JPH1080828A - ナットランナの制御方法 - Google Patents

ナットランナの制御方法

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JPH1080828A
JPH1080828A JP23663296A JP23663296A JPH1080828A JP H1080828 A JPH1080828 A JP H1080828A JP 23663296 A JP23663296 A JP 23663296A JP 23663296 A JP23663296 A JP 23663296A JP H1080828 A JPH1080828 A JP H1080828A
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JP
Japan
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screw member
socket
motor
rotation
nut runner
Prior art date
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Pending
Application number
JP23663296A
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English (en)
Inventor
Takashi Eguchi
隆志 江口
Seizo Fukumoto
誠三 福元
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Giken Kogyo Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Giken Kogyo Co Ltd
Toyota Motor Corp
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  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ナットランナによるねじ部材の緩めを確実に
行わせることができるナットランナの制御方法を提供す
る。 【解決手段】 まずナットランナがワークのねじ部材に
向かって下降し(ステップS12)、ソケットがねじ部
材を緩めることができない程度の低いトルクでモータが
回転する(ステップS14)。続いて、モータの回転が
停止したか、すなわちソケットがねじ部材に嵌合したか
否かの判定が行われ(ステップS16)、判定がYES
ならば、ソケットがねじ部材に嵌合したことになるの
で、ソケットがねじ部材を緩めることができる高いトル
クでモータが回転する(ステップS18)。そして、ね
じ部材のピッチと締め込み長さとから予め算出された回
転角度分だけソケットが回転させられ(ステップS2
0,S22)、ねじ部材が確実に緩められてねじ緩め完
了信号が出力される(ステップS24)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ナットランナで
ボルトやナット等のねじ部材を自動的に緩める際に、ね
じ部材を確実に緩めることができるナットランナの制御
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ACサーボナットランナ等の装置でボル
トやナット等のねじ部材を自動的に緩めてワークの分解
を行う工程においては、ねじ部材が緩め不足のままワー
クを分解してねじ部材を破損する事態を防ぐために、ね
じ部材が緩んだことの確認を行う必要がある。このため
の技術としては、例えば実開昭61−75968号公報
に開示されたナットランナ制御装置の考案がある。この
公報に記載された技術においては、以下のようにしてね
じ部材が緩んだことの確認が行われる。
【0003】ナットランナでねじ部材を緩める場合に
は、ナットランナのソケットを回転させる電動モータの
回転トルクは、一旦立ち上がりピーク値を示してその後
徐々に減少するという変化をする。この際、ピーク値近
傍の高いトルク値に達してから、減少後の十分に低いト
ルク値に達するまでにはある一定の時間を要する。一
方、ナットランナのソケットがねじ部材に嵌合せずに空
転するような場合にも、ソケットがねじ部材の頭部の角
部に次々に衝突するために、電動モータの回転トルクは
ピーク値を示すことになる。しかしながら、この場合に
は高いトルク値から低いトルク値までの時間が比較的短
くなる。そこで、ナットランナの操作に伴い、ピーク値
近傍の高いトルク値に達してから十分に低いトルク値に
達するまでの時間を測定して予め設定した時間以上であ
れば、ねじ部材は確実に緩められたものと判定する。一
方、この時間が予め設定した時間に達しなければ、ソケ
ットがねじ部材に嵌合していない異常事態と判定して警
報を発する。このようにして、ねじ部材が緩んだことの
確認が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術においては、例えばねじ部材の頭部の硬度が低
くソケットが角部に衝突する際に多少の変形を伴って回
転するために、ソケットがねじ部材に嵌合していないに
も関わらず高いトルク値から低いトルク値までの時間が
設定時間以上になってしまう場合がある。このような場
合には、実際にはねじ部材が緩められていないにも関わ
らず、ねじ部材が緩んだものと判定されてしまう。かか
る不都合は、ばらつきの大きい連続値である回転トルク
値に基づいて判定を行うことから生ずるものである。そ
こで、本発明においては、ナットランナによるねじ部材
