JPH0323309B2 - - Google Patents
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- JPH0323309B2 JPH0323309B2 JP57050008A JP5000882A JPH0323309B2 JP H0323309 B2 JPH0323309 B2 JP H0323309B2 JP 57050008 A JP57050008 A JP 57050008A JP 5000882 A JP5000882 A JP 5000882A JP H0323309 B2 JPH0323309 B2 JP H0323309B2
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- Japan
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- tightening
- motor
- torque
- torque value
- bolt
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、直流電動機を用いてボルトの所定軸
力に対応するよう予め定めた目標締付トルク値ま
で締付けるボルト締付装置に関るものである。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a bolt tightening device that uses a DC motor to tighten a bolt to a predetermined target tightening torque value corresponding to a predetermined axial force of the bolt. It is.
（従来の技術）
従来よりボルトまたはナツトを自動的に締付け
る付装置として、直流電動機を用いてボルトの所
定軸力に対応するよう予め定めた目標締付トルク
値まで締付けるボルト締付装置が知られている。(Prior Art) As a bolt tightening device that automatically tightens bolts or nuts, a bolt tightening device that uses a DC motor to tighten to a predetermined target tightening torque value corresponding to a predetermined axial force of the bolt has been known. ing.
ところが、従来装置では直流電動機を目標締付
トルク値になるまで高速で回転させているため、
直流電動機への通電を遮断しても、慣性によつて
余分な締付けが行われてしまい。締付終了後のボ
ルトの軸力にばらつきが生じるという欠点があつ
た。 However, with conventional equipment, the DC motor is rotated at high speed until the target tightening torque value is reached.
Even if the power to the DC motor is cut off, excessive tightening will occur due to inertia. The drawback was that the axial force of the bolt varied after tightening.
（発明の目的）
本発明はこのような欠点に鑑みなされたもので
あり、その第１の目的はボルトを目標とする軸力
に精度よく、かつ能率よく締付けることができる
ボルト締付装置を提供することにある。(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above drawbacks, and its first purpose is to provide a bolt tightening device that can accurately and efficiently tighten a bolt to a target axial force. It's about doing.
また第２の目的は、その締付精度をさらに向上
させたボルト締付装置を提供することにある。 A second object is to provide a bolt tightening device whose tightening accuracy is further improved.
（発明の構成）
第１の発明はこのために、制御系に直流電動機
の速度制御回路を付加し、締付トルク値が目標ト
ルク値より小さい第１のトルク値に達したら直流
電動機の回転を一定の低速回転にし、この後締付
トルク値が低速締付けの最終トルクすなわち低速
締付けの目標トルク値に達したら電気制動をかけ
て一定時間経過後に直流電動機への通電を遮断す
るようにしたものである。(Structure of the Invention) For this purpose, the first invention adds a speed control circuit for the DC motor to the control system, and when the tightening torque value reaches a first torque value smaller than the target torque value, the rotation of the DC motor is stopped. The motor is rotated at a constant low speed, and when the tightening torque value reaches the final torque for low-speed tightening, that is, the target torque value for low-speed tightening, electric braking is applied and power to the DC motor is cut off after a certain period of time. be.
すなわちこの第１の目的は、直流電動機を用い
てボルトの所定軸力に対応するよう予め定めた目
標締付トルク値まで締付けるボルト締付装置にお
いて、前記直流電動機の締付トルク値を検出する
トルク検出器と、該トルク検出器の出力信号によ
り前記直流電動機の締付トルク値が前記目標締付
トルク値より小さい第１の締付トルク値になつた
ことおよび前記目標締付トルク値なつたことをそ
れぞれ検出する第１および第２のトルク判別回路
と、ボルト締付開始指令により前記直流電動機を
高速回転させ、この高速回転中における前記第１
のトルク判別回路の出力信号の発生により一定の
低速回転にし、この低速回転中にける前記第２の
トルク判別回路の出力信号の発生により電気制動
をかける速度制御回路と、前記第２のトルク判別
回路の出力信号の発生により起動され前記電気制
動により前記直流電動機が停止するまでの時間を
設定するタイマと、このタイマの設定時間後に前
記直流電動機への通電を遮断する遮断回路とを備
えるボルト締付装置、により達成される。 That is, the first purpose is to detect the tightening torque value of the DC motor in a bolt tightening device that uses a DC motor to tighten the bolt to a predetermined target tightening torque value corresponding to a predetermined axial force of the bolt. a detector, and an output signal of the torque detector to determine that the tightening torque value of the DC motor has become a first tightening torque value smaller than the target tightening torque value, and that the target tightening torque value has become less than the target tightening torque value. The DC motor is rotated at high speed in response to the bolt tightening start command, and the first and second torque discrimination circuits detect the
a speed control circuit that maintains a constant low speed rotation by generation of an output signal of the torque discrimination circuit and applies electric braking by generation of an output signal of the second torque discrimination circuit during the low speed rotation; A bolt tightening device comprising: a timer that is activated by generation of an output signal from a circuit and sets a time until the DC motor is stopped by the electric braking; and a cutoff circuit that cuts off power to the DC motor after the time set by the timer. This is achieved by an attached device.
また第２の発明は、電気制動をかけてから締付
トルク値が零になつたことを検出して直流電動機
への通電を遮断するようにしたものである。 In a second aspect of the present invention, it is detected that the tightening torque value becomes zero after applying electric braking, and then the power supply to the DC motor is cut off.
すなわちこの第２の目的は、直流電動機を用い
てボルトの所定軸力に対応するように予め定めた
目標締付トルク値まで締付けるボルト締付装置に
おいて、前記直流電動機の締付トルク値を検出す
るトルク検出器と、該トルク検出器の出力信号に
より前記直流電動機の締付トルク値が前記目標締
付トルク値より小さい第１の締付トルク値になつ
たことおよび前記目標締付トルク値になつたこと
をそれぞれ検出する第１および第２のトルク判別
回路と、ボルト締付開始指令により前記直流電動
機を高速回転させ、この高速回転中における前記
第１のトルク判別回路の出力信号の発生により一
定の低速回転にし、この低速回転中における前記
第２のトルク判別回路の出力信号の発生により電
気制動をかける速度制御回路と、前記トルク検出
器の出力信号により締付トルク値が零になつたこ
とを検出する第３のトルク判別回路と、この第３
のトルク判別回路の出力信号の発生により前記直
流電動機への通電を遮断する遮断回路とを備える
ボルト締付装置、により達成される。 That is, this second purpose is to detect the tightening torque value of the DC motor in a bolt tightening device that uses a DC motor to tighten the bolt to a predetermined target tightening torque value corresponding to a predetermined axial force of the bolt. a torque detector; and the fact that the tightening torque value of the DC motor has reached a first tightening torque value smaller than the target tightening torque value according to the output signal of the torque detector, and that the tightening torque value has reached the target tightening torque value. The direct current motor is rotated at high speed by a bolt tightening start command, and a constant torque is generated by generating an output signal of the first torque determining circuit during the high speed rotation. and a speed control circuit that applies electric braking based on the generation of an output signal from the second torque discrimination circuit during the low speed rotation, and a tightening torque value that becomes zero based on the output signal from the torque detector. a third torque discrimination circuit that detects the
This is achieved by a bolt tightening device including a cutoff circuit that cuts off power to the DC motor in response to generation of an output signal from a torque discrimination circuit.
（実施例）
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
あつて、直流電動機１、トルク検出器２、第１の
トルク判別回路３、第２のトルク判別回路４、速
度制御回路５、タイマ６０、遮断回路６から構成
されている。(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, which includes a DC motor 1, a torque detector 2, a first torque discrimination circuit 3, a second torque discrimination circuit 4, and a speed control circuit. 5, a timer 60, and a cutoff circuit 6.
