JP5480934B2 - Screw tightening device - Google Patents
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Description
本発明は、ワークにねじを締め付けるねじ締め装置に関するものである。 The present invention relates to a screw fastening device for fastening a screw to a workpiece.
従来のねじ締め装置は、ねじに係合可能なドライバビットに回転駆動を付与するねじ締めツールと、このねじ締めツールを搭載し往復移動する往復移動手段と、この往復移動手段および前記ねじ締めツールに動作指令を送る制御手段とから構成される。前記制御手段は、前記ねじ締めツールの移動速度およびワークにねじを押し付ける力(以下、推力という)を予め設定された速度および推力に基づき制御可能に構成されている。また、前記予め設定された速度および推力は、使用するねじの種類毎に設定されており、従来のねじ締め装置は、締め付け形態の異なる各種ねじの締め付けを極めて効率よく行うことができる特徴がある。また、前記制御手段は、前記ねじ締めツールの移動量が零になった(停止した)時点でワークに螺入されたねじの高さ(前記往復移動手段の移動量)を確認して、ねじが正常に締め付けられたか否かを確認するように構成される。 A conventional screw tightening device includes a screw tightening tool for applying a rotational drive to a driver bit engageable with a screw, a reciprocating means for reciprocating and mounting the screw tightening tool , and the reciprocating means and the screw tightening tool. And a control means for sending an operation command . The control means is configured to be able to control a moving speed of the screw tightening tool and a force for pressing a screw against the work (hereinafter referred to as thrust) based on a preset speed and thrust. In addition, the preset speed and thrust are set for each type of screw to be used, and the conventional screw fastening device has a feature that it can very efficiently fasten various screws having different fastening forms. . Further, the control means confirms the height of the screw screwed into the work (the amount of movement of the reciprocating means) when the amount of movement of the screw tightening tool becomes zero (stops). Is configured to check whether the screw has been tightened normally.
しかしながら、ねじ締め時に付与する推力の除去は、前記ねじ締めツール10の移動が停止した後に行われるため、所定の締付けトルクに達した後も前記ねじには前記推力が付加され続ける。つまり、極めて柔らかい材質のワークであると、前記推力によって前記ねじ締めツール10のトルクアップ後もしばらくはワークの撓みが進行するため、ねじ締めツール10の移動が停止しない。このため、従来のねじ締め装置は、正しい締め込み高さの判定が行えない問題があった。また、前述のワークの撓みが完全に撓みきるまでに時間を要するワークであれば、ねじ締めツール10が停止するまでに時間を要するため、ねじの締付け時間が増大する問題もあった。
However, since the removal of the thrust applied at the time of screw tightening is performed after the movement of the
本発明は上記課題に鑑みて創成されたものであり、ねじの頭部に係合可能なドライバビットを回転駆動するように構成されたねじ締めツールと、このねじ締めツールを往復移動させるとともにねじ締めツールを通じてねじに推力を作用させる往復移動手段とを備えたねじ締め装置であって、前記ねじ締めツールの移動位置を検出可能な位置検出手段と、前記位置検出手段によって検出されるねじ締めツールの移動位置に応じてねじ締めツールを通じてねじに作用する推力を変更するよう前記往復移動手段を制御するとともに、ねじ着座面が正規の位置からずれていない状態でのねじ締めツールのねじ締め完了時の移動位置である基準位置と、この基準位置を過ぎたねじ締めツールの移動位置である目標位置とを予め設定し、目標位置を最終到達位置として前記往復移動手段を駆動してねじ締めツールを移動させる制御を行う制御手段とを備え、前記往復移動手段は、移動用モータと、この移動用モータの駆動を受けて作動することでねじ締めツールを移動させるボールねじ機構とを有し、前記制御手段は、基準位置に所定の幅を持たせるための完了幅を設定可能であり、ねじに付与される締付けトルクが所定の値に達するか、ねじ締めツールが目標位置に達するかすると、前記移動用モータを速度0および制限トルク0で駆動し、前記完了幅によって規定される範囲内にねじ締めツールが位置しているか否かを確認することを特徴とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and includes a screw tightening tool configured to rotationally drive a driver bit that can be engaged with a screw head, and reciprocating the screw tightening tool and a screw. A screw tightening device comprising reciprocating means for applying a thrust force to a screw through a tightening tool, wherein the position detecting means can detect a moving position of the screw tightening tool, and the screw tightening tool detected by the position detecting means The reciprocating means is controlled to change the thrust acting on the screw through the screw tightening tool according to the moving position of the screw tightening tool when the screw seating surface is not deviated from the normal position when the screw tightening of the screw tightening tool is completed. The reference position, which is the movement position of the screw tightening tool, and the target position, which is the movement position of the screw tightening tool that has passed this reference position, are set in advance. And a control means for controlling the movement of the screw tightening tool by driving the reciprocating means as a position. The reciprocating means is driven by the movement motor and driven by the movement motor to be screwed. A ball screw mechanism for moving a tightening tool, wherein the control means can set a complete width for giving a predetermined width to the reference position, and a tightening torque applied to the screw reaches a predetermined value When the screw tightening tool reaches the target position, the moving motor is driven at a speed of 0 and a limit torque of 0, and it is confirmed whether or not the screw tightening tool is positioned within a range defined by the completion width. It is characterized by doing.
