JPH02232127A - Automatic thread fastening machine - Google Patents
Automatic thread fastening machineInfo
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- JPH02232127A JPH02232127A JP4894889A JP4894889A JPH02232127A JP H02232127 A JPH02232127 A JP H02232127A JP 4894889 A JP4894889 A JP 4894889A JP 4894889 A JP4894889 A JP 4894889A JP H02232127 A JPH02232127 A JP H02232127A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection mechanism
- bridge circuit
- torque detection
- supply source
- voltage supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、締付け時ドライバビットに加わる反力を検出
して締付(月〜ルクを検出する反力式のトルク検出機構
を備えた自動ねじ締め機に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is an automatic system equipped with a reaction-type torque detection mechanism that detects the reaction force applied to the driver bit during tightening (month to torque). Regarding screw tightening machines.
[従来技術]L6′[全明A・・#スしょうじ16謀月
月最近、部品を組立てる場合、締付けトルクの管理が厳
しく求められ、締付け時のトルクを検出してこれが所定
締付けトルク値に達すればモータを停止させるトルク制
御装置を備えた自動ねじ締め機が数多く使用ざれている
。この種自動ねじ締め1幾のトルク検出機構は、締付(
プ時にドライバビッl・に加わる反力を検出する歪み管
およびこの歪み管に貼付されかつブリッジ回路を構成す
る4個の歪みゲージでなる検出抵抗を備え、ブリッジ回
路の入力端に基準電圧を供給して、歪み管の歪み屯をブ
リッジ回路の出力端から電気量として検出するように構
成されている。また、このトルク検出機構では、重り等
を用いた静的キヤリプレーションを行い、零補正および
ゲイン補正をする増幅率を補正部で選択して増幅部で増
幅するようにしてブリッジ回路の出力端からトルクに正
確に対応する出力信号が得られるように構成されている
。さらに、このトルク検出機構では、歪みゲージの動作
不良、断線等が生じるので、その異常を検出する異常検
出回路が接続可能に構成されている。この異常検出回路
は、第5図に示すように前記ブリッジ回路の歪みゲージ
5bの1個とスイッチ5dを介して並列に接続ざれる基
準抵抗5Cを有しており、締付け開始時に無負荷状態で
かつブリッジ回路の入力端に基準電圧を供給した状態で
、スイッチ5dを作動させ、この時の出力端の出力信号
から歪みゲージ5bを含む検出系の異常が判断ざれてい
る。[Prior art] L6' [Zenmei A... Many automatic screwdrivers are in use that are equipped with a torque control device that stops the motor. The torque detection mechanism of this type of automatic screw tightening system is used for tightening (
It is equipped with a strain tube that detects the reaction force applied to the driver bit during operation, and a detection resistor consisting of four strain gauges attached to the strain tube and forming a bridge circuit, and supplies a reference voltage to the input terminal of the bridge circuit. The strain rate of the strain tube is then detected as an electrical quantity from the output end of the bridge circuit. In addition, this torque detection mechanism performs static calibration using a weight, etc., selects the amplification factor for zero correction and gain correction in the correction section, and amplifies it in the amplification section. The configuration is such that an output signal that accurately corresponds to the torque is obtained. Further, in this torque detection mechanism, malfunction of the strain gauge, disconnection, etc. may occur, so an abnormality detection circuit for detecting such abnormality is connectable. As shown in FIG. 5, this abnormality detection circuit has a reference resistor 5C connected in parallel with one of the strain gauges 5b of the bridge circuit via a switch 5d. In addition, the switch 5d is operated while the reference voltage is supplied to the input end of the bridge circuit, and an abnormality in the detection system including the strain gauge 5b is determined from the output signal at the output end at this time.
この種異常検出回路では、ブリッジ回路を採用している
関係で、ぞの出力端の出力電圧はフルスケールで0.5
…Vから3mV程度で、その入力端に加えられる入力電
圧に比べて非常に微小な電圧となっている。この微小電
圧を後段の増幅部に正確に送るためには、温度上昇によ
る抵抗変化分、伝送距離に応じた電圧降下分、外乱の影
響等を配慮する必要か生じているが、前記異常検出回路
ではこれらがまったく配慮ざれていない。そのため、1
》ブリッジ回路に使用ざれる4個の歪みゲージ5bは同
一ロツ]〜のほぼ同特性のものを使用することで、温度
変化による抵抗の増減があっても同じ割合で増減するよ
うにしているが、異なる温度特性の基準抵抗5Cを接続
することによりブリッジ回路の平衡状態が崩れる。This type of abnormality detection circuit uses a bridge circuit, so the output voltage at each output terminal is 0.5 at full scale.
...V to about 3 mV, which is a very small voltage compared to the input voltage applied to its input terminal. In order to accurately send this minute voltage to the subsequent amplifier section, it is necessary to take into account resistance changes due to temperature rise, voltage drops depending on the transmission distance, and the effects of disturbances, etc. These things are not taken into consideration at all. Therefore, 1
》The four strain gauges 5b used in the bridge circuit are from the same batch] and have almost the same characteristics, so that even if the resistance increases or decreases due to temperature changes, it increases or decreases at the same rate. By connecting reference resistors 5C having different temperature characteristics, the equilibrium state of the bridge circuit is disrupted.