の緩めを確実に行わせることができるナットランナの制
御方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで上記の課題を解決
するために、請求項1に係る発明においては、締められ
たねじ部材を緩めるのに必要な最低トルクより小さいト
ルクでモータを回転させた状態でソケットを前記締めら
れたねじ部材に嵌合させる工程と、前記ソケットの回転
が停止したことを確認する工程と、前記ソケットの回転
停止確認後に前記モータのトルクを上昇させて前記ねじ
部材を緩める工程とを有するナットランナの制御方法を
創出した。このように、ねじ部材を緩めるのに必要な最
低トルクより小さいトルクでモータを回転させた状態で
ソケットをねじ部材に嵌合させることによって、ソケッ
ト(すなわちモータ)の回転は停止してしまう(ストー
ルする)。このソケットの回転が停止したことを確認す
ることによって、ソケットがねじ部材に確実に嵌合した
ことが確認できる。そこで、モータのトルクを上昇させ
ることによってソケットが回転してねじ部材が緩められ
る。このようにして、本発明においては、ソケットの回
転が停止したことに基づいてソケットがねじ部材に嵌合
したことを確認することによって、従来技術における基
準値のばらつきに起因する不確実さを排除して、ナット
ランナによるねじ部材の緩めを確実に行わせることがで
きる。
【0006】また、請求項2に係る発明においては、請
求項1に記載のナットランナの制御方法において、前記
ねじ部材を緩める工程は、前記ねじ部材のピッチと締め
込み長さとから算出される回転角度分だけ前記ソケット
を回転させるものであることを特徴とするナットランナ
の制御方法を創出した。ここで、「締め込み長さ」と
は、緩めるねじ部材の先端が、螺合する相手のねじ部材
に当接した位置から締め込まれた位置までに移動する長
さをいう。本発明においては、ソケットの回転が停止し
たことに基づいてソケットがねじ部材に嵌合したことを
確認するため、ねじ部材の緩め開始の角度を正確に把握
することができる。従って、ソケットの回転が停止した
位置から、ねじ部材のピッチと締め込み長さとから算出
される回転角度分だけソケットを回転させれば、ねじ部
材を確実に緩めることができ、また余分にソケットを回
転させることもない。これによって、緩められたねじ部
材が余分に空回りしてねじ部材先端部のねじ山が欠落
し、ワーク内に侵入するといった不具合が確実に防止さ
れる。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、本発明を具現化した一実施
形態について、図1乃至図3を参照して説明する。ま
ず、本実施形態において用いられるナットランナ及びそ
の制御装置の全体構成について、図1を参照して説明す
る。図1に示されるように、本実施形態のナットランナ
2はボルト,ナット等のねじ部材に嵌合するソケット4
を有しており、このソケット4の回転軸6は減速機構8
を介してモータ10に接続されている。モータ10には
回転速度を測定するための速度検知部12が設けられて
おり、モータ10を回転させるための駆動電流は電流検
知部14から供給される。
【0008】速度検知部12で測定されたモータ10の
回転速度のデータは全体指令部22へ入力され、全体指
令部22ではこの入力データに基づいて速度指令部20
へ制御信号を出力する。速度指令部20は、全体指令部
22からの制御信号に基づいて所定のモータ10の回転
速度の値を指令速度信号として電流指令部16へ出力す
る。電流指令部16ではこの回転速度の値に対応する電
流値を算出して、この大きさの電流を電流検知部14を
介してモータ10に供給する。電流検知部14では実際
にモータ10に供給される電流値を常に監視して、全体
指令部22から電流制限部18に入力される電流制限値
を越えないように、すなわちモータ10が全体指令部2
2から指示される所定のトルク以上で回転しないよう
に、電流制限部18を介して電流指令部16に対して割
り込み制御をかけている。
【0009】次に、かかる構成を有するナットランナ及
びその制御装置によるねじ緩めの手順について、図1及
び図2を参照して説明する。図2は、本実施形態におけ
るねじ緩めの手順を示すフローチャートである。ステッ
プS10で制御が開始されると、まずナットランナ2が
図1には示されない昇降機構によってワークのねじ部材
に向かって下降する(ステップS12)。続いて、ソケ
ット4がねじ部材を緩めることができない程度の低いト
ルクでモータ10が回転する(ステップS14)。すな
わち、ソケット4が回転を維持できる程度の低い回転速
度でモータ10が回転するように全体指令部22から速
度指令部20へ制御信号が出力され、電流指令部16,
電流検知部14を介して対応する小さい電流がモータ1
0に供給される。
【0010】こうして、ソケット4が回転しながらナッ
トランナ2がワークのねじ部材に向かって下降して行
く。ナットランナ2が所定の下降に達した後、下降は停
止する。続いて、モータ10の回転が停止したか、すな
わちソケット4がねじ部材に嵌合したか否かの判定が行
われる(ステップS16)。上述の如く、モータ10は
ソケット4がねじ部材を緩めることができない程度の低
いトルクで回転しているため、ソケット4がねじ部材に
嵌合するとモータ10の回転は停止(ストール)するの
である。モータ10の回転が停止したことは、速度検知
部12で検知され、全体指令部22に伝えられる。ステ
ップS16における判定がNOならば、ソケット4はね
じ部材に嵌合していないので、ソケット4の回転がその
まま続けられる。一方、ステップS16における判定が
YESならば、ソケット4がねじ部材に嵌合したことに
