JPH0780103B2 - Automatic screw tightener - Google Patents
Automatic screw tightenerInfo
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- JPH0780103B2 JPH0780103B2 JP2253611A JP25361190A JPH0780103B2 JP H0780103 B2 JPH0780103 B2 JP H0780103B2 JP 2253611 A JP2253611 A JP 2253611A JP 25361190 A JP25361190 A JP 25361190A JP H0780103 B2 JPH0780103 B2 JP H0780103B2
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- driver bit
- torque
- gear
- planetary
- differential planetary
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ねじ、ボルト等の締付け完了検出時のドライ
バビットの持つ慣性の影響を排除して所望の締付けトル
クで確実に締付け作業を行うように構成した自動ねじ締
め機に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention eliminates the influence of the inertia of the driver bit at the time of detecting the completion of tightening of screws, bolts, etc., and securely performs the tightening work with a desired tightening torque. And an automatic screw tightener configured as described above.
[従来技術]および「発明が解決しようとする課題」 一般に、ねじ、ボルト等の締付けトルクを制御する場合
には、回転駆動源によりドライバビットを回転させ、こ
のドライバビットに加わる負荷トルクを適当な検出手段
を用いて検出し、この検出値が設定値に達すれば、回転
駆動源を停止させる方法が一般的である。この方法で
は、締付けトルクの設定値が低い場合には、締付け完了
検出時に回転駆動部の持つ慣性の影響により締付けトル
クが設定値を越え、正確な締付けトルクでねじあるいは
ボルトを締付けることができない。そこで、低い設定締
付けトルクであってもこれらを正確に締付けることので
きるねじ締め機が要望されている。この要望に応え、慣
性の影響を緩和する手段として差動遊星コーン機構を備
えた実開昭63−107536号公報あるいは2段の差動遊星ギ
ア機構を備えた実開昭62−47936号公報に記載のねじ締
め機が開発されている。これらねじ締め機では、締付け
完了時のモータの慣性の影響は緩和されるものの、ねじ
がワークに着座した瞬間にトルク検出部で検出されるト
ルク値が急激に変化するため、トルク検出部が歪み管等
の柔軟な検出部材を使用している場合にはその検出部材
の変形自体も慣性の影響を受ける。そのため、ドライバ
ビットにかかるトルクを正確に検出することができない
等の欠点が生じている。また、検出部材に急激な回転方
向の力が加わるため、これが繰り返されると検出部材の
寿命が短くなる等の欠点が生じており、これら欠点を取
除いた自動ねじ締め機が要望されている。[Prior Art] and "Problems to be Solved by the Invention" Generally, when controlling tightening torque of screws, bolts, etc., a driver bit is rotated by a rotary drive source, and a load torque applied to the driver bit is adjusted to an appropriate value. It is a general method to detect using a detecting means and to stop the rotary drive source when the detected value reaches a set value. In this method, when the tightening torque is set to a low value, the tightening torque exceeds the set value due to the influence of the inertia of the rotary drive unit when the completion of tightening is detected, and the screw or bolt cannot be tightened with an accurate tightening torque. Therefore, there is a demand for a screw tightening machine that can accurately tighten these even with a low set tightening torque. In response to this demand, as a means for mitigating the influence of inertia, Japanese Utility Model Publication No. 63-107536 has a differential planetary cone mechanism or Japanese Utility Model Publication No. 62-47936 has a two-stage differential planetary gear mechanism. The described screw tightener has been developed. With these screw tighteners, the influence of the motor inertia at the completion of tightening is mitigated, but the torque value detected by the torque detection part changes abruptly at the moment the screw is seated on the workpiece, so the torque detection part is distorted. When a flexible detecting member such as a pipe is used, the deformation itself of the detecting member is also affected by inertia. Therefore, there are drawbacks such that the torque applied to the driver bit cannot be accurately detected. Further, since a sudden force is applied to the detecting member in the rotational direction, repeated occurrence of such a drawback causes a shortage of the detecting member, and the like. Therefore, an automatic screw tightener that eliminates these drawbacks is desired.
