JPH0679641A - ナットランナ - Google Patents
ナットランナInfo
- Publication number
- JPH0679641A JPH0679641A JP22851792A JP22851792A JPH0679641A JP H0679641 A JPH0679641 A JP H0679641A JP 22851792 A JP22851792 A JP 22851792A JP 22851792 A JP22851792 A JP 22851792A JP H0679641 A JPH0679641 A JP H0679641A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- servomotor
- tightening torque
- servo motor
- nut runner
- controller
- 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.)
- Pending
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- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 締付トルクの確保と高速化を簡単な構成で両
立させることができるとともに、締付トルク等の管理を
高精度に行なうことができるナットランナを提供するこ
と。 【構成】 駆動源としてのＡＣサーボモータ２と、該Ａ
Ｃサーボモータ２の出力軸端に結着されたネジ係合部材
であるビット８と、ＡＣサーボモータ２への供給電流を
制御するコントローラ１０を含んでナットランナ１を構
成する。本発明によれば、駆動源としてＡＣサーボモー
タ２が用いられるため、該ＡＣサーボモータ２への供給
電流をコントローラ１０によって制御すれば、低速から
高速まで対応でき、ギヤやクラッチ等を要することな
く、所要の締付トルクを確保することができ、締付トル
クの確保と高速化を簡単な構成で両立されることができ
る。又、ギヤやクラッチ等を用いないため、回転部分の
慣性が小さく抑えられ、締付トルク等の管理を高精度に
行なうことができる。
立させることができるとともに、締付トルク等の管理を
高精度に行なうことができるナットランナを提供するこ
と。 【構成】 駆動源としてのＡＣサーボモータ２と、該Ａ
Ｃサーボモータ２の出力軸端に結着されたネジ係合部材
であるビット８と、ＡＣサーボモータ２への供給電流を
制御するコントローラ１０を含んでナットランナ１を構
成する。本発明によれば、駆動源としてＡＣサーボモー
タ２が用いられるため、該ＡＣサーボモータ２への供給
電流をコントローラ１０によって制御すれば、低速から
高速まで対応でき、ギヤやクラッチ等を要することな
く、所要の締付トルクを確保することができ、締付トル
クの確保と高速化を簡単な構成で両立されることができ
る。又、ギヤやクラッチ等を用いないため、回転部分の
慣性が小さく抑えられ、締付トルク等の管理を高精度に
行なうことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＡＣサーボモータを用
いたダイレクトドライブ方式を採用するナットランナに
関する。
いたダイレクトドライブ方式を採用するナットランナに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のナットランナにおいては、締付ト
ルクの確保と、締込み初期における効率向上を狙った高
速化との両立を図る手法として、ギヤ等の減速比可変手
段を設けたり、クラッチ等を用いて高速用と低速用の２
つのモータを切り替える等の方法が採られていた。
ルクの確保と、締込み初期における効率向上を狙った高
速化との両立を図る手法として、ギヤ等の減速比可変手
段を設けたり、クラッチ等を用いて高速用と低速用の２
つのモータを切り替える等の方法が採られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにナットランナにギヤやクラッチ等を組み込むと、
構造が複雑化する他、回転部分の慣性が大きくなって締
付トルク等の管理を高精度に行なうことができないとい
う問題がある。
ようにナットランナにギヤやクラッチ等を組み込むと、
構造が複雑化する他、回転部分の慣性が大きくなって締
付トルク等の管理を高精度に行なうことができないとい
う問題がある。
【０００４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、締付トルクの確保と高速化を
