JP4924823B2

JP4924823B2 - Bolt or nut loosening method and device

Info

Publication number: JP4924823B2
Application number: JP2007141792A
Authority: JP
Inventors: 清一宇留野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-05-29
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2027-05-29
Also published as: JP2008296291A

Description

本発明は、ボルト又はナットの緩め方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a bolt and nut loosening method and apparatus.

従来から、ボルトやナット等のねじ部材の締付作業のみならず、ねじ部材を緩める作業についても、ナットランナやインパクトレンチ等が用いられている。そして、ねじ部材を緩める作業の自動化を促進するために、緩め作業時のナットランナやインパクトレンチの回転停止のタイミングを計るための技術が開発されている。かかる技術は、ねじ部材の締込長さと、ねじピッチとから、緩め作業に必要な回転数を計算し、なおかつ、ねじ部材の緩めが不十分になることを防ぐために、計算された回転数に回転余裕分を加えて、ねじ部材を緩めるものである（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, nut runners, impact wrenches and the like have been used not only for tightening screw members such as bolts and nuts but also for loosening screw members. And in order to accelerate | stimulate automation of the operation | work which loosens a screw member, the technique for measuring the timing of the rotation stop of the nut runner or impact wrench at the time of a loosening operation is developed. Such a technique calculates the number of rotations required for the loosening operation from the tightening length of the screw member and the screw pitch, and to prevent the screw member from becoming insufficiently loosened. The screw member is loosened by adding a rotation margin (see, for example, Patent Document 1).

特開平１０−８０８２８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-80828

さて、ねじ部材を緩める作業において、ナットランナやインパクトレンチに装着されたソケットとねじ部材との係合が外れてしまうことを防ぐために、ボルト又はナットにソケットを押付けて緩め作業が行われる。ところが、上記従来の技術では、計算された回転数に回転余裕分を加えて緩め作業を行うことから、おねじとめねじとが軸方向に押圧された状態で余分に相対回転することにより、ねじ部材の互いのねじ切り口（おねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部）が何度も衝突し、それによってねじ切り口を潰してしまう虞がある。そして、ねじ部材のねじ切り口を潰してしまうと、再度の締付時に正常な締付を行うことかできないことから、ねじ部材の交換を余儀なくされる場合もある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ボルト又はナットの緩め作業の自動化を促進しつつ、ねじ切り口を潰してしまうという不具合を回避することにある。 Now, in the operation of loosening the screw member, in order to prevent the engagement between the socket attached to the nut runner or the impact wrench and the screw member, the socket is pressed against the bolt or the nut to perform the loosening operation. However, in the above-described conventional technique, the loosening operation is performed by adding a rotation margin to the calculated number of rotations. Therefore, when the male screw and the female screw are pressed in the axial direction, an extra relative rotation is performed. There is a risk that the threaded openings of the members (the threaded end of the male thread and the threaded end of the female thread) will collide many times, thereby crushing the threaded opening. Then, if the screw hole of the screw member is crushed, normal tightening cannot be performed at the time of re-tightening, and thus the screw member may be forced to be replaced.
This invention is made | formed in view of the said subject, The place made into the objective is to avoid the malfunction of crushing a screw cut, promoting the automation of the loosening operation | work of a volt | bolt or a nut.

上記課題を解決するために、本発明のボルト又はナットの緩め方法は、おねじとめねじとを軸方向に押圧した状態で緩め方向に相対回転させてボルト又はナットを緩め、この際に、緩め作業の完了を、おねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突して発生する振動から正確に把握することにより、回転数が不足することでねじの緩めが不十分となることなく、かつ、余分に回転させて何回もおねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突することによりねじ切り口を潰してしまうという不具合を回避し、ボルト又はナットの緩め作業を確実に行うものである。
又、本発明のボルト又はナットの緩め装置は、ボルト頭部又はナットにソケットを係合させて、ソケットをボルト又はナットに押付け、おねじとめねじとを軸方向に押圧した状態で緩め方向に相対回転させてボルト又はナットを緩める際に、緩め作業の完了を、おねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突して発生する振動から正確に把握し、適切なタイミングでソケットの回転を停止させるための、各手段を備えるものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the bolt or nut loosening method of the present invention loosens the bolt or nut by relatively rotating in the loosening direction while pressing the male screw and the female screw in the axial direction. By accurately grasping the completion of the operation from the vibration generated by the collision between the thread end of the external thread and the thread end of the internal thread, the screw will not be loosened due to insufficient rotation speed. In addition, avoiding the trouble of crushing the threaded end by colliding the screw thread end of the male screw with the screw thread end of the female screw many times by rotating it excessively, and securely tightening the bolt or nut Is what you do.
The bolt or nut loosening device of the present invention is such that the socket is engaged with the bolt head or nut, the socket is pressed against the bolt or nut, and the male screw and female screw are pressed in the axial direction in the loosening direction. When the bolt or nut is loosened by relative rotation, the completion of the loosening operation is accurately grasped from the vibration generated by the collision between the male thread end and the female thread end, and the socket Each means for stopping the rotation is provided.

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。 (Aspect of the Invention)
The following aspects of the present invention exemplify the configuration of the present invention, and will be described separately for easy understanding of various configurations of the present invention. Each section does not limit the technical scope of the present invention, and some of the components of each section are replaced, deleted, or further while referring to the best mode for carrying out the invention. Those to which the above components are added can also be included in the technical scope of the present invention.

（１）締結されたボルト又はナットの緩め方法であって、おねじとめねじとを軸方向に押圧した状態で緩め方向に相対回転させてボルト又はナットを緩め、おねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突して発生する振動の発生を受けて、おねじとめねじとの相対回転を停止するボルト又はナットの緩め方法（請求項１）。
本項に記載のボルト又はナットの緩め方法は、おねじとめねじとを軸方向に押圧した状態で緩め方向に相対回転させてボルト又はナットを緩め、この緩め作業が進行して、おねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突して発生する振動の発生を受けて、緩め作業の完了を正確に把握する。そして、おねじとめねじとの相対回転を、直ちに停止することにより、ねじ切り口を潰してしまうことなく、ボルト又はナットの緩め作業を確実に行うものである。 (1) A method of loosening a bolt or nut that has been fastened, in which the male screw and female screw are pressed in the axial direction and are relatively rotated in the loosening direction to loosen the bolt or nut, and the thread end of the male screw and the female screw. A method of loosening a bolt or a nut that stops the relative rotation between a male screw and a female screw in response to the occurrence of vibration generated by collision with the screw thread end of the screw (claim 1).
The method for loosening bolts or nuts described in this section is to loosen the bolts or nuts by relatively rotating them in the loosening direction with the male screw and female screw pressed in the axial direction. In response to the vibration generated by the collision between the thread end and the thread end of the female thread, the completion of the loosening operation is accurately grasped. Then, by immediately stopping the relative rotation between the male screw and the female screw, the bolt or nut is loosened securely without crushing the threaded opening.

（２）前記おねじとめねじとを軸方向に押圧した状態で緩め方向に相対回転させてボルト又はナットをゆるめる際に、締結されたボルトのねじ頭又はナットにソケットを押付け、比較的低トルクにてソケットを回転させて、ソケットとボルトのねじ頭又はナットとを係合させ、続いて、比較的高トルクにてソケットを回転させるボルト又はナットの緩め方法（請求項２）。
本項に記載のボルト又はナットの緩め方法は、締結されたボルトのねじ頭又はナットにソケットを押付け、比較的低トルクにてソケットを回転させて、ソケットとボルトのねじ頭又はナットとを係合させることにより、ソケットとボルトのねじ頭又はナットとの係合を確実に行うものである。そして、ソケットとボルトのねじ頭又はナットとを係合させた後に、比較的高トルクにてソケットを回転させることで、ボルト又はナットの緩め作業を開始するものである。 (2) When loosening a bolt or nut by relatively rotating in the loosening direction with the male screw and female screw pressed in the axial direction, the socket is pressed against the screw head or nut of the tightened bolt, and a relatively low torque The socket is rotated to engage the socket and the screw head or nut of the bolt, and then the bolt or nut is loosened by rotating the socket at a relatively high torque (Claim 2).
The method of loosening a bolt or nut described in this section is to engage the socket with the screw head or nut of the bolt by pressing the socket against the screw head or nut of the tightened bolt and rotating the socket at a relatively low torque. By engaging, the socket is securely engaged with the screw head or nut of the bolt. Then, after the socket and the screw head or nut of the bolt are engaged, the socket or the nut is loosened by rotating the socket with a relatively high torque.

