特許 6405169 ねじ締め装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6405169

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月17日

(54)【発明の名称】ねじ締め装置

(51)【国際特許分類】

   B23P 19/06 20060101AFI20181004BHJP

【ＦＩ】

   B23P19/06 Z

【請求項の数】3

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-187788(P2014-187788)

(22)【出願日】2014年9月16日

(65)【公開番号】特開2016-59978(P2016-59978A)

(43)【公開日】2016年4月25日

【審査請求日】2017年8月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227467

【氏名又は名称】日東精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137486

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 雅直

(72)【発明者】

【氏名】坂根 圭

(72)【発明者】

【氏名】岩崎 拓夫

(72)【発明者】

【氏名】冨沢 文男

(72)【発明者】

【氏名】戸張 正崇

【審査官】 八板 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１８６５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０５６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−３２３５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６１８０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｐ １９／００−２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ねじ締め用モータにより回転する駆動ビットを備えたねじ締めユニットと、移動用サーボモータの回転を往復移動に変換してこの往復移動によりねじ締めユニットを前進後退させる移動ユニットと、前記ねじ締め用モータおよび移動用サーボモータを制御する主制御部と、複数個の基準トルク値および当該基準トルク値毎に駆動ビットに付加する基準推力を記憶する記憶部とを備えたねじ締め装置であって、前記主制御部は所定締付位置での設定締付けトルク値が入力されると、この設定締付けトルク値を挟む２個の基準トルク値およびこれら基準トルク値それぞれに対応する基準推力を呼出して、設定締付けトルク値に対する推力を線形補間により算出する推力算出部を備えることを特徴とするねじ締め装置。

【請求項2】

前記設定締付けトルク値は、設定本締めトルク値であることを特徴とする請求項１に記載のねじ締め装置。

【請求項3】

前記設定締付けトルク値は、設定仮締めトルク値であることを特徴とする請求項１に記載のねじ締め装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、設定締付けトルク値に対応してあらかじめ用意された推力を駆動ビットに付加するとともに、設定締付けトルク値が変更されても、その変更に応じて新たな推力を算出することができるねじ締め装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、被締結部材をねじにより相手部材に締結する際には、ねじ締め用モータにより回転する駆動ビットを備えたねじ締め装置が使用されている。このねじ締め装置にあっては、図１２に示すようにねじ５４の頭部５４ｂが被締結部材（図示せず）に着座する際に駆動ビット５３ｅの持つ回転力Ｆｒがねじ５４の駆動穴５４ａの傾斜面５４ａａに作用して、駆動ビット５３ｅに駆動穴５４ａから離脱する方向のせり上がり力の垂直成分Ｆｃｏ（以下、カムアウト力という）が発生する（特に、十字穴の場合顕著に現れる）。そのため、このカムアウト力Ｆｃｏにより駆動ビット５３ｅがねじ５４の駆動穴５４ａから離脱するのを防止するため、駆動ビット５３ｅに常に一定推力を加えるようにした特許文献１に記載のねじ締め装置が創案されている。

【0003】

このねじ締め装置は、駆動ビットを備えたねじ締めユニットと、ＡＣサーボモータの回転を昇降動作に変換して駆動ビットに推力を付与する推力付与手段とを有している。この推力付与手段によれば、ＡＣサーボモータの電流値を調整することにより任意の推力を駆動ビットに付与することができるので、設定締付けトルク値が変更になっても新たな設定締付けトルク値に応じて駆動ビットに加える推力をあらかじめ調整することができる。このようなねじ締め装置にあっては、図１３に示すようにねじ嵌合開始時、仮締め工程、本締め工程それぞれに応じた高低の推力を駆動ビットに付与するようなことも可能となっている。このように推力を切り替えるのは、前述した駆動ビット５３ｅの回転力Ｆｒ、すなわち締付けトルク値が低ければカムアウト力Ｆｃｏが小さく、締付けトルク値が高ければカムアウト力Ｆｃｏが大きくなるからである。この推力の切り替えにより、締付け時の全工程で駆動ビットがねじの駆動穴から離脱するのを防止して、高品質な締付けを行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３７９７５９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、このねじ締め装置ではねじ嵌合開始時、仮締め工程および本締め工程において駆動ビットに発生するカムアウト力Ｆｃｏが不明なことから、各工程で発生する締付けトルク値に合わせて駆動ビットに付与する推力の設定ができず、高低の差を設けるもののそれぞれ経験値から得られる十分に大きな値が設定されている。そのため、近来電子機器にみられるように製品の軽量化が進み、その構成部品が取付けられる相手部材も薄板化していることから、駆動ビットの押圧による相手部材のたわみが大きくなり、その破損を招いたり、相手部材に取付けられた他の部品の動作に悪影響を及ぼしたりするなどの問題の発生する恐れが生じている。

【0006】

本発明の目的は、上記問題を解決することであり、設定締付けトルク値に対応して最適な推力を駆動ビットに付加して駆動ビットがねじの駆動穴から離脱するのを防止するとともに、設定締付けトルク値が変更されてカムアウト力が変わっても、変更された設定締付けトルク値に対応して新たな推力を算出することができるねじ締め装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上記目的を達成するために、ねじ締め用モータにより回転する駆動ビットを備えたねじ締めユニットと、移動用サーボモータの回転を往復移動に変換してこの往復移動によりねじ締めユニットを前進後退させる移動ユニットと、前記ねじ締め用モータおよび移動用サーボモータを制御する主制御部と、複数個の基準トルク値および当該基準トルク値毎に駆動ビットに付加する基準推力を記憶する記憶部とを備えたねじ締め装置であって、前記主制御部は所定締付位置での設定締付けトルク値が入力されると、この設定締付けトルク値を挟む２個の基準トルク値およびこれら基準トルク値それぞれに対応する基準推力を呼出して、設定締付けトルク値に対する推力を線形補間により算出する推力算出部を備えている。

【0008】

この構成によれば、駆動ビットにはねじの駆動穴から離脱するのを防止するために、設定締付けトルク値に対応してあらかじめ用意した最適な推力を付加することができる。そのため、締付けの際に相手部材が過剰に押圧されることがなく、相手部材の破損を招いたり、相手部材に取付けられた他の部品の動作に悪影響を及ぼしたりすることがなく、高品質な締付作業を行うことができる。また、各締付位置での設定締付けトルク値が変更になると、駆動ビットに発生するカムアウト力が変わり、このカムアウト力を打ち消すために駆動ビットに付加する推力を変更する必要が生じる。前記カムアウト力はねじ締め用モータに発生する電磁力、すなわちねじ締め用モータに流れる電流値におおむね比例するので、カムアウト力を抑える推力もねじ締め用モータに流れる電流値、言い換えれば締付けトルク値におおむね比例することとなる。そのため、前記設定締付けトルク値を挟む基準トルク値およびこれら基準トルク値に対応する基準推力を呼出して、これら基準トルク値およびこれらに対応する基準推力から、変更された設定締付けトルク値に対する新たな推力を線形補間により算出することができる。これにより、各締付位置において設定締付けトルク値が変更される度に、設定締付けトルク値に対応する最適な推力を算出できるので、作業者は締付け作業に先立って、駆動ビットに発生するカムアウト力を測定する必要がなく、作業現場で煩雑で面倒な作業が不要となって、使い勝手のよいねじ締め装置を提供することができる。

