KR19980077632A - Fastening device - Google Patents

Abstract

본 발명은, 소정 각도만큼 조금씩 순차적으로 나사 부재를 회전시킨다는 번거로운 작업이나 한쪽에만 편중된 조임을 없애고, 복수의 나사 부재를 동시에 적정한 체결 토크로 체결할 수 있는 체결 장치를 제공한다.The present invention provides a fastening device capable of fastening a plurality of screw members simultaneously with an appropriate fastening torque, without the troublesome work of rotating the screw members gradually by a predetermined angle or by tightening unbiased on only one side.

체결 장치(1)는, 나사 부재(44)에 끼워 맞춰지게될 렌치부(8)가 선단에 각각에 설치되어 있는 2개의 회전축(6)과, 각 회전축(6)을 개별적으로 구동하는 모터(3)와, 각 나사 부재(44) 마다 체결 토크를 검출하여 이 검출치에 기초하여 체결이 적정하게 행해지도록 각 모터(3)를 제어하는 제어부(9)를 구비한다. 제어부(9)에서는, 각 나사 부재(44) 마다의 체결 토크가 규정 범위내에 있는지의 여부와 각 나사 부재(44)간의 체결 토크의 차가 규정 범위내에 있는지의 여부가 판정된다.The fastening device 1 includes two rotary shafts 6 each having a wrench portion 8 fitted to the screw member 44 at the distal end thereof, and a motor for individually driving the rotary shafts 6 ( 3) and a control unit 9 which detects the tightening torque for each screw member 44 and controls the respective motors 3 so that the tightening is appropriately performed based on the detected value. In the control part 9, it is determined whether the tightening torque for each screw member 44 is in a prescribed range, and whether the difference of the tightening torque between each screw member 44 is in a prescribed range.

Description

체결 장치Fastening device

본 발명은, 육각 구멍 부착 볼트, 육각 볼트, 너트 등의 나사 부재를 체결하거나 풀기 위한 체결 장치에 관한 것으로, 특히, 반도체 제조용 가스 제어 장치에 설치되며 또한 높은 기밀성을 유지하는 것이 필요한 매스플로우 컨트롤러 등을 장착하는 나사 부재를 체결하거나 푸는데 알맞은 체결 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fastening device for fastening or releasing a screw member such as a hexagon socket head bolt, a hexagon bolt, a nut, and the like. In particular, a mass flow controller or the like, which is installed in a gas control device for semiconductor manufacturing and needs to maintain high airtightness It relates to a fastening device suitable for fastening or loosening the screw member for mounting.

반도체 제조용의 가스 제어 장치에 설치되고 또한 높은 기밀성을 유지하는 것이 필요한 매스플로우 컨트롤러 등의 제어기는, 통상 가스켓 등의 밀봉 부재가 접촉된 상태로 단면에 배치되어 한쪽에 4개씩의 육각 구멍 부착 볼트에 의해 기판에 고정되어 있다. 볼트를 체결하는 토크가 지나치게 약하면 밀봉 불량이 일어나고, 지나치게 강하면 가스켓이 변형됨으로써 밀봉 불량이 일어나기 때문에, 각 볼트를 적정한 토크로 체결하지 않으면 안된다. 또한, 체결하는 도중에서 1개의 볼트만이 외측보다도 강한 힘으로 체결되었을 때, 즉, 한쪽에만 편중되게 조임되었을 때에도, 가스켓이 변형됨으로써 밀봉 불량이 일어나기 때문에, 각 볼트를 균등하게 체결하는 것이 요구된다. 또한, 볼트를 풀 경우에서도, 가스켓이 극단적인 변형을 받아서 재사용할 수 없게 되는 일이 없도록 각 볼트를 균등하게 늦추는 것이 요구된다. 그래서, 매스플로우 컨트롤러를 장착할 경우, 우선, 각 볼트를 손으로 체결해 두고 나서, 육각 렌치를 이용하여 4개의 볼트 중 어느 하나의 볼트를 규정 체결량의 몇 분의 1정도의 량으로 체결하고 나서, 대각선 위치에 있는 2번째의 볼트를 동일한 양만큼 체결하며, 이어서, 이 볼트와 인접한 3번째의 볼트를 같은 양만큼 체결하고, 그 다음에, 3번째 볼트의 대각선 위치에 있는 4번째의 볼트를 같은 양만큼 체결하고, 다음에, 첫번째의 볼트로 되돌아가서 동일한 작업을 반복하여, 각 볼트를 조금씩 균등하게 체결하여 모든 볼트를 규정 체결량으로 체결하는 작업이 행해진다. 각 볼트를 풀 경우에서도 각 볼트를 소정 순서로 조금씩 풀어가는 작업이 행해진다.Controllers such as mass flow controllers, which are installed in a gas control device for semiconductor manufacturing and need to maintain high airtightness, are usually arranged in a cross section in a state where sealing members such as a gasket are in contact with each other. It is fixed to the board | substrate by this. If the torque for fastening the bolts is too weak, a sealing failure occurs. If the torque is too strong, a sealing failure occurs due to deformation of the gasket. Therefore, each bolt must be tightened with an appropriate torque. In addition, even when only one bolt is tightened with a stronger force than the outside during the tightening, that is, even when tightened only on one side unevenly, the gasket is deformed, resulting in poor sealing, and therefore, it is required to tighten each bolt evenly. . In addition, even when the bolts are loosened, it is required to slow down each bolt evenly so that the gasket does not become subjected to extreme deformation and cannot be reused. Therefore, when installing the mass flow controller, first, tighten each bolt by hand, and then use a hexagon wrench to tighten any one of the four bolts to about one-tenth of the prescribed tightening amount. , Tighten the second bolt in the diagonal position by the same amount, then tighten the third bolt adjacent to this bolt by the same amount, and then tighten the fourth bolt in the diagonal position of the third bolt. The same amount of tightening is performed, and then, the operation is performed by returning to the first bolt and repeating the same operation, tightening each bolt evenly little by little, and tightening all the bolts in a prescribed tightening amount. Even when loosening each bolt, the operation | work which loosens each bolt little by little in a predetermined order is performed.

상기 종래와 같이, 육각 렌치를 이용하여 나사 부재를 체결하거나 푸는 작업에는 다음과 같은 문제가 있었다.As in the prior art, there was a problem in the operation of fastening or loosening the screw member using a hexagon wrench.

1. 소정량만큼 조금씩 순차적으로 볼트를 회전시킨다는 작업이 번거롭다는 문제점.1. The problem that it is cumbersome to rotate the bolts sequentially by a predetermined amount.

2. 1회분의 체결량을 크게 하면, 체결 작업은 편하게 되지만, 한쪽에만 편중된 조임에 의해 가스켓이 변형할 가능성이 증가하기 때문에 밀봉 불량의 위험성이 증가한다는 문제점.2. If the tightening amount for one time is increased, the tightening operation is easy, but the risk of poor sealing is increased because the possibility of deformation of the gasket increases due to tightening biased only on one side.

3. 각 볼트를 수동 조임의 육각 렌치로 몇 회전시켜야 될지가 결정되고 있지만, 수작업에 의존하고 있기 때문에 회전 각도의 정밀도가 충분하지 않으며, 각 볼트의 체결 토크가 적정치로부터 벗어나 밀봉 불량이 일어날 경우가 있다는 문제점.3. It is determined how much each bolt should be rotated with a hexagonal wrench with manual tightening. However, since it depends on the manual work, the accuracy of the rotation angle is not enough. There is a problem.

본 발명의 목적은, 반도체 제조용 가스 제어 장치에 설치되고 높은 기밀성을 유지하는 것이 필요한 매스플로우 컨트롤러 등의 착탈에 이용함으로써, 소정 각도만큼 조금씩 순차적으로 나사 부재를 회전시킨다는 번거로운 작업이나 밀봉 불량이 일어날 위험성을 없애고, 각 나사 부재를 적정한 체결토크로 체결할 수 있는 체결 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is the risk of occurrence of cumbersome work or poor sealing caused by sequentially rotating the screw members by a predetermined angle by using the removable gas, such as a mass flow controller, which is installed in the gas control device for semiconductor manufacturing and needs to maintain high airtightness. The present invention provides a fastening device capable of fastening each screw member with an appropriate fastening torque.

본 발명에 의한 체결 장치는 복수의 나사 부재를 동시에 체결하는 체결 장치로서, 나사 부재에 끼워 맞춰지게될 렌치부가 선단에 각각 설치되어 있는 복수의 회전축과, 각 회전축을 개별적으로 구동하는 구동 수단과, 각 나사 부재마다 체결량 및 체결 토크를 검출하여 이 검출치에 기초하여 구동 수단을 제어하는 제어 수단으로 이루어지며, 제어 수단은 체결 토크가 규정치에 달했을 때를 기준으로 하는 각 나사 부재의 체결량이 규정치에 달했을 때에 구동을 정지시키는 구동 정지 수단과, 구동 정지시에 각 나사 부재의 체결 토크가 규정 범위내에 있으며 또한 각 나사 부재 사이에서 그 체결 토크의 차가 규정 범위내에 있는 경우에 체결이 정상으로 판정하는 판정수단을 구비하고 있는 것이다.The fastening device according to the present invention is a fastening device for fastening a plurality of screw members at the same time, a plurality of rotary shafts each provided at the distal end of the wrench portion to be fitted to the screw member, drive means for driving each rotary shaft individually; Control means for detecting the tightening amount and the tightening torque for each screw member and control the drive means based on the detected value, the control means is a tightening amount of each screw member on the basis of when the tightening torque reaches the prescribed value The drive stop means for stopping the drive when the drive stops, and the judgment that the tightening is judged to be normal when the tightening torque of each screw member is within the prescribed range and the difference of the tightening torque between the screw members is within the prescribed range. It is provided with a means.

본 발명의 체결 장치에 의하면, 각 나사 부재의 체결량(예컨대 회전수)이 규정치에 달했을 때의 각 나사 부재의 체결 토크가 규정 범위내에 있는 것을 판정함으로써, 각 나사 부재마다의 체결이 절대 레벨로서 적정한 것을 보증하며, 또, 각 나사 부재 사이에서 그 체결 토크의 차가 규정 범위내에 있는지 어떤지를 판정함으로써, 각 나사 부재 사이에서 한쪽에만 편중된 조임 이 일어나지 않는 것을 보증하며, 절대 레벨이 규정 범위내에 있으며 또한 한쪽에만 편중된 조임 이 없을 때에만, 체결이 정상으로 행하여진 것으로 하여 복수의 나사 부재를 동시에 체결할 수 있다. 따라서, 조금씩 순차적으로 나사 부재를 회전시킨다는 번거로운 작업을 없애고 또한 한쪽에만 편중된 조임을 방지하여, 각 나사 부재를 적정한 체결 토크로 체결할 수 있다.According to the fastening device of the present invention, it is determined that the fastening torque of each screw member is appropriate as an absolute level by determining that the fastening torque of each screw member when the fastening amount (for example, the rotational speed) of each screw member reaches a prescribed value. Also, by determining whether the difference in the fastening torque between the screw members is within the prescribed range, it is ensured that the biasing which is unbiased on only one side between each screw member does not occur, and the absolute level is within the prescribed range and Only when there is no tightening biased on one side, the fastening is normally performed, and a plurality of screw members can be fastened simultaneously. Therefore, it is possible to eliminate the troublesome work of gradually rotating the screw members little by little, and to prevent the tightening biased on only one side, and to fasten each screw member with an appropriate fastening torque.

상기의 체결량 규정치는, 최종 체결량의 적정치보다도 작은 값으로 되고 있고, 제어 수단이 체결이 정상이다고 판정되었을 때에 각 나사 부재를 최종 체결량의 적정치에 달할 때까지 체결하는 실제 조임 수단을 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 체결의 이상이 조기에 발견되기 때문에, 밀봉 부재 등이 파손하기 전에 체결을 중지할 수 있다.Said tightening amount prescribed | regulated value is smaller than the optimal value of the final tightening amount, and when a control means judges that tightening is normal, it is further provided with the actual tightening means which fastens each screw member until reaching the appropriate value of the final tightening amount. It is desirable to. In this case, since abnormality of the fastening is found early, the fastening can be stopped before the sealing member or the like is broken.

본 발명에 의한 체결 장치는 복수의 나사 부재를 동시에 체결하는 체결 장치로서, 나사 부재에 끼워 맞춰지게 될 렌치부가 선단에 각각 설치되어 있는 복수의 회전축과, 각 회전축을 개별적으로 구동하는 구동 수단과, 각 나사 부재마다 체결량 및 체결 토크를 검출하여 이 검출치에 기초하여 구동 수단을 제어하는 제어 수단으로 이루어지며, 제어 수단은 소정의 체결량 범위내에서 각 나사 부재의 체결 토크가 규정치에 달했을 때에 구동을 정지시키는 구동 정지 수단과, 구동 정지시에 각 나사 부재 사이에서 그 체결량의 차가 규정 범위내에 있는 경우에 그 체결을 정상이라고 판정하는 판정 수단을 구비한다.The fastening device according to the present invention is a fastening device for fastening a plurality of screw members at the same time, a plurality of rotary shafts each provided at the distal end of the wrench portion to be fitted to the screw member, drive means for driving each rotary shaft individually; Control means for detecting the tightening amount and the tightening torque for each screw member and control the driving means based on the detected value, the control means is to drive when the tightening torque of each screw member reaches a prescribed value within a predetermined tightening amount range Drive stopping means for stopping and determining means for determining that the fastening is normal when the difference in the fastening amount between the respective screw members is within the prescribed range at the time of stopping the drive.

본 발명의 체결 장치에 의하면, 소정의 체결량 범위내에서 각 나사 부재의 체결 토크가 규정치에 달했을 때에 체결을 종료함으로써, 각 나사 부재마다의 체결이 절대 레벨로 적정한 것임을 보증하며, 또, 각 나사 부재 사이에서 그 체결량의 차가 규정 범위내에 속하는지의 여부를 판정함으로써, 각 나사 부재 사이에서 한쪽에만 편중된 조임이 일어나지 않는 것을 보증하며, 절대 레벨이 규정 범위내에 있으며 또한 한쪽에만 편중된 조임이 없을 때에만, 체결이 정상으로 행해진 것으로 간주하여 복수의 나사 부재를 동시에 체결할 수 있다. 따라서, 조금씩 순차적으로 나사 부재를 회전시킨다는 번거로운 작업을 없애고 또한 한쪽에만 편중된 조임을 방지하여, 각 나사 부재를 적정한 체결 토크로 체결할 수 있다.According to the fastening device of the present invention, when the fastening torque of each screw member reaches a prescribed value within the predetermined fastening amount range, the fastening is terminated to ensure that the fastening to each screw member is appropriate at an absolute level. By determining whether the difference between the tightening amounts is within the specified range, it is ensured that the tightening biased only on one side between each screw member does not occur, and when the absolute level is within the prescribed range and there is no bias biased on only one side However, it is assumed that the fastening is normally performed, and a plurality of screw members can be fastened at the same time. Therefore, it is possible to eliminate the troublesome work of gradually rotating the screw members little by little, and to prevent the tightening biased on only one side, and to fasten each screw member with an appropriate fastening torque.

