JP5034899B2 - Tightening diagnosis system and tightening diagnosis method - Google Patents
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Description
本発明は、ナットランナによるボルト等の締付部材の締付けが正常に行われたかを判定する締付診断システム及び締付診断方法に関する。 The present invention relates to a tightening diagnosis system and a tightening diagnosis method for determining whether or not a tightening member such as a bolt is normally tightened by a nut runner.
ボルト等の締付部材の締付けを行う装置であるナットランナは、種々の機械部品の組付を行う際に用いられている。例えば、特許文献1に開示されるナットランナは、減速軸と回転主軸との間にクラッチ機構を介装すると共に、回転主軸にトルクセンサを付設し、締付トルクがクラッチ機構作動トルク値よりも小さなモータ切替トルク値に達したのを、トルクセンサが検知して、回転主軸を回転させるモータを高速回転から低速回転に切り替えるよう構成している。また、クラッチ機構は、クラッチ上と、クラッチ下と、その間に挟まれたボールとから構成しており、トルクセンサがモータへ上記切替信号を送った後に、クラッチ機構が作動するよう構成している。
A nut runner, which is a device for fastening a fastening member such as a bolt, is used when assembling various machine parts. For example, in the nutrunner disclosed in
ところで、ナットランナが被締付対象に締付部材の締付けを正常に行うためには、クラッチ機構が正常に動作することが前提となる。しかしながら、従来のナットランナにおいては、クラッチ機構が正常に動作したことを検知する手段については、十分な工夫がなされていない。そのため、クラッチ機構が正常に動作しなかったときの検知時期が遅れ、クラッチ機構が故障してから交換するか、クラッチ機構を定期的に交換する必要があった。 By the way, in order for the nut runner to normally tighten the tightening member to the object to be tightened, it is assumed that the clutch mechanism operates normally. However, the conventional nutrunner has not been devised sufficiently as a means for detecting that the clutch mechanism has operated normally. For this reason, the detection timing when the clutch mechanism does not operate normally is delayed, and it is necessary to replace the clutch mechanism after it has failed or to replace the clutch mechanism periodically.
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、クラッチ機構の異常を迅速に検知することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる締付診断システム及び締付診断方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and is capable of quickly detecting an abnormality of the clutch mechanism and capable of stably performing tightening of the tightening member and tightening. It is intended to provide a diagnostic method.
第1の発明は、ボルト等の締付部材の締付けを電動で行うナットランナを、電子制御コントローラによって制御し、上記締付部材の締付けが正常に行われたかを異常診断コンピュータによって判定するよう構成した締付診断システムにおいて、
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記異常診断コンピュータは、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、該締付トルクの測定値が、所定の低下規定値以下に所定時間低下した状態が続いたときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知するよう構成してあることを特徴とする締付診断システムにある(請求項1)。
According to a first aspect of the present invention, a nutrunner that electrically tightens a tightening member such as a bolt is controlled by an electronic controller, and the abnormality diagnosis computer determines whether the tightening member has been normally tightened. In the tightening diagnosis system,
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servo motor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque by the torque sensor is determined by the increase specified value. When the value is reached, the servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed at a rotation speed slower than the high speed rotation,
When the measured value of the tightening torque continues to be lower than the predetermined decrease specified value for a predetermined time after the measured value of the tightening torque reaches the specified increase value, the abnormality diagnosis computer In the tightening diagnosis system, the clutch mechanism is normally operated to detect that the tightening member is normally tightened (Claim 1).
本発明の締付診断システムは、サーボモータ、減速機、回転主軸、クラッチ機構、保持ソケット、トルクセンサ及び回転速度検出器を有するナットランナを、電子制御コントローラによって制御するよう構成してある。そして、電子制御コントローラは、サーボモータを高速回転させる移動動作を行うことにより、保持ソケットに保持する締付部材を高速で回転させ、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを高速で行うことができる。これにより、締付部材の締付けを行う時間を短縮することができる。 The tightening diagnosis system of the present invention is configured to control a nutrunner having a servo motor, a speed reducer, a rotation spindle, a clutch mechanism, a holding socket, a torque sensor, and a rotation speed detector by an electronic controller. Then, the electronic controller performs a moving operation of rotating the servo motor at a high speed, thereby rotating the fastening member held in the holding socket at a high speed, and fastening the fastening member to the tightened portion in the tightening target. Can be performed at high speed. Thereby, the time which clamps a clamping member can be shortened.
そして、保持ソケットに保持する締付部材の頭部が、被締付部位における締付面に当接したときには、トルクセンサによる締付トルクの測定値が上昇する。このとき、電子制御コントローラは、トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になったときには、サーボモータを低速回転させる締付動作を行うことにより、保持ソケットに保持する締付部材を低速で回転させ、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを低速で行うことができる。これにより、締付部材を被締付部位へ安定して締め付けることができる。 When the head of the tightening member held by the holding socket comes into contact with the tightening surface at the tightened portion, the measured value of the tightening torque by the torque sensor increases. At this time, when the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, the electronic controller performs a tightening operation that rotates the servo motor at a low speed, thereby holding the tightening member in the holding socket. Can be rotated at a low speed, and the tightening member can be fastened to the tightened portion of the object to be tightened at a low speed. As a result, the tightening member can be stably tightened to the tightened portion.
ところで、保持ソケットに保持する締付部材の頭部が、被締付部位における締付面に当接したときには、回転主軸に負荷が加わる又は回転主軸に加わる負荷が上昇する。このとき、回転主軸に加わる負荷が所定の値になったときには、クラッチ機構によって回転主軸と減速機との係合状態が解除される。そして、減速機が回転主軸に対して所定回転量だけ相対的に回転する間に、電子制御コントローラがサーボモータの回転を高速回転から低速回転に切り替えることができ、この切替えを行う際に、急激な衝撃トルクが締付部材の頭部と締付面との間に生ずることを防止することができる。そのため、上記締付動作をより安定して行うことができる。 By the way, when the head of the tightening member held by the holding socket comes into contact with the tightening surface at the tightened portion, a load is applied to the rotation main shaft or a load applied to the rotation main shaft is increased. At this time, when the load applied to the rotation main shaft becomes a predetermined value, the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer is released by the clutch mechanism. The electronic controller can switch the rotation of the servo motor from a high speed to a low speed while the speed reducer rotates relative to the main spindle by a predetermined amount of rotation. It is possible to prevent a large impact torque from being generated between the head of the tightening member and the tightening surface. Therefore, the tightening operation can be performed more stably.
そして、本発明の異常診断コンピュータは、トルクセンサによる締付トルクの測定値を監視して、クラッチ機構が正常に動作したかを検出することができる。具体的には、トルクセンサによる締付トルクの測定値が、所定の上昇規定値になった後、所定の低下規定値以下に所定時間低下した状態が続いたときには(所定の低下規定値以下に低下した時間が所定時間以上になったときには)、異常診断コンピュータは、クラッチ機構が正常に動作して締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することができる。 The abnormality diagnosis computer of the present invention can detect whether the clutch mechanism has been operated normally by monitoring the measured value of the tightening torque by the torque sensor. Specifically, when the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and continues to decrease for a predetermined time below the predetermined decrease specified value (below the predetermined decrease specified value). When the reduced time becomes equal to or longer than a predetermined time), the abnormality diagnosis computer can detect that the clutch mechanism has been operated normally and the tightening member has been normally tightened.
一方、トルクセンサによる締付トルクの測定値が、所定の上昇規定値になった後、所定の低下規定値以下に所定時間低下した状態が続かなかったときには(所定の低下規定値以下に低下した時間が所定時間未満であったときには)、異常診断コンピュータは、クラッチ機構が正常に動作せず、締付部材の締付けが正常に行われなかったことを検知することができる。 On the other hand, after the measured value of the tightening torque by the torque sensor has reached the predetermined increase specified value, when the state of decreasing for a predetermined time does not continue below the predetermined decrease specified value (decreased below the predetermined decrease specified value) When the time is less than the predetermined time), the abnormality diagnosis computer can detect that the clutch mechanism does not operate normally and the tightening member is not normally tightened.
このように、本発明の締付診断システムによれば、クラッチ機構に何らかの異常が生じたときには、迅速にこれを検出することができる。そのため、クラッチ機構の管理が容易になり、例えば、定期的な分解点検、交換等を行わなくても、クラッチ機構を正常な状態に維持することができる。
また、クラッチ機構の動作状態を監視することにより、締付部材の締付けが正常に行われているかを監視することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。
Thus, according to the tightening diagnosis system of the present invention, when any abnormality occurs in the clutch mechanism, this can be detected quickly. Therefore, management of the clutch mechanism is facilitated, and for example, the clutch mechanism can be maintained in a normal state without performing periodic disassembly inspection, replacement, or the like.
Further, by monitoring the operating state of the clutch mechanism, it is possible to monitor whether the tightening member is normally tightened, and the tightening member can be stably tightened.
それ故、本発明の締付診断システムによれば、クラッチ機構の異常を迅速に検知することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。 Therefore, according to the tightening diagnosis system of the present invention, the abnormality of the clutch mechanism can be quickly detected, and the tightening member can be stably tightened.
第2の発明は、ボルト等の締付部材の締付けを電動で行うナットランナを、電子制御コントローラによって制御し、上記締付部材の締付けが正常に行われたかを異常診断コンピュータによって判定するよう構成した締付診断システムにおいて、
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記異常診断コンピュータは、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、上記回転速度検出器による回転速度の測定値から積算した上記締付部材の締付角度が、所定の締付正常角度に到達したときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知するよう構成してあることを特徴とする締付診断システムにある(請求項2)。
According to a second aspect of the present invention, a nut runner that electrically tightens a tightening member such as a bolt is controlled by an electronic controller, and the abnormality diagnosis computer determines whether the tightening member has been normally tightened. In the tightening diagnosis system,
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
After the measured value of the tightening torque reaches the specified increase value, the abnormality diagnosis computer determines that the tightening angle of the tightening member accumulated from the measured rotational speed by the rotational speed detector is a predetermined tightening angle. The tightening diagnosis system is configured to detect that the clutch mechanism operates normally and the tightening of the tightening member is normally performed when the normal tightening angle is reached ( Claim 2).
本発明の締付診断システムにおいても、上述した締付診断システムの発明と同様に、上記移動動作によって、締付部材の締付けを行う時間を短縮することができると共に、上記締付動作によって、締付部材を被締付部位へ安定して締め付けることができる。
そして、本発明の異常診断コンピュータも、トルクセンサによる締付トルクの測定値を監視して、クラッチ機構が正常に動作したかを検出することができる。
In the tightening diagnosis system of the present invention, as in the above-described tightening diagnosis system, the moving operation can shorten the time for tightening the tightening member, and the tightening operation can tighten the tightening member. The attaching member can be stably tightened to the tightened portion.
The abnormality diagnosis computer of the present invention can also detect whether the clutch mechanism has been operated normally by monitoring the measured value of the tightening torque by the torque sensor.
具体的には、トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になった後、回転速度検出器による回転速度の測定値から積算した上記締付部材の締付角度が、所定の締付正常角度に到達したときには(所定の締付正常角度以上になったときには)、異常診断コンピュータは、クラッチ機構が正常に動作して締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することができる。
なお、締付正常角度は、締付部材の締付けが正常に行われるときの締付角度として設定することができる。
Specifically, after the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, the tightening angle of the tightening member integrated from the measured value of the rotational speed by the rotational speed detector is a predetermined value. When the normal tightening angle is reached (when the normal tightening angle is exceeded), the abnormality diagnosis computer detects that the clutch mechanism has been operated normally and the tightening member has been normally tightened. be able to.
The normal tightening angle can be set as a tightening angle when the tightening member is normally tightened.
