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JPH0583345B2 - - Google Patents
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JPH0583345B2 - - Google Patents

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JPH0583345B2
JPH0583345B2 JP1126086A JP1126086A JPH0583345B2 JP H0583345 B2 JPH0583345 B2 JP H0583345B2 JP 1126086 A JP1126086 A JP 1126086A JP 1126086 A JP1126086 A JP 1126086A JP H0583345 B2 JPH0583345 B2 JP H0583345B2
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JP
Japan
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drive source
rotational drive
detection means
supply section
voltage supply
Prior art date
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JP1126086A
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Inventor
Jiro Sakai
Masatomo Adachi
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NITSUTO SEIKO KK
SHINHO KOGYO KK
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NITSUTO SEIKO KK
SHINHO KOGYO KK
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Publication date
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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、ねじ締め完了時のドライバビツトの
持つ慣性の影響を排除して所望のねじ締付けトル
クで確実にねじ締めを行うように構成した自動ね
じ締め機の制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention provides an automatic screwdriver configured to eliminate the influence of inertia of a driver bit when screw tightening is completed and to reliably tighten screws with a desired screw tightening torque. The present invention relates to a control device for a tightening machine.

従来技術 一般に、ねじ締付けトルクを制御する場合に
は、回転駆動源によりドライバビツトを回転さ
せ、このドライバビツトに加わる負荷トルクを適
当な検出手段を用いて検出し、この検出値が設定
値に達すれば、回転駆動源を停止させる装置が一
般的である。この装置では、ねじ締付けトルクの
設定値が低い場合には、ねじ締付け完了時に回転
駆動部の持つ慣性の影響により締付けトルクが設
定値を越え、正確な締付けトルクにねじを締付け
ることができず、低い設定締付けトルクであつて
もねじを正確に締付けることのできるねじ締め機
が要望されている。
Prior Art Generally, when controlling screw tightening torque, a driver bit is rotated by a rotary drive source, the load torque applied to the driver bit is detected using an appropriate detection means, and the torque is detected until the detected value reaches a set value. For example, a device that stops a rotational drive source is common. In this device, if the set value of the screw tightening torque is low, the tightening torque will exceed the set value due to the influence of the inertia of the rotary drive unit when the screw tightening is completed, and the screw cannot be tightened to the correct tightening torque. There is a need for a screw tightening machine that can accurately tighten screws even at a low set tightening torque.

発明が解決しようとする問題点 本発明は特公昭57−13211号公報に示されるよ
うに回転駆動源を、入力軸より出力軸に至る伝動
系が遊星運動を伴う複数の遊星コーンを含んで構
成され、複数の遊星コーンの円錐面に共通に摩擦
係合する非回転の変速リングが設けられるととも
に、入力軸上の入力円板に摩擦係合する凹断面形
の伝動面と出力軸上のカムデイスクに摩擦係合す
る平坦な伝動面とが遊星コーン上に設けられる形
式の摩擦無断変速機に、負荷トルクの増大にとも
ない、出力軸の回転速度を低下させる方向に変速
リングを自動的に動かすようにする自動変速作用
部を持つ自動変速機として構成し、この自動変速
機の出力側をドライバビツトに連接してねじ締め
を行い、締付けトルクが設定値に達した時回転駆
動源を停止させることなく、ドライバビツトの回
転を零にして、この時の出力トルクでもつて締付
けトルクの保持を行うとともに、ねじ締付けが完
了して回転駆動源を停止させる時に生じる自動変
速機の出力軸のセルフロツクにより回転が拘束さ
れたドライバビツトを上昇させる際にねじの頭部
を損傷する問題を解決しようとするものである。
Problems to be Solved by the Invention As disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-13211, the present invention has a rotary drive source configured such that the transmission system from the input shaft to the output shaft includes a plurality of planetary cones with planetary motion. A non-rotating speed change ring that is commonly frictionally engaged with the conical surfaces of the plurality of planetary cones, and a concave transmission surface that is frictionally engaged with the input disc on the input shaft and a cam on the output shaft. In a frictionless transmission in which a flat transmission surface that frictionally engages with a disk is provided on a planetary cone, a speed change ring is automatically moved in a direction to reduce the rotational speed of an output shaft as load torque increases. The output side of this automatic transmission is connected to a driver bit and screws are tightened, and when the tightening torque reaches a set value, the rotational drive source is stopped. The rotation of the driver bit is reduced to zero without any problems, and the output torque at this time is used to maintain the tightening torque, and the output shaft of the automatic transmission self-locks when the screw tightening is completed and the rotational drive source is stopped. This is an attempt to solve the problem of damaging the head of a screw when lifting a driver bit whose rotation is restricted.

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点の解決を目的とするもの
で、回転駆動源の回転を受けて回転する入力円板
と、その外周に摩擦係合する円周溝を首部に持つ
遊星コーンと、この遊星コーンの裏面の平坦面に
前記入力円板と同心上に位置して摩擦係合するカ
ムデイスクと、前記遊星コーンの円錐面に摩擦係
合して回動しながら円錐面に沿つて摺動可能なよ
うにアームにより保持された変速リングと、この
変速リングをアームが直立する方向に付勢するば
ねとから変速機構を構成するとともに、該変速機
構の出力回転をドライバビツト伝達するようにし
て、該ドライバビツトに係る負荷トルクにより変
速リングに加わる反力を受けるように構成されて
いる。
Means for Solving the Problems The present invention aims to solve the above problems, and includes an input disk that rotates in response to rotation of a rotary drive source, and a circumferential groove that frictionally engages with the outer periphery of the input disk. a planetary cone held in the planetary cone; a cam disk coaxially located with the input disc and frictionally engaged with the flat surface on the back side of the planetary cone; and a cam disk frictionally engaged with the conical surface of the planetary cone while rotating. A transmission mechanism is composed of a transmission ring held by an arm so as to be able to slide along a conical surface, and a spring that biases this transmission ring in a direction in which the arm stands upright. The transmission ring is configured to transmit a driver bit and receive a reaction force applied to the speed change ring due to a load torque related to the driver bit.

