JPH0676934B2 - 締付け装置の作動検査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はナットやボルト等のねじ部材を締付けるための
締付け装置の作動を検査する方法に関する。

（従来の技術） この種の締付け装置としては、ねじ部材の締付け時に該
ねじ部材と係合する出力軸を有するナットランナー等の
締付け治具と、該出力軸を回転駆動するサーボモータ等
の駆動手段と、該締付け治具の締付けトルクを検出する
検出手段と、該出力軸の回転速度や締付けトルク等を駆
動手段を介して制御する制御手段とを備えたものが一般
に知られており、ねじ部材の締付けの際には、通常、前
記検出手段により検出された締付けトルクがあらかじめ
設定される所定のトルク値に達した時に前記駆動手段に
よる出力軸への駆動力を解除するようにしている。

かかる締付け装置の作動を検査する場合、例えば、前記
締付けトルクが正しく検出されているか否か、或いは前
記駆動手段による出力軸への駆動力が確実に上記所定の
トルク値で会場されるか否か等を検査する場合には、従
来、例えば実開昭61−173041号公報に開示されているよ
うな専用の検査装置が用いられ、該検査装置に締付け装
置をセットすることにより上記の検査を行うようにして
いた。

しかしながら、この種の検査装置を用いて、例えば自動
車の製造ライン等において特定の設備等に据え付けられ
ている締付け装置の検査を行う場合には、該締付け装置
を取外して該検査装置にセットしたり、或いは該検査装
置を該検査装置の位置まで搬入して該検査装置に締付け
装置をセットしなければならず、このため、該締付け装
置の検査作業が煩雑なものとなり、その作業効率を向上
させる妨げとなっていた。

また、この種の検査装置は一般に高価なものであるの
で、多数の検査装置を導入することが困難であり、この
ため、多数の締付け装置を検査する際には、該検査装置
が不足してその作業効率が低下していた。

（解決しようとする課題） 本発明はかかる不都合を解消し、締付け装置を設備等か
ら取り外すことなくその作動検査を容易に且つ安価に行
うことができ、その作業効率向上させることができる方
法を提供することを目的とする。

（課題を解決する手段） 本発明の締付け装置の作動検査方法の第１の態様はかか
る目的を達成するために、ねじ部材と係合可能な出力軸
を有する締付け治具と、該出力軸を回転駆動するサーボ
機構を備えた駆動手段と、該締付け治具の締付けトルク
を検出する検出手段と、該締付けトルクが所定のトルク
値に達した時に該駆動手段による出力軸への回転駆動力
を解除する制御手段とを備えた締付け装置の作動を検査
する方法であって、前記駆動手段のサーボ機構に対し前
記出力軸の回転速度を零とする指令を与える工程と、前
記締付け治具の出力軸にトルクレンチを連結する工程
と、該出力軸に前記駆動手段により回転駆動力を付与す
ると共に、該トルクレンチにより該出力軸にトルクを上
昇させつつ付与する工程と、該駆動手段による出力軸へ
の回転駆動力が解除された時に前記検出手段により検出
されたトルク値と該トルクレンチにより示されるトルク
値とを比較して良否を判定する工程とから成ることを特
徴とする。

また、本発明の第２の態様は、ねじ部材と係合可能な出
力軸を有する締付け治具と、該出力軸を回転駆動するサ
ーボ機構を備えた駆動手段と、該締付け治具の締付けト
ルクを検出する検出手段と、該締付けトルクが所定のト
ルク値に達した時に該駆動手段による出力軸への回転駆
動力を解除する制御手段とを備えた締付け装置の作動を
検査する方法であって、前記駆動手段のサーボ機構に対
し前記出力軸の回転速度を零とする指令を与える工程
と、前記締付け治具の出力軸にトルクレンチを連結する
工程と、該出力軸に前記駆動手段により回転駆動力を付
与すると共に、該トルクレンチにより該出力軸にトルク
を上昇させつつ付与する工程と、該トルクレンチにより
示されるトルク値が前記所定のトルク値に達した時に前
記駆動手段による出力軸への回転駆動力が解除されたか
否かを検出することにより良否を判定する工程とから成
ることを特徴とする。

