JPH0258068B2 - - Google Patents

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JPH0258068B2
JPH0258068B2 JP57147420A JP14742082A JPH0258068B2 JP H0258068 B2 JPH0258068 B2 JP H0258068B2 JP 57147420 A JP57147420 A JP 57147420A JP 14742082 A JP14742082 A JP 14742082A JP H0258068 B2 JPH0258068 B2 JP H0258068B2
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JP
Japan
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tightening
torque
screw
target
drive stop
Prior art date
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Application number
JP57147420A
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Japanese (ja)
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JPS5937063A (en
Inventor
Hideyuki Matsubara
Toshio Hashimoto
Tetsuya Matsukawa
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS5937063A publication Critical patent/JPS5937063A/en
Publication of JPH0258068B2 publication Critical patent/JPH0258068B2/ja
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  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ナツトラインの如き動力式ねじ締付
装置の駆動停止制御方法に係り、特に一つのねじ
対偶品の締付け完了後次のねじ対偶品へと同種の
複数個のねじ対偶品の締付けを繰返し行う動力式
ねじ締付装置の駆動停止制御方法に係る。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a drive stop control method for a power screw tightening device such as a nut line, and in particular, after the completion of tightening one screw pair, the next screw pair is stopped. The present invention relates to a drive stop control method for a power screw tightening device that repeatedly tightens a plurality of pairs of screws of the same type.

[従来の技術] ナツトラインの如き動力式ねじ締付装置は、空
気圧式回転アクチユエータ、電動機等の回転アク
チユエータによつてねじ締付具を回転駆動するこ
とによりねじ対偶品の締付けを行うようになつて
いる。動力式ねじ締付装置は回転アクチユエータ
の駆動を停止されることによりねじ締付具の回転
を停止してねじ対偶品の締付けを終了するが、実
際には動力式ねじ締付装置の回転部分の慣性によ
りねじ締付具は回転アクチユエータの駆動が停止
された後も少し回転し続け、ねじ対偶品の締付け
を行う。このため所定の目標締付トルクにてねじ
対偶品の締付けを終了するためには、上述の如き
ねじ締付具のオーバランによる締付トルクの増大
分を見込んで、締付トルクが所定の目標締付トル
クよりオーバランによる締付トルクの増大分を差
引いた締付トルクになつたとき回転アクチユエー
タの駆動を停止させる必要がある。
[Prior Art] A power screw tightening device such as Nutline tightens a pair of screws by rotationally driving a screw tightening tool using a rotary actuator such as a pneumatic rotary actuator or an electric motor. There is. When the drive of the rotary actuator is stopped, the power-powered screw tightening device stops the rotation of the screw tightening tool and finishes tightening the screw pair, but in reality, the rotating part of the power-powered screw tightening device Due to inertia, the screw fastener continues to rotate a little even after the rotary actuator is stopped, and tightens the screw pair. Therefore, in order to finish tightening a screw pair at a predetermined target tightening torque, the tightening torque must be adjusted to the predetermined target tightening torque, taking into account the increase in tightening torque due to overrun of the screw tightener as described above. When the tightening torque reaches the tightening torque obtained by subtracting the increase in tightening torque due to overrun from the applied torque, it is necessary to stop driving the rotary actuator.

[発明が解決するしようとする課題] しかし、ねじ締付具のオーバランによる締付ト
ルクの増大量はねじ対偶品の摩擦係数、硬度、弾
性変形率等の物理的、機械的性質のばらつきに応
じて変化し、またねじ締付具のオーバラン量も回
転アクチユエータの駆動停止制御のばらつき、回
転アクチユエータとねじ締付具との間の減速歯車
機構や継手に於ける回転動力損失のばらつき等に
より変化する。そのため回転アクチユエータの駆
動を停止すべき締付トルク、即ち回転駆動停止ト
ルクが所定の目標締付トルクより予め実験等によ
り求められたねじ締付具のオーバランによる締付
トルクの増大分を差引いた一定の値に予め固定さ
れて定められると、ねじ対偶品の物理的、機械的
性質のばらつき、回転アクチユエータの駆動停止
制御及び減速歯車機構や継手に於ける回転動力損
失のばらつきに応じてねじ対偶品の締付終了トル
クがばらつき、所定の締付トルクにてねじ対偶品
の締付けを終了することができない。
[Problem to be solved by the invention] However, the amount of increase in tightening torque due to overrun of a screw fastener depends on variations in physical and mechanical properties such as friction coefficient, hardness, and elastic deformation rate between the screw and the pair. The amount of overrun of the screw fastener also changes due to variations in drive stop control of the rotary actuator, variations in rotational power loss in the reduction gear mechanism or joint between the rotary actuator and the screw fastener, etc. . Therefore, the tightening torque that should stop the drive of the rotary actuator, that is, the rotational drive stop torque, is a constant value obtained by subtracting the increase in tightening torque due to overrun of the screw fastener, which has been determined in advance through experiments, from the predetermined target tightening torque. Once the value of is fixed in advance, the value of the threaded pair will be adjusted according to variations in the physical and mechanical properties of the threaded pair, the drive stop control of the rotary actuator, and the rotational power loss in the reduction gear mechanism and joint. The tightening completion torque varies, and it is not possible to finish tightening a screw pair with a predetermined tightening torque.

