JPH06287B2 - Automatic screw tightener control device - Google Patents

Automatic screw tightener control device

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JPH06287B2
JPH06287B2 JP30468388A JP30468388A JPH06287B2 JP H06287 B2 JPH06287 B2 JP H06287B2 JP 30468388 A JP30468388 A JP 30468388A JP 30468388 A JP30468388 A JP 30468388A JP H06287 B2 JPH06287 B2 JP H06287B2
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JP
Japan
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rotation
motor
driver bit
output
pulse
Prior art date
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JP30468388A
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Japanese (ja)
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JPH02152733A (en
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正知 足立
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Nittoseiko Co Ltd
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Nittoseiko Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ねじ締め完了時のドライバビットの持つ慣性
の影響を排除して所望のねじ締付けトルクで確実にねじ
締めを行うように構成した自動ねじ締め機の制御装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention is configured to eliminate the influence of inertia of a driver bit at the time of completion of screw tightening and securely perform screw tightening with a desired screw tightening torque. The present invention relates to a control device for an automatic screw tightener.

[従来技術] 最近、ねじ締め完了時のドライバビットの持つ慣性の影
響を排除して所望のねじ締付けトルクで確実にねじ締め
を行うように構成した自動ねじ締め機が開発されてい
る。この自動ねじ締め機は、第3図および第4図に示す
ようにドライバ本体1の一端に固定されたモータ2を有し
ており、このモータはAC、DCのいずれでもよく、ま
たブラシ付モータ、ブラシレスモータのいずれであつて
もよい。前記モータ2には、その回転を受けて差動遊星
機構3の一部をなす入力円板4が一体に回転するように配
置されている。この入力円板4の外周には複数個の遊星
コーン5が配置され、その円周溝5aが前記入力円板4に摩
擦係合して回転するように構成されている。この遊星コ
ーン5の円錘面5cの裏面に位置する平坦面5bには前記入
力円板4と同心上で回転するカムディスク6が摩擦係合す
るように配置されている。しかも、このカムディスク6
にはこれと一体に回転するようにドライバビット8が連
結されており、モータ2の回転がドライバビット8に伝達
されるように構成されている。
[Prior Art] Recently, there has been developed an automatic screw tightening machine configured to eliminate the influence of inertia of a driver bit at the time of completion of screw tightening and securely perform screw tightening with a desired screw tightening torque. This automatic screw tightener has a motor 2 fixed to one end of a driver body 1 as shown in FIGS. 3 and 4, and the motor may be AC or DC. Any of a brushless motor may be used. An input disc 4 forming a part of the differential planetary gear mechanism 3 is arranged in the motor 2 so as to rotate integrally with the motor 2 in response to the rotation thereof. A plurality of planetary cones 5 are arranged on the outer circumference of the input disc 4, and circumferential grooves 5a of the planetary cones 5 are frictionally engaged with the input disc 4 to rotate. On the flat surface 5b located on the back surface of the conical surface 5c of the planetary cone 5, a cam disk 6 rotating concentrically with the input disk 4 is arranged so as to frictionally engage with it. Moreover, this cam disc 6
The driver bit 8 is connected to the driver so as to rotate integrally therewith, and the rotation of the motor 2 is transmitted to the driver bit 8.

さらに、前記遊星コーン5の外周には変速リング7がその
円錐面5cと摩擦係合して回転するように配置されてお
り、この変速リング7は一端が回動自在に保持されたア
ーム9により回動自在に保持されている。しかも、この
変速リング7はその摩擦係合位置が高速側に位置するよ
うにばね10により付勢されており、このばね10と前記ア
ーム9とからなる弾力保持部材により変速リング7の摩擦
係合位置が規制され、減速比の最大値および締付けトル
クが決定されるように構成されている。
Further, a transmission ring 7 is arranged on the outer periphery of the planetary cone 5 so as to rotate by frictionally engaging with the conical surface 5c thereof, and the transmission ring 7 is supported by an arm 9 rotatably held at one end thereof. It is rotatably held. Moreover, the speed change ring 7 is biased by the spring 10 so that its frictional engagement position is located on the high speed side, and the elastic force holding member composed of the spring 10 and the arm 9 causes the speed change ring 7 to be frictionally engaged. The position is regulated, and the maximum value of the reduction ratio and the tightening torque are determined.

[発明が解決しようとする課題] この自動ねじ締め機では、モータ2が回転してねじ締付
けを開始すると、ドライバビット8に加わる締付けトル
クに応じて生じる反力トルクにより変速リング7が回動
する。この変速リング7の回動による軸心方向の移動量
はばね10により規制されている関係で、反力トルクによ
り変速リング7に生じるばね10への押圧力とばね10の撓
みにより生じる弾性力と均衡する位置まで変速リング7
が移動する。前記ドライバビット8に係る負荷が増大す
ると、変速リング7はさらに遊星コーン5の縁部まで徐々
に移動し、ドライバビット8は零回転に至るまで減速さ
れ、第5図に示す特性曲線のごとくねじ締めが支障なく
行われる。この場合、締付け完了がドライバビット8の
回転停止により検出されるように構成されているため、
電源異常、その調整不足、モータの異常等によってモー
タが所定の回転をしなかったり、ビットの曲り等により
無負荷時にもかかわらずドライバビットの回転が極端に
遅かったりすると、この時点でドライバビット8の回転
が停止したと検出され、モータ2への回転指令が発信さ
れず、ただちにモータ2への電圧供給が遮断され、モー
タ2が停止してしまってねじ締付け作業を行うことがで
きない等の欠点が生じている。また、ねじ締付け中にド
ライバビット8に設けられた回転検出部(図示せず)の
センサが故障していたり、センサと制御装置との接触不
良、センサの検出面へのゴミ等の付着があつて、出力パ
ルスが発信されないことがあると、締付け途中にもかか
わらず締付け完了としてただちにモータ2への電圧供給
が遮断され、モータ2が停止することがある。この時に
は、締付け不良にもかかわらず、正常な締付けと表示さ
れ、正確な締付け判定ができない等の欠点が生じてい
る。
[Problems to be Solved by the Invention] In this automatic screw tightener, when the motor 2 rotates to start screw tightening, the transmission ring 7 rotates due to a reaction torque generated according to the tightening torque applied to the driver bit 8. . The amount of movement of the speed change ring 7 in the axial direction due to the rotation thereof is regulated by the spring 10. Therefore, the reaction force torque exerts a pressing force on the spring 10 on the speed change ring 7 and an elastic force generated by the bending of the spring 10. Shift ring 7 to balance position
Moves. When the load on the driver bit 8 increases, the speed change ring 7 further gradually moves to the edge of the planet cone 5, the driver bit 8 is decelerated to zero rotation, and the screw is moved as shown in the characteristic curve of FIG. Tightening can be done without problems. In this case, since the completion of tightening is detected by the rotation stop of the driver bit 8,
If the motor does not rotate as prescribed due to a power failure, insufficient adjustment, motor abnormality, etc., or if the driver bit rotates extremely slowly despite no load due to bit bending, etc., the driver bit 8 It is detected that the rotation of the motor has stopped, the rotation command to the motor 2 is not transmitted, the voltage supply to the motor 2 is immediately cut off, the motor 2 stops, and the screw tightening work cannot be performed. Is occurring. Also, during tightening the screw, the sensor of the rotation detection part (not shown) provided on the driver bit 8 may be broken, the contact between the sensor and the control device may be poor, or dust may be attached to the detection surface of the sensor. Then, if the output pulse is not transmitted, the voltage supply to the motor 2 is immediately cut off as the tightening is completed even though the tightening is in progress, and the motor 2 may stop. At this time, although the tightening is defective, the normal tightening is displayed, and the tightening cannot be accurately determined.

本発明は上記欠点の除去を目的とするもので、差動遊星
機構の変速リングが遊星コーンの円錐面上の零回転位置
まで移動して締付が完了したのをドライバビットの回転
停止により検出するとともに、ドライバビットが回転し
たのを確認して後、ドライバビットの回転停止を検出す
るように構成した制御装置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 detects that the transmission ring of the differential planetary mechanism has moved to the zero rotation position on the conical surface of the planet cone and the tightening is completed by stopping the rotation of the driver bit. At the same time, it is an object of the present invention to provide a control device configured to detect the rotation stop of the driver bit after confirming that the driver bit has rotated.

[課題を解決するための手段] 本発明は、上記課題を解決するため、モータにその回転
を受けて回転する入力円板とその外周に摩擦係合する遊
星コーンとこれに摩擦係合するカムディスクとを介して
ドライバビットが連結されている。また、前記遊星コー
ンの外周にはこれと摩擦係合する変速リングが配置さ
れ、ドライバビットに係る負荷により変速リングが反力
を受け、この反力を弾力保持部材が受けるように構成さ
れている。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-described problems, the present invention solves the above problems by providing an input disc that is rotated by a motor to rotate, a planet cone that frictionally engages the outer periphery of the input disc, and a cam that frictionally engages the planet. The driver bits are connected via the disk. A speed change ring frictionally engaged with the planetary cone is arranged on the outer circumference of the planetary cone, and the speed change ring receives a reaction force by the load of the driver bit, and the elastic force retaining member receives the reaction force. .

一方、前記モータには切換手段を介してパワー供給部が
接続されている。
On the other hand, a power supply unit is connected to the motor via a switching means.

また、前記ドライバビットの回転を一定時間検出する回
転検出部およびこの回転検出部の出力パルスを計数する
カウンタが設けられている。さらに、前記カウンタのカ
ウント終了信号によりゲートを開いて前記出力パルスを
通過させるアンド回路が設けられている。このアンド回
路の出力は、前記アンド回路を通過する出力パルスのパ
ルス幅を検出してドライバビットの停止を判断する停止
判断部に接続されており、しかもこの停止判断部はパワ
ー供給部からの正転電圧を遮断する正転電圧遮断指令信
号を切換手段に送るとともにパワー供給部から逆転電圧
をモータに供給する逆転指令信号を切換手段に送る制御
部に接続されている。
Further, a rotation detector for detecting the rotation of the driver bit for a predetermined time and a counter for counting the output pulse of the rotation detector are provided. Further, an AND circuit is provided which opens the gate by the count end signal of the counter to pass the output pulse. The output of this AND circuit is connected to a stop determination unit that detects the pulse width of the output pulse that passes through the AND circuit and determines the stop of the driver bit. It is connected to a control unit which sends a forward rotation voltage cutoff command signal for cutting off the rotation voltage to the switching unit and also sends a reverse rotation command signal for supplying a reverse rotation voltage from the power supply unit to the motor to the switching unit.

