CN111479655A - 工具、工具的控制电路以及控制方法 - Google Patents

Abstract

为了能够在电动螺丝刀侧设定合格信号有无输出来仅输出必要的合格信号。该电动螺丝刀(100)的控制电路(128)具有：保存设定数据的存储器(132)、和根据设定数据来控制电动螺丝刀(100)的运算部(131)。在设定数据中包含有：表示与各作业工序中的工具的动作对应的合格基准的合格基准值、以及用于按每个作业工序来设定在各作业工序中当满足合格基准时是否输出合格信号的合格信号输出设定值。运算部(131)当满足合格基准并且与此时的作业工序对应的合格信号输出设定值是输出合格信号的设定值时，输出该合格信号；当合格信号输出设定值是不输出该合格信号的设定值时，不输出合格信号。

Description

工具、工具的控制电路以及控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于按每个作业工序来依次变更控制条件并进行动作的工具的控制电路、具备这样的控制电路的工具、以及该工具的控制方法。

背景技术

例如专利文献1中公开了一种设为通过电动马达旋转驱动螺丝批头来进行螺钉拧紧作业的电动螺丝刀。在这样的电动螺丝刀中，通常设为，用户能够与螺钉的种类、螺钉被紧固的构件相符合地变更电动马达的旋转速度、紧固转矩等设定。此外，在工场的生产线中，有时以给定的顺序来连续地进行不同种类的螺钉的紧固作业，在这样的情况下所使用的电动螺丝刀中，当某个作业工序结束而向后续的作业工序转移时，设为电动螺丝刀的设定被自动地变更为在该作业工序中要求的控制条件。此外，当按每个作业工序来预先设定了合格基准，且各作业工序中的电动螺丝刀的动作满足该合格基准的情况下，也设为将合格信号输出给外部装置。

有时，设为上述那样的电动螺丝刀与可编程逻辑控制器(PLC)等外部装置连接，外部装置根据从电动螺丝刀发出的合格信号来进行各种动作。作为这样的动作，例如有将收纳了在结束了的作业工序中使用的螺钉的容器的盖关闭，并且将收纳了在后续的作业工序中使用的螺钉的容器的盖打开的动作。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2017/170648号

发明内容

发明要解决的课题

在上述的以往的电动螺丝刀中，仅能够选择是在各作业工序中满足合格基准的情况下每当各作业工序结束每次输出合格信号、或者还是在全部的作业工序满足合格基准的情况下在最后仅一次地输出合格信号中的一者。然而，在接收合格信号的外部装置中，有时仅在一系列的作业工序中的特定作业工序结束了时进行给定的动作，在其他作业工序结束了时不进行任何动作。作为这样的情况，例如考虑了如下情况：在某个作业工序中进行螺钉的临时拧紧，在后续的作业工序中进行该螺钉的正式拧紧，之后进一步继续其他的作业工序。在该情况下，通过进行2个作业工序而螺钉的紧固才结束，因此，有时，在最初的作业工序结束了的时间点，即使接收合格信号也不存在外部装置所进行的动作。该情况下，外部装置需要预先设定成，将最初的合格信号处理为不需要的信号。即，在当全部作业工序结束时发出合格信号的以往的电动螺丝刀所连接的外部装置中，必须进行忽略不需要的合格信号这样的设定，设定作业变复杂。

因此，本发明的目的在于，提供一种按每个作业工序来依次变更控制条件并进行动作的工具中的控制电路，是能够在工具侧设定有无合格信号的输出来仅输出需要的合格信号的控制电路。此外，目的还在于提供一种具备这样的控制电路的工具、以及工具的控制方法。

用于解决课题的手段

即，本发明提供一种控制电路，是按每个作业工序依次变更控制条件并进行动作的工具中的控制电路，其中，所述控制电路具备：信息存储部，其保存用于设定各作业工序中的控制条件的设定数据；以及运算部，其根据该设定数据按每个作业工序依次变更该工具的控制条件，在该设定数据中包含有：表示与各作业工序中的该工具的动作对应的合格基准的合格基准值、以及用于按每个作业工序来设定在各作业工序中当满足该合格基准时是否输出合格信号的合格信号输出设定值，该运算部被设为，根据该合格基准值来判断各作业工序中的该工具的动作是否满足该合格基准，当满足该合格基准并且与此时的作业工序对应的合格信号输出设定值是输出该合格信号的设定值时，输出该合格信号；当该合格信号输出设定值是不输出该合格信号的设定值时，不输出该合格信号。

在该控制电路中，设为能够根据合格信号输出设定值，按每个作业工序来设定合格信号有无输出，因此，能够设为，在连接的外部装置中不发送不需要的合格信号。由此，在外部装置侧不再需要进行忽略不需要的合格信号这样的设定，能够使外部装置的设定简略化。

优选地，该运算部能够设为，当判断为该工具的动作不满足此时的作业工序中的该合格基准时，输出不合格信号。

此外，本发明提供一种工具，其具备上述的控制电路，并被设为通过该控制电路按每个作业工序依次变更控制条件并进行动作。

此外，本发明提供一种控制方法，是按每个作业工序依次变更控制条件并进行动作的工具的控制方法，其中，所述控制方法包含如下步骤：读入在信息存储部中保存的设定数据；根据该设定数据，来依次变更各作业工序中的该工具的控制条件；判断各作业工序中的该工具的动作是否满足在该设定数据中包含的合格基准值所表示的各作业工序中的合格基准；以及设为当满足该合格基准并且与此时的作业工序对应的合格信号输出设定值是输出合格信号的设定值时，向外部输出合格信号；当该合格信号输出设定值是不输出该合格信号的设定值时，不向外部输出该合格信号。

以下，基于附图来说明本发明所涉及的工具的实施方式。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式所涉及的电动螺丝刀的外观图。

图2是图1的电动螺丝刀的功能框图。

图3是表示在存储器中保存的条件设定数据的图。

图4是表示在存储器中保存的顺序设定数据的图。

图5是本发明的第2实施方式所涉及的电动螺丝刀的外观图。

图6是图5的电动螺丝刀的功能框图。

具体实施方式

本发明的第1实施方式所涉及的电动螺丝刀(工具)100如图1以及图2所示那样，具备：工具壳体110、内置于工具壳体110的电动马达112、和由电动马达112旋转驱动的头保持件114。在头保持件114，可拆卸地安装了与成为对象的螺钉相符合地适当选择出的螺丝批头116。在工具壳体110设置有：具有显示部118以及输入按钮120的输入接口122、和用于将该电动螺丝刀100与可编程逻辑控制器(以下，PLC)123连接的连接电缆124。在工具壳体110内，进一步设置有用于控制电动马达112的驱动的马达驱动电路126、用于进行该电动螺丝刀100整体的控制的控制电路128、和对电动马达112的转子的旋转位置进行检测的霍尔传感器130。控制电路128具有运算部131、和保存有设定数据的存储器(信息存储部)132。运算部131根据在存储器132中保存的设定数据来控制电动螺丝刀100。

在保存于存储器132的设定数据中，包含用于对各作业工序中的控制条件进行设定的条件设定数据。在该电动螺丝刀100的存储器132中，设为如图3所示那样，能够保存与第1至第30作业工序对应的第1至第30条件设定数据。在条件设定数据中包含有表示螺钉拧紧作业时的紧固转矩、螺钉拧紧条数的设定值。除了这些以外，还能够包含例如用于控制电动马达112的旋转速度的设定值等。在该电动螺丝刀100中的条件设定数据中，进一步包含有表示针对在各作业工序中的该电动螺丝刀100的动作的合格基准的合格基准值。在该电动螺丝刀100中，作为合格基准值，包含有用于对当进行了螺钉拧紧作业时的电动马达112的最小旋转时间和最大旋转时间进行设定的设定值。例如，当电动马达112的旋转以比最小旋转时间短的时间而停止了时，预想螺钉的头早于设想的时间地就位，此外，当电动马达112的旋转以比最大旋转时间长的时间而停止了时，预想螺钉的头迟于设想的时间地就位。即，当电动马达112比最小旋转时间早或者比最大旋转时间迟地停止了时，能够判断为选择错误的螺钉来进行螺钉拧紧的可能性高。当判断为该电动螺丝刀100的动作未满足合格基准时，运算部131使该电动螺丝刀100的动作暂时地停止，并且将不合格信号输出给PLC123。在条件设定数据中，进一步包含用于设定当满足了合格基准时是否向外部输出合格信号的合格信号输出设定值。运算部131当判断为某个作业工序的动作满足合格基准时，设为能够输出合格信号，然而，是否输出合格信号通过合格信号输出设定值来决定。即，当合格信号输出设定值是输出合格信号的设定值(接通)的情况下，将合格信号输出给PLC123；当是不输出合格信号的设定值(断开)的情况下，不将合格信号输出给PLC123。条件设定数据中的这些设定值与对应的作业工序相符合地分别被设定成合适的值。此外，条件设定数据中的上述设定项目是例示地表示的，也可以与设想的作业工序相符合地设为其他项目。

在设定数据中，进一步包含用于设定作业工序的执行顺序的多个顺序设定数据。如图4所示那样，在该电动螺丝刀100的存储器132中，能够设定从第1到第30的执行顺序，表示各执行顺序的数据分别作为顺序设定数据而被保存于存储器132。针对各顺序设定数据，最大能够登记8个作业工序。在顺序设定数据中，进一步包含用于对一系列的作业工序结束后的后续动作进行设定的后续动作设定值。在该电动螺丝刀100中，作为后续动作设定值，能够从：停止该电动螺丝刀100的动作的设定值(结束)、再次执行以相同执行顺序的一系列的作业工序的设定值(循环)、以及向以基于其他顺序设定数据的执行顺序的一系列的作业工序转移的设定值(向其他执行顺序转移)中选择。

在设定数据中包含的上述条件设定数据以及顺序设定数据能够通过输入接口122的操作而任意变更。或者，也能够从个人计算机等外部装置发出对应的数据来改写设定数据。

若该电动螺丝刀100启动而给定的初始设定结束，则运算部131从存储器132读入必要的设定数据。对于执行多个执行顺序中的哪一个，能够任意地选择，通常预先被指定。运算部131读入与指定的执行顺序对应的给定的顺序设定数据，来设定作业工序的执行顺序。例如在指定了第1执行顺序的情况下，读入第1顺序设定数据，如图4所示那样，将第1作业工序、第2作业工序、第3作业工序、以及第4作业工序设定为一系列的作业工序，依次执行这些作业工序。运算部131根据分别与这些作业工序对应的第1至第4条件设定数据按每个作业工序来依次变更控制条件，并使电动螺丝刀100动作。在本实施方式中，第1作业工序是设想了进行4条螺钉的临时拧紧的工序，第2作业工序成为设想了将临时拧紧的螺钉进行正式拧紧的工序。因此，若第1作业工序正常地结束，则4条螺钉成为在其头未就位的状态下被拧入的状态，在第2作业工序中，将这些临时拧紧的螺钉进一步拧入，使螺钉的头就位来进一步进行以给定的紧固转矩的紧固。由此，成为4条螺钉的螺钉拧紧结束了的状态。由于第1条件设定数据的合格信号输出设定值成为“断开”，因此，即使第1作业工序正常地结束从而满足合格基准，运算部131也不输出合格信号。另一方面，由于第2条件设定数据的合格信号输出设定值成为“接通”，因此，若第2作业工序正常地结束从而满足合格基准，则运算部131输出合格信号。同样地，在第3作业工序中进行8条螺钉的临时拧紧，在第4作业工序中进行了临时拧紧的8条螺钉的正式拧紧，在第4作业工序正常地结束了的时间点，输出合格信号。由于第1顺序设定数据中的后续动作设定值成为“结束”，因此，在第4作业工序结束了的时间点该电动螺丝刀100的动作停止。

如上述那样，当作为临时拧紧工序的第1以及第3作业工序结束时不输出合格信号，而仅当作为正式拧紧工序的第2以及第4作业工序结束时输出合格信号，由此，PLC123仅在螺钉的紧固结束了时接收合格信号。PLC123与该电动螺丝刀100中的动作连动地来控制其他周边设备等的动作，然而，当各作业工序结束了时，不一定每次总是进行控制，而大多设为仅在给定的作业工序结束了时进行控制。在以往的电动螺丝刀100中，当各作业工序结束了时每次要输出合格信号，因此，在PLC123侧必须进行忽略不需要的合格信号这样的设定。与此相对地，在该电动螺丝刀100中，由于能够设为不输出不需要的合格信号，因此，能够消除在PLC123侧的忽略合格信号这样的设定。此外，当例如在上述的第2作业工序之后新追加螺钉的加固拧紧工序的情况下，最初的4条螺钉拧紧通过第1至第3作业工序全部结束这一情况而结束，因此，如果使第2作业工序结束时的合格信号输出设定值为“断开”而将新的第3作业工序(加固拧紧工序)结束时的合格信号输出设定值设为“接通”，则伴随着该作业工序的变更的在PLC123侧的设定变更不会产生。