（作用） 本発明の第１の態様によれば、前記締付け装置の作動を
検査する際には、前記出力軸の回転速度を零とする指令
が前記駆動手段のサーボ機構に与えられるので、該出力
軸に前記トルクレンチを連結した後に、該出力軸に前記
駆動手段により回転駆動力を付与しても、該駆動手段の
前記サーボ機構により該出力軸の回転速度が零に維持さ
れて該出力軸は回動せず、この状態で該トルクレンチに
より該出力軸にトルクが付与され、このトルクは前記検
出手段により検出される。そして、該検出手段により検
出されたトルク値が前記所定のトルク値に達した時に、
前記制御手段により前記駆動手段の回転駆動力が解除さ
れ、該解除時に、該検出手段により検出されたトルク値
と、前記トルクレンチにより示されるトルク値とを比較
することによって、前記締付けトルクが前記検出手段に
より正しく検出されるか否か、或いは前記駆動手段や制
御手段の異常の有無等が判り、これによって該締付け装
置の良否が判定される。

また、本発明の第２の態様によれば、前記トルクレンチ
により前記出力軸にトルクを付与していく際に、該トル
クレンチにより示されるトルク値が前記所定のトルク値
に達した時に、前記駆動手段の回転駆動力が解除された
か否かを検出することによって、上記と同様に、前記締
付けトルクが前記検出手段により正しく検出される否
か、或いは前記駆動手段や制御手段の異常の有無等が判
り、これによって該締付け装置の良否が判定される。

（実施例） 本発明の締付け装置の作動検査方法の一例を第１図に従
って説明する。第１図は締付け装置全体の構成とその作
動の検査方法とを説明するための説明図である。

第１図で、締付け装置１は、ねじ部材（図示しない）に
係合可能な出力軸２を有する締付け治具であるナットラ
ンラー３と、該出力軸２を回転駆動するサーボモータ４
を備えた駆動手段５と、ねじ部材の締付け時に出力軸４
に生じる締付けトルクを検出する検出手段６と、駆動手
段５を介してナットランナー３の作動を制御する制御手
段７とを備えている。

ナットランラー３は、出力軸２と共に前記駆動手段５の
サーボモータ４及び前記検出手段６を一体的に備え、検
出手段６は、出力軸２に貼着された歪ゲージ6aにより上
記締付けトルクを検出し、これをロータリトランス6bを
介して制御手段７に出力するようにしている。

駆動手段５は、モータ電源８にスイッチ９を介して接続
されたサーボアンプ10を備え、モータ電源８からサーボ
アンプ10を介してサーボモータ４に電流を供給し、該サ
ーボモータ４から前記出力軸２に回転駆動力を付与する
ようにしている。また、駆動手段５は、サーボモータ４
に装着されたエンコーダ11を備え、該エンコーダ11によ
りサーボモータ４の回転速度をパルス信号に変換し、該
パルス信号をF/V変換器12を介してサーボアンプ４に出
力するようにしている。

制御手段７は、駆動手段５をサブコントローラ14を介し
て制御するマスターコントローラ15と、これらのコント
ローラ14,15との間で動作指令信号等の授受を行うシー
ケンサ16とから成り、マスターコントローラ15には、前
記出力軸２の回転速度や最終の締付けトルク値等のナッ
トランナー３の作動条件をあらかじめ設定するデータ設
定表示装置17が接続されている。

サブコントローラ14は、該データ設定表示装置17により
マスターコントローラ15に入力される上記作動条件を該
マスターコントローラ15からCPU14aにより受け取り、該
作動条件に従って前記駆動手段５を制御するようにして
いる。この場合、CPU14aは、前記作動条件に従って駆動
手段５に速度指令を与え、該駆動手段５のサーボアンプ
10はエンコーダ11からの出力信号に応じて前記の指令速
度を維持するようにサーボモータ４を制御する。一方、
前記検出手段６からの出力信号は、サブコントローラ14
のマルチプレクサ14bを介してCPU14aに入力され、該CPU
14aは、該出力信号を逐次上記作動条件に照らし合わせ
ながらスイッチ９を制御する。例えば、図示しないねじ
部材の締付けの際に、検出手段６により検出される前記
締付けトルクが、データ設定表示装置17によりあらかじ
め設定された最終の締付けトルク値に達した時は、サブ
コントローラ14のCPU14aにより駆動手段５のスイッチ９
が切断されてサーボアンプ10からサーボモータ４への電
流の供給が停止され、この時、該サーボモータ４がフリ
ー状態となって前記出力軸２への回転駆動力が解除され
る。

