JP5202390B2 - Control method of tightening device - Google Patents

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Description

本発明は、締付装置の制御方法に関する。詳しくは、ワークの所定箇所にねじを締め付ける締付装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a method for controlling a tightening device. Specifically, the present invention relates to a method for controlling a tightening device that tightens a screw at a predetermined position of a workpiece.

従来より、自動車の製造工程では、ねじ締付装置を用いて、部品をねじでワークに複数箇所で固定することが行われている。例えば、このねじ締付装置は、一連の動作で6本までのねじを締め付けることが可能であり、6個の締付ソケットを有しかつこれら締付ソケットのうちの1つを選択的に所定位置に位置させるソケット切換機構と、回転駆動する締付ナットランナと、この締付ナットランナを所定位置に位置する締付ソケットに対して進退させるフィード機構と、を備える。各締付ソケットは、それぞれ、1本のねじを保持している。
そして、このねじ締付装置によれば、まず、ソケット切換機構を駆動して6個の締付ソケットの中から選択した1つを所定位置に位置させる。次に、フィード機構を駆動して締付ナットランナを選択した締付ソケットに連結する。次に、締付ナットランナを駆動して締付ソケットを回転させて、締付ソケットに保持されたねじを締め付ける。この動作を、6本のねじのそれぞれについて順番に実行する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a manufacturing process of an automobile, a part is fixed to a work with a screw at a plurality of locations using a screw tightening device. For example, the screw tightening device can tighten up to six screws in a series of operations, has six tightening sockets, and selectively selects one of these tightening sockets. A socket switching mechanism positioned at a position; a tightening nut runner that is rotationally driven; and a feed mechanism that moves the tightening nut runner forward and backward relative to the tightening socket positioned at a predetermined position. Each clamping socket holds one screw.
According to this screw tightening device, first, the socket switching mechanism is driven to position one selected from the six tightening sockets at a predetermined position. Next, the feed mechanism is driven to connect the tightening nut runner to the selected tightening socket. Next, the tightening nut runner is driven to rotate the tightening socket, and the screw held in the tightening socket is tightened. This operation is sequentially performed for each of the six screws.

しかしながら、以上のねじ締付装置では、ねじを締付箇所に差し込んだ際、ねじが締付箇所の雌ねじ部に引っ掛かって、このねじの締め付けに時間がかかる場合がある。この場合、このねじの締め付けに時間をかけると、ねじ締付装置のサイクルタイムが長期化する、という問題がある。   However, in the above screw tightening device, when the screw is inserted into the tightening portion, the screw may be caught by the female screw portion of the tightening portion, and it may take time to tighten the screw. In this case, if it takes time to tighten the screw, there is a problem that the cycle time of the screw tightening device is prolonged.

そこで、6本のねじのそれぞれの締付工程について、その締付工程を実行するのに割り当てられる最大の時間を制限時間として設定する。この制限時間は、全ての締付部について同一である。そして、ねじを締め付ける際、締付開始からの経過時間を計測し、締付部材の締め付けが完了していなくても、経過時間が制限時間に達した場合には、このねじの締め付けを中止し、この締付工程を終了して、次のねじの締め付けに移る。そして、この締め付け不良箇所については、後工程で、人手でねじを締め付ける。
この方法によれば、1箇所のねじの締め付けに時間がかかり過ぎるのを防止できるから、ねじ締付装置のサイクルタイムが長期化するのを防止できる。
Therefore, for each of the tightening processes of the six screws, the maximum time allocated to execute the tightening process is set as the time limit. This time limit is the same for all fastening parts. When tightening a screw, the elapsed time from the start of tightening is measured, and if the elapsed time reaches the time limit even if the tightening of the tightening member is not completed, the tightening of this screw is stopped. This tightening process is finished, and the next screw tightening is started. And about this poor fastening location, a screw is manually tightened by a post process.
According to this method, it is possible to prevent the time required for tightening one screw from being excessively long, and therefore it is possible to prevent the cycle time of the screw tightening device from being prolonged.

特開2008−142824号公報JP 2008-142824 A

しかしながら、この手法では、締め付け不良箇所については、後工程において人手でねじを締め付けるため、作業効率が低くなる。そのため、締め付け不良箇所を、できる限り低減することが望ましい。   However, in this method, since the screw is manually tightened in a post-process at a tightening failure portion, work efficiency is lowered. For this reason, it is desirable to reduce the tightening defects as much as possible.

本発明は、締付部材の締め付け不良箇所を低減できる締付装置の制御方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the control method of the clamping device which can reduce the fastening defect location of a clamping member.

