JPS6325917B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6325917B2
JPS6325917B2 JP12265379A JP12265379A JPS6325917B2 JP S6325917 B2 JPS6325917 B2 JP S6325917B2 JP 12265379 A JP12265379 A JP 12265379A JP 12265379 A JP12265379 A JP 12265379A JP S6325917 B2 JPS6325917 B2 JP S6325917B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque
speed
low
circuit
gate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP12265379A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5652186A (en
Inventor
Hiroshi Yasojima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Engineering Works Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shibaura Engineering Works Co Ltd filed Critical Shibaura Engineering Works Co Ltd
Priority to JP12265379A priority Critical patent/JPS5652186A/en
Publication of JPS5652186A publication Critical patent/JPS5652186A/en
Publication of JPS6325917B2 publication Critical patent/JPS6325917B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、高速低トルク用直巻整流子電動機と
低速高トルク用直巻整流子電動機の2台の電動機
を有し、回転角度法によりボルト・ナツトの締付
けを行なうボルト締付機に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention has two motors, a series-wound commutator motor for high-speed, low-torque use and a series-wound commutator motor for low-speed, high-torque use. This relates to a bolt tightening machine that tightens bolts and nuts.

(発明の背景) 通常、組立構造物のボルト締付作業において
は、仮締作業を行なわず、ボルト・ナツトが何回
か空転して締付部材に当り、所定の締付トルク又
は回転角度に達した時点でボルト・ナツトの締付
けを完了する。即ち、ボルト・ナツトが自由回転
状態から締付作業が行なわれる。しかも、ボルト
一本当りの締付所要時間をなるべく短かくして、
作業効率を上げなければならない。
(Background of the Invention) Normally, when tightening bolts of an assembled structure, temporary tightening is not performed, and the bolts and nuts rotate idly several times and hit the tightening member to reach a predetermined tightening torque or rotation angle. Once this is reached, complete tightening of bolts and nuts. That is, the tightening work is performed from the state where the bolts and nuts are freely rotating. Moreover, the time required to tighten each bolt is minimized,
Work efficiency must be improved.

一般に、ボルト締付機を使用するボルト・ナツ
トの締付作業において、ボルト・ナツトの締付ト
ルクが設定締付トルクT0に達し、ボルト締付機
の動力を遮断した時のボルト締付機の出力軸の回
転数をω0、ボルト締付機の回転部分の慣性能率
をJ、比例常数をk、ボルト・ナツトに作用する
最終締付トルクをTとすると、 T=√0 20 2 の関係があり、ω0が大きい程慣性の最終締付ト
ルクTへの影響が大きく、また、ω0が小さい程
慣性の最終締付トルクTへの影響は小さくなる
が、ボルト・ナツトの締付所要時間は長くなる。
従つて、ボルト・ナツトを設定締付トルクで短時
間に締付けるには、自由回転時(軽負荷時)に
は、ボルト・ナツトを高速低トルクで回転させ、
締付時(負荷が所定値を超えた時)には低速高ト
ルクで回転させればよい。
Generally, when tightening bolts and nuts using a bolt tightening machine, when the tightening torque of the bolt or nut reaches the set tightening torque T 0 and the power of the bolt tightening machine is cut off, the bolt tightening machine Let ω 0 be the rotational speed of the output shaft of the bolt tightener, J be the inertia factor of the rotating part of the bolt tightening machine, k be the proportionality constant, and T be the final tightening torque acting on the bolt/nut, then T = √ 0 2 + 0 2 , the larger ω 0 is, the greater the influence of inertia on the final tightening torque T is, and the smaller ω 0 is, the smaller the influence of inertia on the final tightening torque T. The time required for tightening will be longer.
Therefore, in order to tighten bolts and nuts to the set tightening torque in a short time, it is necessary to rotate the bolts and nuts at high speed and low torque during free rotation (during light load).
When tightening (when the load exceeds a predetermined value), it is sufficient to rotate at low speed and high torque.

然るに、一台の原動機を大きな減速比を有する
減速装置と連結して、低速高トルクで使用する従
来のボルト締付機では、ボルト締付作業におい
て、ボルト・ナツトの自由回転時も、締付時もボ
ルト・ナツトを同じ低速で回転させ、設定締付ト
ルク又は設定回転角度でボルト・ナツトを締付け
るので、ボルト・ナツトの締付作業に長時間を必
要とした。
However, with conventional bolt tightening machines that connect a single prime mover to a reduction gear with a large reduction ratio and use it at low speed and high torque, even when bolts and nuts are freely rotating during bolt tightening work, Since the bolts and nuts are rotated at the same low speed and tightened with a set tightening torque or a set rotation angle, it takes a long time to tighten the bolts and nuts.

