JPS62173178A - Controller for automatic screw driver - Google Patents
Controller for automatic screw driverInfo
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- JPS62173178A JPS62173178A JP1126086A JP1126086A JPS62173178A JP S62173178 A JPS62173178 A JP S62173178A JP 1126086 A JP1126086 A JP 1126086A JP 1126086 A JP1126086 A JP 1126086A JP S62173178 A JPS62173178 A JP S62173178A
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Landscapes
- 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。(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、ねじ締め完了時のドライバビットの持つ慣性
の影響を排除して所望のねじ締付はトルクで確実にねじ
締めを行うように構成した自動ねじ締め機の制御装置に
関する。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention is configured to eliminate the influence of inertia of the driver bit when screw tightening is completed, and to ensure that the desired screw tightening is performed using torque. This invention relates to a control device for an automatic screw tightening machine.
従来技術
一般に、ねじ締付はトルクを制御する場合には、回転駆
動源によりドライバビットを回転させ、このドライバビ
ットに加わる負荷トルクを適当な検出手段を用いて検出
し、この検出値が設定値に達すれば、回転駆動源を停止
させる装置が一般的である。この装置では、ねじ締付は
トルクの設定値が低い場合には、ねじ締付は完了時に回
転駆動部の持つ慣性の影響により締付はトルクが設定値
を越え、正確な締付はトルクにねじを締付けることがで
きず、低い設定締付はトルクであってもねじを正確に締
付けることのできるねじ締め機が要望されている。この
要望に沿って、特願昭８０−１１２６４６号の自動ねじ
締め機が開発されている。この自動ねじ締め機は、第４
図に示すように、ドライバ本体１８の一端に固定された
回転駆動源のモータ１９を有しており、その回転を受け
て入力円板２１が回転するように配置されている。また
、この入力円板２１の外周には複数個の遊星コーン２３
が摩擦係合して回転するように配置されており、この遊
星コーン２３の円錐面２３ｃの裏面に位置する平坦面２
３ｂには前記入力円板２１と同心上で回転するカムディ
スク２４が摩擦係合するように配置されている。しかも
、このカムディスク２４にはこれと一体に回転するよう
にドライバビット（図示せず）が連結されており、モー
タ１９の回転がドライバビットに伝達されるように構成
されている。Conventional technology Generally, when tightening a screw by controlling torque, a driver bit is rotated by a rotary drive source, the load torque applied to this driver bit is detected using an appropriate detection means, and this detected value is set as a set value. It is common to have a device that stops the rotational drive source when the rotational drive source reaches this point. With this device, if the set torque value for screw tightening is low, the torque will exceed the set value due to the influence of the inertia of the rotating drive part when the screw tightening is completed, and accurate tightening will not be possible due to the torque. There is a need for a screw tightening machine that can accurately tighten screws even if the screw cannot be tightened and the tightening torque setting is low. In response to this demand, an automatic screw tightening machine has been developed as disclosed in Japanese Patent Application No. 112646/1980. This automatic screw tightening machine is the fourth
As shown in the figure, it has a motor 19 as a rotational drive source fixed to one end of the driver main body 18, and is arranged so that the input disk 21 rotates in response to the rotation of the motor 19. Further, a plurality of planetary cones 23 are provided on the outer periphery of the input disk 21.
The flat surface 2 located on the back surface of the conical surface 23c of the planetary cone 23 is arranged so as to rotate through frictional engagement.
3b, a cam disk 24 rotating concentrically with the input disk 21 is arranged so as to frictionally engage with the input disk 21. Furthermore, a driver bit (not shown) is connected to the cam disc 24 so as to rotate together with the cam disc 24, and the rotation of the motor 19 is transmitted to the driver bit.
ざらに、前記遊星コーン２３の外周には変速リング２５
がその円錐面２３ｃと摩擦係合して回転するように配置
されており、この変速リング２５は一端が回動自在に保
持されたアーム３２により回動自在に保持されている。Roughly speaking, a speed change ring 25 is provided on the outer periphery of the planetary cone 23.
is arranged to rotate in frictional engagement with the conical surface 23c, and this speed change ring 25 is rotatably held by an arm 32 whose one end is rotatably held.
しかも、この変速リング２５はその摩擦係合位置が高速
側に位置するようにばね３１により付勢されており、こ
のばね３１と前記アーム３２とてなる弾性保持部材によ
り変速リング２５の摩擦係合位置で決まる減速比の最大
値および締付はトルクが規制されるように構成されてい
る。この自動ねじ締め４１ｉでは、ドライバビットに加
わる締付はトルクに応じて生じる反力トルクにより変速
リング２５が回動する。この変速リング２５の回動によ
る軸心方向の移動量はばね３１により規制されている関
係で、反力トルクにより変速リング２５に生じるばね３
１への押圧力とばね３１の撓みにより生じる弾性力とが
均衡する位置まで変速リング２５が移動するように構成
されている。そのため、ドライバビットの負荷が増大す
ると、変速リング２５は遊星コーン２３の縁部まで移動
し、モータ１９の回転はドライバビットを零回転に至ら
せるまで減速される。Moreover, the speed change ring 25 is biased by a spring 31 so that its friction engagement position is located on the high speed side, and the friction engagement of the speed change ring 25 is caused by this spring 31 and an elastic holding member, which is the arm 32. The maximum value of the reduction ratio determined by the position and the tightening are configured so that the torque is regulated. In this automatic screw tightening 41i, the speed change ring 25 rotates due to the reaction torque generated in response to the tightening torque applied to the driver bit. The amount of movement in the axial direction due to rotation of the speed change ring 25 is regulated by the spring 31, and the spring 3 generated in the speed change ring 25 due to reaction torque.
The speed change ring 25 is configured to move to a position where the pressing force on the spring 31 and the elastic force generated by the deflection of the spring 31 are balanced. Therefore, when the load on the driver bit increases, the speed change ring 25 moves to the edge of the planetary cone 23 and the rotation of the motor 19 is decelerated until the driver bit reaches zero rotation.
発明が解決しようとする問題点
上記自動ねじ締め機では、ねじがワークに着座するまで
はドライバビットに加わる負荷が無負荷であるため高速
でねじを締付けることができる。Problems to be Solved by the Invention The automatic screw tightening machine described above can tighten screws at high speed because no load is applied to the driver bit until the screw is seated on the workpiece.
その後は、ドライバビットの負荷に応じて変速リング２
５が反力を受け、ドライバビットと逆方向に回動すると
同時に、変速リング２５は遊星コーン２３との摩擦係合
位置を変えるのでその減速比が増大し、ドライバビット
の回転が減速され、その回転が零回転となってねじ締付
けを完了する。そのため、モータ１９の回転部の持つ慣
性の影響を受けることなく、正確な締付けを行うことが
できる。ところが、この自動ねじ締め機１では、ねじ締
付は完了時には減速比が無限大に大きくなった状態にあ
って、モータ１９が回転しているにも拘らず、ドライバ
ビットが第５図の自動変速機の特性曲線図に示される如
く回転速度が零に達した時の締付はトルク値で停止して
いる。この状態で、モータ１９への電圧供給を遮断して
も、ドライバビットは依然として締付はトルク値で保持
され、しかもドライバビット側からこれを逆回転させる
ことができないため、ドライバビットとねじの頭部とが
食付いた状態に保持される。この状態で、ドライバビッ
トを上昇復帰させると、ドライバビットの負荷が急激に
軽減されるので、変速リング２５はばね３１の弾性力に
より衝撃的に復帰し、その都度衝撃音を発生して騒音を
招き、しかも遊星コーン２３の円錐面２３ｃを損傷して
しまい、その精度、寿命に支障をもたらすばかりか、ド
ライバピッＩ〜またはねじ頭部を破損する等の欠点が生
じている。After that, shift ring 2 is adjusted according to the load on the driver bit.
5 receives a reaction force and rotates in the opposite direction to the driver bit, and at the same time, the speed change ring 25 changes its frictional engagement position with the planetary cone 23, increasing its reduction ratio, decelerating the rotation of the driver bit, and The screw tightening is completed when the rotation reaches zero rotation. Therefore, accurate tightening can be performed without being affected by the inertia of the rotating part of the motor 19. However, in this automatic screw tightening machine 1, when the screw tightening is completed, the reduction ratio is infinitely large, and even though the motor 19 is rotating, the driver bit is not activated automatically as shown in Fig. 5. As shown in the characteristic curve diagram of the transmission, tightening stops at the torque value when the rotational speed reaches zero. In this state, even if the voltage supply to the motor 19 is cut off, the driver bit is still tightened at the torque value, and it cannot be reversely rotated from the driver bit side, so the driver bit and screw head are The parts are held in a biting state. In this state, when the driver bit is raised and returned to its original position, the load on the driver bit is suddenly reduced, and the speed change ring 25 returns to its original position impulsively due to the elastic force of the spring 31, generating an impact sound and reducing noise. Moreover, the conical surface 23c of the planetary cone 23 is damaged, which not only impairs its accuracy and lifespan, but also causes drawbacks such as damage to the driver pit I~ or the screw head.
問題点を解決するための手段
本発明は上記欠点の除去を目的とするもので、回転駆動
源をその回転を受けて回転する入力円板とその外周に摩
擦係合する遊星コーンとこれに摩擦係合するカムディス
クとを介してドライバビットに伝達するように構成して
いる。また、前記遊星コーンの外周にはその円錐面に摩
擦係合する変速リングが配置されており、しかもこの変
速リン グに加わる反力は弾力部材により規制されてい
る。Means for Solving the Problems The present invention aims to eliminate the above-mentioned drawbacks.The present invention is aimed at eliminating the above-mentioned drawbacks. The transmission is configured to be transmitted to the driver bit via the engaging cam disc. Further, a speed change ring that is frictionally engaged with the conical surface of the planetary cone is disposed on the outer periphery of the planetary cone, and the reaction force applied to this speed change ring is regulated by an elastic member.
一方、前記回転駆動源には切換手段を介して正転電圧供
給部と正転電圧よりも低い電圧を供給する逆転電圧供給
部とが接続されている。On the other hand, a forward rotation voltage supply section and a reverse rotation voltage supply section that supplies a voltage lower than the forward rotation voltage are connected to the rotational drive source via a switching means.
また、ねじ締付けの際にドライバビットに加わるトルク
を検出する第１検出手段およびその検出値が設定値Ａに
達してねじ締付けが完了したことを検出する第２検出手
段が設けられており、この第２検出手段の出力により前
記切換手段を作動させ、正転電圧供給部を遮断して逆転
電圧供給部の逆転電圧を回転駆動源に供給するように構
成されている。Further, there are provided a first detection means for detecting the torque applied to the driver bit during screw tightening, and a second detection means for detecting that the detected value reaches a set value A and the screw tightening is completed. The switching means is actuated by the output of the second detection means, the forward rotation voltage supply section is cut off, and the reverse rotation voltage of the reverse rotation voltage supply section is supplied to the rotation drive source.
