JPS5854953B2 - ボルト締結制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ネジあるいはボルトを所定のトルクで締結す
る定トルク式のボルト締結制御装置に関するものである
。

直巻整流子電動機（以後モータと呼ぶ）に流れる電流を
検出し、ボルトの所要の締結トルクに対応する電流値に
達した時、モータの主回路を遮断して定トルクのボルト
の締結を行う締結装置は、締結終了直前のモータの回転
数が低い（設定トルクが大きい）場合ボルトの締結トル
ク精度はばらつきが少なく精度がよいが、回転数が高い
（設定トルクが小さい）場合回転数即ち慣性の影響を受
は易く、締結トルクにバラツキが生じるという欠点を持
っている。

また広範囲にわたってトルクとトルク精度を満足させよ
うとするとモータの選定がむずカルく大形となる欠点を
持っている。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、広
い範囲に亘りボルトの締結トルクのばらつきを少なくシ
、精度をあげると共に、モータの小形軽量化により、ボ
ルト締結工具の操作性を向上されることにある。

このため、本発明は、設定トルクが小さい範囲において
は半波電圧を、設定トルクが大きい範囲においては全波
電圧をモータに印加し、設定トルクの大小に拘わらずボ
ルト締結終了直前のモータの回転数を低く押さえるよう
にしたものである。

図面は本発明の一実施例を示す回路図である。

図において、１は交流電源、２はトリガースイッチ、３
はモータ、４はトライアック、５は負荷電流検出用の抵
抗器、６はダイオード１３、抵抗器１４、シェナーダイ
オード１５、コンデンサ１６および３端子ボルテージレ
ギユレータ１７により構成される電源回路、７は前記抵
抗器５、抵抗１８．２１および２２、ツェナーダイオー
ド１９、トランジスタ２０およびコンデンサ２３により
構成されるモータの負荷電流検出回路であり、このコン
デンサ２３は負荷電流信号電圧の平滑およびモータ起動
時の起動電流信号電圧の抑制作用をする。

８は抵抗器２４および２６、可変抵抗器２５およびコン
デンサ２７により構成されるトルク設定回路であり、コ
ンデンサ２７は起動時の起動電流が所定値に落ちつくま
での時間、トルク設定回路８の抵抗器２４および２６と
可変抵抗器２５により設定される設定電位を電流検出回
路７の信号電圧より大きくして起動電流によりモータが
オフしてしまわないようにすることを目的とする。

９は演算増幅器２８により構成される比較回路、１０は
抵抗器２９．３０および３２、サイリスタ３１、発光ダ
イオード３４とホトトランジスタ３５から成るホトカプ
ラ３３および全波整流スタッフ３６により構成される停
止信号発生回路、１１は抵抗器３７、コンデンサ３８お
よびダイアック（２極双方向サイリスク）３９により構
成される電源周波数同期弛張発振回路で、抵抗器３７と
コンデンサ３８の値は導通角が１８０度近遊心なるよう
選定する。

１２は切換スイッチ４０およびダイオード４１により構
成される半波全波切換回路である。

トライアック４は切換スイッチ４０が開いている時は全
波電圧を、閉じている時は半波電圧をモータ３に印加す
る。

ここで切換スイッチ４０はトルク設定回路８の可変抵抗
器２４と連動にすることが望ましい。

次に動作について説明する。

まず使用ボルトに応じトルク設定回路８の可変抵抗器２
４の調整及び切換スイッチ４０の切換を行なう。

切換スイッチ４０はトルク設定値が小さい時は閉に、大
きい時は開にする。

次にトリガースイッチ２をオンすると、電源周波数同期
弛張発振回路１１はコンデンサ３８の両端が全波整流ス
タック３６およびホトトランジスタ３６によって短絡さ
れていないためトライアック４にゲート信号を与え、ト
ライアック４はオン状態となり、モータ３に電源が供給
されて、モータ３は回転し始め、ボルトは締結される。

ボルトの締結が進む、と負荷電流が増し、演算増幅器２
８の■個入力に入力される電圧が次第に上昇する。

該電圧が演算増幅器２８の○個入力に入力されるトルク
設定回路８の設定電圧より大きくなると、演算増幅器２
８の出力端子に出力電圧が発生し、抵抗器２９および３
０を介してサイリスタ３１にゲート信号を与え、サイリ
スタ３１がオン状態となると、ホトカプラ３３の発光ダ
イオード３４が発光し、ホトトランジスタ３５をオン状
態とする。

ホトトランジスタ３５がオン状態となると、コンデンサ
３８が短絡されるので、電源周波数弛張発振回路１１は
発振しなくなり、トライアック４に供給されていたゲー
ト信号が供給されなくなるため、トライアック４はオフ
状態となる。

上記状態はサイリスタ３１の作用によって、トリガスイ
ッチ２をオフにしないかぎり続く。

これによりボルトは所要の締結トルクで締結される。

以上のように本発明によれば、ボルトの締結終了前のモ
ータの回転数を低くおさえることができるので、モータ
の回転数による慣性の影響を減少でき、締結トルクのば
らつきを少なくシ、精度をあげることができる。

また設定トルクが小さい範囲においては半波運転をする
ため全波運転の時より小さいトルクを、設定トルクが大
きい範囲においては全波運転をするため半波運転の時よ
り大きいトルクを得られるので、非常に広範囲にわたる
トルク制御ができる。

このため同じトルク範囲にわたるトルク制御をしようと
する場合、従来のものにくらべ一回り容量の小さいモー
タの使用ができる等積々の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るボルト締結制御装置の一実施例を示
す回路図である。 図において、３は直巻整流子電動機、４はトライアック
、６は電源回路、７は負荷電流検出回路、８はトルク設
定回路、９は比較回路、１０は停止信号発生回路、１１
は電源周波数同期弛張発振回路、１２は半波全波切換回
路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ボルトを駆動する直巻整流子電動機に流れる負荷電
   流を検出し、この負荷電流がトルク設定回路で設定され
   るボルト所要の締結トルクに対応する値に達した時、前
   記電動機に直列に接続されたトライアックをオフし、電
   動機への給電を停止させてボルト締結を終了させるもの
   において、前記トルク設定回路の設定値が小さい時は半
   波電圧を、設定値が大きい時は全波電圧を電動機に印加
   する半波全波切換回路を備えたことを特徴とするボルト
   締結制御装置。