JPH0248180A - ナットランナ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はナツトランナに関し、詳しくは回転角度検出器
を有する簡易型ナツトランナに関するものである。

〔従来の技術〕

被対象物の一種であるボルトの自動締付けに用いるナツ
トランナは、このナツトランナの運転時に発生する締付
はトルクを検出するトルクトランスジューサが設けられ
たものが一般的である。この種ナツトランナでは、ボル
ト締付は時、このトルクトランスジューサから出力され
るトルク検出信号に基づいてボルト締付は態様に応じて
上記ナツトランナ本体に内蔵した駆動用モータを回転制
御している。しかしながら、上記トルクトランスジュー
サが高価なものであり、その為このトルクトランスジュ
ーサを有するナツトランナを使用した場合、ボルト締付
けを行った製品のコストアンプにつながる膚もあった。

そこで近年では、高価なトルク１−ランスジューサに替
わって比較的安価な回転角度検出器（パルスジェネレー
タ）を使用した簡易型ナツトランナが賞月されている。

この簡易型ブリトランナの従来構造例を第４図を参照し
ながら説明する。同図において、（１）はナツトランナ
本体、（２）は上記ナツトランナ本体（１）に内蔵され
、締付は力を発生させる駆動用モータで、回転角度検出
器（３）を有するＤＣサーボモータである。（４）はモ
ータ回転を減速して大きなトルクを発生させる減速機で
、上記駆動用モータ（２）の出力軸（２ａ）に連結され
る。

（５）は減速機（４）の主軸（４ａ）に固設したボルト
締付は用アクソチメントで、ボルト締めすべき二部材（
６）（７）の貫通孔（６ａ）　　（７ａ）に挿通されて
ナツト（８）に蝙合するボルト（９）の頭部に嵌合させ
る。（１０）は速度制御部、（１１）は電流制御部、（
１２）はパルスワイドモジュレーション（ＰＷＭ）方式
によるドライバである。

上記ナツトランチでボルト（９）を締付けるに際しては
、回転角度検出器（３）から出力される回転パルス信号
、即ち速度フィードバック信号ＦＢＩ及び電流フィード
バック信号ＦＢ２と、この速度及び電流フィードバック
信号ＦＢＩ　、ＦＢ２に基づいてドライバ（１２）から
送出されるモータ制御電流Ｉｏとで駆動用モータ（２）
を回転制御する。この時、従来では所望の速度を速度制
御部（１０）に設定入力することにより目標値である速
度設定値と速度フィードバック信号ＰＢｌとを比較して
その誤差分を小さくしながら、ボルト（９）の着座時点
までは高速回転で上記ボルト（９）を締付けて締付は時
間を短縮し、上記着座時点以降はボルト（９）を低速回
転で締付けて締付はトルクのばらつきを少なくしている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来のナツトランナでは、速度設定のみによ
るフィードバック制御で駆動用モータ（２）を回転制御
しているので、速度制御部（１０）から送出される出力
信号ｓ１と電流フィードバック信号ＦＢ２とを比較した
上でその比較信号Ｓ２に基づいて電流制御部（１１）に
て電流制御し、ドライバ（１２）がらモータ制御電流１
゜を送出している。このように上記比較信号ｓ２に基づ
いて電流制御するために電流制御が精度良く行えず、ボ
ルト（９）の着座時点以降のボルト締付は時、締付はト
ルクの増加に伴うモータ制御電流ＩＯがリニアな状態で
増加せず、上記モータ制御電流■０の定常偏差が大きく
なる。その結果、上記ボルト締付は時に速度変動及びト
ルク変動が発生してす・ノドランナによるボルト（９）
の締付は精度が大幅に低下するとＧ１う問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記問題点に鑑みて提案されたもので、ボルト
を締付けるす・ノドランナ本体に内蔵した駆動用モータ
を、この駆動用モータからフィードバックされた回転パ
ルス信号に基づくモータ制御電流で回転制御するものに
おいて、上記ボルトの締付は態様に応じたモータ制御電
流の設定パターンを、フィードパ・ツクされた回転パル
ス信号に対して逐次変更しながら発生する設定パターン
発生部を具備したことにより前記問題点を解決したナツ
トランナである。

〔作用〕

本発明に係るナツトランナによれば、ボルト締付は態様
に応じて設定パターン発生部から送出される設定パター
ンにより補正したモータ制御電流で駆動用モータを回転
制御するので、上記モータ制御電流の定常偏差が減少し
て締付はトルク及び回転速度の安定化が図れる。

