JPS6114865A - ボルトの締付け方法 - Google Patents
ボルトの締付け方法Info
- Publication number
- JPS6114865A JPS6114865A JP13457784A JP13457784A JPS6114865A JP S6114865 A JPS6114865 A JP S6114865A JP 13457784 A JP13457784 A JP 13457784A JP 13457784 A JP13457784 A JP 13457784A JP S6114865 A JPS6114865 A JP S6114865A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tightening
- bolt
- torque
- value
- angle
- 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.)
- Pending
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Landscapes
- 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、ボルトを適正に締付けるための方法に関する
。
。
「従来の技術」
ボルトが所定角度締付けられる毎に締付はトルクの勾配
を検出し、このトルク勾配がその最大値よりも一足以上
減少した場合にボルトが降伏点まで締付けらす1.7’
(とみなして該ボルトの絶句けを停止ヒする方法が従来
提案されている。
を検出し、このトルク勾配がその最大値よりも一足以上
減少した場合にボルトが降伏点まで締付けらす1.7’
(とみなして該ボルトの絶句けを停止ヒする方法が従来
提案されている。
[発明が解決1.ようとする問題点」
ボルトを絶句けている場合、該ボルトの座面が接触する
面上にゴミ、傷、錆等が存在していると、上記ボルトの
接触面の摩擦係数が変化して締付はトルクの増加度合、
つまり上記トルク勾配が大きく減少する。つまりボルト
締付は回転角は増加するもののトルクが増加しないとい
う現象(すべりと呼ばれている)が発生する。
面上にゴミ、傷、錆等が存在していると、上記ボルトの
接触面の摩擦係数が変化して締付はトルクの増加度合、
つまり上記トルク勾配が大きく減少する。つまりボルト
締付は回転角は増加するもののトルクが増加しないとい
う現象(すべりと呼ばれている)が発生する。
また、ポル)Kよって締結される各部材間に隙間が存在
していると、この隙間が無く々る間において同様に上記
のすべり現象を生じる。
していると、この隙間が無く々る間において同様に上記
のすべり現象を生じる。
上記従来方法では、かかるすべり現象が発生した場合に
ボルトが降伏点まで締付けられたと誤1って判断するの
で、上記ボルトの締付けが完了していないにもかかわら
ずその締付けが停止されるという不都合を生じていた。
ボルトが降伏点まで締付けられたと誤1って判断するの
で、上記ボルトの締付けが完了していないにもかかわら
ずその締付けが停止されるという不都合を生じていた。
「問題点を解決するための手段」
本発明では、かかる従来方法の問題点に艦み、トルク勾
配がその最大値よりも一定以上減少したさいにボルトを
所定角度だけさらに回転させ、この回転の前、後におけ
るトルク値、トルク勾配値、この回転中におけるトルク
値やトルク勾配値の変化態様等に基づいてボルトの降伏
点の真偽を判断し、真の降伏点が検出されたときのみ該
ボルトの締付けを停止するようにしている。
配がその最大値よりも一定以上減少したさいにボルトを
所定角度だけさらに回転させ、この回転の前、後におけ
るトルク値、トルク勾配値、この回転中におけるトルク
値やトルク勾配値の変化態様等に基づいてボルトの降伏
点の真偽を判断し、真の降伏点が検出されたときのみ該
ボルトの締付けを停止するようにしている。
「作用」
本発明では、トルク勾配がその最大値よりも一定以上減
少したさいに、それが真の降伏点を示唆しているか否か
の判断カーなされる。。
少したさいに、それが真の降伏点を示唆しているか否か
の判断カーなされる。。
[実施1ull J
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図および第2図は、本発明に係るボルトの締付方法
の一実施例を示したフローチャートである。また第3図
はこの方法を実施するためのボルト締付装置の一例を示
し、上記フローチャート忙示す処理手順はこの締付装置
に備えられたマイクロコンピュータ1によって実行され
る。
の一実施例を示したフローチャートである。また第3図
はこの方法を実施するためのボルト締付装置の一例を示
し、上記フローチャート忙示す処理手順はこの締付装置
に備えられたマイクロコンピュータ1によって実行され
る。
第3図に示したボルト締付装置は、ボルト2を締付ける
ためのボルト締結機3を備えている。このボルト締結機
は可逆転モータ4と、該モ〜りの動力をソケットレンチ
5に伝達させる減速機6およびクラッチ7と、上記ソケ
ットレンチ5によるボルト2の絶句はトルクを電気信号
として検出するトルク検出器8と、上記ソケットレンチ
5が微小角度θえ回転される毎にパルス信号を出力する
例えにインクリメンタルエンコーダ等のパルス発生器9
とから構成されている。
ためのボルト締結機3を備えている。このボルト締結機
は可逆転モータ4と、該モ〜りの動力をソケットレンチ
5に伝達させる減速機6およびクラッチ7と、上記ソケ
ットレンチ5によるボルト2の絶句はトルクを電気信号
として検出するトルク検出器8と、上記ソケットレンチ
5が微小角度θえ回転される毎にパルス信号を出力する
例えにインクリメンタルエンコーダ等のパルス発生器9
とから構成されている。
本実施例に係るボルトの締付は方法は、このボルト締付
は装置i7!i−用いて以下のように実施きれる。
は装置i7!i−用いて以下のように実施きれる。
すなわち、第1図に示すように1まず後述するサンプリ
