JPH0818199B2 - ねじ締め装置 - Google Patents
ねじ締め装置Info
- Publication number
- JPH0818199B2 JPH0818199B2 JP61304214A JP30421486A JPH0818199B2 JP H0818199 B2 JPH0818199 B2 JP H0818199B2 JP 61304214 A JP61304214 A JP 61304214A JP 30421486 A JP30421486 A JP 30421486A JP H0818199 B2 JPH0818199 B2 JP H0818199B2
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- JP
- Japan
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- torque
- screw
- tightening
- electric screwdriver
- sensor
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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 本発明は木材特に木屑を熱圧縮した合板，ベニヤ合板
等締付け場所により硬さ軟かさに差のある材質へのねじ
締めに対する適正ねじ締め装置に関するものである。
等締付け場所により硬さ軟かさに差のある材質へのねじ
締めに対する適正ねじ締め装置に関するものである。
従来の技術 近年ねじの締付けトルクは商品の品質向上の一要素と
して、均一化，ばらつきの縮小を目的に種々のトルクコ
ントロール方式が発明されている。
して、均一化，ばらつきの縮小を目的に種々のトルクコ
ントロール方式が発明されている。
以下図面を参照しながら上述した従来のねじ締め装置
の一例について説明する。
の一例について説明する。
第６図は従来のねじ締め装置の構成を示すものであ
る。第６図において１は電動ドライバーでシリンダー
（図示せず）等で矢印方向に移動するブロック２に固定
され、その出力軸はユニバーサルジョイント３を介して
ビット４に結合されている。ブロック２には吸着パイプ
５をブロック２間にばね６と共に保持するパイプホルダ
ー７が取付けられ、これにセンサーホルダー８に固定さ
れた近接スイッチ９が取付けられ、吸着パイプ５には近
接スイッチ９のセンサーブロック10が固定されている。
電動ドライバー１の制御用ドライバーコントローラ11,
ねじ締め装置のシーケンサー12は図のような信号のやり
取りがなされている。
る。第６図において１は電動ドライバーでシリンダー
（図示せず）等で矢印方向に移動するブロック２に固定
され、その出力軸はユニバーサルジョイント３を介して
ビット４に結合されている。ブロック２には吸着パイプ
５をブロック２間にばね６と共に保持するパイプホルダ
ー７が取付けられ、これにセンサーホルダー８に固定さ
れた近接スイッチ９が取付けられ、吸着パイプ５には近
接スイッチ９のセンサーブロック10が固定されている。
電動ドライバー１の制御用ドライバーコントローラ11,
ねじ締め装置のシーケンサー12は図のような信号のやり
取りがなされている。
また第７図は合板にねじを締付ける際のトルク曲線を
表わす一例である。この図のように同材質であっても締
付ける場所により１〜６のようなトルク曲線となり、ね
じバカトルク（破断トルク）も様々である。仮りにこの
合板に電動ドライバー１による一定トルクを与えてねじ
を締めたとすれば、10Kgf・cmトルクでは２のポジショ
ンがねじバカとなり、６は締付け不足となる。６の締付
け不足を補うため15Kgf・cmで締めれば１〜５はねじバ
カとなることがわかる。
表わす一例である。この図のように同材質であっても締
付ける場所により１〜６のようなトルク曲線となり、ね
じバカトルク（破断トルク）も様々である。仮りにこの
合板に電動ドライバー１による一定トルクを与えてねじ
を締めたとすれば、10Kgf・cmトルクでは２のポジショ
ンがねじバカとなり、６は締付け不足となる。６の締付
け不足を補うため15Kgf・cmで締めれば１〜５はねじバ
カとなることがわかる。
従来第６図のねじ締め装置ではビット４がある一定高
さまで来ると近接スイッチ９を働かせ、一旦電動ドライ
バー１の回転を止めるか、電動ドライバー１の出力トル
クを変えて最終的な締付けトルクを決め締付けを行なっ
ていた。したがって、ねじの着座トルクｔが変動してい
ても近接スイッチ９の信号が入るまで電動ドライバー１
が駆動され、それまでのトルクは最高の着座トルク（第
７図においてはt6）よりも大きなトルクを必要とする。
さまで来ると近接スイッチ９を働かせ、一旦電動ドライ
バー１の回転を止めるか、電動ドライバー１の出力トル
クを変えて最終的な締付けトルクを決め締付けを行なっ
