JPH1058341A - Screw tightening control method - Google Patents
Screw tightening control methodInfo
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- JPH1058341A JPH1058341A JP21364496A JP21364496A JPH1058341A JP H1058341 A JPH1058341 A JP H1058341A JP 21364496 A JP21364496 A JP 21364496A JP 21364496 A JP21364496 A JP 21364496A JP H1058341 A JPH1058341 A JP H1058341A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ねじ面等に夾雑物が存在していても、精度よ
く推定着座点を求め、これに基づいてねじを回転させる
ことにより、確実に目標締結力に到達するようにしたね
じの締付け制御方法を提供する。
【解決手段】 ねじ部を所定のトルク値Tで締付けらて
トルクレートを求め、当該トルクレートから推定着座点
θ1 を演算し、これを利用してねじの締付けを行なうね
じの締付け制御方法において、前記推定着座点θ1 の位
置を、ねじ面に夾雑物が存在することによりトルク値が
変動する点を考慮して補正し、この補正された推定着座
点を基準としてねじの締付けを行なうようにしことを特
徴とする。
(57) [Summary] [PROBLEMS] Even if foreign matter is present on a screw surface or the like, an estimated seating point is accurately determined, and the screw is rotated based on the estimated seating point to ensure that the target fastening force is reached. The present invention provides a screw tightening control method. The A threaded portion obtains a torque rate Te tightening et at a predetermined torque value T, calculates the estimated seating point theta 1 from the torque rate, in tightening control method for a screw to perform using tightening screws so , the position of the estimated seating point theta 1, corrected in consideration of the torque value varies by contaminants present in the threaded surface, perform tightening of the screw the corrected estimated seating point as a reference so It is characterized by the following.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被締結体にねじを
締付けたときの締め付け精度を高めることができるねじ
の締付け制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screw tightening control method capable of improving the tightening accuracy when a screw is tightened on a member to be fastened.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的な、ボルトやナット等のねじを被
締結体に締付けるときの締結力を制御する方法として
は、トルク締付け法と回転角締付け法がある。2. Description of the Related Art As a general method for controlling a fastening force when a screw such as a bolt or a nut is fastened to an object to be fastened, there are a torque fastening method and a rotation angle fastening method.
【0003】トルク締付け法は、ボルトやナット等のね
じを被締結体に締付けるとき、締付けトルクの大きさと
軸力とが比例する性質を利用して、締付け軸力を締付け
時のトルクにより管理する方法である。ここにおいて、
ねじの締結力とトルクとの関係は、下記式(1)により
表される。According to the torque tightening method, when a screw such as a bolt or a nut is tightened to an object to be fastened, the tightening torque is controlled by the torque at the time of tightening by utilizing the property that the magnitude of the tightening torque is proportional to the axial force. Is the way. put it here,
The relationship between the screw fastening force and the torque is represented by the following equation (1).
【0004】 ねじによる締結力=トルク係数×トルク …(1) 「トルク係数」は、材料により決定される定数であるの
で、締結力のバラツキには影響はないが、「トルク」
は、座面とねじ面との摩擦係数に影響されるので、この
トルクが変動するとねじによる締結力は、バラツキが大
きく、信頼性に乏しいものとなる。[0004] Fastening force by screw = Torque coefficient × Torque (1) Since “Torque coefficient” is a constant determined by the material, it does not affect the variation in fastening force.
Is affected by the coefficient of friction between the bearing surface and the threaded surface, so if this torque fluctuates, the fastening force of the screw will vary greatly, resulting in poor reliability.
【0005】回転角締付け法は、ボルトやナット等のね
じを被締結体に締付けるとき、ボルトやナット等のねじ
が締付けトルクにより回転する角度が締付け軸力に比例
する性質を利用して、締付け軸力を締付け時の回転角度
により管理する方法である。ここにおいて、ねじの締結
力と回転角度との関係は、下記式(2)により表され
る。The rotation angle tightening method utilizes a property that when a screw such as a bolt or a nut is tightened to an object to be fastened, the angle at which the screw such as a bolt or a nut rotates by a tightening torque is proportional to a tightening axial force. In this method, the axial force is controlled by the rotation angle at the time of tightening. Here, the relationship between the fastening force of the screw and the rotation angle is represented by the following equation (2).
【0006】 この回転角締付け法は、ねじの着座点を正確に推定する
ことができれば、バラツキの原因は、ねじのばね定数の
バラツキだけとなる。一般に、このねじのばね定数のバ
ラツキは、小さいので、精度の高い締結力の制御が可能
である。[0006] In this rotation angle tightening method, if the seating point of the screw can be accurately estimated, the only cause of the variation is the variation in the spring constant of the screw. Generally, the variation in the spring constant of the screw is small, so that it is possible to control the fastening force with high accuracy.
【0007】そこで、最近、着座点を精度良く推定しよ
うとしたねじの締付け制御方法が提案されている(例え
ば、特開昭62−102,978号公報参照)。Therefore, recently, a screw tightening control method for estimating the seating point with high accuracy has been proposed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-102,978).
【0008】この方法は、ねじを締付けるときのトルク
を実測し、この実測トルクカーブからトルクが零となる
点である推定着座点を求め、当該推定着座点を基準とし
て所定回転角度だけねじを回転させ、締付けを行なうよ
うにしたものである。According to this method, a torque at the time of tightening a screw is actually measured, an estimated seating point at which the torque becomes zero is obtained from the actually measured torque curve, and the screw is rotated by a predetermined rotation angle with reference to the estimated seating point. And tightening is performed.
【0009】つまり、ねじを所定の第1トルク値まで締
付けた後に、所定の回転角度だけ締付け、当該回転角度
だけ締付け完了した時点の第2トルク値と前記第1トル
ク値とからトルクレートを求め、当該トルクレートから
推定着座点を演算し、推定着座点から所定の回転角度だ
け回転させてねじの締付けを行なうようにしたものであ
る。That is, after the screw is tightened to a predetermined first torque value, the screw is tightened by a predetermined rotation angle, and a torque rate is determined from the second torque value at the time when the tightening by the rotation angle is completed and the first torque value. An estimated seating point is calculated from the torque rate, and the screw is tightened by rotating the seat by a predetermined rotation angle from the estimated seating point.
【0010】一般に、ねじが正常に締付けられるとき
は、図10に示すように、トルクは、締付け角度が増加
してもスナグトルクに達するまではあまり変化せず、ス
ナグトルクに達するとほぼ直線的に急激に増加するとい
うトルクカーブとなる。また、被締結体に締付ける締結
力もほぼ同様のカーブとなる。Generally, when the screw is tightened normally, as shown in FIG. 10, the torque does not change much until the snag torque is reached even when the tightening angle is increased, and when the screw reaches the snag torque, it is almost linearly sharp. And the torque curve increases. Further, the fastening force for fastening to the body to be fastened also has substantially the same curve.