また、前記回転駆動源の駆動軸の停止を検出する第３検
出手段が設けられており、前記切換手段の作動により正
転電圧供給部を遮断して第３検出手段により回転駆動源
が停止したことを確認して後、逆転電圧供給部の逆転電
圧を回転駆動源に供給するように構成することもできる
。Further, a third detection means is provided for detecting the stoppage of the drive shaft of the rotational drive source, and the forward rotation voltage supply section is cut off by the operation of the switching means, and the rotational drive source is stopped by the third detection means. After confirming this, the configuration may be such that the reverse voltage from the reverse voltage supply section is supplied to the rotational drive source.
作用
上記自動ねじ締め機の制御装置では、回転駆動源に正転
電圧を供給して駆動し、その回転を遊星コーンの円錐面
に対する変速リングの摩擦係合位置で決まる減速比でド
ライバビットに伝達してねじを締付ける。ねじを締付け
ると、ドライバビットの負荷に応じて変速リングに反力
が加わって変速リングが回動すると、その軸心方向に移
動し、その減速比が大きくなり、ついには無限大となり
、ドライバビットの回転が停止する。一方、ドライバビ
ットに負荷が加わるにしたがって、回転駆動源の負荷電
流が大きくなるので、これを第１検出手段により検出す
る。その検出値が設定値Ａに達すると、第２検出手段に
より検出され、ねじ締付けの完了が検出される。この第
２検出手段の出力信号により切換手段が作動し、回転駆
動源への正転電圧の供給を遮断する。その後、逆転電圧
供給部から正転電圧よりも低い電圧の逆転電圧を回転駆
動源に供給する。そのため、回転駆動源が逆回転し、ド
ライバビットに加わる負荷が回転駆動源側から軽減され
るので、変速リングが遊星コーンの円錐面に沿って原位
置に復帰する。その俊、ドライバビットが上昇し、次回
の作業に備える。Function: In the control device for the automatic screw tightening machine described above, a normal rotation voltage is supplied to the rotational drive source to drive it, and the rotation is transmitted to the driver bit at a reduction ratio determined by the frictional engagement position of the speed change ring with the conical surface of the planetary cone. and then tighten the screws. When the screw is tightened, a reaction force is applied to the speed change ring according to the load on the driver bit, and when the speed change ring rotates, it moves in the direction of its axis, and its reduction ratio increases until it reaches infinity, and the driver bit rotation stops. On the other hand, as the load is applied to the driver bit, the load current of the rotary drive source increases, and this is detected by the first detection means. When the detected value reaches the set value A, it is detected by the second detection means, and completion of screw tightening is detected. The switching means is actuated by the output signal of the second detection means, and the supply of normal rotation voltage to the rotational drive source is cut off. Thereafter, a reverse voltage that is lower than the normal rotation voltage is supplied from the reverse voltage supply section to the rotation drive source. Therefore, the rotational drive source rotates in the opposite direction, and the load applied to the driver bit is reduced from the rotational drive source side, so that the speed change ring returns to its original position along the conical surface of the planetary cone. At that moment, the driver bit rises and prepares for the next task.
また、回転駆動源に逆電圧を加えるタイミングを第３検
出手段から出力信号が発信されて回転駆動源の回転が完
全に停止したのを確認して俊とすることにより、回転駆
動源の制御部に過渡的にも正逆２方向の電流が流れるよ
うなことが皆無となり、その損傷および誤動作なく回転
駆動源を逆回転させることができる。In addition, the control section of the rotary drive source can control the timing of applying the reverse voltage to the rotary drive source by confirming that the output signal is transmitted from the third detection means and the rotation of the rotary drive source has completely stopped. There is no possibility that current flows in two directions, even transiently, in the forward and reverse directions, and the rotary drive source can be rotated in the reverse direction without damage or malfunction.
実施例
以下、実施例を図面について説明する。第１図および第
２図において、Ａは自動ねじ締め機１の制ｔ１１装置で
あり、第３図に示すフローチャートに従って駆動される
ように構成されている。前記制御装置Ａはドライバビッ
トに入力円板（図示せず）、遊星コーン（図示ぜず）、
カムディスク（図示せず）および変速リング（図示せず
）からなる差動遊星機構（図示せず）を介して回転を伝
達する回転駆動源のモータ１９を制御するように構成さ
れている。この制御装置Ａは、作業スタート部４１を有
し、この作業スタート部４１は正転制御部４２に接続さ
れている。前記モータ１９には正転電圧供給部４３と正
転電圧よりも低い電圧の逆転電圧を供給する逆転電圧供
給部４４とが切換手段４５を介して接続されている。こ
の切換手段４５は前記正転制御部４２からの信号により
モータ１９への正、転置圧を供給遮断するとともに、後
記する逆転制御部４６からの信号によりモータ１９に逆
転電圧を供給するように構成されている。しかも、この
切換手段４５は正転電圧と逆転電圧とが同時に供給され
ないように構成されている。EXAMPLE Hereinafter, an example will be described with reference to the drawings. In FIGS. 1 and 2, A is a control device t11 of the automatic screw tightening machine 1, which is configured to be driven according to the flowchart shown in FIG. The control device A includes a driver bit with an input disk (not shown), a planetary cone (not shown),
It is configured to control a motor 19 as a rotational drive source that transmits rotation via a differential planetary mechanism (not shown) consisting of a cam disk (not shown) and a speed change ring (not shown). This control device A has a work start section 41, and this work start section 41 is connected to a normal rotation control section 42. A forward rotation voltage supply section 43 and a reverse rotation voltage supply section 44 that supplies a reverse rotation voltage lower than the normal rotation voltage are connected to the motor 19 via a switching means 45. This switching means 45 is configured to cut off the supply of forward and displacement pressures to the motor 19 in response to a signal from the forward rotation control section 42, and to supply reverse voltage to the motor 19 in response to a signal from a reverse rotation control section 46, which will be described later. has been done. Moreover, this switching means 45 is configured so that the forward rotation voltage and the reverse rotation voltage are not supplied at the same time.
また、前記モータ１９にはその電機子巻線に流れる負荷
電流を検出する第１検出手段４７が接続されており、こ
の第１検出手段４７はフィルタ４８およびゲイン補正部
４９を有し、しかもこの第１検出手段４７はねじ締付け
の完了を検出する第２検出手段５０に接続されている。Further, a first detection means 47 for detecting the load current flowing through the armature winding of the motor 19 is connected to the motor 19, and this first detection means 47 has a filter 48 and a gain correction section 49. The first detection means 47 is connected to the second detection means 50 which detects the completion of screw tightening.
この第２検出手段５０はねじ締付けの完了を検出するた
めに所望締付はトルクに対応した電圧値よりも低い電圧
値を設定する第１設定器５１とこの設定値Ａと前記検出
値とを比較する第１比較器５２と、この第１比較器５２
の出力信号および後記第３検出手段５５の出力信号のア
ンド出力信号を受けて所定時間（Ｔ１）後に出力信号を
発信する第１遅延回路５３とからなっている。この第１
遅延回路５３は後記するＡ−Ｄ変換部５４に変換指令信
号を発信するように構成されている。In order to detect the completion of screw tightening, this second detecting means 50 uses a first setting device 51 which sets a voltage value lower than the voltage value corresponding to the torque for desired tightening, and this set value A and the detected value. A first comparator 52 for comparison, and this first comparator 52
and a first delay circuit 53 which receives an AND output signal of the output signal of the third detection means 55 and outputs the output signal after a predetermined time (T1). This first
The delay circuit 53 is configured to send a conversion command signal to an AD converter 54, which will be described later.
また、前記第１検出手段４７はモータ１９の回転停止を
検出する第３検出手段５５に接続されており、この第３
検出手段５５はモータ１９の回転停止を検出するためほ
ぼ零に近い値の設定値を有する第２設定器５６、この設
定値と前記検出値とを比較する第２比較器５７とからな
っており、前記設定値と検出値とが一致した時に第２比
較器５７から出力信号が発信されるように構成されてい
る。Further, the first detection means 47 is connected to a third detection means 55 for detecting rotation stoppage of the motor 19.
The detection means 55 includes a second setter 56 having a set value close to zero in order to detect rotation stoppage of the motor 19, and a second comparator 57 that compares this set value with the detected value. , the second comparator 57 is configured to transmit an output signal when the set value and the detected value match.
前記第１検出手段４７の検出値はＡ−Ｄ変換部５４に供
給され、前記第２検出手段５０の出力信号により完全に
ねじ締付けが完了した時点の検出値の変換が開始され、
変換完了後にこのＡ−Ｄ変換部５４から変換完了信号が
発信されると同時に変換データが出力されるように構成
されている。また、前記変換データは表示部５８に供給
され、前記変換完了信号を受けてトルク値として表示さ
れるように構成されている。The detected value of the first detecting means 47 is supplied to the A-D converter 54, and the output signal of the second detecting means 50 starts converting the detected value at the time when the screw tightening is completely completed.
After the conversion is completed, the conversion completion signal is sent from the A/D converter 54, and the converted data is output at the same time. Further, the conversion data is supplied to the display section 58, and is configured to be displayed as a torque value upon receiving the conversion completion signal.
一方、前記変換完了信号は前記正転制御部４２に供給さ
れ、作業スタート部４１からの信号により供給されたモ
ータ１９への正転電圧を遮断するように構成されている
。また、この変換完了信号は第２遅延回路５９に供給さ
れ、通常回転しているモータ１９が停止するに必要な時
間（丁２）だけ遅延されるとともに、モータ１９の回転
が完全に停止したことを確認する前記第３検出手段５５
からの出力信号を侍って、パルス発生部６０に供給され
ており、このパルス発生部６０から前記モータ１９に所
望逆転時間（Ｔ３）のパルス信号が発信されるように構
成されている。前記パルス発生部６０は逆転制御部４６
に接続されており、そのパルス信号により逆転制御部４
６を作動させる一方、マシンサイクル完了検出部６１を
介してドライバビットの昇降手段６２を作動させてドラ
イバビットを上昇復帰させるように構成されている。On the other hand, the conversion completion signal is supplied to the forward rotation control section 42, and the normal rotation voltage supplied to the motor 19 based on the signal from the work start section 41 is cut off. Further, this conversion completion signal is supplied to the second delay circuit 59, and is delayed by the time required for the normally rotating motor 19 to stop (duration 2), and the rotation of the motor 19 is completely stopped. the third detection means 55 for confirming
The pulse generating section 60 is configured to send a pulse signal of a desired reverse rotation time (T3) to the motor 19 from the pulse generating section 60. The pulse generating section 60 is a reverse rotation control section 46.