本願発明者は、ねじ対偶品の物理的、機械的性
質のばらつきや、動力式ねじ締付装置の回転アク
チユエータの駆動停止制御特性、動力式ねじ締付
装置の動力式伝達部に於ける動力損失のばらつき
の現象を詳細に検討した結果、これらの現象はね
じ対偶品の製造状態及び動力式ねじ締付装置の使
用環境が性能が経時的に変化することにより経時
的にある特定の傾向をもつことを究明した。
The inventor of the present application has investigated variations in the physical and mechanical properties of a screw pair, the drive/stop control characteristics of the rotary actuator of a power screw tightening device, and the power loss in the power transmission section of a power screw tightening device. As a result of a detailed study of the phenomena of variation in the number of screws, it was found that these phenomena have a certain tendency over time due to changes in performance over time due to the manufacturing conditions of screw pairs and the usage environment of power-powered screw tightening equipment. I found out.

本発明は、上述の如く、ばらつきが経時的にあ
る特定の傾向をもつて変化することに着目し、経
時的に生じるばらつきの変化に対応して目標駆動
停止トルクを増減補正することにより、常に適切
な締付トルクにてねじ対偶品の締付けを終了する
ことができるよう改善された動力式ねじ締付装置
の駆動停止制御方法を提供することを目的として
いる。
As mentioned above, the present invention focuses on the fact that variations change with a certain tendency over time, and by correcting the target drive stop torque to increase or decrease in response to changes in variations that occur over time, the present invention constantly It is an object of the present invention to provide a drive stop control method for a power screw tightening device that is improved so that tightening of a pair of screws can be completed with an appropriate tightening torque.

[課題を解決するための手段] かかる目的は、本発明によれば、一つのねじ対
偶品の締付け完了後次のねじ対偶品へと同種の複
数個のねじ対偶品の締付けを繰返し行う動力式ね
じ締付装置の駆動停止制御方法にして、締付中に
於ける締付トルクを測定し、締付け開始後の所定
の時間内に締付トルクが目標駆動停止トルクに達
したときねじ締付装置の駆動を停止し、締付終了
後に締付終了トルクを測定し、過去の所定の回数
に亘る締付終了トルクの平均値と予め定められた
目標締付トルクとの偏差を演算し、前記偏差の大
きさ及び正負に応じてそれぞれ次回の目標駆動停
止トルクを低減及び増大補正し、締付け開始後の
前記所定の時間内に締付トルクが目標駆動停止ト
ルクに達しないときには前記締付装置の駆動を停
止すると共に目標駆動停止トルクの補正を行わな
いことを特徴とする動力式ねじ締付装置の駆動停
止制御方法によつて達成される。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, this object is a power-driven method that repeatedly tightens a plurality of screw pairs of the same type to the next screw pair after completion of tightening one screw pair. A drive stop control method for a screw tightening device that measures the tightening torque during tightening and stops the screw tightening device when the tightening torque reaches the target drive stop torque within a predetermined time after the start of tightening. stop the drive, measure the tightening completion torque after the completion of tightening, calculate the deviation between the average value of the tightening completion torque over a predetermined number of times in the past and the predetermined target tightening torque, and calculate the deviation. The next target drive stop torque is corrected to be reduced or increased depending on the magnitude and sign of This is achieved by a drive stop control method for a power screw tightening device, which is characterized by stopping the drive and not correcting the target drive stop torque.

[発明の作用] 各ねじ対偶品の物理的、機械的性質が一定であ
り、また動力式ねじ締付装置の作動条件に変動が
なければ、ねじ締付具のオーバランよる締付トル
クの増大量も一定であるので、例えば第4図に於
て実線Aにて示されている如く、締付開始後の所
定の時間t1〜t2内に締付トルクTが目標駆動停止
トルクTcに達したとき締付装置の駆動を停止す
れば、締付トルクが目標締付トルクToに実質的
に等しい締付終了トルクTFになるまでねじ締付
具のオーバランによりねじ対偶品の締付けが継続
され、これにより各ねじ対偶品を実質的に目標締
付トルクToに等しいトルクにて締付けることが
できる。
[Operation of the invention] If the physical and mechanical properties of each screw pair are constant and the operating conditions of the powered screw tightening device do not change, the amount of increase in tightening torque due to overrun of the screw tightener For example, as shown by the solid line A in Fig. 4, the tightening torque T reaches the target drive stop torque Tc within a predetermined time t 1 to t 2 after the start of tightening. If the drive of the tightening device is stopped at this time, the tightening of the paired screws will continue due to overrun of the screw tightener until the tightening torque reaches the tightening end torque T F which is substantially equal to the target tightening torque To. As a result, each screw pair can be tightened with a torque substantially equal to the target tightening torque To.

