JPH05177463A - Automatic thread fastening machine - Google Patents

Automatic thread fastening machine

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Publication number
JPH05177463A
JPH05177463A JP32992A JP32992A JPH05177463A JP H05177463 A JPH05177463 A JP H05177463A JP 32992 A JP32992 A JP 32992A JP 32992 A JP32992 A JP 32992A JP H05177463 A JPH05177463 A JP H05177463A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tightening
torque
rotation
motor
speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP32992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masatomo Adachi
正知 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Seiko Co Ltd
Original Assignee
Nitto Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Seiko Co Ltd filed Critical Nitto Seiko Co Ltd
Priority to JP32992A priority Critical patent/JPH05177463A/en
Publication of JPH05177463A publication Critical patent/JPH05177463A/en
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  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform thread fastening at an optimum torque by providing a recording means for recording the thread fastening information set by a setting means and a motor control means for controlling the rotation of a motor on the basis of the thread fastening information. CONSTITUTION:A torque detecting means 21 for detecting the reaction torque of a driver bit 23 rotated by receiving the rotation of a motor 5, and a setting means 29 for setting plural pieces of thread fastening information optionally selected from a main fastening torque value, the speed offset value at start of screwing, the speed offset value start of main fastening, the speed gradient and highest rotation at main fastening, a reversed torque value, the speed offset at start of reversion, and the speed gradient and highest rotation at release of biting are provided. The preset thread fastening information is recorded by a recording means 32, the rotation of the motor 5 is controlled on the basis of the thread fastening information to perform the thread fastening with high precision.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は自動ねじ締め機に関し、
特に高速かつ高精度にねじ締めを行うことができる自動
ねじ締め機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic screw tightener,
In particular, the present invention relates to an automatic screw tightener that can perform screw tightening at high speed and with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ねじ締めトルクの制御方法として
は、トルクセンサを用いない方法とトルクセンサを用い
る方法とがある。トルクセンサを用いない方法として
は、モータに印加する電圧を予めボリュームで設定しモ
ータの回転速度を変えてねじ締めを行う方法や,モータ
に流れる負荷電流に相当する電圧を予めボリュームで設
定しモータに流れる負荷電流を検出してねじ締めを行う
方法等が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for controlling a screw tightening torque, there are a method using no torque sensor and a method using a torque sensor. As a method that does not use a torque sensor, set the voltage applied to the motor in advance with the volume and tighten the screw by changing the rotation speed of the motor, or set the voltage corresponding to the load current flowing in the motor in advance with the volume. There is known a method of detecting a load current flowing through the screw and tightening the screw.

【0003】一方、トルクセンサを用いたトルク制御方
法としては、モータによりドライバビットを回転させ、
このドライバビットに加わるトルクを歪みゲージ等のト
ルク検出部により検出し、この検出値が予め設定した値
に達すれば締め付け完了としてモータを停止させ、その
時の検出値を締め付けトルク値として表示するのが一般
的である。
On the other hand, as a torque control method using a torque sensor, a driver bit is rotated by a motor,
The torque applied to the driver bit is detected by a torque detector such as a strain gauge, and when the detected value reaches a preset value, the motor is stopped as the tightening is completed, and the detected value at that time is displayed as the tightening torque value. It is common.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
トルクセンサを用いる方法では、予め設定した締め付け
トルク値に達した後、モータに直ちに停止指令を送って
もモータは直ちに停止しないため、実際の締め付けトル
ク値はモータの停止指令発信時のトルク値ではなく、そ
の停止指令発信時点のモータの持っている運動エネルギ
ーがなす仕事量、即ちオーバーシュート分の影響による
トルク増加分をも含んだトルク値で締め上がることにな
る。その結果、このオーバシュート分のモータの運動エ
ネルギーによって締め付け完了以後に首とび等が発生す
るおそれがある。
However, in the above-mentioned method using the torque sensor, the motor does not stop immediately even if a stop command is immediately sent to the motor after the preset tightening torque value is reached. The tightening torque value is not the torque value when the motor stop command is issued, but the work amount of the kinetic energy of the motor at the time of the stop command transmission, that is, the torque value that also includes the torque increase due to the effect of overshoot. Will be tightened up with. As a result, the kinetic energy of the motor corresponding to this overshoot may cause a neck jump or the like after the completion of tightening.

