CN114346952B - 冲击旋转工具 - Google Patents
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Abstract
模式设定部(17)设定参数设定模式或作业模式。参数设定部(15)在参数设定模式下设定多个参数值。扭矩推定部(19)利用冲击检测部(12)的检测结果来计算紧固扭矩值。控制部(10)在作业模式下基于由参数设定部(15)设定的多个参数值,按照由扭矩推定部(19)计算出的紧固扭矩值而使马达(2)的旋转停止。在参数设定模式下,作业信息存储部(20)存储在由用户操作的紧固作业中由扭矩推定部(19)计算出的紧固扭矩值,参数设定部(15)根据被存储于作业信息存储部(20)的紧固扭矩值来设定多个参数值。
Description
本申请是申请日为2017年11月30日,申请号为201780079067.0,发明名称为“冲击旋转工具”的原申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及使螺栓或螺母等螺丝构件通过间歇的旋转冲击力而紧固的冲击旋转工具。
背景技术
机械方式的冲击旋转工具,通过基于马达输出而旋转的锤沿旋转方向打击输出轴,从而使输出轴产生间歇的旋转冲击力,使螺丝构件紧固。另外,作为冲击旋转工具的一种的油压脉冲工具,通过基于马达输出而旋转的衬垫(liner)使油压室间产生压力差,从而使输出轴产生间歇的旋转冲击力,使螺丝构件紧固。因冲击旋转工具在组装工厂等中使用,有必要进行正确地管理以使螺丝构件的紧固扭矩成为目标扭矩值。
为了提高紧固扭矩的管理精度,优选在输出轴设置扭矩测定装置来直接测定实际的紧固扭矩,但存在会导致工具的高成本化及大型化的问题。因此,以往提供了具备通过推定紧固扭矩成为目标扭矩值而使马达自动停止的停止功能的冲击旋转工具。
专利文献1公开了一种冲击旋转工具,包括:检测由锤对输出轴的打击的打击检测装置;检测驱动轴的旋转速度的输入侧旋转速度检测装置;检测打击期间的输出轴的旋转角度的打击期间输出侧旋转角度检测装置;通过将根据打击期间的驱动轴的平均旋转速度计算出的打击能量除以打击期间输出侧旋转角度来计算紧固转矩值的计算装置;以及在所计算出的紧固扭矩值成为预先设定的扭矩值以上时使旋转驱动部停止的控制装置。
专利文献2公开了一种冲击旋转工具,包括:检测螺丝构件的头部与被紧固构件接触的落座的落座检测装置;检测冲击机构的打击的打击检测装置;以及在检测到螺丝构件落座后对由打击检测装置所检测到的打击次数进行计数,在所计数的打击次数成为预定打击次数时使马达自动停止的控制装置。
专利文献3公开了一种紧固工具,在测定模式下,从触发开关开启后到触发开关关闭为止使驱动源驱动,并测定从检测到最初的冲击力的产生到触发开关关闭为止的驱动时间,或从触发开关开启后到触发开关关闭为止由传感器所检测到的冲击力的产生次数。
[在先技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本特开2005-118910号公报
专利文献2:日本特开2009-83038号公报
专利文献3:日本特开2003-231068号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
在若检测到落座后所计数的冲击次数成为预定冲击次数则使马达自动停止的冲击旋转工具中,目标扭矩值与预定冲击次数(以下,也称为“停止冲击次数”)的对应关系被存储于存储器的主表中。冲击旋转工具的制造厂商使用预定的螺丝构件及被紧固构件,分别对用于实现多个紧固扭矩值的停止冲击次数进行实际测定来制作主表。由此,主表保持与紧固扭矩的各设定值相对应的停止冲击次数。