상기의 체결 토크 규정치는, 최종 체결 토크의 적정치보다도 작은 값으로 되어 있고, 제어 수단은 체결이 정상으로 판정되었을 때에 각 나사 부재를 최종 체결 토크의 적정치에 달할 때까지 체결하는 실제 조임 수단을 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 체결의 이상이 조기에 발견되기 때문에, 밀봉 부재 등이 파손하기 전에 체결을 중지할 수 있다.The above-mentioned tightening torque prescribed value is a value smaller than the proper value of the final tightening torque, and the control means uses an actual tightening means for tightening each screw member until the proper value of the final tightening torque is reached when the tightening is judged to be normal. It is preferable to further provide. In this case, since abnormality of the fastening is found early, the fastening can be stopped before the sealing member or the like is broken.

제어 수단은 어느 하나의 나사 부재에 대해 소정의 하한 체결량에 달하기 전에 체결 토크가 규정치를 초과했을 때, 체결을 정지하여 체결 이상을 표시하는 토크 과대 이상 표시 수단을 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 제어 수단은 어느 하나의 나사 부재에 대해 소정의 상한 체결량에 달하더라도 체결 토크가 규정치에 달하지 않을 때, 체결을 정지하여 체결 이상을 표시하는 토크 과소 이상 표시 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 체결량에 대하여 토크가 지나치게 클 때와 그리고 체결량에 대하여 토크가 지나치게 작은 때 모두에 대해 체결 이상이 표시되기 때문에 이것에 의해 체결을 중지하면 된다.It is preferable that the control means further comprises an excessive torque abnormality display means for stopping the fastening and displaying the abnormality of fastening when the fastening torque exceeds a prescribed value before reaching a predetermined lower limit fastening amount with respect to any of the screw members. Further, it is preferable that the control means is provided with a torque under or over display means for stopping the fastening and displaying the fastening abnormality when the fastening torque does not reach the prescribed value even if the predetermined fastening amount is reached for any one screw member. In such a case, since abnormality is displayed for both when the torque is too large for the tightening amount and when the torque is too small for the tightening amount, the tightening may be stopped by this.

구동 수단은 각 회전축을 개별적으로 구동하는 모터를 구비하고 있으며, 각 모터의 구동축의 선단에는 평기어가 장치되며, 각 회전축의 기단에는 평기어에 맞물리는 피니언이 장착될 수 있다. 이 경우에, 평기어는 조인트를 통해 모터의 구동축의 선단에 장착되며, 조인트와 모터의 구동축과의 사이에는 평기어가 모터의 구동축에 대하여 축선 둘레로 약간 회전할 수 있도록 틈새가 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 복수의 나사 부재에 동시에 렌치부를 끼워 맞출 때, 렌치부를 회전시킴으로서, 끼워 맞춤 작업이 용이해진다. 회전축 구동 수단으로서는 하나의 모터가 바람직한데, 회전축의 전부를 구동하거나 또는 정지시키는 것이 가능해지도록 모터와 각 회전축을 각각 클러치를 통해 연결할 수 있다.The drive means is provided with a motor for driving each of the rotary shafts individually, the spur gear is provided at the front end of the drive shaft of each motor, the pinion which is engaged with the spur gear can be mounted at the base end of each rotary shaft. In this case, the spur gear is mounted to the tip of the drive shaft of the motor via the joint, and it is preferable that there is a gap between the joint and the drive shaft of the motor so that the spur gear can rotate slightly around the axis with respect to the drive shaft of the motor. . In this case, the fitting operation becomes easy by rotating the wrench section when fitting the wrench section simultaneously to the plurality of screw members. One motor is preferable as the rotation shaft driving means, and the motor and each of the rotation shafts can be respectively connected through the clutch so as to be able to drive or stop all of the rotation shafts.

회전축은, 예컨대 2개 또는 4개가 될 수 있다. 2개일 경우는 대각선 위치에 있는 2개의 볼트를 동시에 체결할 수 있으며, 4개인 경우는 4코너에 배치된 4개의 볼트를 동시에 체결할 수 있다.The axis of rotation may, for example, be two or four. In case of two, two bolts in diagonal position can be tightened at the same time, and in case of four, four bolts arranged in four corners can be tightened at the same time.

렌치부의 선단은, 육각 구멍 부착 볼트용에는 육각 기둥 모양으로 되고, 육각 너트나 육각 볼트용에는 내부에 육각 기둥면을 갖는 소켓형으로 된다.The tip of the wrench portion has a hexagonal column shape for the hexagon socket head bolt, and a socket type having a hexagonal column surface inside for the hexagon nut and the hexagon bolt.

렌치부는 축방향에 이동 자유롭게 회전축으로 결합되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 복수의 나사 부재에 동시에 렌치부를 끼워 맞출 때, 렌치부를 축방향으로 이동시킴으로써, 끼워 맞춤 작업이 보다 용이해진다.It is preferable that the wrench unit is coupled to the rotating shaft freely in the axial direction. In this case, the fitting operation becomes easier by moving the wrench portion in the axial direction when fitting the wrench portion to the plurality of screw members at the same time.

체결 장치에는, 렌치부를 회전축에 대하여 선단방향으로 이동시키는 방향으로 가압하는 압축 코일 스프링이 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 렌치부가 회전하여 나사 부재가 비틀려 삽입될 때, 나사 부재가 선단방향으로 이동함에 따라, 압축 코일 스프링이 신장하여 렌치부가 선단방향으로 이동하기 때문에, 본체를 선단 방향으로 누르지 않더라도 체결 작업을 행할 수 있다.Preferably, the fastening device is provided with a compression coil spring that presses the wrench portion in the direction in which the wrench portion is moved in the distal direction with respect to the rotating shaft. In this case, when the screw member is rotated and the screw member is twisted and inserted, as the screw member moves in the tip direction, the compression coil spring is extended so that the wrench part moves in the tip direction, so even if the main body is not pressed in the tip direction, it is fastened. Work can be done.

나사 부재 체결량으로서는, 나사 부재의 회전 각도나 변위량이 사용된다. 나사 부재의 회전 각도는 예컨대 인코더에 의해 결정될 수 있다. 나사 부재의 변위량은, 포텐쇼메이터(potentiometer), 소용돌이 전류 변위 센서, 레이저식 변위 센서 등에 의해 결정될 수 있다. 체결 토크는 예컨대 회전축에 변형 게이지를 접착하여, 회전축의 변형을 체결 토크 검출기에 의해 환산함으로써 구할 수 있다. 체결 토크는 자변형식(磁歪式) 토크 센서에 의해 결정될 수도 있다. 또한, 나사 부재의 체결량은, 모터의 회전수로부터 결정될 수도 있다. 또한, 체결 토크는 모터의 구동 전류가 체결 토크와 동일한 경향의 그래프가 되는 것을 이용하여, 모터의 구동 전류로부터 산출할 수도 있다.As the screw member fastening amount, the rotation angle and the displacement amount of the screw member are used. The angle of rotation of the screw member can be determined, for example, by the encoder. The displacement amount of the screw member can be determined by a potentiometer, a eddy current displacement sensor, a laser displacement sensor, or the like. The tightening torque can be obtained by, for example, attaching a strain gauge to the rotating shaft and converting the deformation of the rotating shaft into a fastening torque detector. The tightening torque may be determined by a variable torque sensor. In addition, the fastening amount of the screw member may be determined from the rotation speed of the motor. In addition, the fastening torque can also be calculated from the drive current of the motor by using the thing in which the drive current of the motor becomes a graph of the same tendency as the fastening torque.

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도 1은 본 발명에 의한 체결 장치를 나타내는 일부를 절결한 사시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The perspective view which cut out a part which shows the fastening apparatus which concerns on this invention.

도 2는 주요부의 확대 분해 사시도.2 is an enlarged exploded perspective view of a main part;

도 3은 좌우의 중앙에서의 종단면도.3 is a longitudinal cross-sectional view at the center of left and right.

도 4는 도 3의 4－4선에 따른 단면도.4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 3.

도 5는 본 발명에 의한 체결 장치를 이용하여 볼트 회전수 제어 방식으로 체결할 때의 메인 루틴의 흐름도.5 is a flow chart of the main routine when tightening the bolt rotation speed control method using the fastening device according to the present invention.

도 6은 동일 예비 체결 루틴의 흐름도.6 is a flowchart of the same preliminary tightening routine.

도 7은 동일 실질 체결 루틴의 흐름도.7 is a flowchart of the same real fastening routine.

도 8은 상기 볼트 회전수 제어 방식에 있어서의 전체 판정의 개략을 나타내는 볼트 회전수와 볼트 토크와의 그래프.8 is a graph of the bolt rotation speed and the bolt torque showing an outline of the overall determination in the bolt rotation speed control method.

도 9는 본 발명에 의한 체결 장치를 이용하여 볼트 체결 토크 제어 방식으로 체결할 때의 메인 루틴의 흐름도.9 is a flow chart of the main routine when tightening the bolt tightening torque control method using the fastening device according to the present invention.

도 10은 동일 예비 체결 루틴의 흐름도.10 is a flowchart of the same preliminary tightening routine.

도 11은 동일 실질 체결 루틴의 흐름도.11 is a flowchart of the same real fastening routine.

도 12는 상기 볼트 체결 토크 제어 방식에 있어서의 전체 판정의 개략을 나타내는 볼트 회전수와 볼트 토크와의 그래프.12 is a graph of the bolt rotation speed and the bolt torque showing an outline of the overall determination in the bolt tightening torque control method.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 체결 장치1: fastening device

2 : 본체2: body

3 : 모터3: motor

3a : 구동축3a: drive shaft

4 : 평기어4: spur gear

5 : 조인트5: joint

7 : 피니언7: pinion

8 : 렌치부8: wrench section

9 : 제어부9: control unit

17 : 원통부17: cylindrical part

19 : 압축 코일 스프링19: compression coil spring

22 : 볼트 유지부22: bolt holding part

41 : 가스 제어 장치41: gas control device

42 : 매스플로우 컨트롤러42: Massflow Controller

44 : 육각 구멍 부착 볼트44: hexagon socket head bolt

45 : 나사 구멍45: screw hole

본 발명의 양호한 실시예는, 이하 도면을 참조하여 설명될 것이다. 본 명세서에 있어서, 선단이란 체결을 행할 때에 나사 부재에 가까운 측을 말하며, 기단이란 이 역을 말하는 것으로 한다. 또한, 좌우에 관해서는 도 3을 기준으로 하여, 동일 도면의 지면 표면을 좌측, 지면 이면을 우측이라고 한다.Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present specification, the front end refers to the side close to the screw member when tightening, and the proximal end refers to this inverse. In addition, with respect to left and right, with reference to FIG. 3, the surface surface of the same figure is called left, and the surface back surface is called right.

도 1내지 도 4에는 본 발명의 체결 장치가 도시되어 있으며, 이 체결 장치(1)는, 도 1에 도시된 가스 제어 장치(41)에 있어서, 매스플로우 컨트롤러(42) 등을 장착하는 육각 구멍 부착 볼트(44) 등의 나사 부재를 체결하거나 풀 때에 사용된다. 매스플로우 컨트롤러(42)는 가스켓(43)을 이용한 밀봉 부분을 구비하며, 매스플로우 컨트롤러(42)의 양측의 플랜지부(42a)로 개방된 4개의 나사 구멍(45)에 각각 육각 구멍 부착 볼트(44)가 나사 고정되어 있다. 이 체결 장치(1)에 의하면, 4개의 볼트(44) 중 대각선 위치에 있는 2개의 볼트(44)를 동시에 체결하거나 풀 수 있다.1 to 4 show a fastening device of the present invention, and the fastening device 1 is a hexagonal hole for mounting a mass flow controller 42 or the like in the gas control device 41 shown in FIG. 1. It is used when fastening or loosening a screw member such as the attachment bolt 44. The massflow controller 42 has a sealing portion using a gasket 43, and each of the four threaded holes 45 that are opened by the flange portions 42a on both sides of the massflow controller 42 has hexagon socket head bolts ( 44) is screwed in. According to this fastening device 1, two bolts 44 at diagonal positions among the four bolts 44 can be fastened or loosened at the same time.

체결 장치(1)는, 본체(2)와, 본체(2) 내에 설치된 좌우의 모터(3)와, 각 모터(3)의 구동축(3a)의 선단에 각각의 조인트(5)를 통해 장착된 평기어(4)와, 평기어(4)에 맞물리는 피니언(7)을 각각 기단에 갖는 좌우의 회전축(6)과, 좌우의 회전축(6)의 선단에 설치된 좌우의 렌치부(8)와, 본체(2) 내에 설치되고 좌우의 모터(3)를 제어하는 제어부(9)를 구비하고 있다.The fastening device 1 is attached to the front end of the main body 2, the left and right motors 3 installed in the main body 2, and the drive shaft 3a of each motor 3 via the respective joints 5. Left and right rotary shafts 6 having the spur gear 4 and the pinion 7 engaged with the spur gears 4 at the proximal ends, and the left and right wrench portions 8 provided at the distal ends of the left and right rotary shafts 6, respectively. And a control unit 9 installed in the main body 2 to control the left and right motors 3.

본체(2)는 직방체형이고, 본체(2)의 기단측의 단벽(2a)에는, 손잡이(23), 커넥터(24), 정전·역전 전환 스위치(25) 및 온·오프용 버튼 스위치(26)가 설치된다.The main body 2 has a rectangular parallelepiped shape, and a handle 23, a connector 24, an electrostatic / reverse switching switch 25, and an on / off button switch 26 are provided on the end wall 2a of the proximal end of the main body 2. ) Is installed.

