JPH1058341A

JPH1058341A - ねじの締付け制御方法

Info

Publication number: JPH1058341A
Application number: JP21364496A
Authority: JP
Inventors: Fuhei Shin; 富炳申; Takafumi Arai; 孝文荒井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-08-13
Filing date: 1996-08-13
Publication date: 1998-03-03
Anticipated expiration: 2016-08-13
Also published as: JP3637688B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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Ｔ_sを使用
することである。このスナグトルクＴ_s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。

【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。

【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。

【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。

【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θ_s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Ｔ_s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。

【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。

【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。

【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θ_s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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００５９】ステップＳ１４で、この差Ｘを考慮した最
終締付け角度θ_eを求め、ステップＳ１５で、締付けが
この最終締付け角度θ_eに達したか否かを判断する。

【００６０】そして、最終締付け角度θ_e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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【図３】同実施の形態１のフローチャートである。

【図４】同実施の形態１のフローチャートである。

【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。

【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。

【図７】本発明の実施の形態２の概略を示す説明図で
ある。

【図８】同実施の形態２のフローチャートである。

【図９】同実施の形態２のフローチャートである。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

Ｃ…目標締結力、Ｔ₁〜Ｔ₅…第１〜第５トルク値、Ｔ_s…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。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】締付完了時に所定の目標回転角度（θ）
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。
【請求項２】前記補正着座点（θ₂）は、スナグトル
ク（Ｔ_s）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。
【請求項３】前記補正着座点（θ₂）を基準とするね
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。
【請求項４】前記第１トルク値（Ｔ₁）は、スナグト
ルク（Ｔ_s）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。
【請求項５】前記補正着座点（θ₂）は、トルクカー
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。
【請求項６】締付完了時の最終締結力を測定し、目標
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。