JPH02284833A - ねじ締め方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はねじ締め方法に関し、特にねじ締めヘッドの送
り制御方法に関するものである。

従来の技術 従来の自動ねじ締め機においては、ねじ締めヘッドをワ
ークに対して遠近方向に移動駆動する手段として、一定
の加圧力を加えることが容易にできるためにエアシリン
ダ装置が一般的に用いられている。

又、ねじ締めヘッドをモータ駆動するものにおいては、
ビットとねじ締めヘッド本体との間に緩衝用のばねを介
装した状態で、ねじ締めヘッドを一定速度で移動させる
ように構成されている。

発明が解決しようとする課題 ところが、エアシリンダ装置を用いた場合、移動中の速
度変更が極めて困難であるため、移動速度を速くしてね
じ締め作業の高速化を図ると、ねじ込み時の加圧力が過
大になってしまう。その結果、この加圧力によって発生
する摩擦力のため、締め付はトルクが影響を受け、締め
付はトルクが安定せず、場合によってはねじが浮き上が
ったまま締め付は動作が終了してねじ込み不良を発生す
る恐れがあるという問題がある。

又、モータ駆動により一定速度で移動させるようにする
とともに緩衝用ばねを介装したものでは、大小種々のね
じを締め付ける場合にばねの交換を行わないと、適正な
加圧力を印加することができず、同じくねじ込み不良を
発生する恐れがあるという問題がある。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、ねじ締めビットをね
じ締め開始位置までは高速で移動させることができ、か
つ適正なねじ込み状態を確保できるねじ締め方法の提供
を目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、回転可能なビット
によりねじをワークにねじ締めする方法であって、ねじ
の先端がワークに達してねじ締めを開始する位置まで所
定の速度で前記ビットを移動させ、その後ねじのワーク
に対するねじ締めが完了するまでねじの種類とねじ込み
位置に応じて所定の加圧力を印加して前記ビットを移動
させることを特徴とする。

作　　　用 本発明によると、ねじ締めを開始する位置までは速度制
御によって適切な範囲で可能な限り高速で移動させ、ね
じ締め開始後ねじ締め完了まではねじの種類とねじ込み
位置に応じて加圧力を制御して移動させるので、ねじの
種類に応じた加圧力でねじ込むことができ、どのような
種類のねじの場合でも常に能率的に適切なねじ込み状態
を確保できる。

実　　施　　例 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
説明する。

まず、ねじ締め機におけるねじ締めヘッドの昇降駆動部
の概略構成を第２図により説明する。１はねじ締めヘッ
ド、ｌａはそのビットである。ピッｌ−１ａは、サーボ
モータから成るビット回転用モータ２にて回転駆動され
、その回転位置がエンコーダ３にて検出されている。こ
のねじ締めヘッド１は昇降ガイド４にて昇降自在に案内
されるとともに昇降ねじ軸５に螺合させたナツト６が固
定されている。７は昇降ねじ軸５を回転駆動するサーボ
モータから成る昇降用モータであり、その回転位置を検
出するエンコーダ８が取付けられている。昇降用モータ
７の出力軸に取付けられた歯車９ａと昇降ねじ軸５の一
端に取付けられた歯車９ｂとが歯付きベルト１０を介し
て連結されている１１は昇降用モータ７の制御回路で、
この制御回路１１から出力された制御信号に基づいて駆
動回路１２を介して昇降用モータ７が駆動制御される。

制御回路１１には、ピント回転用モータ２及び昇降用モ
ータ７のエンコーダ３及び８の出力信号、ねじ締めを行
うべきねじの長さ、ねじ締め高さ位置、及びねじ径、ね
じピッチ、小ねじやタンピングねし等のねじの種別など
のねじの種類に関するねじ締めデータが入力されている
。

