JP5965694B2 - Screw tightening device and control method - Google Patents

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本発明は、簡単な構成で、かつ高精度のねじ締めを実現できるねじ締め装置およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a screw tightening device and a control method thereof that can realize screw tightening with a simple configuration and high accuracy.

ねじ締め作業を、迅速かつ容易に行うために電動ドライバーが用いられている。電動ドライバーは、例えば、先端がねじの頭部の溝や穴に嵌合可能な形状とされたビットと、回転力を発生させるモータと、モータが発生させた回転力を伝達するギアと、その回転力を伝達したり、切り離したりするクラッチ機構とを含んで構成される。   An electric screwdriver is used to quickly and easily perform the screwing operation. The electric screwdriver includes, for example, a bit whose tip can be fitted into a groove or a hole in the head of the screw, a motor that generates a rotational force, a gear that transmits the rotational force generated by the motor, And a clutch mechanism that transmits and disengages rotational force.

電動ドライバーは、ギアおよびクラッチ機構を備えることにより、高トルクで締め付けることが可能であり、回転力の伝達およびその切り離しを行い、締め付けトルクの制限を安価で実現している。   The electric screwdriver can be tightened with a high torque by including a gear and a clutch mechanism, and the torque is limited at low cost by transmitting and disconnecting the rotational force.

その一方で、クラッチ機構を備える電動ドライバーは、例えば、M2以下といった小さいねじの微小トルクでの締め付けトルクの安定性に欠けるという欠点がある。また、ビットを高速で回転させるため、ねじの頭部にある溝や穴をつぶしてしまうという欠点もある。それに加えてギアが介在する場合、モータをトルク制御したとしても、バックラッシュや摩擦があり、締め付けトルクが安定せず、クラッチ機構によるトルク制御に頼らざるを得ないという問題がある。   On the other hand, an electric driver provided with a clutch mechanism has a drawback that the tightening torque is not stable with a small torque of a small screw such as M2 or less. In addition, since the bit is rotated at a high speed, there is a disadvantage that a groove or a hole in the head of the screw is crushed. In addition, when a gear is interposed, there is a problem that even if the motor is torque controlled, there is backlash and friction, the tightening torque is not stable, and the torque control by the clutch mechanism must be relied upon.

そのため、クラッチ機構を使用せず、ロードセルで締め付けトルクを制御する場合もあるが、高価となり、汎用性に乏しい。したがって、これらのクラッチ機構やギアを用いることなく、トルク制御を行うことができる電動ドライバーが望まれている。   For this reason, the tightening torque may be controlled by the load cell without using the clutch mechanism, but it is expensive and lacks versatility. Therefore, there is a demand for an electric driver that can perform torque control without using these clutch mechanisms and gears.

例えば、ブラシレス直流方式のモータと、モータの回転を制御する回転制御回路と、モータによって駆動されるインパクトユニットと、インパクトユニットのシャフトに連結され先端工具が装着される出力軸と、トルク検出手段と、トルク検出手段の出力を用いて先端工具の締め付けを制御するマイコンと、記憶手段とを備える電動工具が提案されている(特許文献1参照)。この電動工具は、締め付けトルクの検出を行い、規定どおりの締め付けが行われたかを工具本体内で判定し、そのデータを工具本体内で保存する。   For example, a brushless DC motor, a rotation control circuit for controlling the rotation of the motor, an impact unit driven by the motor, an output shaft connected to the shaft of the impact unit and mounted with a tip tool, torque detection means, An electric tool including a microcomputer that controls the tightening of the tip tool using the output of the torque detection means and a storage means has been proposed (see Patent Document 1). This electric tool detects the tightening torque, determines whether or not the specified tightening has been performed, and stores the data in the tool body.

このようなトルク検出手段であるトルクセンサを備えた電動工具は、高精度のトルク制御を実現することができるが、トルクセンサを備えるため、安価で提供することができない。   Although the electric tool provided with such a torque sensor as a torque detecting means can realize highly accurate torque control, it cannot be provided at a low cost because it includes the torque sensor.

そこで、トルクセンサを用いることなく、信頼性の高いねじ締めを実現することができるねじ締め装置が提案されている(特許文献2参照)。このねじ締め装置は、上下動可能なブレードに取り付けられ高速回転する電動ドライバーモータの回転速度検出信号を発生する手段と、ブレード上に上下方向に摺動可能な真空吸引パイプに設けた上下動検出信号を発生する手段と、2種の検出信号より所定のモータに流れる電流をフィードバックしながら電源およびモータの駆動回路をPWM制御する回路、外部からねじおよびワークに応じたねじ締めのパターンを選択するための入力回路、ねじ締めのトルクデータを表示および出力するための回路を備えている。   Therefore, a screw tightening device that can realize highly reliable screw tightening without using a torque sensor has been proposed (see Patent Document 2). This screw tightening device is equipped with means for generating a rotation speed detection signal of an electric driver motor that is attached to a blade that can move up and down and rotates at high speed, and a vertical movement detection that is provided on a vacuum suction pipe that can slide up and down on the blade. A means for generating a signal, a circuit for PWM-controlling a power supply and a motor drive circuit while feeding back a current flowing to a predetermined motor from two types of detection signals, and a screw tightening pattern corresponding to a screw and a workpiece from the outside are selected. And a circuit for displaying and outputting screw tightening torque data.

このねじ締め装置は、トルクセンサを用いないことから、ローコストで提供することができ、電流の変化を検出することにより着座の検出を非常に短時間で実施し、電流制限を含めた逆転ブレーキ回路によりイナーシャ(慣性)による締めすぎ、不安定さを発生しないようにして、高精度のねじ締めを実現している。   Since this screw tightening device does not use a torque sensor, it can be provided at a low cost, and by detecting a change in current, a seating detection is performed in a very short time, and a reverse brake circuit including a current limit is provided. Therefore, high-precision screw tightening is realized by avoiding excessive tightening due to inertia (inertia) and instability.

特開2010−12587号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-12587 特許第2682084号公報Japanese Patent No. 2682084

しかしながら、上記特許文献2に記載のねじ締め装置は、エアーシリンダ、真空吸引パイプ、上下動検出センサ等を含むことから、構成が複雑で、まだ高価なものである。また、ギアを備えることから、上記のバックラッシュや摩擦があり、締め付けトルクが安定しないという問題がある。   However, the screw tightening device described in Patent Document 2 includes an air cylinder, a vacuum suction pipe, a vertical motion detection sensor, and the like, and thus has a complicated configuration and is still expensive. Further, since the gear is provided, there is a problem that the above-described backlash and friction occur, and the tightening torque is not stable.

このねじ締め装置は、電流の変化により着座を検出した後、設定された時間ブレーキ電流を流し、ねじの種類に応じた低いトルクで電流値として出力することを経て、増し締めを行い、また、設定トルク電流値で一定時間モータを駆動するため、ねじ締めに時間を要する。これでは、作業が効率的とは言えない。   This screw tightening device, after detecting seating by a change in current, passes a brake current for a set time, outputs it as a current value with a low torque according to the type of screw, and tightens further, Since the motor is driven with the set torque current value for a certain period of time, it takes time to tighten the screws. This is not an efficient work.

ところで、モータには、上記特許文献1に記載の、ブラシの機能を半導体スイッチで置き換えたブラシレス直流方式のモータのほか、ステッピングモータ(パルスモータとも呼ばれる。)がある。ステッピングモータは、安価であり、回転角度と回転速度が、与えるパルス信号の数と周期によって決まり、その結果、定格負荷内であればフィードバック制御することなく、思い通りの動作を実現できる。   By the way, there are stepping motors (also called pulse motors) as well as brushless direct current motors in which the function of the brush is replaced by a semiconductor switch as described in Patent Document 1. The stepping motor is inexpensive, and the rotation angle and rotation speed are determined by the number and period of pulse signals to be applied. As a result, the desired operation can be realized without feedback control within the rated load.

そこで、このステッピングモータを用い、簡単な構成にして安価で提供でき、作業効率を向上させることができ、ねじの再利用も可能にし、さらには高精度でねじの締め付けを実現できるねじ締め装置やその制御方法の提供が望まれていた。   Therefore, using this stepping motor, it is possible to provide a simple configuration at low cost, improve work efficiency, enable screw reuse, and achieve screw tightening with high accuracy. The provision of such a control method has been desired.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、上記課題は、本発明のねじ締め装置およびその制御方法を提供することにより解決することができる。   This invention is made | formed in view of the said subject, The said subject can be solved by providing the screw fastening apparatus of this invention, and its control method.

本発明のねじ締め装置は、ねじに嵌合させるためのビットと、前記ビットを回転させるために動力を与えるステッピングモータと、入力されたPWM(Pulse Width Modulation)信号により前記ステッピングモータを駆動させる駆動手段と、前記駆動手段において検出された電流値から前記ステッピングモータのトルクを算出し、算出した前記トルクを用いてねじ締めの状態を判断し、判断した前記状態に応じて前記駆動手段への前記PWM信号の入力を継続または遮断する制御手段とを含む。   The screw tightening device of the present invention includes a bit for fitting to a screw, a stepping motor for supplying power for rotating the bit, and a drive for driving the stepping motor by an input PWM (Pulse Width Modulation) signal. And a torque of the stepping motor is calculated from the current value detected by the driving means, and the screw tightening state is determined using the calculated torque, and the driving means to the driving means is determined according to the determined state. Control means for continuing or blocking input of the PWM signal.

前記ステッピングモータと、前記駆動手段と、前記制御手段とが、前記ねじ締め装置が有する筺体内に収容されていることが好ましい。筐体内に収容することにより配線の本数を少なく(省配線化)することができるからである。   It is preferable that the stepping motor, the driving unit, and the control unit are accommodated in a casing of the screw fastening device. This is because the number of wirings can be reduced (reduced wiring) by being housed in the housing.

前記ステッピングモータは、前記ビットに直接動力を与えて当該ビットを回転させる。したがって、ビットとステッピングモータとの間には、クラッチ機構やギアは存在しない。   The stepping motor applies power directly to the bit to rotate the bit. Therefore, there is no clutch mechanism or gear between the bit and the stepping motor.

前記ねじ締め装置は、新しくトルクが算出されるたびに最新のトルクから順に並べて指定された数のトルクを記憶する記憶手段を含み、前記制御手段は、前記最新のトルクまたは該最新のトルクから順に並ぶ所定の数のトルクを平均した平均トルクが、設定されたトルク以上であるか否かを判定し、前記設定されたトルク以上と判定した場合に締め付けが完了したと判断して前記PWM信号の入力を遮断することができる。なお、駆動手段へのPWM信号の入力を遮断することにより、ステッピングモータは自然停止する。   The screw tightening device includes storage means for storing a specified number of torques arranged in order from the latest torque each time a new torque is calculated, and the control means is configured to store the latest torque or the latest torque in order. It is determined whether an average torque obtained by averaging a predetermined number of torques arranged is equal to or greater than a set torque. If it is determined that the average torque is equal to or greater than the set torque, it is determined that tightening is completed, and the PWM signal Input can be blocked. Note that the stepping motor stops spontaneously by blocking the input of the PWM signal to the driving means.

また、前記ねじ締め装置は、前記ステッピングモータの回転方向の位置または回転角度を検出する位置検出手段を含み、前記制御手段は、検出された前記位置または回転角度の情報から得られる回転速度が、設定された回転速度になるように前記PWM信号を制御することにより速度制御を行うことができる。   The screw tightening device includes position detection means for detecting a position or rotation angle in the rotation direction of the stepping motor, and the control means has a rotation speed obtained from information on the detected position or rotation angle. Speed control can be performed by controlling the PWM signal so that the rotation speed is set.

また、新しくトルクが算出されるたびに最新のトルクから順に並べて指定された数のトルクを記憶するとともに、前記最新のトルクが算出されるたびに前記指定された数のトルクを用いて計算された順に並ぶ所定の数のトルクを平均した平均トルクも最新の平均トルクから順に並べて記憶する記憶手段を含み、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記トルクまたは前記平均トルクを用い、互いに隣り合う前記トルクまたは前記平均トルクの差を計算し、それぞれの差を比較してねじが着座した状態になったかどうかを判定し、前記着座した状態になったと判定した後、前記位置検出手段により検出された前記位置または前記回転角度が、設定された位置または回転角度に達したかどうかを判定し、達したと判定した場合に締め付けが完了したと判断して前記PWM信号の入力を遮断することができる。   Further, each time a new torque is calculated, the specified number of torques are stored in order from the latest torque, and each time the latest torque is calculated, the torque is calculated using the specified number of torques. An average torque obtained by averaging a predetermined number of torques arranged in order includes storage means for sequentially arranging and storing the latest average torque, and the control means uses the torque stored in the storage means or the average torque to be adjacent to each other. The difference between the matching torque or the average torque is calculated, and the difference is compared to determine whether the screw is in a seated state. After determining that the screw is in the seated state, the position detecting means detects It is determined whether the set position or the rotation angle has reached a set position or rotation angle, It is determined that the completion can be shut off input of the PWM signal.