【0009】

また、本発明は本締め工程での締付けに際して、駆動ビットがねじの駆動穴から離脱するのを防止するため、前記設定締付けトルク値を本締めトルク値とすることが望ましい。

【0010】

さらに、本発明は仮締め工程での締付けに際して、駆動ビットがねじの駆動穴から離脱するのを防止するため、前記設定締付けトルク値を設定仮締めトルク値とすることが望ましい。

【発明の効果】

【0011】

以上説明した本発明によれば、所定締付けトルク値で締付けを行う際に設定締付けトルク値に対応してあらかじめ用意された推力を駆動ビットに付加して駆動ビットがねじの駆動穴から離脱するのを防止するとともに、所定締付位置での新たな設定締付けトルク値に対しても最適な推力を算出することができるねじ締め装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係るねじ締め装置の制御装置を構成する主制御部の設定モード時の動作を説明するフローチャート。

【図2】本発明の実施形態に係るねじ締め装置の構成を示す概略説明図。

【図3】本発明の実施形態に係る移動用ＡＣサーボモータの回転力Ｆｒと推力Ｆｔとの関係を示す模式図。

【図4】本発明の実施形態に係るねじ締め装置の制御装置を構成する主制御部のねじ締めモード時の動作を説明するフローチャート。

【図5】本発明の実施形態に係る移動用ＡＣサーボモータ駆動部のねじ締めモード時の動作を説明するフローチャート。

【図6】本発明の実施形態に係るねじ締め用モータ駆動部の動作を説明するフローチャート。

【図7】本発明の実施形態に係る基準トルク値―基準推力テーブル。

【図8】本発明の実施形態に係る主制御部、移動用ＡＣサーボモータ駆動部およびねじ締め用モータ駆動部並びに操作部間の信号の授受説明図。

【図9】本発明の実施形態に係るねじ締め装置のねじ締めモード時の概略動作を説明する信号波形図。

【図10】本発明の実施形態に係る設定締付けトルク値に対する推力を算出する線形補間の説明図。

【図11】本発明の他の実施形態に係る駆動ビットに発生するカムアウト力を打ち消す推力の測定に際しての概略動作を説明する信号波形図。

【図12】ねじ締め装置に係る駆動ビットがねじの駆動穴の傾斜面に作用する状態を説明する説明図。

【図13】従来のねじ締付工程における推力の付加状態を説明する説明図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態に係るねじ締め装置の一例として、ロボットの先端ユニットとして使用されるねじ締め装置を図面に基づき説明する。このねじ締め装置１は、図２に示すようにロボットの先端アーム（図示せず）に固定される基台２ａを備えた移動ユニット２を有している。この移動ユニット２の基台２ａには、上部ブラケット２ｂと下部ブラケット２ｃとが取付けられている。前記上部ブラケット２ｂには、移動用ＡＣサーボモータ２ｄ（以下、移動用モータという）がその駆動軸２ｅを下方にしてかつ上部ブラケット２ｂを貫通するように取付けられている。また、前記移動用モータ２ｄにはパルスエンコーダ２ｆが連接されており、移動用モータ２ｄの現在位置が検出可能に構成されている。さらに、前記移動用モータ２ｄの駆動軸２ｅには第１連結具２ｇを介して下部ブラケット２ｃに回転可能に保持されたスクリュウシャフト２ｈが連結されている。このスクリュウシャフト２ｈは前記基台２ａのほぼ全長にわたって延びるリニアガイド２ｊに摺動自在に案内された軸受台２ｋに螺合しており、移動用モータ２ｄの回転が軸受台２ｋの往復移動に変換される構成となっている。

【0014】

前記軸受台２ｋにはドライバ台３ａが一体に取付けられており、このドライバ台３ａにはねじ締めユニット３が一体に前進後退可能に固定されている。前記ねじ締めユニット３は、ドライバ台３ａに取付けられたねじ締め用モータ３ｂを有し、このねじ締め用モータ３ｂの駆動軸３ｃは前記ドライバ台３ａを貫通する構成となっている。また、前記ねじ締め用モータ３ｂの駆動軸３ｃには第２連結具３ｄを介して駆動ビット３ｅが連結されており、この駆動ビット３ｅがねじ締め用モータ３ｂの回転を受けて回転するように構成されている。さらに、この駆動ビット３ｅはその移動路上に開放可能に配置された一対のチャック爪（図示せず）を貫通し、これに保持されたねじ４の駆動穴４ａに嵌合して、このねじ４を相手部材５の所定の締付位置にねじ込むように構成されている（図９参照）。

【0015】

前記移動用モータ２ｄは、位置情報と電流値とが指令値として供給されると、現在位置が前記位置情報に一致し、かつその電流値を超えないようにパワー供給を受け、後記パワー供給停止指令信号を受けるとパワー供給が停止されてブレーキ作動状態となるように構成されている。また、前記ねじ締め用モータ３ｂは後記ねじ締め用モータ駆動部１１とアナログ接続されており、ねじ締め用モータ３ｂの負荷電流がアナログ情報としてねじ締め用モータ駆動部１１で読み込まれてＡ−Ｄ変換されて、刻々記憶される構成となっている。

【0016】

前記ねじ締め装置１は、前記移動ユニット２およびねじ締めユニット３の動作を制御する制御装置６を有している。この制御装置６は、推力算出部１２を備えた主制御部７と、各種作動指令信号を出力する操作部８と、ねじ締めに必要な情報（以下、ねじ締め情報という）およびねじ締めユニット３の移動に必要な情報（以下、移動情報という）を記憶する記憶部９とを有している。前記操作部８は、ねじ締めモードキー８ａおよび設定モードキー８ｂを備えた操作画面を有し、ねじ締めモードキー８ａがタッチされると、ねじ締めモード信号Ｓｇ１（図８参照）が主制御部７に出力されるように構成されている。

【0017】

前記操作部８は、設定モードキー８ｂがタッチされると、主制御部７に設定モード信号Ｓｇ２１（図８参照）が出力されるように構成されている。また、この操作部８の操作画面は後記設定画面表示指令信号により縮小されて設定画面（図示せず）に切り替わる構成となっている。この設定画面は、前述のねじ締め情報、移動情報、前記移動用モータ２ｄおよびねじ締め用モータ３ｂの精密な制御に必要となる各種制御パラメータ（以下、制御パラメータという）並びに締付けポイント番号Ｂ（図７参照）の各入力部（図示せず）を有している。前記締付けポイント番号Ｂは、相手部材５の締付位置に対応して設けられており、締付位置の位置情報、すなわちロボットの先端ユニットの移動先位置情報のほか、ねじ締め情報、移動情報並びに制御パラメータを呼出すインデックスとなっている。さらに、前記設定画面は各入力部に値を入力するテンキー部（図示せず）と、各入力部の値をキャンセルするキャンセル選択信号Ｓｇ２３（図８参照）、前記値を保存する保存選択信号Ｓｇ２４（図８参照）のいずれかを出力する保存／キャンセル選択キー（図示せず）とを備えている。

【0018】

前記ねじ締め情報は、設定締付けトルク値の一例をなす設定仮締めトルク値Ｔｎ（図１０（ａ）参照）に対応する仮締め設定電流値Ｉｓ１（初期値＝０）、仮締め回転数Ｎ１（図９参照）、設定締付けトルク値のもう一つの例をなす本締めトルク値Ｔｍ（図１０（ｂ）参照）に対応する本締め設定電流値Ｉｓ２（初期値＝０）、本締め回転数Ｎ２（図９参照）、ねじ４の種類等の情報（図７参照）でなっている。また、前記移動情報は図９に示すように、待機位置Ｐ０、ねじ嵌合時推力Ｆｔ１、ねじ締め開始位置Ｐ１、仮締め推力（ねじ嵌合時推力よりも低い値で、初期値＝０）Ｆｔ２、本締め位置Ｐ４、本締め推力（仮締め推力よりも高い値で、初期値＝０）Ｆｔ３および復帰時推力Ｆｔ４（図４、図８および図９参照）でなっている。前記各推力は移動用モータ２ｄに供給される電流値で規定されており、図３に示すようにこの電流値により移動用モータ２ｄの回転子（図示せず）に発生する回転力Ｆｒの反力Ｆｃがスクリュウシャフト２ｈのねじ部傾斜面２ｈａから軸受台２ｋのめねじ部斜面２ｋａに作用して前進方向の推力Ｆｔが得られる構成となっている。

【0019】

前記記憶部９は、相手部材５の締付位置に対応する締付けポイント番号Ｂ（図７に示す番号１，２，３，４…）毎に、前述の入力画面から入力される情報を記憶している。また、この記憶部９は設定画面から入力される設定仮締めトルク値Ｔｎまたは設定本締めトルク値Ｔｍ（図１０参照）に対する推力Ｆｔ２，Ｆｔ３を算出するため、ねじの種類、例えば一般ねじ、タッピングねじそれぞれに対して基準トルク値Ｔｓに対する基準推力Ｄｓ（Ｂ，Ｔｓ），Ｅｓ（Ｂ，Ｔｓ）（図７参照）をテーブルとして記憶している。前記基準推力Ｄｓ（Ｂ，Ｔｓ），Ｅｓ（Ｂ，Ｔｓ）は、前述の設定仮締めトルク値Ｔｎまたは設定本締めトルク値Ｔｍで駆動ビット３ｅが駆動される時に発生するカムアウト力Ｆｃｏを打ち消すのに最適な値を有している。

【0020】

また、前記制御装置６は図２に示すように移動用ＡＣサーボモータ駆動部１０（以下、移動用モータ駆動部という）と、ねじ締め用モータ駆動部１１と、ねじ供給装置（図示せず）の動作を制御するねじ供給装置駆動部１３と、前述の移動用モータ２ｄおよびパルスエンコーダ２ｆが接続される入出力部１４とを有している。

【0021】

前記主制御部７は、操作部８からねじ締めモード信号Ｓｇ１が出力される時、すなわちねじ締めモード時には、図４、図８および図９に示すように、次のステップＳ１〜Ｓ１５の動作を行う。
Ｓ１）操作部８からのねじ締めモード信号Ｓｇ１が入力しているか否かを判断し、ねじ締めモード信号Ｓｇ１が入力してない時この入力を待つ一方、ねじ締めモード信号Ｓｇ１が入力している時ステップＳ２に移る。
Ｓ２）ねじ締め情報（仮締め設定電流値Ｉｓ１、仮締め回転数Ｎ１、本締め設定電流値Ｉｓ２、本締め回転数Ｎ２）を記憶部９から呼出し、これらをねじ締め用モータ駆動部１１に供給する。
Ｓ３）移動情報（待機位置Ｐ０、ねじ嵌合時推力Ｆｔ１、ねじ締め開始位置すなわち仮締め開始位置Ｐ１、仮締め推力Ｆｔ２、本締め位置Ｐ４、本締め推力Ｆｔ３、復帰時推力Ｆｔ４）を記憶部９から呼出し、これらを移動用モータ駆動部１０に供給する。
Ｓ４）ねじ供給装置駆動部１３に作動指令信号Ｓｇ２を出力する。
Ｓ５）移動用モータ駆動部１０に 作動指令信号Ｓｇ３を出力する。
Ｓ６）ねじ締め用モータ駆動部１１に作動指令信号Ｓｇ４を出力する。
Ｓ７）ねじ締め用モータ駆動部１１から仮締め完了信号Ｓｇ５が入力しているか否かを判断し、仮締め完了信号Ｓｇ５が入力していない時仮締め完了信号Ｓｇ５が入力するのを待つ一方、仮締め完了信号Ｓｇ５が入力している時ステップＳ８に移る。
Ｓ８）移動用モータ駆動部に仮締め完了信号Ｓｇ５を出力する。
Ｓ９）ねじ締め用モータ駆動部１１から本締め完了信号Ｓｇ６が入力しているか否かを判断し、本締め完了信号Ｓｇ６が入力している時ステップＳ１４にジャンプする一方、本締め完了信号Ｓｇ６が入力していない時ステップＳ１０に移る。
Ｓ１０）ねじ締め用モータ駆動部１１から締付ＮＧ信号Ｓｇ７が入力しているか否かを判断し、締付ＮＧ信号Ｓｇ７が入力してない時ステップＳ９に戻る一方、締付ＮＧ信号Ｓｇ７が入力している時ステップＳ１１に移る。
Ｓ１１）移動用モータ駆動部１０に停止指令信号Ｓｇ８を出力する。
Ｓ１２）操作部８に締付ＮＧ表示指令信号Ｓｇ９を出力する。
Ｓ１３）移動用モータ駆動部１０から待機位置復帰信号Ｓｇ１０が入力しているか否かを判断し、これが入力していない時待機位置復帰信号Ｓｇ１０を待つ一方、待機位置復帰信号Ｓｇ１０が入力している時ステップＳ１に戻る。
Ｓ１４）ステップＳ９で本締め完了信号Ｓｇ６が入力している時に移動用モータ駆動部１０に停止指令信号Ｓｇ８を出力する。
Ｓ１５）操作部８に締付完了表示指令信号Ｓｇ１１を出力して、ステップＳ１３に戻る。

【0022】

前記移動用モータ駆動部１０は、ねじ締めモード時、図５、図８および図９に示すように次のステップＳＳ１〜ＳＳ１６の動作を行う。
ＳＳ１）移動用モータ駆動部作動指令信号Ｓｇ３が入力しているか否かを判断し、これが入力していない時その入力を待つ一方、この作動指令信号Ｓｇ３が入力している時ステップＳＳ２に移る。
ＳＳ２）ねじ締め開始位置Ｐ１およびねじ嵌合時推力Ｆｔ１を呼出す。
ＳＳ３）ねじ締め開始位置Ｐ１およびねじ嵌合時推力Ｆｔ１が得られる電流値を指令値として移動用モータ２ｄに供給する。
ＳＳ４）移動用モータ２ｄの現在位置がねじ締め開始位置Ｐ１に達しているか否かを判断し、移動用モータ２ｄの現在位置がねじ締め開始位置Ｐ１に達していない時ねじ締め開始位置Ｐ１に達するのを待つ一方、移動用モータ２ｄの現在位置がねじ締め開始位置Ｐ１に達している時ステップＳＳ５に移る。
ＳＳ５）本締め位置Ｐ４および仮締め推力Ｆｔ２を呼出す。
ＳＳ６）本締め位置Ｐ４および仮締め推力Ｆｔ２が得られる電流値を指令値として移動用モータ２ｄに供給する。
ＳＳ７）主制御部７から仮締め完了信号Ｓｇ５が入力しているか否かを判断し、仮締め完了信号Ｓｇ５が入力していない時その入力を待つ一方、仮締め完了信号Ｓｇ５が入力している時ステップＳＳ８に移る。
ＳＳ８）本締め位置Ｐ４および本締め推力Ｆｔ３を呼出す。
ＳＳ９）本締め位置Ｐ４および本締め推力Ｆｔ３が得られる電流値を指令値として移動用モータ２ｄに供給する。
ＳＳ１０）移動用モータ駆動部停止指令信号Ｓｇ８が入力しているか否かを判断し、この停止指令信号Ｓｇ８が入力していない時その入力を待つ一方、この停止指令信号Ｓｇ８が入力している時ステップＳＳ１１に移る。
ＳＳ１１）移動用モータ２ｄにパワー供給停止指令信号Ｓｇ１２を出力する。
ＳＳ１２）移動用モータ２ｄの待機位置Ｐ０および待機位置Ｐ０に復帰する時の復帰時推力Ｆｔ４を呼出す。
ＳＳ１３）移動用モータ２ｄに待機位置Ｐ０と、復帰時推力Ｐ０とを指令値として供給する。
ＳＳ１４）移動用モータ２ｄの現在位置が待機位置Ｐ０に復帰しているか否かを判断し、移動用モータ２ｄの現在位置が待機位置Ｐ０に復帰していない時その復帰を待つ一方、移動用モータ２ｄの現在位置が待機位置Ｐ０に復帰している時ステップＳＳ１５に移る。
ＳＳ１５）主制御部７に待機位置復帰信号Ｓｇ１０を出力する。
ＳＳ１６）エンド。

【0023】

前記ねじ締め用モータ駆動部１１は、ねじ締めモード時、図６、図８および図９に示すように締付けトルク制御部１１ａを構成する次のステップＳＴ１〜ＳＴ１４の動作を行う。
ＳＴ１）ねじ締め用モータ駆動部１１の作動指令信号Ｓｇ４が入力しているか否かを判断し、この作動指令信号Ｓｇ４が入力していない時その入力を待つ一方、この作動指令信号Ｓｇ４が入力している時ステップＳＴ２に移る。
ＳＴ２）仮締め回転数Ｎ１、仮締め設定電流値Ｉｓ１を呼出す。
ＳＴ３）ねじ締め用モータ３ｂに仮締め回転数Ｎ１に応じた電圧を供給する。（第１タイマ１１ｂおよび第２タイマ１１ｃを作動させる）
ＳＴ４）ねじ締め用モータ３ｂの負荷電流が仮締め設定電流値Ｉｓ１に達したか否かを判断し、これが仮締め設定電流値Ｉｓ１に達している時ステップＳＴ６にジャンプする一方、ねじ締め用モータ３ｂの負荷電流が仮締め設定電流値Ｉｓ１に達していない時ステップＳＴ５に移る。
ＳＴ５）第１タイマ１１ｂがタイムアップしたか否かを判断し、第１タイマ１１ｂがタイムアップしてない時ステップＳＴ４に戻る一方、第１タイマ１１ｂがタイムアップしている時ステップＳＴ１０にジャンプする。
ＳＴ６）ステップＳＴ４でねじ締め用モータ３ｂの負荷電流が仮締め設定電流値Ｉｓ１に達している時、主制御部７に仮締め完了信号Ｓｇ５を出力するとともに、本締め回転数Ｎ２、本締め設定電流値Ｉｓ２を呼出す。
ＳＴ７）ねじ締め用モータ３ｂに本締め回転数Ｎ２に応じた電圧を供給する。
ＳＴ８）ねじ締め用モータ３ｂの負荷電流が本締め設定電流値Ｉｓ２に達したか否かを判断し、これが本締め設定電流値Ｉｓ２に達している時ステップＳＴ１２にジャンプする一方、ねじ締め用モータ３ｂの負荷電流が本締め設定電流値Ｉｓ２に達していない時ステップＳＴ９に移る。
ＳＴ９）第２タイマ１１ｃがタイムアップしたか否かを判断し、第２タイマ１１ｃがタイムアップしてない時ステップＳＴ８に戻る一方、第２タイマ１１ｃがタイムアップしている時ステップＳＴ１０に移る。
ＳＴ１０）ねじ締め用モータ３ｂへの電圧供給を停止する。第１,タイマ１１ｂおよび第２タイマ１１ｃをリセットする。
ＳＴ１１）締付ＮＧ信号Ｓｇ７を主制御部７に出力して、ステップＳＴ１４にジャンプする。
ＳＴ１２）ステップＳＴ８でねじ締め用モータ３ｂの負荷電流が本締め設定電流値Ｉｓ２に達している時、ねじ締め用モータ３ｂへの電圧供給を停止する。第１,タイマ１１ｂおよび第２タイマ１１ｃをリセットする。
ＳＴ１３）本締め完了信号Ｓｇ６を主制御部７に出力する。
ＳＴ１４）エンド。

【0024】

前記推力算出部１２は、本発明の要部をなし、主制御部７の一部、すなわち設定モード時の動作の一部として構成されているもので、操作部８から設定モード信号Ｓｇ２１が出力される時、すなわち設定モード時に、図１、図８および図１０に示すように、次のステップＳＰ１〜ＳＰ１９の動作を行う。
ＳＰ１）設定モード信号Ｓｇ２１が入力しているか否かを判断し、設定モード信号Ｓｇ２１が入力していない時その入力を待つ一方、設定モード信号Ｓｇ２１が入力している時ステップＳＰ２に移る。
ＳＰ２）操作部８に設定画面表示指令信号Ｓｇ２２を出力する。
ＳＰ３）設定画面の締付けポイント番号Ｂの入力部に締付けポイント番号Ｂが入力されているか否かを判断し、締付けポイント番号Ｂが入力されていない時その入力を待つ一方、締付けポイント番号Ｂが入力されている時ステップＳＰ４に移る。
ＳＰ４）入力された締付けポイント番号Ｂに対応する各種情報を記憶部９から呼出す。
ＳＰ５）呼出された情報を操作部８の設定画面の入力部にセットする。
ＳＰ６）呼出された情報中、仮締め設定電流値Ｉｓ１を一時記憶仮締め値Ｔｎ０として、また本締め設定電流値Ｉｓ２を一時記憶本締め値Ｔｍ０として一時記憶する。
ＳＰ７）操作部８からの保存／キャンセル選択信号が入力しているか否かを判断し、これが入力していない時その入力を待つ一方、キャンセル選択信号Ｓｇ２３が入力している時ステップＳＰ１８にジャンプし、保存選択信号Ｓｇ２４が入力している時ステップＳＰ８に移る。
ＳＰ８）設定画面の入力部の各情報を呼出し、記憶部９に記憶（上書き保存）する。
ＳＰ９）設定仮締めトルク値Ｔｎが一時記憶仮締め値Ｔｎ０に等しいか否かを判断し、これらが等しい時ステップＳＰ１８にジャンプする一方、設定仮締めトルク値Ｔｎが一時記憶仮締め値Ｔｎ０と等しくない時ステップＳＰ１０に移る。
ＳＰ１０）記憶部９の基準トルク値−基準推力テーブルから設定仮締めトルク値Ｔｎを挟む基準トルク値Ｔｓを境界仮締めトルク値Ｔｓｄ１，Ｔｓｕ１として、またこれら境界仮締めトルク値Ｔｓｄ１，Ｔｓｕ１に対する基準推力Ｄｓ（Ｂ，Ｔｓ）を基準仮締め推力Ｄｓｄ１，Ｄｓｕ１として呼出す。
ＳＰ１１）境界仮締めトルク値Ｔｓｄ１，Ｔｓｕ１およびこれらに対応する基準仮締め推力Ｄｓｄ１，Ｄｓｕ１に基づき、設定仮締めトルク値Ｔｎに対する仮締め推力Ｆｔ２を線形補間により算出する。
ＳＰ１２）算出された仮締め推力Ｆｔ２を新たな設定仮締めトルク値に対する仮締め推力Ｆｔ２として記憶（上書き保存）する。
ＳＰ１３）設定本締めトルク値Ｔｍが一時記憶本締め値Ｔｍ０に等しいか否かを判断し、これらが等しい時ステップＳＰ１８にジャンプする一方、設定本締めトルク値Ｔｍが一時記憶本締め値Ｔｍ０と等しくない時ステップＳＰ１４に移る。
ＳＰ１４）記憶部９の基準トルク値−基準推力テーブルから設定本締めトルク値Ｔｍを挟む基準トルク値Ｔｓを境界本締めトルク値Ｔｓｄ２，Ｔｓｕ２として、またこれら境界本締めトルク値Ｔｓｄ２，Ｔｓｕ２に対する基準推力Ｄｓ（Ｂ，Ｔｓ）を基準本締め推力Ｄｓｄ２，Ｄｓｕ２として呼出す。
ＳＰ１５）境界本締めトルク値Ｔｓｄ２，Ｔｓｕ２およびこれらに対応する基準本締め推力Ｄｓｄ２，Ｄｓｕ２に基づき、設定本締めトルク値Ｔｍに対する本締め推力Ｆｔ３を線形補間により算出する。
ＳＰ１６）算出された本締め推力Ｆｔ３を新たな設定本締めトルク値に対する本締め推力Ｆｔ３として記憶（上書き保存）する。
ＳＰ１７）操作部８に推力算出完了表示指令信号Ｓｇ２５を出力する。
ＳＰ１８）ステップ７でキャンセル選択信号Ｓｇ２３が入力している時、ステップ９で設定仮締めトルク値Ｔｎが一時記憶仮締め値Ｔｎ０に等しい時またはステップ１３で設定本締めトルク値Ｔｍが一時記憶本締め値Ｔｍ０に等しい時もしくはステップ１７に続いて、操作部８に操作画面表示指令信号Ｓｇ２６を出力する。
ＳＰ１９）エンド。

【0025】

上記ねじ締め装置１では、図２および図８に示すように通常の締付作業を行う場合、操作部８の操作画面のねじ締めモードキー８ａがタッチされ、主制御部７にねじ締めモード信号Ｓｇ１が出力される。このねじ締めモード信号Ｓｇ１により、ねじ締め用モータ駆動部１１に仮締め設定電流値Ｉｓ１、仮締め回転数Ｎ１、本締め設定電流値Ｉｓ２および本締め回転数Ｎ２が、また移動用モータ駆動部１０には待機位置Ｐ０、ねじ嵌合時推力Ｆｔ１、ねじ締め開始位置（仮締め開始位置）Ｐ１、仮締め推力Ｆｔ２、本締め位置Ｐ４および本締め推力Ｆｔ３並びに復帰時推力Ｆｔ４が供給される（ステップＳ１〜Ｓ３参照）。続いて、ねじ供給装置駆動部１３に作動指令信号Ｓｇ２が出力され（ステップＳ４および図８参照）、ねじ供給装置が作動して、ねじ４が駆動ビット３ｅの移動路上に配置された一対のチャック爪まで供給され、このチャック爪に保持される。その後、移動用モータ駆動部１０、ねじ締め用モータ駆動部１１それぞれに作動指令信号Ｓｇ３，Ｓｇ４が出力される（ステップＳ５およびＳ６並びに図８参照）。

【0026】

前記移動用モータ駆動部１０では、その作動指令信号Ｓｇ３を受けると、ねじ嵌合時推力Ｆｔ１およびねじ締め開始位置Ｐ１が呼出される（ステップＳＳ１およびＳＳ２並びに図８参照）。続いて、ねじ締め開始位置Ｐ１とねじ嵌合時推力Ｆｔ１が得られる電流値とが指令値として移動用モータ２ｄに供給され（ステップＳＳ３参照）、移動用モータ２ｄはねじ締め開始位置Ｐ１を目標位置として、前記電流値が得られるようにパワー供給を受けて回転する。この移動用モータ２ｄの回転を受けて、スクリュウシャフト２ｈが回転し、これに螺合する軸受台２ｋが前記電流値、すなわちねじ嵌合時推力Ｆｔ１を保持しながらねじ締め開始位置Ｐ１まで前進する（図９中、信号波形Ｗｅ１参照）。この軸受台２ｋの前進により、この軸受台２ｋと一体のドライバ台３ａに保持されたねじ締めユニット３の駆動ビット３ｅが待機位置Ｐ０から前進し、チャック爪に保持されたねじ４がねじ締め開始位置Ｐ１に押出される（図９参照）。

【0027】

前記ねじ締め用モータ駆動部１１では、その作動指令信号Ｓｇ４を受けると、仮締め回転数Ｎ１および仮締め設定電流値Ｉｓ１が呼出される（ステップＳＴ１およびＳＴ２並びに図８参照）。続いて、ねじ締め用モータ３ｂに仮締め回転数Ｎ１に対応した所定の電圧が供給され（ステップＳＴ３参照）、ねじ締め用モータ３ｂは仮締め回転数Ｎ１（高速低トルク）で回転し（図９中、信号波形Ｗｄ１参照）、この回転を受けて駆動ビット３ｅが回転する。これとともに、ねじ締め用モータ３ｂの負荷電流が仮締め設定電流値Ｉｓ１に達したか否かの判断が行われる（ステップＳＴ４参照）。この時、第１タイマ１１ｂおよび第２タイマ１１ｃが作動して、仮締め不良および本締め不良の判定が開始される。

【0028】

この間、図１２に示すように駆動ビット３ｅの回転方向の力Ｆｒがねじ４の駆動穴４ａの傾斜面４ａａに作用することにより、駆動ビット３ｅにはねじ４の駆動穴４ａから離脱する方向のカムアウト力Ｆｃｏが作用するが、このカムアウト力Ｆｃｏは前述のねじ嵌合時推力Ｆｔ１により打ち消される。また、移動用モータ駆動部１０では移動用モータ２ｄの現在位置がねじ締め開始位置Ｐ１に達したか否か、すなわち待機位置Ｐ０から前進した駆動ビット３ｅがねじ締め開始位置Ｐ１に達したか否が判断されており（ステップＳＳ４参照）、この現在位置がねじ締め開始位置Ｐ１に達すると、本締め位置Ｐ４および仮締め推力Ｆｔ２が呼出される（ステップＳＳ５参照）。続いて、移動用モータ２ｄに本締め位置Ｐ４と仮締め推力Ｆｔ２とが得られる電流値が供給され（ステップＳＳ６および図８参照）、移動用モータ２ｄは仮締め推力Ｆｔ２を保持して回転する（図９中、信号波形Ｗｅ２参照）。この移動用モータ２ｄの回転を受けて、軸受台２ｋおよびこれと一体の駆動ビット３ｅとは前進するので、駆動ビット３ｅと嵌合するねじ４はその頭部が被締結部材１５に着座するまで、すなわち仮締め完了時の位置Ｐ２まで仮締め推力Ｆｔ２が付加されながらねじ込まれる（図９参照）。

【0029】

その後、ねじ締め用モータ３ｂの負荷電流が仮締め設定電流値Ｉｓ１に達するまでは、第１タイマ１１ｂがタイムアップしたか否かが判断され（ステップＳＴ５参照）、前記第１タイマ１１ｂがタイムアップしている時にはねじ締め用モータ３ｂへの電圧供給が停止され、締付けＮＧ信号Ｓｇ７が主制御部７に出力される（ステップＳＴ１０およびＳＴ１１および図８参照）。同時に、第１タイマ１１ｂおよび第２タイマ１１ｃがリセットされ、仮締め不良判定および本締め不良判定が終了する。また、前記ねじ締め用モータ３ｂの負荷電流が仮締め設定電流値Ｉｓ１に達する時に仮締めが完了し、ねじ締め用モータ駆動部１１から主制御部７に仮締め完了信号Ｓｇ５が出力される（ステップＳＴ６および図８参照）。この仮締め完了時、すなわち駆動ビット３ｅが仮締め完了位置Ｐ２に位置する時、本締め回転数Ｎ２および本締め設定電流Ｉｓ２が呼出され、ねじ締め用モータ３ｂを低速高トルクの本締め回転数Ｎ２に切り替えるように電圧が供給される（ステップＳＴ６およびＳＴ７並びに図９中、信号波形Ｗｄ２参照）。この仮締め完了信号Ｓｇ５により、移動用モータ駆動部１０に仮締め完了信号Ｓｇ５が出力されるので、移動用モータ駆動部１０では本締め位置Ｐ４および本締め推力Ｆｔ３が呼出される（ステップＳＳ８および図８参照）。続いて、移動用モータ２ｄには本締め位置Ｐ４と本締め推力Ｆｔ３が得られる電流値とが指令値として供給され（ステップＳＳ９および図８参照）、移動用モータ２ｄは本締め推力Ｆｔ３を保持して回転する（図９中、信号波形Ｗｅ３参照）。この移動用モータ２ｄの回転を受けて、軸受台２ｋおよび駆動ビット３ｅが本締め推力Ｆｔ３を保持しながら本締め位置Ｐ４を目標位置として前進する（図９参照）。

【0030】

前記軸受台２ｋが移動用モータ２ｄの回転を受けて前進する間に、ねじ締め用モータ駆動部１１ではねじ締め用モータ３ｂの負荷電流が本締め設定電流値Ｉｓ２に達したか否かの判断が行われており（ステップＳＴ８参照）、この負荷電流が本締め設定電流値Ｉｓ２に達してない時には、第２タイマ１１ｃがタイムアップしたか否かが判断される（ステップＳＴ９参照）。この判断において、第２タイマ１１ｃがタイムアップしてない時には、前述のステップＳＴ８の判断が繰り返される。また、前記ステップＳＴ９の判断において前記第２タイマ１１ｃがタイムアップしている時には、ねじ締め用モータ３ｂへの電圧供給が停止され、締付けＮＧ信号Ｓｇ７が主制御部７に出力される（ステップＳＴ１０およびＳＴ１１並びに図８参照）。

【0031】

前記軸受台２ｋが移動用モータ２ｄの回転を受けて前進する間に、ねじ締め用モータ３ｂの負荷電流が本締め設定電流値Ｉｓ２に達すると、すなわち駆動ビット３ｅが本締め完了位置Ｐ３に位置する時、ねじ締め用モータ３ｂへの電圧供給が停止され、ねじ締め用モータ３ｂは停止して、本締めが完了し、本締め完了信号Ｓｇ６が主制御部７に出力される（ステップＳＴ１２およびＳＴ１３並びに図８参照）。同時に、第１タイマ１１ｂおよび第２タイマ１１ｃがリセットされ、仮締め不良判定および本締め不良判定は終了する。

【0032】

前記主制御部７は、前記本締め完了信号Ｓｇ６が入力すると、前記移動用モータ駆動部１０にその停止指令信号Ｓｇ８を出力するとともに操作部８に締付完了表示指令信号Ｓｇ１１を出力する（ステップＳ１４およびＳ１５並びに図８参照）。そのため、移動用モータ駆動部１０はこの停止指令信号Ｓｇ８を受けて、移動用モータ２ｄにパワー供給停止指令信号Ｓｇ１２を出力し、移動用モータ２ｄへのパワー供給が停止される（ステップＳＳ１０およびＳＳ１１並びに図８参照）。続いて、移動用モータ駆動部１０では移動用モータ２ｄの待機位置Ｐ０および復帰時推力Ｆｔ４が呼出されて、この待機位置Ｐ０および復帰時推力Ｆｔ４が指令値として移動用モータ２ｄに供給される（ステップＳＳ１２およびＳＳ１３並びに図８参照）。そのため、移動用モータ２ｄは待機位置Ｐ０に復帰するように、また前記復帰時推力Ｆｔ４が得られるようにパワー供給を受けて回転するので、軸受台２ｋおよびねじ締めユニット３の駆動ビット３ｅは復帰時推力Ｆｔ４を保持しながら待機位置Ｐ０に復帰する（図９中、信号波形Ｗｅ４参照）。これにともなって、主制御部７に待機位置復帰信号Ｓｇ１０が出力され（ステップＳＳ１４およびＳＳ１５並びに図８参照）、この待機位置復帰信号Ｓｇ１０の入力が主制御部７で確認され（ステップＳ１３参照）、一連の締付作業が終了する。

【0033】

次に、本発明の要部の推力算出部の動作について説明する。前述の締付作業に先立って、ねじ締め情報、移動情報等を設定する際には、図１および図２並びに図８に示すように、操作部８の操作画面の設定モードキー８ｂがタッチされ、設定モード信号Ｓｇ２１が主制御部７、すなわち推力設定部１２に出力される。この推力設定部１２は、前記設定モード信号Ｓｇ２１を受けると、操作部８に設定画面表示指令信号Ｓｇ２２を出力するので、操作画面が縮小されて、設定画面が表示される（ステップＳＰ１およびＳＰ２並びに図８参照）。この設定画面中の締付けポイント番号Ｂの入力部に締付位置に応じた締付けポイント番号Ｂが入力されるのを待ち、これが入力される時、記憶部９から締付けポイント番号Ｂに応じて設定仮締めトルク値Ｔｎおよび設定本締めトルク値Ｔｍを含むねじ締め情報、移動情報等が呼出される（ステップＳＰ３およびＳＰ４並びに図８参照）。これら情報が設定画面においてそれぞれ対応する設定項目の入力部にセットされ、表示されるとともに、前記情報中設定仮締めトルク値すなわち仮締め設定電流値Ｉｓ１が一時記憶仮締め値Ｔｎ０として記憶される。また、同様に設定本締めトルク値すなわち本締め設定電流値Ｉｓ２が一時記憶本締め値Ｔｍ０として一時記憶される（ステップＳＰ５およびＳＰ６参照）。

【0034】

その後、設定画面中の設定項目のうち、変更の必要な項目が生じてその設定項目の入力部に新たな値が入力されると、設定画面中の保存／キャンセル選択キーから、いずれかの選択信号が出力されるのを待つ（ステップＳＰ７参照）。この時、キャンセル選択信号Ｓｇ２３が出力されると、直ちに設定モードが終了し、操作部８に操作画面表示指令信号Ｓｇ２６が出力され、操作部８は設定画面を閉じて操作画面に復帰する（ステップＳＰ１８および図８参照）。また、前記保存／キャンセル選択キーから、保存選択信号Ｓｇ２４が出力される時には、設定画面に表示される各設定項目の入力部の値が記憶部９に記憶（上書き保存）される（ステップＳＰ８および図８参照）。

【0035】

続いて、設定仮締めトルク値Ｔｎの入力部の値と一時記憶仮締め値Ｔｎ０とが比較され、これらが等しい時、すなわち設定仮締めトルク値Ｔｎに変更のない時、前述のキャンセル選択信号Ｓｇ２３の場合と同様に、設定モードが終了し、操作部８は操作画面に復帰する（ステップＳＰ９およびＳＰ１８参照）。前記設定仮締めトルク値Ｔｎと一時記憶仮締めトルク値Ｔｎ０とが等しくない時、すなわち設定仮締めトルク値Ｔｎが新たな値に変更される時、記憶部９内の基準トルク値―基準推力テーブル（図７参照）から設定仮締めトルク値Ｔｎを挟む基準トルク値Ｄｓ（Ｂ，Ｔｓ）が境界仮締めトルク値Ｔｓｄ１，Ｔｓｕ１として、またこれら境界仮締めトルク値Ｔｓｄ１，Ｔｓｕ１に対応する基準推力Ｄｓ（Ｂ，Ｔｓ）が基準仮締め推力Ｄｓｄ１，Ｄｓｕ１として呼出される（ステップＳＰ１０参照）。これら境界仮締めトルク値Ｔｓｄ１，Ｔｓｕ１と、それぞれに対応する基準仮締め推力Ｄｓｄ１，Ｄｓｕ１とから、設定仮締めトルク値Ｔｎに対応する仮締め推力Ｆｔ２が線形補間、すなわち次式（１）、
Ｆｔ２＝Ｄｓｄ１＋（Ｄｓｕ１−Ｄｓｄ１）＊（Ｔｎ−Ｔｓｄ１）
／（Ｔｓｕ１−Ｔｓｄ１）―――――（１）
により算出される（ステップＳＰ１１および図１０（ａ）参照）。例えば、締付けポイント番号Ｂが１であって、設定仮締めトルク値Ｔｎが２．５Ｎ・ｍである時、図７（ａ）から境界仮締めトルク値Ｔｓｄ１，Ｔｓｕ１はそれぞれ２，３となり、基準仮締め推力Ｄｓｄ１，Ｄｓｕ１はそれぞれＤｓ（１，２）、Ｄｓ（１，３）となるので、これら値を前記式（１）に代入すると、仮締め推力Ｆｔ２は、
Ｆｔ２＝Ｄｓ（１，２）＋（（Ｄｓ（１，３）−Ｄｓ（１，２））＊（２．５
−２）／（３−２）
として算出される。前記式（１）により算出された仮締め推力Ｆｔ２は、締付けポイント番号１での設定仮締めトルク値Ｔｎに対する仮締め推力Ｆｔ２として記憶部９に記憶される（ステップＳＰ１２参照）。

【0036】

その後、設定仮締めトルク値Ｔｎの場合と同様に、設定本締めトルク値Ｔｍの入力部の値と一時記憶本締め値Ｔｍ０とが比較され、これらが等しい時、すなわち設定本締めトルク値Ｔｍに変更のない時、設定モードが終了し、操作部８は操作画面に復帰する（ステップＳＰ１８参照）。また、前記設定本締めトルク値Ｔｍと一時記憶本締めトルク値Ｔｍ０とが等しくない時、すなわち設定本締めトルク値Ｔｍが変更される時、設定本締めトルク値Ｔｍを挟む基準トルク値Ｄｓ（Ｂ，Ｔｓ）が境界本締めトルク値Ｔｓｄ２，Ｔｓｕ２として、またこれら境界本締めトルク値Ｔｓｄ２，Ｔｓｕ２に対応する基準推力Ｄｓ（Ｂ，Ｔｓ）が基準本締め推力Ｄｓｄ２，Ｄｓｕ２として呼出される（ステップＳＰ１４参照）。これらから、設定本締めトルク値Ｔｍに対する本締め推力Ｆｔ３が、次式（２）
Ｆｔ３＝Ｄｓｄ２＋（Ｄｓｕ２−Ｄｓｄ２）＊（Ｔｍ−Ｔｓｄ２）／
（Ｔｓｕ２−Ｔｓｄ２）―――――（２）
により算出される（ステップＳＰ１５および図１０（ｂ）参照）。例えば、締付けポイント番号Ｂが１であって、設定本締めトルク値Ｔｍが１１．５Ｎ・ｍである時、図７（ａ）から境界仮締めトルク値Ｔｓｄ２，Ｔｓｕ２はそれぞれ１１，１２となり、基準本締め推力Ｄｓｄ２，Ｄｓｕ２はそれぞれＤｓ（１，１１），Ｄｓ（１，１２）となるので、これら値を前記式（２）に代入すると、本締め推力Ｆｔ３は、
Ｆｔ３＝Ｄｓ（１，１１）＋（Ｄｓ（１，１２）−Ｄｓ（１，１１））＊
（１１．５−１１）／（１２−１１）
として算出される。前記式（２）により算出された本締め推力Ｆｔ３は、締付けポイント番号１での設定本締めトルク値Ｔｍに対する本締め推力Ｆｔ３として記憶部９に記憶される（ステップＳＰ１６参照）。続いて、操作部８に推力算出完了表示指令信号Ｓｇ２５が出力されるとともに、操作画面表示指令信号Ｓｇ２６が操作部８に出力され、設定作業が完了する（ステップ１７およびステップ１８並びに図８参照）。

【0037】

以上のように、本実施形態におけるねじ締め装置１はねじ締め用モータ３ｂにより回転する駆動ビット３ｅを備えたねじ締めユニット３と、移動用モータ２ｄの回転を往復移動に変換してこの往復移動によりねじ締めユニット３を前進後退させる移動ユニット２と、前記ねじ締め用モータ３ｂおよび移動用モータ２ｄを制御する主制御部７と、複数個の基準トルク値Ｔｓおよび当該基準トルク値Ｔｓ毎に駆動ビット３ｅに付加する基準推力Ｄｓ（Ｂ，Ｔｓ）を記憶する記憶部９とを備えた構成であって、前記主制御部７は所定締付位置での設定仮締めトルク値Ｔｎまたは設定本締めトルク値Ｔｍでなる設定締付けトルク値が入力されると、これを挟む２個の基準トルク値Ｔｓｄ１，Ｔｓｕ１、Ｔｓｄ２，Ｔｓｕ２およびこれら基準トルク値Ｔｓｄ１，Ｔｓｕ１、Ｔｓｄ２，Ｔｓｕ２それぞれに対応する基準推力Ｄｓｄ１、Ｄｓｕ１，Ｄｓｄ２，Ｄｓｕ２を呼出して、設定仮締めトルク値Ｔｎまたは設定本締めトルク値Ｔｍに対する推力Ｆｔ２，Ｆｔ３を線形補間により算出する推力算出部を備えている。

【0038】

この構成によれば、駆動ビット３ｅにはねじ４の駆動穴４ａから離脱するのを防止するために、設定仮締めトルク値Ｔｎまたは設定本締めトルク値Ｔｍに応じてあらかじめ用意した最適な推力Ｆｔ２，Ｆｔ３を付加することができる。そのため、締付けの際に相手部材５が過剰に押圧されることがなく、相手部材５の破損を招いたり、相手部材５に取付けられた他の部品の動作に悪影響を及ぼしたりすることがなく、仮締め工程、本締め工程のいずれであっても高品質な締付作業を行うことができる。また、各締付位置において前述の設定締付けトルク値が変更になると、駆動ビット３ｅに発生するカムアウト力Ｆｃｏが変わり、このカムアウト力Ｆｃｏを打ち消すために駆動ビット３ｅに付加する推力を変更する必要が生じる。前記カムアウト力Ｆｃｏはねじ締め用モータ３ｂに発生する電磁力、すなわちねじ締め用モータ３ｂに流れる電流値におおむね比例するので、カムアウト力Ｆｃｏを抑える推力もねじ締め用モータ３ｂに流れる電流値、言い換えれば締付けトルク値におおむね比例することとなる。そのため、前記設定締付けトルク値を挟む基準トルク値およびこれら基準トルク値に対応する基準推力を呼出して、これら基準トルク値およびこれらに対応する基準推力から、変更された設定締付けトルク値に対する新たな推力を線形補間により算出することができる。これにより、各締付位置において設定締付けトルク値が変更される度に、設定締付けトルク値に対する最適な推力を算出できるので、作業者は締付け作業に先立って、駆動ビット３ｅに発生するカムアウト力Ｆｃｏを測定する必要がなく、作業現場で煩雑で面倒な作業が不要となって、使い勝手のよいねじ締め装置１を提供することができる。

【0039】

なお、本発明の実施形態では駆動ビット３ｅに発生するカムアウト力Ｆｃｏを打ち消すのに最適な値を持つ基準トルク値−基準推力テーブルは、ねじ締め装置が持つ特有の特性としてあらかじめ記憶されているが、締付け作業に先立って相手部材５毎に基準トルク値Ｔｓに対する基準推力Ｄｓ（Ｂ，Ｔｓ）を測定して、これを記憶してもよい。この基準推力Ｄｓ（Ｂ，Ｔｓ）の測定に際しては、前述のねじ締め装置１を用いることができる。この場合、ねじ締め装置１は図１１に示すように移動用モータ２ｄにより仮推力Ｆｔ５が付加された状態（同図中の信号波形Ｗｅ５参照）の駆動ビット３ｅを待機位置Ｐ０からねじ締め開始位置Ｐ１を通り、仮締め完了時の位置Ｐ２まで移動させる構成と、前述のねじ締めモード時の回転数Ｎ１よりも低い仮締め回転数Ｎ３（中速中トルク）でねじ締め用モータ３ｂを回転させてあらかじめ締付けられたねじ４を増締めするとともに、仮締め完了時にねじ締め用モータ３ｂを仮締め回転数Ｎ３よりも低い本締め回転数Ｎ２に切り替える構成（図１１中、信号波形Ｗｄ３およびＷｄ４参照）と、を備えておればよい。その上で、駆動ビット３ｅの位置を仮締め完了時の位置Ｐ２に保持する間の移動用モータ２ｄのフィードバック電流値Ｗｅ６であって、駆動ビット３ｅが本締め完了時の位置Ｐ３に達する時のフィードバック電流値Ｗｅ６（Ｉｍｆ）を測定して、このフィードバック電流値Ｗｅ６（Ｉｍｆ）から推力を算出すればよい。

【0040】

その他、各部の具体的な構成は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【符号の説明】

【0041】

１…ねじ締め装置
２…移動ユニット
２ｄ…移動用サーボモータ
３…ねじ締めユニット
３ｂ…ねじ締め用モータ
３ｅ…駆動ビット
７…主制御部
９…記憶部
１２…推力算出部
Ｔｓ…基準トルク値
Ｄｓ（Ｂ，Ｔ）…基準推力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】