JPH0755413B2 - Screwed state determination device - Google Patents

Screwed state determination device

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JPH0755413B2
JPH0755413B2 JP1288316A JP28831689A JPH0755413B2 JP H0755413 B2 JPH0755413 B2 JP H0755413B2 JP 1288316 A JP1288316 A JP 1288316A JP 28831689 A JP28831689 A JP 28831689A JP H0755413 B2 JPH0755413 B2 JP H0755413B2
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JP
Japan
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screwing
torque
time
value
screw
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Inventor
哲朗 新池
智 竹原
悟 祢次金
Original Assignee
日本電装株式会社
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Publication date
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  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、雄ねじと雌ねじとを締め付け合わせて2つの
機械要素を螺着する螺着装置によってその螺着作業が実
行されたとき、当該螺着作業により所定の螺着状態が得
られたか否かを判定する螺着状態判定装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a screwing device for tightening a male screw and a female screw to screw two machine elements together, when the screwing operation is performed. The present invention relates to a screwing state determination device that determines whether or not a predetermined screwing state has been obtained by wearing work.

[従来の技術] 螺着装置の普及に伴って、螺着状況を自動的に判断する
螺着状態判定装置が広く用いられている。
[Prior Art] With the widespread use of screwing devices, a screwing state determination device that automatically determines a screwing state is widely used.

従来の螺着状態判定装置は、螺着状態の判別方法により
次の3種に大別される。
Conventional screwing state determination devices are roughly classified into the following three types according to the screwing state determination method.

第一は、螺着装置の出力トルクが所定値に達したか否か
を判断するものであり、雄ねじあるいは雌ねじを締め付
け合わせる力が所定の締め付け完了トルクに達したなら
ば、所望の螺着状態が得られたと判定している。
The first is to judge whether or not the output torque of the screwing device has reached a predetermined value, and if the force for tightening the male screw or the female screw has reached a predetermined tightening completion torque, the desired screwing state Is determined to have been obtained.

第二は、雄ねじあるいは雌ねじを締め付け合わせた後に
基準面とねじ頭部との距離を測定し、その距離が所定値
であるときに所望の螺着状態であると判定している。
Secondly, after the male screw or the female screw is tightened, the distance between the reference surface and the screw head is measured, and when the distance is a predetermined value, it is determined that the desired screwing state is established.

第三は、雄ねじと雌ねじの螺着部分の密着力を検出する
ものであり、例えば超音波等を利用して密着力が所定値
以上であると検出されたときに所望の螺着状態が得られ
たと判定する。
The third is to detect the adhesive force between the screwed portions of the male screw and the female screw.For example, when the adhesive force is detected to be a predetermined value or more by using ultrasonic waves, a desired screwed state is obtained. It is determined that it has been done.

[発明が解決しようとする課題] 従来の各種螺着状態判定装置には次の課題が未解決であ
り、未だに高精度の螺着状況の判断が不可能であった。
[Problems to be Solved by the Invention] The following problems have not been solved in various conventional screwing state determination devices, and it has not been possible to accurately determine the screwing state.

螺着装置の出力トルクが所定値に達するか否かにより螺
着状態を判定する螺着状態判定装置は、螺着装置の出力
トルクが高くなるねじ締めの不良、例えばねじ山の傷や
ばり等のねじ自体の不良、雄ねじと雌ねじとが斜めに噛
み合う、いわゆる斜め締め付け等を判別することができ
ない。
The screwing state determination device that determines the screwing state based on whether or not the output torque of the screwing device reaches a predetermined value is a screwing failure in which the output torque of the screwing device becomes high, such as scratches or burrs on screw threads. It is impossible to discriminate a defective screw itself, a male screw and a female screw obliquely meshing with each other, so-called diagonal tightening, or the like.

