JPS61178186A - 耐力検出ボルト締付機 - Google Patents
耐力検出ボルト締付機Info
- Publication number
- JPS61178186A JPS61178186A JP1922385A JP1922385A JPS61178186A JP S61178186 A JPS61178186 A JP S61178186A JP 1922385 A JP1922385 A JP 1922385A JP 1922385 A JP1922385 A JP 1922385A JP S61178186 A JPS61178186 A JP S61178186A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tightening
- bolt
- angle
- torque
- predetermined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、常に正確な耐力での締付けを可能に ＼する
耐力検出ボルト締付機に関するものである。
耐力検出ボルト締付機に関するものである。
（従来技術）
ボルトを所定の荷重で締付けるため従来より種々の方法
が提案されている。回転角法はスナツグポイントの検出
が不正確であるため、またトルク法は摩擦係数のバラツ
キなどがあるため、共に正確な荷重での締付けができな
かった。また軸力法は実際上ボルト軸力を測定すること
が不可能で実際的ではなかった。
が提案されている。回転角法はスナツグポイントの検出
が不正確であるため、またトルク法は摩擦係数のバラツ
キなどがあるため、共に正確な荷重での締付けができな
かった。また軸力法は実際上ボルト軸力を測定すること
が不可能で実際的ではなかった。
耐力法はボルトの永久伸びが０．２％となるように締付
けるもので理論的には大変好ましいものである。しかし
従来はボルトの弾性域を過ぎた時点での締付トルクの上
昇率が、最大上昇率の１７７２〜１／３の設定値になっ
た時点を便宜的に耐力とみなして、締付けを停止するよ
うにしていた。このため、座金や被締付体などのよる締
付条件の相違により締付トルクの変化率が変化すると、
正確な耐力での締付けを行うことはできず、やはり締付
は荷重にバラツキが発生するという問題があった。また
締付トルクの２次微分値から締付停止点を検出するもの
もあるが、この場合は雑音による誤動作が起こり易いと
いう問題があった。
けるもので理論的には大変好ましいものである。しかし
従来はボルトの弾性域を過ぎた時点での締付トルクの上
昇率が、最大上昇率の１７７２〜１／３の設定値になっ
た時点を便宜的に耐力とみなして、締付けを停止するよ
うにしていた。このため、座金や被締付体などのよる締
付条件の相違により締付トルクの変化率が変化すると、
正確な耐力での締付けを行うことはできず、やはり締付
は荷重にバラツキが発生するという問題があった。また
締付トルクの２次微分値から締付停止点を検出するもの
もあるが、この場合は雑音による誤動作が起こり易いと
いう問題があった。
（発明の目的）
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、締
付条件が変わっても常に高精度に耐力での締付荷重に制
御することを可能にする耐力検出ボルト締付機を提供す
ることを目的とする。
付条件が変わっても常に高精度に耐力での締付荷重に制
御することを可能にする耐力検出ボルト締付機を提供す
ることを目的とする。
（発明の構成〉
本発明によればこの目的は、締付トルクの締付′角度に
対する上昇率を求める微分回路と、前記上昇率の最大値
を記憶する第１ホールド回路と、ボルトの弾性域内の起
点から予め記憶した所定締付角度相当量を締付けた時点
で積分開始信号を出力するタイマと、この積分開始信号
に基づき前記第１ホールド回路に記憶した最大値を締付
角度に対して積分する積分器と、前記起点における締付
トルクを記憶する第２ホールド回路と、前記積分器と第
２ホールド回路の出力の和を求める加算器と、この加算
器の出力が締付トルクに等しくなったことを判別する比
較器とを備え、前記比較器の出力により加算器の出力が
締付トルクと等しくなった時に締付けを停止することを
特徴とする耐力検出ボルト締付機により達成される。
対する上昇率を求める微分回路と、前記上昇率の最大値
を記憶する第１ホールド回路と、ボルトの弾性域内の起
点から予め記憶した所定締付角度相当量を締付けた時点
で積分開始信号を出力するタイマと、この積分開始信号
に基づき前記第１ホールド回路に記憶した最大値を締付
角度に対して積分する積分器と、前記起点における締付
トルクを記憶する第２ホールド回路と、前記積分器と第
２ホールド回路の出力の和を求める加算器と、この加算
器の出力が締付トルクに等しくなったことを判別する比
較器とを備え、前記比較器の出力により加算器の出力が
締付トルクと等しくなった時に締付けを停止することを
特徴とする耐力検出ボルト締付機により達成される。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図はその締付
特性図である。
特性図である。
第１図で１０は直流直巻電動機であり、ボルトはこの電
動機１０の回転により締付けられる。この電動機１０は
交流電源１２、サイリスタ１４、電流検出用抵抗器１６
および主スィッチ１８と共に閉回路を形成する。締付ｉ
