JPH07308864A - Impact type thread fastening device - Google Patents
Impact type thread fastening deviceInfo
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- JPH07308864A JPH07308864A JP9891194A JP9891194A JPH07308864A JP H07308864 A JPH07308864 A JP H07308864A JP 9891194 A JP9891194 A JP 9891194A JP 9891194 A JP9891194 A JP 9891194A JP H07308864 A JPH07308864 A JP H07308864A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、衝撃力を利用して、
ねじ締め作業を行うねじ締め装置、例えばインパクト・
レンチやインパクト式ナット・ランナーなどに関し、特
に、ねじの締結力(締付け力)を制御する技術に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION This invention utilizes impact force to
A screw tightening device that performs screw tightening work, such as impact
The present invention relates to a wrench, an impact-type nut / runner, and the like, and more particularly to a technology for controlling the fastening force (tightening force) of a screw.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の締付けトルクを制御するインパク
ト・レンチとしては、例えば実願平3−12370号に
記載の装置がある。図21は上記の装置の断面図であ
る。図21において、主軸15は磁歪効果を有する材料
で構成されている。そしてねじ締めの際に発生するトル
ク・パルスに伴う主軸15表面の透磁率変化をトルク検
出部11の検出コイル26a、26bのインダクタンス
変化として検出することにより、トルクの変化を検出す
る。そして、検出されたトルクが所定の範囲の値に達し
たところで、制御装置110からの制御信号により、シ
ャット・オフ・バルブ12が閉じてエア・モータ部13
への圧縮空気が遮断され、これによって油圧パルス発生
部14および主軸15の駆動を停止させるように構成さ
れている。しかし、テーパ・ビーム・レンチなどのトル
ク・レンチによるねじ締めの場合には、締付けトルクと
締結部に発生する締結力とが比例関係にあるが、上記の
ごときインパクト・レンチにおいては、インパクトによ
るトルク・パルスのピーク値は締結力には比例せず、例
えば、直前のインパクトよりもトルク・パルスのピーク
値の小さなインパクトが発生した場合にも締結力が増加
する、というようなことが頻繁に生じることが実験の結
果判明した。このように、インパクトによるトルク・パ
ルスのピーク値は締結力に一対一で対応する量とはいえ
ないため、このトルク・パルスのピーク値を正確に検出
しても締結力を精度良く検出することはできず、したが
って、これに基づいてシャット・オフ・バルブをカット
・オフ制御したとしても、締結力を精度良く制御してい
ることにはならない。上記のように従来の装置において
は、締結力を正確に検出することができなかったので、
所望の締結力に正確に制御することが困難である、とい
う問題があった。2. Description of the Related Art As a conventional impact wrench for controlling tightening torque, there is, for example, a device described in Japanese Patent Application No. 3-12370. FIG. 21 is a sectional view of the above device. In FIG. 21, the main shaft 15 is made of a material having a magnetostrictive effect. Then, a change in torque is detected by detecting a change in magnetic permeability on the surface of the main shaft 15 that accompanies a torque pulse generated during screw tightening as a change in inductance of the detection coils 26a and 26b of the torque detection unit 11. Then, when the detected torque reaches a value in a predetermined range, the shut-off valve 12 is closed by the control signal from the control device 110, and the air motor unit 13 is closed.
The compressed air is shut off, and the drive of the hydraulic pressure pulse generator 14 and the main shaft 15 is stopped. However, when tightening a screw with a torque wrench such as a taper beam wrench, the tightening torque and the tightening force generated at the tightening part are in a proportional relationship. -The peak value of the pulse is not proportional to the fastening force. For example, the fastening force often increases even when an impact with a smaller torque / pulse peak value occurs than the previous impact. It turned out as a result of the experiment. As described above, the peak value of the torque pulse due to impact cannot be said to correspond to the fastening force on a one-to-one basis. Therefore, even if the peak value of the torque pulse is accurately detected, the fastening force must be detected accurately. Therefore, even if the shut-off valve is cut-off controlled based on this, the fastening force is not accurately controlled. As described above, in the conventional device, it was not possible to accurately detect the fastening force.
There is a problem that it is difficult to accurately control the desired fastening force.
【0003】上記の問題を解決するため、本出願人は、
ねじの着座に伴うトルク・パルスの波形変形から着座時
点を判定し、締結力を正確に演算する装置を既に出願し
ている(特願平5−333988:未公開)。図22
は、上記の装置における演算のフローチャートである。
なお、機構部分は図21に示したものと同じである。In order to solve the above problems, the applicant has
An application has already been filed for a device that determines the seating time from the waveform deformation of the torque pulse accompanying the seating of the screw and accurately calculates the fastening force (Japanese Patent Application No. 5-333988: unpublished). FIG. 22
3 is a flowchart of calculation in the above device.
The mechanical portion is the same as that shown in FIG.
【0004】以下、図22に示すフローチャートに基づ
いて締結力の演算および制御の手順を説明する。まず、
ステップS201で目標締結力cFcの値を、またステ
ップS202で着座判定しきい値フリーランニング時間
stFRをそれぞれ設定した後、ステップS203でイン
パクト数のカウンタをリセットし<カウントi=0>、
さらにステップS204でそれまでの締結力の値をリセ
ットする<F(0)=0>。The procedure for calculating and controlling the fastening force will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. First,
After setting the target fastening force cFc value in step S201 and the seating determination threshold free running time st FR in step S202, the impact number counter is reset in step S203 <count i = 0>,
Further, in step S204, the value of the fastening force up to then is reset <F (0) = 0>.
【0005】次に、ステップS205では、ねじ締めを
開始する。また、ステップS206〜ステップS208
はループを形成しており、着座まではインパクトごとに
着座判定を行う。まず、ステップS206でカウントi
を1だけ増加させた後、ステップS207でトルクセン
サの信号からフリーランニング時間tFRを求める。な
お、フリーランニング時間とは、各インパクトごとに発
生する複数のトルク・パルスのうち最初に発生するトル
ク・パルスと第2番目に発生するトルク・パルスとの間
隔であり、この間はナットとボルトはフリーランニング
状態になっている。Next, in step S205, screw tightening is started. In addition, steps S206 to S208
Forms a loop, and seating determination is performed for each impact until seating. First, in step S206, the count i
After increasing by 1, the free running time t FR is obtained from the signal of the torque sensor in step S207. The free-running time is the interval between the first torque pulse and the second torque pulse of the plurality of torque pulses generated for each impact, during which the nut and bolt are Free running state.
【0006】次に、ステップS208では、フリーラン
ニング時間tFRが着座判定しきい値フリーランニング時
間stFR以下か否かを判断し、NOすなわち未着座であ
ればステップS206に戻ってステップS208までを
繰返す。一方、ステップS208でYESになると、す
なわち着座と判定すると、ステップS209〜ステップ
S212およびステップS213よりなるループに進
み、インパクトごとに締結力の計算を行う。まず、ステ
ップS209では、トルクセンサの信号からインパクト
に対応したトルクパルスのピーク値(以下、ピーク・ト
ルク値と記す)TP(i)を求めて記憶する。なお、着座
時点においては、上記ステップS207において一時的
に記憶されているトルク信号からピーク・トルク値T
P(i)を求めればよい。次に、ステップS210では、
F(i−1)におけるトルク−締結力変換係数CTF(i)
を、締結力データ・メモリ部のテーブルに基づいて計算
する。ただし、CTF(i)=CTF〔F(i−1)〕。次
に、ステップS211では、インパクトによる締結力の
増加分δF(i)=CTF(i)×TP(i)を計算し、さら
にこのインパクト後の締結力F(i)を、それまでの締
結力すなわち1回前のインパクト後の締結力F(i−
1)に上記の増加分δF(i)を加算することによって
計算する。したがって、F(i)はF(i)=F(i−
1)+CTF(i)×TP(i)。Next, in step S208, it is determined whether or not the free running time t FR is equal to or less than the seating determination threshold free running time st FR. Repeat. On the other hand, if YES in step S208, that is, if it is determined that the vehicle is seated, the process proceeds to a loop including steps S209 to S212 and step S213, and the fastening force is calculated for each impact. First, in step S209, a peak value (hereinafter referred to as a peak torque value) T P (i) of a torque pulse corresponding to an impact is obtained from the signal of the torque sensor and stored. At the time of sitting, the peak torque value T is calculated from the torque signal temporarily stored in step S207.
Find P (i). Next, in step S210,
Torque-engagement force conversion coefficient C TF (i) at F (i-1)
Is calculated based on the table of the fastening force data / memory unit. However, C TF (i) = C TF [F (i-1)]. Next, in step S211, the increase amount of the fastening force due to the impact δF (i) = C TF (i) × T P (i) is calculated, and the fastening force F (i) after this impact is calculated as before. Fastening force, that is, fastening force F (i-
It is calculated by adding the increment δF (i) to 1). Therefore, F (i) is F (i) = F (i-
1) + C TF (i) × T P (i).
【0007】次に、ステップS212では、インパクト
後の締結力F(i)が目標締結力cFc以上か否かを判
断し、NOであればステップS213でカウントiを1
だけ増加させた後、ステップS209に戻ってステップ
S212までを繰返す。Next, in step S212, it is determined whether or not the fastening force F (i) after impact is greater than or equal to the target fastening force cFc. If NO, the count i is incremented by 1 in step S213.
Then, the process returns to step S209 to repeat step S212.
【0008】一方、ステップS212でYESになる
と、ステップS214へ進み、その時点でカット・オフ
命令が出される。これによって圧縮空気のバルブが閉じ
られる。次に、ステップS215では、終了するか否か
を判断し、YESであればそのまま終了し、NOであれ
ばステップS203へ戻って次のねじ締めを行う。な
お、上記の従来例および本出願人の先行技術の説明は、
インパクト・レンチを例として説明したが、インパクト
式ナット・ランナー等においても同様である。On the other hand, if YES in step S212, the flow advances to step S214, at which point a cut-off command is issued. This causes the compressed air valve to close. Next, in step S215, it is determined whether or not to end the process. If YES, the process ends, and if NO, the process returns to step S203 to perform the next screw tightening. In addition, the above-mentioned conventional example and the description of the prior art of the applicant are as follows.
Although the impact wrench has been described as an example, the same applies to the impact type nut runner and the like.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、図21
に示した従来の装置においては、締結力を正確に検出す
ることができなかったので、所望の締結力に正確に制御
することが困難である、という問題があった。また、上
記の問題を解決するためになされた本出願人の先行発明
においては、締結力を正確に検出することはできるが、
締結不良やトルク・センサの動作異常といったトラブル
が発生した場合の対応手段を備えていないため、締結不
良等のトラブルが発生しても締結作業が継続され、締結
不良品が次工程に流出するおそれがある、という問題が
あった。As described above, as shown in FIG.
In the conventional device shown in FIG. 2, since the fastening force cannot be detected accurately, there is a problem that it is difficult to accurately control the fastening force to a desired fastening force. Further, in the prior invention of the applicant made to solve the above problems, the fastening force can be accurately detected,
Since there is no means to deal with troubles such as fastening failure or torque sensor operation abnormality, the fastening work may continue even if troubles such as fastening failure occur and defective fastening products may leak to the next process. There was a problem that there was.
【0010】本発明は、上記のごとき本出願人の先行技
術における問題を解決し、ねじ締め作業において締結不
良品の流出を防止することのできるインパクト式ねじ締
め装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems in the prior art of the applicant as described above and to provide an impact type screw tightening device capable of preventing outflow of defective tightening products during screw tightening work. .
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求の範囲に記載するよう
に構成している。すなわち、請求項1に記載の発明にお
いては、駆動出力にパルス成分を有する駆動手段と、一
端にねじとの継手部を有し、上記駆動手段によって駆動
されることによってねじを締付ける主軸と、上記主軸の
トルク変化を検出するトルク検出手段と、を有するイン
パクト式ねじ締め機本体と、上記トルク検出手段の検出
結果から求めたピーク・トルク値を用いて、インパクト
ごとに締結力の増加量を演算して順次締結力を求め、目
標とする締結力を実現するように上記駆動手段へ与えら
れる動力源を制御し、かつ、上記締結力の演算の際に、
着座に伴うインパクト・トルクの波形変化から着座時点
を判定し、上記着座時点を締結力計算開始時点として締
結力を演算する制御手段と、上記トルク検出手段の検出
結果に基づいて締結異常を判定する異常判定手段と、を
備えている。なお、上記の各手段は、例えば後記図1の
実施例における下記の部分にそれぞれ相当する。すなわ
ち、インパクト式ねじ締め機本体は、インパクト式ねじ
締め機本体100に、駆動手段はモータ102とトルク
・パルス発生器103の部分に、主軸は主軸104に、
トルク検出手段はトルク検出器101に、制御手段は制
御装置120に、異常判定手段は異常判定動力制御部1
25の一部に、それぞれ相当する。In order to achieve the above object, the present invention is constructed as described in the claims. That is, in the invention described in claim 1, a drive means having a pulse component in the drive output, a joint part with a screw at one end, and a main shaft for tightening the screw when driven by the drive means, An impact type screw tightener main body having a torque detecting means for detecting a torque change of the main shaft, and a peak torque value obtained from the detection result of the torque detecting means are used to calculate an increase amount of the fastening force for each impact. Then, the fastening force is sequentially obtained, the power source applied to the drive means is controlled so as to realize the target fastening force, and when the fastening force is calculated,
A seating time is determined from a change in the waveform of impact / torque associated with seating, and a fastening abnormality is determined based on the detection result of the torque detection means and a control means that calculates the fastening force with the seating time as a fastening force calculation start time. An abnormality determination means. Each of the above means corresponds to, for example, the following part in the embodiment shown in FIG. That is, the impact type screw tightener main body is the impact type screw tightener main body 100, the driving means is the motor 102 and the torque pulse generator 103, and the main shaft is the main shaft 104.
The torque detecting means is the torque detector 101, the control means is the control device 120, and the abnormality determining means is the abnormality determining power control unit 1.
25 corresponds to part of each.
【0012】また、請求項2に記載の発明においては、
請求項1に記載のインパクト式ねじ締め装置において、
締結異常と判定した場合に上記の駆動手段の動力源を即
時に遮断させる遮断制御手段を備えている。なお、上記
遮断制御手段は、例えば後記図1の実施例における異常
判定動力制御部125の一部に相当する。また、請求項
3に記載の発明においては、請求項1に記載のインパク
ト式ねじ締め装置において、異常判定手段が締結異常と
判定した場合に判定結果を表示する表示手段を備えてい
る。なお、上記表示手段は、例えば後記図1の実施例に
おける表示部126に相当する。また、請求項4に記載
の発明においては、請求項1乃至請求項3のいずれかに
記載のインパクト式ねじ締め装置において、上記異常判
定手段を、駆動手段によってインパクトが発生し始めて
から着座と判定するまでのインパクトの発生回数を検出
し、上記のインパクトの発生回数が異常と認められた場
合に、締結異常と判定するように構成したものである。
なお、上記の構成は、例えば後記図1の実施例に相当す
る。また、請求項5に記載の発明においては、請求項4
に記載のインパクト式ねじ締め装置において、上記異常
判定手段を、着座と判定するまでのインパクトの発生回
数が、正常な締付けにおける発生回数の標準的な範囲か
ら大きく乖離している場合に、締結異常と判定するよう
に構成したものである。なお、上記の構成は、例えば後
記図1の実施例に相当する。Further, in the invention described in claim 2,
The impact type screw tightening device according to claim 1,
A disconnection control means is provided for immediately disconnecting the power source of the drive means when it is determined that there is an abnormality in engagement. The shutoff control means corresponds to, for example, a part of the abnormality determination power control unit 125 in the embodiment shown in FIG. Further, in the invention according to claim 3, the impact type screw tightening device according to claim 1 is provided with a display means for displaying the determination result when the abnormality determining means determines that the fastening is abnormal. The display means corresponds to, for example, the display unit 126 in the embodiment shown in FIG. 1 described later. According to a fourth aspect of the present invention, in the impact type screw tightening device according to any of the first to third aspects, the abnormality determination means determines that the vehicle is seated after an impact is generated by the drive means. The number of impact occurrences up to the above is detected, and if the number of impact occurrences described above is abnormal, it is determined that the fastening is abnormal.
The above configuration corresponds to, for example, the embodiment shown in FIG. 1 described later. Moreover, in the invention described in claim 5,
In the impact type screw tightening device described in (1), when the number of occurrences of impact until the abnormality determination means determines that the seat is seated greatly deviates from the standard range of the number of occurrences in normal tightening, a fastening abnormality It is configured to determine that. The above configuration corresponds to, for example, the embodiment shown in FIG. 1 described later.
【0013】また、請求項6に記載の発明においては、
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のインパクト式
ねじ締め装置において、上記異常判定手段を次のように
構成したものである。すなわち、正常な締付けであれば
着座と判定するまでに複数回のインパクトが発生するよ
うな締結部位の締付けの際に、最初のインパクトで検出
されたトルク波形に含まれるパラメータが着座以降のイ
ンパクトにおけるトルク波形の特徴を有している場合
に、締結異常と判定するように構成したものである。な
お、上記の構成は、例えば後記図5、図7または図9の
実施例に相当する。また、請求項7に記載の発明におい
ては、請求項6に記載のインパクト式ねじ締め装置にお
いて、上記異常判定手段を次のように構成したものであ
る。すなわち、最初のインパクトで検出されたトルク波
形に含まれるパラメータとして、駆動手段による最初の
インパクトで発生した複数のトルク・パルスのうち最初
に発生するトルク・パルスと第2番目に発生するトルク
・パルスとの間隔、すなわちフリーランニング時間を検
出し、上記のフリーランニング時間が所定値、すなわち
着座判定しきい値フリーランニング時間、以下である場
合に、締結異常と判定するように構成したものである。
なお、上記の構成は、例えば後記図5の実施例に相当す
る。また、請求項8に記載の発明においては、請求項6
に記載のインパクト式ねじ締め装置において、上記異常
判定手段を次のように構成したものである。すなわち、
最初のインパクトで検出されたトルク波形に含まれるパ
ラメータとして、上記のインパクトによるトルク・パル
スの持続時間の変化を検出し、上記の持続時間が所定
値、すなわち着座判定しきい値持続時間、以上である場
合に、締結異常と判定するように構成したものである。
なお、上記構成は、例えば後記図7の実施例に相当す
る。また、請求項9に記載の発明においては、請求項6
に記載のインパクト式ねじ締め装置において、上記異常
判定手段を次のように構成したものである。すなわち、
最初のインパクトで検出されたトルク波形に含まれるパ
ラメータとして、駆動手段による最初のインパクトで発
生した複数のトルク・パルスのうち最初に発生するトル
ク・パルスと第2番目に発生するトルク・パルスとの間
隔、すなわちフリーランニング時間と、上記のインパク
トによるトルク・パルスの持続時間の変化と、の2つの
パラメータを検出し、上記のフリーランニング時間が着
座判定しきい値フリーランニング時間以下であるか、あ
るいは、上記の持続時間が着座判定しきい値持続時間以
上であるか、の2つの条件のうちの少なくとも1つを満
足する場合または両方を満足する場合に、締結異常と判
定するように構成したものである。なお、上記構成は、
例えば後記図9の実施例に相当する。Further, in the invention according to claim 6,
In the impact type screw tightening device according to any one of claims 1 to 3, the abnormality determining means is configured as follows. In other words, when tightening a fastening part where multiple impacts occur before it is determined to be seated if it is normal tightening, the parameters included in the torque waveform detected at the first impact are When the torque waveform has a characteristic, it is configured to determine that the fastening is abnormal. The above configuration corresponds to, for example, the embodiment of FIG. 5, FIG. 7, or FIG. 9 described later. According to a seventh aspect of the invention, in the impact type screw fastening device according to the sixth aspect, the abnormality determining means is configured as follows. That is, as a parameter included in the torque waveform detected at the first impact, the torque pulse generated first and the torque pulse generated second from the plurality of torque pulses generated at the first impact by the driving means. And the free running time is detected, and if the above free running time is less than or equal to a predetermined value, that is, the seating determination threshold free running time, it is determined that the fastening is abnormal.
The above configuration corresponds to, for example, the embodiment shown in FIG. Moreover, in the invention described in claim 8,
In the impact type screw tightening device described in (1), the abnormality determining means is configured as follows. That is,
As a parameter included in the torque waveform detected at the first impact, the change in the duration of the torque pulse due to the above impact is detected, and the above duration is a predetermined value, that is, the seating determination threshold duration time, In some cases, it is configured to determine that the fastening is abnormal.
