JPH03110434A - 締付け装置の作動検査方法 - 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） 本発明はナツトやボルト等のねじ部材を締付けるための
締付は装置の作動を検査する方法に関する。

（従来の技術） この種の締付は装置としては、ねじ部材の締付は時に該
ねじ部材と係合する出力軸を有するナツトランナー等の
締付は治具と、該出力軸を回転駆動するサーボモータ等
の駆動手段と、該締付は治具の締付はトルクを検出する
検出手段と、該出力軸の回転速度や締付はトルク等を駆
動手段を介して制御する制御手段とを備えたものが一般
に知られており、ねじ部材の締付けの際には、通常、前
記検出手段により検出された締付はトルクがあらかじめ
設定される所定のトルク値に達した時に前記駆動手段に
よる出力軸への駆動力を解除するようにしている。

かかる締付は装置の作動を検査する場合、例えば、前記
締付はトルクが正しく検出されているか否か、或いは前
記駆動手段による出力軸への駆動力が確実に上記所定の
トルク値で会場されるか否か等を検査する場合には、従
来、例えば実開昭６１−１７３０４１号公報に開示され
ているような専用の検査装置が用いられ、該検査装置に
締付は装置をセットすることにより上記の検査を行うよ
うにしていた。

しかしながら、この種の検査装置を用いて、例えば自動
車の製造ライン等において特定の設備等に据え付けられ
ている締付は装置の検査を行う場合には、該締付は装置
を取外して該検査装置にセットしたり、或いは該検査装
置を該検査装置の位置まで搬入して該検査装置に締付は
装置をセ・ントしなければならず、このため、該締付は
装置の検査作業が煩雑なものとなり、その作業効率を向
上させる妨げとなっていた。

また、この種の検査装置は一般に高価なものであるので
、多数の検査装置を導入することが困難であり、このた
め、多数の締付は装置を検査する際には、該検査装置が
不足してその作業効率が低下していた。

（解決しようとする課題） 本発明はかかる不都合を解消し、締付は装置を設備等か
ら取り外すことなくその作動検査を容易に且つ安価に行
うことができ、その作業効率向上させることができる方
法を提供することを目的とする。

（課題を解決する手段） 本発明の締付は装置の作動検査方法の第１の態様はかか
る目的を達成するために、ねじ部材と保合可能な出力軸
を有する締付は治具と、該出力軸を回転駆動するサーボ
機構を備えた駆動手段と、該締付は治具の締付はトルク
を検出する検出手段と、該締付はトルクが所定のトルク
値に達した時に該駆動手段による出力軸への回転駆動力
を解除する制御手段とを備えた締付は装置の作動を検査
する方法であって、前記駆動手段のサーボ機構に対し前
記出力軸の回転速度を零とする指令を与える工程と、前
記締付は治具の出力軸にトルクレンチを連結する工程と
、該出力軸に前記駆動手段により回転駆動力を付与する
と共に、該トルクレンチにより該出力軸にトルクを上昇
させつつ付与する工程と、該駆動手段による出力軸への
回転駆動力が解除された時に前記検出手段により検出さ
れたトルク値と該トルクレンチにより示されるトルク値
とを比較して良否を判定する工程とから成ることを特徴
とする。

また、本発明の第２の態様は、ねじ部材と係合可能な出
力軸を有する締付は治具と、該出力軸を回転駆動するサ
ーボ機構を備えた駆動手段と、該締付は治具の締付はト
ルクを検出する検出手段と、該締付はトルクが所定のト
ルク値に達した時に該駆動手段による出力軸への回転駆
動力を解除する制御手段とを備えた締付は装置の作動を
検査する方法であって、前記駆動手段のサーボ機構に対
し前記出力軸の回転速度を零とする指令を与える工程と
、前記締付は治具の出力軸にトルクレンチを連結する工
程と、該出力軸に前記駆動手段により回転駆動力を付与
すると共に、該トルクレンチにより該出力軸にトルクを
上昇させつつ付与する工程と、該トルクレンチにより示
されるトルク値が前記所定のトルク値に達した時に前記
駆動手段による出力軸への回転駆動力が解除されたか否
かを検出することにより良否を判定する工程とから成る
ことを特徴とする。

（作用） 本発明の第１の態様によれば、前記締付は装置の作動を
検査する際には、前記出力軸の回転速度を零とする指令
が前記駆動手段のサーボ機構に与えられるので、該出力
軸に前記トルクレンチを連結した後に、該出力軸に前記
駆動手段により回転駆動力を付与しても、該駆動手段の
前記サーボ機構により該出力軸の回転速度が零に維持さ
れて該出力軸は回動せず、この状態で該トルクレンチに
より該出力軸にトルクが付与され、このトルクは前記検
出手段により検出される。そして、該検出手段により検
出されたトルク値が前記所定のトルク値に達した時に、
前記制御手段により前記駆動手段の回転駆動力が解除さ
れ、該解除時に、該検出手段により検出されたトルク値
と、前記トルクレンチにより示されるトルク値とを比較
することによって、前記締付はトルクが前記検出手段に
より正しく検出されるか否か、或いは前記駆動手段や制
御手段の異常の有無等が判り、これによって該締付は装
置の良否が判定される。

また、本発明の第２の態様によれば、前記トルクレンチ
により前記出力軸にトルクを付与していく際に、該トル
クレンチにより示されるトルク値が前記所定のトルク値
に達した時に、前記駆動手段の回転駆動力が解除された
か否かを検出することによって、上記と同様に、前記締
付はトルクが前記検出手段により正しく検出されるか否
か、或いは前記駆動手段や制御手段の異常の有無等が判
り、これによって該締付は装置の良否が判定される。

（実施例） 本発明の締付は装置の作動検査方法の一例を第１図に従
って説明する。第１図は締付は装置全体の構成とその作
動の検査方法とを説明するための説明図である。

第１図で、締付は装置１は、ねじ部材（図示しない）に
係合可能な出力軸２を有する締付は治具であるナットラ
ンラ−３と、該出力軸２を回転駆動するサーボモータ４
を備えた駆動手段５と、ねじ部材の締付は時に出力軸４
に生じる締付はトルクを検出する検出手段６と、駆動手
段５を介してナツトランナー３の作動を制御する制御手
段７とを備えている。

ナットランラ−３は、出力軸２と共に前記駆動手段５の
サーボモータ４及び前記検出手段６を一体的に備え、検
出手段６は、出力軸２に貼着された歪ゲージ６ａにより
上記締付はトルクを検出し、これをロータリトランス６
ｂを介して制御手段７に出力するようにしている。

駆動手段５は、モータ電源８にスイッチ９を介して接続
されたサーボアンプ１０を備え、モータ電源８からサー
ボアンプ１０を介してサーボモータ４に電流を供給し、
該サーボモータ４から前記出力軸２に回転駆動力を付与
するようにしている。また、駆動手段５は、サーボモー
タ４に装着されたエンコーダ１１を備え、１亥エンコー
ダ１１によりサーボモータ４の回転速度をパルス信号に
変換し、該パルス信号をＦ／Ｖ変換器１２を介してサー
ボアンプ４に出力するようにしている。

制御手段７は、駆動手段５をサブコントローラ１４を介
して制御するマスターコントローラ１５と、これらのコ
ントローラ１４．１５との間で動作指令信号等の授受を
行うシーケンサ１６とから成り、マスターコントローラ
１５には、前記出力軸２の回転速度や最終の締付はトル
ク値等のナツトランナー３の作動条件をあらかじめ設定
するデータ設定表示装置１７が接続されている。

サブコントローラ１４は、該データ設定表示装置１７に
よりマスターコントローラ１５に入力される上記作動条
件を該マスターコントローラ１５からＣＰＵ１４ａによ
り受は取り、該作動条件に従って前記駆動手段５を制御
するようにしている。この場合、ＣＰＵ１４ａは、前記
作動条件に従って駆動手段５に速度指令を与え、該駆動
手段５のサーボアンプ１０はエンコーダ１１からの出力
信号に応じて前記の指令速度を維持するようにサーボモ
ータ４を制御する。一方、前記検出手段６からの出力信
号は、サブコントローラ１４のマルチプレクサ１４ｂを
介してＣＰＵ１４ａに入力され、該ＣＰＵ１４ａは、該
出力信号を逐次上記作動条件に照らし合わせながらスイ
ッチ９を制御する。例えば、図示しないねじ部材の締付
けの際に、検出手段６により検出される前記締付はトル
クが、データ設定表示装置１７によりあらかじめ設定さ
れた最終の締付はトルク値に達した時には、サブコント
ローラ１４のＣＰＵ１４ａにより駆動手段５のスイッチ
９が切断されてサーボアンプｌＯからサーボモータ４へ
の電流の供給が停止され、この時、該サーボモータ４が
フリー状態となって前記出力軸２への回転駆動力が解除
される。

