JP5964521B2 - 電動ドライバ用トルク管理システム - Google Patents

電動ドライバ用トルク管理システム Download PDF

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Description

本発明は、自動車や電化製品など、複数の作業者による流れ作業で組み立て製造される製品において、ネジの締め付けを適切に行うための電動ドライバ用トルク管理システムに関する。
複数の作業者による流れ作業で組み立て製造される製品において、特別な技能を必要としない単純作業は、製品や製造方法に熟練していない作業者が専用の工具を使用して行うことが多い。そして、ネジ締め作業も、このような単純作業として、製品や製造方法に熟練していない作業者が、インパクトレンチや電動ドライバなどの工具(以下、ネジ締め工具ということがある)を使用して行うことが多くなっている。
なお、ネジ締め作業においては、適切なトルクで締め付けることが重要となるため、ネジ締め工具からトルクを検出し、締め付けの停止制御や、締め付け異常の検知を行う様々な手法が提案されている。例えば、そのような手法の一つとして、特開平7−308864号公報には、インパクト式ネジ締め装置のトルク・パルスの波形変化を利用して締付け力を完了させる技術が開示されている。
特開平07−308864号公報
しかしながら、従来のトルク検出技術では、所定のトルクに達したときに作業を完了させることはできても、その締付け作業が正常に終了したかどうかの情報を得ることができなかった。
また、ネジ締め工具は、軸受けや潤滑油などの構成部品の損耗等により、出力トルクが低下するため、予定されているトルクが出力されるかどうかを使用前に確認する必要があった。しかしながら、従来のトルク検出技術では、そのような出力トルクの低下があるかどうかを直接確認できないため、作業開始前に、ネジ締め工具のトルク値をトルク計測器で一つずつ確認をする必要があり、その確認に手間と時間がかかるという問題があった。
そこで、本発明は、ネジの締付け作業として広く使用されている、機械的トルクアップ検出手段を備えた電動ドライバを使用する場合に、正常な締付けが行われ得ない異常事態を検知できる電動ドライバ用トルク管理システムを提供することを目的とする。
本発明に係る電動ドライバ用トルク管理システムは、機械的トルクアップ検出手段を備えた複数の電動ドライバの各々に接続される複数の子局と、前記複数の子局に接続される親局とを備える。前記子局は、前記電動ドライバの、作動開始後の所定のタイミングにおける、前記電動ドライバの出力トルクに応じて変化する電気信号を得る検出手段と、前記電気信号の値を基準値と比較演算する演算処理手段と、前記基準値を前記親局から獲得するための受信手段と、前記基準値の記憶手段を有する。前記演算処理手段は、前記電気信号の値が前記基準値を含む所定の範囲外であるときに、異常状態に対応する状態信号を出力する。更に、前記電気信号の最大値を更新して記憶し、前記機械的トルクアップ検出手段から完了信号を得たとき、前記電気信号の最大値の最後に更新された値が所定の範囲内であるときに正常状態に対応する状態信号を、範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力する。
前記電気信号を得るタイミングを、起動期間終了から、締付け作業の完了が予定されているタイミングの間とし、前記電気信号の値が前記基準値を含む所定の範囲内であるときに正常状態に対応する状態信号を、範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力するものとしてもよい。
前記電気信号を得るタイミングを、締付け作業の完了が予定されているトルクアップ時積算回転数より大きい無負荷時積算回転数に到達したときとし、前記電気信号の値が前記基準値を含む所定の範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力するものとしてもよい。
前記子局は、前記電気信号の値が所定の値となったときを起算とする所定のタイミングで前記電動ドライバを停止させる信号を出力するものであってもよい。
