JPS6288525A - ビス締め機の監視装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、ビス締め機の発生振動を基準振動と比較する
ことにより、該ビス締め機の状態を的確に検出しうるビ
ス締め機の監視装置に関する。

〔背景技術〕

例えば、乾式１法でその壁、床などとして用いられる建
築用パネルの製造ラインにおいて、枠組に面材をビス止
めするためにビス締め機が用いられている。又このよう
なビス締め機は、ビスを自動供給するビス供給管を具え
るビス締め機本体と、ビス締めに先立ち下穴を穿孔する
ドリル具を具えており、例えば、ドリルの切刃の欠は等
のドリル不良により過負荷が作用するときには、該ドリ
ルは折損する。このような折損に気付かず放置するとき
、又ドリル寿命のときには、下穴が正しく穿孔されず、
前記ビス供給管をビスが正しく所定位置まで落下できな
い、従ってビス供給管のつまりが生じるとともに、ビス
締め機本体の故障、ビス締め精度の低下、製品の品質の
低下等を招く。

従って、このようなビス締め機の動作状態、特にドリル
具の状態、即ち正常状態、過負荷状態、ドリルの折損状
態、ドリル寿命の状態などを的確に把握することが重要
となる。

しかし、従来このような状態の把握は、作業員の監視に
よるものであったため、見落としが生じ易く、前記のよ
うな問題点が生じていた。

本発明は、ビス締め機の発する音がその状態により変化
する点に着目し、ビス締め機の発生振動をスペクトル分
析することによって、その状態と発生振動との間の相関
関係を見いだし完成したものである。

〔発明の目的〕

本発明は、ビス締め機の状態に応じて生じる発生振動と
、基準振動とを比較することにより、その状態を的確に
検出しうるビス締め機の監視装置の提供を目的としてい
る。

〔発明の開示〕

以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１〜２図において、ビス締め機の監視装置１は、ビス
締め［２に取付けられるセンサＳと、増巾部Ａ、基準振
動を予め記憶させる記憶部Ｋ及び発生振動と前記記憶部
にの基準振動とを比較する比較部Ｃを有しビス締め機２
の状態を検出する検知具りとを具えている。

ビス締め機２は、第２図に示すごとく、ローラコンベヤ
からなる作業台２１を跨ぐ支持枠２２上に、例えば蟻溝
により搬送方向を横切る方向にスライドしうる移動台２
３を位置調節可能に取付けるとともに、該移動台２３に
昇降自在に取付けた昇降台２４にドリル具５を固定する
。又ドリル具５は、電動機ＭＤの下向きの出力軸に設け
たチャックにドリル３を取付けている。又前記昇降台２
４は、移動台２３上方に配する減速機付の電動機ＭＥに
連結されたネジ軸２５が螺合することにより、該電動機
Ｍ　Ｐ、の正逆転により下降、上昇できる。又ビス締め
ｆｆ１２は、前記ドリル具５の下流側に、前記ドリル具
５によって穿設された下孔６にビスを自動供給しビス締
めを行うビス締め機本体（図示せず）を配している。な
お本例では、ビス締め機２は、溝形鋼を矩形に接合した
枠組Ｗ１に木質材からなる平板状の面材Ｗ２をビス止め
するのに用いられ、該枠組Ｗ１、面材Ｗ２は、ビス止め
により建築用パネルを形成する。又ビス締め機２は前記
建築用パネルの製造ラインに配される。

センサＳは、前記ビス締め機２のドリル具５に取付けら
れ、該ビス締め機２のドリル具５の状態に応じて発生す
る発生振動を検知する。又センサＳは、本例ではマイク
ロホンからなる。　ここで第４図に基づき発生振動を説
明する。

第４図は、前記センサＳの出力をスペクトル分析し、横
軸を周波数ｆ、縦軸を強度Ｐとしかつ両軸をデシベル目
盛で表示している０分析の結果、下孔６が正常に穿孔さ
れているときには、曲線Ｇ１に示すごとく、その分布は
、低い周波数に偏り、肩部の周波数ｒｔから上の周波数
では、ぼは一定の低強度となった。又ドリル３が折損し
たときには、曲線Ｇ３に示すごとく、肩部の周波数ｆ３
は上昇するとともに、その強度も増大した。又過負荷の
状態においては、前記曲線Ｇ１と曲線Ｇ３とに囲まれる
領域に分布し、かつその過負荷の増大とともにその肩部
が曲線Ｇｌの肩部から曲線Ｇ３の肩部へ向かって移動す
るごとく変化しドリル折損へと移行した。又ドリル３の
切刃が摩耗し寿命に達した状態においては、曲線Ｇ４に
示すごとく、前記のような著しい肩部は現れず、前記周
波数ｆ３をこえる高い周波数までほぼ一定な強度分布を
有し、従って該周波数ｆ３をこえる位置に曲線Ｇ３をこ
える高強度の部分が存在した。

従って、センサＳの検知出力を、例えば周波数ｆｌ、ｆ
３間の周波数帯域Ｂ１および前記のごとく周波数ｆ３の
上部に位置する周波数帯域Ｂ２で濾波し、そのレベルを
比較することにより、正常状態、過負荷状態、折損状態
を検出しうる。

前記検知具りは、前記センサＳの検知出力を増巾する増
巾部Ａと、増巾部への出力を所定の前記周波数帯域Ｂ１
、Ｂ２で通過させるフィルタ部Ｆ１、Ｆ２と、前記曲線
Ｇ１、Ｇ３、Ｇ４により表された、ビス締め機２の各状
態に応じて生じる基準振動を予め記憶させる記憶部にと
、前記増巾部Ａにより増巾されかつフィルタ部Ｆ１、Ｆ
２で濾波した発生振動と前記基準振動とを比較する比較
部Ｃとを有する。又フィルタ部Ｆ１、Ｆ２は、増巾部Ａ
の出力端に並列に接続されるとともに、検知回路を有し
その出力は入力に比例する直流出力である。又比較部Ｃ
は、第３図に例示するごとく、コンパレータからなり、
プラス入力端の電圧がマイナス入力端の電圧より大なる
ときにその出力は「１」となる、又比較部Ｃは、前記プ
ラス入力端を、フィルタ部Ｆ１に接続する比較部ＣＬ　
Ｃ２と、同じくフィルタ部Ｆ２に接続する比較部Ｃ３と
からなる。又記憶部には、本例では第３図に示すごとく
、正、負電源＋Ｅ、−Ｅ間に接続した可変抵抗器ＶＲか
らなり、その摺動子を前記比較部Ｃのマイナス入力端に
接続しており、各比較部ＣＬ　Ｃ２、Ｃ３に夫々接続さ
れる記憶部に１、Ｋ２、Ｋ３を具える。

記憶部Ｋｌは、摺動子を調節することにより、比較部Ｃ
１のマイナス入力端に、前記曲線Ｇ３の周波数帯域８１
部分に対応する基準電圧Ｌ１を印加する。従って記憶部
に１は、ドリル３が折損する直前の状態の基準振動を記
憶している。

又記憶部に２は、同様に曲線Ｇ１の周波数帯域８１部分
に対応する基準電圧Ｌ２を比較部Ｃ２のマイナス入力端
に印加し、過負荷直前の正常状態の基準振動を記憶して
いる。

又記憶部に３は、曲線Ｇ４の周波数帯域８２部分に対応
する基準電圧Ｌ３を比較部ｃ３のマイナス入力端に印加
しており、ドリル３の寿命状態の基準振動を記憶してい
る。

次にこのように構成された検知具りの動作を説明する。

ドリル３が寿命に達した状態においては、第５図に示す
ごとく、フィルタ部Ｆ２の出力電圧ＶＦ２が基準電圧Ｌ
３をこえ、比較部ｃ３の出力Ｖ３は「１」となる。なお
そのとき比較部Ｃ１、Ｃ２の出力ＶＩ　Ｖ２は、「０」
、「１」となる。

又ドリル３の折損状態においては、第６図に示すごとく
フィルタ部Ｆ１の出力電圧ＶＦＩが基準電圧Ｌ１をこえ
、比較部Ｃ１の出力は「１」となる、なおそのとき出力
ｖ２、ｖ３は夫々「１」、「０」となる。

又過負荷の状態においては、第７図に示すごとく、出力
電圧ＶＦＩが基準電圧Ｌ２をこえ、出力■２が「１」と
なりかつ出力■１、ｖ３がいずれも「０」となる。

又ドリル具５が正常に下孔６を穿孔しているときには、
出力電圧ＶＦＩは基準電圧Ｌ２以下となり、各出力Ｖ１
、ｖ２、ｖ３はすべてｒＯＪとなる。

この各状態における出力■１、ｖ２、ｖ３を表にまとめ
て第８図に示す。

このように検知具りは、ビス締め機２の各状態に応じて
１対１に対応する出力信号を出力でき該ビス締め機２の
状態を検出できる。

又本例では検知具りは制御具９に接続され、該制御具９
は前記出力■１、ｖ２、■３により前記電動機ＭＤ、Ｍ
Ｅ、菖報器などを制御する。

次に第９図に基づきビス締め機２の動作を説明する。

電動Ｉ３１ＭＤを回転し、前記枠組Ｗ１と面材Ｗ２から
なるワークＷを搬入する。ワークＷを図示しない位置決
め具により位置決めしたのち電動機ＭＥを正転し、ドリ
ル具５を降下する。又それと同時にビス締め機の監視装
置１を作動し該ビス締め機２の状態を検出する。そして
ドリル３の寿命のときには、制御具９は、警報器とドリ
ル交換ランプを点滅しドリル３の交換を作業員に促し、
作業員はラインを停止しドリル３を交換する。

又ドリル３が折損したときには、制御具９は大音量の警
報器を作動しかつラインを停止する。

又過負荷の状態においては、一旦電動機ＭＥを逆転しド
リル具５を上昇、いわゆるステップバックを行ったのち
再び電動機ＭＥを正転する。

又正常状態であるときには、ドリル具５の下降限を例え
ばリミットスイッチなどにより検知し、電動機ＭＥを逆
転しドリル具５を上昇する。又ドリル具５の上昇限を同
様に検知したのち、電動機ＭＥを停止しビス締め機本体
に向はワークＷを搬送する。又ビス締め機本体は下穴６
にビスを挿入しビス締めを行う。

なお本発明のビス締め機の監視装置１において、センサ
Ｓは、マイクロホンの他、振動を電気変化に変換できさ
えすれば例えば圧電型の加速度センサなどを用いること
もできる。又検知具りはフィルタ部とコンパレータから
なる比較部Ｃとを具えるアナログ回路の他、マイクロプ
ロセッサからなる比較部を具え発生振動を例えば高速フ
ーリエ変換し、予めラム、ロムなどからなる記憶部に記
憶させた基準振動とその近位を演算比較するデジタル回
路を採用することもできる。又検知具りは、各状態を例
えば点灯などにより目視表示する表示具、又チャイム、
ブヂー、ベルなどの発音器を付設するなど本発明のビス
締め機の監視装置は種々な態様のものに変形しうる。

〔発明の効果〕

救主のごとく本発明のビス締め機の監視装置は、ビス締
め機の発生振動を検知するセンサと、前記発生振動と基
準振動とを比較してビス締め機の状態を検出する検知具
とを具えるものであるため、従来の作業員の監視による
ものに比較し、状態の検出精度が著しく向上するととも
に、見落とし等を防ぎ、例えば見落としによるビス締め
機本体のビス詰まりなどのトラブルを防ぎその故障、ビ
ス締め不良などを防止でき、品質向上、製造ラインの稼
働率向上に役立つなど多くの効果を奏しうる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
そのビス締め機を略示す断面図、第３図はその比較部と
記憶部を示す線図、第４図はビス締め機の各状態の発生
振動を示すスペクトル図、第５〜７図は検知具の作用を
説明する説明図、第８図は検知具の出力を示す状態表、
第９図はビス締め機の動作を示すフローチャートである
。 ２・・ビス締め機、　Ａ・・・増巾部、Ｂ１、Ｂ２・・
・周波数帯域、 ｃ、ｃｉ〜Ｃ３−比較部、　Ｄ・−検知具、Ｆｌ、Ｆ２
−・フィルタ部、 Ｋ、Ｋｌ〜に３−・記憶部、　Ｓ−・センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ビス締め機に取付けられ該ビス締め機の発生振動
   を検知するセンサと、該センサの検知出力を増巾する増
   巾部、前記ビス締め機の状態に応じて生じる基準振動を
   予め記憶させる記憶部および前記増巾部により増巾され
   た発生振動と前記記憶部の基準振動とを比較する比較部
   を有しビス締め機の状態を検出する検出具とを具えてな
   るビス締め機の監視装置。
2. （２）前記検出具は、発生振動を所定の周波数帯域で通
   過させるフィルタ部を具えることにより、比較部は該フ
   ィルタ部で濾波した発生振動と基準振動とを比較するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のビス締め機
   の監視装置。