簡単な構成で両立させることができるとともに、締付ト
ルク等の管理を高精度に行なうことができるナットラン
ナを提供することにある。
で、その目的とする処は、締付トルクの確保と高速化を
簡単な構成で両立させることができるとともに、締付ト
ルク等の管理を高精度に行なうことができるナットラン
ナを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、駆動源としてのＡＣサーボモータと、該ＡＣサ
ーボモータの出力軸端に結着されたネジ係合部材と、同
ＡＣサーボモータへの供給電流を制御するコントローラ
を含んでナットランナを構成したことをその特徴とす
る。
発明は、駆動源としてのＡＣサーボモータと、該ＡＣサ
ーボモータの出力軸端に結着されたネジ係合部材と、同
ＡＣサーボモータへの供給電流を制御するコントローラ
を含んでナットランナを構成したことをその特徴とす
る。
【０００６】
【作用】本発明によれば、駆動源としてＡＣサーボモー
タが用いられるため、該ＡＣサーボモータへの供給電流
をコントローラによって制御すれば、低速から高速まで
対応でき、ギヤやクラッチ等を要することなく、所要の
締付トルクを確保することができ、締付トルクの確保と
高速化を簡単な構成で両立させることができる。
タが用いられるため、該ＡＣサーボモータへの供給電流
をコントローラによって制御すれば、低速から高速まで
対応でき、ギヤやクラッチ等を要することなく、所要の
締付トルクを確保することができ、締付トルクの確保と
高速化を簡単な構成で両立させることができる。
【０００７】又、ギヤやクラッチ等を用いないため、回
転部分の慣性が小さく抑えられ、締付トルク等の管理を
高精度に行なうことができる。
転部分の慣性が小さく抑えられ、締付トルク等の管理を
高精度に行なうことができる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【０００９】図１は本発明に係るナットランナの構成
図、図２はＡＣサーボモータの垂下特性図、図３はＡＣ
サーボモータの回転速度と供給電流の時間的変化を示す
図である。
図、図２はＡＣサーボモータの垂下特性図、図３はＡＣ
サーボモータの回転速度と供給電流の時間的変化を示す
図である。
【００１０】図１に示すナットランナ１は、その本体１
ａ内に駆動源であるＡＣサーボモータ２が組み込まれて
いる。
ａ内に駆動源であるＡＣサーボモータ２が組み込まれて
いる。
【００１１】上記ＡＣサーボモータ２のロータ３の外周
部には高磁束密度を有する希土類永久磁石４が設けられ
ており、ロータ３の一端にはトルクセンサ５が取り付け
られている。トルクセンサ５は、ＡＣサーボモータ２の
トルクを非接触で検出するものであって、これは鋼製の
軸６を不図示のベアリングで支承して構成されている。
そして、軸６のナットランナ本体１ａから外方へ延出す
る端部には、ビットホルダー７を介してネジ係合部材で
ある六角柱状のビット８が結着されている。尚、本実施
例においては、トルクセンサ５はモニタ用としてのみ使
用されている。
部には高磁束密度を有する希土類永久磁石４が設けられ
ており、ロータ３の一端にはトルクセンサ５が取り付け
られている。トルクセンサ５は、ＡＣサーボモータ２の
トルクを非接触で検出するものであって、これは鋼製の
軸６を不図示のベアリングで支承して構成されている。
そして、軸６のナットランナ本体１ａから外方へ延出す
る端部には、ビットホルダー７を介してネジ係合部材で
ある六角柱状のビット８が結着されている。尚、本実施
例においては、トルクセンサ５はモニタ用としてのみ使
用されている。
【００１２】又、ナットランナ本体１ａの前記トルクセ
ンサ５が設けられる側とは反対側の端部にはエンコーダ
９が設けられており、該エンコーダ９は制御手段である
コントローラ１０に電気的に接続されている。
ンサ５が設けられる側とは反対側の端部にはエンコーダ
９が設けられており、該エンコーダ９は制御手段である
コントローラ１０に電気的に接続されている。
【００１３】上記コントローラ１０は、交流電源１１か
ら前記ＡＣサーボモータ２に供給される電流を制御する
ものであって、これには電流計１２によって検出された
供給電流がフィードバックされる。
ら前記ＡＣサーボモータ２に供給される電流を制御する
ものであって、これには電流計１２によって検出された
供給電流がフィードバックされる。
【００１４】次に、本ナットランナ１の作用を説明す
る。
る。
【００１５】ナットランナ１の駆動源である前記ＡＣサ
ーボモータ２は図２に示す垂下特性を有している。尚、
図２において、直線ＡはトルクＴ（Ｋｇ・ｃｍ）と供給
電流（モータ電流）Ｉ（Ａ）との関係を示し、直線ａ〜
ｉはトルクＴ（Ｋｇ・ｃｍ）と回転速度Ｎ（ｒｐｍ）と
の関係を示す。
ーボモータ２は図２に示す垂下特性を有している。尚、
図２において、直線ＡはトルクＴ（Ｋｇ・ｃｍ）と供給
電流（モータ電流）Ｉ（Ａ）との関係を示し、直線ａ〜
ｉはトルクＴ（Ｋｇ・ｃｍ）と回転速度Ｎ（ｒｐｍ）と
の関係を示す。
【００１６】而して、当該ナットランナ１を用いたネジ
締め作業においては、ビット８を不図示のネジ頭部に形
成された六角穴に係合せしめ、ＡＣサーボモータ２を駆
動してビット８を回転させれば、ネジはネジ孔に沿って
ネジ込まれていく。
締め作業においては、ビット８を不図示のネジ頭部に形
成された六角穴に係合せしめ、ＡＣサーボモータ２を駆
動してビット８を回転させれば、ネジはネジ孔に沿って
ネジ込まれていく。
【００１７】ところで、コントローラ１０によってＡＣ
サーボモータ２への供給電流を制御することによって、
ネジが着座するまでの間におけるビット８（サーボモー
タ２）の回転速度Ｎは低速から高速まで任意の値に設定
され得る（本実施例では、５００ｒｐｍ（低速）、７５
０ｒｐｍ（中速）、１０００ｒｐｍ（高速）の中から任
意に選択し得る）。
サーボモータ２への供給電流を制御することによって、
ネジが着座するまでの間におけるビット８（サーボモー
タ２）の回転速度Ｎは低速から高速まで任意の値に設定
され得る（本実施例では、５００ｒｐｍ（低速）、７５
０ｒｐｍ（中速）、１０００ｒｐｍ（高速）の中から任
意に選択し得る）。
【００１８】本実施例では、所期の締付トルクＴ* を例
えばＴ* ＝３１Ｋｇ・ｃｍに設定し、ネジが着座するま
での時間を短縮して高効率化を図るために、ビット８
（ＡＣサーボモータ２）の回転速度ＮをＮ＝１０００ｒ
ｐｍに設定したものとすれば、図３に示すようにこの回
転速度Ｎ＝１０００ｒｐｍはネジが着座するまで一定に
保たれる。
えばＴ* ＝３１Ｋｇ・ｃｍに設定し、ネジが着座するま
での時間を短縮して高効率化を図るために、ビット８
（ＡＣサーボモータ２）の回転速度ＮをＮ＝１０００ｒ
ｐｍに設定したものとすれば、図３に示すようにこの回
転速度Ｎ＝１０００ｒｐｍはネジが着座するまで一定に
保たれる。
【００１９】その後、ネジが着座すると、回転数Ｎは図
２の直線ｃ（図３の直線Ｂ）に沿って下がる一方、トル
クＴが増加するため、ＡＣサーボモータ２への供給電流
Ｉが図２の直線Ａ（図３の直線Ｃ）に沿って増加し、ネ
ジは徐々に締め込まれていく。
２の直線ｃ（図３の直線Ｂ）に沿って下がる一方、トル
クＴが増加するため、ＡＣサーボモータ２への供給電流
Ｉが図２の直線Ａ（図３の直線Ｃ）に沿って増加し、ネ
ジは徐々に締め込まれていく。
【００２０】そして、ビット８（ＡＣサーボモータ２）
が停止（回転速度Ｎ＝０）したことがエンコーダ９によ
って検知されると、コントローラ１０は設定トルクＴ*
（＝３１ｋｇ・ｃｍ）に対応する供給電流Ｉのリミット
値Ｉ* （＝４．１Ａ：図２参照）を所定時間（締込み時
間）Δｔ（図３参照）だけＡＣサーボモータ２に供給す
る。すると、ネジは増し締めされて所定の設定トルクＴ
* （＝３１ｋｇ・ｃｍ）で最終的に締め込まれることと
なる。
が停止（回転速度Ｎ＝０）したことがエンコーダ９によ
って検知されると、コントローラ１０は設定トルクＴ*
（＝３１ｋｇ・ｃｍ）に対応する供給電流Ｉのリミット
値Ｉ* （＝４．１Ａ：図２参照）を所定時間（締込み時
間）Δｔ（図３参照）だけＡＣサーボモータ２に供給す
る。すると、ネジは増し締めされて所定の設定トルクＴ
* （＝３１ｋｇ・ｃｍ）で最終的に締め込まれることと
なる。
【００２１】尚、本実施例では、締付けトルクの管理を
リミット電流の供給時間Δｔで行なったが、エンコーダ
９を利用した角度管理とすることも可能である。
リミット電流の供給時間Δｔで行なったが、エンコーダ
９を利用した角度管理とすることも可能である。
【００２２】以上のように、本実施例においては、駆動
源としてＡＣサーボモータ２が用いられるため、該ＡＣ
サーボモータ２への供給電流をコントローラ１０によっ
て制御すれば、低速から高速まで対応でき、ギヤやクラ
ッチ等を要することなく、所要の締付トルクを確保する
ことができ、締付トルクの確保と高速化を簡単な構成で
両立させることができる。
源としてＡＣサーボモータ２が用いられるため、該ＡＣ
サーボモータ２への供給電流をコントローラ１０によっ
て制御すれば、低速から高速まで対応でき、ギヤやクラ
ッチ等を要することなく、所要の締付トルクを確保する
ことができ、締付トルクの確保と高速化を簡単な構成で
両立させることができる。
【００２３】又、ＡＣサーボモータ２の電機子巻線はス
テータ側に巻かれているため、ロータ側に電機子巻線を