また、基準面とねじ頭部との距離を測定して螺着状態の
良否を判定する螺着状態判定装置は、測定の際に基準と
する基準面のばらつきあるいはねじ頭部の公差等の誤差
要因が大きく、例えば0.1[mm]以下のねじの浮きを確
認することは不可能であり、高精度に螺着状態を判定す
ることができない。
Further, the screwing state determination device that determines the quality of the screwed state by measuring the distance between the reference surface and the screw head has an error such as a variation in the reference surface used as a reference during measurement or a tolerance of the screw head. The factor is large, for example, it is impossible to confirm the floating of the screw of 0.1 [mm] or less, and the screwing state cannot be determined with high accuracy.

超音波等により密着力を測定する螺着状態判定装置には
上記した問題はないが、超音波発生装置及び超音波受信
装置等の大型の測定装置が必要であり、しかも、測定対
象である雄ねじや雌ねじが小さい場合にはその測定自体
が困難となるなど適用範囲が限定されている。
The screwing state determination device that measures the adhesion force by ultrasonic waves does not have the above-mentioned problems, but a large measuring device such as an ultrasonic wave generating device and an ultrasonic wave receiving device is required, and furthermore, the male screw that is the object of measurement. If the internal thread is small, the measurement itself becomes difficult, and the applicable range is limited.

本発明は、従来の螺着状態判定装置に未だ未解決であっ
た上記課題を解決するためになされたもので、あらゆる
雄ねじと雌ねじとの螺着状態の良否を簡易、かつ、高精
度に判定することができる螺着状態判定装置を提供する
ことを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems that have not yet been solved by the conventional screwing state determination device, and easily and accurately determines the quality of the screwed state of any male screw and female screw. It is an object of the present invention to provide a screwing state determination device that can be used.

[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するために本発明の構成した手段は、第
1図の基本構成図に示すごとく、 雄ねじと雌ねじとを締め付け合わせて2つの機械要素を
螺着する螺着装置によってその螺着作業が実行されたと
き、当該螺着作業により所定の螺着状態が得られたか否
かを判定する螺着状態判定装置において、 前記螺着装置が前記雄ねじと雌ねじとの締め付けに対し
て出力するトルク値を検出するトルク値検出手段C1と、 前記螺着作業の開始時から前記雄ねじと雌ねじとが着座
するまでの時間内、及び、前記着座後から所定のトルク
値に達するまでの時間内での前記トルク値検出手段C1に
よるトルク値の履歴を前記時間と前記トルク値とに基づ
いた面積値としてそれぞれの前記時間毎に算出する面積
値算出手段C2と、 前記面積値算出手段C2の両面積値と所定の規格値とを比
較し、前記螺着装置により実行された螺着状態の良否の
判定を実行する良否判定手段C3と、 を備えることを特徴とする螺着状態判定装置をその要旨
としている。
[Means for Solving the Problems] The means configured according to the present invention for solving the above problems is, as shown in the basic configuration diagram of FIG. 1, screwing two machine elements by tightening a male screw and a female screw. When the screwing work is performed by the screwing device, the screwing state determining device determines whether or not a predetermined screwing state is obtained by the screwing work, wherein the screwing device includes the male screw and the female screw. Torque value detecting means C1 for detecting the torque value output for tightening with, and within the time from the start of the screwing work until the male screw and the female screw are seated, and a predetermined torque after the seating Area value calculation means C2 for calculating the history of the torque value by the torque value detection means C1 within the time until reaching the value as an area value based on the time and the torque value for each time, and The area value calculation means C2 compares both area values with a predetermined standard value, and a quality determination means C3 for executing the quality determination of the screwing state performed by the screwing device is provided. The gist is a screwing state determination device.

