JPS6055272B2 - 荷重制御座金を用いたボルト締付方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、所定の締付荷重て塑性変形する荷重制御座
金を用い、締付量をデジタル演算装置により制御するボ
ルト締付方法に関するものである。

ボルトの弾性変形範囲内の所定の締付荷重で塑性変形す
る荷重制御座金を用い、ボルトを所定の締付荷重で締付
けることが従来より行なわれている。

この荷重制御座金としては、例えば新日本製鉄株式会社
および日鉄ボルテン株式会社の（１）座金（商標名）が
知られている。第１図はこのような荷重制御座金の可能
状態を示す図であり、同図Ａはその締付前を、Ｂは締付
終了後を示す。

これらの図で符号５１，５２は被締付体、５３はこれら
被締付体、５３はこれら被締付体５１，５２を貫通する
ボルト、５４は荷重制御座金、５５はナットである。同
図Ａの状態からナット５５を締付けてゆくと座金５４の
塑性変形が進行して平坦化し、Ｂの状態になる。この座
金５４の塑性変形の過程においては、ボルト５３の軸力
は略一定となるから、その間の締付トルクも略一定にな
る。従つてこの座金４の塑性変形範囲の終期において締
付けを停止すれば、締付トルクをこの座金５４の種類に
よつて決まる所定の値にすることができる。第２図Ａは
締付時間ｔに対する締付トルクＴの関係を示し、図中点
Ａは荷重制御座金５４の塑性変形開始点、また点Ｂは塑
性変形終了点を示す。

このように点Ａ−Ｂの間の塑性変形範囲においては締付
トルクＴは略一定になる。この塑性変形範囲Ａ−Ｂを検
出するために従来より種々の方法が提案されているが、
従来の方法はいずれも信号処理をアナログ回路によつて
行つているものであるため、処理途中の演算結果を精度
良く保持しておくことが難しく、また、電動機の駆動電
流により締付トルクを検出する際に駆動電流を平滑化す
るようにしているため、信号処理に位相遅れが生じ、結
果的にボルトまたはナットを精度良く締付けることがで
きないという欠点があつた。

また荷重制御座金を用いる場合には塑ｌ変形の開始点と
終了点を検出しなければならないが、アナログ回路で構
成する場合にはそれぞれの検出点に対応て別々の回路が
必要となる。このため部品点数が増えるという問題もあ
つた。特にこのようなアナログ回路では温度補償などの
調整が面倒で生産性が非常に悪くなるという不都合が生
じる。この発明はこのような事情に鑑みなされたもので
、精度良く塑性変形終了点を検出し、所定の軸力での締
付けを高精度に管理することが可能で、さらに部品点数
が少なく温度補償などの調整も非常に簡単になる荷重制
御座金を用いたボルト締付方法を提供することを目的と
する。

この発明はこのような目的を達成するため、所定の締付
荷重て塑性変形する荷重制御座金を用い、電動機による
締付量をデジタル演算装置により制御する方法において
、締付トルクが前記荷重制御座金の変形開始トルクより
小さい設定しきい値を越えたことを判別するしきい値判
別ステップと、前記締付トルクの増加率を所定値以下に
なつたことから前記座金の変形開始点を検出する変形開
始点検出ステップと、前記変形開始点から所定締付量を
締付けた時に締付停止信号を出力する停止判別ステップ
とを備え、前記締付停止信号により前記電動機を停止さ
せるように構成したものである。また、ボルト・ナット
のねじ山の変形があつて螺入が円滑に行なわれない場合
や、ボルトとナットが共まわりして締付けが進行しない
場合がある。

この発明はこのような締付けに異常がある場合には速や
かにこの異常を検出し警報を発生するようにした荷重制
御座金を用いたボルト締付方法を提供することを第２の
目的とする。この発明はこの第２の目的達成のため、前
記各ステップの少なくとも一つのステップに設けられ、
そのステップの判別条件成立までの所要時間が設定時間
範囲外になつたことから異常を検出して警報を発生させ
ると共に締付停止信号を出力する異常検出ステップを付
加したものである。

