WO2007099625A1

WO2007099625A1 - ねじ締め装置

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Publication number: WO2007099625A1
Application number: PCT/JP2006/303911
Authority: WO
Inventors: Tsutomu Honma
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2006-03-01
Filing date: 2006-03-01
Publication date: 2007-09-07
Also published as: KR100968559B1; US20080314197A1; KR20080091264A; JPWO2007099625A1

Abstract

　出力トルクが異なるモータの着脱交換が可能なねじ締め装置を開示する。ねじ締め装置は、出力トルクが異なる複数のモータを選択的に着脱可能な支持機構と、該モータの出力軸との連結および連結解除が可能な連結部を備え、支持機構に装着されたモータからの回転駆動力をねじ締め用ビットに伝達する伝達機構とを有する。

Description

明細書

ねじ締め装置

技術分野

[0001] 本発明は、ねじ締めトルクを制御する電動ドライバ等のねじ締め装置に関する。

技術背景

[0002] 従来の一般的なねじ締め装置では、駆動源であるモータと、該モータの出力をねじ締め用ビットに伝達する伝達機構とがー体不可分に固定されている。

[0003] 特殊な例として、特許文献 1には、ビット等の先端工具が装着される被駆動部を X

Yテーブル等の移動部材に固定するとともに、被駆動部材力分離配置されたモータを移動部材とは別の部材に固定し、モータと被駆動部とを伸縮可能な自在継手で連結したねじ締め装置が開示されている。但し、このねじ締め装置でも、被駆動部とモータとが一対一の不可分な関係にある点では、従来の一般的なねじ締め装置と同様である。

[0004] さらに、特許文献 2には、モータを備えた回転駆動部に対して、先端工具が装着される回転伝動部を着脱可能としたねじ締め装置が開示されている。回転伝動部は、屈曲した回転連結機構を有し、回転伝動部の回転駆動部に対する装着角度を変更することで先端工具の向きを変えることもできる。

[0005] また、出力トルクについても、従来のねじ締め装置では、ある狭い範囲に固定されていることが多い。特に、締め付けトルクを高精度に管理する必要のある精密機器用のねじ締めに用いられるねじ締め装置では、出力トルク範囲がきわめて狭い範囲に設定されている。

[0006] しかしながら、 1つの製品（例えば、精密機器)の組み立てに際しては様々な種類や大きさのねじが使用されることが多ぐ締め付けトルクもねじの種類等によって異なる。このような場合、従来は、要求される締め付けトルクごとに、出力トルク範囲が異なるねじ締め装置を交換しながら使用していた。つまり、要求される締め付けトルクごとにねじ締め装置を準備 (場合によっては設計)する必要があった。

[0007] このようにトルク範囲が異なる複数のねじ締め装置を準備する場合、ねじ締め装置単体だけではなぐそのねじ締め装置を制御する専用コントローラも併せて準備する必要があることが多い。ねじ締め装置のメーカーや仕様の違いによってコントローラを共通することが困難な場合が多いからである。このため、 1つの製品に対する生産設備としてのねじ締め装置およびコントローラの数が多くなり、生産ラインのコストが増大するという問題がある。

[0008] また、最近の製品生産ラインは自動化が進んでいるが、自動機に様々なねじ締め装置を交換可能に取り付ける場合には、それらねじ締め装置の外形寸法の統一も必要である。しかし、従来のねじ締め装置は、出力トルク範囲ごとに外径寸法も様々であり、自動機への適用が制限される場合も多い。

[0009] ところで、微細ねじの締め付けを行うねじ締め装置では、ビットの先端周囲をスリーブで囲み、該スリーブ内に空気負圧を発生させてねじを吸着できるようにしたものがある (例えば、特許文献 3参照)。ねじの吸着時には、スリーブの先端力突出したビットの先端力ねじの頭部に形成されたリセス内に挿入される。

[0010] ねじの微細化がさらに進むと、スリーブの先端からのビット先端の突出量 (つまりは、ビット先端に対するスリーブ先端の位置)をきわめて高精度に設定する必要が生ずる。該ビット突出量が大きすぎると、ビット先端がねじのリセスに挿入された状態でスリーブの先端とねじの頭部との間に隙間ができ、ねじを吸着することができないためである。

[0011] し力しながら、特許文献 3にて開示されているような従来のねじ締め装置は、ビット突出量をあまり高精度に設定できる機構を持っていない。

特許文献 1：特許第 2540710号公報

特許文献 2 :特開平 10— 15842号公報

特許文献 3：特開平 11― 58253号公報

発明の開示

[0012] 本発明は、要求される締め付けトルクごとのねじ締め装置全体の交換を不要とし、自動機への適用制限も少ないねじ締め装置を提供することを例示的な目的とする。また、本発明は、ビット先端のスリーブ先端からの突出量を簡単かつ高精度に調整（設定)できるねじ締め装置を提供することを例示的な目的とする。 [0013] 本発明の一側面としてのねじ締め装置は、出力トルクが異なる複数のモータを選択的に着脱可能な支持機構と、該モータの出力軸との連結および連結解除が可能な連結部を備え、支持機構に装着されたモータからの回転駆動力をねじ締め用ビットに伝達する伝達機構とを有することを特徴とする。

[0014] これにより、出力トルクが異なる複数のモータに対して伝達機構を共通して使用することができる。したがって、要求される締め付けトルクが異なる場合でも、ねじ締め装置全体ではなくモータを交換すればよい。これにより、要求される締め付けトルクの数に応じた数のモータを準備すれば足りる。さらに、該複数のモータに共通のコント口ーラを用意すれば、ねじ締めシステムのコストダウンを図ることができる。

[0015] また、伝達機構を、連結部とビットが連結される出力部とがこれらの軸方向に対して直交する方向にオフセットするように構成してもよい。これにより、特に小さなピッチで配置された複数のねじに対して複数のねじ締め装置を使用する際に、モータの外径が大きくても出力部（つまりはビット）を相互に近接するように小さなピッチで配置することができる。この場合に、例えば、連結部と出力部とを複数のユニバーサルジョイントを持った伝達機構によって連結するとよい。これにより、ギア伝達機構に特有なトルク変動要因をなくすることができ、ねじ締め装置の締め付けトルク変動を抑えることが可能となる。

[0016] さらに、支持機構を、互いに間隔を空けて配置された複数のシャフト部材を用いて構成するとよい。これにより、シャフト部材の間の空間をモータの交換作業や伝達機構の調整作業等を行い易くすることができる。

[0017] なお、上記ねじ締め装置と、支持機構に対して着脱が可能で、互いに出力トルクが異なる複数のモータとを有するねじ締めシステム、さらには該複数のモータの駆動を制御可能なコントローラを有するねじ締めシステムも本発明の他の側面を構成する。この場合に、各モータに、支持機構に対する着脱構造が共通化された装着部材を設けておくことで、モータの着脱作業を容易に行うことができる。

[0018] さらに、本発明の他の側面としてのねじ締め装置は、ねじ締め用ビットの先端部を囲むスリーブと、ビットの先端に対するスリーブの先端の軸方向位置を調整する第 1 の調整部材および第 2の調整部材とを有する。そして、第 1および第 2の調整部材を同一量操作した場合における第 2の調整部材によるスリーブの位置調整量が、第 1の調整部材によるスリーブの位置調整量よりも小さいことを特徴とする。

[0019] このねじ締め装置によれば、第 1の調整部材によってスリーブ先端とビット先端との位置関係を粗調整した後、第 2の調整部材によって該ビットの先端のスリーブ先端からの突出量を微調整することができる。これにより、第 1の調節部材に相当する調整部材しか有さない場合に比べて、スリーブ先端力のビット先端の突出量を高精度に設定することができる。したがって、微細ねじをスリーブ先端に確実に負圧吸着することがでさる。

[0020] 具体的には、例えば、第 1の調整部材に形成された第 1のねじ部を該ねじ締め装置の本体に形成された本体ねじ部に係合させ、第 1の調整部材に形成された第 2のねじ部を、スリーブと一体的に軸方向に移動可能な第 2の調整部材に形成された第 3のねじ部に係合させる。そして、第 2および第 3のねじ部のねじピッチを、第 1および本体ねじ部のねじピッチよりも小さくする。これにより、ねじピッチに差を設けるだけの簡単な構成で、上記作用効果を達成することができる。

[0021] なお、本体ねじ部に係合して第 1の調整部材の移動を阻止可能な第 1のロック部材と、第 3のねじ部に係合して第 2の調整部材の移動を阻止可能な第 2のロック部材とを設けるとよい。

[0022] これにより、第 1の調整部材による粗調整後に該第 1の調整部材をロックした状態で、第 2の調整部材による微調整が可能となる。したがって、微調整をより高精度に行うことができる。し力も、第 3のねじ部に係合する第 2のロック部材は、同じ第 3のねじ部に係合している第 1の調整部材に当接することで微調整後の第 2の調整部材をロックするため、該ロック時に第 2の調整部材を移動しにくくすることができる。

[0023] 本発明の他の目的と更なる特徴は、以下、添付図面を参照して説明される実施例において明らかになるであろう。

図面の簡単な説明

[0024] [図 1]本発明の実施例 1であるねじ締めシステムの外観図。

[図 2]実施例 1のねじ締めシステムの制御系を示すブロック図。

[図 3A]実施例 1のねじ締めシステムでねじ締めを行うハードディスク装置の平面図。 [図 3B]図 3Aに示すノ、ードディスク装置の側面図。

[図 4]実施例 1のねじ締めシステムの動作を示すタイミングチャート。

[図 5]実施例 1のねじ締めシステムのモータ制御部の構成を示すブロック図。

[図 6]実施例 1のねじ締めシステムにおけるウェイトタイマ等の設定例を示す表図。

[図 7A]実施例 1のねじ締めシステムの制御系の動作を示すフローチャート。

[図 7B]実施例 1のねじ締めシステムの制御系の動作を示すフローチャート。

[図 7C]実施例 1のねじ締めシステムの制御系の動作を示すフローチャート。

[図 8]本発明の実施例 2であるねじ締めシステムの制御系の構成を示すブロック図。

[図 9]本発明の実施例 3である位置決めシステムの制御系の構成を示すブロック図。圆 10]実施例 3の同期制御動作を示すタイミングチャート。

圆 11]本発明の実施例 4であるトルク測定装置の外観図。

[図 12]実施例 4のトルク測定装置の構成を示すブロック図。

[図 13]実施例 4のトルク測定装置の制御動作を示すフローチャート。

[図 14]実施例 4のトルク測定装置によるトルク測定結果の例を示す図。

[図 15]本発明の実施例 5であるトルク変動補正システムの構成を示すブロック図。

[図 16A]実施例 5のトルク変動補正手順を示すフローチャート。

[図 16B]実施例 5のトルク変動補正システムで用いるトルク補正データの例を示す図。

[図 17]実施例 5のトルク変動補正システムによる補正前後のトルク測定結果の例を示す図。

圆 18]本発明の実施例 6であるねじ締めドライバの構成を示す断面図。

圆 19]実施例 6のねじ締めドライバの一部構成を示す拡大断面図。

圆 20]実施例 6のねじ締めドライバの一部構成を示す斜視図。

圆 21]本発明の実施例 7であるねじ締めドライバの構成を示す斜視図。

[図 22]実施例 7のねじ締めドライバを応用したねじ締めシステムの構成例を示すプロック図。

圆 23]本発明の実施例 8であるねじ締めドライバの構成を示す断面図。

[図 24]実施例 8のねじ締めドライバの変形例を示す断面図。

発明を実施するための最良の形態 [0025] 以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。実施例 1

[0026] 図 1には、本発明の実施例 1であるねじ締めシステムの概略構成を示している。 1は本実施例のねじ締めシステム全体を示す。 2はねじ締めシステム 1の装置本体である。 3は装置本体 2に取り付けられた昇降機構であり、支持台 4を昇降移動させる。

[0027] 支持台 4の水平板 4a上には、複数台（図 1では 4台）のねじ締めドライバ（ねじ締め装置) Dが取り付けられている。これらのねじ締めドライバ Dは、水平板 4aに形成された貫通穴 4cを通して該水平板 4aの下方に延びるねじ締め用ビット Bを回転させ、該水平板 4aの下側に配置された不図示のワーク（ねじ締め対象物）に対するねじ締め動作を行う。

[0028] なお、図 1には、 4台のねじ締めドライバ Dを示した力この台数は例であり、 3台以下又は 5台以上のねじ締めドライバを設けてもよい。

[0029] MCは、メインコントローラであり、ドライバ Dごとに設けられたサーボコントローラ SC に動作開始コマンド等を送信する。メインコントローラ MCは、コンピュータによって構成されている。

[0030] 図 2には、上記ねじ締めシステムの制御系の概略構成を示している。ここでは、 6台のねじ締めドライバ（第 1〜第 6のねじ締めドライノく） D1〜D6を制御する場合について説明する。但し、図 2には、第 1, 2および第 6のねじ締めドライバ Dl, D2, D6のみを示している。

[0031] 各ねじ締めドライバは、駆動源としてのモータ Mと、下端 (先端）がねじの頭部に形成されたリセスに係合するねじ締め用ビット Bと、モータ M力も伝達された駆動力によりビット Bを駆動するビット駆動部 BDとを有する。図示しな、が、ビット駆動部 BD内には、ビット Bが着脱可能に結合される出力軸が配置されている。

[0032] 図中においてモータ Mとビット駆動部 BDとを保持するケーシング C内には、モータ Mの出力軸に取り付けられた入力ギア力上記出力軸と一体回転する駆動ギアに駆動力を伝達する減速ギア列が収納されている。モータ Mとしては、ブラシモータでもブラシレスモータでも使用できる。

[0033] SCは、図 1にも示したように、各ねじ締めドライバの駆動を直接制御するサーボコントローラであり、ねじ締めドライバごとに設けられている。

[0034] MCは、図 1にも示したメインコントローラであり、 6つのサーボコントローラ SCに対して、通信ライン ILを介して各種動作指令を送信する。

[0035] サーボコントローラ SCは、第 1および第 2のワイヤード ORライン OR1, OR2に接続された同期制御部 C1と、モータ Mに印加する電圧又は電流を制御するモータ制御部 C2とを有する。モータ制御部 C2は、 CPU等により構成される演算器 CALを有する。さらに、サーボコントローラ SCには、同期制御部 C1と第 1および第 2のワイヤード ORライン OR1, OR2との間の入出力回路を構成する第 1および第 2のトランジスタ T Rl, TR2が設けられている。第 1および第 2のトランジスタ TR1, TR2は、第 1および第 2のワイヤード ORライン OR1, OR2への出力を行うオープンコレクタを有する。

[0036] なお、本実施例ではトランジスタのオープンコレクタ出力を用いてワイヤード OR回路 (TTLロジックの出力を直結することにより負論理での ORゲートとなる回路）を構成しているが、トランジスタに代えて CMOSのオープンドレイン出力を用いてワイヤード OR回路を構成してもよ!/、。

[0037] また、図 2に示すように、第 1および第 2のワイヤード ORライン OR1, OR2の一端には、プルアップ抵抗 PRが接続されている。

[0038] 同期制御部 C1には、第 1のワイヤード ORライン OR1に接続された奇数ライン入力回路および奇数ライン出力回路と、第 2のワイヤード ORライン OR2に接続された偶数ライン入力回路および偶数ライン出力回路とが設けられている。ここにいう奇数ライン出力回路および偶数ライン回路は、後述するねじ締めドライバ D1〜D6における奇数回目および偶数回目の同期待ち状態を示す信号を出力する回路であり、奇数ライン入力回路および偶数ライン入力回路は、第 1のワイヤード ORライン OR1および第 2のワイヤード ORライン OR2の状態を検出するための回路である。

[0039] このように構成されたねじ締めシステムは、例えば図 3Aおよび図 3Bに示すワークとしてのハードディスク装置における磁気ディスクのクランプねじ締め工程に使用される。図 3Aはハードディスク装置の磁気ディスク部 20の平面図、図 3Bはその側面図である。

