JPH1158254A - ボルト締結機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】メカロスの変化に対処し、一定の締付トルクで
締結をすることができるボルト締結機を提供することを
目的としている。 【構成】無負荷回転時のモータ２に流れるの電流値を計
測する無負荷電流値計測手段と、この計測された無負荷
電流値を記憶する記憶手段と、ボルトサイズ毎の適正締
付トルクに対応する電流値を設定する設定電流値調節手
段と、この設定した電流値を前記無負荷電流値と基準無
負荷電流値とにより補正する補正手段と、ボルト締結時
に検出された電流値が、設定電流値に到達しているかを
判定する判定手段と、この判定によりモータを停止させ
る停止手段とを備えた、一定の締付トルクで締結するこ
とが可能なボルト締結機１である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータに流れる電流値
を検知してボルト等の締付トルクを制御するボルト締結
機の制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ボルトやナット（以下、ボルト等とい
う）の締結作業を行う際、従来から、図４の様な電動の
ボルト締結機が用いられている。この締結機１５は、内
蔵されたモータ２を回転させることにより、ギアやスピ
ンドル（図示していない）で構成された変速機構を介し
て、ソケット４を回転駆動させてボルト等を締結してい
る。

【０００３】従来から、適正な締付トルクを得るため
に、ボルト等のサイズ毎の適正締付トルクと、その時の
モータに流れる電流値との相関関係を調査し、締結前に
ボルトサイズに適合した電流値を設定してボルト等の締
結を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ボルト締結における問
題点として、適正締付トルクをモータに流れる電流値に
換算して電流値でトルクの管理を行っているが、この電
流値には減速機構などのメカロス（締結機内での作動に
よる機械的ロス）の値も含まれている。

【０００５】従って、締結機を最初に使用した時と、あ
る期間使用した後とでは、締結機内のメカロスの値が異
なってくるため、同じ電流値で設定すると、メカロス分
の電流値の変化により締付トルクが変化してくるという
問題があった。特に低トルクで締結するときにはその影
響が大きくなる。

【０００６】本発明は、この様な事情を鑑みてなされた
ものであり、メカロスの変化に対処し、安定したの締付
トルクで締結をすることができるボルト締結機を提供す
ることを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のボルト締結機
は、無負荷回転時のモータに流れるの電流値を計測する
無負荷電流値計測手段と、この計測された無負荷電流値
を記憶する記憶手段と、ボルトサイズ毎の適正締付トル
クに対応する電流値を設定する設定電流値調節手段と、
この設定した電流値を前記無負荷電流値と基準無負荷電
流値とにより補正する補正手段と、ボルト締結時に検出
された電流値が、設定電流値に到達しているかを判定す
る判定手段と、この判定によりモータを停止させる停止
手段とを備えることにより安定したの締付トルクでボル
ト等を締結をすることができる

【作用】ボルト締結機の無負荷電流設定スイッチを入れ
て、モータを無負荷で一定時間回転させることにより、
モータに流れる電流値が計測され、かつ、記憶される。
そして、ボルトサイズに適合した締付トルクに対応する
電流値を設定することにより、締結機内で、この設定さ
れた電流値が無負荷電流と基準無負荷電流とで補正され
る。

【０００８】次に、電源スイッチを入れることによりモ
ータが回転し、ボルト等が締着される。これにつれてモ
ータに流れる電流値が上昇していき、この電流値が、補
正された設定電流値に達したらモータが停止し、ボルト
等の締結が完了する。

【０００９】この様に、無負荷電流値を記憶させて電流
検知レベルを補正することにより、メカロスの変化によ
る締付トルクのバラツキを防ぐことができ安定した締結
を行うことができる。

【００１０】

【実施例】本発明を図面に示された一実施例に基づいて
説明すると、図１は本発明の一実施例によるボルト締結
機の斜視図であり、この図中の主な符号について説明す
る。

【００１１】符号２はモータ部である。このモータ２の
シャフト（図示していない）は変速機構部と連結してい
る。

【００１２】符号３は変速機構部である。この変速機構
部３は、ギアやスピンドル（図示していない）などから
構成されており、出力軸（図示していない）はソケット
部と連結されている。

【００１３】符号４はソケットである。このソケット４
は、締結するボルト等のサイズに合わせて交換ができる
ように、着脱自在な構成になっている。

【００１４】符号５は設定電流調節部である。この設定
電流調節部５は締結機本体に設けられており、この調節
部５により、ボルトの適正締付トルクに対応する電流値
が設定される。従って、ボルトサイズや、締結する構造
物が変わることにより、この電流調節部５で電流値を調
節する。

【００１５】符号６は無負荷電流設定スイッチである。
この無負荷電流設定スイッチ６は、モータが無負荷で回
転する時の電流値を計測するためのものである。ここで
計測された電流値がマイコン内のメモリに記憶される。

【００１６】符号７は電源スイッチである。この電源ス
イッチ７を入れることにより、モータ２の回転子が回転
し、変速機構部３を介してソケット４が回される。

【００１７】符号１０は握り部である。締結するとき
に、この握り部１０を手で保持してボルトの締結をおこ
なう。

【００１８】この様な構成において、図１、及び、図２
と図３のフローチャートに基づきボルト締結機の作動及
び制御について説明する。図２は本発明のボルト締結機
の無負荷電流設定時のフローチャートである。このチャ
ートには、ボルト等を締結する前の無負荷電流値を計測
し、この電流値をマイコンに内蔵されたメモリーに記憶
させるステップが示されている。

