JPH07108492B2 - Screw tightening device - Google Patents
Screw tightening deviceInfo
- Publication number
- JPH07108492B2 JPH07108492B2 JP5000427A JP42793A JPH07108492B2 JP H07108492 B2 JPH07108492 B2 JP H07108492B2 JP 5000427 A JP5000427 A JP 5000427A JP 42793 A JP42793 A JP 42793A JP H07108492 B2 JPH07108492 B2 JP H07108492B2
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- JP
- Japan
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- driver
- screw tightening
- screw
- tightening
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- Expired - Lifetime
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- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ねじ締め装置に関し、
特に自動組立に使用されるねじ締め装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screw tightening device,
Particularly, it relates to a screw tightening device used for automatic assembly.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のねじ締め装置としては、例えば特
開平２−１０６２３２号公報に示された装置が有る。2. Description of the Related Art As a conventional screw tightening device, for example, there is a device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-106232.
【０００３】図２はこの従来のねじ締め装置の構成図で
ある。図２に示すねじ締め装置は、ドライバ５を回転駆
動させるモータ１と、モータ１のトルクリミッタ２１
と、ドライバ５に設けたフランジ２５を検出する第１の
センサ２１および第２のセンサ２３と、ドライバ５によ
るねじ締めを確認する確認部２４と、モータ１及びドラ
イバ５とトルクリミッタ２１を昇降させる昇降機構６と
を備えている。FIG. 2 is a block diagram of this conventional screw tightening device. The screw tightening device shown in FIG. 2 includes a motor 1 that drives a driver 5 to rotate, and a torque limiter 21 of the motor 1.
And a first sensor 21 and a second sensor 23 that detect the flange 25 provided on the driver 5, a confirmation unit 24 that confirms screw tightening by the driver 5, a motor 1 and a driver 5, and a torque limiter 21 are moved up and down. The lifting mechanism 6 is provided.
【０００４】図示しない吸着装置によりドライバ５の先
端にねじを吸着した状態でドライバ５をモータ１により
回転させ、昇降機構６により降下させ、ねじを対象部材
に設けたタップ穴にねじ込む。ねじの締め付け前、締め
付け終了時、締め付け失敗時のフランジ２５を第１およ
び第２のセンサ２２および２３により検出する。トルク
リミッタ２１が所定の回転トルクに達し、第１のセンサ
２２が対応する位置にフランジ２５がないことを検出
し、モータ１が所定の回転を行った後に第２のセンサ２
３が対応する位置にフランジ２５があることを検出した
ことでねじ締めが終了したものと判断する。ねじが欠落
した場合はトルクリミッタ２１が所定のトルクに達しな
いで第２のセンサ２３が対応する位置からフランジ２５
が移動したことを検出したことで、ねじの締め付けが不
完全な場合は第１のセンサ２２が対応する位置にフラン
ジ２５が留まっていることを検出したことでこれら不良
な状態を判定することができる。The driver 5 is rotated by the motor 1 while the screw is attracted to the tip of the driver 5 by a suction device (not shown), and is lowered by the elevating mechanism 6 so that the screw is screwed into the tap hole provided in the target member. The flange 25 is detected by the first and second sensors 22 and 23 before tightening the screw, at the end of tightening, and when screwing fails. After the torque limiter 21 reaches a predetermined rotational torque and the first sensor 22 detects that the flange 25 is not present at the corresponding position, the second sensor 2 is detected after the motor 1 performs a predetermined rotation.
3 detects that the flange 25 is located at the corresponding position, it is determined that the screw tightening is completed. When the screw is missing, the torque limiter 21 does not reach a predetermined torque and the second sensor 23 moves from the corresponding position to the flange 25.
When the tightening of the screw is incomplete, the first sensor 22 detects that the flange 25 remains at the corresponding position by detecting that the flange 25 has moved, and thus it is possible to determine these defective states. it can.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この従来のネジ締め装
置は、ねじ締めの開始時と終了時のドライバの位置をド
ライバに設けてフランジならびに固定の第１および第２
のセンサで検出するためねじの長さが変わった場合等に
これに対するこの第１および第２のセンサの位置の調整
が必要である、またねじを完全に締め付けず途中の任意
の位置までしかねじをねじ込まないでねじの頭を取り付
け面から浮かした状態にしておくようなことも出来ず、
さらに締め付け中のドライバの締め込み速度を知ること
ができないという問題があった。In this conventional screw tightening device, the position of the driver at the start and end of screw tightening is provided on the driver so that the flange and the fixed first and second screws are fixed.