ング回転角度θい平均値算出用回転角度間隔θs(たと
えば1〜2°)、降伏点判断用の締付は回転角θo(た
とえばθsの2〜6倍に設定される)、トルク差ΔTの
判定基準値δ、降伏点検出用のトルク勾配しきい値(最
大トルク勾配MGXα)を設定する係数α(たとえば0
7〜0.3に設定される)、降伏点の真偽判定用しきい
値(MGXβ)を設定する係数β等の条件が設定される
(ステップ100)。
ング回転角度θい平均値算出用回転角度間隔θs(たと
えば1〜2°)、降伏点判断用の締付は回転角θo(た
とえばθsの2〜6倍に設定される)、トルク差ΔTの
判定基準値δ、降伏点検出用のトルク勾配しきい値(最
大トルク勾配MGXα)を設定する係数α(たとえば0
7〜0.3に設定される)、降伏点の真偽判定用しきい
値(MGXβ)を設定する係数β等の条件が設定される
(ステップ100)。
この条件設定後、第3図に示したマイクロコンピュータ
1の中央処理!4110(以下、 CPUと略称する)
よりl10de−)11に締付は開始信号が圧力される
。この結果、駆動回路12を介してモータ4とクラッチ
7が起動され、ボルト2の締付けが開始される(ステッ
プ101)。
1の中央処理!4110(以下、 CPUと略称する)
よりl10de−)11に締付は開始信号が圧力される
。この結果、駆動回路12を介してモータ4とクラッチ
7が起動され、ボルト2の締付けが開始される(ステッ
プ101)。
第2図は、第1図のステップ102に示す差分値計算処
理の詳細を示している。同第2図に示す如くこのステラ
f102においてハ、マずCPU】Oに内蔵された差分
カウンタのカウント値におよびサンシリング個数カウン
タのカウント値aが各々に=o 、a=OK初期値化さ
れる(ステップ102A 、102B )。
理の詳細を示している。同第2図に示す如くこのステラ
f102においてハ、マずCPU】Oに内蔵された差分
カウンタのカウント値におよびサンシリング個数カウン
タのカウント値aが各々に=o 、a=OK初期値化さ
れる(ステップ102A 、102B )。
ついで上記差分カウンタの値が1つ増加されるとともに
(ステップ102C)、■沖ポートIIK回転角入力信
号が出力される。これによシハルス発生器9よシ出力さ
れるノヤルス信号が取シ込1れ、そしてこのパルス信号
の数が予設定数つまシ第5図に示すサンシリング用回転
角度θ□に対応する数に達したか否かの判断がなされる
(ステップ102D)。しかして、この判断がIsにな
ると、上記サンプリング個数カウンタの値aが1つ増加
され(ステップ102E)、同時にその時点のトルク値
Tai示すトルク検出器8の出力がサンプリングされる
(ステップ102F)。
(ステップ102C)、■沖ポートIIK回転角入力信
号が出力される。これによシハルス発生器9よシ出力さ
れるノヤルス信号が取シ込1れ、そしてこのパルス信号
の数が予設定数つまシ第5図に示すサンシリング用回転
角度θ□に対応する数に達したか否かの判断がなされる
(ステップ102D)。しかして、この判断がIsにな
ると、上記サンプリング個数カウンタの値aが1つ増加
され(ステップ102E)、同時にその時点のトルク値
Tai示すトルク検出器8の出力がサンプリングされる
(ステップ102F)。
サンプリングされたドルクイ直Taは、CPU 10内
の平均値レジスタにおいてこのレジスタの記憶値(最初
は零)に加算され、そしてその加算結果5(k) S(k)に対する平均値5A(k) =□が演S芒れる
(ステップ102G)。
の平均値レジスタにおいてこのレジスタの記憶値(最初
は零)に加算され、そしてその加算結果5(k) S(k)に対する平均値5A(k) =□が演S芒れる
(ステップ102G)。
ステラ7’102E〜102G K示す処理け、次のス
テップ102Hに示す判断がYESとなるまで、つまり
締付はトルクのサンプリンイ個数を示す力て、ステ、デ
102GKおける平均値5A(k)は第5図における角
度ステップθs中にサンプリングされたa=M個のトル
ク値の平均値を示唆している。
テップ102Hに示す判断がYESとなるまで、つまり
締付はトルクのサンプリンイ個数を示す力て、ステ、デ
102GKおける平均値5A(k)は第5図における角
度ステップθs中にサンプリングされたa=M個のトル
ク値の平均値を示唆している。
ステップ102Hの判断がYESとなると、差分カウン
タの値kがk)1であるか否かの判断がなされる(ステ
ップ1021)。現時点においてこの差分カウンタの値
には1であるからこのステップ102Iの判断はNOで
89、したがって前記ステップ102El−1021に
示す内容が再ひ実行される。そしてk)1となると、つ
まり平均値5A(k)が2つ求まると、現角度ステップ
θsでの平均値5A(k)と前角度ステップθsについ
ての平均値5A(k−1)との差G(k)かトルク勾配
として計算される(ステラf102J)。
タの値kがk)1であるか否かの判断がなされる(ステ
ップ1021)。現時点においてこの差分カウンタの値
には1であるからこのステップ102Iの判断はNOで
89、したがって前記ステップ102El−1021に
示す内容が再ひ実行される。そしてk)1となると、つ
まり平均値5A(k)が2つ求まると、現角度ステップ
θsでの平均値5A(k)と前角度ステップθsについ
ての平均値5A(k−1)との差G(k)かトルク勾配
として計算される(ステラf102J)。
差分値G(k)が算出されると、第1図のステップ10
3に示す最大差分値の更進処理が実行されるが、現時点
においては1つの差分値c(k)が求められただけであ
るから、この差分値が最大差分値MGとして最大差分値
レジスタに記憶される。
3に示す最大差分値の更進処理が実行されるが、現時点
においては1つの差分値c(k)が求められただけであ
るから、この差分値が最大差分値MGとして最大差分値
レジスタに記憶される。
ステップ104では、ボルト2が降伏点まで締付けられ
たか否かの判断がなされる。すなわち、第2図のステッ
プ102Jで求められたトルク勾配たる差分値G(k)
が上記最大差分値MG K係数α(この実施的では0.
5)t−掛けた値MGXα以下になったか否かが判断さ
れる。現時点においてはG(k)=MQであることから
、この判断はNoであり、したがって第2図に示したス
テラ7°102B〜】02Jの内容が再び実行される。
たか否かの判断がなされる。すなわち、第2図のステッ
プ102Jで求められたトルク勾配たる差分値G(k)
が上記最大差分値MG K係数α(この実施的では0.
5)t−掛けた値MGXα以下になったか否かが判断さ
れる。現時点においてはG(k)=MQであることから
、この判断はNoであり、したがって第2図に示したス
テラ7°102B〜】02Jの内容が再び実行される。
かくして、t、Vシト9が角度08回転される毎に順次
トルク勾配たる差分値G(k)が計算され、かつこの差
分値G(k)の最大値MGが更新される。この差分値G
(k)は、第5図に示す如くボルト9が降伏し始めると
減少する傾向を示し、その値のピーク値が最終的な最大
差分値MGとしてレジスタに残されることになる。
トルク勾配たる差分値G(k)が計算され、かつこの差
分値G(k)の最大値MGが更新される。この差分値G
(k)は、第5図に示す如くボルト9が降伏し始めると
減少する傾向を示し、その値のピーク値が最終的な最大
差分値MGとしてレジスタに残されることになる。
ところで、上記ステップ104の判断かYESになった
としても、必ずしもそれは降伏点を示唆さない。すなわ
ち、ボルトの座面が接触する面上にゴミ、傷、錆等が存
在していたり、ボルトによって締結される各部材間に隙
間が存在しているようガ場合、第5図の区間B、C,に
示す如く前記したすベりを生じ、そのためボルトが降伏
点まで締付けられていないKもかかわらず締付はトルク
の増加度合つまりトルク勾配が上記値MGXαよりも減
少することがあるからである。
としても、必ずしもそれは降伏点を示唆さない。すなわ
ち、ボルトの座面が接触する面上にゴミ、傷、錆等が存
在していたり、ボルトによって締結される各部材間に隙
間が存在しているようガ場合、第5図の区間B、C,に
示す如く前記したすベりを生じ、そのためボルトが降伏
点まで締付けられていないKもかかわらず締付はトルク
の増加度合つまりトルク勾配が上記値MGXαよりも減
少することがあるからである。
そこで、本発明ではステップ105に示す如く、上記ス
テップ104の判断がY]18Sとなった場合に、さら
にボルトヲ角度θoだけ回転し、そして次のステップ1
06において上記判断が真の降伏点を示しているか否か
を判断している。
テップ104の判断がY]18Sとなった場合に、さら
にボルトヲ角度θoだけ回転し、そして次のステップ1
06において上記判断が真の降伏点を示しているか否か
を判断している。
第4図、第6図、第8図、第10図、第11図および第
13図は、各々上記ステップ106の判断処理の実施例
を示し、第4図に示す実施例ではまず上記ステップ10
4の判断がYESとなった締付角度(第5図のC,、C
,点)での締付はトルクの値とこの角度から上記角度θ
oだけ更にぎルトが回転された締付角度(第5図のり、
、D2点)でのトルク値の差ΔTを計算しくステノア’
106−IA)、この差ΔTが予設定値δに対しΔTく
δであるか否か全判断している(ステップ] 06−
IB)。
13図は、各々上記ステップ106の判断処理の実施例
を示し、第4図に示す実施例ではまず上記ステップ10
4の判断がYESとなった締付角度(第5図のC,、C
,点)での締付はトルクの値とこの角度から上記角度θ
oだけ更にぎルトが回転された締付角度(第5図のり、
、D2点)でのトルク値の差ΔTを計算しくステノア’
106−IA)、この差ΔTが予設定値δに対しΔTく
δであるか否か全判断している(ステップ] 06−
IB)。
第5図に示す如く、真の降伏点ではない01点において
ステラf104の判断がYESとなった場合、上記角度
θoの回転中における締付はトルクの増加度合ΔTlが
大きいが、真の降伏点を示すC2点においてステップ1
04の判断がYESとなった場合、角度θoの回転中に
おける締付はトルクの増加度合ΔT2けきわめて小きく
なる。
ステラf104の判断がYESとなった場合、上記角度
θoの回転中における締付はトルクの増加度合ΔTlが
大きいが、真の降伏点を示すC2点においてステップ1
04の判断がYESとなった場合、角度θoの回転中に
おける締付はトルクの増加度合ΔT2けきわめて小きく
なる。
上記予設定値δけ、真の降伏点忙ついての上記増加度合
ΔT2よりも若干大きい値に設定されておシ・したがっ
て上記ステラf106−I Bの判断がNOの場合、こ
れは真の降伏点でないことを示唆し、この場合にはステ
、ニア°102〜105に示した内容が再び繰り返えさ
れる。そしてステップ104において真の降伏点が検出
されると、ステップ106Bの判断がYESとなり、こ
の場合にはI10ポート11に停止信号が出力されてボ
ルト2の締付けが停止される(ステラ7″l O7)。
ΔT2よりも若干大きい値に設定されておシ・したがっ
て上記ステラf106−I Bの判断がNOの場合、こ
