JPH02152733A - Controller for automatic screw clamper - Google Patents

Controller for automatic screw clamper

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JPH02152733A
JPH02152733A JP30468388A JP30468388A JPH02152733A JP H02152733 A JPH02152733 A JP H02152733A JP 30468388 A JP30468388 A JP 30468388A JP 30468388 A JP30468388 A JP 30468388A JP H02152733 A JPH02152733 A JP H02152733A
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JP
Japan
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rotation
motor
driver bit
section
pulse
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JP30468388A
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Japanese (ja)
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Masatomo Adachi
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Nitto Seiko Co Ltd
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Nitto Seiko Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To make a clamping failure surely judgeable by detecting an output pulse being transmitted with rotation of a driver bit, and after confirmation of output pulse transmitting, detecting a clamping end by pulse width. CONSTITUTION:A selector means 17 operates when work is started, and rotation of a motor 2 is transmitted to a driver bit 8 via a shift mechanism consisting of a planetary cone and a speed change ring, and simultaneously with a screw clamped, a pulse is generated out of a rotation detecting means 22, and it is counted by a counter 14a as long as the specified time of a rotation checking part 14. When it is not reached to the specified counting within the specified time, it is detected as a trouble (clamping failure). On the other hand, when it is reached to the setting value, an AND circuit is opened, and the output pulse is fed to a stop judging part 15, starting detection of feed pulse width, and when reaction acts on the speed change ring according to load, a reduction gear ratio grows larger, turning to infinity finally, and the driver bit 8 is stopped, so that this fact is detected by the pulse width, stopping the motor 2. Thus, any clamping failure is surely judgeable.

Description

【発明の詳細な説明】 E産業上の利用分野] 本発明は、ねじ締め完了時のドライバビットの持つ個性
の影響を排除して所望のねじ締付はトルクで確実にねじ
締めを行うように構成した自動ねじ締め機の制御装置に
関する。
[Detailed Description of the Invention] E-Industrial Application Field] The present invention eliminates the influence of the characteristics of the driver bit when screw tightening is completed, and ensures that the desired screw tightening is performed using torque. The present invention relates to a control device for an automatic screw tightening machine.

[従来伎術コ 最近、ねじ締め完了時のドライバビットの持つ個性の影
響を排除して所望のねじ締付はトルクで確実にねじ締め
を行うように構成した自動ねじ締め機が開発されている
。この自動ねじ締め機は、第3図および第4図に示すよ
うにドライバ本体1の一端に固定されたモータ2を有し
てあり、このモータはAC,DCのいずれてもよく、ま
たブラシ付モータ、ブラシレスモータのいずれであって
もよい。前記モータ2には、その回転を受けて差動遊星
機構3の一部をなす入力円板4が一体に回転するように
配置されている。この入力円板4の外周には複数個の遊
星コーン5か配置され、その円周溝5aが前記入力円板
4に摩擦係合して回転するように構成されている。この
遊星コーン5の円錐面5Cの裏面に位置する平坦面5b
には前記入力円板4と同心上で回転するカムディスク6
が摩擦係合するように配置されている。しかも、このカ
ムディスク6にはこれと一体に回転するようにドライバ
ビット8が連結されており、モータ2の回転がドライバ
ビット8に伝達されるように構成されている。
[Conventional techniques] Recently, an automatic screw tightening machine has been developed that is configured to eliminate the influence of the characteristics of the driver bit when screw tightening is completed, and to ensure that the desired screw tightening is performed using torque. . This automatic screw tightening machine has a motor 2 fixed to one end of a driver body 1, as shown in FIGS. It may be either a motor or a brushless motor. An input disk 4, which forms a part of the differential planetary mechanism 3, is arranged on the motor 2 so as to rotate together with the input disk 4, which forms a part of the differential planetary mechanism 3. A plurality of planet cones 5 are arranged on the outer periphery of the input disk 4, and the circumferential grooves 5a of the planet cones 5 are configured to frictionally engage with the input disk 4 to rotate. A flat surface 5b located on the back surface of the conical surface 5C of this planetary cone 5
includes a cam disk 6 that rotates concentrically with the input disk 4;
are arranged so as to frictionally engage with each other. Moreover, a driver bit 8 is connected to the cam disc 6 so as to rotate together with the cam disc 6, and the rotation of the motor 2 is transmitted to the driver bit 8.

ざらに、前記遊星コーン5の外周には変速リング7がそ
の円錐面5Cと摩擦係合して回転するように配置されて
おり、この変速リング7は一端が回動自在に保持された
アーム9により回動自在に保持されている。しかも、こ
の変速リング7はその摩擦係合位置が高速側に位置する
ようにばね10により付勢されており、このばね10と
前記アーム9とからなる弾力保持部材により変速リング
7の摩擦係合位置が規制され、減速比の最大値および締
付はトルクが決定されるように、構成されている。
Roughly speaking, a speed change ring 7 is arranged on the outer periphery of the planetary cone 5 so as to rotate by frictionally engaging with the conical surface 5C thereof, and this speed change ring 7 is attached to an arm 9 which is rotatably held at one end. It is rotatably held by. Moreover, the speed change ring 7 is biased by a spring 10 so that its frictional engagement position is located on the high speed side, and the frictional engagement of the speed change ring 7 is The structure is such that the position is regulated and the maximum value of the reduction ratio and the tightening torque are determined.