以下実施例に基づき、この発明を詳細に説明する。この
発明は変形開始点Ａ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Ａ後の所定締付量を検出する
動作（以下後半動作という）とに、それぞれ種々の方法
が可能であり、それら変形開始点Ａ前後の動作方法が可
能であり、これら変形開始点Ａ前後の動作方法を種々に
組合わせて実施例を構成することができる。このため以
下変形開始点Ａを検出するまでの前半動作の実施例と、
変形開始点Ａ後の後半動作の実施例とを分けて説明する
ことにする。第３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、第４図と第５図はそれぞれ
この実施例装置による前半動作の実施例を示すフローチ
ャートである。

第３図において、符号１は交流電源であり、この電源１
の電力はスイッチ２、半導体スイッチ３、直流直巻電動
機４からなる閉回路へ供給される。

５は電動機４の回転に伴ないボルト・ナットの締付回転
角Δθ毎に角度パルスＰ（Δθ）を出力する回転角検出
器、６は信号検出器であり、このトルク検出器６は電動
機４の締付反力を受けるノ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信号に変換す
ることにより締付トルクを検出する。

７はこの締付トルクを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は第４，
５図に示すフローチャートに従い、所定の回転角を順次
行なう。

９はこの演算装置８が所定の演算を行なうための演算プ
ログラムを記憶しているメモリ（ＲＯＭ）、１０はしき
い値Ｔｔｈ、ボルトに関するデータなど種々の設定値を
設定する入出力装置、また１１は位相制御回路、２はゲ
ートパルス発生回路である。

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、ゲートパルス発生回路１２がゲートパルス
Ｇを発生するのを停止させ、半導体スイッチ３を開始さ
せることによつて電動機４の電源を遮断する。１３はス
イッチ２の閉成を検出して演算装置８に対して演算開始
信号を出力する電源電圧検出器である。

次に第４図に示す前半動作の実施例を説明する。

先づ入出力装置１０により、ボルトの弾性域内で設定さ
れた締付トルクＴのしきい値Ｔｔｈ、この弾性域内にお
ける締付トルクＴの増加率ΔＴの最大値ΔＴＯ〜より十
分小さい所定値ΔＴＯ、その他締付異常を検出するため
の種々の値が設定される。前記しきい値Ｔ．ｈは降服点
Ａに対応する最終目標締付トルクＴ８より十分小さい値
である。スイッチ２が閉成されると、電源電圧検出器１
３はこのスイッチ２の閉成を検出して演算装置８へ演算
開始信号を送る。演算装置８はこの演算開始信号に基づ
きメモリ９からプログラムを順次読込み、第４図に示す
一連の演算の実行を開始する。先づこの演算装置８は位
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、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、回転角検出器５は予め決められた所定回転角
Δ０毎に角度パルスＰ（Δ０）を出力する。また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。演算装置８は入出力装置１０により
設定されたしきい値Ｔｔ，は読込む一方、デジタル化し
た締付トルクＴを角度パルスＰ（Δθ）毎に読込み両者
を比較して（ステップ１００）、締付トルクＴがしきい
値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。

一方演算装置８はクロックパルス発生器を内蔵し、締付
開始後の所要時間ｔを積算している。ステップ１００の
条件成立までこの所要時間ｔが設定時間ｔ１以上になる
と、そのことがステップ１０２で判別され、ボルトがナ
ットと共回りしているものとして警報を発し（ステップ
１０４）締付けを停止する。またステップ１００の条件
成立まての所要時間Ｔ２が設定時間Ｔ２以下であれば、
そのことがステップ１０６で判別され、ねじ山の変形な
どによりボルトまたはナットがロックしているものとし
て警報を発し（ステップ１０４）、締付けを停止する。
すなわちステップ１０２，１０４，１０６は締付トルク
Ｔがしきい値Ｔｔｈになるまでの所要時間ｔがＴ２くｔ
＜ｔ１の範囲外になつたことから異常を検出して警報を
発生させる一方、締付停止信号Ｓを位相制御回路１１へ
送り半導体スイッチ３を開路させて電動機４の電源を遮
断する異常検出ステップとなつている。演算装置８は或
る回転角θ。

