JPH09262778A - Fastening device - Google Patents

Fastening device

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JPH09262778A
JPH09262778A JP7200396A JP7200396A JPH09262778A JP H09262778 A JPH09262778 A JP H09262778A JP 7200396 A JP7200396 A JP 7200396A JP 7200396 A JP7200396 A JP 7200396A JP H09262778 A JPH09262778 A JP H09262778A
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JP
Japan
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torque
tightening
difference
motor
angle
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Pending
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JP7200396A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshimi Yuya
敏美 油谷
Yoshio Shiraiwa
義夫 白岩
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YUTANI CORP
YUTANI KK
Original Assignee
YUTANI CORP
YUTANI KK
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Publication date
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Publication of JPH09262778A publication Critical patent/JPH09262778A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fastening device capable of judging device breakdown. SOLUTION: A fastening device is provided with a driving shaft 1 with a socket 11 fixed to its end, a torque sensor 2 for detecting tightening torque of the drive shaft 1, a speed reducer 3 to which an output shaft of the drive shaft 1 is connected through the torque sensor 2, an AC motor 4 having an output shaft 12 connected to an input shaft of the speed reducer 3, and an encoder 5 for detecting the turning angle of the output shaft 12 of the AC motor 4. When the AC motor 4 is started, turning output of the AC motor 4 is decelerated and energized through the speed reducer 3 and tightens a nut fitted to the socket 11. Turning angle of the output shaft 12 of the AC motor 4 is detected by the encoder 5 and a magnet switch 14. Whether it is a device breakdown or not is judged on the basis of the difference of respective turning angles detected by the encoder 5 and the magnet switch 14.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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を締め付ける締付
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tightening device for tightening bolts, nuts and the like with a drive shaft driven by a motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、締付装置としては、駆動軸の先端
に固定されたソケットにナットを嵌合し、上記駆動軸を
減速機を介してACサーボモータの出力軸で駆動して、
ナットを締め付けるものがある。この締付装置は、エン
コーダにより検出されたACサーボモータの出力軸の回
転角度に基づいて、その出力軸の回転角度を制御しつ
つ、駆動軸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を完了する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a tightening device, a nut is fitted in a socket fixed to the tip of a drive shaft, and the drive shaft is driven by an output shaft of an AC servomotor through a speed reducer.
Some tighten the nuts. This tightening device controls the rotation angle of the output shaft of the AC servo motor based on the rotation angle of the output shaft of the AC servomotor detected by the encoder, while monitoring the tightening torque of the drive shaft with a torque sensor to tighten the torque. When tightening torque reaches the target value, tightening is completed.

【0003】図6は上記締付装置の締め付け処理のフロ
ーチャートを示し、図7はその締め付け時の締付トルク
の変化を示しており、以下、図6,図7に従って締め付
け処理を説明する。
FIG. 6 shows a flowchart of the tightening process of the above-mentioned tightening device, and FIG. 7 shows changes in the tightening torque during the tightening. The tightening process will be described below with reference to FIGS.

【0004】まず、上記ACサーボモータ(図6ではモ
ータという。)を起動した後、トルクセンサからの締付
トルクTを入力し、締付トルクTが着座トルクTSTを越
えるか否かを判定する(ステップS31,S32,S3
3)。そして、ナットが着座するまでは締付トルクTは
徐々に大きくなり、着座直前で急激に大きくなって、締
付トルクTが着座トルクTSTを越えると、モータを停止
する(ステップS34)。上記ナットを複数締め付ける場
合、全てのナットが着座した後、モータを再起動する
(ステップS35)。上記モータが再起動すると、締付ト
ルクTが急激に大きくなり、締付トルクTがアングルス
タートトルクTAを越えると、エンコーダからのモータ
の出力軸の回転角度θAの読み込みをスタートする(ステ
ップS36,S37,S38)。そして、上記締付トルク
Tが停止トルクTE以上になると、締付トルクTが目標
値に達したと判断して、エンコーダからの回転角度θA
の読み込みを停止した後、モータを停止する(ステップ
S42,S43)。次に、上記締付トルクTが許容範囲内
か否かを判定して、締付トルクTが許容範囲内であると
判定すると、締付トルクTが正常であるとする(ステッ
プS45)。一方、上記締付トルクTが許容範囲内でな
いと判定すると、締付トルクTが異常であるとする(ス
テップS46)。その後、回転角度θAが許容範囲内か否
かを判定して、回転角度θAが許容範囲内であると判定
すると、回転角度θAが正常であるとして、この処理を
終了する(ステップS47,S48)。一方、回転角度θA
が許容範囲内でないと判定すると、回転角度θAが異常
であるとして、この処理を終了する(ステップS47,S
49)。
First, after the AC servomotor (referred to as a motor in FIG. 6) is started, the tightening torque T is input from the torque sensor to determine whether the tightening torque T exceeds the seating torque T ST. Yes (steps S31, S32, S3
3). Then, the tightening torque T gradually increases until the nut is seated and rapidly increases immediately before the seating, and when the tightening torque T exceeds the seating torque T ST , the motor is stopped (step S34). When tightening more than one of the above nuts, restart the motor after all the nuts are seated
(Step S35). When the motor is restarted, the tightening torque T rapidly increases, and when the tightening torque T exceeds the angle start torque T A , the reading of the rotation angle θ A of the motor output shaft from the encoder is started (step S36, S37, S38). When the tightening torque T becomes equal to or greater than the stop torque T E , it is determined that the tightening torque T has reached the target value, and the rotation angle θ A from the encoder is determined.
After the reading of is stopped, the motor is stopped (steps S42 and S43). Next, it is determined whether or not the tightening torque T is within the allowable range, and when it is determined that the tightening torque T is within the allowable range, the tightening torque T is determined to be normal (step S45). On the other hand, if it is determined that the tightening torque T is not within the allowable range, it is determined that the tightening torque T is abnormal (step S46). After that, if it is determined whether the rotation angle θ A is within the allowable range and it is determined that the rotation angle θ A is within the allowable range, it is determined that the rotation angle θ A is normal, and this processing is ended (step S47). , S48). On the other hand, the rotation angle θ A
If it is determined that is not within the allowable range, it is determined that the rotation angle θ A is abnormal, and this processing ends (steps S47, S
49).

【0005】このように、上記締付装置は、トルクセン
サにより検出された締付トルクTとエンコーダにより検
出された回転角度θAに基づいて、締め付け制御を行う
と共にナットの締め付けが正常に行われたか否かを判定
している。
As described above, the tightening device performs tightening control and normal tightening of the nut based on the tightening torque T detected by the torque sensor and the rotation angle θ A detected by the encoder. It is determined whether or not.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記締付装
置では、上記ACサーボモータの出力軸の回転角度を検
出するエンコーダは機械的強度が弱く、また、エンコー
ダから出力される信号線の数が多いため、締め付け時の
振動,衝撃等によって、エンコーダが故障したり、上記
信号線が断線したりして、ACサーボモータの出力軸の
回転角度が正しく検出されなくなって、エンコーダエラ
ーでACサーボモータが停止する。この場合、ナットの
装着不具合か締付装置自体の故障であるか容易に判定で
きないという欠点がある。
In the tightening device, the encoder for detecting the rotation angle of the output shaft of the AC servomotor has low mechanical strength and the number of signal lines output from the encoder is small. Since there are many, the encoder breaks down due to vibrations and shocks during tightening, or the signal line is broken, and the rotation angle of the output shaft of the AC servo motor cannot be detected correctly. Stops. In this case, there is a drawback that it is not possible to easily determine whether the nut is not properly attached or the tightening device itself is out of order.