また、一台の原動機を第1段減速装置、摩擦ク
ラツチ、一方向クラツチ及び第2段減速装置と連
結し、ボルト・ナツトの自由回転時は第1段減速
装置のみでボルト・ナツトを高速低トルクで回転
させ、ボルト・ナツトが締付部材に密着してボル
ト・ナツトの締付トルクが増加しそのトルクが所
定値に達し、摩擦クラツチにすべりを生ずると、
一方向クラツチと第2段減速装置によつて、自動
的に低速高トルクに切換えられ、ボルト・ナツト
を設定締付トルク又は設定回転角度で締付けるボ
ルト締付機も従来からある。このボルト締付機で
は、摩擦クラツチは低速締付中はすべりを生じる
ため、摩擦クラツチの寿命が短いという欠点があ
つた。また、二つのモータを使用してボルト・ナ
ツトを締付ける方式(特開昭52―80599号)もあ
るが、この場合は二つのモータに常に電流が流れ
たままとなつており、不経済であるとともに本締
めは、かさ歯車を使用している為、動力レンチ自
体が大型になる等の欠点がある。
In addition, one prime mover is connected to a first-stage reduction gear, a friction clutch, a one-way clutch, and a second-stage reduction gear, and when the bolts and nuts are freely rotating, the first-stage reduction gear is used alone to reduce the speed and speed of the bolts and nuts. When rotated with torque, the bolt/nut comes into close contact with the tightening member, the tightening torque of the bolt/nut increases, and the torque reaches a predetermined value, causing the friction clutch to slip.
There is also a conventional bolt tightening machine that automatically switches to low speed and high torque using a one-way clutch and a second stage reduction gear, and tightens bolts and nuts at a set tightening torque or a set rotation angle. This bolt tightening machine had the disadvantage that the friction clutch had a short lifespan because it slipped during low-speed tightening. There is also a method of tightening bolts and nuts using two motors (Japanese Patent Laid-Open No. 52-80599), but in this case, current is constantly flowing through the two motors, which is uneconomical. Additionally, since the final tightening uses bevel gears, there are drawbacks such as the power wrench itself being large.

また、モータの電流値によつてトルク検出を行
い、高速回転でトルクが規制トルクの1/3程度に
なるとモータの電圧を下げて回転を落とし、同時
にエンコーダによつてパルスをカウントし、規定
角度に相当するパルスになればモータの回転を停
止させるネジ締付装置(特公52―34795号)もあ
るが、この場合は、1台のモータを使用している
こと、および高速回転を低速回転に切換えるの
に、モータの電圧を下げて回転を下げているの
で、所要の大きな締付トルクを得るためには、非
常に大きな容量の電動機を必要とし、かつ、締付
完了まで時間がかかる。
In addition, torque is detected based on the motor current value, and when the torque reaches about 1/3 of the regulated torque at high speed rotation, the motor voltage is lowered to slow down the rotation, and at the same time, the encoder counts pulses and rotates at the specified angle. There is also a screw tightening device (Special Publication No. 52-34795) that stops the rotation of the motor when a pulse equivalent to In order to switch to this, the motor voltage is lowered and the rotation is lowered, so in order to obtain the required large tightening torque, a very large capacity electric motor is required and it takes a long time to complete tightening.

また、一般にボルト・ナツトを締付ける場合、
ボルト・ナツトが着座する迄の空転期間(仮締
め)と着座後の締付期間(本締め)の締付トルク
の差が非常に大きく、例えば仮締めでは約0.5Kg
f・m以下の締付トルクでよいが、本締めでは数
十Kgf・mから数百Kgf・mの締付トルクが必要
となり、パワーとしても本締めの時が仮締めの時
より非常に大きなパワーが必要となる。この本締
めの非常に大きなパワーが必要な時に、パワーを
絞つて締付けを行うので、大きな問題があるとと
もに、更に、慣性の点から考えても、上述のよう
に本締めの時にパワーを絞つても非常に大きな締
付トルクが得られる大容量の電動機を必要とし、
この大容量の電動機を仮締めの時に高速で回転さ
せるので、慣性力が非常に大きくなり、本締めの
時電圧を下げて低速にしても間に合わず、前記の
慣性力で過大な締付を行う結果になる等の欠点が
ある。
Additionally, when tightening bolts and nuts,
The difference in tightening torque between the idling period until the bolt/nut is seated (temporary tightening) and the tightening period after seating (final tightening) is very large; for example, temporary tightening requires approximately 0.5 kg.
A tightening torque of f・m or less is sufficient, but final tightening requires a tightening torque of several tens of kgf・m to several hundred kgf・m, and the power required for final tightening is much greater than for temporary tightening. Power is required. When a very large amount of power is required for final tightening, tightening is performed with reduced power, which poses a major problem.Also, from the point of view of inertia, as mentioned above, reducing power during final tightening is a major problem. also requires a large-capacity electric motor that can provide a very large tightening torque.
Since this large-capacity electric motor is rotated at high speed during temporary tightening, the inertia force becomes extremely large, and even if the voltage is lowered and the speed is reduced during final tightening, it is not enough, and the inertia force described above causes excessive tightening. There are disadvantages such as the result.

(発明の目的) 本発明は以上の点に鑑み、摩擦クラツチ等を使
用せず、2台のモータを任意に選択可能で高速低
トルクから低速高トルクへの切換えを自動的に行
ない、回転角度法によりボルト・ナツトの締付所
要時間を最短にして、作業能率を向上させるボル
ト締付機を提供することを目的とする。
(Objective of the Invention) In view of the above points, the present invention does not use a friction clutch or the like, can arbitrarily select two motors, automatically switches from high speed, low torque to low speed, high torque, and The purpose of the present invention is to provide a bolt tightening machine that improves work efficiency by minimizing the time required to tighten bolts and nuts according to the law.