しかし各ねじ対偶品の物理的、機械的性質が変
動したり、ねじ締付装置の作動条件に変動が生じ
ると、ねじ締付具のオーバランによる締付トルク
の増大量も変動するため、締付開始後の所定の時
間t1〜t2内に締付トルクTが目標駆動停止トルク
Tcに達した時点に於て締付装置の駆動を停止し
ても、ねじ対偶品を実質的に目標締付トルクTo
に等しいトルクにて締付けることができない。例
えば第4図に於て実線Bにて示されている如く、
所定の時間t1〜t2内の比較的早期に締付トルクが
目標駆動停止トルクに達した場合には、締付終了
トルクTFは目標締付トルクToよりも高い値にな
り、逆に第4図に於て実線Cにて示されている如
く、所定の時間t1〜t2内の比較的遅い時点に於て
締付トルクが目標駆動停止トルクに達する場合に
は、締付終了トルクTFは目標締付トルクToより
も低い値になる。
However, if the physical and mechanical properties of each screw pair change or the operating conditions of the screw tightening device change, the amount of increase in tightening torque due to overrun of the screw tightening tool will also change. The tightening torque T reaches the target drive stop torque within a predetermined time t 1 to t 2 after the start.
Even if the drive of the tightening device is stopped when Tc is reached, the target tightening torque T
It cannot be tightened with a torque equal to . For example, as shown by solid line B in Figure 4,
If the tightening torque reaches the target drive stop torque relatively early within the predetermined time t1 to t2 , the tightening end torque T F will be higher than the target tightening torque To, and conversely As shown by the solid line C in Fig. 4, if the tightening torque reaches the target drive stop torque at a relatively late point within the predetermined time t1 to t2 , the tightening is completed. The torque T F has a value lower than the target tightening torque To.

本発明の方法によれば、過去の所定の回数に亘
る締付終了トルクの平均値と目標締付トルクとの
偏差が演算され、該偏差の大きさ及び正負に応じ
てそれぞれ次回の目標駆動停止トルクが低減及び
増大補正され、これにより偏差の大きさ及び正負
に応じてそれぞれねじ締付具のオーバランによる
締付トルクの増大量が低減及び増大される。従つ
てねじ対偶品の物理的、機械的性質が変動した
り、ねじ締付装置の作動条件に変動が生じても、
各ねじ対偶品を実質的に目標締付トルクに等しい
トルクにて締付けることができる。
According to the method of the present invention, the deviation between the average value of the tightening end torque over a predetermined number of times in the past and the target tightening torque is calculated, and the next target drive stop is determined depending on the magnitude and sign of the deviation. The torque is corrected to be reduced or increased, so that the amount of increase in tightening torque due to overrun of the screw fastener is reduced or increased, respectively, depending on the magnitude and sign of the deviation. Therefore, even if the physical and mechanical properties of the screw pair or the operating conditions of the screw tightening device change,
Each screw pair can be tightened with a torque substantially equal to the target tightening torque.

例えば締付トルクが第4図の実線Bの如く変化
する場合には、第4図に於てTc′にて示されてい
る如く目標駆動停止トルクが低減補正され、ねじ
締付具の駆動停止が早期に行われることによつて
ねじ締付具のオーバランによる締付けトルクの増
大量が低減されるので、ねじ締付具の駆動が停止
された後の締付トルクは第4図に於て一点鎖線に
て示されている如く変化し、最終的にはほぼ目標
締付トルクToに等しくなる。逆に締付トルクが
第4図の実線Cの如く変化する場合には、第4図
に於てTc″にて示されている如く目標駆動停止ト
ルクが増大補正され、これによりねじ締付具の駆
動停止が比較的遅い時期に行われることによつて
ねじ締付具のオーバランによる締付トルクの増大
量が増大されるので、ねじ締付具の駆動が停止さ
れた後の締付トルクは第4図に於て一点鎖線にて
示されている如く変化し、この場合にも最終的に
はほぼ目標締付トルクToに等しくなる。
For example, when the tightening torque changes as shown by the solid line B in Fig. 4, the target drive stop torque is corrected to be reduced as shown by Tc' in Fig. 4, and the drive of the screw fastener is stopped. By performing this at an early stage, the amount of increase in tightening torque due to overrun of the screw fastener is reduced, so the tightening torque after the drive of the screw fastener is stopped is at one point in Figure 4. The torque changes as shown by the chain line, and finally becomes approximately equal to the target tightening torque To. Conversely, when the tightening torque changes as shown by the solid line C in Fig. 4, the target driving and stopping torque is corrected to increase as shown by Tc'' in Fig. 4. By stopping the drive at a relatively late stage, the amount of increase in tightening torque due to overrun of the screw fastener is increased, so the tightening torque after the drive of the screw fastener is stopped is The tightening torque changes as shown by the dashed line in FIG. 4, and in this case as well, it ultimately becomes approximately equal to the target tightening torque To.

また本発明の方法によれば、締付けられるべき
ねじ対偶品の欠陥等に起因して、締付トルクTが
第4図の破線D又はEの如く変化し、そのため締
付け開始後の所定の時間t1〜t2内に締付トルクT
が目標駆動停止トルクTcに達しないときには、
次回の目標駆動停止トルクについての補正は行わ
れないので、異常な締付け結果に基き目標駆動停
止トルクの補正が行われることが確実に回避され
る。
Furthermore, according to the method of the present invention, the tightening torque T changes as shown by the broken line D or E in FIG. Tightening torque T within 1 ~ t 2
When does not reach the target drive stop torque Tc,
Since the next target drive stop torque is not corrected, it is reliably avoided that the target drive stop torque is corrected based on an abnormal tightening result.

