JPS6357189B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6357189B2 JPS6357189B2 JP56132827A JP13282781A JPS6357189B2 JP S6357189 B2 JPS6357189 B2 JP S6357189B2 JP 56132827 A JP56132827 A JP 56132827A JP 13282781 A JP13282781 A JP 13282781A JP S6357189 B2 JPS6357189 B2 JP S6357189B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- fastener
- sum
- value
- torque values
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 208000033985 Device component issue Diseases 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
- B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
- B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
- B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
- B23P19/065—Arrangements for torque limiters or torque indicators in screw or nut setting machines
- B23P19/066—Arrangements for torque limiters or torque indicators in screw or nut setting machines by electrical means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49764—Method of mechanical manufacture with testing or indicating
- Y10T29/49766—Method of mechanical manufacture with testing or indicating torquing threaded assemblage or determining torque herein
- Y10T29/49767—Determining relative number of threaded member rotations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ねじ付きフアスナーを降伏点或いは
各々のフアスナー組立体ないしフアスナー装置の
所定の変形が生ずる点まで同時に締める方法に関
する。全部のフアスナーが所定点まで応力を受け
るまでトルク荷重が保たれ、その時に全部のフア
スナー取付け工具への動力が遮断される。
各々のフアスナー組立体ないしフアスナー装置の
所定の変形が生ずる点まで同時に締める方法に関
する。全部のフアスナーが所定点まで応力を受け
るまでトルク荷重が保たれ、その時に全部のフア
スナー取付け工具への動力が遮断される。
フアスナーを締めて取付けないし固定する操作
において所望の最終トルクを達成するために、多
くの異なる方法が提案され使用されているが、本
発明の方法においては、トルクと回動角度のパラ
メーターにより形成される曲線の下側の面積の比
較変化が利用される。これによりトルク一回動角
度曲線の瞬時読み或いは算術平均に関連した誤差
が最小になる。また特開昭52−1598号公報に記載
の発明のように、理論的トルク−角度回転曲線を
用いていないので、該曲線の使用による誤差が避
けられる。そのためフアスナーの最終的な降伏点
の検出がより正確に実現される。動力の遮断は所
定の張力値が実現された後においてのみ開始され
る。本発明によれば、張力制御調節のほかにも、
(1)横すべりするねじ付フアスナー、(2)摩損したフ
アスナー、(3)破損したフアスナー、(4)フアスナー
の不在、(5)組立体ないし装置の不充分な、又は認
容されない強度、に対するフエールセーフ特徴が
組込まれている。
において所望の最終トルクを達成するために、多
くの異なる方法が提案され使用されているが、本
発明の方法においては、トルクと回動角度のパラ
メーターにより形成される曲線の下側の面積の比
較変化が利用される。これによりトルク一回動角
度曲線の瞬時読み或いは算術平均に関連した誤差
が最小になる。また特開昭52−1598号公報に記載
の発明のように、理論的トルク−角度回転曲線を
用いていないので、該曲線の使用による誤差が避
けられる。そのためフアスナーの最終的な降伏点
の検出がより正確に実現される。動力の遮断は所
定の張力値が実現された後においてのみ開始され
る。本発明によれば、張力制御調節のほかにも、
(1)横すべりするねじ付フアスナー、(2)摩損したフ
アスナー、(3)破損したフアスナー、(4)フアスナー
の不在、(5)組立体ないし装置の不充分な、又は認
容されない強度、に対するフエールセーフ特徴が
組込まれている。
本発明の方法には、締着サイククルにおいて次
の5つのステツプが含まれる。
の5つのステツプが含まれる。
1 最初のレート分析。締着サイクルの最初の部
分をモニターし、所定の限度と比較し、締着サ
イクルを続けるか又は中止する。
分をモニターし、所定の限度と比較し、締着サ
イクルを続けるか又は中止する。
2 連動及びランプ(ramp)。多重ナツトランナ
ーのセツトアツプにおいては、各々の締付け工
具は所定のレベルまでトルクを加え、その所定
のレベルまで全部の工具がトルクを加えるまで
その所定のレベルに保され、その後は各々のフ
アスナーの降伏点に到達するまで、或る制御さ
れたレートにおいてトルクレベルが増大され
る。
ーのセツトアツプにおいては、各々の締付け工
具は所定のレベルまでトルクを加え、その所定
のレベルまで全部の工具がトルクを加えるまで
その所定のレベルに保され、その後は各々のフ
アスナーの降伏点に到達するまで、或る制御さ
れたレートにおいてトルクレベルが増大され
る。
3 降伏検出。降伏検出は、各々のフアスナーが
締められる際のエネルギー又は仕事の増大のレ
ートを測定することにより達成される。このレ
ートの減少は降伏点に到達したことを示す。
締められる際のエネルギー又は仕事の増大のレ
ートを測定することにより達成される。このレ
ートの減少は降伏点に到達したことを示す。
4 工具の作動停止。降伏点に到達すると弁の動
作により各々のフアスナー取付け工具への圧力
