JPH0475881A - ねじ締め装置 - 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 本発明は、ネジなしな含めたねじ締め付け不良を確実に
把握して判別することのできるねじ締め装置に関するも
のである。

従来の技術 各種製品を組み立てる各段階において、多様なねじが多
様な形態で使われている中、ねじ締め装置として自動化
、省力化の要望が数多く発生している。この要望に応え
るためねじ締め予測時間を設けて、ねじ締めのトルクに
よる波形図を監視することにより制御する方法がとられ
ている。

第４図は、良品時のねじ締め電流波形図とねじ締め予測
時間の関係を表わしたものであり、ねじ締め完了時Ｂに
おける１ｉ流波形はＡである。

第５図は、ねじ締め不良時の関係を表わしたもので、ね
じ締め予測時間経過時における電流波形はＣで示す通り
である。

発明が解決しようとする課題 しかし、ねじ締めの自動化における課題は、早く精度良
くねじ締めをすること、ねじ締め付け不良を確実に把握
することてあり、ねじ締めにおいて締め付け力が不適当
であったり、またワークの下穴等が不適当な場合に締め
付けると、ワークをねじ切ってしまう所謂ネジばかとい
う現象が牛しる。

上記のような従来技術の場合に（ま、ネジばかと判別す
ること１；ｉできるが、ネジなＡ２のようにねじ締め付
け予測Ｍ間内（こねじ２締めが完了できない時に、ネジ
ばかとの判別ができないという問題点があった。

本発明の目的は上記のよ′ｌな従来例の問題点を解消し
、ねじ締め予測時間内６、二、ねじ締めが完了しない状
態をさらに詳しく把握１１．て確実に判別できるねじ締
め装置を提供り、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＆成のため本発明は、ねじ締め付けｌ−ルクが
設定できる制御装置と、ねじ締めを行なう電動ドラ・イ
バーと、ねじ締め４＝ｊけ時のモータの回転位相信号を
検出する位相検出器と、１１記回転位相信号を処理する
制御装置とで構成したねじ締め装置において、所望のね
じ綿め付けトルクでねじ綿め付けを行ない、わじの着座
後、静的にトルクを設′）ｉ：＠まで＋げていき、一定
時間印加さ（イー締め付け力を保証しながら、その−・
定時間内にねじ綿め付け用モータが回転し、１ニーかど
うかを、前配位相検出器の回転位相信号で読み取り判別
するように構成したねし縮め装置とした。

作用 本発明ではねじ締めのトルクを設定すると共にモータの
回転位相４３号を把握できるようにした。

従って、ねじ綿めイ」け時にネジが着座した後、わじ諦
め作業の最終段階で一定時間静的なトルクをかける部分
でモータに附属される位相検出器から、回転位相信号を
ＣＰ　Ｕに読み込み、モータの動作を回転位相信号で確
認することにより、ネジなしゃネジばかを確実（二判別
するようにな−）でいる７ 実施例 以Ｆ、本発明の一実施例であるねじ締め装置について第
１図〜第３図に基づき説明する。

第１図はねじ締め付け装置全体の制御装置の回路構成を
示すもので、■はチョッパー式電源部で、交流電源から
供給さメ１，１こ電力（ま、このチリツバ式＠源部ｌに
入力され、Ｉ・ライバー回路２を介して、ねじ締めビッ
トを回転駆動するモータ３に入力さＡ１ている。チョッ
パ式電源部ｌは、ねじ締めビットを駆動制８づ−るＣＰ
Ｌ１４から出力されるパルス幅変調信号（Ｊ基づい−Ｃ
電圧制御し、ｔ・ライバー回路２に出力するように構成
されている。１〜ライバ一回路２は、干−タ：３の回転
位置に応じて各モータ：コイルに対する通電制御を行な
うように構成されている。すなわち、千−タ３の回転位
相信号を検＋するホール素子などの位相検出器１２から
の位相検出信号が制御部８へ入力され、このυ制御部８
によってドライバー回路２の制御をするように構成され
ている。

前記位相検出器１２からの信号が速度検出部１０に入力
ざＪｌ、干−夕３の回転速度が検出され、Ａ／Ｄ変換器
Ｉ３を介して側１記ＣＰｔＪ４に入力されている。５は
ＲＯＭでねじ締め付け不良等を判別するだめの制御ソフ
ト及びねじ締めに関するソフ］・を記憶させている。

６はＲＡＭである。７６ゴ′インタ一フエース部で、Ｃ
Ｐ　Ｕ　４と周辺装置間で信号を受は渡しする。９は電
流検出部で、ドライバー回路２からの信号をＡ／Ｄ変換
器１３を介してＣＰＵ４に入力する。１５は電動ドライ
バーで、干−タ３に連動されＣＰ　ＩＪ　４からの信号
をＩ）　／　Ａ変換器１４を介して［・ルク制御部１１
により制御されている。

−Ｌｉｒ！の回路構成を用いて第２図に示すようなねじ
締め付けの基本パターンに従ってねじ締め付け作業を行
なう。このねじ締めイτｊけ作業の最終段階として、ね
じが締めイ］けられていき着座後、静的にトルクを設定
値まで上げていき、一定時間印加することにより、電流
波形に変化がなければ（第２図Ａ参照）締め付け力を保
証することになり。

この一定時間内にモータ３が回転したかどうかを位相検
出器１２のホール素子より、速度検出部１０とＡ／Ｄ変
換器１３を介してＣＰＵ４に読み込みネジばかなどのね
じ締め付るり不良を判別するものである。

この判別情報につき第３図で説明すると、第３図ｆａｌ
　！、−おける電流波形Ａは、第２図Ａを拡大１−たも
ので５正常なねじ綿め状態を示すものであり、首座後、
静的にトルクな設定値まで上げていき一定時間印加し、
締め（ｔ　Ｃｉ力を保証している。

方、ねじ締めにおいて締め４”ｆ　ｈＪ力が不適当であ
るか、また、ワークのＦ穴等が不適当であり締め付Ｇづ
１、二時にワー　りをねじ切ってしまう場合には、第３
図（１））のように静的にトルクを設定値まで上げてい
く一定時間内において、電流波形Ｂが示ずようｌこ徐々
に干−り３が回転をし、位相検出器１２からの回転位相
信号が増えることになる。

また、ねじ締め時の加圧力が太きすぎてネジ頭が破損し
た場合に（！、第３図（ｃｌのように途中から極端に回
転位相信号が増えて、図のような電流波形Ｃとなる。さ
らにネジなしの場合には、無負荷状態であるため（、−
１第２図のような電流波形が出力されない。

上記の各状態をＣＰ　ＩＪ　４に読み込んでＲＯＭ５に
記憶されているソフトによって判別を行ない、確実番こ
各トラブルを把握することかできるようになる。

発明の効果 本発明は上λｅのようにねじ締め付げによ菖づる制御装
置によりねじ締め付も１１−ルクの制御と石Ｘ後、モー
タの回転位相信号に、↓、るネジなしな含めたねじ締め
イ；１け不良を確実に把握して判別でき、常に正しい対
処ができる自動ねじ締め装置を提供することが可能とな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるねじ締め装置の制御回
路を示すブロック図、第２図はねじ綿め時の電流波形図
、第３図はねじ締め最終段階での電流波形図で、ｆａ）
　！；ｊ正常動作時、（１））はワークをねじ切ったネ
ジばか状態、（Ｃ）はネジ頭を破損させた状態を示す。 第４図は従来技術の正常動作時におけるねじ綿め時の電
流波形とねじ締め予測時間との関係図、第５図は従来技
術のねじ締め不良時の電流波形とねじ締め予測時間との
関係図である。 ：号・・・モータ　　１１・・・トルク制御部２・・・
（白和検出器 １５・・・電動トう・イバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ねじ締め付けトルクが設定できる制御装置と、ねじ締め
   を行なう電動ドライバーと、ねじ締め付け時のモータの
   回転位相信号を検出する位相検出器と、前記回転位相信
   号を処理する制御装置とで構成したねじ締め装置におい
   て、所望のねじ締め付けトルクでねじ締め付けを行ない
   、ねじの着座後、静的にトルクを設定値まで上げていき
   、一定時間印加させ締め付け力を保証しながら、その一
   定時間内にねじ締め付け用モータが回転したかどうかを
   、前記位相検出器の回転位相信号で読み取り判別するよ
   うに構成したことを特徴とするねじ締め装置。