以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。
The invention will now be described in detail by way of example embodiments with reference to the accompanying drawings.

[実施例] 第1図は本発明による駆動停止制御方法の実施
に使用する動力式ねじ締付装置及びその制御装置
を示す概略構成図である。図に於て、1は動力式
ねじ締付装置を示しており、この動力式ねじ締付
装置は、例えばナツトランナであり、空気圧式回
転アクチユエータ2、減速歯車装置3、継手4及
びレンチの如きねじ締付具5とを含み、該ねじ締
付具5は空気圧式回転アクチユエータ2によつて
回転駆動されるようになつている。空気圧式回転
アクチユエータ2は図示されていない空気圧源よ
り空気圧を電磁切換バルブ6を経て選択的に供給
されることにより回転するようになつている。
[Example] FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a power screw tightening device and its control device used to implement the drive stop control method according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 indicates a power screw tightening device, which is, for example, a nut runner, and includes a pneumatic rotary actuator 2, a reduction gear device 3, a joint 4, and a screw such as a wrench. The screw fastener 5 is adapted to be rotationally driven by the pneumatic rotary actuator 2. The pneumatic rotary actuator 2 is rotated by being selectively supplied with air pressure from a pneumatic source (not shown) via an electromagnetic switching valve 6.

電磁切換バルブ6は制御装置10が出力する電
気信号に応じて切換作動し、例えばオン信号を与
えられているとき図示されていない空気圧源より
の空気圧をアクチユエータ2へ供給するようにな
つている。
The electromagnetic switching valve 6 is configured to switch in response to an electric signal output from the control device 10, and supplies pneumatic pressure from a pneumatic source (not shown) to the actuator 2, for example, when an on signal is applied.

制御装置10はデイジタル式のマイクロコンピ
ユータ及びシフトレジスタ、タイマ等を含む電気
式のものであり、動力式ねじ締付装置1に取付け
られたトルクセンサ7より締付トルクに関する情
報を与えられ、また手動式の設定器11より予め
定められた目標締付トルクToと、ねじ締付装置
の作動開始時の目標駆動停止トルクTc、平均偏
差(ΔT)を演算する際のサンプル数nとに関す
る情報を入力され、これらの情報に応じて第2図
に示されている如きフローチヤートに従つて目標
締付トルクに対する平均偏差及び目標駆動停止ト
ルクを算出し、目標駆動停止トルクに基き電磁切
換バルブ6に対する通電を停止する制御を行うよ
うになつている。
The control device 10 is an electric type including a digital microcomputer, a shift register, a timer, etc., and is supplied with information regarding tightening torque from a torque sensor 7 attached to the power screw tightening device 1. Input information regarding the target tightening torque To predetermined by the formula setting device 11, the target drive stop torque Tc at the start of operation of the screw tightening device, and the number of samples n when calculating the average deviation (ΔT). Based on this information, the average deviation from the target tightening torque and the target drive stop torque are calculated according to the flowchart shown in FIG. It is now possible to control the system to stop it.

次に第2図に示されたフローチヤートを参照し
て本発明による駆動停止制御方法の実施要領につ
いて説明する。
Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 2, the implementation procedure of the drive stop control method according to the present invention will be explained.

先ず最初のステツプ1に於ては、前回のねじ対
偶品より連続した過去の所定回数nに亙る各ねじ
対偶品の締付終了トルクT1,T2……Tnによつて
サンプル数がn個の締付終了トルクの平均値が
算出される。
First, in the first step 1, the tightening completion torques T 1 , T 2 for each screw pair and pair over a predetermined number of consecutive past n times than the previous screw pair and pair are determined, and the number of samples is n depending on Tn. The average value of the tightening end torque is calculated.

尚ねじ締付装置の作動開始時には、過去の締付
終了トルクT1,T2……Tnは存在しないので、第
2図のフローチヤートには示されていないが、制
御装置の作動開始時にこれらのトルクは全て自動
的に目標締付トルクT0に設定される。
Note that when the screw tightening device starts operating, the past tightening end torques T 1 , T 2 ...Tn do not exist, so although these are not shown in the flowchart of Fig. 2, when the control device starts operating, All torques are automatically set to the target tightening torque T 0 .

次にステツプ2に於ては、平均値より目標締
付トルクToを差引いて該目標締付トルクToに対
する平均偏差ΔTが算出される。
Next, in step 2, the target tightening torque To is subtracted from the average value to calculate the average deviation ΔT with respect to the target tightening torque To.

次にステツプ3に於ては、K(但し0<K≦1)
を補正係数として、前回の目標駆動停止トルク
TcよりΔT・Kを差引いて補正後の新しい目標駆
動停止トルクTcが算出される。この補正により、
目標駆動停止トルクTcは平均偏差ΔTが正の値の
場合には低減補正され、反対に平均偏差ΔTが負
の値の場合には増大補正される。
Next, in step 3, K (however, 0<K≦1)
The previous target drive stop torque is set as a correction factor.
A new corrected target drive stop torque Tc is calculated by subtracting ΔT·K from Tc. With this correction,
The target drive stop torque Tc is corrected to be reduced when the average deviation ΔT is a positive value, and on the contrary, corrected to be increased when the average deviation ΔT is a negative value.