2)スイッチ5dには接触抵抗があり、これが温度、使
用回数等により変化するばかりか、スイッチ5dの取付
方法、取付場所等によりスイッチ5dの両端部に温度不
平衡が生じ、これにより熱起電力が生じる。2) The switch 5d has contact resistance, and not only does this change depending on the temperature, number of times of use, etc., but also temperature imbalance occurs at both ends of the switch 5d depending on the mounting method and mounting location of the switch 5d, which causes thermoelectromotive force. occurs.
3)スイッチ5dを接続することによりブリッジ回路の
一部の配線が長くなり、その分抵抗が増加するばかりか
、外乱の影響も受け易くなる。また、入出力それぞれの
ツイストベア処理および静電シールド処理ができず、電
磁的にかつ静電的に強くできない。3) By connecting the switch 5d, a portion of the wiring in the bridge circuit becomes longer, which not only increases the resistance but also becomes more susceptible to external disturbances. In addition, twisted bare processing and electrostatic shielding processing for each input and output cannot be performed, and it cannot be made electromagnetically and electrostatically strong.
等の欠点が生じている。また、この異常検出回路では、
基準抵抗5C接続時のブリッジ回路の出力端に現れる変
化量により、歪みゲージ5bの動作不良を判断しようと
しているが、実際に負荷を加えない状態での判断となり
、歪みゲージ5bの動作時の不良を検出することは極め
て困難なものとなっている。また、ブリッジ回路側が異
常なのか、増幅部の異常なのかが判断でぎず、トルク検
出機構の全部を交換しなければならず、装置の修理コス
j・が高くなる。There are some disadvantages such as: Also, in this abnormality detection circuit,
An attempt is made to determine whether the strain gauge 5b is malfunctioning based on the amount of change that appears at the output end of the bridge circuit when the reference resistor 5C is connected, but the determination is made without actually applying any load, and the malfunction during the operation of the strain gauge 5b is determined. is extremely difficult to detect. Furthermore, it is not possible to determine whether the problem is in the bridge circuit or in the amplification section, and the entire torque detection mechanism must be replaced, which increases the cost of repairing the device.
等の欠点が生じている。There are some disadvantages such as:
本発明は、上記欠点の除去を目的とするもので、4個の
検出抵抗でなるセンザ部の異常はもとより、増幅部等セ
ンサ部以外のトルク検出機構の異常をも個別に検出でき
る自動ねじ締め機を提供しようとするものである。The present invention aims to eliminate the above-mentioned drawbacks, and is an automatic screw tightening system that can individually detect abnormalities in the torque detection mechanism other than the sensor part, such as the amplifier part, as well as abnormalities in the sensor part made up of four detection resistors. The aim is to provide an opportunity.
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成ずるため、胃降駆動源により昇降するド
ライバ台にモータの回転を受けて回転自在のドライバビ
ットが保持されている。前記ドライバ台にはドライバビ
ットに加わる反力を検出する歪み管およびこの歪み管に
貼付されかつブリッジ回路を構成する4個の検出抵抗が
取付【プられている。前記ブリッジ回路の入力端には、
第1基準電圧を供給する第1電圧供給源が接続され、歪
み管の歪み檄をブリッジ回路の出力端から得られる出力
信月として検出する1〜ルク検出機構が構成されており
、この1〜ルク倹出機構の出力信号は表示部で表示され
るように構成ざれている。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a driver bit that is rotatable under the rotation of a motor is held on a driver stand that is raised and lowered by a gastrointestinal drive source. A strain tube for detecting the reaction force applied to the driver bit and four detection resistors attached to the strain tube and forming a bridge circuit are attached to the driver stand. At the input end of the bridge circuit,
A first voltage supply source supplying a first reference voltage is connected, and a voltage detection mechanism is configured to detect the distortion of the strain tube as an output signal obtained from the output end of the bridge circuit. The output signal of the torque saving mechanism is configured to be displayed on the display section.
前記ブリッジ回路の入力端には、第1スイッチング部を
介して前記第1電圧供給源と並列に第2基準電圧を供給
する第2電圧供給源が接続されており、第1スイツヂン
グ部の作動により前記入力端に接続される電圧供給源を
第1電圧供給源から第2電圧供給源に切換えるように構
成されている。A second voltage supply source that supplies a second reference voltage in parallel with the first voltage supply source is connected to the input end of the bridge circuit via a first switching section, and when the first switching section operates, the second voltage supply source supplies a second reference voltage. The voltage supply source connected to the input terminal is configured to be switched from a first voltage supply source to a second voltage supply source.
前記第1スイッチング部を作動させる制御部は、締付け
完了を検出すると、モータ停止指令信号を送るとともに
、トルク検出機構の出力信号を記憶する一方、第1スイ
ツヂング部に切換指令信号を送ってブリッジ回路の入力
端に第2電圧供給源を接続し、この時の1〜ルク検出機
構の出力信号を検出して、前回の出力信号に対する変化
率を第」基準電圧と第2基準電圧との変化率と比較し、
これらが等しくない時、異常表示をするように構成され
ている。When the control unit that operates the first switching unit detects the completion of tightening, it sends a motor stop command signal, stores the output signal of the torque detection mechanism, and sends a switching command signal to the first switching unit to activate the bridge circuit. A second voltage supply source is connected to the input terminal of the 1 to 1 torque detection mechanism at this time, and the rate of change with respect to the previous output signal is determined as the rate of change between the reference voltage and the second reference voltage. compared to
It is configured to display an abnormality when these are not equal.