本発明の締付装置(例えば、後述の締付装置1)の制御方法は、前記締付装置を、複数個の締付部(例えば、後述の締付部30)を有しかつ当該締付部のうちの1つを選択的に所定位置に位置させる切換機構(例えば、後述の切換機構10)と、回転駆動する駆動源(例えば、後述の駆動源40)と、当該駆動源を前記所定位置に位置する締付部に対して進退させる進退機構(例えば、後述の進退機構50)と、を含んで構成し、前記複数個の締付部を、それぞれ、前記締付部材(例えば、後述のねじS)を保持する回転部(例えば、後述の回転部32)と、当該回転部を回転可能に保持する保持部(例えば、後述の保持部31)と、を含んで構成し、前記切換機構を駆動して前記複数の締付部のうち選択したものを所定位置に位置させる切換工程と、前記進退機構を駆動して前記駆動源を前記選択した締付部の回転部に連結する連結工程と、当該駆動源を駆動して当該回転部を回転させて前記選択した締付部の締付部材を締め付ける締付工程と、を、前記複数の締付部のそれぞれについて順番に実行し、前記複数の締付部のそれぞれについて、前記締付工程の制限時間を所定の初期値(例えば、後述のT)で設定し、前記締付工程では、締付開始からの経過時間を計測し、当該経過時間が当該締付工程の制限時間に達することなく前記締付部材の締め付けが完了した場合には、当該締付工程の制限時間と当該経過時間との差分(例えば、後述のT、T)を求め、当該差分を繰り越して次回の締付工程の制限時間に加算して、当該締付工程を終了し、一方、前記締付部材の締め付けが完了することなく、当該経過時間が当該締付工程の制限時間に達した場合には、前記締付部材の締め付けを中止して、当該締付工程を終了することを特徴とする。 According to the control method of the tightening device (for example, a tightening device 1 described later) according to the present invention, the tightening device includes a plurality of tightening portions (for example, a tightening portion 30 described later) and the tightening is performed. A switching mechanism (for example, a switching mechanism 10 to be described later) that selectively positions one of the units at a predetermined position, a drive source for rotational driving (for example, a drive source 40 to be described later), and the drive source to the predetermined position An advancing / retreating mechanism (for example, an advancing / retreating mechanism 50 described later) that moves forward and backward with respect to the tightening portion positioned at a position, and each of the plurality of tightening portions is configured by the tightening member (for example, an after-mentioned A rotating portion (for example, a rotating portion 32 described later) that holds the screw S) and a holding portion (for example, a holding portion 31 described later) that rotatably holds the rotating portion. A cutting mechanism that drives the mechanism to position a selected one of the plurality of tightening portions at a predetermined position. A connecting step of driving the advance / retreat mechanism to connect the drive source to the rotating portion of the selected tightening portion, and driving the drive source to rotate the rotating portion to select the selected tightening portion. A tightening step of tightening the tightening members in order for each of the plurality of tightening portions, and for each of the plurality of tightening portions, a time limit for the tightening step is set to a predetermined initial value ( For example, it is set at T 0 ) described later, and in the tightening process, the elapsed time from the start of tightening is measured, and the tightening member is tightened without the elapsed time reaching the time limit for the tightening process. When completed, a difference (for example, T 1 and T 2 described later) between the time limit of the tightening process and the elapsed time is obtained, and the difference is carried forward and added to the time limit of the next tightening process. The tightening step is completed, while the tightening member Without clamping is completed, when the elapsed time reaches the time limit step with the tightening, stop tightening of said fastening member, characterized in that it terminates with the clamping step.

この発明によれば、締付工程では、締付開始からの経過時間を計測し、この経過時間が制限時間に達することなく締付部材の締め付けが完了した場合には、制限時間と経過時間との差分を求め、この差分を繰り越して次回の制限時間に加算して、締付工程を完了させる。
このように、締付部材の締め付けが完了した時点で経過時間が制限時間に達していない場合、時間に余裕があるので、この余った時間を繰り越して次回の制限時間に加算する。これにより、次回の締付工程では、この長期化した制限時間を用いるので、締付部材の締め付け作業を長時間行うことができる。
According to the present invention, in the tightening step, the elapsed time from the start of tightening is measured, and when the tightening of the tightening member is completed without reaching the limit time, the time limit and the elapsed time are The difference is obtained, and this difference is carried over and added to the next time limit to complete the tightening process.
In this way, when the elapsed time has not reached the time limit when the tightening of the tightening member is completed, there is time, so this extra time is carried forward and added to the next time limit. As a result, in the next tightening step, the extended time limit is used, so that the tightening operation of the tightening member can be performed for a long time.

よって、経過時間が制限時間の初期値に達するまでには締め付けを完了できなかったが、そのまま締め付け作業を続行することで、締め付けを完了できる場合がある。よって、締付部材の締め付け不良箇所を低減できる。
また、このようにしても、締付部の締付工程を実行するのに割り当てられる合計時間は変化しないので、サイクルタイムが長期化するのを防止できる。
Therefore, tightening could not be completed before the elapsed time reached the initial value of the time limit, but tightening may be completed by continuing the tightening operation as it is. Therefore, it is possible to reduce the tightening failure location of the tightening member.
Even in this case, since the total time allocated for executing the tightening process of the tightening portion does not change, it is possible to prevent the cycle time from prolonging.

