JPH0699362A - 電動インパクトレンチの締結完了判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボルトの締結完了を確実に判定し得る電動イ
ンパクトレンチの締結完了判定装置を提供することによ
って、全てのボルトを規定の締結力で締結する。 【構成】 電動インパクトレンチ本体１のソケット２に
取付ベース９を回転自在に外嵌すると共に、取付ベース
９を電動インパクトレンチ本体１側から回り止めし、取
付ベース９にロータリエンコーダ１５（回転検出器）を
取り付け、ロータリエンコーダ１５の検出軸１６に歯付
きプーリ１７を軸支し且つソケット２には歯付きプーリ
１８を一体に外嵌して両歯付きプーリ１７，１８間に歯
付きベルト１９を張設する。ロータリエンコーダ１５に
は、ロータリエンコーダ１５から出力されるパルス信号
２１（検出信号）に基づいてソケット２の秒単位の回転
数を算出し且つ規定の回転数／秒になったときにボルト
３の締結完了と判定する制御装置２０を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動インパクトレンチ
の締結完了判定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ボルトに対し衝撃による回転
を与えて該ボルトの締結作業を迅速且つ確実に行い得る
ようにした電動インパクトレンチが知られているが、斯
かる電動インパクトレンチを作業員が操作してボルトの
締結作業を行う場合、前記電動インパクトレンチにより
締結されるボルトの締結完了の判断は作業員の勘に頼っ
て行われているのが現状である。

【０００３】更に、近年では様々な分野において前記電
動インパクトレンチを使用したボルトの締結作業をロボ
ット等により自動的に代行させることが検討されている
が、前記ボルトの締結完了の判断については、作業を開
始してからどの位の時間でボルトの締結が規定の締結力
で完了するかを予め調査しておき、その結果に基づいて
決定した所定時間をタイマ等にセットして行うことが考
えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電動イ
ンパクトレンチを使用したボルトの締結作業を作業員が
行う場合、通常、作業能率が高くなるよう大トルクで締
結作業を行っているので、前記作業員による判断が遅れ
るとボルトが過剰に締め込まれてしまい、ボルトの締め
過ぎによりネジ穴を損傷して締結部の寿命を縮めてしま
うことがあった。

【０００５】また、ロボット等により締結作業を行う場
合、タイマ等を用いた作業時間管理により締結完了を判
断するようにすると、ボルトやナットの出来具合、或い
はネジ間の夾雑物等により締め込み抵抗が異なることが
多いので、締結完了時間が一定せず、全てのボルトを規
定の締結力で締結することが困難であった。

【０００６】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、ボルトの締結完了を確実に判定し得る電動インパク
トレンチの締結完了判定装置を提供することによって、
全てのボルトを規定の締結力で締結することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、電動インパク
トレンチ本体の先端に備えられたソケットの回転数を検
出し得る回転検出器と、該回転検出器から出力される検
出信号に基づいて前記ソケットの単位時間当りの回転数
を算出し且つ該回転数が規定の値になったときにボルト
の締結が完了したと判定する制御装置とを備えたことを
特徴とする電動インパクトレンチの締結完了判定装置に
係るものである。

【０００８】

【作用】従って本発明では、電動インパクトレンチ本体
のソケットにボルトを嵌合し、ソケットを回転して前記
ボルトの締結作業を開始すると、ソケットの回転数が回
転検出器により計測され、その検出信号が制御装置に入
力される。

【０００９】前記制御装置では、予め単位時間当りのソ
ケット回転数と締結完了時におけるボルト締結力との関
係を設定しておくことにより、回転検出器から出力され
る検出信号に基づいて算出したソケットの単位時間当り
の回転数が規定の値になったときにボルトの締結完了と
判定される。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。

【００１１】図１〜図５は本発明の電動インパクトレン
チの締結完了判定装置の一実施例を示すもので、図中１
は電動インパクトレンチ本体、２は該電動インパクトレ
ンチ本体１の先端に備えられたソケットを示し、該ソケ
ット２は先端部にボルト３のヘッド３ａに嵌合し得る嵌
合凹部４を有し且つ基端部には前記電動インパクトレン
チ本体１の駆動軸５を挿入し得る取付穴６を有してお
り、該取付穴６に挿入した前記駆動軸５をピン７により
着脱可能に連結し、該ピン７は前記ソケット２基端部に
外嵌したＯリング８により抜け止めされるようになって
いる。

【００１２】更に、前記ソケット２のＯリング８より先
端側には、側方に向け張り出す張り出し部９ａを有する
取付ベース９がソケット２外周に対しボールベアリング
１０を介して回転自在に外嵌されており、且つ前記取付
ベース９外周部の所要位置に突設した係止ブラケット１
１の係止孔１２には、電動インパクトレンチ本体１側に
Ｌ字状の取付具１３を介して取り付けた回り止めロッド
１４の先端が嵌挿されていて前記取付ベース９が電動イ
ンパクトレンチ本体１に対して回り止めされるようにな
っている。

