JPS6114865A - Method of tightening bolt - Google Patents

Method of tightening bolt

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JPS6114865A
JPS6114865A JP13457784A JP13457784A JPS6114865A JP S6114865 A JPS6114865 A JP S6114865A JP 13457784 A JP13457784 A JP 13457784A JP 13457784 A JP13457784 A JP 13457784A JP S6114865 A JPS6114865 A JP S6114865A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tightening
bolt
torque
value
angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP13457784A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
真金 青木
道内 信之
渕上 正朗
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.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6114865A publication Critical patent/JPS6114865A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、ボルトを適正に締付けるための方法に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for properly tightening bolts.

「従来の技術」 ボルトが所定角度締付けられる毎に締付はトルクの勾配
を検出し、このトルク勾配がその最大値よりも一足以上
減少した場合にボルトが降伏点まで締付けらす1.7’
(とみなして該ボルトの絶句けを停止ヒする方法が従来
提案されている。
``Prior art'' Every time a bolt is tightened to a predetermined angle, the torque gradient is detected, and when this torque gradient decreases by more than one foot from its maximum value, the bolt is tightened to the yield point.
A method has been proposed in the past to stop the bolt from collapsing.

[発明が解決1.ようとする問題点」 ボルトを絶句けている場合、該ボルトの座面が接触する
面上にゴミ、傷、錆等が存在していると、上記ボルトの
接触面の摩擦係数が変化して締付はトルクの増加度合、
つまり上記トルク勾配が大きく減少する。つまりボルト
締付は回転角は増加するもののトルクが増加しないとい
う現象(すべりと呼ばれている)が発生する。
[Invention solves the problem 1. If a bolt is loose, and there is dirt, scratches, rust, etc. on the surface that the bolt's seating surface contacts, the friction coefficient of the bolt's contact surface will change. Tightening is the increase in torque,
In other words, the torque gradient described above is greatly reduced. In other words, when tightening a bolt, a phenomenon (called slippage) occurs in which the rotation angle increases but the torque does not increase.

また、ポル)Kよって締結される各部材間に隙間が存在
していると、この隙間が無く々る間において同様に上記
のすべり現象を生じる。
Further, if a gap exists between the members fastened by the POL K, the above-mentioned slipping phenomenon will similarly occur while this gap disappears.

上記従来方法では、かかるすべり現象が発生した場合に
ボルトが降伏点まで締付けられたと誤1って判断するの
で、上記ボルトの締付けが完了していないにもかかわら
ずその締付けが停止されるという不都合を生じていた。
In the conventional method described above, when such a slipping phenomenon occurs, it is mistakenly determined that the bolt has been tightened to the yield point, so the tightening of the bolt is stopped even though the bolt has not been completely tightened, which is an inconvenience. was occurring.

「問題点を解決するための手段」 本発明では、かかる従来方法の問題点に艦み、トルク勾
配がその最大値よりも一定以上減少したさいにボルトを
所定角度だけさらに回転させ、この回転の前、後におけ
るトルク値、トルク勾配値、この回転中におけるトルク
値やトルク勾配値の変化態様等に基づいてボルトの降伏
点の真偽を判断し、真の降伏点が検出されたときのみ該
ボルトの締付けを停止するようにしている。
``Means for Solving the Problems'' The present invention addresses the problems of the conventional method, and the bolt is further rotated by a predetermined angle when the torque gradient decreases by a certain amount from its maximum value. The authenticity of the bolt's yield point is determined based on the torque value and torque gradient value before and after, and the changes in the torque value and torque gradient value during this rotation, etc., and only when the true yield point is detected, the test is performed. I try to stop tightening the bolts.

「作用」 本発明では、トルク勾配がその最大値よりも一定以上減
少したさいに、それが真の降伏点を示唆しているか否か
の判断カーなされる。。
"Operation" In the present invention, when the torque gradient decreases by more than a certain value from its maximum value, a judgment is made as to whether or not it indicates a true yield point. .

[実施1ull J 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。[Implementation 1ull J Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図および第2図は、本発明に係るボルトの締付方法
の一実施例を示したフローチャートである。また第3図
はこの方法を実施するためのボルト締付装置の一例を示
し、上記フローチャート忙示す処理手順はこの締付装置
に備えられたマイクロコンピュータ1によって実行され
る。
1 and 2 are flowcharts showing an embodiment of the bolt tightening method according to the present invention. Further, FIG. 3 shows an example of a bolt tightening device for carrying out this method, and the processing steps shown in the above flowchart are executed by the microcomputer 1 provided in this tightening device.

第3図に示したボルト締付装置は、ボルト2を締付ける
ためのボルト締結機3を備えている。このボルト締結機
は可逆転モータ4と、該モ〜りの動力をソケットレンチ
5に伝達させる減速機6およびクラッチ7と、上記ソケ
ットレンチ5によるボルト2の絶句はトルクを電気信号
として検出するトルク検出器8と、上記ソケットレンチ
5が微小角度θえ回転される毎にパルス信号を出力する
例えにインクリメンタルエンコーダ等のパルス発生器9
とから構成されている。
The bolt tightening device shown in FIG. 3 includes a bolt tightening machine 3 for tightening the bolt 2. This bolt fastening machine includes a reversible motor 4, a reducer 6 and a clutch 7 that transmit the power of the motor to a socket wrench 5, and a torque that detects the torque of the bolt 2 by the socket wrench 5 as an electric signal. A detector 8 and a pulse generator 9, such as an incremental encoder, which outputs a pulse signal every time the socket wrench 5 is rotated by a minute angle θ.
It is composed of.

