JPS6325916B2 - - Google Patents
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- JPS6325916B2 JPS6325916B2 JP12265279A JP12265279A JPS6325916B2 JP S6325916 B2 JPS6325916 B2 JP S6325916B2 JP 12265279 A JP12265279 A JP 12265279A JP 12265279 A JP12265279 A JP 12265279A JP S6325916 B2 JPS6325916 B2 JP S6325916B2
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- speed
- low
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、高速低トルク用直巻整流子電動機と
低速高トルク用直巻整流子電動機の2台の電動機
を有し、トルク法によりボルト・ナツトの締付け
を行なうボルト締付機に関するものである。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention has two motors, a series-wound commutator motor for high-speed, low-torque use and a series-wound commutator motor for low-speed, high-torque use. -Related to bolt tightening machines that tighten nuts.
(発明の背景)
通常、組立構造物のボルト締付作業において
は、仮締作業を行なわず、ボルト・ナツトが何回
か空転して締付部材に当り、所定の締付トルク又
は回転角度に達した時点でボルト・ナツトの締付
けを完了する。即ち、ボルト・ナツトが自由回転
状態から締付作業が行なわれる。しかも、ボルト
一本当りの締付所要時間をなるべく短かくして、
作業効率を上げなければならない。(Background of the Invention) Normally, when tightening bolts of an assembled structure, temporary tightening is not performed, and the bolts and nuts rotate idly several times and hit the tightening member to reach a predetermined tightening torque or rotation angle. Once this is reached, complete tightening of bolts and nuts. That is, the tightening work is performed from the state where the bolts and nuts are freely rotating. Moreover, the time required to tighten each bolt is minimized,
Work efficiency must be improved.
一般に、ボルト締付機を使用するボルト・ナツ
トの締付作業において、ボルト・ナツトの締付ト
ルクが設定締付トルクT0に達し、ボルト締付機
の動力を遮断した時のボルト締付機の出力軸の回
転数をω0、ボルト締付機の回転部分の慣性能率
をJ、比例常数をk、ボルト・ナツトに作用する
最終締付トルクをTとすると、
T=√0 2+0 2
の関係があり、ω0が大きい程慣性の最終締付ト
ルクTへの影響が大きく、また、ω0が小さい程
慣性の最終締付トルクTへの影響は小さくなる
が、ボルト・ナツトの締付所要時間は長くなる。
従つて、ボルト・ナツトを設定締付トルクで短時
間に締付けるには、自由回転時(軽負荷時)に
は、ボルト・ナツトを高速低トルクで回転させ、
締付時(負荷が所定値を超えた時)には低速高ト
ルクで回転させればよい。 Generally, when tightening bolts and nuts using a bolt tightening machine, when the tightening torque of the bolt or nut reaches the set tightening torque T 0 and the power of the bolt tightening machine is cut off, the bolt tightening machine Let ω 0 be the rotational speed of the output shaft of the bolt tightener, J be the inertia factor of the rotating part of the bolt tightening machine, k be the proportionality constant, and T be the final tightening torque acting on the bolt/nut, then T = √ 0 2 + 0 2 , the larger ω 0 is, the greater the influence of inertia on the final tightening torque T is, and the smaller ω 0 is, the smaller the influence of inertia on the final tightening torque T. The time required for tightening will be longer.
Therefore, in order to tighten bolts and nuts to the set tightening torque in a short time, it is necessary to rotate the bolts and nuts at high speed and low torque during free rotation (during light load).
When tightening (when the load exceeds a predetermined value), it is sufficient to rotate at low speed and high torque.
然るに、一台の原動機を大きな減速比を有する
減速装置と連結して、低速高トルクで使用する従
来のボルト締付機では、ボルト締付作業におい
て、ボルト・ナツトの自由回転時も、締付時もボ
ルト・ナツトを同じ低速で回転させ、設定締付ト
ルク又は設定回転角度でボルト・ナツトを締付け
るので、ボルト・ナツトの締付作業に長時間を必
要とした。 However, with conventional bolt tightening machines that connect a single prime mover to a reduction gear with a large reduction ratio and use it at low speed and high torque, even when bolts and nuts are freely rotating during bolt tightening work, Since the bolts and nuts are rotated at the same low speed and tightened with a set tightening torque or a set rotation angle, it takes a long time to tighten the bolts and nuts.
また、一台の原動機を第1段減速装置、摩擦ク
ラツチ、一方向クラツチ及び第2段減速装置と連
結し、ボルト・ナツトの自由回転時は第1減速装
置のみでボルト・ナツトを高速低トルクで回転さ
せ、ボルト・ナツトが締付部材に密着してボル
ト・ナツトの締付トルクが増加しそのトルクが所
定値に達し、摩擦クラツチにすべりを生ずると、
一方向クラツチと第2段減速装置によつて、自動
的に低速高トルクに切換えられ、ボルト・ナツト
を設定締付トルク又は設定回転角度で締付けるボ
ルト締付機も従来からある。このボルト締付機で
は摩擦クラツチは低速締付中はすべりを生じるた
め、摩擦クラツチの寿命が短いという欠点があつ
た。また、二つのモータを使用してボルト・ナツ
トを締付ける方式(特開昭52―80599号)もある
が、この場合は二つのモータに常に電流が流れた
ままとなつており、不経済であるとともに本締め
は、かさ歯車を使用している為、動力レンチ自体
が大型になる等の欠点がある。 In addition, one prime mover is connected to a first-stage reduction gear, a friction clutch, a one-way clutch, and a second-stage reduction gear, and when the bolts and nuts are freely rotating, only the first reduction gear is used to drive the bolts and nuts at high speed and low torque. When the bolt/nut tightens against the tightening member and the tightening torque of the bolt/nut increases until it reaches a predetermined value, causing the friction clutch to slip,
There is also a conventional bolt tightening machine that automatically switches to low speed and high torque using a one-way clutch and a second stage reduction gear, and tightens bolts and nuts at a set tightening torque or a set rotation angle. This bolt tightening machine had the disadvantage that the friction clutch had a short service life because it slipped during low-speed tightening. There is also a method of tightening bolts and nuts using two motors (Japanese Patent Laid-Open No. 52-80599), but in this case, current is constantly flowing through the two motors, which is uneconomical. Additionally, since the final tightening uses bevel gears, there are drawbacks such as the power wrench itself being large.
