JPH09174451A - 被締付物締付装置 - Google Patents
被締付物締付装置Info
- Publication number
- JPH09174451A JPH09174451A JP33672895A JP33672895A JPH09174451A JP H09174451 A JPH09174451 A JP H09174451A JP 33672895 A JP33672895 A JP 33672895A JP 33672895 A JP33672895 A JP 33672895A JP H09174451 A JPH09174451 A JP H09174451A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tightening
- rotation angle
- torque
- tightened
- inspection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 締め付けが正常に行われたか否かを正確に判
定できる被締付物締付装置を提供する。 【解決手段】 被締付物の締付過程で駆動軸の回転角度
θと締付トルクとが略一定の比例関係を示す範囲の下限
近傍に回転角度θの基準となる基準回転角度θ0と、上
記比例関係を介してこの基準回転角度θ0に対応する基
準締付トルクＴ0とを設定する。基準回転角度θ0と締付
完了角度θEとの間に検査用回転角度θi（ｉは整数）を
設定する。回転角度θが検査用回転角度θiと一致した
ときトルクセンサの出力を取り込み、上記トルクセンサ
の出力が表す締付トルクＴiと基準締付トルクＴ0との差
と、上記検査用回転角度θiと基準回転角度θ0との差と
の比（Ｔi−Ｔ0）／（θi−θ0）又はその逆数を算出す
る。上記比又は逆数が許容範囲内にあるとき、被締付物
の締め付けが正常に行われたと判定する。
定できる被締付物締付装置を提供する。 【解決手段】 被締付物の締付過程で駆動軸の回転角度
θと締付トルクとが略一定の比例関係を示す範囲の下限
近傍に回転角度θの基準となる基準回転角度θ0と、上
記比例関係を介してこの基準回転角度θ0に対応する基
準締付トルクＴ0とを設定する。基準回転角度θ0と締付
完了角度θEとの間に検査用回転角度θi（ｉは整数）を
設定する。回転角度θが検査用回転角度θiと一致した
ときトルクセンサの出力を取り込み、上記トルクセンサ
の出力が表す締付トルクＴiと基準締付トルクＴ0との差
と、上記検査用回転角度θiと基準回転角度θ0との差と
の比（Ｔi−Ｔ0）／（θi−θ0）又はその逆数を算出す
る。上記比又は逆数が許容範囲内にあるとき、被締付物
の締め付けが正常に行われたと判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はモータによって駆
動される駆動軸でボルトやナット等の被締付物を締め付
ける被締付物締付装置に関する。
動される駆動軸でボルトやナット等の被締付物を締め付
ける被締付物締付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】被締結物、例えばナットを締め付ける場
合、ナットにソケットを嵌合し、このソケットを減速機
を介してモータの出力軸で駆動する。従来は、ソケット
の締付トルクをトルクセンサで監視して、締付トルクが
目標値に達すると締め付けが完了したと判断している。
合、ナットにソケットを嵌合し、このソケットを減速機
を介してモータの出力軸で駆動する。従来は、ソケット
の締付トルクをトルクセンサで監視して、締付トルクが
目標値に達すると締め付けが完了したと判断している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、締付トルクが目標値に達したことを検出しているだ
けであるため、締付過程でナットがソケットに対して斜
めに締め付けられる等の何らかの締め付け異常が生じた
場合に、そのような異常を検出できず、締め付けが正常
に行われたと誤判定するおそれがある。
は、締付トルクが目標値に達したことを検出しているだ
けであるため、締付過程でナットがソケットに対して斜
めに締め付けられる等の何らかの締め付け異常が生じた
場合に、そのような異常を検出できず、締め付けが正常
に行われたと誤判定するおそれがある。
【０００４】そこで、この発明の目的は、締め付けが正
常に行われたか否かを正確に判定できる被締付物締付装
置を提供することにある。
常に行われたか否かを正確に判定できる被締付物締付装
置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】一般に、回転によって締
め付けられる被締付物の締付過程は、図４に例示するよ
うに、回転角度θが増加しても締付トルクＴが殆ど増加
しない被締付物着座前の第１段階と、被締付物着座後回
転角度θの増加に伴って締付トルクＴが急激に増加する
第２段階と、この第２段階に続き、回転角度θと締付ト
ルクＴとが略比例する第３段階とを有し、被締付物の締
め付けが正常ならば、同一の被締付物についてはこの第
３段階における回転角度θと締付トルクＴとの略比例す
る関係（グラフ上の「勾配」）は比較的忠実に再現され
る。この発明は、このような事実に着目してなされたも
のである。
め付けられる被締付物の締付過程は、図４に例示するよ
うに、回転角度θが増加しても締付トルクＴが殆ど増加
しない被締付物着座前の第１段階と、被締付物着座後回
転角度θの増加に伴って締付トルクＴが急激に増加する
第２段階と、この第２段階に続き、回転角度θと締付ト
ルクＴとが略比例する第３段階とを有し、被締付物の締
め付けが正常ならば、同一の被締付物についてはこの第
３段階における回転角度θと締付トルクＴとの略比例す
る関係（グラフ上の「勾配」）は比較的忠実に再現され
る。この発明は、このような事実に着目してなされたも
のである。
【０００６】すなわち、上記目的を達成するために、請
求項１に記載のナット締付装置は、被締付物を駆動する
駆動軸と、上記駆動軸を回転させるモータと、上記駆動
軸の締付トルクを検出するトルクセンサと、上記駆動軸
の回転角度を検出する角度センサと、上記モータを駆動
して上記駆動軸によって上記被締付物を締め付ける制御
を行うとともに、上記トルクセンサと角度センサの出力
に基づいて上記被締付物の締め付けが正常に行われたか
否かを判定する制御部を備えた被締付物締付装置におい
て、上記被締付物の締付過程で上記駆動軸の回転角度と
締付トルクとが略一定の比例関係を示す範囲の下限近傍
に設定された回転角度の基準となる基準回転角度と、上
記比例関係を介してこの基準回転角度に対応する基準締
付トルクと、上記基準回転角度と締め付けを完了すべき
締付完了角度との間に設定された検査用回転角度とを記
憶する第１記憶部を備え、上記制御部は、上記角度セン
サが検出する回転角度が上記第１記憶部に記憶された検
査用回転角度と一致したとき上記トルクセンサの出力を
取り込み、上記トルクセンサの出力が表す締付トルクと
基準締付トルクとの差と、上記検査用回転角度と基準回
転角度との差との比又はその逆数を算出して、上記比又
は逆数が予め定められた許容範囲内にあるとき、上記被
締付物の締め付けが正常に行われたと判定することを特
徴とする。
求項１に記載のナット締付装置は、被締付物を駆動する
駆動軸と、上記駆動軸を回転させるモータと、上記駆動
軸の締付トルクを検出するトルクセンサと、上記駆動軸
の回転角度を検出する角度センサと、上記モータを駆動
して上記駆動軸によって上記被締付物を締め付ける制御
を行うとともに、上記トルクセンサと角度センサの出力
に基づいて上記被締付物の締め付けが正常に行われたか
否かを判定する制御部を備えた被締付物締付装置におい
て、上記被締付物の締付過程で上記駆動軸の回転角度と
締付トルクとが略一定の比例関係を示す範囲の下限近傍
に設定された回転角度の基準となる基準回転角度と、上
記比例関係を介してこの基準回転角度に対応する基準締
付トルクと、上記基準回転角度と締め付けを完了すべき
締付完了角度との間に設定された検査用回転角度とを記
憶する第１記憶部を備え、上記制御部は、上記角度セン
サが検出する回転角度が上記第１記憶部に記憶された検
査用回転角度と一致したとき上記トルクセンサの出力を
取り込み、上記トルクセンサの出力が表す締付トルクと
基準締付トルクとの差と、上記検査用回転角度と基準回
転角度との差との比又はその逆数を算出して、上記比又
は逆数が予め定められた許容範囲内にあるとき、上記被
締付物の締め付けが正常に行われたと判定することを特
徴とする。
【０００７】この請求項１の被締付物締付装置では、制
御部は、駆動軸の回転角度が検査用回転角度と一致した
とき上記トルクセンサの出力を取り込み、上記トルクセ
ンサの出力が表す締付トルクと基準締付トルクとの差
と、上記検査用回転角度と基準回転角度との差との比又
はその逆数（回転角度と締付トルクとの関係を平面上に