(発明の構成) 本発明によればこの目的は、軽負荷時には、ボ
ルト・ナツトを高速低トルクで仮締めトルクまで
締付ける高速低トルク用電動機と;負荷が仮締め
トルク値を超えると前記高速低トルク用電動機の
サイリスタ回路のゲートを遮断するとともに低速
高トルク用電動機を作動させる信号を出力する高
速低トルク用電動機電流遮断手段と;この高速低
トルク用電動機電流遮断手段からの信号により作
動し、一方向クラツチを介して低速高トルクで設
定回転角度までボルト・ナツトを締付ける低速高
トルク用電動機と;この低速高トルク用電動機で
締付けられたボルト・ナツトの締付回転角度が予
め回転角度設定器に設定された設定回転角度にな
つた時、前記低速高トルク用電動機のサイリスタ
回路のゲートを遮断する低速高トルク用電動機電
流遮断手段とからなることを特徴とするボルト締
付機により達成される。
(Structure of the Invention) According to the present invention, the object is to provide a high-speed, low-torque electric motor that tightens bolts and nuts at high speed and low torque up to temporary tightening torque when the load is light; a high-speed, low-torque motor current cutoff means for outputting a signal to cut off a gate of a thyristor circuit of the torque motor and operate the low-speed, high-torque motor; activated by a signal from the high-speed, low-torque motor current cutoff means; A low-speed, high-torque electric motor that tightens bolts and nuts to a set rotation angle at low speed and high torque via a one-way clutch; A rotation angle setting device that sets the tightening rotation angle of the bolts and nuts tightened by this low-speed, high-torque electric motor in advance. This is achieved by a bolt tightening machine characterized by comprising a low-speed, high-torque motor current cutoff means that cuts off a gate of a thyristor circuit of the low-speed, high-torque motor when the set rotation angle is reached. .

(実施例) 第1図は、本発明のボルト締付機の機械的構造
の概略図、第2図〜第4図は夫々本発明のボルト
締付機の制御回路の実施例を示すブロツク線図
で、第2図、第3図の高速低トルク用電動機電流
遮断手段は、高速低トルク用電動機の電流とトル
ク設定器に設定されたトルク値に対応する電流値
とを比較し、両者が等しくなつたとき信号を出力
する第1比較器Aと;この第1比較器Aからの信
号で付勢され停止信号を出力するゲート遮断回路
23と;このゲート遮断回路23からの停止信号
でサイリスタ回路15のゲートを遮断する位相制
御回路31から構成されている。また、第4図の
高速低トルク用電動機電流遮断手段は、高速低ト
ルク用電動機の回転がほぼ零回転になつたときこ
れを検出して信号を出力する零回転検出器32
と;この零回転検出器32の信号で付勢され、停
止信号を出力するゲート遮断回路23と;このゲ
ート遮断回路23からの停止信号でサイリスタ回
路15のゲートを遮断する位相制御回路31から
構成されている。
(Example) Fig. 1 is a schematic diagram of the mechanical structure of the bolt tightening machine of the present invention, and Figs. 2 to 4 are block lines showing embodiments of the control circuit of the bolt tightening machine of the present invention. In the figures, the high-speed, low-torque motor current cutoff means in FIGS. 2 and 3 compares the current of the high-speed, low-torque motor with the current value corresponding to the torque value set in the torque setting device, and a first comparator A that outputs a signal when they are equal; a gate cutoff circuit 23 that is energized by the signal from the first comparator A and outputs a stop signal; and a thyristor activated by the stop signal from the gate cutoff circuit 23. It is composed of a phase control circuit 31 that shuts off the gate of the circuit 15. The high-speed low-torque motor current cutoff means shown in FIG. 4 includes a zero rotation detector 32 that detects when the rotation of the high-speed low-torque electric motor reaches almost zero rotation and outputs a signal.
A gate cutoff circuit 23 that is energized by the signal from the zero rotation detector 32 and outputs a stop signal; and a phase control circuit 31 that cuts off the gate of the thyristor circuit 15 with the stop signal from the gate cutoff circuit 23. has been done.

また、低速高トルク用電動機電流遮断手段は、
回転角度設定器に設定された設定回転角度と低速
高トルク用電動機で締付けられたボルト・ナツト
の回転角度とを比較し、両者が等しくなつたとき
信号を出力する比較器と;この比較器からの信号
で付勢され停止信号を出力するゲート遮断回路
と;このゲート遮断回路からの停止信号でサイリ
スタ回路のゲートを遮断する位相制御回路とから
構成されている。
In addition, the low speed and high torque motor current interrupting means is
A comparator that compares the set rotation angle set on the rotation angle setting device with the rotation angle of the bolt/nut tightened by the low-speed high-torque electric motor and outputs a signal when the two become equal; The thyristor circuit is composed of a gate cutoff circuit that is energized by a signal from the gate cutoff circuit and outputs a stop signal; and a phase control circuit that cuts off the gate of the thyristor circuit using the stop signal from the gate cutoff circuit.

なお、第1図乃至第4図において、同一番号は
同一部材を表わす。
In addition, in FIGS. 1 to 4, the same numbers represent the same members.

