JPS60201882A - ボルト締付方法 - Google Patents
ボルト締付方法Info
- Publication number
- JPS60201882A JPS60201882A JP5643784A JP5643784A JPS60201882A JP S60201882 A JPS60201882 A JP S60201882A JP 5643784 A JP5643784 A JP 5643784A JP 5643784 A JP5643784 A JP 5643784A JP S60201882 A JPS60201882 A JP S60201882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- bolt
- tightening
- gradient
- value
- Prior art date
- 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.)
- Granted
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- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、ボルトの降伏点を検知してボルトの締付けを
行う方法に関する。
行う方法に関する。
(従来技術)
従来、ボルト降伏点締付方法においては、ボルト締めの
途中で締付トルクとボルトの回転角度との双方を電気的
に測定して、単位回転角度当りのトルク値の勾配を計算
し、得られたトルク値の勾配の変化より、ボルトの降伏
点を検知してボルトの締付けを終了させている。
途中で締付トルクとボルトの回転角度との双方を電気的
に測定して、単位回転角度当りのトルク値の勾配を計算
し、得られたトルク値の勾配の変化より、ボルトの降伏
点を検知してボルトの締付けを終了させている。
ところで、ヘッドボルトの締付けのように、ワッシャ′
、を介してボルトを締め付けるものにおいては、ボルト
とワッシャが共回りすること罠より、締付けの途中でト
ルクが太幅に低下し、ボルトの降伏点を誤って検知して
締付けを終了させることがある。また、従来のトルク値
の勾配計算によるときは、電気的に得られるトルク信号
がノイズの影響を敏感に受けやすいことから、ノイズの
影響によってもワッシャの共回りと同様に、締付けの途
中でトルクが低下し降伏点を鋲って検知することがある
。
、を介してボルトを締め付けるものにおいては、ボルト
とワッシャが共回りすること罠より、締付けの途中でト
ルクが太幅に低下し、ボルトの降伏点を誤って検知して
締付けを終了させることがある。また、従来のトルク値
の勾配計算によるときは、電気的に得られるトルク信号
がノイズの影響を敏感に受けやすいことから、ノイズの
影響によってもワッシャの共回りと同様に、締付けの途
中でトルクが低下し降伏点を鋲って検知することがある
。
(発明の目的)
本発明は、この点に鑑みてなされ念もので、締付トルク
が途中で低下しても、降伏点を正確に検知してボルト締
めを行うことができる締付方法を提供することを目的と
するものである。
が途中で低下しても、降伏点を正確に検知してボルト締
めを行うことができる締付方法を提供することを目的と
するものである。
(発明の構成)
この目的を達成する本発明の構成は、ワッシャの共回り
などに起因してボルト締めの途中で締付トルクが低下し
た場合は、低下したトルク量だけ、ひとつ前のトルク値
に加えて補正し、補正後、ボルトの単位回転角度当りの
トルク値の勾配変化で降伏点をとらえて、ボルト締めを
行うことを特徴とするものである。
などに起因してボルト締めの途中で締付トルクが低下し
た場合は、低下したトルク量だけ、ひとつ前のトルク値
に加えて補正し、補正後、ボルトの単位回転角度当りの
トルク値の勾配変化で降伏点をとらえて、ボルト締めを
行うことを特徴とするものである。
本発明のように、締付途中で低下したトルク量を、ひと
つ前のトルク値に加えて補正を施せば、低下した後のト
ルク値の勾配計算を正確に行うことができるため、月ε
ルトの降伏点を正確に検知することができる。したがっ
て、ワッシャの共回りなどに起因して締付トルクが低下
した場合であっても、ボルトの締付けが途中で終了する
こともなく、ボルトの降伏点綿めを確実に行うことがで
きる。
つ前のトルク値に加えて補正を施せば、低下した後のト
ルク値の勾配計算を正確に行うことができるため、月ε
ルトの降伏点を正確に検知することができる。したがっ
て、ワッシャの共回りなどに起因して締付トルクが低下
した場合であっても、ボルトの締付けが途中で終了する
