JPH11285932A - 自動ねじ締め機 - Google Patents

自動ねじ締め機

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JPH11285932A
JPH11285932A JP10550898A JP10550898A JPH11285932A JP H11285932 A JPH11285932 A JP H11285932A JP 10550898 A JP10550898 A JP 10550898A JP 10550898 A JP10550898 A JP 10550898A JP H11285932 A JPH11285932 A JP H11285932A
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JP
Japan
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torque
power supply
output
value
unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP10550898A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatomo Adachi
正知 足立
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Nitto Seiko Co Ltd
Original Assignee
Nitto Seiko Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドライバビットに加わるトルクを検出するト
ルク検出手段と電圧電源とを接続するセンサケーブルの
断線が発生すると、即座にこれを検出することができる
自動ねじ締め機を提供する。 【解決手段】 ドライバビット3cに加わるトルクをブ
リッジ回路を構成する歪みゲージ4bでなるトルク検出
手段4で検出し、ブリッジ回路の電源接続端に正負両方
向の電圧を供給する電圧電源4cを接続するとともにブ
リッジ回路の出力端側にコンデンサ成分を持つローパス
フィルタ4dを接続する一方、電圧電源4cの断線の際
にトルク検出手段4の出力トルク値がそのフルスケール
に比べ負側に十分に小さな値となるようなオフセット抵
抗Roを前記ブリッジ回路の一つのブリッジ部に接続
し、締付け途中でトルク検出手段4の出力トルク値が前
記負側の値をとる時、電源側のセンサケーブルの断線表
示指令信号を表示部11に出力するように構成されてい
る。そのため、締付け工程中に電源側のセンサケーブル
が断線しても、これを確実に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ねじ、ボルトおよ
びナット等の締結部品を締結する際に、モータの回転を
受けて回転する駆動工具に加わるトルクを検出するトル
ク検出手段を備えた自動ねじ締め機、特に締付け途中に
トルク検出手段に接続されるセンサケーブルが断線して
もこれを確実にかつ即座に検出できる自動ねじ締め機に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ねじ、ボルト、ナット等の締結部
品を所望締付けトルクで締付ける場合、ブリッジ回路を
構成するトルクセンサを介して駆動工具に加わるトルク
を検出するように構成したトルク検出手段を備えた自動
ねじ締め機が多用されている。通常この種のねじ締め機
ではトルク検出手段の出力トルク値が最終締付けトルク
に達すると、モータが停止して締付けが完了するように
構成されているが、出力トルク値が零の時にはトルクを
零とみなし、正の値は正のトルクとして、負の値は負の
トルクとする必要のあることから、これらを簡単に行う
ため、トルク検出手段に接続される電圧電源は正負両方
向の電圧を供給するように構成されている。また、前記
トルク検出手段の出力側にはノイズ除去用にローパスフ
ィルタを接続するのが一般的となっており、ノイズ分を
取り除いた出力トルク値が取り出せるよう構成されてい
る。
【0003】さらに、この種ねじ締め機では締結部品の
不良、または供給ミスあるいは相手材の不良等で締付け
時に締結部品の斜め食い付きによりモータが早々に停止
したり、モータがいつまでも回転し続けて締付けを完了
しないことがあることから、トルク検出手段の出力トル
ク値が締結部品の着座を確認できる仮締めトルク値に達
してから所定時間内に締付けが完了したかどうかで、こ
れらの締付け異常を検出する手段を設けるのが一般的と
なっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この種の自動ねじ締め
機では、前述したような締付け異常検出は可能となって
いるが、トルク検出手段とその電圧電源との間のセンサ
ケーブルが断線するようなことがあると出力トルク値は
電圧電源、ブリッジ回路およびローパスフィルタを含め
た回路定数から得られる最終締付けトルクよりも小さな
一定の正の値となることから、センサケーブルの断線が
起こっても、出力トルク値が所定時間範囲内に最終締付
けトルクに達しなかったと判断されるに過ぎない。その
ため、センサケーブルの断線にも拘わらず、締付け異常
として異常処理されるのみで、そのまま次回の締付けが
開始されて締付異常が繰り返される等の欠点が生じてい
る。
【0005】本発明は、上記欠点の除去を目的として創
案されたもので、駆動工具に加わるトルクを検出するト
ルク検出手段と電圧電源とを接続するセンサケーブルの
断線が発生すると、即座にこれを検出することができる
