JP5071482B2 - Drive transmission device, manufacturing method thereof, and adjustment method - Google Patents
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Description
本発明は、一般には、駆動部からトルクが印加される入力軸を自在継手により出力軸に接続する駆動伝達装置及びその製造方法並びに調整方法に関する。本発明の駆動伝達装置は、自動ネジ締め装置や車のモータ駆動装置に好適である。 The present invention generally relates to a drive transmission device that connects an input shaft to which torque is applied from a drive unit to an output shaft by a universal joint, a manufacturing method thereof, and an adjustment method. The drive transmission device of the present invention is suitable for an automatic screw tightening device or a car motor drive device.
ネジのリセスと噛み合うビットの中心軸と、ビットよりも大きな駆動源であるモータの中心軸とが偏芯したネジ締め装置は従来から知られている。かかる偏芯型のネジ締め装置は、複数のネジ締め装置により複数の密集したネジを同時に締め付ける場合や一のネジ締め装置により壁近傍のネジを締め付ける場合に有効である。これらの場合、モータが他のモータや壁と干渉するため、モータ中心軸とビット中心軸とが一直線に配置したネジ締め装置を使用できないからである。偏芯型のネジ締め装置においては、入力軸であるモータ軸と出力軸であるビットを自在継手（ユニバーサルジョイント）により接続することが知られている（特許文献１を参照のこと）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a screw fastening device in which a central axis of a bit that meshes with a screw recess and a central axis of a motor that is a driving source larger than the bit is eccentric is known. Such an eccentric type screw tightening device is effective when simultaneously tightening a plurality of dense screws with a plurality of screw tightening devices or when tightening a screw near the wall with a single screw tightening device. In these cases, because the motor interferes with other motors and walls, a screw tightening device in which the motor central axis and the bit central axis are arranged in a straight line cannot be used. In an eccentric screw tightening device, it is known that a motor shaft as an input shaft and a bit as an output shaft are connected by a universal joint (see Patent Document 1).
しかし、入出力軸に自在継手を取り付ける際の組立誤差や経時変化によるバックラッシュやガタつきによってモータが発生した入力トルク（速度）とビットの出力トルク（速度）が異なる場合がある。この結果、ネジの回転量や締結力にバラツキが生じてネジ締めの信頼性が低下する。かかる問題を解決するために、特許文献１は、モータが発生した入力トルクを測定するトルクセンサをビットに取り付けることによって、トルクセンサが実際に伝達されるトルクを測定させ、その測定結果に基づいてフィードバック制御を行うようにしている。
しかし、特許文献１のように、ビットにトルクセンサを取り付けるとビットが太くなって他のトルクセンサや壁と干渉して、密集したネジや壁近傍のネジを締め付けられなくなる。また、トルクセンサは、ビットの中心軸に関してある角度位置におけるトルクを測定することができるが、ビットの中心軸の全周に亘ってトルクを測定することができない。 However, as in Patent Document 1, when a torque sensor is attached to a bit, the bit becomes thick and interferes with other torque sensors and walls, so that dense screws and screws near the wall cannot be tightened. The torque sensor can measure the torque at a certain angular position with respect to the central axis of the bit, but cannot measure the torque over the entire circumference of the central axis of the bit.
本発明は、駆動部から入力トルクが印加される入力軸を自在継手により出力軸に接続する駆動伝達装置において出力軸の出力トルク（速度）を高精度に制御する駆動伝達装置及びその製造方法並びに調整方法に関する。 The present invention relates to a drive transmission device for controlling an output torque (speed) of an output shaft with high accuracy in a drive transmission device in which an input shaft to which an input torque is applied from a drive unit is connected to an output shaft by a universal joint, a manufacturing method thereof, and It relates to the adjustment method.
本発明の一側面としての駆動伝達装置の調整方法は、制御部によって制御される駆動部からトルクが印加される入力軸を一対の自在継手と当該一対の自在継手の間に固定された中間軸により出力軸に接続する駆動伝達装置の調整方法において、前記入力軸と第１の自在継手との第１の接続部の基準位置からの第１のずれ角度と前記出力軸と第２の自在継手との第２の接続部の前記基準位置からの第２のずれ角度を測定装置を利用して全周に亘って測定するステップと、前記入力軸に対する前記中間軸の傾きである作動角と前記測定ステップの測定結果に基づいて前記駆動部が前記入力軸に加えるべきトルクを制御部が補正するステップと、
を有することを特徴とする。かかる調整方法によって入力トルク（速度）が経時劣化によって出力トルク（速度）と異なることを防止することができる。An adjustment method of a drive transmission device according to one aspect of the present invention includes an intermediate shaft in which an input shaft to which torque is applied from a drive unit controlled by a control unit is fixed between a pair of universal joints and the pair of universal joints. In the adjustment method of the drive transmission device connected to the output shaft by the first, the first shift angle of the first connecting portion between the input shaft and the first universal joint from the reference position, and the output shaft and the second universal joint. Measuring a second shift angle of the second connecting portion from the reference position over the entire circumference using a measuring device, an operating angle that is an inclination of the intermediate shaft with respect to the input shaft, and A control unit correcting a torque that the drive unit should apply to the input shaft based on a measurement result of a measurement step;
It is characterized by having. This adjustment method can prevent the input torque (speed) from being different from the output torque (speed) due to deterioration with time.
前記駆動伝達装置の調整方法は、前記補正ステップ後に前記出力軸のトルク及び速度が許容範囲内であるかどうかを判断するステップと、前記判断ステップ後に許容範囲内になければ前記駆動伝達装置が補正不可能である旨を表示するステップと、を更に有してもよい。入力トルクを補正してもコギングトルクその他の影響により入力トルクが出力トルクと異なる場合があり、ユーザは表示ステップによって補正が不可能であることを知ることができる。 The adjustment method of the drive transmission device includes a step of determining whether the torque and speed of the output shaft are within an allowable range after the correction step, and the drive transmission device corrects if not within the allowable range after the determination step. And a step of displaying that it is impossible. Even if the input torque is corrected, the input torque may differ from the output torque due to the cogging torque or other influences, and the user can know that the correction cannot be performed by the display step.
前記作動角をα、前記第１のずれ角度をθ１、前記第２のずれ角度をθ２、前記駆動部が前記入力軸に加えるべきトルクをωＡとすると、前記補正ステップにおいて前記制御部はωＡを
Assuming that the operating angle is α, the first deviation angle is θ1, the second deviation angle is θ2, and the torque that the drive unit should apply to the input shaft is ωA, the control unit sets ωA in the correction step.
と補正する。これにより、入力トルクを出力トルクに一致させることができる。 And correct. Thereby, the input torque can be matched with the output torque.