The pulse signal is connected to the reverse rotation control section 4.
6 is operated, and at the same time, the driver bit lifting means 62 is operated via the machine cycle completion detecting section 61 to raise and return the driver bit.
さらに、前記第１検出手段４７の検出値は締付良否判定
部６３の第３比較器６４に供給され、第３設定器６９に
設定された下限締付はトルクに相当する電圧値と比較さ
れ、これらが一致した時に第３比較器６４から出力信号
が発信されるように構成され、この出力信号が発信され
ない時に締付不足が検出されるように構成されている。Further, the detection value of the first detection means 47 is supplied to a third comparator 64 of the tightening quality determination section 63, and the lower tightening limit set in the third setting device 69 is compared with a voltage value corresponding to torque. , when these match, the third comparator 64 is configured to transmit an output signal, and when this output signal is not transmitted, insufficient tightening is detected.
また、前記締付良否判定部６３は前記Ａ−Ｄ変換部５４
の変換データに対して第４設定器６５および第５設定器
６６に設定された締付はトルクの上限および下限の設定
値の範囲にあるか否かを判定する第４比較器６７および
第５比較器６８を有している。また、前記締付良否判定
部６３はねじ締付開始からねじ締付完了までの時間が所
定時間内であるか否かを判定する判定部（図示せず）を
有し、前記変換完了信号を受けて総合的にねじ締付の良
否を判定して、締付良否表示部７０で表示するように構
成されている。Further, the tightening quality determining section 63 is connected to the A-D converting section 54.
A fourth comparator 67 and a fifth comparator determine whether or not the tightening set in the fourth setting device 65 and the fifth setting device 66 is within the range of the upper and lower limit setting values of the torque. It has a comparator 68. Further, the tightening quality determining section 63 has a determining section (not shown) that determines whether the time from the start of screw tightening to the completion of screw tightening is within a predetermined time, and receives the conversion completion signal. Based on this, the quality of the screw tightening is determined comprehensively and displayed on the tightening quality display section 70.
上記自動ねじ締め機の制御装置では、第２図ａ１Ｃに示
すように作業スタート部４１の出力信号によりドライバ
ビットの昇降手段６２が作動し、ドライバビットが下降
する。同時に、作業スタート部４１の出力信号が正転制
御部４２を介して切換手段４５に供給されて切換手段４
５が作動し、第２図すに示すように正転電圧供給部４３
から正転電圧がモータ１９に供給される。モータ１９の
回転にともなって入力円板、遊星コーン、カムディスク
および変速リングでなる差動遊星機構を介してドライバ
ビットが回転し、ねじ締付けが開始される。この時、ド
ライバビットに加わる負荷に応じて変速リングが回動じ
、その減速比が連続的に増大し、ついにはその減速比が
無限大となって、ドライバビットの回転が停止する。一
方、第２図ｄに示すようにドライバビットの負荷に応じ
てモータ１９の負荷電流が増加するので、この負荷電流
が第１検出手段４７に検出され、第２図ｅに示すように
その検出値が第１設定器５１の設定値と比較され、これ
が一致すると、第２図ｆに示すようにその時点から所定
時間（Ｔ１）後に変換指令信号がＡ−Ｄ変換部５４に供
給され、Ａ−Ｄ変換部５４はその時点の検出値をディジ
タルデータに変換し、この変換データが表示部５８で表
示される。この変換完了と同時に、変換完了信号が第２
図ｇに示すように正転制御部４２に供給され、モータ１
９の回転が停止する。In the control device for the automatic screw tightening machine, as shown in FIG. 2 a1C, the driver bit elevating means 62 is actuated by the output signal from the work start section 41, and the driver bit is lowered. At the same time, the output signal of the work start section 41 is supplied to the switching means 45 via the forward rotation control section 42.
5 is activated, and the normal rotation voltage supply section 43 is activated as shown in FIG.
A normal rotation voltage is supplied to the motor 19 from. As the motor 19 rotates, the driver bit rotates via a differential planetary mechanism consisting of an input disk, a planetary cone, a cam disk, and a speed change ring, and screw tightening is started. At this time, the speed change ring rotates in response to the load applied to the driver bit, and its reduction ratio increases continuously until the reduction ratio reaches infinity and the rotation of the driver bit stops. On the other hand, as shown in FIG. 2d, the load current of the motor 19 increases according to the load on the driver bit, so this load current is detected by the first detection means 47, and as shown in FIG. 2e, the load current of the motor 19 increases. The value is compared with the setting value of the first setting device 51, and if they match, a conversion command signal is supplied to the A-D converter 54 after a predetermined time (T1) from that point, as shown in FIG. The -D conversion section 54 converts the detected value at that point into digital data, and this converted data is displayed on the display section 58. Simultaneously with the completion of this conversion, the second conversion completion signal is activated.
As shown in FIG.
9 stops rotating.
一方、前記変換完了信号は第２図りに示すように前記モ
ータ１９の通常停止するに必要な時間（Ｔ２）だけ遅延
されるとともに、第２図ｉに示すように第３検出手段５
５の出力信号を待ってモータ１９の回転停止が確認され
て侵、パルス発生部６０に供給される。このパルス発生
部６０は第２図ｊに示すように所定時間幅（丁３）のパ
ルス信号を発信し、これを逆転制御部４６に供給する。On the other hand, the conversion completion signal is delayed by the time (T2) necessary for the motor 19 to normally stop, as shown in Figure 2, and is also delayed by the third detection means 5 as shown in Figure 2i.
After waiting for the output signal No. 5, it is confirmed that the rotation of the motor 19 has stopped, and the output signal is supplied to the pulse generator 60. The pulse generator 60 generates a pulse signal with a predetermined time width (3 min) as shown in FIG. 2J, and supplies this to the reverse rotation controller 46.
この逆転制御部４６はそのパルス信号が発信される間、
切換手段４５を作動させ、逆転電圧供給部４４から逆転
電圧をモータ１９に供給する。モータ１９がわずかに逆
回転すると、ドライバビットに加わる負荷がモータ１９
側から軽減され、変速リングが遊星コーンに沿って徐々
に復帰し、ドライバビットのロック状態が解除される。This reversal control section 46 operates while the pulse signal is being transmitted.
The switching means 45 is actuated, and the reverse voltage is supplied to the motor 19 from the reverse voltage supply section 44 . When the motor 19 rotates slightly in the opposite direction, the load applied to the driver bit is transferred to the motor 19.
The speed change ring gradually returns along the planetary cone, and the driver bit is unlocked.
また、前記パルス発生部６０からのパルス信号はマシン
サイクル完了検出部６１に供給され、その出力信号が第
２図ｋに示すように昇降手段に供給され、これを作動さ
せてドライバビットを上昇させ、次回の作業に備える。Further, the pulse signal from the pulse generating section 60 is supplied to the machine cycle completion detecting section 61, and its output signal is supplied to the lifting means as shown in FIG. 2k, which is operated to raise the driver bit. , prepare for the next task.
この時、逆転電圧は第２図すに示すように正転電圧より
も充分小さいので、モータ１９の逆転時間が長くなって
いても、ドライバビットは逆転方向の負荷を受けるが、
この負荷が小さく、ドライバビットが逆転するようなこ
とはない。At this time, since the reverse rotation voltage is sufficiently smaller than the forward rotation voltage as shown in FIG.
This load is small and the driver bit will not reverse.
さらに、前記締付良否判定部６３の第３比較器６９によ
りその第３設定器６５の下限締付はトルクに対応する設
定値と前記検出値とが比較され、トルク伝達系に異常が
なＧくかが監視される。また、前記Ａ−Ｄ変換部５４の
変換データは第４設定器６５および第５設定器６６の締
付はトルクの上限および下限の設定値とそれぞれ比較さ
れてねじ締付はトルクの良否が、またねじ締付けに要し
た時間が設定時間と比較されてそのねじ締付は時間によ
り締付は状態が判定され、総合的にねじ締付は作業の良
否が判定され、締付良否表示部７０で表示される。Furthermore, the third comparator 69 of the tightening quality determination section 63 compares the lower limit tightening of the third setter 65 with the set value corresponding to the torque, and determines whether there is any abnormality in the torque transmission system. people are monitored. Further, the conversion data of the A-D converter 54 is compared with the upper and lower limit settings of the tightening torque of the fourth setting device 65 and the fifth setting device 66, respectively, to determine whether the torque is good or not when tightening the screw. In addition, the time required for tightening the screw is compared with the set time, and the state of the screw tightening is determined based on the time, and the overall quality of the screw tightening work is determined. Is displayed.
なお、前記表示部５８および締付良否表示部７０は次回
の作業スタート部４１からの信号によりリセットされる
。The display section 58 and the tightening quality display section 70 are reset by a signal from the next work start section 41.
発明の詳細
な説明したように、本発明はモータの回転を入力円板、
遊星コーン、カムディスクおよび変速リングでなる差動
遊星機構を介してドライバビットに伝達して変速リング
の軸心方向の移動を弾性部材により規制するとともに、
前記回転駆動源に正転電圧を供給してドライバビットに
加わる負荷に応じて変動する負荷電流からねじ締付は完
了を検出し、ねじ締付は完了復、回転駆動源への正転電
圧の供給を停止し、その後回転駆動源に正転電圧よりも
低い値の逆転電圧を回転駆動源に供給するように構成し
ているため、ねじ締付は完了時に差動遊星機構がロック
状態で停止しても、これを回転駆動源側からロック状態
を解除し、差動遊星機構の変速リングを徐々に原位置に
復帰させることができ、騒音のない静かな装置を提供で
き、しかも遊星コーンの破損を防止でき、その精度も永
年使用により変化することもなく、寿命の長い装置を提
供することができるばかりか、ドライバビットを上昇復
帰させる際にも、ドライバビットが円滑にねじから離脱
し、ワークを持ら上げることが皆無となり、ねじの頭部
またドライバビットの破損も皆無となる等の利点がある
。また、本発明は回転駆動源の正転電圧を遮断してから
回転駆動源の停止を確認後、逆転電圧を供給し、回転駆
動源を逆転するように構成しているため、回転駆動部に
正逆２方向の電流が過渡的にも流れるようなことがなく
、駆動部の寿命が伸長する等の利点がある。As described in detail, the present invention provides rotation of a motor using an input disk,
It is transmitted to the driver bit via a differential planetary mechanism consisting of a planetary cone, a cam disk, and a speed change ring, and the movement of the speed change ring in the axial direction is restricted by an elastic member.
