JPS61279441A - Bolt force fitting and fastening device - Google Patents
Bolt force fitting and fastening deviceInfo
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- JPS61279441A JPS61279441A JP12126385A JP12126385A JPS61279441A JP S61279441 A JPS61279441 A JP S61279441A JP 12126385 A JP12126385 A JP 12126385A JP 12126385 A JP12126385 A JP 12126385A JP S61279441 A JPS61279441 A JP S61279441A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、軸部に圧入用のけレーションが形成されたボ
ルトと該ボルトに螺合されたナツトとを相対的に回転さ
せて、ボルトの被圧入部材への圧入おJ;び締付けを連
続して行うようにした圧入締付装置に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a bolt having a shaft portion formed with a press-fitting groove and a nut screwed onto the bolt, which are rotated relative to each other. The present invention relates to a press-fitting and tightening device that continuously press-fits and tightens a press-fitted member.
(従来の技術)
一般に、エンジンのピストンとクランクシレフトとを連
結するコンロッドは、そのビックエンド部がコンロッド
本体とキャップとに生別状に分割されており、通常、こ
れら2つの部品は別々の工程で製造された後、コンロッ
ドキャップアッセンブリ工程においてクランクシャフト
を挾んで一体に組み付けられる。すなわち、上記コンロ
ッドキャップアッセンブリ工程では、軸部にセレーショ
ンを有するスタッドボルトをそのセレーションにてコン
ロッド本体のボルト挿通孔に圧入した後、そのボルトの
ねじ部にキャップを介してナツトを螺合締結することに
より、コンロッド本体とキャップとを一体化するように
なされている。(Prior Art) Generally, the big end of a connecting rod that connects an engine piston and crankshaft is divided into a connecting rod body and a cap, and these two parts are usually manufactured in separate processes. After being manufactured, they are assembled together by sandwiching the crankshaft in the connecting rod cap assembly process. That is, in the above-mentioned connecting rod cap assembly process, a stud bolt having serrations on its shaft portion is press-fitted into a bolt insertion hole of a connecting rod body using the serrations, and then a nut is screwed into the threaded portion of the bolt via the cap. This allows the connecting rod body and the cap to be integrated.
ところで、このようにコンロッド本体にボルトを圧入し
、その圧入されたボルトにナツトを螺合締結してコンロ
ッド本体へキャップを組み付ける場合、従来はボルトの
コンロッド本体への圧入およびその後のナツトによる締
付けが別々のステーションで行われ、ボルトの圧入ステ
ーションで例えば圧入プレス機によりボルトを圧入した
後、締付はステーションでナツトランナにより上記ボル
トをナツトとで締め付(プる方法が採られている。By the way, when assembling a cap to the connecting rod body by press-fitting a bolt into the connecting-rod body and screwing a nut onto the press-fitted bolt, conventionally the bolt was press-fitted into the connecting-rod body and then tightened with the nut. This is carried out at separate stations, and after the bolt is press-fitted by, for example, a press-fitting press at the bolt press-fitting station, the bolt is tightened with a nut using a nut runner at the station.
(発明が解決しようとする問題点)
ところが、上記従来の方法では、ボルトの圧入および締
付けを別々のステーションで行うので、圧入ブレスIN
d3よびナツトランナの両刃が必要であり、しかもコ
ンロッドキャップアッセンブリ工程での作業内容が面倒
になるという難があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above conventional method, the press-fitting and tightening of the bolts are performed at separate stations, so the press-fitting brace IN
Both the d3 and nut runner blades are required, and the work involved in the connecting rod cap assembly process is troublesome.
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、上記のナツトとボルトとを螺合締結するナツトラ
ンナの回転動作を利用してボルトのフンロッド本体等、
被圧入部材のボルト挿通孔への圧入を行うようにするこ
とにより、ボルト圧入のための圧入プレス機等を不要と
して、ナツトランナのみによりボルトの圧入およびその
後の締付けを連続的に行い得るようにすることにある。The present invention has been made in view of the above, and its object is to utilize the rotational movement of the nut runner that screws the nut and bolt together to tighten the bolt body, etc. of the bolt.
By press-fitting the press-fitted member into the bolt insertion hole, a press-fitting press or the like for press-fitting the bolts is not necessary, and the bolts can be press-fitted and subsequently tightened continuously using only the nut runner. There is a particular thing.
