JPH1034556A - ナットランナー制御方法 - Google Patents
ナットランナー制御方法Info
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- JPH1034556A JPH1034556A JP19236896A JP19236896A JPH1034556A JP H1034556 A JPH1034556 A JP H1034556A JP 19236896 A JP19236896 A JP 19236896A JP 19236896 A JP19236896 A JP 19236896A JP H1034556 A JPH1034556 A JP H1034556A
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- Japan
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- socket
- bolt
- torque
- nut
- tightening
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- 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
た後、ソケットとボルトの食い込みを解除するためにソ
ケットを逆回転させるとき、逆回転し過ぎてボルトに緩
みが発生してボルト締めの信頼性が低下することがあ
る。 【解決手段】 ソケット7を正回転させてボルト2をワ
ーク3に目標締付トルクT1 まで締付けた後、ソケット
7をボルト2との食い込みを外すために所定の設定量だ
け逆転させるときのソケット7に掛かるトルクと、逆回
転時のボルト緩み発生の検知手段となる緩み検知トルク
T2 を比較し、両トルクが一致した時点でソケット逆転
停止信号やアラーム信号等の制御信号21を出力するよ
うにして、ソケット過逆回転によるボルト緩みを抑制し
防止する。緩み検知トルクT2 は、目標締付トルクT1
の50%程度を目安に設定される。
Description
ボルトやナットをワークに自動締付けするナットランナ
ーの制御方法と制御装置で、詳しくは、ボルトやナット
をワークに締付けた直後のナットランナー制御方法と制
御装置に関する。
ランナーの制御方法は、ボルトの締付トルクでボルト締
付け精度を評価するトルク方式が一般的である。図3及
び図4に一般的なトルク方式のナットランナー1を示す
と、これはナットランナー本体4から延びる出力軸5に
同軸にソケットアッシー6とソケット7を連結して構成
され、ソケット7が締付け対象のボルト(又は、ナッ
ト)2の頭部に脱着可能に嵌合される。
は駆動モーター8と減速機9とトルクトランスデューサ
10を備え、外部の制御部11からの制御信号に基づい
て駆動モーター8がソケット7を正逆回転させる。例え
ば、図3(A)に示すように、ワーク3に挿通されたボ
ルト2の真上からナットランナー1を下降させてソケッ
ト7をボルト2の頭部に嵌合させる。この後、駆動モー
ター8でソケット7を正回転させてボルト2をワーク3
に締付け、このときのソケット7に掛かるトルクをトル
クトランスデューサ10で検出する。ワーク3にボルト
2が所定の締付力で締付けられると、図3(B)に示す
ように、ソケット7の回転を停止させてナットランナー
1を上昇させ、ボルト2からソケット7を外す。
トルクの関係を説明するためのグラフである。即ち、ソ
ケット7でボルト2を正回転させて締付けを開始する
と、A点で着座して締付トルクが上昇し始め、B点で目
標締付トルクTに達すると締付けが終了する。B点の目
標締付トルクTは制御部11に予め設定されたトルク値
で、これは上限設定値Taと下限設定値Tbが在って、
この上限値と下限値の範囲内にトルクトランスデューサ
10で検出される締付トルクが上昇すると、これを制御
部11が検知してソケット7の正回転を停止させる。ま
た、ボルト締付けを開始して着座したA点等の基準点か
ら締付トルクが目標締付トルクTになるまでに要する時
間を計測し、この計測時間がその上限設定値t1 と下限
設定値t2の間に在ればボルト2がワーク3に正常に締
付けられたと判断して、最終的にボルト締付けを終了さ
せる場合もある。
に限らず、例えば、ボルト締付けを開始して予め設定し
ておいたスナッグトルクTn に達したC点からのボルト
回転数を計測して、この回転数(角度)が予め設定され
た目標回転数(角度)に達すると、ボルト締付けを終了
させる。
回転させてボルトをワークに締付けると、ソケットを停
止させてボルトから離脱させるソケット抜き動作が行わ
れるが、この動作時にソケットにボルトが食い込んでい
ると、ボルトからソケットが簡単に抜けないことがあ
る。例えば図6(A)に示すように、6角頭部のボルト
2にソケット7を嵌合させ、ソケット7を図6矢印方向
に正回転させてボルト締付けを行うと、ボルト頭部がソ
ケット7を図6破線矢印方向に広げる食い込みが発生す
る。また、図6(B)に示すように、6角穴12を頭部
に有するボルト2の6角穴12に6角ソケット7を嵌挿
して正回転させると、6角ソケット7が6角穴12にボ
ルト頭部を広げる方向に食い込む。
を放置したままボルトからソケットを引き上げようとす