また、前記ブリッジ回路の出力信号は増幅部で増幅され
、トルクに正確に対応した値が11られるように構成さ
れてもよい。この場合、増幅部の入力端には第2スイッ
チング部を介して前記ブリッジ回路の出力端と並列に第
3基準電圧を供給する第3電圧供給源を接続する。この
第2スイッチング部の制御部は、前記第2スイッチング
部に切換指令信号を送って増幅部の入力蟻に第3電圧供
給源を接続するとともに前記トルク検出機構の出力信号
を検出し、これが第3基準電圧から得られる値としてあ
らかじめ設定された値をとる時、前記第2スイツヂング
部に復帰指令信号を送り、昇降駆動源およびモータを作
動させるように構成ざれている。Further, the output signal of the bridge circuit may be amplified by an amplification section, and the output signal may be configured to be 11 to a value that accurately corresponds to the torque. In this case, a third voltage supply source that supplies a third reference voltage is connected to the input end of the amplification section in parallel with the output end of the bridge circuit via a second switching section. The control unit of the second switching unit sends a switching command signal to the second switching unit to connect a third voltage supply source to the input terminal of the amplification unit, and detects the output signal of the torque detection mechanism. When a preset value is obtained as the value obtained from the third reference voltage, a return command signal is sent to the second switching section to operate the lifting drive source and the motor.
し作用]
上記自動ねじ締め機では、モータおよび昇降駆動源が作
動し、ドライバビットがねじをワークに締付けるに従っ
てその締付けトルクがドライバビットに加わる反力とな
り、これがトルク検出機構の歪み管の歪み量としてブリ
ッジ回路で検出される。この出力信号が増幅部を介して
トルク検出機構の出力信号として出力される。In the automatic screw tightening machine described above, the motor and lifting drive source operate, and as the driver bit tightens the screw onto the workpiece, the tightening torque becomes a reaction force applied to the driver bit, and this is the amount of strain in the strain tube of the torque detection mechanism. detected by the bridge circuit. This output signal is outputted as an output signal of the torque detection mechanism via the amplification section.
一方、適当な手段によって締付け完了が検出ざれると、
モータ停止指令信号が送られるとともに、この時の1〜
ルク検出機構の出力信号が記憶される。On the other hand, if the completion of tightening is not detected by an appropriate means,
At the same time as the motor stop command signal is sent, 1~
The output signal of the torque detection mechanism is stored.
前記モータが停止するまでの間に、第1スイッチング部
が作動して、ブリッジ回路の入力端に第2電圧供給源が
接続ざれ、検出抵抗に負荷が加わった状態で、ブリッジ
回路の出力が増幅部を介して検出される。この検出値と
前回の検出値とが比較ざれ、その変化率が第1基準電圧
と第2基準電圧との変化率に等しい場合、トルク検出機
構は正常と判断され、前回の検出値が表示部で表示され
る。Until the motor stops, the first switching section is activated, the second voltage supply source is connected to the input terminal of the bridge circuit, and the output of the bridge circuit is amplified with a load applied to the detection resistor. detected through the If this detected value and the previous detected value are not compared and the rate of change is equal to the rate of change between the first reference voltage and the second reference voltage, the torque detection mechanism is determined to be normal, and the previous detected value is displayed on the display. is displayed.
その後、昇降駆動源を上昇させて、次回の作業に備える
。After that, the lifting drive source is raised to prepare for the next work.
一方、前記変化率が第1基準電圧と第2基準電圧との変
化率と等しくない場合には、トルク検出機構の異常と判
断ざれ、表示部で異常表示がなされる。On the other hand, if the rate of change is not equal to the rate of change between the first reference voltage and the second reference voltage, it is determined that the torque detection mechanism is abnormal, and an abnormality is displayed on the display section.
また、前記増幅部の入力端に第3基準電圧を接続可能に
している場合には、第2スイッチング部に切換指令信号
が送られると、第2スイッチング部が作動して、ブリッ
ジ回路を遮断して増幅部の入力端に第3基準電圧を供給
し、この時のトルク検出機構の出力信号が検出ざれる。In addition, when a third reference voltage can be connected to the input terminal of the amplifying section, when a switching command signal is sent to the second switching section, the second switching section operates to cut off the bridge circuit. A third reference voltage is supplied to the input end of the amplification section, and the output signal of the torque detection mechanism at this time is detected.
この検出値が第3基準電圧印加時に増幅部から正常に出
力される値でなる設定値に等しい場合には、前記増幅部
以後の1〜ルク検出機構が正常と判断ざれ、前述の締付
け作業が行われる。また、前記検出値が設定値に達しな
いような場合には、増幅部以後のトルク検出機構が異常
と判断され、その異常表示がなされる。If this detected value is equal to the set value, which is the value that is normally output from the amplification section when the third reference voltage is applied, it is determined that the 1 to 1 torque detection mechanism after the amplification section is normal, and the above-mentioned tightening work is performed. It will be done. Further, if the detected value does not reach the set value, it is determined that the torque detection mechanism after the amplification section is abnormal, and the abnormality is displayed.