【００１９】（ステップａ１）無負荷状態（ソケットに
ボルト等を装着していない状態）で、ボルト締結機１の
本体に設けられた無負荷電流設定スイッチ６を入れる。

【００２０】（ステップａ２）握り部１０に取り付けら
れた電源スイッチを入れることにより、 モータ
が回転する。なお、上記無負荷電流設定スイッチ６を入
れること により、モータが自動回転する構成に
すると、この電源スイッチ７を入 れる操作が省
略できる。

【００２１】（ステップａ３）一定時間無負荷にて回転
をさせて、電流値を計測した後に、マイコン内のメモリ
に、この電流値が記憶される。

【００２２】（ステップａ４）モータを自動停止させ、
設定ボタンを切ることにより無負荷電流値の設定が完了
する。なお、この設定ボタンとして自動復帰のものを使
用することにより設定ボタンを切る操作が省略できる。

【００２３】次に、図３のフローチャートに基づき、ボ
ルト締結時の操作及び作動について説明をする。

【００２４】（ステップｂ１）ボルト締結機１の本体に
設けられた設定電流調節部５で適正締付トルクに対応し
た電流値（設定電流値（ｂ））をセットする。

【００２５】（ステップｂ２）締結機１内のマイコンの
メモリに記憶されている基準無負荷電流値（ｃ）を読み
込む。

【００２６】（ステップｂ３）無負荷電流（ｄ）は、図
２のフローチャートの操作手順に基づき無負荷電流を計
測し、メモリに記憶させたものであり、この電流値を読
み込む。

【００２７】（ステップｂ４、ｂ５）マイコン内におい
て、設定電流値（ｂ）が基準無負荷電流値（ｃ）と無負
荷電流（ｄ））とで補正されてメモリに記憶される。

【００２８】（ステップｂ６）ボルト締結機１のソケッ
ト４を、締結するボルト等に挿入して電源スイッチ７を
入れることにより、モータ２の回転子が回転する。この
回転により、回転子の軸と係合している減速機構部３の
スピンドル及びギアが回され回転数が減速する。この減
速機構部３の出力軸がソケット４と連結しており、この
ソケット４に挿入されたボルト等が回され締結される。

【００２９】（ステップｂ７）補正された電流値に達し
ているかを判定する。この電流値に到達していないとき
には、ステップｂ６に戻り締結が継続される。

【００３０】（ステップｂ８）設定電流値に達したら、
モータ２が停止し締結が完了する。

【００３１】この様に、あらかじめ無負荷電流値を計測
し、マイコン内のメモリに記憶させておき、設定電流値
をセットするときに読み込み、トルク設定の電流検知レ
ベルに補正することにより、メカロスの変化による締付
トルクのバラツキを防止することができる。

【００３２】なお、メカロスに必要な電流値は、締結毎
に変化するものではなく、使用しているうちに徐々に変
化していくので定期的に計測し、最新の電流値をメモリ
に記憶させておけばよい。電源を切ってもメモリーを保
持することができるＥＥＰＲＯＭなどに計測した電流値
を記憶させておくのも一つの方法である。

【００３３】そして、設定電流調節部５は、実施例では
アップダウン方式のものを図示してあるが、ツマミを回
動して調整するダイヤル方式を使用すると、より安価に
なる。

【００３４】また、設定電流値の表示方法としてＬＣＤ
（液晶表示素子）やＬＥＤ（発光ダイオード素子）など
による表示が考えられる。

【００３５】

【発明の効果】以上の通り、本願発明のボルト締結機
は、締結トルク設定のための電流設定とは別に、無負荷
電流設定手段を設け、ここで計測された電流値で電流検
知レベルを補正することにより、締結トルクがメカロス
の変化による悪影響を防止することができ、ボルト等の
締付力が一定になり締結機の信頼性が向上する。

【００３６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるボルト締結機の斜視図
である。

【図２】本発明のボルト締結機の無負荷電流設定時のフ
ローチャートである。

【図３】本発明のボルト締結機のボルト締結時のフロー
チャートである。

【図４】従来のボルト締結機の斜視図である。

【符号の説明】

１、１５・・・ボルト締結機 ２・・・・・・モータ部 ３・・・・・・変速機構部 ４・・・・・・ソケット ５・・・・・・設定電流調節部 ６・・・・・・無負荷電流設定スイッチ ７・・・・・・電源スイッチ ９・・・・・・電源ケーブル １０・・・・・・握り部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータに流れる電流値を検知してボルト等
   の締付トルクを制御をしているボルト締結機において、 無負荷回転時のモータに流れるの電流値を計測する無負
   荷電流値計測手段と、 この計測された無負荷電流値を記憶する記憶手段と、 ボルトサイズ毎の適正締付トルクに対応する電流値を設
   定する設定電流値調節手段と、 この設定した電流値を前記無負荷電流値と基準無負荷電
   流値とにより補正する補正手段と、 ボルト締結時に検出された電流値が、設定電流値に到達
   しているかを判定する判定手段と、 この判定によりモータを停止させる停止手段とを備えた
   ことを特徴とするボルト締結機。