【0007】また、上記締付装置を製造ラインで使用す
る場合、トルクセンサの故障により製造ラインが停止し
ないように、2つのトルクセンサを併用することが考え
られる。しかしながら、寿命が同程度のトルクセンサで
は、1つのトルクセンサが故障すると、製造ラインの停
止までにもう一方のトルクセンサも故障して、製造ライ
ンを止める虞れがある。
Further, when the tightening device is used in a production line, it is possible to use two torque sensors together so that the production line does not stop due to a failure of the torque sensor. However, in a torque sensor having a similar life, if one torque sensor fails, the other torque sensor may also fail before the production line stops, and the production line may be stopped.

【0008】そこで、この発明の目的は、装置の故障を
容易に判定できると共に、製造ライン等をできるだけ停
止しないようにできる締付装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a tightening device which can easily determine a failure of the device and can prevent the production line or the like from stopping as much as possible.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の締付装置は、モータと、上記モータの回
転出力を減速する減速機と、上記減速機の出力軸に接続
され、被締付物を駆動する駆動軸と、上記駆動軸の締付
トルクを検出するトルクセンサと、上記モータの回転軸
の回転角度を検出するエンコーダと、上記モータの出力
軸の回転角度を検出する近接スイッチと、上記トルクセ
ンサの出力と上記エンコーダの出力に基づいて上記モー
タを駆動して上記被締付物の締め付け制御を行うと共
に、上記エンコーダの出力と上記近接スイッチの出力に
基づいて装置故障か否かを判定する制御手段とを備えた
ことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the tightening device of claim 1 is connected to a motor, a speed reducer for reducing the rotational output of the motor, and an output shaft of the speed reducer. A drive shaft that drives an object to be fastened, a torque sensor that detects the tightening torque of the drive shaft, an encoder that detects the rotation angle of the rotation shaft of the motor, and a rotation angle of the output shaft of the motor. The motor is driven based on the output of the proximity switch and the torque sensor and the output of the encoder to control the tightening of the object to be fastened, and the device malfunctions based on the output of the encoder and the output of the proximity switch. It is characterized by comprising a control means for determining whether or not.

【0010】上記請求項1の締付装置によれば、上記制
御手段によりモータを起動すると、減速機により減速さ
れたモータの回転出力によって駆動軸が回転して、ナッ
ト等の被締付物を締め付けると共に、エンコーダと近接
スイッチは、略同一の回転角度を検出する。上記近接ス
イッチは、構造が簡単で締め付け時の振動,衝撃に強
く、また、近接スイッチとして例えば磁気スイッチを用
いた場合は接続される信号線が少なく、断線の虞れがほ
とんどない。したがって、上記エンコーダが故障して
も、近接スイッチが回転角度を正確に検出するので、エ
ンコーダと近接スイッチにより夫々検出された回転角度
の角度差が大きくなって、装置故障であると判定でき
る。したがって、この締付装置の異常を容易に判定する
ことができる。
According to the tightening device of the first aspect, when the motor is started by the control means, the drive shaft is rotated by the rotational output of the motor which is decelerated by the speed reducer, and the object to be tightened such as a nut is removed. While tightening, the encoder and the proximity switch detect substantially the same rotation angle. The proximity switch has a simple structure and is resistant to vibration and impact at the time of tightening, and when a proximity switch such as a magnetic switch is used, the number of connected signal lines is small and there is almost no risk of disconnection. Therefore, even if the encoder fails, the proximity switch accurately detects the rotation angle, so that the angular difference between the rotation angles detected by the encoder and the proximity switch becomes large, and it can be determined that the device is malfunctioning. Therefore, the abnormality of the tightening device can be easily determined.

【0011】また、請求項2の締付装置は、請求項1に
記載の締付装置において、上記制御手段は、上記エンコ
ーダにより検出された回転角度と上記近接スイッチによ
り検出された回転角度との角度差を算出する角度差算出
手段と、上記角度差算出手段により算出された上記角度
差が所定角度以内か否かを判定する角度差判定手段と、
上記角度差判定手段が上記角度差が上記所定角度以内で
ないと判定すると、その判定結果を通報する通報手段と
を有することを特徴としている。
A tightening device according to a second aspect of the present invention is the tightening device according to the first aspect, wherein the control means sets a rotation angle detected by the encoder and a rotation angle detected by the proximity switch. An angle difference calculating means for calculating an angle difference, and an angle difference determining means for determining whether or not the angle difference calculated by the angle difference calculating means is within a predetermined angle,
When the angle difference determination means determines that the angle difference is not within the predetermined angle, it has a notification means for reporting the determination result.

【0012】上記請求項2の締付装置によれば、上記エ
ンコーダによりモータの回転角度を検出し、近接スイッ
チによりモータの出力軸の回転角度を検出すると共に、
上記角度差算出手段によってエンコーダにより検出され
た回転角度と近接スイッチにより検出された回転角度と
の角度差を算出して、上記角度差判定手段が上記角度差
が所定角度以内でないと判定すると、その判定結果を通
報手段により操作者に通報する。したがって、上記エン
コーダの故障が確実に判定でき、その判定結果が操作者
に容易に認識され、速やかに締付作業を止めることがで
き、また、この締付装置の故障個所が分かるので、復旧
時間を短縮することができる。
According to the tightening device of the second aspect, the rotation angle of the motor is detected by the encoder, and the rotation angle of the output shaft of the motor is detected by the proximity switch.
When the angle difference between the rotation angle detected by the encoder by the angle difference calculation means and the rotation angle detected by the proximity switch is calculated, and the angle difference determination means determines that the angle difference is not within the predetermined angle, The judgment result is notified to the operator by the notification means. Therefore, the failure of the encoder can be reliably determined, the operator can easily recognize the determination result, the fastening work can be stopped quickly, and the failure location of the fastening device can be known. Can be shortened.

【0013】また、請求項3の締付装置は、請求項1ま
たは2の締付装置において、上記トルクセンサは、締付
トルクを検出する感度が異なる第1のトルクセンサと第
2のトルクセンサであることを特徴としている。
A tightening device according to a third aspect is the tightening device according to the first or second aspect, wherein the torque sensor has a first torque sensor and a second torque sensor having different sensitivities for detecting a tightening torque. It is characterized by being.

【0014】上記請求項3の締付装置によれば、例え
ば、上記第1のトルクセンサが第2のトルクセンサより
も感度が低い場合、第1,第2のトルクセンサの出力が
ほぼ同一レベルになるように、第1のトルクセンサを第
2のトルクセンサよりもひずみ量の多いトルク検出箇所
に取り付ける一方、第2のトルクセンサをひずみ量の少
ないトルク検出箇所に取り付けて、上記駆動軸の締付ト
ルクを検出する。この場合、ひずみ量の多い第1のトル
クセンサの故障率が第2のトルクセンサよりも高くなる
ので、第1,第2のトルクセンサが同時に故障すること
がない。したがって、寿命の異なる第1,第2のトルク
センサを用いることによって、いずれか一方が故障して
も、他方のトルクセンサを用いて、締付作業を継続で
き、製造ラインを停止することがない。
According to the tightening device of the third aspect, for example, when the first torque sensor is lower in sensitivity than the second torque sensor, the outputs of the first and second torque sensors are at substantially the same level. So that the first torque sensor is attached to the torque detection location where the strain amount is larger than that of the second torque sensor, the second torque sensor is attached to the torque detection location where the strain amount is smaller than that of the second torque sensor. Detect the tightening torque. In this case, the failure rate of the first torque sensor having a large amount of strain is higher than that of the second torque sensor, so that the first and second torque sensors do not fail at the same time. Therefore, by using the first and second torque sensors having different lifespans, even if one of them fails, the other torque sensor can be used to continue the tightening work without stopping the production line. .