(問題点を解決するための手段)
上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、上記
の如く、軸部にセレーションを有するボルトと、該ボル
トに螺合されたナツトとをナツトランナにより相対的に
回転させて、その回転によりボルトを被圧入部材のボル
ト挿通孔に圧入したのち締め付けるボルトの圧入締付装
置として、先ず、上記ナツトランナの回転トルクを検出
するトルク検出器を設ける。また、上記ボルトの圧入過
程でナツトランナに発生する所定の第1トルク値を設定
する第1トルク設定器と、ボルト圧入後の締付過程でナ
ラ1−ランチに発生する。上記第1トルク値よりも大き
い第2トルク値を設定する第2トルク設定器と、ナツト
ランナの作動開始時からボルトの圧入終了に必要な圧入
時間を設定するタイマと、該タイマによる圧入時間内に
、上記トルク検出器で検出されたナツトランナの回転ト
ルクが上記第1トルク設定器で設定された第1トルク値
を越え、かつ第2トルク設定器で設定された第2トルク
値に達しないときをボルトの適正な圧入状、態と判定す
る圧入判定部とを有する圧入制御手段を設ける。さらに
、上記ボルトの締付過程で上記トルク検出器により検出
されるナツトランナの回転トルクが設定値になるとナツ
トランナによる締付けを停止させる締付制御手段を設け
たものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the solving means of the present invention is as described above, in which a bolt having serrations on the shaft portion and a nut screwed onto the bolt are connected by a nut runner. First, a torque detector is provided to detect the rotational torque of the nut runner as a bolt press-fitting tightening device which press-fits a bolt into a bolt insertion hole of a press-fitted member and then tightens the bolt by relatively rotating the bolt. Further, a first torque setting device sets a predetermined first torque value generated in the nut runner during the bolt press-fitting process, and a first torque value generated at the nut runner during the tightening process after the bolt is press-fitted. a second torque setting device that sets a second torque value that is larger than the first torque value; a timer that sets the press-fitting time required from the start of operation of the nut runner to the end of press-fitting the bolt; , when the rotational torque of the nut runner detected by the torque detector exceeds the first torque value set by the first torque setting device and does not reach the second torque value set by the second torque setting device. A press-fitting control means is provided having a press-fitting determination section that determines the proper press-fitting state of the bolt. Furthermore, a tightening control means is provided for stopping tightening by the nut runner when the rotational torque of the nut runner detected by the torque detector reaches a set value during the tightening process of the bolt.
(作用)
上記の構成により、本発明では、被圧入部材のボルト挿
通孔に挿通されたポル1へにナツトを螺合し、その状態
でナツトランナを作動させてボルトとナツトとを相対回
転させると、この回転に伴い、先ず、ボルトがその軸部
のセレーションにて被圧入部材のボルト挿通孔に圧入さ
れ、この圧入過程の終了後、引き続いて上記ボルトのナ
ツトによる締付けが行われる。また、上記ナツトランナ
の作動開始と同時にタイマによる圧入時間のカウントが
開始される。そして、上記ボルトの圧入過程および締付
過程で上記ナツトランナの回転トルクがトルク検出器に
より検出され、圧入判定部において、その回転トルクが
第1および第2トルク設定器でそれぞれ設定されている
第1および第2トルク値に達した時点と、上記タイマに
よる圧入時間の終了時点、つまりボルトの圧入過程から
締付過程へ変移した時点との前後関係が判断され、回転
トルクがタイマによる圧入時間の終了前に第1トルク値
に達し、かつ該圧入時間の終了後に第2トルク値に達す
れば、基準通りにボルトが適正にボルト沖通孔に圧入さ
れた状態と判定される。換言すれば、タイマににる圧入
時間が経過しているにも拘らず回転トルクが未だ第1ト
ルク値に達していないときはボルトの圧入圧が不足して
いると見做すことができ、逆に作動時間の終了前に回転
トルクが第2トルク値に達するとポル1−の圧入圧が過
大であると見做づことができ、いずれの場合でもボルト
の圧入状態が不適正と判定される。(Function) With the above configuration, in the present invention, when the nut is screwed into the pin 1 inserted into the bolt insertion hole of the press-fitted member and the nut runner is operated in this state, the bolt and the nut are rotated relative to each other. With this rotation, the bolt is first press-fitted into the bolt insertion hole of the press-fitted member by the serrations of its shaft portion, and after this press-fitting process is completed, the bolt is subsequently tightened with a nut. Further, at the same time as the nut runner starts operating, a timer starts counting the press-fitting time. The rotational torque of the nut runner is detected by a torque detector during the press-fitting process and tightening process of the bolt, and the rotational torque of the nut runner is detected by a torque detector, and the rotational torque is set by a first torque setting device and a second torque setting device, respectively. Then, the relationship between the time when the second torque value is reached and the end of the press-fitting time by the timer, that is, the time when the bolt transitions from the press-fitting process to the tightening process, is determined, and the rotational torque is determined to be the end of the press-fitting time by the timer. If the first torque value is reached before and the second torque value is reached after the end of the press-fitting time, it is determined that the bolt has been properly press-fitted into the bolt through hole according to the standard. In other words, if the rotational torque has not yet reached the first torque value even though the press-fitting time indicated by the timer has elapsed, it can be assumed that the press-fitting pressure of the bolt is insufficient. Conversely, if the rotational torque reaches the second torque value before the end of the operating time, it can be assumed that the press-fitting pressure of Pole 1- is excessive, and in either case, the press-fitting condition of the bolt is determined to be inappropriate. Ru.
この圧入判定の後、上記ナツトの締付過程において、検
出されるナツトランナの回転トルクが設定値になるとナ
ツトランナによる締付けを停止させる。以上の動作によ
りボルトの圧入およびその後の締付けが完了する。よっ
て、このようなナツトランナの回転動作によりボルトの
圧入および締付けが連続的に行われることになる。After this press-fitting determination, in the process of tightening the nut, when the detected rotational torque of the nut runner reaches a set value, the tightening by the nut runner is stopped. The above operations complete the press-fitting of the bolt and subsequent tightening. Therefore, the bolts are press-fitted and tightened continuously by such rotational operation of the nut runner.
