JPS6152187A

JPS6152187A - ねじ締め装置

Info

Publication number: JPS6152187A
Application number: JP59174818A
Authority: JP
Inventors: Jiro Kataoka; 二郎片岡; Yoshihiro Ikemoto; 義寛池本; Takeshi Nagasawa; 長沢　健; Isamu Hashimoto; 勇橋本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-08-20
Filing date: 1984-08-20
Publication date: 1986-03-14

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】産業上の利用分野この発明は、電動機を回転駆動源とするねじ締め装置に
関するものである。

従来例の構成とその問題点従来のねじ締め装置の構成図を第３図に示す。

第３図において、１は駆動用電動機、２は駆動制御回路
、３は電源コード、４は電動機シャフト、５は減速機、
６はねし頭のねし穴に嵌合するビットである。また、７
はねじ締め装置のカバーであり、カバーの外被は握り部
となっている。ここで、第４図に駆動制御回路２の回路
図をさらに詳しく示す。８は電源スィッチであり、９は
電動機電流検出用抵抗、１０は電流検出抵抗９の両端電
圧がボリューム等により予め設定された値（ｉｃ）以上
になった場合に出力をハイレベル（以下Ｈと略す）にす
る第１の電流検出回路であり、１１は同様に電動機電流
が予め設定された値（１２）以上になると出力がＨとな
る第２の電流検出回路である。１２は電源スィッチ８が
ＯＮとなってから一定時間（１秒間）出力がＨとなり、
その後りとなるタイマ回路である。１３．１４はデジタ
ルＩＣ等で構成されたＡＮＤ回路、１５はインバート回
路である。Ｉ７はピーク電流カット回路であり、ＡＮＤ
回路１３によって前記タイマ回路１２の出力がＨの期間
（電源スィッチ８がＯＮ後のＴ秒間）のみ、前記第１の
電流検出回路１０の出力信号により、予め定められた電
流値ｉ。以上の電動機電流をカットする。１８は電動機
電流しゃ断回路であり、ＡＮＤ回路１４とインバート回
路１５によって前記タイマ回路１２の出力がＬの期間（
電源スィッチ８がＯＮ後、Ｔ秒間の経過の後）のみ前記
第２の電流検出回路１１の出力信号により、電動機電流
が予め定められた値１２以上になると瞬時に電動機電流
をしゃ断する。このしゃ断状態は、ホールド回路１６に
よって、電源スィッチ８がＯＦＦとなるまで保持される
。１９は正逆転切換スイッチである。

ここで、電源スィッチ８がＯＮになって以後の各部の電
圧・電流波形を第５図に示す。同図（ａ）は電源スィッ
チ８がＯＮ状態かＯＦＦ状態かを示しており、時刻ｔ。

においてＯＮとなる場合を示している。第５図ｆｂ）は
タイマ回路１２の出力波形であり、電源スィッチ８がＯ
Ｎになると同時にＨとなり、予め定められた期間（Ｔ秒
）の後、時刻ｔ１でＬとなる。このタイマ期間Ｔは、電
動機の起動および加速に必要な時間よりやや長い時間（
例えハ２０　ｍｓ〜５０ｍ３程度）に設定されている。

第５図（Ｃ１はこの時の電動機電流ＬＭの変化の様子を
示している。電源スィッチ８が時刻ｔ。においてＯＮ状
態になると、電動機電流ＩＭは電源電圧と電動機１のコ
イルインダクタンスで決まる上昇カーブに従って大きく
なる。もしここで、第４図に示したピーク電流カット回
路１７が無ければ、時刻ｔｐにおいてピーク値ｉ、に達
しく第５図（Ｃ）の点線部）その後電動機回転数の上昇
とともに電動機電流ｉ。

は減少して、タイマ期間Ｔが経過した時刻ｔ１において
は電流値１１になる。しかし、実際にはピーク電流カッ
ト回路１７および第１の電流検出回路１０の働きにより
、予め設定された電流値ｊ。

以上には電動機電流はなり得ないため、第５図（Ｃ１の
実線のように電流値のピーク部がカットされる。

つぎに、時刻ｔ１以後はピーク電流カット回路１７はＡ
ＮＤ回路１３の働きにより動作しなくなり、その代りに
ＡＮＤ回路１４の働きにより電動機電流しゃ断回路１日
が動作できる状態となる。

時刻ｔ、においては、ねじ締め上げが開始され、電動機
回転数の急激な低下とともに電動機電流は急激に上昇を
始め、時刻ｔ２において、予め設定された電流値１２に
達する。電流値が１２に達すると同時に電動機電流しゃ
断回路１８が作動して、電動機電流ＩＭは瞬時にしゃ断
される。ここで、電流しゃ断レベルおよび電源電圧Ｅを
変化すればねじの締め上げトルクを調整することができ
る。

つぎに、このねじ締め装置を、ねじが締った状態で再度
締める場合（実際のねじ締め作業においては確認のため
に時々行なわれる行為である）の電動機電流の変化の様
子を第６図に示す。時刻ｔ０からｔＬまでの間は、ビッ
トとねじ頭とのがたつきや、ねじ締め装置の減速機５の
がたつきにより電動機１は起動から回転を始め、第５図
と同じ電流変化をたどる。しかし、時刻ｔＬにおいて上
記のがたつきが無くなると電動機はロック状態となり、
電源電圧とコイル抵抗およびインダクタンスで決まる上
昇カーブに従って再度上昇を始める。

そして、時刻も。において再びピークカットレベルｊＣ
に達すると、ピーク電流カット回路１７の働きにより電
動機電流はｉ。以上にはなり得す、電流値ｉ。の値を維
持する。第６図の点線はピーク電流カット回路１７が無
い場合の電動機電流の変化の様子を示しており、タイマ
時間Ｔの終了時の時刻ｔ１において、はぼ電動機のロッ
ク電流に近い値’ＭＡＸまで達することとなる。