の増大が止められ、保持圧力が保たれる。フア
スナー負荷が減少する際には回動によりフアス
ナーが元の荷重値に戻つて降伏点が保たれる。
作により各々のフアスナー取付け工具への圧力
の増大が止められ、保持圧力が保たれる。フア
スナー負荷が減少する際には回動によりフアス
ナーが元の荷重値に戻つて降伏点が保たれる。
5 最終チエツクサイクル。全部のフアスナー組
立体ないしフアスナー装置が降伏点まで締めら
れた後に、各々のフアスナー組立体のトルク及
び角度変位の最終値がチエツクされ、これらの
全部の最終値が所定限度内にあることが確認さ
れる。
立体ないしフアスナー装置が降伏点まで締めら
れた後に、各々のフアスナー組立体のトルク及
び角度変位の最終値がチエツクされ、これらの
全部の最終値が所定限度内にあることが確認さ
れる。
第1図を参照して、サイクル開始時(ステツプ
1)に、低い空気圧が工具に加えられ、トルク値
T1までトルクを上昇させる。或る所定のセツト
ポイントないし設定点が各々の特定のフアスナー
固定操作ないし取付け操作について用いられる。
トルク値T1が超過されると、角度変位の測定が
開始され、この測定は第2の所定の設定点である
トルク値T2が達成されるまで行われる。トルク
値T1、T2の間の測定された回動角度α、即ちト
ルク−角度三角形の横座標値は所定の最小及び最
大の回動角度と比較され、その回動角度αがこの
限度内に含まれている時はサイクルは継続され、
含まれていない時はサイクルは拒絶される。この
最初のレール検査は、横すべりする欠陥ねじ又は
正しくない組立てがされた部品の検出に用いられ
る。
1)に、低い空気圧が工具に加えられ、トルク値
T1までトルクを上昇させる。或る所定のセツト
ポイントないし設定点が各々の特定のフアスナー
固定操作ないし取付け操作について用いられる。
トルク値T1が超過されると、角度変位の測定が
開始され、この測定は第2の所定の設定点である
トルク値T2が達成されるまで行われる。トルク
値T1、T2の間の測定された回動角度α、即ちト
ルク−角度三角形の横座標値は所定の最小及び最
大の回動角度と比較され、その回動角度αがこの
限度内に含まれている時はサイクルは継続され、
含まれていない時はサイクルは拒絶される。この
最初のレール検査は、横すべりする欠陥ねじ又は
正しくない組立てがされた部品の検出に用いられ
る。
本発明によるフアスナー締着方法の1つの特徴
は、ウイリアム.K.ワレースの米国特許第
4147219号(特許日、1979年4月3日)及びこの
米国特許中に指摘された同じ発明者の2つの先行
特許に開示された型式のナツトランナーを使用す
ることによるトルクの時間増大率を制御すること
の可能性に存する。こうしたナツトランナーは、
“停止”(“stall out”)まず、空気圧力は徐々に
増大即ち、“上り勾配”(“ramped”)することが
できるので、工具の空気供給圧力に正比例したト
ルク率ないしトルクレートの増大が制御される。
従つて、空気圧力が一定のレベルに保たれていれ
ば、ナツトランナーの出力レベルは、空気圧力が
変更されるまで、この比例トルクレベルになつて
いる。
は、ウイリアム.K.ワレースの米国特許第
4147219号(特許日、1979年4月3日)及びこの
米国特許中に指摘された同じ発明者の2つの先行
特許に開示された型式のナツトランナーを使用す
ることによるトルクの時間増大率を制御すること
の可能性に存する。こうしたナツトランナーは、
“停止”(“stall out”)まず、空気圧力は徐々に
増大即ち、“上り勾配”(“ramped”)することが
できるので、工具の空気供給圧力に正比例したト
ルク率ないしトルクレートの増大が制御される。
従つて、空気圧力が一定のレベルに保たれていれ
ば、ナツトランナーの出力レベルは、空気圧力が
変更されるまで、この比例トルクレベルになつて
いる。
第2のトルク値T2を通過した後にトルクは別
の設定点である第3のトルク値T3に到達し、締
着サイクルの降伏点検出部分を開始させる。第1
図に示すように、エネルギー又は操作レベル(曲
線X−Yの下方の面積)は、降伏点Ypまで一様
な率ないしレートで増大し、その後は該レートは
減少する。
の設定点である第3のトルク値T3に到達し、締
着サイクルの降伏点検出部分を開始させる。第1
図に示すように、エネルギー又は操作レベル(曲
線X−Yの下方の面積)は、降伏点Ypまで一様
な率ないしレートで増大し、その後は該レートは
減少する。
トルク−角度曲線X−Yは直線として示されて
いるが、実際は、この曲線上の各点の軌跡は直線
を形成しない。これらの点の瞬時読み又は算術平
均の使用は計算に誤差を導入するであろう。本発
明の締着方法においては、変化率の検出のため
に、X−Y曲線の下方の面積が用いられるため、
かかる誤差は最小になる。
いるが、実際は、この曲線上の各点の軌跡は直線
を形成しない。これらの点の瞬時読み又は算術平
均の使用は計算に誤差を導入するであろう。本発
明の締着方法においては、変化率の検出のため
に、X−Y曲線の下方の面積が用いられるため、
かかる誤差は最小になる。
降伏を検出するためにトルク−角度測定を利用
する態様を第2図について説明する。
する態様を第2図について説明する。
トルク値T3が超過された後、所定の角度範囲
ΘS1に亘つて、角度変化単位φの各々においての
トルク値を測定する。
ΘS1に亘つて、角度変化単位φの各々においての
トルク値を測定する。
説明の目的で、角度変化単位φは1゜、角度範囲
ΘS1は8゜とそれぞれ想定する。
ΘS1は8゜とそれぞれ想定する。
理解されるように、角度範囲ΘS1に対する曲線
X−Yの下方の面積は、多角形ABCEの面積によ
つて、またABDE、BCDの各面積の和によつて
表わすことができる。
X−Yの下方の面積は、多角形ABCEの面積によ
つて、またABDE、BCDの各面積の和によつて
表わすことができる。
曲線部分BCの下方の平均トルクTavg.は、
Tavg.=Σ(T4〜T11)/ΘS1
によつて示される。
第3図においてトルクTiからTnioまででトル
ク−角度曲線の下方に含まれる面積Aは A=〔1/2ΔΘT1″〕+〔T1″ΔΘ+1/2ΔΘ(T2
″−T1″)〕+〔T2″ΔΘ+1/2ΔΘ(T3″−T2″)
〕 +〔T3″ΔΘ+1/2ΔΘ(T″n−T3″)〕 A=Δθ〔1/2T1″+T1″+1/2T2″−1/2T1″
+T2″+1/2T3″−1/2T2″+T3″+1/2Tn″−
1/2T3″〕 A=Δθ〔T1″+T2″+T3″…+1/2Tn″〕 但し、上記の計算式において、Ti〜TnioはTiか
ら測定したものであり、Tpから測定したもので
はない。
ク−角度曲線の下方に含まれる面積Aは A=〔1/2ΔΘT1″〕+〔T1″ΔΘ+1/2ΔΘ(T2
″−T1″)〕+〔T2″ΔΘ+1/2ΔΘ(T3″−T2″)
〕 +〔T3″ΔΘ+1/2ΔΘ(T″n−T3″)〕 A=Δθ〔1/2T1″+T1″+1/2T2″−1/2T1″