【００１３】即ち、前記取付ベース９は電動インパクト
レンチ本体１側から見て静止した位置に保持されると共
に、ソケット２は取付ベース９に何ら拘束されることな
く回転できるようにしてある。

【００１４】また、前記取付ベース９の張り出し部９ａ
にはロータリエンコーダ１５（回転検出器）が取り付け
られ、該ロータリエンコーダ１５の検出軸１６には歯付
きプーリ１７が軸支されており、前記ソケット２の取付
ベース９の配置位置より先端側には、前記歯付きプーリ
１７に対応するよう歯付きプーリ１８がソケット２と一
体に外嵌され、両歯付きプーリ１７，１８間には歯付き
ベルト１９が張設されている。

【００１５】更に、前記ロータリエンコーダ１５には所
要場所に配設した制御装置２０が接続されており、該制
御装置２０では、前記ロータリエンコーダ１５から出力
されるパルス信号２１（検出信号）を入力してカウント
し、該パルス信号２１のカウント数をソケット回転数に
換算して時間と照合することにより前記ソケット２の秒
単位の回転数を算出し、規定の回転数／秒になったとき
にボルト３の締結完了と判定し、前記ソケット２の回転
を停止する停止信号２２を出力するようになっている。

【００１６】即ち、電動インパクトレンチ本体１のソケ
ット２によりボルト３を締め込んでいき、該ボルト３の
ヘッド３ａが被締結部材側に到達すると、図５に示すよ
うに、秒単位のソケット回転数は、ボルト３が締め込ま
れて締結完了に近づくに従い低下し、ついには回転が計
測されなくなる。ところが、ソケット２の回転が計測さ
れなくなるまでボルト３の締め込みを継続すると締め過
ぎにより規定の締結力以上となってしまう為、予め秒単
位のソケット回転数とボルト３の締結力との関係を計測
してマスターカーブを作製しておき、ボルト３の締結力
が規定の値になる秒単位のソケット回転数を、前記ボル
ト３の締結完了を判定する規定の回転数／秒として設定
しておく。

【００１７】而して、電動インパクトレンチ本体１のソ
ケット２の嵌合凹部４にボルト３のヘッド３ａを嵌合
し、ソケット２を回転して前記ボルト３の締結作業を開
始すると、前記ソケット２に外嵌した歯付きプーリ１
８、歯付きベルト１９、歯付きプーリ１７を介してロー
タリエンコーダ１５の検出軸１６が回転され、該ロータ
リエンコーダ１５からとパルス信号２１が出力されて制
御装置２０に入力される。

【００１８】前記制御装置２０では、前記ロータリエン
コーダ１５から出力されるパルス信号２１（検出信号）
がカウントされ、該パルス信号２１のカウント数がソケ
ット回転数に換算されて時間と照合されることにより前
記ソケット２の秒単位の回転数が算出され、規定の回転
数／秒になったときにボルト３の締結完了と判定され、
停止信号２２により前記ソケット２の回転が停止され
る。

【００１９】尚、前記ボルト３の締結完了を判定する規
定の回転数／秒は極めて小さな値であり、仮にボルト３
やナット（図示せず）の出来具合、或いはネジ間の夾雑
物等の影響によりソケット２の回転数／秒が締め込み途
中で低下したとしても、ボルト３の締結完了はこれより
はるかに小さな値で判定される為、ボルト３の締め込み
途中で締結完了が誤判定されることはない。

【００２０】従って上記実施例によれば、ソケット２の
秒単位の回転数を計測し、該ソケット２の秒単位の回転
数が規定の回転数／秒になったときにボルト３の締結が
完了したと判定することができるので、該判定がなされ
たときに停止信号２２を出力してソケット２の回転を停
止すれば、全てのボルト３を規定の締結力で締結するこ
とができる。

【００２１】尚、本発明の電動インパクトレンチの締結
完了判定装置は、上述の実施例にのみ限定されるもので
はなく、回転検出器はロータリエンコーダに限定されな
いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２２】

【発明の効果】上記した本発明の電動インパクトレンチ
の締結完了判定装置によれば、ソケットの秒単位の回転
数を計測し、該ソケットの秒単位の回転数が規定の値に
なったときにボルトの締結が完了したと判定することが
できるので、該判定がなされたときにソケットの回転を
停止すれば、全てのボルトを規定の締結力で締結するこ
とができるという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す正面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。

【図３】図２の取付ベースの平面図である。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ方向の矢視図である。

【図５】秒単位のソケット回転数とボルトの締結力との
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 電動インパクトレンチ本体 ２ ソケット ３ ボルト １５ ロータリエンコーダ（回転検出器） ２０ 制御装置 ２１ パルス信号（検出信号）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動インパクトレンチ本体の先端に備え
   られたソケットの回転数を検出し得る回転検出器と、該
   回転検出器から出力される検出信号に基づいて前記ソケ
   ットの単位時間当りの回転数を算出し且つ該回転数が規
   定の値になったときにボルトの締結が完了したと判定す
   る制御装置とを備えたことを特徴とする電動インパクト
   レンチの締結完了判定装置。