[発明が解決しようとする課題] この自動ねじ締め機では、モータ2が回転してねじ締付
けを開始すると、ドライバビット8に加わる締付はトル
クに応じて生じる反力トルクにより変速リング7が回動
する。この変速リング7の回動による軸心方向の移動M
ばばね10により規制されている関係で、反力トルクに
より変速リング7に生じるばね10への押圧ノ〕とばね
10の撓みにより生じる弾性力とが均衡する位置まで変
速リング7が移動する。前記ドライバビット8に係る負
荷が増大すると、変速リング7はざらに遊星コーン5の
縁部まで徐々に移動し、ドライバビット8は零回転に至
るまで減速され、第5図に示す特性曲線のごとくねじ締
めが支障なく行われる。この場合、締付は完了がドライ
バビット8の回転停止により検出されるように構成され
ているため、電源異常、その調整不足、モータの異常等
によってモータが所定の回転をしなかったり、ビットの
曲り等により無負荷時にもかかわらずドライバビットの
回転が極端に遅かったりすると、この時点でドライバビ
ット8の回転が停止したと検出され、モータ2への回転
指令が発信されず、ただちにモータ2への電圧供給が遮
断され、モータ2が停止してしまってねじ締付は作業を
行うことができない等の欠点が生じている。また、ねじ
締付は中にドライバビット8に設けられた回転検出部(
図示せず)のセンナが攻障していたり、センサと制御装
置との接触不良、センサの検出面へのゴミ等の付着があ
って、出力パルスが発信されないことがあると、締付は
途中にもかかわらず締付は完了としてただちにモータ2
への電圧供給が遮断され、モータ2が停止することがあ
る。この時には、締付は不良にもかかわらず、正常な締
付けと表示され、正確な締付は判定ができない等の欠点
が生じている。
[Problems to be Solved by the Invention] In this automatic screw tightening machine, when the motor 2 rotates and starts screw tightening, the tightening applied to the driver bit 8 is caused by the reaction torque generated in accordance with the torque, which causes the speed change ring 7 to rotate. move. Movement M in the axial direction due to rotation of this speed change ring 7
The shift ring 7 moves to a position where the pressure on the spring 10 produced by the reaction torque on the shift ring 7 and the elastic force produced by the deflection of the spring 10 are balanced. When the load on the driver bit 8 increases, the speed change ring 7 gradually moves to the edge of the planetary cone 5, and the driver bit 8 is decelerated to zero rotation, as shown in the characteristic curve shown in FIG. Screw tightening is performed without any problem. In this case, since the completion of tightening is detected when the driver bit 8 stops rotating, the motor may not rotate at the specified speed due to a power supply abnormality, lack of adjustment, motor abnormality, etc. If the rotation of the driver bit is extremely slow due to bending, etc. even when there is no load, it will be detected that the rotation of the driver bit 8 has stopped at this point, and a rotation command will not be sent to the motor 2, but the rotation will be stopped immediately. The voltage supply to the motor 2 is cut off, and the motor 2 stops, making it impossible to tighten screws. Also, when tightening the screw, there is a rotation detecting section (
If the sensor (not shown in the figure) is damaged, there is poor contact between the sensor and the control device, or there is dirt, etc. on the detection surface of the sensor, and the output pulse is not transmitted, the tightening may be interrupted. Despite this, the tightening is completed and motor 2 is immediately turned on.
The voltage supply to the motor 2 may be cut off and the motor 2 may stop. At this time, there are drawbacks such as normal tightening is displayed even though the tightening is defective, and accurate tightening cannot be determined.

本発明は上記欠点の除去を目的とするもので、差動遊星
機構の変速リングが遊星コーンの円錐面上の零回転位置
まで移動して締付が完了したのをドライバビットの回転
停止により検出するとともに、ドライバビットが回転し
たのを確認して後、ドライバビットの回転停止を検出す
るように構成した制御装置を提供しようとするものでお
る。
The present invention aims to eliminate the above-mentioned drawbacks, and detects when the speed change ring of the differential planetary mechanism has moved to the zero rotation position on the conical surface of the planetary cone and tightening has been completed by stopping the rotation of the driver bit. At the same time, it is an object of the present invention to provide a control device configured to detect that the driver bit has stopped rotating after confirming that the driver bit has rotated.

[課題を解決するための手段] 本発明は、上記課題を解決するため、モータにその回転
を受けて回転する入力円板とその外周に摩擦係合する遊
星コーンとこれに摩擦係合するカムディスクとを介して
ドライバビットが連結されている。また、前記遊星コー
ンの外周にはこれと摩擦係合する変速リングが配置され
、ドライバビットに係る負荷により変速リングが反力を
受け、この反力を弾力保持部材が受けるように構成され
ている。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides an input disk that rotates in response to rotation of a motor, a planetary cone that frictionally engages with the outer periphery of the input disk, and a cam that frictionally engages with the input disk. A driver bit is connected to the disc via the disc. Further, a speed change ring is disposed on the outer periphery of the planetary cone and is frictionally engaged with the planetary cone, and the speed change ring receives a reaction force due to the load related to the driver bit, and the elastic holding member receives this reaction force. .

一方、前記モータには切換手段を介してパワー供給部が
接続されている。
On the other hand, a power supply section is connected to the motor via a switching means.