+T2″+1/2T3″−1/2T2″+T3″+1/2Tn″−
1/2T3″〕 A=Δθ〔T1″+T2″+T3″…+1/2Tn″〕 但し、上記の計算式において、Ti〜TnioはTiか
ら測定したものであり、Tpから測定したもので
はない。
この式から、曲線の下方の面積がそれに含まれ
るトルクの和に等しいことが判る。なお、上式の
A=ΔΘ〔T1″+T2″+T3″+…1/2Tn″〕の和の部 分には1/2Tn″が含まれているが、本発明に使用 する計算ではわかりやすいように1/2Tnは取らず に全値Tnを用いる。これは、各値が比によつて
比較されることから、導入される誤差が無視でき
るためである。
るトルクの和に等しいことが判る。なお、上式の
A=ΔΘ〔T1″+T2″+T3″+…1/2Tn″〕の和の部 分には1/2Tn″が含まれているが、本発明に使用 する計算ではわかりやすいように1/2Tnは取らず に全値Tnを用いる。これは、各値が比によつて
比較されることから、導入される誤差が無視でき
るためである。
角度範囲ΘS1が締着行程に亘り前進するのに伴
つて、曲線X−Yの下方の面積は、曲線X−Yの
直線領域については或る一様なレートで増大す
る。この直線領域を越えると、増大のレートは減
少する。本発明によれば、このレート変化が降伏
検出のために用いられる。
つて、曲線X−Yの下方の面積は、曲線X−Yの
直線領域については或る一様なレートで増大す
る。この直線領域を越えると、増大のレートは減
少する。本発明によれば、このレート変化が降伏
検出のために用いられる。
基線Tpの上方の、角度範囲ΘS1に亘るエネルギ
ーの面積は、四角形ABDEの面積と三角形BCD
の面積との和である。
ーの面積は、四角形ABDEの面積と三角形BCD
の面積との和である。
曲線X−Yの直接部分の間の、各々の角度変位
単位について、三角形BCDの面積は、先行する
同じ三角形BCDの面積に等しい。
単位について、三角形BCDの面積は、先行する
同じ三角形BCDの面積に等しい。
曲線X−Yのこの直線領域において計算された
任意の三角形BCDの面積は、降伏を定めるため
の基準として使用しうる。次々のこの三角形
BCDの面積が減少したことは、余分の回動を得
るためにより少いエネルギーを要したことを示
し、それは既知の応力理論により降伏を表わして
いる。点Bから点Cまでの直線が本発明の締着方
法を説明するために用いられているが、各々の面
積測定において一定の横座標値が使用される限り
点Bから点Cまでのどんな形状の曲線も使用しう
ることは明らかである。換言すればΘは各々の面
積測定において同じ値とするべきである。
任意の三角形BCDの面積は、降伏を定めるため
の基準として使用しうる。次々のこの三角形
BCDの面積が減少したことは、余分の回動を得
るためにより少いエネルギーを要したことを示
し、それは既知の応力理論により降伏を表わして
いる。点Bから点Cまでの直線が本発明の締着方
法を説明するために用いられているが、各々の面
積測定において一定の横座標値が使用される限り
点Bから点Cまでのどんな形状の曲線も使用しう
ることは明らかである。換言すればΘは各々の面
積測定において同じ値とするべきである。
次に第4図を参照してΘS1が曲線X−Yに沿つ
て4つの変位角度単位φ即ち1/2ΘS1だけ進むと (この例では前述したようにΘS1=8φである)こ
の曲線X−Yの部分の下方にある面積は、多角形
FGHJの面積によつて表わされる。この面積はま
たFGIJとGHIとの面積の和によつても表わされ
る。三角形GHIの基線G−Iが前回の計算の
“T”average、のレベルに対応することに注意
されたい。
て4つの変位角度単位φ即ち1/2ΘS1だけ進むと (この例では前述したようにΘS1=8φである)こ
の曲線X−Yの部分の下方にある面積は、多角形
FGHJの面積によつて表わされる。この面積はま
たFGIJとGHIとの面積の和によつても表わされ
る。三角形GHIの基線G−Iが前回の計算の
“T”average、のレベルに対応することに注意
されたい。
三角形GHIの面積は、降伏を定めるための基
準として用いられる。
準として用いられる。
この面積を導くための分析的方法について以下
に説明する。
に説明する。
角度範囲ΘS1の現在の位置について“A1”の面
積は次のように表わされる。
積は次のように表わされる。
A1=Tavg.×ΘS1
Tavg.にΣT4〜T11/ΘS1を代入して、
A1=ΣT4〜T11/ΘS1×ΘS1
A1=ΣT4〜T11
第3図について示した式を第4図に適用する
と、多角形FGHJの面積は、トルク値T8〜T15の
和即ちΣT8〜T15である。
と、多角形FGHJの面積は、トルク値T8〜T15の
和即ちΣT8〜T15である。
三角形A2の面積は次式
A2=〔ΣT8−T15〕−A1
A1にΣT4−T11を代入して、
A2=〔ΣT8−T15〕−〔ΣT4−T11〕
三角形A2の面積のこの最初の計算は記憶され、
降伏を定めるための基準A2′になる。締着サイク
ルの進行に伴つて、各々の角度変位単位φについ
て三角形A2の面積を再計算し、記憶された基準
値A′2と比較される。
降伏を定めるための基準A2′になる。締着サイク
ルの進行に伴つて、各々の角度変位単位φについ
て三角形A2の面積を再計算し、記憶された基準
値A′2と比較される。
比較は商A2/A2′によつて行われる。この商が1に
なつていることは、エネルギーレートに変化がな
いことを示している。この商が1より大きいこと
はエネルギーレートの増大を示し、商が1より小
さいことはエネルギーレートの減少を示してい
る。
いことを示している。この商が1より大きいこと
はエネルギーレートの増大を示し、商が1より小
さいことはエネルギーレートの減少を示してい
る。
前述したように、エネルギーレートの減少は降
伏を示している。従つて各々の変位部分について
A2を計算し、商A2/A2′≦(或る所定の値)となるま でA2′と比較する。この時点でステツプ4が次の
ように行われる。
伏を示している。従つて各々の変位部分について
A2を計算し、商A2/A2′≦(或る所定の値)となるま でA2′と比較する。この時点でステツプ4が次の
ように行われる。
A2/A2′≦(設定点)において、トルク勾配サイク
ルを制御するソレノイド弁が閉弁し、フアスナー
の回動を終了させる。
の回動を終了させる。
接合の信頼性を確実にするための最終的なレー
ト検査(ステツプ5)が工具の作動停止とサイク
ル終了との間において行われる。認容できる接合
サイクルが行われるためには降伏はトルクの所定
設定点TnioとTnax及び角度変位の所定設定点Θnio
とΘmaxとの「窓」において生じなければならな
い。降伏がこれらの限度外において生じた場合に
は、フアスナーが欠陥品であつたり破損していた
りすることを意味するので、その締着サイクルは
拒絶される。
ト検査(ステツプ5)が工具の作動停止とサイク
ル終了との間において行われる。認容できる接合