(発明の目的)
本発明は以上の点に鑑み、摩擦クラツチ等を使
用せず、2台のモータを任意に選択可能で高速低
トルクから低速高トルクへの切換えを自動的に行
ない、トルク法によりボルト・ナツトを締付ける
所要時間を最短にして、作業能率を向上させるボ
ルト締付機を提供することを目的とする。(Purpose of the Invention) In view of the above points, the present invention provides a torque method in which two motors can be arbitrarily selected without using a friction clutch, and switching from high speed, low torque to low speed, high torque is automatically performed. The purpose of the present invention is to provide a bolt tightening machine that minimizes the time required to tighten bolts and nuts and improves work efficiency.
(発明の構成)
本発明によればこの目的は、軽負荷時には、ボ
ルト・ナツトを高速低トルクで仮締めトルクまで
締付ける高速低トルク用電動機と:負荷が仮締め
トルク値を超えると前記高速低トルク用電動機の
サイリスタ回路のゲートを遮断するとともに低速
高トルク用電動機を作動させる信号を出力する高
速低トルク用電動機電流遮断手段と;この高速低
トルク用電動機電流遮断手段からの信号により作
動し、一方向クラツチを介して低速高トルクで本
締めトルクまでボルト・ナツトを締付ける低速高
トルク用電動機と;この低速高トルク用電動機の
締付トルクが予め設定された本締めトルク値にな
つた時、前記低速高トルク用電動機のサイリスタ
回路のゲートを遮断する低速高トルク用電動機電
流遮断手段とからなることを特徴とするボルト締
付機により達成される。(Structure of the Invention) According to the present invention, the object is to provide a high-speed, low-torque electric motor that tightens bolts and nuts to a pre-tightening torque value at high speed and low torque when the load is light; a high-speed, low-torque motor current cutoff means for outputting a signal to cut off a gate of a thyristor circuit of the torque motor and operate the low-speed, high-torque motor; activated by a signal from the high-speed, low-torque motor current cutoff means; A low-speed, high-torque electric motor that tightens bolts and nuts to final tightening torque at low speed and high torque via a one-way clutch; when the tightening torque of this low-speed, high-torque electric motor reaches a preset final tightening torque value; This is achieved by a bolt tightening machine characterized by comprising a low-speed, high-torque motor current cutoff means for cutting off a gate of a thyristor circuit of the low-speed, high-torque motor.
(実施例)
第1図は、本発明のボルト締付機の機械的構造
の概略図、第2図〜第6図は夫々本発明のボルト
締付機の制御回路の実施例を示すブロツク線図
で、第2図、第3図、第5図の高速低トルク用電
動機電流遮断手段は、高速低トルク用電動機の電
流とトルク設定器に設定された仮締めトルク値に
対応する電流値とを比較し、両者が等しくなつた
とき低速高トルク用電動機を作動させる信号を出
力する第1比較器Aと;この第1比較器Aからの
信号で付勢され停止信号を出力するゲート遮断回
路23と;このゲート遮断回路23からの停止信
号でサイリスタ回路15のゲートを遮断する位相
制御回路31とから構成されている。また、第4
図、第6図の高速低トルク用電動機電流遮断手段
は、高速低トルク用電動機の回転がほぼ零回転に
なつたときこれを検出して低速高トルク用電動機
を作動させる信号を出力する零回転検出器32
と;この零回転検出器32からの信号で付勢さ
れ、停止信号を出力するゲート遮断回路23と;
このゲート遮断回路23からの停止信号でサイリ
スタ回路15のゲートを遮断する位相制御回路3
1から構成されている。(Example) Fig. 1 is a schematic diagram of the mechanical structure of the bolt tightening machine of the present invention, and Figs. 2 to 6 are block lines showing examples of the control circuit of the bolt tightening machine of the present invention. In the figures, the high-speed, low-torque motor current interrupting means in Figures 2, 3, and 5 is configured to set a current value corresponding to the current of the high-speed, low-torque motor and the pre-tightening torque value set in the torque setting device. a first comparator A that outputs a signal to operate the low-speed, high-torque electric motor when the two become equal; and a gate cutoff circuit that is energized by the signal from the first comparator A and outputs a stop signal. 23; and a phase control circuit 31 which shuts off the gate of the thyristor circuit 15 using a stop signal from the gate cutoff circuit 23. Also, the fourth
The high-speed, low-torque motor current cutoff means shown in Figs. Detector 32
and; a gate cutoff circuit 23 which is energized by the signal from the zero rotation detector 32 and outputs a stop signal;
A phase control circuit 3 that cuts off the gate of the thyristor circuit 15 with a stop signal from the gate cutoff circuit 23
It is composed of 1.
また、第2図、第3図、第4図の低速高トルク
用電動機電流遮断手段は、低速高トルク用電動機
の電流とトルク設定器27に設定された本締めト
ルク値に対応する電流値とを比較し、両者が等し
くなつたとき信号を出力する第2比較器Bと;こ
の第2比較器Bからの信号で付勢され停止信号を
出力するゲート遮断回路28と;ゲート遮断回路
28からの停止信号でサイリスタ回路16のゲー
トを遮断する位相制御回路34とから構成されて
いる。 In addition, the low-speed high-torque motor current cutoff means shown in FIGS. a second comparator B that outputs a signal when the two become equal; a gate cutoff circuit 28 that is energized by the signal from the second comparator B and outputs a stop signal; and a gate cutoff circuit 28 that outputs a stop signal. and a phase control circuit 34 that shuts off the gate of the thyristor circuit 16 in response to a stop signal.