つぎに、タイマ時間Ｔが経過した時刻ｔ１以後は、ピー
ク電流カット回路１７は動作せず、代りに電動機電流し
ゃ断回路１８が動作可能な状態となる。したがって、ロ
ック状態にある電動機電流は急激に上昇し、時刻ｔ２で
予め設定されたしゃ断レベル１２に達し、その後瞬時に
しゃ断される。

ここで、上述した従来例においてピーク電流カット回路
１７が必要となるのは作業者へのショックの軽減のため
である。特に、締め上ったねじを再度締め上げるという
作業時において、第６図の１６からｔｌまでの点線部分
の大きな電流（すなわち電動機トルク）による影響が大
きいために、ピーク電流カット回路１７を付加してロッ
ク状態の時の電動機電流の増大を抑え、その結果作業者
へのショックを軽減している。

しかしながら、上記のような構成では、一般的にねじ締
め時以上のトルクを必要とするねし緩めを行なう逆転時
においても正転時と同一電流レベルでピーク電流カット
回路１７が作動してしまうために、ねじを緩められない
という欠点を存していた。

発明の目的この発明は、ねじ緩めを行うことができるとともにねし
緩め時の作業者へのショックを軽減することができるね
じ締め装置を提供することを目的とする。

発明の構成この発明のりし締め装置は、ねじ緩めを行なう逆転時に
は、ピーク電流カットレベルを正転時に比べて１０〜３
０％大きくすることにより、ねじ締め時よりねし緩め時
の方の発生トルクを大きくをカントしてねし緩め時の作
業者へのシボ・ツクを軽減した。ものである。

より詳しくは、ねじ締めのための回転駆動源となる電動
機と、この電動機の起動後予め設定された一定時間の聞
覚動機電流を一定値以下に抑えるピーク電流カット回路
と、前記一定時間の経過後に電動機電流が予め設定され
た一定値以上になると瞬時に電動機電流をしゃ断する電
動機電流しゃ断回路と、前記電動機電流の通電方向を切
換える正逆転切換スイッチと、この正逆転切換スイッチ
が電動機逆転状態のときの前記ピーク電流カフ）回路の
電流カットレベルを電動機正転状態のときに比べ１０〜
３０％高（するピークカットレベル変更手段とを備える
構成にしたことを特徴とするものである。

実施例の説明以下この発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

ねじ締め装置全体の構成は従来例の第３図と同じである
ので説明を省略する。第１図はこの発明にかかる駆動制
御回路の説明図である。

同図において、８から９および１１から１９までは従来
例の第４図と全く同じであるので説明を省略する。２０
は第１の電流検出回路であり、スイッチ１９と連動する
スイッチを内蔵している。

第２図は第１の電流検出回路の具体構成を示している。

同図において、２１．２２は電流設定用可変抵抗器であ
り、Ａ−Ｅ間型圧よりＢ−Ｅ間型圧の方が１０〜３０％
高い設定電圧となっている。

また、２３は正逆転切換スイッチ１９と連動しているス
イッチであり、ａ接点は正転側、ｂ接点は逆転側となっ
ている。さらに、２４はコンパレータであり、電流検出
抵抗９の両端電圧が設定値より低いと出力Ｃ点がＨ１逆
に高いとＬとなる。このような構成にしておけば、逆転
時のピーク電流カットレベルが正転時に比べ１０〜３０
％高くすることができ、ねじ緩めをも行うことができる
。

また、ねじ緩め時においても、ピーク電流カットを行っ
ているため、作業者へ与えるショックも少くできる。

発明の効果この発明のねじ締め装置は、ごく簡単な回路を付加する
だけで、逆転時のピーク電流カット回路の電流カットレ
ベルを１０〜３０％大きくすることができ、ねじ締め時
より大きなトルクを要するねし緩め動作が可能となり、
さらに逆転時のねし緩め時のショックもピーク電流カッ
ト回路を作動させることにより軽減できるとともに、正
転時の再締め上げ時（締め上ったねじを再度締め上げる
）にはさらにショックを軽減できるという特有の効果を
有し、その実用的価値は非常に大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における駆動制御回路の回
路図、第２図はその要部の詳細回路図、第３図は従来の
ねじ締め装置の構成図、第４図はその駆動制御回路の回
路図、第５図および第６図はその動作説明図である。１・・・電動機、２・・・駆動制御回路、１１．２０・
・・電流検出回路、１２・・・タイマ回路、１３．１４
・・・ＡＮＤ回路、１６・・・ホールド回路、１７・・
・ピーク電流カット回路、１８・・・電動機電流しゃ断
回路、１９・・・正逆転切換スイッチ、２３・・・スイ
ッチ（ピークカットレベル変更手段）、２１．２２・・
・電流設定用可変抵抗器（ピークカットレベル変更手段
）第３図第４図第５図第　６　図

Claims

【特許請求の範囲】

ねじ締めのための回転駆動源となる電動機と、この電動
機の起動後予め設定された一定時間の間電動機電流を一
定値以下に抑えるピーク電流カツト回路と、前記一定時
間の経過後に電動機電流が予め設定された一定値以上に
なると瞬時に電動機電流をしや断する電動機電流しや断
回路と、前記電動機電流の通電方向を切換える正逆転切
換スイツチと、この正逆転切換スイツチが電動機逆転状
態のときの前記ピーク電流カツト回路の電流カツトレベ
ルを電動機正転状態のときに比べ高くするピークカツト
レベル変更手段とを備えたねじ締め装置。