[作用] 上記自動ねじ締め機では、作業スタート信号により切換
手段が作動し、モータに所定の電圧が供給され、モータ
が回転する。このモータの回転が遊星コーンと変速リン
グとの摩擦係合位置で決まる減速比でドライバビットに
伝達され、ドライバビットがねじを締付ける。同時に、
ドライバビットの回転が回転検出部で検出される。回転
検出部の出力パルスが一定時間カウンタで計数され、設
定値に達すると、カウント終了信号が発信される。この
カウント終了信号がアンド回路のゲートを開いて前記回
転検出部の出力パルスが停止判断部に送られる。停止判
断部が出力パルスのパルス幅の検出を開始する。
[Operation] In the above automatic screw tightener, the switching means is activated by the work start signal, a predetermined voltage is supplied to the motor, and the motor rotates. The rotation of the motor is transmitted to the driver bit at a reduction ratio determined by the frictional engagement position between the planet cone and the speed change ring, and the driver bit tightens the screw. at the same time,
The rotation of the driver bit is detected by the rotation detector. The output pulse of the rotation detector is counted by the counter for a certain period of time, and when it reaches a set value, a count end signal is transmitted. The count end signal opens the gate of the AND circuit, and the output pulse of the rotation detection unit is sent to the stop determination unit. The stop determination unit starts detecting the pulse width of the output pulse.

この状態で、ねじ締付けが開始されて、ドライバビット
に係る負荷に応じて変速リングに反力トルクが加わる
と、変速リングが回動しながら、その軸心方向に移動す
る。さらに、前記モータが回転を継続すると、変速リン
グがその軸心方向に移動していき、その減速比が大きく
なり、ついには無限大となつて、ドライバビットが停止
し、停止判断部から停止検出出力が発信される。この停
止検出出力が切換手段に送られ、パワー供給部からの電
圧が遮断される。同時に、切換手段に逆転指令信号が発
信され、モータを逆転させる制御部が作動する。そのた
め、モータは逆転し、遊星コーンおよび変速リングが僅
かに逆転し、これらの摩擦係合位置が高速側の原位置に
復帰し、次回の作業に備えることができる。
In this state, when the screw tightening is started and a reaction force torque is applied to the shift ring according to the load applied to the driver bit, the shift ring moves in the axial direction while rotating. Further, when the motor continues to rotate, the speed change ring moves in the axial direction of the axis, the reduction ratio increases, and finally the infinity becomes infinite, the driver bit stops, and the stop determination unit detects stop. Output is emitted. This stop detection output is sent to the switching means, and the voltage from the power supply unit is cut off. At the same time, a reverse rotation command signal is sent to the switching means, and the control unit for rotating the motor in reverse operates. Therefore, the motor reversely rotates, the planetary cone and the speed change ring slightly reversely, and the frictional engagement positions of these are returned to the original position on the high speed side, and the next work can be prepared.

一方、作業スタート信号によりモータが始動して後、電
源異常、その調整不足、モータ異常等によりモータが所
定の回転をしなかったり、ドライバビットの曲り等によ
り無負荷時にもドライバビットの回転が極端に遅かった
り、また回転検出部内のセンサが故障していたり、セン
サと制御装置との接触不良があつたり、センサの検出面
にゴミが付着していたりして、出力パルスが発信されな
かったりすると、一定時間内に出力パルスがカウンタに
加わらず、カウンタはカウント終了信号を発信しない。
そのため、このような場合には出力パルスが停止判断部
に送られず、ドライバビットの停止が検出されないこと
となり、サイクルタイムオーバにより締付不良が検出さ
れる。
On the other hand, after the motor is started by the work start signal, the motor does not rotate as prescribed due to power supply abnormality, insufficient adjustment, motor abnormality, etc., or the driver bit rotates extremely even when there is no load due to bending of the driver bit etc. If the output pulse is not transmitted due to slowness, the sensor in the rotation detection unit is defective, there is a contact failure between the sensor and the control device, or dust is attached to the detection surface of the sensor. The output pulse is not added to the counter within a fixed time, and the counter does not send the count end signal.
Therefore, in such a case, the output pulse is not sent to the stop determination unit, the stop of the driver bit is not detected, and the tightening failure is detected due to the cycle time over.

[実施例] 以下、実施例を図面について説明する。第1図におい
て、Aは第3図に示す自動ねじ締め機の制御装置であ
り、この制御装置Aは前記自動ねじ締め機のモータ(本
実施例ではDCモータについて説明する。)2を制御す
るように構成されている。この制御装置Aは、作業スタ
ート部11を有し、この作業スタート部11は昇降手段12に
接続されている。この作業スタート部11は起動時の誤動
作を防ぐために初期カット用パルス発生部13を介して後
記する回転確認部14のカウンタ14a、ラッチ回路14b、停
止判断部15のフリップフロップ15aにそれぞれ接続さ
れ、後記する回転確認部14のラッチ出力、停止判断部15
のフリップフロップの反転出力をそれぞれリセットする
とともに後記する設定器14cの設定値をカウンタ14aにセ
ットするように構成されている。また、前記作業スター
ト部11は正転制御部16に接続されており、この正転制御
部16は後記する切換手段17に正転指令信号を送るように
構成されている。さらに、前記正転制御部16は停止判断
部を構成するフリップフロップ15aの反転出力を受けて
遮断指令信号を発信するように構成されている。
Embodiments Embodiments will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, A is a controller for the automatic screw tightener shown in FIG. 3, and this controller A controls a motor (a DC motor will be described in this embodiment) 2 of the automatic screw tightener. Is configured. The control device A has a work starting unit 11, and the work starting unit 11 is connected to a lifting means 12. This work start unit 11 is connected to a counter 14a of a rotation confirmation unit 14 described later, a latch circuit 14b, and a flip-flop 15a of a stop determination unit 15 via an initial cut pulse generation unit 13 in order to prevent a malfunction at the time of start, Latch output of rotation confirmation unit 14 and stop determination unit 15 described later
The reset outputs of the flip-flops are reset and the set value of the setter 14c described later is set in the counter 14a. The work starting section 11 is connected to a normal rotation control section 16, and the normal rotation control section 16 is configured to send a normal rotation command signal to a switching means 17 described later. Further, the normal rotation control unit 16 is configured to receive the inverted output of the flip-flop 15a that constitutes the stop determination unit and transmit the cutoff command signal.