一方、トルクセンサによる締付トルクの測定値が、所定の上昇規定値になった後、回転速度検出器による回転速度の測定値から積算した締付部材の締付角度が、所定の締付正常角度に到達しなかったときには(所定の締付正常角度未満であったときには)、異常診断コンピュータは、クラッチ機構が正常に動作せず、締付部材の締付けが正常に行われなかったことを検知することができる。 On the other hand, after the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches the predetermined increase specified value, the tightening angle of the tightening member accumulated from the measured rotational speed by the rotational speed detector is the predetermined normal tightening. When the angle has not been reached (when the angle is less than the predetermined normal tightening angle), the abnormality diagnosis computer detects that the clutch mechanism has not operated normally and the tightening member has not been tightened normally. can do.
このように、本発明の締付診断システムによっても、クラッチ機構に何らかの異常が生じたときには、迅速にこれを検出することができる。そのため、クラッチ機構の管理が容易になり、例えば、定期的な分解点検、交換等を行わなくても、クラッチ機構を正常な状態に維持することができる。
また、クラッチ機構の動作状態を監視することにより、締付部材の締付けが正常に行われているかを監視することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。
Thus, even with the tightening diagnosis system of the present invention, if any abnormality occurs in the clutch mechanism, this can be detected quickly. Therefore, management of the clutch mechanism is facilitated, and for example, the clutch mechanism can be maintained in a normal state without performing periodic disassembly inspection, replacement, or the like.
Further, by monitoring the operating state of the clutch mechanism, it is possible to monitor whether the tightening member is normally tightened, and the tightening member can be stably tightened.
それ故、本発明の締付診断システムによっても、クラッチ機構の異常を迅速に検知することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。 Therefore, even with the tightening diagnosis system of the present invention, the abnormality of the clutch mechanism can be quickly detected, and the tightening member can be stably tightened.
第3の発明は、ボルト等の締付部材の締付けを電動で行うナットランナを、電子制御コントローラによって制御し、上記締付部材の締付けが正常に行われたかを異常診断コンピュータによって判定するよう構成した締付診断システムにおいて、
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記異常診断コンピュータは、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、該締付トルクの測定値が所定の締付完了規定値に到達するまでに要した時間が、所定の締付正常時間以上であるときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知するよう構成してあることを特徴とする締付診断システムにある(請求項3)。
According to a third aspect of the present invention, a nut runner that electrically tightens a tightening member such as a bolt is controlled by an electronic controller, and the abnormality diagnosis computer determines whether the tightening member has been normally tightened. In the tightening diagnosis system,
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
After the measured value of the tightening torque has reached the specified increase value, the abnormality diagnosis computer has a predetermined time required for the measured value of the tightening torque to reach a predetermined tightening completion specified value. The tightening diagnosis system is configured to detect that the clutch mechanism operates normally and the tightening of the tightening member is normally performed when the tightening is normal time or longer. (Claim 3).
本発明の締付診断システムにおいても、上述した締付診断システムの発明と同様に、上記移動動作によって、締付部材の締付けを行う時間を短縮することができると共に、上記締付動作によって、締付部材を被締付部位へ安定して締め付けることができる。
そして、本発明の異常診断コンピュータも、トルクセンサによる締付トルクの測定値を監視して、クラッチ機構が正常に動作したかを検出することができる。
In the tightening diagnosis system of the present invention, as in the above-described tightening diagnosis system, the moving operation can shorten the time for tightening the tightening member, and the tightening operation can tighten the tightening member. The attaching member can be stably tightened to the tightened portion.
The abnormality diagnosis computer of the present invention can also detect whether the clutch mechanism has been operated normally by monitoring the measured value of the tightening torque by the torque sensor.
具体的には、トルクセンサによる締付トルクの測定値が、所定の上昇規定値になった後、所定の締付完了規定値に到達するまでに要した時間が、所定の締付正常時間以上であるときには、異常診断コンピュータは、クラッチ機構が正常に動作して締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することができる。
なお、締付完了規定値は、被締付部位への締付部材の締付状態を維持することができる大きさに設定することができる。
Specifically, the time required to reach the predetermined tightening completion specified value after the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches the predetermined increase specified value is equal to or longer than the predetermined normal tightening time. In such a case, the abnormality diagnosis computer can detect that the clutch mechanism operates normally and the tightening member is normally tightened.
The tightening completion specified value can be set to a size that can maintain the tightening state of the tightening member to the tightened portion.
一方、トルクセンサによる締付トルクの測定値が、所定の上昇規定値になった後、所定の締付完了規定値に到達するまでに要した時間が、所定の締付正常時間未満であるときには、異常診断コンピュータは、クラッチ機構が正常に動作せず、締付部材の締付けが正常に行われなかったことを検知することができる。 On the other hand, when the time required to reach the predetermined tightening completion specified value after the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches the predetermined increase specified value is less than the predetermined normal tightening time The abnormality diagnosis computer can detect that the clutch mechanism does not operate normally and the tightening member is not normally tightened.
このように、本発明の締付診断システムによっても、クラッチ機構に何らかの異常が生じたときには、迅速にこれを検出することができる。そのため、クラッチ機構の管理が容易になり、例えば、定期的な分解点検、交換等を行わなくても、クラッチ機構を正常な状態に維持することができる。
また、クラッチ機構の動作状態を監視することにより、締付部材の締付けが正常に行われているかを監視することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。
Thus, even with the tightening diagnosis system of the present invention, if any abnormality occurs in the clutch mechanism, this can be detected quickly. Therefore, management of the clutch mechanism is facilitated, and for example, the clutch mechanism can be maintained in a normal state without performing periodic disassembly inspection, replacement, or the like.
Further, by monitoring the operating state of the clutch mechanism, it is possible to monitor whether the tightening member is normally tightened, and the tightening member can be stably tightened.
それ故、本発明の締付診断システムによっても、クラッチ機構の異常を迅速に検知することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。 Therefore, even with the tightening diagnosis system of the present invention, the abnormality of the clutch mechanism can be quickly detected, and the tightening member can be stably tightened.
第4の発明は、ボルト等の締付部材の締付けを電動で行うナットランナを、電子制御コントローラによって制御し、上記締付部材の締付けが正常に行われたかを異常診断コンピュータによって判定するよう構成した締付診断システムにおいて、
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記異常診断コンピュータは、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、上記回転速度検出器によって測定する回転速度が、所定の規定時間継続して所定の締付正常回転速度以上に維持されたときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知するよう構成してあることを特徴とする締付診断システムにある(請求項4)。
According to a fourth aspect of the present invention, a nutrunner that electrically tightens a tightening member such as a bolt is controlled by an electronic controller, and the abnormality diagnosis computer determines whether the tightening member has been normally tightened. In the tightening diagnosis system,
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
After the measured value of the tightening torque reaches the increase specified value, the abnormality diagnosis computer has a rotation speed measured by the rotation speed detector continuously exceeding a predetermined tightening normal rotation speed for a predetermined specified time. In the tightening diagnosis system, the clutch mechanism is configured to normally operate to detect that the tightening member has been tightened normally. 4).
本発明の締付診断システムにおいても、上述した締付診断システムの発明と同様に、上記移動動作によって、締付部材の締付けを行う時間を短縮することができると共に、上記締付動作によって、締付部材を被締付部位へ安定して締め付けることができる。
そして、本発明の異常診断コンピュータも、トルクセンサによる締付トルクの測定値を監視して、クラッチ機構が正常に動作したかを検出することができる。
In the tightening diagnosis system of the present invention, as in the above-described tightening diagnosis system, the moving operation can shorten the time for tightening the tightening member, and the tightening operation can tighten the tightening member. The attaching member can be stably tightened to the tightened portion.
The abnormality diagnosis computer of the present invention can also detect whether the clutch mechanism has been operated normally by monitoring the measured value of the tightening torque by the torque sensor.
具体的には、トルクセンサによる締付トルクの測定値が、所定の上昇規定値になった後、回転速度検出器によって測定する回転速度が、所定の規定時間継続して所定の締付正常回転速度以上に維持されたときには(所定の締付正常回転速度以上に維持された時間が、所定の規定時間以上になったときには)、異常診断コンピュータは、クラッチ機構が正常に動作して締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することができる。
なお、締付部材の締付けが終わると(トルクセンサによって測定する締付トルクの測定値が所定の締付完了規定値に到達すると)、回転速度検出器によって測定する回転速度が、締付正常回転速度未満又はゼロに低下する。
Specifically, after the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches the predetermined increase specified value, the rotational speed measured by the rotational speed detector continues for a predetermined specified normal rotation for a predetermined specified time. When the speed is maintained above the speed (when the time maintained above the predetermined tightening normal rotation speed is equal to or longer than the predetermined specified time), the abnormality diagnosis computer causes the clutch mechanism to operate normally and the tightening member It is possible to detect that the tightening has been performed normally.
When the tightening of the tightening member is finished (when the measured value of the tightening torque measured by the torque sensor reaches the predetermined tightening completion specified value), the rotational speed measured by the rotational speed detector becomes the normal tightening rotation. Decrease below speed or to zero.
一方、トルクセンサによる締付トルクの測定値が、所定の上昇規定値になった後、回転速度検出器によって測定する回転速度が、所定の規定時間継続して所定の締付正常回転速度以上に維持されなかったときには(所定の締付正常回転速度以上に維持された時間が、所定の規定時間未満になったときには)、異常診断コンピュータは、クラッチ機構が正常に動作せず、締付部材の締付けが正常に行われなかったことを検知することができる。 On the other hand, after the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches the predetermined increase specified value, the rotation speed measured by the rotation speed detector continues for a predetermined specified time and exceeds the predetermined normal tightening rotation speed. If it is not maintained (when the time maintained above the predetermined tightening normal rotation speed is less than the predetermined specified time), the abnormality diagnosis computer does not operate the clutch mechanism normally and the tightening member It is possible to detect that the tightening has not been performed normally.
このように、本発明の締付診断システムによっても、クラッチ機構に何らかの異常が生じたときには、迅速にこれを検出することができる。そのため、クラッチ機構の管理が容易になり、例えば、定期的な分解点検、交換等を行わなくても、クラッチ機構を正常な状態に維持することができる。
また、クラッチ機構の動作状態を監視することにより、締付部材の締付けが正常に行われているかを監視することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。
Thus, even with the tightening diagnosis system of the present invention, when any abnormality occurs in the clutch mechanism, it can be quickly detected. Therefore, management of the clutch mechanism is facilitated, and for example, the clutch mechanism can be maintained in a normal state without performing periodic disassembly inspection, replacement, or the like.
Further, by monitoring the operating state of the clutch mechanism, it is possible to monitor whether the tightening member is normally tightened, and the tightening member can be stably tightened.
それ故、本発明の締付診断システムによっても、クラッチ機構の異常を迅速に検知することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。 Therefore, even with the tightening diagnosis system of the present invention, the abnormality of the clutch mechanism can be quickly detected, and the tightening member can be stably tightened.
第5の発明は、ボルト等の締付部材の締付けを電動で行うナットランナを、電子制御コントローラによって制御し、上記締付部材の締付けが正常に行われたかを判定する締付診断方法において、
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、該締付トルクの測定値が、所定の低下規定値以下に所定時間低下した状態が続いたときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することを特徴とする締付診断方法にある(請求項8)。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a tightening diagnosis method in which a nutrunner that electrically tightens a tightening member such as a bolt is controlled by an electronic controller to determine whether the tightening member is normally tightened.
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
After the measured value of the tightening torque reaches the specified increase value, the clutch mechanism operates normally when the measured value of the tightening torque continues to decrease below a predetermined specified decrease value for a predetermined time. Then, the tightening diagnosis method is characterized in that it is detected that the tightening member has been normally tightened (claim 8).
