JPH09285974A - Impact wrench fastening controlling method and device thereof - Google Patents

Impact wrench fastening controlling method and device thereof

Info

Publication number
JPH09285974A
JPH09285974A JP12103396A JP12103396A JPH09285974A JP H09285974 A JPH09285974 A JP H09285974A JP 12103396 A JP12103396 A JP 12103396A JP 12103396 A JP12103396 A JP 12103396A JP H09285974 A JPH09285974 A JP H09285974A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
anvil
electric motor
hammer
rotation angle
rotation
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
Application number
JP12103396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotoshi Noda
裕敏 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamazaki Gear Industry Co Ltd
Original Assignee
Yamazaki Gear Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamazaki Gear Industry Co Ltd filed Critical Yamazaki Gear Industry Co Ltd
Priority to JP12103396A priority Critical patent/JPH09285974A/en
Publication of JPH09285974A publication Critical patent/JPH09285974A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily detect an advance quantity of a rotation angle in every impact of an anvil by obtaining a signal necessary for fastening force control from a part, to which an impact force or a reaction rotation force is applied not so much, other than the anvil or the intermediate part between the anvil and a socket. SOLUTION: An impact sensor 15, which detects release of engaging teeth 11T, 11T of a hammer 11 from engaging teeth 13T, 13T of an anvil 13 when the hammer 11 is pressed backward, is installed on a case body 1A side to which an impact force or a reaction rotational force is not directly applied from the hammer 11 or the anvil 13. According to respective detection signals fed from a rotary encoder 4 and the impact sensor 15, a rotation angle of an electric motor 2 is computed by means of a rotation angle computing means every time when an impact force is generated once. When this rotation angle reaches the predetermined rotation angle or less, a supply power source for the electric motor 2 is cut off and fastening is stopped.

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】本発明は、衝撃力(インパク
ト力)を利用してボルトの締付けを行うインパクトレン
チの技術分野に属するものであって、具体的には、イン
パクトレンチの締付制御方法とその装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technical field of an impact wrench that tightens bolts by using impact force (impact force), and more specifically, a method for controlling impact wrench tightening. And the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の一般的なインパクトレンチは、ボ
ルト締付用のソケットを備えたアンビルに対してバネの
付勢力下にあるハンマを噛み合せ、ボルト締結の際に
は、電動モータによってハンマを回転することによって
アンビルを連動回転し、ボルトの締付け反力(負荷)が
ハンマのバネ付勢力より大きくなった時に、ハンマをア
ンビルから離間させて一旦フリー回転状態と成し、次の
瞬間、ハンマを再びバネ付勢力によりアンビルに噛合さ
せ、この噛合時の強力なインパクト力でアンビルを回転
してボルトを締付けるように構成されている。
2. Description of the Related Art A conventional general impact wrench engages a hammer, which is under the urging force of a spring, with an anvil equipped with a socket for tightening bolts. By rotating the anvil in conjunction with it, when the tightening reaction force (load) of the bolt becomes larger than the spring biasing force of the hammer, the hammer is separated from the anvil and once in a free rotation state, the next moment Is again engaged with the anvil by a spring biasing force, and a strong impact force at the time of engagement is used to rotate the anvil to tighten the bolt.

【0003】このようなインパクトレンチに於いて、締
付トルクの制御を正確に行うには、インパクトレンチに
よる打撃を正確に制御する必要があるが、従来より用い
られている時間制御或はインパクト数制御と云った制御
方法では、締付力を大まかに加減調節できるだけであっ
て、充分な締付精度を得ることができなかった。
In such an impact wrench, in order to accurately control the tightening torque, it is necessary to accurately control the impact with the impact wrench, but the time control or the number of impacts which have been conventionally used is required. In the control method called control, the tightening force can only be roughly adjusted, and sufficient tightening accuracy cannot be obtained.

【0004】そこで、充分な締付精度を得るために、ア
ンビル又はアンビルとソケットとの中間部分に例えば特
開昭57−114370号公報に見られるような締付ト
ルクを検出する歪検出器を設けたり、同じく特開昭59
−53168号公報に見られるような打撃後の反動回転
量を検出する反動回転量検出器を設けたり、更には、特
開平7−308866号公報に見られるような1インパ
クト毎のナットの回転角を検出する回転角検出器を設け
て、これ等各検出器から送られて来る検出信号に従って
締付力を制御していた。
Therefore, in order to obtain a sufficient tightening accuracy, a strain detector for detecting a tightening torque as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-114370 is provided in the anvil or an intermediate portion between the anvil and the socket. Or, similarly, JP-A-59
-53168, there is provided a reaction rotation amount detector for detecting a reaction rotation amount after impact, and further, a rotation angle of a nut for each impact as seen in JP-A-7-308866. A rotation angle detector for detecting the torque is provided, and the tightening force is controlled according to the detection signals sent from these detectors.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、アンビル又は
アンビルとソケットとの中間部分での検出は、衝撃力や
反動回転力が複雑に作用して加速度変化が激しいため、
高精度の検出器(例えばロータリーエンコーダ等)の使
用は不可能であり、また、検出された信号も、実際の締
付力と合致させるためには複雑な修正処理を行う必要が
あって、結果的に制御装置の大型化と高コスト化を招く
問題があった。
However, in the detection at the anvil or the intermediate portion between the anvil and the socket, the impact force and the reaction rotational force complicately act, and the acceleration change is severe.
It is not possible to use a high-precision detector (such as a rotary encoder), and the detected signal must be subjected to complicated correction processing in order to match the actual tightening force. There has been a problem that the control device is increased in size and cost is increased.