The above configuration corresponds to, for example, the embodiment shown in FIG. 7 described later. Further, in the invention described in claim 9,
In the impact type screw tightening device described in (1), the abnormality determining means is configured as follows. That is,
As a parameter included in the torque waveform detected at the first impact, a torque pulse generated first and a torque pulse generated second from among a plurality of torque pulses generated at the first impact by the driving means are set. Two parameters of the interval, that is, the free running time and the change in the duration of the torque pulse due to the impact are detected, and the above free running time is equal to or less than the seating determination threshold free running time, or A configuration in which it is determined that the engagement is abnormal when the above duration is equal to or longer than the seating determination threshold duration, or at least one of the two conditions is satisfied, or both are satisfied. Is. The above configuration is
For example, this corresponds to the embodiment shown in FIG. 9 described later.
【0014】また、請求項10に記載の発明において
は、駆動出力にパルス成分を有する駆動手段と、一端に
ねじとの継手部を有し、上記駆動手段によって駆動され
ることによってねじを締付ける主軸と、上記主軸のトル
ク変化を検出するトルク検出手段と、を有するインパク
ト式ねじ締め機本体と、上記トルク検出手段の検出結果
から求めたピーク・トルク値を用いて、インパクトごと
に締結力の増加量を演算して順次締結力を求め、目標と
する締結力を実現するように上記駆動手段へ与えられる
動力源を制御する制御手段と、上記の目標締結力に到達
する以前に、少なくとも一つのインパクトが発生した
後、所定の時間を経過しても次のインパクトが発生しな
い場合に、締結異常と判定する異常判定手段と、を備え
ている。なお、上記異常判定手段は、例えば後記図12
の実施例における異常判定動力制御部165の一部に相
当する。また、請求項11に記載の発明においては、請
求項10に記載のインパクト式ねじ締め装置において、
上記異常判定手段が締結異常と判定した場合には、上記
の駆動手段の動力源を直ちに遮断させる遮断制御手段を
備えたものである。なお、上記遮断制御手段は、例えば
後記図12の実施例における異常判定動力制御部165
の一部に相当する。また、請求項12に記載の発明にお
いては、請求項10または請求項11に記載のインパク
ト式ねじ締め装置において、上記異常判定手段の判定結
果を表示する表示手段を備えたものである。なお、上記
表示手段は、例えば後記図12の実施例における表示部
126に相当する。According to the tenth aspect of the present invention, there is provided a drive means having a pulse component in the drive output and a joint portion with a screw at one end, and the main shaft for tightening the screw by being driven by the drive means. And the torque detection means for detecting the torque change of the main shaft, and the tightening force increases for each impact by using the impact type screw tightener main body having the torque detection means and the peak torque value obtained from the detection result of the torque detection means. A control means for controlling the power source applied to the drive means so as to calculate the amount and sequentially obtain the fastening force and achieve the target fastening force, and at least one of the control means before the target fastening force is reached. After the impact occurs, if a next impact does not occur even after a lapse of a predetermined time, an abnormality determination means for determining an engagement abnormality is provided. It should be noted that, for example, the abnormality determining means is shown in FIG.
This corresponds to a part of the abnormality determination power control unit 165 in this embodiment. Further, in the invention according to claim 11, in the impact type screw tightening device according to claim 10,
When the abnormality determining means determines that the fastening is abnormal, the power source of the driving means is immediately shut off. The cutoff control means is, for example, the abnormality determination power control unit 165 in the embodiment shown in FIG.
Corresponds to a part of. Further, in the invention described in claim 12, the impact type screw tightening device according to claim 10 or claim 11 is provided with a display means for displaying the determination result of the abnormality determination means. The display means corresponds to, for example, the display unit 126 in the embodiment of FIG. 12 described later.
【0015】また、請求項13に記載の発明は、駆動出
力にパルス成分を有する駆動手段と、一端にねじとの継
手部を有し、上記駆動手段によって駆動されることによ
ってねじを締付ける主軸と、上記主軸のトルク変化を検
出するトルク検出手段と、を有するインパクト式ねじ締
め機本体と、上記トルク検出手段の検出結果から求めた
ピーク・トルク値を用いて、インパクトごとに締結力の
増加量を演算して順次締結力を求め、目標とする締結力
を実現するように上記駆動手段へ与えられる動力源を制
御する制御手段と、上記トルク検出手段の出力が定格範
囲外となった場合に、装置異常と判定する異常判定手段
と、を備えている。なお、上記異常判定手段は、例えば
後記図16の実施例における異常判定動力制御部175
の一部に相当する。また、請求項14に記載の発明にお
いては、請求項13に記載のインパクト式ねじ締め装置
において、上記異常判定手段が装置異常と判定した場合
には、上記の駆動手段の動力源を直ちに遮断させる遮断
制御手段を備えている。なお、上記遮断制御手段は、例
えば後記図16の実施例における異常判定動力制御部1
75の一部に相当する。また、請求項15に記載の発明
においては、請求項13または請求項14に記載のイン
パクト式ねじ締め装置において、上記異常判定手段の判
定結果を表示する表示手段を備えている。なお、上記遮
断制御手段は、例えば後記図16の実施例における表示
部126に相当する。According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a drive means having a pulse component in a drive output, a main shaft having a joint portion with a screw at one end, and tightening the screw by being driven by the drive means. , An increase amount of fastening force for each impact, using an impact type screw tightener main body having a torque detecting means for detecting a torque change of the main shaft, and a peak torque value obtained from a detection result of the torque detecting means. When the output of the torque detecting means and the control means for controlling the power source applied to the driving means so as to realize the target fastening force by calculating And an abnormality determining unit that determines that the apparatus is abnormal. The abnormality determination means is, for example, the abnormality determination power control unit 175 in the embodiment of FIG. 16 described later.
Corresponds to a part of. Further, in the invention described in claim 14, in the impact type screw tightening device according to claim 13, when the abnormality determination means determines that the apparatus is abnormal, the power source of the drive means is immediately shut off. A shutoff control means is provided. The shutoff control means is, for example, the abnormality determination power control unit 1 in the embodiment shown in FIG.
It corresponds to a part of 75. According to a fifteenth aspect of the present invention, the impact type screw tightening device according to the thirteenth or the fourteenth aspect further includes display means for displaying the determination result of the abnormality determination means. The cutoff control means corresponds to, for example, the display unit 126 in the embodiment of FIG. 16 described later.
【0016】[0016]
【作用】請求項1〜請求項9に記載の発明は、締結力の
演算の際に、インパクト発生に対応したトルク・パルス
(以下、インパクト・トルクと略記する)における着座
に伴う波形変化から着座時点を判定し、上記着座時点を
締結力計算開始時点として締結力を演算するようにした
インパクト式ねじ締め装置について、締結異常を判定す
る異常判定手段を設けたものである。まず、請求項1に
記載の発明においては、トルク検出手段の検出結果に基
づいて締結異常を判定するように構成している。また、
請求項2に記載の発明においては、締結異常と判定した
場合に駆動手段の動力源を即時に遮断するように構成し
たものであり、請求項3に記載の発明においては、締結
異常と判定した場合に判定結果を表示するようにしてい
る。このように構成したことにより、締結異常のまま作
業が次工程へ移動することを防止できると共に、作業者
も締結異常を認識することができる。According to the invention described in claims 1 to 9, when the fastening force is calculated, the seating is performed based on the waveform change accompanying the seating in the torque pulse (hereinafter abbreviated as impact torque) corresponding to the impact occurrence. The impact type screw tightening device, which determines the time point and calculates the fastening force with the seating time point as the fastening force calculation start time, is provided with abnormality determination means for determining fastening abnormality. First, the invention according to claim 1 is configured to determine the fastening abnormality based on the detection result of the torque detection means. Also,
In the invention according to claim 2, the power source of the drive means is immediately shut off when it is determined that there is an abnormality in the fastening, and in the invention according to the third aspect, it is determined that there is an abnormality in the fastening. In this case, the judgment result is displayed. With this configuration, it is possible to prevent the work from moving to the next step while the fastening abnormality is present, and also the worker can recognize the fastening abnormality.
【0017】また、請求項4に記載の発明においては、
インパクトが発生し始めてから着座と判定するまでのイ
ンパクトの発生回数を検出し、上記のインパクトの発生
回数が異常と認められた場合に、締結異常と判定するよ
うにしている。また、請求項5に記載の発明において
は、着座と判定するまでのインパクトの発生回数が、正
常な締付けにおける発生回数の標準的な範囲から大きく
乖離している場合に、締結異常と判定するようにしてい
る。なお、上記の標準的な範囲とは、例えば8〜12回
程度であり、それが半分程度(3〜4回)以下になった
場合に締め付け異常と判定する。上記のように構成した
ことにより、ボルトあるいはナットにピッチ不良や噛み
込み等の不具合がある場合には、着座前の段階で異常を
判定して締付け作業を中止することができるので、被締
結体の座面に擦り傷がつくことを防止でき、被締結体を
そのまま再使用することができる。Further, in the invention described in claim 4,
The number of impact occurrences from the start of impact occurrence to the seating determination is detected, and if the number of impact occurrences described above is abnormal, it is determined that the fastening is abnormal. Further, in the invention according to claim 5, it is determined that the fastening is abnormal when the number of impact occurrences until it is determined to be seated greatly deviates from the standard range of the number of occurrences in normal tightening. I have to. The above standard range is, for example, about 8 to 12 times, and when it is about half (3 to 4 times) or less, it is determined that the tightening is abnormal. With the above configuration, when the bolt or nut has a defect such as defective pitch or biting, it is possible to determine the abnormality before the seating and stop the tightening work. The seat surface can be prevented from being scratched, and the fastened body can be reused as it is.
【0018】また、請求項6に記載の発明においては、
正常な締付けであれば着座と判定するまでに複数回のイ
ンパクトが発生するような締結部位の締付けの際に、最
初のインパクトで検出されたトルク波形に含まれるパラ
メータが着座以降のインパクトにおけるトルク波形の特
徴を有している場合に、締結異常と判定するように構成
しており、また、請求項7に記載の発明においては、上
記最初のインパクトで検出されたトルク波形に含まれる
パラメータとして、フリーランニング時間を検出し、上
記のフリーランニング時間が所定値、すなわち着座判定
しきい値フリーランニング時間、以下である場合に、締
結異常と判定するように構成しており、また、請求項8
に記載の発明においては、上記の最初のインパクトで検
出されたトルク波形に含まれるパラメータとして、上記
のインパクトによるトルク・パルスの持続時間の変化を
検出し、上記の持続時間が所定値、すなわち着座判定し
きい値持続時間、以上である場合に、締結異常と判定す
るように構成しており、さらに請求項9に記載の発明に
おいては、フリーランニング時間とトルク・パルスの持
続時間の変化と、の両方の条件を検出し、少なくとも一
方が満足された場合または両方が満足された場合に締結
異常と判定するように構成している。なお、上記の少な
くとも一方が満足された場合に異常と判定するものは、
例えば後記図10のフローチャートに示されており、ま
た、両方が満足された場合に異常と判定するものは、例
えば後記図11のフローチャートに示されている。ま
た、上記の着座前のフリーランニング時間は、例えば、
図19に示すように、約300〜400μsであり、着
座後はほぼ0になる。したがって上記の着座判定しきい
値フリーランニング時間は、例えば100〜200μs
程度の値に設定すればよい。また、着座前のトルク・パ
ルスの持続時間は、例えば0.2ms程度であり、それ
が着座後には約1ms以上に変化するから、上記の着座
判定しきい値持続時間は、例えば0.5ms程度に設定
すればよい。Further, in the invention described in claim 6,
If the tightening is normal, multiple impacts will occur before the seat is determined.When tightening a fastening part, the parameters included in the torque waveform detected in the first impact are the torque waveforms in the impact after seating. In the invention according to claim 7, the torque waveform detected in the first impact is as a parameter included in the torque waveform. 9. The free running time is detected, and if the free running time is a predetermined value, that is, the seating determination threshold free running time, or less, it is determined to be a fastening abnormality, and
In the invention described in (1), the change in the duration of the torque pulse due to the impact is detected as a parameter included in the torque waveform detected at the first impact, and the duration is set to a predetermined value, that is, seating. When the judgment threshold duration is equal to or more than the threshold value, it is configured to determine that the fastening is abnormal. Further, in the invention according to claim 9, the free running time and the change in the duration of the torque pulse, Both of the conditions are detected, and if at least one of them is satisfied or if both are satisfied, it is determined that the fastening is abnormal. In addition, if at least one of the above is satisfied, what is determined to be abnormal is
For example, it is shown in the flowchart of FIG. 10 described later, and what is judged to be abnormal when both are satisfied is shown in the flowchart of FIG. 11 described later, for example. The free running time before sitting is, for example,
As shown in FIG. 19, it is about 300 to 400 μs, and becomes almost 0 after sitting. Therefore, the seating determination threshold free running time is, for example, 100 to 200 μs.
It may be set to some value. The duration of the torque pulse before seating is, for example, about 0.2 ms, and it changes to about 1 ms or more after seating, so the seating determination threshold duration is, for example, about 0.5 ms. You can set it to.
【0019】上記のように構成したことにより、既に締
付けを完了している部位を二度締めしてしまったような
場合に、その作業ミスを検知できるので、締直し等の処
置を行なうことが出来る。With the above-described structure, when a part that has already been tightened is tightened twice, the work error can be detected, and therefore, re-tightening or other measures can be taken. I can.
【0020】ここで、正常な締付けの際の着座前、着座
時および着座後のインパクト・トルクの波形の特徴と異
常時の波形について説明する。図19は、戻り止めナッ
ト(戻り止めナットに関しては、例えば「ねじ締め付け
機構設計のポイント」財団法人日本規格協会 1989
年第4刷発行 第299頁〜第301頁に記載)を用い
て正常な締付けが行われた場合の、インパクトが発生し
始めてから着座し、さらに締付けが完了するまでのイン
パクトの発生状況と、各段階のインパクト・トルクの波
形について模式的に示した図である。The characteristics of the impact torque waveforms before, during, and after seating during normal tightening and abnormal waveforms will be described. FIG. 19 shows a detent nut (for the detent nut, for example, “Points of screw tightening mechanism design”, Japanese Standards Association 1989.
When the normal tightening is carried out using the 4th edition of the issue, pp. 299 to 301), the impact occurrence situation from when the impact starts to sit down to when the tightening is completed, It is the figure which showed typically the waveform of the impact torque of each step.
【0021】図19から明らかなように、着座前、着座
時および着座後のインパクト・トルクの波形の顕著な差
異は、フリーランニング時間の差にある。フリーランニ
ング時間とは、一回のインパクト毎に発生する複数のト
ルク・パルスのうち、第1番目に発生するトルク・パル
スと第2番目に発生するトルク・パルスとの間隔のこと
である。上記第1番目のトルク・パルスは、静止してい
るボルトまたはナットにトルクがかかり始めてから最大
静止摩擦トルクに達してボルトまたはナットが回転し始
めるときのトルク波形であり、上記第2番目のトルク・
パルスは、回転しているボルトまたはナットが動摩擦に
よって次第に減速していき停止するときのトルク波形で
ある。そして、第1番目のトルク・パルスから第2番目
のトルク・パルスに至る間、すなわちフリーランニング
時間においてはボルトまたはナットがフリーランニング
状態で回転している。そして、着座に伴ってフリーラン
ニング時間は急激に短くなり、着座後においてはフリー
ランニング時間は観測されなくなる。このことを利用し
て、先行技術として引用した特願平5−333988号
では着座判定を行っている。As is apparent from FIG. 19, the significant difference in the waveform of the impact torque before sitting, during sitting and after sitting is the difference in free running time. The free running time is an interval between a torque pulse generated first and a torque pulse generated second among a plurality of torque pulses generated for each impact. The first torque pulse is a torque waveform at the time when the stationary bolt or nut starts to be torqued and then the maximum static friction torque is reached and the bolt or nut starts to rotate.・
The pulse is a torque waveform when the rotating bolt or nut is gradually decelerated due to dynamic friction and then stopped. Then, the bolt or the nut rotates in the free running state during the period from the first torque pulse to the second torque pulse, that is, during the free running time. Then, the free running time sharply shortens with sitting, and the free running time is no longer observed after sitting. Utilizing this fact, Japanese Patent Application No. 5-333988 cited as prior art determines seating.
【0022】また、自動車のような量産品においては、
締結部位によって、使用するボルト、ナット、被締結体
の形状・材質は決まっているので、戻り止めナットのカ
シメ部分がボルトのねじ面に当たり始めてから着座する
までのナットの回転角は一定と見なすことができる。し
たがって、所定仕様のインパクト・レンチ等のインパク
ト式ねじ締め機を用いる場合には、戻り止めナットのカ
シメ部分がボルトのねじ面に当たってインパクトが発生
し始めてから着座するまでのインパクトの発生回数は或
る程度のバラツキは伴うもののほぼ一定となる。言い換
えれば、正常な締付けであれば着座までのインパクトの
発生回数は標準的な範囲の数値となる。しかし、ボルト
あるいはナットにピッチ不良や噛み込み等の不具合があ
ると、実際に着座するよりも以前に、ねじ面での摩擦抵
抗が増大するためにトルク波形が、正常な締付けにおけ
る着座時あるいは着座後のものと類似した形となり、そ
のため誤って着座と判定してしまうことが起きる。ま
た、既に締付けを完了している部位を二度締めしてしま
ったような場合には、最初に検出されるインパクト・ト
ルクの波形が、正常な締付けにおける着座後のもの同じ
形となってしまう。したがって、請求項1〜請求項9の
ように構成することにより、上記のような締結異常を検
知することが可能となる。In mass-produced products such as automobiles,
Since the shapes and materials of bolts, nuts, and objects to be fastened are determined depending on the fastening parts, the rotation angle of the nut from the time when the crimped part of the detent nut starts to hit the screw surface of the bolt until it is seated should be considered to be constant. You can Therefore, when using an impact type screw tightener such as an impact wrench with a specified specification, the number of impact occurrences from when the detent nut's crimped portion hits the thread surface of the bolt until impact begins until it is seated Although there are some variations, they are almost constant. In other words, with normal tightening, the number of impact occurrences up to seating falls within a standard range. However, if the bolt or nut has a defect such as defective pitch or biting, the friction waveform on the screw surface increases before the actual seating. The shape is similar to that of the latter one, so it may be mistakenly determined to be seated. Also, if the part that has already been tightened is tightened twice, the waveform of the impact torque detected first will be the same as that after seating in normal tightening. . Therefore, by configuring as in claims 1 to 9, it becomes possible to detect the fastening abnormality as described above.
【0023】また、請求項10に記載の発明において
は、目標締結力に到達する以前に、少なくとも一つのイ
ンパクトが発生した後、所定の時間(通常時は30〜5
0ms程度の間隔で発生するから、例えば100ms程
度に設定)を経過しても次のインパクトが発生しない場
合に、締結異常と判定するように構成している。また、
請求項11に記載の発明においては、締結異常と判定し
た場合に駆動手段の動力源を直ちに遮断するように構成
しており、請求項12に記載の発明においては、締結異
常と判定した場合に判定結果を表示するように構成して
いる。上記のように構成したことにより、締付け作業の
途中で作業者が締め付けを中断してしまったような場合
に、作業者に対して締結異常を認識させることができ
る。According to the tenth aspect of the invention, before the target fastening force is reached, at least one impact has occurred for a predetermined time (normally 30 to 5).
Since it occurs at intervals of about 0 ms, for example, when the next impact does not occur even after a lapse of about 100 ms), it is determined that the fastening is abnormal. Also,
In the invention according to claim 11, the power source of the drive means is immediately shut off when it is determined that there is an abnormality in the fastening. In the invention according to claim 12, when it is determined that there is an abnormality in the fastening, It is configured to display the determination result. With the above configuration, when the worker interrupts the tightening during the tightening work, the worker can be made to recognize the fastening abnormality.