次に、動作を第１図を参照しながら説明する。

まず、図示しないｘ−Ｙ軸移動手段にてねじ締めヘッド
１がワークのねじ締め位置の上方に位置決めされる。

その後、ビット回転用モータ２が図示しない制御回路に
より制御されて、予め設定された締め付はトルク等のね
じ締め条件とねじの種類に応じたねじ締めパターンに基
づいて回転駆動される。

一方、制御回路１１にて駆動回路１２を介して昇降用モ
ータ７が起動され、ねじ締めヘッドｌが第１図（ａ）に
示すように原点位置である７０位置からワークに対して
ねじ込みを開始するＺ１位置に向かって第１図（ｂ）に
示すように高速の速度Ｖで下降する。その下降途中でね
じが吸着され、ビットｌａにねじが係合する。

ねじ込み開始位置Ｚ１は、制御回路１１において入力さ
れたねじ長さとワークのねじ締め高さ位置から算出され
る。ねじ締めヘッドｌがＺ１位置に達すると、その後は
第１図（ｂ）に示すようにねじ締めが完了する２２位置
まで、速度制御からトルク制御に切換えられて下降動作
が制御される。即ち、第１図（ｂ）に実線、破線、或い
は一線鎖線等で示すように、ねじ締めを行うべきねしの
種類に対応した所定のトルクパターンに基づいてねじ込
み位置に対応したトルクにて下降駆動される。ねじ込み
位置は、ビット回転用モータ２のエンコーダ３から制御
回路１１に入力された信号に基づいて検出される。こう
して、ビットｌａにねじの種類とねじ込み位置に応じた
所定の加圧力が印加された状態でねじ締めが行われる。

なお、上記ビットｌａの加圧力制御は、原理的には昇降
用モータ７の出力トルクを制御して行う゛のであるが、
モータの出力トルクを検出して制御しようとするとトル
ク検出器が必要となってコスト高となり、一方で電流と
トルクは略比例した関係にあるので、実際には電流を制
御することによって加圧力を制御している。

一方、ビット回転用モータ２は上記の如く所定のねし締
めパターンに基づいて回転駆動されるが、その最終段階
では電流値を漸増させてねじ締めトルクを漸増させ、所
定のトルク値に達するとそのトルクで所定時間締め付け
ることによってねじ締めが完了する。

ねじ締めが完了すると、昇降用モータ７を逆転駆動し、
高速で原点位Ｗｉｔ　ｚ　ｏまで復帰させることによっ
て１つのねじ締め動作が終了する。

以上のように、本実施例によると、ねじ込み開始まで高
速降下させ、その後は適正な加圧力を加えてねじ込み動
作ができ、精密、微小ねじの自動ねじ締めも確実にかつ
安定して行える。

発明の効果 本発明のねじ締め方法によれば、以上の説明から明らか
なように、ねじ締めを開始する位置までは速度制御によ
って適切な範囲で可能な限り高速で移動させ、ねじ締め
開始後はねじ締め完了までねじの種類とねじ込み位置に
応じて加圧力を制御するので、精密ねじや微小ねしなど
、どのような種類のねじの場合でも能率的に適切なねじ
込み状態でねじ締めができるという大なる効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１図（
ａ）、（ｂ）はねじ締め工程におけるねじ締めヘッドの
昇降動作とその速度制御の説明図、第２図は昇降駆動手
段の概略構成図である。 １・・・・・・ねじ締めヘッド、１ａ・・・・・・ビッ
ト、５・・・・・・昇降ねし軸、７・・・・・・昇降用
モータ、１１・・・・・・制御回路。 代理人　弁理士　粟野　重孝　ほか１名ス 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転可能なビットによりねじをワークにねじ締めする方
   法であって、ねじの先端がワークに達してねじ締めを開
   始する位置まで所定の速度で前記ビットを移動させ、そ
   の後ねじのワークに対するねじ締めが完了するまでねじ
   の種類とねじ込み位置に応じて所定の加圧力を印加して
   前記ビットを移動させることを特徴とするねじ締め方法
   。