JP4132161B2 - Electric tool - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータによって、ボルトなどの締付を行う電動工具に関する。
【0002】
【従来の技術】
例として、ボルト締結機など、モータの回転トルクを利用する電動工具には、シリースモータ(以下、モータ)が用いられており、このモータを駆動するための電源電圧として、100V或いは200Vが用いられる。また、実際の使用時には、電源のコンセントと作業場所とが離れていることも多く、延長ケーブルが使用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このとき、延長ケーブルが長すぎる場合、延長ケーブルによる電圧降下が電動工具の動作に無視できない程度になることがある。この場合、電動工具のモータがトルク不足や回転不良になり、電動工具を用いる作業の品質が低下する不具合を生じる。しかも、従来の電動工具では、このような低電圧状態を作業者に報知する構成は採用されておらず、電源電圧低下などにより締付状態が不良であっても、作業者がその状態を認識できないという不具合がある。
【0004】
本発明は、上記問題点を解決しようとして成されたものであり、その目的は、所定の電源電圧仕様の電動工具に仕様より低い電源電圧が供給された場合に、当該低電圧状態を作業者が認識可能として、作業品質を向上できる電動工具を提供すること、及び、電源電圧の低電圧状態を作業者が容易に認識できるようにして、使用性が格段に向上された電動工具を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の電動工具では、回転トルクを発生させるモータと、該モータを駆動するモータ駆動部と、電源ケーブルを介して電動工具に印加される電源電圧を検知する電圧検知部と、表示部及び報知部が接続された制御部と、を備えた電動工具において、前記電圧検知部は、前記モータ起動直前の前記電源電圧である第1電圧と、締付トルクが所定のトルク値となる作業完了時の前記電源電圧である第2電圧と、を検知し、前記制御部は、 前記電圧検知部で検知された前記第1電圧と前記第2電圧を記憶し、作業完了の後に前記第1電圧と前記第2電圧を前記表示部に交互に表示せしめ、前記電圧検知部で検知された前記第1電圧と前記第2電圧との電圧差、あるいは、前記第2電圧が、予め定めた電圧範囲外である場合、前記報知部に報知動作を行わせることを特徴とする。
請求項2の発明では、請求項1の発明に加え、前記制御部は、前記作業完了の後に、前記第1電圧及び前記第2電圧を前記表示部に表示させるか否か選択可能であることを特徴とする。
従って、請求項1の発明では、電動工具使用時に、延長ケーブルを使用するなどして、モータを駆動するための電流が流れる前の電源電圧に対して、電流が流れたときの電源電圧が低くなる電圧降下が電動工具の動作に無視できない程度になる場合でも、上記第1電圧と第2電圧との交互表示により、作業者は電圧降下の程度を認識することができ、作業品質を向上することができる。
【0006】
また、前述した電圧降下が電動工具の作業品質に無視できない程度である場合、電動工具が作業者にこれを報知するので、作業者は電源電圧の低電圧状態を容易に認識でき、使用性が格段に向上される。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明を実施例について以下に説明する。
【0008】
図1〜図4に本発明の実施例を示す。図1は本発明の一実施例のボルトやナットの締結機(以下、締結機)1の電気的構成を示すブロック図であり、図2は締結機1の斜視図であり、図3は本実施例の動作を説明するフローチャートであり、図4は本発明の他の実施例の動作を説明するフローチャートである。以下、図2を参照して締結機1の構成に付いて説明する。
【0009】
締結機1は、略円筒状の外形の本体2と、本体2の一端部に装着された締結具3と、本体2の他端部に一体に形成されている握り部4とを備えている。本体2の内部には、ユニバーサルモータなどのモータと速度変換機構(共に図示せず)とが内蔵されている。握り部4は作業者が手で把持できるように形成され、把持状態で指が位置する箇所に引き金状の電源スイッチ5が配置されている。電源スイッチ5の近傍には、引き金状の電源スイッチ5を引いた状態を固定するロックスイッチ6が設けられている。本体2の握り部4付近には、前記モータの回転、従って締結具3の回転を所定の正回転と逆回転との間で切り換える切換スイッチ7が配置されている。また、本体2の頂部には、ボルト締付の際の最大トルク値や最大回転角等の締付条件値を入力するための入力ダイヤル8が設けられ、入力ダイヤル8の近傍には、設定された最大トルク値や最大回転角などの入力条件、或いは後述するような電源電圧の表示等を行う表示部9が設けられている。前記握り部4の先端には電源ケーブル10が連結されている。
【0010】
以下、図1を参照して、締結機1の電気的構成について説明する。締結機1は、商用交流電源12から電源スイッチ5と締結機1内の電源ライン19とを介して接続される制御電源部13を備え、制御電源部13から駆動電圧が供給され、締結機1の制御部としてメモリ11を内蔵しているマイクロコンピュータ(以下、マイコン)15を備えている。前記電源ライン19には、電圧検知部14が接続されており、電源ケーブル10を介して供給される電源電圧を検知する。マイコン15からのモータ16を駆動するための出力は、インターフェイス回路(以下、I/F回路)17を介してパワー部18に出力される。パワー部18は、電源ライン19に介在され、トライアック等を備え、I/F回路17からの例として予め設定されるモ−タ回転数に対応した位相角で位相変調された駆動制御信号に基づいて、モータ16の固定子(図示せず)をオン/オフする。パワー部18の前記オン/オフ動作によってモータ16は所定の回転速度で回転駆動される。
【0011】