[作用] 本発明の螺着状態判定装置によれば、トルク値検出手段
C1が、螺着装置により雄ねじと雌ねじとの締付けのトル
ク値を検出し、面積値算出手段C2が、螺着作業の開始時
から雄ねじと雌ねじとが着座するまでの時間内、及び、
着座後から所定のトルク値に達するまでの時間内でのト
ルク値検出手段C1によるトルク値の履歴を時間とトルク
値とに基づいた面積値としてそれぞれの時間毎に算出す
る。そして、良否判定手段C3が、面積値算出手段C2の両
面積値と所定の規格値とを比較し、螺着装置により実行
された螺着状態の良否の判定を実行する。
[Operation] According to the screwing state determination device of the present invention, the torque value detection means
C1 detects the torque value of tightening the male screw and the female screw by the screwing device, the area value calculating means C2, within the time from the start of the screwing work until the male screw and the female screw are seated, and
The history of the torque value by the torque value detecting means C1 within a time period from the sitting to the time when the predetermined torque value is reached is calculated for each time as an area value based on the time and the torque value. Then, the quality determination means C3 compares both area values of the area value calculation means C2 with a predetermined standard value, and executes the quality determination of the screwing state performed by the screwing device.

以下、本発明の螺着状態判定装置をより具体的に説明す
るため、実施例を挙げて詳述する。
Hereinafter, in order to more specifically describe the screwing state determination device of the present invention, examples thereof will be described in detail.

[実施例] 第2図は、実施例である螺着状態判定装置の構成ブロッ
ク図である。
[Embodiment] FIG. 2 is a configuration block diagram of a screwing state determination device according to an embodiment.

図示するごとく実施例の螺着状態判定装置は、ねじ締め
ドライバの締め付け軸トルクを検出する4つのトルクト
ランスデューサ10a〜10dを有し、4つのねじ締め状態を
同時に判定可能に構成されている。
As shown in the figure, the screwing state determination device of the embodiment has four torque transducers 10a to 10d that detect the tightening shaft torque of the screw tightening driver, and is configured to be capable of simultaneously determining four screw tightening states.

なお、本実施例では説明の簡単のため4つのトルクトラ
ンスデューサ10a〜10dを使用する構成を説明している
が、後述するA/D変換器16の入力チャンネル切替数(例
えば、32個)まで並列に構成することが可能である。
In addition, in the present embodiment, a configuration using four torque transducers 10a to 10d has been described for the sake of simplicity. However, up to the number of input channel switches (for example, 32) of the A / D converter 16 to be described later are connected in parallel. Can be configured to.

これらのトルクトランスデューサ10a〜10dによりねじ締
め付けトルク値はアナログの電圧値に変換され、更に次
段の波形成形回路12a〜12dにおいて高周波成分の除去及
び波形増幅が行われる。そして、各波形成形回路12a〜1
2dの出力は、アナログマルチプレクサ14を介することで
順次切り替えられてA/D変換器16へ入力され、ここで一
定時間毎にA/D変換されて処理回路18へ伝送される。
These torque transducers 10a to 10d convert the screw tightening torque value into an analog voltage value, and the waveform shaping circuits 12a to 12d in the next stage remove the high frequency component and amplify the waveform. Then, each waveform shaping circuit 12a-1
The output of 2d is sequentially switched through the analog multiplexer 14 and input to the A / D converter 16, where it is A / D converted at constant time intervals and transmitted to the processing circuit 18.

ここで、処理回路18とは、マイクロコンピュータを中心
として構成される論理回路であり、論理演算を実行する
CPU18a、後述する制御プログラム等を不揮発的に記憶す
るROM18b、情報の一時的な記憶を実行するRAM18c及び外
部の機器との情報の授受を実行する入出力ポート(以
下、I/Oポートという)18dから構成されている。
Here, the processing circuit 18 is a logic circuit mainly composed of a microcomputer and executes a logical operation.
A CPU 18a, a ROM 18b that non-volatilely stores a control program described later, a RAM 18c that temporarily stores information, and an input / output port (hereinafter referred to as an I / O port) 18d that exchanges information with an external device. It consists of

また、実施例の螺着状態判定装置は、4つのねじ締め付
け状態の良否判定結果を作業者に視覚的に報知するた
め、出力装置20を備えている。
In addition, the screwing state determination device of the embodiment includes the output device 20 in order to visually notify the operator of the quality determination result of the four screw tightening states.

