JP2020512200A - 打ち込み装置の作動方法 - Google Patents

Abstract

留め付け要素の打ち込み装置を作動するための方法であって、打ち込み装置のマガジンにさらなる留め付け要素が存在しない場合、モータが所定のパターンに従って作動される方法である。【選択図】図１

Description

本願は、留め付け要素の打ち込み装置を作動するための方法に関する。

この種の装置は一般的に、打ち込みチャネルに配置された留め付け要素を打ち込むための打ち込み要素と、打ち込み要素のための打ち込み手段とを備える。マガジンを備えた装置の場合、留め付け要素は連続的に打ち込みチャネルに移送手段で移送される。マガジンの全留め付け要素が使用され尽くされていることに打ち込み装置の操作者が気付かない場合、操作者は当初打ち込み手順の実行を試み、空のマガジンに気がついた後にさらに打ち込み要素を装填する。そのため、この種の空打ちに要する時間が少なくなるように打ち込み装置を作動させることが望ましい。

留め付け要素の打ち込み装置を作動するための方法の場合、打ち込み装置は打ち込みチャネルを備え、打ち込みチャネルに配置された留め付け要素を基板（被打ち込み材）に打ち込むための打ち込み要素と、その打ち込み要素を打ち込みチャネルに配置された留め付け要素に打ち込むための打ち込み手段であって、モータを備えた打ち込み手段と、留め付け要素のためのマガジンと、マガジン内にある留め付け要素を連続的に打ち込みチャネルへと移送するための移送手段と、マガジン内にある留め付け要素があるかどうか及び／又はいくつあるか検知するための検出手段を備え、この検出手段がマガジン内に所定の最小数の留め付け要素を検出した場合にはモータが標準モデルに従って作動されることと、検出手段がマガジン内に留め付け要素を検出しない場合又はマガジン内に所定の最小数未満の留め付け要素を検出した場合にはモータが異なる特殊モデルで動作することにより目的は実現する。

特殊モデルが標準モデルから異なっているため、打ち込み装置の操作者は留め付け要素がすぐに使用尽くされてしまうか又は次の打ち込み後に使用尽くされてしまい、マガジンを装填しなければならないことを即座に特定する。操作者は、これを音響的に及び／又は触覚的に確認することが好ましい。

本発明の優位性のある態様において、特殊モデルと標準モデルとの違いは、モータの動作を開始させる事象に続く時間間隔である。モータの動作を開始させる事象は、打ち込み装置の打ち込みの完了、打ち込み装置の起動、又は打ち込み装置の基板からの持ち上げであることが好ましい。

本発明の優位性のある態様において、特殊モデルと標準モデルは、モータの作動時間の間隔期間により、モータの速度が異なるかにより、及び／又はモータの作動時間の間隔が異なるか及び／又は作動時間が異なるか及び／又は速度が異なるかの各動作段階が異なる順序で発生するかの違いである。

優位性のある態様において、打ち込み装置は、作業工具が基板に接触しているか否かを検出するための接触手段であって、作業工具が基板に接触している場合には接触位置に位置すると判断する接触手段を備える。接触手段は、打ち込み要素の留め付け要素への打ち込みを接触位置にある時にのみ可能にすることが好ましい。

優位性のある態様において、モータは、打ち込み要素が留め付け要素に打ち込まれた状態に続いて打ち込み動作の準備ができた状態へと、打ち込み手段を移行させるために作動される。打ち込み装置は機械エネルギー貯蔵手段を備えることが好ましく、モータは機械エネルギー貯蔵手段を充電するために作動される。

優位性のある態様において、モータは打ち込み要素を留め付け要素に打ち込むために作動される。

優位性のある態様において、モータは、電気化学エネルギー貯蔵手段から電気エネルギーを供給される電気モータである。

優位性のある態様において、検出手段は、留め付け要素をマガジン又は打ち込みチャネルの所定の位置で検出する。

優位性のある態様において、移送手段はマガジンに留め付け要素のスライドを備え、検出手段はスライドの位置を検出する。

優位性のある態様において、検出手段はマガジンに留め付け要素があるか否か及び／又はいくつあるかについての問い合わせを、容量性、誘導性、磁気性、光学性、音響性、又は電気機械性に基づき行う。

留め付け要素を基板に打ち込むための装置の実施例について、以下で例を挙げて図面に基づきより詳細に説明する。図は以下の通りである。

打ち込み装置の構造を概略的に示す図である。 打ち込み装置のプラギング図である。 打ち込み装置の詳細の概略図である。

図１は打ち込み装置１０の概略図である。この打ち込み装置１０は、ピストンとして構成される打ち込み要素１００とこの打ち込み要素１００のための打ち込み手段が収納されたハウジング２０とを備える。打ち込み手段は、戻り止め８００として構成される保持要素により閉じた状態に保持される結合手段１５０と、前方ばね要素２１０と後方ばね要素２２０とを備えるばね２００と、ベルト２７０として構成される力デフレクタと前方プーリブラケット２８１と後方プーリブラケット２８２とを備えるプーリ装置２６０と、スピンドル３１０とスピンドルナット３２０とを備えるスピンドル駆動装置３００と、トランスミッション４００と、モータ４８０と、制御手段５００とを備える。

打ち込み装置１０は、留め付け要素のための打ち込みチャネル７００と、接触手段７５０とをさらに備える。接触手段は、打ち込み要素１００の留め付け要素に対する打ち込みを接触位置でのみ可能にする。打ち込み装置１０は、留め付け要素のためのマガジン４０と、マガジン４０にある留め付け要素を連続的に打ち込みチャネル７００へと移送するための移送手段とをさらに備える。ハウジング２０は、手動スイッチ３５が配置されたハンドル３０をさらに備える。制御手段５００は、手動スイッチ３５及び複数のセンサ９９０、９９２、９９４、９９６、９９８、１０００と交信を行い、打ち込み装置１０の作動状態を検出する。センサ９９０、９９２、９９４、９９６、９９８、１０００は、検出されるべき要素のそれぞれに設けられた、特に留め付けられた磁力素子（非表示）の動きを検出する、ホール検知器を備える。

案内チャネルセンサ９９０は接触手段７５０の前方への移動を検知し、案内チャネル７００が打ち込み装置１０から取り外されたことを検出する。接触センサ９９２は接触手段７５０の後方動作を検知し、打ち込み装置１０が基板（被打ち込み部材）と接触したことを検出する。プーリブラケットセンサは前方プーリブラケット２８１の動作を検知し、ばね２００に予め張力が加えられているか否かを検出する。戻り止めセンサ９９６は戻り止め８００の動作を検知し、結合手段１５０が閉じた状態にあるか否かを検出する。スピンドルセンサ９９８は、スピンドルナット３２０又はスピンドルナット３２０に留め付けられた戻しロッドが最後部位置にあるか否かを検出する。最後に、スライドセンサとして構成される検出手段１０００は、マガジン４０に配置されたスライドが図１で最上位置にあるか否かを検知し、マガジンに留め付け要素がないことを検出する。

打ち込み要素１００により留め付け要素を前方、すなわち図面の左側、に向けて基板に打ち込んだ後、その打ち込み要素１００は打ち込み位置に位置している。前方ばね要素２１０及び後方ばね要素２２０は、これらが未だ若干の残留張力を有する弛み状態にある。前方プーリブラケット２８１は工程中で最前部位置にあり、後方プーリブラケット２８２は工程中で最後部位置にある。スピンドルナット３２０は、スピンドル３１０の前端に位置している。残留張力まで緩ませられたばね要素２１０、２２０により、ベルト２７０は実質的に無負荷状態にある。

制御手段５００がセンサにより打ち込み要素１００が設置位置にあることを特定するとすぐに、制御手段５００は打ち込み要素１００が開始位置に運ばれる戻りプロセスを開始する。この目的のため、モータ４８０はスピンドル３１０を第１の回転方向にトランスミッション４００により回転させ、スピンドルナット３２０を後方へと動かす。

この場合、戻しロッドは打ち込み要素１００の戻しスタッドに係合し、従って同様に打ち込み要素１００を後方へと動かす。この場合、打ち込み要素１００はベルト２７０沿いに動くが、ばね要素２１０、２２０には張力がかかっていないので、スピンドルナット３２０も同様にベルト２７０沿いに後方へと動き、そしてこの場合、ピストンが前方プーリブラケット２８１のプーリの間に引かれる際に後方プーリブラケット２８２のプーリ上の同じベルトの長さ分が解放される。そのため、ベルト２７０は戻りプロセス中に実質的に無負荷状態にある。

次に打ち込み要素１００は開始位置に配置され、その結合プラグイン部は結合手段１５０と結合される。前方ばね要素２１０と後方ばね要素２２０は未だそれぞれの弛み状態にあり、前方プーリブラケット２８１は自らの最前部位置、後方プーリブラケット２８２は自らの最後部位置にある。スピンドルナット３２０は、スピンドル３１０の後端に位置する。緩んだばね要素２１０、２２０により、ベルト２７０は未だ実質的に無負荷状態にある。

打ち込み装置が基板から持ち上げられて、接触手段７５０が打ち込みチャネル７００に対して前方に移動すると、制御手段５００はばね要素２１０、２２０に張力を加わえる張力プロセスを開始する。この際、モータはスピンドル３１０を第１の回転方向と反対の第２の回転方向にトランスミッション４００を介して回転させ、回転抵抗スピンドルナット３２０を前方へと動かす。この場合、結合手段１５０は打ち込み要素１００の結合プラグイン部を保持し、スピンドルナット３２０により後方プーリ間に引かれるベルトの長さ分はピストンにより解放されない。そのため、プーリブラケット２８１、２８２はお互いに向かって動き、ばね要素２１０、２２０に張力が加わる。

打ち込み要素１００は再度開始位置に配置され、その結合プラグイン部は結合手段１５０と結合されている。前方ばね要素２１０と後方ばね要素２２０には張力が加わえられており、前方プーリブラケット２８１は最後部位置、後方プーリブラケット２８２は自らの最前部位置に位置する。スピンドルナット３２０は、スピンドル３１０の前端に位置する。ベルト２７０はばね要素２１０、２２０の緊張力をプーリブラケット２８１、２８２のプーリで偏向させ、対抗して結合手段１５０により保持されている打ち込み要素１００に緊張力を伝達する。これで打ち込み装置の打ち込みプロセスの準備は完了する。操作者がトリガ３４を引くとすぐに、結合手段１５０は打ち込み要素１００を解放し、打ち込み要素１００はばね要素２１０、２２０の張力エネルギーを留め付け要素に伝達し、留め付け要素を基板に打ち込む。

図２は、打ち込み装置の制御組立品の簡略図である。中央の長方形は、制御手段１０２４を示す。矢印が示す通り、スイッチング及び／又はセンサ手段１０３１乃至１０３３は、情報又は信号を制御手段１０２４に送信する。打ち込み装置の手動又は主スイッチ１０７０が制御手段１０２４に接続されている。双方向の矢印は、制御手段１０２４がバッテリ１０２５と通信することを示す。さらなる矢印及び長方形は、ラッチング１０７１を示す。

さらなる矢印並びに長方形１０７２及び１０７３は、電圧測定値及び電流測定値を示す。さらなる長方形１０７４は遮断手段を示す。さらなる長方形は、Ｂ６−ブリッジ１０７５を示す。この場合、これは電動駆動モータ１０２０を制御するための、半導体要素からなる６−パルスブリッジ回路である。これは打ち込み部品により作動されることが好ましく、この打ち込み部品はコントローラにより駆動されることが好ましい。ブリッジの適正な作動に加え、この種の統合された打ち込み部品のさらなる優位性は、電圧不足の場合にそれらがＢ６−ブリッジのスイッチ要素を規定された状態に戻すことである。

さらなる長方形１０７６は、遮断手段１０７４及び制御手段１０２４と通信を行う温度プローブを示す。さらなる双方向の矢印は、制御手段１０２４がディスプレイ１０５１に情報を出力することを示す。さらなる双方向の矢印は、制御手段１０２４がインターフェイス１０５２及びさらなるサービスインターフェイス１０７７と通信することを示す。

さらなる長方形１０７８は、制御手段１０２４により作動される固定ブレーキを示す。固定ブレーキ１０７８は、動作を遅くするため、及び／又は張力印加又は充電状態でエネルギー貯蔵手段１０１０が抑制されるかエネルギー貯蔵手段が現状維持になる場合に用いられる。この目的のため、固定ブレーキ１０７８はベルトドライブ又はトランスミション（表示されていない）と通信することができる。

さらなる長方形１０７９は、マガジンに留め付け要素があるか否か及び／又はいくつあるかを問い合わせるための検出手段を示す。検出手段１０７９がマガジンに所定の最小数の留め付け要素があることを検出した場合、制御手段１０２４は標準モデルに従ってモータを作動させ、打ち込み手段の状態を打ち込み動作の準備完了状態へと移行させる。例えば、モータの動作は、打ち込みプロセスに続く打ち込み装置の基板からの持ち上げの直後に開始される。反対に、検出手段１０７９がマガジンに留め付け要素を検出しない場合又はその中に所定の最小数未満の留め付け要素があることを検出した場合、制御手段１０２４は標準モデルとは異なる特殊モデルに従ってモータを作動させる。例えば、モータの動作は、打ち込みプロセスに続く打ち込み装置の基板からの持ち上げ後に、遅延を伴って続いて開始される。あるいは、モータの動作は、打ち込みプロセスに続く打ち込み装置の基板からの持ち上げ後に、当初速度を上げるか又は下げて行われる。

図３は、さらなる実施例における打ち込み装置４１０の詳細を示す。打ち込み装置はマガジン４４０と移送手段とを備え、移送手段はマガジン４４０で留め付け要素４３０を移送方向４２５に移送するためのスライド４２０と、スクロールばねとして構成され、スライド４２０及び、続いて留め付け要素４３０に対して、打ち込み装置４１０の打ち込みチャネル（表示されていない）方向に、力を加えるばね要素４５０とを備える。

打ち込み装置４１０は、スライド４２０の位置を検出する検出手段４６０をさらに備える。検出手段４６０は、スライド４２０が図３に示す最上位置に到達した場合にスライド４２０の作動要素４８０により遮断される電気スイッチ４７０を備える。これは、マガジン４４０に存在する最後の留め付け要素が打ち込みチャネルに移送されたときに起こることが好ましい。

表示されていない実施例において、この検出手段はマガジンに留め付け要素があるか否か及び／又はいくつあるかについての問い合わせを、容量性、誘導性、磁気性、光学性、音響性、又は電気機械性に基づき行う。

本発明についての記載は、ねじ打ち機の実施例に基づくものである。本発明は、他の例でも実施が可能なことは重要である。特に、ガス、粉末、空気圧、油圧、又は電磁気で作動する打ち込み装置で実施することができ、打ち込み手段は燃焼力、空気圧、油圧又は電気で作動する動力を備え、本発明において、打ち込み装置は、例えば、打ち込みプロセス又はファンの駆動に続いて、打ち込み要素を開始位置に戻すために作動される。本発明は、同様にねじ回し、特にコードレスのねじ回しに導入が可能である。

Claims (15)

1. −打ち込みチャネルと、
   −前記打ち込みチャネルに配置された、留め付け要素を基板（被打ち込み部材）に留め付けるための打ち込み要素と、
   −前記打ち込み要素を前記打ち込みチャネルに配置された前記留め付け要素に打ち込むための打ち込み手段であって、モータを備えた前記打ち込み手段と、
   −留め付け要素のためのマガジンと、
   −前記マガジン内にある留め付け要素を連続的に前記打ち込みチャネルへと移送するための移送手段と、
   −前記マガジン内に留め付け要素があるかどうか及び／又はいくつあるかを検知するための検出手段と
   を備えた留め付け要素の打ち込み装置を作動するための方法であって
   −前記検出手段が前記マガジンに所定の最小数の留め付け要素があることを検出した場合には、前記モータを標準モデルに従って作動させる工程と、
   −前記検出手段が前記マガジン内に留め付け要素を検出しない場合又は前記マガジン内に前記所定の最小数未満の留め付け要素があることを検出した場合、前記標準モデルとは異なる特殊モデルに従って前記モータを作動させる工程と
   を備える方法。
2. 前記特殊モデルと前記標準モデルは、前記モータの前記作動を開始した後に続く時間間隔が異なる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記モータの前記動作は、前記打ち込み装置の打ち込みプロセスの完了、前記打ち込み装置の起動、又は前記打ち込み装置の基板からの持ち上げにより開始される、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記特殊モデルと前記標準モデルは、前記モータの前記作動の時間が異なる、ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の方法。
5. 前記特殊モデルと前記標準モデルは、前記モータの速度が異なる、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の方法。
6. 前記特殊モデルと前記標準モデルは、前記モータの作動時間の間隔が異なるか及び／又は作動時間が異なるか及び／又は速度が異なるかの各動作段階が異なる順序で発生するかの違いであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の方法。
7. 前記打ち込み装置は、前記作業工具が基板に接触している場合には接触位置に位置すると判断する、作業工具が基板に接触しているか否かを検出するための接触手段を備える、ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１つに記載の方法。
8. 前記接触手段は、前記打ち込み要素の前記留め付け要素への打ち込みを、前記接触位置にある時にのみ可能にする、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記モータは、前記打ち込み要素が前記留め付け要素に打ち込まれた状態に続いて、打ち込み動作の準備ができた状態へと、前記打ち込み手段を移行させるために作動される、ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１つに記載の方法。
10. 前記打ち込み装置は機械エネルギー貯蔵手段を備え、前記モータは前記機械エネルギー貯蔵手段を蓄積するために作動される、ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記モータは前記打ち込み要素を前記留め付け要素に打ち込むために作動される、ことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１つに記載の方法。
12. 前記モータは、電気化学エネルギー貯蔵手段から電気エネルギーを供給される電気モータである、ことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１つに記載の方法。
13. 前記検出手段は、留め付け要素が前記マガジン又は前記打ち込みチャネルの所定の位置にあることを検出する、ことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１つに記載の方法。
14. 前記移送手段は前記マガジンに前記留め付け要素のためのスライドを備え、前記検出手段は前記スライドの位置を検出する、ことを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１つに記載の方法。
15. 前記検出手段は前記マガジンに前記留め付け要素があるか否か及び／又はいくつあるかについての問い合わせを、容量性、誘導性、磁気性、光学性、音響性、又は電気機械性に基づき行う、ことを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１つに記載の方法。
    
    

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