−１と所定回転角Δθ後の回転角θ。におけるそれぞれ
の締付トルクＬ−１，Ｔｎを、内蔵するメモリ（ＲＡＭ
）に記憶し、これら締付トルクＬ−１，Ｔｎを回転角の
進行につれて順次書き換えている。演算装置８はこれら
所定回転角Δθ毎の締付トルクＴｎ−１，Ｔｎの差ΔＬ
を算出し（ステップ１０８）、この差ΔＴｎが予め記憶
された前記所定値ΔＴＯ以下になるまでこの動作を繰り
返えす（変形開始点検出ステップ１１０）。このステッ
プ１１０の条件が成立するまでの所要時間ｔは、前記ス
テップ１０２，１０６と同様にステップ１１２，１１４
で設定値ぢ，Ｔ２″と比較され、締付異常の有無が判別
される。なお前記差ΔＴｎは回転角θに対する締付トル
クＴの増加率でもあり、この差ΔＴｎがステップ１１０
の条件を満足し、たステップ１１２，１１４により締付
異常も検出されなければ、さらにこの時締付トルクＴｎ
が予め記憶された設定値Ｔ，，Ｔ２の範囲内に入つてい
る否か判別し（ステップ１１６）、この範Ｗ１〜Ｔ２内
に入つていれば正常に締付けが進行しているものとして
後記する後半動作を行なう。次に第５図により他の前半
動作の実施例を説明する。

この実施例は弾性域内での締付トルクの最大増加率を記
憶し、増加率がこの最大増加率の所定割合以下になつた
ことから変形開始点Ａを検出する。所定回転角Δθ間の
締付トルクの差ΔＴ。、すなわち増加率を算出し（ステ
ップ２００）、この差ΔＴｎが増加中または一定中は（
ステップ２０２）、差ΔＴｎを最大増加率ΔＴ，．ａ．
として記憶し（ステップ２０４）、この最大増加率ΔＴ
．．ａｘは順次新しく求めた差ΔＴｎで入れ換えられる
。ステップ２０６，２０８は、前記ステップ１０２，１
０６と同様な異常検出ステップである。この結果演算装
置８に内蔵されたメモリ（ＲＡＭ）には第２図の最大傾
斜Ｍの傾きに対応する最大増加率ΔＴ．．ａｘが記憶さ
れる。ステップ２０２の条件が成立し差ΔＴｎが減少し
始めると、再び差ΔＴｒｒ．を新たに求め（ステップ２
１０）この差ΔＴｍが最大値ΔＴ．．ａＯと定数Ｃ（但
し０〈Ｃく１）との積らなる所定値Ｃ・ΔＴｍａｘ以下
になるまで（変形開始点検出ステップ２１２）、これら
の各ステップ２１０，２１２を繰り返えす。なお、第５
図中、第４図と同一テツ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。以上の第４，５図は実施例
は締付反力を求めるストレインゲージの出力をＡＤ変換
器７でデジタル信号に変換することにより締付トルクＴ
を求めたが、この発明ては種々の方法て締付トルクＴを
求めることが可能である。

第６図と第７図は他の実施例を示すブロック図とその前
半動作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１Ｍと角速度に
基づき、電動機のトルク特性式から算出するように構成
したものてある。なお第７図では異常検出のための各ス
テップは省いてある。第６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２
０の両端電圧から電動機電流を検出してこれをデジタル
信号１。