【0024】また、請求項13に記載の発明において
は、トルク検出手段の出力が定格範囲外となった場合
に、装置異常と判定するように構成している。すなわ
ち、この場合には、締結異常の判定以前に装置の故障を
判定するものである。そして装置が異常であれば締結状
態も異常であると判断できる。また、請求項14に記載
の発明においては、装置異常と判定した場合に駆動手段
の動力源を直ちに遮断するように構成しており、請求項
15に記載の発明においては、装置異常と判定した場合
に判定結果を表示するように構成している。上記のよう
に構成したことにより、締付け作業中に断線等のトラブ
ルが発生したような場合に、動力源を遮断して締付け作
業を継続出来ないようにすると共に、作業者に対して装
置の故障を認識させることができる。なお、図20は、
正常時と断線時とにおける信号の変化を示す特性図であ
り、トルクを電気信号として検出する際に、後記の実施
例におけるトルク検出部の2つのコイルと基準抵抗とで
ブリッジ回路を構成した場合の、差動増幅信号とサンプ
ル・ホールド処理後のアナログ信号を、正常時と断線時
とについて模式的に示した図である。図20から、断線
によってアナログ出力が異常に大きな値となってしまう
ことが判る。このように、トルク検出手段の出力が定格
範囲外の異常値を示した場合に、装置異常と判定する。In the thirteenth aspect of the invention, when the output of the torque detecting means is out of the rated range, it is determined that the apparatus is abnormal. That is, in this case, the failure of the device is determined before the determination of the fastening abnormality. If the device is abnormal, it can be determined that the fastening state is also abnormal. Further, in the invention described in claim 14, when it is determined that the device is abnormal, the power source of the driving means is immediately shut off. In the invention described in claim 15, it is determined that the device is abnormal. In this case, the determination result is displayed. With the above configuration, when a trouble such as a wire breakage occurs during tightening work, the power source is shut off to prevent the tightening work from continuing, and the operator is not allowed to break down the device. Can be recognized. Note that FIG.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a change in signal between a normal state and a wire breakage, and a case where a bridge circuit is configured by two coils of a torque detection unit and a reference resistance in an example described later when torque is detected as an electric signal. FIG. 3 is a diagram schematically showing the differentially amplified signal and the analog signal after the sample and hold processing in a normal state and a disconnection state. From FIG. 20, it can be seen that the analog output becomes an abnormally large value due to the disconnection. In this way, when the output of the torque detection means shows an abnormal value outside the rated range, it is determined that the device is abnormal.
【0025】[0025]
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。第1の実施例は、締結力の演算の際に、着座に伴
うインパクト・トルクの波形変化から着座時点を判定
し、上記着座時点を締結力計算開始時点として締結力を
演算するようにしたインパクト式ねじ締め装置におい
て、トルク検出手段の検出結果に基づいて締結異常を判
定すると共に、締結異常と判定した場合に駆動手段の動
力源を直ちに遮断し、かつ、判定結果を表示するように
構成したものである。そしてトルク検出手段の検出結果
に基づく締結異常の判定の具体的な方法としては、イン
パクトが発生し始めてから着座と判定するまでのインパ
クトの発生回数を検出し、上記のインパクトの発生回数
が異常と認められた場合、具体的には、着座と判定する
までのインパクトの発生回数が、正常な締付けにおける
発生回数の標準的な範囲から大きく乖離している場合
に、締結異常と判定するようにした例である。なお、標
準的な範囲とは、例えば8〜12回程度であり、それが
半分程度(3〜4回)以下になった場合に締結異常と判
定する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the first embodiment, when calculating the fastening force, the seating time is determined from the waveform change of the impact torque associated with the seating, and the fastening force is calculated with the seating time as the fastening force calculation start time. In the type screw tightening device, the fastening abnormality is determined based on the detection result of the torque detection means, and when the fastening abnormality is determined, the power source of the drive means is immediately shut off and the determination result is displayed. It is a thing. As a specific method of determining the fastening abnormality based on the detection result of the torque detection means, the number of impact occurrences from the start of impact occurrence to the determination of seating is detected. If it is confirmed, specifically, if the number of impact occurrences until it is determined to be seated deviates greatly from the standard range of the number of occurrences in normal tightening, it is determined that the fastening is abnormal. Here is an example. The standard range is, for example, about 8 to 12 times, and when it becomes about half (3 to 4 times) or less, it is determined that the fastening is abnormal.
【0026】図1〜図3は本発明の第1の実施例図であ
り、図1は本実施例のブロック図、図2は圧縮空気を動
力源とするインパクト・レンチ本体の断面図、図3は演
算処理を示すフローチャートである。まず、図1におい
て、インパクト式ねじ締め機本体100は、モータ10
2と、該モータ102の出力軸に接続され、該モータ1
02の連続的な回転力をインパクト・トルクに変換する
インパクト・トルク発生器103と、該インパクト・ト
ルク発生器103の出力軸すなわち主軸104に作用し
ているトルクを検出するトルク検出器101と、上記主
軸104に取付けられた締付けソケット(継手部)10
5とからなる。なお、モータ102は電動モータ、エア
・モータなどのように駆動力を発生するものであればい
ずれの形式のものでもよい。また、締付けソケット10
5の形状を選定することによってレンチにもナット・ラ
ンナーにも構成することができる。上記のインパクト式
ねじ締め機本体100には制御装置120が接続されて
いる。この制御装置120は、上記トルク検出器101
からの信号をトルク信号に変換するトルク信号処理部1
21と、ピーク値処理部122と、フリーランニング時
間処理部128と、締結力データ・メモリ部123と、
締結力演算部124と、異常判定動力制御部125と、
表示部126とから構成されている。1 to 3 are diagrams of a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram of the present embodiment, and FIG. 2 is a sectional view of an impact wrench body using compressed air as a power source. 3 is a flow chart showing the arithmetic processing. First, in FIG. 1, the impact type screw tightener main body 100 is a motor 10
2 and the output shaft of the motor 102, the motor 1
An impact torque generator 103 for converting the continuous torque of 02 into impact torque, and a torque detector 101 for detecting the torque acting on the output shaft of the impact torque generator 103, that is, the main shaft 104, Tightening socket (joint part) 10 attached to the main shaft 104
It consists of 5. The motor 102 may be of any type as long as it can generate a driving force such as an electric motor or an air motor. Also, the tightening socket 10
By selecting the shape of 5, it can be configured as a wrench or a nut / runner. A control device 120 is connected to the impact type screw tightener main body 100. The control device 120 includes the torque detector 101.
Torque signal processing unit 1 for converting a signal from a torque signal into a torque signal
21, a peak value processing unit 122, a free running time processing unit 128, a fastening force data / memory unit 123,
A fastening force calculation unit 124, an abnormality determination power control unit 125,
The display unit 126 is included.
【0027】次に、図2は、本発明の具体的な実施例で
あり、圧縮空気を動力源とするインパクト・レンチとし
て構成した場合の断面図を示す。図2において、10は
インパクト・レンチ本体(図1の100の部分に相当)
であり、このインパクト・レンチ本体10内には、給気
部16、エア.モータ部13、油圧パルス発生部14お
よびトルク検出部11が設けられている。給気部16に
は、エア・モータ部13に連通するエア通路17が形成
され、その途中にはメイン・バルブ18および切替えバ
ルブ19がこの順に設けられている。メイン・バルブ1
8は、バルブ操作レバー20を引くことによって開き、
切替えバルブ19は回転切替えレバー21を所定の回転
位置まで回すことによって開くようになっている。エア
・モータ部13は偏心したシリンダ内に配置された回転
駆動軸22を備えており、この回転駆動軸22は、ベー
ン23に圧縮空気が作用することによって回転するよう
になっている。油圧パルス発生部14は、エア・モータ
部13の回転駆動軸22に直結されたライナ・ケース2
4内に設けられた主軸15と、この主軸15に外装され
たドライビング・ブレード25とからなり、ライナ・ケ
ース24内には油液が充満されている。主軸15は、一
定以上の負荷がないときはライナ・ケース24内面とド
ライビング・ブレード25の抵抗によってエア・モータ
部13の回転駆動軸22と共に回転し、一定以上の負荷
があるときはリリーフ・バルブ28を介してドライビン
グ・ブレード25の内面に作用する油圧が変動すること
によって衝撃的に回るようになっている。この主軸15
の先端部は、ソケット(ボックス・レンチ)を介してね
じに接続するような形状になっており、この先端部を所
望のねじに合わせることによって、ねじ締めを行うこと
ができる。トルク検出部11は、主軸15の周囲に配置
され、かつ、インパクト・レンチ本体10に固定された
1対のコイル26a、26bから構成されている。主軸
15は左右1対の螺旋角の異なる溝列27a、27bが
設けられた磁歪効果を有する材料で作られており、これ
らの溝列27a、27bに対向してコイル26a、26
bが配置されている。そして、これらのコイル26a、
26bによって、主軸15に作用するトルクを検出でき
るようになっている。圧縮空気の遮断機構の構成につい
ては、エア・モータ部13へ送られる圧縮空気を供給・
遮断するためのシャット・オフ・バルブ12が、切替え
バルブ19とエア・モータ部13とを連絡するエア通路
17の途中に設けられている。Next, FIG. 2 is a specific embodiment of the present invention and shows a sectional view in the case of being configured as an impact wrench using compressed air as a power source. In FIG. 2, 10 is an impact wrench body (corresponding to 100 in FIG. 1)
In the impact wrench body 10, the air supply unit 16, the air. A motor unit 13, a hydraulic pressure pulse generation unit 14, and a torque detection unit 11 are provided. An air passage 17 communicating with the air motor portion 13 is formed in the air supply portion 16, and a main valve 18 and a switching valve 19 are provided in this order in the air passage 17. Main valve 1
8 is opened by pulling the valve operating lever 20,
The switching valve 19 is opened by turning the rotation switching lever 21 to a predetermined rotation position. The air motor unit 13 includes a rotary drive shaft 22 arranged in an eccentric cylinder, and the rotary drive shaft 22 is rotated by the compressed air acting on the vanes 23. The hydraulic pulse generator 14 is connected to the rotary drive shaft 22 of the air motor unit 13 and is directly connected to the liner case 2.
The main shaft 15 provided inside the main shaft 4 and the driving blade 25 that is externally mounted on the main shaft 15, and the liner case 24 is filled with oil liquid. The main shaft 15 rotates together with the rotary drive shaft 22 of the air motor unit 13 by the resistance of the inner surface of the liner case 24 and the driving blade 25 when there is no load above a certain level, and the relief valve when there is a load above a certain level. The hydraulic pressure acting on the inner surface of the driving blade 25 via 28 fluctuates so as to shockly rotate. This spindle 15
The tip end of is shaped so as to be connected to a screw via a socket (box wrench), and the screw tightening can be performed by aligning the tip end with a desired screw. The torque detector 11 is arranged around the main shaft 15 and is composed of a pair of coils 26 a and 26 b fixed to the impact wrench body 10. The main shaft 15 is made of a material having a magnetostrictive effect in which a pair of left and right groove rows 27a and 27b having different spiral angles are provided, and the coils 26a and 26 are opposed to the groove rows 27a and 27b.
b is arranged. And these coils 26a,
The torque acting on the main shaft 15 can be detected by 26b. Regarding the structure of the compressed air cutoff mechanism, the compressed air sent to the air motor unit 13 is supplied.
A shut-off valve 12 for shutting off is provided in the middle of an air passage 17 that connects the switching valve 19 and the air motor unit 13.
【0028】また、インパクト・レンチ本体10と電気
的に接続された制御装置30は図1の120に相当する
部分であり、トルク検出部11から発せられる信号を入
力としてトルク信号をつくるトルク信号処理部121
と、トルク信号からインパクトごとにピーク・トルク値
を抽出するピーク値処理部122と、フリーランニング
時間処理部128と、トルク−締結力変換係数と締結力
との関係を示す関数が記録されている締結力データ・メ
モリ部123と、締結力演算部124と、演算された締
結力が適正範囲にあるか否かを判定して、シャット・オ
フ・バルブ12への開閉制御信号を送出する異常判定動
力制御部125と、締結力の演算値や締結異常を表示す
る表示部126とからなる。なお、上記の121〜12
6および128は、図1と同じ構成であるため、図示を
省略している。Further, the control device 30 electrically connected to the impact wrench body 10 is a portion corresponding to 120 in FIG. 1, and torque signal processing for producing a torque signal by inputting a signal emitted from the torque detecting portion 11 as an input. Part 121
And a peak value processing unit 122 that extracts a peak torque value for each impact from the torque signal, a free running time processing unit 128, and a function that indicates the relationship between the torque-fastening force conversion coefficient and the fastening force. The fastening force data / memory unit 123, the fastening force calculation unit 124, and an abnormality determination that determines whether the calculated fastening force is in an appropriate range and sends an opening / closing control signal to the shut-off valve 12. It includes a power control unit 125 and a display unit 126 that displays a calculated value of the fastening force and a fastening abnormality. In addition, the above 121 to 12
6 and 128 have the same configuration as in FIG. 1, and are not shown.
【0029】図4は、締結力データ・メモリ部123に
記録されているトルク−締結力変換係数と締結力との関
係を示す関数の一例図である。図4に示すように、或る
ピーク・トルク値(トルク・パルスのピーク値)をもっ
たインパクトが付与されたとき、その時点での締結力が
小さいときには、この付与されたインパクトによる締結
力の増加量は大きくなり、一方、すでに相当のレベルの
締結力が発生している状態のときには、同じピーク・ト
ルク値のインパクトでもこれによって上乗せされる締結
力の増加量は大きくないことがわかる。なお、その具体
的な値は、ボルト、被締結体およびインパクト・レンチ
の組合せでそれぞれ異なる。このような係数データがイ
ンパクト・レンチとその使用対象であるボルトおよび被
締結体との組合せ毎に関数として用意される。締結力演
算部124では後述するように上記のピーク・トルク値
と関数データを基に締結力が演算される。FIG. 4 is an example of a function showing the relationship between the torque-fastening force conversion coefficient recorded in the fastening force data / memory section 123 and the fastening force. As shown in FIG. 4, when an impact having a certain peak torque value (peak value of torque pulse) is applied, and when the fastening force at that time is small, the fastening force due to the given impact It can be seen that the amount of increase in the fastening force is large, while on the other hand, when the fastening force of a considerable level has already been generated, the amount of increase in the fastening force added by this is not large even with the impact of the same peak torque value. The specific value differs depending on the combination of the bolt, the tightened body, and the impact wrench. Such coefficient data is prepared as a function for each combination of the impact wrench, the bolt and the object to be fastened, which are objects of use of the impact wrench. As will be described later, the fastening force calculator 124 calculates the fastening force based on the peak torque value and the function data described above.
【0030】次に、図3に示すフローチャートに基づい
て第1の実施例の作用を説明する。図2に示したバルブ
操作レバー20が引かれることによって給気部16から
シャット・オフ・バルブ12を介してエア・モータ部1
3に送られた圧縮空気により、エア・モータ部13の回
転駆動軸22が回転し、その回転力は油圧パルス発生部
14において衝撃的な回転力に変換され、主軸15に伝
達されて、ねじ締め作業が行われる。まず、図3のステ
ップS1において、目標締結力cFcの値を設定し、ス
テップS2およびステップS3では、予め実験で求めた
着座判定しきい値フリーランニング時間stFRおよび異
常判定しきい値インパクト発生回数sNPPをそれぞれ設
定した後、ステップS4でインパクト数のカウンタをリ
セットし<カウントi=0>、ステップS5でそれまで
の締結力の値をリセットし<F(0)=0>、さらにス
テップS6では着座前インパクト発生回数NPPをリセッ
トする<NPP=0>。ここで、異常判定しきい値インパ
クト発生回数sNPPは、例えば、正常な締付けにおける
着座前インパクト発生回数の平均値NPPAおよび標準偏
差σNPPに対して、sNPP≦NPPA−3σNPPの値に設
定すればよい。次に、ステップS7では、ねじ締めを開
始する。また、ステップS8〜ステップS20におい
て、ステップS9はフリーランニング時間処理部128
における処理内容、ステップS13はピーク値処理部1
22における処理内容、ステップS12、ステップS1
6およびステップS18〜ステップS20は異常判定動
力制御部125における処理内容であり、その他は締結
力演算部124における処理内容である。Next, the operation of the first embodiment will be described based on the flow chart shown in FIG. When the valve operating lever 20 shown in FIG. 2 is pulled, the air motor unit 1 is supplied from the air supply unit 16 via the shut-off valve 12.
By the compressed air sent to 3, the rotary drive shaft 22 of the air motor unit 13 rotates, and the rotational force thereof is converted into a shocking rotational force in the hydraulic pressure pulse generation unit 14, transmitted to the main shaft 15, and screwed. Tightening work is performed. First, in step S1 of FIG. 3, the value of the target fastening force cFc is set, and in steps S2 and S3, the seating determination threshold free-running time st FR and the number of occurrences of abnormal determination threshold impact values obtained in advance by experiments. After setting each sN PP , the impact number counter is reset in step S4 <count i = 0>, the fastening force value up to that time is reset <F (0) = 0> in step S5, and further step S6. Then, the number of impacts before seating NPP is reset < NPP = 0>. Here, the abnormality determination threshold value impact occurrence count sN PP is, for example, a value of sN PP ≦ N PPA −3σN PP with respect to the average value N PPA and standard deviation σN PP of the pre-seating impact occurrence count in normal tightening. You can set it to. Next, in step S7, screw tightening is started. In steps S8 to S20, step S9 is the free running time processing unit 128.
Processing contents in step S13 is the peak value processing unit 1
Processing contents in step 22, step S12, step S1
6 and Steps S18 to S20 are the processing contents in the abnormality determination power control unit 125, and the others are the processing contents in the fastening force calculation unit 124.
【0031】また、ステップS8〜ステップS10およ
びステップS11はループを形成しており、着座までは
インパクトごとに着座判定およびインパクトの発生回数
のカウントを行う。まず、ステップS8でカウントiを
1だけ増加させた後、ステップS9でトルク信号処理部
121からの信号(トルク信号)に基づいてフリーラン
ニング時間tFRを求める。次に、ステップS10では、
フリーランニング時間tFRが着座判定しきい値フリーラ
ンニング時間stFR以下か否かを判断し、NOすなわち
未着座であればステップS11において着座前インパク
ト発生回数NPPを1だけ増加させた後、ステップS8に
戻ってステップS10までを繰返す。一方、ステップS
10でYESになると、すなわち着座と判定すると、ス
テップS12へ進み、着座前インパクト発生回数NPPが
異常判定しきい値インパクト発生回数sNPP以上か否か
を判断する。ステップS12でNOすなわち締結異常と
判定した場合には、ステップS19に進んでカット・オ
フ命令が出され、またステップS20で異常表示命令が
出された後、ステップS21に進む。これにより、圧縮
空気のバルブが閉じられるとともに、制御装置120の
表示部126に締結異常が表示される。また、ステップ
S12でYESすなわち正常に締結が行われていれば、
ステップS13〜ステップS16およびステップS17
からなるループに進み、インパクトごとに締結力の計算
を行う。Further, steps S8 to S10 and step S11 form a loop, and the seating determination and the number of impact occurrences are performed for each impact up to the seating. First, after incrementing the count i by 1 in step S8, the free running time t FR is calculated based on the signal (torque signal) from the torque signal processing unit 121 in step S9. Next, in step S10,
It is determined whether or not the free running time t FR is equal to or less than the seating determination threshold free running time st FR. If NO, that is, if the user is not seated yet, the number of impacts before seating NPP is increased by 1 in step S11, and then the step is performed. The process returns to S8 and steps S10 to S10 are repeated. On the other hand, step S
If YES in 10, that is, if it is determined that the vehicle is seated, the process proceeds to step S12, and it is determined whether or not the number of impacts N PP before seating is greater than or equal to the number of times sN PP of abnormality determination threshold impact occurrence. If NO in step S12, that is, if it is determined that there is an abnormality in engagement, the flow advances to step S19 to issue a cut-off command, and in step S20 an error display command is issued, after which the flow advances to step S21. As a result, the valve for the compressed air is closed and the fastening error is displayed on the display unit 126 of the control device 120. If YES in step S12, that is, if the fastening is normally performed,
Steps S13 to S16 and Step S17
Go to the loop consisting of and calculate the fastening force for each impact.
【0032】まず、ステップS13では、トルク信号か
らインパクトのピーク・トルク値TP(i)を求めて記憶
する。なお、着座時点においては、上記ステップS9に
おいて一時的に記憶されているトルク信号からピーク・
トルク値TP(i)を求めればよい。次に、ステップS1
4では、F(i−1)におけるトルク−締結力変換係数
CT F(i)を、締結力データ・メモリ部123のテーブ
ルに基づいて計算する。ただし、CTF(i)=CTF[F
(i−1)]。次に、ステップS15では、インパクト
による締結力の増加分δF(i)=CTF(i)×TP(i)
を計算し、さらにこのインパクト後の締結力F(i)
を、それまでの締結力すなわち1回前のインパクト後の
締結力F(i−1)に上記の増加分δF(i)を加算する
ことによって計算する。したがってF(i)は、F(i)
=F(i−1)+CTF(i)×TP(i)。次に、ステップ
S16では、インパクト後の締結力F(i)が目標締結
力cFc以上か否かを判断し、NOであればステップS
17でカウントiを1だけ増加させた後、ステップS1
3に戻ってステップS16までを繰返す。一方、ステッ
プS16でYESになると、ステップS18へ進み、そ
の時点でカット・オフ命令が出される。これによって圧
縮空気のバルブが閉じられる。First, in step S13, a peak impact torque value T P (i) is obtained from the torque signal and stored. It should be noted that at the time of sitting, the peak signal from the torque signal temporarily stored in step S9 is detected.