第1図において、ボルト締付機1は、高速低ト
ルク用電動機3(以下、電動機3と略記する)、
減速機構4及びこの減速機構4の出力軸に取付け
られ、ソケツト軸9に固着された歯車12と噛合
う歯車11より成る高速低トルク伝達部5と、低
速高トルク用電動機6(以下、電動機6と略記す
る)及び減速機構7より成る低速高トルク伝達部
8と、ソケツト軸9、このソケツト軸9に着脱自
在に取付けられたソケツト10及びソケツト軸9
に固定され、減速機構4の出力軸に取付けられた
歯車11と噛合う歯車12より成るソケツト駆動
部13と、一方向クラツチ14と、制御装置2及
びボルト締付機1を外部電源(図示せず)と接続
する接栓24とより構成され、高速低トルク伝達
部5は歯車11と噛合う歯車12を介して、低速
高トルク伝達部8は一方向クラツチ14を介し
て、それぞれソケツト駆動部13に連結されてい
る。また、第2図は本発明のボルト締付機の制御
回路の一実施例であり、図において、電動機3及
び電動機6は、それぞれ電機子3A,6A及び直
巻界磁巻線3F,6Fを有し、それぞれサイリス
タ回路15,16に直列に接続され共通のスイツ
チ17を介して接栓24に接続されている。電動
機3の制御回路は速度設定器18、ソフトスター
ト回路19、サイリスタ回路15、電流検出器2
0、増幅器21、仮締めトルク設定器22(以
下、トルク設定器22と略記する)及び第1比較
器Aとゲート遮断回路23と位相制御回路31と
からなる高速低トルク用電動機電流遮断手段とか
ら構成され、電動機6の制御回路はサイリスタ回
路16、回転角度設定器26、回転角度検出器2
7、及び第2比較器Bとゲート遮断回路28と位
相制御回路25とからなる低速高トルク用電動機
電流遮断手段とから構成されている。いま、接栓
24を外部電源に接続し、ソケツト10を締付け
ようとするボルト・ナツトに嵌合させ、スイツチ
17を入れると、ソフトスタート回路19が附勢
され、電動機3は位相制御回路31、サイリスタ
回路15を介してソフトスタートし、その回転数
は速度設定器18に設定された回転数まで徐々に
上昇し、その回転は高速低トルク伝達部5より歯
車11,12を介して、ソケツト駆動部13に伝
達され、ソケツト10を高速回転させる。この回
転は一方向クラツチ14により遮断され、低速高
トルク伝達部8には伝達されない。従つて、ボル
ト・ナツトは高速で自由回転し、ボルト・ナツト
が締付部材(図示せず)に密着すると電動機3の
電流が増加する。この電動機3の電流は電流検出
器20により検出され、増幅器21を介して取り
出されて、予めトルク設定器22に設定された仮
締めトルク値と第1比較器Aでつき合わされ、電
動機3の電流が前記仮締めトルク値に対応する電
流値に等しくなつた時、信号をゲート遮断回路2
3に送り、ゲート遮断回路23を附勢し、このゲ
ート遮断回路23よりの停止信号を位相制御回路
31に出力し、サイリスタ回路15をゲート遮断
して電動機3を停止させる。また、第1比較器A
の信号は同時に、電動機6の制御回路の位相制御
回路25及び回転角度設定器26に送られ、位相
制御回路25と回転角度設定器26が附勢され
る。位相制御回路25が附勢されるとサイリスタ
回路16を介して電動機6は全速回転となる。ま
た、回転角度設定器26が附勢されると、回転角
度設定器26に設定された設定回転角度と回転角
度検出器27により検出されたボルト・ナツトの
回転角度が第2比較器Bでつき合わされ、ボル
ト・ナツトの検出された回転角度が設定回転角度
に達した時、第2比較器Bよりの信号でゲート遮
断回路28が附勢され、このゲート遮断回路28
よりの停止信号を位相制御回路25に出力し、サ
イリスタ回路16をゲート遮断して電動機6を停
止させる。従つて、ボルト・ナツトは仮締めトル
ク設定器22に設定された仮締めトルク値で仮締
めされ、この時点を始点として回転角度設定器2
6に設定された回転角度だけ回転した位置で正し
く締付けられる。次いで、スイツチ17を切ると
すべての回路がリセツトする。ボルト締付機1の
ソケツト10を次のボルト・ナツトに嵌合させ
て、上述の操作を繰返えせば、連続してボルト・
ナツトの締付作業を行なうことができる。なお、
この場合速度設定器18を除去してもよい。
In FIG. 1, a bolt tightening machine 1 includes a high-speed, low-torque electric motor 3 (hereinafter abbreviated as electric motor 3),
A high-speed low-torque transmission section 5 consisting of a reduction mechanism 4, a gear 11 attached to the output shaft of the reduction mechanism 4 and meshing with a gear 12 fixed to a socket shaft 9, and a low-speed high-torque electric motor 6 (hereinafter referred to as electric motor 6). ) and a reduction mechanism 7, a socket shaft 9, a socket 10 detachably attached to the socket shaft 9, and the socket shaft 9.
A socket drive unit 13 consisting of a gear 12 fixed to the output shaft of the reduction mechanism 4 and meshing with a gear 11 attached to the output shaft of the reduction mechanism 4, a one-way clutch 14, a control device 2 and a bolt tightening machine 1 are connected to an external power source (not shown). The high-speed low-torque transmission section 5 is connected to the socket drive section via the gear 12 meshing with the gear 11, and the low-speed high-torque transmission section 8 is connected via the one-way clutch 14 to the socket drive section. It is connected to 13. FIG. 2 shows an embodiment of the control circuit for the bolt tightening machine of the present invention. and are connected in series to thyristor circuits 15 and 16, respectively, and to a plug 24 via a common switch 17. The control circuit of the electric motor 3 includes a speed setting device 18, a soft start circuit 19, a thyristor circuit 15, and a current detector 2.
0, a high-speed and low-torque motor current cutoff means consisting of an amplifier 21, a temporary tightening torque setter 22 (hereinafter abbreviated as torque setter 22), a first comparator A, a gate cutoff circuit 23, and a phase control circuit 31; The control circuit for the electric motor 6 includes a thyristor circuit 16, a rotation angle setting device 26, and a rotation angle detector 2.
7, and a low-speed, high-torque motor current cutoff means consisting of a second comparator B, a gate cutoff circuit 28, and a phase control circuit 25. Now, when the plug 24 is connected to an external power source, the socket 10 is fitted to the bolt/nut to be tightened, and the switch 17 is turned on, the soft start circuit 19 is energized, and the motor 3 is activated by the phase control circuit 31, A soft start is performed via the thyristor circuit 15, and the rotation speed gradually increases to the rotation speed set in the speed setting device 18, and the rotation is transferred from the high-speed low torque transmission section 5 to the socket drive via the gears 11 and 12. 13, causing the socket 10 to rotate at high speed. This rotation is blocked by the one-way clutch 14 and is not transmitted to the low speed high torque transmission section 8. Therefore, the bolt/nut rotates freely at high speed, and when the bolt/nut comes into close contact with a tightening member (not shown), the current in the motor 3 increases. This current of the motor 3 is detected by a current detector 20, taken out via an amplifier 21, and compared with a pre-tightening torque value set in advance in a torque setting device 22 by a first comparator A. When becomes equal to the current value corresponding to the temporary tightening torque value, a signal is sent to the gate cutoff circuit 2.
3, energizes the gate cutoff circuit 23, outputs a stop signal from the gate cutoff circuit 23 to the phase control circuit 31, gates off the thyristor circuit 15, and stops the motor 3. Also, the first comparator A
The signals are simultaneously sent to the phase control circuit 25 and rotation angle setting device 26 of the control circuit of the electric motor 6, and the phase control circuit 25 and rotation angle setting device 26 are energized. When the phase control circuit 25 is energized, the electric motor 6 rotates at full speed via the thyristor circuit 16. Further, when the rotation angle setting device 26 is energized, the set rotation angle set in the rotation angle setting device 26 and the rotation angle of the bolt/nut detected by the rotation angle detector 27 are matched by the second comparator B. When the detected rotation angle of the bolt/nut reaches the set rotation angle, the gate cutoff circuit 28 is energized by the signal from the second comparator B.
A stop signal is output to the phase control circuit 25, the thyristor circuit 16 is gated off, and the motor 6 is stopped. Therefore, the bolt/nut is temporarily tightened with the temporary tightening torque value set in the temporary tightening torque setting device 22, and the rotation angle setting device 2 starts from this point.
It can be tightened correctly at the position rotated by the rotation angle set at 6. Then, when switch 17 is turned off, all circuits are reset. By fitting the socket 10 of the bolt tightening machine 1 to the next bolt/nut and repeating the above operation, the bolt/nut will be continuously tightened.
Can perform nut tightening work. In addition,
In this case, the speed setter 18 may be removed.