ていた。したがって、ねじの着座トルクｔが変動してい
ても近接スイッチ９の信号が入るまで電動ドライバー１
が駆動され、それまでのトルクは最高の着座トルク（第
７図においてはt6）よりも大きなトルクを必要とする。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前述のようにねじバカトルクが締付け
ポイントにより大差のある合板では、着座点で停止後一
定のトルクで締付けたのではねじバカや締付け不足が発
生し締付け不良率が高く歩留りが非常に悪いという問題
を有していた。
ポイントにより大差のある合板では、着座点で停止後一
定のトルクで締付けたのではねじバカや締付け不足が発
生し締付け不良率が高く歩留りが非常に悪いという問題
を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、ねじバカトルクの高いも
のは締付けトルクも高く、低いものはそれに追従して低
く締付けるねじ締め装置を提供するものである。
のは締付けトルクも高く、低いものはそれに追従して低
く締付けるねじ締め装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のねじ締め装置
は、電動ドライバーと、電動ドライバーの発生するトル
クを検出するトルクセンサーと、電動ドライバーを締付
け位置へ移動する移動手段と、電動ドライバーの出力軸
に直結してねじを締付けるビットと、ビットの位置によ
りねじの着座を検出する位置センサーと、前記電動ドラ
イバーに所定の電圧を付与し起動または停止させるコン
トローラとを備え、前記コントローラは、前記位置セン
サによりねじの着座を検出すると、いったん電動ドライ
バーを停止させ、その時点で前記トルクセンサーより得
られたトルク値に応じて、予め記憶された複数種類のト
ルク値の中から再起動トルク値を選択し、前記再起動ト
ルク値に応じた電圧を付与することにより再度前記電動
ドライバーを起動して締付け動作を完了するよう構成し
たものである。
は、電動ドライバーと、電動ドライバーの発生するトル
クを検出するトルクセンサーと、電動ドライバーを締付
け位置へ移動する移動手段と、電動ドライバーの出力軸
に直結してねじを締付けるビットと、ビットの位置によ
りねじの着座を検出する位置センサーと、前記電動ドラ
イバーに所定の電圧を付与し起動または停止させるコン
トローラとを備え、前記コントローラは、前記位置セン
サによりねじの着座を検出すると、いったん電動ドライ
バーを停止させ、その時点で前記トルクセンサーより得
られたトルク値に応じて、予め記憶された複数種類のト
ルク値の中から再起動トルク値を選択し、前記再起動ト
ルク値に応じた電圧を付与することにより再度前記電動
ドライバーを起動して締付け動作を完了するよう構成し
たものである。
作用 本発明は上記した構成によって、従来例の第７図に示
す着座トルクｔとねじバカトルクＴとの関連性を利用
し、まず着座点までは一定のトルクで締付けこの時のト
ルク（着座トルク）をトルクセンサーによってピックア
ップし、この時に締付けポイントが硬いか、軟かいかの
判断を行なわしめ、一旦止めた電動ドライバーの再起動
時その起動トルク即ち最終の締付けトルク値を決めてド
ライバーコントローラで電動ドライバーを制御させる。
この為ねじバカトルクの低いもの（着座トルクの低いも
の）は弱いトルクで、高いものは強いトルクで締付けら
れることとなる。
す着座トルクｔとねじバカトルクＴとの関連性を利用
し、まず着座点までは一定のトルクで締付けこの時のト
ルク（着座トルク）をトルクセンサーによってピックア
ップし、この時に締付けポイントが硬いか、軟かいかの
判断を行なわしめ、一旦止めた電動ドライバーの再起動
時その起動トルク即ち最終の締付けトルク値を決めてド
ライバーコントローラで電動ドライバーを制御させる。
この為ねじバカトルクの低いもの（着座トルクの低いも
の）は弱いトルクで、高いものは強いトルクで締付けら
れることとなる。
実 施 例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の実施例の装置図、第２図はシ
ステム図第３図はシステムの流れを表わしたフローであ
るが、これらの図において、13は電動ドライバーでトル
クセンサー14を介してシリンダー15によって上下動する
ブロック16に固定され、その出力軸はユニバーサルジョ
イント17を介してビット18に接続されている。ビット18
はばね19が付勢され、前記ブロック16に固定されたパイ
プホルダー20に調心状態に保持された吸着パイプ21内を
嵌挿している。パイプホルダー20にはセンサーブロック
22によって近接スイッチ23が固定され、一方吸着パイプ
21には位置ブロック24が固定されている。
明する。第１図は本発明の実施例の装置図、第２図はシ
ステム図第３図はシステムの流れを表わしたフローであ