【0006】従って本発明の技術的課題は、締付力の制
御に必要な信号を、アンビル又はアンビルとソケットの
中間部分以外の衝撃力や反動回転力が其れ程加わらない
部位から得ることによって、アンビルの1インパクト毎
の回転角の進み量を修正処理することなく、簡単に、且
つ、正確に検出できるようにすることである。
Therefore, the technical problem of the present invention is to obtain a signal necessary for controlling the tightening force from a portion other than the anvil or an intermediate portion between the anvil and the socket to which impact force or reaction rotational force is not applied so much. That is, it is possible to easily and accurately detect the advance amount of the rotation angle for each impact of the anvil without performing correction processing.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために本発明で講じた手段は以下の如くである。
[Means for Solving the Problems] Means taken in the present invention for solving the above technical problems are as follows.

【0008】ボルト締付用のソケットを備えたアンビル
に電動モータ側のハンマを噛合することにより、電動モ
ータの回転をアンビル側に伝達する一方、アンビル側に
必要以上の負荷がかかると上記ハンマの噛合を離脱し、
再びバネの付勢力によりハンマがアンビルに噛合する時
のインパクト力を利用してボルト締めを行うように構成
したインパクトレンチに於いて、
By engaging a hammer on the electric motor side with an anvil equipped with a socket for tightening bolts, the rotation of the electric motor is transmitted to the anvil side. Disengaged,
In the impact wrench configured to perform bolt tightening by using the impact force when the hammer meshes with the anvil again by the biasing force of the spring,

【0009】(1) 上記ハンマによるインパクト力が
発揮される度に、上記電動モータ又は電動モータとハン
マとの間に設けた連動機構の回転角を測定し、この回転
角が設定した回転角以下に達すると、電動モータへの供
給電源を断ってアンビルの回転を停止するようにするこ
と。
(1) Each time the impact force of the hammer is exerted, the rotation angle of the electric motor or the interlocking mechanism provided between the electric motor and the hammer is measured, and this rotation angle is less than the set rotation angle. When it reaches, the power supply to the electric motor should be cut off to stop the rotation of the anvil.

【0010】(2) 上記のハンマがアンビルから離脱
したことを検出するインパクトセンサと、上記の電動モ
ータ又は電動モータとハンマとの間に設けた連動機構の
回転角を検出する回転角検出センサと、これ等両センサ
から送られて来る検出信号に従ってインパクト力が1回
発生する毎の上記電動モータ又は連動機構の回転角を算
出する回転角算出手段と、算出した回転角が設定した回
転角以下に達すると電動モータへの供給電源を断ってア
ンビルの回転を停止するアンビル回転停止手段とによっ
て構成すること。
(2) An impact sensor for detecting the detachment of the hammer from the anvil, and a rotation angle detection sensor for detecting the rotation angle of the electric motor or the interlocking mechanism provided between the electric motor and the hammer. A rotation angle calculating means for calculating a rotation angle of the electric motor or the interlocking mechanism each time an impact force is generated once according to detection signals sent from these sensors, and the calculated rotation angle is equal to or less than a set rotation angle. And an anvil rotation stopping means for stopping the rotation of the anvil by cutting off the power supply to the electric motor.

【0011】(3) 上記のハンマがアンビルから離脱
したことを検出するインパクトセンサと、上記の電動モ
ータ又は電動モータとハンマとの間に設けた連動機構の
回転角を検出する回転角検出センサと、これ等両センサ
から送られて来る検出信号に従ってインパクト力が1回
発生する毎の上記電動モータ又は連動機構の回転角を算
出する回転角差算出手段と、この算出した回転角をイン
パクト毎のアンビルの回転角の進み量に変換するアンビ
ル進み量変換手段と、変更したアンビル回転角進み量と
アンビル進み量設定手段によって設定された設定値とを
比較して、この進み量が設定値以下に達したか否かを判
定するアンビル進み量比較手段と、進み量が設定値以下
に達すると電動モータへの供給電源を断ってアンビルの
回転を停止するアンビル回転停止手段とによって構成す
ること。
(3) An impact sensor for detecting that the hammer has separated from the anvil, and a rotation angle detection sensor for detecting the rotation angle of the electric motor or the interlocking mechanism provided between the electric motor and the hammer. A rotation angle difference calculating means for calculating the rotation angle of the electric motor or the interlocking mechanism each time an impact force is generated once according to the detection signals sent from these sensors, and the calculated rotation angle for each impact. The anvil advance amount conversion means for converting the advance amount of the rotation angle of the anvil and the changed anvil rotation angle advance amount and the set value set by the anvil advance amount setting means are compared, and the advance amount becomes equal to or less than the set value. An anvil advance amount comparison means for determining whether or not the anvil has reached, and an anvil that stops the rotation of the anvil by cutting off the power supply to the electric motor when the advance amount reaches a set value or less. Building rotation stop means.

【0012】(4) アンビル回転停止手段が電動モー
タへの供給電源を断つと同時に、電動モータの回転にブ
レーキを加えてアンビルの回転を直ちに停止するブレー
キ回路を備えて成ること。
(4) The anvil rotation stopping means is provided with a brake circuit for immediately stopping the supply of power to the electric motor and applying a brake to the rotation of the electric motor to immediately stop the rotation of the anvil.

【0013】上記(1)で述べた手段(方法)によれ
ば、ボルト締付時の強力な衝撃力や反動回転力が直接及
ばない電動モータ、又は、電動モータとハンマとの間に
設けた連動機構の回転角を測定し、この測定した回転角
に基づいて締付力を制御するため、アンビルの1インパ
クト毎の回転角の進み量を正確に知ることができ、又、
ロータリーエンコーダのような高精度な検出器の使用を
可能にして、締付力制御の信頼性を高めることを可能に
する。
According to the means (method) described in the above (1), it is provided between the electric motor or the electric motor to which the strong impact force or the reaction rotational force at the time of tightening the bolt does not directly act. Since the rotation angle of the interlocking mechanism is measured and the tightening force is controlled based on the measured rotation angle, the advance amount of the rotation angle for each impact of the anvil can be accurately known.
It enables the use of high-precision detectors such as rotary encoders, and enhances the reliability of tightening force control.