れは真の降伏点でないことを示唆し、この場合にはステ
、ニア°102〜105に示した内容が再び繰り返えさ
れる。そしてステップ104において真の降伏点が検出
されると、ステップ106Bの判断がYESとなり、こ
の場合にはI10ポート11に停止信号が出力されてボ
ルト2の締付けが停止される(ステラ7″l O7)。
なお、上記締付は角度θoは、上記区間BI CIに示
すすべりをクリアしうる大きさに設定され、前記したよ
うにサンプリング角θsの2〜6倍程度に設定される。
すすべりをクリアしうる大きさに設定され、前記したよ
うにサンプリング角θsの2〜6倍程度に設定される。
つぎに第6図の実施列について説明する。第7図におい
て、前記と同様に擬似降伏点のために61点においてス
テラf104の判断がYESになったとすると、同図に
点線で示す直線B、D、、つまり01点より角度θsだ
けさかのほった回転角度におけるトーク値を示つケどと
、C・点から前記角度θoたけボルトが回転された場合
のトルク値を示す点り、と金結ぶ直線B、DI(降伏点
真偽判定用トルク特性)は実測されたトルク値変rヒを
示す曲線BIC+D+(実測トルク特性)の上方に位置
することになる。
て、前記と同様に擬似降伏点のために61点においてス
テラf104の判断がYESになったとすると、同図に
点線で示す直線B、D、、つまり01点より角度θsだ
けさかのほった回転角度におけるトーク値を示つケどと
、C・点から前記角度θoたけボルトが回転された場合
のトルク値を示す点り、と金結ぶ直線B、DI(降伏点
真偽判定用トルク特性)は実測されたトルク値変rヒを
示す曲線BIC+D+(実測トルク特性)の上方に位置
することになる。
一方、02点で真の降伏点が検出された場合、前記1白
線四に対応する直1fIB、D、け実際のトルク曲線8
2C2D2の下方に位置することになる。
線四に対応する直1fIB、D、け実際のトルク曲線8
2C2D2の下方に位置することになる。
そこで第6図の実施例では、上記8点(B1 。
Bx )でのトルク値T8とD点(D+ 、D*
)での計算を行なうとともに(ステップ106−2A)
、「丁(BI Dl r BI Dl )間でサンプ
リングされた各トルク値に基づいてΣTx(θs+θo
)なる計算を行い(ステップ106−2B)、さらにス
テップ106−2Aおよびステップ106−2Bでの各
計算結果TaおよびTbがTa (Tbなる関係にある
か否かの判断を行っている(ステップ106−2C)。
)での計算を行なうとともに(ステップ106−2A)
、「丁(BI Dl r BI Dl )間でサンプ
リングされた各トルク値に基づいてΣTx(θs+θo
)なる計算を行い(ステップ106−2B)、さらにス
テップ106−2Aおよびステップ106−2Bでの各
計算結果TaおよびTbがTa (Tbなる関係にある
か否かの判断を行っている(ステップ106−2C)。
上記ステップ106−2Aで求められる値Taけ、第7
図における直線Y1“以下の面積を、またステップ10
6−2Aで求められる値Tbは曲線B CD (B、自
DB llh CI B2 )以下の面積を各各示し
ている。したがってステ、ゾ106−2Cの判断がNO
である場合には曲、[1lBCDが直線百の下方にある
こと、つまシ第1図のステップ104において擬似的な
降伏点が検出されたことKなシ、一方、上記判断かYE
Sで場合には同ステッfl 04において真の降伏点が
検出されたことになる。
図における直線Y1“以下の面積を、またステップ10
6−2Aで求められる値Tbは曲線B CD (B、自
DB llh CI B2 )以下の面積を各各示し
ている。したがってステ、ゾ106−2Cの判断がNO
である場合には曲、[1lBCDが直線百の下方にある
こと、つまシ第1図のステップ104において擬似的な
降伏点が検出されたことKなシ、一方、上記判断かYE
Sで場合には同ステッfl 04において真の降伏点が
検出されたことになる。
なお、この実施例では上記する面積の大小関係から降伏
点の真偽金判断しているが、直線W下の関数形を求める
とともに、この関数に0点に対応する回転角の値を代入
して該直線上のトルク値金求め、このトルク値と0点で
のトルク値との比較を行うようにしてもよい。
点の真偽金判断しているが、直線W下の関数形を求める
とともに、この関数に0点に対応する回転角の値を代入
して該直線上のトルク値金求め、このトルク値と0点で
のトルク値との比較を行うようにしてもよい。
第8図の実施例では、第1図に示したステップ104の
判断がYESとなる第9図の0点(CI 。
判断がYESとなる第9図の0点(CI 。
Cz )でのトルク差分値G(k)とD点(D +
+ B2 )の直前における同差分値G(k十〇。)と
かG(k十〇。)。
+ B2 )の直前における同差分値G(k十〇。)と
かG(k十〇。)。
<G(k)なる関係にあるか否か全判断するようにして
いる(ステラ7’106−3A)。
いる(ステラ7’106−3A)。
第9図から明らかなように、擬似降伏点(C1点)によ
ってステ、プ104の判断がYESとなった場合、G(