【0015】また、請求項4の締付装置は、請求項3の
締付装置において、上記制御手段は、上記第1のトルク
センサにより検出された締付トルクと上記第2のトルク
センサにより検出された締付トルクとのトルク差を算出
するトルク差算出手段と、上記トルク差算出手段により
算出された上記トルク差が所定トルク以内か否かを判定
するトルク差判定手段とを有し、上記トルク差判定手段
が上記トルク差が上記所定トルク以内でないと判定する
と、その判定結果を上記通報手段により通報することを
特徴としている。
A tightening device according to a fourth aspect is the tightening device according to the third aspect, wherein the control means detects the tightening torque detected by the first torque sensor and the second torque sensor. A torque difference calculating means for calculating a torque difference from the tightened torque, and a torque difference determining means for determining whether or not the torque difference calculated by the torque difference calculating means is within a predetermined torque. When the torque difference determination means determines that the torque difference is not within the predetermined torque, the determination result is notified by the notification means.

【0016】上記請求項4の締付装置によれば、上記第
1のトルクセンサにより上記駆動軸の締付トルクを検出
し、上記第2のトルクセンサにより駆動軸の締付トルク
を検出すると共に、上記トルク差算出手段によって第1
のトルクセンサにより検出された締付トルクと第2のト
ルクセンサにより検出された締付トルクとのトルク差を
算出して、上記トルク差判定手段が上記トルク差が所定
トルク以内でないと判定すると、その判定結果を通報手
段により操作者に通報する。したがって、上記第1,第
2のトルクセンサの故障が確実に判定でき、その判定結
果が操作者に容易に認識され、速やかに締付作業を止め
ることができ、また、この締付装置の故障個所が分かる
ので、復旧時間を短縮することができる。
According to the tightening device of the fourth aspect, the first torque sensor detects the tightening torque of the drive shaft, and the second torque sensor detects the tightening torque of the drive shaft. The first torque difference calculating means
Calculating a torque difference between the tightening torque detected by the torque sensor and the tightening torque detected by the second torque sensor, and determining that the torque difference is not within the predetermined torque by the torque difference determining means, The judgment result is notified to the operator by the notification means. Therefore, the failure of the first and second torque sensors can be reliably determined, the operator can easily recognize the result of the determination, and the fastening work can be stopped promptly. Since the location is known, the recovery time can be shortened.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、この発明の締付装置を図示
の実施の形態により詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The tightening device of the present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings.

【0018】(第1実施形態)図1はこの発明の第1実
施形態の締付装置の概略図であり、1は先端にソケット
11が固定された駆動軸、2はケーシング30に一端が
固定された歪みゲージ方式のトルクセンサ、3は上記ト
ルクセンサ2を介して駆動軸1が出力軸(図示せず)に接
続された減速機、4は上記減速機3の入力軸(図示せず)
に出力軸12が接続されたAC(交流)モータ、5は上記
ACモータ4の回転軸としての出力軸12の回転角度θ
Aを検出するエンコーダである。上記ACモータ4とエ
ンコーダ5でACサーボモータを構成している。また、
上記トルクセンサ2は、一端がケーシング30に固定さ
れ、他端が減速機3に固定されて、駆動軸1の回転に伴
う反力により歪みゲージが歪んで、駆動軸1の締付トル
クを検出する。
(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic view of a tightening device according to a first embodiment of the present invention, in which 1 is a drive shaft having a socket 11 fixed to a tip thereof, and 2 is one end fixed to a casing 30. Strain gauge type torque sensor, 3 is a speed reducer whose drive shaft 1 is connected to an output shaft (not shown) via the torque sensor 2, and 4 is an input shaft (not shown) of the speed reducer 3.
An AC (alternating current) motor 5 connected to the output shaft 12 is a rotation angle θ of the output shaft 12 as a rotation shaft of the AC motor 4.
It is an encoder that detects A. The AC motor 4 and the encoder 5 constitute an AC servo motor. Also,
The torque sensor 2 has one end fixed to the casing 30 and the other end fixed to the speed reducer 3, and the strain gauge is distorted by the reaction force caused by the rotation of the drive shaft 1 to detect the tightening torque of the drive shaft 1. To do.

【0019】また、上記締付装置は、ACモータ4の出
力軸12に固定され、周方向に所定の間隔をあけて複数
のスリット(図示せず)が形成された円板13と、上記円
板13の外周側を挟む略コの字形状の磁気スイッチ14
とを備えている。上記ACモータ4の出力軸12が回転
し、円板13が回転すると、円板13の回転に従って磁
気スイッチ14の磁気回路が断続的に遮断されて、その
磁気スイッチ14から円板13の回転角度すなわち出力
軸12の回転角度θBを表すパルスを出力する。なお、
上記駆動軸1,トルクセンサ2,減速機3,ACモータ4,
エンコーダ5,円板13および磁気スイッチ14で締付
部20を構成し、複数のナットを並行して締め付ける場
合は、各ナット毎に締付部20をケーシング30に設け
る。なお、上記円板13と磁気スイッチ14を用いて検
出する回転角度の分解能は、エンコーダ5の分解能より
も小さい。
The tightening device is fixed to the output shaft 12 of the AC motor 4 and has a circular plate 13 having a plurality of slits (not shown) formed at predetermined intervals in the circumferential direction, and the circular plate. A U-shaped magnetic switch 14 sandwiching the outer peripheral side of the plate 13.
And When the output shaft 12 of the AC motor 4 rotates and the disk 13 rotates, the magnetic circuit of the magnetic switch 14 is intermittently cut off as the disk 13 rotates, and the rotation angle of the disk 13 from the magnetic switch 14 increases. That is, a pulse representing the rotation angle θ B of the output shaft 12 is output. In addition,
Drive shaft 1, torque sensor 2, speed reducer 3, AC motor 4,
When the tightening portion 20 is configured by the encoder 5, the disc 13 and the magnetic switch 14 and a plurality of nuts are tightened in parallel, the tightening portion 20 is provided in the casing 30 for each nut. The resolution of the rotation angle detected using the disc 13 and the magnetic switch 14 is smaller than the resolution of the encoder 5.