The completion of screw tightening is detected from the load current that varies according to the load applied to the driver bit by supplying a forward voltage to the rotational drive source, and when the screw tightening is completed, the normal rotation voltage to the rotational drive source is detected. The configuration is such that the supply is stopped and then a reverse voltage that is lower than the forward rotation voltage is supplied to the rotation drive source, so when screw tightening is completed, the differential planetary mechanism stops in a locked state. However, it is possible to release the locked state from the rotational drive source side and gradually return the gear ring of the differential planetary mechanism to its original position, providing a quiet device with no noise. Not only can we provide a device with a long lifespan that can prevent damage and its accuracy does not change over long periods of use, but also allows the driver bit to smoothly detach from the screw when raising and returning the driver bit. There are advantages such as no lifting of the workpiece and no damage to screw heads or driver bits. Furthermore, the present invention is configured to cut off the forward rotation voltage of the rotation drive source, and after confirming that the rotation drive source has stopped, supply the reverse voltage to reverse the rotation drive source. There is no transient flow of current in the forward and reverse directions, which has the advantage of extending the life of the drive unit.
尚、実施例では、モータは昇降源が作動すると同時に回
転するように構成されているが、モータが所定位置まで
下降してから回転するように構成することもできる。ま
た、モータはＡＣモータでも良く、この場合、第１検出
手段は歪みゲージ等のトルクセンサを使用すると良い。In the embodiment, the motor is configured to rotate at the same time as the elevating source is activated, but it may also be configured to rotate after the motor has descended to a predetermined position. Further, the motor may be an AC motor, and in this case, it is preferable to use a torque sensor such as a strain gauge as the first detection means.
第１図は本発明のブロック図、第２図は第１図の各点に
おける信号波形図、第３図は本発明の動作を示すフロー
チャート、第４図は本発明に係わる自動ねじ締め機の要
部断面図、第５図は本発明に係わる自動変速機の出力軸
の持つトルク−回転数特性曲線図である。
Ａ ｆｌｉ制御装置、
１ 自動ねじ締め機、
１８ ドライバ本体、 １９ モータ、２０
差動遊星機構、 ２１ 人力円板、２３ 遊
星コーン、 ２３ａ円周溝、２３ｂ平坦面、
２３ｃ円錐面、２４ カムディスク、
２５ 変速リング、３１ ばね、
３２ アーム、４１ 作業スタート部、 ４２
正転制御部、４３ 正転電圧供給部、 ４４
逆転電圧供給部、４５ 切換手段、 ４６
逆転制御部、４７ 第１検出手段、 ４８
フィルタ、４９ ゲイン補正部、 ５０ 第２
検出手段、５１ 第１設定器、 ５２ 第１
比較器、５３ 第１遅延回路、 ５４ Ａ−Ｄ
変換部、５５ 第３検出手段、 ５６ 第２設
定器、５７ 第２比較器、 ５８ 表示部、
５９ 第２遅延回路、 ６０ パルス発生部、
６１ マシンサイクル完了検出部、
６２ 昇降手段、
６３ 締付良否判定部、 ６４ 第３比較器、６
５ 第４設定器、 ６６ 第５設定器、６７
第４比較器、 ６８ 第５比較器、６９
題３設定器、 ７０ 締付良否表示部、第３
図
第４図
手続補正書く自発）
昭和６１年１２月２３日
昭和６１年特許願第１１２６０号
２、発明の名称
３、補正をする者
事件との関係、 特許出願人
京都市南区久世殿城町３３８番地
シンポ工業株式会社
代表者 中溝 恒夫 （ほか１名）４、代理人
（■６２３ δ０７７３ ４２−３１１１）京都府綾
部市井自町梅ケ畑２０番地
６・、補正の内容
１）明細書を別紙のとおり全文補正する。
７、前記以外の補正をする者
京都府綾部市井８町梅ケ畑２０番地
日東精工株式会社
代表者 波力 義
全文訂正明細書
１、発明の名称
自動ねじ締め機の制御装置
２、特許請求の範囲
１） 回転駆動源をその回転を受けて回転する入力円板
２１とその外周に摩擦係合する遊星コーン２３とこれに
摩擦係合するカムディスク２４とを介してドライバビッ
トに伝達するように構成するとともに前記遊星コーン２
３の外周に摩擦係合する変速リング２５を配置してドラ
イバビットに係る負荷トルクにより前記変速リング２５
に加わる反力を弾力保持部材により受けるように構成す
る一方、前記回転駆動源に切換手段４５を介して正転電
圧供給部４３と正転電圧よりも低い電圧を供給する逆転
電圧供給部４４とを接続するとともに、ねじ締付けの際
にドライバビットに加わるトルクを検出する第１検出手
段４７およびその検出値が設定値へに達したことを検出
する第２検出手段５０を設け、この第２検出手段５０の
出力により前記切換手段４５を作動させて回転駆動源と
正転電圧供給部４３とを遮断した後、回転駆動源と逆転
電圧供給部４４とを接続するように構成し、前記回転駆
動源を逆転させることによりドライバビットに加わる負
荷を回転駆動源側から軽減して変速リング２５を遊星コ
ーン２３辷沿って低速側から高速側への位置へ復帰させ
るように構成したことを特徴とする自動ねじ締め機の制
御装置。
２） 切換手段４５は逆転電圧供給部４４の逆転電圧を
所定設定時間回転駆動源に供給することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の自動ねじ締め機の制御装置。
３） 第２検出手段５０は第１検出手段４７の検出値が
設定値Ａに達してから所定時間後にねじ締付けの完了を
検出することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
自動ねじ締め機の制御装置。
４） 回転駆動源をその回転を受けて回転する入力円板
２１とその外周に摩擦係合する遊星コーン２３とこれに
摩擦係合するカムディスク２４とを介してドライバビッ
トに伝達するように構成するとともに前記遊星コーン２
３の外周に摩１察係合する変速すング２５を配置してこ
の変速リング２５に加わる反力を弾力保持部材により規
制するように構成する一方、
前記回転駆動源に切換手段４５を介して正転電圧供給部
４３と正転電圧よりも低い電圧を供給する逆転電圧供給
部４４とを接続するとともに、ねじ締付けの際にドライ
バビットに加わる１〜ルクを検出する第１検出手段４７
を設け、その検出値が設定値Ａに達してねじ締付けが完
了したことを検出する第２検出手段５０を設け、この第
２検出手段５０の出力により前記切換手段４５を作動さ
せて正転電圧供給部４３を遮断するように構成するとと
もに、前記回転駆動源の停止を検出する第３検出手段５
５を設け、この第３検出手段５５の出力信号を受けて逆
転電圧供給部４４の逆転電圧を回転駆動源に供給し、回
転駆動源を逆回転させることにより回転駆動源側からド
ライバビットに加わる負荷を軽減して変速リング２５を
遊星コーン２３に沿って低速側から高速側への位置に復
帰させるように構成したことを特徴とする自動ねじ締め
機の制御装置。
３、発明の詳細な説明
産業上の利用分野
本発明は、ねじ締め完了時のドライバピッ１−の持つ慣
性の影響を排除して所望のねじ締付はトルクで確実にね
じ締めを行うように構成した自動ねじ締め機の制御装置
に関する。
従来技術
一般に、ねじ締付はトルクを制御する場合には、回転駆
動源によりドライバビットを回転させ、このドライバビ
ットに加わる負荷トルクを適当な検出手段を用いて検出
し、この検出値が設定値に達すれば、回転駆動源を停止
させる装置が一般的である。この装置では、ねじ締付は
トルクの設定値が低い場合には、ねじ締付は完了時に回
転駆動部の持つ慣性の影響により締付はトルクが設定値
を越え、正確な締付け１〜ルクにねじを締付けることが
できず、低い設定締付（プトルクであってもねじを正確
に締付けることのできるねじ締め機が要望されている。
発明が解決しようとする問題点
本発明は特公昭５７−１３２１１号公報に示されるよう
に回転駆動源を、入力軸より出力軸に至る伝動系が遊星
運動を伴う複数の遊星コーンを含んで構成され、複数の
遊星コーンの円錐面に共通に摩擦係合する非回転の変速
リングが設けられるとともに、入力軸上の入力円板に摩
擦係合する凹断面形の伝動面と出力軸上のカムディスク
に摩擦係合する平坦な伝動面とが遊星コーン上に設けら
れる形式の摩擦無断変速機に、負荷トルクの増大にとも
ない、出力軸の回転速度を低下させる方向に変速リング
を自動的に動かすようにする自動変速作用部を持つ自動
変速機として構成し、この自動変速はの出力側をドライ
バビットに連接してねじ締めを行い、締付はトルクが設
定値に達した０４回転駆動源を停止させることなく、ド
ライバビットの回転を零にして、この時の出力トルクで
もって締付はトルクの保持を行うとともに、ねじ締付は
完了時に生じるドライバビットとねじ頭部との食付きに
よる問題を解決するものである。
問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点の解決を目的とするもので、回転側
・動源をその回転を受けて回転する入力円板とその外周
に摩擦係合する遊星コーンとこれに摩擦係合するカムデ
ィスクとを介してドライバビットに伝達するように構成
している。また、前記遊星コーンの外周にはその円錐面
に摩１察係合する変速リングが配置されており、しかも
ドライバビットに係る負荷トルクにより前記変速リング
に加わる反力は弾力保持部材により規制されている。
一方、前記回転駆動源には切換手段を介して正転電圧供
給部と正転電圧よりも低い電圧を供給する逆転電圧供給
部とが接続されている。
また、ねじ締付けの際にドライバビットに加わるトルク
を検出する第１検出手段およびその検出値が設定値へに
達してねじ締付りが完了したことを検出する第２検出手
段が設けられており、この第２検出手段の出力により前
記切換手段を作動させ、正転電圧供給部を遮断して逆転
電圧供給部の逆転電圧を回転駆動源に供給するように構
成されている。
また、前記回転駆動源の駆動軸の停止を検出する第３検
出手段が鵬けられており、前記切換手段の作動により正
転電圧供給部を遮断、して第３検出手段により回転駆動
源が停止したことを確認した後、逆転電圧供給部の逆転
電圧を回転駆動源に供給するように構成することもでき