一方、前記モータ2には切換手段17を介してパワー供給
部18が接続されており、またこの切換手段17には後記す
る第2パルス発生部29からの信号を受けて逆転指令信号
を発信する逆転制御部20が接続されており、パワー供給
部18から正転電圧よりも低い逆転電圧をモータ2に供給
するように構成されている。
On the other hand, a power supply section 18 is connected to the motor 2 via a switching means 17, and the switching means 17 receives a signal from a second pulse generating section 29 described later and transmits a reverse rotation command signal. The reverse rotation control unit 20 is connected to the power supply unit 18, and is configured to supply a reverse rotation voltage lower than the normal rotation voltage to the motor 2.

また、前記制御装置Aは自動ねじ締め機のドライバビッ
ト8の昇降に支障のない位置であればどこでもよいが、
ドライバビット8の回転を検出する回転検出手段22を有
している。この回転検出手段22はドライバ本体(図示せ
ず)と一体に昇降自在かつドライバビット8と一体に回
転するスリット円板23とその一端のスリットの移動路に
対応して配置された回転検出部24とを有している。この
回転検出部24は前記スリット円板23のスリットの通過を
検出するとその間出力パルスを発信するように構成され
ており、この出力パルスが増幅部25、波形整形部26、出
力パルスのエッジを検出する微分回路27を介して、回転
確認部14に送られるように構成されている。
Further, the control device A may be anywhere as long as it does not hinder the lifting and lowering of the driver bit 8 of the automatic screw tightener.
It has a rotation detecting means 22 for detecting the rotation of the driver bit 8. The rotation detecting means 22 includes a slit disc 23 which can be raised and lowered integrally with a driver body (not shown) and which rotates integrally with the driver bit 8, and a rotation detecting portion 24 arranged corresponding to the movement path of the slit at one end thereof. And have. The rotation detection unit 24 is configured to transmit an output pulse during detection of passage of the slit of the slit disk 23, and the output pulse detects the amplification unit 25, the waveform shaping unit 26, and the edge of the output pulse. It is configured to be sent to the rotation confirmation unit 14 via the differentiating circuit 27.

前記回転確認部14は、作業スタート信号が発信されてか
ら通常モータ2が高速に達するまでの時間T1が設定され
た第1遅延回路28と、この遅延出力を受けて通常後記す
るカウンタ14aの設定値に所定高速回転下の出力パルス
幅を乗じて得られる時間よりもわずかに長い時間Tp1
相当するパルス幅を持つパルスを発生する第1パルス発
生部19と、この第1パルス発生部19のパルスと高速指令
信号とが発信されている間出力を発信する第1アンド回
路30と、第1アンド回路30から出力が発信されている間
ゲートを開いて前記出力パルスを通過させる第2アンド
回路31とを有している。
The rotation confirmation unit 14 sets the first delay circuit 28 in which the time T1 from the transmission of the work start signal to the normal motor 2 reaching a high speed is set, and the setting of the counter 14a which is usually described later by receiving the delay output. A first pulse generator 19 that generates a pulse having a pulse width corresponding to a time T p1 that is slightly longer than the value obtained by multiplying the value by the output pulse width under a predetermined high-speed rotation, and the first pulse generator 19 AND circuit 30 which emits an output while the pulse and the high-speed command signal are transmitted, and a second AND circuit which opens the gate and transmits the output pulse while the output is transmitted from the first AND circuit 30. And a circuit 31.

また、前記回転確認部14は設定器14cに設定される設定
値を前記出力パルスの入力により順次減算するカウンタ
14a、前記カウンタ14aのカウント終了信号を一時保持す
るラッチ回路14bおよびそのラッチ出力すなわち回転確
認信号によつてゲートを開いて前記出力パルスを通過さ
せる第3アンド回路32を有している。
The rotation confirmation unit 14 is a counter that sequentially subtracts the set value set in the setter 14c by the input of the output pulse.
14a, a latch circuit 14b for temporarily holding the count end signal of the counter 14a, and a third AND circuit 32 for opening the gate and passing the output pulse by the latch output, that is, the rotation confirmation signal.

前記カウンタ14aは、前記第2アンド回路31のゲートが
開いている間、すなわち第1パルス発生部19からパルス
が出力されている間カウント可能となり、前記第1パル
ス発生部19から出力パルスが出力されない時リセット状
態となるように構成されている。
The counter 14a can count while the gate of the second AND circuit 31 is open, that is, while the pulse is being output from the first pulse generator 19, and the output pulse is output from the first pulse generator 19. It is configured to be in the reset state when not performed.

前記ラッチ回路14bの出力は前記第3アンド回路32のゲ
ートを開く一方で、インバータを介してオア回路33に接
続されて停止判断部15のタイマ15bをリセット状態にす
るように構成されている。
The output of the latch circuit 14b is configured to open the gate of the third AND circuit 32 while being connected to the OR circuit 33 via an inverter to reset the timer 15b of the stop determination unit 15.

前記停止判断部15は、パルス幅検出器の一例をなすタイ
マ15b、前記第3アンド回路32の出力信号を遅延してタ
イマ15bをセットする第2遅延回路34、前記タイマ15bの
タイムアップ信号を記憶する記憶器の一例をなすフリッ
プフロップ15aからなっている。前記タイマ15bは、前記
回転確認部14のラッチ回路14bから回転確認信号が発信
されると、回転検出部24からの出力パルスを微分して得
られるエッジ検出パルスによりリセットされるととも
に、第2遅延回路34により決まるほんの僅かな時間経過
後、ただちにセットされるように構成されている。ま
た、このタイマ15bはセットされて所定時間Ta経過して
も回転検出部24から次の出力パルスが発信されない時タ
イムアップ信号を発信してこれをフリップフロップ15a
に出力するように構成されている。さらに、前記フリッ
プフロップ15aは前記タイマ15bのタイムアップ信号を受
けてその出力を反転し、その反転出力により前記正転制
御部16から発信される正転指令信号を遮断するように構
成されている。また、前記フリップフロップ15aの反転
出力は第3遅延回路35に送られ、通常回転しているモー
タ2が停止するに必要な時間T3だけ遅延させて後、第2
パルス発生部29に供給されるように構成されている。こ
の第2パルス発生部29は第3遅延回路35の出力信号を受
けると、前記逆転制御部20に所望逆転時間TP2のパルス
信号を発信して逆転制御部20から逆転指令信号を切換手
段17に送り、所定時間だけパワー供給部18からモータ2
に逆転電圧を供給するように構成されている。また、前
記第2パルス発生部29はマシンサイクル完了検出部36を
介してドライバビット8の昇降手段12を作動させてドラ
イバビット8を上昇復帰させるように構成されている。
The stop determination unit 15 outputs a timer 15b which is an example of a pulse width detector, a second delay circuit 34 which delays the output signal of the third AND circuit 32 and sets the timer 15b, and a time-up signal of the timer 15b. It is composed of a flip-flop 15a which is an example of a storage device for storing. When the rotation confirmation signal is transmitted from the latch circuit 14b of the rotation confirmation unit 14, the timer 15b is reset by the edge detection pulse obtained by differentiating the output pulse from the rotation detection unit 24 and the second delay. It is designed to be set immediately after a very short time determined by the circuit 34. Further, when the timer 15b is set and the next output pulse is not transmitted from the rotation detecting unit 24 even if the predetermined time Ta has passed, the timer 15b transmits a time-up signal and outputs it to the flip-flop 15a.
Configured to output to. Further, the flip-flop 15a is configured to receive the time-up signal of the timer 15b, invert its output, and cut off the normal rotation command signal transmitted from the normal rotation control unit 16 by the inverted output. . Further, the inverted output of the flip-flop 15a is sent to the third delay circuit 35, delayed by the time T3 required for stopping the motor 2 which is normally rotating, and then the second delay circuit.
It is configured to be supplied to the pulse generator 29. When the second pulse generating section 29 receives the output signal of the third delay circuit 35, it sends a pulse signal of the desired reverse rotation time T P2 to the reverse rotation control section 20 to switch the reverse rotation command signal from the reverse rotation control section 20. To the motor 2 from the power supply unit 18 for a predetermined time.
It is configured to supply a reverse voltage to. Further, the second pulse generating section 29 is configured to operate the elevating means 12 of the driver bit 8 via the machine cycle completion detecting section 36 to raise and restore the driver bit 8.

また、図示はしないが、作業スタート信号によりサイク
ルタイムオーバ検出部が作動するように構成されてお
り、その出力が前記正転制御部16に正転電圧遮断指令信
号として供給されるとともに、前記第3遅延回路35に供
給し、異常が表示されるように構成されている。
Further, although not shown, the work start signal is configured so that the cycle time over detection unit operates, and its output is supplied to the normal rotation control unit 16 as a normal voltage cutoff command signal, and The signal is supplied to the 3-delay circuit 35 and an abnormality is displayed.

前記自動ねじ締め機の制御装置では、第2図a、bに示す
ように作業スタート部11の出力信号により昇降手段12が
作動し、ドライバビット8が下降する。同時に、作業ス
タート部11の出力信号が正転制御部16を介して切換手段
17に供給され、第2図cに示すようにパワー供給部18か
ら正転電圧xがモータ2に供給されるモータ2の回転にと
もなって入力円板(図示せず)、遊星コーン(図示せ
ず)、カムディスク(図示せず)および変速リング(図
示せず)でなる差動遊星機構(図示せず)を介してドラ
イバビット8が回転し、ねじ締付けが開始される。
In the control device for the automatic screw tightener, as shown in FIGS. 2A and 2B, the elevating means 12 is activated by the output signal of the work starting section 11 and the driver bit 8 is lowered. At the same time, the output signal of the work start section 11 is switched via the forward rotation control section 16 to the switching means.
2, the forward rotation voltage x is supplied from the power supply unit 18 to the motor 2 as shown in FIG. 2c. As the motor 2 rotates, an input disk (not shown) and a planet cone (not shown) are shown. No.), a cam disk (not shown), and a differential planetary mechanism (not shown) consisting of a speed change ring (not shown) rotate the driver bit 8 to start screw tightening.

