CN102695588A - 螺纹部件松紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种螺纹部件松紧装置，其用一个旋转驱动源能够实现高速且扭矩精度高的螺纹部件的联结、松开这两种作业。该螺纹部件松紧装置设有：第一输入轴（5），其接受AC伺服电动机（3）的驱动而旋转，在该第一输入轴（5）上经由电磁离合器（8）连结第二输入轴（9）。另外，设有连结紧固工件的输出轴（11），在该输出轴（11）上连结第二输入轴（9），并且，经由减速机（12）及多齿离合器（14）连结所述第一输入轴（5）。通过将各离合器（8、14）与螺纹部件的拧紧或松开的各工序结合来进行控制，切换从第二输入轴（9）向输出轴（11）传递高速·低扭矩的旋转的状态、和从第一输入轴（5）经由减速机（12）传递低速·高扭矩的旋转的状态。

Description

螺纹部件松紧装置

技术领域

本发明涉及进行螺纹部件的联结或松开的螺纹部件松紧装置。

背景技术

螺纹部件与工件拧紧时，紧固周期时间的缩短即紧固作业的高速化为重要的课题，为解决该问题提案有专利文献1～5公示的各种的螺纹部件联结机。

专利文献1～4中公示的螺纹部件联结机具有两个旋转驱动源，其为用于使紧固工具以高速·低扭矩进行旋转驱动的第一驱动装置、和用于以低速·高扭矩进行旋转驱动的第二驱动装置。专利文献1的螺纹部件联结机在第一驱动装置驱动时，利用单向离合器的空转作用，不承受第二驱动装置的减速阻力。另外，在专利文献2～4的螺纹部件联结机中，用带向输出轴乃至紧固工具传递第一驱动装置的驱动，第二驱动装置的驱动用减速机进行减速·增力后，仅在电磁离合器结合时，能够向输出轴乃至紧固工具进行传递。根据这些专利文献1～4的螺纹部件联结机，能够以高速·低扭矩预紧固直至使螺纹部件落座，之后，能够以低速·高扭矩拧紧直到最终的目标拧紧扭矩，但是，由于需要两个旋转驱动源，因此，存在装置的大型化及重量增大、消耗电量增大等问题。

因此，提案有如专利文献5所述的用一个旋转驱动源切换上述的高速·低扭矩拧紧、低速·高扭矩拧紧的螺纹部件联结机。该专利文献5的螺纹部件联结机具有使来自驱动电动机的输入经由减速机的输出、和不经由减速机的输出这两个系统输出的结构，通过在旋转传递路途上组合多个单向离合器，从而在电动机正转时向驱动轴传递不经由减速机的高速·低扭矩的输出，在电动机反转时向驱动轴传递经由减速机的低速·高扭矩的输出。

专利文献1：特开2004－283948号公报

专利文献2：特开2008－6560号公报

专利文献3：特开2009－160709号公报

专利文献4：特开2009－178823号公报

专利文献5：特开2008－114303号公报

根据专利文献5的螺纹部件联结机，用一个旋转驱动源就能够实现以高速·低扭矩拧入螺丝直到使螺纹部件落座，之后以低速·高扭矩拧紧直到目标拧紧扭矩的作业。但是，在该螺纹部件联结机中，由于在螺纹部件的拧紧中利用旋转驱动源的正反转驱动，因此不能使驱动轴反转。因此,存在解除将螺纹部件拧紧直到目标拧紧扭矩时所产生的螺纹部件头部和紧固工具的固接（咬合）的情况下等、不能使紧固工具反转等的问题。另外,为了与螺纹部件的松开作业相对应,不仅需要制成使单向离合器反转的结构等联结机的组合，而且，也存在不能适应螺纹部件的拧紧作业和松开作业共存现场等问题。

发明内容

本发明是鉴于以上的课题而创立的，其目的在于，提供一种螺纹部件松紧装置，用一个旋转驱动源能够实现高速且扭矩精度高的螺纹部件的联结、松开这两种动作。为实现该目的，本发明提供一种螺纹部件松紧装置，其特征在于，设有：第一输入轴，其接受旋转驱动源的驱动而旋转；第二输入轴，其被可旋转地设置；第一离合器装置，其以将所述旋转驱动源的驱动可向第一输入轴及第二输入轴双方传递的状态和不可向第二输入轴传递的状态进行切换；减速机，其与所述第一输入轴连结，以规定的减速比将第一输入轴的旋转减速并可输出；输出轴，其连结与螺纹部件的头部可卡合的紧固工具，同时接受所述第二输入轴的旋转而成为可旋转的结构；第二离合器装置，其以将所述减速机的输出旋转可向输出轴传递的状态和不可传递的状态进行切换；控制单元，其以所述第一离合器装置及第二离合器装置的旋转传递状态在螺纹部件的拧紧中或松开中的每一工序成为规定的旋转传递状态的方式来控制第一离合器装置及第二离合器装置。