本発明の締付診断方法は、上述した締付診断方法の発明と同様に、上記移動動作によって、締付部材の締付けを行う時間を短縮することができると共に、上記締付動作によって、締付部材を被締付部位へ安定して締め付けることができる。
そして、本発明の異常診断方法においては、トルクセンサによる締付トルクの測定値を監視して、クラッチ機構が正常に動作したかを検出することができる。
The tightening diagnosis method of the present invention can shorten the time for tightening the tightening member by the moving operation, as well as the above-described tightening diagnosis method. The member can be stably clamped to the tightened portion.
In the abnormality diagnosis method of the present invention, it is possible to detect whether the clutch mechanism has operated normally by monitoring the measured value of the tightening torque by the torque sensor.
具体的には、トルクセンサによる締付トルクの測定値が、所定の上昇規定値になった後、所定の低下規定値以下に所定時間低下した状態が続いたときには(所定の低下規定値以下に低下した時間が所定時間以上になったときには)、クラッチ機構が正常に動作して締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することができる。 Specifically, when the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and continues to decrease for a predetermined time below the predetermined decrease specified value (below the predetermined decrease specified value). When the reduced time becomes equal to or longer than a predetermined time), it is possible to detect that the clutch mechanism has been operated normally and the tightening member has been normally tightened.
一方、トルクセンサによる締付トルクの測定値が、所定の上昇規定値になった後、所定の低下規定値以下に所定時間低下した状態が続かなかったときには(所定の低下規定値以下に低下した時間が所定時間未満であったときには)、クラッチ機構が正常に動作せず、締付部材の締付けが正常に行われなかったことを検知することができる。 On the other hand, after the measured value of the tightening torque by the torque sensor has reached the predetermined increase specified value, when the state of decreasing for a predetermined time does not continue below the predetermined decrease specified value (decreased below the predetermined decrease specified value) When the time is less than the predetermined time), it can be detected that the clutch mechanism does not operate normally and the tightening member is not normally tightened.
このように、本発明の締付診断方法によれば、クラッチ機構に何らかの異常が生じたときには、迅速にこれを検出することができる。そのため、クラッチ機構の管理が容易になり、例えば、定期的な分解点検、交換等を行わなくても、クラッチ機構を正常な状態に維持することができる。
また、クラッチ機構の動作状態を監視することにより、締付部材の締付けが正常に行われているかを監視することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。
Thus, according to the tightening diagnosis method of the present invention, when any abnormality occurs in the clutch mechanism, it can be quickly detected. Therefore, management of the clutch mechanism is facilitated, and for example, the clutch mechanism can be maintained in a normal state without performing periodic disassembly inspection, replacement, or the like.
Further, by monitoring the operating state of the clutch mechanism, it is possible to monitor whether the tightening member is normally tightened, and the tightening member can be stably tightened.
それ故、本発明の締付診断方法によれば、クラッチ機構の異常を迅速に検知することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。 Therefore, according to the tightening diagnosis method of the present invention, the abnormality of the clutch mechanism can be quickly detected, and the tightening member can be stably tightened.
第6の発明は、ボルト等の締付部材の締付けを電動で行うナットランナを、電子制御コントローラによって制御し、上記締付部材の締付けが正常に行われたかを判定する締付診断方法において、
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、上記回転速度検出器による回転速度の測定値から積算した上記締付部材の締付角度が、所定の締付正常角度に到達したときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することを特徴とする締付診断方法にある(請求項9)。
A sixth aspect of the present invention relates to a tightening diagnosis method in which a nut runner that electrically tightens a tightening member such as a bolt is controlled by an electronic controller to determine whether the tightening member has been normally tightened.
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
After the measured value of the tightening torque reaches the specified increase value, the tightening angle of the tightening member accumulated from the measured value of the rotational speed by the rotational speed detector has reached a predetermined normal tightening angle. In some cases, the tightening diagnosis method is characterized by detecting that the clutch mechanism operates normally and the tightening member is normally tightened (Claim 9).
本発明の締付診断方法においても、上述した締付診断方法の発明と同様に、上記移動動作によって、締付部材の締付けを行う時間を短縮することができると共に、上記締付動作によって、締付部材を被締付部位へ安定して締め付けることができる。
そして、本発明の締付診断方法においても、トルクセンサによる締付トルクの測定値を監視して、クラッチ機構が正常に動作したかを検出することができる。
In the tightening diagnosis method of the present invention, as in the above-described tightening diagnosis method, the moving operation can shorten the time for tightening the tightening member, and the tightening operation can tighten the tightening member. The attaching member can be stably tightened to the tightened portion.
Also in the tightening diagnosis method of the present invention, it is possible to detect whether the clutch mechanism has operated normally by monitoring the measured value of the tightening torque by the torque sensor.
具体的には、トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になった後、回転速度検出器による回転速度の測定値から積算した締付部材の締付角度が、所定の締付正常角度に到達したときには(所定の締付正常角度以上になったときには)、クラッチ機構が正常に動作して締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することができる。
なお、締付正常角度は、締付部材の締付けが正常に行われるときの締付角度として設定することができる。
Specifically, after the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches the predetermined increase specified value, the tightening angle of the tightening member integrated from the measured rotational speed value by the rotational speed detector is the predetermined tightening angle. When the normal tightening angle is reached (when the predetermined normal tightening angle is reached), it is possible to detect that the clutch mechanism has operated normally and the tightening member has been normally tightened.
The normal tightening angle can be set as a tightening angle when the tightening member is normally tightened.
一方、トルクセンサによる締付トルクの測定値が、所定の上昇規定値になった後、回転速度検出器による回転速度の測定値から積算した締付部材の締付角度が、所定の締付正常角度に到達しなかったときには(所定の締付正常角度未満であったときには)、クラッチ機構が正常に動作せず、締付部材の締付けが正常に行われなかったことを検知することができる。 On the other hand, after the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches the predetermined increase specified value, the tightening angle of the tightening member accumulated from the measured rotational speed by the rotational speed detector is the predetermined normal tightening. When the angle has not been reached (when the angle is less than the predetermined normal tightening angle), it can be detected that the clutch mechanism has not operated normally and the tightening member has not been normally tightened.
このように、本発明の締付診断方法によっても、クラッチ機構に何らかの異常が生じたときには、迅速にこれを検出することができる。そのため、クラッチ機構の管理が容易になり、例えば、定期的な分解点検、交換等を行わなくても、クラッチ機構を正常な状態に維持することができる。
また、クラッチ機構の動作状態を監視することにより、締付部材の締付けが正常に行われているかを監視することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。
Thus, even with the tightening diagnosis method of the present invention, when any abnormality occurs in the clutch mechanism, it can be quickly detected. Therefore, management of the clutch mechanism is facilitated, and for example, the clutch mechanism can be maintained in a normal state without performing periodic disassembly inspection, replacement, or the like.
Further, by monitoring the operating state of the clutch mechanism, it is possible to monitor whether the tightening member is normally tightened, and the tightening member can be stably tightened.
それ故、本発明の締付診断方法によっても、クラッチ機構の異常を迅速に検知することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。 Therefore, even with the tightening diagnosis method of the present invention, the abnormality of the clutch mechanism can be quickly detected, and the tightening member can be stably tightened.
第7の発明は、ボルト等の締付部材の締付けを電動で行うナットランナを、電子制御コントローラによって制御し、上記締付部材の締付けが正常に行われたかを判定する締付診断方法において、
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、該締付トルクの測定値が所定の締付完了規定値に到達するまでに要した時間が、所定の締付正常時間以上であるときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することを特徴とする締付診断方法にある(請求項10)。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a tightening diagnosis method in which a nut runner that electrically tightens a tightening member such as a bolt is controlled by an electronic controller to determine whether the tightening member has been normally tightened.
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
After the measured value of the tightening torque reaches the specified increase value, the time required for the measured value of the tightening torque to reach the predetermined tightening completion specified value is equal to or greater than the predetermined normal tightening time. In some cases, there is a tightening diagnosis method characterized by detecting that the clutch mechanism operates normally and the tightening member is normally tightened (Claim 10).
本発明の締付診断方法においても、上述した締付診断方法の発明と同様に、上記移動動作によって、締付部材の締付けを行う時間を短縮することができると共に、上記締付動作によって、締付部材を被締付部位へ安定して締め付けることができる。
そして、本発明の締付診断方法においても、トルクセンサによる締付トルクの測定値を監視して、クラッチ機構が正常に動作したかを検出することができる。
In the tightening diagnosis method of the present invention, as in the above-described tightening diagnosis method, the moving operation can shorten the time for tightening the tightening member, and the tightening operation can tighten the tightening member. The attaching member can be stably tightened to the tightened portion.
Also in the tightening diagnosis method of the present invention, it is possible to detect whether the clutch mechanism has operated normally by monitoring the measured value of the tightening torque by the torque sensor.
具体的には、トルクセンサによる締付トルクの測定値が、所定の上昇規定値になった後、所定の締付完了規定値に到達するまでに要した時間が、所定の締付正常時間以上であるときには、クラッチ機構が正常に動作して締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することができる。
なお、締付完了規定値は、被締付部位への締付部材の締付状態を維持することができる大きさに設定することができる。
Specifically, the time required to reach the predetermined tightening completion specified value after the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches the predetermined increase specified value is equal to or longer than the predetermined normal tightening time. When this is the case, it can be detected that the clutch mechanism operates normally and the tightening member is normally tightened.
The tightening completion specified value can be set to a size that can maintain the tightening state of the tightening member to the tightened portion.
一方、トルクセンサによる締付トルクの測定値が、所定の上昇規定値になった後、所定の締付完了規定値に到達するまでに要した時間が、所定の締付正常時間未満であるときには、クラッチ機構が正常に動作せず、締付部材の締付けが正常に行われなかったことを検知することができる。 On the other hand, when the time required to reach the predetermined tightening completion specified value after the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches the predetermined increase specified value is less than the predetermined normal tightening time It is possible to detect that the clutch mechanism does not operate normally and the tightening member is not normally tightened.
このように、本発明の締付診断方法によっても、クラッチ機構に何らかの異常が生じたときには、迅速にこれを検出することができる。そのため、クラッチ機構の管理が容易になり、例えば、定期的な分解点検、交換等を行わなくても、クラッチ機構を正常な状態に維持することができる。
また、クラッチ機構の動作状態を監視することにより、締付部材の締付けが正常に行われているかを監視することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。
Thus, even with the tightening diagnosis method of the present invention, when any abnormality occurs in the clutch mechanism, it can be quickly detected. Therefore, management of the clutch mechanism is facilitated, and for example, the clutch mechanism can be maintained in a normal state without performing periodic disassembly inspection, replacement, or the like.
Further, by monitoring the operating state of the clutch mechanism, it is possible to monitor whether the tightening member is normally tightened, and the tightening member can be stably tightened.
それ故、本発明の締付診断方法によっても、クラッチ機構の異常を迅速に検知することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。 Therefore, even with the tightening diagnosis method of the present invention, the abnormality of the clutch mechanism can be quickly detected, and the tightening member can be stably tightened.
第8の発明は、ボルト等の締付部材の締付けを電動で行うナットランナを、電子制御コントローラによって制御し、上記締付部材の締付けが正常に行われたかを判定する締付診断方法において、
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、上記回転速度検出器によって測定する回転速度が、所定の規定時間継続して所定の締付正常回転速度以上に維持されたときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することを特徴とする締付診断方法にある(請求項11)。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a tightening diagnosis method in which a nut runner that electrically tightens a tightening member such as a bolt is controlled by an electronic controller to determine whether the tightening member has been normally tightened.
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
After the measured value of the tightening torque reaches the specified increase value, when the rotational speed measured by the rotational speed detector is maintained at a predetermined normal tightening speed or higher for a predetermined specified time, In the tightening diagnosis method, it is detected that the clutch mechanism operates normally and the tightening member is normally tightened.
本発明の締付診断方法においても、上述した締付診断方法の発明と同様に、上記移動動作によって、締付部材の締付けを行う時間を短縮することができると共に、上記締付動作によって、締付部材を被締付部位へ安定して締め付けることができる。
そして、本発明の異常診断方法も、トルクセンサによる締付トルクの測定値を監視して、クラッチ機構が正常に動作したかを検出することができる。
In the tightening diagnosis method of the present invention, as in the above-described tightening diagnosis method, the moving operation can shorten the time for tightening the tightening member, and the tightening operation can tighten the tightening member. The attaching member can be stably tightened to the tightened portion.
The abnormality diagnosis method of the present invention can also detect whether the clutch mechanism has operated normally by monitoring the measured value of the tightening torque by the torque sensor.
具体的には、トルクセンサによる締付トルクの測定値が、所定の上昇規定値になった後、回転速度検出器によって測定する回転速度が、所定の規定時間継続して所定の締付正常回転速度以上に維持されたときには(所定の締付正常回転速度以上に維持された時間が、所定の規定時間以上になったときには)、クラッチ機構が正常に動作して締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することができる。
なお、締付部材の締付けが終わると(トルクセンサによって測定する締付トルクの測定値が所定の締付完了規定値に到達すると)、回転速度検出器によって測定する回転速度が、締付正常回転速度未満又はゼロに低下する。
Specifically, after the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches the predetermined increase specified value, the rotational speed measured by the rotational speed detector continues for a predetermined specified normal rotation for a predetermined specified time. When the speed is maintained above the speed (when the time maintained above the predetermined tightening normal rotation speed is equal to or longer than the predetermined specified time), the clutch mechanism operates normally and the tightening of the tightening member is normally performed. It is possible to detect what has been done.
When the tightening of the tightening member is finished (when the measured value of the tightening torque measured by the torque sensor reaches the predetermined tightening completion specified value), the rotational speed measured by the rotational speed detector becomes the normal tightening rotation. Decrease below speed or to zero.
一方、トルクセンサによる締付トルクの測定値が、所定の上昇規定値になった後、回転速度検出器によって測定する回転速度が、所定の規定時間継続して所定の締付正常回転速度以上に維持されなかったときには(所定の締付正常回転速度以上に維持された時間が、所定の規定時間未満になったときには)、クラッチ機構が正常に動作せず、締付部材の締付けが正常に行われなかったことを検知することができる。 On the other hand, after the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches the predetermined increase specified value, the rotation speed measured by the rotation speed detector continues for a predetermined specified time and exceeds the predetermined normal tightening rotation speed. If not maintained (when the time maintained above the predetermined normal tightening rotational speed is less than the predetermined specified time), the clutch mechanism does not operate normally and the tightening member is normally tightened. It is possible to detect that it was not missed.
このように、本発明の締付診断方法によっても、クラッチ機構に何らかの異常が生じたときには、迅速にこれを検出することができる。そのため、クラッチ機構の管理が容易になり、例えば、定期的な分解点検、交換等を行わなくても、クラッチ機構を正常な状態に維持することができる。
また、クラッチ機構の動作状態を監視することにより、締付部材の締付けが正常に行われているかを監視することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。
Thus, even with the tightening diagnosis method of the present invention, when any abnormality occurs in the clutch mechanism, it can be quickly detected. Therefore, management of the clutch mechanism is facilitated, and for example, the clutch mechanism can be maintained in a normal state without performing periodic disassembly inspection, replacement, or the like.
Further, by monitoring the operating state of the clutch mechanism, it is possible to monitor whether the tightening member is normally tightened, and the tightening member can be stably tightened.
それ故、本発明の締付診断方法によっても、クラッチ機構の異常を迅速に検知することができ、締付部材の締付けを安定して行うことができる。 Therefore, even with the tightening diagnosis method of the present invention, the abnormality of the clutch mechanism can be quickly detected, and the tightening member can be stably tightened.
上述した第1〜第8の発明における好ましい実施の形態につき説明する。
第1〜第4の発明は、いずれか2つ以上を組み合わせて採用することもでき、第5〜第8の発明も、いずれか2つ以上を組み合わせて採用することもできる。
例えば、上記異常診断コンピュータは、上記締付トルクの測定値及び締付時間の両方を用いて、上記クラッチ機構の異常判定を行うことができる。
A preferred embodiment in the first to eighth inventions described above will be described.
The first to fourth inventions can be used in combination of any two or more, and the fifth to eighth inventions can also be used in combination of any two or more.
For example, the abnormality diagnosis computer can determine abnormality of the clutch mechanism by using both the measured value of the tightening torque and the tightening time.
第1〜第8の発明において、上記クラッチ機構は、上記係合状態にあるときには、一対のクラッチ部材のクラッチ面同士の間にボールを挟持した状態を付勢バネによる付勢力を受けて維持すると共に、一方のクラッチ部材のクラッチ面に形成した一方の原位置隆起部と、他方のクラッチ部材のクラッチ面に形成した他方の原位置隆起部との間に上記ボールを周方向に挟持しており、上記係合状態を解除するときには、上記ボールが上記一方の原位置隆起部と上記他方の原位置隆起部とを乗り越えて、当該ボールが、一方のクラッチ部材のクラッチ面に形成した一方の動作位置隆起部と、他方のクラッチ部材のクラッチ面に形成した他方の動作位置隆起部との間に周方向に挟持されるまで、当該ボールを介して上記一方のクラッチ部材と上記他方のクラッチ部材とが上記付勢バネによる付勢力に抗して相対的に回転するよう構成してあることが好ましい(請求項5、12)。 In the first to eighth aspects of the invention, when the clutch mechanism is in the engaged state, the clutch mechanism maintains a state in which the ball is sandwiched between the clutch surfaces of the pair of clutch members by receiving the urging force of the urging spring. In addition, the ball is sandwiched in the circumferential direction between one original raised portion formed on the clutch surface of one clutch member and the other original raised portion formed on the clutch surface of the other clutch member. When releasing the engagement state, the ball moves over the one original position raised portion and the other original position raised portion, and the one operation formed on the clutch surface of the one clutch member The one clutch member and the other through the ball until it is sandwiched in the circumferential direction between the position raised portion and the other operating position raised portion formed on the clutch surface of the other clutch member It is preferred that the clutch member are configured to relatively rotate against a biasing force of said biasing spring (claims 5, 12).
この場合には、一対のクラッチ部材、ボール及び付勢バネを用いた構成により、クラッチ機構を容易に形成することができる。なお、付勢バネによる付勢力を変更することにより、クラッチ機構の係合状態が解除されるときの回転主軸に加わる所定の負荷の大きさを変更することができる。 In this case, the clutch mechanism can be easily formed by a configuration using a pair of clutch members, a ball, and an urging spring. Note that by changing the urging force by the urging spring, it is possible to change the magnitude of a predetermined load applied to the rotating main shaft when the engagement state of the clutch mechanism is released.
また、クラッチ機構が係合状態にあるときには、一対のクラッチ部材が付勢バネによる付勢力を受けて、原位置隆起部同士の間の周方向にボールを挟持していることにより、サーボモータの回転を受けて減速機の出力軸と回転主軸とが一体的に回転し、保持ソケットに保持する締付部材を回転させて被締付部位に締め付けることができる。
一方、保持ソケットに保持する締付部材の頭部が被締付部位における締付面に当接し、回転主軸に所定の負荷が加わったときには、付勢バネによる付勢力に抗して、一対のクラッチ部材がボールを介して相対的に回転し、減速機を回転主軸に対して所定回転量だけ相対的に回転させることができる。
In addition, when the clutch mechanism is in the engaged state, the pair of clutch members receive a biasing force from the biasing spring and sandwich the ball in the circumferential direction between the raised portions in the original position. In response to the rotation, the output shaft of the reduction gear and the rotation main shaft rotate integrally, and the tightening member held in the holding socket can be rotated and tightened to the tightened portion.
On the other hand, when the head of the tightening member held by the holding socket comes into contact with the tightening surface at the tightened portion and a predetermined load is applied to the rotation main shaft, The clutch member rotates relatively via the ball, and the speed reducer can be rotated relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation.
上記保持ソケットは、付勢手段を介して上記回転主軸に取り付けてあると共に、当該保持ソケットに保持する上記締付部材を上記被締付部位に締め付ける際に、上記付勢手段による弾性反発力によって上記締付部材を上記被締付部位へ押圧するよう構成してあることが好ましい(請求項6、13)。
この場合には、付勢手段により締付部材を被締付部位へ押圧しておくことができ、サーボモータの回転によって、被締付部位へ締付部材を容易に締め付けることができる。
The holding socket is attached to the rotating main shaft via an urging means, and when the fastening member held by the holding socket is fastened to the tightened portion, an elastic repulsive force by the urging means is used. It is preferable that the fastening member is configured to be pressed against the tightened portion (
In this case, the tightening member can be pressed against the tightened portion by the biasing means, and the tightening member can be easily tightened to the tightened portion by the rotation of the servo motor.
また、上記ナットランナは、該ナットランナを上記被締付対象における被締付部位へ接近させるための進退手段に取り付けてあり、該進退手段は、上記ナットランナを上記被締付対象における被締付部位まで移動させる移動ロボットに取り付けてあり、上記進退手段により、上記ナットランナを上記被締付対象における被締付部位へ接近させて、上記付勢手段に反発弾性力を発生させた後、上記電子制御コントローラが上記移動動作を開始するよう構成してあることが好ましい(請求項7、14)。 The nut runner is attached to an advancing / retreating means for allowing the nut runner to approach a tightened part in the tightened object, and the advance / retreat means extends the nut runner to the tightened part in the tightened object. The electronic controller is attached to a mobile robot to be moved, and the reciprocating means causes the nut runner to approach a tightened portion of the tightening target to generate a repulsive elastic force in the biasing means. Is preferably configured to start the moving operation (claims 7 and 14).
この場合には、移動ロボットによって、ナットランナを被締付部位まで移動させた後、進退手段によって、ナットランナを被締付部位へ接近させることにより、付勢手段による弾性反発力によって保持ソケットに保持する締付部材を被締付部位へ押圧することができる。これにより、サーボモータの回転によって、被締付部位へ締付部材を容易に締め付けることができる。 In this case, after the nut runner is moved to the tightened portion by the mobile robot, the nut runner is moved closer to the tightened portion by the advancing / retreating means, and is held in the holding socket by the elastic repulsive force by the biasing means. The tightening member can be pressed against the tightened portion. Thereby, a fastening member can be easily fastened to a to-be-fastened site | part by rotation of a servomotor.
