CN117377555A - 工具系统、判定系统、判定方法和程序 - Google Patents
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Abstract
本公开解决提高与寿命相关的判定的判定准确度的问题。工具系统(1)包括紧固单元(24)、传感器单元(27)、存储装置(35)和判定部(34)。紧固单元(24)通过使用来自马达(243)的动力转动驱动前端工具来使紧固构件紧固。传感器单元(27)检测紧固单元(24)对紧固构件进行紧固的操作期间的物理量。存储装置(35)存储基准信息。基准信息是基于多个基准特征量之间的基准相关性设置的,多个基准特征量是相互不同类型的多个特征量且是与紧固单元(24)的寿命相关的判定用的基准。判定部(34)基于基准信息和实测相关性进行与紧固单元(24)的寿命相关的判定。实测相关性是多个实测特征量的相关性,多个实测特征量是与多个基准特征量的各类型相对应的多个特征量并基于传感器单元(27)检测到的物理量。
Description
技术领域
本公开一般涉及工具系统、判定系统、判定方法和程序。更特别地,本公开涉及包括用于对紧固构件进行紧固的紧固单元的工具系统,并且还涉及判定系统、判定方法和程序。
背景技术
专利文献1公开了一种操作管理系统,其包括工具以及用作操作管理装置的智能终端。智能终端经由其通信接口与工具进行通信,由此使其操作信息获取部从工具收集指示对作为作业对象的构件所进行的操作的细节的操作信息(诸如紧固转矩测量值等)。另外,智能终端还使其位置信息获取部基于GPS接收器的定位数据来获取作业场所的位置信息。该操作管理系统实现了使得能够进行管理以检查对各个作业对象进行了什么类型的操作的优点。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-91316
发明内容
另一方面,用于对诸如螺栓等的紧固构件进行紧固的紧固单元(其例如可以包括在工具中)的特定部位可能随着紧固单元重复用于进行多次紧固操作而逐渐磨损。在这种情况下,磨损可能导致紧固转矩下降。这就是对紧固单元的寿命进行更准确的管理很重要的原因。
有鉴于前述背景,因此本公开的目的是提供一种工具系统、判定系统、判定方法和程序,其全部有助于提高关于寿命所进行的判定的准确度。
根据本公开一方面的工具系统包括紧固单元、传感器单元、存储装置和判定部。所述紧固单元通过利用从马达供给的动力转动地驱动前端工具来对紧固构件进行紧固。所述传感器单元检测在所述紧固单元正在对所述紧固构件进行紧固操作时的物理量。所述存储装置存储基准信息。所述基准信息是基于多个基准特征量之间的基准相关性所设置。所述多个基准特征量是多个不同类型的多个特征量,并且用作用于进行与所述紧固单元的寿命有关的判定的基准。所述判定部根据所述基准信息和实测相关性来进行与所述紧固单元的寿命有关的判定。所述实测相关性是多个实测特征量之间的相关性。所述多个实测特征量是分别与所述多个基准特征量的所述多个不同类型相对应的多个特征量并且基于所述传感器单元所检测到的物理量。
根据本公开另一方面的判定系统包括获取部、存储装置和判定部。所述获取部获取在工具正在对紧固构件进行紧固操作时的物理量。所述工具包括紧固单元,所述紧固单元通过利用从马达供给的动力转动地驱动前端工具来对所述紧固构件进行紧固。所述存储装置存储基准信息。所述基准信息是基于多个基准特征量之间的基准相关性所设置的。所述多个基准特征量是多个不同类型的多个特征量,并且用作用于进行与所述紧固单元的寿命有关的判定的基准。所述判定部根据所述基准信息和实测相关性来进行与所述紧固单元的寿命有关的判定。所述实测相关性是多个实测特征量之间的相关性。所述多个实测特征量是分别与所述多个基准特征量的所述多个不同类型相对应的多个特征量并且基于所述获取部所获取到的物理量。
根据本公开又一方面的判定方法要应用于工具,所述工具包括紧固单元,所述紧固单元用于通过利用从马达供给的动力转动地驱动前端工具来对紧固构件进行紧固。所述判定方法包括获取处理和判定处理。所述获取处理包括获取在所述工具正在对所述紧固构件进行紧固操作时的物理量。所述判定处理包括根据基准信息和实测相关性来进行与所述紧固单元的寿命有关的判定。所述基准信息是基于多个基准特征量之间的基准相关性所设置的。所述多个基准特征量是多个不同类型的多个特征量,并且用作用于进行与所述紧固单元的寿命有关的判定的基准。所述实测相关性是多个实测特征量之间的相关性。所述多个实测特征量是分别与所述多个基准特征量的所述多个不同类型相对应的多个特征量并且基于获取处理中所获取到的物理量。
根据本公开又一方面的程序被设计为使得一个或多于一个处理器进行上述的判定方法。
附图说明
图1的A是根据典型实施例的工具系统的示意框图;
图1的B是该工具系统中所包括的工具内部所设置的并且可能磨损的锤子和砧座的立体图;
图2的A是例示从正面侧观看到的工具的外观的立体图;
图2的B是例示从背面侧观看到的工具的外观的立体图;
图3是示出该工具系统所要获取的物理量的示意图;
图4的A是将该工具系统的判定范围的概念例示为二维图的示意图;
图4的B是将该工具系统的判定范围的概念例示为与图4的A所示的二维图不同的二维图的示意图;
图5是例示该工具系统如何操作的序列图;
图6是例示该工具如何操作的流程图;
图7是例示在该工具系统中判定装置如何操作的流程图;以及
图8是根据变形例的工具的示意框图。
具体实施方式
现在将参考附图来详细说明本公开的优选实施例。在以下对实施例的说明中,具有相同功能的任何一对构成元件将由相同的附图标记指定,并且本文中将省略其说明以避免冗余。注意,以下要说明的实施例仅是本公开的各种实施例中的典型实施例,并且不应被解释为限制性的。相反,可以在未背离本公开的范围的情况下,根据设计选择或任何其他因素以各种方式容易地修改该典型实施例。在以下对实施例的说明中要参考的图全部是示意图。因此,在这些图上示出的各个构成元件的尺寸(包括厚度)的比并不总是反映这些构成元件的实际尺寸比。
(1)概述
首先,将参考图1的A、图1的B和图2来说明根据典型实施例的工具系统1的概述。
如图1的A所示,根据该实施例的工具系统1包括紧固单元24、传感器单元27、存储装置35和判定部34。
紧固单元24通过利用从马达243供给的动力转动地驱动前端工具(诸如插口242等)来对紧固构件X1进行紧固。假定紧固单元24例如是针对便携式工具2(诸如手持式工具等)所设置的。紧固单元24例如包括马达243。紧固单元24例如利用从电池组201供给的电力而被激活。工具2例如可以是冲击扳手,并且紧固单元24包括冲击机构244,该冲击机构244进行将冲击力施加到诸如插口242(参考图2)等的前端工具的冲击操作。例如,使得使用工具2的人(以下称为“用户”)使用工具2,这使得能够将紧固构件X1(诸如螺栓或螺母等)附接到作为作业对象的工件(例如,诸如具有螺钉孔的金属板等的对象)。注意,工具系统1不必包括这样的包含紧固单元24的便携式工具2,而也可以包括包含紧固单元24的非便携式装备(诸如螺钉拧紧机器人等)。
传感器单元27检测在紧固单元24正在对紧固构件X1进行紧固操作时的物理量。作为示例,假定传感器单元27与紧固单元24一样是针对便携式工具2所设置的。如本文所使用的,“紧固操作”是指由紧固单元24从紧固单元24开始对一个紧固构件X1进行紧固的时间点起、直到紧固单元24结束对紧固构件X1进行紧固的时间点(或者如后面将说明的由于紧固单元24的磨损所引起的转矩不足而导致紧固单元24不得不停止对紧固构件X1进行紧固的时间点)为止所进行的操作。也就是说,如果紧固单元24对多个紧固构件X1一个接一个地进行了紧固,则这意味着紧固单元24顺次进行了多个紧固操作。
存储装置35存储基准信息。基准信息是基于多个基准特征量之间的基准相关性所设置的。多个基准特征量是多个不同类型的多个特征量,并且用作用于进行与紧固单元24的寿命有关的判定的基准。存储装置35例如可以是针对作为与工具2不同的装置所提供的判定装置3所设置的。在该实施例中,假定判定装置3是可以安装在作业场所(例如,施工现场)处或者使用单个工具2或多个工具2的设施(例如,工厂)中的通信装置。
判定部34不仅根据基准信息而且根据实测相关性来进行与紧固单元24的寿命有关的判定。实测相关性是多个实测特征量之间的相关性。多个实测特征量是分别与多个基准特征量的多个不同类型相对应的多个特征量,并且基于传感器单元27所检测到的物理量。判定部34与存储装置35一样例如可以是针对作为与工具2不同的装置提供的判定装置3所设置的。
在该实施例中,判定装置3通过例如与工具2进行通信来获取在工具2的紧固单元24正在对紧固构件X1进行紧固时的物理量。然后,判定装置3从如此获取到的物理量中提取多个不同类型的多个实测特征量。多个实测特征量的示例可以包括紧固操作期间的电池电压的平均值(作为第一特征量)以及冲击操作期间的冲击转数(作为第二特征量)。使判定装置3提取多个实测特征量,这使得能够获得实测相关性作为多个实测特征量之间的相关性。
判定装置3根据所提取出的多个实测特征量(实测相关性)和存储装置35中所存储的基准信息来进行与紧固单元24的寿命有关的判定。换句话说,根据该实施例的判定装置3基于多个基准特征量之间的基准相关性以及多个实测特征量之间的实测相关性来进行与紧固单元24的寿命有关的判定。
根据该实施例的工具系统1基于多个不同类型的多个特征量之间的相关性来进行与紧固单元24的寿命有关的判定。与仅基于一个类型的特征量来进行判定的情形相比,这实现了有助于提高与寿命有关的判定的准确度的优点。
