JPH01321177A - ねじ締め装置 - Google Patents
ねじ締め装置Info
- Publication number
- JPH01321177A JPH01321177A JP15413988A JP15413988A JPH01321177A JP H01321177 A JPH01321177 A JP H01321177A JP 15413988 A JP15413988 A JP 15413988A JP 15413988 A JP15413988 A JP 15413988A JP H01321177 A JPH01321177 A JP H01321177A
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- JP
- Japan
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- torque
- driving part
- screw
- rotation
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は小ねじ、木ねじ、タッピンねじ笠多様なねじに
対し、トルク範囲が広く高精度でねじ締めをしようとす
るねじ締め装置に関するものである。
対し、トルク範囲が広く高精度でねじ締めをしようとす
るねじ締め装置に関するものである。
従来の技術
以ト１図面に示した従来の一例としての電動ドライバー
によるねじ締めにつき説明する。
によるねじ締めにつき説明する。
第５図において、３２は整流器である。３３はパワート
ランジスタ（以下パワー′ｒｒとする）で、モータ３４
への電力を制御する。３５は検出抵抗で、モータ３４に
流れる電流を検出する。３６は電流レベル調整用ボリュ
ーム、３７は比較判定器、３８はトランジスタで、パワ
ーＴｒ３３を駆動する。
ランジスタ（以下パワー′ｒｒとする）で、モータ３４
への電力を制御する。３５は検出抵抗で、モータ３４に
流れる電流を検出する。３６は電流レベル調整用ボリュ
ーム、３７は比較判定器、３８はトランジスタで、パワ
ーＴｒ３３を駆動する。
第６図において、３９はモータに流れる電流例を小し、
４０はねじ締め完−ｒのレベルである。
４０はねじ締め完−ｒのレベルである。
まずパワー１’ ｒ ３３に与えられたスタート信りに
より、モータ３４に電力が供給され、モータが回転を始
める。そしてそのモータに流れる電流は第６図のような
電流３９のカーブを描き起動時間′「、＋定常時間′１
゛２後、ねじはワークに着座し電流が上′ｆ１１する。
より、モータ３４に電力が供給され、モータが回転を始
める。そしてそのモータに流れる電流は第６図のような
電流３９のカーブを描き起動時間′「、＋定常時間′１
゛２後、ねじはワークに着座し電流が上′ｆ１１する。
レベル調整用ボリューム３６で設定された値と一致する
と比較器３７が動作し、駆動トランジスタ３８によりパ
ワーＴｒ３３はＯＦＦされ、モータ３４が停止し、ねじ
締めを完−ｒする。
と比較器３７が動作し、駆動トランジスタ３８によりパ
ワーＴｒ３３はＯＦＦされ、モータ３４が停止し、ねじ
締めを完−ｒする。
又、別の従来例として第７図、第８図は機構的制御によ
ってトルク制御された電動ドライバーを示すもので、４
１はモータ、４２は駆動カム、４３は従動カム、４４は
締めつけ用ビット、４５はトルクバネ、４６はリミット
スイッチ、４７はねじである。
ってトルク制御された電動ドライバーを示すもので、４
１はモータ、４２は駆動カム、４３は従動カム、４４は
締めつけ用ビット、４５はトルクバネ、４６はリミット
スイッチ、４７はねじである。
上記のように構成された機構的なトルク制御方式の電動
ドライバーでは、第７図のモータ４１に第８図の回路の
ような形で電力が供給され、モータ４１が回転し、ビッ
ト４７によりねじ締めが行なわれる。そしてねじ４４が
ワークに着座し、トルクバネ４５で設定されたトルク値
に達すると、駆動カム４２と従動カム４３は第７図のよ
うに各々のカムの頭に乗り上げた状態になり、リミット
スイッチ４６が動作しモータ３４への電力がＯＦ＋？さ