ると、ボルト側とソケット側の双方に機械的ストレスが
加わって破損や磨耗の原因となり、また、ソケットの上
昇でボルトとワークが持ち上げられる不具合が発生する
ことがある。
ボルトの食い込みによる問題の解決策として、ボルト締
付けが終了してソケットの正回転が停止すると、ソケッ
トを予め設定された設定時間だけ、或いは、設定角度だ
け逆回転させて、ソケットとボルトの食い込みを解除さ
せている。
は、ソケット7とボルト2に食い込みが発生すると、ソ
ケットアッシー6に捻れによる応力が残存した状態でボ
ルト締付けが終了して締付トルクがゼロになる。このボ
ルト締付け後、ソケットアッシー6の長さ等で決まる所
定の設定時間、或いは、設定角度だけソケット7を逆回
転させてソケットアッシー6の残存応力を消滅させ、ソ
ケット7とボルト2の食い込みを解除させた時点でソケ
ット7の逆回転を停止させると、ソケット抜き動作が円
滑に行えるようになる。
作時の設定時間、或いは、設定角度は、ナットランナー
の機種やボルトの品種によって適正値があって、ナット
ランナーを使用するユーザー側で何回かの実験データに
基づいて設定されているが、この種の時間や角度は微妙
な数値設定となるために設定誤りの可能性がある。ソケ
ットの逆転量が適正量を超えるような誤設定が行われた
場合には、ソケットがボルトとの食い込みを解除する必
要量以上に逆回転して、ワークに適正に締付けられたボ
ルトを緩めてしまうことになる。そのため、ナットラン
ナーでワークに適正に締付けられて締付け合格と判定さ
れたボルトを逆回転させたときに、上記の誤設定でボル
トが緩んだり、緩む直前の不安定な状態にあっても、こ
れが検知されないまま締付け合格ボルトとして処理され
ることになり、これがナットランナーのボルト締付けの
信頼性の低下につながっていた。
ナットをソケットでワークに締付けた後、ソケットを逆
回転させてソケットとボルト又はナットの食い込みを解
除する際のソケット逆転量の誤設定によるトラブル発生
を抑制し防止するナットランナー制御方法と制御装置を
提供することにある。
達成する技術的手段は、正逆回転可能なソケットを正回
転させてソケットに嵌合されたボルト又はナットをワー
クに締付けた後、ボルト又はナットに嵌合したままのソ
ケットを逆回転させたときに検出されるソケットに掛か
るトルクと、ボルト又はナットがワークに対して緩む状
態になる前の予測設定された緩み検知トルクの比較信号
に基づいてボルト又はナットの緩み防止対策のための制
御信号を出力するようにしたことである。
のための制御信号は、逆回転するソケットの逆回転停止
信号や、一旦ワークに正常に締付けられたボルト又はナ
ットが緩む可能性があるとランプ表示やブザー表示で警
告するアラーム信号である。制御信号が逆回転停止信号
の場合、ソケットの逆転量がボルト又はナットを緩める
量に近い設定値になるとソケットの逆回転を停止させ
て、ボルト又はナットの緩みを未然に防止する。また、
制御信号がアラーム信号の場合は、ワークに正常に締付
けられて締付け合格と判定されたボルト又はナットが緩
んでいるか緩む可能性が大きいことを警告して、ユーザ
ーに点検を促す。
定される緩み検知トルクは、ソケットでボルト又はナッ
トをワークに所定の目標締付トルクで締付ける際の目標
締付トルク又は締め付け完了時の締付トルク値に基づい
て設定することが望ましい。即ち、ナットランナーにお
いてはソケットでボルト又はナットをワークに目標締付
けトルクで締付けた後、ソケット抜き動作のためソケッ
トを逆回転させると、この逆転時のトルクが目標締付け
トルクの70〜80%に達した時点で緩みが発生するこ
とが知られている。そこで、緩み検知トルクを目標締付
けトルクの70%より小さい値に設定すると、緩みの発
生が抑制される。実験によると緩み検知トルクを目標締
付けトルクの約50%に設定すれば、緩み発生がより確
実に防止される。
は、正逆回転可能なソケットを正回転させてソケットに
嵌合されたボルト又はナットをワークに締付けた後、ボ
ルト又はナットに嵌合したままのソケットを逆回転させ
たときに検出されるソケットに掛かるトルクと、ワーク
に締付けられたボルト又はナットが逆回転してワークに
対して緩む状態になる前の予測設定された緩み検知トル
クが一致したときにソケット逆回転停止信号とアラーム
信号の少なくとも一方の制御信号を出力する締付後制御
回路を具備したことを特徴とする。
転時のトルクと緩み検知トルクを比較する比較回路の出
力を制御信号とするもので、ナットランナーの動作を制
御する既存のコンピュータの動作プログラムに追加的に
組み込まれるソフトウエアのプログラムとして設置され
る。
ナー1を使用した本発明の実施装置例を、図1及び図2
を参照して説明する。
をワーク3に締付けるときの時間とトルクの関係を図1
のグラフに示すと、本発明はボルト2を所定の目標締付
トルクTまで締付ける動作を従来同様に行い、締付け終
了後のソケット抜き動作を例えば図2に示す締付後制御
回路20を使って次のように行う。
付けられたボルト2に嵌合したソケット7をトルク検出
しながら逆回転させる。この逆回転はソケット7とボル
ト2の食い込みを外す目的で行われ、従って、このとき
の逆転量は従来同様に予め設定された設定時間や設定角
度に基づいて決められ、所定の逆転量だけソケット7が
逆回転すると回転停止して、ソケット抜き動作が行われ