【0014】上記(2)で述べた手段(装置)によれ
ば、インパクトセンサと回転角検出センサから送られて
来る検出信号に従って、回転角算出手段がインパクト力
(打撃力)が1回発生する毎の電動モータ又は連動機構
の回転角を算出して、この回転角が予め設定した設定値
以下に達する迄アンビルに対するハンマの打撃を繰返す
ため、ボルトを確実に締付けることができ、また、上記
いずれのセンサも衝撃力や反動回転力が其れ程加わらな
い部位に設けることができるため、検出した信号を修正
処理せずにそのまま使用することを可能にする。
According to the means (apparatus) described in the above (2), the rotation angle calculation means generates the impact force (striking force) once according to the detection signals sent from the impact sensor and the rotation angle detection sensor. The rotation angle of each electric motor or interlocking mechanism is calculated, and the hammer is repeatedly hit with the anvil until this rotation angle reaches a preset value or less, so the bolts can be securely tightened. The sensor can also be provided at a portion to which impact force or reaction torque is not applied so much, so that it is possible to use the detected signal as it is without correction processing.

【0015】上記(3)で述べた手段(装置)によれ
ば、インパクト発生から次のインパクトまでの電動モー
タ又は連動機構の回転角を測定することによって、アン
ビルの1インパクトでの回転角の進み量を検出し、この
進み量が予定の回転角以下に達した時に電動モータへの
供給電源を断ってアンビルの回転を停止するため、ボル
トを予め定めた強さに締付けることができると共に、イ
ンパクトセンサと回転角検出センサの双方を、アンビル
又はアンビルとソケットの中間部以外の衝撃力や反動回
転力が其れ程加わらない部位に設けることができるた
め、検出信号を修正処理せずにそのまま使用することを
可能にする。
According to the means (apparatus) described in the above (3), by measuring the rotation angle of the electric motor or the interlocking mechanism from the occurrence of impact to the next impact, the advance of the rotation angle at one impact of the anvil. When the amount of advance is less than the planned rotation angle, the power supply to the electric motor is cut off and the rotation of the anvil is stopped, so the bolt can be tightened to a predetermined strength and the impact Both the sensor and the rotation angle detection sensor can be installed on the part other than the anvil or the intermediate part between the anvil and the socket where impact force or reaction rotational force is not applied so much, so the detection signal can be used without modification To be able to do.

【0016】上記(4)で述べた手段(装置)によれ
ば、ブレーキ回路が電動モータの回転にブレーキを加え
てアンビルの回転を直ちに停止するため、アンビルの惰
性回転を制御してボルトに対する無駄な打撃回数を少く
することを可能にする。
According to the means (apparatus) described in the above (4), the brake circuit applies the brake to the rotation of the electric motor to immediately stop the rotation of the anvil, so that the inertial rotation of the anvil is controlled to waste the bolt. It is possible to reduce the number of hits.

【0017】以上の如くであるから、上記(1)〜
(4)で述べた手段によって上述した技術的課題を解決
し前記従来の技術の問題点を解消することができる。
As described above, the above (1) to (1)
By the means described in (4), it is possible to solve the above-mentioned technical problems and solve the problems of the conventional techniques.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下に、上述した本発明の実施の
形態を添付した図面と共に詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The above-described embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0019】図1は本発明に係る締付制御装置を備えた
インパクトレンチの内部構造を説明した一部断面正面図
であって、符号で全体的に示したインパクトレンチのケ
ース体1A内には電動モータ2が取付けられ、また、ケ
ース体1Aの根端部外側にはカップリング3を介して上
記電動モータ2の回転角を測定するロータリーエンコー
ダ4が取付けられている。
FIG. 1 is a partial cross-sectional front view illustrating the internal structure of an impact wrench provided with a tightening control device according to the present invention. An electric motor 2 is attached, and a rotary encoder 4 for measuring the rotation angle of the electric motor 2 is attached to the outside of the root end of the case body 1A via a coupling 3.

【0020】5は上記モータ2の出力軸、6はこの出力
軸5に取付けた冷却用ファン、7,7はモータ出力軸5
の先端に形成したギヤ部5Aに噛合して連動回転する減
速ギヤ、7A,7Aは左右の減速ギヤ軸、8はこれ等両
減速ギヤ7,7に噛合する内歯のリングギヤ、9は根端
部を上記左右の減速ギヤ軸7A,7Aに取付けたスピン
ドルであって、電動モータ2の出力軸5が回転すると、
このスピンドル9が減速回転される仕組に成っている。
Reference numeral 5 is an output shaft of the motor 2, 6 is a cooling fan attached to the output shaft 5, and 7 and 7 are motor output shafts 5.
A gear portion 5A formed at the front end of the gear, which rotates in an interlocking manner, 7A and 7A are left and right reduction gear shafts, 8 is a ring gear with internal teeth which mesh with these both reduction gears 7, 7, and 9 is a root end Is a spindle whose parts are attached to the left and right reduction gear shafts 7A, 7A, and when the output shaft 5 of the electric motor 2 rotates,
The spindle 9 is designed to be rotated at a reduced speed.