前記電気信号を、前記電動ドライバの積算回転数と関係付けて取得するものとしてもよい。
前記電気信号を、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間と関係付けて取得するものとしてもよい。
前記親局と前記複数の子局が共通データ信号線で接続され、前記親局が有するタイミング発生手段で生成されるタイミング信号の制御下で、スタート信号の開始または終了の起点から開始される、所定の時間幅を1周期とする伝送データ信号が複数連なる伝送信号が前記共通データ信号線に伝送され、前記子局は、自局の前記状態信号を前記伝送データ信号に伝送するとともに、他局から伝送された前記状態信号を受信するものであってもよい。
本発明に係る電動ドライバ用トルク管理システムによれば、電動ドライバの出力トルクに応じて変化する電気信号の値を基準値と比較演算し、その比較演算結果により異常状態を検知することができる。また、基準値は、比較演算処理が行われる子局が親局から獲得するものとなっているため、締め付けの対象となるネジに応じて基準値を変え、ネジに応じた異常状態を検知することができる。
また、電気信号を得るタイミングを、電動ドライバの積算回転数により取得するものとすれば、インバータ制御が行われる電動ドライバが備える位置検出手段を転用することができ、構造を簡素化できる。
本発明に係る電動ドライバ用トルク管理システムの概略構成を示すシステム構成図である。 親局のシステム構成図である。 子局入力部と電動ドライバコントローラのブロック図である。 電動ドライバの作動に伴う、ネジを締め付ける場合の電流の経時変化を示すグラフである。 電動ドライバの作動に伴う、空転させる場合の電流の経時変化を示すグラフである。 IDXテーブルの模式図である。 伝送信号のタイムチャート図である。 親局と子局の間の伝送方式の模式図である。
図1〜8を参照しながら、本発明に係る電動ドライバ用トルク管理システムの実施例を説明する。
この電動ドライバ用トルク管理システムは、複数の電動ドライバ9の状態を、電動ドライバ9を制御する電動ドライバコントローラ8の各々に設けられた子局4を介して管理するものである。各々の子局4は、親局2が接続されている共通データ信号線DP、DNに接続され、親局2は制御部1に接続されている。また、共通データ信号線DP、DNには、電動ドライバ9の締付け対象となるネジを供給するための子局5の複数が接続されている。
締め付け対象となるネジの取付け対象部材71には、締め付ける順番が決められている複数のネジ穴73が設けられている。また、取付け対象部材71そのものにシリアル番号が付与されている。そして、取付け対象部材71には、そのシリアル番号を表示するバーコード72が付され、バーコードリーダ7で読み取られたシリアル番号は子局4に入力される。
制御部1は、例えばプログラマブルコントローラ、コンピュータ等であり、制御並列データ13を送出する出力ユニット11と、子局から送信される監視信号から抽出される監視データに基づき得られた監視並列データ14を受け取る入力ユニット12を有する。そして、これら出力ユニット11と入力ユニット12が親局2に接続されている。
親局2は、図2に示すように、出力データ部21、管理データ部22、タイミング発生部23、親局出力部24、親局入力部25、入力データ部26、を備える。そして、共通データ信号線DP、DNに接続され、一連のパルス状信号である制御信号を共通データ信号線DP、DNに送出するとともに、子局4から送出された監視信号から抽出された監視並列データ14を制御部1の入力ユニット12へ送出する。
出力データ部21は、制御部1の出力ユニット11からの制御並列データ13をシリアルデータとして親局出力部24へ引き渡す。
管理データ部22は、後述の子局4における異常状態の判定に必要となるデータを集約したIDXテーブルを記憶する記憶手段29を備え、制御部1の出力ユニット11からの制御並列データ13とIDXテーブルに基づき子局4に引き渡すべき異常状態の判断に必要となるデータをシリアルデータとして親局出力部24へ引き渡す。