It is necessary to adjust the positions of the first and second sensors in response to changes in the length of the screw, etc., because it is detected by the sensor of No. It is not possible to leave the screw head floating from the mounting surface without screwing
Further, there is a problem that the tightening speed of the driver during tightening cannot be known.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のねじ締め装置は、ねじを回すためのドラ
イバと、このドライバを回転させるモータと、前記ドラ
イバの回転負荷を計測し、前記ドライバによるねじ締め
の開始を検出するトルク検出機構と、前記ドライバを軸
方向に移動させる昇降機構と、前記ドライバの円筒側面
に等間隔に設けられた格子群を備えるリニアスケールユ
ニットと、このリニアスケールユニットの格子群を読み
取る検出ヘッドと、この検出ヘッドが検出した前記格子
の数を計数する計数手段とを備え、前記計数手段は、前
記トルク検出機構によりねじ締めの開始が検出された時
点から計数を開始し、その計数手段により計数された格
子数が予め設定された値に達した時点で前記ドライバに
よるねじ締めを停止するものである。 さらに、前記トル
ク検出機構に、前記ドライバによるねじ締めの完了を検
出する機能を付加し、そのトルク検出機構によりねじ締
めの開始が検出されてからねじ締めの完了が検出される
までの間に前記計数手段により計数された値と、予め設
定された前記ねじのねじ込み部分の長さに相当する値と
を比較し、その比較結果に基づいてねじ締めの良否を判
定するものでもある。 [Means for Solving the Problems ] To solve the above problems
Therefore, the screw tightening device of the present invention includes a driver for turning a screw, a motor for rotating the driver, and a torque detection mechanism for measuring the rotational load of the driver and detecting the start of screw tightening by the driver. A lifting mechanism for moving the driver in the axial direction, and a cylindrical side surface of the driver
A linear scale unit including a group of gratings provided at equal intervals, a detection head for reading the group of gratings of the linear scale unit, and the grating detected by the detection head.
And a counting means for counting the number of said counting means, before
When the start of screw tightening is detected by the torque detection mechanism
The counting is started from the point and the case counted by the counting means.
When the number of children reaches a preset value,
The screw tightening is stopped. In addition, the
Check the completion of screw tightening by the driver.
The function to take out is added and the torque detection mechanism tightens the screw.
Screw start is detected and then screw tightening completion is detected.
Up to the value counted by the counting means up to
The value corresponding to the length of the screwed part of the specified screw and
And whether the screw tightening is good or bad can be judged based on the comparison result.
It is also something to set.
【０００７】[0007]
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
【０００８】図１は本発明の一実施例の構成図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【０００９】本実施例のねじ締め装置は、ねじ１０を先
端に取り付けるドライバ５と、ドライバ５をカップリン
グ２を介して回転させるモータ１と、モータ１の回転力
を検出するトルク検出機構３と、ドライバ５に設けた円
筒面上にリング状に等間隔に刻み込んだ格子群からなる
リニアスケールユニット４と、モータ１からドライバ５
のユニットを昇降させる昇降機構６と、ドライバ５の昇
降時のリニアスケールユニット４の格子を読み取る検出
ヘッド７と、検出ヘッド７からの格子のパルス信号を加
減算するパルスカウンタ６とを備えている。The screw tightening device of this embodiment includes a driver 5 for attaching a screw 10 to the tip, a motor 1 for rotating the driver 5 via a coupling 2, and a torque detection mechanism 3 for detecting the rotational force of the motor 1. , A linear scale unit 4 including a group of lattices formed on the cylindrical surface of the driver 5 at regular intervals in a ring shape, and the motor 1 to the driver 5
The unit is provided with an elevating mechanism 6 for elevating and lowering the unit, a detecting head 7 for reading the lattice of the linear scale unit 4 when the driver 5 is ascending and descending, and a pulse counter 6 for adding and subtracting the pulse signal of the lattice from the detecting head 7.