るが、これらの図において、13は電動ドライバーでトル
クセンサー14を介してシリンダー15によって上下動する
ブロック16に固定され、その出力軸はユニバーサルジョ
イント17を介してビット18に接続されている。ビット18
はばね19が付勢され、前記ブロック16に固定されたパイ
プホルダー20に調心状態に保持された吸着パイプ21内を
嵌挿している。パイプホルダー20にはセンサーブロック
22によって近接スイッチ23が固定され、一方吸着パイプ
21には位置ブロック24が固定されている。
電動ドライバー13はドライバーコントローラ25に、ト
ルクセンサー14はトルクセンサーコントローラ26に、近
接スイッチ23はねじ締め装置のシーケンサー27にそれぞ
れ接続され、相互の信号の行き来は第２図のようになっ
ている。また、ねじ28はホッパー29からシュート30を滑
り、キャッチャー31の吸着パイプ直下に送り出され、蝶
番32を木材33に固定すべく締付けられる。34はこれらね
じ締めヘッド全体を支える支柱、35,36は各々、トルク
センサー14の検知するトルク値を表示するためのプリン
ター、及び同じくトルク値の表示器としての電磁オシロ
である。
ルクセンサー14はトルクセンサーコントローラ26に、近
接スイッチ23はねじ締め装置のシーケンサー27にそれぞ
れ接続され、相互の信号の行き来は第２図のようになっ
ている。また、ねじ28はホッパー29からシュート30を滑
り、キャッチャー31の吸着パイプ直下に送り出され、蝶
番32を木材33に固定すべく締付けられる。34はこれらね
じ締めヘッド全体を支える支柱、35,36は各々、トルク
センサー14の検知するトルク値を表示するためのプリン
ター、及び同じくトルク値の表示器としての電磁オシロ
である。
以上のように構成されたねじ締め装置について、以下
動作を説明する。
動作を説明する。
電動ドライバー13はシリンダー15によって下降しねじ
28を吸着して締付け位置まで運ぶが、吸着パイプ21が蝶
番32の上面に当接し（第４図ａ）ばね19を圧縮してさら
にビット18が下降しねじ28を木材33にねじ込みを行う
が、第４図ｂのようにねじ28が着座点に近い所に来ると
今まで近接スイッチ23と位置ブロック24との距離SaはSb
のように近づき近接スイッチ23が働く。近接スイッチ23
の信号はシーケンサー27に入り即座にドライバーコント
ローラ25に送られて電動ドライバー13は急停止する、と
同時にこの信号はトルクセンサーコントローラ26にも送
られその時点（着座点）のトルク値がトルクセンサー14
によって検知される。着座トルクはトルクセンサーコン
トローラ26からドライバーコントローラ25にフィードバ
ックされここで電動ドライバー13を再起動させる電圧が
決定される。その電圧は例えば第５図のようなもので、
着座トルク２〜6Kgf・cmの範囲は小きざみにしている。
再起動電圧と再起動トルクの関係は電動ドライバー13の
出力特性により決る。また、第４図のフローに示す通
り、トルクセンサー14のトルクが1Kgf・cm未満であれば
完全なねじバカまたはねじなしとして再起動せず締付け
を終る。さらに10Kgf・cm以上であれば再起動は最大電
圧で行われる。第３図の自動トルク設定（可変パター
ン）の一例が第５図である。
28を吸着して締付け位置まで運ぶが、吸着パイプ21が蝶
番32の上面に当接し（第４図ａ）ばね19を圧縮してさら
にビット18が下降しねじ28を木材33にねじ込みを行う
が、第４図ｂのようにねじ28が着座点に近い所に来ると
今まで近接スイッチ23と位置ブロック24との距離SaはSb
のように近づき近接スイッチ23が働く。近接スイッチ23
の信号はシーケンサー27に入り即座にドライバーコント
ローラ25に送られて電動ドライバー13は急停止する、と
同時にこの信号はトルクセンサーコントローラ26にも送
られその時点（着座点）のトルク値がトルクセンサー14
によって検知される。着座トルクはトルクセンサーコン
トローラ26からドライバーコントローラ25にフィードバ
ックされここで電動ドライバー13を再起動させる電圧が
決定される。その電圧は例えば第５図のようなもので、
着座トルク２〜6Kgf・cmの範囲は小きざみにしている。
再起動電圧と再起動トルクの関係は電動ドライバー13の
出力特性により決る。また、第４図のフローに示す通
り、トルクセンサー14のトルクが1Kgf・cm未満であれば
完全なねじバカまたはねじなしとして再起動せず締付け
を終る。さらに10Kgf・cm以上であれば再起動は最大電
圧で行われる。第３図の自動トルク設定（可変パター
ン）の一例が第５図である。
以上のように本実施例によれば、電動ドライバー13の
出力トルクを検知するトルクセンサー14を設け、ねじ28
の蝶番32に対する着座点におけるトルクを検知し、ドラ
イバーコントローラ内の予めパターン化された再起動ト
ルクを選択して硬い木材は強いトルクで、軟かい木材は
