JP2023180161A - 電動工具、電動工具システム、制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】作業結果のばらつきを低減する。【解決手段】電動工具２は、駆動部２３と、情報取得部２１１と、駆動制御部２１３と、を備える。駆動部２３は、作業対象に対する作業を行う先端工具を駆動させる。情報取得部２１１は、作業対象に対する作業の作業者に関する作業者情報を取得する。駆動制御部２１３は、情報取得部２１１が取得した作業者情報に応じた制御内容で駆動部２３を制御する。【選択図】図１

Description

本開示は、一般に電動工具、電動工具システム、制御方法及びプログラムに関する。より詳細には、本開示は、作業対象に対する作業に使用される電動工具、電動工具システム、制御方法及びプログラムに関する。

従来、工具による作業対象に対する作業を管理する作業管理装置が知られている（特許文献１参照）。この作業管理装置は、作業情報取得部と、位置情報取得部と、作業対象情報取得部と、情報管理部と、を備える。作業情報取得部は、作業対象に対して作業を行うために使用される工具から作業対象に行った作業の内容に関する作業情報を取得する。位置情報取得部は、工具を用いて作業対象に対する作業が行われた場所の位置情報を取得する。作業対象情報取得部は、作業対象から読み取った情報をもとに作業対象を特定する作業対象情報を取得する。情報管理部は、作業情報と位置情報と作業対象情報とを対応付けて記憶部に記憶させる。

特開２０１６－９１３１６号公報

特許文献１の作業管理装置の管理対象である工具が複数の異なる作業者によって使用される場合に、作業中に工具から伝わる反力に抗って工具を保持する力が作業者によって異なるため、同一作業であっても、作業者によって作業結果にばらつきが生じる可能性があった。

本開示は、上記事由に鑑みてなされており、作業結果のばらつきを低減する電動工具、電動工具システム、制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る電動工具は、駆動部と、情報取得部と、駆動制御部と、を備える。前記駆動部は、作業対象に対する作業を行う先端工具を駆動させる。前記情報取得部は、前記作業の作業者に関する作業者情報を取得する。前記駆動制御部は、前記情報取得部が取得した前記作業者情報に応じた制御内容で前記駆動部を制御する。

本開示の一態様に係る電動工具システムは、前記電動工具と、管理システムと、を備える。前記情報取得部は、前記管理システムから前記作業者情報を取得する。

本開示の一態様に係る制御方法は、作業対象に対する作業を行う先端工具を駆動させる駆動部を備える電動工具の制御方法である。前記制御方法は、前記作業の作業者に関する作業者情報を取得する情報取得ステップと、前記情報取得ステップで取得した前記作業者情報に応じた制御内容で前記駆動部を制御する駆動制御ステップと、を含む。

本開示の一態様に係るプログラムは、コンピュータシステムに、前記制御方法を実行させる。

本開示によれば、作業結果のばらつきを低減することができる。

図１は、本開示の一実施形態に係る電動工具システムのブロック図である。 図２は、同上の電動工具システムに用いられる電動工具の一例を示す概略図である。 図３は、同上の電動工具システムの概略的なシステム構成図である。 図４は、同上の電動工具システムの動作を説明するシーケンス図である。 図５は、同上の電動工具システムに用いられる電動工具の第１制御内容を説明するためのグラフである。 図６は、同上の電動工具システムに用いられる電動工具の第２制御内容を説明するためのグラフである。

本開示の実施形態に係る電動工具２について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、以下に説明する実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されない。この実施形態及び変形例以外であっても、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態（変形例を含む）は、適宜組み合わせて実現されてもよい。

（１）概要
まず、本実施形態に係る電動工具２の概要について図１及び図２を参照して説明する。

電動工具２は、図１に示すように、駆動部２３と、情報取得部２１１と、駆動制御部２１３と、を備える。

駆動部２３は、作業対象に対する作業を行う先端工具７（図２参照）を駆動させる。

情報取得部２１１は、作業対象に対する作業の作業者に関する作業者情報を取得する。

駆動制御部２１３は、情報取得部２１１が取得した作業者情報に応じた制御内容で駆動部２３を制御する。

ここにおいて、電動工具２は作業者が携帯して使用する可搬型の工具である。電動工具２を使用して行われる「作業」とは、例えばねじ又はボルトなどの締付部材を、被取付部材に締結する作業であり、この場合の「作業対象」は締付部材又は締付部材を用いて締結される被取付部材となる。なお、電動工具２を使用する「作業」及びその「作業対象」は上記のものに限定されず、適宜変更が可能である。

また、ここにおいて、「作業者情報」とは、電動工具２を用いて作業を行う作業者に関する情報であり、例えば、個人を特定する情報と、身体能力情報と、を含む。個人を特定する情報は、氏名及びＩＤ情報の少なくとも一つを含む。

作業者は、電動工具２による締結部材の締結作業の実行中に、電動工具２から反力を受ける。この場合、締結部材を回転させる先端工具７の回転数が高くなるほど、作業者への反力は大きくなる。このとき、作業者は、反力に抗って、電動工具２が不安定にならないように電動工具２を保持する必要があるが、反力に抗って電動工具２を保持する力（保持力）は各作業者によって異なる。したがって、各作業者に対して同じ反力が働くように、駆動部２３を制御した場合、保持力が弱い作業者は電動工具２を安定的に保持できず、締結作業を適切に実施できない可能性がある。

本実施形態の電動工具２は、各作業者の作業者情報に応じて、電動工具２の駆動部２３を各作業者に適した制御内容で制御することができる。一例として、電動工具２は、各作業者の作業者情報に応じて、先端工具７を各作業者に適した回転数で回転させるように駆動部２３を制御することができる。具体的には、電動工具２は、保持力が弱い作業者に対しては、保持力が強い作業者と比較して低い回転数で先端工具７を回転させるように駆動部２３を制御することができる。これにより、保持力が弱い作業者が電動工具２から受ける反力は、保持力が強い作業者が電動工具２から受ける反力と比較して小さくなる。したがって、本実施形態の電動工具２によれば、保持力が弱い作業者でも作業の実行中に電動工具２を安定的に保持することができ、作業を適切に行うことができるため、作業者による作業結果のばらつきを低減することができる。

（２）詳細
以下、実施形態に係る電動工具システム１の詳細について説明する。

（２．１）構成
以下、電動工具システム１の構成について、図１～図３を参照して説明する。

本実施形態の電動工具システム１は、例えば、工場において製品の組立作業を行う組立ラインに用いられる。なお、電動工具システム１の使用用途は、工場の組立ラインに限らず、他の使用用途であってもよい。電動工具システム１は、例えば、建設工事等の施工現場において建築物を施工する作業に用いられてもよい。

電動工具システム１は、図３に示すように、電動工具２と、管理システム３と、を備える。管理システム３は、受信機４と、上位装置５と、を備える。管理システム３は、受信機４を介して電動工具２に設定情報を送信する。ここで、「設定情報」は、電動工具２を使用して行う作業の作業内容に関する情報を含む。電動工具２を使用して行う作業が締付部材の締付作業である場合、設定情報は、締付トルクに関する情報を含むのが好ましい。締付トルクに関する情報は、締付トルクの設定値（トルク値）でもよいし、電動工具２がインパクト工具の場合は打撃回数でもよい。

受信機４と、上位装置５とは、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の有線ネットワーク６を介して接続されている。なお、図３では電動工具２の数が１つであるが、１つの受信機４が通信可能な電動工具２の数は１つに限定されず、２つ以上でもよく、適宜変更が可能である。また、図３では受信機４の数が１つであるが、１つの上位装置５に複数の受信機４が接続されてもよく、受信機４の数は適宜変更が可能である。

次に、電動工具システム１を構成する各機器の詳細について図１を参照して説明する。

（２．１．１）電動工具
電動工具２は、図１に示すように、制御部２１と、操作部２２と、駆動部２３と、センサ部２４と、第１通信部２５と、電源部２６と、記憶部２７と、表示部２８と、を備える。

また、図２に示すように、電動工具２は、各部を収容又は保持するためのボディ２００を備えている。ボディ２００は、筒形状の胴体部２０１と、胴体部２０１の周面から径方向に突出する握り部２０２とを備える。胴体部２０１の軸方向における一端側からは出力軸２３１が突出している。出力軸２３１には、作業対象の締付部材に合わせた先端工具７（例えばドライバービットなど）が着脱自在に取り付けられるソケット２３２が設けられている。握り部２０２の一端（図２における下端）には、樹脂製のケース内に電源部２６を収納した電池パック２０３が着脱自在に取り付けられている。

制御部２１は、駆動部２３、センサ部２４、第１通信部２５等の動作を制御する。制御部２１は、１以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムにて実現されており、１以上のプロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御部２１として機能する。プログラムは、ここでは制御部２１のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。制御部２１は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等で構成されてもよい。制御部２１を構成するマイクロコントローラ（回路基板等）は、例えば握り部２０２の内部に収容されている。

制御部２１は、情報取得部２１１、制御内容設定部２１２及び駆動制御部２１３を有する。

情報取得部２１１は、管理システム３から作業の作業者に関する作業者情報を取得する。詳細には、情報取得部２１１は、第１通信部２５を介して、管理システム３と通信を行い、管理システム３から送信される作業者情報を受信する。

制御内容設定部２１２は、駆動部２３の複数の制御内容のなかから、情報取得部２１１が取得した作業者情報に応じた制御内容を設定する。なお、本実施形態では、制御内容には駆動部２３が回転させる先端工具７の回転数が含まれる。ここでいう「回転数」とは、単位時間当たりに先端工具７が回転する回数を示す。

駆動制御部２１３は、制御内容設定部２１２が設定した制御内容で駆動部２３を制御する。換言すると、駆動制御部２１３は、情報取得部２１１が取得した作業者情報に応じた制御内容で駆動部２３を制御する。具体的には、駆動制御部２１３は、作業の実行中に、作業者情報に応じた回転数で先端工具７が回転するように駆動部２３を制御する。

なお、情報取得部２１１、制御内容設定部２１２及び駆動制御部２１３は制御部２１によって実現される機能を示しているに過ぎず、必ずしも実体のある構成を示しているわけではない。

操作部２２は、握り部２０２に設けられたトリガスイッチ２２１を備える。トリガスイッチ２２１は、駆動部２３を動作させるための操作を受け付ける。詳細には、トリガスイッチ２２１が作業者等により操作されると、トリガスイッチ２２１の引き込み量（操作量）に比例した大きさの入力信号が、駆動制御部２１３に入力される。駆動制御部２１３は、駆動部２３の動作状態を操作部２２からの入力信号に基づいて制御する。具体的には、駆動制御部２１３は、操作部２２からの入力信号に応じた回転数で回転するように、駆動部２３を制御してモータ２３３の回転数（速度）を調整する。

駆動部２３は、モータ２３３に加えて、駆動回路（図示せず）と、インパクト機構２３４と、出力軸２３１と、を備えている。駆動部２３は、例えばねじ又はボルトなどの締付部材である作業対象に対する作業を行う先端工具７を駆動させる。詳細には、駆動回路は、駆動制御部２１３から入力される制御信号に応じて、モータ２３３の回転を制御する。モータ２３３の回転は、インパクト機構２３４を介して出力軸２３１及び出力軸２３１にソケット２３２を介して取り付けられる先端工具７に伝達される。出力トルクが所定レベル以下であれば、インパクト機構２３４は、モータ２３３の出力軸の回転を減速して出力軸２３１及び先端工具７に伝達する。出力トルクが所定レベルを超えると、インパクト機構２３４は、出力軸２３１及び先端工具７に打撃力を加えて、作業対象の締結部材を回転させるように構成されている。図２に示すように、モータ２３３及びインパクト機構２３４は、胴体部２０１の内部に収容されている。なお、駆動部２３がインパクト機構２３４を備えることは必須ではなく、駆動部２３は、モータ２３３の出力軸の回転を減速して出力軸２３１及び先端工具７に伝達する減速機構（例えば遊星歯車機構）のみを有してもよい。つまり、電動工具２はインパクト工具に限定されず、スクリュードライバー及びドリルドライバー等の回転工具であってもよい。

センサ部２４は、駆動部２３による締付トルクを測定する。センサ部２４は、出力軸２３１に取り付けられた磁歪式のトルクセンサ２４１を備えている。磁歪式のトルクセンサ２４１は、モータ２３３の出力軸にトルクが加わることにより発生する歪みに応じた透磁率の変化を、非回転部分に設置したコイルで検出し、歪みに比例した電圧信号を出力する。これによりセンサ部２４は、出力軸２３１に加わったトルクを測定する。つまり、センサ部２４は、電動工具２が作業対象に与えるトルク（締付トルク）を測定する。センサ部２４は、測定したトルク（締付トルク）を制御部２１へ出力する。なお、センサ部２４はトルクセンサ２４１を備えるものに限定されず、回転センサによって検出されたモータ２３３の出力軸の回転数の変化を締付トルク値に変換するものを含む。

駆動制御部２１３は、締付トルクが設定情報に基づいて設定されるトルク設定値となるように駆動部２３を制御する。駆動制御部２１３は、例えば、トルクセンサ２４１で測定された締付トルクが、トルク設定値に達すると、モータ２３３の回転を停止させる。なおトルク設定値は変更可能であり、受信機４から電動工具２に送信される設定情報に基づいて駆動制御部２１３によって変更される。

第１通信部２５は、例えばＷｉ－Ｆｉ（登録商標）に準拠した近距離無線通信を行う通信モジュールである。第１通信部２５は、この種の通信方式で、受信機４との間で無線通信を行う。なお、第１通信部２５と受信機４との間の無線通信の方式は、例えば、９２０ＭＨｚ帯の特定小電力無線局（免許を要しない無線局）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信規格に準拠した、電波を媒体とした無線通信であってもよい。また、第１通信部２５は、通信線を介して有線通信を行う通信モジュールであってもよい。この場合、第１通信部２５は、受信機４と例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ等の有線ネットワークを介して有線通信を行う通信モジュールである。

第１通信部２５は、例えば、握り部２０２の内部に収容されており、第１通信部２５のアンテナ２５１は、胴体部２０１の内部に収容されている。

電源部２６は、蓄電池を備えている。電源部２６は、電池パック２０３内に収容されている。電池パック２０３は、樹脂製のケース内に電源部２６を収容して構成されている。電池パック２０３を握り部２０２から取り外し、取り外した電池パック２０３を充電器に接続することによって、電源部２６の蓄電池を充電することができる。電源部２６は、蓄電池に充電された電力で、制御部２１を含む電気回路とモータ２３３とに動作に必要な電力を供給する。

記憶部２７は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、不揮発性メモリを含む。不揮発性メモリには、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）又はフラッシュメモリ等がある。記憶部２７は、制御部２１が実行する制御プログラムを記憶する。具体的には、記憶部２７は、駆動部２３の複数の制御内容を記憶する。また記憶部２７は、管理システム３から受信した設定情報、及び、設定情報に基づいて行った作業の実行を示す作業結果を記憶する。作業結果は、例えば、作業を実行したことを示す情報でもよいし、作業の実行結果に関する情報でもよい。作業が締付部材の締付作業である場合、作業の実行結果に関する情報は、例えば、センサ部２４が測定した締付トルクの測定値等の情報を含むことが好ましい。また記憶部２７は、個々の電動工具２に割り当てられた識別情報や、個々の電動工具２の品種（例えば製造メーカとその製造メーカで決められた品番とを含む情報）などの情報（工具種別の情報）を記憶する。ここで、識別情報は、例えば電動工具２に割り当てられるＩＰアドレスを含むことが好ましい。

表示部２８は、例えば、ボディ２００の表面に露出して設けられた、２桁の７セグメントＬＥＤ（Light Emitting Diode）を有する。また、表示部２８は、ボディ２００の表面に露出して設けられた、例えば青色発光ダイオードと赤色発光ダイオードとを有している。

（２．１．２）受信機
受信機４は、図１に示すように、第２通信部４１と、第３通信部４２と、制御部４３と、操作部４４と、表示部４５と、記憶部４６と、を備えている。

制御部４３は、第２通信部４１、第３通信部４２、表示部４５等の動作を制御する。制御部４３は、１以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムにて実現されており、１以上のプロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御部４３として機能する。プログラムは、ここでは制御部４３のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。制御部４３は、例えば、ＦＰＧＡ、又はＡＳＩＣ等で構成されてもよい。

第２通信部４１は、電動工具２の第１通信部２５と同じ通信方式（例えばＷｉ－Ｆｉ）で、近距離の無線通信を行う通信モジュールである。第２通信部４１は、電動工具２の第１通信部２５と無線通信を行う。

第３通信部４２は、通信線を介して有線通信を行う通信モジュールである。第３通信部４２は、上位装置５の第４通信部５１と例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ等の有線ネットワーク６を介して有線通信を行う。

操作部４４は、作業者の操作を受け付ける操作スイッチ等を含む。

表示部４５は、例えば複数の発光ダイオードを含み、複数の発光ダイオードの点灯、点滅、又は消灯により受信機４の動作状態等を表示する。なお表示部４５は、液晶ディスプレイ等のディスプレイ装置を含んでもよい。

記憶部４６は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び不揮発性メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ等）を含む。記憶部４６は、電動工具２に設定する設定情報、電動工具２から受信した作業結果等を電動工具２の識別情報と対応付けて記憶する。これにより、記憶部４６は、複数の電動工具２の各々について、電動工具２に送信する設定情報及び電動工具２から受信した作業結果を記憶することができる。また、記憶部４６は、個々の受信機４に割り当てられた識別情報や、個々の受信機４の品種（例えば製造メーカとその製造メーカで決められた品番とを含む情報）などの情報を記憶する。ここで、識別情報は、例えば受信機４に割り当てられるＩＰアドレスを含む。なお、記憶部４６は、駆動部２３の複数の制御内容を記憶していてもよい。

（２．１．３）上位装置
上位装置５は、例えばサーバである。上位装置５は、第４通信部５１と、記憶部５２と、制御部５３と、を備えている。

第４通信部５１は、通信線を介して有線通信を行う通信モジュールである。第４通信部５１は、受信機４の第３通信部４２と例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ等の有線ネットワーク６を介して有線通信を行う。

記憶部５２は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び不揮発性メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ等）を含む。記憶部５２は、複数の電動工具２の各々について、電動工具２を使用して行う作業の設定情報、及び電動工具２が行った作業の作業結果の履歴等を、電動工具２の識別情報と対応付けて記憶する。また記憶部５２は、複数の作業者に各々対応する複数の作業者情報を記憶する。なお、記憶部５２は、駆動部２３の複数の制御内容を記憶していてもよい。

制御部５３は、第４通信部５１等の動作を制御する。制御部５３は、１以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムにて実現されており、１以上のプロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御部５３として機能する。プログラムは、ここでは制御部５３のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。制御部５３は、例えば、ＦＰＧＡ、又はＡＳＩＣ等で構成されてもよい。

制御部５３は、電動工具２が行う作業の設定情報を第４通信部５１から受信機４に対して送信させる。

また制御部５３は、第４通信部５１が受信機４から受信した、電動工具２が行った作業の作業結果の履歴を記憶部５２に記憶させる。

（２．２）動作説明
次に、電動工具システム１の動作を、シーケンス図である図４等に基づいて説明する。

（２．２．１）動作フロー
図４は、電動工具２を用いた１つの作業（所定作業）が実行されるまでの動作フローを説明するシーケンス図である。所定作業は、一例として、１つの締結部材（ねじ等）の締結作業であるとする。なお、所定作業は、複数の締結部材の締結作業を含んでもよい。また、図４に示すシーケンス図は、本実施形態に係る電動工具システム１の動作の一例に過ぎず、処理の順序が適宜変更されてもよいし、処理が適宜追加又は省略されてもよい。

上位装置５の記憶部５２には、所定作業の設定情報及び所定作業を行う作業者の作業者情報が記憶されているものとする。また、所定作業を開始する初期状態では、受信機４と電動工具２との間の無線通信が可能な状態であるものとして動作を説明する。

上位装置５の制御部５３は、所定作業を開始させるため、所定作業の設定情報及び作業者情報を記憶部５２から読み出す。そして、制御部５３は、設定情報及び作業者情報を第４通信部５１から受信機４の第３通信部４２に送信させる（ステップＳＴ１）。

第３通信部４２が設定情報及び作業者情報の受信を完了すると、受信機４の制御部４３は、第２通信部４１から電動工具２の第１通信部２５に設定情報及び作業者情報を送信させる（ステップＳＴ２）。

電動工具２の制御部２１の情報取得部２１１は、第１通信部２５を介して、設定情報及び作業者情報を受信する。設定情報及び作業者情報の受信を完了すると、情報取得部２１１は、第１通信部２５から送信元の受信機４へ応答信号を送信させ（ステップＳＴ３）、設定情報及び作業者情報を記憶部２７が有する不揮発性メモリに記憶する。

設定情報及び作業者情報が記憶部２７に記憶されると、制御部２１の制御内容設定部２１２は、予め記憶部２７に記憶されている駆動部２３の複数の制御内容のなかから、作業者情報に応じた制御内容を設定する（ステップＳＴ４）。なお、ここでいう複数の制御内容は、所定作業を行う可能性のある複数の作業者に各々対応している。駆動部２３の制御内容の設定については、「（２．２．２）制御内容の具体例」にて詳細に説明する。

制御内容設定部２１２は、駆動部２３の制御内容の設定が完了したことを表示部２８にて表示してもよい。

制御内容の設定完了後、作業者が電動工具２の操作部２２を操作すると（ステップＳＴ５）、制御部２１の駆動制御部２１３は、設定情報で規定された締付トルク及び作業者情報に応じた制御内容で締付部材（ねじ）の締付作業を行うように駆動部２３を制御し、所定作業を行う（ステップＳＴ６）。

（２．２．２）制御内容の具体例
以下に、駆動部２３の制御内容の具体例について、図５及び図６を用いて詳細に説明する。

以下の説明において、所定作業を行う可能性がある複数の作業者には、所定作業中に反力に抗って電動工具２を安定的に保持する保持力を十分に備えている第１作業者と、第１作業者と比べて保持力が不十分である第２作業者を含むとする。つまり、上位装置５の記憶部５２に記憶されている複数の作業者情報は、第１作業者の第１作業者情報及び第２作業者の第２作業者情報を含む。また、電動工具２の記憶部２７に記憶されている複数の制御内容は、第１作業者に対応する第１制御内容及び第２作業者に対応する第２制御内容を含む。

したがって、所定作業が第１作業者によって行われる場合には、「（２．２．１）動作フロー」において示した動作フローのステップＳＴ１において、第１作業者情報が送信され、ステップＳＴ４において第１制御内容が設定される。また、所定作業が第２作業者によって行われる場合には、ステップＳＴ１において、第２作業者情報が送信され、ステップＳＴ４において第２制御内容が設定される。

まず、第１制御内容について、図５を参照して説明する。なお、図５において、駆動部２３が回転させる先端工具７の回転数の時間変化を実線で示し、所定作業の実行中に第１作業者が電動工具２から受ける反力の時間変化を破線で示す。

制御内容設定部２１２によって駆動部２３の制御内容が第１制御内容に設定された後の時点ｔ０において、第１作業者が電動工具２の操作部２２を操作すると、駆動制御部２１３は、駆動部２３を制御し、先端工具７の回転数をゼロから増加させる。このとき、先端工具７の回転数の増加に伴って第１作業者が受ける反力も急激に増加するため、第１作業者は、反力に抗って電動工具２を保持する。具体的には、所定作業の開始後に反力は、反力Ｆ１に達する。このとき、先端工具７の回転数は、例えば最大回転数である第１回転数Ｒ２よりも小さい回転数Ｒ１である。

反力が反力Ｆ１に達した後、反力は減少する。駆動制御部２１３は、時点ｔ１以後も、第１作業者情報に応じて設定される第１回転数Ｒ２に達するまで先端工具７の回転数を増加させる。

時点ｔ２において先端工具７の回転数が最大回転数である第１回転数Ｒ２に達した後、駆動制御部２１３は、回転数を第１回転数Ｒ２に維持する。換言すると、駆動制御部２１３は、所定作業の実行中に、第１作業者情報に応じて設定される第１回転数Ｒ２以下で先端工具７が回転するように駆動部２３を制御する。

ここで、第１制御内容においては、駆動制御部２１３が、先端工具７の回転数を第１回転数Ｒ２まで一度に上昇させることで所定作業にかかる時間を短縮することができる。

時点ｔ３において、ねじ等の締結部材の頭部座面が被取付部材に着座すると、先端工具７は締結部材の頭部座面と被取付部材との間に発生する摩擦力に抗って回転するため、反力が再び増加を開始する。

時点ｔ４において、トルクセンサ２４１で測定された締付トルクが、インパクト機構２３４がインパクト動作を開始する所定レベルに達すると、インパクト機構２３４によって、一時的に先端工具７にモータ２３３の回転力が伝わらなくなる。このとき、先端工具７は、慣性によって回転を続けようとするため、反力は時点ｔ４以後も上昇を続け、先端工具７の回転が完全に停止する時点ｔ５までに反力Ｆ２に達する。

時点ｔ５で先端工具の回転が完全に停止すると、反力は反力Ｆ２からゼロに減少する。

時点ｔ５以後は、電動工具２の動作は、例えば駆動部２３が備えるインパクト機構２３４が先端工具７に打撃力を加えるインパクト動作に移行する。インパクト動作は、締付トルクが設定情報に基づいて設定されているトルク設定値に達するまで継続される。なお、電動工具２がインパクト機構２３４を備えていない場合、時点ｔ４において締付トルクが設定情報に基づいて設定されているトルク設定値に達した場合に、駆動制御部２１３がモータ２３３の回転を停止させ、先端工具７の回転が完全に停止する時点ｔ５において所定作業は完了する。

次に、第２制御内容について、図６を参照して説明する。図６において、駆動部２３が回転させる先端工具７の回転数の時間変化を実線で示し、所定作業の実行中に第２作業者が電動工具２から受ける反力の時間変化を破線で示す。

制御内容設定部２１２によって駆動部２３の制御内容が第２制御内容に設定された後の時点ｔ１０において、第２作業者が電動工具２の操作部２２を操作すると、駆動制御部２１３は、駆動部２３を制御し、先端工具７の回転数を上昇させる。

時点ｔ１１において先端工具７の回転数が回転数Ｒ１１に達し、反力が反力Ｆ１１に達した後、反力は時点ｔ１２までに反力Ｆ１２まで減少する。駆動制御部２３１は、時点ｔ１１以後も、第２作業者情報に応じて設定される第２回転数Ｒ１２に達するまで先端工具７の回転数を増加させる。

時点ｔ１２において先端工具７の回転数が第２回転数Ｒ１２に達すると、駆動制御部２１３は、時点ｔ１３までの間、回転数を第２回転数Ｒ１２に維持する。ここで、第２回転数Ｒ１２は、最大回転数である第１回転数Ｒ２よりも小さい回転数である。換言すると、駆動制御部２１３は、所定作業の実行中の時点ｔ１２から時点ｔ１３までの第１期間Ｔ１において、先端工具７の回転数が、第１回転数Ｒ２よりも小さい第２回転数Ｒ１２となるように駆動部２３を制御する。第１期間Ｔ１において、反力は反力Ｆ１２で一定となっている。

ここで、第２制御内容において、駆動制御部２１３が、先端工具７の回転数を第１回転数Ｒ２まで一度に上昇させずに、第１回転数Ｒ２よりも小さい第２回転数Ｒ１２までの上昇に留めることで、反力の上昇が第１制御内容と比べて抑制される。具体的には、締結部材の着座前の反力のピーク値である反力Ｆ１１は、第１制御内容における締結部材の着座前の反力のピーク値である反力Ｆ１よりも小さい値となる。これにより、第１作業者と比較して保持力が不十分な第２作業者でも、締結部材の着座前において電動工具２を安定的に保持することができる。

時点ｔ１３において、駆動制御部２１３は、駆動部２３を制御し、先端工具７の回転数を増加させる。時点ｔ１３から時点ｔ１４の間に、反力は反力Ｆ１２から反力Ｆ１３まで増加する。反力Ｆ１３は、反力Ｆ１２より大きく、反力Ｆ１１よりも小さい値である。

時点ｔ１４において先端工具７の回転数が第１回転数Ｒ２に達すると、駆動制御部２１３は、時点ｔ１５まで回転数を第１回転数Ｒ２に維持する。換言すると、駆動制御部２１３は、第１期間Ｔ１の終了後の第２期間Ｔ２（時点ｔ１４から時点ｔ１５までの期間）において、先端工具７の回転数が、第１回転数Ｒ２となるように駆動部２３を制御する。第２期間Ｔ２において、反力は反力Ｆ１３で一定となっている。

時点ｔ１５において、駆動制御部２１３は、駆動部２３を制御し、先端工具７の回転数を第１回転数Ｒ２から減少させる。時点ｔ１５から時点ｔ１６までの間に、反力は反力Ｆ１３から反力Ｆ１２まで減少する。

時点ｔ１６において先端工具７の回転数が第３回転数Ｒ１３に達すると、駆動制御部２１３は、締付トルクがトルク設定値に達する時点ｔ１８までの間、回転数を第３回転数Ｒ１３に維持する。換言すると、駆動制御部２１３は、第２期間Ｔ２の終了後の第３期間Ｔ３（時点ｔ１６から時点ｔ１８までの期間）において、先端工具７の回転数が、第１回転数Ｒ２よりも小さい第３回転数Ｒ１３となるように駆動部２３を制御する。本実施形態では、第３回転数Ｒ１３は、第２回転数Ｒ１２と同じ回転数であるが、第３回転数Ｒ１３は、第２回転数Ｒ１２とは異なる回転数であってもよい。

時点ｔ１６と時点ｔ１８との間の時点ｔ１７において、ねじ等の締結部材の頭部座面が被取付部材に着座すると、先端工具７は締結部材の頭部座面と被取付部材との間に発生する摩擦力に抗って回転するため、反力が反力Ｆ１２から急激に増加を開始する。

時点ｔ１８において、締付トルクがトルク設定値に達すると、駆動制御部２１３はモータ２３３の回転を停止させる。このとき、先端工具７は、慣性によって回転を続けようとするため、反力は時点ｔ１８以後も上昇を続け、先端工具７の回転が完全に停止する時点ｔ１９までに反力Ｆ１４に達する。

時点ｔ１９で先端工具の回転が完全に停止すると、反力は反力Ｆ１４からゼロに減少する。

ここで、第２制御内容において、駆動制御部２１３が、先端工具７の回転数を第１回転数Ｒ２からゼロまで一度に減少させずに、第１回転数Ｒ２より小さい第３回転数Ｒ１３に維持する第３期間Ｔ３を設けることにより、締付部材の被取付部材への着座後の反力の上昇が第１制御内容と比べて抑制される。具体的には、締付部材の被取付部材への着座後の反力のピーク値である反力Ｆ１２は、第１制御内容における締付部材の被取付部材への着座後の反力のピーク値である反力Ｆ２よりも小さい値となる。これにより、第１作業者と比較して保持力が不十分な第２作業者でも、締付部材の被取付部材への着座後において電動工具２を安定的に保持することができる。

以上のように、本実施形態の電動工具システム１では、電動工具２による所定作業において、駆動部２３を第１作業者及び第２作業者を含む複数の作業者の各々に適した制御内容で制御することができるため、作業者による作業結果のばらつきを低減することができる。

（３）変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

以下、上記の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。また、電動工具システム１と同様の機能は、制御方法、（コンピュータ）プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。

上記の実施形態に係る制御方法は、作業対象に対する作業を行う先端工具７を駆動させる駆動部２３を備える電動工具２の制御方法である。制御方法は、作業の作業者に関する作業者情報を取得する情報取得ステップと、情報取得ステップで取得した作業者情報に応じた制御内容で駆動部２３を制御する駆動制御ステップと、を含む。また、上記の実施形態に係る（コンピュータ）プログラムは、コンピュータシステムに、上述の制御方法を実行させるためのプログラムである。

制御内容は、先端工具７の回転数の単位時間当たりの増加量を含んでもよい。つまり、駆動制御部２１３は、情報取得部２１１が取得した作業者情報に応じて、先端工具７の回転数の単位時間当たりの増加量を変化させることで、作業者が作業の実行中に電動工具２から受ける反力の大きさを制御してもよい。

本開示における電動工具システム１又は制御方法の実行主体は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における電動工具システム１又は制御方法の実行主体としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１又は複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１又は複数の電子回路で構成される。

上記の実施形態では、管理システム３の機能が、受信機４と上位装置５とに分散されていたが、受信機４及び上位装置５の機能が一つの筐体内に集約されてもよい。

（４）まとめ
以上述べたように、第１の態様に係る電動工具（２）は、駆動部（２３）と、情報取得部（２１１）と、駆動制御部（２１３）と、を備える。駆動部（２３）は、作業対象に対する作業を行う先端工具（７）を駆動させる。情報取得部（２１１）は、作業対象に対する作業の作業者に関する作業者情報を取得する。駆動制御部（２１３）は、情報取得部（２１１）が取得した作業者情報に応じた制御内容で駆動部（２３）を制御する。

この態様によれば、複数の作業者の各々に最適な制御内容で駆動部（２３）を制御することができ、作業者による作業結果のばらつきを低減することができる。

第２の態様に係る電動工具（２）では、第１の態様において、情報取得部（２１１）は、管理システム（３）と通信を行い、管理システム（３）から送信される作業者情報を受信する。

この態様によれば、管理システム（３）に記憶された作業者情報を、電動工具（２）において必要なタイミングで利用することができる。

第３の態様に係る電動工具（２）では、第１又は第２の態様において、駆動制御部（２１３）は、作業の実行中に、作業者情報に応じた回転数で先端工具（７）が回転するように駆動部（２３）を制御する。

この態様によれば、複数の作業者の各々に最適な回転数で先端工具（７）が回転するように駆動部（２３）を制御することができ、作業者による作業結果のばらつきを低減することができる。

第４の態様に係る電動工具（２）では、第３の態様において、駆動制御部（２１３）は、作業の実行中に、作業者情報に応じて設定される第１回転数（Ｒ２）以下で先端工具（７）が回転するように駆動部（２３）を制御する。

この態様によれば、複数の作業者の各々に最適な第１回転数（Ｒ２）以下で先端工具（７）が回転するように駆動部（２３）を制御することができ、作業者による作業結果のばらつきを低減することができる。

第５の態様に係る電動工具（２）では、第４の態様において、駆動制御部（２１３）は、作業の実行中の第１期間（Ｔ１）において、先端工具（７）の回転数が、第１回転数（Ｒ２）よりも小さい第２回転数（Ｒ１２）となるように駆動部（２３）を制御し、第１期間（Ｔ１）の終了後の第２期間（Ｔ２）において、先端工具（７）の回転数が、第１回転数（Ｒ２）となるように駆動部（２３）を制御する。

この態様によれば、先端工具（７）の回転数を段階的に増加させることで、電動工具（２）から作業者に伝わる反力を低減することができる。

第６の態様に係る電動工具（２）では、第５の態様において、駆動制御部（２１３）は、第２期間（Ｔ２）の終了後の第３期間（Ｔ３）において、先端工具（７）の回転数が、第１回転数（Ｒ２）よりも小さい第３回転数（Ｒ１３）となるように駆動部（２３）を制御する。

この態様によれば、先端工具（７）の回転数を段階的に減少させることで、電動工具（２）から作業者に伝わる反力を低減することができる。

第７の態様に係る電動工具システム（１）は、第１～第６のいずれかの態様の電動工具（２）と、管理システム（３）と、を備える。情報取得部（２１１）は、管理システム（３）から作業者情報を取得する。

この態様によれば、複数の作業者の各々に最適な制御内容で駆動部（２３）を制御することができ、作業者による作業結果のばらつきを低減することができる。

第８の態様に係る制御方法は、作業対象に対する作業を行う先端工具（７）を駆動させる駆動部（２３）を備える電動工具（２）の制御方法である。制御方法は、作業の作業者に関する作業者情報を取得する情報取得ステップと、情報取得ステップで取得した作業者情報に応じた制御内容で駆動部（２３）を制御する駆動制御ステップと、を含む。

この態様によれば、複数の作業者の各々に最適な制御内容で駆動部（２３）を制御することができ、作業者による作業結果のばらつきを低減することができる。

第９の態様に係るプログラムは、コンピュータシステムに、第８の態様の制御方法を実行させる。

この態様によれば、複数の作業者の各々に最適な制御内容で駆動部（２３）を制御することができ、作業者による作業結果のばらつきを低減することができる。

第２～第６の態様に係る構成については、電動工具（２）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

１ 電動工具システム
２ 電動工具
３ 管理システム
７ 先端工具
２３ 駆動部
２１１ 情報取得部
２１３ 駆動制御部
Ｒ２ 第１回転数
Ｒ１２ 第２回転数
Ｒ１３ 第３回転数
Ｔ１ 第１期間
Ｔ２ 第２期間
Ｔ３ 第３期間

Claims (9)

1. 作業対象に対する作業を行う先端工具を駆動させる駆動部と、
   前記作業の作業者に関する作業者情報を取得する情報取得部と、
   前記情報取得部が取得した前記作業者情報に応じた制御内容で前記駆動部を制御する駆動制御部と、を備える
   電動工具。
2. 前記情報取得部は、管理システムと通信を行い、前記管理システムから送信される前記作業者情報を受信する
   請求項１に記載の電動工具。
3. 前記駆動制御部は、前記作業の実行中に、前記作業者情報に応じた回転数で前記先端工具が回転するように前記駆動部を制御する
   請求項１に記載の電動工具。
4. 前記駆動制御部は、前記作業の実行中に、前記作業者情報に応じて設定される第１回転数以下で前記先端工具が回転するように前記駆動部を制御する
   請求項３に記載の電動工具。
5. 前記駆動制御部は、
   前記作業の実行中の第１期間において、前記先端工具の回転数が、前記第１回転数よりも小さい第２回転数となるように前記駆動部を制御し、
   前記第１期間の終了後の第２期間において、前記先端工具の回転数が、前記第１回転数となるように前記駆動部を制御する
   請求項４に記載の電動工具。
6. 前記駆動制御部は、前記第２期間の終了後の第３期間において、前記先端工具の回転数が、前記第１回転数よりも小さい第３回転数となるように前記駆動部を制御する
   請求項５に記載の電動工具。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の電動工具と、管理システムと、を備え、
   前記情報取得部は、前記管理システムから前記作業者情報を取得する
   電動工具システム。
8. 作業対象に対する作業を行う先端工具を駆動させる駆動部を備える電動工具の制御方法であって、
   前記作業の作業者に関する作業者情報を取得する情報取得ステップと、
   前記情報取得ステップで取得した前記作業者情報に応じた制御内容で前記駆動部を制御する駆動制御ステップと、を含む
   制御方法。
9. コンピュータシステムに、請求項８に記載の制御方法を実行させる
   プログラム。

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