[0040] 磁気ディスク部 20は、スぺーサ 22を挟んで上下に重ねられた 2枚の磁気ディスク 2 1と、該磁気ディスク 21を回転駆動するスピンドルモータ 23とを有する。スピンドルモータ 23の外周には、軸受け 24と磁気ディスク 21とスぺーサ 22とが同心状に積層配置されており、上側の磁気ディスク 21上にはクランプ板 25が配置されている。クランプ板 25は、図 3Aに示すように、正 6角形の頂点位置にそれぞれ配置された 6つのねじ SRによってスピンドルモータ 23の回転出力部に結合される。これにより、スピンドルモータ 23の回転とともに磁気ディスク 21が回転し、不図示の磁気読み書き手段によつて磁気ディスク 21上にデータを書き込んだり書き込まれたデータを読みとつたりする。なお、本実施例では、 6つのねじ SRは全て右ねじである。但し、全てのねじ SRを左ねじとしてちょい。

[0041] 本実施例では、クランプ板 25のねじ締めを行う場合に、まず、ねじの頭部がクランプ板 25に接する（着座する）まで該ねじを締め込み、その後、各ねじの締め付けトルクを最終締め付けトルクまで段階的に上げていく。このとき、 6本のねじ SRを、図 3A において対角位置関係にある 2本のねじが一組となるようにして三組に分ける。すなわち、図 3Aに番号 1〜6で示した順番でねじ SRのうち、 1番と 2番のねじ SRを一組とし、 3番と 4番のねじ SRを一組とする。さらに、 5番と 6番のねじ SRを一組とする。そして、同じ組の 2本のねじの着座までの締め込みとその後の段階的な締め付けトルクァップは同時に行う一方、これらの組間において着座までの締め込みの開始と各段階の締め付けトルクアップの開始には時間差を持たせるようにする。 1番から 6番のねじ SRの締め付けはそれぞれ、第 1〜第 6のねじ締めドライバ D1〜D6が行う。つまり、ドライバ Dl, D2が 1つの組して、ドライバ D3, D4が他の組として、さらにドライバ D5, D6が別の一組として同期制御される。

[0042] 但し、クランプ板 25のねじ締め方法はこれに限らない。例えば、 1番から 6番のねじ SRをまずこの順番 (星形順)で着座させ、その後、同じ順番で締め付けトルクを段階的に上げていくようにしてもよい。また、 6本のねじ SRを互いに隣り合わない 3本のねじ SRを含む二組 (他例えば、 1, 4, 5番のねじ SRと、 2, 3, 6番のねじ SR)に分け、同じ組の 3本のねじの着座までの締め込みとその後の段階的な締め付けトルクアップは同時に行い、これらの組間において着座までの締め込みの開始と各段階の締め付けトルクアップの開始には時間差を持たせるようにしてもょ、。 [0043] また、本実施例では、 6本のねじ SRでクランプ締めを行う場合にっ、て説明するが、本発明において、ねじの本数は 6本以外の偶数本でも奇数本でもよい。

[0044] 図 4には、上述した 2つドライバを一組としたクランプ締め同期制御における着座動作および締め付けトルクアップ動作の制御手順と動作タイミングとを示している。

[0045] 図 4中の（a)〜（c)は各組のねじ締めドライバの着座動作および締め付けトルクアツプ動作 (以下、単にトルクアップ動作と、う）でのモータ電圧指令値の変化を示してヽる。モータ電圧指令値は、ねじ締めドライバの出力トルクに比例すると考えてよい。また、（d)〜 (f)は各組のねじ締めドライバの動作状態を示して、る。

[0046] (a)〜（i)において、 1番と 2番のねじ SRを締め付ける第 1,第 2のねじ締めドライバ Dl, D2およびこれを制御するサーボコントローラ SCを「ドライバ 1,ドライバ 2」と、 3 番と 4番のねじ SRを締め付ける第 3,第 4のねじ締めドライバ D3, D4およびこれを制御するサーボコントローラ SCを「ドライバ 3,ドライバ 4」と表記している。同様に、 5番と 6番のねじ SRを締め付ける第 5,第 6のねじ締めドライバ D5, D6およびこれを制御するサーボコントローラ SCを「ドライバ 5,ドライバ 6」と表記する。以下の説明でも、この呼称を用いる。

[0047] また、（g)〜 (i)は各組のドライバに対して設けられたサーボコントローラ SCにおける偶数および奇数ラインの出力状態を示している。さらに、（j)は第 2のワイヤード OR ライン（以下、偶数ワイヤード ORラインと、う） OR2と第 1のワイヤード ORライン（以下、奇数ワイヤード ORラインと!/、う） OR1の状態を示して!/、る。

[0048] (g)〜 (j)において、本実施例では負論理を使用するため、信号レベルが高い方がオフ状態 (非アクティブ又は Hレベル)を、信号レベルが低、方がオン状態 (ァクティブ又は Lレベル）を示す。

[0049] メインコントローラ MCからの起動待機信号が各サーボコントローラ SCに送信されると、各サーボコントローラ SCはモータ制御部 C2の立ち上げ動作や同期制御部 C1の初期化状態の確認動作等を含む起動待ち動作を行う。また、メインコントローラ MC は、通信ライン ILを通じて各ドライバ (サーボコントローラ SC)に対して、後述する各同期点での動作を記述した指示データを送信する。各ドライバでは、フラッシュメモリや EEPROMなどのメモリに該指示データを記憶する。各ドライバは、各同期点を設定 (判定若しくは検出）すると、該メモリに保存された指示データに従って動作する。

[0050] 起動待ち動作中では、後述する初期化動作によって、すべての組のドライバ 1〜6 の偶数ライン出力はオフ状態に、奇数ライン出力はオン状態になっている。また、これにより、偶数ワイヤード ORライン OR2はオフ状態に、奇数ワイヤード ORライン OR 1はオン状態になっている。

[0051] また、モータ制御部 C2 (演算器 CAL)は、後述する同期待ち状態になった回数をカウントするカウンタ機能を有する。後述する初期化動作によってこの同期待ちカウンタは 0にセットされている。なお、メインコントローラ MCも、同期待ちカウンタ機能を有してもよいし、各ドライノからの通信によりこのカウント値の情報を受け取ってもよい

[0052] さらに、この起動待ち動作中に、ねじ SRの各ドライバおよび磁気ディスク部 20のねじ穴へのセッティングが行われる。

[0053] 各ドライバでは、メインコントローラ MC力も起動信号を受けると、同期待ちカウンタを 0から 1インクリメントする。そして、偶数ライン出力をオン状態に、奇数ライン出力をオフ状態に切り替える。図 4では、メインコントローラ MCからの起動信号の送信時間差や各ドライバでの動作特性のばらつき等に起因して、ドライバ 5, 6の起動待ち動作が他のドライバに比べて長時間を要した場合を示している。

[0054] ドライバ 1〜6のうちいずれかの起動待ち動作が完了し、該ドライバの偶数ライン出力がオン状態になると、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態のままである力偶数ワイヤード ORライン OR2はオフ状態力もオン状態に切り替わる。

[0055] そして、すべてのドライバ 1〜6の起動待ち動作が完了すると、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のまま、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態からオフ状態に切り替わる。

[0056] 各ドライバは奇数ワイヤード ORライン OR1がオン状態力オフ状態となった時点を奇数番目の同期点 (ここでは、同期点 1)に設定する。

[0057] そして、同期点 1の設定の直後にドライバ 1, 2は、モータ Mを回転させ、 1番と 2番のねじ SRを着座するまで締め込む（以下、これを着座動作と!/、う)。

[0058] ここで、図 5には、各ドライバにおけるモータ制御部 C2内の回路構成の一部を示している。図 5において、 Mはモータであり、 Tは該モータ Mの回転速度を検出するために設けられたタコジェネレータである。タコジェネレータ Tから出力されたアナログ信号は、 AZD変換器 AD2で回転速度を示すデジタル信号に変換され、モータ制御部 C2内の演算器 (CPU等) CALに入力される。

[0059] また、 DAは、メモリから演算器 CALを介して入力されたデジタル信号としてのモー

からの出力信号は、増幅器 Aによって所定レベルに増幅され、モータ Mに印加される。これにより、モータ Mは、モータ電圧指令値に対応した速度又はトルク出力状態で回転する。モータ Mには、該モータ Mに流れている電流（モータ電流）のアナログ値をデジタル値に変換する AZD変 ^^ADlが接続されて、る。 A/D変 ^^ADlからの出力は、演算器 CALに入力される。

[0060] 図 5の構成によれば、ねじ SRが着座するまでは、ねじ SRとクランプ板 25のねじ穴との間に作用する摩擦トルクに対応する小さな電流でドライバが回転する。このとき、モータ M内で発生する逆起電力によって自動的に速度フィードバックが掛カるので、モータ電圧指令値とモータ回転速度とはほぼ比例する（ここでの比例定数は、逆起電力定数である)。

[0061] ねじ SRが着座した後は、ドライバの回転が急停止するため、モータ Mの逆起電力はほぼゼロになる。このため、モータ電圧指令値とモータ電流はほぼ比例するようになる。

[0062] したがって、ねじ SRが着座するまでの回転中は、モータ電圧指令値はモータ回転速度の指令値となり、ねじが着座した後はモータ電圧指令値はモータ電流、つまりは出力トルクの指令値となる。ここでの比例定数は、モータ卷線抵抗や電流計測用抵抗など、モータ Mに直列に接続されているすべての抵抗成分の和となる。

[0063] 逆起電力定数と抵抗値に頼らず、より正確な回転速度制御やトルク制御が必要な場合には、タコジェネレータ Tからの信号をフィードバックしたり、 AZD変翻 AD1 による電流測定値をフィードバックしたりしてもよい。回転速度検出は、タコジェネレータの代わりに、ロータリエンコーダを用い、その出力パルス信号の時間間隔測定値の逆数から回転速度を求めてもよ!、。 [0064] モータ Mがブラシレスモータである場合でも、機械的なブラシの代わりにホール素子やロータリエンコーダ等の信号を使用して電気的に転流制御を行えば、ブラシモータと同様に回転速度やトルクの制御が可能である。

[0065] 着座判定は、タコジェネレータ Tやロータリエンコーダ等による回転速度測定値が規定値以下に低下したことを検出することで行うことができる。また、モータ電流を測定中に急激に電流が増加したこと、つまりはトルクが増加したことを検出して、着座と半 IJ定してちよい。

[0066] 図 4中に示した「回転→→→着座」の期間では、所望のモータ回転数を得るためのモータ電圧指令値を目標値として与えてモータ Mを回転させておき、指定した電圧変更レートで目標値まで電圧を上昇させる。そして、指定のホールドタイマのカウント中、その電圧を保持して回転を続行させる。

[0067] ねじの着座に要する時間 + a時間をホールドタイマに設定して、このホールドタイマのカウントアップによって着座完了と判定してもよい。但し、マージン時間としての a時間分、着座後のトルクアップ開始が遅れる。このような場合は、上述した回転速度やモータ電流による着座判定方法によってホールド期間を抜けるようにプログラミングしておくことにより、着座後のトルクアップを速やかに開始することができる。なお、ホールドタイマ時間を過ぎても着座が検出されない場合は、エラー判定させ、ねじ締めを中止させるようにすることもできる。

[0068] 再び図 4において、ドライバ 1, 2では、 1番と 2番のねじ SRの着座を検出すると、次の偶数番目の同期点 2の待ち状態に入る。このとき、ドライバ 1, 2の演算器 CALは、同期待ちカウンタを 1から 1インクリメントして、 2とする。また、ドライバ 1, 2では、偶数ライン出力をオン状態力オフ状態に切り替え、奇数ライン出力をオフ状態力オン状態に切り替える。これにより、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のままである力奇数ワイヤード ORライン OR1はオフ状態力もオン状態に切り替わる。なお、この同期待ち状態では、ドライバ 1, 2は着座動作完了時点での出力トルクを維持する

[0069] また、ドライバ 3, 4およびドライバ 5, 6に関しては、同期点 1から所定のウェイトタイマのカウントを開始する。ドライバ 5, 6のウェイトタイマは、ドライバ 3, 4のウェイトタイマよりも長く設定される。

[0070] そして、ドライバ 3, 4は、ウェイトタイマがカウントアップすると、前述したドライバ 1, 2 と同様に、着座動作を開始する。

[0071] なお、図 4には、ドライバ 3, 4の着座動作の開始が、ドライバ 1, 2の着座動作の完了より少し前に開始される場合を示している。そして、着座動作が完了（3番と 4番のねじ SRの着座を検出）すると、ドライバ 3, 4は次の同期点 2の待ち状態に入る。このとき、ドライバ 3, 4の演算器 CALは、同期待ちカウンタを 1から 1インクリメントして、 2とする。また、ドライバ 3, 4では、偶数ライン出力をオン状態力もオフ状態に切り替え、奇数ライン出力をオフ状態力もオン状態に切り替える。この時点では、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のままで、奇数ワイヤード ORライン OR1もオン状態のままである。ドライバ 3, 4も、この同期待ち状態において着座動作完了時点での出力トルクを維持する。

[0072] また、ドライバ 5, 6は、ウェイトタイマがカウントアップすると、着座動作を開始する。

なお、図 4には、ドライバ 5, 6の着座動作の開始が、ドライバ 3, 4の着座動作の完了より少し前 (但し、ドライバ 1, 2の着座動作の完了後）に開始される場合を示している。そして、着座動作が完了（5番と 6番のねじ SRの着座を検出）すると、ドライバ 5, 6 は次の同期点 2の待ち状態に入る。このとき、ドライバ 5, 6の演算器 CALは、同期待ちカウンタを 1から 1インクリメントして、 2とする。また、ドライバ 5, 6では、偶数ライン出力をオン状態力オフ状態に切り替え、奇数ライン出力をオフ状態力オン状態に切り替える。これにより、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態力もオフ状態に切り替わる。一方、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態のままである。ドライバ 5, 6 も、この後、着座動作完了時点での出力トルクを維持する。

[0073] 各ドライバは、偶数ワイヤード ORライン OR2がオン状態力オフ状態に切り替わつたこと〖こより、同期点 2を設定する。

[0074] ドライバ 1, 2は、同期点 2の設定後、すぐにモータ電圧指令値の第 1目標トルクに対応する値までの増加（トルクアップ動作)を開始する。これにより、ドライバ 1, 2の出力トルクおよび 1, 2番のねじ SRの締め付けトルクが徐々に増加し始める。また、ドラィバ 3, 4およびドライバ 5, 6は、同期点 2からウェイトタイマのカウントを開始する。ここでも、ドライバ 5, 6のウェイトタイマは、ドライバ 3, 4のウェイトタイマよりも長く設定される。このことは、以下のトルクアップの各段階でも同様である。

[0075] ドライバ 1, 2において出力トルクが第 1目標トルクまで増加すると、すなわちモータ電圧指令値が第 1目標トルクに対応する値まで増加すると、次の奇数番目の同期点 3の待ち状態に入る。このとき、ドライバ 1, 2の演算器 CALは、同期待ちカウンタを 2 から 1インクリメントして、 3とする。また、ドライバ 1, 2では、偶数ライン出力をオフ状態力オン状態に切り替え、奇数ライン出力をオン状態力オフ状態に切り替える。これにより、偶数ワイヤード ORライン OR2はオフ状態力もオン状態に切り替わる。一方、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態のままである。

[0076] なお、この同期待ち状態では、ドライバ 1, 2は増カロした出力トルク (第 1目標トルク）を維持する。このトルク維持の時間は、他の組のドライバに対してウェイトタイマが設けられたことで結果的に生じたものである。この間にトルクを十分安定させることができる。このことについては、他の組のドライバについても同様である。