弱く締めることが出来る。また電磁オシロを接続するこ
とにより締付け中のトルク波形を出力することが可能で
あり、これをもとにねじ着座トルクとねじバカトルクの
関係が明確となり、短時間で締付けパターンを決定出来
る。さらにプリンターを接続することにより、装置が正
常に稼働しているかの検証が容易であり、締付けトルク
値を記録、保存出来るため、製品の品質保証、品質管理
を容易に行うことが出来る。
出力トルクを検知するトルクセンサー14を設け、ねじ28
の蝶番32に対する着座点におけるトルクを検知し、ドラ
イバーコントローラ内の予めパターン化された再起動ト
ルクを選択して硬い木材は強いトルクで、軟かい木材は
弱く締めることが出来る。また電磁オシロを接続するこ
とにより締付け中のトルク波形を出力することが可能で
あり、これをもとにねじ着座トルクとねじバカトルクの
関係が明確となり、短時間で締付けパターンを決定出来
る。さらにプリンターを接続することにより、装置が正
常に稼働しているかの検証が容易であり、締付けトルク
値を記録、保存出来るため、製品の品質保証、品質管理
を容易に行うことが出来る。
発明の効果 以上のように本発明は、トルクセンサーと着座トルク
に対する再起動トルク（最終締付けトルク）が予め記憶
されたドライバーコントローラとにより硬い材質の木材
即ち着座トルクの高くねじバカトルクの高いものは強い
トルクで、軟かい材質の木材は弱いトルクで締めること
が出来、これはいかなる性格の木材であっても着座トル
クとねじバカトルクの関係が明らかになれば、常にねじ
バカトルクに対し適正値に締付けが行える。またトルク
値を表示記録する電磁オシロやプリンターを併用するこ
とにより、装置の導入当初の調整作業、立ち上げ作業の
時間短縮が可能で、さらに高度な品質管理が行える。従
って、従来一定のトルクで締付ければねじバカの出やす
かったワークに対し非常に有利な締付け方法であり、木
工を中心とした組立て工程には欠かせないシステムであ
る。
に対する再起動トルク（最終締付けトルク）が予め記憶
されたドライバーコントローラとにより硬い材質の木材
即ち着座トルクの高くねじバカトルクの高いものは強い
トルクで、軟かい材質の木材は弱いトルクで締めること
が出来、これはいかなる性格の木材であっても着座トル
クとねじバカトルクの関係が明らかになれば、常にねじ
バカトルクに対し適正値に締付けが行える。またトルク
値を表示記録する電磁オシロやプリンターを併用するこ
とにより、装置の導入当初の調整作業、立ち上げ作業の
時間短縮が可能で、さらに高度な品質管理が行える。従
って、従来一定のトルクで締付ければねじバカの出やす
かったワークに対し非常に有利な締付け方法であり、木
工を中心とした組立て工程には欠かせないシステムであ
る。
第１図は本発明の一実施例におけるねじ締めヘッド部の
一部断面の正面図、第２図は本発明のシステムを表わし
たブロック図、第３図は全体のフローを表わしたフロー
チャート図、第４図a,b,cは各々ワークとねじビット間
の高さの位置関係を表わした吸着パイプの部分断面図、
第５図はねじの着座トルクと最終締付けトルクとの関係
を表わした線図、第６図は従来のねじ締め方式を表わし
たブロック図、第７図は締付けワークのねじ締付け時の
トルク曲線図である。 13……電動ドライバー、14……トルクセンサー、15……
シリンダー、18……ビット、23……近接スイッチ、24…
…位置ブロック、25……ドライバーコントローラ、26…
…トルクセンサーコントローラ。
一部断面の正面図、第２図は本発明のシステムを表わし
たブロック図、第３図は全体のフローを表わしたフロー
チャート図、第４図a,b,cは各々ワークとねじビット間
の高さの位置関係を表わした吸着パイプの部分断面図、
第５図はねじの着座トルクと最終締付けトルクとの関係
を表わした線図、第６図は従来のねじ締め方式を表わし
たブロック図、第７図は締付けワークのねじ締付け時の
トルク曲線図である。 13……電動ドライバー、14……トルクセンサー、15……
シリンダー、18……ビット、23……近接スイッチ、24…
…位置ブロック、25……ドライバーコントローラ、26…
…トルクセンサーコントローラ。
Claims (3)
- 【請求項１】電動ドライバーと、電動ドライバーの発生
するトルクを検知するトルクセンサーと、電動ドライバ
ーを締付け位置へ移動する移動手段と、電動ドライバー
の出力軸に直結してねじを締付けるビットと、ビットの
位置によりねじの着座を検出する位置センサーと、前記
電動ドライバーに所定の電圧を付与し起動または停止さ
せるコントローラとを備え、前記コントローラは、前記
位置センサによりねじの着座を検出すると、いったん電
動ドライバーを停止させ、その時点で前記トルクセンサ
ーより得られたトルク値に応じて、予め記憶された複数
種類のトルク値の中から再起動トルク値を選択し、前記
再起動トルク値に応じた電圧を付与することにより再度