本発明の別の側面としての駆動伝達装置の製造方法は、制御部によって制御される駆動部からトルクが印加される入力軸を一対の自在継手と当該一対の自在継手の間にある中間軸を介して出力軸に接続するステップと、上述の調整方法に基づいて前記駆動部が前記入力軸に加えるべきトルクを制御部が補正するステップと、を有することを特徴とする。かかる調整方法によって入力トルク（速度）が接続ステップにおける組立誤差によって出力トルク（速度）と異なることを防止することができる。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a drive transmission device, wherein an input shaft to which torque is applied from a drive unit controlled by a control unit is connected to a pair of universal joints and an intermediate shaft between the pair of universal joints. And connecting the output shaft to the output shaft, and the control portion correcting the torque to be applied to the input shaft by the drive unit based on the adjustment method described above. Such an adjustment method can prevent the input torque (speed) from differing from the output torque (speed) due to assembly errors in the connection step.
本発明の更に別の側面としての駆動伝達装置は、トルクを印加する駆動部と、前記駆動部によって前記トルクが印加される入力軸と、前記入力軸に一端が接続された第１の自在継手と、当該第１の自在継手の他端に接続され、長手方向に摺動可能な中間軸と、当該中間軸に一端が接続された第２の自在継手と、前記第２の自在継手の他端に接続された出力軸と、前記駆動部が加えるトルクを
A drive transmission device according to still another aspect of the present invention includes a drive unit that applies torque, an input shaft to which the torque is applied by the drive unit, and a first universal joint having one end connected to the input shaft. And an intermediate shaft connected to the other end of the first universal joint and slidable in the longitudinal direction, a second universal joint having one end connected to the intermediate shaft, and the second universal joint. The output shaft connected to the end and the torque applied by the drive unit
と補正する制御部と、を有することを特徴とする。但し、αは前記入力軸に対する前記中間軸の傾きである作動角、θ１は前記入力軸と第１の自在継手との第１の接続部の基準位置からの第１のずれ角度、θ２は前記出力軸と第２の自在継手との第２の接続部の前記基準位置からの第２のずれ角度、ωＡは前記駆動部が前記入力軸に加えるべきトルクである。かかる駆動伝達装置は、制御部が駆動部が入力軸に加える入力トルクを補正することによって入力トルク（速度）を出力軸に加わる出力トルク（速度）に一致させることができる。 And a controller for correcting. However, α is an operating angle that is an inclination of the intermediate shaft with respect to the input shaft, θ1 is a first deviation angle from a reference position of a first connecting portion between the input shaft and the first universal joint, and θ2 is the above-mentioned A second shift angle ωA from the reference position of the second connection portion between the output shaft and the second universal joint is a torque that the drive portion should apply to the input shaft. In such a drive transmission device, the control unit can make the input torque (speed) coincide with the output torque (speed) applied to the output shaft by correcting the input torque applied by the drive unit to the input shaft.
前記駆動伝達装置は、前記第１の自在継手に固定されて前記第１のずれ角度を測定する第１の角度測定部と、前記第２の自在継手に固定されて前記第２のずれ角度を測定する第２の角度測定部と、を更に有してもよい。これにより、ユーザが角度測定部による測定結果を制御部に入力しなくても自動的に入力トルクと出力トルクとを一致させることができる。
The drive transmission device is fixed to the first universal joint to measure the first deviation angle, and is fixed to the second universal joint to obtain the second deviation angle. And a second angle measuring unit for measuring. Thereby, even if a user does not input the measurement result by an angle measurement part into a control part, an input torque and an output torque can be made to correspond automatically.
前記駆動伝達装置は、設定時間になった場合に前記制御部に通知するクロックを更に有し、前記制御部は、前記クロックによる通知に応答して前記第１の角度測定部と前記第２の角度測定部の出力を取り込み、前記駆動部が加えるトルクを補正するデータを自動的に更新してもよい。これにより、制御部は、常時又は設定時間間隔で自動的に入力トルクと出力トルクとを一致させることができる。 The drive transmission device further includes a clock for notifying the control unit when a set time is reached, the control unit responding to the notification by the clock to the first angle measurement unit and the second angle measurement unit. Data for correcting the torque applied by the drive unit may be automatically updated by taking the output of the angle measurement unit. Thus, the control unit can automatically match the input torque and the output torque at all times or at set time intervals.
前記駆動部は、前記制御部が一定のトルクを出力する命令を与えるにも拘らず、回転角度に対応してトルクムラを有し、トルクレベルの変化と共に前記トルクムラが変化し、前記駆動伝達装置は、２点以上のトルクレベルで測定した補正データと前記２点以上のトルクレベルに対応する前記駆動部の回転角度との関係を格納するメモリを更に有し、前記制御部は、前記駆動部の回転角度に対応した前記トルクの補正を前記メモリの補正データを補完することによって行ってもよい。これにより、制御部は駆動部のコギングトルクを補正することができるのでより高精度に入力トルク（速度）を出力トルク（速度）に一致させることができる。 The drive unit has torque unevenness corresponding to a rotation angle, even though the control unit gives a command to output a constant torque, and the torque unevenness changes with a change in torque level. The memory further stores a relationship between correction data measured at two or more torque levels and a rotation angle of the driving unit corresponding to the two or more torque levels, and the control unit includes: The torque corresponding to the rotation angle may be corrected by complementing the correction data in the memory. As a result, the control unit can correct the cogging torque of the drive unit, so that the input torque (speed) can be matched with the output torque (speed) with higher accuracy.
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。 Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
以下、添付図面を参照して、本発明の駆動伝達装置の一例としての偏芯型の自動ネジ締め装置について説明する。ネジ締め装置は、仮締めを行ってもよいし、行わなくてもよい。 Hereinafter, an eccentric automatic screw tightening device as an example of a drive transmission device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The screw tightening device may or may not perform temporary tightening.
図１は、本発明の実施例１のネジ締め装置１００のブロック図である。同図に示すように、ネジ締め装置１００は、制御系と、サーボモータ１２０と、カップリング（軸継手）１２５Ａ及び１２５Ｂと、一対の自在継手１３０Ａ及び１３０Ｂと、中間軸１４０と、ビット１５０と、位相誤差検出部１６０Ａ及び１６０Ｂと、を有する。 FIG. 1 is a block diagram of a screw tightening device 100 according to a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the screw tightening device 100 includes a control system, a servo motor 120, couplings (shaft couplings) 125A and 125B, a pair of universal joints 130A and 130B, an intermediate shaft 140, and a bit 150. And phase error detectors 160A and 160B.
制御系は、制御部１１０と、メモリ１１２と、クロック１１４と、入力部１１６と、表示部１１８と、を有する。 The control system includes a control unit 110, a memory 112, a clock 114, an input unit 116, and a display unit 118.
制御部１１０は、ＭＰＵから構成され、ネジ締め装置１００の各部を制御する。制御部１１０は、ネジ１０を着座まで締め付ける本締めモードと、ネジを着座せずに着座前の所定量だけ締め付ける仮締めモードとを切り替えてもよい。また、制御部１１０は、サーボモータ１２０が加えるトルクを後述するように補正する。 The control part 110 is comprised from MPU and controls each part of the screw fastening apparatus 100. FIG. The control unit 110 may switch between a final tightening mode in which the screw 10 is tightened until seating and a temporary tightening mode in which the screw 10 is not seated and is tightened by a predetermined amount before seating. Further, the control unit 110 corrects the torque applied by the servo motor 120 as will be described later.