【0020】また、上記締付装置は、上記トルクセンサ
2からの締付トルクを表す信号とエンコーダ5からの回
転角度θAを表す信号および磁気スイッチ14からの回
転角度θBを表すパルスとを受けて、ACモータ4を制
御する制御部10を備えている。上記制御部10は、マ
イクロコンピュータと入出力回路等からなり、上記回転
角度θAと回転角度θBとの角度差(θA−θB)を算出する
角度差算出手段としての角度差算出部10aと、上記角
度差算出部10aにより算出された角度差(θA−θB)を
判定する角度差判定手段としての角度差判定部10b
と、上記角度差判定部10bの判定結果を表示する通報
手段としての表示部10cとを有している。なお、上記
表示部10cは、例えばCRT(カソード・レイ・チュー
ブ)やLCD(液晶ディスプレイ)等を用いる。
Further, the tightening device outputs a signal indicating the tightening torque from the torque sensor 2, a signal indicating the rotation angle θ A from the encoder 5 and a pulse indicating the rotation angle θ B from the magnetic switch 14. A control unit 10 that receives and controls the AC motor 4 is provided. The control unit 10 includes a microcomputer, an input / output circuit, and the like, and is an angle difference calculation unit as an angle difference calculation unit that calculates an angle difference (θ A −θ B ) between the rotation angle θ A and the rotation angle θ B. 10a and an angle difference determination unit 10b as an angle difference determination means for determining the angle difference (θ A −θ B ) calculated by the angle difference calculation unit 10a.
And a display unit 10c as a notification means for displaying the determination result of the angle difference determination unit 10b. The display section 10c uses, for example, a CRT (cathode ray tube), LCD (liquid crystal display), or the like.

【0021】上記構成の締付装置において、被締付物と
してのナット(図示せず)にソケット11を嵌合し、制御
部10によりACモータ4を起動すると、ACモータ4
の回転出力は、減速機3により減速,増力されて、駆動
軸1を駆動する。そして、上記制御部10は、トルクセ
ンサ2の出力とエンコーダ5の出力に基づいて、ナット
を締め付ける制御を行う。そして、ナットの締め付け終
了後、上記トルクセンサ2の出力とエンコーダ5の出力
に基づいて、上記ナットの締め付けが正常に行われたか
否かを判定すると共に、トルクセンサ2の出力,エンコ
ーダ5の出力および磁気スイッチ14の出力に基づい
て、この締付装置が正常か否かを判定する。
In the tightening device having the above structure, when the socket 11 is fitted into the nut (not shown) as the object to be tightened and the AC motor 4 is started by the control unit 10, the AC motor 4
The rotation output of is reduced and increased by the speed reducer 3 to drive the drive shaft 1. Then, the control unit 10 controls the tightening of the nut based on the output of the torque sensor 2 and the output of the encoder 5. After the nut is tightened, it is determined whether the nut is normally tightened based on the output of the torque sensor 2 and the output of the encoder 5, and the output of the torque sensor 2 and the output of the encoder 5 are determined. Then, based on the output of the magnetic switch 14, it is determined whether or not the tightening device is normal.

【0022】以下、図2,図3のフローチャートに基づ
いて制御部10の締め付け時の処理を説明する。
The process of tightening the control unit 10 will be described below with reference to the flow charts of FIGS.

【0023】まず、処理がスタートすると、ステップS
1でACモータ4を起動する。次に、ステップS2でト
ルクセンサ2からの締付トルクTを入力し、ステップS
3で締付トルクTが着座トルクTSTを越えるか否かを判
定する。そして、ステップS3で締付トルクTが着座ト
ルクTSTを越えると判定すると、ステップS4に進む一
方、締付トルクTが着座トルクTST以下であると判定す
ると、ステップS2に戻り、締付トルクTが着座トルク
STを越えるまで、ステップS2,S3を繰り返す。
First, when the process starts, step S
1 starts the AC motor 4. Next, the tightening torque T from the torque sensor 2 is input in step S2, and step S
At 3, it is determined whether the tightening torque T exceeds the seating torque T ST . Then, if it is determined in step S3 that the tightening torque T exceeds the seating torque T ST , the process proceeds to step S4, while if it is determined that the tightening torque T is less than or equal to the seating torque T ST , the process returns to step S2 and the tightening torque T Steps S2 and S3 are repeated until T exceeds the seating torque T ST .

【0024】次に、ステップS4でACモータ4を停止
する。そして、上記締付部20が複数の場合、全ての締
付部20が着座するまで所定時間待ち、その後、ステッ
プS5に進み、ACモータ4を再起動する。
Next, in step S4, the AC motor 4 is stopped. Then, when there are a plurality of tightening portions 20, a predetermined time is waited until all of the tightening portions 20 are seated, and then the process proceeds to step S5 to restart the AC motor 4.

【0025】次に、ステップS6に進み、トルクセンサ
2からの締付トルクTを入力し、ステップS7で締付ト
ルクTがアングルスタートトルクTAを越えるか否かを
判定する。なお、上記アングルスタートトルクTAは、
エンコーダ5と磁気スイッチ14により回転角度θA
Bの読み込み開始するときの締付トルクTであって、ナ
ットの着座後にACモータ4の回転軸12の回転角度θ
Aと締付トルクTとが略一定の比例関係を示す範囲の下
限近傍に設定する(図7参照)。そして、ステップS7で
締付トルクTがアングルスタートトルクTAを越えると
判定すると、ステップS8に進む一方、締付トルクTが
アングルスタートトルクTA以下であると判定すると、
ステップS6に戻り、締付トルクTがアングルスタート
トルクTAを越えるまで、ステップS6,S7を繰り返
す。
Next, in step S6, the tightening torque T from the torque sensor 2 is input, and in step S7 it is determined whether or not the tightening torque T exceeds the angle start torque T A. The angle start torque T A is
The encoder 5 and the magnetic switch 14 are used to rotate the rotation angles θ A and θ.
The tightening torque T at the start of reading B , which is the rotation angle θ of the rotating shaft 12 of the AC motor 4 after the nut is seated.
It is set near the lower limit of the range in which A and the tightening torque T have a substantially constant proportional relationship (see FIG. 7). Then, if it is determined in step S7 that the tightening torque T exceeds the angle start torque T A , the process proceeds to step S8, while if it is determined that the tightening torque T is less than or equal to the angle start torque T A ,
Returning to step S6, steps S6 and S7 are repeated until the tightening torque T exceeds the angle start torque T A.

【0026】次に、ステップS8で上記エンコーダ5か
らの回転角度θAと磁気スイッチ14からの回転角度θB
の読み込みをスタートする。次に、ステップS9に進
み、トルクセンサ2から締付トルクTを入力し、ステッ
プS10に進んで、その締付トルクTが停止トルクTE
以上か否かを判別する。そして、ステップS10で締付
トルクTが停止トルクTE以上であると判定すると、ス
テップS11に進む一方、締付トルクTが停止トルクT
E未満であると判定すると、ステップS9に戻り、締付
トルクTが停止トルクTE以上になるまで、ステップS
9,S10を繰り返す。
Next, in step S8, the rotation angle θ A from the encoder 5 and the rotation angle θ B from the magnetic switch 14 are set.
Start reading. Next, in step S9, the tightening torque T is input from the torque sensor 2, and in step S10, the tightening torque T is the stop torque T E.
It is determined whether or not this is the case. When it is determined in step S10 that the tightening torque T is equal to or larger than the stop torque T E , the process proceeds to step S11, while the tightening torque T is the stop torque T E.
If it is determined that it is less than E , the process returns to step S9, and step S is continued until the tightening torque T becomes equal to or more than the stop torque T E.
9. Repeat S10.

【0027】次に、ステップS11でトルクセンサ2か
ら締付トルクTを入力し、次にステップS12でエンコ
ーダ5からの回転角度θAと磁気スイッチ14からの回
転角度θBの読み込みを停止する。そして、ステップS
13に進み、ACモータ4を停止する。
Next, in step S11, the tightening torque T is input from the torque sensor 2, and in step S12, the reading of the rotation angle θ A from the encoder 5 and the rotation angle θ B from the magnetic switch 14 is stopped. And step S
13 and the AC motor 4 is stopped.

