JPH08267369A - Torque control type pulse tool - Google Patents
Torque control type pulse toolInfo
- Publication number
- JPH08267369A JPH08267369A JP7804695A JP7804695A JPH08267369A JP H08267369 A JPH08267369 A JP H08267369A JP 7804695 A JP7804695 A JP 7804695A JP 7804695 A JP7804695 A JP 7804695A JP H08267369 A JPH08267369 A JP H08267369A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- tool
- electric motor
- sensor
- pulse
- 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
Links
Landscapes
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 トルク制御式パルスツールにおいて、所要の
零点リセットを簡単に行えるようにする。
【構成】 電動モータ15と、この電動モータ15を起
動させるためのオンオフスイッチ34と、電動モータ1
5によって駆動されるパルス力発生装置16と、このパ
ルス力発生装置16により発生されてツール出力軸19
に伝達されるパルス状のトルクを検知するトルクセンサ
21と、電動モータ15の起動のためにオンオフスイッ
チ34が操作された後における最初のパルス状のトルク
が発生されるまでの間の一定時間内にトルクセンサ21
を零点リセットさせるための第1のCPU50とを有す
る。
(57) [Summary] [Purpose] To make it possible to easily perform the required zero reset in a torque-controlled pulse tool. [Structure] The electric motor 15, an on / off switch 34 for starting the electric motor 15, and the electric motor 1
And a tool output shaft 19 which is generated by the pulse force generator 16 and is driven by the pulse force generator 16.
Within a fixed time period between the torque sensor 21 that detects the pulsed torque transmitted to the motor and the first pulsed torque generated after the on / off switch 34 is operated to start the electric motor 15. Torque sensor 21
And a first CPU 50 for resetting the zero point.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、トルクセンサを備えた
ねじ締めツールなどの、トルク制御式パルスツールに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque-controlled pulse tool such as a screw tightening tool having a torque sensor.
【0002】[0002]
【従来の技術】パルス力を発生させる従来のねじ締めツ
ールとして、回転駆動源にエアモータを使用したエアツ
ールや、回転駆動源に電動モータを使用した電動ツール
などが知られている。また、この種のねじ締め用のツー
ルとして、ねじ締めトルクを検出するためのトルクセン
サを内蔵することで、対象物へ付与するパルス状のトル
クを正確に検出しようとしたものが知られている。この
トルクは、互いに時間間隔をおいた複数のパルス状に付
与される。トルクセンサとしては、トルク検出軸の外周
に磁気異方性部を形成し、この軸にトルクが印加された
ときの磁気異方性部の磁気特性の変化を、この磁気異方
性部の近傍に設けられたコイルで検出するようにした、
いわゆる磁歪式のトルクセンサが用いられている。2. Description of the Related Art As a conventional screw tightening tool for generating a pulse force, an air tool using an air motor as a rotary drive source and an electric tool using an electric motor as a rotary drive source are known. As a tool for screw tightening of this kind, there is known a tool for accurately detecting a pulsed torque applied to an object by incorporating a torque sensor for detecting the screw tightening torque. . This torque is applied in the form of a plurality of pulses spaced apart from each other in time. As a torque sensor, a magnetic anisotropy portion is formed on the outer circumference of the torque detection shaft, and changes in the magnetic characteristics of the magnetic anisotropy portion when torque is applied to this shaft are measured in the vicinity of this magnetic anisotropy portion. It was made to detect with the coil provided in
A so-called magnetostrictive torque sensor is used.
【0003】この磁歪式のトルクセンサでは、軸に磁気
異方性部が形成されたセンサ部や、コイルを励磁するた
めの励磁回路や、コイルからの信号を処理する検出回路
などにおいて、周囲の雰囲気などが変化すると、トルク
信号値に零点誤差が生じる原因となる。In this magnetostrictive torque sensor, the sensor portion having a magnetic anisotropy portion formed on its axis, the exciting circuit for exciting the coil, the detecting circuit for processing the signal from the coil, and the like A change in the atmosphere causes a zero point error in the torque signal value.
【0004】そこで、従来のトルクセンサを備えたねじ
締めツールなどにおいては、このツールが継続的に使用
されている間に零点リセットを行うようにしたものが提
案されている。たとえば、あるパルス状のトルクが発生
した後において、次のパルス状のトルクが発生するまで
の間に所定の零点リセットを行うようにしたものなどが
提案されている。Therefore, as a conventional screw tightening tool having a torque sensor, there has been proposed one in which the zero point is reset while the tool is continuously used. For example, there has been proposed one in which a predetermined zero point reset is performed after a certain pulsed torque is generated and before the next pulsed torque is generated.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなも
のでは、発生したパルス状のトルクが完全に消滅した後
でなければ正確な零点リセットが期待できないことか
ら、そのパルス状のトルクの消滅を確実に検知しなけれ
ばならず、その検知作業に手間を要し、零点リセットの
ために複雑な制御を必要とするという問題点がある。However, in such a configuration, since the accurate zero reset cannot be expected until the generated pulsed torque is completely extinguished, the extinction of the pulsed torque is eliminated. There is a problem in that the detection must be performed reliably, the detection work is troublesome, and complicated control is required to reset the zero point.