【0011】したがって、トルクカーブの傾き線を延長
し、トルクが零の横軸と交差する点である推定着座点を
求めると、当該推定着座点は、図11に示すように、ト
ルクカーブと締結力のカーブの原点はほぼ一致するの
で、ねじの着座点も正確に推定することができ、前述し
たねじの締付け制御方法によりねじ締めしても、精度の
よい締付けが可能となる。Therefore, when the slope line of the torque curve is extended and the estimated seating point which intersects the horizontal axis where the torque is zero is obtained, the estimated seating point is connected to the torque curve as shown in FIG. Since the origins of the force curves substantially coincide with each other, the seating point of the screw can be accurately estimated, and even if the screw is tightened by the above-described screw tightening control method, accurate tightening is possible.
【0012】なお、本明細書においては、推定着座点を
基準としてねじを締付けたときのねじの回動量を「ねじ
の回転角度」若しくは「回転角度」と称し、また、ナッ
トがボルトに螺合された時点からの回動量を「ねじの締
付け角度」若しくは「締付け角度」と称することとす
る。In the present specification, the amount of rotation of the screw when the screw is tightened with reference to the estimated seating point is referred to as the "rotation angle of the screw" or "rotation angle". The amount of rotation from the time when the rotation is performed is referred to as “screw tightening angle” or “tightening angle”.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ねじ面
等に切り粉などの夾雑物が存在していると、締付け時に
これが噛み込むことになるので、初期フリクションの増
大によりトルクカーブは、図12に示すように、当初か
ら比較的大きな異常トルクが生じ、着座した後にさらに
トルクが増大する。一方、締結力は、トルクの発生に遅
れて生じる。However, if foreign matter such as cutting powder is present on the screw surface or the like, it will bite during tightening, and the torque curve will be reduced as shown in FIG. As shown, a relatively large abnormal torque is generated from the beginning, and further increases after sitting. On the other hand, the fastening force is generated after the generation of the torque.
【0014】この場合、前述したねじの締付け制御方法
のように、実測トルクカーブからトルクが零となる点で
ある推定着座点を求めると、図13に示すように、当該
推定着座点と、締結力が零となる点つまりねじ締めが開
始される点とはずれることになり、この推定着座点を基
準として所定の回転角度だけ回転させると、目標締結力
に到達する前に締付けが完了し、締結力不足が発生する
という不具合がある。In this case, when the estimated seating point at which the torque becomes zero is obtained from the actually measured torque curve as in the above-described screw tightening control method, as shown in FIG. The point where the force becomes zero, that is, the point at which the screw tightening is started, deviates from the estimated seating point, and when the shaft is rotated by a predetermined rotation angle, the tightening is completed before reaching the target fastening force, and the fastening is completed. There is a problem that power shortage occurs.
【0015】本発明は、上記した従来技術のもつ課題を
解決するためになされたものであり、ねじ面等に夾雑物
が存在していても、精度よく推定着座点を求め、これに
基づいてねじを回転させることにより、確実に目標締結
力に到達するようにしたねじの締付け制御方法を提供す
ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and even if foreign matter is present on a screw surface or the like, an estimated seating point is accurately obtained, and based on this, It is an object of the present invention to provide a screw tightening control method which ensures that a target fastening force is reached by rotating a screw.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係るねじの締付け制御方法は、締付完了時に所定の目標
回転角度となるように構成されたねじ部が所定の第1ト
ルク値まで締付けられた時点のトルク値と、当該第1ト
ルク値からさらに前記目標回転角度の数分の1の第1回
転角度だけ締付けた時点の第2トルク値を測定し、前記
第1トルク値及び第2トルク値と回転角度とから実測ト
ルクカーブのトルクレートを求め、当該トルクレートか
ら推定着座点を演算し、当該推定着座点に基づきねじの
締付けを行なうようにしたねじの締付け制御方法におい
て、前記ねじ部に加えられる締付け回転角度に対するト
ルク値を記憶し、当該実測トルクカーブ中にトルク値の
異常な部分があれば、この異常な部分でのトルク値変動
分を、前記第1回転角度からさらに第2回転角度だけ締
付けた時点のトルク値より引く演算を行ない、得られた
トルク値から前記トルクレートに基づき前記推定着座点
を補正した補正着座点を求め、当該補正着座点を基準と
してねじの締付けを行なうようにしたことを特徴とす
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a screw tightening control method according to the first aspect of the present invention, wherein the screw portion configured to have a predetermined target rotation angle upon completion of the tightening has a predetermined first torque value. And a second torque value at a time when the first torque value is further tightened by a fraction of the target rotation angle from the first torque value, and the first torque value and the second torque value are measured. In the screw tightening control method, a torque rate of an actually measured torque curve is obtained from the second torque value and the rotation angle, an estimated seating point is calculated from the torque rate, and the screw is tightened based on the estimated seating point. The torque value for the tightening rotation angle applied to the screw portion is stored, and if there is an abnormal portion of the torque value in the actually measured torque curve, the torque value variation in this abnormal portion is determined by the first time. An angle is subtracted from the torque value at the time of tightening by the second rotation angle, and a corrected seating point obtained by correcting the estimated seating point based on the torque rate is obtained from the obtained torque value. The screw is tightened.
【0017】このようにすれば、ねじ面等に夾雑物が存
在することにより生じるトルク値の変動を考慮して推定
着座点を補正し、この補正着座点に基づいてねじを回転
させることになるので、確実に精度よく目標締結力に到
達できる。With this configuration, the estimated seating point is corrected in consideration of the fluctuation of the torque value caused by the presence of impurities on the screw surface or the like, and the screw is rotated based on the corrected seating point. Therefore, the target fastening force can be reliably and accurately reached.
【0018】請求項2に記載の発明に係るねじの締付け
制御方法では、前記補正着座点は、スナグトルクに至る
までにトルク値に異常があると、前記記憶されたトルク
値から前記推定着座点での第3トルク値を抽出し、前記
第1回転角度からさらに所定の第2回転角度まで締付け
た時点の第4トルク値から前記第3トルク値を差し引
き、得られた第5トルク値から前記トルクレートに基づ
き求めるようにしたことを特徴とする。In the screw tightening control method according to the second aspect of the present invention, if the corrected seating point has an abnormality in the torque value before reaching the snag torque, the corrected seating point is determined from the stored torque value by the estimated seating point. The third torque value is extracted, the third torque value is subtracted from the fourth torque value at the time of further tightening from the first rotation angle to a predetermined second rotation angle, and the third torque value is obtained from the obtained fifth torque value. It is characterized in that it is determined based on the rate.
【0019】このようにすれば、締付け時にねじ面等に
夾雑物が噛込み、初期フリクションの増大によりトルク
値が増大しても、この増大したトルク値を考慮して第2
推定着座点を求めるようにしたので、着座点は正確に推
定することができ、この正確な第2推定着座点に基づい
てねじの締付けを行なうと、夾雑物の噛込み等に影響を
受けることなく、被締結体にねじを締め付け精度良く締
付けることができる。In this way, even if foreign matter gets into the screw surface or the like at the time of tightening and the torque value increases due to an increase in the initial friction, the second torque is considered in consideration of the increased torque value.