れ、ねじ締めが完了する。
ドライバーでは、第７図のモータ４１に第８図の回路の
ような形で電力が供給され、モータ４１が回転し、ビッ
ト４７によりねじ締めが行なわれる。そしてねじ４４が
ワークに着座し、トルクバネ４５で設定されたトルク値
に達すると、駆動カム４２と従動カム４３は第７図のよ
うに各々のカムの頭に乗り上げた状態になり、リミット
スイッチ４６が動作しモータ３４への電力がＯＦ＋？さ
れ、ねじ締めが完了する。
発明が解決しようとする課題
しかし、上記のような従来例の構成では、第４図の電気
的制御方法でもモータを高速回転にすると、短時間でレ
ベル判定し、モータの慣性なしに停止させるのは非常に
困難であり、しかもトルク値のバラツキが大きかったり
する難点があり、又第６図の機構的制御方法でも細かな
トルク値の設定や広い範囲でのトルク設定は難しく、か
つ機構的に音が発生したり、 ’ｌ’ｌＪ動寿命が短寿
命いった問題も大きかった。
的制御方法でもモータを高速回転にすると、短時間でレ
ベル判定し、モータの慣性なしに停止させるのは非常に
困難であり、しかもトルク値のバラツキが大きかったり
する難点があり、又第６図の機構的制御方法でも細かな
トルク値の設定や広い範囲でのトルク設定は難しく、か
つ機構的に音が発生したり、 ’ｌ’ｌＪ動寿命が短寿
命いった問題も大きかった。
本発明の「１的はに記問題点を解消し、高速で回転する
モータを急速に停止できるように制御し、設定されたト
ルクで高精度にねじ締めを行なう電動ドライバーのねじ
締め装置を提供しようとするものである。
モータを急速に停止できるように制御し、設定されたト
ルクで高精度にねじ締めを行なう電動ドライバーのねじ
締め装置を提供しようとするものである。
課題を解決するだめの手段
本発明は上記「１的を達成するために、ねじを締付ける
ドライバーと、このドライバーを駆動させる駆動部と、
この駆動部を制御する制御部とを備え、＋ｉｉｊ記制御
部は、前記駆動部のモータ回転を検出する同転検出器と
、トルクセンサからの信−）とから、ねじの締めあげ開
始を検出する速度及び着座検出回路と、前記駆動部の慣
性力を解消させる逆転ブレーキ指令を出し、電流制限を
一定時間かけ、その後再度駆動部の回転を漸増させ、あ
らかじめ設定されたトルク値でねじを締めあげるように
トルクセンサによってフィードバック制御をするパルス
ワイドモジュレーシジン制御回路とを設けたねじ締め装
置とした。
ドライバーと、このドライバーを駆動させる駆動部と、
この駆動部を制御する制御部とを備え、＋ｉｉｊ記制御
部は、前記駆動部のモータ回転を検出する同転検出器と
、トルクセンサからの信−）とから、ねじの締めあげ開
始を検出する速度及び着座検出回路と、前記駆動部の慣
性力を解消させる逆転ブレーキ指令を出し、電流制限を
一定時間かけ、その後再度駆動部の回転を漸増させ、あ
らかじめ設定されたトルク値でねじを締めあげるように
トルクセンサによってフィードバック制御をするパルス
ワイドモジュレーシジン制御回路とを設けたねじ締め装
置とした。
イ乍 Ｊｌｌ
本発明では、ねじを締めつけるドライバーと。
このドライバーを駆動する駆動部と、この駆動部を制御
する制御部とを備え、前記制御部は、１）；１記駆動部
の回転を検出する検出器りと、トルクセンサからの信シ
）からねじの締めあげ開始を検出する速度・着座検出回
路と、モータ及び駆動部の慣性力を解消する逆転ブレー
キ回路を設けている。
する制御部とを備え、前記制御部は、１）；１記駆動部
の回転を検出する検出器りと、トルクセンサからの信シ
）からねじの締めあげ開始を検出する速度・着座検出回
路と、モータ及び駆動部の慣性力を解消する逆転ブレー
キ回路を設けている。
従って、モータが高速回転であればあるほど回転から停
止へ変化させる力は大きくなって停止Ｉ：、難いが、締
めあげ検出回路を設けることにより、着座の検出が非常
に短時間で実施でき、かつ電流制限も含めた逆転ブレー
キ回路により、慣性力による締めすぎを防ＩＬするよう
制御されている。その後電流の制御を一定時間かけ、ト
ルクセンサによって締めつけトルクを監視しながら所定