に変換する仙変換器、２４はこのデジタル信号１Ｄによ
り任意の回転角０ｎにおける締付トルクＴｎおよび角速
度ωを算出する第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を記憶するメモリである
。この図においては前記第３図と同一部分には同一符号
を付したので、その説明は繰り返えさない。次にこの実
施例の動作を第７図に基づき説明する。

スイッチ２の閉成により、演算装置８は位相制御回路１
１、ゲートパルス回路１２を介して半導体スイッチ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の両端電圧を、交流電源１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１。を交流
電源１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ｈ＝ΣＩＤを算出する一方、角度パルス（
Δθ）の時間間隔内に積算されるクロックパルス数Ｎの
逆数１／Ｎから角速度ωを算出する（ステップ３００）
。この第２の演算装置２４は、また連続する２つの角度
パルスＰ（ΔＯ）が出力される回転角θ。−１，θｏに
おける角速度の差から、角加速度ｄω／ｔを算出する（
ステップ３０２）。一方、直流電動機てはその出力トル
クＴはとなる。

ここにΦは磁束、ｋは定数てある。しかし電動機締付機
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（Ｊｄ哨舊）、および摩擦トルク（Ｔ
，）を考慮すると次式のようになる。

第２の演算装置２４はこの（１）式の演算を行つて実際
の締付トルクＴを算出する（ステップ３０４）。

演算装置８はこの第２の演算装置２４が出力する締付ト
ルクＴを角度パルスＰ（ΔＯ）に基づいて読込み、前記
第５図に示した実施例と同様の演算を行なう。

このように第７図の後半の動作は前記第５図と全く同一
であるから、同一ステップに同一符号を付しその説明は
繰り返えさない。この実施例は第６図に示すように回転
角０を回転角検出器５によつて求め、この回転角検出器
５が出力する角度パルスＰ（Δ０）間において積算され
るクロックパルス数Ｎにより速度ωを求めたものである
が、この角速度ωは第８，９図に示す実施例のように、
電動機電流Ｍと電動機電圧■Ｍとに基づき、電動機の速
度特性式から算出するように構成してもよい。第８図は
この実施例のブロック図、第９図はその前半動作を示す
フローチャートである。

第８図において３０は電動機電圧をデジタル信号Ｖ。に
変換するＡＤ変換器、３２は第２のデジタル演算装置、
３４はこの演算装置３２の演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３，６図と
同一部分に同一符号を付したのでその説明は繰り返えさ
ない。この実施例においてスイッチ２の閉成により電動
機４に電流が流れると、電動機電流と電圧がそれぞれＡ
Ｄ変換器２２，３０により、交流電源周期より極めて短
かい周期で量子化されたデジタル信号１Ｄ，ＶＤに変換
される。

第２の演算装置３２はこれらデジタル信号１ＤＶＤを順
次読込みこれらを交流電源の半周期または１周期に亘り
積分して実効値１Ｍ＝ΣＩＤを算出する（第９図のステ
ップ４００）。一般に直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。

ノ ここにＲは電機子抵抗、Φは磁界、Ｋは定数である。

磁界Φは一般には電流１Ｍ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、前記油変換器２２，３０が出力する
電流しおよび電圧■９を順次読込んで（２）式の演算を
行ない角速度ωを算出する一方（ステップ４０２）、前
記（１）式の演算を行つて実際に締付けて寄与する締付
トルクＴを算出する（ステップ４０４）。

第２の演算装置３２はこの締付トルクＴを電源の半周期
または１周期毎に出力する。演算装置８はこの第２の演
算装置３２が出力するトルクＴを所定の時間間隔で順次
読込み、前記各実施例と同様の動作を行なう。

以上の第１〜９図に示した実施例では角速度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が一定となるように速度制御するものにも適用可能
である。

例えば電機子逆起電圧が角速度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
通角を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。第１０図はこのように速度ωを一定にした前
半動作のフローチャートである。