なお、「本締め」とは、ネジを完全に締め付けて固定することをいい、「仮締め」とは、ネジ１０を着座位置から浮かせた部分的な締結をいう。また、ネジ１０の座面１１がネジ孔の回りの面に接触することを「着座」と呼ぶ。また、「着座」したネジ１０を所定のトルクで締め付けて固定することをトルクアップと呼ぶ。 “Final tightening” means that the screw is completely tightened and fixed, and “temporary tightening” means partial fastening in which the screw 10 is lifted from the seating position. Further, the contact of the seat surface 11 of the screw 10 with the surface around the screw hole is referred to as “sitting”. Further, tightening and fixing the “sitting” screw 10 with a predetermined torque is called torque-up.
メモリ１１２は、制御部１１０がトルク補正を行うのに必要なデータや補正方法を格納する。クロック１１４は、例えば、仮締めモードにおけるサーボモータ１２０の駆動時間を経時したり、経時変化による補正（後述するステップ１２００）のタイミングを知らせたりする。入力部１１６は、ユーザが各種入力やモードの設定を行う部位であり、スイッチやテンキーを含む。表示部１１８は、後述するステップ１２００の補正結果を表示し、ランプや液晶パネルを含む。 The memory 112 stores data and a correction method necessary for the control unit 110 to perform torque correction. For example, the clock 114 elapses the drive time of the servo motor 120 in the temporary tightening mode, or notifies the timing of correction due to a change with time (step 1200 described later). The input unit 116 is a part where the user performs various inputs and mode settings, and includes a switch and a numeric keypad. The display unit 118 displays a correction result in step 1200 described later, and includes a lamp and a liquid crystal panel.
サーボモータ１２０は、制御部１１０によって駆動制御され、モータ軸１２２を回転する駆動部である。駆動制御は、サーボモータ１２０に供給される電流又は電圧を制御部１１０が制御することによって行われる。 The servo motor 120 is a drive unit that is driven and controlled by the control unit 110 and rotates the motor shaft 122. The drive control is performed by the control unit 110 controlling the current or voltage supplied to the servo motor 120.
カップリング１２５Ａはモータ軸１２２と入力軸１２６Ａとを結合する。 The coupling 125A couples the motor shaft 122 and the input shaft 126A.
入力軸１２６Ａは自在継手（第１の自在継手）１３０Ａの一端（後述する図３に示すヨーク１３１Ａ）と結合され、その中心軸は出力軸１２６Ｂのそれと平行であるが偏芯している。入力軸１２６Ａは、図１の紙面に垂直な方向に延びる貫通孔を有する。 The input shaft 126A is coupled to one end (a yoke 131A shown in FIG. 3 described later) of a universal joint (first universal joint) 130A, and its central axis is parallel to that of the output shaft 126B but is eccentric. The input shaft 126A has a through hole extending in a direction perpendicular to the paper surface of FIG.
自在継手１３０Ａ及び１３０Ｂは、一対の中空円筒形状のヨークを回転可能に結合した構造を有する。各中空円筒はある角度からは凸断面を有し、９０°回転した角度から見ると凹断面を有する。例えば、図１に示す自在継手１３０Ａは、上側のヨークが凹断面を有し、下側のヨークが凸断面を有するが９０°回転した位置から見ると上側のヨークが凸断面を有し、下側のヨークが凹断面を有するように見える。なお、自在継手１３０Ａ及び１３０Ｂの構造については、図３及び図４を参照して後述する。 The universal joints 130A and 130B have a structure in which a pair of hollow cylindrical yokes are rotatably coupled. Each hollow cylinder has a convex cross section from an angle and a concave cross section when viewed from an angle rotated by 90 °. For example, in the universal joint 130A shown in FIG. 1, the upper yoke has a concave cross section and the lower yoke has a convex cross section, but when viewed from a position rotated 90 °, the upper yoke has a convex cross section. The side yoke appears to have a concave cross section. The structures of the universal joints 130A and 130B will be described later with reference to FIGS.
自在継手１３０Ａの各端部は、図１の紙面に垂直な方向と平行は方向（点線で示す）に延びる貫通孔を有する。入力軸１２６Ａと自在継手１３０Ａの端部は、入力軸１２６Ａが自在継手１３０Ａの中空部に挿入された後、両者の貫通孔を合わせた状態でピン１２８Ａを挿入することにより結合される。ピン１２８Ａは、入力軸１２６Ａと自在継手１３０Ａとの（第１の）接続部である。自在継手（ユニバーサルジョイント）１３０Ａはモータ軸１２２の回転を角度を付けて中間軸１４０に伝達する。 Each end portion of the universal joint 130A has a through-hole extending in a direction (indicated by a dotted line) parallel to a direction perpendicular to the paper surface of FIG. After the input shaft 126A is inserted into the hollow portion of the universal joint 130A, the input shaft 126A and the end of the universal joint 130A are coupled by inserting a pin 128A in a state in which both through holes are aligned. The pin 128A is a (first) connection between the input shaft 126A and the universal joint 130A. The universal joint 130A transmits the rotation of the motor shaft 122 to the intermediate shaft 140 at an angle.
中間軸１４０は矢印方向に摺動可能な直線摺動軸であり、一対の自在継手１３０Ａ及び１３０Ｂに端部に挿入されて固定されている。中間軸１４０の中心軸は入力軸１２６Ａと出力軸１２６Ｂのそれぞれの中心軸に対して傾斜している。 The intermediate shaft 140 is a linear sliding shaft that is slidable in the direction of the arrow, and is inserted and fixed to a pair of universal joints 130A and 130B. The central axis of the intermediate shaft 140 is inclined with respect to the central axes of the input shaft 126A and the output shaft 126B.
自在継手（第２の自在継手）１３０Ｂは中間軸１４０の回転を角度を付けてビット１５０に伝達する。自在継手１３０Ｂは出力軸１２６Ｂと結合されている。出力軸１２６Ｂの各端部は、図１の紙面に垂直な方向と平行な方向（点線で示す）に延びる貫通孔を有する。自在継手１３０Ｂの一端は中空円筒形状を有し、図１の紙面に垂直な方向に延びる貫通孔を有する。自在継手１３０Ｂの端部と出力軸１２６Ｂは、出力軸１２６Ｂが自在継手１３０Ｂの中空部に挿入された後、両者の貫通孔を合わせた状態でピン１２８Ｂを挿入することにより結合される。ピン１２８Ｂは、出力軸１２６Ｂと自在継手１３０Ｂとの（第２の）接続部である。 The universal joint (second universal joint) 130B transmits the rotation of the intermediate shaft 140 to the bit 150 at an angle. The universal joint 130B is coupled to the output shaft 126B. Each end of the output shaft 126B has a through hole extending in a direction (indicated by a dotted line) parallel to a direction perpendicular to the paper surface of FIG. One end of the universal joint 130B has a hollow cylindrical shape and has a through hole extending in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. After the output shaft 126B is inserted into the hollow portion of the universal joint 130B, the end portion of the universal joint 130B and the output shaft 126B are coupled by inserting a pin 128B in a state in which both through holes are aligned. The pin 128B is a (second) connection portion between the output shaft 126B and the universal joint 130B.