【0021】11はケース体1Aの内部軸線方向に突出
せしめた上記スピンドル9の先端部9Aの外周に、同じ
く軸線方向にスライド自在に取付けたハンマ、11Sは
上記スピンドル9の根端部に嵌着したカップ状のスプリ
ングシート10と、ハンマ11の根端部側に連設した外
筒体11Aの内底部との間に介在した圧縮スプリング、
12,12は上記スピンドル先端部9Aの外周面に凹設
した螺旋溝9X,9Xに嵌込んだ鋼球であって、ハンマ
11は上記圧縮スプリング11Sの弾発力によって常時
ケース体1Aの先端口1Bの方向(図面下側方向)に付
勢されている。
Reference numeral 11 denotes a hammer attached to the outer periphery of the tip end portion 9A of the spindle 9 projecting in the inner axis direction of the case body 1A, and also slidably attached in the axial direction, and 11S fitted to the root end portion of the spindle 9. A compression spring interposed between the cup-shaped spring seat 10 and the inner bottom portion of the outer cylindrical body 11A continuously provided on the root end side of the hammer 11;
Reference numerals 12 and 12 denote steel balls fitted in spiral grooves 9X, 9X recessed on the outer peripheral surface of the spindle tip portion 9A, and the hammer 11 is always the tip opening of the case body 1A by the elastic force of the compression spring 11S. It is urged in the direction 1B (downward direction in the drawing).

【0022】11T,11Tは上記ハンマ11の先端部
に突設した係合歯、13はケース体1Aの先端口1B内
にスライド自在に嵌込んだアンビル、13T,13Tは
先端口1Bの内側面に嵌込まれているアンビル13の根
端部に形成した係合歯、14は上記先端口1Bの外側に
突出したアンビル13の先端部13Aにホルダ14Aを
用いて交換自在に取付けたソケットであって、上記アン
ビル13の係合歯13T,13Tはハンマ11の係合歯
11T,11Tに対して噛合自在であり、且つ、ソケッ
ト14の内部には各種部材Rに取付けるボルトZの頭部
が嵌込自在に構成されている。
11T and 11T are engaging teeth protruding from the tip of the hammer 11, 13 is an anvil slidably fitted in the tip opening 1B of the case body 1A, and 13T and 13T are inner surfaces of the tip opening 1B. The engaging teeth formed on the root end portion of the anvil 13 fitted in the socket 14 are sockets that are attached to the tip portion 13A of the anvil 13 protruding outside the tip opening 1B so as to be exchangeable by using a holder 14A. The engaging teeth 13T, 13T of the anvil 13 can be meshed with the engaging teeth 11T, 11T of the hammer 11, and the heads of the bolts Z to be attached to the various members R fit inside the socket 14. It is configured to be plugged in freely.

【0023】図2は上述した圧縮スプリング11Sの付
勢力に基づくハンマ11とアンビル13の各係合歯11
T,11Tと13T,13Tの噛合によって、電動モー
タ2の回転をアンビル13を介してソケット14に伝達
してボルトZを螺動回転している状態を示した断面図で
ある。
FIG. 2 shows the engaging teeth 11 of the hammer 11 and anvil 13 based on the urging force of the compression spring 11S described above.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which the rotation of the electric motor 2 is transmitted to the socket 14 via the anvil 13 and the bolt Z is screw-rotated by the engagement of T, 11T and 13T, 13T.

【0024】また、図3は上記の螺動回転が進んで締付
力が大きくなって、アンビル13を後方(図面に於いて
上方)に押し上げる反力が上述した圧縮スプリング11
Sのバネ圧より大きくなり、その結果、ハンマ11を後
方に押動してハンマ11の係合歯11T,11Tをアン
ビル13の係合歯13T,13Tから離脱した時の状態
を示した断面図であって、これ等図2と図3並びに図1
に於いて、15は後方に押動されたハンマ11の外筒体
11Aを検出して、上記各係合歯11T,11Tと13
T,13Tの噛合が離脱したことを検知するインパクト
センサを示し、このインパクトセンサ15はハンマ11
とアンビル13の衝撃力や反動回転力を直接受けないケ
ース体1A側に取付けられている。
Further, in FIG. 3, the above-mentioned screw rotation advances and the tightening force increases, and the reaction force that pushes the anvil 13 backward (upward in the drawing) is the compression spring 11 described above.
A cross-sectional view showing a state in which the spring pressure becomes larger than S, and as a result, the hammer 11 is pushed backward to disengage the engaging teeth 11T, 11T of the hammer 11 from the engaging teeth 13T, 13T of the anvil 13. 2 and 3 and FIG. 1
15 detects the outer cylindrical body 11A of the hammer 11 pushed backward and detects the engaging teeth 11T, 11T and 13
The impact sensor 15 for detecting the disengagement of the engagement of T and 13T is shown in FIG.
It is mounted on the side of the case body 1A that does not directly receive the impact force or reaction torque of the anvil 13.

【0025】上述のようにハンマ11が後方に押動され
て各係合歯11T,11Tと13T,13Tの噛合が離
脱すると、ハンマ11はアンビル13の負荷から一時的
に開放されるが、次の瞬間には上記圧縮スプリング11
Sの付勢力を受けて前方(図面に於いて下方)に弾発さ
れるため、この弾発力によってハンマ11の係合歯11
T,11Tがアンビル13の係合歯13T,13Tを打
撃して、アンビル13側にボルトZを締付ける強力なイ
ンパクト力を発生させることができる。
When the hammer 11 is pushed backward and the engagement teeth 11T, 11T and 13T, 13T are disengaged from each other as described above, the hammer 11 is temporarily released from the load of the anvil 13. At the moment of, the compression spring 11
Since it is elastically urged forward (downward in the drawing) by the urging force of S, this elastic force causes the engaging teeth 11 of the hammer 11 to move.
T and 11T can hit the engaging teeth 13T and 13T of the anvil 13 to generate a strong impact force that tightens the bolt Z on the anvil 13 side.

