JPH03228525A - エアツールの制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、エアの供給によりエアモータを駆動して、
部材に負荷をかけるエアツールの制御装置に係り、詳し
くは、自動的に部材に適切な負荷をかけることができる
エアツールの制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、ボルトの締め付は作業を行なう生産工程では、
エアツールを用いてボルトの締め付は作業を行なってい
る。

このエアツールはエアの供給によりエアモータを駆動し
て、部材に負荷をかけているため、作業が簡単であるが
、エアツールを使用してボルトを締め付ける場合、通常
これを作業者のカンに頼っていた。従って、作業者の個
人差により、或は作業者のその時の気分によりまちまち
で、必要以上に長時間締め付けると、エアが無駄である
だけでなく、ボルトの頭が擦り減ってしまうことがある
。また、締付が短時間過ぎると、ボルトの締め付けを十
分に行なうことができないことがある。

このため、例えばエアツールにエアモータの回転力で増
幅するオイルパルス部を備え、無負荷状態から負荷状態
に８行した瞬間、オイルパルス部内にパルスを発生させ
、このパルスの発生を感知する感知子によりエアタイマ
を作動させ、負荷時間を制御してエアモータを自動停止
させるものがある。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、このものはエアツールにエアモータを停止さ
せる機構が内蔵され、しかもオイルパルス部から得られ
る機械式作動信号から負荷時を検出する。このため、エ
アツールの構造が複雑で、ツール自体が大型化し、さら
にエアツールの対応範囲が限定されるのみならず、コス
ト高になってしまう。

この発明はこのような実状に鑑みてなされたもで、エア
モータを駆動するエア圧力を用いて、自動的にエアモー
タを停止させる簡単な構造で、しかも対応範囲が広いエ
アツールの制御装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、この発明は、エアの供給に
よりエアモータを駆動して、部材に負荷をかけるエアツ
ールの制御装置において、無負荷から前記部材への負荷
時のエア圧力の変化で得られるエア信号で作動するエア
タイマと、このエアタイマで設定された所定時間経過後
に前記エアモータへのエア供給を停止させる制御手段と
を備えることを特徴としている。

［作用］ この発明では、無負荷から部材への負荷時のエア圧力の
変化で得られるエア信号で、エアタイマを作動させ、こ
のエアタイマで設定された所定時間経過後にエアモータ
へのエア供給を停止させる。このように、エアツールの
エアモータを駆動するエアを用いて負荷時を検出し、エ
アモータを制御するため、特別の検出手段や制御手段が
不要であり、コンパクトで、しかも種々のエアツールに
広く通用することができる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図はこの発明を通用したエアツールの制御装置の回
路図、第２図は無負荷時と負荷時のエア圧力の変動を示
す図、第３図は締付トルクの測定結果を示すブラフであ
る。

第１図において、符号１はエアーツールで、このエアツ
ール１は主バルブ２の操作でエアモータ３にエアを供給
し、このエアモータ３の駆動によって部材に負荷をかけ
るものである。エアモータ３の排気側は開放され、供給
側には主バルブ２が備えられ、この主バルブ２は初期状
態で閉じており、作業者が主バルブ２を操作することで
開き、エアがエアモータ３へ供給される。

エアツール１の主バルブ２はシャットオフバルブ４、減
圧バルブ５を介してエア源６に接続され、シャットオフ
バルブ４は初期状態で開いており、エアをエアツールｉ
側へ供給している。

主バルブ２とエアモータ３との間にはエアタイマ７を介
して検知バルブ８が接続されている。

エアタイマ７は並列に接続された調節バルブ７０と逆止
弁７１からなり、このエアタイマ７は第２図に示すよう
に、無負荷から部材への負荷時のエア圧力の変化で得ら
れるエア信号で作動し、このエアタイマ７で設定された
所定時間ｔ１経過後に検知バルブ８を作動させるように
なっている。

この所定時間ｔｌがエアモータ３が駆動し、エアツール
１が部材に負荷をかける時間であり、この時間は調節バ
ルブ７０を手動で操作して、負荷がかけられる部材に応
じて調整される。逆止弁７１は検知バルブ８が初期状態
に復帰する際にエアを逃がし、検知バルブ８が迅速に初
期状態に復帰できるようにしている。