本実施例に係るボルトの締付は方法は、このボルト締付
は装置i7!i−用いて以下のように実施きれる。
The bolt tightening method according to this embodiment is the device i7! It can be implemented as follows using i-.

すなわち、第1図に示すように1まず後述するサンプリ
ング回転角度θい平均値算出用回転角度間隔θs(たと
えば1〜2°)、降伏点判断用の締付は回転角θo(た
とえばθsの2〜6倍に設定される)、トルク差ΔTの
判定基準値δ、降伏点検出用のトルク勾配しきい値(最
大トルク勾配MGXα)を設定する係数α(たとえば0
7〜0.3に設定される)、降伏点の真偽判定用しきい
値(MGXβ)を設定する係数β等の条件が設定される
(ステップ100)。
That is, as shown in FIG. 6 times), the determination reference value δ of the torque difference ΔT, and the coefficient α (for example, 0
7 to 0.3), a coefficient β for setting a threshold value for determining the authenticity of the yield point (MGXβ), and other conditions are set (step 100).

この条件設定後、第3図に示したマイクロコンピュータ
1の中央処理!4110(以下、 CPUと略称する)
よりl10de−)11に締付は開始信号が圧力される
。この結果、駆動回路12を介してモータ4とクラッチ
7が起動され、ボルト2の締付けが開始される(ステッ
プ101)。
After setting these conditions, the central processing of the microcomputer 1 shown in FIG. 4110 (hereinafter abbreviated as CPU)
Then, a tightening start signal is applied to l10de-)11. As a result, the motor 4 and clutch 7 are activated via the drive circuit 12, and tightening of the bolt 2 is started (step 101).

第2図は、第1図のステップ102に示す差分値計算処
理の詳細を示している。同第2図に示す如くこのステラ
f102においてハ、マずCPU】Oに内蔵された差分
カウンタのカウント値におよびサンシリング個数カウン
タのカウント値aが各々に=o 、a=OK初期値化さ
れる(ステップ102A 、102B )。
FIG. 2 shows details of the difference value calculation process shown in step 102 of FIG. As shown in FIG. 2, in this Stella F102, the count value of the difference counter built in the CPU]O and the count value a of the number counter are initialized to =o and a=OK, respectively. (Steps 102A, 102B).

ついで上記差分カウンタの値が1つ増加されるとともに
(ステップ102C)、■沖ポートIIK回転角入力信
号が出力される。これによシハルス発生器9よシ出力さ
れるノヤルス信号が取シ込1れ、そしてこのパルス信号
の数が予設定数つまシ第5図に示すサンシリング用回転
角度θ□に対応する数に達したか否かの判断がなされる
(ステップ102D)。しかして、この判断がIsにな
ると、上記サンプリング個数カウンタの値aが1つ増加
され(ステップ102E)、同時にその時点のトルク値
Tai示すトルク検出器8の出力がサンプリングされる
(ステップ102F)。
Next, the value of the difference counter is incremented by one (step 102C), and the Oki port IIK rotation angle input signal is output. As a result, the pulse signal outputted from the pulse generator 9 is taken in, and the number of pulse signals is increased to a preset number or more to a number corresponding to the rotation angle θ□ for sand ringing shown in FIG. A determination is made whether it has been reached (step 102D). When this determination becomes Is, the value a of the sampling number counter is incremented by one (step 102E), and at the same time, the output of the torque detector 8 indicating the torque value Tai at that time is sampled (step 102F).

サンプリングされたドルクイ直Taは、CPU 10内
の平均値レジスタにおいてこのレジスタの記憶値(最初
は零)に加算され、そしてその加算結果5(k) S(k)に対する平均値5A(k) =□が演S芒れる
(ステップ102G)。
The sampled Dorkui direct Ta is added to the stored value of this register (initially zero) in the average value register in the CPU 10, and the addition result is the average value 5A(k) for S(k) = □ is drawn in S (step 102G).

ステラ7’102E〜102G K示す処理け、次のス
テップ102Hに示す判断がYESとなるまで、つまり
締付はトルクのサンプリンイ個数を示す力て、ステ、デ
102GKおける平均値5A(k)は第5図における角
度ステップθs中にサンプリングされたa=M個のトル
ク値の平均値を示唆している。
Stella 7' 102E to 102GK perform the processing shown in step 102H until the judgment shown in the next step 102H becomes YES. 5 indicates the average value of a=M torque values sampled during the angle step θs in FIG.

ステップ102Hの判断がYESとなると、差分カウン
タの値kがk)1であるか否かの判断がなされる(ステ
ップ1021)。現時点においてこの差分カウンタの値
には1であるからこのステップ102Iの判断はNOで
89、したがって前記ステップ102El−1021に
示す内容が再ひ実行される。そしてk)1となると、つ
まり平均値5A(k)が2つ求まると、現角度ステップ
θsでの平均値5A(k)と前角度ステップθsについ
ての平均値5A(k−1)との差G(k)かトルク勾配
として計算される(ステラf102J)。
If the determination in step 102H is YES, it is determined whether the value k of the difference counter is k)1 (step 1021). Since the value of this difference counter is 1 at the present time, the determination in step 102I is NO (89), and therefore the contents shown in step 102El-1021 are executed again. Then, when k) becomes 1, that is, when two average values 5A(k) are found, the difference between the average value 5A(k) at the current angle step θs and the average value 5A(k-1) at the previous angle step θs G(k) is calculated as the torque gradient (Stella f102J).

差分値G(k)が算出されると、第1図のステップ10
3に示す最大差分値の更進処理が実行されるが、現時点
においては1つの差分値c(k)が求められただけであ
るから、この差分値が最大差分値MGとして最大差分値
レジスタに記憶される。
Once the difference value G(k) is calculated, step 10 in FIG.
The maximum difference value advancement process shown in 3 is executed, but since only one difference value c(k) has been obtained at this point, this difference value is stored in the maximum difference value register as the maximum difference value MG. be remembered.

ステップ104では、ボルト2が降伏点まで締付けられ
たか否かの判断がなされる。すなわち、第2図のステッ
プ102Jで求められたトルク勾配たる差分値G(k)
が上記最大差分値MG K係数α(この実施的では0.
5)t−掛けた値MGXα以下になったか否かが判断さ
れる。現時点においてはG(k)=MQであることから
、この判断はNoであり、したがって第2図に示したス
テラ7°102B〜】02Jの内容が再び実行される。
In step 104, it is determined whether the bolt 2 has been tightened to the yield point. That is, the difference value G(k) which is the torque gradient obtained in step 102J in FIG.
is the maximum difference value MG K coefficient α (in this implementation, 0.
5) It is determined whether or not the value multiplied by t is equal to or less than the value MGXα. Since G(k)=MQ at this moment, this determination is No, and therefore the contents of Stella 7°102B~]02J shown in FIG. 2 are executed again.

かくして、t、Vシト9が角度08回転される毎に順次
トルク勾配たる差分値G(k)が計算され、かつこの差
分値G(k)の最大値MGが更新される。この差分値G
(k)は、第5図に示す如くボルト9が降伏し始めると
減少する傾向を示し、その値のピーク値が最終的な最大
差分値MGとしてレジスタに残されることになる。
In this way, each time the t, V seat 9 is rotated by 08 degrees, the difference value G(k), which is the torque gradient, is calculated, and the maximum value MG of this difference value G(k) is updated. This difference value G
(k) shows a tendency to decrease as the bolt 9 begins to yield as shown in FIG. 5, and its peak value is left in the register as the final maximum difference value MG.

ところで、上記ステップ104の判断かYESになった
としても、必ずしもそれは降伏点を示唆さない。すなわ
ち、ボルトの座面が接触する面上にゴミ、傷、錆等が存
在していたり、ボルトによって締結される各部材間に隙
間が存在しているようガ場合、第5図の区間B、C,に
示す如く前記したすベりを生じ、そのためボルトが降伏
点まで締付けられていないKもかかわらず締付はトルク
の増加度合つまりトルク勾配が上記値MGXαよりも減
少することがあるからである。
By the way, even if the determination in step 104 is YES, this does not necessarily indicate a yield point. In other words, if there is dirt, scratches, rust, etc. on the surface that the bolt seating surface contacts, or if there are gaps between the parts fastened by the bolt, then section B in Figure 5, As shown in C, the above-mentioned slippage occurs, and therefore, even though the bolt is not tightened to the yield point K, the degree of increase in torque, that is, the torque gradient, may decrease from the above value MGXα. be.

そこで、本発明ではステップ105に示す如く、上記ス
テップ104の判断がY]18Sとなった場合に、さら
にボルトヲ角度θoだけ回転し、そして次のステップ1
06において上記判断が真の降伏点を示しているか否か
を判断している。
Therefore, in the present invention, as shown in step 105, when the judgment in step 104 is Y]18S, the bolt is further rotated by an angle θo, and then the next step 1 is performed.
In step 06, it is determined whether the above judgment indicates the true yield point.

第4図、第6図、第8図、第10図、第11図および第
13図は、各々上記ステップ106の判断処理の実施例
を示し、第4図に示す実施例ではまず上記ステップ10
4の判断がYESとなった締付角度(第5図のC,、C
,点)での締付はトルクの値とこの角度から上記角度θ
oだけ更にぎルトが回転された締付角度(第5図のり、
、D2点)でのトルク値の差ΔTを計算しくステノア’
106−IA)、この差ΔTが予設定値δに対しΔTく
δであるか否か全判断している(ステップ] 06− 
IB)。
4, FIG. 6, FIG. 8, FIG. 10, FIG. 11, and FIG. 13 each show an embodiment of the judgment process in step 106, and in the embodiment shown in FIG.
The tightening angle at which the judgment in step 4 was YES (C, , C in Figure 5)
, point), the above angle θ is determined from the torque value and this angle.
Tightening angle at which the bolt is rotated by o (Fig. 5)
, D2 point) to calculate the difference ΔT in torque values.
106-IA), it is fully determined whether this difference ΔT is ΔT minus δ with respect to the preset value δ (step) 06-
IB).

第5図に示す如く、真の降伏点ではない01点において
ステラf104の判断がYESとなった場合、上記角度
θoの回転中における締付はトルクの増加度合ΔTlが
大きいが、真の降伏点を示すC2点においてステップ1
04の判断がYESとなった場合、角度θoの回転中に
おける締付はトルクの増加度合ΔT2けきわめて小きく
なる。
As shown in FIG. 5, if the Stellar f104 makes a YES decision at point 01, which is not the true yield point, the tightening during rotation at the angle θo has a large torque increase ΔTl, but the true yield point Step 1 at point C2 showing
If the determination in step 04 is YES, the tightening during the rotation of the angle θo will be extremely small by the degree of torque increase ΔT2.

上記予設定値δけ、真の降伏点忙ついての上記増加度合
ΔT2よりも若干大きい値に設定されておシ・したがっ
て上記ステラf106−I Bの判断がNOの場合、こ
れは真の降伏点でないことを示唆し、この場合にはステ
、ニア°102〜105に示した内容が再び繰り返えさ
れる。そしてステップ104において真の降伏点が検出
されると、ステップ106Bの判断がYESとなり、こ
の場合にはI10ポート11に停止信号が出力されてボ
ルト2の締付けが停止される(ステラ7″l O7)。
The above preset value δ is set to a value slightly larger than the above increase rate ΔT2 for the true yield point. Therefore, if the judgment of Stella f106-I B is NO, this is the true yield point. In this case, the content shown in steps 102 to 105 is repeated again. When the true yield point is detected in step 104, the determination in step 106B becomes YES, and in this case, a stop signal is output to the I10 port 11 and the tightening of the bolt 2 is stopped (Stella 7"l O7 ).