る。
20でソケット逆回転時のトルクT’を逐一検出し、検
出された逆回転時トルクT’が予め設定された緩み検知
トルクT2 に達すると、これを検出して制御信号21を
出力するようにする。緩み検知トルクT2 は、ソケット
7を逆回転させたときにボルト2がワーク3に対して緩
む状態になる前の予測設定されたトルク値である。従っ
て、逆回転時トルクT’が緩み検知トルクT2 を超える
とボルト2が緩むか、緩む可能性が大であることが予見
されるので、逆回転時トルクT’と緩み検知トルクT2
が一致した時点で制御信号21を出力する。
止させる信号や、ボルト緩み発生の可能性大であること
のアラーム信号である。逆回転時トルクT’が緩み検知
トルクT2 を超えるまでに所定の設定時間や設定角度で
決められた逆転量だけソケット7が逆回転して停止する
と、制御信号21は出力されない。ソケット7の逆転量
を決める設定時間や設定角度の誤設定が発生して、ソケ
ット7が必要量以上に逆転したときに、逆回転時トルク
T’が緩み検知トルクT2 を超えることがあり、このよ
うな場合に制御信号21が出力される。
1 の約50%のトルク値に設定することが望ましい。即
ち、ソケット抜き動作のためソケット7を逆回転させる
と、通常においては逆回転時トルクT’が目標締付けト
ルクT1 の70〜80%に上昇するとボルト2に緩みが
発生することから、緩み検知トルクT2 を目標締付トル
クT1 の約50%に設定する。このようなトルク設定を
したのが図2の締付後制御回路20に示される。
ルクT1 の50%のトルクを設定するトルク設定回路2
2と、このトルク設定回路22で設定された緩み検知ト
ルクT2 とナットランナー本体4のトルクトランスデュ
ーサ10からの逆回転時トルクT’を比較する比較回路
23を備える。ナットランナー本体4でソケット7を正
回転させてボルト2をワーク3に目標締付トルクT1 で
締付けた後、逆回転させてソケット7とボルト2の食い
込みを解いてソケット抜き動作を行う際、比較回路23
が逆回転時トルクT’と目標締付けトルクT1 の50%
緩み検知トルクT2 を比較して、両者トルクが一致した
時点で制御信号21を出力する。
場合、この信号の出力でソケット7の逆回転が目標締付
けトルクT1 の50%の逆回転時トルクT’のところで
停止するので、ボルト2の緩みが確実に回避されて、ボ
ルト締付けの信頼性の低下が防止される。また、制御信
号21がアラーム信号の場合、ソケット抜き動作におい
てソケット7の逆転量が必要以上に誤設定されてボルト
緩みが発生し易い状態にあることがランプ表示、警告文
表示、ブザー表示等で外部に警告される。この警告でユ
ーザーは、ソケット逆転量に誤設定があることを知らさ
れて、ボルト緩み防止のための作業を行う。この作業に
よってソケット抜き動作時のボルト緩み発生が抑制さ
れ、ボルト締付けの信頼性が確保される。また、制御信
号21はソケット逆回転停止信号とアラーム信号の両方
であってもよい。
ットを正回転させてボルト(又はナット)をワークに正
常に締付けた後、ソケットとボルトの食い込みを解除す
るためにソケットを所定の逆転量まで逆回転させると
き、ソケットが必要量以上に逆回転するとボルトに緩み
が発生する可能性があるが、ソケット逆回転時の検出ト
ルクが予め設定されたボルト緩み発生の可能性のある緩
み検知トルクに一致したときに、ボルト緩み対策の制御
信号を出力するようにしたので、ソケット逆回転時のい
わゆるソケット抜き動作時でのボルト緩みの抑制対策、
防止対策が容易にできるようになり、ボルト締付けの信
頼性が向上する。
設定トルク値である緩み検知トルクを、ボルトをワーク
に正常に締付けたときの目標締付トルクに基づいて設定
すれば、ユーザーがボルト締付け動作毎にボルト緩み抑
制対策が実行できるようになり、ユーザーにとって便利
で信頼性の高いナットランナーが提供できる。
めのボルト締め動作時とソケット抜き動作時における時
間とトルクの関係を示すグラフ図である。
要を示すブロック図である。
(A)はボルト締め前、図3(B)はボルト締め後の正
面図である。
すブロック図である。
の時間とトルクの関係を示すグラフ図である。
を説明するための平面図で、図6(A)はソケットが外
側にあり、図6(B)はソケットが内側にある場合の平
面図である。
信号) T1 目標締付トルク T2 緩み検知トルク
Claims (3)
- 【請求項1】 正逆回転可能なソケットを正回転させて
ソケットに嵌合されたボルト又はナットをワークに締付
けた後、ボルト又はナットに嵌合したままのソケットを
逆回転させたときに検出されるソケットに掛かるトルク
と、ボルト又はナットがワークに対して緩む状態になる
前の予測設定された緩み検知トルクの比較信号に基づい
てボルト又はナットの緩み防止対策のための制御信号を
出力することを特徴とするナットランナー制御方法。 - 【請求項2】 上記緩み検知トルクを、ソケットでボル
ト又はナットをワークに所定の目標締付トルクで締付け
る際の目標締付トルク又は締め付け完了時の締付トルク
値に基づいて設定したことを特徴とする請求項1記載の
ナットランナー制御方法。 - 【請求項3】 正逆回転可能なソケットを正回転させて
ソケットに嵌合されたボルト又はナットをワークに締付
けた後、ボルト又はナットに嵌合したままのソケットを
逆回転させたときに検出されるソケットに掛かるトルク