【0028】次に、ステップS14に進み、ステップS
11で入力された締付トルクTが許容範囲内か否かを判
定して、締付トルクTが許容範囲内であると判定する
と、ステップS15に進み、締付トルクTが正常である
として、ステップS17に進む。一方、ステップS14
で締付トルクTが許容範囲内でないと判定すると、ステ
ップS16に進み、締付トルクTが異常であるとして、
ステップS17に進む。なお、ステップS15,S16
の締付トルクTの正常/異常を表示部10cに表示す
る。
Next, the process proceeds to step S14 and step S
When it is determined whether the tightening torque T input in 11 is within the allowable range and it is determined that the tightening torque T is within the allowable range, the process proceeds to step S15, and it is determined that the tightening torque T is normal. It proceeds to step S17. On the other hand, step S14
When it is determined that the tightening torque T is not within the allowable range in step S16, the process proceeds to step S16, and it is determined that the tightening torque T is abnormal.
Proceed to step S17. Note that steps S15 and S16
The normality / abnormality of the tightening torque T is displayed on the display unit 10c.

【0029】次に、ステップS17で回転角度θAが許
容範囲内か否かを判定して、回転角度θAが許容範囲内
であると判定すると、ステップS18に進み、回転角度
θAが正常であるとして、図3に示すステップS20に
進む一方、回転角度θAが許容範囲内でないと判定する
と、ステップS19に進み、回転角度θAが異常である
として、図3に示すステップS20に進む。なお、ステ
ップS18,S19で回転角度θAの正常/異常を表示部
10cに表示する。
Next, the rotation angle theta A is determined whether the allowable range in step S17, the rotation angle theta A is determined to be within the allowable range, the process proceeds to step S18, the normal rotation angle theta A is If it is determined that the rotation angle θ A is not within the allowable range, the process proceeds to step S19, and it is determined that the rotation angle θ A is abnormal, and the process proceeds to step S20 shown in FIG. . The normality / abnormality of the rotation angle θ A is displayed on the display unit 10c in steps S18 and S19.

【0030】次に、ステップS20で回転角度θBが許
容範囲内か否かを判定して、回転角度θBが許容範囲内
であると判定すると、ステップS21に進み、回転角度
θBが正常であるとして、ステップS23に進む一方、
回転角度θBが許容範囲内でないと判定すると、ステッ
プS22に進み、回転角度θBが異常であるとして、ス
テップS23に進む。なお、ステップS21,S22の
回転角度θBの正常/異常を表示部10cに表示する。
Next, in step S20, it is determined whether the rotation angle θ B is within the allowable range, and if it is determined that the rotation angle θ B is within the allowable range, the process proceeds to step S21, and the rotation angle θ B is normal. , While proceeding to step S23,
If it is determined that the rotation angle θ B is not within the allowable range, the process proceeds to step S22, and it is determined that the rotation angle θ B is abnormal, and the process proceeds to step S23. The normality / abnormality of the rotation angle θ B in steps S21 and S22 is displayed on the display unit 10c.

【0031】次に、ステップS23で回転角度θAと回
転角度θBとの角度差(θA−θB)の絶対値が所定角度△
θ未満か否かを判定して、角度差(θA−θB)の絶対値が
所定角度△θ未満であると判定すると、ステップS24
に進み、装置が正常であるとしてこの処理を終了する。
一方、ステップS23で角度差(θA−θB)の絶対値が所
定角度△θ以上であると判定すると、ステップS25に
進み、装置が異常であるとしてこの処理を終了する。な
お、ステップS24,S25の装置の正常/異常を表示
部10cに表示する。
Next, in step S23, the absolute value of the angular difference (θ A −θ B ) between the rotation angle θ A and the rotation angle θ B is the predetermined angle Δ.
If it is determined that the absolute value of the angle difference (θ A −θ B ) is less than the predetermined angle Δθ, it is determined in step S24.
Then, the process ends, assuming that the device is normal.
On the other hand, if it is determined in step S23 that the absolute value of the angle difference (θ A −θ B ) is greater than or equal to the predetermined angle Δθ, the process proceeds to step S25, and this process is terminated because the device is abnormal. The normality / abnormality of the device in steps S24 and S25 is displayed on the display unit 10c.

【0032】このように、上記制御部10によりACモ
ータ4を起動すると、減速機3により減速されたACモ
ータ4の回転出力によって駆動軸1が回転して、ナット
を締め付ける。そして、上記ACモータ4の出力軸12
の回転角度を検出するエンコーダ5と磁気スイッチ14
は、締付トルクTがアングルスタートトルクTAを越え
てから締付完了まで、略同一の回転角度θABを検出
する。上記磁気スイッチ14は、構造が簡単で締め付け
時の振動,衝撃に強く、また、接続される信号線が少な
く、断線の虞れがほとんどないので、エンコーダ5が故
障しても、磁気スイッチ14が回転角度θBを正確に検
出するので、エンコーダ5と磁気スイッチ14により夫
々検出された回転角度の角度差(θA−θB)が大きくなっ
て、装置故障であると判定することができる。したがっ
て、この締付装置の異常を容易に判定することができ
る。
As described above, when the control unit 10 starts the AC motor 4, the drive shaft 1 is rotated by the rotation output of the AC motor 4 decelerated by the speed reducer 3 to tighten the nut. Then, the output shaft 12 of the AC motor 4
Encoder 5 and magnetic switch 14 for detecting the rotation angle of
Detects substantially the same rotation angles θ A and θ B from when the tightening torque T exceeds the angle start torque T A to when the tightening is completed. The magnetic switch 14 has a simple structure and is resistant to vibration and impact during tightening, and since there are few signal lines to be connected and there is almost no risk of disconnection, even if the encoder 5 fails, the magnetic switch 14 Since the rotation angle θ B is accurately detected, the angular difference (θ A −θ B ) between the rotation angles detected by the encoder 5 and the magnetic switch 14 becomes large, and it can be determined that the device is in failure. Therefore, the abnormality of the tightening device can be easily determined.

【0033】また、上記エンコーダ5と磁気スイッチ1
4によりACモータ4の出力軸12の回転角度θAB
を夫々検出すると共に、上記角度差算出部10aによっ
てエンコーダ5により検出された回転角度θAと磁気ス
イッチ14により検出された回転角度θBとの角度差(θ
A−θB)を算出して、上記角度差判定部10bが角度差
A−θB)の絶対値が所定角度△θ以下でないと判定す
ると、その判定結果を表示部10cにより操作者に通報
する。したがって、上記角度差算出部10aと角度差判
定部10bによってエンコーダ5の故障を確実に判定で
き、その判定結果が操作者に容易に認識され、速やかに
締付作業を止めることができ、製造ラインにおいて不良
品を流す危険性を少なくできる。また、この締付装置の
故障個所が分かるので、復旧時間を短縮することができ
る。
The encoder 5 and the magnetic switch 1 are also provided.
4, the rotation angles θ A and θ B of the output shaft 12 of the AC motor 4
And the angle difference (θ) between the rotation angle θ A detected by the encoder 5 and the rotation angle θ B detected by the magnetic switch 14 by the angle difference calculation unit 10a.
A− θ B ), and the angle difference determination unit 10b calculates the angle difference.
If it is determined that the absolute value of (θ A −θ B ) is not less than or equal to the predetermined angle Δθ, the display unit 10c notifies the operator of the determination result. Therefore, the failure of the encoder 5 can be reliably determined by the angle difference calculation unit 10a and the angle difference determination unit 10b, the determination result can be easily recognized by the operator, and the tightening work can be stopped promptly. It is possible to reduce the risk of sending defective products. Further, since the failure location of this tightening device is known, the recovery time can be shortened.