る。
作用
上記自動ねじ締め機の制御装置では、回転駆動源に正転
電圧を供給して駆動し、その回転を遊星コーンの円錐面
に対する変速リングの摩擦係合位置で決まる減速比でド
ライバビットに伝達してねじを締付ける。ねじを締付け
ると、ドライバビットに係る負荷に応じて変速リングに
反力が加わって変速リングが回動すると、その軸心方向
に移動し、その減速比が大きくなり、ついには無限大と
なり、ドライバビットの回転が停止する。一方、ドライ
バビットに負荷が加わるにしたがって、回転駆動源の負
荷電流が大きくなるので、これを第１検出手段により検
出する。その検出値が設定値Ａに達すると、第２検出手
段により検出され、ねじ締付けの完了が検出される。こ
の第２検出手段の出力信号により切換手段が作動し、回
転駆動源への正転電圧の供給を遮断する。その後、逆転
電圧供給部から正転電圧よりも低い電圧の逆転電圧を回
転駆動源に供給する。そのため、回転駆動源が逆回転し
、ドライバビットに加わる負荷が回転駆動源側から軽減
されるので、変速リングが遊星コーンの円錐面に沿って
原位置に復帰する。その後、ドライバビットが上昇し、
次回の作業に備える。
また、回転駆動源に逆電圧を加えるタイミングを第３検
出手段から出力信号が発信されて回転駆動源の回転が完
全に停止したのを確認して後とすることにより、回転駆
動源の制御部に過渡的にも正逆２方向の電流が流れるよ
うなことが皆無となり、その損傷および誤動作なく回転
駆動源を逆回転させることができる。
実施例
以下、実施例を図面について説明する。第１図および第
２図において、Ａは自動ねじ締め機１の制御装置でおり
、第３図に示すフローチャートに従って駆動されるよう
に構成されている。前記制御装置への説明に先立って第
４図に示される本案の自動ねじ締め機について説明する
。この自動ねじ締め機１は、ドライバ本体１８の一端に
固定された回転駆動源のモータ１９を有しており、その
回転を受けて差動遊星１７３＠２０の一部を構成りる入
力円板２１が回転するように配置されている。また、こ
の入力円板２１の外周には複数個の遊星コーン２３が配
置されており、その円周溝２３ａが前記入力円板２１に
摩欺係合して回転するように構成されている。
この遊星コーン２３の円錐面２３ｃの裏面に位置する平
坦面２３ｂには前記入力円板２１と同心上で回転するカ
ムディスク２４が摩擦係合するように配置されている。
しかも、このカムディスク２４にはこれと一体に回転す
るようにドライバビット（図示せず）が連結されており
、モータ１９の回転がドライバビットに伝達されるよう
に構成されている。
さらに、前記遊星コーン２３の外周にはその円錐面２３
ｃと摩１察係合して回転するように変速リング２５が配
置ざ・れており、この変速リング２５は一端が回動自在
に保持されたアニム３２により回動自在に保持されてい
る。しかも、この変速リング２５はその摩擦係合位置が
高速側に位置するようにばね３１により付勢されており
、このばね３１と前記アーム３２とからなる弾力保持部
材により変速リング２５の摩擦係合位置で決まる減速比
の最大値および締付はトルクが規制されるように構成さ
れている。この自動ねじ締め機１では、ドライバビット
に加わる締付はトルクに応じて生じる反力１〜ルクによ
り変速リング２５が回動する。この変速リング２５の回
動による軸心方向の移動量はばね３１により規制されて
いる関係で、反力トルクにより変速リング２５に生じる
ばね３１への押圧力とばね３１の１尭みにより生じる弾
性力とが均衡する位置まで変速リング２５が移動するよ
うに構成されている。そのため、ドライバビットに係る
負荷が増大すると、変速リング２５は遊星コーン２３の
縁部まで移動し、ドライバビットは零回転に至るまで減
速され、第５図に示す特性曲線のごとくねじ締めが行わ
れる。
また、前記制御装置へは前記自動ねじ締め機の回転駆ｒ
ＩＪ源のモー痴１９を制御するように構成されている。
この制御装置Ａは、作業スタート部４１を有し、この作
業スタート部４１は正転制御部４２に接続されている。
前記モータ１９には正転電圧供給部４３と正転電圧より
も低い電圧の逆転電圧を供給する逆転電圧供給部４４と
が切換手段４５を介して接続されている。この切換手段
４５は前記正転制御部４２からの信号によりモータ１９
への正転電圧を供給遮断するとともに、後記覆る逆転制
御部４６からの信号によりモータ１９に逆転電圧を供給
するように構成されている。しかも、この切換手段４５
は正転電圧と逆転電圧とが同時に供給されないように構
成されている。
また、前記モータ１９にはその電機子巻線に流れる負荷
電流を検出する第１検出手段４７が接続されており、こ
の第１検出手段４７はフィルタ４８およびゲイン補正部
４９を有し、しかもこの第１検出手段４７はねじ締付け
の完了を検出する第２検出手段５Ｇに接続されている。
この第２検出手段５０はねじ締付けの完了を検出するた
めに所望締付はトルクに対応した電圧値よりも低い電圧
値を設定する第１設定器５１とこの設定値へと前記検出
値とを比較する第１比較器５２と、この第１比較器５２
の出力信号および後記第３検出手段５５の出力信号のア
ンド出力信号を受けて所定時間（Ｔ１）後に出力信号を
発信する第１遅延回路５３とからなっている。この第１
遅延回路５３は後記するＡ−Ｄ変換部５４に変換指令信
号を発信するように構成されている。
また、前記第１検出手段４７はモータ１９の回転停止を
検出する第３検出手段５５に接続されており、この第３
検出手段５５はモータ１９の回転停止を検出するためほ
ぼ零に近い値の設定値を有する第２設定器５６、この設
定値と前記検出値とを比較する第２比較器５７とからな
っており、前記設定値と検出値とが一致した時に第２比
較器５７から出力信号が発信されるように構成されてい
る。
前記第１検出手段４７の検出値はＡ−Ｄ変換部５４に供
給され、前記第２検出手段５０の出力信号により完全に
ねじ締付けが完了した時点の検出値の変換が開始され、
変換完了後にこのＡ−Ｄ変換部５４から変換完了信号が
発信されると同時に変換データが出力されるように構成
されている。また、前記変換データは表示部５８に供給
され、前記変換完了信号を受けてトルク値として表示さ
れるように構成されている。
一方、前記変換完了信号は前記正転制御部４２に供給さ
れ、作業スタート部４１からの信号により供給されたモ
ータ１９への正転電圧を遮断するように構成されている
。また、この変換完了信号は第２遅延回路５９に供給さ
れ、通常回転しているモータ１９が停止するに必要な時
間（Ｔ２）だけ遅延されるとともに、モータ１９の回転
が完全に停止したことを確認する前記第３検出手段５５
からの出力信号を待って、パルス発生部６０に供給され
ており、このパルス発生部６０から前記モータ１９に所
望逆転時間（Ｔ３）のパルス信号が発信されるように構
成されている。前記パルス発生部６０は逆転制御部４６
に接続されており、そのパルス信号により逆転制御部４
６を作動させる一方、マシンサイクル完了検出部６１を
介してドライバビットの昇降手段６２を作動させてドラ
イバビットを上昇復帰させるように構成されている。
さらに、前記第１検出手段４７の検出値は締付良否判定
部６３の第３比較器６４に供給され、第３設定器６９に
設定された下限締付はトルクに相当する電圧値と比較さ
れ、これらが一致した時に第３比較器６４から出力信号
が発信されるように構成され、この出力信号が発信され
ない時に締付不足が検出されるように構成されている。
また、前記締付良否判定部６３は前記Ａ−Ｄ変換部５４
の変換データに対して第４設定器６５および第５設定器
６６に設定された締付はトルクの上限および下限の設定
値の範囲におるか否かを判定する第４比較器６７および
第５比較器６８を有している。また、前記締付良否判定
部６３はねじ締付開始からねじ締付完了までの時間が所
定時間内であるか否かを判定する判定部（図示せず）を
有し、前記変換完了信号を受けて総合的にねじ締付の良
否を判定して、締付良否表示部７０で表示するように構
成されている。
上記自動ねじ締め機の制御装置では、第２図ｇ、Ｃに示
すように作業スタート部４１の出力信号によりドライバ
ヒツトの昇降手段６２が作動し、ドライバビットが下降
する。同時に、作業スター１〜部４１の出力信号が正転
制御部４２を介して切換手段４５に供給されて切換手段
４５が作動し、第２図すに示すように正転電圧供給部４
３から正転電圧がモータ１９に供給される。モータ１９
の回転にともなって入力円板２１、遊星コーン２３、カ
ムディスク２４および変速リング２５でなる差動遊星機
構２０を介してドライバビットが回転し、ねじ締付けが
開始される。この時、ドライバビットに加わる負荷に応
じて変速リング２５が回動し、その減速比が連続的に増
大し、ついにはその減速比が無限大となって、ドライバ
ビットの回転が停止する。一方、第２図ｇに示すように
ドライバビットの負荷に応じてモータ１９の負荷電流が
増加するので、この負荷電流が第１検出手段４７に検出
され、第２図ｇに示すようにその検出値が第１設定器５
１の設定値と比較され、これが一致すると、第２図ｆに
示すようにその時点から所定時間（丁１）後に変換指令
信号がＡ−Ｄ変換部５４に供給され、Ａ−Ｄ変換部５４
はその時点の検出値をディジタルデータに変換し、この
変換データが表示部５８で表示される。この変換完了と
同時に、変換完了信号が第２図ｇに示すように正転制御
部４２に供給され、モータ１９の回転が停止する。
一方、前記変換完了信号は第２図りに示すように前記モ
ータ１９の通常停止するに必要な時間（丁２）だけ遅延
されるとともに、第２図ｇに示すように第３検出手段５
５の出力信号を待ってモータ１９の回転停止が確認され
て後、パルス発生部６０に供給される。このパルス発生
部６０は第２図ｇに示すように所定時間幅（■３）のパ
ルス信号を発信し、これを逆転制御部４６に供給する。
この逆転制御部４６はそのパルス信号が発信される間、
切換手段４５を作動させ、逆転電圧供給部４４から逆転
電圧をモータ１９に供給する。モータ１９がわずかに逆
回転すると、ドライバビットに加わる負荷がモータ１９
側から軽減され、変速リング２５が遊星コーン２３に沿
って徐々に復帰し、ドライバビットのロック状態が解除
される。また、前記パルス発生部６０からのパルス信号
はマシンザイクル完了検出部６１に供給され、その出力
信号が第２図ｋに示すように昇降手段に供給され、これ
を作動させてドライバビットを上昇させ、次回の作業に
備える。
この時、逆転電圧は第２図すに示すように正転電圧より
も充分小さいので、モータ１９の逆転時間が長くなって
いても、ドライバビットは逆転方向の負荷を受けるが、
この負荷が小さく、ドライバビットが逆転するようなこ
とはない。
ざらに、前記締付良否判定部６３の第３比較器６９によ
りその第３設定器６５の下限締付はトルクに対応する設
定値と前記検出値とが比較され、１〜ルク伝達系に異常
がないかが監視される。また、前記Ａ−Ｄ変換部５４の
変換データは第４設定器６５および第５設定器６６の締
付はトルクの上限および下限の設定値とそれぞれ比較さ
れてねじ締付Ｃブトルクの良否が、またねじ締付けに要
した時間か設定時間と比較されてそのねじ締付は時間に
より締付は状態が判定され、総合的にねじ締付は作業の
良否が判定され、締付良否表示部７０で表示される。
なお、前記表示部５８および締付良否表示部１０は次回
の作業スタート部４１からの信号によりリセットされる
。
発明の詳細
な説明したように、本発明はモータの回転を入力円板、
遊星コーン、カムディスクおよび変速リングでなる差動
遊星機構を介してドライバビットに伝達して変速リング
の軸心方向の移動を弾性部材により規制するとともに、
前記回転駆動源に正転電圧を供給してドライバビットに
加わる負荷に応じて変動する負荷電流からねじ締付は完
了を検出し、ねじ締付は完了後、回転駆動源への正転電
圧の供給を停止し、その後回転駆動源に正転電圧＋りも
低い値の逆転電圧を回転駆動源に供給するように構成し
ているため、ねじ締付は完了時に差動遊星機構がロック
状態で停止しても、これを回転駆動源側からロック状態
を解除し、差動遊星機構の変速リングを徐々に原位置に
復帰させることができ、騒音のない静かな装置を提供で
き、しかもドライバビットを上昇復帰させる際にも、ド
ライバビットが内油にねじから離脱し、ワークを持ち上
げることが皆無となり、ねじの頭部またドライバビット
の破損も皆無となる等の利点がある。
また、本発明は回転駆動源の正転電圧を遮断してから回
転駆動源の停止を確認後、逆転電圧を供給し、回転駆動
源を逆転するように構成しているため、回転駆動部に正
逆２方向の電流が過渡的にも流れるようなことがなく、
駆動部の寿命が伸長する等の利点がある。
尚、実施例では、モータは昇降源が作動すると同時に回
転するように構成されているが、モータが所定位置まで
下降してから回転するように構成することもできる。ま