有するＤＣモータに比べ、ＡＣサーボモータ２のロータ
慣性モーメントが小さく抑えられ、ネジ着座時の運動エ
ネルギが小さく、締付トルクへの悪影響が軽微であると
ともに、電機子巻線部の放熱性も良く、ネジ着座時に大
きな電流を流すことが可能となる。
テータ側に巻かれているため、ロータ側に電機子巻線を
有するＤＣモータに比べ、ＡＣサーボモータ２のロータ
慣性モーメントが小さく抑えられ、ネジ着座時の運動エ
ネルギが小さく、締付トルクへの悪影響が軽微であると
ともに、電機子巻線部の放熱性も良く、ネジ着座時に大
きな電流を流すことが可能となる。
【００２４】更に、ギヤやクラッチ等を用いないため、
回転部分の慣性が小さく抑えられ、締付トルク等の管理
を高精度に行なうことができる他、ギヤによる騒音、動
力損失等の問題が発生しない。
回転部分の慣性が小さく抑えられ、締付トルク等の管理
を高精度に行なうことができる他、ギヤによる騒音、動
力損失等の問題が発生しない。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、駆動源としてのＡＣサーボモータと、該ＡＣサー
ボモータの出力軸端に結着されたネジ係合部材と、同Ａ
Ｃサーボモータへの供給電流を制御するコントローラを
含んでナットランナを構成したため、締付トルクの確保
と高速化を簡単な構成で両立させることができるととも
に、締付トルク等の管理を高精度に行なうことができる
という効果が得られる。
れば、駆動源としてのＡＣサーボモータと、該ＡＣサー
ボモータの出力軸端に結着されたネジ係合部材と、同Ａ
Ｃサーボモータへの供給電流を制御するコントローラを
含んでナットランナを構成したため、締付トルクの確保
と高速化を簡単な構成で両立させることができるととも
に、締付トルク等の管理を高精度に行なうことができる
という効果が得られる。
【図１】本発明に係るナットランナの構成図である。
【図２】ＡＣサーボモータの垂下特性図である。
【図３】ＡＣサーボモータの回転速度と供給電流の時間
的変化を示す図である。
的変化を示す図である。
１ ナットランナ ２ ＡＣサーボモータ ８ ビット（ネジ係合部材） ９ エンコーダ １０ コントローラ
Claims (1)
- 【請求項１】 駆動源としてのＡＣサーボモータと、該
ＡＣサーボモータの出力軸端に結着されたネジ係合部材
と、同ＡＣサーボモータへの供給電流を制御するコント
ローラを含んで構成されることを特徴とするナットラン
ナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22851792A JPH0679641A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | ナットランナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22851792A JPH0679641A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | ナットランナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0679641A true JPH0679641A (ja) | 1994-03-22 |
Family
ID=16877669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22851792A Pending JPH0679641A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | ナットランナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679641A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017052017A1 (ko) * | 2015-09-22 | 2017-03-30 | 계양전기 주식회사 | 전동 공구의 제어 방법 |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP22851792A patent/JPH0679641A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017052017A1 (ko) * | 2015-09-22 | 2017-03-30 | 계양전기 주식회사 | 전동 공구의 제어 방법 |
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