在该实施例中,如本文所使用的“寿命”与作为由紧固单元24进行的紧固操作的结果而将对紧固单元24的特定部位Z1(参考图1的B)造成的磨损程度相关。随着由于特定部位Z1的磨损而导致紧固单元24越来越劣化,紧固转矩越来越显著地下降而导致转矩严重不足,这在一些情况下可能妨碍将紧固构件X1充分紧固。在这样的情形下,建议用新构件更换紧固单元24的覆盖特定部位Z1的构件(即,即将到更换该构件的时间)。如本文所使用的,“与寿命有关的判定”可以是与寿命是否结束或者寿命是否即将结束(即,是否存在寿命几乎结束的任何迹象)有关的判定,无论哪种都是适当的。注意,导致寿命结束的原因不必一定是紧固单元24的磨损,而例如也可以是紧固单元24的深凹陷或缺损。
在以下的说明中,如果紧固单元24的寿命结束或者如果紧固单元24正呈现出其寿命接近结束的任何迹象,则这样的情形在下文将通过表述“即将到更换紧固单元24的时间”来指代。
根据该实施例的判定系统100包括获取部32、存储装置35和判定部34。获取部32获取在工具2(其包括紧固单元24,该紧固单元24通过利用从马达243供给的动力转动地驱动前端工具(插口242)来对紧固构件X1进行紧固)正在对紧固构件X1进行紧固时的物理量。在该实施例中,作为示例,假定判定系统100的所有功能是针对判定装置3设置的。然而,这仅是示例并且不应被解释为限制性的。可替代地,判定系统100的至少一些功能可以是针对与判定装置3(通信装置)不同的装置设置的。例如,判定系统100的多个功能可以分布在多个装置中。这多个装置可以包括安装在作业场所外部或工厂外部的外部服务器。“外部服务器”可以包括单个服务器装置或多个服务器装置。多个服务器装置可以形成云计算系统。
根据该实施例的判定方法将应用于工具2,该工具2包括紧固单元24,该紧固单元24通过利用从马达243供给的动力转动地驱动前端工具(插口242)来对紧固构件X1进行紧固。该判定方法包括获取处理(获取步骤)和判定处理(判定步骤)。获取处理(获取步骤)包括获取在工具2正在对紧固构件X1进行紧固时的物理量。判定处理(判定步骤)包括不仅根据基准信息而且根据实测相关性来进行与紧固单元24的寿命有关的判定。基准信息是基于多个基准特征量之间的基准相关性所设置的。多个基准特征量是多个不同类型的多个特征量,并且用作用于进行与紧固单元24的寿命有关的判定的基准。实测相关性是多个实测特征量之间的相关性。多个实测特征量是分别与多个基准特征量的多个不同类型相对应的多个特征量,并且基于获取处理(获取步骤)中所获取到的物理量。
该判定方法在计算机系统(判定系统100)上使用。也就是说,该判定方法也可以被实现为程序。根据一方面的程序被设计为使得一个或多于一个处理器进行上述的判定方法。该程序可以存储在计算机可读的非暂态存储介质上。
(2)详细结构
接着,将参考图1的A至图4的B来说明根据该实施例的工具系统1的详细结构。
(2.1)工具系统的结构
如图1的A所示,根据该实施例的工具系统1包括单个工具2或多个工具2(其在以下对该实施例的说明中为方便起见而被假定为两个工具2a、2b)以及判定装置3。这两个工具2a、2b具有相同的结构。在以下的说明中,如果不需要将这两个工具2a、2b彼此区分开,则这两个工具2a、2b在下文将被统称为“工具2”。
根据该实施例的工具系统1例如可以在装配线上使用,在该装配线上多个用户对多个工件进行装配操作。特别地,在该实施例中,作为示例,假定工具2a由第一用户使用并且假定工具2b由不同于第一用户的第二用户使用。第一用户和第二用户对两个不同的工件进行装配操作。在该示例中,第一用户和第二用户进行装配操作的工件是相同类型的工件,其中紧固构件X1将被紧固在这些工件中的相同位置处。假定由第一用户和第二用户通过使用工具2所要紧固的所有紧固构件X1是或具有相同的类型、相同的大小、相同的材料、以及相同的额定转矩。可选地,单个用户可以使用多个工具2(工具2a、工具2b)。
根据该实施例的判定装置3是被配置为准备好与两个工具2a、2b进行通信的通信装置。判定装置3从各个工具2接收(后面要说明的)各种信息并且管理这些工具2。
(2.2)工具的结构
首先,将参考图1的A至图3来说明各工具2的结构。如图1的A所示,工具2a包括紧固单元24、通信接口25、控制器26、传感器单元27、电池(电池组201)、指示器211和操作面板231。尽管在图1的A中未示出工具2b的结构,但工具2b与工具2a一样包括紧固单元24、通信接口25、控制器26、传感器单元27、电池(电池组201)、指示器211和操作面板231。也就是说,根据该实施例的工具系统1包括多个紧固单元24以及与多个紧固单元24一对一相对应的多个传感器单元27。在该实施例中,假定电池组201被认为属于工具2的构成元件。然而,电池组201不必一定是工具2的构成元件其中之一。换句话说,电池组201可以被排除在工具2的构成元件之外。例如,电池组201可以是以与工具2(工具本体)分开且可移除地附接到工具2(工具本体)的方式设置的。
如图2的A和图2的B所示,各工具2还包括本体20。工具2的本体20包括筒体21、握持部22和附接件23。
筒体21是以筒状(例如,在该实施例中为圆筒形状)形成的。握持部22从筒体21的周面的一部分在一个方向上(例如,在图2的A中向下)突出。附接件23被设计为可移除地附接有电池组201。换句话说,筒体21和附接件23经由握持部22联接在一起。
紧固单元24(参考图1的A)的至少一部分容纳在筒体21中。紧固单元24的(后面要说明的)输出轴241从筒体21的一个轴端面突出。
握持部22是用户在他或她正在进行操作时所要握持的部分。握持部22设置有触发开关221。触发开关221是用于控制紧固单元24的操作的接通/断开(ON/OFF)状态的开关。触发开关221具有初始位置和接通位置。用户将触发开关221推到或拉到接通位置激活了紧固单元24。另外,触发开关221使得用户能够根据触发开关221被拉动的深度(即,根据其操纵变量)来调整紧固单元24的转数。
附接件23是以扁平长方体形状形成的。电池组201可移除地附接到附接件23的与握持部22相对的一侧。
电池组201例如可以被实现为锂离子电池。电池组201向紧固单元24、通信接口25、控制器26和其他组件供给电力。
附接件23还配备有操作面板231。操作面板231使得用户能够键入针对工具2的各种类型的设置并确认工具2的状态。也就是说,例如,通过对操作面板231进行操作,使得用户能够改变工具2的操作模式或者检查电池组201的剩余容量。
指示器211例如可以被实现为发光二极管(LED)。指示器211是针对本体20的筒体21的与输出轴241相对的另一端(即,后端)所设置的,以使得用户能够在他或她的操作期间容易地从视觉上检查指示器211(参考图2的B)。
另外,根据该实施例的工具2至少具有紧固模式和学习模式作为其操作模式。如本文所使用的,紧固模式是指用户使用工具2对紧固构件X1进行紧固操作的操作模式。紧固模式是应用于所谓“正常操作”的模式。如本文所使用的,学习模式是指设置了基准信息的操作模式,并且是优选在第一次使用工具2之前或者在进行正常操作之前进入的模式。操作模式可以根据由用户通过操作面板231、或者与操作面板231分开设置的例如触发开关221或指拨开关(无论哪种都是适当的)所键入的操作命令而改变。
根据该实施例的紧固单元24(参考图1的A)包括输出轴241、减速机构、驱动轴、冲击机构244、插口242和马达243(参考图1的A)。紧固单元24被配置为利用从电池组201供给到马达的电力而被激活。紧固单元24通过利用从马达243供给的动力转动地驱动前端工具(例如,插口242)来对紧固构件X1进行紧固。
减速机构将马达243的旋转轴的转动力传递到驱动轴。减速机构例如可以是行星齿轮机构,并且将马达243的旋转轴的转动速度和转矩变换成转动螺钉所需的转动速度和转矩。驱动轴的转动力被输出到输出轴241,该输出轴241将转动力传递到插口242。输出轴241围绕与输出轴241突出的方向对齐的转动轴Ax1转动。也就是说,紧固单元24围绕转动轴Ax1转动地驱动输出轴241。换句话说,激活紧固单元24使得将转矩施加到输出轴241,由此转动输出轴241。
用于转动紧固构件X1(诸如螺栓或螺母等)的筒状插口242可移除地附接到输出轴241上。插口242连同输出轴241一起且围绕输出轴241转动。附接到输出轴241的插口242的大小可以由用户根据紧固构件X1的大小来适当地选择。根据这样的配置,激活紧固单元24使得输出轴241转动,由此使得插口242连同输出轴241一起转动。如果此时将插口242装配到紧固构件X1上,则紧固构件X1连同插口242一起转动,由此完成拧紧紧固构件X1的操作。以这种方式,工具2可以通过激活紧固单元24来完成拧紧紧固构件X1的操作。
可选地,也可以将插口砧座代替插口242附接到输出轴241上。插口砧座也可移除地附接到输出轴241。这使得钻头(诸如螺丝刀钻头或钻机钻头等)能够经由插口砧座附接到输出轴241。
利用马达243供给的动力来驱动冲击机构244。如图1的B所示,冲击机构244例如包括:锤子244A,其由驱动轴可转动地支撑;以及砧座244B(冲击承受构件),其设置在输出轴241的后端。锤子244A在驱动轴转动时向砧座244B施加冲击力。
冲击机构244被配置为在紧固转矩(的作业值)超过预定水平时,在转动方向上向输出轴241施加冲击力。这使得工具2能够向紧固构件X1施加更大的紧固转矩。在该实施例中,插口242和冲击机构244不必一定是紧固单元24的构成元件。换句话说,插口242和冲击机构244可以被排除在紧固单元24的构成元件之外。