The torque value T P (i) may be calculated. Next, step S1
In 4, F (i-1) Torque in - a fastening force conversion coefficient C T F (i), is calculated based on the tightening force data memory unit 123 table. However, C TF (i) = C TF [F
(i-1)]. Next, in step S15, the amount of increase in fastening force due to impact δF (i) = C TF (i) × T P (i)
And the fastening force F (i) after this impact
Is calculated by adding the increasing amount δF (i) to the fastening force up to that point, that is, the fastening force F (i-1) after the impact one time before. Therefore, F (i) is F (i)
= F (i-1) + CTF (i) * TP (i). Next, in step S16, it is determined whether or not the post-impact fastening force F (i) is greater than or equal to the target fastening force cFc.
After incrementing the count i by 1 in 17, the step S1
Returning to step 3, the steps up to step S16 are repeated. On the other hand, if YES in step S16, the flow advances to step S18, at which point a cut-off command is issued. This causes the compressed air valve to close.
【0033】次に、ステップS21では、終了するか否
かを判断し、YESであればそのまま終了し、NOであ
ればステップS4へ戻って次のねじ締めを行う。上記の
構成により、ボルトあるいはナットにピッチ不良や噛み
込み等の不具合がある場合には、着座前の段階で異常を
判定して締付け作業を中止することができる。Next, in step S21, it is determined whether or not to end the process. If YES, the process ends as it is, and if NO, the process returns to step S4 to perform the next screw tightening. With the above configuration, when the bolt or the nut has a defect such as a defective pitch or biting, the abnormality can be determined before the seating and the tightening operation can be stopped.
【0034】上記のように、本実施例においては、締結
力の演算の際に、着座に伴うインパクト・トルクの波形
変化から着座時点を判定し、上記着座時点を締結力計算
開始時点として締結力を演算するようにしたインパクト
式ねじ締め装置において、トルク検出手段の検出結果に
基づいて締結異常を判定すると共に、締結異常と判定し
た場合に駆動手段の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定
結果を表示するように構成している。そして、トルク検
出手段の検出結果に基づく締結異常の判定の具体的な方
法としては、インパクトが発生し始めてから着座と判定
するまでのインパクトの発生回数を検出し、上記のイン
パクトの発生回数が異常と認められた場合に、具体的に
は着座と判定するまでのインパクトの発生回数が、正常
な締付けにおける発生回数の標準的な範囲から大きく乖
離している場合に、締結異常と判定するように構成して
いる。そのため、締結異常のまま作業が次工程へ移動す
ることを防止できると共に、作業者も締結異常を認識す
ることができる。また、ボルトあるいはナットにピッチ
不良や噛み込み等の不具合がある場合には、着座前の段
階で異常を判定して締付け作業を中止することができる
ので、被締結体の座面に擦り傷がつくことを防止でき、
被締結体をそのまま再使用することができる。As described above, in the present embodiment, when the fastening force is calculated, the seating time is determined from the waveform change of the impact torque due to the seating, and the seating time is used as the fastening force calculation start time. In the impact type screw tightening device for calculating, the fastening abnormality is determined based on the detection result of the torque detection means, and when the fastening abnormality is determined, the power source of the drive means is immediately shut off, and the determination result Is configured to display. Then, as a specific method for determining the fastening abnormality based on the detection result of the torque detection means, the number of impact occurrences from the start of impact occurrence to the determination of seating is detected, and the impact occurrence count is abnormal. If the number of impact occurrences until it is determined to be seated deviates significantly from the standard range of the number of occurrences in normal tightening, it is determined that the fastening is abnormal. I am configuring. Therefore, it is possible to prevent the work from moving to the next process with the fastening abnormality, and also the worker can recognize the fastening abnormality. Also, if the bolt or nut has a problem such as defective pitch or biting, it is possible to judge the abnormality before the seating and stop the tightening work, so the seating surface of the object to be fastened is scratched. Can be prevented
The fastened body can be reused as it is.
【0035】次に、図5および図6は、本発明の第2の
実施例であり、図5はブロック図、図6は演算処理を示
すフローチャートである。この実施例は、締結力の演算
の際に、着座に伴うインパクト・トルクの波形変化から
着座時点を判定し、上記着座時点を締結力計算開始時点
として締結力を演算するようにしたインパクト式ねじ締
め装置において、トルク検出手段の検出結果に基づいて
締結異常を判定すると共に、締結異常と判定した場合に
駆動手段の動力源を即時に遮断し、かつ、判定結果を表
示するように構成している。そして、トルク検出手段の
検出結果に基づく締結異常の判定の具体的な方法として
は、正常な締付けであれば着座と判定するまでに複数回
のインパクトが発生するような締結部位の締付けの際
に、最初のインパクトで検出されたトルク波形が着座以
降のインパクトの特徴を有している場合に締結異常と判
定するように構成している。具体的には最初のインパク
ト・トルクの波形に含まれるパラメータとして、フリー
ランニング時間の変化を検出し、上記のフリーランニン
グ時間が着座判定しきい値フリーランニング時間以下で
ある場合に、締結異常と判定するように構成した例であ
る。Next, FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a block diagram, and FIG. 6 is a flow chart showing arithmetic processing. In this embodiment, when calculating the fastening force, the seating time is determined from the change in the waveform of the impact torque associated with the seating, and the fastening force is calculated with the seating time as the fastening force calculation start time. In the tightening device, the fastening abnormality is determined based on the detection result of the torque detection means, and when the fastening abnormality is determined, the power source of the drive means is immediately shut off and the determination result is displayed. There is. Then, as a specific method for determining the fastening abnormality based on the detection result of the torque detection means, when fastening the fastening portion such that a plurality of impacts occur until it is determined to be seated if the fastening is normal, The fastening abnormality is determined when the torque waveform detected at the first impact has the characteristics of impact after seating. Specifically, the change in free running time is detected as a parameter included in the first impact torque waveform, and if the above free running time is equal to or less than the seating determination threshold free running time, it is determined that there is a fastening error. It is an example configured to do so.
【0036】なお、着座前のフリーランニング時間は、
例えば、図19に示すように、約300〜400μsで
あり、着座後はほぼ0になる。したがって上記の着座判
定しきい値フリーランニング時間は、例えば100〜2
00μs程度の値に設定すればよい。The free running time before sitting is
For example, as shown in FIG. 19, it is about 300 to 400 μs and becomes almost 0 after sitting. Therefore, the seating determination threshold free running time is, for example, 100 to 2
It may be set to a value of about 00 μs.
【0037】まず、図5に基づいて構成を説明する。図
5において、インパクト式ねじ締め機本体100は、第
1の実施例と同様に、モータ102、インパクト・トル
ク発生器103、主軸104、トルク検出器101およ
び締付けソケット105からなる。このインパクト式ね
じ締め機本体100には制御装置130が接続されてい
る。制御装置130は、第1の実施例と同様のトルク信
号処理部121、ピーク値処理部122、フリーランニ
ング時間処理部128、締結力データ・メモリ部123
および表示部126のほかに、第1の実施例とは少し異
なる締結力演算部134および異常判定動力制御部13
5を備えている。First, the structure will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the impact type screw tightener main body 100 includes a motor 102, an impact / torque generator 103, a main shaft 104, a torque detector 101, and a tightening socket 105, as in the first embodiment. A control device 130 is connected to the impact type screw tightener main body 100. The control device 130 has the same torque signal processing unit 121, peak value processing unit 122, free running time processing unit 128, and fastening force data / memory unit 123 as in the first embodiment.
In addition to the display unit 126 and the display unit 126, the fastening force calculation unit 134 and the abnormality determination power control unit 13 are slightly different from those in the first embodiment.
It is equipped with 5.
【0038】次に、図6に示すフローチャートに基づい
て第2の実施例の作用を説明する。まず、ステップS3
1において目標締結力cFcの値を設定し、ステップS
32で予め実験で求めた着座判定しきい値フリーランニ
ング時間stFRを設定した後、ステップS33でインパ
クト数のカウンタをリセットし<カウントi=0>、ス
テップS34でそれまでの締結力の値をリセットする<
F(0)=0>。次に、ステップS35では、ねじ締め
を開始する。ステップS36〜ステップS47におい
て、ステップS37はフリーランニング時間処理部12
8における処理内容、ステップS40はピーク値処理部
122における処理内容、ステップS38、S39およ
びステップS45〜ステップS47は異常判定動力制御
部135における処理内容であり、その他は締結力演算
部134における処理内容である。また、ステップS3
6〜ステップS38はループを形成しており、着座まで
はインパクトごとに着座判定を行う。Next, the operation of the second embodiment will be described based on the flow chart shown in FIG. First, step S3
In step 1, the value of the target fastening force cFc is set, and step S
After setting the seating determination threshold free running time st FR obtained in advance by 32 in step 32, the impact number counter is reset in step S33 <count i = 0>, and the value of the fastening force up to that point is set in step S34. Reset <
F (0) = 0>. Next, in step S35, screw tightening is started. In steps S36 to S47, the step S37 is the free running time processing unit 12
8 is the processing content, Step S40 is the processing content in the peak value processing unit 122, Steps S38, S39 and Steps S45 to S47 are the processing content in the abnormality determination power control unit 135, and the others are the processing content in the fastening force calculation unit 134. Is. Also, step S3
6 to step S38 form a loop, and the seating determination is performed for each impact up to the seating.
【0039】まず、ステップS36でカウントiを1だ
け増加させた後、ステップS37でトルク信号に基づい
てフリーランニング時間tFRを求める。次に、ステップ
S38では、フリーランニング時間tFRが着座判定しき
い値フリーランニング時間stFR以下か否かを判断し、
NOすなわち未着座であればステップS36に戻ってス
テップS38までを繰返す。一方、ステップS38でY
ESになると、すなわち着座と判定すると、ステップS
39へ進み、インパクト数iが1を越えているか否かを
判断する。ステップS39でNOすなわち締結異常と判
定した場合には、ステップS46に進み、カット・オフ
命令が出され、ステップS47で異常表示命令が出され
た後、ステップS48に進む。これにより、圧縮空気の
バルブが閉じられると共に、制御装置130の表示部1
26に締結異常が表示される。また、ステップS39で
YESすなわち正常に締結が行われていれば、ステップ
S40〜ステップS43およびステップS44からなる
ループに進み、インパクトごとに締結力の計算を行う。First, after incrementing the count i by 1 in step S36, the free running time t FR is obtained based on the torque signal in step S37. Next, in step S38, it is determined whether the free running time t FR is the seating determination threshold free running time st FR or less,
If NO, that is, if the player is not seated, the process returns to step S36 and repeats steps up to step S38. Meanwhile, in step S38, Y
When it becomes ES, that is, when it is determined to be seated, step S
In step 39, it is determined whether or not the impact number i exceeds 1. If NO in step S39, that is, if it is determined that there is an abnormality in engagement, the process proceeds to step S46, a cut-off command is issued, and an abnormality display command is issued in step S47, and then the process proceeds to step S48. As a result, the valve for compressed air is closed and the display unit 1 of the control device 130 is closed.
A fastening error is displayed at 26. Further, if YES in step S39, that is, if the fastening is normally performed, the process proceeds to the loop including steps S40 to S43 and step S44, and the fastening force is calculated for each impact.
【0040】まず、ステップS40では、トルク信号か
らインパクトのピーク・トルク値T P(i)を求めて記憶
する。なお、着座時点においては、上記ステップS37
において一時的に記憶されているトルク信号からピーク
・トルク値TP(i)を求めればよい。次に、ステップS
41では、F(i−1)におけるトルク−締結力変換係
数CT F(i)を、締結力データ・メモリ部123のテー
ブルに基づいて計算する。ただし、CTF(i)=C
TF〔F(i−1)〕。次に、ステップS42では、イン
パクトによる締結力の増加分δF(i)=CTF(i)×T
P(i)を計算し、さらにこのインパクト後の締結力F
(i)を、それまでの締結力すなわち1回前のインパク
ト後の締結力F(i−1)に上記の増加分δF(i)を加
算することによって計算する。したがって、F(i)は
F(i)=F(i−1)+CTF(i)×TP(i)。次に、
ステップS43では、インパクト後の締結力F(i)が
目標締結力cFc以上か否かを判断し、NOであればス
テップS44でカウントiを1だけ増加させた後、ステ
ップS40に戻ってステップS43までを繰返す。一
方、ステップS43でYESになると、ステップS45
へ進み、その時点でカット・オフ命令が出される。これ
によって圧縮空気のバルブが閉じられる。次に、ステッ
プS48では、終了するか否かを判断し、YESであれ
ばそのまま終了し、NOであればステップS33へ戻っ
て次のねじ締めを行う。これにより、既に締結を完了し
ている部位を二度締めしてしまった場合には、二度締め
となったときの1回目のインパクトの直後に異常を判定
して締付け作業を中止することができる。First, in step S40, the torque signal
Impact peak torque value T Pmemorize in search of (i)
To do. At the time of sitting, the above step S37 is performed.
From the torque signal temporarily stored at
・ Torque value TP(i) should be calculated. Next, step S
In 41, the torque-fastening force conversion function in F (i-1)
Number CT F(i) is the data of the fastening force data / memory unit 123.
Calculate based on Bull. However, CTF(i) = C
TF[F (i-1)]. Next, in step S42,
Increase in fastening force due to Pact δF (i) = CTF(i) x T
P(i) is calculated and the fastening force F after this impact is calculated.
(i) is the fastening force up to that point, that is,
The fastening force F (i-1) after
Calculate by adding. Therefore, F (i) is
F (i) = F (i-1) + CTF(i) x TP(i). next,
In step S43, the fastening force F (i) after impact is
It is determined whether or not the target fastening force cFc is equal to or more than the target fastening force.
After increasing the count i by 1 at step S44,
The process returns to step S40 and steps S43 to S43 are repeated. one
If YES in step S43, step S45
Proceed to and a cut-off command will be issued at that time. this
The valve of compressed air is closed by Next,
In step S48, it is determined whether or not to end, and if YES
If it is NO, return to step S33.
And tighten the next screw. As a result, the fastening has already been completed.
If you have tightened the part that has been
When it becomes, the abnormality is judged immediately after the first impact.
Then, the tightening work can be stopped.
【0041】上記のように、本実施例においては、締結
力の演算の際に、着座に伴うインパクト・トルクの波形
変化から着座時点を判定し、上記着座時点を締結力計算
開始時点として締結力を演算するようにしたインパクト
式ねじ締め装置において、トルク検出手段の検出結果に
基づいて締結異常を判定すると共に、締結異常と判定し
た場合に駆動手段の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定
結果を表示するように構成し、また、トルク検出手段の
検出結果に基づく締結異常の判定の具体的な方法として
は、インパクト・トルクの波形に含まれるパラメータと
して、フリーランニング時間の変化を検出し、上記のフ
リーランニング時間が着座判定しきい値フリーランニン
グ時間以下である場合に、締結異常と判定するようにし
ている。そのため、締結異常のまま作業が次工程へ移動
することを防止できると共に、作業者も締結異常を認識
することができる。また、既に締付けを完了している部
位を二度締めしてしまったような場合に、その作業ミス
を検知できるので、締直し等の処置ができる。As described above, in the present embodiment, when calculating the fastening force, the seating time is determined from the change in the waveform of the impact torque due to the seating, and the seating time is used as the fastening force calculation start time. In the impact type screw tightening device for calculating, the fastening abnormality is determined based on the detection result of the torque detection means, and when the fastening abnormality is determined, the power source of the drive means is immediately shut off, and the determination result In addition, as a specific method of determining the fastening abnormality based on the detection result of the torque detection means, as a parameter included in the waveform of the impact torque, the change of the free running time is detected, When the free running time is equal to or less than the seating determination threshold free running time, it is determined that the fastening is abnormal. Therefore, it is possible to prevent the work from moving to the next process with the fastening abnormality, and also the worker can recognize the fastening abnormality. Further, in the case where the part which has already been tightened is tightened twice, the work error can be detected, and therefore the re-tightening or the like can be performed.
【0042】次に、図7および図8は、本発明の第3の
実施例であり、図7はブロック図、図8は演算処理を示
すフローチャートである。この実施例は、締結力の演算
の際に、着座に伴うインパクト・トルクの波形変化から
着座時点を判定し、上記着座時点を締結力計算開始時点
として締結力を演算するようにしたインパクト式ねじ締
め装置において、トルク検出手段の検出結果に基づいて
締結異常を判定すると共に、締結異常と判定した場合に
駆動手段の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定結果を表
示するように構成したものである。そして、トルク検出
手段の検出結果に基づく締結異常の判定の具体的な方法
としては、正常な締付けであれば着座と判定するまでに
複数回のインパクトが発生するような締結部位の締付け
の際に、最初のインパクトで検出されたトルク波形が着
座以降のインパクトの特徴を有している場合に締結異常
と判定するように構成している。具体的にはインパクト
・トルクの波形に含まれるパラメータとして、トルク・
パルスの持続時間の変化を検出し、上記の持続時間が着
座判定しきい値持続時間以上である場合に、締結異常と
判定するように構成した例である。7 and 8 show a third embodiment of the present invention, FIG. 7 is a block diagram, and FIG. 8 is a flow chart showing arithmetic processing. In this embodiment, when calculating the fastening force, the seating time is determined from the change in the waveform of the impact torque associated with the seating, and the fastening force is calculated with the seating time as the fastening force calculation start time. In the tightening device, the fastening abnormality is determined based on the detection result of the torque detection means, and when the fastening abnormality is determined, the power source of the drive means is immediately shut off and the determination result is displayed. is there. Then, as a specific method for determining the fastening abnormality based on the detection result of the torque detection means, when fastening the fastening portion such that a plurality of impacts occur until it is determined to be seated if the fastening is normal, The fastening abnormality is determined when the torque waveform detected at the first impact has the characteristics of impact after seating. Specifically, as a parameter included in the impact torque waveform, the torque
In this example, a change in pulse duration is detected, and if the duration is equal to or longer than the seating determination threshold duration, it is determined that the fastening is abnormal.
【0043】なお、着座前のトルク・パルスの持続時間
は、例えば0.2ms程度であり、それが着座後には約
1ms以上に変化するから、上記の着座判定しきい値持
続時間は、例えば0.5ms程度に設定すればよい。The duration of the torque pulse before seating is, for example, about 0.2 ms, and it changes to about 1 ms or more after seating. Therefore, the seating determination threshold duration is, for example, 0 ms. It may be set to about 0.5 ms.
【0044】まず、図7に基づいて構成を説明する。図
7において、インパクト式ねじ締め機本体100は、第
1の実施例と同様に、モータ102、インパクト・トル
ク発生器103、主軸104、トルク検出器101およ
び締付けソケット105からなる。このインパクト式ね
じ締め機本体100には制御装置140が接続されてい
る。制御装置140は、第1の実施例と同様のトルク信
号処理部121、ピーク値処理部122、締結力データ
・メモリ部123および表示部126の他に、トルク・
パルス持続時間処理部148と第1の実施例とは少し異
なる締結力演算部144と異常判定動力制御部145と
を備えている。First, the configuration will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the impact type screw tightener main body 100 includes a motor 102, an impact torque generator 103, a main shaft 104, a torque detector 101, and a tightening socket 105, as in the first embodiment. A control device 140 is connected to the impact type screw tightener main body 100. In addition to the torque signal processing unit 121, the peak value processing unit 122, the fastening force data / memory unit 123, and the display unit 126, which are the same as those in the first embodiment, the control device 140 also controls the torque.
The pulse duration processing unit 148 is provided with a fastening force calculation unit 144 and an abnormality determination power control unit 145, which are slightly different from those in the first embodiment.