また、前記ドライバビットの回転を一定時間検出する回
転検出部およびこの回転検出部の出力パルスを計数する
カウンタが設けられている。さらに、前記カウンタのカ
ウント終了信号によりゲートを開いて前記出力パルスを
通過させるアンド回路が設けられている。このアンド回
路の出力は、前記アンド回路を通過する出力パルスのパ
ルス幅を検出してドライバビットの停止を判断する停止
判断部に接続されており、しかもこの停止判断部はパワ
ー供給部からの正転電圧を遮断する正転電圧遮断指令信
号を切換手段に送るとともにパワー供給部から逆転電圧
をモータに供給する逆転指令信号を切換手段に送る制御
部に接続されている。
Further, a rotation detection section that detects the rotation of the driver bit for a certain period of time and a counter that counts output pulses of this rotation detection section are provided. Furthermore, an AND circuit is provided which opens a gate in response to a count end signal of the counter and allows the output pulse to pass through. The output of this AND circuit is connected to a stop judgment section that detects the pulse width of the output pulse passing through the AND circuit and judges whether or not the driver bit is stopped. It is connected to a control section that sends a forward voltage cutoff command signal for cutting off the rotational voltage to the switching means, and also sends a reverse rotation command signal to the switching means for supplying the motor with the reverse rotation voltage from the power supply section.

[作用] 上記自動ねじ締め機では、作業スタート信号により切換
手段が作動し、モータに所定の電圧が供給され、モータ
が回転する。このモータの回転が遊星コーンと変速リン
グとの摩擦係合位置で決まる減速比で下ライバビットに
伝達され、ドライバビットがねじを締付ける。同時に、
ドライバビットの回転が回転検出部で検出される。回転
検出部の出力パルスが一定時間カウンタで計数され、設
定値に達すると、カウント終了信号が発信される。
[Operation] In the automatic screw tightening machine described above, the switching means is activated by the work start signal, a predetermined voltage is supplied to the motor, and the motor rotates. The rotation of this motor is transmitted to the lower driver bit at a reduction ratio determined by the frictional engagement position between the planetary cone and the speed change ring, and the driver bit tightens the screw. at the same time,
Rotation of the driver bit is detected by a rotation detection section. The output pulses of the rotation detection section are counted by a counter for a certain period of time, and when a set value is reached, a count end signal is transmitted.

このカウント終了信号がアンド回路のゲートを開いて前
記回転検出部の出力パルスが停止判断部に送られる。停
止判断部が出力パルスのパルス幅の検出を開始する。
This count end signal opens the gate of the AND circuit, and the output pulse of the rotation detecting section is sent to the stop determining section. The stop determination section starts detecting the pulse width of the output pulse.

この状態で、ねじ締付けが開始されて、ドライバビット
に係る負荷に応じて変速リングに反力トルクが加わると
、変速リングが回動しながら、その軸心方向に移動する
。ざらに、前記モータが回転を継続すると、変速リング
がその軸心方向に移動していき、その減速比が大きくな
り、ついには無限大となって、ドライバビットが停止し
、停止判断部から停止検出出力が発信される。この停止
検出出力が切換手段に送られ、パワー供給部からの電圧
が遮断される。同時に、切換手段に逆転指令信号が発信
され、モータを逆転させる制御部が作動する。そのため
、モータは逆転し、遊星コーンおよび変速リングが僅か
に逆転し、これらの摩擦係合位置が高速側の原位置に復
帰し、次回の作業に備えることができる。
In this state, when screw tightening is started and a reaction torque is applied to the speed change ring according to the load on the driver bit, the speed change ring rotates and moves in its axial direction. Roughly speaking, as the motor continues to rotate, the speed change ring moves in the direction of its axis, and its reduction ratio increases until it reaches infinity, causing the driver bit to stop, and the stop judgment unit to stop the motor. A detection output is transmitted. This stop detection output is sent to the switching means, and the voltage from the power supply section is cut off. At the same time, a reverse rotation command signal is sent to the switching means, and a control section that reverses the motor is activated. Therefore, the motor rotates in reverse, the planetary cone and the speed change ring rotate slightly in reverse, and their frictional engagement positions return to their original positions on the high speed side, making it possible to prepare for the next operation.

一方、作業スタート信号によりモータが始動して後、電
源異常、その調整不足、モータ異常等によりモータが所
定の回転をしなかったり、ドライバビットの曲り等によ
り無負荷時にもドライバビットの回転が極端に遅かった
り、また回転検出部内のセンサが故障していたり、セン
サと制御装置との接触不良があったり、センサの検出面
にゴミが付着していたりして、出力パルスが発信されな
かったりすると、一定時間内に出力パルスがカウンタに
加わらず、カウンタはカウント終了信号を発信しない。
On the other hand, after the motor is started by the work start signal, the motor may not rotate as expected due to power supply abnormality, insufficient adjustment, motor abnormality, etc., or the driver bit may rotate excessively even under no load due to bending of the driver bit, etc. If the sensor in the rotation detection section is malfunctioning, there is poor contact between the sensor and the control device, or there is dust on the detection surface of the sensor, the output pulse may not be transmitted. , no output pulse is applied to the counter within a certain period of time, and the counter does not issue a count end signal.

そのため、このような場合には出力パルスが停止判断部
に送られず、ドライバビットの停止が検出されないこと
となり、サイクルタイムオーバにより締付不良が検出さ
れる。
Therefore, in such a case, the output pulse is not sent to the stop determination section, and stoppage of the driver bit is not detected, and a tightening failure is detected due to cycle time over.

[実施例] 以下、実施例を図面について説明する。第1図において
、Aは第3図に示す自動ねじ締め機の制御装置であり、
この制御装置へは前記自動ねじ締め機のモータ(本実施
例ではDCモータについて説明するa)2を制御するよ
うに構成されている。
[Example] Hereinafter, an example will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, A is a control device for the automatic screw tightening machine shown in FIG. 3,
This control device is configured to control the motor (a) 2 of the automatic screw tightening machine (in this embodiment, a DC motor will be explained).

