolt B is tightened in the bolt hole A2 different from the designated bolt hole A1, it is possible to prevent erroneous determination that the torque wrench 60 is on the designated bolt hole A1.

コントローラ100は、CPU102を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種処理プログラムなどを記憶したROM104と、一時的に各種データを記憶するRAM106と、操作パネル80との通信を可能とする内部通信インタフェース108とを備え、これらは互いに信号のやり取りが可能なように接続されている。コントローラ100は、操作パネル80の操作に応じて発生する操作信号やレーザセンサ30からの受光信号L、トルクセンサ68からのトルク到達信号TDなどを入力し、レーザセンサ30の発光部32へ発光信号やX軸方向移動機構40のサーボモータ48やY軸方向移動機構50のサーボモータ58へ駆動信号を出力したりする。   The controller 100 is configured as a microprocessor centered on the CPU 102, and has internal communication that enables communication between the ROM 104 storing various processing programs and the like, the RAM 106 temporarily storing various data, and the operation panel 80. The interface 108 is connected so that signals can be exchanged with each other. The controller 100 inputs an operation signal generated in response to an operation of the operation panel 80, a light reception signal L from the laser sensor 30, a torque arrival signal TD from the torque sensor 68, and the like, and a light emission signal to the light emitting unit 32 of the laser sensor 30. And a drive signal is output to the servo motor 48 of the X-axis direction moving mechanism 40 and the servo motor 58 of the Y-axis direction moving mechanism 50.

ここで、実施例のボルト締め付け判定装置のハード構成としては、レーザセンサ30とX軸方向移動機構40,Y軸方向移動機構50,反射板64,筒状部材66,トルクセンサ68が該当する。   Here, the hardware configuration of the bolt tightening determination device of the embodiment corresponds to the laser sensor 30, the X-axis direction moving mechanism 40, the Y-axis direction moving mechanism 50, the reflector 64, the cylindrical member 66, and the torque sensor 68.

次に、実施例のボルト締め付け判定装置を用いて予め定められた締め付け順に従って作業者によりボルトBが締め付けられる通常の締め付け作業について説明する。図7は、コントローラ100により実行される通常作業時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、作業者によりワークWが作業テーブル24上にセットされ、操作パネル80の各種操作ボタン82の操作によりスタートボタンが押下されたときに実行される。   Next, a normal tightening operation in which the bolt B is tightened by an operator according to a predetermined tightening order using the bolt tightening determination device of the embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing an example of a normal work time control routine executed by the controller 100. This routine is executed when the work W is set on the work table 24 by the operator and the start button is pressed by operating the various operation buttons 82 on the operation panel 80.

通常作業時制御ルーチンが実行されると、コントローラ100のCPU102は、まず、レーザセンサ30からレーザ光が発光されるよう発光部32へ発光信号を出力し(ステップS100)、ROM104に記憶された予め定められたボルト締め付け順に基づいて指定されたボルト穴Aに対応する上方の所定位置としてボルト穴Aの略真上の位置にレーザセンサ30を移動させる(ステップS110)。ここでは、ボルト締め付け順に基づいて指定されたボルト穴Aが図2(b)に示すボルト穴A1である場合について説明する。この場合、X軸方向に移動量X1だけ移動するようX軸方向移動機構40のサーボモータ48に駆動信号を出力すると共にY軸方向に移動量Y1だけ移動するようY軸方向移動機構50のサーボモータ58に駆動信号を出力する。なお、前述したように、発光部32から発光されるレーザ光は可視光線なので、作業者は容易にボルト穴A1を確認することができる。   When the normal operation control routine is executed, the CPU 102 of the controller 100 first outputs a light emission signal to the light emitting unit 32 so that the laser light is emitted from the laser sensor 30 (step S100), and is stored in advance in the ROM 104. The laser sensor 30 is moved to a position substantially above the bolt hole A as a predetermined upper position corresponding to the designated bolt hole A based on the determined bolt tightening order (step S110). Here, the case where the bolt hole A designated based on the bolt tightening order is the bolt hole A1 shown in FIG. 2B will be described. In this case, a drive signal is output to the servo motor 48 of the X-axis direction moving mechanism 40 so as to move by the movement amount X1 in the X-axis direction, and the servo of the Y-axis direction moving mechanism 50 so as to move by the movement amount Y1 in the Y-axis direction. A drive signal is output to the motor 58. As described above, since the laser light emitted from the light emitting unit 32 is visible light, the operator can easily confirm the bolt hole A1.