조인트(5)는 평기어(4)의 축 구멍에 삽입 고정되어 있는 축부(13)와, 이 축부(13)와 동축이고 또한 축부(13)의 기단부에 연결되어 모터(3)의 구동축(3a)이 느슨하게 끼워지게 될 원통부(14)로 이루어진다. 축부(13)는 평기어(4)를 관통하고 있으며, 그 선단부가 본체(2)의 선단측의 단벽(2b)에 회전 자유롭게 지지되어 있다. 원통부(14)의 외주벽에는 그 기단에서 선단 근처까지 연장하는 U자형의 홈(15) 2개가 마주보도록 설치되어 있다. 모터(3)의 구동축(3a)의 선단부에는 홈(15)의 측면 가장자리와 맞물려 모터(3)의 회전을 조인트(5)에 전달하는 지름방향으로 연장하는 평행핀(16)이 고정되어 있다. 홈(15)의 폭은 평행 핀(16)의 직경보다도 크게 이루어져 있고, 평기어(4)와 모터(3)의 구동축(3a) 사이에는 평기어(4)가 모터(3)의 구동축(3a)에 대하여 약간 공전할 수 있는 틈새가 형성되어 있다.The joint 5 has a shaft portion 13 inserted into and fixed to the shaft hole of the spur gear 4 and a drive shaft 3a of the motor 3 that is coaxial with the shaft portion 13 and connected to the base end of the shaft portion 13. ) Consists of a cylindrical portion 14 to be loosely fitted. The shaft part 13 penetrates the spur gear 4, and the front end part is rotatably supported by the end wall 2b of the front end side of the main body 2. As shown in FIG. On the outer circumferential wall of the cylindrical portion 14, two U-shaped grooves 15 extending from the base end to the vicinity of the tip end face each other. At the distal end of the drive shaft 3a of the motor 3, a parallel pin 16 is fixed, which is engaged with the side edge of the groove 15 and extends in the radial direction to transmit the rotation of the motor 3 to the joint 5. The width of the groove 15 is larger than the diameter of the parallel pin 16, and the spur gear 4 is a drive shaft 3a of the motor 3 between the spur gear 4 and the drive shaft 3a of the motor 3. There is a gap that can be slightly orbited about).

좌우의 회전축(6)은, 본체(2)의 선단측의 단벽(2b)을 관통하고 있으며, 그 기단부 근처가 본체(2)의 선단측의 단벽(2b)에 회전 자유롭게 지지되어 있다. 본체(2)의 선단측의 단벽(2b)에 연결되어, 좌우의 회전축(6)을 수납하는 베어링부(10)가 설치된다. 좌우의 회전축(6)의 선단에는 회전축(6)과 동축의 소경부(11)가 설치된다. 소경부(11)의 대부분은, 베어링부(10)보다 돌출되어 있으며, 소경부(11)의 선단부에 인접한 곳에는, 길이방향으로 연장하는 안내 홈(12) 2개가 마주보도록 설치되어 있다. 평기어(4)와 모터(3)의 구동축(3a) 사이에 틈새가 있기 때문에, 모터(3)의 구동축(3a)이 회전하기 시작하고 나서 회전축(6)이 회전하기 시작할 때까지는 약간이 격차가 있으며, 그 후, 회전축(6)은 모터(3)의 구동축(3a)의 회전에 따라 회전한다.The left and right rotating shafts 6 penetrate through the end wall 2b of the front end side of the main body 2, and the vicinity of the base end thereof is rotatably supported by the end wall 2b of the front end side of the main body 2. The bearing part 10 which is connected to the end wall 2b of the front end side of the main body 2, and accommodates the left-right rotation shaft 6 is provided. At the front-end | tip of the left and right rotation shaft 6, the small diameter part 11 coaxial with the rotation shaft 6 is provided. Most of the small diameter portion 11 protrudes from the bearing portion 10, and is provided so that two guide grooves 12 extending in the longitudinal direction face each other near the distal end of the small diameter portion 11. Since there is a gap between the spur gear 4 and the drive shaft 3a of the motor 3, there is a slight gap until the drive shaft 3a of the motor 3 starts to rotate and the rotation shaft 6 starts to rotate. Thereafter, the rotary shaft 6 rotates in accordance with the rotation of the drive shaft 3a of the motor 3.

렌치부(8)는, 회전축(6)의 소경부(11)의 선단측의 거의 반이 삽입된 원통부(17)와, 이것의 선단에 연결되고 또한 볼트(44)의 육각 구멍에 대응하는 단면 형상의 육각 기둥부(18)로 이루어진다. 원통부(17)의 기단부에는 원통부(17)의 다른 부분보다도 외경이 큰 대경부(17a)가 설치되어 있고, 이 대경부(17a)의 외주벽에는, 나사 구멍(20) 2가 마주보도록 설치되어 있다. 그리고, 이것들의 나사 구멍(20)과 회전축(6)의 소경부(11)의 2개의 안내 홈(12)이 각각 합쳐지고, 각 나사 구멍(20)에는, 단(段)부착 볼트(21)가 각각 나사 고정되어 있다. 단 부착 볼트(21)는 육각 구멍 부착 볼트의 선단부분이 절삭되고, 안내 홈(12)의 폭과 같은 직경의 단 원주부(21a)가 형성되어 있는 것으로, 단 원주부(2la)는 대경부(17a)의 내주면 보다 내측에 돌출하여 안내홈(12) 내에 삽입되어 있다. 이 단 부착 볼트(21)에 의해, 렌치부(8)는 안내 홈(12)의 길이만큼만 축방향으로 이동 자유롭게, 회전축(6)에 결합된다.The wrench part 8 is connected to the cylindrical part 17 in which almost half of the front end side of the small diameter part 11 of the rotating shaft 6 was inserted, and this end part, and corresponds to the hexagonal hole of the bolt 44. It consists of a hexagonal pillar part 18 of a cross-sectional shape. A large diameter portion 17a having a larger outer diameter than the other portion of the cylindrical portion 17 is provided at the proximal end of the cylindrical portion 17, and the screw holes 20 face the outer circumferential wall of the large diameter portion 17a. It is installed. And these screw holes 20 and the two guide grooves 12 of the small diameter part 11 of the rotating shaft 6 are respectively joined, and each screw hole 20 is equipped with the stepped bolt 21. Are screwed respectively. The end attaching bolt 21 is formed by cutting the tip end of the hexagon socket head bolt and cutting the end circumferential portion 21a having the same diameter as the width of the guide groove 12. The end circumferential portion 2la has a large diameter portion. It protrudes inward from the inner circumferential surface of 17a and is inserted into the guide groove 12. By this end attachment bolt 21, the wrench portion 8 is coupled to the rotation shaft 6 freely in the axial direction only by the length of the guide groove 12.

원통부(17)에는, 압축 코일 스프링(19)이 끼워 넣어져 있다. 압축 코일 스프링(19)은, 회전축(6)의 소경부(11)의 선단과 렌치부(8)의 육각 기둥부(18)의 기단에 의해서 끼워져 있으며, 육각 기둥부(18)를 회전축(6) 에 대하여 선단방향으로 이동시키는 방향으로 가압하고 있다.The compression coil spring 19 is fitted in the cylindrical part 17. The compression coil spring 19 is fitted by the distal end of the small diameter portion 11 of the rotary shaft 6 and the proximal end of the hexagonal pillar portion 18 of the wrench portion 8, and the hexagonal pillar portion 18 is rotated by the rotary shaft 6. ) Is pressurized in the direction to move in the tip direction.

렌치부(8)의 육각 기둥부(18)에는, 3개의 판스프링(22a)으로 이루어진 볼트 유지부(22)가 설치되어 있다. 각 판스프링(22a)은 그 길이의 중간 정도보다 앞부분이 외향으로 절곡되어 있으며, 그 기단부가 육각 기둥부(18)의 측면에 하나씩 걸러 납땜되어 있다. 각 판스프링(22a)의 선단부는 육각 기둥부(18)의 선단보다도 돌출되어 있으며, 3개의 판스프링(22a)의 선단부에 의해 육각 구멍 부착 볼트(44)의 헤드부가 유지될 수 있다.The bolt holding part 22 which consists of three leaf springs 22a is provided in the hexagonal column part 18 of the wrench part 8. As shown in FIG. Each of the leaf springs 22a is bent outwardly ahead of the middle of its length, and its proximal ends are soldered to the side of the hexagonal column 18 one by one. The tip end of each leaf spring 22a protrudes from the tip of the hexagonal column portion 18, and the head of the hexagonal socket head bolt 44 can be held by the tip ends of the three leaf springs 22a.

제어부(9)는 마이크로 컴퓨터 등으로 이루어지고, 각 볼트(44) 마다의 체결이 절대 레벨로 적정한지의 여부를 판정하는 동시에, 각 볼트(44) 사이에서 한쪽에만 편중된 조임이 일어나지 않는지의 상대 레벨의 판정도 행하면서 각 모터(3)를 제어한다.The control unit 9 is made of a microcomputer or the like, determines whether the fastening of each bolt 44 is appropriate at an absolute level, and at the same time, the relative of whether the tightening biased only on one side between the bolts 44 does not occur. Each motor 3 is controlled while the level is also determined.

이 때, 각 볼트(44) 마다의 체결이 적정한지의 여부를 판정하기 위해서는, 각 볼트(44)의 체결 토크가 규정치에 달하고 있는지의 여부를 판정하고, 볼트(44) 사이에서 한쪽에만 편중된 조임이 일어나지 않은지를 판정하기 위해서는 각 볼트(44)의 체결 토크가 규정치에 달했을 때에, 각 볼트(44) 사이에서 그 체결량의 차가 규정 범위내에 있는지의 여부를 판정하여도 된다. 반대로, 각 볼트(44)마다의 체결이 적정한지 어떤지를 판정하기 위해서는 각 볼트(44)의 체결량이 규정치에 달하고 있는지의 여부를 판정하여, 볼트(44) 사이에서 한쪽에만 편중된 조임이 일어나고 있지 않은지를 판정하기 위해서는 각 볼트(44)의 체결량이 규정치에 달했을 때에, 볼트(44) 사이에서 그 체결 토크의 차가 규정 범위내에 있는지의 여부를 판정하여도 좋다.At this time, in order to determine whether the fastening for each bolt 44 is appropriate, it is determined whether the fastening torque of each bolt 44 has reached the prescribed value, and it is biased only on one side between the bolts 44. In order to determine whether tightening has not occurred, when the tightening torque of each bolt 44 reaches the prescribed value, it may be determined whether the difference in the tightening amount between the bolts 44 is within the prescribed range. On the contrary, in order to determine whether the tightening of each bolt 44 is appropriate, it is determined whether the tightening amount of each bolt 44 has reached the prescribed value, and the tightening which is biased only on one side between the bolts 44 is occurring. In order to determine whether or not the fastening amount of each bolt 44 reaches a prescribed value, it may be determined whether or not the difference in the fastening torque between the bolts 44 is within a prescribed range.

나사 부재 체결량으로서는, 볼트(44)의 회전 각도나 볼트(44)의 변위량이 사용된다. 볼트(44)의 회전 각도는 예컨대 인코더에 의해 결정될 수 있다. 볼트(44)의 회전 각도를 회전축(6)의 회전 각도로부터 구하는 것도 물론 가능하다. 회전 각도의 검출은, 포텐쇼메이터를 사용하여 아날로그 신호를 각도로 환산함으로써 행할 수도 있다. 볼트(44)의 변위량은 볼트(44)와 매스플로우 컨트롤러(42) 간의 거리를 포텐쇼메이터, 소용돌이 전류 변위 센서, 레이저식 변위 센서 등에 의해 측정함으로써 결정될 수 있다.As the screw member fastening amount, the rotation angle of the bolt 44 and the displacement amount of the bolt 44 are used. The angle of rotation of the bolt 44 can be determined by the encoder, for example. It is of course also possible to obtain the rotation angle of the bolt 44 from the rotation angle of the rotation shaft 6. The rotation angle can also be detected by converting an analog signal into an angle using a potentiometer. The displacement amount of the bolt 44 can be determined by measuring the distance between the bolt 44 and the massflow controller 42 by a potentiometer, a vortex current displacement sensor, a laser displacement sensor, or the like.

체결 토크는, 회전축(6)에 변형 게이지를 붙이고, 회전축(6)의 변형을 체결 토크 검출기에 의해 환산함으로써 얻어지게 된다. 체결 토크는 자변형식 토크 센서에 의해 결정될 수도 있다. 또한, 모터(3)의 구동전류가 체결 토크와 같은 경향의 그래프가 되는 것을 이용하여, 체결 토크를 모터(3)의 구동 전류로부터 산출할 수도 있다.The tightening torque is obtained by attaching a strain gauge to the rotating shaft 6 and converting the deformation of the rotating shaft 6 by the fastening torque detector. The tightening torque may be determined by a magnetic torque sensor. In addition, the fastening torque can also be calculated from the drive current of the motor 3 by using what becomes the graph of the tendency same as the fastening torque of the drive current of the motor 3.

상기 체결 장치(1)에 있어서, 평기어(4)는 모터(3)의 구동축(3a) 에 대하여 약간 회전할 수 있기 때문에, 모터(3)의 구동축(3a)이 정지하고 있을 때에는, 좌우의 렌치부(8)를 틈새만큼만 손으로 회전시킬 수 있으며, 또한, 렌치부(8)를 압축 코일 스프링(19)에 저항하여 기단측으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 이미 체결되어 있는 좌우의 볼트(44)의 육각 구멍에 좌우의 렌치부(8)의 육각 기둥부(18)를 각각 끼워 맞출 때, 각 육각구멍과 각 육각 기둥부(18)가 정확히 일치하지 않을 경우에는, 좌우의 렌치부(8)를 압축 코일 스프링(19)에 반발하게 손으로 기단측으로 이동시키는 동시에, 육각 기둥부(18)를 약간 돌림으로써, 좌우의 볼트(44)에 좌우의 렌치부(8)의 육각 기둥부(18)를 각각 동시에 끼워 맞출 수 있다.In the fastening device 1, since the spur gear 4 can rotate slightly with respect to the drive shaft 3a of the motor 3, when the drive shaft 3a of the motor 3 is stopped, the spur gear 4 The wrench portion 8 can be rotated by hand only by a gap, and the wrench portion 8 can be moved to the proximal side against the compression coil spring 19. Therefore, when the hexagonal pillar portions 18 of the left and right wrench portions 8 are respectively fitted to the hexagonal holes of the bolts 44 on the left and right sides, the hexagonal holes and the hexagonal pillar portions 18 coincide exactly. If not, the left and right wrench portions 8 are moved to the proximal side by hand against the compression coil spring 19, and the hexagonal pillar portions 18 are slightly turned to rotate the left and right bolts 44 to the left and right. The hexagonal pillars 18 of the wrench 8 can be fitted at the same time.

이 체결 장치를 이용하여 육각 구멍 부착 볼트(44) 2개를 동시에 체결하기 위해서는 다음과 같이 조작한다.In order to fasten two hexagon socket head bolts 44 simultaneously using this fastening apparatus, it operates as follows.