本発明のねじ締め装置によれば、ねじ締め完了の基準位置を過ぎた所定の目標位置を設定し、この目標位置を最終的な到達位置としてねじ締めツールを移動させるようになっているため、撓み等の弾性変形を起こし易いワーク等にねじを締め付ける場合、撓み等の弾性変形分を考慮した目標位置を設定し、この目標位置に向かってねじ締めツールを移動させることが可能となる。これにより、撓み等によりねじ着座位置が正規の位置からねじの螺入進行方向にずれたワークに対しても、ねじを着座するまで正確に螺入して締め付けることができる。また、前記目標位置にねじ締めツールを移動させる過程でねじ締め完了の基準位置、ねじの種類およびねじの寸法とに応じて設定される推力切換ポイントで推力を変更するようになっているため、ねじの締付け過程で、そのねじの種類とねじ込み位置とに応じて適正に推力を調整しつつ、推力の影響で撓み等を起こすワークに対しても正確なねじ締めを行うことができるものである。さらに、前記推力の除去は、ねじ締めツールがトルクアップした時点で行っているため、前記推力は、必要以上長い時間前記ワークおよびねじに付与されない。つまり、ワークが極めて柔らかい材質であっても、このワークには、トルクアップ後に推力が付加されず不要な撓みが生じないため、前記ねじの締め込み高さが正確に判定できるとともに、従来に比べてトルクアップしてから次の工程へ移るまでの時間が短縮する。 According to the screw tightening apparatus of the present invention, a predetermined target position that has passed the reference position for screw tightening completion is set, and the screw tightening tool is moved with this target position as the final reaching position. When a screw is tightened on a work or the like that easily undergoes elastic deformation such as bending, it is possible to set a target position in consideration of the elastic deformation such as bending and move the screw tightening tool toward the target position. Accordingly, even a workpiece whose screw seating position is shifted from the normal position due to bending or the like in the screwing advance direction can be accurately screwed and tightened until the screw is seated. Further, in the process of moving the screw tightening tool to the target position, the thrust is changed at a thrust switching point that is set according to the reference position of screw tightening completion, the type of screw, and the size of the screw. In the screw tightening process, the thrust can be adjusted accurately according to the type of screw and the screwing position, and accurate screw tightening can be performed even for workpieces that cause bending due to the thrust. . Furthermore, since the removal of the thrust is performed when the torque of the screw tightening tool is increased, the thrust is not applied to the workpiece and the screw for a time longer than necessary. In other words, even if the workpiece is made of a very soft material, thrust is not applied to the workpiece after the torque is increased, and unnecessary bending does not occur. This shortens the time from torque increase to the next process.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1において、1はねじ締め装置であり、ビット回転駆動用モータ11(以下、回転用モータ11という)の出力軸11aにドライバビット12を連結して成るねじ締めツール10と、このねじ締めツール10を前記ドライバビット12の軸線方向に往復移動可能に保持する往復移動手段20と、これらの制御手段30とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1,
前記ねじ締めツール10においては、回転用モータ11の出力軸11aとドライバビット12とが直結される構造になっており、回転用モータ11に対してドライバビット12が軸方向に移動(緩衝動作)できないように構成されている。また、ドライバビット12はねじを吸着保持できるよう、磁化されたものが採用されている。
The
前記往復移動手段20は、ACサーボモータである移動用モータ21と、この移動用モータ21の出力軸21aの回転量を検出可能な位置検出手段の一例であるエンコーダ22と、前記移動用モータ21の駆動を受けて作動するボールねじ機構23と、このボールねじ機構23の軸受部23bに連結されたテーブル24とから成る推力付与手段を有している。この往復移動手段20におけるボールねじ機構23は、ボールねじ軸23aに軸受部23bを螺合させて成る一般的なものであり、移動用モータ21の駆動を受けてボールねじ軸23aが回転することにより、軸受部23bと前記テーブル24とをボールねじ軸23aの延びる方向に一体に移動させ得るように構成されている。
The reciprocating
一方、前記制御手段30は、前記回転用モータ11の駆動を制御するねじ締めツールコントローラ40(以下、ツールコントローラ40という)と、前記移動用モータ21の駆動を制御するサーボ駆動コントローラ50(以下、サーボコントローラ50という)と、これらコントローラ40,50からの信号に基づいて演算処理を行う制御部60とを備えている。
On the other hand, the control means 30 includes a screw tightening tool controller 40 (hereinafter referred to as a tool controller 40) for controlling the driving of the rotating motor 11, and a servo drive controller 50 (hereinafter referred to as a tool driving controller 50) for controlling the driving of the moving
前記ツールコントローラ40は、回転用モータ11と接続されており、この回転用モータ11の負荷電流値に応じて回転用モータ11の駆動/停止を切り換えるように構成されている。つまり、ねじの締付け時には、締付けトルクの増大に比例して増加する回転用モータ11の負荷電流値により、ねじが所定の締付けトルクまで締め付けられたか否かを判断し、これが所定の値になると、回転用モータ11の駆動を停止するように構成されている。
The
また、前記サーボコントローラ50は、往復移動手段20における移動用モータ21およびエンコーダ22と接続されており、エンコーダ22の出力するパルス信号(移動用モータ21の回転角度)とボールねじ軸23aのリードとから軸受部23bの移動量、すなわちねじ締めツール10の移動位置、を判別するようになっている。そして、このねじ締めツール10の移動位置に応じて移動用モータ21の駆動を制御するように構成されている。
The
ワークにねじ込まれるねじは、ワークに予め形成されためねじにねじ込まれる一般的なねじ(以下、一般ねじという)と、ワークに予め形成された下穴にめねじを成形しながらねじ込まれるめねじ成形タイプのねじ(以下、タッピンねじという)と、ワークに下穴とめねじとを成形しながらねじ込まれる下穴・めねじ成形タイプのねじ(以下、ドリルねじという)とに大別することができる。そして、これらのねじを締め付ける作業の過程を分析すると、その過程でのねじ締めツール10の移動位置にねじの種類に応じた特徴点があることがわかる。この特徴点をまとめたのが、図2であるが、同図に示すように、ねじ締め作業過程におけるねじ締めツール10の移動位置の特徴点としては、
O点:原点
A点:作業中のねじ締めツール10の待機位置
B点:ねじ先端がワークに当接する手前までねじを移動させた時の位置=ねじ込み開始前の所定位置
C点:ドリルねじのねじ込みにおいて、ワークに下穴成形を終える位置までドリルねじをねじ込んだ時の位置
D点:ドリルねじおよびタッピンねじのねじ込みにおいて、下穴へのめねじ成形(タップ加工)が終わる位置までドリルねじまたはタッピンねじをねじ込んだときの位置
E点:ねじの頭部座面がワークに着座する付近までねじをねじ込んだ時の位置
F点:ワークに撓み等が発生していない正規の状態でのねじ締め完了位置
G点:ねじ締めツールを最終的に到達させる目標位置であって、ねじ締め装置からねじに付与される推力等によりワークが撓んだ場合等のワーク表面のF点からのずれ量等を考慮した位置
がある。この内、ねじ締めツール10の作業中待機位置A点は、同一形状の複数のワークに対して順次ねじ締めを行う場合や、一つのワークに対して複数のねじを締め付ける場合等において、ねじ締めツール10の原点(O点)復帰を制限し、速やかに次のねじ締めポイントへのねじ締め動作に移行できるように設定されるものである。
The screw to be screwed into the work is a general screw (hereinafter referred to as a general screw) that is pre-formed on the work and thus screwed into the screw, and a female screw that is screwed in while forming a female screw into a pilot hole previously formed in the work. It can be broadly classified into a type of screw (hereinafter referred to as a tapping screw) and a pilot hole / female screw forming type screw (hereinafter referred to as a drill screw) that is screwed while forming a pilot hole and a female screw into a workpiece. When the process of tightening these screws is analyzed, it can be seen that there is a characteristic point corresponding to the type of screw in the moving position of the
Point O: Origin A point: Standing position B of the screw tightening
本ねじ締め装置では、前記ねじ締め過程上の特徴点を推力および速度の切換ポイントとし、これら切換ポイントの内、ねじの種類に応じて必要なポイントを設定してねじ締めを行う。そのために必要な制御パラメータは、図3に示すように、前記制御部60における例えばハードディスク装置、メモリ装置等の記憶部(図示せず)に備えられた寸法データ設定テーブル、トルク制御テーブル、速度テーブル、ねじ締めポイントテーブルの各テーブルに設定される。