尚補正係数Kは平均偏差ΔTに基き目標駆動停
止トルクTcを補正する場合の係数である。この
補正係数は例えば実験的に求められてよい値であ
り、上述の範囲内に於て高い値であるほど目標駆
動停止トルクに対する補正量が高くなる。
Note that the correction coefficient K is a coefficient for correcting the target drive stop torque Tc based on the average deviation ΔT. This correction coefficient is a value that may be obtained experimentally, for example, and the higher the value within the above range, the higher the correction amount for the target drive stop torque.

次にステツプ4に於ては、電磁切換バルブ6に
通電が行われ、アクチユエータ2に空気圧が供給
されて動力式ねじ締付装置1が起動したか否かの
判別が行われる。ねじ締付装置1の起動指令は設
定器11よりの起動信号或いは他の関連装置より
の起動信号に基いて行われる。
Next, in step 4, the electromagnetic switching valve 6 is energized, air pressure is supplied to the actuator 2, and it is determined whether or not the power screw tightening device 1 has started. A start command for the screw tightening device 1 is issued based on a start signal from the setting device 11 or a start signal from another related device.

動力式ねじ締付装置1が起動すると、次にステ
ツプ5へ進み、このステツプ5に於ては、ねじ締
付装置が起動した時点よりの時間、即ちねじの締
付けが開始された時点よりの時間に関するタイマ
がオンされる。
When the power screw tightening device 1 starts, the process proceeds to step 5, and in step 5, the time from the time when the screw tightening device starts, that is, the time from the time when screw tightening is started. A timer is turned on.

次にステツプ6に於ては、t1を第一の所定値と
しt2をt1より大きい第二の所定値として、タイマ
のタイマ値tが第一の所定値t1以上であり且第二
の所定値t2以下であるか否かの判別が行われる。
この判別に於てt1≦t≦t2でないときには次にス
テツプ7へ進み、タイマのタイマ値tが前記第二
の所定値t2以上であるか否かの判別が行われる。
この判別に於てt>t2ではないときにはステツプ
6へ戻る。
Next, in step 6, t1 is a first predetermined value, t2 is a second predetermined value larger than t1 , and the timer value t of the timer is greater than or equal to the first predetermined value t1, and the second predetermined value is greater than t1 . A determination is made as to whether or not the second predetermined value t2 is less than or equal to the second predetermined value t2.
In this judgment, if t 1 ≦t≦t 2 is not satisfied, the process proceeds to step 7, where it is judged whether or not the timer value t of the timer is greater than or equal to the second predetermined value t 2 .
In this determination, if t> t2 is not satisfied, the process returns to step 6.

尚締付け開始後の所定の時間を定める所定値t1
及びt2は目標駆動停止トルクTcとの関連に於て
例えば実験的に定められてよい値である。
Furthermore, the predetermined value t 1 determines the predetermined time after the start of tightening.
and t2 are values that may be determined experimentally, for example, in relation to the target drive stop torque Tc.

ステツプ6の判別に於てt1≦t≦t2であるとき
には次にステツプ8へ進み、トルクセンサ7によ
り検出される締付トルクTが入力される。
In the determination at step 6, if t 1 ≦t≦t 2 , the process proceeds to step 8, where the tightening torque T detected by the torque sensor 7 is input.

次にステツプ9に於ては、検出された締付トル
クTが目標駆動停止トルクTcに実質的に等しい
か否かの判別が行われる。T≒Tcでないときに
はステツプ6へ戻り、T≒Tcであるときにはス
テツプ10へ進む。この場合T≒Tcであるか否か
の判別は、例えばa及びbを実験的に求められる
正の定数として、Tc−a≦T≦C+bであるか否
かにより行われてよい。
Next, in step 9, it is determined whether the detected tightening torque T is substantially equal to the target drive stop torque Tc. If T≈Tc, the process returns to step 6; if T≈Tc, the process proceeds to step 10. In this case, the determination as to whether T≈Tc may be made, for example, by determining whether Tc-a≦T≦ C +b, where a and b are positive constants determined experimentally.

かくしてステツプ6〜9に於ては、締付け開始
後の所定の時間t1〜t2内に締付トルクTが実質的
に目標駆動停止トルクTcになつたか否かの判別
が行われる。
Thus, in steps 6 to 9, it is determined whether the tightening torque T has substantially reached the target drive stop torque Tc within the predetermined time t1 to t2 after the start of tightening.

例えば締付トルクTが第4図の実線A〜Cの如
く変化する場合には、最終的にはステツプ9に於
てイエスの判別が行われる。これに対し締付トル
クTが第4図の破線Dの如く変化する場合には、
時点t1に於て既に目標駆動停止トルクTcを越え
ており、また締付トルクTが第4図の破線Eの如
く変化する場合には、時点t2に於ても目標駆動ト
ルクTcにならないので、何れの場合にもステツ
プ9に於てノーの判別が行われ、時間tがt2を超
えた時点でステツプ7に於てイエスの判別が行わ
れる。
For example, when the tightening torque T changes as shown by solid lines A to C in FIG. 4, a YES determination is finally made in step 9. On the other hand, when the tightening torque T changes as shown by the broken line D in Fig. 4,
If the target drive stop torque Tc has already been exceeded at time t1 , and the tightening torque T changes as shown by the broken line E in Figure 4, the target drive torque Tc will not be reached even at time t2 . Therefore, in either case, a negative determination is made in step 9, and a yes determination is made in step 7 when time t exceeds t2 .

