JPS62102978A

JPS62102978A - ねじ締付方法

Info

Publication number: JPS62102978A
Application number: JP24513385A
Authority: JP
Inventors: 先森　秀春; 山口　郁夫; 外谷　浩幸; 洋行林; 後藤　光利
Original assignee: Mazda Motor Corp; Sanyo Machine Works Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp; Sanyo Machine Works Ltd
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1987-05-13

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ねじをその着座時点から所定角度締め付ける
ためのねじ締付方法に関するものである。

［従来技術］従来、この種のねじ締め付は方法として、弾性域角度法
が広く採用されている。この方法は、ボルトの着座点の
判定が困難であるため、予め定めたブリトルク値まで締
め付けてから、これを出発点として所定の角度に達する
間で締め付けを行なうものである。

しかしながら、第４図に示すように、ブリトルク値に達
するまでの締付角度はねじの摩擦係数によってまちまち
であり、ブリトルク値から所定角度θだけ締め付けた場
合でも、得られる軸力は、Ｆｌ、Ｆ２といったようにば
らつき、軸力を正確に管理することがてきない欠点があ
った。

［発明の目的］本発明の目的は、締め付は後の軸力を正確に管理するこ
とができるねじ締付方法を提供することである。

［発明の構成］このため、本発明は、ねじが着座した時点から所定角度
締め付ける方法であって、ねじを締め付けて着座後、締
付トルクが予め定めた第１トルク値に達したときからの
締付角度を測定し、該締付角度が予め定めた角度に達す
るまで締め付けて、そのときの締付トルクを第２トルク
値として検出し、第１トルク値、上記予め定めた角度お
よび第２トルク値を用いてトルク勾配を演算し、このト
ルク勾配より着座点をさかのぼって求め、求めた着座点
から演算して所定角度に達するまで締め付けが進行した
ときに締め付けを終了するようにしたことを特徴として
いる。

［発明の効果］本発明によれば、トルク勾配に基づいて着座点を理論的
に求め、この着座点を基準にして所定角度の締め付けを
行なうことができるので、軸力をほぼ一定に管理するこ
とができる。

［実施例］以下、本発明の実施例について説明する。

第２図に示すように、ねじ締め付は用のソケット１を駆
動するナツトランナ本体２には、締付トルクを検出する
トルクトランスジューサ３と、締付角度を検出するため
の角度パルスエンコーダ４とを備えている。

上記トルクトランスジューサ３の出力は、Ａ／Ｄ変換器
５によってデジタル信号に変換されたうえで、第１の比
較器６およびピークホールド回路７に入力される。また
、角度パルスエンコーダ４のパルス出力は、パルスカウ
ンタ８によって計数され、その計数値は第２．第３の比
較器９．ｌＯに夫々入力されるようになっている。

上記第１の比較器６は、トルク設定器１１によって予め
設定した比較的小さい値の第１トルク値Ｔ１が設定値と
して入力され、トルクトランスジューサ３によって検出
されるトルク値Ｔｏと比較し、検出トルク値Ｔθが第１
トルク値Ｔ１に一致したときに“Ｈｉｇｈ”の出力をロ
ジック回路１２に出力する。

一方、第２の比較器９には、締付角度設定器１３によっ
て設定された締付角度θの例えば１／２の値（θ／２）
が演算器１４を介して入力されるようになっており、ロ
ジック回路１２によってパルスカウンタ８がスタートさ
れ、パルスカウンタ８のスタートからの計数値が上記設
定角度（θ／２）に達したときに、第２の比較器９は“
Ｈｉｇｈ”をロジック回路１２に出力する。

なお、上記パルスカウンタ８のカウントスタートは、第
１の比較器６の“Ｈｉｇｈ”信号に応じてロジック回路
Ｉ２から出力されるスタート信号ニよって開始される。

つまり、締付トルクＴｏが第１トルク値Ｔ、に達した時
点で、締付角度の測定が開始される。

そして、上記した如く、測定角度が設定締付角度（θ／
２）に達して、第２の比較器９から“旧ｇｈ”信号が出
力されると、ロジック回路１２はそのタイミングで前記
ピークホールド回路７にホールド信号を出力し、ピーク
ホールド回路７はそのタイミングでの締付トルクＴｏの
値Ｔ、（以下、第２トルク値という。）をホールドする
。

第２図に示す演算回路１５は、トルク設定器１１で設定
される第１トルク値Ｔ１と、減算器１６によって出力さ
れる設定締付角度（ｅ／２）と、ピークホールド回路７
によってホールドされた第２トルク値Ｔ２とを、ロジッ
ク回路１２の指令の信号を受けて読み込み、以下の演算
（イ）、（ロ）を実行する。