第3図は、本発明のボルト締付機の制御回路の
他の実施例のブロツク線図で、第2図の電動機3
の制御回路において、ソフトスタート回路19を
除去して、サイリスタ回路15とゲート遮断回路
23の間に位相制御回路31と速度設定器18を
設け、また、電流検出器20と増幅器21の間に
不感帯回路29を設けたもので、その他の構成は
全く第2図と同じである。即ち、スイツチ17を
入れると、電動機3はサイリスタ回路15を介し
て、速度設定器18に設定された回転数まで急激
に上昇するが、その時の電動機3の起動電流によ
つて、ゲート遮断回路23が作動しないように、
電動機3が起動してから一定時間、電流検出器2
0によつて検出された電動機3の電流が高速低ト
ルク用トルク設定器22の設定トルク値とつき合
わされないようにするために不感帯回路29を設
けたもので、その他の作用、効果は第2図の場合
と同じである。なお、この場合、速度設定器18
を除去してもよい。
FIG. 3 is a block diagram of another embodiment of the control circuit for the bolt tightening machine of the present invention, in which the electric motor 3 of FIG.
In the control circuit, the soft start circuit 19 is removed, a phase control circuit 31 and a speed setter 18 are provided between the thyristor circuit 15 and the gate cutoff circuit 23, and a dead zone is provided between the current detector 20 and the amplifier 21. A circuit 29 is provided, and the other configurations are completely the same as in FIG. 2. That is, when the switch 17 is turned on, the rotation speed of the motor 3 rapidly increases to the speed set in the speed setting device 18 via the thyristor circuit 15, but the starting current of the motor 3 at that time causes the gate cutoff circuit 23 to prevent it from operating.
For a certain period of time after the electric motor 3 starts, the current detector 2
A dead band circuit 29 is provided to prevent the current of the electric motor 3 detected by 0 from being matched with the set torque value of the high-speed/low-torque torque setting device 22.Other functions and effects are shown in Fig. 2. The same is true for . In this case, the speed setting device 18
may be removed.