【0005】一方、従来のトルクセンサを用いない方法
は、トルクと負荷電流とが比例関係にある静的な状態の
時を利用するものであるから、通常のねじ締め動作のよ
うに動的な状態の場合には正確に締め付けトルクを設定
・検出できない。また、締め付けトルクを設定すること
ができたとしても、上記と同様の欠点を有する。したが
って、いずれの方法を用いてもこれらの欠点を解消する
ことができないため、高速かつ高精度にねじ締めを行う
ことが困難である。
On the other hand, the conventional method that does not use a torque sensor utilizes a static state in which the torque and the load current are in a proportional relationship, and therefore a dynamic method such as a normal screw tightening operation is used. In the state, the tightening torque cannot be set / detected accurately. Further, even if the tightening torque can be set, it has the same drawbacks as described above. Therefore, any of these methods cannot solve these drawbacks, and it is difficult to fasten the screw with high accuracy.

【0006】本発明は上記課題に鑑み、ワークの材質や
種類(パッキン介在の有無等),ねじの種類(タッピン
ねじ,座組み込みねじ等)等に応じて最適のトルクでね
じ締めを行うことができる高速かつ高精度な自動ねじ締
め機を提供することを目的とする。
In view of the above problems, the present invention can perform screw tightening with an optimum torque according to the material and type of work (presence or absence of packing, etc.), type of screw (tapping screw, seat built-in screw, etc.). It is an object of the present invention to provide a high-speed and highly accurate automatic screw tightening machine.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の自動ねじ締め機
は上記課題を解決するため、モータの回転を受けて回転
するドライバビットの反力トルクを検出するトルク検出
手段と、仮締めトルク値,本締めトルク値,ねじ込み開
始時の速度オフセット値,仮締め時の速度勾配及び最高
回転,仮締め完了後の再スタート指令値,本締め開始時
の速度オフセット値,本締め時の速度勾配及び最高回
転,逆転トルク値,逆転開始時の速度オフセット,食い
付き解除時の速度勾配・最高回転の中から任意に選択さ
れる複数のねじ締め情報(仮締めトルク値,仮締め時の
速度勾配及び最高回転,仮締め完了後の再スタート指令
値を除いてもよい)を設定する設定手段と、上記設定手
段により設定されたねじ締め情報を記録する記録手段
と、上記ねじ締め情報に基づいてモータの回転を制御す
るモータ制御手段とを有することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an automatic screw tightening machine of the present invention has a torque detecting means for detecting a reaction torque of a driver bit rotated by a rotation of a motor, and a temporary tightening torque value. , Final tightening torque value, speed offset value at the start of screwing, speed gradient and maximum rotation at temporary tightening, restart command value after completion of temporary tightening, speed offset value at the start of final tightening, speed gradient at final tightening and Multiple screw tightening information (temporary tightening torque value, speed gradient when temporarily tightening, and temporary tightening torque value, which is selected from among maximum rotation, reverse rotation torque value, speed offset at start of reverse rotation, speed gradient at release of bite, and maximum rotation. Setting means for setting maximum rotation and restart command value after completion of temporary tightening), recording means for recording screw tightening information set by the setting means, and the screw tightening information Based characterized by having a motor control means for controlling the rotation of the motor.

【0008】更に、上記設定手段はテンキーによるマニ
ュアル・データ・インプット(MDI)方式であること
を特徴とする。加えて、上記設定手段はホストからの通
信手段であることを特徴とする。
Further, the setting means is a manual data input (MDI) system using a ten-key pad. In addition, the setting means is a communication means from the host.

【0009】[0009]

【作用】本発明では、高速かつ高精度にねじ締めを行っ
て得られるトルク特性に係るねじ締め情報(仮締めトル
ク値,本締めトルク値,ねじ込み開始時の速度オフセッ
ト値,仮締め時の速度勾配及び最高回転,仮締め完了後
の再スタート指令値,本締め開始時の速度オフセット
値,本締め時の速度勾配及び最高回転,逆転トルク値,
逆転開始時の速度オフセット,食い付き解除時の速度勾
配・最高回転)を設定できる設定手段,ねじ締め情報を
記録する記録手段,及びねじ締め情報に基づいてモータ
の回転を制御するモータ制御手段を有する。したがっ
て、予め設定したねじ締め情報に基づいてモータの回転
を制御することにより、高速かつ高精度なねじ締めを示
すトルク特性に近いトルク特性を再現することができ
る。その結果、高精度にねじ締めを行うことができる。
According to the present invention, screw tightening information (temporary tightening torque value, final tightening torque value, speed offset value at the time of starting screwing, speed during temporary tightening) relating to torque characteristics obtained by fast and highly accurate screw tightening Inclination and maximum rotation, restart command value after completion of temporary tightening, speed offset value at the time of final tightening start, speed gradient and maximum rotation at final tightening, reverse torque value,
A speed offset at the start of reverse rotation, a setting means for setting the speed gradient / maximum rotation when releasing the bite, a recording means for recording screw tightening information, and a motor control means for controlling the rotation of the motor based on the screw tightening information are provided. Have. Therefore, by controlling the rotation of the motor based on the preset screw tightening information, it is possible to reproduce the torque characteristic close to the torque characteristic showing the fast and highly accurate screw tightening. As a result, the screws can be tightened with high accuracy.

