JPH06226562A - ナットランナ装置およびその運転方法並びに運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ナット保持ソケットの他に工具保
持ソケットを設け、両ソケットで動作し得るナットラン
ナ装置を提供することを目的とし、更にそのナットラン
ナ装置に適した運転方法又は運転制御装置を実現するこ
とを目的とする。 【構成】 モータ11と、このモータ11からの回転を減速
する減速機13と、減速機13の出力軸13ａと一体回転する
ソケット取付け軸部分14と、ソケット取付け軸部分14に
選択的に取付けられ、ねじ締め部材および工具を何れか
１つずつ保持可能な複数種のソケット20と、を備えてお
り、モータ11は、複数種のソケット20に対応する複数の
運転条件のうち任意の条件で動作可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ナットランナ装置、特
に交換式の複数のソケットを備えたナットランナ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ナット等のねじ締め部材をこれに
対応するソケットに保持し、そのソケットを回転させて
所要の締付け作業を行なうナットランナ装置が知られて
いる。このナットランナ装置としては、電動モータを使
用し、そのモータ出力を減速機構により減速するように
したものが近時は主流になっており、減速機構として例
えば遊星歯車減速機構を設けているものがある。また、
トルクセンサを付設しその検出情報に基づいて出力軸の
トルク制御を行なうものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のナットランナ装置にあっては、複数の交換式
ソケットを有しているものの、その全てがねじ締め部材
に対応するものであるため、装置としての作業がねじ締
め作業に限定されてしまい、それ以外の作業を行なうこ
とができなかった。このため、ねじ締め作業時にねじ不
良が発生したような場合、ナットランナ装置にタップや
ダイスを付けてねじを矯正することはできないし、当然
ながら新規の穴あけやねじ切りを行なうこともできない
から、その不良のワークを一旦他のステーションに移し
て不良に対する処置を行ない、再度ねじ締め工程に投入
する必要があった。したがって、ねじ締め不良等により
組立設備全体を長時間停止せざるを得ないという事態が
頻発し、その設備の稼働率の低下を招いていた。

【０００４】そこで、請求項１記載の発明は、ねじ締め
部材を保持するソケットの他に工具を保持するソケット
を設け、そのソケットを用いて動作し得るナットランナ
装置を提供することを目的とし、請求項２、３記載の発
明はそのナットランナ装置に適した運転方法又は運転制
御装置を実現することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明に係るナットランナ装置は、モータ
と、該モータからの回転を減速する減速機と、該減速機
の出力軸と一体回転するソケット取付け軸部分と、前記
ソケット取付け軸部分に選択的に取付けられ、ねじ締め
部材および工具を何れか１つずつ保持可能な複数種のソ
ケットと、を備え、前記モータが、前記複数種のソケッ
トに対応する複数の運転条件のうち任意の条件で動作可
能であることを特徴とするものである。

【０００６】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のナットランナ装置の運転方法であって、前記複数種
のソケットのそれぞれに対応するナットランナ装置の運
転条件を予め設定しておき、複数種のソケットのうち何
れかをソケット取付け軸部分に取付けたとき、該ソケッ
トに対応するナットランナ装置の運転条件を予め設定さ
れた複数の運転条件の中から選択し、該選択した運転条
件に基づいて前記モータの出力を制御することを特徴と
するものである。

【０００７】さらに、請求項３記載の発明は、請求項１
記載のナットランナ装置の運転を制御する装置であっ
て、前記複数種のソケットのそれぞれに対応するナット
ランナ装置の運転条件を予め記憶する記憶手段と、該記
憶手段の記憶情報のうち何れか１つの運転条件を選択す
る選択手段と、前記減速機の出力軸からソケットに加わ
るトルクを検出するトルクセンサと、該選択手段により
選択された運転条件とトルクセンサの検出情報とに基づ
いて前記モータの出力を制御するモータ制御手段と、を
備えたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明では、ねじ締め部材や工具
を保持するソケットがソケット取付け軸部分に選択的に
取付けられるとともに、そのソケットに対応する運転条
件でモータが動作可能であるから、装置としての作業が
ねじ締め作業に限定されず、前記工具による作業（例え
ばねじ切りや穴あけ）を行なうことができる。したがっ
て、ねじ不良等が発生した場合にも、ソケットを交換し
運転条件を適宜変更するだけで容易にしかも迅速にこれ
を処置できる。