【００１０】ねじ１０を締め付けるときにねじの締め付
け高さ（ねじ１０の雌ねじ内に入った部分の長さ）は、
トルク検出機構３でねじ１０が雌ねじに螺合した際の負
荷トルクを検出後、検出ヘッド７の前を通過するリニア
スケールユニット４の格子数をパルスカウンタ８で計数
することによりモニタすることができる。ドライバ５に
同心円状にリニアスケールユニット４の格子が刻まれて
いるためドライバ５の回転の影響を受けずにドライバ５
の昇降量を検出ヘッド７とパルスカウンタ８により検出
できる。When tightening the screw 10, the tightening height of the screw (the length of the portion of the screw 10 that is inside the internal thread) is
After the load torque when the screw 10 is screwed into the female screw is detected by the torque detection mechanism 3, the number of grids of the linear scale unit 4 passing in front of the detection head 7 can be monitored by counting with the pulse counter 8. . Since the grid of the linear scale unit 4 is concentrically formed on the driver 5, the driver 5 is not affected by the rotation of the driver 5.
The amount of vertical movement can be detected by the detection head 7 and the pulse counter 8.
【００１１】従って、ねじ１０の締め込み高さを管理す
る必要が有る場合には、トルク検出機構３で負荷トルク
を検出後、パルスカウンタ８で数える検出ヘッド７の前
を通過するリニアスケールユニット４の格子数が所定の
数になるまで昇降機構６によりドライバ５を下げること
により必要な高さだけねじ１０を締め込むことができ
る。また、トルク検出機構３からの締め付け力の異常を
検出できる。Therefore, when it is necessary to control the tightening height of the screw 10, the linear scale unit 4 that passes in front of the detection head 7 counted by the pulse counter 8 after the load torque is detected by the torque detection mechanism 3 is detected. It is possible to tighten the screw 10 by a required height by lowering the driver 5 by the elevating mechanism 6 until the number of grids of is a predetermined number. Further, the abnormality of the tightening force from the torque detection mechanism 3 can be detected.
【００１２】トルク検出機構３が締め付け終了トルク時
の大きなトルクを検出した時にドライバ５の締め付け高
さがねじの長さに応じた所定の長さに未たない時はねじ
締め失敗と判断できる。一定時間に検出ヘッド７が検出
するリニアスケールユニット４の格子をパルスカウンタ
８で数えることによりドライバ５の下降速度を測定でき
る。さらにねじ１０は、一定のピッチのねじが形成され
ているので、ドライバ５の回転数とパルスカウンタ８か
らのドライバ５の下降速度の対比を行うことによりねじ
締め中のねじ締め状態をモニタする。When the torque detecting mechanism 3 detects a large torque at the end of tightening torque and the tightening height of the driver 5 is not within the predetermined length according to the length of the screw, it can be determined that the screw tightening has failed. By counting the grid of the linear scale unit 4 detected by the detection head 7 with the pulse counter 8 at a fixed time, the descending speed of the driver 5 can be measured. Further, since the screw 10 is formed with a constant pitch, the screw tightening state during screw tightening is monitored by comparing the rotational speed of the driver 5 with the descending speed of the driver 5 from the pulse counter 8.
【００１３】なお、本発明は図１のカップリング２とし
て回転は伝えるが伸縮自在な軸に圧縮ばねを付加した構
造のものを用いてドライバ５の先端に過大な軸力が伝わ
らないようにしてもよい。According to the present invention, the coupling 2 shown in FIG. 1 is used to transmit rotation but has a structure in which a compression spring is added to an expandable shaft to prevent an excessive axial force from being transmitted to the tip of the driver 5. Good.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ドライバ
にリング状の格子を刻んだリニアスケールユニットを設
け、ねじの締め付け時のトルク発生がトルク検出機構で
検出された後のリニアスケールユニットの検出ヘッドで
の格子の読み取り数をパルスカウンタで計数することで
締め付け開始からの締め付け高さを随時モニタする事が
出来、ねじの長さが代ってもセンサの位置の調整という
ような作業をする必要なく、ねじ値め付け終了時の締め
付け高さおよびねじ締め失敗時の締め付け高さを検出す
ることができる。また、ドライバの昇降速度をリニアス
ケールユニットと検出ヘッドとパルスカウンタからもと
めドライバの回転速度と対比することによりねじ締め中
のねじ締め状態をモニタ出来るという効果を有する。As described above, according to the present invention, the linear scale unit in which the ring-shaped lattice is carved is provided in the driver, and the torque generation at the time of tightening the screw is detected by the torque detection mechanism. By counting the number of grids read by the detection head with a pulse counter, the tightening height from the start of tightening can be monitored at any time, and even if the screw length changes, the position of the sensor can be adjusted. It is possible to detect the tightening height at the end of screw tightening and the tightening height at the time of screw tightening failure. Further, there is an effect that the screw tightening state during screw tightening can be monitored by comparing the ascending / descending speed of the driver from the linear scale unit, the detection head and the pulse counter and comparing with the rotating speed of the driver.