なお、上記締付は角度θoは、上記区間BI CIに示
すすべりをクリアしうる大きさに設定され、前記したよ
うにサンプリング角θsの2〜6倍程度に設定される。
Note that the tightening angle θo is set to a size that can clear the slip shown in the section BICI, and is set to about 2 to 6 times the sampling angle θs as described above.

つぎに第6図の実施列について説明する。第7図におい
て、前記と同様に擬似降伏点のために61点においてス
テラf104の判断がYESになったとすると、同図に
点線で示す直線B、D、、つまり01点より角度θsだ
けさかのほった回転角度におけるトーク値を示つケどと
、C・点から前記角度θoたけボルトが回転された場合
のトルク値を示す点り、と金結ぶ直線B、DI(降伏点
真偽判定用トルク特性)は実測されたトルク値変rヒを
示す曲線BIC+D+(実測トルク特性)の上方に位置
することになる。
Next, the implementation sequence shown in FIG. 6 will be explained. In FIG. 7, if Stella f104's decision is YES at point 61 due to the pseudo-yield point as described above, then straight lines B and D indicated by dotted lines in the same figure, that is, angle θs backward from point 01, A straight line B, DI (for determining the authenticity of the yield point (torque characteristic) is located above the curve BIC+D+ (actually measured torque characteristic) indicating the actually measured torque value variation.

一方、02点で真の降伏点が検出された場合、前記1白
線四に対応する直1fIB、D、け実際のトルク曲線8
2C2D2の下方に位置することになる。
On the other hand, when the true yield point is detected at point 02, the actual torque curve 8 corresponds to the 1st white line 4,
It will be located below 2C2D2.

そこで第6図の実施例では、上記8点(B1 。Therefore, in the embodiment shown in FIG. 6, the above eight points (B1) are selected.

Bx  )でのトルク値T8とD点(D+  、D* 
)での計算を行なうとともに(ステップ106−2A)
、「丁(BI Dl r BI Dl  )間でサンプ
リングされた各トルク値に基づいてΣTx(θs+θo
)なる計算を行い(ステップ106−2B)、さらにス
テップ106−2Aおよびステップ106−2Bでの各
計算結果TaおよびTbがTa (Tbなる関係にある
か否かの判断を行っている(ステップ106−2C)。
Torque value T8 at point Bx) and point D (D+, D*
) and perform the calculation (step 106-2A).
, ΣTx(θs+θo) based on each torque value sampled between BI Dl r BI Dl
) is calculated (step 106-2B), and it is further determined whether the calculation results Ta and Tb at steps 106-2A and 106-2B have the relationship Ta (Tb) (step 106-2B). -2C).

上記ステップ106−2Aで求められる値Taけ、第7
図における直線Y1“以下の面積を、またステップ10
6−2Aで求められる値Tbは曲線B CD (B、自
DB llh CI B2  )以下の面積を各各示し
ている。したがってステ、ゾ106−2Cの判断がNO
である場合には曲、[1lBCDが直線百の下方にある
こと、つまシ第1図のステップ104において擬似的な
降伏点が検出されたことKなシ、一方、上記判断かYE
Sで場合には同ステッfl 04において真の降伏点が
検出されたことになる。
The value Ta obtained in step 106-2A above, the seventh
In step 10, calculate the area below the straight line Y1'' in the figure.
The value Tb obtained in 6-2A each indicates an area smaller than the curve BCD (B, own DBllhCIB2). Therefore, the judgment of Ste and Zo 106-2C is NO.
If this is the case, [11BCD is below the straight line 100, and a pseudo yield point was detected in step 104 of FIG. 1.On the other hand, the above judgment is YE
In the case of S, the true yield point is detected in the same step fl04.

なお、この実施例では上記する面積の大小関係から降伏
点の真偽金判断しているが、直線W下の関数形を求める
とともに、この関数に0点に対応する回転角の値を代入
して該直線上のトルク値金求め、このトルク値と0点で
のトルク値との比較を行うようにしてもよい。
In addition, in this example, the authenticity of the yield point is determined based on the above-mentioned area size relationship, but the function form under the straight line W is determined, and the value of the rotation angle corresponding to the 0 point is substituted into this function. Alternatively, the torque value on the straight line may be determined, and this torque value may be compared with the torque value at the zero point.

第8図の実施例では、第1図に示したステップ104の
判断がYESとなる第9図の0点(CI 。
In the embodiment shown in FIG. 8, the 0 point (CI) shown in FIG. 9 corresponds to YES in step 104 shown in FIG.

Cz )でのトルク差分値G(k)とD点(D +  
+ B2 )の直前における同差分値G(k十〇。)と
かG(k十〇。)。
Torque difference value G(k) at point Cz) and point D (D+
+B2) immediately before the same difference value G(k10.) or G(k10.).

<G(k)なる関係にあるか否か全判断するようにして
いる(ステラ7’106−3A)。
<G(k) (Stella 7'106-3A).

第9図から明らかなように、擬似降伏点(C1点)によ
ってステ、プ104の判断がYESとなった場合、G(
k十〇。)>G(k)となるが、真の降伏点(Cz点)
によって同ステップの判断がYESとなった場合、G(
k十〇。)<G(k)なる関係ハS成立する。
As is clear from FIG. 9, if the decision in step 104 is YES based on the pseudo yield point (point C1), G(
k10. ) > G(k), but the true yield point (Cz point)
If the judgment in the same step is YES, then G(
k10. )<G(k), the relationship S holds true.