サイクルが行われるためには降伏はトルクの所定
設定点TnioとTnax及び角度変位の所定設定点Θnio
とΘmaxとの「窓」において生じなければならな
い。降伏がこれらの限度外において生じた場合に
は、フアスナーが欠陥品であつたり破損していた
りすることを意味するので、その締着サイクルは
拒絶される。
次に第5A図と第5B図を参照し、本発明の締
着方法について説明する。
着方法について説明する。
第5A図及び第5B図において空気は米国特許
第4147219号に開示された型式の復帰型ナツトラ
ンナー2に流入する。調圧器10はパイロツト制
御されるレギユレーター1にねじ込み圧力を設定
する。このねじ込み圧力は或る所定のトルク値
T2までフアスナーを締付けさせる値を有する。
ナツトランナーは、制御装置がその回動を許容す
るまでこの値にトルクを保持する。
第4147219号に開示された型式の復帰型ナツトラ
ンナー2に流入する。調圧器10はパイロツト制
御されるレギユレーター1にねじ込み圧力を設定
する。このねじ込み圧力は或る所定のトルク値
T2までフアスナーを締付けさせる値を有する。
ナツトランナーは、制御装置がその回動を許容す
るまでこの値にトルクを保持する。
角度エンコーダー3はクロツク回路8を駆動す
る。クロツク回路8は、作業条件に従つて、フア
スナー回動の1度当り、又は所望の任意の設定角
度について1クロツクパルスを発生させる。トル
ク変換器4はフアスナーに加えられるトルクに比
例するアナログ電圧を与える。この値はA−D変
換器13によりデジタル信号に変換される。ピー
クトルク素子14は1クロツクパルスについて、
ピークトルク素子14を通過する最高トルク値を
保持する。このトルク値はコンパレーター15に
供給され、トルク値が設定点回路17の設定点
T1を超過するまで、コンパレーター15に保持
される。
る。クロツク回路8は、作業条件に従つて、フア
スナー回動の1度当り、又は所望の任意の設定角
度について1クロツクパルスを発生させる。トル
ク変換器4はフアスナーに加えられるトルクに比
例するアナログ電圧を与える。この値はA−D変
換器13によりデジタル信号に変換される。ピー
クトルク素子14は1クロツクパルスについて、
ピークトルク素子14を通過する最高トルク値を
保持する。このトルク値はコンパレーター15に
供給され、トルク値が設定点回路17の設定点
T1を超過するまで、コンパレーター15に保持
される。
設定トルク値T1が超過されると、パルスカウ
ント回路16が動作し、角度変位を測定し始め
る。
ント回路16が動作し、角度変位を測定し始め
る。
ピークトルク値はトルク値T2が透過されるま
で、コンパレーター18に供給される。トルク値
T2が超過された後、単パルス回路19が角度α
のカウントをサンプルアンドホールド回路20に
記憶する。全カウントはαnio及びαnaxのチエツク
のためにコンパレーター21,24に供給され
る。角度αのカウント値が設定点回路22及び2
3で設定された2つの設定点の値αnio及びαnaxの
中間にあるとANDジツク12に信号が送出され
る。角度αが2つの設定点の間にないとそのサイ
クルは拒絶部22A,23Aによつて拒絶され
る。
で、コンパレーター18に供給される。トルク値
T2が超過された後、単パルス回路19が角度α
のカウントをサンプルアンドホールド回路20に
記憶する。全カウントはαnio及びαnaxのチエツク
のためにコンパレーター21,24に供給され
る。角度αのカウント値が設定点回路22及び2
3で設定された2つの設定点の値αnio及びαnaxの
中間にあるとANDジツク12に信号が送出され
る。角度αが2つの設定点の間にないとそのサイ
クルは拒絶部22A,23Aによつて拒絶され
る。
工具が全部ANDロジツク12にレジスターさ
れると信号により弁11が動作し、工具への空気
圧力を徐々に増大させることによりトルクを増大
(ramp)させる。
れると信号により弁11が動作し、工具への空気
圧力を徐々に増大させることによりトルクを増大
(ramp)させる。
コンパレーター25は、ピークトルクが設定回
路26によつて設定されたトルク値T3を超過し
た後にクロツクパルスをクロツク回路8から2n
個例えば8個(n=4)のサンプルアンドホール
ド回路28〜35に転送する。
路26によつて設定されたトルク値T3を超過し
た後にクロツクパルスをクロツク回路8から2n
個例えば8個(n=4)のサンプルアンドホール
ド回路28〜35に転送する。
各々のクロツクパルスは、トルクレベルT3が
超過された後、全部のサンプルアンドホールド回
路28〜35(サンプルアンドホールドレジスタ
ー)をクロツクする。この動作は、最近のトルク
値をサンプルアンドホールド回路28に保持し、
各々のサンプルアンドホールドレジスターにあつ
た先行値を次のサンプルアンドホールドレジスタ
ーに移動させる。従つて8個の最近のトルク値が
サンプルアンドホールドレジスター28〜35に
保持される。8番目に最近のトルク値はサンプル
アンドホールドレジスター35に入り、1番目に
最近のトルク値はサンプルアンドホールドレジス
ター28に入る。8番目に最近のサンプルアンド
ホールドレジスター35中のトルク値は、次のク
ロツクパルスがトルク値をサンプルアンドホール
ドレジスター34からサンプルアンドホールドレ
ジスター35に移動させ、新しいトルク値がレジ
スター28に入つた時に消失する。
超過された後、全部のサンプルアンドホールド回
路28〜35(サンプルアンドホールドレジスタ
ー)をクロツクする。この動作は、最近のトルク
値をサンプルアンドホールド回路28に保持し、
各々のサンプルアンドホールドレジスターにあつ
た先行値を次のサンプルアンドホールドレジスタ
ーに移動させる。従つて8個の最近のトルク値が
サンプルアンドホールドレジスター28〜35に
保持される。8番目に最近のトルク値はサンプル
アンドホールドレジスター35に入り、1番目に
最近のトルク値はサンプルアンドホールドレジス
ター28に入る。8番目に最近のサンプルアンド
ホールドレジスター35中のトルク値は、次のク
ロツクパルスがトルク値をサンプルアンドホール
ドレジスター34からサンプルアンドホールドレ
ジスター35に移動させ、新しいトルク値がレジ
スター28に入つた時に消失する。
各々のクロツクパルスは更に、トルクレベル
T3が超過された後、n個例えば4個のサンプル
アンドホールドレジスター36〜39をクロツク
する。合計ロジツク40はサンプルアンドホール
ドレジスター28〜35中のトルク値を連続的に
累算する。各々の順次のパルスは、合計ロジツク
40中の最近の値をサンプルアンドホールドレジ
スター36に格納し、サンプルアンドホールドレ
ジスター36〜39にあつた先行値を、次のサン
プルアンドホールドレジスター37〜39に移動
させる。従つて、サンプルアンドホールドレジス
ター28〜35のトルク値の4つの最近の合計、