〔実施例〕

本発明に係るナツトランナの一実施例を第１図乃至第３
図を参照しながら説明する。但し、第４図と同一、又は
相当部分には同一参照符号を付してその説明を省略する
。

本発明の特徴はボルト（９）の締付は態様に応じたモー
タ制御電流■１の設定パターンＰ１をフィードバックさ
れた回転パルス信号ＦＢＩ、ＦＢ２に対して逐次変更し
ながら発生する設定パターン発生部（１３）を設けたこ
とにある。この設定パターン発生部（１３）に入力され
るボルト（９）の締付は態様には、例えばそのボルトの
種類や締付は箇所等の機種、ボルト締付けに必要とされ
るトルク値、ボルト締付は時における着座時点以前であ
るか以後であるかのモードがある。上述したように設定
パターン発生部（１３）では、締付は態様に応じたモー
タ制御電流１１の設定パターンＰ１を発生する以外にも
、速度設定パターンＰ２及び出力設定パターンＰ３を発
生する。この設定パターン発生部（１３）では学習機能
を有し、上記電流、速度及び出力の各設定パターンＰ１
〜Ｐ３を電流、速度及び出力の各フィードバック信号Ｆ
１〜Ｆ３に基づいて逐次変更し得る。尚、上記出力設定
パターンＰ３を発生させることにより、ボルト締付は時
に大電流が流れて電源電圧が急激に低下することを防止
し、回転速度に応じて電源電圧の低下を補正する。

上記ナツトランナでボルト（９）を締付けるに際して本
発明では、従来の速度設定によるフィードバンク制御と
共に、電流設定によるフィードバック制御を付加し、こ
の電流設定は設定パターン発生部（１３）にて行う。第
２図に示すように締付は開始後ボルト（９）の着座時点
までの無負荷領域Ｄ１では駆動用モータ（２）を高速回
転させているが、この時、設定パターン発生部（１３）
からの速度及び電流設定パターンＰ１、Ｐ２で定速及び
定電流、更に定トルクにより上記駆動用モータ（２）を
回転制御する。

そして上記ボルト（９）の着座時点以後締付は完了まで
の締付は領域Ｄ２では、駆動用モータ（２）を低速回転
させる。ここで、前述したように従来のナツトランナに
よる締付は特性では、回転速度が一定の状態で、トルク
の増加に伴い、モータ制御電流１１がこれに正確に比例
せず二次曲線的に増加していた。そこで本発明ではこの
時、前記設定パターン発生部（１３）からの電流設定パ
ターンＰ１によりモータ制御電流１１を逐次補正してそ
の定常偏差を可及的に減少させる。これによりモータ制
御電流１１は、第３図に示すように締付はトルクの増加
に伴い、これに正確に比例してリニアな特性が得られる
。上記電流設定パターンＰ１による補正は、外乱を防止
するため、その電流設定パターンＰ１を逐次に変更して
その平均化により上述した定常偏差を減少させることで
行われる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、モータ制御電流の定常偏差を可及的に
減少させることが可能であるため、速度及びトルク変動
のない回転制御が実現できて締付は精度が大幅に向上し
て信頼性の高いナツトランナを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るナツトランナの一実施例を示す概
略構成図、第２図はボルト締付は時における締付は時間
と回転速度との関係を示す特性図、第３図は締付は領域
てのモータ制御電流と締付はトルクとの関係を示す特性
図である。 第４図はナツトランナの従来例を示す概略構成図である
。 （１）　−ナツトランナ本体、 （２）−駆動用モータ、 （９）　−被対象物（ボルト）、 （１３）−設定パターン発生部。 特許　出願人　三洋機工株式会社 代　　　　理　　　　人　　　江　　　原　　　省　　
　吾ふ−！へ ユ弓が３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被対象物を締付けるナットランナ本体に内蔵した
   駆動用モータを、この駆動用モータからフィードバック
   された回転パルス信号に基づくモータ制御電流で回転制
   御するものにおいて、上記被対象物の締付け態様に応じ
   たモータ制御電流の設定パターンを、フィードバックさ
   れた回転パルス信号に対して逐次変更しながら発生する
   設定パターン発生部を具備したことを特徴とするナット
   ランナ。