另外，优选的是，所述控制单元在将螺纹部件以高速拧紧的工序或以高速松开的工序中，将第一离合器控制为可向第二输入轴传递旋转驱动源的驱动的状态，并且，将第二离合器控制为不可向输出轴传递减速机的输出旋转的状态。另外，优选的是，控制单元在将螺纹部件以高扭矩拧紧的工序或以高扭矩松开的工序中，将第一离合器控制为不可向第二输入轴传递旋转驱动源的驱动的状态，并且，将第二离合器装置控制为可向输出轴传递减速机的输出旋转的状态。

另外，优选的是，控制单元在螺纹部件落座之前，控制旋转驱动源以使输出轴的旋转速度减速为规定的旋转速度。进而，优选的是，控制单元在螺纹部件落座后直到拧紧结束的期间，控制旋转驱动源以使输出轴的旋转速度逐步或无级地减速。

另外，优选的是，减速机为谐波传动（注册商标），其设为第一输入轴与电波发生器连结，第二离合器装置传递柔轮的输出。另外，优选的是，第一离合器装置及第二离合器装置为分别具备可通过电磁力结合·分离的输入部和输出部的电磁离合器。

用一个旋转驱动源以高速·低扭矩使螺纹部件旋转高速地进行拧入直到落座，落座后以低速·高扭矩使之旋转紧固至规定的拧紧扭矩，能够进行螺纹部件的高速·高精度的拧紧。另外，将已经拧紧的螺纹部件一边以低速·高扭矩进行扭矩监视一边可靠地松开，在降低松开扭矩后，能够以高速·低扭矩来高速地松开并卸下，可进行螺纹部件的高速·高精度的松开。这样，能够将输出轴以低速·高扭矩、高速·低扭矩向拧紧螺丝的方向及松开螺丝的方向这两方自由地旋转所希望的角度，因此，通过目前有难度的螺纹部件的拧紧也能够进行使与螺纹部件头部固接的紧固工具稍微反转而解除固接的作业等。另外，以在螺纹部件落座时的冲击扭矩下发生预紧固扭矩的额定输出小的电动机能够实现上述的效果，因此，也有能够实现消耗电力少的螺纹部件松紧装置，可有利于节省能量等的优点。

另外，控制单元在螺纹部件落座之前，控制旋转驱动源以使输出轴的旋转速度减速为规定的旋转速度，因此，能够将落座时的冲击扭矩抑制地极低。因此，能够防止冲击扭矩导致的螺纹部件的过度拧紧。因此，能够以目标的拧紧扭矩正确地结束拧紧。另外，在螺纹部件落座后直到拧紧结束的期间，以使输出轴的旋转速度逐步或无级地减速的方式来控制旋转驱动源，因此，能够防止在拧紧结束时螺纹部件为过度拧紧。因此，更能够以目标拧紧扭矩正确地结束拧紧。

附图说明

图1是表示本发明的螺纹部件松紧装置的剖面图；

图2是表示本发明的螺纹部件松紧装置的概略构成的动作说明图；

图3是表示本发明的螺纹部件松紧装置的概略构成的动作说明图；

图4是表示本发明的螺纹部件松紧装置的驱动控制的图表；

图5是将输出轴的转数和冲击扭矩的大小与减速比分别比较的图表。

符号说明：

1、螺纹部件松紧装置

2、壳体

3、AC伺服电动机

4、主动齿形带轮

5、第一输入轴

6、从动齿形带轮

7、齿形带

8、电磁离合器

9、第二输入轴

11、输出轴

12、减速机

13、联轴器

14、多齿离合器

15、变形体

16、应变计

17、安装凸缘

18、控制单元

18a、控制部

18b、离合器控制部

18c、电动机驱动部

18d、解析器驱动部

18e、离合器控制部

18f、扭矩检测部

18g、操作部

18h、显示部

18i、存储部

具体实施方式

下面，基于附图说明本发明的实施方式。图1中，1是用于联结或松开螺丝、螺栓、螺母等螺纹部件的螺纹部件松紧装置，具有安装于壳体2的旋转驱动源之一例的AC伺服电动机3（以下，简称为电动机3）。在该电动机3上组装有解析器3b，其可检测该电动机3的驱动轴3a的旋转角而构成。

在该电动机3的驱动轴3a上一体可旋转地连结有主动齿形带轮4（以下，简称为主动轮4）。在该电动机3的横位置设有与驱动轴3a轴线平行地延伸并可旋转地支承中空圆筒状的第一输入轴5，在该第一输入轴5上，在其上部一体连结有从动齿形带轮6（以下，简称为从动轮6）。在该从动轮6和上述主动轮4上卷绕啮合有环状的齿形带7，其构成为能够将电动机3的驱动向第一输入轴5传递。另外，在从动轮6的上部，作为第一离合器装置之一例设有电磁离合器8，在该电磁离合器8插通上述第一输入轴5，且连结有相对于第一输入轴5可旋转地设置的实心的第二输入轴9。

上述电磁离合器8具有：与从动轮6可一体旋转地连结的输入部81、与第二输入轴9可一体旋转地连结的输出部82、线圈部83。线圈部83通过通电而成为电磁铁，由此可构成为使输入部81与输出部82磁力结合。平时，不对线圈部83通电，输入部81和输出部82分离并处于不能向第二输入轴9传递电动机3的驱动的状态，但是，如果向线圈部83通电而输入部81和输出部82结合，则就成为可向第二输入轴9传递电动机3的驱动的状态。

上述第二输入轴9插通第一输入轴5内并延伸，在其前端连结有输出轴11。该输出轴11由与第二输入轴9连结的传递轴部111、通过使花键轴部112a插入、啮合于该传递轴部111前端的花键孔部111a而与传递轴部111可一体旋转地连结的主体轴部112构成。在该输出轴11的主体轴部112前端，直接连结或经由各种接头连结有与螺丝的头部卡合用于与此进行旋转传递的螺丝刀、套管等紧固工具（未图示）。

另外，上述第一输入轴5的前端与减速机12连结。该减速机12一般作为谐波传动（注册商标）是公知的，第一输入轴5与该电波发生器121连结。该减速机12采用将刚性齿轮122与本螺纹部件松紧装置1的壳体2固定，利用柔轮123使通过电波发生器121输入的旋转进行减速·反转并输出，作为所谓的谐波传动（注册商标）减速机的一般的使用构造。减速比为1／30。

上述减速机12的柔轮123与可旋转地配置于壳体2内的中空圆筒状的联轴器13连结。该联轴器13与第二离合器装置之一例的多齿离合器14连结。该多齿离合器14为电磁离合器，其构成具有：与上述联轴器13可一体旋转地连结的输入部141、与上述输出轴11的传递轴部111可一体旋转地连结的输出部142、使该输出部142和输入部141以保持分离的方式施力的施力装置（未图示）、固定于壳体2的线圈部143。输入部141和输出部142为将彼此的对向面制成环状的圆盘面，在其周缘部形成有齿部141a、142a的结构，其以通过向上述线圈部143通电而发生的电磁力使齿部141a、142a啮合结合的方式构成。该多齿离合器14平时不向线圈部143通电，输入部141和输出部142分离，成为不能向输出轴11传递减速机12的输出旋转的状态，但是，在向线圈部143通电而输入部141和输出部142结合时，成为可向输出轴11传递减速机12的输出旋转的状态。

另外，在壳体2的下部一体连结有中空圆筒状的变形体15。在该变形体15上粘贴有应变计16，以输出与变形体15的变形量相应的电信号的方式构成。另外，在变形体15的下部，在螺丝紧固机器人的臂（未图示）及机台（未图示）等上一体固定有可固定的安装凸缘17。

18为控制单元，其具备：控制部18a、接受来自该控制部18a的指令并驱动控制上述电动机3的电动机驱动部18c、向上述解析器3b施加励磁电压并同时根据该输出电压计算旋转角度的解析器驱动部18d、接受来自控制部18a的指令并对上述电磁离合器8进行通电控制的离合器控制部18b、同样接受来自控制部18a的指令并对上述多齿离合器14进行通电控制的离合器控制部18e、存储有电动机3的驱动控制所需的各种程序·参数等的存储部18i、进行各种信息的输入的操作部18g、显示各种信息的显示部18h。

下面，使用图2及图3说明本螺纹部件松紧装置1的动作。在此，在图2及图3中用浅墨涂敷的部位表示在各自的状态下接受旋转传递进行旋转的部位，其中实施了浓墨的部位表示接受减速机12的输出（减速·增力的旋转）进行旋转的部位。另外，图中的各箭头表示各部分的旋转方向。

本螺纹部件松紧装置1进行如下各工序：用于将螺纹部件从拧入螺丝开始以高速·低扭矩拧紧直到预紧固扭矩的“高速拧紧”、用于将螺纹部件以低速·高扭矩从预紧固扭矩拧紧直到最终的目标拧紧扭矩的“高扭矩拧紧”、将已经拧紧的螺纹部件以低速·高扭矩松开直到规定的松开扭矩的“高扭矩松开”、及在高扭矩松开后将螺纹部件以高速·低扭矩松开且分解的“高速松开”。而且，表1表示各工序下的电动机3的驱动状态、电磁离合器8和多齿离合器14的旋转传递状态。该表1的“ON”是指给各离合器的线圈部通电而输入部和输出部结合的状态，另外，“OFF”是指不给各离合器的线圈部通电而输入部和输出部分离的状态。

表1：

工序	电动机	电磁离合器	多齿离合器
				高速拧紧	正转	ON	OFF
高扭矩拧紧	反转	OFF	ON
				高扭矩松开	正转	OFF	ON
高速松开	反转	ON	OFF

在螺纹部件的“高速拧紧”工序中，如表1所示，电动机3正转驱动，电磁离合器8以ON、多齿离合器14以OFF进行作业。如图2（a）所示，电动机3正转驱动后，该驱动通过主动轮4及齿形带7向从动轮6传递，由此，将向第一输入轴5、电磁离合器8传递旋转。这时，电磁离合器8为ON，因此，该输入部81和输出部82可一体旋转，由此，也向第二输入轴9进行旋转传递，第二输入轴9也与第一输入轴5一起进行正旋转。

通过第一输入轴5的旋转而电波发生器121也正旋转，柔轮123向其反方向减速·增力旋转。这时，多齿离合器14为OFF，因此，减速机12的减速·增力·反转输出不会超过上述传递。另外，第二输入轴9的旋转向输出轴11乃至紧固工具传递。这样，高速拧紧工序的从电动机3向输出轴11的旋转传递途径为电动机3→主动轮4→从动轮6→电磁离合器8→第二输入轴9→输出轴11。向紧固工具传递的正旋转为不经由减速机12的高速·低扭矩的旋转，因此，能够将螺纹部件以高速拧入工件。顺便说一下，该旋转传递途径中的减速比为由主动轮5及从动轮6的直径差（齿数差）所规定的1／2.4。

在此，在上述壳体2的下部一体连结有中空圆筒状的变形体15。在该变形体15上粘贴有桥接的应变计16，以将与根据作用于输出轴11的拧紧扭矩而变形的应变体15的应变量相对应的电信号作为模拟信号进行检测的方式构成。通过这些变形管15及应变计16构成扭矩检测装置。另外，应变计16的引线16a与电路基板16b连接，在该电路基板16b上将模拟信号进行数字变换并向扭矩检测部18f输出。而且，该扭矩检测部18f通过内装的CPU接受该数字信号进行运算处理，由此，以电计算作用于输出轴11的拧紧扭矩的方式构成。

螺纹部件落座于工件上后，有时在螺纹部件上由于惯性而瞬间地作用超过目标拧紧扭矩的过大的拧紧扭矩（以下，将此称为冲击扭矩）。在这种情况下，通过将电磁离合器8的可传递扭矩设定为比预紧固扭矩大且比最终拧紧扭矩小的范围的扭矩，在冲击扭矩的作用下能够在输入部81和输出部82之间产生滑动。另外，也可以以在高速拧紧工序中所产生的冲击扭矩比目标拧紧扭矩小的方式，预先选定输出扭矩小的电动机3。由此，能够防止吸收冲击扭矩且螺纹部件被过度地拧紧。

在落座后拧紧扭矩增大，且其达到预紧固扭矩时，接着向“高扭矩拧紧”工序过渡。在高扭矩拧紧工序中，如表1所示，电动机3进行反转驱动，电磁离合器8以OFF，多齿离合器14以ON进行作业。即，通过控制单元18检测到到达了预紧固扭矩时，电动机3的驱动切换为反转驱动，同时，电磁离合器成为OFF，多齿离合器14成为ON。

通过电动机3的反转驱动，如图2（b）所示，从减速机12输出的旋转成为正旋转，该旋转经由多齿离合器14向输出轴11乃至紧固工具传递。这时，电磁离合器8为OFF，因此，由此电动机3的驱动不向第二输入轴9传递。因此，向输出轴11的旋转传递系路成为电动机3→主动轮4→从动轮6→第一输入轴5→减速机12→多齿离合器14→输出轴11。由此，输出轴11乃至紧固工具以从减速机12输出的低速·高扭矩进行正旋转。因此，能够将螺纹部件可靠地拧紧直到目标拧紧扭矩，并且，通过控制单元18能够检测目标拧紧扭矩，也能够防止直到电动机3的驱动停止的期间的超越（过度拧紧）。

通过控制单元18检测到拧紧扭矩到达了目标拧紧扭矩后，接着，进行用于使通过螺丝的拧紧而固接的紧固工具和螺纹部件的头部的分离的动作。这是在少许的时间进行的“高扭矩松开”工序，该情况下，如表1所示，电动机3的驱动被切换为正转驱动，但是，在电磁离合器8为OFF，多齿离合器14为ON的状态下进行作业。

因为电动机3正转驱动，多齿离合器14为ON，因此，如图3（a）所示，通过减速机12变换为反旋转的低速·高扭矩的旋转向输出轴11至紧固工具传递。这时，电磁离合器8为OFF，因此，由此电动机3的驱动不能向第二输入轴9传递。因此，紧固工具以低速·高扭矩反旋转，通过螺丝的拧紧从固接的螺纹部件的头部可靠地分离。另外，这时的电动机3的正转驱动时间设定为仅可使紧固工具反旋转解除固着所需的角度的程度，螺纹部件不松开。

另一方面，在松开已经与工件拧紧的螺纹部件的情况下，首先，在使紧固工具与螺纹部件的头部卡合的状态下，进行“高扭矩松开”工序。电动机3、电磁离合器8、多齿离合器14的状态与上述的螺纹部件和紧固工具的固接解除时相同，由此，能够将紧固工具以低速·高扭矩进行反旋转而松开螺纹部件（参照图3（a））。这时，在控制单元18中，松开扭矩与拧紧扭矩同样，根据应变计16的信号运算并监视。

松开扭矩降低到规定的扭矩、例如在电磁离合器8的输入部81和输出部82不产生打滑的扭矩时，继续进行“高速松开”工序。在该高速松开工序中，如表1所示，电动机3被反转驱动，电磁离合器8以ON、多齿离合器14以OFF进行作业。由此，如图3（b）所示，与高速拧紧工序相反能够使紧固工具以高速·低扭矩反旋转，通过上述的高扭矩松开工序能够将松开到规定的松开扭矩的螺纹部件以高速松开解除。

如上述，本螺纹部件松紧装置1在将螺纹部件与工件拧紧的情况下，能够以高速·低扭矩拧入螺纹部件直到到达预紧固扭矩，且从此以低速·高扭矩拧紧螺纹部件直到目标拧紧扭矩。另外，在松开螺纹部件的情况下，能够以低速·高扭矩松开螺纹部件直到规定的松开扭矩，且从此以高速·低扭矩松开解除螺纹部件。因此，能够使螺纹部件的拧紧或松开所需要的周期时间的缩短、和高精度的拧紧扭矩·松开扭矩的管理并存。另外，在本螺纹部件松紧装置1中，即使电动机3的额定输出减小，通过利用冲击扭矩也能够产生拧紧时的预紧固扭矩，且通过利用减速机12能够产生目标拧紧扭矩及用于松开螺纹部件所必要的扭矩。因此，能够抑制电动机3的消耗电力，可有利于节省能量。

另外，减速机12也可以采用行星齿轮机构等其它的减速机构，还可以采用所输出的旋转相对于所输入的旋转为相同的方向的旋转的减速机。例如，在上述的构成中，假设使用输出与从第一输入轴5传递的旋转相同方向的旋转的减速机的情况。每个工序表示该情况下的电动机3的驱动状态、电磁离合器8及多齿离合器14的旋转传递状态示于表2。

表2：

工序	电动机	电磁离合器	多齿离合器
				高速拧紧	正转	ON	OFF
高扭矩拧紧	正转	OFF	ON
				高扭矩松开	反转	OFF	ON
高速松开	反转	ON	OFF

如该表2所示，在螺纹部件的高速拧紧、高速松开两工序中，为上述同样的动作。另外，在螺纹部件的高扭矩拧紧、高扭矩松开中，只要分别使电动机3向与上述说明相反的方向驱动即可。即，只要在高扭矩拧紧工序中将电动机3正转驱动，在高扭矩松开工序中将电动机3反转驱动即可。即使在使用这种减速机的情况下，获得的效果也同样。

下面，基于图4说明本螺纹部件松紧装置1的驱动控制。

图4表示利用本螺纹部件松紧装置1的控制单元18进行的电动机3的驱动控制，是表示“高速拧紧”工序及“高扭矩拧紧”工序的输出轴11的转数及扭矩的图表。另外，表示从拧入开始到落座的“高速拧紧”工序、从落座到拧紧结束的“高扭矩拧紧”工序。

在“高速拧紧”工序中，在拧入开始时，控制单元18以输出轴11按最高转数2000rpm进行旋转的方式驱动控制电动机3。而且，在螺纹部件拧入规定的圈数时，控制电动机3以使输出轴11的旋转速度减速到规定的旋转速度。

具体而言，在控制单元18的存储部18i预先设定有螺纹部件的圈数。而且，用解析器驱动部18d监视旋转轴11的旋转角，在拧入螺纹部件由从拧入开始到落座所需要的圈数减去2圈量的位置即落座之前时，驱动控制电动机3以使输出轴11的转数减少。减速时的输出轴11的转数设定为400rpm。

接着，在“高速拧紧”工序中减速到400rpm后，在以剩余的2圈量拧入螺纹部件到落座时，产生冲击扭矩。在上述扭矩检测装置检测到该冲击扭矩时，控制单元18对各离合器控制部18b、18e进行通电控制，将电磁离合器8设定为OFF、将多齿离合器14设定为ON，并且，在上述谐波传动的特性方面，将电动机3反转驱动。由此，驱动系切换为低速高扭矩驱动传递系，向“高扭矩拧紧”工序过渡。

在“高扭矩拧紧”工序中，在控制单元18的存储部18i设定与作用于输出轴11的旋转负荷扭矩对应的阈值。该阈值设定为大小2个，旋转负荷扭矩值低的第一阈值设定为目标拧紧扭矩的25％左右，另一方面，旋转负荷扭矩值高的第二阈值设定为目标拧紧扭矩的75％左右。而且，每当旋转负荷扭矩到达这些阈值时，控制单元18驱动控制电动机3以减少输出轴11的旋转速度。

例如，在将目标拧紧扭矩设定为15N·m的情况下，第一阈值设定为与目标拧紧扭矩的25％相当的3.75N·m，第二阈值设定为与目标拧紧扭矩的75％相当的11.25N·m。另外，输出轴11的转数在从落座到第一阈值时设定为30rpm，在从第一阈值到第二阈值时设定为15rpm，在从第二阈值到目标拧紧扭矩时设定为3rpm。

在此，图5是将输出轴11的转数和冲击扭矩的大小的关系按减速比进行比较的图表。实线表示由齿数不同的上述带轮4、6设定为减速比1／2.4的本发明的螺纹部件松紧装置1，虚线表示以经由减速比1／10的减速机进行驱动传递的方式构成的比较用的螺纹部件松紧装置。

根据图5所示的图表，在本发明的螺纹部件松紧装置1中，在输出轴11的转数为400rpm时，发生3.2N·m的冲击扭矩。与之相对，在输出轴11的转数为2000rpm时，发生17N·m的冲击扭矩。即，在未将输出轴11的转数减速到400rpm而在2000rpm的状态下螺纹部件落座时，冲击扭矩超过目标的拧紧扭矩15N·m，成为过度拧紧。

另一方面，在比较用的螺纹部件松紧装置中，在将输出轴的转数减速到与本发明的螺纹部件松紧装置1相同的400rpm时，由于减速的高扭矩驱动，产生13N·m的冲击扭矩。在此，如果与本发明的螺纹部件松紧装置1同样地将冲击扭矩降低至3.2N·m，则必须要将输出轴的转数减速到100rpm。这样不能实现高速紧固。