この制御装置Aは、作業スタート部11を有し、この作
業スター1一部11は昇降手段12に接続されている。
This control device A has a work start section 11, and this work start 1 part 11 is connected to a lifting means 12.

この作業スタート部11は起動時の誤動作を防ぐために
初期カット用パルス発生部13を介して後記する回転確
認部14のカウンタ14a、ラッチ回路14b、停止判
断部15のフリップフロップ15aにそれぞれ接続され
、後記する回転確認部14のラッチ出力、停止判断部1
5のフリップフロップの反転出力をそれぞれリセットす
るとともに後記する設定器14cの設定値をカウンタ1
4aにセットするように構成されている。また、前記作
業スタート部11は正転制御部16に接続されており、
この正転制御部16は後記する切換手段17に正転指令
信号を送るJ、うに構成されている。さらに、前記正転
制御部16は停止判断部を構成するフリップフロップ1
5aの反転出力を受けて遮断指令信号を発信するように
構成されている。
This work start section 11 is connected to a counter 14a of a rotation confirmation section 14, a latch circuit 14b, and a flip-flop 15a of a stop judgment section 15, which will be described later, through an initial cut pulse generation section 13 in order to prevent malfunctions during startup. Latch output of rotation confirmation section 14 and stop judgment section 1 to be described later
In addition to resetting the inverted outputs of the flip-flops 5 and 5, the set values of the setting device 14c, which will be described later, are set on the counter 1.
4a. Further, the work start section 11 is connected to a forward rotation control section 16,
The normal rotation control section 16 is configured to send a normal rotation command signal to a switching means 17, which will be described later. Further, the normal rotation control section 16 is configured by a flip-flop 1 constituting a stop determination section.
It is configured to receive the inverted output of 5a and transmit a cutoff command signal.

一方、前記モータ2には切換手段17を介してパワー供
給部18が接続されており、またこの切換手段17には
後記する第2パルス発生部29からの信号を受けて逆転
指令信号を発信する逆転制御部20が接続されており、
パワー供給部18から正転電圧よりも低い逆転電圧をモ
ータ2に供給するように構成されている。
On the other hand, a power supply section 18 is connected to the motor 2 via a switching means 17, and this switching means 17 receives a signal from a second pulse generation section 29, which will be described later, and transmits a reverse rotation command signal. A reverse rotation control section 20 is connected,
The power supply section 18 is configured to supply a reverse rotation voltage lower than the forward rotation voltage to the motor 2.

また、前記制1iIiI装置へは自動ねじ締め機のドラ
イバビット8の昇降に支障のない位置であればどこでも
よいが、ドライバビット8の回転を検出する回転検出手
段22を有している。この回転検出手段22はドライバ
本体(図示Uず)と一体に昇降自在かつドライバビット
8と一体に回転するスリット円板23とその一端のスリ
ットの移動路に対応して配置された回転検出部24とを
有している。この回転検出部24は前記スリット円板2
3のスリットの通過を検出するとその間出力パルスを発
信するように構成されており、この出力パルスが増幅部
25、波形整形部26、出力パルスのエツジを検出する
微分回路27を介して、回転確認部14に送られるよう
に構成されている。
Further, the control 1iIiI device is provided with a rotation detecting means 22 for detecting the rotation of the driver bit 8, which may be located at any position as long as it does not hinder the lifting and lowering of the driver bit 8 of the automatic screw tightening machine. The rotation detecting means 22 includes a slit disk 23 that can be raised and lowered integrally with the driver body (not shown) and rotates integrally with the driver bit 8, and a rotation detecting section 24 disposed corresponding to the movement path of the slit at one end thereof. It has This rotation detecting section 24 is connected to the slit disk 2.
When passing through the slit No. 3 is detected, an output pulse is emitted during that time, and this output pulse is passed through an amplifying section 25, a waveform shaping section 26, and a differentiating circuit 27 that detects the edge of the output pulse to confirm rotation. 14.

前記回転確認部14は、作業スタート信号が発信されて
から通常モータ2が高速に達するまでの時間T1が設定
された第1遅延回路28と、この遅延出力を受けて通常
後記するカウンタ14aの設定直に所定高速回転下の出
力パルス幅を乗じて得られる時間よりもわずかに長い時
間下、1に相当するパルス幅を持つパルスを発生する第
1パルス発生部19と、この第1パルス発生部19のパ
ルスと高速指令信号とが発信されている間出力を発信す
るM1アンド回路30と、第1アンド回路30から出力
が発信されている間ゲートを開いて前記出力パルスを通
過させる第2アンド回路31とを有している。
The rotation confirmation unit 14 includes a first delay circuit 28 in which a time T1 from when a work start signal is issued until the motor 2 normally reaches high speed is set, and a counter 14a which receives this delay output and which is normally described later. a first pulse generator 19 that generates a pulse with a pulse width corresponding to 1 for a time slightly longer than the time obtained by directly multiplying the output pulse width under a predetermined high speed rotation; an M1 AND circuit 30 that transmits an output while the pulse No. 19 and the high-speed command signal are being transmitted, and a second AND circuit that opens the gate and allows the output pulse to pass while the first AND circuit 30 is transmitting the output. It has a circuit 31.