【０００９】請求項２記載の発明では、複数種のソケッ
トの何れかをソケット取付け軸部分に取付けるとき、そ
のソケットに対応する運転条件を予め設定しておいた複
数の運転条件の中から選択し、その運転条件に基づいて
モータ出力を制御する。したがって、ねじ締め作業およ
び前記工具による作業を共に迅速かつ確実に行なうこと
ができる。

【００１０】請求項３記載の発明では、複数種のソケッ
トに対応する複数の運転条件が記憶手段に予め記憶さ
れ、その記憶情報のうち何れか１つの運転条件が選択手
段によって選択されると、選択された運転条件とトルク
センサの検出情報とに基づいてモータの出力が制御され
る。したがって、必要に応じて選択手段による運転条件
の選択作業を行なえば、ねじ締め作業および前記工具に
よる作業を共に迅速かつ確実に、しかもきめ細かに行な
うことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。図１、図２は本発明に係るナットランナ
装置の一実施例を示す図である。まず、構成を説明す
る。図１、図２において、10は略円柱状の外形を有する
ナットランナ本体（ナットランナ装置）である。このナ
ットランナ本体10は、公知のＡＣサーボモータ11と、こ
のモータ11に付設されたエンコーダ12と、モータ11から
の回転を減速する公知の減速機13と、その減速機13の出
力軸13ａと一体回転する四角形断面のソケット取付け軸
部分14と、ソケット取付け軸部分14に選択的に取付けら
れた複数のうち任意のソケット20と、減速機13の出力軸
13ａからソケット取付け軸部分14（およびソケット20）
に加わるトルクを検出する公知のトルクトランスジュー
サ15（トルクセンサ）と、ソケット20をソケット取付け
軸部分14に固定する抜止め用のピン16およびワイヤ17
と、を備えている。ソケット20は、図２(ａ)、(ｂ)に示
すように、ねじ締め部材であるナットやボルトの頭部
（共に図示していない）を保持する六角穴21、22を有す
るもの20Ａ、20Ｂ（六角穴21、22はサイズが異なってい
る）、あるいは、図２(ｃ)〜(ｆ)に示すように、ダイス
孔部23、タップ部24、ドリル部25又はリーマ部26を一体
的に保持するもの20Ｃ、20Ｄ、20Ｅ、20Ｆのうち何れか
１つで、それぞれ底面四角形の凹部28とピン孔29とを有
している。したがって、図１およびこの説明中におい
て、ソケット20とは、複数種のソケット20Ａ〜20Ｆのう
ちから選択された必要な１つのソケットを意味してい
る。

【００１２】また、モータ11およびエンコーダ12はサー
ボドライバ30に接続されており、サーボドライバ30には
コントローら40および電源ユニット50が接続されてい
る。コントローら40は、図示しないＣＰＵ、メモリ（Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ等）およびＩ／Ｏ回路を含んで構成され、
入力器60からの取り込んだ設定値情報やソケット選択情
報、エンコーダ12からのモータ角度情報およびトルクト
ランスジューサセンサからのトルク検出情報等に基づ
き、前記メモリ内に予め格納された所定の制御プログラ
ムに従って処理を実行し、サーボドライバ30を介してモ
ータ11を駆動制御する。また、電源ユニット50は、例え
ば図示しない起動スイッチが押されたとき、ＡＣ１００
Ｖ電源を供給する。

【００１３】具体的には、前記コントローラ40内のメモ
リには前記複数種のソケット20Ａ〜20Ｆに対応する複数
の運転条件（例えばトルク設定値および運転パターン）
の設定データとそれらに対応する運転プログラムが予め
記憶されており、これによってその複数の運転条件のう
ち任意の条件でモータ11が動作可能になっている。ま
た、前記運転条件（パターン）の設定データは、各ソケ
ット20Ａ〜20Ｆについて入力器60の複数の入力キー61に
より必要条件を入力することで、公知の角度法やトルク
法等によるねじ締めパターンとしてコントローラ40によ
り自動的に作成できるようにしている。さらに、ソケッ
ト20の変更時には入力器60により所定のソケット番号を
入力し、それに対応する運転条件を選択させるようにな
っている。すなわち、コントローラ40内のメモリは複数
種のソケット20Ａ〜20Ｆのそれぞれに対応するナットラ
ンナ本体10の運転条件を予め記憶する記憶手段となって
おり、入力器60はコントローラ40と協働して前記メモリ
の記憶情報のうち何れか１つの運転条件を選択する選択
手段となっている。また、前記コントローラ40およびド
ライバ30はモータ制御手段であるコントロールユニット
70を構成しており、このコントロールユニット70は運転
時には入力器60により選択された運転条件とトルクトラ
ンスジューサ15の検出情報等に基づいてモータ11の出力
を制御する。