（３）前記比較的低トルクにてソケットを回転させてソケットとボルトのねじ頭又はナットとを係合させる際に、前記ソケットを締付方向へと回転させるボルト又はナットの緩め方法（請求項３）。
本項に記載のボルト又はナットの緩め方法は、比較的低トルクにてソケットを回転させてソケットとボルトのねじ頭又はナットとを係合させる際に、ソケットを締付方向へと回転させることで、ソケットとボルトのねじ頭又はナットとの係合を行うものである。この際、一旦締付方向にソケットを回転させることで、ボルト又はナットの実際の締付トルクの如何に係わらず、ソケットの回転が停止することを以って、ソケットとボルトのねじ頭又はナットとの係合が確実に行われたことを把握するものである。 (3) A bolt or nut loosening method for rotating the socket in the tightening direction when the socket is rotated at the relatively low torque to engage the screw head or nut of the bolt. 3).
The bolt or nut loosening method described in this section is to rotate the socket in the tightening direction when rotating the socket with a relatively low torque to engage the socket with the screw head or nut of the bolt. Thus, the socket is engaged with the screw head or nut of the bolt. At this time, once the socket is rotated in the tightening direction, the socket head and nut of the socket and bolt are stopped by stopping the rotation of the socket regardless of the actual tightening torque of the bolt or nut. It is grasped that the engagement with was surely performed.

（４）前記比較的低トルクにてソケットを回転させてソケットとボルトのねじ頭又はナットとを係合させる際に、設定された比較的低トルクでのソケットの回転が停止した時点で、比較的高トルクにてソケットを回転させるボルト又はナットの緩め方法（請求項４）。
本項に記載のボルト又はナットの緩め方法は、比較的低トルクにてソケットを回転させてソケットとボルトのねじ頭又はナットとを係合させる際に、設定された比較的低トルクで、ソケットとボルトのねじ頭又はナットとの係合を行うことで、ボルトのねじ頭又はナットにソケットによるかじりを生じることなく、確実に係合を行うものである。そして、設定された比較的低トルクでのソケットの回転が停止された時点、すなわちソケットとボルトのねじ頭又はナットとの係合を完了した時点で、比較的高トルクにてソケットを回転させることにより、ボルト又はナットの緩め作業を開始するものである。 (4) When the socket is rotated at the relatively low torque to engage the socket with the screw head or nut of the bolt, the comparison is made when the socket rotation at the set relatively low torque is stopped. A method of loosening a bolt or nut that rotates a socket with a relatively high torque (Claim 4).
The bolt or nut loosening method described in this section is a socket with a relatively low torque set when the socket is rotated with a relatively low torque to engage the socket and the screw head or nut of the bolt. By engaging with the screw head or nut of the bolt, the screw head or nut of the bolt is securely engaged without causing galling by the socket. Then, when the rotation of the socket with the set relatively low torque is stopped, that is, when the engagement between the socket and the screw head or nut of the bolt is completed, the socket is rotated with a relatively high torque. Thus, the bolt or nut loosening operation is started.

（５）締結されたボルト又はナットの緩め装置であって、ボルト頭部又はナットに係合するソケットと、該ソケットを回転駆動する駆動手段と、前記ソケットをボルト又はナットに押付け、おねじとめねじとを軸方向に押圧した状態で緩め方向に相対回転させてボルト又はナットを緩めることにより、おねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突して発生する振動を検出する振動センサと、該振動センサの検出信号を受けて、前記駆動手段を停止させる制御手段とを備えるボルト又はナットの緩め装置。
本項に記載のボルト又はナットの緩め装置は、ソケットがボルト頭部又はナットに係合され、ソケットがボルト又はナットに押付けられることによって、おねじとめねじとを軸方向に押圧した状態で、駆動手段により、緩め方向に相対回転させてボルト又はナットを緩める。そして、緩め作業が進行し、おねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突する際に発生する振動の発生が、振動センサにより検出され、振動センサの検出信号を制御手段によって受けることによって、緩め作業の完了が正確に把握される。そして制御手段によって駆動手段が停止され、おねじとめねじとの相対回転を直ちに停止することにより、ねじ切り口を潰してしまうことなく、ボルト又はナットの緩め作業を確実に行うものである。 (5) A bolt or nut loosening device that is fastened, a socket that engages the bolt head or nut, a driving means that rotationally drives the socket, and presses the socket against the bolt or nut to tighten the screw. A vibration sensor that detects vibration caused by collision between the thread end of the male screw and the thread end of the female screw by loosening the bolt or nut by rotating the screw relative to the loosening direction in the axial direction. And a bolt or nut loosening device comprising: a control means for stopping the driving means in response to a detection signal of the vibration sensor.
In the bolt or nut loosening device described in this section, the socket is engaged with the bolt head or nut, and the socket is pressed against the bolt or nut, thereby pressing the male screw and the female screw in the axial direction. By the driving means, the bolt or nut is loosened by relative rotation in the loosening direction. Then, when the loosening operation proceeds, the vibration sensor generates a vibration that occurs when the screw thread end of the male screw and the screw thread end of the female screw collide, and the detection signal of the vibration sensor is received by the control means. Thus, the completion of the loosening operation is accurately grasped. Then, the driving means is stopped by the control means, and the relative rotation between the male screw and the female screw is immediately stopped, so that the bolt or nut can be loosened without crushing the threaded opening.

（６）前記制御手段には、前記ソケットをボルト又はナットに押付け、前記おねじとめねじとを軸方向に押圧した状態で緩め方向に相対回転させてボルト又はナットをゆるめる際に、前記駆動手段により、比較的低トルクにてソケットを回転させ、続いて、比較的高トルクにてソケットを回転させる制御ロジックが含まれるボルト又はナットの緩め装置（請求項６）。
本項に記載のボルト又はナットの緩め装置は、ソケットをボルト又はナットに押付け、おねじとめねじとを軸方向に押圧した状態で緩め方向に相対回転させてボルト又はナットをゆるめる際に、制御手段から駆動手段への指令により、ソケットは比較的低トルクにて回転駆動され、この際、ソケットとボルトのねじ頭又はナットとの係合が確実に行われる。そして、ソケットとボルトのねじ頭又はナットとが係合した後に、制御手段から駆動手段への指令により、比較的高トルクにてソケットを回転駆動されることで、ボルト又はナットの緩め作業が開始されるものである。 (6) When the socket is pressed against the bolt or nut and the male screw and the female screw are pressed in the axial direction, the control unit is configured to rotate the screw or nut relatively to loosen the bolt or nut. Thus, a bolt or nut loosening device including control logic for rotating the socket at a relatively low torque and subsequently rotating the socket at a relatively high torque (Claim 6).
The bolt or nut loosening device described in this section is controlled when loosening the bolt or nut by pressing the socket against the bolt or nut, rotating the male screw and female screw in the axial direction, and relatively rotating in the loosening direction. By the command from the means to the drive means, the socket is driven to rotate at a relatively low torque, and at this time, the socket and the screw head or nut of the bolt are reliably engaged. Then, after the socket is engaged with the screw head or nut of the bolt, the socket is rotated at a relatively high torque in response to a command from the control means to the driving means, and the bolt or nut loosening operation is started. It is what is done.

