JP3207174U - 電動ドライバーの作動検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの焼損を防止すると共に電動ドライバーの始動及び回転を遠隔制御する作動検知装置を提供する。【解決手段】電動ドライバーの作動検知装置は少なくとも１つの検知ユニット１０とリモートコントローラ２０を含む。検知ユニットは駆動モジュール１１、動作検知ユニット１２及び第１の伝送ユニット１３を含む。駆動モジュールは電動ドライバーのモータを駆動する。動作検知ユニットは始動検知モジュール、回転速度検知モジュール及び作動検知モジュールを含む。始動検知モジュールは電動ドライバーの起動及び回転を検知し、回転速度検知モジュールは回転速度を検知し、作動検知モジュールは電圧及び電流を検知する。リモートコントローラは第２の伝送ユニット２１と表示装置２２を含む。第２の伝送ユニットは第１の伝送ユニットと接続し、表示装置はドライバーの稼働状態を表示する。カウンタ２３がリモートコントローラ内に配置される。【選択図】図１

Description

本考案は、電動ドライバーの作動検知装置に関し、特に、電動ドライバーの稼働状態を検知する電動ドライバーの作動検知装置に関する。

電動ドライバー（電動ネジ回し）はネジを工作物（製品）に締結（ネジ締め）するツール（工具）である。電動ドライバーのモータがネジの締結後でも回転し続けるのを防止するために、クラッチユニットが従来の電動ドライバーに設置されている。ネジが締結された後、クラッチユニットは、モータから離れて電動ドライバーのツールヘッドを一時的に運動させ、ツールヘッド及びモータを保護するよう知らされる。

しかしながら、上述の保護機構によれば、異なるサイズのネジを締結するときネジが完全に締結されていることを電動ドライバーは正確に判断することに失敗することがある。このため、電動ドライバーのモータは回転し続けることになる。したがって、特許文献１（ＴＷ Ｍ３７７３０１ Ｕ）に開示されている電動ドライバーはコントロールユニットを含んでいる。電動ドライバーが締結制限時間よりも長く稼働するとき電動ドライバーが回転し過ぎである旨制御ユニットは警報信号を出力し、ユーザに知らせる。また、特許文献２（ＴＷ Ｍ４５８２８４ Ｕ）に開示された電動ドライバーは回転検知ユニットを含んでいる。電動ドライバーが締結制限時間よりも早く稼働するときネジが不十分に締結されている旨回転検知ユニットは警報信号を出力し、ユーザに知らせる。

上述の電動ドライバーによれば、ユーザはこのように知らされて、電動ドライバーのモータが回転し過ぎであること又はネジが不十分に締結されていることを防止する。上述の電動ドライバーは電動ドライバー自体から警報信号を出力し、電動ドライバーを操作するユーザは電動ドライバーの稼働条件を理解する。

しかしながら、自動機器の革新のため、電動ドライバーはロボット式アーム又はロボットに搭載され、メインリモートコントローラが使用されて制御信号（例えば、時計方向又は反時計方向回転のための動作信号）送信し、ロボット式アーム又はロボットを遠隔制御して電動ドライバーを操作する。

ＴＷ Ｍ３７７３０１ Ｕ ＴＷ Ｍ４５８２８４ Ｕ

しかしながら、ロボット式アーム又はロボットは警報信号に応じて応答するように設計されてはいない。したがって、電動ドライバーの稼働状態を判断するための作動検知装置を提供する必要が生じる。ユーザは電動ドライバーを制御して、リモート電動ドライバーのモータが回転し過ぎているか又はネジが適切に締結されていないことを防止することができる。

本考案の主目的は、電動ドライバーの作動検知装置を提供することである。作動検知装置は、モータの焼損を防止するだけでなく、電動ドライバーの始動及び回転を遠隔制御することを可能にする。

上記の目的を達成するために、本考案において電動ドライバーの作動検知装置が設けられ、作動検知装置は、
電動ドライバー内に配置される少なくとも１つの検知ユニットを備え、少なくとも１つの検知ユニットは、
電動ドライバーのモータを駆動するための駆動モジュールと、
動作検知ユニットとを含み、動作検知ユニットは、
駆動モジュール及び電動ドライバーの手動スイッチに接続された始動検知モジュールと、
電動ドライバーのモータに接続されモータの回転速度を検知する回転速度検知モジュールと、
電動ドライバーのモータに接続されモータの電圧及び電流を検知する作動検知モジュールとを含み、少なくとも１つの検知ユニットは、
電動ドライバーを周辺装置に接続するように構成される第１の伝送ユニットを含み、作動検知装置は、
リモートコントローラを備え、リモートコントローラは、
第１の伝送ユニットと接続するように構成される第２の伝送ユニットと、
リモートコントローラに配置され、リモートコントローラによって受信される始動信号、回転信号、モータの電圧及び電流に応じて電動ドライバーの稼働状態を表示する表示装置とを含み、作動検知装置は、
リモートコントローラ内に配置され、時計方向回転数、反時計方向回転数及びネジ締結数を計数するカウンタを備えている。

本考案における電動ドライバーの作動検知装置は、電動ドライバーのモータが過度回転で焼損することを防止することができ、またリモートコントローラから複数の電動ドライバーの使用形態を制御、管理又は監視するために使用することができる。例えば、リモートコントローラは電動ドライバーを制御して回転又は停止させる。電動ドライバーが異常であるとき、リモートコントローラの表示装置は異常状態を表示し、ユーザは可及的迅速に電動ドライバーを維持するか又は置き換えることができる。

本考案に係る他の目的、利点及び新規な特徴は、以下の詳細な説明から図面を併せて参照すれば一層明らかとなる。

図１は、本考案における電動ドライバーの作動検知装置のブロック図である。 図２は、本考案における電動ドライバーのブロック図である。 図３は、本考案における電動ドライバーの断面図である。 図４は、電動ドライバーがネジを適切に締結しているかどうかを判断するためのフローチャートである。 図５は、リモートコントローラのフローチャートである。

以下、本考案にしたがう電動ドライバーの作動検知装置をその好ましい実施例について図面を参照して詳述する。

図１、図２及び図３を参照するに、電動ドライバーの作動検知装置は検知ユニット１０及びリモートコントローラ２０を含んでいる。検知ユニット１０は複数の電動ドライバー３０の各々に設置され、駆動モジュール１１、動作検知ユニット１２及び第１の伝送ユニット１３を含んでいる。リモートコントローラ２０は第２の伝送ユニット２１及び表示装置２２を含んでいる。本考案において、電動ドライバー３０は、更に、手動スイッチ１４、モータ１５、マイクロプロセッサ１６及びメモリ１７を含んでいる。

動作検知ユニット１２は、始動検知モジュール１２１、回転速度検知モジュール１２２及び作動検知モジュール１２３を含んでいる。始動検知モジュール１２１は電動ドライバー３０の手動スイッチ１４及び駆動モジュール１１にそれぞれ接続されている。回転速度検知モジュール１２２及び作動検知モジュール１２３はモータ１５にそれぞれ接続されている。マイクロプロセッサ１６は始動検知モジュール１２１、回転速度検知モジュール１２２、作動検知モジュール１２３及びメモリ１７にそれぞれ接続されている。第１の伝送ユニット１３は電動ドライバー３０を外部周辺機器（例えば、リモートコントローラ２０等）と接続するものである。特に、本考案において、電動ドライバー３０は第１の伝送ユニット１３及び第２の伝送ユニット２１によってリモートコントローラ２０に接続されている。

リモートコントローラ２０は、第１の伝送ユニット１３及び第２の伝送ユニット２１を介して駆動モジュール１１によって電動ドライバー３０の時計方向回転、反時計方向回転又は回転停止等の電動ドライバー３０の動作を制御するものである。また、駆動モジュール１１により制御される電動ドライバー３０のすべての動作は表示装置２２に表示される。ユーザは手動スイッチ１４により電動ドライバー３０を直接操作できる。別法として、ユーザはリモートコントローラ２０によって電動ドライバー３０の動作を遠隔制御する。

始動検知モジュール１２１は、手動スイッチ１４、駆動モジュール１１のスイッチングオン／オフ状態、電動ドライバー３０の回転を検知可能である。特に、ユーザが駆動モジュール１１又は手動スイッチ１４を介して電動ドライバー３０を制御するとき、始動検知モジュール１２１は駆動モジュール１１又は手動スイッチ１４からの始動信号を検知する。次いで、始動検知モジュール１２１は始動信号をリモートコントローラ２０に送信する。その後、リモートコントローラ２０の表示装置２２は、スイッチングオン、スイッチングオフ、回転時間、回転ラップ（回転数）又は時計方向回転／反時計方向回転のような電動ドライバー３０の作動状態を表示する。

回転速度検知モジュール１２２はモータ１５の回転速度を検知し、したがって回転速度信号をリモートコントローラ２０に出力することができる。リモートコントローラ２０の表示装置２２はモータ１５の回転速度データを表示する。また、回転速度検知ユニット１２２はホールセンサを含んでおり、ホールセンサでモータ１５の磁気誘導極性の変化を検知してモータ１５の回転ラップを計算する。

作動検知モジュール１２３はモータ１５の電圧及び電流を検知する。マイクロプロセッサ１６は回転速度検知モジュール１２２よって検知された回転速度及び作動検知モジュール１２３によって検知された電圧及び電流を受信し、モータ１５のトルクを計算し、トルク信号をリモートコントローラ２０に出力する。リモートコントローラ２０はトルク信号に応じて電動ドライバー３０のオン、オフ（通電、切電）の間にトルクを表示する。

情報、例えば、動作検知ユニット１２の始動検知モジュール１２１、回転速度検知モジュール１２２及び作動検知モジュール１２３から出力される電動ドライバー３０のモータ１５の回転速度、電圧、電流及びトルクは、リモートコントローラ２０にそれぞれ送信される。その後、表示装置２２は電動ドライバー３０のモータ１５の回転速度、電圧、電流、トルクを表示し、ユーザが電動ドライバー３０の稼働状態、例えば回転時間、回転ラップ又はトルクを理解することができる。したがって、ユーザは電動ドライバー３０の稼働状態に応じて電動ドライバー３０が適切に稼働しているか否かを判断することができる。

また、リモートコントローラ２０はカウンタ２３を含んでいる。カウンタ２３は始動信号、回転速度信号、モータ１５の電圧及び電流に応じて時計方向回転ラップ、反時計方向回転ラップ又はネジ締結時間を計算するように構成されている。したがって、リモートコントローラ２０はカウンタ２３により計算された回転ラップに応じてネジが締結されているか否かを判断することができる。ユーザはリモートコントローラ２０によって電動ドライバー３０に必要なネジ締結時間を設定することができる。別法として、ユーザは電動ドライバー３０に必要なネジ締結時間を設定することができる。ネジが適切に締結されていない場合、リモートコントローラ２０は表示装置２２を制御し警報情報を表示する。また、リモートコントローラ２０は時計方向締結時間に応じてネジが適切に締結されているかどうかを判断するために使用されるだけでなく、始動検知モジュール１２１から受信した回転速度信号に基づいてモータ１５の回転ラップを計算する。また、リモートコントローラ２０は回転速度検知モジュール１２２から受信した回転速度信号に基づいてモータ１５の回転ラップを計算し、かつ稼働期間中に始動検知モジュール１２１から受信した始動信号に基づいて電動ドライバー３０の回転ラップを計算することが可能であって、ネジが締結されているか否かを判断する。本考案において、電動ドライバー３０が始動検知モジュール１２１、回転速度検知モジュール１２２及びリモートコントローラ２０によってネジを適切に締結するかどうかをどのように判断するかは以下の段落で説明する。

本考案において、マイクロプロセッサ１６は電動ドライバー３０がトルクを計算することによってネジを適切に締結するか否かを判断する。電動ドライバー３０がネジを締結しているときメモリ１７はトルクデータを記憶する。電動ドライバー３０がネジを適切に締結するか否かをどのように判断するかは次のステップで説明される。図４を参照するに、ステップＳ４０１において、動作検知ユニット１２は電動ドライバー３０が始動されたか否かを判断する。動作検知ユニット１２が電動ドライバー３０の始動を判断した後、ステップＳ４０２において、動作検知ユニット１２はモータ１５が始動信号の形態（例えば信号強度が強い又は弱い等）に応じて時計方向回転又は反時計方向回転されているかどうかを判断する。ステップＳ４０３において、マイクロプロセッサ１６は電動ドライバー３０が時計方向回転されているとき稼働期間中にモータ１５のトルク、回転ラップ及び回転時間を計算する。

これとは逆に、ステップＳ４０４において、モータ１５が反時計方向回転されるときトルクの計算は停止される。モータ１５が時計方向回転されるときモータ１５のトルクが計算された後、ステップＳ４０５において、マイクロプロセッサ１６はネジが適切に締結されているか否かを判断する。ステップＳ４０６において、マイクロプロセッサ１６は、時計方向回転時のトルク、回転ラップ及び回転時間をモータ１５が時計方向回転されるときメモリ１７
に記憶されているトルク、回転ラップ及び回転時間と比較する。稼働期間中のトルク、回転ラップ及び回転時間がメモリ１７に記憶されているトルク、回転ラップ及び回転時間よりも小さい場合、マイクロプロセッサ１６は非締結信号を出力する。ステップＳ４０７において、マイクロプロセッサ１６は駆動モジュール１１に停止信号を出力し、駆動モジュール１１は電動ドライバー３０の動作を停止させるが、これは稼働期間中のトルク、回転ラップ及び回転時間がメモリ１７に記憶されているトルク、回転ラップ及び回転時間よりもそれぞれ大きいとき停止信号に応じてなされるものである。本考案において電動ドライバー３０は上述の方法にしたがって保護機構を含み、電動ドライバー３０はネジが締結された後回転し続けるときモータ１５の焼損を回避する。

また、本考案において電動ドライバーの作動検知装置はリモートコントローラ２０の表示装置２２上に電動ドライバー３０の作動状態を表示することができる。モータ１５が時計方向回転されるとき、ステップＳ４０５において、稼働期間中の稼働状態（例えば、トルク、回転ラップ及び回転時間等）はメモリ１７に記憶された稼働状態より小さく、表示装置２２に表示された電動ドライバー３０の稼働状態は正常である。例えば、トルク、回転ラップ又は回転時間のデータは青色で示される。そして、ステップＳ４０６において、稼働状態がメモリ１７に記憶された稼働状態よりも大きいとき、マイクロプロセッサ１６から出力される停止信号はリモートコントローラ２０に送信される。リモートコントローラ２０の表示装置２２上に表示される稼働状態は異常である。例えば、トルク、回転ラップ及び回転時間のデータは赤色で示される。

上述の方法によれば、本考案において電動ドライバーの作動検知装置は、電動ドライバー３０の過回転によってもたらされるモータ１５の焼損を防止するために使用されるだけでなく、リモートコントローラ２０の表示装置２２上の電動ドライバーの各々について作動状態又は異常状態を示す。したがって、ユーザは電動ドライバー３０の作動を知ることができる。電動ドライバー３０が異常である場合、電動ドライバー３０のメンテナンスや交換は可及的迅速に行なうことができる。また、メモリ１７に記憶されているトルク、回転ラップ及び回転時間は電動ドライバー３０が製造されるとき設定することができ、又はリモートコントローラ２０からユーザが設定することができ、これは茲において限定されるものではないことに留意すべきである。トルク、回転ラップ及び回転時間のデータをどのようにしてメモリ１７に記憶するかは当業者にとって周知であり、その説明は茲では省略する。

図５を参照するに、リモートコントローラ２０がオンされたとき、ステップＳ５０１において、スタートアップスクリーンが表示装置２２に表示される。スタートアップスクリーンが表示装置２２に表示された後、ステップＳ５０２において、表示装置２２はカウンタ２３によって計算された電動ドライバー３０のトルク、回転ラップ及び／又は回転時間を表示する。リモートコントローラ２０が起動されると、リモートコントローラ２０はトルク、回転ラップ及び回転時間をゼロに設定し又はトルク、回転ラップ及び回転時間を電動ドライバー３０が最後に実行されたときのデータに設定し、これは茲において限定されるものではない。ステップＳ５０３において、リモートコントローラ２０は稼働信号が受信されているか否かを判断する。リモートコントローラ２０が稼働信号を受信するとき、ステップＳ５０４において、リモートコントローラ２０はコマンド信号を電動ドライバー３０に送信する。ステップＳ５０５において、電動ドライバー３０はコマンド信号を受信した後に始動される。電動ドライバー３０の稼働が実行された後、当該方法はステップＳ５０２に戻される。ステップＳ５０２において表示装置２２はカウンタ２３によって計算されたトルク、回転ラップ及び回転時間を表示する。リモートコントローラ２０がコマンド信号を受信していない場合、当該方法はステップＳ５０６に進行し、リモートコントローラ２０は設定モードに移行し、リモートコントローラ２０のシステム設定又は環境設定が実行される。その後、当該方法はコマンド信号が受信されるときステップＳ５０３に進行する。

本考案において電動ドライバーの作動検知装置は過大回転に起因する電動ドライバーのモータの焼損を防止するためのデザインを含んでおり、またリモートコントローラによって制御される電動ドライバーの各々の稼働作動を監視するために使用することができる。電動ドライバーが異常であるとき、電動ドライバーは修理又は可及的迅速に交換することができる。

本考案の幾つかの特徴及び利点は本考案の構造及び機能の詳細とともに前述の説明に記載されているが、その開示は例示のみであり、その変更は、特に部品の形状、寸法及び配置の事項において詳細に行うことができ、添付の実用新案登録請求の範囲で表現される用語の広い一般的な意味によって示される全範囲に亘る本考案の原理内で実行できる。

１０・・・検知ユニット
１３・・・第１の伝送ユニット
１４・・・手動スイッチ
１５・・・モータ
１６・・・マイクロプロセッサ
１７・・・メモリ
１１・・・駆動モジュール
１２・・・動作検知ユニット
１２１・・・始動検知モジュール
１２２・・・回転速度検知モジュール
１２３・・・作動検知モジュール
２０・・・リモートコントローラ
２１・・・第２の伝送ユニット
２２・・・表示装置
２３・・・カウンタ
３０・・・電動ドライバー

Claims (6)

1. 電動ドライバーの作動検知装置であって、前記作動検知装置は、
   前記電動ドライバー内に配置される少なくとも１つの検知ユニットを備え、前記少なくとも１つの検知ユニットは、
   前記電動ドライバーのモータを駆動するための駆動モジュールと、
   動作検知ユニットとを含み、前記動作検知ユニットは、
   前記駆動モジュール及び前記電動ドライバーの手動スイッチに接続される始動検知モジュールと、
   前記電動ドライバーの前記モータに接続され前記モータの回転速度を検知する回転速度検知モジュールと、
   前記電動ドライバーの前記モータに接続され前記モータの電圧及び電流を検知する作動検知モジュールとを含み、前記少なくとも１つの検知ユニットは、
   前記電動ドライバーをリモートコントローラに接続するように構成される第１の伝送ユニットを含み、前記リモートコントローラは、
   前記第１の伝送ユニットと接続するように構成される第２の伝送ユニットと、
   前記リモートコントローラに配置され、前記リモートコントローラによって受信される前記モータの始動信号、回転信号及び電圧及び電流に応じて前記電動ドライバーの稼働状態を表示するように構成される表示装置と、
   前記リモートコントローラ内に配置され、時計方向回転数、反時計方向回転数及びネジ締結数を計数するカウンタとを含んでいることを特徴とする電動ドライバーの作動検知装置。
2. 前記リモートコントローラは前記駆動モジュールを操作して前記電動ドライバーを制御するものであることを特徴とする請求項１記載の電動ドライバーの作動検知装置。
3. 前記カウンタは時計方向回転数、反時計方向回転数及びネジ締結数を判断し、前記電動ドライバーの締結状態を判断するものであることを特徴とする請求項１記載の電動ドライバーの作動検知装置。
4. 前記検知ユニットは、
   前記電動ドライバー内に設置され、前記始動検知モジュール及び前記回転速度検知モジュールに接続され、前記電動ドライバーのトルクを計算し、前記電動ドライバーの締結状態を判断するマイクロプロセッサと、
   前記マイクロプロセッサに接続され、前記電動ドライバーがネジを締結しているときトルクデータを記憶するように構成されるメモリとを含んでいることを特徴とする請求項１記載の電動ドライバーの作動検知装置。
5. 前記回転速度検知モジュールは前記モータの磁気誘導の極性変化を検知し、前記モータの回転速度を出力するホールセンサを含んでいることを特徴とする請求項１記載の電動ドライバーの作動検知装置。
6. 前記表示装置に表示される前記電動ドライバーの稼働状態は前記電動ドライバーのスイッチングオン／オフ、回転ラップ、トルク又は時計方向又は反時計方向回転の状態であることを特徴とする請求項５記載の電動ドライバーの作動検知装置。

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