JPH1015844A - 電動ナットランナー - Google Patents
電動ナットランナーInfo
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Abstract
を高めること。 【解決手段】 制御可能なモータ2と、トルク値を入力
できる各設定値入力手段11と、トルク値を適宜記憶す
る記憶手段12と、ナット締め開始を検出可能なナット
締め開始検出手段13と、実際に発生したトルクを検出
するトルク検出手段16と、検出したトルク値と予め設
定したトルク値とを比較演算して設定したトルク値で締
め付けできるように制御すること。スロースタート時間
を設定するスロースタート時間設定手段12aを設け、
該スロースタート時間で最高速度に回転制御できるよう
にしたこと。
Description
好にでき、且つスロースターター機能,ナット締めの結
果を記憶できたり、該記憶値を外部出力できたり、或い
は設定トルク値まで締め付けができたり、破損等の危険
状態の検出機能を備えた電動ナットランナーに関する。
ランナーは種々のものが存在している。しかるに、電動
ナットランナーには、スロースターター機能を備えたも
のや、或いは、ナット締めの結果を記憶できたり、該記
憶値を外部出力できるものは存在しなかった。さらに
は、設定トルク値まで締め付けができたり、破損等の危
険状態の検出機能を備えたものは存在していない。
業時のモータの電流値を検出することにより、トルクの
管理をおこなう方式が開発されている。特に、モータに
おいて、負荷トルク、モータ回転数、モータに流れる電
流の間に相関関係がある。この特性を利用して電流値よ
りトルク制御を行っているが、環境等の条件によりバラ
つきが多い欠点があった。
ロースタート時間の設定が一定であり、ナット締めの条
件によりスロースタート時間を設定することができなか
った。このため、出力軸の衝撃を和らげることができな
い場合があった。また、2度締めを行ったときにナット
を締め付け過ぎる場合があった。
は、ナット締めを行った後の結果を記憶する機能が存在
しないため、ナット締めの結果を複数回分まとめて確認
したり、そのナット締めの結果の最大値,最小値及び平
均値を容易に求めることはできなかった。さらに、その
ナット締めの結果を外部に出力することができなかっ
た。
度停止トルクを設定すると、ナット締め(正回転)とナ
ット緩め(逆回転)とも設定トルクを検出すると停止す
る。一度締め付けを行ったナットを外すには、締め付け
たトルク値よりも大きなトルクが必要となるため、再度
トルクを設定する必要があり作業が複雑となる重大な欠
点があった。
ト等が破損すると、強い衝撃とともに空回りを始め危険
な状態になることもある。また、従来より電動ナットラ
ンナーでは、この危険な状態を検出することができず、
危険状態から退避(モータ停止)するには、使用者がス
イッチを切るしか方法がなく、退避が遅れて人身事故等
が発生することもあった。
題を解決すべく、鋭意,研究を重ねた結果、その発明
を、モータ駆動にて遊星歯車変速部を介して出力軸に駆
動力を伝達させる電動ナットランナーにおいて、前記遊
星歯車変速部の内歯歯車箇所に設けた起歪体と、該起歪
体に連動する歪みゲージとを正転用,逆転用の一対備
え、該歪みゲージにてトルク制御するようにしてなる電
動ナットランナー等としたことにより、トルク値を適ト
ルクの管理が良好にでき、且つスロースターター機能,
ナット締めの結果を記憶できたり、該記憶値を外部出力
できたり、或いは設定トルク値まで締め付けができた
り、破損等の危険状態の検出機能を備えることもでき、
前記の課題を解決したものである。
に基づいて説明すると、図1は本発明の電動ナットラン
ナーの断面図であり、筐体1の内部に、モータ2の駆動
軸3を介して2段の遊星歯車変速部Aが設けられてい
る。該1段目の遊星歯車変速部Aの内歯歯車A1 の回転
に対して固定する起歪体4が設けられ、該起歪体4に張
り付けられて歪みゲージ5が設けられている。ナット締
めにより、トルクが加わったときに、前記内歯歯車A1
に反力方向のトルクが発生して前記歪みゲージ5を歪ま
せる。該歪みゲージ5によって検出されたトルク値に
て、制御部Bにてトルク管理が行われるように構成され
ている。前記2段目の遊星歯車変速部Aを介して出力軸
6が駆動可能に設けられ、該出力軸6には、ナットを回
すためのソケット7が固着されている。前記筐体1の先
端箇所には、ナット締めの際に発生する反力を受けるた
めの反力受け部8が設けられている。
用、逆回転用とトルクのかかる方向により別々に検知で
きるように2つ設けられている。これによって、前記歪
みゲージ5も2つ設けられている。2つの歪みゲージ5
を設けると、ねじ締め,緩めの各動作に対して設定トル
クを変更してできる。即ち、ねじを緩める際には、絞め
る際に要したトルクより高いトルクを加えないと確実に