如果用户通过使用工具2重复地进行紧固操作,则紧固单元24的特定部位Z1(参考图1的B)可能会被磨损到导致紧固转矩显著下降的程度。在该实施例中,假定特定部位Z1例如是锤子244A和砧座244B彼此接触的部位。也就是说,在锤子244A对砧座244B重复地进行冲击操作期间,锤子244A的表面在砧座244B的接触面上滑动并将冲击力施加到砧座244B的接触面上。因而,锤子244A和砧座244B中的至少一个可能随着使用次数的增加而被逐渐地磨损。结果,特定部位Z1的磨损可能是将加速更换紧固单元24的定时的一个因素。然而,特定部位Z1不必一定是锤子244A和砧座244B彼此接触的部位。将加速更换紧固单元24的定时的因素不必一定是磨损。例如,特定部位Z1也可以是输出轴241,并且将加速更换紧固单元24的定时的因素例如也可以是可能对输出轴241造成的变形。
通信接口25是被配置为准备好与判定装置3的(后面要说明的)通信接口31进行通信的通信接口。根据该实施例的通信接口25通过符合诸如Wi-Fi(注册商标)、蓝牙(Bluetooth,注册商标)、ZigBee(注册商标)或不需要许可证的低功率无线电标准(诸如指定低功率无线电标准等)等的标准的无线通信协议来与判定装置3的通信接口31进行通信。可替代地,通信接口25也可以被配置为准备好经由有线通信与判定装置3的通信接口31进行通信。
传感器单元27检测在紧固单元24正在对紧固构件X1进行紧固操作时的物理量。根据该实施例的传感器单元27例如包括电压检测器、电流检测器、震动传感器和霍尔传感器。电压检测器、电流检测器、震动传感器和霍尔传感器检测电流检测电阻器电压的电压波形、电池端子之间的电压的电压波形、震动传感器电压的电压波形、以及霍尔传感器电压的电压波形作为各个物理量(参考图3)。在以下的说明中,电池端子之间的电压在下文将被简称为“电池电压”。
如本文所使用的,“电流检测电阻器电压”是指施加到为了检测流经马达243的线圈的电流(即,马达电流)所设置的检测电阻器(即,电流检测器)的电压。马达电流的值由电流检测电阻器电压的值和检测电阻器的已知电阻值确定。也就是说,可以从电流检测电阻器电压的电压波形推导出马达电流的波形。
如本文所使用的,“电池端子之间的电压”是指电池组201的输出端子之间的电压,并且由电压检测器检测。电池端子之间的电压可以被视为施加到马达243的电压(即,可以被视为马达电压)。因而,电池端子之间的电压的波形也可以被作为马达电压的波形进行处理。
如本文所使用的,“震动传感器电压”是指检测加速度(冲击或振动)并输出表示如此检测到的加速度的电压信号的震动传感器的输出电压。
如本文所使用的,“霍尔传感器电压”是指输出与马达243的转子的转动位置相对应的电压信号的霍尔传感器的输出电压。
控制器26例如可以包括包含一个或多于一个处理器和一个或多于一个存储器的微控制器作为主要构成元件。微控制器通过使一个或多于一个处理器执行一个或多于一个存储器中所存储的程序来进行控制器26的功能。程序可以预先存储在存储器中。可替代地,程序也可以在存储在诸如存储卡等的非暂态存储介质中之后进行分发,或者经由电信线路下载。换句话说,程序被设计为使一个或多于一个处理器用作控制器26。
控制器26进行紧固控制、通信控制、以及通知控制功能以及其他功能。控制器26控制紧固单元24。具体地,控制器26控制紧固单元24的马达243,以使得输出轴241(参考图2)以由触发开关221(参考图2)的按压深度确定的转动速度转动。
另外,控制器26还控制紧固单元24的马达243,使得紧固转矩变得等于转矩设置。控制器26具有估计紧固转矩的大小的转矩估计功能。在该实施例中,控制器26基于例如由冲击机构244施加的冲击力的周期来估计紧固转矩的大小,直到紧固转矩的估计值达到就位判断水平为止。当紧固转矩的估计值达到就位判断水平时,控制器26基于冲击机构244所施加的冲击数量来估计紧固转矩的大小。在发现冲击机构244所施加的冲击数量达到了基于转矩设置的阈值次数时,控制器26判断为紧固转矩达到了转矩设置,并且停止运行紧固单元24(即,马达243)。除非存在任何不便(例如,尽管紧固构件X1实际尚未就位,但紧固转矩错误地达到了就位判断水平),否则这使得紧固单元24能够利用与转矩设置完全匹配的紧固转矩来对紧固构件X1进行紧固。
另外,控制器26还获取与在紧固单元24正在对紧固构件X1进行紧固操作时由传感器单元27检测到的物理量有关的信息。在获取到与传感器单元27所检测到的物理量有关的信息之后,控制器26根据工具2的操作模式来以不同的方式进行操作。
具体地,如果工具2的操作模式是紧固模式,则控制器26定义对应关系以指示在紧固模式中检测到物理量,并且使通信接口25将与物理量有关的信息发送到判定装置3。在以下的说明中,在紧固模式中检测到的物理量在下文将被称为“判定用物理量”。
另一方面,如果工具2的操作模式是学习模式,则根据该实施例的控制器26使用户键入对如下问题的回答:在紧固单元24的寿命尚未结束或者不存在指示紧固单元24的寿命即将结束的迹象的情形下(例如,在工具2的初始使用的阶段),紧固构件X1是否被正常地紧固。也就是说,如果工具2的操作模式是学习模式,则使用工具2对紧固构件X1进行了紧固的用户由于尚未到更换紧固单元24的时间因此判断紧固构件X1是否被正常地紧固。例如,用户通过诸如松开转矩法、标记法或拧紧转矩法等的各种方法中的任何方法来确认是否基于紧固转矩的预定大小通过平稳操作将紧固构件X1充分紧固以使得转矩达到期望转矩值。基于该确认的结果,用户判断为紧固单元24正在正常地操作(即,尚未到更换紧固单元24的时间)。然后,用户例如可以对操作面板231进行操作以键入他或她对紧固构件X1是否被正常地紧固的问题的回答。如果基于所键入的用户的回答判定为紧固单元24正在正常地操作(即,尚未到更换紧固单元24的时间),则控制器26定义情形和物理量之间的对应关系,以指示在学习模式中检测到物理量并且紧固单元24正在正常地操作。然后,控制器26使通信接口25将与物理量有关的信息发送到判定装置3。
另一方面,如果基于所键入的用户的回答判定为即将到更换紧固单元24的时间(即,如果特定部位Z1的磨损导致紧固转矩显著下降而妨碍紧固构件X1被充分紧固),则假定控制器26不将与物理量有关的信息发送到判定装置3。可替代地,即使判定为即将到更换紧固单元24的时间,控制器26也可以定义该情形和物理量之间的对应关系,以指示在学习模式中检测到物理量并且即将到更换紧固单元24的时间。然后,可以将与物理量有关的信息发送到判定装置3。为了使机器学习即将到更换紧固单元24的时间,可以使用已在一定程度上使用的工具2来执行学习模式。此外,学习模式可以由判定装置3的制造商或工具2的制造商、而不是由工具2的用户执行。在这种情况下,可以将与在由制造商执行的学习模式中收集到的物理量有关的信息从制造商的服务器经由诸如因特网等的外部网络发送到判定装置3。在以下的说明中,在学习模式中检测到的物理量在下文有时将被称为“学习用物理量”。
不同于作为正常操作模式的紧固模式,学习模式中的紧固状态的确认和操作面板231的操作优选由具有某种技能的人进行。另外,该确认和操作优选在使作业人员进行正常操作之前进行多次。
另外,包括工具2a、2b的多个工具2各自将其自身装置的识别信息存储在例如控制器26的存储器中。控制器26将其自身装置的识别信息与同物理量有关的信息相关联地发送到判定装置3。这使得判定装置3能够通过识别信息确定判定装置3从哪个工具2接收与物理量有关的信息。
此外,控制器26还控制指示器211。如上所述,如果在工具2的操作模式是紧固模式的情况下紧固单元24进行紧固操作,则控制器26使通信接口25将判定用物理量发送到判定装置3。在接收到判定用物理量时,判定装置3如上所述自动进行与紧固单元24的寿命有关的判定(即,判断是否即将到更换紧固单元24的时间)。然后,控制器26根据由判定装置3进行的判定来使指示器211以不同的方式点亮。例如,如果判定指示即将到更换紧固单元24的时间,则控制器26使指示器211以红色闪烁。另一方面,如果判定指示尚未到更换紧固单元24的时间(即,紧固单元24正在正常地操作),则控制器26使指示器211以绿色连续点亮。这使得用户能够通过从视觉上检查指示器211的点亮状态来确认是否即将到更换紧固单元24的时间。
(2.3)判定装置的结构
接着,将参考图1的A至图4的B来说明判定装置3的结构。判定装置3是用以与各个工具2进行通信的通信装置,并且可以是诸如个人计算机、智能电话或平板计算机等的移动通信装置。如图1的A所示,判定装置3包括控制器30、通信接口31和存储装置35。
通信接口31是被配置为准备好与各工具2的通信接口25进行通信的通信接口。根据该实施例的通信接口31通过符合诸如Wi-Fi(注册商标)、蓝牙(Bluetooth,注册商标)、ZigBee(注册商标)或不需要许可证的低功率无线电标准(诸如指定低功率无线电标准等)等的标准的无线通信协议来与工具2的通信接口25进行通信。可替代地,通信接口31还可被配置为准备好经由有线通信与工具2的通信接口25进行通信。
控制器30例如可以包括包含一个或多于一个处理器和一个或多于一个存储器的微控制器作为主要构成元件。微控制器通过使一个或多于一个处理器执行一个或多于一个存储器中所存储的程序来进行控制器30的功能。程序可以预先存储在存储器中。可替代地,程序也可以在存储在诸如存储卡等的非暂态存储介质中之后进行分发,或者经由电信线路下载。换句话说,程序被设计为使一个或多于一个处理器用作控制器30。注意,根据该实施例的控制器30具有比工具2的控制器26更高的处理性能。
如图1的A所示,控制器30包括获取部32、设置部33和判定部34。也就是说,控制器30进行作为获取部32的功能、作为设置部33的功能、以及作为判定部34的功能。