また、前記回転確認部14は設定器14cに設定される
設定値を前記出力パルスの入力により順次減算するカウ
ンタ14a、前記カウンタ14aのカウント終了信号を
一時保持するラッチ回路14.bおよびそのラッチ出力
すなわち回転確認信号によってゲートを開いて前記出力
パルスを通過させる第3アンド回路32を有している。
Further, the rotation confirmation unit 14 includes a counter 14a that sequentially subtracts a set value set in a setter 14c according to the input of the output pulse, and a latch circuit 14 that temporarily holds a count end signal of the counter 14a. b, and a third AND circuit 32 which opens the gate in response to the latch output thereof, that is, the rotation confirmation signal, and allows the output pulse to pass through.

前記カウンタ14aは、前記第2アンド回路31のゲー
トが開いている間、すなわち第1パルス発生部19から
パルスが出力されている間カウント可能となり、前記第
1パルス発生部19から出力パルスが出力されない時リ
セット状態となるように構成されている。
The counter 14a can count while the gate of the second AND circuit 31 is open, that is, while pulses are being output from the first pulse generator 19, and the output pulses are output from the first pulse generator 19. It is configured to be in a reset state when it is not.

前記ラッチ回路14bの出力は前記第3アンド回路32
のゲートを開く一方で、インバータを介してオア回路3
3に接続されて停止判断部15のタイマ15bをリセッ
ト状態にするように構成されている。
The output of the latch circuit 14b is sent to the third AND circuit 32.
OR circuit 3 through the inverter while opening the gate of
3 to reset the timer 15b of the stop determination section 15.

前記停止判断部15は、パルス幅検出器の一例をなすタ
イマ15b、前記第3アンド回路32の出力信号を遅延
してタイマ15bをセットする第2遅延回路34、前記
タイマ15bのタイムアツプ信号を記践する記・隠器の
一例をなすフリップフロップ15aからなっている。前
記タイマ15bは、前記回転tTC認部14のラッチ回
路14bから回転確認信号が発信されると、回転検出部
24からの出力パルスを微分して得られるエツジ検出パ
ルスによりリセットされるとともに、第2遅延回路34
により決まるほんの僅かな時間経過後、ただちにセット
されるように構成されている。また、このタイマ15b
はレットされて所定時間Ta経過しても回転検出部24
から次の出力パルスが発信されない時タイムアツプ信号
を発信してこれをフリップフロップ15aに出力するよ
うに構成されている。ざらに、前記フリップフロップ1
5aは前記タイマ15bのタイムアツプI言号を受けて
その出力を反転し、その反転出力により前記正転制御部
16から発信される正転指令信号を遮断するように構成
されている。また、前記フッツブフロップ15aの反転
出力は第3遅延回路35に送られ、通常回転しているモ
ータ2が停止するに必要な時間T3だけ遅延されて後、
第2パルス発生部29に供給されるように構成されて(
、入る。この第2パルス発生部29は第3遅延回路35
の出力信号を受けると、前記逆転制御部20に所望逆転
時間T92のパルス信号を発信して逆転制御部20から
逆転指令信号を切換手段17に送り、所定時間だけパワ
ー供給部18からモータ2に逆転電圧を供給するように
構成されている。また、前記第2パルス発生部29はマ
シンサイクル完了検出部36を介してドライバピッ1−
8の昇降手段12を作動さけてドライバビット8を上昇
復帰させるように構成されている。
The stop determination unit 15 includes a timer 15b which is an example of a pulse width detector, a second delay circuit 34 which delays the output signal of the third AND circuit 32 and sets the timer 15b, and records a time-up signal of the timer 15b. It consists of a flip-flop 15a, which is an example of a hidden device. When the rotation confirmation signal is transmitted from the latch circuit 14b of the rotation tTC recognition section 14, the timer 15b is reset by an edge detection pulse obtained by differentiating the output pulse from the rotation detection section 24, and also Delay circuit 34
It is configured to be set immediately after a very short period of time determined by . Also, this timer 15b
Even if the predetermined time Ta has elapsed since the rotation detector 24
When the next output pulse is not generated, a time-up signal is generated and outputted to the flip-flop 15a. Roughly, the flip-flop 1
5a is configured to invert its output upon receiving the time-up I word from the timer 15b, and to cut off the normal rotation command signal transmitted from the normal rotation control section 16 by the inverted output. Further, the inverted output of the foot flop 15a is sent to the third delay circuit 35, and after being delayed by the time T3 necessary for the normally rotating motor 2 to stop,
It is configured to be supplied to the second pulse generator 29 (
,enter. This second pulse generating section 29 is connected to a third delay circuit 35.
When the output signal is received, a pulse signal of desired reversal time T92 is sent to the reversal control section 20, a reversal command signal is sent from the reversal control section 20 to the switching means 17, and the power supply section 18 switches the motor 2 for a predetermined period of time. The circuit is configured to provide a reversing voltage. Further, the second pulse generating section 29 detects the driver pin 1 through the machine cycle completion detecting section 36.
The driver bit 8 is configured to be raised and returned to its original state without operating the lifting means 12 of the driver bit 8.

また、図示はしないが、作業スタート信号によりサイク
ルタイムオーバ検出部が作動するように構成されており
、その出力が前記正転制御部16に正転電圧遮断指令信
号として供給されるとともに、前記第3遅延回路35に
供給し、異常が表示されるように構成されている。
Although not shown, a cycle time over detection section is configured to operate in response to a work start signal, and its output is supplied to the forward rotation control section 16 as a forward rotation voltage cutoff command signal. 3 delay circuit 35, and an abnormality is displayed.