それ故、上記ステ・ッゾ106−3Aの判断のYES 
Therefore, the judgment in Ste.zo 106-3A above is YES.
.

Noから降伏点の真、偽が判定される。Based on No., it is determined whether the yield point is true or false.

第】0図に示す実施例では、第9図に示すトルク差分値
G(k十00)が降伏点を検出するための閾値M G 
Xαに対しG(k+θo)<MGxαなる関係にあるか
否かを判断している(ステップ106−4A)。
In the embodiment shown in FIG. 0, the torque difference value G (k100) shown in FIG. 9 is the threshold M G for detecting the yield point.
It is determined whether the relationship G(k+θo)<MGxα exists for Xα (step 106-4A).

C1点で擬似降伏点が検出された場合、第9図に示す如
(c(k十〇。)>MGXαとなるが、02点で真の降
伏点が検出された場合、G(k十θo)(MGXαとな
る。。それ故、上記ステップ106−4Aの判断結果に
基づいて真の降伏点を判定することができる。
When a pseudo yield point is detected at point C1, (c(k 〇〇) > MGXα as shown in Fig. 9, but when a true yield point is detected at point 02, G ) (MGXα. Therefore, the true yield point can be determined based on the determination result of step 106-4A above.

第11図の実施例では、第12図に示すよう力前記しき
い値M G Xαとは別のしきい値MGXβ(β〈])
を設定し、前記トルク差分値G(k+00)がこのしき
い値MGXβに対しG(k十θo)(MG×βなる関係
にあるか否かを判断している(ステラ7’105−A)
。同図から明らかなとおり、真の降伏点までボルトが締
付けられている場合には、該判断がYESとなる。
In the embodiment of FIG. 11, a threshold value MGXβ(β〈]) different from the force threshold value MG
is set, and it is determined whether the torque difference value G(k+00) has a relationship of G(k + θo)(MG×β) with respect to this threshold value MGXβ (Stella 7'105-A)
. As is clear from the figure, if the bolt is tightened to the true yield point, the determination is YES.

第13図は、降伏点真偽判定の別の実施ρat示す。第
14図から明らかなように01点で擬似降伏点が検出さ
れた場合、とのC,点と前記り8点間において差分値が
必ず1度は増加する傾向を示す。02点において真の降
伏点が検出された場合には、このC2点とB2点間にお
いて燈分値がllji次減少する傾向を呈する。
FIG. 13 shows another implementation ρat of yield point authenticity determination. As is clear from FIG. 14, when a pseudo yield point is detected at point 01, the difference value always tends to increase by at least one degree between point C and the above eight points. When the true yield point is detected at point 02, the light minute value tends to decrease by the order of llji between point C2 and point B2.

この実施例では、かかる点に着目して降伏点の真偽判定
全行っている。すなわち、0点とD点間における差分値
の数を計数するカウンタ(前記CPU 10に設けられ
ている)の値nkn=oに設定したのち(ステ!/7”
106−6A)、この値nを1つ増加させ(ステップ1
06−613)、しかるのちG(k+nXθs)≦G(
k+(n−1)XθS)なる判断を実行している(ステ
ラ:7’106−6C)。
In this embodiment, all determinations of whether the yield point is true or false are made by focusing on this point. That is, after setting the value nkn=o of a counter (provided in the CPU 10) that counts the number of difference values between the 0 point and the D point, (step!/7''
106-6A) and increase this value n by 1 (step 1
06-613), then G(k+nXθs)≦G(
k+(n-1)XθS) (Stella: 7'106-6C).

このステップ106−6Cにおいては、n=1のときG
(k+θs)りG(k)なる判断、つまりG(k)≦M
GXαとなりた時点における差分値c(k)に対しC,
D間において最初に検出された差分値G(k+θB)が
減少しているか否かの判断が実行される。そこで擬似降
伏点C,が現われたとすると、第14図の例では上記最
初に検出された差分値G(k十θS)がG(k)よりも
大きくなる。この結果、ステップ106−6Cの判断が
Noとi16第6図に示したステップ102〜105に
示す内容が再び実行される。
In this step 106-6C, when n=1, G
(k+θs) or G(k), that is, G(k)≦M
For the difference value c(k) at the time of GXα, C,
A determination is made as to whether or not the first detected difference value G(k+θB) between D is decreasing. If a pseudo yield point C, appears then, in the example of FIG. 14, the first detected difference value G(k+θS) becomes larger than G(k). As a result, if the determination in step 106-6C is No, the contents shown in steps 102 to 105 shown in FIG. 6 are executed again.

なお、最初に検出された差分値G(k十08)がG(k
)よりも小さい場合、つまりステップ106−6Cの判
断がYESの場合には、カウンタの値n否かの判断がな
され(ステップ106−6D)、この判断がNOである
と、ステップI 06−6 B。
Note that the first detected difference value G(k108) is G(k
), that is, if the determination in step 106-6C is YES, a determination is made as to whether the counter value n is negative (step 106-6D), and if this determination is NO, step I06-6 B.

106−6Cの内容が再び実行される。そして区間CI
 DIでは差分値の増加傾向か必ずみられる断がNoと
なる。
The contents of 106-6C are executed again. and interval CI
In DI, if there is always an increasing trend in the difference value, the answer is No.

C2点で真の降伏点が検出された場合には、区間C,D
、で検出される差分値は前記したように順次その値が減
少する。したがってカウンタの値G(k)2が真の降伏
点を示すものと判定される。
If the true yield point is detected at point C2, sections C and D
The difference values detected at , , , and the like sequentially decrease as described above. Therefore, it is determined that the counter value G(k)2 indicates the true yield point.