[実施例]
以下、実施例を図面に基づき説明する。第1図および第
2図において、1は自動ねじ締め機であり、モータ2お
よびこのモータ2の回転を連接軸3を介して受けて一体
に回転するドライバビット4を有している。このモータ
2は、トルク検出機構5の歪み管5aを介して昇隋駆動
源6の作動により昇降するドライバ台7に保持されてお
り、モータ2および昇降駆動源6が作動してドライバビ
ット4がねじ(図示ぜず)をワーク(図示せず)に締付
けると、その締付けトルクに応じてドライバビット4に
生じる反力が歪み管5aを回動させるように構成されて
いる。前記歪み管5aの外周には、ブリッジ回路を構成
するように4個の歪みグージ5bでなる検出抵抗が貼付
されている。この検出抵抗はすべて歪みゲージで構成ざ
れなくてもよい。[Example] Hereinafter, an example will be described based on the drawings. 1 and 2, reference numeral 1 denotes an automatic screw tightening machine, which has a motor 2 and a driver bit 4 that rotates integrally with the rotation of the motor 2 via a connecting shaft 3. This motor 2 is held on a driver stand 7 which is raised and lowered by the operation of an elevating drive source 6 via a strain tube 5a of a torque detection mechanism 5, and when the motor 2 and elevating drive source 6 are operated, the driver bit 4 is When a screw (not shown) is tightened to a workpiece (not shown), a reaction force generated in the driver bit 4 according to the tightening torque rotates the strain tube 5a. A detection resistor consisting of four strain gouges 5b is attached to the outer periphery of the strain tube 5a so as to constitute a bridge circuit. This sensing resistor does not need to be entirely composed of strain gauges.
前記ブリッジ回路の入力端には第1基準電圧を供給する
第1電圧供給源8および第2基準電圧を供給する第2電
圧供給源9が第1スイッチング部10を介して並列に接
続されており、この第1スイッチング部10は後記制御
部17から切換指令信号を受けると、ブリッジ回路の入
力端に接続される電圧供給源が第1電圧供給源8から第
2電圧供給源9に切換えられるように構成されている。A first voltage supply source 8 that supplies a first reference voltage and a second voltage supply source 9 that supplies a second reference voltage are connected in parallel to the input end of the bridge circuit via a first switching unit 10. When this first switching unit 10 receives a switching command signal from a control unit 17 described later, the voltage supply source connected to the input end of the bridge circuit is switched from the first voltage supply source 8 to the second voltage supply source 9. It is composed of
また、前記ブリッジ回路の出力端には第2スイッチング
部11、零補正およびゲイン補正をする増幅率を選択す
る補正部12aを備えた増幅部12およびフィルタ13
を介してA−D変換部14が接続されており、このA−
D変換部14の出力はトルク検出機構5の出力信号とし
て後記するI/Oインタフェース15の入力側に送られ
るように構成されている。前記A−D変換部14はリン
プル/ホールド回路を含んでおり、変換指令信号および
ホールド指令信号はI/Oインタフェース15を介して
制御部から送られるように構成ざれている。前記第2ス
イッチング部11は、制御部17から切換指令信号を受
けると、ブリッジ回路からの入力信号が遮断ざれ、増幅
部の入力端に第3基準電圧を供給する第3電圧供給源1
6を接続するように構成ざれている。Further, at the output end of the bridge circuit, a second switching section 11, an amplification section 12 including a correction section 12a for selecting an amplification factor for zero correction and gain correction, and a filter 13 are provided.
The A-D converter 14 is connected via the A-D converter 14.
The output of the D converter 14 is configured to be sent as an output signal of the torque detection mechanism 5 to the input side of an I/O interface 15, which will be described later. The A/D converter 14 includes a ripple/hold circuit, and is configured such that a conversion command signal and a hold command signal are sent from the control unit via the I/O interface 15. When the second switching section 11 receives a switching command signal from the control section 17, the input signal from the bridge circuit is cut off, and the third voltage supply source 1 supplies a third reference voltage to the input end of the amplification section.
6.
前記自動ねじ締め機の制御部17は、マイクロコンピュ
ータでなっており、I/Oインタフェース15を介して
作業スタート部18、所望締付けトルクに対応した電圧
値を第1設定値として記憶する第1設定部19、第1塁
準電圧と第2基準電圧との変化率を第2設定値として記
憶する第2設定部20、第3基準電圧を増幅部12に印
加した時に増幅部12から正常に出力された出力信号を
第3設定値として記憶する第3設定部21および前記]
・ルク検出懇構5が接続ざれている。また、前記制御部
17にはI/Oインタフェース15を介してドライバ台
7を昇降させる昇降駆動源6、モータ2に指令値を送っ
てパワー供給源22aからモータ2にパワーを供給して
モータ2の回転を制御するモータ駆動部22、前記トル
ク検出機構5の出力信号および異常の有無を表示覆る表
示部23、前記A−D変換部14、第1スイッチング部
10並びに第2スイツヂング部11が接続ざれている。The control unit 17 of the automatic screw tightening machine is a microcomputer, and controls a work start unit 18 via an I/O interface 15 and a first setting which stores a voltage value corresponding to a desired tightening torque as a first setting value. A second setting section 20 stores the rate of change between the first standard voltage and the second reference voltage as a second setting value, and a normal output from the amplification section 12 when the third reference voltage is applied to the amplification section 12. a third setting unit 21 that stores the output signal as a third setting value;
・The power detection structure 5 is connected. The control unit 17 also includes a lifting drive source 6 that lifts and lowers the driver stand 7 via an I/O interface 15, and a lifting drive source 6 that sends a command value to the motor 2 and supplies power to the motor 2 from a power supply source 22a. A motor drive section 22 that controls the rotation of the torque detection mechanism 5, a display section 23 that displays the output signal of the torque detection mechanism 5 and the presence or absence of an abnormality, the A-D conversion section 14, the first switching section 10, and the second switching section 11 are connected. It's worn out.
また、前記制御部17は、第3図おJ;び第4図に示す
ように、
1》作業スタート部18から作業スタート信号を受ける
と、初期リセットを行う。Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the control section 17 performs the following: 1) Upon receiving a work start signal from the work start section 18, the control section 17 performs an initial reset.