検知バルブ８にはエアシリンダ８０′ＥＬび可変式バル
ブ８１が備えられ、検知バルブ８は初期状態では閉じて
おり、エアシリンダ８０が作動することで検知バルブ８
が作動して開鮒、エアがノ＼イ口ットバルブ９へ供給さ
れる。可変式バルブ８１は第２図に示すように検知バル
ブ８の作動圧力ｐ１を設定し、これによってエアツール
１で負荷の部材に与えるトルクが設定される。従って、
負荷の部材に応じて、可変バルブ８１を操作することで
、エアツール１の通用範囲が向上する。

パイロットバルブ９にはエアシリンダ９０．９１が備え
られ、エアシリンダ９０が検知バルブ８に接続され、エ
アシリンダ９１は復帰タイマ１０に接続されている。こ
のパイロットバルブ９は初期状態が閉じており、パイロ
ットバルブ９が作動して開くと、エアがシャットオフバ
ルブ４のエアシリンダ４０へ供給されて、シャットオフ
バルブ４が作動してエアツールｌへのエア供給が遮断さ
れる。

パイロットバルブ９に備えられた復帰タイマ１０は調節
バルブ１００、逆止弁１０１から構成されている。シャ
ットオフバルブ４が遮断され、エアモータ３へのエア圧
力が所定値以下になると、エアタイマ７、検知バルブ８
が作動しなくなりで初期状態に復帰し、これと連動して
パイロットバルブ９が初期状態に復帰するが、このとき
復帰タイマ１０の作動で設定された所定時間後に自動復
帰するようになっている。このようにしてパイロットバ
ルブ９が初期状態に復帰すると、シャットオフバルブ４
が連動して初期状態に復帰する。

この所定時間は、例えば作業者がエアモータ３の停止を
感知することができるように設定され、この時間は調節
バルブ１００を手動で操作して行なわれる。逆止弁１０
１はパイロットバルブ９が初期状態に復帰する際にエア
を逃がし、パイロットバルブ９が迅速に初期状態に復帰
できるようにしている。

このように構成された検知バルブ８、パイロットバルブ
９′ＥＬびシャットオフバルブ４で制御手段Ｋを構成し
ている。

また、主バルブ２が作動中で、作業者が主バルブ２を閉
じると、エアタイマ７及び検知バルブ８が作動しなくな
って、前記したように検知バルブ８、パイロットバルブ
９及びシャットオフバルブ４が自動的に初期状態に復帰
する。

このエアツール１０制御装置は、エアツール１と別個に
備えることがで鮒、その分エアツール１を小型にするこ
とができる。

マタ、エアツール１の制御装置は、エアツール１を駆動
するエア圧力の変動を利用して、所定時間部材に負荷を
与えて自動的に停止させるようになしたから、簡単な構
造である。しかも、従来のように、例えばオイルパルス
発生器等を備えないから、如何なる形式のものにも容易
に通用することができる。

第３図はこのエアツール１の制御装置を適用したエアツ
ール！で、ボルトの部材に負荷をかけて締付けた場合の
測定結果を示している。

この測定結果に示すように、１０５回の測定において、
そのほとんどの締付トルクが設定値の範囲であり、極め
て安定した締付トルクを得ることができる。

′！Ｊ４図は他の実施例のエアツールの制御装置を示す
回路図である。

この実施例では、エアツール１の主バルブ２がパイロッ
トバルブ９を介してエア源６へ接続され、主バルブ２の
操作でエアが供給されてエアモータ３が駆動される。エ
アモータ３の排気側での無負荷から負荷時のエア圧力の
変動で、エアタイマフで設定された時間後に検知バルブ
８を作動させる。検知バルブ８はエア源６に接続され、
この検知バルブ８の作動でエア源６に接続されたパイロ
ットバルブ９を作動させて、エアの供給を停止させるよ
うになっている。このパイロットバルブ９は復帰タイマ
１０で設定された時間後に、パイロットバルブ９を初期
状態に復帰するようになっており、このパイロットバル
ブ９が初期状態に復帰すると、エア源６からのエアが主
バルブ２へ供給される。

′！Ｊ５図はこの発明を適用したエアツールの制御装置
の他の実施例の回路図を示し、第６図はこのエアツール
の制御装置の作動フローチャートである。

この実施例は１本締付けのエアツールの締付忘れを防止
するもので、第１図の回路図と同じ符号を付した部材は
同様に構成されており、詳細な説明は省略する。

シャットオフバルブ４及び減圧バルブ５にはライン取付
部に設けられたワーク確認バルブ２００や装置に備えら
れる起動バルブ２０１及びリセットバルブ２０２が接続
され、このワーク確認バルブ２００と起動バルブ２０１
は分配器２０３を介して第１バルブ２０４が接続され、
この第１バルブ２０４は第２バルブ２０５のエアシリン
ダ２０６及び第３バルブ２０７のエアシリンダ２０８に
接続されている。さらに、第１バルブ２０４のエアシリ
ンダ２０９はタイマ２１０を介してシャットオフバルブ
４のエアシリンダ４０に接続されると共に、第３バルブ
２０７に接続されている。第２バルブ２０５のエアシリ
ンダ２１１は分配器２１２を介してリセットバルブ２０
２に接続され、さらに第２バルブ２０５は第３バルブ２
０７のエアシリンダ２１３及び第１バルブ２０４のエア
シリンダ２１４に接続されている。

このエアツールの制御装置の作動を第６図に基づいて説
明する。

締忘れのない正規作業時には、ワーク確認バルブ２００
が作動すると（１−１）、エアが分配器２０３を介して
第１バルブ２０４のエアシリンダ２１４を通り（１−２
）、第２バルブ２０５のエアシリンダ２０６がＯＮして
（１−３）、第３バルブ２０７のエアシリンダ２１３を
通り（１−４）、シャットオフバルブ４のエアシリンダ
４０に入りＯＮさせる（ｔ−Ｓ）、また、タイマ２１０
で時間差をもって、第１バルブ２０４のエアシリンダ２
０９に入りＯＮさせ（１−６）、主バルブ２を開き作業
を開始させ（１−７）、エアモータ３を回転させる（１
−８）。

着座してエアモータ３に負荷がかかると（１−９）、検
知エアー圧力が上昇しく１−１０）、これでエアタイマ
７によるチャンバ作動で（１−１１）、前記したように
検知バルブ８のエアシリンダ８０がＯＮして（１−１２
，１３）、パイロットバルブ９のエアシリンダ９０をＯ
ＮＬ、て作動させ（１−１４）、分配器２１２を介して
′！Ｊ２バルブ２０５のエアシリンダ２１１をＯＮさせ
て作動させて切換え（１−１５）、シャットオフバルブ
４をＯＦＦさせる（１−１６）。

これで、エアモータ３へのエア供給が遮断されてエアモ
ータ３が停止しく１−１７）、これによりエア圧力が低
下するため、検知バルブ８のエアシリンダ８０がＯＦＦ
して（１−１８）、第１バルブ２０４のエアシリンダ２
１４及び第３バルブ２０７のエアシリンダ２１３が０Ｎ
Ｌ（１−１９）、パイロットバルブ９のエアシリンダ９
１もＯＮして（１−２０）、自動復帰し繰返して同様な
作動が行なわれる（１−２１）。

締付忘れ時には、ステップ（１−１）〜ステップ（１−
６）までは同様な作動が行なわれるが、ステップ（１−
７）以下が不作動となる。即ち、エアツール１が作動し
ていないため、第１ノ（ルブ２０４、第２バルブ２０５
′ＢＬび第３バルブ２０７のエアシリンダ２１４．２１
１．２１３が原位置復帰していないため、ワーク確認バ
ルブ２００が作動すると（２−１）、エアが第１バルブ
２０４のエアシリンダ２０９を通り（２−２）、第３ノ
てルブ２０７のエアシリンダ２０８がＯＮＬ、て（２−
３）、エアが流れなくなって異常検知が行なわれ（２−
４）、シャットオフバルブ４はＯＦＦのままであり（２
−５）、作業を行なうことができない（２−６）。

異常復帰するには（２−７）、　リセットバルブ２０２
を作動して（２−８）、第２ノ（ルブ２０７のエアシリ
ンダ２１１を原位置へ復帰させ、また起動バルブ２０１
を作動して（２−９）、第１ノズルブ２０４′ＨＬび第
３バルブ２０７のエアシリンダ２１４　２１３を原位置
へ復帰させて、これで作業開始が可能になる（２−１０
）。