本発明によれば、経過時間が制限時間の初期値に達するまでには締め付けを完了できなかったが、そのまま締め付け作業を続行することで、締め付けを完了できる場合がある。よって、締付部材の締め付け不良箇所を低減できる。また、このようにしても、締付部の締付工程を実行するのに割り当てられる合計時間は変化しないので、サイクルタイムが長期化するのを防止できる。   According to the present invention, the tightening could not be completed until the elapsed time reached the initial value of the time limit, but the tightening may be completed by continuing the tightening operation as it is. Therefore, it is possible to reduce the tightening failure location of the tightening member. Even in this case, since the total time allocated for executing the tightening process of the tightening portion does not change, it is possible to prevent the cycle time from prolonging.

本発明の一実施形態に係る締付装置の概略を示す斜視図である。It is a perspective view showing the outline of the clamping device concerning one embodiment of the present invention. 前記実施形態に係る締付装置の断面図である。It is sectional drawing of the clamping apparatus which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る締付装置の動作のフローチャートである。It is a flowchart of operation | movement of the clamping apparatus which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る締付装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the clamping apparatus which concerns on the said embodiment. 前記実施形態に係る締付装置のタイミングチャートである。It is a timing chart of the clamping device concerning the embodiment.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る締付装置1の概略を示す斜視図である。図2は、締付装置1の断面図である。
締付装置1は、締付部材としてのねじSを締め付ける装置であり、ロボットアーム2の先端に設けられている。この締付装置1は、6個の締付部30を有しこれら締付部30のうちの1つを所定位置に配置する切換機構10と、回転駆動する駆動源40と、駆動源40を所定位置の締付部30に対して連結させる進退機構50と、これらを制御する制御装置60と、を備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a fastening device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the tightening device 1.
The tightening device 1 is a device for tightening a screw S as a tightening member, and is provided at the tip of the robot arm 2. The tightening device 1 includes six tightening portions 30, a switching mechanism 10 that places one of the tightening portions 30 at a predetermined position, a drive source 40 that rotates, and a drive source 40. An advancing / retreating mechanism 50 that is connected to the tightening portion 30 at a predetermined position, and a control device 60 that controls these mechanisms are provided.

ロボットアーム2は、制御装置60により制御され、締付装置1の3次元空間上の位置や姿勢を変更するものである。   The robot arm 2 is controlled by the control device 60 and changes the position and posture of the tightening device 1 in the three-dimensional space.

切換機構10は、取付ブラケット20を介してロボットアーム2の先端フランジ面に支持されている。
切換機構10は、円筒形状のホルダ11と、このホルダ11の外周面に配置された6個の締付部30と、ホルダ11の外周面に配置された1個のセンシングユニット12と、ホルダ11を回転させるホルダ駆動部13と、を備えている。
The switching mechanism 10 is supported on the tip flange surface of the robot arm 2 via the mounting bracket 20.
The switching mechanism 10 includes a cylindrical holder 11, six fastening portions 30 disposed on the outer peripheral surface of the holder 11, one sensing unit 12 disposed on the outer peripheral surface of the holder 11, and the holder 11. And a holder driving unit 13 that rotates the holder.

ホルダ駆動部13は、取付ブラケット20に固定されて、制御装置60により駆動される。
ホルダ11は、ホルダ駆動部13の駆動軸に取り付けられている。ホルダ駆動部13を駆動することにより、ホルダ11は、中心軸を回転中心として矢印A方向または矢印B方向に回転し、締付部30およびセンシングユニット12を移動させる。
The holder driving unit 13 is fixed to the mounting bracket 20 and is driven by the control device 60.
The holder 11 is attached to the drive shaft of the holder drive unit 13. By driving the holder driving unit 13, the holder 11 rotates in the arrow A direction or the arrow B direction with the central axis as the rotation center, and moves the tightening unit 30 and the sensing unit 12.

センシングユニット12は、CCDカメラを備えており、制御装置60に接続される。このセンシングユニット12は、CCDカメラで撮影した画像を制御装置60に送信する。   The sensing unit 12 includes a CCD camera and is connected to the control device 60. The sensing unit 12 transmits an image captured by the CCD camera to the control device 60.

締付部30は、回転軸Zを回転中心としてホルダ11に回転可能に支持されている。この締付部30は、ホルダ11に固定された保持部31と、この保持部31に回転可能に保持されてねじSを保持する棒状の回転部32と、保持部31と回転部32との間に介装されたスプリング33と、を備える。   The tightening portion 30 is rotatably supported by the holder 11 with the rotation axis Z as a rotation center. The tightening portion 30 includes a holding portion 31 fixed to the holder 11, a rod-like rotating portion 32 that is rotatably held by the holding portion 31 and holds the screw S, and the holding portion 31 and the rotating portion 32. And a spring 33 interposed therebetween.