前記自動ねじ締め機の制御装置では、第2図a。The control device for the automatic screw tightening machine is shown in FIG. 2a.

bに示すように作業スタート部11の出力信号により昇
降手段12が作動し、ドライバビット8が下降する。同
時に、作業スタート部11の出力信号が正転制御部16
を介して切換手段17に供給され、第2図Cに示すよう
にパワー供給部18から正転電圧Xがモータ2に供給さ
れる。モータ2の回転にともなって入力円板(図示けず
)、遊星コーン(図示ゼず)、カムディスク(図示せず
〉および変速リング(図示せず)でなる差動遊星機構(
図示lず〉を介してドライバビット8が回転し、ねじ締
付けか開始される。
As shown in b, the elevating means 12 is actuated by the output signal from the work start section 11, and the driver bit 8 is lowered. At the same time, the output signal of the work start section 11 is transmitted to the forward rotation control section 16.
The normal rotation voltage X is supplied to the switching means 17 via the power supply section 18 as shown in FIG. 2C. As the motor 2 rotates, a differential planetary mechanism (
The driver bit 8 is rotated via the screw (not shown), and screw tightening is started.

前記モータ2を始動して後、第2図01示(12に示す
ように、電源異常、その調整不足、モータ2の異常等に
よってモータ2が所定の回転をしなかったり、ピッ1−
の曲り等により無負荷時にもかかわらずドライバビット
8の回転か極端に遅かったり、また回転検出手段22の
回転検出部24内のレンザが故障していたり、センサと
制御装置との接触不良、センサの検出面へのゴミ等の付
着があって、出力パルスを発信しなかったりすると、第
1パルス発生部19のパルスにより決まる時間Tp1内
に、カウンタ14aの設定値が零まで減算されないので
、第2図01示すようにカウンタ14aはカウント終了
信号を発信しない。そのため、第3アンド回路32のゲ
ートは閉じた状態に保持され、停止判断部15には出力
パルスが入力せず、タイマ15bはリセット状態に保持
される。この状態で、モータ2は回転を継続すると、サ
イクルタイムオーバ検出部が1大イクルタイムオーバを
検出し、締付不良としてこれを外部に知らUることがで
きる。
After starting the motor 2, as shown in FIG.
Due to bending, etc., the rotation of the driver bit 8 is extremely slow even when there is no load, or the lens in the rotation detection section 24 of the rotation detection means 22 is malfunctioning, there is a poor contact between the sensor and the control device, or the sensor If the output pulse is not emitted due to dust etc. adhering to the detection surface of the counter 14a, the set value of the counter 14a will not be subtracted to zero within the time Tp1 determined by the pulse of the first pulse generator 19. 2. As shown in FIG. 1, the counter 14a does not issue a count end signal. Therefore, the gate of the third AND circuit 32 is kept closed, no output pulse is input to the stop determination section 15, and the timer 15b is kept in the reset state. When the motor 2 continues to rotate in this state, the cycle time over detecting section detects one major cycle time over, and can notify the outside as a tightening failure.

一方、前記モータ2が始動して後、回転検出部24から
正常に出力パルスが発信されると、この出力パルスは第
2図d3に示すように波形整形されて後、回転確認部1
4のカウンタ14aに送られる。前記出力パルスが、第
1パルス発生部19のパルスにより決まる時間T、1内
に設定器14cに設定された設定1直だけ減口カウント
されると、カウンタ14aからカウント終了信号が発信
され、第2図02に示すようにそのカウント終了信号が
ラッチ回路14bで一時保持される。このラッチ回路1
4bの出カイ、1号は回転確認信号として第3アンド回
路32に送られるので、そのゲートが開き、以後の出力
パルスか停止判断部15に供給される。タイマ15bか
所定設定時間Taを時間計上する前に、出力パルスが連
続して供給される場合には、次の出力パルスにより前記
タイマ15bがリセットされ、タイマ15bはタイムア
ツプ信号を発信しない。また、前記タイマ15bはリセ
ット後ただちにセットされ、次の出力パルスに備える。
On the other hand, after the motor 2 is started, when an output pulse is normally transmitted from the rotation detecting section 24, this output pulse is waveform-shaped as shown in FIG.
4 is sent to the counter 14a. When the output pulse is decremented by 1 shift set in the setting device 14c within the time T, 1 determined by the pulse of the first pulse generator 19, a count end signal is transmitted from the counter 14a, and the count end signal is emitted from the counter 14a. 2. As shown in FIG. 2, the count end signal is temporarily held in the latch circuit 14b. This latch circuit 1
Since the output No. 4b, No. 1, is sent to the third AND circuit 32 as a rotation confirmation signal, its gate is opened and the subsequent output pulse is supplied to the stop judgment section 15. If output pulses are continuously supplied before the timer 15b counts the predetermined set time Ta, the timer 15b is reset by the next output pulse, and the timer 15b does not issue a time-up signal. Further, the timer 15b is set immediately after being reset to prepare for the next output pulse.