さらに、新しくトルクが算出されるたびに最新のトルクから順に並べて指定された数のトルクを記憶するとともに、前記最新のトルクが算出されるたびに前記指定された数のトルクを用いて計算された順に並ぶ所定の数のトルクを平均した平均トルクも最新の平均トルクから順に並べて記憶する記憶手段を含み、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記トルクまたは前記平均トルクを用い、互いに隣り合う前記トルクまたは前記平均トルクの差を計算し、それぞれの差を比較してねじが着座した状態になったかどうかを判定し、前記着座した状態になったと判定した後、再び、前記記憶手段に記憶された前記トルクまたは前記平均トルクを用い、互いに隣り合う前記トルクまたは前記平均トルクの差を計算し、それぞれの差を比較してねじの降伏点に達したかどうかを判定し、前記降伏点に達したと判断した場合に締め付けが完了したと判断して前記PWM信号の入力を遮断することもできる。   Further, each time a new torque is calculated, the specified number of torques are stored in order from the latest torque, and each time the latest torque is calculated, the torque is calculated using the specified number of torques. An average torque obtained by averaging a predetermined number of torques arranged in order includes storage means for sequentially arranging and storing the latest average torque, and the control means uses the torque stored in the storage means or the average torque to be adjacent to each other. The difference between the matching torque or the average torque is calculated, the difference is compared to determine whether or not the screw is seated, and after determining that the seat is in the seated state, the storage means again Using the stored torque or the average torque, calculate the difference between the adjacent torques or the average torque, and compare the differences. To determine if it has reached the yield point of the screw, it is also possible to determine the clamping when it is determined to have reached the yield point has been completed to cut off the input of the PWM signal.

前記記憶手段は、さらに、前記設定されたトルクと、前記設定された回転速度と、前記ステッピングモータの駆動により得られた回転速度、すべてのトルクおよびねじ締めに要した回転数とを記憶することができる。   The storage means further stores the set torque, the set rotation speed, the rotation speed obtained by driving the stepping motor, all torques, and the number of rotations required for screw tightening. Can do.

本発明の制御方法は、上記ねじ締め装置の制御手段が実行する処理を処理ステップとして含む。すなわち、駆動手段において検出された電流値からステッピングモータのトルクを算出するステップと、算出した前記トルクを用いてねじ締めの状態を判断するステップと、判断した前記状態に応じて前記駆動手段への前記PWM信号の入力を継続または遮断するステップとを含む。   The control method of the present invention includes processing executed by the control means of the screw tightening device as processing steps. That is, the step of calculating the torque of the stepping motor from the current value detected by the driving means, the step of determining the screw tightening state using the calculated torque, and the step of calculating the torque to the driving means according to the determined state Continuing or interrupting the input of the PWM signal.

ねじ締め装置は、新しくトルクが算出されるたびに最新のトルクから順に並べて指定された数のトルクを記憶する記憶手段を含み、前記判断するステップでは、前記最新のトルクまたは該最新のトルクから順に並ぶ所定の数のトルクを平均した平均トルクが、設定されたトルク以上であるか否かを判定し、前記継続または遮断するステップでは、前記設定されたトルク以上と判定した場合に締め付けが完了したと判断して前記PWM信号の入力を遮断することができる。   The screw tightening device includes storage means for storing a designated number of torques arranged in order from the latest torque each time a new torque is calculated, and in the determining step, the latest torque or the latest torque is sequentially ordered. It is determined whether an average torque obtained by averaging a predetermined number of torques arranged is equal to or greater than a set torque. In the step of continuing or shutting down, tightening is completed when it is determined that the torque is equal to or greater than the set torque. Thus, the PWM signal input can be cut off.

また、ねじ締め装置は、前記ステッピングモータの回転方向の位置または回転角度を検出する位置検出手段を含み、前記制御方法は、検出された前記位置または回転角度の情報から得られる回転速度が、設定された回転速度になるように前記PWM信号を制御するステップをさらに含む。   Further, the screw tightening device includes position detection means for detecting a position or rotation angle in the rotation direction of the stepping motor, and the control method sets a rotation speed obtained from information on the detected position or rotation angle. The method further includes controlling the PWM signal so as to achieve the rotated speed.

新しくトルクが算出されるたびに最新のトルクから順に並べて指定された数のトルクを記憶するとともに、前記最新のトルクが算出されるたびに前記指定された数のトルクを用いて計算された順に並ぶ所定の数のトルクを平均した平均トルクも最新の平均トルクから順に並べて記憶する記憶手段を含み、前記判断するステップでは、前記記憶手段に記憶された前記トルクまたは前記平均トルクを用い、互いに隣り合う前記トルクまたは前記平均トルクの差を計算し、それぞれの差を比較してねじが着座した状態になったかどうかを判定し、前記着座した状態になったと判定した後、前記位置検出手段により検出された前記位置または前記回転角度が、設定された位置または回転角度に達したかどうかを判定し、前記継続または遮断するステップでは、設定された位置または回転角度に達したと判定した場合に締め付けが完了したと判断して前記PWM信号の入力を遮断することができる。   Each time a new torque is calculated, the specified number of torques are stored in order from the latest torque, and each time the latest torque is calculated, the specified number of torques are used to calculate the order. An average torque obtained by averaging a predetermined number of torques also includes storage means for sequentially storing them from the latest average torque, and in the step of determining, the torque stored in the storage means or the average torque is used to be adjacent to each other. The difference between the torque or the average torque is calculated, and the difference is compared to determine whether the screw is in a seated state. After determining that the seat is in the seated state, the position detection unit detects the difference. In addition, it is determined whether the position or the rotation angle has reached a set position or rotation angle, and the step of continuing or blocking is determined. So it is possible to cut off the input of the PWM signal is determined to be tightened when it is determined to have reached the position or the rotational angle is set has been completed.

新しくトルクが算出されるたびに最新のトルクから順に並べて指定された数のトルクを記憶するとともに、前記最新のトルクが算出されるたびに前記指定された数のトルクを用いて計算された順に並ぶ所定の数のトルクを平均した平均トルクも最新の平均トルクから順に並べて記憶する記憶手段を含み、前記判断するステップでは、前記記憶手段に記憶された前記トルクまたは前記平均トルクを用い、互いに隣り合う前記トルクまたは前記平均トルクの差を計算し、それぞれの差を比較してねじが着座した状態になったかどうかを判定し、前記着座した状態になったと判定した後、再び、前記記憶手段に記憶された前記トルクまたは前記平均トルクを用い、互いに隣り合う前記トルクまたは前記平均トルクの差を計算し、それぞれの差を比較してねじの降伏点に達したかどうかを判定し、前記継続または遮断するステップでは、前記降伏点に達したと判断した場合に締め付けが完了したと判断して前記PWM信号の入力を遮断することができる。   Each time a new torque is calculated, the specified number of torques are stored in order from the latest torque, and each time the latest torque is calculated, the specified number of torques are used to calculate the order. An average torque obtained by averaging a predetermined number of torques also includes storage means for sequentially storing them from the latest average torque, and in the step of determining, the torque stored in the storage means or the average torque is used to be adjacent to each other. The difference between the torque or the average torque is calculated, and the difference is compared to determine whether or not the screw is in a seated state. After determining that the seat is in the seated state, the difference is stored in the storage means again. The calculated torque or the average torque is used to calculate the difference between the adjacent torques or the average torque, and the respective differences are compared. In the step of determining whether or not the yield point of the screw has been reached, and in the step of continuing or interrupting, it is determined that the tightening has been completed when it is determined that the yield point has been reached, and the PWM signal input is interrupted. Can do.

本発明のねじ締め装置は、安価なステッピングモータを用い、簡単な構成であるため、安価で提供することができる。また、本発明のねじ締め装置およびその制御方法は、直接ねじの締め付けトルクを制御することができるため、特に微細ねじの締め付けに対して、嵌合溝をつぶすことなく、高速で、かつ高精度のねじ締めを実現することができる。また、締め付けられる側が樹脂である場合においても、その締め付けられる側のねじ溝をつぶすことがなくなる。   Since the screw fastening apparatus of the present invention uses an inexpensive stepping motor and has a simple configuration, it can be provided at low cost. In addition, since the screw tightening device and the control method thereof according to the present invention can directly control the tightening torque of the screw, particularly for the tightening of the fine screw, the high speed and high accuracy can be achieved without crushing the fitting groove. The screw tightening can be realized. Even when the side to be tightened is resin, the screw groove on the side to be tightened is not crushed.

また、ねじ締めの途中でブレーキをかけたり、低トルクで回転させたりする必要がないので、作業効率を向上させることができる。ねじ締め作業において降伏点を大きく超えるようなことがないので、ねじの再利用が可能となる。   In addition, it is not necessary to apply a brake or rotate at a low torque during screw tightening, so that the work efficiency can be improved. Since the yield point is not greatly exceeded in the screw tightening operation, the screw can be reused.

さらに、モータ、駆動手段および制御手段を1つの筐体内に収容することで、コンパクトになり、さらに配線の本数を少なく(省配線化)することができる。また、記憶手段に得られた回転速度、トルク、回転数を記録することで、その後、トレースすることができ、間違った長さのねじを使用した場合や、斜めに挿入され所定の回転数より少ない回転数で締め付けられた場合等の締め付け異常を検出することが可能となる。そして、トルクカーブを記録しトレースすることも可能となり、これらの情報を記録管理することも可能となる。   Furthermore, by accommodating the motor, the driving means, and the control means in one housing, it becomes compact and the number of wires can be reduced (wiring saving). Also, by recording the rotation speed, torque, and rotation speed obtained in the storage means, it can be traced afterwards, and when a screw with the wrong length is used, It is possible to detect a tightening abnormality such as when tightening at a small number of rotations. The torque curve can be recorded and traced, and the information can be recorded and managed.

本発明のねじ締め装置の構成例を示した図。The figure which showed the structural example of the screw fastening apparatus of this invention. ねじ締め装置が備える駆動回路の一例を示した回路構成図。The circuit block diagram which showed an example of the drive circuit with which a screw fastening apparatus is provided. ねじ締め装置が備える制御回路の一例を示した機能ブロック図。The functional block diagram which showed an example of the control circuit with which a screw fastening apparatus is provided. ねじの締め付け角度と締め付けトルクとの関係を示した図。The figure which showed the relationship between the tightening angle of a screw, and a tightening torque. ねじ締め装置が備えるデータテーブルを例示した図。The figure which illustrated the data table with which a screw fastening device is provided. トルク法を採用してねじ締めを実施する場合の処理の流れを示したフローチャート。The flowchart which showed the flow of the process in the case of implementing a screw fastening using a torque method. 回転角法を採用してねじ締めを実施する場合の処理の流れを示したフローチャート。The flowchart which showed the flow of the process in the case of implementing a screw fastening using a rotation angle method. トルク勾配法を採用してねじ締めを実施する場合の処理の流れを示したフローチャート。The flowchart which showed the flow of the process in the case of implementing a screw fastening using a torque gradient method.

図1は、本発明のねじ締め装置の構成例を示した図である。なお、図1に示した実施形態は1つの構成例であるので、本発明はこの実施形態に限定されるものでない。本発明のねじ締め装置は、様々な種類やサイズのねじに適用可能であるが、好適には、例えば、M2(メートルねじの呼び径2mm)以下の微細ねじに適用することができる。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a screw fastening device of the present invention. Note that the embodiment shown in FIG. 1 is one configuration example, and the present invention is not limited to this embodiment. The screw tightening device of the present invention can be applied to screws of various types and sizes, but can be preferably applied to, for example, fine screws of M2 (nominal diameter of metric screw 2 mm) or less.

ねじは、その要素として、巻き方向、条数、ねじ溝の形状、径、ピッチ、山数等がある。条数は、1つのねじに何本のねじ溝が切ってあるかを示すものである。これらの要素の情報から何回転させれば締め付けることができるかを想定することができる。   The elements of the screw include the winding direction, the number of threads, the shape of the thread groove, the diameter, the pitch, the number of ridges, and the like. The number of stripes indicates how many screw grooves are cut in one screw. From the information of these elements, it can be assumed how many rotations can be tightened.

また、ねじは、雄ねじと雌ねじがあり、雄ねじは、頭部、座面、軸、ねじ先を有している。頭部頂面には、工具で回すための嵌合溝が形成され、嵌合溝としては、一文字の溝であるすりわり、十文字の穴である十字穴等がある。   The screw includes a male screw and a female screw, and the male screw has a head, a seating surface, a shaft, and a screw tip. A fitting groove for turning with a tool is formed on the top surface of the head. Examples of the fitting groove include a slit that is a single character, a cross hole that is a crossed hole, and the like.