第4図は、本発明のボルト締付機の制御回路の
他の実施例をブロツク線図で示したものである。
ボルト締付機の機械的構造は第1図のボルト締付
機1と全く同じである。第4図において、電動機
3及び電動機6は、それぞれ電機子3A,6A及
び直巻界磁巻線3F,6Fを有し、それぞれサイ
リスタ回路15,16に直列に接続され共通のス
イツチ17を介して接栓24に接続されている。
電動機3の制御回路は、サイリスタ回路15、電
流検出器20、増幅器21、第1比較器A、電流
制限設定器30、及び零回転検出器32とゲート
遮断回路23と位相制御回路31からなる高速低
トルク用電動機電流遮断手段とから構成され、電
動機6の制御回路の構成は第2図の電動機6の場
合と全く同じである。いま、接栓24を外部電源
に接続し、ソケツト10を締付けようとするボル
ト・ナツトに嵌合させ、スイツチ17を入れる
と、電動機3はサイリスタ回路15を介して起動
し、その回転は高速低トルク伝達部5より歯車1
2を介してソケツト駆動部13に伝達され、ソケ
ツト10を高速回転させる。従つて、ボルト・ナ
ツトは高速自由回転しながら急速に締付部材(図
示せず)に接近し、ボルト・ナツトが締付部材に
密着し、なお回転しようとすると、ボルト・ナツ
トに作用する締付トルクが増加するので、電動機
3の電流は増加し、ボルト・ナツトを締付けてい
くこの電動機3の電流は、電流検出器20により
検出され、増幅器21を介して取り出され、予め
電流制限設定器30に設定された電流設定値と第
1比較器Aでつき合わされ、位相制御回路31に
よりサイリスタ回路15を制御している。これに
よりボルト・ナツトが締付けられていき、前記電
流制限値に電動機3の電流が達すると上記位相制
御回路31により位相が絞られ、そのため電動機
3の回転は次第に下がつてきて電動機3の回転状
態が零回転検出器32によつて検出され、電動機
3の回転がほぼ零回転になつた時、信号をゲート
遮断回路23に送り、ゲート遮断回路23を附勢
し、このゲート遮断回路23よりの停止信号を位
相制御回路31に出力し、サイリスタ回路15を
ゲート遮断して電動機3を停止させる。また、零
回転検出器32の信号は同時に、電動機6の制御
回路の位相制御回路25及び回転角度設定器26
に送られ、第2図の場合と全く同様にして、ボル
ト・ナツトは、電動機3がほぼ零回転になつた時
点を始点として回転角度設定器26に設定された
回転角度だけ回転した位置で正しく締付けられ
る。次いで、スイツチ17を切ると全ての回路が
リセツトする。ボルト締付機1のソケツト10を
次のボルト・ナツトに嵌合させて、上述の操作を
繰返えせば連続してボルト・ナツトの締付作業を
行なうことができる。
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the control circuit for a bolt tightening machine according to the present invention.
The mechanical structure of the bolt tightening machine is exactly the same as the bolt tightening machine 1 shown in FIG. In FIG. 4, electric motors 3 and 6 have armatures 3A and 6A and series field windings 3F and 6F, respectively, and are connected in series to thyristor circuits 15 and 16, respectively, through a common switch 17. It is connected to the plug 24.
The control circuit of the electric motor 3 is a high-speed control circuit consisting of a thyristor circuit 15, a current detector 20, an amplifier 21, a first comparator A, a current limit setting device 30, a zero rotation detector 32, a gate cutoff circuit 23, and a phase control circuit 31. The configuration of the control circuit of the electric motor 6 is exactly the same as that of the electric motor 6 shown in FIG. 2. Now, when the plug 24 is connected to an external power source, the socket 10 is fitted to the bolt or nut to be tightened, and the switch 17 is turned on, the electric motor 3 is started via the thyristor circuit 15, and its rotation is at high speed and low speed. Gear 1 from torque transmission part 5
2 to the socket drive unit 13, causing the socket 10 to rotate at high speed. Therefore, the bolt/nut rapidly approaches the tightening member (not shown) while rotating freely at high speed, and when the bolt/nut tightly contacts the tightening member and attempts to rotate, the tightening force acting on the bolt/nut is reduced. As the applied torque increases, the current of the motor 3 increases, and the current of the motor 3 as the bolts and nuts are tightened is detected by the current detector 20, taken out via the amplifier 21, and set in advance by the current limit setting device. The first comparator A compares the current setting value set at 30, and the thyristor circuit 15 is controlled by the phase control circuit 31. As a result, the bolts and nuts are tightened, and when the current of the motor 3 reaches the current limit value, the phase is narrowed down by the phase control circuit 31, so that the rotation of the motor 3 gradually decreases. When the state is detected by the zero rotation detector 32 and the rotation of the motor 3 reaches almost zero rotation, a signal is sent to the gate cutoff circuit 23, the gate cutoff circuit 23 is energized, and the gate cutoff circuit 23 is activated. A stop signal is output to the phase control circuit 31, the gate of the thyristor circuit 15 is cut off, and the motor 3 is stopped. Further, the signal of the zero rotation detector 32 is simultaneously transmitted to the phase control circuit 25 of the control circuit of the electric motor 6 and the rotation angle setting device 26.
In exactly the same way as in the case shown in FIG. Tightened. Then, when switch 17 is turned off, all circuits are reset. By fitting the socket 10 of the bolt tightening machine 1 into the next bolt/nut and repeating the above-described operation, the bolt/nut tightening work can be performed continuously.

なお、零回転検出器32が、電動機3の起動瞬
時に作動しないように、この零回転検出器32に
は積分器が組込まれている。また、サイリスタ回
路16と位相制御回路25のかわりにソリツドス
テートリレーやコンタクターを使用してもよいこ
とは自明である。
Note that an integrator is incorporated in the zero rotation detector 32 so that the zero rotation detector 32 does not operate at the moment the electric motor 3 is started. Further, it is obvious that a solid state relay or a contactor may be used in place of the thyristor circuit 16 and the phase control circuit 25.

