JP3357497B2 - 自動ねじ締め機 - Google Patents
自動ねじ締め機Info
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- JP3357497B2 JP3357497B2 JP04608295A JP4608295A JP3357497B2 JP 3357497 B2 JP3357497 B2 JP 3357497B2 JP 04608295 A JP04608295 A JP 04608295A JP 4608295 A JP4608295 A JP 4608295A JP 3357497 B2 JP3357497 B2 JP 3357497B2
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- tightening
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、締付け現場で種々のワ
ークに対応してトルク法締付け制御、角度法締付け制御
をワークに応じて任意に選択、あるいは組合せてワーク
に最適な締付けを行えるように構成した自動ねじ締め機
に関する。
ークに対応してトルク法締付け制御、角度法締付け制御
をワークに応じて任意に選択、あるいは組合せてワーク
に最適な締付けを行えるように構成した自動ねじ締め機
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、所望ワークを所定締付けトルクで
締付ける締付け方法としては、トルク法、角度法の二種
類の締付け制御が広く知られている。これら締付け制御
のうち、トルク法は目標トルク値を予め設定しておき、
締付けが開始されるにともなってトルク検出手段から出
力されるトルク値と目標トルク値とを比較し、これが一
致するとモータを停止させるようにしたものである。ま
た、角度法は、締付け開始後の一定位置からのモータの
目標回転角を予め設定しておき、締付けが開始されるに
ともなってエンコーダ等の回転角検出手段から出力され
る回転角と目標回転角とを比較し、これが一致するとモ
ータを停止させるようにしたものである。この種の締付
け制御方法はそれぞれ長所もあれば短所もあり、そのい
ずれを採用するか、またどのような組合せにするかは、
ねじ締め機が製造される段階で、すなわちねじ締め機の
制御ソフトが開発される段階でねじの破断トルク等の特
性、ワークの特性等を考慮した締付け特性、実測トルク
値等から総合的に決定されている。
締付ける締付け方法としては、トルク法、角度法の二種
類の締付け制御が広く知られている。これら締付け制御
のうち、トルク法は目標トルク値を予め設定しておき、
締付けが開始されるにともなってトルク検出手段から出
力されるトルク値と目標トルク値とを比較し、これが一
致するとモータを停止させるようにしたものである。ま
た、角度法は、締付け開始後の一定位置からのモータの
目標回転角を予め設定しておき、締付けが開始されるに
ともなってエンコーダ等の回転角検出手段から出力され
る回転角と目標回転角とを比較し、これが一致するとモ
ータを停止させるようにしたものである。この種の締付
け制御方法はそれぞれ長所もあれば短所もあり、そのい
ずれを採用するか、またどのような組合せにするかは、
ねじ締め機が製造される段階で、すなわちねじ締め機の
制御ソフトが開発される段階でねじの破断トルク等の特
性、ワークの特性等を考慮した締付け特性、実測トルク
値等から総合的に決定されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そのため、この種のね
じ締め機は前記締付け制御を行う高価な制御装置を備え
ているものの、ワークが変更になり、例えばマシンスク
リュウの締付けから、タッピングねじの締付け、多段階
締付け、締付け完了後に行う増締め等のいずれかの締付
けを行うこととなった場合には、新たなワークに適した
締付け制御方法を選択してこの締付け制御を行う新たな
制御装置を製造したり、制御ソフトの変更を行わねばな
らない。そのため、この種のねじ締め機は汎用性に乏し
く、多品種生産に不向きとなっており、多品種生産に適
した制御装置を備えた自動ねじ締め機が要望されてい
る。
じ締め機は前記締付け制御を行う高価な制御装置を備え
ているものの、ワークが変更になり、例えばマシンスク
リュウの締付けから、タッピングねじの締付け、多段階
締付け、締付け完了後に行う増締め等のいずれかの締付
けを行うこととなった場合には、新たなワークに適した
締付け制御方法を選択してこの締付け制御を行う新たな
制御装置を製造したり、制御ソフトの変更を行わねばな
らない。そのため、この種のねじ締め機は汎用性に乏し
く、多品種生産に不向きとなっており、多品種生産に適
した制御装置を備えた自動ねじ締め機が要望されてい
る。
【0004】本発明は、上記要望に鑑み発明されたもの
で、その第1の目的は締付け現場で所望ワークに対応し
てトルク法締付け制御、角度法締付け制御のうち、任意
の個数の締付け制御方法を選択または組合わせることが
できる制御装置を備えた自動ねじ締め機を提供しようと
するものである。
で、その第1の目的は締付け現場で所望ワークに対応し
てトルク法締付け制御、角度法締付け制御のうち、任意
の個数の締付け制御方法を選択または組合わせることが
できる制御装置を備えた自動ねじ締め機を提供しようと
するものである。
【0005】
【0006】
【0007】
【0008】
【課題を解決するための手段】トルク法締付け制御パタ
ーン、角度法締付け制御パターンの各締付けパターンに
おける各種ねじ締め条件をチャンネル番号で記憶すると
ともに、チャンネル番号の個数だけ締付けパターンを組
み合わせて締付け動作を行う制御部を備えた自動ねじ締
め機において、各締付けパターンは、いずれも測定開始
トルク値を有するように構成されている。
ーン、角度法締付け制御パターンの各締付けパターンに
おける各種ねじ締め条件をチャンネル番号で記憶すると
ともに、チャンネル番号の個数だけ締付けパターンを組
み合わせて締付け動作を行う制御部を備えた自動ねじ締
め機において、各締付けパターンは、いずれも測定開始
トルク値を有するように構成されている。
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【作用】上記自動ねじ締め機では、作業開始に先立っ