緩めることができない点を解決するものである。
接する面を円筒面または球面として円の頂点が起歪体4
断面の図心を通るように構成されている。このようにし
たのは、トルク検出精度を改善するためである。即ち、
起歪体4に力を伝達する部分が平面同士で接触している
場合には、微小に見た場合、力のかかる点(力点)が不
定となり、力点が起歪体断面の図心から外れ、曲げ成分
の応力が発生し、トルク検出制度が悪化する不都合を解
消するものである。また、前記起歪体4が弾性体9を介
して固定されている。これは、不要な力を起歪体4に掛
けることなく、固定することができ、起歪体4に力を掛
ける力点を安定させ、トルク検出精度を改善するためで
ある。また、前記起歪体4,歪みゲージ5は、それぞれ
1つのみに構成することもある。
を制御する中央演算処理装置(CPU)10が設けられ
ている。また、ナット締め及び緩めの各トルク値を入力
できる各設定値入力手段11も設けられている。そのト
ルク値は記憶手段12に適宜格納される。また、ナット
締めの開始,終了を検出するナット締め開始検出手段1
3が設けられている。
ト締め開始検出手段13によりナット締め開始を検出す
ると、モータ制御手段14により前記モータ2を制御
し、トルクが発生するように構成されている。また、該
トルクが発生したときに、トルク値を検出するトルク検
出手段16が設けられ、該トルク値は前記中央演算処理
装置(CPU)10に格納される。
手段11にて設定されたトルク値とが比較演算され、そ
の設定されたトルク値になるまでモータ2は駆動され
る。このとき、設定されたトルク値となった場合,或い
は、ナット締め開始検出手段13にてナット締めが終了
を検出した場合には、前記モータ制御手段14によりモ
ータ2が停止する。
ルク値や、計測されたトルク値は制御部Bの表面側に設
けた表示手段17にデジタル表示されるように設けられ
ている。12aはスロースタート時間の時間設定手段
で、前記記憶手段12に記憶されている。この時間設定
することで、スロースタート時間で、モータ2の回転数
が最高回転数になるようにモータ2が制御される。前記
制御部Bは、図3の鎖線内で囲まれた,各設定値入力手
段11,記憶手段12,時間設定手段12a,ナット締
め開始検出手段13,モータ制御手段14,トルク検出
手段16、表示手段17にて構成されている。また、電
動ナットランナーには、トリガスイッチ21が設けられ
ている。
て説明すると、まず、スロースタート時間を適宜設定す
る(S1参照)。そして、スロースタート時間を再設定
するか否かを判断し(S2参照)、NOの場合には、そ
のままとする。再設定の場合には、S1の手前に戻る。
そして、ナット締め開始検出手段13にてナット締めの
開始か否かを判断し(S3参照)、ナット締めが開始し
たことを検出したときに、モータ2は回転する(S4参
照)。そして、そのスロースタート時間内で、モータ2
の回転数は上昇する(S5参照)。さらに、回転数が増
加して、設定したトルク値と、トルク検出手段16にて
検出したトルク値とを比較判断し、設定したトルク値に
達したか否かを判断し(S6参照)、達した場合には、
モータ2が停止する(S9参照)。また、トルク値に達
しない場合、ナット締めを続けるか否かを判断し(S7
参照)、続けないとした場合には、モータ2を停止させ
る(S9参照)。ナット締めを続ける状態では、さらに
最高回転になっているか否かを判断し(S8参照)、最
高回転数の場合には、設定トルク値になっているかを判
断するS6の手前に戻る。また、最高回転数になってい
ない場合には、S5のモータ2の回転数がさらに上昇す
る箇所に戻る。
の形態の構成に加えるに、前記記憶手段12に、作業結
果が記憶されるようにしたものである。さらに、記憶さ
れた結果及び結果の最大のトルク値,最小のトルク値,
平均値のトルク値を前記表示手段17に表示する。この
場合のフローチャートでは、図5に示すように、ナット
締め開始検出手段13にてナット締め開始か否かを判断
し(S11参照)、ナット締め開始を検出したときに、
モータ2は回転し(S12参照)、設定したトルク値
と、トルク検出手段16にて検出したトルク値とを比較
判断し、設定したトルク値に達したか否かを判断し(S
13参照)、トルク値に達した場合、作業結果を記憶手
段12に記憶し(S18参照)、モータ2を停止する
(S15参照)。トルク値に達しない場合、ナット締め
を続けるか否かを判断し(S14参照)、ナット締めを
続ける状態では、さらに前記S13の手前に戻る。ま
た、続けないとした場合には、モータ2が停止する(S
15参照)。また、記憶手段12に記憶されている各種
の作業結果を参照するか否かを判断し(S16参照)、
参照する場合には、作業結果(設定された最大のトルク
値,最小のトルク値,平均値のトルク値等)を表示手段
17に表示して(S17参照)終了する。