なるので、ソケット4がねじ部材を緩めることができる
高いトルクでモータ10が回転する(ステップS1
8)。すなわち、ソケット4がねじ部材を緩めることが
できる予め定められた高い回転速度でモータ10が回転
するように全体指令部22から速度指令部20へ制御信
号が出力され、電流指令部16,電流検知部14を介し
て対応する大きい電流がモータ10に供給される。
【0011】このモータ10の回転開始と同時に、速度
検知部12で測定された回転速度から、モータ10の回
転角度が全体指令部22においてカウントされる。そし
て、ねじ部材のピッチと締め込み長さとから予め算出さ
れた回転角度分だけソケット4が回転したか否かの判定
が行われる(ステップS20)。ここで、回転角度の算
出は、締め込み長さをピッチで割って360°を掛ける
ことによって行うことができる。ステップS20におけ
る判定がNOならば、ねじ部材はまだ完全に緩められて
いないので、モータ10の高トルク回転がそのまま続け
られる。一方、ステップS20における判定がYESな
らば、ねじ部材が丁度完全に緩められたことになるの
で、モータ10の回転が停止される(ステップS2
2)。そして、全体指令部22からねじ緩め完了信号が
出力され(ステップS24)、同じワークの次のねじ部
材の緩めや、ワークのねじ部材が全て緩められた場合に
はワークの分解といった次の作業が可能になったことを
知らせる。これによって、一回のねじ緩め工程が終了す
る(ステップS26)。
【0012】次に、かかる手順に従って実施されるナッ
トランナ及びその制御装置によるねじ緩めの具体例につ
いて、図3を参照して説明する。図3は、本実施形態に
おけるねじ緩めの具体例を示すグラフであり、縦軸はモ
ータ10に供給される電流の値及びモータ10の回転速
度を示し、横軸は時間の経過を示している。図2のステ
ップS12に示されるようにナットランナ2がワークの
ねじ部材に向かってある程度下降した後に、ソケット嵌
め込み工程に移行し、モータ10が起動される。ここ
で、起動時にはモータ10の回転開始に必要なある程度
大きな電流が流され、時刻t1で所定の低い回転速度に
達した後は必要最小限の電流がモータ10に供給され
る。ソケット4がねじ部材に嵌合しない間(時刻t1〜
t2)は、モータ10は空転を続け、ソケット4がねじ
部材に嵌合する時刻t2においてモータ10の回転は停
止(ストール)する。
【0013】モータ10のストールが確認されると、緩
め工程に移行し、モータ10に対してソケット4がねじ
部材を緩められる程度の大きなトルクを発生するだけの
電流が供給される(時刻t3)。そして、ねじ部材のピ
ッチと締め込み長さとから予め算出された回転角度分だ
けソケット4が回転するまでモータ10に一定値の電流
が供給され、モータ10は一定速度で回転する。算出さ
れた回転角度分だけソケット4が回転した時点(時刻t
4)で電流の供給はストップされ、モータ10の回転は
停止する。この具体例ではワークが一つのねじ部材で締
め付けられているため、続いてワークの分解工程が実施
される。
【0014】本実施形態においては、緩め工程において
ねじ部材のピッチと締め込み長さとから算出される回転
角度分だけソケット4を回転させる制御を行っている
が、必ずしもこれによらなくても良い。また、ソケット
を回転させるモータとして本実施形態では電動モータを
用いているが、油圧モータ等のその他のモータを用いて
も良い。ナットランナの制御方法のその他の工程の内容
や、ナットランナ及びその制御装置のその他の部分の構
成,数,接続関係等についても、本実施形態に限定され
るものではない。
【0015】
【発明の効果】請求項1乃び請求項2に係る発明におい
ては、ナットランナによるねじ部材の緩めを確実に行わ
せることができる。また、請求項2に係る発明の効果と
して、余分にソケットを回転させることがないため、緩
められたねじ部材が余分に空回りしてねじ部材先端部の
ねじ山が欠落し、ワーク内に侵入するといった不具合が
確実に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るナットランナの制御方法の一実施
形態に用いられるナットランナ及びその制御装置の全体
構成を示すブロック図である。
【図2】ナットランナの制御方法の一実施形態における
ねじ緩めの手順を示すフローチャートである。
【図3】ナットランナの制御方法の一実施形態における
ねじ緩めの具体例を示すグラフである。
【符号の説明】
2 ナットランナ 4 ソケット 10 モータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 締められたねじ部材を緩めるのに必要な
    最低トルクより小さいトルクでモータを回転させた状態
    でソケットを前記締められたねじ部材に嵌合させる工程
    と、 前記ソケットの回転が停止したことを確認する工程と、 前記ソケットの回転停止確認後に前記モータのトルクを
    上昇させて前記ねじ部材を緩める工程、とを有するナッ
    トランナの制御方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のナットランナの制御方
    法において、 前記ねじ部材を緩める工程は、前記ねじ部材のピッチと
    締め込み長さとから算出される回転角度分だけ前記ソケ
    ットを回転させるものであることを特徴とするナットラ
    ンナの制御方法。
JP23663296A 1996-09-06 1996-09-06 ナットランナの制御方法 Pending JPH1080828A (ja)

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