一方、前記回転駆動源には切換手段を介して正
転電圧供給部と正転電圧よりも低い電圧を供給す
る逆転電圧供給部とが接続されている。
On the other hand, a forward rotation voltage supply section and a reverse rotation voltage supply section that supplies a voltage lower than the forward rotation voltage are connected to the rotational drive source via a switching means.

また、ねじ締付けの際にドライバビツトに加わ
るトルクを検出する第1検出手段およびその検出
値が設定値Aに達してねじ締付けが完了したこと
を検出する第2検出手段が設けられており、この
第2検出手段の出力により前記切換手段を作動さ
せ、正転電圧供給部を遮断して逆転電圧供給部の
逆転電圧を回転駆動源に供給するように構成され
ている。
Further, there are provided a first detection means for detecting the torque applied to the driver bit when tightening the screw, and a second detection means for detecting that the detected value reaches a set value A and the screw tightening is completed. The switching means is actuated by the output of the second detection means, the forward rotation voltage supply section is cut off, and the reverse rotation voltage of the reverse rotation voltage supply section is supplied to the rotation drive source.

また、前記回転駆動源の駆動軸の停止を検出す
る第3検出手段が設けられており、前記切換手段
の作動により正転電圧供給部を遮断して第3検出
手段により回転駆動源が停止したことを確認した
後、逆転電圧供給部の逆転電圧を回転駆動源に供
給するように構成することもできる。
Further, a third detection means is provided for detecting the stoppage of the drive shaft of the rotational drive source, and the forward rotation voltage supply section is cut off by the operation of the switching means, and the rotational drive source is stopped by the third detection means. After confirming that, the reversing voltage of the reversing voltage supply section may be supplied to the rotational drive source.

作 用 上記自動ねじ締め機の制御装置では、回転駆動
源に正転電圧を供給して駆動し、その回転を遊星
コーンの円錐面に対する変速リングの摩擦係合位
置で決まる減速比でドライバビツトに伝達してね
じを締付ける。ねじを締付けると、ドライバビツ
トに係る負荷に応じて変速リングに反力が加わつ
て変速リングが回動すると、その軸心方向に移動
し、その減速比が大きくなり、ついには無限大と
なり、ドライバビツトの回転が停止する。一方、
ドライバビツトに負荷が加わるにしたがつて、回
転駆動源の負荷電流が大きくなるので、これを第
1検出手段により検出する。その検出値が設定値
Aに達すると、第2検出手段により検出され、ね
じ締付けの完了が検出される。この第2検出手段
の出力信号により切換手段が作動し、回転駆動源
への正転電圧の供給を遮断する。その後、逆転電
圧供給部から正転電圧よりも低い電圧の逆転電圧
を回転駆動源に供給する。そのため、回転駆動源
が逆回転し、ドライバビツトに加わる負荷が回転
駆動源側から軽減されるので、変速リングが遊星
コーンの円錐面に沿つて原位置に復帰する。その
後、ドライバビツトが上昇するが、変速リングの
復帰により減速比が小さい初期の状態に復帰して
いるため、ドライバビツトはフリーな状態となつ
ているので、ねじの頭部を損傷することなく、次
回の作業に備える。
Function: In the control device for the automatic screw tightening machine described above, a normal rotation voltage is supplied to the rotation drive source to drive the rotation drive source, and the rotation is controlled by the driver bit at a reduction ratio determined by the frictional engagement position of the speed change ring with respect to the conical surface of the planetary cone. transmit and tighten the screws. When the screw is tightened, a reaction force is applied to the speed change ring according to the load on the driver bit, and when the speed change ring rotates, it moves in the direction of its axis, and its reduction ratio increases until it reaches infinity, and the driver Bit rotation stops. on the other hand,
As the load is applied to the driver bit, the load current of the rotary drive source increases, and this is detected by the first detection means. When the detected value reaches the set value A, it is detected by the second detection means, and completion of screw tightening is detected. The switching means is actuated by the output signal of the second detection means, and the supply of normal rotation voltage to the rotational drive source is cut off. Thereafter, a reverse voltage that is lower than the normal rotation voltage is supplied from the reverse voltage supply section to the rotation drive source. Therefore, the rotational drive source rotates in the opposite direction, and the load applied to the driver bit is reduced from the rotational drive source side, so that the speed change ring returns to its original position along the conical surface of the planetary cone. After that, the driver bit rises, but since the speed change ring has returned to the initial state where the reduction ratio is small, the driver bit is in a free state, so the head of the screw is not damaged. Prepare for the next task.

また、回転駆動源に逆電圧を加えるタイミング
を第3検出手段から出力信号が発信されて回転駆
動源の回転が完全に停止したのを確認して後とす
ることにより、回転駆動源の制御部に過渡的にも
正逆2方向の電流が流れるようなことが皆無とな
り、その損傷および誤動作なく回転駆動源を逆回
転させることができる。
Furthermore, the timing for applying the reverse voltage to the rotary drive source is set after confirming that the output signal is transmitted from the third detection means and the rotation of the rotary drive source has completely stopped. There is no possibility that current flows in two directions, even transiently, in the forward and reverse directions, and the rotary drive source can be rotated in the reverse direction without damage or malfunction.