また、第5図、第6図の低速高トルク用電動機
電流遮断手段は、低速高トルク用電動機の回転が
ほぼ零回転になつてときこれを検出して信号を出
力する零回転検出器35と;この零回転検出器3
5の信号で付勢され、停止信号を出力するゲート
遮断回路28と;このゲート遮断回路28からの
停止信号でサイリスタ回路16のゲートを遮断す
る位相制御回路34とから構成されている。 The low-speed, high-torque motor current cutoff means shown in FIGS. 5 and 6 includes a zero rotation detector 35 that detects when the rotation of the low-speed, high-torque electric motor reaches almost zero rotation and outputs a signal. ;This zero rotation detector 3
The gate cutoff circuit 28 is energized by the signal No. 5 and outputs a stop signal; and the phase control circuit 34 cuts off the gate of the thyristor circuit 16 with the stop signal from the gate cutoff circuit 28.
なお、第1図乃至第6図において、同一番号は
同一部材を表わす。 Note that in FIGS. 1 to 6, the same numbers represent the same members.
第1図において、ボルト締付機1は、高速低ト
ルク用電動機3(以下、電動機3と略記する)、
減速機構4及びこの減速機構4の出力軸に取付け
られ、ソケツト軸9に固着された歯車12と噛合
う歯車11より成る高速低トルク伝達部5と、低
速高トルク用電動機6(以下、電動機6と略記す
る)及び減速機構7より成る低速高トルク伝達部
8と、ソケツト軸9、このソケツト軸9に着脱自
在に取付けられたソケツト10及びソケツト軸9
に固定され、減速機構4の出力軸に取付けられた
歯車11と噛合う歯車12より成るソケツト駆動
部13と、一方向クラツチ14と、制御装置2及
びボルト締付機1を外部電源(図示せず)と接続
する接栓37とより構成され、高速低トルク伝達
部5は歯車11と噛合う歯車12を介して、低速
高トルク伝達部8は一方向クラツチ14を介し
て、それぞれソケツト駆動部13に連結されてい
る。また、第2図は発明のボルト締付機の制御回
路の一実施例であり、図において、電動機3及び
電動機6は、それぞれ電機子3A,6A及び直巻
界磁巻線3F,6Fを有し、それぞれサイリスタ
回路15,16に直列に接続され共通のスイツチ
17を介して接栓37に接続されている。電動機
3の制御回路は速度設定器18、ソフトスタート
回路19、サイリスタ回路15、電流検出器2
0、増幅器21、仮締めトルク設定器22(以
下、トルク設定器22と略記する)及び第1比較
器Aとゲート遮断回路23と位相制御回路31と
からなる高速低トルク用電動機電流遮断手段とか
ら構成され、電動機6の制御回路はフトスタート
回路24、サイリスタ回路16、電流検出器2
5、増幅器26、本締めトルク設定器27(以下
トルク設定器27と略記する)及び第2比較器B
とゲート遮断回路28と位相制御回路34からな
る低速高トルク用電動機電流遮断手段とから構成
されている。いま、接栓37を外部電源に接続
し、ソケツト10を締付けようとするボルト・ナ
ツトに嵌合させ、スイツチ17を入れると、ソフ
トスタート回路19が付勢され、電動機3はサイ
リスタ回路15、位相制御回路31を介してソフ
トスタートし、その回転数は速度設定器18に設
定された回転数まで徐々に上昇し、その回転は高
速低トルク伝達部5より歯車11,12を介し
て、ソケツト駆動部13に伝達され、ソケツト1
0を高速回転させる。この回転は一方向クラツチ
14により遮断され、低速高トルク伝達部8には
伝達されない。従つて、ボルト・ナツトは高速で
自由回転し、ボルト・ナツトが締付部材(図示せ
ず)密着すると電動機3の電流が増加する。この
電動機3の電流は電流検出器20より検出され、
増幅器21を介して取り出されて、予めトルク設
定器22に設定された仮締めトルク値と第1比較
器Aでつき合わされ、電動機3の電流が前記仮締
めトルク値に対応する電流値に等しくなつた時、
信号をゲート遮断回路23に送り、ゲート遮断回
路23を付勢し、このゲート遮断回路23よりの
停止信号を位相制御回路31に出力し、サイリス
タ回路15をゲート遮断して電動機3を停止させ
る。また、第1比較器Aの信号は同時に、電動機
6の制御回路のソフトスタート回路24に送ら
れ、ソフトスタート回路24が付勢される。ソフ
トスタート回路24が付勢されると位相制御回路
34とサイリスタ回路16を介して電動機6がソ
フトスタートし、同時に低速高トルク伝達部8は
一方向クラツチ14と係合して、電動機6の回転
をソケツト駆動部13に伝達し、ボルト・ナツト
を低速高トルクで締付ける。電動機6の電流は電
流検出器25により検出され、増幅器26を介し
て取り出されて、予めトルク設定器27に設定さ
れた本締めトルク値と第2比較器Bでつき合わさ
れ、電動機6の電流が前記設定された本締めトル
ク値に対応する電流値に等しくなつた時、信号を
ゲート遮断回路28に送り、ゲート遮断回路28
を付勢し、このゲート遮断回路28よりの停止信
号を位相制御回路34に出力し、サイリスタ回路
16をゲート遮断して電動機6を停止させる。従
つて、ボルト・ナツトはトルク設定器27に設定
された本締めトルク値で正しく締付けられる。次
いで、スイツチ17をきると全ての回路がリセツ
トされ、ボルト締付機1のソケツト10を次のボ
ルト・ナツトに嵌合させて、上述の操作を繰返え
せば、連続してボルト・ナツトの締付作業を行な
うことができる。なお、この場合、速度設定器1
8は除去してもよい。 In FIG. 1, a bolt tightening machine 1 includes a high-speed, low-torque electric motor 3 (hereinafter abbreviated as electric motor 3),
A high-speed low-torque transmission section 5 consisting of a reduction mechanism 4, a gear 11 attached to the output shaft of the reduction mechanism 4 and meshing with a gear 12 fixed to a socket shaft 9, and a low-speed high-torque electric motor 6 (hereinafter referred to as electric motor 6). ) and a reduction mechanism 7, a socket shaft 9, a socket 10 detachably attached to the socket shaft 9, and the socket shaft 9.
A socket drive unit 13 consisting of a gear 12 fixed to the output shaft of the reduction mechanism 4 and meshing with a gear 11 attached to the output shaft of the reduction mechanism 4, a one-way clutch 14, a control device 2 and a bolt tightening machine 1 are connected to an external power source (not shown). The high-speed low-torque transmission section 5 is connected to the socket drive section via the gear 12 meshing with the gear 11, and the low-speed high-torque transmission section 8 is connected via the one-way clutch 14 to the socket drive section. It is connected to 13. Further, FIG. 2 shows an embodiment of the control circuit of the bolt tightening machine of the invention, and in the figure, the motor 3 and the motor 6 have armatures 3A, 6A and series field windings 3F, 6F, respectively. However, they are connected in series to thyristor circuits 15 and 16, respectively, and connected to a plug 37 via a common switch 17. The control circuit of the electric motor 3 includes a speed setting device 18, a soft start circuit 19, a thyristor circuit 15, and a current detector 2.
0, a high-speed and low-torque motor current cutoff means consisting of an amplifier 21, a temporary tightening torque setter 22 (hereinafter abbreviated as torque setter 22), a first comparator A, a gate cutoff circuit 23, and a phase control circuit 31; The control circuit for the motor 6 includes a foot start circuit 24, a thyristor circuit 16, and a current detector 2.
5. Amplifier 26, main tightening torque setting device 27 (hereinafter abbreviated as torque setting device 27), and second comparator B
, a gate cutoff circuit 28, and a low speed, high torque motor current cutoff means consisting of a phase control circuit 34. Now, connect the plug 37 to an external power source, fit the socket 10 into the bolt/nut to be tightened, and turn on the switch 17. The soft start circuit 19 will be energized, and the motor 3 will be connected to the thyristor circuit 15, phase A soft start is performed via the control circuit 31, and the rotation speed gradually increases to the rotation speed set in the speed setting device 18, and the rotation is transferred from the high-speed low torque transmission section 5 to the socket drive via the gears 11 and 12. Socket 1
Rotate 0 at high speed. This rotation is blocked by the one-way clutch 14 and is not transmitted to the low speed high torque transmission section 8. Therefore, the bolt/nut rotates freely at high speed, and when the bolt/nut comes into close contact with a tightening member (not shown), the current of the motor 3 increases. The current of this motor 3 is detected by a current detector 20,
It is taken out via the amplifier 21 and compared with the pre-tightening torque value set in advance in the torque setter 22 by the first comparator A, and the current of the electric motor 3 becomes equal to the current value corresponding to the pre-tightening torque value. When
A signal is sent to the gate cutoff circuit 23 to energize the gate cutoff circuit 23, a stop signal from the gate cutoff circuit 23 is outputted to the phase control circuit 31, the gate of the thyristor circuit 15 is cut off, and the motor 3 is stopped. Further, the signal from the first comparator A is simultaneously sent to the soft start circuit 24 of the control circuit of the motor 6, and the soft start circuit 24 is energized. When the soft start circuit 24 is energized, the motor 6 is soft-started via the phase control circuit 34 and the thyristor circuit 16, and at the same time, the low-speed high-torque transmission section 8 engages with the one-way clutch 14 to stop the rotation of the motor 6. is transmitted to the socket drive unit 13, and the bolts and nuts are tightened at low speed and high torque. The current of the motor 6 is detected by the current detector 25, taken out via the amplifier 26, and compared with the final tightening torque value set in advance in the torque setting device 27 by the second comparator B, so that the current of the motor 6 is When the current value becomes equal to the set final tightening torque value, a signal is sent to the gate cutoff circuit 28, and the gate cutoff circuit 28
is energized, a stop signal from the gate cutoff circuit 28 is output to the phase control circuit 34, the gate of the thyristor circuit 16 is cut off, and the motor 6 is stopped. Therefore, the bolts and nuts are correctly tightened with the final tightening torque value set in the torque setting device 27. Next, when the switch 17 is turned off, all the circuits are reset, and by fitting the socket 10 of the bolt tightening machine 1 into the next bolt/nut and repeating the above operation, the bolt/nut can be tightened continuously. Able to carry out attachment work. In this case, speed setting device 1
8 may be removed.
第3図は、本発明のボルト締付機の制御回路の
他の実施例のブロツク線図で、第2図の電動機3
の制御回路において、ソフトスタート回路19を
除去して、サイリスタ回路15とゲート遮断回路
23の間に位相制御回路31と速度設定器18を
設け、また、電流検出器20と増幅器21の間に
不感帯回路29を設けたもので、その他の構成は
全く第2図と同じである。即ち、スイツチ17を
入れると、電動機3はサイリスタ回路15を介し
て、速度設定器18に設定された回転数まで急激
に上昇するが、電動機3の起動電流によつて、ゲ
ート遮断回路23が付勢されないように、電動機
3の起動時より一定時間、電流検出器20によつ
て検出された電動機3の電流がトルク設定器22
の仮締めトルク値と第1比較器Aでつき合わされ
ないようにするために不感帯回路29を設けたも
のである。その他の作用、効果は第2図の場合と
同じである。なお、この場合、速度設定器18を
除去してもよい。 FIG. 3 is a block diagram of another embodiment of the control circuit for the bolt tightening machine of the present invention, in which the electric motor 3 of FIG.