第７図はこの発明を通用したエアツールの制御装置の他
の実施例の回路図を示し、この実施例も１本締付けのエ
アツールの締付忘れを防止するもので、第１図の回路図
と同じ符号を付した部材ｉｔ同様に構成されており、詳
細な説明は省略する。

この実施例では第１バルブ２０４が第２７てバルブ２０
５のエアシリンダ２０６に接続され、ｚ　１　ｉ＜ルブ
２０４のエアシリンダ２０９　ｉｆタイマ２１０を介し
て第３バルブ２０７に接続され、第１７てバルブ２０４
のエアシリンダ２１４は第３１てルブ２０７に接続され
ている。さらに、第１７てルブ２０４は分配器２１２を
介して第２７てルブ２０５及び第３バルブ２０７のエア
シリンダ２１１．２１３に接続され、この分配器２１２
にはリセットノてルブ２０２が接続されている。

第２バルブ２０５はパイロットバルブ９に接続され、第
３バルブ２０７のエアシリンダ２０８はパイロットバル
ブ９及び復帰タイマ１０に接続され、この第２バルブ２
０５及び第３バルブ２０７はシャットオフバルブ４のエ
アシリンダ４０に接続されている。

このエアツールの制御装置では、締忘れのない正規作業
時には、ワーク確認バルブ２００が作動すると、エアが
分配器２０３を介して第１バルブ２０４のエアシリンダ
２１４を通り、′ｊ４２バルブ２０５及び３４３バルブ
２０７を作動させて、シャットオフバルブ４のエアシリ
ンダ４０に入りＯＮさせる。また、タイマ２１０で時間
差をもって、第１バルブ２０４のエアシリンダ２０９に
入りＯＮさせ、主バルブ２を開き作業を開始させ、エア
モータ３を回転させる。

着座してエアモータ３に負荷がかかると、エアタイマ７
によるチャンバ作動で、前記したように検知バルブ８の
エアシリンダ８０がＯＮして作動し、パイロットバルブ
９のエアシリンダ９０をＯＮして作動させ、第３バルブ
２０７を作動させて、シャットオフバルブ４をＯＦＦさ
せる。これで、エアモータ３へのエア供給が遮断されて
エアモータ３が停止し、検知バルブ８のエアシリンダ８
０がＯＦＦして、第２バルブ２０５及び第３バルブ２０
７の作動で、パイロットバルブ９のエアシリンダ９１も
ＯＮＬ、て自動復帰する。

締付忘れ時には、第５図及び第６図に示す実施例と同様
に、エアツール１が作動していないため、′Ｍ１バルブ
２０４、第２バルブ２０５及び第３バルブ２０７のエア
シリンダ２１４，２１１゜２１３が原位置復帰していな
い、従って、ワーク確認バルブ２００が作動しても、第
１バルブ２０４、第２バルブ２０５及び第３バルブ２０
７が正常に作動しないで異常検知が行なわれ、シャット
オフバルブ４はＯＦＦの京まであり、作業を行なうこと
ができない。

３４８図はこの発明を適用したエアツールの制御装置の
他の実施例の回路図を示し、′！Ｊ９図はこのエアツー
ルの制御装置の作動フローチャートである。

この実施例は複数本締付けのエアツールの締付忘れを防
止するもので、第５図の回路図と同じ符号を付した部材
は同様に構成されており、第５図の回路にエアカウンタ
３００を備えている。このエアカウンタ３００はカウン
トポート３０１、入力ポート３０２、出力ポート３０３
及びリセットポート３０４を有しており、カウントポー
ト３０１はパイロットバルブ９に接続され、人力ポート
３０２はシャットオフバルブ４、減圧バルブ５、検知バ
ルブ８及びパイロットバルブ９に接続され、出力ポート
３０３は分配器２１２を介して第２バルブ２０５のエア
シリンダ２１１及びリセットバルブ２０２が接続され、
リセットポート３０４は第１バルブ２０４及び第３パル
２０７のエアシリンダ２１４，２１３に接続されると共
に、第２バルブ２０５に接続されている。

このエアツールの制御装置の作動を第９図に基づいて説
明する。締忘れのない正規作業時には、第６図で説明し
た作動と同様に作動するが、ステップ（３−１４）でパ
イロットバルブ９のエアシリンダ９０のＯＮ信号が出力
されて、エアカウンタ３００のカウントポート３０１に
入力され、これをカウントする（３−１５）。

これにより、エアカウンタ３００のリセットポート３０
４からの出力で第１バルブ２０４、第２バルブ２０５及
び第３バルブ２０７を原位置へ復帰させて、シャットオ
フバルブ４をＯＦＦさせる（３−１６）。

これで、エアモータ３へのエア供給が遮断されてエアモ
ータ３が停止しく３−１７）、これによりエアー圧力が
低下するため、検知バルブ８のエアシリンダ８０がＯＦ
Ｆして（３−１８）、主バルブ２を閉じ（３−１９）、
パイロットバルブ９のエアシリンダ９１をＯＮして（３
−２０）、シャットオフバルブ４をＯＮさせ（３−２１
）、ステップ（３−７）へ移行して、エアカウンタ３０
０で設定された回数が完了するまで繰返す。

設定された回数が完了すると、エアカウンタ３００の出
力ポート３０３から設定数完了信号を出力して、分配器
２１２を介して第２バルブ２０５のエアシリンダ２１１
をＯＮＬ、（３−２３）、シャットオフバルブ４をＯＦ
Ｆさせ（３−２４）、ステップ（３−２５）からステッ
プ（３−２８）でエアモータ３を停止して、ステップ（
３−２９）でカウントリセットして自動復帰し繰返して
同様な作動が行なわれる（３−３０）。

締付忘れ時には、ステップ（３−７）〜ステップ（３−
２１）までの工程で、ステップ（４−１）からステップ
（４−１０）に示すように、第５図及び第６図で説明し
たのと同様な作動を行なって異常検知して、作業を行な
うことができないようにする。

第１０図及び第１１図はこの発明を適用したエアツール
の制御装置の他の実施例の回路図を示し、この実施例も
複数本締付けのエアツールの締付忘れを防止するもので
ある。第１０図はエアカウンタ３００にノーマルオーブ
ンカウンタを用い、エアカウンタ３００の出力ポート３
０３の出力で切替バルブ３０５がＯＮして分配器２１２
に接続されて作動し、第１１図はエアカウンタ３００に
ノーマルクローズカウンタを用いており、これらは前記
の回路と同様に作動して複数本締付けのエアツールの締
付忘れを防止する。

［発明の効果］ 前記のように、この発明によれば、無負荷から部材への
負荷時のエア圧力の変化で得られるエア信号で、エアタ
イマを作動させ、このエアタイマで設定された所定時間
の経過後にエアモータへのエア供給を停止させる。

従って、エアツールのエアモータを駆動するエアを用い
て負荷時を検出して、エアモータを制御するため、特別
の検出手段や制御機構が不要であり、コンパクトで種々
のエアツールに広く適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用したエアツールの制御装置の回
路図、第２図は無負荷時と負荷時のエア圧力の変動を示
す図、第３図は締付トルクの測定結果を示すグラフ、第
４図は他の実施例のエアツールの制御装置を示す回路図
、第５図はこの発明を通用したエアツールの制御装置の
他の実施例の回路図を示し、第６図はこのエアツールの
制御装置の作動フローチャート、第７図はこの発明を通
用したエアツールの制御装置の他の実施例の回路図、′
！Ｊ８図はこの発明を適用したエアツールの制御装置の
他の実施例の回路図を示し、第９図はこのエアツールの
制御装置の作動フローチャート、第１０図及び第１１図
はこの発明を適用したエアツールの制御装置の他の実施
例の回路図である。 図面中、符号１はエアツール、２は主バルブ、３はエア
モータ、４はシャットオフバルブ、６はエア源、７はエ
アタイマ、８は検知バルブ、９はパイロットバルブ、１
０は復帰バルブである。 竿 図 ト１し７　にｇＶＣｍ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エアの供給によりエアモータを駆動して、部材に負荷を
   かけるエアツールの制御装置において、無負荷から前記
   部材への負荷時のエア圧力の変化で得られるエア信号で
   作動するエアタイマと、このエアタイマで設定された所
   定時間経過後に前記エアモータへのエア供給を停止させ
   る制御手段とを備えることを特徴とするエアツールの制
   御装置。