の締めあげをすることにより第２次の設定トルクに達し
た後、ねじ締め完ｒ時にも慣性力が発生しないようパル
スワイドモジュレーシ＝１ン制御回路により制御され、
精度のよいねじ締めが実現できる。
止へ変化させる力は大きくなって停止Ｉ：、難いが、締
めあげ検出回路を設けることにより、着座の検出が非常
に短時間で実施でき、かつ電流制限も含めた逆転ブレー
キ回路により、慣性力による締めすぎを防ＩＬするよう
制御されている。その後電流の制御を一定時間かけ、ト
ルクセンサによって締めつけトルクを監視しながら所定
の締めあげをすることにより第２次の設定トルクに達し
た後、ねじ締め完ｒ時にも慣性力が発生しないようパル
スワイドモジュレーシ＝１ン制御回路により制御され、
精度のよいねじ締めが実現できる。
実施例
以ド、本発明の一実施例を示す図面について説明する。
第１図は本発明ねじ締めつけ制御装置の回路ブロック図
である。
である。
第１図において、１は制御部としての制御用０１）［Ｊ
、２は制御用ソフト及びねじ締め用パターンの入ったＦ
ＲＯＭ、３は１１ΔＭである。４はチジッパ式電源部、
５はアナログデジタル変換器（以後Δ／１）変換器とす
る）、６は電流検出変換回路、７は速度及び着座検出回
路である。８はモータの駆動部で、内部にパワー’Ｉ’
ｒ ９、電流検出器１０笠を含む。１１は’１−１ｆ
動ドライバーモータ、１２は回転検出品である。１３は
内部トルク設定回路、１４はねじ締め時間設定回路、１
５は外部とのインターフェース回路（以後１ ／ Ｆと
する）で、スタート、トルク指令１６等を受け、完了、
不良信号１７を出力する。１８はチョッパ式電源への指
令信ｔ）、１ｇは電動ドライバーモータへの出力電圧、
２０は電動ドライバーモータを駆動するパワー゛１゛ｒ
の制御部シフ、２１は逆転ブレーキ指令で、ＰＷＭ制御
指令を出すようになっている。２２はトルクセンサ、２
３はトルクセンサのアンプである。
、２は制御用ソフト及びねじ締め用パターンの入ったＦ
ＲＯＭ、３は１１ΔＭである。４はチジッパ式電源部、
５はアナログデジタル変換器（以後Δ／１）変換器とす
る）、６は電流検出変換回路、７は速度及び着座検出回
路である。８はモータの駆動部で、内部にパワー’Ｉ’
ｒ ９、電流検出器１０笠を含む。１１は’１−１ｆ
動ドライバーモータ、１２は回転検出品である。１３は
内部トルク設定回路、１４はねじ締め時間設定回路、１
５は外部とのインターフェース回路（以後１ ／ Ｆと
する）で、スタート、トルク指令１６等を受け、完了、
不良信号１７を出力する。１８はチョッパ式電源への指
令信ｔ）、１ｇは電動ドライバーモータへの出力電圧、
２０は電動ドライバーモータを駆動するパワー゛１゛ｒ
の制御部シフ、２１は逆転ブレーキ指令で、ＰＷＭ制御
指令を出すようになっている。２２はトルクセンサ、２
３はトルクセンサのアンプである。
第２図、第３図において、２４はドライバー、２５はビ
ット、２６はねじ、２７はワークを示す。
ット、２６はねじ、２７はワークを示す。
上記のように構成されたねじ締めつけ制御装置について
第１図〜第４図を用いてその動作を説明する。
第１図〜第４図を用いてその動作を説明する。
第４図は本電動ドライバーモータに流れる電流のカーブ
を示すもので、その値は電流検出器１０、電流検出変換
回路６、Ａ／Ｄ変換器５により読み込まれ、かつ第１図
の回転検出器１２によるモータ回転速度の変動も速度及
び着座検出回路７を通して読み込まれ、さらにトルク変
動も第１図のトルクセンサ２２、トルクアンプ２３を通
して読み込まれ、ヂＥｌツバ式電源部４と、パワー′「
「９を制御しでいる。
を示すもので、その値は電流検出器１０、電流検出変換
回路６、Ａ／Ｄ変換器５により読み込まれ、かつ第１図
の回転検出器１２によるモータ回転速度の変動も速度及
び着座検出回路７を通して読み込まれ、さらにトルク変
動も第１図のトルクセンサ２２、トルクアンプ２３を通
して読み込まれ、ヂＥｌツバ式電源部４と、パワー′「
「９を制御しでいる。
第３図に示すように締めつけビット２５によりねじ２６
がワーク２７に着座すると、第４図の電流の変曲点２Ｂ
のように電流が変化し、トルクも変動する。