以下に、本発明の締付診断システム及び締付診断方法にかかる実施例につき、図面と共に説明する。
(実施例1)
本例の締付診断システム1は、図1に示すごとく、締付部材としてのボルト85の締付けを電動で行うナットランナ2を、電子制御コントローラ11によって制御し、ボルト85の締付けが正常に行われたかを異常診断コンピュータ12によって判定するよう構成してある。
図2に示すごとく、ナットランナ2は、サーボモータ31、減速機32、回転主軸4、クラッチ機構5、保持ソケット6、トルクセンサ(トルクトランスジューサ)45及び回転速度検出器33を有している。
Embodiments of the tightening diagnosis system and the tightening diagnosis method of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Example 1
In the tightening
As shown in FIG. 2, the
図1に示すごとく、サーボモータ31は、電子制御コントローラ11からの指令を受けて動作するドライバ回路によって駆動されるよう構成してある。図3に示すごとく、減速機32は、サーボモータ31の出力軸に接続してあり、サーボモータ31の回転速度を所定の減速比で減速して、この減速された回転速度で当該減速機32の出力軸321を回転させるよう構成されている。減速機32の出力軸321には、クラッチ機構5を配設するための保持軸部34が、同一軸心を有して連結してある。図4〜図6に示すごとく、クラッチ機構5は、その上側クラッチ部材51が保持軸部34の外周に配設してあり、回転主軸4に所定の負荷が加わった後、回転主軸4と減速機32及び保持軸部34との係合状態を解除し、回転主軸4に対して減速機32を所定回転量だけ相対的に回転させるよう構成してある。
As shown in FIG. 1, the
図3に示すごとく、回転主軸4は、保持軸部34に対して、同一軸心を有して回転可能に軸支されると共に、クラッチ機構5の下側クラッチ部材52に対して係合している。そして、回転主軸4は、クラッチ機構5が係合状態にあるときには、減速機32の出力軸321、保持軸部34及びクラッチ機構5と一体的に回転するよう構成されている。図7に示すごとく、保持ソケット6は、回転主軸4に対して同一軸心を有して連結してあり、その先端部に、締付部材としてのボルト85の頭部851を保持するための保持凹部61を有している。
図1、図3に示すごとく、トルクセンサ45は、回転主軸4の外周に配設してあり、回転主軸4に加わる締付トルクPを測定し、この測定信号を異常診断コンピュータ12へ送信するよう構成してある。回転速度検出器33は、サーボモータ31に連結してあり、サーボモータ31の回転速度Vを検出し、この検出信号を異常診断コンピュータ12へ送信するよう構成してある。
As shown in FIG. 3, the rotation
As shown in FIGS. 1 and 3, the
図8に示すごとく、電子制御コントローラ11は、ナットランナ2に、ボルト85のねじ込みとしての移動動作A1、A2と、ボルト85の締付けとしての締付動作Bとを行わせるよう構成してある。より具体的には、図7〜図9に示すごとく、電子制御コントローラ11は、移動動作A1、A2として、被締付対象8における被締付部位81へのボルト85の締付けを開始した後、保持ソケット6に保持するボルト85の頭部851が、被締付部位81における締付面811に当接し、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が所定のクラッチ作動規定値(上昇規定値)P1になるまで、サーボモータ31を高速回転させるよう構成してある。また、電子制御コントローラ11は、締付動作Bとして、締付トルクPの測定値がクラッチ作動規定値P1になったとき、サーボモータ31を高速回転よりも遅い回転速度Vで低速回転させるよう構成してある。
As shown in FIG. 8, the
そして、図9に示すごとく、異常診断コンピュータ12においては、トルクセンサ45からの測定信号を受けて、締付トルクPの測定値が、所定のクラッチ作動規定値P1になったとき、時間tの計測を開始し、締付トルクPの測定値が、再びクラッチ作動規定値P1以下になった後、所定のクラッチ作動完了規定値P2になるまで時間tの計測を継続する。そして、この計測時間tが、所定のクラッチ動作正常時間t1以上である場合には、異常診断コンピュータ12は、クラッチ機構5が正常に動作してボルト85の締付けが正常に行われたことを検知する。一方、上記計測時間tが、所定のクラッチ動作正常時間t1未満である場合には、異常診断コンピュータ12は、クラッチ機構5が正常に動作せず、ボルト85の締付けが正常に行われたことを検知する。
Then, as shown in FIG. 9, the
以下に、本例の締付診断システム1及び締付診断方法につき、図1〜図10と共に詳説する。
本例のナットランナ2は、2次元又は3次元に移動する移動ロボット(図示略)に取り付けてあり、被締付対象8における複数の被締付部位81へ移動して、複数の被締付部位81へ締付部材としてのボルト85を順次締め付けることができるものである。
図7に示すごとく、本例の被締付対象8は、締付部材としてのボルト85のねじ部852を挿通させる貫通穴81Aを形成した第1部品8Aと、貫通穴81Aに挿通したボルト85のねじ部852を螺合させるねじ穴81Bを形成した第2部品8Bとからなる。
Hereinafter, the tightening
The
As shown in FIG. 7, the tightened object 8 of this example includes a
移動ロボットの移動先端部には、ナットランナ2を被締付対象8における被締付部位81へ接近させるための進退手段7が取り付けてある。この進退手段7は、シリンダー、モータ等のアクチュエータと、このアクチュエータによってナットランナ2を進退するようガイドするガイド部71とを有している。本例のアクチュエータは、エアシリンダーからなる。そして、ナットランナ2は、移動ロボットによって被締付対象8における所定の被締付部位81まで移動した後、進退手段7によって被締付部位81へ接近するよう構成してある。
また、移動ロボット及び進退手段7は、種々の制御コンピュータ等によって制御することができる。図1に示すごとく、異常診断コンピュータ12、制御コントローラ等は、同じコンピュータ10内に形成することができ、上位のコンピュータ内に形成することもできる。
Advancing / retreating
The mobile robot and advance / retreat means 7 can be controlled by various control computers. As shown in FIG. 1, the
本例のクラッチ機構5は、図4に示すごとく、減速機32の出力軸321に連結した保持軸部34と回転主軸4とを一体的に回転させる原位置係合状態501と、図6に示すごとく、減速機32の出力軸321に連結した保持軸部34を回転主軸4に対して相対的に回転させた後(図5参照)、再び減速機32の出力軸321に連結した保持軸部34と回転主軸4とを一体的に回転させる動作位置係合状態502とを形成するよう構成されている。図3、図4に示すごとく、クラッチ機構5は、保持軸部34の外周に配設した上側クラッチ部材51と、回転主軸4の上端部に連結した下側クラッチ部材52と、上側クラッチ部材51の下面に形成したクラッチ面511と下側クラッチ部材52の上面に形成したクラッチ面521との間に挟持させた複数のボール53(鋼球)とを有している。
また、クラッチ機構5、保持軸部34、減速機32の出力軸321及び回転主軸4の上端部は、クラッチケース54内に収容してある。
As shown in FIG. 4, the
The
図4に示すごとく、上側クラッチ部材51のクラッチ面511には、周方向一方側C1へ向けて下方への突出量が大きくなる上側傾斜山部512が形成してあり、下側クラッチ部材52のクラッチ面521には、周方向他方側C2へ向けて上方への突出量が大きくなる下側傾斜山部522が形成してある。そして、クラッチ機構5が、原位置係合状態501にあるときには、上側傾斜山部512と下側傾斜山部522との周方向の位置がずれており、これらの間に形成されたクラッチ空間530にボール53が配置されている。
As shown in FIG. 4, the
また、上側傾斜山部512の周方向他方側C2の基部には、上側原位置隆起部513が形成されており、上側傾斜山部512の周方向一方側C1の頂点部には、上側動作位置隆起部514が形成されている。また、下側傾斜山部522の周方向一方側C1の基部には、下側原位置隆起部523が形成されており、下側傾斜山部522の周方向他方側C2の頂点部には、下側動作位置隆起部524が形成されている。
Further, an upper original position raised
そして、同図に示すごとく、クラッチ機構5が、原位置係合状態501にあるときには、クラッチ空間530内にあるボール53は、上側原位置隆起部513と下側原位置隆起部523との間に周方向から挟持されている。
また、上側傾斜山部512及び下側傾斜山部522は、それぞれ上側クラッチ部材51及び下側クラッチ部材52の周方向における複数箇所に形成してあり、周方向の複数箇所に形成されたクラッチ空間530内には、それぞれボール53が配置されている。
As shown in the figure, when the
Further, the upper
図3に示すごとく、保持軸部34の外周の上端側には、バネ用座板341が設けてあり、保持軸部34の外周側において、バネ用座板341と上側クラッチ部材51との間には、付勢バネ342が配置してある。上側クラッチ部材51は、付勢バネ342による付勢力を受けて下側クラッチ部材52の方向へ押圧されている。
また、上側クラッチ部材51は、保持軸部34の外周に、上下にスライド可能な状態で配設してある。上側クラッチ部材51は、周方向の複数箇所において、軸方向へ複数個のボールを並べて構成したボールキー55によって、保持軸部34に対して回り止めがなされていると共に、保持軸部34に対して上下にスライドできるようになっている。
As shown in FIG. 3, a
Further, the upper
そして、サーボモータ31を回転させる際に、回転主軸4に負荷が加わっていないときには、図4に示すごとく、上側原位置隆起部513と下側原位置隆起部523との間に周方向にボール53を挟持した状態で、付勢バネ342による付勢力を受けて、上側クラッチ部材51と下側クラッチ部材52とによる原位置係合状態501が形成される。
次いで、サーボモータ31を回転させる際に、回転主軸4に所定の負荷(付勢バネ342の付勢力による回転摩擦トルクよりも大きな負荷トルク)が加わったときには、図5に示すごとく、クラッチ機構5の原位置係合状態501が解除され、ボール53が、上側原位置隆起部513と下側原位置隆起部523とを乗り越えて、上側傾斜山部512と下側傾斜山部522との間を転がる。そして、図6に示すごとく、ボール53が、上側動作位置隆起部514と下側動作位置隆起部524との間に周方向に挟持されるまで、下側クラッチ部材52に対して上側クラッチ部材51が、付勢バネ342による付勢力に抗して相対的に回転し、動作位置係合状態502が形成される。
When the
Next, when the
図7に示すごとく、本例の保持ソケット6は、スプリング(付勢手段)41による付勢力を受けた状態で回転主軸4に、同一軸心を有して連結してある。スプリング41は、回転主軸4の外周側において、回転主軸4と保持ソケット6との間に挟持して配置してある。回転主軸4及びスプリング41と、保持ソケット6の後端部は、ケース42内に配置されている。保持ソケット6は、回転主軸4と共に回転可能であると共に、スプリング41を収縮させながら回転主軸4の側へ引っ込むよう構成されている。
As shown in FIG. 7, the holding
保持ソケット6の保持凹部61に保持するボルト85を被締付部位81に締め付ける際には、スプリング41による弾性反発力によってボルト85を被締付部位81へ押圧することができる。進退手段7により、ボルト85を保持するナットランナ2を被締付部位81へ接近させたときには、スプリング41による付勢力に抗して保持ソケット6を回転主軸4の側へ引っ込ませ、スプリング41による反発弾性力を保持ソケット6からボルト85に与えることができる。そして、この状態で、サーボモータ31によって保持ソケット6を回転させることにより、ボルト85のねじ部852を第2部品8Bにおけるねじ穴81Bへ締め込むことができる。
When the
本例の回転速度検出器33は、エンコーダとした。これ以外にも、回転速度検出器33は、タコジェネレータ等の種々の検出器とすることもできる。
トルクセンサ45は、回転主軸4に生じるトルクを測定することができる種々のセンサを用いることができる。例えば、トルクを測定する原理によって、ひずみゲージ式、磁歪効果式、位相差検出方式、機械的反力式等のトルクセンサ45を用いることができる。
The
As the
本例の電子制御コントローラ11は、移動動作A1、A2として、サーボモータ31をより高速で回転させてボルト85のねじ込みをより高速で行う第1段階の移動動作A1と、この第1段階の移動動作A1に比べてサーボモータ31の回転速度Vを低下させてボルト85のねじ込みを行う第2段階の移動動作A2とを行うよう構成してある。
The
次に、本例の締付診断システム1を用いてボルト85の締付診断を行う方法、及び本例の作用効果につき、図10のフローチャートと共に説明する。
まず、制御コンピュータ等によって移動ロボットを制御して、ボルト85を保持させたナットランナ2を、被締付対象8における被締付部位81に対する対向位置まで移動させる(図10のステップS101)。そして、制御コンピュータ等によって、進退手段7を制御し、ボルト85を保持するナットランナ2を、被締付部位81へ接近(前進)させる。
このとき、ボルト85のねじ部852が第1部品8Aの貫通穴81Aに挿通されると共に、ねじ部852の先端部が第2部品8Bのねじ穴81Bに当接する。そして、ナットランナ2をさらに前進させることによって、スプリング41を収縮させながら保持ソケット6が回転主軸4の方向へ引っ込む(図7参照)。
Next, a method for performing a tightening diagnosis of the
First, the mobile robot is controlled by a control computer or the like, and the
At this time, the
次いで、電子制御コントローラ11は、第1段階の移動動作A1として、サーボモータ31を所定時間高速回転させてボルト85のねじ込みを行い、第2段階の移動動作A2として、サーボモータ31の回転速度Vを低下させてボルト85のねじ込みを行う(S102)。そして、電子制御コントローラ11は、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が、所定のクラッチ作動規定値P1になるまで、第2段階の移動動作A2を行う(S103)。
こうして、電子制御コントローラ11は、サーボモータ31を高速回転させる2段階の移動動作A1、A2を行うことにより、保持ソケット6に保持するボルト85を高速で回転させ、被締付対象8における被締付部位81へのボルト85の締付けを高速で行うことができる。これにより、ボルト85の締付けを行う時間を短縮することができる。
Next, the
In this way, the
ところで、保持ソケット6に保持するボルト85の頭部851が、被締付部位81における締付面811に当接したときには、回転主軸4に負荷が加わる又は回転主軸4に加わる負荷トルクが上昇し、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が上昇する。このとき、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が所定のクラッチ作動規定値(上昇規定値)P1になったときには(S103がYesの場合)、電子制御コントローラ11は、サーボモータ31の回転速度Vをさらに低下させる(S104)。なお、電子制御コントローラ11は、回生ブレーキ、電磁ブレーキ等を用いてサーボモータ31の回転速度Vを迅速に低下させることができる。
By the way, when the
そして、電子制御コントローラ11は、サーボモータ31を低速回転させる締付動作Bを行うことにより、保持ソケット6に保持するボルト85を低速で回転させ、被締付対象8における被締付部位81へのボルト85の締付けを低速で行うことができる。これにより、ボルト85を被締付部位81へ安定して締め付けることができる。
Then, the
また、回転主軸4に加わる負荷トルクが、付勢バネ342の付勢力による回転摩擦トルクよりも大きくなったときには、図5に示すごとく、クラッチ機構5によって回転主軸4と減速機32との係合状態が解除される。そして、減速機32が回転主軸4に対して所定回転量だけ相対的に回転する間に、電子制御コントローラ11がサーボモータ31の回転を高速回転から低速回転に切り替えることができ、この切替えを行う際に、急激な衝撃トルクがボルト85の頭部851と締付面811との間に生ずることを防止することができる。そのため、上記締付動作Bをより安定して行うことができる。
When the load torque applied to the rotation
また、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が所定のクラッチ作動規定値P1になったときには、異常診断コンピュータ12は、時間tの計測を開始する(S105)。
そして、異常診断コンピュータ12は、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が、再びクラッチ作動規定値P1以下になったことを検出した後、締付トルクPの測定値が、所定のクラッチ作動完了規定値P2になるまで時間tの計測を継続する(S106)。その後、締付トルクPの測定値が、所定のクラッチ作動完了規定値P2になったときには(S106がYesの場合)、異常診断コンピュータ12は、時間tの計測を終了する(S107)。
When the measured value of the tightening torque P by the
Then, the
こうして、異常診断コンピュータ12は、時間tを計測し、この計測時間tが所定のクラッチ動作正常時間t1以上である場合には(S108がYesの場合)、クラッチ機構5が正常に動作したことを検出することができる(S109)。
一方、異常診断コンピュータ12は、上記計測時間tが所定のクラッチ動作正常時間t1未満である場合には(S108がNoの場合)、クラッチ機構5が正常に動作しなかったことを検出することができる(S110)。
Thus, the
On the other hand, when the measured time t is less than the predetermined normal clutch operation time t1 (when S108 is No), the
その後、電子制御コントローラ11は、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が所定の締付完了規定値P3に到達するまでサーボモータ31を低速回転させる。そして、締付トルクPの測定値が所定の締付完了規定値P3になったときには、サーボモータ31の回転を停止して締付動作Bを完了する(図8参照)。
そして、異常診断コンピュータ12は、上記計測時間tが所定のクラッチ動作正常時間t1以上であった場合には、ボルト85の締付けが正常に行われたことを検知することができる(S109)。
Thereafter, the
The
一方、異常診断コンピュータ12は、上記計測時間tが所定のクラッチ動作正常時間t1未満であった場合には、ボルト85の締付けが正常に行われなかったことを検知することができる(S110)。また、この場合には、クラッチ機構5に何らかの異常が生じたと考えられ、作業者等は、早期に対策を行うことができる。
On the other hand, when the measured time t is less than the predetermined clutch operation normal time t1, the
このように、本例の締付診断システム1によれば、クラッチ機構5に何らかの異常が生じたときには、迅速にこれを検出することができる。そのため、クラッチ機構5の管理が容易になり、例えば、定期的な分解点検、交換等を行わなくても、クラッチ機構5を正常な状態に維持することができる。
また、クラッチ機構5の動作状態を監視することにより、ボルト85の締付けが正常に行われているかを監視することができ、ボルト85の締付けを安定して行うことができる。
Thus, according to the tightening
Further, by monitoring the operating state of the
それ故、本例の締付診断システム1によれば、クラッチ機構5の異常を迅速に検知することができ、ボルト85の締付けを安定して行うことができる。
Therefore, according to the tightening
(実施例2)
本例は、上記実施例1に対して、異常診断コンピュータ12による異常判定の仕方が異なる例である。
本例の異常診断コンピュータ12は、図11に示すごとく、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が所定のクラッチ作動規定値(上昇規定値)P1になった後、回転速度検出器33による回転速度Vの測定値から積算したボルト85の締付角度Rが、所定の締付正常角度R1に到達したときには、クラッチ機構5が正常に動作してボルト85の締付けが正常に行われたことを検知する。一方、本例の異常診断コンピュータ12は、上記ボルト85の締付角度Rが、所定の締付正常角度R1に到達しなかったときには、クラッチ機構5が正常に動作せず、ボルト85の締付けが正常に行われなかったことを検知する。
(Example 2)
This example is an example in which the abnormality determination method by the
As shown in FIG. 11, the
本例の締付診断システム1を用いてボルト85の締付診断を行う際には、上記実施例1と同様に、電子制御コントローラ11は、2段階の移動動作A1、A2を行って、保持ソケット6に保持するボルト85を高速で回転させ、被締付対象8における被締付部位81へのボルト85の締付けを高速で行うことができる(図12のステップS201、S202)。第2段階の移動動作A2を行う際に、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が所定のクラッチ作動規定値P1になったときには(S203がYesの場合)、電子制御コントローラ11は、サーボモータ31の回転速度Vを低速回転にして締付動作Bを行う(S204)。また、このとき、異常診断コンピュータ12は、回転速度検出器33による回転速度Vの測定値を積算して、サーボモータ31の回転量の計測を開始する(S205)。
When performing the tightening diagnosis of the
そして、異常診断コンピュータ12は、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が、所定の締付完了規定値P3になるまで、サーボモータ31の回転量の計測を継続する(S206)。その後、電子制御コントローラ11は、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が、所定の締付完了規定値P3になったときには(S206がYesの場合)、サーボモータ31の回転を停止して締付動作Bを完了し、異常診断コンピュータ12は、回転量の計測を終了する(S207)。
Then, the
その後、異常診断コンピュータ12は、上記回転量からボルト85の締付角度(締付回転量)Rを算出し、この締付角度Rが所定の締付正常角度R1以上である場合には(S208がYesの場合)、クラッチ機構5が正常に動作したことを検出することができる(S209)。そして、この場合には、異常診断コンピュータ12は、ボルト85の締付けが正常に行われたことを検知することができる。
一方、異常診断コンピュータ12は、上記ボルト85の締付角度Rが所定の締付正常角度R1未満である場合には(S208がNoの場合)、クラッチ機構5が正常に動作しなかったことを検出することができる(S210)。そして、この場合には、異常診断コンピュータ12は、ボルト85の締付けが正常に行われなかったことを検知することができる。また、この場合には、クラッチ機構5に何らかの異常が生じたと考えられ、作業者等は、早期に対策を行うことができる。
Thereafter, the
On the other hand, when the tightening angle R of the
このように、本例の締付診断システム1及び締付診断方法によっても、クラッチ機構5に何らかの異常が生じたときには、迅速にこれを検出することができる。そのため、クラッチ機構5の管理が容易になり、例えば、定期的な分解点検、交換等を行わなくても、クラッチ機構5を正常な状態に維持することができる。
また、クラッチ機構5の動作状態を監視することにより、ボルト85の締付けが正常に行われているかを監視することができ、ボルト85の締付けを安定して行うことができる。本例においても、その他の構成は上記実施例1と同様であり、上記実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
Thus, even with the tightening
Further, by monitoring the operating state of the
(実施例3)
本例も、上記実施例1に対して、異常診断コンピュータ12による異常判定の仕方が異なる例である。
本例の異常診断コンピュータ12は、図13に示すごとく、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値がクラッチ作動規定値(上昇規定値)P1になった後、締付トルクPの測定値が所定の締付完了規定値P3に到達するまでに要した時間tが、所定の締付正常時間t2以上であるときには、クラッチ機構5が正常に動作してボルト85の締付けが正常に行われたことを検知する。一方、本例の異常診断コンピュータ12は、上記締付トルクPの測定値が所定の締付完了規定値P3に到達するまでに要した時間tが、所定の締付正常時間t2未満であるときには、クラッチ機構5が正常に動作せず、ボルト85の締付けが正常に行われなかったことを検知する。
(Example 3)
This example is also an example in which the abnormality determination method by the
As shown in FIG. 13, the
本例の締付診断システム1を用いてボルト85の締付診断を行う際には、上記実施例1と同様に、電子制御コントローラ11は、2段階の移動動作A1、A2を行って、保持ソケット6に保持するボルト85を高速で回転させ、被締付対象8における被締付部位81へのボルト85の締付けを高速で行うことができる(図14のステップS301、S302)。第2段階の移動動作A2を行う際に、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が所定のクラッチ作動規定値P1になったときには(S303がYesの場合)、電子制御コントローラ11は、サーボモータ31の回転速度Vを低速回転にして締付動作Bを行う(S304)。また、このとき、異常診断コンピュータ12は、時間tの計測を開始する(S305)。
When performing the tightening diagnosis of the
そして、異常診断コンピュータ12は、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が、所定の締付完了規定値P3になるまで時間tの計測を継続する(S306)。その後、電子制御コントローラ11は、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が、所定の締付完了規定値P3になったときには(S306がYesの場合)、サーボモータ31の回転を停止して締付動作Bを完了し、異常診断コンピュータ12は、時間tの計測を終了する(S307)。
Then, the
次いで、異常診断コンピュータ12は、上記計測時間tが所定の締付正常時間t2以上である場合には(S308がYesの場合)、クラッチ機構5が正常に動作したことを検出することができる(S309)。そして、この場合には、異常診断コンピュータ12は、ボルト85の締付けが正常に行われたことを検知することができる。
一方、異常診断コンピュータ12は、上記計測時間tが所定の締付正常時間t2未満である場合には(S308がNoの場合)、クラッチ機構5が正常に動作しなかったことを検出することができる(S310)。そして、この場合には、異常診断コンピュータ12は、ボルト85の締付けが正常に行われなかったことを検知することができる。また、この場合には、クラッチ機構5に何らかの異常が生じたと考えられ、作業者等は、早期に対策を行うことができる。
Next, when the measurement time t is equal to or longer than the predetermined tightening normal time t2 (when S308 is Yes), the
On the other hand, when the measurement time t is less than the predetermined tightening normal time t2 (when S308 is No), the
このように、本例の締付診断システム1及び締付診断方法によっても、クラッチ機構5に何らかの異常が生じたときには、迅速にこれを検出することができる。そのため、クラッチ機構5の管理が容易になり、例えば、定期的な分解点検、交換等を行わなくても、クラッチ機構5を正常な状態に維持することができる。
また、クラッチ機構5の動作状態を監視することにより、ボルト85の締付けが正常に行われているかを監視することができ、ボルト85の締付けを安定して行うことができる。本例においても、その他の構成は上記実施例1と同様であり、上記実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
Thus, even with the tightening