우선, 각 볼트(44)의 육각 구멍에 좌우의 렌치부(8)의 육각 기둥부(18)를 각각 끼워 맞추는 동시에, 각 볼트(44)를 볼트 유지부(22)에 유지시킨다. 이어서, 손잡이(23)를 가지고, 각 볼트(44)를 나사 구멍(45)에 각각 맞춘다. 이 때, 본체(2)를 선단 방향으로 누르면, 압축 코일 스프링(19)이 줄어들어, 렌치부(8)의 기단이 베어링부(10)의 선단에 접촉한 곳에서 본체(2)가 정지한다. 이어서, 버튼 스위치(26)를 눌러 모터(3)를 회전시킨다. 그러면, 렌치부(8)가 회전하여 볼트(44)가 나사 구멍(45)에 나사 고정되어 있다. 이 때, 볼트(44)가 선단 방향으로 이동하는데 따라서, 압축 코일 스프링(19)이 연장하여 렌치부(8)가 선단 방향으로 이동하기 때문에, 본체(2)를 선단방향으로 누르지 않아도 좋다. 그리고, 각 볼트(44) 마다의 체결량에 대한 체결 토크가 규정 범위내에 있는지 어떤지의 절대 레벨 판정 뿐만 아니라, 각 볼트(44) 사이의 체결량의 차이와 그리고 각 볼트(44) 사이의 체결 토크의 차이가 각각 규정 범위내에 있는지 어떤지의 상대 레벨 판정도 행하고, 각 모터(3)가 구동되어 2개의 볼트(44)가 균등하게 또한 적정 토크로 체결된다.First, the hexagonal pillars 18 of the left and right wrench portions 8 are fitted into the hexagonal holes of the bolts 44, respectively, and the bolt holders 22 are held by the bolts 44. As shown in FIG. Next, with the handle 23, each bolt 44 is fitted to the screw hole 45, respectively. At this time, when the main body 2 is pushed in the front end direction, the compression coil spring 19 decreases, and the main body 2 stops where the base end of the wrench part 8 contacts the front end of the bearing part 10. Next, the button switch 26 is pressed to rotate the motor 3. Then, the wrench part 8 rotates and the bolt 44 is screwed to the screw hole 45. As shown in FIG. At this time, as the bolt 44 moves in the tip direction, the compression coil spring 19 extends and the wrench portion 8 moves in the tip direction, so that the main body 2 may not be pressed in the tip direction. And not only the absolute level determination of whether or not the tightening torque for each bolt 44 is within the prescribed range, but also the difference in the tightening torque between the bolts 44 and the tightening torque between the bolts 44. Relative level determination is also made as to whether or not each is within a prescribed range, and each motor 3 is driven so that the two bolts 44 are tightened evenly and at an appropriate torque.

또한, 이 체결 장치(1)를 이용하여 육각 구멍 부착 볼트(44)를 2개 동시에 떼어내기 위해서는, 전환 스위치(25)를 역전으로 전환하고 나서 다음과 같이 조작한다.In addition, in order to remove two hexagon socket head bolts 44 simultaneously using this fastening device 1, it operates as follows after switching the switch 25 to reverse.

우선, 각 볼트(44)의 육각 구멍에 좌우의 렌치부(8)의 육각 기둥부(18)를 각각 끼워 맞추는 동시에, 각 볼트(44)의 헤드부를 볼트 유지부(22)로 유지시킨다. 이 때, 볼트(44)의 육각 구멍에 렌치부(8)의 육각 기둥부(18)를 끼워 맞추기 위해서는, 렌치부(8)의 원통부(17)를 손으로 잡고 렌치부(8)를 압축 코일 스프링(19)에 반발하게 기단측으로 이동시키고 또한 필요에 따라서 축선 둘레로 회전시키면 된다. 또한, 본체(2)는 선단방향으로 꽉 누르는 것은 아니고, 렌치부(8)의 기단과 베어링부(10)의 선단 사이에 틈새가 남도록 한다. 이어서, 버튼 스위치(26)를 눌러 모터(3)를 회전시킨다. 그러면, 렌치부(8)가 회전하여 고정 나사(44)가 나사 구멍(45)으로 풀리게 된다. 이 때, 볼트(44)가 기단 방향으로 이동하는데 따라, 렌치부(8)가 기단 방향으로 이동하기 때문에, 본체(2)를 기단방향으로 누르지 않아도 된다. 모터(3)를 동시에 회전시킴으로써, 2개의 볼트(44)가, 각각 거의 같은 회전 각도씩 늦춰지고, 한쪽 볼트(44)나 가스켓(43)의 일부에 큰 힘이 걸리게될 염려가 없기 때문에, 볼트(44)나 가스켓(43)이 변형되어 재사용할 수 없게 될 염려가 없다.First, the hexagonal pillars 18 of the left and right wrench portions 8 are fitted into the hexagonal holes of the bolts 44, respectively, and the head portions of the bolts 44 are held by the bolt holder 22. As shown in FIG. At this time, in order to fit the hexagonal pillar portion 18 of the wrench portion 8 into the hexagonal hole of the bolt 44, the cylindrical portion 17 of the wrench portion 8 is held by hand and the wrench portion 8 is compressed. It is good to move to the base end side repulsively against the coil spring 19, and to rotate around an axial line as needed. In addition, the main body 2 is not pressed firmly in the distal direction, so that a gap is left between the base end of the wrench portion 8 and the distal end of the bearing portion 10. Next, the button switch 26 is pressed to rotate the motor 3. Then, the wrench part 8 rotates and the fixing screw 44 is loosened to the screw hole 45. At this time, as the bolt 44 moves in the base end direction, the wrench portion 8 moves in the base end direction, so that the main body 2 does not have to be pressed in the base end direction. By simultaneously rotating the motor 3, the two bolts 44 are slowed down by approximately the same rotation angle, respectively, and there is no fear that a large force will be applied to one of the bolts 44 and a part of the gasket 43. There is no fear that the 44 or gasket 43 will be deformed and unusable.

또, 체결 조작에 있어서, 미리, 각 볼트(44)를 나사 구멍(45)에 손으로 조이고, 그 후, 체결 장치(1)를 이용하여 체결하여도 된다. 이 때, 각 볼트(44)의 육각 구멍에 좌우의 렌치부(8)의 육각 기둥부(18)를 끼워 맞추기 위해서는, 렌치부(8)의 원통부(17)를 손으로 잡고 렌치부(8)를 압축 코일 스프링(19)에 반발하게 기단측으로 이동시키거나 또는 필요에 따라 회전시키면 된다. 이렇게 하여, 2개의 볼트(44)의 육각 구멍에 각각 렌치부(8)의 육각 기둥부(18)를 끼워 맞추고, 그리고 본체(2)를 선단 방향으로 누르고 나서, 버튼 스위치(26)를 눌러 모터(3)를 회전시킨다. 그러면, 상기의 체결 조작과 동일하게, 절대 레벨 판정 뿐만 아니라, 상대 레벨 판정도 행하고, 각 모터(3)가 구동되어, 2개의 볼트(44)가 균등하게 또한 적정 토크로 체결된다.Moreover, in a fastening operation, you may fasten each bolt 44 by the screw hole 45 by hand previously, and may fasten using the fastening device 1 after that. At this time, in order to fit the hexagonal pillar portions 18 of the right and left wrench portions 8 to the hexagonal holes of the respective bolts 44, the cylindrical portion 17 of the wrench portion 8 is held by hand and the wrench portion 8 ) May be moved to the proximal end in response to the compression coil spring 19 or may be rotated as necessary. In this way, the hexagonal pillar portions 18 of the wrench portions 8 are fitted into the hexagonal holes of the two bolts 44, and the main body 2 is pressed in the tip direction, and then the button switch 26 is pressed to press the motor. Rotate (3). Then, similarly to the above-mentioned fastening operation, not only the absolute level determination but also the relative level determination is performed, and each motor 3 is driven so that the two bolts 44 are tightened evenly and at an appropriate torque.

도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 제조용의 가스 제어 장치(41)에서는, 그 중간에 배치된 매스플로우 컨트롤러(42)를 교환할 경우, 인접 부품이 방해되어, 육각 렌치의 회전공간이 충분해지지 않고, 볼트(44)를 늦추거나 체결하는 작업이 매우 어렵지만, 이러한 체결 장치(1)를 사용함으로써, 본체(2)로부터 전방 부분이 들어가는 만큼의 공간만 있으면, 작업이 가능하고, 공간이 좁은 곳에서 볼트(44)를 늦추거나 체결하는 작업을 매우 편안하게 실행할 수 있다.As shown in FIG. 1, in the gas control device 41 for semiconductor manufacturing, when the mass flow controller 42 disposed in the middle thereof is replaced, adjacent parts are disturbed and the rotation space of the hexagon wrench is not sufficient. It is very difficult to slow down or fasten the bolt 44, but by using such a fastening device 1, as long as there is enough space for the front part to enter from the main body 2, the work is possible, The work of slowing or fastening the bolts 44 can be carried out very comfortably.

상기 체결 장치(1)는 2개의 볼트(44)를 동시에 체결하는 것이지만, 회전축(6), 렌치부(8) 및 모터(3)를 4조 사용함으로써, 4개의 볼트를 동시에 체결하는 4축 체결 장치로 간단히 변형시킬 수 있다. 이 4축 체결 장치를 이용하면, 4개의 볼트를 동시에 극히 편안하게 체결할 수 있다. 이 경우, 4개의 볼트에 관해서, 각 볼트마다의 체결을 절대 레벨로서 적정한지의 여부를 판정하는 동시에, 각 볼트 사이의 체결량의 차이 또는 체결 토크의 차이에 대해, 6대로의 조합의 전부가 규정 범위내에 있는지 어떤지를 판정하면서 체결을 행하게 된다. 또한, 상기 체결 장치(1)에 있어서, 육각 기둥부(18) 대신에, 내부에 육각 기둥면을 갖는 소켓을 이용함으로써, 육각 너트나 육각 볼트를 체결하도록 할 수 있다. 또한, 상기 실시예에서는, 모터(3)는 각 회전축(6)마다 설치되지만, 1개의 모터만 사용하여, 모터와 각 회전축을 각각 클러치를 통해 연결함으로써, 양쪽의 회전축을 동시에 구동할 수 있으며, 또한 어느 하나 한쪽을 정지시킬 수 있는 구성을 채택하여도 된다.The fastening device 1 is for fastening two bolts 44 simultaneously, but by using four sets of the rotary shaft 6, the wrench 8, and the motor 3, a four-axis fastening for fastening four bolts simultaneously. Simple modifications to the device are possible. By using this four-axis fastening device, four bolts can be tightened extremely comfortably at the same time. In this case, it is determined whether or not the tightening for each bolt is appropriate as an absolute level for the four bolts, and all six combinations are prescribed for the difference in the tightening amount or the tightening torque between the bolts. The tightening is performed while determining whether or not it is within the range. In addition, in the fastening device 1, a hexagon nut or a hexagon bolt can be fastened by using the socket which has a hexagon pillar surface inside instead of the hexagon pillar part 18. As shown in FIG. Further, in the above embodiment, the motor 3 is provided for each rotation shaft 6, but by using only one motor, by connecting the motor and each rotation shaft through the clutch, respectively, it is possible to drive both rotation shafts at the same time, Moreover, you may employ | adopt the structure which can stop either one.

도 5 내지 도 7에는, 본 발명의 체결 장치(1)를 이용하여 피체결 부재의 4코너에 배치된 4개의 볼트를 체결해 갈 때의 체결 방법의 제 1실시예(볼트 회전수 제어 방식)의 흐름도가 도시되어 있다. 도 8은 대각선 위치에 있는 2개의 볼트에 대하여, 각각 스프링 와셔를 사용하여 정상적인 체결을 행했을 때의 볼트 회전수와 볼트 토크와의 관계를 나타내고 있다.5 to 7 show a first embodiment of the fastening method when fastening four bolts arranged at four corners of the member to be fastened using the fastening device 1 of the present invention (bolt rotation speed control method). A flow diagram of is shown. Fig. 8 shows the relationship between the bolt rotation speed and the bolt torque when two bolts at diagonal positions are normally tightened using spring washers.

도 8에 의하면, 볼트가 회전하기 시작하고 나서 스프링 와셔에 접속할 때까지는 일정한 작은 토크로 체결되고, 볼트가 스프링 와셔에 접촉하고 나서 피체결부재의 표면(플랜지)에 밀착할 때까지는, 거의 같은 기울기로 토크가 증가해 간다. 볼트가 플랜지에 밀착하면, 토크의 기울기가 커지고, 이후 같은 기울기로 토크가 증가해 간다. 여기서, 볼트가 플랜지에 밀착했을 때의 적정 체결 토크는 10kgf·cm이고, 체결 종료 시점에서의 적정 체결 토크는 30kgf·cm 이다.According to Fig. 8, the bolt is tightened with a constant small torque until it starts to rotate and is connected to the spring washer, and almost the same inclination until the bolt contacts the spring washer and comes into close contact with the surface (flange) of the member to be fastened. Torque increases. When the bolt is in close contact with the flange, the inclination of the torque increases, and then the torque increases with the same inclination. Here, the appropriate tightening torque when the bolt is in close contact with the flange is 10 kgf · cm, and the proper tightening torque at the end of the tightening is 30 kgf · cm.

도 5에 기초하여, 우선, 이 볼트 회전수 제어 방식의 체결 방법의 메인 루틴에 관해서 설명한다.Based on FIG. 5, the main routine of the fastening method of this bolt rotation speed control system is demonstrated first.

우선, 마이크로 컴퓨터의 하드측의 초기 설정을 행하고, 각 파라미터, 보트 및 메모리를 설정한다(단계1). 여기서, 시작 키이를 온(ON)으로 하면(단계2), 4개의 볼트 중 대각선 위치에 있는 2개의 볼트의 예비 조임이 실시된다(단계3). 단계 3에 있어서는, 우선, 볼트 예비 조임 회전수 및 시작 포인트용 토크가 설정된다(단계4). 이 때, 시작 포인트 설정용 규정 토크로서, 볼트가 스프링 와셔에 접촉하여 체결 토크가 증가하기 시작하고 나서 바로 토크치가 선택되고, 볼트 예비 조임 규정 회전수는, 이 토크값이 되는 회전수를 기준으로 하여, 여기에서 볼트가 플랜지에 밀착할 때까지의 회전수로 된다(도 8 참조). 이어서, 후술하는 예비 조임 루틴에 기초하여, 대각 볼트가 적정하게 예비 조임되었는지의 여부를 판정한다(단계5).First, the initial setting of the hard side of the microcomputer is performed, and each parameter, boat, and memory are set (step 1). Here, when the start key is turned ON (step 2), preliminary tightening of two bolts at a diagonal position among the four bolts is performed (step 3). In step 3, first, the bolt pre-tightening speed and the torque for the starting point are set (step 4). At this time, as the specified torque for setting the starting point, the torque value is selected immediately after the bolt is in contact with the spring washer and the tightening torque starts to increase, and the bolt pretightening prescribed rotational speed is based on the rotational speed that becomes the torque value. Thus, the rotation speed is here until the bolt is in close contact with the flange (see FIG. 8). Next, based on the preliminary tightening routine mentioned later, it is determined whether the diagonal bolt was pretightened appropriately (step 5).