In the present screw tightening apparatus, the characteristic points in the screw tightening process are used as thrust and speed switching points, and among these switching points, necessary points are set according to the type of screw and screw tightening is performed. As shown in FIG. 3, the control parameters required for that purpose include a dimension data setting table, a torque control table, a speed table provided in a storage unit (not shown) such as a hard disk device or a memory device in the
前記寸法データ設定テーブルには、図3(a)に示すように、ねじ種コード、ねじ長さ、ねじ穴手前オフセット、F−C間距離、F−D間距離、F−E間距離およびF−G間距離の各フィールドが設けられており、ねじ種コード毎に、ねじの長さ、ねじ穴手前のオフセット量、F点からC点までの距離、F点からD点までの距離、F点からE点までの距離およびF点からG点までの距離を各設定できるようになっている。ここで、ねじ長さとは、ねじの頭部を除いた軸方向の長さ、すなわち所謂ねじの首下長さを示し、また、ねじ穴手前オフセットとは、B点からワーク表面までの任意の距離を示す。B点は、このねじ長さとねじ穴手前オフセットとを加算することにより設定され、その設定位置は、ワーク表面からねじ穴手前オフセット分離れた位置となる。 In the dimension data setting table, as shown in FIG. 3A, the screw type code, the screw length, the screw hole front offset, the distance between FC, the distance between FD, the distance between FE and F -G distance field is provided for each screw type code, screw length, offset amount before screw hole, distance from F point to C point, distance from F point to D point, F The distance from point E to point and the distance from point F to point G can be set. Here, the screw length indicates the axial length excluding the head of the screw, that is, the so-called neck length of the screw, and the screw hole front offset is an arbitrary distance from the point B to the workpiece surface. Indicates distance. Point B is set by adding the screw length and the offset before the screw hole, and the setting position is a position separated from the workpiece surface by the offset before the screw hole.
また、前記トルクテーブルには、図3(b)に示すように、トルクコード、第1制限トルク、第2制限トルク、第3制限トルク、第4制限トルク、第5制限トルクの各フィールドが設けられており、トルクコード毎に、A−B点間での移動用モータ21の駆動トルクである第1制限トルク、B−C点間での移動用モータ21の駆動トルクである第2制限トルク、C−D点間での移動用モータ21の駆動トルクである第3制限トルク、D−E点間での移動用モータ21の駆動トルクである第4制限トルク、E−F(またはG)点間での移動用モータ21の駆動トルクである第5制限トルクをそれぞれ設定できる。これらの制限トルクで移動用モータ21が駆動されることにより、ねじ締めツール10を通じてねじに付与される推力は制限トルクに応じて変更されることとなる。つまり、本実施の形態では、このトルクテーブルに設定される各制限トルクのパラメータが、特許請求の範囲に記載されたねじ締め推力パラメータに対応する。
Further, as shown in FIG. 3B, the torque table includes fields of a torque code, a first limit torque, a second limit torque, a third limit torque, a fourth limit torque, and a fifth limit torque. For each torque code, a first limit torque that is the drive torque of the moving
また、前記速度テーブルには、図3(c)に示すように、速度コード、第1速度、第2速度、第3速度の各フィールドが設けられており、これらのフィールドには、速度コードに応じて、A−B点間での移動速度である第1速度、B−F(またはG)点間での移動速度である第2速度および原点からA点へ移動する時またはF点(またはG点)からA点(または原点)に復動する時の移動速度である第3速度をそれぞれ設定できるようになっている。 Further, as shown in FIG. 3C, the speed table is provided with speed code, first speed, second speed, and third speed fields, and these fields include speed codes. Accordingly, the first speed, which is the moving speed between points A and B, the second speed, which is the moving speed between points BF (or G), and the time when moving from the origin to point A or F point (or A third speed, which is a moving speed when moving backward from point G) to point A (or the origin), can be set.
また、ねじ種登録テーブルには、図3(d)に示すように、ねじ種コード、ねじ種類の各フィールドが設けられており、ねじ種コードフィールドには、前述の寸法データ設定テーブルにおけるねじ種コードと同じねじ種コードが登録され、ねじ種類フィールドには、一般ねじ、タッピンねじ、ドリルねじといった所定のねじの大別種類が設定される。このねじ種登録テーブルは、前記寸法データ設定テーブルとねじ種コードをキーとしてリレーションシップが組まれている。これにより、ねじ締め制御において、ねじ締めポイントテーブルの所定のレコードのデータを取得する際、寸法データ設定テーブルを通じてねじ種登録テーブルが参照され、寸法データ設定テーブルのねじ種コードに応じたねじの種類データを取得することができる。 Further, as shown in FIG. 3 (d), the screw type registration table is provided with a screw type code field and a screw type field, and the screw type code field includes the screw type code in the above-described dimension data setting table. The same screw type code as that of the code is registered, and in the screw type field, general types of predetermined screws such as general screws, tapping screws, and drill screws are set. The screw type registration table has a relationship with the dimension data setting table and the screw type code as a key. Thereby, in the screw tightening control, when acquiring data of a predetermined record of the screw tightening point table, the screw type registration table is referred to through the dimension data setting table, and the screw type corresponding to the screw type code of the dimension data setting table Data can be acquired.
また、前記ねじ締めポイントテーブルは、ワーク上のねじを締め付ける位置毎に異なるねじ締め情報を設定するために設けられているものであり、図3(e)に示すように、最大99箇所のねじ締めポイントについて、A点位置データ、F点位置データ、ねじ寸法、制限トルク、速度、完了幅(+)および完了幅(−)の各フィールドにパラメータを設定できるようになっている。A点位置データのフィールドに入力されるデータは待機位置パラメータであり、ここには原点(O点)からA点までの距離が入力設定される。また、F点位置データのフィールドにはA点からF点までの距離が入力設定される。さらに、完了幅(+)、完了幅(−)の各フィールドには、F点およびG点にそれぞれ所定の許容範囲を持たせるための寸法数値が設定される。 Further, the screw tightening point table is provided for setting different screw tightening information for each position where the screw on the work is tightened, and as shown in FIG. Regarding the tightening point, parameters can be set in the fields of A point position data, F point position data, screw dimensions, limit torque, speed, completion width (+) and completion width (−). The data input to the A point position data field is a standby position parameter, and here, the distance from the origin (O point) to the A point is input and set. Further, the distance from the point A to the point F is input and set in the field of the point F position data. Further, in each field of the completion width (+) and the completion width (−), a dimension value for giving a predetermined allowable range to each of the F point and the G point is set.