以上のごとく構成される螺着状態判定装置において、処
理回路18のROM18bには第3図にフローチャートで示すよ
うな制御プログラムが予め記憶されており、このプログ
ラムにしたがってCPU18aは以下のごとく処理を実行す
る。
In the screwing state determination device configured as described above, the ROM 18b of the processing circuit 18 pre-stores a control program as shown in the flowchart of FIG. 3, and the CPU 18a executes the following processing according to this program. To do.

螺着状態判定装置が起動されると、CPU18aは制御プログ
ラムをROM18bから順次続み出し処理を開始し、はじめに
ねじ締めトルクデータの蓄積(ステップ100)を行う。
これは、A/D変換器16から順次伝送されてくる各波形成
形回路12a〜12dの出力をRAM18cの4つの記憶領域にサイ
クリックに記憶する処理である。これにより、RAM18cの
4つの記憶領域それぞれには、各トルクトランスデュー
サ10a〜10dにより検出されたトルク情報が、時間経過に
したがった順序で蓄積される。
When the screwing state determination device is activated, the CPU 18a starts the process of successively extracting the control program from the ROM 18b, and first stores the screw tightening torque data (step 100).
This is a process of cyclically storing the outputs of the waveform shaping circuits 12a to 12d sequentially transmitted from the A / D converter 16 in the four storage areas of the RAM 18c. As a result, the torque information detected by the torque transducers 10a to 10d is accumulated in each of the four storage areas of the RAM 18c in the order according to the passage of time.

トルクトランスデューサ10a〜10dからの検出出力がねじ
締めドライバの最高出力トルクTmaxに達してトルクデー
タ蓄積(ステップ100)が完了すると、次にRAM18cの4
つの記憶領域のデータに基づいて螺着状態の良否判定処
理を実行する。
When the detection output from the torque transducers 10a to 10d reaches the maximum output torque Tmax of the screw tightening driver and the torque data accumulation (step 100) is completed, next 4 in RAM18c.
Based on the data of the one storage area, the thread quality determination process is executed.

なお、この判定処理は、4つの記憶領域のデータそれぞ
れについて同様に実行されるものであり、CPU18aは時分
割的に各記憶領域を並行してあるいは予め定めた順序に
したがい各記憶領域を独立的に判定処理の対象とする。
従って、以下では説明の重複を避けるために、任意の一
の記憶領域に蓄積されたデータの判定処理について説明
する。
It should be noted that this determination processing is similarly executed for each of the data in the four storage areas, and the CPU 18a time-divisionally connects the storage areas in parallel or independently in accordance with a predetermined order. It is the target of the judgment process.
Therefore, in the following, in order to avoid duplication of description, a determination process of data accumulated in any one storage area will be described.

良否判定処理では、まずRAM18cの記憶領域に時間経過に
したがって蓄積されたねじ締めトルクデータを順次読み
出しては(ステップ110)、そのトルクデータに示され
たトルクTが予め定められたトルクアップレベルTup以
上であるか否かを逐次判断する(ステップ120)。
In the pass / fail judgment process, first, the screw tightening torque data accumulated in the storage area of the RAM 18c is sequentially read (step 110), and the torque T shown in the torque data is set to a predetermined torque up level Tup. It is sequentially determined whether or not the above (step 120).