こうして、レーザセンサ30を移動させると、トルクセンサ68からのトルク到達信号TDを受信するのを待つ(ステップS120)。そして、トルク到達信号TDを受信すると、レーザセンサ30から受光信号Lが入力されているか否かを判定する(ステップS130)。受光信号Lが入力されているときには、トルクレンチ60がボルト穴A1の位置にあり且つ締め付けトルクTが規定トルクTrefに到達しているため、指定されたボルト穴A1に正常にボルトBが締め付けられたと判断し、ボルトBの締め付けが全数完了したか否かを判定し(ステップS140)、完了していなければステップS110に戻って処理を繰り返し、完了していれば本ルーチンを終了する。これにより、トルクセンサ68からのトルク到達信号TDとレーザセンサ30からの受光信号Lとに基づいて、指定されたボルト穴A1にボルトBが正常に締め付けられたことを判定することができる。   Thus, when the laser sensor 30 is moved, it waits to receive the torque arrival signal TD from the torque sensor 68 (step S120). When the torque arrival signal TD is received, it is determined whether or not the light reception signal L is input from the laser sensor 30 (step S130). When the light reception signal L is input, the torque wrench 60 is in the position of the bolt hole A1 and the tightening torque T has reached the specified torque Tref. Therefore, the bolt B is normally tightened in the designated bolt hole A1. It is determined whether or not the tightening of all the bolts B has been completed (step S140). If not completed, the process returns to step S110 to repeat the process, and if completed, this routine is terminated. Thus, it can be determined that the bolt B is normally tightened in the designated bolt hole A1 based on the torque arrival signal TD from the torque sensor 68 and the light reception signal L from the laser sensor 30.

ステップS130で、受光信号Lが入力されていないときには、トルクレンチ60が指定されたボルト穴A1以外の位置にあり且つ締め付けトルクTが規定トルクTrefに到達しているため、指定されたボルト穴A1にはボルトBが締め付けられなかったと判断し、指定されたボルト穴A1を締め付け不良としてRAM106に登録し(ステップS150)、作業者に指示通りの作業がなされていない旨やボルト穴Aの確認を行った上で作業を再開する旨の警告を行って(ステップS160)、本ルーチンを終了する。これにより、トルクセンサ68からのトルク到達信号TDとレーザセンサ30からの受光信号Lとに基づいて、指定されたボルト穴A1にボルトBが締め付けられなかったことを判定することができる。   In step S130, when the light reception signal L is not input, the torque wrench 60 is in a position other than the designated bolt hole A1 and the tightening torque T has reached the specified torque Tref. Is determined that the bolt B has not been tightened, the designated bolt hole A1 is registered in the RAM 106 as a tightening failure (step S150), and the operator confirms that the work is not being performed as instructed. Then, a warning is given to resume the work (step S160), and this routine is terminated. Thus, it can be determined that the bolt B has not been tightened in the designated bolt hole A1 based on the torque arrival signal TD from the torque sensor 68 and the light reception signal L from the laser sensor 30.