【0026】本発明は、上記のインパクトセンサ15が
ハンマ11の外筒体11Aを検出してから次の検出迄の
間、即ち、インパクト力発生から次のインパクト力が発
生する迄の間に、電動モータ2が回転する回転角が予め
設定した回転角以下に達した時に、電動モータ2の供給
電源を断って締付けを停止するか(請求項1、2)、或
は、上記電動モータ2の回転角を更にアンビル13の1
インパクトでの回転角の進み量に変換し、進み量が予定
の回転角以下に達した時に、電動モータ2の供給電源を
断って締付けを停止する(請求項3)ように構成されて
いる。
According to the present invention, the impact sensor 15 detects the outer cylinder 11A of the hammer 11 until the next detection, that is, between the impact force generation and the next impact force generation. When the rotation angle of the electric motor 2 reaches a preset rotation angle or less, the power supply to the electric motor 2 is cut off to stop the tightening (claims 1 and 2), or the electric motor 2 is rotated. Rotation angle is further 1 of anvil 13
It is configured to be converted into the advance amount of the rotation angle at impact, and when the advance amount reaches a predetermined rotation angle or less, the power supply to the electric motor 2 is cut off to stop the tightening (claim 3).

【0027】要するに、アンビル13が回転しないとし
た場合に、ハンマ11は180°回転する度に1回アン
ビル13を打撃することを繰返し、ボルト締めの場合ア
ンビル13は少しずつハンマ11の打撃によって回転す
るから、180°+αの回転角になる。
In short, assuming that the anvil 13 does not rotate, the hammer 11 repeats hitting the anvil 13 once every 180 ° rotation, and in the case of bolting, the anvil 13 is gradually rotated by the hammer 11 hitting. Therefore, the rotation angle is 180 ° + α.

【0028】一方、電動モータ2とハンマ11の回転は
減速機によって決まっているため、ハンマ11が180
°回転する時の電動モータ2の回転を知ることができ、
それをロータリーエンコーダ4からの信号で読取れば、
180°分よりも多い分でアンビル13が回転したこと
になるから、この回転量が予定(設定)の回転量以下に
達した時に電動モータ2への供給電源を断ち、更に、ブ
レーキ回路にてアンビル13の回転を直ちに停止して、
余分な打撃を防止する仕組に成っている。
On the other hand, since the rotations of the electric motor 2 and the hammer 11 are determined by the speed reducer, the hammer 11 moves 180 degrees.
° You can know the rotation of the electric motor 2 when rotating,
If you read it with the signal from the rotary encoder 4,
Since the anvil 13 has rotated more than 180 °, the power supply to the electric motor 2 is cut off when this amount of rotation reaches or falls below the planned (set) amount of rotation, and the brake circuit is used. Immediately stop the rotation of the anvil 13,
It is designed to prevent excessive impact.

【0029】図4は本発明に係る締付制御装置の電気的
構成を説明したブロック図であって、図中、20はマイ
クロコンピュータを搭載したコントローラ、21は電源
スイッチと正転用及び逆転用の各スイッチを備えた操作
スイッチ、22は1インパクトに於けるアンビル13の
回転角を設定するボリューム、23はSSRリレー、2
4は正転と逆転用の各リレーとブレーキリレーを備えた
リレー回路を示す。
FIG. 4 is a block diagram for explaining the electrical construction of the tightening control device according to the present invention. In the figure, 20 is a controller equipped with a microcomputer, 21 is a power switch and for forward rotation and reverse rotation. Operation switch equipped with each switch, 22 is a volume for setting the rotation angle of the anvil 13 in one impact, 23 is an SSR relay, 2
Reference numeral 4 represents a relay circuit including forward and reverse relays and a brake relay.

【0030】また、上記コントローラ20に組込まれて
いるメモリ(図示省略)には、特許請求の範囲と図7の
全体構成図に記載した各手段、即ち、ロータリーエンコ
ーダ4とインパクトセンサ15から送られて来る各検出
信号に従ってインパクト力が1回発生する毎の電動モー
タ2の回転角を算出する回転角算出手段と、算出した回
転角を1インパクト毎のアンビルの回転角の進み量に変
換するアンビル進み量変換手段と、変換したアンビル回
転角進み量と設定値とを夫々比較して、進み量が設定値
以下に達したか否かを判定するアンビル進み量比較手段
と、進み量が設定値以下に達した場合に電動モータ2へ
の供給電源を断つアンビル回転停止手段を構成するため
の各種のプログラムが格納されている。
A memory (not shown) incorporated in the controller 20 is sent from the respective means described in the claims and the overall configuration diagram of FIG. 7, that is, the rotary encoder 4 and the impact sensor 15. Rotation angle calculation means for calculating the rotation angle of the electric motor 2 each time an impact force is generated once according to each incoming detection signal, and an anvil for converting the calculated rotation angle into the advance amount of the rotation angle of the anvil for each impact. The advance amount conversion means, the converted anvil rotation angle advance amount and the set value are respectively compared to determine whether or not the advance amount has reached the set value or less, and the advance amount comparison means and the advance amount are set values. Various programs are stored for configuring an anvil rotation stopping means for cutting off the power supply to the electric motor 2 when the following is reached.