【0010】このように、ワークの材質や種類(パッキ
ン介在の有無等),ねじの種類(タッピンねじ,座組み
込みねじ等)等に応じたねじ締め情報を予め設定すれ
ば、設定したねじ締め情報に基づいてモータの回転を制
御することにより高速かつ高精度にねじ締めを行うこと
ができる。
As described above, if the screw tightening information corresponding to the material and type of work (presence or absence of packing, etc.) and screw type (tapping screw, seat built-in screw, etc.) is set in advance, the set screw tightening information is set. By controlling the rotation of the motor based on, the screw tightening can be performed at high speed and with high accuracy.

【0011】[0011]

【実施例】図1は本発明の一実施例に係る自動ねじ締め
機の構成を示すブロック図であり、このねじ締め機は自
動ねじ締め機本体1と制御装置24とから構成されてい
る。上記自動ねじ締め機本体1は、昇降駆動源26の作
動により昇降するドライバ台2にギアケース3を介して
固定されたドライバ本体4を有しており、このドライバ
本体4内には潤滑オイルが充填されている。前記ドライ
バ本体4の一端には回転駆動源のモータ5(例えば、D
Cサーボモータ)が固定されている。このモータ5は、
ドライバ本体4内の減速機(図示せず)を介してドライ
バ本体4の一部に回転自在に保持された出力軸17が、
またこの出力軸17には連接具18を介して後述する太
陽ギア19aが連結されており、前記モータ5,出力軸
17及び太陽ギア19aが一体に回転するように構成さ
れている。前記出力軸17の下端には前記ギアケース3
内に位置する差動遊星ギア機構19の太陽ギア19aが
連結されており、この太陽ギア19aに等間隔をおいて
噛合する3個の遊星ギア19bが遊星ギア台19cに支
持されて配置されている。また、前記遊星ギア19bは
ギアケース3内で回転自在に保持された内歯ギアを有す
るリングギア部19dの内歯ギアに歯合しており、出力
軸17の回転が所定比に減速されて遊星ギア台19cに
伝達されるように構成されている。前記リングギア部1
9dには前記出力軸17を内包するように配置されたト
ルク検出部の一例である歪み管20が固定されている。
前記歪み管20にはその歪み量を検出するストレンゲー
ジ21が貼付されており、歪み管20の歪み量を検出し
てリングギア部19dに加わる反力トルクを検出できる
ように構成されている。前記遊星ギア台19cには、伝
達機構22を介してドライバビット23が連結されてお
り、モータ5の回転がドライバビット23に伝達される
ように構成されている。
1 is a block diagram showing the structure of an automatic screw tightener according to an embodiment of the present invention, which is composed of an automatic screw tightener body 1 and a controller 24. The automatic screw tightener main body 1 has a driver main body 4 fixed via a gear case 3 to a driver base 2 that is moved up and down by the operation of an elevation drive source 26. Lubricating oil is contained in the driver main body 4. It is filled. A motor 5 (for example, D
C servo motor) is fixed. This motor 5
An output shaft 17 rotatably held by a part of the driver body 4 via a speed reducer (not shown) in the driver body 4,
A sun gear 19a, which will be described later, is connected to the output shaft 17 via a connecting tool 18, and the motor 5, the output shaft 17 and the sun gear 19a are configured to rotate integrally. At the lower end of the output shaft 17, the gear case 3
The sun gear 19a of the differential planetary gear mechanism 19 located inside is connected, and three planet gears 19b that mesh with the sun gear 19a at equal intervals are supported and arranged on the planetary gear base 19c. There is. Further, the planetary gear 19b meshes with the internal gear of the ring gear portion 19d having an internal gear rotatably held in the gear case 3, and the rotation of the output shaft 17 is reduced to a predetermined ratio. It is configured to be transmitted to the planetary gear base 19c. The ring gear section 1
A strain tube 20 which is an example of a torque detection unit arranged so as to include the output shaft 17 is fixed to 9d.
A strain gauge 21 for detecting the amount of strain is attached to the strain tube 20 so that the strain amount of the strain tube 20 can be detected to detect the reaction torque applied to the ring gear portion 19d. A driver bit 23 is connected to the planetary gear base 19c via a transmission mechanism 22, and the rotation of the motor 5 is transmitted to the driver bit 23.