（７）前記制御手段には、比較的低トルクにてソケットを回転させる際に、前記駆動手段により、前記ソケットを締付方向へと回転させる制御ロジックが含まれるボルト又はナットの緩め装置（請求項７）。
本項に記載のボルト又はナットの緩め装置は、制御手段から駆動手段への指令により、ソケットが比較的低トルクにて回転駆動され、ソケットとボルトのねじ頭又はナットとが係合する際に、一旦締付方向にソケットを回転させることにより、ボルト又はナットの実際の締付トルクの如何に係わらず、ソケットの回転が停止することを以って、ソケットとボルトのねじ頭又はナットとの係合が確実に行われたことが把握されるものである。 (7) The control means includes a bolt or nut loosening device including control logic for rotating the socket in the tightening direction by the driving means when the socket is rotated at a relatively low torque (invention). Item 7).
In the bolt or nut loosening device described in this section, when the socket is rotated at a relatively low torque by a command from the control means to the driving means, the socket and the screw head or nut of the bolt are engaged. Once the socket has been rotated in the tightening direction, the socket and the screw head or nut of the bolt are stopped by stopping the socket rotation regardless of the actual tightening torque of the bolt or nut. It is understood that the engagement has been performed reliably.

（８）前記制御手段には、前記比較的低トルクにてソケットを回転させてソケットとボルトのねじ頭又はナットとを係合させる際に、設定された比較的低トルクでのソケットの回転が停止したことを前記駆動手段から把握した時点で、比較的高トルクにてソケットを回転させる制御ロジックが含まれるボルト又はナットの緩め装置（請求項８）。
本項に記載のボルト又はナットの緩め装置は、比較的低トルクにてソケットを回転させてソケットとボルトのねじ頭又はナットとを係合させる際に、設定された比較的低トルクで、ソケットとボルトのねじ頭又はナットとの係合を行うことで、ボルトのねじ頭又はナットにソケットによるかじりを生じることなく、確実に係合を行うものである。そして、設定された比較的低トルクでのソケットの回転が停止した時点、すなわちソケットとボルトのねじ頭又はナットとの係合を完了した時点で、制御手段からの指令を受けて、駆動手段により、比較的高トルクにてソケットが回転駆動されることにより、ボルト又はナットの緩め作業が開始されるものである。 (8) When the socket is rotated at the relatively low torque and the socket is engaged with the screw head or nut of the bolt, the control means is configured to rotate the socket at a set relatively low torque. A bolt or nut loosening device including a control logic for rotating the socket with a relatively high torque at the time when it is grasped from the driving means that the stop has occurred (Claim 8).
The bolt or nut loosening device described in this section is a socket with a relatively low torque set when the socket is rotated at a relatively low torque to engage the socket and the screw head or nut of the bolt. By engaging with the screw head or nut of the bolt, the screw head or nut of the bolt is securely engaged without causing galling by the socket. Then, when the rotation of the socket with the set relatively low torque is stopped, that is, when the engagement between the socket and the screw head or nut of the bolt is completed, the command is received from the control means, and the drive means The bolt or nut loosening operation is started by rotating the socket at a relatively high torque.

（９）前記駆動手段は、ロボットのアームに支持されたナットランナであり、前記振動センサは、前記ナットランナを介しておねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突して発生する振動を検出するに適した位置に設けられているボルト又はナットの緩め装置（請求項９）。
本項に記載のボルト又はナットの緩め装置は、ロボットのアームに支持されたナットランナによって、ボルトのねじ頭又はナットに対するソケットの位置合わせ、前記ソケットのボルト又はナットへの押付け、ソケットの回転駆動が行われるものである。又、前記振動センサは、前記ナットランナを介しておねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突して発生する振動を検出するものである。 (9) The drive means is a nut runner supported by an arm of a robot, and the vibration sensor generates vibration generated by a collision between a screw thread end of a screw and a screw thread end of the female screw via the nut runner. A bolt or nut loosening device provided at a position suitable for detection (claim 9).
The bolt or nut loosening device described in this section uses a nut runner supported by a robot arm to align the socket with respect to the screw head or nut of the bolt, press the socket against the bolt or nut, and rotate the socket. Is to be done. The vibration sensor detects vibration generated by collision between a screw thread end portion of the screw and a screw thread end portion of the female screw via the nut runner.

（１０）前記ソケットは、前記ナットランナの回転軸に対し突出方向へと付勢されるように、ばねを介して装着されているボルト又はナットの緩め装置（請求項１０）。
本項に記載のボルト又はナットの緩め装置は、ばねの弾性力によって、ソケットをボルトのねじ頭又はナットに押付け、おねじとめねじとを軸方向に押圧するものである。 (10) A bolt or nut loosening device mounted via a spring so that the socket is urged in a protruding direction with respect to the rotating shaft of the nut runner (claim 10).
The bolt or nut loosening device described in this section presses the socket against the screw head or nut of the bolt and presses the male screw and the female screw in the axial direction by the elastic force of the spring.

（１１）上記（９）、（１０）項において、ボルト又はナットによって組み付けられたワークアセンブリを載置する載置治具と、該治具に前記ワークアセンブリを固定するクランプ治具とを備えるボルト又はナットの緩め装置。
本項に記載のボルト又はナットの緩め装置は、載置治具にワークアセンブリを載置することで、緩め作業に係るボルト又はナットの位置を正確に位置決めし、かつ、クランプ治具によって、載置治具に対しワークアセンブリを確実に固定するものである。 (11) A bolt provided with the placing jig for placing the work assembly assembled by bolts or nuts and the clamping jig for fixing the work assembly to the jig in the above items (9) and (10) Or a nut loosening device.
The bolt or nut loosening device described in this section places the work assembly on the mounting jig to accurately position the bolt or nut involved in the loosening operation, and uses the clamping jig to mount the bolt or nut. The work assembly is securely fixed to the mounting jig.

（１２）上記（１１）項において、前記制御手段には、振動センサコントローラと、ナットランナコントローラと、ロボットコントローラと、これらの各コントローラ及び前記クランプ治具を制御するメインコントローラとが含まれるボルト又はナットの緩め装置。
本項に記載のボルト又はナットの緩め装置は、振動センサコントローラにより、振動センサの振動検知レベルの設定や、振動検出信号のメインコントローラへの出力がなされるものである。又、ナットランナコントローラにより、ナットランナの回転方向、回転速度、回転トルク、回転角の制御がなされるものである。又、ロボットコントローラにより、ロボットのアーム作動制御がなされるものである。更に、これらの各コントローラ及びクランプ治具は、メインコントローラにより制御されるものである。 (12) In the above paragraph (11), the control means includes a vibration sensor controller, a nutrunner controller, a robot controller, and a bolt or nut including a main controller for controlling each of these controllers and the clamp jig. Loosening device.
In the bolt or nut loosening device described in this section, the vibration sensor controller sets the vibration detection level of the vibration sensor and outputs the vibration detection signal to the main controller. The nut runner controller controls the rotation direction, rotation speed, rotation torque, and rotation angle of the nut runner. Also, the robot arm is controlled by the robot controller. Further, each of these controllers and the clamp jig are controlled by the main controller.

（１３）上記（５）項において、前記駆動手段はインパクトレンチであり、前記振動センサは、前記インパクトレンチに固定されているボルト又はナットの緩め装置（請求項１１）。
本項に記載のボルト又はナットの緩め装置は、ボルトのねじ頭又はナットに対するソケットの位置合わせ、前記ソケットのボルト又はナットへの押付けは、インパクトレンチを操作する作業者によって行われ、ナットの回転駆動は、インパクトレンチによって行われるものである。又、振動センサは、インパクトレンチを介しておねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突して発生する振動を検出するものである。 (13) In the above (5), the driving means is an impact wrench, and the vibration sensor is a bolt or nut loosening device fixed to the impact wrench (claim 11).
The bolt or nut loosening device described in this section is for positioning the socket with respect to the screw head or nut of the bolt, and pressing the socket against the bolt or nut is performed by an operator operating the impact wrench. The driving is performed by an impact wrench. The vibration sensor detects vibration generated by collision between the thread end of the screw and the thread end of the female thread via an impact wrench.