ボルトの締付開始に当たり、遮断回路６にはス
イツチSWから締付開始指令が与えられる。する
と、遮断回路６はそれまで遮断状態であつた内部
回路を復旧して交流電源Ｅを速度制御回路５に供
給する。すると、速度制御回路５は交流電源Ｅを
整流し、直流電動機１に印加する。これにより、
直流電動機１は高速で回転し始めてボルトの締付
けを開始する。 When starting to tighten the bolt, a tightening start command is given to the cutoff circuit 6 from the switch SW. Then, the cutoff circuit 6 restores the internal circuit that had been cut off until then and supplies the AC power source E to the speed control circuit 5. Then, the speed control circuit 5 rectifies the AC power source E and applies it to the DC motor 1. This results in
The DC motor 1 starts rotating at high speed and starts tightening the bolts.
ボルトの締付けが開始された後一定時間経過す
ると、ボルトの弾性域に入り、第２図の記号に
示すように締付トルクＴは上昇し始めると同時
に、直流電動機１の回転速度Ｗはほぼ一定の高速
回転となる。 After a certain period of time has passed after the start of bolt tightening, the bolt enters the elastic range, and the tightening torque T begins to increase as indicated by the symbol in Fig. 2, and at the same time, the rotational speed W of the DC motor 1 remains almost constant. It rotates at high speed.
この間、トルク検出器２は直流電動機１の回転
軸から締付トルク値を検出し、このトルク値に対
応した信号を第１のトルク判別回路３および第２
のトルク判別回路４に供給している。第１のトル
ク判別回路３は、トルク検出器２で検出される締
付トルク値Ｔを、第１設定器８に設定されたトル
ク値すなわち第２図のTaとを比較判別するもの
である。また第２のトルク判別回路４は、トルク
検出器２で検出された締付トルク値と、第２設定
器９に設定されたトルク値、すなわち第２図の
Tbとを比較判別するものである。 During this time, the torque detector 2 detects the tightening torque value from the rotating shaft of the DC motor 1, and sends a signal corresponding to this torque value to the first torque discrimination circuit 3 and the second torque discriminator circuit 3.
It is supplied to the torque discrimination circuit 4. The first torque determination circuit 3 compares and determines the tightening torque value T detected by the torque detector 2 with the torque value set in the first setting device 8, that is, Ta in FIG. Further, the second torque discrimination circuit 4 selects the tightening torque value detected by the torque detector 2 and the torque value set in the second setting device 9, that is, the torque value shown in FIG.
This is to compare and discriminate between Tb and Tb.
ここにトルク値Tbは、低速締付時に電動機１
による締付けを終了する最終トルクであり、低速
締付時の目標締付トルク値となるものである。 Here, the torque value T b is the electric motor 1 during low speed tightening.
This is the final torque at which tightening is completed, and is the target tightening torque value during low-speed tightening.
トルク検出器２の出力と第１設定器８の設定値
とが等しくなると、第１のトルク判別回路３は速
度制御回路５に対して電動機１の回転を速度設定
器７で設定した低速回転値すなわち第２図のW1
にするための支持信号を出力する。またトルク検
出器２の出力と第２設定器９の設定値とが等しく
なると、第２のトルク判別回路４は速度制御回路
５に対して制動動作の指示信号を出力するととも
に、タイマ６０（設定時間ｔ）を介してｔ時間後
に遮断回路６に対して電動機１への通電を遮断さ
せるための指示信号を出力する。 When the output of the torque detector 2 and the setting value of the first setting device 8 become equal, the first torque discrimination circuit 3 tells the speed control circuit 5 to change the rotation of the electric motor 1 to the low speed rotation value set by the speed setting device 7. In other words, W 1 in Figure 2
Outputs support signals for Further, when the output of the torque detector 2 and the setting value of the second setting device 9 become equal, the second torque discrimination circuit 4 outputs a braking operation instruction signal to the speed control circuit 5, and also outputs a braking operation instruction signal to the timer 60 (setting After time t (time t), an instruction signal is output to the cutoff circuit 6 to cut off the current supply to the motor 1.