【0031】図5はインパクト間のロータリーエンコー
ダ4からの信号数と、ロータリーエンコーダ信号及びイ
ンパクトセンサ信号の関係を示した線図であり、また、
図6は本発明によるボルト締付と緩めの各処理手順を説
明したフローチャート、図7は本発明の全体を説明した
構成図であって、図6に示したフローチャートを実行す
るに当ってステップS1の締め回転処理(正転用スイッ
チON)を選択すると、メモリに格納したプログラムに
従ってステップS10までのボルト締付処理が実行さ
れ、また、フローチャートのステップS11の緩め回転
処理(逆転用スイッチON)を選択した場合には、同じ
くメモリのプログラムに従ってステップS12からステ
ップS17までのボルト緩め処理が実行される仕組に成
っている。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the number of signals from the rotary encoder 4 between impacts and the rotary encoder signal and the impact sensor signal.
FIG. 6 is a flow chart for explaining each processing procedure of bolt tightening and loosening according to the present invention, and FIG. 7 is a configuration diagram for explaining the whole of the present invention. Step S1 in executing the flow chart shown in FIG. When the tightening rotation process (normal rotation switch ON) is selected, the bolt tightening process up to step S10 is executed according to the program stored in the memory, and the loosening rotation process (reverse rotation switch ON) in step S11 of the flowchart is selected. In this case, the bolt loosening process from step S12 to step S17 is executed according to the memory program.

【0032】尚、上述した実施の形態の説明では、電動
モータ2の回転角をロータリーエンコーダ4で測定して
いるが、電動モータ2の回転をハンマ11側に伝達する
中間連動機構(減速機等)の回転をロータリーエンコー
ダ4で測定しても、同様の効果を得ることができるか
ら、インパクトによる反動回転を受けないところであれ
ば、その測定位置はいずれであってもよい。
In the above description of the embodiment, the rotation angle of the electric motor 2 is measured by the rotary encoder 4. However, an intermediate interlocking mechanism (reduction gear etc.) for transmitting the rotation of the electric motor 2 to the hammer 11 side. Since the same effect can be obtained even if the rotation of (1) is measured by the rotary encoder 4, the measurement position may be any as long as it is not subjected to the reaction rotation due to the impact.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上述べた次第で、本発明によれば作業
者の感に頼らずに自動的に規定のボルト締結力で締付け
作業を行うことができ、初心者にもボルト締結力のバラ
ツキを生じることなく適切なボルト締結作業を可能とす
るが、本発明では特に、衝撃力や反動回転力を受けない
部分で電動モータ又は連動機構の回転角を検出するた
め、ロータリーエンコーダ等の高精度なセンサを使用し
て回転角を正確に検出できると共に、検出した回転角の
修正も不要なため、比較的低コストにて実施できる利点
を備えている。
As described above, according to the present invention, it is possible to automatically perform the tightening work with the prescribed bolt tightening force without depending on the feeling of the worker, and the variation in the bolt tightening force can be achieved even for a beginner. Although it is possible to perform an appropriate bolt fastening work without causing the occurrence, particularly in the present invention, since the rotation angle of the electric motor or the interlocking mechanism is detected in a portion that is not subjected to impact force or reaction rotational force, high precision such as a rotary encoder is required. Since the sensor can be used to accurately detect the rotation angle and correction of the detected rotation angle is not necessary, it has an advantage that the rotation angle can be implemented at a relatively low cost.

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

【図1】本発明に係る締付制御装置を備えたインパクト
レンチの内部構造を説明した一部断面正面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional front view illustrating the internal structure of an impact wrench including a tightening control device according to the present invention.

【図2】ハンマとアンビルが噛合している状態を説明し
た要部の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part for explaining a state where a hammer and an anvil are meshed with each other.

【図3】ハンマとアンビルが離脱している状態を説明し
た要部の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part for explaining a state where a hammer and an anvil are separated from each other.

【図4】本発明に係る締付制御装置の電気的構成を説明
したブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a tightening control device according to the present invention.

【図5】ロータリーエンコーダの信号数とロータリーエ
ンコーダ信号及びインパクトセンサ信号の関係を説明し
た線図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the number of signals of the rotary encoder, the rotary encoder signal, and the impact sensor signal.

【図6】ボルト締付け作業と緩め作業の各処理手順を説
明したフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating each processing procedure of bolt tightening work and loosening work.

【図7】本発明の全体を説明した構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram illustrating the entire invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インパクトレンチ 1A ケース体 2 電動モータ 4 ロータリーエンコーダ 5 モータ出力軸 7 減速歯車 9 スピンドル 11 ハンマ 11T 係合歯 11S 圧縮スプリング 13 アンビル 13T 係合歯 14 ソケット 15 インパクトセンサ Z ボルト 1 Impact Wrench 1A Case Body 2 Electric Motor 4 Rotary Encoder 5 Motor Output Shaft 7 Reduction Gear 9 Spindle 11 Hammer 11T Engaging Teeth 11S Compression Spring 13 Anvil 13T Engaging Teeth 14 Socket 15 Impact Sensor Z Bolt