【0006】そこで本発明はこのような問題点を解決
し、所要の零点リセットを簡単に行えるようにすること
を目的とする。Therefore, an object of the present invention is to solve such a problem and to easily perform a required zero point reset.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、回転駆動源と、この回転駆動源を起動させる
ためのスイッチと、前記回転駆動源によって駆動される
パルス力発生手段と、このパルス力発生手段により発生
されてツール出力軸に伝達されるパルス状のトルクを検
知するトルクセンサと、前記回転駆動源の起動のために
前記スイッチが操作された後における最初のパルス状の
トルクが発生されるまでの間の一定時間内に前記トルク
センサを零点リセットさせる手段とを有するようにした
ものである。To achieve this object, the present invention provides a rotary drive source, a switch for activating the rotary drive source, and a pulse force generating means driven by the rotary drive source. A torque sensor for detecting a pulsed torque generated by the pulse force generating means and transmitted to the tool output shaft, and a first pulsed torque after the switch is operated to start the rotary drive source. And means for resetting the torque sensor to the zero point within a fixed time until the occurrence of.
【0008】[0008]
【作用】このような構成において、電動モータなどの回
転駆動源や、油圧式のパルスユニットなどのパルス力発
生手段は、起動直後の一定時間内における立ち上がり
中、すなわち最初のパルス状のトルクが発生されるまで
の間の一定時間内は、実質的な負荷が作用していない状
態となっている。したがって、回転駆動源の起動のため
のスイッチが操作されたタイミングを利用して、上記一
定時間内にトルクセンサを零点リセットさせれば、簡単
な操作でありながら、確実に負荷が発生していない時期
において正確に零点リセットが行われる。なお、ねじ締
めツールなどのパルスツールは、一回の稼働時間がたか
だか数秒程度であるので、その稼働中に実質的な零点変
化が生じるとは考えにくく、起動直後に零点リセットを
一回行うだけの簡単なプロセスであっても何ら支障はな
い。In such a structure, the rotary drive source such as the electric motor and the pulse force generating means such as the hydraulic pulse unit generate the first pulse-shaped torque during the rising within a fixed time immediately after the start-up. Within a certain period of time until the above, the load is not substantially applied. Therefore, if the zero point of the torque sensor is reset within the above-mentioned fixed time by using the timing at which the switch for starting the rotary drive source is operated, it is a simple operation, but no load is reliably generated. Accurately reset the zero point in time. In addition, since pulse tools such as screw tightening tools operate for a few seconds at most, it is unlikely that a substantial zero point change will occur during operation, and it is only necessary to reset the zero point once immediately after startup. There is no problem with the simple process of.
【0009】[0009]
【実施例】図3〜図5は、パルスツールの一例としての
ねじ締めツール11を示す。このねじ締めツール11は手持
ち式のツールとして構成され、そのケーシング12は本体
部13とハンドル部14とを備えている。本体部13の内部に
は、回転駆動源としての電動モータ15と、この電動モー
タ15によって駆動される油圧式のパルス力発生装置16と
が設けられている。電動モータ15には、角度センサ17が
機械的に接続されている。パルス力発生装置16は、電動
モータ15から供給される連続的なトルクをインパルス状
のトルクに変換するもので、電動モータ15のトルク値を
ピーク値で50〜100 倍に増幅可能である。なお電動モー
タ15には発生トルクの大きいDCモータを使用すること
が多いが、高速のACサーボモータまたはDCサーボモ
ータを使用することもできる。また、電動モータ15とパ
ルス発生装置16との間に、トルクを増幅するための減速
機構を設置することも可能である。さらにパルス力発生
装置16として、上述の油圧式のものに代えて、機械的な
衝撃力を発生させるものを利用することもできる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 3 to 5 show a screw tightening tool 11 as an example of a pulse tool. The screw tightening tool 11 is configured as a handheld tool, and its casing 12 includes a main body portion 13 and a handle portion 14. An electric motor 15 as a rotary drive source and a hydraulic pulse force generator 16 driven by the electric motor 15 are provided inside the main body 13. An angle sensor 17 is mechanically connected to the electric motor 15. The pulse force generator 16 converts continuous torque supplied from the electric motor 15 into impulse-shaped torque, and can amplify the torque value of the electric motor 15 by 50 to 100 times as a peak value. A DC motor that generates a large torque is often used as the electric motor 15, but a high-speed AC servo motor or DC servo motor can also be used. It is also possible to install a reduction mechanism for amplifying the torque between the electric motor 15 and the pulse generator 16. Further, as the pulse force generation device 16, instead of the above-mentioned hydraulic type, a device that generates a mechanical impact force can be used.