【0034】(第2実施形態)図4はこの発明の第2実
施形態の締付装置の概略図である。この締付装置は、ト
ルクセンサと制御部を除いて図1に示す第1実施形態の
締付装置と同一の構成をしており、同一の構成部は同一
参照番号を付して説明を省略する。図4に示すように、
上記締付装置は、ケーシング30に一端が固定されたト
ルクセンサ部70を備え、そのトルクセンサ部70を介
して駆動軸1を減速機3に接続している。そして、上記
締付装置は、エンコーダ5からの回転角度θAを表す信
号と磁気スイッチ14からの回転角度θBを表す信号お
よびトルクセンサ部70からの締付トルクを表す信号を
受けて、ACモータ4を制御する制御部60を備えてい
る。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a schematic view of a tightening device according to a second embodiment of the present invention. This tightening device has the same configuration as the tightening device of the first embodiment shown in FIG. 1 except for the torque sensor and the control unit, and the same components are designated by the same reference numerals and their description is omitted. To do. As shown in FIG.
The tightening device includes a torque sensor portion 70 having one end fixed to the casing 30, and the drive shaft 1 is connected to the speed reducer 3 via the torque sensor portion 70. Then, the tightening device receives the signal indicating the rotation angle θ A from the encoder 5, the signal indicating the rotation angle θ B from the magnetic switch 14 and the signal indicating the tightening torque from the torque sensor unit 70, and receives the AC A control unit 60 that controls the motor 4 is provided.

【0035】上記トルクセンサ部70は、図5に示すよ
うに、上記駆動軸1が貫通する円筒部材73を備え、そ
の円筒部材73は、一端がケーシング30にボルト75
で固定されたフランジ73aと、上記フランジ73aに連
なる大径部73bと、上記大径部73bに連なり、一端が
減速機3に固定された小径部73cとを有している。ま
た、上記トルクセンサ部70は、上記円筒部材73の小
径部73cの外周に設けられた歪みゲージ方式の第1の
トルクセンサ71と、上記円筒部材73の大径部73b
の外周に設けられた歪みゲージ方式の第2のトルクセン
サ72とを備えている。なお、上記円筒部材73は、締
付時に駆動軸1の回転に伴う反力によりねじられると、
半径方向の肉厚が厚い大径部73bよりも肉厚が薄い小
径部73cの方がひずみ量が多くなるので、第1のトル
クセンサ71の締付トルクを検出する感度を第2のトル
クセンサ72よりも低くして、第1,第2のトルクセン
サ71,72の出力のレベルが略同一になるようにして
いる。
As shown in FIG. 5, the torque sensor portion 70 is provided with a cylindrical member 73 through which the drive shaft 1 penetrates. One end of the cylindrical member 73 is a bolt 75 on the casing 30.
And a large diameter portion 73b connected to the flange 73a, and a small diameter portion 73c connected to the large diameter portion 73b and having one end fixed to the speed reducer 3. The torque sensor section 70 includes a strain gauge type first torque sensor 71 provided on the outer periphery of a small diameter section 73c of the cylindrical member 73, and a large diameter section 73b of the cylindrical member 73.
And a strain gauge type second torque sensor 72 provided on the outer periphery of the. In addition, when the cylindrical member 73 is twisted by a reaction force caused by the rotation of the drive shaft 1 during tightening,
Since the small-diameter portion 73c having a thin wall thickness has a larger strain amount than the large-diameter portion 73b having a large wall thickness in the radial direction, the sensitivity for detecting the tightening torque of the first torque sensor 71 is determined by the second torque sensor. The output levels of the first and second torque sensors 71 and 72 are set to be substantially equal to each other.

【0036】また、上記制御部60は、マイクロコンピ
ュータと入出力回路等からなり、図4に示すように、上
記回転角度θAと回転角度θBとの角度差(θA−θB)を算
出する角度差算出手段としての角度差算出部60aと、
上記角度差算出部60aにより算出された角度差(θA
θB)を判定する角度差判定手段としての角度差判定部6
0bと、上記角度差判定部60bの判定結果等を表示する
通報手段としての表示部60cとを有すると共に、締付
トルクTAと締付トルクTBとのトルク差(TA−TB)を算
出するトルク差算出手段としてのトルク差算出部60d
と、上記トルク差算出部60dにより算出されたトルク
差(TA−TB)を判定するトルク差判定手段としてのトル
ク差判定部60eとを有している。
The control unit 60 is composed of a microcomputer, an input / output circuit, etc., and, as shown in FIG. 4, the angle difference (θ A −θ B ) between the rotation angle θ A and the rotation angle θ B is calculated. An angle difference calculation unit 60a as an angle difference calculation means for calculating,
The angle difference calculated by the angle difference calculation unit 60a (θ A
The angle difference determination unit 6 as an angle difference determination means for determining θ B ).
0b and a display unit 60c as a notification means for displaying the determination result of the angle difference determination unit 60b, and the torque difference (T A -T B ) between the tightening torque T A and the tightening torque T B. Torque difference calculation unit 60d as a torque difference calculation means for calculating
When, and a torque difference determining unit 60e of the torque difference determining means for determining the torque difference calculated by the torque difference calculation section 60d to (T A -T B).

【0037】上記構成の締付装置において、被締付物と
してのナット(図示せず)にソケット11を嵌合し、制御
部60によりACモータ4を起動すると、ACモータ4
の回転出力は、減速機3により減速,増力されて、駆動
軸1を駆動する。そして、第1実施形態の締付装置と同
様に、制御部60は、ナットを締め付ける制御を行い、
そのナットの締め付け終了後、上記トルクセンサ71,
72の出力とエンコーダ5の出力に基づいて、ナットの
締め付けが正常に行われたか否かを判定すると共に、ト
ルクセンサ71,72の出力,エンコーダ5の出力および
磁気スイッチ14の出力に基づいて、この締付装置が正
常か否かを判定する。この場合、上記第1,第2のトル
クセンサ71,72のいずれか一方の出力を選択する。
In the tightening device having the above structure, the socket 11 is fitted into the nut (not shown) as the object to be tightened, and the AC motor 4 is started by the control unit 60.
The rotation output of is reduced and increased by the speed reducer 3 to drive the drive shaft 1. Then, similarly to the tightening device of the first embodiment, the control unit 60 controls to tighten the nut,
After tightening the nut, the torque sensor 71,
Based on the output of 72 and the output of the encoder 5, it is determined whether or not the nut is normally tightened, and based on the outputs of the torque sensors 71 and 72, the output of the encoder 5, and the output of the magnetic switch 14, It is determined whether or not this tightening device is normal. In this case, the output of either one of the first and second torque sensors 71 and 72 is selected.