グラフとして表した場合の「勾配」に相当する。以下
「勾配」という。）を算出する。そして、上記勾配が予
め定められた許容範囲内にあるとき、上記被締付物の締
め付けが正常に行われたと判定する。ここで、上記検査
用回転角度は、被締付物の締付過程で駆動軸の回転角度
と締付トルクとが略一定の比例関係を示す範囲の下限近
傍に設定された基準回転角度と、締め付けを完了すべき
締付完了角度との間に設定されている。したがって、実
際に締め付けが正常に行われた場合、駆動軸の回転角度
と締付トルクとの比較的再現性が良い比例関係によって
上記勾配が上記許容範囲に入る結果、締め付けは正常に
行われたと判定される。一方、締付過程で被締付物が駆
動軸に対して斜めに締め付けられる等の何らかの締め付
け異常が生じた場合、上記勾配が上記許容範囲を逸脱す
ることによって、その異常が検出される。このように、
この被締付物締付装置では、被締付物の締付過程に検査
用回転角度が設定され、この検査用回転角度における勾
配に基づいて判定が行われるので、被締付物の締付過程
の状況が反映され、被締付物の締め付けが正常に行われ
たか否かが正確に判定される。
御部は、駆動軸の回転角度が検査用回転角度と一致した
とき上記トルクセンサの出力を取り込み、上記トルクセ
ンサの出力が表す締付トルクと基準締付トルクとの差
と、上記検査用回転角度と基準回転角度との差との比又
はその逆数（回転角度と締付トルクとの関係を平面上に
グラフとして表した場合の「勾配」に相当する。以下
「勾配」という。）を算出する。そして、上記勾配が予
め定められた許容範囲内にあるとき、上記被締付物の締
め付けが正常に行われたと判定する。ここで、上記検査
用回転角度は、被締付物の締付過程で駆動軸の回転角度
と締付トルクとが略一定の比例関係を示す範囲の下限近
傍に設定された基準回転角度と、締め付けを完了すべき
締付完了角度との間に設定されている。したがって、実
際に締め付けが正常に行われた場合、駆動軸の回転角度
と締付トルクとの比較的再現性が良い比例関係によって
上記勾配が上記許容範囲に入る結果、締め付けは正常に
行われたと判定される。一方、締付過程で被締付物が駆
動軸に対して斜めに締め付けられる等の何らかの締め付
け異常が生じた場合、上記勾配が上記許容範囲を逸脱す
ることによって、その異常が検出される。このように、
この被締付物締付装置では、被締付物の締付過程に検査
用回転角度が設定され、この検査用回転角度における勾
配に基づいて判定が行われるので、被締付物の締付過程
の状況が反映され、被締付物の締め付けが正常に行われ
たか否かが正確に判定される。
【０００８】請求項２に記載の被締付物締付装置は、被
締付物を駆動する駆動軸と、上記駆動軸を回転させるモ
ータと、上記駆動軸の締付トルクを検出するトルクセン
サと、上記駆動軸の回転角度を検出する角度センサと、
上記モータを駆動して上記駆動軸によって上記被締付物
を締め付ける制御を行うとともに、上記トルクセンサと
角度センサの出力に基づいて上記被締付物の締め付けが
正常に行われたか否かを判定する制御部を備えた被締付
物締付装置において、上記被締付物の締付過程で上記駆
動軸の回転角度と締付トルクとが略一定の比例関係を示
す範囲の下限近傍に設定された締付トルクの基準となる
基準締付トルクと、上記比例関係を介してこの基準締付
トルクに対応する基準回転角度と、上記基準締付トルク
と締め付けを完了すべき締付完了トルクとの間に設定さ
れた検査用締付トルクとを記憶する第１記憶部を備え、
上記制御部は、上記トルクセンサが検出する締付トルク
が上記第１記憶部に記憶された検査用締付トルクと一致
したとき上記角度センサの出力を取り込み、上記角度セ
ンサの出力が表す回転角度と基準回転角度との差と、上
記検査用締付トルクと基準締付トルクとの差との比又は
その逆数を算出して、上記比又は逆数が予め定められた
許容範囲内にあるとき、上記被締付物の締め付けが正常
に行われたと判定することを特徴とする。
締付物を駆動する駆動軸と、上記駆動軸を回転させるモ
ータと、上記駆動軸の締付トルクを検出するトルクセン
サと、上記駆動軸の回転角度を検出する角度センサと、
上記モータを駆動して上記駆動軸によって上記被締付物
を締め付ける制御を行うとともに、上記トルクセンサと
角度センサの出力に基づいて上記被締付物の締め付けが
正常に行われたか否かを判定する制御部を備えた被締付
物締付装置において、上記被締付物の締付過程で上記駆
動軸の回転角度と締付トルクとが略一定の比例関係を示
す範囲の下限近傍に設定された締付トルクの基準となる
基準締付トルクと、上記比例関係を介してこの基準締付
トルクに対応する基準回転角度と、上記基準締付トルク
と締め付けを完了すべき締付完了トルクとの間に設定さ
れた検査用締付トルクとを記憶する第１記憶部を備え、
上記制御部は、上記トルクセンサが検出する締付トルク
が上記第１記憶部に記憶された検査用締付トルクと一致
したとき上記角度センサの出力を取り込み、上記角度セ
ンサの出力が表す回転角度と基準回転角度との差と、上
記検査用締付トルクと基準締付トルクとの差との比又は
その逆数を算出して、上記比又は逆数が予め定められた
許容範囲内にあるとき、上記被締付物の締め付けが正常
に行われたと判定することを特徴とする。
【０００９】この請求項２の被締付物締付装置では、制
御部は、駆動軸の締付トルクが検査用締付トルクと一致
したとき上記角度センサの出力を取り込み、上記角度セ
ンサの出力が表す回転角度と基準回転角度との差と、上
記検査用締付トルクと基準締付トルクとの差との比又は
その逆数（回転角度と締付トルクとの関係を平面上にグ
ラフとして表した場合の「勾配」に相当する。以下「勾
配」という。）を算出する。そして、上記勾配が予め定
められた許容範囲内にあるとき、上記被締付物の締め付
けが正常に行われたと判定する。ここで、上記検査用締
付トルクは、被締付物の締付過程で駆動軸の回転角度と
締付トルクとが略一定の比例関係を示す範囲の下限近傍
に設定された基準締付トルクと、締め付けを完了すべき
締付完了トルクとの間に設定されている。したがって、
実際に締め付けが正常に行われた場合、駆動軸の回転角
度と締付トルクとの比較的再現性が良い比例関係によっ
て上記勾配が上記許容範囲に入る結果、締め付けは正常
に行われたと判定される。一方、締付過程で被締付物が
駆動軸に対して斜めに締め付けられる等の何らかの締め
付け異常が生じた場合、上記勾配が上記許容範囲を逸脱
することによって、その異常が検出される。このよう
に、この被締付物締付装置では、被締付物の締付過程に
検査用締付トルクが設定され、この検査用締付トルクに
おける勾配に基づいて判定が行われるので、被締付物の
締付過程の状況が反映され、被締付物の締め付けが正常
に行われたか否かが正確に判定される。
御部は、駆動軸の締付トルクが検査用締付トルクと一致
したとき上記角度センサの出力を取り込み、上記角度セ
ンサの出力が表す回転角度と基準回転角度との差と、上
記検査用締付トルクと基準締付トルクとの差との比又は
その逆数（回転角度と締付トルクとの関係を平面上にグ
ラフとして表した場合の「勾配」に相当する。以下「勾
配」という。）を算出する。そして、上記勾配が予め定
められた許容範囲内にあるとき、上記被締付物の締め付
けが正常に行われたと判定する。ここで、上記検査用締
付トルクは、被締付物の締付過程で駆動軸の回転角度と
締付トルクとが略一定の比例関係を示す範囲の下限近傍
に設定された基準締付トルクと、締め付けを完了すべき
締付完了トルクとの間に設定されている。したがって、
実際に締め付けが正常に行われた場合、駆動軸の回転角
度と締付トルクとの比較的再現性が良い比例関係によっ
て上記勾配が上記許容範囲に入る結果、締め付けは正常
に行われたと判定される。一方、締付過程で被締付物が
駆動軸に対して斜めに締め付けられる等の何らかの締め
付け異常が生じた場合、上記勾配が上記許容範囲を逸脱
することによって、その異常が検出される。このよう
に、この被締付物締付装置では、被締付物の締付過程に
検査用締付トルクが設定され、この検査用締付トルクに
おける勾配に基づいて判定が行われるので、被締付物の
締付過程の状況が反映され、被締付物の締め付けが正常
に行われたか否かが正確に判定される。
【００１０】請求項３に記載の被締付物締付装置は、請
求項１又は２に記載の被締付物締付装置において、上記
検査用回転角度又は検査用締付トルク（以下「チェック
ポイント」という。）は複数設定され、上記制御部は、
上記各チェックポイントにおける上記勾配が全て上記許
容範囲内にあるときに、上記被締付物の締め付けが正常
に行われたと判定することを特徴とする。
求項１又は２に記載の被締付物締付装置において、上記
検査用回転角度又は検査用締付トルク（以下「チェック
ポイント」という。）は複数設定され、上記制御部は、
上記各チェックポイントにおける上記勾配が全て上記許
容範囲内にあるときに、上記被締付物の締め付けが正常
に行われたと判定することを特徴とする。