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ボルト締付用のソケットを備えたアンビ
ルに電動モータ側のハンマを噛合することにより、電動
モータの回転をアンビル側に伝達する一方、アンビル側
に必要以上の負荷がかかると上記ハンマの噛合を離脱
し、再びバネの付勢力によりハンマがアンビルに噛合す
る時のインパクト力を利用してボルト締めを行うように
構成したインパクトレンチに於いて、 上記ハンマによるインパクト力が発揮される度に、上記
電動モータ又は電動モータとハンマとの間に設けた連動
機構の回転角を測定し、この回転角が設定した回転角以
下に達すると、電動モータへの供給電源を断ってアンビ
ルの回転を停止することを特徴とするインパクトレンチ
の締付制御方法。
1. A rotation of an electric motor is transmitted to the anvil side by engaging a hammer on the side of the electric motor with an anvil equipped with a socket for tightening bolts, while an excessive load is applied to the anvil side. In the impact wrench configured to disengage the hammer and use the impact force when the hammer meshes with the anvil by the biasing force of the spring to tighten the bolts, the impact force of the hammer is exerted. Every time, the rotation angle of the electric motor or the interlocking mechanism provided between the electric motor and the hammer is measured, and when this rotation angle reaches the set rotation angle or less, the power supply to the electric motor is cut off and the anvil A tightening control method for an impact wrench, characterized by stopping rotation.
【請求項2】 ボルト締付用のソケットを備えたアンビ
ルに電動モータ側のハンマを噛合することにより、電動
モータの回転をアンビル側に伝達する一方、アンビル側
に必要以上の負荷がかかると上記ハンマの噛合を離脱
し、再びバネの付勢力によりハンマがアンビルに噛合す
る時のインパクト力を利用してボルト締めを行うように
構成したインパクトレンチに於いて、 上記のハンマがアンビルから離脱したことを検出するイ
ンパクトセンサと、上記の電動モータ又は電動モータと
ハンマとの間に設けた連動機構の回転角を検出する回転
角検出センサと、これ等両センサから送られて来る検出
信号に従ってインパクト力が1回発生する毎の上記電動
モータ又は連動機構の回転角を算出する回転角算出手段
と、算出した回転角が設定した回転角以下に達すると電
動モータへの供給電源を断ってアンビルの回転を停止す
るアンビル回転停止手段とによって構成したことを特徴
とするインパクトレンチの締付制御装置。
2. The rotation of the electric motor is transmitted to the anvil side by engaging a hammer on the side of the electric motor with an anvil equipped with a socket for tightening bolts, while an excessive load is applied to the anvil side. In the impact wrench configured to disengage the hammer and use the impact force when the hammer again meshes with the anvil by the biasing force of the spring to tighten the bolt, the hammer is disengaged from the anvil. Impact sensor that detects the rotation angle, the rotation angle detection sensor that detects the rotation angle of the electric motor or the interlocking mechanism provided between the electric motor and the hammer, and the impact force according to the detection signals sent from these sensors. Angle calculating means for calculating the rotation angle of the electric motor or the interlocking mechanism each time the occurrence of Upon reaching the lower clamping control apparatus of the impact wrench, characterized by being configured by an anvil rotation stopping means for stopping the rotation of the anvil turned down power supply to the electric motor.
【請求項3】 ボルト締付用のソケットを備えたアンビ
ルに電動モータ側のハンマを噛合することにより、電動
モータの回転をアンビル側に伝達する一方、アンビル側
に必要以上の負荷がかかると上記ハンマの噛合を離脱
し、再びバネの付勢力によりハンマがアンビルに噛合す
る時のインパクト力を利用してボルト締めを行うように
構成したインパクトレンチに於いて、 上記のハンマがアンビルから離脱したことを検出するイ
ンパクトセンサと、上記の電動モータ又は電動モータと
ハンマとの間に設けた連動機構の回転角を検出する回転
角検出センサと、これ等両センサから送られて来る検出
信号に従ってインパクト力が1回発生する毎の上記電動
モータ又は連動機構の回転角を算出する回転角差算出手
段と、この算出した回転角をインパクト毎のアンビルの
回転角の進み量に変換するアンビル進み量変換手段と、
変更したアンビル回転角進み量とアンビル進み量設定手
段によって設定された設定値とを比較して、この進み量
が設定値以下に達したか否かを判定するアンビル進み量
比較手段と、進み量が設定値以下に達すると電動モータ
への供給電源を断ってアンビルの回転を停止するアンビ
ル回転停止手段とによって構成したことを特徴とするイ
ンパクトレンチの締付制御装置。
3. The rotation of the electric motor is transmitted to the anvil side by engaging a hammer on the side of the electric motor with an anvil equipped with a socket for tightening bolts, while an unnecessarily large load is applied to the anvil side. In the impact wrench configured to disengage the hammer and use the impact force when the hammer again meshes with the anvil by the biasing force of the spring to tighten the bolt, the hammer is disengaged from the anvil. Impact sensor that detects the rotation angle, the rotation angle detection sensor that detects the rotation angle of the electric motor or the interlocking mechanism provided between the electric motor and the hammer, and the impact force according to the detection signals sent from these sensors. Angle difference calculation means for calculating the rotation angle of the electric motor or the interlocking mechanism each time the occurrence of An anvil advancing amount conversion means for converting the advance amount of the rotation angle of the anvil for each,
The anvil advance amount comparison means for comparing the changed anvil rotation angle advance amount with the set value set by the anvil advance amount setting means to determine whether or not this advance amount has reached the set value or less, and the advance amount. Is a set value or less, the impact wrench tightening control device is constituted by an anvil rotation stop means for stopping the rotation of the anvil by cutting off the power supply to the electric motor.
【請求項4】 アンビル回転停止手段が電動モータへの
供給電源を断つと同時に、電動モータの回転にブレーキ
を加えてアンビルの回転を直ちに停止するブレーキ回路
を備えて成ることを特徴とする請求項2又は3記載のイ
ンパクトレンチの締付制御装置。
4. An anvil rotation stopping means is provided with a brake circuit for stopping the supply of power to the electric motor and applying a brake to the rotation of the electric motor to immediately stop the rotation of the anvil. The impact wrench tightening control device according to 2 or 3.
JP12103396A 1996-04-18 1996-04-18 Impact wrench fastening controlling method and device thereof Pending JPH09285974A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12103396A JPH09285974A (en) 1996-04-18 1996-04-18 Impact wrench fastening controlling method and device thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12103396A JPH09285974A (en) 1996-04-18 1996-04-18 Impact wrench fastening controlling method and device thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09285974A true JPH09285974A (en) 1997-11-04