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図は本発明の実施例に係るボルト圧入締付装置Aの
全体構成を概略的に示す。該圧入締付装置△は、第4図
に示すように、エンジン用コンロッドを構成する被圧入
部材としてのコンロッド本体WおよびキャップW′の各
又対応するポルI−挿通孔W+ + W ’ +の双方
にコンロッド本体W側から挿通され軸部のヘッド部近傍
にセレーションBIを有するスタッドボルトBと、該各
ボルトBにキャップW′側から螺合されたナラt−Nと
を相対的に回転させ、その回転によりボルトBをそのセ
レーションB1にてフンロッド本体Wのボルト挿通孔W
1に圧入したのちナツトNとで締め付(プてコンロッド
本体WにキャップW′を一体に組み付けるために用いら
れる。FIG. 1 schematically shows the overall configuration of a bolt press-fitting and tightening device A according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig. 4, the press-fitting tightening device △ is connected to each of the connecting rod body W and the cap W', which are press-fitted members constituting an engine connecting rod, and the corresponding port I-insertion hole W+ + W' +. A stud bolt B that is inserted into both from the connecting rod body W side and has a serration BI near the head of the shaft part, and a nut t-N that is screwed onto each bolt B from the cap W' side are relatively rotated. , due to its rotation, the bolt B is inserted into the bolt insertion hole W of the rod body W with its serration B1.
It is used to assemble the cap W' to the connecting rod body W by pressing it into the connecting rod body W and then tightening it with the nut N.
上記圧入締付装置Aは上記各ボルトBと該ボルトBに螺
合するナツトNとを相対的に回転さぼるためのナツトラ
ンナ1を備えている。該ナツトランナ1はボルトBのヘ
ッド部またはナツトNを嵌合可能な嵌合穴2aを有する
ヘッド部2と、該ヘッド部2を減速ギヤ機構3を介して
回転駆動するDCモータ4とからなり、上記モータ4(
ナツトランナ1)はナツトランナ作動開始信号発生回路
5からの開始イ3@により作動開始される。また、上記
ヘッド部2と減速ギヤ1m構3との間の軸部には、ナツ
トランナ1によるボルトBの圧入締付時におけるナツト
ランナ1の回転トルクTを検出してそれに応じた電圧を
発生するトルク検出器としてのトルクトランスデユーサ
6が装着されている。The press-fitting and tightening device A is provided with a nut runner 1 for relatively rotating each bolt B and a nut N screwed onto the bolt B. The nut runner 1 includes a head portion 2 having a fitting hole 2a into which the head portion of a bolt B or a nut N can be fitted, and a DC motor 4 that rotationally drives the head portion 2 via a reduction gear mechanism 3. The above motor 4 (
The nut runner 1) is started to operate in response to a start i3@ from the nut runner operation start signal generating circuit 5. In addition, a shaft portion between the head portion 2 and the reduction gear 1m structure 3 is provided with a torque that detects the rotational torque T of the nut runner 1 when the bolt B is press-fitted and tightened by the nut runner 1, and generates a voltage corresponding to the rotational torque T. A torque transducer 6 is installed as a detector.
また、上記減速ギヤ機構3とモータ4との間の軸部には
モータ4の回転数を検出してそれに応じたパルス信号を
発生するパルストランスデユーサ7〈角度エンコーダ〉
が取り付けられている。In addition, a pulse transducer 7 (angle encoder) that detects the number of rotations of the motor 4 and generates a pulse signal in accordance with the rotation speed of the motor 4 is mounted on the shaft between the reduction gear mechanism 3 and the motor 4.
is installed.
また、8は上記ボルトBの正大過程でナツトランナ1に
発生する所定の第1トルク値1″Iを設定づる第1トル
ク設定器、9はボルトBの圧入後の締付過程でナツトラ
ンナ1に発生ずる、上記第1トルク値T1よりも大ぎい
第2トルク5n T 2を設定する第2トルク設定器、
10は同じ締付過程で発生ずる。上記第2トルク値T2
よりも大きくかつ最終の締付トルク値T4よりも小さい
第3トルク値下3を設定する第3トルク設定器、29は
最終の締付トルク値T4を設定する第4トルク設定器で
あって、これらのトルク設定器8〜10および29で設
定されるトルク値T+〜T4は、第3図に示すように予
め実験等により求められたナツトランナ1の作動開始時
からの経過時間に対する回転トルク変化の基準特性に基
づいて決定される。In addition, 8 is a first torque setting device that sets a predetermined first torque value 1''I that is generated in the nut runner 1 during the tightening process of the bolt B, and 9 is a torque setting device that is generated in the nut runner 1 during the tightening process after the bolt B is press-fitted. a second torque setting device that sets a second torque 5n T2 that is larger than the first torque value T1 that is generated;
10 occurs during the same tightening process. The second torque value T2
29 is a fourth torque setting device for setting a third torque value lower 3 which is larger than the final tightening torque value T4 and smaller than the final tightening torque value T4; The torque values T+ to T4 set by these torque setting devices 8 to 10 and 29 are based on the change in rotational torque with respect to the elapsed time from the start of operation of the nut runner 1, which has been determined in advance through experiments, etc., as shown in FIG. Determined based on reference characteristics.
さらに、11は上記トルクトランスデユーサ゛6で検出
されるナツトランナ1の回転トルクTが第1トルク設定
器8で設定された第1トルク値TIよりも大のときにO
N信号を出力する第1の比較器、12は同様にナツトラ
ンナ1の回転トルクTが第2トルク設定器9で設定され
た第2トルク値下2よりも大のとぎON信号を出力する
@2の比較器であり、これら比較器11.12の出力は
、それぞれ第1のロジック回路13によりON −’
OFF制御される第1および第2のアナログスイッヂ回
路14.15を介して同じロジック回路13に入力され
ている。また、16は上記ナツトランナ1の回転トルク
Tが第3トルク設定器10で設定された第3トルク値T
3よりも大のどきにON信号を出力づ゛る第3の比較器
であって、該比較器16の出力は、上記第1のロジック
回路13に連係して作動する第2のロジック回路17に
よりON・OFF制御されるM3のアナログスイッチ回
路18を介して同ロジック回路17に入力されている。Further, 11 indicates an O when the rotational torque T of the nut runner 1 detected by the torque transducer 6 is larger than the first torque value TI set by the first torque setting device 8.