従つて、締付トルク値Ｔが第１のトルク値Ta
に達すると、第１のトルク判別回路３の出力信号
により速度制御回路５は電動機１を低速回転
（W1）になるように制御する。これによつて、電
動機１の回転速度Ｗは第２図のの区間で示すよ
うに、の区間で示す回転速度よりも低速に切換
えれれる。そして、この低速回転状態でボルトの
締付けがタイマ６０の設定時間ｔの間行われた
後、締付トルク値Ｔが目標値Tbに達すると、第
２のトルク判別回路４の出力信号によつて速度制
御回路５は電気制動動作を行つて電動機１に制動
をかける。同時にタイマ６０（設定時間ｔ）が起
動される。この後、ｔ時間経過するとタイマ６０
からタイマ信号が発生される。これにより、遮断
回路６は作動し、速度制御回路および電動機１へ
の通電を遮断する。このような動作の結果、電動
機１の回転は、目標の締付トルク値Tbとなつた
時点から急速に停止の方向へ向い、ｔ時間後には
完全に停止する。なお、第２図においては電動機
１の駆動電流の変化する様子も参考のため示し
ている。 Therefore, the tightening torque value T is the first torque value Ta
When the torque is reached, the speed control circuit 5 controls the electric motor 1 to rotate at a low speed (W 1 ) based on the output signal of the first torque discrimination circuit 3. As a result, the rotational speed W of the electric motor 1 is switched to a lower speed than the rotational speed shown in the section , as shown in the section . Then, after the bolt is tightened for the time t set by the timer 60 in this low-speed rotation state, when the tightening torque value T reaches the target value Tb, the output signal of the second torque discrimination circuit 4 The speed control circuit 5 performs an electric braking operation to apply braking to the electric motor 1. At the same time, timer 60 (set time t) is activated. After this, when t time has elapsed, the timer 60
A timer signal is generated from. As a result, the cutoff circuit 6 is activated and cuts off the power supply to the speed control circuit and the electric motor 1. As a result of such an operation, the rotation of the electric motor 1 rapidly stops when the target tightening torque value Tb is reached, and completely stops after time t. Note that FIG. 2 also shows how the drive current of the electric motor 1 changes for reference.
このように、目標の締付トルク値Tbの手前の
第１のトルク値Taに達した以後は電動機１の回
転速度を第２図に示すように一定の低速回転と
し、慣性エネルギーを小さくほぼ一定にすること
ができる。さらに低速締付けを終了する最終トル
クである目標の締付トルク値Tbに達したらただ
ちに電気制動をかけることにより、停止までの時
間を一定にでき精度よく締付けることができる。
また締付け完了直前の締付速度により摩擦係数が
変化するが、その速度を一定にすることにより摩
擦係数のバラツキも少なくすることができる。 In this way, after reaching the first torque value Ta, which is before the target tightening torque value Tb, the rotational speed of the electric motor 1 is kept at a constant low speed as shown in Fig. 2, and the inertial energy is kept small and almost constant. It can be done. Furthermore, by applying electric braking as soon as the target tightening torque value Tb, which is the final torque that ends low-speed tightening, is reached, the time until stopping can be kept constant and tightening can be performed with high precision.
Further, although the friction coefficient changes depending on the tightening speed immediately before the completion of tightening, by keeping the speed constant, variations in the friction coefficient can be reduced.
なお、この第１図の実施例は電動機１への通電
の遮断をタイマ６０によつて定められる時間経過
後に行つているが、このタイマ６０に代えて第３
図に示すように、トルク検出器２の出力信号に基
づきトルク値Ｔが略零（To）になつたことを検
出する第３のトルク検出器１０を設けるととも
に、電気制動がかけられている状態でトルク値が
略零になつたことの条件信号を得るアンドゲート
１１を設け、このアンドゲート１１の出力信号の
発生により電動機１への通電を遮断するようにし
てもよい。従つて、設定器１２には電気制動がか
かりこの制動が解放されたとき締付トルク値が略
零になるような値（To）を設定する。なお、第
３図においては第１図を同一部分は同一記号で表
わし、同一部分の説明は省略する。 Note that in the embodiment of FIG.