この結果、サーボモータ１２０のモータ軸１２２とビット１５０とは偏芯している。 As a result, the motor shaft 122 and the bit 150 of the servo motor 120 are eccentric.
角度測定部１６０Ａ及び１６０Ｂは、それぞれ角度ゲージから構成される。角度測定部１６０Ａは、ピン１２８Ａの基準位置からの（第１の）ずれ角度を測定する第１の測定部である。角度測定部１６０Ｂは、ピン１２８Ｂの基準位置からの第２のずれ角度を測定する第２の測定部である。基準位置は、図３を参照して後述するずれ角度θ１及びθ２がゼロである位置である。本実施例では、角度測定部１６０Ａ及び１６０Ｂの測定結果を、ユーザは入力部１１６を介して制御部１１０に入力するが、角度測定部１６０Ａ及び１６０Ｂと制御部１１０を接続して自動で制御部１１０に通知してもよい。 Each of the angle measuring units 160A and 160B includes an angle gauge. The angle measurement unit 160A is a first measurement unit that measures a (first) deviation angle from the reference position of the pin 128A. The angle measurement unit 160B is a second measurement unit that measures a second deviation angle from the reference position of the pin 128B. The reference position is a position where deviation angles θ1 and θ2 described later with reference to FIG. 3 are zero. In this embodiment, the user inputs the measurement results of the angle measurement units 160A and 160B to the control unit 110 via the input unit 116. However, the control unit 110 automatically connects the angle measurement units 160A and 160B to the control unit 110. 110 may be notified.
以下、図２（ａ）を参照して、ネジ締め装置１００の製造方法について説明する。ここで、図２（ａ）は、ネジ締め装置１００の製造方法を説明するためのフローチャートである。 Hereinafter, a method for manufacturing the screw fastening device 100 will be described with reference to FIG. Here, FIG. 2A is a flowchart for explaining a manufacturing method of the screw fastening device 100.
まず、ステップ１１００において、図１に示す構造を組み立てる。即ち、サーボモータ１２０からトルクωＡがモータ軸１２２とカップリング１２５Ａを介して印加される入力軸１２６Ａを、一対の自在継手１３０Ａと１３０Ｂと一対の自在継手１３０Ａと１３０Ｂの間にある中間軸１４０を介して、出力軸１２６Ｂに接続する。 First, in step 1100, the structure shown in FIG. 1 is assembled. That is, the input shaft 126A to which the torque ωA is applied from the servo motor 120 via the motor shaft 122 and the coupling 125A is used, and the intermediate shaft 140 between the pair of universal joints 130A and 130B and the pair of universal joints 130A and 130B is used. To the output shaft 126B.
図３は、図１に示す入力軸１２６Ａから出力軸１２６Ｂまでの拡大平面図であり、入力軸１２６Ａの位相誤差と出力軸１２６Ｂの位相誤差が共に０の場合を示している。 FIG. 3 is an enlarged plan view from the input shaft 126A to the output shaft 126B shown in FIG. 1, and shows a case where the phase error of the input shaft 126A and the phase error of the output shaft 126B are both zero.
上述したように、入力軸１２６Ａは自在継手１３０Ａのヨーク１３１Ａに挿入され、ピン１２８Ａにより固定される。ヨーク１３１Ａにはヨーク１３４Ａのコマ１３２Ａがピン１３３Ａを介してピン１３３Ａ周りに回転可能に固定されている。 As described above, the input shaft 126A is inserted into the yoke 131A of the universal joint 130A and fixed by the pin 128A. A top 132A of the yoke 134A is fixed to the yoke 131A via a pin 133A so as to be rotatable around the pin 133A.
ヨーク１３４Ａには中間軸１４０の一端が挿入され、ピン１３５Ａによって固定される。中間軸１４０の一端は、図３の紙面に平行な方向に延びる貫通孔を有し、自在継手１３０Ａのヨーク１３４Ａも図３の紙面に平行な方向（点線で示す）に延びる貫通孔を有する。中間軸１４０の一端と自在継手１３０Ａのヨーク１３４Ａは両者の貫通孔を合わせた状態でピン１３５Ａを挿入することにより結合される。ピン１３５Ａは、中間軸１４０の一端と自在継手１３０Ａのヨーク１３４Ａとの接続部である。入力軸１２６Ａの中心軸ＣＡ１と中間軸１４０の中心軸ＣＡ２のなす角（作動角）はαである。One end of the intermediate shaft 140 is inserted into the yoke 134A and fixed by a pin 135A. One end of the intermediate shaft 140 has a through hole extending in a direction parallel to the paper surface of FIG. 3, and the yoke 134A of the universal joint 130A also has a through hole extending in a direction parallel to the paper surface of FIG. One end of the intermediate shaft 140 and the yoke 134A of the universal joint 130A are coupled by inserting a pin 135A in a state where the through holes of both are combined. The pin 135A is a connection portion between one end of the intermediate shaft 140 and the yoke 134A of the universal joint 130A. Angle between the center axis CA 2 of the central axis CA 1 and the intermediate shaft 140 of the input shaft 126A (operating angle) is alpha.
中間軸１４０の他端は自在継手１３０Ｂのヨーク１３４Ｂに挿入され、ピン１３５Ｂによって固定される。中間軸１４０の他端は、図３の紙面に平行な方向に延びる貫通孔を有し、自在継手１３０Ｂのヨーク１３４Ｂも図３の紙面に平行な方向（点線で示す）に延びる貫通孔を有する。中間軸１４０の他端と自在継手１３０Ｂのヨーク１３４Ｂは両者の貫通孔を合わせた状態でピン１３５Ｂを挿入することにより結合される。ピン１３５Ｂは、中間軸１４０の他端と自在継手１３０Ｂのヨーク１３４Ａとの接続部である。 The other end of the intermediate shaft 140 is inserted into the yoke 134B of the universal joint 130B and fixed by a pin 135B. The other end of the intermediate shaft 140 has a through hole extending in a direction parallel to the paper surface of FIG. 3, and the yoke 134B of the universal joint 130B also has a through hole extending in a direction parallel to the paper surface of FIG. 3 (shown by a dotted line). . The other end of the intermediate shaft 140 and the yoke 134B of the universal joint 130B are coupled by inserting a pin 135B in a state where the through holes of both are combined. The pin 135B is a connection portion between the other end of the intermediate shaft 140 and the yoke 134A of the universal joint 130B.