前記モータ2を始動して後、第2図d1、d2に示すよう
に、電源異常、その調整不足、モータ2の異常等によつ
てモータ2が所定の回転をしなかったり、ビットの曲り
等により無負荷時にもかかわらずドライバビット8の回
転が極端に遅かったり、また回転検出手段22の回転検出
部24内のセンサが故障していたり、センサと制御装置と
の接触不良、センサの検出面へのゴミ等の付着があつ
て、出力パルスを発信しなかったりすると、第1パルス
発生部19のパルスにより決まる時間Tp1内に、カウンタ1
4aの設定値が零まで減算されないので、第2図e1に示す
ようにカウンタ14aはカウント終了信号を発信しない。
そのため、第3アンド回路32のゲートは閉じた状態に保
持され、停止判断部15には出力パルスが入力せず、タイ
マ15bはリセット状態に保持される。この状態で、モー
タ2は回転を継続すると、サイクルタイムオーバ検出部
がサイクルタイムオーバを検出し、締付不良としてこれ
を外部に知らせることができる。
After the motor 2 is started, as shown in d1 and d2 of FIG. 2, the motor 2 does not rotate in a predetermined manner due to an abnormality in the power supply, insufficient adjustment of the motor 2, abnormality in the motor 2, bending of the bit, etc. Due to this, the rotation of the driver bit 8 is extremely slow in spite of no load, the sensor in the rotation detecting section 24 of the rotation detecting means 22 is out of order, the contact between the sensor and the control device is poor, and the detection surface of the sensor. If dust or the like adheres to the output pulse and the output pulse is not transmitted, the counter 1 is set within the time T p1 determined by the pulse of the first pulse generator 19.
Since the set value of 4a is not subtracted to zero, the counter 14a does not send the count end signal as shown in e1 of FIG.
Therefore, the gate of the third AND circuit 32 is held in the closed state, no output pulse is input to the stop determination unit 15, and the timer 15b is held in the reset state. In this state, when the motor 2 continues to rotate, the cycle time over detection unit can detect the cycle time over and notify the outside as a tightening failure.

一方、前記モータ2が始動して後、回転検出部24から正
常に出力パルスが発信されると、この出力パルスは第2
図d3に示すように波形整形されて後、回転確認部14のカ
ウンタ14aに送られる。前記出力パルスが、第1パルス
発生部19のパルスにより決まる時間Tp1内に設定器14cに
設定された設定値だけ換算カウントされると、カウンタ
14aからカウント終了信号が発信され、第2図e2に示す
ようにそのカウント終了信号がラッチ回路14bで一時保
持される。このラッチ回路14bの出力信号は回転確認信
号として第3アンド回路32に送られるので、そのゲート
が開き、以後の出力パルスが停止判断部15に供給される
タイマ15bが所定設定時間Taを時間計上する前に、出力
パルスが連続して供給される場合は、次の出力パルスに
より前記タイマ15bがリセットされ、タイマ15bはタイム
アップ信号を発信しない。また、前記タイマ15bはリセ
ット後ただちにセットされ、次の出力パルスに備える。
この状態で、ねじ締付が進み、ドライバビット8に加わ
る負荷に応じて変速リングが回動し、その減速比が連続
的に増大し、ついにはその減速比が無限大となつて、ド
ライバビット8の回転が停止する。ドライバビット8の回
転が停止すると、回転検出部24からの出力パルスが発信
されなくなり、タイマ15bが所定時間Taを時間計上し、
タイムアップ信号を発信する。前記タイムアップ信号が
フリップフロップ15aに加わり、第2図fに示すようにフ
リップフロップ15aの出力が反転する。この反転出力が
正転制御部16および切換手段17を作動させ、パワー供給
部18からモータ2への電圧供給が遮断される。
On the other hand, when the output pulse is normally transmitted from the rotation detection unit 24 after the motor 2 is started, this output pulse is
After the waveform is shaped as shown in FIG. D3, it is sent to the counter 14a of the rotation confirmation unit 14. When the output pulse is converted and counted by the set value set in the setter 14c within the time T p1 determined by the pulse of the first pulse generator 19, the counter
A count end signal is transmitted from 14a, and the count end signal is temporarily held by the latch circuit 14b as shown in FIG. 2e2. Since the output signal of the latch circuit 14b is sent to the third AND circuit 32 as a rotation confirmation signal, its gate is opened, and the subsequent output pulse is supplied to the stop judging section 15 by the timer 15b, which counts the predetermined set time Ta. If the output pulse is continuously supplied before starting, the timer 15b is reset by the next output pulse, and the timer 15b does not emit the time-up signal. Also, the timer 15b is set immediately after resetting and is ready for the next output pulse.
In this state, screw tightening progresses, the transmission ring rotates according to the load applied to the driver bit 8, its reduction ratio increases continuously, and finally the reduction ratio becomes infinite. 8 rotation stops. When the rotation of the driver bit 8 is stopped, the output pulse from the rotation detection unit 24 is not transmitted and the timer 15b counts the predetermined time Ta,
Send a time-up signal. The time-up signal is applied to the flip-flop 15a, and the output of the flip-flop 15a is inverted as shown in FIG. This reverse output operates the normal rotation control unit 16 and the switching means 17, and the voltage supply from the power supply unit 18 to the motor 2 is cut off.

