(57)【要約】【課題】ネジ締め装置の劣化をより正確に検出でき、突発的に製造ラインが停止される虞を少なくすることができるネジ締め装置の劣化検出方法及び装置を提供する。【解決手段】同じ負荷条件でネジ締め動作が行われる時のネジ締め装置１のモータ１２に流れる平均電流及び最大電流の少なくとも一方を蓄積部１１１に蓄積する。劣化検出部１１３は、蓄積部１１１に蓄積された平均電流及び最大電流の少なくとも一方に基づいてネジ締め装置１の劣化を検出する。【選択図】図１
2017001161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ負荷条件でネジ締め動作が行われる時のネジ締め装置のモータに流れる平均電流及び最大電流の少なくとも一方を蓄積部に蓄積すること、及び
前記蓄積部に蓄積した前記少なくとも一方に基づいて前記ネジ締め装置の劣化を検出すること
を含むことを特徴とするネジ締め装置の劣化検出方法。
【請求項２】
所定動作回数分の前記少なくとも一方の平均値を単位期間毎に算出すること
をさらに含み、
前記単位期間毎の前記平均値に基づいて前記ネジ締め装置の劣化を検出する
ことを特徴とする請求項１記載のネジ締め装置の劣化検出方法。
【請求項３】
前記平均値の初期値と最新値との間の変化量又は変化率が閾値を超えた場合に前記ネジ締め装置の劣化を検出する
ことを特徴とする請求項２記載のネジ締め装置の劣化検出方法。
【請求項４】
同じ負荷条件でネジ締め動作が行われる時の前記ネジ締め装置のモータに流れる平均電流及び最大電流の少なくとも一方を蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部に蓄積された前記少なくとも一方に基づいて前記ネジ締め装置の劣化を検出する劣化検出部と
を備えていることを特徴とするネジ締め装置の劣化検出装置。
【請求項５】
所定動作回数分の前記少なくとも一方の平均値を単位期間毎に算出する平均値算出部
をさらに備え、
前記劣化検出部は、前記単位期間毎の前記平均値に基づいて前記ネジ締め装置の劣化を検出する
ことを特徴とする請求項４記載のネジ締め装置の劣化検出装置。
【請求項６】
前記劣化検出部は、前記平均値の初期値と最新値との間の変化量又は変化率が閾値を超えた場合に前記ネジ締め装置の劣化を検出する
ことを特徴とする請求項５記載のネジ締め装置の劣化検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジ締め装置の劣化を検出するネジ締め装置の劣化検出方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来用いられていたこの種のネジ締め装置としては、例えば下記の特許文献１等に示されている構成を挙げることができる。すなわち、従来のネジ締め装置では、モータの駆動力が減速機構を介して出力軸に伝えられて、出力軸が回転駆動されることでネジ締めが行われる。
【０００３】
このようなネジ締め装置は、例えば車両等の物品の製造ラインで日々使用されて劣化する。一般に、例えば発生トルクが下がってきた等、ネジ締め装置の劣化を作業者が感じた時に、そのネジ締め装置の修理又は交換が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０５７７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような劣化の検出は、作業者の感覚に依存するものであり、正確性が低くい。実際、ネジ締め装置が動作する間はそのネジ締め装置が引き続き使用され、ネジ締め装置が動作しなくなった段階でそのネジ締め装置を修理又は交換することもある。製造ラインが稼働しているときにネジ締め装置が動作しなくなった場合、ネジ締め装置の修理又は交換のために製造ラインを止める必要があり、製造ラインの稼働率が悪くなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ネジ締め装置の劣化をより正確に検出でき、突発的に製造ラインが停止される虞を少なくすることができるネジ締め装置の劣化検出方法及び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】
本発明に係るネジ締め装置の劣化検出方法は、同じ負荷条件でネジ締め動作が行われる時のネジ締め装置のモータに流れる平均電流及び最大電流の少なくとも一方を蓄積部に蓄積すること、及び蓄積部に蓄積した少なくとも一方に基づいてネジ締め装置の劣化を検出することを含む。
【０００８】