上述したように、出力軸１２６Ｂは自在継手１３０Ｂのヨーク１３１Ｂに挿入され、ピン１２８Ｂにより固定される。ヨーク１３１Ｂにはヨーク１３４Ｂのコマ１３２Ｂがピン１３３Ｂを介してピン１３３Ｂ周りに回転可能に固定されている。出力軸１２６Ｂの中心軸ＣＡ３と中間軸１４０の中心軸ＣＡ２のなす角（作動角）はαである。As described above, the output shaft 126B is inserted into the yoke 131B of the universal joint 130B and fixed by the pin 128B. A piece 132B of the yoke 134B is fixed to the yoke 131B via a pin 133B so as to be rotatable around the pin 133B. Angle between the center axis CA 2 of the central axis CA 3 and the intermediate shaft 140 of the output shaft 126B (operation angle) is alpha.
また、図３の上図のＡＡ断面とＢＢ断面を図３の下に示す。ビット１５０の回転量や締め付け量を高精度に制御するためには、サーボモータ１２０が入力軸１２６Ａに加えるトルクωＡが出力軸にそのまま伝達されることが好ましい。即ち、出力軸に作用する出力トルクをωＢとするとωＡとωＢは等しくなる必要がある。なお、「等しくなる」は完全な一致の他に許容範囲内における一致も含む。ピン１３３Ａとピン１３３Ｂが、図３の上図に示すように、紙面に垂直で互いに平行となる場合には第１及び第２の接続部の位置誤差がないため、ωＡ＝ωＢとなり易い。もっとも、後述するように、実際にはモータのコギングトルクなどで完全には一致しない。 Moreover, the AA cross section and BB cross section of the upper figure of FIG. 3 are shown under FIG. In order to control the rotation amount and tightening amount of the bit 150 with high accuracy, it is preferable that the torque ωA applied to the input shaft 126A by the servo motor 120 is directly transmitted to the output shaft. That is, if the output torque acting on the output shaft is ωB, ωA and ωB need to be equal. “Equal” includes not only perfect matching but also matching within an allowable range. As shown in the upper diagram of FIG. 3, when the pins 133 </ b> A and 133 </ b> B are perpendicular to the paper surface and parallel to each other, there is no positional error between the first and second connecting portions, and thus ωA = ωB is likely to occur. However, as will be described later, in actuality, the cogging torque of the motor does not completely match.
しかし、入力軸１２６Ａと出力軸１２６Ｂが捩れの関係にあり、中間軸１４０に捩れが加わる場合にはωＡとωＢは等しくならない。この状態を図４に示す。図４は、図１に示す入力軸１２６Ａから出力軸１２６Ｂまでの拡大平面図であり、入力軸１２６Ａの位相誤差はθ１であり（ＡＡ断面を参照）、出力軸１２６Ｂの位相誤差はθ２である（ＢＢ断面を参照）場合を示している。この場合には、制御部１１０は、所期のωＢ（≒ωＡ）が出力されるようにサーボモータ１２０が加えるトルクωＡを調整する（ステップ１２００）。 However, the input shaft 126A and the output shaft 126B are in a twisted relationship, and when the intermediate shaft 140 is twisted, ωA and ωB are not equal. This state is shown in FIG. 4 is an enlarged plan view from the input shaft 126A to the output shaft 126B shown in FIG. 1. The phase error of the input shaft 126A is θ1 (see the AA cross section), and the phase error of the output shaft 126B is θ2. The case (refer to BB cross section) is shown. In this case, the control unit 110 adjusts the torque ωA applied by the servo motor 120 so that the desired ωB (≈ωA) is output (step 1200).
以下、図２（ｂ）を参照してステップ１２００の詳細について説明する。まず、入力軸１２６Ａと自在継手１３０Ａとの接続部であるピン１２８Ａのずれ角度（位相誤差）θ１を角度ゲージ１６０Ａで測定し、出力軸１２６Ｂと自在継手１３０Ｂとの接続部であるピン１２８Ｂのずれ角度（位相誤差）θ２を角度ゲージ１６０Ｂで測定する（ステップ１２０２）。ずれ角度θ１及びθ２はユーザが手動で入力部１１６を介して制御部１１０に入力する。制御部１１０はずれ角度θ１及びθ２をメモリ１１２に保存する。 Hereinafter, the details of step 1200 will be described with reference to FIG. First, the deviation angle (phase error) θ1 of the pin 128A, which is the connection portion between the input shaft 126A and the universal joint 130A, is measured by the angle gauge 160A, and the displacement of the pin 128B, which is the connection portion between the output shaft 126B and the universal joint 130B. The angle (phase error) θ2 is measured with the angle gauge 160B (step 1202). The shift angles θ1 and θ2 are manually input to the control unit 110 via the input unit 116 by the user. The control unit 110 stores the shift angles θ1 and θ2 in the memory 112.
次に、制御部１１０は、入力軸１２６Ａに対する中間軸１４０の傾き（又は出力軸１２６Ｂに対する中間軸１４０）の傾きである作動角αを取得する（ステップ１２０４）。作動角αはユーザが手動で入力部１１６を介して制御部１１０に入力する。制御部１１０は作動角αをメモリ１１２に保存する。 Next, the control unit 110 obtains the operating angle α that is the inclination of the intermediate shaft 140 with respect to the input shaft 126A (or the intermediate shaft 140 with respect to the output shaft 126B) (step 1204). The operating angle α is manually input to the control unit 110 via the input unit 116 by the user. The control unit 110 stores the operating angle α in the memory 112.
次に、制御部１１０は、ずれ角度θ１及びθ２と作動角αに基づいてサーボモータ１２０が加えるトルクωＡをωＡ×ωＡ’と補正する（ステップ１２０６）。ここで、ωＢとωＡとは数式１に示す関係がある。 Next, the control unit 110 corrects the torque ωA applied by the servo motor 120 to ωA × ωA ′ based on the deviation angles θ1 and θ2 and the operating angle α (step 1206). Here, ωB and ωA have the relationship shown in Formula 1.
数式１において、図３に示すように、θ１＝θ２＝０である場合にはωＢ＝ωＡとなるため、補正は不要である。 In Equation 1, as shown in FIG. 3, when θ1 = θ2 = 0, ωB = ωA, so that correction is unnecessary.
一方、図４に示すように、θ１とθ２が０でない場合には、数式１は数式２に変形される。 On the other hand, as shown in FIG. 4, when θ1 and θ2 are not 0, Formula 1 is transformed into Formula 2.
数式２から、サーボモータ１２０が入力軸１２６ＡにトルクωＡを加えても出力軸１２６ＢにはトルクωＢが伝達されない。出力軸１２６ＢにトルクωＢを伝達するために、数式３を満足するようなωＡ’を求める必要がある。 From Equation 2, even if the servo motor 120 applies the torque ωA to the input shaft 126A, the torque ωB is not transmitted to the output shaft 126B. In order to transmit the torque ωB to the output shaft 126B, it is necessary to obtain ωA ′ that satisfies Equation 3.