【００１１】この請求項３の被締付物締付装置では、上
記チェックポイントが複数設定され、複数のチェックポ
イントにおける複数の勾配に基づいて判定が行われるの
で、判定の精度が高まる。なお、各チェックポイントに
おける勾配を算出するための範囲（勾配を算出する際の
分母又は分子）は、それぞれ上記基準回転角度又は基準
締付トルクを基準として測られるので、上記チェックポ
イントを複数設定することによって上記勾配を算出する
ための範囲が分割されて狭くなることはなく、判定精度
が損なわれることはない。
記チェックポイントが複数設定され、複数のチェックポ
イントにおける複数の勾配に基づいて判定が行われるの
で、判定の精度が高まる。なお、各チェックポイントに
おける勾配を算出するための範囲（勾配を算出する際の
分母又は分子）は、それぞれ上記基準回転角度又は基準
締付トルクを基準として測られるので、上記チェックポ
イントを複数設定することによって上記勾配を算出する
ための範囲が分割されて狭くなることはなく、判定精度
が損なわれることはない。
【００１２】請求項４に記載の被締付物締付装置は、請
求項３に記載の被締付物締付装置において、上記各チェ
ックポイント毎に上記許容範囲の上限値及び下限値を記
憶する第２記憶部を備えたことを特徴とする。
求項３に記載の被締付物締付装置において、上記各チェ
ックポイント毎に上記許容範囲の上限値及び下限値を記
憶する第２記憶部を備えたことを特徴とする。
【００１３】この請求項４の被締付物締付装置では、第
２記憶部が各チェックポイント毎に上記許容範囲の上限
値及び下限値を記憶するので、上記許容範囲の上限値及
び下限値を、締め付け対象のワークの種類や特性等に応
じて上記各チェックポイント毎に異なる値に設定され得
る。したがって、この被締付物締付装置を、様々なワー
クに適用することが可能となる。
２記憶部が各チェックポイント毎に上記許容範囲の上限
値及び下限値を記憶するので、上記許容範囲の上限値及
び下限値を、締め付け対象のワークの種類や特性等に応
じて上記各チェックポイント毎に異なる値に設定され得
る。したがって、この被締付物締付装置を、様々なワー
クに適用することが可能となる。
【００１４】請求項５に記載の被締付物締付装置は、請
求項１乃至４のいずれか一つに記載の被締付物締付装置
において、上記制御部から受けた信号の内容を表示する
表示部を備え、上記制御部は、上記各チェックポイント
における上記勾配を表す信号と、締め付けが正常に行わ
れたか否かの判定結果を表す信号を、上記表示部に出力
することを特徴とする。
求項１乃至４のいずれか一つに記載の被締付物締付装置
において、上記制御部から受けた信号の内容を表示する
表示部を備え、上記制御部は、上記各チェックポイント
における上記勾配を表す信号と、締め付けが正常に行わ
れたか否かの判定結果を表す信号を、上記表示部に出力
することを特徴とする。
【００１５】この請求項５の被締付物締付装置では、被
締付物の締め付けが完了する毎に表示部に判定結果が表
示されるので、判定結果がユーザに容易に認識される。
また、各チェックポイントにおける勾配が表示部に表示
されるので、締め付けが正常に行われなかった場合に、
ユーザは上記勾配がどのチェックポイントで許容範囲を
逸脱したかを直ちに知ることができる。したがって、適
切な対策を迅速にとることができる。
締付物の締め付けが完了する毎に表示部に判定結果が表
示されるので、判定結果がユーザに容易に認識される。
また、各チェックポイントにおける勾配が表示部に表示
されるので、締め付けが正常に行われなかった場合に、
ユーザは上記勾配がどのチェックポイントで許容範囲を
逸脱したかを直ちに知ることができる。したがって、適
切な対策を迅速にとることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の被締付物締付装
置の実施の形態を詳細に説明する。
置の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】図３はこの発明の一実施形態のナット締付
装置の概略構成を示している。この締付装置は、締め付
けるべきナット（図示せず）に嵌合される駆動軸として
のソケット１と、トルクセンサ２と、角度センサ３と、
減速機４と、モータ（エアモータまたは電動機）５と、
制御部としてのＣＰＵ（中央演算処理装置）６を備えて
いる。上記トルクセンサ２はソケット１の締付トルク
を、上記角度センサ３はソケット１の回転角度をそれぞ
れ観測する。トルクセンサ２および角度センサ３の出力
はＣＰＵ６に入力される。ＣＰＵ６は、トルクセンサ２
および角度センサ３の出力に基づいて、上記モータ５
と、このモータ５の回転出力を減速・増力する減速機４
とを駆動して、ソケット１によって上記ナットを締め付
ける制御を行う。これとともに、トルクセンサ２および
角度センサ３の出力に基づいて、後述する手順によって
上記ナットの締め付けが正常に行われたか否かを判定す
る。なお、複数のナットを並行して締め付ける場合は、
各ナット毎に上記ソケット１，減速機４およびモータ５
が設けられる。
装置の概略構成を示している。この締付装置は、締め付
けるべきナット（図示せず）に嵌合される駆動軸として
のソケット１と、トルクセンサ２と、角度センサ３と、
減速機４と、モータ（エアモータまたは電動機）５と、
制御部としてのＣＰＵ（中央演算処理装置）６を備えて
いる。上記トルクセンサ２はソケット１の締付トルク
を、上記角度センサ３はソケット１の回転角度をそれぞ
れ観測する。トルクセンサ２および角度センサ３の出力
はＣＰＵ６に入力される。ＣＰＵ６は、トルクセンサ２
および角度センサ３の出力に基づいて、上記モータ５
と、このモータ５の回転出力を減速・増力する減速機４
とを駆動して、ソケット１によって上記ナットを締め付
ける制御を行う。これとともに、トルクセンサ２および
角度センサ３の出力に基づいて、後述する手順によって
上記ナットの締め付けが正常に行われたか否かを判定す
る。なお、複数のナットを並行して締め付ける場合は、
各ナット毎に上記ソケット１，減速機４およびモータ５
が設けられる。
【００１８】ＣＰＵ６には、ユーザが各種入力操作を行
うための例えばキーボードからなる入力部７と、ＣＰＵ
６のための制御プログラムを格納したＲＯＭ８と、第１
記憶部および第２記憶部としてのＲＡＭ（ランダム・ア
クセス・メモリ）９と、ＣＰＵから受けた信号の内容を
表示するための例えばＣＲＴ（陰極線管）からなる表示
部１０が接続されている。
うための例えばキーボードからなる入力部７と、ＣＰＵ
６のための制御プログラムを格納したＲＯＭ８と、第１
記憶部および第２記憶部としてのＲＡＭ（ランダム・ア
クセス・メモリ）９と、ＣＰＵから受けた信号の内容を
表示するための例えばＣＲＴ（陰極線管）からなる表示
部１０が接続されている。
【００１９】このナット締付装置を動作させるために、
ユーザは次のように設定を行う。全ての設定は入力部７
を通して行われ、全ての設定値はＲＡＭ９に格納され
る。なお、このナット締付装置は、ソケット１の回転角
度を基準として締付トルクを管理する角度制御モード
と、ソケット１の締付トルクを基準として回転角度を管
理するトルク制御モードとを実行することができるが、
主に角度制御モードについて説明する。
ユーザは次のように設定を行う。全ての設定は入力部７
を通して行われ、全ての設定値はＲＡＭ９に格納され
る。なお、このナット締付装置は、ソケット１の回転角
度を基準として締付トルクを管理する角度制御モード
と、ソケット１の締付トルクを基準として回転角度を管
理するトルク制御モードとを実行することができるが、
主に角度制御モードについて説明する。
【００２０】 まず、ナットを締め付けるべきワーク
（被締付物本体）の種類に応じて、図４中に示すよう
に、上記ナットの締付過程でソケット１の回転角度θと
締付トルクＴとが略一定の比例関係を示す範囲（第３段
階）の上限近傍に、締め付けを完了すべきエンドポイン
トＥを設定する。このエンドポイントＥは、締め付けを
完了すべき締付完了角度θEと、上記比例関係を介して
この締付完了角度θEに対応する締付完了トルクＴEによ
って規定する。
（被締付物本体）の種類に応じて、図４中に示すよう
に、上記ナットの締付過程でソケット１の回転角度θと
締付トルクＴとが略一定の比例関係を示す範囲（第３段
階）の上限近傍に、締め付けを完了すべきエンドポイン
トＥを設定する。このエンドポイントＥは、締め付けを
完了すべき締付完了角度θEと、上記比例関係を介して
この締付完了角度θEに対応する締付完了トルクＴEによ
って規定する。
【００２１】 また、上記比例関係を示す範囲（第３
段階）の下限近傍に、締め付けの基準となるリニアポイ
ントＬを設定する。ここで、リニアポイントＬは、回転
角度の基準となる基準回転角度θ0と、上記比例関係を
介してこの基準回転角度θ0に対応する基準締付トルク
Ｔ0とによって規定する。
段階）の下限近傍に、締め付けの基準となるリニアポイ
