JPH0520233B2 - - Google Patents

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JPH0520233B2
JPH0520233B2 JP61116098A JP11609886A JPH0520233B2 JP H0520233 B2 JPH0520233 B2 JP H0520233B2 JP 61116098 A JP61116098 A JP 61116098A JP 11609886 A JP11609886 A JP 11609886A JP H0520233 B2 JPH0520233 B2 JP H0520233B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electric motor
motor
clutch
speed
nut
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61116098A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62277272A (ja
Inventor
Tadamasa Nakamura
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.)
Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Engineering Works Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shibaura Engineering Works Co Ltd filed Critical Shibaura Engineering Works Co Ltd
Priority to JP11609886A priority Critical patent/JPS62277272A/ja
Publication of JPS62277272A publication Critical patent/JPS62277272A/ja
Publication of JPH0520233B2 publication Critical patent/JPH0520233B2/ja
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  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、はずみ車に蓄積した回転エネルギを
瞬時に出力してボルト・ナツトを締付ける電動締
付機の制御装置に関するものである。
(発明の背景) ボルト・ナツトの締付機として従来よりインパ
クト式、ナツトランナ式、慣性式が提案されてい
る。インパクト式はナツトに係合するソケツトに
インパクトを繰り返し加えるものであるが、騒音
が大きく、締付精度が低く、かつトルク測定も困
難であるという問題がある。ナツトランナ式は電
動モータの回転を減速して締付けるものである
が、締付反力を受ける機構が必要で締付速度が遅
くなるばかりか減速機や反力受けなどのために機
構が複雑になるという問題がある。
慣性式は、はずみ車に締付けに要するエネルギ
を回転エネルギとして予め蓄積し、この回転エネ
ルギを瞬時に出力させて締付けを行うものであ
る。この慣性式にはトルク係数の変動による軸力
の変化が他の方法に比べ格段に小さくなり高精度
な締付けが可能になるという優れた特徴を有する
ものである。その理由をここで簡単に説明してお
く。
一般に軸力Nと締付トルクTとは比例するから N=(ΔN/ΔT)T ……(1) また締付開始時の締付トルクT0を0とし、そ
の時の角速度をω0として慣性のみで締付けるも
のとすれば、最終的に到達する締付トルクT
(max)は特公昭54−11039号等にも示されてい
るように次式のようになる。
T(max)=√ω0 ……(2) ここにEはボルトのばね定数、Jは慣性能率で
ある。(1)式を(2)式を用いて変形すれば N=(ΔN/ΔT)√ω0 ここにボルトのばね定数Eは E=ΔT/Δθ であるから N=ω0√()・(ΔN/ΔT) =ω0√()()2 =ω0√()・√ J(ΔN/Δθ)は一定と考えられるのでk′とお
き、 N=ω0k′√() ……(3) 今(1)式で(ΔN/ΔT)が10%変動すれば軸力
Nも10%変動する。しかしこの慣性式によれば(3)
式から明らかなように軸力Nの変動は√1.1−√
1.0≒0.05となることから、約5%に減少するこ
とが解る。すなわち全締付けを慣性式で行えば、
ねじ面や座面の摩擦係数などに依存する定数であ
るトルク係数が変動しても、その影響を約半分に
減らすことができる。
このような慣性式による締付機として、トリガ
スイツチにより電動モータを起動し、モータ速度
(はずみ車の速度)が設定した速度v0に達すると
自動的にモータ電流を遮断しかつはずみ車とソケ
ツトとの間のクラツチを接続するものがある。
第4図はその動作タイミング図であり、ソケツ
トをナツトに係合してトリガスイツチをオンにす
ると(同図B)、モータが起動し(同図D)、モー
タ速度が上昇する(同図A)。そしてこのモータ
