JPH08197445A - Fastening device - Google Patents
Fastening deviceInfo
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- JPH08197445A JPH08197445A JP1318595A JP1318595A JPH08197445A JP H08197445 A JPH08197445 A JP H08197445A JP 1318595 A JP1318595 A JP 1318595A JP 1318595 A JP1318595 A JP 1318595A JP H08197445 A JPH08197445 A JP H08197445A
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- tightening
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- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、螺合部材を被締着体に
締着させる締着装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fastening device for fastening a threaded member to a fastened body.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ボルト等の螺合部材を被締着体に
締着装置としてのトルクレンチで締め付ける際、締め付
けトルクを厳密に管理する方法として、トルク測定法、
回転角法、トルク勾配法がある。トルク測定法は締め付
けトルクを計測しながら締め付け、所定トルクのときに
締め付けが完了する方法であり、回転角法は所定トルク
まで締め付け、その後に所定角度回転させる方法であ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for strictly controlling tightening torque when tightening a threaded member such as a bolt with a torque wrench as a tightening device, a torque measuring method,
There are a rotation angle method and a torque gradient method. The torque measuring method is a method of tightening while measuring the tightening torque, and the tightening is completed at a predetermined torque, and the rotation angle method is a method of tightening to a predetermined torque and then rotating it by a predetermined angle.
【0003】また、トルク勾配法は、螺合部材と締め付
けトルクとがある点まで略比例関係にあることを利用し
て、回転角度と角度に応じたトルクとを同時に測定しな
がら両関係から得られる規定値まで締め付けを行う方法
である。そこで、図7に従来のトルクレンチの全体平面
図を示すと共に、図8に図7のトルクレンチの主要部分
の縦断面図を示す。図7及び図8に示すトルクレンチ1
1は、後述するボルトに装着されて締め付ける回動部1
2と、該回動部12から他端までの操作レバー13とに
より大別される。回動部12は回動体12aの内部にラ
チェット14が設けられており、ラチェット14に形成
されたラチェット爪15が係合する。ラチェット爪15
は切替レバー16により規制方向が指定される。そし
て、ラチェット14より回動体12aの一方面より出力
軸17が延出され、出力軸17は後述するボルトに装着
されるソケットに連結される。なお、回動体12aの他
方面には連接軸18が延出する。Further, the torque gradient method utilizes the fact that the screwing member and the tightening torque have a substantially proportional relationship up to a certain point, and simultaneously obtains the rotational angle and the torque corresponding to the angle while obtaining the torque from the two relationships. It is a method of tightening to the specified value. Therefore, FIG. 7 shows an overall plan view of the conventional torque wrench, and FIG. 8 shows a vertical cross-sectional view of the main part of the torque wrench of FIG. Torque wrench 1 shown in FIGS. 7 and 8
Reference numeral 1 denotes a rotating portion 1 which is attached to a bolt described later and is tightened.
2 and an operating lever 13 from the rotating portion 12 to the other end. The rotating portion 12 is provided with a ratchet 14 inside the rotating body 12a, and a ratchet claw 15 formed on the ratchet 14 engages with the ratchet 14. Ratchet claw 15
The switching lever 16 specifies the restriction direction. The output shaft 17 extends from the ratchet 14 from one surface of the rotating body 12a, and the output shaft 17 is connected to a socket mounted on a bolt described later. The connecting shaft 18 extends to the other surface of the rotating body 12a.
【0004】一方、回動体12aの他方面に、回転角度
検出部19が取り付けられる。回転角度検出部19は、
回動体12aに取り付けられた第1のカバー部20、第
2のカバー部21、及びキャップ22内に、第1の固定
部23と第2の固定部24との間にロータリエンコーダ
25が設けられて配置される。第1のカバー部20は第
1の固定部23と軸受26により回動自在であり、第1
の固定部23内で連接軸18よりフレキシブルカップリ
ング27を介して回動軸28が連結される。On the other hand, a rotation angle detector 19 is attached to the other surface of the rotating body 12a. The rotation angle detector 19
A rotary encoder 25 is provided between the first fixing portion 23 and the second fixing portion 24 in the first cover portion 20, the second cover portion 21, and the cap 22 attached to the rotating body 12 a. Are arranged. The first cover portion 20 is rotatable by the first fixing portion 23 and the bearing 26, and
In the fixed portion 23, the rotary shaft 28 is connected to the connecting shaft 18 via the flexible coupling 27.
【0005】回動軸28はロータリエンコーダ25内で
軸受29a,29bに支持される。また、第1の固定部
23には係止ピン30が延出され、後述する金属板部材
が取り付けられる。第2の固定部24には軸31が形成
されており、第2のカバー部21と軸受32により相対
的に回動自在に支持されている。The rotary shaft 28 is supported by bearings 29a and 29b in the rotary encoder 25. Further, the locking pin 30 is extended to the first fixing portion 23, and a metal plate member described later is attached thereto. A shaft 31 is formed on the second fixing portion 24, and is supported by the second cover portion 21 and the bearing 32 so as to be relatively rotatable.
【0006】一方、操作レバー13は、レンチ本体33
と把持部34とにより構成されており、レンチ本体33
は図7の平面上左右に2個ずつのストレインゲージ35
a〜35dが取り付けられた柄部36がカバー37で覆
われている。また、レンチ本体33には2つのスイッチ
38a,38bを備えるスイッチ部38が設けられ、カ
バー37より上記ストレインゲージ35a〜35dの出
力信号、スイッチ38a,38bからの信号がプラグ3
9で接続されたケーブル40により外部に導出される。On the other hand, the operating lever 13 has a wrench body 33.
And grip portion 34, and the wrench body 33
Is two strain gauges 35 on the left and right on the plane of FIG.
The handle part 36 to which a to 35d are attached is covered with a cover 37. Further, the wrench body 33 is provided with a switch section 38 having two switches 38a and 38b, and the cover 37 outputs signals from the strain gauges 35a to 35d and signals from the switches 38a and 38b to the plug 3.
It is led out to the outside by the cable 40 connected at 9.
【0007】そこで、図9に、図7のトルクレンチの使
用状態の側面図を示す。図9において、トルクレンチ1
1の係止ピン30にクリップ41が固定され、クリップ
41には金属板部材42の一端が取り付けられる。ま
た、クリップ41の他端にはマグネット43が取り付け
られて、被締着体44に吸着される。これにより、回転
角度検出部19内の第1及び第2の固定部23,24が
該トルクレンチ11が回動されても固定状態となる。Therefore, FIG. 9 shows a side view of the torque wrench of FIG. 7 in use. In FIG. 9, a torque wrench 1
The clip 41 is fixed to the locking pin 30 of No. 1, and one end of the metal plate member 42 is attached to the clip 41. A magnet 43 is attached to the other end of the clip 41 and is attracted to the fastened body 44. As a result, the first and second fixing parts 23 and 24 in the rotation angle detecting part 19 are fixed even when the torque wrench 11 is rotated.
【0008】そして、トルクレンチ11の出力軸17が
ソケット45に装着され、ソケット45が被締着体44
を締着させるボルト46に嵌合される。この状態で、図
7に示すように、把持部34を把持してA1 方向(例え
ばラチェット係合状態)及びA2 方向(フリー状態)に
回動させることによりボルトを締め付ける。Then, the output shaft 17 of the torque wrench 11 is attached to the socket 45, and the socket 45 is fastened to the fastened body 44.
It is fitted with a bolt 46 for tightening. In this state, as shown in FIG. 7, the grip portion 34 is gripped and rotated in the A 1 direction (for example, ratchet engagement state) and the A 2 direction (free state) to tighten the bolt.
【0009】このとき、第1及び第2の固定部23,2
4は金属板部材42及びマグネット43で固定状態であ
るが、ロータリエンコーダ25内の回動軸28が回動体
12a(第1及び第2のカバー部20,21)と共に回
動される。これにより、ストレインゲージ35a〜35
dにより締め付けトルクが検出され、回転角度検出部1
9のロータリエンコーダ25により回転角度が検出され
る。At this time, the first and second fixing portions 23, 2
Although the metal plate member 42 and the magnet 43 are in a fixed state, the rotating shaft 28 in the rotary encoder 25 is rotated together with the rotating body 12a (the first and second cover portions 20 and 21). Thereby, the strain gauges 35a to 35
The tightening torque is detected by d, and the rotation angle detection unit 1
The rotary encoder 25 of 9 detects the rotation angle.
【0010】ここで、図10に、図7のトルク及び回転
角度検出のブロック図を示す。図10において、上記ロ
ータリエンコーダ25からの回転検出信号がCPU(中
央演算処理ユニット)51に送出される。また、ストレ
インゲージ35a〜35dはその伸長、圧縮で抵抗値が
変化するもので、これらストレインゲージ35a〜35
dによりブリッジ回路(電源電圧E0 )52が形成さ
れ、ストレインゲージ35b,35dには適宜調整抵抗
Rd1 ,Rd2 が接続される。FIG. 10 shows a block diagram of the torque and rotation angle detection of FIG. In FIG. 10, the rotation detection signal from the rotary encoder 25 is sent to a CPU (central processing unit) 51. Further, the strain gauges 35a to 35d have resistance values that change due to extension and compression of the strain gauges 35a to 35d.
A bridge circuit (power supply voltage E 0 ) 52 is formed by d, and the adjustment gauges Rd 1 and Rd 2 are appropriately connected to the strain gauges 35b and 35d.
【0011】ブリッジ回路52からの出力の変化が差動
アンプ53に入力されるもので、差動アンプ53の出力
の変化がトルク変化として検出されるものである。この
差動アンプ53の出力はADC(アナログ・デジタルコ
ンバータ)54でデジタル信号に変換されて、CPU5
1に送出される。従って、CPU51は、ストレインゲ
ージ35a〜35dからのトルクの検出値と、ロータリ
エンコーダ25からの回転角度検出値が得られ、回転角
法又はトルク勾配法による締め付けトルクを管理し、規
定値のときに表示部55より表示すると共に、アラーム
56により警告音を発生させるものである。A change in output from the bridge circuit 52 is input to the differential amplifier 53, and a change in output from the differential amplifier 53 is detected as a torque change. The output of the differential amplifier 53 is converted into a digital signal by an ADC (analog / digital converter) 54, and the CPU 5
Sent to 1. Therefore, the CPU 51 obtains the detected value of the torque from the strain gauges 35a to 35d and the detected value of the rotation angle from the rotary encoder 25, manages the tightening torque by the rotation angle method or the torque gradient method, and when the specified value is reached. The alarm sound is generated by the alarm 56 while being displayed on the display unit 55.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
ロータリエンコーダ25で回転角度を検出するために第
1及び第2の固定部23,24を設ける必要があり、部
品点数、組立工数が増加して装置の低コスト化、小型
化、軽量化を図ることが困難であるという問題がある。However, as described above, it is necessary to provide the first and second fixing portions 23 and 24 in order to detect the rotation angle by the rotary encoder 25, which increases the number of parts and the number of assembling steps. Then, there is a problem that it is difficult to reduce the cost, size and weight of the device.
【0013】また、第1及び第2の固定部23,24を
別部品のクリップ41、金属板部材42、マグネット4
3で固定しなければならず、作業手順が煩雑であると共
に、管理、運搬性に問題があり、これらが締め付けの作
業性を低下させるという問題がある。The first and second fixing portions 23 and 24 are separated from each other by a clip 41, a metal plate member 42, and a magnet 4.
3 must be fixed, the work procedure is complicated, and there is a problem in management and transportability, which reduces the workability of tightening.
【0014】さらに、第1及び第2の固定部23,24
を固定するためにマグネット43を使用しており、この
マグネット43を使用できない場所(例えばプラスチッ
ク部材の締着作業)では、正確な回転角度を検出するこ
とができないという問題がある。Further, the first and second fixing portions 23 and 24
The magnet 43 is used to fix the magnet, and there is a problem that an accurate rotation angle cannot be detected in a place where the magnet 43 cannot be used (for example, a fastening operation of a plastic member).
【0015】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、部品点数、組立工数の削減によにコスト低減等
を図ると共に、回転角度の高精度検出を図る締着装置を
提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a fastening device for reducing the cost by reducing the number of parts and the number of assembling steps and for detecting the rotation angle with high accuracy. To aim.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1では、螺合部材を回転させて被締着体に締
着させる締着装置において、回転させる前記螺合部材の
回転に応じて生じる空間上での回転角速度の大きさより
該螺合部材の回転角度を検出する回転角度検出手段が設
けられて締着装置が構成される。In order to solve the above-mentioned problems, according to a first aspect of the present invention, in a fastening device for rotating a screwing member to fasten it to an object to be fastened, the rotation of the screwing member is rotated. The fastening device is provided with a rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the screwing member based on the magnitude of the rotation angular velocity in the space generated in accordance with the above.
【0017】請求項2では、請求項1記載の回転角度検
出手段はジャイロにより構成される。According to a second aspect, the rotation angle detecting means according to the first aspect comprises a gyro.
【0018】[0018]
【作用】上述のように請求項1又は2記載の発明では、
適宜ジャイロで構成される回転角度検出手段が螺合部材
の回転に応じて生じる空間上の回転角速度の大きさより
該螺合部材の回転角度を検出する。これにより、固定機
構を必要とせず部品点数、組立工数の削減よりコスト低
減が図られると共に、周辺状況に影響されないことから
回転角度の高精度検出を行うことが可能となる。As described above, in the invention of claim 1 or 2,
A rotation angle detection means, which is appropriately configured by a gyro, detects the rotation angle of the screwing member from the magnitude of the rotation angular velocity in the space generated according to the rotation of the screwing member. As a result, it is possible to reduce the cost by reducing the number of parts and the number of assembling steps without requiring a fixing mechanism, and it is possible to detect the rotation angle with high accuracy because it is not affected by the surrounding conditions.
【0019】[0019]
【実施例】図1に、本発明の第1実施例の主要部分の構
成図を示す。また、図2に、図1のトルクレンチの全体
平面図を示す。図1(A)は縦断面図であり、図1
(B)はジャイロの概略図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing the main part of a first embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 shows an overall plan view of the torque wrench of FIG. FIG. 1A is a vertical sectional view.
(B) is a schematic diagram of a gyro.
【0020】図1及び図2に示す締着装置としてのトル
クレンチ61は、一端の回動支点部62と、該回動支点
部62より他端にかけての操作レバー63とにより大別
されて構成される。回動支点部62は、回動体71内に
ラチェット機構72が設けられ、該ラチェット機構72
の回転軸上に出力軸73が回動自在に設けられて、回動
体71を塞ぐカバー74より外部に延出される。ラチェ
ット機構72は、テーパ面と垂直面を有するのこぎり歯
75aが形成されたラチェットホイール75と、該のこ
ぎり歯と係合する爪を備える切替レバー76とにより構
成される。A torque wrench 61 as a fastening device shown in FIGS. 1 and 2 is roughly divided into a rotation fulcrum portion 62 at one end and an operation lever 63 extending from the rotation fulcrum portion 62 to the other end. To be done. The rotation fulcrum portion 62 is provided with a ratchet mechanism 72 in the rotation body 71, and the ratchet mechanism 72 is provided.
An output shaft 73 is rotatably provided on the rotary shaft of and is extended to the outside from a cover 74 closing the rotary body 71. The ratchet mechanism 72 is composed of a ratchet wheel 75 having a saw tooth 75a having a tapered surface and a vertical surface, and a switching lever 76 having a claw that engages with the saw tooth.
【0021】また、回動体71上には回転角度検出手段
である回転検出部77が取り付けられており、回転検出
部77は外部カバー78内に振動式のジャイロ79が設
けられている。ジャイロ79は、図1(B)に示すよう
に、ベース80上に三角柱形状の圧電振動子81が立設
されており、各側面に一つの励振用圧電素子82、二つ
の検出用圧電素子83,84が取り付けられている。A rotation detector 77, which is a rotation angle detector, is mounted on the rotary body 71. The rotation detector 77 has a vibration gyro 79 provided in an outer cover 78. In the gyro 79, as shown in FIG. 1B, a triangular prism-shaped piezoelectric vibrator 81 is erected on a base 80, and one excitation piezoelectric element 82 and two detection piezoelectric elements 83 are provided on each side surface. , 84 are attached.
【0022】このようなジャイロ79は、回動体71の
回動方向B1 ,B2 に応じて二つの検出用圧電素子8
3,84が空間上で回転角速度を受け、回転角速度の大
きさに応じて出力が変化することにより回転角度を検出
するものである。例えば、励振用圧電素子82に所定の
励振電圧が印加されて圧電振動子81が励振している状
態において、回動体71が回転しないときには左右の検
出用圧電素子83, 84の出力電圧は同レベルである。
そして、回動体71がB1 方向に回動すると検出用圧電
素子83がモーメントにより他方より振動を強く受け、
逆に検出用圧電素子84が受ける振動が弱くなる。従っ
て、B2 方向への回動も同様に、各検出用圧電素子8
3,84の増加分と減少分の差の電圧が出力されるもの
で、この出力電圧に応じて回転角度が検出されるもので
ある。The gyro 79 as described above has two detecting piezoelectric elements 8 depending on the rotating directions B 1 and B 2 of the rotating body 71.
3 and 84 receive the rotational angular velocity in space, and the output changes in accordance with the magnitude of the rotational angular velocity to detect the rotational angle. For example, when a predetermined excitation voltage is applied to the excitation piezoelectric element 82 and the piezoelectric vibrator 81 is excited, when the rotating body 71 does not rotate, the output voltages of the left and right detection piezoelectric elements 83 and 84 have the same level. Is.
Then, when the rotating body 71 rotates in the B 1 direction, the detecting piezoelectric element 83 receives a stronger vibration than the other due to the moment.
On the contrary, the vibration applied to the detection piezoelectric element 84 becomes weak. Therefore, when rotating in the B 2 direction, the piezoelectric elements 8 for detection are similarly detected.
A voltage corresponding to the difference between the increase and the decrease of 3,84 is output, and the rotation angle is detected according to the output voltage.
【0023】なお、本実施例では一例として振動式のジ
ャイロ79を用いた場合を示しているが、いわゆるガス
ジャイロ、光ファイバジャイロ等を用いてもよく、また
回転体を備えるジャイロ等を用いてもよい。一方、操作
レバー63は、回動支点部62の回動体71から一体で
柄部91が延出されており、その先端が把持部92とな
る。柄部91は操作カバー93で覆われており、回動体
71側とゴム部材94が介在される。柄部91には、出
力軸73の中心Cから第1の位置部d1 における回動方
向の両側にストレインゲージ(抵抗値G1 ,G2 )9
5,96が取り付けられ、中心Cから第2の位置部d2
(例えば2d1 =d2 )における回動方向の両側にスト
レインゲージ(抵抗値G 3 ,G4 )97,98が取り付
けられる。In this embodiment, as an example, a vibration type
The case where a gyro 79 is used is shown.
A gyro, an optical fiber gyro, etc. may be used.
You may use the gyro etc. provided with a rotating body. Meanwhile, the operation
The lever 63 is integrated with the rotating body 71 of the rotating fulcrum portion 62.
The handle 91 is extended, and the tip of the handle 91 serves as the grip 92.
It The handle 91 is covered with an operation cover 93,
The 71 side and the rubber member 94 are interposed. On the handle 91
The first position d from the center C of the force shaft 731How to rotate
Strain gauges (resistance G1, G2) 9
5, 96 are attached, and the second position portion d from the center C2
(Eg 2d1= D2) Strokes on both sides
Rain gauge (resistance G 3, GFour) 97, 98 are attached
Be killed.
【0024】また、操作カバー93内には処理部99
(後述する)が設けられており、操作パネル100が表
出される。操作パネル100には表示部101、アラー
ム102、各種スイッチ類103が配設される。また操
作カバー93の側部には外部からのコネクタプラグ10
4と外部接続するためのコネクタ105が設けられる
(図3参照)。A processing unit 99 is provided in the operation cover 93.
(Described later) is provided, and the operation panel 100 is exposed. A display unit 101, an alarm 102, and various switches 103 are arranged on the operation panel 100. Further, the side of the operation cover 93 is provided with a connector plug 10 from the outside
4 is provided with a connector 105 for external connection (see FIG. 3).
【0025】続いて、図3に、図1のトルクレンチの使
用状態の側面図を示す。図3において、被締着体111
が螺合部材であるボルト112により締め付けられるも
のとして、トルクレンチ61の出力軸73がソケット1
13の一方端に装着され、ボルト112の頭部にソケッ
ト113の他方端が嵌合される。Next, FIG. 3 shows a side view of the torque wrench of FIG. 1 in use. As shown in FIG.
The output shaft 73 of the torque wrench 61 is the one that is tightened by the bolt 112 that is a screwing member.
It is attached to one end of 13, and the other end of the socket 113 is fitted to the head of the bolt 112.
【0026】このようなトルクレンチ61は前述の回転
角法(トルク勾配法でもよい)により締め付けトルクを
管理するもので、トルク規定値や回転角の設定値がスイ
ッチ類103で予め設定すると共に、切替レバー76に
より締め付け方向を切り替える。そして、図3中の手前
及び奥方向(図2中のB1 及びB2 方向)に回動させて
ボルト112を締め付ける際に、ストレインゲージ95
〜98により締め付けトルクを検出し、ジャイロ79に
より回転角度を検出するものである。以下、詳細に説明
する。Such a torque wrench 61 manages the tightening torque by the above-described rotation angle method (or torque gradient method), and the specified values of the torque and the rotation angle are preset by the switches 103, and The switching lever 76 switches the tightening direction. Then, when the bolt 112 is tightened by rotating it in the front and rear directions (B 1 and B 2 directions in FIG. 2) in FIG. 3, the strain gauge 95
˜98 to detect the tightening torque, and the gyro 79 to detect the rotation angle. The details will be described below.
【0027】図4に、図1のトルク及び回転角度検出の
ブロック構成図を示す。図4は上述の処理部99の処理
ブロック図を示したもので、四つのストレインゲージ9
5〜98の抵抗体G1 〜G4 でブリッジ回路(電源電圧
E0 )121が形成されるもので、ストレインゲージ9
7,98の抵抗体G1 〜G4 にそれぞれ調整抵抗R
d 1 ,Rd2 (柄部91の撓みでは抵抗は変化しない)
が直列に接続される。このブリッジ回路121の出力端
子A,Bより出力電圧が差動アンプ122に入力され、
差動アンプ122の出力電圧がADC123でデジタル
値に変換されてCPU124に送出される。このブリッ
ジ回路121、差動アンプ122、ADC123がトル
ク検出手段となる。FIG. 4 shows the torque and rotation angle detection of FIG.
The block block diagram is shown. FIG. 4 shows the processing of the processing unit 99 described above.
It is a block diagram showing four strain gauges 9
5-98 resistor G1~ GFourWith bridge circuit (power supply voltage
E0) 121 is formed, and strain gauge 9
7,98 resistor G1~ GFourAdjustment resistor R
d 1, Rd2(The resistance does not change due to the bending of the handle 91)
Are connected in series. Output end of this bridge circuit 121
The output voltage is input to the differential amplifier 122 from the children A and B,
The output voltage of the differential amplifier 122 is digital by the ADC 123.
It is converted into a value and sent to the CPU 124. This brit
Circuit 121, differential amplifier 122, ADC 123
It becomes a detection means.
【0028】一方、回転角度の検出は、ジャイロ79か
らの出力信号(電圧値)が、ゼロシフト部125に入力
され、ゼロシフト部125からの出力が第1及び第2の
コンパレータ126,127にそれぞれ入力されると共
に、絶対アンプ128に入力される。ゼロシフト部12
5は、ジャイロ79の出力信号(電圧値)を0V基準と
するためにシフトするもので、シフトした検出電圧は絶
対値アンプ128を介してV/F(電圧−周波数変換
部)129に送出される。V/F129は所定電圧に対
して所定数のパルスを発生させるもので、パルスはゲー
ト部130に送出される。On the other hand, in detecting the rotation angle, the output signal (voltage value) from the gyro 79 is input to the zero shift unit 125, and the output from the zero shift unit 125 is input to the first and second comparators 126 and 127, respectively. At the same time, it is input to the absolute amplifier 128. Zero shift unit 12
5 shifts the output signal (voltage value) of the gyro 79 to be 0V reference, and the shifted detection voltage is sent to the V / F (voltage-frequency converter) 129 via the absolute value amplifier 128. It The V / F 129 generates a predetermined number of pulses for a predetermined voltage, and the pulses are sent to the gate unit 130.
【0029】また、第1及び第2のコンパレータ12
6,127は、ゼロシフト部125ジャイロ79からの
出力信号をそれぞれの基準値と比較してゲート部130
及び正負判定部131に送出する。ゲート部130では
第1及び第2のコンパレータ126,127の出力によ
りV/F129からのパルスを取拾選択してカウンタ1
32に送出する。カウンタ132はゲート部130から
のパルスを正負判定部131からの信号に応じて加算又
は減算してそのカウント値をCPU124に送出する。In addition, the first and second comparators 12
6, 127 compares the output signal from the gyro 79 of the zero shift unit 125 with each reference value and compares it with the gate unit 130.
And to the positive / negative determination unit 131. In the gate unit 130, the pulse from the V / F 129 is selected and selected by the outputs of the first and second comparators 126 and 127, and the counter 1 is selected.
32. The counter 132 adds or subtracts the pulse from the gate unit 130 according to the signal from the positive / negative determination unit 131, and sends the count value to the CPU 124.
【0030】CPU124は、上述のようにトルク規定
値や回転角設定値が設定されており、ブリッジ回路12
1からのトルク検出信号とカウンタ132からのカウン
ト値に基づいて表示部101に所定の表示を行うと共
に、アラーム102を鳴動させる。The CPU 124 is set with the specified torque value and the set rotation angle value as described above, and the bridge circuit 12
Based on the torque detection signal from 1 and the count value from the counter 132, a predetermined display is performed on the display unit 101 and the alarm 102 is sounded.
【0031】ここで、ブリッジ回路121によるトルク
検出について説明る。ブリッジ回路121は、G1 ・G
4 ・Rd2 =G2 ・G3 ・Rd1 のときに平衡状態であ
り、初期設定時に調整抵抗Rd1 ,Rd2 を調整するこ
とでストレインゲージG3 ,G4 の感度が調整されて平
衡状態とする。トルク検出においては、d2 /d1 =k
(k>1)とし、第1の位置部d1 でのモーメントをm
1 、第2の位置部d2でのモーメントをm2 とすると、
トルクTは T=(kd1 m1 −d1 m2 )/(kd1 −d1 )= (km1 −m2 )/(k−1)…(1) となり、(k−1)T=km1 m2 となることから、第
1の位置部のストレインゲージG1 ,G2 の感度を第2
の位置部のストレインゲージG3 ,G4 の感度をk倍し
なければならない。調整抵抗Rd1 ,Rd2 を有すると
きは(G3 +Rd 1 )の抵抗がG3 のk倍、及び(G4
+Rd2 )の抵抗がG4 のk倍になるように調整抵抗R
d1 ,Rd2 の抵抗値が設定される。Here, the torque generated by the bridge circuit 121
The detection will be described. The bridge circuit 121 is G1・ G
Four・ Rd2= G2・ G3・ Rd1Is in equilibrium when
Adjustment resistor Rd during initial setting1, Rd2Can be adjusted
And strain gauge G3, GFourThe sensitivity of the
Set in equilibrium. In torque detection, d2/ D1= K
(K> 1), and the first position portion d1The moment at m
1, The second position part d2The moment at m2Then,
The torque T is T = (kd1m1-D1m2) / (Kd1-D1) = (Km1-M2) / (K-1) ... (1), and (k-1) T = km1m2Therefore, the
Strain gauge G at position 11, G2Second sensitivity
Strain gauge G at the position of3, GFourK times the sensitivity of
There must be. Adjustment resistor Rd1, Rd2With
Kiha (G3+ Rd 1) Resistance is G3K times, and (GFour
+ Rd2) Resistance is GFourAdjustment resistor R to be k times
d1, Rd2The resistance value of is set.
【0032】従って、2d1 =d2 とした場合に、スト
レインゲージG1 ,G2 のモーメントがm1 、歪ゲージ
G3 ,G4 のモーメントがm2 であるから、回転中心の
トルクTは、 T=(2dm1 −d1 m2 )/(2d1 −d1 )=2m1 −m2 …(2) で表わされることになる。すなわち、トルクTは、スト
レインゲージG1 ,G2部分のモーメントを2倍したも
のから、歪ゲージG3 ,G4 部分のモーメントを減算す
ることにより算出される。Therefore, when 2d 1 = d 2 , the moments of the strain gauges G 1 and G 2 are m 1 and the moments of the strain gauges G 3 and G 4 are m 2 , so the torque T at the center of rotation is , T = (2dm 1 −d 1 m 2 ) / (2d 1 −d 1 ) = 2m 1 −m 2 (2) That is, the torque T from those obtained by doubling the moment of strain gauges G 1, G 2 moiety, is calculated by subtracting the moment of the strain gauge G 3, G 4 moieties.
【0033】従って、ブリッジ回路121を、第1の位
置部の伸長するストレインゲージG 1 と第2の位置部の
圧縮するストレンゲージG4 を対向辺として、第1の位
置部の圧縮するストレインゲージG2 と第2の位置部の
伸長するストレインゲージG 3 を対向辺として構成する
ことで、当該ブリッジ回路121内で演算が完了するこ
とになる。この演算結果が差動アンプ122によって取
り出され、ADC123を介してCPU124に送出さ
れるものである。Therefore, the bridge circuit 121 is connected to the first position.
Strain gauge G that extends the table 1And the second position
Strain gauge G to compressFourWith the opposite side as the first position
Strain gauge G that compresses the table2And the second position
Expanding strain gauge G 3As opposite sides
Thus, the calculation can be completed in the bridge circuit 121.
Becomes This calculation result is taken by the differential amplifier 122.
And is sent to the CPU 124 via the ADC 123.
It is what is done.
【0034】続いて、回転角度の検出を具体例を示して
説明する。ジャイロ79は上述のようにモーメント(回
転角速度)に応じて電圧を出力するもので、モーメント
が加えられていない場合に例えば2.5Vを出力してお
り、これを基準として角速度1°/secに対して10
mV増減する。例えば、図1(B)におけるB1 方向
(プラス方向とする)に80°/sec回動されると
3.3V出力し、B2 方向(マイナス方向)に40°/
sec回動されると2.1V出力する。ゼロシフト部1
25は、ジャイロ79からの出力電圧に対して、2.5
V基準を0V基準にシフトさせるもので、上記の例のジ
ャイロ79からの出力電圧3.3Vに対して0.8V
(2.5Vを減じる)とし、出力電圧2.1Vに対して
マイナス(−)0.4Vとする。Next, the detection of the rotation angle will be described by showing a concrete example. The gyro 79 outputs a voltage according to the moment (rotational angular velocity) as described above, and outputs, for example, 2.5 V when the moment is not applied, and with this as a reference, the angular velocity is 1 ° / sec. To 10
Increase or decrease mV. For example, when rotated by 80 ° / sec in the B 1 direction (assumed to be the plus direction) in FIG. 1B, 3.3 V is output, and 40 ° / in the B 2 direction (minus direction).
Output 2.1V when rotated for sec. Zero shift part 1
25 is 2.5 with respect to the output voltage from the gyro 79.
The V reference is shifted to the 0V reference, and 0.8V is applied to the output voltage 3.3V from the gyro 79 in the above example.
(2.5V is subtracted), and the output voltage is 2.1V minus (-) 0.4V.
【0035】絶対値アンプ128は、ゼロシフト部12
5からの出力電圧の絶対値を出力するもので、0.8V
に対しては0.8V出力し、マイナス(−)0.4Vに
対してはプラス(+)0.4V出力する。V/F129
は、例えば10mVの入力に対して1Hzのパルスを出
力するもので、絶対値アンプ128からの出力電圧0.
8Vに対して1/80secごとに1個のパルスをゲー
ト部130に出力する。The absolute value amplifier 128 includes a zero shift unit 12
The absolute value of the output voltage from 5 is output, and 0.8V
To 0.8V, and to minus (-) 0.4V, plus (+) 0.4V. V / F129
Output a pulse of 1 Hz with respect to an input of 10 mV, and output voltage 0.
One pulse is output to the gate unit 130 every 1/80 sec with respect to 8V.
【0036】ところで、ジャイロ79は角速度が零の時
でもオフセット電圧が出力されるもので、このオフセッ
ト電圧によってV/F129より不必要なパルスが発生
される場合がある。従って、例えばジャイロ79におけ
る角速度0.5°/sec以下で生じるパルスを削除し
てオフセット電圧の影響を回避する。そのためのものと
して、第1及び第2のコンパレータ126,127から
の出力がゲート部130に入力される。The gyro 79 outputs an offset voltage even when the angular velocity is zero, and this offset voltage may cause unnecessary pulses from the V / F 129. Therefore, for example, the pulse generated at the angular velocity of 0.5 ° / sec or less in the gyro 79 is deleted to avoid the influence of the offset voltage. For that purpose, the outputs from the first and second comparators 126 and 127 are input to the gate unit 130.
【0037】例えば、上記の例で、第1のコンパレータ
126の基準電圧を+5mVとし、第2のコンパレータ
127の基準電圧を−5mVとすと、共に入力が基準電
圧以上のときにハイレベル“H”の信号をゲート部13
0に出力し、入力が基準電圧以下のときにローレベル
“L”の信号をゲート部130に出力する。そして、ゲ
ート部130において、第1及び第2のコンパレータ1
26,127からの出力信号のうち、一方が“H”であ
り、他方が“L”の場合にはV/F129からのパルス
を削除してカウンタ132には出力しないようにするも
のである。すなわち、第1及び第2のコンパレータ12
6,127の出力が共に“L”又は“H”のときにはオ
フセット電圧ではなく、正規の出力電圧としてゲート部
150よりV/F129からのパルスをカウンタ132
に出力する。For example, in the above example, if the reference voltage of the first comparator 126 is +5 mV and the reference voltage of the second comparator 127 is -5 mV, both are high level "H" when the input is above the reference voltage. Gate signal 13 "
When the input voltage is equal to or lower than the reference voltage, a low level “L” signal is output to the gate unit 130. Then, in the gate unit 130, the first and second comparators 1
When one of the output signals from 26 and 127 is "H" and the other is "L", the pulse from the V / F 129 is deleted so that it is not output to the counter 132. That is, the first and second comparators 12
When the outputs of 6 and 127 are both “L” or “H”, the pulse from the V / F 129 from the gate unit 150 is used as the normal output voltage instead of the offset voltage.
Output to.
【0038】従って、ジャイロ79からの出力電圧が例
えば2.502V(ゼロシフト部125からの出力電圧
が2mV)の場合、V/F129からは5秒に1個のパ
ルスがゲート部130に入力されるが、第1のコンパレ
ータ126からの出力が“L”であり、第2のコンパレ
ータ127からの出力が“H”であることから、ゲート
部130からは当該パルスが削除されて出力されないも
のである。Therefore, when the output voltage from the gyro 79 is, for example, 2.502 V (the output voltage from the zero shift section 125 is 2 mV), one pulse is input to the gate section 130 from the V / F 129 every 5 seconds. However, since the output from the first comparator 126 is “L” and the output from the second comparator 127 is “H”, the pulse is deleted from the gate unit 130 and is not output. .
【0039】また、第1及び第2のコンパレータ12
6,127の出力(“L”又は“H”)により回転方向
が正負判定部131で判定されてカウンタ132に出力
される。例えば、ジャイロ79からの出力電圧が3.3
Vでゼロシフト部125からの出力電圧が0.8Vのと
きには第1及び第2のコンパレータ126,127の出
力は共に“H”となって順方向回転と判定され、カウン
タ132ではゲート部130からのパルスを加算する。
そして、ジャイロ79からの出力電圧が2.1Vでゼロ
シフト部125からの出力電圧が−0.4Vのときには
第1及び第2のコンパレータ126,127の出力は共
に“L”となって逆方向回転と判定され、カウンタ13
2ではゲート部130からのパルスを減算する。Further, the first and second comparators 12
Based on the outputs (“L” or “H”) of 6, 127, the rotation direction is determined by the positive / negative determination unit 131 and output to the counter 132. For example, the output voltage from the gyro 79 is 3.3.
When the output voltage from the zero shift unit 125 is 0.8V at V, the outputs of the first and second comparators 126 and 127 both become "H" and it is determined that the forward rotation is performed, and the counter 132 outputs from the gate unit 130. Add pulses.
When the output voltage from the gyro 79 is 2.1V and the output voltage from the zero shift unit 125 is -0.4V, the outputs of the first and second comparators 126 and 127 both become "L" and rotate in the reverse direction. It is determined that the counter 13
At 2, the pulse from the gate unit 130 is subtracted.
【0040】CPU124では、ボルト112の締め付
け方向を順方向回転(逆方向回転としてもよい)とする
と、回転方向に応じたカウンタ132からのカウント値
を順方向回転のときだけブリッジ回路121からトルク
が発生しているか否かで判断して加算し、逆方向回転の
場合を無視状態とすることで、締め付け方向だけのカウ
ント値により該カウント値に応じた回転角度を検出する
ものである。In the CPU 124, assuming that the tightening direction of the bolt 112 is forward rotation (may be reverse rotation), the torque from the bridge circuit 121 is obtained from the count value from the counter 132 corresponding to the rotation direction only during forward rotation. It is determined whether or not the rotation has occurred, the addition is performed, and the case of reverse rotation is ignored, so that the rotation angle corresponding to the count value is detected by the count value only in the tightening direction.
【0041】ところで、ボルト112を締め付ける場
合、スプリングバックやソケット113との嵌合ガタ
(遊び)等により締め付け角度のむだ角が発生する。そ
こで、このむだ角を削除するために、CPU124では
カウンタ132のカウント値が変化したときにブリッジ
回路121からのトルク値を参照して該トルクが発生し
ているか否かを監視する。By the way, when the bolt 112 is tightened, a dead angle of the tightening angle is generated due to a spring back, a fitting backlash (play) with the socket 113, or the like. Therefore, in order to eliminate this dead angle, the CPU 124 refers to the torque value from the bridge circuit 121 when the count value of the counter 132 changes to monitor whether or not the torque is generated.
【0042】例えば、トルク値がその締め付け作業中に
計測した最大トルクの80%以上のときにはカウンタ1
32からのカウント値の変化が回転角度検出として有効
なものと判断することにより、上記むだ角を防止するこ
とができるものである。そこで、図5に、図4の回転検
出の動作フローチャートを示す。本実施例では前述の回
転角法により締め付け作業を行うものとして、途中の所
定トルク値になるまで締め付けを行い、所定トルク値に
なったとき以降を所定回転角度で締め付けを行わせるこ
とから、前提として、所定トルク値及び所定回転角度が
予め設定される。For example, when the torque value is 80% or more of the maximum torque measured during the tightening work, the counter 1
By determining that the change in the count value from 32 is effective for detecting the rotation angle, the above dead angle can be prevented. Therefore, FIG. 5 shows an operation flowchart of the rotation detection of FIG. In the present embodiment, it is assumed that the tightening work is performed by the above-described rotation angle method, and the tightening is performed until a predetermined torque value in the middle is reached, and after the predetermined torque value is reached, the tightening is performed at a predetermined rotation angle. As a predetermined torque value and a predetermined rotation angle are preset.
【0043】図5はCPU124の動作フローチャート
であり、締め付けが開始されると、その締め付けが設定
されたトルク値か否かが判断され(ステップ(S)
1)、設定トルク値に達したときにアラーム102を鳴
動させる(S2)。その後、回転角度での締め付けに移
行し、カウンタ132からのカウント値及びブリッジ回
路121からのトルク値が監視される(S3)。FIG. 5 is an operation flow chart of the CPU 124. When tightening is started, it is judged whether or not the tightening is the set torque value (step (S)).
1) When the set torque value is reached, the alarm 102 is activated (S2). Then, the tightening at the rotation angle is started, and the count value from the counter 132 and the torque value from the bridge circuit 121 are monitored (S3).
【0044】そして、回動体71の回転方向が締め付け
方向か、すなわち有効な回転方向か否かを、ブリッジ回
路121からトルクが発生しているか否かで判断し(S
4)、有効な回転方向でない場合にはカウント無効とす
る(S5)。回転方向が有効な場合に、発生しているト
ルク値が設定値以上(その締め付け作業中に計測した最
大トルクの80%以上)であるか否かが判断され(S
6)、80%以下であればスプリングバックや嵌合がガ
タとしてカウント無効とする(S7)。Then, it is judged whether the rotating direction of the rotating body 71 is the tightening direction, that is, whether it is the effective rotating direction or not, based on whether the torque is generated from the bridge circuit 121 (S).
4) If the rotation direction is not valid, the count is invalidated (S5). When the rotation direction is valid, it is determined whether or not the generated torque value is equal to or more than a set value (80% or more of the maximum torque measured during the tightening work) (S
6) If it is 80% or less, the springback or the fitting is loose and the count is invalid (S7).
【0045】トルク値が80%以上の場合にはカウンタ
132からのカウント値を加算し、該加算したカウント
値に応じた回転角度を表示部101に表示する(S
9)。締め付けが進み、加算した設定された値、すなわ
ち締め付けを完了する回転角度になったか否かが判断さ
れ(S10)、到らない場合にはS4以降を繰り返す
(S4〜S10)。When the torque value is 80% or more, the count value from the counter 132 is added, and the rotation angle corresponding to the added count value is displayed on the display unit 101 (S).
9). It is determined whether or not the tightening progresses and the added set value, that is, the rotation angle at which the tightening is completed, is reached (S10), and if not reached, S4 and subsequent steps are repeated (S4 to S10).
【0046】そして、締め付けを完了する回転角度にな
った場合には、アラーム102を鳴動させて締め付け作
業を終了させるものである。(S11)。このように、
回転角度を検出するにあたり、ジャイロ79を用いるこ
とにより、部品点数、組立工数が削減されて低コスト化
が図られると共に、小型化、軽量化を図ることができ
る。また、トルクレンチ61を何れかに固定する必要が
ないことから、作業手順が簡易になると共に、管理、運
搬性、作業性を向上させることができ、また回転角度を
高精度に検出することができるものである。さらに、図
4と図10との比較により明らかなように、ブリッジ回
路121、差動アンプ122、ADC123、CPU1
24、表示部101、及びアラーム102を共用するこ
とができ、コスト低減を図ることができるものである。When the rotation angle at which the tightening is completed is reached, the alarm 102 is sounded and the tightening work is ended. (S11). in this way,
By using the gyro 79 for detecting the rotation angle, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced, and the cost can be reduced, and the size and the weight can be reduced. Further, since it is not necessary to fix the torque wrench 61 to any one, the work procedure can be simplified, management, transportability and workability can be improved, and the rotation angle can be detected with high accuracy. It is possible. Further, as is clear from comparison between FIG. 4 and FIG. 10, the bridge circuit 121, the differential amplifier 122, the ADC 123, the CPU 1
24, the display unit 101, and the alarm 102 can be shared, and the cost can be reduced.