[0077] ドライバ 3, 4では、ウェイトタイマがカウントアップすると、前述したドライバ 1, 2と同様に、第 1目標トルクまでのトルクアップ動作を開始する。なお、図 4には、ドライバ 3, 4のトルクアップ動作の開始力ドライバ 1, 2のトルクアップ動作の完了とほぼ同時に開始される場合を示している。そして、トルクアップ動作が完了すると、ドライバ 3, 4は次の同期点 3の待ち状態に入る。このとき、ドライバ 3, 4の演算器 CALは、同期待ちカウンタを 2から 1インクリメントして、 3とする。また、ドライバ 3, 4では、偶数ライン出力をオフ状態力オン状態に切り替え、奇数ライン出力をオン状態力オフ状態に切り替える。この時点では、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のままで、奇数ワイヤード ORライン OR1もオン状態のままである。ドライバ 3, 4も、この同期待ち状態にぉ、てトルクアップ動作完了時点での出力トルク (第 1目標トルク）を維持する。

[0078] さらに、ドライバ 5, 6は、ウェイトタイマがカウントアップすると、第 1目標トルクまでのトルクアップ動作を開始する。なお、図 4には、ドライバ 5, 6のトルクアップ動作の開始力ドライバ 3, 4のトルクアップ動作作の完了より少し前（但し、ドライバ 1, 2のトルクァップ動作の完了後）に開始される場合を示している。そして、トルクアップ動作が完了すると、ドライバ 5, 6は次の同期点 3の待ち状態に入る。このとき、ドライバ 5, 6の演算器 CALは、同期待ちカウンタを 2から 1インクリメントして、 3とする。また、ドライバ 5 , 6では、偶数ライン出力をオフ状態力もオン状態に切り替え、奇数ライン出力をオン状態力オフ状態に切り替える。これにより、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のままである力奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態力オフ状態に切り替わる。ドライバ 5, 6も、この後、トルクアップ動作完了時点での出力トルク（第 1目標トルク）を維持する。

[0079] なお、図 4では、各組のドライバのトルクアップ動作が同時に完了しているように示しているが、実際には、サーボコントローラ SCやモータ Mの動作特性のばらつきに起因して、ドライバごとにトルクアップ動作に要する時間が異なることが多い。この場合は、同じ組のドライバでも、先にトルクアップ動作が完了した方の偶数ライン出力および奇数ライン出力の切り替え力まだトルクアップ動作が完了していないドライバよりも早く行われることになる。しかし、切り替わるべきワイヤード ORラインの状態は、最後の 1つのドライバがトルクアップ動作を完了した時点で切り替わるので、全ドライバのトルクアップ動作の完了を待って同期点が設定される。

[0080] 各ドライバは、奇数ワイヤード ORライン OR1がオン状態力もオフ状態に切り替わつたこと〖こより、同期点 3を設定する。

[0081] ドライバ 1, 2は、同期点 3の設定後、すぐに第 2目標トルクまでのトルクアップ動作を開始する。また、ドライバ 3, 4およびドライバ 5, 6は、同期点 3からウェイトタイマのカウントを開始する。

[0082] ドライバ 1, 2において出力トルクが第 2目標トルクまで増加すると、すなわちモータ電圧指令値が第 2目標トルクに対応する値まで増加すると、次の偶数番目の同期点 4の待ち状態に入る。このとき、ドライバ 1, 2の演算器 CALは、同期待ちカウンタを 3 から 1インクリメントして、 4とする。また、ドライバ 1, 2では、偶数ライン出力をオン状態力オフ状態に切り替え、奇数ライン出力をオフ状態力オン状態に切り替える。これにより、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のままである力奇数ワイヤード OR ライン OR1はオフ状態力もオン状態に切り替わる。なお、この同期待ち状態では、ドライバ 1, 2は増カロした出力トルク (第 2目標トルク)を維持する。

[0083] また、ドライバ 3, 4では、ウェイトタイマがカウントアップすると、第 2目標トルクまでのトルクアップ動作を開始する。そして、トルクアップ動作が完了すると、ドライバ 3, 4は次の同期点 4の待ち状態に入る。このとき、ドライバ 3, 4の演算器 CALは、同期待ちカウンタを 3から 1インクリメントして、 4とする。ドライバ 3, 4では、偶数ライン出力をォン状態力オフ状態に切り替え、奇数ライン出力をオフ状態力オン状態に切り替える。この時点では、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のままで、奇数ワイヤード ORライン OR1もオン状態のままである。ドライバ 3, 4も、この同期待ち状態において増加した出力トルク (第 2目標トルク)を維持する。

[0084] さらに、ドライバ 5, 6は、ウェイトタイマがカウントアップすると、第 2目標トルクまでのトルクアップ動作を開始する。そして、トルクアップ動作が完了すると、ドライバ 5, 6は次の同期点 4の待ち状態に入る。このとき、ドライバ 5, 6の演算器 CALは、同期待ちカウンタを 3から 1インクリメントして、 4とする。また、ドライバ 5, 6では、偶数ライン出力をオン状態力オフ状態に切り替え、奇数ライン出力をオフ状態力オン状態に切り替える。これにより、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態力もオフ状態に切り替わる。一方、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態のままである。ドライバ 5, 6も、この後、トルクアップ動作完了時点での出力トルク (第 2目標トルク）を維持する。

[0085] 各ドライバは、偶数ワイヤード ORライン OR2がオン状態力オフ状態に切り替わつたこと〖こより、同期点 4を設定する。

[0086] ドライバ 1, 2は、同期点 4の設定後、すぐに第 3目標トルクまでのトルクアップ動作を開始する。また、ドライバ 3, 4およびドライバ 5, 6はそれぞれのウェイトタイマのカウントアップ後、第 3目標トルクまでのトルクアップ動作を開始する。各ドライバは、トルクァップ動作完了により、次の同期点 5の待ち状態に入り、同期待ちカウンタを 5に設定する。また、偶数ライン出力をオフ状態力もオン状態に切り替え、奇数ライン出力をォン状態力オフ状態に切り替える。いずれかのドライバの偶数ライン出力がオフ状態力オン状態に切り替わることで、偶数ワイヤード ORライン OR2はオフ状態力もオン状態に切り替わる。

[0087] そして、ドライバ 5, 6のトルクアップ動作が完了することで、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のままである力奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態力オフ状態に切り替わる。各ドライバは、トルクアップ動作完了時点での出力トルク (第 3目標トルク)を維持する。

[0088] 各ドライバは、奇数ワイヤード ORライン OR1がオン状態力もオフ状態に切り替わつたこと〖こより、同期点 5を設定する。

[0089] ドライバ 1, 2は、同期点 5の設定後、すぐに最終目標トルクまでのトルクアップ動作を開始する。また、ドライバ 3, 4およびドライバ 5, 6はそれぞれのウェイトタイマのカウントアップ後、最終目標トルクまでのトルクアップ動作を開始する。

[0090] ここで、最終目標トルクまでのトルクアップ段階では、各ドライバは、出力トルクが最終目標トルクに到達した後、該最終目標トルクでのねじ SRの締め付け状態を安定ィ匕させるため、所定のホールドタイマのカウントが完了してから、次の同期点 6の待ち状態に入り、同期待ちカウンタを 6に設定する。さらに偶数ライン出力をオン状態カもォフ状態に切り替え、奇数ライン出力をオフ状態力オン状態に切り替える。いずれかのドライバの奇数ライン出力がオフ状態力もオン状態に切り替わることで、奇数ワイヤード ORライン OR1はオフ状態力オン状態に切り替わる。

[0091] ドライバ 5, 6のトルクアップ動作およびホールドタイマカウントが完了することで、偶数ワイヤード ORライン OR2がオン状態力もオフ状態に切り替わる。一方、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態のままである。

[0092] 各ドライバは、偶数ワイヤード ORライン OR2がオン状態力オフ状態に切り替わつたことにより、同期点 6を設定する。ドライバ 1, 2は、同期点 6の設定後、すぐにモータ電圧指令値の減少によるトルクダウン動作を開始する。また、ドライバ 3, 4およびドラィバ 5, 6はそれぞれのウェイトタイマのカウントアップ後に、トルクダウン動作を開始する。

[0093] 各ドライバは、トルクダウン動作の完了により、次の同期点 7の待ち状態に入り、同期待ちカウンタを 7に設定する。さらに、偶数ライン出力をオフ状態力もオン状態に切り替え、奇数ライン出力をオン状態力もオフ状態に切り替える。いずれかのドライバの偶数ライン出力がオフ状態力もオン状態に切り替わることで、偶数ワイヤード ORライン OR2はオフ状態力オン状態に切り替わる。

[0094] そして、ドライバ 5, 6のトルクダウン動作が完了することで、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のままである力奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態力オフ状態に切り替わる。

[0095] 各ドライバは、奇数ワイヤード ORライン OR1がオン状態力もオフ状態に切り替わつたことにより、同期点 7を設定する。各ドライバは、同期点 7の設定に応じて同期待ちカウンタのカウント値を 0にリセットする。さらに、偶数ライン出力をオン状態力もオフ状態に切り替え、奇数ライン出力をオフ状態力オン状態に切り替える。これにより、偶数ワイヤード ORライン OR2がオン状態力オフ状態に切り替わり、奇数ワイヤード O Rライン OR1はオフ状態力オン状態に切り替わる。これらの動作は、前述した初期化動作である。こうして一連のねじ締め動作が完了する。

[0096] なお、本実施例では、ねじ締め動作の終了により初期化動作を行うが、起動待ち動作中に初期化動作を行うようにしてもょヽ。

[0097] 図 6 (a)〜（c)には、ドライバ 1, 2、ドライバ 3, 4およびドライバ 5, 6の各同期点からのウェイトタイマ、モータ電圧指令目標値（目標トルク)およびホールドタイマの設定例を示している。また、同図には、同期待ち状態が解除されるタイムアウト時間、一連のねじ締め動作での同期処理の «I続と終了の区別、トルクアップ Zダウン時のモータ電圧指令値の変更レートおよび着座検出によるホールド状態からの脱出の有無も併せて例示している。

[0098] なお、図 6 (b) , (c)では、ドライバ 3, 4およびドライバ 5, 6における各段階でのゥェイトタイマ値が同じになるように設定されてヽるが、これらが異なるように設定してもよい。

[0099] 図 7Aから図 7Cには、各ドライバのモータ制御部 C2 (演算器 CAL)において実行されるコンピュータプログラムであって、同期とりに関する動作を制御するためのプログラムの内容を示している。

[0100] 図 7Aには、本実施例では一連のねじ締め動作の終了時に行われる各ドライバでの初期化動作の制御フローチャートを示している。まず、ステップ（図では Sと略記する)演算器 CALは、同期点 7が設定されることに応じて、初期化動作を開始する。ステツプ 62では、同期待ちカウンタのカウント値を 0にリセットする。

[0101] 次に、ステップ 63では、偶数ライン出力をオフ状態に、奇数ライン出力をオン状態に設定する。これにより、偶数ワイヤード ORライン OR2がオフ状態に設定され、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態に設定される。そして、ステップ 64でこの初期化フローを終了する。

[0102] 図 7Bには、各ドライバで着座動作完了およびトルクアップ Zダウン動作完了とともに行われる偶数および奇数ライン出力の状態設定に関するフローチャートを示している。まず、ステップ 65で着座動作完了およびトルクアップ Zダウン動作完了を検知すると、ステップ 66に進む。

[0103] ステップ 66では、同期待ちカウンタ値を 1インクリメントする。次に、ステップ 67では、同期待ちカウンタ値が奇数か偶数かを判別する。奇数の場合は、ステップ 68に進み、偶数ライン出力をオン状態に、奇数ライン出力をオフ状態に設定する。全てのドライバがこの状態となることで、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態であるが、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態力もオフ状態に切り替わることになる。

[0104] 一方、ステップ 67において、同期待ちカウンタ値が偶数の場合は、ステップ 69に進み、偶数ライン出力をオフ状態に、奇数ライン出力をオン状態に設定する。全てのドライバがこの状態となることで、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態であるが、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態力もオフ状態に切り替わることになる。

[0105] 図 7Cには、同期判定フローチャートを示している。ステップ 71で、同期判定動作を開始すると、次にステップ 72では、同期待ちカウンタ値が奇数か偶数かを判別する。奇数の場合は、ステップ 73に進む。ステップ 73では、奇数ワイヤード ORライン OR1 がオン状態力オフ状態かを判別する。オン状態の場合は、ステップ 73を繰り返す。また、オフ状態の場合は、前回のルーチンでオン状態と判別された場合に限り、ステツプ 75に進み、同期をとるべき状態と判定するとともに、同期待ちカウンタ値と同じ番号の同期点を設定する。そして、ステップ 72に戻る。

[0106] 一方、ステップ 72で同期待ちカウンタ値が偶数と判別した場合は、ステップ 74に進む。ステップ 74では、偶数ワイヤード ORライン OR2がオン状態かオフ状態かを判別する。オン状態の場合は、ステップ 74を繰り返す。また、オフ状態の場合は、前回のルーチンでオン状態と判別された場合に限り、ステップ 75に進み、同期をとるべき状態と判定するとともに、同期待ちカウンタ値と同じ番号の同期点を設定する。そして、ステップ 72に戻る。 [0107] 以上説明したように、本実施例によれば、ねじと同数のドライバを用意しながらも、各組ドライバ (又は各ドライノの同期後の着座動作およびトルクアップ動作の開始タイミングに差を設けているので、クランプ板 25や磁気ディスク 21の傾きを防止しながら段階的なねじ締め動作 (トルクアップ)を短時間で行うことができる。

[0108] また、すべてのねじ SRに対して同時にトルクアップ動作を行わないため、クランプ板 25や磁気ディスク 21に作用する回転力が小さくなり、右ねじ (若しくは左ねじ)だけでクランプねじ締めが可能である。

[0109] さらに、各トルクアップ段階でウェイトタイマを設定することにより、最終目標トルク到達後のホールド時間だけでなぐトルクアップ途中にぉ、てもホールド時間を設けることができる。このため、各トルクアップ段階でトルクが十分安定して力次のトルクアツプ段階に移行することができる。これにより、クランプ板 25等の傾きをより確実に防止できる。

[0110] また、図 4 (a)〜（c)に示したように、トルクアップ指令値 (モータ電圧指令値)を有限の傾きを持った直線として、るので、クランプ板 25等の傾きをより確実に防止できる。

[0111] また、本実施例では、 2本のワイヤード ORラインに各ドライバを接続するだけで、すなわち同期制御に関してサーボコントローラ SCよりも上位のコントローラを設けなくても同期回路が構成でき、ドライバの数も任意に選択することができる。さらに、同期待ち状態に入ったタイミングで 2本のワイヤード ORラインの状態をそれぞれ反転させ、奇数回目の同期点と偶数回目の同期点とで同期判定に使用するワイヤード ORラインを切り替えることにより、 2本のワイヤード ORラインを設けるだけで多数のドライバの同期とりを行える。したがって、同期回路を簡単かつ安価に構成することができる。し力も、同期制御のために、複雑な判定フローが必要ないので、同期判定処理を高速に行うことができる。

実施例 2

[0112] 図 8には、本発明の実施例 2であるねじ締めシステムによるねじ締め動作の制御手順と動作タイミングを示している。本実施例は、実施例 1で説明した全ドライバ D1〜D 6のうち第 1〜第 5ドライバ D1〜D5 (以下、ドライバ 1〜5という）によって、クランプ板 2 5等のワークに対して 5つのねじを締め付ける場合の例を示している。なお、本実施例におヽて、実施例 1と共通する構成要素には実施例 1と同符号を付す。

[0113] 実施例 1では、同期後の各組ドライバの着座動作およびトルクアップ動作の開始タイミングに差を設けた場合について説明したが、本実施例では、同期後の全ドライバの着座動作およびトルクアップ動作を同時に開始する場合について説明する。

[0114] 図 8中の (a)〜 (e)は各ドライバの動作状態と、各ドライバに対して設けられたサーボコントローラ SCにおける偶数および奇数ラインの出力状態とを示している。さらに、

(f)は偶数ワイヤード ORライン OR2と奇数ワイヤード ORライン OR1の状態を示している。また、（g)には、全ドライバの状態を示す。

[0115] 本実施例でも、負論理を使用するため、信号レベルが高い方がオフ状態 (非ァクテイブ又は Hレベル）を、信号レベルが低、方がオン状態（アクティブ又は Lレベル）を示す。