ステツプ10に於ては、電磁切換弁6に対する通
電が停止され、これにより空気圧式回転アクチユ
エータ2に対する空気圧の供給が遮断され、該ア
クチユエータによるねじ締付具5の回転駆動が停
止される。またタイマがオフされると共に次のサ
イクルに備えてリセツトされる。
In step 10, the energization to the electromagnetic switching valve 6 is stopped, thereby cutting off the supply of air pressure to the pneumatic rotary actuator 2, and the rotational drive of the screw fastener 5 by the actuator is stopped. Also, the timer is turned off and reset in preparation for the next cycle.

次にステツプ11に於ては、ねじ締付具5の回転
が完全に停止した段階の締付トルクT、即ち締付
終了トルクTFがトルクセンサ7より入力される。
Next, in step 11, the tightening torque T at the stage when the rotation of the screw fastener 5 has completely stopped, that is, the tightening end torque T F is inputted from the torque sensor 7.

次にステツプ12へ進み、このステツプ12に於て
は、締付終了トルクTFが目標締付トルクToの下
限値TOL以上で上限値TOU以下の範囲内にあるか
否かの判別が行われる。TOL≦TF≦TOUであると
きにはステツプ12aに於て表示器12にOK表示
(締付終了トルクが目標締付トルクの下限値以上
で上限値以下の範囲内になる適正な締付けが行わ
れた旨の表示)が行われ、TOL≦TF≦TOUではな
いときにはステツプ12bに於て表示器12にNO
表示(締付終了トルクが目標締付トルクの下限値
以上で上限値以下の範囲内になる適正な締付けが
行われず、そのねじ対偶品は不良品である旨の表
示)が行われる。
Next, the process advances to step 12, and in this step 12, it is determined whether the tightening end torque T F is within the range of the lower limit T OL or more of the target tightening torque To and less than the upper limit T OU . It will be done. When T OL ≦T F ≦T OU , OK is displayed on the display 12 in step 12a (appropriate tightening is performed so that the tightening end torque is within the range of the target tightening torque lower limit value or more and upper limit value or less). If T OL ≦T F ≦T OU is not satisfied, NO is displayed on the display 12 in step 12b.
An indication (indication indicating that proper tightening is not performed in which the tightening end torque falls within the range between the lower limit value and the upper limit value of the target tightening torque, and that the screw pair product is a defective product) is performed.

ステツプ12a及び12bの次にはステツプ13へ進
み、このステツプに於てはシフトレジスタに記憶
されている平均値の算出ための締付終了トルク
T1,T2……To-1が各々一つずつシフトアツプさ
れる。
After steps 12a and 12b, proceed to step 13, in which the tightening end torque for calculating the average value stored in the shift register is calculated.
T 1 , T 2 ...T o-1 are each shifted up one by one.

次にステツプ14に於て、今回の締付終了トルク
TFが次回の平均値の算出のための締付終了ト
ルクT1とされ、しかる後ステツプ1に戻り、上
述の如くステツプ1に於て平均値の更新が行わ
れる。
Next, in step 14, the final tightening torque
T F is set as the tightening end torque T 1 for calculating the next average value, and then the process returns to step 1, where the average value is updated as described above.

またステツプ7に於て、タイマ値t>t2である
ときにはねじ対偶品が不良品であるのでステツプ
15へ進む。このステツプに於ては、電磁切換弁6
に対する通電が停止されることにより動力式ねじ
締付装置の作動が停止され、またタイマがオフさ
れると共に次のサイクルに備えてリセツトされ
る。そしてステツプ16へ進み、このステツプ16に
於ては表示器12にNG表示が行われ、しかる後
ステツプ4へ戻る。従つてこの場合には平均値
の更新は行われない。
In addition, in step 7, if the timer value t> t2, the screw pair is a defective product, so step 7 is performed.
Proceed to 15. In this step, the solenoid switching valve 6
By stopping the power supply to the motor, the operation of the power screw tightening device is stopped, and the timer is turned off and reset in preparation for the next cycle. The process then proceeds to step 16, in which NG is displayed on the display 12, and then the process returns to step 4. Therefore, in this case, the average value is not updated.

尚上述のステツプ11に於ける締付終了トルク
TFは、ねじ締付具5の回転が完全に停止した後
にはトルクセンサ7により検出される締付トルク
Tが急激に低下するので、例えば第3図に示され
ている如きルーチンにより求められてよい。
In addition, the tightening completion torque in step 11 above
Since the tightening torque T detected by the torque sensor 7 rapidly decreases after the rotation of the screw fastener 5 has completely stopped, T F can be determined by a routine such as that shown in FIG. 3, for example. It's fine.

第3図のステツプ11aに於ては、その時点に於
ける締付トルクTiが入力される。
At step 11a in FIG. 3, the current tightening torque Ti is input.

ステツプ11bに於ては、後述のステツプ11dに
於て書換えられた前回の締付トルクTi-1が存在す
るか否かの判別が行われ、Ti-1が存在しない場合
にはステツプ11dへ進み、Ti-1が存在する場合に
はステツプ11cへ進む。
In step 11b, it is determined whether or not the previous tightening torque T i-1, which was rewritten in step 11d described later, exists. If T i-1 does not exist, step 11d is performed. If T i-1 exists, proceed to step 11c.

