JP5163270B2 - ボルト締結方法及びその装置 - Google Patents
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Description
10 ボルト
12 超音波センサ
20 軸力測定装置
21 制御部
23 データ記憶部
24 表示部
30 ナットランナ
33 トルクセンサ
S5 トルク検出工程、トルク検出手段
S8 締付摩擦係数算出工程、締付摩擦係数算出手段
S9 最終締付摩擦係数予測工程、最終締付摩擦係数予測手段
S10 判定工程、判定手段
S11 締付続行工程、締付続行手段
S17 締付中止工程、締付中止手段
S18 第3の判定工程、第3の判定手段
S19 第2の判定工程、第2の判定手段
S20又はS22 弛め工程、弛め手段
S21及びS2 第1の後処理工程、第1の後処理手段
S23及びS2 第2の後処理工程、第2の後処理手段
S30 代替締付完了工程、代替締付完了手段
Claims (14)
- ボルトの締付けに伴い変化するボルトの伸び量が目標伸び量に到達するまでボルトを締め付けることによりボルトの軸力を目標軸力に到達させるようにしたボルト締結方法であって、
着座後におけるボルトの締付途中でボルト伸び量が前記目標伸び量より小さい所定の途中伸び量に到達したときの締付トルクを検出するトルク検出工程と、
このトルク検出工程で検出した締付トルクと前記途中伸び量から求められるボルト軸力とから締結途中の締付摩擦係数を算出する締付摩擦係数算出工程と、
この締付摩擦係数算出工程で算出した締結途中の締付摩擦係数からボルト伸び量が前記目標伸び量に到達したときの最終締付摩擦係数を予測する最終締付摩擦係数予測工程と、
この最終締付摩擦係数予測工程で予測した最終締付摩擦係数が所定の許容範囲内にあるか否かを判定する判定工程と、
この判定工程で最終締付摩擦係数が許容範囲内にあると判定したときは、ボルトの締付けを続行する締付続行工程と、
上記判定工程で最終締付摩擦係数が許容範囲内にないと判定したときは、ボルトの締付けを中止する締付中止工程と
を有することを特徴とするボルト締結方法。 - 前記請求項1に記載のボルト締結方法であって、
前記締付中止工程は、
締結途中のボルトを弛める弛め工程と、
前記最終締付摩擦係数が前記許容範囲を高い側に逸脱しているか低い側に逸脱しているかを判定する第2の判定工程と、
この第2の判定工程で最終締付摩擦係数が許容範囲を高い側に逸脱していると判定したときは、前記弛め工程で弛めたボルトの締付摩擦係数を低下させる措置をしたのち該ボルトを再締結する第1の後処理工程と、
上記第2の判定工程で最終締付摩擦係数が許容範囲を低い側に逸脱していると判定したときは、前記弛め工程で弛めたボルトの締付摩擦係数を高上させる措置をしたのち該ボルトを再締結する第2の後処理工程と
を有することを特徴とするボルト締結方法。 - 前記請求項2に記載のボルト締結方法であって、
前記第1の後処理工程及び第2の後処理工程では、
前記トルク検出工程、前記締付摩擦係数算出工程、前記最終締付摩擦係数予測工程、前記判定工程、前記締付続行工程及び前記締付中止工程を実行しながら、ボルトを再締結することを特徴とするボルト締結方法。 - 前記請求項1から3のいずれか1項に記載のボルト締結方法であって、
前記判定工程では、
ボルトの弾性限界が前記目標軸力を上回っているときの締付摩擦係数の最高値を上限値として持つ許容範囲内に最終締付摩擦係数があるか否かを判定することを特徴とするボルト締結方法。 - 前記請求項1に記載のボルト締結方法であって、
前記締付中止工程は、
ボルト伸び量の検出及び/又は締付トルクの検出に異常が発生しているか否かを判定する第3の判定工程と、
この第3の判定工程で異常が発生していると判定したときは、前記トルク検出工程、前記締付摩擦係数算出工程、前記最終締付摩擦係数予測工程、前記判定工程、前記締付続行工程及び前記締付中止工程を実行せずにボルトの締め付けを完了する代替締付完了工程と
を有することを特徴とするボルト締結方法。 - 前記請求項1から5のいずれか1項に記載のボルト締結方法であって、
前記トルク検出工程では、少なくとも3種類の途中伸び量に到達したときの少なくとも3種類の締付トルクを検出し、
前記締付摩擦係数算出工程では、前記少なくとも3種類の締付トルクと前記少なくとも3種類の途中伸び量から求められる少なくとも3種類のボルト軸力とから少なくとも3種類の締結途中の締付摩擦係数を算出し、