[0116] メインコントローラ MCからの起動待機信号が各ドライバ（サーボコントローラ SC)に送信されると、各ドライバでは、メインコントローラ MCからのねじ締め開始コマンド待ち状態となる。なお、この開始コマンド待ち状態では、後述する初期化動作によって、すべてのドライバ 1〜5の偶数ライン出力はオフ状態に、奇数ライン出力はオン状態になっている。これにより、偶数ワイヤード ORライン OR2はオフ状態に、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態になっている。

[0117] また、各ドライバ (サーボコントローラ SCに設けられた演算器 CAL)は、同期待ち状態になった回数をカウントするカウンタ機能を有する。後述する初期化動作によってこの同期待ちカウンタは 0にセットされている。なお、メインコントローラ MCも、同期待ちカウンタ機能を有してもよいし、各ドライノからの通信によりこのカウント値の情報を受け取ってもよい。

[0118] この開始コマンド待ちの前又は開始コマンド待ち中に、ねじの各ドライバおよびヮークのねじ穴へのセッティングが行われる。

[0119] そして、メインコントローラ MC力も各ドライバに開始コマンドが送信され、それを各ドライバで受信すると、各ドライバでは、同期待ちカウンタを 0から 1インクリメントする。また、偶数ライン出力をオフ状態力もオン状態に、奇数ライン出力をオン状態力もオフ状態に切り替える。図 8では、メインコントローラ MCからの開始コマンドの送信時間差や各ドライバの動作特性のばらつき等に起因して、各ドライバの開始コマンド待ち状態の終了に時間差が生じて!/、る様子を示す。

[0120] ドライバ 1〜5のうちいずれかが開始コマンド待ち状態を終了し、該ドライバの偶数ライン出力がオン状態になると、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態のままである力偶数ワイヤード ORライン OR2はオフ状態力オン状態に切り替わる。

[0121] そして、すべてのドライバ 1〜5の開始コマンド待ち状態が完了すると、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のまま、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態からオフ状態に切り替わる。

[0122] 各ドライバは奇数ワイヤード ORライン OR1がオン状態力オフ状態となった時点を奇数番目の同期点 (ここでは、同期点 1)に設定する。

[0123] そして、各ドライバでは、同期点 1の設定の直後にモータ Mを回転させ、ねじを着座するまで締め込む (すなわち、着座動作を行う）。

[0124] 実施例 1にて説明したのと同様の方法によってねじの着座を検出したドライバでは、次の偶数番目の同期点 2の待ち状態に入る。このとき、そのドライバでは、同期待ちカウンタを 1から 1インクリメントして、 2とする。また、偶数ライン出力をオン状態からォフ状態に切り替え、奇数ライン出力をオフ状態力オン状態に切り替える。

[0125] いずれかのドライバの着座検出（すなわち、偶数ライン出力のオン状態力オフ状態への切り替えと、奇数ライン出力のオフ状態力もオン状態への切り替え）により、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のままである力奇数ワイヤード ORライン OR 1はオフ状態力もオン状態に切り替わる。なお、この同期待ち状態では、各ドライバは着座動作完了時点での出力トルクを維持する。

[0126] そして、全てのドライバで着座検出がなされると、奇数ワイヤード ORライン OR1はォン状態のままである力偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態力オフ状態に切り替わる。

[0127] 各ドライバは、偶数ワイヤード ORライン OR2がオン状態力もオフ状態に切り替わつたこと〖こより、同期点 2を設定する。

[0128] 同期点 2を設定した各ドライバは、すぐにトルクアップ動作を開始する。出力トルクが第 1目標トルク (T1)まで到達したドライバでは、次の奇数番目の同期点 3の待ち状態に入る。このとき、そのドライバでは、同期待ちカウンタを 2から 1インクリメントして、 3とする。また、偶数ライン出力をオフ状態力もオン状態に切り替え、奇数ライン出力をォン状態力オフ状態に切り替える。

[0129] V、ずれかのドライバで第 1目標トルクまでのトルクアップ動作が完了すること（すなわち、偶数ライン出力のオフ状態力オン状態への切り替えと、奇数ライン出力のオン状態からオフ状態への切り替え）により、偶数ワイヤード ORライン OR2はオフ状態からオン状態に切り替わる。一方、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態のままである。なお、この同期待ち状態では、ドライバは増力!]した出力トルク (第 1目標トルク)を維持する。

[0130] すべてのドライバで第 1目標トルクまでのトルクアップ動作が完了することにより、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のままである力奇数ワイヤード ORライン OR

1はオン状態力もオフ状態に切り替わる。

[0131] 各ドライバは、奇数ワイヤード ORライン OR1がオン状態力もオフ状態に切り替わつたこと〖こより、同期点 3を設定する。

[0132] 同期点 3を設定した各ドライバは、すぐに第 2目標トルク (T2)までのトルクアップ動作を開始する。

[0133] 出力トルクが第 2目標トルクまで到達したドライバでは、次の偶数番目の同期点 4の待ち状態に入る。このとき、そのドライバでは、同期待ちカウンタを 3から 1インクリメントして、 4とする。また、偶数ライン出力をオン状態力もオフ状態に切り替え、奇数ライン出力をオフ状態力オン状態に切り替える。

[0134] V、ずれかのドライバで第 2目標トルクまでのトルクアップ動作が完了すること（すなわち、偶数ライン出力のオン状態力オフ状態への切り替えと、奇数ライン出力のオフ状態からオン状態への切り替え）により、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のままであるが、奇数ワイヤード ORライン OR1はオフ状態力もオン状態に切り替わる。なお、この同期待ち状態では、ドライバは増加した出力トルク (第 2目標トルク)を維持する。

[0135] すべてのドライバで第 2目標トルクまでのトルクアップ動作が完了することにより、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態のままである力偶数ワイヤード ORライン OR 2はオン状態力もオフ状態に切り替わる。

[0136] 各ドライバは、偶数ワイヤード ORライン OR2がオン状態力もオフ状態に切り替わつたこと〖こより、同期点 4を設定する。

[0137] 同期点 4を設定した各ドライバは、すぐにトルクアップ動作を開始する。出力トルクが最終目標トルクまで到達したドライバでは、次の奇数番目の同期点 5の待ち状態に入る。このとき、そのドライバでは、同期待ちカウンタを 4から 1インクリメントして、 5とする。また、偶数ライン出力をオフ状態力もオン状態に切り替え、奇数ライン出力をオン状態からオフ状態に切り替える。

[0138] V、ずれかのドライバで最終目標トルクまでのトルクアップ動作が完了すること (すなわち、偶数ライン出力のオフ状態力もオン状態への切り替えと、奇数ライン出力のォン状態力もオフ状態への切り替え）により、偶数ワイヤード ORライン OR2はオフ状態力もオン状態に切り替わる。一方、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態のままである。なお、この同期待ち状態では、ドライバは増加した出力トルク (最終目標トルク）を維持する。

[0139] すべてのドライバで最終目標トルクまでのトルクアップ動作が完了することにより、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のままである力奇数ワイヤード ORライン OR 1はオン状態力もオフ状態に切り替わる。

[0140] 各ドライバは、奇数ワイヤード ORライン OR1がオン状態力もオフ状態に切り替わつたこと〖こより、同期点 5を設定する。

[0141] 同期点 5を設定した各ドライバは、同期待ちカウンタのカウント値を 0にリセットする。

さら〖こ、偶数ライン出力をオン状態カゝらオフ状態に切り替え、奇数ライン出力をオフ状態力オン状態に切り替える。これにより、偶数ワイヤード ORライン OR2がオン状態力オフ状態に切り替わり、奇数ワイヤード ORライン OR1はオフ状態力オン状態に切り替わる。これらの動作は、前述した初期化動作である。こうして一連のねじ締め動作が完了する。

[0142] なお、本実施例では、ねじ締め動作の終了により初期化動作を行うが、開始コマンド待ち中に初期化動作を行うようにしてもょ、。

[0143] また、本実施例における同期とりに関する動作を制御するためのコンピュータプログラムは、実施例 1で図 7A〜図 7Cを用いて説明したものと同じである。

[0144] 本実施例によれば、 2本のワイヤード ORラインに各ドライバを接続するだけで同期回路が構成でき、ドライバの数も任意に選択することができる。さらに、同期待ち状態に入ったタイミングで 2本のワイヤード ORラインの状態をそれぞれ反転させ、奇数回目の同期点と偶数回目の同期点とで同期判定に使用するワイヤード ORラインを切り替えることにより、 2本のワイヤード ORラインを設けるだけで多数のドライバの同期とりを行える。したがって、同期回路を簡単かつ安価に構成することができる。し力も、同期制御のために、複雑な判定フローが必要ないので、同期判定処理を高速に行うことがでさる。

[0145] なお、上記実施例 1, 2では、奇数および偶数ワイヤード ORラインを 1本ずつ設けた場合にっ、て説明した力奇数および偶数ワイヤード ORラインのうち少なくとも一方を複数本設けてもよい。この場合、奇数又は偶数のうち何回目の同期点かに応じて 1本ずつ交替で該複数のワイヤード ORラインを使用すればよい。

[0146] また、いずれかのドライバに異常が検出されたことを全ドライバに伝えるために、奇数および偶数ワイヤード ORライン以外にワイヤード ORラインを追加してもよい。

[0147] さらに、上記実施例 1, 2では、 7つ又は 5つの同期点を設定する場合について説明したが、本発明にお、て同期点の数はこれに限られな、。

実施例 3

[0148] 上記実施例 1, 2では、奇数および偶数ワイヤード ORラインを用いてねじ締めドライバの同期制御を行う場合について説明したが、同様の同期制御を、ねじ締めドライバ以外のモータ駆動装置にも適用することができる。

[0149] 図 9には、本発明の実施例 3であって、対象物（ロボットアーム、位置決めテーブル等） Pを 4軸 (X, Υ, Zおよび 0軸）で位置制御するための同期制御システムを示している。図 9において、実施例 1と共通する構成要素には実施例 1と同符号を付す。本実施例では、実施例 1におけるねじ締めドライバに代えて、 X, Y, Zおよび Θ軸駆動用のモータ MX, MY, ΜΖ, Μ Θを同期制御する。

[0150] 図 10には、本実施例の制御手順と動作タイミングとを示している。本実施例では、実施例 2と同様に、同期後の全モータの動作を同時に開始する場合について説明する。

[0151] 図 10中の（a)〜（d)は各軸モータの動作状態と、各軸モータに対して設けられたサーボコントローラ SCにおける偶数および奇数ラインの出力状態とを示している。なお、以下の説明では、各軸のサーボコントローラ SCとモータとを含めてサーボコント口ーラ SCと称する。

[0152] さらに、図 10 (e)は偶数ワイヤード ORライン OR2と奇数ワイヤード ORライン OR1の状態を示している。また、（f)には、全サーボコントローラ SCの状態を示す。

[0153] 本実施例でも、負論理を使用するため、信号レベルが高い方がオフ状態 (非ァクテイブ又は Hレベル）を、信号レベルが低、方がオン状態（アクティブ又は Lレベル）を示す。

[0154] メインコントローラ MCからの起動待機信号が各サーボコントローラ SCに送信されると、各ドライバでは、メインコントローラ MC力の連続位置決め動作の開始コマンド待ち状態となる。なお、この開始コマンド待ち状態では、後述する初期化動作によって、すべてのサーボコントローラ SCの偶数ライン出力はオフ状態に、奇数ライン出力はオン状態になっている。これにより、偶数ワイヤード ORライン OR2はオフ状態に、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態になっている。

[0155] また、各サーボコントローラ SCは、同期待ち状態になった回数をカウントするカウンタ機能を有する。後述する初期化動作によってこの同期待ちカウンタは 0にセットされている。なお、メインコントローラ MCも、同期待ちカウンタ機能を有してもよいし、各サーボコントローラ SCからの通信によりこのカウント値の情報を受け取ってもよい。

[0156] そして、メインコントローラ MC力各サーボコントローラ SCに開始コマンドが送信され、各サーボコントローラ SCで受信すると、各サーボコントローラ SCは、同期待ち力ゥンタを 0から 1インクリメントする。また、偶数ライン出力をオン状態に、奇数ライン出力をオフ状態に切り替える。図 10では、メインコントローラ MCからの開始コマンドの送信時間差や各サーボコントローラ SCの動作特性等のばらつきに起因して、各サーボコントローラ SCの開始コマンド待ち状態の終了に時間差が生じている様子を示す

[0157] サーボコントローラ SCのうちいずれかが開始コマンド待ち状態を終了し、そのサーボコントローラ SCの偶数ライン出力がオン状態になると、奇数ワイヤード ORライン O R1はオン状態のままである力偶数ワイヤード ORライン OR2はオフ状態力オン状態に切り替わる。

[0158] そして、すべてのサーボコントローラ SCの開始コマンド待ち状態が完了すると、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のまま、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態力オフ状態に切り替わる。

[0159] 各サーボコントローラ SCは奇数ワイヤード ORライン OR1がオン状態力オフ状態となった時点を奇数番目の同期点 (ここでは、同期点 1)に設定する。

[0160] そして、各サーボコントローラ SCは、同期点 1の設定の直後にモータを回転させ、第 1座標 (xl, yl, zl, θ 1)への対象物 Ρの駆動を開始する。図 10では、各軸での駆動量の違、から駆動終了までに時間差があることを示して、る。

[0161] 第 1座標への駆動が終了したサーボコントローラ SCは、次の偶数番目の同期点 2 の待ち状態に入る。このとき、そのサーボコントローラ SCでは、同期待ちカウンタを 1 から 1インクリメントして、 2とする。さらに、偶数ライン出力をオン状態力もオフ状態に切り替え、奇数ライン出力をオフ状態力もオン状態に切り替える。

[0162] いずれかのサーボコントローラ SCの駆動終了により、偶数ワイヤード ORライン OR2 はオン状態のままであるが、奇数ワイヤード ORライン OR1はオフ状態力もオン状態に切り替わる。

[0163] そして、全てのサーボコントローラ SCで第 1座標への駆動が終了すると、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態のままである力偶数ワイヤード ORライン OR2はォン状態からオフ状態に切り替わる。

[0164] 各サーボコントローラ SCは、偶数ワイヤード ORライン OR2がオン状態力オフ状態に切り替わったことにより、同期点 2を設定する。そして、第 2座標 (x2, y2, zl, θ 1)への対象物 Ρの駆動を開始する。なお、ここでは、 X軸と Υ軸のみ駆動し、 Ζ軸と Θ 軸につ、ては静止する場合を示して！/、る。

[0165] 第 2座標への駆動が終了したサーボコントローラ SCでは、次の奇数番目の同期点 3の待ち状態に入る。また、静止している Ζ軸と Θ軸のサーボコントローラ SCは、同期点 2から所定時間経過後に同期点 3の待ち状態に入る。同期点 3の待ち状態に入つたサーボコントローラ SCでは、同期待ちカウンタを 2から 1インクリメントして、 3とする。また、偶数ライン出力をオフ状態力もオン状態に切り替え、奇数ライン出力をオン状態からオフ状態に切り替える。

[0166] いずれかのサーボコントローラ SCで同期待ち状態となることにより、偶数ワイヤード ORライン OR2はオフ状態力もオン状態に切り替わる。一方、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態のままである。

[0167] すべてのサーボコントローラ SCが同期待ち状態となることにより、偶数ワイヤード O Rライン OR2はオン状態のままである力奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態力オフ状態に切り替わる。

[0168] 各サーボコントローラ SCは、奇数ワイヤード ORライン OR1がオン状態力オフ状態に切り替わったことにより、同期点 3を設定する。そして、第 3座標 (x3, y2, zl, θ 3)への対象物 Ρの駆動を開始する。なお、ここでは、 X軸および Θ軸のみ駆動し、 Υ 軸および Ζ軸にっ、ては静止する場合を示して！/、る。