自動ねじ締め機を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】モータの回転を受けて回
転する駆動工具と、正負両方向の電圧を供給する電圧電
源が接続される電源接続端と信号出力端とを備えたブリ
ッジ回路を前記駆動工具に加わるトルクを検出するトル
クセンサにより構成してなるトルク検出手段と、トルク
検出手段の出力信号をローパスフィルタを介して正負両
方向の出力トルク値に変換する較正部と、モータにパワ
ーを供給する駆動部と、駆動部に指令値を送る制御部と
を設ける一方、トルク検出手段の出力トルク値が最終締
付けトルクに達すると制御部から駆動部にモータ停止指
令信号を出力するように構成した自動ねじ締め機におい
て、トルク検出手段のブリッジ回路の負側信号出力端と
負側電圧電源との間に、電圧電源の断線の際にトルク検
出手段の出力トルク値がそのフルスケールに比べ負側に
十分小さな値となるようなオフセット抵抗を接続して、
締付け時に前記出力トルク値が負側の値をとる時、電源
側センサケーブルの断線表示指令信号を表示部に出力す
る断線検出部を設けている。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の形態を説明する。図1において、1は自動ねじ締め機
であり、昇降手段2の作動により昇降自在な締付けユニ
ット3を有している。この締付けユニット3は、モータ
3aと、その回転を差動遊星ギア機構3bを介して受け
て回転する駆動工具の一例のドライバビット3cと、こ
れに加わるトルクを検出するトルク検出手段4とを有し
ている。前記モータ3aは後記する制御装置6からの指
令に基づき供給されるパワーにより駆動されてドライバ
ビット3cを回転させ、ドライバビット3cの先端に供
給された締結部品の一例のねじ(図示せず)を所定の相
手材(図示せず)に締付けるように構成されている。
【0008】前記トルク検出手段4は、差動遊星ギア機
構3bの環状ギアの回動に応じて変形する起歪管4aを
有し、この起歪管4aにはトルクセンサの一例の歪みゲ
ージ4bが4個でブリッジ回路を構成するように貼付さ
れている。このブリッジ回路は正負両方向の電圧を供給
する電圧電源4cが接続される電源接続端と、ブリッジ
回路の出力信号が出力される信号出力端とを有してお
り、信号出力端は出力側センサケーブルおよびコンデン
サ成分を持つローパスフィルタ4dを介して差動増幅部
5aの入力端に接続されている。この差動増幅部5aは
A−D変換部5bを介して後記する制御部7に接続され
ており、ブリッジ回路の出力信号が差動増幅部5aとA
−D変換部5bとでなる較正部5を介して正転方向、逆
転方向それぞれに応じた正負両方向のディジタル値に変
換されて制御部7で出力トルク値として読み込まれるよ
うに構成されている。
【0009】また、前記ブリッジ回路の負側信号出力端
と負側電圧電源4cとの間には、オフセット抵抗Roが
常時は前記歪みゲージ4bとともにブリッジ回路を構成
するように接続されており、しかもこのオフセット抵抗
Roは電圧電源4cの断線の際には信号出力端側のコン
デンサの放電回路を構成するように接続されている。ま
た、このオフセット抵抗Roは電圧電源4cの断線の際
には前記出力トルク値がそのフルスケールに比べ負側に
十分小さな値(出力トルク値のフルスケールの10%)
となるような抵抗値を有するよう構成されている。
【0010】前記制御装置6は、制御部7と、作業開始
指令信号等各種指令信号を出力する操作部8と、ねじの
座面が相手材に着座したことを検出できる仮締めトル
ク、最終締付けトルク、仮締めトルクに達してから最終
締付けトルクに達するまでの正常締付けと判断される時
間範囲を規定する最短時間と最長時間等所定の締付けを
行うに必要な各種データを記憶する記憶部9と、制御部
7からの指令値に応じてモータ3aにパワーを供給する
駆動部10と、トルク値表示・異常表示指令信号に応じ
て各種の表示を行う表示部11とからなっている。
【0011】前記制御部7は、締付け制御部と、電源側
の断線検出部とをプログラム上で構成しており、図2に
示すように、 1)操作部からの作業開始指令信号を待つ。 2)昇降手段に下降指令信号を出力して、これを作動さ
せ、締付けユニットを相手材に対して下降させて、続い
てモータを所定速度で回転させるモータ駆動指令値を駆
動部に出力する。また、表示トルクおよび仮締めトルク
検出フラグをリセットする。 3)出力トルク値を読み込む。 4)出力トルク値があらかじめ設定された負側の設定値
(出力トルク値のフルスケールの10%)に達したか否
かを判断し、これが設定値に達している時、17)にジ
ャンプする。 5)仮締めトルク検出フラグが「1」か否かを判断し、
これが「1」の時、8)にジャンプする。 6)出力トルク値が仮締めトルクに達したか否かを判断
し、これが仮締めトルクに達してない時、3)に戻る。 7)仮締めトルク検出フラグに「1」をセットするとと
もに、タイマを作動させ、時間計測を開始する。 8)出力トルク値が最終締付けトルクに達したか否かを
判断し、これが最終締付けトルクに達している時、1
1)にジャンプする。 9)タイマ時間を読み込み、これが正常締付けと判断さ
れる最長時間より短いかが判断され、これが最長時間よ
り短い時、3)に戻る。 10)タイマの時間計測を停止するとともに、サイクル
タイムオーバ表示指令信号を表示部に送り、15)にジ
ャンプする。 11)駆動部にモータを停止させるモータ停止指令信号
を出力するとともに、出力トルク値のピーク値を表示ト
ルクとして記憶する。タイマの時間計測を停止するとと
もに、この時のタイマ時間を締付け時間として一時記憶
する。 12)一時記憶されたタイマ時間が正常締付けと判定さ
れる最短時間を超えたか否かが判断され、これが最短時
間を超えてない時、斜め締付け異常表示指令信号を表示