获取部32从工具2并且经由通信接口31获取在紧固单元24正在对紧固构件X1进行紧固时的物理量(即,进行获取处理)。获取部32所获取到的物理量是学习用物理量或判定用物理量。根据该实施例的获取部32获取电流检测电阻器电压的电压波形、电池端子之间的电压的电压波形、震动传感器电压的电压波形、以及霍尔传感器电压的电压波形作为各个物理量。获取部32将如此获取到的学习用物理量输出到设置部33,并且将如此获取到的判定用物理量输出到判定部34。
设置部33从如下的物理量(即,学习用物理量)中提取基准相关性,该物理量是在工具2的紧固单元24正常地(即,在不会由于磨损而导致紧固转矩下降的情况下)对紧固构件X1进行紧固的紧固操作期间由工具2的传感器单元27检测到的。然后,设置部33基于如此提取出的基准相关性来设置基准信息,并且使存储装置35存储基准信息。换句话说,设置部33基于学习用物理量来设置基准信息。
具体地,在从获取部32接收到学习用物理量时,设置部33从学习用物理量中提取(获取)如下的多个基准特征量之间的基准相关性,这多个基准特征量是多个不同类型的多个特征量且用作用于进行与紧固单元24的寿命有关的判定的基准。如本文所使用的,“多个不同类型的多个特征量”包括第一特征量、第二特征量、第三特征量、第四特征量、第五特征量和第六特征量。多个基准特征量包括从学习用物理量中提取出的第一特征量至第六特征量。也就是说,在该实施例中,作为示例,多个特征量的类型的数量是六个。然而,特征量的类型的数量仅必须是两个或多于两个,而不必一定是六个。
根据该实施例的第一特征量是在冲击机构244正在进行冲击操作时的电池电压的平均值。在图3所示的示例中,由冲击机构244从时刻t2到时刻t5进行冲击操作。也就是说,在图3所示的示例中,第一特征量是在从时刻t2到时刻t5的时间段内的电池电压的平均值。在这种情况下,时刻t2是紧固转矩(的作业值)超过预定水平并且冲击机构244开始进行冲击操作的时刻。时刻t5是控制器26判断为紧固转矩达到转矩设置以使马达243停止运行的时刻。
根据该实施例的第二特征量是作为冲击周期的倒数的冲击转数。在图4的A和图4的B中,为方便起见,将冲击转数标记为“转数”。在由冲击机构244进行冲击操作的从时刻t2到时刻t5的时间段中,随着进行冲击操作,震动传感器输出各自大于预定电压值的多个尖峰电压。在图3所示的示例中,震动传感器在时刻t3、时刻t4和其他时刻输出尖峰电压。多个尖峰电压之间的间隔(即,周期)是冲击操作之间的间隔(即,周期)。可以基于多个尖峰电压的周期来获得冲击转数。
根据该实施例的第三特征量是在冲击机构244正在进行冲击操作时的马达电流的平均值。在图3所示的示例中,基于根据在从时刻t2到时刻t5的时间段中的电流检测电阻器电压所计算出的电流的平均值来提取第三特征量。
根据该实施例的第四特征量是在马达243停止运行时的电池电压的平均值。例如,在图3所示的示例中,第四特征量是时刻t1之前的电池电压的平均值。时刻t1是用户将触发开关221接通以使紧固单元24开始进行紧固操作的时刻(即,马达243开始运行的时刻)。
根据该实施例的第五特征量是在紧固单元24正在进行紧固操作时从马达243开始运行的时刻起直到冲击机构244开始进行冲击操作的时刻为止的时间段。在图3所示的示例中,第五特征量是从时刻t1到时刻t2的时间段。
根据该实施例的第六特征量是冲击机构244正在进行冲击操作的时间段。在图3所示的示例中,第六特征量是从时刻t2到时刻t5的时间段。
设置部33从学习用物理量中提取诸如下表1中所示的特征量等的第一特征量至第六特征量(作为多个基准特征量)。
[表1]
第一紧固操作 | 第二紧固操作 | … | 第N紧固操作 | |
第一特征量 | A1 | A2 | … | An |
第二特征量 | B1 | B2 | … | Bn |
第三特征量 | C1 | C2 | … | Cn |
第四特征量 | D1 | D2 | … | Dn |
第五特征量 | E1 | E2 | … | En |
第六特征量 | F1 | F2 | … | Fn |
在该实施例中,将第一紧固操作期间的多个基准特征量(基准相关性)至第n紧固操作期间的多个基准特征量(基准相关性)按各紧固操作的单位以彼此关联的方式存储在存储装置35中。基准相关性可以以诸如表1所示的数据表等的数据表的形式存储在存储装置35中。注意,第一紧固操作至第n紧固操作各自可以由工具2a、2b中的任何工具进行。例如,在由被设置处于学习模式的工具2a进行两次紧固操作之后、由被设置处于学习模式的工具2b进行一次紧固操作的情形下,由工具2a进行两次的紧固操作在下文将分别被称为“第一紧固操作”和“第二紧固操作”,并且由工具2b进行的紧固操作在下文将被称为“第三紧固操作”。可选地,基准相关性可以与进行了各紧固操作的工具2的识别信息相关联地存储。注意,在表1所示的示例中,设置部33从第一紧固操作期间的物理量中提取指示第一特征量A1与第二特征量B1相关并且指示第一特征量A1与第三特征量C1相关的基准相关性。
在表1所示的示例中,包括n组基准特征量(即,n个基准相关性)的多个基准特征量群(即,多个基准相关性)存储在存储装置35中,其中n是等于或大于1的自然数。也就是说,包括一组或多于一组基准特征量(即,一个或多于一个基准相关性)的多个基准特征量群(即,多个基准相关性)存储在存储装置35中。
在将如此提取出的多个基准特征量(基准相关性)存储在存储装置35中之后,根据该实施例的设置部33计算方差协方差矩阵。根据该实施例的方差协方差矩阵是包括与存储装置35中所存储的多个基准特征量群中所包括的第一特征量至第六特征量(多个特征量)各自相关联的方差和协方差的示例性方块矩阵。下表2是由设置部33计算出的示例性方差协方差矩阵。
[表2]
如表2所示,在方差协方差矩阵中,第n行第n列处的元素是第n特征量的方差值,并且第n行第m列处的元素以及第m行第n列处的元素是第n特征量和第m特征量的协方差值,其中n和m是等于或大于1且等于或小于6的数字,并且是相互不同的数字。例如,在表2中,第一行第六列处的元素和第六行第一列处的元素具有相同的值。
然后,设置部33计算由此计算出的方差协方差矩阵的逆矩阵,并且设置判定范围R1(参考图4的A或图4的B),在该判定范围R1中,由式(1)中的d表示的马氏距离等于或小于阈值。在这种情况下,阈值例如可以是由用户预先设置的值。用户可以登记或改变通过例如对操作面板231进行操作所设置的阈值。注意,阈值优选设置在存储装置35中所存储中的多个基准相关性全部落在判定范围R1内的范围中。换句话说,阈值优选等于或大于针对存储装置35中所存储的多个基准相关性的多个马氏距离中的最大马氏距离。
在式(1)中,x是要经受判定的数据,即,从判定用物理量中提取出的多个实测特征量(实测相关性)。在式(1)中,Σ-1是方差协方差矩阵的逆矩阵。此外,在式(1)中,μ是存储装置35中所存储的多个基准特征量群(多个基准相关性)的平均值。也就是说,设置部33基于存储装置35中所存储的多个基准特征量群(多个基准相关性)的平均值、由用户预先设置的阈值、以及方差协方差矩阵的逆矩阵,来设置判定范围R1。
然后,每当获取到学习用物理量时,设置部33设置或更新基准信息,并且使存储装置35存储所设置或更新的基准信息。基准信息包括基于多个基准相关性所设置的判定范围R1。在该实施例中,基准信息例如可以包括与设置部33所提取出的多个基准特征量群(多个基准相关)有关的信息、与设置部33所计算出的方差协方差矩阵的逆矩阵有关的信息、以及与判定范围R1有关的信息。
存储装置35例如可以是电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。存储装置35可以是控制器30的存储器。根据该实施例的存储装置35存储上述基准信息。基准信息是基于如下的多个基准特征量之间的基准相关性所设置的,这多个基准特征量是多个不同类型的多个特征量并且用作用于进行与紧固单元24的寿命有关的判定(即,用以进行是否即将到更换紧固单元24的时间的判定)的基准。
判定部34根据存储装置35中所存储的基准信息以及从判定用物理量中提取出的多个实测特征量之间的实测相关性来进行与紧固单元24的寿命有关的判定(即,进行判定处理)。在从获取部32接收到判定用物理量时,判定部34从判定用物理量中提取(获取)多个实测特征量,这多个实测特征量是多个不同类型的多个特征量并且将经受与寿命有关的判定。多个实测特征量的各个类型与多个基准特征量的类型相对应。也就是说,多个实测特征量包括从判定用物理量中提取出的第一特征量至第六特征量。
在从判定用物理量提取出实测相关性时,判定部34参考基准信息来通过式(1)计算马氏距离。然后,判定部34判断马氏距离是否等于或小于阈值,即,实测相关性是否落在判定范围R1内。
图4的A和图4的B是将判定范围R1的概念例示为各自具有X轴(横坐标轴)和Y轴(纵坐标轴)的二维图的示意图。更具体地,图4的A是将判定范围R1的概念例示为表示第一特征量(在横坐标轴上)和第二特征量(在纵坐标轴上)之间的相关性的二维图的示意图。另一方面,图4的B是将判定范围R1的概念例示为表示第三特征量(在横坐标轴上)和第二特征量(在纵坐标轴上)之间的相关性的二维图的示意图。注意,尽管根据该实施例的判定范围R1实际上可以被设置为(分别与第一特征量至第六特征量相对应的)六个维度,但为方便起见并且为了使概念易于理解,在图4的A和图4的B中,通过仅关注于六个特征量(即,第一特征量至第六特征量)中的两个特征量来例示判定范围R1。