【0010】パルス力発生装置16の出力側には磁歪式の
トルクセンサ軸18が同軸に接続され、このトルクセンサ
軸18の先端にさらにツール出力軸19が同軸に接続されて
いる。このツール出力軸19は、その先端がケーシング12
から突出することで、所要のねじ締め操作に供すること
が可能である。A magnetostrictive torque sensor shaft 18 is coaxially connected to the output side of the pulse force generator 16, and a tool output shaft 19 is coaxially connected to the tip of the torque sensor shaft 18. The tool output shaft 19 has a casing 12 at its tip.
It is possible to perform the required screw tightening operation by projecting from.
【0011】トルクセンサ軸18によって、非接触の磁歪
式のトルクセンサ21が構成されている。すなわち、この
トルクセンサ軸18の外周には、軸心方向に間隔をおい
て、ナーリング溝にて構成された一対の磁気異方性部2
2、23が形成されており、これら磁気異方性部22、23の
周囲には、励磁コイルと検出コイルとからなるコイル部
24が非接触状態で配置されている。このため、電動モー
タ15およびパルス力発生装置16によって発生されたパル
ス状のトルクが、出力軸19を介して締め付け対象のねじ
などに伝達されると、そのトルクの大きさに応じて磁気
異方性部22、23の磁気特性が変化し、それに対応した電
気信号がコイル部24から出力されることで、そのトルク
の大きさが求められる。コイル部24は、モータ15からの
漏洩磁気の影響を避けるために磁気シールドケース25の
内部に配置されている。なお、このような磁気の影響を
確実に防止するために、モータ15やパルス力発生装置16
に非磁性材料からなる部品が使用されている。またトル
クセンサは、このような磁歪式のものに代えて、ロータ
リトランスを利用した歪ゲージ方式のものなどを利用す
ることもできる。かつ、その場合にも漏洩磁気に対し同
様の対策が施される。The torque sensor shaft 18 constitutes a non-contact magnetostrictive torque sensor 21. That is, on the outer circumference of the torque sensor shaft 18, a pair of magnetic anisotropic portions 2 formed by knurling grooves are provided at intervals in the axial direction.
2 and 23 are formed, and a coil portion including an exciting coil and a detection coil is provided around these magnetic anisotropic portions 22 and 23.
24 are arranged in a non-contact state. Therefore, when the pulsed torque generated by the electric motor 15 and the pulse force generator 16 is transmitted to the screw or the like to be tightened through the output shaft 19, the magnetic anisotropy is generated according to the magnitude of the torque. The magnetic characteristics of the elastic portions 22 and 23 change, and an electric signal corresponding thereto is output from the coil portion 24, whereby the magnitude of the torque is obtained. The coil portion 24 is arranged inside the magnetic shield case 25 in order to avoid the influence of magnetic leakage from the motor 15. In addition, in order to surely prevent the influence of such magnetism, the motor 15 and the pulse force generator 16
Parts made of non-magnetic material are used in. Further, as the torque sensor, instead of such a magnetostrictive type, a strain gauge type using a rotary transformer may be used. And in that case, the same measure is taken against the magnetic leakage.
【0012】このように一対の磁気異方性部22、23を設
けておき、図示のようにその磁気異方性の方向を互いに
逆方向としておくことで、トルクセンサの周囲温度等の
環境に変化があっても、その影響が相殺されて誤差の発
生が防止される。なお、センサ性能が若干低下すること
を許容できる場合には、磁気異方性を一か所のみとする
ことができ、その場合にはトルクセンサ軸18を短尺に構
成できてツール11の小形化を図ることができる。By providing the pair of magnetic anisotropy portions 22 and 23 in this manner and setting the directions of the magnetic anisotropy to be opposite to each other as shown in the figure, the environment such as the ambient temperature of the torque sensor can be improved. Even if there is a change, the effect is canceled out and the occurrence of an error is prevented. If it is possible to allow a slight decrease in sensor performance, the magnetic anisotropy can be limited to one location. In that case, the torque sensor shaft 18 can be configured to be short, and the tool 11 can be downsized. Can be achieved.
【0013】トルクセンサ軸18の近傍におけるケーシン
グ12の本体部13の内部には、トルクセンサ21の制御のた
めの電子部品を装着したセンサ基板26が設けられてい
る。またケーシング12のハンドル部14の内部には、電動
モータ15の制御やセンサ基板26から送られる信号の処理
のための電子部品を装着したメイン基板27が設けられて
いる。これらの基板26、27は、パルス力発生装置16など
からの振動を受けないように、適宜の衝撃吸収構造を備
えたものとされている。Inside the main body 13 of the casing 12 near the torque sensor shaft 18, a sensor board 26 on which electronic components for controlling the torque sensor 21 are mounted is provided. Further, inside the handle portion 14 of the casing 12, there is provided a main board 27 on which electronic components for controlling the electric motor 15 and processing a signal sent from the sensor board 26 are mounted. These substrates 26 and 27 are provided with an appropriate shock absorbing structure so as not to receive vibration from the pulse force generator 16 and the like.