このねじ締め装置は、図1に示すように、この嵌合溝に挿入し、嵌合させるためのビット10と、そのビット10を回転させるために動力を与えるステッピングモータ11と、入力されたPWM信号によりステッピングモータ11を駆動させる駆動回路12と、位置検出手段としての位置検出器13と、制御手段としての制御回路14とを含んで構成される。なお、位置検出器13は、必要に応じて設けることができる。   As shown in FIG. 1, the screw fastening device includes a bit 10 to be inserted and fitted in the fitting groove, a stepping motor 11 for supplying power for rotating the bit 10, and an input PWM. A drive circuit 12 that drives the stepping motor 11 by a signal, a position detector 13 as position detection means, and a control circuit 14 as control means are configured. The position detector 13 can be provided as necessary.

また、このねじ締め装置は、ステッピングモータ11と、駆動回路12と、位置検出器13と、制御回路14とが、ねじ締め装置が有する筐体内に収容されていることが好ましく、図1に示すように一体化されていることがより好ましい。これは、ねじ締め装置をコンパクトにすることができ、さらに配線の本数を少なく(省配線化)することができる。なお、一体化する場合は、図1に示すようにビット10にステッピングモータ11を接続し、ステッピングモータ11と位置検出器12および駆動回路13とを接続し、位置検出器12および駆動回路13と制御回路14とを接続して一体化することができる。   Further, in this screw tightening device, it is preferable that the stepping motor 11, the drive circuit 12, the position detector 13, and the control circuit 14 are accommodated in a housing of the screw tightening device, as shown in FIG. It is more preferable that they are integrated. As a result, the screw tightening device can be made compact, and the number of wires can be reduced (wiring saving). In the case of integration, as shown in FIG. 1, a stepping motor 11 is connected to the bit 10, the stepping motor 11, the position detector 12 and the drive circuit 13 are connected, and the position detector 12 and the drive circuit 13 are connected. The control circuit 14 can be connected and integrated.

ビット10は、ねじと同様の炭素鋼やステンレス鋼等から製造され、その先端部がねじの嵌合溝に嵌合する形状とされる。このため、ビット10をねじの嵌合溝に挿入し、嵌合させた後、ビット10を回転させることにより、ねじを回転させ、締め付けることができる。   The bit 10 is manufactured from carbon steel, stainless steel, or the like similar to the screw, and has a shape in which a tip portion thereof is fitted into the fitting groove of the screw. For this reason, after inserting the bit 10 into the fitting groove of the screw and fitting it, the screw can be rotated and tightened by rotating the bit 10.

ステッピングモータ11は、位置検出器13を付加し、制御回路14を図3に示すような構成にすることにより正確な速度制御を実現することができる。   The stepping motor 11 can realize accurate speed control by adding a position detector 13 and configuring the control circuit 14 as shown in FIG.

ステッピングモータ11は、シャフトに連結される回転子と、回転子の周囲に離間して設けられる電線が巻かれた固定子とを含んで構成される。シャフトの一端は、上記のビット10を着脱するためのチャック等が連結され、回転子の回転によりシャフトおよびチャックを介してビット10を回転させることができる。回転子は、磁化されており、対向する固定子に巻かれた電線に電流が供給され、固定子が同じ磁極に磁化すると、吸引力や反発力を生じて一定方向へ一定角度だけ回転する。   The stepping motor 11 includes a rotor connected to a shaft and a stator around which an electric wire provided around the rotor is wound. One end of the shaft is connected to a chuck or the like for attaching and detaching the bit 10 described above, and the bit 10 can be rotated via the shaft and the chuck by the rotation of the rotor. The rotor is magnetized, and when electric current is supplied to the wires wound around the opposing stator and the stator is magnetized to the same magnetic pole, an attractive force and a repulsive force are generated to rotate in a certain direction by a certain angle.

ステッピングモータ11は、電流を流す方向を切り替えて、この吸引力や反発力を順次発生させることにより回転子を回転させる。ちなみに、ステッピングモータ11には、PM(永久磁石)型、VR(歯車状鉄心)型、HB(複合)型の3種類があるが、VR型は吸引力のみを生じて回転子を回転させ、PM型およびHB型は吸引力および反発力を生じて回転子を回転させる。   The stepping motor 11 rotates the rotor by switching the direction of current flow and sequentially generating this attractive force and repulsive force. By the way, there are three types of stepping motor 11: PM (permanent magnet) type, VR (gear-like iron core) type, and HB (composite) type, but VR type produces only an attractive force to rotate the rotor, The PM type and the HB type generate a suction force and a repulsive force to rotate the rotor.

ステッピングモータ11では、回転子とそれに対向する固定子の2つの磁極で1つの相を形成する。この相が2組あるものを2相ステッピングモータといい、ステッピングモータには、そのほか、3相ステッピングモータや5相ステッピングモータがある。本発明ではいずれの相のステッピングモータでも採用することができる。   In the stepping motor 11, one phase is formed by the two magnetic poles of the rotor and the stator facing the rotor. A motor having two sets of these phases is called a two-phase stepping motor, and other stepping motors include a three-phase stepping motor and a five-phase stepping motor. Any phase stepping motor can be employed in the present invention.

本発明では、後述する制御回路14により起動、自然停止、トルク制御を行うことができるので、ギアやクラッチ機構は必要なく、ステッピングモータ11が直接ビット10に動力を与えてビット10を回転させ、また、自然停止させることができる。   In the present invention, since the start, natural stop, and torque control can be performed by the control circuit 14 to be described later, no gear or clutch mechanism is required, and the stepping motor 11 directly powers the bit 10 to rotate the bit 10, Moreover, it can be stopped naturally.

駆動回路12は、制御回路14により生成され、入力されたPWM信号によりステッピングモータ11を駆動させる。また、制御回路14がPWM信号の入力を遮断したことを受けて、駆動回路12は、ステッピングモータ11を自然停止させる。駆動回路12は、2相ステッピングモータの場合、例えば、8つのFET(電界効果トランジスタ)と、2つのコイルとを備え、FETで電流をオンオフし、2つのコイルに交互に電流を供給して交互にコイルを磁化することにより、回転子を回転させ、ステッピングモータ11を駆動させる。   The drive circuit 12 drives the stepping motor 11 by the PWM signal generated and input by the control circuit 14. In response to the control circuit 14 blocking the input of the PWM signal, the drive circuit 12 naturally stops the stepping motor 11. In the case of a two-phase stepping motor, the drive circuit 12 includes, for example, eight FETs (field effect transistors) and two coils, and turns on and off the current with the FETs and alternately supplies current to the two coils. By magnetizing the coil, the rotor is rotated and the stepping motor 11 is driven.

駆動回路12は、一例として、図2に示すような8つのFET20〜27と、2つのコイル28、29と、2つの電流検出器30、31とから構成することができる。制御回路14は、8つのFETゲート信号を出力し、各FET20〜27のゲートへ入力する。電流検出器30、31は、コイル28、29に流れる電流を検出し、各相の電流の電圧変換信号VSa、VSbとして制御回路14へフィードバックする。   As an example, the drive circuit 12 can be composed of eight FETs 20 to 27 as shown in FIG. 2, two coils 28 and 29, and two current detectors 30 and 31. The control circuit 14 outputs eight FET gate signals and inputs them to the gates of the FETs 20 to 27. The current detectors 30 and 31 detect currents flowing through the coils 28 and 29 and feed back to the control circuit 14 as voltage conversion signals VSa and VSb of currents of the respective phases.

再び図1を参照して、位置検出器13は、ステッピングモータ11の回転方向の位置あるいは回転角度を検出する。したがって、位置検出器13は、ステッピングモータ11の回転子がどの程度の角度だけ回転したかを検出することができる。具体的には、1°や2°といった角度である。この位置や回転角度を検出するための装置としては、エンコーダやレゾルバ等を挙げることができる。この位置検出器13は、その位置または回転角度を表すパルス信号として出力することができる。   Referring to FIG. 1 again, the position detector 13 detects the position or rotation angle of the stepping motor 11 in the rotation direction. Therefore, the position detector 13 can detect how much the rotor of the stepping motor 11 has rotated. Specifically, the angle is 1 ° or 2 °. Examples of the device for detecting the position and rotation angle include an encoder and a resolver. The position detector 13 can output as a pulse signal indicating the position or rotation angle.

制御回路14は、位置検出器13から出力されたパルス信号の入力を受け付け、そのパルス数から回転速度および回転子が回転する数(以下、回転数とする。)を算出する。そして、制御回路14は、その得られた回転速度が、図示しない外部のPC等に設定され、そのPC等からケーブルを介して入力された回転速度あるいは内部のメモリに予め設定された回転速度になるように、駆動回路12に入力するPWM信号を制御する。   The control circuit 14 receives the input of the pulse signal output from the position detector 13, and calculates the rotation speed and the number of rotations of the rotor (hereinafter referred to as the rotation number) from the number of pulses. Then, the control circuit 14 sets the obtained rotation speed to an external PC (not shown) or the like, and sets the rotation speed input from the PC or the like via a cable or the rotation speed preset in the internal memory. Thus, the PWM signal input to the drive circuit 12 is controlled.

例えば、設定された回転速度と得られた回転速度との差を求め、その差の分だけ回転速度を上げる、または下げるように制御して、その設定された回転速度になるように制御することができる。具体的には、駆動回路12へ入力するPWM信号のパルス幅を変えて電線に与える電圧を制御する。これにより、回転子の単位時間当たりの回転角度が変わり、その結果、その設定された回転速度へ変わる。このようにして、制御回路14は回転速度制御を行う。   For example, the difference between the set rotation speed and the obtained rotation speed is obtained, and the rotation speed is controlled to be increased or decreased by the difference, so that the set rotation speed is controlled. Can do. Specifically, the voltage applied to the electric wire is controlled by changing the pulse width of the PWM signal input to the drive circuit 12. As a result, the rotation angle of the rotor per unit time changes, and as a result, changes to the set rotation speed. In this way, the control circuit 14 performs rotation speed control.

また、制御回路14は、回転速度制御を行いながらPWM信号を駆動回路12へ入力するが、その駆動回路12が備える電流検出器30、31により検出された電流値からステッピングモータ11のトルクを算出し、算出したトルクを用いてねじ締めの状態を判断する。そして、制御回路14は、判断した状態に応じて駆動回路12へのPWM信号の入力を継続または遮断する。PWM信号の入力を継続する場合、制御回路14はそのまま回転速度制御を続ける。   The control circuit 14 inputs the PWM signal to the drive circuit 12 while performing the rotation speed control, and calculates the torque of the stepping motor 11 from the current values detected by the current detectors 30 and 31 provided in the drive circuit 12. Then, the screw tightening state is determined using the calculated torque. Then, the control circuit 14 continues or blocks the input of the PWM signal to the drive circuit 12 according to the determined state. When the input of the PWM signal is continued, the control circuit 14 continues the rotation speed control as it is.

制御回路14としては、マイクロコントローラ(マイコン)を挙げることができる。マイコンは、CPUコア、上記の処理を実現するためのプログラム等を格納するメモリ、タイマー、I/Oインタフェースを備えることができる。また、マイコンは、PC等と通信するための通信インタフェースを備えていてもよい。その通信インタフェースは、有線通信を行うためのインタフェースであってもよいし、無線通信を行うためのインタフェースであってもよい。なお、無線通信は、無線LANやBluetooth(登録商標)を使用して行うことができる。   An example of the control circuit 14 is a microcontroller (microcomputer). The microcomputer can include a CPU core, a memory for storing a program for realizing the above processing, a timer, and an I / O interface. The microcomputer may include a communication interface for communicating with a PC or the like. The communication interface may be an interface for performing wired communication or an interface for performing wireless communication. Note that wireless communication can be performed using a wireless LAN or Bluetooth (registered trademark).

図3に示す制御回路14の一例を示した機能ブロック図を参照して、制御回路14の詳細な構成および各機能部が行う処理について説明する。制御回路14は、速度検出部40、速度演算部41、リミット処理部42、電流演算部43、A/Dコンバータ44、第1座標変換部45、第2座標変換部46、PWM電圧変換部47、リミット時間計数部48、PWM遮断処理部49、回数検出部50、回数判断部51、警告部52を含んで構成される。   With reference to a functional block diagram illustrating an example of the control circuit 14 illustrated in FIG. 3, a detailed configuration of the control circuit 14 and processing performed by each functional unit will be described. The control circuit 14 includes a speed detector 40, a speed calculator 41, a limit processor 42, a current calculator 43, an A / D converter 44, a first coordinate converter 45, a second coordinate converter 46, and a PWM voltage converter 47. , A limit time counting unit 48, a PWM cutoff processing unit 49, a number detection unit 50, a number determination unit 51, and a warning unit 52.

速度検出部40は、位置検出器13から入力されたパルス信号から回転速度を算出することにより回転速度を検出する。位置検出器13がパルス信号へ変換する際、任意の回転角度につき1つのパルスを発生させるようにパルス信号を生成するので、回転速度は、1回転するパルス数を用いて算出することができる。   The speed detector 40 detects the rotational speed by calculating the rotational speed from the pulse signal input from the position detector 13. When the position detector 13 converts the pulse signal into a pulse signal, the pulse signal is generated so as to generate one pulse at an arbitrary rotation angle. Therefore, the rotation speed can be calculated by using the number of pulses for one rotation.

速度演算部41は、図示しない外部のPC等に設定され、そのPC等から与えられる回転速度指令値、あるいは内部のメモリに予め設定された回転速度指令値を用い、速度検出部40で検出された回転速度が、その回転速度指令値に設定された回転速度になるように、現在、コイル28、29に与えている電流値に対して一定の電流値を増加あるいは減少させる指示を速度演算の結果としてリミット処理部42に対して出力する。なお、図3では、外部のPC等から回転速度指令値が与えられる場合について示している。   The speed calculation unit 41 is detected by the speed detection unit 40 using a rotation speed command value set from an external PC (not shown) or the like, or a rotation speed command value preset in an internal memory. An instruction to increase or decrease a constant current value with respect to the current value currently applied to the coils 28 and 29 so that the rotation speed becomes the rotation speed set to the rotation speed command value. As a result, the data is output to the limit processing unit 42. FIG. 3 shows a case where a rotation speed command value is given from an external PC or the like.

リミット処理部42は、その結果を受け付け、外部のPC等に設定され、そのPC等から与えられる電流リミット値あるいは内部のメモリに予め設定された電流リミット値を参照し、駆動回路12で現在コイル28、29に与えている電流値に、一定の電流値を増加あるいは減少させた値が、その電流リミット値に達するか否かを判断する。図3では、外部のPC等から電流リミット値が与えられる場合について示している。   The limit processing unit 42 receives the result, is set in an external PC or the like, refers to a current limit value given from the PC or the like or a current limit value preset in an internal memory, and the drive circuit 12 It is determined whether or not a value obtained by increasing or decreasing a constant current value to the current values given to 28 and 29 reaches the current limit value. FIG. 3 shows a case where a current limit value is given from an external PC or the like.

モータのトルクTMは、下記式1から計算することができる。式1中、IMはコイル28、29に与える電流値、KTはモータのトルク定数である。   The motor torque TM can be calculated from Equation 1 below. In Equation 1, IM is a current value applied to the coils 28 and 29, and KT is a torque constant of the motor.

上記式1を参照すると、モータのトルクTMは、電流値IMに比例しており、電流値IMが電流リミット値に達したか否かを判断することにより、トルクTMがトルクリミット値に達したか否かを判断することができる。この判断は、モータのトルクを制限し、ねじに過度なトルクがかからないようにするために行われる。   Referring to Equation 1 above, the motor torque TM is proportional to the current value IM, and the torque TM has reached the torque limit value by determining whether or not the current value IM has reached the current limit value. It can be determined whether or not. This determination is made in order to limit the torque of the motor and prevent excessive torque on the screw.

ここで、図4に、ねじの締め付け角度と締め付けトルクとの関係を示す。締め付けトルクは、締め付け角度に応じて変化し、一般に6つの段階に分けることができる。第1段階は、ねじがねじ穴へ嵌合するまでの区間である。このときのトルクは、モータ自身およびビット10を空回りさせたときのトルクに一致すると考えられる。   FIG. 4 shows the relationship between the screw tightening angle and the tightening torque. The tightening torque varies depending on the tightening angle and can generally be divided into six stages. The first stage is a section until the screw is fitted into the screw hole. The torque at this time is considered to coincide with the torque when the motor itself and the bit 10 are idled.

第2段階は、ねじがねじ穴に嵌合し、着座工程に入るまでの区間である。着座は、ねじの座面が被締結物に付いたときの状態である。ねじ穴に嵌合するので、第1段階よりトルクが増加するが、その増加量はわずかなものと考えられる。   The second stage is a section from when the screw is fitted into the screw hole until the seating process starts. The seating is a state when the seat surface of the screw is attached to the object to be fastened. Since it is fitted into the screw hole, the torque increases from the first stage, but the increase is considered to be slight.

第3段階は、着座工程における区間であり、このときのトルクは、スナッグトルクと呼ばれる。第1段階および第2段階では、ほぼ一定のトルクであったが、この第3段階では、トルクFが角度θに応じて増加する。Fをθで微分したdF/dθが一定の値になった時点が、着座完了時と考えられる。   The third stage is a section in the seating process, and the torque at this time is called a snag torque. In the first stage and the second stage, the torque was almost constant, but in this third stage, the torque F increases according to the angle θ. The time when dF / dθ obtained by differentiating F by θ becomes a constant value is considered to be when the seating is completed.

第4段階は、通常の締め付け工程における区間であり、弾性域と呼ばれる。ねじ締めは、ねじを伸ばすことにより軸力を高めるものであり、伸びる長さに比例して軸力が増加する。このことから、トルクは、角度の増加に比例して増加する。したがって、dF/dθは、この弾性域ではほぼ一定となる。   The fourth stage is a section in a normal tightening process and is called an elastic region. Screw tightening increases the axial force by extending the screw, and the axial force increases in proportion to the length of extension. Thus, the torque increases in proportion to the increase in angle. Therefore, dF / dθ is substantially constant in this elastic range.

第5段階は、ねじの降伏点を超え、角度に対するトルクの増加率が低下する区間であり、塑性域と呼ばれる。この第5段階は、第4段階で伸びたねじが元に戻らない弾性域を脱した区間である。この降伏点を大きく超えて塑性域に深く入り込むと、ねじの復元力が失われ、同じねじを再利用することができなくなる。   The fifth stage is a section where the rate of increase in torque with respect to the angle decreases beyond the yield point of the screw, and is called a plastic zone. The fifth stage is a section where the screw stretched in the fourth stage has escaped from the elastic region where it does not return. If the yield point is greatly exceeded and the plastic zone is entered deeply, the restoring force of the screw is lost and the same screw cannot be reused.

第6段階は、角度に対するトルクの増加率が低下する区間であって、その増加率が負の区間である。この区間は、ねじまたは被締結物の破損が進んでいる状態と考えられる。したがって、このまま締め付けを続けると、いずれねじが空回りするものと考えられる。   The sixth stage is a section in which the rate of increase in torque with respect to the angle decreases, and the section in which the increase rate is negative. This section is considered to be a state in which the screw or the object to be fastened is progressing. Therefore, if the tightening is continued as it is, it is considered that the screw will eventually idle.

本発明では、制御回路14が、電流検出器30、31により検出された電流値からステッピングモータ11のトルクを算出することができることから、その算出したトルクを用いてねじ締めの状態、すなわち、どの段階にあるかを判断することができる。そして、制御回路14は、判断した状態に応じて駆動回路12へのPWM信号の入力を継続または遮断することができる。例えば、設定されたトルクに達するまで、もしくは着座後、設定された位置または回転角度に達するまで、または降伏点に達するまでは、PWM信号の入力を継続し、達したときに遮断することができる。   In the present invention, since the control circuit 14 can calculate the torque of the stepping motor 11 from the current values detected by the current detectors 30 and 31, the screw tightening state using the calculated torque, that is, which It can be judged whether it is in a stage. The control circuit 14 can continue or block the input of the PWM signal to the drive circuit 12 according to the determined state. For example, input of the PWM signal can be continued until the set torque is reached, or after sitting, until the set position or rotation angle is reached, or until the yield point is reached, and when it is reached, it can be shut off .

また、降伏点におけるトルクをトルクリミットとし、そのトルクリミットに対応する電流値を電流リミット値として設定し、それ以上のトルクへ増加しないようにトルクを制限して、ねじの破損等を確実に防止できるようにすることが可能である。電流リミット値は、このように降伏点におけるトルクに対応する電流値に設定することも可能であるが、降伏点におけるトルクを超えるトルクであっても、ねじの復元力が失われない範囲内にあるトルクに対応する電流値に設定することも可能である。   In addition, the torque at the yield point is set as the torque limit, the current value corresponding to the torque limit is set as the current limit value, and the torque is limited so that it does not increase beyond that, and it is possible to reliably prevent screw breakage, etc. It is possible to make it possible. The current limit value can be set to a current value corresponding to the torque at the yield point as described above, but even if the torque exceeds the torque at the yield point, it is within the range where the restoring force of the screw is not lost. It is also possible to set the current value corresponding to a certain torque.

再び図3を参照して、リミット処理部42は、電流リミット値に達していないと判断した場合、その結果を電流指令として電流演算部43へ送る。A/Dコンバータ44は、駆動回路12の電流検出器30、31により検出された電流の電圧変換信号(アナログ)を電圧変換信号(デジタル)へ変換する。第1座標変換部45は、それら2つの電圧変換信号(デジタル)を受け付け、電流演算部43で電流演算処理を行うための信号へ変換するべく、固定座標から回転座標へ座標変換し、座標変換値を得る。   Referring to FIG. 3 again, when limit processing unit 42 determines that the current limit value has not been reached, it sends the result to current calculation unit 43 as a current command. The A / D converter 44 converts the voltage conversion signal (analog) of the current detected by the current detectors 30 and 31 of the drive circuit 12 into a voltage conversion signal (digital). The first coordinate conversion unit 45 receives these two voltage conversion signals (digital), converts the coordinates from fixed coordinates to rotation coordinates, and converts the coordinates into signals for performing current calculation processing in the current calculation unit 43, and converts the coordinates. Get the value.

電流演算部43は、その電流指令を受け、得られた座標変換値を用いて、駆動回路12でコイル28、29に流す電流値を計算する。電流演算部43は、一定の電流値だけ増加させる旨の指示を受け付けた場合、座標変換値に一定の電流値を加算して、コイル28、29に流すべき電流値とする。これに対し、一定の電流値だけ減少させる旨の指示を受け付けた場合、電流演算部43は、座標変換値から一定の電流値を減算して、コイル28、29に流すべき電流値とする。   The current calculation unit 43 receives the current command, and calculates a current value to be passed through the coils 28 and 29 by the driving circuit 12 using the obtained coordinate conversion value. When receiving an instruction to increase the current value by a constant current value, the current calculation unit 43 adds the constant current value to the coordinate conversion value to obtain a current value to be passed through the coils 28 and 29. On the other hand, when receiving an instruction to decrease by a constant current value, the current calculation unit 43 subtracts the constant current value from the coordinate conversion value to obtain a current value to be passed through the coils 28 and 29.

電流演算部43は、得られた電流値の情報を第2座標変換部46へ送付し、第2座標変換部46が、2つの相への電圧指令に振り分けるための戻し座標変換処理を行う。具体的には、第2座標変換部46は回転座標から固定座標へ戻す座標変換を行う。PWM電圧変換部47は、第2座標変換部46から受け付けた電圧指令をパルス電圧に変換し、PWM信号を生成する。PWM信号は、G〜Gとして参照されるFETゲート信号として駆動回路12へ与えられる。 The current calculation unit 43 sends the obtained current value information to the second coordinate conversion unit 46, and the second coordinate conversion unit 46 performs a return coordinate conversion process for distributing the voltage commands to the two phases. Specifically, the second coordinate conversion unit 46 performs coordinate conversion to return the rotation coordinate to the fixed coordinate. The PWM voltage converter 47 converts the voltage command received from the second coordinate converter 46 into a pulse voltage, and generates a PWM signal. The PWM signal is supplied to the drive circuit 12 as an FET gate signal referred to as G 1 to G 8 .

リミット処理部42が、電流リミット値に達したと判断した場合、その電流リミット値の電流値にするように指示し、電流演算部43がその電流値の情報を第2座標変換部46へ送り、PWM電圧変換部47がその電流値を与えるPWM信号を生成し、駆動回路12へ入力する。これにより、その電流リミット値に対応するトルク以上のトルクにならないように制限することができ、ねじの復元力が失われることがなくなり、ねじの再利用が可能となる。   When the limit processing unit 42 determines that the current limit value has been reached, the limit processing unit 42 instructs the current limit value to be the current value, and the current calculation unit 43 sends the current value information to the second coordinate conversion unit 46. The PWM voltage converter 47 generates a PWM signal that gives the current value and inputs the PWM signal to the drive circuit 12. Thereby, it can restrict | limit so that it may not become the torque more than the torque corresponding to the current limit value, and the restoring force of a screw is not lost, A screw can be reused.

その一方で、リミット処理部42は、リミット時間計数部48へ通知し、一定時間計測させる。リミット時間計数部48は、設定された時間を計測し、その時間に達したところでPWM遮断処理部49へ通知する。PWM遮断処理部49は、その通知を受けてすぐ、PWM電圧変換部47から駆動回路12へのPWM信号の入力を遮断することにより、ステッピングモータ11を自然停止させる。   On the other hand, the limit processing unit 42 notifies the limit time counting unit 48 to measure for a certain time. The limit time counting unit 48 measures the set time, and notifies the PWM cutoff processing unit 49 when the time is reached. Immediately after receiving the notification, the PWM cutoff processing unit 49 shuts down the stepping motor 11 by blocking the input of the PWM signal from the PWM voltage conversion unit 47 to the drive circuit 12.

回数検出部50は、位置検出器13の出力信号からステッピングモータ11の回転数を検出する。図3では、制御回路14内で分岐して速度検出部40と回数検出部50へ入力されているが、位置検出器13の出力信号が外部で分岐され、速度検出部40と回数検出部50とに別個に入力される構成であってもよい。なお、この回数検出部50も、位置検出器13がパルス信号へ変換する際、任意の回転角度につき1つのパルスを発生させるようにパルス信号を生成するので、回転数は、パルス数を用いて算出することができる。また、回数検出部50は、後述する回転角法においてパルス信号により発生するパルスをカウント指令信号として検出し、それを検出するたびにカウントし、カウント値として回数判断部51へ送付する。   The number detection unit 50 detects the number of rotations of the stepping motor 11 from the output signal of the position detector 13. In FIG. 3, the signal is branched in the control circuit 14 and input to the speed detector 40 and the frequency detector 50. However, the output signal of the position detector 13 is branched externally, and the speed detector 40 and the frequency detector 50. It may be configured to be input separately. The number detection unit 50 also generates a pulse signal so that one pulse is generated at an arbitrary rotation angle when the position detector 13 converts the pulse signal into a pulse signal. Can be calculated. The number detection unit 50 detects a pulse generated by a pulse signal in a rotation angle method, which will be described later, as a count command signal.

回数判断部51は、回数検出部50から得られたカウント値を用い、外部の管理サーバ等に設定され、その管理サーバ等から与えられるカウント値、あるいは内部のメモリに予め設定されたカウント値と比較して、同じ値かどうかを判断する。上述したように、ねじを締め付けるために必要とされる回転数は、予め想定されるため、その回転数をカウント値として設定し、その設定されたカウント値と同じ値かどうかを判断することにより、正しく締め付けられたかどうかを判断することができる。   The number determination unit 51 uses the count value obtained from the number detection unit 50, is set in an external management server or the like, is given by the management server or the like, or is preset in the internal memory. Compare to determine whether the values are the same. As described above, since the number of rotations required to tighten the screw is assumed in advance, the number of rotations is set as a count value, and it is determined whether or not it is the same value as the set count value. It can be judged whether it is tightened correctly.

回数判断部51は、両者が一致する場合、正しく締め付けられていることを示しているので、何ら指示することなく、処理を終了することができる。ねじ締め装置が表示部を備えている場合、回数判断部51は、表示部に対し、正しく締め付けられた旨を表示させることも可能である。これに対し、回数判断部51は、両者が一致しない場合、斜めに挿入されている等、正しく締め付けられていないことを示しているので、警告部52へ指示し、警告部52がエラー音を鳴らしたり、表示部を備える場合にはその表示部に対し、エラーが発生した旨を表示させる。   Since the number determination part 51 has shown that it has tightened correctly, when both correspond, it can complete | finish a process, without instruct | indicating anything. When the screw tightening device includes a display unit, the number determination unit 51 can display on the display unit that the tightening has been correctly performed. On the other hand, if the number does not match, the number determination unit 51 indicates that the screw is not correctly tightened, such as being inserted obliquely, so the warning unit 52 gives an error sound. When it is sounded or provided with a display unit, the fact that an error has occurred is displayed on the display unit.

本発明では、ねじ締めを実施するための方法として、これまでに知られたトルク法、回転角法、トルク勾配法のいずれの方法でも採用することができる。トルク法は、ねじの締め付けトルクを管理する方法であり、回転角法は、着座後のねじの回転角度を管理する方法であり、トルク勾配法は、ねじの降伏点まで締め付ける方法である。   In the present invention, any of the torque method, the rotation angle method, and the torque gradient method known so far can be employed as a method for performing screw tightening. The torque method is a method for managing the tightening torque of the screw, the rotation angle method is a method for managing the rotation angle of the screw after seating, and the torque gradient method is a method of tightening to the yield point of the screw.

これらの方法を採用してねじを締め付ける際、制御回路14は、トルクを算出し、その算出したトルクを用いて演算を行い、その演算結果を利用してねじ締めの状態を判断する。このため、ねじ締め装置は、算出したトルクや演算結果を記憶するための記憶手段を備えることができる。この記憶手段は、外部のPC等から与えられた設定されたトルク、設定された回転速度、設定されたカウント値、電流リミット値等を記憶し、また、得られた回転速度や回転数、すべての算出されたトルク等も記憶することができる。   When the screws are tightened using these methods, the control circuit 14 calculates torque, performs calculation using the calculated torque, and determines the screw tightening state using the calculation result. For this reason, the screw tightening apparatus can be provided with a storage means for storing the calculated torque and the calculation result. This storage means stores a set torque, a set rotation speed, a set count value, a current limit value, etc. given from an external PC, etc. The calculated torque or the like can also be stored.

図5は、記憶手段が記憶するデータテーブルを例示した図である。記憶手段は、図5(a)〜(c)に示す3つのデータテーブルを記憶する。図5(a)に示す第1データテーブルは、新しくトルクが算出されるたびに最新のトルクから順に並べて指定された数のトルクを記憶する。図5(a)では、7つのトルクがトルクデータとして記憶可能なフィールドが設けられ、新しくトルクが算出されるたびに先頭のD1で示されるフィールドに記憶する。このとき、最新のトルクから順に並ぶように記憶されるので、D1にあったデータはD2へ、D2にあったデータはD3へ、D3にあったデータはD4へ、D4にあったデータはD5へ、D5にあったデータはD6へ、D6にあったデータはD7へそれぞれ移動させる。なお、D7にあったデータはこの第1データテーブルから削除する。   FIG. 5 is a diagram illustrating a data table stored in the storage unit. The storage means stores three data tables shown in FIGS. The first data table shown in FIG. 5A stores a specified number of torques arranged in order from the latest torque each time a new torque is calculated. In FIG. 5A, a field capable of storing seven torques as torque data is provided, and each time a new torque is calculated, it is stored in the field indicated by D1 at the head. At this time, since the latest torques are stored in order, the data in D1 goes to D2, the data in D2 goes to D3, the data in D3 goes to D4, and the data in D4 goes to D5. The data in D5 is moved to D6, and the data in D6 is moved to D7. Note that the data in D7 is deleted from the first data table.

図5(b)に示す第2データテーブルは、5つのデータが記憶可能なフィールドが設けられ、新しくトルクが算出されるたびに第1データテーブルのトルクデータを使用して計算された結果を各フィールドに記憶する。この第2データテーブルは、トルクのゆらぎを吸収することを目的として、第1データテーブル内で順に並ぶ所定の数のトルクを平均した平均トルクをトルクデータとして記憶する。この図5(b)では、3つのトルクを平均した平均トルクを記憶していて、A1で示されるフィールドには、第1データテーブル内のD1、D2、D3のトルクを平均した平均トルクが記憶され、A2にはD2、D3、D4の平均トルク、A3にはD3、D4、D5の平均トルク、A4にはD4、D5、D6の平均トルク、A5にはD5、D6、D7の平均トルクがそれぞれ記憶される。   The second data table shown in FIG. 5B is provided with a field capable of storing five data, and each time a new torque is calculated, the result calculated using the torque data of the first data table Remember in the field. The second data table stores, as torque data, an average torque obtained by averaging a predetermined number of torques arranged in order in the first data table for the purpose of absorbing torque fluctuations. In FIG. 5B, an average torque obtained by averaging the three torques is stored, and an average torque obtained by averaging the torques D1, D2, and D3 in the first data table is stored in the field indicated by A1. A2 has an average torque of D2, D3, D4, A3 has an average torque of D3, D4, D5, A4 has an average torque of D4, D5, D6, A5 has an average torque of D5, D6, D7 Each is remembered.

図5(c)に示す第3データテーブルは、4つのデータが記憶可能なフィールドが設けられ、新しくトルクが算出されるたびに第2データテーブルの平均トルクを使用して計算された結果を各フィールドに記憶する。この第3データテーブルは、トルクの変化率データを記憶するテーブルであって、第2データテーブル内の互いに隣り合う平均トルクの差を変化率データとして記憶する。この図5(c)では、差としてのΔ1には、第2データテーブル内のA1からA2を減算した値、Δ2にはA2からA3を減算した値、Δ3にはA3からA4を減算した値、Δ4にはA4からA5を減算した値がそれぞれ記憶される。   The third data table shown in FIG. 5C is provided with a field capable of storing four data, and each time a new torque is calculated, the result calculated using the average torque of the second data table Remember in the field. The third data table stores torque change rate data, and stores the difference between adjacent average torques in the second data table as change rate data. In FIG. 5C, Δ1 as a difference is a value obtained by subtracting A2 from A1 in the second data table, Δ2 is a value obtained by subtracting A3 from A2, and Δ3 is a value obtained by subtracting A4 from A3. , Δ4 stores values obtained by subtracting A5 from A4.

この実施形態では、7つのトルクのみを記憶し、その7つのトルクを使用して演算を行っているが、データ数は、7つに限定されるものではなく、いかなる数であってもよい。また、第2データテーブルに記憶する平均トルクは、第1データテーブル内の順に並ぶ3つのトルクを平均することに限られるものではなく、2つや4つ以上を平均したトルクを記憶することも可能である。   In this embodiment, only seven torques are stored and calculation is performed using the seven torques. However, the number of data is not limited to seven, and may be any number. Further, the average torque stored in the second data table is not limited to averaging three torques arranged in the order in the first data table, and it is also possible to store a torque obtained by averaging two or four or more. It is.

図6は、上記のトルク法を採用してねじ締め制御を行う処理の流れを示したフローチャートである。ステップ600から処理を開始し、ステップ605では、外部のPC等から与えられた設定された回転速度となるようにPWM信号を制御し、その制御したPWM信号を駆動回路12へ入力してステッピングモータ11の回転を開始させる。   FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing for performing screw tightening control using the above torque method. The processing is started from step 600. In step 605, the PWM signal is controlled so that the set rotational speed is given from an external PC or the like, and the controlled PWM signal is input to the drive circuit 12 to input the stepping motor. 11 starts to rotate.

ステップ610では、駆動回路12が備える電流検出器30、31により検出された電流値から、制御回路14がトルクを算出し、算出したトルクの値を初期トルクとして記憶手段に記憶する。また、ステップ615において、制御回路14が、第1データテーブルのD1〜D7のフィールドすべてにこの初期トルクをセットする。ステップ620では、制御回路14が、第1データテーブルにセットされた初期トルクを用い、第2データテーブルのA1〜A5のフィールドにセットするための平均トルクを求める。そして、制御回路14は、求めた平均トルクを第2データテーブルにセットする。   In step 610, the control circuit 14 calculates a torque from the current values detected by the current detectors 30 and 31 provided in the drive circuit 12, and stores the calculated torque value in the storage means as an initial torque. In step 615, the control circuit 14 sets the initial torque in all the fields D1 to D7 of the first data table. In step 620, the control circuit 14 uses the initial torque set in the first data table to obtain an average torque for setting in the fields A1 to A5 of the second data table. Then, the control circuit 14 sets the obtained average torque in the second data table.

ステップ625では、駆動回路12から電流値が入力されると、制御回路14がトルクを算出し、第1データテーブル内のデータを1つずつシフトさせ、空いたD1のフィールドに最新のトルクをセットする。これに続いて、ステップ630で、制御回路14が第2データテーブルのA1〜A5のフィールドへ入力するための平均トルクを演算して求める。そして、制御回路14は、求めた平均トルクを第2データテーブルにセットする。   In step 625, when a current value is input from the drive circuit 12, the control circuit 14 calculates the torque, shifts the data in the first data table one by one, and sets the latest torque in the vacant D1 field. To do. Subsequently, in step 630, the control circuit 14 calculates and obtains an average torque for input to the fields A1 to A5 of the second data table. Then, the control circuit 14 sets the obtained average torque in the second data table.