ントＬを設定する。ここで、リニアポイントＬは、回転
角度の基準となる基準回転角度θ0と、上記比例関係を
介してこの基準回転角度θ0に対応する基準締付トルク
Ｔ0とによって規定する。
【００２２】具体的には、リニアポイントＬは、上記ワ
ークについてナット締め付けを試行（モニタリング）す
ることによって、ナット着座後回転角度θの増加に伴っ
て締付トルクＴが急激に増加する第２段階と、回転角度
θと締付トルクＴとが略比例する第３段階との境界点の
座標として求める。
ークについてナット締め付けを試行（モニタリング）す
ることによって、ナット着座後回転角度θの増加に伴っ
て締付トルクＴが急激に増加する第２段階と、回転角度
θと締付トルクＴとが略比例する第３段階との境界点の
座標として求める。
【００２３】 また、図１に示すように、上記リニア
ポイントＬとエンドポイントＥとの間に、締付過程の進
行の程度に対応する４つのチェックポイントＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄを設定する。具体的には、リニアポイントＬを０
％、エンドポイントＥを１００％とし、各チェックポイ
ントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを％単位で入力して設定する（設定
可能範囲は、１≦Ａの設定値＜Ｂの設定値＜Ｃの設定値
＜Ｄの設定値≦９９である。）。
ポイントＬとエンドポイントＥとの間に、締付過程の進
行の程度に対応する４つのチェックポイントＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄを設定する。具体的には、リニアポイントＬを０
％、エンドポイントＥを１００％とし、各チェックポイ
ントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを％単位で入力して設定する（設定
可能範囲は、１≦Ａの設定値＜Ｂの設定値＜Ｃの設定値
＜Ｄの設定値≦９９である。）。
【００２４】ここでは、Ａの設定値を１０（％）、Ｂの
設定値を３０（％）、Ｃの設定値を６０（％）、Ｄの設
定値を８４．６（％）とした。
設定値を３０（％）、Ｃの設定値を６０（％）、Ｄの設
定値を８４．６（％）とした。
【００２５】このようなチェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの設定は、角度制御モードの場合、基準回転角度θ0
を０％、締付完了角度θEを１００％とし、上記基準回
転角度θ0と締付完了角度θEとの間に、上記チェックポ
イントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの設定値に対応する４つの検査用
回転角度θ1，θ2，θ3，θ4を設定したことに相当す
る。角度制御モードの場合、各チェックポイントＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの設定値と同じ値となるように、ＣＰＵ６が
検査用回転角度θ1，θ2，θ3，θ4（％）を算出するか
らである。
Ｄの設定は、角度制御モードの場合、基準回転角度θ0
を０％、締付完了角度θEを１００％とし、上記基準回
転角度θ0と締付完了角度θEとの間に、上記チェックポ
イントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの設定値に対応する４つの検査用
回転角度θ1，θ2，θ3，θ4を設定したことに相当す
る。角度制御モードの場合、各チェックポイントＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの設定値と同じ値となるように、ＣＰＵ６が
検査用回転角度θ1，θ2，θ3，θ4（％）を算出するか
らである。
【００２６】 さらに、各チェックポイントＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄにおける締付トルクＴiと基準締付トルクＴ0との
差と、上記検査用回転角度θiと基準回転角度θ0との差
との比、すなわち勾配（Ｔi−Ｔ0）／（θi−θ0）の許
容範囲を設定する。なお、以下では勾配（Ｔi−Ｔ0）／
（θi−θ0）≡Δiと表す。添字ｉは、各チェックポイ
ントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応して、ｉ＝１，２，３，４の
うちのいずれか値をとるものとする。
Ｃ，Ｄにおける締付トルクＴiと基準締付トルクＴ0との
差と、上記検査用回転角度θiと基準回転角度θ0との差
との比、すなわち勾配（Ｔi−Ｔ0）／（θi−θ0）の許
容範囲を設定する。なお、以下では勾配（Ｔi−Ｔ0）／
（θi−θ0）≡Δiと表す。添字ｉは、各チェックポイ
ントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応して、ｉ＝１，２，３，４の
うちのいずれか値をとるものとする。
【００２７】具体的には、上記ワークについてナット締
め付けを試行し、まず、各チェックポイントＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄにおける締付トルクＴiの典型値を求める。締付
トルクＴiは、ＣＰＵ６が、基準締付トルクＴ0を０％、
締付完了トルクＴEを１００％とし、トルクセンサ２の
出力に基づいて％単位で算出する。次に、これに基づい
て上記勾配Δiの典型値を求める。そして、各チェック
ポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ毎に、この勾配Δiの典型値に
対して、上記許容範囲の上限値及び下限値を％単位で入
力して設定する（設定可能範囲は、−９９．９９９〜＋
９９．９９９である。）。
め付けを試行し、まず、各チェックポイントＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄにおける締付トルクＴiの典型値を求める。締付
トルクＴiは、ＣＰＵ６が、基準締付トルクＴ0を０％、
締付完了トルクＴEを１００％とし、トルクセンサ２の
出力に基づいて％単位で算出する。次に、これに基づい
て上記勾配Δiの典型値を求める。そして、各チェック
ポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ毎に、この勾配Δiの典型値に
対して、上記許容範囲の上限値及び下限値を％単位で入
力して設定する（設定可能範囲は、−９９．９９９〜＋
９９．９９９である。）。
【００２８】図１中には、２種類のワークＷ１，Ｗ２に
ついてモニタリングを行い、各チェックポイントＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄにおける締付トルクＴiの典型値と、上記勾
配Δiの典型値を求めた結果を示している。すなわち、
ワークＷ１では、各チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに
おける締付トルクＴiの典型値はそれぞれＴ1＝３５．
８、Ｔ2＝５７．３、Ｔ3＝９２．１、Ｔ4＝９９．８で
あり、上記勾配Δiの典型値はそれぞれΔ1＝３．５８
０、Δ2＝１．９１０、Δ3＝１．５３５、Δ4＝１．１
７９となっている。また、ワークＷ２では、各チェック
ポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける締付トルクＴiの典型
値はそれぞれＴ1＝４．７、Ｔ2＝２２．１、Ｔ3＝５
６．８、Ｔ4＝９３．０であり、上記勾配Δiの典型値は
それぞれΔ1＝０．４７０、Δ2＝０．７３６、Δ3＝
０．９４６、Δ4＝１．００９となっている。図１中に
は、各チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける上記勾
配Δiの許容範囲に対応する締付トルクＴiの許容範囲を
矢印「↑」「↓」で表している。
ついてモニタリングを行い、各チェックポイントＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄにおける締付トルクＴiの典型値と、上記勾
配Δiの典型値を求めた結果を示している。すなわち、
ワークＷ１では、各チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに
おける締付トルクＴiの典型値はそれぞれＴ1＝３５．
８、Ｔ2＝５７．３、Ｔ3＝９２．１、Ｔ4＝９９．８で
あり、上記勾配Δiの典型値はそれぞれΔ1＝３．５８
０、Δ2＝１．９１０、Δ3＝１．５３５、Δ4＝１．１
７９となっている。また、ワークＷ２では、各チェック
ポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける締付トルクＴiの典型
値はそれぞれＴ1＝４．７、Ｔ2＝２２．１、Ｔ3＝５