本発明に係るネジ締め装置の劣化検出装置は、同じ負荷条件でネジ締め動作が行われる時のネジ締め装置のモータに流れる平均電流及び最大電流の少なくとも一方を蓄積する蓄積部と、蓄積部に蓄積された少なくとも一方に基づいてネジ締め装置の劣化を検出する劣化検出部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のネジ締め装置の劣化検出方法及び装置によれば、蓄積部に蓄積した同じ負荷条件時のモータの平均電流及び最大電流の少なくとも一方に基づいてネジ締め装置の劣化を検出するので、ネジ締め装置の劣化をより正確に検出でき、突発的に製造ラインが停止される虞を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１によるネジ締め装置の劣化検出方法が適用されるネジ締め装置を示すブロック図である。
【図２】図１の劣化検出装置による劣化検出動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるネジ締め装置の劣化検出方法が適用されるネジ締め装置１を示すブロック図である。図１において、ネジ締め装置１は、指令入力手段１０、モータドライバ１１、モータ１２、減速機構１３及び出力軸１４を有している。
【００１２】
指令入力手段１０は、例えばスイッチ等の操作体によって構成されるものであり、作業者の操作に応じてモータドライバ１１に駆動指令を入力する。モータドライバ１１は、例えばマイクロコンピュータ等の演算装置によって構成されるものであり、指令入力手段１０からの駆動指令に応じてモータ１２を駆動する。モータ１２の駆動力は、例えば遊星歯車機構等により構成される減速機構１３を介して出力軸１４に伝えられる。出力軸１４には図示しないビットが接続されており、出力軸１４の回転駆動によりネジ締めが行われる。
【００１３】
本実施の形態では、モータドライバ１１は、ネジ締め装置１の劣化検出装置を兼ねている。モータドライバ１１には、電流検出部１１０、蓄積部１１１、平均値算出部１１２及び劣化検出部１１３が含まれている。
【００１４】
電流検出部１１０は、モータ１２が駆動される時にモータ１２に流れる電流を検出する。モータ１２に流れる電流の大きさは、モータ１２の負荷との相関を有する。
【００１５】
蓄積部１１１は、電流検出部１１０によって検出された電流に基づき、同じ負荷条件でネジ締め動作が行われる時のモータ１２に流れる平均電流及び最大電流を蓄積する。なお、蓄積部１１１に蓄積される平均電流及び最大電流は、それらの結果データである。同じ負荷条件とは、ネジ締めトルク及び速度が同じであることを意味する。同じ負荷条件でネジ締め動作が行われることは、モータドライバ１１に予め設定されたネジ締めプログラムによって管理することができる。ネジ締めプログラムは、ネジ締め対象ワーク毎に設定されており、ネジ締めするネジの番号、ネジ締めの順番、並びにネジ毎のトルク及び速度の条件を管理する。例えば、プログラムＡには、ワークＡにおけるＮｏ．１〜１０のネジの締め付け条件が設定されており、各Ｎｏ．のネジを毎回同じ負荷条件で締め付けされる。蓄積部１１１は、例えばＮｏ．１のネジ等の予め設定されたネジの締め付けが行われる度に、そのときの平均電流及び最大電流を蓄積することができる。蓄積部１１１に蓄積される各平均電流及び各最大電流は、１回のネジ締め動作中のものである。
【００１６】
平均値算出部１１２は、蓄積部１１１に蓄積された平均電流及び最大電流の平均値をそれぞれ算出する。具体的には、平均値算出部１１２は、所定動作回数分の平均電流及び最大電流の平均値を単位期間毎にそれぞれ算出する。平均値算出部１１２が単位期間毎に算出した平均値は、各単位期間を示す情報（例えば日付等）に関連付けられて蓄積部１１１に記憶される。
【００１７】
単位期間は、例えば数時間、一日又は一週間等の任意の期間に設定できる。動作回数は、任意の回数に設定できるが、上述の単位期間で想定されるネジ締め装置１の最低動作回数以下の回数に設定することが好ましい。例えば、ネジ締め装置１が一日当たり少なくとも５００回は動作されると想定され、平均値を算出する動作回数が３００回と設定される場合、平均値算出部１１２は、各日の５００回分の平均電流及び最大電流のうち３００回分の平均電流及び最大電流を選出し、それら３００回分の平均電流及び最大電流の平均値を日ごとに算出することができる。平均電流及び最大電流の選出は、例えば、各日の最初又は最後の平均電流及び最大電流から設定回数分までの平均電流及び最大電流を選出するようにしてもよいし、ランダムに選出するようにしてもよい。
【００１８】
劣化検出部１１３は、蓄積部１１１に蓄積された平均電流及び最大電流に基づいてネジ締め装置１の劣化を検出する。ネジ締め装置１の劣化が進むにつれて、平均電流及び最大電流が増大する。特に、最大電流は、歯車の引っ掛かり等の突発的な劣化が生じた時にも鋭敏に増大する。平均電流及び最大電流の移り変わりからネジ締め装置１の劣化を把握でき、突発的にネジ締め装置１が動作しなくなることを回避することができる。
【００１９】
劣化検出部１１３は、ネジ締め装置１の劣化を検出した場合、劣化検出信号を外部に出力する。劣化検出信号は、任意の態様を採ることができ、例えば上位管理システムへの報告信号や報知音等とすることができる。
【００２０】
本実施の形態の劣化検出装置では、劣化検出部１１３は、平均値算出部１１２によって算出された平均値に基づいてネジ締め装置１の劣化を検出する。より詳細には、劣化検出部１１３は、平均値の初期値と最新値との間の変化量又は変化率が閾値を超えた場合にネジ締め装置１の劣化を検出する。
【００２１】
平均値の初期値は、蓄積部１１１に平均電流及び最大電流が蓄積され始めた時を含む単位期間の平均値とすることができる。また、ネジ締め装置１の修理が行われたときに蓄積部１１１の平均電流及び最大電流が削除されない場合には、修理後に改めて蓄積部１１１に平均電流及び最大電流が蓄積され始めた時を含む単位期間の平均値を平均値の初期値としてもよい。ネジ締め装置１の劣化を検出するための閾値は、ネジ締め装置１の停止実績等に応じて適宜変更又は更新され得る。
【００２２】
次に、図２は、図１の劣化検出装置による劣化検出動作（ネジ締め装置１の劣化検出方法）を示すフローチャートである。図において、劣化検出装置の動作が開始されると、同じ負荷条件時のモータ１２の平均電流及び最大電流が蓄積部１１１に蓄積されるとともに（ステップＳ１）、蓄積部１１１に蓄積された平均電流及び最大電流の単位期間毎の平均値が平均値算出部１１２によってそれぞれ算出される（ステップＳ２）。
【００２３】
その次に、平均電流及び最大電流の各平均値の初期値と最新値との間の変化量又は変化率が劣化検出部１１３によって算出されるとともに（ステップＳ３）、算出された変化量又は変化率が閾値を超えているか否かが劣化検出部１１３によって判定される（ステップＳ４）。
【００２４】
この時、変化量又は変化率が閾値を超えていると判定された場合、ネジ締め装置１の劣化が検出されて（ステップＳ５）、劣化検出部１１３から外部に劣化検出信号が出力される。一方、変化量又は変化率が閾値を超えていないと判定された場合、ステップＳ１〜Ｓ４が繰り返し行われる。
【００２５】
なお、実施の形態では、劣化検出部１１３は、蓄積部１１１に蓄積された平均電流及び最大電流に処理が加えられたもの、すなわち単位期間毎の平均電流及び最大電流の平均値に基づいてネジ締め装置１の劣化を検出するように説明しているが、蓄積部１１１に蓄積された平均電流及び最大電流そのものに基づいてネジ締め装置１の劣化を検出してもよい。この場合、例えば平均電流及び最大電流の初期値と最新値との間の変化量又は変化率が閾値を超えた場合等にネジ締め装置１の劣化が検出される。
【００２６】
また、実施の形態では、平均電流及び最大電流の両方が蓄積部１１１に蓄積されるように説明したが、平均電流及び最大電流のいずれか一方のみが蓄積部１１１に蓄積されてもよい。すなわち、蓄積部１１１には、同じ負荷条件時のモータ１２の平均電流及び最大電流の少なくとも一方が蓄積されればよい。
【００２７】
さらに、実施の形態では、モータドライバ１１がネジ締め装置１の劣化検出装置を兼ねるように説明しているが、モータドライバとは別に劣化検出装置が設けられてもよい。劣化検出装置は、ネジ締め装置の外部に設けられていてもよい。
【００２８】
さらにまた、劣化検出装置は、蓄積部１１１に蓄積されたデータを表示する表示装置を備えていてもよい。表示装置に表示されたデータに基づいて、ネジ締め装置１の劣化具合を把握することもできる。
【００２９】
このようなネジ締め装置１の劣化検出方法及び装置では、蓄積部１１１に蓄積した同じ負荷条件時のモータ１２の平均電流及び最大電流の少なくとも一方に基づいてネジ締め装置の劣化を検出するので、ネジ締め装置の劣化をより正確に検出でき、突発的に製造ラインが停止される虞を少なくすることができる。
【００３０】
また、所定動作回数分の平均電流及び最大電流の少なくとも一方の平均値を単位期間毎に算出し、その平均値に基づいてネジ締め装置１の劣化を検出するので、突発的かつ軽微な異常によりネジ締め装置１の劣化が検出されることが回避できる。
【００３１】
さらに、平均値の初期値と最新値との間の変化量又は変化率が閾値を超えた場合にネジ締め装置１の劣化を検出するので、より確実にネジ締め装置の劣化を検出できる。
【符号の説明】
【００３２】
１      ネジ締め装置
１１    モータドライバ（劣化検出装置）
１２    モータ
１１０  蓄積部
１１１  平均値算出部
１１２  劣化検出部
【図１】
2017001161.tif 000003
【図２】
2017001161.tif 000004