が、サンプルアンドホールドレジスター36〜3
9に格納される。4番目に最近の合計はサンプル
アンドホールドレジスター39に入り、最近の合
計はサンプルアンドホールドレジスター36に入
る。4番目に最近のサンプルアンドホールドレジ
スター39中の合計は、次のクロツクパルスがサ
ンプルアンドホールドレジスター38の値をサン
プルアンドホールドレジスター39に移行させ、
新しい値がサンプルアンドホールドレジスター3
6に入る時に消失する。差ロジツク41は、合計
ロジツク40中の値からサンプルアンドホールド
レジスター39中の値を連続的に引き算する。ト
ルク値T3が超過されてから12パルス後に、トル
ク値T8〜T15(第4図に示す)の合計が合計ロジ
ツク40に入り、トルク値T4〜T11の合計がサン
プルアンドホールドレジスター39に入る。その
ためこのクロツクパルスにおいて、差ロジツク4
1の出力信号は、トルク値T8〜T15の合計からト
ルク値T4〜T11の和を引き算した値になる。この
値は参照面積“A”になる。パルスカウンター6
4の出力信号は今や12に等しく、これは設定点
回路44の値であり、クロツクパルスはサンプル
アンドホールド回路42を動作させ、第12番目の
読みにおいての差ロジツク41の値に保持する。
この値は比較器45,46により設定点回路5
2,51の設定点A1nio及びA1naxと比較され、2
つのこれらの設定点の間に含まれていれば、
“A1”として割り算ロジツク47に移行される。
もしその値が2つの設定点の間にないとサイクル
は拒絶部51A,52Aによつて拒絶される。
T3が超過された後、n個例えば4個のサンプル
アンドホールドレジスター36〜39をクロツク
する。合計ロジツク40はサンプルアンドホール
ドレジスター28〜35中のトルク値を連続的に
累算する。各々の順次のパルスは、合計ロジツク
40中の最近の値をサンプルアンドホールドレジ
スター36に格納し、サンプルアンドホールドレ
ジスター36〜39にあつた先行値を、次のサン
プルアンドホールドレジスター37〜39に移動
させる。従つて、サンプルアンドホールドレジス
ター28〜35のトルク値の4つの最近の合計、
が、サンプルアンドホールドレジスター36〜3
9に格納される。4番目に最近の合計はサンプル
アンドホールドレジスター39に入り、最近の合
計はサンプルアンドホールドレジスター36に入
る。4番目に最近のサンプルアンドホールドレジ
スター39中の合計は、次のクロツクパルスがサ
ンプルアンドホールドレジスター38の値をサン
プルアンドホールドレジスター39に移行させ、
新しい値がサンプルアンドホールドレジスター3
6に入る時に消失する。差ロジツク41は、合計
ロジツク40中の値からサンプルアンドホールド
レジスター39中の値を連続的に引き算する。ト
ルク値T3が超過されてから12パルス後に、トル
ク値T8〜T15(第4図に示す)の合計が合計ロジ
ツク40に入り、トルク値T4〜T11の合計がサン
プルアンドホールドレジスター39に入る。その
ためこのクロツクパルスにおいて、差ロジツク4
1の出力信号は、トルク値T8〜T15の合計からト
ルク値T4〜T11の和を引き算した値になる。この
値は参照面積“A”になる。パルスカウンター6
4の出力信号は今や12に等しく、これは設定点
回路44の値であり、クロツクパルスはサンプル
アンドホールド回路42を動作させ、第12番目の
読みにおいての差ロジツク41の値に保持する。
この値は比較器45,46により設定点回路5
2,51の設定点A1nio及びA1naxと比較され、2
つのこれらの設定点の間に含まれていれば、
“A1”として割り算ロジツク47に移行される。
もしその値が2つの設定点の間にないとサイクル
は拒絶部51A,52Aによつて拒絶される。
各々の追加クロツクパルスについて、“A”の
新しい値が降伏を定めるために“A1”により割
り算される。商はコンパレーター48に入り、そ
こで設定点回路50の設定点A1と比較される。
商A/A1が設定点回路50の設定点より小になるま でナツトランナー2によるフアスナーのねじ込み
が続けられる。商の値が設定点以下になると、閉
止要素49によつて弁11が閉止され、工具に供
給される空気圧の増大を停止させてその空気圧を
一定のレベルに保ち、フアスナーの回動を停止さ
せる。コンパレーター53,56は角度変位Θが
設定点回路54,55により設定された認容可能
な限度(Θnio<Θ<Θnax)内に含まれているかど
うかチエツクする。コンパレーター58,60は
最終トルク値について設定点回路57,59によ
り設定された許容可能な限度(Tnio<T<Tnax)
内にあるかどうかのチエツクを行う。トルク及び
角度の値が最大及び最小の限界内にあるときには
承認の信号を表示回路等61に入力する。T又は
Θがそれぞれの設定点Tnax又はΘnaxを超過して
いると、拒絶部55A,59Aを介して三方向弁
9によつて、そのフアスナーを締着している工具
への空気の供給が停止される。尚、54A,57
Aは拒絶部である。
新しい値が降伏を定めるために“A1”により割
り算される。商はコンパレーター48に入り、そ
こで設定点回路50の設定点A1と比較される。
商A/A1が設定点回路50の設定点より小になるま でナツトランナー2によるフアスナーのねじ込み
が続けられる。商の値が設定点以下になると、閉
止要素49によつて弁11が閉止され、工具に供
給される空気圧の増大を停止させてその空気圧を
一定のレベルに保ち、フアスナーの回動を停止さ
せる。コンパレーター53,56は角度変位Θが
設定点回路54,55により設定された認容可能
な限度(Θnio<Θ<Θnax)内に含まれているかど
うかチエツクする。コンパレーター58,60は
最終トルク値について設定点回路57,59によ
り設定された許容可能な限度(Tnio<T<Tnax)
内にあるかどうかのチエツクを行う。トルク及び
角度の値が最大及び最小の限界内にあるときには
承認の信号を表示回路等61に入力する。T又は
Θがそれぞれの設定点Tnax又はΘnaxを超過して
いると、拒絶部55A,59Aを介して三方向弁
9によつて、そのフアスナーを締着している工具
への空気の供給が停止される。尚、54A,57
Aは拒絶部である。
装置の全部のフアスナーが降伏に到達すると
ANDロジツク62は三方向弁63を動作させて
サイクルを終了させる。
ANDロジツク62は三方向弁63を動作させて
サイクルを終了させる。
第1図は本発明の締着方法の実施に関連された
或るパラメーターを示すトルク−角度曲線を示す
線図、第2図は他の関連するパラメーターを示す
第1図と同様の線図、第3図はトルク−角度曲線
の一部を示す線図、第4図は本発明による締着方
法の実施に関連された別の変数を示す第2図と同
様の線図、第5A,5B図は本発明の締着方法の
実施に関連された電子回路及び要素部材の接続を
示すブロツク線図である。 2……ナツトランナー、3……角度エンコー