2)第2スイッチング部11に切換指令信号を送るとと
もに、ホールド指令信号を発信せずにA−D変換指令信
号のみを発信する。2) While sending a switching command signal to the second switching unit 11, only an A-D conversion command signal is transmitted without transmitting a hold command signal.
3》トルク検出機構5の出力信号と第3設定部21の第
3エ9定値とが一致しない時、第2スイッチング部11
を復帰さけるとともに、異常表示指令信号を表示部23
に送る。3》When the output signal of the torque detection mechanism 5 and the 3rd E9 constant value of the 3rd setting part 21 do not match, the 2nd switching part 11
At the same time, the abnormality display command signal is sent to the display section 23.
send to
4)第2スイッチング部11を復帰させるとともに、モ
ータ駆動指令信号をモータ駆動部22に送り、さらに昇
降駆動源6に下降指令信号を送る。4) Return the second switching unit 11, send a motor drive command signal to the motor drive unit 22, and further send a lowering command signal to the lifting drive source 6.
5)A−D変換部14にホールド指令信号およびA−D
変換指令信号を送る(ホールドする必要のない時は、ホ
ールド指令信号を発信しない)。5) Hold command signal and A-D converter 14
Send a conversion command signal (do not send a hold command signal when there is no need to hold).
6》締付け完了を検出する(A−D変換部14の出力信
号と所望締付けトルクに対応する値として第1設定部1
9に記憶された第1設定値とを比較し、一致しない時、
5》に戻る》。6) Detecting completion of tightening (first setting unit 1 as a value corresponding to the output signal of the A-D converter 14 and the desired tightening torque)
9, and if they do not match,
Return to 5》.
7)A−D変換部14の出力信号を第1検出値として記
憶する。7) Store the output signal of the A-D converter 14 as the first detected value.
8)モータ停止指令信号を発信するとともに、第1スイ
ッチング部10に切換指令信号を発信する。8) Send a motor stop command signal and also send a switching command signal to the first switching unit 10.
9)A−D変換部14にホールド指令信号およびA−D
変換指令信号を送り、A−D変換の完了を待つ(ホール
ドの必要がない時は、ホールド指令信号を発信しない)
。9) Hold command signal and A-D converter 14
Send a conversion command signal and wait for the completion of A-D conversion (do not send a hold command signal when there is no need to hold)
.
10)A−D変換部14の出力信号を第2検出値として
記憶する。10) Store the output signal of the A-D converter 14 as a second detected value.
1 1 ) U:一夕2の停止を持つ。1 1) U: Has 2 stops overnight.
12》第1検出値と第2検出値とからその変化率を算出
し、第1基準電圧と第2基準電圧との変化率として記憶
された第2設定部20の第2設定値と比較し、両者が一
致しない時、NG表示指令信号を表示部23に送り、1
4)にジャンプする。12 >> Calculate the rate of change from the first detected value and the second detected value, and compare it with the second setting value of the second setting unit 20 stored as the rate of change between the first reference voltage and the second reference voltage. , when the two do not match, sends an NG display command signal to the display section 23, and displays 1.
Jump to 4).
13)OK表示指令信号を表示部23に送る。13) Send an OK display command signal to the display section 23.
14)前記第1検出値の表示指令信号を表示部23に送
る。14) Send a display command signal of the first detected value to the display section 23.
15>第1スイッチング部10を復帰させるとともに、
昇降駆動源6に上昇指令信号を送る。15>Resetting the first switching unit 10 and
A lift command signal is sent to the lift drive source 6.
16)エンド の動作順序で作動するように構成ざれている。16) End The system is configured to operate in the following operating order.
上記自動ねじ締め機では、作業スタート部18から作業
スタート信号が発信されると、初期リセッi〜されて後
、第2スイッチング部11が作動し、トルク検出機構5
の増幅部12の入力端に第3基準電圧が接続される。同
時に、A−D変換部14にホールド指令信号は発信ざれ
ずに、A−D変換指令信号のみが発信され、第3基準電
圧が増幅部12の入力端に印加されるとき正常に増幅部
12から出力ざれる値として記憶された第3設定値とA
−D変換部14の出力信号とが比較される。両者が一致
しない時には、増幅部14以後のトルク検出機構5の異
常と判断ざれ、前記第2スイッチング部11を復帰させ
て後、異常表示が表示部23でなされる。In the automatic screw tightening machine described above, when the work start signal is transmitted from the work start part 18, the second switching part 11 is activated after initial reset i~, and the torque detection mechanism 5
A third reference voltage is connected to the input terminal of the amplifying section 12 . At the same time, no hold command signal is transmitted to the A-D converter 14, only the A-D conversion command signal is transmitted, and when the third reference voltage is applied to the input terminal of the amplifying unit 12, the amplifying unit 12 normally The third setting value stored as the value to be output from A
-The output signal of the D converter 14 is compared. When the two do not match, it is determined that the torque detection mechanism 5 after the amplification section 14 is abnormal, and after the second switching section 11 is reset, an abnormality display is displayed on the display section 23.
一方、前記出力信号と第3設定値とが一致している場合
には、トルク検出機構5が正常と判断され、第2スイッ
チング部11が復帰して後、モータ2が駆動ざれるとと
もに、昇降駆動源6が作動して、ドライバ台7が下降し
、ドライバビット4の先端のねじがワークに締付けられ
る。On the other hand, if the output signal and the third set value match, it is determined that the torque detection mechanism 5 is normal, and after the second switching section 11 returns, the motor 2 is driven and the The drive source 6 is activated, the driver stand 7 is lowered, and the screw at the tip of the driver bit 4 is tightened to the workpiece.
ねじがワークに締付けられるにともなって、ねじに加わ
る締付け]・ルクがドライバビット4に加わる反力とし
て歪み管5aに加わり、その歪み間がブリッジ回路を構
成する歪みゲージ5bにより検出ざれる。この間、モー
タ2が駆動ざれると同時に、A−D変換部14にホール
ド指令信号およびA−D変換指令信号が送られ、その出
力信号と所望締付けトルクに対応した第1設定値とが比
較ざれる。As the screw is tightened to the workpiece, the torque applied to the screw is applied to the strain tube 5a as a reaction force applied to the driver bit 4, and the strain is detected by the strain gauge 5b forming a bridge circuit. During this time, at the same time as the motor 2 is driven, a hold command signal and an A-D conversion command signal are sent to the A-D converter 14, and the output signal and the first set value corresponding to the desired tightening torque are compared. It will be done.
前記両者が一致しない時、A−D変換部14にただちに
ホールド指令信号およびA−D!換指令信号が発信され
、前記比較が繰返される。When the two do not match, the A-D converter 14 immediately receives a hold command signal and A-D! A conversion command signal is issued and the comparison is repeated.
前記出力信号と第1設定値とが一致して締付け完了が検
出されると、この時の検出値が第1検出値として記憶ざ
れ、モータ2に停止指令信号が送られる。さらに、第1
スイッチング部10に切換指令信号が送られ、ブリッジ
回路の入力端に第2基準電圧が接続されるとともに、A
−D変換部14にホールド指令信号および△−D変換指
令信号が送られる。この時のA−D変換部14の出力信
号が第2検出値として記憶ざれ、前記モータ2の停止を
待つ。この時、第1スイッチング部10の切換時間、ホ
ールド指令l4間、A−D変換時間および第2検出値を
記憶するに要する時間の合W1時間は、モータ2が完全
に停止するまでに要する時間よりも十分に短い。When the output signal and the first set value match and completion of tightening is detected, the detected value at this time is stored as the first detected value, and a stop command signal is sent to the motor 2. Furthermore, the first
A switching command signal is sent to the switching unit 10, the second reference voltage is connected to the input terminal of the bridge circuit, and the A
A hold command signal and a Δ-D conversion command signal are sent to the -D converter 14. The output signal of the A-D converter 14 at this time is stored as the second detection value, and the motor 2 is waited for to stop. At this time, the sum W1 time of the switching time of the first switching unit 10, the hold command l4 period, the A-D conversion time, and the time required to store the second detected value is the time required for the motor 2 to completely stop. is sufficiently shorter than .
前記−E一タ2が停止すると、前記第1検出値と第2検
出値とから、その変化率が算出されるとともに、この変
化率が前記第1基準電圧と第2基【}(電圧との変化率
として第2設定部20に記憶された第2設定値と比較さ
れる。この場合、歪みゲージ5bに負荷が加わった状態
で歪みゲージ5bの出力信号が検出ざれるので、歪みゲ
ージ5bの動作不良のチェックを正確に行うことができ
る。When the -E meter 2 stops, the rate of change is calculated from the first detected value and the second detected value, and this rate of change is calculated from the first reference voltage and the second reference voltage. is compared with the second set value stored in the second setting section 20 as the rate of change of the strain gauge 5b. It is possible to accurately check for malfunctions.
前記変化率と第2設定値とが一致しない時には、歪みグ
ージ5bの動作不良と判断され、NG表示が表示部23
でなされ、さらにその時のトルクが表示部23で表示さ
れる。When the rate of change does not match the second set value, it is determined that the distortion gouge 5b is malfunctioning, and an NG display is displayed on the display section 23.
The torque at that time is further displayed on the display section 23.
一方、前記変化率と第2設定値とが一致する時には、前
記歪みグージ5bは正常と判断され、OK表示が表示部
23でなされるとともに、前記第1検出値が表示部23
で表示ざれる。On the other hand, when the rate of change and the second set value match, the distortion gouge 5b is determined to be normal, an OK display is displayed on the display section 23, and the first detected value is displayed on the display section 23.
It will be displayed.