保持部31は、円筒形状であり、この保持部31の内部には、ボールスプライン311が設けられている。回転部32は、この保持部31に挿通されて、ボールスプライン311により、回転可能かつ進退可能に支持される。
スプリング33は、保持部31の基端面と回転部32の基端側との間に介装されており、このスプリング33により、回転部32は後退方向に付勢されている。
The holding portion 31 has a cylindrical shape, and a ball spline 311 is provided inside the holding portion 31. The rotating portion 32 is inserted through the holding portion 31 and supported by the ball spline 311 so as to be rotatable and advanceable / retreatable.
The spring 33 is interposed between the proximal end surface of the holding portion 31 and the proximal end side of the rotating portion 32, and the rotating portion 32 is urged in the backward direction by the spring 33.

駆動源40は、ホルダ11の後方(図1中右方向)に配置され、回転駆動部41を備えている。回転駆動部41の先端は、回転部32の基端側に嵌合可能な形状となっている。この回転駆動部41の回転軸Xは、ホルダ11の回転軸に略平行である。   The drive source 40 is disposed behind the holder 11 (right direction in FIG. 1) and includes a rotation drive unit 41. The distal end of the rotation drive unit 41 has a shape that can be fitted to the proximal end side of the rotation unit 32. The rotation axis X of the rotation drive unit 41 is substantially parallel to the rotation axis of the holder 11.

進退機構50は、取付ブラケット20に設けられており、制御装置60により制御されて、駆動源40を回転軸Xに沿って前進あるいは後退させる。この進退機構50は、一対のシリンダ機構51と、一対のスライドガイド52と、を備える。   The advance / retreat mechanism 50 is provided on the mounting bracket 20, and is controlled by the control device 60 to advance or retract the drive source 40 along the rotation axis X. The advance / retreat mechanism 50 includes a pair of cylinder mechanisms 51 and a pair of slide guides 52.

一対のシリンダ機構51は、駆動源40に取り付けられたピストンロッド511と、取付ブラケット20に設けられてピストンロッド511を進退させるシリンダ512と、を備える。   The pair of cylinder mechanisms 51 includes a piston rod 511 attached to the drive source 40 and a cylinder 512 provided on the attachment bracket 20 to advance and retract the piston rod 511.

一対のスライドガイド52は、駆動源40に取り付けられたスライドビーム521と、取付ブラケット20に設けられてスライドビーム521が挿通されるスライドガイド522と、を備える。一対のスライドガイド52は、スライドビーム521がスライドガイド522内を摺動することで、駆動源40の進退移動を案内する。   The pair of slide guides 52 includes a slide beam 521 attached to the drive source 40 and a slide guide 522 provided on the attachment bracket 20 and through which the slide beam 521 is inserted. The pair of slide guides 52 guide the advance / retreat movement of the drive source 40 by the slide beam 521 sliding in the slide guide 522.

この進退機構50によれば、一対のシリンダ機構51を駆動することにより、駆動源40は回転駆動部41の回転軸Xに沿って進退させる。   According to the advance / retreat mechanism 50, the drive source 40 advances and retracts along the rotation axis X of the rotation drive unit 41 by driving the pair of cylinder mechanisms 51.

したがって、進退機構50を駆動して駆動源40を前進させると、この駆動源40は回転部32の基端側に連結される。そして、駆動源40をさらに前進させると、スプリング33の付勢力に抵抗して、回転部32が前進する。
次に、駆動源40を回転駆動すると、回転部32が回転するので、ねじSが締め付けられる。
その後、進退機構50を駆動して駆動源40を後退させると、スプリング33の復元力により、回転部32が後退して、原位置に復帰する。そして、駆動源40をさらに後退させると、駆動源40と回転部32との連結が解除される。
Therefore, when the advance / retreat mechanism 50 is driven to advance the drive source 40, the drive source 40 is connected to the proximal end side of the rotating portion 32. When the drive source 40 is further advanced, the rotating portion 32 moves forward while resisting the urging force of the spring 33.
Next, when the drive source 40 is driven to rotate, the rotating unit 32 rotates, and the screw S is tightened.
Thereafter, when the advance / retreat mechanism 50 is driven to retract the drive source 40, the rotating portion 32 is retracted by the restoring force of the spring 33 and returns to the original position. When the drive source 40 is further retracted, the connection between the drive source 40 and the rotating unit 32 is released.

上述の回転部32は、軸部34と、ガイド部35と、ビット部36と、スプリング37と、を備える。
軸部34の基端側には、ジョイント部341が設けられている。このジョイント部341には、上述の駆動源40が連結可能となっている。
The rotating part 32 includes a shaft part 34, a guide part 35, a bit part 36, and a spring 37.
A joint portion 341 is provided on the proximal end side of the shaft portion 34. The above-described drive source 40 can be connected to the joint portion 341.