尚、サブコントローラ１４のＣＰＵ１４ａは、前記駆動
手段５及び検出手段６からの前記出力信号（前記締付は
トルク等）をマスターコントローラ１５に受は渡し、前
記データ設定表示装置１７はこの出力信号や前記作動条
件等を表示することができるようになっている。

次に、かかる締付は装置１の作動検査方法を説明する。

締付は装置ｌの作動を検査する場合には、まず、ナツト
ランナー３の作動条件として、前記データ設定表示装置
１７によりナツトランナー３の出力軸２の回転速度をＯ
ｒｐｍに設定すると共に、該出力軸２に生じるトルクが
所定のトルク値に達した時にサーボモータ４による出力
軸２への回転駆動力を解除すべく該所定のトルク値、例
えば前記最終の締付はトルク値を設定する。

一方、第１図示のようにナツトランナー３を固定枠Ａに
固定し、その出力軸２にピークホールド機能を有するト
ルクレンチＢをジヨイント部材Ｃを介して連結する。

次いで、ナツトランナー３を前記制御手段７により駆動
手段５を介して作動させる。

すなわち、制御手段７のサブコントローラ１４は、デー
タ設定表示装置１７により設定された作動条件を受は取
り、該作動条件に従ってナツトランナー３の出力軸４を
回転速度Ｏｒｐｍで駆動すべく、ＣＰＵ１４ａにより駆
動手段５のスイッチ９をオン状態にすると共に、該ＣＰ
Ｕ１４ａからサーボアンプ１０に指令信号を出力し、該
指令信号に応じてサーボアンプ１０は、前記モータ電源
８からサーボモータ４に電流を供給する。

この時、サーボアンプ４には、サーボモータ４の回転速
度が前記エンコーダ１１がらＦ／Ｖ変換器１２を介して
フィードバックされ、該サーボアンプ４はサーボモータ
４の回転速度をＯｒｐｍに維持するように該サーボモー
タ４に電流を供給し、これによって、該サーボモータ４
及び出力軸２が回転速度Ｏｒｐｍに保持される。

次いで、前記トルクレンチＢを回転させて出力軸２にト
ルクを上昇させつつ付与する。

この時、該出力軸２に生じるトルクは、前記検出手段６
により検出され、サブコントローラ１４のマルチプレク
サ１４ｂを介してＣＰＵ１４ａに入力さする。そして、
ｇｊ［ＰＵ１４ａは、この検出手段６により検出された
トルク値（以下、検出トルク値という）を、あらかじめ
設定された前記所定のトルク値（以下、設定トルク値と
いう）と逐次比較し、該検出トルク値が該設定トルク値
に達した時に、前記駆動手段５のスイッチ９をオフ状態
にし、これによってサーボモータ４への電流の供給を遮
断する。この時、サーボモータ４はフリー状態となって
該出力軸２の回転速度をＯｒｐｍに保持しようとする駆
動力が解除される。このため、出力軸２はトルクレンチ
Ｂと共に自由に回動することができるようになって、該
トルクレンチＢによるトルクの付与が解除され、該トル
クレンチＢにより示されるトルク値（以下、測定トルク
値という）は、前記検出トルク値が設定トルク値に達し
た時の値にホールドされる。また、この時の検出トルク
値はサブコントローラ１４からマスターコントローラ１
５を介して前記データ設定表示装置１７により表示され
る。

その後に、該検出トルク値と測定トルク値とを比較する
ことにより締付は装置ｌの良否を判定する。

すなわち、この両トルク値が所定の範囲内において一致
しているときには、出力軸２に生じるトルクが検出手段
６により正しく検出されていると共に、さらには駆動手
段５のサーボ機能や制御手段７に異常が無いことが判り
、この場合には良と判定する。

一方、両トルク値の差が所定の範囲内にないときには、
上記と逆に不良と判定する。

このように、かかる作動検査方法によれば、トルクレン
チＢを用いて締付は装置１の作動検査を容易に短時間で
行うことができ、多数の締付は装置１を検査する場合で
も、その作業を効率よ（行うことができる。また、かか
る検査に必要な工具がトルクレンチであるため、該検査
を安価に行うことができる。