（イ）トルク勾配の演算第１図を参照すると明らかなように、第１トルク値Ｔ、
から締付角度θの測定を開始して、設定締付角度（θ／
２）に達したときのトルク値が第２トルク値Ｔ２である
から、トルク勾配αＴは次式％式％（ロ）理論着座点からＴ、までの角度の演算トルク勾配
が締付角度θに関して一定であると仮定し、上記の演算
で求めたトルク勾配α丁を用いると、理論着座点からＴ
、までの角度θ１は次式で与えられる。

θ、−−−−〜−・・（２） α　Ｔこれにより決定される着座点は、実際の着座点とは限ら
ないが、締付角度θとトルクＴとが直線的な関係にある
と仮定した場合に得られる着座点であるので、以下では
理論着座点θ。という。

次に、減算器１６は、第１トルク値Ｔ、から測定を開始
した締付角度θの締め付は終了角度θＸを、締付角度設
定器１３によって設定された目標締付角度ｅからｊ−記
演算回路１５によって演算された理論着座点０゜からＴ
　＋までの角度ｅｌを減算することによって算出する。

即ち、 θＸ−θ−０１　　　　　　　　　　　・・（３）この
（３）式は、測定中の締付角度θがθＸに等しくなった
ときには、理論着座点を締付開始点としたときに、締付
開姶哉から目標締付角度ｅだけ締め付けられたことを意
味する。

第３の比較Ｆ４１０は、したがって、θ−ｅＫとなった
ときに“Ｈｉｇｈ“（５１号をロンツク回路１２に出力
し、ロンツク回路Ｉ２はこれを受けてナツトランナ本体
２の駆動を制御するサーボモータ１７に停止信号を出力
する。

上記実施例の作用を第３図に示すようなフローチャート
にて説明する。

即ち、目標締付角度ｅと第１トルク値Ｔ、を設定しくス
テップ＃１．＃２）、そのうえでナツトランナ本体２に
よる締め付けを開始する（ステップ＃３）。

トルクトランスジューサ３によ−って検出される締付ト
ルクＴが第１トルク値Ｔ、に達すると（ステップ＃４）
、締付角度θの計測を開始しくステップ＃５）、締付角
度θが設定締付角度（θ／２）に達すると（ステップ＃
６）、そのときの締付トルク値を第２トルク値Ｔ、とし
て読み込み（ステップ＃７）、トルク勾配α丁の演算を
行なう（ステップ＃８）。

次いで、演算の結果得られたトルク勾配αＴにより理論
着座点ｅ。からＴ、までの角度θ、を演算しで求め（ス
テップ＃９）、第１トルク値Ｔ、からの締付角度ＯＹ、
を演算する（ステップ＃１０）。

この時点で、締付角度θが求めた締付角度θＸより小さ
いことを確認（，２（ステップ＃１１）、最終的に締付
角度θが求めた締付角度ｅｘまで締め付けられたとき（
ステップ＃１２）、締め付けを終了する（ステップ＃１
３）。

なお、ステップ＃ＩＩで“ＮＯ”のとき、即ち（θ＞ｅ
ｘ）のときには、何らかの誤動作が発生したと考えられ
るので、即時に締め付けを中止する。

以上の実施例で・は、締付角度θの計測を第１トルクｆ
ａＴ、から開始し、この第１トルク値Ｔ、からの締付角
度θＸを演算するようにしているので、計測値Ｏを読み
替えることなしに、締め付は終了までの制御を実行でき
るので、優れた応答性が得られる。

以上のように、本発明によれば、締め付は初期の締付ト
ルクの不安定な状態を除いて着座点を決定し、これに基
づいて最終締付角度を割り出すことができるので、最終
的に得られる軸力を安定なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の原理を示すためのグラフ、第２図
は本発明方法を実施するためのンステム構成図、第３図
は本発明方法のフローを示すフローチャート図、第４図
は従来の弾性域角度法を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】（ｉ）ねじが着座した時点から所定角度締め付ける方法
であって、ねじを締め付けて着座後、締付トルクが予め定めた第１
トルク値に達したときからの締付角度を測定し、該締付角度が予め定めた角度に達するまで締め付けて、
そのときの締付トルクを第２トルク値として検出し、第１トルク値、上記予め定めた角度および第２トルク値
を用いてトルク勾配を演算し、このトルク勾配より着座
点をさかのぼって求め、求めた着座点から演算して所定角度に達するまで締め付
けが進行したときに締め付けを終了するようにしたこと
を特徴とするねじ締付方法。