拧螺母装置以及螺纹紧固方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供即使在从为了防止螺纹的啮入而开始螺栓、螺母的反转之后的拧螺母装置的加速时或反转的旋转速度在中途变化，也能够没有误动作而可靠地开始紧固动作的拧螺母装置及螺纹紧固方法，螺母装置具备马达、角度传感器、振动传感器及驱动控制马达的控制机构(控制器)。在使外螺纹与内螺纹在轴线方向上对接并按压的状态下，使马达朝向与螺纹紧固方向相反的方向反转，通过振动传感器检测由于此时的螺纹切口的周期性的碰撞而发生的冲击力。振动传感器至少两次连续地检测到冲击力时，在第一次检测到时的角度传感器的旋转角θ1与第二次检测到时的角度传感器的旋转角θ2的差角θ2‑θ1和周期性的碰撞的理论角度周期一致时，将马达切换为正转。

【技术实现步骤摘要】
拧螺母装置以及螺纹紧固方法
本专利技术涉及一种拧螺母装置以及螺纹紧固方法，详细而言，涉及一种防止将螺栓、螺母自动紧固于工件时的螺纹的啮入的拧螺母装置以及螺纹紧固方法。
技术介绍
为了将螺栓、螺母自动紧固于工件要使用拧螺母装置。即，通过拧螺母装置将螺栓紧固于工件的螺纹孔，或者将螺母紧固于突起设置于工件的双头螺栓。若在该螺纹紧固时螺纹彼此的轴线未成为一直线，则存在发生螺纹的啮入的风险。于是，在专利文献1的专利技术中，通过拧螺母装置将螺栓、螺母在朝向螺纹紧固方向进行正转之前进行多圈反转，在检测到由于此时发生的螺纹切口彼此的碰撞而产生的冲击力的时刻，将螺栓、螺母正转。另外，在专利文献2的专利技术中，在当螺栓、螺母的反转时发生的螺纹切口彼此的碰撞的时间间隔与碰撞的理论周期一致的时刻，将螺栓、螺母正转。专利文献2的专利技术是将专利文献1的专利技术进行改善的专利技术，专利文献2的专利技术将由于螺纹切口彼此的碰撞而发生的冲击力与其它的冲击噪声区别开，从而防止拧螺母装置的误动作。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-315097号公报专利文献2：日本特开2017-170574号公报专利技术所要解决的课题然而，在专利文献2的专利技术中，由于拧螺母装置的负荷等影响，有时会出现在从螺栓、螺母的反转开始之后的拧螺母装置的加速时或反转的旋转速度从中途发生变化的情况。若出现那种变化，则测定出的螺纹切口彼此的碰撞的时间间隔变得与碰撞的理论周期不一致。这样一来，可能会产生遗漏正转的切换时期的误动作，从而出现拧螺母装置的紧固动作延迟，或者由于反转不必要地延长而导致螺纹切口被压坏。
技术实现思路
于是，本专利技术的目的在于，提供一种即使在从螺栓、螺母的反转开始之后的拧螺母装置的加速时或反转的旋转速度在中途变化，也能够没有误动作而可靠地开始紧固动作的拧螺母装置以及螺纹紧固方法。用于解决课题的手段为了解决所述课题，本专利技术的拧螺母装置的特征在于，具备：马达，其用于旋转外螺纹或者内螺纹；角度传感器，其检测所述马达的旋转角；振动传感器，其检测在使外螺纹与内螺纹在轴线方向上对接并进行按压的状态下使所述马达朝向与螺纹紧固方向相反的方向反转时，由于外螺纹与内螺纹的螺纹切口的周期性的碰撞而发生的冲击力；以及控制机构，其驱动控制所述马达，所述控制机构在外螺纹与内螺纹的螺纹紧固动作之前使所述马达反转，并且所述振动传感器至少两次连续地检测到所述冲击力时，在第一次检测到时的所述角度传感器的旋转角θ1与第二次检测到时的所述角度传感器的旋转角θ2的差角θ2-θ1和所述周期性的碰撞的理论角度周期一致时，所述控制机构将所述马达切换为正转。另外，本专利技术的螺纹紧固方法是通过拧螺母装置进行的螺纹的紧固方法，其特征在于，在使外螺纹与内螺纹在轴线方向上对接并进行按压的状态下使拧螺母装置朝向与螺纹紧固方向相反的方向反转，通过振动传感器检测由于该反转导致的由于外螺纹与内螺纹的螺纹切口的周期性的碰撞而发生的冲击力，所述振动传感器至少两次连续地检测到所述冲击力时，在第一次检测到时的拧螺母装置的旋转角θ1与第二次检测到时的拧螺母装置的旋转角θ2的差角θ2-θ1和所述周期性的碰撞的理论角度周期一致时，将拧螺母装置切换为正转。专利技术效果根据本专利技术，即使在从螺栓、螺母的反转开始之后的拧螺母装置的加速时或反转的旋转速度在中途变化，也能够没有误动作而可靠地开始紧固动作。附图说明图1是本专利技术的实施方式的拧螺母装置的概要图。图2的(a)、(b)是表示通过拧螺母装置将螺栓反转的状态的图，(c)是表示通过拧螺母装置将螺栓正转的状态的图。图3是将螺栓从反转切换为正转时的时间图。图4是表示控制器的动作的流程图。附图标记说明10：螺栓11、21：螺纹牙11a、21a：螺纹牙的切口20：螺纹孔100：拧螺母装置110：马达120：减速器130：转矩传感器140：输出轴150：插口160：角度传感器170：振动传感器200：控制器(控制机构)IM1、IM2：冲击力W：工件θ1、θ2：旋转角具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式的拧螺母装置与螺纹紧固方法。图1表示拧螺母装置100与作为拧螺母装置100的控制机构的控制器200。拧螺母装置100具有马达110、减速器120、输出轴140、插口(socket)150、角度传感器160以及振动传感器170。角度传感器160是检测输出轴140的旋转角度的装置，角度传感器160能够由绝对式、增量式的旋转编码器构成。另外，振动传感器170是检测作用于输出轴140的冲击力、特别是作用于输出轴140的轴线方向的冲击力的装置，振动传感器170能够使用公知的加速度表、速度表等。振动传感器170的灵敏轴具有一个即可，将该灵敏轴与输出轴140的轴线方向一致地安装。马达110被控制器200驱动控制。控制器200除了与马达110连接之外，还与转矩传感器130、角度传感器160以及振动传感器170连接，通过这些传感器检测到的输出轴140的转矩、旋转角度、冲击力被输入至控制器200。图2的(a)、(b)表示在将攻有外螺纹的螺栓10的前端按压入攻有内螺纹的工件W的螺纹孔20的入口的状态下，使螺栓10反转时的螺纹切口彼此碰撞的状态。另外，图2的(c)表示将螺栓10正转而开始螺纹紧固时的螺纹牙11的切口11a的移动方向。图2的(b)与(c)是展开螺纹的周向而进行表示的。在此，“螺纹切口”是指外螺纹与内螺纹的螺纹牙端部的结构。如图2的(a)那样将螺栓10的前端按压入工件W的螺纹孔20的入口，在该状态下通过拧螺母装置100将螺栓10反转。若将螺栓10反转，螺栓10的前端的螺纹牙11如图2的(b)那样朝向箭头方向移动而通过螺纹孔20的入口的螺纹牙21的切口21a，则螺栓10的螺纹牙11落下一个齿距的量而与下侧的螺纹牙21碰撞。冲击力通过该碰撞传递至拧螺母装置100的输出轴140，该冲击力的大小由振动传感器170检测。检测到的冲击力与检测到冲击力时的输出轴140的旋转角度共同被输入至控制器200。图3表示通过冲击力的检测而将拧螺母装置100的马达110从反转切换为正转时的时间图。通过从马达110的反转开始，从最初检测到规定阈值以上的冲击力IM1时的旋转角θ1到下一次检测到规定阈值以上的冲击力IM2时的旋转角θ2为止的差角(θ2-θ1)是否为360°，由此来判定是继续马达110的反转还是将马达110切换为正转(参照后述的图4的流程图的步骤3)。图3表示在差角(θ2-θ1)＝360°下将马达110切换为正转的状态。在反转与正转之间设有较短的旋转停止期间。所述“规定阈值”能够设定为实测到的最大冲击力的例如70％～90％的范围内的规定值。该阈值越大，越能够减少由于其它冲击噪声而产生的误动作，但是若该阈值过大则由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拧螺母装置，其特征在于，/n所述拧螺母装置具备：/n马达，其用于旋转外螺纹或者内螺纹；/n角度传感器，其检测所述马达的旋转角；/n振动传感器，其检测在使外螺纹与内螺纹在轴线方向上对接并进行按压的状态下使所述马达朝向与螺纹紧固方向相反的方向反转时，由于外螺纹与内螺纹的螺纹切口的周期性的碰撞而发生的冲击力；以及/n控制机构，其驱动控制所述马达，/n所述控制机构在外螺纹与内螺纹的螺纹紧固动作之前使所述马达反转，并且，在所述振动传感器至少两次连续地检测到所述冲击力时，且在第一次检测到时的所述角度传感器的旋转角θ1与第二次检测到时的所述角度传感器的旋转角θ2的差角θ2-θ1和所述周期性的碰撞的理论角度周期一致时，所述控制机构将所述马达切换为正转。/n