速度が設定速度v0に達するとモータ電流が遮断さ
れ(同図D)、これと同時にクラツチが接続され
る(同図C)。
このように従来のものはトリガスイツチをオフ
としている間にソケツトを別のナツトに係合し、
トリガスイツチをオンとしてモータを加速するも
のであるため、動作のサイクル時間t(第4図参
照)が長くなり作業能率が低下するという問題が
あつた。
(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑みなされたもので
あり、慣性式による締付機において動作サイクル
を短縮して作業能率を向上させることができる電
動締付機の制御装置を提供することを目的とす
る。
(発明の構成) 本発明によればこの目的は、電動モータに直結
されたはずみ車と、ナツトに係合するソケツトが
取付けられたドライブ軸と、前記はずみ車の回転
をドライブ軸に伝達するクラツチとを備え、予め
はずみ車に蓄積した回転エネルギを前記クラツチ
を瞬時に接続することによりドライブ軸に伝える
電動締付機において、前記電動モータを起動する
主スイツチと、前記電動モータを一定速度に管理
する制御回路と、前記クラツチを接続しかつ電動
モータ電流を遮断するための手動のトリガスイツ
チと、前記トリガスイツチの作動を前記電動モー
タが一定速度に達するまで禁止する禁止回路とを
備えることを特徴とする電動締付機の制御装置に
より達成される。
(作用) 主スイツチをオンにすると電動モータが起動し
て制御回路によりモータおよびはずみ車が一定速
に保持される。ソケツトをナツトに係入しトリガ
スイツチをオンにすると、クラツチが接続される
と共にモータ電流が遮断され慣性によりナツトの
締付けが行われる。手動のトリガスイツチをオフ
としてソケツトを他のナツトに係合すれば、その
間にモータは再起動し一定速に維持される。従つ
てソケツトをナツトに係合した後モータ回転の上
昇を待つことなく即座にトリガスイツチをオンし
て締付けを開始できる。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例の概念図、第2図は
その動作タイミング図である。
第1図で符号10はユニバーサルモータで、そ
の電機子12および界磁14は、主サイリスタ1
6、主スイツチ18、交流電源20と共に閉じた
主回路を形成する。電機子12にははずみ車22
が直結され、このはずみ車22の回転はクラツチ
24を介してソケツト26に伝達可能となつてい
る。このソケツト26はナツト28に係合してナ
ツト28を締付ける。
はずみ車22および電機子12の回転速度はロ
ータリエンコーダ30により検出され、その速度
vは制御回路32に入力される。制御回路32は
ソフトスタート機構を備え、前記主スイツチ18
に連動するスイツチ34のオンによりモータ10
を緩起動してモータ10を穏やかに加速しその回
転を一定速に保つ。すなわち速度設定器36で設
定された速度v0を前記速度vと比較し、その大小
に応じてサイリスタ16を位相制御する。
38は速度vがv0に達した時に定速信号aを出
力する比較器、40はアンドゲートであり、これ
らによつて禁止回路42が形成される。すなわち
このアンドゲート40は、定速信号aとトリガス
イツチ44によるトリガ信号bとが同時に入力さ
れた時に制御回路32およびクラツチドライバ4
6に動作を開始させる。
制御回路32はこのトリガ信号bに基づきサイ
リスタ16のゲート信号gの送出を停止してモー
タ電流を遮断し、電機子12を遊転状態とする。
またドライバ46はこのトリガ信号bに基づいて
クラツチ24を接続する。
次に本実施例の動作を説明する。まず主スイツ
チ18をオンとすれば(第2図B)、制御回路3
2が動作してモータ電流が流れ始める(同図E)。
従つてモータ10が起動し、電機子12とはずみ
車22とが一体に回転して加速する(同図A)。
この時にはクラツチ24は切れている。回転速v
が一定速v0に達すると、制御回路32によりその
速度v0に保たれると共に、比較器38が出力する
定速信号aによりアンドゲート40に入力され
る。この状態でトリガスイツチ44を手動操作し
てオンとすれば(同図C)、トリガ信号bもアン
ドゲート40に入力され、制御回路32はモータ
電流を遮断させると共に、ドライバ46はクラツ
チ24を瞬時に接続させる(同図D)。この結果
はずみ車22および電機子12に蓄積された回転
エネルギはソケツト26に伝達され、この回転エ
ネルギに相当する仕事量分だけナツト28が締付
けられる。
なお速度設定器36には、はずみ車22および
電機子12に蓄積される回転エネルギがナツト2
8を希望の軸力Nに締付けるために必要なエネル
ギに等しくなる速度v0が予め設定されるが、ナツ
ト28を予備締めしてある場合には、この予備締
め状態から希望軸力までの締付けに要するエネル
ギ相当の速度が設定されるのは勿論である。
このようにトリガスイツチ44をオフにすれば
直ちにモータ10は再起動するので、ソケツト2
6を別のナツト28に係合する際に、モータ速度
が一定速v0まで上昇するのを待つ必要がなくな
り、動作のサイクル時間t′が短くなり、作業能率
が向上する。
第3図は本発明の他の実施例の概念図である。
この実施例ではモータ10Aの界磁14Aの電流