Since the estimated seating point is obtained, the seating point can be accurately estimated, and if the screw is tightened based on the accurate second estimated seating point, the seating point may be affected by foreign substances, etc. Further, the screw can be fastened to the fastened object with high accuracy.
【0020】請求項3に記載の発明に係るねじの締付け
制御方法は、前記補正着座点を基準とするねじ部の締付
けは、前記第2回転角度だけ締付けた時点での締付け角
度から補正着座点の締付け角度の差を求め、当該差と前
記目標回転角度との差分だけねじの締付けを行なうよう
にした特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the screw tightening control method, the tightening of the screw portion based on the corrected seating point is performed based on the corrected seating point based on the tightening angle at the time when the screw is tightened by the second rotation angle. , And a screw is tightened by a difference between the difference and the target rotation angle.
【0021】このようにすれば、締付け終了時点から僅
かな回転角度でねじを締付ければ良く、所望の目標回転
角度に簡単に到達することができる。In this way, the screw may be tightened at a slight rotation angle from the time of completion of the tightening, and the desired target rotation angle can be easily reached.
【0022】請求項4に記載の発明は、前記第1トルク
値をスナグトルクのトルク値としたことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, the first torque value is a snug torque value.
【0023】スナグトルクは、締付けの対象となるねじ
の種類によってその値が異なるが、同一種類のものであ
れば必ず一定の値になるという性質がある。このような
正確な点を1つの基準にすれば、トルクレートを求める
ときの作業が簡便になるのみでなく、精度も向上する。The value of the snag torque differs depending on the type of the screw to be tightened, but has a property of always being constant if the same type. Using such an accurate point as one criterion not only simplifies the operation for obtaining the torque rate, but also improves the accuracy.
【0024】請求項5に記載の発明に係るねじの締付け
制御方法では、前記補正着座点は、トルクカーブの不連
続点でのトルク値変動分の和を求め、前記第1回転角度
からさらに所定の第2回転角度まで締付け、当該第2回
転角度だけ締付け完了した時点の第4トルク値から、前
記変動分の和を引く演算を行ない、得られた第5トルク
値から前記トルクレートにより求めるようにしたことを
特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the screw tightening control method, the correction seating point is obtained by calculating a sum of torque value fluctuations at a discontinuous point of a torque curve, and further determining a predetermined value from the first rotation angle. Is calculated by subtracting the sum of the fluctuations from the fourth torque value at the time when the tightening is completed by the second rotation angle, and the torque rate is obtained from the obtained fifth torque value. It is characterized by the following.
【0025】このようにすれば、切り粉等の夾雑物が締
付け初期に噛み込み、その後外れたときでも、トルクカ
ーブが不連続になる点を利用して、この不連続点でのト
ルクの落差を考慮して補正着座点を求めることができ、
当該補正着座点を正確に推定でき、ねじ締めの締付け締
結力も精度のよいものとなる。In this way, even when foreign substances such as cutting chips bite in the initial stage of tightening and then come off, the point where the torque curve becomes discontinuous is utilized, and the torque head at this discontinuous point is utilized. The corrected seating point can be determined in consideration of
The corrected seating point can be accurately estimated, and the tightening force of the screw tightening becomes high.
【0026】請求項6に記載の発明は、締付完了時の最
終締結力を計算し、目標締結力より小さい時には作業者
に伝えるようにしたことを特徴とする。The invention according to claim 6 is characterized in that the final fastening force at the time of completion of the tightening is calculated, and when it is smaller than the target fastening force, it is transmitted to an operator.
【0027】このようにすれば、ねじ締め装置のインパ
クトエネルギが変化し、ねじの締付けが不完全な状態で
終了していることを作業者が知ることができ、ねじ締め
装置の劣化を検知でき、不完全なねじ締めを未然に防止
することができる。In this way, the impact energy of the screw tightening device changes, and the operator can know that the screw tightening has been completed in an incomplete state, and can detect deterioration of the screw tightening device. Incomplete screw tightening can be prevented.
【0028】[0028]
【発明の効果】請求項1に記載の発明方法は、補正着座
点に基づいてねじを回転させることになるので、確実に
精度よく目標締結力に到達できる。According to the first aspect of the present invention, since the screw is rotated based on the corrected seating point, the target fastening force can be reliably and accurately reached.
【0029】請求項2に記載の発明方法は、ねじ締付け
当初にトルク値が異常に増大しても、この増大したトル
ク値を考慮して補正着座点を求めるので、正確な着座点
に基づいてねじの締付けを行なうことができ、ねじの締
め付け精度が向上する。補正着座点を基準としてねじ締
めするとき、現時点の締付け角度から不足する回転角度
分のみねじを締付けるようにしたので、ねじ締付け完了
が極めて速やかとなり、ねじの締め付け精度が向上す
る。According to the second aspect of the present invention, even if the torque value increases abnormally at the beginning of screw tightening, the corrected seating point is determined in consideration of the increased torque value. Screws can be tightened, and screw tightening accuracy is improved. When the screw is tightened on the basis of the corrected seating point, the screw is tightened only by an insufficient rotation angle from the current tightening angle, so that the screw tightening is completed very quickly and the screw tightening accuracy is improved.
【0030】請求項3に記載の発明方法は、締付け終了
時点から僅かな回転角度でねじを締付ければ良く、所望
の目標回転角度に簡単に到達することができる。In the method according to the third aspect of the present invention, the screw may be tightened at a small rotation angle from the end of the tightening, and the desired target rotation angle can be easily reached.
【0031】請求項4に記載の発明方法は、第1トルク
値をスナグトルクのトルク値としたので、トルクレート
を簡便に求めることができ、精度も向上する。In the method according to the fourth aspect of the present invention, since the first torque value is the torque value of the snug torque, the torque rate can be easily obtained, and the accuracy is improved.
【0032】請求項5に記載の発明方法は、ねじ締付け
当初に噛み込んでいた夾雑物が、その後外れたときで
も、正確に推定着座点を求めることができ、ねじ締めの
締付け締結力が精度のよいものとなる。In the method according to the fifth aspect of the present invention, the estimated seating point can be accurately obtained even when the foreign matter which has been caught at the beginning of the screw tightening comes off, and the tightening and tightening force of the screw tightening is accurate. Will be good.
【0033】請求項6に記載の発明方法は、ねじ締め装
置のインパクトエネルギが変化することにより、ねじの
最終締結力が目標締結力に達しないと、ねじの締付けが
不完全な状態で終了していることになるので、これを作
業者が知らしめると、ねじ締め装置の劣化も検知でき、
不完全なねじの締めを未然に防止し、装置の劣化等も知
ることができる。According to a sixth aspect of the present invention, when the final fastening force of the screw does not reach the target fastening force due to a change in the impact energy of the screw fastening device, the screw fastening is terminated in an incomplete state. Therefore, if the worker notifies this, the deterioration of the screw tightening device can be detected,
Incomplete screw tightening can be prevented beforehand, and deterioration of the device can be known.