【００１４】次に、請求項２記載の発明に係るナットラ
ンナ装置の運転方法の一実施例と共にその作用を説明す
る。まず、運転に先立って、使用する複数種のソケット
20Ａ〜20Ｆのそれぞれに対応するナットランナ本体10の
運転条件を設定する。すなわち、各ソケット20Ａ〜20Ｆ
について入力器60の複数の入力キー61により表示部62を
確認しつつ必要条件を入力し、１つの運転条件を公知の
角度法やトルク法等によるねじ締めパターンとしてコン
トローラ40のＣＰＵに演算処理させ、その処理結果のデ
ータを１つの運転パターンの設定データとして前記メモ
リに記憶させるという作業を行う。

【００１５】また、ソケット取付け軸部分14に装着する
とき、ソケット20の番号を入力器60によって入力し、コ
ントローラ40によりそれに対応する運転条件を予め設定
された複数の運転条件の中から選択させる。この選択作
業は確認のために運転開始毎に行うようにしてもよい。
通常の運転開始時には、前記起動スイッチが押される
と、コントローラ40が入力器60の入力情報に従い選択し
た運転条件に基づいてモータ11を駆動し、その出力を制
御する。したがって、このモータ11の回転が減速機13に
より減速されてその出力軸13ａが低速で回転し、ソケッ
ト20が回転して所定のねじ締め作業が行われる。また、
トルクトランスジューサ15の出力に応じて必要な回転ト
ルクになるようモータ11の回転が制御される。

【００１６】また、何等かの理由によりねじ不良が発生
した場合、例えばねじが塑性変形してしまっている（あ
るいは、ねじ締め対象のワークにねじが切られていな
い、ねじ穴が無い等）といった場合には、ソケット20が
必要な工具を一体保持したものに変更される。この場
合、例えば、ナット保持用ソケット20Ｂがソケット取付
け軸部分14から取り外されて、ダイス用ソケット20Ｃが
ソケット取付け軸部分14に取り付けられ、ねじの矯正が
行われて、即座に不良の処置がされる。

【００１７】次いで、ソケット取付け軸部分14に取り付
けるソケット20を元に戻し、再度ソケット20を選択し直
して、ねじ締め作業を続行する。このように、本実施例
のナットランナ装置では、ねじ締め部材や工具を保持す
る複数種のソケット20Ａ〜20Ｆがソケット取付け軸部分
14に選択的に取付けられるとともに、そのそれぞれに対
応する運転条件でモータ11が動作可能であるから、装置
としての作業がねじ締め作業に限定されることがない。
したがって、準備した工具20Ｃ〜20Ｆの何れかにより適
宜他の作業を行なうことができ、ねじ不良が発生した場
合にも、ソケット20を交換し運転条件を適宜変更するだ
けで容易にしかも同一ステーション上で迅速に不良を処
置できる。

【００１８】また、本実施例の運転方法では、複数種の
ソケット20Ａ〜20Ｆの何れかをソケット取付け軸部分14
に取付けるとき、そのソケット20に対応する運転条件を
予め設定しておいた複数の運転条件の中から選択し、そ
の運転条件に基づいてモータ11の出力を制御するから、
ねじ締め作業および前記工具による作業を共に迅速かつ
確実に行なうことができ、不良発生時やソケット交換時
の組立設備全体の停止時間を短縮して、その稼働率を向
上させることができる。

【００１９】さらに、本実施例のナットランナ装置の運
転制御装置では、複数種のソケット20Ａ〜20Ｆに対応す
る複数の運転条件がコントローラ40内のメモリに予め記
憶され、その記憶情報のうち何れか１つの運転条件が入
力器60により選択されると、選択された運転条件とトル
クトランスジューサ15の検出情報とに基づいてモータ11
の出力が制御されるから、必要に応じて入力器60による
運転条件の選択作業を行なうだけで、ねじ締め作業や前
記工具による作業を共に迅速かつ確実に行なうことがで
き、しかも既存のトルクトランスジューサ15の検出情報
に基づいて前記工具による作業をきめ細かに行うことが
できる。