実施例 以下、実施例を図面について説明する。第1図
および第2図において、Aは自動ねじ締め機1の
制御装置であり、第3図に示すフローチヤートに
従つて駆動されるように構成されている。前記制
御装置Aの説明に先立つて第4図に示される本案
の自動ねじ締め機について説明する。この自動ね
じ締め機1は、ドライバ本体18の一端に固定さ
れた回転駆動源のモータ19を有しており、その
回転を受けて差動遊星機構20の一部を構成する
入力円板21が回転するように配置されている。
また、この入力円板21の外周は複数個の遊星コ
ーン23が配置されており、その首部の円周溝2
3aが前記入力円板21に摩擦係合して回転する
ように構成されている。この遊星コーン23の円
錐面23cの裏面に位置する平坦面23bには前
記入力円板21と同心上で回転するカムデイスク
24が摩擦係合するように配置されている。しか
も、このカムデイスク24にはこれと一体に回転
するようにドライバビツト(図示せず)が連結さ
れており、モータ19の回転がドライバビツトに
伝達されるように構成されている。
Embodiments Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In FIGS. 1 and 2, A is a control device for the automatic screw tightening machine 1, which is configured to be driven according to the flowchart shown in FIG. Prior to explaining the control device A, the automatic screw tightening machine of the present invention shown in FIG. 4 will be explained. This automatic screw tightening machine 1 has a motor 19 as a rotational drive source fixed to one end of a driver main body 18, and an input disk 21 forming a part of a differential planetary mechanism 20 is rotated by the motor 19. arranged to rotate.
In addition, a plurality of planetary cones 23 are arranged on the outer periphery of the input disk 21, and a circumferential groove 2 is formed in the neck of the planetary cone 23.
3a is configured to frictionally engage with the input disk 21 and rotate. A cam disk 24 rotating concentrically with the input disk 21 is arranged so as to frictionally engage with a flat surface 23b located on the back side of the conical surface 23c of the planetary cone 23. Furthermore, a driver bit (not shown) is connected to the cam disk 24 so as to rotate together with the cam disk 24, and the rotation of the motor 19 is transmitted to the driver bit.

さらに、前記遊星コーン23の外周を囲むよう
にその円錐面23cの一部に摩擦係合して回動し
ながら円錐面23cに沿つて摺動可能な変速リン
グ25が配置されており、この変速リング25は
一端が回動自在に保持されたアーム32により回
動自在に保持されている。しかも、この変速リン
グ25はその摩擦係合位置が高速側に位置するよ
うにばね31により付勢されており、このばね3
1と前記アーム32とからなる弾力保持部材によ
り変速リング25の摩擦係合位置で決まる減速比
の最大値および締付けトルクを規制しており、前
記入力円板21、遊星コーン23、カムデイスク
24、変速リング25、アーム32およびばね3
1が変速機構をなすように構成されている。この
自動ねじ締め機1では、ドライバビツトに加わる
締付けトルクに応じて生じる反力トルクにより変
速リング25が回動する。この変速リング25の
回動による軸心方向の移動量はばね31により規
制されている関係で、反力トルクにより変速リン
グ25に生じるばね31への押圧力とばね31の
撓みにより生じる弾性力とが均衡する位置まで変
速リング25が移動するように構成されている。
そのため、ドライバビツトに係る負荷が増大する
と、変速リング25は遊星コーン23の縁部まで
移動し、ドライバビツトは零回転に至るまで減速
され、第5図に示す特性曲線のごとくねじ締めが
行われる。
Furthermore, a speed change ring 25 is disposed so as to surround the outer periphery of the planetary cone 23 and is slidable along the conical surface 23c while frictionally engaging with a part of the conical surface 23c. The ring 25 is rotatably held by an arm 32 whose one end is rotatably held. Moreover, this speed change ring 25 is biased by a spring 31 so that its frictional engagement position is located on the high speed side.
1 and the arm 32 regulates the maximum reduction ratio and tightening torque determined by the frictional engagement position of the speed change ring 25, and the input disk 21, the planetary cone 23, the cam disk 24, Speed change ring 25, arm 32 and spring 3
1 constitutes a transmission mechanism. In this automatic screw tightening machine 1, the speed change ring 25 is rotated by the reaction torque generated in response to the tightening torque applied to the driver bit. The amount of movement in the axial direction due to the rotation of the speed change ring 25 is regulated by the spring 31, so that the pressing force on the spring 31 generated on the speed change ring 25 due to reaction torque and the elastic force generated due to the deflection of the spring 31 are combined. The speed change ring 25 is configured to move to a position where the speed change ring 25 is balanced.
Therefore, when the load on the driver bit increases, the speed change ring 25 moves to the edge of the planetary cone 23, the driver bit is decelerated to zero rotation, and the screw is tightened as shown in the characteristic curve shown in Figure 5. .