【0034】[0034]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明に係るねじの締付け
制御方法の実施の形態1の概略を示すブロック図、図2
は同実施の形態1の締付け時にねじ面等に夾雑物が噛込
んだときの推定着座点を求める方法を示す説明図、図
3,4は同実施の形態1のフローチャート、図5は同実
施の形態1と従来技術との比較を示す表である。なお、
以下の説明ないし図面中において、図10〜13に示す
部材と共通する部材には同一符号を付している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing a first embodiment of a screw tightening control method according to the present invention.
Is an explanatory view showing a method for obtaining an estimated seating point when a foreign matter bites into a screw surface or the like at the time of tightening in the first embodiment; FIGS. 3 and 4 are flowcharts of the first embodiment; 9 is a table showing a comparison between the first embodiment and the conventional technology. In addition,
In the following description and drawings, members common to those shown in FIGS. 10 to 13 are denoted by the same reference numerals.
【0035】(実施の形態1)一般に、ねじ部の弾性限
界内でねじ締めは、図1に示すようなねじ締め装置によ
り、ボルトvまたはナットn(ねじ部)にインパクトエ
ネルギを加えることにより行われる。当該ねじ締め装置
は、鉄板等の被締結体Wに取付けられているボルトvに
ナットnを所定の締付けトルクで締付ける締結部10
と、この締結部10の上部に設けられたねじ締め装置の
本体11と、当該本体11と締結部10との間に配置さ
れ、ねじ部が前記締結部10に接触した後、つまり着座
後のねじ部の回転角を測定する回転角検出器12とから
構成されている。(Embodiment 1) Generally, screw tightening within the elastic limit of a screw portion is performed by applying impact energy to a bolt v or a nut n (screw portion) by a screw tightening device as shown in FIG. Will be The screw fastening device includes a fastening portion 10 for fastening a nut n to a bolt v attached to an object W such as an iron plate with a predetermined fastening torque.
And a main body 11 of the screw tightening device provided on the upper part of the fastening part 10, and disposed between the main body 11 and the fastening part 10, after the screw part comes into contact with the fastening part 10, that is, after seating. And a rotation angle detector 12 for measuring the rotation angle of the screw portion.
【0036】前記本体11は、電気又は圧縮空気を動力
源とするモータMと、このモータMの回転力をパルス状
のトルクに変換するトルク発生器13とを有し、当該ト
ルク発生器13のトルクを出力軸14に伝達するように
なっている。The main body 11 has a motor M powered by electricity or compressed air, and a torque generator 13 for converting the torque of the motor M into a pulsed torque. The torque is transmitted to the output shaft 14.
【0037】出力軸14は、回転角検出器12のハウジ
ング15に回転自在に支持されたソケット16と連結さ
れ、当該出力軸14の回転によりソケット16を回転
し、ソケット16に嵌合されたナットnをボルトvに螺
合するようになっている。The output shaft 14 is connected to a socket 16 rotatably supported by a housing 15 of the rotation angle detector 12. The output shaft 14 rotates the socket 16 to rotate, and a nut fitted to the socket 16. n is screwed into the bolt v.
【0038】このナットnの回転角は、ソケット16の
回転を検知することにより測定している。つまり、ソケ
ット16の回転がロータリエンコーダのコード・ホイー
ル17に伝達され、このコード・ホイール17の回転を
ロータリ・エンコーダの検出ヘッド18が検知すること
により測定している。The rotation angle of the nut n is measured by detecting the rotation of the socket 16. That is, the rotation of the socket 16 is transmitted to the code wheel 17 of the rotary encoder, and the rotation of the code wheel 17 is measured by detecting the rotation of the detection head 18 of the rotary encoder.
【0039】当該回転角検出器12から発せられる信号
は、制御部19により処理される。制御部19は、回転
角検出器12からの信号を入力として回転角信号をつく
る回転角検出手段20と、前記トルク検出器21からの
信号を入力としてトルクを検出するトルク検出手段22
と、このトルク検出手段22及び回転角検出手段20か
らの信号がそれぞれ入力される記憶手段23と、この記
憶手段23からの信号に基づいて推定着座点を補正する
とともに現在の締付角度から残りの締付角度を求めて、
前記モータMにインパクト発生用の信号を出力する補正
演算手段24とから構成されている。The signal emitted from the rotation angle detector 12 is processed by the control unit 19. The control unit 19 includes a rotation angle detection unit 20 that generates a rotation angle signal by inputting a signal from the rotation angle detector 12, and a torque detection unit 22 that detects torque by inputting a signal from the torque detector 21.
And a storage means 23 to which signals from the torque detection means 22 and the rotation angle detection means 20 are respectively inputted. Based on the signals from the storage means 23, the estimated seating point is corrected and the remaining tightening angle is corrected from the current tightening angle. Find the tightening angle of
And a correction calculating means 24 for outputting a signal for generating an impact to the motor M.
【0040】このようなねじ締め装置を用いてねじ締め
する場合に、ねじ面等に切り粉などの夾雑物が存在して
いると、前述した図12に示すように、初期フリクショ
ンの増大によりねじ締め開始当初から異常トルクが生じ
る実測トルクカーブとなり、この実測トルクカーブから
トルクが零となる点、つまり推定着座点を求めると、当
該推定着座点と締結力が零となるねじ締め開始点とがず
れることになる。When the screw is tightened by using such a screw tightening device, if foreign matter such as cutting chips is present on the screw surface or the like, as shown in FIG. From the actual torque curve at which abnormal torque occurs from the beginning of tightening, the point at which the torque becomes zero, that is, the estimated seating point is obtained from the actual measured torque curve, and the estimated seating point and the screw tightening start point at which the fastening force becomes zero are obtained. Will shift.
【0041】しかし、本実施の形態では、実測トルクカ
ーブから推定着座点θ1 を求めた後に、この推定着座点
θ1 から異常トルクを考慮にいれて補正着座点θ2 を求
め、当該補正着座点θ2 を基準としてねじの締付けを行
なうようにしている。However, in the present embodiment, after the estimated seating point θ 1 is obtained from the actually measured torque curve, the corrected seating point θ 2 is obtained from the estimated seating point θ 1 in consideration of the abnormal torque, and the corrected seating point θ 2 is obtained. and to perform the tightening of the screw point theta 2 as a reference.
【0042】さらに、図2、図3及び図4を参照して説
明する。目標回転角度θの設定等 ねじ締め装置によりねじを締付ける場合には、事前に目
標回転角度θ等を設定する。通常、ねじ部の形状や材
質、締結部の材質や形状から目標締結力が定められ、こ
の目標締結力から目標回転角度θが決定される。この目
標回転角度θは、着座点から回転を開始し目標締結力が
得られるまでの角度である。Further description will be made with reference to FIGS. 2, 3 and 4. When the screw is tightened by the screw tightening device, such as setting the target rotation angle θ, the target rotation angle θ and the like are set in advance. Usually, the target fastening force is determined based on the shape and material of the screw portion and the material and shape of the fastening portion, and the target rotation angle θ is determined based on the target fastening force. Is the angle from the start of rotation from the seating point until the target fastening force is obtained.
【0043】したがって、ねじを締付けるに当たって
は、まず、図3のステップS1において、当該目標回転
角度θを設定する。Therefore, in tightening the screw, first, in step S1 in FIG. 3, the target rotation angle θ is set.