대각 볼트의 예비 조임이 OK이면, 일단 체결 장치(1)를 대각 볼트로부터 떼어내어, 역대각 볼트에 셋팅시킨다. 그리고, 시작 키이를 온으로 하면(단계6), 역대각 볼트의 예비 조임이 실시된다(단계7). 단계7은 단계3과 동일하고, 우선, 볼트 예비 조임 회전수 및 시작 포인트용 토크가 설정되고(단계8), 그 다음, 예비 조임 루틴에 기초하여, 역대각 볼트가 적절히 예비 조임되었는지의 여부를 판정한다(단계9). 이 때, 볼트 예비 조임 규정 회전수 및 시작 포인트용 규정 토크에 관해서는, 처음의 대각 볼트와 역대각 볼트의 체결 토크 곡선이 다르기 때문에, 실제의 체결 결과에 기초를 둔 역대각 볼트용의 값이 설정된다.If the pretightening of the diagonal bolts is OK, the fastening device 1 is detached from the diagonal bolts once and set to the reverse diagonal bolts. When the start key is turned on (step 6), pretightening of the reverse diagonal bolt is performed (step 7). Step 7 is the same as step 3, first of all, the bolt pre-tightening speed and the torque for the starting point are set (step 8), and then based on the pre-tightening routine, it is determined whether the reverse diagonal bolt has been properly pre-tightened. (Step 9). At this time, the tightening torque curves of the first diagonal bolt and the reverse diagonal bolt differ in terms of the preliminary tightening torque for the bolt and the starting point, so that the value for the reverse diagonal bolt based on the actual tightening result is different. Is set.

역대각 볼트의 예비 조임이 종료하면, 체결 장치(1)를 역대각 볼트로부터 떼어내어 대각 볼트에 셋팅시킨다. 그리고, 시작 키이를 온으로 하면(단계10), 후술하는 실제 조임 루틴에 기초하여 대각 볼트의 실제 조임이 실시된다(단계11). 또, 체결 장치(1)를 대각 볼트로부터 떼어내어, 역대각 볼트에 셋팅하여, 시작 키이를 온으로 하면(단계12), 실제 조임 루틴에 기초하여 대각 볼트의 실제 조임이 실시되며, 4개의 볼트에 대한 일련의 체결 작업이 완료된다(단계13). 또 별도의 4개의 볼트를 체결할 경우에는 단계2로 되돌아가 상기 단계를 반복한다.When pretightening of the counter diagonal bolt is complete | finished, the fastening apparatus 1 is removed from a counter diagonal bolt, and it sets to a diagonal bolt. When the start key is turned on (step 10), the actual tightening of the diagonal bolts is performed based on the actual tightening routine described later (step 11). In addition, when the fastening device 1 is removed from the diagonal bolts and set to the reverse diagonal bolts, and the start key is turned on (step 12), the actual tightening of the diagonal bolts is performed based on the actual tightening routine. A series of tightening operations for is completed (step 13). In case of tightening four additional bolts, the process returns to step 2 and repeats the above steps.

이러한 작업에 있어서, 볼트는 예비 조임시에는 고속으로, 그리고 실제 조임시에는 저속으로 회전된다. 예비 조임시에는 전반은 고속이고, 후반은 저속으로 하여도 좋다. 또한, 시작 포인트 설정용 규정 토크로서, 볼트가 스프링 와셔에 접촉하여 체결 토크가 증가하기 시작하고 나서 곧 토크값이 선택되고 있지만, 이것에 대신하여, 볼트가 나사 구멍에 걸렸을 때의 토크나, 볼트가 1 내지 2 나사산을 회전했을 때의 토크 등을 이용하여도 된다.In this operation, the bolt is rotated at high speed during pretightening and at low speed during actual tightening. In preliminary tightening, the first half may be high speed and the second half may be low speed. In addition, as a specified torque for starting point setting, the torque value is selected soon after the bolt is in contact with the spring washer and the tightening torque starts to increase, but instead the torque when the bolt is caught by the screw hole or the bolt You may use the torque etc. at the time of rotating 1 to 2 threads.

다음에, 도 6을 참조하여, 이 체결 방법의 예비 조임 루틴에 관해서 설명한다.Next, with reference to FIG. 6, the preliminary tightening routine of this fastening method is demonstrated.

우선, 볼트① 및 볼트②를 고속으로 회전시켜서 체결을 시작하는 동시에, 토크①, 토크②, 회전수① 및 회전수②의 플래그를 클리어한다(단계21). 토크① 및 토크②의 플래그는, 볼트① 및 볼트②가 시작 포인트 설정용 규정 토크 이상으로 되면 온된다. 또한, 회전수① 및 회전수②의 플래그는 볼트① 및 볼트②가 볼트 예비 조임 규정 회전수 이상으로 되면 온된다.First, the bolt ① and the bolt ② are rotated at high speed to start the fastening, and the flags of the torque ①, the torque ②, the rotational speed ① and the rotational speed ② are cleared (step 21). The flags of torque ① and torque ② turn on when the bolts ① and bolt ② become equal to or more than the specified torque for starting point setting. In addition, the flag of rotation speed (1) and rotation speed (2) turns on when the bolt (1) and the bolt (2) become more than the bolt pretightening prescribed rotation speed.

이어서, 토크①의 플래그가 온인지 아닌지를 판정한다(단계22). 토크①의 플래그가 온인 경우, 토크②의 플래그가 온인지 아닌지를 판정한다 (단계23). 여기서, 토크②의 플래그가 온이면, 볼트① 및 볼트②가 동시에 시작 포인트에 도달했다고 판정하여 단계30으로 진행한다. 단계22에 있어서 토크①의 플래그가 온이 아닌 경우는, 볼트①의 토크를 판독하여(단계27), 이것이 시작 포인트 설정용 규정 토크 이상인지를 판정한다(단계28). 단계28에 있어서, 볼트①의 토크가 시작 포인트 설정용 규정 토크 이상인 경우는, 토크①의 플래그를 온으로 하는 동시에, 볼트①의 체결을 정지하여(단계29) 단계23으로 진행한다. 단계28에 있어서, 볼트①의 토크가 시작 포인트 설정용 규정 토크 이상이 아닌 경우는, 그대로 단계23으로 진행한다. 단계23에 있어서, 토크②의 플래그가 온이 아닌 경우는, 볼트②의 토크를 판독하여(단계24), 이것이 시작 포인트 설정용 규정 토크 이상인지를 판정한다(단계25). 단계25에 있어서, 볼트②의 토크가 시작 포인트 설정용 규정 토크 이상인 경우는, 토크②의 플래그를 온으로 하는 동시에, 볼트②의 체결을 정지하여(단계26) 단계22로 진행한다. 단계25에 있어서, 볼트②의 토크가 시작 포인트 설정용 규정 토크 이상이 아닌 경우는 그대로 단계22로 진행한다.Next, it is determined whether or not the flag of torque ① is on (step 22). If the flag of torque ① is on, it is determined whether or not the flag of torque ② is on (step 23). Here, if the flag of torque ② is on, it is determined that bolt ① and bolt ② have reached the starting point at the same time, and the flow proceeds to step 30. If the flag of torque ① is not turned on in step 22, the torque of bolt ① is read (step 27), and it is determined whether this is equal to or more than the specified torque for starting point setting (step 28). In step 28, when the torque of the bolt ① is equal to or more than the specified torque for starting point setting, the flag of the torque ① is turned on, and the tightening of the bolt ① is stopped (step 29), and the procedure proceeds to step 23. In step 28, if the torque of the bolt ① is not more than the specified torque for starting point setting, the flow proceeds to step 23 as it is. In step 23, when the flag of torque ② is not on, the torque of bolt ② is read (step 24), and it is determined whether this is equal to or more than the specified torque for starting point setting (step 25). In step 25, when the torque of the bolt ② is equal to or more than the specified torque for starting point setting, the flag of the torque ② is turned on, and the tightening of the bolt ② is stopped (step 26), and the process proceeds to step 22. In step 25, when the torque of bolt ② is not more than the specified torque for starting point setting, it progresses to step 22 as it is.

상기의 단계22∼29에 있어서, 어느 한쪽의 볼트가 미리 규정 토크에 도달할 경우는, 그 볼트의 체결이 정지되고, 다른쪽의 볼트에 대해서는 규정 토크에 도달할 때까지 체결을 계속한다. 이렇게 해서, 양쪽의 볼트의 체결 토크가 규정 토크가 된 곳에서 단계30 이후의 볼트 회전수를 기준으로 하는 예비 조임으로 진행한다.In the above steps 22 to 29, when one of the bolts reaches the prescribed torque in advance, the fastening of the bolts is stopped, and the fastening is continued until the specified bolts reach the specified torque. In this way, the preliminary tightening based on the number of bolt rotations after step 30 is performed where the tightening torques of both bolts become the prescribed torque.

단계30 이후에서는, 우선, 회전수①의 플래그가 온인지 아닌지를 판정하여(단계30), 회전수①의 플래그가 온이 아닌 경우, 볼트①의 체결을 시작하는 동시에(단계31), 볼트①의 회전수를 판독하여(단계32), 이것이 볼트 예비 조임의 규정 회전수 이상인지를 판정한다(단계33). 볼트①이 규정 회전수 이상인 경우는 볼트① 쪽의 예비 조임은 정상으로 행해졌다고 판정하고, 회전수①의 플래그를 온으로 하는 동시에, 볼트①의 체결을 정지하여(단계34) 단계35로 진행한다. 단계35에 있어서, 회전수②의 플래그가 온이 아닌 경우, 볼트②의 체결을 시작하는 동시에(단계36), 볼트②의 회전수를 판독하여(단계37), 이것이 볼트 예비 조임의 규정 회전수 이상인지를 판정한다(단계38). 볼트②가 규정 회전수 이상인 경우는 볼트② 쪽의 예비 조임은 정상으로 행해졌다고 판정하여, 회전수②의 플래그를 온으로 하는 동시에, 볼트②의 체결을 정지하여(단계39) 단계30으로 진행한다. 단계35에 있어서, 회전수②의 플래그가 온인 경우, 볼트① 및 볼트②의 예비 조임 회전수의 절대 레벨은 규정 범위내에 도달했다고 판정된 것이 되고, 체결이 정상인지 어떤지의 판정에 들어간다. 즉, 우선, 토크 ①이 규정 범위내에 있는지 어떤지를 판정하여(단계40), 규정 범위내에 없으면 토크 이상을 표시하여(단계42), 수동 모드 루틴으로 전환한다(단계49). 토크①이 규정 범위내에 있으면, 토크②가 규정 범위내에 있는지 어떤지를 판정하여(단계41), 규정 범위내에 없으면 토크 이상을 표시하여(단계42), 수동 모드 루틴으로 전환한다(단계49). 토크①과 토크②가 함께 규정 범위내에 있으면, 토크①과 토크②를 비교하여(단계43), 토크①이 큰 경우에는 토크①에서 토크②를 뺀 토크의 차이 △T를 구하고(단계44), 토크①이 토크② 이하일 때는, 토크②에서 토크①을 뺀 토크의 차이 △T를 구한다(단계45). 그리고, 토크의 차이 △T가 규정 범위내인지 어떤지를 판정한다(단계46). 토크의 차이 △T가 규정 범위내이면, 체결이 OK로 판정되어 종료한다(단계47). 토크의 차이 △T가 규정 범위내에 있지 않으면, 한쪽에만 편중된 조임으로 판정하여, 한쪽에만 편중된 조임 에러를 표시하여(단계48), 수동 모드 루틴으로 전환한다(단계49).After step 30, first, it is judged whether or not the flag of rotational speed ① is on (step 30), and when the flag of rotational speed ① is not on, the tightening of the bolt ① starts (step 31), and the bolt① The number of revolutions is read (step 32), and it is determined whether this is equal to or more than the prescribed number of revolutions of the bolt pretightening (step 33). If the bolt q is above the prescribed number of revolutions, it is determined that preliminary tightening of the bolt q has been performed normally, the flag of the revolution q is turned on, and the tightening of the bolt q is stopped (step 34), and the process proceeds to step 35. . In step 35, if the flag of the rotational speed ② is not on, the tightening of the bolt ② is started (step 36), and the rotational speed of the bolt ② is read (step 37), which is the prescribed rotational speed of the bolt pretightening. It is determined whether or not it is abnormal (step 38). If the bolt ② is equal to or more than the prescribed number of revolutions, the pretightening of the bolt ② side is judged to be normal, and the flag of the revolution number ② is turned on, and the tightening of the bolt ② is stopped (step 39). . In step 35, when the flag of the rotational speed ② is on, it is determined that the absolute levels of the preliminary tightening rotational speeds of the bolts ① and the bolts ② have reached the prescribed range, and it is determined whether the tightening is normal. That is, first, it is determined whether or not the torque? Is within the prescribed range (step 40). If not, the torque abnormality is displayed (step 42), and the mode is switched to the manual mode routine (step 49). If the torque ① is within the prescribed range, it is determined whether the torque ② is within the prescribed range (step 41). If it is not within the prescribed range, the torque abnormality is displayed (step 42), and the mode is switched to the manual mode routine (step 49). If torque ① and torque ② are together within the prescribed range, compare torque ① and torque ② (step 43), and if torque ① is large, calculate the difference ΔT of torque minus torque ② from torque ① (step 44), When the torque ① is equal to or less than the torque ②, the difference DELTA T obtained by subtracting the torque ① from the torque ② is obtained (step 45). Then, it is judged whether or not the difference DELTA T is within the prescribed range (step 46). If the difference DELTA T in the torque is within the prescribed range, the tightening is determined to be OK and ends (step 47). If the difference DELTA T is not within the prescribed range, it is determined that the tightening is biased on only one side, and the tightening error biased on only one side is displayed (step 48), and the mode is switched to the manual mode routine (step 49).

상기의 단계30∼39에 있어서, 어느 한쪽의 볼트가 미리 규정 회전수에 도달할 경우는 그 볼트의 체결이 정지되고, 다른쪽의 볼트에 대해서는 규정 회전수에 도달할 때까지 체결을 계속한다. 이렇게 해서, 양쪽의 볼트의 회전수가 규정 회전수 이상으로 된 곳에서 단계40 이후의 판정이 실시된다.In the above steps 30 to 39, when any one of the bolts reaches the prescribed speed in advance, the fastening of the bolts is stopped, and the tightening is continued until the other bolts reach the specified speed. In this way, the determination after step 40 is performed where the rotation speed of both bolts became more than the prescribed rotation speed.

다음에, 도 7을 참조하여, 이 체결 방법의 실제 조임 루틴에 관해서 설명한다.Next, with reference to FIG. 7, the actual tightening routine of this fastening method is demonstrated.

