JPS5890474A - 締付方法選択式ボルト締付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この分明は、デジタル演算装置を用い、トルク法、回転
角法、トルク・回転角法、軸力１１理法。

耐力点法および荷重制御座金な用いた締付法の各Ｍ何方
法の１つな自由に選択できる締付方法選択式ボルト締付
装置に関するものである。

従来よりボルトまたはナツトの締付法としてトルク法、
回転角法、トルク・回転角法、軸力管理法、耐力点法、
荷重制御座金を用いる締付法など種々の方法が知られて
いる。トルク・回転角法はボルトの弾性域内のトルクま
たはトルク変化率を検出し、これらが所定値となる締付
位置を起点として、ボルトの所定軸力に対応するよ５予
め足めた回転角θ、の締付けを行なうものである０回転
角法は東ね合わせた被締結体間にはだ丁きがなくなつた
状態を起点とし、ボルトの所定軸力に対応するように予
め定めた回転角θ、を締付けることにより締付けな終了
するものである。トルク法は、ボルトの所定軸力に対応
するよう予め定めた締付トルク値までＷＩ付けて、締付
けを終了するものである。また軸力管理法は軸力と回転
角および締付トルクの関係から敢終目標軸力に対応する
トルク又は回転角度を算出して締付けな行なうものであ
る。

耐力点法は、電動機の締付トルクの＃ｉ何回転角または
締付時間に対する増加率を求め、この増加率が弾性域以
後ＶＣ，ｉ４いて成る所定の隠以下になりｆ二ことから
所付けを停止するものである。

またボルトの弾性域内の所定の締付荷ムで塑性変形する
荷重制御座金を用いる締付方法も広（知られている（例
えば待−昭５６−１５２８０４．５６−４７５２７．５
６−４７５２８等参照）。この方法は荷重制御座金の塑
性変形中において締付トルクが略一定になることを利用
し、締付トルクの変化率の変動から前記座金の塑性変形
域の終了を検出し。

締付けを停止するものである。

しかしながら前記回転角法は起点の＃４差が直接締付誤
差となる欠点を有する反面、締付力の厳格な１ｌｔＮＡ
を必要としない場合には簡易に締付を行なえるという長
所な有する。また前記トルク法は、トルクと軸力との比
例関係を利用しているため。

回転角法に比ベトルクレンチによりトルクチェックをす
ることができるという長所な奮するが、各例定数のばら
つき？無視しているため、軸力にばらつきが生じるとい
う欠点を有する。さらに軸力管理法は、各ボルトにつき
摩擦係数の相違な考賦しているから各ボルトの軸力な正
しく目標軸力に一致させることができ、正確な締付けを
行なうことができる反曲、従来装置はアナログ回路で構
成されていたため、ボルトの呼び径、材質などにより決
まる諸定数の入力と保持が大変で、精度を向上させるの
が内鑵であつた。

また耐力点法や荷重制御座金を用いる方法では摩擦面の
状態によりトルクの変化率が細かく変動する場合などに
誤動作することがあり得るという問題がある。

このように各締付法にはそれぞれ長所と急所とがあるた
め、ボルトの要求締付精度等に対応して、それぞれの締
付法な使い分けることが必要である。

しかしながら従来のボルト締付装置は単一の締付法１ｃ
ｍ適応するように作られているため、締付法が異なれば
それに対応して別の締付装置を用意する必要が生じると
いう不都合があった。

この発明はこのような不都合に＃ｉみなされたものであ
り、トルク法、回転角法、トルク・回転角法、軸力管理
法、耐力点法および侑嵐制御座金による締付法を自由に
選定でき、締付条件に対応して最適な締付法な採用する
ことができるボルドー付装置を提供することを目的とす
るものである・この発明はこのような１的ｔ−達成する
ため電動機の締付トルクおよび締付回転角をデジタル信
号として検出するものにおいて、トルク法、回転用法、
トルク・回転角法、軸力ｉｇｔｍ法、耐力点法および何
１制御座金を用いた締付法に従うそれぞれの演算プログ
ラムを記憶するメモリと、このメモリが記憶するいずれ
かの演算プログラムを選択する選択スイッチと、この選
択スイッチにより選択された締付方法の演算プログラム
に従って演算を行ない締付停止信号を出方するデジタル
演算装置とを備え、締付方法な選択可能としたものであ
る。

以下図示する実ＪｌｌｉｆｌｌＫ基づき、この発明の詳
細な説明する。

第１図は本発明によるボルト締付装置の第１実施例を示
すブロック図である。５１！１図において符号ｌは交流
電源であり、このｔｌｌｉｌｌの電力はスイッチ２、半
導体スイッチ３．＋ｉｉｌ［巻電動機４からなる閉回路
へ供給される。５は電動機４０回転に伴ないボルト・ナ
ツトの締付回転角度Δ＃毎に角度パルスＰ（Δ＃）を出
力する回転角検出器。

６はトルク検出器であり、このトルク検出器６は電動機
４の締付反力を受ける部位に貼着されたストレインゲー
ジを備え、締付反力による歪みを電気４１号に変換する
ことにより締付トルクを検出する。７はこの締付トルク
な示す電気信号をデジタル信号Ｔに変換するＡＤ変換器
である。８はデジタル演算装置であり、この演算装置８
は後記するフローチャートに従い、所定の演算を順次行
なう。

９はこの演算装置８が所定の演算な行なうための演算プ
ログラムな記憶しているメモリ、　１０はしきい値７ｔ
ｈ、ポル）Ｋｌｌｌｌするデータ、さらに締付装置の回
転部分の慣性能率など種々の設定値を設定する入出力＊
ｄ、また１１は位相制御回路、１２はゲートパルス元生
回路である１位相制御回路１１は演算装置８が発生する
締付停止信号Ｓに基づき、ゲートパルス劣生回路１２が
ゲートパルスＧｉｋＮ生するのを停止させ、半導体スイ
ッチ３４を開路させること［ｊりて電ｍ機４の電源を遮
断する。１３はスイッチ２の開成を検出して演算装置８
に対して演算開始ｆぎ号を出力する電源電圧検出器であ
る。１４は選択スイッチである。前記メモリ９にはトル
ク法の演算プログラムＰＲＧ（Ｔ）、回転角法のプロク
ラムＰＲＧ（Ｒ）、トルク・回転角法のプログラム）’
ＲＧ（ＴＲ）、軸力′＃増法のプログラムＰＲＧ（Ｊ）
、耐力点法のプログラムＰＲＧ（Ｙ）、荷Ｉ［１１１１
＃座金による締付法のプログラムＰＲＧ（ＬＣ）が予め
配置墓され、選択スイッチ１４で選択されたプログラム
によって演Ｊｌ＊Ｉｔ　８は作動する・ｗ！、２図はこ
の実施例の全体動作な示すフローチャートである。