真の降伏点を検出する方法として、さらに次のよう々も
のがある。すなわち、第14図に示したように、区間C
,D、間のトルクの増加度合に比して区間C2D2間の
それは緩やかである。つま少擬似降伏点が現われたのち
における角度θo中でのトルクの増加・にターンと、真
の降伏点が現われたのちにおける同角度θo中でのトル
クの増加・にターンは互いに相違する。そこで、予め擬
似降伏点と真の降伏点についての上記角度θo中におけ
るトルク増加パターンの一方または双方を第3図に示し
たRAM 13 K記憶させておき、第1図のステップ
104の判断結果がYESとなった場合に、上記角度θ
o中における実測トルクの増加パターンと上記RAM1
3にストアされているノ4ターンとの類似度を相関法で
求めるようにすれば、上記ステ。
There are further methods for detecting the true yield point as follows. That is, as shown in FIG.
, D, the degree of increase in torque during section C2D2 is gentler than that between section C2D2. The torque increase/turn at the angle θo after the pseudo-yield point appears and the torque increase/turn at the same angle θo after the true yield point appears are different from each other. Therefore, one or both of the torque increase patterns during the angle θo for the pseudo yield point and the true yield point are stored in advance in the RAM 13K shown in FIG. If YES, the above angle θ
The increase pattern of the measured torque during o and the above RAM1
If we use the correlation method to find the degree of similarity with the No.4 turn stored in No.3, the above steps can be achieved.

プ104のYES判断が擬似降伏点を示唆しているか真
の降伏点を示唆しているかを判定することができる。
It can be determined whether the YES determination in step 104 indicates a pseudo yield point or a true yield point.

第15図は、M12ytrルトの軸カー伸び線図と、従
来のボルト締付は方法および本発明に係るボルト締付は
方法の各締付は停止精度■および■とを示している。々
お、■のデータはθo=20°、α=0,6に設定した
場合における第4図、第6図、第8図、第10図、第1
1図および第13図の実施例に基づくものである。
FIG. 15 shows the shaft extension diagram of the M12ytr bolt, the conventional bolt tightening method and the bolt tightening method according to the present invention, and the stopping accuracy (1) and (2) of each tightening method. The data of (2) are shown in Figures 4, 6, 8, 10, and 1 when θo = 20° and α = 0, 6.
This is based on the embodiments shown in FIGS. 1 and 13.

@15図において、従来法による締付停止精度■け前記
した擬似降伏点が現われない場合のものであり、その軸
力のバラツキは±20%である。
In Fig. 15, the tightening and stopping accuracy according to the conventional method is shown when the pseudo yield point described above does not appear, and the variation in the axial force is ±20%.

本発明に係る方法によれは、上記擬似降伏点が現われる
現われないにかかわらず軸力のバラツキが±1.2%の
範囲内にちゃ、これは締付は停止精度が優れていること
を示唆している。なお、本発明の方法においては、ボル
トが降伏点に達するまで締付けられたのちさらに上記角
度θoだけ絶句けられるので\ボルトが80μmだけ塑
性域側に伸びることになるが、この程度の伸びは何ら問
題とはなら々い。
By using the method according to the present invention, the variation in axial force is within ±1.2% regardless of whether the above-mentioned pseudo-yield point appears, which suggests that tightening has excellent stopping accuracy. are doing. In addition, in the method of the present invention, after the bolt is tightened until it reaches its yield point, it is further tightened by the above-mentioned angle θo, so the bolt will extend by 80 μm toward the plastic region, but this degree of elongation is not There are no problems.

上記実施列では、第2図に示した態様でトルク勾配たる
トルク差分値を検出してhるが、他の方法でトルク勾配
を求めてもよい。すなわち、たとえば第16図に示す如
く角度θsの区間でサンプリングされる各締付はトルク
(同図では6個)の平均値5(J)をサンプリング個数
が1個増加する毎に求め、平均値5(J)とmサンプリ
ングステップ前における平均値S’(J−m)との差を
トルク勾配として求めるようにしてもよい。
In the above embodiment, the torque difference value, which is the torque gradient, is detected in the manner shown in FIG. 2, but the torque gradient may be determined by other methods. That is, for example, as shown in Fig. 16, for each tightening sampled in the section of angle θs, the average value 5 (J) of the torque (6 in the figure) is calculated every time the number of samples increases by 1, and the average value is calculated. 5(J) and the average value S'(J-m) before m sampling steps may be determined as the torque gradient.

また、同図における角度θ6の区間の始端と終端におけ
るトルクの差金サンプリングの個数か1つの間に設定さ
れる。
Further, the number of differential samplings of torque between the start and end of the section of angle θ6 in the figure is set to one.

上記実施例では、ステップ104に示すしきい値をMG
Xαに設定しているが、たとえば最大差分値MGと第2
、第3番目に大きな差分値の平均値をとり、この’11
−均値をα倍した値をこのステンf104におけるしき
い値として用いてもよい。
In the above embodiment, the threshold shown in step 104 is set to MG
For example, the maximum difference value MG and the second
, take the average value of the third largest difference value, and calculate this '11
- A value obtained by multiplying the average value by α may be used as the threshold value in this step f104.

又同様に、第11図に示したしきい値MGXβも上記平
均値を1倍した値に置き換えることができる。
Similarly, the threshold value MGXβ shown in FIG. 11 can also be replaced with a value obtained by multiplying the above average value by one.