この実施例では電動機電圧を油変換器でデジタル信号Ｖ
Ｄとした後、これを交流電源の半周期または１周期に亘
つて積分することにより電圧の実効値ＶＭを求め（ステ
ップ５００）、前記（２）式の速度特性式により電動機
電流しを演算し（ステップ５０２）、さらにこの電充を
用いて前記（１）式により締付トルクＴを算出する（ス
テップ５０４）、以下前記第９図に示す実施例と全く同
様の演算により締付けを行なう。第３〜５図に示した実
施例では、しきい値判別ステップ１００と変形開始点判
別ステップ１１０，２１２の両方に、締付の異常を検出
するための異常検出ステップ１０２，１０６、および１
１２，１１４を設けているので、異常検出が一層確実に
なるが、この発明ではステップ１００または１１０，２
１２のいずれか一方にこの異常検出ステップを設けても
よい。またこれら実施例では変形開始点Ａの締付トルク
が所定範囲内か否かをステップ１１６で判別し、さらに
第５図の実施例では最大増加率ΔＴｘを検出する過程（
ステップ２００，２０２，２０４）にも異常検出ステッ
プ２０６，２０８を設けたので、締付異常は一層確実に
検出でき、信頼性はさらに向上する。次に変形開始点Ａ
以降の動作（後半動作）の実施例を説明する。

第１１図の実施例は変形開始点Ａにおける時間ｔをＴａ
として記憶し（ステップ６００）、この時間Ｔａを起点
として起算した時間Ｔ．＝ｔ−Ｔａが（ステップ６０２
）、予め記憶した時間Ｔｓ以上になつた時を変形終了点
Ｂと見なし（停止判別ステップ６０４）締付けを停止す
るものである。この第１１図の実施例は演算装置８が内
蔵する一タイマを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３〜９図の前半動作の
実施例と組合わせた場合には変形終了点Ｂの検出が不正
確になり易い。

しかしトルク速度を一定にステップする第１０図の実施
例と組合せる場一合は正確に変形終了点Ｂで締付を停止
でき好ましいものとなる。第１２図の後半動作実施例は
、変形開始点Ａの回転角θをθ１として記憶し（ステッ
プ６５０）、この回転角θ１を起点として起算した回転
角θ。

＝０−０８とその時の角速度ω。（第７図の実施例参照
）とを先づ初期値として記憶する（ステップ６５２）。
そして以下に説明する慣性補償を行なう）ステップ６５
４）。すなわち、今摩擦を省略すれは、締付時の運動方
程式は次のようになる。

ここにＪは電動機の出力軸でみた慣性能率、０はボルト
の締付開始後の締付角、Ｅはボルトのばね定数、Ｔは電
動機のトルク、またｔは時間を示す。

電源の遮断後においてはＴは零になるから、この時には
が成立する。

この式をｔ＝ｏでＯ＝００，ｄθ／Ｄｆ＝ωｏという初
期条件の下て解けば 一 となる。

ここのβ２＝Ｅ／Ｊ，φ＝Ｔａｎ−１（θｏβ／ωｏ）
である。この（３）式より電源遮断後の締付角θの最大
値θ．〜はとなる。

一方、ボルトの最大締付トルクＴ，．ａＯは締付角θの
最大値０ｍａｘにおけるものであるから次のようになる
。

ここで電源遮断直前における電動機の速度変動率が小さ
ければ、電源遮断直前の締付トルクＴ。

はとなるから、結局次のようになる。従つて電源遮断直
前の回転角θ。

と角速度ω。が既知であれば慣性による増締量を含んだ
最終回転角θ８を（４）式により、また同様に締付トル
クＴ。と角速度ω。が既知てあれば最終締付トルクＴｅ
を（５）式によりそれぞれ予測することができる。第１
２図の実施例は前記（４）式を用いて或る回転角０。で
電源を遮断した時の最終回転角θ８を予測し（ステップ
６５４）、この予測した最終回転角０。が予め記憶した
回転角θ８以上になつた時に締付けを停止するものであ
る（停止判別ステップ６５６）。なお、第１１図と第１
２図でステップ６０６，６０８，６１０は前記第４，５
図の実施例と同様の異常検出のためのステップである。