前記ねじ締めポイントテーブルは、前記寸法データ設定テーブルのねじ種コード、トルクテーブルのトルクコード、速度テーブルの速度コードをそれぞれキーとして、各テーブルとリレーションシップが組まれている。これにより、前述の「ねじ寸法」フィールドにはねじ種コード、「制限トルク」フィールドにはトルクコード、「速度」フィールドには速度コード、の各キーをそれぞれ設定しておくことにより、ねじ締め制御時、寸法データ設定テーブル、トルクテーブル、速度テーブルのそれぞれにおける対応レコード、すなわち、ねじ締めポイントテーブルに設定されたキーと同一のキーがあるレコード、の値が参照され取得されるようになっている。なお、本実施の形態では、99箇所のねじ締めポイントを設定するようにしているが、設定可能なねじ締めポイント数はこれに限定されるものではない。 The screw tightening point table has a relationship with each table using the thread type code of the dimension data setting table, the torque code of the torque table, and the speed code of the speed table as keys. As a result, the screw type code is set in the “screw dimension” field, the torque code is set in the “limit torque” field, and the speed code is set in the “speed” field. The value of the corresponding record in each of the dimension data setting table, torque table, and speed table, that is, the record having the same key as the key set in the screw tightening point table is referred to and acquired. . In this embodiment, 99 screw tightening points are set, but the number of screw tightening points that can be set is not limited to this.
制御部60は、図4および図5に示すように、
S001:ねじ締めスタート信号を待つ。
S002:ツールコントローラ40へトルクチャンネル(以下、トルクCHという)を指定するとともに、サーボコントローラ50へねじ締めポイントコードを出力し、これを保持する。
S003:ツールコントローラ40、サーボコントローラ50へそれぞれスタート信号を出力する。
S004:ツールコントローラ40からOK信号またはNG信号の内の何れかが入力されるのを待つ。
S005:ツールコントローラ40からの信号がNG信号なら、S014にジャンプする。
S006:サーボコントローラ50からF点完了信号、G点完了信号またはNG信号の内の何れかが入力されるのを待つ。
S007:サーボコントローラ50からの信号がF点完了信号またはG点完了信号でない場合(NG信号の場合)、S015にジャンプする。
S008:完了信号がF点完了信号でない場合(G点完了信号である場合)、S015にジャンプする。
S009:表示部(図示せず)にねじ締めOK表示指令信号およびねじ高さOK表示指令信号を出力する。
S010:全てのねじ締めが完了したか否かを確認し、していない場合はS016にジャンプする。
S011:サーボコントローラ50に原点復帰信号を出力する。
S012:サーボコントローラ50から原点復帰完了信号が入力されるのを待つ。
S013:エンド。
S014:表示部にねじ締めNG表示指令信号を出力し、S010にジャンプする。
S015:表示部にねじ締めOK表示指令信号およびねじ高さNG表示指令信号を出力し、S010にジャンプする。
S016:サーボコントローラ50にA点復帰信号を出力する。
S017:サーボコントローラ50からA点復帰完了信号が入力されるのを待ち、入力されたらS002にジャンプする。
の各ステップで成るメイン制御処理を実行する。
As shown in FIG. 4 and FIG.
S001: Wait for a screw tightening start signal.
S002: A torque channel (hereinafter referred to as torque CH) is designated to the
S003: Output start signals to the
S004: Waiting for either an OK signal or an NG signal to be input from the
S005: If the signal from the
S006: It waits for any of F point completion signal, G point completion signal or NG signal to be input from the
S007: If the signal from the
S008: If the completion signal is not the F point completion signal (if it is the G point completion signal), the process jumps to S015.
S009: A screw tightening OK display command signal and a screw height OK display command signal are output to a display unit (not shown).
S010: It is confirmed whether or not all screw tightening has been completed. If not, the process jumps to S016.
S011: An origin return signal is output to the
S012: Wait for an origin return completion signal to be input from the
S013: End.
S014: A screw tightening NG display command signal is output to the display unit, and the process jumps to S010.
S015: A screw tightening OK display command signal and a screw height NG display command signal are output to the display unit, and the process jumps to S010.
S016: A point return signal is output to the
S017: Waiting for input of the A point return completion signal from the
The main control process consisting of these steps is executed.
また、ツールコントローラ40は、図6に示すように、
S101:制御部60からスタート信号が入力されるのを待つ。
S102:制御部60から送られたトルクCHを読み込み、同トルクCHに予め設定された最終締付けトルクに相当する完了電流値を設定する。
S103:回転用モータ11に駆動信号を出力する。(回転用モータ11が駆動、同時にタイマスタート)
S104:サーボコントローラ50からねじの種類を読み込む。
S105:ねじの種類がタッピンねじまたはドリルねじの場合S112にジャンプする。
S106:回転用モータ11の負荷電流値が完了電流値に達する(トルクアップする)か、タイマがタイムアップするかの何れかを待つ。
S107:回転用モータ11に停止信号を出力する。(回転用モータ11停止)
S108:トルクアップしていない場合(タイマがタイムアップした場合)には、S111にジャンプする。
S109:制御部60にOK信号を出力する。
S110:エンド。
S111:制御部60にNG信号を出力し、S110にジャンプする。
S112:タイマがタイムアップしている場合はS111へジャンプする。
S113:サーボコントローラ50からねじ締めツール10の移動位置を読み込む。
S114:ねじ締めツール10がD点に到達している場合はS106にジャンプし、到達していない場合はS112にジャンプする。
の各ステップで成るツールコントローラ制御処理を実行する。
In addition, as shown in FIG.
S101: Wait for the start signal to be input from the
S102: The torque CH sent from the
S103: A drive signal is output to the motor 11 for rotation. (Rotation motor 11 is driven and timer starts simultaneously)
S104: The type of screw is read from the
S105: If the screw type is a tapping screw or a drill screw, the process jumps to S112.
S106: Wait until the load current value of the rotating motor 11 reaches the complete current value (torque up) or the timer times up.
S107: A stop signal is output to the motor 11 for rotation. (Rotation motor 11 stopped)
S108: If the torque is not up (when the timer is up), jump to S111.
S109: An OK signal is output to the
S110: End.
S111: An NG signal is output to the
S112: If the timer is up, jump to S111.
S113: The moving position of the
S114: If the
A tool controller control process consisting of these steps is executed.