同時に、前記フリップフロップ15aの反転出力は第3遅
延回路35に供給され、第2図hに示すように前記モータ2
の通常停止するに必要な時間T3だけ遅延され、第2パル
ス発生部29に供給される。
At the same time, the inverted output of the flip-flop 15a is supplied to the third delay circuit 35 and, as shown in FIG.
The signal is delayed by the time T3 required for the normal stop, and is supplied to the second pulse generator 29.

この第2パルス発生部29は第2図hに示すように所定時
間幅Tp2のパルス信号を発信し、これを逆転制御部20に
供給する。この逆転制御部20はそのパルス信号が発信さ
れる間、切換手段17に逆転指令信号を送り、パワー供給
部18から正転電圧xよりも低い逆転電圧yをモータ2に供
給する。モータ2は僅かに逆回転して停止するが、モー
タ2の逆回転にともなって遊星コーンおよび変速リング
が逆転する。そのため、ドライバビット8に係る逆転方
向の負荷に応じて遊星コーンと変速リングとの摩擦係合
位置が高速側の原位置に復帰し、変速リング、カムディ
スクおよび遊星コーンのロックがモータ2側から解除さ
れる。
The second pulse generator 29 transmits a pulse signal having a predetermined time width T p2 as shown in FIG. 2 h and supplies it to the reverse rotation controller 20. The reverse rotation control unit 20 sends a reverse rotation command signal to the switching means 17 while the pulse signal is transmitted, and supplies the reverse rotation voltage y lower than the normal rotation voltage x to the motor 2 from the power supply unit 18. The motor 2 slightly rotates in the reverse direction and stops, but with the reverse rotation of the motor 2, the planet cone and the speed change ring reversely rotate. Therefore, the friction engagement position between the planetary cone and the speed change ring returns to the original position on the high speed side according to the load in the reverse rotation direction related to the driver bit 8, and the speed change ring, the cam disk and the planetary cone are locked from the motor 2 side. It will be canceled.

また、前記第2パルス発生部29からのパルス信号はマシ
ンサイクル完了検出部36に供給され、その出力信号が第
2図iに示すように昇降手段12に供給され、これを作動
させてドライバビット8を上昇させ、次回の作業に備え
る。
The pulse signal from the second pulse generator 29 is supplied to the machine cycle completion detector 36, and its output signal is supplied to the lifting means 12 as shown in FIG. Raise 8 to prepare for the next task.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明はモータの回転を入力円
板、遊星コーン、カムディスクおよび変速リングでなる
差動遊星機構を介してドライバビットに伝達して変速リ
ングの軸心方向の移動を弾力保持部材により規制すると
ともに、ドライバビットの回転にともなって発信される
出力パルスを検出し、この出力パルスが確実に発信され
たのを確認して後、前記出力パルスのパルス幅を検出し
て締付けの完了を検出するように構成しているため、電
源異常、その調整不足、モータの異常等によつてモータ
が所定の回転をしなかったり、ビットの曲り等により無
負荷時にもかかわらずドライバビットの回転が極端に遅
かったり、また回転検出部内のセンサが故障していた
り、センサと制御装置との接触不良、センサの検出面へ
のゴミ等の付着があって、ドライバビットの回転にとも
なって所定の出力パルスが発信されないような場合に
は、これを確実に検出して、締付け不良として判定する
ことができ、確実に所定トルクで締付けを行うことがで
きる等の利点がある。また、本発明はドライバビットが
確実に回転していることを認識して後ドライバビットの
停止を確認し、締付完了を検出するように構成している
ため、異常表示時にモータ、ドライバビットの回転を目
視することにより間接的に異常締付けの原因を追及する
ことができる等の利点がある。
As described above, according to the present invention, the rotation of the motor is transmitted to the driver bit via the differential planetary mechanism including the input disc, the planet cone, the cam disk and the speed change ring to transmit the shaft center of the speed change ring. Directional movement is regulated by the elastic holding member, the output pulse transmitted with the rotation of the driver bit is detected, and after confirming that this output pulse is transmitted reliably, the pulse width of the output pulse Is detected to detect the completion of tightening, the motor does not rotate as prescribed due to power supply abnormality, insufficient adjustment, motor abnormality, etc. Despite this, the rotation of the driver bit is extremely slow, the sensor in the rotation detection unit is defective, the contact between the sensor and the control device is poor, and dust on the detection surface of the sensor If a predetermined output pulse is not transmitted due to the rotation of the driver bit due to the adherence etc., this can be reliably detected and it can be judged as a tightening failure, and it is possible to securely tighten with the predetermined torque. Can be performed. Further, since the present invention is configured to recognize that the driver bit is rotating surely, confirm the stop of the rear driver bit, and detect the completion of tightening, the motor and driver bit of the motor and the driver bit are displayed when an error is displayed. There is an advantage that the cause of abnormal tightening can be indirectly investigated by visually observing the rotation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明のブロック図、第2図は第1図のタイム
チャート、第3図は本発明に係わる自動ねじ締め機の全
体説明図、第4図は第3図の自動ねじ締め機の要部断面
図、第5図は本発明に係わる差動遊星機構の出力軸の持
つトルク−回転数特性曲線図である。 A 制御装置、 1 ドライバ本体、 2 モータ、 3 差動遊星機構、 4 入力円板、 5 遊星コーン、 5a 円周溝、 5b 平坦面、 5c 円錐面、 6 カムディスク、 7 変速リング、 8 ドライバビット、 9 アーム、 10 ばね、 11 作業スタート部、 12 昇降手段、 13 初期カット用パルス発生部、 14 回転確認部、 14a カウンタ、 14b ラッチ回路、 14c 設定器、 15 停止判断部、 15a フリップフロップ、 15b タイマ、 16 正転制御部、 17 切換手段、 18 パワー供給部、 19 第1パルス発生部、20 逆転制御部、 22 回転検出手段、 23 スリット円板、 24 回転検出部、 25 増幅部、 26 波形整形部、 27 微分回路、 28 第1遅延回路、 29 第2パルス発生部、 30 第1アンド回路、 31 第2アンド回路、 32 第3アンド回路、 33 オア回路、 34 第2遅延回路、 35 第3遅延回路、 36 マシンサイクル完了検出部、
1 is a block diagram of the present invention, FIG. 2 is a time chart of FIG. 1, FIG. 3 is an overall explanatory view of an automatic screw tightener according to the present invention, and FIG. 4 is an automatic screw tightener of FIG. FIG. 5 is a sectional view of a main part of FIG. 5, and is a torque-rotational speed characteristic curve diagram of the output shaft of the differential planetary gear mechanism according to the present invention. A control device, 1 driver body, 2 motor, 3 differential planetary mechanism, 4 input disk, 5 planetary cone, 5a circumferential groove, 5b flat surface, 5c conical surface, 6 cam disk, 7 speed change ring, 8 driver bit , 9 arms, 10 springs, 11 work starting part, 12 lifting means, 13 initial cutting pulse generating part, 14 rotation confirming part, 14a counter, 14b latch circuit, 14c setting device, 15 stop judging part, 15a flip-flop, 15b Timer, 16 forward rotation control section, 17 switching means, 18 power supply section, 19 first pulse generation section, 20 reverse rotation control section, 22 rotation detection means, 23 slit disk, 24 rotation detection section, 25 amplification section, 26 waveform Shaping section, 27 differentiating circuit, 28 first delay circuit, 29 second pulse generating section, 30 first AND circuit, 31 second circuit AND circuit, 32 third AND circuit, 33 OR circuit, 34 second delay circuit, 35 third delay circuit, 36 machine cycle completion detection unit,