「効果」 本発明によれは、ボルトの座面が接する面上に存在する
ゴミ、傷、錆等によって、あるいは該ぎルト、によって
締着される部材相互間の隙間等によって擬似的な降伏点
が現われたとしても、真の降伏点が現われるまでボルト
の締付けが続行される、それ故、上記擬似降伏点のため
にボルトの締付けが停止されるという従来方法の問題点
を解消してボルトを適正かつ確実に締付けることができ
る。
"Effect" According to the present invention, a pseudo yield point is caused by dirt, scratches, rust, etc. existing on the surface where the bolt seating surface contacts, or by gaps between members fastened by the bolt. Even if the above-mentioned pseudo-yield point appears, bolt tightening continues until the true yield point appears.Therefore, this method solves the problem of the conventional method in which bolt tightening is stopped due to the above-mentioned pseudo yield point. Can be tightened properly and reliably.

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

第1図、第2図は本発明に係るボルトの締付は方法の一
実施例を示したフローチャート、第3図は本発明の方法
を実施するための装置の一列を示したブロック図、第4
図は第1図に示したフローチャート中における降伏点真
偽判定ステップの処理手順の一例を示したフローチャー
ト、第6図、第8図、第10図、第11図、第13図は
各々上記降伏点真偽判定ステッノにおける処理手順の他
の列を示しfcフローチャート、第5図、第7図、第9
図および第12図、第14図は、各々第4図、第6図、
第8図と第10図、第11図および第13図に示した処
理手順の内容を説明するグラフ、第15図は従来のボル
ト締付は方法と本発明に係るボルト締付は方法における
締付は停止精度を各々を示したグラフ、第16図はトル
ク勾配を求めるための他の方法を例示した図である。 1・・・マイクロコンげユータ、2・・・ボルト、3・
・・ボルト締結機、4・・・モータ、8・・・トルク検
出器、9・・・パルス発生器、10・・・CPU 。 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図      第10図 第9図 第11図 第12図 第13図 ステ9ア10フへ 第14図 CDやム角θ 第15図 伸びimm)
1 and 2 are flowcharts showing an embodiment of the bolt tightening method according to the present invention, FIG. 3 is a block diagram showing a line of equipment for carrying out the method of the present invention, and FIG. 4
The figure is a flowchart showing an example of the processing procedure of the yield point authenticity determination step in the flowchart shown in Figure 1. Figures 6, 8, 10, 11, and 13 are FC flowcharts showing other sequences of processing procedures in the point truth judgment steno, Fig. 5, Fig. 7, Fig. 9
The figures and FIGS. 12 and 14 are respectively shown in FIGS.
8, 10, 11, and 13 are graphs explaining the contents of the processing procedure, and FIG. 15 shows a conventional bolt tightening method and a bolt tightening method according to the present invention. Attached are graphs showing each stopping accuracy, and FIG. 16 is a diagram illustrating another method for determining the torque gradient. 1...Microcongeator, 2...Volt, 3.
...Bolt fastening machine, 4...Motor, 8...Torque detector, 9...Pulse generator, 10...CPU. Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8 Fig. 10 Fig. 9 Fig. 11 Fig. 12 Fig. 13