また、サーボコントローラ50は、図7ないし図10に示すように、
S201:制御部60からスタート信号が入力されるのを待つ。
S202:制御部60から送られたねじ締めポイントコードを読み込み、同コードに基づいてねじ締めポイントテーブル、寸法データ設定テーブル、トルクテーブル、速度テーブル、ねじ種登録テーブルの各対応レコードのデータ(制御パラメータ)を設定する。
S203:制御パラメータに基づき、B点、C点、D点、E点、G点をそれぞれ算出する。
S204:A点位置データに基づき、定格トルク値、第3速度で移動用モータ21を駆動する。
S205:所定時間内にエンコーダ22から入力されるパルス信号数の増減値が0の場合(ねじ締めツール10が移動できず、移動用モータ21がストールして回転しなくなっている場合)、S226にジャンプする。
S206:エンコーダ22からのパルス信号を監視してA点に到達したか否かを確認し、到達していない場合はS205にジャンプする。
S207:第1速度、第1制限トルクで移動用モータ21を駆動する。
S208:所定時間内にエンコーダ22から入力されるパルス信号数の増減値が0の場合(ねじ締めツール10が移動できず、移動用モータ21がストールして回転しなくなっている場合)、S226にジャンプする。
S209:エンコーダ22からのパルス信号を監視してB点に到達したか否かを確認し、到達していない場合はS208にジャンプする。
S210:第2速度、第2制限トルクで移動用モータ21を駆動する。これにより、速度がねじ締め用に減速されるとともに、ねじ締めツール10を通じてねじに付与される推力が変更される。
S211:ねじの種類がドリルねじでない場合(一般ねじか、タッピンねじの場合)、S215にジャンプする。
S212:所定時間内にエンコーダ22から入力されるパルス信号数の増減値が0の場合(ねじ締めツール10が移動できず、移動用モータ21がストールして回転しなくなっている場合)、S226にジャンプする。
S213:エンコーダ22からのパルス信号を監視してC点に到達したか否かを確認し、到達していない場合はS212にジャンプする。
S214:第3制限トルクで移動用モータ21を駆動する。これにより推力が変更される。
S215:ねじの種類がドリルねじまたはタッピンねじでない場合(一般ねじの場合)、S219にジャンプする。
S216:所定時間内にエンコーダ22から入力されるパルス信号数の増減値が0の場合(ねじ締めツール10が移動できず、移動用モータ21がストールして回転しなくなっている場合)、S226にジャンプする。
S217:エンコーダ22からのパルス信号を監視してD点に到達したか否かを確認し、到達していない場合はS216にジャンプする。
S218:第4制限トルクで移動用モータ21を駆動する。これにより推力が変更される。
S219:所定時間内にエンコーダ22から入力されるパルス信号数の増減値が0の場合、S226にジャンプする。
S220:エンコーダ22からのパルス信号を監視してE点に到達したか否かを確認し、到達していない場合はS219にジャンプする。
S221:第5制限トルクで移動用モータ21を駆動する。これにより推力が変更される。
S222:回転用モータ11の負荷電流値が完了電流値に達する(トルクアップする)か、もしくはG点へ到達するのを待つ。
S223:速度0(ゼロ)、制限トルク0(ゼロ)で移動用モータ21を駆動する。
S224:エンコーダ22からのパルス信号により、F点の前後に完了幅(+)、完了幅(−)の各値を設定した所定の範囲内でねじ締めツール10が停止したか否かを確認し、範囲内で停止している場合はS233にジャンプする。
S225:エンコーダ22からのパルス信号により、G点の前後に完了幅(+)、完了幅(−)の各値を設定した所定の範囲内にねじ締めツール10が停止したか否かを確認し、範囲内で停止している場合はS234にジャンプする。
S226:制御部60にNG信号を出力する。
S227:制御部60からA点復帰信号または原点復帰信号が入力されるのを待つ。
S228:復帰信号が原点復帰信号の場合はS235にジャンプする。
S229:移動用モータ21に逆転駆動信号を出力し、第3速度、定格トルク値で移動用モータ21を逆転駆動させる。
S230:エンコーダ22からのパルス信号を監視してA点到達を待つ。
S231:移動用モータ21に停止信号を出力するとともに、制御部60へA点復帰完了信号を出力する。
S232:エンド。
S233:制御部60へF点完了信号を出力し、S227にジャンプする。
S234:制御部60へG点完了信号を出力し、S227にジャンプする。
S235:移動用モータ21に逆転駆動信号を出力し、第3速度、定格トルク値で移動用モータ21を逆転駆動させる。
S236:エンコーダ22からのパルス信号を監視して原点到達を待つ。
S237:移動用モータ21に停止信号を出力するとともに、制御部60へ原点復帰完了信号を出力した後、S232にジャンプする。
の各ステップで成るサーボコントローラ制御処理を実行する。なお、この図7ないし図10においては省略したが、このサーボコントローラ制御処理においては、エラー発生時等における制御部60からの復帰信号入力が常時監視されており、復帰信号が入力された場合には、処理を中止してステップS228からの処理に移行するようになっている。
In addition, the
S201: Wait for a start signal to be input from the
S202: The screw tightening point code sent from the
S203: Calculate points B, C, D, E, and G based on the control parameters.
S204: The moving
S205: When the increase / decrease value of the number of pulse signals input from the
S206: The pulse signal from the
S207: The moving
S208: When the increase / decrease value of the number of pulse signals input from the
S209: The pulse signal from the
S210: The moving
S211: If the type of screw is not a drill screw (general screw or tapping screw), jump to S215.
S212: When the increase / decrease value of the number of pulse signals input from the
S213: The pulse signal from the
S214: The moving
S215: If the type of screw is not a drill screw or a tapping screw (in the case of a general screw), the process jumps to S219.
S216: When the increase / decrease value of the number of pulse signals input from the
S217: The pulse signal from the
S218: The moving
S219: If the increase / decrease value of the number of pulse signals input from the
S220: The pulse signal from the
S221: The moving
S222: Wait until the load current value of the rotating motor 11 reaches the complete current value (torque up) or reaches the point G.
S223: The moving
S224: By the pulse signal from the
S225: It is confirmed whether or not the
S226: An NG signal is output to the
S227: Wait for input of the point A return signal or the origin return signal from the
S228: If the return signal is the origin return signal, the process jumps to S235.
S229: A reverse drive signal is output to the moving
S230: Monitor the pulse signal from the
S231: A stop signal is output to the moving
S232: End.