Family

ID=14801162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12103396A Pending JPH09285974A (en) 1996-04-18 1996-04-18 Impact wrench fastening controlling method and device thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09285974A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001246573A (en) * 2000-03-03 2001-09-11 Matsushita Electric Works Ltd Impact fastening tool
EP1208946A1 (en) * 1999-03-16 2002-05-29 Kuken Co. Ltd Reading method of screw rotation angle of hand-held impact wrench, hand-vibration detection method, tightening evaluation method and control method of hand-held power screw loosening tool
US6945337B2 (en) 2003-10-14 2005-09-20 Matsushita Electric Works, Ltd. Power impact tool
US6978846B2 (en) 2003-08-26 2005-12-27 Matsushita Electric Works, Ltd. Power tool used for fastening screw or bolt
US7155986B2 (en) 2003-10-14 2007-01-02 Matsushita Electric Works, Ltd. Power fastening tool
FR2893270A1 (en) * 2005-11-15 2007-05-18 Georges Renault Soc Par Action DISCONTINUOUS TIGHTENING KEY COMPRISING MEANS FOR MEASURING DYNAMIC PHENOMENA INDUCED BY SAID TIGHTENING ON THE CARTER OF THE KEY
JP2007210041A (en) * 2006-02-07 2007-08-23 Makita Corp Screw fastening machine
JP2017042839A (en) * 2015-08-24 2017-03-02 株式会社マキタ Rotary impact tool
WO2022024501A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 Impact tool, control method for impact tool, and program
JP2022027228A (en) * 2020-07-31 2022-02-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 Impact tool, method for controlling impact tool, and program

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1208946A1 (en) * 1999-03-16 2002-05-29 Kuken Co. Ltd Reading method of screw rotation angle of hand-held impact wrench, hand-vibration detection method, tightening evaluation method and control method of hand-held power screw loosening tool
EP1208946A4 (en) * 1999-03-16 2002-11-06 Kuken Co Ltd Reading method of screw rotation angle of hand-held impact wrench, hand-vibration detection method, tightening evaluation method and control method of hand-held power screw loosening tool
JP2001246573A (en) * 2000-03-03 2001-09-11 Matsushita Electric Works Ltd Impact fastening tool
US6978846B2 (en) 2003-08-26 2005-12-27 Matsushita Electric Works, Ltd. Power tool used for fastening screw or bolt
US6945337B2 (en) 2003-10-14 2005-09-20 Matsushita Electric Works, Ltd. Power impact tool
US7155986B2 (en) 2003-10-14 2007-01-02 Matsushita Electric Works, Ltd. Power fastening tool
CN1306354C (en) * 2003-10-14 2007-03-21 松下电工株式会社 Power fastening tool
WO2007057424A1 (en) * 2005-11-15 2007-05-24 Etablissements Georges Renault Discontinuous tightening wrench comprising means for measuring dynamic events caused by this tightening on the casing of the wrench
FR2893270A1 (en) * 2005-11-15 2007-05-18 Georges Renault Soc Par Action DISCONTINUOUS TIGHTENING KEY COMPRISING MEANS FOR MEASURING DYNAMIC PHENOMENA INDUCED BY SAID TIGHTENING ON THE CARTER OF THE KEY
JP2009515716A (en) * 2005-11-15 2009-04-16 エタブリスマン・ジョルジュ・ルノー Discontinuous tightening wrench with means for measuring dynamic phenomena induced by tightening on the wrench casing
US7987919B2 (en) 2005-11-15 2011-08-02 Etablissements Georges Renault Discontinuous tightening wrench comprising means for measuring dynamic events caused by this tightening on the casing of the wrench
JP2007210041A (en) * 2006-02-07 2007-08-23 Makita Corp Screw fastening machine
JP2017042839A (en) * 2015-08-24 2017-03-02 株式会社マキタ Rotary impact tool
US10427282B2 (en) 2015-08-24 2019-10-01 Makita Corporation Rotary impact tool and method for controlling the same
WO2022024501A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 Impact tool, control method for impact tool, and program
JP2022027225A (en) * 2020-07-31 2022-02-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 Impact tool, method for controlling impact tool, and program
JP2022027228A (en) * 2020-07-31 2022-02-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 Impact tool, method for controlling impact tool, and program
EP4190493A4 (en) * 2020-07-31 2023-12-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Impact tool, control method for impact tool, and program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4412377B2 (en) Impact rotary tool
EP1208946B1 (en) Reading method of screw rotation angle of hand-held impact wrench, hand-vibration detection method, tightening evaluation method and control method of hand-held power screw loosening tool
US6968908B2 (en) Power tools
US8196673B2 (en) Method and apparatus for determining when a threaded fastener has been tightened to a predetermined tightness
JPH0230832B2 (en)
JPH09285974A (en) Impact wrench fastening controlling method and device thereof
JP6471967B2 (en) Impact tools
JP2000210877A (en) Rotary hammering tool
WO2014041723A1 (en) Impact tightening tool
JP3264157B2 (en) Rotary impact tool
JP5390226B2 (en) Screw tightening device
JPH06254775A (en) Power rotary tool having torque detection and automatic stopping mechanism
JP6782428B2 (en) Impact rotary tool
WO2018100802A1 (en) Rotary impact tool
JP2005279865A (en) Impact type fastening tool
JP2013107165A (en) Impact rotary tool
JPS6124152B2 (en)
WO2018100801A1 (en) Impact rotary tool and method for setting shutoff impact count
JP2000326250A (en) Method and device for controlling nut runner
JP4250126B2 (en) Automatic screwing machine
JPS6124153B2 (en)
JPS629005Y2 (en)
JP3028357B2 (en) Impact wrench
JP6621013B2 (en) Method and system for determining whether screw tightening is good or bad
KR20210005846A (en) Portable electric pulse tool and method for tightening

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060328

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060905