また、前記制御装置Aは前記自動ねじ締め機の
回転駆動源のモータ19を制御するように構成さ
れている。この制御装置Aは、作業スタート部4
1を有し、この作業スタート部41は正転制御部
42に接続されている。前記モータ19には正電
電圧供給部43と正転電圧よりも低い電圧の逆転
電圧を供給する逆転電圧供給部44とが切換手段
45を介して接続されている。この切換手段45
は前記正転制御部42からの信号によりモータ1
9への正転電圧を供給遮断するとともに、後記す
る逆転制御部46からの信号によりモータ19に
逆転電圧を供給するように構成されている。しか
も、この切換手段45は正転電圧と逆転電圧とが
同時に供給されないように構成されている。
Further, the control device A is configured to control a motor 19 as a rotational drive source of the automatic screw tightening machine. This control device A includes a work start section 4
1, and this work start section 41 is connected to a forward rotation control section 42. A positive voltage supply section 43 and a reverse voltage supply section 44 that supplies a reverse voltage having a lower voltage than the forward rotation voltage are connected to the motor 19 via a switching means 45. This switching means 45
is the motor 1 according to the signal from the normal rotation control section 42.
The motor 9 is configured to cut off the supply of forward rotation voltage to the motor 19, and to supply a reverse rotation voltage to the motor 19 in response to a signal from a reverse rotation control section 46, which will be described later. Moreover, this switching means 45 is configured so that the forward rotation voltage and the reverse rotation voltage are not supplied at the same time.

また、前記モータ19にはその電機子巻線に流
れる負荷電流を検出する第1検出手段47が接続
されており、この第1検出手段47はフイルタ4
8およびゲイン補正部49を有し、しかもこの第
1検出手段47はねじ締付けの完了を検出する第
2検出手段50に接続されている。この第2検出
手段50はねじ締付けの完了を検出するために所
望締付けトルクに対応した電圧値よりも低い電圧
値を設定する第1設定器51とこの設定値Aと前
記検出値とを比較する第1比較器52と、この第
1比較器52の出力信号および後記第3検出手段
55の出力信号のアンド出力信号を受けて所定時
間(T1)後に出力信号を発信する第1遅延回路
53とからなつている。この第1遅延回路53は
後記するA−D変換部54に変換指令信号を発信
するように構成されている。
Further, the motor 19 is connected to a first detection means 47 for detecting the load current flowing through the armature winding, and this first detection means 47 is connected to the filter 4.
8 and a gain correction section 49, and this first detection means 47 is connected to a second detection means 50 for detecting completion of screw tightening. This second detection means 50 compares this set value A with the detected value with a first setting device 51 that sets a voltage value lower than the voltage value corresponding to the desired tightening torque in order to detect the completion of screw tightening. a first comparator 52; a first delay circuit 53 which receives an AND output signal of an output signal of the first comparator 52 and an output signal of a third detection means 55, which will be described later, and transmits an output signal after a predetermined time (T1); It is made up of This first delay circuit 53 is configured to send a conversion command signal to an AD converter 54, which will be described later.

また、前記第1検出手段47はモータ19の回
転停止を検出する第3検出手段55に接続されて
おり、この第3検出手段55はモータ19の回転
停止を検出するためほぼ零に近い値の設定値を有
する第2設定器56、この設定値と前記検出値と
を比較する第2比較器57とからなつており、前
記設定値と検出値とが一致した時に第2比較器5
7から出力信号が発信されるように構成されてい
る。
Further, the first detecting means 47 is connected to a third detecting means 55 for detecting the stoppage of rotation of the motor 19, and the third detecting means 55 detects the stoppage of rotation of the motor 19, so that the third detecting means 55 has a value close to zero. It consists of a second setter 56 having a set value, and a second comparator 57 that compares the set value with the detected value.When the set value and the detected value match, the second comparator 57 compares the set value with the detected value.
It is configured such that an output signal is transmitted from 7.

前記第1検出手段47の検出値はA−D変換部
54に供給され、前記第2検出手段50の出力信
号により完全にねじ締付けが完了した時点の検出
値の変換が開始され、変換完了後にこのA−D変
換部54から変換完了信号が発信されると同時に
変換データが出力されるように構成されている。
また、前記変換データは表示部58に供給され、
前記変換完了信号を受けてトルク値として表示さ
れるように構成されている。
The detected value of the first detecting means 47 is supplied to the A-D converter 54, and the output signal of the second detecting means 50 starts converting the detected value at the time when the screw tightening is completely completed. The conversion data is output from the A-D converter 54 at the same time as the conversion completion signal is sent.
Further, the conversion data is supplied to the display section 58,
It is configured to receive the conversion completion signal and display it as a torque value.

一方、前記変換完了信号は前記正転制御部42
に供給され、作業スタート部41からの信号によ
り供給されたモータ19への正転電圧を遮断する
ように構成されている。また、この変換完了信号
は第2遅延回路59に供給され、通常回転してい
るモータ19が停止するに必要な時間(T2)だ
け遅延されるとともに、モータ19の回転が完全
に停止したことを確認する前記第3検出手段55
からの出力信号を待つて、パルス発生部60に供
給されており、このパルス発生部60から前記モ
ータ19に所望逆転時間(T3)のパルス信号が
発信されるように構成されている。前記パルス発
生部60は逆転制御部46に接続されており、そ
のパルス信号により逆転制御部46を作動させる
一方、マシンサイクル完了検出部61を介してド
ライバビツトの昇降手段62を作動させてドライ
バビツトを上昇復帰させるように構成されてい
る。
On the other hand, the conversion completion signal is transmitted to the forward rotation control section 42.
The normal rotation voltage supplied to the motor 19 is cut off by a signal from the work start section 41. Further, this conversion completion signal is supplied to the second delay circuit 59, and is delayed by the time (T2) necessary for the normally rotating motor 19 to stop, and also indicates that the rotation of the motor 19 has completely stopped. The third detection means 55 for checking
Waiting for an output signal from the motor 19, the pulse generator 60 is supplied to a pulse generator 60, and the pulse generator 60 is configured to transmit a pulse signal of a desired reversal time (T3) to the motor 19. The pulse generating section 60 is connected to the reverse rotation control section 46, and uses the pulse signal to operate the reverse rotation control section 46, and at the same time operates the driver bit lifting means 62 via the machine cycle completion detection section 61 to raise and lower the driver bit. It is configured to raise and return.