先ず選択スイッチ１４を所足位−にして締付方法９を選
択する０次にスイッチ２を閉成すると電源電圧検出６１
３はこのスイッチ２の開成を検出して演算装置８へ演算
開始信号を送る。ン″ｐ４算装鑑８は先ず選択スイッチ
１４がトルク法を選択しているか否か判別しくステラ７
ｔｏｏ）、トルク法を選択していればメモリ９よりトル
ク法のプログラムＰＲＧ（Ｔ）を鎮仄続出し演算する。

以下同様にステップ１０２，１０４．　１０６．１０ｇ
によって選択された締付方法を判別しその締付方法に対
応する演算プログラムを続出し、演算を行なう。

以下トルク法１回転角法、トルク・回転角法。

軸力管理法、耐力点法および萄重制＃座金による締付法
のそれぞれのプログラムＰＲＧ（Ｔ）、ＰＲＧ（Ｒ）、
ＰＲＧ（ＴＲ）、ＰＲＧ（Ｊ）、ＰＲＧ（Ｙ）、ＰＲＧ
（ＬＣ）を順次フローチャートによりて脱明する。

〈トルク法〉 第３図は、トルク法のフローチャート、第４図はその締
付特性図である。演算装置８は選択スイッチ１４がトル
ク法を選択している時には、そのプログラムＰＲＧ（Ｔ
）の始めにおいて１位相制御回路１１へ給付前作開始信
号を送り、ゲートパルス発生回路１２から位相制御され
たゲートパルスＧを発生させる。このため半導体スイッ
チ３はトリガパルスＧに同期した位相で点弧し、亀１Ｉ
ｌｌＩ機４１Ｃ躯動１ｌｔｔＩＬが流れ始めて電動機４
は回転し始める。ボルトが締付けられてゆ（に従い、回
転角検出器５は予め決められた所定回転角Δθ毎に角度
パルスＰ（八〇）を出力する。ｆたＡＤ変換器７は刻々
と変化する締付トルクＴをデジタル信号として出力し続
ける。

演算＊−８は入出力装置ｌＯにより設定されたしきい値
ＴｔｈＩｋ：ｄ込む一方、デジタル化した締付トルクＴ
Ｉｋ角度パルスＰ（八〇）％に読込み両者を比較して（
ステップ２００）、締付トルクＴがしきい値Ｔｔｈ　を
越えるまで、蛾次新しい締付トルクＴを読込み、この比
較動作を繰り返九丁、なお、しきい値Ｔｔｈは、ｔｇ４
図に示す弾性域Ａ円において最終目標給付トルクＴａよ
りやや小さいトルク値として設定されている。一方演算
Ｍｍ＠はクロとパルス発生−を内戚し、締付開始後の所
ＩＭ一時間ｔを積算している。ステップ２００の条件成
立までのこの所４ｊ！唾間ｔが設定時Ｉ＃Ｉ］ｔ１以上
になると、そのことがステップ２０ｇで判別され、ボル
トがナツトと＃、回りし、でいるものとして警報を発し
くステップ２ｏ４）＃１ｉ付けを停止する。またステッ
プ１０００条件成′：／までの所要時間ｔが設定時開ｔ
２以下であれば１、そのことがステ７ブ２０６で判別さ
れ、ねじ山の変形などに」−リボルトまたはアｙ）がｌ
：ｉｙりしているか、またはすで［締付が終了している
ものとして警報を発しくステップ２０４）、締付けを停
止する。すなわらステップ２０２　、２０４　、２０６
は締付トルクＴがしきい値Ｔｔｈ［なるまでの所要時間
Ｔがｔｚ　＜　ｔ　＜　ｂの範囲外になりたことから異
常を検出して警報を発生させる一方、給付停止信号Ｓを
位相側四回＃４１１へ送り半導体スイッチ３を開路させ
て電動機４の電源な遣断てる異常検出ステ。

プとなっている。

この実施例では締付は量を正確に管埋するため忙電源遮
断後の慣性にょる増締量を補正している。

このためここで先ずこの慣性補正の原Ｍ４ｒ−腕嘴する
。今、摩擦を省略すれば、締付時の運動方程式４式％ （１） ここにＪは電＃機の出力軸でみた慣性能率、θはボルト
の締付開始後の回転角、Ｅはボルトのばねず数で、Ｅ＝
器であり、あらかじめ近似値を設定するか１１４４才中
に測定した値を使用してもよい。

Ｔは電動機のトルク、またｔは時間を示す、電源のＪｍ
ｍ後後おいてＴは岑になるから、この時にはが成立する
。この（２ン式を、ｉ＝０でθ＝θＯ，ｄθ／ｄｔ−ω
０というＷ期乗汗の下で解けばとなる。ここにβ２＝　
Ｅ／Ｊ　、　ｇ＋　＝　ｔａｎ−”（ｊｏ／／ωｏ）で
ある。この（３）式より電源迩断後の回転角θの臘大Ｉ
！＃。は となる。

一方、ボルトの最大締付トルクちは回転角θの最大値θ
ｍにおけるものであるから次のようになる。

Ｔｍ　＝　Ｅｅｌｌｌ ここで電ＩＭ遍ｌｌＴｌ１Ｌ前における電動機の速度変
動率が小さければ、電源遍１１ｔｈ［前の締付トルクＴ
ｏはＴｏ＝　ＦＪＯｏ となるから、（５）式は結局法のようになる。

この（６）式から明らかなように、電源遍ＷＲｖｉＩＬ
藺における締付トルクＴｏとその時の角速度ω０が既知
であれば、Ｉ＆大締付トルクＴ−、−ｆなわち慣性によ
る増締量を考慮した最終締付トルクＴｅを予測すること
ができる。このＴｅが最終予測締付トルクであり、この
締付トルクで＠を速やかに算出しこの締付トルクＴｓが
ボルトの種類に応じて予め設定された最終−ｊｌＡ締付
トルクＴｓ　Ｋ　４した時に電源を遣断すれば、常に鍛
終目Ｊｓ＃Ｉ付トルクＴ＠で正確に締付けることが０Ｊ
他になる。また（４）式からも同様に回転角θについて
も予測できる。

帆鼻装置１ｉ８は種付トルクＴがしきい値Ｔｔｈを越え
ると（ステップ２００　）　、その時のｍ何トルクＴを
前記（６）式における初期値Ｔ（１として一時記憶する
一方、その時の回転角検出器５０角度パルスＰ（八〇）
の時間間隔から角速度ω０な算出しこれを角速度ωの切
４ＩＡ値ω０として一時記憶する（ステップ２０８）、
すなわち角速度ωは角度パルスＰ（八〇）の時間間隔に
反比例し、この時間間隔はこの時間１Ｍ１１１！内に積
算されたクロックパルス数Ｎに比例するから、結局角４
にωはこのクロックパルスＫＮに逆比ガするものとして
算出される。演算装置８はこれらの初期［Ｔｏ、ωｏｔ
−用いて前記（６）式の演算を行ない−ｍ終予測締付ト
ルクＴｏを算出する（ｆ−副ステップ２１０）１１そし
てこの最終予側緯付トルクＴｅが最終目１１１Ｍ付トル
クｒｓを越えるまで角度バルズＰ（Δ０）毎に新たＶｃ
ｉａ付トルクＴｏ　ｋ読込むと共に角速度ωｏｔ’Ｘ出
しステップ２０８　、２１０の演算を轍り返え丁（停止
判別ステップ２１２）、このステップ２１２の条件成立
までのＦｊｒ要時闇ｔは、前記ステップ２０２　、２０
６と同様にステップ２１４゜無が判定される。そしてこ
れらステップ２１４　、２１６で異膚が検出されれば、
警報を発しくステップ２０４）、異常がなければ警報な
発てることなく締付けを停止する。

この実施例において、共まわりを検出するステップ２０
２　、２１４の警報と、ねじ山の異常などを検出するス
テップ２０Ｇ　、　２１１ｉの警報とＩｋ別々に設けれ
ば、異常の種類も即ｆｆ１Ｋ知ることができる。

またこの実施例では、ステップ２０８　、２１０でステ
ップ２１２の条件成立までの閣唄仄新たな締付トルクＴ
ｏと角速度ω０とを読み替えて最終子側締付トルクＴ＠
を算出しているので非常に正確であるが。

この発明は第５図のように構成してもよい、ｊなわちこ
の第５３図の実施例では、＃付トルクＴがしきい値Ｔｔ
ｈを越えた後（ステップ２００）のトルクまでの所要時
間ｔが設定ＩＩ　ｔｌ’を越えるとステップ２２０で共
まわりが発生しているか、または、ボルトが塑性域に入
ワたことを判別するよう圧したものである。

この実施例によれば、ｆｉ４Ｘ時間が比較的長いステッ
プ２１０の実行が１回で済むので、種に高速で締付けを
行なう装置に通する。なおこの第５図においては第３図
と同一ステップには同−符号を付したので、その説明は
繰り返えさない。

〈回転角法２ 第６図は回転角法のフローチャート、第７図はその締付
特性図である。第１図に示した構成においては締付回転
角θは角度横出鮨５が出力する角度パルスＰ（八〇）な
積算することにより検出する。

演算！１ｋｔｉｌｌｓは先ず総付けが正常に進行してボ
ルトの弾性域Ａに入ったことを判別する（第６図、ステ
ップ３００）、すなわち始点から弾性域ＡＫ入るまでの
回転角θはボルト、被締付体によりはぼ決りているから
１弾性域Ａに入る設定−〇ｌを入出力装置ｌＯから読込
み、回転角＃なこの設定値θ１と比較し１回転角０がこ
の設定Ｈａｓに達するまでこの比較動作を繰り返す。ス
テップ３０２　、３０４　、３０６および３２４　、３
２６は前記第３．５図と同様の１１４常検出ステツプで
ある。

演算装置８は次に回転角０がしきい値０ｔｈな越したこ
とをしきい値判別ステップ３０Ｂで判別する。

このしきい値θｔｈは最終目標締付角θＢより小さい角
度として予め設定され、入出力装置１０に入力されてい
る。

回転角０がしきい値θｔｈ　Ｋ達するとその時の回転角
０が前記（４）式にお（する初期値θ０として読込まれ
ると共に、その時の前記回転角検出器５０角度パルスＰ
（のの時間間隔から角速度ωＧが算出される（ステップ
３１４　）　＠すなわち角速度ω０は角　度パルスＰ（
θ）の時間間隔に反比例し、この時間間隔はこの時間間
隔内に積算されたクロックパルス数Ｎに比例するから、
結局角速度ω。はこのクロックパルス数Ｎに逆比例する
ものとして算出される。この角速度ωＧは予め設定され
た角速度ω１と比較され（ステップ３１６）、ω０ンω
１であれば共まわりと判断され警報を発したｆｆ１（ス
テップ３１８）、締付停止信号Ｓ’を出力して締付けを
停止させる。すなわち共まわりが発生すると回転速度が
速くなるからである。共まわりが発生していなげれば、
予＃Ｊステ７プ３２０においてｉｌｋｍ％千欄締付角θ
ｆｔｋ算出し、この１ＩＩｋ終ｆａｍ付角ｏｆが最終目
標締付角θＳな越えるまで順次ステップ３１４　、３１
６　、３２０のＩＩＩ＃Ｉｋ：噛り返え丁、（停止判別
ステップ３２す。

またこの実施例ではステップ３１４〜３２２でステップ
３２２の条件成立までの間、順次角速度と回転角の初期
値ω０．θ０を新たに読み替えて最終目標締付角θｆ１
ｋＪ！出しているので、非常に正確になるが、この発明
は第８図のように構成してもよい。

すなわちこの第８図の実施例では、回転角０がしきい値
５ｔｈ４を越えた後（ステップ３０８）の増締量（θ−
θ。）が（０ｇ−１１）を越えると（停止判別ステップ
３３０）締付な停止し、この条件成立までの所要時間ｔ
が設定値ｔ１″を越えるとステップ３３２で共まわりと
判別するようにしたものである。

この＠８図の実−例によれば演ｊｉ［時間が比較的長い
ステップ３２０の実行がｌ［ｇ］で済むので、特に高速
で締付けを行なう装置に適する。

くトルク・回転角法ン 第９図はトルク・回転角法のフローチャート、第１θ図
はその締付特性図である。第１Ｏ図中Ａ点が弾性域の始
めを、またＢ点が締付終了を示す、先ず入出力装置１０
により、Ａ点に対応する設定トルク＊Ｔａ、このＡ点か
らＢ点までの回転角ａｍ＝Ｉｂ−θａ等の種々の値が入
力される。なお締付トルクＴの回転角θに対する変化は
、ナツトと被締結体との接合面の摩擦抵抗により変化す
るが１弾性域に入る前においては接触圧が小さいためこ
の摩擦抵抗の差が締付トルクＴＫ与える変化は少ない。

このため弾性域に入りた１１１４Ｉｔで急激に増大し始
めるトルクを設定トルクＴａとすれば、はぼ正４ＩｊＩ
Ｋ９１１性域の始点を検出できる。また回転角０８はボ
ルトの種類により決まるもので、ボルトの軸力がボルト
の伸びに比例し、この伸びが回転角−に出力することか
ら、目標とする軸力に対応して決定される。