(発明の効果) 以上のように、本発明のボルト締付機を使用す
れば、軽負荷時には、高速低トルク用電動機によ
りボルト・ナツトを高速低トルクで回転させ、ボ
ルト・ナツトが締付部材に密着して、ボルト・ナ
ツトの締付トルクが増加し、これが仮締めトルク
値に達すると自動的に高速低トルク用電動機電流
遮断手段で高速低トルク用電動機の電流を遮断
し、それと同時に一方向クラツチを介して低速高
トルク用電動機を作動させて、低速高トルクでボ
ルト・ナツトを設定回転角度まで締付けているの
で、省エネ効果があるとともにボルト・ナツトを
回転角度法で塑性域まで正しく締付けることがで
きる。また、高速低トルク用電動機と低速高トル
ク用電動機の2台の電動機を任意に選択可能なの
で、ボルト・ナツトの締付所要時間を最短にする
ことができ、従つて、作業能率が向上する。ま
た、摩擦クラツチ等を使用していないので、摩擦
クラツチによる欠点が全くなくなる。また、低速
高トルク用電動機の出力軸とソケツト軸が同一軸
線上にあるので、動力伝達ロスが少なくなるので
電動機が従来の2モータ方式に比し小型化できる
等その効果は大である。
(Effects of the Invention) As described above, when the bolt tightening machine of the present invention is used, when the load is light, the bolts and nuts are rotated at high speed and low torque by the high speed and low torque electric motor, and the bolts and nuts are tightened. , the tightening torque of the bolts and nuts increases, and when this reaches the temporary tightening torque value, the high speed and low torque motor current cutoff means automatically cuts off the current of the high speed and low torque motor, and at the same time, the A low-speed, high-torque electric motor is operated via a directional clutch to tighten bolts and nuts to the set rotation angle at low speed and high torque, which not only saves energy, but also correctly tightens bolts and nuts to the plastic range using the rotation angle method. be able to. In addition, since two electric motors, a high-speed, low-torque electric motor and a low-speed, high-torque electric motor, can be arbitrarily selected, the time required for tightening bolts and nuts can be minimized, and work efficiency is therefore improved. Further, since a friction clutch or the like is not used, there are no disadvantages caused by a friction clutch. Furthermore, since the output shaft of the low-speed, high-torque electric motor and the socket shaft are on the same axis, power transmission loss is reduced, so the electric motor can be made smaller than the conventional two-motor system, which has great effects.