[課題を解決するための手段] 上記要望に鑑み、回転駆動源に2個の差動遊星機構を介
してドライバビットを連結するとともに、一方の差動遊
星機構に連結されてドライバビットに加わるトルクを検
出するトルク検出部を設け、トルク検出部の出力信号が
あらかじめ決められた締付けトルク値に対応した設定値
に達する時締付け完了信号を出力する締付け完了検出部
を設けた自動ねじ締め機において、 回転駆動源側に連結される差動遊星機構として回転駆動
源の回転を受けて回転する入力円板とその外周に摩擦係
合する遊星コーンとこれに摩擦係合しかつドライバビッ
トと一体に回転するするカムディスクと前記遊星コーン
の外周に摩擦係合しかつアームにより回転自在に保持さ
れた変速リングとからなる差動遊星コーン機構を設け
る。また、ドライバビット側に連結される差動遊星機構
として、前記カムディスクと一体に回転する太陽ギア、
その回りを回転する遊星ギアを保持してドライバビット
と一体に回転する遊星ギア台、遊星ギアに噛合する内歯
ギアを持つリングギア部からなる差動遊星ギア機構を設
け、このリングギア部を回動可能に保持してこのリング
ギア部にトルク検出部を連結する。[Means for Solving the Problems] In view of the above demand, the driver bit is connected to the rotary drive source via two differential planetary mechanisms, and the torque applied to the driver bit is connected to one differential planetary mechanism. In an automatic screw tightener equipped with a torque detection unit that detects a torque detection unit and a tightening completion detection unit that outputs a tightening completion signal when the output signal of the torque detection unit reaches a preset value corresponding to a predetermined tightening torque value, As a differential planetary mechanism connected to the rotary drive source side, an input disc that rotates in response to the rotation of the rotary drive source, a planet cone that frictionally engages with the outer circumference of the input disc, and a planetary cone that frictionally engages with this and rotates integrally with the driver bit There is provided a differential planetary cone mechanism comprising a cam disk and a transmission ring frictionally engaged with the outer periphery of the planetary cone and rotatably held by an arm. As a differential planetary mechanism connected to the driver bit side, a sun gear that rotates integrally with the cam disk,
A differential planetary gear mechanism consisting of a planetary gear base that holds a planetary gear that rotates around it and that rotates together with the driver bit, and a ring gear unit that has an internal gear that meshes with the planetary gear is provided. The ring gear is rotatably held and the torque detector is connected to the ring gear.
[作用] 上記自動ねじ締め機では、回転駆動源の回転が遊星コー
ンと変速リングとの摩擦係合位置で決まる減速比で、差
動遊星ギア機構を介してドライバビットに伝達され、ね
じがワークに締付けられる。ねじがワークに締付けられ
ると、ドライバビットに係る負荷に応じて差動遊星ギア
機構のリングギア部が遊星ギアからドライバビットと逆
方向に回転する方向の力を受ける。同時に、太陽ギアを
介して差動遊星コーン機構のカムディスクも負荷も受
け、この負荷に応じて変速リングが遊星コーンの周囲を
回動してこれにともなって軸心方向に移動して減速比を
増大させる。[Operation] In the above automatic screw tightener, the rotation of the rotary drive source is transmitted to the driver bit via the differential planetary gear mechanism at the reduction ratio determined by the friction engagement position between the planet cone and the speed change ring, and the screw is transferred to the workpiece. Fastened to. When the screw is fastened to the work, the ring gear portion of the differential planetary gear mechanism receives a force in the direction of rotation in the direction opposite to the driver bit from the planet gear according to the load applied to the driver bit. At the same time, the cam disk of the differential planetary cone mechanism also receives a load via the sun gear, and the gear shift ring rotates around the planetary cone in response to this load, and accordingly moves in the axial direction to reduce the reduction ratio. Increase.
ねじがワークに着座すると、ドライバビットに係る負荷
が急激に大きくなり、遊星ギアから大きな力を受ける
が、これをリングジア部のみならず、太陽ギアを介して
差動遊星コーン機構にも伝達される。そのため、リング
ギア部が急激に回動しようとするが、同時に差動遊星コ
ーン機構のカムディスクも急激な負荷を受け、変速リン
グが遊星コーンの周囲を回動する。これにともない、変
速リングがその軸心方向に移動し、差動遊星コーン機構
の減速比がさらに大きくなり、ドライバビットの速度が
低下する。このドライバビットの速度低下により、リン
グギア部の急激な回動は緩和され、またこのリングギア
部の回動によってもカムディスクの急激な負荷も緩和さ
れ、いずれの差動遊星機構の回動部も比較的時間をもっ
て回動でき、トルク検出部でのトルク値の検出が正確と
なる。また、繰り返しトルク検出部の検出が行われても
検出部材を破壊するようなことは皆無となる。When the screw is seated on the work, the load on the driver bit suddenly increases and receives a large force from the planetary gear, but this is transmitted not only to the ring gear but also to the differential planetary cone mechanism via the sun gear. . Therefore, the ring gear portion tries to rotate rapidly, but at the same time, the cam disk of the differential planetary cone mechanism also receives a sudden load, and the transmission ring rotates around the planetary cone. Along with this, the transmission ring moves in the axial direction thereof, the reduction ratio of the differential planetary cone mechanism further increases, and the speed of the driver bit decreases. Due to the decrease in the speed of the driver bit, the abrupt rotation of the ring gear portion is alleviated, and the abrupt load of the cam disk is alleviated by the rotation of the ring gear portion. Can be rotated with a relatively long time, and the torque value can be detected accurately by the torque detection unit. Further, even if the torque detecting section is repeatedly detected, the detecting member is never destroyed.
[実施例] 以下、実施例を図面について説明する。第1図および第
2図において、1は自動ねじ締め機であり、この自動ね
じ締め機1は、昇降駆動源26の作動により昇降するドラ
イバ台2にギアケース3を介して固定されたドライバ本
体4を有している。このドライバ本体4内には潤滑オイ
ルが充填されており、後記する差動遊星コーン機構6の
周囲を覆うように構成されている。また、前記ドライバ
本体4の一端には回転駆動源のモータ5が固定されてお
り、このモータ5の駆動軸にはモータ5側に位置する差
動遊星機構の一例の差動遊星コーン機構6の一部をなす
入力円板7が連結され、モータ5の回転を受けて一体に
回転するように配置されている。この入力円板7の外周
には複数個の遊星コーン8が配置され、その円周溝8aが
前記入力円板7に摩擦係合して回転するように構成され
ている。この遊星コーン8の円錐面8cの裏面に位置する
平坦面8bには前記入力円板7と同心上で回転するカムデ
ィスク9が摩擦係合するように配置されている。Embodiments Embodiments will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1 and FIG. 2, reference numeral 1 is an automatic screw tightening machine, and the automatic screw tightening machine 1 is a driver main body fixed via a gear case 3 to a driver base 2 which is moved up and down by the operation of a lifting drive source 26. Have four. Lubricant oil is filled in the driver main body 4 so as to cover the periphery of a differential planetary cone mechanism 6 described later. A motor 5 as a rotary drive source is fixed to one end of the driver body 4, and a drive shaft of the motor 5 is a differential planetary cone mechanism 6 as an example of a differential planetary mechanism located on the motor 5 side. The input discs 7 forming a part are connected to each other, and are arranged so as to rotate integrally with the rotation of the motor 5. A plurality of planet cones 8 are arranged on the outer circumference of the input disc 7, and the circumferential grooves 8a of the planet cones 8 are frictionally engaged with the input disc 7 to rotate. A cam disk 9 that rotates concentrically with the input disk 7 is arranged so as to frictionally engage with the flat surface 8b located on the back surface of the conical surface 8c of the planetary cone 8.
前記遊星コーン8の外周には変速リング10がその円錐面
8cと摩擦係合して回転するように配置されており、この
変速リング10は一端が後記する底蓋11側に配置された固
定リング12に回動自在に保持されたアーム13により回動
自在に保持されている。しかも、この変速リング10はそ
の摩擦係合位置が高速側に位置するようにばね14により
付勢されており、このばね14と前記アーム13とから弾力
保持部材が構成されている。この弾力保持部材は変速リ
ング10の摩擦係合位置を規制し、減速比の最大値および
最大締付けトルクを決定するように構成されている。ま
た、前記ばね14は底蓋11の円筒部11aに沿って移動自在
なばね座15に載置されており、このばね座15は底蓋11に
回転自在に保持された調整ボルト16に螺合し、その位置
が任意に選択できるように構成されている。A transmission ring 10 has a conical surface on the outer periphery of the planetary cone 8.
It is arranged so as to rotate by frictionally engaging with 8c. One end of this transmission ring 10 is rotatable by an arm 13 which is rotatably held by a fixed ring 12 arranged on the side of a bottom lid 11 described later. Held in. Moreover, the transmission ring 10 is biased by the spring 14 so that the frictional engagement position is located on the high speed side, and the spring 14 and the arm 13 constitute an elastic holding member. This elastic holding member is configured to regulate the frictional engagement position of the speed change ring 10 and determine the maximum value of the reduction ratio and the maximum tightening torque. The spring 14 is mounted on a spring seat 15 which is movable along the cylindrical portion 11a of the bottom cover 11, and the spring seat 15 is screwed onto an adjusting bolt 16 rotatably held on the bottom cover 11. However, the position can be arbitrarily selected.