た、モータはＡＣモータでも良く、この場合、第１検出
手段は歪みゲージ等のトルクセンサを使用すると良い。
４、図面の簡単な説明
第１図は本発明のブロック図、第２図は第１図の各点に
おける信号波形図、第３図は本発明の動作を示すフロー
チャート、第４図は本発明に係わる自動ねじ締め機の要
部断面図、第５図は本発明に係わる自動変速機の出力軸
の持つトルク−回転数特性曲線図である。
八 制御装置、
１ 自動ねじ締め機、
１８ ドライバ本体、 １９ モータ、２０
差動遊星機構、 ２１ 人力円板、２３ 遊
星コーン、 ２３ａ円周溝、２３ｂ平坦面、
２３ｃ円錐面、２４ カムディスク、
２５ 変速リング、３１ ばね、
３２ アーム、４１ 作業スター１〜部、 ４２
正転制御部、４３ 正転電圧供給部、 ４４
逆転電圧供給部、４５ 切換手段、 ４６
逆転制御部、４７ 第１検出手段、 ４８
フィルタ、４９ ゲイン補正部、 ５０ 第
２検出手段、５１ 第１設定器、 ５２ 第
１比較器、５３ 第１遅延回路、 ５４ Ａ−
Ｄ変換部、５５ 第３検出手段、 ５６ 第２
設定器、５７ 第２比較器、 ５８ 表示部
、５９ 第２遅延回路、 ６０ パルス発生部
、６１ マシンサイクル完了検出部、
６２ 昇降手段、Fig. 1 is a block diagram of the present invention, Fig. 2 is a signal waveform diagram at each point in Fig. 1, Fig. 3 is a flowchart showing the operation of the present invention, and Fig. 4 is an automatic screw tightening machine according to the present invention. FIG. 5 is a sectional view of a main part and a torque-rotational speed characteristic curve diagram of an output shaft of an automatic transmission according to the present invention. A fli control device, 1 automatic screw tightening machine, 18 driver main body, 19 motor, 20
Differential planetary mechanism, 21 human powered disc, 23 planetary cone, 23a circumferential groove, 23b flat surface,
23c conical surface, 24 cam disc,
25 speed change ring, 31 spring,
32 Arm, 41 Work start part, 42
Forward rotation control section, 43 Forward rotation voltage supply section, 44
Reversing voltage supply section, 45 Switching means, 46
Reverse control section, 47 First detection means, 48
filter, 49 gain correction section, 50 second
detection means, 51 first setting device, 52 first
Comparator, 53 first delay circuit, 54 A-D
Conversion unit, 55 third detection means, 56 second setter, 57 second comparator, 58 display unit,
59 second delay circuit, 60 pulse generator,
61 Machine cycle completion detection unit, 62 Lifting means, 63 Tightening quality determination unit, 64 Third comparator, 6
5 Fourth setting device, 66 Fifth setting device, 67
4th comparator, 68 5th comparator, 69
Title 3 Setting device, 70 Tightening quality display section, 3rd
Figure 4 Procedural amendments spontaneously) December 23, 1988 Patent Application No. 11260 of 1988 2, Name of the invention 3, Person making the amendment Relationship with the case, Patent applicant: Kuzedonoshiro-cho, Minami-ku, Kyoto City Address 338 Shinpo Kogyo Co., Ltd. Representative Tsuneo Nakamizo (and 1 other person) 4, Agent (■623 δ0773 42-3111) 20-6 Umegahata, Iji-cho, Ayabe-shi, Kyoto Prefecture Contents of amendment 1) Attached detailed statement Correct the entire text as shown below. 7. Person making amendments other than the above Representative of Nitto Seiko Co., Ltd., 20 Umegahata, I8-cho, Ayabe-shi, Kyoto Prefecture Nami Riki Full text correction specification 1 Title of invention Control device for automatic screw tightening machine 2 Patent claims Scope 1) The rotational drive source is transmitted to the driver bit via the input disk 21 that rotates in response to the rotation, the planetary cone 23 that frictionally engages with the outer periphery of the input disk 21, and the cam disk 24 that frictionally engages with this. The planetary cone 2
A speed change ring 25 that frictionally engages with the outer periphery of the driver bit is arranged so that the speed change ring 25 is
a forward rotation voltage supply section 43 and a reverse rotation voltage supply section 44 that supplies a voltage lower than the forward rotation voltage to the rotational drive source via a switching means 45; and a first detection means 47 for detecting the torque applied to the driver bit when tightening a screw, and a second detection means 50 for detecting when the detected value reaches a set value. The switching means 45 is actuated by the output of the means 50 to cut off the rotational drive source and the forward rotation voltage supply section 43, and then the rotational drive source and the reverse rotation voltage supply section 44 are connected. By reversing the source, the load applied to the driver bit is reduced from the rotational drive source side, and the speed change ring 25 is returned from the low speed side to the high speed side along the side of the planetary cone 23. Control device for automatic screw tightening machine. 2) The control device for an automatic screw tightening machine according to claim 1, wherein the switching means 45 supplies the reversing voltage of the reversing voltage supply section 44 to the rotational drive source for a predetermined set time. 3) The automatic screwdriver according to claim 1, wherein the second detection means 50 detects completion of screw tightening a predetermined time after the detection value of the first detection means 47 reaches the set value A. Control device for tightening machine. 4) The rotational drive source is configured to be transmitted to the driver bit via the input disk 21 that rotates in response to the rotation, the planetary cone 23 that frictionally engages with the outer circumference of the input disk 21, and the cam disk 24 that frictionally engages with this. At the same time, the planetary cone 2
A gear shift ring 25 that is frictionally engaged is disposed on the outer periphery of the gear shift ring 25, and the reaction force applied to the gear shift ring 25 is regulated by an elastic holding member. A first detection means 47 connects the forward rotation voltage supply section 43 and the reverse rotation voltage supply section 44 which supplies a voltage lower than the forward rotation voltage, and detects 1 to 1 torque applied to the driver bit during screw tightening.