As shown in the figure, a third torque detector 10 is provided to detect when the torque value T becomes approximately zero (To) based on the output signal of the torque detector 2, and a state in which electric braking is applied is provided. An AND gate 11 may be provided to obtain a condition signal indicating that the torque value has become approximately zero, and the power supply to the motor 1 may be cut off by generation of the output signal of the AND gate 11. Therefore, the setting device 12 is set at a value (To) such that the tightening torque value becomes approximately zero when electrical braking is applied and the braking is released. In FIG. 3, parts that are the same as those in FIG. 1 are represented by the same symbols, and explanations of the same parts will be omitted.
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、第１の発明に
よれば第１の締付トルク値になつたことから締付
け回転速度を一定の低速にし、この低速回転での
締付けがタイマにより決まる一定の時間経つと直
ちに電気制動をかけて締付けを停止させるもので
あるから、慣性による余分な締付けを抑えること
ができるとともに、摩擦係数のバラツキも少なく
することができ、ボルトを目標とする軸力に精度
良くかつ能率よく締付けることができる。(Effect of the invention) As is clear from the above explanation, according to the first invention, since the tightening torque value has reached the first tightening torque value, the tightening rotational speed is set to a constant low speed, and tightening at this low speed rotation is performed by a timer. Since it immediately applies electrical braking to stop tightening after a certain period of time determined by It can be tightened efficiently and accurately according to the axial force.
また第２の発明によれば、第１の締付トルク値
になつたことから締付け回転速度を一定の低速に
し、この低速回転での締付け中に締付トルク値が
零になつたのを確認して電気制動をかけて締付け
を停止するから、前記第１の発明と同様に慣性に
よる余分な締付けを抑えることができるととも
に、摩擦係数のバラツキも少なくすることがで
き、ボルトを目標とする軸力に前記第１の発明に
比べて一層精度良くかつ能率よく締付けることが
できる。 Further, according to the second invention, since the first tightening torque value has been reached, the tightening rotational speed is set to a constant low speed, and it is confirmed that the tightening torque value becomes zero while tightening at this low speed rotation. Then, electric braking is applied to stop the tightening, so as in the first invention, it is possible to suppress excessive tightening due to inertia, and it is also possible to reduce variations in the coefficient of friction. The force can be tightened more accurately and efficiently than in the first invention.
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図はその動作時の締付トルク、回転速度、駆
動電流の変化を示す図、第３図は本発明の他の実
施例を示すブロツク図である。
１…直流電動機、２…トルク検出器、３…第１
のトルク判別回路、４…第２のトルク判別回路、
５…速度制御回路、６…遮断回路、１０…第３の
トルク判別回路、１１…アンドゲート、６０…タ
イマ、Ta…第１の締付トルク値、TB…低速締付
けの目標締付トルク値。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram showing changes in tightening torque, rotational speed, and drive current during operation, and FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. 1...DC motor, 2...torque detector, 3...first
torque discrimination circuit, 4... second torque discrimination circuit,
5... Speed control circuit, 6... Cutoff circuit, 10... Third torque discrimination circuit, 11... AND gate, 60... Timer, T a ... First tightening torque value, T B ... Target tightening torque for low speed tightening value.