ガイド部35は、円筒形状であり、軸部34の先端側は、このガイド部35の基端側に連結されている。これにより、軸部34の回転力は、このガイド部35に伝達される。   The guide portion 35 has a cylindrical shape, and the distal end side of the shaft portion 34 is connected to the proximal end side of the guide portion 35. Thereby, the rotational force of the shaft portion 34 is transmitted to the guide portion 35.

ビット部36の基端側は、ガイド部35の先端側に挿入されている。このビット部36の基端側の外周面とガイド部35の内周面とは相似形であり、さらに、ビット部36の基端側の外周面とガイド部35の内周面との間には、僅かな隙間が形成されている。
これにより、ビット部36は、ガイド部35に遊嵌し、フローティング可能である。また、ガイド部35が回転すると、ビット部36は、このガイド部35の回転に対して従回転する。
また、このビット部36の基端側には、軸部34が挿入されている。
The proximal end side of the bit portion 36 is inserted into the distal end side of the guide portion 35. The outer peripheral surface of the base end side of the bit portion 36 and the inner peripheral surface of the guide portion 35 are similar to each other, and further, between the outer peripheral surface of the base end side of the bit portion 36 and the inner peripheral surface of the guide portion 35. A slight gap is formed.
Thereby, the bit part 36 is loosely fitted to the guide part 35 and can float. When the guide part 35 rotates, the bit part 36 rotates in accordance with the rotation of the guide part 35.
A shaft portion 34 is inserted on the base end side of the bit portion 36.

ビット部36の先端側には、ねじSを保持するソケット361が形成されている。ソケット361の底面は磁石になっており、この磁石の磁力により、ねじSを保持する。   A socket 361 for holding the screw S is formed on the distal end side of the bit portion 36. The bottom surface of the socket 361 is a magnet, and the screw S is held by the magnetic force of the magnet.

スプリング37は、ガイド部35に内蔵され、軸部34に沿って配置されている。このスプリング37の先端側は、ビット部36の基端側に収納され、ビット部36を前進方向に付勢する。   The spring 37 is built in the guide portion 35 and is disposed along the shaft portion 34. The distal end side of the spring 37 is housed on the proximal end side of the bit portion 36 and urges the bit portion 36 in the forward direction.

この回転部32では、ソケット361に軸方向の押圧力が作用しても、ビット部36がスプリング37の付勢力に抵抗して後退することで、この押圧力を緩和する。そして、この押圧力が解除されると、スプリング37の復元力によりビット部36は原位置に復帰する。   In the rotating portion 32, even if an axial pressing force acts on the socket 361, the bit portion 36 moves backward while resisting the urging force of the spring 37, thereby reducing the pressing force. When the pressing force is released, the bit portion 36 returns to the original position by the restoring force of the spring 37.

次に、上述の締付装置1の動作について、図3のフローチャートを参照しながら説明する。
以下の説明において、6個の締付部30に番号を振り、これら6個の締付部30を、第1番目から第6番目までの締付部30で構成する。また、これら第1番目から第6番目までの締付部30のそれぞれについて、ねじSの締め付けについての制限時間を所定の初期値で設定する。
ST1では、初期設定として、締付部30の番号を表す変数nを1とする。
Next, operation | movement of the above-mentioned clamping apparatus 1 is demonstrated, referring the flowchart of FIG.
In the following description, numbers are assigned to the six tightening portions 30, and the six tightening portions 30 are constituted by the first to sixth tightening portions 30. Further, for each of the first to sixth tightening portions 30, a time limit for tightening the screw S is set with a predetermined initial value.
In ST1, a variable n representing the number of the tightening portion 30 is set to 1 as an initial setting.

ST2では、制御装置60によりロボットアーム2を制御して、障害物を避けて、締付装置1をねじSの取り付け位置付近まで移動する。
ST3では、図1に示すように、ホルダ駆動部13を駆動してホルダ11を回転させ、駆動源40の回転軸X上にセンシングユニット12を配置する。
ST4では、センシングユニット12により、取り付け位置をセンシングし、制御装置60に出力する。
In ST2, the robot arm 2 is controlled by the control device 60, the obstacle 1 is avoided, and the tightening device 1 is moved to the vicinity of the attachment position of the screw S.
In ST3, as shown in FIG. 1, the holder driving unit 13 is driven to rotate the holder 11, and the sensing unit 12 is arranged on the rotation axis X of the driving source 40.
In ST 4, the sensing position is sensed by the sensing unit 12 and output to the control device 60.

ST5では、制御装置60により、センシングユニット12の検出結果に基づいてロボットアーム2を制御して、締付装置1の位置を補正する。
具体的には、センシングユニット12により検出された取り付け位置の位置データと回転軸Xの位置データとを比較して補正値を求め、この補正値に基づいて、回転軸X上にねじSの取り付け位置が位置するように、ロボットアーム2を制御する。
In ST5, the control device 60 controls the robot arm 2 based on the detection result of the sensing unit 12, and corrects the position of the tightening device 1.
Specifically, the correction value is obtained by comparing the position data of the attachment position detected by the sensing unit 12 with the position data of the rotation axis X, and the screw S is attached on the rotation axis X based on the correction value. The robot arm 2 is controlled so that the position is located.

ST6では、この位置補正と同時に、ホルダ駆動部13を駆動してホルダ11を回転させ、センシングユニット12に第n番目の締付部30を駆動源40の回転軸X上に位置させる。   In ST6, simultaneously with this position correction, the holder driving unit 13 is driven to rotate the holder 11, and the n-th tightening unit 30 is positioned on the rotation axis X of the driving source 40 in the sensing unit 12.

ST7では、図4に示すように、進退機構50を駆動して、駆動源40を前進させて、駆動源40の回転駆動部41を、第n番目の締付部30の回転部32に連結する。   In ST7, as shown in FIG. 4, the advance / retreat mechanism 50 is driven to advance the drive source 40, and the rotation drive unit 41 of the drive source 40 is connected to the rotation unit 32 of the n-th tightening unit 30. To do.

ST8では、スプリング33の付勢力に抵抗して、駆動源40をさらに前進させて、締付部30に保持されたねじSを締付装置1の前面から突出させて、このねじSを取り付け位置まで押し出すとともに、駆動源40の回転駆動部41の駆動を開始する。すると、この回転駆動部41の回転力により、第n番目の締付部30の回転部32が回転し始める。   In ST8, the drive source 40 is further advanced by resisting the urging force of the spring 33, the screw S held by the tightening portion 30 is protruded from the front surface of the tightening device 1, and the screw S is attached to the mounting position. And the rotation drive unit 41 of the drive source 40 starts to be driven. Then, due to the rotational force of the rotation drive unit 41, the rotation unit 32 of the n-th tightening unit 30 starts to rotate.

ST9では、ねじSの締め付けが完了したか否かを判定する。具体的には、ねじSの締付トルクが所定値以上であるか否かを判定する。この判定がNOである場合には、ST10に移り、YESである場合には、ST11に移る。   In ST9, it is determined whether or not the tightening of the screw S has been completed. Specifically, it is determined whether or not the tightening torque of the screw S is greater than or equal to a predetermined value. If this determination is NO, the process moves to ST10, and if it is YES, the process moves to ST11.

ST10では、ねじSの締付開始からの経過時間を計測し、この経過時間が制限時間に達したか否かを判定する。
この判定がNOである場合には、ねじSの締め付けが完了しておらず、かつ、経過時間が制限時間に達していないので、ねじSの締め付けを続行し、ST9に戻る。一方、この判定がYESである場合には、ねじSの締め付けが完了することなく経過時間が制限時間に達したので、ST12に移る。
In ST10, the elapsed time from the start of tightening the screw S is measured, and it is determined whether or not this elapsed time has reached the time limit.
If this determination is NO, since the tightening of the screw S has not been completed and the elapsed time has not reached the time limit, the tightening of the screw S is continued, and the process returns to ST9. On the other hand, when this determination is YES, since the elapsed time has reached the time limit without completing the tightening of the screw S, the process proceeds to ST12.

ST11では、経過時間が制限時間に達することなくねじSの締め付けが完了したので、制限時間と経過時間との差分を求め、この差分を繰り越して、次回の(第n+1)番目の締付部30の締付工程の制限時間に加算する。つまり、ねじSの締め付けで余った時間を、次回の締付工程の制限時間に加える。   In ST11, since the tightening of the screw S is completed without the elapsed time reaching the time limit, the difference between the time limit and the elapsed time is obtained, and this difference is carried forward to the next (n + 1) th tightening portion 30. Add to the time limit for the tightening process. That is, the time remaining due to the tightening of the screw S is added to the time limit for the next tightening process.

ST12では、駆動源40の回転駆動部41の駆動を停止して、回転部32の回転を停止する。   In ST12, the drive of the rotation drive unit 41 of the drive source 40 is stopped, and the rotation of the rotation unit 32 is stopped.

ST13では、進退機構50を駆動して、駆動源40の回転駆動部41を後退させる。すると、スプリング33の復元力により、回転部32が後退し、締付部30は原位置に復帰する。続いて、駆動源40をさらに後退させて、駆動源40の回転駆動部41と締付部30の回転部32との連結を解除する。   In ST13, the advance / retreat mechanism 50 is driven, and the rotation drive unit 41 of the drive source 40 is moved backward. Then, due to the restoring force of the spring 33, the rotating part 32 moves backward and the tightening part 30 returns to the original position. Subsequently, the drive source 40 is further retracted, and the connection between the rotation drive unit 41 of the drive source 40 and the rotation unit 32 of the tightening unit 30 is released.