In the control circuit, the soft start circuit 19 is removed, a phase control circuit 31 and a speed setter 18 are provided between the thyristor circuit 15 and the gate cutoff circuit 23, and a dead zone is provided between the current detector 20 and the amplifier 21. A circuit 29 is provided, and the other configurations are completely the same as in FIG. 2. That is, when the switch 17 is turned on, the rotation speed of the motor 3 rapidly increases to the speed set in the speed setting device 18 via the thyristor circuit 15, but due to the starting current of the motor 3, the gate cutoff circuit 23 is turned on. The current of the motor 3 detected by the current detector 20 is set at the torque setting device 22 for a certain period of time from the start of the motor 3 so as to prevent the motor 3 from being overloaded.
A dead band circuit 29 is provided in order to prevent the first comparator A from comparing the temporary tightening torque value of . Other functions and effects are the same as in the case of FIG. Note that in this case, the speed setter 18 may be removed.
第4図は、本発明のボルト締付機の制御回路の
他の実施例をブロツク線図で示したものである。
図において、電動機3及び電動機6は、それぞれ
電機子3A,6A及び直巻界磁巻線3F,6Fを
有し、それぞれサイリスタ回路15,16に直列
に接続され共通のスイツチ17を介して接栓37
に接続されている。電動機3の制御回路はサイリ
スタ回路15、電流検出器20、増幅器21、第
1比較器A、仮締めトルク用電流制限設定器30
(以下、電流制限設定器30と略記する)、及び零
回転検出器32とゲート遮断回路23と位相制御
回路31からなる高速低トルク用電動機電流遮断
手段とから構成され、電動機6の制御回路の構成
は第2図の電動機6の場合と全く同じである。い
ま、接栓37を外部電源に接続し、ソケツト10
を締付けようとするボルト・ナツトに嵌合させ、
スイツチ17を入れると、電動機3はサイリスタ
回路15を介して起動し、その回転は高速低トル
ク伝達部5より歯車11,12を介して、ソケツ
ト駆動軸13に伝達され、ソケツト10を高速低
トルクで回転させる。従つて、ボルト・ナツトは
高速で自由回転し、ボルト・ナツトが締付部材
(図示せず)に密着し、なお回転しようとすると、
ボルト・ナツトに作用する締付トルクが増加する
ので、電動機3の電流は増加し、ボルト・ナツト
を締付けていく。この電動機3の電流は、電流検
出器20により検出され、増幅器21を介して取
り出され、予め電流制限設定器30に設定された
設定電流値と第1比較器Aでつき合わされ、位相
制御回路31によりサイリスタ回路15を制御し
ている。これによりボルト・ナツトが締付けられ
ていき、前記電流制限設定器30の設定電流値に
電動機3の電流が達すると、上記位相制御回路3
1により位相がしぼられ、そのため電動機3の回
転は次第に下がつてきて電動機3の回転状態が零
回転検出器32によつて検出され、電動機3の回
転がほぼ零回転になつた時、信号をゲート遮断回
路23に送り、ゲート遮断回路23を付勢し、こ
のゲート遮断回路23よりの停止信号を位相制御
回路31に出力し、サイリスタ回路15をゲート
遮断して電動機3を停止させる。また、零回転検
出器32の信号は同時に、電動機6の制御回路の
ソフトスタート回路24に送られ、ソフトスター
ト回路24が付勢されると位相制御回路34を介
して電動機6がソフトスタートし、第2図の場合
と全く同様にして、ボルト・ナツトはトルク設定
器27に設された本締めトルク値で正しく締付け
られる。 FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the control circuit for a bolt tightening machine according to the present invention.
In the figure, the electric motor 3 and the electric motor 6 have armatures 3A, 6A and series field windings 3F, 6F, respectively, and are connected in series to thyristor circuits 15, 16, respectively, and are connected via a common switch 17. 37
It is connected to the. The control circuit of the electric motor 3 includes a thyristor circuit 15, a current detector 20, an amplifier 21, a first comparator A, and a current limit setting device 30 for temporary tightening torque.
(hereinafter abbreviated as current limit setting device 30), and high-speed, low-torque motor current cutoff means consisting of a zero rotation detector 32, a gate cutoff circuit 23, and a phase control circuit 31, The configuration is exactly the same as that of the electric motor 6 shown in FIG. Now, connect the plug 37 to the external power supply and connect the socket 10.
Fit the bolt or nut to be tightened,
When the switch 17 is turned on, the electric motor 3 is started via the thyristor circuit 15, and its rotation is transmitted from the high-speed low-torque transmission section 5 to the socket drive shaft 13 via the gears 11 and 12, causing the socket 10 to operate at high speed and low torque. Rotate with . Therefore, the bolt/nut rotates freely at high speed, and if the bolt/nut contacts the tightening member (not shown) and still tries to rotate,
As the tightening torque acting on the bolts and nuts increases, the current in the motor 3 increases, tightening the bolts and nuts. The current of this motor 3 is detected by a current detector 20, taken out via an amplifier 21, matched with a set current value set in advance in a current limit setting device 30 by a first comparator A, and then The thyristor circuit 15 is controlled by the thyristor circuit 15. As a result, the bolts and nuts are tightened, and when the current of the motor 3 reaches the set current value of the current limit setting device 30, the phase control circuit 3
1, the rotation of the motor 3 gradually decreases, the rotation state of the motor 3 is detected by the zero rotation detector 32, and when the rotation of the motor 3 reaches almost zero rotation, a signal is generated. is sent to the gate cutoff circuit 23, the gate cutoff circuit 23 is energized, and a stop signal from the gate cutoff circuit 23 is outputted to the phase control circuit 31, the gate of the thyristor circuit 15 is cut off, and the motor 3 is stopped. Further, the signal from the zero rotation detector 32 is simultaneously sent to the soft start circuit 24 of the control circuit of the motor 6, and when the soft start circuit 24 is energized, the motor 6 is soft started via the phase control circuit 34. In exactly the same manner as in the case shown in FIG. 2, the bolts and nuts are properly tightened using the final tightening torque value set in the torque setting device 27.