S233: An F point completion signal is output to the
S234: A G point completion signal is output to the
S235: A reverse drive signal is output to the moving
S236: The pulse signal from the
S237: A stop signal is output to the moving
Servo controller control processing consisting of these steps is executed. Although omitted in FIGS. 7 to 10, in this servo controller control process, the return signal input from the
次に、図2ないし図12に基づいて本ねじ締め装置によるねじ締め作業を説明すると、本ねじ締め装置によりねじを締め付ける場合には、予め制御部60の寸法データ設定テーブル、トルクテーブル、速度テーブル、ねじ種登録テーブルおよびねじ締めポイントテーブルに必要な制御パラメータを設定する。この時、締付け対象がタッピンねじであって、C点での推力変更が不要になる場合には、トルクテーブルにおける第3制限トルクの設定は省略することができ、また、一般ねじの場合には、C点およびD点での推力変更が不要になるため、トルクテーブルにおける第3制限トルクおよび第4制限トルクの設定を省略することができる。なお、この制御パラメータの入力設定は、制御手段30に備えられたテンキー等の操作部(図示せず)から行う。
Next, the screw tightening operation by the main screw tightening device will be described with reference to FIGS. 2 to 12. When the screws are tightened by the main screw tightening device, the dimension data setting table, torque table, speed table of the
締め付けるねじの種類およびワークのねじ締めポイントに対応した制御パラメータを設定した後、制御手段30の図示しないスタートスイッチが押されると、図示しないロボットの作動によりねじ締め装置1がワークにおける最初のねじ締め位置の上方に位置決めされる。ロボットは、予め設定されているティーチングプログラムと、ねじ締め装置1からのねじ締め作業完了信号とに従い、以後、ワークに設けられる複数のねじ締め位置に順次ねじ締め装置1を位置決めするものである。その後、制御部60にはねじ締めスタート信号が入力され、これに応じてツールコントローラ40にはトルクCH、サーボコントローラ50にはねじ締めポイントコードがそれぞれ指定されるとともに、ツールコントローラ40、サーボコントローラ50にそれぞれスタート信号が出力される。なお、ねじ締めポイントコードは、ねじ締めポイントテーブルのポイント番号を示すものであり、制御サイクル毎にねじ締めポイントテーブルのパラメータが設定されているレコードのポイント番号が昇順に指定される。
After setting the control parameters corresponding to the type of screw to be tightened and the screw tightening point of the workpiece, when a start switch (not shown) of the control means 30 is pressed, the
ツールコントローラ40においては、制御部60から指定されたトルクCHに予め登録されている完了電流値が内部設定されるとともに、回転用モータ11に駆動信号が出力される。これにより、ねじ締めツール10の回転用モータ11が駆動し、ドライバビット12を回転させる。
In the
また、サーボコントローラ50においては、制御部60から指定されたねじ締めポイントコードと一致するポイント番号を持つレコードがねじ締めポイントテーブルの中から選択され、同レコードの制御パラメータが取得される。この時、詳細な制御パラメータは、リレーションが組まれている寸法データ設定テーブル、トルクテーブル、速度テーブル、ねじ種登録テーブルの対応レコードからそれぞれ取得される。そして、取得された制御パラメータの内、F点位置データ、F−C間距離、F−D間距離、F−E間距離、F−G間距離、ねじ穴手前オフセット、ねじ長さに基づいて、推力および速度の各切換ポイントとなるB点、C点、D点、E点およびねじ締めツール10の最終的な到達位置(目標位置)とされるG点が算出される。なお、これらの各点はF点位置データを基準に算出される。つまり、本実施の形態ではF点をねじ締め完了の基準位置として、ここを過ぎた目標位置たるG点および推力切換ポイントたるB,C,D,Eの各点がサーボコントローラ50で設定されるのである。
In the
前述のように推力および速度の切換ポイントが算出されて後、移動用モータ21はモータ本来の定格トルク値と第3速度で回転駆動される。これにより、ボールねじ機構23が作動し、テーブル24およびねじ締めツール10をA点に移動させる。こうしてねじ締めツール10がA点に到達すると、次に移動用モータ21は第1制限トルクと第1速度で回転駆動される。これにより、ボールねじ機構23が作動し、ドライバビット12の先端前方方向へテーブル24およびねじ締めツール10を高速で前進移動させる。この過程で、ドライバビット12先端にはねじが係合保持される。なお、ねじについては、予めドライバビット12の移動路上にねじ一時保持手段(図示せず)によって保持しておく。
After the thrust and speed switching points are calculated as described above, the moving
ねじ締めツール10が前進してB点に到達すると、これを受けて移動用モータ21が第2制限トルクと第2速度で駆動されるよう移動用モータ21の駆動切換が行われる。これにより、ねじ締めツール10の下降速度は、ねじの種類に関係なく所定の低速度に切り換えられ、ねじ先端が高速でワークに衝突してワークおよびねじを破損してしまう不具合が防止される。
When the
第2制限トルク以降の制限トルクは、ねじの種類に応じてその設定内容が異なる。したがって、それらの制限トルクで移動用モータ21が駆動されることによってねじ締めツール10からねじに付加される推力もねじの種類に応じて異なるものとなる。そこで、ここからは、ねじの種類毎にB点以降のねじ締め動作について、それぞれ最も一般的な例を紹介していくこととする。
The setting content of the limiting torque after the second limiting torque differs depending on the type of screw. Accordingly, the thrust applied to the screw from the
◎一般ねじの場合(図11(a)及び図12(a)参照)
一般ねじの場合、予めワークにはめねじが形成されているので、最初からねじを高い推力で押圧しておかなくても、ワークにねじを螺入していくことができる。逆に、最初からあまり高い推力を付加すると、ねじまたはめねじの破壊を招く恐れがある。したがって、一般ねじの場合、第2制限トルクは比較的低い値に設定され、よって、ねじにはねじ締めツール10を通じて低推力が付加される。この時、ドライバビット12は回転用モータ11の駆動で回転しているため、ねじは低推力が付加された状態でワークにねじ込まれる。
◎ In the case of general screws (see Fig. 11 (a) and Fig. 12 (a))
In the case of a general screw, since a female screw is formed in advance on the workpiece, the screw can be screwed into the workpiece without pressing the screw with high thrust from the beginning. On the other hand, if a very high thrust is applied from the beginning, the screw or the female screw may be broken. Therefore, in the case of a general screw, the second limiting torque is set to a relatively low value, and thus a low thrust is applied to the screw through the
この一般ねじの場合、ねじ締めの過程で、下穴成形、めねじ成形は共に存在しないため、C点、D点は設定されず(図8のS211およびS215参照)、ねじがE点に達した時点、つまり、ねじがワークに着座する付近位置に達した時点、で次の推力への切換が行われる。 In the case of this general screw, since both pilot hole forming and female screw forming do not exist in the screw tightening process, points C and D are not set (see S211 and S215 in FIG. 8), and the screw reaches point E. At that time, that is, when the screw reaches a position where it is seated on the workpiece, switching to the next thrust is performed.