前記最終締付摩擦係数予測工程では、前記少なくとも3種類の締結途中の締付摩擦係数からボルト伸び量が前記目標伸び量に到達したときの最終締付摩擦係数を予測することを特徴とするボルト締結方法。 - 前記請求項1から6のいずれか1項に記載のボルト締結方法であって、
前記締付摩擦係数算出工程では、
ボルトに負荷した荷重の減少量とボルトの縮み量とから予め設定された伸び量と軸力との比例係数と、前記途中伸び量とに基いて、ボルト軸力を求めることを特徴とするボルト締結方法。 - ボルトの締付けに伴い変化するボルトの伸び量が目標伸び量に到達するまでボルトを締め付けることによりボルトの軸力を目標軸力に到達させるようにしたボルト締結装置であって、
着座後におけるボルトの締付途中でボルト伸び量が前記目標伸び量より小さい所定の途中伸び量に到達したときの締付トルクを検出するトルク検出手段と、
このトルク検出手段で検出した締付トルクと前記途中伸び量から求められるボルト軸力とから締結途中の締付摩擦係数を算出する締付摩擦係数算出手段と、
この締付摩擦係数算出手段で算出した締結途中の締付摩擦係数からボルト伸び量が前記目標伸び量に到達したときの最終締付摩擦係数を予測する最終締付摩擦係数予測手段と、
この最終締付摩擦係数予測手段で予測した最終締付摩擦係数が所定の許容範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、
この判定手段で最終締付摩擦係数が許容範囲内にあると判定したときは、ボルトの締付けを続行する締付続行手段と、
上記判定手段で最終締付摩擦係数が許容範囲内にないと判定したときは、ボルトの締付けを中止する締付中止手段と
を有することを特徴とするボルト締結装置。 - 前記請求項8に記載のボルト締結装置であって、
前記締付中止手段は、
締結途中のボルトを弛める弛め手段と、
前記最終締付摩擦係数が前記許容範囲を高い側に逸脱しているか低い側に逸脱しているかを判定する第2の判定手段と、
この第2の判定手段で最終締付摩擦係数が許容範囲を高い側に逸脱していると判定したときは、前記弛め手段で弛めたボルトの締付摩擦係数を低下させる措置をしたのち該ボルトを再締結する第1の後処理手段と、
上記第2の判定手段で最終締付摩擦係数が許容範囲を低い側に逸脱していると判定したときは、前記弛め手段で弛めたボルトの締付摩擦係数を高上させる措置をしたのち該ボルトを再締結する第2の後処理手段と
を有することを特徴とするボルト締結装置。 - 前記請求項9に記載のボルト締結装置であって、
前記第1の後処理手段及び第2の後処理手段は、
前記トルク検出手段、前記締付摩擦係数算出手段、前記最終締付摩擦係数予測手段、前記判定手段、前記締付続行手段及び前記締付中止手段を作動させながら、ボルトを再締結することを特徴とするボルト締結装置。 - 前記請求項8から10のいずれか1項に記載のボルト締結装置であって、
前記判定手段は、
ボルトの弾性限界が前記目標軸力を上回っているときの締付摩擦係数の最高値を上限値として持つ許容範囲内に最終締付摩擦係数があるか否かを判定することを特徴とするボルト締結装置。 - 前記請求項8に記載のボルト締結装置であって、
前記締付中止手段は、
ボルト伸び量の検出及び/又は締付トルクの検出に異常が発生しているか否かを判定する第3の判定手段と、
この第3の判定手段で異常が発生していると判定したときは、前記トルク検出手段、前記締付摩擦係数算出手段、前記最終締付摩擦係数予測手段、前記判定手段、前記締付続行手段及び前記締付中止手段を作動させずにボルトの締め付けを完了する代替締付完了手段と
を有することを特徴とするボルト締結装置。 - 前記請求項8から12のいずれか1項に記載のボルト締結装置であって、
前記トルク検出手段は、少なくとも3種類の途中伸び量に到達したときの少なくとも3種類の締付トルクを検出し、
前記締付摩擦係数算出手段は、前記少なくとも3種類の締付トルクと前記少なくとも3種類の途中伸び量から求められる少なくとも3種類のボルト軸力とから少なくとも3種類の締結途中の締付摩擦係数を算出し、
前記最終締付摩擦係数予測手段は、前記少なくとも3種類の締結途中の締付摩擦係数からボルト伸び量が前記目標伸び量に到達したときの最終締付摩擦係数を予測することを特徴とするボルト締結装置。 - 前記請求項8から13のいずれか1項に記載のボルト締結装置であって、
前記締付摩擦係数算出手段は、
ボルトに負荷した荷重の減少量とボルトの縮み量とから予め設定された伸び量と軸力との比例係数と、前記途中伸び量とに基いて、ボルト軸力を求めることを特徴とするボルト締結装置。
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