【0047】次に、図6に、本発明の第2実施例のブロ
ック構成図を示す。図6は、トルクレンチ61の機構的
構成は図1及び図2と同様であり、処理部99A におい
て、ジャイロ79からの出力がADC141を介してC
PU124A に送出される。CPU124A は第1及び
第2のカウンタ142,143を備えており、例えば第
1のカウンタ142はトルクレンチ61の操作レバー6
3の回動(±方向)に応じて計数し、第2のカウンタ1
43はボルト112の回転角度に応じて計数する。Next, FIG. 6 shows a block diagram of a second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the mechanical configuration of the torque wrench 61 is the same as in FIGS. 1 and 2, and in the processing unit 99 A , the output from the gyro 79 is C through the ADC 141.
It is sent to PU124 A. The CPU 124 A includes first and second counters 142 and 143. For example, the first counter 142 is the operating lever 6 of the torque wrench 61.
The second counter 1 counts according to the rotation of 3 (± directions).
43 counts according to the rotation angle of the bolt 112.
【0048】また、ジャイロ79は第1実施例と同様の
ものであるが、さらに詳細な仕様を説明すると、角速度
零(0deg/sec)の出力電圧が2.5V(基準電
圧)、最大角速度が±90deg/sec、最大出力が
基準出力2.5Vに対して±2V、角速度当りの出力が
22.2mV±1.4mV/deg/sec、角度分解
能が0.1deg/secである。Although the gyro 79 is the same as that of the first embodiment, a more detailed specification will be described. The output voltage at zero angular velocity (0 deg / sec) is 2.5 V (reference voltage), and the maximum angular velocity is The output is ± 90 deg / sec, the maximum output is ± 2 V with respect to the standard output 2.5 V, the output per angular velocity is 22.2 mV ± 1.4 mV / deg / sec, and the angular resolution is 0.1 deg / sec.
【0049】さらに、ジャイロ79の出力に対するAD
C141の出力をADC値とし、リセット時の電圧を基
準ADC値とする。例えば、角速度0.05deg/s
ecのADC値を1とする。ここで、処理部99の動作
条件は、トルクレンチ61の操作レバー63の回動方向
が右回りのときを+とし、左回りのときに−としてカウ
ント積算する。また、ノイズ除去のためにADC値が±
5以下(角速度0.25deg/sec以下)のときに
は積算せず、回転停止状態と判断し、ADC値が±6を
越えるときに積算する。さらに、ADC値が5以下と6
以上が混在する場合には低速アラームとしてアラーム1
02を鳴動させ、ADC値が2000以上の場合には高
速アラームとしてアラーム102を鳴動させる。Further, the AD for the output of the gyro 79
The output of C141 is used as the ADC value, and the voltage at reset is used as the reference ADC value. For example, angular velocity of 0.05 deg / s
The ADC value of ec is 1. Here, the operation condition of the processing unit 99 is that the count is integrated as + when the turning direction of the operation lever 63 of the torque wrench 61 is clockwise and-when the turning direction is counterclockwise. In addition, the ADC value is ± for noise removal.
When the speed is 5 or less (the angular velocity is 0.25 deg / sec or less), the integration is not performed, it is determined that the rotation is stopped, and the integration is performed when the ADC value exceeds ± 6. Furthermore, the ADC value is 5 or less and 6
When the above is mixed, alarm 1 is set as a low speed alarm.
02 is sounded, and when the ADC value is 2000 or more, the alarm 102 is sounded as a high speed alarm.
【0050】そして、ADC値22.2が1000回積
算されると1deg進んだものとする(ADC値222
が100回積算、ADC値2220が10回積算として
もよい)。また、第2のカウンタ143における計数
は、第1実施例と同様に例えば締め付け時のトルクが最
大トルクの80%以上のときに積算され、最大トルクの
80%以下のとき、又は、操作レバー63の方向が締め
付け方向と逆(第1のカウンタ142が減算)のときに
は積算されずにそのままとなる。When the ADC value 22.2 is integrated 1000 times, it is assumed that it has advanced by 1 deg (the ADC value 222.
May be integrated 100 times and the ADC value 2220 may be integrated 10 times). Further, the count in the second counter 143 is integrated, for example, when the torque during tightening is 80% or more of the maximum torque, as in the first embodiment, and when the torque is 80% or less of the maximum torque, or the operating lever 63. When the direction of is opposite to the tightening direction (the first counter 142 subtracts), it is not integrated and remains as it is.
【0051】そこで、トルクレンチ61の締め付け時
に、まず条件設定を行うもので、具体的には締め付け方
向として右回転又は左回転の設定、角度零のトルクTi
設定、トルクTi から回転角θt の設定を行い、締め付
け開始のときにリセット釦38bにより第1及び第2の
カウンタ142,143のカウント値、及びトルク値を
リセットして初期化する。Therefore, when tightening the torque wrench 61, the condition is first set. Specifically, the tightening direction is set to right rotation or left rotation, and the torque T i at an angle of zero is set.
The setting and the rotation angle θ t are set from the torque T i , and when the tightening is started, the count value of the first and second counters 142 and 143 and the torque value are reset and initialized.
【0052】トルクレンチ61が回動し、回転角速度が
絶対値5ADC値以下では回転していないものと判断
し、絶対値6ADC値以上であれば回転しているものと
判断して第1のカウンタ141によりADC141のA
DC値を積算する(締め付け方向で逆方向のときは減算
する)。例えば右方向に40deg締め込み、左方向に
30deg戻してからさらに右方向に締め付けを行う場
合に、第1のカウンタ142には10deg分のカウン
ト値が計数される。When the torque wrench 61 rotates and the rotational angular velocity is less than the absolute value 5 ADC value, it is determined that the torque wrench 61 is not rotating. ADC 141 by A 141
Add the DC value (subtract when tightening direction is opposite). For example, when tightening 40 deg to the right and returning 30 deg to the left and then further tightening to the right, the first counter 142 counts a count value of 10 deg.
【0053】また、第2のカウンタ143はトルクレン
チ61による締め付け方向の回動時に、トルク値が、そ
れまで計測した最大トルクの80%以上の場合にはAD
C値の積算を行い、80%以下の場合には無視する。例
えば上述のように、締め付け方向に40deg回動さ
せ、30deg戻し、さらに15deg締め込んだ場
合、締め込み時のトルク値が総てそれ以前の最大トルク
の80%以上のときには、55degのADC値が積算
されることになる。因みに第1のカウンタ142は25
deg分のADC値が積算される。When the torque value of the second counter 143 is rotated by the torque wrench 61 in the tightening direction and the torque value is 80% or more of the maximum torque measured up to that point, the second counter 143 is AD.
The C value is integrated and ignored if it is 80% or less. For example, as described above, when rotating by 40 deg in the tightening direction, returning by 30 deg, and further tightened by 15 deg, when the torque values at the time of tightening are all 80% or more of the maximum torque before that, the ADC value of 55 deg becomes It will be accumulated. By the way, the first counter 142 has 25
ADC values for deg are integrated.