６．８、Ｔ4＝９３．０であり、上記勾配Δiの典型値は
それぞれΔ1＝０．４７０、Δ2＝０．７３６、Δ3＝
０．９４６、Δ4＝１．００９となっている。図１中に
は、各チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける上記勾
配Δiの許容範囲に対応する締付トルクＴiの許容範囲を
矢印「↑」「↓」で表している。
【００２９】なお、工程管理面からは、各チェックポイ
ントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの締付トルクＴiの分布に応じて上
記勾配Δiの許容範囲を設定するのが望ましい。すなわ
ち、本来的に締付トルクＴiのばらつきが大きいチェッ
クポイント（例えば締付過程の略半ばに設定されたチェ
ックポイントＢ，Ｃ）では上記許容範囲を大きく設定す
る一方、本来的に締付トルクＴiのばらつきが小さいチ
ェックポイント（例えば締付過程が略完了したところに
設定されたチェックポイントＤ）では上記許容範囲を小
さく設定する。このようにした場合、締付トルクＴiが
正常な分布内に入ったものをＯＫ、締付トルクＴiが正
常な分布から外れたものをＮＧと的確に判定でき、判定
の精度を高めることができる。
ントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの締付トルクＴiの分布に応じて上
記勾配Δiの許容範囲を設定するのが望ましい。すなわ
ち、本来的に締付トルクＴiのばらつきが大きいチェッ
クポイント（例えば締付過程の略半ばに設定されたチェ
ックポイントＢ，Ｃ）では上記許容範囲を大きく設定す
る一方、本来的に締付トルクＴiのばらつきが小さいチ
ェックポイント（例えば締付過程が略完了したところに
設定されたチェックポイントＤ）では上記許容範囲を小
さく設定する。このようにした場合、締付トルクＴiが
正常な分布内に入ったものをＯＫ、締付トルクＴiが正
常な分布から外れたものをＮＧと的確に判定でき、判定
の精度を高めることができる。
【００３０】以上の設定が行われた後、このナット締付
装置は次のようにしてナットの締め付けが正常に行われ
たか否かを判定する。判定の動作は、ＣＰＵ６によって
図２のフローに従って行われる。
装置は次のようにしてナットの締め付けが正常に行われ
たか否かを判定する。判定の動作は、ＣＰＵ６によって
図２のフローに従って行われる。
【００３１】（ｉ）ソケット１がナットに嵌合され、モ
ータ５による駆動によってソケット１が回転を開始した
後、トルクセンサ２によって締付トルクＴを読み込む
（Ｓ１）。そして、締付過程の進行がリニアポイントＬ
に達したか否か、すなわち、締付トルクＴが基準締付ト
ルクＴ0に達したか否かを判断する（Ｓ２）。
ータ５による駆動によってソケット１が回転を開始した
後、トルクセンサ２によって締付トルクＴを読み込む
（Ｓ１）。そして、締付過程の進行がリニアポイントＬ
に達したか否か、すなわち、締付トルクＴが基準締付ト
ルクＴ0に達したか否かを判断する（Ｓ２）。
【００３２】（ii）リニアポイントＬに達した後は、ト
ルクセンサ２によって締付トルクＴを読み込むととも
に、角度センサ３によって回転角度θを読み込み（Ｓ
３）、締付過程の進行がチェックポイントＡに達したか
否か、すなわち、回転角度θが検査用回転角度θ1に達
したか否かを判断する（Ｓ４）。チェックポイントＡに
達したならば、チェックポイントＡにおける締付トルク
Ｔ1と回転角度θ1とをＲＡＭ９に記憶させる（Ｓ５）。
ルクセンサ２によって締付トルクＴを読み込むととも
に、角度センサ３によって回転角度θを読み込み（Ｓ
３）、締付過程の進行がチェックポイントＡに達したか
否か、すなわち、回転角度θが検査用回転角度θ1に達
したか否かを判断する（Ｓ４）。チェックポイントＡに
達したならば、チェックポイントＡにおける締付トルク
Ｔ1と回転角度θ1とをＲＡＭ９に記憶させる（Ｓ５）。
【００３３】（iii）この後さらに、トルクセンサ２に
よって締付トルクＴを読み込むとともに、角度センサ３
によって回転角度θを読み込み（Ｓ６）、締付過程の進
行がチェックポイントＢに達したか否か、すなわち、回
転角度θが検査用回転角度θ2に達したか否かを判断す
る（Ｓ７）。チェックポイントＢに達したならば、チェ
ックポイントＢにおける締付トルクＴ2と回転角度θ2と
をＲＡＭ９に記憶させる（Ｓ８）。
よって締付トルクＴを読み込むとともに、角度センサ３
によって回転角度θを読み込み（Ｓ６）、締付過程の進
行がチェックポイントＢに達したか否か、すなわち、回
転角度θが検査用回転角度θ2に達したか否かを判断す
る（Ｓ７）。チェックポイントＢに達したならば、チェ
ックポイントＢにおける締付トルクＴ2と回転角度θ2と
をＲＡＭ９に記憶させる（Ｓ８）。
【００３４】（iv）この後、同様にして、チェックポイ
ントＣにおける締付トルクＴ3と回転角度θ3とをＲＡＭ
９に記憶させ（Ｓ９〜Ｓ１１）、さらに、チェックポイ
ントＤにおける締付トルクＴ4と回転角度θ4とをＲＡＭ
９に記憶させる（Ｓ１２〜Ｓ１４）。
ントＣにおける締付トルクＴ3と回転角度θ3とをＲＡＭ
９に記憶させ（Ｓ９〜Ｓ１１）、さらに、チェックポイ
ントＤにおける締付トルクＴ4と回転角度θ4とをＲＡＭ
９に記憶させる（Ｓ１２〜Ｓ１４）。
【００３５】（ｖ）この後さらに、トルクセンサ２によ
って締付トルクＴを読み込むとともに、角度センサ３に
よって回転角度θを読み込み（Ｓ１５）、締付過程の進
行がエンドポイントＥに達したか否か、すなわち、回転
角度θが検査用回転角度θEに達したか否かを判断する
（Ｓ１６）。エンドポイントＥに達したならば、モータ
５を停止する（Ｓ１７）。
って締付トルクＴを読み込むとともに、角度センサ３に
よって回転角度θを読み込み（Ｓ１５）、締付過程の進
行がエンドポイントＥに達したか否か、すなわち、回転
角度θが検査用回転角度θEに達したか否かを判断する
（Ｓ１６）。エンドポイントＥに達したならば、モータ
５を停止する（Ｓ１７）。
【００３６】（vi）続いて、各チェックポイントＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄにおける勾配Δi≡（Ｔi−Ｔ0）／（θi−θ
0）を算出する（Ｓ１８〜Ｓ２１）。
Ｂ，Ｃ，Ｄにおける勾配Δi≡（Ｔi−Ｔ0）／（θi−θ
0）を算出する（Ｓ１８〜Ｓ２１）。
【００３７】（vii）そして、４つのチェックポイント
における勾配Δi（ｉ＝１，２，３，４）が全て予め設
定された許容範囲内にあるか否かを判断し（Ｓ２２）、
勾配Δi（ｉ＝１，２，３，４）が全て許容範囲内にあ
るときは、ナットの締め付けが正常に行われたと判定す
る一方、勾配Δiのいずれかが許容範囲から外れたとき
は、ナットの締め付けに異常が生じたと判定する。ナッ
トの締め付けが正常に行われたと判定したときは、各チ
ェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける勾配Δi（ｉ＝
１，２，３，４）を表す信号とともに、締め付けが正常
に行われたことを表すＯＫ信号を表示部１０へ出力する
（Ｓ２３）。一方、ナットの締め付けに異常が生じたと
反対したときは、各チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに
おける勾配Δi（ｉ＝１，２，３，４）を表す信号とと
もに、ナットの締付過程で異常が生じたことを表すＮＧ
信号を表示部１０へ出力する（Ｓ２４）。表示部１０は
受けた信号の内容を表示してユーザに知らせる。
における勾配Δi（ｉ＝１，２，３，４）が全て予め設
定された許容範囲内にあるか否かを判断し（Ｓ２２）、
勾配Δi（ｉ＝１，２，３，４）が全て許容範囲内にあ
るときは、ナットの締め付けが正常に行われたと判定す
る一方、勾配Δiのいずれかが許容範囲から外れたとき
は、ナットの締め付けに異常が生じたと判定する。ナッ
トの締め付けが正常に行われたと判定したときは、各チ
ェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける勾配Δi（ｉ＝
１，２，３，４）を表す信号とともに、締め付けが正常
に行われたことを表すＯＫ信号を表示部１０へ出力する
（Ｓ２３）。一方、ナットの締め付けに異常が生じたと
反対したときは、各チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに
おける勾配Δi（ｉ＝１，２，３，４）を表す信号とと
もに、ナットの締付過程で異常が生じたことを表すＮＧ
信号を表示部１０へ出力する（Ｓ２４）。表示部１０は
受けた信号の内容を表示してユーザに知らせる。
【００３８】このように、複数のチェックポイントＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄにおける複数の勾配Δiに基づいて判定を行
うので、ナットの締付過程の状況を良好に反映でき、判
定を正確に行うことができる。