その後、第1スイッチング部10が復帰して後、昇降駆
動源6が作動して、ドライバ台7が上昇し、原位置復帰
してずべての作業が終了する。Thereafter, after the first switching unit 10 returns, the elevating drive source 6 is activated and the driver stand 7 is raised and returned to its original position, completing the entire work.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明はドライバビットに加わる
反力を検出ずる歪み管に貼付された4個の倹d1抵抗で
なるブリッジ回路の入力端に2個の基準電圧を交互に接
続できるように構成しているため、締付け完了検出時ブ
リッジ回路の入力端に別の基準電圧を接続して、その時
の変化率と前記基準電圧の変化率との比較により検出抵
抗に実際に負荷が加わった状態での検出抵抗の動作不良
チェックができ、その異常を正確に検出することができ
る等の利点がある。また、本発明はモータを駆動する前
に、トルク検出機構の増幅部の入力端に別の基準電圧を
接続して、その時のトルク検出機構の出力信号を増幅部
の入力端に基準電圧が加えられた時に正常時に増幅部か
ら出力される値としてあらかじめ記憶された設定値と比
較するように構成しているため、両者が一致ずる時には
、増幅部以後のトルク検出機構が正常と判断され、通常
のねじ締め作業を行うことができ、前記両者が一致しな
い場合には、前記トルク検出機構が異常と判断され、異
常表示を行うことができ、しかも検出抵抗でなるセンサ
部の異常か、それ以外のトルク検出機構の異常かがすぐ
に判断できる等の利点がある。[Effects of the Invention] As explained above, the present invention alternately applies two reference voltages to the input terminal of a bridge circuit consisting of four d1 resistors attached to a strain tube that detects the reaction force applied to the driver bit. Since it is configured so that it can be connected to the input terminal of the bridge circuit when detecting the completion of tightening, the rate of change at that time is compared with the rate of change of the reference voltage to determine the actual voltage applied to the detection resistor. There are advantages such as being able to check for malfunction of the detection resistor under load and accurately detecting the abnormality. Furthermore, before driving the motor, another reference voltage is connected to the input terminal of the amplification section of the torque detection mechanism, and the reference voltage is applied to the output signal of the torque detection mechanism at that time to the input terminal of the amplification section. The structure is configured so that when the output is normal, the setting value is compared with a set value stored in advance as the value output from the amplifying section when normal.When the two match, it is determined that the torque detection mechanism after the amplifying section is normal, and the normal If the above-mentioned two do not match, it is determined that the torque detection mechanism is abnormal and an abnormality display can be performed, and it is possible to determine whether the sensor unit consisting of the detection resistor is abnormal or something else. It has the advantage that it can be immediately determined whether there is an abnormality in the torque detection mechanism.
さらに、本発明はブリッジ回路に余分な素子を組込まず
に異常検出ができ、微少電圧を取出すに際してまったく
ノイズを受けずに正確に微少電圧を検出することができ
、正確な異常判定が可能となる等の利点がある。Furthermore, the present invention can detect abnormalities without incorporating any extra elements into the bridge circuit, and can accurately detect minute voltages without receiving any noise when extracting minute voltages, making it possible to accurately determine abnormalities. There are advantages such as
なお、実施例ではトルク検出機構のチェックを締付け作
業を行う度に行っているが、所定周期で行うように構成
することもできる。また、実施例では締付け完了をトル
ク検出機構の出力信号から1qでいるが、モータの回転
を差動遊星機構等の差動減速機を使用すれば、ドライバ
ビットの停止検出により締付け完了を検出することがで
きる。In the embodiment, the torque detection mechanism is checked every time a tightening operation is performed, but it can also be configured to be checked at predetermined intervals. In addition, in the embodiment, the completion of tightening is determined at 1q from the output signal of the torque detection mechanism, but if a differential reduction gear such as a differential planetary mechanism is used to rotate the motor, completion of tightening can be detected by detecting the stoppage of the driver bit. be able to.
第1図は本発明の全体を説明するブロック図、第2図は
本発明に係わるトルク検出機構の要部回路図、第3図は
本発明に係わる制御部の動作を説明するフローチャート
、第4図は締付け完了を検出するフローチャート、第5
図は従来例のトルク検出機構の要部回路図である。
自動ねじ締め機、 2 モータ、
連接軸、 4 ドライバビット、1〜ルク
検出機構、 5a 歪み管、歪みゲージ、
5C 基準抵抗、スイッチ、 6 昇降駆
動源、ドライバ台、 8 第1電圧供給源、第
2電圧供給源、 10 第1スイッチング部、第2ス
イッチング部、12 増幅部、補正部、
13 フィルタ、A−D変換部、 15 I/Oイ
ンタフェース、第3電圧供給源、 17 制御部、
作業スタート部、 19 第1設定部、第2設定部
、 21 第3設定部、モータ駆動部、
22aパワー供給部、表示部、FIG. 1 is a block diagram explaining the entirety of the present invention, FIG. 2 is a main circuit diagram of the torque detection mechanism according to the present invention, FIG. 3 is a flowchart explaining the operation of the control section according to the present invention, and FIG. The figure is a flowchart for detecting completion of tightening.