在指定了第2执行顺序的情况下，电动螺丝刀100读入第2顺序设定数据，将第3作业工序、第30作业工序、以及第7作业工序设定为一系列的作业工序，按每个作业工序来依次变更控制条件并进行动作。由于第2顺序设定数据中的后续动作设定值成为“循环”，因此，若作为最后的作业工序的第7作业工序结束，则再次返回到作为最初的作业工序的第3作业工序，之后重复执行相同的作业工序。

在指定了第3执行顺序的情况下，电动螺丝刀100读入第3顺序设定数据，将从最初的第1作业工序到最后的第13作业工序这8个作业工序设定为一系列的作业工序，按每个作业工序来依次变更控制条件并进行动作。由于第3顺序设定数据中的后续动作设定值成为“向第4执行顺序转移”，因此，若最后的第13作业工序结束，则读出指定的第4顺序设定数据来设定第4执行顺序，并转移到以该第4执行顺序的一系列的作业工序。该电动螺丝刀100根据以第4执行顺序的一系列的作业工序来继续动作，若以第4执行顺序的作为最后的作业工序的第11作业工序结束，则第4顺序设定数据的后续动作设定值成为“结束”，由此，该电动螺丝刀100的动作停止。

这样，在该电动螺丝刀100中，能够从“结束”、“循环”、“向其他执行顺序转移”中选择基于某个顺序设定数据的一系列的作业工序结束后的后续动作。特别地，由于设为能够向基于其他顺序设定数据的执行顺序转移，因此，能够不依据PLC123等外部装置的控制，而由该电动螺丝刀100本身来设定更复杂的执行顺序的作业工序。此外，如果针对各顺序设定数据设定经常利用的基本的执行顺序，则设定成在这些执行顺序之间适当转移，由此，相比于从最初开始起重新组合执行顺序的情况，也能够更快速且容易地进行工序变更。此外，作为能够选择的后续动作，不一定包含上述3个，另外还可以代替地或者追加地包含其他的后续动作。

在该电动螺丝刀100中，进一步地还设为，将跨越基于多个顺序设定数据的多个执行顺序地执行的作业工序的履历保存到存储器132。有时，因任何的作业错误导致需要重新进行该作业工序，或者根据情况的不同而需要从之前的作业工序起重新进行。在该情况下，设为，根据在存储器132中保存的作业工序的履历，返回到需要重新进行的作业工序。具体地，通过操作输入接口122的输入按钮120，能够返回到在履历中残存的之前的作业工序。设为，通过输入按钮120的操作，能够进行仅以此时的作业工序中的一个作业量返回、返回到前一个作业工序、返回到前一个顺序设定数据的执行顺序中的最后的作业工序、或者返回到前一个顺序设定数据的执行顺序中的最初的作业工序这样的返回方式。此外，该电动螺丝刀100中的存储器132成为能够读出以及写入的非易失性存储器、和用于暂时保存程序动作所需要的数据的超高速缓冲存储器等易失性存储器的组合，设定数据被保存于非易失性存储器，作业工序的履历被保存于易失性存储器。

本发明的第2实施方式所涉及的电动螺丝刀200如图5以及图6所示那样，由电动螺丝刀主体202和用于对其进行控制的控制器204构成。电动螺丝刀主体202和控制器204经由在各自中设置的通信部238a、238b通过通信电缆206而连接。与PLC223连接的通信电缆224设置于控制器204侧。在电动螺丝刀主体202的工具壳体210内，设置有与第1实施方式所涉及的电动螺丝刀100同样的电动马达212、马达驱动电路226、以及霍尔传感器230。输入接口222设置于控制器204侧。

在该电动螺丝刀200中，在电动螺丝刀主体202和控制器204分别设置有运算部231a、231b。这两个运算部231a、231b经由通信电缆206而相互通信，通过两个运算部231a、231b，实现了与第1实施方式中的运算部131同样的功能。同样地，在电动螺丝刀主体202和控制器204各自中设置有存储器232a、232b，通过这两个存储器232a、232b，实现了与第1实施方式中的存储器132同样的功能。即，在该电动螺丝刀中，控制电路228被分散地配置于电动螺丝刀主体202和控制器204。

此外，在该实施方式中，将运算部231a、231b以及存储器232a、232b分散地配置于电动螺丝刀主体202和控制器204，然而也能够将每一个汇总地配置于电动螺丝刀主体202和控制器204中的一者，还能够将控制电路228整体配置于控制器204侧。