前記カムディスク9にはドライバ本体4の一部を構成す
る底蓋11の円筒部11aに回転自在に保持された出力軸17
を介して連接軸18が連結されており、カムディスク9、
出力軸17および連接軸18が一体に回転するように構成さ
れている。前記連接軸18の下端には後記するドライバビ
ット23側に位置する差動遊星機構としてギアケース3内
に設けられた差動遊星ギア機構19の太陽ギア19aが連結
されており、この太陽ギア19aに等間隔をおいて噛合す
る3個の遊星ギア19bが遊星ギア台19cに支持されて配置
されている。また、前記遊星ギア19bはギアケース3内
で回動自在に保持された内歯ギアを有するリングギア部
19dの内歯ギアに噛合しており、連接軸18の回転が所定
比に減速されて遊星ギア台19cに伝達されるように構成
されている。前記リングギア部19dには前記連接軸18を
内包するように配置されたトルク検出部の一例の歪み管
20が固定されており、この歪み管20の上端は前記底蓋11
の円筒部11a側に固定されている。前記歪み管20にはそ
の歪み量を検出するストレンゲージ21が貼付されてお
り、歪み管20の歪み量を検出してリングギア部19dに加
わる反力トルクを検出できるように構成されている。The cam disk 9 has an output shaft 17 rotatably held by a cylindrical portion 11a of a bottom lid 11 which constitutes a part of the driver body 4.
The connecting shaft 18 is connected via the cam disc 9,
The output shaft 17 and the connecting shaft 18 are configured to rotate integrally. A sun gear 19a of a differential planetary gear mechanism 19 provided in the gear case 3 is connected to the lower end of the connecting shaft 18 as a differential planetary mechanism located on the driver bit 23 side, which will be described later. Three planet gears 19b that mesh with each other at equal intervals are supported and arranged on the planet gear base 19c. The planet gear 19b is a ring gear portion having an internal gear that is rotatably held in the gear case 3.
It meshes with the internal gear 19d, and is configured to reduce the rotation of the connecting shaft 18 to a predetermined ratio and transmit the rotation to the planetary gear base 19c. A strain tube as an example of a torque detection unit arranged so as to include the connecting shaft 18 in the ring gear unit 19d.
20 is fixed, and the upper end of the strain tube 20 is the bottom lid 11
Is fixed to the cylindrical portion 11a side. A strain gauge 21 for detecting the amount of strain is attached to the strain tube 20, and the strain amount of the strain tube 20 is detected to detect the reaction torque applied to the ring gear portion 19d.
前記遊星ギア台19cには、伝達機構22を介してドライバ
ビット23が連結されており、モータ5の回転がドライバ
ビット23に伝達されるように構成されている。A driver bit 23 is connected to the planetary gear base 19c via a transmission mechanism 22, and the rotation of the motor 5 is transmitted to the driver bit 23.
さらに、前記自動ねじ締め機の制御装置24は、作業スタ
ート信号を出力する作業スタート部25、作業スタート信
号を受けて作動を開始する昇降駆動源26、作業スタート
信号を受けてモータ5にパワーを供給するパワー供給部
27、前記ストレンゲージ21の出力信号を受けてドライバ
ビット23に加わる反力トルクを検出するトルク検出部2
8、トルク検出部28の出力信号がトルク設定部29であら
かじめ設定された締付けトルクに対応する設定値に達す
るとモータ5へのパワー供給を停止する停止信号を出力
するとともに昇降駆動源26を復帰させる締付け完了検出
部30から構成されている。前記トルク検出部28は、フィ
ルタ部28a、零点補正部28bおよびゲイン補正部28cから
なっており、較正により締付けトルク値に対応した検出
値が得られるように構成されている。なお、前記検出値
はアナログ値であるが、ディジタル値に変更してもよ
い。また、前記制御装置24にモータ5を逆転させる切換
え部(図示せず)を設けておけば、差動遊星機構6がス
トール状態になっても、これを解除することができる。Further, the control device 24 of the automatic screw fastening machine outputs a work start signal to the work start section 25, a lift drive source 26 which starts the operation upon receiving the work start signal, and a power to the motor 5 upon receipt of the work start signal. Power supply unit to supply
27, a torque detector 2 that receives the output signal of the strain gauge 21 and detects the reaction torque applied to the driver bit 23.