但有时作为实际的作业对象的螺丝构件及被紧固构件与制作主表时的螺丝构件及被紧固构件并不不同。例如,在作为作业对象的被紧固构件比制作主表时的被紧固构件软的情况下,若冲击旋转工具根据被保持于主表的停止冲击次数而自动停止马达旋转,则有时紧固扭矩值会未达到目标扭矩值。另外相反地,在作为作业对象的被紧固构件比制作主表时的被紧固构件硬的情况下,若冲击旋转工具根据被保持于主表的停止冲击次数而自动停止马达旋转,则有时紧固扭矩值会超过目标扭矩值。
最近的冲击旋转工具中有以实施适合作业对象的紧固工序为目的而在作业开始前使用户设定用于扭矩管理的多个参数值的。在重复进行相同紧固作业的组装工厂等作业现场,工序管理员在冲击旋转工具中设定用于得到预定的目标扭矩值的多个参数值,并交给进行流水作业的作业员。因此工序管理员在将冲击旋转工具交给作业员前,预设多个参数值并实际实施紧固作业,测定被紧固的构件的扭矩值来进行确认是否得到目标扭矩值的确认作业。若这时未得到目标扭矩值,则工序管理员将参数值再次设为另外的值,重复确认作业。
在冲击旋转工具中,能够设定用于扭矩管理的多个参数值是使扭矩管理精度提高的重要原因,而对工序管理员来说,存在难以找到最适合的参数值的组合这一问题。特别在所设定的参数值造成实际的紧固扭矩值和目标扭矩值差异较大的情况下,工序管理员会难以判断应变更哪个参数值,为找到最适合的参数值的组合需要大量的劳力和时间。
本发明鉴于以上状况而完成,其目的在于提供一种能够易于设定用于扭矩管理的多个参数值的技术。
[用于解决技术课题的技术方案]
为了解决上述技术课题,本发明的一种方案的冲击旋转工具包括:通过马达输出使输出轴产生间歇的旋转冲击力的冲击机构;检测由冲击机构施加到输出轴的冲击的冲击检测部;对设定用于扭矩管理的多个参数值的参数值设定模式或作业模式进行设定的模式设定部;利用冲击检测部的检测结果计算紧固扭矩值的扭矩推定部;在参数设定模式下设定多个参数值的参数设定部;以及在作业模式下基于由参数设定部设定的多个参数值,按照由扭矩推定部计算出的紧固扭矩值来使马达的旋转停止的控制部;还包括在参数设定模式下、存储在由用户操作的紧固作业中由扭矩推定部计算出的紧固扭矩值的作业信息存储部。在参数设定模式下,参数设定部基于被存储于作业信息存储部的紧固扭矩值来设定多个参数值。
附图说明
图1是表示实施方式的冲击旋转工具的构成的图。
图2是表示锤对砧座施加旋转方向的打击的状态的图。
图3是用于说明工作模式的图。
图4是表示实际紧固扭矩值的时间推移的一个示例的图。
图5是表示被存储于作业信息存储部中的每次冲击的紧固扭矩值的一个示例的图。
图6是表示被设定的多个参数值的图。
图7是表示被存储于作业信息存储部的每次冲击的紧固扭矩值的另一个示例的图。
图8是表示被存储于作业信息存储部的每次冲击的紧固扭矩值的再一个示例的图。
[附图标记说明]
1…冲击旋转工具,2…马达,9…冲击机构,10…控制部,11…马达驱动部,12…冲击检测部,13…电池,14…接收部,15…参数设定部,16…操作开关,17…模式设定部,18…旋转角度检测部,19…扭矩推定部,20…作业信息存储部,21…主表,22…参数显示部。
具体实施方式
图1表示本发明的实施方式的机械方式的冲击旋转工具的构成。在冲击旋转工具1中,电力被由内置于电池箱的电池13所供给。驱动源即马达2被由马达驱动部11所驱动,马达2的旋转输出被由减速机3减速并传递到驱动轴5。驱动轴5介由凸轮机构(未图示)连结锤6,锤6通过弹簧4被向具有输出轴8的砧座7施力。
在无预定值以上的负荷作用于锤6与砧座7之间的期间,锤6与砧座7沿旋转方向卡合,锤6将驱动轴5的旋转传递到砧座7。但是,若预定值以上的负荷作用于锤6与砧座7之间,则锤6通过凸轮机构与弹簧4对抗并后退,锤6与砧座7的卡合状态被解除。之后,通过基于弹簧4的施力和基于凸轮机构的引导,锤6一边旋转一边前进并向砧座7施加旋转方向的打击。在冲击旋转工具1中,弹簧4、驱动轴5、锤6及凸轮机构通过马达输出向砧座7及输出轴8施加打击冲击,构成使砧座7及输出轴8产生间歇的旋转冲击力的冲击机构9。
在冲击旋转工具1中,控制部10、参数设定部15、模式设定部17、扭矩推定部19等构成,通过被安装于控制基板的微型计算机等被实现。控制部10具有控制马达2的旋转的功能。操作开关16为由用户操作的触发开关,控制部10根据操作开关16的操作而控制马达2的开关,并将与操作开关16的操作量相应的驱动指示供给到马达驱动部11。马达驱动部11根据由控制部10供给的驱动指示来控制马达2的施加电压,调整马达转速。
冲击检测部12检测由冲击机构9施加到输出轴8的冲击。冲击检测部12可以包含检测锤6打击砧座7而产生的冲击的冲击传感器,和将冲击传感器的输出放大并供给到控制部10及扭矩推定部19的放大器而构成。例如冲击传感器可以为压电式冲击传感器,输出与冲击相应的电压信号,放大器将被输出的电压信号放大并供给到控制部10及扭矩推定部19。此外,冲击检测部12也可以采用另外的构成,例如也可以为通过检测打击音来检测由冲击机构9施加到输出轴8的冲击的声音传感器。
旋转角度检测部18检测马达2和/或砧座7的旋转角度。在实施方式中,旋转角度检测部18可以为检测马达2的旋转角度的霍尔元件或磁旋转编码器。旋转角度检测部18将马达旋转角度检测信号供给到扭矩推定部19。扭矩推定部19根据马达旋转角度检测信号,通过计算取得砧座7的旋转角度。在此,扭矩推定部19取得针对每次冲击机构9的冲击、砧座7所旋转的角度。以下,将因1次冲击而引起砧座7所旋转的角度简称为“砧座旋转角度”。
图2的(a)~图2的(c)表示锤6向砧座7施加旋转方向的打击的状态。锤6具有从前面竖立设置的一对锤爪6a、6b,砧座7具有从中心部沿径向延伸的一对砧爪7a、7b。
图2的(a)表示锤爪和砧爪沿周向卡合的状态。锤爪6a及锤爪6b分别与砧爪7a及砧爪7b卡合,向箭头A所示的方向施加旋转力。
图2的(b)表示锤爪和砧爪的卡合状态被解除的状态。在卡合状态下若预定值以上的负荷作用于锤6与砧座7之间,则锤6通过凸轮机构(未图示)后退,锤爪6a与砧爪7a的卡合状态、及锤爪6b与砧爪7b的卡合状态分别被解除。
图2的(c)表示锤爪打击砧爪而使砧座7旋转的状态。若锤爪6a、6b与砧爪7a、7b的卡合状态被解除,则锤6向箭头A所示的方向一边旋转一边前进,锤爪6a、锤爪6b分别打击砧爪7a、砧爪7b。通过该打击冲击,砧座7旋转I1与I2所成的角度φ,这时锤6的旋转角度为(π+φ)。
扭矩推定部19利用冲击检测部12的检测结果及旋转角度检测部18的检测结果计算紧固扭矩值T。
首先,扭矩推定部19利用以下的式1,根据冲击期间的马达旋转角度θ取得每1次冲击的砧座旋转角度φ。若冲击检测部12检测到基于冲击机构9的冲击,则扭矩推定部19按照检测到冲击的时机(timing),根据马达旋转角度检测信号导出冲击期间的砧座旋转角度φ。
φ=(θ/η)-π…(式1)
在此η表示减速机3的减速比。
每次锤6打击砧座7时,因螺丝构件的紧固扭矩变大,故螺丝构件落座后每次打击冲击时所取得的砧座旋转角度φ显示出逐渐变小的倾向。
扭矩推定部19将砧座7及输出轴8的转动惯量设为J,将冲击期间的打击速度设为ω时,使用以下的式2来计算紧固扭矩值T。
T=(J×ω2)/(2×φ)…(式2)
像这样扭矩推定部19利用冲击期间的马达旋转角度θ来取得基于1次冲击的砧座旋转角度φ,但在另外的示例中也可以是旋转角度检测部18直接检测砧座7的旋转角度。这时扭矩推定部19基于由旋转角度检测部18所供给的砧座旋转角度检测信号来取得冲击期间的砧座旋转角度φ,并利用式2计算紧固扭矩值T。
实施方式的冲击旋转工具1被构成为作为工作模式、至少具有“参数设定模式”和“作业模式”。用户例如通过根据远距离控制器(以下称为“遥控器”)进行模式选择,所选择的工作模式被设定于冲击旋转工具1。图3是用于说明冲击旋转工具的工作模式的图。
“参数设定模式”是用于设定用于扭矩管理的多个参数值的模式,在作业开始前被选择,被工序管理员用于决定多个参数值。在参数设定模式下,参数设定部15设定多个参数值。
“参数设定模式”具有“自动设定模式”和“调整模式”。自动设定模式是在由用户操作的紧固作业中以计算出的推定扭矩值为基础来自动设定多个参数的初始值的模式,调整模式是用户调整多个参数值的设定值的模式。
“作业模式”是实施紧固作业的模式。“作业模式”具有“扭矩管理模式”和“通常模式”。在扭矩管理模式下控制部10基于由参数设定部15设定的多个参数值,根据由扭矩推定部19计算出的紧固扭矩值来实施使马达2的旋转停止的停止功能。
另一方面,在通常模式下控制部10不实施停止功能,根据由用户进行的操作开关16的操作量来控制马达2,若用户关闭操作开关16,则使马达2的旋转停止。
若用户操作遥控器进行模式选择,则接收部14接收用户的模式选择操作,作为冲击旋转工具1的工作模式,模式设定部17设定参数设定模式或作业模式。在作业现场,首先由工序管理员选择参数设定模式的自动设定模式,对多个参数的设定值进行初始设定。工序管理员根据需要选择参数设定模式的调整模式,调整多个参数的设定值,决定最终的设定值。若多个参数值的设定结束,则工序管理员选择工作模式的扭矩管理模式,交给作业员。由此作业员使用被设定有最适合的参数值的冲击旋转工具1,来实施流水作业。在作业现场,也可以是模式选择的权限仅被授以工序管理员、作业员不能进行模式选择的运用方式。
冲击旋转工具1在扭矩管理模式下,利用由扭矩推定部19计算出的紧固扭矩值来判定螺丝构件的落座,在落座后对由冲击检测部12所检测到的冲击次数进行计数来进行自动停止马达2的旋转的停止控制。为此,冲击旋转工具1要求设定“落座判定水平”和“扭矩设定级数”来作为用于扭矩管理的参数。
落座判定水平为确定用于判定螺丝构件的落座的扭矩值的参数,例如被准备有9个选项(L1~L9)。优选在作业对象附着有涂装等中途负荷较高的情况下设定高落座判定水平,在中途负荷低的情况下设定低落座判定水平。
扭矩设定级数为确定用于使马达2自动停止的落座后的冲击次数(停止冲击次数)的参数,例如被准备有100个选项(N00~N99)。各设定级数被对应有落座后的停止冲击次数,例如N00为10次、N01为12次、N02为14次、N06为16次,可以对应有停止冲击次数。落座判定水平及扭矩设定级数的参数值被存储于主表21。
在作业开始前,工序管理员必须对冲击旋转工具1设定用于得到预定的目标扭矩值的“落座判定水平”和“扭矩设定级数”。
以下,针对工序管理员设定认为适当的“落座判定水平”和“扭矩设定级数”并在扭矩管理模式下进行紧固作业,确认实际的紧固扭矩值(以下称为“实际紧固扭矩值”)与目标扭矩值是否一致的作业进行探讨。工序管理员测定螺丝构件的实际紧固扭矩,若实际紧固扭矩值与目标扭矩值一致,则确认能够将冲击旋转工具1直接以此状态用于作业。
但是,实际紧固扭矩值与目标扭矩值不一致的时候更多,工序管理员将落座判定水平及/或扭矩设定级数再次设定为另外的参数值,再次实施确认作业。该确认作业被反复进行直到实际紧固扭矩值与目标扭矩值一致为止。特别是像实施方式的冲击旋转工具1那样,存在多个设定的参数,并且各参数的选项多的情况下,工序管理员为了决定最适合的参数值而需要大量的劳力和时间。
因此实施方式的冲击旋转工具1存储熟练人员在通常模式下进行作业对象螺丝构件的紧固作业后的作业信息,提供能够以作业信息为基础初始设定及调整多个参数值的参数设定模式。
若工序管理员操作遥控器选择参数设定模式的自动设定模式,则接收部14接收来自遥控器的模式选择操作,模式设定部17将工作模式设定为自动设定模式。由此,参数设定部15以自动设定模式工作。此外,在自动设定模式下,控制部10以通常模式工作。
在自动设定模式下,熟练人员即工序管理员以自身的经验和直觉为依据,以通常模式实施作业对象的紧固作业。在通常模式下,操作开关16被开启操作的期间,马达2旋转,若操作开关16被关闭,则马达2的旋转停止。工序管理员在判断螺丝构件的紧固扭矩值成为目标扭矩值时关闭操作开关16。在自动设定模式下,熟练人员即工序管理员紧固螺丝构件的紧固扭矩值利用目标扭矩值或其近似值。在自动设定模式下,作业信息存储部20在基于工序管理员的操作的紧固作业中存储由扭矩推定部19针对每次冲击计算出的紧固扭矩值。
图4表示自动设定模式下的实际紧固扭矩值的时间推移的一个示例。此外,应注意图4的实际紧固扭矩值并不是由冲击旋转工具1实际测定的,而是表示在至螺丝构件落座为止的期间内存在中途负荷时的推移例。
该紧固作业中,工序管理员在时间t0开始操作开关16的开启操作。在时间t1开始锤6的打击,在时间t2打击暂时停止。从时间t1到时间t2的期间的打击是针对中途负荷的。之后,在时间t3再次开始锤6的打击,在时间t4工序管理员从操作开关16移开手指使开关关闭。由此马达旋转停止,紧固作业结束。在马达旋转停止时,通过熟练者的紧固作业,螺丝构件的紧固扭矩值成为目标扭矩值或其近似值。
紧固作业过程中,扭矩推定部19利用冲击检测部12的检测结果及旋转角度检测部18的检测结果计算每次冲击的紧固扭矩值,并存储于作业信息存储部20。紧固作业结束后,参数设定部15基于被存储于作业信息存储部20的紧固扭矩值来导出多个参数值,即“落座判定水平”和“扭矩设定级数”的设定值。
图5表示被存储于作业信息存储部20的每次撞击的紧固扭矩值的一个示例。图5表现出在如图4所示那样实际紧固扭矩值推移时,扭矩推定部19所计算的紧固扭矩值。在该紧固作业中,冲击检测部12对冲击机构9的冲击进行Ne次检测。
参数设定部15在落座判定水平和扭矩设定级数中,最先设定落座判定水平。在图5所示的示例中,因中途负荷导致的峰值推定扭矩值Ta比L1大。因此参数设定部15判断不能将L1设定为落座判定水平。
如上述那样,扭矩推定部19利用式2计算紧固扭矩值。在螺丝构件的紧固工序中,因落座后冲击期间的砧座旋转角度φ逐渐变小,故若旋转角度检测部18的分辨率越低,则扭矩推定部19的计算误差越大。因此,落座判定水平设定为刚落座后的扭矩值较为理想。在落座判定水平的最低扭矩值即L1被设定为刚落座后的扭矩值的情况下,参数设定部15可以将L2设定为落座判定水平。此外,在如图5所示那样存在中途负荷的情况下,考虑到中途负荷的偏差,参数设定部15也可以将比峰值推定扭矩值Ta大预定值以上的扭矩值、例如将L3设定为落座判定水平。
图6是表示由参数设定部15设定的多个参数值的图。参数设定部15将L3设定为落座判定水平后,导出计算出的紧固扭矩值成为L3的冲击次数Na。参数设定部15将从总冲击次数Ne减去冲击次数Na的冲击次数确定为停止冲击次数,并导出停止冲击次数所对应的扭矩设定级数。以下,假定(Ne-Na)次的停止冲击次数所对应的扭矩设定级数为“N25”。
参数设定部15将落座判定水平初始设定为“L3”、将扭矩设定级数初始设定为“N25”后,参数显示部22显示由参数设定部15设定的多个参数值。参数显示部22例如可由七段数码管或液晶显示器构成。通过参数显示部22显示由参数设定部15设定的多个参数值,工序管理员得知用于以管理模式再现实际进行过的紧固作业的多个参数值。
工序管理员通过拧松法、标记法、拧紧法等已知的检查方法来测定螺丝构件的实际紧固扭矩。这时若实际紧固扭矩值与目标扭矩值一致,则工序管理员将冲击旋转工具1的落座判定水平设定为“L3”、将扭矩设定级数设定为“N25”,并交给作业员。
即使在实际紧固扭矩值与目标扭矩值不一致的情况下,因熟练人员即工序管理员进行紧固作业,故实际紧固扭矩值为目标扭矩值的近似值。若工序管理员操作遥控器并选择参数设定模式的调整模式,则接收部14接收来自遥控器的模式选择操作,模式设定部17将工作模式设定为调整模式。由此参数设定部15以调整模式工作。此外在自动设定模式下,控制部10以扭矩管理模式工作。
在调整模式下工序管理员操作遥控器,将参数值的变更指示发送到冲击旋转工具1。例如若实际紧固扭矩值比目标扭矩值小,则工序管理员为了根据该差分增加停止冲击次数,向遥控器输入变为比“N25”高的扭矩设定级数的变更指示。相反地,若实际紧固扭矩值比目标扭矩值大,则工序管理员为了根据该差分减少停止冲击次数,向遥控器输入变为比“N25”低的扭矩设定级数的变更指示。接收部14接收来自遥控器的参数值的变更指示,参数设定部15根据来自工序管理员的变更指示而更新设定的参数值。参数设定部15更新参数值后,工序管理员利用设定有被更新的参数值的冲击旋转工具1来实施紧固作业,并测定被紧固的螺丝构件的实际紧固扭矩值,进行确认是否与目标扭矩值一致的作业。
在调整模式下,控制部10取得由参数设定部15更新后的多个参数值,以扭矩管理模式来控制马达2的旋转。对控制部10取得“L3”的落座判定水平及“N26”的扭矩设定级数的情况进行说明。若工序管理员对操作开关16进行开启操作,则控制部10监控由扭矩推定部19计算出的紧固扭矩值,当计算出的紧固扭矩值达到“L3”时,则开始进行对由冲击检测部12检测到的冲击次数的计数。若所计数的冲击次数成为“N26”的扭矩设定级数所对应的停止冲击次数,则控制部10使马达2的旋转自动停止。
工序管理员在调整模式下测定被紧固的螺丝构件的实际紧固扭矩值,确认是否与目标扭矩值一致。根据实施方式的冲击旋转工具1,参数设定部15在自动设定模式下因自动设定几乎最适合的多个参数值,故工序管理员在调整模式下仅对被自动设定的多个参数值进行微调即可。因此在调整模式下,工序管理员没必要进行多次确认作业,能够在短时间内找到最适合的参数值。
图7表示被存储于作业信息存储部20的每次撞击的紧固扭矩值的另外的示例。在图7所示的示例中,基于中途负荷的峰值扭矩值Tb比L6大。因此参数设定部15判断不能将L1~L6设定为落座判定水平。在这种情况下,参数设定部15考虑到中途负荷的偏差,将比峰值推定扭矩值Tb大预定值以上的扭矩值,例如将L8设为落座判定水平。
参数设定部15将L8设定为落座判定水平后,导出计算出的紧固扭矩值为L8的冲击次数Nb。参数设定部15将从总冲击次数Ne减去冲击次数Nb而计算的冲击次数确定为停止冲击次数,并导出停止冲击次数所对应的扭矩设定级数。将(Ne-Nb)次的停止冲击次数所对应的扭矩设定级数设为“N15”。
参数设定部15将落座判定水平初始设定为“L8”、将扭矩设定级数初始设定为“N15”后,参数显示部22显示由参数设定部15设定的多个参数值。然后工序管理员测定实际紧固扭矩值,若实际紧固扭矩值与目标扭矩值一致,则确定落座判定水平“L8”、扭矩设定级数“N15”,若不一致,则对参数值进行微调并实施确认作业。
图8表示被存储于作业信息存储部20的每次撞击的紧固扭矩值的再一个示例。在图8所示的示例中,基于中途负荷的峰值扭矩值Ta比L1大。另外不能稳定地得到推定扭矩值Tc以上的计算结果。其一个主要原因在于,如上述那样,在旋转角度检测部18的分辨率较低的情况下不能正确地求得砧座旋转角度φ。
参数设定部15判断不能将L1设定为落座判定水平,且不能将无法得到稳定的推定扭矩值的、Tc以上的扭矩值设定为落座判定水平。在这种情况下,参数设定部15可以与图6所示的示例同样地将L3设定为落座判定水平。
以上,说明了在1个作业部位的紧固作业,但在流水作业中,在1个被紧固构件的表面上使多个螺丝构件以预定的顺序紧固的情况较多。在这种情况下,通过先将连结螺丝构件的部位相对地下降,使之后将与螺丝构件连结的部位从原本的状态稍微倾斜。因此,对于之后要紧固的螺丝构件,因被紧固构件的倾斜导致的中途负荷变大。因此,对于在1个被紧固构件的表面上使多个螺丝构件以预定的顺序紧固的工序,工序管理员在参数设定模式下以预定的顺序实施螺丝构件的多次紧固作业,且参数设定部15可以分别对多次的紧固作业设定多个最适合的参数值。
参数设定部15设定每种作业顺序的参数值,并存储于存储器(未图示)。在扭矩管理模式下控制部10从参数设定部15取得每种作业顺序的参数值,利用与作业顺序相应的参数值来控制马达2的旋转。像这样通过使得参数设定部15能够针对多次紧固作业分别设定多个参数值,控制部10能够利用每个螺丝构件的最佳参数值来进行高精度的扭矩管理。
此外,假定了作为用于扭矩管理的参数,冲击旋转工具1要求进行“落座判定水平”和“扭矩设定级数”的设定,但进而也可以要求“马达转速”的设定。特别在较小的螺丝构件的紧固作业中,因优选使目标紧固扭矩值小且马达转速低,故优选冲击旋转工具1要求“马达转速”的设定。在参数设定模式下,作业信息存储部20存储紧固作业中的马达转速,在工序管理员的紧固作业结束后,参数显示部22显示马达转速。被显示的马达转速在调整模式下可以由工序管理员变更。此外在作业模式下,因工序管理员不易调整操作开关16的操作量而使马达转速维持在低速,故参数设定部15也可以在紧固作业开始前,根据来自工序管理员的指示设定固定的马达转速并存储于作业信息存储部20。
以上,基于实施方式说明了本发明。本领域技术人员应理解,该实施方式为示例,其各构成要素或各处理流程的组合可能有各种变形例,另外这样的变形例也属于本发明的范围内。
在实施方式中,冲击旋转工具1要求了“落座判定水平”及“扭矩设定级数”作为用于扭矩管理的参数。在变形例中,以旋转角度检测部18的分辨率较高为条件,冲击旋转工具1也可以要求“目标扭矩值”及“马达转速”作为用于扭矩管理的参数。在该变形例中,可以是当由扭矩推定部19计算出的紧固扭矩值成为目标扭矩值时,控制部10实施使马达2的旋转停止的停止控制。
另外,实施方式的冲击旋转工具1作为驱动源而安装有电动马达即马达2,但也可以安装其他种类的马达,例如气动马达。另外实施方式的冲击旋转工具1为机械方式的旋转工具,但也可以为其他种类的冲击旋转工具,例如油压脉冲工具。