・ルクＴは電動機１０の電流■に比例する。この電流■
、すなわち締付トルクＴは抵抗器１６により検出される
。１９は締付角度θの検出器である。
動機１０の回転により締付けられる。この電動機１０は
交流電源１２、サイリスタ１４、電流検出用抵抗器１６
および主スィッチ１８と共に閉回路を形成する。締付ｉ
・ルクＴは電動機１０の電流■に比例する。この電流■
、すなわち締付トルクＴは抵抗器１６により検出される
。１９は締付角度θの検出器である。
２０は微分回路であり締付トルクＴの上昇率α−ｄＴ／
ｄθを求めるものである。この微分回路２０は、成る角
度θの締付トルクＴ（θ）を記憶するメモリ２０ａと、
角度（θ−Δθ〉の締付トルクＴ（θ−Δθ）を記憶す
るメモリ２０ｂと、両者の差Ｔ（θ〉−Ｔ（θ−Δθ）
を求める減算器２０ｃとを備え、この減算器２０ｃの出
力が上昇率αとなる。
ｄθを求めるものである。この微分回路２０は、成る角
度θの締付トルクＴ（θ）を記憶するメモリ２０ａと、
角度（θ−Δθ〉の締付トルクＴ（θ−Δθ）を記憶す
るメモリ２０ｂと、両者の差Ｔ（θ〉−Ｔ（θ−Δθ）
を求める減算器２０ｃとを備え、この減算器２０ｃの出
力が上昇率αとなる。
２２は第１ホールド回路であり、上昇率αの変化率が零
となることから上昇率αの最大値α（＋ｎａｘ）を１−
１１別してＩ’ｌｌ別信吋Ｘを出力する判別器２２ ａ
と、この判別信号Ｘに基づいて最大値α（ｍ ａ ｘ
）を記１きするメモリ２２ｂとを備える。
となることから上昇率αの最大値α（＋ｎａｘ）を１−
１１別してＩ’ｌｌ別信吋Ｘを出力する判別器２２ ａ
と、この判別信号Ｘに基づいて最大値α（ｍ ａ ｘ
）を記１きするメモリ２２ｂとを備える。
２４はタイマであり、判別信号Ｘが出力される角度θ０
の点Ａを起点として、予め記憶した締付角度θを締付け
た時点Ｂで積分開始信号ｙを出力する。
の点Ａを起点として、予め記憶した締付角度θを締付け
た時点Ｂで積分開始信号ｙを出力する。
２６は積分器であり、積分開始信号ｙに基づいて、前記
メモリ２２ｂに記憶された最大値α（ｍａｘ）を締付角
度θについて積分していく。すなわち点Ｂを１察点とす
る傾きα（＋ｎａｘ＞の直線を求めるものである。
メモリ２２ｂに記憶された最大値α（ｍａｘ）を締付角
度θについて積分していく。すなわち点Ｂを１察点とす
る傾きα（＋ｎａｘ＞の直線を求めるものである。
２８は第２ホールド回路であり、前記門別信号Ｘに基づ
き起点Ａにおける締付トルクＴ（θ０）を記憶するメモ
リからなる。
き起点Ａにおける締付トルクＴ（θ０）を記憶するメモ
リからなる。
３０は加算器であり、積分器２６の出力 ｄθと、第２
ホールド回路２８が記憶する締付トルクＴ（θ０〉との
和 Ｔ（θｏ ） ＋ａ （ｍａｘ）θ を求める。
ホールド回路２８が記憶する締付トルクＴ（θ０〉との
和 Ｔ（θｏ ） ＋ａ （ｍａｘ）θ を求める。
３２は比較器であり、実際の締付途中の締付トルクＴ（
θ）と、加算器３０の出力とを比較し、両者が等しくな
った時（第２図の点Ｃ）に締付停止信号Ｚをゲート回路
３４に送出して締付けを停止させる。
θ）と、加算器３０の出力とを比較し、両者が等しくな
った時（第２図の点Ｃ）に締付停止信号Ｚをゲート回路
３４に送出して締付けを停止させる。
一般にボルトの種類、締付量、等が決まっている場合に
は、所定の永久伸びになる荷重下の伸びを予め決めるこ
とができる。通常はこの永久伸びは引張り力が加わる長
さの０．２％に設定されるが、遊びねじ長さく引張り力
が加わるうちねじの部分の長さ）の１％に設定されるこ
ともある。いずれにしても所定の伸びεが決まれば、こ
の伸びεを発生させるに要する締付角度ψが決まる。本
実施例におけるタイマ２４が記憶する締付角度θを、こ
の締付角度ψに等しく設定しておけば、理論に忠実に耐
力での締付けが可能になる。
は、所定の永久伸びになる荷重下の伸びを予め決めるこ
とができる。通常はこの永久伸びは引張り力が加わる長
さの０．２％に設定されるが、遊びねじ長さく引張り力
が加わるうちねじの部分の長さ）の１％に設定されるこ
ともある。いずれにしても所定の伸びεが決まれば、こ
の伸びεを発生させるに要する締付角度ψが決まる。本
実施例におけるタイマ２４が記憶する締付角度θを、こ
の締付角度ψに等しく設定しておけば、理論に忠実に耐
力での締付けが可能になる。
本実施例によれば、起点Ａは上昇率αが最大になり始め
る点、すなわち弾性域の始点になる。しかし本発明はこ
れに限らず、この起点Ａは弾性域内にあれば所期の目的
は達成可能である。例えば締付角度０は締付速度と時間
とから算出するようにしてｔ）、よいのは勿論である。
る点、すなわち弾性域の始点になる。しかし本発明はこ
れに限らず、この起点Ａは弾性域内にあれば所期の目的
は達成可能である。例えば締付角度０は締付速度と時間
とから算出するようにしてｔ）、よいのは勿論である。
第３図と第４図は他の実施例の構成図とその締付特性図
である。この実施例は締付トルクＴをモータ電流Ｉから
求め、その時間微分から上昇率αを求めている。第１ホ
ールド回路２２Ａは、順方向抵抗が零の理想ダイオード
と並列コンデンサを備える。締付トルクが設定器２３３
によって設定された値Ｔｏになったことから比較３２３
ｂは起点へを検出する。この設定器２３ａは起点Ａが弾
性域内に入るように設定されている。タイマ２４Ａは、
比較３２３ｂの出力により締付トルクが設定値Ｔｏにな