【0012】上記制御装置24は作業スタート指令を出
力する作業スタート部25と,作業スタート指令を受け
て作動を開始する昇降駆動源駆動部26aと,モータ5
を駆動するモータ駆動部27と,このモータ駆動部27
にモータ5の速度指令値を与える速度指令部6と,ねじ
締め情報を設定する設定部29と,A/D変換部30
と,S/H回路31と,RAM32とROM33とを有
する制御部45と,表示部34と,良否判定出力部35
と,モータ端子電圧検出部36と,ドライバビット23
が原位置にあるかどうか検出する原位置検出部37と,
前記モータ駆動部27にパワーを供給するパワー供給部
38と,フォトカプラ39と,入力回路40と,バッテ
リ41と,補正部42と,前記ストレンゲージ21によ
り検出された検出値を増幅する増幅部43と,フィルタ
部44とから構成されている。
The control unit 24 outputs a work start command, a work start unit 25, an elevating drive source drive unit 26a which starts operation in response to the work start command, and the motor 5.
And a motor drive unit 27 for driving the
A speed command section 6 for giving a speed command value of the motor 5, a setting section 29 for setting screw tightening information, and an A / D conversion section 30.
A S / H circuit 31, a control unit 45 having a RAM 32 and a ROM 33, a display unit 34, and a pass / fail judgment output unit 35.
, The motor terminal voltage detector 36, and the driver bit 23
An original position detection unit 37 for detecting whether or not
A power supply unit 38 that supplies power to the motor drive unit 27, a photocoupler 39, an input circuit 40, a battery 41, a correction unit 42, and an amplification unit that amplifies the detection value detected by the strain gauge 21. 43 and a filter section 44.

【0013】上記ROM33には自動ねじ締め機を動作
させるプログラムの他にねじ締め情報の標準データが格
納されている。上記RAM32は、前記ROM33に格
納された標準データや書き換えられたねじ締め情報を記
録することができる所定のエリアを有している。このね
じ締め情報は、図10に示す如く、小ねじ(M6×1
5)を平座金を介在させて焼入れナットにねじ込んだ場
合の高速かつ高精度なねじ締めを示すトルク特性(図1
1参照)が得られるように設定され、記録されるように
構成されている。
The ROM 33 stores standard data of screw tightening information in addition to a program for operating the automatic screw tightener. The RAM 32 has a predetermined area in which the standard data stored in the ROM 33 and the rewritten screw tightening information can be recorded. This screw tightening information is, as shown in FIG. 10, a small screw (M6 × 1
Torque characteristics showing fast and highly accurate screw tightening when 5) is screwed into a quenching nut with a plain washer (Fig. 1).
1 (see 1), and is configured to be recorded.

【0014】上記A/D変換部30は高速A/Dコンバ
ータ(例えば、精度12bit,サンプリング周期25
μsec)を採用しているので、ねじ締めトルクの変動
に対して正確に追従することができる。上記モータ駆動
部27は、モータ5の正逆駆動に適するようにトランジ
スタ4個或いは8個を使ったH回路を採用しているの
で、モータの正逆転に対し迅速に応答することができ
る。
The A / D converter 30 is a high-speed A / D converter (for example, accuracy 12 bits, sampling period 25).
.mu.sec) is adopted, it is possible to accurately follow the fluctuation of the screw tightening torque. Since the motor drive unit 27 employs an H circuit using four or eight transistors so as to be suitable for driving the motor 5 in the forward and reverse directions, the motor drive unit 27 can quickly respond to the forward and reverse rotations of the motor.

【0015】上記設定部29はねじ締め情報を設定する
ためのテンキー29aを有している。ここで、ねじ締め
情報とは、仮締めトルク値,本締めトルク値,ねじ込み
開始時の速度オフセット値,仮締め時の速度勾配及び最
高回転,仮締め完了後の再スタート指令値(仮締めトル
ク値の降下を検出する仮締めトルク値或いは仮締め時か
ら作動タイマの時間),本締め開始時の速度オフセット
値,本締め時の速度勾配及び最高回転,逆転トルク値,
逆転開始時の速度オフセット,食い付き解除時の速度勾
配・最高回転等をいうが、これらの情報は必ずしもすべ
て設定する必要はなく、必要な情報だけを設定すること
も可能である。なお、必要に応じ、仮締めトルク値,仮
締め時の速度勾配及び最高回転,仮締め完了後の再スタ
ート指令値を除くことも可能である。
The setting unit 29 has a ten key 29a for setting screw tightening information. Here, the screw tightening information includes a temporary tightening torque value, a final tightening torque value, a speed offset value at the time of starting screwing, a speed gradient and maximum rotation at the time of temporary tightening, a restart command value after temporary tightening is completed (temporary tightening torque Temporary tightening torque value to detect the value drop or the time of the operation timer from temporary tightening), the speed offset value at the time of the final tightening start, the speed gradient and the maximum rotation at the final tightening, the reverse rotation torque value,
The speed offset at the start of reverse rotation, the speed gradient at the time of releasing the bite, the maximum rotation, etc. are not necessarily set, but it is also possible to set only necessary information. If necessary, the temporary tightening torque value, the speed gradient and the maximum rotation during temporary tightening, and the restart command value after completion of temporary tightening can be excluded.

【0016】上記良否判定出力部35は、ねじ締め結果
の良否判定出力の他にトルク値のデジタル信号を出力し
たり、ねじ締めトルクをアナログ出力できるので、ねじ
締め過程のモニタリングを行うことが可能である。ま
た、上記表示部34はねじ締め結果のトルク値表示の
他,ねじ締め結果の良否判定等のイルミネーション表示
等もすることができるのでねじ締めの品質管理を担って
いる。
Since the quality judgment output section 35 can output a digital signal of a torque value and an analog output of the screw tightening torque in addition to the quality judgment output of the screw tightening result, it is possible to monitor the screw tightening process. Is. Further, the display unit 34 can display the torque value of the screw tightening result as well as the illumination display such as the quality judgment of the screw tightening result, so that it is responsible for the quality control of the screw tightening.

【0017】図2〜5は本発明の一実施例に係る自動ね
じ締め機の動作を示すフローチャートであり、図6はタ
イムチャート及び出力トルク波形を示している。先ず、
♯1においてROM33の中の標準データがRAM32
の所定エリアに書き込まれているか判断し、書き込まれ
ていなければ書き込み指令を待って(♯2)、ROM3
3の中の標準データをRAM32の所定エリアに書き込
む(♯3)。
2 to 5 are flowcharts showing the operation of the automatic screw tightener according to the embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows a time chart and an output torque waveform. First,
In # 1, the standard data in the ROM 33 is the RAM 32
It is judged whether or not it is written in a predetermined area of No. 3, and if it is not written, it waits for a write command (# 2) and ROM3
The standard data in 3 is written in a predetermined area of the RAM 32 (# 3).

【0018】ここで、標準データの変更指令があれば
(♯4)、♯5の変更処理(後述する)を行った後♯6
に進むし、標準データの変更がなければ直ちに♯6に進
む。♯6では、原位置検出部37によりドライバビット
23が所定ワークの原位置にあることを確認し、作業ス
タート部25からの作業スタート指令を待って(♯
7)、昇降駆動原26からのドライバビット下降指令に
基づいてドライバビットを下降させ(♯8)、RAM3
2の所定エリアにねじ締め情報(仮締めトルク値,ねじ
込み開始時の速度オフセット値,仮締め開始時の速度勾
配・最高回転)を読み込む(♯9)。
If there is a standard data change command (# 4), the change process of # 5 (described later) is performed and then # 6.
If there is no change in the standard data, immediately proceed to # 6. In # 6, the original position detection unit 37 confirms that the driver bit 23 is in the original position of the predetermined work, and waits for the work start command from the work start unit 25 (#
7), the driver bit is lowered based on the driver bit lowering command from the ascending / descending drive source 26 (# 8), and the RAM3
The screw tightening information (temporary tightening torque value, speed offset value at the start of screwing, speed gradient / maximum rotation at the start of temporary tightening) is read into a predetermined area 2 (# 9).

【0019】ここで、モータ正転指令があれば(♯1
0)、前記ねじ締め情報に基づいてモータ5を正転させ
てねじ込みを開始する(図6におけるt0 )。そして、
ねじの頭部座面がワークに到達すると(図6におけるt
1 )、ねじ締めの負荷トルクが増加し、この負荷トルク
をA/D変換してトルク値として読み込み(♯11)、
予め設定した仮締めトルク値に達したかどうか判断する
(♯12)。仮締めトルク値に達しなければ、モータ5
が最高回転に達するのを待って(♯13)、速度勾配を
0にセットする(♯14)。一方、モータ5が最高回転
に達しなければ、読み込んだ速度勾配になるよう指示す
る(♯15)。
If there is a motor forward rotation command (# 1
0), based on the screw tightening information, the motor 5 is normally rotated to start screwing (t 0 in FIG. 6). And
When the head seat surface of the screw reaches the workpiece (t in FIG.
1 ), the load torque for screw tightening increases, this load torque is A / D converted and read as a torque value (# 11),
It is determined whether or not a preset temporary tightening torque value has been reached (# 12). If the temporary tightening torque value is not reached, the motor 5
After waiting for the maximum rotation to be reached (# 13), the speed gradient is set to 0 (# 14). On the other hand, if the motor 5 has not reached the maximum rotation speed, the speed gradient is instructed to be read (# 15).

【0020】♯12において、検出値が仮締めトルク値
に達すると(図6におけるt2 )、モータ5等の回転駆
動系の持つ運動エネルギーを減少させるためモータ停止
指令を送り(♯16)、直ちにタイマの時間計上を行い
(♯17)、この時の負荷トルクをA/D変換してトル
ク値として読み込む(♯18)。ここで、トルク値が予
め設定した仮締めトルク値に達していなければ(♯1
9)、♯20のタイムアップを待って♯21に進むし、
仮締めトルク値に達したならば直ちに♯21に進む。
At # 12, when the detected value reaches the temporary tightening torque value (t 2 in FIG. 6), a motor stop command is sent to reduce the kinetic energy of the rotary drive system such as the motor 5 (# 16), Immediately, the time is counted by the timer (# 17), and the load torque at this time is A / D converted and read as a torque value (# 18). Here, if the torque value has not reached the preset temporary tightening torque value (# 1
9), wait for # 20 time up and proceed to # 21,
When the temporary tightening torque value is reached, the process immediately proceeds to # 21.

【0021】♯21では、RAM32の所定エリアにね
じ締め情報(本締めトルク値,本締め開始時の速度オフ
セット値,本締め時の速度勾配・最高回転)を読み込
み、♯22のモータ正転指令を待って、前記ねじ締め情
報に基づいてモータ5を正転させて本締めを開始する
(図6におけるt3 )。本締めに伴って負荷トルクが増
加するが、この負荷トルクをA/D変換してトルク値と
して読み込む(♯23)。
In # 21, the screw tightening information (final tightening torque value, speed offset value at the time of final tightening, speed gradient / maximum rotation at the time of final tightening) is read in a predetermined area of the RAM 32, and the motor forward rotation command of # 22 is read. After that, the motor 5 is rotated in the normal direction based on the screw tightening information to start the final tightening (t 3 in FIG. 6). Although the load torque increases with the final tightening, this load torque is A / D converted and read as a torque value (# 23).

【0022】トルク値が予め設定した本締めトルク値に
達しなければ(♯24)、モータ5が最高回転に達する
のを待って(♯25)、速度勾配を0にセットする(♯
26)。一方、モータ5が最高回転に達しなければ、読
み込んだ速度勾配になるよう指示する(♯27)。♯2
4において、検出値が本締めトルク値に達すると(図6
におけるt4 )、モータ5等の回転駆動系の持つ運動エ
ネルギーを減少させるためモータ停止指令を送り(♯2
8)、この時の負荷トルクをA/D変換してトルク値と
して読み込み、ピークトルク値を検出する(♯29)。
If the torque value does not reach the preset final tightening torque value (# 24), wait for the motor 5 to reach the maximum rotation (# 25) and set the speed gradient to 0 (#).
26). On the other hand, if the motor 5 has not reached the maximum rotation speed, an instruction is given to make the speed gradient read (# 27). # 2
4, when the detected value reaches the final tightening torque value (see FIG.
T 4), sends a motor stop command to reduce the kinetic energy of the rotating drive system of the motor 5 and the like in (# 2
8) Then, the load torque at this time is A / D converted and read as a torque value, and the peak torque value is detected (# 29).

【0023】♯30では、モータ5が停止するのを確認
し、モータ5の完全停止時(図6におけるt5 )までの
オーバーシュート分を含んだピークトルク値を表示する
(♯31)。♯32及び♯33において、前記ピークト
ルク値が予め設定した許容範囲内(上限又は下限)にあ
るか判断し、許容範囲内になければ上限又は下限の異常
表示を行う(♯34,♯35)。一方、許容範囲内であ
ればOK表示を行い(♯36)、良否判定出力部35に
より良否判定が出力される(♯37)。
[0023] In # 30, check the motor 5 to stop, and displays the peak torque value containing an overshoot amount of up to (t 5 in FIG. 6) completely stop the motor 5 (# 31). In # 32 and # 33, it is determined whether the peak torque value is within a preset allowable range (upper limit or lower limit), and if it is not within the allowable range, an upper limit or lower limit abnormality display is performed (# 34, # 35). . On the other hand, if it is within the allowable range, OK display is performed (# 36), and the quality determination output unit 35 outputs the quality determination (# 37).