【0014】ケーシング12の本体部13の背面部分の内部
には、トルク表示/設定基板30が設けられている。そし
て、この本体部13の背面には、この基板30を利用して、
トルク設定部31と、トルク表示部32と、トルク異常/正
常表示部33とが設けられている。また、ハンドル部14に
は、電動モータ15をマニュアル操作で起動/停止させる
ためのオンオフスイッチ34と、モータ15すなわち出力軸
19の回転方向を切り換えるための切換えスイッチ35とが
設けられている。A torque display / setting board 30 is provided inside the rear surface of the main body 13 of the casing 12. And, on the back surface of the main body portion 13, using the substrate 30,
A torque setting unit 31, a torque display unit 32, and a torque abnormality / normality display unit 33 are provided. Further, the handle portion 14 includes an on / off switch 34 for starting / stopping the electric motor 15 by a manual operation, a motor 15, that is, an output shaft.
A changeover switch 35 for changing the rotation direction of 19 is provided.
【0015】メイン基板27にはケーシング12の外部から
のケーブル36が接続され、このケーブル36は、ツール11
への電源の供給と、ツール11から外部へのデータの伝送
とのために用いられる。すなわち、図4に示すようにこ
のケーブル36は電源供給用のAC/DCアダプタ37に導
かれ、このアダプタ37からの通信ライン38がさらにコン
ピュータを利用したデータ処理装置39に導かれるように
構成されている。このデータ処理装置39は、別置式のも
のであって、市販の汎用コンピュータを利用することが
できる。通信ライン38には着脱式のものが使用される。
40はプリンタである。なお、AC/DCアダプタ37によ
って電源を供給する代わりに、バッテリ内蔵方式を採用
することもできる。A cable 36 from the outside of the casing 12 is connected to the main board 27, and this cable 36 is used for the tool 11
It is used for supplying power to and transmitting data from the tool 11 to the outside. That is, as shown in FIG. 4, the cable 36 is led to an AC / DC adapter 37 for power supply, and the communication line 38 from the adapter 37 is further led to a data processor 39 using a computer. ing. The data processing device 39 is of a separate type, and a commercially available general-purpose computer can be used. A detachable communication line 38 is used.
40 is a printer. Instead of supplying power by the AC / DC adapter 37, a battery built-in system can be adopted.
【0016】図2は、本装置のブロック図を示す。トル
クセンサ21において、コイル部24は上述のように励磁コ
イル42と検出コイル43、44とで構成されており、励磁コ
イル42は交流電源部45に接続されている。各磁気異方性
部22、23に対応してそれぞれ設けられた検出コイル43、
44の出力側は、ローパスフィルタ46、47を介して差動増
幅器48に接続されている。また、この差動増幅器48の出
力側は、補償回路49に接続されている。センサ基板26に
はトルクセンサ21を制御するための第1のCPU50が設
けられており、この第1のCPU50にはトルクセンサ21
の温度を検出するための温度センサ51からの信号ライン
が接続されている。FIG. 2 shows a block diagram of the device. In the torque sensor 21, the coil section 24 is composed of the exciting coil 42 and the detecting coils 43 and 44 as described above, and the exciting coil 42 is connected to the AC power supply section 45. Detection coils 43 provided corresponding to the magnetic anisotropy portions 22 and 23,
The output side of 44 is connected to a differential amplifier 48 via low-pass filters 46 and 47. The output side of the differential amplifier 48 is connected to the compensation circuit 49. The sensor board 26 is provided with a first CPU 50 for controlling the torque sensor 21, and the first CPU 50 has a torque sensor 21.
The signal line from the temperature sensor 51 for detecting the temperature of is connected.
【0017】このため、ツール出力軸19によるねじ締め
が行われて、それにもとづくトルクがトルクセンサ軸18
に印加されると、そのトルクの大きさに対応して検出コ
イル43、44に信号が現れる。そして、これらの信号がロ
ーパスフィルタ46、47をとおって差動増幅器48に送られ
ることで、この差動増幅器48の出力側には、そのトルク
の大きさに応じたトルク信号が現れることになる。また
温度センサ51による温度の検出結果に応じて、補償回路
49によって温度補償の行われたトルク信号が最終的に出
力されることになる。Therefore, the screw is tightened by the tool output shaft 19, and the torque based on the screw tightening is applied to the torque sensor shaft 18.
When applied to the detector, a signal appears in the detection coils 43 and 44 corresponding to the magnitude of the torque. Then, these signals are sent to the differential amplifier 48 through the low-pass filters 46 and 47, so that a torque signal corresponding to the magnitude of the torque appears on the output side of the differential amplifier 48. . In addition, depending on the temperature detection result of the temperature sensor 51, the compensation circuit
The torque signal whose temperature has been compensated by 49 is finally output.