Further, by monitoring the operating state of the
また、本例の締付診断システム1及び締付診断方法においては、以下のように応用することもできる。
異常診断コンピュータ12は、上記計測時間tが所定の締付正常時間t2以上であって、所定の締付許容時間以下であるときに、ボルト85の締付けが正常に行われたことを検知することができる。すなわち、ボルト85のねじ部852に、ねじ山潰れ、ボルト85の浮き、被締付部位81の締付面811の異常等の問題が生じたときには、ボルト85の締付時間が通常よりも長くかかると考えられる。
Further, the tightening
The
図15には、ボルト85のねじ部852にねじ山潰れが発生したときのサーボモータ31の回転速度Vの波形と締付トルクPの波形とを示す。この場合は、所定の締付許容時間t3を経過しても、締付トルクPの測定値が締付完了規定値P3にならないため、異常診断コンピュータ12は、クラッチ機構5以外の異常が発生したことを検出して、ボルト85の締付けが正常に行われなかったことを検知することができる。
また、図示は省略するが、トルクセンサ45が故障した場合には、締付時間と締付角度Rとの関係に時間的なずれが生じると考えられる。そのため、異常診断コンピュータ12は、締付トルクPの波形を監視することにより、トルクセンサ45に生じた異常を検出することも可能である。
FIG. 15 shows the waveform of the rotational speed V of the
Although illustration is omitted, when the
(実施例4)
本例も、上記実施例1に対して、異常診断コンピュータ12による異常判定の仕方が異なる例である。
本例の異常診断コンピュータ12は、図16に示すごとく、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値がクラッチ作動規定値(上昇規定値)P1になった後、回転速度検出器33によって測定する回転速度Vが、所定の規定時間継続して所定の締付正常回転速度V1以上に維持されたときには、クラッチ機構5が正常に動作してボルト85の締付けが正常に行われたことを検知する。一方、本例の異常診断コンピュータ12は、上記回転速度検出器33によって測定する回転速度Vが、所定の規定時間継続して所定の締付正常回転速度V1以上に維持されなかったときには、クラッチ機構5が正常に動作せず、ボルト85の締付けが正常に行われなかったことを検知する。
Example 4
This example is also an example in which the abnormality determination method by the
As shown in FIG. 16, the
本例の締付診断システム1を用いてボルト85の締付診断を行う際には、上記実施例1と同様に、電子制御コントローラ11は、2段階の移動動作A1、A2を行って、保持ソケット6に保持するボルト85を高速で回転させ、被締付対象8における被締付部位81へのボルト85の締付けを高速で行うことができる(図16のステップS401、S402)。第2段階の移動動作A2を行う際に、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が所定のクラッチ作動規定値P1になったときには(S403がYesの場合)、電子制御コントローラ11は、サーボモータ31の回転速度Vを低速回転にして締付動作Bを行う(S404)。また、このとき、異常診断コンピュータ12は、時間tの計測を開始する(S405)。
When performing the tightening diagnosis of the
そして、異常診断コンピュータ12は、回転速度検出器33によって測定する回転速度Vが、所定の締付正常回転速度V1未満になるまで、時間tの計測を継続する(S306)。その後、電子制御コントローラ11は、締付トルクPの測定値が所定の締付完了規定値P3になったときに(S406がYesの場合)、サーボモータ31の回転を停止して締付動作Bを完了し、異常診断コンピュータ12は、時間tの計測を終了する(S407)。また、このときには、回転速度検出器33によって測定する回転速度Vが、所定の締付正常回転速度V1未満になる(ゼロ以下になる)。
Then, the
次いで、異常診断コンピュータ12は、上記計測時間tが所定の締付正常時間t2以上である場合には(S408がYesの場合)、クラッチ機構5が正常に動作したことを検出することができる(S409)。そして、この場合には、異常診断コンピュータ12は、ボルト85の締付けが正常に行われたことを検知することができる。
一方、異常診断コンピュータ12は、上記計測時間tが所定の締付正常時間t2未満である場合には(S408がNoの場合)、クラッチ機構5が正常に動作しなかったことを検出することができる(S410)。そして、この場合には、異常診断コンピュータ12は、ボルト85の締付けが正常に行われなかったことを検知することができる。また、この場合には、クラッチ機構5に何らかの異常が生じたと考えられ、作業者等は、早期に対策を行うことができる。
Next, when the measurement time t is equal to or longer than the predetermined tightening normal time t2 (when S408 is Yes), the
On the other hand, when the measurement time t is less than the predetermined tightening normal time t2 (when S408 is No), the
このように、本例の締付診断システム1及び締付診断方法によっても、クラッチ機構5に何らかの異常が生じたときには、迅速にこれを検出することができる。そのため、クラッチ機構5の管理が容易になり、例えば、定期的な分解点検、交換等を行わなくても、クラッチ機構5を正常な状態に維持することができる。
また、クラッチ機構5の動作状態を監視することにより、ボルト85の締付けが正常に行われているかを監視することができ、ボルト85の締付けを安定して行うことができる。本例においても、その他の構成は上記実施例1と同様であり、上記実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
Thus, even with the tightening
Further, by monitoring the operating state of the
(実施例5)
本例は、クラッチ機構5が正常に動作してボルト85の締付けが正常に行われた場合と、クラッチ機構5が正常に動作せず、ボルト85の締付けが正常に行われなかった場合とについて、サーボモータ31の回転速度Vの波形と締付トルクPの波形とを示す例である。図17〜図20は、回転速度検出器33によって検出したサーボモータ31の回転速度Vと、トルクセンサ45によって検出した締付トルクPとの時間的変化を示すグラフである。
(Example 5)
In this example, the
図17には、クラッチ機構5が正常に動作してボルト85の締付けが正常に行われた場合を示す。この場合、同図に示すごとく、ボルト85の頭部851が被締付部位81の締付面811に当接したときには、クラッチ機構5における原位置係合状態501が解除され、クラッチ機構5におけるボール53が一対の原位置隆起部513、523を乗り越えるために、締付トルクPが一時的に上昇する(図17のa部)。その後、回転主軸4に対して減速機32が相対的に回転するため、締付トルクPが所定時間低下し(図17のb部)、クラッチ機構5が動作位置係合状態502になったときには、締付トルクPが徐々に上昇することがわかる(図17のc部)。
FIG. 17 shows a case where the
また、サーボモータ31の回転速度Vは、締付トルクPが一時的に上昇したときに、低速回転に切り替えられる。そして、締付トルクPの測定値が締付完了規定値P3になったときには、サーボモータ31の回転が停止され、その回転速度Vはゼロになる(図17においては逆回転させているためゼロ以下になっている。)。
Further, the rotation speed V of the
図18〜図20には、クラッチ機構5が正常に動作せず、ボルト85の締付けが正常に行われなかった場合を示す。各図に示すごとく、クラッチ機構5が正常に動作しないときには、ボルト85の頭部851が被締付部位81の締付面811に当接したときに、クラッチ機構5における原位置係合状態501が正常に解除されず、締付トルクPが一時的に上昇した後(各図のa部)、締付トルクPが所定時間低下することなく、上昇することがわかる(各図のc部)。そして、この場合には、クラッチ機構5が正常に動作した場合に比べて、ボルト85の締付時間が短くなっていることがわかる(これに伴って締付角度Rも小さくなる。)。
18 to 20 show a case where the
また、図21は、横軸に、締付角度R(締付トルクPの測定値がクラッチ作動規定値P1になってから締付完了規定値P3になるまでに、ボルト85の頭部851が回転した角度)をとり、縦軸に、締付時間(締付トルクPの測定値がクラッチ作動規定値P1になってから締付完了規定値P3になるまでに要した時間)をとって、クラッチ機構5が正常に動作した場合Gと正常に動作しなかった場合Bとについて両者の関係を示すグラフである。
Further, FIG. 21 shows that the
同図に示すごとく、クラッチ機構5が正常に動作したときには、締付角度Rが大きくなると共に締付時間が長くなり、両者は比例的な関係を有していることがわかる。これに対し、クラッチ機構5が正常に動作しなかったときには、締付時間が極端に短くなり、締付角度Rも小さくなることがわかる。
このことより、上記実施例1〜4に示した締付診断システム1及び締付診断方法によれば、クラッチ機構5の正常又は異常を判定することが容易であることがわかる。
As shown in the figure, when the
From this, it can be seen that according to the tightening
図22、図23は、横軸に締付角度Rをとり、縦軸に締付トルクPをとって、クラッチ機構5が正常に動作したときの締付トルクPの波形を示す図である。図22は、繰り返しによるばらつきを示し、図23は、ナットランナ2の個体差によるばらつきを示す。なお、クラッチ機構5が正常に動作したときには、その動作により約25〜35°の角度rだけ減速機32が回転主軸4に対して相対的に回転することがわかる。
22 and 23 are diagrams showing waveforms of the tightening torque P when the
(比較例)
従来のナットランナにおいては、締付部材としてのボルト85の締付けが正常に行われたか否かは、トルクセンサ45による締付トルクPの測定値が、所定の締付完了規定値P3の1/2の大きさになった時点から締付完了規定値P3になるまでの締付時間と締付角度Rとの関係から判定していた。この場合、図24に示すごとく、締付角度Rと締付時間との関係において、クラッチ機構5が正常に動作した場合Gと正常に動作しなかった場合Bとの差が顕著にならなかった。
したがって、上述した実施例1〜4の締付診断システム1及び締付診断方法を用いることにより、クラッチ機構5の動作不良の有無を精度よく判定できると共に、ボルト85の締付不良の有無も精度よく判定できることがわかった。
(Comparative example)
In the conventional nutrunner, whether or not the
Therefore, by using the tightening
1 締付診断システム
11 電子制御コントローラ
12 異常診断コンピュータ
2 ナットランナ
31 サーボモータ
32 減速機
33 回転速度検出器
34 保持軸部
4 回転主軸
41 スプリング(付勢手段)
45 トルクセンサ
5 クラッチ機構
51 上側クラッチ部材
52 下側クラッチ部材
53 ボール
6 保持ソケット
61 保持凹部
7 進退手段
8 被締付対象
81 被締付部位
811 締付面
85 締付部材(ボルト)
851 頭部
852 ねじ部
A1 第1段階の移動動作
A2 第2段階の移動動作
B 締付動作
P 締付トルク
P1 クラッチ作動規定値(上昇規定値)
P2 クラッチ作動完了規定値
P3 締付完了規定値
t 時間
t1 クラッチ動作正常時間
t2 締付正常時間
V 回転速度
V1 締付正常回転速度
R 締付角度
R1 締付正常角度
DESCRIPTION OF
45
851
P2 Clutch operation completion prescribed value P3 Tightening completion prescribed value t Time t1 Clutch operation normal time t2 Tightening normal time V Rotation speed V1 Tightening normal rotation speed R Tightening angle R1 Tightening normal angle
Claims (14)
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記異常診断コンピュータは、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、該締付トルクの測定値が、所定の低下規定値以下に所定時間低下した状態が続いたときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知するよう構成してあることを特徴とする締付診断システム。 In a tightening diagnosis system configured to control a nutrunner that electrically tightens a tightening member such as a bolt by an electronic controller, and to determine whether the tightening member is normally tightened by an abnormality diagnosis computer,
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
When the measured value of the tightening torque continues to be lower than the predetermined decrease specified value for a predetermined time after the measured value of the tightening torque reaches the specified increase value, the abnormality diagnosis computer A tightening diagnosis system configured to detect that the clutch mechanism operates normally and that the tightening member is normally tightened.
