JPS6357189B2 - - Google Patents
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- 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
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- torque
- fastener
- sum
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- torque values
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
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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
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- 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 |
| US4773146A (en) * | 1985-03-06 | 1988-09-27 | Pilgrim Engineering Developments, Ltd. | Multi-stud tensioners |
| 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 |
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| 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 |
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| CN208729640U (zh) | 2015-04-28 | 2019-04-12 | 米沃奇电动工具公司 | 一种旋转动力工具和用于其的换能器组件 |
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| US3965778A (en) * | 1974-09-19 | 1976-06-29 | Standard Pressed Steel Co. | Multi-stage tightening system |
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-
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 JP JP56132827A patent/JPS57173472A/ja active Granted
- 1981-08-26 DE DE19813133679 patent/DE3133679A1/de not_active Ceased
- 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 |
|---|---|
| FR2491803B3 (ja) | 1984-04-20 |
| US4413396A (en) | 1983-11-08 |
| JPS57173472A (en) | 1982-10-25 |
| GB2083248B (en) | 1984-06-06 |
| CA1169560A (en) | 1984-06-19 |
| FR2491803A1 (fr) | 1982-04-16 |
| DE3133679A1 (de) | 1982-04-15 |
| SE8104165L (sv) | 1982-03-03 |
| SE439991B (sv) | 1985-07-08 |
| GB2083248A (en) | 1982-03-17 |
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