우선, 볼트① 및 볼트②를 저속으로 회전시켜서 체결을 시작하여, 회전수① 및 회전수②의 플래그를 클리어한다(단계51). 회전수① 및 회전수②의 플래그는 볼트① 및 볼트②가 규정의 볼트 실제 조임 회전수 이상이 되면 온된다. 여기서, 볼트 실제 조임 회전수는 볼트 예비 조임 회전수를 기준으로 하여, 이제부터 볼트 최종 조임 회전수까지의 회전수로 된다. 그리고, 회전수①의 플래그가 온인지 아닌지를 판정한다(단계52). 단계52에 있어서 회전수①의 플래그가 온인 경우, 회전수②의 플래그가 온인지 어떤지를 판정한다(단계53). 단계53에 있어서 회전수②의 플래그가 온인 경우, 체결이 OK로 판정되어 종료한다.First, tightening is started by rotating the bolt ① and the bolt ② at a low speed, and the flags of the rotational speed ① and the rotational speed ② are cleared (step 51). The flag of the rotational speed ① and the rotational speed ② turns on when the bolt ① and the bolt ② become more than the specified bolt actual tightening rotational speed. Here, the actual bolt rotation speed is the rotation speed from now to the bolt final tightening speed on the basis of the bolt pretightening speed. Then, it is determined whether or not the flag of the rotational speed 1 is on (step 52). If the flag of the rotational speed ① is on in step 52, it is determined whether or not the flag of the rotational speed ② is on (step 53). If the flag of the rotational speed ② is on in step 53, the tightening is determined to be OK and ends.

단계52에 있어서 회전수①의 플래그가 온이 아닌 경우, 볼트①의 회전수①을 판독하여, 이것이 실제 조임 회전수 이상인지를 판정한다(단계58). 회전수①이 실제 조임 회전수 이상인 경우는 볼트① 쪽의 실제 조임은 정상으로 행해졌다고 판정하고, 볼트①의 체결을 정지하여(단계59), 회전수①의 플래그를 온으로 하며(단계60), 회전수②의 플래그가 온인지 아닌지를 판정하는 단계53으로 진행한다. 회전수①이 실제 조임 회전수 이상이 아닌 경우는, 볼트① 쪽의 체결을 계속하여, 회전수②의 플래그가 온인지 아닌지를 판정하는 단계53으로 진행한다. 단계53에 있어서, 회전수②의 플래그가 온이 아닌 경우는, 볼트②의 회전수②를 판독하고, 이것이 실제 조임 회전수 이상인지를 판정한다(단계55). 회전수②가 실제 조임 회전수 이상인 경우는 볼트② 쪽의 실제 조임은 정상으로 행해졌다고 판정하여, 볼트②의 체결을 정지하고(단계56), 회전수②의 플래그를 온으로 하여(단계57), 회전수①의 플래그가 온인지 아닌지를 판정하는 단계52로 되돌아간다. 이렇게 해서, 회전수① 및 회전수②의 플래그가 최종적으로는 양쪽 모두 온이 되고, 단계54로 진행하여 체결이 종료하게 된다.If the flag of the rotational speed ① is not on in step 52, the rotational speed ① of the bolt ① is read, and it is determined whether or not this is more than the actual tightening rotational speed (step 58). If the rotational speed ① is equal to or greater than the actual tightening rotation speed, it is determined that the actual tightening of the bolt ① side has been performed normally, and the tightening of the bolt ① is stopped (step 59), and the flag of the rotational speed ① is turned on (step 60). In step 53, it is determined whether the flag of the rotational speed ② is on or not. If the rotational speed ① is not equal to or more than the actual tightening rotational speed, the tightening of the bolt ① side is continued, and the flow advances to step 53 to determine whether the flag of the rotational speed ② is on or not. In step 53, when the flag of the rotational speed ② is not on, the rotational speed ② of the bolt ② is read, and it is determined whether or not this is more than the actual tightening rotational speed (step 55). If the rotational speed ② is equal to or greater than the actual tightening rotational speed, it is determined that the actual tightening of the bolt ② side has been performed normally, and the tightening of the bolt ② is stopped (step 56), and the flag of the rotational speed ② is turned on (step 57). The flow returns to step 52 in which it is determined whether or not the flag of the rotational speed 1 is on. In this way, the flags of the rotational speed ① and the rotational speed ② are both finally turned on, and the flow proceeds to step 54 to terminate the tightening.

이렇게 해서 2개의 볼트를 동시에 체결할 수 있는 체결 장치(1)를 이용하여, 4개의 볼트를 균등하게 또한 적정 토크로 체결할 수 있다.In this way, by using the fastening device 1 which can fasten two bolts simultaneously, four bolts can be fastened equally and with appropriate torque.

상기 실제 조임 루틴에 있어서는, 예비 조임 루틴으로 체결 토크가 규정 범위내에 있는지 어떤지를 판정하고 있기 때문에, 체결 토크가 규정 범위내에 있는지의 여부를 판정하는 것은 불필요하고, 그 만큼 프로그램을 간략화할 수 있다. 물론, 최종의 체결 토크가 규정 범위내에 있는지의 여부를 판정하도록 하여도 좋고, 실제 조임을 예비 조임 루틴과 완전히 동일하게 행하여도 좋다.In the actual tightening routine, since it is determined whether the tightening torque is within the prescribed range by the preliminary tightening routine, it is unnecessary to determine whether the tightening torque is within the prescribed range, and the program can be simplified as much. As a matter of course, it may be determined whether or not the final tightening torque is within a prescribed range, or the actual tightening may be performed in exactly the same manner as the preliminary tightening routine.

도 9 내지 도 11에는, 상기 체결 장치(1)를 이용하여 피체결부재의 4코너에 배치된 4개의 볼트를 체결할 때의 체결 방법의 다른 실시예(볼트 체결 토크 제어 방식)의 흐름도가 도시되어 있다. 도 12는 도 8에 나타낸 볼트 회전수와 볼트 토크와의 관계의 그래프로서, 종축 및 횡축의 눈금을 이 체결 방법에 맞춰서 변경한 것이고, 볼트가 n회전했을 때에 플랜지에 밀착하여, 이 때의 적정 체결 토크(예비 조임 토크)는, 10kgf·cm인 것을 나타내고 있다.9 to 11 show a flowchart of another embodiment (bolt tightening torque control method) of a fastening method when fastening four bolts arranged at four corners of a member to be fastened using the fastening device 1. It is. Fig. 12 is a graph of the relationship between the bolt rotation speed and the bolt torque shown in Fig. 8, in which the scales of the vertical axis and the horizontal axis are changed in accordance with this fastening method, and the bolt is in close contact with the flange when n is rotated, and the appropriate value at this time is shown. Tightening torque (preliminary tightening torque) has shown that it is 10 kgf * cm.

도 9에 기초하여, 우선, 이 볼트 체결 토크 제어 방식의 체결 방법의 메인 루틴을 설명한다.Based on FIG. 9, the main routine of the fastening method of this bolt fastening torque control system is demonstrated first.

우선, 마이크로 컴퓨터의 하드측의 초기 설정을 행하고, 각 파라미터, 포트 및 메모리를 설정한다(단계1). 여기서, 시작 키이를 온으로 하면 (단계2), 4개의 볼트 중 대각선 위치에 있는 2개의 볼트의 예비 조임이 실시된다(단계3). 단계3에 있어서는, 우선, 볼트 규정 회전수 및 대각 볼트용 규정 토크가 설정된다(단계4). 이 때, 볼트 규정 회전수에 관해서는 볼트 1회전을 기준으로 하여 이것에 소정의 범위를 부가함으로써 수득되는 규정 회전수 상한과 규정 회전수 하한을 기준치로 한다. 규정 토크에 관해서는, 볼트가 꼭 1회전할 때의 체결 토크로 된다. 이어서, 후술하는 예비 조임 루틴에 기초하여, 볼트의 최초의 1회전에 대한 체결 토크가 규정 토크의 범위에 있는지 어떤지를 판정한다(단계5). 이 체결이 OK이면, 체결 토크가 예비 조임 토크(10kgf·cm)에 도달하고 있는지 어떤지를 판정한다(단계6). 체결 토크가 예비 조임 토크에 도달하고 있지 않은 경우는, 다음 볼트 규정회전수 및 대각 볼트용 규정 토크가 설정되어(단계7) 단계5로 진행한다. 여기서, 볼트 규정 회전수는 볼트 1회전을 기준으로 하여, 볼트의 각 회전수에 대응하여 각각 규정 토크가 설정되고, 볼트가 n회전이 될때까지, 단계5의 예비 루틴이 반복된다. 또, 볼트 규정 회전수는 예비 조임의 후반 부분에 있어서는 예컨대 반회전으로 변경하고, 판정의 빈도를 증가하여 정밀도 향상을 도모하도록 하여도 좋다. 예비 루틴에 있어서 이상이 없으면 체결 토크가 예비 조임 토크(10kgf·cm)에 도달하고, 단계3의 대각 볼트 예비 조임을 종료한다.First, the initial setting of the hard side of the microcomputer is performed, and each parameter, port, and memory are set (step 1). Here, when the start key is turned on (step 2), preliminary tightening of two bolts at a diagonal position among the four bolts is performed (step 3). In step 3, first, the specified bolt rotation speed and the specified torque for the diagonal bolt are set (step 4). At this time, the bolt-specific rotational speed is based on the specified rotational speed upper limit and the specified rotational speed lower limit obtained by adding a predetermined range to this based on one rotation of the bolt. Regarding the specified torque, it is the tightening torque when the bolt is rotated by one rotation. Next, based on the preliminary tightening routine described later, it is determined whether the tightening torque for the first one revolution of the bolt is in the range of the specified torque (step 5). If this tightening is OK, it is determined whether the tightening torque has reached the preliminary tightening torque (10 kgf · cm) (step 6). When the tightening torque does not reach the preliminary tightening torque, the next bolt prescribed rotational speed and the specified torque for the diagonal bolt are set (step 7), and the procedure proceeds to step 5. Here, the bolt-specific rotational speed is set on the basis of one rotation of the bolt, and the prescribed torque is set corresponding to each rotational speed of the bolt, and the preliminary routine of step 5 is repeated until the bolt is n-rotated. In addition, in the latter half part of preliminary tightening, the bolt prescribed | prescribed rotation speed may be changed to half rotation, for example, and the frequency of determination may be increased, and the precision may be improved. If there is no abnormality in the preliminary routine, the tightening torque reaches the preliminary tightening torque (10 kgf · cm), and the diagonal bolt pretightening of step 3 is finished.

여기서, 일단 체결 장치(1)를 대각 볼트로부터 떼어내어, 역대각 볼트에 셋팅한다. 그리고, 시작 키이를 온으로 하면(단계8), 역대각 볼트의 예비 조임이 실시된다(단계9). 단계9는 단계3과 같고, 볼트 규정 회전수 및 역대각 볼트용 규정 토크가 설정되며(단계10), 예비 조임 루틴으로 체결 토크가 규정 토크의 범위에 있는지 어떤지를 판정하여(단계11), 이 체결이 OK 이면 체결 토크가 예비 조임 토크(10kgf·cm)에 도달하고 있는지 어떤지를 판정하고(단계12), 체결 토크가 예비 조임 토크에 도달하고 있지 않은 경우는, 다음 볼트 규정 회전수 및 역대각 볼트용 규정 토크가 설정되며(단계13), 단계11의 예비 조임 루틴으로 진행하여, 예비 조임 루틴에 있어서 이상이 없으면 체결 토크가 예비 조임 토크(10kgf·cm)에 도달하여, 단계9의 역대각 볼트 예비 조임을 종료한다. 단계10 및 13에 있어서의 규정 토크에 관해서는 처음의 대각 볼트와 역대각 볼트로 체결의 토크 곡선이 다르기 때문에, 실제의 체결 결과에 기초를 둔 역대각 볼트용 규정 토크가 별도 설정된다.Here, the fastening device 1 is once removed from the diagonal bolt and set to the reverse diagonal bolt. When the start key is turned on (step 8), pretightening of the reverse diagonal bolt is performed (step 9). Step 9 is the same as step 3, in which the prescribed bolt speed and the prescribed torque for the counter diagonal bolt are set (step 10), and a pretightening routine determines whether the tightening torque is within the specified torque range (step 11). If the tightening is OK, it is determined whether the tightening torque has reached the preliminary tightening torque (10 kgf · cm) (step 12), and if the tightening torque has not reached the preliminary tightening torque, the next bolt prescribed rotational speed and reverse diagonal angle The prescribed torque for the bolt is set (step 13), the process proceeds to the preliminary tightening routine of step 11, and if there is no abnormality in the preliminary tightening routine, the tightening torque reaches the preliminary tightening torque (10 kgf · cm), and the reverse diagonal of step 9 End the bolt pretightening. Regarding the prescribed torques in steps 10 and 13, since the torque curves of tightening with the first diagonal bolt and the reverse diagonal bolt are different, the prescribed torque for the reverse diagonal bolt is set separately based on the actual tightening result.

역대각 볼트의 예비 조임이 종료되면, 체결 장치(1)를 역대각 볼트로부터 떼어내어, 대각 볼트에 셋팅한다. 그리고, 시작 키이를 온으로 하면(단계14), 후술하는 실제 조임 루틴에 기초하여 대각 볼트의 실제 조임이 실시된다(단계15). 단계15에 있어서, 대각 볼트를 실제 조임 토크(30kgf·cm)까지 체결한다. 여기서, 체결 장치(1)를 대각 볼트로부터 떼어내어, 역대각 볼트에 셋팅한다. 그리고, 시작 키이를 온으로 하면(단계16), 실제 조임 루틴에 기초하여 역대각 볼트의 실제 조임이 실시되어, 역대각 볼트가 실제 조임 토크(30kgf·cm)까지 체결되며, 4개의 볼트에 대한 일련의 체결 작업이 완료된다(단계17). 또 별도의 4개의 볼트를 체결할 경우에는 단계2로 되돌아가 상기 단계를 반복한다.When pretightening of the counter diagonal bolt is complete | finished, the fastening apparatus 1 is removed from a counter diagonal bolt, and it sets to a diagonal bolt. When the start key is turned on (step 14), the diagonal bolt is actually tightened based on the actual tightening routine described later (step 15). In step 15, the diagonal bolt is tightened to the actual tightening torque (30 kgf · cm). Here, the fastening device 1 is removed from the diagonal bolt and set to the reverse diagonal bolt. Then, when the start key is turned on (step 16), the actual tightening of the reverse diagonal bolt is performed based on the actual tightening routine, and the reverse diagonal bolt is tightened to the actual tightening torque (30 kgf · cm), and the A series of tightening operations is completed (step 17). In case of tightening four additional bolts, the process returns to step 2 and repeats the above steps.

상기에 있어서, 볼트는 예비 조임시에는 고속으로, 실제 조임시에는 저속으로 회전된다. 예비 조임시에는 전반은 고속, 후반은 저속으로 하여도 좋다.In the above, the bolt is rotated at high speed during pretightening and at low speed during actual tightening. In preliminary tightening, the first half may be high speed and the second half may be low speed.