The first comparator 12 that outputs the N signal outputs a sharpening ON signal when the rotational torque T of the nut runner 1 is greater than the second torque value lower 2 set by the second torque setting device 9. The outputs of these comparators 11 and 12 are turned on by the first logic circuit 13, respectively.
The signal is input to the same logic circuit 13 via first and second analog switch circuits 14 and 15 which are turned off. Further, reference numeral 16 indicates a third torque value T at which the rotational torque T of the nut runner 1 is set by the third torque setting device 10.
3, the output of the comparator 16 is connected to a second logic circuit 17 that operates in conjunction with the first logic circuit 13. The signal is input to the same logic circuit 17 via an analog switch circuit 18 of M3, which is ON/OFF controlled by .
さらに、30はナツトランナ1の回転トルクが第4トル
ク値T4に達するとON信号を第2のロジック回路17
に出力する第5の比較器で、この出力がナツトランナ1
の作動を停止させる信号となる。なお、第4トルク設定
器29.比較器30および第20シツク回路17により
締付制御手段2Bが構成されている。尚、上記両ロジッ
ク回路13.17は上記ナツトランナ作動開始信号発生
回路5から出力される作動開始信号を受けて作動する。Furthermore, when the rotational torque of the nut runner 1 reaches the fourth torque value T4, the 30 outputs an ON signal to the second logic circuit 17.
This output is the fifth comparator that outputs to the nut runner 1.
This is a signal to stop the operation. Note that the fourth torque setting device 29. The comparator 30 and the 20th switch circuit 17 constitute a tightening control means 2B. The logic circuits 13 and 17 operate upon receiving the operation start signal output from the nut runner operation start signal generating circuit 5.
一方、19は上記ナツトランナ1の作動開始時からボル
トBの圧入終了に必要な例えば10秒間等の圧入時間j
+、つまりボルトBの正大過程に要する時間を設定する
圧入タイマであって、該タイマ19は上記第1のロジッ
ク回路13からのスタート信号を受けて圧入時間t10
光ウントを開始し、カウントアツプするとその信号をロ
ジック回路13に出力する。また、20はナツトランナ
1の作動開始時からボルトBの圧入締付けの終了に必要
なサイクル時間t2を設定するサイクルタイマであって
、該タイマ20は上記第2のロジック回路17からのス
タート信号を受けてサイクル時間t2をカウント開始し
、カウントアツプするとその信号をロジック回路17に
出力する。そして、上記第1のロジック回路13により
、上記圧入タイマ19による圧入時間fl内に、上記ト
ルクトランスデユーサ6で検出されたナツトランナ1の
回転トルクTが上記第1トルク設定器8で設定された第
1トルク値T1を越え、かつ第2トルク設定器9で設定
された第2トルク値T2に達しない状態をボルトBのボ
ルト挿通孔W+への適正な圧入状態と判定するようにし
た圧入判定部21が構成されている。また、該圧入判定
部21、上記第1および第2トルク設定器8.9ならび
に圧入タイマ1つによりボルトBの圧入を制御する圧入
制御手段22が構成されている。On the other hand, 19 is the press-fitting time j, such as 10 seconds, required from the start of operation of the nut runner 1 to the end of press-fitting the bolt B.
+, that is, a press-fitting timer that sets the time required for the normal increase process of the bolt B, and the timer 19 receives the start signal from the first logic circuit 13 and sets the press-fitting time t10.
It starts counting the light, and when it counts up, outputs the signal to the logic circuit 13. Further, 20 is a cycle timer for setting a cycle time t2 required from the start of operation of the nut runner 1 to the end of press-fitting and tightening of the bolt B, and the timer 20 receives a start signal from the second logic circuit 17. It starts counting the cycle time t2, and when it counts up, outputs the signal to the logic circuit 17. Then, the first logic circuit 13 causes the first torque setter 8 to set the rotational torque T of the nut runner 1 detected by the torque transducer 6 within the press-fitting time fl determined by the press-fitting timer 19. Press-fit determination in which a state in which the bolt B exceeds the first torque value T1 and does not reach the second torque value T2 set by the second torque setting device 9 is determined to be a proper press-fit state of the bolt B into the bolt insertion hole W+. A section 21 is configured. Further, a press-fitting control means 22 for controlling the press-fitting of the bolt B is constituted by the press-fitting determining section 21, the first and second torque setters 8.9, and one press-fitting timer.