こともなく、ボルトの降伏点綿めを確実に行うことがで
きる。
(実施例)
以下に、本発明の一実施例を図について説明する。第1
図は、本発明のボルト締付方法を実施する際に1使用さ
れるボルト締付装置を示す図である。XX方向に移動可
能に配設されたボルト締付装置1は、支持プレート2の
一側に回転駆動装置としてのエアモータ3を備え、エア
モータ3は、ボルト4の回転角度に比例した回転角度信
号を発生する回転角度センサ5を有している。このエア
モータ3は、図示しないエア源からエア配管6を介して
供給されるエアにより駆動され、エア配管6の途中には
、エアモータ3へのエア供給を遮断するための電磁バル
ブ7が設けられている。
図は、本発明のボルト締付方法を実施する際に1使用さ
れるボルト締付装置を示す図である。XX方向に移動可
能に配設されたボルト締付装置1は、支持プレート2の
一側に回転駆動装置としてのエアモータ3を備え、エア
モータ3は、ボルト4の回転角度に比例した回転角度信
号を発生する回転角度センサ5を有している。このエア
モータ3は、図示しないエア源からエア配管6を介して
供給されるエアにより駆動され、エア配管6の途中には
、エアモータ3へのエア供給を遮断するための電磁バル
ブ7が設けられている。
エアモータ3には減速機構8が連結され、その出力軸9
には、瞬間トルクに比例したトルク信号を発生するトル
クセンサ10が装着されている。出力軸9は支持プレー
ト2の他方側に延在し、出力軸9の先端I11には、こ
れと一体回転するボルト締付用ノケット11が増り付け
られている。
には、瞬間トルクに比例したトルク信号を発生するトル
クセンサ10が装着されている。出力軸9は支持プレー
ト2の他方側に延在し、出力軸9の先端I11には、こ
れと一体回転するボルト締付用ノケット11が増り付け
られている。
回転角度センサ5、トルクセン。す10はそれぞれケー
ブル12、ケーブル13を介して、ボルト締付制御装置
であるマイクロコンピュータの計測ユニット14に電気
的に連結され、回転角度センサ5が検出した回転角度信
号と、トルクセンサ10が検出したトルク信号は、計測
ユニット14に送られるよう罠なっている。また、計測
ユニット14と電磁バ5ルプ7とはケーブル15を介し
て電気的に連結され、計測ユニット14から電磁バルブ
7に指令信号が送られるようになっている。
ブル12、ケーブル13を介して、ボルト締付制御装置
であるマイクロコンピュータの計測ユニット14に電気
的に連結され、回転角度センサ5が検出した回転角度信
号と、トルクセンサ10が検出したトルク信号は、計測
ユニット14に送られるよう罠なっている。また、計測
ユニット14と電磁バ5ルプ7とはケーブル15を介し
て電気的に連結され、計測ユニット14から電磁バルブ
7に指令信号が送られるようになっている。
計測ユニット14は、一連のトルク信号を記憶する記憶
部と、一連のトルク信号のうちで後のトルク値が前のト
ルク値よりも低下した場合、それ以降のトルク値を、低
下したトルク量だけ、ひとつ前のトルク値に加えて補正
して記憶する記憶部と、トルク信号(トルクが低下しt
場合は補正後のトルク信号)と回転角度信号とから単位
回転角度当りのトルク勾配を演算する演算部と、締付ト
ルクか所定のトルク値TkK達したときのトルク勾配K
を記憶する記憶部と、前記トルク勾配にの設定パーセン
トの値θkを演算する演算部と、時々刻々変化するトル
ク勾配が、前記の値θにと等しくなったことを判定する
判定部と、この判定結果に基づきエアモータ3へのエア
供給をカットするバルブ駆動部と、から概略構成されて
いる。なお、一連のトルク信号でトルク値の前後比較は
、トルクセンサ10から入力するトルク値によって行わ
れる。第1図において16はワッシャ、17と18は被
締結物である。
部と、一連のトルク信号のうちで後のトルク値が前のト
ルク値よりも低下した場合、それ以降のトルク値を、低
下したトルク量だけ、ひとつ前のトルク値に加えて補正
して記憶する記憶部と、トルク信号(トルクが低下しt
場合は補正後のトルク信号)と回転角度信号とから単位
回転角度当りのトルク勾配を演算する演算部と、締付ト
ルクか所定のトルク値TkK達したときのトルク勾配K
を記憶する記憶部と、前記トルク勾配にの設定パーセン
トの値θkを演算する演算部と、時々刻々変化するトル
ク勾配が、前記の値θにと等しくなったことを判定する
判定部と、この判定結果に基づきエアモータ3へのエア
供給をカットするバルブ駆動部と、から概略構成されて
いる。なお、一連のトルク信号でトルク値の前後比較は
、トルクセンサ10から入力するトルク値によって行わ
れる。第1図において16はワッシャ、17と18は被
締結物である。
上記構成の装置を用いてボルト4の締付けを行うに際し
ては、回転角度センサ5からの回転角度信号と、トルク
センサ10からのトルク信号とを計測ユニット14へ入
力して、当付回転角度当りのトルク値の勾配計算が施さ
れる。具体的には、第2図に示すように1スナツグトル
クTQiからトルク−回転角度のデータを取り出し始め
、トルクが所定トルクTkVC違したときより、トルク
−回転角度の勾配計算を始める。計測ユニット14で算
出されたトルク勾配の値と回転角度との関係を、第3図
に示す。トルク勾配が、所定のトルク値Tkのときのト
ルク勾配(基準勾配)Kの設定パーセントの値θに1
ことではMKなったら、計測ユニット14から電磁バル
ブ7にバルプカット指令信号を送り、ボルト4の締付け
を終了させる。なお、前記の設定パーセントの値ekは
、%に限らず任意に設定変更できること勿論である。
ては、回転角度センサ5からの回転角度信号と、トルク
センサ10からのトルク信号とを計測ユニット14へ入
力して、当付回転角度当りのトルク値の勾配計算が施さ
れる。具体的には、第2図に示すように1スナツグトル
クTQiからトルク−回転角度のデータを取り出し始め
、トルクが所定トルクTkVC違したときより、トルク
−回転角度の勾配計算を始める。計測ユニット14で算
出されたトルク勾配の値と回転角度との関係を、第3図
に示す。トルク勾配が、所定のトルク値Tkのときのト
ルク勾配(基準勾配)Kの設定パーセントの値θに1
ことではMKなったら、計測ユニット14から電磁バル
ブ7にバルプカット指令信号を送り、ボルト4の締付け
を終了させる。なお、前記の設定パーセントの値ekは
、%に限らず任意に設定変更できること勿論である。
第2図のトルク波形は波うっているが、とれはトルクセ
ンサ10からの電気信号にノイズが乗り、電圧がばらつ
いたためである。このノイズの影響を小さくするために
は、トルク勾配の計算を次の式からめればよい(第4図
参照)。
ンサ10からの電気信号にノイズが乗り、電圧がばらつ
いたためである。このノイズの影響を小さくするために
は、トルク勾配の計算を次の式からめればよい(第4図
参照)。
トルク勾配K = (TV+TI+T會)/3− (T
t−1−Ts+TS)/3 つまり、連続した9点のト
ルク値のうち、後のほうから3点の平均値より、前のほ
うから3点の平均値を引いた値を、トルク勾配にとして
算出すればよい。乙の計算方法によれば、ノイズの影響
がかなりスムージングされ、降伏点制御としては十分満
足しt結果を得ることができる。
t−1−Ts+TS)/3 つまり、連続した9点のト
ルク値のうち、後のほうから3点の平均値より、前のほ
うから3点の平均値を引いた値を、トルク勾配にとして
算出すればよい。乙の計算方法によれば、ノイズの影響
がかなりスムージングされ、降伏点制御としては十分満
足しt結果を得ることができる。
ところで、第1図に示したように1ボルト4と被締結物
17の間にワッシャ16を挾んで締め付ける例では、締
付けの途中で、ボルト4とワッシャ16とが共回りする
ことが往々にしてあり、共回りした場合には締付トルク
が太幅に低下する現象が生ずる。締付トルクが大幅に低
下した例を第5図に示す。第5図からも明らかなように
、連続した9点のトルク値からトルク勾配をめる第4図
の計算法では、ボルト4とワッシャ16とが共回りして
締付トルクが低下した時点で、計算上、トルク勾配が前
記トルク値1“kのときのトルク勾配(基準勾配)Kの
%になり、ボルト4の締付けが途中で終了することとな
る。
17の間にワッシャ16を挾んで締め付ける例では、締
付けの途中で、ボルト4とワッシャ16とが共回りする
ことが往々にしてあり、共回りした場合には締付トルク
が太幅に低下する現象が生ずる。締付トルクが大幅に低
下した例を第5図に示す。第5図からも明らかなように
、連続した9点のトルク値からトルク勾配をめる第4図
の計算法では、ボルト4とワッシャ16とが共回りして
締付トルクが低下した時点で、計算上、トルク勾配が前
記トルク値1“kのときのトルク勾配(基準勾配)Kの
%になり、ボルト4の締付けが途中で終了することとな
る。
なお、第5図中、Aはトルク曲線、Bはトルク勾配曲線
、Cはパルプカット勾配値を示す。
、Cはパルプカット勾配値を示す。
ワッシャ16の共回りに対しては、第6図の勾配計算法
によって対処することができる。すなわち、ボルト4を
締め付ける途中で、ワッシャ16が共回りして締付トル
クが低下した場合は、それ以降のトルク値を、トルクが
低下した量だけ、ひとつ前のトルク値に加えて補正する
。第6図の黒丸は補正後ノトルク値Ty、Ts、Ts、
Tto。
によって対処することができる。すなわち、ボルト4を