【0044】次に、ステップS2でトルクカーブの勾配
が一定になる角度である前記目標回転角度θの約1/3
程度の回転角度を設定し、後述するトルクレートを求め
る範囲を決定する。Next, in step S2, about one third of the target rotation angle θ, which is an angle at which the gradient of the torque curve becomes constant.
The rotation angle is set to a degree, and a range for obtaining a torque rate described later is determined.
【0045】前記夾雑物が存在していると、トルク変動
は、図10に示した正常なねじを締付けるときとは明ら
かに相違し、図2に破線で示すように、回転角度の増大
にともなっても直線的には増大せず、急激に増大した後
に、スナグトルクに達するまでは、やや変動しつつ僅か
に増大するので、このトルク変動により夾雑物が存在し
ている状態か否かをチェックするために、また後述する
種々のトルク値を抽出するために、ステップS3で、モ
ータMによりソケット16を回転し、ねじの締付け、つ
まりねじの回転をスタートする。In the presence of the contaminants, the torque fluctuation is clearly different from the case where the normal screw is tightened as shown in FIG. 10, and as shown by the broken line in FIG. However, it does not increase linearly, but increases abruptly and then slightly increases until the snag torque is reached. Therefore, it is checked whether or not foreign substances are present due to this torque fluctuation. For this purpose, and in order to extract various torque values to be described later, in step S3, the socket M is rotated by the motor M, and tightening of the screw, that is, rotation of the screw is started.
【0046】ステップS4で、締付け動作中、トルク値
と回転角度を一定時間間隔(例えば、2msec毎)で
記憶あるいは記録する。つまり、着座後のねじ部の回転
角度を測定する回転角検出器12からの信号が入力され
る回転角検出手段20によって回転角信号を作り、トル
ク検出器21からの信号が入力されるトルク検出手段2
2によってトルク信号を作って、これら両信号を締付け
動作中記憶手段23により記憶あるいは記録する。In step S4, during the tightening operation, the torque value and the rotation angle are stored or recorded at fixed time intervals (for example, every 2 msec). That is, a rotation angle signal is generated by the rotation angle detection means 20 to which a signal from the rotation angle detector 12 for measuring the rotation angle of the threaded portion after the seating is input, and the torque detection to which the signal from the torque detector 21 is input. Means 2
2, a torque signal is generated, and these two signals are stored or recorded by the storage means 23 during the tightening operation.
【0047】ステップS5で、所定の第1トルク値T1
に達したか否かを判断する。この第1トルク値T1 は、
基準となるトルク値であれば、どのような値であっても
良いが、好ましくは、例えば、スナグトルクTs を使用
することである。このスナグトルクTs は、前述したよ
うにねじによって一定の値になることから、この値を1
つの基準にすれば、後述するトルクレートを求めるとき
の作業が簡便になるのみでなく、精度も向上することに
なるので、好ましい。In step S5, a predetermined first torque value T 1
It is determined whether or not has been reached. This first torque value T 1 is
If the torque value as a reference, what may be a value, but is preferably, for example, it is to use a Sunagutoruku T s. The Sunagutoruku T s, since it becomes a constant value by means of a screw as described above, the value 1
It is preferable to use the two criteria because not only the operation for obtaining the torque rate described later is simplified, but also the accuracy is improved.
【0048】なお、図示はしないが、ステップS4の次
で、第1トルク値T1 が所定の閾値より大きいか否かを
判断するような手段を設けると、夾雑物が噛み込んだ状
態か否かが判断でき、不完全なねじ締めを未然に防止す
ることも可能である。Although not shown, if means for judging whether or not the first torque value T 1 is larger than a predetermined threshold value is provided after step S4, it is possible to determine whether or not the foreign matter is caught. This makes it possible to prevent incomplete screwing beforehand.
【0049】推定着座点θ1 を求める この第1トルク値T1 に達した後に、推定着座点θ1 を
求める。推定着座点θ1 を求めるに当たっては、まずト
ルクレートを求める。トルクレートは、トルクカーブの
ほぼ直線的な部分の勾配であるので、トルクカーブ上の
2点を決定して求めることもできるが、図示するように
トルク値は、所定の幅で変動しつつ増大するので、最小
二乗法により回帰直線を求め、この回帰直線の勾配をト
ルクレートとしている。本実施の形態では、所定の回転
角度範囲内で、回転角度と当該回転角度に対応するトル
ク値を少なくとも3点抽出し、最小二乗法よりトルクレ
ートを求めている。Determining the Estimated Seating Point θ 1 After reaching the first torque value T 1 , the estimated seating point θ 1 is determined. In obtaining the estimation seating point theta 1, first obtaining a torque rate. Since the torque rate is a gradient of a substantially linear portion of the torque curve, it can be obtained by determining two points on the torque curve. However, as shown in the figure, the torque value increases while fluctuating within a predetermined range. Therefore, a regression line is obtained by the least square method, and the gradient of the regression line is used as the torque rate. In the present embodiment, the rotation angle and at least three torque values corresponding to the rotation angle are extracted within a predetermined rotation angle range, and the torque rate is obtained by the least square method.
【0050】ここに、所定の回転角度範囲として、本実
施の形態では、θ/3を設定しているが、この角度範囲
は、回帰直線を求めるためのデータを得るためのもので
あるため、どのような値であっても良く、θ/3に限定
されるものではない。Here, in the present embodiment, θ / 3 is set as the predetermined rotation angle range. However, since this angle range is for obtaining data for obtaining a regression line, Any value may be used, and the value is not limited to θ / 3.
【0051】したがって、ステップS6において、第1
トルク値T1 の時点の回転角度θsから第1の回転角度
θ/3まで進んだか否かを判断し、「Yes」であれ
ば、ステップS7において、このときのトルク値T
2 や、前記スナグトルクTs である第1トルク値T1 あ
るいはこれらの中間点のトルク値等に基づき、回転角度
データを考慮し、回帰直線Aを最小二乗法により求め、
トルクレートを決定する。Therefore, in step S6, the first
It is determined whether the rotation angle θ s at the time of the torque value T 1 has advanced to the first rotation angle θ / 3, and if “Yes”, in step S7, the torque value T at this time is determined.
2 and, on the basis of the torque value or the like of the Sunagutoruku first torque value is T s T 1 or these intermediate points, considering the rotation angle data, calculated by the least square method regression line A,
Determine the torque rate.
【0052】ステップS8で、このようにして求めた回
帰直線と横軸と交差する点、つまり当該回帰直線上でト
ルク値が零となる点の回転角度を演算により求めると、
この回転角度が推定着座点θ1 となる。In step S8, the rotation angle of the point at which the regression line thus obtained intersects the horizontal axis, that is, the point where the torque value becomes zero on the regression line is obtained by calculation.
The rotation angle is estimated seating point theta 1.