った起点Ａを基準にして、所定の永久伸びを与える伸び
に相当する締付角度相当量を締付けるに要する時間（ｔ
ｌ −ｔｏ ）を記憶する。
である。この実施例は締付トルクＴをモータ電流Ｉから
求め、その時間微分から上昇率αを求めている。第１ホ
ールド回路２２Ａは、順方向抵抗が零の理想ダイオード
と並列コンデンサを備える。締付トルクが設定器２３３
によって設定された値Ｔｏになったことから比較３２３
ｂは起点へを検出する。この設定器２３ａは起点Ａが弾
性域内に入るように設定されている。タイマ２４Ａは、
比較３２３ｂの出力により締付トルクが設定値Ｔｏにな
った起点Ａを基準にして、所定の永久伸びを与える伸び
に相当する締付角度相当量を締付けるに要する時間（ｔ
ｌ −ｔｏ ）を記憶する。
また起点Ａの締付トルクＴｏは設定器２３ａの設定値を
用いて直接加算器３０Ａに入力するように構成される。
用いて直接加算器３０Ａに入力するように構成される。
このためこの実施例によれば、設定器２３ａの設定値を
利用することによりこの設定器２３ ａに第２ホールド
回路の機能を持たせることができる。
利用することによりこの設定器２３ ａに第２ホールド
回路の機能を持たせることができる。
従ってこの起点へからタイマ２４Ａで設定された（ｔ＋
−ｔｏ ）の時間経過後に常閉スイッチ４２が閉
じると積分器２６Ａの積分が開始され、前記第１，２図
に示した実施例と同様にして締付を終了する点Ｃが検出
される。
−ｔｏ ）の時間経過後に常閉スイッチ４２が閉
じると積分器２６Ａの積分が開始され、前記第１，２図
に示した実施例と同様にして締付を終了する点Ｃが検出
される。
（発明の効果）
本発明は以上のように、弾性域内のある時点の締付トル
クに、この点から所定締付量の締付後から締付トルクの
最大上昇率を積分して加算し、この加算値を締付中の締
付トルクと比較する。従って耐力の定義に忠実に締付終
了点を検出でき、高精度な締付けが可能になる。
クに、この点から所定締付量の締付後から締付トルクの
最大上昇率を積分して加算し、この加算値を締付中の締
付トルクと比較する。従って耐力の定義に忠実に締付終
了点を検出でき、高精度な締付けが可能になる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図はその締付
特性図、第３図と第４図は他の実施例の構成図とその締
付特性図である。 １０・・・直流直巻電動機、 ２０．２０Ａ・・・微分回路、 ２２．２２へ・・・第１ホールド回路、２４．２４Ａ・
・・タイマ、 ２（３，２６Ａ・・・砧分器、 ２８．２８Ａ・・・第２ホールド回路、３０．３０Ａ・
・・加算器。 特許出願人 株式会社芝浦製作所 代 理 人 弁理士 山 １）文 雄第３図 第４図 ｏ ｔ１ｔ
特性図、第３図と第４図は他の実施例の構成図とその締
付特性図である。 １０・・・直流直巻電動機、 ２０．２０Ａ・・・微分回路、 ２２．２２へ・・・第１ホールド回路、２４．２４Ａ・
・・タイマ、 ２（３，２６Ａ・・・砧分器、 ２８．２８Ａ・・・第２ホールド回路、３０．３０Ａ・
・・加算器。 特許出願人 株式会社芝浦製作所 代 理 人 弁理士 山 １）文 雄第３図 第４図 ｏ ｔ１ｔ
Claims (9)
- （１）締付トルクの締付角度に対する上昇率を求める微
分回路と、前記上昇率の最大値を記憶する第１ホールド
回路と、ボルトの弾性域内の起点から予め記憶した所定
締付角度相当量を締付けた時点で積分開始信号を出力す
るタイマと、この積分開始信号に基づき前記第１ホール
ド回路に記憶した最大値を締付角度に対して積分する積
分器と、前記起点における締付トルクを記憶する第２ホ
ールド回路と、前記積分器と第２ホールド回路の出力の
和を求める加算器と、この加算器の出力が締付トルクに
等しくなったことを判別する比較器とを備え、 前記比較器の出力により加算器の出力が締付トルクと等
しくなった時に締付けを停止することを特徴とする耐力
検出ボルト締付機。 - （２）タイマが記憶する所定締付角度相当量は、ボルト
に所定の永久伸びを与える締付角度に設定されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の耐力検出ボ
ルト締付機。 - （３）所定締付角度はボルトに０．２％の永久伸びを与
えるように設定されていることを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の耐力検出ボルト締付機。 - （４）締付けは直流直巻電動機により行われ、その電動
機の電流から締付トルクを求め、その時間微分値から上
昇率を求めることを特徴とする特許請求の範囲第１〜３
項のいずれかに記載の耐力検出ボルト締付機。 - （５）タイマは締付速度と締付時間とから締付角度を検
出し所定締付角度相当量を求めることを特徴とする特許
請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の耐力検出ボル
ト締付機。 - （６）タイマは締付トルクの上昇率の変化率が零となっ
たことを判別してから所定締付角度相当量を起算するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに
記載の耐力検出ボルト締付機。 - （７）タイマが記憶する所定締付角度相当量は時間によ
り設定されていることを特徴とする特許請求の範囲第４