ダ、4……トルク変換器、5……ソケツト、6…
…ボルト、7……アナログ増幅器、8……クロツ
ク回路、9……三方向弁、10……調圧器、11
……弁、12……ANDロジツク、13……A−
D変換器、14……ピークトルク素子、27……
パルスカウント回路、28〜39……サンプルア
ンドホールドレジスター、40……合計ロジツ
ク、41……差ロジツク、47……割り算ロジツ
ク、49……閉止要素、62……ANDロジツク、
63……三方向弁、64……パルスカウント回
路、43……コンパレーター。
或るパラメーターを示すトルク−角度曲線を示す
線図、第2図は他の関連するパラメーターを示す
第1図と同様の線図、第3図はトルク−角度曲線
の一部を示す線図、第4図は本発明による締着方
法の実施に関連された別の変数を示す第2図と同
様の線図、第5A,5B図は本発明の締着方法の
実施に関連された電子回路及び要素部材の接続を
示すブロツク線図である。 2……ナツトランナー、3……角度エンコー
ダ、4……トルク変換器、5……ソケツト、6…
…ボルト、7……アナログ増幅器、8……クロツ
ク回路、9……三方向弁、10……調圧器、11
……弁、12……ANDロジツク、13……A−
D変換器、14……ピークトルク素子、27……
パルスカウント回路、28〜39……サンプルア
ンドホールドレジスター、40……合計ロジツ
ク、41……差ロジツク、47……割り算ロジツ
ク、49……閉止要素、62……ANDロジツク、
63……三方向弁、64……パルスカウント回
路、43……コンパレーター。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 降伏点までフアスナーを締着する方法であつ
て、次のステツプ (a) フアスナーを回転すること (b) 所定のトルクレベル(T3)の後の一定の角
度変位間隔におけるトルク値を測定すること (c) 2n個(nは整数)の最近のトルク値を記憶
すること (d) 最近のトルク値の和を形成するために前記
2n個の最近のトルク値を合計すること (e) n+1個の連続する角度変位間隔について前
記ステツプ(c)及び(d)を繰返すこと (f) n+1個の最近のトルク値の和を記憶するこ
と (g) 最近のトルク値の和からn+1番目に最近の
トルク値の和を引き算すること (h) 前記ステツプ(g)から得られた値を基準値とし
て記憶すること (i) 前記n+1番目の間隔につづく各角度変位間
隔について前記ステツプ(c)及び(d)を繰返すこと (j) その後の各間隔について最近のトルク値の和
を記憶すること (k) その後の各間隔についてステツプ(g)を繰返す
こと (l) その後の各間隔について、ステツプ(k)から得
られた値と前記基準値との比を計算すること (m) 前記比が1より小さい所定値に等しくなる
までステツプ(i)からステツプ(l)までに述べた動
作を繰返すこと (n) フアスナーが降伏点を越えてトルクを加え
ることを避けるために、前記比が所定値に等し
いとき締着動作を終了すること から成るフアスナーの締着方法。 2 トルクレベルT1に到達し、該トルクレベル
が記録されるまでフアスナーを回転し、それから
トルクレベルT2に到達し該トルクレベルが記録
されるまでフアスナーを回転し、それからトルク
レベルT1とT2の間の回転角を測定し該回転角を
予め設定した回転角の範囲と比較すること、そし
てもしも測定角が前記範囲内であるならば締着動
作を継続し、前記測定角が前記範囲内でないなら
ば締着動作を継続しないことのステツプを含む、
特許請求の範囲第1項記載のフアスナー締着方
法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/183,424 US4413396A (en) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | Microprocessor control yield point tightening system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57173472A JPS57173472A (en) | 1982-10-25 |
JPS6357189B2 true JPS6357189B2 (ja) | 1988-11-10 |
Family
ID=22672731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56132827A Granted JPS57173472A (en) | 1980-09-02 | 1981-08-26 | Method of fastening fastener |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4413396A (ja) |
JP (1) | JPS57173472A (ja) |
CA (1) | CA1169560A (ja) |
DE (1) | DE3133679A1 (ja) |
FR (1) | FR2491803A1 (ja) |
GB (1) | GB2083248B (ja) |
SE (1) | SE439991B (ja) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3218928A1 (de) * | 1982-05-19 | 1983-11-24 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schraubvorrichtung |
JPS60104661A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-10 | マツダ株式会社 | ナツトランナ制御回路 |
DE3676262D1 (de) * | 1985-03-06 | 1991-01-31 | Pilgrim Eng Dev | Verbesserungen an mehrschraubenspannern. |
JPH01171777A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-06 | Honda Motor Co Ltd | ナツトランナーの制御方法及び装置 |
US5062491A (en) * | 1987-12-23 | 1991-11-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling nut runner |
GB8901918D0 (en) * | 1989-01-28 | 1989-03-15 | Franks Casing Crews Uk Limited | Control system |
JP2647480B2 (ja) * | 1989-02-10 | 1997-08-27 | マツダ株式会社 | ねじの締付方法 |