【0053】補正着座点θ2 を求める 次に、本実施の形態では、補正着座点θ2 を求め、これ
を基準としてねじ締めを行なう。まず、この補正着座点
θ2 を求めるに当たっては、まず、ステップS9で、前
記推定着座点θ1 においてねじ部に加えられたトルク値
を抽出する。このトルク値は、第3トルク値T3 であ
る。[0053] Then obtain the correction seating point theta 2, in the present embodiment obtains the corrected seating point theta 2, performing screwing the basis of this. First, when the obtaining this correction seating point theta 2, first, at step S9, extracts the torque value applied to the threaded portion at the estimated seating point theta 1. The torque value is the third torque value T 3.
【0054】次に、ステップS10で、第1トルク値T
1 の時点の回転角度θs から第2の回転角度2θ/3ま
で進んだか否かを判断する。つまり、前記第1の回転角
度θ/3からさらに所定の回転角度、例えばθ/3だけ
締付ける。つまり、着座した時点からの回転角度は、2
θ/3となる。この締付けにより得られるトルク値を第
4トルク値T4 とする。Next, at step S10, the first torque value T
It determines proceeding or I from the rotational angle theta s 1 time point to the second rotation angle 2 [Theta] / 3. In other words, the first rotation angle θ / 3 is further tightened by a predetermined rotation angle, for example, θ / 3. In other words, the rotation angle from the time of sitting is 2
θ / 3. The torque values obtained by the clamping and fourth torque value T 4.
【0055】ステップS11で、当該得られた第4トル
ク値T4 から第3トルク値T3 を差し引く演算を行な
い、得られたトルク値を第5トルク値T5 とする。[0055] In step S11, the obtained fourth performs the torque value T 4 operation subtracting the third torque value T 3 has, to the obtained torque value and the fifth torque value T 5.
【0056】ステップS12で、この第5トルク値T5
から前記ステップS7において求めたトルクレートによ
り補正着座点θ2 を求める。つまり、第5トルク値T5
の点から前記回帰直線Aと平行な直線B(図中破線で示
す)を求め、この直線Bと横軸と交差する点、つまり当
該直線B上でトルク値が零となる点の回転角度を演算に
より求めると、この回転角度が補正着座点θ2 となる。In step S12, the fifth torque value T 5
Then, the corrected seating point θ 2 is obtained from the torque rate obtained in step S7. That is, the fifth torque value T 5
From this point, a straight line B (shown by a broken line in the figure) parallel to the regression line A is obtained, and the rotation angle of the point where the straight line B intersects the horizontal axis, that is, the point on the straight line B where the torque value becomes zero, When obtained by calculation, this rotation angle is corrected seated point theta 2.
【0057】当該補正着座点θ2 は、締付け時にねじ面
等に夾雑物が噛込み、初期フリクションの増大によりト
ルク値が増大した分を差し引くことにより求めた着座点
となる。このため、補正着座点θ2 を基準として所定の
回転角度だけねじの締付けを行なうと、所望の締結力が
得られることになる。The corrected seating point θ 2 is a seating point obtained by subtracting an increase in the torque value due to an increase in the initial friction due to the entry of foreign matter into the screw surface or the like at the time of tightening. Therefore, when the correction seating point theta 2 relative performs clamping of a predetermined rotation angle by screws, so that the desired fastening force can be obtained.
【0058】そこで、本実施の形態では、ステップS1
3で、現在の締付け角度K1 を抽出し、当該締付け角度
K1 から補正着座点θ2 の締付け角度K2 の差K3 を求
め、当該差K3 と前記目標回転角度(θ)との差Xを求
めている。Therefore, in the present embodiment, step S1
3, extracts the current fastening angle K 1, the tightening difference K 3 angles K 2 fastening the angle K 1 correction seating point theta 2 determined, the with the difference K 3 target rotational angle (theta) and the Find the difference X.
【0059】ステップS14で、この差Xを考慮した最
終締付け角度θe を求め、ステップS15で、締付けが
この最終締付け角度θe に達したか否かを判断する。[0059] In step S14, obtains the final fastening angle theta e considering this difference X, in step S15, the clamping determines whether reached this final fastening angle theta e.
【0060】そして、最終締付け角度θe に達したと判
断されると、締付完了となるが、好ましくは、ステップ
S16で、締付完了時点での最終締結力を測定し、当該
最終締結力が目標締結力Cより大きいか否かを判断す
る。等しいか大きい場合には、所望の締結力が得られた
として、ステップS17で締付けを完了し、小さい時に
はステップS18で作業者に当該ねじ部材は締付け不良
であるというNGを出力する。これにより作業者は、当
該ねじ部が所定の締結力で締め付けられたか否かを判断
でき、不良締付けのねじ部の発生を確実に低減すること
ができる。When it is determined that the final tightening angle θ e has been reached, the tightening is completed. Preferably, in step S16, the final tightening force at the time of completion of the tightening is measured, and the final tightening force is measured. Is larger than the target fastening force C. If it is equal or greater, it is determined that the desired fastening force has been obtained, and the tightening is completed in step S17. If it is smaller, NG is output to the operator in step S18 indicating that the screw member is not properly tightened. This allows the operator to determine whether or not the screw portion has been tightened with a predetermined fastening force, and it is possible to reliably reduce the occurrence of a screw portion that has been improperly tightened.
【0061】このようにして得られたねじ部を、前記し
た従来のねじ締め制御方法で行なったねじ部の締結力と
比較すれば、図5に示す表のような結果が得られた。こ
の表では、目標回転角度θを100度とし、目標締結力
を5KNとしたものである。この表から明らかなよう
に、上記実施の形態による方法は、従来のものに比し、
極めて目標締結力に近い値が得られ、その標準偏差もほ
ぼ半分程度となったことが分かる。When the thus obtained screw portion is compared with the fastening force of the screw portion performed by the above-described conventional screw tightening control method, the results shown in the table of FIG. 5 are obtained. In this table, the target rotation angle θ is 100 degrees, and the target fastening force is 5 KN. As is clear from this table, the method according to the above embodiment is
It can be seen that a value very close to the target fastening force was obtained, and the standard deviation was also reduced to about half.
【0062】(実施の形態2)次に、上記本発明方法の
実施の形態2について説明する。図6は夾雑物が噛み込
み外れたときのトルクと締結力の状態を示す説明図、図
7は本発明の実施の形態2の概略を示す説明図、図8,
9は同実施の形態2のフローチャートである。なお、ス
テップ31〜40までは、前述した実施の形態1と同様
であるため、説明は省略する。(Embodiment 2) Next, Embodiment 2 of the method of the present invention will be described. FIG. 6 is an explanatory view showing the state of the torque and the fastening force when the foreign matter is disengaged, FIG. 7 is an explanatory view showing the outline of Embodiment 2 of the present invention, FIG.
9 is a flowchart of the second embodiment. Steps 31 to 40 are the same as those in the first embodiment described above, and a description thereof will not be repeated.
【0063】本実施の形態2は、切り粉等の夾雑物が締
付け初期に噛み込み、その後外れたときでも、補正着座
点を正確に推定し、ねじ締めの締付け締結力を精度のよ
いものとしたものである。According to the second embodiment, even when foreign substances such as cutting chips bite in the initial stage of the tightening and then come off, the corrected seating point is accurately estimated, and the tightening and tightening force of the screw tightening is improved. It was done.