第１３図の実施例は、前記第４図と類似の手順により締
付トルクＴの増加率ΔＴ（ステップ７００）が予め記憶
た設定値ΔＴＯ″以上になつたことから変形終了点Ｂを
求めるものである（停止判別ステップ７０２）。

第１４図の実施例は、前記第５図と類似の手順により塑
性変形範囲Ａ−Ｂ間の最少増加率ΔＴｍｉ。

を記憶し（ステップ７５０，７５２，７５４）、増加率
ΔＴｎが変形終了点Ｂ以後増加し始めた後の増加率ΔＴ
ｍ（ステップ７５６）が所定値Ｃ・ΔＴｍｉｎ（但しＣ
〉１）となつた時に（停止判別ステップ７５８）締付停
止信号を出力して締付けを停止するものである。第１５
図の実施例は、ます所定回転角Δθ内のクロックパルス
数Ｎの逆数から角速度ωを算出する（ステップ８００）
。

そして締付速度を一定に制御しない場合には、塑性変形
範囲Ａ−Ｂ間では角速度ωが略一定になり、変形終了点
Ｂ以降に締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Ｂを検出する（停止判別ス
テップ８０２）ように構成したものである。以上の第１
１〜１５図の後半動作の実施例は前記第３〜１０図の前
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。この発明は以上のように全ての演算を
デジタル信号処理により行なうので、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、締付精度が著しく向上する。

なお一般に締付途中の締付トルクは細かい変動を併うの
を避けられない。

しかし本発明によれば電流やストレインゲーン等から検
出した締付トルクをデジタル化する際にこのトルクの変
動周期より十分に短かい周期で量子化してデジタル信号
に変え、このデジタル信号を適宜の時間幅で平均値にす
ることがプログラムの設定だけで容易に可能となる。こ
の結果本発明によれば締付トルクの変動を平均化して一
層正確な締付トルクの管理が可能になるという効果が得
られる。一方アナログ回路で本発明におけるような前半
動作および後半動作を行うとすると、それぞれの動作に
対応した別々の回路が必要になり、回路の構成が非常に
複雑になる。