ステツプ11cに於ては、現在の締付けトルクTi
と前回の締付トルクTi-1との差が0又は負である
か否かの判別が行われる。ねじ締付具5のオーバ
ランによりねじ対偶品に対する締付けが続けられ
ている場合にはこの差は正となるのでステツプ
11cに於てイエスの判別が行われ、これによりス
テツプ11dへ進む。ステツプ11dに於ては現在の
締付トルクTiがTi-1に書換られてステツプ11aへ
戻る。
In step 11c, the current tightening torque Ti
It is determined whether the difference between the tightening torque T i-1 and the previous tightening torque T i-1 is 0 or negative. If the screw tightener 5 continues to tighten due to overrun, this difference will be positive, so step
A YES determination is made in step 11c, and the process proceeds to step 11d. In step 11d, the current tightening torque Ti is rewritten to T i-1 and the process returns to step 11a.

ねじ締付具のオーバランによるねじ対偶品に対
する締付けがもはや行われなくなると、ステツプ
11cに於てイエスの判別が行われ、ステツプ11eに
於て前回の締付けトルクTi-1が締付終了トルク
TFとされる。
If the threaded pair is no longer tightened due to overrun of the threaded fastener, the step
In step 11c, a YES determination is made, and in step 11e, the previous tightening torque T i-1 is the tightening end torque.
It is said to be T F.

かくしてこの実施例によれば、例えば締付トル
クTが第4図の実線Bの如く変化する場合には、
第4図に於てTc′にて示されている如く目標駆動
停止トルクTcが低減補正され、ねじ締付具5の
駆動停止が早期に行われることによつてねじ締付
具のオーバランによる締付けトルクの増大量が低
減されるので、ねじ締付具の駆動が停止された後
の締付トルクは第4図に於て一点鎖線にて示され
ている如く変化し、最終的にはほぼ目標締付トル
クToに等しくなる。逆に締付トルクが第4図に
実線Cの如く変化する場合には、第4図に於て
Tc″にて示されている如く目標駆動停止トルクが
増大補正され、これによりねじ締付具の駆動停止
が比較的遅い時期に行われることによつてねじ締
付具のオーバランによる締付トルクの増大量が増
大されるので、ねじ締付具の駆動が停止された後
の締付トルクは第4図に於て一点鎖線にて示され
ている如く変化し、この場合にも最終的にはほぼ
目標締付トルクToに等しくなる。
Thus, according to this embodiment, for example, when the tightening torque T changes as shown by the solid line B in FIG.
As shown by Tc' in FIG. 4, the target drive stop torque Tc is corrected to be reduced, and the drive of the screw fastener 5 is stopped early, so that the tightening due to overrun of the screw fastener is reduced. Since the amount of increase in torque is reduced, the tightening torque after the drive of the screw fastener is stopped changes as shown by the dashed line in Fig. 4, and finally reaches almost the target value. It will be equal to the tightening torque To. Conversely, if the tightening torque changes as shown by solid line C in Figure 4,
As shown by Tc'', the target drive stop torque is corrected to increase, and as a result, the drive of the screw fastener is stopped at a relatively late stage, which reduces the tightening torque due to overrun of the screw fastener. Since the amount of increase is increased, the tightening torque after the drive of the screw fastener is stopped changes as shown by the dashed line in Fig. 4, and in this case as well, the final result is It becomes approximately equal to the target tightening torque To.

尚締付トルクが第4図の実線Aの如く変化する
場合にも目標駆動停止トルクの補正は行われる
が、その場合の補正量が非常に小さい。
Although the target drive-stop torque is corrected even when the tightening torque changes as shown by the solid line A in FIG. 4, the amount of correction in this case is very small.

また上述の実施例によれば、締付けられるべき
ねじ対偶品の欠陥等に起因して、締付トルクTが
第4図の破線D又はEの如く変化し、そのため締
付け開始後の所定の時間t1〜t2内に締付トルクT
が目標駆動停止トルクTcに達しないときには、
次回の目標駆動停止トルクについての補正は行わ
れないので、異常な締付け結果に基き目標駆動停
止トルクの補正が行われることが確実に回避され
る。
Further, according to the above-described embodiment, due to a defect in the screw pair to be tightened, the tightening torque T changes as indicated by the broken line D or E in FIG. Tightening torque T within 1 ~ t 2
When does not reach the target drive stop torque Tc,
Since the next target drive stop torque is not corrected, it is reliably avoided that the target drive stop torque is corrected based on an abnormal tightening result.