て、ねじが破断するまで実際のワークの締め付けを行っ
て締め付けトルク特性を検出し、この締め付けトルク特
性から所望パターンで締め付けを行うに必要なデータを
収集して、トルク法締め付けにあっては測定開始トルク
値を記憶して、またこのデータを変更して多段階締め付
け、増締めを行えるようにチャンネル番号毎に記憶する
ことができる。そのため、締め付け作業時には、各種ワ
ークに対してチャンネル番号毎に記憶された締め付け条
件が呼び出され、トルク法締付けパターンあるいは角度
法締付けパターンがチャンネル番号に応じて選択され、
チャンネル番号分の締め付けを時間的ロスなく連続させ
て行うことができる。また、トルク法締付けパターンで
は多段階締め付け、あるいは増し締めを選択することも
でき、ワークに対してトルク法締付け、角度法締め付
け、多段階締め付け、増し締めを組み合わせた所望の締
め付けパターンで締め付けを行うことができる。
て、ねじが破断するまで実際のワークの締め付けを行っ
て締め付けトルク特性を検出し、この締め付けトルク特
性から所望パターンで締め付けを行うに必要なデータを
収集して、トルク法締め付けにあっては測定開始トルク
値を記憶して、またこのデータを変更して多段階締め付
け、増締めを行えるようにチャンネル番号毎に記憶する
ことができる。そのため、締め付け作業時には、各種ワ
ークに対してチャンネル番号毎に記憶された締め付け条
件が呼び出され、トルク法締付けパターンあるいは角度
法締付けパターンがチャンネル番号に応じて選択され、
チャンネル番号分の締め付けを時間的ロスなく連続させ
て行うことができる。また、トルク法締付けパターンで
は多段階締め付け、あるいは増し締めを選択することも
でき、ワークに対してトルク法締付け、角度法締め付
け、多段階締め付け、増し締めを組み合わせた所望の締
め付けパターンで締め付けを行うことができる。
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図1において、1は自動ねじ締め機であり、シリン
ダ2の作動により昇降するドライバ台3を有している。
このドライバ台3は後記するドライバビット4を案内す
るチャックユニット5が固定されたチャック台6と所定
位置までは一体に、その後はドライバ台3単独で下降可
能に構成されている。前記ドライバ台3にはモータ7と
その上下に位置するトルク検出手段8およびエンコーダ
9とが固定されており、トルク検出手段8の出力軸8a
にはユニバーサルジョイント10を介してドライバビッ
ト4が連結されている。前記トルク検出手段8は、ねじ
(図示せず)を締付けるにともなってドライバビット4
にかかるトルクを起歪管(図示せず)および歪みゲージ
(図示せず)でなる歪みセンサ(図示せず)あるいは磁
歪センサ(図示せず)によりアナログ値として検出し、
これを後記する制御装置11に出力するように構成され
ている。また、前記エンコーダ9はモータ7の回転にと
もなって回転パルスを後記するモータ駆動部13に出力
するように構成されている。
る。図1において、1は自動ねじ締め機であり、シリン
ダ2の作動により昇降するドライバ台3を有している。
このドライバ台3は後記するドライバビット4を案内す
るチャックユニット5が固定されたチャック台6と所定
位置までは一体に、その後はドライバ台3単独で下降可
能に構成されている。前記ドライバ台3にはモータ7と
その上下に位置するトルク検出手段8およびエンコーダ
9とが固定されており、トルク検出手段8の出力軸8a
にはユニバーサルジョイント10を介してドライバビッ
ト4が連結されている。前記トルク検出手段8は、ねじ
(図示せず)を締付けるにともなってドライバビット4
にかかるトルクを起歪管(図示せず)および歪みゲージ
(図示せず)でなる歪みセンサ(図示せず)あるいは磁
歪センサ(図示せず)によりアナログ値として検出し、
これを後記する制御装置11に出力するように構成され
ている。また、前記エンコーダ9はモータ7の回転にと
もなって回転パルスを後記するモータ駆動部13に出力
するように構成されている。
【0020】前記自動ねじ締め機1の制御装置11は、
制御部12、モータ駆動部13、各種データを記憶する
記憶部14、各種入力データおよび締付け良否を表示す
る表示部15、前記トルク検出手段8からのアナログ値
を増幅部16aおよびキャリブレーション部16bを介
してディジタルトルク値に変換するA/D変換部16、
各種指令を与える操作部17ならびにシリンダ2を駆動
するシリンダ駆動部18からなっている。
制御部12、モータ駆動部13、各種データを記憶する
記憶部14、各種入力データおよび締付け良否を表示す
る表示部15、前記トルク検出手段8からのアナログ値
を増幅部16aおよびキャリブレーション部16bを介
してディジタルトルク値に変換するA/D変換部16、
各種指令を与える操作部17ならびにシリンダ2を駆動
するシリンダ駆動部18からなっている。
【0021】前記モータ駆動部13は、初速度、最高速
度および加速度でなる速度指令値に応じてモータ7にパ
ワーを供給するとともに、エンコーダ9からの回転パル
スを制御部12に出力するように構成されている。
度および加速度でなる速度指令値に応じてモータ7にパ
ワーを供給するとともに、エンコーダ9からの回転パル
スを制御部12に出力するように構成されている。
【0022】前記操作部17は、スタート信号、設定/
運転モード選択指令信号を制御部12に出力するととも
に、プログラム選択部17aからワーク(図示せず)に
応じた締付けプログラム番号を制御部12に出力するよ
うに構成されている。
運転モード選択指令信号を制御部12に出力するととも
に、プログラム選択部17aからワーク(図示せず)に
応じた締付けプログラム番号を制御部12に出力するよ
うに構成されている。
【0023】前記記憶部14は、ねじが破断するまで所
望ワークを実際に締付けて得られる締付けトルク特性か
ら後記するトルク法締付け制御手段を作動させるに必要
な測定開始トルク値、速度指令値、目標トルク値、上下
限トルク値、上下限締付け時間等のデータをチャンネル
番号毎に記憶するように構成されている。また、この記
憶部は同様に前記締付けトルク特性から後記する角度法
締付け制御手段を作動させるに必要な測定開始トルク
値、速度指令値、目標回転角、上下限回転角、上下限ト
ルク値、上下限締付け時間等のデータをチャンネル番号
毎に記憶するように構成されている。さらに、この記憶
部14は多段階締付け、増締めパターンに沿ってトルク
法締付け手段あるいは角度法締付け手段を作動させるよ
うに前記データを変更してこれらデータを別のチャンネ
ル番号(多段階締付けの場合、複数チャンネル番号、増
締めの場合、1チャンネル番号)として記憶するように
構成されている。
望ワークを実際に締付けて得られる締付けトルク特性か
ら後記するトルク法締付け制御手段を作動させるに必要
な測定開始トルク値、速度指令値、目標トルク値、上下
限トルク値、上下限締付け時間等のデータをチャンネル
番号毎に記憶するように構成されている。また、この記
憶部は同様に前記締付けトルク特性から後記する角度法
締付け制御手段を作動させるに必要な測定開始トルク
値、速度指令値、目標回転角、上下限回転角、上下限ト
ルク値、上下限締付け時間等のデータをチャンネル番号
毎に記憶するように構成されている。さらに、この記憶
部14は多段階締付け、増締めパターンに沿ってトルク
法締付け手段あるいは角度法締付け手段を作動させるよ
うに前記データを変更してこれらデータを別のチャンネ
ル番号(多段階締付けの場合、複数チャンネル番号、増
締めの場合、1チャンネル番号)として記憶するように
構成されている。
【0024】前記記憶部14は前記締付けトルク特性、
ワークの特性等の締付け特性から、トルク法締付け制
御、角度法締付け制御のいずれかを選択したり、これら
を任意の順で組合せたりして、ワークに対して最適の締
付け制御を行えるように各締付けパターンを選択し、こ
れら締付けパターンに対応したチャンネル番号をワーク
の種類に対応するプログラム番号とともに記憶するよう
に構成されている。また、前記記憶部14は前記プログ
ラム番号と同番号の異常処理プログラム番号を持つ異常
処理プログラムを記憶しており、この異常処理プログラ
ムはi番目のチャンネル締付けの際の締付け異常に対応
するねじの戻し、増し締め作業等の異常処理作業を行う
データを呼出す後記異常処理チャンネル番号をi+1番
目のアドレスに記憶するように構成されている。さら
に、前記記憶部14は各締付けプログラムあるいは異常
処理プログラムの実行の際に出力されるチャンネル締付
け異常検出信号をその異常の種類とともに記憶するとと
もに、チャンネル締付け毎にA/D変換部16から入力
するディジタルトルク値のピークトルク値を記憶するよ
うに構成されている。
ワークの特性等の締付け特性から、トルク法締付け制
御、角度法締付け制御のいずれかを選択したり、これら
を任意の順で組合せたりして、ワークに対して最適の締
付け制御を行えるように各締付けパターンを選択し、こ
れら締付けパターンに対応したチャンネル番号をワーク
の種類に対応するプログラム番号とともに記憶するよう
に構成されている。また、前記記憶部14は前記プログ
ラム番号と同番号の異常処理プログラム番号を持つ異常
処理プログラムを記憶しており、この異常処理プログラ
ムはi番目のチャンネル締付けの際の締付け異常に対応
するねじの戻し、増し締め作業等の異常処理作業を行う
データを呼出す後記異常処理チャンネル番号をi+1番
目のアドレスに記憶するように構成されている。さら
に、前記記憶部14は各締付けプログラムあるいは異常
処理プログラムの実行の際に出力されるチャンネル締付
け異常検出信号をその異常の種類とともに記憶するとと
もに、チャンネル締付け毎にA/D変換部16から入力
するディジタルトルク値のピークトルク値を記憶するよ
うに構成されている。
【0025】さらに、前記記憶部14は制御部12を駆
動する締付けプログラム、締付け方法登録プログラム、
トルク法締付け制御手段を構成するトルク法締付け制御
プログラム、角度法締付け制御手段を構成する角度法締
付け制御プログラムおよびチャンネル締付けデータ登録
プログラム並びに異常処理プログラムを記憶している。
前記締付けプログラムは、図2に示すように、 1)操作部からの設定/運転モード指令信号を読込み、
運転モードの時、5)にジャンプする。 2)操作部からのプログラム登録指令信号を待ち、これ
が入力されてない時、4)にジャンプする。 3)締付け方法の登録プログラムを実行する。 4)操作部からの設定/運転モード指令信号を読込み、
設定モードの時、2)に戻る。 5)操作部からの締付けスタート指令信号を読込み、こ
れが入力されてない時、1)に戻る。 6)シリンダ駆動部にシリンダ駆動指令信号を出力す
る。 7)操作部からの締付けプログラム番号を読込む。 8)i=1とする。 9)記憶部で締付けプログラム番号に対応して記憶され
たチャンネル番号のうち、i番目のチャンネル番号(C
H番号)を呼出す。 10)チャンネル番号がトルク法締付け制御かを判断
し、これがトルク法締付け制御でない時、角度法締付け
プログラムを実行し、12)にジャンプする。 11)チャンネル番号に対応して記憶されたデータを呼
出し、トルク法締付けプログラムを実行する。 12)異常検出信号の有無を判断し、これが記憶部に記
憶されている時、16)にジャンプする。 13)i=i+1とする。 14)前記プログラム番号に対応して記憶されたi番目
の(前記チャンネル番号に続いて)チャンネル番号が記
憶されているかを判断し、これが記憶されている時、
9)に戻る。 15)表示部に締付けOK表示指令信号を出力し、2
3)にジャンプする。 16)i=i+1とする。 17)前記プログラム番号に対応する異常処理プログラ
ム番号を読込む。 18)異常処理プログラム番号のi番目の異常処理チャ
ンネル番号の有無を判断し、これがない時、22)にジ
ャンプする。 19)異常処理チャンネル番号に対応して記憶されたデ
ータを呼出し、異常処理プログラムを実行する。 20)新たな異常検出信号の有無を判断し、これが記憶
部に記憶されている時、16)に戻る。 21)新たな異常検出信号が記憶部に記憶されてない
時、13)に戻る。 22)表示部に締付け不良表示指令信号を出力する。 23)シリンダ駆動部に復帰指令信号を出力する。 24)リターン。 となるように構成されている。
動する締付けプログラム、締付け方法登録プログラム、
トルク法締付け制御手段を構成するトルク法締付け制御
プログラム、角度法締付け制御手段を構成する角度法締
付け制御プログラムおよびチャンネル締付けデータ登録
プログラム並びに異常処理プログラムを記憶している。
前記締付けプログラムは、図2に示すように、 1)操作部からの設定/運転モード指令信号を読込み、
運転モードの時、5)にジャンプする。 2)操作部からのプログラム登録指令信号を待ち、これ
が入力されてない時、4)にジャンプする。 3)締付け方法の登録プログラムを実行する。 4)操作部からの設定/運転モード指令信号を読込み、
設定モードの時、2)に戻る。 5)操作部からの締付けスタート指令信号を読込み、こ
れが入力されてない時、1)に戻る。 6)シリンダ駆動部にシリンダ駆動指令信号を出力す
る。 7)操作部からの締付けプログラム番号を読込む。 8)i=1とする。 9)記憶部で締付けプログラム番号に対応して記憶され
たチャンネル番号のうち、i番目のチャンネル番号(C
H番号)を呼出す。 10)チャンネル番号がトルク法締付け制御かを判断
し、これがトルク法締付け制御でない時、角度法締付け
プログラムを実行し、12)にジャンプする。 11)チャンネル番号に対応して記憶されたデータを呼
出し、トルク法締付けプログラムを実行する。 12)異常検出信号の有無を判断し、これが記憶部に記
憶されている時、16)にジャンプする。 13)i=i+1とする。 14)前記プログラム番号に対応して記憶されたi番目
の(前記チャンネル番号に続いて)チャンネル番号が記
憶されているかを判断し、これが記憶されている時、
9)に戻る。 15)表示部に締付けOK表示指令信号を出力し、2
3)にジャンプする。 16)i=i+1とする。 17)前記プログラム番号に対応する異常処理プログラ
ム番号を読込む。 18)異常処理プログラム番号のi番目の異常処理チャ
ンネル番号の有無を判断し、これがない時、22)にジ
ャンプする。 19)異常処理チャンネル番号に対応して記憶されたデ
ータを呼出し、異常処理プログラムを実行する。 20)新たな異常検出信号の有無を判断し、これが記憶
部に記憶されている時、16)に戻る。 21)新たな異常検出信号が記憶部に記憶されてない
時、13)に戻る。 22)表示部に締付け不良表示指令信号を出力する。 23)シリンダ駆動部に復帰指令信号を出力する。 24)リターン。 となるように構成されている。
【0026】また、前記締付け方法の登録プログラムは
図3に示すように、 1)操作部からの締付けプログラム番号の入力を待つ。 2)締付けプログラム番号を読込む。 3)i=1とする。 4)操作部からのトルク法登録信号の入力の有無を判断
し、これが入力されてない時、10)にジャンプする。 5)トルク法締付けプログラムを選択するチャンネル番
号の入力を待つ。 6)記憶部の締付けプログラム番号に対応したi番目の
締付け方法として、トルク法に対応するチャンネル番号
を記憶する。 7)i=i+1とする。 8)操作部からの登録完了信号の有無を判断し、これが
入力されてない時、4)に戻る。 9)リターン。 10)操作部からの角度法登録信号の入力の有無を判断
し、これが入力されてない時、8)に戻る。 11)角度法締付けプログラムを選択するチャンネル番
号の入力を待つ。 12)記憶部のプログラム番号に対応したi番目の締付
け方法として、角度法に対応するチャンネル番号を記憶
し、8)に戻る。 となるように構成されている。(トルク法制御、角度法
制御の種別情報を入力する代わりに、チャンネル番号に
より予めトルク法、角度法を区別するようにしてもよ
い。)
図3に示すように、 1)操作部からの締付けプログラム番号の入力を待つ。 2)締付けプログラム番号を読込む。 3)i=1とする。 4)操作部からのトルク法登録信号の入力の有無を判断
し、これが入力されてない時、10)にジャンプする。 5)トルク法締付けプログラムを選択するチャンネル番
号の入力を待つ。 6)記憶部の締付けプログラム番号に対応したi番目の
締付け方法として、トルク法に対応するチャンネル番号
を記憶する。 7)i=i+1とする。 8)操作部からの登録完了信号の有無を判断し、これが
入力されてない時、4)に戻る。 9)リターン。 10)操作部からの角度法登録信号の入力の有無を判断
し、これが入力されてない時、8)に戻る。 11)角度法締付けプログラムを選択するチャンネル番
号の入力を待つ。 12)記憶部のプログラム番号に対応したi番目の締付
け方法として、角度法に対応するチャンネル番号を記憶
し、8)に戻る。 となるように構成されている。(トルク法制御、角度法
制御の種別情報を入力する代わりに、チャンネル番号に
より予めトルク法、角度法を区別するようにしてもよ
い。)
【0027】さらに、前記トルク法締付けプログラム
は、図4に示すように、 1)チャンネル番号に対応して、測定開始トルク値、目
標トルク値、上下限トルク値、上下限締付け時間、速度
指令値等の予め記憶部に記憶されたデータを呼出す(記
憶部には、マシンスクリュウの締付け、タッピングねじ
の締付け、多段階締付け、増締め等の各種締付けパター
ンに適したデータがチャンネル番号毎に記憶されてい
る。)。 2)モータ駆動部にモータ駆動指令信号および速度指令
値を出力する。 3)A/D変換部からのディジタルトルク値を読込む。 4)トルク値が測定開始トルク値に達したかを判断し、
これが測定開始トルク値に達してない時、3)に戻る。 5)締付け時間測定を開始する。 6)A/D変換部からのディジタルトルク値を読込む。 7)トルク値が目標締付けトルク値に達したかを判断
し、これが目標締付けトルク値に達しない時、14)に
ジャンプする。 8)モータ駆動部にモータ停止指令信号を出力する。 9)ピークトルク値を読込むとともに、締付け時間測定
を終了する。 10)このトルク値が上下限トルク値の範囲内にあるか
を判断し、これが上下限トルク値の範囲内にない時、1
7)にジャンプする。 11)締付け時間が下限締付け時間に達したかを判断
し、これが下限締付け時間に達してない時、17)にジ
ャンプする。 12)チャンネル締付け完了指令信号を表示部に出力す
る(表示部でチャンネル締付け完了を表示してもよ
い。)。 13)表示部にピークトルク値表示指令信号を出力し、
19)にジャンプする。 14)締付け時間が上限締付け時間に達したかを判断
し、これが上限締付け時間に達してない時、6)に戻
る。 15)モータ駆動部にモータ停止指令信号を出力する。 16)ピークトルク値を読込むとともに、締付け時間測
定を終了する。 17)チャンネル締付け異常検出信号を異常の種類とと
もに記憶部で記憶する。 18)表示部にピークトルク値表示指令信号を出力す
る。 19)リターン。 のように構成されている。
は、図4に示すように、 1)チャンネル番号に対応して、測定開始トルク値、目
標トルク値、上下限トルク値、上下限締付け時間、速度
指令値等の予め記憶部に記憶されたデータを呼出す(記
憶部には、マシンスクリュウの締付け、タッピングねじ
の締付け、多段階締付け、増締め等の各種締付けパター
ンに適したデータがチャンネル番号毎に記憶されてい
る。)。 2)モータ駆動部にモータ駆動指令信号および速度指令
値を出力する。 3)A/D変換部からのディジタルトルク値を読込む。 4)トルク値が測定開始トルク値に達したかを判断し、
これが測定開始トルク値に達してない時、3)に戻る。 5)締付け時間測定を開始する。 6)A/D変換部からのディジタルトルク値を読込む。 7)トルク値が目標締付けトルク値に達したかを判断
し、これが目標締付けトルク値に達しない時、14)に
ジャンプする。 8)モータ駆動部にモータ停止指令信号を出力する。 9)ピークトルク値を読込むとともに、締付け時間測定
を終了する。 10)このトルク値が上下限トルク値の範囲内にあるか
を判断し、これが上下限トルク値の範囲内にない時、1
7)にジャンプする。 11)締付け時間が下限締付け時間に達したかを判断
し、これが下限締付け時間に達してない時、17)にジ
ャンプする。 12)チャンネル締付け完了指令信号を表示部に出力す
る(表示部でチャンネル締付け完了を表示してもよ
い。)。 13)表示部にピークトルク値表示指令信号を出力し、
19)にジャンプする。 14)締付け時間が上限締付け時間に達したかを判断
し、これが上限締付け時間に達してない時、6)に戻
る。 15)モータ駆動部にモータ停止指令信号を出力する。 16)ピークトルク値を読込むとともに、締付け時間測
定を終了する。 17)チャンネル締付け異常検出信号を異常の種類とと
もに記憶部で記憶する。 18)表示部にピークトルク値表示指令信号を出力す
る。 19)リターン。 のように構成されている。
【0028】また、前記角度法締付けプログラムは、図
5に示すように、 1)チャンネル番号に対応した測定開始トルク値、目標
回転角、上下限回転角、上下限締付け時間、速度指令
値、上下限トルク値等予め記憶部に記憶されたデータを
呼出す(記憶部には、マシンスクリュウの締付け、タッ
ピングねじの締付け、多段階締付け、増締め等の各種締
付けパターンに適したデータがチャンネル番号毎に記憶
されている。)。 2)モータ駆動部にモータ駆動指令信号および速度指令
値を出力する。 3)A/D変換部からのディジタルトルク値を読込む。 4)トルク値が測定開始トルク値に達したかを判断し、
これが測定開始トルク値に達してない時、3)に戻る。 5)締付け時間測定を開始する。 6)エンコーダからの回転パルスの計数を開始し、モー
タの回転角を算出する。(この回転角は回転パルス数で
あってもよい)。 7)モータの回転角が目標回転角に達したかを判断し、
これが目標回転角に達しない時、15)にジャンプす
る。 8)モータ駆動部にモータ停止指令信号を出力する。 9)ピークトルク値および回転角を読込むとともに、締
付け時間測定を終了する。 10)この回転角が上下限回転角の範囲内にあるかを判
断し、これが上下限回転角の範囲内にない時、18)に
ジャンプする。 11)ピークトルク値が上下限トルク値の範囲内にある
か否かを判断し、これが所定範囲内にない時、18)に
ジャンプする。 12)締付け時間が下限締付け時間に達したかを判断
し、これが下限締付け時間に達してない時、18)にジ
ャンプする。 13)チャンネル締付け完了指令信号を表示部に出力す
る(表示部でチャンネル締付け完了を表示してもよ
い。)。 14)表示部にピークトルク値表示指令信号を出力し、
20)にジャンプする。 15)締付け時間が上限締付け時間に達したかを判断
し、これが上限締付け時間に達してない時、6)に戻
る。 16)モータ駆動部にモータ停止指令信号を出力する。 17)ピークトルク値および回転角を読込むとともに、
締付け時間測定を終了する。 18)チャンネル締付け異常検出信号を異常の種類とと
もに記憶部で記憶する。 19)表示部にピークトルク値表示指令信号を出力す
る。 20)リターン。 のように構成されている。
5に示すように、 1)チャンネル番号に対応した測定開始トルク値、目標
回転角、上下限回転角、上下限締付け時間、速度指令
値、上下限トルク値等予め記憶部に記憶されたデータを
呼出す(記憶部には、マシンスクリュウの締付け、タッ
ピングねじの締付け、多段階締付け、増締め等の各種締
付けパターンに適したデータがチャンネル番号毎に記憶
されている。)。 2)モータ駆動部にモータ駆動指令信号および速度指令
値を出力する。 3)A/D変換部からのディジタルトルク値を読込む。 4)トルク値が測定開始トルク値に達したかを判断し、
これが測定開始トルク値に達してない時、3)に戻る。 5)締付け時間測定を開始する。 6)エンコーダからの回転パルスの計数を開始し、モー
タの回転角を算出する。(この回転角は回転パルス数で
あってもよい)。 7)モータの回転角が目標回転角に達したかを判断し、
これが目標回転角に達しない時、15)にジャンプす
る。 8)モータ駆動部にモータ停止指令信号を出力する。 9)ピークトルク値および回転角を読込むとともに、締
付け時間測定を終了する。 10)この回転角が上下限回転角の範囲内にあるかを判
断し、これが上下限回転角の範囲内にない時、18)に
ジャンプする。 11)ピークトルク値が上下限トルク値の範囲内にある
か否かを判断し、これが所定範囲内にない時、18)に
ジャンプする。 12)締付け時間が下限締付け時間に達したかを判断
し、これが下限締付け時間に達してない時、18)にジ
ャンプする。 13)チャンネル締付け完了指令信号を表示部に出力す
る(表示部でチャンネル締付け完了を表示してもよ
い。)。 14)表示部にピークトルク値表示指令信号を出力し、
20)にジャンプする。 15)締付け時間が上限締付け時間に達したかを判断
し、これが上限締付け時間に達してない時、6)に戻
る。 16)モータ駆動部にモータ停止指令信号を出力する。 17)ピークトルク値および回転角を読込むとともに、
締付け時間測定を終了する。 18)チャンネル締付け異常検出信号を異常の種類とと
もに記憶部で記憶する。 19)表示部にピークトルク値表示指令信号を出力す
る。 20)リターン。 のように構成されている。
【0029】前記チャンネル締付けデータ登録プログラ
ムは、図6に示すように、 1)操作部からのチャンネル番号の入力を待つ。 2)チャンネル番号を読込む。 3)表示部にデータ項目表示指令信号を出力する(表示
部は、データ項目表示指令信号を受ける毎に、順次測定
開始トルク値、目標トルク値、目標回転角、上下限トル
ク値、上下限回転角、上下限締付け時間、モータの速度
指令値を表示する。) 4)操作部からデータが入力されたかを判断し、これが
入力されてない時、6)にジャンプする。 5)チャンネル番号に対応して入力データを読込む。 6)操作部からの次のデータ項目呼出指令信号の有無を
判断し、これが入力している時、3)に戻る。 7)操作部からの新たなチャンネル番号の入力の有無が
判断され、これが入力している時、2)に戻る。 8)登録完了指令信号の入力の有無を判断して、これが
入力されてない時、4)に戻る。 9)リターン。 となるように構成されている。
ムは、図6に示すように、 1)操作部からのチャンネル番号の入力を待つ。 2)チャンネル番号を読込む。 3)表示部にデータ項目表示指令信号を出力する(表示
部は、データ項目表示指令信号を受ける毎に、順次測定
開始トルク値、目標トルク値、目標回転角、上下限トル
ク値、上下限回転角、上下限締付け時間、モータの速度
指令値を表示する。) 4)操作部からデータが入力されたかを判断し、これが
入力されてない時、6)にジャンプする。 5)チャンネル番号に対応して入力データを読込む。 6)操作部からの次のデータ項目呼出指令信号の有無を
判断し、これが入力している時、3)に戻る。 7)操作部からの新たなチャンネル番号の入力の有無が
判断され、これが入力している時、2)に戻る。 8)登録完了指令信号の入力の有無を判断して、これが
入力されてない時、4)に戻る。 9)リターン。 となるように構成されている。
【0030】前記異常処理プログラムは、その異常内容
に応じてトルク法締付け制御あるいは角度法締付け制御
を利用するように構成されており、その際に使用される
データは、例えばねじを取り除く場合には、ねじを緩め
るように速度指令値がその極性を逆転させて、またねじ
浮き異常を処理する場合には、強制的にねじをワークに
着座するまで締付けるように目標回転角が適当に設定さ
れ(この時、ねじの着座を検出する手段が必要)、異常
処理専用の異常処理チャンネル番号毎に記憶されるよう
に構成されている。
に応じてトルク法締付け制御あるいは角度法締付け制御
を利用するように構成されており、その際に使用される
データは、例えばねじを取り除く場合には、ねじを緩め
るように速度指令値がその極性を逆転させて、またねじ
浮き異常を処理する場合には、強制的にねじをワークに
着座するまで締付けるように目標回転角が適当に設定さ
れ(この時、ねじの着座を検出する手段が必要)、異常
処理専用の異常処理チャンネル番号毎に記憶されるよう
に構成されている。
【0031】上記自動ねじ締め機において、作業開始に
先立って、ねじが破断するまで実際のワークの締付けを
行って締付けトルク特性を検出し、この締付けトルク特
性から所望パターンで締付けを行うに必要なデータを収
集する。この時、マシンスクリュウの締付けをトルク法
で行うのであれば、測定開始トルク値、目標トルク値、
上下限トルク値、上下限締付け時間、モータの速度指令
値等のデータを収集する。また、同様に角度法で締付け
を行う場合には、測定開始トルク値、目標回転角、上下
限回転角、上下限締付け時間、モータの速度指令値、上
下限トルク値等のデータを収集する。これらデータをチ
ャンネル番号毎にその締付け制御の種別情報とともに記
憶部14に記憶しておく。さらに、多段階締付け、増締
めを行うのであれば、これら締付けパターンに沿って前
記モータを駆動するように前記トルク法締付け制御、角
度法締付け制御それぞれのデータを変更して、これらを
チャンネル番号毎に、すなわち多段階締付けの場合、複
数のチャンネル番号が割当てられ、各チャンネル番号に
各段階の締付け制御を行うデータを、また増締めの場
合、1チャンネルの番号に増締めを行うデータを締付け
制御の種別情報とともに記憶しておく(この種別情報に
代え、予めチャンネル番号にトルク法締付け用、角度法
締付け用、トルク法締付け異常処理用、角度法締付け異
常処理用として割当てておいてもよい。)。
先立って、ねじが破断するまで実際のワークの締付けを
行って締付けトルク特性を検出し、この締付けトルク特
性から所望パターンで締付けを行うに必要なデータを収
集する。この時、マシンスクリュウの締付けをトルク法
で行うのであれば、測定開始トルク値、目標トルク値、
上下限トルク値、上下限締付け時間、モータの速度指令
値等のデータを収集する。また、同様に角度法で締付け
を行う場合には、測定開始トルク値、目標回転角、上下
限回転角、上下限締付け時間、モータの速度指令値、上
下限トルク値等のデータを収集する。これらデータをチ
ャンネル番号毎にその締付け制御の種別情報とともに記
憶部14に記憶しておく。さらに、多段階締付け、増締
めを行うのであれば、これら締付けパターンに沿って前
記モータを駆動するように前記トルク法締付け制御、角
度法締付け制御それぞれのデータを変更して、これらを
チャンネル番号毎に、すなわち多段階締付けの場合、複
数のチャンネル番号が割当てられ、各チャンネル番号に
各段階の締付け制御を行うデータを、また増締めの場
合、1チャンネルの番号に増締めを行うデータを締付け
制御の種別情報とともに記憶しておく(この種別情報に
代え、予めチャンネル番号にトルク法締付け用、角度法
締付け用、トルク法締付け異常処理用、角度法締付け異
常処理用として割当てておいてもよい。)。
【0032】所望ワークに最適な締付けパターンを記憶
部14に登録する場合、操作部17の設定/運転モード
スイッチ(図示せず)により設定モードを選択し、プロ
グラム選択部17aにより締付けプログラム番号を設定
する。前記締付けプログラム番号の設定により、締付け
プログラム番号に対応した記憶部14のアドレスが順次
呼出され、前記締付けトルク特性から、ワークの締付け
に際して最適の締付けが行われるように最適な締付けパ
ターンがチャンネル番号として単独もしくは所定個数組
合わされて記憶される。例えば、マシンスクリュウで高
精度の締付けを行う時には、トルク法締付け制御用デー
タを、まためねじ成形トルク値が目標トルク値よりも大
きいタッピンねじの締付けを行う時にはめねじを切り終
えるまでは角度法によるタッピンねじの締付け用データ
を、その後はトルク法締付け制御用データを、増締めを
行う時には前述の締付け制御データを呼出して後トルク
法、角度法いずれかによる増締用データを呼び出せるよ
うに、任意の個数のチャンネル番号を記憶する。
部14に登録する場合、操作部17の設定/運転モード
スイッチ(図示せず)により設定モードを選択し、プロ
グラム選択部17aにより締付けプログラム番号を設定
する。前記締付けプログラム番号の設定により、締付け
プログラム番号に対応した記憶部14のアドレスが順次
呼出され、前記締付けトルク特性から、ワークの締付け
に際して最適の締付けが行われるように最適な締付けパ
ターンがチャンネル番号として単独もしくは所定個数組
合わされて記憶される。例えば、マシンスクリュウで高
精度の締付けを行う時には、トルク法締付け制御用デー
タを、まためねじ成形トルク値が目標トルク値よりも大
きいタッピンねじの締付けを行う時にはめねじを切り終
えるまでは角度法によるタッピンねじの締付け用データ
を、その後はトルク法締付け制御用データを、増締めを
行う時には前述の締付け制御データを呼出して後トルク
法、角度法いずれかによる増締用データを呼び出せるよ
うに、任意の個数のチャンネル番号を記憶する。
【0033】所望ワークに対して最適な締付けパターン
が設定されれば、設定/運転モードスイッチにより運転
モードが選択され、スタート指令信号が所望ワークに応
じた締付けプログラム番号とともに操作部17から出力
されると、締付けプログラム番号に対応して記憶された
チャンネル番号、種別情報が順次呼出される。そのた
め、最初のチャンネル番号に対応して記憶された各種デ
ータが呼出されて、トルク法締付け制御あるいは角度法
締付け制御によりチャンネル締付けが行われる。その
後、記憶部14に前記プログラム番号に対応して次のチ
ャンネル番号が記憶されている場合には、連続してトル
ク法締付け制御あるいは角度法締付け制御により締付け
が行われる。そのため、トルク法締付け制御、角度法締
付け制御方法のいずれが先に設定されていても、また多
段階の締付け制御であっても、さらには締付けを完了し
て後の増締めであっても、締付け制御を時間的ロスな
く、切換えることができ、円滑な締付けを行うことがで
きるばかりか、その際ドライバビットがねじから離脱す
ることもないので、最適な条件での締付けができる。
が設定されれば、設定/運転モードスイッチにより運転
モードが選択され、スタート指令信号が所望ワークに応
じた締付けプログラム番号とともに操作部17から出力
されると、締付けプログラム番号に対応して記憶された
チャンネル番号、種別情報が順次呼出される。そのた
め、最初のチャンネル番号に対応して記憶された各種デ
ータが呼出されて、トルク法締付け制御あるいは角度法
締付け制御によりチャンネル締付けが行われる。その
後、記憶部14に前記プログラム番号に対応して次のチ
ャンネル番号が記憶されている場合には、連続してトル
ク法締付け制御あるいは角度法締付け制御により締付け
が行われる。そのため、トルク法締付け制御、角度法締
付け制御方法のいずれが先に設定されていても、また多
段階の締付け制御であっても、さらには締付けを完了し
て後の増締めであっても、締付け制御を時間的ロスな
く、切換えることができ、円滑な締付けを行うことがで
きるばかりか、その際ドライバビットがねじから離脱す
ることもないので、最適な条件での締付けができる。
【0034】また、トルク法締付け制御であっても、角
度法締付け制御であっても、締付け制御でねじなし、あ
るいはねじ浮き等の異常が発生しても、ねじの再締付け
あるいは逆転等の異常処理手段をチャンネル番号として
記憶部に記憶しておけば、これら異常処理を連続して自
動的に行うことができる。
度法締付け制御であっても、締付け制御でねじなし、あ
るいはねじ浮き等の異常が発生しても、ねじの再締付け
あるいは逆転等の異常処理手段をチャンネル番号として
記憶部に記憶しておけば、これら異常処理を連続して自
動的に行うことができる。
【0035】さらに、トルク法締付け制御を行って、ね
じ浮きの異常が発生した時には、角度法による異常処理
用チャンネル番号を選択しておけば、角度法締付け制御
により強制的にねじがワークに着座するまで締付けを行
うことができる。この場合、ねじの頭部の着座を検出す
る必要がある。
じ浮きの異常が発生した時には、角度法による異常処理
用チャンネル番号を選択しておけば、角度法締付け制御
により強制的にねじがワークに着座するまで締付けを行
うことができる。この場合、ねじの頭部の着座を検出す
る必要がある。
【0036】尚、実施例では、ワークの種類に応じてプ
ログラム番号を設け、このプログラム番号に応じてチャ
ンネル番号を記憶し、このチャンネル番号に対応したデ
ータを順次呼出すように構成しているが、1種類のワー
クに限定しておけば、プログラム番号を設けることな
く、任意の個数のチャンネル番号のみを記憶してこれを
順次呼出すようにするだけでよい。
ログラム番号を設け、このプログラム番号に応じてチャ
ンネル番号を記憶し、このチャンネル番号に対応したデ
ータを順次呼出すように構成しているが、1種類のワー
クに限定しておけば、プログラム番号を設けることな
く、任意の個数のチャンネル番号のみを記憶してこれを
順次呼出すようにするだけでよい。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はトルク法
締付け制御パターン、角度法締付け制御パターンの各締
付けパターンにおける各種ねじ締め条件をチャンネル番
号で記憶するとともに、チャンネル番号の個数だけ締付
けパターンを組み合わせて締付け動作を行う制御部を備
え、各締付けパターンは、いずれも測定開始トルク値を
有するようにしているため、作業開始に先立って、ねじ
が破断するまで実際のワークの締め付けを行って締め付
けトルク特性を検出し、この締め付けトルク特性から所
望パターンで締め付けを行うに必要なデータを収集し
て、トルク法締め付けにあっては測定開始トルク値を記
憶して、またこのデータを変更して多段階締め付け、増
締めを行えるようにチャンネル番号毎に記憶することが
できる。そのため、締め付け作業時には、各種ワークに
対してチャンネル番号毎に記憶された締め付け条件が呼
び出され、トルク法締付けパターンあるいは角度法締付
けパターンがチャンネル番号に応じて選択され、チャン
ネル番号分の締め付けを時間的ロスなく連続させて行う
ことができる。また、トルク法締付けパターンでは多段
階締め付け、あるいは増し締めを選択することもでき、
ワークに対してトルク法締付け、角度法締め付け、多段
階締め付け、増し締めを組み合わせた所望の締め付けパ
ターンで締め付けを行うことができる。
締付け制御パターン、角度法締付け制御パターンの各締
付けパターンにおける各種ねじ締め条件をチャンネル番
号で記憶するとともに、チャンネル番号の個数だけ締付
けパターンを組み合わせて締付け動作を行う制御部を備
え、各締付けパターンは、いずれも測定開始トルク値を
有するようにしているため、作業開始に先立って、ねじ
が破断するまで実際のワークの締め付けを行って締め付
けトルク特性を検出し、この締め付けトルク特性から所
望パターンで締め付けを行うに必要なデータを収集し
て、トルク法締め付けにあっては測定開始トルク値を記
憶して、またこのデータを変更して多段階締め付け、増
締めを行えるようにチャンネル番号毎に記憶することが
できる。そのため、締め付け作業時には、各種ワークに
対してチャンネル番号毎に記憶された締め付け条件が呼
び出され、トルク法締付けパターンあるいは角度法締付
けパターンがチャンネル番号に応じて選択され、チャン
ネル番号分の締め付けを時間的ロスなく連続させて行う
ことができる。また、トルク法締付けパターンでは多段
階締め付け、あるいは増し締めを選択することもでき、
ワークに対してトルク法締付け、角度法締め付け、多段
階締め付け、増し締めを組み合わせた所望の締め付けパ
ターンで締め付けを行うことができる。
【図1】本発明の全体構成を説明するブロック図であ
る。
る。
【図2】本発明に係る締付け制御プログラムを説明する
フローチャートである。
フローチャートである。
【図3】本発明に係る締付け方法の登録プログラムを説
明するフローチャートである。
明するフローチャートである。
【図4】本発明に係るトルク法締付けプログラムを説明
するフローチャートである。
するフローチャートである。
【図5】本発明に係る角度法締付けプログラムを説明す
るフローチャートである。
るフローチャートである。
【図6】本発明に係るチャンネル締付けデータ登録プロ
グラムを説明するフローチャートである。
グラムを説明するフローチャートである。
1 自動ねじ締め機 2 シリンダ 3 ドライバ台 4 ドライバビット 5 チャックユニット 6 チャック台 7 モータ 8 トルク検出部 8a 出力軸 9 エンコーダ 10 ユニバーサルジョイント 11 制御装置 12 制御部 13 モータ駆動部 14 記憶部 15 表示部 16 A/D変換部 16a 増幅部 16b キャリブレーション部 17 操作部 17a プログラム選択部 18 シリンダ駆動部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−160488(JP,A) 特開 平6−47635(JP,A) 特開 平6−79551(JP,A) 特開 平3−277432(JP,A) 特開 昭59−110519(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23P 19/06
Claims (1)
- 【請求項1】 トルク法締付け制御パターン、角度法締
付け制御パターンの各締付けパターンにおける各種ねじ
締め条件をチャンネル番号で記憶するとともに、チャン
ネル番号の個数だけ締付けパターンを組み合わせて締付
け動作を行う制御部を備えた自動ねじ締め機において、 各締付けパターンは、いずれも測定開始トルク値を有す
るようにしたことを特徴とする自動ねじ締め機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04608295A JP3357497B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 自動ねじ締め機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04608295A JP3357497B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 自動ねじ締め機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08197346A JPH08197346A (ja) | 1996-08-06 |
JP3357497B2 true JP3357497B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=12737074
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04608295A Expired - Fee Related JP3357497B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 自動ねじ締め機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3357497B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7022124B2 (ja) * | 2017-05-31 | 2022-02-17 | 日東精工株式会社 | 回転工具の動作条件設定支援方法、同動作条件設定支援方法を実現させるプログラム並びに同プログラムを備える自動ねじ締め装置 |
CN113927288A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-01-14 | 苏州工业园区嘉宝精密机械有限公司 | 一种具有检测功能的螺丝锁紧方法 |
CN115415783B (zh) * | 2022-08-26 | 2023-04-11 | 速动智能拧紧技术(广东)有限公司 | 一种无刷伺服控制器的拧紧控制方法 |
-
1995
- 1995-01-27 JP JP04608295A patent/JP3357497B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08197346A (ja) | 1996-08-06 |
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