Ｂ，Ｃ，Ｄにおける複数の勾配Δiに基づいて判定を行
うので、ナットの締付過程の状況を良好に反映でき、判
定を正確に行うことができる。
【００３９】また、ナットの締め付けが完了する毎に表
示部１０に判定結果が表示されるので、ユーザは判定結
果を容易に認識することができる。また、各チェックポ
イントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで算出された勾配Δiが表示部１
０に表示されるので、締め付けが正常に行われなかった
場合に、ユーザはどのチェックポイントの勾配Δiが許
容範囲を逸脱したかを直ちに知ることができる。したが
って、適切な対策を迅速にとることができる。
示部１０に判定結果が表示されるので、ユーザは判定結
果を容易に認識することができる。また、各チェックポ
イントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで算出された勾配Δiが表示部１
０に表示されるので、締め付けが正常に行われなかった
場合に、ユーザはどのチェックポイントの勾配Δiが許
容範囲を逸脱したかを直ちに知ることができる。したが
って、適切な対策を迅速にとることができる。
【００４０】このナット締付装置では、各チェックポイ
ントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ毎に上記許容範囲の上限値及び下限
値を設定するようになっているので、上記許容範囲の上
限値及び下限値を、締め付け対象のワークの種類や特性
等に応じて上記各チェックポイント毎に異なる値に設定
できる。したがって、このナット締付装置を、様々なワ
ークに適用することができる。
ントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ毎に上記許容範囲の上限値及び下限
値を設定するようになっているので、上記許容範囲の上
限値及び下限値を、締め付け対象のワークの種類や特性
等に応じて上記各チェックポイント毎に異なる値に設定
できる。したがって、このナット締付装置を、様々なワ
ークに適用することができる。
【００４１】次に、トルク制御モードの動作について、
上述の角度制御モードとの相違を中心として説明する。
上述の角度制御モードとの相違を中心として説明する。
【００４２】トルク制御モードでは、角度制御モードに
対して、回転角度θと締付トルクＴとの立場を入れ替え
て設定を行う。
対して、回転角度θと締付トルクＴとの立場を入れ替え
て設定を行う。
【００４３】 すなわち、チェックポイントＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの設定は、トルク制御モードの場合、基準締付ト
ルクＴ0を０％、締付完了トルクＴEを１００％とし、上
記基準締付トルクＴ0と締付完了トルクＴEとの間に、上
記チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの設定値に対応する
４つの検査用締付トルクＴ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4を設定した
ことに相当する。トルク制御モードの場合、各チェック
ポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの設定値と同じ値になるよう
に、ＣＰＵ６が検査用締付トルクＴ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ
4（％）を算出するからである。
Ｃ，Ｄの設定は、トルク制御モードの場合、基準締付ト
ルクＴ0を０％、締付完了トルクＴEを１００％とし、上
記基準締付トルクＴ0と締付完了トルクＴEとの間に、上
記チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの設定値に対応する
４つの検査用締付トルクＴ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4を設定した
ことに相当する。トルク制御モードの場合、各チェック
ポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの設定値と同じ値になるよう
に、ＣＰＵ６が検査用締付トルクＴ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ
4（％）を算出するからである。
【００４４】 各チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに
おける勾配Δiは、回転角度θiと基準回転角度θ0との
差と、検査用締付トルクＴiと基準締付トルクＴ0との差
との比（θi−θ0）／（Ｔi−Ｔ0）と定義する。ただ
し、その逆数で定義しても良い（なお、上述の角度制御
モードでも、勾配Δiをその逆数で定義しても良
い。）。各チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄについての
勾配Δiの許容範囲（上限値および下限値）を、勾配Δi
の典型値に対して％単位で入力して設定する点は、上述
の角度制御モードと同様である。
おける勾配Δiは、回転角度θiと基準回転角度θ0との
差と、検査用締付トルクＴiと基準締付トルクＴ0との差
との比（θi−θ0）／（Ｔi−Ｔ0）と定義する。ただ
し、その逆数で定義しても良い（なお、上述の角度制御
モードでも、勾配Δiをその逆数で定義しても良
い。）。各チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄについての
勾配Δiの許容範囲（上限値および下限値）を、勾配Δi
の典型値に対して％単位で入力して設定する点は、上述
の角度制御モードと同様である。
【００４５】また、ナットの締め付けが正常に行われた
か否かを判定する動作の要点は、次のようである。
か否かを判定する動作の要点は、次のようである。
【００４６】（ｉ）リニアポイントＬに達したことの判
断は、上述の角度制御モードと同様に行う。
断は、上述の角度制御モードと同様に行う。
【００４７】（ii）締付過程の進行が各チェックポイン
トＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに達したか否かを、締付トルクＴが検
査用締付トルクＴiに達したか否かによって判断する。
すなわち、リニアポイントＬに達した後は、トルクセン
サ２によって締付トルクＴを読み込むとともに、角度セ
ンサ３によって回転角度θを読み込み、締付過程の進行
が各チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに達したか否か
を、締付トルクＴが検査用締付トルクＴiに達したか否
かによって判断する。各チェックポイントに達したなら
ば、そのチェックポイントにおける締付トルクＴiと回
転角度θiとをＲＡＭ９に記憶させる点は、上述の角度
制御モードと同様である。
トＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに達したか否かを、締付トルクＴが検
査用締付トルクＴiに達したか否かによって判断する。
すなわち、リニアポイントＬに達した後は、トルクセン
サ２によって締付トルクＴを読み込むとともに、角度セ
ンサ３によって回転角度θを読み込み、締付過程の進行
が各チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに達したか否か
を、締付トルクＴが検査用締付トルクＴiに達したか否
かによって判断する。各チェックポイントに達したなら
ば、そのチェックポイントにおける締付トルクＴiと回
転角度θiとをＲＡＭ９に記憶させる点は、上述の角度
制御モードと同様である。
【００４８】（iii）そして、上述の角度制御モードと
同様に、４つのチェックポイントにおける勾配Δi（ｉ
＝１，２，３，４）が全て予め設定された許容範囲内に
あるか否かを判断し、勾配Δi（ｉ＝１，２，３，４）
が全て予め設定された許容範囲内にあるときは、ナット
の締め付けが正常に行われたと判定する一方、勾配Δi
のいずれかが許容範囲から外れたときは、ナットの締め
付けに異常が生じたと判定する。
同様に、４つのチェックポイントにおける勾配Δi（ｉ
＝１，２，３，４）が全て予め設定された許容範囲内に
あるか否かを判断し、勾配Δi（ｉ＝１，２，３，４）
が全て予め設定された許容範囲内にあるときは、ナット
の締め付けが正常に行われたと判定する一方、勾配Δi
のいずれかが許容範囲から外れたときは、ナットの締め
付けに異常が生じたと判定する。
【００４９】このようにして、トルク制御モードにおい
ても、チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで算出した勾配