また温度補償などの信頼性を高めようとすると非常に生
産性が悪くなり、非常に高価な装置となつてしまう。し
かし本発明によれば部品点数が少なくなり、プログラム
の設定により温度補償の対策にも非常に簡単に対応でき
る。このため生産性が向上し装置の信頼性を高めること
も可能になる。また、しきい値判別ステップ、変形開始
判別ステップまたは停止判別ステップにこれらの判別条
件成立までの所要時間から締付異常を検出する異常検出
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だけで異常検出ステップを設け
ることができる。また種々の設定値やプログラムの変更
により、ボルトの種類や締付条件が変化しても柔軟に対
処でき、汎用性に富むという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は荷重制御座金の使用状態を示す図、第゛２図は
その締付特性図、第３，６，８図は本発明の種々の実施
例のブロック図、第４，５，７，９，１０図は前半動作
の種々の実施例を示すフローチャート、また第１１〜１
５図は後半動作の種々の実施例を示すフローチャートで
ある。 ４・・・電動機、８・・・デジタル演算装置、５４・・
・荷重制御座金、１００・・化きい値判別ステップ、１
０２，１０６，１１２，１１４，６０６，６０８・・・
異常検出ステップ、１１０，２１２・・・変形開始点検
出ステップ、６０４，６５６，７０２，７５Ｊ８，８０
２・・・停止判別ステップ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の締付荷重で塑性変形する荷重制御座金を用い
   、電動機による締付量をデジタル演算装置により制御す
   る方法において、締付トルクが前記荷重制御座金の変形
   開始トルクより小さい設定しきい値を越えたことを判別
   するしきい値判別ステップと、前記締付トルクの増加率
   に基づいて前記座金の変形開始点を検出する変形開始点
   検出ステップと、前記変形開始点から所定締付量を締付
   けた時に締付停止信号を出力する停止判別ステップとを
   備え、前記締付停止信号により前記電動機を停止させる
   ことを特徴とする荷重制御座金を用いたボルト締付方法
   。 ２ 締付トルクは電動機の電動機反力を計測するストレ
   インゲージの出力をＡＤ変換器でデジタル信号に変換す
   ることにより求める特許請求の範囲第１項記載の荷重制
   御座金を用いたボルト締付方法。 ３ 締付トルクは電動機電流と角速度とに基づき電動機
   のトルク特性式から算出する特許請求の範囲第１項記載
   の荷重制御座金を用いたボルト締付方法。 ４ 角速度は回転角検出器が所定回転角毎に出力する角
   度パルス間において積算させるクロックパルス数により
   求める特許請求の範囲第３項記載の荷重制御座金を用い
   たボルト締付方法。 ５ 角速度は電動機電流と電動機電圧とに基づき電動機
   の速度特性式から算出する特許請求の範囲第３項記載の
   荷重制御座金を用いたボルト締付方法。 ６ 電動機は角速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、この電動機電圧と速度特性
   式から算出した電動機電流とを用いてトルク特性式から
   算出した特許請求の範囲第１項記載の荷重制御座金を用
   いたボルト締付方法。 ７ 変形開始点検出ステップでは、締付トルクの増加率
   が予め記憶した設定値以下になつたことから座金の変形
   開始点を検出する特許請求の範囲第１項記載のボルト締
   付方法。 ８ 変形開始点検出ステップでは、締付トルクの最大増
   加率を記憶し、この最大増加率から予め設定された所定
   の割合だけ締付トルクの増加率が減少したことから座金
   の変形開始点を検出する特許請求の範囲第１項記載のボ
   ルト締付方法。 ９ 停止判別ステップでは、変形開始点からの経過時間
   から所定締付量を求める特許請求の範囲第１項記載の荷
   重制御座金を用いたボルト締付方法。 １０ 停止判別ステップでは変形開始点からの締付回転
   角から所定締付量を求める特許請求の範囲第１項記載の
   荷重制御座金を用いたボルト締付方法。 １１ 停止判別ステップでは変形開始点からの締付トル
   クの増加率を求め、この増加率が所定値以上になつたこ
   とから所定締付量を検出する特許請求の範囲第１項記載
   の荷重制御座金を用いたボルト締付方法。 １２ 停止判別ステップでは、変形開始点からの締付ト
   ルクの最小増加率を記憶し、この最小増加率から予め設
   定された所定の割合だけ締付トルクの増加率が増大した
   ことから所定締付量を検出する特許請求の範囲第１項記
   載のボルト締付方法。 １３ 停止判別ステップでは、変形開始点からの角速度
   を算出し、この角速度が減少し始めたことから所定締付
   量を検出する特許請求の範囲第１項記載の荷重制御座金
   を用いたボルト締付方法。 １４ 所定の締付荷重で塑性変形する荷重制御座金を用
   い、電動機による締付量をデジタル演算装置により制御
   する方法において、締付トルクが前記荷重制御座金の変
   形開始トルクより小さい設定しきい値を越えたことを判
   別するしきい値判別ステップと、前記締付トルクの増加
   率が所定値以下になつたことから前記座金の変形開始点
   を検出する変形開始点検出ステップと、前記変形開始点
   から所定締付量を締付けた時に締付停止信号を出力する
   停止判別ステップと、前記各ステップの少なくとも一つ
   のステップに設けられそのステップの判別条件成立まで
   の所要時間が設定時間範囲になつたことから異常を検出
   して警報を発生させると共に締付停止信号を出力する異
   常検出ステップと、を有し、前記いずれかの締付停止信
   号により電動機の電源を遮断することを特徴とする荷重
   制御座金を用いたボルト締付方法。