演算装置８は入出力の装置１０により設定された設定ト
ルク値Ｔａを読込む一方、デジタル化した締付トルクＴ
を角度パルスＰ（Δ−ン婦に続込み両者を比較して（ト
ルク判別ステ？１４００）、締付トルクＴが設定トルク
値Ｔａ＆越えるまで、ＭｖＣ新しい締付トルクＴｔｔ読
込み、この比較動作を繰り返え丁ステップ４０２　、４
０４　、４０６は前記第３図等と同様の興゛繍検出ステ
・プである。

演算装置８は締付角検出器５が出力する角度パルスＰ（
Δ＃）に基づき、回転角−＝ΣΔａ４を算出する。演＃
装ｒｔｓは前記ステップ４０Ｇの条件成立時における回
転角０を、第１Ｏ図におけるＡ点の回転角θａとして記
憶しくステタブ４０８）、このＡ点を起点として回転角
＃Ｘを頑次算出して一時記憶する１］転角算出ステツプ
４１Ｇ）１１すなわちこの回転角θＸはθＸ＝ａ−θａ
として算出される。演算装置８は次にこの回転角θＸと
予め入力された設定回転角−轟とを比較し、ａＸ　（＃
Ｓの間は４度ステップ４１０で新たな［ｇ１転角−を用
いて回転角＃ｓｋ算出し。

Ｉｊｘ　、＞　＃ｉとなると締付停止信号Ｓを出力する
（停止判別ステップ４１２）１１ この実施例では異常検出用のステップ４０２．４０４．
４０６をトルク判別ステップ４００に設けたが、同様の
異常検出ステップを他のステップ、例えば停止判別ステ
ップ４１２　Ｋ設けてもよく、またこれら各ステップ４
００　、４１２のいずれかに設けてもよＬｌ・またこの
実施例では耽込んだトルクで、回転角θＸを直接各設定
１１Ｔａ　Ｉ　＄１と比較して−するカｔ。

実際には摩擦抵抗の相違などにより回転遠度が異なるた
め１．その慣性による影響を前記（４）式を用（・て補
正すれば、一層正確な制御が可能になる。

第１１図はこのような慣性補正を行った実施例のフロー
チャートであり、ステップ４１４で電源遮断直前の回転
角ｅ。ｔｔ記憶すると共に、角度・くルスＰ（Δθ）藺
に積算されたクロνクノ（７レスａＮの逆数から角速度
ωＯを算出して記憶する。そしてステップ４１６で前記
（４）式の演算を行な（・最終回転角ＯＣな算出する。

以上第９〜１１図の実施例では、）ルクＴが設定トルク
値Ｔａ　９ｔ　１ｍえたことから（トルク判別ステップ
４００　）　Ａ点を検出しているが、このＡ点はトルク
Ｔの増加串ΔＴＫ基づいて判別するように構成してもよ
い６例えばこの増加率ΔＴが予め記憶された設定−以上
になったことからＡ点な判別したり、この増加率ΔＴの
変化率、すなわち（ΔＴｎ−ΔＴｎ−１　）が予め記憶
した設定値以上になりたことからＡ４’Ｌ’判別するよ
うに構成丁れば、摩擦抵抗の差による誤差を排除でき、
常に正確に弾性域の初期を判別できる。

＠１′を図は後者の場合の実施例な示すフローチャート
であり、演算装置Ｓは連続する角度ノベルスＰ（Δ＃）
により読込まれた各トルクＴｎ　ｒ　Ｔｎ−ｓ　の差Δ
Ｔｎ。

ΔＴ　ｎ　＝Ｔｎ　−Ｔｌ−１ な算出して一時記憶しくステップ４１Ｂ）、連続するこ
の差ΔＴｎ、Ｔｎ−ｓの差、すなわち増加率６丁の変化
率ΔＴｎ−Δ’ｒｎ−１Ｉｋ算出して設定値αと比較す
る（トルク判別ステップ４２０）、そしてこの変化率が
α以上になることからＡ点な判別する。

く軸力雪層法〉 軸力管理法の原理はい（つか考えられるが、ここでは２
つの原理とそれに基づ〈実施例ｆ：貌明する。

先ず、第１の原Ｊｌなａ明する。第１３図はその締付特
性を示す図であり、この図では横軸に締付角−１縦軸の
上方へ締付トルクＴ、縦軸の下方へ軸力Ｎが示されてい
る。ボルトの軸力Ｎは弾性域内においてはボルトの伸び
に比例し、この伸びは締付角＃に比例する。この比例関
係を延長し軸力Ｎが０となる点をθ；Ｏと仮定する。こ
の仮想したθ；０の点ｔ−原点とすれば、軸力Ｎと締付
角−の関係は図示のよ５に原点を通るｌＩ線となり、は
ね定数が同一のボルトであれば、すなわち同一種類のボ
ルトであれば常にこの直線上な軸力Ｎと締付角θは変化
する。従ってボルトにより予め決められた最終目標軸力
Ｎｇが与えられれば最終目標締付角０畠も一義的に決ま
る。ただし、！ｌ付途中の軸力Ｎは測定が困娠であり、
従って前記したｅ＝００原点を決定することも国離であ
る。

一方締付角０と締付トルクＴとの関係は、ボルト・ナツ
トと４１ｉ！＃＃結材との接触部分などの摩擦体数によ
り変化する。第１３図中特性Ａは４１４１１係数が小さ
い場合、特性Ｂは大きい場合な示す、このため厳科目標
締付角θＢが一義的に決りてもこの締付角ａｓＶｃ対す
る最終目標締付トルクＴｓは特性＾、Ｂで異なる。しか
し特性人、ＢがＩＩ梃となる弾性域内では、これら直線
は原点を通るので、Ｔ＝ΔＴ／ΔθＸ＃ となる、従りて最終目標締付トルクＴｓは、特性Ａの場
合は。

Ｔｓ（Ａ）　−（ΔＴ／Δ＃　）Ａ　Ｘ　＃ｓ狩性Ｂの
場合は、 Ｔｓ（Ｂ）　＝　（ΔＴ／Δａ）Ｂｘａｍとして算出で
きる。

以上のように締付角Δθ；θｎ−’ｎ−ｔ　　に対する
締付トルクＴの変化量ΔＴ　＝　Ｔｆｉ−’ｒｎ−ｔと
、最終目４Ｉｉ＃Ｉ＃付角＃易とを乗算することにより
ＩＩｋ終目標締付トルクＴ８を算出し、締付トルクＴが
このトルクＴ＠に達した時に締付停止丁れば、＊終目標
軸力Ｎｓで正鑵に締付けることができる。なお＃　ｍ／
！ｌ！１＃は定数となるから θ− ＴＩ＝Ｋ（Ｔｎ−Ｔｎ−１）、レーコ・・・・・・（７
）として算出してもよい。