Δiに基づいて判定を行うので、ナットの締付過程の状
況を反映でき、判定を正確に行うことができる。
ても、チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで算出した勾配
Δiに基づいて判定を行うので、ナットの締付過程の状
況を反映でき、判定を正確に行うことができる。
【００５０】なお、上述の説明ではリニアポイントＬと
エンドポイントＥとの間に４つのチェックポイントＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄを設定したが、当然ながらこれに限られるも
のではない。チェックポイントの数は、必要な判定精度
と演算処理量とを比較考慮して、最適な値に設定すれば
良い。極端な場合、チェックポイントの数は１つでも良
い。
エンドポイントＥとの間に４つのチェックポイントＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄを設定したが、当然ながらこれに限られるも
のではない。チェックポイントの数は、必要な判定精度
と演算処理量とを比較考慮して、最適な値に設定すれば
良い。極端な場合、チェックポイントの数は１つでも良
い。
【００５１】また、リニアポイントＬは、ワークについ
てナット締め付けを試行（モニタリング）することによ
って、図４に示したナット着座後回転角度θの増加に伴
って締付トルクＴが急激に増加する第２段階と、回転角
度θと締付トルクＴとが略比例する第３段階との境界点
の座標として求めたが、これに限られるものではない。
ナットを締め付けるべきワークの特性に応じて、単に、
回転角度θと締付トルクＴとの関係を表すグラフ上で、
締付完了トルクＴEの１０％程度に相当する締付トルク
を与える点、又は、締付完了回転角度θEの１０％程度
に相当する回転角度を与える点としてリニアポイントを
設定しても良い。
てナット締め付けを試行（モニタリング）することによ
って、図４に示したナット着座後回転角度θの増加に伴
って締付トルクＴが急激に増加する第２段階と、回転角
度θと締付トルクＴとが略比例する第３段階との境界点
の座標として求めたが、これに限られるものではない。
ナットを締め付けるべきワークの特性に応じて、単に、
回転角度θと締付トルクＴとの関係を表すグラフ上で、
締付完了トルクＴEの１０％程度に相当する締付トルク
を与える点、又は、締付完了回転角度θEの１０％程度
に相当する回転角度を与える点としてリニアポイントを
設定しても良い。
【００５２】また、勾配Δiが許容範囲内にあるか否か
を締付完了後に判断するのではなく、締付過程の進行が
各チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに達する毎に判断し
ても良い。このようにリアルタイムで判断を行った場
合、ナットを最後まで締め付けることなく、異常発生時
点でナットの締め付けを停止することができる。このよ
うにした場合、例えばソケットがナットに斜め方向から
嵌合する等して異常が生じたときに、ナットのネジ山が
破損するまで至らずに締め付けを停止できる。すなわ
ち、異常内容を軽度に抑えることができる。したがっ
て、適切な処置を施して、容易にリワーク（再作業）を
行うことができる。
を締付完了後に判断するのではなく、締付過程の進行が
各チェックポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに達する毎に判断し
ても良い。このようにリアルタイムで判断を行った場
合、ナットを最後まで締め付けることなく、異常発生時
点でナットの締め付けを停止することができる。このよ
うにした場合、例えばソケットがナットに斜め方向から
嵌合する等して異常が生じたときに、ナットのネジ山が
破損するまで至らずに締め付けを停止できる。すなわ
ち、異常内容を軽度に抑えることができる。したがっ
て、適切な処置を施して、容易にリワーク（再作業）を
行うことができる。
【００５３】当然ながら、被締付物はナットに限られる
ものではない。この発明の被締付物締付装置は、回転に
よって締め付けられる被締付物に広く適用することがで
きる。
ものではない。この発明の被締付物締付装置は、回転に
よって締め付けられる被締付物に広く適用することがで
きる。
【００５４】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の被
締付物締付装置では、被締付物の締付過程に検査用回転
角度が設定され、この検査用回転角度における勾配（回
転角度と締付トルクとの関係を平面上にグラフとして表
した場合の「勾配」）に基づいて判定が行われるので、
被締付物の締付過程の状況を反映でき、被締付物の締め
付けが正常に行われたか否かを正確に判定することがで
きる。
締付物締付装置では、被締付物の締付過程に検査用回転
角度が設定され、この検査用回転角度における勾配（回
転角度と締付トルクとの関係を平面上にグラフとして表
した場合の「勾配」）に基づいて判定が行われるので、
被締付物の締付過程の状況を反映でき、被締付物の締め
付けが正常に行われたか否かを正確に判定することがで
きる。
【００５５】請求項２の被締付物締付装置では、被締付
物の締付過程に検査用締付トルクが設定され、この検査
用締付トルクにおける勾配（回転角度と締付トルクとの
関係を平面上にグラフとして表した場合の「勾配」）に
基づいて判定が行われるので、被締付物の締付過程の状
況を反映でき、被締付物の締め付けが正常に行われたか
否かを正確に判定することができる。
物の締付過程に検査用締付トルクが設定され、この検査
用締付トルクにおける勾配（回転角度と締付トルクとの
関係を平面上にグラフとして表した場合の「勾配」）に
基づいて判定が行われるので、被締付物の締付過程の状
況を反映でき、被締付物の締め付けが正常に行われたか
否かを正確に判定することができる。
【００５６】請求項３の被締付物締付装置では、チェッ
クポイント（検査用回転角度又は検査用締付トルク）が
複数設定され、複数のチェックポイントにおける複数の
勾配に基づいて判定が行われるので、判定の精度を高め
ることができる。
クポイント（検査用回転角度又は検査用締付トルク）が
複数設定され、複数のチェックポイントにおける複数の
勾配に基づいて判定が行われるので、判定の精度を高め
ることができる。
【００５７】請求項４の被締付物締付装置では、第２記
憶部が各チェックポイント毎に上記許容範囲の上限値及
び下限値を記憶するので、上記許容範囲の上限値及び下
限値を、締め付け対象のワークの種類や特性等に応じて
上記各チェックポイント毎に異なる値に設定できる。し
たがって、この被締付物締付装置を、様々なワークに適
用することができる。
憶部が各チェックポイント毎に上記許容範囲の上限値及
び下限値を記憶するので、上記許容範囲の上限値及び下
限値を、締め付け対象のワークの種類や特性等に応じて
上記各チェックポイント毎に異なる値に設定できる。し
たがって、この被締付物締付装置を、様々なワークに適
用することができる。
【００５８】請求項５の被締付物締付装置では、被締付
物の締め付けが完了する毎に表示部に判定結果が表示さ
れるので、ユーザが判定結果を容易に認識することがで
きる。また、各チェックポイントにおける勾配が表示部
に表示されるので、締め付けが正常に行われなかった場
合に、ユーザは上記勾配がどのチェックポイントで許容
範囲を逸脱したかを直ちに知ることができ、適切な対策
を迅速にとることができる。
物の締め付けが完了する毎に表示部に判定結果が表示さ
れるので、ユーザが判定結果を容易に認識することがで
きる。また、各チェックポイントにおける勾配が表示部
に表示されるので、締め付けが正常に行われなかった場
合に、ユーザは上記勾配がどのチェックポイントで許容
範囲を逸脱したかを直ちに知ることができ、適切な対策
を迅速にとることができる。
【図１】 この発明の一実施形態のナット締付装置の動
作を説明する図である。
作を説明する図である。
【図２】 上記ナット締付装置による判定動作のフロー
を示す図である。
を示す図である。
【図３】 上記ナット締付装置のブロック構成を示す図
である。
である。
【図４】 ナットを締め付ける場合の、回転角度と締付
トルクとの一般的な関係を示す図である。
トルクとの一般的な関係を示す図である。
１ ソケット ２ トルクセ
ンサ ３ 角度センサ ６ ＣＰＵ ９ ＲＡＭ １０ 表示部
ンサ ３ 角度センサ ６ ＣＰＵ ９ ＲＡＭ １０ 表示部
Claims (5)
- 【請求項１】 被締付物を駆動する駆動軸と、上記駆動
軸を回転させるモータと、上記駆動軸の締付トルクを検
出するトルクセンサと、上記駆動軸の回転角度を検出す
る角度センサと、上記モータを駆動して上記駆動軸によ
って上記被締付物を締め付ける制御を行うとともに、上
記トルクセンサと角度センサの出力に基づいて上記被締
付物の締め付けが正常に行われたか否かを判定する制御