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記異常診断コンピュータは、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、上記回転速度検出器による回転速度の測定値から積算した上記締付部材の締付角度が、所定の締付正常角度に到達したときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知するよう構成してあることを特徴とする締付診断システム。 In a tightening diagnosis system configured to control a nutrunner that electrically tightens a tightening member such as a bolt by an electronic controller, and to determine whether the tightening member is normally tightened by an abnormality diagnosis computer,
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
After the measured value of the tightening torque reaches the specified increase value, the abnormality diagnosis computer determines that the tightening angle of the tightening member accumulated from the measured rotational speed by the rotational speed detector is a predetermined tightening angle. A tightening diagnosis system configured to detect that the clutch mechanism is normally operated and the tightening of the tightening member is normally performed when the normal angle is reached.
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記異常診断コンピュータは、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、該締付トルクの測定値が所定の締付完了規定値に到達するまでに要した時間が、所定の締付正常時間以上であるときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知するよう構成してあることを特徴とする締付診断システム。 In a tightening diagnosis system configured to control a nutrunner that electrically tightens a tightening member such as a bolt by an electronic controller, and to determine whether the tightening member is normally tightened by an abnormality diagnosis computer,
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
After the measured value of the tightening torque has reached the specified increase value, the abnormality diagnosis computer has a predetermined time required for the measured value of the tightening torque to reach a predetermined tightening completion specified value. A tightening diagnosis system configured to detect that the clutch mechanism is normally operated and the tightening of the tightening member is normally performed when the tightening normal time is exceeded.
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記異常診断コンピュータは、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、上記回転速度検出器によって測定する回転速度が、所定の規定時間継続して所定の締付正常回転速度以上に維持されたときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知するよう構成してあることを特徴とする締付診断システム。 In a tightening diagnosis system configured to control a nutrunner that electrically tightens a tightening member such as a bolt by an electronic controller, and to determine whether the tightening member is normally tightened by an abnormality diagnosis computer,
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
After the measured value of the tightening torque reaches the increase specified value, the abnormality diagnosis computer has a rotation speed measured by the rotation speed detector continuously exceeding a predetermined tightening normal rotation speed for a predetermined specified time. A tightening diagnosis system configured to detect that the clutch mechanism is normally operated and the tightening of the tightening member is normally performed when the clutch mechanism is maintained.
上記係合状態を解除するときには、上記ボールが上記一方の原位置隆起部と上記他方の原位置隆起部とを乗り越えて、当該ボールが、一方のクラッチ部材のクラッチ面に形成した一方の動作位置隆起部と、他方のクラッチ部材のクラッチ面に形成した他方の動作位置隆起部との間に周方向に挟持されるまで、当該ボールを介して上記一方のクラッチ部材と上記他方のクラッチ部材とが上記付勢バネによる付勢力に抗して相対的に回転するよう構成してあることを特徴とする締付診断システム。 The clutch mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein when the clutch mechanism is in the engaged state, the clutch mechanism receives a biasing force by a biasing spring in a state where the ball is held between the clutch surfaces of the pair of clutch members. And holding the ball in the circumferential direction between one original raised portion formed on the clutch surface of one clutch member and the other original raised portion formed on the clutch surface of the other clutch member. And
When the engagement state is released, the ball moves over the one original position raised portion and the other original position raised portion, and the one operation position formed on the clutch surface of the one clutch member. The one clutch member and the other clutch member are interposed through the ball until the protruding portion is sandwiched in the circumferential direction between the protruding portion and the other operating position protruding portion formed on the clutch surface of the other clutch member. A tightening diagnosis system, wherein the tightening diagnosis system is configured to rotate relatively against the biasing force of the biasing spring.
上記進退手段により、上記ナットランナを上記被締付対象における被締付部位へ接近させて、上記付勢手段に反発弾性力を発生させた後、上記電子制御コントローラが上記移動動作を開始するよう構成してあることを特徴とする締付診断システム。 7. The nut runner according to claim 6, wherein the nut runner is attached to an advancing / retreating means for allowing the nut runner to approach a tightened portion of the tightened object, and the advance / retreat means includes the nut runner being tightened on the tightened object. It is attached to a mobile robot that moves to the attached site,
The electronic controller is configured to start the moving operation after the nutrunner is caused to approach the tightened portion of the tightening target by the advancing / retreating means and a repulsive elastic force is generated in the biasing means. A tightening diagnosis system characterized by
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、該締付トルクの測定値が、所定の低下規定値以下に所定時間低下した状態が続いたときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することを特徴とする締付診断方法。 In the tightening diagnosis method for determining whether or not the tightening member is normally tightened by controlling the nutrunner that electrically tightens the tightening member such as a bolt by an electronic controller.
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
After the measured value of the tightening torque reaches the specified increase value, the clutch mechanism operates normally when the measured value of the tightening torque continues to decrease below a predetermined specified decrease value for a predetermined time. And a tightening diagnosis method for detecting that the tightening member has been normally tightened.
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、上記回転速度検出器による回転速度の測定値から積算した上記締付部材の締付角度が、所定の締付正常角度に到達したときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することを特徴とする締付診断方法。 In the tightening diagnosis method for determining whether or not the tightening member is normally tightened by controlling the nutrunner that electrically tightens the tightening member such as a bolt by an electronic controller.
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
After the measured value of the tightening torque reaches the specified increase value, the tightening angle of the tightening member accumulated from the measured value of the rotational speed by the rotational speed detector has reached a predetermined normal tightening angle. In some cases, the tightening diagnosis method comprises detecting that the clutch mechanism operates normally and the tightening member is normally tightened.
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、該締付トルクの測定値が所定の締付完了規定値に到達するまでに要した時間が、所定の締付正常時間以上であるときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することを特徴とする締付診断方法。 In the tightening diagnosis method for determining whether or not the tightening member is normally tightened by controlling the nutrunner that electrically tightens the tightening member such as a bolt by an electronic controller.
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
After the measured value of the tightening torque reaches the specified increase value, the time required for the measured value of the tightening torque to reach the predetermined tightening completion specified value is equal to or greater than the predetermined normal tightening time. In some cases, the tightening diagnosis method includes detecting that the clutch mechanism is normally operated and the tightening member is normally tightened.
上記ナットランナは、サーボモータと、
該サーボモータの回転速度を減速する減速機と、
該減速機により減速された回転速度で回転する回転主軸と、
該回転主軸に所定の負荷が加わった後、該回転主軸と上記減速機との係合状態を解除し、該回転主軸に対して該減速機を所定回転量だけ相対的に回転させるためのクラッチ機構と、
上記締付部材を保持すると共に、上記回転主軸の回転を受けて回転する保持ソケットと、
上記回転主軸に加わる締付トルクを測定するトルクセンサと、
上記サーボモータの回転速度を検出する回転速度検出器とを有しており、
上記電子制御コントローラは、被締付対象における被締付部位への締付部材の締付けを開始した後、上記保持ソケットに保持する上記締付部材の頭部が、上記被締付部位における締付面に当接し、上記トルクセンサによる締付トルクの測定値が所定の上昇規定値になるまで、上記サーボモータを高速回転させる移動動作と、上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になったとき、上記サーボモータを上記高速回転よりも遅い回転速度で低速回転させる締付動作とを行うよう構成してあり、
上記締付トルクの測定値が上記上昇規定値になった後、上記回転速度検出器によって測定する回転速度が、所定の規定時間継続して所定の締付正常回転速度以上に維持されたときには、上記クラッチ機構が正常に動作して上記締付部材の締付けが正常に行われたことを検知することを特徴とする締付診断方法。 In the tightening diagnosis method for determining whether or not the tightening member is normally tightened by controlling the nutrunner that electrically tightens the tightening member such as a bolt by an electronic controller.
The nutrunner includes a servo motor,
A speed reducer for reducing the rotational speed of the servo motor;
A rotating spindle that rotates at a rotational speed reduced by the speed reducer;
A clutch for releasing the engagement state between the rotation main shaft and the speed reducer after the predetermined load is applied to the rotation main shaft, and rotating the speed reducer relative to the rotation main shaft by a predetermined amount of rotation. Mechanism,
A holding socket that holds the tightening member and rotates in response to the rotation of the rotating spindle;
A torque sensor for measuring a tightening torque applied to the rotating spindle;
A rotation speed detector for detecting the rotation speed of the servo motor,
After the electronic controller starts to tighten the tightening member to the tightened portion of the tightening target, the head of the tightening member held by the holding socket tightens the tightening portion at the tightened portion. The servomotor is rotated at a high speed until the measured value of the tightening torque by the torque sensor reaches a predetermined increase specified value, and the measured value of the tightening torque becomes the increased specified value. The servo motor is configured to perform a tightening operation to rotate at a low speed slower than the high speed rotation,
After the measured value of the tightening torque reaches the specified increase value, when the rotational speed measured by the rotational speed detector is maintained at a predetermined normal tightening speed or higher for a predetermined specified time, A tightening diagnosis method comprising detecting that the clutch mechanism operates normally and the tightening member is normally tightened.
上記係合状態を解除するときには、上記ボールが上記一方の原位置隆起部と上記他方の原位置隆起部とを乗り越えて、当該ボールが、一方のクラッチ部材のクラッチ面に形成した一方の動作位置隆起部と、他方のクラッチ部材のクラッチ面に形成した他方の動作位置隆起部との間に周方向に挟持されるまで、当該ボールを介して上記一方のクラッチ部材と上記他方のクラッチ部材とが上記付勢バネによる付勢力に抗して相対的に回転するよう構成してあることを特徴とする締付診断方法。 12. The clutch mechanism according to claim 8, wherein when the clutch mechanism is in the engaged state, a state in which a ball is held between the clutch surfaces of the pair of clutch members receives a biasing force by a biasing spring. And holding the ball in the circumferential direction between one original raised portion formed on the clutch surface of one clutch member and the other original raised portion formed on the clutch surface of the other clutch member. And
When the engagement state is released, the ball moves over the one original position raised portion and the other original position raised portion, and the one operation position formed on the clutch surface of the one clutch member. The one clutch member and the other clutch member are interposed through the ball until the protruding portion is sandwiched in the circumferential direction between the protruding portion and the other operating position protruding portion formed on the clutch surface of the other clutch member. A tightening diagnosis method characterized by being configured to rotate relatively against the biasing force of the biasing spring.
上記進退手段により、上記ナットランナを上記被締付対象における被締付部位へ接近させて、上記付勢手段に反発弾性力を発生させた後、上記電子制御コントローラが上記移動動作を開始するよう構成してあることを特徴とする締付診断方法。 14. The nut runner according to claim 13, wherein the nut runner is attached to an advancing / retreating means for allowing the nut runner to approach a tightened portion of the tightening target, and the advancing / retreating means includes It is attached to a mobile robot that moves to the attached site,
The electronic controller is configured to start the moving operation after the nutrunner is caused to approach the tightened portion of the tightening target by the advancing / retreating means and a repulsive elastic force is generated in the biasing means. A tightening diagnosis method characterized by that.
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