k十〇。)>G(k)となるが、真の降伏点(Cz点)
によって同ステップの判断がYESとなった場合、G(
k十〇。)<G(k)なる関係ハS成立する。
ってステ、プ104の判断がYESとなった場合、G(
k十〇。)>G(k)となるが、真の降伏点(Cz点)
によって同ステップの判断がYESとなった場合、G(
k十〇。)<G(k)なる関係ハS成立する。
それ故、上記ステ・ッゾ106−3Aの判断のYES
。
。
Noから降伏点の真、偽が判定される。
第】0図に示す実施例では、第9図に示すトルク差分値
G(k十00)が降伏点を検出するための閾値M G
Xαに対しG(k+θo)<MGxαなる関係にあるか
否かを判断している(ステップ106−4A)。
G(k十00)が降伏点を検出するための閾値M G
Xαに対しG(k+θo)<MGxαなる関係にあるか
否かを判断している(ステップ106−4A)。
C1点で擬似降伏点が検出された場合、第9図に示す如
(c(k十〇。)>MGXαとなるが、02点で真の降
伏点が検出された場合、G(k十θo)(MGXαとな
る。。それ故、上記ステップ106−4Aの判断結果に
基づいて真の降伏点を判定することができる。
(c(k十〇。)>MGXαとなるが、02点で真の降
伏点が検出された場合、G(k十θo)(MGXαとな
る。。それ故、上記ステップ106−4Aの判断結果に
基づいて真の降伏点を判定することができる。
第11図の実施例では、第12図に示すよう力前記しき
い値M G Xαとは別のしきい値MGXβ(β〈])
を設定し、前記トルク差分値G(k+00)がこのしき
い値MGXβに対しG(k十θo)(MG×βなる関係
にあるか否かを判断している(ステラ7’105−A)
。同図から明らかなとおり、真の降伏点までボルトが締
付けられている場合には、該判断がYESとなる。
い値M G Xαとは別のしきい値MGXβ(β〈])
を設定し、前記トルク差分値G(k+00)がこのしき
い値MGXβに対しG(k十θo)(MG×βなる関係
にあるか否かを判断している(ステラ7’105−A)
。同図から明らかなとおり、真の降伏点までボルトが締
付けられている場合には、該判断がYESとなる。
第13図は、降伏点真偽判定の別の実施ρat示す。第
14図から明らかなように01点で擬似降伏点が検出さ
れた場合、とのC,点と前記り8点間において差分値が
必ず1度は増加する傾向を示す。02点において真の降
伏点が検出された場合には、このC2点とB2点間にお
いて燈分値がllji次減少する傾向を呈する。
14図から明らかなように01点で擬似降伏点が検出さ
れた場合、とのC,点と前記り8点間において差分値が
必ず1度は増加する傾向を示す。02点において真の降
伏点が検出された場合には、このC2点とB2点間にお
いて燈分値がllji次減少する傾向を呈する。
この実施例では、かかる点に着目して降伏点の真偽判定
全行っている。すなわち、0点とD点間における差分値
の数を計数するカウンタ(前記CPU 10に設けられ
ている)の値nkn=oに設定したのち(ステ!/7”
106−6A)、この値nを1つ増加させ(ステップ1
06−613)、しかるのちG(k+nXθs)≦G(
k+(n−1)XθS)なる判断を実行している(ステ
ラ:7’106−6C)。
全行っている。すなわち、0点とD点間における差分値
の数を計数するカウンタ(前記CPU 10に設けられ
ている)の値nkn=oに設定したのち(ステ!/7”
106−6A)、この値nを1つ増加させ(ステップ1
06−613)、しかるのちG(k+nXθs)≦G(
k+(n−1)XθS)なる判断を実行している(ステ
ラ:7’106−6C)。
このステップ106−6Cにおいては、n=1のときG
(k+θs)りG(k)なる判断、つまりG(k)≦M
GXαとなりた時点における差分値c(k)に対しC,
D間において最初に検出された差分値G(k+θB)が
減少しているか否かの判断が実行される。そこで擬似降
伏点C,が現われたとすると、第14図の例では上記最
初に検出された差分値G(k十θS)がG(k)よりも
大きくなる。この結果、ステップ106−6Cの判断が
Noとi16第6図に示したステップ102〜105に
示す内容が再び実行される。
(k+θs)りG(k)なる判断、つまりG(k)≦M
GXαとなりた時点における差分値c(k)に対しC,
D間において最初に検出された差分値G(k+θB)が
減少しているか否かの判断が実行される。そこで擬似降
伏点C,が現われたとすると、第14図の例では上記最
初に検出された差分値G(k十θS)がG(k)よりも
大きくなる。この結果、ステップ106−6Cの判断が
Noとi16第6図に示したステップ102〜105に
示す内容が再び実行される。
なお、最初に検出された差分値G(k十08)がG(k
)よりも小さい場合、つまりステップ106−6Cの判
断がYESの場合には、カウンタの値n否かの判断がな
され(ステップ106−6D)、この判断がNOである
と、ステップI 06−6 B。
)よりも小さい場合、つまりステップ106−6Cの判
断がYESの場合には、カウンタの値n否かの判断がな
され(ステップ106−6D)、この判断がNOである
と、ステップI 06−6 B。
106−6Cの内容が再び実行される。そして区間CI
DIでは差分値の増加傾向か必ずみられる断がNoと
なる。
DIでは差分値の増加傾向か必ずみられる断がNoと
なる。
C2点で真の降伏点が検出された場合には、区間C,D
、で検出される差分値は前記したように順次その値が減
少する。したがってカウンタの値G(k)2が真の降伏
点を示すものと判定される。
、で検出される差分値は前記したように順次その値が減
少する。したがってカウンタの値G(k)2が真の降伏
点を示すものと判定される。
真の降伏点を検出する方法として、さらに次のよう々も
のがある。すなわち、第14図に示したように、区間C
,D、間のトルクの増加度合に比して区間C2D2間の
それは緩やかである。つま少擬似降伏点が現われたのち
における角度θo中でのトルクの増加・にターンと、真
の降伏点が現われたのちにおける同角度θo中でのトル
クの増加・にターンは互いに相違する。そこで、予め擬
似降伏点と真の降伏点についての上記角度θo中におけ
るトルク増加パターンの一方または双方を第3図に示し
たRAM 13 K記憶させておき、第1図のステップ
104の判断結果がYESとなった場合に、上記角度θ
o中における実測トルクの増加パターンと上記RAM1
3にストアされているノ4ターンとの類似度を相関法で
求めるようにすれば、上記ステ。
のがある。すなわち、第14図に示したように、区間C
,D、間のトルクの増加度合に比して区間C2D2間の
それは緩やかである。つま少擬似降伏点が現われたのち
における角度θo中でのトルクの増加・にターンと、真
の降伏点が現われたのちにおける同角度θo中でのトル
クの増加・にターンは互いに相違する。そこで、予め擬
似降伏点と真の降伏点についての上記角度θo中におけ
るトルク増加パターンの一方または双方を第3図に示し
たRAM 13 K記憶させておき、第1図のステップ
104の判断結果がYESとなった場合に、上記角度θ
o中における実測トルクの増加パターンと上記RAM1
3にストアされているノ4ターンとの類似度を相関法で
求めるようにすれば、上記ステ。
プ104のYES判断が擬似降伏点を示唆しているか真
の降伏点を示唆しているかを判定することができる。
の降伏点を示唆しているかを判定することができる。
第15図は、M12ytrルトの軸カー伸び線図と、従
来のボルト締付は方法および本発明に係るボルト締付は
方法の各締付は停止精度■および■とを示している。々
お、■のデータはθo=20°、α=0,6に設定した
場合における第4図、第6図、第8図、第10図、第1
1図および第13図の実施例に基づくものである。
来のボルト締付は方法および本発明に係るボルト締付は
方法の各締付は停止精度■および■とを示している。々
お、■のデータはθo=20°、α=0,6に設定した
場合における第4図、第6図、第8図、第10図、第1
1図および第13図の実施例に基づくものである。
@15図において、従来法による締付停止精度■け前記
した擬似降伏点が現われない場合のものであり、その軸
力のバラツキは±20%である。
した擬似降伏点が現われない場合のものであり、その軸
力のバラツキは±20%である。
本発明に係る方法によれは、上記擬似降伏点が現われる
現われないにかかわらず軸力のバラツキが±1.2%の
範囲内にちゃ、これは締付は停止精度が優れていること
を示唆している。なお、本発明の方法においては、ボル
トが降伏点に達するまで締付けられたのちさらに上記角
度θoだけ絶句けられるので\ボルトが80μmだけ塑
性域側に伸びることになるが、この程度の伸びは何ら問
題とはなら々い。
現われないにかかわらず軸力のバラツキが±1.2%の
範囲内にちゃ、これは締付は停止精度が優れていること
を示唆している。なお、本発明の方法においては、ボル
トが降伏点に達するまで締付けられたのちさらに上記角
度θoだけ絶句けられるので\ボルトが80μmだけ塑
性域側に伸びることになるが、この程度の伸びは何ら問
題とはなら々い。
上記実施列では、第2図に示した態様でトルク勾配たる
トルク差分値を検出してhるが、他の方法でトルク勾配
を求めてもよい。すなわち、たとえば第16図に示す如
く角度θsの区間でサンプリングされる各締付はトルク
(同図では6個)の平均値5(J)をサンプリング個数
が1個増加する毎に求め、平均値5(J)とmサンプリ
ングステップ前における平均値S’(J−m)との差を
トルク勾配として求めるようにしてもよい。
トルク差分値を検出してhるが、他の方法でトルク勾配
を求めてもよい。すなわち、たとえば第16図に示す如
く角度θsの区間でサンプリングされる各締付はトルク
(同図では6個)の平均値5(J)をサンプリング個数
が1個増加する毎に求め、平均値5(J)とmサンプリ
ングステップ前における平均値S’(J−m)との差を
トルク勾配として求めるようにしてもよい。
また、同図における角度θ6の区間の始端と終端におけ
るトルクの差金サンプリングの個数か1つの間に設定さ