以上，说明了本发明的实施方式，然而本发明并不受限于这些实施方式。例如，在上述实施方式中，以作为电动工具的一种的电动螺丝刀为例说明了本发明相关的工具，然而，还能够设为转矩扳手或研磨机等其他电动工具，并能够设为具有上述那样的控制电路并且将动力源设为气动马达而不是电动马达的气动工具等其他动力工具。本发明所涉及的工具还能够设为不具有动力的手动工具。作为这样的手动工具，例如有具有转矩检测功能的转矩扳手。在该转矩扳手中，包含条件设定数据的设定数据被保存于控制电路的存储器，其中条件设定数据包含每个作业工序的螺母、螺栓等的紧固次数(控制条件)、紧固动作时的转矩基准值(合格基准)等，若仅以在该作业工序中设定出的给定的紧固次数量来进行紧固动作，则通过控制电路的运算部来转移到后续的作业工序并且根据设定数据来变更控制条件。此外，控制电路将在紧固动作时通过转矩传感器检测到的转矩值与转矩基准值进行比较，来进行该紧固动作的合格判定。针对条件设定数据，与上述实施方式同样地，能够包含合格信号输出设定值，并按每个作业工序来任意地设定当紧固动作满足了转矩基准值(合格基准)时是否输出合格信号。此外，同样地，还设为，能够根据顺序设定数据和后续动作设定值，来选择通过顺序设定数据而设定出的一系列作业工序结束后的后续动作。

此外，本发明的工具还能够设为与PLC以外的例如个人计算机等其他外部装置连接，还能够设为通过无线来发出合格信号、不合格信号。此外，作为用于保存设定数据的信息存储部，除了上述那样的内置的半导体存储器以外，还能够采用硬盘驱动器、能够写入的CD或DVD等记录介质、以及可拆卸的USB存储器等其他手段，也可以将它们任意组合。

符号说明

100 电动螺丝刀(工具)

110 工具壳体

112 电动马达

114 头保持件

116 螺丝批头

118 显示部

120 输入按钮

122 输入接口

123 可编程逻辑控制器(PLC)

124 连接电缆

126 马达驱动电路

128 控制电路

130 霍尔传感器

131 运算部

132 存储器(信息存储部)

200 电动螺丝刀

202 电动螺丝刀主体

204 控制器

206 通信电缆

210 工具壳体

212 电动马达

222 输入接口

224 通信电缆

226 马达驱动电路

228 控制电路

230 霍尔传感器

231a 运算部

231b 运算部

232a 存储器

232b 存储器

238a 通信部

238b 通信部。

Claims (4)

1.一种控制电路，是按每个作业工序依次变更控制条件并进行动作的工具中的控制电路，其中，

所述控制电路具备：

信息存储部，其保存用于设定各作业工序中的控制条件的设定数据；以及

运算部，其根据该设定数据按每个作业工序依次变更该工具的控制条件，

在该设定数据中包含有：表示与各作业工序中的该工具的动作对应的合格基准的合格基准值、以及用于按每个作业工序设定在各作业工序中当满足该合格基准时是否输出合格信号的合格信号输出设定值，

该运算部被设为，根据该合格基准值判断各作业工序中的该工具的动作是否满足该合格基准，当满足该合格基准并且与此时的作业工序对应的合格信号输出设定值是输出该合格信号的设定值时，输出该合格信号；当该合格信号输出设定值是不输出该合格信号的设定值时，不输出该合格信号。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其中，

该运算部被设为，当判断为该工具的动作不满足此时的作业工序中的该合格基准时输出不合格信号。

3.一种工具，其中，

具备权利要求1或2所述的控制电路，

被设为通过该控制电路按每个作业工序依次变更控制条件并进行动作。

4.一种控制方法，是按每个作业工序依次变更控制条件并进行动作的电动工具的控制方法，其中，

所述控制方法包含如下步骤：

读入在信息存储部中保存的设定数据；

根据该设定数据，依次变更各作业工序中的该工具的控制条件；

判断各作业工序中的该工具的动作是否满足在该设定数据中包含的合格基准值所表示的各作业工序中的合格基准；以及

设为当满足该合格基准并且与此时的作业工序对应的合格信号输出设定值是输出合格信号的设定值时向外部输出合格信号，当该合格信号输出设定值是不输出该合格信号的设定值时，不向外部输出该合格信号。

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