8. When the output signal of the torque detection unit 28 reaches a set value corresponding to the tightening torque preset by the torque setting unit 29, a stop signal for stopping the power supply to the motor 5 is output and the lifting drive source 26 is restored. The tightening completion detecting unit 30 is provided. The torque detection unit 28 includes a filter unit 28a, a zero point correction unit 28b, and a gain correction unit 28c, and is configured to obtain a detected value corresponding to the tightening torque value by calibration. Although the detected value is an analog value, it may be changed to a digital value. Further, if the control device 24 is provided with a switching portion (not shown) for rotating the motor 5 in the reverse direction, even if the differential planetary mechanism 6 is in a stalled state, it can be released.
上記自動ねじ締め機1では、作業スタート信号を受ける
と、モータ5にパワーが供給され、モータが回転する。
モータ5の回転にともなってその回転が入力円板7、遊
星コーン8、カムディスク9および変速リング10でなる
差動遊星コーン機構6および差動遊星ギア機構19を介し
てドライバビット23に伝達され、ドライバビット23の先
端に配置されたねじを所定ワークの下穴に嵌合させ、締
付けが開始される。ねじがワーク(図示せず)に螺入さ
れ、ドライバビット23の負荷が大きくなると、この負荷
に応じた反力トルクが差動遊星ギア機構19のリングギア
部19dに加わり、リングギア部19dがドライバビット23の
回転方向と逆方向に回動する。同時に、太陽ギア19aに
加わる負荷も大きくなり、差動遊星コーン機構6のカム
ディスク9と一体の出力軸17および連接軸18にドライバ
ビット23の負荷に応じた反力トルクが生じる。この反力
トルクにより変速リング10が回動するが、変速リング10
が一定長さのアーム13により保持されている関係で、こ
の変速リング10の回動により、変速リング10はその軸心
方向に移動する。この時、その移動量は変速リング10が
ばね14により規制されている関係で、反力トルクにより
変速リング10に生じるばね14への押圧力とばね14の撓み
により生じる弾性力とが均衡する位置まで変速リング10
が移動する。In the automatic screw tightener 1, when the work start signal is received, power is supplied to the motor 5 and the motor rotates.
With the rotation of the motor 5, the rotation is transmitted to the driver bit 23 via the differential planetary cone mechanism 6 and the differential planetary gear mechanism 19 which are composed of the input disc 7, the planetary cone 8, the cam disk 9 and the speed change ring 10. The screw arranged at the tip of the driver bit 23 is fitted into the prepared hole of the predetermined work, and the tightening is started. When the screw is screwed into the work (not shown) and the load of the driver bit 23 becomes large, the reaction torque corresponding to this load is applied to the ring gear portion 19d of the differential planetary gear mechanism 19, and the ring gear portion 19d becomes The driver bit 23 rotates in a direction opposite to the rotating direction. At the same time, the load applied to the sun gear 19a also increases, and a reaction torque corresponding to the load of the driver bit 23 is generated on the output shaft 17 and the connecting shaft 18 that are integral with the cam disk 9 of the differential planetary cone mechanism 6. The reaction ring torque causes the transmission ring 10 to rotate, but the transmission ring 10
Is held by the arm 13 having a constant length, the rotation of the transmission ring 10 causes the transmission ring 10 to move in its axial direction. At this time, the amount of movement is such that the speed change ring 10 is regulated by the spring 14, and the position where the pressing force to the spring 14 generated in the speed change ring 10 by the reaction torque and the elastic force generated by the bending of the spring 14 are balanced. Shifting ring up to 10
Moves.
ねじがワークに着座すると、ドライバビット23にかかる
負荷が急激に大きくなり、リングギア部19dが遊星ギア1
9bから回転方向と逆方向の大きな力を受けるが、これが
リングギア部19dのみならず太陽ギア19aを介して差動遊
星コーン機構6にも伝達される。そのため、リングギア
部19dが急激に回動しようとするが、同時に差動遊星コ
ーン機構6のカムディスク9も急激な負荷を受け、その
負荷に応じて変速リング10が遊星コーン8の周囲を回動
する。この変速リング10は回動にともなってその軸心方
向に移動してその減速比をさらに大きくし、ドライバビ
ット23の速度を低下させる。このドライバビット23の速
度低下により、リングギア部19dの急激な回動は緩和さ
れ、またリングギア部19dの回動によってもカムディス
ク9の急激な負荷が緩和され、変速リング10、リングギ
ア部19dはいずれも比較的時間をもって回動する。その
ため、リングギア部19dに固定された歪み管20の変形も
慣性の影響なく進み、トルク値の検出が正確となる。When the screw is seated on the work, the load applied to the driver bit 23 suddenly increases and the ring gear portion 19d becomes the planetary gear 1
A large force in the direction opposite to the rotation direction is received from 9b, but this is transmitted not only to the ring gear portion 19d but also to the differential planetary cone mechanism 6 via the sun gear 19a. Therefore, the ring gear portion 19d tries to rotate rapidly, but at the same time, the cam disk 9 of the differential planetary cone mechanism 6 also receives a sudden load, and the transmission ring 10 rotates around the planetary cone 8 in accordance with the load. Move. The speed change ring 10 moves in the axial direction along with the rotation to further increase the speed reduction ratio and reduce the speed of the driver bit 23. Due to the decrease in the speed of the driver bit 23, the abrupt rotation of the ring gear portion 19d is alleviated, and the abrupt load of the cam disk 9 is alleviated by the rotation of the ring gear portion 19d, so that the transmission ring 10 and the ring gear portion Each of the 19d rotates with a relatively long time. Therefore, the deformation of the strain tube 20 fixed to the ring gear portion 19d also progresses without the influence of inertia, and the torque value can be detected accurately.
また、ドライバビット23に係る負荷の増大にともなっ
て、変速リング10が遊星コーン8の縁部近くまで移動す
ると、出力軸17および連接軸18の回転は零回転近くまで
低下し、ドライバビット23は零回転近くになるまで減速
され、第3図に示す特性曲線の示す締付けトルクを出力
しながらねじの締付けが行われる。Further, when the speed change ring 10 moves to the vicinity of the edge of the planetary cone 8 as the load on the driver bit 23 increases, the rotation of the output shaft 17 and the connecting shaft 18 decreases to near zero rotation, and the driver bit 23 The speed is reduced to near zero rotation, and the tightening of the screw is performed while outputting the tightening torque indicated by the characteristic curve shown in FIG.
この間、ドライバビット23の負荷の増大にともない、リ
ングギア部19dは反力トルクを受けてさらに回動し、こ
の回動による歪み管20の歪み量がストレンゲージ21によ
り検出される。このストレンゲージ21の検出信号が増幅
されてトルク設定部29にあらかじめ設定された締付けト
ルクに対応する設定値に達すると、締付け完了信号が締
付け完了検出部30から出力され、モータ5へのパワー供
給が停止される。この時、ドライバビット23は零回転近
くになっているためドライバビット23自体の持つ慣性は
ほとんど生じないばかりか、モータ5へのパワー供給が
停止されると、モータ5自体の持つ慣性は差動遊星コー
ン機構6の入力円板7に伝達されて入力円板7が回転す
るものの、入力円板7の回転は差動遊星コーン機構6の
作動によりほとんど出力軸17および連接軸18に伝達され
ず、この面からもドライバビット23は慣性の影響を受け
ることがなく、ドライバビット23はモータ5へのパワー
供給の停止と同時にその回転を停止することができ、ね
じを所定締付けトルクで確実に締付けることができる。Meanwhile, as the load on the driver bit 23 increases, the ring gear portion 19d further receives the reaction torque and further rotates, and the strain gauge 21 detects the strain amount of the strain tube 20 due to this rotation. When the detection signal of the strain gauge 21 is amplified and reaches a set value corresponding to the tightening torque preset in the torque setting section 29, a tightening completion signal is output from the tightening completion detecting section 30 to supply power to the motor 5. Is stopped. At this time, since the driver bit 23 is close to zero rotation, the inertia that the driver bit 23 itself has hardly occurs, and when the power supply to the motor 5 is stopped, the inertia that the motor 5 itself has becomes differential. Although the input disc 7 is transmitted by being transmitted to the input disc 7 of the planetary cone mechanism 6, the rotation of the input disc 7 is hardly transmitted to the output shaft 17 and the connecting shaft 18 by the operation of the differential planetary cone mechanism 6. From this aspect as well, the driver bit 23 is not affected by the inertia, and the driver bit 23 can stop its rotation at the same time when the power supply to the motor 5 is stopped, and the screw is securely tightened with a predetermined tightening torque. be able to.
[発明の効果] 以上説明したように、本発明は回転駆動源に2個の差動
遊星機構を介してドライバビットを連結するとともに、
一方の差動遊星機構に連結されてドライバビットに係る
トルクを検出するトルク検出部を設ける一方、 回転駆動源側に連結される差動遊星機構として回転駆動
源の回転を受けて回転する入力円板とその外周に摩擦係
合する遊星コーンとこれに摩擦係合しかつドライバビッ
トと一体に回転するするカムディスクと前記遊星コーン
の外周に摩擦係合しかつアームに回動自在に保持された
変速リングとからなる差動遊星コーン機構を、ドライバ
ビット側に連結される差動遊星機構として、前記カムデ
ィスクと一体に回転する太陽ギア、その回りを回転する
遊星ギアを保持してドライバビットと一体に回転する遊
星ギア台、遊星ギアに噛合する内歯ギアを持つリングギ
ア部からなる差動遊星ギア機構を設け、このリングギア
部を回動可能に保持してこのリングギア部に前記トルク
検出部を連結するように構成している。そのため、ねじ
がワークに着座する際にリングギア部が急激に回動する
ように力を受けても、これをリングギア部のみならず太
陽ギアを介して差動遊星コーン機構にも伝達し、差動遊
星コーン機構の作動によりドライバビットの減速比を増
大させてドライバビットの速度を低下させ、リングギア
部の急激な回動を抑えることができる。また、リングギ
ア部の回動によってもカムディスクの急激な負荷も緩和
され、変速リング、リングギア部が相互に影響しあって
いずれの回動部も比較的時間をもって回動でき、トルク
検出部の検出部材の変形が慣性なく行われ、正確なトル
ク検出が可能となるばかりか、繰り返し測定が行われて
もトルク検出部には衝撃が加わらないため寿命の長い装
置を提供することができる。[Effects of the Invention] As described above, the present invention connects a driver bit to a rotary drive source through two differential planetary mechanisms, and
An input circle that rotates while receiving the rotation of the rotary drive source as a differential planetary mechanism that is connected to one of the differential planetary mechanisms and that detects the torque related to the driver bit, while being connected to the rotary drive source side. A plate and a planet cone that frictionally engages the outer periphery thereof, a cam disk that frictionally engages the plate and that rotates integrally with the driver bit, and frictionally engages the outer periphery of the planet cone and is rotatably held by the arm. A differential planetary cone mechanism composed of a speed change ring is used as a differential planetary mechanism connected to the driver bit side, and a sun gear that rotates integrally with the cam disk and a planetary gear that rotates around the sun gear are held and used as a driver bit. A differential planetary gear mechanism consisting of a planetary gear stand that rotates integrally and a ring gear part that has an internal gear that meshes with the planetary gear is provided, and this ring gear part is rotatably held. The torque detecting portion is connected to the ring gear portion. Therefore, even if the ring gear portion receives a force to rapidly rotate when the screw is seated on the work, this is transmitted not only to the ring gear portion but also to the differential planetary cone mechanism via the sun gear, By operating the differential planetary cone mechanism, it is possible to increase the speed reduction ratio of the driver bit, reduce the speed of the driver bit, and suppress abrupt rotation of the ring gear portion. Also, the sudden load on the cam disk is alleviated by the rotation of the ring gear, and the speed change ring and the ring gear interact with each other so that both rotary parts can rotate in a relatively long time. The detection member is deformed without inertia, and accurate torque detection is possible. Moreover, even if repeated measurement is performed, the torque detection unit is not impacted, so that a device with a long life can be provided.