ねじ締めツール10がE点に達して後、すなわちねじがワーク表面に着座する付近までねじ込まれて後は、締付けトルクの増大にともなってドライバビット12がねじの頭部から外れてしまう現象(以下、この現象をカムアウトと称する)が生じやすくなる。したがって、このカムアウトを防止するため、ねじ締めツール10がE点に到達すると、移動用モータ21が第5制限トルクにより駆動され、これによってねじには高推力が付加される。
After the
◎タッピンねじの場合(図11(b)及び図12(b)参照)
タッピンねじの場合、ワークへのねじ込み開始直後から予め成形されている下穴にめねじが成形され始め、これによって締付けトルクが増大する。この締付けトルクによるカムアウトを防止するため、タッピンねじの場合には、第2制限トルクが一般ねじの場合よりも高めの値に設定され、これにより、ねじにはねじ締めツール10を通じて中推力が付加される。なお、このタッピンねじの場合、ねじ締めの過程で、下穴成形は必要ないため、C点は設定されない(図8のS211参照)。
◎ In case of tapping screw (see Fig. 11 (b) and Fig. 12 (b))
In the case of a tapping screw, a female screw begins to be molded into a pre-formed pilot hole immediately after the start of screwing into the workpiece, thereby increasing the tightening torque. In order to prevent the cam-out due to this tightening torque, the second limit torque is set to a higher value in the case of a tapping screw than in the case of a general screw, and thereby, medium thrust is applied to the screw through the
ねじ締めツール10がD点に到達すると、すなわちねじがワークの下穴にめねじを成形し終わる位置までねじ込まれると、移動用モータ21は第4制限トルクで駆動される。これにより、ねじにはねじ締めツール10を通じて低推力が付加される。ねじ締めツール10がD点に達して後E点に達するまでの間は、ワークにめねじを成形し終わっているので、締付けトルクも低い。したがって、D点からE点までの間は、一般ねじと同様に低推力でねじ込むのが最適なのである。ただし、下穴が有底である場合等には、ねじを締め終わるまでめねじ成形が継続されるため、D点で推力を低推力に切換えることは好ましくない。この場合には、E点まで同じ中推力が維持されるか、あるいはD点で高推力に切り換えられるよう、第4制限トルクを設定しておくのがよい。こうして、ねじ締めツール10がE点に達して後は、一般ねじの場合と同様に高推力がねじに付加されてねじの締め付けが行われる。
When the
◎ドリルねじの場合(図11(c)及び図12(c)参照)
ドリルねじの場合、ワークへのねじ込み開始直後から下穴が成形され始めるため、この時に最終締付けトルクよりも大きな締付けトルクが発生する。従って、ドリルねじの場合には、第2制限トルクが他の制限トルクと比べて最も高い値に設定される。よって、B点を過ぎると、ドリルねじにはねじ締めツール10を通じて超高推力が付加される。これにより、下穴成形時に発生する締付けトルクによってドライバビット12がカムアウトするのを防止しつつ良好に下穴成形を行うことができる。
◎ In the case of a drill screw (see FIG. 11 (c) and FIG. 12 (c))
In the case of a drill screw, since the pilot hole starts to be formed immediately after the start of screwing into the workpiece, a tightening torque larger than the final tightening torque is generated at this time. Therefore, in the case of a drill screw, the second limit torque is set to the highest value compared to other limit torques. Therefore, after passing point B, an ultrahigh thrust is applied to the drill screw through the
ねじ締めツールがC点に到達すると、すなわちドリルねじがワークに下穴を成形し終わる位置までねじ込まれると、次に制限トルクは第3制限トルクに切り換えられる。ここからは下穴にめねじを成形する工程になるため、この第3制限トルクで移動用モータ21が駆動されることにより、ねじには前述のタッピンねじの場合と同様、中推力が付加される。これにより、ドライバビット12のカムアウトを防止しつつ良好なめねじ成形を行うことができる。この後の推力変更は、基本的にタッピンねじと同様であるが、このドリルねじを締付ける際にも、ワークが厚い場合にはC点およびD点で各適用される第3,第4制限トルク値を中推力以上の高い推力が付加される値に設定しておくとよい。
When the screw tightening tool reaches the point C, that is, when the drill screw is screwed to the position where the pilot hole has been formed in the workpiece, the limiting torque is then switched to the third limiting torque. From this point, since it is a process of forming a female screw in the pilot hole, the driving
以上のように、ねじの種類に応じて推力と速度の切換ポイントが選択され、これら切換ポイントで速度と推力が変更されてねじの締付けが行われるのであるが、その際、回転用モータ11の負荷電流値を見ることによりねじの締付けトルクの良否が判別される。つまり、回転用モータ11の負荷電流値は、ねじの締付トルクに対応して増減されるため、これを完了電流値と比較することにより、ねじが所定のトルクまで締付けられたかどうかを判別できる。この回転用モータ11の負荷電流値が完了電流値に達すると、回転用モータ11の駆動が停止されるとともに、ツールコントローラ40から制御部60にOK信号が出力される。この時、タイマによる計測時間が経過しても回転用モータ11の負荷電流値が完了電流値に達しない場合には、回転用モータ11の駆動が停止されるとともに、ツールコントローラ40から制御部60にNG信号が送られる。なお、締め付けられるねじがタッピンねじかドリルねじの場合には、下穴およびめねじ成形時にドライバビットに作用する負荷トルクが大きくなり、これによって回転用モータ11の負荷電流値が完了電流値に達し、トルクアップしてしまうことがある。これを防止するため、ツールコントローラ40はねじ締めツール10がD点に達するまで回転用モータ11の負荷電流値を完了電流値と比較しない制御を行う。
As described above, the switching point between the thrust and the speed is selected according to the type of the screw, and the screw is tightened by changing the speed and the thrust at these switching points. The quality of the tightening torque of the screw is determined by looking at the load current value. That is, since the load current value of the rotating motor 11 is increased or decreased in accordance with the screw tightening torque, it can be determined whether or not the screw is tightened to a predetermined torque by comparing this with the completed current value. . When the load current value of the rotating motor 11 reaches the completion current value, the driving of the rotating motor 11 is stopped and an OK signal is output from the
また、サーボコントローラ50においては、回転用モータ11の負荷電流値が完了電流値に達した(トルクアップする)こと、またはねじ締めツール10がG点に到達したことの何れかが判明すると、移動用モータ21が速度0(ゼロ)、制限トルク0(ゼロ)で駆動される。これにより、移動用モータ21の出力軸21aは回転フリーになる。よって、ボールねじ機構23のボールねじ軸23aも回転フリーになり、このため、推力の影響でワークに撓み等の弾性変形が発生している場合には、ワークを反発力により元の状態に戻すことができる。その結果、エンコーダ22のパルス信号数も変化し、ねじ締めツール10の停止位置も適正化される。
Further, in the