[発明の効果] 以上の説明より明らかである如く、本発明によ
る動力式ねじ締付装置の駆動停止制御方法によれ
ば、過去の所定の回数に亘る締付終了トルクの平
均値と目標締付トルクとの偏差が演算され、該偏
差の大きさ及び正負に応じてそれぞれ次回の目標
駆動停止トルクが低減及び増大補正され、これに
より偏差の大きさ及び正負に応じてそれぞれねじ
締付具のオーバランによる締付トルクの増大量が
低減及び増大される。従つてねじ対偶品の物理
的、機械的性質が変動したり、ねじ締付装置の作
動条件に変動が生じても、各ねじ対偶品を実質的
に目標締付トルクに等しいトルクにて締付けるこ
とができる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above explanation, according to the drive stop control method for a power screw tightening device according to the present invention, the average value of the tightening end torque over a predetermined number of times in the past and the target tightening The deviation from the torque is calculated, and the next target drive stop torque is corrected to be reduced or increased depending on the size and sign of the deviation, and thereby the overrun of the screw fastener is corrected depending on the size and sign of the deviation. The amount of increase in tightening torque caused by Therefore, even if the physical and mechanical properties of the screw pairs change or the operating conditions of the screw tightening device change, each screw pair can be tightened with a torque substantially equal to the target tightening torque. Can be done.

また本発明の方法によれば、締付けられるべき
ねじ対偶品の欠陥等に起因して、締付トルクが締
付け開始後の所定の時間内に目標駆動停止トルク
に達しないときには、次回の目標駆動停止トルク
についての補正は行われないので、異常な締付け
結果に基き目標駆動停止トルクの補正が行われる
ことに起因して、その後のねじ対偶品が実質的に
目標締付トルクに等しいトルクにて締付けられな
くなることが確実に回避される。
Further, according to the method of the present invention, if the tightening torque does not reach the target drive stop torque within a predetermined time after the start of tightening due to a defect in the screw pair to be tightened, the next target drive stop Since the torque is not corrected, the target drive stop torque is corrected based on the abnormal tightening results, and subsequent screw pairs may be tightened with a torque substantially equal to the target tightening torque. This will definitely prevent you from being unable to do so.

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

第1図は本発明による駆動停止制御方法の実施
に使用する動力式ねじ締付装置及びその制御装置
を示す概略構成図、第2図は本発明による動力式
ねじ締付装置の駆動停止制御方法の実施要領を示
すフローチヤート、第3図は第2図のステツプ11
に於ける締付終了トルクTFの求め方の一例を示
すフローチヤート、第4図は締付け開始後の時間
tと締付トルクTとの関係を示すグラフである。 1…動力式ねじ締付装置、2…空気圧式回転ア
クチユエータ、3…減速歯車装置、4…継手、5
…ねじ締付具、6…電磁切換バルブ、7…トルク
センサ、10…制御装置、11…設定器、12…
表示器。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a power screw tightening device and its control device used to implement the drive stop control method according to the present invention, and FIG. 2 is a drive stop control method for a power screw tightening device according to the present invention. Flowchart showing the implementation procedure, Figure 3 is step 11 of Figure 2.
FIG. 4 is a flowchart showing an example of how to obtain the tightening end torque T F in the process, and FIG. 4 is a graph showing the relationship between the time t after the start of tightening and the tightening torque T. 1...Power screw tightening device, 2...Pneumatic rotary actuator, 3...Reduction gear device, 4...Joint, 5
...screw fastener, 6...electromagnetic switching valve, 7...torque sensor, 10...control device, 11...setting device, 12...
display.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 一つのねじ対偶品の締付け完了後次のねじ対
偶品へと同種の複数個のねじ対偶品の締付けを繰
返し行う動力式ねじ締付装置の駆動停止制御方法
にして、締付中に於ける締付トルクを測定し、締
付け開始後の所定の時間内に締付トルクが目標駆
動停止トルクに達したときねじ締付装置の駆動を
停止し、締付終了後に締付終了トルクを測定し、
過去の所定の回数に亘る締付終了トルクの平均値
と予め定められた目標締付トルクとの偏差を演算
し、前記偏差の大きさ及び正負に応じてそれぞれ
次回の目標駆動停止トルクを低減及び増大補正
し、締付け開始後の前記所定の時間内に締付トル
クが目標駆動停止トルクに達しないときには前記
締付装置の駆動を停止すると共に目標駆動停止ト
ルクの補正を行わないことを特徴とする動力式ね
じ締付装置の駆動停止制御方法。
1. A drive stop control method for a power-operated screw tightening device that repeatedly tightens multiple screw pairs of the same type to the next screw pair after completing the tightening of one screw pair. Measure the tightening torque, stop the drive of the screw tightening device when the tightening torque reaches the target drive stop torque within a predetermined time after the start of tightening, measure the tightening end torque after the tightening is completed,
The deviation between the average value of the tightening end torque over a predetermined number of times in the past and the predetermined target tightening torque is calculated, and the next target drive stop torque is reduced or reduced depending on the magnitude and sign of the deviation. If the tightening torque does not reach the target drive stop torque within the predetermined time after the start of tightening, the drive of the tightening device is stopped and the target drive stop torque is not corrected. A drive stop control method for a power screw tightening device.
JP14742082A 1982-08-24 1982-08-24 Drive stopping control of power type screw clamping apparatus Granted JPS5937063A (en)

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JPS5937063A JPS5937063A (en) 1984-02-29
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61182781A (en) * 1985-02-05 1986-08-15 株式会社小松製作所 Method of deciding abnormality of state of tightening of bolt

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JPS5467300A (en) * 1977-10-07 1979-05-30 Atlas Copco Ab Inspection and fail safe control method of and apparatus for thread coupling tightening process
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