さらに、前記第1検出手段47の検出値は締付
良否判定部63の第3比較器64に供給され、第
3設定器69に設定された下限締付けトルクに相
当する電圧値と比較され、これらが一致した時に
第3比較器64から出力信号が発信されるように
構成され、この出力信号が発信されない時に締付
不足が検出されるように構成されている。また、
前記締付良否判定部63は前記A−D変換部54
の変換データに対して第4設定器65および第5
設定器66に設定された締付けトルクの上限およ
び下限の設定値の範囲にあるか否かを判定する第
4比較器67および第5比較器68を有してい
る。また、前記締付良否判定部63はねじ締付開
始からねじ締付完了までの時間が所定時間内であ
るか否かを判定する判定部(図示せず)を有し、
前記変換完了信号を受けて総合的にねじ締付の良
否を判定して、締付良否表示部70で表示するよ
うに構成されている。
Furthermore, the detection value of the first detection means 47 is supplied to a third comparator 64 of a tightening quality determination section 63, and is compared with a voltage value corresponding to the lower limit tightening torque set in a third setting device 69. The third comparator 64 is configured to transmit an output signal when they match, and is configured to detect insufficient tightening when this output signal is not transmitted. Also,
The tightening quality determining section 63 is connected to the A-D converting section 54.
The fourth setter 65 and the fifth
It has a fourth comparator 67 and a fifth comparator 68 that determine whether the tightening torque is within the upper and lower limit setting values set in the setting device 66. Further, the tightening quality determining unit 63 includes a determining unit (not shown) that determines whether the time from the start of screw tightening to the completion of screw tightening is within a predetermined time,
In response to the conversion completion signal, the quality of screw tightening is comprehensively determined and displayed on the tightening quality display section 70.

上記自動ねじ締め機の制御装置では、第2図
a,cに示すように作業スタート部41の出力信
号によりドライバビツトの昇降手段62が作動
し、ドライバビツトが下降する。同時に、作業ス
タート部41の出力信号が正転制御部42を介し
て切換手段45に供給されて切換手段45が作動
し、第2図bに示すように正転電圧供給部43か
ら正転電圧がモータ19に供給される。モータ1
9の回転にともなつて入力円板21、遊星コーン
23、カムデイスク24および変速リング25で
なる差動遊星機構20を介してドライバビツトが
回転し、ねじ締付けが開始される。この時、ドラ
イバビツトに加わる負荷に応じて変速リング25
が回動し、その減速比が連続的に増大し、ついに
はその減速比が無限大となつて、ドライバビツト
の回転が停止する。一方、第2図dに示すように
ドライバビツトの負荷に応じてモータ19の負荷
電流が増加するので、この負荷電流が第1検出手
段47に検出され、第2図eに示すようにその検
出値が第1設定器51の設定値と比較され、これ
が一致すると、第2図fに示すようにその時点か
ら所定時間(T1)後に変換指令信号がA−D変
換部54に供給され、A−D変換部54はその時
点の検出値をデイジタルデータに変換し、この変
換データが表示部58で表示される。この変換完
了と同時に、変換完了信号が第2図gに示すよう
に正転制御部42に供給され、モータ19の回転
が停止する。
In the control device for the automatic screw tightening machine described above, as shown in FIGS. 2a and 2c, the driver bit elevating means 62 is actuated by the output signal from the work start section 41, and the driver bit is lowered. At the same time, the output signal of the work start section 41 is supplied to the switching means 45 via the forward rotation control section 42, the switching means 45 is activated, and the normal rotation voltage is supplied from the forward rotation voltage supply section 43 as shown in FIG. is supplied to the motor 19. Motor 1
9, the driver bit rotates via the differential planetary mechanism 20 consisting of the input disk 21, planetary cone 23, cam disk 24, and speed change ring 25, and screw tightening is started. At this time, depending on the load applied to the driver bit, the speed change ring 25
rotates, its reduction ratio increases continuously, and finally the reduction ratio reaches infinity and the rotation of the driver bit stops. On the other hand, as shown in FIG. 2d, the load current of the motor 19 increases according to the load on the driver bit, so this load current is detected by the first detection means 47, and as shown in FIG. 2e, the load current of the motor 19 increases. The value is compared with the setting value of the first setting device 51, and if they match, a conversion command signal is supplied to the A-D converter 54 after a predetermined time (T1) from that point, as shown in FIG. The -D conversion section 54 converts the detected value at that point into digital data, and this converted data is displayed on the display section 58. At the same time as this conversion is completed, a conversion completion signal is supplied to the normal rotation control section 42 as shown in FIG. 2g, and the rotation of the motor 19 is stopped.