尚、本実施例では、トルクレンチＢを出力軸２が自由に
回動することができるようになるまで、該トルクレンチ
Ｂにより出力軸２にトルクを付与するようにしたが、該
トルクレンチＢの前記測定トルク値が前記設定トルク値
に達するまで出力軸２にトルクを付与し、該測定トルク
値が設定トルク値に達した時に、出力軸２が自由に回動
することができるようになったか否か、すなわち、サー
ポモーク４による出力軸２への駆動力が解除されたか否
かを確認することによって、上記と同様に締付は装置１
の良否を判定することができることももちろんである。

（効果） 上記の説明から明らかなように、本発明の締付は装置の
作動検査方法の第１の態様によれば、締付は治具の出力
軸の回転速度を零とする指令を駆動手段のサーボ機構に
与えると共に、該出力軸にトルクレンチを連結した後に
、該出力軸に駆動手段により駆動力を付与し、次いで、
該トルクレンチにより出力軸にトルクを付与し、該駆動
手段による出力軸への駆動力が解除された時に、検出手
段により検出されたトルク値と該トルクレンチにより示
されるトルク値とを比較することによって、該検出手段
や駆動手段及び制御手段等の異常の有無を検知して該締
付は装置の良否を判定することができ、従って、該締付
は装置を設備等から取り外すことなくその作動検査を容
易に且つ安価に行うことができ、その作業効率を向上さ
せることができる。

また、本発明の第２の態様によれば、トルクレンチによ
り前記出力軸にトルクを付与する際に、該トルクレンチ
により示されるトルク値が、前記駆動手段による出力軸
への駆動力を解除させるべ（あらかじめ設定された所定
のトルク値に達した時に、該駆動手段による出力軸への
駆動力が解除されるか否かを検出することによって、上
記と同様に、締付は装置の良否を判定することができ、
従って該締付は装置の作動検査を容易に且つ安価に行う
ことができ、その作業効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の作動検査方法の一例を適用する締付は
装置全体の構成とその作動検査方法とを説明するための
説明図である。 １・・・締付は装置 ３・・・締付は治具 ５・・・駆動手段 ７・・・制御手段 （ナラ ２・・・出力軸 トランナー） ６・・・検出手段 Ｂ・・・トルクレンチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ねじ部材と係合可能な出力軸を有する締付け治具と
   、該出力軸を回転駆動するサーボ機構を備えた駆動手段
   と、該締付け治具の締付けトルクを検出する検出手段と
   、該締付けトルクが所定のトルク値に達した時に該駆動
   手段による出力軸への回転駆動力を解除する制御手段と
   を備えた締付け装置の作動を検査する方法であって、前
   記駆動手段のサーボ機構に対し前記出力軸の回転速度を
   零とする指令を与える工程と、前記締付け治具の出力軸
   にトルクレンチを連結する工程と、該出力軸に前記駆動
   手段により回転駆動力を付与すると共に、該トルクレン
   チにより該出力軸にトルクを上昇させつつ付与する工程
   と、該駆動手段による出力軸への回転駆動力が解除され
   た時に前記検出手段により検出されたトルク値と該トル
   クレンチにより示されるトルク値とを比較して良否を判
   定する工程とから成ることを特徴とする締付け装置の作
   動検査方法。 ２、ねじ部材と係合可能な出力軸を有する締付け治具と
   、該出力軸を回転駆動するサーボ機構を備えた駆動手段
   と、該締付け治具の締付けトルクを検出する検出手段と
   、該締付けトルクが所定のトルク値に達した時に該駆動
   手段による出力軸への回転駆動力を解除する制御手段と
   を備えた締付け装置の作動を検査する方法であって、前
   記駆動手段のサーボ機構に対し前記出力軸の回転速度を
   零とする指令を与える工程と、前記締付け治具の出力軸
   にトルクレンチを連結する工程と、該出力軸に前記駆動
   手段により回転駆動力を付与すると共に、該トルクレン
   チにより該出力軸にトルクを上昇させつつ付与する工程
   と、該トルクレンチにより示されるトルク値が前記所定
   のトルク値に達した時に前記駆動手段による出力軸への
   回転駆動力が解除されたか否かを検出することにより良
   否を判定する工程とから成ることを特徴とする締付け装
   置の作動検査方法。