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ドライバ本体(1)の一端にモータ(2)を固定
し、このモータ(2)にその回転を受けて回転する入力円
板(4)とその外周に摩擦係合する遊星コーン(5)とこれに
摩擦係合するカムディスク(6)とを介してドライバビッ
ト(8)を連結するとともに前記遊星コーン(5)の外周に摩
擦係合する変速リング(7)を配置してドライバビット(8)
に係る負荷トルクにより変速リング(7)に加わる反力を
弾力保持部材により受けるように構成した自動ねじ締め
機において、 モータ(2)に切換手段(17)を介してパワー供給部(18)を
接続する一方、 ドライバビット(8)の回転を一定時間検出する回転検出
部(24)を設け、この回転検出部(24)の出力パルスを計数
するカウンタ(14a)を設け、このカウンタ(14a)のカ
ウント終了信号によりゲートを開いて前記出力パルスを
通過させるアンド回路を設け、さらにこのアンド回路を
通過する出力パルスのパルス幅を検出してドライバビッ
トの停止を判断する停止判断部(15)を設け、この停止判
断部(15)の出力を受けるとパワー供給部(18)からの正転
電圧を遮断する正転電圧遮断指令信号を切換手段(17)に
送るとともにパワー供給部(18)から逆転電圧をモータ
(2)に供給する逆転指令信号を切換手段(17)に送る制御
部を設けたことを特徴とする制御装置。
1. A motor (2) is fixed to one end of a driver body (1), an input disc (4) is rotated by the rotation of the motor (2), and a planet cone is frictionally engaged with its outer circumference. The driver bit (8) is connected via the (5) and the cam disk (6) frictionally engaged therewith, and the speed change ring (7) frictionally engaged with the outer periphery of the planetary cone (5) is arranged. Driver Bit (8)
In an automatic screw tightener configured to receive the reaction force applied to the speed change ring (7) by the load holding torque related to the elastic holding member, the motor (2) is connected to the power supply section (18) via the switching means (17). While connected, a rotation detector (24) for detecting the rotation of the driver bit (8) for a certain period of time is provided, and a counter (14a) for counting the output pulses of the rotation detector (24) is provided. An AND circuit is provided to open the gate by the count end signal to pass the output pulse, and a stop determination unit (15) for determining the stop of the driver bit by detecting the pulse width of the output pulse passing through the AND circuit is provided. When the output of this stop determination unit (15) is received, a forward rotation voltage cutoff command signal for cutting off the forward rotation voltage from the power supply unit (18) is sent to the switching means (17) and at the same time from the power supply unit (18). Reverse voltage to motor
A control device provided with a control section for sending a reverse rotation command signal supplied to (2) to a switching means (17).
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