一方、前記変換完了信号は第2図hに示すよう
に前記モータ19の通常停止するに必要な時間
(T2)だけ遅延されるとともに、第2図iに示
すように第3検出手段55の出力信号を待つてモ
ータ19の回転停止が確認されて後、パルス発生
部60に供給される。このパルス発生部60は第
2図jに示すように所定時間幅(T3)のパルス
信号を発信し、これを逆転制御部46に供給す
る。この逆転制御部46はそのパルス信号が発信
される間、切換手段45を作動させ、逆転電圧供
給部44から逆転電圧をモータ19に供給する。
モータ19がわずかに逆回転すると、ドライバビ
ツトに加わる負荷がモータ19側から軽減され、
変速リング25が遊星コーン23に沿つて徐々に
復帰し、ドライバビツトのロツク状態が解除され
る。また、前記パルス発生部60からのパルス信
号はマシンサイクル完了検出部61に供給され、
その出力信号が第2図kに示すように昇降手段に
供給され、これを作動させてドライバビツトを上
昇させ、次回の作業に備える。
On the other hand, the conversion completion signal is delayed by the time (T2) necessary for the motor 19 to normally stop as shown in FIG. 2h, and is output from the third detection means 55 as shown in FIG. After waiting for a signal and confirming that the motor 19 has stopped rotating, it is supplied to the pulse generator 60. The pulse generator 60 generates a pulse signal having a predetermined time width (T3) as shown in FIG. 2J, and supplies this to the reverse rotation controller 46. The reversal control section 46 operates the switching means 45 while the pulse signal is being transmitted, and supplies a reversal voltage to the motor 19 from the reversal voltage supply section 44 .
When the motor 19 rotates slightly in the opposite direction, the load applied to the driver bit is reduced from the motor 19 side.
The speed change ring 25 gradually returns along the planetary cone 23, and the locked state of the driver bit is released. Further, the pulse signal from the pulse generator 60 is supplied to a machine cycle completion detector 61,
The output signal is supplied to the lifting means as shown in FIG. 2k, which is actuated to raise the driver bit in preparation for the next operation.

この時、逆転電圧は第2図bに示すように正転
電圧よりも充分小さいので、モータ19の逆転時
間が長くなつていても、ドライバビツトは逆転方
向の負荷を受けるが、この負荷が小さく、ドライ
バビツトが逆転するようなことはない。
At this time, the reverse rotation voltage is sufficiently smaller than the forward rotation voltage as shown in Figure 2b, so even if the reversal time of the motor 19 is long, the driver bit is subjected to a load in the reverse direction, but this load is small. , the driver bits are never reversed.

さらに、前記締付良否判定部63の第3比較器
69によりその第3設定器65の下限締付けトル
クに対応する設定値と前記検出値とが比較され、
トルク伝達系に異常がないかが監視される。ま
た、前記A−D変換部54の変換データは第4設
定器65および第5設定器66の締付けトルクの
上限および下限の設定値とそれぞれ比較されてね
じ締付けトルクの良否が、またねじ締付けに要し
た時間が設定時間と比較されてそのねじ締付け時
間により締付け状態が判定され、総合的にねじ締
付け作業の良否が判定され、締付良否表示部70
で表示される。
Further, a third comparator 69 of the tightening quality determination section 63 compares the set value corresponding to the lower limit tightening torque of the third setter 65 with the detected value,
The torque transmission system is monitored for any abnormalities. The conversion data of the A-D converter 54 is compared with the upper and lower limit settings of the tightening torque of the fourth setting device 65 and the fifth setting device 66, respectively, to determine whether the screw tightening torque is good or bad. The required time is compared with the set time and the tightening state is determined based on the screw tightening time, and the quality of the screw tightening work is determined comprehensively, and the tightening quality display section 70
is displayed.

なお、前記表示部58および締付良否表示部7
0は次回の作業スタート部41からの信号により
リセツトされる。
Note that the display section 58 and the tightening quality display section 7
0 is reset by a signal from the next work start section 41.

発明の効果 以上説明したように、本発明はモータの回転を
入力円板、遊星コーン、カムデイスクおよび変速
リングでなる差動遊星機構を介してドライバビツ
トに伝達して変速リングの軸心方向の移動を弾性
部材により規制するとともに、前記回転駆動源に
正転電圧を供給してドライバビツトに加わる負荷
に応じて変動する負荷電流からねじ締付け完了を
検出し、ねじ締付け完了後、回転駆動源への正転
電圧の供給を停止し、その後回転駆動源に正転電
圧よりも低い値の逆転電圧を回転駆動源に供給す
るように構成しているため、ねじ締付け完了時に
差動遊星機構がロツク状態で停止しても、これを
回転駆動源側からロツク状態を解除し、差動遊星
機構の変速リングを徐々に原位置に復帰させるこ
とができ、騒音のない静かな装置を提供でき、し
かもドライバビツトを上昇復帰させる際にも、ド
ライバビツトが円滑にねじから離脱し、ワークを
持ち上げることが皆無となり、ねじの頭部またド
ライバビツトの破損も皆無となる等の利点があ
る。また、本発明は回転駆動源の正転電圧を遮断
してから回転駆動源の停止を確認後、逆転電圧を
供給し、回転駆動源を逆転するように構成してい
るため、回転駆動部に正逆2方向の電流が過渡的
にも流れるようなことがなく、駆動部の寿命が伸
長する等の利点がある。
Effects of the Invention As explained above, the present invention transmits the rotation of the motor to the driver bit through a differential planetary mechanism consisting of an input disk, a planetary cone, a cam disk, and a speed change ring, thereby shifting the speed in the axial direction of the speed change ring. The movement is regulated by an elastic member, and the completion of screw tightening is detected from the load current that fluctuates according to the load applied to the driver bit by supplying forward voltage to the rotational drive source, and after screw tightening is completed, the rotational drive source is Since the structure is configured so that the supply of forward rotation voltage is stopped and then a reverse rotation voltage of a value lower than the forward rotation voltage is supplied to the rotation drive source, the differential planetary mechanism is locked when the screw tightening is completed. Even if the motor stops in this state, the lock state can be released from the rotational drive source side, and the gear ring of the differential planetary mechanism can be gradually returned to its original position, making it possible to provide a quiet device with no noise. Even when the driver bit is raised and returned to its original position, the driver bit is smoothly removed from the screw, there is no lifting of the workpiece, and there is no damage to the screw head or the driver bit. Furthermore, the present invention is configured to cut off the forward rotation voltage of the rotation drive source, and after confirming that the rotation drive source has stopped, supply the reverse voltage to reverse the rotation drive source. There is no transient flow of current in the forward and reverse directions, which has the advantage of extending the life of the drive unit.

尚、実施例では、モータは昇降源が作動すると
同時に回転するように構成されているが、モータ
が所定位置まで下降してから回転するように構成
することもできる。また、モータはACモータで
も良く、この場合、第1検出手段は歪みゲージ等
のトルクセンサを使用すると良い。
In the embodiment, the motor is configured to rotate at the same time as the elevating source is activated, but it may also be configured to rotate after the motor has descended to a predetermined position. Further, the motor may be an AC motor, and in this case, it is preferable to use a torque sensor such as a strain gauge as the first detection means.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のブロツク図、第2図は第1図
の各点における信号波形図、第3図は本発明の動
作を示すフローチヤート、第4図は本発明に係わ
る自動ねじ締め機の要部断面図、第5図は本発明
に係わる自動変速機の出力軸の持つトルク−回転
数特性曲線図である。 A……制御装置、1……自動ねじ締め機、18
……ドライバ本体、19……モータ、20……差
動遊星機構、21……入力円板、23……遊星コ
ーン、23a……円周溝、23b……平坦面、2
3c……円錐面、24……カムデイスク、25…
…変速リング、31……ばね、32……アーム、
41……作業スタート部、42……正転制御部、
43……正転電圧供給部、44……逆転電圧供給
部、45……切換手段、46……逆転制御部、4
7……第1検出手段、48……フイルタ、49…
…ゲイン補正部、50……第2検出手段、51…
…第1設定器、52……第1比較器、53……第
1遅延回路、54……A−D変換部、55……第
3検出手段、56……第2設定器、57……第2
比較器、58……表示部、59……第2遅延回
路、60……パルス発生部、61……マシンサイ
クル完了検出部、62……昇降手段、63……締
付良否判定部、64……第3比較器、65……第
4設定器、66……第5設定器、67……第4比
較器、68……第5比較器、69……第3設定
器、70……締付良否表示部。
Fig. 1 is a block diagram of the present invention, Fig. 2 is a signal waveform diagram at each point in Fig. 1, Fig. 3 is a flowchart showing the operation of the present invention, and Fig. 4 is an automatic screw tightening machine according to the present invention. FIG. 5 is a sectional view of a main part of the present invention, and FIG. 5 is a torque-rotational speed characteristic curve diagram of the output shaft of the automatic transmission according to the present invention. A...Control device, 1...Automatic screw tightening machine, 18
... Driver body, 19 ... Motor, 20 ... Differential planetary mechanism, 21 ... Input disk, 23 ... Planet cone, 23a ... Circumferential groove, 23b ... Flat surface, 2
3c...conical surface, 24...cam disk, 25...
...Speed ring, 31...Spring, 32...Arm,
41...Work start section, 42...Forward rotation control section,
43...Forward rotation voltage supply section, 44...Reverse rotation voltage supply section, 45...Switching means, 46...Reverse rotation control section, 4
7...first detection means, 48...filter, 49...
...Gain correction section, 50...Second detection means, 51...
...first setter, 52...first comparator, 53...first delay circuit, 54...A-D converter, 55...third detection means, 56...second setter, 57... Second
Comparator, 58...Display unit, 59...Second delay circuit, 60...Pulse generator, 61...Machine cycle completion detection unit, 62...Lifting means, 63...Tightening quality determination unit, 64... ...Third comparator, 65...Fourth setting device, 66...Fifth setting device, 67...Fourth comparator, 68...Fifth comparator, 69...Third setting device, 70...Tightening Placement pass/fail display section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 回転駆動源の回転を受けて回転する入力円板
21と、その外周に摩擦係合する円周溝23aを
首部に持つ遊星コーン23と、この遊星コーン2
3の裏面の平坦面23bに前記入力円板21と同
心上に位置して摩擦係合するカムデイスク24
と、前記遊星コーン23の円錐面23cに摩擦係
合して回動しながら円錐面23cに沿つて摺動可
能なようにアーム32により保持された変速リン
グ25と、この変速リング25をアーム32が直
立する方向に付勢するばね31とから変速機構を
構成するとともに、該ドライバビツトに係る負荷
トルクにより変速リンク25に加わる反力を受け
るように構成する一方、 前記回転駆動源に切換手段45を介して正転電
圧供給部43と正転電圧よりも低い電圧を供給す
る逆転電圧供給部44とを接続するとともに、 ねじ締付けの際にドライバビツトに加わるトル
クを検出する第1検出手段47およびその検出値
が設定値Aに達したことを検出する第2検出手段
50を設け、この第2検出手段50の出力により
前記切換手段45を作動させて回転駆動源と正転
電圧供給部43とを遮断した後、回転駆動源と逆
転電圧供給部44とを接続するように構成し、前
記回転駆動源を逆転させることにより変速リング
25を遊星コーン23に沿つて低速側から高速側
への位置へ復帰させて、ドライバビツトに加わる
負荷を軽減したことを特徴とする自動ねじ締め機
の制御装置。 2 切換手段45は逆転電圧供給部44の逆転電
圧を所定設定時間回転駆動源に供給することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の自動ねじ締
め機の制御装置。 3 第2検出手段50は第1検出手段47の検出
値が設定値Aに達してから所定時間後にねじ締付
けの完了を検出することを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の自動ねじ締め機の制御装置。 4 回転駆動源の回転を受けて回転する入力円板
21と、その外周に摩擦係合する円周溝23aを
首部に持つ遊星コーン23と、この遊星コーン2
3の裏面の平坦面23bに前記入力円板21と同
心上に位置して摩擦係合するカムデイスク24
と、前記遊星コーン23の円錐面23cに摩擦係
合して回動しながら円錐面23cに沿つて摺動可
能なようにアーム32により保持された変速リン
グ25と、この変速リング25をアーム32が直
立する方向に付勢するばね31とから変速機構を
構成するとともに、該ドライバビツトに係る負荷
トルクにより変速リング25に加わる反力を受け
るように構成する一方、 前記回転駆動源に切換手段45を介して正転電
圧供給部43と正転電圧よりも低い電圧を供給す
る逆転電圧供給部44とを接続するとともに、 ねじ締付けの際にドライバビツトに加わるトル
クを検出する第1検出手段47およびその検出値
が設定値Aに達したことを検出する第2検出手段
50を設け、この第2検出手段50の出力により
前記切換手段45を作動させて回転駆動源と正転
電圧供給部43とを遮断するように構成するとと
もに、前記回転駆動源の停止を検出する第3検出
手段55を設け、この第3検出手段55の出力信
号を受けて回転駆動源と逆転電圧供給部44とを
接続して逆転電圧を回転駆動源に供給し、前記回
転駆動源を逆転させることにより変速リング25
を遊星コーン23に沿つて低速側から高速側への
位置に復帰させて、ドライバビツトに加わる負荷
を軽減したことを特徴とする自動ねじ締め機の制
御装置。