IDXテーブルは、図6に示すように、IDXアドレスデータ、積算回転数、トルク設定値、および締付け個数で構成されている。IDXアドレスデータは、複数の子局4のいずれか一つを特定するためのデータであり、この実施例では、子局4のアドレスデータである先頭アドレス番号が用いられている。トルクデータは、子局4における異常状態の判断に必要となる基準値であり、動作安定時トルク設定値、トルクアップ時トルク設定値および無負荷時トルク設定値が用意されている。積算回転数データは、基準値と比較するための電流差信号を得るタイミングを指定するデータであり、トルクアップ積算回転数および無負荷時積算回転数が用意されている。なお、動作安定時積算回転数は、本実施例ではトルクアップ積算回転数の1/2として子局4の内部で算出されるものとなっている。締付け個数は、作業対象製品に対し締め付けるネジの個数であり、初期値は電動ドライバコントローラ8によって作業者へ表示される。
タイミング発生部23は、発振回路(OSC)31とタイミング発生手段32からなり、発振回路(OSC)31を基にタイミング発生手段32が、このシステムのタイミングクロックを生成し親局出力部24、親局入力部25に引き渡す。
親局出力部24は、制御データ発生手段33とラインドライバ34からなる。制御データ発生手段33が、出力データ部21から受けたデータと、タイミング発生部23から受けたタイミングクロックに基づき、ラインドライバ34を介して共通データ信号線DP、DNに伝送信号を送出する。
伝送信号は、図7に示すように、伝送データ信号が複数連なって構成される。伝送データ信号は、伝送クロック信号の閾値Vst(この実施例では18V)より高い電位レベルエリア(伝送クロック信号に相当し、この実施例では+24V)と伝送クロック信号の閾値Vstよりも低い電位レベルエリアで構成される。また、伝送クロック信号の閾値Vstよりも低い電位レベルエリアは、制御信号または監視信号に相当し、論理データの閾値Vlt(この実施例では6V)よりも高い電位レベルエリア(この実施例では+12V)、または、論理データの閾値Vltよりも低い電位レベルエリア(この実施例では0V)のいずれかで構成される。そして、伝送クロック信号の閾値Vstよりも低い電位レベルエリアの電位レベルが前記閾値Vltよりも高いか低いかで制御信号の論理データ、または、監視信号の論理データを表すものとなっている。この実施例では、閾値Vltよりも低い電位レベル(この実施例では0V)が論理データ“1”、閾値Vltよりも高い電位レベル(この実施例では12V)が論理データ“0”を表す。ただし、各論理データを表す電位レベルは、制御部1から入力される制御並列データ13のデータの値、または、子局7から送出される監視信号のデータに応じたものであれば、その大きさに制限はなく適宜に決めればよい。更に、伝送信号は、伝送データ信号の時間幅より長く、伝送クロック信号の閾値Vstより高い電位レベルのスタート信号STを先頭に有している。
更に、伝送信号の最後には、図8に示すように、管理データ領域が設けられている。なお、図8において、絶対アドレス番地の奇数は制御データ(出力データ)期間を、絶対アドレス番地の偶数は監視データ(入力データ)期間を示すものとなっている。
管理データ領域は、親局2から送出される管理制御信号が重畳される管理制御データ領域と、子局4から送出される管理監視信号が重畳される管理監視データ領域で構成される。
図6に示すIDXテーブルのデータは管理制御データ領域によって、伝送される。また、管理監視データ領域によって、電動ドライバ9の状態データが伝送される。
親局入力部25は監視信号検出手段35および監視データ抽出手段36で構成される。監視信号検出手段35は、共通データ信号線DP、DNを経由して子局7から送出された監視信号を検出する。監視信号のデータは、既述のように論理データとして閾値Vltよりも低い電位レベルと高い電位レベルで表されており、スタート信号STが送信された後、複数の子局4,5の各々から監視信号を受け取るものとなっている。そして、監視信号検出手段35で検出された監視信号は、監視データ抽出手段36に引き渡される。
監視データ抽出手段36は、タイミング発生手段32からのタイミングに同期して監視データと管理監視データを抽出し、直列の入力データとして入力データ部に送出する。
入力データ部26は、監視データ抽出手段36から受け取った直列の入力データを並列(パラレル)データに変換し、監視並列データ14として制御部1の入力ユニット12へ送出する。
子局4の各々は、電動ドライバコントローラ8に接続され、制御部1の出力指示に応じて電動ドライバコントローラ8の数字表示灯83を所望の表示内容にするとともに、電動ドライバコントローラ8からの入力信号に基づき電動ドライバ9の状態を示す信号を共通データ信号線DP、DNに送信する。なお、電源は、図示しない外部の共通電源から電源を得るものとなっている。
子局5の各々は、ネジ収容部に設けられ、蓋6の操作によりネジの取り出し可能状態と取り出し不能状態を切り替えるものとなっている。また、表面に設けられた指示ランプ62を介して作業者にネジの取り出しが指示されるとともに、取り出し作業を完了した作業者が入力操作レバー61を操作することにより、作業完了を示す情報を監視信号として共通データ信号線DP、DNに出力するものとなっている。
子局4は、図3に示すように、伝送受信手段41、管理制御データ抽出手段42、アドレス抽出手段43、自局アドレス設定手段44、管理監視データ送信手段45、参照局アドレス設定手段46、自局制御データ抽出手段47、参照局制御データ抽出手段48、電動ドライバI/F手段49、入力手段50、監視データ送信手段51、およびバーコードリーダ手段52を有する子局入出力部40を備える。なお、この実施例の子局4は、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるMCUを備えており、このMCUが子局入出力部40として機能するものとなっている。処理において必要となる演算や記憶は、このMCUの備えるCPU、RAMおよびROMを使用して実行されるが、子局入出力部40を構成する上記各手段のそれぞれの処理におけるCPU、RAMおよびROMとの関係は、説明の便宜上、図示を省略するものとする。
伝送受信手段41は、共通データ信号線DP、DNに伝送される伝送信号を、子局ラインレシーバ53を介して受け、これを管理制御データ抽出手段42、アドレス抽出手段43、および管理監視データ送信手段45に引き渡す。
管理制御データ抽出手段42は、伝送データ信号の管理データ領域から、管理制御信号のデータを抽出し、これらを電動ドライバI/F手段49に引き渡す。
アドレス抽出手段43は、伝送データ信号の始まりを示すスタート信号STを起点としてパルスをカウントし、そのカウント値が自局アドレス設定手段44で設定された自局アドレスデータと一致するタイミングで、伝送送信信号を自局制御データ抽出手段47に引き渡すとともに、監視データ送信手段51を有効にする。また、参照局アドレス設定手段46で設定された参照局アドレスデータと一致するタイミングで、伝送送信信号を参照局制御データ抽出手段48に引き渡す。
管理監視データ送信手段45は、伝送信号のスタート信号STを起点としてパルスをカウントし、管理データ領域のタイミングを得る。そして、電動ドライバI/F手段49から引き渡されるデータ或いはバーコードリーダ手段52から引き渡されるデータに基づき、子局ラインドライバ54を介して共通データ信号線DP、DNに管理監視信号を出力する。
自局制御データ抽出手段47は、アドレス抽出手段43から引き渡された伝送送信信号から自局に送信されたデータ値を抽出し、これをシリアルデータとして電動ドライバI/F手段49に引き渡す。
参照局制御データ抽出手段48は、アドレス抽出手段43から引き渡された伝送送信信号から、参照局アドレス設定手段46で設定された子局に送信されたデータ値を抽出し、これをシリアルデータとして電動ドライバI/F手段49に引き渡す。
電動ドライバI/F手段49は、本発明の演算処理手段に相当し、管理制御データ抽出手段42、自局制御データ抽出手段47、参照局制御データ抽出手段48、および電動ドライバコントローラ8からデータを受けて、必要なデータを電動ドライバコントローラ8に引き渡すとともに、異常状態の判定に対応するデータを管理監視データ送信手段45と入力手段50に引き渡す。なお、異常状態を判定するための演算処理の内容は後述する。