＄１４はこの第１の原理による実施例のフローチャート
である。演算装置８は入出力装置１０により設定された
しきいｌ１Ｔｔｈな続込む一方、＊付トルクＴを角度パ
ルスＰ（Δ−）優に読込み両者を比較し、Ｔ）７ｔｈと
なるまで順次新しい締付トルクＴＩｋ読込んでこの比較
動作を繰り返えて（ステ１プ５０Ｑ　）　、　Ｘ　？　
ｙ　フ５Ｇ２　、５０４　、５０６は前記した各実施例
と同様な異常検出ステップである。

演算装置８は、設定締付角へ〇毎に締付角検出器５が出
力する角度パルスＰ（Δ＃）に基づき、成る締付角θ。

とその前の締付角θｎ−１に対する締付トルクＴｎ　＊
　’ｒｎ−１ｉｋ順次書き換えながら一時記慣している
。そしてステップＳＯＯの条件が成立すると前記（７）
式の演算を行ない（ステップＳＯＳ　）　。

目標軸力Ｎａに対応する最終目標締付トルクＴｍを算出
し、この締付トルクＴｓを記憶する。電動機４の回転と
共に増加する締付途中の締付トルクＴｏがこのステップ
５０８で算出した１＆終目標締付トルクＴ・に−蚊した
時に電動機４な停語龜れば、一応目標軸力Ｎｓで締付け
　　　ができることになる。

しかしこの実施例では電動機電源遮断直後の慣性による
増締量も考慮し回転が完全に停止した時の最終締付トル
クＴ＠を子側し、この１！に終締付トルクＴ・が前記厳
科目標締付トルクＴｓを越えた時に電源を通断するよ５
にしている。すなわちステップ５１２では、時点θｎで
電源な通断した場合の慣性に終締付トルクＴｅが前記最
終目標締付トルクＴｉ　ｋ越えたか古かを判別し、この
条件成立までの開角度パルスＰ（Δθ）ｗ６に新たにそ
の時点の締付トルクＴｏと回転速度Ｎｎから角地度ω０
な求め（ステップ５１Ｏ）、これらを新たな初期値とし
てステップ５１１　、５１４のｌｊＩ算を繰り返えす（
停止判別ステップ）、このステップ５１４０条件成立ま
での所要時開ｔは、ステップ！１０２　、５０６と同様
にステップ５１６　、５１８　テＲ’ｉｉ憾ｔｓ’　、
　ｔｌ’　ト比較すｔＬ、　１４　ｔ’）有無が判別さ
れる。そしてこれらステｙ　７”　５１６　。

５１８で異常が検出されれば警報を発しくステップ５０
４　）　、　＠常が無ければ締付けを停止する。なおＦ
１ｉｌ記予測ステップ５１２の演算に必要な慣性能率Ｊ
やばね定数Ｅなどの定数は、入出力装置１０により予め
入力されているか、またはメモｊＪ９に記憶されている
。

■に軸力管理法の第２の原理を説明する。第１５図は締
付特性図であり、この図で横軸には締付角θ、縦軸の上
方へ締付トルクＴ、ｍ軸の下方へ軸力Ｎが示されている
。ボルトの軸力Ｎは弾性域内ではボルトの伸びに比例し
、この伸びは締付角−〇の点ｋＡＩｉ点とすれば、Ｓ力
Ｎは締付角＃に対し図示のように原点を通る１１４！ｌ
上な変化する。従って同一種類のボルトであれば、予め
決められた軸力、すなわち液絡目標軸力Ｎ１が与えられ
れば、その時の最終目標締付角＃■も一義的に決まる。

ただし、締付途中の軸力Ｎは測定が困娠であり、従りて
前記したθ＝０の原点を決定することも国曝である。

一方締付トルクＴは、ボルト・ナツトと被締結材との接
触部分などの摩擦係数の大小によって変化する。第１５
図中特性人はこの摩４Ｉ詠数が小の場合、特性Ｂは中の
場合、特性Ｃは大の場合を示している。このため最終目
標締付角Ｏａでの締付トルク、ｊなわｂ最終目標締付ト
ルクＴＩＩは特性ム、Ｂ、Ｃにより’Ｉ’ｍ（Ａ）、　
Ｔｓ（Ｂ）、　Ｔｓ（Ｃ）と変化する。

今、弾性域内の成る締付トルクすなわちしきい値Ｔｔｈ
における締付角θをしきい締付角θｔとし、例えば特性
ＡＫ対するこのしきい締付Ｍ　Ｉｋ＃ｔ（Ａ）とすれば
、第１５図から が成立することが明らかである。このしきい締付角θｔ
（Ａ）から最終目標締付角軸までの締付角、丁なわち追
加締付角０ｘは、特性人の場合はθＩ（Ａ）　＝　＃ｓ
−θｔ（Ａ） であるから、結局 が成立する。この式を一般化すれば次式が得られる。

第１６図はこの（８）式を示す図であり、この図から明
らかなように、しきい締付角θｔを始点として締付が進
行するにつれ、追加締付角ｊｘ＝＄−〇、が増加し、こ
の締付途中の追加締付角θｘＶｃ対する（８）式の目標
締付トルクＴｓも増大する。この目標締付トルクＴ、が
現実の締付トルクＴに等しくなった時。

すなわち（８）式の曲線が、特性Ａ、Ｂ、Ｃをしきい締
付角θｔ（Ａ）　、＃ｔ（Ｂ）　、　＃１（Ｃ）りは平
行移動しｒｃ［線Ａ’、　Ｂ’、　Ｃ’と交わる時に締
付停止すれば、最終目標締付角θ、すなわち軸力Ｎ、で
締付けることができる。

ｇｘｙ図はこの第２の原理による実施例の７０−チャー
トである・この図では前記第１４図のステ。

プ５０８が、追加締付角ｏｘを算出するステップ５１Ｇ
と、（８）式の演算を行なうステップ５２２に変化した
だけであるから、同一ステップに同−符号を何すことに
よりその説明は省く。

〈耐力点法ン 次に耐力点法の演算プログラムＰＲＧ（Ｙ）を説明する
。第１８図は耐力点法のフローチャート％１＠１９図は
その締付特性図であり、この実施例はＩＩＣ鋼や中炭素
鋼を用いたスチールボルトの締付けに噛するものである
。すなわちスチールボルトの場合は、第１９図に示すよ
うに、締付回転角＃に対する締付トルクＴＩＬｌ−表わ
丁締付特性曲４１に降伏点Ｙが明確に現われ、この付近
においてこの曲線の傾き、すなわちトルクＴの所定回転
角Δ＃に対する増加率ΔＴが急減する。この実施料は、
この増加率ΔＴが急減したことは検出して締付けを停止
するものである。