【0038】そして、上記締付装置は、第1実施形態の
締付装置と同様の効果を有すると共に、締付時に第1,
第2のトルクセンサ71,72の出力がほぼ同一レベル
になるように、検出感度の低い側の第1のトルクセンサ
71をひずみ量の多い円筒部材73の小径部73cの外
周側に取り付け、検出感度の高い側の第2のトルクセン
サ72をひずみ量の少ない円筒部材73の大径部73b
の外周側に取り付けて、上記駆動軸1の締付トルクを検
出するので、ひずみ量の多い第1のトルクセンサ71の
方が第2のトルクセンサ72よりも故障率が高くなるか
ら、第1,第2のトルクセンサ71,72が同時に故障す
ることがない。したがって、上記第1,第2のトルクセ
ンサ71,72のいずれか一方が故障しても、他方のト
ルクセンサを用いて、締付作業を継続することができ、
製造ラインを停止しないようにできる。
The tightening device has the same effect as the tightening device of the first embodiment, and at the time of tightening,
The first torque sensor 71 having a low detection sensitivity is attached to the outer peripheral side of the small diameter portion 73c of the cylindrical member 73 having a large amount of strain so that the outputs of the second torque sensors 71 and 72 are substantially at the same level, and the detection is performed. The second torque sensor 72 on the high sensitivity side is provided with a large diameter portion 73b of the cylindrical member 73 with a small amount of strain.
Since the first torque sensor 71 having a large amount of strain has a higher failure rate than the second torque sensor 72, the first torque sensor 71 having a large amount of strain has a higher failure rate. Therefore, the second torque sensors 71 and 72 do not simultaneously fail. Therefore, even if one of the first and second torque sensors 71 and 72 fails, the other torque sensor can be used to continue the tightening work.
You can avoid stopping the production line.

【0039】また、上記第1のトルクセンサ71により
駆動軸1の締付トルクを検出し、第2のトルクセンサ7
2により駆動軸1の締付トルクを検出すると共に、上記
トルク差算出部60dによって第1のトルクセンサ71
により検出された締付トルクTAと第2のトルクセンサ
72により検出された締付トルクTBとのトルク差(TA
−TB)を算出して、上記トルク差判定部60dがトルク
差(TA−TB)の絶対値が所定トルク以下でないと判定す
ると、その判定結果を表示部60cにより操作者に通報
する。したがって、上記第1,第2のトルクセンサ71,
72の故障が確実に判定でき、その判定結果が操作者に
容易に認識され、速やかに締付作業を止めることがで
き、また、この締付装置の故障個所が分かるので、復旧
時間を短縮することができる。
The first torque sensor 71 detects the tightening torque of the drive shaft 1 and the second torque sensor 7 detects the tightening torque.
2 detects the tightening torque of the drive shaft 1, and the torque difference calculator 60d detects the tightening torque of the first torque sensor 71.
Torque difference between the tightening torque T A detected by the second torque sensor 72 and the tightening torque T B detected by the second torque sensor 72 (T A
-T B ), and when the torque difference determination unit 60d determines that the absolute value of the torque difference (T A −T B ) is not less than or equal to the predetermined torque, the display unit 60c notifies the operator of the determination result. . Therefore, the first and second torque sensors 71,
The failure of 72 can be surely judged, the judgment result can be easily recognized by the operator, the tightening work can be stopped promptly, and the failure point of this tightening device can be known, so that the recovery time is shortened. be able to.

【0040】上記第1,第2実施形態では、ACモータ
4の出力軸12の回転角度θBを検出する近接スイッチ
として磁気スイッチ14を用いたが、フォトセンサ等を
利用した近接スイッチやエンコーダを用いてもよい。
In the first and second embodiments described above, the magnetic switch 14 is used as the proximity switch for detecting the rotation angle θ B of the output shaft 12 of the AC motor 4, but a proximity switch or encoder using a photo sensor or the like may be used. You may use.

【0041】また、上記第1,第2実施形態では、被締
付物としてのナットの締め付けについて説明したが、被
締付物はナットに限らず、回転によって締め付けられる
被締付物にこの発明を広く適用することができる。
Further, in the first and second embodiments, the tightening of the nut as the object to be tightened has been described, but the object to be tightened is not limited to the nut, and the object to be tightened according to the present invention is not limited to the nut. Can be widely applied.

【0042】また、上記第1,第2実施形態では、モー
タとしてACモータ4を用いたが、エアモータ等を用い
てもよい。
Although the AC motor 4 is used as the motor in the first and second embodiments, an air motor or the like may be used.

【0043】また、上記第1,第2実施形態では、エン
コーダ5の分解能と近接スイッチとしての磁気スイッチ
14の分解能は、適宜な値にしてよい。
Further, in the first and second embodiments, the resolution of the encoder 5 and the resolution of the magnetic switch 14 as the proximity switch may be set to appropriate values.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項1の発
明の締付装置は、減速機により減速されたモータの回転
出力によって駆動軸を回転させて、ナット等の被締付物
を締め付けると、エンコーダによりモータの回転軸の回
転角度を検出すると共に、近接スイッチによりモータの
出力軸の回転角度を検出して、エンコーダの出力と近接
スイッチの出力に基づいて装置故障か否かを判定するの
で、エンコーダが故障しても、締め付け時の振動,衝撃
に強く、また、信号線が少なく断線の虞れのほとんどな
い近接スイッチが回転角度を正確に検出するので、エン
コーダと近接スイッチにより夫々検出された回転角度の
角度差が大きくなって、装置故障であると判定すること
ができる。したがって、この締付装置の異常を容易に判
定することができる。
As is apparent from the above, the tightening device according to the first aspect of the present invention tightens the object to be tightened such as the nut by rotating the drive shaft by the rotation output of the motor that is decelerated by the speed reducer. The encoder detects the rotation angle of the rotation axis of the motor and the proximity switch detects the rotation angle of the output shaft of the motor, and determines whether or not the device is defective based on the output of the encoder and the output of the proximity switch. Therefore, even if the encoder fails, the proximity switch, which is resistant to vibration and shock during tightening, and has few signal lines and little risk of disconnection, accurately detects the rotation angle, so the encoder and proximity switch can detect each It is possible to determine that there is a device failure because the angle difference between the rotation angles thus obtained becomes large. Therefore, the abnormality of the tightening device can be easily determined.

【0045】また、請求項2の発明の締付装置は、請求
項1の締付装置において、上記制御手段の角度差算出手
段によって、エンコーダにより検出された回転角度と近
接スイッチにより検出された回転角度との角度差を算出
して、上記制御手段の角度差判定手段が上記角度差が所
定角度以内でないと判定すると、通報手段によりその判
定結果を操作者に通報するので、エンコーダの故障を確
実に判定でき、その判定結果を操作者に知らせて、速や
かに締付作業を止めることができ、また、この締付装置
の故障個所が分かるので、復旧時間を短縮することがで
きる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a tightening device according to the first aspect, wherein the angle difference calculating means of the control means detects the rotation angle detected by the encoder and the rotation angle detected by the proximity switch. If the angle difference with the angle is calculated and the angle difference determination means of the control means determines that the angle difference is not within the predetermined angle, the notification means notifies the operator of the determination result, so that the encoder failure is surely performed. The tightening work can be stopped promptly by notifying the operator of the result of the judgment, and the failure location of the tightening device can be known, so that the recovery time can be shortened.