【0045】次に、図8に示すフローチャートに基づい
て第3の実施例の作用を説明する。まず、ステップS5
1において目標締結力cFcの値を設定し、ステップS
52では予め実験で求めた着座判定しきい値持続時間s
WPを設定した後、ステップS53でインパクト数のカ
ウンタをリセットし<カウントi=0>、ステップS5
4でそれまでの締結力の値をリセットする<F(0)=
0>。次に、ステップS55では、ねじ締めを開始す
る。ステップS56〜ステップS67において、ステッ
プS57はトルク・パルス持続時間処理部148におけ
る処理内容、ステップS60はピーク値処理部122に
おける処理内容、ステップS58、S59およびステッ
プS65〜ステップS67は異常判定動力制御部145
における処理内容であり、その他は締結力演算部144
における処理内容である。また、ステップS56〜ステ
ップS58はループを形成しており、着座まではインパ
クトごとに着座判定を行う。Next, the operation of the third embodiment will be described based on the flow chart shown in FIG. First, step S5
In step 1, the value of the target fastening force cFc is set, and step S
In 52, the sitting determination threshold duration s previously obtained by experiments
After setting W P , the impact number counter is reset in step S53 <count i = 0>, and step S5
The value of the fastening force up to that point is reset with 4 <F (0) =
0>. Next, in step S55, screw tightening is started. In steps S56 to S67, step S57 is the processing content in the torque / pulse duration processing unit 148, step S60 is the processing content in the peak value processing unit 122, and steps S58, S59 and steps S65 to S67 are the abnormality determination power control units. 145
Is the processing content of the above, and the other is the fastening force calculation unit 144.
It is the processing content in. Further, steps S56 to S58 form a loop, and seating determination is performed for each impact until seating.
【0046】まず、ステップS56でカウントiを1だ
け増加させた後、ステップS57でトルク信号に基づい
てトルク・パルス持続時間WPを求める。次に、ステッ
プS58では、トルク・パルス持続時間WPが着座判定
しきい値持続時間sWP以上か否かを判断し、NOすな
わち未着座であればステップS56に戻ってステップS
58までを繰返す。一方、S58でYESになると、す
なわち着座と判定すると、ステップS59へ進み、イン
パクト数iが1を越えているか否かを判断する。ステッ
プS59でNOすなわち締結異常と判定した場合には、
ステップS66に進み、カット・オフ命令が出され、ス
テップS67で異常表示命令が出された後、ステップS
68に進む。これにより、圧縮空気のバルブが閉じられ
ると共に、制御装置140の表示部126に締結異常が
表示される。また、ステップS59でYESすなわち正
常に締結が行われていれば、ステップS60〜ステップ
S63およびステップS64からなるループに進み、イ
ンパクトごとに締結力の計算を行う。First, after incrementing the count i by 1 in step S56, the torque / pulse duration W P is obtained based on the torque signal in step S57. Next, in step S58, it is determined whether or not the torque pulse duration W P is equal to or longer than the seating determination threshold duration sW P , and if NO, that is, if the vehicle is not seated, the process returns to step S56 and step S56
Repeat up to 58. On the other hand, if YES in S58, that is, if it is determined that the player is seated, the process proceeds to step S59, and it is determined whether or not the impact number i exceeds 1. If NO in step S59, that is, if it is determined that the fastening is abnormal,
In step S66, a cut-off command is issued, and an abnormality display command is issued in step S67.
Proceed to 68. As a result, the valve of the compressed air is closed and the fastening abnormality is displayed on the display unit 126 of the control device 140. Further, if YES in step S59, that is, if the fastening is normally performed, the process proceeds to the loop including steps S60 to S63 and step S64, and the fastening force is calculated for each impact.
【0047】まず、ステップS60では、トルク信号か
らインパクトのピーク・トルク値TP(i)を求めて記憶
する。なお、着座時点においては、上記ステップS57
において一時的に記憶されているトルク信号からピーク
・トルク値TP(i)を求めればよい。次に、ステップS
61では、F(i−1)におけるトルク−締結力変換係
数CT F(i)を、締結力データ・メモリ部123のテー
ブルに基づいて計算する。ただし、CTF(i)=C
TF[F(i−1)]。次に、ステップS62では、イン
パクトによる締結力の増加分δF(i)=CTF(i)×T
P(i)を計算し、さらにこのインパクト後の締結力F
(i)を、それまでの締結力すなわち1回前のインパク
ト後の締結力F(i−1)に上記の増加分δF(i)を加
算することにより計算する。したがって、F(i)はF
(i)=F(i−1)+CTF(i)×TP(i)。次に、ス
テップS63では、インパクト後の締結力F(i)が目
標締結力cFc以上か否かを判断し、NOであればステ
ップS64でカウントiを1だけ増加させた後、ステッ
プS60に戻ってステップS63までを繰返す。一方、
ステップS63でYESになると、ステップS65へ進
み、その時点でカット・オフ命令が出される。これによ
って圧縮空気のバルブが閉じられる。次に、ステップS
68では、終了するか否かを判断し、YESであればそ
のまま終了し、NOであればステップS63へ戻って次
のねじ締めを行う。これにより、前記第2の実施例と同
様に、既に締結を完了している部位を二度締めしてしま
った場合には、二度締めとなったときの1回目のインパ
クトの直後に異常を判定して締付け作業を中止すること
ができる。First, in step S60, the impact peak torque value T P (i) is obtained from the torque signal and stored. At the time of sitting, the above step S57 is performed.
The peak torque value T P (i) may be obtained from the torque signal temporarily stored in. Next, step S
In 61, F (i-1) Torque in - a fastening force conversion coefficient C T F (i), is calculated based on the tightening force data memory unit 123 table. However, C TF (i) = C
TF [F (i-1)]. Next, in step S62, the amount of increase in fastening force due to impact δF (i) = C TF (i) × T
Calculate P (i), and further tightening force F after this impact
(i) is calculated by adding the increment δF (i) to the fastening force up to that point, that is, the fastening force F (i-1) after the impact one time before. Therefore, F (i) is F
(i) = F (i-1) + CTF (i) * TP (i). Next, in step S63, it is determined whether or not the fastening force F (i) after impact is greater than or equal to the target fastening force cFc. If NO, the count i is incremented by 1 in step S64, and the process returns to step S60. And step S63 is repeated. on the other hand,
If YES in step S63, the flow advances to step S65, at which point a cut-off command is issued. This causes the compressed air valve to close. Next, step S
At 68, it is determined whether or not to end the process. If YES, the process ends, and if NO, the process returns to step S63 to perform the next screw tightening. As a result, as in the case of the second embodiment, when the part that has already been fastened is tightened twice, an abnormality is detected immediately after the first impact when the tightening is performed twice. It is possible to judge and stop the tightening work.
【0048】上記のように、本実施例においては、締結
力の演算の際に、着座に伴うインパクト・トルクの波形
変化から着座時点を判定し、上記着座時点を締結力計算
開始時点として締結力を演算するようにしたインパクト
式ねじ締め装置において、トルク検出手段の検出結果に
基づいて締結異常を判定すると共に、締結異常と判定し
た場合に駆動手段の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定
結果を出力するように構成し、また、トルク検出手段の
検出結果に基づく締結異常の判定の具体的な方法として
は、インパクト・トルクの波形に含まれるパラメータと
して、トルク・パルスの持続時間の変化を検出し、上記
の持続時間が着座判定しきい値持続時間以上である場合
に、締結異常と判定するように構成している。そのた
め、前記第2の実施例と同様に、締結異常のまま作業が
次工程へ移動することを防止できると共に、作業者も締
結異常を認識することができる。また、既に締付けを完
了している部位を二度締めしてしまったような場合に、
その作業ミスを検知できるので、締直し等の処置ができ
る。As described above, in the present embodiment, when the fastening force is calculated, the seating time is determined from the change in the waveform of the impact torque due to the seating, and the seating time is used as the fastening force calculation start time. In the impact type screw tightening device for calculating, the fastening abnormality is determined based on the detection result of the torque detection means, and when the fastening abnormality is determined, the power source of the drive means is immediately shut off, and the determination result In addition, as a specific method for determining the fastening abnormality based on the detection result of the torque detection means, a change in the duration of the torque pulse is used as a parameter included in the waveform of the impact torque. When it is detected and the above duration is equal to or longer than the seating determination threshold duration, it is determined that the fastening is abnormal. Therefore, similarly to the second embodiment, it is possible to prevent the work from moving to the next step while the fastening abnormality is left, and the worker can also recognize the fastening abnormality. Also, if you have tightened the part that has already been tightened twice,
Since the work error can be detected, it is possible to take actions such as tightening.
【0049】次に、図9〜図11は、本発明の第4の実
施例であり、図9はブロック図、図10および図11は
演算処理を示すフローチャートである。この実施例は、
前記第2の実施例と第3の実施例とを組み合わせたもの
であり、締結力の演算の際に、着座に伴うインパクト・
トルクの波形変化から着座時点を判定し、上記着座時点
を締結力計算開始時点として締結力を演算するようにし
たインパクト式ねじ締め装置において、トルク検出手段
の検出結果に基づいて締結異常を判定すると共に、締結
異常と判定した場合に駆動手段の動力源を直ちに遮断
し、かつ、判定結果を出力するように構成したものであ
り、トルク検出手段の検出結果に基づく締結異常の判定
の具体的な方法としては、正常な締付けであれば着座と
判定するまでに複数回のインパクトが発生するような締
結部位の締付けの際に、最初のインパクトで検出された
トルク波形が着座以降のインパクトの特徴を有している
場合に締結異常と判定するように構成している。具体的
には上記のインパクト・トルクの波形に含まれるパラメ
ータとして、フリーランニング時間とトルク・パルスの
持続時間の両方を検出し、上記のフリーランニング時間
が上記の着座判定しきい値フリーランニング時間以下で
あるか、あるいは、上記の持続時間が上記の着座判定し
きい値持続時間以上であるか、の2つの条件のうち少な
くとも1つを満足する場合または両方を満足する場合
に、締結異常と判定するように構成した例である。Next, FIGS. 9 to 11 show a fourth embodiment of the present invention, FIG. 9 is a block diagram, and FIGS. 10 and 11 are flowcharts showing arithmetic processing. This example
This is a combination of the second embodiment and the third embodiment, and when the fastening force is calculated, the impact due to seating
In the impact type screw tightening device in which the seating time is determined from the change of the torque waveform, and the seating time is used as the fastening force calculation start time, the fastening force is calculated based on the detection result of the torque detection means. Along with this, when it is determined that there is a fastening abnormality, the power source of the drive means is immediately shut off, and the determination result is output, and the concrete determination of the fastening abnormality based on the detection result of the torque detection means is performed. As a method, when tightening a fastening part where multiple impacts occur before it is determined to be seated if it is normal tightening, the torque waveform detected at the first impact is characteristic of the impact after seating. If it has, it is configured to determine that the fastening is abnormal. Specifically, both the free running time and the duration of the torque pulse are detected as parameters included in the above impact torque waveform, and the above free running time is equal to or less than the above seating determination threshold free running time. Or if the above duration is equal to or longer than the above seating determination threshold duration, or if at least one of the two conditions is satisfied, or both are satisfied, then it is determined that the fastening is abnormal. It is an example configured to do so.
【0050】まず、図9に基づいて構成を説明する。図
9において、インパクト式ねじ締め機本体100は、第
1の実施例と同様に、モータ102、インパクト・トル
ク発生器103、主軸104、トルク検出器101およ
び締付けソケット105からなる。このインパクト式ね
じ締め機本体100には制御装置150が接続されてい
る。制御装置150は、第1の実施例と同様のトルク信
号処理部121、ピーク値処理部122、締結力データ
・メモリ部123、フリーランニング時間処理部128
および表示部126、第3の実施例と同様のトルク・パ
ルス持続時間処理部148のほかに、第1の実施例とは
少し異なる締結力演算部154と異常判定動力制御部1
55と、を備えている。First, the structure will be described with reference to FIG. In FIG. 9, the impact type screw tightener main body 100 includes a motor 102, an impact / torque generator 103, a main shaft 104, a torque detector 101, and a tightening socket 105, as in the first embodiment. A control device 150 is connected to the impact type screw tightener main body 100. The control device 150 has the same torque signal processing unit 121, peak value processing unit 122, fastening force data / memory unit 123, and free running time processing unit 128 as in the first embodiment.
In addition to the display unit 126, the torque / pulse duration processing unit 148 similar to that of the third embodiment, the fastening force calculation unit 154 and the abnormality determination power control unit 1 which are slightly different from those of the first embodiment.
55, and.
【0051】次に、図10に示すフローチャートに基づ
いて第4の実施例の作用を説明する。まず、ステップS
71において目標締結力cFcの値を設定し、ステップ
S72およびステップS73では予め実験で求めた着座
判定しきい値フリーランニング時間stFRおよび着座判
定しきい値持続時間sWPをそれぞれ設定した後、ステ
ップS74でインパクト数のカウンタをリセットし<カ
ウントi=0>、ステップS75でそれまでの締結力の
値をリセットする<F(0)=0>。次に、ステップS
76では、ねじ締めを開始する。ステップS77〜ステ
ップS90において、ステップS78はフリーランニン
グ時間処理部128における処理内容、ステップS79
はトルク・パルス持続時間処理部148における処理内
容、ステップS83はピーク値処理部122における処
理内容、ステップS80〜ステップ82およびステップ
S88〜ステップS90は異常判定動力制御部155に
おける処理内容であり、その他は締結力演算部154に
おける処理内容である。Next, the operation of the fourth embodiment will be described based on the flow chart shown in FIG. First, step S
Set the value of the target engagement force cFc In 71, after step S72 and step S73 in advance by experiments in seek seating determination threshold free running time st FR and the seating determination threshold duration sW P were respectively set, step In step S74, the impact number counter is reset <count i = 0>, and in step S75, the value of the fastening force up to that time is reset <F (0) = 0>. Next, step S
At 76, screw tightening is started. In steps S77 to S90, step S78 is the processing content in the free running time processing unit 128, and step S79.
Is the processing content in the torque / pulse duration processing section 148, step S83 is the processing content in the peak value processing section 122, step S80 to step 82 and step S88 to step S90 are the processing content in the abnormality determination power control section 155, and others. Is a processing content in the fastening force calculation unit 154.
【0052】また、ステップS77〜ステップS80お
よびステップS81はループを形成しており、着座まで
はインパクトごとに着座判定を行う。まず、ステップS
77でカウントiを1だけ増加させた後、ステップS7
8でトルク信号に基づいてフリーランニング時間tFRを
求めて記憶し、さらにステップS79ではトルク信号か
らトルク・パルスの持続時間WPを求める。次に、ステ
ップS80では、フリーランニング時間tFRが着座判定
しきい値フリーランニング時間stFR以下か否かを判断
し、NOであればさらにステップS81においてトルク
・パルスの持続時間WPが着座判定しきい値持続時間s
WP以上か否かを判断し、ここでもNOすなわち未着座
であればステップS77に戻ってステップS80、さら
にはステップS81までを繰返す。一方、ステップS8
0またはステップS81でYESになると、すなわち着
座と判定すると、ステップS82へ進み、インパクト数
iが1を越えているか否かを判断する。ステップS82
でNOすなわち締結異常と判定した場合には、ステップ
S89に進み、カット・オフ命令が出され、ステップS
90で異常表示命令が出された後、ステップS91に進
む。これにより、圧縮空気のバルブが閉じられると共
に、制御装置150の表示部126に締結異常が表示さ
れる。また、ステップS82でYESすなわち正常に締
結が行われていれば、ステップS83〜ステップS86
およびステップS87からなるループに進み、インパク
トごとに締結力の計算を行う。Further, steps S77 to S80 and step S81 form a loop, and the seating determination is performed for each impact until seating. First, step S
After incrementing the count i by 1 at 77, step S7
In step 8, the free running time t FR is obtained and stored based on the torque signal, and in step S79, the duration W P of the torque pulse is obtained from the torque signal. Next, in step S80, the free-running determines whether the time t FR is sitting determination threshold free running time st FR less, further duration W P is sitting determination of the torque pulse in step S81 if NO Threshold duration s
W determines whether P or more or not, step S80 returns to step S77 if again NO, that non-seated, further repeated until step S81. On the other hand, step S8
If 0 or YES in step S81, that is, if seating is determined, the process proceeds to step S82, and it is determined whether or not the impact number i exceeds 1. Step S82
If NO, that is, if it is determined that the fastening is abnormal, the process proceeds to step S89, a cut-off command is issued, and step S89 is performed.
After the abnormality display command is issued at 90, the process proceeds to step S91. As a result, the valve for the compressed air is closed and the fastening abnormality is displayed on the display unit 126 of the control device 150. If YES in step S82, that is, if the fastening is normally performed, steps S83 to S86.
Then, the process proceeds to the loop including step S87, and the fastening force is calculated for each impact.
【0053】まず、ステップS83では、トルク信号か
らインパクトのピーク・トルク値TP(i)を求めて記憶
する。なお、着座時点においては、上記ステップS78
において一時的に記憶されているトルク信号からピーク
・トルク値TP(i)を求めればよい。次に、ステップS
84では、F(i−1)におけるトルク−締結力変換係
数CT F(i)を、締結力データ・メモリ部123のテー
ブルに基づいて計算する。ただし、CTF(i)=C
TF[F(i−1)]。次に、ステップS85では、イン
パクトによる締結力の増加分δF(i)=CTF(i)×T
P(i)を計算し、さらにこのインパクト後の締結力F
(i)を、それまでの締結力すなわち1回前のインパク
ト後の締結力F(i−1)に上記の増加分δF(i)を加
算することにより計算する。したがって、F(i)はF
(i)=F(i−1)+CTF(i)×TP(i)。次に、ス
テップS86では、インパクト後の締結力F(i)が目
標締結力cFc以上か否かを判断し、NOであればステ
ップS87でカウントiを1だけ増加させた後、ステッ
プS83に戻ってステップS86までを繰返す。一方、
ステップS86でYESになると、ステップS88へ進
み、その時点でカット・オフ命令が出される。これによ
って圧縮空気のバルブが閉じられる。次に、ステップS
91では、終了するか否かを判断し、YESであればそ
のまま終了し、NOであればステップS74へ戻って次
のねじ締めを行う。これにより、前記第2の実施例およ
び第3の実施例と同様に、既に締結を完了している部位
を二度締めしてしまった場合には、二度締めとなったと
きの1回目のインパクトの直後に異常を判定して締付け
作業を中止することができる。First, at step S83, the impact peak torque value T P (i) is obtained from the torque signal and stored. At the time of sitting, the above step S78
The peak torque value T P (i) may be obtained from the torque signal temporarily stored in. Next, step S
In 84, F (i-1) Torque in - a fastening force conversion coefficient C T F (i), is calculated based on the tightening force data memory unit 123 table. However, C TF (i) = C
TF [F (i-1)]. Next, in step S85, the amount of increase in fastening force due to impact δF (i) = C TF (i) × T
Calculate P (i), and further tightening force F after this impact
(i) is calculated by adding the increment δF (i) to the fastening force up to that point, that is, the fastening force F (i-1) after the impact one time before. Therefore, F (i) is F
(i) = F (i-1) + CTF (i) * TP (i). Next, in step S86, it is determined whether or not the fastening force F (i) after impact is equal to or greater than the target fastening force cFc. If NO, the count i is incremented by 1 in step S87, and then the process returns to step S83. Then, step S86 is repeated. on the other hand,
If YES in step S86, the flow advances to step S88, at which point a cut-off command is issued. This causes the compressed air valve to close. Next, step S
At 91, it is determined whether or not to end the process. If YES, the process ends, and if NO, the process returns to step S74 to perform the next screw tightening. As a result, as in the second and third embodiments, when the portion that has already been fastened is tightened twice, the first tightening is performed when the tightening is doubled. Immediately after the impact, it is possible to judge the abnormality and stop the tightening work.
【0054】また、図11のフローチャートは、下記の
点が上記の説明と異なっている。すなわち、図10のフ
ローチャートでは、フリーランニング時間が着座判定し
きい値フリーランニング時間以下か、またはトルク・パ
ルスの持続時間が着座判定しきい値持続時間以上かのど
ちらか一方でも満足された場合に、締結異常と判定する
ようにしているが、図11のフローチャートでは、フリ
ーランニング時間が着座判定しきい値フリーランニング
時間以下であり、かつトルク・パルスの持続時間が着座
判定しきい値持続時間以上の場合、すなわち二つの条件
の両方が満足された場合に、締結異常と判定するように
構成したものである。このように構成した方が好ましい
場合もある。The flowchart of FIG. 11 differs from the above description in the following points. That is, in the flowchart of FIG. 10, when either the free running time is equal to or less than the seating determination threshold free running time or the duration of the torque pulse is equal to or more than the seating determination threshold duration time, In the flowchart of FIG. 11, the free running time is equal to or less than the seating determination threshold free running time, and the duration of the torque pulse is equal to or more than the seating determination threshold duration. In the case of, that is, when both of the two conditions are satisfied, it is configured to determine that the engagement is abnormal. In some cases, such a configuration is preferable.