数式２からωＡ’を以下のように設定すればよい。 From Equation 2, ωA ′ may be set as follows.
この結果、制御部１１０は、ωＡをωＡ・ωＡ’＝
As a result, the control unit 110 changes ωA to ωA · ωA ′ =
と補正する（ステップ１２０６）。なお、θ１＝θ２＝０の時はωＡ’＝１である。 (Step 1206). When θ1 = θ2 = 0, ωA ′ = 1.
次に、必要があれば、サーボモータ１２０内の変動成分であるコギングトルクを補正する（ステップ１２０８）。サーボモータ１２０のコアの積層状態（つまりは透磁率）にムラがあると、サーボモータ１２０に印加する電圧又は電流がゼロの状態でもサーボモータ１２０の回転角度に応じてコギングトルクが発生する。コギングトルクにより、モータ回転数×モータ内の極数に対応した周波数で出力トルクが変動してしまう。このように、サーボモータ１２０は、制御部１１０が一定のトルクを出力する命令を与えるにも拘らず、回転角度に対応してトルクムラを有し、トルクレベルの変化と共にトルクムラが変化する。 Next, if necessary, the cogging torque that is a fluctuation component in the servo motor 120 is corrected (step 1208). If the core lamination state (that is, magnetic permeability) of the servo motor 120 is uneven, a cogging torque is generated according to the rotation angle of the servo motor 120 even when the voltage or current applied to the servo motor 120 is zero. Due to the cogging torque, the output torque fluctuates at a frequency corresponding to the number of motor rotation times the number of poles in the motor. As described above, the servo motor 120 has torque unevenness corresponding to the rotation angle, even though the control unit 110 gives a command to output a constant torque, and the torque unevenness changes as the torque level changes.
この場合、メモリ１１２は、２点以上のトルクレベルで測定した補正データと２点以上のトルクレベルに対応する前記駆動部の回転角度との関係を保存する。制御部１１０は、ある回転角度におけるメモリ１１２の補正データを保存された補正データを補完することによって算出し、かかる算出されたデータに基づいて回転角度に対応したトルク補正を行う。なお、コギングトルクの補正の詳細は、本出願人（譲受人）がＰＣＴ／ＪＰ２００６／３０３９１６において開示した発明を適用することができ、当該出願をここで参照して結合する
次に、トルク測定試験を行って（ステップ１２１０）、ωＡをωＡ・ωＡ’補正した後で出力軸１２６Ｂに伝達されるトルクがωＢの許容範囲内（例えば、０．９４ωＢ乃至１．０６ωＢ）に収まっているかどうかを判断する（ステップ１２１２）。本実施例では、ステップ１２１０におけるトルク測定試験は本出願人（譲受人）がＰＣＴ／ＪＰ２００６／３０３９１２において開示したトルク測定器を使用して全周（θが０から３６０度まで）の範囲で測定することができ、当該出願をここで参照して結合する。In this case, the memory 112 stores the relationship between the correction data measured at two or more torque levels and the rotation angle of the driving unit corresponding to the two or more torque levels. The control unit 110 calculates correction data in the memory 112 at a certain rotation angle by complementing the stored correction data, and performs torque correction corresponding to the rotation angle based on the calculated data. The details of the correction of the cogging torque can be applied to the invention disclosed by the present applicant (assignee) in PCT / JP2006 / 303916. (Step 1210) to determine whether the torque transmitted to the output shaft 126B after the correction of ωA to ωA · ωA ′ is within the allowable range of ωB (for example, 0.94ωB to 1.06ωB). (Step 1212). In this embodiment, the torque measurement test in step 1210 is performed over the entire circumference (θ is 0 to 360 degrees) using the torque measuring instrument disclosed by the present applicant (assignee) in PCT / JP2006 / 303912. Which application is hereby incorporated by reference.
制御部１１０は、出力軸１２６Ｂに伝達されるトルクがωＢの許容範囲に収まっていないと判断すれば（ステップ１２１２）、補正失敗であるとして廃棄するか分解してステップ１１００をやり直すことをユーザに知らせるＮＧ表示を表示部１１８を介して行う（ステップ１２１４）。一方、制御部１１０は、出力軸１２６Ｂに伝達されるトルクがωＢの許容範囲に収まっていると判断すれば（ステップ１２１２）、補正は成功である旨を表示部１１８を介して表示して処理を終了する（ステップ１２１６）。 If the control unit 110 determines that the torque transmitted to the output shaft 126B is not within the allowable range of ωB (step 1212), the control unit 110 discards it as a correction failure or disassembles it and restarts the step 1100. An NG display informing is performed via the display unit 118 (step 1214). On the other hand, if the control unit 110 determines that the torque transmitted to the output shaft 126B is within the allowable range of ωB (step 1212), the control unit 110 displays the fact that the correction is successful via the display unit 118 and performs processing. Is terminated (step 1216).
図５は、図３に対応し、作動角α、ずれ角度θ１＝θ２＝０°の場合のωＡ、ωＢ、中間軸１４０の入力側の速度、中間軸１４０の出力側の速度についての角度依存特性である。ωＡ＝ωＢとなっていることが理解される。 FIG. 5 corresponds to FIG. 3, and angular dependence on ωA and ωB, the speed on the input side of the intermediate shaft 140, and the speed on the output side of the intermediate shaft 140 when the operating angle α and the shift angle θ1 = θ2 = 0 °. It is a characteristic. It is understood that ωA = ωB.
図６乃至図１１は、θ１とθ２が０ではない場合のωＡ、ωＢ、中間軸１４０の入力側の速度、中間軸１４０の出力側の速度についての角度依存特性である。図６は、θ１＝０°、θ２＝＋１５°の場合を示している。図７は、θ１＝−７．５°、θ２＝＋７．５°の場合を示している。図８は、θ１＝０°、θ２＝＋３０°の場合を示している。図９は、θ１＝−１５°、θ２＝＋１５°の場合を示している。図１０は、θ１＝０°、θ２＝＋９０°の場合を示している。図１１は、θ１＝−４５°、θ２＝＋４５°の場合を示している。図６乃至図１１において、ωＢはωＡ’による補正をしない場合の出力トルクであり、ωＡ’：ωＢ＝１の線によりωＡを補正した結果、ωＢはωＡと等しくなる。 6 to 11 show the angle-dependent characteristics of ωA and ωB, the speed on the input side of the intermediate shaft 140, and the speed on the output side of the intermediate shaft 140 when θ1 and θ2 are not zero. FIG. 6 shows a case where θ1 = 0 ° and θ2 = + 15 °. FIG. 7 shows the case where θ1 = −7.5 ° and θ2 = + 7.5 °. FIG. 8 shows the case where θ1 = 0 ° and θ2 = + 30 °. FIG. 9 shows a case where θ1 = −15 ° and θ2 = + 15 °. FIG. 10 shows the case where θ1 = 0 ° and θ2 = + 90 °. FIG. 11 shows a case where θ1 = −45 ° and θ2 = + 45 °. 6 to 11, ωB is an output torque when correction by ωA ′ is not performed. As a result of correcting ωA by the line ωA ′: ωB = 1, ωB becomes equal to ωA.