締め付ける途中で、ワッシャ16が共回りして締付トル
クが低下した場合は、それ以降のトルク値を、トルクが
低下した量だけ、ひとつ前のトルク値に加えて補正する
。第6図の黒丸は補正後ノトルク値Ty、Ts、Ts、
Tto。
1゛を里を示す。補正後のトルク勾配の計算は、次の式
からめる。
からめる。
トルク勾配K = (TV +T9 +T11 ) /
3− (Tt−1−Ti+Ts ) /3つまり、連続
した11点のトルク値のうち1つおきにトルク値をとり
だし、後のほうの3点のトルク値T7. To、 Tl
lの平均値より、前のほうの3点のトルク値TI、TI
、T5の平均値を引いた値を、トルク勾配にとして算出
する。このよう圧して得られたトルク勾配の変化から降
伏点をとらえて、ボルト4を締め付けていく。したがっ
て、トルク勾配の計算法を変更したこと罠より、ワッシ
ャ16が共回りしてトルクが低下した場合であっても、
途中でボルト4の締付けを終了させることなく、正確な
降伏点締めを行うことができる。第6図の計算法は、ト
ルクを1つおきにめて計算するため、第4図の計算法に
比べて、よりノイズの影響が小さくなる。、また、低下
したトルク量だけ加算する方法は、計算法が簡単であり
、計測ユニツ)14による処理時間も従来に比べて短く
なる利点がある。
3− (Tt−1−Ti+Ts ) /3つまり、連続
した11点のトルク値のうち1つおきにトルク値をとり
だし、後のほうの3点のトルク値T7. To、 Tl
lの平均値より、前のほうの3点のトルク値TI、TI
、T5の平均値を引いた値を、トルク勾配にとして算出
する。このよう圧して得られたトルク勾配の変化から降
伏点をとらえて、ボルト4を締め付けていく。したがっ
て、トルク勾配の計算法を変更したこと罠より、ワッシ
ャ16が共回りしてトルクが低下した場合であっても、
途中でボルト4の締付けを終了させることなく、正確な
降伏点締めを行うことができる。第6図の計算法は、ト
ルクを1つおきにめて計算するため、第4図の計算法に
比べて、よりノイズの影響が小さくなる。、また、低下
したトルク量だけ加算する方法は、計算法が簡単であり
、計測ユニツ)14による処理時間も従来に比べて短く
なる利点がある。
第7図社、第6図の計算法により制御したトルク曲線A
およびトルク勾配曲線Bを示す図である。
およびトルク勾配曲線Bを示す図である。
ワッシャ16の共回りがなく、ボルト4の締付けが正常
に実施される場合は、第8図に示す勾配計算法によって
、次の式からトルク勾配Kをめる。
に実施される場合は、第8図に示す勾配計算法によって
、次の式からトルク勾配Kをめる。
トルク勾配に= (1’y−1−To−1−Ttt )
/3− (TI+T3+T! )/3つまり、連続し
た11点のトルク値のうち1つおきにトルク値をとりだ
し、後のほうの3点のトルク値’l’y、 To、 T
llの平均値より、前のほうの 。
/3− (TI+T3+T! )/3つまり、連続し
た11点のトルク値のうち1つおきにトルク値をとりだ
し、後のほうの3点のトルク値’l’y、 To、 T
llの平均値より、前のほうの 。
3点のトルク値’I’l、 Ts、 Tsの平均値を引
いた値を、トルク勾配にとして算出する。
いた値を、トルク勾配にとして算出する。
(発明の効果)
以上のように本発明方法によれば、締付けの途中で低下
したトルク値を補正した後、トルクの勾配変化から降伏
点をとらえてボルト締めを行うので、ワッシャの共回り
あるいはノイズの影響などに起因して、トルクが低下し
た場合でも、ボルトの降伏点締めを確実に行うことがで
きる効果がある。
したトルク値を補正した後、トルクの勾配変化から降伏
点をとらえてボルト締めを行うので、ワッシャの共回り
あるいはノイズの影響などに起因して、トルクが低下し
た場合でも、ボルトの降伏点締めを確実に行うことがで
きる効果がある。
第1図は、本発明の一実施例にかかわるボルト締付装置
を示す全体構成図、 第2図は、第1図の装置でボルト締めして得られたトル
ク波形図、 第3図は、第1図の装置でボルト締めして得られたトル
ク勾配波形図、 第4図は、トルク勾配の計算方法を説明するために第2
図の一部を拡大して示すトルク波形図、 第5図は、トルクが低下したときのトルク曲線およびト
ルク勾配曲線を示す波形図、第6図は、トルクが途中で
低下した場合において、第4図の計算方法と異なるトル
ク勾配の計算方法を説明するために第2図の一部を拡大
して示すトルク波形図、 第7図は、第6図の計算方法より得られたトルク曲線お
よびトルク勾配曲線を示す波形図、第8図は、トルクが
途中で低下しない場合において、第4図の計算方法と異
なるトルク勾配の計算方法を説明するために第2図の一