その後、ねじ締めツール10が停止した位置が制御パラメータの内のF点位置データ、完了幅(+)および完了幅(−)で決定されるF点の許容範囲内に収まっている場合には、サーボコントローラ50から制御部60にF点完了信号が送られる。また、ねじ締めツール10がG点の前後に完了幅(+)および完了幅(−)を適用したG点の許容範囲内に到達している場合には、制御部60にG点完了信号が送られる。さらに、ねじ締めツール10の停止位置が前記の何れにも該当しない場合には、制御部60にNG信号が送信される。これらツールコントローラ40およびサーボコントローラ50から入力される各信号を受け、制御部60では、ねじの締付けトルク、ねじ込み高さの良否が判定され、これらに基づいた結果表示がなされる。この時、ねじ締めツール10がF点の許容範囲に到達していない場合は、ねじがワークに着座せずに浮いた状態であり、また、F点の許容範囲を過ぎている場合には、ねじがワークにめり込んでいる状態にある。このため、F点完了信号以外の信号がサーボコントローラ50から発せられた時には、制御部60はねじの締め込み高さ不良と判定し、この結果、表示部にはねじ高さNG表示がなされる。
Thereafter, when the position at which the
前述のように、最終的なねじの締付け完了位置であるF点を過ぎた所定の位置G点を最終的な到達目標位置としてねじ締めツール10を移動させることにより、推力により撓み等の弾性変形を生ずるワーク、加工誤差の大きいワーク等、ねじをねじ込む時にワークにおけるねじ着座面が正規の位置からねじの螺入進行方向にずれてしまうワークにねじを締め付ける場合にも、撓み等の分、ねじ締めツール10が余分に移動可能となる。よって、撓み等が発生してもねじを正確に締め込むことが可能となる。また、回転用モータ11の負荷電流値が完了電流値に達した(トルクアップした)後に移動用モータ21を速度ゼロ、制限トルクゼロで駆動して推力を除去しているため、ワークが弾性変形している場合には、トルクアップ後これを即座に元へ戻すことができ、ワークにおける正規のねじ着座面位置に設定される締付け完了位置F点の許容範囲内にねじが締め付けられているか否かを正確にチェックすることができる。
As described above, by moving the
前述のようにしてねじ締め作業が完了すると、移動用モータ21は高速で逆転駆動され、これによりねじ締めツール10は待機ポイントA点に復帰して次のねじ締め作業に備えて待機する。このように任意に設定可能な待機位置A点にねじ締めツール10を戻すようにすると、原点O点まで戻す場合に比べ、次のねじ締め作業に移る際のねじ締めツール10の移動量を少なくすることができ、連続的なねじ締め作業を効率よく行うことが可能となる。
When the screw tightening operation is completed as described above, the moving
前述の処理を繰り返し、ねじ締めポイントテーブル中のパラメータが設定されている全てのレコードについてねじ締め作業が完了すると、制御部60からサーボコントローラ50に原点復帰信号が送られ、これを受けてサーボコントローラ50は定格トルク、第3速度(高速)で移動用モータ21を逆転駆動する。これにより、ねじ締めツール10は原点O点に復帰してねじ締め作業を完了する。
When the above process is repeated and the screw tightening operation is completed for all the records for which the parameters in the screw tightening point table are set, a home position return signal is sent from the
なお、以上の説明では、G点に到達した場合にはねじの締め込み高さをNGと判定する処理を紹介したが、完了幅(+)または完了幅(−)の設定値をF−G間距離に設定された値よりも大きくすることで、G点到達についてねじの締め込み高さをOKと判定する処理を行うことが可能である。 In the above description, the process of determining the screw tightening height as NG when the point G is reached has been introduced. However, the set value of the completion width (+) or the completion width (−) is set to FG. By making it larger than the value set for the inter-distance, it is possible to perform a process of determining that the screw tightening height is OK for reaching the point G.
1 ねじ締め装置
10 ねじ締めツール
11 ビット回転駆動用モータ
12 ドライバビット
20 往復移動手段
21 移動用モータ
22 エンコーダ
23 ボールねじ機構
24 テーブル
30 制御手段
40 ねじ締めツールコントローラ
50 サーボ駆動コントローラ
60 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ねじ締めツールの移動位置を検出可能な位置検出手段と、
前記位置検出手段によって検出されるねじ締めツールの移動位置に応じてねじ締めツールを通じてねじに作用する推力を変更するよう前記往復移動手段を制御するとともに、ねじ着座面が正規の位置からずれていない状態でのねじ締めツールのねじ締め完了時の移動位置である基準位置と、この基準位置を過ぎたねじ締めツールの移動位置である目標位置とを予め設定し、目標位置を最終到達位置として前記往復移動手段を駆動してねじ締めツールを移動させる制御を行う制御手段とを備え、
前記往復移動手段は、移動用モータと、この移動用モータの駆動を受けて作動することでねじ締めツールを移動させるボールねじ機構とを有し、
前記制御手段は、基準位置に所定の幅を持たせるための完了幅を設定可能であり、ねじに付与される締付けトルクが所定の値に達するか、ねじ締めツールが目標位置に達するかすると、前記移動用モータを速度0および制限トルク0で駆動し、前記完了幅によって規定される範囲内にねじ締めツールが位置しているか否かを確認することを特徴とするねじ締め装置。 A screw tightening tool configured to rotationally drive a screwdriver bit engageable with a screw head; and reciprocating means for reciprocating the screw tightening tool and applying thrust to the screw through the screw tightening tool Screw tightening device,
Position detecting means capable of detecting a moving position of the screw tightening tool;
The reciprocating means is controlled to change the thrust acting on the screw through the screw tightening tool according to the moving position of the screw tightening tool detected by the position detecting means, and the screw seating surface is not deviated from the normal position. In this state, a reference position that is a movement position when screw tightening of the screw tightening tool is completed and a target position that is a movement position of the screw tightening tool that has passed the reference position are set in advance, and the target position is set as the final arrival position. Control means for controlling the movement of the screw tightening tool by driving the reciprocating means,
The reciprocating means has a movement motor and a ball screw mechanism that moves the screw tightening tool by operating by driving the movement motor,
The control means can set a completion width for giving a predetermined width to the reference position, and when the tightening torque applied to the screw reaches a predetermined value or the screw tightening tool reaches the target position, A screw tightening device, wherein the moving motor is driven at a speed of 0 and a limit torque of 0, and it is confirmed whether or not a screw tightening tool is positioned within a range defined by the completion width.
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