A second detection means 50 is provided for detecting that the detected value reaches the set value A and screw tightening is completed, and the output of the second detection means 50 operates the switching means 45 to change the normal rotation voltage. a third detection means 5 configured to cut off the supply section 43 and detect stoppage of the rotational drive source;
5 is provided, and in response to the output signal of the third detection means 55, the reversing voltage of the reversing voltage supply section 44 is supplied to the rotational drive source, and by causing the rotational driving source to rotate in the reverse direction, it is applied to the driver bit from the rotational driving source side. A control device for an automatic screw tightening machine, characterized in that it is configured to reduce the load and return the speed change ring 25 from the low speed side to the high speed side along the planetary cone 23. 3. Detailed Description of the Invention Industrial Application Field The present invention eliminates the influence of inertia of the driver pin 1 when screw tightening is completed, and ensures the desired screw tightening with torque. The present invention relates to a control device for an automatic screw tightening machine. Conventional technology Generally, when tightening a screw by controlling torque, a driver bit is rotated by a rotary drive source, the load torque applied to this driver bit is detected using an appropriate detection means, and this detected value is set as a set value. It is common to have a device that stops the rotational drive source when the rotational drive source reaches this point. With this device, if the set torque value for screw tightening is low, the torque will exceed the set value due to the influence of the inertia of the rotating drive unit when the screw tightening is completed, and the tightening torque will not be accurate. There is a need for a screw tightening machine that can accurately tighten screws even when the screws cannot be tightened and the torque setting is low. Problems to be Solved by the Invention The present invention is As shown in Japanese Patent No. 13211, the transmission system for the rotational drive source from the input shaft to the output shaft is configured to include a plurality of planetary cones with planetary motion, and is commonly frictionally engaged with the conical surfaces of the plurality of planetary cones. A concave transmission surface that frictionally engages an input disc on the input shaft and a flat transmission surface that frictionally engages a cam disc on the output shaft are provided on the planetary cone. The frictionless transmission is configured as an automatic transmission having an automatic speed change action section that automatically moves a speed change ring in the direction of decreasing the rotational speed of the output shaft as the load torque increases. In this automatic transmission, the output side of the screw is connected to the driver bit and the screw is tightened, and the tightening is done by reducing the rotation of the driver bit to zero without stopping the 04-rotation drive source when the torque reaches the set value. Tightening maintains the torque using the output torque at the time of tightening, and also solves the problem of biting between the driver bit and the screw head that occurs when screw tightening is completed.Means for solving the problem The present invention aims to solve the above-mentioned problems, and consists of a rotating side/power source, an input disk that rotates in response to the rotation, a planetary cone that frictionally engages with the outer periphery of the input disk, and a cam disk that frictionally engages with the input disk. A transmission ring is disposed on the outer periphery of the planetary cone and is frictionally engaged with the conical surface of the planetary cone, and the load torque related to the driver bit is transmitted to the driver bit via the planetary cone. The reaction force applied to the speed change ring is regulated by an elastic holding member.On the other hand, the rotational drive source is connected to a forward voltage supply section and a reverse voltage supply section which supplies a voltage lower than the forward rotation voltage via a switching means. The first detection means detects the torque applied to the driver bit during screw tightening, and the first detection means detects that the detected value reaches a set value and screw tightening is completed. 2 detection means is provided, and the switching means is actuated by the output of the second detection means, the forward rotation voltage supply section is cut off, and the reverse rotation voltage of the reverse rotation voltage supply section is supplied to the rotation drive source. has been done. Further, third detection means is provided for detecting stoppage of the drive shaft of the rotary drive source, and when the switching means is actuated, the normal rotation voltage supply section is cut off, and the third detection means detects the stoppage of the drive shaft of the rotary drive source. After confirming that the rotation has stopped, the reversal voltage of the reversal voltage supply section may be supplied to the rotation drive source. Function: In the control device for the automatic screw tightening machine described above, a normal rotation voltage is supplied to the rotational drive source to drive it, and the rotation is transmitted to the driver bit at a reduction ratio determined by the frictional engagement position of the speed change ring with the conical surface of the planetary cone. and then tighten the screws. When the screw is tightened, a reaction force is applied to the speed change ring according to the load on the driver bit, and when the speed change ring rotates, it moves in the direction of its axis, and its reduction ratio increases until it reaches infinity, and the driver The bit stops rotating. On the other hand, as the load is applied to the driver bit, the load current of the rotary drive source increases, and this is detected by the first detection means. When the detected value reaches the set value A, it is detected by the second detection means, and completion of screw tightening is detected. The switching means is actuated by the output signal of the second detection means, and the supply of normal rotation voltage to the rotational drive source is cut off. Thereafter, a reverse voltage that is lower than the normal rotation voltage is supplied from the reverse voltage supply section to the rotation drive source. Therefore, the rotational drive source rotates in the opposite direction, and the load applied to the driver bit is reduced from the rotational drive source side, so that the speed change ring returns to its original position along the conical surface of the planetary cone. Then the driver bit will rise,
Prepare for the next task. Furthermore, the timing for applying the reverse voltage to the rotary drive source is set after confirming that the output signal is transmitted from the third detection means and the rotation of the rotary drive source has completely stopped. There is no possibility that current flows in two directions, even transiently, in the forward and reverse directions, and the rotary drive source can be rotated in the reverse direction without damage or malfunction. EXAMPLE Hereinafter, an example will be described with reference to the drawings. In FIGS. 1 and 2, A is a control device for the automatic screw tightening machine 1, which is configured to be driven according to the flowchart shown in FIG. Prior to explaining the control device, the automatic screw tightening machine of the present invention shown in FIG. 4 will be explained. This automatic screw tightening machine 1 has a motor 19 as a rotational drive source fixed to one end of a driver main body 18, and in response to the rotation of the motor 19, an input disk forming a part of a differential planet 173@20 21 is arranged to rotate. Further, a plurality of planetary cones 23 are arranged on the outer periphery of the input disk 21, and the circumferential grooves 23a of the planetary cones 23 are configured to rotate by frictionally engaging the input disk 21. A cam disk 24 that rotates concentrically with the input disk 21 is arranged on a flat surface 23b located on the back side of the conical surface 23c of the planetary cone 23 so as to be frictionally engaged with the input disk 21. Furthermore, a driver bit (not shown) is connected to the cam disc 24 so as to rotate together with the cam disc 24, and the rotation of the motor 19 is transmitted to the driver bit. Further, a conical surface 23 is provided on the outer periphery of the planetary cone 23.
A speed change ring 25 is arranged so as to rotate in frictional engagement with the speed change ring 25. This speed change ring 25 is rotatably held by an anim 32 whose one end is rotatably held. In addition, the speed change ring 25 is biased by a spring 31 so that its frictional engagement position is located on the high speed side, and the frictional engagement of the speed change ring 25 is The maximum value of the reduction ratio determined by the position and the tightening are configured so that the torque is regulated. In this automatic screw tightening machine 1, when tightening is applied to the driver bit, the speed change ring 25 is rotated by a reaction force of 1 to 1 lux generated in accordance with the torque. The amount of movement in the axial direction due to rotation of the speed change ring 25 is regulated by the spring 31, and the elasticity generated by the pressing force on the spring 31 generated on the speed change ring 25 due to reaction torque and the compression of the spring 31 The speed change ring 25 is configured to move to a position where the forces are balanced. Therefore, when the load on the driver bit increases, the speed change ring 25 moves to the edge of the planetary cone 23, the driver bit is decelerated to zero rotation, and the screw is tightened as shown in the characteristic curve shown in FIG. . The control device also includes a rotary drive r for the automatic screw tightening machine.
The IJ source module 19 is configured to control the IJ source module 19. This control device A has a work start section 41, and this work start section 41 is connected to a normal rotation control section 42. A forward rotation voltage supply section 43 and a reverse rotation voltage supply section 44 that supplies a reverse rotation voltage lower than the normal rotation voltage are connected to the motor 19 via a switching means 45. This switching means 45 controls the motor 19 by a signal from the normal rotation control section 42.
The motor 19 is configured to cut off the supply of forward rotation voltage to the motor 19, and to supply a reverse rotation voltage to the motor 19 in response to a signal from a reverse rotation control section 46, which will be described later. Moreover, this switching means 45
is configured so that forward rotation voltage and reverse rotation voltage are not supplied at the same time. Further, a first detection means 47 for detecting the load current flowing through the armature winding of the motor 19 is connected to the motor 19, and this first detection means 47 has a filter 48 and a gain correction section 49. The first detection means 47 is connected to the second detection means 5G which detects the completion of screw tightening. In order to detect the completion of screw tightening, this second detecting means 50 connects a first setting device 51 which sets a voltage value lower than the voltage value corresponding to the torque for desired tightening, and converts the detected value to this set value. A first comparator 52 for comparison, and this first comparator 52
and a first delay circuit 53 which receives an AND output signal of the output signal of the third detection means 55 and outputs the output signal after a predetermined time (T1). This first
The delay circuit 53 is configured to send a conversion command signal to an AD converter 54, which will be described later. Further, the first detection means 47 is connected to a third detection means 55 for detecting rotation stoppage of the motor 19.
The detection means 55 includes a second setter 56 having a set value close to zero in order to detect rotation stoppage of the motor 19, and a second comparator 57 that compares this set value with the detected value. , the second comparator 57 is configured to transmit an output signal when the set value and the detected value match. The detected value of the first detecting means 47 is supplied to the A-D converter 54, and the output signal of the second detecting means 50 starts converting the detected value at the time when the screw tightening is completely completed.
After the conversion is completed, the conversion completion signal is sent from the A/D converter 54, and the converted data is output at the same time. Further, the conversion data is supplied to the display section 58, and is configured to be displayed as a torque value upon receiving the conversion completion signal. On the other hand, the conversion completion signal is supplied to the forward rotation control section 42, and the normal rotation voltage supplied to the motor 19 based on the signal from the work start section 41 is cut off. Further, this conversion completion signal is supplied to the second delay circuit 59, and is delayed by the time (T2) necessary for the normally rotating motor 19 to stop, and also indicates that the rotation of the motor 19 has completely stopped. The third detection means 55 for checking
The pulse generator 60 waits for an output signal from the motor 19 and is supplied to the pulse generator 60, and the pulse generator 60 is configured to transmit a pulse signal of a desired reversal time (T3) to the motor 19. The pulse generating section 60 is a reverse rotation control section 46.
The pulse signal is connected to the reverse rotation control section 4.
6 is operated, and at the same time, the driver bit lifting means 62 is operated via the machine cycle completion detecting section 61 to raise and return the driver bit. Further, the detection value of the first detection means 47 is supplied to a third comparator 64 of the tightening quality determination section 63, and the lower tightening limit set in the third setting device 69 is compared with a voltage value corresponding to torque. , when these match, the third comparator 64 is configured to transmit an output signal, and when this output signal is not transmitted, insufficient tightening is detected. Further, the tightening quality determining section 63 is connected to the A-D converting section 54.
A fourth comparator 67 and a fifth comparator determine whether or not the tightening set in the fourth setter 65 and the fifth setter 66 is within the range of the upper and lower torque limit settings for the converted data. It has a comparator 68. Further, the tightening quality determining section 63 has a determining section (not shown) that determines whether the time from the start of screw tightening to the completion of screw tightening is within a predetermined time, and receives the conversion completion signal. Based on this, the quality of the screw tightening is determined comprehensively and displayed on the tightening quality display section 70. In the control device for the automatic screw tightening machine described above, as shown in FIGS. 2g and 2C, the driver hit lifting means 62 is activated by the output signal from the work start section 41, and the driver bit is lowered. At the same time, the output signals of the work stars 1 to 41 are supplied to the switching means 45 via the forward rotation control section 42, the switching means 45 is activated, and as shown in FIG.
A normal rotation voltage is supplied from the motor 3 to the motor 19 . motor 19
As the screw rotates, the driver bit rotates via the differential planetary mechanism 20 consisting of the input disk 21, the planetary cone 23, the cam disk 24, and the speed change ring 25, and screw tightening is started. At this time, the speed change ring 25 rotates in accordance with the load applied to the driver bit, and its reduction ratio increases continuously until the reduction ratio reaches infinity and the rotation of the driver bit stops. On the other hand, as shown in FIG. 2g, the load current of the motor 19 increases according to the load on the driver bit, so this load current is detected by the first detection means 47, and as shown in FIG. 2g, the load current of the motor 19 increases. The value is the first setter 5
1, and if they match, a conversion command signal is supplied to the A-D converter 54 after a predetermined time (1) from that point, as shown in FIG.
converts the detected value at that point into digital data, and this converted data is displayed on the display section 58. At the same time as this conversion is completed, a conversion completion signal is supplied to the normal rotation control section 42 as shown in FIG. 2g, and the rotation of the motor 19 is stopped. On the other hand, the conversion completion signal is delayed by the time required for the motor 19 to normally stop (2) as shown in Figure 2, and the signal is delayed by the third detection means 5 as shown in Figure 2g.
After waiting for the output signal No. 5 and confirming that the rotation of the motor 19 has stopped, the signal is supplied to the pulse generator 60. The pulse generator 60 generates a pulse signal with a predetermined time width (3) as shown in FIG. 2g, and supplies this to the reverse rotation controller 46. This reversal control section 46 operates while the pulse signal is being transmitted.