【0024】♯38では、RAM32の所定エリアにね
じ締め情報(逆転トルク値,逆転開始時の速度オフセッ
ト,食い付き解除時の速度勾配・最高回転)を読み込
み、♯39のモータ逆転指令を待ってモータ5を短時間
逆転させ(図6におけるt6 〜t7 の間)、ねじ頭とド
ライバビット23の食いつきを解除する。♯40では、
逆転時の負荷トルクをA/D変換してトルク値として読
み込み、このトルク値が予め設定した逆転トルク値に達
したかどうか判断する(♯41)。
In # 38, screw tightening information (reverse rotation torque value, speed offset at the start of reverse rotation, speed gradient / maximum rotation at release of bite) is read into a predetermined area of the RAM 32, and the motor reverse rotation command of # 39 is waited for. The motor 5 is reversely rotated for a short time (between t 6 and t 7 in FIG. 6) to release the bite between the screw head and the driver bit 23. In # 40,
The load torque during reverse rotation is A / D converted and read as a torque value, and it is determined whether or not this torque value has reached a preset reverse rotation torque value (# 41).

【0025】ここで、検出値が逆転トルク値に達しなけ
れば、モータ5が最高(逆転)回転に達するのを待って
(♯42)、速度勾配を0にセットする(♯43)。一
方、モータ5が最高回転に達しなければ、読み込んだ速
度勾配になるよう指示する(♯44)。♯41におい
て、検出値が逆転トルク値に達すると、モータ停止指令
を待って(♯45)、モータ5を停止させ、ドライバビ
ット上昇復帰指令を待って(♯46)、ドライバビット
を上昇させて1サイクルを完了し次のスタート指令を待
つ。
If the detected value does not reach the reverse rotation torque value, it waits for the motor 5 to reach the maximum (reverse rotation) rotation (# 42), and the speed gradient is set to 0 (# 43). On the other hand, if the motor 5 has not reached the maximum rotation speed, the speed gradient is instructed to be read (# 44). At # 41, when the detected value reaches the reverse rotation torque value, the motor stop command is waited (# 45), the motor 5 is stopped, and the driver bit increase return command is waited (# 46) to raise the driver bit. Complete one cycle and wait for the next start command.

【0026】図7〜9は、標準データの変更動作を示す
フローチャートである。RAM32の所定エリアに書き
込まれた標準データを変更する場合は、ねじ締め情報
(ねじ込み開始時の速度オフセット値,仮締め時の速度
勾配及び最高回転,仮締めトルク値,仮締め完了後の再
スタート指令,本締め開始時の速度オフセット値,本締
め時の速度勾配及び最高回転,本締めトルク値,下限ト
ルク値,上限トルク値,逆転開始時の速度オフセット,
食い付き解除時の速度勾配・最高回転,逆転時の最大ト
ルク値,表示補正値)の中の変更したい情報を読み出
し、テンキー29aで所定の値に変更することが可能で
ある(♯51〜82)。
7 to 9 are flowcharts showing the standard data changing operation. When changing the standard data written in the predetermined area of RAM 32, screw tightening information (speed offset value at the start of screwing, speed gradient and maximum rotation at temporary tightening, temporary tightening torque value, restart after completion of temporary tightening) Command, speed offset value at the start of final tightening, speed gradient and maximum rotation at final tightening, final tightening torque value, lower limit torque value, upper limit torque value, speed offset at reverse rotation start,
It is possible to read out the information to be changed in the speed gradient / maximum rotation at the time of releasing the bite, the maximum torque value at the time of reverse rotation, and the display correction value, and change it to a predetermined value with the ten keys 29a (# 51 to 82). ).

【0027】上記実施例によれば、テンキー29aによ
るマニュアル・データ・インプット(MDI)方式によ
ってねじ締め情報を容易に書き換えることが可能であ
る。また、例えば、RS232C等の通信手段を介して
ホストからねじ締め情報を設定することも可能である。
According to the above embodiment, it is possible to easily rewrite the screw tightening information by the manual data input (MDI) method using the ten keys 29a. Further, for example, the screw tightening information can be set from the host via a communication means such as RS232C.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上の本発明によれば、ワークの材質や
種類(パッキン介在の有無等),ねじの種類(タッピン
ねじ,座組み込みねじ等)等に応じたねじ締め情報を予
め設定することができるので、設定したねじ締め情報に
基づいてモータの回転を制御することにより最適のトル
クでねじ締めを行うことができる。その結果、高速かつ
高精度にねじ締めを行うことができるという効果を奏す
る。
As described above, according to the present invention, the screw tightening information corresponding to the material and type of work (presence or absence of packing, etc.), type of screw (tapping screw, seat built-in screw, etc.) is preset. Therefore, by controlling the rotation of the motor based on the set screw tightening information, the screw tightening can be performed with the optimum torque. As a result, there is an effect that screw tightening can be performed at high speed and with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る自動ねじ締め機の構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automatic screw tightening machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係る自動ねじ締め機の動作
を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the automatic screw tightening machine according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例に係る自動ねじ締め機の動作
を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the automatic screw tightening machine according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例に係る自動ねじ締め機の動作
を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing an operation of the automatic screw tightening machine according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例に係る自動ねじ締め機の動作
を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of the automatic screw tightening machine according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例に係る自動ねじ締め機の動作
を示すタイムチャート及び出力トルク波形である。
FIG. 6 is a time chart and an output torque waveform showing the operation of the automatic screw fastening machine according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例に係る自動ねじ締め機の標準
データの変更動作を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a standard data changing operation of the automatic screw tightening machine according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例に係る自動ねじ締め機の標準
データの変更動作を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a standard data changing operation of the automatic screw tightening machine according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例に係る自動ねじ締め機の標準
データの変更動作を示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing a standard data changing operation of the automatic screw tightening machine according to the embodiment of the present invention.