【0018】メイン基板27には第2のCPU53が設けら
れており、この第2のCPU53には、補償回路49からの
信号ラインがA/D変換器54を介して接続されている。
また第2のCPU53には、トルク設定部31からの信号ラ
インが設定トルク記憶装置55を介して接続されている。
さらに第2のCPU53は、モータ制御回路56を介して電
動モータ15を制御可能であるとともに、表示制御回路57
を介して各表示部32、33へ表示内容を出力可能である。
さらに通信制御回路58を介して、ケーブル36および通信
ライン38により、データ処理装置39との間でデータの授
受が可能である。A second CPU 53 is provided on the main board 27, and a signal line from the compensation circuit 49 is connected to the second CPU 53 via an A / D converter 54.
A signal line from the torque setting unit 31 is connected to the second CPU 53 via a set torque storage device 55.
Further, the second CPU 53 can control the electric motor 15 via the motor control circuit 56, and the display control circuit 57.
Display contents can be output to each of the display units 32 and 33 via.
Further, via the communication control circuit 58, data can be exchanged with the data processing device 39 by the cable 36 and the communication line 38.
【0019】さらにメイン基板27には、電気的に書き換
え可能なROM(EEPROM)にて構成された締め付
けトルク記憶装置60が設けられており、この記憶装置60
は、補償回路49からのデータを受け取って記憶可能であ
るとともに、第2のCPU53との間でデータを授受可能
に構成されている。前述のオンオフスイッチ34は第1お
よび第2のCPU50、53に接続され、また切換えスイッ
チ35は第2のCPU53に接続されている。角度センサ17
からの信号は第2のCPU53に入力される。Further, the main board 27 is provided with a tightening torque storage device 60 constituted by an electrically rewritable ROM (EEPROM).
Is capable of receiving and storing data from the compensating circuit 49 and capable of exchanging data with the second CPU 53. The aforementioned on / off switch 34 is connected to the first and second CPUs 50 and 53, and the changeover switch 35 is connected to the second CPU 53. Angle sensor 17
The signal from is input to the second CPU 53.
【0020】このような構成において、オンオフスイッ
チ34を操作して電動モータ15を作動させると、それに対
応してパルス力発生装置16にてインパルス力が発生さ
れ、このインパルス力によって出力軸19が回転されるの
で、所定のねじ締め作業を行うことが可能になる。その
ときの付与トルクは、トルクセンサ21によって検知され
る。In such a structure, when the on / off switch 34 is operated to operate the electric motor 15, an impulse force is correspondingly generated by the pulse force generator 16, and the output shaft 19 is rotated by the impulse force. Therefore, it becomes possible to perform a predetermined screw tightening operation. The applied torque at that time is detected by the torque sensor 21.
【0021】具体的なねじ締め作業の際には、まず、ト
ルク設定部31によって、対象物に付与すべきトルクをマ
ニュアル設定する。その設定値は、記憶装置55によって
記憶されるとともに、第2のCPU53の作用により表示
制御回路57を介してトルク表示部32に表示される。In the concrete screw tightening work, first, the torque setting section 31 manually sets the torque to be applied to the object. The set value is stored in the storage device 55 and is displayed on the torque display unit 32 via the display control circuit 57 by the action of the second CPU 53.
【0022】この状態でオンオフスイッチ34がマニュア
ル操作されると、まず後述する零点リセットが行われ、
続いて本来のねじ締めが行われる。そして、そのときの
締め付けトルクがトルクセンサ21によって検知され、そ
れにもとづく締め付け作業中のトルク信号は、補償回路
49により温度補償を受けた後に、A/D変換器54を介し
て第2のCPU53へ送られる。この第2のCPU53は、
補償回路49により温度補償されたトルクデータと、設定
トルク記憶装置55からのデータとを比較して、対象物に
付与されるトルクが設定目標トルク値に到達したときに
電動モータ15を停止させる。When the on / off switch 34 is manually operated in this state, a zero point reset described later is first performed,
Then, the actual screw tightening is performed. Then, the tightening torque at that time is detected by the torque sensor 21, and the torque signal during the tightening work based on the torque is detected by the compensation circuit.
After being subjected to temperature compensation by 49, it is sent to the second CPU 53 via the A / D converter 54. This second CPU 53
The torque data temperature-compensated by the compensating circuit 49 is compared with the data from the set torque storage device 55, and the electric motor 15 is stopped when the torque applied to the object reaches the set target torque value.
【0023】これにより一つの対象物についてのねじ締
め作業が完了し、そのときの締め付けトルク値は、締め
付けトルク記憶装置60に記憶されるとともにトルク表示
部32によって表示される。記憶装置60は多数の対象物に
ついての締め付けトルク値を記憶可能とされており、こ
の記憶されたデータは、適当な時期にケーブル36および
通信ライン38を介してデータ処理装置39へ伝送される。
そしてデータ処理装置39は、対象物の締付トルクなどに
ついて品質管理データ処理などを行う。This completes the screw tightening operation for one object, and the tightening torque value at that time is stored in the tightening torque storage device 60 and displayed by the torque display unit 32. The storage device 60 can store tightening torque values for a large number of objects, and the stored data is transmitted to the data processing device 39 via the cable 36 and the communication line 38 at an appropriate time.