れる。
るトルクの差金サンプリングの個数か1つの間に設定さ
れる。
上記実施例では、ステップ104に示すしきい値をMG
Xαに設定しているが、たとえば最大差分値MGと第2
、第3番目に大きな差分値の平均値をとり、この’11
−均値をα倍した値をこのステンf104におけるしき
い値として用いてもよい。
Xαに設定しているが、たとえば最大差分値MGと第2
、第3番目に大きな差分値の平均値をとり、この’11
−均値をα倍した値をこのステンf104におけるしき
い値として用いてもよい。
又同様に、第11図に示したしきい値MGXβも上記平
均値を1倍した値に置き換えることができる。
均値を1倍した値に置き換えることができる。
「効果」
本発明によれは、ボルトの座面が接する面上に存在する
ゴミ、傷、錆等によって、あるいは該ぎルト、によって
締着される部材相互間の隙間等によって擬似的な降伏点
が現われたとしても、真の降伏点が現われるまでボルト
の締付けが続行される、それ故、上記擬似降伏点のため
にボルトの締付けが停止されるという従来方法の問題点
を解消してボルトを適正かつ確実に締付けることができ
る。
ゴミ、傷、錆等によって、あるいは該ぎルト、によって
締着される部材相互間の隙間等によって擬似的な降伏点
が現われたとしても、真の降伏点が現われるまでボルト
の締付けが続行される、それ故、上記擬似降伏点のため
にボルトの締付けが停止されるという従来方法の問題点
を解消してボルトを適正かつ確実に締付けることができ
る。
第1図、第2図は本発明に係るボルトの締付は方法の一
実施例を示したフローチャート、第3図は本発明の方法
を実施するための装置の一列を示したブロック図、第4
図は第1図に示したフローチャート中における降伏点真
偽判定ステップの処理手順の一例を示したフローチャー
ト、第6図、第8図、第10図、第11図、第13図は
各々上記降伏点真偽判定ステッノにおける処理手順の他
の列を示しfcフローチャート、第5図、第7図、第9
図および第12図、第14図は、各々第4図、第6図、
第8図と第10図、第11図および第13図に示した処
理手順の内容を説明するグラフ、第15図は従来のボル
ト締付は方法と本発明に係るボルト締付は方法における
締付は停止精度を各々を示したグラフ、第16図はトル
ク勾配を求めるための他の方法を例示した図である。 1・・・マイクロコンげユータ、2・・・ボルト、3・
・・ボルト締結機、4・・・モータ、8・・・トルク検
出器、9・・・パルス発生器、10・・・CPU 。 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第10図 第9図 第11図 第12図 第13図 ステ9ア10フへ 第14図 CDやム角θ 第15図 伸びimm)
実施例を示したフローチャート、第3図は本発明の方法
を実施するための装置の一列を示したブロック図、第4
図は第1図に示したフローチャート中における降伏点真
偽判定ステップの処理手順の一例を示したフローチャー
ト、第6図、第8図、第10図、第11図、第13図は
各々上記降伏点真偽判定ステッノにおける処理手順の他
の列を示しfcフローチャート、第5図、第7図、第9
図および第12図、第14図は、各々第4図、第6図、
第8図と第10図、第11図および第13図に示した処
理手順の内容を説明するグラフ、第15図は従来のボル
ト締付は方法と本発明に係るボルト締付は方法における
締付は停止精度を各々を示したグラフ、第16図はトル
ク勾配を求めるための他の方法を例示した図である。 1・・・マイクロコンげユータ、2・・・ボルト、3・
・・ボルト締結機、4・・・モータ、8・・・トルク検
出器、9・・・パルス発生器、10・・・CPU 。 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第10図 第9図 第11図 第12図 第13図 ステ9ア10フへ 第14図 CDやム角θ 第15図 伸びimm)
Claims (7)
- (1)ボルトが所定角度θ_s締付けられる毎に締付け
トルクの勾配を検出し、このトルク勾配がその最大値も
しくはそれに近い値をα(<1)倍した値以下となった
場合に、上記締付けトルクのすべりをクリアしうる大き
さに設定された所定角度θ_oだけ更に上記ボルトを締
付けるとともに、この角度θ_oの締付け終了時の締付
けトルクの値と該角度θ_oの締付け開始時の締付けト
ルクの値との差を求め、この差が予設値よりも大きい場
合に上記ボルトの締付けを停止することを特徴とするボ
ルトの締付け方法。 - (2)ボルトが所定角度θ_s締付けられる毎に締付け
トルクの勾配を検出し、このトルク勾配がその最大値も
しくはそれに近い値をα(<1)倍した値以下となった
場合に、上記締付けトルクのすベりをクリアしうる大き
さに設定された所定角度θ_oだけ更に上記ボルトを締
付けるとともに、この角度θ_oの締付け終了時の締付
けトルクの値と該角度θ_oの締付け開始時の角度より
上記角度θ_sだけ前の締付け角度における締付けトル
クの値とを結ぶ直線からなる降伏点真偽判定用トルク特