【0055】上記のように、本実施例においては、締結
力の演算の際に、着座に伴うインパクト・トルクの波形
変化から着座時点を判定し、上記着座時点を締結力計算
開始時点として締結力を演算するようにしたインパクト
式ねじ締め装置において、トルク検出手段の検出結果に
基づいて締結異常を判定すると共に、締結異常と判定し
た場合に駆動手段の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定
結果を出力するように構成し、また、トルク検出手段の
検出結果に基づく締結異常の判定の具体的な方法として
は、インパクト・トルクの波形に含まれるパラメータと
して、フリーランニング時間およびトルク・パルスの持
続時間を検出し、上記のフリーランニング時間が上記の
着座判定しきい値フリーランニング時間以下であるか、
あるいは、上記の持続時間が上記の着座判定しきい値持
続時間以上であるか、の2つの条件のうち少なくとも1
つを満足する場合または両方を満足する場合に、締結異
常と判定するように構成している。そのため、前記第2
の実施例および第3の実施例と同様に、締結異常のまま
作業が次工程へ移動することを防止できると共に、作業
者も締結異常を認識することができる。また、既に締付
けを完了している部位を二度締めしてしまったような場
合に、その作業ミスを検知できるので、締直し等の処置
ができる。As described above, in the present embodiment, when calculating the fastening force, the seating time is determined from the waveform change of the impact torque due to the seating, and the seating time is used as the fastening force calculation start time. In the impact type screw tightening device for calculating the above, the fastening abnormality is determined based on the detection result of the torque detection means, and when the fastening abnormality is determined, the power source of the drive means is immediately shut off, and the determination result And a specific method for determining the fastening abnormality based on the detection result of the torque detection means is as a parameter included in the waveform of the impact torque, the free running time and the duration of the torque pulse. Detecting time, whether the free running time is less than the seating determination threshold free running time,
Alternatively, at least one of the following two conditions: whether the above duration is equal to or longer than the above seating determination threshold duration
It is configured to determine that the fastening is abnormal when either one or both of them are satisfied. Therefore, the second
Similar to the embodiment and the third embodiment, the work can be prevented from moving to the next process while the fastening abnormality is present, and the worker can recognize the fastening abnormality. Further, in the case where the part which has already been tightened is tightened twice, the work error can be detected, and therefore the re-tightening or the like can be performed.
【0056】次に、図12〜図15は、本発明の第5の
実施例であり、図12はブロック図、図13〜図15は
演算処理を示すフローチャートである。この実施例は、
トルク検出手段の検出結果に基づいて締結異常を判定す
ると共に、締結異常と判定した場合に駆動手段の動力源
を直ちに遮断し、かつ、判定結果を表示するように構成
し、また、トルク検出手段の検出結果に基づく締結異常
の判定の具体的な方法としては、目標締結力に到達する
以前に、少なくとも一つのインパクトが発生した後、所
定の時間を経過しても次のインパクトが発生しない場合
に、締結異常と判定するように構成した例である。な
お、通常時には30〜50ms程度の間隔でインパクト
が発生するから、上記の判定に用いる所定時間は、例え
ば100ms程度の時間に設定すればよい。例えば作業
者が締め付け作業中にレバーを離して握り直した場合に
は、インパクトが少なくとも100ms以上中断するの
で、上記の判定によって作業の中断を検出できる。Next, FIGS. 12 to 15 show a fifth embodiment of the present invention, FIG. 12 is a block diagram, and FIGS. 13 to 15 are flow charts showing arithmetic processing. This example
It is configured to determine the fastening abnormality based on the detection result of the torque detection means, to immediately shut off the power source of the drive means when the fastening abnormality is determined, and to display the determination result. As a concrete method for judging the fastening abnormality based on the detection result of, when the at least one impact occurs before the target fastening force is reached and the next impact does not occur even after a predetermined time has elapsed In addition, it is an example configured to determine that the fastening is abnormal. In addition, since the impact occurs at intervals of about 30 to 50 ms in normal times, the predetermined time used for the above determination may be set to about 100 ms, for example. For example, when the worker releases the lever and grips it again during the tightening work, the impact is interrupted for at least 100 ms or more, so that the interrupt of the work can be detected by the above determination.
【0057】まず、図12に基づいて構成を説明する。
図12において、インパクト式ねじ締め機本体100
は、第1の実施例と同様に、モータ102、インパクト
・トルク発生器103、主軸104、トルク検出器10
1および締付けソケット105からなる。このインパク
ト式ねじ締め機本体100には制御装置160が接続さ
れている。制御装置160は、第1の実施例と同様のト
ルク信号処理部121、ピーク値処理部122、締結力
データ・メモリ部123および表示部126のほかに、
フリーランニング・データ数処理部168および経過時
間処理部167と、第1の実施例とは少し異なる締結力
演算部164および異常判定動力制御部165を備えて
いる。First, the structure will be described with reference to FIG.
In FIG. 12, the impact type screw tightener main body 100
Is the same as in the first embodiment, the motor 102, the impact torque generator 103, the main shaft 104, and the torque detector 10.
1 and a tightening socket 105. A control device 160 is connected to the impact type screw tightener main body 100. The control device 160 includes a torque signal processing unit 121, a peak value processing unit 122, a fastening force data / memory unit 123, and a display unit 126, which are the same as those in the first embodiment.
It is provided with a free-running data number processing unit 168 and an elapsed time processing unit 167, a fastening force calculation unit 164 and an abnormality determination power control unit 165 which are slightly different from those in the first embodiment.
【0058】次に、図13〜図15に示すフローチャー
トに基づいて第6の実施例の作用を説明する。なお、図
13〜図15において、〜はそれぞれ同符号の部分
が接続されることを示す。まず、図13のステップS1
01において目標締結力cFcの値を設定し、またステ
ップS102、ステップS103、ステップS104、
ステップS105、およびステップS106では、予め
実験で求めたインパクト発生判定しきい値トルクs
TIS、サンプリング・データ数NSG、フリーランニング
判定しきい値トルクsTFR、着座判定しきい値フリーラ
ンニング・データ数sNFR、および異常判定しきい値経
過時間stPIの値をそれぞれ設定した後、ステップS1
07でインパクト数のカウンタをリセットし<カウント
i=0>、ステップS108でそれまでの締結力の値を
リセットする<F(0)=0>。Next, the operation of the sixth embodiment will be described based on the flow charts shown in FIGS. In addition, in FIGS. 13 to 15, ˜ indicates that parts having the same reference numerals are connected. First, step S1 in FIG.
01, the value of the target fastening force cFc is set, and steps S102, S103, S104,
In step S105 and step S106, the impact occurrence determination threshold torque s obtained in advance by an experiment.
After setting T IS , sampling data count N SG , free running judgment threshold torque sT FR , seating judgment threshold free running data count s N FR , and abnormality judgment threshold elapsed time st PI , Step S1
At 07, the impact number counter is reset <count i = 0>, and at step S108, the value of the fastening force up to then is reset <F (0) = 0>.
【0059】次に、ステップS109では、ねじ締めを
開始する。ステップS110〜ステップS147におい
て、ステップS122〜ステップS127はフリーラン
ニング・データ数処理部168における処理内容、ステ
ップS110、ステップS111、ステップS116〜
ステップS119、ステップS129、ステップS13
3、ステップS134およびステップS138〜ステッ
プS141はピーク値処理部122における処理内容、
ステップS114、ステップS132、ステップS13
6およびステップS144〜ステップS146は異常判
定動力制御部165における処理内容、ステップS11
2、ステップS113、ステップS120、ステップS
121、ステップS135、ステップS142およびス
テップS143は経過時間処理部167における処理内
容であり、その他は締結力演算部164における処理内
容である。また、ステップS110〜ステップS128
はループを形成しており、着座まではインパクトごとに
着座判定を行い、併せてインパクト後の経過時間の異常
を監視する。Next, in step S109, screw tightening is started. In steps S110 to S147, steps S122 to S127 are processing contents in the free running data number processing unit 168, step S110, step S111, step S116 to.
Step S119, Step S129, Step S13
3, step S134 and step S138 to step S141 are processing contents in the peak value processing unit 122,
Step S114, Step S132, Step S13
6 and steps S144 to S146 are processing contents in the abnormality determination power control unit 165, step S11.
2, step S113, step S120, step S
121, step S135, step S142, and step S143 are the processing contents in the elapsed time processing unit 167, and the others are the processing contents in the fastening force calculation unit 164. In addition, steps S110 to S128
Forms a loop, and seating determination is performed for each impact until seating, and at the same time, abnormality in elapsed time after impact is monitored.
【0060】まず、ステップS110でトルクTの値を
読取った後、ステップS111でトルクTがインパクト
発生判定しきい値トルクsTIS以上か否かを判断し、N
Oすなわちインパクトが発生していなければ、さらにス
テップS112でカウントiが1以上か否かを判断し、
NOすなわち最初のインパクトが未発生のときは、ステ
ップS110に戻ってステップS111までを繰返す。
一方、ステップS112でYESすなわち既にインパク
トが発生しているときは、ステップS113でインパク
ト発生後の経過時間tPIを読取った後、ステップS11
4で経過時間tPIが異常判定しきい値経過時間stPI以
下か否かを判断し、NOすなわちインパクトの発生が中
断している場合には、図15のステップS145に進み
(→)、カット・オフ命令が出され、ステップS1
46で異常表示命令が出された後、ステップS147に
進む。これにより、圧縮空気のバルブが閉じられると共
に、制御装置160の表示部126に締結異常が表示さ
れる。また、ステップS114でYESすなわちインパ
クトが正常の間隔で発生している場合は、ステップS1
10に戻ってステップS111までを繰返す。First, after reading the value of the torque T in step S110, it is determined in step S111 whether the torque T is greater than or equal to the impact occurrence determination threshold torque sT IS , and N
If O, that is, no impact occurs, it is further determined in step S112 whether or not the count i is 1 or more,
If NO, that is, if the first impact has not occurred, the process returns to step S110 and steps up to step S111 are repeated.
On the other hand, if YES in step S112, that is, if an impact has already occurred, the elapsed time t PI after the impact has occurred is read in step S113, and then step S11.
4, it is determined whether the elapsed time t PI is less than or equal to the abnormality determination threshold elapsed time st PI . If NO, that is, if the occurrence of impact is interrupted, the process proceeds to step S145 in FIG.・ Off command issued, step S1
After the abnormality display command is issued at 46, the process proceeds to step S147. As a result, the valve for the compressed air is closed and the fastening error is displayed on the display unit 126 of the control device 160. If YES in step S114, that is, if the impacts occur at normal intervals, step S1
The procedure returns to step 10 and repeats the steps up to step S111.
【0061】また、ステップS111でYESすなわち
インパクトが発生したときは、図14のステップS11
5へ進み(→)、カウントiを1だけ増加させ、ス
テップS116でサンプリング・データ数のカウンタを
リセットした後<カウントj=0>、ステップS117
〜ステップS119のループに進み、当該インパクトに
ついて所定のサンプリング・データ数NSGだけトルク・
データT(i,j)をサンプリングして記憶する。すなわ
ち、ステップS117でカウントjを1だけ増加させた
後、ステップS118でトルク信号に基づいてトルク・
データT(i,j)をサンプリングして記憶する。If YES in step S111, that is, if an impact has occurred, step S11 in FIG.
5 (→), increment the count i by 1 and reset the counter of the sampling data number in step S116 <count j = 0>, step S117
~ Proceeding to the loop of step S119, torque of a predetermined sampling data number N SG for the impact is calculated.
The data T (i, j) is sampled and stored. That is, after the count j is incremented by 1 in step S117, the torque is calculated based on the torque signal in step S118.
The data T (i, j) is sampled and stored.
【0062】次に、ステップS119ではカウントjが
サンプリング・データ数NSGと等しいか否かを判断し、
NOすなわちサンプリング未終了であればステップS1
17に戻ってステップS119までを繰返す。一方、ス
テップS119でYESになると、すなわちサンプリン
グ終了と判定すると、ステップS120でインパクト後
の経過時間を測定するためのタイマをリセットし<tPI
=0>、さらにステップS121で経過時間測定用タイ
マを起動させた後、ステップS122でサンプリング・
データ数のカウンタを再度リセットし<カウントj=0
>、ステップS123でそれまでのフリーランニング・
データ数NFRの値をリセットした後<NFR=0>、ステ
ップS124〜ステップS127のループに進み、当該
インパクトにおけるフリーランニング・データ数NFRを
求める。すなわち、ステップS124でカウントjを1
だけ増加させた後、ステップS125でトルク・データ
T(i,j)がフリーランニング判定しきい値トルクsT
FR以下か否かを判断し、NOであればステップS127
へ進み、YESであればステップS126でフリーラン
ニング・データ数NFRを1だけ増加させた後、ステップ
S127へ進む。ステップS127ではカウントjがサ
ンプリング・データ数NSGと等しいか否かを判断し、N
Oであれば、すなわち未処理のトルク・データが残って
いれば、ステップS124に戻ってステップS127ま
でを繰返す。Next, in step S119, it is determined whether or not the count j is equal to the sampling data number N SG ,
If NO, that is, if sampling is not completed, step S1
It returns to 17 and repeats step S119. On the other hand, at the YES at step S119, that is reset when it is determined that the sampling end, the timer for measuring the elapsed time after the impact in the step S120 <t PI
= 0>, and after the timer for measuring elapsed time is started in step S121, sampling /
Reset the data counter again <count j = 0
>, Free running until step S123
After resetting the value of the number of data N FR <N FR = 0>, the process proceeds to the loop of steps S124 to S127 to obtain the number N FR of free running data at the impact. That is, the count j is set to 1 in step S124.
After that, the torque data T (i, j) is changed to the free running determination threshold torque sT in step S125.
It is determined whether or not it is equal to or less than FR , and if NO, step S127.
To proceeds, after the free-running data number N FR is increased by 1 in step S126, if YES, the process proceeds to step S127. In step S127, it is determined whether the count j is equal to the sampling data number N SG, and N
If it is O, that is, if unprocessed torque data remains, the process returns to step S124 and repeats steps up to step S127.
【0063】一方、ステップS127でYESになる
と、すなわちフリーランニング・データ数NFRが求まる
と、ステップS128へ進み、フリーランニング・デー
タ数NFRが着座判定しきい値フリーランニング・データ
数sNFR以下か否かを判断し、NOすなわち未着座であ
れば図13のステップS110に戻って(→)ステ
ップS128までを繰返す。また、ステップS128で
YESになると、すなわち着座と判定すると、図15の
ステップS129〜ステップS132およびステップS
133〜ステップS143よりなるループに進み(→
)、インパクトごとに締結力の計算を行い、併せてイ
ンパクト後の経過時間の異常を監視する。On the other hand, if YES in step S127, that is, if the free running data number N FR is obtained, the process proceeds to step S128, and the free running data number N FR is equal to or less than the seating determination threshold free running data number sN FR. If NO, that is, if it is not seated, the process returns to step S110 of FIG. 13 (→) and repeats steps up to step S128. If YES in step S128, that is, if it is determined that the user is seated, steps S129 to S132 and step S132 in FIG.
The process proceeds from 133 to step S143 (→
), The fastening force is calculated for each impact, and the abnormality in the elapsed time after the impact is also monitored.
【0064】まず、ステップS129では、上記ステッ
プS118において一時的に記憶されているトルク・デ
ータT(i,j)からインパクトのピーク・トルク値T
P(i)を求めて記憶する。ただし、TP(i)=MAX
〔T(i,j)]。次に、ステップS130では、F(i
−1)におけるトルク−締結力変換係数CTF(i)を、
締結力データ・メモリ部123のテーブルに基づいて計
算する。ただし、CTF(i)=CTF〔F(i−1)〕。次
に、ステップS131では、インパクトによる締結力の
増加分δF(i)=CTF(i)×TP(i)を計算し、さら
にこのインパクト後の締結力F(i)を、それまでの締
結力すなわち1回前のインパクト後の締結力F(i−
1)に上記の増加分δF(i)を加算することによって
計算する。したがって、F(i)はF(i)=F(i−
1)+CTF(i)×TP(i)。次に、ステップS132
では、インパクト後の締結力F(i)が目標締結力cF
c以上か否かを判断し、NOであればステップS133
〜ステップS143の処理を行った後、ステップS12
9に戻ってステップS132までを繰返す。First, in step S129, the impact peak torque value T is calculated from the torque data T (i, j) temporarily stored in step S118.
Find and store P (i). However, T P (i) = MAX
[T (i, j)]. Next, in step S130, F (i
The torque-engagement force conversion coefficient C TF (i) in -1) is
Calculation is performed based on the table of the fastening force data / memory unit 123. However, C TF (i) = C TF [F (i-1)]. Next, in step S131, the amount of increase in fastening force due to impact δF (i) = C TF (i) × T P (i) is calculated, and the fastening force F (i) after this impact is calculated as Fastening force, that is, fastening force F (i-
It is calculated by adding the increment δF (i) to 1). Therefore, F (i) is F (i) = F (i-
1) + C TF (i) × T P (i). Next, step S132.
Then, the fastening force F (i) after impact is the target fastening force cF.
If it is NO, it is determined in step S133.
-After performing the process of step S143, step S12
The process returns to step 9 and repeats steps up to step S132.
【0065】なお、ステップS133〜ステップS14
3の処理は、上記のステップS110〜ステップS12
1の処理においてステップS112を削除したものと同
様である。これは、ステップS133の時点では必ずi
≧1となっており、仮にステップS112と同様の判断
処理を入れたとしても常にYESとなるためである。一
方、ステップS132でYESになると、ステップS1
44へ進み、その時点でカット・オフ命令が出される。
これによって圧縮空気のバルブが閉じられる。次に、ス
テップS147では、終了するか否かを判断し、YES
であればそのまま終了し、NOであれば図13のステッ
プS107へ戻って(→)次のねじ締めを行う。こ
れにより、締付け作業の途中で作業者が締付けを中断し
てしまったような場合に、動力源を遮断してねじ締め装
置自体を待機状態とすると共に、作業者に対して締結異
常を認識させることができる。Incidentally, steps S133 to S14
The processing of No. 3 is performed by the above steps S110 to S12.
The process is the same as that of step S112 deleted in the process of No. 1. This is i at the time of step S133.
This is because ≧ 1 and it is always YES even if the same determination process as in step S112 is inserted. On the other hand, if YES in step S132, step S1
Proceed to 44, at which point a cut-off command is issued.
This causes the compressed air valve to close. Next, in step S147, it is determined whether or not to end, and YES.
If so, the process ends as it is, and if NO, the process returns to step S107 in FIG. 13 (→) to perform the next screw tightening. As a result, when the worker interrupts the tightening during the tightening work, the power source is shut off to put the screw tightening device itself in the standby state, and the worker is made to recognize the tightening abnormality. be able to.
【0066】上記のように、本実施例においては、トル
ク検出手段の検出結果に基づいて締結異常を判定すると
共に、締結異常と判定した場合に駆動手段の動力源を直
ちに遮断し、かつ、判定結果を出力するように構成し、
また、トルク検出手段の検出結果に基づく締結異常の判
定の具体的な方法としては、目標締結力に到達する以前
に、少なくとも一つのインパクトが発生した後、所定の
時間を経過しても次のインパクトが発生しない場合に、
締結異常と判定するようにしている。そのため、締結異
常のまま作業が次工程へ移動することを防止できると共
に、作業者も締結異常を認識することができる。また、
ねじ締め装置を待機状態から運転状態に復帰させて中断
前の状態から追加締付けを行えば、正常な締付け状態と
することもできる。As described above, in this embodiment, the fastening abnormality is determined based on the detection result of the torque detection means, and when the fastening abnormality is determined, the power source of the drive means is immediately shut off and the determination is made. Configured to output the result,
Further, as a specific method for determining the fastening abnormality based on the detection result of the torque detection means, the following method is performed even after a predetermined time has elapsed after at least one impact has occurred before the target fastening force is reached. If no impact occurs,
It is determined that the fastening is abnormal. Therefore, it is possible to prevent the work from moving to the next process with the fastening abnormality, and also the worker can recognize the fastening abnormality. Also,
A normal tightening state can be achieved by returning the screw tightening device from the standby state to the operating state and performing additional tightening from the state before the interruption.