ST14では、nが6であるか否かを判定する。つまり、6番目の締付部30の締め付けが終了したか否かを判定する。この判定がYESである場合には、終了し、NOである場合には、ST15に移る。
ST15では、nの値を1増加して、ST2に戻る。
このようにして、全ての締付部30について、ST2〜ST13の作業を行う。
In ST14, it is determined whether n is 6. That is, it is determined whether or not the sixth tightening portion 30 has been tightened. If this determination is YES, the process ends. If NO, the process proceeds to ST15.
In ST15, the value of n is incremented by 1, and the process returns to ST2.
In this way, the operations of ST2 to ST13 are performed for all the fastening portions 30.

図5は、締付装置1のタイミングチャートである。ここで、制限時間の初期値は、全てTとする。
時刻tから時刻tまでの期間は、上述のST1〜ST3に対応している。この期間では、締付装置1を取り付け位置付近まで移動するとともに、センシングユニット12に切り替える。
時刻tから時刻tまでの期間は、上述のST4に対応している。この期間では、センシングユニット12により取り付け位置をセンシングする。
FIG. 5 is a timing chart of the tightening device 1. Here, the initial value of the time limit, and all T 0.
Period from time t 0 to time t 1 corresponds to the above-mentioned ST1 to ST3. During this period, the fastening device 1 is moved to the vicinity of the attachment position and switched to the sensing unit 12.
Period from time t 1 to time t 2 corresponds to ST4 described above. In this period, the attachment position is sensed by the sensing unit 12.

時刻tから時刻tまでの期間は、上述のST5、ST6に対応している。この期間では、第1番目の締付部30に切り替える。
時刻tから時刻tまでの期間は、上述のST7に対応している。この期間では、駆動源40を第1番目の締付部30の回転部32に連結する。
Period from time t 2 to time t 3 corresponds to the above ST5, ST6. In this period, the first tightening unit 30 is switched.
Period from time t 3 to time t 4 corresponds to ST7 above. In this period, the drive source 40 is connected to the rotating part 32 of the first fastening part 30.

時刻tから時刻tまでの期間は、上述のST8〜ST15に対応する。この期間では、駆動源40を駆動して、ねじSの締め付けを行う。ねじSの締め付けの制限時間はTであるが、制限時間Tよりも短い時間でねじSの締め付けを完了したため、制限時間Tと経過時間との差分Tを、次回の第2番目の締付部30の制限時間Tに加算して、次回の制限時間を(T+T)とする。 Period from time t 4 to time t 5 corresponds to the above-described ST8~ST15. In this period, the drive source 40 is driven and the screw S is tightened. While tightening the time limit screw S is T 0, since the completion of the tightening of the screw S in a shorter time than the time limit T 0, the difference T 1 of the elapsed time and the limit time T 0, the second-order It adds the time limit T 0 of the tightening portion 30, the next time limit and (T 0 + T 1).

時刻tから時刻t10までの期間は、時刻tから時刻tまでの期間と同様の動作を、第2番目の締付部30について行う。
ここで、時刻tから時刻t10までの期間では、駆動源40を駆動して、ねじSの締め付けを行う。ねじSの締め付けの制限時間はTよりも長い(T+T)であるため、経過時間がTを過ぎてもねじSの締め付けを続行し、ねじSの締め付けを完了する。このとき、制限時間(T+T)と経過時間との差分Tを、次回の制限時間Tに加算する。
During the period from time t 5 to time t 10 , the same operation as the period from time t 0 to time t 5 is performed on the second tightening unit 30.
Here, in the period from time t 9 to the time t 10, by driving the drive source 40, performs fastening screws S. Since the time limit for tightening the screw S is longer than T 0 (T 0 + T 1 ), the tightening of the screw S is continued even after the elapsed time T 0 and the tightening of the screw S is completed. At this time, the difference T 2 between the time limit (T 0 + T 1 ) and the elapsed time is added to the next time limit T 0 .

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)締付工程では、締付開始からの経過時間を計測し、この経過時間が制限時間に達することなくねじSの締め付けが完了した場合には、制限時間と経過時間との差分を求め、この差分を繰り越して次回の制限時間に加算して、締付工程を完了させる。
このように、ねじSの締め付けが完了した時点で経過時間が制限時間に達していない場合、時間に余裕があるので、この余った時間を繰り越して次回の制限時間に加算する。これにより、次回の締付工程では、この長期化した制限時間を用いるので、ねじSの締め付け作業を長時間行うことができる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) In the tightening process, the elapsed time from the start of tightening is measured, and when the tightening of the screw S is completed without the elapsed time reaching the limit time, the difference between the limit time and the elapsed time is obtained. The difference is carried forward and added to the next time limit to complete the tightening process.
Thus, when the elapsed time has not reached the time limit when the tightening of the screw S is completed, there is time, so this extra time is carried forward and added to the next time limit. Thus, in the next tightening process, the extended time limit is used, so that the screw S can be tightened for a long time.