（１４）上記（１３）項において、前記制御手段には、振動センサコントローラと、インパクトレンチコントローラと、これらの各コントローラを制御するメインコントローラとが含まれるボルト又はナットの緩め装置。
本項に記載のボルト又はナットの緩め装置は、振動センサコントローラにより、振動センサの振動検知レベルの設定や、振動検出信号のメインコントローラへの出力がなされるものである。又、インパクトレンチコントローラにより、インパクトレンチの回転方向、回転速度、回転トルク、回転角の制御がなされるものである。更に、これらの各コントローラは、メインコントローラにより制御されるものである。 (14) The bolt or nut loosening device according to the item (13), wherein the control means includes a vibration sensor controller, an impact wrench controller, and a main controller that controls these controllers.
In the bolt or nut loosening device described in this section, the vibration sensor controller sets the vibration detection level of the vibration sensor and outputs the vibration detection signal to the main controller. The impact wrench controller controls the rotation direction, rotation speed, rotation torque, and rotation angle of the impact wrench. Further, each of these controllers is controlled by a main controller.

本発明はこのように構成したので、ボルト又はナットの緩め作業の自動化を促進しつつ、ねじ切り口を潰してしまうという不具合を回避することが可能となる。 Since this invention was comprised in this way, it becomes possible to avoid the malfunction which crushes a screw-cut opening, promoting the automation of the loosening operation | work of a volt | bolt or a nut.

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。
本発明の第１の実施の形態に係る、ボルト又はナットの緩め装置１０は、図１に示されるように、ロボット１２のアーム先端に、ブラケット１４を介して駆動手段であるナットランナ１６が支持され、ナットランナ１６の回転軸１６ａにソケット１８が装着されている。又、ナットランナ１６の回転軸１６ａには、ばね１９が設けられており、ソケット１８は、ばね１９を介して、突出方向（図１の下方）へと付勢されるように、回転軸１６ａに装着されている。
又、ブラケット１４には、振動センサ２０（加速度検出型、速度検出型等）が固定されている。この振動センサ２０は、後述のように、おねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突して発生する振動を、ナットランナ１６を介して検出するものである。又、ボルト又はナットの緩め装置１０は、ボルト２２によって組み付けられたワークアセンブリ２４を載置する載置治具２６と、載置治具２６にワークアセンブリ２４を固定するクランプ治具２８とを備えている。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In the bolt or nut loosening device 10 according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, a nut runner 16 as a driving means is supported on the arm tip of the robot 12 via a bracket 14. The socket 18 is attached to the rotary shaft 16a of the nut runner 16. Further, the rotary shaft 16a of the nut runner 16 is provided with a spring 19, and the socket 18 is attached to the rotary shaft 16a so as to be urged through the spring 19 in the protruding direction (downward in FIG. 1). It is installed.
A vibration sensor 20 (acceleration detection type, speed detection type, etc.) is fixed to the bracket 14. As will be described later, the vibration sensor 20 detects vibration generated by the collision between the screw thread end portion of the male screw and the screw thread end portion of the female screw via the nut runner 16. The bolt or nut loosening device 10 includes a mounting jig 26 for mounting the work assembly 24 assembled by the bolts 22 and a clamp jig 28 for fixing the work assembly 24 to the mounting jig 26. ing.

更に、制御手段として、メインコントローラ３０と、振動センサコントローラ３２と、ナットランナコントローラ３４と、ロボットコントローラ３６とを備えている。これらのコントローラは、パーソナルコンピュータ等の電子計算機によって構成されるものであるが、特にメインコントローラ３０に関しては、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）が用いられている。
メインコントローラ３０は、各コントローラ３２、３４、３６及びクランプ治具２８の駆動シリンダ２８ａの動作を制御するものである。又、振動センサコントローラ３２は、振動センサ２０の振動検知レベルの設定や、振動検出信号のメインコントローラ３０への出力を行うものである。又、ナットランナコントローラ３４は、ナットランナ１６の回転軸１６ａの回転方向、回転速度、回転トルク、回転角の制御を行うものである。又、ロボットコントローラ３６は、ロボット１２のアームの作動制御を行うものである。 Further, as a control means, a main controller 30, a vibration sensor controller 32, a nut runner controller 34, and a robot controller 36 are provided. These controllers are constituted by an electronic computer such as a personal computer, but a PLC (programmable logic controller) is used particularly with respect to the main controller 30.
The main controller 30 controls the operations of the controllers 32, 34, 36 and the drive cylinder 28 a of the clamp jig 28. The vibration sensor controller 32 sets the vibration detection level of the vibration sensor 20 and outputs a vibration detection signal to the main controller 30. The nut runner controller 34 controls the rotation direction, rotation speed, rotation torque, and rotation angle of the rotation shaft 16a of the nut runner 16. The robot controller 36 controls the operation of the arm of the robot 12.

又、制御手段を構成するメインコントローラ３０ないしナットランナコントローラ３４には、後述のように、ボルト２２の緩め作業時に、ナットランナ１６により、最初に、比較的低トルクにてソケット１８を回転させ、続いて、比較的高トルクにてソケットを回転させる制御ロジックが含まれる。
又、メインコントローラ３０ないしナットランナコントローラ３４には、比較的低トルクにてソケットを回転させる際に、ナットランナ１６により、ソケット１８を締付方向へと回転させる制御ロジックが含まれる。
更に、メインコントローラ３０ないしナットランナコントローラ３４には、比較的低トルクにてソケット１８を回転させる際に、設定された比較的低トルクでのソケット１８の回転が停止したことを、ナットランナ１６の回転角センサ、トルクセンサ等から把握した時点で、比較的高トルクにてソケット１８を回転させる制御ロジックが含まれる。 Further, as will be described later, when the bolt 22 is loosened, the main controller 30 or the nutrunner controller 34 constituting the control means first rotates the socket 18 with a relatively low torque by the nutrunner 16, and then continues. Includes control logic to rotate the socket at a relatively high torque.
The main controller 30 or the nut runner controller 34 includes control logic for rotating the socket 18 in the tightening direction by the nut runner 16 when the socket is rotated at a relatively low torque.
Further, the rotation angle of the nut runner 16 indicates that when the socket 18 is rotated at a relatively low torque, the rotation of the socket 18 at the set relatively low torque is stopped. A control logic for rotating the socket 18 at a relatively high torque when it is grasped from a sensor, a torque sensor or the like is included.