前記電源ライン19には、例として変流器等のモータ電流検出回路20が設けられ、モータ16に流れる電流を検出し、検出された電流値はマイコン15に入力される。モータ電流検出回路20でモータ電流を検出することにより、モータ16の負荷の大きさ、即ち、モータ16のトルクを検出することができる。また、モータ16の回転は、例としてパルスジェネレータ等の回転角度検出素子によって検出され、検出された回転角度データはマイコン15に入力され、マイコン15は回転角度データに基づいて、モータ16を所定の回転速度で回転制御する。また、マイコン15にはメモリ11が設けられており、後述するような複数種類のデータが記憶される。また、マイコン15には、設定部21が接続されている。設定部21は、前記切換スイッチ7や入力ダイヤル8を含むデータ入力手段であり、締結機1の動作状態を、締付を行う通常の通常動作モードと、電源電圧のチェックなどを行う電圧表示モードとの間で切り換える切換入力も行う。また、マイコン15には、後述するような電源電圧が低い場合などに、作業者に警報を報知する報知手段としてブザー22が接続されている。ただし、報知手段は、ブザー22に限定されるものではない。
【0012】
以下、図3を併せて参照して、本実施例の締結機1の動作について説明する。以下の説明では、ボルトを締め付けるに際して、入力ダイアル8を用いて、所望の締付トルク値を入力する。締結機1は、ボルト締付時に、まず設定トルク値となるまで締め付ける。作業者は、ボルトを締め付ける作業に先だって、使用されるべき所定の電源電圧値を設定する。締結機1の電源スイッチ5が操作されてオフ状態からオン状態に切り換えられると、モータ16の回転に先立って、ステップa1で電圧検知部14は、接続された電源12からの電源電圧を第1電圧として読み込み、マイコン15のメモリ11に記憶する。
【0013】
ステップa2では、モータ16が回転駆動される。ステップa3では、前記モータ電流検出回路20で検出されたモータ電流が所定の電流値となったかどうかが判断され、所定の電流値となるまで、即ち、ボルトやナットを所定のトルク値になるまで締付が行われる。ステップa3で締付トルクが所定のトルク値となると、電圧検知部14は、ステップa4でそのときの電源電圧を第2電圧として読み込み、マイコン15のメモリ11に記憶する。次に、ステップa5でパワー部18の制御が停止され、モータ16が停止される。
【0014】
ステップa6では、マイコン15が前記第1電圧及び第2電圧をメモリ11から読み出して、表示部9に交互に表示する。作業者は、この表示を確認することにより、締結機1に駆動電流が流れない状態の電源電圧である前記第1電圧と、締結機1に駆動電流が流れた状態の第2電圧とを比較することができる。このような交互表示に用いられる前記第1電圧と第2電圧とのデータは、交互表示が所定期間に亘り継続された後に交互表示が終了するとメモリ11から消去されてもよく、或いは交互表示の有無に関わらず、次の締付動作が開始されて、前記第1電圧のマイコン15による読み込みが行われるまで、メモリ11に保存されるようにしてもよい。
【0015】
本実施例において、締結機1に電源電圧を供給する際に、電源コンセントが作業場所から離れた場所にある場合、延長ケーブルを使用するが、この延長ケーブルが長いと電圧降下を発生する。この電圧降下は前記第1電圧と第2電圧との差として確認できる。従って、作業者は、この電圧降下量、或いは電圧が降下した状態の電圧である第2電圧の値が、締結機1に予め設定されている適正な使用条件の範囲内にあるかどうかを容易に判断することができる。これにより、長すぎる延長ケーブルの使用や、交流電源12の電源電圧の低下などにより、作業者が分からない状態で締付作業が不適切になっていても、これをただちに確認して、作業を中断して電源電圧の低下への対処や延長ケーブルの短いケーブルへの変更、或いは締め付けたボルトやナットなどの増し締めなどの対処を行うことができ、作業性と締付作業品質と使用性とを格段に向上することができる。
【0016】
本発明の他の実施例として、前記適正な使用条件である適正電圧範囲がマイコン15に予め設定されていたり、作業者が締結機1に使用前に設定部21で設定したりすることで、マイコン15に適正電圧範囲が設定されている例を採用することができる。このとき、マイコン15は、前記ステップa1〜a4まで処理を進めた段階で、前記第1電圧と第2電圧との電圧差、或いは第2電圧そのものを前記適正電圧範囲と比較する。マイコン15によって、前記電圧差或いは第2電圧が適正電圧範囲外であると判別されると、マイコン15はブザー22を鳴動させる。これにより、作業者は、締付作業中であっても、電源電圧の低下や長すぎる延長ケーブルの使用による駆動電圧の低下を認識することができ、上記第1実施例で説明したような各種対処を速やかに採ることができ、作業性と締付作業品質と使用性とが格段に向上される。
【0017】
本発明の更に他の実施例として、上述したような通常の締付動作終了時において前記第1電圧と第2電圧とを交互に表示する動作に代えて、締付動作を行う場合には、図1の設定部21を用いて通常動作モードを設定して締付を行い、前記第1電圧や第2電圧などの電源電圧を表示する場合には、設定部21を用いて電圧表示モードを設定して表示する構成を用いる例が可能である。このような構成は、前記通常動作モードと電圧表示モードとを選択的に設定するスイッチなどの設定手段を設けると共に、一旦、メモリ11に記憶された前記第1電圧及び第2電圧のデータを、前述したように、次の締付動作が開始されるまで保持するようにし、電圧表示モードに設定された場合には、上述の第1実施例で説明したように、マイコン15がそのメモリ11に記憶されている第1電圧及び第2電圧を交互に読み出して、表示部9に交互に表示する制御を行うことによって実現される。
【0018】