Then, the data processing device 39 performs quality control data processing on the tightening torque of the object and the like.
【0024】このように、トルク設定部31によって目標
設定トルク値を直接設定するので、フレキシブルでかつ
精度の良いトルク値でねじ締めを行うことができる。し
かも、最終的な締め付けトルク値を記憶してデータ処理
できるようにしたため、ねじ締めトルク品質管理を容易
に行うことができる。さらに軸継手方式を工夫して、モ
ータ15、パルス発生装置16、トルクセンサ21をビルドブ
ロック方式とすれば、そのメンテナンス時の交換が容易
である。また、メイン基板27の記憶装置60を利用して、
複数本のねじ締めを行う場合の締め忘れ防止機能を付与
することもできる。Since the target setting torque value is directly set by the torque setting unit 31 in this way, the screw tightening can be performed with a flexible and accurate torque value. Moreover, since the final tightening torque value is stored and the data can be processed, the screw tightening torque quality control can be easily performed. Furthermore, if the shaft coupling system is devised and the motor 15, the pulse generator 16, and the torque sensor 21 are of the build block system, they can be easily replaced during maintenance. In addition, by using the storage device 60 of the main board 27,
It is also possible to add a function to prevent forgetting to tighten a plurality of screws.
【0025】なお、角度センサ17を利用してモータ15の
速度制御を行うこともできる。また電動モータ15に代え
て、エアモータなどの他の回転駆動源を利用することも
できる。さらに、モータ15やパルス力発生装置16やトル
クセンサ21の発熱は、このモータ15の回転にもとづき発
生する空気流によって冷却することができる。The angle sensor 17 may be used to control the speed of the motor 15. Further, instead of the electric motor 15, another rotation drive source such as an air motor can be used. Further, the heat generated by the motor 15, the pulse force generator 16 and the torque sensor 21 can be cooled by the air flow generated based on the rotation of the motor 15.
【0026】図1は、対象物に付与されるパルス状のト
ルクの詳細を示し、横軸は時間、縦軸はトルク信号VT
をそれぞれ表す。ここで、オンオフスイッチ34をオンす
ると、それをトリガ信号として、時間t1の間にトルクセ
ンサ21の零点リセットが行われる。すなわち、このオン
オフスイッチ34をオンした直後であってまだ最初のパル
ス状のトルクが発生されていない短時間t1の内には、電
動モータ15やパルス力発生装置16がまだ立ち上がり状態
にあって、実質的な負荷が作用していない状態となって
いる。そこでこの時間t1の間に、第1のCPU50は、そ
のときの補償回路49の出力がトルクゼロとなるように、
この補償回路49を零点リセットする。FIG. 1 shows the details of the pulsed torque applied to the object. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the torque signal V T.
Respectively. Here, when the on / off switch 34 is turned on, the zero point reset of the torque sensor 21 is performed during the time t 1 by using it as a trigger signal. That is, immediately after the on / off switch 34 is turned on, and within the short time t 1 when the first pulsed torque is not yet generated, the electric motor 15 and the pulse force generation device 16 are still in the rising state. , The actual load is not working. Therefore, during this time t 1 , the first CPU 50 sets the output of the compensation circuit 49 at that time to zero torque.
The compensation circuit 49 is reset to zero.
【0027】これによって、図示のようにその後に対象
物にパルス状のトルクが付与されるときには、零点リセ
ットをねじ締め作業の開始時に行っているので、トルク
の測定が正確に行われることになる。なお、ねじ締めツ
ール11の一回の稼働時間はたかだか数秒程度であるの
で、その稼働中に実質的な零点変化が生じるとは考えに
くく、このように起動直後に零点リセットを一回行った
だけの簡単なプロセスであっても、トルク測定値に実際
上の誤差は生じない。As a result, when the pulsed torque is applied to the object as shown in the figure, the zero point is reset at the start of the screw tightening work, so that the torque can be accurately measured. . Since the screw tightening tool 11 operates for only a few seconds at most, it is unlikely that a substantial zero change will occur during its operation. Even with this simple process, there is no practical error in the torque measurement.
【0028】そして、その後の電動モータ15の回転によ
り対象物にパルス状のトルクが付与されるが、このパル
ス状のトルクは、図示のようにピーク値が徐々に増大す
るように付与される。第2のCPU53は、これら各パル
ストルクのピークトルク値をそれぞれ測定する。Then, a pulsed torque is applied to the object by the rotation of the electric motor 15 thereafter, and this pulsed torque is applied so that the peak value gradually increases as shown in the figure. The second CPU 53 measures the peak torque value of each of these pulse torques.
【0029】上述の設定目標トルク値をVTOとすると、
測定されたピークトルク値がこの目標トルク値VTOを超
えた値VTFとなったときに、上述のようにねじ締め作業
が完了したと判断して、モータ15が停止される。If the above set target torque value is V TO ,
When the measured peak torque value reaches the value V TF that exceeds the target torque value V TO , it is determined that the screw tightening work is completed as described above, and the motor 15 is stopped.