【図１】本発明の一実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】従来のねじ締め装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional screw tightening device.
１ モータ ２ カップリング ３ トルク検出機構 ４ リニアスケールユニット ５ ドライバ ６ 昇降機構 ７ 検出ヘッド ８ パルスカウンタ １０ ねじ ２１ トルクリミッタ ２２ 第１のセンサ ２３ 第２のセンサ ２４ 確認部 ２５ フランジ 1 Motor 2 Coupling 3 Torque Detection Mechanism 4 Linear Scale Unit 5 Driver 6 Lifting Mechanism 7 Detection Head 8 Pulse Counter 10 Screw 21 Torque Limiter 22 First Sensor 23 Second Sensor 24 Confirmation Section 25 Flange
Claims (2)
ねじ締めの開始を検出するトルク検出機構と、 前記ドライバを軸方向に移動させる昇降機構と、 前記ドライバの円筒側面に等間隔に設けられた格子群を
備えるリニアスケールユニットと、 このリニアスケールユニットの格子群を読み取る検出ヘ
ッドと、 この検出ヘッドが検出した前記格子の数を計数する計数
手段とを備え、前記計数手段は、前記トルク検出機構によりねじ締めの
開始が検出された時点から計数を開始し、その計数手段
により計数された格子数が予め設定された値に達した時
点で前記ドライバによるねじ締めを停止することを特徴
とする ねじ締め装置。1. A driver for rotating a screw, a motor for rotating the driver, a torque detection mechanism for measuring a rotational load of the driver and detecting a start of screw tightening by the driver, and an axial direction of the driver. A lifting mechanism for moving the same to a grid group provided at equal intervals on the cylindrical side surface of the driver.
A linear scale unit provided, a detection head for reading a group of lattices of the linear scale unit, and a counter for counting the number of the lattices detected by the detection head.
Means for counting the number of screws tightened by the torque detection mechanism.
Counting starts from the time when the start is detected, and the counting means
When the number of grids counted by has reached a preset value
The screw tightening by the driver is stopped at the point
And a screw tightening device.
ライバによるねじ締めの完了を検出するものであり、 そのトルク検出機構によりねじ締めの開始が検出されて
からねじ締めの完了が検出されるまでの間に前記計数手
段により計数された値と、予め設定された前記ねじのね
じ込み部分の長さに相当する値とを比較し、その比較結
果に基づいてねじ締めの良否を判定することを特徴とす
る前記 請求項１に記載のねじ締め装置。2. The torque detecting mechanism further comprises:
It detects the completion of screw tightening by the driver, and the torque detection mechanism detects the start of screw tightening.
From the time until the completion of screw tightening is detected,
The value counted by the step and the preset screw thread
Compare with the value corresponding to the length of the jammed part, and then compare the result.
Characterized by judging the quality of screw tightening based on the result
The screw tightening device according to claim 1 , wherein
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5000427A JPH07108492B2 (en) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | Screw tightening device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5000427A JPH07108492B2 (en) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | Screw tightening device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06198525A JPH06198525A (en) | 1994-07-19 |
| JPH07108492B2 true JPH07108492B2 (en) | 1995-11-22 |
Family
ID=11473517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5000427A Expired - Lifetime JPH07108492B2 (en) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | Screw tightening device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07108492B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS544159Y2 (en) * | 1975-11-26 | 1979-02-23 | ||
| JP2675351B2 (en) * | 1988-09-20 | 1997-11-12 | マツダ株式会社 | Fastening device for fastening members |
-
1993
- 1993-01-06 JP JP5000427A patent/JPH07108492B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06198525A (en) | 1994-07-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960514 |