다음에, 도 10을 참조하여, 이 체결 방법의 예비 조임 루틴에 관해서 설명한다.Next, with reference to FIG. 10, the preliminary tightening routine of this fastening method is demonstrated.

우선, 볼트① 및 볼트②를 고속으로 회전시켜서 체결을 시작하는 동시에, 토크① 및 토크②의 플래그를 클리어한다(단계21). 토크① 및 토크②의 플래그는, 볼트① 및 볼트②가 규정 회전수에 대응하는 체결 토크 이상으로 되면 온된다. 이어서, 토크①의 플래그가 온인지 아닌지를 판정한다(단계22). 토크①의 플래그가 온인 경우, 토크②의 플래그가 온인지 아닌지를 판정한다(단계23).First, the bolt ① and the bolt ② are rotated at high speed to start the fastening, and the flags of the torque ① and the torque ② are cleared (step 21). The flags of torque ① and torque ② turn on when the bolt ① and the bolt ② become equal to or greater than the tightening torque corresponding to the prescribed rotational speed. Next, it is determined whether or not the flag of torque ① is on (step 22). If the flag of torque ① is on, it is determined whether or not the flag of torque ② is on (step 23).

여기서, 토크②의 플래그가 온이면, 볼트① 및 볼트②의 체결 토크의 절대 레벨은, 규정 범위내에 있다고 판정된 것이 되고, 상대 레벨의 판정으로 이행한다. 즉, 볼트①의 회전수①과 볼트②의 회전수②와의 크기를 비교하여(단계24), 회전수①이 큰 경우에는 회전수①에서 회전수②를 뺀 볼트 회전수의 차이 △P를 구하며(단계25), 회전수①이 회전수② 이하일 때는, 회전수②에서 회전수①을 뺀 볼트 회전수의 차이 △P를 구한다(단계26). 그리고, 이 볼트 회전수의 차이 △P가 규정 범위내인지 어떤지를 판정한다(단계27). 볼트 회전수의 차이 △P가 규정 범위내이면, 체결이 OK로 판정되어 종료한다(단계42). 단계27에 있어서, 볼트 회전수의 차이 △P가 규정 범위내에 있지 않으면, 한쪽에만 편중된 조임으로 판정하여, 한쪽에만 편중된 조임 에러를 표시하여(단계43), 수동 모드 루틴으로 전환한다(단계44).Here, if the flag of torque ② is on, it is determined that the absolute levels of the tightening torques of the bolts ① and the bolts ② are within a prescribed range, and the process proceeds to the determination of the relative level. That is, by comparing the magnitude of the rotational speed ① of the bolt ① and the rotational speed ② of the bolt ② (step 24), if the rotational speed ① is large, calculate the difference △ P of the bolt rotational minus the rotational speed ② (Step 25) When the rotational speed ① is below the rotational speed ②, the difference (DELTA) P of the bolt rotational speed which subtracted the rotational speed ① from the rotational speed ② is calculated | required (step 26). Then, it is determined whether or not the difference DELTA P of the bolt rotational speeds is within a prescribed range (step 27). If the difference DELTA P of the bolt rotational speed is within the prescribed range, the tightening is determined as OK and ends (step 42). In step 27, if the difference? P of the bolt rotation speed is not within the prescribed range, it is determined that the tightening is biased on only one side, and the tightening error biased on one side is displayed (step 43), and the mode is switched to the manual mode routine (step 44).

단계22에 있어서, 토크①의 플래그가 온이 아닌 경우는, 회전수①을 판독하여, 이것이 규정 회전수 하한 이상인지를 판정한다(단계35). 단계35에 있어서, 회전수①이 규정 회전수 하한 이상인 경우 또한, 회전수①이 볼트 규정 회전수 상한 이하인지를 판정한다(단계36). 단계36에 있어서 회전수①이 규정 회전수 상한 이하인 경우는 볼트①의 토크①을 판독하여(단계37), 이것이 규정 토크 이상인지를 판정한다(단계38). 토크①이 규정 토크이상인 경우는, 볼트① 쪽의 체결은 정상으로 행해졌다고 판정하고, 볼트①의 체결을 정지하며(단계39), 토크①의 플래그를 온으로 하고(단계40), 토크②의 플래그가 온인지 아닌지를 판정하는 단계23으로 진행한다. 단계38에 있어서, 토크①이 규정 토크 이상이 아닌 경우는, 볼트①의 체결을 계속하면서, 토크②의 플래그가 온인지 아닌지를 판정하는 단계23으로 진행한다. 단계35에 있어서, 회전수①이 규정 회전수 하한 이상이 아닌 경우는 토크①을 판독하고, 이것이 규정 토크 이하인지를 판정한다(단계41). 그리고, 토크①이 규정 토크 이하인 경우에는 볼트①의 체결을 계속하면서, 토크②의 플래그가 온인지 아닌지를 판정하는 단계23으로 진행한다. 단계41에 있어서, 토크①이 규정 토크 이하가 아닌 경우는, 회전수①이 규정 회전수 하한에 도달하기 이전에 토크①이 규정 토크에 도달한 것으로, 토크 이상을 표시하여(단계44), 수동 모드 루틴으로 전환한다(단계45).In step 22, when the flag of torque ① is not on, the rotational speed ① is read and it is determined whether or not this is more than the specified rotational speed lower limit (step 35). In step 35, when the rotational speed ① is equal to or greater than the prescribed rotational speed lower limit, it is further determined whether the rotational speed ① is equal to or less than the upper limit of the bolt prescribed rotational speed (step 36). If the rotational speed ① is equal to or less than the specified rotational speed upper limit in step 36, the torque ① of the bolt ① is read (step 37), and it is determined whether or not this is the specified torque or more (step 38). If the torque ① is equal to or greater than the specified torque, it is determined that the tightening of the bolt ① is performed normally, the tightening of the bolt ① is stopped (step 39), the flag of the torque ① is turned on (step 40), and the torque ② Proceeds to step 23 to determine whether the flag is on or not. In step 38, if the torque ① is not equal to or greater than the specified torque, the process proceeds to step 23 in which it is determined whether the flag of the torque ② is on while continuing the tightening of the bolt ①. In step 35, when the rotational speed ① is not more than the prescribed rotational speed lower limit, the torque 1 is read and it is determined whether this is below the specified torque (step 41). If the torque q is less than or equal to the prescribed torque, the process proceeds to step 23 in which it is determined whether or not the flag of the torque q is on while continuing the tightening of the bolt q. In step 41, if the torque q is not less than or equal to the prescribed torque, the torque q has reached the prescribed torque before the rotation speed q reaches the lower limit of the prescribed revolution speed, and the torque abnormality is displayed (step 44). Switch to the mode routine (step 45).

단계23에 있어서, 토크②의 플래그가 온이 아닌 경우는, 회전수②를 판독하여, 볼트①에 대한 단계35∼41과 동일한 작업을 행한다. 즉, 회전수②가 규정 회전수 하한 이상인지를 판정하여(단계28), 회전수②가 규정 회전수 하한 이상인 경우는, 또, 회전수②가 규정 회전수 상한 이하인지를 판정한다(단계29). 단계29에 있어서 회전수②가 규정 회전수 상한 이하인 경우는, 볼트②의 토크②를 판독하고(단계30), 이것이 규정 토크 이상인지를 판정한다(단계31). 토크②가 규정 토크 이상인 경우는, 볼트② 쪽의 체결은 정상으로 행해졌다고 판정하고, 볼트②의 체결을 정지하며(단계32), 토크②의 플래그를 온으로 하여(단계33), 토크①의 플래그가 온인지 아닌지를 판정하는 단계22로 되돌아간다. 단계31에 있어서, 토크②가 규정 토크 이상이 아닌 경우는 볼트①의 체결을 계속하면서, 토크①의 플래그가 온인지 아닌지를 판정하는 단계22로 되돌아간다. 단계28에 있어서, 회전수②가 규정 회전수 하한 이상이 아닌 경우는, 토크②를 판독하고, 이것이 규정 토크 이하인지를 판정한다(단계34). 그리고, 토크②가 규정 토크 이하인 경우에는, 토크①의 플래그가 온인지를 판정하는 단계22로 되돌아간다. 단계34에 있어서, 토크②가 규정 토크 이하가 아닌 경우는, 회전수②가 볼트 규정 회전수 하한에 도달하기 이전에, 토크②가 규정 토크에 도달한 것으로, 토크 이상을 표시하며(단계44), 수동 모드 루틴으로 전환한다(단계45).In step 23, when the flag of torque ② is not on, the rotational speed ② is read and the same operation as that of steps 35 to 41 for the bolt ① is performed. That is, it is determined whether the rotational speed ② is equal to or more than the prescribed rotational speed lower limit (step 28), and when the rotational speed ② is equal to or more than the prescribed rotational speed lower limit, it is further determined whether the rotational speed ② is equal to or less than the prescribed rotational speed upper limit (step 29 ). If the rotational speed ② is less than or equal to the specified rotational speed limit in step 29, the torque ② of the bolt ② is read (step 30), and it is determined whether or not it is equal to or more than the prescribed torque (step 31). When the torque ② is greater than or equal to the prescribed torque, it is determined that the tightening of the bolt ② is performed normally, the tightening of the bolt ② is stopped (step 32), the flag of the torque ② is turned on (step 33), and Return to step 22 for determining whether the flag is on or not. In step 31, if the torque ② is not equal to or more than the specified torque, the process returns to step 22 in which it is determined whether the flag of the torque ① is ON while continuing the tightening of the bolt ①. In step 28, when the rotational speed ② is not more than the prescribed rotational speed lower limit, the torque ② is read, and it is determined whether or not this is the prescribed torque or less (step 34). When torque ② is equal to or less than the specified torque, the process returns to step 22 in which it is determined whether the flag of torque ① is on. In step 34, when the torque ② is not equal to or less than the prescribed torque, the torque ② reaches the prescribed torque before the rotational speed ② reaches the lower limit of the specified bolt speed, thereby displaying the torque abnormality (step 44). , Switch to the manual mode routine (step 45).

토크① 및 토크②가 이상이 아닌 경우는, 최종적으로 토크① 및 토크②의 플래그가 양쪽 모두 온이 되어, 단계24의 회전수①과 회전수②와의 크기를 비교하는 상대 레벨 판정 단계로 진행하게 된다.If the torque ① and torque ② are not abnormal, finally the flags of torque ① and torque ② are both turned on, and proceed to the relative level determination step of comparing the magnitude of the rotational speed ① and the rotational speed ② in step 24. do.

상기 예비 조임 루틴에 있어서, 예컨대 볼트①의 토크①이 미리 규정토크에 도달한 경우, 볼트①의 체결이 정지되고 볼트②만이 체결된다. 따라서, 볼트①이 과도하게 체결되지 않는다. 그리고, 토크②가 규정 토크에 도달하지 않는 동안에, 볼트②의 회전수②가 규정 회전수 상한을 초과했을 때에는 한쪽에만 편중된 조임으로 판정된다. 또한, 볼트②의 회전수②가 규정 회전수 상한으로 도달하기 이전에, 토크②가 규정 토크에 도달했다고 하여도, 볼트②의 회전수②가 볼트①의 회전수①에 비하여 지나치게 커진 경우는, 단계27에서 한쪽에만 편중된 조임으로 판정된다. 또한, 볼트①②의 토크①②가 규정 토크에 도달한 경우에서도, 이 때의 회전수①②가 규정 회전수 하한에 도달하지 않은 경우는, 단계34 또는 41에 있어서 이상하다고 판정된다. 이것에 의해, 예컨대 밀봉 부분에 배치되어야 되는 가스켓에 넣는 것을 잊어버리는 것이 방지된다. 이렇게 하여, 규정 토크에 도달하는 동시에, 그 때의 회전수가 규정 범위내에 있는 경우만이, 적정 체결로 판정되어, 이것에 합치한 것이 다음 단계로 진행할 수 있다.In the preliminary tightening routine, for example, when the torque ① of the bolt ① reaches the prescribed torque in advance, the fastening of the bolt ① is stopped and only the bolt ② is fastened. Therefore, bolt ① is not excessively fastened. And while the torque ② does not reach the specified torque, when the rotational speed ② of the bolt ② exceeds the specified rotational speed upper limit, it is determined that the tightening is biased only on one side. In addition, even if the torque ② reaches the prescribed torque before the rotational speed ② of the bolt ② reaches the upper limit of the specified speed, when the rotational speed ② of the bolt ② becomes too large compared to the rotational speed ① of the bolt ①, In step 27, it is determined that the tightening is biased on only one side. Further, even when the torque ①② of the bolt ①② reaches the specified torque, if the rotational speed ①② at this time does not reach the lower limit of the specified rotation speed, it is determined as abnormal in step 34 or 41. This prevents, for example, forgetting to put in a gasket to be disposed in the sealing portion. In this way, only when the specified torque is reached and the rotational speed at that time is within the prescribed range, it is determined that the tightening is appropriate, and what coincides with this can proceed to the next step.

다음에, 도 11을 참조하여, 이 체결 방법의 실제 조임 루틴에 관해서 설명한다.Next, with reference to FIG. 11, the actual tightening routine of this fastening method is demonstrated.

우선, 볼트① 및 볼트②를 저속으로 회전시켜서 체결을 시작하고, 토크① 및 토크②의 플래그를 클리어한다(단계51). 토크① 및 토크②의 플래그는, 볼트① 및 볼트②가 규정의 최종 체결 토크 이상이 되면 온된다. 이어서, 토크①의 플래그가 온인지 아닌지를 판정한다(단계52). 단계52에 있어서 토크①의 플래그가 온인 경우, 토크②의 플래그가 온인지 아닌지를 판정한다(단계53). 단계53에 있어서 토크②의 플래그가 온인 경우, 체결이 OK로 판정되어 종료한다(단계54).First, tightening is started by rotating the bolt ① and the bolt ② at a low speed, and the flags of the torque ① and the torque ② are cleared (step 51). The flags of torque ① and torque ② turn on when the bolt ① and the bolt ② become equal to or more than the final tightening torque specified. Next, it is determined whether or not the flag of torque ① is on (step 52). If the flag of torque ① is on in step 52, it is determined whether or not the flag of torque ② is on (step 53). If the flag of torque ② is on in step 53, the tightening is determined to be OK and ends (step 54).

단계52에 있어서 토크①의 플래그가 온이 아닌 경우, 볼트①의 토크①을 판독하고(단계59), 이것이 최종 체결 토크 이상인지를 판정한다(단계60). 단계60에 있어서, 토크①이 최종 체결 토크 이상인 경우는 볼트① 쪽의 실제 조임은 정상으로 행해졌다고 판정하여, 볼트①의 체결을 정지하고(단계61), 토크①의 플래그를 온으로 하며(단계62), 토크②의 플래그가 온인지 아닌지를 판정하는 단계53으로 진행한다. 단계60에 있어서, 토크①이 최종 체결 토크 이상이 아닌 경우는 볼트① 쪽의 체결을 계속하여, 토크②의 플래그가 온인지 아닌지를 판정하는 단계53으로 진행한다. 단계53에 있어서, 토크②의 플래그가 온이 아닌 경우는 볼트②의 토크②를 판독하고(단계55), 이것이 최종 체결 토크 이상인지를 판정한다(단계56). 단계56에 있어서, 토크②가 최종 체결 토크 이상인 경우는 볼트② 쪽의 본 체결은 정상으로 행하여졌다고 판정하여, 볼트②의 체결을 정지하고(단계57), 토크②의 플래그를 온으로 하여(단계58), 토크①의 플래그가 온인지 아닌지를 판정하는 단계52로 되돌아간다. 단계56에 있어서, 토크②가 최종 체결 토크 이상이 아닌 경우는 볼트② 쪽의 체결을 계속하여, 토크①의 플래그가 온인지 아닌지를 판정하는 단계52로 되돌아간다. 이렇게 해서, 토크① 및 토크②의 플래그가 최종적으로는 양쪽 모두 온이 되어, 단계54로 진행하여 체결이 종료하게 된다.If the flag of torque ① is not on in step 52, torque ① of bolt ① is read (step 59), and it is determined whether or not this is equal to or more than the final tightening torque (step 60). In step 60, when the torque ① is equal to or greater than the final tightening torque, it is determined that the actual tightening of the bolt ① side is normally performed, and the tightening of the bolt ① is stopped (step 61), and the flag of the torque ① is turned on (step). 62), the process proceeds to step 53 where it is determined whether the flag of torque ② is on or not; In step 60, when the torque ① is not equal to or greater than the final tightening torque, the tightening of the bolt ① side is continued, and the process proceeds to step 53 in which it is determined whether the flag of the torque ② is on or not. In step 53, when the flag of torque ② is not on, the torque ② of bolt ② is read (step 55), and it is determined whether or not it is equal to or more than the final tightening torque (step 56). In step 56, when the torque ② is equal to or greater than the final tightening torque, it is determined that the main tightening on the bolt ② side is performed normally, and the tightening of the bolt ② is stopped (step 57), and the flag of the torque ② is turned on (step). 58. Return to step 52 for determining whether the flag of torque? Is on or not. In step 56, if the torque ② is not equal to or more than the final tightening torque, the tightening of the bolt ② side is continued, and the process returns to step 52 to determine whether the flag of the torque ① is on or not. In this way, the flags of torque ① and torque ② are both finally turned on, and the flow proceeds to step 54 to terminate the tightening.

상기 실제 조임 루틴에 있어서는, 예비 조임 루틴으로 규정 토크에 달하거나 또한 회전수가 규정 범위내에 있는 것만이 선별되기 때문에, 회전수가 규정 범위내에 있는지의 여부를 판정하는 것은 불필요하고, 그만큼 프로그램을 간략화할 수 있다. 물론, 최종 회전수가 규정 범위내에 있는지 어떤지를 판정하여도 되며, 실제 조임을 예비 조임 루틴과 완전히 동일하게 하여 행하여도 된다.In the above-mentioned actual tightening routine, since only the predetermined torque or the rotational speed are selected by the preliminary tightening routine, it is unnecessary to determine whether the rotational speed is within the prescribed range, and the program can be simplified accordingly. have. Of course, it may be determined whether or not the final rotational speed is within a prescribed range, or may be performed in the same manner as the actual tightening routine.

이렇게 하여, 이 체결 방법에서도 볼트 회전수 제어 방식의 체결 방법과 동일하고, 2개의 볼트를 동시에 체결할 수 있는 체결 장치(1)를 이용하여, 4개의 볼트를 균등하게 또한 적정 토크로 체결할 수 있다.In this way, this fastening method is the same as the fastening method of the bolt rotation control method, and by using the fastening device 1 which can fasten two bolts simultaneously, the four bolts can be fastened evenly and with an appropriate torque. have.

본 발명에 따른 볼트 체결 토크 제어 방식의 체결 방법은, 볼트 회전수 제어 방식의 체결 방법과 비교할 경우, 체결의 초기 단계에서 수회에 걸쳐서 체결이 적정한지의 여부를 판정하고 있기 때문에, 조기에 체결의 이상을 발견할 수 있으며, 볼트의 변형이나 피체결부재의 변형을 미연에 막을 수 있다는 효과를 갖고 있다.Since the fastening method of the bolt fastening torque control method according to the present invention determines whether the fastening is appropriate for several times in the initial stage of fastening compared with the fastening method of the bolt rotation speed control method, An abnormality can be found and it has the effect of preventing the deformation of a bolt and the deformation of a fastened member in advance.

또, 상기 볼트 회전수 제어 방식 및 볼트 체결 토크 제어 방식 중 어느 하나의 체결 방법에 있어서도, 체결을 예비 조임과 실제 조임으로 나눠서 행하였지만, 실제 조임 루틴은 사용하지 않고, 도 6 또는 도 10의 흐름도에 도시된 예비 조임 루틴과 동일 단계에서 체결을 최종까지 행하여도 된다. 도 6 또는 도 10의 흐름도는 2개의 볼트를 체결할 경우에 관한 것이지만, 이것을 3개 체결용이나 4개 체결용으로 확장하는 것은 용이하고, 이 확장된 흐름도에 기초하여 3개 또는 4개 이상의 볼트를 동시에 체결하는 것도 가능해진다. 한편, 상기의 체결 장치(1)는, 2개의 볼트(44)를 동시에 체결하는 것이지만, 회전축(6), 렌치부(8) 및 모터(3)를 3조 또는 4조 이상 사용함으로써, 3개 또는 4개 이상의 볼트를 동시에 체결하는 다축의 체결 장치로 간단히 개조할 수 있다. 이 다축 체결 장치를 이용하면, 3개 또는 4개 이상의 볼트를 동시에 체결할 수 있다. 예컨대, 4축의 체결 장치를 이용하는 동시에, 4개의 볼트에 관해서 절대 레벨과 상대 레벨을 판정하면서 체결을 행하는 체결 방법을 이용함으로써, 4개의 볼트를 동시에 체결할 수 있다. 이 나사 부재 체결 방법에 의하면, 예비 조임의 단계를 생략하고, 최종 체결 토크에 달할때까지 단숨에 체결하는 것도 가능해지며 체결 작업이 간단히 된다. 한편, 상기에서 상세히 도시한 바와 같이, 2개의 볼트를 동시에 체결할 수 있는 체결 장치(1)를 이용하도록 하면, 장치 및 그 제어용 프로그램이 4개 체결용의 나사 부재 체결 방법의 경우에 비하여, 간략화할 수 있다는 이점을 갖고 있다.In addition, in any one of the above-described bolt rotation speed control method and the bolt tightening torque control method, although the tightening was performed by dividing the tightening into the pretightening and the actual tightening, the flowchart of Fig. 6 or 10 is not used. The tightening may be performed to the end in the same step as the preliminary tightening routine shown in FIG. Although the flowchart of FIG. 6 or FIG. 10 relates to the case of fastening two bolts, it is easy to extend this to three fastenings or four fastenings, and three or four or more bolts based on this expanded flowchart. It is also possible to tighten at the same time. On the other hand, the above-mentioned fastening device 1 is to fasten two bolts 44 at the same time, but by using three or four or more sets of the rotary shaft 6, the wrench section 8 and the motor 3, three Alternatively, it can be easily retrofitted into a multi-axis fastening device for fastening four or more bolts simultaneously. By using this multi-axis fastening device, three or four or more bolts can be fastened simultaneously. For example, four bolts can be tightened at the same time by using a four-axis fastening device and by using a fastening method in which the four bolts are fastened while determining an absolute level and a relative level. According to this screw member fastening method, it is possible to omit the step of pretightening and to fasten it until the final fastening torque is reached, and the fastening work is simplified. On the other hand, as shown in detail above, when the fastening device 1 capable of fastening two bolts at the same time is used, the device and its control program can be simplified compared with the case of the fastening method of the screw member for four fastening. It has the advantage of being able to.

Claims (10)

복수의 나사 부재를 동시에 체결하는 체결 장치로서, 나사 부재에 끼워 맞춰지게될 렌치부가 선단에 각각 설치되어 있는 복수의 회전축과, 각 회전축을 개별적으로 구동하는 구동 수단과, 각 나사 부재마다 체결량 및 체결 토크를 검출하여 이 검출치에 기초하여 상기 구동 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하며,A fastening device for simultaneously fastening a plurality of screw members, comprising: a plurality of rotary shafts each provided at a distal end of a wrench portion to be fitted to the screw member, drive means for individually driving the respective rotary shafts, and an amount of fastening and fastening for each screw member Control means for detecting torque and controlling the drive means based on the detected value, 상기 제어 수단은 체결 토크가 규정치에 달할 때를 기준으로 하는 각 나사 부재의 체결량이 규정치에 달했을 때에 구동을 정지시키는 구동 정지 수단과, 그리고 구동 정지시에 각 나사 부재의 체결 토크가 규정 범위에 속하고 각 나사 부재 사이에서 그 체결 토크의 차가 규정 범위에 속할 경우에 그 체결을 정상이라고 판정하는 판정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 체결 장치.The control means includes driving stop means for stopping the drive when the tightening amount of each screw member on the basis of when the tightening torque reaches the prescribed value, and the tightening torque of each screw member at the driving stop falls within the prescribed range. And determining means for determining that the fastening is normal when the difference in the fastening torque between the screw members falls within the prescribed range. 제 1 항에 있어서, 상기 체결량의 규정치는 최종 체결량의 적정치보다도 작은 값으로 되어 있고, 상기 제어 수단은 체결이 정상으로 판정되었을 때에 각 나사 부재를 최종 체결량의 적정치에 달할때까지 체결하는 실제 조임 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 체결 장치.The prescribed value of the tightening amount is smaller than the proper value of the final tightening amount, and the control means actually tightens each screw member until the proper value of the final tightening amount is reached when the tightening is determined to be normal. Fastening device, characterized in that it further comprises a tightening means. 복수의 나사 부재를 동시에 체결하는 체결 장치로서, 나사 부재에 끼워 맞춰지게 될 렌치부가 선단에 각각 설치되어 있는 복수의 회전축과, 각 회전축을 개별적으로 구동하는 구동 수단과, 각 나사 부재마다 체결량 및 체결 토크를 검출하여 이 검출치에 기초하여 상기 구동 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하며,A fastening device for simultaneously fastening a plurality of screw members, comprising: a plurality of rotary shafts each provided at a distal end of a wrench portion to be fitted to the screw member, drive means for individually driving the rotary shafts, and an amount of fastening and fastening for each screw member Control means for detecting torque and controlling the drive means based on the detected value, 상기 제어 수단은, 소정의 체결량 범위내에서 각 나사 부재의 체결 토크가 규정치에 달했을 때에 구동을 정지시키는 구동 정지 수단과, 구동 정지시에 각 나사 부재 사이에서 그 체결량의 차가 규정 범위내에 있는 경우에 그 체결을 정상이라고 판정하는 판정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 체결 장치.The control means includes a drive stop means for stopping driving when the tightening torque of each screw member reaches a prescribed value within a predetermined tightening amount range, and when the difference in the tightening amount is within a prescribed range between each screw member at the time of stopping the drive. And fastening means for determining that the fastening is normal. 제 3 항에 있어서, 상기 체결 토크의 규정치는 최종 체결 토크의 적정치보다도 작은 값으로 되어 있고, 상기 제어 수단은 체결이 정상으로 판정되었을 때에 각 나사 부재를 최종 체결 토크의 적정치에 달할때까지 체결하는 실제 조임 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 체결 장치.4. The prescribed value of the tightening torque is smaller than the proper value of the final tightening torque, and the control means until each screw member reaches the proper value of the final tightening torque when the tightening is determined to be normal. Fastening device, characterized in that it further comprises an actual fastening means for fastening. 제 3 항에 있어서, 상기 제어 수단이 어느 하나의 나사 부재에 대해 소정의 하한 체결량에 달하기 전에 체결 토크가 규정치를 초과했을 때, 체결을 정지하여 체결 이상을 표시하는 토크 과대 이상 표시 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 체결 장치.The torque excess abnormality display means of Claim 3 which stops a fastening and displays a fastening abnormality, when the fastening torque exceeds a predetermined value before the said control means reaches | attains a predetermined lower limit fastening amount with respect to any one screw member, is added. Fastening device comprising a. 제 5 항에 있어서, 상기 제어 수단이 어느 하나의 나사 부재에 대해 소정의 상한 체결량에 달하더라도 체결 토크가 규정치에 달하지 않을 때, 체결을 정지하여 체결 이상을 표시하는 토크 과소 이상 표시 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 체결 장치.6. The torque shortage abnormality display means according to claim 5, further comprising stopping torque to display a fastening abnormality when the fastening torque does not reach a prescribed value even if the control means reaches a predetermined upper limit fastening amount with respect to any of the screw members. Fastening device comprising a. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 수단은 각 회전축을 개별적으로 구동하는 모터를 구비하며, 각 모터의 구동축의 선단에는 평기어가 장치되고, 각 회전축의 기단에 평기어에 맞물리는 피니언이 장착되는 것을 특징으로 하는 체결 장치.7. The drive means according to any one of claims 1 to 6, wherein the drive means includes motors for driving each of the rotation shafts individually, and a spur gear is provided at the front end of the drive shaft of each motor, and the spur gear is provided at the base of each of the rotation shafts. Fastening device, characterized in that the engaging pinion is mounted. 제 7 항에 있어서, 상기 평기어는 조인트를 통해 모터의 구동축의 선단에 장착되며, 상기 조인트와 모터의 구동축과의 사이에는 평기어가 모터의 구동축에 대하여 축선 둘레로 회전할 수 있도록 틈새가 있는 것을 특징으로 하는 체결 장치.8. The spur gear of claim 7, wherein the spur gear is mounted to the distal end of the drive shaft of the motor via a joint, and a gap is provided between the joint and the drive shaft of the motor so that the spur gear can rotate about an axis with respect to the drive shaft of the motor. Fastening device, characterized in that. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌치부는 축방향으로 이동 자유롭게 회전축에 결합되는 것을 특징으로 하는 체결 장치.The fastening device according to any one of claims 1 to 6, wherein the wrench unit is coupled to the rotating shaft freely in the axial direction. 제 9 항에 있어서, 상기 렌치부를 회전축에 대하여 선단 방향으로 이동시키는 방향으로 가압하는 압축 코일 스프링이 설치되는 것을 특징으로 하는 체결 장치.10. The fastening device according to claim 9, wherein a compression coil spring is provided for urging the wrench portion in a direction in which the wrench portion is moved in a distal direction with respect to the rotating shaft.