ここで、トルクアップレベルTupとは、検出対象として
いるねじ締め作業が完了したと推定されるほどの高い値
のトルク値である。例えば、RAM18cの記憶領域に蓄積さ
れたねじ締めトルクデータの一例を図示するならば、第
4図(A)の出力トルク特性図に示すごときものとな
る。図示するように、ねじ締め作業が時刻t1にて開始さ
れると、ねじ込みに必要な低レベルのトルク状態がねじ
ピッチ及びねじ込み深さに応じて期間だけ継続する。そ
して、雄ねじと雌ねじとが着座した時刻t2から必要なね
じ締め状態が得られるまでねじ締めトルクは略直線的に
急上昇し、ねじ締めドライバの最高出力トルクTmaxに達
して一定時間の経過に伴って1回のねじ締め作業を完了
する。トルクアップレベルは、この最高出力トルクTmax
より僅かに小さな値に設定されるもので、充分なねじ締
めが完了する値である。
Here, the torque-up level Tup is a torque value of such a high value that it is estimated that the screw tightening work to be detected is completed. For example, if an example of the screw tightening torque data accumulated in the storage area of the RAM 18c is illustrated, it is as shown in the output torque characteristic diagram of FIG. 4 (A). As shown in the figure, when the screw tightening work is started at time t1, the low-level torque state necessary for screwing continues for a period depending on the screw pitch and the screwing depth. Then, from the time t2 when the male screw and the female screw are seated, the screw tightening torque sharply increases substantially linearly until the required screw tightening state is obtained, and reaches the maximum output torque Tmax of the screw tightening driver and a certain period of time elapses. Complete one screw tightening operation. The torque increase level is the maximum output torque Tmax
It is set to a slightly smaller value, and is a value at which sufficient screw tightening is completed.

順次読み出したねじ締めトルクデータ値がトルクアップ
レベルTup以上となったとき、そのトルクアップレベル
到達時点である時刻t3起点として後述する時間Aを逆算
し、雄ねじと雌ねじとが着座してトルクの急激な上昇が
開始される時刻t2を求め、この時刻t2から時刻t3に至る
間の出力トルク特性図の面積Aを算出する(ステップ13
0)。
When the sequentially read screw tightening torque data value becomes equal to or higher than the torque-up level Tup, the time A described later is calculated backward from the time t3, which is the time point at which the torque-up level is reached, and the male and female screws are seated and the torque increases rapidly The time t2 at which the rise is started is calculated, and the area A of the output torque characteristic diagram from this time t2 to the time t3 is calculated (step 13).
0).

ここで時間Aとは、雄ねじと雌ねじとが着座してからね
じ締めトルクがトルクアップレベルTupに達するまでの
時間であり、ねじ締めドライバの回転速度及びねじピッ
チ等により理論的にあるいは実験により簡単に決定可能
な値であり、その値は予めROM18b内に記憶されている。
また、時刻t2から時刻t3に至る出力トルク特性図の面積
は、この時間A内に得られた総てのねじ締めトルクデー
タを加算する疑似的な積分演算により容易に得られる。
Here, the time A is the time from when the male screw and the female screw are seated until the screw tightening torque reaches the torque-up level Tup, which is theoretically or experimentally simple depending on the rotation speed of the screw tightening driver and the screw pitch. Is a value that can be determined in advance, and that value is stored in the ROM 18b in advance.
Further, the area of the output torque characteristic diagram from the time t2 to the time t3 can be easily obtained by a pseudo integral calculation for adding all the screw tightening torque data obtained within the time A.

面積Aの算出が終了すると、更に時刻t2を起点として後
述する時間Bを逆算してねじ締め作業の開始された時刻
t1を特定し、その時刻t1から雄ねじと雌ねじとが着座す
る時刻t2まで、いわゆるねじ込み時間B中の出力トルク
特性図の面積Bを算出する(ステップ140)。
When the calculation of the area A is completed, the time B to be described later is calculated backward from the time t2 as a starting point, and the time when the screw tightening work is started.
The t1 is specified, and the area B of the output torque characteristic diagram during the so-called screwing time B from the time t1 to the time t2 at which the male screw and the female screw are seated is calculated (step 140).

時間Bとは、雄ねじと雌ねじとのねじ込みを開始してか
ら着座するまでの時間であり、ねじ締めドライバの回転
速度、ねじピッチ及びねじ込み深さ等から理論的にある
いは実験により簡単に決定可能な値であり、その値は予
めROM18b内に記憶されている。また、時刻t1から時刻t2
に至る出力トルク特性図の面積は、この時間B内に得ら
れた総てのねじ締めトルクデータを加算する疑似的な積
分演算により容易に得られる。
The time B is the time from the start of screwing the male screw and the female screw to the seating, and can be easily determined theoretically or experimentally from the rotation speed of the screw tightening driver, the screw pitch, the screwing depth, and the like. It is a value, and the value is stored in the ROM 18b in advance. Also, from time t1 to time t2
The area of the output torque characteristic diagram up to is easily obtained by a pseudo integral calculation of adding all the screw tightening torque data obtained within this time B.