実施の形態において、前記記憶手段12に記憶された作
業結果(停止トルク,開始〜停止までのトルク経過等)
の各種データが、通信手段18にて外部に通信可能に構
成されている。他の構成は第1の実施の形態と同一であ
る。そのフローチャートは図6に示されている。そのS
11乃至S17及びS20までは、図5のフローチャー
トと同様であり、表示手段17に表示した後、これを通
信するか否かを判断し(S18参照)、通信すると判断
したときには、その作業結果を外部に通信して(S19
参照)、終了する。
の形態に対して、モード設定手段19が設けられてい
る。該モード設定手段19には、正転側のトルクのみを
検出する,正転検出モード19aと、逆転側のトルクの
みを検出する,逆転検出モード19aとがある。この外
は、第1の実施の形態と同様である。
は、図7に示すように、まず、モード設定の状態とし
(S21参照)、そしてモード設定手段19にて正転,
逆転モードを設定するか否かを判断し(S22参照)、
モード設定した後は、ナット締め開始検出手段13にて
ナット締め開始か否かを判断し(S23参照)、ナット
締め開始を検出したときに、モータ2は回転する(S2
4参照)。そして、モード設定による検出モードとなっ
ているか否かを判断し(S25参照)、正転,逆転のモ
ードを検出したときには、設定したトルク値と、トルク
検出手段16にて検出したトルク値とを比較判断し、設
定したトルク値に達したか否かを判断し(S26参
照)、達した場合には、モータ2が停止する(S28参
照)。また、トルク値に達しない場合、ナット締めを続
けるか否かを判断し(S27参照)、続けないとした場
合には、モータ2が停止する(S28参照)。ナット締
めを続けるときに、再度、設定トルク値になっているか
を判断するS25の手前に戻る。
の形態に対して、危険状態検出手段20が設けられてい
る。これによって、具体的には、発生したトルクが急激
に減少した場合には、モータ2を停止等するように制御
されている。さらに具体的には、警報をでるように構成
されたり、或いは、警報灯が点灯されたり、或いは表示
手段17に警報内容が表示されるように構成されること
もある。
は、図8に示すように、ナット締め開始検出手段13に
てナット締め開始か否かを判断し(S31参照)、ナッ
ト締め開始を検出したときに、モータ2は回転する(S
32参照)。そして、前記危険状態検出手段20にて危
険状態か否かを判断し(S33参照)、危険状態である
場合には、モータ2は停止する(S36参照)。しか
し、危険状態でない場合には、さらに、回転数が増加し
て、設定したトルク値と、トルク検出手段16にて検出
したトルク値とを比較判断し、設定したトルク値に達し
たか否かを判断し(S34参照)、トルク値に達しない
場合、ナット締めを続けるか否かを判断し(S35参
照)、続けないとした場合に、モータ2が停止する(S
36参照)。続けるとした場合には、危険状態か否かを
判断する(S33参照)ように戻る。
て遊星歯車変速部Aを介して出力軸6に駆動力を伝達さ
せる電動ナットランナーにおいて、前記遊星歯車変速部
Aの内歯歯車A1 箇所に設けた起歪体4と、該起歪体4
に連動する歪みゲージ5とを正転用,逆転用の一対備
え、該歪みゲージにてトルク制御できるようにしてなる
電動ナットランナーとしたことにより、起歪体4を2個
設けることで、回転方向を検知しトルク制御が良好がで
きる。即ち、ねじを緩める際には、締める際に要したト
ルクより高いトルクを加えないと確実に緩めることがで
きなが、起歪体4を2個設けることで、正転,逆転に対
して良好に対応できる利点がある。
ータ2と、トルク値を入力できる各設定値入力手段11
と、トルク値を適宜記憶する記憶手段12と、ナット締
め開始を検出可能なナット締め開始検出手段13と、実
際に発生したトルクを検出するトルク検出手段16と、
検出したトルク値と予め設定したトルク値とを比較演算
して設定したトルク値で締め付けできるように制御し、
スロースタート時間を設定するスロースタート時間設定
手段12aを設け、該スロースタート時間で最高速度に
回転制御できるようにしてなる電動ナットランナーとし
たことにより、スロースタート時間をナット締めの条件
にあった設定をすることにより、ナット締め開始時の衝
撃を和らげることができ、作業の安全性を高めることが
できる。特に、スロースタート時間を設けることで、衝
撃なる締め付けでなくなり、ナットを二度締めする場合
においてもナットの締め過ぎを軽減できる。
の最大値,最小値,平均値等の作業結果を記憶手段に記
憶するようにしてなることで、複数回分のナット締め結
果をまとめて確認でき、作業の正確性を確保できる。
のトルク及び逆転側のトルクをそれぞれ設定するモード
設定手段19を備えることで、締め付けたナットを緩め
るために再度トルクを設定しなければならない煩雑な作
業をすることがなくなり、極めて効率の良い電動ナット