【0064】切り粉等の夾雑物が締付け初期に噛み込
み、その後外れると、図6に示すように、トルクカーブ
が不連続になる。この場合、通常トルク値は、噛み込み
時に上昇し、外れると下がることになるが、補正着座点
θ2 を求めるときに、この不連続点でのトルクの変動分
ΔTを考慮すれば、補正着座点θ2 は、正確に推定でき
る。When foreign substances such as cutting chips bite in the initial stage of the tightening and then come off, the torque curve becomes discontinuous as shown in FIG. In this case, the normal torque value increases when biting, and decreases when it deviates. However, when determining the corrected seating point θ 2 , if the torque variation ΔT at this discontinuous point is taken into consideration, the corrected seating can be obtained. The point θ 2 can be accurately estimated.
【0065】図6に示すように、前記ねじの締付け開始
からトルク値を測定しているときに、トルク値に不連続
点が複数箇所存在し、これら各不連続点でのトルクの変
動分がΔT1 、ΔT2 であったとする。ただし、これら
トルクの変動分は、増加したものを「+」、減少したも
のを「−」とし、これらの総和を求めたとき、トルクの
変動分ΔTとなったとする。As shown in FIG. 6, when the torque value is measured from the start of the screw tightening, there are a plurality of discontinuous points in the torque value. It is assumed that ΔT 1 and ΔT 2 . It should be noted that these torque fluctuations are assumed to be “+” for an increase and “−” for a decrease, and it is assumed that the torque fluctuation ΔT is obtained when their sum is obtained.
【0066】図8,9において、前記推定着座点θ1 に
おいてねじ部に加えられたトルク値を抽出する必要がな
いため、前記ステップ9に相当するものはないが、他の
ステップ31〜40までは、先の実施の形態1と同様で
ある。In FIGS. 8 and 9, there is no need to extract the torque value applied to the threaded portion at the estimated seating point θ 1 , so there is no equivalent to step 9, but there are no other steps 31 to 40. Is the same as in the first embodiment.
【0067】ステップ31〜40において、推定着座点
θ1 を求めた後に、着座した時点から2θ/3の回転角
度となると、ステップ41において、トルク値に不連続
点があるか否かの判断を行なう。このトルク値に不連続
点がある場合には、ステップ42において、複数あるか
否かの判断を行なう。After the estimated seating point θ 1 has been obtained in steps 31 to 40, when the rotation angle becomes 2θ / 3 from the time of seating, in step 41, it is determined whether or not there is a discontinuity in the torque value. Do. If there is a discontinuity in the torque value, it is determined in step 42 whether there is a plurality of torque values.
【0068】不連続点が単数あると、ステップ43にお
いて、不連続点前のトルク値から不連続点後のトルク値
を引き、その差を求め、トルク値の変動分ΔTとする。
不連続点が複数あれば、ステップ44において、トルク
値の差を相互に加えることによりトルク値の変動分ΔT
を求める。If there is a single discontinuous point, in step 43, the torque value after the discontinuous point is subtracted from the torque value before the discontinuous point, and the difference is obtained, and the difference is determined as the torque value variation ΔT.
If there are a plurality of discontinuous points, the torque value difference ΔT is added in step 44 by adding the torque value differences to each other.
Ask for.
【0069】そして、ステップ46において、第4トル
ク値T4 から前記トルク値の変動分ΔTを引く演算を行
ない、ステップ47において、得られた第5トルク値T
5 からトルクレートにより補正着座点θ2 を求める。以
後、補正着座点θ2 を基準としてねじ締めを行なうなど
の操作であるステップ48〜53は、前記実施の形態1
と同様であるため説明は省略する。Then, in step 46, an operation of subtracting the variation ΔT of the torque value from the fourth torque value T 4 is performed, and in step 47, the obtained fifth torque value T
5 to obtain a correction seating point theta 2 by the torque rate from. Thereafter, step 48 to 53 is an operation such as performing screw tightening on the basis of the correction seating point theta 2 is the embodiment 1
The description is omitted because it is the same as.
【0070】一方、トルク値に不連続点がない場合に
は、ステップ45で変動分ΔTが零としてステップ46
〜53の処理を行えばよい。On the other hand, if there is no discontinuity in the torque value, the variation ΔT is set to zero in step 45 and the
53 to 53 may be performed.
【0071】なお、本発明は、上述した実施の形態のみ
に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において
種々改変することができる。例えば、前記実施の形態2
では、ねじの締付け状態を継続しつつトルクを測定し記
憶ないし記録するものであるが、予め予備的にねじ部に
トルクをかけ、開始から締付け完了までトルク値を測定
した後に、当該トルク値に不連続点が存在すれば、補正
着座点θ2 を求めるようにしてもよい。It should be noted that the present invention is not limited to only the above-described embodiment, but can be variously modified within the scope of the claims. For example, the second embodiment
In this method, the torque is measured and stored or recorded while the screw is being tightened.However, the torque is preliminarily applied to the screw portion, and the torque value is measured from the start to the completion of the tightening. If a discontinuous point exists, the corrected seating point θ 2 may be obtained.
【図1】 本発明の実施の形態1の概略を示すブロック
図である。FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating Embodiment 1 of the present invention.
【図2】 同実施の形態1の締付け時にねじ面等に夾雑
物が噛込んだときの推定着座点を求める方法を示す説明
図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method for obtaining an estimated seating point when a foreign matter bites into a screw surface or the like at the time of tightening in the first embodiment.
【図3】 同実施の形態1のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of the first embodiment.
【図4】 同実施の形態1のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of the first embodiment.
【図5】 同実施の形態1と従来技術との比較を示す表
である。FIG. 5 is a table showing a comparison between the first embodiment and a conventional technique.
【図6】 夾雑物が噛み込んだ後に外れたときのトルク
と締結力の状態を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state of a torque and a fastening force when a foreign matter is released after being bitten.
【図7】 本発明の実施の形態2の概略を示す説明図で
ある。FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a second embodiment of the present invention.
【図8】 同実施の形態2のフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart of the second embodiment.
【図9】 同実施の形態2のフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart of the second embodiment.
【図10】 通常状態時のねじ締付け時におけるトルク
と締結力を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a torque and a fastening force at the time of screw tightening in a normal state.
【図11】 従来の通常状態時の従来法でねじ締めする
ときの説明図である。FIG. 11 is an explanatory view when a screw is tightened by a conventional method in a conventional normal state.
【図12】 夾雑物噛込み時のトルクと締結力を示す説
明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a torque and a fastening force when a foreign matter is caught.
【図13】 夾雑物噛込み時の従来法でねじ締めすると
きの説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram when screwing is performed by a conventional method when a foreign substance is caught.