The figure is a circuit diagram of a main part of a conventional torque detection mechanism. Automatic screw tightening machine, 2 motor, connecting shaft, 4 driver bit, 1~luke detection mechanism, 5a strain tube, strain gauge,
5C reference resistance, switch, 6 lifting drive source, driver stand, 8 first voltage supply source, second voltage supply source, 10 first switching section, second switching section, 12 amplification section, correction section,
13 Filter, A-D converter, 15 I/O interface, third voltage supply source, 17 Control unit,
Work start part, 19 first setting part, second setting part, 21 third setting part, motor drive part,
22a power supply section, display section,
Claims (1)
転を受けて回転自在のドライバビットを保持するととも
に、このドライバ台に前記ドライバビットに加わる反力
を検出する歪み管およびこの歪み管に貼付されかつブリ
ッジ回路を構成する4個の検出抵抗を備えた反力式のト
ルク検出機構を取付け、このブリッジ回路の入力端に第
1基準電圧を供給する第1電圧供給源を接続し、ブリッ
ジ回路の出力端から得られる歪み管の歪み量を前記トル
ク検出機構の出力信号として検出し、締付け完了を検出
するとモータ停止指令信号を送るとともに前記トルク検
出機構の出力信号を表示部で表示する制御部を備えた自
動ねじ締め機において、ブリッジ回路の入力端に接続さ
れた第1電圧供給源と並列に第2基準電圧を供給する第
2電圧供給源を接続するとともに、前記ブリッジ回路の
入力端に接続される電圧供給源を第1電圧供給源から第
2電圧供給源に切換える第1スイッチング部を接続する
一方、 締付け完了検出時にモータ停止指令信号を送るとともに
トルク検出機構の出力信号を記憶し、さらに第1スイッ
チング部に切換指令信号を送つてブリッジ回路の入力端
に第2電圧供給源を接続してこの時のトルク検出機構の
出力信号を検出し、前回の出力信号に対する変化率が第
1基準電圧と第2基準電圧との変化率に等しくない時、
異常表示をする制御部を設けたことを特徴とする自動ね
じ締め機。 2)昇降駆動源により昇降するドライバ台にモータの回
転を受けて回転自在のドライバビットを保持するととも
に、このドライバ台に前記ドライバビットに加わる反力
を検出する歪み管およびこの歪み管に貼付されかつブリ
ッジ回路を構成する4個の検出抵抗を備えた反力式のト
ルク検出機構を取付け、このブリッジ回路の入力端に第
1基準電圧を供給する第1電圧供給源を接続し、歪み管
の歪み量をブリッジ回路の出力端から電気量として検出
し、これを増幅部により増幅して前記トルク検出機構の
出力信号とし、締付け完了を検出するとモータ停止指令
信号を送るとともに前記トルク検出機構の出力信号を表
示部で表示する制御部を備えた自動ねじ締め機において
、 増幅部の入力端に第2スイッチング部を介してブリッジ
回路の出力端と第3基準電圧を供給する第3電圧供給源
とを並列に接続するとともに、前記第2スイッチング部
に切換指令信号を送つて増幅部の入力端に第3電圧供給
源を接続し、この時のトルク検出機構の出力信号が第3
基準電圧から得られる値としてあらかじめ設定された値
をとる時、前記第2スイッチング部に復帰指令信号を送
るとともに昇降駆動源およびモータを作動させる制御部
を設けたことを特徴とする自動ねじ締め機。[Scope of Claims] 1) A driver stand that is raised and lowered by an elevating drive source holds a driver bit that is rotatable under the rotation of a motor, and a strain tube that detects a reaction force applied to the driver bit on this driver stand; A reaction force type torque detection mechanism is attached to this strain tube and includes four detection resistors that constitute a bridge circuit, and a first voltage supply source that supplies a first reference voltage is attached to the input end of this bridge circuit. The strain amount of the strain tube obtained from the output end of the bridge circuit is detected as an output signal of the torque detection mechanism, and when the completion of tightening is detected, a motor stop command signal is sent and the output signal of the torque detection mechanism is displayed on the display. In an automatic screw tightening machine equipped with a control unit indicated by A first switching unit is connected to switch the voltage supply source connected to the input end of the circuit from the first voltage supply source to the second voltage supply source, while sending a motor stop command signal when tightening completion is detected and outputting the torque detection mechanism. The signal is memorized, and a switching command signal is sent to the first switching section, a second voltage supply source is connected to the input end of the bridge circuit, the output signal of the torque detection mechanism at this time is detected, and the output signal is compared to the previous output signal. When the rate of change is not equal to the rate of change between the first reference voltage and the second reference voltage,
An automatic screw tightening machine characterized by being equipped with a control section that displays an abnormality display. 2) A driver stand that is raised and lowered by an elevating drive source holds a driver bit that can freely rotate under the rotation of a motor, and a strain tube that detects the reaction force applied to the driver bit on this driver stand, and a strain tube that is attached to the strain tube. In addition, a reaction force type torque detection mechanism equipped with four detection resistors constituting a bridge circuit is installed, and a first voltage supply source that supplies a first reference voltage is connected to the input terminal of this bridge circuit. The amount of distortion is detected as an electrical amount from the output end of the bridge circuit, and this is amplified by the amplifier section to become the output signal of the torque detection mechanism. When the completion of tightening is detected, a motor stop command signal is sent and the output of the torque detection mechanism is In an automatic screw tightening machine equipped with a control unit that displays a signal on a display unit, a third voltage supply source supplies an output terminal of the bridge circuit and a third reference voltage to an input terminal of the amplifier unit via a second switching unit; are connected in parallel, a switching command signal is sent to the second switching section, and a third voltage supply source is connected to the input terminal of the amplification section, so that the output signal of the torque detection mechanism at this time is the third voltage supply source.
An automatic screw tightening machine characterized by comprising a control section that sends a return command signal to the second switching section and operates an elevating drive source and a motor when a preset value is taken as the value obtained from the reference voltage. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4894889A JPH0696209B2 (en) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Automatic screw tightener |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4894889A JPH0696209B2 (en) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Automatic screw tightener |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02232127A true JPH02232127A (en) | 1990-09-14 |
| JPH0696209B2 JPH0696209B2 (en) | 1994-11-30 |
Family
ID=12817501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4894889A Expired - Lifetime JPH0696209B2 (en) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Automatic screw tightener |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0696209B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022037742A (en) * | 2020-08-25 | 2022-03-09 | 日本電産シンポ株式会社 | Failure detection system |
| JP2022037741A (en) * | 2020-08-25 | 2022-03-09 | 日本電産シンポ株式会社 | Separation detection system |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP4894889A patent/JPH0696209B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022037742A (en) * | 2020-08-25 | 2022-03-09 | 日本電産シンポ株式会社 | Failure detection system |
| JP2022037741A (en) * | 2020-08-25 | 2022-03-09 | 日本電産シンポ株式会社 | Separation detection system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0696209B2 (en) | 1994-11-30 |
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