この状態で、ねじ締付けが進み、ドライバビット8に加
わる負荷に応じて変速リングが回動し、その減速比が連
続的に増大し、ついにはその減速比が無限大となって、
ドライバビット8の回転が停止する。ドライバビット8
の回転が停止すると、回転検出部24からの出力パルス
か発信されなくなり、タイマ15bか所定時間Taを時
間計上し、タイムアツプ信号を発信する。前記タイムア
ツプ信号がフリップフロップ15aに加わり、第2図f
に示すようにフリップフロップ15aの出力が反転する
。この反転出力が正転制御部16およびl;IIJ換手
段17を作動さけ、パワー供給部18からモータ2への
電圧供給が遮断される。
In this state, the screw tightening progresses, the speed change ring rotates in response to the load applied to the driver bit 8, and its reduction ratio increases continuously, until finally, the reduction ratio becomes infinite.
The rotation of the driver bit 8 stops. driver bit 8
When the rotation of the rotation detecting section 24 stops, the output pulse from the rotation detecting section 24 is no longer transmitted, and the timer 15b counts a predetermined time Ta and transmits a time-up signal. The time-up signal is applied to the flip-flop 15a, and as shown in FIG.
The output of the flip-flop 15a is inverted as shown in FIG. This inverted output prevents the normal rotation control section 16 and the l;IIJ conversion means 17 from operating, and the voltage supply from the power supply section 18 to the motor 2 is cut off.

同時に、前記フリップフロップ15aの反転出力は第3
遅延回路35に供給され、第2図りに示すように前記モ
ータ2の通常停止するに必要な時間(T3)だけ遅延さ
れ、第2パルス発生部29に供給される。
At the same time, the inverted output of the flip-flop 15a is the third
The signal is supplied to the delay circuit 35, delayed by the time (T3) necessary for the motor 2 to normally stop, as shown in the second diagram, and then supplied to the second pulse generator 29.

この第2パルス発生部29は第2図りに示すように所定
時間幅下、2のパルス信号を発信し、これを逆転制御部
20に供給する。この逆転制御部20はそのパルス信号
が発信される間、切換手段17に逆転指令信号を送り、
パワー供給部18から正転電圧Xよりも低い逆転電圧y
をモータ2に供給する。モータ2は僅かに逆回転して停
止するが、モータ2の逆回転にともなって遊星コーンお
よび変速リングが逆転する。そのため、ドライバビット
8に係る逆転方向の負荷に応じて遊星コーンと変速リン
グとの摩凍係合位置が高速側の原位置に復帰し、変速リ
ング、カムディスクおよび遊星コーンのロックがモータ
2側から解除される。
The second pulse generator 29 generates two pulse signals within a predetermined time period, as shown in the second diagram, and supplies them to the reverse rotation controller 20. This reversal control section 20 sends a reversal command signal to the switching means 17 while the pulse signal is being transmitted,
Reverse rotation voltage y lower than forward rotation voltage X from power supply section 18
is supplied to motor 2. The motor 2 rotates slightly in the opposite direction and then stops, but as the motor 2 rotates in the opposite direction, the planetary cone and the speed change ring are reversed. Therefore, in response to the load in the reverse direction on the driver bit 8, the freezing engagement position between the planetary cone and the speed change ring returns to the original position on the high speed side, and the lock of the speed change ring, cam disc, and planet cone is locked on the motor 2 side. be canceled from.