ネジ締め装置１００の動作において、ネジ１０を仮締め又は本締めを行う。図１２（ａ）は、仮締め状態のネジ１０、部品２０及び被締結物３０の位置関係を示す部分断面図である。図１２（ｂ）は、着座したネジ１０、部品２０及び被締結物３０の位置関係を示す部分断面図である。 In the operation of the screw tightening device 100, the screw 10 is temporarily tightened or permanently tightened. FIG. 12A is a partial cross-sectional view showing a positional relationship among the screw 10, the component 20, and the article to be fastened 30 in the temporarily tightened state. FIG. 12B is a partial cross-sectional view showing the positional relationship between the seated screw 10, the component 20, and the fastened object 30.
動作においては、ビット１５０の先端がネジ１０のリセス１２に嵌合して回転する。これにより、ネジ１０は、部品２０の貫通孔２２を介して被締結物３０のネジ穴３２に進入して部品２０を被締結物３０に固定する。上述のように、入力トルクωＡはωＡ’によって補正されて出力トルクωＢと等しくなるので高精度にトルク及び速度を制御することができる。従って、複数のネジ１０を同時に締める場合や壁近傍のネジ１０を締める場合に仮締めや本締めを信頼性良く行うことができる。 In operation, the tip of the bit 150 is fitted into the recess 12 of the screw 10 and rotates. As a result, the screw 10 enters the screw hole 32 of the fastened object 30 through the through hole 22 of the part 20 and fixes the part 20 to the fastened object 30. As described above, the input torque ωA is corrected by ωA ′ and becomes equal to the output torque ωB, so that the torque and speed can be controlled with high accuracy. Therefore, temporary tightening and final tightening can be performed with high reliability when the plurality of screws 10 are tightened simultaneously or when the screws 10 near the wall are tightened.
本実施例のネジ締め装置１００によれば、組立誤差に起因するサーボモータ１２０のトルク伝達誤差を補正することにより、所期のトルク（速度）を出力軸に高精度に伝達することができる。逆に、組立誤差により位相誤差が発生しても出力トルク（速度）が許容範囲内であれば足りるので、許容範囲内で組立精度を低下させて組立時間を短縮したりコストダウン図ったりすることもできる。経時劣化により位相誤差が発生しても図２に示す調整ステップ１２００を実行することにより、所期のトルク（速度）を出力軸に高精度に伝達することができ、ネジ締め装置１００の寿命を延ばすことができる。 According to the screw tightening device 100 of the present embodiment, the desired torque (speed) can be transmitted to the output shaft with high accuracy by correcting the torque transmission error of the servo motor 120 due to the assembly error. Conversely, even if a phase error occurs due to an assembly error, it is sufficient if the output torque (speed) is within the allowable range. Therefore, the assembly accuracy is reduced within the allowable range to shorten the assembly time and reduce the cost. You can also. Even if a phase error occurs due to deterioration with time, by executing the adjustment step 1200 shown in FIG. 2, the desired torque (speed) can be transmitted to the output shaft with high accuracy, and the life of the screw fastening device 100 can be extended. Can be extended.
図１３は、本発明の実施例２のネジ締め装置１００Ａのブロック図である。同図に示すように、ネジ締め装置１００Ａは、位相誤差検出部１６０Ａ及び１６０Ｂの代わりに位相誤差検出部１６０Ｃ及び１６０Ｄを有する点でネジ締め装置１００と相違する。 FIG. 13 is a block diagram of a screw tightening device 100A according to the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the screw tightening device 100A is different from the screw tightening device 100 in that phase error detecting units 160C and 160D are provided instead of the phase error detecting units 160A and 160B.
位相誤差検出部１６０Ｃ及び１６０Ｄはそれぞれロータリエンコーダから構成される。エンコーダ１６０Ｃは、入力軸１２６Ａの周りに自在継手１３０Ａのヨーク１３１Ａの端部に固定され、円周上に複数のスリットを有する円板１６２Ａと、光学部１６４Ａとを有する。光学部１６４Ａは、発光ダイオードと、フォトトランジスタ（受光部）と、増幅回路とを有し、増幅回路の出力は制御部１１０に接続される。同様に、エンコーダ１６０Ｄは、出力軸１２６Ｂの周りに自在継手１３０Ｂのヨーク１３１Ｂの端部に固定され、円周上に複数のスリットを有する円板１６２Ｂと、光学部１６４Ｂとを有する。光学部１６４Ｂは、発光ダイオードと、フォトトランジスタ（受光部）と、増幅回路とを有し、増幅回路の出力は制御部１１０に接続される。このように、エンコーダ１６０Ｃ及び１６０Ｄは、ずれ角度θ１及びθ２を自動的に測定して制御部１１０に通知する。このため、図５に示す制御系の入力部１１６はその他の情報（例えば、測定結果を取り込むタイミング）を設定するために使用される。 The phase error detectors 160C and 160D are each composed of a rotary encoder. The encoder 160C includes a disk 162A that is fixed to the end of the yoke 131A of the universal joint 130A around the input shaft 126A, and has a plurality of slits on the circumference, and an optical unit 164A. The optical unit 164A includes a light emitting diode, a phototransistor (light receiving unit), and an amplifier circuit. The output of the amplifier circuit is connected to the control unit 110. Similarly, the encoder 160D includes a disc 162B that is fixed to the end of the yoke 131B of the universal joint 130B around the output shaft 126B, and has a plurality of slits on the circumference, and an optical unit 164B. The optical unit 164B includes a light emitting diode, a phototransistor (light receiving unit), and an amplifier circuit. The output of the amplifier circuit is connected to the control unit 110. Thus, the encoders 160C and 160D automatically measure the shift angles θ1 and θ2 and notify the control unit 110 of them. For this reason, the input unit 116 of the control system shown in FIG. 5 is used to set other information (for example, the timing for capturing the measurement result).
本実施例のネジ締め装置１００Ａによれば、常時、機構原因の磨耗である入力トルクの変動を自動補正することによって出力軸のトルク変動を防止することができる。もちろん、制御部１１０は常時入力トルクを補正する必要はなく、メモリ１１２に設定されてクロック１１４が計時した設定時間間隔で補正してもよい。この場合、クロック１１４は、メモリ１１２に設定された設定時間になったことを制御部１１０に通知する。あるいは、制御部１１０は、クロック１１４から時間情報を取得してメモリ１１２に設定された設定時間になったかどうかを判断してもよい。制御部１１０は、設定時間になったと判断すると、エンコーダ１６０Ｃ及び１６０Ｄの出力を取り込み、サーボモータ１２０が加えるトルクωＡを補正するためのωＡ’のデータを自動的に更新し、これに基づいてωＡを補正する。 According to the screw tightening device 100A of the present embodiment, the torque fluctuation of the output shaft can be prevented by automatically correcting the fluctuation of the input torque that is always caused by the mechanism. Of course, the control unit 110 does not always need to correct the input torque, and may correct it at a set time interval set in the memory 112 and clocked by the clock 114. In this case, the clock 114 notifies the control unit 110 that the set time set in the memory 112 has come. Alternatively, the control unit 110 may acquire time information from the clock 114 and determine whether or not the set time set in the memory 112 has come. When it is determined that the set time has come, the control unit 110 takes in the outputs of the encoders 160C and 160D, automatically updates the data of ωA ′ for correcting the torque ωA applied by the servo motor 120, and based on this, ωA Correct.