第1図は本発明の要部拡大断面図、第2図は本発明の全
体説明図、第3図は本発明に係わる差動遊星コーン機構
の出力軸の持つトルク−回転数特性図である。 1……自動ねじ締め機、2……ドライバ台、 3……ギアケース、4……ドライバ本体、 5……モータ、6……差動遊星コーン機構、 7……入力円板、8……遊星コーン、 8a……円周溝、8b……平坦面、 8c……円錐面、9……カムディスク、 10……変速リング、11……底蓋、 11a……円筒部、12……固定リング、 13……アーム、14……ばね、 15……ばね座、16……調整ボルト、 17……出力軸、18……連接軸、 19……差動遊星ギア機構、19a……太陽ギア、 19b……遊星ギア、19c……遊星ギア台、 19d……リングギア部、20……歪み管、 21……ストレンゲージ、22……伝達機構、 23……ドライバビット、24……制御装置、 25……作業スタート部、26……昇降駆動源、 27……パワー供給部、28……トルク検出部、 28a……フィルタ部、28b……零点補正部、 28c……ゲイン補正部、29……トルク設定部、 30……締付け完了検出部、FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of an essential part of the present invention, FIG. 2 is an overall explanatory view of the present invention, and FIG. 3 is a torque-rotational speed characteristic diagram of an output shaft of a differential planetary cone mechanism according to the present invention. . 1 ... Automatic screw tightener, 2 ... driver base, 3 ... gear case, 4 ... driver body, 5 ... motor, 6 ... differential planetary cone mechanism, 7 ... input disk, 8 ... Planetary cone, 8a ... circumferential groove, 8b ... flat surface, 8c ... conical surface, 9 ... cam disk, 10 ... transmission ring, 11 ... bottom lid, 11a ... cylindrical part, 12 ... fixed Ring, 13 ... Arm, 14 ... Spring, 15 ... Spring seat, 16 ... Adjusting bolt, 17 ... Output shaft, 18 ... Connecting shaft, 19 ... Differential planetary gear mechanism, 19a ... Sun gear , 19b ...... Planetary gear, 19c ...... Planetary gear stand, 19d ...... Ring gear part, 20 ...... Strain tube, 21 ...... Strain gauge, 22 ...... Transmission mechanism, 23 ...... Driver bit, 24 ...... Control device , 25 …… Work start part, 26 …… Lifting drive source, 27 …… Power supply part, 28 …… Torque detection part, 28 a …… Filter part, 28 b …… Zero correction part, 28 c …… Inn correction unit, 29 ...... torque setting section, 30 ...... tightening completion detection unit,
Claims (1)
ドライバビットを連結するとともに、一方の差動遊星機
構に連結されてドライバビットに加わるトルクを検出す
るトルク検出部を設け、トルク検出部の出力信号があら
かじめ決められた締付けトルク値に対応した設定値に達
する時締付け完了信号を出力する締付け完了検出部を設
けた自動ねじ締め機において、 回転駆動源側に連結される差動遊星機構として回転駆動
源の回転を受けて回転する入力円板とその外周に摩擦係
合する遊星コーンとこれに摩擦係合しかつドライバビッ
トと一体に回転するするカムディスクと前記遊星コーン
の外周に摩擦係合しかつアームにより回動自在に保持さ
れた変速リングとからなる差動遊星コーン機構を、ドラ
イバビット側に連結される差動遊星機構として、前記カ
ムディスクと一体に回転する太陽ギア、その回りを回転
する遊星ギアを保持してドライバビットと一体に回転す
る遊星ギア台、遊星ギアに噛合する内歯ギアを持つリン
グギア部からなる差動遊星ギア機構を設け、このリング
ギア部を回動可能に保持してこのリングギア部にトルク
検出部を連結したことを特徴とする自動ねじ締め機。1. A torque detector for connecting a driver bit to a rotary drive source via two differential planetary mechanisms, and a torque detector connected to one differential planetary mechanism for detecting a torque applied to the driver bit, When the output signal of the torque detection unit reaches the set value corresponding to the predetermined tightening torque value, the automatic screw tightener equipped with the tightening completion detection unit that outputs the tightening completion signal outputs the difference connected to the rotary drive source side. As a dynamic planetary mechanism, an input disc that is rotated by the rotation of a rotary drive source, a planet cone that is frictionally engaged with the outer periphery of the input disc, a cam disk that is frictionally engaged with the disc and that rotates integrally with the driver bit, and the planet cone are provided. A differential planetary cone mechanism that is frictionally engaged with the outer periphery and is rotatably held by an arm, and a differential planetary cone mechanism that is connected to the driver bit side; Then, from the sun gear that rotates integrally with the cam disk, the planetary gear base that retains the planetary gear that rotates around it and that rotates integrally with the driver bit, and the ring gear that has the internal gear that meshes with the planetary gear. An automatic screw tightener characterized in that a differential planetary gear mechanism is provided, the ring gear portion is rotatably held, and a torque detection portion is connected to the ring gear portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2253611A JPH0780103B2 (en) | 1990-09-22 | 1990-09-22 | Automatic screw tightener |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2253611A JPH0780103B2 (en) | 1990-09-22 | 1990-09-22 | Automatic screw tightener |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04135131A JPH04135131A (en) | 1992-05-08 |
JPH0780103B2 true JPH0780103B2 (en) | 1995-08-30 |
Family
ID=17253776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2253611A Expired - Fee Related JPH0780103B2 (en) | 1990-09-22 | 1990-09-22 | Automatic screw tightener |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0780103B2 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0548109Y2 (en) * | 1985-09-11 | 1993-12-20 | ||
JPH0536592Y2 (en) * | 1986-12-26 | 1993-09-16 |
-
1990
- 1990-09-22 JP JP2253611A patent/JPH0780103B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04135131A (en) | 1992-05-08 |
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