[0169] 第 3座標への駆動が終了したサーボコントローラ SCでは、次の偶数番目の同期点 4の待ち状態に入る。また、静止している Υ軸および Ζ軸のサーボコントローラ SCは、同期点 3から所定時間経過後に同期点 4の待ち状態に入る。同期点 4の待ち状態に入ったサーボコントローラ SCでは、同期待ちカウンタを 3から 1インクリメントして、 4とする。さらに、偶数ライン出力をオン状態力もオフ状態に切り替え、奇数ライン出力をオフ状態力オン状態に切り替える。

[0170] いずれかのサーボコントローラ SCで同期待ち状態となることにより、偶数ワイヤード ORライン OR2はオン状態のままである力奇数ワイヤード ORライン OR1はオフ状態力もオン状態に切り替わる。すべてのサーボコントローラ SCが同期待ち状態となることにより、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態のままである力偶数ワイヤード O Rライン OR2はオン状態力オフ状態に切り替わる。

[0171] 各サーボコントローラ SCは、偶数ワイヤード ORライン OR2がオン状態力オフ状態に切り替わったことにより、同期点 4を設定する。そして、最終座標 (x3, y3, z4, θ 3)への対象物 Ρの駆動を開始する。なお、ここでは、 Ζ軸のみ駆動し、 X軸， Υ軸， Θ軸については静止する場合を示している。 [0172] 最終座標への駆動が終了した Z軸のサーボコントローラ SCでは、次の奇数番目の同期点 5の待ち状態に入る。また、静止している X軸， Y軸， Θ軸のサーボコントローラ SCは、同期点 4から所定時間経過後に同期点 5の待ち状態に入る。同期点 5の待ち状態に入ったサーボコントローラ SCでは、同期待ちカウンタを 4から 1インクリメントして、 5とする。また、偶数ライン出力をオフ状態力もオン状態に切り替え、奇数ライン出力をオン状態力オフ状態に切り替える。

[0173] いずれかのサーボコントローラ SCで同期待ち状態となることにより、偶数ワイヤード ORライン OR2はオフ状態力もオン状態に切り替わる。一方、奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態のままである。

[0174] すべてのサーボコントローラ SCが同期待ち状態となることにより、偶数ワイヤード O Rライン OR2はオン状態のままである力奇数ワイヤード ORライン OR1はオン状態力オフ状態に切り替わる。

[0175] 各サーボコントローラ SCは、奇数ワイヤード ORライン OR1がオン状態力オフ状態に切り替わったことにより、同期点 5を設定する。同期点 5の設定を検出したメインコントローラ MCは、連続移動終了コマンドを各サーボコントローラ SCに送信する。

[0176] 該終了コマンドを受けた各サーボコントローラ SCは、同期待ちカウンタのカウント値を 0にリセットする。また、偶数ライン出力をオン状態力もオフ状態に切り替え、奇数ライン出力をオフ状態力オン状態に切り替える。これにより、偶数ワイヤード ORライン OR2がオン状態力オフ状態に切り替わり、奇数ワイヤード ORライン OR1はオフ状態力もオン状態に切り替わる。これらの動作は、前述した初期化動作である。こうして一連の連続位置決め動作が完了する。

[0177] なお、本実施例では、連続位置決め動作の終了により初期化動作を行うが、開始コマンド待ち中に初期化動作を行うようにしてもょ、。

[0178] また、本実施例における同期とりに関する動作を制御するためのコンピュータプログラムは、実施例 1で図 7A〜図 7Cを用いて説明したものと同じである。

[0179] 本実施例によれば、 2本のワイヤード ORラインに各サーボコントローラ SCを接続するだけで同期回路が構成でき、駆動軸数も任意に選択することができる。また、同期待ち状態に入ったタイミングで 2本のワイヤード ORラインの状態をそれぞれ反転させ、奇数回目の同期点と偶数回目の同期点とで同期判定に使用するワイヤード ORラインを切り替えることにより、 2本のワイヤード ORラインを設けるだけで多数のサーボコントローラ SCの同期とりを行える。したがって、同期回路を簡単かつ安価に構成することができる。また、し力も、同期制御のために、複雑な判定フローが必要ないので、同期判定処理を高速に行うことができる。

[0180] なお、本実施例では、奇数および偶数ワイヤード ORラインを 1本ずつ設けた場合について説明したが、奇数および偶数ワイヤード ORラインのうち少なくとも一方を複数本設けてもよい。この場合、奇数又は偶数のうち何回目の同期点かに応じて 1本ずつ交替で該複数のワイヤード ORラインを使用すればよい。

[0181] また、いずれかの駆動軸に異常が検出されたことを全駆動軸 (サーボコントローラ S C)に伝えるために、奇数および偶数ワイヤード ORライン以外にワイヤード ORラインを追加してもよい。

[0182] さらに、本実施例では、 5つの同期点を設定する場合について説明したが、本発明において同期点の数はこれに限られない。

実施例 4

[0183] 上述した実施例 1, 2のように段階的な締め付けトルクアップ制御を行っていくことによりワークの傾き等を防止できるようにするためには、実際のねじ締めドライバがその回転角度にかかわらず、モータ電圧又はモータ電流指令値（トルク指令値）に対応した出力トルク (締め付けトルク）を正確に発生することが前提となる。

[0184] し力し、ねじ締めドライバの駆動源であるモータのコギングトルク（コアの透磁率のむら、モータを構成する部品の寸法誤差や組立誤差に起因するトルク変動）が、ねじ締めドライバの締め付けトルク変動として表れることが多い。し力も、モータ卷線の巻きむら等に起因してモータ Mのトルク変動の大きさがトルク指令値 (モータ印加電圧やモータ印加電流）の大きさによって変化する場合がある。

[0185] このため、指令値に対するねじ締めドライバの実際の締め付けトルクを全回転角度について測定し、回転角度によって締め付けトルクに変動がある場合には、これを抑えるようにドライバに与えるトルク指令値を補正することが必要となる。

[0186] そこで、本実施例では、ねじ締めドライバの所定回転角度ごとの出力トルクを自動的に測定するための測定装置について説明する。

[0187] 図 11および図 12には、本実施例のトルク測定装置の外観図およびブロック図を示している。これらの図において、 10は基台であり、この基台 10には、ステッピングモータ 11と、該モータ 11により駆動される回転機構 12とが取り付けられている。

[0188] 回転機構 12は、その上端に軸 18によって支持された回転テーブル 13を有する。

回転機構 12は、その下端に設けられた回転入力のためのプーリ 12aと、該プーリ 12 aから入力された回転を回転テーブル 13に減速して伝達する不図示のハーモニックドライブ (登録商標）とを有する。

[0189] プーリ 12aとモータ 11の出力軸に取り付けられたプーリ 11aとの間にはベルト l ib が巻き掛けられている。このため、モータ 11が回転すると、第 1の減速機構としてのベルト 1 lbおよびプーリ 11a, 1 lbによる減速と第 2の減速機構としてのハーモニックドライブによる減速を経て回転テーブル 13が軸 18を中心に回転する。ハーモニックドライブのプーリーベルト機構よりも大きな減速機能により、プーリーベルト機構による減速を経たステップ角よりもさらに細かい回転テーブル 13の回転角度分解能を得ることができる。なお、第 1の減速機構としては、上述したプーリ—ベルト機構以外のキア機構やローラ機構でもよ、が、ノックラッシゃ滑りがきわめて小さ!/、機構を選択すべきである。

[0190] 17は基台 10に固定された回転角センサであり、回転テーブル 13の回転角度を検出する。回転テーブル 13の下面には、回転角センサ 17の上面に対向するようにリング状のパルス板が貼り付けられている。回転角センサ 17は、該パルス板に光を照射し、ノルス板力もパルス状に反射してくる光を受けてパルス信号を出力する。なお、回転角センサ 17としては、このような光学式のセンサ以外の検出方式のセンサを用いてもよい。回転角センサ 17からの出力信号は、後述するパーソナルコンピュータ 3 0に入力される。

[0191] Dは測定対象のねじ締めドライバであり、基台 10に設けられた昇降機構 10aの昇降台 10bに固定されている。

[0192] 回転テーブル 13には、保持部材 14を介してトルクセンサ 15が固定されている。トルクセンサ 15には、カップリング 16を介してねじ締めドライバ Dのビット Bが結合されている。トルクセンサ 15は、ビット B力も受けたトルクに応じた電気信号を出力する。トルクセンサには、歪みゲージ式、磁歪効果式、位相差検出方式、機械的反力式、接触型、非接触型等、様々なタイプがあるが、本実施例および本発明で用いるトルクセンサのタイプは!、ずれのものでもよ！/、。

[0193] ここで、図 11には示していないが、図 12中の括弧内に示すように、トルクセンサ 15 の上方にカップリング 16を介して軸力センサとしてのロードセル 19を設けてもよい。口ードセル 19は、ドライバ Dによって締め付けられたねじ SRに発生する軸力（ねじ軸力 )を検出する。ロードセル 19についても、トルクセンサ 15と同様にそのタイプは問わない。

[0194] 33, 34は表示器であり、それぞれトルクセンサ 15およびロードセル 19からの検出信号を後述するパーソナルコンピュータ 30に受け渡すとともに、該検出信号を数値信号に変換してトルク値および軸力値を数値として表示する。

[0195] 図 12に示すように、この測定装置およびねじ締めドライバ Dは、パーソナルコンビュータ 30、モータ制御ユニット 31およびねじ締め制御ボード 32を含むコントローラによつて制御されることで、測定動作を行う。

[0196] モータ制御ユニット 31は、パーソナルコンピュータ 30からの指令に従ってモータ 11 の回転を制御する。

[0197] また、ねじ締め制御ボード 32は、実施例 1, 2で説明したサーボコントローラ 32のモータ制御部 C2に使用されるものと同一のものである。

[0198] なお、後述する実施例のように、実際にねじ締めシステムで使用されるモータ制御部 C2には、本実施例の測定装置で測定したトルク特性（トルク変動）に基づいてトルク指令値を補正する機能が付加されることになるが、該機能によるトルク補正効果を確かめる場合には、ねじ締め制御ボード 32として該機能を付加したものが用いられる

[0199] 次に、上記のように構成されたトルク測定装置の測定動作について、図 13を用いて説明する。図 13は、トルク測定装置を制御するパーソナルコンピュータ 30の動作フロ一チャートである。また、ここでは、トルクセンサ 15に加えて、ロードセル 19を設けた場合の動作について説明する。 [0200] 測定動作がスタートすると、パーソナルコンピュータ 30は、まずステップ（図では Sと略記する） 120で、モータ制御ユニット 31を介してモータ 11を駆動し、回転テーブル 13を 0 =0の原点位置にセットする。このとき、パーソナルコンピュータ 30の内部に設けられた回転角カウンタ（図示せず)を 0にリセットする。

[0201] 次に、ステップ 121では、ロードセル 19上に予めセットされたねじ SRが着座しているかどうかを確認する。この着座確認は、実施例 1で説明した着座検出方法を用いればよい。

[0202] 次に、ステップ 122では、ねじ締め制御ボード 32に対してトルク指令を出力する。トルク指令は、実際のねじ締めシステムにおいてねじ SRの締め付けに用いられる範囲内で適宜選択可能である。例えば、実施例 1, 2で説明した最終目標トルクに対応するトルク指令を選択してもよ、。

[0203] 回転テーブル 13が少なくとも 1周（360° 回転)する間のトルク指令は同一とされる。トルク指令を受けたねじ締め制御ボード 32は、ドライバ Dのモータ Mにトルク指令に応じた電圧を印加し、ビット Bに回転力（締め付けトルク）を発生させる。

[0204] 次に、ステップ 123では、ロードセル 19力もの検出信号により表されるねじ軸力値とトルクセンサ 15からの検出信号により表されるトルク値とを、パーソナルコンピュータ 3 0内のメモリに、回転角カウンタのカウンタ値とともに記録する。

[0205] 原点位置での測定を行った場合は、ねじ軸力を SF、締め付けトルクを TSとすると、例えば、 0. 00° ： SF, TSのように記録する。

[0206] 次に、ステップ 124では、回転角カウンタのカウント値が測定終了角度 (例えば、 36 0° )か否かを判別する。測定終了角度に達していない場合は、ステップ 125に進み、所定回転角度だけ回転テーブル 13 (つまりはトルクセンサ 15およびこれにカツプリングされているビット B)を回転させるようモータ制御ユニット 31に指令を出す。ここにいう所定回転角度は、予め測定者が任意に設定できる。

[0207] そして、ステップ 122に戻り、回転後の角度でのねじ軸力および締め付けトルクの測定と記録を行う。こうして、回転角カウンタのカウント値が測定終了角度に達するまで回転テーブル 13の回転とねじ軸力および締め付けトルクの測定記録を繰り返し、測定終了角度に達するとステップ 126に進む。 [0208] ステップ 126では、原点位置力繰り返された一連の測定の結果を集計し、グラフ形式等で不図示のモニタに表示する。以上により、ドライバ Dの少なくとも 1回転中のねじ軸力と締め付けトルクの変動を測定する動作を終了する。

[0209] なお、ここでは、各回転角度において、 1つのトルク指令に対するねじ軸力および締め付けトルクの測定を行う場合について説明したが、図 13のステップ 128に示すように、 1つの回転角度においてトルク値を段階的に（例えば、実施例 1で示した第 1目標トルク力も最終目標トルクに段階的に）増カロさせながらステップ 122とステップ 123 とを繰り返し行うようにしてもよい。これにより、モータ Mのトルク変動の大きさがトルク指令値 (モータ印加電圧やモータ印加電流)の大きさによって変化するような場合に、各トルク指令値でのドライバ Dのトルク変動を測定することができる。

[0210] 図 14には、上記トルク測定装置で 1回転分の締め付けトルクの変動を測定した結果を示す。図 14では、回転テーブル 13を、 360° を 2047等分した角度（約 0. 176 ° )ずつ回転させて締め付けトルクを測定した場合を示している。図中の TIはトルク指令値である。

[0211] 本実施例によれば、ドライバ Dの 1回転を極めて多数の回転角度に分割した場合でも、回転角度ごとの締め付けトルクおよびねじ軸力の高精度な測定と記録を自動的に行い、さらにはその結果の集計および表示までも自動的に行う。このため、回転角度ごとに手作業でセッティングを行っていた従来の測定手法に比べて、短時間で、し力も大幅に細かい分解能で、さらには精度良く測定と結果表示を行うことができる。

[0212] また、トルクセンサ 15とともにロードセル 19を設けることにより、締め付けトルクの測定と同時にその締め付けトルクにより発生するねじ軸力の測定を行うことができる。ねじに加える締め付けトルクと該ねじに発生する軸力との関係は、計算により推定することもできるが、実際に発生しているねじ軸力を測定することで、ねじ締めシステムにおける締め付けトルクの設定や管理をより精密に行うために有効に生かすことができる。

[0213] なお、本実施例では、ねじ締めドライバの締め付けトルクを測定する場合について説明したが、本発明のトルク測定装置は、ねじ締めドライバ以外のモータを駆動源とするモータ駆動装置やモータ単体の出力トルク測定にも使用することができる。実施例 5

[0214] 上述した実施例 4の冒頭でも説明した通り、実施例 1, 2のような段階的な締め付けトルクアップ制御を行っていくことによりワークの傾きを防止するためには、実際のねじ締めドライバがその回転角度にかかわらず、モータ電圧指令値（トルク指令値）に対応した出力トルクを正確に発生することが必要である。

し力し、ねじ締めドライバの駆動源であるモータのコギングトルク（コアの透磁率のむら、モータを構成する部品の寸法誤差や組立誤差に起因するトルク変動）が、ねじ締めドライバの締め付けトルク変動として表れることが多い。しかも、モータ卷線の巻きむら等に起因してモータ Mのトルク変動の大きさがトルク指令値 (モータ印加電圧やモータ印加電流）の大きさによって変化する場合がある。

[0215] そこで、本実施例では、実施例 4に示したトルク測定装置を用いて複数レベルのトルク指令値に対する締め付けトルク変動を測定し、該測定結果に基づいて、各トルクレベルでの締め付けトルクの変動をきわめて細かい回転角度ごとに補正できるようにしたねじ締め装置について説明する。

[0216] 図 15には、本発明の実施例 5であるねじ締めシステムの一部の構成を示している。

[0217] 81はサーボコントローラ SCに設けられたトルクアップ制御部である。該トルクアップ制御部 81〖こは、実施例 1で説明したように、メインコントローラ MC力送信された指令データとしてのトルク指令値 T(t)のマップカモリに保存されている。なお、図 15 には、連続的にトルク値が増加するトルク指令値マップを示している力実際には実施例 1, 2で説明した各同期点を待って段階的にトルク値が増加するようなマップである。

[0218] 以下に説明する補正データメモリ 82, 83, 84、補間演算部 86、加算器 87、トルク制御部 88およびアンプ Aは、サーボコントローラ SCのモータ制御部 C2 (図 2参照）内に設けられる。

[0219] 補正データメモリ 82, 83, 84には、後述する補正データ群としてのトルク補正テーブルが記憶されている。

[0220] メモリ 82に記憶されて、るトルク補正テーブル Hは、トルク指令値 T(t)として大きヽレベルのトルク指令値 TH (例えば、実施例 1 , 2の最大目標トルク値 Tmax)がトルクアップ制御部 81からサーボコントローラ SCに入力された場合に該トルク指令値を補正するための補正データテーブルである。

[0221] このトルク補正テーブル Hの作成方法について、図 16Aを用いて説明する。まず、実施例 4で説明したトルク測定装置を用いて、トルク指令値 THをドライバ Dに指令したときの締め付けトルクをドライバ Dの所定回転角度ごとに複数回測定する (ステップ〈図では Sと略記する〉 201)。そして、その複数回の測定結果（図 14参照）を平均化したり、最小二乗法による多項式近似を行ったりして代表的なトルク変動データを得る（ステップ 202)。これにより、ドライバ Dの駆動源であるモータ M固有のトルク変動成分以外のノイズ成分の影響を除去したトルク変動データを得ることができる。ノイズ成分としては、例えば、ドライバ Dが減速ギアを有する場合のギアの摩擦変動によるトルク変動成分がある。なお、最小二乗法は、測定値とモデル関数値の差の二乗和が最小となるようなモデル関数の係数を決定する手法である。

[0222] そして、得られた代表トルク変動データとトルク指令値 THとの差分をドライバ Dの回転角度ごとに求める (ステップ 203)。そして、その差の値がプラスである場合はマイナスの同じ値力、差の値がマイナスである場合はプラスの同じ値がその回転角度での補正値となる。こうしてすべての回転角度について補正値を求め、回転角度に応じた補正値のテーブルとしてトルク補正テーブル Hを作成する（ステップ 204)。そして、作成したトルク補正テーブル Hを、補正データメモリ 82に記憶させる (格納する）（ステツプ 205)。

[0223] なお、このトルク補正テーブルは、実施例 4に示したパーソナルコンピュータ 30によつて自動作成されるようにしてもよい。また、トルク補正テーブルは、上述した方法以外の方法を用いて作成してもよい。例えば、トルク変動の測定結果から得られた最大トルク値と最小トルク値の平均トルク値を求め、その平均トルク値と代表トルク変動データの回転角度ごとの値との差分をとり、その差の値の符号を反転させることで、トルク補正テーブルを作成してもよ、。

[0224] メモリ 83に記憶されているトルク補正テーブル Lは、トルク指令値 T(t)として小さなレベルのトルク指令値 TL (例えば、実施例 1, 2の第 1目標トルク値）がトルクアップ制御部 81からサーボコントローラ SCに入力された場合に該トルク入指令値を補正するための補正データテーブルである。

[0225] さらに、メモリ 84に記憶されているトルク補正テーブル MLは、トルク指令値 T(t)として中間レベルのトルク指令値 TML (例えば、最大目標トルク値 Tmaxと第 1目標トルク値との間のトルク値）がトルクアップ制御部 81から出力された場合に該トルク入指令値を補正するための補正データテーブルである。これらトルク補正テーブル L, M Lの作成方法は、先に説明したトルク補正テーブル Hと同様である。

[0226] 本実施例では、 3つのトルク指令値に対するトルク補正テーブル H, L, MLを用意するため、実施例 4で説明したトルク測定装置によって該 3つのトルク指令値に対する締め付けトルクの測定が必要である。

[0227] トルク補正テーブル H, L, MLの例を図 16Bに示す。この図に示す各トルク補正テ一ブルの値は、ドライバ Dの回転角度に応じて、 0を境にプラス側とマイナス側とに変化している。また、各トルク補正テーブルの値は、線形でもきれいな正弦波形状でもなぐ複雑な形状を呈するように変化している。

[0228] 補間演算部 86には、トルクアップ制御部 81からトルク指令値 T(t)が入力されるとともに、ドライバ Dのモータ Mの回転角度を検出するためのエンコーダ E (タコジェネレータでもよ、）力の信号が入力される。

[0229] 補間演算部 86は、 3つのトルク補正テーブル H, L, MLのうち、入力されたトルク指令値 T(t)に一致するトルク指令値用の補正データテーブル若しくは入力されたトルク指令値 T(t)が間に入る 2つのトルク指令値用の 2つの補正データテーブルを選択する。図 15には、入力されたトルク指令値 T(t)がトルク指令値 THと TMLとの間に入る値であるためにトルク補正テーブル H, MLを選択した場合を示す。

[0230] そして、補間演算部 86は、選択したトルク補正テーブルから、エンコーダ Eを通じて検出したドライバ Dの回転角度に対応する補正値を読み出す。選択した補正データテーブルがトルク指令値 T(t)に一致するトルク指令値用のものであれば、そのまま読み出した補正値を出力する。また、 2つのトルク補正テーブルを選択し、これら力 2 つの補正値を読み出した場合は、これら 2つの補正値力補間演算によってトルク指令値 T (t)用の補正値を求める（図 16Aのステップ 206)。

[0231] 図 15には、トルク補正テーブル H, MLから読み出された 2つの補正値 CH ( 0 ) , C ML( θ )を用いた線形補間によって、トルク指令値 T(t)に対する補正値 Cを算出する例を示している。

[0232] 具体的には、まず、 T(t) >TMLの場合は、トルク補正テーブル H, MLを選択し、

CH(0), CML(0)を読み出す。

[0233] そして、 CH( 0 )と CML( 0 )の比例配分により、

C={CH( Θ ) -CML( Θ ) }/(TH-TML) X (T(t) -TML) +CML ( θ ) から補正値 Cを計算する。

[0234] T (t) < TMLの場合は、トルク補正テーブル ML, Lを選択し、 CML (Θ), CL(0) を読み出す。

[0235] そして、 CML( 0 )と CL( 0 )の比例配分により、

C={CML( Θ ) -CL( θ ) }/(TML-TL) X (T(t) -TL) +CL ( θ ) から補正値 Cを計算する。なお、 T(t)が TH, TML, TLのいずれかに一致する場合でも、上記線形補間の式に当てはめて補正値を計算してもよい。

[0236] ここで、補正値 Cの算出についても上記のような線形補間方式に限らない。例えば、 3点 (TL, CL ( Θ ) ) , (TML, CML ( Θ ) ) , (TH, CH ( Θ ) )を通る二次式やそれ以上の高次式を用いて補間してもよ、。

[0237] また、 THがねじ締め時の最大トルク指令値より小さい場合や TLがねじ締め時の最小トルク指令値 (第 1目標トルク値)より大きい場合には、上述した内挿補間法ではなぐ外挿補間法によって補正値 Cを求めてもよい。

[0238] さらに、本実施例では、 3つのトルク指令値に対するトルク補正テーブル H, L, ML を用意する場合について説明したが、本発明では、 2つ又は 4つ以上のトルク指令値に対するトルク補正テーブルを用意してもよ、。 4つ以上のトルク補正テーブルを用意する場合においても、入力されたトルク指令値 T(t)が間に入る 2つのトルク指令値用の補正テーブルを用いた内挿補間若しくは外挿補間によって補正値 Cを求めることができる。このように多数の補正テーブルを用意することで、トルク指令値 (モータ印加電圧）と出力トルクとの関係にお、て非線形性が強、場合でも良好にトルク変動を /J、さくすることができる。

[0239] このようにして得られた補正値 Cは、補間演算部 86から出力され、加算器 87において、トルクアップ制御部 81から入力されたトルク指令値 T(t)に加算される（図 16Aのステップ 207)。そして、補正後のトルク指令値 (t) (=T(t) +C)は、トルク制御部 88に入力される。

[0240] トルク制御部 88は、補正トルク指令値 (t)に応じた電圧をアンプ Aに出力し、ァンプ Aで増幅された電圧がモータ Mに印加される。これ〖こより、ドライバ Dは本来のトルク指令値 T(t)に対応した締め付けトルクを発生できる。すなわち、モータ Mのコギングトルクやコアの透磁率のむら、モータ Mを構成する部品の寸法誤差や組立誤差に起因するねじ締めドライバの締め付けトルク変動を良好に補正できる。

[0241] そして、以上のようなトルク指令値 T(t)の補正をドライバ Dの回転角度ごとに行うことで、ドライバ Dの回転角度の変化に伴うトルク変動を小さくすることができ、安定的にトルク指令値 T (t)に対応した締め付けトルクを発生することができる。

[0242] さらに、本実施例では、補正値 Cをトルク指令値のレベルに応じて最適化するため、広、トルクレベル範囲でトルク変動を小さくすることができる。

[0243] 図 17には、本実施例にて説明した方法によりねじ締めドライバのトルク変動を補正した場合の例 (イメージ図）を示す。図 17において、 TA, TB, TCは任意のトルク指令値を示し、 TA>TB>TCの関係にある。

[0244] 図中の Jは、トルク指令値 TA, TB, TCに対する実際のねじ締めドライバで発生した締め付けトルクの測定データを平均化又は最小二乗法で近似したデータ示す。また、図中の Kは本実施例の方法で補正されたトルク指令値に対するねじ締めドライバで発生した締め付けトルクの測定データを平均化又は最小二乗法で近似したデータ示す。 V、ずれもの測定データも実施例 4のトルク測定装置で測定したデータである。

[0245] 図 17から分力るように、トルク指令値を補正する前の締め付けトルク Jは、そのトルク指令値のレベルが大きいほど変動量が大きい。また、変動の仕方は複雑である。

[0246] これに対し、補正後のトルク指令値に対する締め付けトルク Kは、、ずれのトルクレベルでも変動量が抑えられ、安定的にトルク指令値 TA, TB, TCに近い締め付けトルクを発生している。

[0247] したがって、本実施例によれば、実施例 1, 2のねじ締めシステムにおいても、確実にトルク指令値 (第 1〜最終目標トルク値）に対応した締め付けトルクでねじ SRを締め付けることができる。

[0248] なお、本実施例では、ねじ締めドライバのトルク変動補正にっ、て説明した力本発明は、ねじ締めドライバ以外でも、正確なトルク制御が必要な、モータを駆動源とするモータ駆動装置又はモータ単体にも適用できる。

[0249] さらに、トルク制御だけでなぐ速度制御や位置制御をモータを駆動源として行う場合に、モータのコギングトルクに起因した振動を抑制する目的で本発明を使用することがでさる。

[0250] さらに、本発明は、ブラシモータやブラシレスモータといった回転型モータに限らず、直進駆動力を発生するリニアモータに対して正確な駆動力制御を行う目的でも適用できる。

[0251] なお、本実施例では、ドライバ Dに固有の補正データを格納した補正データメモリ 8 2〜84を、ドライバ Dとセット（対）で設けられているサーボコントローラ SC内に設けている。これにより、ねじ締めシステムにおいて、ドライバ Dとサーボコントローラ SCの交換が必要な場合でも、新しく実装されるドライバ Dとセットのサーボコントローラ SC 該ドライバ Dに固有の補正データを記憶させておけば、迅速に対応することができる

[0252] また、補正データメモリ 82〜83をサーボコントローラ SC内ではなぐドライバ Dに一体的に設けてもよい。この場合、ドライバ Dのみの交換にも迅速に対応できる。

[0253] さらに、サーボコントローラ SC内に、識別番号等で識別可能な複数のドライバ Dに対応する複数の補正データテーブルを記憶したメモリを用意しておき、使用するドラィバ Dの識別番号を補間演算部 86に入力すると、該ドライバ D用の補正データテーブルが自動的に選択されるようにしてもよ!、。

実施例 6

[0254] 図 18には、本発明の実施例 6であるねじ締めドライノ（ねじ締め装置）を示している。先の実施例 1, 2, 4, 5では、例えばノヽードディスク装置等の製品の組立て時におけるねじ締めに使用されるねじ締めドライバの制御方法および締め付けトルク変動の補正方法等について説明した。

[0255] しかし、近年のコンピュータおよびその周辺機器の小型化に伴い、ハードディスク装置等の製品にもより小型化が求められている。そして、製品の小型化のために、その組立てに使用されるねじもより微細化してきている。

[0256] 本実施例では、実施例 1, 2, 4, 5において説明したねじ締めドライバとして用いられるだけでなぐより微細化したねじの締め付けにも適用可能なねじ締めドライバについて説明する。以下の説明において、図 18における上側をねじ締めドライバの上側と!/ 、、図 18における下側をねじ締めドライバの下側と、う。

[0257] 図 18において、 Dはねじ締めドライバであり、 91はギアボックスである。ギアボックス 91の上面には、モータ Mが固定されている。モータ Mの出力軸に一体に取り付けられた出力ギア 91aは、ギアボックス 91内に突出している。

[0258] ギアボックス 91内には、出力ギア 91aに大径ギア部が嚙み合う二段ギア 91bと、該二段ギア 9 lbの小径ギア部に嚙み合うアイドラギア 91cとが配置されている。

[0259] 92aは、図 1にも符号 BDで示すビット駆動部の本体部分を構成する外筒部材である。外筒部材 92aの内部には、上下方向に延びる出力軸 93が配置されている。

[0260] 出力軸 93は、その上下に軸部 93bを有し、これら軸部 93bの間（上下方向中間部）に被駆動ギア 93aを有する。被駆動ギア 93aは、上下方向に延びるギア歯を有し、ァィドラギア 91cに嚙み合う。本実施例では、軸部 93bと被駆動ギア 93aとを一体形成した出力軸 93を用いている。但し、被駆動ギア 93aと軸部 93bとを別々に製作し、軸部 93bを被駆動ギア 93aに圧入等して一体ィ匕してもよい。

[0261] 出力軸 93の上下の軸部 93bは、ギアボックス 91における外筒部材 92との連結部分の内周に固定された 2つの玉軸受け 94a, 94bにより回転自在に支持されて！、る。軸部 93bの下端には、ねじ締め用ビット Bがー体回転可能に、かつ着脱可能に連結されている。

[0262] ここで、被駆動ギア 93aの上下方向の長さ (厚さ）は、アイドラギア 91cよりも大きく設定されている。これは、ねじ締め時においてビット Bとねじのリセスとの係合を維持するために、被駆動ギア 93aとアイドラギア 91cとの嚙み合いを維持しつつ、ビット Bおよび出力軸 93が外筒部材 93およびギアボックス 91に対して図中に矢印 Vで示すように上下方向に移動可能とするためである。つまり、出力軸 93の上下動にかかわらず、モータ Mから出力軸 93への回転力伝達を可能とするためである。具体的には、被駆動ギア 93aの厚さは、締め付けるねじの長さ寸法 +アイドラギア 91cの厚さ以上に設定される。

[0263] また、外筒部材 92bの下部には、ビット Bの外周を囲むスリーブ 98が上下動可能に嵌め込まれている。スリーブ 98は、その上端と外筒部材 92aの内周部において下側の玉軸受け 94bを支持するフランジ部との間に配置されたスリーブ押しばね 92dによつて下方に付勢されている。

[0264] また、スリーブ 98の下部側壁には、負圧接続部材 98aが設けられている。この負圧接続部材 98aには不図示の真空ポンプからのホースが接続される。スリーブ 98の下端部にねじ頭を収容させた状態でスリーブ 98内を負圧状態とすることにより、ビット B にねじのリセスを係合させ、該ねじを吸着することができる。

[0265] 前述したように、本実施例においては被駆動ギア 93aを出力軸 93に一体形成又は圧入により一体ィ匕している。これは、以下の理由による。被駆動ギア 93aと出力軸 93 とをスプライン結合によって相対移動可能に構成するためには、軸部 93bにある程度の径がないと、軸部 93bにスプライン結合のためのキー溝を形成することが困難である。仮に形成できたとしても、精度の高い形状とし、偏芯回転やトルク変動を小さく抑えることは難しい。し力も、軸部 93bの径が細いと、被駆動ギア 93aとスプライン結合させたとしても、被駆動ギア 93aから軸部 93bへの十分な大きさのトルク伝達が行えない可能 ¾が高い。

[0266] 被駆動ギア 93aを出力軸 93に一体ィ匕し、被駆動ギア 93aのアイドラギア 91cに対するスライドを可能とした本実施例によれば、軸部 93bの径が細くても製作および精度出しが容易であるとともに、十分な大きさのトルク伝達も可能である。

[0267] 微細ねじの締め付けに使用するドライバでは、ビット Bの径が細ぐまた締め付けるねじ間のピッチも狭くなるため、出力軸 93 (軸部 93b)の径も細くしてドライバ D (特に、外筒部材 92aの径)を細くする必要がある。本実施例の構成によれば、このような要求を満たした上で、さらに微細ねじを所望のトルクで偏芯やトルク変動が小さ、ビット回転によって締め付けることができる。

[0268] 一方、軸部 93bのうち被駆動ギア 93aの上方の部分には、図 19に詳しく示すように、ベアリング 95を介してばね受け部材 96が取り付けられている。 [0269] ばね受け部材 96は、ベアリング 95の外周部を保持する大径円筒部 96aと、該大径円筒部 96aの下端部に径方向外側に延びるように形成されたフランジ部 96bと、大径円筒部 96aの上側に形成された小径円筒部 96cとを有する。

[0270] ベアリング 95は、軸部 93bに設けられた段部によって、軸部 93bに対する下方への移動が阻止されている。このため、ばね受け部材 96も軸部 93bに対して下方に移動することはない。

また、外筒部材 92aの上部には、ばね押さえ部材 92cが取り付けられている。具体的には、外筒部材 92aの上部内周に形成されためねじ部に、ばね押さえ部材 92cの外周に形成されたおねじ部がねじ込まれている。なお、ギアボックス 91、外筒部材 92a およびねじ押さえ部材 92cによってねじ締めドライバ Dの本体が構成される。

[0271] そして、ばね押さえ 92cの内側天井面とばね受け部材 96のフランジ部 96bとの間には、ビット押しばね 99が配置されている。このビット押しばね 99は、ばね受け部材 96 を介して出力軸 93およびビット Bを下方に付勢しており、ビット Bとともに出力軸 93が上方に移動すると圧縮変形する。

[0272] さらに、軸部 93bの上部には、図 19の右側および図 20に拡大して示す導電ブラシ 97が取り付けられている。この導電ブラシ 97は、銅等の導電性の高い材料で製作されており、ねじ 97dによって軸部 93bに固定されるねじ止め部 97aと、該ねじ止め部 9 7aから側方および下方に延びるように形成された延長部 97bと、該延長部 97bの下端部に、軸部 93bの回転方向（図中の右方向）に延びるように形成されたブラシ部 97 cとを有する。

[0273] ねじ止め部 97aが軸部 93bにねじ 97dで固定されると、ブラシ部 97cは、ねじ受け部材 96の小径円筒部 96cの外周面に接触する。また、軸部 93b (出力軸 93)とともに導電ブラシ 97が回転する間、ブラシ部 97cはねじ受け部材 96 (小径円筒部 96c)に対して摺動する。このため、出力軸 93から、導電ブラシ 97、ばね受け部材 96およびビット押しばね 99を介してばね押し部材 92cへの導通経路が形成される。

[0274] 出力軸 93にはビット Bが結合されており、また、前述したようにばね押し部材 92cは外筒部材 92aにねじ係合しており、さらに外筒部材 92aはギアボックス 91に取り付けられている。そして、ギアボックス 91は、図 19に示すようにグランド Gに接続されている。

[0275] これにより、ねじ締め時にビット Bに帯電した静電気は、出力軸 93、導電ブラシ 97、ばね受け部材 96、ビット押しばね 99、ばね押し部材 92c、外筒部材 92aおよびギアボックス 91を介してグランド Gに導かれる。したがって、ビット Bに帯電した静電気が、該ビット Bによって締め付けられるねじを介してハードディスク装置等、静電気に弱い製品に悪影響を及ぼすことを確実に防止することができる。また、導電部材には軸方向の力が作用しないため、軸方向への変形やこれに伴う導電性の悪ィヒを確実に回避することができる。

[0276] なお、本実施例では、導電ブラシ 97を、ばね受け部材 96およびビット押しばね 99 よりも内側に配置された出力軸 93の軸部 93bにねじ 97dで固定している。ばね受け部材 96の方が出力軸 93の軸部 93bよりも径が大きいので、出力軸 93の回転中に導電ブラシ 97を安定的にばね受け部材 96に対して摺動させることができる。但し、導電ブラシをばね受け部材に固定し、出力軸がこのブラシに対して回転摺動するようにしてちよい。

[0277] また、導電ブラシ 97をビット押しばね 99の内側に配置したことにより、ビット押しばね 99と出力軸 93やばね受け部材 96との間の空間を有効利用することができる。したがって、ねじ締めドライバの大型化を招くことなぐ導電ブラシ 97を配置することができる。

実施例 7

[0278] 上記実施例 1, 2, 4〜6で説明してきたねじ締めドライバは、駆動源としてのモータと該モータ力ねじ締め用ビットに駆動力を伝達する伝達機構とがー体不可分のものである。

[0279] 一方、ハードディスク装置等の製品の組み立てには、通常、複数種類のねじが用いられ、それらの締め付けに要求されるトルクも異なる。これに対し、特に精密なトルク管理が要求されるねじ締めドライバの出力トルク（締め付けトルク）範囲、つまりはモータの出力トルク範囲は狭く設定されている。したがって、同じねじ締めシステムを用いて締め付けトルクの要求レベルが異なる複数種類のねじ締めを行う場合には、ねじの種類に応じてねじ締めドライバごと交換する必要があった。 [0280] そこで、図 21には、本発明の実施例 7として、モータと伝達機構とを分離可能とし、伝達機構に対するモータの交換が可能なねじ締めドライバの構成を示している。図 2 1中、左側には該ねじ締めドライバの全体を、右側にはその伝達機構を抽出して示している。以下の説明において、図 21における上側をねじ締めドライバの上側といい、図 21における下側をねじ締めドライバの下側という。

[0281] 図 21において、 101, 102は上ベース板および中間ベース板である。これら上べ一ス板 101および中間ベース板 102の間には、複数本 (本実施例では 4本）のシャフト部材 104が間隔を空けて配置され、上ベース板 101と中間ベース板 102とにねじ止めされている。さらに、中間ベース板 102の下側には、それぞれシャフト部材 104より短ぐ互いに間隔を空けて配置された複数本 (本実施例では 4本)のシャフト部材 10 7を介して下ベース板 103が配置されている。この下ベース板 103は、例えば実施例 1におヽて図 1に示したねじ締めシステムにおける支持台 4の水平板 4aに固定される

[0282] 一方、上ベース板 101の上面には、それぞれシャフト部材 104より短ぐ互いに間隔を空けて配置された複数本 (本実施例では 3本)のシャフト部材 105が配置され、上ベース板 101の下面側からねじ止めされている。なお、上記シャフト部材 104, 10 5, 107は丸棒でもよいし、角棒でもよい。また、本数も任意である。

[0283] 以上の上ベース板 101、下ベース板 102、ベアリング保持板 103およびシャフト部材 104, 105, 107〖こより、後述する伝達機構およびモータを支持するための支持構造が構成される。

[0284] 120A, 120Bは実施例 1, 2, 4〜6でも説明したモータ Mに相当し、本実施例では、出力トルク範囲が互いに異なるモータである。

[0285] 121は装着板であり、図 21の右側の図に示すように、モータ 120A, 120Bに予めねじ等で取り付けられる。この装着板 121の中央には、モータ 120A, 120Bの出力軸 122が貫通する開口が形成されており、さらに装着板 121の周辺部のうち、上べ一ス板 101上に固定されているシャフト部材 105に対応する位置には、該シャフト部材 105にねじ 106による取り付けを可能とするためのねじ止め部 121aが形成されている。なお、図 21の左側の図に示した 121bは、装着板 121に形成されたモータ固定用のねじ穴である。

[0286] 一方、図 21の右側の図に示すように、シャフト部材 105の上部には、ねじ 106用のねじ穴 105aが形成されている。

[0287] ここで、モータ 120A用の装着板 121とモータ 120B用の装着板 121とでは、モータ固定用のねじ穴 12 lbの位置や数が異なる場合もある力ねじ止め部 12 laの位置や数は同じである。つまり、いずれの装着板 121もシャフト部材 105に対しては共通の取り付け構造を有する。これにより、モータ 120A, 120B自体に設けられた、該モータを装着板 121に固定するためのねじ穴等の位置や数が異なっていても、モータ 12 OA, 120Bのシャフト部材 105、つまりは支持構造に対する着脱交換を容易に行うことがでさる。

[0288] 次に、伝達機構について説明する。 110は連結軸であり、上ベース部材 101の中央に取り付けられたベアリング 112によって、上ベース板 101に対して回転自在に保持される。

[0289] 図 21の右側の図に示すように、連結軸 110の上部には円筒部が形成されており、該円筒部には、モータ 120A, 120Bの出力軸（以下、モータ出力軸という） 122が差し込まれる軸穴 110aが形成されている。また、円筒部の周壁の上下位置には、 2つのねじ穴 110bが形成されている。モータ出力軸 122を軸穴 110aに挿入し、各ねじ穴 110bに締め込んだ軸止めねじ 111をモータ出力軸 122に突き当てることで、モータ出力軸 122と連結軸 110とを一体回転可能に連結することができる。このようなモータ出力軸 122のねじ止め構造を有することにより、伝達機構に対するモータ交換が可能である。

[0290] 連結軸 110のうち上ベース板 101の下方に突出した部分には、第 1のュ-バーサルジョイント 113を介して伸縮軸 114のインナー軸 114aがー体回転可能に連結されている。伸縮軸 114は、モータ出力軸 122および連結軸 110の中心軸に対して傾きを持つように配置されて、る。

[0291] 伸縮軸 114は、インナー軸 114aとアウター軸 114bからなるテレスコピック構造を有し、両軸 114a, 114bは相対的に軸方向に移動可能、すなわち伸縮が可能である。アウター軸 114bの側面に軸方向に延びるように形成された溝部 114cに、インナー軸 114aに取り付けられた突起部材 114dが係合することで、インナー軸 114aとァゥター軸 114bは一体的に回転する。

[0292] アウター軸 114bの下部には、第 2のユニバーサルジョイント 115を介して出力軸としてのビット駆動軸 117が連結されている。ビット駆動軸 117は、下ベース板 102およびベアリング支持部材 103にそれぞれ取り付けられたベアリング 116, 118によって回転自在および軸方向に移動可能に保持されている。ビット駆動軸 117は、モータ出力軸 122および連結軸 110の中心軸カも該中心軸に直交する方向にオフセット（シフト）した位置で、該中心軸に平行に延びるように保持されている。

[0293] さらに、ビット駆動軸 117の下部には、カップリング 119が取り付けられている。該カップリング 119は、ビット Bを着脱可能に保持する。

[0294] 以上のように構成された伝達機構では、モータ出力軸 122からの回転力（出力トルク）は、連結軸 110,第 1のユニバーサルジョイント 113、伸縮軸 114、第 2のュ-バーサルジョイント 115、ビット駆動軸 117およびカップリング 119を介してビット Bに伝達される。ねじ締め時には、ビット Bおよびビット駆動軸 117は軸方向に移動する力この移動は伸縮軸 114の伸縮動作とユニバーサルジョイント 113, 115でのジョイント角度が変化することによって吸収され、ビット Bの回転は維持される。

[0295] ここで、第 1および第 2のユニバーサルジョイント 113, 115は、互いの偏芯回転ゃィナーシャが打ち消されるように設計されている。また、伸縮軸 114におけるインナー軸 114aとアウター軸 114b間の許容偏芯量やベアリング 112, 116, 118における許容回転偏芯量もきわめて小さい。これにより、伝達機構で発生するトルク変動を小さく抑えている。

[0296] ここで、実施例 1, 2, 4〜6のねじ締めドライバは、モータ回転をギアを介して出力軸およびビットに伝達する。この場合、実施例 5でも説明したように、ドライバの締め付けトルク力ギアの摩擦変動によって変動する場合がある。これに対し、本実施例では、ギア列を用いずに伝達機構を構成して、るためにギアの摩擦変動に起因した締め付けトルク変動が生じず、また伸縮軸 114やベアリング 112, 116, 118によるトルク変動成分を小さく抑えているため、ギア伝達機構を用いる場合に比べて、トルク変動をより小さく抑えることができる。 [0297] そして、伝達機構で発生するトルク変動が小さ!/ヽため、実施例 5で説明したトルク指令値の補正手法を併せ用いることにより、ねじ締めドライバ全体としての締め付けトルクの変動をきわめて小さく抑えることができる。

[0298] 発明者らの実験によれば、モータの出力トルクその他の条件が同じ場合において、ギヤ列伝達タイプのねじ締めドライバに比べて、出力トルクの大きさにより 1%弱から数％のトルク変動抑制効果が得られた。

[0299] さらに、本実施例のように、支持構造および伝達機構に対してモータ交換を可能とすることで、ねじ締めシステムの昇降機構 (実施例 1の図 1参照）に固定した支持構造および伝達機構に対してモータ (装着板 121付きのモータ） 120A, 120Bのみを適宜選択して装着してねじ締めを行うことができる。したがって、締め付けトルクレベルが異なるねじの締め付けを行う場合でも、従来のようにねじ締めドライバ全体を交換する必要がなくなる。このことにより、どのようなサイズのモータを装着した場合でも、モータを除ヽたねじ締めドライバ (支持構造および伝達機構)の形状や寸法、ひ、てはねじ締めシステムの昇降機構等の形状や寸法を不変とすることができる。したがつて、該ねじ締めシステムを生産ラインに設置する場合のライン設計時間を短縮することができ、また設置のために要する部品の共通化や点数削減を図ることができる。

[0300] また、本実施例では、支持機構を構成するシャフト部材 104, 105, 107が互いに間隔を空けて配置されている。このため、モータ交換作業やこれに伴う伝達機構の調整作業に際しては、図 21の左側の図に示すシャフト部材間の空間 SPに手や工具を挿入することが可能である。したがって、交換作業や調整作業を容易に行うことができる。

[0301] なお、本実施例では、ユニバーサルジョイントを使用した伝達機構を有するモータ単体交換タイプのねじ締めドライバにつ、て説明したが、実施例 6等で説明したギア列を使用した伝達機構を有する場合でも、モータ単体交換タイプのねじ締めドライバを構成することが可能である。

[0302] ところで、上述したモータ交換が可能なねじ締めドライバを用いて、実施例 1〜3にて説明した制御システムとは異なる制御システムを構成することも可能である。

[0303] 図 22には、該制御システムの概略構成を示している。なお、図 22では、モータに予め取り付けられる装着板（図 21の符号 121)は図示を省略している。また、図中の右側に示したねじ締めドライバ (支持機構および伝達機構）に付した符号は、図 21中の符号と同じである。

[0304] 実施例 1, 2, 4〜6にて説明したモータ不可分型のねじ締めドライバには、それ専用のサーボコントローラが付属している。このため、締め付けトルクレベルの変更に伴いモータ不可分型ねじ締めドライバを交換する場合、サーボコントローラも一緒に交換する必要がある。

[0305] これに対し、本実施例では、図 22に示すように、 1つのねじ締めドライバ（支持機構および伝達機構）に対して、互いに出力トルク範囲が異なる複数種類のモータ 120A , 120B, 120Cを交換装着することができる。このような場合には、該複数のモータ 1 20A, 120B, 120Cのいずれをも制御可能なサーボコントローラ S を用いるとよい。

[0306] サーボコントローラ S 内には、各モータに印加する電圧又は電流を制御するモータ制御部と、実施例 5で説明した補正データメモリ 82〜84としてモータ 120 A, 120B, 120C用のメモリが搭載されている。また、図示しないが、実施例 5で説明した補間制御部や加算器等も搭載されてヽる。

[0307] これにより、サーボコントローラ SC' は、複数のモータ 120A, 120B, 120Cのうちいずれのモータがねじ締めドライバに装着されても、その締め付けトルク変動を抑えてねじ締めを行うことができる。モータに対応した補正データメモリの選択は、実施例 5でも説明したように、モータに付された識別番号等を利用して行えばよ!、。

[0308] このように、サーボコントローラ S に複数のモータ 120A, 120B, 120Cの制御機能を持たせることにより、モータを交換してもサーボコントローラは交換しなくてよい。言い換えれば、従来は複数のモータ（ねじ締めドライノく）に対してそれと同数のサーボコントローラが必要であつたのに対し、本実施例によれば、複数のモータ 120A, 1 20B, 120Cに対して 1つのサーボコントローラを用意すれば済む。これにより、ねじ締めシステムを従来よりも安価に構成することができる。

実施例 8

[0309] 図 23および図 24にはそれぞれ、本発明の実施例 8であるねじ締めドライバの構成を示している。上記実施例 1, 2, 4〜7にて説明したねじ締めドライバは、モータの出力軸とビットとがこれらの中心軸に対して直交する方向にオフセットしたいわゆるオフセットタイプのねじ締めドライバである力本実施例のねじ締めドライバは、モータの出力軸力ビットまでが直線上に配置されたいわゆるストレートタイプのねじ締めドラィバである。このストレートタイプのねじ締めドライバも、実施例 1, 2, 4, 5のねじ締めドライバとして使用可能である。

[0310] また、図 24に示したドライバでは、回転する整流子に対して摺動するブラシを備えたブラシモータ 302Bを使用している。一方、図 23に示したドライバでは、モータとしてブラシレスモータ 302Aを使用している。これ以外の基本的な構成は、両図のモータで同じであるので、共通する構成要素には同符号を付して説明する。また、以下の説明において、図 23, 24における上側をねじ締めドライバの上側といい、同図における下側をねじ締めドライバの下側と、う。

[0311] 図 23および図 24において、 301はねじ締めドライバの本体を構成する外筒部材である。該外筒部材 301の上端部には、ブラシレスモータ 302A又はブラシモータ 302 Bが固定されている。これらモータ 302A, 302Bの出力軸（以下、モータ出力軸という ) 302aは、外筒部材 301の上面に形成された開口を通って外筒部材 301の内側に突出している。

[0312] 311は外筒部材 301の内側に配置された第 1内筒部材である。第 1内筒部材 311 は、外筒部材 301の内周部に取り付けられたベアリング 310によって外筒部材 301 に対して回転が可能に保持されており、また、該ベアリング 310との係合によって外筒部材 301に対して軸方向への移動が阻止されて、る。

[0313] 第 1内筒部材 311の内側には、モータ出力軸 302aと一体回転可能な回転伝達機構 315が配置されている。回転伝達機構 315はモータ出力軸 302aに連結された上側部材 315aと、該上側部材 315aに対して一体回転可能および上下動可能に連結された下側部材 315bとを有する。該下側部材 315bは、ビット Bの上端に形成された Dカット形状部に回転方向にて係合する。これにより、モータ出力軸 302aの回転は、回転伝達機構 315を介してビット Bに伝達される。

[0314] ビット Bの上部外周にはリング状の U溝が形成されている。第 1内筒部材 311の下部に保持されたボール 316が該 U溝に係合することで、ビット Bは回転伝達機構 315 に対して脱落することなく回転可能に保持される。

[0315] 第 1内筒部材 311の外側には、第 2内筒部材 317が配置されている。該第 2内筒部材 317の下端面は、第 1内筒部材 311の下端部外周に取り付けられた止め輪 313に当接している。第 2内筒部材 317は、その上端面と第 1内筒部材 311の上部外周に取り付けられた止め輪 318との間に配置されたコイルばね 319によって下方に付勢されている。第 2内筒部材 317は、ドライバ使用時には、その中間部の内周面がボール 316に当接し、ビット Bを挟むように保持して、るボール 316が外側に移動することを阻止する。

[0316] 一方、第 2内筒部材 317をコイルばね 319の付勢力に抗して第 1内筒部材 311に対して上方に移動させると、第 2内筒部材 317のうち内径が大きい下部がボール 316 の外側への逃げを許容する。これにより、ビット Bをドライノから取り外したり装着したりすることができる。

[0317] 外筒部材 301の下部外周には、本体ねじ部としての粗調整おねじ 301aが形成されている。この粗調整おねじ 301aには、上から順に、第 1ロックリング 320の内周に形成されためねじ 320aと、第 1の調整部材としての粗調整リング 321の上部内周に形成された第 1めねじ 321aとがそれぞれ係合している。粗調整リング 321の外周には、後述するビット先端とスリーブ先端との位置合わせ時に使用する粗調整目盛り（図示せず)が設けられている。

[0318] 第 2内筒部材 317およびコイルばね 319の外側には、第 2の調整部材としての円筒状の微調整ケース 323が配置されている。微調整ケース 323の上部外周には、粗調整おねじ 301aよりもねじピッチが小さい微調整おねじ 323aが形成されている。この微調整おねじ 323aには、上から順に、粗調整リング 321の下部内周に形成された第 2めねじ 321bと、第 2ロックリング 324の内周に形成されためねじ 324aとがそれぞれ係合している。

[0319] 微調整ケース 323の外周には、後述するビット先端のスリーブ先端力もの突出量調整の際に使用する微調整目盛り（図示せず)が設けられている。

[0320] 微調整ケース 323の下部内側には、ビット Bの先端周囲を覆うスリーブ 326が配置されている。スリーブ 326は、その下端開口を通してビット Bの先端を露出させることができる。スリーブ 326の上部外周に形成されたフランジ部 326aが微調整ケース 32 3の下部内周に形成された段部 323cに当接することで、スリーブ 326の微調整ケース 323に対する下方への抜けが阻止される。

[0321] また、スリーブ 326は、その上端面と微調整ケース 323の上端部に係止されたスリーブ押しコイルばね 327によって下方に付勢されている。このため、スリーブ 326は、後述するビット先端のスリーブ先端力もの突出量調整の際に微調整ケース 323とともに上下動する。

[0322] 微調整ケース 323の周壁部における上下方向中間部には、貫通孔 323bが形成されている。そして、微調整ケース 323の外周には、この貫通孔 323bに通じる孔を有する負圧接続部材 325が取り付けられて、る。

[0323] 図 24において、 302bはブラシモータ 302Bのブラシであり、整流子としてのモータ出力軸 302aに接触している。 340はブラシモータ 302bを覆うカバーであり、ブラシモータ 302B力も排出されるカーボン等の汚物が外部に出ないようにするためのものである。

[0324] 図 23に示すブラシレスモータ 302Aを使用したねじ止めドライバは、図 24に示すブラシモータ 302Bを使用したねじ止めドライバに対して、カバー 340が不要である分、径を小さくすることができる。具体的には、図 23において、ブラシレスモータ 302Aの外径と外筒部材 301の外径とがほぼ一致している。この径の差はそれほど大きくはないが、ねじ締めドライバ全体の容積の差はかなり大きくなる。したがって、より微細なピツチで配置された複数のねじを複数のドライバで一括して締め付けるような場合は、ブラシレスモータ 302Aを使用したドライバの方が有利である。

[0325] 以上のように構成されたねじ締めドライバによりねじ 350を締め付ける場合は、まずスリーブ 326の先端部力も若干突出させたビット Bの先端にねじ 350のリセス 351を係合させ、該ねじ 350の上面にスリーブ 326の先端部を接触させる。そして、ドライバ内部の空気を負圧接続部材 325を介して真空ポンプにより吸引させる。これにより、ドライバ内部が負圧状態となり、スリーブ 326の先端部にねじ 350が吸着される。この状態でワーク 352のねじ穴にねじ 350を合わせてモータ 302A, 302Bを回転させることにより、ねじ 350を締め込むことができる。

[0326] 但し、ねじ 350が微細化するに従い、リセス 351の深さ DPTが小さくなるため、ビット先端のスリーブ先端からの突出量 (以下、単にビット突出量という） BPを高精度 (厳密 )に調整しなければ、該ビット突出量 BPが大きすぎてねじ 350の上面とスリーブ先端との間に隙間が生じてねじ 350の吸着ができない場合がある。このため、本実施例のドライバでは、以下の手順によりビット突出量を高精度に調整することができるようにしている。

[0327] まず、外筒部材 301に形成された粗調整おねじ 301a上において、第 1ロックリング 320を粗調整リング 321に対して緩める（上方に移動させる）。また、微調整ケース 32 3に形成された微調整おねじ 323a上において、第 2ロックリング 324を粗調整リング 3 21に対して緩める（下方に移動させる）。これにより、粗調整リング 321が粗調整おねじ 301a上で回転可能となる。

[0328] この状態で、粗調整リング 321を回転操作すると、粗調整リング 321は第 1めねじ 3 21aと外筒部材 301の粗調整おねじ 301aとの作用によって外筒部材 301に対して上下動する。このとき、粗調整リング 321の第 2めねじ 321bに対して微調整おねじ 32 3aが係合している微調整ケース 323と、微調整ケース 323の微調整おねじ 323aに係合している第 2ロックリング 324も、粗調整リング 321とともに回転しながら上下動する。そして、微調整ケース 323とともにスリーブ 326も上下動する。この操作によって、スリーブ 326の先端とビット Bの先端とを一致させる。一致度は粗調整リング 321上の目盛りを見ながら操作することで確保できる。

[0329] スリーブ 326の先端とビット Bの先端とを一致させた後、第 1ロックリング 320を粗調整リング 321に対して締め込む。これにより粗調整リング 321は、粗調整おねじ 301a 上において回転できなくなる。

[0330] 次に、微調整ケース 323を回転操作すると、微調整おねじ 323aと動きがロックされた粗調整リング 321の第 2めねじ 321bとの作用によって微調整ケース 323が上下動する。そして、この微調整ケース 323とともにスリーブ 326が上下動する。前述したように、微調整おねじ 323aのねじピッチ（つまりはリード）は外筒部材 301の粗調整おねじ 301aのそれよりも小さいため、回転操作量が同じである場合の微調整ケース 323 の操作によるスリーブ 326の上下移動量は、粗調整リング 321の操作によるスリーブ 326の上下移動量より小さい。したがって、微調整ケース 323上の微調整目盛りを見ながら微調整ケース 323を回転操作することで、ビット突出量 BPをねじ 350のリセス 3 51の深さ DPTに応じてきわめて高精度に調整することができる。

[0331] そして、最後に、第 2ロックリング 324を粗調整リング 321に対して締め込む。これにより、微調整ケース 323も回転ができなくなり、スリーブ 326のビット Bに対する位置も固定される。すなわち、ビット突出量 BPが設定される。

[0332] 従来のドライバでは、粗調整リング 321に相当する部材のみでビット先端のスリーブ先端からの突出量を調整したが、粗調整リング 321に相当する部材の回転量に対する突出量の変化が大きいために、微調整が難し力つたり長時間を要したりしていた。また、第 1ロックリング 324に相当する部材を締め込んだ際に粗調整リング 321に相当する部材も第 1ロックリング 324に相当する部材の端面との摩擦によって若干回転し、調整された突出量が変化してしまう可能性があった。本実施例によれば、短時間で容易にビット突出量の微調整を行うことができる。し力も、最終的な微調整ケース 3 23のロックを、これとは別部材である粗調整リング 321の端面に第 2ロックリング 324 を当接させて行うため、微調整終了後にビット突出量が変化する可能性をほとんどなくすることがでさる。

[0333] なお、本実施例にて説明したビット突出量の調整機構は、ストレートタイプのねじ締めドライバに限らず、実施例 1, 2, 4〜7にて説明したオフセットタイプのねじ締めドラィバにも採用することができる。また、ビット突出量の粗調整および微調整を可能とするための機構は、上記構成のものに限られない。

[0334] 以上、本発明の好ましい実施態様を説明してきたが、本発明はこれらの実施態様に限定されるものではなぐ様々な変形及び変更が可能である。

産業上の利用の可能性

[0335] 本発明によれば、様々な締め付けトルクに対応するためにモータ交換が可能なねじ締め装置やねじの負圧吸着が確実に行えるねじ締め装置を提供することができる

Claims

請求の範囲

[1] 出力トルクが異なる複数のモータを選択的に着脱可能な支持機構と、

前記モータの出力軸との連結および連結解除が可能な連結部を備え、前記支持機構に装着されたモータからの回転駆動力を、ねじ締め用ビットに伝達する伝達機構とを有することを特徴とするねじ締め装置。

[2] 前記伝達機構において、前記連結部と前記ビットが連結される出力部とがこれらの軸方向に対して直交する方向にオフセットして、ることを特徴とする請求項 1に記載のねじ締め装置。

[3] 前記伝達機構は、前記連結部と前記出力部との間に複数のユニバーサルジョイントを有することを特徴とする請求項 2に記載のねじ締め装置。

[4] 前記支持機構は、互いに間隔を空けて配置された複数のシャフト部材を用いて構成されていることを特徴とする請求項 1から 3のいずれか 1つに記載のねじ締め装置。

[5] 請求項 1から 4のいずれ力 1つに記載のねじ締め装置と、

前記支持機構に対して着脱が可能で、互いに出力トルクが互いに異なる複数のモ一タとを有することを特徴とするねじ締めシステム。

[6] 前記複数のモータはそれぞれ、前記支持機構に対する着脱構造が共通である装着部材を備えていることを特徴とする請求項 5に記載のねじ締めシステム。

[7] 前記複数のモータの駆動を制御可能なコントローラを有することを特徴とする請求項 5又は 6に記載のねじ締めシステム。

[8] ねじ締め用ビットを回転させるねじ締め装置であって、

前記ビットの先端部を囲むスリーブと、

前記ビットの先端に対する前記スリーブの先端の軸方向位置を調整する第 1の調整部材および第 2の調整部材とを有し、

前記第 1および第 2の調整部材を同一量操作した場合における前記第 2の調整部材による前記スリーブの位置調整量が、前記第 1の調整部材による前記スリーブの位置調整量よりも小さいことを特徴とするねじ締め装置。

[9] 前記第 1の調整部材に形成された第 1のねじ部が該ねじ締め装置の本体に形成された本体ねじ部に係合し、前記第 1の調整部材に形成された第 2のねじ部が、前記スリーブと一体的に軸方向に移動可能な前記第 2の調整部材に形成された第 3のねじ部に係合し、

前記第 2および第 3のねじ部のねじピッチ力前記第 1および本体ねじ部のねじピッチよりも小さいことを特徴とする請求項 8に記載のねじ締め装置。

[10] 前記本体ねじ部に係合し、前記第 1の調整部材の移動を阻止可能な第 1のロック部材と、

前記第 3のねじ部に係合し、前記第 2の調整部材の移動を阻止可能な第 2のロック部材とを有することを特徴とする請求項 9に記載のねじ締め装置。

[11] 該ねじ締め装置は、前記ビットがねじのリセスに係合し、前記スリーブの先端がねじに当接した状態で該ねじを負圧吸着することを特徴とする請求項 8から 10のいずれ力 1つに記載のねじ締め装置。