なお、零回転検出器32が電動機3の起動瞬時
に作動しないように、零回転検出器32には積分
器が組込まれている。 Note that an integrator is incorporated in the zero rotation detector 32 so that the zero rotation detector 32 does not operate at the moment the electric motor 3 is started.
第5図は、本発明のボルト締付機の制御回路の
他の実施例をブロツク線図で示したものである。
図において、電動機3及び電動機6は、それぞれ
電機子3A,6A及び直巻界磁巻線3F,6Fを
有し、それぞれサイリスタ回路15,16に直列
に接続され共通のスイツチ17を介して接栓37
に接続されている。電動機3の制御回路の構成は
第2図の電動機2の場合と全く同じであり、電動
機6の制御回路はサイリスタ回路16、電流検出
器25、増幅器26、第2比較器B、本締めトル
ク用電流制限設定器33(以上電流制限設定器3
3と略記する)、スイツチ36及び零回転検出器
35とゲート遮断回路28と位相制御回路34か
らなる低速高トルク用電動機電流遮断手段とから
構成されている。いま、第2図の場合と同様に、
第1比較器Aよりの信号により電動機6の制御回
路のスイツチ36が閉じると、電動機6は位相制
御回路34及びサイリスタ回路16を介して起動
し、と同時に低速高トルク伝達部8は一方向クラ
ツチ14と係合して、電動機6の回転をソケツト
駆動部13に伝達しボルト・ナツトの締付けを開
始し、電動機6の電流は増加する。また、ソケツ
ト駆動部13の出力トルクとボルト・ナツトの締
付トルクとが平衡した点で電動機6は停止しよう
とし、電動機6の電流は益々増加する。この電動
機6の電流は、電流検出器25により検出され、
増幅器26を介して取り出され、予め電流制限設
定器33に設定された設定電流値と第2比較器B
でつき合わされ、位相制御回路34によりサイリ
スタ回路16を制御している。これによりボル
ト・ナツトが締付けられていき、前記電流制限設
定器33の設定電流値に電動機6の電流が達する
と上記位相制御回路34により位相がしぼられ、
そのため電動機6の回転は次第に下がつてきて電
動機6の回転状態が零回転検出器35により検出
され、電動機6の回転がほぼ零回転になつた時、
信号をゲート遮断回路28に送り、ゲート遮断回
路28を付勢し、このゲート遮断回路28よりの
停止信号を位相制御回路34に出力し、サイリス
タ回路16をゲート遮断して電動機6を停止させ
る。この場合、電流制限設定器33の設定電流値
を、ボルト・ナツトの本締めトルク値に対応する
電流値に設定しておけば、ボルト・ナツトは本締
めトルクで正しく締付けられる。 FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the control circuit for a bolt tightening machine according to the present invention.
In the figure, the electric motor 3 and the electric motor 6 have armatures 3A, 6A and series field windings 3F, 6F, respectively, and are connected in series to thyristor circuits 15, 16, respectively, and are connected via a common switch 17. 37
It is connected to the. The configuration of the control circuit of the electric motor 3 is exactly the same as that of the electric motor 2 shown in FIG. Current limit setter 33 (current limit setter 3
3), a switch 36, a zero rotation detector 35, a gate cutoff circuit 28, and a phase control circuit 34. Now, as in the case of Figure 2,
When the switch 36 of the control circuit of the electric motor 6 is closed by the signal from the first comparator A, the electric motor 6 is started via the phase control circuit 34 and the thyristor circuit 16, and at the same time, the low-speed high-torque transmission section 8 is activated by the one-way clutch. 14, the rotation of the electric motor 6 is transmitted to the socket drive section 13, and tightening of bolts and nuts is started, and the current of the electric motor 6 increases. Further, the electric motor 6 tends to stop at the point where the output torque of the socket drive section 13 and the tightening torque of the bolt/nut are balanced, and the current of the electric motor 6 increases more and more. The current of this motor 6 is detected by a current detector 25,
The set current value taken out via the amplifier 26 and set in advance in the current limit setting device 33 and the second comparator B
The thyristor circuit 16 is controlled by the phase control circuit 34. As a result, the bolts and nuts are tightened, and when the current of the motor 6 reaches the current value set by the current limit setting device 33, the phase is restricted by the phase control circuit 34.
Therefore, the rotation of the electric motor 6 gradually decreases, and the rotation state of the electric motor 6 is detected by the zero rotation detector 35, and when the rotation of the electric motor 6 reaches almost zero rotation,
A signal is sent to the gate cutoff circuit 28 to energize the gate cutoff circuit 28, a stop signal from the gate cutoff circuit 28 is outputted to the phase control circuit 34, the gate of the thyristor circuit 16 is cut off, and the motor 6 is stopped. In this case, if the set current value of the current limit setting device 33 is set to a current value corresponding to the final tightening torque value of the bolt/nut, the bolt/nut can be properly tightened with the final tightening torque.
なお、零回転検出器35が電動機6の起動瞬時
に作動しないように、零回転検出器35には積分
器が組込まれている。 Note that an integrator is incorporated in the zero rotation detector 35 so that the zero rotation detector 35 does not operate at the moment the electric motor 6 is started.
第6図は、本発明のボルト締付機の制御回路の
他の実施例をブロツク線図で示したものである。
図において、電動機3及び電動機6は、それぞれ
電機子3A,6A及び直巻界磁巻線3F,6Fを
有し、それぞれサイリスタ回路15,16に直列
に接続され共通のスイツチ17を介して接栓37
に接続されている。電動機3の制御回路の構成は
第4図の電動機3の場合と全く同じであり、電動
機6の制御回路の構成は第5図の電動機6の場合
と全く同じである。電動機3の制御回路の零回転
検出器32により電動機3の回転がほぼ零回転に
なつたことが検出されると、この信号がゲート遮
断回路23に出力されると同時に電動機6の制御
回路が付勢される。その他の作用、効果は電動機
3の制御回路は第4図の場合と、電動機6の制御
回路は第5図の場合とそれぞれ同じである。 FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the control circuit for a bolt tightening machine according to the present invention.
In the figure, the electric motor 3 and the electric motor 6 have armatures 3A, 6A and series field windings 3F, 6F, respectively, and are connected in series to thyristor circuits 15, 16, respectively, and are connected via a common switch 17. 37
It is connected to the. The configuration of the control circuit of the electric motor 3 is exactly the same as that of the electric motor 3 shown in FIG. 4, and the configuration of the control circuit of the electric motor 6 is exactly the same as that of the electric motor 6 shown in FIG. When the zero rotation detector 32 of the control circuit of the electric motor 3 detects that the rotation of the electric motor 3 has reached almost zero rotation, this signal is output to the gate cutoff circuit 23, and at the same time, the control circuit of the electric motor 6 is activated. Forced. Other functions and effects are the same as in the case of the control circuit of the electric motor 3 and the case of FIG. 4, and the control circuit of the electric motor 6, respectively.
(発明の効果)
以上のように、本発明のボルト締付機を使用す
れば、軽負荷時には、高速低トルク用電動機によ
りボルト・ナツトを高速低トルクで回転させ、ボ
ルト・ナツトが締付部材に密着して、ボルト・ナ
ツトの締付トルクが増加し、これが仮締めトルク
に達すると自動的に高速低トルク用電動機電流遮
断手段で高速低トルク用電動機の電流を遮断し、
それと同時に一方向クラツチを介して低速高トル
ク用電動機を作動させて、低速高トルクでボル
ト・ナツトを設定された本締めトルクまで締付け
ているので、省エネ効果があるとともにボルト・
ナツトを設定された本締めトルクで正しく締付け
ることができる。また、高速低トルク用電動機と
低速高トルク用電動機の2台の電動機を任意に選
択できるので、トルク法によるボルト・ナツトの
締付所要時間を最短にすることができ、従つて、
作業能率が向上する。また、摩擦クラツチ等を使
用していないので、摩擦クラツチによる欠点が全
くなくなる。また、低速高トルク用電動機の出力
軸とソケツト軸が同一軸線上にあるので、動力伝
達ロスが少なくなるので電動機が従来の2モータ
方式に比し小型化できる等その効果は大である。(Effects of the Invention) As described above, when the bolt tightening machine of the present invention is used, when the load is light, the bolts and nuts are rotated at high speed and low torque by the high speed and low torque electric motor, and the bolts and nuts are tightened. , the tightening torque of the bolts and nuts increases, and when this reaches the temporary tightening torque, the high-speed and low-torque motor current cutoff means automatically cuts off the current of the high-speed and low-torque motor.
At the same time, a low-speed, high-torque electric motor is operated via a one-way clutch to tighten bolts and nuts to the set final tightening torque at low speed and high torque, which not only saves energy but also tightens bolts and nuts.
Nuts can be correctly tightened with the set final tightening torque. In addition, since two electric motors, a high-speed, low-torque electric motor and a low-speed, high-torque electric motor, can be arbitrarily selected, the time required for tightening bolts and nuts using the torque method can be minimized.
Work efficiency improves. Further, since a friction clutch or the like is not used, there are no disadvantages caused by a friction clutch. Furthermore, since the output shaft of the low-speed, high-torque electric motor and the socket shaft are on the same axis, power transmission loss is reduced, so the electric motor can be made smaller than the conventional two-motor system, which has great effects.
第1図は本発明のボルト締付機の機械的構造の
概略図、第2図〜第6図はそれぞれ本発明のボル
ト締付機の制御回路の実施例を示すブロツク線図
である。
1…ボルト締付機、2…制御装置、3…高速低
トルク用直巻整流子電動機、4,7…減速機構、
5…高速低トルク伝達部、6…低速高トルク用直
巻整流子電動機、8…低速高トルク伝達部、9…
ソケツト軸、10…ソケツト、11,12…歯
車、13…ソケツト駆動部、14…一方向クラツ
チ、15,16…サイリスタ回路、18…速度設
定器、19,24…ソフトスタート回路、20,
25…電流検出器、21,26…増幅器、22…
仮締めトルク設定器、23,28…ゲート遮断回
路、27…本締めトルク設定器、29…不感帯回
路、30…仮締めトルク用電流制限設定器、3
1,34…位相制御回路、32,35…零回転検
出器、33…本締めトルク用電流制限設定器、A
…第1比較器、B…第2比較器。
FIG. 1 is a schematic diagram of the mechanical structure of a bolt tightening machine according to the present invention, and FIGS. 2 to 6 are block diagrams each showing an embodiment of a control circuit for the bolt tightening machine according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Bolt tightening machine, 2... Control device, 3... Series commutator motor for high speed and low torque, 4, 7... Reduction mechanism,
5... High speed low torque transmission section, 6... Low speed high torque series commutator motor, 8... Low speed high torque transmission section, 9...
Socket shaft, 10... Socket, 11, 12... Gear, 13... Socket drive section, 14... One-way clutch, 15, 16... Thyristor circuit, 18... Speed setting device, 19, 24... Soft start circuit, 20,
25...Current detector, 21, 26...Amplifier, 22...
Temporary tightening torque setting device, 23, 28... Gate cutoff circuit, 27... Final tightening torque setting device, 29... Dead band circuit, 30... Current limit setting device for temporary tightening torque, 3
1, 34... Phase control circuit, 32, 35... Zero rotation detector, 33... Current limit setting device for final tightening torque, A
...first comparator, B...second comparator.
Claims (1)
クで仮締めトルクまで締付ける高速低トルク用電
動機と;負荷が仮締めトルク値を超えると前記高
速低トルク用電動機のサイリスタ回路のゲートを
遮断するとともに低速高トルク用電動機を作動さ
せる信号を出力する高速低トルク用電動機電流遮
断手段と;この高速低トルク用電動機電流遮断手
段からの信号により作動し、一方向クラツチを介
して低速高トルクで本締めトルクまでボルト・ナ
ツトを締付ける低速高トルク用電動機と;この低
速高トルク用電動機の締付トルクが予め設定され
た本締めトルク値になつた時、前記低速高トルク
用電動機のサイリスタ回路のゲートを遮断する低
速高トルク用電動機電流遮断手段とからなること
を特徴とするボルト締付機。 2 高速低トルク用電動機電流遮断手段が、高速
低トルク用電動機の電流とトルク設定器に設定さ
れた仮締めトルク値に対応する電流値とを比較
し、両者が等しくなつたとき低速高トルク用電動
機を作動させる信号を出力する比較器と;この比
較器からの信号で付勢され、停止信号を出力する
ゲート遮断回路と;このゲート遮断回路からの停
止信号でサイリスタ回路のゲートを遮断する位相
制御回路とからなる特許請求の範囲第1項記載の
ボルト締付機。 3 高速低トルク用電動機電流遮断手段が、高速
低トルク用電動機の回転がほぼ零回転になつたと
きこれを検出して低速高トルク用電動機を作動さ
せる信号を出力する零回転検出器と;この零回転
検出器からの信号で付勢され、停止信号を出力す
るゲート遮断回路と;このゲート遮断回路からの
停止信号でサイリスタ回路のゲートを遮断する位
相制御回路とからなる特許請求の範囲第1項記載
のボルト締付機。 4 低速高トルク用電動機電流遮断手段が、低速
高トルク用電動機の電流とトルク設定器に設定さ
れた本締めトルク値に対応する電流値とを比較
し、両者が等しくなつたとき信号を出力する比較
器と;この比較器からの信号で付勢され停止信号
を出力するゲート遮断回路と;このゲート遮断回
路からの停止信号でサイリスタ回路のゲートを遮
断する位相制御回路とからなる特許請求の範囲第
1項記載のボルト締付機。 5 低速高トルク用電動機電流遮断手段が、低速
高トルク用電動機の回転がほぼ零回転になつたと
きこれを検出して信号を出力する零回転検出器
と;この零回転検出器の信号で付勢され、停止信
号を出力するゲート遮断回路と;このゲート遮断
回路からの停止信号でサイリスタ回路のゲートを
遮断する位相制御回路とからなる特許請求の範囲
第1項記載のボルト締付機。[Claims] 1. A high-speed, low-torque electric motor that tightens bolts and nuts to a temporary tightening torque at high speed and low torque during light loads; High-speed, low-torque motor current cutoff means outputs a signal to shut off the gate and operate the low-speed, high-torque electric motor; A low-speed, high-torque electric motor that tightens bolts and nuts to the final tightening torque with high torque; When the tightening torque of this low-speed, high-torque electric motor reaches a preset final tightening torque value, the low-speed, high-torque electric motor A bolt tightening machine comprising a low-speed, high-torque motor current interrupting means for interrupting a gate of a thyristor circuit. 2. The high-speed, low-torque motor current cutoff means compares the current of the high-speed, low-torque motor with the current value corresponding to the temporary tightening torque value set in the torque setting device, and when the two become equal, the low-speed, high-torque motor current is cut off. a comparator that outputs a signal to operate the motor; a gate cutoff circuit that is energized by the signal from this comparator and outputs a stop signal; and a phase that cuts off the gate of the thyristor circuit with the stop signal from this gate cutoff circuit. A bolt tightening machine according to claim 1, comprising a control circuit. 3. A zero rotation detector for detecting when the rotation of the high speed low torque electric motor reaches almost zero rotation and outputting a signal for operating the low speed high torque electric motor; Claim 1 comprising: a gate cutoff circuit that is energized by a signal from the zero rotation detector and outputs a stop signal; and a phase control circuit that cuts off the gate of the thyristor circuit with the stop signal from the gate cutoff circuit. Bolt tightening machine described in section. 4. The low-speed, high-torque motor current cutoff means compares the current of the low-speed, high-torque motor with the current value corresponding to the final tightening torque value set in the torque setting device, and outputs a signal when the two become equal. A claim consisting of a comparator; a gate cutoff circuit that is energized by a signal from the comparator and outputs a stop signal; and a phase control circuit that cuts off the gate of the thyristor circuit with the stop signal from the gate cutoff circuit. The bolt tightening machine described in item 1. 5. The low-speed, high-torque electric motor current interrupting means includes a zero-rotation detector that detects when the rotation of the low-speed, high-torque electric motor reaches almost zero rotation and outputs a signal; 2. The bolt tightening machine according to claim 1, comprising: a gate cutoff circuit that outputs a stop signal when the gate cutoff circuit is activated; and a phase control circuit that cuts off the gate of the thyristor circuit using the stop signal from the gate cutoff circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12265279A JPS5652185A (en) | 1979-09-26 | 1979-09-26 | Clamping machine for bolt |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12265279A JPS5652185A (en) | 1979-09-26 | 1979-09-26 | Clamping machine for bolt |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5652185A JPS5652185A (en) | 1981-05-11 |
| JPS6325916B2 true JPS6325916B2 (en) | 1988-05-27 |
Family
ID=14841269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12265279A Granted JPS5652185A (en) | 1979-09-26 | 1979-09-26 | Clamping machine for bolt |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5652185A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59110566A (en) * | 1982-12-15 | 1984-06-26 | 清水 俊政 | Electric driver with clutch type automatic controller |
| JPH01177978A (en) * | 1987-12-28 | 1989-07-14 | Tonichi Seisakusho:Kk | Electric screwdriver |
-
1979
- 1979-09-26 JP JP12265279A patent/JPS5652185A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5652185A (en) | 1981-05-11 |
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