尚、サブコントローラ14のCPU14aは、前記駆動手段５及
び検出手段６からの前記出力信号（前記締付けトルク
等）をマスターコントローラ15に受け渡し、前記データ
設定表示装置17はこの出力信号や前記作動条件等を表示
することができるようになっている。

次に、かかる締付け装置１の作動検査方法を説明する。

締付け装置１の作動を検査する場合には、まず、ナット
ランナー３の作動条件として、前記データ設定表示装置
17によりナットランナー３の出力軸２の回転速度を0rpm
に設定すると共に、該出力軸２に生じるトルクが所定の
トルク値に達した時にサーボモータ４による出力軸２へ
の回転駆動力を解除すべく該所定のトルク値、例えば前
記最終の締付けトルク値を設定する。

一方、第１図示のようにナットランナー３を固定枠Ａに
固定し、その出力軸２にピークホールド機能を有するト
ルクレンチＢをジョイント部材Ｃを介して連結する。

次いで、ナットランナー３を前記制御手段７により駆動
手段５を介して作動させる。

すなわち、制御手段７のサブコントローラ14は、データ
設定表示装置17により設定された作動条件を受け取り、
該作動条件に従ってナットランナー３の出力軸４を回転
速度0rpmで駆動すべく、CPU14aにより駆動手段５のスイ
ッチ９をオン状態にすると共に、該CPU14aからサーボア
ンプ10に指令信号を出力し、該指令信号に応じてサーボ
アンプ10は、前記モータ電源８からサーボモータ４に電
流を供給する。

この時、サーボアンプ４には、サーボモータ４の回転速
度が前記エンコーダ11からF/V変換器12を介してフィー
ドバックされ、該サーボアンプ４はサーボモータ４の回
転速度を0rpmに維持するように該サーボモータ４に電流
を供給し、これによって、該サーボモータ４及び出力軸
２が回転速度0rpmに保持される。

次いで、前記トルクレンチＢを回転させて出力軸２にト
ルクを上昇させつつ付与する。

この時、該出力軸２に生じるトルクは、前記検出手段６
により検出され、サブコントローラ14のマルチプレクサ
14bを介してCPU14aに入力される。そして、該CPU14a
は、この検出手段６により検出されたトルク値（以下、
検出トルク値という）を、あらかじめ設定された前記所
定のトルク値（以下、設定トルク値という）と逐次比較
し、該検出トルク値が該設定トルク値に達した時に、前
記駆動手段５のスイッチ９をオフ状態にし、これによっ
てサーボモータ４への電流の供給を遮断する。この時、
サーボモータ４はフリー状態となって該出力軸２の回転
速度を0rpmに保持しようとする駆動力が解除される。こ
のため、出力軸２はトルクレンチＢと共に自由に回動す
ることができるようになって、該トルクレンチＢによる
トルクの付与が解除され、該トルクレンチＢにより示さ
れるトルク値（以下、測定トルク値という）は、前記検
出トルク値が設定トルク値に達した時の値にホールドさ
れる。また、この時の検出トルク値はサブコントローラ
14からマスターコントローラ15を介して前記データ設定
表示装置17により表示される。

その後に、該検出トルク値と測定トルク値とを比較する
ことにより締付け装置１の良否を判定する。

すなわち、この両トルク値が所定の範囲内において一致
しているときには、出力軸２に生じるトルクが検出手段
６により正しく検出されていると共に、さらには駆動手
段５のサーボ機能や制御手段７に異常が無いことが判
り、この場合には良と判定する。

一方、両トルク値の差が所定の範囲内にないときには、
上記と逆に不良と判定する。

このように、かかる作動検査方法によれば、トルクレン
チＢを用いて締付け装置１の作動検査を容易に短時間で
行うことができ、多数の締付け装置１を検査する場合で
も、その作業を効率よく行うことができる。また、かか
る検査に必要な工具がトルクレンチであるため、該検査
を安価に行うことができる。