【0046】また、請求項3の発明の締付装置は、請求
項1または2の締付装置において、上記トルクセンサ
は、締付トルクを検出する感度が異なる第1のトルクセ
ンサと第2のトルクセンサであるので、第1,第2のト
ルクセンサの出力がほぼ同一レベルになるように、第
1,第2のトルクセンサをひずみ量の異なるトルク検出
箇所に取り付けて、上記駆動軸の締付トルクを検出する
と、ひずみ量の多いトルクセンサの方が故障率が高くな
り、第1,第2のトルクセンサが同時に故障することが
ない。したがって、この締付装置を製造ラインに用いた
場合、寿命の異なる第1,第2のトルクセンサのいずれ
か一方が故障しても、他方のトルクセンサを用いて、締
付作業を継続することができ、製造ラインを停止するこ
とがない。
A tightening device according to a third aspect of the present invention is the tightening device according to the first or second aspect, wherein the torque sensor has a first torque sensor and a second torque sensor having different sensitivities for detecting the tightening torque. Since it is a torque sensor, the first and second torque sensors are attached to torque detection points with different strain amounts so that the outputs of the first and second torque sensors are at substantially the same level, and the above-mentioned drive shaft tightening is performed. When the applied torque is detected, the failure rate of the torque sensor having a large amount of strain becomes higher, and the first and second torque sensors do not fail at the same time. Therefore, when this tightening device is used in a production line, even if either one of the first and second torque sensors having different lifespans fails, the other torque sensor must be used to continue the tightening work. It does not stop the production line.

【0047】また、請求項4の発明の締付装置は、請求
項3の締付装置において、上記制御手段のトルク差算出
手段によって、第1のトルクセンサにより検出された締
付トルクと第2のトルクセンサにより検出された締付ト
ルクとのトルク差を算出して、上記制御手段のトルク差
判定手段が上記トルク差が所定トルク以内でないと判定
すると、通報手段によりその判定結果を操作者に通報す
るので、エンコーダの故障を確実に判定でき、その判定
結果を操作者に知らせて、速やかに締付作業を止めるこ
とができ、また、この締付装置の故障個所が分かるの
で、復旧時間を短縮することができる。
The tightening device of the invention of claim 4 is the tightening device of claim 3, wherein the tightening torque detected by the first torque sensor by the torque difference calculating means of the control means and the second tightening torque The torque difference with the tightening torque detected by the torque sensor is calculated, and when the torque difference determination means of the control means determines that the torque difference is not within the predetermined torque, the notification means notifies the operator of the determination result. Since a notification is sent, the encoder failure can be reliably determined, the operator can be notified of the result of the determination, and the tightening work can be stopped promptly. It can be shortened.

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

【図1】 図1はこの発明の第1実施形態の締付装置の
概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a tightening device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図2は上記締付装置の制御部の動作を説明す
るフローチャートである。
FIG. 2 is a flow chart for explaining the operation of the control unit of the tightening device.

【図3】 図3は上記締付装置の制御部の動作を説明す
るフローチャートである。
FIG. 3 is a flow chart for explaining the operation of the control unit of the tightening device.

【図4】 図4はこの発明の第2実施形態の締付装置の
概略図である。
FIG. 4 is a schematic view of a tightening device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 図5は上記締付装置の要部拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a main part of the tightening device.

【図6】 図6は従来の締付装置の制御部の動作を説明
するフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the control unit of the conventional tightening device.

【図7】 図7は上記締付装置を用いて締め付けるとき
の締付トルクの変化を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing changes in tightening torque when tightening using the tightening device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…駆動軸、2…トルクセンサ、3…減速機、4…AC
モータ、5…エンコーダ、10…制御部、10a…角度
差算出部、10b…角度差判定部、10c…表示部、11
…ソケット、12…出力軸、13…円板、14…磁気ス
イッチ、20…締付部、30…ケーシング。
1 ... Drive shaft, 2 ... Torque sensor, 3 ... Reducer, 4 ... AC
Motor, 5 ... Encoder, 10 ... Control unit, 10a ... Angle difference calculation unit, 10b ... Angle difference determination unit, 10c ... Display unit, 11
... socket, 12 ... output shaft, 13 ... disk, 14 ... magnetic switch, 20 ... tightening portion, 30 ... casing.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 モータと、 上記モータの回転出力を減速する減速機と、 上記減速機の出力軸に接続され、被締付物を駆動する駆
動軸と、 上記駆動軸の締付トルクを検出するトルクセンサと、 上記モータの回転軸の回転角度を検出するエンコーダ
と、 上記モータの出力軸の回転角度を検出する近接スイッチ
と、 上記トルクセンサの出力と上記エンコーダの出力に基づ
いて上記モータを駆動して上記被締付物の締め付け制御
を行うと共に、上記エンコーダの出力と上記近接スイッ
チの出力に基づいて装置故障か否かを判定する制御手段
とを備えたことを特徴とする締付装置。
1. A motor, a speed reducer that reduces the rotational output of the motor, a drive shaft that is connected to the output shaft of the speed reducer and drives an object to be fastened, and a tightening torque of the drive shaft is detected. Torque sensor, an encoder that detects the rotation angle of the rotation shaft of the motor, a proximity switch that detects the rotation angle of the output shaft of the motor, and the motor based on the output of the torque sensor and the output of the encoder. The tightening device is characterized by being driven to perform the tightening control of the object to be tightened and provided with control means for judging whether or not there is a device failure based on the output of the encoder and the output of the proximity switch. .
【請求項2】 請求項1に記載の締付装置において、 上記制御手段は、 上記エンコーダにより検出された回転角度と上記近接ス
イッチにより検出された回転角度との角度差を算出する
角度差算出手段と、 上記角度差算出手段により算出された上記角度差が所定
角度以内か否かを判定する角度差判定手段と、 上記角度差判定手段が上記角度差が上記所定角度以内で
ないと判定すると、その判定結果を通報する通報手段と
を有することを特徴とする締付装置。
2. The tightening device according to claim 1, wherein the control means calculates an angle difference between a rotation angle detected by the encoder and a rotation angle detected by the proximity switch. And an angle difference determination means for determining whether the angle difference calculated by the angle difference calculation means is within a predetermined angle, and the angle difference determination means determines that the angle difference is not within the predetermined angle, A fastening device comprising: a reporting means for reporting a determination result.
【請求項3】 請求項1または2に記載の締付装置にお
いて、 上記トルクセンサは、締付トルクを検出する感度が異な
る第1のトルクセンサと第2のトルクセンサであること
を特徴とする締付装置。
3. The tightening device according to claim 1 or 2, wherein the torque sensor is a first torque sensor and a second torque sensor having different sensitivities for detecting a tightening torque. Tightening device.
【請求項4】 請求項3に記載の締付装置において、 上記制御手段は、 上記第1のトルクセンサにより検出された締付トルクと
上記第2のトルクセンサにより検出された締付トルクと
のトルク差を算出するトルク差算出手段と、 上記トルク差算出手段により算出された上記トルク差が
所定トルク以内か否かを判定するトルク差判定手段とを
有し、 上記トルク差判定手段が上記トルク差が上記所定トルク
以内でないと判定すると、その判定結果を上記通報手段
により通報することを特徴とする締付装置。
4. The tightening device according to claim 3, wherein the control unit controls the tightening torque detected by the first torque sensor and the tightening torque detected by the second torque sensor. The torque difference calculating means for calculating the torque difference and the torque difference determining means for determining whether or not the torque difference calculated by the torque difference calculating means is within a predetermined torque, wherein the torque difference determining means is the torque A fastening device characterized in that when it is determined that the difference is not within the predetermined torque, the determination result is reported by the reporting means.
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