Claims (1)
するよう予め定めた目標締付トルク値まで締付け
るボルト締付装置において、 前記直流電動機の締付トルク値を検出するトル
ク検出器と、該トルク検出器の出力信号により前
記直流電動機の締付トルク値が前記目標締付トル
ク値より小さい第１の締付トルク値になつたこと
および前記目標締付トルク値になつたことをそれ
ぞれ検出する第１および第２のトルク判別回路
と、ボルト締付開始指令により前記直流電動機を
高速回転させ、この高速回転中における前記第１
のトルク判別回路の出力信号の発生により一定の
低速回転にし、この低速回転中における前記第２
のトルク判別回路の出力信号の発生により電気制
動をかける速度制御回路と、前記第２のトルク判
別回路の出力信号の発生により起動され前記電気
制動により前記直流電動機が停止するまでの時間
を設定するタイマと、このタイマの設定時間後に
前記直流電動機への通電を遮断する遮断回路とを
備えるボルト締付装置。 ２ 直流電動機を用いてボルトの所定軸力に対応
するよう予め定めた目標締付トルク値まで締付け
るボルト締付装置において、 前記直流電動機の締付トルク値を検出するトル
ク検出器と、該トルク検出器の出力信号により前
記直流電動機の締付トルク値が前記目標締付トル
ク値より小さい第１の締付トルク値になつたこと
および前記目標締付トルク値になつたことをそれ
ぞれ検出する第１および第２のトルク判別回路
と、ボルト締付開始指令により前記直流電動機を
高速回転させ、この高速回転中における前記第１
のトルク判別回路の出力信号の発生により一定の
低速回転にし、この低速回転中における前記第２
のトルク判別回路の出力信号の発生により電気制
動をかける速度制御回路と、前記トルク検出器の
出力信号により締付トルク値が零になつたことを
検出する第３のトルク判別回路と、この第３のト
ルク判別回路の出力信号の発生により前記直流電
動機への通電を遮断する遮断回路とを備えるボル
ト締付装置。[Scope of Claims] 1. A bolt tightening device that uses a DC motor to tighten a bolt to a predetermined target tightening torque value corresponding to a predetermined axial force of the bolt, comprising: torque detection for detecting the tightening torque value of the DC motor; and that the tightening torque value of the DC motor has become a first tightening torque value smaller than the target tightening torque value due to the output signal of the torque detector, and that the tightening torque value has reached the target tightening torque value. The DC motor is rotated at high speed in response to the bolt tightening start command, and the first and second torque discrimination circuits detect the
The output signal of the torque discrimination circuit is generated to maintain a constant low speed rotation, and during this low speed rotation, the second
a speed control circuit that applies electric braking in response to the generation of an output signal from the second torque discrimination circuit; and a speed control circuit that is activated by the generation of the output signal from the second torque discrimination circuit and sets a time period until the DC motor is stopped by the electric braking. A bolt tightening device comprising a timer and a cutoff circuit that cuts off power to the DC motor after a set time of the timer. 2. A bolt tightening device that uses a DC motor to tighten a bolt to a predetermined target tightening torque value corresponding to a predetermined axial force of the bolt, comprising: a torque detector that detects the tightening torque value of the DC motor; A first method for detecting, based on an output signal from a device, that the tightening torque value of the DC motor has reached a first tightening torque value smaller than the target tightening torque value, and that the tightening torque value has reached the target tightening torque value, respectively. and a second torque discrimination circuit, which rotates the DC motor at high speed in response to a bolt tightening start command, and rotates the DC motor at high speed during this high speed rotation.
The output signal of the torque discrimination circuit is generated to maintain a constant low speed rotation, and during this low speed rotation, the second
a speed control circuit that applies electric braking based on the generation of an output signal of the torque discrimination circuit; a third torque discrimination circuit that detects when the tightening torque value becomes zero based on the output signal of the torque detector; A bolt tightening device comprising: a cutoff circuit that cuts off power to the DC motor upon generation of an output signal from the torque discrimination circuit of No. 3;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5000882A JPS58171272A (en) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | Bolt clamping apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5000882A JPS58171272A (en) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | Bolt clamping apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58171272A JPS58171272A (en) | 1983-10-07 |
| JPH0323309B2 true JPH0323309B2 (en) | 1991-03-28 |
Family
ID=12846962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5000882A Granted JPS58171272A (en) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | Bolt clamping apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58171272A (en) |
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| JPS54127099A (en) * | 1978-03-27 | 1979-10-02 | Daiichi Dentsuu Kk | Electromotive connecting method |
| JPS55150978A (en) * | 1979-05-07 | 1980-11-25 | Nitto Seiko Kk | Screw clamping device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58171272A (en) | 1983-10-07 |
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