〜５項のいずれかに記載の耐力検出ボルト締付機。 - （８）弾性域内の起点は、締付トルクが設定器により予
め設定された値になったことから決められることを特徴
とする特許請求の範囲第１〜７項のいずれかに記載の耐
力検出ボルト締付機。 - （９）第２ホールド回路は、前記設定器の設定値を起点
における締付トルクとして利用することを特徴とする特
許請求の範囲第８項記載の耐力検出ボルト締付機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1922385A JPS61178186A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 耐力検出ボルト締付機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1922385A JPS61178186A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 耐力検出ボルト締付機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61178186A true JPS61178186A (ja) | 1986-08-09 |
| JPH0242630B2 JPH0242630B2 (ja) | 1990-09-25 |
Family
ID=11993367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1922385A Granted JPS61178186A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 耐力検出ボルト締付機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61178186A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH029588A (ja) * | 1988-06-28 | 1990-01-12 | Shiga Bolt Kk | 耐力点検出装置 |
| WO2001098034A1 (fr) * | 2000-06-19 | 2001-12-27 | Estic Corporation | Procede de commande et commande pour tournevis |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5890474A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-30 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 締付方法選択式ボルト締付装置 |
| JPS5893473U (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-24 | 株式会社小松製作所 | 固着具締付け装置 |
| JPS60104661A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-10 | マツダ株式会社 | ナツトランナ制御回路 |
-
1985
- 1985-02-05 JP JP1922385A patent/JPS61178186A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5890474A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-30 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 締付方法選択式ボルト締付装置 |
| JPS5893473U (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-24 | 株式会社小松製作所 | 固着具締付け装置 |
| JPS60104661A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-10 | マツダ株式会社 | ナツトランナ制御回路 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH029588A (ja) * | 1988-06-28 | 1990-01-12 | Shiga Bolt Kk | 耐力点検出装置 |
| WO2001098034A1 (fr) * | 2000-06-19 | 2001-12-27 | Estic Corporation | Procede de commande et commande pour tournevis |
| US6680595B2 (en) | 2000-06-19 | 2004-01-20 | Estic Corporation | Control method and apparatus of screw fastening apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0242630B2 (ja) | 1990-09-25 |
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