こうして面積A及び面積Bの算出が完了すると、その算
出結果が予めROM18bに記憶されているこれらの規格値As
t,Bstより小さな値であるか否かの判断処理を行い(ス
テップ150,ステップ160)、両算出値が規格値Ast,Bst以
下であるときには、予定通りの作業が完了して所望のね
じ締め状態が得られた旨を報知する出力信号を出力装置
20に対して出力し(ステップ170)、RAM18cの一の記憶
領域に記憶されたデータ処理を完了する。
When the calculation of the area A and the area B is completed in this way, the calculation result is stored in the ROM 18b in advance as the standard value As.
Judgment processing is performed to determine whether the value is smaller than t or Bst (step 150, step 160), and when both calculated values are below the standard values Ast and Bst, work is completed as planned and the desired screw tightening is completed. An output device that outputs an output signal notifying that the state has been obtained
It is output to 20 (step 170) and the data processing stored in one storage area of the RAM 18c is completed.

一方、ステップ150またはステップ160の判断処理によ
り、算出された面積Aまたは面積Bの値がROM18bに記憶
されている規格値Ast,Bstよりも大きな値であると判定
されたときには、CPU18aは出力装置20に対してねじ締め
に何等から不良が発生した旨を報知する出力信号を出力
し(ステップ180)、制御プログラムを終了する。
On the other hand, when it is determined in step 150 or step 160 that the calculated value of the area A or the area B is larger than the standard values Ast and Bst stored in the ROM 18b, the CPU 18a determines that the output device An output signal for notifying that a problem has occurred in screw tightening is output to 20 (step 180), and the control program ends.

すなわち、以下に記述するごとく、面積A及び面積Bと
その規格値Ast,Bstとを単純な大小比較演算すること
で、ねじ締めの良否判定を正確に下すことができる。
That is, as described below, the quality of the screw tightening can be accurately determined by simply comparing the areas A and B with the standard values Ast and Bst.

ねじ締め作業が良好に実行されたとき、その出力トルク
特性図は第4図(A)に図示する特性となる。時刻t1で
あるねじ込み開始時点から時刻t2である雄ねじと雌ねじ
とが着座するまでの時間Bには、ねじ込みに必要な低レ
ベルのトルク状態が安定した状態で継続する。そして、
時刻t2の着座時点から時刻t3のねじ締めトルクがトルク
アップレベルTupに達するまでの時間Aは、きわめて短
く、かつ急激なトルクの上昇特性を示す。
When the screw tightening work is executed well, the output torque characteristic diagram becomes the characteristic shown in FIG. 4 (A). During the time B from the start of screwing at time t1 to the seating of the male and female screws at time t2, the low-level torque state required for screwing continues in a stable state. And
The time A from the time of seating at time t2 until the screw tightening torque at time t3 reaches the torque-up level Tup is extremely short and exhibits a rapid torque increase characteristic.

従って、良好なねじ締めが行われたときの面積A,面積B
は小さな値となり、規格値Ast,Bstはこれに測定誤差や
製品のばらつきを考慮した値に予め決定される。
Therefore, the area A and area B when good screw tightening is performed
Becomes a small value, and the standard values Ast and Bst are determined in advance in consideration of measurement errors and product variations.

一方、ねじ締め作業工程で発生する不良としては、雄ね
じと雌ねじとが斜めに噛み合う、いわゆる斜め締め付け
がある。また、ねじ山の傷やばり等のねじ自体の不良に
より発生する不良としてねじ込み作業に支障を来す、い
わゆるかみ込み、かじりといわれるものがある。このよ
うなねじ締め作業の不良が発生するときの出力トルク特
性図は、第4図(B),(C)に示す特性となる。
On the other hand, as a defect that occurs in the screw tightening work process, there is so-called diagonal tightening in which a male screw and a female screw mesh with each other at an angle. Further, as a defect caused by a defect in the screw itself such as a scratch on a screw thread or a flash, there is a so-called biting or galling which hinders a screwing operation. Output torque characteristic diagrams when such a screw tightening operation failure occurs are the characteristics shown in FIGS. 4 (B) and 4 (C).