部を拡大して示すトルク波形図である。 l・・・・・・ボルト締付装置 4・・・・・・ボルト 5・・・・・・回転角度センサ 10・・・・・・トルクセンサ 16・・・・・・ワッシャ 17.18・・・・・・被締結物 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 牙4図 牙5図 26図 NN11tげ「
を示す全体構成図、 第2図は、第1図の装置でボルト締めして得られたトル
ク波形図、 第3図は、第1図の装置でボルト締めして得られたトル
ク勾配波形図、 第4図は、トルク勾配の計算方法を説明するために第2
図の一部を拡大して示すトルク波形図、 第5図は、トルクが低下したときのトルク曲線およびト
ルク勾配曲線を示す波形図、第6図は、トルクが途中で
低下した場合において、第4図の計算方法と異なるトル
ク勾配の計算方法を説明するために第2図の一部を拡大
して示すトルク波形図、 第7図は、第6図の計算方法より得られたトルク曲線お
よびトルク勾配曲線を示す波形図、第8図は、トルクが
途中で低下しない場合において、第4図の計算方法と異
なるトルク勾配の計算方法を説明するために第2図の一
部を拡大して示すトルク波形図である。 l・・・・・・ボルト締付装置 4・・・・・・ボルト 5・・・・・・回転角度センサ 10・・・・・・トルクセンサ 16・・・・・・ワッシャ 17.18・・・・・・被締結物 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 牙4図 牙5図 26図 NN11tげ「
Claims (1)
- (1) ボルトを締め付ける途中で締付トルクが低下し
た場合、それ以降のトルク値を、低下したトルク量だけ
、ひとつ前のトルク値に加算して補正し、補正後の単位
回転角度当りのトルク値の勾配変化でボルトの降伏点を
とらえてボルト締めを行うことを特徴とするボルト締付
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5643784A JPS60201882A (ja) | 1984-03-24 | 1984-03-24 | ボルト締付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5643784A JPS60201882A (ja) | 1984-03-24 | 1984-03-24 | ボルト締付方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201882A true JPS60201882A (ja) | 1985-10-12 |
| JPH0516988B2 JPH0516988B2 (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=13027058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5643784A Granted JPS60201882A (ja) | 1984-03-24 | 1984-03-24 | ボルト締付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60201882A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63150167A (ja) * | 1986-12-12 | 1988-06-22 | 日本電気株式会社 | ボルト・ナツト自動締付機 |
| JPS63212476A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | インパクトレンチの締付力制御装置 |
-
1984
- 1984-03-24 JP JP5643784A patent/JPS60201882A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63150167A (ja) * | 1986-12-12 | 1988-06-22 | 日本電気株式会社 | ボルト・ナツト自動締付機 |
| JPS63212476A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | インパクトレンチの締付力制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0516988B2 (ja) | 1993-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |