特許 7453672 ネジ締付システム、ネジ締付チューニング方法、およびコンピュータプログラム

(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】

(24)【登録日】2024-03-12

(45)【発行日】2024-03-21

(54)【発明の名称】ネジ締付システム、ネジ締付チューニング方法、およびコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   B25B 23/14 20060101AFI20240313BHJP

   B25B 21/02 20060101ALI20240313BHJP

【ＦＩ】

B25B23/14 630D

B25B23/14 610B

B25B23/14 610K

B25B21/02 Z

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020038466

(22)【出願日】2020-03-06

(65)【公開番号】P2021137925

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2022-11-02

(73)【特許権者】

【識別番号】500285923

【氏名又は名称】株式会社エスティック

(74)【代理人】

【識別番号】100125117

【弁理士】

【氏名又は名称】坂田 泰弘

(74)【代理人】

【識別番号】100086933

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 幸雄

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 聡

【審査官】山村 和人

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２０５５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５６５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２９１８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５２８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０４３５３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００１－１７９６４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｂ ２３／１４

Ｂ２５Ｂ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ネジ締めの対象物を回転させる出力軸と、
前記出力軸を回転させるネジ締付駆動手段と、
パルス状でありかつ使用者によって指定された特定の電流値までピークが漸次増大する電流を前記ネジ締付駆動手段へ供給する電流供給手段と、
前記ネジ締付駆動手段による締付トルクが第一の特定のトルク値を超えた場合または前記締付トルクのピークの平均変化率が前記使用者によって指定された所定の値を超えた場合に、前記特定の電流値を小さくなるように調整し、ネジ締めを開始してから前記使用者によって指定された特定の時間が経過するまでの時間帯に前記締付トルクが前記使用者によって指定された第二の特定のトルク値に達しなかった場合に、前記特定の電流値を大きくなるように調整する、調整手段と、
を有することを特徴とするネジ締付システム。

【請求項2】

前記調整手段は、前記特定の電流値を第一の値だけ大きくなるように調整した後、ネジ締めを再び行った際に前記締付トルクが前記第一の特定のトルク値を超えまたは前記平均変化率が前記所定の値を超えた場合は、前記特定の電流値を前記第一の値未満の値だけ小さくなるように調整し、前記特定の電流値を当該第一の値未満の値である第二の値だけ小さくなるように調整した後、ネジ締めを再び行った際に前記時間帯に前記締付トルクが前記第二の特定のトルク値に達しなかった場合は、前記特定の電流値を前記第二の値未満の値だけ大きくなるように調整する、
請求項１に記載のネジ締付システム。

【請求項3】

ネジ締めの際に特定の異常が発生した場合に、セッティングを改めるように促すメッセージを出力するメッセージ出力手段、を有する、
請求項１または請求項２に記載のネジ締付システム。

【請求項4】

前記メッセージ出力手段は、ネジ締めの際に前記出力軸が所定の角度未満で回転し終えた場合に、前記メッセージとして、前記対象物をセットし直すように促すメッセージを出力する、
請求項３に記載のネジ締付システム。

【請求項5】

前記特定の電流値が一定の値に収束しても、前記締付トルクが前記第一の特定のトルク値を超え、前記平均変化率が前記所定の値を超え、または前記時間帯に前記締付トルクが前記第二の特定のトルク値に達しない場合に、セッティングを改めるように促すメッセージを出力する第二のメッセージ出力手段、を有する、
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のネジ締付システム。

【請求項6】

所定の回数、前記特定の電流値が調整されても、前記締付トルクが前記第一の特定のトルク値を超え、前記平均変化率が前記所定の値を超え、または前記時間帯に前記締付トルクが前記第二の特定のトルク値に達しない場合に、セッティングを改めるように促すメッセージを出力する第二のメッセージ出力手段、を有する、
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のネジ締付システム。

【請求項7】

ネジ締めごとの前記締付トルクの遷移を表示する締付実績表示手段を有する、
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のネジ締付システム。

【請求項8】

ネジ締めの対象物を回転させる出力軸と、前記出力軸を回転させるネジ締付駆動手段と、パルス状の電流を前記ネジ締付駆動手段へ供給する電流供給手段と、を有するネジ締付装置をチューニングするネジ締付チューニング方法であって、
前記電流供給手段によって、前記電流として、使用者によって指定された特定の電流値までピークが漸次増大する電流を前記ネジ締付駆動手段へ供給し、
前記ネジ締付駆動手段による締付トルクが第一の特定のトルク値を超えた場合および前記締付トルクのピークの平均変化率が前記使用者によって指定された所定の値を超えた場合に、前記特定の電流値を小さくなるように調整し、ネジ締めを開始してから前記使用者によって指定された特定の時間が経過するまでの時間帯に前記締付トルクが前記使用者によって指定された第二の特定のトルク値に達しなかった場合に、前記特定の電流値を大きくなるように調整する調整処理を実行する、
ことを特徴とするネジ締付チューニング方法。

【請求項9】

前記締付トルクのピークが前記時間帯に前記第二の特定のトルク値に達するようになるまで前記調整処理を繰り返し実行する、
請求項８に記載のネジ締付チューニング方法。

【請求項10】

前記調整処理においては、前記特定の電流値を第一の値だけ大きくなるように調整した後、ネジ締めを再び行った際に前記締付トルクが前記第一の特定のトルク値を超えまたは前記平均変化率が前記所定の値を超えた場合は、前記特定の電流値を前記第一の値未満の値だけ小さくなるように調整し、前記特定の電流値を第二の値だけ小さくなるように調整した後、ネジ締めを再び行った際に前記時間帯に前記締付トルクが前記第二の特定のトルク値に達しなかった場合は、前記特定の電流値を前記第二の値未満の値だけ大きくなるように調整する、
請求項９に記載のネジ締付チューニング方法。

【請求項11】

ネジ締めの対象物を回転させる出力軸と、前記出力軸を回転させるネジ締付駆動手段と、パルス状でありかつ使用者によって指定された特定の電流値までピークが漸次増大する電流を前記ネジ締付駆動手段へ供給する電流供給手段と、を有するネジ締付装置をチューニングするコンピュータプログラムであって、
前記ネジ締付駆動手段による締付トルクが第一の特定のトルク値を超えた場合および前記締付トルクのピークの平均変化率が前記使用者によって指定された所定の値を超えた場合に、前記特定の電流値を小さくなるように調整する処理をコンピュータに実行させ、ネジ締めを開始してから前記使用者によって指定された特定の時間が経過するまでの時間帯に前記締付トルクが前記使用者によって指定された第二の特定のトルク値に達しなかった場合に、前記特定の電流値を大きくなるように調整する処理を前記コンピュータに実行させる、
ことを特徴とするコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、要求通りに締付トルクが得られるようにネジ締付装置をチューニングする技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、工場の生産ラインにおけるワークのネジ締めのためにネジ締付装置が用いられている。ネジ締付装置として、漸次増大する締付トルクをネジに断続的に与えるインパクト式のネジ締付装置（特許文献１）、締付トルクを連続的に与える連続式またはダイレクト式のネジ締付装置などが用いられる。

【0003】

インパクト式のネジ締付装置は、パルス状でありかつ漸次増大する電流を電動式のモータに流すことによって、漸次増大する締付トルク発生させる。

【0004】

要求通りに締付トルクが得られるようにこのような電流を流すためには、パルスの発生を継続させる時間、パルスの間隔、デューティ比、および電流の増加率などのパラメータを設定する必要がある。

【0005】

従来は、使用者（オペレータ）が、これらのパラメータそれぞれに仮の値を与えてネジ締めを行い、その際の締付トルクの波形を目視し、主観的な判断に基づいて仮の値を増減させる。そして、要求される時間内に理想的な締付トルクを発生できるようになるまでこの一連の作業を繰り返すことによって、これらのパラメータを設定している。要求される締付時間および締付トルクの精度は、ワーク、安全性能、納期、その他種々の条件によって変わり得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００２－１６７６号公報

【文献】特開２０１１－７３１３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、上述のパラメータは専門的なものである。よって、最適なトルク波形がどのようなものなのか、最適なトルク波形を得るにはどのパラメータをどのように変更すればよいのかを理解するには、専門的な知識および豊富な経験が必要である。

【0008】

本発明は、このような問題点に鑑み、インパクト式のネジ締付装置を従来よりも容易にチューニングすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一形態に係るネジ締付システムは、ネジ締めの対象物を回転させる出力軸と、前記出力軸を回転させるネジ締付駆動手段と、パルス状でありかつ使用者によって指定された特定の電流値までピークが漸次増大する電流を前記ネジ締付駆動手段へ供給する電流供給手段と、前記ネジ締付駆動手段による締付トルクが第一の特定のトルク値を超えた場合または前記締付トルクのピークの平均変化率が前記使用者によって指定された所定の値を超えた場合に、前記特定の電流値を小さくなるように調整し、ネジ締めを開始してから前記使用者によって指定された特定の時間が経過するまでの時間帯に前記締付トルクが前記使用者によって指定された第二の特定のトルク値に達しなかった場合に、前記特定の電流値を大きくなるように調整する、調整手段と、を有する。

【0010】

好ましくは、前記調整手段は、前記特定の電流値を第一の値だけ大きくなるように調整した後、ネジ締めを再び行った際に前記締付トルクが前記第一の特定のトルク値を超えまたは前記平均変化率が前記所定の値を超えた場合は、前記特定の電流値を前記第一の値未満の値だけ小さくなるように調整し、前記特定の電流値を当該第一の値未満の値である第二の値だけ小さくなるように調整した後、ネジ締めを再び行った際に前記時間帯に前記締付トルクが前記第二の特定のトルク値に達しなかった場合は、前記特定の電流値を前記第二の値未満の値だけ大きくなるように調整する。

【0011】

または、ネジ締めの際に特定の異常が発生した場合に、セッティングを改めるように促すメッセージを出力するメッセージ出力手段、を有する。

【0012】

または、前記メッセージ出力手段は、ネジ締めの際に前記出力軸が所定の角度未満で回転し終えた場合に、前記メッセージとして、前記対象物をセットし直すように促すメッセージを出力する。

【発明の効果】

【0013】

本発明によると、インパクト式のネジ締付装置を従来よりも容易にチューニングすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】ネジ締付システムの全体的な構成の例を示す図である。

【図2】ネジ締付装置およびパーソナルコンピュータそれぞれのハードウェア構成の例を示す図である。

【図3】電流指令信号の波形および電流指令信号に基づいて生じる出力軸の回転の回転速度ならびに締付トルクの例を示す図である。

【図4】コントローラおよびパーソナルコンピュータそれぞれの機能的構成の例を示す図である。

【図5】チューニング画面の例を示す図である。

【図6】電流指令信号の例を示す図である。

【図7】締付情報解析の処理の流れの例を示すフローチャートである。

【図8】目標レベル自動調整の処理の流れの例を示すフローチャートである。

【図9】目標レベル自動調整の処理の流れの例を示すフローチャートである。

【図10】チューニング中における目標電流レベルなどの遷移の例を示す図である。

【図11】パーソナルコンピュータの全体的な処理の流れの例を説明するフローチャートである。

【図12】パーソナルコンピュータの全体的な処理の流れの例を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１は、ネジ締付システム１の全体的な構成の例を示す図である。図２は、ネジ締付装置２およびパーソナルコンピュータ５それぞれのハードウェア構成の例を示す図である。図３は、電流指令信号６１の波形および電流指令信号６１に基づいて生じる出力軸３３の回転の回転速度ＶＴならびに締付トルクＴＱの例を示す図である。

【0016】

図１に示すネジ締付システム１は、ネジ締付装置２およびパーソナルコンピュータ５によって構成され、ワークに応じて自動的に出力のチューニングを行い、ワークのネジ締めを行う。例えば、製品２９１の部位２９２にナット２９３を締め付ける。

【0017】

ネジ締付装置２は、ナットまたはボルトなどのネジを締め付けたり緩めたりする。主に自動でネジを締め付けたり緩めたりするために用いられるものは、一般に「ナットランナ」または「自動締結機」と呼ばれることがある。

【0018】

本実施形態では、特開２００２－１６７６号公報または特開２０１１－７３１３７号公報に記載されるような、インパクト式のネジ締付装置がネジ締付装置２として用いられる。したがって、ネジ締付装置２の詳しい構造および機能についてはこれら公報を参照することができる。

【0019】

ネジ締付装置２は、ネジ締付装置本体３およびコントローラ４によって構成される。ネジ締付装置本体３は、図２に示すように、モータ３１、減速装置３２、出力軸３３、トルクセンサ３４、および角度センサ３５などによって構成される。

【0020】

モータ３１は、コントローラ４から供給される電流によって減速装置３２を介して出力軸３３を回転させる回転駆動源である。モータ３１として、ＤＣブラシレスモータ、ステッピングモータ、またはＡＣサーボモータなどが用いられる。

【0021】

減速装置３２は、モータ３１を減速させる装置であるが、モータ３１の回転力を間歇的な衝撃力に変換する衝突エネルギ発生機構でもある。出力軸３３は、先端にネジが嵌合し、モータ３１により回転することによってネジを回転させる。

【0022】

トルクセンサ３４は、モータ３１の動作中、モータ３１によるネジの締付トルクＴＱを常時検出し、検出した締付トルクＴＱを示すトルク検出信号６２をコントローラ４へ送信する。本実施形態では、モータ３１の出力するトルクのうち、出力軸３３に発生するトルクつまり負荷であるネジを締め付けるトルクを直接的に締付トルクＴＱとして検出する。したがって、トルク検出信号６２は、減速装置３２に発生する衝撃（インパクト）によってネジに加えられる実際の締付トルクＴＱの波形を表す。

【0023】

角度センサ３５は、モータ３１の動作中、出力軸３３が回転した回転角度θおよび出力軸３３が回転する回転速度ＶＴを常時検出し、検出した回転角度θを示す角度検出信号６３および検出した回転速度ＶＴを示す速度検出信号６４をコントローラ４へ送信する。ネジも出力軸３３とともに回転するので、回転角度θは、ネジの回転した角度でもある。

【0024】

コントローラ４は、パーソナルコンピュータ５から与えられたデータまたはネジ締付装置本体３からのフィードバックに基づいてネジ締付装置２を制御する。本実施形態では、特に、モータ３１へ流す電流（印加電流）を調整することによって、モータ３１の回転速度を制御する。

【0025】

コントローラ４は、メイン演算部４１、メインメモリ４２、補助記憶装置４３、入出力インタフェース４４、電源部４５、インバータ４６、およびゲートドライブ４７などによって構成される。

【0026】

メインメモリ４２は、コントローラ４のメインのＲＡＭ（Random Access Memory）である。補助記憶装置４３は、ハードディスクまたはフラッシュメモリなどの記憶装置であって、オペレーティングシステムおよび制御プログラム４０などの種々のコンピュータプログラムがインストールされている。これらのコンピュータプログラムは必要に応じてメインメモリ４２にロードされる。

【0027】

メイン演算部４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサであって、メインメモリ４２にロードされたコンピュータプログラムを実行する。