【0054】一方、CPU124A は、第1のカウンタ
142のADC値、第2のカウンタ143のADC値
(角度1deg分)及びその時のトルク値を採取し、角
度と共に当該CPU124A の備えるメモリ(図示せ
ず)に記憶する。すなわち、締め付け推移のデータを集
収しておくものである。On the other hand, CPU 124 A is, ADC value of the first counter 142, ADC value of the second counter 143 collected (angle 1deg min) and torque value at that time, the memory (Figure provided in the relevant CPU 124 A with angle (Not shown). That is, the tightening transition data is collected.
【0055】そして、締め付けトルクの値が設定された
値Ti に達すると、CPU124Aはアラーム102の
鳴動、表示部101への表示等を行わせ、第2のカウン
タ143をリセットする。その後、図5で説明したよう
に更なる締め込みの回転角を第2のカウンタ143で監
視し、回転角がθt に達したときにアラーム102の鳴
動等を行わせて所望のトルクで締め付けが完了したこと
を報知するものである。Then, when the value of the tightening torque reaches the set value T i , the CPU 124 A causes the alarm 102 to sound, displays on the display unit 101, etc., and resets the second counter 143. Thereafter, as described with reference to FIG. 5, the rotation angle of further tightening is monitored by the second counter 143, and when the rotation angle reaches θ t , the alarm 102 is sounded and tightened with a desired torque. To notify that the process has been completed.
【0056】このように、CPU124A 内に第1及び
第2のカウンタ142,143を備えさせることによ
り、回路を簡素化することができ、低コスト化を図るこ
とができるものである。なお、本発明は締め付け時のト
ルク監視にあたり、上記実施例に示す回転角法に限ら
ず、トルク勾配法にも適用することができるものであ
る。As described above, by providing the first and second counters 142 and 143 in the CPU 124 A , the circuit can be simplified and the cost can be reduced. The present invention can be applied not only to the rotation angle method described in the above embodiment but also to the torque gradient method in monitoring torque during tightening.
【0057】[0057]
【発明の効果】以上のように請求項1又は2記載の発明
では、適宜ジャイロで構成される回転角度検出手段が螺
合部材の回転に応じて生じる空間上の回転角速度の大き
さより該螺合部材の回転角度を検出することにより、固
定機構を必要とせず部品点数、組立工数の削減よりコマ
ンド低減が図られると共に、周辺状況に影響されないこ
とから回転角度の高精度検出を行うことができる。As described above, according to the first or second aspect of the invention, the rotation angle detecting means, which is appropriately constituted by a gyro, is screwed from the magnitude of the rotation angular velocity in the space generated according to the rotation of the screwing member. By detecting the rotation angle of the member, it is possible to reduce the number of parts and the number of assembling steps without using a fixing mechanism, and it is possible to detect the rotation angle with high accuracy because the surrounding conditions are not affected.
【図1】本発明の第1実施例の主要部分の構成図であ
る。FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のトルクレンチの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the torque wrench shown in FIG.
【図3】図1のトルクレンチの使用状態の側面図であ
る。FIG. 3 is a side view of the torque wrench of FIG. 1 in use.
【図4】図1のトルク及び回転角度検出のブロック構成
図である。4 is a block configuration diagram of torque and rotation angle detection of FIG. 1. FIG.
【図5】図4の回転検出の動作フローチャートである。5 is an operation flowchart of rotation detection of FIG.
【図6】本発明の第2実施例のブロック構成図である。FIG. 6 is a block configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
【図7】従来のトルクレンチの全体平面図である。FIG. 7 is an overall plan view of a conventional torque wrench.
【図8】図7のトルクレンチの主要部分の縦断面図であ
る。8 is a vertical cross-sectional view of the main part of the torque wrench of FIG.
【図9】図7のトルクレンチの使用状態の側面図であ
る。9 is a side view of the torque wrench of FIG. 7 in use.
【図10】図7のトルク及び回転角度検出のブロック構
成図である。10 is a block configuration diagram of torque and rotation angle detection of FIG. 7. FIG.
【符号の説明】 61 トルクレンチ 62 回動支点部 63 操作レバー 71 回動体 72 ラチェット機構 73 出力軸 75 ラチェットホイール 76 切替レバー 77 回転検出部 79 ジャイロ 91 柄部 92 把持部 95〜98 ストレインゲージ 99,99A 処理部 100 操作パネル 101 表示部 102 アラーム 111 被締着体 112 ボルト 113 ソケット 121 ブリッジ回路 122 差動アンプ 123 ADC 124124A CPU 125 ゼロシフト部 126 第1のコンパレータ 127 第2のコンパレータ 128 絶対値アンプ 129 V/F 130 ゲート部 131 正負判定部 132 カウンタ 142 第1のカウンタ 143 第2のカウンタ[Explanation of reference numerals] 61 torque wrench 62 rotation fulcrum 63 operation lever 71 rotation body 72 ratchet mechanism 73 output shaft 75 ratchet wheel 76 switching lever 77 rotation detection unit 79 gyro 91 handle 92 gripping portion 95 to 98 strain gauge 99, 99 A processing unit 100 operation panel 101 display unit 102 alarm 111 fastened object 112 bolt 113 socket 121 bridge circuit 122 differential amplifier 123 ADC 124124 A CPU 125 zero shift unit 126 first comparator 127 second comparator 128 absolute value amplifier 129 V / F 130 Gate unit 131 Positive / negative determination unit 132 Counter 142 First counter 143 Second counter
Claims (2)
せる締着装置において、 回転させる前記螺合部材の回転に応じて生じる空間上で
の回転角速度の大きさより該螺合部材の回転角度を検出
する回転角度検出手段が設けられることを特徴とする締
着装置。1. A fastening device for rotating a screwing member to fasten it to an object to be fastened, wherein the screwing member is selected from the magnitude of a rotational angular velocity in a space generated according to the rotation of the screwing member to be rotated. The fastening device is provided with a rotation angle detecting means for detecting a rotation angle of the.
イロにより構成されることを特徴とする締着装置。2. A fastening device, wherein the rotation angle detecting means according to claim 1 is constituted by a gyro.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01318595A JP3368081B2 (en) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | Fastening device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP01318595A JP3368081B2 (en) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | Fastening device |
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JPH08197445A true JPH08197445A (en) | 1996-08-06 |
JP3368081B2 JP3368081B2 (en) | 2003-01-20 |
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ID=11826127
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Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015021788A (en) * | 2013-07-17 | 2015-02-02 | 中国電力株式会社 | Torque handle |
US10160049B2 (en) | 2010-01-07 | 2018-12-25 | Black & Decker Inc. | Power tool having rotary input control |
US11192232B2 (en) | 2016-06-20 | 2021-12-07 | Black & Decker Inc. | Power tool with anti-kickback control system |
-
1995
- 1995-01-30 JP JP01318595A patent/JP3368081B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10160049B2 (en) | 2010-01-07 | 2018-12-25 | Black & Decker Inc. | Power tool having rotary input control |
JP2015021788A (en) * | 2013-07-17 | 2015-02-02 | 中国電力株式会社 | Torque handle |
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JP3368081B2 (en) | 2003-01-20 |
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