以上説明した実施例のボルト締め付け判定装置を用いた締め付け作業によれば、指定されたボルト穴A1の略真上の位置にレーザセンサ30が移動されるようX軸方向移動機構40およびY軸方向移動機構50を制御し、トルクセンサ68からのトルク到達信号TDに基づいてボルトBの締め付けがなされたと判定したとき、レーザセンサ30からの受光信号Lが入力されているときには指定されたボルト穴A1にボルトBが正常に締め付けられたと判定し、受光信号Lが入力されていないときには指定されたボルト穴A1にはボルトBが締め付けられなかったと判定するから、指定されたボルト穴A1にボルトBが締め付けられたことを簡易な構成で精度よく判定することができる。   According to the tightening operation using the bolt tightening determination apparatus of the embodiment described above, the X-axis direction moving mechanism 40 and the Y-axis direction are moved so that the laser sensor 30 is moved to a position substantially directly above the designated bolt hole A1. When the moving mechanism 50 is controlled and it is determined that the bolt B is tightened based on the torque arrival signal TD from the torque sensor 68, the specified bolt hole A1 when the light reception signal L from the laser sensor 30 is input. When the light receiving signal L is not input, it is determined that the bolt B is not tightened in the designated bolt hole A1, and therefore the bolt B is placed in the designated bolt hole A1. The tightening can be accurately determined with a simple configuration.

実施例のボルト締め付け作業では、手作業で全てのボルトBを締め付ける作業について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、図示しない自動ボルト締め付け機での締め付け不良(例えば、規定トルクに達しなかったなど)により作業者によってボルトBの再度の締め付けが必要なときにボルト締め付けの手直し作業を行うものとしてもよい。図8は、コントローラ100により実行される手直し作業時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、作業者により手直しの必要なワークWが作業テーブル24上にセットされ、操作パネル80の各種操作ボタン82の操作により手直し作業が選択されスタートボタンが押下されたときに実行される。手直し作業時制御ルーチンが実行されると、コントローラ100のCPU102は、まず、締め付け不良により手直しの必要なボルト位置情報を読み出す(ステップS10)。ここで、手直しの必要なボルト位置情報は、自動ボルト締め付け機を制御する図示しない自動機用コントローラから予め通信により送信され、RAM106に記憶されているものとした。このボルト位置情報を読み出すと、レーザセンサ30からレーザ光が発光されるよう発光部32へ発光信号を出力し(ステップS100)、読み出したボルト位置情報に基づいて指定されたボルト穴Aの略真上の位置にレーザセンサ30を移動させる(ステップS110a)。レーザセンサ30を移動させると、図7に示した通常作業時制御ルーチンのステップS120〜S160と同じ処理を行って、本ルーチンを終了する。上述した本実施例と同様に、トルクセンサ68からのトルク到達信号TDとレーザセンサ30からの受光信号Lとに基づいて、手直しが必要なボルト穴Aで確実に手直し作業がなされたか否かを精度よく判定することができる。   In the bolt tightening work of the embodiment, the work of manually tightening all the bolts B has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a tightening failure (for example, a specified torque is reached by an automatic bolt tightening machine not shown). If the bolt B needs to be tightened again by the operator, the bolt tightening may be reworked. FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a rework work control routine executed by the controller 100. This routine is executed when a work W that needs to be reworked by the operator is set on the work table 24, a rework work is selected by operating various operation buttons 82 on the operation panel 80, and the start button is pressed. When the reworking control routine is executed, the CPU 102 of the controller 100 first reads out bolt position information that needs to be reworked due to poor tightening (step S10). Here, it is assumed that the bolt position information that needs to be reworked is previously transmitted by communication from an unillustrated automatic machine controller that controls the automatic bolt tightening machine and stored in the RAM 106. When the bolt position information is read, a light emission signal is output to the light emitting unit 32 so that the laser light is emitted from the laser sensor 30 (step S100), and the bolt hole A designated based on the read bolt position information is substantially true. The laser sensor 30 is moved to the upper position (step S110a). When the laser sensor 30 is moved, the same processing as steps S120 to S160 of the normal operation control routine shown in FIG. 7 is performed, and this routine is terminated. As in the above-described embodiment, based on the torque arrival signal TD from the torque sensor 68 and the light reception signal L from the laser sensor 30, it is determined whether or not the reworking operation has been performed reliably in the bolt hole A that needs to be reworked. It can be determined with high accuracy.

実施例のボルト締め付け判定装置では、レーザセンサ30の発光部32が可視光線を発光するものとしたが、可視光線でなくてもよく、紫外線領域や赤外線領域のレーザ光を発光するものとしてもよい。   In the bolt tightening determination apparatus of the embodiment, the light emitting unit 32 of the laser sensor 30 emits visible light, but it may not be visible light, and may emit laser light in the ultraviolet region or infrared region. .

実施例のボルト締め付け判定装置では、発光部32の偏光フィルタ32aが振動の方向が横方向のレーザ光を通過させ受光部34の偏光フィルタ34aが振動の方向が縦方向のレーザ光を通過させるものとしたが、これに限られず、偏光フィルタ32aが振動の方向が縦方向のレーザ光を通過させ偏光フィルタ34aが振動の方向が横方向のレーザ光を通過させるものとしてもよい。また、反射板64が反射前とは異なる振動の方向のレーザ光のみを反射するものとしたが、反射前とは振動の方向が略90度異なるレーザ光を反射すればどのような振動の方向のレーザ光が含まれていてもよく、例えば、反射前と同じ振動の方向のレーザ光が含まれているものとしたり、縦方向や横方向に限られず様々な振動の方向のレーザ光が含まれているものとしてもよい。   In the bolt tightening determination apparatus according to the embodiment, the polarizing filter 32a of the light emitting unit 32 passes laser light whose vibration direction is horizontal, and the polarizing filter 34a of the light receiving unit 34 passes laser light whose vibration direction is vertical. However, the present invention is not limited to this, and the polarizing filter 32a may pass laser light whose vibration direction is vertical, and the polarizing filter 34a may pass laser light whose vibration direction is horizontal. In addition, the reflection plate 64 reflects only the laser beam having a vibration direction different from that before the reflection. For example, laser light in the same vibration direction as before reflection is included, or laser light in various vibration directions is included, not limited to the vertical and horizontal directions. It is good also as what is.

実施例のボルト締め付け判定装置では、発光部32と受光部34とに偏光フィルタ32a,34aが取り付けられるものとしたが、このような偏光フィルタが取り付けられないものとしてもよい。この場合、反射板64は、振動の方向を変えることなく単に反射するものを用いるものとしてもよい。また、反射板64に筒状部材68を取り付けるものとしたが、取り付けないものとしてもよい。なお、トルクレンチ60がレーザセンサ30の下方の所定範囲にあることを確実に検出するためには、本実施例のように、偏光フィルタ32a,34aや筒状部材68が取り付けられていることが好ましい。   In the bolt tightening determination device of the embodiment, the polarizing filters 32a and 34a are attached to the light emitting unit 32 and the light receiving unit 34. However, such a polarizing filter may not be attached. In this case, the reflecting plate 64 may be one that simply reflects without changing the direction of vibration. Further, although the cylindrical member 68 is attached to the reflecting plate 64, it may not be attached. In order to reliably detect that the torque wrench 60 is within a predetermined range below the laser sensor 30, the polarizing filters 32a and 34a and the cylindrical member 68 are attached as in the present embodiment. preferable.

実施例のボルト締め付け判定装置では、発光部32と受光部34とがY軸方向移動機構50に取り付けられ反射板64がトルクレンチ60に取り付けられるものとしたが、これに限られるものではなく、発光部32と受光部34とがトルクレンチ60に取り付けられ反射板64がY軸方向移動機構50に取り付けられるものとしてもよい。また、発光部32と受光部34とが筐体30a内に一体として配置された反射型センサとしたが、発光部32と受光部34とがそれぞれ対向する位置に配置されるいわゆる透過型センサとしてもよく、その場合、発光部32がY軸方向移動機構50に取り付けられ受光部34がトルクレンチ60に取り付けられるものとしてもよいし、発光部32がトルクレンチ60に取り付けられ受光部34がY軸方向移動機構50に取り付けられるものとしてもよい。なお、トルクレンチ60に発光部32や受光部34を取り付ける場合、コントローラ100との間で信号の送受信を行うための配線や送信機などが別途必要となり作業性の悪化に繋がるおそれがあるので、本実施例のように、発光部32と受光部34とがY軸方向移動機構50に取り付けられ反射板64がトルクレンチ60に取り付けられる構成とすることが好ましい。   In the bolt tightening determination device of the embodiment, the light emitting unit 32 and the light receiving unit 34 are attached to the Y-axis direction moving mechanism 50 and the reflection plate 64 is attached to the torque wrench 60. However, the present invention is not limited to this. The light emitting unit 32 and the light receiving unit 34 may be attached to the torque wrench 60 and the reflection plate 64 may be attached to the Y-axis direction moving mechanism 50. In addition, although the light-emitting unit 32 and the light-receiving unit 34 are formed as a reflective sensor in which the light-emitting unit 32 and the light-receiving unit 34 are opposed to each other, the so-called transmissive sensor is provided. In this case, the light emitting unit 32 may be attached to the Y-axis direction moving mechanism 50 and the light receiving unit 34 may be attached to the torque wrench 60, or the light emitting unit 32 may be attached to the torque wrench 60 and the light receiving unit 34 may be Y. It may be attached to the axial movement mechanism 50. In addition, when attaching the light emission part 32 and the light-receiving part 34 to the torque wrench 60, since wiring, a transmitter, etc. for transmitting / receiving a signal between the controllers 100 are needed separately, it may lead to deterioration of workability | operativity. It is preferable that the light emitting unit 32 and the light receiving unit 34 are attached to the Y-axis direction moving mechanism 50 and the reflector 64 is attached to the torque wrench 60 as in the present embodiment.

実施例のボルト締め付け判定装置では、トルクセンサ68により検出された締め付けトルクTが規定トルクTrefに達したときにトルク到達信号TDを送信するものとしたが、これに限られず、検出された締め付けトルクTを送信しコントローラ100で規定トルクTrefに到達したか否かを判定するものとしてもよい。また、トルクレンチ60に限られず、インパクトレンチなどの他の締め付け工具を用いて締め付け作業を行うものとしてもよい。   In the bolt tightening determination device of the embodiment, the torque arrival signal TD is transmitted when the tightening torque T detected by the torque sensor 68 reaches the specified torque Tref. However, the present invention is not limited to this, and the detected tightening torque is not limited thereto. T may be transmitted and the controller 100 may determine whether or not the specified torque Tref has been reached. The tightening operation is not limited to the torque wrench 60 and may be performed using another tightening tool such as an impact wrench.

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。本実施形態のX軸方向移動機構40およびY軸方向移動機構50が本発明の「移動手段」に相当し、発光部32と受光部34とを有するレーザセンサ30が「光学センサ」に相当し、予め定められたボルト締め付け順に基づいて指定されたボルト穴Aの略真上の位置にレーザセンサ30が移動されるようX軸方向移動機構40のサーボモータ48およびY軸方向移動機構50のサーボモータ58へ駆動信号を出力する図7の通常作業時制御ルーチンのステップS110の処理を実行するコントローラ100が「制御手段」に相当し、トルクレンチ60に取り付けられ締め付けトルクTを検出すると共に締め付けトルクTが規定トルクTrefに達したときにトルク到達信号TDを送信するトルクセンサ68が「作動状態検出手段」に相当し、トルクセンサ68からのトルク到達信号TDに基づいてボルトBの締め付けがなされたと判定したとき、レーザセンサ30からの受光信号Lが入力されているときには指定されたボルト穴A1にボルトBが正常に締め付けられたと判定し、受光信号Lが入力されていないときには指定されたボルト穴A1にはボルトBが締め付けられなかったと判定する図7の通常作業時制御ルーチンのステップS120〜S160の処理を実行するコントローラ100が「制御手段」に相当する。また、反射板64の上部に取り付けられレーザ光の入出射角度を限定する筒状部材66が「入出射角度限定フィルタ」に相当する。なお、本実施例では、ボルト締め付け作業について説明することにより、本発明のボルト締め付け判定装置の一例も明らかにしている。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   Here, the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. The X-axis direction moving mechanism 40 and the Y-axis direction moving mechanism 50 of the present embodiment correspond to “moving means” of the present invention, and the laser sensor 30 having the light emitting unit 32 and the light receiving unit 34 corresponds to “optical sensor”. The servo motor 48 of the X-axis direction moving mechanism 40 and the servo of the Y-axis direction moving mechanism 50 are moved so that the laser sensor 30 is moved to a position almost directly above the designated bolt hole A based on a predetermined bolt tightening order. The controller 100 that executes the process of step S110 of the normal operation control routine of FIG. 7 that outputs a drive signal to the motor 58 corresponds to “control means”, is attached to the torque wrench 60, detects the tightening torque T, and tightens the torque. A torque sensor 68 that transmits a torque arrival signal TD when T reaches the specified torque Tref corresponds to the “operation state detection means”. When it is determined that the bolt B is tightened based on the torque arrival signal TD from the torque sensor 68, the bolt B is normally tightened into the designated bolt hole A1 when the light receiving signal L from the laser sensor 30 is input. When the light reception signal L is not inputted, it is determined that the bolt B is not tightened in the designated bolt hole A1. The controller 100 executes the processing of steps S120 to S160 of the normal operation control routine of FIG. Corresponds to “control means”. Further, the cylindrical member 66 that is attached to the upper portion of the reflection plate 64 and limits the incident / exit angle of the laser beam corresponds to an “entrance / exit angle limiting filter”. In the present embodiment, an example of the bolt tightening determination device of the present invention is also clarified by describing the bolt tightening operation. The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. It is an example for specifically explaining the best mode for doing so, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、手作業でボルトを締め付けて部品の組み付けを行う製造業や自動車産業などに利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the manufacturing industry, the automobile industry, etc. in which parts are assembled by manually tightening bolts.

本発明の一実施例としてのボルト締め付け判定装置を用いてボルト締め付け作業を行う様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that a bolt fastening operation | work is performed using the bolt fastening determination apparatus as one Example of this invention. ボルト締め付け作業が行われる作業テーブル24の上面図である。It is a top view of the work table 24 in which a bolt fastening operation is performed. X軸方向移動機構40およびY軸方向移動機構50の斜視図である。3 is a perspective view of an X-axis direction moving mechanism 40 and a Y-axis direction moving mechanism 50. FIG. 作業者がボルト締め付け作業に用いるトルクレンチ60の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the torque wrench 60 which an operator uses for a bolt fastening operation | work. レーザセンサ30の発光部32から発光されたレーザ光が反射板64により振動の方向を変えて反射され受光部34に受光される様子を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which laser light emitted from a light emitting unit 32 of the laser sensor 30 is reflected by a reflecting plate 64 while changing the direction of vibration and is received by a light receiving unit 34. 作業者が誤って指定されたボルト穴A1とは異なるボルト穴A2にボルトBを締めているときの様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode when the operator is fastening bolt B to bolt hole A2 different from bolt hole A1 designated accidentally. コントローラ100により実行される通常作業時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of a normal operation control routine executed by a controller 100. コントローラ100により実行される手直し作業時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of a rework work control routine executed by a controller 100.