電動ドライバーを起動して締付け動作を完了するよう構
成したことを特徴とするねじ締め装置。 - 【請求項２】電動ドライバーの締付け位置への移動手段
が、ロボットとその先端に搭載された上下移動シリンダ
ーからなる特許請求の範囲第１項記載のねじ締め装置。 - 【請求項３】トルクセンサーの検知するトルク値を表示
する表示器またはプリンターを設けた特許請求の範囲第
１項記載のねじ締め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61304214A JPH0818199B2 (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | ねじ締め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61304214A JPH0818199B2 (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | ねじ締め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63156626A JPS63156626A (ja) | 1988-06-29 |
| JPH0818199B2 true JPH0818199B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=17930380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61304214A Expired - Lifetime JPH0818199B2 (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | ねじ締め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0818199B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106181343A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-07 | 广州市德力达机械行 | 带检测功能的自动拧紧设备 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0223933U (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-16 | ||
| WO2001014124A1 (en) * | 1999-08-20 | 2001-03-01 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Ultrasonic deposition device and screw tightening device for resin part |
| BE1014050A3 (nl) * | 2001-03-13 | 2003-03-04 | Cobhra Ind Bvba | Inrichting voor het mechanisch aanbrengen van een bevestigingselement, zoals een bout of een schroef. |
| CN109570986A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-05 | Tcl王牌电器(惠州)有限公司 | 全自动锁螺丝机和螺丝锁紧判断方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57102770A (en) * | 1980-12-17 | 1982-06-25 | Nissan Motor | Clamping device for screw |
| JPS57144672A (en) * | 1981-02-24 | 1982-09-07 | Shibaura Eng Works Ltd | Clamping device |
-
1986
- 1986-12-19 JP JP61304214A patent/JPH0818199B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106181343A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-07 | 广州市德力达机械行 | 带检测功能的自动拧紧设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63156626A (ja) | 1988-06-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |