JP2024006726A - 電動工具システム、診断方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、ユーザ等が電動工具部をより適切に制御できるようにすることを目的とする。【解決手段】電動工具システム１００は、電動工具部１と、計測部４と、記憶部６２と、導出部６３と、を備える。計測部４は、電動工具部１に関する物理量を計測する。記憶部６２は、計測部４で計測された物理量と物理量に基づいて演算された演算値とのうち少なくとも一方を故障診断値として記憶する。記憶部６２は、電動工具部１の制御に関する制御値と、故障診断値と、の対応関係を更に記憶する。導出部６３は、記憶部６２に記憶された故障診断値と上記対応関係とに基づいて、ユーザに推奨する制御値である推奨制御値を求める。【選択図】図１

Description

本開示は一般に電動工具システム、診断方法及びプログラムに関し、より詳細には、電動工具部の制御に関わる値を求める電動工具システム、診断方法及びプログラムに関する。

特許文献１に記載の電動工具は、モータと、取得部と、記憶部と、送信部と、を備える。取得部は、モータの回転中に検出された物理量データを取得する。記憶部は、物理量データと、物理量データを取得したときの時刻に関する時間情報とを対応付けて記憶する。送信部は、物理量データと時間情報とを、サーバシステムに送信する。サーバシステムは、物理量データと時間情報とを用いて、電動工具の状態の程度を評価する。

特開２０２０－０３８５８０号公報

特許文献１では、電動工具（電動工具部）の状態の程度をユーザ等が把握することができる。しかしながら、ユーザ等は、把握した情報に基づいて、電動工具（電動工具部）をどのように制御すれば良いのかを知ることはできない。

本開示は、ユーザ等が電動工具部をより適切に制御しやすい電動工具システム、診断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システムは、電動工具部と、計測部と、記憶部と、導出部と、を備える。前記電動工具部は、駆動部位と、装着部位と、伝達部位と、を有する。前記駆動部位は、動力源から動力の供給を受け、トルクを発生する。前記装着部位は、先端工具を装着可能である。前記伝達部位は、前記駆動部位からの前記トルクを前記装着部位に伝達し前記装着部位を駆動する。前記計測部は、前記電動工具部に関する物理量を計測する。前記記憶部は、前記計測部で計測された前記物理量と前記物理量に基づいて演算された演算値とのうち少なくとも一方を故障診断値として記憶する。前記記憶部は、前記電動工具部の制御に関する制御値と、前記故障診断値と、の対応関係を更に記憶する。前記導出部は、前記記憶部に記憶された前記故障診断値と前記対応関係とに基づいて、ユーザに推奨する前記制御値である推奨制御値を求める。

本開示の一態様に係る診断方法は、電動工具部に関する診断を行う診断方法である。前記電動工具部は、駆動部位と、装着部位と、伝達部位と、を有する。前記駆動部位は、動力源から動力の供給を受け、トルクを発生する。前記装着部位は、先端工具を装着可能である。前記伝達部位は、前記駆動部位からの前記トルクを前記装着部位に伝達し前記装着部位を駆動する。前記診断方法は、第１記憶ステップと、第２記憶ステップと、導出ステップと、を有する。前記第１記憶ステップでは、計測部で計測された前記電動工具部に関する物理量と前記物理量に基づいて演算された演算値とのうち少なくとも一方を故障診断値として記憶部に記憶させる。前記第２記憶ステップでは、前記電動工具部の制御に関する制御値と、前記故障診断値と、の対応関係を前記記憶部に記憶させる。前記導出ステップでは、前記記憶部に記憶された前記故障診断値と前記対応関係とに基づいて、ユーザに推奨する前記制御値である推奨制御値を求める。

本開示の一態様に係るプログラムは、前記診断方法を、コンピュータシステムの１以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。

本開示は、ユーザ等が電動工具部をより適切に制御しやすいという利点がある。

図１は、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の電動工具部の斜視図である。 図３は、同上の電動工具システムの電動工具部の概略図である。 図４は、同上の電動工具システムにより実行される、耐年情報を求める処理を概略的に示す説明図である。 図５は、同上の電動工具システムの推奨制御値を求める処理に関する説明図である。 図６は、同上の電動工具システムの記憶部に記憶された、回転数と故障診断値の変化量との対応関係を表す説明図である。 図７は、同上の電動工具システムの動作を示すフローチャートである。

（実施形態）
以下、実施形態に係る電動工具システム１００、診断方法及びプログラムについて、図面を用いて説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の１つに過ぎない。下記の実施形態は、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。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、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。

（概要）
図１に示すように、本実施形態の電動工具システム１００は、電動工具部１と、計測部４と、記憶部６２と、導出部６３と、を備える。電動工具部１は、駆動部位３１と、装着部位３３と、伝達部位３２と、を有する。駆動部位３１は、動力源Ｐ１１から動力の供給を受け、トルクを発生する。装着部位３３は、先端工具を装着可能である。伝達部位３２は、駆動部位３１からのトルクを装着部位３３に伝達し装着部位３３を駆動する。計測部４は、電動工具部１に関する物理量を計測する。記憶部６２は、計測部４で計測された物理量と物理量に基づいて演算された演算値とのうち少なくとも一方を故障診断値として記憶する。記憶部６２は、電動工具部１の制御に関する制御値と、故障診断値と、の対応関係を更に記憶する。導出部６３は、記憶部６２に記憶された故障診断値と上記対応関係とに基づいて、ユーザに推奨する制御値である推奨制御値を求める。

本実施形態によれば、ユーザ等は、推奨制御値に基づいて電動工具部１を制御することで、電動工具部１をより適切に制御しやすい。

例えば、図４において複数のドットｄ１で示すように、時点ｔ０から時点ｔ４までの複数の時点の各々における故障診断値はそれぞれ、物理量が計測された時点（日時）を示す時間情報と紐付けられて、記憶部６２に記憶されている。導出部６３は、それぞれの故障診断値と、故障診断値に紐付けられた時間情報とに基づいて、故障診断値が時点ｔ４以降にどのように推移するかを推定する。図４では、例えば、電動工具部１の累積稼動時間で表される時間が時点ｔ０から時点ｔ４になるまでの全ての故障診断値に基づいて、故障診断値の推移を表す近似曲線Ｌ１０（実線）が求められ、近似曲線Ｌ１０により、時点ｔ４以降の故障診断値が推定される。これにより、導出部６３は、時点ｔ５に故障診断値が閾値Ｔｈ１に達すると推定する。導出部６３は、故障診断値が閾値Ｔｈ１に達する時点を、電動工具部１が故障する時点であると判断する。

さらに、導出部６３は、推奨制御値を求める。電動工具部１が推奨制御値に基づいて制御されることにより、例えば、図５において直線（破線）Ｌ４１で示すように、故障診断値が閾値Ｔｈ１に達するまでに要する累積稼動時間が延長される。図５では、電動工具部１の累積稼動時間で表される時間が時点ｔ８になったときに、故障診断値が閾値Ｔｈ１に達する。このように、電動工具部１が推奨制御値に基づいて制御されることにより、電動工具部１の故障を遅らせられる。累積稼動時間は、電動工具部１が初めて使用されて以降の、電動工具部１の稼動時間の総和である。

また、電動工具システム１００と同様の機能は、診断方法にて具現化可能である。本実施形態の診断方法は、電動工具部１に関する診断を行う診断方法である。電動工具部１は、駆動部位３１と、装着部位３３と、伝達部位３２と、を有する。駆動部位３１は、動力源Ｐ１１から動力の供給を受け、トルクを発生する。装着部位３３には、先端工具を装着可能である。伝達部位３２は、駆動部位３１からのトルクを装着部位３３に伝達し装着部位３３を駆動する。診断方法は、第１記憶ステップと、第２記憶ステップと、導出ステップと、を有する。第１記憶ステップでは、計測部４で計測された電動工具部１に関する物理量と物理量に基づいて演算された演算値とのうち少なくとも一方を故障診断値として記憶部６２に記憶させる。第２記憶ステップでは、電動工具部１の制御に関する制御値と、故障診断値と、の対応関係を記憶部６２に記憶させる。導出ステップでは、記憶部６２に記憶された故障診断値と対応関係とに基づいて、ユーザに推奨する制御値である推奨制御値を求める。

また、診断方法は、プログラムにて具現化可能である。本実施形態のプログラムは、診断方法を、コンピュータシステムの１以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。プログラムは、コンピュータシステムで読み取り可能な非一時的記録媒体に記録されていてもよい。

（詳細）
（１）全体構成
以下、電動工具システム１００についてより詳細に説明する。

図１に示すように、電動工具システム１００は、電動工具部１と、連携装置６と、を備える。

電動工具部１は、先端工具を装着可能な機器である。先端工具は、例えば、ドリルビット又はドライバビット等である。ユーザ（作業者）は、穴あけ又はねじ締め等の作業を行うために電動工具部１を使用する。また、電動工具部１は、可搬型の機器（手持ちで使用される機器）である。

連携装置６は、コンピュータシステムを含んでいる。連携装置６は、例えば、産業用コンピュータ、パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、又は、スマートフォン等の携帯電話である。連携装置６は、電動工具部１と通信する。連携装置６は、電動工具部１から取得した情報を処理して、推奨制御値を求める。

特に、本実施形態では、電動工具システム１００が、複数のユーザが複数のワークの組立作業を行う組立ラインに用いられる場合を想定して説明する。電動工具システム１００は、電動工具部１を複数（図１では２つ）備え、２つの電動工具部１のうち一方の電動工具部１Ａは第１ユーザに使用され、他方の電動工具部１Ｂは第１ユーザとは別の第２ユーザに使用される。２つの電動工具部１Ａ、１Ｂの構成は同じなので、以下では、特に断りの無い限り、一方の電動工具部１に着目して説明する。

（２）電動工具部
図１に示すように、電動工具部１は、稼動部３、電池パックＰ１、計測部４、回転数計測部４３、通信部５１、記憶部５２、処理部５３、警告部２１１及び通知部２３１を有する。稼動部３は、装着部位３３、伝達部位３２及び駆動部位３１を含む。また、図２、図３に示すように、電動工具部１は、ハウジング２、トリガスイッチ２２１及びボックス５０を更に有する。

（３）ハウジング
ハウジング２は、伝達部位３２、駆動部位３１、計測部４、回転数計測部４３及び処理部５３等を収容している。ハウジング２は、収容部２１と、グリップ部２２と、装着部２３と、を有する。

収容部２１の形状は、筒状である。収容部２１は、伝達部位３２、駆動部位３１、計測部４及び回転数計測部４３等を収容している。

収容部２１の表面には、警告部２１１が保持されている。警告部２１１は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を含む。ユーザが作業中に警告部２１１を目視しやすいように、警告部２１１は、収容部２１における装着部位３３側とは反対側の端部に設けられている（図２参照）。警告部２１１は、点滅等により、ユーザに通知（警告）を行う。

グリップ部２２は、収容部２１の外周面から収容部２１の一径方向に沿った一方向に突出している。グリップ部２２は、上記一方向に長い中空の筒形状に形成されている。グリップ部２２は、ユーザがねじ締め等の作業を行う際に握る部分である。また、グリップ部２２には、トリガスイッチ２２１が保持されている。トリガスイッチ２２１は、駆動部位３１の動作のオン／オフを制御するためのスイッチである。

グリップ部２２の長手方向の一端には、収容部２１がつながっており、他端には、装着部２３がつながっている。

また、グリップ部２２には、ボックス５０（図３参照）が収容されている。ボックス５０には、例えば、通信部５１（図１参照）、記憶部５２、及び処理部５３が収容されている。

装着部２３には、電池パックＰ１が着脱可能に取り付けられる。なお、本実施形態では、電池パックＰ１は電動工具部１の構成要素に含まれることとするが、電池パックＰ１が電動工具部１の構成要素に含まれることは必須ではない。

電池パックＰ１は、動力源Ｐ１１として、一次電池又は二次電池を含む。電動工具部１は、動力源Ｐ１１から供給される電力により動作する。すなわち、動力源Ｐ１１は、駆動部位３１（モータ）を駆動する電力を供給する。また、動力源Ｐ１１は、通信部５１及び処理部５３等を動作させるための電力を供給する。

また、装着部２３には、通知部２３１が保持されている。通知部２３１は、例えば、情報を視覚的に通知するためのディスプレイ等の表示装置を含む。また、通知部２３１は、操作部２３２と一体化されている。操作部２３２は、例えば、複数の釦を含む。操作部２３２は、ユーザの操作を受け付ける。ユーザは、通知部２３１を用いて、電動工具部１に関する種々の状況確認等を行うことができる。ユーザは、通知部２３１を用いて、例えば、推奨制御値の確認、電池パックＰ１の残容量の確認、及び電動工具部１の動作モードの確認を行うことができる。また、ユーザは、操作部２３２を用いて、電動工具部１に関する種々の設定を行うことができる。ユーザは、通知部２３１を用いて、例えば、駆動部位３１（モータ）の回転数の変更、及び、電動工具部１の動作モードの変更等を行うことができる。

（４）駆動部位
図３に示す駆動部位３１は、例えばサーボモータである。駆動部位３１は、動力源Ｐ１１から供給される電気エネルギーをトルクに変換する。駆動部位３１のトルク及び回転数は、制御部５３１（図１参照）による制御に応じて変化する。制御部５３１は、サーボドライバである。制御部５３１は、例えば、駆動部位３１のトルク及び回転数を目標値に近づけるように制御するフィードバック制御により駆動部位３１の動作を制御する。

制御部５３１（図１参照）は、トリガスイッチ２２１の操作量（引込量）を検知して、操作量に応じて駆動部位３１を制御する。ユーザによってトリガスイッチ２２１が引かれることで、駆動部位３１が動力源Ｐ１１から動力の供給を受けて動作し、トルクを発生する。

回転数計測部４３は、駆動部位３１の回転数を計測する。回転数計測部４３としては、例えば、光電式エンコーダ又は磁気式エンコーダを採用することができる。

（５）伝達部位
伝達部位３２は、駆動部位３１のトルクを装着部位３３に伝達する。これにより、装着部位３３が回転する。

伝達部位３２は、例えば、遊星歯車機構を含む。遊星歯車機構は、減速装置である。つまり、伝達部位３２は、駆動部位３１の回転数よりも小さい回転数で装着部位３３を回転させる。

（６）装着部位
装着部位３３には、先端工具が装着される。先端工具は、例えば、ドリルビット又はドライバビット等である。装着部位３３には、用途に応じて様々な種類の先端工具を着脱可能であってもよいし、特定の先端工具のみを装着可能であってもよい。

駆動部位３１から伝達部位３２を介して装着部位３３にトルクが伝達されると、装着部位３３と共に先端工具が回転する。これにより、ユーザは、電動工具部１による穴あけ又はねじ締め等の作業を行うことができる。

（７）計測部
計測部４は、電動工具部１に関する物理量を計測する。より詳細には、計測部４は、稼動部３の動作に関する物理量を計測する。本実施形態の計測部４は、電流計測部４１と、トルク計測部４２と、を有する。電流計測部４１は、物理量として、動力源Ｐ１１から駆動部位３１に供給される電流を計測する。トルク計測部４２は、物理量として、装着部位３３のトルクを計測する。

電流計測部４１は、動力源Ｐ１１と駆動部位３１との間の電路に設けられる。電流計測部４１は、例えば、シャント抵抗又はホール素子を含み、計測対象の電流に比例した電圧を出力する。

トルク計測部４２は、例えば、磁歪式歪みセンサ又は抵抗式歪みセンサを含む。

磁歪式歪みセンサは、装着部位３３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、装着部位３３の近傍の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。

抵抗式歪みセンサは、装着部位３３の表面に貼り付けられる。抵抗式歪みセンサは、装着部位３３にトルクが加わることにより発生する歪みに応じた電気抵抗値の変化を、電圧信号に変換して出力する。

（８）通信部
通信部５１（図１参照）は、通信インタフェース装置を含んでいる。通信部５１は、通信インタフェース装置を介して、連携装置６の通信部６１と通信可能である。本開示でいう「通信可能」とは、有線通信又は無線通信の適宜の通信方式により、直接的、又はネットワーク若しくは中継器等を介して間接的に、信号を授受できることを意味する。

（９）記憶部
記憶部５２（図１参照）は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等によって構成される不揮発性の記憶装置である。記憶部５２は、計測部４で計測された物理量を時間情報と紐付けて記憶する。

（１０）通知部
通知部２３１（図２参照）は、導出部６３で求められた推奨制御値を通知する。通知部２３１は、例えば、推奨制御値を表示することで推奨制御値を通知する。

（１１）処理部
電動工具部１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を含む。処理部５３（図１参照）は、電動工具部１の１以上のプロセッサを含む。メモリに記録されたプログラムを処理部５３の１以上のプロセッサが実行することにより、処理部５３の機能が実現される。プログラムは、メモリに記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。

図１に示すように、処理部５３は、制御部５３１を含む。なお、制御部５３１は、処理部５３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。

制御部５３１は、操作部２３２で設定された回転数で駆動部位３１（モータ）が回転するように、駆動部位３１を制御する。回転数は、電動工具部１の制御に関する制御値の一例である。

（１２）連携装置
図１に示すように、連携装置６は、通信部６１と、記憶部６２と、導出部６３と、を備える。

通信部６１は、通信インタフェース装置を含んでいる。通信部６１は、通信インタフェース装置を介して、電動工具部１の通信部５１と通信可能である。

記憶部６２は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等によって構成される不揮発性の記憶装置である。記憶部６２は、故障診断値を時間情報と紐付けて記憶する。また、記憶部６２は、電動工具部１の制御に関する制御値と、故障診断値と、の対応関係を記憶する。

連携装置６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を含む。導出部６３は、連携装置６の１以上のプロセッサを含む。メモリに記録されたプログラムを導出部６３の１以上のプロセッサが実行することにより、導出部６３の機能が実現される。プログラムは、メモリに記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。

導出部６３は、ユーザに推奨する制御値である推奨制御値を求める。

（１３）推奨制御値の求め方
以下では、図４～図７を参照して、本開示の診断方法、すなわち、導出部６３が推奨制御値を求めるための一連の処理を説明する。なお、図７に示すフローチャートは、本開示に係る診断方法の一例に過ぎず、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。

以下では、制御値は、駆動部位３１の回転数であるとする。制御部５３１は、回転数計測部４３で計測される駆動部位３１の回転数が、設定された制御値に等しくなるように、駆動部位３１の動作を制御する。

導出部６３は、例えば、一定の周期で推奨制御値を求めてもよいし、推奨制御値を要求する指令信号を受信したときに推奨制御値を求めてもよい。また、導出部６３は、例えば、電動工具部１の累積稼動時間が一定時間を超えてから、一定の周期で推奨制御値を求めてもよい。

上述したように、計測部４は、動力源Ｐ１１から駆動部位３１に供給される電流と、装着部位３３のトルクと、を計測する（図７のステップＳＴ１）。通信部６１は、電動工具部１の通信部５１と通信することにより、計測部４で計測された物理量である電流及びトルクと、電流及びトルクに紐付けられた時間情報と、を取得する。より詳細には、計測部４で計測された電流及びトルクは、計測時刻に関する情報（時間情報）と紐付けられて、電動工具部１の記憶部５２に記憶される。通信部５１は、記憶部５２に記憶された電流、トルク及び時間情報を、連携装置６の通信部６１に送信する。

続いて、記憶部６２は、通信部６１が取得した電流、トルク及び時間情報を記憶する（ステップＳＴ２）。より詳細には、記憶部６２は、電流及びトルクを、時間情報と紐付けて記憶する。

計測部４は、例えば、電動工具部１がねじ締め等の作業を行う度に物理量（電流及びトルク）を計測し、記憶部６２はそれぞれの物理量を記憶する。ただし、記憶部６２は、一定の期間ごとの物理量の平均値を記憶してもよい。例えば、記憶部６２は、１日に計測された物理量の平均値を記憶してもよい。

導出部６３は、計測部４で計測された後に記憶部６２に記憶された電流及びトルクに基づいて、故障診断値を算出する。例えば、導出部６３はまず、計測部４で計測された後に記憶部６２に記憶された電流に基づいて、この電流から装着部位３３で得られるトルクの理論値を算出する。以下では、計測部４で計測された電流に基づいて算出されたトルクを「理論トルク」と呼び、計測部４で計測されたトルクを「実測トルク」と呼ぶ。本実施形態では一例として、導出部６３は、理論トルクから実測トルクを引いた値を、故障診断値とする。つまり、導出部６３は、電流及び実測トルクに基づいて故障診断値を算出する（ステップＳＴ３）。

記憶部６２は、故障診断値を時間情報と紐付けて記憶する（ステップＳＴ４）。

図４の複数のドットｄ１はそれぞれ、電流及び実測トルクが計測された時点（時間情報）と、その時点に計測された電流及び実測トルクから算出された故障診断値と、の対応を表す。導出部６３は、所定の時点ｔ８（図５参照）まで故障診断値が所定範囲外である状態が維持されることが上記対応関係に基づいて判断される場合の制御値を、推奨制御値として求める。上記対応関係とは、制御値（回転数）と、故障診断値と、の対応関係である。

本実施形態では、値が閾値Ｔｈ１よりも大きい範囲を、所定範囲とする。つまり、導出部６３は、所定の時点ｔ８まで故障診断値が閾値Ｔｈ１以下である状態が維持されるように、推奨制御値を求める。

また、導出部６３は、記憶部６２に記憶された故障診断値と時間情報とに基づいて、耐年情報を求める。耐年情報は、電動工具部１が故障するまでにかかる推定時間に関する情報である。電動工具１が故障する時点を推定することは、耐年情報を求めることと同義である。導出部６３は、現時点（時点ｔ４）から故障診断値が所定範囲内の値となるまでにかかる推定時間を、耐年情報として求める。現時点とは、計測部４による直近の計測時点を指す。本実施形態では、導出部６３は、故障診断値が閾値Ｔｈ１よりも大きくなるまでにかかる推定時間を、耐年情報として求める。

伝達部位３２の劣化等の異常が生じると、駆動部位３１に入力される電流が装着部位３３のトルクに変換されるまでのロスが大きくなり、実測トルクが理論トルクに対して低下する。よって、故障診断値が大きくなる。

例えば、電動工具部１の用途がねじ締めである場合、電動工具部１を用いてのねじ締め本数が、電動工具部１の累積稼動時間に相当する。基本的に、電動工具部１の累積稼動時間が長いほど、電動工具部１が故障する可能性が高くなると考えられる。よって、基本的に、電動工具部１の累積稼動時間が長いほど、故障診断値が大きくなると考えられる。

図４に示すように、導出部６３は、例えば、時点ｔ０から時点ｔ４までの全ての故障診断値に基づいて、故障診断値の推移を表す近似曲線Ｌ１０（実線）を求める。言い換えると、導出部６３は、故障診断値を近似曲線Ｌ１０でフィッティングする（ステップＳＴ５）。さらに導出部６３は、近似曲線Ｌ１０により、時点ｔ４以降の故障診断値を推定する。これにより、図４では導出部６３は、時点ｔ５に故障診断値が閾値Ｔｈ１に達すると推定する。導出部６３は、時点ｔ４から時点ｔ５までの経過時間を、耐年情報として求める（ステップＳＴ６）。このように、導出部６３は、一例として、記憶部６２に記憶された全期間（時点ｔ０～ｔ４）の故障診断値と時間情報とに基づいて、耐年情報を求める。近似曲線Ｌ１０は、例えば、最小二乗法により求められる。導出部６３は、記憶部６２に記憶された全期間に亘る多数のデータ（故障診断値）から近似曲線Ｌ１０を求めることで、耐年情報を精度良く求めることができる。

別の一例として、導出部６３は、記憶部６２に記憶された全期間の故障診断値と時間情報とのうち、現時点（時点ｔ４）よりも前の時点ｔ３から、現時点までの期間の故障診断値と時間情報とに基づいて、耐年情報を求める。より具体的な例を説明すると、導出部６３は、時点ｔ３から時点ｔ４までの故障診断値の推移を表す近似曲線Ｌ２０（一点鎖線）を求める。そして、導出部６３は、時点ｔ４以降に、故障診断値が近似曲線Ｌ２０に従って変化すると仮定して、時点ｔ４以降の故障診断値を推定する。より詳細には、近似曲線Ｌ１０上の時点ｔ４の座標Ｃ１から、近似曲線Ｌ２０と同形の曲線Ｌ２１（破線）を延長する。導出部６３は、時点ｔ４以降の故障診断値が、曲線Ｌ２１で表されると推定する。これにより、図４では導出部６３は、時点ｔ６に故障診断値が閾値Ｔｈ１に達すると推定する。導出部６３は、時点ｔ４から時点ｔ６までの経過時間を、耐年情報として求める。時点ｔ３における電動工具部１の累積稼動時間と、時点ｔ４における電動工具部１の累積稼動時間との差は、例えば、工場において１か月から数か月程度、電動工具部１が使用されるときの稼動時間である。導出部６３は、現時点までの直近の期間の故障診断値から近似曲線Ｌ２０を求めることで、耐年情報を精度良く求めることができる。

更に別の一例として、導出部６３は、記憶部６２に記憶された全期間の故障診断値と時間情報とのうち、現時点（時点ｔ４）の故障診断値と、現時点よりも前の期間（時点ｔ１～時点ｔ２）の故障診断値と時間情報とに基づいて、耐年情報を求める。より具体的な例を説明すると、導出部６３は、時点ｔ１から時点ｔ２までの故障診断値の推移を表す近似曲線Ｌ３０（二点鎖線）を求める。そして、導出部６３は、時点ｔ４以降に、故障診断値が近似曲線Ｌ３０に従って変化すると仮定して、時点ｔ４以降の故障診断値を推定する。より詳細には、近似曲線Ｌ１０上の時点ｔ４の座標Ｃ１から、近似曲線Ｌ３０と同形の曲線Ｌ３１（破線）を延長する。導出部６３は、時点ｔ４以降の故障診断値が、曲線Ｌ３１で表されると推定する。これにより、図４では導出部６３は、時点ｔ７に故障診断値が閾値Ｔｈ１に達すると推定する。導出部６３は、時点ｔ４から時点ｔ７までの経過時間を、耐年情報として求める。例えば、現時点（時点ｔ４）が夏季である場合、導出部６３は、昨年の夏季（時点ｔ１～時点ｔ２）の故障診断値から、近似曲線Ｌ３０を求める。つまり、導出部６３は、現時点と条件が同じ又は類似する時期の故障診断値から、近似曲線Ｌ３０を求める。これにより、耐年情報を精度良く求めることができる。

以下では、導出部６３が近似曲線Ｌ１０に基づいて時点ｔ４以降の故障診断値を推定した場合を例に説明する。つまり、導出部６３は、時点ｔ５に故障診断値が閾値Ｔｈ１に達すると推定し、時点ｔ４から時点ｔ５までの経過時間を、耐年情報として求める。耐年情報を求めた後、導出部６３は、時点ｔ５が所定の時点ｔ８よりも前の時点である場合、推奨制御値を求める。つまり、導出部６３は、電動工具部１が所定の時点よりも前に故障すると推定すると（ステップＳＴ７：Ｙｅｓ）、推奨制御値を求める（ステップＳＴ８）。

図５に示す例では、時点ｔ５が所定の時点ｔ８よりも前の時点である。導出部６３は、所定の時点ｔ８まで故障診断値が所定範囲外（閾値Ｔｈ１以下）である状態が維持されることが上記対応関係に基づいて判断される場合の制御値を、推奨制御値として求める。上記対応関係とは、制御値と故障診断値との対応関係である。

図６に、制御値（回転数）と故障診断値との対応関係の一例を示す。このような対応関係は、記憶部６２に予め記憶されている。上記対応関係は、より詳細には、制御値と、故障診断値の変化量と、の関係を表す。ここでは、電動工具部１の累積稼動時間が長いほど、故障診断値が大きくなると想定する。例えば、電動工具部１を用いてねじを１本締める度に、故障診断値が増加する。また、故障診断値の増加量は、駆動部位３１の回転数に依存する。図６に示すように、駆動部位３１の回転数が大きいほど、故障診断値の増加量が大きい。つまり、駆動部位３１の回転数を指示する制御値が大きいほど、故障診断値の増加量が大きい。これは、回転数が大きいほど稼動部３の摩耗の程度が大きくなるためである。

現在の制御値がｒ１である場合、故障診断値の変化量（増加量）はΔＶ１である。これに対して、制御値をｒ２（ｒ２＜ｒ１）に低下させると、故障診断値の変化量（増加量）はΔＶ２に低下する。

導出部６３は、所定の時点ｔ８に故障診断値が閾値Ｔｈ１と等しくなるような制御値を、推奨制御値として求める。より詳細には、導出部６３は、累積稼動時間の一定量の増加に対して、故障診断値が制御値に応じた一定の量だけ増加すると仮定して、直線Ｌ４１（図５参照）で表されるように、現時点（時点ｔ４）以降の故障診断値を推定する。例えば、制御値がｒ２である場合、故障診断値の変化量（増加量）はΔＶ２なので、図５の直線Ｌ４１の傾きはΔＶ２に等しい。このようにして、導出部６３は、所定の時点ｔ８に故障診断値が閾値Ｔｈ１と等しくなるような制御値を求める。ここでは、所定の時点ｔ８に故障診断値が閾値Ｔｈ１と等しくなるような制御値は、ｒ２である。つまり、導出部６３は、ｒ２を推奨制御値とする。

連携装置６の通信部６１は、導出部６３で求められた推奨制御値を電動工具部１に送信する。電動工具部１の通知部２３１は、推奨制御値を通知する（ステップＳＴ９）。なお、通知部２３１は、現時点の故障診断値が所定値を超えるまで、推奨制御値の通知を行わないように設定されていてもよい。所定値は、閾値Ｔｈ１よりも小さい。

ユーザは、通知部２３１に通知された推奨制御値を、操作部２３２に入力する。これにより、推奨制御値が新たな制御値として設定される。つまり、駆動部位３１の回転数がｒ２に設定される。

閾値Ｔｈ１の初期値は、記憶部６２に予め記憶されている。操作部２３２に対するユーザの操作により、閾値Ｔｈ１が更新されてもよい。

所定の時点ｔ８の初期値は、記憶部６２に予め記憶されている。操作部２３２に対するユーザの操作により、所定の時点ｔ８が更新されてもよい。

警告部２１１は、電動工具部１において現在設定されている制御値が推奨制御値と異なる場合に警告する。警告部２１１は例えば、ＬＥＤを含み、ＬＥＤを点灯又は点滅させることにより警告する。ユーザは、警告部２１１を見ることで、制御値が推奨制御値に設定されているか否かを把握することができる。

（実施形態の変形例）
以下、実施形態の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。

導出部６３が推奨制御値を求めるに際して、故障診断値の推移を近似曲線Ｌ１０でフィッティングする処理は、必須ではない。実施形態では、制御値と故障診断値との対応関係から求められる直線Ｌ４１を、近似曲線Ｌ１０上の現時点の故障診断値の座標Ｃ１（図４、図５参照）を通るように引いて、将来の故障診断値が推定される。これに対して、直線Ｌ４１を、例えば、計測部４で計測された物理量から演算された現時点の故障診断値の座標Ｃ２（図４参照）を通るように引いて、将来の故障診断値が推定されてもよい。

実施形態では、導出部６３は、理論トルクから実測トルクを引いた値を、故障診断値とする。これに対して、導出部６３は例えば、実測トルク（計測部４で計測されたトルク）を故障診断値としてもよい。あるいは、導出部６３は例えば、理論トルクから実測トルクを引いた値と、実測トルクと、の両方を故障診断値とし、２種類の故障診断値をそれぞれ用いて推奨制御値を求めてもよい。

実施形態では、時間情報は、計測部４が物理量を計測した日時を示す情報である。これに対して、時間情報は、例えば、計測部４が物理量を計測した時点における電動工具部１の累積稼動時間を示す情報であってもよい。

実施形態では、電流及びトルクに基づいて故障診断値を算出する処理を、連携装置６が行う。これに対して、故障診断値を算出する処理を、電動工具部１の処理部５３が行ってもよい。

計測部４で計測される物理量は、電流及びトルクに限定されない。計測部４で計測される物理量は、例えば、電動工具部１の振動に関する物理量（振動の大きさ等）であってもよい。

伝達部位３２は、駆動部位３１からのトルクを用いて装着部位３３に衝撃（インパクト）を加える、インパクト機構を含んでいてもよい。つまり、電動工具部１は、インパクト工具であってもよい。

通知部２３１は、推奨制御値と共に、図４、図５のようなグラフを表示してもよい。

通知部２３１は、推奨制御値を視覚的に通知する構成に限定されず、音（音声等）又は振動により通知してもよい。また、通知部２３１は、電動工具部１の外部端末（携帯端末等）に通知信号を送信する送信機等で実現されてもよい。

通知部２３１を、連携装置６が備えていてもよい。

推奨制御値を通知する通知部２３１は、電動工具システム１００において必須の構成ではない。電動工具部１の制御部５３１は、導出部６３で求められた推奨制御値に基づいて電動工具部１を制御してもよい。つまり、制御部５３１は、駆動部位３１の回転数の目標値を、推奨制御値と等しい値に設定してもよい。なお、制御部５３１が推奨制御値に基づいて電動工具部１を制御する場合であっても、電動工具システム１００が通知部２３１を備えていてもよい。

警告部２１１は、ユーザの視覚に訴えて警告する構成に限定されず、音（音声等）又は振動により警告してもよい。また、警告部２１１は、電動工具部１の外部端末（携帯端末等）に警告信号を送信する送信機等で実現されてもよい。

電動工具部１が故障するまでにかかる推定時間に関する耐年情報は、電動工具部１が故障すると予測される時点を示す情報であってもよい。あるいは、耐年情報は、現時点、又は現時点の前若しくは後の所定の時点から故障診断値が所定範囲内の値となるまでにかかる推定時間を示す情報であってもよい。

耐年情報は、電動工具部１が故障するまでにかかる推定時間を、故障するまでに可能な作業の回数に換算した数値であってもよい。例えば、耐年情報は、電動工具部１が故障するまでにねじ締めが可能なねじの本数を表してもよい。

本開示における電動工具システム１００又は診断方法の実行主体は、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１００又は診断方法の実行主体としての機能の少なくとも一部が実現される。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ないし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ないし複数の電子回路で構成される。

また、連携装置６の複数の機能が、複数の装置に分散して設けられていてもよい。さらに、連携装置６の少なくとも一部の機能がサーバ又はクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。

また、電動工具システム１００の構成が、複数の装置に分散して設けられていてもよい。例えば、少なくとも稼動部３を有する電動工具部１が、計測部４と、回転数計測部４３と、通信部５１と、記憶部５２と、処理部５３と、警告部２１１と、通知部２３１と、のうち少なくとも１つに対して別体に設けられていてもよい。

また、実施形態において、連携装置６と電動工具部１とに分散されている電動工具システム１００の少なくとも一部の機能が、１つの装置に集約されていてもよい。例えば、実施形態では、連携装置６が電動工具部１とは別に設けられており、連携装置６が導出部６３を備える。これに対して、電動工具部１が導出部６３を備えていてもよい。この場合、連携装置６は、電動工具システム１００の構成要素でなくてもよい。若しくは、電動工具部１が導出部６３の一部の機能を備えていてもよい。

（まとめ）
以上説明した実施形態等から、以下の態様が開示されている。

第１の態様に係る電動工具システム（１００）は、電動工具部（１）と、計測部（４）と、記憶部（６２）と、導出部（６３）と、を備える。電動工具部（１）は、駆動部位（３１）と、装着部位（３３）と、伝達部位（３２）と、を有する。駆動部位（３１）は、動力源（Ｐ１１）から動力の供給を受け、トルクを発生する。装着部位（３３）は、先端工具を装着可能である。伝達部位（３２）は、駆動部位（３１）からのトルクを装着部位（３３）に伝達し装着部位（３３）を駆動する。計測部（４）は、電動工具部（１）に関する物理量を計測する。記憶部（６２）は、計測部（４）で計測された物理量と物理量に基づいて演算された演算値とのうち少なくとも一方を故障診断値として記憶する。記憶部（６２）は、電動工具部（１）の制御に関する制御値と、故障診断値と、の対応関係を更に記憶する。導出部（６３）は、記憶部（６２）に記憶された故障診断値と対応関係とに基づいて、ユーザに推奨する制御値である推奨制御値を求める。

上記の構成によれば、ユーザ等は、推奨制御値に基づいて電動工具部（１）を制御することで、電動工具部（１）をより適切に制御しやすい。

また、第２の態様に係る電動工具システム（１００）では、第１の態様において、導出部（６３）は、所定の時点まで故障診断値が所定範囲外である状態が維持されることが対応関係に基づいて判断される場合の制御値を、推奨制御値として求める。

上記の構成によれば、所定の時点まで故障診断値が所定範囲外である状態が維持されやすい。そのため、電動工具部（１）の長寿命化を図ることができる。

また、第３の態様に係る電動工具システム（１００）では、第１又は２の態様において、対応関係は、制御値と、故障診断値の変化量と、の関係を表す。

上記の構成によれば、導出部（６３）が推奨制御値を求めやすい。

また、第４の態様に係る電動工具システム（１００）は、第１～３の態様のいずれか１つにおいて、警告部（２１１）を更に備える。警告部（２１１）は、電動工具部（１）において現在設定されている制御値が推奨制御値と異なる場合に警告する。

上記の構成によれば、現在設定されている制御値が推奨制御値と異なることを、ユーザが気付きやすい。

また、第５の態様に係る電動工具システム（１００）は、第１～４の態様のいずれか１つにおいて、通知部（２３１）を更に備える。通知部（２３１）は、導出部（６３）で求められた推奨制御値を通知する。

上記の構成によれば、通知に基づいて、ユーザが制御値を推奨制御値に設定することができる。

また、第６の態様に係る電動工具システム（１００）は、第１～５の態様のいずれか１つにおいて、制御部（５３１）を更に備える。制御部（５３１）は、導出部（６３）で求められた推奨制御値に基づいて電動工具部（１）を制御する。

上記の構成によれば、電動工具部（１）をより適切に制御できる。

第１の態様以外の構成については、電動工具システム（１００）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

また、第７の態様に係る診断方法は、電動工具部（１）に関する診断を行う診断方法である。電動工具部（１）は、駆動部位（３１）と、装着部位（３３）と、伝達部位（３２）と、を有する。駆動部位（３１）は、動力源（Ｐ１１）から動力の供給を受け、トルクを発生する。装着部位（３３）は、先端工具を装着可能である。伝達部位（３２）は、駆動部位（３１）からのトルクを装着部位（３３）に伝達し装着部位（３３）を駆動する。診断方法は、第１記憶ステップと、第２記憶ステップと、導出ステップと、を有する。第１記憶ステップでは、計測部（４）で計測された電動工具部（１）に関する物理量と物理量に基づいて演算された演算値とのうち少なくとも一方を故障診断値として記憶部（６２）に記憶させる。第２記憶ステップでは、電動工具部（１）の制御に関する制御値と、故障診断値と、の対応関係を記憶部（６２）に記憶させる。導出ステップでは、記憶部（６２）に記憶された故障診断値と対応関係とに基づいて、ユーザに推奨する制御値である推奨制御値を求める。

上記の構成によれば、ユーザ等は、推奨制御値に基づいて電動工具部（１）を制御することで、電動工具部（１）をより適切に制御しやすい。

また、第８の態様に係るプログラムは、第７の態様に係る診断方法を、コンピュータシステムの１以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。

上記の構成によれば、ユーザ等は、推奨制御値に基づいて電動工具部（１）を制御することで、電動工具部（１）をより適切に制御しやすい。

上記態様に限らず、実施形態に係る電動工具システム（１００）の種々の構成（変形例を含む）は、診断方法、（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にて具現化可能である。

１ 電動工具部
４ 計測部
３１ 駆動部位
３２ 伝達部位
３３ 装着部位
６２ 記憶部
６３ 導出部
１００ 電動工具システム
２１１ 警告部
２３１ 通知部
５３１ 制御部
Ｐ１１ 動力源

Claims (8)

1. 電動工具部と、
   計測部と、
   記憶部と、
   導出部と、を備え、
   前記電動工具部は、
   動力源から動力の供給を受け、トルクを発生する駆動部位と、
   先端工具を装着可能な装着部位と、
   前記駆動部位からの前記トルクを前記装着部位に伝達し前記装着部位を駆動する伝達部位と、を有し、
   前記計測部は、前記電動工具部に関する物理量を計測し、
   前記記憶部は、前記計測部で計測された前記物理量と前記物理量に基づいて演算された演算値とのうち少なくとも一方を故障診断値として記憶し、
   前記記憶部は、前記電動工具部の制御に関する制御値と、前記故障診断値と、の対応関係を更に記憶し、
   前記導出部は、前記記憶部に記憶された前記故障診断値と前記対応関係とに基づいて、ユーザに推奨する前記制御値である推奨制御値を求める、
   電動工具システム。
2. 前記導出部は、所定の時点まで前記故障診断値が所定範囲外である状態が維持されることが前記対応関係に基づいて判断される場合の前記制御値を、前記推奨制御値として求める、
   請求項１に記載の電動工具システム。
3. 前記対応関係は、前記制御値と、前記故障診断値の変化量と、の関係を表す、
   請求項１に記載の電動工具システム。
4. 前記電動工具部において現在設定されている前記制御値が前記推奨制御値と異なる場合に警告する警告部を更に備える、
   請求項１に記載の電動工具システム。
5. 前記導出部で求められた前記推奨制御値を通知する通知部を更に備える、
   請求項１に記載の電動工具システム。
6. 前記導出部で求められた前記推奨制御値に基づいて前記電動工具部を制御する制御部を更に備える、
   請求項１に記載の電動工具システム。
7. 動力源から動力の供給を受け、トルクを発生する駆動部位と、
   先端工具を装着可能な装着部位と、
   前記駆動部位からの前記トルクを前記装着部位に伝達し前記装着部位を駆動する伝達部位と、を有する電動工具部に関する診断を行う診断方法であって、
   計測部で計測された前記電動工具部に関する物理量と前記物理量に基づいて演算された演算値とのうち少なくとも一方を故障診断値として記憶部に記憶させる第１記憶ステップと、
   前記電動工具部の制御に関する制御値と、前記故障診断値と、の対応関係を前記記憶部に記憶させる第２記憶ステップと、
   前記記憶部に記憶された前記故障診断値と前記対応関係とに基づいて、ユーザに推奨する前記制御値である推奨制御値を求める導出ステップと、を有する、
   診断方法。
8. 請求項７に記載の診断方法を、コンピュータシステムの１以上のプロセッサに実行させるための、
   プログラム。

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