さらに、23は上記パルストランスジューサ7から出力
されるパルス信号のパルス数をカウントしてナツトラン
ナ1の回転角を検出するパルスカウンタで、該パルスカ
ウンタ23はナツトランナ1の回転トルクTが上記第2
トルクT2に達したときに第1のロジック回路13から
のパルスゲートON信号を受けてパルスのカウントを開
始し、回転トルクTが第3トルクT3に達すると、第2
のロジック回路17からのパルスゲートOFF信号を受
けてパルスのカウントを停止して、回転トルクTが第2
のトルク値T2から第3のトルク値下3にd T (=
Tt −T2 )だけ変化する間のナツトランナ1の回
転角dθを検出Jるようにfl、II御される。24は
該パルスカウンタ23の出力に基づいて回転トルク下が
トルク値下2からT3に至るまでのトルクレイトd T
/dθ(上昇変化率)を演iする演算回路であって、該
演算回路24で演算されたトルクレイトd T/dθは
第4の比較器25においてトルクレイト設定器26によ
り設定した基準トルクレイト範囲と比較され、トルクレ
イトd T/dθが基準トルクレイト範囲内にあれば比
較器25からON信号が出力される。27は該比較器2
5のON信号を受けて作動する第4のアナログスイッチ
回路で、その出力は上記第2のロジック回路17に入力
されており、実際のトルクレイトd T/d θが基準
トルクレイト範囲内にあるときにナツトランナ1による
ボルトBの締付けが適正に行われ、トルクレイトd T
/dθが基準トルクレイト範囲を越えるとボルドー8の
締付けが不適正に行われていると判定する。Furthermore, 23 is a pulse counter that counts the number of pulses of the pulse signal outputted from the pulse transducer 7 to detect the rotation angle of the nut runner 1.
When the rotational torque T2 reaches the pulse gate ON signal from the first logic circuit 13, pulse counting is started, and when the rotational torque T reaches the third torque T3, the second
Upon receiving the pulse gate OFF signal from the logic circuit 17, the pulse count is stopped, and the rotational torque T becomes the second
d T (=
fl and II are controlled so as to detect the rotation angle dθ of the nut runner 1 during the period when the rotation angle dθ changes by Tt −T2 ). 24 is a torque rate dT at which the rotational torque lower reaches the torque value lower 2 to T3 based on the output of the pulse counter 23.
The torque rate dT/dθ calculated by the calculation circuit 24 is the reference torque rate set by the torque rate setter 26 in the fourth comparator 25. If the torque rate dT/dθ is within the reference torque rate range, the comparator 25 outputs an ON signal. 27 is the comparator 2
A fourth analog switch circuit operates in response to the ON signal of No. 5, and its output is input to the second logic circuit 17, and the actual torque rate dT/dθ is within the reference torque rate range. When the bolt B is properly tightened by the nut runner 1, the torque rate d T
If /dθ exceeds the reference torque rate range, it is determined that the Bordeaux 8 is improperly tightened.
次に、上記実施例におけるボルト圧入締付装置Aの作動
を第2図に示す作動手順に沿って説明する。Next, the operation of the bolt press-fitting and tightening device A in the above embodiment will be explained along the operating procedure shown in FIG.
先ず、ステップSIにおいて、コンロッド本体Wおよび
キャップW′の対応するボルト挿通孔W+ + W’
+双方にフンロッド本体W側からスタッドボルトBが挿
通されるとともに、該押通された各スタッドボルトBに
ナツトNがキャップW′側から螺合され、その後、該ナ
ラl−Nが所定の冶具により回り止めされ、かつ上記ボ
ルトBのヘッド部にナツトランナ1のヘッド部2の嵌合
穴2aが嵌合された状態で、ナツトランナ作動開始信号
発生回路5からの開始信号によりナツトランナ1が作動
してボルトBの圧入締付けが開始される。また、ステッ
プS2において、上記ナツトランナ作動開始信号発生回
路5からの開始信号により両ロジック回路’13.17
が作動するとともに、圧入およびサイクルタイマ19.
20がカウント開な合し、さらに上記第1のロジック回
路13の作動により第1のアナログスイッチ回路14が
ON状態に保たれる。次に、ステップS3に進んで、上
記ナツトランナ1の作動に伴って発生する回転トルクT
が第1トルク設定器8により設定された第1トルク値T
1に達したか否かく第1の比較器11からON信号が出
力されたか否か)が判定され、判定がNOのときにはス
テップS4に進んで、上記圧入タイマ19がカウントア
ツプしたか否かが判定される。この判定がNOのときに
はステップ$3に戻るが、YESのとき、つまりナツト
ランナ1の作動開始時から所定の圧入時間t1が経過し
ても未だナツトランナ10回転トルク下が圧入過程での
第1トルク値T+に達していないときには、ボルトBの
ボルト挿通孔W1に対する圧入圧が不足しているとみて
、ステップS 16に進んで圧入の不適正なrNGJ
(No Good >と判定される。First, in step SI, the corresponding bolt insertion holes W+ + W' of the connecting rod body W and the cap W' are
+ Stud bolts B are inserted into both sides from the Hun rod body W side, and nuts N are screwed into each of the inserted stud bolts B from the cap W' side, and then the nuts l-N are inserted into a predetermined jig. The nut runner 1 is activated by a start signal from the nut runner operation start signal generation circuit 5 in a state where the bolt B is prevented from rotating and the fitting hole 2a of the head portion 2 of the nut runner 1 is fitted into the head portion of the bolt B. Press-fitting and tightening of bolt B is started. Further, in step S2, both logic circuits '13.17
operates, and the press-fit and cycle timer 19.
20 is not counted, and the first analog switch circuit 14 is kept in the ON state by the operation of the first logic circuit 13. Next, the process proceeds to step S3, where the rotational torque T generated in conjunction with the operation of the nut runner 1 is
is the first torque value T set by the first torque setting device 8
1 and whether an ON signal was output from the first comparator 11), and if the determination is NO, the process advances to step S4, where it is determined whether the press-fit timer 19 has counted up or not. It will be judged. If this determination is NO, the process returns to step $3, but if it is YES, that is, even after the predetermined press-fitting time t1 has elapsed since the start of operation of the nut runner 1, the nut runner 10 rotation torque is still below the first torque value in the press-fitting process. If T+ has not been reached, it is assumed that the press-fitting pressure of the bolt B into the bolt insertion hole W1 is insufficient, and the process proceeds to step S16 to check the incorrect press-fitted rNGJ.
(No Good> is determined.
上記ステップS3での判定がYESのとぎにはステップ
S5に進んで、第1のロジック回路13の作動により上
記第1のアナログスイッチ回路14がOFF作動すると
ともに、第2のアナログスイッチ回路15がON作動し
、この状態で上記圧入タイマ1つがカウントアツプした
か否かが判定される。この判定がNoのとぎにはステッ
プS6に進んで、ナツトランナ1の回転トルクTが第2
トルク設定器9により設定された第2トルク値T2に達
したか否かく第2の比較器12からのON信号の有無)
が判定される。この判定がNoのときにはステップS5
に戻るが、YESのとき、つまり所定の圧入時間t1が
経過する前にナツトランナ1の回転トルクTが本来はポ
ル1へ締付過程に発生すべき第2トルク値T2に達した
とぎには、ボルトBのボルト挿通孔WIに対する圧入圧
が過大状態とみて、上記ステップS +6に進んで圧入
の不適正なrNGJと判定される。If the determination in step S3 is YES, the process proceeds to step S5, where the first analog switch circuit 14 is turned off by the operation of the first logic circuit 13, and the second analog switch circuit 15 is turned on. In this state, it is determined whether or not one of the press-fit timers has counted up. If this determination is No, the process advances to step S6, and the rotational torque T of the nut runner 1 is set to the second level.
(Whether or not there is an ON signal from the second comparator 12)
is determined. If this determination is No, step S5
Returning to , if YES, that is, before the predetermined press-fitting time t1 elapses, the rotational torque T of the nut runner 1 reaches the second torque value T2 that should originally be generated during the tightening process to the pole 1. It is assumed that the press-fitting pressure of the bolt B into the bolt insertion hole WI is excessive, and the process proceeds to step S+6, where it is determined that the press-fitting is inappropriate rNGJ.
さらに、上記ステップS5での判定が圧入タイマ19の
カウントアツプによってYESのときにはステップS7
に進んで、第1のロジック回路13の作動により上記第
2のアナログスイッチ回路15がOFF作動し、かつ第
2のロジック回路17の作動により第3のアナログスイ
ッチ回路18がON作動した後、ナツトランナ1の回転
トルクTが上記第2トルク値T2に達したか否かが判定
される。この判定がNOであるときには、ステップSa
に進んで上記サイクルタイマ20がカウントアツプした
か否かが判定される。この判定がNOのとぎには上記ス
テップS7に戻るが、YESのとき、つまり本来はボル
トBの圧入締付けが終了しているにも拘らずナツトラン
ナ1の回転トルクTが第2トルク値T2に達していない
ときには、上記ステップS +sに進んでrNG、Jと
判定される。Furthermore, if the determination in step S5 is YES due to the count up of the press-fit timer 19, step S7
After the second analog switch circuit 15 is turned off by the operation of the first logic circuit 13 and the third analog switch circuit 18 is turned on by the operation of the second logic circuit 17, the nut runner is turned on. It is determined whether or not the rotational torque T of No. 1 has reached the second torque value T2. If this determination is NO, step Sa
Then, it is determined whether or not the cycle timer 20 has counted up. If this determination is NO, the process returns to step S7, but if it is YES, that is, the rotational torque T of the nut runner 1 reaches the second torque value T2 even though the bolt B has originally been press-fitted and tightened. If not, the process proceeds to step S+s, where rNG and J are determined.
そして、上記ステップS7での判定がYESのときくナ
ツトランナ1の回転トルク下が第2トルク値T2に達し
たとき)には、ステップS9においてパルスカウンタ2
3に対するパルスゲートがONされ、該パルスカウンタ
23がパルストランスデユーサ7からの信号パルス数を
カウントする。Then, when the determination in step S7 is YES (when the rotational torque of the nut runner 1 has reached the second torque value T2), the pulse counter 2 is
The pulse gate 3 is turned on, and the pulse counter 23 counts the number of signal pulses from the pulse transducer 7.
この後、ステップS +t+に移ってナツトランナ1の
回転トルクTが第3トルク設定器10で設定される第3
トルクlfi T 3に達したか否かく第3の比較器1
6からON信号が出力されたか否か)が判定され、この
判定がNoのときにはステップS nに進んでサイクル
タイマ20がカウントアツプしたか否かが判定される。Thereafter, the process moves to step S+t+, where the rotational torque T of the nut runner 1 is set by the third torque setting device 10.
The third comparator 1 determines whether the torque lfi T 3 has been reached or not.
If the determination is No, the process advances to step Sn, where it is determined whether the cycle timer 20 has counted up.
この判定がN、Oのときには上記ステップS reに戻
るが、YESのとき、つまりボルトBの圧入締付けが終
了していると見做される時点でナツトランナ1の回転ト
ルク下が第3トルク値T3に達していないときには、上
記ステップS 16に移ってrNGJと判定される。When this determination is N or O, the process returns to step Sre, but when it is YES, that is, when it is considered that the press-fitting and tightening of the bolt B has been completed, the rotational torque of the nut runner 1 is lower than the third torque value T3. If this has not been reached, the process moves to step S16, where it is determined that rNGJ has occurred.
上記ステップS haでの判定がYESのときにはステ
ップS 12に移り、上記パルスカウンタ23に対する
パルスゲートがOFFされてパルスカウンタ23による
信号パルス数のカウントが終了し、このパルスカウンタ
23によりナツトランナ1の回転角dθが検出される。When the determination in step Sha is YES, the process moves to step S12, the pulse gate for the pulse counter 23 is turned off, the counting of the number of signal pulses by the pulse counter 23 is completed, and the pulse counter 23 rotates the nut runner 1. An angle dθ is detected.
次いで、ステップS+3に移り、演痺回路24において
、ナツトランナ10回転トルクTが第2トルクtill
T 2から第3トルク値下3へ上昇変化したときのト
ルク変化値dT=Ts−72と、その間に要したナツト
ランナ1の回転角dθとに基づいてトルク値T2からT
3間のトルクレイトd T/dθが演算される。この後
、ステップS14に進み、第4の比較器25において上
記演算1adT/dθがトルクレイト設定器26で設定
された基準トルクレイト範囲内にあるか否かが判定され
、この判定がNoのときには、ボルトBの不適正な締付
状態とみてステップS +sに進んでrNGJと判定さ
れる。一方、判定がYESのときにはボルトBが適正に
締め付けられている状態とみてステップS +sにおい
てrOKJの判定が下される。尚、ごの「OK」の判定
後、ナツトランナ1の回転トルクT(締付トルク)が第
4トルク設定器29で設定された締付トルク1aT4に
達すると、比較器30からのON信号がロジック回路1
7に締付完了信号として出力され、ナツトランナ1の作
動が停止され、この停止によりボルトBの圧入締付装置
が終了づる。Next, the process moves to step S+3, and in the numbing circuit 24, the nut runner 10 rotation torque T is changed to the second torque till.
The torque value is changed from T2 to T based on the torque change value dT=Ts-72 when increasing from T2 to the third torque value lower 3 and the rotation angle dθ of the nut runner 1 required during that time.
The torque rate dT/dθ between 3 and 3 is calculated. After that, the process proceeds to step S14, where it is determined in the fourth comparator 25 whether or not the above calculation 1adT/dθ is within the reference torque rate range set by the torque rate setting device 26, and if this determination is No, , the bolt B is considered to be improperly tightened, and the process proceeds to step S+s, where it is determined to be rNGJ. On the other hand, when the determination is YES, it is assumed that the bolt B is properly tightened, and a determination of rOKJ is made in step S+s. When the rotational torque T (tightening torque) of the nut runner 1 reaches the tightening torque 1aT4 set by the fourth torque setting device 29 after the judgment of "OK", the ON signal from the comparator 30 is set to the logic level. circuit 1
7 as a tightening completion signal, the operation of the nut runner 1 is stopped, and with this stop, the press-fitting and tightening device for the bolt B is completed.
したがって、上記の作動手順により、ボルトBのコンロ
ッド本体Wのボルト挿通孔W+に対する圧入を圧入プレ
ス機等、圧入のための専用装置を要することなく、圧入
侵の締付けに用いるナツトランナ1の作動制御に僅かな
補正を加えるだけで行うことができ、よって1台のナツ
トランナ1によりボルトBの圧入から締付けまで連続的
に行って、ボルト圧入締付作業工程での装置構成および
作業内容を簡略化することができる。Therefore, with the above operating procedure, the bolt B can be press-fitted into the bolt insertion hole W+ of the connecting rod body W without requiring a special device for press-fitting, such as a press-fitting press, and can be used to control the operation of the nut runner 1 used for tightening the press-fitting. This can be done with only slight corrections, and therefore, one nut runner 1 can continuously carry out the process from press-fitting the bolt B to tightening, thereby simplifying the device configuration and work contents in the bolt press-fitting and tightening work process. I can do it.
尚、上記実施例では、ボルトBの圧入締付けによりエン
ジン用のコンロッド本体WにキャップW′を一体的に締
結する場合を説明したが、本発明は、その他の各種の部
材同士をセレーションを有するボルトおよびナツトによ
って一体的に締結する場合にも適用できるのは勿論であ
る。In the above embodiment, a case has been described in which the cap W' is integrally fastened to the connecting rod body W for an engine by press-fitting and tightening the bolt B. However, the present invention also provides for connecting various other members to each other using bolts having serrations. Of course, the present invention can also be applied to cases in which they are integrally fastened with nuts.
尚、上記実施例では締付完了の制御をナツトランナの回
転トルク値のみで行うようにしたが、トルク値とナツト
ランナの回転角との組合せ要素により行うようにしても
よい。In the above embodiment, the tightening completion is controlled only by the rotation torque value of the nut runner, but it may be controlled by a combination of the torque value and the rotation angle of the nut runner.
(発明の効果)
以上の如く、本発明のボルトの圧入締付装置によれば、
ナツトランナのボルトに対する回転トルクが基準条件下
でのボルトの圧入および締付過程でそれぞれ発生するト
ルク値に達した時点と、ボルトの圧入過程から締付過程
への変移時との前後関係に基づいてボルトの適正な圧入
状態を判定し、かつボルト締付過程でナツトランナの回
転トルクが設定値になるとナラランナを停止させるよう
にしたものであるので、ボルトの圧入のための圧入プレ
ス機等を要することなく、ナツトランナのみでボルトの
圧入およびその摂の締付けを連続的に行うことができ、
ボルトによる締結工程での装置構成および作業内容を簡
略化することができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the bolt press-fit tightening device of the present invention,
Based on the relationship between the time when the rotational torque of the nut runner to the bolt reaches the torque value generated during the bolt press-fitting and tightening processes under standard conditions, and the transition from the bolt press-fitting process to the tightening process. Since the bolt is determined to be properly press-fitted and the nut runner is stopped when the rotational torque of the nut runner reaches a set value during the bolt tightening process, a press-fitting press or the like is required to press-fit the bolt. The bolts can be press-fitted and tightened continuously using only the nut runner.
The device configuration and work contents in the bolt fastening process can be simplified.
図面は本発明の実施例を示し、第1図はボルトの圧入締
付装置の全体構成図、第2図は同装置の作動手順を示す
説明図、第3図はボルトを圧入しながら締め付けるとき
の基準の締付トルク特性を示す特性図、第4図は圧入締
付装置の対象としてのボルトおよびナツトにより一体締
結されるエンジン用コンロッドの分解斜視図である。
A・・・ボルト圧入締付装置、1・・・ナツトランナ、
6・・・トルクトランスデユーサ、8・・・第1トルク
設定器、9・・・第2トルク設定器、19・・・圧入タ
イマ、21・・・圧入判定部、22・・・圧入制御手段
、28・・・締付制御手段、29・・・第4トルク設定
器、W・・・コンロッド本体、Wl・・・ボルト挿通孔
、B・・・ボルト、B+・・・セレーション、N・・・
ナツト、Tl〜T4・・・トルク値、1+・・・圧入時
間。
特 許 出 願 人 マツダ株式会社 冒、11The drawings show an embodiment of the present invention, and Fig. 1 is an overall configuration diagram of a bolt press-fitting and tightening device, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the operating procedure of the device, and Fig. 3 is a diagram showing how to tighten a bolt while press-fitting it. FIG. 4 is an exploded perspective view of an engine connecting rod that is integrally fastened with bolts and nuts as a target of the press-fit tightening device. A... Bolt press-fit tightening device, 1... Nut runner,
6... Torque transducer, 8... First torque setting device, 9... Second torque setting device, 19... Press-fit timer, 21... Press-fit determination section, 22... Press-fit control Means, 28... Tightening control means, 29... Fourth torque setting device, W... Connecting rod body, Wl... Bolt insertion hole, B... Bolt, B+... Serration, N.・・・
Nut, Tl~T4...Torque value, 1+...Press-fitting time. Patent applicant: Mazda Motor Corporation
Claims (1)
に螺合されたナットとをナットランナにより相対的に回
転させて、その回転によりボルトを被圧入部材のボルト
挿通孔に圧入したのち締め付けるボルトの圧入締付装置
であって、上記ナットランナの回転トルクを検出するト
ルク検出器を備え、上記ボルトの圧入過程でナットラン
ナに発生する所定の第1トルク値を設定する第1トルク
設定器と、ボルト圧入後の締付過程でナットランナに発
生する、上記第1トルク値よりも大きい第2トルク値を
設定する第2トルク設定器と、ナットランナの作動開始
時からボルトの圧入終了に必要な圧入時間を設定するタ
イマと、該タイマによる圧入時間内に、上記トルク検出
器で検出されたナットランナの回転トルクが上記第1ト
ルク設定器で設定された第1トルク値を越え、かつ第2
トルク設定器で設定された第2トルク値に達しないとき
をボルトの適正な圧入状態と判定する圧入判定部とを有
する圧入制御手段を備えているとともに、上記ボルトの
締付過程で上記トルク検出器により検出されるナットラ
ンナの回転トルクが設定値になるとナットランナによる
締付けを停止させる締付制御手段を備えていることを特
徴とするボルトの圧入締付装置。(1) A bolt with serrations on its shaft and a nut screwed onto the bolt are rotated relative to each other by a nut runner, and the bolt is press-fitted into the bolt insertion hole of the press-fitted member by the rotation, and then the bolt is tightened. The press-fitting tightening device includes a torque detector that detects the rotational torque of the nut runner, and a first torque setting device that sets a predetermined first torque value generated in the nut runner during the bolt press-fitting process, and a bolt press-fitting device. A second torque setting device that sets a second torque value that is larger than the first torque value that will be generated in the nut runner during the subsequent tightening process, and a press-fitting time required from the start of nut runner operation to the end of press-fitting the bolt. a timer to perform press-fitting, and a rotational torque of the nut runner detected by the torque detector exceeds a first torque value set by the first torque setting device within the press-fitting time by the timer, and a second
The press-fitting control means includes a press-fitting determination unit that determines that the bolt is in a proper press-fitting state when the second torque value set by the torque setting device is not reached, and the torque is detected during the tightening process of the bolt. 1. A bolt press-fitting tightening device comprising a tightening control means for stopping tightening by the nut runner when the rotational torque of the nut runner detected by the nut runner reaches a set value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12126385A JPS61279441A (en) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | Bolt force fitting and fastening device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12126385A JPS61279441A (en) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | Bolt force fitting and fastening device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61279441A true JPS61279441A (en) | 1986-12-10 |
JPH0569648B2 JPH0569648B2 (en) | 1993-10-01 |
Family
ID=14806920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12126385A Granted JPS61279441A (en) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | Bolt force fitting and fastening device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61279441A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106041498A (en) * | 2016-06-14 | 2016-10-26 | 江苏永昊高强度螺栓有限公司 | Moment plus corner screwing process for bolts of engine connection rod |
-
1985
- 1985-06-04 JP JP12126385A patent/JPS61279441A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106041498A (en) * | 2016-06-14 | 2016-10-26 | 江苏永昊高强度螺栓有限公司 | Moment plus corner screwing process for bolts of engine connection rod |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0569648B2 (en) | 1993-10-01 |
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