【0030】またここでは、トルク測定のためのスター
トレベルVTSが設定されている。そして、トルクピーク
値がスタートレベルVTSを超えた時点から、第2のCP
U53によりねじ締めの時間が設定目標時間T3を超えてい
ないかどうかが診断される。そして、ねじ締めの時間が
設定目標時間T3を超えた場合はパルス力発生装置16ある
いは対象物の異常として、その旨が表示部33に表示され
る。異常がない場合は、正常である旨が表示部33に表示
される。Further, here, a start level V TS for torque measurement is set. Then, from the time when the torque peak value exceeds the start level V TS , the second CP
Whether time screwing does not exceed the set target time T 3 is diagnosed by U53. Then, when the screw tightening time exceeds the set target time T 3 , it is displayed on the display unit 33 as an abnormality of the pulse force generator 16 or the object. When there is no abnormality, the display unit 33 displays that it is normal.
【0031】締め付けトルク記憶装置60には、ねじ締め
作業が完了した時点のピークトルク値VTFが記憶され
る。そして、そのトルク値すなわち対象物の最終締付ト
ルク値が、モータ15を停止した後に再度スイッチ34がオ
ンされるまでの時間t2の間だけ、トルク表示部32に表示
される。すなわちトルク表示部32は、通常は上述の設定
目標トルク値を表示するが、ねじ締めが完了した後は最
終締付トルク値を表示する。The tightening torque storage device 60 stores the peak torque value V TF at the time when the screw tightening work is completed. Then, the torque value, that is, the final tightening torque value of the object is displayed on the torque display unit 32 only for the time t 2 after the motor 15 is stopped and before the switch 34 is turned on again. That is, the torque display unit 32 normally displays the above-mentioned set target torque value, but displays the final tightening torque value after the screw tightening is completed.
【0032】その後に、次のねじ締め作業のために再び
オンオフスイッチ34がオンされると、同様に時間t1の間
にトルクセンサ21の零点リセットが行われる。締め付け
トルク記憶装置60には、多数のねじ締め作業についての
ねじ締め完了時のピークトルク値VTFがそれぞれ記憶さ
れる。この記憶されたデータを処理するときには、ツー
ル11をケーブル36および通信ライン38によってデータ処
理装置39に接続したうえで、そのデータの伝送を行う。
処理装置39は、対象物の最終締付トルクについての品質
管理データ処理などを行う。データの伝送後は、再び通
信ライン38を取り外すことによって、ツール11を元通り
の状態で使用できる。また、一台の処理装置39によって
複数のツールについてのデータ処理を行うことができ、
しかもこの処理装置39には市販のコンピュータを利用で
きる。このため、各ツールごとに特殊なデータ処理装置
を装備するような場合に比べ、システム全体を安価に構
成できる。After that, when the on / off switch 34 is turned on again for the next screw tightening work, the zero point reset of the torque sensor 21 is similarly performed during the time t 1 . The tightening torque storage device 60 stores peak torque values V TF at the completion of screw tightening for a large number of screw tightening operations. When processing the stored data, the tool 11 is connected to the data processing device 39 by the cable 36 and the communication line 38, and then the data is transmitted.
The processing device 39 performs quality control data processing on the final tightening torque of the object. After transmitting the data, the tool 11 can be used in the original state by removing the communication line 38 again. Further, one processing device 39 can perform data processing for a plurality of tools,
Moreover, a commercially available computer can be used as the processing device 39. Therefore, the entire system can be constructed at a lower cost than in the case where each tool is equipped with a special data processing device.
【0033】ケーシング12内に角度センサ17を内蔵して
いることにより、第1および第2のCPU50、53によっ
て、付与トルクと角度との両方にもとづくねじ締め制御
を行うことができる。Since the angle sensor 17 is built in the casing 12, the first and second CPUs 50 and 53 can perform screw tightening control based on both the applied torque and the angle.
【0034】なお、メイン基板27をケーシング12外にお
ける別置き式とすることもできる。その際には、その基
板内にデータ処理のための回路を組み込むことができ、
その場合は別置きのデータ処理装置39は不要になる。The main board 27 may be separately mounted outside the casing 12. In that case, the circuit for data processing can be built in the board,
In that case, the separate data processing device 39 becomes unnecessary.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上述べたように本発明によると、回転
駆動源の起動のためにスイッチが操作された後における
最初のパルス状のトルクが発生されるまでの間の一定時
間内にトルクセンサを零点リセットさせる手段を有する
ようにしたため、すなわち起動直後の立ち上がり中の実
質的な負荷が作用していないときにトルクセンサを零点
リセットさせるようにしたため、負荷が発生していない
ことが確実である時期に簡単かつ正確に零点リセットを
行うことができる。As described above, according to the present invention, the torque sensor is generated within a certain period of time until the first pulsed torque is generated after the switch is operated to activate the rotary drive source. Since there is a means for resetting the zero point, that is, the torque sensor is reset to the zero point when the substantial load is not acting during the rising immediately after the start-up, it is certain that no load is generated. The zero point can be reset easily and accurately.
【図1】本発明の一実施例のトルク制御式パルスツール
の出力を例示する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an output of a torque control type pulse tool according to an embodiment of the present invention.
【図2】同パルスツールのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the pulse tool.
【図3】同パルスツールの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of the pulse tool.
【図4】同パルスツールの一部切欠き斜視図である。FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of the pulse tool.
【図5】同パルスツールの背面図である。FIG. 5 is a rear view of the pulse tool.
15 電動モータ 16 パルス力発生装置 19 ツール出力軸 21 トルクセンサ 34 オンオフスイッチ 50 第1のCPU 15 Electric motor 16 Pulse force generator 19 Tool output shaft 21 Torque sensor 34 ON / OFF switch 50 First CPU
Claims (1)
せるためのスイッチと、前記回転駆動源によって駆動さ
れるパルス力発生手段と、このパルス力発生手段により
発生されてツール出力軸に伝達されるパルス状のトルク
を検知するトルクセンサと、前記回転駆動源の起動のた
めに前記スイッチが操作された後における最初のパルス
状のトルクが発生されるまでの間の一定時間内に前記ト
ルクセンサを零点リセットさせる手段とを有することを
特徴とするトルク制御式パルスツール。1. A rotary drive source, a switch for activating the rotary drive source, pulse force generating means driven by the rotary drive source, and transmission to a tool output shaft generated by the pulse force generating means. A torque sensor for detecting a pulsed torque, and the torque within a fixed time between generation of the first pulsed torque after the switch is operated to activate the rotary drive source. And a means for resetting a sensor to a zero point.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7804695A JPH08267369A (en) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | Torque control type pulse tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7804695A JPH08267369A (en) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | Torque control type pulse tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08267369A true JPH08267369A (en) | 1996-10-15 |
Family
ID=13650916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7804695A Pending JPH08267369A (en) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | Torque control type pulse tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08267369A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006102826A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Nidec Shibaura Corp | Power tool |
| JP2007015045A (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Nidec Shibaura Corp | Cordless power tool |
| JP2010046767A (en) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Maeda Metal Industries Ltd | Tightening torque measuring unit |
| JP2025004199A (en) * | 2020-06-04 | 2025-01-14 | ミルウォーキー エレクトリック ツール コーポレイション | SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING ANVIL POSITION USING INDUCTION SENSORS - Patent application |
-
1995
- 1995-04-04 JP JP7804695A patent/JPH08267369A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006102826A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Nidec Shibaura Corp | Power tool |
| JP2007015045A (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Nidec Shibaura Corp | Cordless power tool |
| JP2010046767A (en) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Maeda Metal Industries Ltd | Tightening torque measuring unit |
| JP2025004199A (en) * | 2020-06-04 | 2025-01-14 | ミルウォーキー エレクトリック ツール コーポレイション | SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING ANVIL POSITION USING INDUCTION SENSORS - Patent application |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5476014A (en) | Process and a device for the rotation-angle-monitored tightening or loosening of screw connections | |
| US4397196A (en) | Electronic tool and method | |
| EP2607020B1 (en) | Rotary impact tool | |
| EP3578301B1 (en) | Impact rotary tool | |
| EP0911119A2 (en) | Method for determining the installed torque in a screw joint at impulse tightening and a torque impulse tool for tightening a screw joint to a predetermined torque level | |
| CN111307358A (en) | High-strength bolt pre-tightening force control device and method | |
| EP2895300B1 (en) | Impact tightening tool | |
| CN101939141B (en) | Power nutrunner with a power transmitting gearing and rotation sensing means and method for determining the status | |
| JPH08267368A (en) | Torque control type pulse tool | |
| JPH08267369A (en) | Torque control type pulse tool | |
| JP2000210877A (en) | Rotary impact tool | |
| JP3078090B2 (en) | Auto memory type of rotary torque checker | |
| JP2005279865A (en) | Impact type fastening tool | |
| JP2945816B2 (en) | Correction method of torque detected value of impact wrench | |
| JP4344633B2 (en) | Torque tool | |
| US5788432A (en) | Method and apparatus for computing allowable spindle rotation speed | |
| US12070839B2 (en) | Impact rotary tool, torque calculation method, and program | |
| JPS60216235A (en) | Bolt axial force measurement and bolt tightening apparatus using the same | |
| JPH09292295A (en) | Torque control tool | |
| JP6664102B2 (en) | How to set impact rotary tool and shut-off impact number | |
| JP2000326251A (en) | Method and apparatus for detecting axial force of fastening screw | |
| US11926023B2 (en) | Hand held electric pulse tool and a method for tightening operations | |
| JPH09285973A (en) | Fastening machine | |
| KR200298995Y1 (en) | Torsional vibration monitoring system | |
| WO2024185327A1 (en) | Power tool and tool system |