【図10】小ねじ(M6×15)に平座金を介在させて
焼き入れナットにねじ込んだ状態を示す図である。
FIG. 10 is a view showing a state in which a flat washer is inserted into a machine screw (M6 × 15) and screwed into a quenching nut.

【図11】図10におけるトルク特性図である。11 is a torque characteristic diagram in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 自動ねじ締め機本体 5 モータ 27 モータ駆動部 29 設定部 29a テンキー 32 RAM 1 Automatic Screw Tightening Machine Main Body 5 Motor 27 Motor Driving Unit 29 Setting Unit 29a Numeric Keypad 32 RAM

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 モータの回転を受けて回転するドライ
バビットの反力トルクを検出するトルク検出手段と、 本締めトルク値,ねじ込み開始時の速度オフセット値,
本締め開始時の速度オフセット値,本締め時の速度勾配
及び最高回転,逆転トルク値,逆転開始時の速度オフセ
ット,食い付き解除時の速度勾配・最高回転の中から任
意に選択される複数のねじ締め情報を設定する設定手段
と、 上記設定手段により設定されたねじ締め情報を記録する
記録手段と、 上記ねじ締め情報に基づいてモータの回転を制御するモ
ータ制御手段とを有することを特徴とする自動ねじ締め
機。
1. A torque detecting means for detecting a reaction torque of a driver bit that rotates in response to rotation of a motor, a final tightening torque value, a speed offset value at the time of starting screwing,
A plurality of values selected arbitrarily from the speed offset value at the start of final tightening, the speed gradient and the maximum rotation at the time of final tightening, the reverse rotation torque value, the speed offset at the start of reverse rotation, the speed gradient at the release of bite, and the maximum rotation. It has a setting means for setting the screw tightening information, a recording means for recording the screw tightening information set by the setting means, and a motor control means for controlling the rotation of the motor based on the screw tightening information. Automatic screw tightener.
【請求項2】 モータの回転を受けて回転するドライ
バビットの反力トルクを検出するトルク検出手段と、 仮締めトルク値,本締めトルク値,ねじ込み開始時の速
度オフセット値,仮締め時の速度勾配及び最高回転,仮
締め完了後の再スタート指令値,本締め開始時の速度オ
フセット値,本締め時の速度勾配及び最高回転,逆転ト
ルク値,逆転開始時の速度オフセット,食い付き解除時
の速度勾配・最高回転の中から任意に選択される複数の
ねじ締め情報を設定する設定手段と、 上記設定手段により設定されたねじ締め情報を記録する
記録手段と、 上記ねじ締め情報に基づいてモータの回転を制御するモ
ータ制御手段とを有することを特徴とする自動ねじ締め
機。
2. A torque detecting means for detecting a reaction torque of a driver bit which rotates in response to rotation of a motor, a temporary tightening torque value, a final tightening torque value, a speed offset value at the time of starting screwing, and a speed during temporary tightening. Gradient and maximum rotation, restart command value after completion of temporary tightening, speed offset value at the time of final tightening, speed gradient and maximum rotation at the time of final tightening, reverse torque value, speed offset at the time of reverse rotation start, Setting means for setting a plurality of screw tightening information arbitrarily selected from speed gradient and maximum rotation, recording means for recording the screw tightening information set by the setting means, and a motor based on the screw tightening information. And a motor control unit for controlling the rotation of the automatic screw tightening machine.
【請求項3】 上記設定手段はテンキーによるマニュ
アル・データ・インプット(MDI)方式であることを
特徴とする請求項1又は2記載の自動ねじ締め機。
3. The automatic screw tightener according to claim 1, wherein the setting means is a manual data input (MDI) system using a numeric keypad.
【請求項4】 上記設定手段はホストからの通信手段
であることを特徴とする請求項1又は2記載の自動ねじ
締め機。
4. The automatic screw tightener according to claim 1, wherein the setting means is a communication means from a host.
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