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ボルトが所定角度θ_s締付けられる毎に締付け
トルクの勾配を検出し、このトルク勾配がその最大値も
しくはそれに近い値をα(<1)倍した値以下となった
場合に、上記締付けトルクのすべりをクリアしうる大き
さに設定された所定角度θ_oだけ更に上記ボルトを締
付けるとともに、この角度θ_oの締付け終了時の締付
けトルクの値と該角度θ_oの締付け開始時の締付けト
ルクの値との差を求め、この差が予設値よりも大きい場
合に上記ボルトの締付けを停止することを特徴とするボ
ルトの締付け方法。
(1) Every time the bolt is tightened by a predetermined angle θ_s, the gradient of the tightening torque is detected, and when this torque gradient becomes less than the maximum value or a value close to it multiplied by α (<1), the tightening torque The above bolt is further tightened by a predetermined angle θ_o set to a size that can clear the slippage, and the value of the tightening torque at the end of tightening at this angle θ_o and the value of the tightening torque at the start of tightening at this angle θ_o is A bolt tightening method characterized in that a difference is determined and tightening of the bolt is stopped when the difference is larger than a predetermined value.
(2)ボルトが所定角度θ_s締付けられる毎に締付け
トルクの勾配を検出し、このトルク勾配がその最大値も
しくはそれに近い値をα(<1)倍した値以下となった
場合に、上記締付けトルクのすベりをクリアしうる大き
さに設定された所定角度θ_oだけ更に上記ボルトを締
付けるとともに、この角度θ_oの締付け終了時の締付
けトルクの値と該角度θ_oの締付け開始時の角度より
上記角度θ_sだけ前の締付け角度における締付けトル
クの値とを結ぶ直線からなる降伏点真偽判定用トルク特
性を求め、上記直線の両端間における実測トルク特性が
上記真偽判定用トルク特性の上方に位置する場合に上記
ボルトの締付けを停止することを特徴とするボルトの締
付け方法。
(2) Every time the bolt is tightened by a predetermined angle θ_s, the gradient of the tightening torque is detected, and when this torque gradient becomes less than the maximum value or a value close to it multiplied by α (<1), the tightening torque The bolt is further tightened by a predetermined angle θ_o that is set to a size that can clear the slippage, and the above angle is calculated from the tightening torque value at the end of tightening at this angle θ_o and the angle at the start of tightening at this angle θ_o. The torque characteristic for yield point authenticity determination is determined by a straight line connecting the tightening torque value at the tightening angle θ_s before, and the actually measured torque characteristic between both ends of the straight line is located above the above torque characteristic for authenticity determination. A method for tightening a bolt, characterized in that tightening of the bolt is stopped when the above-mentioned case occurs.
(3)ボルトが所定角度θ_s締付けられる毎に締付け
トルクの勾配を検出し、このトルク勾配がその最大値も
しくはそれに近い値をα(<1)倍した値以下となった
場合に、上記締付けトルクのすベりをクリアしうる大き
さに設定された所定角度θ_oだけ更に上記ボルトを締
付け、この角度θ_oの締付け終了時のトルク勾配の値
が該角度θ_oの締付け開始時のトルク勾配の値よりも
小さいときに上記ボルトの締付けを停止することを特徴
とするボルトの締付け方法。
(3) Every time the bolt is tightened by a predetermined angle θ_s, the gradient of the tightening torque is detected, and if this torque gradient becomes less than the maximum value or a value close to it multiplied by α (<1), the tightening torque Further tighten the bolt by a predetermined angle θ_o set to a size that can clear the slippage, and make sure that the value of the torque gradient at the end of tightening at this angle θ_o is greater than the value of the torque gradient at the start of tightening at this angle θ_o. A bolt tightening method characterized in that tightening of the bolt is stopped when the bolt is small.
(4)ボルトが所定角度θ_s締付けられる毎に締付け
トルクの勾配を検出し、このトルク勾配がその最大値も
しくはそれに近い値をα(<1)倍した値以下となった
場合に、上記締付けトルクのすべりをクリアしうる大き
さに設定された所定角度θ_oだけ更に上記ボルトを締
付け、この角度θ_oの締付け終了時におけるトルク勾
配の値が前記最大値もしくはそれに近い値をα倍した値
よりも小さい場合に上記ボルトの締付けを停止すること
を特徴とするボルトの締付け方法。
(4) Every time the bolt is tightened by a predetermined angle θ_s, the gradient of the tightening torque is detected, and when this torque gradient becomes less than the maximum value or a value close to it multiplied by α (<1), the tightening torque The bolt is further tightened by a predetermined angle θ_o set to a size that can clear the slippage, and the value of the torque gradient at the end of tightening at this angle θ_o is smaller than the maximum value or a value close to it multiplied by α. A method for tightening a bolt, characterized in that tightening of the bolt is stopped when the above-mentioned case occurs.
(5)ボルトが所定角度θ_s締付けられる毎に締付け
トルクの勾配を検出し、このトルク勾配がその最大値も
しくはそれに近い値をα(<1)倍した値以下となった
場合に、上記締付けトルクのすべりをクリアしうる大き
さに設定された所定角度θ_oだけ更に上記ボルトを締
付け、この角度θ_oの締付け終了時におけるトルク勾
配の値が前記最大値もしくはそれに近い値をβ(<1)
倍した値よりも小さい場合にボルトの締付けを停止する
ことを特徴とするボルトの締付け方法。
(5) Every time the bolt is tightened by a predetermined angle θ_s, the gradient of the tightening torque is detected, and when this torque gradient becomes less than the maximum value or a value close to it multiplied by α (<1), the tightening torque The bolt is further tightened by a predetermined angle θ_o that is set to a size that can clear the slippage, and the value of the torque gradient at the end of tightening at this angle θ_o is the maximum value or a value close to it β (<1)
A bolt tightening method characterized by stopping bolt tightening when the value is smaller than the multiplied value.
(6)ボルトが所定角度θ_s締付けられる毎に締付け
トルクの勾配を検出し、このトルク勾配がその最大値を
α(<1)倍した値以下となった場合に、上記締付けト
ルクのすべりをクリアしうる大きさに設定された所定角
度θ_oだけ更に上記ボルトを締付け、この角度θ_o
の締付け開始時から終了時に到る角度範囲でのトルク勾
配が上記締付け開始時のトルク勾配の値から順次減少す
る傾向にある場合に上記ボルトの締付けを停止すること
を特徴とするボルトの締付け方法。
(6) The gradient of the tightening torque is detected every time the bolt is tightened by a predetermined angle θ_s, and if this torque gradient becomes less than the maximum value multiplied by α (<1), the slippage of the tightening torque is cleared. Tighten the bolt further by a predetermined angle θ_o that is set to a size that allows the angle θ_o to be
A bolt tightening method characterized in that tightening of the bolt is stopped when the torque gradient in the angular range from the start of tightening to the end of tightening tends to decrease sequentially from the value of the torque gradient at the start of tightening. .
(7)ボルトが所定角度θ_s締付けられる毎に締付け
トルクの勾配を検出し、このトルク勾配がその最大値を
α(<1)倍した値以下となった場合に、上記締付けト
ルクのすべりをクリアしうる大きさに設定された所定角
度θ_oだけ更に上記ボルトを締付け、この角度θ_o
の締付け開始時から終了時に到る角度範囲での締付けト
ルク変化特性の標準パターンと、同角度範囲での実測締
付けトルクの変化特性との相関に基づいて上記角度θ_
oの締付け開始時におけるトルク勾配が上記ボルトの真
の降伏点を示唆しているか否かを判断し、真の降伏点を
示している場合に上記ボルトの締付けを停止することを
特徴とするボルトの締付け方法。
(7) Every time the bolt is tightened by a predetermined angle θ_s, the gradient of the tightening torque is detected, and if this torque gradient becomes less than the maximum value multiplied by α (<1), the slippage of the tightening torque is cleared. Tighten the bolt further by a predetermined angle θ_o that is set to a size that allows the angle θ_o to be
The above angle θ_
A bolt characterized in that it is determined whether or not the torque gradient at the start of tightening of o indicates the true yield point of the bolt, and if the torque gradient indicates the true yield point, the tightening of the bolt is stopped. Tightening method.
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