第4図(B)は斜め締め付けの出力トルク特性図である
が、このような不良の場合には時刻t1からスムースなね
じ込み動作が不能であることから、比較的大きなトルク
状態が継続し、かつ、ねじ込みが進むにつれて出力トル
クは更に大きくなる。従って、面積A,面積B共にきわめ
て大きな値となり、前述のごとく決定される規格値Ast,
Bstを大きく上回る。
FIG. 4 (B) is an output torque characteristic diagram of diagonal tightening. In the case of such a failure, since a smooth screwing operation is impossible from time t1, a relatively large torque state continues, and The output torque increases as the screwing progresses. Therefore, both the area A and the area B are extremely large values, and the standard value Ast, which is determined as described above,
Greatly exceeds Bst.

また、第4図(C)はかみ込みが発生したときの出力ト
ルク特性図であるが、この場合にはかみ込みの発生する
時間Bの期間中に当該かみ込みに抗するための大きな出
力トルクの発生が観測され、面積Bが正常時に比較して
大きくなる。
Further, FIG. 4 (C) is an output torque characteristic diagram when a bite occurs, but in this case, a large output torque for resisting the bite during the time B when the bite occurs. Is observed, and the area B becomes larger than that in the normal state.

以上のように、何等かの異常が発生した場合には、面積
A,面積Bの何れかあるいはその両者が正常時に比較して
明らかに大きくなり、それらの測定値と規格値Ast,Bst
との大小比較という簡単な処理により、正確に、かつ、
確実にねじ締め作業の良否を判定することができる。
As described above, if any abnormality occurs, the area
Either A or area B, or both of them, are obviously larger than normal, and their measured values and standard values Ast, Bst
By a simple process of comparing the size with
The quality of the screw tightening work can be reliably determined.

しかも、本実施例の螺着状態判定装置は、出力トルク特
性図から判断するトルクの履歴を、簡単な面積A,面積B
の加算計算に置き換えて良否判定を行っているため、第
3図に示すごとく簡易な制御プログラムにより目的を達
成することが可能となり、処理回路18を小型、経済的に
構成することができる。
Moreover, the screwing state determination device according to the present embodiment provides a simple history of the area A and the area B of the torque history determined from the output torque characteristic diagram.
Since the pass / fail judgment is made by substituting the addition calculation of, the purpose can be achieved by a simple control program as shown in FIG. 3, and the processing circuit 18 can be made compact and economical.

また、トルクの履歴を、面積A,面積Bとして2つの特徴
ある作業毎に確認することにより、単にねじ締め作業の
不良を検出するのみでなく、その不良が斜め締め付けに
よるものであるか、かみ込みによるものであるかを判断
することも可能であり、不良の発生状況さえも分類する
ことができる。
In addition, by checking the history of torque as area A and area B for each of the two characteristic works, it is possible to detect not only the screw tightening work failure but also whether the failure is due to diagonal tightening. It is also possible to judge whether it is due to a jam, and it is possible to classify even the occurrence status of defects.

なお、本発明の螺着状態判定装置の構成は上記実施例に
何ら限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない各種
の態様により具現化されるものである。
The configuration of the screwing state determination device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and is embodied in various modes without departing from the gist thereof.