在图4的A和图4的B中,多个实心圆点P1(标绘)各自表示多个基准特征量之间的基准相关性。多个点P1是从在相互不同的紧固操作期间检测到的学习用物理量中提取出的。也就是说,多个点P1表示多个基准特征量群(即,多个基准相关性)。多个实心三角形点P2(标绘)各自表示例如在由于特定部位Z1的磨损而导致紧固单元24劣化的状态下的实测相关性。多个点P2是从在相互不同的紧固操作期间检测到的判定用物理量中提取出的。判定范围R1是马氏距离等于或小于阈值的范围。如果在由点P2所指示的、实测相关性落判定范围R1之外(即,如果表示实测相关性的马氏距离大于阈值),则判定部34判定为由于紧固单元24因特定部位Z1的磨损而劣化因此即将到更换紧固单元24的时间。另一方面,如果实测相关性落在判定范围R1内(即,如果表示实测相关性的马氏距离等于或小于阈值),则判定部34判定为紧固单元24正在正常地操作(即,尚未到更换紧固单元24的时间)。
如果如由图4的A中的多个点P1所指示的、紧固单元24正在正常地操作(即,如果尚未到更换紧固单元24的时间),则电池电压的平均值(第一特征量)和冲击转数(第二特征量)之间存在正相关性。这是因为电池电压的平均值(即,马达电压的平均值)越大,马达243的转数(转动速度)越大。此外,如果例如由于特定部位Z1的磨损而导致紧固单元24劣化,则如由图4的A中的多个点P2所指示的,冲击转数与在紧固单元24正在正常地操作的情形相比趋于略大。
作为多个点P2其中之一的点P21指示在电池电压的平均值为v1时冲击转数为r1,并且落在判定范围R1之外,这意味着由于特定部位Z1的磨损而导致紧固单元24劣化。如果判定部34仅基于一个类型的特征量(例如,冲击转数)来判断是否即将到更换紧固单元24的时间,则在点P21处可能错误地判定为紧固单元24正在正常地操作,尽管实际上应判定为即将到更换紧固单元24的时间。为了避免这种不想要的情形,根据该实施例的判定部34基于多个不同类型的多个特征量(例如,图4的A所示的示例中的第一特征量和第二特征量)之间的相关性来进行与紧固单元24的寿命有关的判定。这使得判定部34能够例如对于点P21正确地判定为即将到更换紧固单元24的时间。换句话说,基于第一特征量和第二特征量之间的相关性来判断是否即将到更换紧固单元24的时间,这使得根据该实施例的判定部34能够更准确地判定为即将到更换由于磨损而相当劣化的紧固单元24的时间。也就是说,与仅基于一个类型的特征量来进行判定的情形相比,使判定部34基于多个不同类型的多个特征量来进行与紧固单元24的寿命有关的判定提高了判定的准确度。
如果如由图4的B中的多个点P1所指示的、紧固单元24正在正常地操作(即,如果尚未到更换紧固单元24的时间),则在马达电流的平均值(第三特征量)和冲击转数(第二特征量)之间存在负相关性。另一方面,如果例如紧固单元24由于特定部位Z1的磨损而劣化,则如由图4的B中的多个点P2所指示的,马达电流的平均值与在紧固单元24正在正常地操作的情形相比趋于更大。
作为多个点P2其中之一的点P22指示在马达电流为I1时冲击转数为r2,并且落在判定范围R1之外,这意味着紧固单元24由于特定部位Z1的磨损而劣化。如果判定部34仅基于一个类型的特征量(例如,马达电流的平均值)来判断是否即将到更换紧固单元24的时间,则在点P22处可能错误地判定为紧固单元24正在正常地操作,尽管实际上应判定为即将到更换紧固单元24的时间。为了避免这种不想要的情形,根据该实施例的判定部34基于多个不同类型的多个特征量(例如,图4的B所示的示例中的第三特征量和第二特征量)之间的相关性来进行与紧固单元24的寿命有关的判定。这使得判定部34能够例如对于点P22正确地判定为即将到更换紧固单元24的时间。换句话说,基于第三特征量和第二特征量之间的相关性来判断是否即将到更换紧固单元24的时间,这使得根据该实施例的判定部34能够更准确地判定为即将到更换由于磨损而相当劣化的紧固单元24的时间。也就是说,与仅基于一个类型的特征量来进行判定的情形相比,使判定部34基于多个不同类型的多个特征量来进行与紧固单元24的寿命有关的判定提高了判定的准确度。
在进行了与紧固单元24的寿命有关的判定之后,判定部34通过参考与同物理量有关的信息相关联的识别信息,将判定结果发送到由该识别信息识别的工具2。
(3)操作
接着,将参考图5至图7来说明根据该实施例的工具系统1如何操作。
图5是示出在尚未设置基准信息的状态下的工具系统1的操作的示例性过程的序列图。在图5所示的示例中,假定第一用户在学习模式中使用工具2a,并且假定第二用户在学习模式和紧固模式中使用工具2b。
由于尚未设置基准信息,因此首先,需要通过使第一用户或第二用户在学习模式中使用工具2来设置基准信息。在图5所示的示例中,第一用户对工具2a的操作面板231进行预定操作,以将工具2a的操作模式设置为学习模式(在S1中)。然后,第一用户将工具2a的插口242设置在紧固构件X1上的适当位置,并且例如将触发开关221接通以使紧固单元24对紧固构件X1进行紧固操作(即,表1所示的第一紧固操作)(在S2中)。注意,假定步骤S2中的第一紧固操作是如下的紧固操作,通过该紧固操作,紧固构件X1被充分紧固并且平稳地就位,以使用户判定为紧固单元24正在正常地操作。接着,由于操作模式是学习模式,因此工具2a将与学习用物理量有关的信息发送到判定装置3(在S3中)。注意,要由工具2a发送到判定装置3的与学习用物理量有关的信息与工具2a的识别信息相关联。
在接收到与学习用物理量有关的信息时,判定装置3进行学习处理(在S4中)。判定装置3通过进行学习处理来从学习用物理量中提取多个基准特征量之间的基准相关性,初始化(或更新)基准信息,并且使存储装置35存储如此初始化(或更新)的基准信息。
接着,在工具2a的操作模式相对于学习模式未改变的情况下,第一用户将工具2a的插口242放置在另一紧固构件X1上,并且将触发开关221接通以使紧固单元24对紧固构件X1进行紧固操作(即,表1所示的第二紧固操作)(在S5中)。注意,假定在步骤S5中进行的第二紧固操作是如下的紧固操作,通过该紧固操作,紧固构件X1被充分紧固并且平稳地就位,以使用户判定为紧固单元24正在正常地操作。接着,工具2a将与学习用物理量有关的信息发送到判定装置3(在S6中)。在接收到与学习用物理量有关的信息时,判定装置3进行学习处理(在S7中)。
通过进行这些处理步骤,判定装置3从工具2a顺次地且正常地(即,在不会由于磨损而导致紧固转矩下降的情况下)对多个紧固构件X1进行了紧固的多个紧固操作期间的多个物理量中提取多个基准特征量群(即,多个基准相关性)。另外,判定装置3设置了基于多个基准相关性的基准信息。换句话说,判定装置3的设置部33从在工具2a的紧固单元24顺次地且正常地对多个紧固构件X1进行了紧固的多个紧固操作期间由工具2a的传感器单元27检测到的多个物理量中提取多个基准相关性。设置部33基于由此提取出的多个基准相关性来设置基准信息。
接着,第二用户对工具2b的操作面板231进行预定操作,以将工具2b的操作模式设置为学习模式(在S8中)。然后,在工具2b的操作模式相对于学习模式未改变的情况下,第二用户将工具2b的插口242设置在另一紧固构件X1上的适当位置,并且将触发开关221接通以使紧固单元24对紧固构件X1进行紧固操作(即,表1所示的第三紧固操作)(在S9中)。注意,假定步骤S9中的第三紧固操作是如下的紧固操作,通过该紧固操作,紧固构件X1被充分紧固并且平稳地就位,以使用户判定为紧固单元24正在正常地操作。接着,工具2b将与学习用物理量有关的信息发送到判定装置3(在S10中)。另外,要由工具2b发送到判定装置3的与学习用物理量有关的信息与工具2b的识别信息相关联。在接收到与学习用物理量有关的信息时,判定装置3进行学习处理(在S11中)。
通过进行这些处理步骤,判定装置3从多个工具2的多个紧固单元24顺次地且正常地对多个紧固构件X1进行了紧固的多个紧固操作期间的多个物理量中提取多个基准特征量群(即,多个基准相关性)。另外,判定装置3设置了基于多个基准相关性的基准信息。换句话说,判定装置3的设置部33从在多个工具2a、2b的多个紧固单元24顺次地且正常地对多个紧固构件X1进行了紧固的多个紧固操作期间由多个工具2a、2b的多个传感器单元27检测到的多个物理量中提取多个基准相关性。设置部33基于如此提取出的多个基准相关性来设置基准信息。
接着,第二用户对工具2b的操作面板231进行预定操作,以将工具2b的操作模式设置为紧固模式(在S12中)。然后,第二用户将工具2b的插口242设置在另一紧固构件X1上的适当位置,并且将触发开关221接通以使紧固单元24对紧固构件X1进行紧固操作(在S13中)。接着,由于操作模式是紧固模式,因此工具2b将与判定用物理量有关的信息发送到判定装置3(在S14中)。注意,要由工具2b发送到判定装置3的与判定用物理量有关的信息与工具2b的识别信息相关联。
在接收到与判定用物理量有关的信息时,判定装置3从判定用物理量中提取多个实测特征量之间的实测相关性,并且基于由此提取出的实测相关性以及基准信息来判断是否即将到更换紧固单元24的时间(在S15中)。然后,判定装置3通过参考与同判定用物理量有关的信息相关联的识别信息,将判定结果发送到工具2b(在S16中)。在接收到判定结果时,工具2b根据判定结果来进行通知(在S17中)。
注意,图5所示的序列图仅示出工具系统1的示例性操作。因而,图5所示的处理步骤可以适当地以不同的顺序进行,可以根据需要进行附加的处理步骤,或者可以适当地省略这些处理步骤中的至少一个。例如,如果针对判定装置3设置了至少一次基准信息,则第二用户可以将工具2b的操作模式设置为紧固模式而不是学习模式,以开始对紧固构件X1的紧固操作。
可选地,基准信息可以是在制造或出货工具2或判定装置3期间预先初始设置的。也就是说,使用工具2的用户例如不必一定在他或她正在进行实际操作的现场通过工具2设置基准信息。然而,如果使用户通过工具2初始设置基准信息并更新基准信息(即,进行与基准信息有关的再学习),则基准信息将更适合于他或她使用工具2的环境。
接着,将参考图6来说明根据该实施例的工具2如何操作。首先,工具2查看操作模式被设置为紧固模式还是学习模式(在S21中)。
首先,将说明工具2的操作模式是紧固模式的情形(即,对S21的询问的回答是紧固模式的情形)。在这种情况下,紧固单元24对紧固构件X1进行紧固操作(S22)。接着,工具2的控制器26获取在紧固单元24正在进行紧固操作时由传感器单元27检测到的物理量(在S23中)。控制器26使通信接口25将与判定用物理量有关的信息发送到判定装置3(在S24中)。在通信接口25从判定装置3接收到判定结果时(在S25中),控制器26查看判定结果是否指示紧固单元24正在正常地操作(在S26中)。如果判定结果指示紧固单元24正在正常地操作(如果在S26中回答为“是”),则控制器26使指示器211以绿色点亮以向用户通知尚未到更换紧固单元24的时间(在S27中)并且结束处理。另一方面,如果判定结果指示即将到更换紧固单元24的时间(如果在S26中回答为否),则控制器26使指示器211以红色点亮以向用户通知即将到更换紧固单元24的时间(在S28中)并且结束处理。
接着,将说明工具2的操作模式是学习模式的情形(即,对S21的询问的回答是学习模式的情形)。在这种情况下,紧固单元24对紧固构件X1进行紧固操作(在S29中)。假定该紧固操作是用户判定为紧固单元24正在正常地操作的紧固操作。接着,工具2的控制器26获取在紧固单元24正在进行紧固操作时由传感器单元27检测到的物理量(在S30中)。控制器26使通信接口25将与学习用物理量有关的信息发送到判定装置3(在S31中)。然后,工具2结束处理。
注意,图6所示的流程图仅示出工具2的示例性操作。因而,图6所示的处理步骤可以适当地以不同的顺序进行,可以根据需要进行附加的处理步骤,或者可以适当地省略这些处理步骤中的至少一个。例如,检查工具2的操作模式的处理步骤S21可以在紧固单元24进行了紧固操作(在S22或S29中)之后或者在控制器26获取到物理量(在S23或S30中)之后进行。
接着,将参考图7来说明根据该实施例的判定装置3如何操作。首先,在S41中,判定装置3查看获取部32是否经由通信接口31从工具2获取到任何物理量(在S41中)。换句话说,判定装置3进行获取处理(在S41中)。如果获取部32没有获取到物理量(如果在S41中回答为“否”),则判定装置3重复处理步骤S41,直到获取部32获取到任何物理量为止。如果获取部32获取到任何物理量(如果在S41中回答为“是”),则判定装置3判断(查看)与该物理量相关联的模式是学习模式还是紧固模式(在S42中)。
如果模式被证明是学习模式(即,对S42的询问的回答是学习模式),则获取部32将学习用物理量输出到设置部33,并且设置部33从学习用物理量中提取基准特征量之间的基准相关性(在S43中)。然后,设置部33将多个基准特征量例如以数据表的形式作为基准信息存储在存储装置35中(在S44中)。接着,设置部33计算存储装置35中所存储的多个基准特征量群(即,多个基准相关性)的方差协方差矩阵(在S45中),并且进一步计算方差协方差矩阵的逆矩阵(在S46中)。随后,设置部33基于存储装置35中所存储的多个基准特征量群(即,多个基准相关性)的平均值、用户预先设置的阈值、以及方差协方差矩阵的逆矩阵来设置判定范围R1(在S47中)。在设置了判定范围R1之后,设置部33设置(或更新)基准信息(在S48中)以结束处理。注意,该系列的处理步骤S43至S48是图5所示的学习处理(S4;S7;S111)的示例。
另一方面,如果在处理步骤S42中模式被证明是紧固模式(即,如果对S42的询问的回答是紧固模式),则获取部32将判定用物理量输出到判定部34,并且判定部34从判定用物理量中提取多个实测特征量之间的实测相关性(在S49中)。然后,判定部34通过参考基准信息,基于存储装置35中所存储的多个基准特征量群(即,多个基准相关性)的平均值、方差协方差矩阵的逆矩阵、以及多个实测特征量来计算马氏距离(在S50中)。然后,判定部34查看如此计算出的马氏距离是否等于或小于阈值,即,多个实测特征量之间的实测相关性是否落在判定范围R1内(在S51中)。如果实测相关性落在判定范围R1内(如果在S51中回答为“是”),则判定部34判定为紧固单元24正在正常地操作(即,尚未到更换紧固单元24的时间)(在S52中),并且发送大意是这样的判定结果(在S53中)以结束处理。另一方面,如果实测相关性落在判定范围R1之外(如果在S51中回答为“否”),则判定部34判定为即将到更换紧固单元24的时间(在S54中),并且发送大意是这样的判定结果(在S53中)以结束处理。注意,该系列的处理步骤S49至S54是图5所示的判定处理(S16)的示例。此外,该系列的处理步骤S49至S52以及处理步骤S53是将由判定装置3(的判定部34)进行的判定处理的示例。
注意,图7所示的流程图仅示出判定装置3的示例性操作。因而,图7所示的处理步骤可以适当地以不同的顺序进行,可以根据需要进行附加的处理步骤,或者可以适当地省略这些处理步骤中的至少一个。例如,学习模式的处理步骤S45至S48可以在进行了紧固模式的处理步骤S49之后进行。
(4)优势
如上所述,在根据该实施例的工具系统1中,判定部34基于多个不同类型的多个特征量之间的相关性来进行与紧固单元24的寿命有关的判定。因而,与仅基于一个类型的特征量来进行判定的情形相比,根据该实施例的工具系统1可以提高判定的准确度。
另外,如上所述,判定装置3包括获取部32。获取部32包括获取在紧固单元24正在对紧固构件X1进行紧固操作时的物理量的获取部32。这使得判定装置3的判定部34能够获取工具2的传感器单元27所检测到的物理量。
此外,如上所述,根据该实施例的工具2是作为便携型手持式工具的冲击扳手。判定部34基于多个不同类型的多个特征量之间的相关性来进行与紧固单元24的寿命有关的判定。这有助于提高关于针对要由各种作业人员使用的便携式工具2设置的紧固单元24的寿命所进行的判定的准确度。
此外,如上所述,根据该实施例的判定部34是针对作为与包括紧固单元24的工具2不同的装置的判定装置3(判定系统100)所设置的。由与工具2相比具有更高处理性能的判定装置3进行判定处理,这使得即使例如基准信息具有大的数据大小,也能够在与由工具2进行判定处理相比更短的时间内进行判定。另外,工具系统1也可以与新添加到该工具系统1的附加工具2一起使用。判定部34还可以在不新设置任何基准信息的情况下进行与针对新添加的工具2所设置的紧固单元24的寿命有关的判定。
此外,如上所述,判定装置3包括设置部33。设置部33从在紧固单元24正常地对紧固构件X1进行了紧固的紧固操作期间由传感器单元27检测到的物理量中提取基准相关性。设置部33基于如此提取出的基准相关性来设置基准信息,并且使存储装置35存储基准信息。例如,在用于对由包括铝和铁的各种材料中的任何材料制成的紧固构件X1进行紧固的工具系统1中,基于在紧固单元24正常地对紧固构件X1进行了紧固的紧固操作期间检测到的实测物理量来设置基准信息。因此,这提高了基准信息的准确度。
此外,如上所述,设置部33从在紧固单元24正常地对多个紧固构件X1进行了紧固的多个紧固操作(例如,第一紧固操作和第二紧固操作)期间由传感器单元27检测到的多个物理量中提取多个基准相关性(多个基准相关性)。另外,设置部33还从在多个工具(2a,2b)的各个紧固单元24正常地对多个紧固构件X1进行了紧固的多个紧固操作(例如,第一紧固操作和第三紧固操作)期间由传感器单元27检测到的多个物理量中提取多个基准相关性。然后,设置部33基于如此提取出的多个基准相关性来设置基准信息。使设置部33基于多个基准相关性来设置基准信息进一步提高了基准信息的准确度。
此外,如上所述,使设置部33基于多个基准相关性来设置判定范围R1使得能够针对基准信息设置基于多个基准相关性(多个基准相关性)的判定范围R1。判定部34根据从判定用物理量中提取出的实测相关性是否落在判定范围R1内来进行与紧固单元24的寿命有关的判定。判定部34根据实测相关性是否落在判定范围R1内来进行该判定,由此使得能够通过简单方法来进行该判定。
此外,如上所述,紧固单元24包括冲击机构244。冲击机构244被配置为利用从马达243供给的动力而被驱动,并且向插口242(前端工具)施加冲击力。另外,多个基准特征量和多个实测特征量至少包括要施加到马达243的电压(马达电压)以及冲击周期(冲击转数)。判定部34基于马达电压(电池端子之间的电压)和冲击周期(冲击转数)之间的相关性来进行与紧固单元24的寿命有关的判定,由此进一步提高判定的准确度。
此外,如上所述,传感器单元27所检测到的物理量包括马达243的电流波形(即,电流检测电阻器电压的波形)和马达243的电压波形(即,电池端子之间的电压的波形)。这使得能够使用基于相对容易可用的物理量(诸如在紧固单元24正在对紧固构件X1进行紧固操作时的马达243的电流波形和电压波形等)的多个特征量来进行该判定,由此使得更容易进行该判定。
(5)变形例
接着,将逐个列举典型实施例的变形例。注意,可以适当地组合采用以下要说明的变形例。
根据典型实施例的工具系统1的功能例如也可以被实现为判定方法、(计算机)程序、或者存储有该程序的非暂态存储介质。