符号の説明Explanation of symbols

22 本体フレーム、24 作業テーブル、26,28 位置決めストッパ、30 レーザセンサ、30a 筐体、32 発光部、32a,34a 偏光フィルタ、34 受光部、40 X軸方向移動機構、41 ハウジング、43 移動テーブル、44 スライドブロック、48 サーボモータ、50 Y軸方向移動機構、51 ハウジング、52 ガイドレール、53 移動テーブル、54 スライドブロック、55a,55b ベアリング、56 ボールねじ、57 カップリング、58 サーボモータ、60,600 トルクレンチ、62 トルクレンチ本体、64 反射板、64a 三角錐、66 筒状部材、68 トルクセンサ、80 操作パネル、82 電源スイッチ、84 各種操作ボタン、90 ディスプレイ、100 コントローラ、102 CPU、104 ROM、106 RAM、108 インタフェース、A,A1,A2 ボルト穴、B ボルト、W ワーク。   22 body frame, 24 work table, 26, 28 positioning stopper, 30 laser sensor, 30a housing, 32 light emitting part, 32a, 34a polarizing filter, 34 light receiving part, 40 X-axis direction moving mechanism, 41 housing, 43 moving table, 44 Slide block, 48 servo motor, 50 Y axis direction moving mechanism, 51 housing, 52 guide rail, 53 moving table, 54 slide block, 55a, 55b bearing, 56 ball screw, 57 coupling, 58 servo motor, 60, 600 Torque wrench, 62 Torque wrench main body, 64 reflector, 64a triangular pyramid, 66 cylindrical member, 68 torque sensor, 80 operation panel, 82 power switch, 84 various operation buttons, 90 display, 100 controller, 102 PU, 104 ROM, 106 RAM, 108 interface, A, A1, A2 bolt hole, B volts, W workpiece.

Claims (5)

ワークに形成された複数のボルト穴のうち指定されたボルト穴に作業者が締め付け工具を用いてボルトを締め付けたか否かを判定するボルト締め付け判定装置であって、
移動対象物を水平方向に移動させる移動手段と、
記移動対象物として前記移動手段に取り付けられ可視光線を発光する発光部と前記締め付け工具に取り付けられる受光部とからなり、前記締め付け工具が前記移動対象物の下方の所定範囲内に位置するときに前記受光部が前記発光部からの光を受光可能となるよう該発光部と該受光部とが取り付けられた光学センサと、
前記締め付け工具に取り付けられ、該締め付け工具の作動状態を検知する作動状態検知手段と、
前記指定されたボルト穴に対応する上方の所定位置に前記移動対象物が移動されるよう前記移動手段を制御する制御手段と、
前記検知された締め付け工具の作動状態に基づいてボルトの締め付けがなされたか否かを判定し、該締め付けがなされたと判定したとき、前記受光部が前記発光部からの光を受光しているときには前記指定されたボルト穴にボルトが正常に締め付けられたと判定し、前記受光部が前記発光部からの光を受光していないときには前記指定されたボルト穴にはボルトが締め付けられなかったと判定する判定手段と
を備えるボルト締め付け判定装置。
A bolt tightening determination device that determines whether or not an operator has tightened a bolt using a tightening tool in a specified bolt hole among a plurality of bolt holes formed in a workpiece,
Moving means for moving the moving object in the horizontal direction;
Consists of a pre-Symbol said mounted on moving means clamping the light-emitting portion you emit visible light Engineering again and again mounting is receiving unit as the moving object, located within a predetermined range below said clamping tool the moving object An optical sensor to which the light emitting unit and the light receiving unit are attached so that the light receiving unit can receive light from the light emitting unit,
An operating state detecting means attached to the tightening tool for detecting the operating state of the tightening tool;
Control means for controlling the moving means so that the moving object is moved to a predetermined upper position corresponding to the designated bolt hole;
It is determined whether or not the bolt has been tightened based on the detected operating state of the tightening tool, and when it is determined that the tightening has been performed, Determination means for determining that the bolt is normally tightened in the designated bolt hole, and for determining that the bolt is not tightened in the designated bolt hole when the light receiving portion is not receiving light from the light emitting portion. And a bolt tightening determination device.
ワークに形成された複数のボルト穴のうち指定されたボルト穴に作業者が締め付け工具を用いてボルトを締め付けたか否かを判定するボルト締め付け判定装置であって、
移動対象物を水平方向に移動させる移動手段と、
記移動対象物として前記移動手段に取り付けられ可視光線を発光する発光部と前記移動対象物として前記移動手段に取り付けられる受光部とからなり、前記締め付け工具が前記移動対象物の下方の所定範囲内に位置するときに前記受光部が前記発光部からの光を受光可能となるよう該発光部と該受光部とが取り付けられた光学センサと、
前記締め付け工具に取り付けられ、前記発光部からの光を前記受光部に向けて反射させる反射板と、
前記締め付け工具に取り付けられ、該締め付け工具の作動状態を検知する作動状態検知手段と、
前記指定されたボルト穴に対応する上方の所定位置に前記移動対象物が移動されるよう前記移動手段を制御する制御手段と、
前記検知された締め付け工具の作動状態に基づいてボルトの締め付けがなされたか否かを判定し、該締め付けがなされたと判定したとき、前記受光部が前記発光部からの光を受光しているときには前記指定されたボルト穴にボルトが正常に締め付けられたと判定し、前記受光部が前記発光部からの光を受光していないときには前記指定されたボルト穴にはボルトが締め付けられなかったと判定する判定手段と
を備える
ボルト締め付け判定装置。
A bolt tightening determination device that determines whether or not an operator has tightened a bolt using a tightening tool in a specified bolt hole among a plurality of bolt holes formed in a workpiece,
Moving means for moving the moving object in the horizontal direction;
Consists receiving portion attached and before Symbol said moving means visible light mounted on the moving means as a moving target object as the light emitting portion and the front Symbol moving object you emission, the fastening tool is below said moving object An optical sensor to which the light emitting part and the light receiving part are attached so that the light receiving part can receive light from the light emitting part when positioned within a predetermined range;
A reflector that is attached to the clamping tool and reflects light from the light emitting part toward the light receiving part;
An operating state detecting means attached to the tightening tool for detecting the operating state of the tightening tool;
Control means for controlling the moving means so that the moving object is moved to a predetermined upper position corresponding to the designated bolt hole;
It is determined whether or not the bolt has been tightened based on the detected operating state of the tightening tool, and when it is determined that the tightening has been performed, Determination means for determining that the bolt is normally tightened in the designated bolt hole, and for determining that the bolt is not tightened in the designated bolt hole when the light receiving portion is not receiving light from the light emitting portion. And a bolt tightening determination device.
請求項2記載のボルト締め付け判定装置であって、
前記発光部は、振動の方向が縦方向または横方向の光のみを通過させる第1の偏光フィルタを介して発光し、
前記受光部は、前記第1の偏光フィルタとは異なる振動の方向の光のみを通過させる第2の偏光フィルタを介して受光し、
前記反射板は、少なくとも反射前の振動の方向とは異なる振動の方向の光を反射する
ボルト締め付け判定装置。
The bolt tightening determination device according to claim 2,
The light emitting unit emits light through a first polarizing filter that allows only a light having a vibration direction to pass in a vertical direction or a horizontal direction,
The light receiving unit receives light through a second polarizing filter that passes only light having a vibration direction different from that of the first polarizing filter;
The reflection plate reflects at least light in a vibration direction different from the vibration direction before reflection.
前記反射板は、前記締め付け工具が前記発光部の略真下に位置するときにのみ前記発光部からの光を反射可能となるよう筒状に形成され光の入出射角度を限定する入出射角度限定フィルタが取り付けられてなる請求項2または3記載のボルト締め付け判定装置。   The reflection plate is formed in a cylindrical shape so as to be able to reflect the light from the light emitting part only when the tightening tool is located almost directly below the light emitting part, and the light incident / exit angle limit is limited. The bolt tightening determination apparatus according to claim 2 or 3, wherein a filter is attached. 前記制御手段は、予め定められたボルトの締め付け順に従って前記移動対象物が移動されるよう前記移動手段を制御する手段である請求項1ないしいずれか1項に記載のボルト締め付け判定装置。
The bolt tightening determination apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the control means is a means for controlling the moving means so that the moving object is moved in accordance with a predetermined bolt tightening order.
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