また、前記第2パルス発生部29からのパルス信号はマ
シンサイクル完了検出部36に供給され、その出力信号
が第2図iに示すように昇降手段12に供給され、これ
を作動させてドライバピッ[・8を上昇させ、次回の作
業に漸える。
Further, the pulse signal from the second pulse generating section 29 is supplied to the machine cycle completion detecting section 36, and its output signal is supplied to the elevating means 12 as shown in FIG. [・Raise 8 and move on to the next work.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明はモータの回転を入力円板
、遊星コーン、カムディスクおよび変速リングでなる差
動遊星機構を介してドライバヒツトに伝達して変速リン
グの軸心方向の移動を弾力保持部材により規制するとと
もに、ドライバビットの回転にともなって発信される出
力パルスを検出し、この出力パルスが確実に発信された
のを確認して後、前記出力パルスのパルス幅を検出して
締1寸けの完了を検出するように構成しているため、電
源異常、その調整不足、モータの異常等によってモータ
が所定の回転をしなかったり、ビットの曲り等により無
負荷時にもかかわらずドライバビットの回転が極端に遅
かったり、また回転検出部内のセンサが改障していたり
、センサと制御装置との接触不良、センサの検出面への
ゴミ等の付着があって、ドライバビットの回転にともな
って所定の出力パルスが発信されないような場合には、
これを確実に検出して、締付は不良として判定すること
ができ、確実に所定トルクで締付けを行うことかできる
等の利点がある。また、本発明はドライバビットが確実
に回転していることを確認しτ後ドライバビットの停止
を確認し、締付完了を検出するように構成しているため
、異常表示時にモータ、ドライバビットの回転を目視す
ることにより間接的に異常締付けの原因を追及すること
ができる等の利点がある。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention transmits the rotation of the motor to the driver hit via a differential planetary mechanism consisting of an input disk, a planetary cone, a cam disk, and a speed change ring, thereby adjusting the axis of the speed change ring. The movement in the direction is restricted by an elastic holding member, and the output pulse emitted as the driver bit rotates is detected. After confirming that this output pulse is reliably emitted, the pulse width of the output pulse is adjusted. Since the structure is configured to detect the completion of one dimension of tightening by detecting the Sometimes the driver bit rotates extremely slowly, sometimes the sensor inside the rotation detecting part is malfunctioning, sometimes there is poor contact between the sensor and the control device, or there is dust etc. on the detection surface of the sensor. If the specified output pulse is not emitted as the driver bit rotates,
This has the advantage that this can be reliably detected and the tightening can be determined to be defective, and that the tightening can be reliably performed with a predetermined torque. In addition, the present invention is configured to confirm that the driver bit is rotating reliably, confirm that the driver bit has stopped after τ, and detect the completion of tightening. There are advantages such as being able to indirectly investigate the cause of abnormal tightening by visually observing the rotation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のブロック図、第2図は第1図のタイム
ヂャート、第3図は本発明に係わる自動ねじ締め機の全
体説明図、第4図は第3図の自動ねじ締め機の要部断面
図、第5図は本発明に係わる差動遊星機構の出力軸の持
つトルク−回転数特性曲線図である。 八 制御装置、 1 ドライバ本体、 3 差動遊星機構、 5 遊星コーン、 5b  平坦面、 6 カムディスク、 8 ドライバビット、 10  ばね、 12  昇降手段、 14  回転確認部、 14bラッチ回路、 2 モータ、 4 人力円板、 5a  円周溝、 50  円錐面、 7 変速リング、 9 アーム、 11  作業スタート部、 13  初期カット用パルス発生部、 14aカウンタ、 14C設定器、 停止判断部、    15aフリツプフロツプ、タイマ
、      16  正転制御部、切換手段、   
  18  パワー供給部、第1パルス発生部、 20
  逆転制御部、回転検出手段、   23  スリッ
ト円板、回転検出部、    25  増幅部、波形整
形部、    27  微分回路、第1遅延回路、  
 29  第2パルス発生部、第1アンド回路、  3
1  第2アンド回路、第3アンド回路、  33  
オア回路、第2遅延回路、   35  第3遅延回路
、マシンサイクル完了検出部、
Fig. 1 is a block diagram of the present invention, Fig. 2 is a time chart of Fig. 1, Fig. 3 is an overall explanatory diagram of the automatic screw tightening machine according to the present invention, and Fig. 4 is a diagram of the automatic screw tightening machine of Fig. 3. FIG. 5 is a sectional view of a main part and a torque-rotational speed characteristic curve of the output shaft of the differential planetary mechanism according to the present invention. 8 Control device, 1 Driver main body, 3 Differential planetary mechanism, 5 Planetary cone, 5b Flat surface, 6 Cam disk, 8 Driver bit, 10 Spring, 12 Lifting means, 14 Rotation confirmation part, 14b latch circuit, 2 Motor, 4 Manual disc, 5a Circumferential groove, 50 Conical surface, 7 Speed ring, 9 Arm, 11 Work start part, 13 Initial cut pulse generator, 14a Counter, 14C setting device, Stop judgment part, 15a Flip-flop, timer, 16 Forward rotation control section, switching means,
18 power supply section, first pulse generation section, 20
Reversal control section, rotation detection means, 23 slit disk, rotation detection section, 25 amplification section, waveform shaping section, 27 differentiation circuit, first delay circuit,
29 Second pulse generator, first AND circuit, 3
1 2nd AND circuit, 3rd AND circuit, 33
OR circuit, second delay circuit, 35 third delay circuit, machine cycle completion detection section,

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ドライバ本体(1)の一端にモータ(2)を固定し、こ
のモータ(2)にその回転を受けて回転する入力円板(
4)とその外周に摩擦係合する遊星コーン(5)とこれ
に摩擦係合するカムディスク(6)とを介してドライバ
ビット(8)を連結するとともに前記遊星コーン(5)
の外周に摩擦係合する変速リング(7)を配置してドラ
イバビット(8)に係る負荷トルクにより変速リング(
7)に加わる反力を弾力保持部材により受けるように構
成した自動ねじ締め機において、 モータ(2)に切換手段(17)を介してパワー供給部
(18)を接続する一方、 ドライバビット(8)の回転を一定時間検出する回転検
出部(24)を設け、この回転検出部(24)の出力パ
ルスを計数するカウンタ(14a)を設け、このカウン
タ(14a)のカウント終了信号によりゲートを開いて
前記出力パルスを通過させるアンド回路を設け、さらに
このアンド回路を通過する出力パルスのパルス幅を検出
してドライバビットの停止を判断する停止判断部(15
)を設け、この停止判断部(15)の出力を受けるとパ
ワー供給部(18)からの正転電圧を遮断する正転電圧
遮断指令信号を切換手段(17)に送るとともにパワー
供給部(18)から逆転電圧をモータ(2)に供給する
逆転指令信号を切換手段(17)に送る制御部を設けた
ことを特徴とする制御装置。
[Claims] A motor (2) is fixed to one end of the driver body (1), and an input disk (2) that rotates in response to the rotation of the motor (2).
4), a planetary cone (5) that frictionally engages with the outer periphery of the driver bit (8), and a cam disc (6) that frictionally engages with the planetary cone (5).
A speed change ring (7) that frictionally engages with the outer periphery of the speed change ring (7) is arranged so that the speed change ring (
In an automatic screw tightening machine configured so that the reaction force applied to the motor (7) is received by an elastic holding member, a power supply section (18) is connected to the motor (2) via a switching means (17), and a driver bit (8) is connected to the power supply section (18) through a switching means (17). ) is provided for a certain period of time, a counter (14a) is provided for counting the output pulses of this rotation detection section (24), and the gate is opened by the count end signal of this counter (14a). an AND circuit for passing the output pulse, and a stop determination unit (15) that detects the pulse width of the output pulse passing through the AND circuit to determine whether the driver bit is stopped.
), and upon receiving the output of the stop determination section (15), sends a forward voltage cutoff command signal for cutting off the forward voltage from the power supply section (18) to the switching means (17), and also sends a forward voltage cutoff command signal to the switching means (17). ) A control device comprising a control unit that sends a reverse rotation command signal to a switching means (17) for supplying a reverse rotation voltage to a motor (2).
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