性を求め、上記直線の両端間における実測トルク特性が
上記真偽判定用トルク特性の上方に位置する場合に上記
ボルトの締付けを停止することを特徴とするボルトの締
付け方法。 - (3)ボルトが所定角度θ_s締付けられる毎に締付け
トルクの勾配を検出し、このトルク勾配がその最大値も
しくはそれに近い値をα(<1)倍した値以下となった
場合に、上記締付けトルクのすベりをクリアしうる大き
さに設定された所定角度θ_oだけ更に上記ボルトを締
付け、この角度θ_oの締付け終了時のトルク勾配の値
が該角度θ_oの締付け開始時のトルク勾配の値よりも
小さいときに上記ボルトの締付けを停止することを特徴
とするボルトの締付け方法。 - (4)ボルトが所定角度θ_s締付けられる毎に締付け
トルクの勾配を検出し、このトルク勾配がその最大値も
しくはそれに近い値をα(<1)倍した値以下となった
場合に、上記締付けトルクのすべりをクリアしうる大き
さに設定された所定角度θ_oだけ更に上記ボルトを締
付け、この角度θ_oの締付け終了時におけるトルク勾
配の値が前記最大値もしくはそれに近い値をα倍した値
よりも小さい場合に上記ボルトの締付けを停止すること
を特徴とするボルトの締付け方法。 - (5)ボルトが所定角度θ_s締付けられる毎に締付け
トルクの勾配を検出し、このトルク勾配がその最大値も
しくはそれに近い値をα(<1)倍した値以下となった
場合に、上記締付けトルクのすべりをクリアしうる大き
さに設定された所定角度θ_oだけ更に上記ボルトを締
付け、この角度θ_oの締付け終了時におけるトルク勾
配の値が前記最大値もしくはそれに近い値をβ(<1)
倍した値よりも小さい場合にボルトの締付けを停止する
ことを特徴とするボルトの締付け方法。 - (6)ボルトが所定角度θ_s締付けられる毎に締付け
トルクの勾配を検出し、このトルク勾配がその最大値を
α(<1)倍した値以下となった場合に、上記締付けト
ルクのすべりをクリアしうる大きさに設定された所定角
度θ_oだけ更に上記ボルトを締付け、この角度θ_o
の締付け開始時から終了時に到る角度範囲でのトルク勾
配が上記締付け開始時のトルク勾配の値から順次減少す
る傾向にある場合に上記ボルトの締付けを停止すること
を特徴とするボルトの締付け方法。 - (7)ボルトが所定角度θ_s締付けられる毎に締付け
トルクの勾配を検出し、このトルク勾配がその最大値を
α(<1)倍した値以下となった場合に、上記締付けト
ルクのすべりをクリアしうる大きさに設定された所定角
度θ_oだけ更に上記ボルトを締付け、この角度θ_o
の締付け開始時から終了時に到る角度範囲での締付けト
ルク変化特性の標準パターンと、同角度範囲での実測締
付けトルクの変化特性との相関に基づいて上記角度θ_
oの締付け開始時におけるトルク勾配が上記ボルトの真
の降伏点を示唆しているか否かを判断し、真の降伏点を
示している場合に上記ボルトの締付けを停止することを
特徴とするボルトの締付け方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13457784A JPS6114865A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | ボルトの締付け方法 |
| DE8585108102T DE3583977D1 (de) | 1984-06-29 | 1985-06-29 | Bolzenbefestigungsverfahren. |
| EP19850108102 EP0170068B1 (en) | 1984-06-29 | 1985-06-29 | Bolt fastening method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13457784A JPS6114865A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | ボルトの締付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114865A true JPS6114865A (ja) | 1986-01-23 |
Family
ID=15131604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13457784A Pending JPS6114865A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | ボルトの締付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6114865A (ja) |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP13457784A patent/JPS6114865A/ja active Pending
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