がワーク２７に着座すると、第４図の電流の変曲点２Ｂ
のように電流が変化し、トルクも変動する。
この２つの変化を第１図の回転検出器１２、速度及び着
座検出回路７による回転と電流検出器１０による電流の
変化及びトルクセンサ２２とセンサアンプ２３によるト
ルク変動を読みとり、制御部ｌより逆転ブレーキ指令を
１“１時間出力するとともにそ−タの電流；ｔｉｌｌ限
をすると、第４図のブレーキ電流２９が設定された時間
流れ乙。次に設定時間後、電動ドライバーモータのトル
クを電流として曲線３０のように漸増させ、設定トルク
値３１で′１゛２時間電動ドライバーモータを駆動し、
モータ及び機構部の慣性力がないように停止にさせる。
座検出回路７による回転と電流検出器１０による電流の
変化及びトルクセンサ２２とセンサアンプ２３によるト
ルク変動を読みとり、制御部ｌより逆転ブレーキ指令を
１“１時間出力するとともにそ−タの電流；ｔｉｌｌ限
をすると、第４図のブレーキ電流２９が設定された時間
流れ乙。次に設定時間後、電動ドライバーモータのトル
クを電流として曲線３０のように漸増させ、設定トルク
値３１で′１゛２時間電動ドライバーモータを駆動し、
モータ及び機構部の慣性力がないように停止にさせる。
こうしてねじ締めつけが完了するのである。
なお、ねじ締め位置を可変できるよう、ねじ締め装置を
搭載して可動にすることができる。又トルクセンサによ
りａ１測されるトルク値によって。
搭載して可動にすることができる。又トルクセンサによ
りａ１測されるトルク値によって。
締めつけの良、不良の判定及び実際にねじを締めつけた
時のトルク値等を表示するようにすることもできる。
時のトルク値等を表示するようにすることもできる。
発明の効果
４１−記のように本発明は、ねじ締め電動ドライバーの
モータに回転検出機構及びトルクセンサを設け、モータ
の回転の検出信号とモータに流れる電流及びトルク変動
によるねじのワークへの着座検出回路と、それによる逆
転ブレーキ回路と、チョッパ式電源及びパワーＴ ｒの
制御部によるＩ） ＷＭ制御回路とを設けることにより
トルク精度の大幅な向上と、トルク制御範囲の広い、品
位の高いねじ締め電動ドライバーを提供することができ
た。
モータに回転検出機構及びトルクセンサを設け、モータ
の回転の検出信号とモータに流れる電流及びトルク変動
によるねじのワークへの着座検出回路と、それによる逆
転ブレーキ回路と、チョッパ式電源及びパワーＴ ｒの
制御部によるＩ） ＷＭ制御回路とを設けることにより
トルク精度の大幅な向上と、トルク制御範囲の広い、品
位の高いねじ締め電動ドライバーを提供することができ
た。
第１図は本発明の一実施例を示すねじ締め装置の制御回
路図、第２図はねじ締め装置の要部断面図、第３３図は
首座時の要部拡大側面図、第４図は第１図の回路による
電動ドライバーモータの電流カーブ図、第５図は従来の
電気的制御回路図、第６図は同電流カーブ図、第７図は
従来の機構的構成を示す要部断面図、第８図は同電気回
路図である。 １・・・制御部 ７・・・速度及び着座検出回路８・
・・駆動部 １２・・・回転検出器２１・・・逆転ブ
レーキ指令 ２２・・・トルクセンサ２４・・・ドラ
イバー ２６・・・ねじ出願人 松−ド電器産業株
式会社 代理人 弁理ト 人 島 −公 第３図 第４図 第６図 第８図
路図、第２図はねじ締め装置の要部断面図、第３３図は
首座時の要部拡大側面図、第４図は第１図の回路による
電動ドライバーモータの電流カーブ図、第５図は従来の
電気的制御回路図、第６図は同電流カーブ図、第７図は
従来の機構的構成を示す要部断面図、第８図は同電気回
路図である。 １・・・制御部 ７・・・速度及び着座検出回路８・
・・駆動部 １２・・・回転検出器２１・・・逆転ブ
レーキ指令 ２２・・・トルクセンサ２４・・・ドラ
イバー ２６・・・ねじ出願人 松−ド電器産業株
式会社 代理人 弁理ト 人 島 −公 第３図 第４図 第６図 第８図
Claims (1)
- （１）ねじを締付けるドライバーと、このドライバーを
駆動させる駆動部と、この駆動部を制御する制御部とを
備え、前記制御部は、前記駆動部のモータ回転を検出す
る回転検出器と、トルクセンサからの信号とから、ねじ
の締めあげ開始を検出する速度及び着座検出回路と、前
記駆動部の慣性力を解消させる逆転ブレーキ指令を出し
、電流制限を一定時間かけ、その後再度駆動部の回転を
漸増させ、あらかじめ設定されたトルク値でねじを締め
あげるようにトルクセンサによってフィードバック制御
をするパルスワイドモジュレーション制御回路と、を設
けたことを特徴とするねじ締め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15413988A JPH01321177A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | ねじ締め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15413988A JPH01321177A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | ねじ締め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321177A true JPH01321177A (ja) | 1989-12-27 |
Family
ID=15577738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15413988A Pending JPH01321177A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | ねじ締め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01321177A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10220500B2 (en) | 2012-04-13 | 2019-03-05 | Black & Decker Inc. | Electronic clutch for power tool |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5969271A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-19 | 第一電通株式会社 | 誘導電動機を用いたネジ締結装置 |
| JPS62271684A (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-25 | 株式会社 東日製作所 | 動力式ナツトランナ |
| JPS634232B2 (ja) * | 1981-06-19 | 1988-01-28 | Fujitsu Ltd |
-
1988
- 1988-06-21 JP JP15413988A patent/JPH01321177A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS634232B2 (ja) * | 1981-06-19 | 1988-01-28 | Fujitsu Ltd | |
| JPS5969271A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-19 | 第一電通株式会社 | 誘導電動機を用いたネジ締結装置 |
| JPS62271684A (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-25 | 株式会社 東日製作所 | 動力式ナツトランナ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10220500B2 (en) | 2012-04-13 | 2019-03-05 | Black & Decker Inc. | Electronic clutch for power tool |
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