部に送り、16)にジャンプする。 13)所定時間の経過を待つ。この時間は、モータが確
実に停止する時間、あるいは食い付き解除用の逆転がな
されるときには、その間の時間に設定される。 14)正常締付け表示指令信号とともに、表示トルク値
の表示指令信号を表示部に出力し、18)にジャンプす
る。 15)駆動部にモータを停止させるモータ停止指令信号
を出力する。 16)締付け異常表示指令信号を表示部に出力し、1
8)にジャンプする。 17)駆動部にモータを停止させるモータ停止指令信号
を出力するとともに、締付け異常表示指令信号および電
源側センサケーブルの断線表示指令信号を表示部に出力
する。 18)昇降手段に上昇指令信号を出力して、これを作動
させ、締付けユニットを相手材に対して上昇復帰させ
る。 19)エンド。 となるように構成されている。
【0012】上記自動ねじ締め機では、操作部8から作
業開始指令信号が出力されると、昇降手段2に下降指令
信号が出力され、昇降手段2が作動してドライバビット
3cが下降する。同時に、前回表示トルクおよび仮締め
トルク検出フラグがリセットされ、その後モータ3aが
駆動されてモータ3aの回転を受けてドライバビット3
cが回転して、その下方に位置するねじが相手材に締付
けられる。ねじが相手材に締付けられるにともない、ド
ライバビット3cに加わるトルクが増大し、これが差動
遊星ギア機構3bを介して起歪管4aに伝達される。そ
のため、起歪管4aが歪み、その歪み量が4個の歪みゲ
ージ4bとオフセット抵抗Roとでなるブリッジ回路で
検出される。これがA−D変換部5bでディジタル値に
変換され、制御部7で出力トルク値として読み込まれ
る。
【0013】前記モータ3aが駆動されるにともない、
出力トルク値が読み込まれ、これが出力トルク値のフル
スケールよりも十分に小さな負側の設定値に達したか否
かが判断される。この出力トルク値が前記設定値に達し
てない時には、出力トルク値がねじ着座後に得られるよ
う設定された仮締めトルクに達するまで前記判断が繰り
返される。前記出力トルク値が仮締めトルクに達すると
(仮締めトルク検出フラグ=「1」をセット)、タイマ
が作動して締付け時間の時間計上が開始される。その
後、出力トルク値が最終締付けトルクに達するまで、出
力トルク値が読み込まれ、これが前記設定値に達したか
否かの判断が繰り返される。
【0014】前記出力トルク値が正常締付けと判定され
る時間範囲内に最終締付けトルクに達しない時には、サ
イクルタイムオーバ表示指令信号(この場合、モータ停
止指令信号が駆動部10に出力されて後)、あるいは斜
め締付け異常表示指令信号とともに異常表示指令信号が
表示部11に送られ、表示部11でそれぞれ異常表示が
なされる。また、前記出力トルク値が前記時間範囲内に
最終締付けトルクに達すると、駆動部10にモータ停止
指令信号が出力され、モータ3aが停止するとともに、
出力トルク値のピーク値が表示トルクとして記憶部9で
記憶される。同時に、タイマも時間計上を停止し、その
時のタイマ時間が締付け時間として一時記憶される。
【0015】その後、モータ3aが確実に停止する時
間、あるいは食い付き解除用の逆転がなされるときに
は、その間の時間が経過すると、記憶部9で記憶された
表示トルクが正常締付け表示指令信号とともに表示部1
1に出力され、これらが表示部11で表示される。続い
て、昇降手段2に上昇指令信号が出力されて締付けが完
了する。
【0016】一方、前記モータ3a駆動後の出力トルク
値が最終締め付けトルクに達しないうちに、出力トルク
値がそのフルスケールよりも十分小さな負側の設定値に
達した時には、締付け途中では出力トルク値が負側の値
をとることがないので、トルク検出手段4のブリッジ回
路のオフセット抵抗Roが接続されたブリッジ部のみ
に、電流が流れたと判断され、電源側センサケーブルの
断線が検出される。この電源側センサケーブルの断線検
出と同時に、電源側センサケーブル断線表示指令信号が
締付け異常表示指令信号とともに表示部11に出力さ
れ、表示部11で電源側センサケーブルの断線が締付け
異常表示とともに表示される。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は駆動工具
に加わるトルクをブリッジ回路を構成するトルクセンサ
でなるトルク検出手段で検出し、ブリッジ回路の電源接
続端に正負両方向の電圧を供給する電圧電源を接続する
とともにブリッジ回路の出力端側にコンデンサ成分を持
つローパスフィルタを接続する一方、電圧電源の断線の
際にトルク検出手段の出力トルク値がそのフルスケール
に比べ負側に十分に小さな値となるようなオフセット抵
抗を前記ブリッジ回路の一つのブリッジ部に接続し、締
付け途中でトルク検出手段の出力トルク値が前記負側の
値をとる時、電源側のセンサケーブルの断線表示指令信
号を表示部に出力するように構成されている。そのた
め、締付け工程中に電源側のセンサケーブルが断線して
も、これを確実に検出することができる等の利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動ねじ締め機の概略説明図であ
る。
【図2】本発明に係る制御部の概略動作を説明するフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
1 自動ねじ締め機 2 昇降手段 3 締付けユニット 3a モータ 3b 差動遊星ギア機構 3c ドライバビット 4 トルク検出手段 4a 起歪管 4b 歪みゲージ 4c 電圧電源 4d ローパスフィルタ 5 較正部 5a 差動増幅部 5b A−D変換部 6 制御装置 7 制御部 8 操作部 9 記憶部 10 駆動部 11 表示部 Ro オフセット抵抗

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータの回転を受けて回転する駆動工具
    と、正負両方向の電圧を供給する電圧電源が接続される
    電源接続端と信号出力端とを備えたブリッジ回路を前記
    駆動工具に加わるトルクを検出するトルクセンサにより
    構成してなるトルク検出手段と、トルク検出手段の出力
    信号をローパスフィルタを介して正負両方向の出力トル
    ク値に変換する較正部と、モータにパワーを供給する駆
    動部と、駆動部に指令値を送る制御部とを設ける一方、
    トルク検出手段の出力トルク値が最終締付けトルクに達
    すると制御部から駆動部にモータ停止指令信号を出力す
    るように構成した自動ねじ締め機において、 トルク検出手段のブリッジ回路の負側信号出力端と負側
    電圧電源との間に、電圧電源の断線の際にトルク検出手
    段の出力トルク値がそのフルスケールに比べ負側に十分
    小さな値となるようなオフセット抵抗を接続して、締付
    け時に前記出力トルク値が負側の値をとる時、電源側セ
    ンサケーブルの断線表示指令信号を表示部に出力する断
    線検出部を設けたことを特徴とする自動ねじ締め機。
JP10550898A 1998-03-31 1998-03-31 自動ねじ締め機 Pending JPH11285932A (ja)

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JP10550898A JPH11285932A (ja) 1998-03-31 1998-03-31 自動ねじ締め機

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JPH11285932A true JPH11285932A (ja) 1999-10-19

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010005727A (ja) * 2008-06-26 2010-01-14 Sanmei Electric Co Ltd 演算処理システム
JP2013220507A (ja) * 2012-04-17 2013-10-28 Toyota Motor Corp ネジ締付方法及びネジ締付装置

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JP2010005727A (ja) * 2008-06-26 2010-01-14 Sanmei Electric Co Ltd 演算処理システム
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