尚、本実施例では、トルクレンチＢを出力軸２が自由に
回動することができるようになるまで、該トルクレンチ
Ｂにより出力軸２にトルクを付与するようにしたが、該
トルクレンチＢの前記測定トルク値が前記設定トルク値
に達するまで出力軸２にトルクを付与し、該測定トルク
値が設定トルク値に達した時に、出力軸２が自由に回動
することができるようになったか否か、すなわち、サー
ボモータ４による出力軸２への駆動力が解除されたか否
かを確認することによって、上記と同様に締付け装置１
の良否を判定することができることももちろんである。

（効果） 上記の説明から明らかなように、本発明の締付け装置の
作動検査方法の第１の態様によれば、締付け治具の出力
軸の回転速度を零とする指令を駆動手段のサーボ機構に
与えると共に、該出力軸にトルクレンチを連結した後
に、該出力軸に駆動手段により駆動力を付与し、次い
で、該トルクレンチにより出力軸にトルクを付与し、該
駆動手段による出力軸への駆動力が解除された時に、検
出手段により検出されたトルク値と該トルクレンチによ
り示されるトルク値とを比較することによって、該検出
手段や駆動手段及び制御手段等の異常の有無を検知して
該締付け装置の良否を判定することができ、従って、該
締付け装置を設備等から取り外すことなくその作動検査
を容易に且つ安価に行うことができ、その作業効率を向
上させることができる。

また、本発明の第２の態様によれば、トルクレンチによ
り前記出力軸にトルクを付与する際に、該トルクレンチ
により示されるトルク値が、前記駆動手段による出力軸
への駆動力を解除させるべくあらかじめ設定された所定
のトルク値に達した時に、該駆動手段による出力軸への
駆動力が解除されるか否かを検出することによって、上
記と同様に、締付け装置の良否を判定することができ、
従って該締付け装置の作動検査を容易に且つ安価に行う
ことができ、その作業効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の作動検査方法の一例を適用する締付け
装置全体の構成とその作動検査方法とを説明するための
説明図である。 １……締付け装置、２……出力軸 ３……締付け治具（ナットランナー） ５……駆動手段、６……検出手段 ７……制御手段、Ｂ……トルクレンチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅倉 敏和 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−96434（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−63983（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ねじ部材と係合可能な出力軸を有する締付
   け治具と、該出力軸を回転駆動するサーボ機構を備えた
   駆動手段と、該締付け治具の締付けトルクを検出する検
   出手段と、該締付けトルクが所定のトルク値に達した時
   に該駆動手段による出力軸への回転駆動力を解除する制
   御手段とを備えた締付け装置の作動を検査する方法であ
   って、前記駆動手段のサーボ機構に対し前記出力軸の回
   転速度を零とする指令を与える工程と、前記締付け治具
   の出力軸にトルクレンチを連結する工程と、該出力軸に
   前記駆動手段により回転駆動力を付与すると共に、該ト
   ルクレンチにより該出力軸にトルクを上昇させつつ付与
   する工程と、該駆動手段による出力軸への回転駆動力が
   解除された時に前記検出手段により検出されたトルク値
   と該トルクレンチにより示されるトルク値とを比較して
   良否を判定する工程とから成ることを特徴とする締付け
   装置の作動検査方法。
2. 【請求項２】ねじ部材と係合可能な出力軸を有する締付
   け治具と、該出力軸を回転駆動するサーボ機構を備えた
   駆動手段と、該締付け治具の締付けトルクを検出する検
   出手段と、該締付けトルクが所定のトルク値に達した時
   に該駆動手段による出力軸への回転駆動力を解除する制
   御手段とを備えた締付け装置の作動を検査する方法であ
   って、前記駆動手段のサーボ機構に対し前記出力軸の回
   転速度を零とする指令を与える工程と、前記締付け治具
   の出力軸にトルクレンチを連結する工程と、該出力軸に
   前記駆動手段により回転駆動力を付与すると共に、該ト
   ルクレンチにより該出力軸にトルクを上昇させつつ付与
   する工程と、該トルクレンチにより示されるトルク値が
   前記所定のトルク値に達した時に前記駆動手段による出
   力軸への回転駆動力が解除されたか否かを検出すること
   により良否を判定する工程とから成ることを特徴とする
   締付け装置の作動検査方法。