因此，根据本发明的螺纹部件松紧装置1，在螺纹部件落座之前减少输出轴11的转数，因此，不发生过大的冲击扭矩。因此，也不会出现因冲击扭矩导致的螺纹部件被拧紧到拧紧扭矩。因此，能够防止过度拧紧，能够以目标的扭矩结束螺纹部件的拧紧。而且，通过以“高速拧紧”工序驱动的高速低扭矩驱动传递系不经由减速机的构成，能够将冲击扭矩抑制地极低。因此，与比较用的螺纹部件松紧装置相比，即使在减速时也能够将输出轴11的转数设定为400rpm的高转数，能够实现高速紧固。

另外，通过降低冲击扭矩，以“高速拧紧”工序也不会将螺纹部件拧紧到临近紧固结束扭矩。因此，关于螺纹部件的座面和被联结物的摩擦，如图4所示，从静摩擦μ向动摩擦μ＇的移动点P为“高扭矩拧紧”工序前段。因此，也能够防止从静摩擦向动摩擦过渡时所产生的惯性力矩导致的过度拧紧。

另外，本发明的螺纹部件松紧装置1在“高扭矩拧紧”工序中使输出轴11的旋转速度逐步减速。理想的是如前述，设定大小2个以上的阈值，每次旋转负荷扭矩减速到到达该阈值时进行减速。即，在设定了两个阈值的情况下，设定高速、中速、低速三阶段階的减速控制。与之相对，在从高速向低速的二阶段的减速控制中，可能由于减速时的惯性力矩而成为过度拧紧。于是，在三阶段的减速控制中，通过中速阶段，也能够防止减速时的惯性力矩导致的过度拧紧，能够实现越发高速且高精度的拧紧。

Claims (7)

1.一种螺纹部件松紧装置，其特征在于，设有：

第一输入轴，其接受旋转驱动源的驱动而旋转；

第二输入轴，其被可旋转地设置；

第一离合器装置，其以将所述旋转驱动源的驱动可向第一输入轴及第二输入轴双方传递的状态和不可向第二输入轴传递的状态进行切换；

减速机，其与所述第一输入轴连结，以规定的减速比将第一输入轴的旋转减速并可输出；

输出轴，其连结与螺纹部件的头部可卡合的紧固工具，同时接受所述第二输入轴的旋转而成为可旋转的结构；

第二离合器装置，其以将所述减速机的输出旋转可向输出轴传递的状态和不可传递的状态进行切换；

控制单元，其以所述第一离合器装置及第二离合器装置的旋转传递状态在螺纹部件的拧紧中或松开中的每一工序成为规定的旋转传递状态的方式来控制第一离合器装置及第二离合器装置。

2.如权利要求1所述的螺纹部件松紧装置，其特征在于，控制单元在将螺纹部件以高速拧紧的工序或以高速松开的工序中，将第一离合器控制为可向第二输入轴传递旋转驱动源的驱动的状态，并且，将第二离合器控制为不可向输出轴传递减速机的输出旋转的状态。

3.如权利要求1或2所述的螺纹部件松紧装置，其特征在于，控制单元在将螺纹部件以高扭矩拧紧的工序或以高扭矩松开的工序中，将第一离合器控制为不可向第二输入轴传递旋转驱动源的驱动的状态，并且，将第二离合器装置控制为可向输出轴传递减速机的输出旋转的状态。

4.如权利要求1～3中任一项所述的螺纹部件松紧装置，其特征在于，控制单元在螺纹部件落座之前，控制旋转驱动源以使输出轴的旋转速度减速为规定的旋转速度。

5.如权利要求1～4中任一项所述的螺纹部件松紧装置，其特征在于，控制单元在螺纹部件落座后直到拧紧结束的期间，控制旋转驱动源以使输出轴的旋转速度逐步或无级地减速。

6.如权利要求1～5中任一项所述的螺纹部件松紧装置，其特征在于，减速机为谐波传动（注册商标），其设为第一输入轴与电波发生器连结，第二离合器装置传递柔轮的输出。

7.如权利要求1～6中任一项所述的螺纹部件松紧装置，其特征在于，第一离合器装置及第二离合器装置为分别具备可通过电磁力结合·分离的输入部和输出部的电磁离合器。

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