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist thereof.
本発明によれば、駆動部からトルクが印加される入力軸を自在継手により出力軸に接続する駆動伝達装置において出力軸のトルク及び速度を高精度に制御する駆動伝達装置及びその製造方法並びに調整方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the drive transmission apparatus which connects the input shaft to which a torque is applied from a drive part to an output shaft by a universal joint, the drive transmission apparatus which controls the torque and speed of an output shaft with high precision, its manufacturing method, and adjustment A method can be provided.
Claims (8)
前記入力軸と第１の自在継手との第１の接続部の基準位置からの第１のずれ角度と前記出力軸と第２の自在継手との第２の接続部の前記基準位置からの第２のずれ角度を測定装置を利用して全周に亘って測定するステップと、
前記入力軸に対する前記中間軸の傾きである作動角と前記測定ステップの測定結果に基づいて前記駆動部が前記入力軸に加えるべきトルクを制御部が補正するステップと、
を有することを特徴とする駆動伝達装置の調整方法。In the adjustment method of the drive transmission device, the input shaft to which torque is applied from the drive unit controlled by the control unit is connected to the output shaft by a pair of universal joints and an intermediate shaft fixed between the pair of universal joints.
The first shift angle from the reference position of the first connection portion between the input shaft and the first universal joint and the first shift angle from the reference position of the second connection portion between the output shaft and the second universal joint. Measuring a deviation angle of 2 over the entire circumference using a measuring device;
A control unit correcting a torque that the drive unit should apply to the input shaft based on an operating angle that is an inclination of the intermediate shaft with respect to the input shaft and a measurement result of the measurement step;
A method for adjusting a drive transmission device, comprising:
前記判断ステップ後に許容範囲内になければ前記駆動伝達装置が補正不可能である旨を表示するステップと、
を更に有することを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達装置の調整方法。Determining whether the torque and speed of the output shaft are within an allowable range after the correcting step;
Displaying that the drive transmission device cannot be corrected if it is not within an allowable range after the determination step;
The method of adjusting a drive transmission device according to claim 1, further comprising:
と補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動伝達装置の調整方法。Assuming that the operating angle is α, the first deviation angle is θ1, the second deviation angle is θ2, and the torque that the drive unit should apply to the input shaft is ωA, the control unit sets ωA in the correction step.
The method for adjusting a drive transmission device according to claim 1, wherein the adjustment method is corrected.
制御部によって制御される駆動部からトルクが印加される入力軸を一対の自在継手と当該一対の自在継手の間にある中間軸を介して出力軸に接続するステップと、
請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の調整方法に基づいて前記駆動部が前記入力軸に加えるべきトルクを制御部が補正するステップと、
を有することを特徴とする駆動伝達装置の製造方法。In the manufacturing method of the drive transmission device,
Connecting an input shaft to which torque is applied from a drive unit controlled by the control unit to an output shaft via a pair of universal joints and an intermediate shaft between the pair of universal joints;
A step in which the control unit corrects a torque that the drive unit should apply to the input shaft based on the adjustment method according to any one of claims 1 to 3;
A method of manufacturing a drive transmission device comprising:
前記駆動部によって前記トルクが印加される入力軸と、
前記入力軸に一端が接続された第１の自在継手と、
当該第１の自在継手の他端に接続され、長手方向に摺動可能な中間軸と、
当該中間軸に一端が接続された第２の自在継手と、
前記第２の自在継手の他端に接続された出力軸と、
前記駆動部が加えるトルクを以下のように補正する制御部と、を有することを特徴とする駆動伝達装置
但し、αは前記入力軸に対する前記中間軸の傾きである作動角、θ１は前記入力軸と第１の自在継手との第１の接続部の基準位置からの第１のずれ角度、θ２は前記出力軸と第２の自在継手との第２の接続部の前記基準位置からの第２のずれ角度、ωＡは前記駆動部が前記入力軸に加えるべきトルクである。A drive for applying torque;
An input shaft to which the torque is applied by the drive unit;
A first universal joint having one end connected to the input shaft;
An intermediate shaft connected to the other end of the first universal joint and slidable in the longitudinal direction;
A second universal joint having one end connected to the intermediate shaft;
An output shaft connected to the other end of the second universal joint;
And a control unit that corrects the torque applied by the drive unit as follows.
However, α is an operating angle that is an inclination of the intermediate shaft with respect to the input shaft, θ1 is a first deviation angle from a reference position of a first connecting portion between the input shaft and the first universal joint, and θ2 is the above-mentioned A second shift angle ωA from the reference position of the second connection portion between the output shaft and the second universal joint is a torque that the drive portion should apply to the input shaft.
前記第２の自在継手に固定されて前記第２のずれ角度を測定する第２の角度測定部と、
を更に有することを特徴とする請求項５に記載の駆動伝達装置。A first angle measuring unit fixed to the first universal joint and measuring the first deviation angle;
A second angle measuring unit fixed to the second universal joint and measuring the second deviation angle;
The drive transmission device according to claim 5, further comprising:
前記制御部は、前記クロックによる通知に応答して前記第１の角度測定部と前記第２の角度測定部の出力を取り込み、前記駆動部が加えるトルクを補正するデータを自動的に更新することを特徴とする請求項６に記載の駆動伝達装置。The drive transmission device further includes a clock for notifying the control unit when a set time is reached,
The control unit captures outputs of the first angle measurement unit and the second angle measurement unit in response to the notification by the clock, and automatically updates data for correcting the torque applied by the drive unit. The drive transmission device according to claim 6.
前記駆動伝達装置は、２点以上のトルクレベルで測定した補正データと前記２点以上のトルクレベルに対応する前記駆動部の回転角度との関係を格納するメモリを更に有し、
前記制御部は、前記駆動部の回転角度に対応した前記トルクの補正を前記メモリの補正データを補完することによって行うことを特徴とする請求項５に記載の駆動伝達装置。The drive unit has torque unevenness corresponding to the rotation angle, despite the control unit giving a command to output a constant torque, and the torque unevenness changes with a change in torque level,
The drive transmission device further includes a memory for storing a relationship between correction data measured at two or more torque levels and a rotation angle of the driving unit corresponding to the two or more torque levels;
The drive transmission device according to claim 5, wherein the control unit performs the correction of the torque corresponding to the rotation angle of the drive unit by complementing the correction data of the memory.
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