US5212862A (en) * | 1990-10-09 | 1993-05-25 | Allen-Bradley Company, Inc. | Torque-angle window control for threaded fasteners |
US5131130A (en) * | 1990-10-09 | 1992-07-21 | Allen-Bradley Company, Inc. | Torque-angle window control for threaded fasteners |
US5278775A (en) * | 1991-09-30 | 1994-01-11 | The University Of Akron | Method of tightening threaded fasteners |
EP0559937A1 (de) * | 1992-03-11 | 1993-09-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Festziehen eines Schraubverbindungselementes |
US5637968A (en) * | 1993-10-25 | 1997-06-10 | The Stanley Works | Power tool with automatic downshift feature |
SE532792C2 (sv) * | 2007-07-13 | 2010-04-13 | Atlas Copco Tools Ab | Regulator för kraftverktyg |
DE102009043907A1 (de) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | Frank Hohmann | Hydraulische Gewindebolzenspannvorrichtung und Verfahren zum großen Schrauben mittels der hydraulischen Gewindebolzenspannvorrichtung |
JP5763708B2 (ja) * | 2013-05-27 | 2015-08-12 | トヨタ自動車株式会社 | 制御装置、制御方法及び制御プログラム |
US9803731B2 (en) | 2014-04-24 | 2017-10-31 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Actuator device having cam and follower and controller configured to employ rate-based methodology to identify positioning of follower on cam at predetermined location |
KR200489917Y1 (ko) | 2015-04-28 | 2019-08-28 | 밀워키 일렉트릭 툴 코포레이션 | 정밀 토크 스크류드라이버 |
US10357871B2 (en) | 2015-04-28 | 2019-07-23 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Precision torque screwdriver |
FR3079905B1 (fr) * | 2018-04-10 | 2021-10-15 | Vallourec Oil & Gas France | Procede d'evaluation de la qualite de raccordement de deux composants tubulaires |
EP4192657A1 (en) | 2020-08-10 | 2023-06-14 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Powered screwdriver including clutch setting sensor |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS521598A (en) * | 1975-05-19 | 1977-01-07 | Standard Pressed Steel Co | Fastening and loostening device and method of fastener device |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2600549A (en) * | 1945-04-23 | 1952-06-17 | Kay R Jorgensen | Apparatus for tensioning studs |
US3827506A (en) * | 1972-09-12 | 1974-08-06 | S Himmelstein | Torque control apparatus |
US3962910A (en) * | 1973-08-20 | 1976-06-15 | Ingersoll-Rand Company | Method and apparatus for fastener tension inspection |
US3965778A (en) * | 1974-09-19 | 1976-06-29 | Standard Pressed Steel Co. | Multi-stage tightening system |
US4000782A (en) * | 1974-09-19 | 1977-01-04 | Standard Pressed Steel Co. | Tightening system with quality control apparatus |
US4179786A (en) * | 1976-08-09 | 1979-12-25 | Rockwell International Corporation | Tension control of fasteners |
SE423344B (sv) * | 1976-11-22 | 1982-05-03 | Atlas Copco Ab | Forfarande och anordning for reglerad atdragning av skruvforband |
US4104779A (en) * | 1976-12-29 | 1978-08-08 | Sps Technologies, Inc. | Tightening method and system |
US4091451A (en) * | 1977-04-26 | 1978-05-23 | Weatherford/Lamb, Inc. | Method of and apparatus for making up a threaded connection |