よって、経過時間が制限時間の初期値に達するまでには締め付けを完了できなかったが、そのまま締め付け作業を続行することで、締め付けを完了できる場合があるから、ねじSの締め付け不良箇所を低減できる。
また、このようにしても、締付部30の締付工程を実行するのに割り当てられる合計時間は変化しないので、サイクルタイムが長期化するのを防止できる。
Therefore, although the tightening could not be completed before the elapsed time reached the initial value of the time limit, the tightening may be completed by continuing the tightening operation as it is. .
Even in this case, since the total time allocated for executing the tightening process of the tightening unit 30 does not change, it is possible to prevent the cycle time from prolonging.

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、締付部30で保持する締付部材を単一の種類としたので、制限時間の初期値を全て同一の値Tとしたが、これに限らない。すなわち、締付部30で保持する締付部材を複数種類とした場合には、締付部材の種類に応じて、制限時間の初期値を異ならせてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in this embodiment, since the fastening member held by the fastening part 30 is of a single type, the initial values of the time limits are all set to the same value T 0 , but the present invention is not limited to this. That is, when a plurality of types of tightening members are held by the tightening unit 30, the initial value of the time limit may be varied depending on the type of tightening member.

S ねじ(締付部材)
1 締付装置
10 切換機構
30 締付部
31 保持部
32 回転部
40 駆動源
50 進退機構
S screw (clamping member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tightening apparatus 10 Switching mechanism 30 Tightening part 31 Holding part 32 Rotating part 40 Drive source 50 Advance / retreat mechanism

Claims (1)

締付部材を締め付ける締付装置の制御方法であって、
前記締付装置を、複数個の締付部を有しかつ当該締付部のうちの1つを選択的に所定位置に位置させる切換機構と、回転駆動する駆動源と、当該駆動源を前記所定位置に位置する締付部に対して進退させる進退機構と、を含んで構成し、
前記複数個の締付部を、それぞれ、前記締付部材を保持する回転部と、当該回転部を回転可能に保持する保持部と、を含んで構成し、
前記切換機構を駆動して前記複数の締付部のうち選択したものを所定位置に位置させる切換工程と、
前記進退機構を駆動して前記駆動源を前記選択した締付部の回転部に連結する連結工程と、
当該駆動源を駆動して当該回転部を回転させて前記選択した締付部の締付部材を締め付ける締付工程と、
を、前記複数の締付部のそれぞれについて順番に実行し、
前記複数の締付部のそれぞれについて、前記締付工程の制限時間を所定の初期値で設定し、
前記締付工程では、締付開始からの経過時間を計測し、当該経過時間が当該締付工程の制限時間に達することなく前記締付部材の締め付けが完了した場合には、当該締付工程の制限時間と当該経過時間との差分を求め、当該差分を繰り越して次回の締付工程の制限時間に加算して、当該締付工程を終了し、
一方、前記締付部材の締め付けが完了することなく、当該経過時間が当該締付工程の制限時間に達した場合には、前記締付部材の締め付けを中止して、当該締付工程を終了することを特徴とする締付装置の制御方法。
A method of controlling a tightening device for tightening a tightening member,
The tightening device includes a switching mechanism having a plurality of tightening portions and selectively positioning one of the tightening portions at a predetermined position, a drive source for rotational drive, and the drive source An advancing and retreating mechanism configured to advance and retract with respect to the tightening portion located at a predetermined position,
Each of the plurality of tightening portions includes a rotating portion that holds the tightening member, and a holding portion that rotatably holds the rotating portion;
A switching step of driving the switching mechanism to position the selected one of the plurality of tightening portions at a predetermined position;
A connecting step of driving the advance / retreat mechanism to connect the drive source to the rotating part of the selected tightening part;
A tightening step of driving the drive source to rotate the rotating portion to tighten the tightening member of the selected tightening portion;
In turn for each of the plurality of tightening portions,
For each of the plurality of tightening portions, a time limit for the tightening process is set at a predetermined initial value,
In the tightening process, the elapsed time from the start of tightening is measured, and when the tightening of the tightening member is completed without the elapsed time reaching the time limit for the tightening process, Find the difference between the time limit and the elapsed time, carry over the difference and add it to the time limit of the next tightening process, and end the tightening process,
On the other hand, when the elapsed time reaches the time limit for the tightening process without completing the tightening of the tightening member, the tightening of the tightening member is stopped and the tightening process is completed. A method for controlling a tightening device.
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