演算装置８は選択スイッチ１４が耐力点法な選択してい
る時には、そのプログラムＰＲＧ（Ｙ）の始めにおいて
、位相制御回路１１へ締付動作開始信号を送り、ゲート
パルス発生回ｊｌｉ１２から位相制御されたゲートパル
スＧな発生させる。このため半導体スイッチ３はトリガ
パルスＧに同期した位相で点弧し、電動機４に駆動電流
が流れ始めて電動機４は回転し始める。ボルトが締付け
られてゆくに従い１回転角検出器５は予め決められた所
定回転角Δθ毎に角度パルスＰ（Δ−）を出力する。ま
たＡＤ変！！Ｉ器７は刻々と変化する締付トルクＴをデ
ジタルイぎ号として出力し楓げる。

演算装置８は入出力装置ｌＯにより設定されたしきい値
Ｔｔｈを読込む一方、デジタル化した締付トルクＴを角
度パルスＰ（Δ０）毎に読込み両者な比較して（ステッ
プ６０ｏ）、締付トルクＴがしきい＠Ｔｔｈを越えるま
で、順次新しい締付トルクＴを読込み、この比較動作を
繰り返えす、なお、しきい値Ｔｔｈは、第１９図に示す
弾性域ａ内において厳科目標締付トルクＴ、よりやや小
さいトルク値として設定されている。なおステップ６０
２．６０４．６０６は異常検出ステＶプである。

演算装置８は成る（口）転角−ｙｌ−１と所定回転角Δ
ａｗｋの回転角＃！ＩＫおけるそれぞれの締付トルクＴ
ｎ−凰、Ｔゎを、内蔵するメモリ（ＲＡＭ）Ｋ記憶し、
これらの締付トルクＴＢ−ｓ＊Ｔｌ１ｌを回転の進行に
つれて順次書き換えている０演算装置８はこれら所定回
転角Δθ毎の締付トルク’ｒｎ−，、Ｔおの差ΔＴゎ−
を算出しくステップ６０８）、この差ΔＴＩ）が予め記
憶された前記所定値醪０以下になるまでこの動作を繰り
慈え丁（ステップ５ｔｏ）ｅこのステップ６１０の条件
が成立するまでの所要時間ｔは、前記ステップ６０２　
、６０６と同様にステップ６１２　、６１４で設定値Ｊ
’　、　ｔ２’と比較され、締付異常のｆｊｌＫが判別
される。なお前記差ΔＴｎは回転角０に対する締付トル
クＴの増加率でもあり、この差Ａｒゎがステップ６１Ｇ
の条件を満足し、またステップ６１２．６１４により締
付異常も検出されなければ、さら（この時の締付トルク
Ｔゎが予め記憶された設定値ＴＩ、Ｔ、の範囲内に入っ
ているか否か判別しくステップ６１６　）　、この範囲
Ｔ１〜Ｔ冨内に入りていれば正常に締付けが進行してい
るものとして締付停止信号Ｓｔ出力して電動機４の電源
を遣耐し締付けを停止する。ステップ６Ｈｍ　、　６１
４　、６１６で締付異常が検出されればＩＩＩ報を発し
た置（ステップ＃ｇ２１図はその締付特性図である。こ
の実施例は合金鋼や非鉄合金で作られた合金ボルトの締
付けに通するものである。すなわち合金ポルＦでは、第
２１図に示すように締付トルクの特性曲線の増加率が弾
性域の後半からなだらか九減少し、前記スチールボルト
の場合（第１９図）のように降伏点Ｙが明確には現れな
い、このためこの実施例では弾性域内での最大増加率Δ
ＴＩＩＩＩＩす用いて耐力点Ｂを検出するものである。

すなわち、第２０＠において、所定（ロ）転角６８間の
締付トルクの差ΔＴ１．すなわち増加率ｔＸ…しくステ
ップ＠５０）、この差ΔＴｎが増加中または一定中（ス
テップ＠Ｈ）、差ΔＴｌ１ｌを最大増加率ΔＴｍとして
記憶しくステップ６５４）、この最大増加率ΔＴａｇは
順次新しく求めた差ΔＴゎで入れ換えられる。ステタブ
８５６　、　＠５８は、前記ステ１１６０２　、６０４
と同様な異常検出ステップである。この結果演算装置８
に内戚されたメモリ（ＲＡＭ）には＠２１図の最大傾斜
線Ｍの傾きに対応する最大増加率ΔＴａｇが記憶される
。ステップ６５２の条件が成立し差ΔＴｎが減少し始め
ると、＾び差Δで工な新たに求め（ステップＳ＠Ｏ）、
この差ΔＴｒｎが最大値Δ’ｒ＋ｗと定ａＣ（但しＯ＜
Ｃ＜１）との積からなる所定値Ｃ・ΔＴｏｗ以下になる
まで（停止判別ステップ６６２）、これらの各ステップ
８８０　、　＠６２を繰り返九丁、なお第２０図中、第
１８図と同一ステップには同一符号を付したので、その
説明は繰り返えさない。

〈荷重制御座金〉 次に４Ｒ電制御座金を用いた締付法を説明する。

第２２図はこの締付法による締付特性図であり、変形開
始点Ｃを検出するまでの動作（以下前半動作という）と
、変形開始点Ｃ後の所定締付量な検出する動作（以下後
半動作という）とに、それぞれ種々の方法かり能であり
、変形開始点ｃｓｔｒ後の各動作方法な櫨々に組合わせ
て実施例を植々に構成することができる。

先ず前半動作は前記耐力点法と全（同じ演算プログラム
で構成できる。すなわち変形開始点Ｃは前記第１９　、
２１図のＹ、８点と同様に第１８図または第２０図のフ
ローチャートに基づいて検出できる。

従りて前半動作につ！・ての説明は繰り返えさす。

以下後半動作を第２３〜２７図に示す種々の実施例のフ
ローチャートに基づいて説明する。

第２３図はこの後半動作の一実施例な示すフローチャー
トであり、この第２３図の実施例は変形開始点ＣＫおけ
る時間ｔを慣として記憶しくステップ７０Ｇ）、この時
間ｔａな起点として起算した時間ｔ＝　ｔ　−ｔａが（
ステップ７Ｇり、予め記憶した暗闇ｔＩＩ以上になりだ
時を変形終了点りと見なしく停止判別ステップ７０４）
締付けな停止するものである。

この第２３図の実施例は演算装置１８が内蔵するタイマ
な利用できるから構成が非常に簡単であるが。

締付速度が変化する前記第１図や後記第２８〜３１図の
実施例に岨合わせた場合には変形終了点りの検出が不正
確になり易い、しかし締付速度を一定に制御する第３２
図の実施例に組合わせる場合は正確に変形終了点りで締
付けを停止でき好ましいものとなる。

第２４図の後半動作実施例は、変形間ｍ、ａｃの回転角
０を＃８として記憶しくステラ２ｔｓｏ）、この回転角
θ、を起点として起算した回転角０ｏ＝θ−０１とあら
かじめ記憶した角度θ、とを比較しくステップ７５６　
）　＃。〉θ８となれば締付を停止させるものである。

なお、第２３図と！２４図でステップ７０６　、７０８
　。

７１０は前記の実施例同様の異常検出のためのステップ
である。

第２５図の実１例は、前記第１８図と類似の手順により
締付トルクＴの増７１１牢ΔＴ（ステップＳＯＯ）が予
め記憶した設定懺ΔＴｏ１以上になったことから変形終
了点りを求めるものである（停止判別ステップ８０２）
。

第２６図の実施例は、前記第２０図とａ似の手順により
塑性変形範囲Ｃ−Ｄ闇の最少増加率ΔＴ＝　ｋ記憶しく
ステップｓｓｏ　、　８５２　、８５４　）　、増加率
ΔＴ、が変形終了点り以後増加し始めた儀の増加率△Ｔ
Ｉｎ（ステップ８ｓ６）が所定値Ｃ・ΔＴａｇ（担しＣ
＞１）となった時［（停止判別ステ１プ８５Ｂ）ｍ何停
止４ｋ１号な出力して締付けな停止するものである。

第２７図の実施例は、先ず所定回転角Δθ内のクロ、ク
バルス数Ｎの逆数から角速度ωを算出する（ステップ５
ｏｏ）ｅそし【締付速度を一定に制御しない場合には、
Ｗ性変形範囲Ｃ−０間では角速度ωが略一定になり、変
形終了点り以降Ｋｍ付トルクが増加するに伴ない角速度
ωが減少していくことから変形終了点りを検出する（停
止判別ステップ９０２）ように構成したものである。

以上の第２３〜２７図の後半動作の実ｌａ？１１は前記
各前半動作の実施例と適宜組合わせることにより。

ボルトの種類や締付条件の相違に対して最適な締付方法
を構成することができる。

以上詳細に説明した各締付方法の実施例では。

第１図に示すよ５に締付トルクＴＩｋ−ストレインゲー
ジで求めた俊ムＤ変換し、また回転角−を角度パルスＰ
（Δ−）を積算することによりそれぞれ求めたものであ
るが、これらトルクＴ、１１転角−は種々の方法で求め
ることが叫−であり、以下この撞々の方法な説明する。

第２８因と第２９図はその一実施例を示すブロック図ト
フローチャートである。この実施例は締付トルクＴを電
動機電流から求める一方５膳何角０は締付角検出器５が
所足締付角ΔｔＩ毎に出力する角度パルスＰ（Δ＃）に
より求めるよう構成したものである。

第２８図において２０は電動機４に直列接続された電流
検出用抵抗器、２２はこの抵抗器２００両端電圧から電
動機電流を検出しこれをデジタル信号ＩＤＫ変換するＡ
Ｄ変換器、２４はこのデジタル信号ＩＤＫより任急の回
転角θ。における締付トルクＴおよび角速度ωな算出す
る第２のデジタル演算装置、２６はこの第２の演算装置
の演算プログラムな記憶するメモリである。この図にお
いては前記第１図と同一部分には同−附号を付したので
、その説明は繰り返えさない。

／Ｘにこの夾Ｍｉ１列の動作な第２９図に基づき説明す
る。スイッチ２の開成により、緘算装ｄｌｓは位相ｃｌ
Ｊ　＠回路１１．ゲートパルス回路１２を介し半導体ス
イッチ３を点弧させ、電動機４を始動させる。ＡＤ変換
器２２は電動機電流を示す抵抗器２０の両端電圧な、交
流電源ｌより極めて短かい周期で量子化してデジタル信
号１．とする・第２の演算装置２４はこのデジタル信号
ＩＤを交流電源ｌの半周期または１周期に亘り積分する
ことにより電流の実効値ＩＭ＝ΣＩＤｆ：算出する一方
、角度パルスＰ（Δθ）の時間閣隔内に積算されるクロ
ックパルス数Ｎの逆数”／）Ｊから角速度ωを算出し、
さらに角度パルスＰ（Δθ）毎に所定回転角Δ−を加算
することにより回転角θを算出する（ステシブ９５Ｇ）
、またこのｉ＃！２の演１＃装置２４は、また連輯する
２つの角度パルスＰ（Δθンが出力される回転角’ｎ−
１ｒθｎ１ｌｄける角速度の差から、角加速度ｄω／ｄ
ｔｉｋ）！出する（ステップ９５２　）。

一方、直流電動機では、その出力トルクＴは、Ｔ＝にφ
ＩＭ となる、ここに−は磁束、ｋは定数である。しかし、電
動締付機として実際に締付けに寄与するトルクＴは、速
度変動時の慣性による影響（Ｊ　−１、ｔ および摩擦トルク（Ｔｆ）を考慮すると次式のよ５にな
る。

Ｔ＝にΦＩｖ　−Ｊ　−−Ｔｆ　　　　　曲・曲（９）
ｔ 第２の演算装置１２４はこの（９）式の演算を行って実
際の締付トルクＴな算出しくステップ９５４　）　、　
ＩＩＩ記−チャードである。この実施例は締付トルクを
電ＩＩＪ４１１電ｉｔＫより求め１回転角０は電動機電
流および電圧と電動機の速度特性式とく基づいてデジタ
ル的に算出するよ５１Ｃ構成したものである。

第３０図において３ｏは電動機電圧なデジタル信号ｖＤ
に変換するＡＤ変換器、３２は′ａ２のデジタル演算装
置、３４はこの演算装置３２のＩ＊算プログラムを記憶
しているメモリである。この図においては、前記第１．
２８図と同一部分に同−符号を付したので七〇設明は繰
り返えさない。

この実に例においてスイッチ２の閉成により電動１ｍ４
に電流が流れると、電動機１Ｅ凍と電圧がそれぞれＡＤ
変換器２２．３０により交流電源周期より極めて急かい
周期で量子化されたデジタル信号ＩＤ、ＶＤＫ変換され
る一１１１ｇの演算装置３２はこれらデジタル信号ＩＤ
　、　ｖＤを順次読込みこれらを交流電源の半周期また
は１周期ＫＩｉり積分して実効１１１Ｍ＝ΣＩＤおよび
ｖＭ　＝ΣＶＤを算出する（第３１図のステップ９６０
　）。

一般にＩＩ巻整流子電動機の角速度ωは次の速度特性式
により求められる。− ０＝に、ｖ「Ｒ°！Ｍ ａ　　　　　　　　””””“０Ｉ ここＫｇは電機子抵技、・は磁束、には定数である。磁
束φは一般には電ｄＬＩＭの関数となるが。

その変化特性は予めメモリ３４に記憶されているものと
する。

第２の演算装置３２は、前記ＡＤ変換器２２　、３０が
出力する電流ＩＭ４Ｉ：！１４次読込んで一式の演算を
行ない角速度ωを算出する一方（ステップ９６２）、前
記（９）式の演算を行りて実際ＷＣｄ付けに寄与する締
付トルクＴｔｔ算出する（ステップ９６４　）　＠第２
の演４装置３２はこれら角速度ωと締付トルクＴを電−
の半周期または１Ｍ１期毎に出力する。

ｌ貞算装＠Ｓはこの第２の演へ算装置３２が出力する角
速度ω。およびトルクＴ１を所定の時間間隔で順次読込
み、 ０＝ω、１ の関係から締付角・ｌを算出する一方（ステップ９６６
）、所定締付角Δ＃毎にその時の締付トルクＴと共にこ
れら＃、Ｔｔ−出力する。

以上の第１〜３１図に示した実ｍ例では角速度ωが締付
けの進行につれて変化するものであるが、この発明は角
速度ωが一足となるようＶＣ達度制御するものにも塙用
呵能である。ｖ＠えば電機子逆起電圧が角４度ωに比例
することを利用し、この逆起電圧の変化に応じて半導体
スイッチ３の導通角な制御することにより角速度ωを一
定に制御するものがある。

＄３２図はこのように角速度６Ｉ４Ｉニ一定にした一実
通例のフローチャートである。この実施例では電動機電
圧をＡＤ変換器でデジタル信号ｖＤとした僕、これを交
流電源の半周期または１周期ＶＣＩＭ、って積分するこ
とにより電圧の実効値ＶＭを求め（ステップ９７Ｇ）、
前記α呻式の速度特性式により電動機電流Ｌｗｔ演算し
くステップ９７２　）　、さらＫこれら電圧ＶＭ、電流
ＩＭを用いて前記（９）弐（より締付トルクＴＴｋ算出
する（ステップ９７４　）　ｅまたステップ９７６では
回転角−を算出する。

さらに前記実施例中いくつかの実施例では電動機電流か
ら締付トルクＴを求める場合に、慣性およびポ擦による
トルクの減少を増成しているので。

トルクＴの正確な検出が可［１になるが、この発明はこ
れらの補正をしなくても一応初期の目的を達成できるこ
とは明らかである。

この発明は以上のように複数の締付方法な選択できるよ
うにしたので１ｍ付条件の相違や、要求される締付精度
に対応してＩＩｋ４な締付方法を自由に選択することが
でき、しかも１台の装置で足りるから締付方法によって
異なる締付装置を用意する必要がない、また電源を適所
するまでの処理はすべてテジタル信号処理により行なわ
れるので。

アナログ信号によるものに比べて信号処理中の位相遅れ
や信号保持手段による誤差が発生せず、締付精度が看し
く向上する。　　　　− また、トルク判別ステップ千停止判別ステップにこれら
の判別条件成立までの所ＩＩ＃時間から締付異常な検出
する異常検出ステップを設けた場合には、ボルトの共ま
わりやねじ山の異常などを確実に検知できる。

さらにこの発明はデジタル演算装置を用いているので、
プログラムを変更するたげで異常検出ステップを設ける
ことが夕きる。また種々の設足懺やプログラムの変更に
より、ボルトの種類の緬何乗件が変化していても柔軟に
対処でき、汎用性に富むという効果もある。

４回向〇関率な説明 第１図はこの発明の１実施例のプロ、り図、第２図はそ
の全体動作のフローチャート、第３図と第４図はトルク
法のフローチャートと特性図、第５図はトルク法の他の
実施例のフローチャート。

第６図と第７図は１ｇ１転角法のフローチャートと特性
図、第８図は回転角法の他の実施例の７０−チャート、
第９図と第１Ｏ図はトルク・回転内法の７０−チャート
とその特性図、第１１　、１２図は同じく他の実施例の
７０−チャート、第１３　、１４図は軸力管理法の第１
の原理による特性図とその実施例のフローチャート、第
１ｓ　、　１６図は同じ（第２の原理による特性図、第
１７図はその実施例の７０−チャート、第１１１　、２
０図と第１９　、２１図は耐力点法の７０−チャートと
特性図、　１Ｋ２２ＷＩＪは荷重制柳座金使用時の特性
図、第２３〜２７図は荷重制御ｌＩＩ座金使用時の後半
動作の７０−チャート、また第２８〜３２図はトルクと
回転角な検出する種々の実施例を示すブロック図および
フローチャートである。

４・・・電動機、８・・・デジタル演算装置、９・・・
メモリ％１４・・・選択スイッチ、Ｔ・・・締付トルク
、−・・・締付回転角、Ｓ・・・−付停止信号。

特許出願人 株式会社芝浦製作所 代理人　弁理士　山　１）文　雄 ≠３図 第４図 →θ江 第Ｓ図 第７図 箋 Ｌ：１　　図 輩１３図 丁　　第１５図 第１７図 第１８図 第１ｑ図 第２１図 第２３図 ０９丁 ）Ｎ ？ 第３２図 θ９丁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　を動機の締付トルクおよび締付回転角をデジ
   タル信号として検出するものにおいて、トルク法１回転
   角法、トルク・回転角法、軸力管理法、ｍｌ力点法およ
   び萄重制御座金を用いた締付法に従うそれぞれの演算プ
   ログラムな記憶するメモリと、このメモリが記憶するい
   ずれかの演算プログラムな選択する選択スイッチと、こ
   の選択スイッチにより選択された締付方法の演算プログ
   ラムに従って演算を行ない＃ｉｉＩ何停止信号な出力す
   るデジタル演算装置とな備え、締付方法を選択８１ｍと
   したことを特徴とする締付方法選択式ボルト締付装置。
2. （２）締付トルクは電動機の締付反力を計測するストレ
   インゲージにより検出し、Ｍｌ付回転角は回転角検出器
   が設定回転角毎に出力する角度パルスを積算することＫ
   より検出する特許請求の範囲第ｌＪＡ記俄の締付方法選
   択式ポルト締付装置。
3. （３）締付トルクは電ＩＩＪ４＃！電流から求め、−何
   回転角は回転角検出器が設定回転角毎に出力する角度パ
   ルスな積算することにより求める特許請求の範囲第１項
   記戦の締付方法選択式ボルト締付装置。
4. （４）　　締付トルク１寥喧励機電流により求め、締付
   回転角は電動機電流とｆｉＪＩＩｌ１機電圧とを用い電
   動機の４度特性式によってデジタル的に算出する特許請
   求の範囲第１項記戦の締付方法選択式ポルト締付装置。
5. （５）電動機は角聰度が一定となるように位相制御され
   、締付トルクは電動機電圧と載置特性式からデジタル的
   に算出し、また締付回転角は前記角速度と時間の積から
   算出する特許請求の範囲８１項記載の締付方法選択式ボ
   ルト締付Ｍ皺。