【００２０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ねじ締め
部材や工具を保持するソケットをソケット取付け軸部分
に選択的に取付けるとともに、そのソケットに対応する
運転条件でモータを動作可能にしているので、装置とし
ての作業範囲をねじ締め作業のみならず工具による作業
（例えばねじ切りや穴あけ）にまで拡大することができ
る。この結果、ねじ不良が発生した場合等に、ソケット
を交換し運転条件を適宜変更するだけで容易にこれを処
置でき、不良の発生したワークを別ステーションに移す
ような手間を省くことができる。

【００２１】請求項２記載の発明によれば、複数種のソ
ケットの何れかをソケット取付け軸部分に取付けると
き、そのソケットに対応する運転条件を予め設定してお
いた複数の運転条件の中から選択し、その運転条件に基
づいてモータ出力を制御するので、ねじ締め作業および
工具による作業を共に迅速かつ確実に行なうことがで
き、組立設備の稼働率を向上させることができる。

【００２２】請求項３記載の発明によれば、複数種のソ
ケットに対応する複数の運転条件を記憶手段に予め記憶
させ、その記憶情報のうち何れか１つの運転条件が選択
手段によって選択されたとき、選択された運転条件とト
ルクセンサの検出情報とに基づいてモータ出力を制御す
るようにしているので、必要に応じて選択手段による運
転条件の選択作業を行なうことにより、ねじ締め作業お
よび工具による作業を共に迅速かつ確実に、しかもきめ
細かに行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るナットランナ装置の一実施例の全
体構成図である。

【図２】その複数種のソケットを示す図である。

【符号の説明】

12 ＡＣサーボモータ（モータ） 13 減速機 13ａ 出力軸 14 ソケット取付け軸部分 15 トルクトランスジューサ（トルクセンサ） 20 ソケット（複数種のソケットのうち何れか１つの
ソケット） 20Ａ〜20Ｆ 複数種のソケット 40 コントローラ（記憶手段） 60 入力器（選択手段） 70 コントロールユニット（モータ制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ(11)と、 該モータ(11)からの回転を減速する減速機(13)と、 該減速機(13)の出力軸(13ａ)と一体回転するソケット取
   付け軸部分(14)と、 前記ソケット取付け軸部分(14)に選択的に取付けられ、
   ねじ締め部材および工具を何れか１つずつ保持可能な複
   数種のソケット(20Ａ〜20Ｆ)と、を備え、 前記モータ(11)が、前記複数種のソケット(20Ａ〜20Ｆ)
   に対応する複数の運転条件のうち任意の条件で動作可能
   であることを特徴とするナットランナ装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のナットランナ装置の運転方
   法であって、 前記複数種のソケット(20Ａ〜20Ｆ)のそれぞれに対応す
   るナットランナ装置の運転条件を予め設定しておき、 複数種のソケット(20Ａ〜20Ｆ)のうち何れかをソケット
   取付け軸部分(14)に取付けたとき、該ソケット(20)に対
   応するナットランナ装置の運転条件を予め設定された複
   数の運転条件の中から選択し、 該選択した運転条件に基づいて前記モータ(11)の出力を
   制御することを特徴とするナットランナ装置の運転方
   法。
3. 【請求項３】請求項１記載のナットランナ装置の運転を
   制御する装置であって、 前記複数種のソケット(20Ａ〜20Ｆ)のそれぞれに対応す
   るナットランナ装置の運転条件を予め記憶する記憶手段
   (40)と、 該記憶手段(40)の記憶情報のうち何れか１つの運転条件
   を選択する選択手段(60)と、 前記減速機(13)の出力軸(13ａ)からソケット(20)に加わ
   るトルクを検出するトルクセンサ(15)と、 該選択手段(60)により選択された運転条件とトルクセン
   サ(15)の検出情報とに基づいて前記モータ(11)の出力を
   制御するモータ制御手段(70)と、を備えたことを特徴と
   するナットランナ装置の運転制御装置。