【0028】

入出力インタフェース４４は、パーソナルコンピュータ５との間で通信を行う。入出力インタフェース４４として、ＲＳ－２３２Ｃ、ＵＳＢ、またはイーサネット（登録商標）などの規格の通信ボードが用いられる。

【0029】

電源部４５は、例えばＡＣ１００ボルトの交流電力を整流し、適当な種々の電圧の直流電力に変換する。インバータ４６は、電源部４５から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ３１へ供給する。

【0030】

制御のために、メイン演算部４１は、ゲートドライブ４７に対して電流指令信号６１として、図３（Ａ）に示すようなパルス信号を与える。パルスの振幅は、モータ３１の印加電流の量の多さを表わしており、本実施形態では、電流レベルＬＶを表わしている。「電流レベルＬＶ」は、モータ３１に流すことができる電流のリミット（以下、「最大電流」と記載する。）の何パーセントの電流をモータ３１に流すかを意味する。したがって、電流レベルＬＶの最大値は「１００」ポイントである。

【0031】

パルスの周期ＴＰおよびデューティ比ＤＲは、ともに一定であり、所定の初期値に設定されている。周期ＴＰは、パルス動作時間Ｔａ＋パルス休止時間Ｔｂ、であり、デューティ比ＤＲは、パルス動作時間Ｔａ／周期ＴＰ、である。使用者は、パルス動作時間Ｔａおよびパルス休止時間Ｔｂを変更することができるが、後述する方法で目標電流レベルＬＶｇのチューニングが上手く行かない場合に変更するのが望ましい。

【0032】

パルスの振幅すなわち電流レベルＬＶは、徐々に大きくなり、目標電流の量に対応する目標電流レベルＬＶｇに達した後は一定になる。目標電流が供給されたときにネジ締めの目標の締付トルクが生じるのが、理想的である。本実施形態では、ｉ番目（１≦ｉ≦（Ｋ－１））の電流レベルＬＶは、（ＬＶｇ／Ｋ）×ｉ、であり、Ｋ番目以降の電流レベルＬＶは、ＬＶｇである。このように、電流指令信号６１にはＫ段階の電流レベルＬＶが含まれる。以下、「Ｋ」を「段階数」と記載する。段階数Ｋは、パルスが徐々に上昇する区間（スロープ）の長さを定義している、とも言える。段階数Ｋの代わりにスロープの長さが予め設定されていてもよい。この場合は、スロープの長さ、パルス動作時間Ｔａ、およびパルス休止時間Ｔｂから段階数Ｋを算出し、１つのパルス当たりのピークの上昇量を算出すればよい。使用者は、段階数Ｋまたはスロープの長さも変更することができるが、パルス動作時間Ｔａおよびパルス休止時間Ｔｂと同様、チューニングが上手く行かない場合に変更するのが望ましい。

【0033】

ゲートドライブ４７は、電流指令信号６１に基づいて電流がモータ３１へ供給されるようにインバータ４６を制御する。すると、電流指令信号６１が例えば図３（Ａ）のような信号である場合は、図３（Ｂ）に示すような回転速度ＶＭでモータ３１が回転し、図３（Ｃ）に示すような締付トルクＴＱが発生する。

【0034】

パーソナルコンピュータ５は、使用者がコントローラ４に対してネジ締付装置本体３の設定用の値を与えたりネジ締付装置本体３の現在または過去の状態を確認したりするための装置である。

【0035】

パーソナルコンピュータ５は、図２に示すように、メイン演算部５１、メインメモリ５２、補助記憶装置５３、入出力インタフェース５４、ディスプレイ５５、キーボード５６、およびポインティングデバイス５７などによって構成される。

【0036】

メインメモリ５２は、パーソナルコンピュータ５のメインのＲＡＭである。補助記憶装置５３は、オペレーティングシステムおよび設定用プログラム５０などの種々のコンピュータプログラムがインストールされている。

【0037】

メイン演算部５１は、ＣＰＵなどのプロセッサであって、メインメモリ５２にロードされたコンピュータプログラムを実行する。

【0038】

入出力インタフェース５４は、コントローラ４の入出力インタフェース４４と同じ規格の通信ボードであって、コントローラ４との間で通信を行う。ディスプレイ５５は、後述する種々の画面を表示する。キーボード５６およびポインティングデバイス５７は、使用者が後述する種々の値およびコマンドなどを入力するために用いられる。

【0039】

制御プログラム４０および設定用プログラム５０によると、ネジ締めの目標の締付トルクおよび所要時間に合わせて目標電流レベルＬＶｇを自動的にチューニングすることができる。以下、この仕組みについて、特定の製品２９１の特定の部位２９２に特定のナット２９３（図１参照）を締め付ける際の調整を行う場合を例に説明する。なお、製品２９１の部位２９２へのナット２９３の締付の目標トルクを「目標締付トルクＴＱｇ」と記載する。ネジ締付装置本体３が締付を開始してからの経過時間を「締付時間ＴＭ」と記載する。

【0040】

図４は、コントローラ４およびパーソナルコンピュータ５それぞれの機能的構成の例を示す図である。

【0041】

制御プログラム４０は、図４に示すパラメータ記憶部４０１、締付制御部４０２、エラー検出部４０３、締付情報記憶部４０４、および締付情報通知部４０５などを実現するためのソフトウェアモジュールを有する。なお、パラメータ記憶部４０１ないし締付情報通知部４０５の全部または一部を回路などのハードウェアによって実現してもよい。

【0042】

設定用プログラム５０は、パラメータ入力部５０１、パラメータ記憶部５０２、調整条件入力部５０３、解析条件入力部５０４、パラメータ通知部５０５、締付情報解析部５０６、ログ記憶部５０７、パラメータ調整部５０８、および履歴画面表示部５０９などを実現するためのソフトウェアモジュールを有する。

【0043】

〔準備〕
図５は、チューニング画面７の例を示す図である。

【0044】

パラメータ入力部５０１は、ワークの締付条件に関する種々のパラメータの値の入力を次のように受け付ける。

【0045】

パラメータ入力部５０１は、図５のようなチューニング画面７をディスプレイ５５に表示させる。そして、テキストボックス７１ａ～７１ｈにワークの締付条件に関するパラメータの値を入力する。

【0046】

テキストボックス７１ａには、テキストボックス７１ａには目標締付トルクＴＱｇの値が入力される。ネジ締付装置本体３による締付トルクＴＱが目標締付トルクＴＱｇに達した場合に締付が終了する。

【0047】

テキストボックス７１ｂには、締付トルク上限ＴＱmax1の値が入力される。締付トルクＴＱが締付トルク上限ＴＱmax1を超えた場合に、「締付トルク上限エラー」というエラーが検出される。

【0048】

テキストボックス７１ｃには、締付時間上限ＴＭmax1の値が入力される。締付時間ＴＭが、締付トルクＴＱが目標締付トルクＴＱｇに到達することなく締付時間上限ＴＭmax1を超えた場合に、「締付時間上限エラー」というエラーが検出される。

【0049】

テキストボックス７１ｄには、目標電流レベルＬＶｇ（図３（Ａ）参照）の初期値が入力される。

【0050】

テキストボックス７１ｅおよび７１ｆには、それぞれ、パルス休止時間Ｔｂの値およびパルス動作時間Ｔａの値が入力される。

【0051】

テキストボックス７１ｇには、スロープ時間ＴＭｓが入力される。スロープ時間ＴＭｓは、前述のスロープの長さであって、電流指令信号６１のパルスのピークが目標電流レベルＬＶｇに達するまでの締付時間ＴＭである。つまり、図３（Ａ）に示す１番目のパルスが立ち上がる時点から丸数字１のパルスが立ち上がる時点までの時間である。

【0052】

テキストボックス７１ｈには、締付角度下限θ１が入力される。回転角度θが締付角度下限θ１に達することなく締付時間ＴＭが締付時間上限ＴＭmax1に達した場合に、「締付角度下限エラー」というエラーが検出される。このエラーは、ネジが本来の軸に対して傾いた状態で回転したために正しく締め付けられなかった場合に発生しやすい。つまり、異常の一種であると言える。

【0053】

パラメータ入力部５０１は、テキストボックス７１ａ～７１ｈに入力された値を受け付け、これらの値を示す締付条件データ６Ａを生成してパラメータ記憶部５０２に記憶させる。

【0054】

さらに、使用者は、テキストボックス７２ａ～７２ｃおよびテキストボックス７３ａにも値を入力する。

【0055】

テキストボックス７２ａには、トルク許容変化率ＴＲａが入力される。トルク検出信号６２の複数のパルスのうちの最後の２つのパルス（図３（Ｃ）の丸数字１および２のパルス）のピーク同士の平均変化率（丸数字１から丸数字２までの区間の傾き）がトルク許容変化率ＴＲａを超えた場合に、「トルク変化率ＮＧ」が解析結果として得られる。以下、この平均変化率を「トルク変化率ＴＲ」と記載する。

【0056】

テキストボックス７２ｂには、締付時間許容上限ＴＭmax2が入力される。締付所要時間ＴＭ２が締付時間許容上限ＴＭmax2を超えた場合に、「締付時間許容上限ＮＧ」が解析結果として出力される。「締付所要時間ＴＭ２」は、締付を開始してから終了するまでの時間（締付時間ＴＭ）である。

【0057】

テキストボックス７２ｃには、締付時間許容下限ＴＭmin2が入力される。締付所要時間ＴＭ２が締付時間許容下限ＴＭmin2を下回った場合に、「締付時間許容下限ＮＧ」が解析結果として出力される。

【0058】

使用者は、テキストボックス７２ｂおよびテキストボックス７２ｃそれぞれに締付時間許容上限ＴＭmax2および締付時間許容下限ＴＭmin2を入力することによって、締付を開始してから目標締付トルクＴＱｇが得られるまでの好適な時間の幅を指定することができる。

【0059】

テキストボックス７３には、目標電流レベルＬＶｇを調整する際の、目標電流レベルＬＶｇを上下させるポイント数（以下、「ステップレベルＬＶａ」と記載する。）の初期値が入力される。

【0060】

調整条件入力部５０３は、テキストボックス７３に入力された値を受け付け、この値を示す調整条件データ６Ｂを生成する。

【0061】

解析条件入力部５０４は、テキストボックス７２ａ～７２ｃに入力された値を受け付け、これらの値を示す解析条件データ６Ｃを生成する。

【0062】

なお、各製品の部位ごとにネジ締めの目標締付トルクＴＱｇを示すデータベースを予め用意しておき、使用者が部位を選択するとその部位に対応する目標締付トルクＴＱｇがデータベースから読み出されテキストボックス７１ａにデフォルトで入力されるようにしてもよい。同様に、テキストボックス７１ｂ～７１ｈ、７２ａ～７２ｃ、７３にも、各パラメータの標準的な値がデフォルトで入力されるようにしてもよい。そして、テキストボックス７１ａ～７１ｈ、７２ａ～７２ｃ、７３のそれぞれにデフォルトで入力された値を使用者が必要に応じて入力し直すことができるようにしてもよい。

【0063】

そのほか、レベル下限値ＬＶ＿lowおよびレベル上限値ＬＶ＿highそれぞれに所定の値が予め設定される。例えば、レベル下限値ＬＶ＿lowおよびレベル上限値ＬＶ＿highそれぞれに「０」および「１０１」が予め設定される。これらの値も使用者が任意に設定できるように設定用プログラム５０を構成してもよい。レベル下限値ＬＶ＿lowおよびレベル上限値ＬＶ＿highの意味は、後述する。

【0064】

パラメータ通知部５０５は、モニタ開始ボタン７４ａが押されると、パラメータ記憶部５０２から締付条件データ６Ａを読み出してコントローラ４へ送信する。

【0065】

締付条件データ６Ａは、コントローラ４において受信されると、パラメータ記憶部４０１に記憶される。

【0066】

〔調整〕
図６は、電流指令信号６１の例を示す図である。図７は、締付情報解析の処理の流れの例を示すフローチャートである。図８～図９は、目標レベル自動調整の処理の流れの例を示すフローチャートである。

【0067】

使用者は、ネジ締付装置本体３の出力軸３３の先端とナット２９３（図１参照）とを嵌合させ、ネジ締付装置本体３またはコントローラ４に設けられているスイッチをオンにする。

【0068】

すると、図４の締付制御部４０２は、パラメータ記憶部４０１から締付条件データ６Ａを読み出し、締付条件データ６Ａに示される特性を有する信号を電流指令信号６１としてゲートドライブ４７へ与える。例えば、締付条件データ６Ａにパルス動作時間Ｔａ、パルス休止時間Ｔｂ、スロープ時間ＴＭｓ、および目標電流レベルＬＶｇとしてそれぞれ「１０」、「４０」、「３００」、および「７０」が示される場合は、図６のような信号が電流指令信号６１としてゲートドライブ４７に与えられる。

【0069】

ゲートドライブ４７は、電流指令信号６１に従ってインバータ４６を制御する。これにより、インバータ４６からモータ３１に電流が供給される。

【0070】

すると、ネジ締付装置本体３において、インバータ４６から供給される電流によってモータ３１（図２参照）が回転し、それに伴って出力軸３３が回転して締付トルクＴＱが発生し、ナット２９３が締め付けられる。

【0071】

トルクセンサ３４は、発生した締付トルクＴＱを検出し、検出結果をトルク検出信号６２としてコントローラ４へ送信する。

【0072】

角度センサ３５は、出力軸３３の回転角度θおよび回転速度ＶＴを検出し、それぞれの検出結果を角度検出信号６３および速度検出信号６４としてコントローラ４へ送信する。

【0073】

なお、トルク検出信号６２、角度検出信号６３、および速度検出信号６４は、リアルタイムでコントローラ４へ送信される。

【0074】

コントローラ４において、トルク検出信号６２、角度検出信号６３、および速度検出信号６４が受信されると、締付情報記憶部４０４に記憶される。

【0075】

締付制御部４０２は、トルク検出信号６２に示される締付トルクＴＱが、締付条件データ６Ａに示される目標締付トルクＴＱｇに達したら、電流指令信号６１をゲートドライブ４７へ与えるのを終了する。これにより、ネジ締付装置本体３のモータ３１への電流の供給が終了し、締付が終了する。しかし、電流指令信号６１を与えてから電流の供給および締付が終了するまでに若干のタイムラグがあるので、締付が終了した時点の締付トルクＴＱが目標締付トルクＴＱｇよりも大きくなることがある。以下、締付の開始時から終了時までの締付トルクＴＱの最大値を「最大締付トルクＴＱｍ」と記載する。

【0076】

また、締付制御部４０２は、締付トルクＴＱが目標締付トルクＴＱｇに達することなく締付時間ＴＭが所定の時間（例えば、締付時間上限ＴＭmax1）を上回った場合も、電流指令信号６１をゲートドライブ４７へ与えるのを終了する。

【0077】

エラー検出部４０３は、トルク検出信号６２および角度検出信号６３に基づいてネジ締めのエラーを例えば次のように検出する。

【0078】

エラー検出部４０３は、最大締付トルクＴＱｍが、締付条件データ６Ａに示される締付トルク上限ＴＱmax1を超えた場合に、締付トルク上限エラーを検出する。

【0079】

または、締付時間ＴＭが、締付条件データ６Ａに示される締付時間上限ＴＭmax1を超えたにも関わらず、最大締付トルクＴＱｍが目標締付トルクＴＱｇに達しなかった場合に、締付時間上限エラーを検出する。

【0080】

または、締付時間ＴＭが、締付条件データ６Ａに示される締付時間上限ＴＭmax1を超えたにも関わらず、角度検出信号６３に示される回転角度θが、締付条件データ６Ａに示される締付角度下限θ１に達しなかった場合に、締付角度下限エラーを検出する。

【0081】

そして、エラー検出部４０３は、検出したエラーのエラーコードを示すエラーデータ６Ｄを締付情報記憶部４０４に記憶させる。所定のタイミングになるまで（例えば、ネジ締付装置本体３のモータ３１への電流の供給の終了するまで）にエラーを検出しなかった場合は、「エラーなし」のコードを示すデータをエラーデータ６Ｄとして締付情報記憶部４０４に記憶させる。

【0082】

このように、締付情報記憶部４０４には、トルク検出信号６２、角度検出信号６３、速度検出信号６４、およびエラーデータ６Ｄが記憶される。

【0083】

締付情報通知部４０５は、トルク検出信号６２、角度検出信号６３、速度検出信号６４、およびエラーデータ６Ｄが締付情報記憶部４０４に記憶されると、これらの信号およびデータを締付情報記憶部４０４から読み出してパーソナルコンピュータ５へ送信する。

【0084】

パーソナルコンピュータ５において、トルク検出信号６２、角度検出信号６３、速度検出信号６４、およびエラーデータ６Ｄが受信されると、締付情報解析部５０６およびログ記憶部５０７によって次の処理が実行される。

【0085】

締付情報解析部５０６は、エラーデータ６Ｄに「エラーなし」のコードが示される場合に、トルク検出信号６２を解析することによって、直近に行われた締付の合否を判定する。この際に、解析条件データ６Ｃに示されるトルク許容変化率ＴＲａ、締付時間許容上限ＴＭmax2、および締付時間許容下限ＴＭmin2が適宜、参照される。以下、締付情報解析部５０６の処理の流れを、図７を参照しながら説明する。

【0086】

締付情報解析部５０６は、トルク検出信号６２に示されるトルクカーブ（図３（Ｃ）のような締付トルクＴＱの遷移を表わすカーブ）に基づいてトルク変化率ＴＲを算出する（図７の＃８０１）。そして、トルク変化率ＴＲがトルク許容変化率ＴＲａ以下であれば（＃８０２でＹｅｓ）、トルク変化率の要求を満たしていると判定する（＃８０３）。つまり、トルク変化率が「合格」であると、判定する。トルク変化率ＴＲがトルク許容変化率ＴＲａを上回っていれば（＃８０２でＮｏ）、トルク変化率の要求を満たしていないと判定する（＃８０４）。つまり、トルク変化率が「不合格」であると、判定する。

【0087】

さらに、締付情報解析部５０６は、締付所要時間ＴＭ２を算出する（＃８０５）。締付所要時間ＴＭ２は、締付の開始から終了までの時間なので、トルク検出信号６２に基づいて算出すればよい。つまり、例えば、トルク検出信号６２がネジ締付装置本体３から送信され始めてから送信し終わるまでの期間を特定し、この期間を締付所要時間ＴＭ２として算出してもよい。または、電流指令信号６１に基づいて算出してもよい。つまり、例えば、締付制御部４０２が電流指令信号６１を送信し始めてから送信し終えるまでの期間を特定し、この期間を締付所要時間ＴＭ２として算出してもよい。電流指令信号６１は締付条件データ６Ａから生成されるので、締付所要時間ＴＭ２を締付条件データ６Ａに基づいて算出することもできる。

【0088】

そして、締付情報解析部５０６は、締付所要時間ＴＭ２が締付時間許容上限ＴＭmax2を超えていれば（＃８０６でＹｅｓ）、「締付時間許容上限ＮＧ」と判定する（＃８０７）。締付所要時間ＴＭ２が締付時間許容下限ＴＭmin2を下回っていれば（＃８０８でＹｅｓ）、「締付時間許容下限ＮＧ」と判定する（＃８０９）。「締付時間許容上限ＮＧ」および「締付時間許容下限ＮＧ」は、締付時間の要求を満たしていないこと、つまり、締付時間が「不合格」であることを意味する。

【0089】

締付所要時間ＴＭ２が締付時間許容下限ＴＭmin2以上でありかつ締付時間許容上限ＴＭmax2以下である場合は（＃８０６でＮｏ、＃８０８でＮｏ）、締付時間の要求を満たしていると判定する（＃８１０）。つまり、締付時間が「合格」であると、判定する。

【0090】

一方、ログ記憶部５０７は、トルク検出信号６２、角度検出信号６３、速度検出信号６４、およびエラーデータ６Ｄを、これらを受信した日時と対応付けられて締付結果データ６Ｆとしてログ記憶部５０７に記憶する。締付情報解析部５０６によって締付の合否が判定された場合は、その結果すなわちステップ＃８０２～＃８０４の判定結果（トルク変化率の合否）およびステップ＃８０６～＃８１０の判定結果（締付時間の合否）を示す合否データ６Ｅも締付結果データ６Ｆに含ませて記憶する。さらに、パラメータ記憶部５０２から締付条件データ６Ａを読み出し、締付結果データ６Ｆに含ませて記憶する。この締付条件データ６Ａは、後に説明するように各パラメータの設定値の復元のために用いられる。

【0091】

パラメータ調整部５０８は、エラーデータ６Ｄにエラーコードが示される場合および締付情報解析部５０６によってトルク変化率または締付時間が不合格であると判定された場合に、目標電流レベルＬＶｇを調整する調整処理を行う。調整処理は、図８～図９に示す手順で行われる。

【0092】

エラーデータ６Ｄにエラーコードが示され（図８の＃８２１でＹｅｓ）、そのエラーコードが「締付トルク上限エラー」を表わす場合は（＃８２２でＹｅｓ）、目標電流レベルＬＶｇを下げる処理（レベルダウン処理）を行う（図９の＃８３３～＃８３６）。または、そのエラーコードが「締付時間上限エラー」を表わす場合は（＃８２２でＮｏ、＃８２３でＹｅｓ）、目標電流レベルＬＶｇを上げる処理（レベルアップ処理）を行う（＃８２９～＃８３２）。

【0093】

または、エラーデータ６Ｄに「エラーなし」のコードが示される場合は（＃８２１でＮｏ）、トルク変化率が「不合格」であると締付情報解析部５０６によって判定されたならば（＃８２４でＹｅｓ）、レベルダウン処理を行う（＃８３３～＃８３６）。または、「締付時間許容上限ＮＧ」であると判定されたならば（＃８２４でＮｏ、＃８２５でＹｅｓ）、レベルアップ処理を行う（＃８２９～＃８３２）。または、「締付時間許容下限ＮＧ」であると判定されたならば（＃８２４でＮｏ、＃８２５でＮｏ、＃８２６でＹｅｓ））、レベルダウン処理を行う（＃８３３～＃８３６）。

【0094】

パラメータ調整部５０８は、レベルアップ処理を次のように実行する。パラメータ調整部５０８は、レベル下限値ＬＶ＿lowに目標電流レベルＬＶｇを代入する（＃８２９）。目標電流レベルＬＶｇとステップレベルＬＶａとの合計値がレベル上限値ＬＶ＿high未満である場合は（＃８３０でＹｅｓ）、目標電流レベルＬＶｇを、ステップレベルＬＶａだけ上がるように更新する（＃８３１）。つまり、この合計値が目標電流レベルＬＶｇとして新たに示されるように、パラメータ記憶部５０２に記憶される締付条件データ６Ａを更新する。そうでない場合は（＃８３０でＮｏ）、目標電流レベルＬＶｇを、目標電流レベルＬＶｇおよびレベル上限値ＬＶ＿highの平均値に更新する（＃８３２）。つまり、この平均値が目標電流レベルＬＶｇとして新たに示されるように締付条件データ６Ａを更新する。なお、ステップレベルＬＶａは、調整条件データ６Ｂに示される。（ＬＶｇ＋ＬＶ＿high）が２で割り切れない場合は、小数点以下を切り上げてもよい。

【0095】

パラメータ調整部５０８は、レベルダウン処理を次のように実行する。パラメータ調整部５０８は、レベル上限値ＬＶ＿highに目標電流レベルＬＶｇを代入する（＃８３３）。目標電流レベルＬＶｇからステップレベルＬＶａを引いた値（差分値）がレベル下限値ＬＶ＿lowよりも大きい場合は（＃８３４でＹｅｓ）、目標電流レベルＬＶｇを、ステップレベルＬＶａだけ下がるように更新する（＃８３５）。つまり、この差分値が目標電流レベルＬＶｇとして新たに示されるように締付条件データ６Ａを更新する。そうでない場合は（＃８３４でＮｏ）、目標電流レベルＬＶｇを、目標電流レベルＬＶｇおよびレベル下限値ＬＶ＿lowの平均値に更新する（＃８３６）。つまり、この平均値が目標電流レベルＬＶｇとして新たに示されるように締付条件データ６Ａを更新する。なお、（ＬＶｇ＋ＬＶ＿low）が２で割り切れない場合は、小数点以下を切り捨ててもよい。

【0096】

ところで、エラーが検出されずかつトルク変化率も締付時間も合格である場合は（＃８２１でＮｏ、＃８２４でＮｏ、＃８２５でＮｏ、＃８２６でＮｏ）、パラメータ調整部５０８は、図８～図９の処理を終了してもよいが、レベルダウン処理を実行したほうが目標電流レベルＬＶｇをより好適に調整できることがある。そこで、パラメータ調整部５０８は、レベルダウン処理を実行するか否かを問い合わせるダイアログボックスを表示させ（＃８２７）、使用者が「はい」ボタンを押した場合に限り（＃８２８でＹｅｓ）、もう一度、レベルダウン処理を実行してもよい（＃８３３～＃８３６）。ただし、その結果、エラーが生じまたは不合格になった場合は、合格の際の値に目標電流レベルＬＶｇを戻せばよい。

【0097】

また、締付角度下限エラーは、上述の通り、ネジが本来の軸に対して傾いているために生じると考えられる。したがって、目標電流レベルＬＶｇを調整しても解消しないと考えられる。そこで、パラメータ調整部５０８は、エラーデータ６Ｄに示されるエラーコードが締付角度下限エラーを表わす場合は（＃８２３でＮｏ）、目標電流レベルＬＶｇを更新せず、「ネジが正しくセットされていない可能性があります。正しくセットし直し、もう一度やり直してください。」のようなメッセージをエラーコードとともにディスプレイ５５に表示させる（＃８３７）。

【0098】

ステップ＃８２９ではレベル下限値ＬＶ＿lowに目標電流レベルＬＶｇを代入し、ステップ＃８３３ではレベル上限値ＬＶ＿highに目標電流レベルＬＶｇを代入した。このように、レベル下限値ＬＶ＿lowおよびレベル上限値ＬＶ＿highは、それぞれ、以前に目標電流レベルＬＶｇとして設定された値の下限値および条件値を示している。

【0099】

したがって、調整の結果、目標電流レベルＬＶｇがレベル上限値ＬＶ＿highに達した場合は、目標電流レベルＬＶｇが一定の値に収束し、以前に同じ電流レベルＬＶで締付を行ったことがあることが分かる。つまり、締付および調整をこのまま繰り返しても使用者の要求する条件を満たすように目標電流レベルＬＶｇを定められないことが分かる。レベルアップ処理の際に小数点以下を切り上げず残す場合も、目標電流レベルＬＶｇが一定の値に収束する。

【0100】

図４に戻って、パラメータ通知部５０５は、パラメータ記憶部５０２に記憶されている締付条件データ６Ａが更新されると、締付条件データ６Ａをパラメータ記憶部５０２から読み出し、コントローラ４へ送信する。これにより、新たな目標電流レベルＬＶｇがコントローラ４へ通知される。

【0101】

すると、コントローラ４において、パラメータ記憶部４０１に記憶されている前回の締付条件データ６Ａが削除され、パーソナルコンピュータ５から新たに送信されてきた締付条件データ６Ａがパラメータ記憶部４０１に記憶される。

【0102】

ただし、目標電流レベルＬＶｇがレベル上限値ＬＶ＿highに達した場合は、パラメータ通知部５０５は、締付条件データ６Ａを送信する代わりに、パラメータの値の変更を促すメッセージをエラーコードとともにディスプレイ５５に表示させてもよい。この場合は、使用者は、モニタ終了ボタン７４ｃを押すことによってチューニングを中止し、テキストボックス７１ａ～７１ｈ、７２ａ～７２ｃ、７３に入力されている値を適宜変更し、チューニングを最初からやり直す。

【0103】

なお、締付条件データ６Ａを更新する処理は、使用者が所定の操作を行った場合に実行されるようにしてもよい。例えば、更新するか否かを問い合わせるダイアログボックスをディスプレイ５５に表示させ、使用者が「はい」ボタンを押した場合に更新し、「いいえ」ボタンを押した場合は更新しないようにしてもよい。

【0104】

〔再調整〕
図１０は、チューニング中における目標電流レベルＬＶｇなどの遷移の例を示す図である。

【0105】

使用者は、ナット２９３を緩めるなどして、部位２９２へナット２９３を締め付ける前の状態に戻しておく。そして、使用者がスイッチをオンにすると、ネジ締付装置本体３、コントローラ４、およびパーソナルコンピュータ５それぞれの各部において、「調整」で説明した処理が再度、実行される。

【0106】

なお、コントローラ４において、締付条件データ６Ａを新たに受信すると、パラメータ記憶部４０１は、前回の締付に係る締付条件データ６Ａを削除し、受信した締付条件データ６Ａを新たに記憶する。これにより、更新後の目標電流レベルＬＶｇに基づいて新たな締付が行われる。

【0107】

また、トルク検出信号６２、角度検出信号６３、および速度検出信号６４を新たに受信すると、締付情報記憶部４０４は、前回の締付に係るトルク検出信号６２、角度検出信号６３、速度検出信号６４、およびエラーデータ６Ｄを削除し、受信したトルク検出信号６２、角度検出信号６３、および速度検出信号６４を新たに記憶する。これにより、新たな信号に基づいてエラーの検出が行われる。そして、エラーデータ６Ｄがエラー検出部４０３によって新たに生成されると、締付情報記憶部４０４は、前回の締付に係るエラーデータ６Ｄを削除し、生成されたエラーデータ６Ｄを新たに記憶する。その後、これらの信号およびデータが締付情報記憶部４０４から読み出され、パーソナルコンピュータ５へ送信される。

【0108】

ここで、目標電流レベルＬＶｇの遷移の一例を、図１０を参照しながら説明する。図１０のステップ＃２０１のように、レベル上限値ＬＶ＿highおよびレベル下限値ＬＶ＿lowの初期値として、それぞれ、「１０１」および「０」が設定されているものとする。また、使用者によって目標電流レベルＬＶｇの初期値として「８２」が設定され、ステップレベルＬＶａとして「１０」が設定されたものとする。

【0109】

ステップ＃２０１の各値に基づいて締付が実行された結果、コントローラ４によって締付トルク上限エラーが検出されると（＃２０２）、パラメータ調整部５０８は、図９のステップ＃８３３～＃８３６で説明した手順でレベルダウン処理を実行する（＃２０３）。

【0110】

すなわち、パラメータ調整部５０８は、レベル上限値ＬＶ＿highに目標電流レベルＬＶｇの値を設定する（丸数字１）。目標電流レベルＬＶｇとステップレベルＬＶａとの差が「７２」であってレベル下限値ＬＶ＿lowつまり「０」よりも大きいので、目標電流レベルＬＶｇをこの差つまり「７２」に更新する（丸数字２）。

【0111】

更新後の目標電流レベルＬＶｇつまり「７２」に基づいて締付が実行された結果、コントローラ４によって締付トルク上限エラーが検出されると（＃２０４）、パラメータ調整部５０８は、もう一度、レベルダウン処理を実行する（＃２０５）。

【0112】

すなわち、パラメータ調整部５０８は、レベル上限値ＬＶ＿highに目標電流レベルＬＶｇの値を設定する（丸数字３）。目標電流レベルＬＶｇとステップレベルＬＶａとの差が「６２」であってレベル下限値ＬＶ＿lowつまり「０」よりも大きいので、目標電流レベルＬＶｇをこの差つまり「６２」に更新する（丸数字４）。

【0113】

更新後の目標電流レベルＬＶｇつまり「６２」に基づいて締付が実行された結果、コントローラ４によって締付時間許容上限ＮＧが検出されると（＃２０６）、パラメータ調整部５０８は、図９のステップ＃８２９～＃８３２で説明した手順でレベルアップ処理を実行する（＃２０７）。

【0114】

すなわち、パラメータ調整部５０８は、レベル下限値ＬＶ＿lowに目標電流レベルＬＶｇの値を設定する（丸数字５）。目標電流レベルＬＶｇとステップレベルＬＶａとの和が「７２」であってレベル上限値ＬＶ＿highつまり「７２」未満ではないので、目標電流レベルＬＶｇを、目標電流レベルＬＶｇとレベル上限値ＬＶ＿highとの平均値つまり「６７」に更新する（丸数字６）。

【0115】

更新後の目標電流レベルＬＶｇつまり「６７」に基づいて締付が実行された結果、コントローラ４によって締付時間許容下限ＮＧが検出されると（＃２０８）、パラメータ調整部５０８は、レベルダウン処理を実行する（＃２０９）。

【0116】

すなわち、パラメータ調整部５０８は、レベル上限値ＬＶ＿highに目標電流レベルＬＶｇの値を設定する（丸数字７）。目標電流レベルＬＶｇとステップレベルＬＶａとの差が「５７」であってレベル下限値ＬＶ＿lowつまり「６２」以下なので、目標電流レベルＬＶｇを目標電流レベルＬＶｇとレベル下限値ＬＶ＿lowとの平均値に更新する（丸数字８）。ただし、平均値が「６４．５」なので、小数点以下を切り捨てた値すなわち「６４」に目標電流レベルＬＶｇを更新してもよい。

【0117】

更新後の目標電流レベルＬＶｇつまり「６４」または「６４．５」に基づいて締付が実行された結果、エラーが検出されず、かつ、トルク変化も締付時間も合格になったら（＃２１０）、パラメータ調整部５０８は、目標電流レベルＬＶｇの調整を終了する。なお、図８～図９のステップ＃８２７～＃８２８で説明したように使用者の操作に応じてさらに調整を続けてもよい。

【0118】

図４に戻って、履歴画面表示部５０９は、締付の履歴をチューニング画面７（図５参照）の詳細ウィンドウ７５およびトルクウィンドウ７６によって使用者に次のように提示する。

【0119】

締付結果データ６Ｆが新たにログ記憶部５０７に記憶されるごとに、履歴画面表示部５０９は、その締付結果データ６Ｆに示される各項目の値が追加されるように詳細ウィンドウ７５を更新する。さらに、その締付結果データ６Ｆに含まれるトルク検出信号６２に基づいて締付トルクＴＱの遷移の折れ線グラフが追加されるようにトルクウィンドウ７６を更新する。

【0120】

詳細ウィンドウ７５には各回の締付の締付結果データ６Ｆごとに「線表示」のチェックボックスが配置されている。チェックボックスがオンであれば、そのチェックボックスに対応する締付結果データ６Ｆに含まれるトルク検出信号６２に係る折れ線グラフがトルクウィンドウ７６に表われ、オフであれば隠される。つまり、使用者は、折れ線グラフごとに表示および非表示を任意に切り換えることができる。

【0121】

モニタ終了ボタン７４ｃが押されると、目標電流レベルＬＶｇのチューニングを終了する。そして、保存ボタン７４ｄが押されると、モニタ開始ボタン７４ａが押されてからモニタ終了ボタン７４ｃが押されるまでにログ記憶部５０７に記憶された締付結果データ６Ｆが共通のチューニング識別子と対応付けられる。チューニング識別子として、例えば、ワークの識別子用いられる。または、使用者が任意に与えた名称をチューニング識別子として用いてもよい。

【0122】

その後、読込ボタン７４ｅが押されると、履歴画面表示部５０９は、チューニング識別子のリストを表示させる。そして、使用者によって選択されたチューニング識別子に対応する締付結果データ６Ｆをすべてログ記憶部５０７から読み出し、これらの締付結果データ６Ｆに示される値などが表われるように詳細ウィンドウ７５およびトルクウィンドウ７６を更新する。

【0123】

さらに、これらの締付結果データ６Ｆのうちのいずれかが使用者によって選択されて設定ボタン７４ｂが押されると、選択された締付結果データ６Ｆに含まれる締付条件データ６Ａがパラメータ記憶部５０２に記憶されるとともに、この締付条件データ６Ａに示される値がテキストボックス７１ａ～７１ｈに入力された状態にパラメータ入力部５０１によって入力される。その後、モニタ開始ボタン７４ａが押されると、上述の通り、この締付条件データ６Ａがコントローラ４へ送信される。このように、使用者は、ログを参照しながら過去の設定値を復元し、コントローラ４へ適用することができる。また、復元された設定値を適宜、調整することもできる。なお、閉ボタン７４ｆが押されると、チューニング画面７が閉じられる。

【0124】

図１１～図１２は、パーソナルコンピュータ５の全体的な処理の流れの例を説明するフローチャートである。

【0125】

次に、設定用プログラム５０による全体的な処理の流れを、図１１～図１２のフローチャートを参照しながら説明する。

【0126】

パーソナルコンピュータ５は、設定用プログラム５０に従って、図１１～図１２に示す手順で処理を実行する。

【0127】

パーソナルコンピュータ５は、設定用プログラム５０の起動後、所定のコマンドが入力されるとチューニング画面７（図５参照）を表示する（図１１の＃１１１）。

【0128】

パーソナルコンピュータ５は、テキストボックス７１ａ～７１ｈ、７２ａ～７２ｃ、７３に目標電流レベルＬＶｇなどの値が入力されると、これらの値を受け付けて締付条件データ６Ａ、調整条件データ６Ｂ、および解析条件データ６Ｃを生成する（＃１１２～１１４）。そして、モニタ開始ボタン７４ａが押されたら（＃１１５でＹｅｓ）、締付条件データ６Ａをコントローラ４へ送信する（＃１１６）。

【0129】

その後、ネジ締付装置２において締付が実行されると、ネジ締付装置２からパーソナルコンピュータ５へトルク検出信号６２、角度検出信号６３、速度検出信号６４、およびエラーデータ６Ｄが送信される。パーソナルコンピュータ５は、これらの信号およびデータを受信すると（＃１１７でＹｅｓ）、エラーデータ６Ｄに「エラーなし」のコードが示されていれば（＃１１８でＮｏ）、締付の合否を判定する処理を行う（＃１１９）。この処理の手順は、前に図７で説明した通りである。

【0130】

パーソナルコンピュータ５は、さらに、目標電流レベルＬＶｇを調整する処理を行う（＃１２０）。この処理の手順は、前に図８～図９で説明した通りである。

【0131】

ステップ＃１１８～＃１２０の処理と並行してまたは前後して、パーソナルコンピュータ５は、今回の締付の結果が示されるようにチューニング画面７の詳細ウィンドウ７５およびトルクウィンドウ７６を更新するとともに（＃１２１）、最新の締付条件データ６Ａ、受信した信号およびデータ、ならびに合否の判定結果のデータ（合否データ６Ｅ）を締付結果データ６Ｆとして記憶する（＃１２２）。

【0132】

また、ステップ＃１２０において目標電流レベルＬＶｇを調整した場合は（＃１２３でＹｅｓ）、調整後の目標電流レベルＬＶｇがレベル上限値ＬＶ＿high未満であれば（＃１２４でＹｅｓ）、更新後の締付条件データ６Ａをネジ締付装置２へ送信する（＃１２５）。そして、ステップ＃１１７以降の処理を再び実行する。

【0133】

しかし、調整後の目標電流レベルＬＶｇがレベル上限値ＬＶ＿highに達していれば（＃１２４でＮｏ）、上述の通り、使用者の要求する条件を満たすように目標電流レベルＬＶｇを定めることができない。そこで、パーソナルコンピュータ５は、更新後の締付条件データ６Ａを送信せず、パラメータの値の変更を促すメッセージをエラーコードとともに表示する（図１２の＃１２６）。

【0134】

ステップ＃１１７～＃１２４の処理およびネジ締付装置２での締付が繰り返されることによって、使用者の要求するトルク精度および締付時間の要求に目標電流レベルＬＶｇが徐々に近づく。

【0135】

モニタ終了ボタン７４ｃが押され（＃１２７でＹｅｓ）、保存ボタン７４ｄが押されたら（＃１２８でＹｅｓ）、パーソナルコンピュータ５は、モニタ開始ボタン７４ａが押されてからモニタ終了ボタン７４ｃが押されるまでの間に記憶した締付結果データ６Ｆを、共通のチューニング識別子と対応付ける（＃１２９）。

【0136】

または、読込ボタン７４ｅが押されたら（＃１３０でＹｅｓ）、パーソナルコンピュータ５は、チューニング識別子のリストを表示し、選択されたチューニング識別子に対応する締付結果データ６Ｆすべてを読み出し（＃１３１）、これらの締付結果データ６Ｆに示される値などが表われるように詳細ウィンドウ７５およびトルクウィンドウ７６を更新する（＃１３２）。さらに、これらの締付結果データ６Ｆのうちのいずれか１つが選択され設定ボタン７４ｂが押されると（＃１３３でＹｅｓ）、パーソナルコンピュータ５は、選択された締付結果データ６Ｆに含まれる締付条件データ６Ａを復元する（＃１３４）。つまり、締付条件データ６Ａに示される値がテキストボックス７１ａ～７１ｈに入力された状態にチューニング画面７を更新する。

【0137】

または、閉ボタン７４ｆが押されたら（＃１３５でＹｅｓ）、パーソナルコンピュータ５は、チューニング画面７を閉じる。または、設定用プログラム５０を終了する。

【0138】

本実施形態によると、締付をネジ締付装置２に繰り返し行わせることによって、使用者の要求を満たすように目標電流レベルＬＶｇをチューニングすることができる。つまり、インパクト式のネジ締付装置に関する知識に乏しい者であってもネジ締付装置２を従来よりも容易にチューニングすることができる。

【0139】

また、従来は使用者が主観的にパラメータを設定していたので締付トルクにバラツキが生じやすかったが、本実施形態によると、特定のアルゴリズムに基づいて目標電流レベルＬＶｇを調整するので、チューニングの質を一定にすることができる。

【0140】

さらに、使用者は、オートチューニングの過程のエビデンスを、今後、目標電流レベルＬＶｇの初期値としてどれくらいの値を指定すればよいのかを判断する際の基準とすることができる。これにより、使用者の知識および技能を従来よりも効率的に向上させることができる。

【0141】

本実施形態では、締付結果データ６Ｆがパーソナルコンピュータ５に記憶されたが、パーソナルコンピュータ５の外部へ送信されるようにしてもよい。

【0142】

本実施形態では、パーソナルコンピュータ５は、チューニング中に目標電流レベルＬＶｇがレベル上限値ＬＶ＿highに達した場合に、パラメータの値の変更を促すメッセージを表示したが、締付およびレベル上限値ＬＶ＿highの調整のルーチンを所定の回数（例えば、５回）繰り返し実行された場合にも表示してもよい。

【0143】

本実施形態では、モータ３１の印加電流の量が電流レベルＬＶによって指定されたが、電流値によって指定できるようにしてもよい。

【0144】

本実施形態では、コントローラ４は、締付トルク上限エラー、締付時間上限エラー、および締付角度下限エラーの３つのエラーを検出したが、他のエラーを検出してもよい。

【0145】

例えば、締付トルク下限ＴＱmin1の値を使用者に入力させるようにチューニング画面７を構成し、締付時間ＴＭが締付時間上限ＴＭmax1を超えても締付トルクＴＱが締付トルク下限ＴＱmin1に達しなかった場合に、パーソナルコンピュータ５が「締付トルク下限エラー」というエラーを検出してもよい。

【0146】

または、締付角度上限θ２を使用者に入力させるようにチューニング画面７を構成し、回転角度θが締付角度上限θ２を超えた場合にパーソナルコンピュータ５が「締付角度上限エラー」というエラーを検出してもよい。

【0147】

図４に示したコントローラ４およびパーソナルコンピュータ５それぞれの機能を１台の装置で実現してもよい。または、コントローラ４の一部の機能をパーソナルコンピュータ５に設けてもよい。例えば、エラー検出部４０３をパーソナルコンピュータ５に設けてもよい。または、パーソナルコンピュータ５の一部の機能をコントローラ４に設けてもよい。例えば、締付情報解析部５０６をコントローラ４に設けてもよい。

【0148】

その他、ネジ締付システム１、ネジ締付装置２、ネジ締付装置本体３、コントローラ４、およびパーソナルコンピュータ５それぞれの構成、処理内容、処理順序、データの構成などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

【符号の説明】

【0149】

１ ネジ締付システム
２９３ ナット（対象物）
３１ モータ（ネジ締付駆動手段）
３２ 減速装置（ネジ締付駆動手段）
３３ 出力軸
４１ メイン演算部（調整手段、電流供給手段）
４５ 電源部（電流供給手段）
４６ インバータ（電流供給手段）
４７ ゲートドライブ（電流供給手段）
４０２ 締付制御部（電流供給手段）
５５ ディスプレイ（メッセージ出力手段、締付実績表示手段）
５０８ パラメータ調整部（調整手段）
５０９ 履歴画面表示部（締付実績表示手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】