【技术特征摘要】
20190603 JP 2019-1036101.一种拧螺母装置，其特征在于，
所述拧螺母装置具备：
马达，其用于旋转外螺纹或者内螺纹；
角度传感器，其检测所述马达的旋转角；
振动传感器，其检测在使外螺纹与内螺纹在轴线方向上对接并进行按压的状态下使所述马达朝向与螺纹紧固方向相反的方向反转时，由于外螺纹与内螺纹的螺纹切口的周期性的碰撞而发生的冲击力；以及
控制机构，其驱动控制所述马达，
所述控制机构在外螺纹与内螺纹的螺纹紧固动作之前使所述马达反转，并且，在所述振动传感器至少两次连续地检测到所述冲击力时，且在第一次检测到时的所述角度传感器的旋转角θ1与第二次检测到时的所述角度传感器的旋转角θ2的差角θ2-θ1和所述周期性的碰撞的理论角度周期一致时，所述控制机构将所述马达切换为正转。


2.根据权利要求1所述的拧螺母装置，其特征在于，
在外螺纹与内螺纹为单线螺纹时，所述理论角度周期为360°。


3.根据权利要求1所述的拧螺母装置，其特征在于，
在所述外螺纹与所述内螺纹为双线螺纹时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：两田寿，浦田航太朗，
申请(专利权)人：三洋机工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP