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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektromotorisch angetriebenes Werkzeug mit einem Körper, der fähig ist, die Einstellung der Größe des Anzugsdrehmomentes zu verändern, welches angelegt werden soll, wenn ein mit Gewinde versehenes Teil angezogen wird, und sie bezieht sich auch auf eine Steuervorrichtung und eine Steuerschaltung für das elektromotorisch angetriebene Werkzeug. Insbesondere bezieht sich die vorliegenden Erfindung auf ein elektromotorisch angetriebenes Werkzeug, welches konfiguriert ist, um eine Benachrichtigung für einen Arbeiter bezüglich der Größe des Einstellungswertes des Anzugsdrehmomentes zu geben, bevor der Körper des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs zum Antrieb gestartet wird, und sie bezieht sich auch auf eine Steuervorrichtung und eine Steuerschaltung für das elektromotorisch angetriebene Werkzeug.
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Hintergrund
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Bei elektromotorisch angetriebenen Werkzeugen zum Anziehen von mit Gewinde versehenen Teilen, wie beispielsweise Schrauben und Muttern, kann es eine Situation geben, wo das Anzugsdrehmoment gemäß der Art der Schrauben usw. oder eines Objektes, das mit Gewinde versehenen Teilen befestigt werden soll, verändert werden muss. Daher sind einige elektromotorisch angetriebene Werkzeuge der oben beschriebenen Bauart mit einem elektrischen oder mechanischem Drehmomentsteuermechanismus versehen, um zu ermöglichen, die Veränderung der Größe des Anzugsdrehmomentes einzustellen (vgl.
JP 2015-188943 A ). Bei Fabrikproduktionslinien kann inzwischen der Anzugsvorgang für unterschiedliche Typen von Schrauben kontinuierlich in einer vorbestimmten Sequenz ausgeführt werden. Einige elektromotorisch angetriebene Werkzeuge, die in den oben beschriebenen Fällen verwendet werden, sind so konfiguriert, dass das elektromotorisch angetriebene Werkzeug selbst die Vollendung eines vorbestimmten Arbeitsvorgangs beurteilt, der mit den gleichen Einstellungen ausgeführt wird, und wenn der Arbeitsvorgang weiter zum nachfolgenden Vorgang geht, verändert das elektromotorisch angetriebene Werkzeug automatisch den Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes auf einen Wert, der für den nachfolgenden Vorgang erforderlich ist.
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Die Druckschrift
DE 10 2014 019 441 A1 offenbart ein Verfahren zum Montieren wenigstens eines Bauteils, bei welchem ein vorgebbares Soll-Drehmoment mittels eines Drehmomentwerkzeugs auf wenigstens ein Schraubelement ausgeübt wird, mit den Schritten: - Erfassen wenigstens eines von einer das Montieren durchführenden Person geäußerten und dem Schraubelement zugeordneten Lauts mittels einer Erfassungseinrichtung einer an dem Kopf der Person gehaltenen Vorrichtung; und - in Abhängigkeit von dem erfassten Laut: Anzeigen wenigstens eines das Soll-Drehmomentbeschreibenden Soll-Werts auf einem zumindest teilweise vor wenigstens einem Auge der Person angeordneten Anzeigeelement der Vorrichtung.
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Die Druckschrift
DE 10 2010 056 523 A1 offenbart ein tragbares und akkubetriebenes Werkzeug zur Bearbeitung eines Werkstückes sowie auf ein Verfahren zum Auswechseln des Akkumulators des Werkzeuges, welches mindestens eine Antriebseinrichtung zum Antreiben eines Arbeitskopfes, mindestens einen Akkumulator zum Bereitstellen von elektrischer Energie, mindestens eine Steuereinrichtung mit einem Betriebssystem zum Steuern und/oder Regeln von Bearbeitungsparametern, mindestens eine Speichereinrichtung zum Speichern von Bearbeitungsdaten und mindestens eine Sende- und Empfangseinrichtung zum Senden und/oder Empfangen der Bearbeitungsdaten sowie zudem mindestens ein im Wesentlichen elektrisches Element zum zumindest kurzzeitigen Speichern von elektrischer Energie aufweist, um ein Auswechseln des Akkumulators bei aktiviertem Betriebssystem zu ermöglichen.
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Die Druckschrift
DE 10 2013 101 308 A1 offenbart ein Elektrowerkzeug und ein Elektrowerkzeugsystem, und insbesondere auf ein Elektrowerkzeugsystem, das in der Lage ist, eine Betriebsart eines Elektrowerkzeugs zu wechseln. Das Elektrowerkzeug umfasst eine Aufsatzanbringeinheit, einen Motor und eine Steuereinheit. Die Aufsatzanbringeinheit ist dazu ausgelegt, einen Aufsatz an ihr anzubringen. Die Steuereinheit ist dazu ausgelegt, einen Antrieb des Motors zu steuern. Die Steuereinheit umfasst eine Speichereinheit, die dazu ausgelegt ist, mehrere sich auf den Antrieb des Motors auswirkende vorgeschriebene Werte und eine Teilungszahl zu speichern, durch die ein Bereich der mehreren vorgeschriebenen Werte geteilt wird. Der Bereich und/oder die Teilungszahl sind/ist beliebig einstellbar.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem:
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Wenn der Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes geändert wird, verändert sich die Größe der Reaktionskraft, die auf die Hand des Arbeiters aufgebracht wird, der das elektromotorisch angetriebene Werkzeug während des Vorgangs des Anziehens ergreift, ebenfalls gemäß der Veränderung des Einstellungswertes. Wenn der Arbeiter immer eine Auffassung bzw. Kenntnis des Einstellungswertes des Anzugsdrehmomentes hat, welches zu dem Zeitpunkt eingestellt worden ist, und eine Kenntnis des Niveaus der Größe der Reaktionskraft hat, die wahrscheinlich bei dem eingestellten Wert auf seine Hand wirken wird, kann der Arbeiter Vorbereitungen im Voraus unternehmen, indem er beispielsweise die Greifkraft in Übereinstimmung mit der angenommenen Größe der Reaktionskraft anpasst. Jedoch kann der Arbeiter nicht immer korrekt den Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes erfassen. Insbesondere, wenn der Einstellungswert automatisch verändert wird, kennt der Arbeiter möglicherweise nicht die Tatsache, dass die Änderung der Einstellung vorgenommen worden ist. In einem solchen Fall kann der Arbeiter in unerwarteter Weise eine größere Reaktionskraft aufnehmen als erwartet, und zwar auf Grund der Tatsache, dass das Anzugsdrehmoment auf einen größeren Wert eingestellt worden ist als angenommen. In einem solchen Fall kann der Arbeiter möglicherweise nicht das elektromotorisch angetriebene Werkzeug in geeigneter Weise greifen, so dass das elektromotorisch angetriebene Werkzeug sich durch die Reaktion auf das Anzugsdrehmoment drehen kann, was zur Folge hat, dass das mit Gewinde versehene Teil nicht mit geeignetem Drehmoment angezogen wird. Abhängig von der Situation besteht auch eine Gefahr, dass das elektromotorisch angetriebene Werkzeug aus der Hand des Arbeiters fällt.
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Unter den oben beschriebenen Umständen ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein elektromotorisch angetriebenes Werkzeug vorzusehen, welches konfiguriert ist, um einem Arbeiter eine Benachrichtigung bezüglich eines Einstellungswertes des Anzugsdrehmomentes vor dem Start des Vorgangs des Anziehens zu geben, falls nötig, wodurch es ermöglicht wird, dass der Arbeiter zuvor bezüglich der Tatsache benachrichtigt wird, dass ein relativ großes Drehmoment aufgebracht werden wird, und auch eine Steuervorrichtung und eine Steuerschaltung für das elektromotorisch angetriebene Werkzeug vorzusehen.
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Lösung für das Problem:
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Die vorliegende Erfindung sieht eine Steuerschaltung zur Verwendung bei einem elektromotorisch angetriebenen Werkzeug vor. Das elektromotorisch angetriebene Werkzeug hat einen Körper, der eine Einstellung einer Größe des Anzugsdrehmomentes verändern kann, welches aufgebracht werden soll, wenn ein mit Gewinde versehenes Teil angezogen wird, und eine Benachrichtigungsvorrichtung zum Vorsehen einer Benachrichtigung für einen Arbeiter bezüglich eines Einstellungswertes des Anzugsdrehmomentes. Die Steuerschaltung ist so konfiguriert, dass, wenn der Einstellungswert für das Anzugsdrehmoment des Körpers des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs auf einen größeren Wert eingestellt worden ist als ein Referenzwert, die Steuerschaltung ein Benachrichtigungsausführungssignal an die Benachrichtigungsvorrichtung sendet, bevor der Körper des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs zum Antrieb gestartet wird, wodurch es ermöglicht wird, dass eine Benachrichtigung für den Arbeiter durch die Benachrichtigungsvorrichtung vorgenommen wird.
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Die Steuerschaltung ermöglicht es, dass ein Arbeiter, der ein elektromotorisch angetriebenes Werkzeug mit der Steuerschaltung verwendet, bezüglich der Tatsache benachrichtigt wird, dass der Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes auf einen größeren Wert als ein Referenzwert eingestellt worden ist, und zwar bevor das elektromotorisch angetriebene Werkzeuge angetrieben wird. Entsprechend kann der Arbeiter, der das elektromotorisch angetriebene Werkzeug verwendet, zuvor wissen, dass eine relativ große Reaktionskraft im Zusammenhang mit dem Antrieb des Körpers des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs aufgebracht werden wird, und der Arbeiter kann Vorbereitungen zuvor in Vorkenntnis der großen Reaktionskraft unternehmen. Folglich ist es möglich, eine Situation zu verhindern, wo das elektromotorisch angetriebene Werkzeug sich durch die Reaktion auf das Anzugsdrehmoment dreht, was zur Folge hat, dass das mit Gewinde versehene Teil nicht mit einem geeigneten Drehmoment angezogen werden kann, und eine Situation, wo das elektromotorisch angetriebene Werkzeug aus der Hand des Arbeiters gleitet.
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Insbesondere kann ein Referenzwert ein vorbestimmter Schwellenwert sein.
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Alternativ kann der Referenzwert ein Wert sein, der erhalten wurde durch Addieren eines vorbestimmten akzeptablen Variationswertes gegenüber dem vorherigen Einstellungswert, bevor eine Veränderung des Einstellungswertes eingestellt wird.
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Alternativ kann die Anordnung wie folgt sein. Der Referenzwert weist einen ersten Referenzwert und einen zweiten Referenzwert auf. Der erste Referenzwert ist ein vorbestimmter Schwellenwert, und der zweite Referenzwert ist ein Wert, der durch Addieren eines vorbestimmten akzeptablen Variationswertes zu einem vorhergehenden Einstellungswert vor dem Einstellen einer Änderung des Einstellungswertes erhalten wird. Die Steuerschaltung ist so konfiguriert, dass, wenn der Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes, der für den Körper des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs eingestellt worden ist, größer ist als der erste Referenzwert und/oder der zweite Referenzwert, wobei die Steuerschaltung das Benachrichtigungsausführungssignal an die Benachrichtigungsvorrichtung sendet.
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Außerdem sieht die vorliegende Erfindung ein elektromotorisch angetriebenes Werkzeug vor, welches Folgendes aufweist: einen Körper, der fähig ist, eine Einstellung der Größe des Anzugsdrehmomentes zu ändern, welches aufgebracht werden soll, wenn ein mit Gewinde versehenes Teil angezogen werden soll; eine Benachrichtigungsvorrichtung zum Ausführen einer Benachrichtigung für einen Arbeiter bezüglich eines Einstellungswertes des Anzugsdrehmomentes; und irgendeine der oben beschriebenen Steuerschaltungen.
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In diesem Fall kann die durch die Benachrichtigungsvorrichtung vorgenommene Benachrichtigung eine Benachrichtigung durch eine visuelle Anzeige und/oder eine Benachrichtigung durch eine Schallanzeige und/oder eine Benachrichtigung sein, die vorgenommen wird, indem der Körper des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs temporär bezüglich des Antriebs abschaltet.
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Insbesondere kann die Anordnung wie folgt sein. Die Benachrichtigung weist zumindest eine Benachrichtigung auf, die ausgeführt wird, indem temporär verhindert wird, dass der Körper des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs angetrieben wird. Der Körper des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs hat einen Benachrichtigungslöschbetätigungsteil. Der Körper des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs wird hinsichtlich eines Antriebsbeginns gesperrt, und zwar für eine Zeitperiode von dem Zeitpunkt, wenn die Benachrichtigung durch die Benachrichtigungsvorrichtung gemacht wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Benachrichtigungslöschbetätigungsteil betätigt wird, um die Benachrichtigung zu beenden.
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Außerdem sieht die vorliegende Erfindung eine Steuervorrichtung vor, die eine der oben beschriebenen Steuerschaltungen hat. Die Steuervorrichtung kann in kommunizierender Weise mit mindestens einem Körper des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs verbunden werden, der von der Steuervorrichtung getrennt ist. Der Körper des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs kann eine Einstellung der Größe des Anzugsdrehmomentes verändern, welches angelegt werden soll, wenn ein mit Gewinde versehenes Teil angezogen werden soll. Die Steuervorrichtung ist konfiguriert, um den Körper des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs zu steuern, der in kommunizierender Weise damit verbunden ist.
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Ausführungsbeispiele eines elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung werden unten auf der Grundlage der beigefügten Zeichnungen erklärt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist eine Außenansicht eines elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist ein funktionelles Blockdiagramm des in 1 gezeigten elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers.
- 3 ist ein erstes Flussdiagramm, welches einen Benachrichtigungsvorgang des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers in 1 zeigt.
- 4 ist ein zweites Flussdiagramm, welches den Benachrichtigungsvorgang des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers in 1 zeigt.
- 5 ist ein drittes Flussdiagramm, welches den Benachrichtigungsvorgang des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers in 1 zeigt.
- 6 ist eine Außenansicht eines elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Ein elektromotorisch angetriebener Schraubendreher (elektromotorisch angetriebenes Werkzeug) 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist, wie in 1 und 2 gezeigt, einen Körper des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers (Körper des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs) 110 mit einem Einsatzhalter bzw. Bithalter 114, der konfiguriert ist, um durch einen eingebauten Elektromotor 112 (nicht in 1 gezeigt) zur Drehung angetrieben zu werden, und eine Steuerschaltung 120 (nicht in 1 gezeigt) auf, die in dem Körper 110 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers angeordnet ist. Der Bithalter 114 ist in entfernbarer Weise mit einem Schraubendrehereinsatz bzw. Schraubendreherbit 116 versehen, welches in geeigneter Weise im Zusammenhang mit Schrauben ausgewählt ist, die angezogen werden sollen. Der Körper 110 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers ist weiter mit einer Schnittstelleneinheit 130 mit einem LED-Anzeigeabschnitt 132 und einer Vielzahl von Betätigungsknöpfen 134 versehen. Der elektromotorisch angetriebene Schraubendreher 100 hat in dem Körper 110 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers einen (nicht gezeigten) Startschalter zum Starten des Elektromotors 112. Der Startschalter wird angeschaltet, wenn das Schraubendreherbit 116, welches in den Bithalter 114 gepasst ist, gegen eine Schraube gedrückt wird. Dies bewirkt, dass ein Motorsteuerabschnitt 122 beginnt, den Elektromotor 112 anzutreiben.
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Der elektromotorisch angetriebene Schraubendreher 100 weist weiter einen Drehmomentsensor 124 auf, um das Antriebsdrehmoment des Elektromotors 112 zu detektieren. Die Steuerschaltung 120 hat einen Berechnungsabschnitt 120a zum Ausführen von verschiedenen arithmetischen Verarbeitungsoperationen, und einen Speicher 120b zum Speichern von Daten, wie beispielsweise von Einstellparametern.
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Der Körper 110 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers kann die Einstellung der Größe des Anzugsdrehmomentes ändern. Insbesondere wird die elektrische Leistung, die an den Elektromotor 112 geliefert werden soll, in geeigneter Weise durch den Motorsteuerabschnitt 122 auf der Grundlage der Größe des Drehmomentes gesteuert, welches durch den Drehmomentsensor 124 detektiert wird, wodurch das Drehmoment des Elektromotors 112 gesteuert wird, so dass das Anzugsdrehmoment, welches auf eine Schraube aufgebracht wird, in einem Bereich von Einstellungswerten des Anzugsdrehmomentes begrenzt wird, der zuvor vor dem Start des Antriebs eingestellt worden ist. Einstellungswerte des Anzugsdrehmomentes können durch Verwendung der Betätigungsknöpfe 134 der Schnittstelleneinheit 130 oder durch eine externe Einstellungsvorrichtung (nicht gezeigt) verändert werden, die in kommunizierender Weise mit dem Körper 110 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers verbunden ist.
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Weiterhin kann der elektromotorisch angetriebene Schraubendreher 100 konfiguriert sein, um zu ermöglichen, dass der Einstellungswert der Größe des Anzugsdrehmomentes automatisch verändert wird, wenn dies nötig ist, um die Größe des Anzugsdrehmomentes in einem solchen Fall zu verändern, dass ein einzelner Arbeiter unterschiedliche Arten von Schrauben sequentiell und kontinuierlich in einer Produktionslinie oder Ähnlichem festzieht. In diesem Fall werden Einstellungsparameter, die bei jedem der Anziehvorgänge in einer Reihe von Arbeitsvorgängen verwendet werden sollen, welche eine Vielzahl von unterschiedlichen Anzugsvorgängen aufweisen, in dem Speicher 120B zuvor gespeichert. Wenn ein Vorgang zu einem nachfolgendem Vorgang auf die Vollendung des vorliegenden Vorgangs hin voranschreitet, liest der Computer- bzw. Berechnungsabschnitt 120A aus dem Speicher 120B Einstellparameter aus, die in dem nachfolgenden Vorgang verwendet werden sollen und verändert automatisch die Einstellungen des Körpers 110 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers. Es sei beispielsweise angenommen, dass ein erster Vorgang ein Schraubenanzugsvorgang zum Anziehen von drei Schrauben der gleichen Art ist, und dass ein zweiter Vorgang ein Schraubenanzugsvorgang zum Anziehen von zwei Schrauben ist, die bezüglich der Art anders sind als die Schrauben in dem ersten Vorgang, wobei der Körper 110 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers gemäß ersten Anzugsparametern angetrieben wird, um die drei Schrauben in dem ersten Vorgang anzuziehen, und wobei, auf eine Vollendung des ersten Vorgangs hin, der Computer- bzw. Berechnungsabschnitt 120A zweite Einstellungsparameter für den zweiten Vorgang aus dem Speicher 120B ausliest und in automatischer Weise die Einstellungen von den ersten Einstellungsparametern auf die zweiten Einstellungsparameter umschaltet. Während des zweiten Vorgangs wird der Körper 110 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers auf der Grundlage des Einstellungswertes angetrieben, bis das Anziehen der zwei Schrauben vollendet ist. Danach werden jedes Mal, wenn ein Vorgang vollendet ist, automatisch die Einstellparameter auf die Einstellparameter für den nachfolgenden Prozess umgeschaltet. Es sei bemerkt, dass die Einstellungsparameter beispielsweise die Drehzahl und die Drehzeit des Elektromotors 112 aufweisen könnten, und zwar zusätzlich zu dem oben beschriebenen Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes.
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Der elektromotorisch angetriebene Schraubendreher 100 ist wie folgt konfiguriert. Wenn der Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes, der in den Einstellungsparametern enthalten ist, verändert wird, wird der veränderte Einstellungswert mit einem Referenzwert (später beschrieben) verglichen und eine vorbestimmte Benachrichtigung (später beschrieben) wird für den Arbeiter vorgesehen, wenn der Einstellungswert auf einen Wert eingestellt worden ist, der größer ist als der Referenzwert. Folglich kann der Arbeiter vor dem Start des Schraubenanzugsvorgangs wissen, dass ein relativ großes Drehmoment erzeugt werden wird, wenn der elektromotorisch angetriebene Schraubendreher 100 in der Folge angetrieben wird.
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Benachrichtigungen, die für den Arbeiter in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen werden, weisen eine Benachrichtigung auf, welche eine visuelle Anzeige verwenden, in dem der LED-Anzeigeabschnitt 132 blinkt, weiter eine Benachrichtigung unter Verwendung einer Schallanzeige durch einen Piepton von einem Signaltongeber 136, und eine Benachrichtigung, die vorgenommen wird, indem zeitweise der Elektromotor 112 des Körpers 110 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers abgeschaltet wird, so dass dieser nicht angetrieben wird. Diese Benachrichtigungen werden gemäß Benachrichtigungsausführungssignalen von der Steuerschaltung 120 vorgenommen, und diese drei Benachrichtigungen werden simultan ausgeführt. Es sei bemerkt, dass, wenn Benachrichtigungsvorrichtungen, wie beispielsweise der LED-Anzeigeabschnitt 132 und der Signaltongeber 136, keine elektronische Schaltung aufweisen, die Benachrichtigungsausführungssignale von der Steuerschaltung 120 elektrische Antriebsströme sind, die direkt zu den Benachrichtigungsvorrichtungen geliefert werden, um elektrische Leistung zum Betrieb der Benachrichtigungsvorrichtungen zu liefern. Wenn die Benachrichtigungsvorrichtungen elektronische Schaltungen aufweisen, sind die Benachrichtigungsausführungssignale Eingangssignale für die elektronischen Schaltungen. Wenn irgendeine der Benachrichtigungsvorrichtungen einen Schalter einer elektronischen Schaltung aufweist, beispielsweise ein Relais oder einen Transistor, und so konfiguriert ist, dass eine Benachrichtigung ansprechend auf das Öffnen-Schließen des Schalters ausgeführt wird, ist das assoziierte Benachrichtigungsausführungssignal ein Kontaktsignal zum Öffnen-Schließen des Relais oder des Schalters. Benachrichtigungsvorrichtungen von verschiedener Form können verwendet werden, und zwar abhängig von der Art der Steuerschaltung, ob es eine Steuerschaltung gibt oder nicht usw. Entsprechend werden Benachrichtigungsausführungssignale von verschiedenen Formen in geeigneter Weise gemäß den Formen der verwendeten Benachrichtigungsvorrichtungen ausgewählt. Das Benachrichtigungsausführungssignal kann in irgendeiner Form sein, vorausgesetzt, dass das Benachrichtigungsausführungssignal an die assoziierte Benachrichtigungsvorrichtung gesendet wird, um eine Benachrichtigung für den Arbeiter durch die Benachrichtigungsvorrichtung vorzusehen. Nachdem sie vorgenommen worden sind, können die Benachrichtigungen gelöscht werden, indem ein Bedienungsknopf (Benachrichtigungslöschbetätigungsteil) 134 der Schnittstelleneinheit 130 gedrückt wird. Als eine Folge des Löschens der Benachrichtigungen kehrt der Elektromotor 112 zurück in einem antreibbaren Zustand, um den Schraubenanzugsvorgang zu ermöglichen.
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Einstellungsparameter, welche einen Einstellungswert für Anzugsdrehmoment aufweisen, können entweder manuell oder automatisch geändert werden, wie oben bemerkt. Im Folgenden wird der Benachrichtigungsvorgang des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers 100 genauer erklärt, indem ein Fall als Beispiel genommen wird, wo der Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes automatisch geändert wird. Wie in 3 gezeigt, liest der Computer- bzw. Berechnungsabschnitt 120A der Steuerschaltung 120, wenn der elektromotorisch angetriebene Schraubendreher 100 gestartet wird (S100), aus dem Speicher 120B den Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes für einen ersten Vorgang aus (S102). Als nächstes vergleicht der Berechnungsabschnitt 120A den Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes mit einem voreingestellten Schwellenwert (Referenzwert) (S104). Wenn der Einstellungswert auf einen größeren Wert als den Schwellenwert eingestellt worden ist, beschließt der Berechnungsabschnitt 120A, dass es nötig ist, eine Benachrichtigung für den Arbeiter vorzusehen und sendet ein Benachrichtigungsausführungssignal an jede Benachrichtigungsvorrichtung, um die Benachrichtigungsvorrichtung dahingehend zu instruieren, dass sie eine Benachrichtigung ausführt (S106). Insbesondere werden die Benachrichtigungsausführungssignale jeweils an den LED-Anzeigeabschnitt 132, den Signaltongeber bzw. Summer 136 und den Motorsteuerabschnitt 122 gesendet. Folglich lässt der LED-Anzeigeabschnitt 132 die LEDs blinken und der Pieper bzw. Signaltongeber 136 piept. Der Motorsteuerabschnitt 122 schaltet den Elektromotor 112 so aus, dass er nicht angetrieben wird, auch wenn der Antriebsschalter eingeschaltet ist. Wenn der Betätigungsknopf 134, der als ein Benachrichtigungslöschbetätigungsteil der Schnittstelleneinheit 130 wirkt, in einen Zustand gedrückt wird, wo die Benachrichtigungen vorgesehen werden, werden die Benachrichtigungen gelöscht, und das Blinken des LED-Anzeigeabschnittes 132 und das Piepen vom Signaltongeber 136 werden gestoppt. Außerdem ermöglicht der Motorsteuerabschnitt 122, dass der Elektromotor 112 angetrieben wird (S108). Somit wird gestattet, dass der Anzugsvorgang ausgeführt wird (S110). Der Schraubenanzugsvorgang (S110) wird wiederholt, bis ein vorbestimmter Schraubenanzugsvorgang vollendet ist, der als ein erster Vorgang eingestellt worden ist. Wenn es einen nachfolgenden Vorgang gibt, der nach der Vollendung des vorliegenden Vorganges ausgeführt werden soll (S112), liest der Berechnungsabschnitt 120A Einstellungsparameter für den nachfolgenden Vorgang aus (S102) und ändert den Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes, usw. Der Berechnungsabschnitt 120A vergleicht den geänderten Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes mit dem Schwellenwert in der gleichen Weise wie oben (S104). Wenn der Einstellungswert auf einen größeren Wert als der Schwellenwert eingestellt worden ist, wird ein Benachrichtigungsvorgang ausgeführt (S106). Danach wird ein ähnlicher Betrieb wiederholt. Auf eine Vollendung aller Vorgänge hin (S114) ist die Steuerung einschließlich des Benachrichtigungsvorgangs vollendet (S116). In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine Benachrichtigung nur dann gemacht, wenn der Einstellungswert geändert wird, und keine Benachrichtigung wird vor dem zweiten und folgenden Schraubenanzugsvorgang in dem gleichen Vorgang vorgenommen, wie oben erwähnt. Es sei jedoch bemerkt, dass, wenn ein Schraubenanzugsvorgang eine Vielzahl von Malen mit einem Einstellungswert ausgeführt wird, für den entschieden wurde, dass eine Benachrichtigung nötig ist, eine Benachrichtigung auch jedes Mal vor dem Starten des Schraubenanzugsvorgangs vorgenommen werden kann.
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Die Entscheidung, ob eine Benachrichtigung nötig ist oder nicht, wird, wie in 4 gezeigt, durch Vergleich des gegenwärtigen Einstellungswertes des Anzugsdrehmomentes mit dem vorhergehenden Einstellungswert vorgenommen, der eingestellt war, bevor die Einstellung verändert wurde (S154 und S156). Insbesondere wird ein vorbestimmter akzeptabler Variationswert, der im Speicher 120B gespeichert ist, zu dem vorhergehenden Einstellungswert addiert, um einen Referenzwert zu erhalten, und wenn der gegenwärtige Einstellungswert auf einen Wert eingestellt worden ist, der größer ist als der Referenzwert, wird entschieden, dass eine Benachrichtigung notwendig ist, und ein Benachrichtigungsvorgang ähnlich jenem, der in 3 gezeigt ist, wird ausgeführt. Es sei bemerkt, dass in diesem Ausführungsbeispiel zuerst der vorangegangene Einstellungswert von dem gegenwärtigen Einstellungswert bei dem Vergleich zwischen dem vorangegangenen Einstellungswert und dem gegenwärtigen Einstellungswert subtrahiert wird (S154), und wenn der Wert, der aus der Subtraktion resultiert, größer ist als der akzeptable Variationswert bzw. Änderungswert, wird entschieden, dass eine Benachrichtigung nötig ist (S156). Dieser arithmetische Vorgang ist im Wesentlichen identisch mit der Beurteilung, ob der gegenwärtige Einstellungswert größer ist als der oben beschriebene Referenzwert (der Wert, der durch Addieren des akzeptablen Variationswertes zu dem vorherigen Einstellungswert erhalten wurde), oder nicht. Es ist eine Auswahl bei der Konstruktion, dass in geeigneter Weise ausgewählt wird, wie der Computer- bzw. Berechnungsabschnitt 120A speziell arithmetische Operationen ausführt, um durch einen Vergleich des vorhergehenden Einstellungswertes und des gegenwärtigen Einstellungswertes zu beurteilen, ob eine Benachrichtigung notwendig ist oder nicht. Daher ist natürlich ein anderer Berechnungsvorgang als oben denkbar. Die Schritte (S150-152 und S158-168) außer den Schritten zur Beurteilung, ob eine Benachrichtigung notwendig ist oder nicht, sind die Gleichen wie die entsprechenden Schritte (S100-102 und S106-116) in dem Verfahren, das in 3 gezeigt ist.
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Die Beurteilung dahingehend, ob eine Benachrichtigung notwendig ist oder nicht, kann, wie in 5 gezeigt, durch eine Kombination des in 3 gezeigten Verfahrens (S104 und S105) und des in 4 gezeigten Verfahrens (S154 und S156) vorgenommen werden. Das heißt, zuerst wird ein Vergleich zwischen dem gegenwärtigen Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes und einem vorbestimmten Schwellenwert (erster Referenzwert) vorgenommen (S204). Eine Benachrichtigung wird vorgenommen, wenn der gegenwärtige Einstellungswert auf einen größeren Wert als der Schwellenwert eingestellt worden ist (S210). Wenn der gegenwärtige Einstellungswertwird nicht größer ist als der Schwellenwert, wird der gegenwärtige Einstellungswert als nächstes mit einem Wert (zweiter Referenzwert) verglichen, der erhalten wird durch Addieren eines vorbestimmten akzeptablen Variationswertes zu dem vorhergehenden Einstellungswert (S206). Eine Benachrichtigung wird vorgenommen (S210), wenn der gegenwärtige Einstellungswert auf einen größeren Wert eingestellt worden ist als der Wert, der aus der Addition resultiert, jedoch wird keine Benachrichtigung vorgenommen, wenn der gegenwärtige Einstellungswert nicht größer ist als der Wert, der aus der Addition resultiert. Kurz gesagt, in diesem Fall wird eine Benachrichtigung vorgenommen, wenn der gegenwärtige Einstellungswert auf einen größeren Wert eingestellt worden ist als der erste Referenzwert (vorbestimmter Schwellenwert) und/oder der zweite Referenzwert (Wert, der durch Addieren eines vorbestimmten akzeptablen Variationswertes zu dem vorhergehenden Einstellungswert erhalten wurde).
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Die Schritte (S200-202 und S210-220) außer den Schritten zur Beurteilung, ob eine Benachrichtigung notwendig ist oder nicht, sind in dem in 5 gezeigten Verfahren die Gleichen wie die entsprechenden Schritte (S100-102 und S106-116) in dem in 3 gezeigten Verfahren. Es sei bemerkt, dass die Steuerschaltung 120 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Auswahl von irgendeinem der drei Verfahren gestattet, die in den 3 bis 5 gezeigt sind, um zu beurteilen, ob eine Benachrichtigung notwendig ist oder nicht.
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Bei dem elektromotorisch angetriebenen Schraubendreher 100 wird der Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes beurteilt, bevor der Elektromotor 112 zum Antrieb gestartet wird, und wenn der Einstellungswert auf einen größeren Wert eingestellt worden ist als ein in verschiedener Weise eingestellter oder festgelegter Referenzwert, wird eine Benachrichtigung bezüglich dieser Tatsache für den Arbeiter vorgesehen. Entsprechend kann der Arbeiter vor dem Starten des Anzugsvorgangs wissen, dass ein relativ großes Anzugsdrehmoment erzeugt werden wird, so dass der Arbeiter geeignete Vorbereitungen auf eine erwartete große Reaktionskraft vornehmen kann, beispielsweise durch Ergreifen des Körpers 110 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers mit einer entsprechend großen Kraft. Folglich ist es möglich, eine Situation zu verhindern, wo der Körper 110 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers sich beträchtlich durch eine Reaktion dreht, so dass die Schraube nicht mit einem geeigneten Drehmoment angezogen werden kann, was ein Versagen des Anzugsvorgangs zur Folge hat, und eine Situation zu verhindern, wo der Körper 110 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers aus der Hand des Arbeiters gleitet.
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Ein elektromotorisch angetriebener Schraubendreher 200 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist, wie in 6 gezeigt, einen Körper 210 und eine Steuervorrichtung 250 auf, wobei die Steuervorrichtung 250 als ein Teil vorgesehen ist, welches von dem Körper 210 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers getrennt ist. Die Steuervorrichtung 250 hat eine Schnittstelleneinheit 230, die darin angeordnet ist. Die Schnittstelleneinheit 230 hat einen LED-Anzeigeabschnitt 232 und Betätigungsknöpfe 234. Die Steuervorrichtung 250 hat weiter eine Steuerschaltung 120 (2), die darin eingebaut ist, um den Körper 210 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers zu steuern. Die Konfiguration und Funktion der Steuereinheit 120 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers 200 sind die Gleichen wie jene der Steuereinheit 120 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Steuervorrichtung 250 und der Körper 210 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers sind in kommunizierender Weise durch ein Kabel 252 verbunden. Obwohl bei dem elektromotorisch angetriebenen Schraubendreher 200 nur ein Körper 210 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers mit der Steuervorrichtung 250 verbunden ist, kann die Steuervorrichtung 250 mit einer Vielzahl von Körpern 210 von elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehern gleichzeitig verbunden sein, um die Körper 210 der elektromotorisch angetriebenen Schraubendreher gleichzeitig zu steuern. In einem solchen Fall sind in dem Speicher 120B Einstellungsparameter für jeden der Vielzahl der Körper 210 der elektromotorisch angetriebenen Schraubendreher gespeichert. Der Schwellenwert und der akzeptable Variationswert zur Beurteilung, ob eine Benachrichtigung nötig ist, oder nicht, können Werte sein, die für alle Körper 210 der elektromotorisch angetriebenen Schraubendreher gleich sind. Alternativ können der Schwellenwert und der akzeptable Variationswert für jeden der Körper 210 der elektromotorisch angetriebenen Schraubendreher unterschiedlich eingestellt sein. Wenn eine Vielzahl von Körpern 210 von elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehern durch einen einzigen Arbeiter verwendet werden sollen, kann der vorhergehende Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes in den 4 und 5 der Einstellungswert für das Anzugsdrehmoment sein, der bei dem vorhergehenden Anzugsvorgang verwendet wurde, und zwar ungeachtet dessen, ob der Körper 210 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers, der in dem vorhergehenden Anzugsvorgang verwendet wurde, und der Körper 210 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers, der nachfolgend verwendet werden soll, der Gleiche sind oder sich voneinander unterscheiden. Weiterhin können der LED-Anzeigeabschnitt 232 und der Signaltongeber 136, welche als Benachrichtigungsvorrichtungen wirken, und die Betätigungsknöpfe 234, welche als der Benachrichtigungslöschbetätigungsteil wirken, an dem Körper 210 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers vorgesehen sein, oder alternativ können sie sowohl an dem Körper 210 des elektromotorisch angetriebenen Schraubendrehers als auch an der Steuervorrichtung 250 vorgesehen sein.
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Obwohl die elektromotorisch angetriebenen Schraubendreher 100 und 200 oben als ein Ausführungsbeispiel des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung erklärt worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf eingeschränkt, sondern kann in verschiedener Weise modifiziert werden wie folgt.
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Beispielsweise kann das elektromotorisch angetriebene Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ein Werkzeug sein, um andere mit Gewinde versehene Teile als Schrauben anzuziehen, beispielsweise Muttern. Weiterhin sind die vorangegangenen Ausführungsbeispiele konfiguriert, um als Benachrichtigungsverfahren simultan eine Benachrichtigung durch eine sichtbare Anzeige, eine Benachrichtigung durch eine Schallanzeige und eine Benachrichtigung auszuführen, die dadurch vorgenommen wird, dass temporär der Körper des elektromotorisch angetriebenen Werkzeugs ausgeschaltet wird, so dass dieser nicht angetrieben wird. Die Anordnung kann jedoch so konfiguriert sein, dass sie nur eine oder zwei der drei Benachrichtigungen vorsieht. Es ist auch möglich, ein anderes Benachrichtigungsverfahren zu verwenden als die obigen drei. Das Löschen der Benachrichtigung ist nicht darauf eingeschränkt, dass ein Löschknopf verwendet wird, sondern es kann durch ein anderes Verfahren geschehen, beispielsweise durch eines, bei dem die Benachrichtigung automatisch gelöscht wird, wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Es ist weiter auch möglich, andere Benachrichtigungen gemäß der Größe des Einstellungswertes des Anzugsdrehmomentes vorzusehen, beispielsweise durch Einstellen einer Vielzahl von Schwellenwerten und akzeptablen Variationswerten und Ändern der Farbe der LEDs oder durch Ändern des Pieptons gemäß der Größe des Einstellungswertes des Anzugsdrehmomentes.
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Obwohl in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen die Steuerung des Anzugsdrehmomentes durch eine elektronische Steuerung erreicht wird, d.h., eine Steuerung der elektrischen Leistung, die zu dem Elektromotor geliefert werden soll, kann die Steuerung des Anzugsdrehmomentes durch eine mechanische Steuerung verwirklicht werden, d.h., durch eine Veränderung der Einstellung des Anfangsdrehmomentes zur Kupplungsbetätigung bei einem mechanischen Kupplungsmechanismus. Der mechanische Kupplungsmechanismus ist gewöhnlicher Weise wie folgt konfiguriert. Eine von zwei Kupplungsplatten wird durch eine Feder an die andere Kupplungsplatte gedrückt, und die eine Kupplungsplatte wird durch das Drehmoment, welches zwischen den Kupplungsplatten während eines Schraubenanzugsvorgangs aufgebracht wird, dazu gezwungen, sich gegen die Druckkraft der Feder von der anderen Kupplungsplatte zu trennen, und somit wird die Leistungsübertragung zwischen den Kupplungsplatten beendet. Entsprechend ist es möglich, die Größe des Anfangsdrehmomentes der Kupplungswirkung zu ändern, d.h. den Wert des Anzugsdrehmomentes einzustellen, indem die Druckkraft der Feder eingestellt wird. Wenn diese Art von Kupplungsmechanismus eingesetzt wird, kann die Anordnung wie folgt sein. Die Steuerschaltung 120 erhält den gegenwärtigen Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes auf der Grundlage eines Signals von einem Sensor, der die Druckkraft der Feder direkt oder indirekt detektiert. Alternativ ist der Kupplungsmechanismus mit einem Mechanismus ausgerüstet, welcher die Druckkraft der Feder auf der Grundlage eines externen Signals ändert und die Steuerschaltung 120 sendet ein Signal, welches mit dem Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes in Beziehung steht, an den Kupplungsmechanismus um das Startdrehmoment der Kupplungsbetätigung des Kupplungsmechanismus zu verändern, wodurch der Einstellungswert des Anzugsdrehmomentes verändert wird.