ここで、図２を参照しながら、ボルト又はナットの緩め装置１０によるボルト２２の緩め作業の手順を説明する。
Ｓ１０：まず、搬送ロボット等によって、ワークアセンブリ２４が載置治具１１上にセットされる。そして、メインコントローラ３０からの指令により、クランプ治具２８の駆動シリンダ２８ａが作動して、クランプ治具２８により、載置治具１１にワークアセンブリ２４が固定される。
Ｓ２０：メインコントローラ３０からの作業開始指令を受けて、ロボットコントローラ３６は、ロボット１２のアームを作動させ、ナットランナ１６の回転軸１６ａに装着されたソケット１８を、ボルト２２のねじ頭に位置合わせして押付ける。
Ｓ３０：メインコントローラ３０からの、ボルト２２のねじ頭に対するソケット１８の挿入指令を受けて、ナットランナコントローラ３４は、ナットランナ１６の回転軸１６ａを、締付方向へと、予め設定された低速・低トルクで回転させる。すると、ボルト２２のねじ頭の六角とソケット１８の六角穴との位相が一致するタイミングで、ばね１９の弾性力を受けて、ソケット１８の六角穴にボルト２２のねじ頭が係合する。この際の回転トルクは、ボルト２２の締付トルクの指定値の１／１０程度に設定されている。よって、ソケット１８の六角穴にボルト２２のねじ頭が係合した後も、ソケット１８によりボルト２２のねじ頭を締付ける方向の力が加えられるが、ボルト２２は回転することはなく、ナットランナ１６のトルクは増大する。
Ｓ４０：ナットランナコントローラ３４は、ナットランナ１６のトルクの増加を監視し、設定トルクに達した時点で、ナットランナ１６の回転軸１６ａを停止させる。そして、ナットランナコントローラ３４から、メインコントローラ３０に対し、ソケット１８の挿入完了信号を出力する。メインコントローラ３０は、ナットランナコントローラ３４からの挿入完了信号を受けて、ソケット１８とボルト２２のねじ頭との係合が確実に行われたことを把握する。 Here, the procedure of the loosening operation of the bolt 22 by the bolt or nut loosening device 10 will be described with reference to FIG.
S10: First, the work assembly 24 is set on the mounting jig 11 by a transfer robot or the like. Then, in response to a command from the main controller 30, the drive cylinder 28 a of the clamp jig 28 is operated, and the work assembly 24 is fixed to the mounting jig 11 by the clamp jig 28.
S20: Upon receiving a work start command from the main controller 30, the robot controller 36 operates the arm of the robot 12, and aligns the socket 18 attached to the rotating shaft 16a of the nut runner 16 with the screw head of the bolt 22. Press.
S30: Upon receiving an instruction to insert the socket 18 into the screw head of the bolt 22 from the main controller 30, the nut runner controller 34 sets the rotating shaft 16a of the nut runner 16 in a tightening direction in advance at a low speed and low torque. Rotate with Then, the screw head of the bolt 22 is engaged with the hexagonal hole of the socket 18 by receiving the elastic force of the spring 19 at the timing when the hex of the screwhead of the bolt 22 and the hexagonal hole of the socket 18 match. The rotational torque at this time is set to about 1/10 of the specified value of the tightening torque of the bolt 22. Therefore, even after the screw head of the bolt 22 is engaged with the hexagonal hole of the socket 18, a force in the direction of tightening the screw head of the bolt 22 is applied by the socket 18, but the bolt 22 does not rotate and the nut runner 16 Torque increases.
S40: The nut runner controller 34 monitors the increase in the torque of the nut runner 16, and stops the rotating shaft 16a of the nut runner 16 when the set torque is reached. Then, the nut runner controller 34 outputs an insertion completion signal of the socket 18 to the main controller 30. The main controller 30 receives the insertion completion signal from the nutrunner controller 34 and grasps that the engagement between the socket 18 and the screw head of the bolt 22 has been securely performed.

Ｓ５０：メインコントローラ３０は、ナットランナコントローラ３４に対し、緩め動作指令を出力する。ナットランナコントローラ３４は、かかる緩め動作指令を受けて、ナットランナ１６の回転軸１６ａを、ボルト２２の緩め方向へと、ボルト２２を緩めることが可能な高トルクで回転させる。
Ｓ６０：ボルト２２の緩め作業が進行し、図３の左図のように、ボルト２２のおねじのねじ山端部２２ａが、ワークアセンブリ２４側に形成されためねじのねじ山端部２４ａを通過すると、ソケット１８を介してばね１９の弾性力がボルト２２に作用していることから、図３の右図のように、ねじ山のピッチの半分（１／２Ｐ）程度、おねじのねじ山端部２２ａが再びめねじのねじ溝に落ち込み、おねじのねじ山端部２２ａとめねじのねじ山端部２４ａとが衝突する。この際に発生する振動が、図４に示されるような３６０°間隔の波形Ｇとして、振動センサ２０により検出される。
Ｓ７０：メインコントローラ３０は、振動センサコントローラ３２からの、おねじのねじ山端部２２ａとめねじのねじ山端部２４ａとが衝突して発生する振動の検出信号の有無を監視する。
Ｓ８０：メインコントローラ３０は、振動センサコントローラ３２からの振動検出信号を受けて、ナットランナコントローラ３４に対し、緩め動作終了信号を出力する。ナットランナコントローラ３４は、かかる緩め動作終了指令を受けて、ナットランナ１６の回転軸１６ａを、直ちに停止させる。
Ｓ９０：メインコントローラ３０からの作業終了指令を受けて、ロボットコントローラ３６は、ロボット１２のアームを作動させ、ナットランナ１６を待機位置へと復帰させる。又、メインコントローラ３０からの指令により、クランプ治具２８の駆動シリンダ２８ａが作動して、クランプ治具２８による載置治具１１へのワークアセンブリ２４の固定が解除される。更に、搬送ロボット等によって、載置治具１１上からワークアセンブリ２４が搬出される。 S50: The main controller 30 outputs a loosening operation command to the nutrunner controller 34. The nut runner controller 34 receives the loosening operation command, and rotates the rotating shaft 16a of the nut runner 16 in the loosening direction of the bolt 22 with a high torque that can loosen the bolt 22.
S60: When the loosening operation of the bolt 22 proceeds and the screw thread end 22a of the male screw 22 is formed on the work assembly 24 side as shown in the left figure of FIG. Since the elastic force of the spring 19 acts on the bolt 22 through the socket 18, as shown in the right figure of FIG. 3, the thread thread end 22a of the male thread is about half the thread pitch (1 / 2P). Falls again into the thread groove of the internal thread, and the thread end 22a of the external thread collides with the thread end 24a of the internal thread. The vibration generated at this time is detected by the vibration sensor 20 as a waveform G at intervals of 360 ° as shown in FIG.
S70: The main controller 30 monitors the presence or absence of a detection signal from the vibration sensor controller 32 that is generated when the screw thread end 22a of the male screw collides with the screw thread end 24a of the female screw.
S80: The main controller 30 receives the vibration detection signal from the vibration sensor controller 32, and outputs a loosening operation end signal to the nutrunner controller 34. The nut runner controller 34 receives the loosening operation end command and immediately stops the rotating shaft 16a of the nut runner 16.
S90: Upon receiving a work end command from the main controller 30, the robot controller 36 operates the arm of the robot 12 to return the nut runner 16 to the standby position. Further, in response to a command from the main controller 30, the drive cylinder 28 a of the clamp jig 28 is operated, and the work assembly 24 is fixed to the mounting jig 11 by the clamp jig 28. Further, the work assembly 24 is unloaded from the placement jig 11 by a transfer robot or the like.

上記構成をなす、本発明の第１の実施の形態により得られる作用効果は、以下の通りである。
まず、ボルト又はナットの緩め装置１０は、ロボット１２と、ロボット１２のアームに支持されたナットランナ１６とによって、ボルト２２のねじ頭に対するソケット１８の位置合わせ、ソケット１８のボルト２２への押付け、ソケット１８の回転駆動が、自動的かつ正確に行われるものである。又、振動センサ２０は、ロボット１２のアーム先端にナットランナ１６を固定するブラケット１４に取付けられていることから、ナットランナ１６を介して、おねじのねじ山端部２２ａとめねじのねじ山端部２４ａとが衝突して発生する振動を検出することができる。 The operational effects obtained by the first embodiment of the present invention having the above-described configuration are as follows.
First, the bolt or nut loosening device 10 includes the robot 12 and the nut runner 16 supported by the arm of the robot 12 to align the socket 18 with the screw head of the bolt 22 and press the socket 18 against the bolt 22. 18 rotational driving is performed automatically and accurately. Further, since the vibration sensor 20 is attached to the bracket 14 that fixes the nut runner 16 to the arm tip of the robot 12, the thread end portion 22a of the male screw and the thread end portion 24a of the female screw are connected via the nut runner 16. Vibration generated by collision can be detected.