その動作は、図4のフローチャートに示されている。以下、図1及び図2を併せて参照して、本実施例について説明する。本実施例では、締付動作を行うために、図1に示す設定部21で、締結機1の動作モードを、前記第1実施例または第2実施例の動作を含む通常の締付動作を行う通常動作モードに設定する。このとき、マイコン15は、前記ステップa1〜a5と同様なステップb1〜b5まで処理を進めた段階で、ステップb6において設定部21で電圧表示モードが選択されるかどうかを判断する。ステップb6で電圧表示モードが設定されると、ステップb7で前述したような第1電圧と第2電圧とを交互に表示した後、処理を終了する。ステップb6で電圧表示モードが設定されないと、前記電圧の交互表示を行うことなく処理は終了する。
【0019】
このような実施例では、上記第1実施例で説明したような作用効果に加え、上記電圧表示モードに設定することにより、締付動作終了時だけでなく、次の締付作業が行われるまでの任意のタイミングで表示することが可能になる。従って、作業者が、締結機1に供給されている電源電圧の低下の程度を繰り返し確認する必要がある場合や、例として、このような締結機1のメーカーの操作説明者などが、締結機1を新規に使用開始する現場の電源電圧などの環境状態を実際の作業者に説明するなどの場合に好適に使用され得る。従って、使用性が更に向上される。
【0020】
また、本発明は、上記各実施例を組み合わせた実施例を含むものであるのは明らかである。
【0021】
本発明の電動工具は、前記各実施例の締結機1に限定されるものではなく、モータの回転トルクを利用する広範な種類の電動工具に対して広く実施されるものである。
【0022】
前記実施例の構成及び作用は、本発明の一実施例を示すものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、本発明の精神を逸脱しない範囲で、広い変形例を含むものである。
【0023】
【発明の効果】
以上のように、請求項1の発明において、電圧検知部は、モータに印加される電源電圧のモータ起動直前の第1電圧と、作業完了時の第2電圧とを検知する。制御部は、電圧検知部で検知された各電圧を記憶し、作業完了時に第1電圧及び第2電圧を表示部で交互に表示させるようにした。
【0024】
従って、電動工具使用時に、延長ケーブルを使用するなどして、モータを駆動するための電流が流れる前の電源電圧に対して、電流が流れたときの電源電圧が低くなる電圧降下が電動工具の動作に無視できない程度になる場合でも、上記第1電圧と第2電圧との交互表示により、作業者は電圧降下の程度を認識することができ、作業品質を向上することができる。
【0025】
また、電動工具は、前記制御部に接続された報知部を備えている。制御部は、前記電圧検知部で検知された第1電圧または第2電圧の少なくともいずれかが、予め定める基準電圧より低いときに、報知部に報知動作を行わせるようにした。
【0026】
これにより、前述した電圧降下が電動工具の作業品質に無視できない程度である場合、電動工具が作業者にこれを報知するので、作業者は電源電圧の低電圧状態を容易に認識でき、使用性が格段に向上される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の締結機1の電気的構成を示すブロック図である。
【図2】締結機1の斜視図である。
【図3】締結機1の一動作例を示すフローチャートである。
【図4】締結機1の他の動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 締結機
9 表示部
10 電源ケーブル
11 メモリ
12 商用交流電源
13 制御電源部
14 電圧検知部
15 マイコン
16 モータ
20 モータ電流検出回路
21 設定部
22 ブザー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric tool for fastening a bolt or the like with a motor.
[0002]
[Prior art]
As an example, a series motor (hereinafter referred to as a motor) is used for an electric tool that uses the rotational torque of a motor, such as a bolt fastening machine, and 100 V or 200 V is used as a power supply voltage for driving the motor. . In actual use, the power outlet is often separated from the work place, and an extension cable is used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
At this time, if the extension cable is too long, the voltage drop due to the extension cable may be insignificant in the operation of the power tool. In this case, the motor of the electric tool becomes insufficient in torque or defective in rotation, resulting in a problem that the quality of work using the electric tool is lowered. In addition, the conventional power tool does not employ a configuration for notifying the operator of such a low voltage state, and even if the tightening state is poor due to a power supply voltage drop or the like, the operator recognizes the state. There is a bug that you can not.
[0004]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and its object is to provide a power supply voltage lower than the specification to an electric power tool having a predetermined power supply voltage specification so that the low voltage state can be determined by an operator. Provide a power tool that can improve the quality of work and provide a power tool with significantly improved usability by allowing the operator to easily recognize the low voltage state of the power supply voltage. That is.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the electric tool according to the first aspect of the present invention, a motor that generates rotational torque, a motor drive unit that drives the motor, a voltage detection unit that detects a power supply voltage applied to the electric tool via a power cable, and a display And a control unit to which the notification unit is connected. In the electric tool, the voltage detection unit has a first voltage that is the power supply voltage immediately before starting the motor, and a tightening torque has a predetermined torque value. And detecting the second voltage that is the power supply voltage when the work is completed, and the control unit stores the first voltage and the second voltage detected by the voltage detection unit, and after the work is completed, the second voltage is detected. One voltage and the second voltage are alternately displayed on the display unit, and the voltage difference between the first voltage and the second voltage detected by the voltage detection unit or the second voltage is predetermined. If it is outside the voltage range, Characterized in that to perform intellectual operation.
In the invention of
Therefore, according to the first aspect of the present invention, when the power tool is used, the power supply voltage when the current flows is lower than the power supply voltage before the current for driving the motor flows by using an extension cable or the like. Even when the resulting voltage drop is not negligible for the operation of the electric tool, the operator can recognize the degree of the voltage drop by the alternate display of the first voltage and the second voltage, thereby improving the work quality. be able to.
[0006]
In addition , when the voltage drop described above is not negligible in the work quality of the power tool, the power tool notifies the worker of this, so the worker can easily recognize the low voltage state of the power supply voltage, and the usability is improved. Greatly improved.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to examples.
[0008]
1 to 4 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a bolt and nut fastening machine (hereinafter referred to as a fastening machine) 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the
[0009]
The
[0010]
Hereinafter, the electrical configuration of the
[0011]
The
[0012]
Hereinafter, the operation of the
[0013]
In step a2, the
[0014]
In step a6, the microcomputer 15 reads the first voltage and the second voltage from the memory 11, and alternately displays them on the display unit 9. By confirming this display, the operator compares the first voltage, which is the power supply voltage in a state in which no driving current flows through the
[0015]
In this embodiment, when supplying the power supply voltage to the
[0016]
As another embodiment of the present invention, an appropriate voltage range that is the appropriate use condition is set in the microcomputer 15 in advance, or an operator sets the setting
[0017]
As still another embodiment of the present invention, when performing the tightening operation instead of the operation of alternately displaying the first voltage and the second voltage at the end of the normal tightening operation as described above, When the normal operation mode is set using the
[0018]
The operation is shown in the flowchart of FIG. Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 together. In this embodiment, in order to perform the tightening operation, the setting
[0019]
In such an embodiment, in addition to the effects described in the first embodiment, by setting the voltage display mode, not only at the end of the tightening operation but also until the next tightening operation is performed. Can be displayed at any timing. Therefore, when the operator needs to repeatedly check the degree of decrease in the power supply voltage supplied to the
[0020]
In addition, it is obvious that the present invention includes embodiments in which the above embodiments are combined.
[0021]
The power tool of the present invention is not limited to the
[0022]
The configurations and operations of the above-described embodiments are examples of the present invention and do not limit the present invention. The present invention includes wide variations without departing from the spirit of the present invention.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, in the first aspect of the present invention, the voltage detection unit detects the first voltage immediately before starting the motor of the power supply voltage applied to the motor and the second voltage at the completion of the work. The control unit stores each voltage detected by the voltage detection unit and causes the display unit to alternately display the first voltage and the second voltage when the operation is completed.
[0024]
Therefore, when using the power tool, the voltage drop of the power tool when the current flows becomes lower than the power voltage before the current for driving the motor, such as by using an extension cable. Even when the operation cannot be ignored, the operator can recognize the degree of the voltage drop by the alternate display of the first voltage and the second voltage, and the work quality can be improved.
[0025]
The electric power tool includes a notification unit connected to the control unit. The control unit causes the notification unit to perform a notification operation when at least one of the first voltage or the second voltage detected by the voltage detection unit is lower than a predetermined reference voltage.
[0026]
As a result, when the voltage drop described above is not negligible in the work quality of the power tool, the power tool notifies the worker of this, so the worker can easily recognize the low voltage state of the power supply voltage, and the usability Is greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a
FIG. 2 is a perspective view of the
FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of the
FIG. 4 is a flowchart showing another example of operation of the
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
該モータを駆動するモータ駆動部と、
電源ケーブルを介して電動工具に印加される電源電圧を検知する電圧検知部と、
表示部及び報知部が接続された制御部と、
を備えた電動工具において、
前記電圧検知部は、前記モータ起動直前の前記電源電圧である第1電圧と、締付トルクが所定のトルク値となる作業完了時の前記電源電圧である第2電圧と、を検知し、
前記制御部は、前記電圧検知部で検知された前記第1電圧と前記第2電圧を記憶し、作業完了の後に前記第1電圧と前記第2電圧を前記表示部に交互に表示せしめ、
前記電圧検知部で検知された前記第1電圧と前記第2電圧との電圧差、あるいは、前記第2電圧が、予め定めた電圧範囲外である場合、前記報知部に報知動作を行わせることを特徴とする電動工具。 A motor that generates rotational torque;
A motor drive unit for driving the motor;
A voltage detector that detects a power supply voltage applied to the electric tool via the power cable;
A control unit to which the display unit and the notification unit are connected;
In the electric tool with
The voltage detection unit detects a first voltage that is the power supply voltage immediately before the start of the motor and a second voltage that is the power supply voltage at the completion of the operation in which the tightening torque becomes a predetermined torque value,
The control unit stores the first voltage and the second voltage detected by the voltage detection unit, and alternately displays the first voltage and the second voltage on the display unit after completion of work,
When the voltage difference between the first voltage and the second voltage detected by the voltage detection unit or the second voltage is outside a predetermined voltage range, the notification unit is caused to perform a notification operation. An electric tool characterized by
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