ランナーを提供できる。
破壊等により発生したトルクが急激に減少したときに検
出する危険状態検出手段20を設けることにより、締め
付け中にボルト又はナットが破損すると、強い衝撃を受
けると共に空回りするような危険な状態となることをそ
の危険状態検出手段20で感知し、その危険状態の検出
に応じてトルク制御するようにできる。具体的には、モ
ータ2を自動的に停止等することができ、極めて安全に
できる。即ち、従来では、人手で停止させることしかで
きなかった点を確実に解消できる。
Claims (5)
- 【請求項1】 モータ駆動にて遊星歯車変速部を介して
出力軸に駆動力を伝達させる電動ナットランナーにおい
て、前記遊星歯車変速部の内歯歯車箇所に設けた起歪体
と、該起歪体に連動する歪みゲージとを正転用,逆転用
の一対備え、該歪みゲージにてトルク制御するようにし
てなることを特徴とする電動ナットランナー。 - 【請求項2】 制御可能なモータと、トルク値を入力で
きる各設定値入力手段と、トルク値を適宜記憶する記憶
手段と、ナット締め開始を検出可能なナット締め開始検
出手段と、実際に発生したトルクを検出するトルク検出
手段と、検出したトルク値と予め設定したトルク値とを
比較演算して設定したトルク値で締め付けできるように
制御可能とし、スロースタート時間を設定するスロース
タート時間設定手段を設け、該スロースタート時間で最
高速度に回転制御できるようにしてなることを特徴とす
る電動ナットランナー。 - 【請求項3】 制御可能なモータと、トルク値を入力で
きる各設定値入力手段と、トルク値を適宜記憶する記憶
手段と、ナット締め開始を検出可能なナット締め開始検
出手段と、実際に発生したトルクを検出するトルク検出
手段と、検出したトルク値と予め設定したトルク値とを
比較演算して設定したトルク値で締め付けできるように
制御可能とし、トルクの最大値,最小値,平均値等の作
業結果を記憶手段に記憶するようにしてなることを特徴
とする電動ナットランナー。 - 【請求項4】 制御可能なモータと、トルク値を入力で
きる各設定値入力手段と、トルク値を適宜記憶する記憶
手段と、ナット締め開始を検出可能なナット締め開始検
出手段と、実際に発生したトルクを検出するトルク検出
手段と、検出したトルク値と予め設定したトルク値とを
比較演算して設定したトルク値で締め付けできるように
制御可能とし、正転側のトルク及び逆転側のトルクをそ
れぞれ設定するモード設定手段を備えてなることを特徴
とする電動ナットランナー。 - 【請求項5】 制御可能なモータと、トルク値を入力で
きる各設定値入力手段と、トルク値を適宜記憶する記憶
手段と、ナット締め開始を検出可能なナット締め開始検
出手段と、実際に発生したトルクを検出するトルク検出
手段と、検出したトルク値と予め設定したトルク値とを
比較演算して設定したトルク値で締め付けできるように
制御可能とし、ナット破壊等により発生したトルクが急
激に減少したときに検出する危険状態検出手段を設け、
その危険状態の検出に応じてトルク制御するようにして
なることを特徴とする電動ナットランナー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17509496A JPH1015844A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 電動ナットランナー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17509496A JPH1015844A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 電動ナットランナー |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1015844A true JPH1015844A (ja) | 1998-01-20 |
Family
ID=15990152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17509496A Pending JPH1015844A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 電動ナットランナー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1015844A (ja) |
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-
1996
- 1996-07-04 JP JP17509496A patent/JPH1015844A/ja active Pending
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