C…目標締結力、 T1 〜T5 …第1〜第5トルク値、 Ts …スナグトルク、 ΔT…不連続点でのトルク値の変動分、 θ…目標回転角度、 θ1 …推定着座点、 θ2 …補正着座点、 θ/3…第1回転角度、 2θ/3…第2回転角度、 n,v…ねじ部。C: target fastening force, T 1 to T 5 : first to fifth torque values, T s : snag torque, ΔT: variation in torque value at discontinuous points, θ: target rotation angle, θ 1 : estimated seating point , Θ 2 : Corrected seating point, θ / 3: First rotation angle, 2θ / 3: Second rotation angle, n, v: Screw part.
Claims (6)
となるように構成されたねじ部(n,v)が所定の第1
トルク値(T1 )まで締付けられた時点のトルク値と、
当該第1トルク値(T1 )からさらに前記目標回転角度
(θ)の数分の1の第1回転角度(θ/3)だけ締付け
た時点の第2トルク値(T2 )を測定し、前記第1トル
ク値(T1 )及び第2トルク値(T2 )と回転角度とか
ら実測トルクカーブのトルクレートを求め、当該トルク
レートから推定着座点(θ1 )を演算し、当該推定着座
点(θ1 )に基づきねじの締付けを行なうようにしたね
じの締付け制御方法において、前記ねじ部(n,v)に
加えられる締付け回転角度に対するトルク値を記憶し、
当該実測トルクカーブ中にトルク値の異常な部分があれ
ば、この異常な部分でのトルク値変動分(ΔT)を、前
記第1回転角度(θ/3)からさらに第2回転角度(2
θ/3)だけ締付けた時点のトルク値(T4 )より引く
演算を行ない、得られたトルク値(T5 )から前記トル
クレートに基づき前記推定着座点(θ1 )を補正した補
正着座点(θ2 )を求め、当該補正着座点(θ2 )を基
準としてねじの締付けを行なうようにしたことを特徴と
するねじの締付け制御方法。1. A predetermined target rotation angle (θ) when tightening is completed.
The threaded portion (n, v) configured to be
A torque value when tightened up to the torque value (T 1 );
A second torque value (T 2 ) at the time when the first torque value (T 1 ) is further tightened by a first rotation angle (θ / 3) that is a fraction of the target rotation angle (θ) is measured, A torque rate of an actually measured torque curve is obtained from the first torque value (T 1 ) and the second torque value (T 2 ) and the rotation angle, an estimated seating point (θ 1 ) is calculated from the torque rate, and the estimated seating is calculated. In a screw tightening control method for tightening a screw based on a point (θ 1 ), a torque value for a tightening rotation angle applied to the screw portion (n, v) is stored,
If there is an abnormal portion of the torque value in the measured torque curve, the torque value variation (ΔT) at the abnormal portion is further calculated from the first rotation angle (θ / 3) to the second rotation angle (2).
θ / 3) is subtracted from the torque value (T 4 ) at the time of tightening, and the corrected seating point (θ 1 ) is corrected from the obtained torque value (T 5 ) based on the torque rate. (Θ 2 ), and the tightening of the screw is performed based on the corrected seating point (θ 2 ).
ク(Ts )に至るまでにトルク値に異常があると、前記
記憶されたトルク値から前記推定着座点(θ1 )での第
3トルク値(T3 )を抽出し、前記第1回転角度(θ/
3)からさらに所定の第2回転角度(2θ/3)まで締
付けた時点の第4トルク値(T4 )から前記第3トルク
値(T3 )を差し引き、得られた第5トルク値(T5 )
から前記トルクレートに基づき求めるようにしたことを
特徴とする請求項1に記載のねじの締付け制御方法。2. If the corrected seating point (θ 2 ) is abnormal in the torque value before reaching the snag torque (T s ), the corrected seating point (θ 2 ) at the estimated seating point (θ 1 ) is determined from the stored torque value. 3) extracting the torque value (T 3 ) and calculating the first rotation angle (θ /
The third torque value (T 3 ) is subtracted from the fourth torque value (T 4 ) at the time of further tightening to the second rotation angle (2θ / 3) from 3 ) to obtain a fifth torque value (T 5 )
2. The screw tightening control method according to claim 1, wherein the torque is obtained based on the torque rate.
じ部(n,v)の締付けは、前記第2回転角度(2θ/
3)だけ締付けた時点での締付け角度から補正着座点
(θ2 )の締付け角度の差を求め、当該差と前記目標回
転角度(θ)との差分だけねじの締付けを行なうように
した特徴とする請求項1又は2に記載のねじの締付け制
御方法。3. The tightening of the screw portion (n, v) based on the corrected seating point (θ 2 ) is performed by the second rotation angle (2θ /
3) The difference between the tightening angle of the corrected seating point (θ 2 ) is obtained from the tightening angle at the time of tightening only, and the screw is tightened by the difference between the difference and the target rotation angle (θ). The method for controlling screw tightening according to claim 1.
ルク(Ts )のトルク値としたことを特徴とする請求項
1〜3のいずれかに記載のねじの締付け制御方法。4. The screw tightening control method according to claim 1, wherein the first torque value (T 1 ) is a torque value of a snag torque (T s ).
ブの不連続点でのトルク値変動分(ΔT)の和を求め、
前記第1回転角度(θ1 )からさらに所定の第2回転角
度(θ2 )まで締付け、当該第2回転角度(θ2 )だけ
締付け完了した時点の第4トルク値(T4 )から、前記
変動分(ΔT)の和を引く演算を行ない、得られた第5
トルク値(T5 )から前記トルクレートにより求めるよ
うにしたことを特徴とする請求項1に記載のねじの締付
け制御方法。5. The corrected seating point (θ 2 ) is obtained by calculating the sum of torque value fluctuations (ΔT) at discontinuous points of a torque curve.
From the first rotation angle (θ 1 ), further tightening to a predetermined second rotation angle (θ 2 ), and from the fourth torque value (T 4 ) at the time when the tightening is completed by the second rotation angle (θ 2 ), A calculation for subtracting the sum of the variation (ΔT) is performed, and the obtained fifth
Screw tightening control method according to claim 1, characterized in that the torque value from (T 5) was as determined by the torque rate.
締結力(C)より小さい時には作業者に伝えるようにし
たことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のね
じの締付け制御方法。6. The screw according to claim 1, wherein a final fastening force at the time of completion of the fastening is measured, and when the fastening force is smaller than a target fastening force (C), the screw is transmitted to an operator. Tightening control method.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006272512A (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Mazda Motor Corp | Bolt fastening method and apparatus |
| CN112034700A (en) * | 2020-09-10 | 2020-12-04 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | Bolt fastening compliance control method for high-voltage wire damper |
| CN113734323A (en) * | 2021-11-08 | 2021-12-03 | 山东万合大数据有限公司 | Automatic detection and correction device for automobile instrument tube beam nut |
| JP2025520581A (en) * | 2022-06-28 | 2025-07-03 | ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト | Machine tool and method for operating the same |
-
1996
- 1996-08-13 JP JP21364496A patent/JP3637688B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN112034700B (en) * | 2020-09-10 | 2023-03-14 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | Bolt fastening compliance control method for high-voltage wire damper |
| CN113734323A (en) * | 2021-11-08 | 2021-12-03 | 山东万合大数据有限公司 | Automatic detection and correction device for automobile instrument tube beam nut |
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