根据本公开的判定系统100例如在其控制器30中包括计算机系统。计算机系统可以包括处理器和存储器作为其主要硬件组件。可以通过使处理器执行计算机系统的存储器中所存储的程序来进行根据本公开的判定系统100的功能。程序可以预先存储在计算机系统的存储器中。可替代地,程序也可以通过电信线路下载,或者在记录在诸如存储卡、光盘或硬盘驱动器(其中的任何对于计算机系统均是可读的)等的某非暂态存储介质中之后进行分发。计算机系统的处理器可以由包括半导体集成电路(IC)或大规模集成电路(LSI)的单个或多个电子电路构成。如本文所使用的,诸如IC或LSI等的“集成电路”根据其集成的程度而被称为不同的名称。诸如IC或LSI等的集成电路的示例包括系统LSI、超大规模集成电路(VLSI)和特大规模集成电路(ULSI)。可选地,还可以采用在制造了LSI之后要编程的现场可编程门阵列(FPGA)或者允许重新配置LSI内部的连接或电路区段的可重新配置的逻辑器件作为处理器。这些电子电路可以一起集成在单个芯片上或分布在多个芯片上,无论哪种都是适当的。这些多个芯片可以一起聚合在单个装置中或者分布在多个装置中,而没有限制。如本文所使用的,“计算机系统”包括包含一个或多于一个处理器和一个或多于一个存储器的微控制器。因而,微控制器也可以被实现为包括半导体集成电路或大规模集成电路的单个或多个电子电路。
此外,判定系统100仅需要至少包括获取部32、判定部34和存储装置35。在上述的典型实施例中,判定系统100的至少一些功能一起聚合在单个壳体(判定装置3)中。然而,这不是判定系统100的必要配置。可替代地,判定系统100的构成元件可以分布在多个不同的壳体中。
工具2仅需要至少包括紧固单元24和传感器单元27。在上述的典型实施例中,工具2的至少一些功能一起聚合在单个壳体中。然而,这不是工具2的必要配置。可替代地,工具2的构成元件可以分布在多个不同的壳体中。
例如,控制器30的一些功能(诸如判定部34等)和存储装置35可以设置在与判定装置3不同的壳体(诸如工具2等)中。可选地,控制器30的至少一些功能(诸如判定部34等)和存储装置35例如可以被实现为服务器和云计算系统。
工具系统1不必一定在工件在工厂处经受装配操作的装配线上使用,而也可以用于任何其他目的。
在上述的实施例中,工具2是冲击扳手。然而,工具2不必一定是冲击扳手。可替代地,工具2例如还可以是用于紧固(作为紧固构件X1的)螺钉的螺丝刀(包括冲击螺丝刀)。在这种情况下,代替插口242而是将钻头(诸如螺丝刀钻头等)附接到工具2。此外,工具2不必一定被配置为由电池组201供电,而也可以被配置为由AC电源(商用电源)供电。
此外,指示器211不必一定是诸如LED等的发光单元,而也可以被实现为诸如液晶显示器或有机电致发光(EL)显示器等的图像显示装置。可选地,代替指示器211或者除了指示器211之外,工具2(工具系统1)可以包括声音发出单元作为用于进行判定结果的通知的通知单元。也就是说,通知单元可以通过除显示以外的任何手段进行通知(呈现)。例如,通知单元也可以被实现为发出声音的诸如扬声器或蜂鸣器等的声音发出单元。要发出的“声音”可以是诸如哔哔声等的电子声音、或者说出“即将到更换的时间”的仿真语音。在这种情况下,控制器26优选使通知单元在紧固单元24正在正常地操作的情形下和在紧固单元24已劣化到需要更换的程度的情形下发出不同的声音。还可替代地,通知单元例如还可以被实现为产生振动的振动器、或者用于向工具2的外部所设置的外部终端(诸如移动通信装置等)发送通知信号的发送器。可选地,通知单元还可以组合地具有从显示、发出声音、产生振动和建立通信中选择的两个或多于两个功能。
可选地,工具2的传感器单元27可以包括用于测量紧固转矩的转矩传感器。在这种情况下,控制器26控制紧固单元24,使得转矩传感器所测量到的紧固转矩变得等于转矩设置。
传感器单元27所要检测的物理量优选包括电流检测电阻器电压的电压波形(即,马达243的电流波形)以及电池端子之间的电压的电压波形(即,马达243的电压波形)中的至少一个。可替代地,传感器单元27代替检测电池端子之间的电压的电压波形,可以检测要施加到马达243的电压。
多个基准特征量和多个实测特征量不必一定包括所有的第一特征量至第六特征量,而也可以包括从第一特征量至第六特征量中选择的两个或多于两个特征量。例如,多个基准特征量和多个实测特征量优选至少包括第一特征量(马达电压的平均值)和第二特征量(冲击周期或冲击转数)。
此外,第一特征量至第六特征量不限于在前述对实施例的说明中作为示例采用的特征量。例如,第二特征量也可以是在向紧固构件X1施加冲击力时的紧固构件X1的超前角。如本文所使用的“超前角”由冲击转数、从霍尔传感器电压的电压波形中提取出的马达的转数(转动速度)、以及减速机构的传动比来确定。
可选地,工具系统1也可以不仅使用第一特征量至第六特征量而且还使用另一特征量(例如,第七特征量),来进行与紧固单元24的寿命有关的判定。例如,可以使用从霍尔传感器电压的电压波形中提取出的马达的转数作为第七特征量。如果第七特征量是马达的转数,则工具系统1可以基于例如第二特征量(冲击转数)和第七特征量(马达的转数)之间的相关性来进行与紧固单元24的寿命有关的判定。
用于定义判定范围R1的阈值可以由设置部33设置而不是由用户设置。例如,设置部33可以使用存储装置35中所存储的多个基准相关性的多个马氏距离中的最大马氏距离作为阈值来设置判定范围R1。设置部33可以以最大马氏距离用作基准来设置判定范围R1。用于定义判定范围R1的阈值例如可以通过将最大马氏距离乘以预定系数来获得。
可选地,设置部33可以使用机器学习来设置判定范围R1。具体地,设置部33可以使用由引入到人工智能(AI)中的机器学习算法所要生成的经学习模型来设置判定范围R1。如本文所使用的,“经学习模型”是由计算机系统按照学习程序基于学习数据(即,学习用物理量)所生成的模型。
在上述的实施例中,假定使用马氏距离作为聚类分析技术,即,作为相对于正常数据群的“距离”。然而,这仅是示例并且不应被解释为限制性的。可替代地,判定部34在不使用马氏距离的情况下,还可以基于从多个不同类型的多个特征量中选择的两个或多于两个特征量之间的相关性来进行与紧固单元24的寿命有关的判定。
可替代地,如图8所示,工具2(2c)可以包括判定系统100的至少一些功能。在图8所示的示例中,工具2c的控制器26a包括获取部32a、设置部33a和判定部34a。
获取部32a获取在紧固单元24正在对紧固构件X1进行紧固操作时由传感器单元27检测到的物理量。在获取到由传感器单元27检测到的物理量之后,获取部32a根据工具2c的操作模式以不同的方式进行操作。具体地,如果工具2c的操作模式是紧固模式,则获取部32a将如此获取到的物理量输出到判定部34a。另一方面,如果工具2c的操作模式是学习模式,则获取部32a使用户键入对紧固单元24是否正在正常地操作的问题的回答。如果判定为紧固单元24正在正常地操作,则获取部32a将如此获取到的物理量输出到设置部33a。
设置部33a基于从由获取部32a提供的物理量中提取的多个基准特征量来设置基准信息。设置部33a以与根据上述典型实施例的设置部33基本相同的方式进行操作。
判定部34a基于存储装置35中所存储的基准信息以及从由获取部32a提供的物理量中提取出的多个实测特征量来进行与紧固单元24的寿命有关的判定。判定部34a以与根据上述典型实施例的判定部34基本相同的方式进行操作。
控制器26a根据由判定部34a关于紧固单元24的寿命所做出的判定结果来使指示器211以不同的方式点亮。
(概括)
从前述说明可以看出,根据第一方面的工具系统(1)包括紧固单元(24)、传感器单元(27)、存储装置(35)和判定部(34;34a)。紧固单元(24)通过利用从马达(243)供给的动力转动地驱动前端工具(插口242)来对紧固构件(X1)进行紧固。传感器单元(27)检测在紧固单元(24)正在对紧固构件(X1)进行紧固操作时的物理量。存储装置(35)存储基准信息。基准信息是基于多个基准特征量之间的基准相关性所设置的。多个基准特征量是多个不同类型的多个特征量,并且用作用于进行与紧固单元(24)的寿命有关的判定的基准。判定部(34;34a)根据基准信息和实测相关性来进行与紧固单元(24)的寿命有关的判定。实测相关性是多个实测特征量之间的相关性。多个实测特征量是分别与多个基准特征量的多个不同类型相对应的多个特征量并且基于传感器单元(27)所检测到的物理量。
根据该方面,基于多个不同类型的多个特征量之间的相关性来进行与紧固单元(24)的寿命有关的判定。与仅基于一个类型的特征量来进行判定的情形相比,这有助于提高关于寿命所进行的判定的准确度。
在可以结合第一方面来实现的根据第二方面的工具系统(1)中,紧固单元(24)是针对手持式工具(2)所设置的。
该方面有助于提高关于针对各种用户(作业人员)要使用的手持式工具(2)所设置的紧固单元(24)的寿命而进行的判定的准确度。
在可以结合第一方面或第二方面来实现的根据第三方面的工具系统(1)中,判定部(34;34a)是针对与包括紧固单元(24)的工具(2)不同的装置(判定装置3)所设置的。
该方面使得即使基准信息具有大的数据大小,也能够通过例如由具有相对较高的处理性能的外部装置(判定装置3)进行处理来在短时间内进行判定。另外,该方面还使得即使向工具系统(1)新添加另一工具(2),也能够在无需新获取任何物理量以收集基准信息的情况下进行判定。
可以结合第一方面至第三方面中的任一方面来实现的根据第四方面的工具系统(1)还包括设置部(33;33a)。设置部(33;33a)从在紧固单元(24)正常地对紧固构件(X1)进行了紧固的紧固操作期间由传感器单元(27)检测到的物理量中提取基准相关性。设置部(33;33a)基于如此提取出的基准相关性来设置基准信息,并且使存储装置(35)存储该基准信息。
根据该方面,例如,对于用于对由诸如铝和铁等的各种材料中的任何材料制成的紧固构件(X1)进行紧固的工具系统(2),基于在紧固单元(24)对紧固构件(X1)进行了紧固的紧固操作期间检测到的物理量来设置基准信息。因此,这提高了基准信息的准确度。
在可以结合第四方面来实现的根据第五方面的工具系统(1)中,设置部(33;33a)从在紧固单元(24)正常地对多个紧固构件(X1)进行了紧固的多个紧固操作期间由传感器单元(27)检测到的多个物理量中提取多个基准相关性。设置部(33;33a)基于如此提取出的多个基准相关性来设置基准信息。
该方面通过基于多个基准相关性设置基准信息,进一步提高了基准信息的准确度。
可以结合第四方面或第五方面来实现的根据第六方面的工具系统(1)包括多个紧固单元(24)以及与多个紧固单元(24)一对一地相对应的多个传感器单元(27)。设置部(33;33a)从在多个紧固单元(24)正常地对多个紧固构件(X1)进行了紧固的多个紧固操作期间由多个传感器单元(27)检测到的多个物理量中提取多个基准相关性。设置部(33;33a)基于如此提取出的多个基准相关性来设置基准信息。
该方面通过基于在由多个紧固单元(24)进行的多个紧固操作期间检测到的多个物理量设置基准信息,进一步提高了基准信息的准确度。
在可以结合第五方面或第六方面来实现的根据第七方面的工具系统(1)中,基准信息包括基于多个基准相关性所设置的判定范围(R1)。判定部(34;34a)根据实测相关性是否落在判定范围(R1)内来进行判定。
根据该方面,判定部(34)根据实测相关性是否落在判定范围(R1)内来进行判定,由此使得能够通过简单方法来进行判定。
在可以结合第一方面至第七方面中任一方面来实现的根据第八方面的工具系统(1)中,寿命与通过由紧固单元(24)进行的多个紧固操作而对紧固单元(24)的特定部位(Z1)造成的磨损程度相关。
该方面提高了关于磨损部位的寿命所进行的判定的准确度。
在可以结合第一方面至第八方面中任一方面来实现的根据第九方面的工具系统(1)中,物理量包括马达(243)的电流波形和马达(243)的电压波形中的至少一个。
该方面使得能够使用基于相对容易可用的物理量(诸如在紧固单元(24)正在对紧固构件(X1)进行紧固操作时的马达(243)的电流波形和电压波形等)的多个特征量进行判定,由此使得更容易进行判定。
根据第十方面的判定系统(100)包括获取部(32;32a)、存储装置(35)和判定部(34;34a)。获取部(32;32a)获取在工具(2)正在对紧固构件(X1)进行紧固操作时的物理量。工具(2)包括紧固单元(24),该紧固单元(24)通过利用从马达(243)供给的动力转动地驱动前端工具(插口242)来对紧固构件(X1)进行紧固。存储装置(35)存储基准信息。基准信息是基于多个基准特征量之间的基准相关性所设置的。多个基准特征量是多个不同类型的多个特征量,并且用作用于进行与紧固单元(24)的寿命有关的判定的基准。判定部(34;34a)根据基准信息和实测相关性来进行与紧固单元(24)的寿命有关的判定。实测相关性是多个实测特征量之间的相关性。多个实测特征量是分别与多个基准特征量的多个不同类型相对应的多个特征量并且基于获取部(32;32a)所获取到的物理量。
根据该方面,判定系统(100)基于多个不同类型的多个特征量之间的相关性来进行与紧固单元(24)的寿命有关的判定。与仅基于一个类型的特征量来进行判定的情形相比,这有助于提高判定的准确度。
根据第十一方面的判定方法将应用于包括紧固单元(24)的工具(2),该紧固单元(24)通过利用从马达(243)供给的动力转动地驱动前端工具(插口242)来对紧固构件(X1)进行紧固。该判定方法包括获取处理和判定处理。获取处理包括获取在工具(2)正在对紧固构件(X1)进行紧固操作时的物理量。判定处理包括根据基准信息和实测相关性来进行与紧固单元(24)的寿命有关的判定。基准信息是基于多个基准特征量之间的基准相关性所设置的。多个基准特征量是多个不同类型的多个特征量,并且用作用于进行与紧固单元(24)的寿命有关的判定的基准。实测相关性是多个实测特征量之间的相关性。多个实测特征量是分别与多个基准特征量的多个不同类型相对应的多个特征量并且基于获取处理中所获取到的物理量。
根据该方面,基于多个不同类型的多个特征量之间的相关性来进行与紧固单元(24)的寿命有关的判定。与仅基于一个类型的特征量来进行判定的情形相比,这有助于提高判定的准确度。
根据第十二方面的程序被设计为使得一个或多于一个处理器进行根据第十一方面的判定方法。
该方面提供了有助于提高关于寿命进行的判定的准确度的功能。
注意,根据第二方面至第十方面的构成元件不是工具系统(1)的必要构成元件,而可以适当地省略。
附图标记说明
1 工具系统
2 工具
24 紧固单元
242 插口(前端工具)
243 马达
27 传感器单元
3 判定装置(不同装置)
32,32a 获取部
33,33a 设置部
34,34a 判定部
35 存储装置
100 判定系统
R1 判定范围
X1 紧固构件
Z1 特定部位
Claims (12)
1.一种工具系统,包括:
紧固单元,其被配置为通过利用从马达供给的动力转动地驱动前端工具来对紧固构件进行紧固;
传感器单元,其被配置为检测在所述紧固单元正在对所述紧固构件进行紧固操作时的物理量;
存储装置,其被配置为存储基于多个基准特征量之间的基准相关性所设置的基准信息,所述多个基准特征量是多个不同类型的多个特征量,所述多个基准特征量用作用于进行与所述紧固单元的寿命有关的判定的基准;以及
判定部,其被配置为不仅根据所述基准信息而且根据多个实测特征量之间的实测相关性来进行与所述紧固单元的寿命有关的判定,所述多个实测特征量是分别与所述多个基准特征量的所述多个不同类型相对应的多个特征量,所述多个实测特征量基于所述传感器单元所检测到的物理量。
2.根据权利要求1所述的工具系统,其中,
所述紧固单元是针对手持式工具所设置的。
3.根据权利要求1或2所述的工具系统,其中,
所述判定部是针对与包括所述紧固单元的工具不同的装置所设置的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的工具系统,还包括设置部,所述设置部被配置为从在所述紧固单元正常地对所述紧固构件进行了紧固的紧固操作期间由所述传感器单元检测到的物理量中提取所述基准相关性,所述设置部被配置为基于如此提取出的基准相关性来设置所述基准信息并且使所述存储装置存储所述基准信息。
5.根据权利要求4所述的工具系统,其中,
所述设置部被配置为从在所述紧固单元正常地对多个紧固构件进行了紧固的多个紧固操作期间由所述传感器单元检测到的多个物理量中提取多个基准相关性,并且基于如此提取出的多个基准相关性来设置所述基准信息。
6.根据权利要求4或5所述的工具系统,包括:
多个紧固单元;以及
多个传感器单元,其与多个紧固单元一对一地相对应,
其中,所述设置部被配置为从在多个紧固单元正常地对多个紧固构件进行了紧固的多个紧固操作期间由多个传感器单元检测到的多个物理量中提取多个基准相关性,并且基于如此提取出的多个基准相关性来设置所述基准信息。
7.根据权利要求5或6所述的工具系统,其中,
所述基准信息包括基于多个基准相关性所设置的判定范围,以及
所述判定部被配置为根据所述实测相关性是否落在所述判定范围内来进行所述判定。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的工具系统,其中,
所述寿命与通过所述紧固单元所进行的多个紧固操作对所述紧固单元的特定部位造成的磨损程度相关。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的工具系统,其中,
所述物理量包括所述马达的电流波形和所述马达的电压波形中的至少一个。
10.一种判定系统,包括:
获取部,其被配置为获取在工具正在对紧固构件进行紧固操作时的物理量,所述工具包括紧固单元,所述紧固单元被配置为通过利用从马达供给的动力转动地驱动前端工具来对所述紧固构件进行紧固;
存储装置,其被配置为存储基于多个基准特征量之间的基准相关性所设置的基准信息,所述多个基准特征量是多个不同类型的多个特征量,所述多个基准特征量用作用于进行与所述紧固单元的寿命有关的判定的基准;以及
判定部,其被配置为不仅根据所述基准信息而且根据多个实测特征量之间的实测相关性来进行与所述紧固单元的寿命有关的判定,所述多个实测特征量是分别与所述多个基准特征量的所述多个不同类型相对应的多个特征量,所述多个实测特征量基于所述获取部所获取到的物理量。
11.一种判定方法,其要应用于工具,所述工具包括紧固单元,所述紧固单元被配置为通过利用从马达供给的动力转动地驱动前端工具来对紧固构件进行紧固,所述判定方法包括:
获取处理,用于获取在所述工具正在对所述紧固构件进行紧固操作时的物理量;以及
判定处理,用于不仅根据基准信息而且根据多个实测特征量之间的实测相关性来进行与所述紧固单元的寿命有关的判定,所述基准信息是基于多个基准特征量之间的基准相关性所设置的,所述多个基准特征量是多个不同类型的多个特征量,所述多个基准特征量用作用于进行与所述紧固单元的寿命有关的判定的基准,所述多个实测特征量是分别与所述多个基准特征量的所述多个不同类型相对应的多个特征量,所述多个实测特征量基于所述获取处理中所获取到的物理量。
12.一种程序,其被设计为使得一个或多于一个处理器进行根据权利要求11所述的判定方法。
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