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

第1図は本発明のボルト締付機の機械的構造の
概略図、第2図〜第4図はそれぞれ本発明のボル
ト締付機の制御回路の実施例を示すブロツク線図
である。 1…ボルト締付機、2…制御装置、3…高速低
トルク用直巻整流子電動機、4,7…減速機構、
5…高速低トルク伝達部、6…低速高トルク用直
巻整流子電動機、8…低速高トルク伝達部、9…
ソケツト軸、10…ソケツト、11,12…歯
車、13…ソケツト駆動部、14…一方向クラツ
チ、15,16…サイリスタ回路、18…速度設
定器、19…ソフトスタート回路、20…電流検
出器、21…増幅器、22…高速低トルク用トル
ク設定器、23,28…ゲート遮断回路、26…
回転角度設定器、27…回転角度検出器、29…
不感帯回路、30…電流制限設定器、25,31
…位相制御回路、32…零回転検出器、A…第1
比較器、B…第2比較器。
FIG. 1 is a schematic diagram of the mechanical structure of the bolt tightening machine of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are block diagrams showing embodiments of the control circuit of the bolt tightening machine of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Bolt tightening machine, 2... Control device, 3... Series commutator motor for high speed and low torque, 4, 7... Reduction mechanism,
5... High speed low torque transmission section, 6... Low speed high torque series commutator motor, 8... Low speed high torque transmission section, 9...
Socket shaft, 10... Socket, 11, 12... Gear, 13... Socket drive unit, 14... One-way clutch, 15, 16... Thyristor circuit, 18... Speed setting device, 19... Soft start circuit, 20... Current detector, 21...Amplifier, 22...Torque setter for high speed and low torque, 23, 28...Gate cutoff circuit, 26...
Rotation angle setter, 27...Rotation angle detector, 29...
Dead band circuit, 30...Current limit setting device, 25, 31
...Phase control circuit, 32...Zero rotation detector, A...First
Comparator, B...second comparator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 軽負荷時には、ボルト・ナツトを高速低トル
クで仮締めトルクまで締付ける高速低トルク用電
動機と;負荷が仮締めトルク値を超えると前記高
速低トルク用電動機のサイリスタ回路のゲートを
遮断するとともに低速高トルク用電動機を作動さ
せる信号を出力する高速低トルク用電動機電流遮
断手段と;この高速低トルク用電動機電流遮断手
段からの信号により作動し、一方向クラツチを介
して低速高トルクで設定回転角度までボルト・ナ
ツトを締付ける低速高トルク用電動機と;この低
速高トルク用電動機で締付けられたボルト・ナツ
トの締付回転角度が予め回転角度設定器に設定さ
れた設定回転角度になつた時、前記低速高トルク
用電動機のサイリスタ回路のゲートを遮断する低
速高トルク用電動機電流遮断手段とからなること
を特徴とするボルト締付機。 2 高速低トルク用電動機電流遮断手段が、高速
低トルク用電動機の電流とトルク設定器に設定さ
れた仮締めトルク値に対応する電流値とを比較
し、両者が等しくなつたとき低速高トルク用電動
機を作動させる信号を出力する比較器と;この比
較器からの信号で付勢され、停止信号を出力する
ゲート遮断回路と;このゲート遮断回路からの停
止信号でサイリスタ回路のゲートを遮断する位相
制御回路とからなる特許請求の範囲第1項記載の
ボルト締付機。 3 高速低トルク用電動機電流遮断手段が、高速
低トルク用電動機の回転がほぼ零回転になつたと
きこれを検出して低速高トルク用電動機を作動さ
せる信号を出力する零回転検出器と;この零回転
検出器からの信号で付勢され、停止信号を出力す
るゲート遮断回路と;このゲート遮断回路からの
停止信号でサイリスタ回路のゲートを遮断する位
相制御回路とからなる特許請求の範囲第1項記載
のボルト締付機。 4 低速高トルク用電動機電流遮断手段が、回転
角度設定器に設定された設定回転角度と低速高ト
ルク用電動機で締付けられたボルト・ナツトの回
転角度とを比較し、両者が等しくなつたとき信号
を出力する比較器と;この比較器からの信号で付
勢され停止信号を出力するゲート遮断回路と;こ
のゲート遮断回路からの停止信号でサイリスタ回
路のゲートを遮断する位相制御回路とからなる特
許請求の範囲第1項記載のボルト締付機。
[Claims] 1. A high-speed, low-torque electric motor that tightens bolts and nuts to a temporary tightening torque at high speed and low torque during light loads; High-speed, low-torque motor current cutoff means outputs a signal to shut off the gate and operate the low-speed, high-torque electric motor; A low-speed, high-torque electric motor that tightens bolts and nuts to a set rotation angle with high torque; The tightening rotation angle of the bolts and nuts tightened by this low-speed and high-torque electric motor is a set rotation angle that is preset in the rotation angle setting device. 1. A bolt tightening machine comprising: low-speed, high-torque motor current cutoff means for cutting off a gate of a thyristor circuit of the low-speed, high-torque motor when 2. The high-speed, low-torque motor current cutoff means compares the current of the high-speed, low-torque motor with the current value corresponding to the temporary tightening torque value set in the torque setting device, and when the two become equal, the low-speed, high-torque motor current is cut off. a comparator that outputs a signal to operate the motor; a gate cutoff circuit that is energized by the signal from this comparator and outputs a stop signal; and a phase that cuts off the gate of the thyristor circuit with the stop signal from this gate cutoff circuit. A bolt tightening machine according to claim 1, comprising a control circuit. 3. A zero rotation detector for detecting when the rotation of the high speed low torque electric motor reaches almost zero rotation and outputting a signal for operating the low speed high torque electric motor; Claim 1 comprising: a gate cutoff circuit that is energized by a signal from the zero rotation detector and outputs a stop signal; and a phase control circuit that cuts off the gate of the thyristor circuit with the stop signal from the gate cutoff circuit. Bolt tightening machine described in section. 4 The low-speed, high-torque motor current cutoff means compares the set rotation angle set in the rotation angle setting device with the rotation angle of the bolt/nut tightened by the low-speed, high-torque motor, and outputs a signal when the two become equal. A patent consisting of a comparator that outputs; a gate cutoff circuit that is energized by a signal from this comparator and outputs a stop signal; and a phase control circuit that cuts off the gate of a thyristor circuit with a stop signal from this gate cutoff circuit. A bolt tightening machine according to claim 1.
JP12265379A 1979-09-26 1979-09-26 Clamping machine for bolt Granted JPS5652186A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12265379A JPS5652186A (en) 1979-09-26 1979-09-26 Clamping machine for bolt

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12265379A JPS5652186A (en) 1979-09-26 1979-09-26 Clamping machine for bolt

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5652186A JPS5652186A (en) 1981-05-11
JPS6325917B2 true JPS6325917B2 (en) 1988-05-27

Family

ID=14841292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12265379A Granted JPS5652186A (en) 1979-09-26 1979-09-26 Clamping machine for bolt

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5652186A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5652186A (en) 1981-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8636079B2 (en) Method of operating a rotary tool
US7011000B2 (en) Bolt or nut tightening device having reaction force receiving member
US5203242A (en) Power tool for two-step tightening of screw joints
US3919894A (en) Pre-engagement turning gear
JP2002224972A (en) Power rotary tool having internal heat/temperature rise detective function
JPS6325917B2 (en)
US4657117A (en) Elevator power supply and drive system
US4517506A (en) Wrench provided with an alternating current drive motor
JPS6325916B2 (en)
JPS6141713B2 (en)
JPH08141928A (en) Screw fastening control signal detecting method
JPH01164568A (en) Method and device for clamping screw type fastener
AU618467B2 (en) Multi-stage electric drive
JPH09256810A (en) Turning device for turbine rotor and the like
Khadeev Gearing Of An Electric Vehicle
JPH0226629Y2 (en)
JPS594262B2 (en) bolt tightening machine
JPH0546829Y2 (en)
JP2540262Y2 (en) Automatic screw tightening machine
TWI803064B (en) Electric tool and control method thereof
JPH0520233B2 (en)
JPS6057997B2 (en) Electric bolt tightening machine for shear bolts
JPH08331799A (en) Motor controller for motor-driven power steering
CA2147949A1 (en) Controlling Start-Up of Electrically-Powered Equipment Such as a Compressor
JP2646367B2 (en) Bolt tightening machine