方向を変えてモータ10Aを正逆転するためのス
イツチ18A,18Bを主スイツチとし、これら
主スイツチ18A,18Bには正転位置Fと逆転
位置Rの間に停止位置Nを設けた。従つて主スイ
ツチ18A,18Bの正転位置Fでは前記第1図
の実施例と全く同様の構成となり、この時の動作
は前記した通りである。また主スイツチ18A,
18Bを停止位置Nにすればモータ10Aは停止
する。さらに主スイツチ18A,18Bを逆転位
置Rにすればモータ10Aは逆転する(同図A,
Bの仮想線参照)。この時の動作は正転時と同様
である。
なお第3図では第1図と同一部分に同一符号を
付したので、その説明は繰り返さない。
また以上の実施例のようにモータを穏やかに起
動させるように制御すれば、すなわちモータのソ
フトスタート機構を設けておけば、モータ加速に
伴う反力を小さくでき作業性が向上する。
(発明の効果) 本発明は以上のように、電動モータを主スイツ
チにより起動すると共に、クラツチを接続しかつ
電動モータ電流を遮断するためのトリガスイツチ
の作動を、電動モータが一定速度に達するまでは
禁止するように構成したものであるから、1つの
ナツトを締め終つてトリガスイツチをオフにすれ
ば直ちにモータは加速され、その間に他のナツト
にソケツトを係合することができる。従つてモー
タの加速に要する待ち時間が不要となり、動作サ
イクル時間が短縮でき、作業能率を向上させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の概念図、第2図は
その動作タイミング図、第3図は他の実施例の概
念図、また第4図は従来装置の動作タイミング図
である。 10,10A……電動モータ、18,18A,
18B……主スイツチ、22……はずみ車、24
……クラツチ、26……クラツチ、28……ナツ
ト、32……制御回路、42……禁止回路、44
……トリガスイツチ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電動モータに直結されたはずみ車と、ナツト
    に係合するソケツトが取付けられたドライブ軸
    と、前記はずみ車の回転をドライブ軸に伝達する
    クラツチとを備え、予めはずみ車に蓄積した回転
    エネルギを前記クラツチを瞬時に接続することに
    よりドライブ軸に伝える電動締付機において、 前記電動モータを起動する主スイツチと、前記
    電動モータを一定速度に管理する制御回路と、前
    記クラツチを接続しかつ電動モータ電流を遮断す
    るための手動のトリガスイツチと、前記トリガス
    イツチの作動を前記電動モータが一定速度に達す
    るまで禁止する禁止回路とを備えることを特徴と
    する電動締付機の制御装置。 2 前記主スイツチは、前記電動モータの正転・
    停止・逆転の各位置を選択可能とされることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の電動締付機
    の制御装置。
JP11609886A 1986-05-22 1986-05-22 電動締付機の制御装置 Granted JPS62277272A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11609886A JPS62277272A (ja) 1986-05-22 1986-05-22 電動締付機の制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11609886A JPS62277272A (ja) 1986-05-22 1986-05-22 電動締付機の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62277272A JPS62277272A (ja) 1987-12-02
JPH0520233B2 true JPH0520233B2 (ja) 1993-03-18

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JP11609886A Granted JPS62277272A (ja) 1986-05-22 1986-05-22 電動締付機の制御装置

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5780896B2 (ja) * 2011-09-20 2015-09-16 株式会社マキタ 電動工具
JP2023009977A (ja) * 2021-07-08 2023-01-20 パナソニックホールディングス株式会社 電動工具、制御方法及びプログラム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62110873U (ja) * 1985-12-28 1987-07-15

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JPS62277272A (ja) 1987-12-02

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