JPH0475880A - ナットランナの締付制御方法 - 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〕 本発明はす７トランナの締付制御方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、ナツトランチでボルトまたはナンドを締付けると
き、ナツトランナに作用するトルクを監視し、目標トル
クに達した時点でナツトランナにブレーキをかけて回転
を停止させ、締付けを終了させている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の方法では、トルク検出値が目標トルクに達し
た時点でブレーキをかけているため、目標トルクに達し
た後、ナツトランナが完全に停止するまでの間に慣性に
よって余分に回転し、停止が遅れることになり、目標軸
力を超過する欠点がある。しかも、ブレーキをかけ始め
て完全に停止するまでの時間は、バラツキがあるため、
上記超過分を予め見込んでおいても、実際の締付は軸力
はバラツキを伴っている。

本発明は、」二記欠点に鑑みて提電されたもので、その
目的とするところは、締付軸力のバラツキを減少させ得
るナツトランナの締付は制御方法を提供しようとするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、プレーキトルクの
大きさと、ブ１／−キ作動中の回転角との積に相当する
回転エネルギーを目標エネルギーどして予め設定してお
き、締付は開始から着座時のナツトランナの回転エネル
ギーを検出し、この時点以後、締付終了時魚座のトータ
ル回転、エネルギーが、目標エネルギーから着座時の回
転エネルギーを減算したエネルギーと等しくなるように
、ナツトランナの印加電流値を制御するようになしたも
のである。

〔作用〕

上記構成としたことによって、慣性による悪影響を回避
させることができ、特に、従来の如くブレーキ作動開始
初期に大きい反力が発生しない。

〔実施例〕

第１図は本発明方法を実施するための制御装置のｍ意図
、第２図は本発明の詳細な説明するためのナツトランナ
の締（＝ｊけトルク（縦軸）と回転角（横軸）との関係
を示す特性グラフである。

本発明は、ブレーキトルク（Ｔｌ＞の大きさと、ブＩ）
−キ作動中のナツトランナの回転角（θ１）との積に相
当する回転エネルギーを目標エネルギー（Ａ）として予
め設定しておき、締（１け開始から着座時のナツトラン
チの回転エネルギー（Ｂ）を検出し、この時点以後、締
付は終了時点迄のトータル回転エネルギー（Ｃ）が、目
標エネルギー（Ａ）から着座時の回転エネルギー（Ｂ）
を減算したエネルギーと等しくなるように、ナツトラン
ナの印加電流値（Ｉ）を制御するようにしたものである
。

ブレーキトルク（ＴＩ）の大きさ及び作動中のナットラ
ンナの回転角（θス）は、従来と同じ方法で締付は作業
を試行することによって容易に得られる。従って、目標
エネルギー（Ａ）は、これらの積として設定される。

一方、ナツトランナの着座時は、ナツトランナの回転数
を監視していることによって検出することができる＃即
ち、着座時点までは、ナツトランナは軽負荷高速回転し
ているが、着座時点に達すると負荷の増大と共に回転数
が減少し始めるのである。これをナツトランナのモータ
（Ｍ）の回転軸に連結したパルスエンコーダ等を介して
第１図に示す様に、論理回路（，１）に導入し、回転数
の減少し始める時点を検出させる。また、ナツトランナ
のモータ（Ｍ）の電流値を論理回路（Ｊ）にフィードバ
ックさせておく、そして、着座点を検出したときのナツ
トランナの回転エネルギー（Ｂ、）を論理回路（Ｊ）で
Ｂ　−Ｇ　ｒｙ’ｆとして演算検出させ、記憶させてお
く、但し、Ｇはナツトランナの質量等を考慮した定数、
Ｄはナツトランナの回転軸径、Ｗはナツトランチの着座
時点での角速度である。

上記着座点検出以後は、ナツトランナモータ（Ｍ＞に印
加する電流値（１）を、目標エネルギー（Ａ）から着座
点の回転エネルギー（Ｂ）を減算したエネルギーに対応
して制御する。

即ち、着座点以後、第２図に示す様に、締付終了時魚座
のトータル回転エネルギー（Ｃ）が上記目標エネルギー
（Ａ）から着座点の回転エネルギー（Ｂ）を減算したエ
ネルギーと等し２くなるように上記電流値（頁）を制御
すればよい。

上記トータル回転エネルギー（Ｃ）は、着座点以後、締
付は終了時点迄の回転角（θｔ）と、ナツトランナのモ
ータ（Ｍ）の出力トルクの平均値との積に相当する。ナ
ツトランナのモータ（Ｍ）の出力トルク（Ｔ２！　）は
、Ｔｚ”Ｖｌｒで表わされ、■は電圧、ｌは電流、ｒは
ナツトランナの出力軸の半径である。

」二記（Ｔｚ）は、着座点以後、微小回転角度毎に刻々
と検出させ、その検出値と微小回転角度との積で各時点
での回転エネルギー量を論理回路（Ｊ　）で演算させ、
かつ、それらを積算させて、その積算値と前記Ａ−Ｈの
値との差を求め、この差に基いて、ナツトランナのモー
タ（Ｍ）への印加電流値（１）を制御するものである。

第１図において、比較器（Ｋ）は、上記差を電流値に補
正させたものと、ナツトランチのモータ（Ｍ）からのフ
ィードバック電流値とを比較させるためのものであり、
また、ＩＪＩｌｌスインチ（Ｓ）は、着座点検出以後の
フィードバック電流値を論理回路（Ｊ）に導入させるよ
う制御するものである。尚、上記説明は、電源電圧が一
定とみなして説明したが、電圧も検出して論理回路（。

■）に入れて電圧も含めて制御すれば、電源電圧の変動
＆’一対処することができるゆ本発明は、上記した様に
、着座点以後は、八−Ｂに等しい回転エネルギーをナラ
Ｉ・ランナに付加するものであるから、従来のような慣
性による締め過ぎがなく、また、ブｊノーキによる大き
な反力も発生ゼす、目標軸力に締付けを行・うことがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ナツトランナの慣性による悪影譬を回
避でき、かつ、大きいブレーキ反力も発生さ・せない利
点があり、ナツトランナの小型化が図れ、狭隘な締付個
所の締４１作業にナツトランナを通用することができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための制御装置の概念図
、第２図は本発明の詳細な説明するためのナツトランナ
の締付けトルク（縦軸）と回転角（横軸）との関係を示
す特性グラフである。 （Ａ）−ｍ−目標回転エネルギー （Ｂ）・−・着座時の１転エネルギー、（ＣＬ−一一着
座点以後のトータル回転エネルギー（Ｊ　）　−４自理
回路、　　　（Ｋ）−・・比較器、（Ｍ）・・−ナツト
ランナのモータ、 （Ｓ）−・−制御スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブレーキトルクの大きさと、ブレーキ作動中の回
   転角との積に相当する回転エネルギーを目標エネルギー
   として予め設定しておき、締付け開始から着座時のナッ
   トランナの回転エネルギーを検出し、この時点以後、締
   付終了時点迄のトータル回転エネルギーが、目標エネル
   ギーから着座時の回転エネルギーを減算したエネルギー
   と等しくなるように、ナットランナの印加電流値を制御
   するようになしたことを特徴とするナットランナの締付
   制御方法。