部を備えた被締付物締付装置において、 上記被締付物の締付過程で上記駆動軸の回転角度と締付
トルクとが略一定の比例関係を示す範囲の下限近傍に設
定された回転角度の基準となる基準回転角度と、上記比
例関係を介してこの基準回転角度に対応する基準締付ト
ルクと、上記基準回転角度と締め付けを完了すべき締付
完了角度との間に設定された検査用回転角度とを記憶す
る第１記憶部を備え、 上記制御部は、上記角度センサが検出する回転角度が上
記第１記憶部に記憶された検査用回転角度と一致したと
き上記トルクセンサの出力を取り込み、上記トルクセン
サの出力が表す締付トルクと基準締付トルクとの差と、
上記検査用回転角度と基準回転角度との差との比又はそ
の逆数を算出して、上記比又は逆数が予め定められた許
容範囲内にあるとき、上記被締付物の締め付けが正常に
行われたと判定することを特徴とする被締付物締付装
置。 - 【請求項２】 被締付物を駆動する駆動軸と、上記駆動
軸を回転させるモータと、上記駆動軸の締付トルクを検
出するトルクセンサと、上記駆動軸の回転角度を検出す
る角度センサと、上記モータを駆動して上記駆動軸によ
って上記被締付物を締め付ける制御を行うとともに、上
記トルクセンサと角度センサの出力に基づいて上記被締
付物の締め付けが正常に行われたか否かを判定する制御
部を備えた被締付物締付装置において、 上記被締付物の締付過程で上記駆動軸の回転角度と締付
トルクとが略一定の比例関係を示す範囲の下限近傍に設
定された締付トルクの基準となる基準締付トルクと、上
記比例関係を介してこの基準締付トルクに対応する基準
回転角度と、上記基準締付トルクと締め付けを完了すべ
き締付完了トルクとの間に設定された検査用締付トルク
とを記憶する第１記憶部を備え、 上記制御部は、上記トルクセンサが検出する締付トルク
が上記第１記憶部に記憶された検査用締付トルクと一致
したとき上記角度センサの出力を取り込み、上記角度セ
ンサの出力が表す回転角度と基準回転角度との差と、上
記検査用締付トルクと基準締付トルクとの差との比又は
その逆数を算出して、上記比又は逆数が予め定められた
許容範囲内にあるとき、上記被締付物の締め付けが正常
に行われたと判定することを特徴とする被締付物締付装
置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の被締付物締付装
置において、 上記検査用回転角度又は検査用締付トルクは複数設定さ
れ、 上記制御部は、上記各検査用回転角度又は各検査用締付
トルクについて算出した上記比又は逆数が全て上記許容
範囲内にあるときに、上記被締付物の締め付けが正常に
行われたと判定することを特徴とする被締付物締付装
置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の被締付物締付装置にお
いて、 上記各検査用回転角度又は各検査用締付トルク毎に上記
許容範囲の上限値及び下限値を記憶する第２記憶部を備
えたことを特徴とする被締付物締付装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の
被締付物締付装置において、 上記制御部から受けた信号の内容を表示する表示部を備
え、 上記制御部は、上記各検査用回転角度又は各検査用締付
トルクについて算出した上記比又は逆数を表す信号と、
締め付けが正常に行われたか否かの判定結果を表す信号
を、上記表示部に出力することを特徴とする被締付物締
付装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33672895A JPH09174451A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 被締付物締付装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33672895A JPH09174451A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 被締付物締付装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09174451A true JPH09174451A (ja) | 1997-07-08 |
Family
ID=18302175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33672895A Pending JPH09174451A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 被締付物締付装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09174451A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002011953A1 (en) * | 2000-08-07 | 2002-02-14 | Tohnichi Mfg. Co., Ltd. | Torque wrench for further tightening inspection |
| JP2002071487A (ja) * | 2000-09-04 | 2002-03-08 | Tohnichi Mfg Co Ltd | ジョイント係数測定器 |
-
1995
- 1995-12-25 JP JP33672895A patent/JPH09174451A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002011953A1 (en) * | 2000-08-07 | 2002-02-14 | Tohnichi Mfg. Co., Ltd. | Torque wrench for further tightening inspection |
| US6698298B2 (en) | 2000-08-07 | 2004-03-02 | Tohnichi Mfg. Co., Ltd. | Torque wrench for further tightening inspection |
| JP2002071487A (ja) * | 2000-09-04 | 2002-03-08 | Tohnichi Mfg Co Ltd | ジョイント係数測定器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5645193B2 (ja) | 固定された締め具の検査工具及び検査方法 | |
| EP0877920B1 (en) | Wheel balancer with servo motor | |
| JP2009113132A (ja) | パルス式打撃締付工具およびそれにおける締付不良検知方法 | |
| JPH10138058A (ja) | ネジ検査装置 | |
| JPH09174451A (ja) | 被締付物締付装置 | |
| JP2020066068A (ja) | ねじ締付装置及びねじ締付方法 | |
| JP5304630B2 (ja) | 締結部材の締め付けトルク検査方法及び締め付けトルク検査システム | |
| JPH07256566A (ja) | ナット締め付け装置 | |
| JPH06317411A (ja) | 溶接継手の疲労強度判定方法 | |
| US5081873A (en) | Method of inspecting constant-velocity joint | |
| JP6941396B1 (ja) | ねじ締結判断システム、および、ねじ締結判断方法 | |
| JP5163271B2 (ja) | ボルト締結方法及びその装置 | |
| JP2688207B2 (ja) | ロボットの制御装置 | |
| JPH09262778A (ja) | 締付装置 | |
| JP2000326249A (ja) | ボルト伸び量制御締付および良否判定方法 | |
| JP2000141240A (ja) | ねじの締付軸力測定方法及び該測定方法を用いたねじ締付方法並びにこれらの装置 | |
| US20230020579A1 (en) | Electric apparatus and control method thereof | |
| JPH06155192A (ja) | ねじ締め付け機のトルクカーブ表示装置 | |
| JP2001071222A (ja) | 自動ねじ締め機 | |
| JP2658487B2 (ja) | ねじ締付方法 | |
| JP4740430B2 (ja) | ねじ締結トルクの測定方法およびトルクレンチ | |
| JP2967969B2 (ja) | ギアの噛合せ検査方法 | |
| JPH0610272Y2 (ja) | 動釣合試験機 | |
| JPH0516988B2 (ja) | ||
| JPH0637870Y2 (ja) | ねじの二度締め防止装置 |