US4142591A (en) * | 1977-06-29 | 1979-03-06 | S. Himmelstein And Company | Torque-yield control system |
US4147219A (en) * | 1977-11-21 | 1979-04-03 | Chicago Pneumatic Tool Company | Two-speed offset nutrunner |
US4244245A (en) * | 1979-05-16 | 1981-01-13 | Chicago Pneumatic Tool Company | Fastener tension control system |
-
1980
- 1980-09-02 US US06/183,424 patent/US4413396A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-06-29 CA CA000380834A patent/CA1169560A/en not_active Expired
- 1981-07-03 SE SE8104165A patent/SE439991B/sv not_active Application Discontinuation
- 1981-07-17 FR FR8114033A patent/FR2491803A1/fr active Granted
- 1981-08-26 DE DE19813133679 patent/DE3133679A1/de not_active Ceased
- 1981-08-26 JP JP56132827A patent/JPS57173472A/ja active Granted
- 1981-09-02 GB GB8126578A patent/GB2083248B/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS521598A (en) * | 1975-05-19 | 1977-01-07 | Standard Pressed Steel Co | Fastening and loostening device and method of fastener device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4413396A (en) | 1983-11-08 |
JPS57173472A (en) | 1982-10-25 |
GB2083248A (en) | 1982-03-17 |
SE8104165L (sv) | 1982-03-03 |
CA1169560A (en) | 1984-06-19 |
FR2491803B3 (ja) | 1984-04-20 |
DE3133679A1 (de) | 1982-04-15 |
GB2083248B (en) | 1984-06-06 |
FR2491803A1 (fr) | 1982-04-16 |
SE439991B (sv) | 1985-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6357189B2 (ja) | ||
US3939920A (en) | Tightening method and system | |
US4104778A (en) | Method and apparatus for fastener tensioning | |
US4106176A (en) | Method and apparatus for fastener tensioning | |
US3973434A (en) | Tightening system with quality control apparatus | |
US4375120A (en) | Method and apparatus for tightening threaded fastener assemblies | |
US4000782A (en) | Tightening system with quality control apparatus | |
US4016938A (en) | Method for fastener tensioning | |
CA1091329A (en) | Simplified apparatus for and method of tightening fasteners | |
US4375123A (en) | Method and apparatus for tightening threaded fastener assemblies | |
US3975954A (en) | Method and apparatus for evaluating torquing operations | |
US4400785A (en) | Microprocessor monitoring system for fastener tightening | |
US4244245A (en) | Fastener tension control system | |
US4995145A (en) | Reduction of relaxation induced tension scatter in fasteners | |
US4104779A (en) | Tightening method and system | |
JPH0549434B2 (ja) | ||
GB1578232A (en) | Apparatus for and method of tightening fasteners | |
GB1592984A (en) | Method and apparatus for tightening screwthreaded joints | |
GB2096361A (en) | Method and apparatus for automatically tensioning threaded fasteners | |
US8875803B2 (en) | Method for tightening bolt connection by elongation of bolt | |
JPS6325098Y2 (ja) | ||
JP2003326425A (ja) | ナットランナ | |
SU1493454A1 (ru) | Способ зат жки резьбовых соединений | |
JPS5822312B2 (ja) | 締め具を緊締するための緊締装置 | |
SU834420A1 (ru) | Способ контрол зат жки резьбовых сое-диНЕНий |