【0067】次に、図16〜図18は、本発明の第6の
実施例であり、図16はブロック図、図17および図1
8は演算処理を示すフローチャートである。この実施例
は、トルク検出手段の検出結果に基づいて装置異常を判
定すると共に、装置異常と判定した場合に駆動手段の動
力源を直ちに遮断し、かつ、判定結果を表示するように
構成し、また、トルク検出手段の検出結果に基づく装置
異常の判定の具体的な方法としては、上記トルク検出手
段の出力が定格範囲外(例えば図20の特性参照)とな
った場合に、装置異常と判定するようにした例である。
上記のように、この実施例は、トルク検出手段の出力が
定格範囲外となった場合に、装置異常と判定するように
構成している。すなわち、この場合には、締結異常の判
定以前に装置の故障を判定するものである。そして装置
が異常であれば締結状態も異常であると判断できる。16 to 18 show a sixth embodiment of the present invention, FIG. 16 is a block diagram, FIG. 17 and FIG.
8 is a flow chart showing the arithmetic processing. This embodiment determines the device abnormality based on the detection result of the torque detection means, immediately shuts off the power source of the drive means when it is determined that the device abnormality, and is configured to display the determination result, Further, as a specific method of determining the device abnormality based on the detection result of the torque detecting means, when the output of the torque detecting means is out of the rated range (for example, refer to the characteristic of FIG. 20), it is determined that the device is abnormal. This is an example of doing so.
As described above, this embodiment is configured to determine that the device is abnormal when the output of the torque detecting means is out of the rated range. That is, in this case, the failure of the device is determined before the determination of the fastening abnormality. If the device is abnormal, it can be determined that the fastening state is also abnormal.
【0068】まず、図16に基づいて構成を説明する。
図16において、インパクト式ねじ締め機本体100
は、第1の実施例と同様に、モータ102、インパクト
・トルク発生器103、主軸104、トルク検出器10
1および締付けソケット105からなる。このインパク
ト式ねじ締め機本体100には制御装置170が接続さ
れている。制御装置170は、第1の実施例と同様のト
ルク信号処理部121、締結力データ・メモリ部123
および表示部126、第5の実施例と同様のフリーラン
ニング・データ数処理部168および締結力演算部16
4のほかに、第1の実施例とは少し異なるピーク値処理
部172および異常判定動力制御部175を備えてい
る。First, the structure will be described with reference to FIG.
In FIG. 16, the impact type screw tightener main body 100
Is the same as in the first embodiment, the motor 102, the impact torque generator 103, the main shaft 104, and the torque detector 10.
1 and a tightening socket 105. A control device 170 is connected to the impact type screw tightener main body 100. The control device 170 has the same torque signal processing unit 121 and fastening force data / memory unit 123 as those in the first embodiment.
The display unit 126, the free-running data number processing unit 168 and the fastening force calculation unit 16 similar to those in the fifth embodiment.
4, a peak value processing unit 172 and an abnormality determination power control unit 175, which are slightly different from those of the first embodiment, are provided.
【0069】次に、図17および図18に示すフローチ
ャートに基づいて第6の実施例の作用を説明する。な
お、図17および図18において、〜はそれぞれ同
符号の部分が接続されることを示す。まず、図17のス
テップS151において目標締結力cFcの値を設定
し、またステップS152、ステップS153、ステッ
プS154、およびステップS155で、予め実験で求
めたインパクト発生判定しきい値トルクsTIS、サンプ
リング・データ数NSG、フリーランニング判定しきい値
トルクsTFR、および着座判定しきい値フリーランニン
グ・データ数sNFRをそれぞれ設定し、さらにステップ
S156で異常判定しきい値トルクsTTの値を設定し
た後、ステップS157でインパクト数のカウンタをリ
セットし<カウントi=0>、ステップS158でそれ
までの締結力の値をリセットする<F(0)=0>。こ
こで、異常判定しきい値トルクsTTの設定値はトルク
検出器の定格トルク値以上の適当な値(例えば図20に
おいて正常時の値と断線時の値との間の値)とすればよ
い。Next, the operation of the sixth embodiment will be described with reference to the flow charts shown in FIGS. In addition, in FIG.17 and FIG.18, each shows that the part of the same code | symbol is connected. First, the value of the target fastening force cFc is set in step S151 of FIG. 17, and in step S152, step S153, step S154, and step S155, the impact occurrence determination threshold torque sT IS , which is experimentally obtained in advance, sampling / The number of data N SG , the free running determination threshold torque sT FR , and the seating determination threshold free running data number sN FR are set, respectively, and further, the value of the abnormality determination threshold torque sT T is set in step S156. After that, in step S157, the impact number counter is reset <count i = 0>, and in step S158, the value of the fastening force until then is reset <F (0) = 0>. Here, if abnormality setting value determination threshold torque sT T is (the value between the value at break value in the normal state, for example, in FIG. 20) rated torque value more suitable value of the torque detector Good.
【0070】次に、ステップS159では、ねじ締めを
開始する。ステップS160〜ステップS189におい
て、ステップS168〜ステップS173はフリーラン
ニング・データ数処理部168における処理内容、ステ
ップS160、ステップS161、ステップS163〜
ステップS167、ステップS175、ステップS17
9、ステップS180およびステップS182〜ステッ
プS186はピーク値処理部172における処理内容、
ステップS162、ステップS178、ステップS18
1およびステップS187〜ステップS189は異常判
定動力制御部175における処理内容であり、その他は
締結力演算部164における処理内容である。また、ス
テップS160〜ステップS174はループを形成して
おり、着座まではインパクトごとに着座判定を行い、併
せて検出トルクの異常を監視する。Next, in step S159, screw tightening is started. In steps S160 to S189, steps S168 to S173 are processing contents in the free running data number processing unit 168, step S160, step S161, and step S163.
Step S167, Step S175, Step S17
9, step S180 and step S182 to step S186 are processing contents in the peak value processing unit 172,
Step S162, Step S178, Step S18
1 and steps S187 to S189 are the processing contents in the abnormality determination power control unit 175, and the others are the processing contents in the fastening force calculation unit 164. Further, steps S160 to S174 form a loop, and the seating determination is performed for each impact until seating, and the abnormality of the detected torque is also monitored.
【0071】まず、ステップS160でトルクTの値を
読取った後、ステップS161でトルクTがインパクト
発生判定しきい値トルクsTIS以上か否かを判断し、N
Oすなわちインパクトが発生していなければ、ステップ
S160に戻ってステップS161までを繰返す。ま
た、ステップS162でYESすなわちインパクトが発
生したときは、さらにステップS162でトルクTが異
常判定しきい値トルクsTT以下か否かを判断し、NO
すなわちトルク値が異常であれば、図18のステップS
188に進み(→)、カット・オフ命令が出され、
ステップS189で異常表示命令が出された後、ステッ
プS190に進む。これにより、圧縮空気のバルブが閉
じられると共に、制御装置170の表示部126に締結
異常が表示される。一方、ステップS162でYESす
なわち既にインパクトが発生しているときは、ステップ
S163でカウントiを1だけ増加させ、ステップS1
64でサンプリング・データ数のカウンタをリセットし
た後<カウントj=0>、ステップS165〜ステップ
S167のループに進み、当該インパクトについて所定
のサンプリング・データ数NSGだけトルク・データT
(i,j)をサンプリングして記憶する。すなわち、ステ
ップS165でカウントjを1だけ増加させた後、ステ
ップS166でトルク信号に基づいてトルク・データT
(i,j)をサンプリングして記憶する。First, after reading the value of the torque T in step S160, it is determined in step S161 whether or not the torque T is at or above the impact occurrence determination threshold torque sT IS.
If O, that is, no impact has occurred, the process returns to step S160 and steps up to step S161 are repeated. If YES in step S162, that is, if an impact occurs, it is further determined in step S162 whether or not the torque T is equal to or less than the abnormality determination threshold torque sTT, and NO.
That is, if the torque value is abnormal, step S in FIG.
Proceed to 188 (→), cut-off command is issued,
After the abnormality display command is issued in step S189, the process proceeds to step S190. As a result, the valve for the compressed air is closed and the fastening abnormality is displayed on the display unit 126 of the control device 170. On the other hand, if YES in step S162, that is, if the impact has already occurred, the count i is incremented by 1 in step S163, and step S1
After resetting the counter for the number of sampling data at 64 <count j = 0>, the process proceeds to the loop of steps S165 to S167, and the torque data T for a predetermined sampling data number N SG for the impact.
(i, j) is sampled and stored. That is, after incrementing the count j by 1 in step S165, the torque data T is calculated based on the torque signal in step S166.
(i, j) is sampled and stored.
【0072】次に、ステップS167ではカウントjが
サンプリング・データ数NSGと等しいか否かを判断し、
NOすなわちサンプリング未終了であればステップS1
65に戻ってステップS167までを繰返す。一方、ス
テップS167でYESになると、すなわちサンプリン
グ終了と判定すると、ステップS168でサンプリング
・データ数のカウンタを再度リセットし<カウントj=
0>、ステップS169でそれまでのフリーランニング
・データ数NFRの値をリセットした後<NFR=0>、図
18のステップS170〜ステップS173のループに
進み(→)、当該インパクトにおけるフリーランニ
ング・データ数NFRを求める。すなわち、ステップS1
70でカウントjを1だけ増加させた後、ステップS1
71でトルク・データT(i,j)がフリーランニング判
定しきい値トルクsTFR以下か否かを判断し、NOであ
ればステップS173へ進み、YESであればステップ
S172でフリーランニング・データ数NFRを1だけ増
加させた後、ステップS173へ進む。ステップS17
3ではカウントjがサンプリング・データ数NSGと等し
いか否かを判断し、NOであれば、すなわち未処理のト
ルク・データが残っていれば、ステップS170に戻っ
てステップS173までを繰返す。一方、ステップS1
73でYESになると、すなわちフリーランニング・デ
ータ数NFRが求まると、ステップS174へ進み、フリ
ーランニング・データ数NFRが着座判定しきい値フリー
ランニング・データ数sNFR以下か否かを判断し、NO
すなわち未着座であれば図17のステップS160に戻
って(→)ステップS174までを繰返す。また、
ステップS174でYESになると、すなわち着座と判
定すると、ステップS175〜ステップS178および
ステップS179〜ステップS186よりなるループに
進み、インパクトごとに締結力の計算を行い、併せて検
出トルクの異常を監視する。Next, in step S167, it is determined whether or not the count j is equal to the sampling data number N SG ,
If NO, that is, if sampling is not completed, step S1
Returning to step S65, the steps up to step S167 are repeated. On the other hand, if YES in step S167, that is, if it is determined that sampling has ended, the counter for the number of sampling data is reset again in step S168 <count j =
0>, after resetting the value of the free-running data number N FR so far in step S169 <N FR = 0>, the process proceeds to the loop of steps S170~ step S173 of FIG. 18 (→), free-running at the impact・ Calculate the number of data N FR . That is, step S1
After increasing the count j by 1 at 70, step S1
At 71, it is determined whether the torque data T (i, j) is less than or equal to the free running determination threshold torque sT FR. If NO, the process proceeds to step S173, and if YES, the number of free running data is determined at step S172. After incrementing N FR by 1, the process proceeds to step S173. Step S17
In 3, it is judged whether or not the count j is equal to the number of sampling data N SG, and if NO, that is, if there is unprocessed torque data, the process returns to step S170 to repeat step S173. On the other hand, step S1
Becomes a YES at 73, i.e. when the free-running data number N FR obtained, the process proceeds to step S174, the free-running data number N FR is determined whether the sitting determination threshold free running data number sN FR below , NO
That is, if it is not seated, the process returns to step S160 of FIG. 17 (→) and repeats steps up to step S174. Also,
If YES in step S174, that is, if it is determined that the vehicle is seated, the process proceeds to a loop including steps S175 to S178 and steps S179 to S186, the fastening force is calculated for each impact, and the detected torque abnormality is also monitored.
【0073】まず、ステップS175では、上記ステッ
プS166において一時的に記憶されているトルク・デ
ータT(i,j)からインパクトのピーク・トルク値T
P(i)を求めて記憶する。ただし、TP(i)=MAX
〔T(i,j)〕。次に、ステップS176では、F(i
−1)におけるトルク−締結力変換係数CTF(i)を、
締結力データ・メモリ部123のテーブルに基づいて計
算する。ただし、CTF(i)=CTF〔F(i−1)〕。次
に、ステップS177では、インパクトによる締結力の
増加分δF(i)=CTF(i)×TP(i)を計算し、さら
にこのインパクト後の締結力F(i)を、それまでの締
結力すなわち1回前のインパクト後の締結力F(i−
1)に上記の増加分δF(i)を加算することにより計
算する。したがって、F(i)はF(i)=F(i−1)
+CTF(i)×TP(i)。次に、ステップS178で
は、インパクト後の締結力F(i)が目標締結力cFc
以上か否かを判断し、NOであればステップS179〜
ステップS186の処理を行った後、ステップS175
に戻ってステップS178までを繰返す。なお、ステッ
プS179〜ステップS186の処理は、上記のステッ
プS160〜ステップS167の処理と同様である。一
方、ステップS178でYESになると、ステップS1
87へ進み、その時点でカット・オフ命令が出される。
これによって圧縮空気のバルブが閉じられる。次に、ス
テップS190では、終了するか否かを判断し、YES
であればそのまま終了し、NOであれば図17のステッ
プS157へ戻って(→)次のねじ締めを行う。こ
れにより、締付け作業中に断線等のトラブルが発生した
ような場合には、動力源を遮断して締付け作業を出来な
いようにすると共に、作業者に対して装置異常を認識さ
せることができる。First, in step S175, the impact peak torque value T is calculated from the torque data T (i, j) temporarily stored in step S166.
Find and store P (i). However, T P (i) = MAX
[T (i, j)]. Next, in step S176, F (i
The torque-engagement force conversion coefficient C TF (i) in -1) is
Calculation is performed based on the table of the fastening force data / memory unit 123. However, C TF (i) = C TF [F (i-1)]. Next, in step S177, the amount of increase in fastening force due to impact δF (i) = C TF (i) × T P (i) is calculated, and the fastening force F (i) after this impact is calculated as before. Fastening force, that is, fastening force F (i-
It is calculated by adding the increment δF (i) to 1). Therefore, F (i) is F (i) = F (i-1)
+ C TF (i) x T P (i). Next, in step S178, the fastening force F (i) after impact is the target fastening force cFc.
It is determined whether or not the above is true, and if NO, step S179-
After performing the processing of step S186, step S175
Then, the process returns to step S178 and is repeated. The processing of steps S179 to S186 is similar to the processing of steps S160 to S167 described above. On the other hand, if YES in step S178, step S1
Proceed to 87, at which point a cut-off command is issued.
This causes the compressed air valve to close. Next, in step S190, it is determined whether or not to end, and YES.
If so, the process ends as it is, and if NO, the process returns to step S157 in FIG. 17 (→) to perform the next screw tightening. As a result, when a trouble such as a wire breakage occurs during the tightening work, the power source is shut off so that the tightening work cannot be performed, and the operator can recognize the abnormality of the device.
【0074】上記のように、本実施例においては、トル
ク検出手段の検出結果に基づいて締結異常を判定すると
共に、締結異常と判定した場合に駆動手段の動力源を即
時に遮断し、かつ、判定結果を出力するように構成し、
また、トルク検出手段の検出結果に基づく締結異常の判
定の具体的な方法としては、上記トルク検出手段の出力
が定格範囲外となった場合に、装置異常と判定するよう
にしている。そのため、締付け作業中に断線等のトラブ
ルが発生したような場合に、動力源を遮断して締付け作
業を継続出来ないようにすると共に、作業者に対して装
置の故障を認識させることができる。As described above, in the present embodiment, the fastening abnormality is determined based on the detection result of the torque detection means, and when the fastening abnormality is determined, the power source of the drive means is immediately shut off, and It is configured to output the judgment result,
Further, as a specific method of determining the fastening abnormality based on the detection result of the torque detecting means, when the output of the torque detecting means is out of the rated range, it is determined that the apparatus is abnormal. Therefore, when a trouble such as a wire breakage occurs during the tightening work, the power source is shut off so that the tightening work cannot be continued and the operator can be made aware of the failure of the device.
【0075】[0075]
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項1〜請
求項5に記載の発明においては、締結力の演算の際に、
着座に伴うインパクト・トルクの波形変化から着座時点
を判定し、上記着座時点を締結力計算開始時点として締
結力を演算するようにしたインパクト式ねじ締め装置に
おいて、トルク検出手段の検出結果に基づいて締結異常
を判定すると共に、締結異常と判定した場合に駆動手段
の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定結果を表示するよ
うに構成し、トルク検出手段の検出結果に基づく締結異
常の判定の具体的な方法としては、インパクトが発生し
始めてから着座と判定するまでのインパクトの発生回数
を検出し、上記のインパクトの発生回数が異常と認めら
れた場合に締結異常と判定するようにしたことにより、
締結異常のまま作業が次工程へ移動することを防止でき
ると共に、作業者も締結異常を認識することができ、ま
た、ボルトあるいはナットにピッチ不良や噛み込み等の
不具合がある場合には、着座前の段階で異常を判定して
締付け作業を中止することができるので、被締結体の座
面に擦り傷がつくことを防止でき、被締結体をそのまま
再使用することができる、という効果が得られる。As described above, in the invention described in claims 1 to 5, when the fastening force is calculated,
In the impact type screw tightening device that determines the seating time from the waveform change of impact torque due to seating and calculates the tightening force with the seating time as the starting time of the tightening force calculation, based on the detection result of the torque detection means. When the fastening abnormality is determined, the power source of the driving unit is immediately shut off when the fastening abnormality is determined, and the determination result is displayed, and the concrete determination of the fastening abnormality based on the detection result of the torque detection unit is performed. A typical method is to detect the number of impact occurrences from when the impact begins to occur until it is determined to be seated, and if the number of impact occurrences above is determined to be abnormal, it is determined that the fastening is abnormal. ,
It is possible to prevent the work from moving to the next process while the fastening is abnormal, the operator can recognize the fastening abnormality, and if the bolt or nut has a problem such as defective pitch or biting, sit down. Since it is possible to judge the abnormality at the previous stage and stop the tightening work, it is possible to prevent the seating surface of the fastened object from being scratched and to reuse the fastened object as it is. To be
【0076】また、請求項6〜請求項9に記載の発明に
おいては、トルク検出手段の検出結果に基づく締結異常
の判定の具体的な方法として、正常な締付けであれば着
座と判定するまでに複数回のインパクトが発生するよう
な締結部位の締付けの際に、最初のインパクトで検出さ
れたトルク波形に含まれるパラメータが着座以降のイン
パクトにおけるトルク波形の特徴を有している場合に締
結異常と判定するように構成し、具体的には、請求項7
に記載のようにフリーランニング時間が着座判定しきい
値フリーランニング時間以下であるか、請求項8に記載
のようにトルク・パルスの持続時間が着座判定しきい値
持続時間以上であるか、或いは請求項9に記載のように
上記両条件の少なくとも一方が満足された場合または両
方が満足された場合に締結異常を判定するように構成し
たことにより、締結異常のまま作業が次工程へ移動する
ことを防止できると共に、作業者も締結異常を認識する
ことができ、また、既に締付けを完了している部位を二
度締めしてしまったような場合に、その作業ミスを検知
できるので、締直し等の処置ができる、という効果が得
られる。Further, in the inventions according to claims 6 to 9, as a concrete method for judging the fastening abnormality based on the detection result of the torque detecting means, it is determined that the seating is determined if the fastening is normal. When tightening a fastening part where multiple impacts occur, if the parameter included in the torque waveform detected in the first impact has the characteristic of the torque waveform in the impact after seating, there is a fastening error. It is configured so as to make a determination, and more specifically, the claim 7
The free running time is equal to or less than the seating determination threshold free running time as described in 1 above, or the duration of the torque pulse is equal to or more than the seating determination threshold duration as described in claim 8, or As described in claim 9, since the fastening abnormality is determined when at least one of the both conditions is satisfied or both are satisfied, the work moves to the next step with the fastening abnormality. In addition to preventing this, the operator can also recognize the fastening abnormality, and if the part that has already been tightened is tightened twice, the work error can be detected. The effect that the treatment such as repair can be performed is obtained.
【0077】また、請求項10〜請求項12に記載の発
明においては、トルク検出手段の検出結果に基づいて締
結異常を判定すると共に、締結異常と判定した場合に駆
動手段の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定結果を表示
するように構成し、トルク検出手段の検出結果に基づく
締結異常の判定の具体的な方法としては、目標締結力に
到達する以前に、少なくとも一つのインパクトが発生し
た後、所定の時間を経過しても次のインパクトが発生し
ない場合に、締結異常と判定するようにしたことによ
り、請求項1に記載の発明と同様に、締結異常のまま作
業が次工程へ移動することを防止できると共に、作業者
も締結異常を認識することができ、また、ねじ締め装置
を待機状態から運転状態に復帰させて中断前の状態から
追加締付けを行えば、正常な締付け状態とすることがで
きる、という効果が得られる。Further, in the invention described in claims 10 to 12, the fastening abnormality is judged based on the detection result of the torque detecting means, and when the fastening abnormality is judged, the power source of the driving means is immediately shut off. In addition, as a specific method for determining the fastening abnormality based on the detection result of the torque detection means, at least one impact has occurred before the target fastening force is reached. After that, when the next impact does not occur even after the lapse of a predetermined time, it is determined that the fastening is abnormal, so that the work proceeds to the next step with the fastening abnormal as in the invention according to claim 1. In addition to preventing movement, the worker can also recognize the fastening abnormality, and if the screw tightening device is returned from the standby state to the operating state and additional tightening is performed from the state before the interruption. Can be a normal tightening, the effect is obtained that.
【0078】また、請求項13〜請求項15に記載の発
明においては、トルク検出手段の検出結果に基づいて装
置異常を判定すると共に、装置異常と判定した場合に駆
動手段の動力源を直ちに遮断し、かつ、判定結果を表示
するように構成し、トルク検出手段の検出結果に基づく
装置異常の判定の具体的な方法としては、上記トルク検
出手段の出力が定格範囲外となった場合に、装置異常と
判定するようにしたことにより、締付け作業中に断線等
のトラブルが発生したような場合には、動力源を遮断し
て締付け作業を継続出来ないようにすると共に、作業者
に対して装置の故障を認識させることができる、という
効果が得られる。Further, in the invention described in claims 13 to 15, the abnormality of the device is judged based on the detection result of the torque detecting means, and the power source of the driving means is immediately shut off when it is judged that the device is abnormal. And, configured to display the determination result, as a specific method of determining the device abnormality based on the detection result of the torque detection means, when the output of the torque detection means is out of the rated range, If a trouble such as a wire breakage occurs during tightening work by determining that the device is abnormal, the power source is shut off so that the tightening work cannot be continued. The effect that the failure of the device can be recognized is obtained.
【図1】本発明の第1の実施例のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.
【図2】圧縮空気を動力源とするインパクト・レンチと
して構成した場合の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view when configured as an impact wrench using compressed air as a power source.
【図3】第1の実施例の演算処理を示すフローチャー
ト。FIG. 3 is a flowchart showing a calculation process of the first embodiment.
【図4】締結力データ・メモリ部123に記録されてい
るトルク−締結力変換係数と締結力との関係を示す関数
の一例図。FIG. 4 is an example diagram of a function showing a relationship between a torque-fastening force conversion coefficient recorded in a fastening force data memory unit 123 and a fastening force.
【図5】本発明の第2の実施例のブロック図。FIG. 5 is a block diagram of a second embodiment of the present invention.
【図6】第2の実施例の演算処理を示すフローチャー
ト。FIG. 6 is a flowchart showing a calculation process of the second embodiment.
【図7】本発明の第3の実施例のブロック図。FIG. 7 is a block diagram of a third embodiment of the present invention.
【図8】第3の実施例の演算処理を示すフローチャー
ト。FIG. 8 is a flowchart showing a calculation process of the third embodiment.
【図9】本発明の第4の実施例のブロック図。FIG. 9 is a block diagram of a fourth embodiment of the present invention.
【図10】第4の実施例の演算処理を示すフローチャー
トの一部。FIG. 10 is a part of a flowchart showing the arithmetic processing of the fourth embodiment.
【図11】第4の実施例の演算処理を示すフローチャー
トの他の一部。FIG. 11 is another part of the flowchart showing the arithmetic processing of the fourth embodiment.
【図12】本発明の第5の実施例のブロック図。FIG. 12 is a block diagram of a fifth embodiment of the present invention.
【図13】第5の実施例の演算処理を示すフローチャー
トの一部。FIG. 13 is a part of a flowchart showing the arithmetic processing of the fifth embodiment.
【図14】第5の実施例の演算処理を示すフローチャー
トの他の一部。FIG. 14 is another part of the flowchart showing the arithmetic processing of the fifth embodiment.
【図15】第5の実施例の演算処理を示すフローチャー
トの他の一部。FIG. 15 is another part of the flowchart showing the arithmetic processing of the fifth embodiment.
【図16】本発明の第6の実施例のブロック図。FIG. 16 is a block diagram of a sixth embodiment of the present invention.
【図17】第6の実施例の演算処理を示すフローチャー
トの一部。FIG. 17 is a part of a flowchart showing the arithmetic processing of the sixth embodiment.
【図18】第6の実施例の演算処理を示すフローチャー
トの他の一部。FIG. 18 is another part of the flowchart showing the arithmetic processing of the sixth embodiment.
【図19】インパクトが発生し始めてから着座するまで
のインパクトの発生回数および各インパクトにおけるフ
リーランニング時間についての模式的な特性図。FIG. 19 is a schematic characteristic diagram of the number of impact occurrences from the start of impact occurrence to seating and the free running time at each impact.
【図20】トルク検出部の2つのコイルと基準抵抗とで
ブリッジ回路を構成した場合の、正常時と断線時におけ
る差動増幅信号とサンプル・ホールド処理後のアナログ
信号について模式的な信号波形図。FIG. 20 is a schematic signal waveform diagram of a differential amplification signal in a normal state and a disconnection state and an analog signal after sample hold processing when a bridge circuit is configured with two coils of a torque detection unit and a reference resistance. .
【図21】従来装置の一例の断面図。FIG. 21 is a sectional view of an example of a conventional device.
【図22】本出願人の先行技術における演算処理を示す
フローチャート。FIG. 22 is a flowchart showing arithmetic processing in the prior art of the applicant.
10…インパクト・レンチ本体 15…主軸 11…トルク検出部 16…給気部 12…シャット・オフ・バルブ 17…エア通路 13…エア・モータ部 18…メイン・
バルブ 14…油圧パルス発生部 19…切替えバ
ルブ 20…バルブ操作レバー 25…ドライビ
ング・ブレード 21…回転切替えレバー 26a、26b
…検出コイル 22…回転駆動軸 27a、27b
…溝列 23…ベーン 28…リリーフ
・バルブ 24…ライナ・ケース 30…制御装置 100…インパクト式ねじ締め機本体 135…異常判
定動力制御部 101…トルク検出部 140…制御装
置 102…モータ 144…締結力
演算部 103…インパクト・トルク発生器 145…異常判
定動力制御部 104…主軸 148…トルク
・パルス持続時間処理部 105…締付けソケット 150…制御装
置 110…制御装置 154…締結力
演算部 120…制御装置 155…異常判
定動力制御部 121…トルク信号処理部 160…制御装
置 122…ピーク値処理部 164…締結力
演算部 123…締結力データ・メモリ部 165…異常判
定動力制御部 124…締結力演算部 167…経過時
間処理部 125…異常判定動力制御部 168…フリーランニング・ 126…表示部 データ数処理部 128…フリーランニング時間処理部 170…制御装
置 130…制御装置 172…ピーク
値処理部 134…締結力演算部 175…異常判
定動力制御部10 ... Impact wrench main body 15 ... Spindle 11 ... Torque detecting section 16 ... Air supply section 12 ... Shut off valve 17 ... Air passage 13 ... Air motor section 18 ... Main
Valve 14 ... Hydraulic pulse generator 19 ... Switching valve 20 ... Valve operating lever 25 ... Driving blade 21 ... Rotation switching lever 26a, 26b
... Detection coil 22 ... Rotation drive shafts 27a, 27b
... Groove row 23 ... Vane 28 ... Relief valve 24 ... Liner case 30 ... Control device 100 ... Impact type screw tightener main body 135 ... Abnormality determination power control unit 101 ... Torque detection unit 140 ... Control device 102 ... Motor 144 ... Fastening Force calculation unit 103 ... Impact torque generator 145 ... Abnormality determination power control unit 104 ... Spindle 148 ... Torque / pulse duration processing unit 105 ... Tightening socket 150 ... Control device 110 ... Control device 154 ... Fastening force calculation unit 120 ... Control Device 155 ... Abnormality determination power control unit 121 ... Torque signal processing unit 160 ... Control device 122 ... Peak value processing unit 164 ... Fastening force calculation unit 123 ... Fastening force data / memory unit 165 ... Abnormality determination power control unit 124 ... Fastening force calculation Part 167 ... Elapsed time processing part 125 ... Abnormality determination power control part 168 ... Free N'ningu - 126 ... display unit data count unit 128 ... free running time processing unit 170 ... control unit 130 ... control unit 172 ... peak value processing section 134 ... tightening force calculating unit 175 ... abnormality determining the power control unit
Claims (15)
と、一端にねじとの継手部を有し、上記駆動手段によっ
て駆動されることによってねじを締付ける主軸と、上記
主軸のトルク変化を検出するトルク検出手段と、を有す
るインパクト式ねじ締め機本体と、 上記トルク検出手段の検出結果から求めたトルク・パル
スのピーク値を用いて、インパクトごとに締結力の増加
量を演算して順次締結力を求め、目標とする締結力を実
現するように上記駆動手段へ与えられる動力源を制御
し、かつ、上記締結力の演算の際に、インパクトの発生
に対応したトルク・パルスの着座に伴う波形変化から着
座時点を判定し、上記着座時点を締結力計算開始時点と
して締結力を演算する制御手段と、 上記トルク検出手段の検出結果に基づいて締結異常を判
定する異常判定手段と、を備えたことを特徴とするイン
パクト式ねじ締め装置。1. A drive means having a pulse component in a drive output, a joint part for a screw at one end, and a main shaft for tightening the screw when driven by the drive means, and a torque change of the main shaft is detected. Using the impact type screw tightener main body having the torque detecting means and the peak value of the torque pulse obtained from the detection result of the torque detecting means, the increasing amount of the fastening force is calculated for each impact and the fastening force is sequentially calculated. And controlling the power source applied to the drive means so as to achieve the target fastening force, and, at the time of calculating the fastening force, the waveform accompanying the seating of the torque pulse corresponding to the occurrence of impact. The seating time is determined from the change, and the fastening abnormality is determined based on the control result that calculates the fastening force with the seating time as the fastening force calculation start time and the detection result of the torque detection means. Impact screw tightening apparatus characterized by comprising an abnormality judging means.
置において、 上記異常判定手段が締結異常と判定した場合には、上記
の駆動手段の動力源を直ちに遮断させる遮断制御手段を
備えたことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。2. The impact type screw tightening device according to claim 1, further comprising shutoff control means for immediately shutting off the power source of the drive means when the abnormality determination means determines that there is a fastening abnormality. Impact type screw tightening device.
ト式ねじ締め装置において、 上記異常判定手段の判定結果を表示する表示手段を備え
たことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。3. The impact type screw tightening device according to claim 1 or 2, further comprising display means for displaying a determination result of the abnormality determining means.
インパクト式ねじ締め装置において、 上記異常判定手段は、上記駆動手段によってインパクト
が発生し始めてから着座と判定するまでのインパクトの
発生回数を検出し、上記のインパクトの発生回数が異常
と認められた場合に、締結異常と判定するものである、
ことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。4. The impact type screw tightening device according to any one of claims 1 to 3, wherein the abnormality determining means generates an impact from when the driving means starts to generate an impact until when it is determined that the vehicle is seated. When the number of times of occurrence of the above impact is detected to be abnormal, it is determined that the fastening is abnormal.
Impact type screw tightening device characterized by that.
置において、 上記異常判定手段は、着座と判定するまでのインパクト
の発生回数が、正常な締付けにおける発生回数の標準的
な範囲から大きく乖離している場合に、締結異常と判定
するものである、ことを特徴とするインパクト式ねじ締
め装置。5. The impact type screw tightening device according to claim 4, wherein the abnormality determination means determines that the number of impact occurrences until it is determined to be seated largely deviates from a standard range of the number of occurrences in normal tightening. The impact type screw tightening device is characterized in that it determines that the fastening is abnormal when the screwing is performed.
インパクト式ねじ締め装置において、 上記異常判定手段は、正常な締付けであれば着座と判定
するまでに複数回のインパクトが発生するような締結部
位の締付けの際に、最初のインパクトで検出されたトル
ク波形に含まれるパラメータが着座以降のインパクトに
おけるトルク波形の特徴を有している場合に、締結異常
と判定するものである、ことを特徴とするインパクト式
ねじ締め装置。6. The impact type screw tightening device according to any one of claims 1 to 3, wherein the abnormality determining means has a plurality of impacts before it is determined to be seated if the tightening is normal. When tightening such a fastening portion, when the parameter included in the torque waveform detected in the first impact has a characteristic of the torque waveform in the impact after seating, it is determined that the fastening is abnormal. Impact type screw tightening device characterized by that.
置において、 上記異常判定手段は、上記の最初のインパクトで検出さ
れたトルク波形に含まれるパラメータとして、上記駆動
手段による最初のインパクトで発生した複数のトルク・
パルスのうち最初に発生するトルク・パルスと第2番目
に発生するトルク・パルスとの間隔、すなわちフリーラ
ンニング時間を検出し、上記のフリーランニング時間が
所定値、すなわち着座判定しきい値フリーランニング時
間、以下である場合に、締結異常と判定するものであ
る、ことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。7. The impact type screw tightening device according to claim 6, wherein the abnormality determining means is generated at the first impact by the driving means as a parameter included in the torque waveform detected at the first impact. Multiple torques
Of the pulses, the interval between the first torque pulse and the second torque pulse generated, that is, the free running time is detected, and the above free running time is a predetermined value, that is, the seating determination threshold free running time. The impact type screw tightening device is characterized in that it is determined to be a fastening abnormality in the following cases.
置において、 上記異常判定手段は、上記の最初のインパクトで検出さ
れたトルク波形に含まれるパラメータとして、上記のイ
ンパクトによるトルク・パルスの持続時間の変化を検出
し、上記の持続時間が所定値、すなわち着座判定しきい
値持続時間、以上である場合に、締結異常と判定するも
のである、ことを特徴とするインパクト式ねじ締め装
置。8. The impact type screw tightening device according to claim 6, wherein the abnormality determining means uses the continuation of the torque pulse due to the impact as a parameter included in the torque waveform detected in the first impact. An impact-type screw tightening device, which detects a change in time, and determines that the fastening is abnormal when the above-mentioned duration is a predetermined value, that is, a seating determination threshold duration time or more.
置において、 上記異常判定手段は、上記の最初のインパクトで検出さ
れたトルク波形に含まれるパラメータとして、上記駆動
手段による最初のインパクトで発生した複数のトルク・
パルスのうち最初に発生するトルク・パルスと第2番目
に発生するトルク・パルスとの間隔、すなわちフリーラ
ンニング時間と、上記のインパクトによるトルク・パル
スの持続時間の変化と、の2つのパラメータを検出し、
上記のフリーランニング時間が着座判定しきい値フリー
ランニング時間以下であるか、あるいは、上記の持続時
間が着座判定しきい値持続時間以上であるか、の2つの
条件のうちの少なくとも1つを満足する場合または両方
を満足する場合に、締結異常と判定するものである、こ
とを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。9. The impact type screw tightening device according to claim 6, wherein the abnormality determination means is generated at the first impact by the driving means as a parameter included in the torque waveform detected at the first impact. Multiple torques
Detects two parameters: the interval between the first torque pulse and the second torque pulse generated in the pulse, that is, the free running time, and the change in the duration of the torque pulse due to the above impact. Then
Satisfies at least one of the following two conditions: whether the free running time is equal to or less than the seating determination threshold free running time, or whether the above duration is equal to or more than the seating determination threshold duration. The impact type screw tightening device is characterized in that it is judged that the fastening is abnormal when both or both are satisfied.
と、一端にねじとの継手部を有し、上記駆動手段によっ
て駆動されることによってねじを締付ける主軸と、上記
主軸のトルク変化を検出するトルク検出手段と、を有す
るインパクト式ねじ締め機本体と、 上記トルク検出手段の検出結果から求めたトルク・パル
スのピーク値を用いて、インパクトごとに締結力の増加
量を演算して順次締結力を求め、目標とする締結力を実
現するように上記駆動手段へ与えられる動力源を制御す
る制御手段と、 上記の目標締結力に到達する以前に、少なくとも一つの
インパクトが発生した後、所定の時間を経過しても次の
インパクトが発生しない場合に、締結異常と判定する異
常判定手段と、を備えたことを特徴とするインパクト式
ねじ締め装置。10. A drive shaft having a pulse component in the drive output and a screw joint at one end, the main shaft tightening the screw when driven by the drive shaft, and the torque change of the main shaft is detected. Using the impact type screw tightener main body having the torque detecting means and the peak value of the torque pulse obtained from the detection result of the torque detecting means, the increasing amount of the fastening force is calculated for each impact and the fastening force is sequentially calculated. The control means for controlling the power source applied to the drive means so as to realize the target fastening force, and a predetermined impact after at least one impact occurs before the target fastening force is reached. An impact type screw tightening device comprising: an abnormality determining unit that determines that a fastening abnormality occurs when the next impact does not occur even after a lapse of time.
め装置において、 上記異常判定手段が締結異常と判定した場合には、上記
の駆動手段の動力源を直ちに遮断させる遮断制御手段を
備えたことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。11. The impact type screw tightening device according to claim 10, further comprising shut-off control means for immediately shutting off the power source of the drive means when the abnormality determining means determines that there is a fastening abnormality. Impact type screw tightening device.
ンパクト式ねじ締め装置において、 上記異常判定手段の判定結果を表示する表示手段を備え
たことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。12. The impact type screw tightening device according to claim 10 or 11, further comprising display means for displaying a determination result of the abnormality determining means.
と、一端にねじとの継手部を有し、上記駆動手段によっ
て駆動されることによってねじを締付ける主軸と、上記
主軸のトルク変化を検出するトルク検出手段と、を有す
るインパクト式ねじ締め機本体と、 上記トルク検出手段の検出結果から求めたトルク・パル
スのピーク値を用いて、インパクトごとに締結力の増加
量を演算して順次締結力を求め、目標とする締結力を実
現するように上記駆動手段へ与えられる動力源を制御す
る制御手段と、 上記トルク検出手段の出力が定格範囲外となった場合
に、装置異常と判定する異常判定手段と、を備えたこと
を特徴とするインパクト式ねじ締め装置。13. A drive shaft having a pulse component in a drive output, a joint part for a screw at one end, and a main shaft for tightening the screw when driven by the drive device, and a torque change of the main shaft is detected. Using the impact type screw tightener main body having the torque detecting means and the peak value of the torque pulse obtained from the detection result of the torque detecting means, the increasing amount of the fastening force is calculated for each impact and the fastening force is sequentially calculated. The control means for controlling the power source applied to the drive means so as to realize the target fastening force, and the output that the torque detection means is out of the rated range An impact-type screw tightening device comprising: a determining unit.
め装置において、 上記異常判定手段が装置異常と判定した場合には、上記
の駆動手段の動力源を直ちに遮断させる遮断制御手段を
備えたことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。14. The impact type screw tightening device according to claim 13, further comprising shutoff control means for immediately shutting off the power source of the drive means when the abnormality determination means determines that the apparatus is abnormal. Impact type screw tightening device.
ンパクト式ねじ締め装置において、 上記異常判定手段の判定結果を表示する表示手段を備え
たことを特徴とするインパクト式ねじ締め装置。15. The impact type screw tightening device according to claim 13 or 14, further comprising display means for displaying a determination result of the abnormality determining means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6098911A JP2677192B2 (en) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | Impact type screw tightening device |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH07308864A true JPH07308864A (en) | 1995-11-28 |
JP2677192B2 JP2677192B2 (en) | 1997-11-17 |
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ID=14232319
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001246573A (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-11 | Matsushita Electric Works Ltd | Impact fastening tool |
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JP6145191B1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-06-07 | 奇力速工業股▲分▼有限公司 | Electric bit type driver |
JP2019502566A (en) * | 2015-12-14 | 2019-01-31 | アトラス・コプコ・インダストリアル・テクニーク・アクチボラグ | Impact wrench rotation detection |
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-
1994
- 1994-05-12 JP JP6098911A patent/JP2677192B2/en not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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