と、ワークに締付けられたボルト又はナットが逆回転し
てワークに対して緩む状態になる前の予測設定された緩
み検知トルクが一致したときにソケット逆回転停止信号
とアラーム信号の少なくとも一方の制御信号を出力する
締付後制御回路を具備したことを特徴とするナットラン
ナー制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19236896A JPH1034556A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | ナットランナー制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19236896A JPH1034556A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | ナットランナー制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1034556A true JPH1034556A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16290130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19236896A Pending JPH1034556A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | ナットランナー制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1034556A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007006301A1 (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-18 | Vestas Wind Systems A/S | A wind turbine, a hub for a wind turbine and use hereof |
| CN108274227A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-07-13 | 王聪 | 用于螺栓连接构件的自动松紧装置及其工作方法 |
| KR20200125157A (ko) * | 2019-04-26 | 2020-11-04 | 옵티멀에너지서비스 주식회사 | 너트 조작 기구 |
| CN116615310A (zh) * | 2020-12-15 | 2023-08-18 | 株式会社大福 | 螺纹部件拧紧拧松装置及螺纹部件拧紧拧松方法 |
-
1996
- 1996-07-22 JP JP19236896A patent/JPH1034556A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007006301A1 (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-18 | Vestas Wind Systems A/S | A wind turbine, a hub for a wind turbine and use hereof |
| US8147202B2 (en) | 2005-07-08 | 2012-04-03 | Vestas Wind Systems A/S | Wind turbine, a hub for a wind turbine and use hereof |
| CN108274227A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-07-13 | 王聪 | 用于螺栓连接构件的自动松紧装置及其工作方法 |
| CN108274227B (zh) * | 2018-03-05 | 2023-09-26 | 王聪 | 用于螺栓连接构件的自动松紧装置及其工作方法 |
| KR20200125157A (ko) * | 2019-04-26 | 2020-11-04 | 옵티멀에너지서비스 주식회사 | 너트 조작 기구 |
| CN116615310A (zh) * | 2020-12-15 | 2023-08-18 | 株式会社大福 | 螺纹部件拧紧拧松装置及螺纹部件拧紧拧松方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050613 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060406 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060601 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060928 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20061127 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070313 |