[Scope of Claims] 1. An input disk 21 that rotates in response to the rotation of a rotational drive source, a planetary cone 23 having a circumferential groove 23a in its neck that frictionally engages with the outer periphery of the input disk 21, and this planetary cone 2.
a cam disk 24 that is located concentrically with the input disk 21 and frictionally engages with the flat surface 23b on the back side of the input disk 21;
and a speed change ring 25 held by an arm 32 so as to be able to slide along the conical surface 23c while rotating while frictionally engaging with the conical surface 23c of the planetary cone 23; A transmission mechanism is constituted by a spring 31 that urges the transmission link 25 in the direction of standing upright, and is configured to receive a reaction force applied to the transmission link 25 due to the load torque related to the driver bit. The forward rotation voltage supply section 43 and the reverse rotation voltage supply section 44 which supplies a voltage lower than the forward rotation voltage are connected through the first detection means 47 and A second detection means 50 is provided for detecting that the detected value has reached the set value A, and the output of the second detection means 50 operates the switching means 45 to switch between the rotational drive source and the normal rotation voltage supply section 43. After cutting off the rotational drive source, the rotational drive source and the reverse voltage supply section 44 are connected, and by reversing the rotational drive source, the speed change ring 25 is moved from the low speed side to the high speed side along the planetary cone 23. A control device for an automatic screw tightening machine, characterized in that the load applied to the driver bit is reduced by returning the screwdriver bit to the original state. 2. The control device for an automatic screw tightening machine according to claim 1, wherein the switching means 45 supplies the reverse voltage of the reverse voltage supply section 44 to the rotational drive source for a predetermined set time. 3. The automatic screw tightening according to claim 1, wherein the second detection means 50 detects the completion of screw tightening after a predetermined time after the detection value of the first detection means 47 reaches the set value A. Machine control device. 4. An input disk 21 that rotates in response to rotation of a rotational drive source, a planetary cone 23 having a circumferential groove 23a in its neck that frictionally engages with the outer periphery of the input disk 21, and this planetary cone 2.
a cam disk 24 that is located concentrically with the input disk 21 and frictionally engages with the flat surface 23b on the back side of the input disk 21;
and a speed change ring 25 held by an arm 32 so as to be able to slide along the conical surface 23c while rotating while frictionally engaging with the conical surface 23c of the planetary cone 23; A transmission mechanism is constituted by a spring 31 that urges the transmission ring 25 in the direction of standing upright, and is configured to receive a reaction force applied to the transmission ring 25 due to the load torque related to the driver bit. The forward rotation voltage supply section 43 and the reverse rotation voltage supply section 44 which supplies a voltage lower than the forward rotation voltage are connected through the first detection means 47 and A second detection means 50 is provided for detecting that the detected value has reached the set value A, and the output of the second detection means 50 operates the switching means 45 to switch between the rotational drive source and the normal rotation voltage supply section 43. A third detection means 55 is provided to detect the stoppage of the rotational drive source, and upon receiving an output signal of the third detection means 55, the rotational drive source and the reverse voltage supply section 44 are connected. By supplying a reversing voltage to the rotational drive source and reversing the rotational drive source, the speed change ring 25
A control device for an automatic screw tightening machine, characterized in that the load applied to the driver bit is reduced by returning the screwdriver bit from a low speed side to a high speed side along a planetary cone 23.
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