又、ナットランナ１６の回転軸１６ａには、ソケット１８がばね１９を介して突出方向へと付勢されるように装着されていることから、ばね１９の弾性力によって、ソケット１８をボルト２２のねじ頭に押付け、おねじとめねじとを軸方向に押圧することができる。
又、載置治具２６にワークアセンブリ２４を載置することで、緩め作業に係るボルト２２の位置を正確に位置決めし、かつ、クランプ治具２８によって、載置治具２６に対しワークアセンブリ２４を確実に固定することで、ロボット１２のアームに支持されたナットランナ１６に装着されたソケット１８を、ボルト２２のねじ頭に対し、正確に位置合わせし、ボルト２２の緩め作業を円滑に行うことが可能となる。 Further, since the socket 18 is mounted on the rotating shaft 16a of the nut runner 16 so as to be urged in the protruding direction via the spring 19, the socket 18 is screwed into the bolt 22 by the elastic force of the spring 19. It is possible to press against the head and press the male screw and the female screw in the axial direction.
Further, by placing the work assembly 24 on the placement jig 26, the position of the bolt 22 relating to the loosening operation is accurately positioned, and the work assembly 24 is placed on the placement jig 26 by the clamp jig 28. The socket 18 attached to the nut runner 16 supported by the arm of the robot 12 is accurately positioned with respect to the screw head of the bolt 22 and the bolt 22 is loosened smoothly. Is possible.

又、ボルト又はナットの緩め装置１０は、振動センサコントローラ３２により、振動センサ２０の振動検知レベルの設定や、振動検出信号のメインコントローラ３０への出力がなされるものである。又、ナットランナコントローラ３４により、ナットランナ１６の回転方向、回転速度、回転トルク、回転角の制御がなされるものである。又、ロボットコントローラ３６により、ロボット１２のアーム作動制御がなされるものである。更に、これらの各コントローラ３２、３４、３６及びクランプ治具２８は、メインコントローラ３０により制御されることで、ボルト２２の緩め作業が円滑かつ正確に行われるものである。 The bolt or nut loosening device 10 is configured such that the vibration sensor controller 32 sets the vibration detection level of the vibration sensor 20 and outputs a vibration detection signal to the main controller 30. The nut runner controller 34 controls the rotation direction, rotation speed, rotation torque, and rotation angle of the nut runner 16. The robot controller 36 controls the arm operation of the robot 12. Furthermore, these controllers 32, 34, 36 and the clamp jig 28 are controlled by the main controller 30, so that the bolt 22 can be loosened smoothly and accurately.

そして、本発明の実施の形態では、おねじとめねじとを軸方向に押圧した状態で緩め方向に相対回転させてボルト２２を緩め（Ｓ５０）、この緩め作業が進行して、おねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突して発生する振動の発生を受けて、緩め作業の完了を正確に把握する（Ｓ７０）。そして、おねじとめねじとの相対回転を、直ちに停止することにより（Ｓ８０）、ねじ切り口を潰してしまうことなく、ボルト２２の緩め作業を確実に行うことができる。 In the embodiment of the present invention, the male screw and the female screw are pressed in the axial direction and are relatively rotated in the loosening direction to loosen the bolt 22 (S50). In response to the occurrence of vibration generated by the collision between the thread end and the thread thread end of the female screw, the completion of the loosening operation is accurately grasped (S70). Then, by immediately stopping the relative rotation between the male screw and the female screw (S80), the bolt 22 can be reliably loosened without crushing the threaded opening.

又、締結されたボルト２２のねじ頭にソケット１８を押付け、比較的低トルクにてソケットを回転させて、ソケット１８とボルト２２のねじ頭とを係合させることにより（Ｓ３０）、ソケット１８とボルト２２のねじ頭との係合を確実に行うものである。そして、ソケット１８とボルト２２のねじ頭とを係合させた後に（Ｓ４０）、比較的高トルクにてソケット１８を回転させることで（Ｓ５０）、ボルト２２の緩め作業を開始するものである。 Further, the socket 18 is pressed against the screw head of the bolt 22 that has been fastened, and the socket is rotated at a relatively low torque to engage the socket 18 with the screw head of the bolt 22 (S30). The bolt 22 is securely engaged with the screw head. Then, after the socket 18 and the screw head of the bolt 22 are engaged (S40), the socket 18 is rotated at a relatively high torque (S50), and the loosening operation of the bolt 22 is started.

しかも、比較的低トルクにてソケット１８を回転させてソケット１８とボルトのねじ頭とを係合させる際に、ソケット１８を締付方向へと回転させることで（Ｓ３０）、ソケットとボルトのねじ頭又はナットとの係合を行うものである。この際、一旦締付方向にソケット１８を回転させることで、ボルト２２の実際の締付トルクの如何に係わらずソケット１８の回転が停止することを以って、ソケット１８とボルト２２のねじ頭との係合が確実に行われたことを把握するものである（Ｓ４０）。
なお、緩め作業に係るボルト２２が、規定トルクで締付けられていることが保証されているような場合には、比較的低トルクにてソケット１８を回転させてソケット１８とボルトのねじ頭とを係合させる際に、ソケット１８を緩め方向へと回転させることしてもよい。この場合、ソケット１８の六角穴にボルト２２のねじ頭が係合することで、ボルト２２は回転することなくナットランナ１６のトルクは増大し、係合完了を把握することとなるので、締付方向への回転を行う場合と同様の作用効果を得ることが可能である。 Moreover, when the socket 18 is rotated at a relatively low torque to engage the socket 18 and the screw head of the bolt, the socket 18 is rotated in the tightening direction (S30). It engages with the head or nut. At this time, once the socket 18 is rotated in the tightening direction, the rotation of the socket 18 is stopped regardless of the actual tightening torque of the bolt 22, so that the screw heads of the socket 18 and the bolt 22 are stopped. (S40).
When it is guaranteed that the bolt 22 for the loosening operation is tightened with a specified torque, the socket 18 and the screw head of the bolt are rotated by rotating the socket 18 at a relatively low torque. When engaging, the socket 18 may be rotated in the loosening direction. In this case, when the screw head of the bolt 22 is engaged with the hexagonal hole of the socket 18, the torque of the nut runner 16 increases without the bolt 22 rotating, and the completion of the engagement is grasped. It is possible to obtain the same operation and effect as in the case where the rotation is performed.

又、比較的低トルクにてソケットを回転させてソケットとボルトのねじ頭又はナットとを係合させる際に（Ｓ４０）、設定された比較的低トルクで、ソケット１８とボルト２２のねじ頭との係合（位相合わせ）を行うことで、ボルト２２のねじ頭に、ソケット１８によるかじりを生じることなく、確実に係合を行うことができる。そして、設定された比較的低トルクでのソケット１８の回転が停止された時点、すなわちソケット１８とボルト２２のねじ頭との係合を完了した時点で（Ｓ４０）、比較的高トルクにてソケット１８を回転させることにより、ボルト２２の緩め作業を開始するものである（Ｓ５０）。 When the socket is rotated at a relatively low torque to engage the socket and the screw head or nut of the bolt (S40), the socket 18 and the screw head of the bolt 22 are set at a relatively low torque. By engaging (phase matching), the screw head of the bolt 22 can be reliably engaged without causing the socket 18 to galling. Then, when the rotation of the socket 18 at the set relatively low torque is stopped, that is, when the engagement between the socket 18 and the screw head of the bolt 22 is completed (S40), the socket is set at a relatively high torque. The operation of loosening the bolt 22 is started by rotating 18 (S50).