[発明の効果] 本発明の螺着状態判定装置は、螺着作業の開始時から着
座するまでの時間とその時間内のトルク値とに基づいた
面積値、及び、着座後から所定のトルク値に達するまで
の時間とその時間内のトルク値とに基づいた面積値をそ
れぞれ算出し、所定の規格値と比較する。よって、トル
ク値を検出した都度に所定値と比較する必要がなく、簡
単な構成で螺着状態の判定を行うことができ、また、斜
め締付けやかみ込み等の異常の状態によって、両面積値
が異なることから、締付異常の要因を具体的に特定する
構成を取ることも可能となる。
[Effect of the Invention] The screwing state determination device of the present invention has an area value based on the time from the start of screwing work to the time of sitting and the torque value within that time, and a predetermined torque value after sitting. The area value is calculated based on the time required to reach and the torque value within that time and compared with a predetermined standard value. Therefore, it is not necessary to compare the torque value with the predetermined value each time it is detected, the screwed state can be determined with a simple configuration, and both area values can be determined depending on an abnormal state such as diagonal tightening or biting. Since it is different, it is possible to take a configuration in which the cause of the tightening abnormality is specifically specified.

従って、ねじの大きさ等に拘らず、かつ、超音波発生装
置等の大型の機器を必要とせずに、あらゆる雄ねじと雌
ねじとの螺着状態の良否を簡易、かつ、高精度に判定す
ることができる。
Therefore, regardless of the size of the screw, and without requiring a large device such as an ultrasonic generator, it is possible to easily and accurately determine the quality of the screwed state of all male and female screws. You can

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

第1図は本発明の基本的構成図、第2図は実施例である
螺着状態判定装置の構成ブロック図、第3図は同実施例
の処理回路にて実行される制御プログラムのフローチャ
ート、第4図(A),(B),(C)は出力トルク特性
図の説明図、を示している。 10a〜10d……トルクトランスデューサ 12a〜12d……波形成形回路 14……アナログマルチプレクサ 16……A/D変換器、18……処理回路 18a……CPU、18b……ROM 18c……RAM、18d……入出力ポート 20……出力装置
FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention, FIG. 2 is a configuration block diagram of a screwing state determination device according to an embodiment, and FIG. 3 is a flow chart of a control program executed by a processing circuit of the embodiment. FIGS. 4 (A), (B), and (C) are explanatory diagrams of the output torque characteristic diagram. 10a ~ 10d ...... Torque transducer 12a ~ 12d ...... Waveform shaping circuit 14 ...... Analog multiplexer 16 ...... A / D converter, 18 ...... Processing circuit 18a ...... CPU, 18b ...... ROM 18c ...... RAM, 18d ... … I / O port 20 …… Output device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】雄ねじと雌ねじとを締め付け合わせて2つ
の機械要素を螺着する螺着装置によってその螺着作業が
実行されたとき、当該螺着作業により所定の螺着状態が
得られたか否かを判定する螺着状態判定装置において、 前記螺着装置が前記雄ねじと雌ねじとの締め付けに対し
て出力するトルク値を検出するトルク値検出手段と、 前記螺着作業の開始時から前記雄ねじと雌ねじとが着座
するまでの時間内、及び、前記着座後から所定のトルク
値に達するまでの時間内での前記トルク値検出手段によ
るトルク値の履歴を前記時間と前記トルク値とに基づい
た面積値としてそれぞれの前記時間毎に算出する面積値
算出手段と、 前記面積値算出手段の両面積値と所定の規格値とを比較
し、前記螺着装置により実行された螺着状態の良否の判
定を実行する良否判定手段と、 を備えることを特徴とする螺着状態判定装置。
1. When the screwing operation is performed by a screwing device for screwing two machine elements by tightening a male screw and a female screw, whether or not a predetermined screwing state is obtained by the screwing work. In the screwing state determination device for determining whether or not, the screwing device detects a torque value output by the screwing device for tightening the male screw and the female screw, and the male screw from the start of the screwing work. The area based on the time and the torque value is the history of the torque value by the torque value detecting means within the time until the female screw is seated and within the time after the seating until the predetermined torque value is reached. Area value calculation means for calculating each time as a value and both area values of the area value calculation means and a predetermined standard value are compared, and the quality of the screwing state executed by the screwing device is determined. To Threaded state determination apparatus characterized by comprising: a quality determining means for lines.
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