本发明的方案的概要如以下所述。
本发明的一种方案的冲击旋转工具1包括:通过马达输出使输出轴8产生间歇的旋转冲击力的冲击机构9;检测由冲击机构施加到输出轴的冲击的冲击检测部12;对设定用于扭矩管理的多个参数值的参数值设定模式或作业模式进行设定的模式设定部17;利用冲击检测部的检测结果计算紧固扭矩值的扭矩推定部19;在参数设定模式下设定多个参数值的参数设定部15;以及在作业模式下基于由参数设定部设定的多个参数值,根据由扭矩推定部计算出的紧固扭矩值来使马达的旋转停止的控制部10。冲击旋转工具1还包括在参数设定模式下、在由用户操作的紧固作业过程中存储由扭矩推定部计算出的紧固扭矩值的作业信息存储部20。参数设定部15可以基于被存储于作业信息存储部20的紧固扭矩值来设定多个参数值。
扭矩推定部19可以计算由冲击机构施加到输出轴的每次冲击的紧固扭矩值,作业信息存储部20可以存储被计算出的每次冲击的扭矩值。
参数设定部15至少可以设定用于判定落座的扭矩值即落座判定水平,和落座后的冲击机构的停止冲击次数所对应的扭矩设定级数。另外参数设定部15至少可以设定用于判定紧固结束的扭矩值即目标扭矩值。
冲击旋转工具1也可以进而包括显示由参数设定部设定的多个参数值的参数显示部22。冲击旋转工具1也可以进而包括接收来自用户的参数值变更指示的接收部14,参数设定部15也可以根据来自用户的变更指示来更新已设定的参数值。参数设定部15也可以能够针对多次紧固作业分别设定多个参数值。
[工业可利用性]
本发明能够利用于冲击旋转工具的领域。
Claims (6)
1.一种冲击旋转工具,其特征在于,包括:
冲击机构,其通过马达输出使输出轴产生间歇的旋转冲击力,
冲击检测部,其检测由上述冲击机构施加到输出轴的冲击,
旋转角度检测部,检测马达或砧座的旋转角度,
模式设定部,其对设定用于扭矩管理的多个参数值的参数设定模式或作业模式进行设定,
扭矩推定部,其利用上述冲击检测部的检测结果及所述旋转角度检测部的检测结果来计算紧固扭矩值,
作业信息存储部,在参数设定模式下,存储在由用户操作的紧固作业中由上述扭矩推定部计算出的紧固扭矩值,
参数设定部,其在参数设定模式下设定多个参数值,以及
控制部,其在作业模式下,基于由上述参数设定部设定的多个参数值以及由上述扭矩推定部计算出的紧固扭矩值而使马达的旋转停止;
上述扭矩推定部针对由上述冲击机构施加到上述输出轴的每次冲击计算紧固扭矩值;
上述作业信息存储部存储针对每次冲击计算出的紧固扭矩值;
上述参数设定部基于被存储于上述作业信息存储部的紧固扭矩值来设定多个参数值。
2.如权利要求1所述的冲击旋转工具,其特征在于,
上述参数设定部至少设定用于判定落座的扭矩值即落座判定水平、和落座后的上述冲击机构的停止冲击数所对应的扭矩设定级数。
3.如权利要求1所述的冲击旋转工具,其特征在于,
上述参数设定部至少设定用于判定紧固结束的扭矩值即目标扭矩值。
4.如权利要求1所述的冲击旋转工具,其特征在于,
还包括参数显示部,其显示由上述参数设定部设定的多个参数值。
5.如权利要求4所述的冲击旋转工具,其特征在于,
还包括接收部,其接收来自用户的参数值的变更指示;
上述参数设定部按照来自用户的变更指示更新所设定的参数值。
6.如权利要求1所述的冲击旋转工具,其特征在于,
上述参数设定部能够针对多次紧固作业分别设定多个参数值。
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