The switching means 45 is actuated, and the reverse voltage is supplied to the motor 19 from the reverse voltage supply section 44 . When the motor 19 rotates slightly in the opposite direction, the load applied to the driver bit is transferred to the motor 19.
The speed change ring 25 gradually returns along the planetary cone 23, and the driver bit is released from the locked state. Further, the pulse signal from the pulse generating section 60 is supplied to the machine cycle completion detecting section 61, and its output signal is supplied to the lifting means as shown in FIG. 2k, which is operated to raise the driver bit. , prepare for the next task. At this time, since the reverse rotation voltage is sufficiently smaller than the forward rotation voltage as shown in FIG.
This load is small and the driver bit will not reverse. Roughly speaking, the third comparator 69 of the tightening quality determination section 63 compares the lower limit tightening of the third setter 65 with the set value corresponding to the torque, and detects an abnormality in the torque transmission system. It will be monitored to see if there are any. Further, the conversion data of the A-D converter 54 is compared with the upper and lower limit settings of the tightening torque of the fourth setting device 65 and the fifth setting device 66, respectively, to determine the quality of the screw tightening torque. In addition, the time required for tightening the screw is compared with the set time, and the state of the screw tightening is determined based on the time, and overall the quality of the screw tightening work is determined, and the tightening quality display section 70 Is displayed. The display section 58 and the tightening quality display section 10 are reset by a signal from the next work start section 41. As described in detail, the present invention provides rotation of a motor using an input disk,
It is transmitted to the driver bit via a differential planetary mechanism consisting of a planetary cone, a cam disk, and a speed change ring, and the movement of the speed change ring in the axial direction is restricted by an elastic member.
The completion of screw tightening is detected from the load current that fluctuates according to the load applied to the driver bit by supplying the normal rotation voltage to the rotation drive source, and after the screw tightening is completed, the normal rotation voltage is supplied to the rotation drive source. The supply is stopped, and then a forward rotation voltage + a lower reverse voltage is supplied to the rotation drive source, so the differential planetary mechanism is in a locked state when screw tightening is completed. Even if it stops, the locked state can be released from the rotational drive source side, and the gear ring of the differential planetary mechanism can be gradually returned to its original position, making it possible to provide a quiet device with no noise. Also when raising and returning the screw, the driver bit separates from the screw due to the internal oil, and there is no need to lift the workpiece, and there are advantages such as there is no damage to the screw head or the driver bit. Furthermore, the present invention is configured to cut off the forward rotation voltage of the rotation drive source, and after confirming that the rotation drive source has stopped, supply the reverse voltage to reverse the rotation drive source. Current does not flow in two directions, even transiently, in forward and reverse directions.
This has advantages such as extending the life of the drive unit. In the embodiment, the motor is configured to rotate at the same time as the elevating source is activated, but it may also be configured to rotate after the motor has descended to a predetermined position. Further, the motor may be an AC motor, and in this case, it is preferable to use a torque sensor such as a strain gauge as the first detection means. 4. Brief description of the drawings Figure 1 is a block diagram of the present invention, Figure 2 is a signal waveform diagram at each point in Figure 1, Figure 3 is a flowchart showing the operation of the present invention, and Figure 4 is a diagram of the present invention. FIG. 5 is a sectional view of a main part of an automatic screw tightening machine according to the present invention, and FIG. 5 is a torque-rotational speed characteristic curve diagram of an output shaft of an automatic transmission according to the present invention. 8 Control device, 1 Automatic screw tightening machine, 18 Driver body, 19 Motor, 20
Differential planetary mechanism, 21 human powered disc, 23 planetary cone, 23a circumferential groove, 23b flat surface,
23c conical surface, 24 cam disc,
25 speed change ring, 31 spring,
32 Arm, 41 Work star 1~ part, 42
Forward rotation control section, 43 Forward rotation voltage supply section, 44
Reversing voltage supply section, 45 Switching means, 46
Reverse control section, 47 First detection means, 48
filter, 49 gain correction section, 50 second detection means, 51 first setter, 52 first comparator, 53 first delay circuit, 54 A-
D conversion unit, 55 third detection means, 56 second
setting device, 57 second comparator, 58 display section, 59 second delay circuit, 60 pulse generation section, 61 machine cycle completion detection section, 62 lifting means,
Claims (1)
１とその外周に摩擦係合する遊星コーン２３とこれに摩
擦係合するカムディスク２４とを介してドライバビット
に伝達するように構成するとともに前記遊星コーン２３
の外周に摩擦係合する変速リング２５を配置してこの変
速リング２５に加わる反力を弾力保持部材により受ける
ように構成する一方、前記回転駆動源に切換手段４５を
介して正転電圧供給部４３と正転電圧よりも低い電圧を
供給する逆転電圧供給部４４とを接続するとともに、 ねじ締付けの際にドライバビットに加わるトルクを検出
する第１検出手段４７およびその検出値が設定値Ａに達
したことを検出する第２検出手段５０を設け、この第２
検出手段５０の出力により前記切換手段４５を作動させ
て回転駆動源と正転電圧供給部４３とを遮断した後、回
転駆動源と逆転電圧供給部４４とを接続するように構成
し、前記回転駆動源を逆転させることによりドライバビ
ットに加わる負荷を回転駆動源側から軽減して変速リン
グ２５を遊星コーン２３に沿って低速側から高速側への
位置へ復帰させるように構成したことを特徴とする自動
ねじ締め機の制御装置。 ２）切換手段４５は逆転電圧供給部４４の逆転電圧を所
定設定時間回転駆動源に供給することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の自動ねじ締め機の制御装置。 ３）第２検出手段５０は第１検出手段４７の検出値が設
定値Ａに達してから所定時間後にねじ締付けの完了を検
出することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自
動ねじ締め機の制御装置。 ４）回転駆動源をその回転を受けて回転する入力円板２
１とその外周に摩擦係合する遊星コーン２３とこれに摩
擦係合するカムディスク２４とを介してドライバビット
に伝達するように構成するとともに前記遊星コーン２３
の外周に摩擦係合する変速リング２５を配置してこの変
速リング２５に加わる反力を弾力保持部材により規制す
るように構成する一方、 前記回転駆動源に切換手段４５を介して正転電圧供給部
４３と正転電圧よりも低い電圧を供給する逆転電圧供給
部４４とを接続するとともに、 ねじ締付けの際にドライバビットに加わるトルクを検出
する第１検出手段４７を設け、その検出値が設定値Ａに
達してねじ締付けが完了したことを検出する第２検出手
段５０を設け、この第２検出手段５０の出力により前記
切換手段４５を作動させて正転電圧供給部４３を遮断す
るように構成するとともに、前記回転駆動源の停止を検
出する第３検出手段５５を設け、この第３検出手段５５
の出力信号を受けて逆転電圧供給部４４の逆転電圧を回
転駆動源に供給し、回転駆動源を逆回転させることによ
り回転駆動源側からドライバビットに加わる負荷を軽減
して変速リング２５を遊星コーン２３に沿って低速側か
ら高速側への位置に復帰させるように構成したことを特
徴とする自動ねじ締め機の制御装置。[Claims] 1) An input disk 2 that rotates a rotational drive source in response to its rotation.
1, a planetary cone 23 frictionally engaged with the outer periphery of the planetary cone 23, and a cam disk 24 frictionally engaged with the planetary cone 23.
A speed change ring 25 that is frictionally engaged with the outer periphery of the speed change ring 25 is disposed so that the reaction force applied to the speed change ring 25 is received by an elastic holding member. 43 and a reverse voltage supply section 44 that supplies a voltage lower than the forward rotation voltage, and a first detection means 47 that detects the torque applied to the driver bit during screw tightening, and the detected value is set to the set value A. A second detection means 50 is provided for detecting that the second
The switching means 45 is actuated by the output of the detection means 50 to cut off the rotational drive source and the forward rotation voltage supply section 43, and then the rotational drive source and the reverse rotation voltage supply section 44 are connected. By reversing the drive source, the load applied to the driver bit is reduced from the rotational drive source side, and the speed change ring 25 is returned from the low speed side to the high speed side along the planetary cone 23. Control device for automatic screw tightening machine. 2) The control device for an automatic screw tightening machine according to claim 1, wherein the switching means 45 supplies the reverse voltage of the reverse voltage supply section 44 to the rotational drive source for a predetermined set time. 3) The automatic screwdriver according to claim 1, wherein the second detection means 50 detects the completion of screw tightening a predetermined time after the detection value of the first detection means 47 reaches the set value A. Control device for tightening machine. 4) Input disk 2 that rotates the rotational drive source by receiving its rotation.
1, a planetary cone 23 frictionally engaged with the outer periphery of the planetary cone 23, and a cam disk 24 frictionally engaged with the planetary cone 23.
A speed change ring 25 that frictionally engages with the outer periphery of the speed change ring 25 is arranged so that the reaction force applied to the speed change ring 25 is regulated by an elastic holding member, while a normal rotation voltage is supplied to the rotational drive source via the switching means 45. 43 and a reverse voltage supply section 44 that supplies a voltage lower than the forward rotation voltage, a first detection means 47 is provided to detect the torque applied to the driver bit when tightening the screw, and the detected value is set. A second detection means 50 is provided to detect that the screw tightening is completed when the value A has been reached, and the output of the second detection means 50 operates the switching means 45 to cut off the forward rotation voltage supply section 43. and a third detection means 55 for detecting stoppage of the rotational drive source, and this third detection means 55
In response to the output signal, the reverse voltage from the reverse voltage supply section 44 is supplied to the rotary drive source, and by rotating the rotary drive source in the reverse direction, the load applied to the driver bit from the rotary drive source side is reduced, and the speed change ring 25 is rotated in a planetary manner. A control device for an automatic screw tightening machine, characterized in that it is configured to return to a position from a low speed side to a high speed side along a cone 23.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1126086A JPS62173178A (en) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Controller for automatic screw driver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1126086A JPS62173178A (en) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Controller for automatic screw driver |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12000886A Division JPS62173125A (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Control device for automatic screw driving machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62173178A true JPS62173178A (en) | 1987-07-30 |
| JPH0583345B2 JPH0583345B2 (en) | 1993-11-25 |
Family
ID=11772972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1126086A Granted JPS62173178A (en) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Controller for automatic screw driver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62173178A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05116043A (en) * | 1991-10-25 | 1993-05-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Automatic tightening method for oil well pipe screw coupling |
-
1986
- 1986-01-21 JP JP1126086A patent/JPS62173178A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05116043A (en) * | 1991-10-25 | 1993-05-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Automatic tightening method for oil well pipe screw coupling |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0583345B2 (en) | 1993-11-25 |
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