続いて、図５を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係るボルト又はナットの緩め装置３８についての説明を行う。なお、本発明の第１の実施の形態と同一部分、若しくは相当する部分には同一符号を付し、詳しい説明を省略する。
本発明の第２の実施の形態に係るボルト又はナットの緩め装置３８は、図５に示されるように、インパクトレンチ４０に振動センサ２０が取付けられた構成を有している。又、制御手段として、振動センサコントローラ３２と、インパクトレンチコントローラ４２と、これらの各コントローラを制御するメインコントローラ３０とが含まれる。インパクトレンチコントローラ４２は、インパクトレンチ４０の回転停止制御を行うものである。これらのコントローラは、パーソナルコンピュータ等の電子計算機によって構成されるものであるが、本実施の形態に係るメインコントローラ３０に関しては、必ずしもＰＬＣが用いられる必要は無く、より簡易のコントローラとすることも可能である。 Next, a bolt or nut loosening device 38 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as the 1st Embodiment of this invention, or a corresponding part, and detailed description is abbreviate | omitted.
The bolt or nut loosening device 38 according to the second embodiment of the present invention has a configuration in which the vibration sensor 20 is attached to the impact wrench 40 as shown in FIG. The control means includes a vibration sensor controller 32, an impact wrench controller 42, and a main controller 30 for controlling these controllers. The impact wrench controller 42 performs rotation stop control of the impact wrench 40. These controllers are configured by an electronic computer such as a personal computer. However, the main controller 30 according to the present embodiment does not necessarily use a PLC, and can be a simpler controller. It is.

又、ボルト又はナットの緩め装置３８によるボルト２２の緩め作業の手順は、以下の通りである。
まず、作業者がインパクトレンチ４０を手で持ち、ボルト２２のねじ頭にソケット１８を係合させる。このとき、作業者はソケット１８を、インパクトレンチ４０を持っていない手の指で回して、ソケット１８をボルト２２のねじ頭の六角と係合させる。そして、スイッチ４０ｂを押すと、インパクトレンチ４０自身が緩め方向に回転し、ボルト２２の緩め作業が開始される。この際、作業者は、インパクトレンチ４０の回転軸４０ａに装着されたソケット１８とボルト２２のねじ頭との係合が外れることを防ぐために、ソケット１８をボルト２２のねじ頭に押付けるように操作する。 The procedure for loosening the bolt 22 by the bolt or nut loosening device 38 is as follows.
First, the operator holds the impact wrench 40 by hand and engages the socket 18 with the screw head of the bolt 22. At this time, the operator turns the socket 18 with the finger of the hand not holding the impact wrench 40 to engage the socket 18 with the hexagon of the screw head of the bolt 22. When the switch 40b is pressed, the impact wrench 40 itself rotates in the loosening direction, and the bolt 22 loosening operation is started. At this time, the operator presses the socket 18 against the screw head of the bolt 22 in order to prevent the socket 18 attached to the rotary shaft 40 a of the impact wrench 40 from being disengaged from the screw head of the bolt 22. Manipulate.

そして、ボルト２２の緩め作業が進行し、図３の左図のように、ボルト２２のおねじのねじ山端部２２ａが、ワークアセンブリ２４側に形成されためねじのねじ山端部２４ａを通過すると、ソケット１８を介してばね１９の弾性力がボルト２２に作用していることから、図３の右図のように、ねじ山のピッチの半分（１／２Ｐ）程度、おねじのねじ山端部２２ａが再びめねじのねじ溝に落ち込み、おねじのねじ山端部２２ａとめねじのねじ山端部２４ａとが衝突する。この際に発生する振動が、図４に示されるような３６０°間隔の波形Ｇとして、振動センサ２０により検出される。 Then, as the bolt 22 loosening operation proceeds and the thread end 22a of the male screw 22 is formed on the work assembly 24 side as shown in the left figure of FIG. 3, the thread end 24a of the screw passes. Since the elastic force of the spring 19 acts on the bolt 22 through the socket 18, as shown in the right figure of FIG. 3, the thread thread end 22a of the male thread is about half the thread pitch (1 / 2P). Falls again into the thread groove of the internal thread, and the thread end 22a of the external thread collides with the thread end 24a of the internal thread. The vibration generated at this time is detected by the vibration sensor 20 as a waveform G at intervals of 360 ° as shown in FIG.

メインコントローラ３０は、振動センサコントローラ３２からの、おねじのねじ山端部２２ａとめねじのねじ山端部２４ａとが衝突して発生する振動の検出信号の有無を監視しており、かかる振動検出信号を受けて、インパクトレンチコントローラ４２に対し、緩め動作終了信号を出力する。インパクトレンチコントローラ４２は、かかる緩め動作終了指令を受けて、インパクトレンチ４０の回転軸４０ａを、直ちに停止させる。
すなわち、通常のインパクトレンチ４０では、押したスイッチ４０ｂを離すことにより、回転軸４０ａの回転が停止するが、本発明の第２の実施の形態に係るボルト又はナットの緩め装置３８においては、スイッチ４０ｂを押した状態でも、緩め動作終了を検知すると、回転軸４０ａの回転が、直ちに停止するものである。 The main controller 30 monitors the presence or absence of a vibration detection signal generated by the collision between the male thread end 22a and the female thread end 24a from the vibration sensor controller 32. In response, a loosening operation end signal is output to the impact wrench controller 42. The impact wrench controller 42 immediately stops the rotation shaft 40a of the impact wrench 40 in response to the loosening operation end command.
That is, in the normal impact wrench 40, the rotation of the rotary shaft 40a is stopped by releasing the pressed switch 40b. However, in the bolt or nut loosening device 38 according to the second embodiment of the present invention, the switch 40b Even when 40b is pressed, if the end of the loosening operation is detected, the rotation of the rotating shaft 40a is immediately stopped.

以上のように構成されていることから、本発明の第２の実施の形態に係るボルト又はナットの緩め装置３８においても、本発明の第１の実施の形態に係るボルト又はナットの緩め装置１０と同様に、ねじ切り口を潰してしまうことなく、ボルト２２の緩め作業を確実に行うことができる。
なお、インパクトレンチ４０は、作業者が手に持ってボルト２２の操作を行うものであることから、高トルクが必要な緩め作業の初期段階では、比較的大きな振動が発生する。しかしながら、ある程度ボルト２２が緩んでしまえば、ボルト２２を緩め回転させることによる振動は無くなる。したがって、本発明の第２の実施の形態の場合には、メインコントローラ３０ないし振動センサコントローラ３２において、緩め作業の初期段階の振動を検出しないような制御ロジックを構成することで、ノイズの混入を防ぎ、より円滑な緩め作業を行うことが可能となる。 Due to the above configuration, the bolt or nut loosening device 10 according to the first embodiment of the present invention is also used in the bolt or nut loosening device 38 according to the second embodiment of the present invention. Similarly to the above, the bolt 22 can be reliably loosened without crushing the threaded opening.
Since the impact wrench 40 is used by an operator to operate the bolts 22 in his / her hand, a relatively large vibration is generated in the initial stage of the loosening operation requiring high torque. However, if the bolt 22 is loosened to some extent, vibration due to loosening and rotating the bolt 22 is eliminated. Therefore, in the case of the second embodiment of the present invention, the main controller 30 or the vibration sensor controller 32 constitutes a control logic that does not detect vibration at the initial stage of the loosening operation, thereby preventing noise from being mixed. It is possible to prevent and perform a smoother loosening operation.

本発明の第１の実施の形態に係るボルト又はナットの緩め装置の概略図である。It is the schematic of the loosening apparatus of the volt | bolt or nut which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１に示されるボルト又はナットの緩め装置による、ボルトの緩め作業の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the bolt loosening operation | work by the bolt or nut loosening apparatus shown by FIG. 図１に示されるボルト又はナットの緩め装置による、ボルトの緩め作業が進行し、おねじのねじ山端部がめねじのねじ山端部を通過する様子を左側に、おねじのねじ山端部が再びめねじのねじ溝に落ち込み、おねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突する様子を右側に示した図である。As the bolt loosening operation by the bolt or nut loosening device shown in Fig. 1 proceeds, the thread end of the external thread passes through the thread end of the internal thread on the left side, and the thread end of the external thread is reinserted. It is the figure which showed a mode that it fell in the thread groove of the screw | thread, and the screw thread end part of a male screw and the screw thread end part of a female screw collided. 図１に示されるボルト又はナットの緩め装置の、振動センサにより検出される振動波形を示す図である。It is a figure which shows the vibration waveform detected by the vibration sensor of the bolt or nut loosening device shown in FIG. 本発明の第２の実施の形態に係るボルト又はナットの緩め装置の概略図である。It is the schematic of the loosening apparatus of the volt | bolt or nut which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０、３８：ボルト又はナットの緩め装置、１２：ロボット、１６：ナットランナ、１８：ソケット、１９：ばね、２０：振動センサ、２２：ボルト、２４：ワークアセンブリ、３０：メインコントローラ、３２：振動センサコントローラ、３４：ナットランナコントローラ、３６：ロボットコントローラ、４０：インパクトレンチ、４２：インパクトレンチコントローラ 10, 38: Bolt or nut loosening device, 12: Robot, 16: Nutrunner, 18: Socket, 19: Spring, 20: Vibration sensor, 22: Bolt, 24: Work assembly, 30: Main controller, 32: Vibration sensor Controller, 34: Nutrunner controller, 36: Robot controller, 40: Impact wrench, 42: Impact wrench controller

Claims

締結されたボルト又はナットの緩め方法であって、おねじとめねじとを軸方向に押圧した状態で緩め方向に相対回転させてボルト又はナットを緩め、おねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突して発生する振動の発生を受けて、おねじとめねじとの相対回転を停止することを特徴とするボルト又はナットの緩め方法。 A method of loosening a tightened bolt or nut, in which the male screw and female screw are pressed in the axial direction and are relatively rotated in the loosening direction to loosen the bolt or nut, and the male screw thread end and female screw thread end A bolt or nut loosening method characterized by stopping the relative rotation between a male screw and a female screw in response to generation of vibration generated by collision with a portion.

前記おねじとめねじとを軸方向に押圧した状態で緩め方向に相対回転させてボルト又はナットをゆるめる際に、締結されたボルトのねじ頭又はナットにソケットを押付け、比較的低トルクにてソケットを回転させて、ソケットとボルトのねじ頭又はナットとを係合させ、続いて、比較的高トルクにてソケットを回転させることを特徴とする請求項１記載のボルト又はナットの緩め方法。 When loosening a bolt or nut by relatively rotating in the loosening direction with the male screw and female screw pressed in the axial direction, the socket is pressed against the screw head or nut of the tightened bolt, and the socket is relatively low torque The bolt or nut loosening method according to claim 1, wherein the socket and the screw head or nut of the bolt are engaged with each other, and then the socket is rotated at a relatively high torque.

前記比較的低トルクにてソケットを回転させてソケットとボルトのねじ頭又はナットとを係合させる際に、前記ソケットを締付方向へと回転させることを特徴とする請求項２記載のボルト又はナットの緩め方法。 3. The bolt according to claim 2, wherein the socket is rotated in a tightening direction when the socket is rotated at a relatively low torque to engage the socket with a screw head or a nut of the bolt. How to loosen the nut.

前記比較的低トルクにてソケットを回転させてソケットとボルトのねじ頭又はナットとを係合させる際に、設定された比較的低トルクでのソケットの回転が停止した時点で、比較的高トルクにてソケットを回転させることを特徴とする請求項２又は３記載のボルト又はナットの緩め方法。 When the socket is rotated at the relatively low torque and the socket and the screw head or nut of the bolt are engaged with each other, the rotation of the socket at the set relatively low torque stops at a relatively high torque. 4. The method of loosening a bolt or nut according to claim 2, wherein the socket is rotated.

締結されたボルト又はナットの緩め装置であって、ボルト頭部又はナットに係合するソケットと、該ソケットを回転駆動する駆動手段と、前記ソケットをボルト又はナットに押付け、おねじとめねじとを軸方向に押圧した状態で緩め方向に相対回転させてボルト又はナットを緩めることにより、おねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突して発生する振動を検出する振動センサと、該振動センサの検出信号を受けて、前記駆動手段を停止させる制御手段とを備えることを特徴とするボルト又はナットの緩め装置。 A tightened bolt or nut loosening device comprising: a socket engaging with a bolt head or nut; drive means for rotationally driving the socket; pressing the socket against the bolt or nut; A vibration sensor that detects vibration generated by collision between a threaded end of a male screw and a threaded end of a female screw by loosening a bolt or a nut by relatively rotating in a loosening direction while being pressed in an axial direction; and A bolt or nut loosening device comprising: control means for stopping the driving means in response to a detection signal of a vibration sensor.

前記制御手段には、前記ソケットをボルト又はナットに押付け、前記おねじとめねじとを軸方向に押圧した状態で緩め方向に相対回転させてボルト又はナットをゆるめる際に、前記駆動手段により、比較的低トルクにてソケットを回転させ、続いて、比較的高トルクにてソケットを回転させる制御ロジックが含まれることを特徴とする請求項５記載のボルト又はナットの緩め装置。 In the control means, when the socket or the nut is pressed against the bolt or nut and the male screw and the female screw are pressed in the axial direction, the bolt or nut is loosened by relative rotation in the loosening direction. 6. The bolt or nut loosening device according to claim 5, further comprising control logic for rotating the socket at a relatively low torque and subsequently rotating the socket at a relatively high torque.

前記制御手段には、比較的低トルクにてソケットを回転させる際に、前記駆動手段により、前記ソケットを締付方向へと回転させる制御ロジックが含まれることを特徴とする請求項６記載のボルト又はナットの緩め装置。 7. The bolt according to claim 6, wherein the control means includes control logic for rotating the socket in the tightening direction by the driving means when rotating the socket at a relatively low torque. Or a nut loosening device.

前記制御手段には、前記比較的低トルクにてソケットを回転させてソケットとボルトのねじ頭又はナットとを係合させる際に、設定された比較的低トルクでのソケットの回転が停止したことを前記駆動手段から把握した時点で、比較的高トルクにてソケットを回転させる制御ロジックが含まれることを特徴とする請求項６又は７記載のボルト又はナットの緩め装置。 In the control means, when the socket is rotated at the relatively low torque and the socket and the screw head or nut of the bolt are engaged, the rotation of the socket at the set relatively low torque is stopped. 8. The bolt or nut loosening device according to claim 6 or 7, further comprising a control logic for rotating the socket at a relatively high torque when the driving means is grasped.

前記駆動手段は、ロボットのアームに支持されたナットランナであり、前記振動センサは、前記ナットランナを介しておねじのねじ山端部とめねじのねじ山端部とが衝突して発生する振動を検出するに適した位置に設けられていることを特徴とする請求項５から８のいずれか１項記載のボルト又はナットの緩め装置。 The drive means is a nut runner supported by an arm of a robot, and the vibration sensor detects vibration generated by a collision between a screw thread end portion of the screw and a female screw end portion via the nut runner. The bolt or nut loosening device according to any one of claims 5 to 8, wherein the bolt or nut loosening device is provided at a suitable position.

前記ソケットは、前記ナットランナの回転軸に対し突出方向へと付勢されるように、ばねを介して装着されていることを特徴とする請求項５から８のいずれか１項記載のボルト又はナットの緩め装置。 The bolt or nut according to any one of claims 5 to 8, wherein the socket is mounted via a spring so as to be urged in a protruding direction with respect to a rotation shaft of the nut runner. Loosening device.

前記駆動手段はインパクトレンチであり、前記振動センサは、前記インパクトレンチに固定されていることを特徴とする請求項５項記載のボルト又はナットの緩め装置。 6. The bolt or nut loosening device according to claim 5, wherein the driving means is an impact wrench, and the vibration sensor is fixed to the impact wrench.