ステップ635では、第2データテーブルのA1のフィールドにセットされた平均トルクが、設定されたトルク以上であるかを判定する。新しく電流値が検出されるたびに、ステップ625〜ステップ635のトルクの算出、第1データテーブルへセット、平均トルクの計算、第2データテーブルへセット、設定されたトルク以上であるかの判定が繰り返し行われる。   In step 635, it is determined whether the average torque set in the field A1 of the second data table is equal to or greater than the set torque. Each time a new current value is detected, the calculation of torque in steps 625 to 635, the setting to the first data table, the calculation of the average torque, the setting to the second data table, and the determination of whether or not the set torque is exceeded Repeatedly.

設定されたトルク以上であると判定した場合、ステップ640へ進み、制御回路14は、駆動回路12へのPWM信号の入力を遮断し、ステッピングモータ11を自然停止させ、ステップ645でこの処理を終了する。   If it is determined that the torque is equal to or greater than the set torque, the process proceeds to step 640, where the control circuit 14 cuts off the input of the PWM signal to the drive circuit 12, stops the stepping motor 11 naturally, and ends the process in step 645. To do.

図3に示す構成では、リミット処理部42が電流値を制限するため、電流リミット値と同じ電流値になるようにPWM信号を生成し、そのPWM信号を駆動回路12へ入力するが、これと同時に時間の計測を開始するリミット時間計数部48の時間設定値を0に設定しておくことで、PWM遮断処理部49へ即座に通知し、駆動回路12へのPWM信号の入力を遮断して、ステッピングモータ11を自然停止させることができる。   In the configuration shown in FIG. 3, since the limit processing unit 42 limits the current value, a PWM signal is generated so as to have the same current value as the current limit value, and the PWM signal is input to the drive circuit 12. At the same time, by setting the time set value of the limit time counting unit 48 that starts time measurement to 0, the PWM cutoff processing unit 49 is notified immediately, and the input of the PWM signal to the drive circuit 12 is cut off. The stepping motor 11 can be naturally stopped.

また、図6に示した実施形態では、トルクデータのゆらぎ吸収を目的として平均トルクを採用しているが、新しく算出された最新のトルクを用い、その最新のトルクが設定されたトルク以上であるかを判定することも可能である。   In the embodiment shown in FIG. 6, the average torque is adopted for the purpose of absorbing fluctuations in the torque data, but the latest torque calculated newly is used and the latest torque is equal to or greater than the set torque. It is also possible to determine whether or not.

図7は、上記の回転角法を採用してねじ締め制御を行う処理の流れを示したフローチャートである。ステップ700からこの処理を開始し、ステップ702では、外部のPC等から与えられた設定された回転速度となるようにPWM信号を制御し、その制御したPWM信号を駆動回路12へ入力してステッピングモータ11の回転を開始する。   FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing for performing screw tightening control using the above rotation angle method. This processing is started from step 700, and in step 702, the PWM signal is controlled so as to have a set rotational speed given from an external PC or the like, and the controlled PWM signal is input to the drive circuit 12 to perform stepping. The rotation of the motor 11 is started.

ステップ704では、駆動回路12が備える電流検出器30、31により検出された電流値から、制御回路14がトルクを算出し、算出したトルクの値を初期トルクとして記憶手段に記憶する。ステップ706では、制御回路14が、第1データテーブルのD1〜D7のフィールドすべてにこの初期トルクをセットする。ステップ708では、制御回路14が、第1データテーブルにセットされた初期トルクを用い、第2データテーブルのA1〜A5のフィールドにセットするための平均トルクを求める。そして、制御回路14は、求めた平均トルクを第2データテーブルにセットする。   In step 704, the control circuit 14 calculates a torque from the current values detected by the current detectors 30 and 31 provided in the drive circuit 12, and stores the calculated torque value in the storage means as an initial torque. In step 706, the control circuit 14 sets this initial torque in all the fields D1 to D7 of the first data table. In step 708, the control circuit 14 uses the initial torque set in the first data table to obtain an average torque for setting in the fields A1 to A5 of the second data table. Then, the control circuit 14 sets the obtained average torque in the second data table.

この回転角法では、さらに、ステップ710で、制御回路14が第3データテーブル内のΔ1〜Δ4にセットするトルクの変化率データを求める。そして、制御回路14は、求めた変化率データを第3データテーブルにセットする。その後、ステップ712で、制御回路14は、位置検出器13から出力されるパルス信号において所定角度だけ回転したことを示すカウント指令信号が検出されるのを待つ。   In this rotation angle method, in step 710, torque change rate data set by the control circuit 14 to Δ1 to Δ4 in the third data table is obtained. Then, the control circuit 14 sets the obtained change rate data in the third data table. Thereafter, in step 712, the control circuit 14 waits until a count command signal indicating that the pulse signal output from the position detector 13 has rotated by a predetermined angle is detected.

そのカウント指令信号が検出されると、ステップ714で、制御回路14は、駆動回路12により検出された最新の電流値からトルクを算出し、第1データテーブル内のデータを1つずつシフトさせ、空いたD1のフィールドに最新のトルクをセットする。これに続いて、ステップ716で、制御回路14は、第2データテーブルのA1〜A5のフィールドにセットするための平均トルクを演算して求める。そして、制御回路14は、求めた平均トルクを第2データテーブルにセットする。さらに、ステップ718で、制御回路14は、第3データテーブルのΔ1〜Δ4のフィールドにセットするための変化率データを演算して求める。そして、制御回路14は、求めた変化率データを第3データテーブルにセットする。   When the count command signal is detected, in step 714, the control circuit 14 calculates torque from the latest current value detected by the drive circuit 12, and shifts the data in the first data table one by one, Set the latest torque in the vacant D1 field. Subsequently, at step 716, the control circuit 14 calculates and obtains an average torque for setting in the fields A1 to A5 of the second data table. Then, the control circuit 14 sets the obtained average torque in the second data table. Further, in step 718, the control circuit 14 calculates and calculates change rate data for setting in the fields Δ1 to Δ4 of the third data table. Then, the control circuit 14 sets the obtained change rate data in the third data table.

その後、ステップ720で、制御回路14は、Δ1〜Δ4の変化率データを比較し、Δ1>Δ2>Δ3>Δ4の不等式が成立するかどうかを判定する。このステップ720は、図4に示す第3段階の初期の曲線が上昇し始めている箇所に該当するかどうかを判定するものであって、第3段階に入ったかどうかを判定するステップである。   Thereafter, in step 720, the control circuit 14 compares the change rate data of Δ1 to Δ4, and determines whether or not the inequality of Δ1> Δ2> Δ3> Δ4 holds. This step 720 is to determine whether or not the initial curve in the third stage shown in FIG. 4 corresponds to a position where the curve begins to rise, and is a step to determine whether or not the third stage has been entered.

ステップ720の不等式が成立しないと判定した場合、ステップ712へ戻り、制御回路14は、再びカウント指令信号が検出されるのを待つ。これに対して、不等式が成立すると判定した場合、そのままステップ724へ進むことも可能であるが、ここでは、第1段階や第2段階においても、上記不等式が成立する場合がないとは言えないので、誤った判断がなされるのを防止するため、ステップ722で、制御回路14は、第2データテーブルのA1のフィールドにセットされた平均トルクが、初期トルクの4倍以上であるかを判定する。この4倍という値は例示であり、誤った判断がなされるのを防止することができれば、2倍や3倍等であってもよい。   If it is determined that the inequality in step 720 is not satisfied, the process returns to step 712, and the control circuit 14 waits for the count command signal to be detected again. On the other hand, if it is determined that the inequality is satisfied, it is possible to proceed to step 724 as it is, but here it cannot be said that the inequality is not satisfied even in the first stage and the second stage. Therefore, in order to prevent an erroneous determination from being made, in step 722, the control circuit 14 determines whether the average torque set in the field A1 of the second data table is four times or more of the initial torque. To do. The value of 4 times is an example, and it may be 2 times or 3 times as long as an erroneous determination can be prevented.

上記の4倍以上でないと判定した場合、誤った判断がなされたものであり、ステップ712へ戻り、再びカウント指令信号が検出されるのを待つ。これに対し、4倍以上であると判定した場合、ステップ724へ進み、制御回路14は、カウント指令信号が検出されるのを待つ。この後、ステップ726で、制御回路14は、駆動回路12により検出された最新の電流値からトルクを算出し、第1データテーブル内のデータを1つずつシフトさせ、空いたD1のフィールドに最新のトルクをセットする。   If it is determined that the value is not four times or more, the determination is incorrect, and the process returns to step 712 to wait for the count command signal to be detected again. On the other hand, when it is determined that the number is four times or more, the process proceeds to step 724, and the control circuit 14 waits for the count command signal to be detected. Thereafter, in step 726, the control circuit 14 calculates the torque from the latest current value detected by the drive circuit 12, shifts the data in the first data table one by one, and updates the empty D1 field. Set the torque.

ステップ726に続いて、ステップ728で、第2データテーブルのA1〜A5のフィールドにセットするための平均トルクを演算して求める。そして、制御回路14は、求めた平均トルクを第2データテーブルにセットする。さらに、ステップ730で、制御回路14は、第3データテーブルのΔ1〜Δ4のフィールドにセットするための変化率データを演算して求める。そして、制御回路14は、求めた変化率データを第3データテーブルにセットする。   Subsequent to step 726, in step 728, an average torque for setting in the fields A1 to A5 of the second data table is calculated and obtained. Then, the control circuit 14 sets the obtained average torque in the second data table. Further, in step 730, the control circuit 14 calculates and obtains change rate data for setting in the fields Δ1 to Δ4 of the third data table. Then, the control circuit 14 sets the obtained change rate data in the third data table.

ステップ732では、制御回路14が、Δ1〜Δ4の変化率データを比較し、Δ1>Δ2>Δ3>Δ4の不等式が成立しないかどうかを判定する。このステップ732は、図4に示す第3段階から第4段階の曲線から直線へと変化し、Δ1とΔ2が同じ値になって上記不等式が成立しなくなったかどうかを判定するものであり、着座点を判定するステップである。   In step 732, the control circuit 14 compares the change rate data of Δ1 to Δ4, and determines whether the inequality of Δ1> Δ2> Δ3> Δ4 is not satisfied. In this step 732, the curve changes from the third stage to the fourth stage shown in FIG. 4 to determine whether or not Δ1 and Δ2 become the same value and the above inequality is not satisfied. This is a step of determining a point.

不等式が成立すると判定した場合は、まだ第3段階の途中にあり、ステップ724へ戻り、制御回路14は、再びカウント指令信号が検出されるのを待つ。これに対し、不等式が成立しないと判定した場合、ステップ734へ進み、制御回路14は、判定した着座点におけるトルクを「スナッグトルク」として記憶手段に記憶する。そして、ステップ736で、制御回路14は、位置検出器13からのカウント指令信号のカウントを開始する。   If it is determined that the inequality holds, the process is still in the middle of the third stage, and the process returns to step 724, and the control circuit 14 waits for the count command signal to be detected again. On the other hand, when it is determined that the inequality is not established, the process proceeds to step 734, and the control circuit 14 stores the determined torque at the seating point in the storage unit as “snag torque”. In step 736, the control circuit 14 starts counting the count command signal from the position detector 13.

回転角法は、着座点からカウントを開始し、そのカウント値が設定されたカウント値に達したかどうかを判定することで、正しく締め付けられたかどうかを判定することができる。   In the rotation angle method, counting can be started from the seating point, and it can be determined whether the tightening has been correctly performed by determining whether the count value has reached the set count value.

そこで、ステップ738では、カウントを開始してから検出されたカウント指令信号の数をカウント値とし、制御回路14は、そのカウント値が設定されたカウント値に達したかどうかを判定する。ステップ738で、設定されたカウント値に達していないと判定した場合、ステップ738の判定を繰り返し、達したと判定した場合、ステップ740へ進み、制御回路14は、駆動回路12へのPWM信号の入力を遮断し、ステッピングモータ11を自然停止させ、ステップ742でこの処理を終了する。   Therefore, in step 738, the number of count command signals detected after the count is started is used as a count value, and the control circuit 14 determines whether or not the count value has reached the set count value. If it is determined in step 738 that the set count value has not been reached, the determination in step 738 is repeated. If it is determined that the count value has been reached, the process proceeds to step 740 where the control circuit 14 outputs the PWM signal to the drive circuit 12. The input is cut off, the stepping motor 11 is naturally stopped, and this processing is terminated at step 742.

図8は、上記のトルク勾配法を採用してねじ締め制御を行う処理の流れを示したフローチャートである。ステップ800からこの処理を開始し、ステップ802では、外部のPC等から与えられた設定された回転速度となるようにPWM信号を制御し、その制御したPWM信号を駆動回路12へ入力してステッピングモータ11の回転を開始する。   FIG. 8 is a flowchart showing a flow of processing for performing screw tightening control using the above torque gradient method. This process is started from step 800, and in step 802, the PWM signal is controlled so that the set rotational speed given from an external PC or the like is obtained, and the controlled PWM signal is input to the drive circuit 12 to perform stepping. The rotation of the motor 11 is started.

ステップ804では、駆動回路12が備える電流検出器30、31により検出された電流値から、制御回路14がトルクを算出し、算出したトルクの値を初期トルクとして記憶手段に記憶する。ステップ806では、制御回路14が、第1データテーブルのD1〜D7のフィールドすべてにこの初期トルクをセットする。ステップ808では、制御回路14が、第1データテーブルにセットされた初期トルクを用い、第2データテーブルのA1〜A5のフィールドにセットするための平均トルクを求める。そして、制御回路14は、求めた平均トルクを第2データテーブルにセットする。   In step 804, the control circuit 14 calculates a torque from the current values detected by the current detectors 30 and 31 provided in the drive circuit 12, and stores the calculated torque value in the storage means as an initial torque. In step 806, the control circuit 14 sets this initial torque in all the fields D1 to D7 of the first data table. In step 808, the control circuit 14 uses the initial torque set in the first data table to obtain an average torque for setting in the fields A1 to A5 of the second data table. Then, the control circuit 14 sets the obtained average torque in the second data table.

このトルク勾配法では、さらに、ステップ810で、制御回路14が第3データテーブル内のΔ1〜Δ4にセットするトルクの変化率データを求める。そして、制御回路14は、求めた変化率データを第3データテーブルにセットする。その後、ステップ812で、制御回路14は、位置検出器13から出力されるパルス信号において所定角度だけ回転したことを示すカウント指令信号が検出されるのを待つ。   In this torque gradient method, in step 810, torque change rate data set by the control circuit 14 to Δ1 to Δ4 in the third data table is obtained. Then, the control circuit 14 sets the obtained change rate data in the third data table. Thereafter, in step 812, the control circuit 14 waits for detection of a count command signal indicating that the pulse signal output from the position detector 13 has rotated by a predetermined angle.

そのカウント指令信号が検出されると、ステップ814で、制御回路14は、駆動回路12により検出された最新の電流値からトルクを算出し、第1データテーブル内のデータを1つずつシフトさせ、空いたD1のフィールドに最新のトルクをセットする。これに続いて、ステップ816で、制御回路14は、第2データテーブルのA1〜A5のフィールドにセットするための平均トルクを演算して求める。そして、制御回路14は、求めた平均トルクを第2データテーブルにセットする。さらに、ステップ818で、制御回路14は、第3データテーブルのΔ1〜Δ4のフィールドにセットするための変化率データを演算して求める。そして、制御回路14は、求めた変化率データを第3データテーブルにセットする。   When the count command signal is detected, in step 814, the control circuit 14 calculates torque from the latest current value detected by the drive circuit 12, shifts the data in the first data table one by one, Set the latest torque in the vacant D1 field. Subsequently, at step 816, the control circuit 14 calculates and obtains an average torque for setting in the fields A1 to A5 of the second data table. Then, the control circuit 14 sets the obtained average torque in the second data table. Further, in step 818, the control circuit 14 calculates and calculates change rate data for setting in the fields Δ1 to Δ4 of the third data table. Then, the control circuit 14 sets the obtained change rate data in the third data table.

その後、ステップ820で、制御回路14は、Δ1〜Δ4の変化率データを比較し、Δ1>Δ2>Δ3>Δ4の不等式が成立するかどうかを判定する。ステップ820の不等式が成立しないと判定した場合、ステップ812へ戻り、制御回路14は、再びカウント指令信号が検出されるのを待つ。   Thereafter, in step 820, the control circuit 14 compares the change rate data of Δ1 to Δ4, and determines whether or not the inequality Δ1> Δ2> Δ3> Δ4 holds. If it is determined that the inequality in Step 820 is not satisfied, the process returns to Step 812, and the control circuit 14 waits for the count command signal to be detected again.

不等式が成立すると判定した場合、そのままステップ824へ進むことも可能であるが、ここでは、第1段階や第2段階においても、上記不等式が成立する場合がないとは言えないので、誤った判断がなされるのを防止するため、ステップ822で、制御回路14は、第2データテーブルのA1のフィールドにセットされた平均トルクが、初期トルクの4倍以上であるかを判定する。この4倍という値は例示であり、誤った判断がなされるのを防止することができれば、2倍や3倍等であってもよい。   If it is determined that the inequality is satisfied, it is possible to proceed to step 824 as it is. However, in this case, it cannot be said that the inequality is not satisfied even in the first stage or the second stage. In step 822, the control circuit 14 determines whether the average torque set in the field A1 of the second data table is four times or more of the initial torque. The value of 4 times is an example, and it may be 2 times or 3 times as long as an erroneous determination can be prevented.

上記の4倍以上でないと判定した場合、誤った判断がなされたものであり、ステップ812へ戻り、再びカウント指令信号が検出されるのを待つ。これに対し、4倍以上であると判定した場合、ステップ824へ進み、制御回路14は、カウント指令信号が検出されるのを待つ。この後、ステップ826で、制御回路14は、駆動回路12により検出された最新の電流値からトルクを算出し、第1データテーブル内のデータを1つずつシフトさせ、空いたD1のフィールドに最新のトルクをセットする。   If it is determined that it is not more than four times the above, an erroneous determination has been made, and the process returns to step 812 to wait for the count command signal to be detected again. On the other hand, if it is determined that the number is four times or more, the process proceeds to step 824, and the control circuit 14 waits for the count command signal to be detected. Thereafter, in step 826, the control circuit 14 calculates the torque from the latest current value detected by the drive circuit 12, shifts the data in the first data table one by one, and updates the empty D1 field. Set the torque.

ステップ826に続いて、ステップ828で、第2データテーブルのA1〜A5のフィールドにセットするための平均トルクを演算して求める。そして、制御回路14は、求めた平均トルクを第2データテーブルにセットする。さらに、ステップ830で、制御回路14は、第3データテーブルのΔ1〜Δ4のフィールドにセットするための変化率データを演算して求める。そして、制御回路14は、求めた変化率データを第3データテーブルにセットする。   Subsequent to step 826, in step 828, an average torque for setting in the fields A1 to A5 of the second data table is calculated and obtained. Then, the control circuit 14 sets the obtained average torque in the second data table. Further, in step 830, the control circuit 14 calculates and calculates change rate data for setting in the fields Δ1 to Δ4 of the third data table. Then, the control circuit 14 sets the obtained change rate data in the third data table.

ステップ832では、制御回路14が、Δ1〜Δ4の変化率データを比較し、Δ1>Δ2>Δ3>Δ4の不等式が成立しないかどうかを判定する。不等式が成立すると判定した場合は、まだ第3段階の途中にあり、ステップ824へ戻り、制御回路14は、再びカウント指令信号が検出されるのを待つ。これに対し、不等式が成立しないと判定した場合、ステップ834へ進み、制御回路14は、判定した着座点におけるトルクを「スナッグトルク」として記憶手段に記憶する。ここまでは、上記の回転角法と同様である。   In step 832, the control circuit 14 compares the change rate data of Δ1 to Δ4, and determines whether the inequality of Δ1> Δ2> Δ3> Δ4 is not satisfied. If it is determined that the inequality holds, the process is still in the middle of the third stage, and the process returns to step 824, and the control circuit 14 waits for the count command signal to be detected again. On the other hand, when it is determined that the inequality is not established, the process proceeds to step 834, and the control circuit 14 stores the determined torque at the seating point in the storage means as “snugging torque”. Up to this point, the rotation angle method is the same as above.

ステップ836では、制御回路14は、カウント指令信号が検出されるのを待つ。その後、ステップ838で、制御回路14は、駆動回路12により検出された最新の電流値からトルクを算出し、第1データテーブル内のデータを1つずつシフトさせ、空いたD1のフィールドに最新のトルクをセットする。   In step 836, the control circuit 14 waits for the count command signal to be detected. Thereafter, in step 838, the control circuit 14 calculates the torque from the latest current value detected by the drive circuit 12, shifts the data in the first data table one by one, and puts the latest in the empty field D1. Set the torque.

ステップ838に続いて、ステップ840で、第2データテーブルのA1〜A5のフィールドにセットするための平均トルクを演算して求める。そして、制御回路14は、求めた平均トルクを第2データテーブルにセットする。さらに、ステップ842で、制御回路14は、第3データテーブルのΔ1〜Δ4のフィールドにセットするための変化率データを演算して求める。そして、制御回路14は、求めた変化率データを第3データテーブルにセットする。   Subsequent to step 838, in step 840, an average torque for setting in the fields A1 to A5 of the second data table is calculated and obtained. Then, the control circuit 14 sets the obtained average torque in the second data table. Furthermore, in step 842, the control circuit 14 calculates and calculates change rate data for setting in the fields Δ1 to Δ4 of the third data table. Then, the control circuit 14 sets the obtained change rate data in the third data table.

ステップ844では、制御回路14は、Δ1〜Δ4の変化率データを比較し、今度はΔ1<Δ2<Δ3<Δ4の不等式が成立するかどうかを判定する。このステップ844は、図4に示す第5段階初期のトルク増加率が減少し始めている箇所に該当するかどうかを判定するものであって、降伏点に達したかどうかを判定するステップである。   In step 844, the control circuit 14 compares the change rate data of Δ1 to Δ4, and this time determines whether or not the inequality of Δ1 <Δ2 <Δ3 <Δ4 holds. This step 844 is a step for determining whether or not the torque increase rate at the initial stage of the fifth stage shown in FIG.

不等式が成立しないと判定した場合は、まだ第4段階の途中にあり、ステップ836へ戻り、制御回路14は、再びカウント指令信号が検出されるのを待つ。これに対し、不等式が成立すると判定した場合、ステップ846へ進み、制御回路14は、判定した降伏点におけるトルクを「降伏点トルク」として記憶手段に記憶する。ステップ848では、制御回路14は、駆動回路12へのPWM信号の入力を遮断し、ステッピングモータ11を自然停止させ、ステップ850でこの処理を終了する。   If it is determined that the inequality does not hold, the process is still in the middle of the fourth stage, the process returns to step 836, and the control circuit 14 waits for the count command signal to be detected again. On the other hand, if it is determined that the inequality is established, the process proceeds to step 846, and the control circuit 14 stores the determined torque at the yield point in the storage means as “yield point torque”. In step 848, the control circuit 14 cuts off the input of the PWM signal to the drive circuit 12, stops the stepping motor 11 naturally, and ends this processing in step 850.

また、図7および図8に示した実施形態でも、トルクデータのゆらぎ吸収を目的として平均トルクを採用しているが、第1データテーブル内のトルクを用いて、互いに隣り合うトルクの差を変化率データとして計算し、その変化率データを用いて着座点の判断や降伏点の判断を行うことも可能である。   In the embodiment shown in FIGS. 7 and 8, the average torque is adopted for the purpose of absorbing fluctuations in the torque data, but the difference between adjacent torques is changed using the torque in the first data table. It is also possible to calculate as rate data and use the rate of change data to determine the seating point and the yield point.

本発明のねじ締め装置を用いて、ねじ締めを行う場合、最初から最後まで一定の回転速度で行うこともできるし、途中で回転速度を変える可変速で行うことも可能である。特に、可変速で行うと、最初に短時間である程度まで締め付け、その後は回転速度をゆるめ、所定の速度でゆっくり締め付けることができるため、高速で、かつより確実にねじの嵌合溝をつぶすことなく締め付けることができる。また、締め付けられる側が樹脂である場合においても、その締め付けられる側のねじ溝をつぶすことがなくなる。   When performing screw tightening using the screw tightening apparatus of the present invention, it can be performed at a constant rotational speed from the beginning to the end, or can be performed at a variable speed that changes the rotational speed in the middle. In particular, if it is performed at a variable speed, it can be tightened to a certain degree in a short time, and then the rotational speed can be reduced and tightened slowly at a predetermined speed. It can be tightened without. Even when the side to be tightened is resin, the screw groove on the side to be tightened is not crushed.

制御回路14が制御途中で算出した回転速度、すべてのトルク、回転数等は、制御回路14が備える記憶手段のほか、外部の管理サーバ等が備える記憶手段等に記憶することができ、それによって、その後トレースを行うことができ、間違った長さのねじを使用した場合や、斜めに挿入され所定の回転数より少ない回転数で締め付けられた場合等の異常を検出することができる。また、トルクカーブも記録することができ、これらの情報の記録管理が可能となる。   The rotational speed, all torques, rotational speeds, etc. calculated by the control circuit 14 during the control can be stored not only in the storage means provided in the control circuit 14 but also in the storage means provided in the external management server, etc. Then, tracing can be performed, and abnormalities such as a case where a screw having an incorrect length is used or a case where the screw is inserted obliquely and tightened at a rotational speed lower than a predetermined rotational speed can be detected. Also, a torque curve can be recorded, and recording management of these information becomes possible.

これまで本発明のねじ締め装置およびその制御方法について図面に示した実施形態を参照しながら詳細に説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態や、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。したがって、制御方法を実現するための制御プログラムを提供することもでき、この制御プログラムは、記憶媒体に格納して、あるいはダウンロード形式で提供することも可能である。   The screw tightening device and the control method thereof according to the present invention have been described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and other embodiments are described. It can be modified within the range that can be conceived by those skilled in the art, such as addition, change, deletion, etc., and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the operation and effect of the present invention are exhibited. is there. Therefore, a control program for realizing the control method can be provided, and the control program can be stored in a storage medium or provided in a download form.

10…ビット、11…ステッピングモータ、12…駆動回路、13…位置検出器、14…制御回路、20〜27…FET、28、29…コイル、30、31…電流検出器、40…速度検出部、41…速度演算部、42…リミット処理部、43…電流演算部、44…A/Dコンバータ、45…第1座標変換部、46…第2座標変換部、47…PWM電圧変換部、48…リミット時間計数部、49…PWM遮断処理部、50…回数検出部、51…回数判断部、52…警告部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Bit, 11 ... Stepping motor, 12 ... Drive circuit, 13 ... Position detector, 14 ... Control circuit, 20-27 ... FET, 28, 29 ... Coil, 30, 31 ... Current detector, 40 ... Speed detector , 41 ... speed calculation unit, 42 ... limit processing unit, 43 ... current calculation unit, 44 ... A / D converter, 45 ... first coordinate conversion unit, 46 ... second coordinate conversion unit, 47 ... PWM voltage conversion unit, 48 ... limit time counting part, 49 ... PWM cutoff processing part, 50 ... frequency detection part, 51 ... frequency judgment part, 52 ... warning part

Claims (11)

ねじに嵌合させるためのビットと、
前記ビットを回転させるために動力を与えるステッピングモータと、
入力されたPWM(Pulse Width Modulation)信号により前記ステッピングモータを駆動させる駆動手段と、
前記駆動手段において検出された電流値から前記ステッピングモータのトルクを算出し、算出した前記トルクを用いてねじ締めの状態を判断し、判断した前記状態に応じて前記駆動手段への前記PWM信号の入力を継続または遮断する制御手段と
新しくトルクが算出されるたびに最新のトルクから順に並べて指定された数のトルクを記憶する記憶手段と
を有し、
前記制御手段は、前記最新のトルクまたは該最新のトルクから順に並ぶ所定の数のトルクを平均した平均トルクが、設定されたトルク以上であるか否かを判定し、前記設定されたトルク以上と判定した場合に締め付けが完了したと判断して前記PWM信号の入力を遮断する、
ねじ締め装置。
A bit for mating with a screw;
A stepping motor that provides power to rotate the bit;
Driving means for driving the stepping motor by an input PWM (Pulse Width Modulation) signal;
The torque of the stepping motor is calculated from the current value detected by the drive means, the screw tightening state is determined using the calculated torque, and the PWM signal to the drive means is determined according to the determined state. Control means to continue or block input ;
Storage means for storing a specified number of torques arranged in order from the latest torque each time a new torque is calculated;
Have
The control means determines whether or not an average torque obtained by averaging the latest torque or a predetermined number of torques arranged in order from the latest torque is equal to or greater than a set torque. If it is determined that the tightening has been completed, the PWM signal input is shut off.
Screw tightening device.
前記ステッピングモータと、前記駆動手段と、前記制御手段とが、前記ねじ締め装置が有する筺体内に収容される、請求項1に記載のねじ締め装置。   The screw tightening device according to claim 1, wherein the stepping motor, the driving unit, and the control unit are housed in a housing of the screw tightening device. 前記ステッピングモータは、前記ビットに直接動力を与えて当該ビットを回転させる、請求項1または2に記載のねじ締め装置。   The screw tightening device according to claim 1 or 2, wherein the stepping motor directly powers the bit to rotate the bit. 前記ステッピングモータの回転方向の位置または回転角度を検出する位置検出手段を含み、
前記制御手段は、検出された前記位置または回転角度の情報から得られる回転速度が、設定された回転速度になるように前記PWM信号を制御する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のねじ締め装置。
A position detecting means for detecting a position or a rotation angle in the rotation direction of the stepping motor;
The said control means controls the said PWM signal so that the rotational speed obtained from the information of the detected said position or rotational angle becomes a set rotational speed. Screw tightening device.
前記記憶手段は、さらに、前記最新のトルクが算出されるたびに前記指定された数のトルクを用いて計算された順に並ぶ所定の数のトルクを平均した平均トルクを最新の平均トルクから順に並べて記憶し、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記トルクまたは前記平均トルクを用い、互いに隣り合う前記トルクまたは前記平均トルクの差を計算し、それぞれの差を比較してねじが着座した状態になったかどうかを判定し、前記着座した状態になったと判定した後、前記位置検出手段により検出された前記位置または前記回転角度が、設定された位置または回転角度に達したかどうかを判定し、達したと判定した場合に締め付けが完了したと判断して前記PWM信号の入力を遮断する、請求項に記載のねじ締め装置。
The storage means further arranges an average torque obtained by averaging a predetermined number of torques arranged in the order calculated using the designated number of torques every time the latest torque is calculated, in order from the latest average torque. Remember,
The control means uses the torque or the average torque stored in the storage means, calculates a difference between the adjacent torques or the average torque, and compares the respective differences so that the screw is seated. And determining whether the position or the rotation angle detected by the position detection means has reached a set position or rotation angle, and determining whether the seated state has been reached. 5. The screw tightening device according to claim 4 , wherein when it is determined that tightening has been completed, it is determined that tightening has been completed, and the input of the PWM signal is interrupted.
前記記憶手段は、さらに、前記最新のトルクが算出されるたびに前記指定された数のトルクを用いて計算された順に並ぶ所定の数のトルクを平均した平均トルクを最新の平均トルクから順に並べて記憶し、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記トルクまたは前記平均トルクを用い、互いに隣り合う前記トルクまたは前記平均トルクの差を計算し、それぞれの差を比較してねじが着座した状態になったかどうかを判定し、前記着座した状態になったと判定した後、再び、前記記憶手段に記憶された前記トルクまたは前記平均トルクを用い、互いに隣り合う前記トルクまたは前記平均トルクの差を計算し、それぞれの差を比較してねじの降伏点に達したかどうかを判定し、前記降伏点に達したと判断した場合に締め付けが完了したと判断して前記PWM信号の入力を遮断する、請求項に記載のねじ締め装置。
The storage means further arranges an average torque obtained by averaging a predetermined number of torques arranged in the order calculated using the designated number of torques every time the latest torque is calculated, in order from the latest average torque. Remember,
The control means uses the torque or the average torque stored in the storage means, calculates a difference between the adjacent torques or the average torque, and compares the respective differences so that the screw is seated. After determining that the seated state has been reached, again using the torque or the average torque stored in the storage means, calculating the difference between the torque or the average torque adjacent to each other, The difference is compared to determine whether or not the yield point of the screw has been reached, and when it is determined that the yield point has been reached, it is determined that tightening is complete and the PWM signal input is shut off. 4. The screw tightening device according to 4 .
前記記憶手段は、さらに、前記設定されたトルクと、前記設定された回転速度と、前記ステッピングモータの駆動により得られた回転速度、すべてのトルクおよびねじ締めに要した回転数とを記憶する、請求項5または6に記載のねじ締め装置。 The storage means further stores the set torque, the set rotation speed, the rotation speed obtained by driving the stepping motor, all torques and the number of rotations required for screw tightening, The screw fastening apparatus of Claim 5 or 6 . ねじ締め装置が備える制御手段により実行される制御方法であって、
前記ねじ締め装置が備える駆動手段において検出された電流値からステッピングモータのトルクを算出するステップと、
新しくトルクが算出されるたびに最新のトルクから順に並べて指定された数のトルクを記憶する記憶ステップと、
算出した前記トルクを用いてねじ締めの状態を判断するステップと、
判断した前記状態に応じて前記駆動手段へのPWM信号の入力を継続または遮断するステップと
を有し、
前記判断するステップにおいて、前記最新のトルクまたは該最新のトルクから順に並ぶ所定の数のトルクを平均した平均トルクが、設定されたトルク以上であるか否かを判定し、前記設定されたトルク以上と判定した場合に締め付けが完了したと判断して、前記PWM信号の入力を遮断する、
制御方法。
A control method executed by control means provided in the screw tightening device,
Calculating the torque of the stepping motor from the current value detected by the driving means provided in the screw tightening device;
A storage step for storing a specified number of torques in order from the latest torque each time a new torque is calculated;
Determining a screw tightening state using the calculated torque;
Continuing or blocking the input of the PWM signal to the drive means according to the determined state;
Have
In the determining step, it is determined whether or not an average torque obtained by averaging the latest torque or a predetermined number of torques arranged in order from the latest torque is equal to or greater than a set torque. If it is determined that the tightening has been completed, the PWM signal input is shut off.
Control method.
記ステッピングモータの回転方向の位置または回転角度を検出するステップと、
出された前記位置または回転角度の情報から得られる回転速度が、設定された回転速度になるように前記PWM信号を制御するステップをさらに含む、
請求項に記載の制御方法。
Detecting the position or rotation angle of the rotation direction before Symbol stepping motor,
Rotational speed obtained from the information of the test out the said position or rotation angle, further comprising controlling the PWM signal such that the rotational speed set,
The control method according to claim 8 .
前記記憶ステップにおいて、さらに、前記最新のトルクが算出されるたびに前記指定された数のトルクを用いて計算された順に並ぶ所定の数のトルクを平均した平均トルク最新の平均トルクから順に並べて記憶し、
前記判断するステップでは、前記記憶された前記トルクまたは前記平均トルクを用い、互いに隣り合う前記トルクまたは前記平均トルクの差を計算し、それぞれの差を比較してねじが着座した状態になったかどうかを判定し、前記着座した状態になったと判定した後、前記検出された前記位置または前記回転角度が、設定された位置または回転角度に達したかどうかを判定し、前記継続または遮断するステップでは、前記設定された位置または回転角度に達したと判定した場合に締め付けが完了したと判断して前記PWM信号の入力を遮断する、
請求項に記載の制御方法。
In the storing step, an average torque obtained by averaging a predetermined number of torques arranged in the order calculated using the designated number of torques each time the latest torque is calculated is arranged in order from the latest average torque. Remember ,
In the step of determining, before using the crisis憶by the torque or the average torque, to calculate the difference between the torque or the average torque adjacent, in a state where the screw is seated by comparing respective differences or determines whether the after it is determined that the state that the seat, before dangerous is the position or the rotational angle issued, to determine if it has reached the set position or the rotational angle, the continuation or In the step of blocking, it is determined that the tightening is completed when it is determined that the set position or rotation angle has been reached, and the PWM signal input is blocked.
The control method according to claim 9 .
前記記憶ステップにおいて、さらに、前記最新のトルクが算出されるたびに前記指定された数のトルクを用いて計算された順に並ぶ所定の数のトルクを平均した平均トルク最新の平均トルクから順に並べて記憶し、
前記判断するステップでは、前記記憶された前記トルクまたは前記平均トルクを用い、互いに隣り合う前記トルクまたは前記平均トルクの差を計算し、それぞれの差を比較してねじが着座した状態になったかどうかを判定し、前記着座した状態になったと判定した後、再び、前記記憶された前記トルクまたは前記平均トルクを用い、互いに隣り合う前記トルクまたは前記平均トルクの差を計算し、それぞれの差を比較してねじの降伏点に達したかどうかを判定し、前記継続または遮断するステップでは、前記降伏点に達したと判断した場合に締め付けが完了したと判断して前記PWM信号の入力を遮断する、
請求項に記載の制御方法。
以上
In the storing step, an average torque obtained by averaging a predetermined number of torques arranged in the order calculated using the designated number of torques each time the latest torque is calculated is arranged in order from the latest average torque. Remember ,
In the step of determining, before using the crisis憶by the torque or the average torque, to calculate the difference between the torque or the average torque adjacent, in a state where the screw is seated by comparing respective differences or determines whether the after it is determined that the state that the seat again, using the torque or the average torque that is pre-Kiki憶, calculates the difference between the torque or the average torque adjacent each To determine whether or not the yield point of the screw has been reached, and in the step of continuing or shutting off, if it is determined that the yield point has been reached, it is determined that tightening has been completed, and Shut off input,
The control method according to claim 9 .
that's all
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