入力手段50は、電動ドライバI/F手段49からの入力データに基づき、監視データを監視データ送信手段51に引き渡す。
監視データ送信手段51は、アドレス抽出手段43により有効とされた場合に、子局ラインドライバ54を介して共通データ信号線DP、DNに監視信号を出力する。
バーコードリーダ手段52は、締付け対象部材71に付されたバーコード72のデータをバーコードリーダ7から受け取り、これを管理監視データ送信手段45に引き渡す。
電動ドライバコントローラ8は、モータ制御手段81、インバータ制御手段82、数字表示灯83、DC電源84を備える。
モータ制御手段81は、スイッチ85により起動または停止され、電動ドライバ9に装備された位置検出手段92および機械的トルクアップ検出手段93からの入力信号に基づき、起動コントロール信号をインバータ制御手段82に出力する。スイッチ85のスタート信号はモータ制御手段81とI/F手段49に入力される。また、スイッチ85の停止信号はモータ制御手段81に入力される。
インバータ制御手段82は、モータ制御手段81からの起動コントロール信号に応じて、電動ドライバ9のブラシレスモータ91に駆動信号を出力し、適応する周波数と電圧でブラシレスモータ91を駆動する。インバータ制御手段82には、DC電源84から電動ドライバ9の出力トルクに比例した電力が供給される。ブラシレスモータ91の駆動電流に影響を与えない小抵抗Rが電源ラインの一方に介装され、その小抵抗Rに流れる電流の信号(以下、電流差信号とする)が電動ドライバI/F手段49に入力される。そして、電動ドライバI/F手段49では、この電流差信号が、電動ドライバI/F手段49の内部に記憶されている設定値と比較され、電動ドライバ9の状態が判別される。なお、ブラシレスモータ91の駆動電流はブラシレスモータ91のトルクに比例するものとなっている。
数字表示灯83は、子局4の電動ドライバI/F手段49からの入力信号に従い、電動ドライバ9を操作する作業者に対し締付けネジの残存数を示すと共に、その数字の点滅により、その電動ドライバ9が使用対象であることを表示する。
電動ドライバ9は、ドライバを駆動させるブラシレスモータ91と、ブラシレスモータ91のロータの位置を検出する位置検出手段92を備え、更に、締付け対象となるネジが着座したときの機械的トルクアップを検出する機械的トルクアップ検出手段93が装備されている。
位置検出手段92には、公知のホール素子が配置され、その位置検出信号がモータ制御手段81と電動ドライバI/F手段49に入力される。
機械的トルクアップ検出手段93は、電動ドライバ9の出力トルクが機械的トルク設定値に達したときに電動ドライバ9を停止させるとともに、完了信号を出力する。完了信号は、モータ制御手段81と電動ドライバI/F手段49に入力される。なお、機械的トルク設定値は、作業者が作業を行う前に適宜設定することができる。
電動ドライバ9のトルクの変化に伴う電流I(図3のインバータ制御手段82の供給ラインの電流)の変化は、図4、図5に示すように、ブラシレスモータ91の積算回転数との関係で説明することができる。なお、図4はネジを締め付ける場合の変化を、図5は空転させた場合の変化を示す。
ブラシレスモータ91の積算回転数は、位置検出手段92の検出信号のパルス信号数として把握することができる。積算回転数の替わりに、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間との関係で説明することもできるが、この実施例では、電動ドライバ9が備える位置検出手段92をそのまま転用することを考慮し、積算回転数を利用することとしている。
まず、電動ドライバ9を起動させると、ネジを締め付ける場合と空転させる場合のいずれにおいても、起動開始からブラシレスモータ91の動作が安定状態(図4、図5における水平状態)となるまで、ブラシレスモータ91の電流は急激に増加する。なお、以下の説明において、ブラシレスモータ91の回転数が安定状態となるまでの期間を起動期間という。
起動期間を過ぎると、ブラシレスモータ91の動作が安定し、電流もほぼ一定となる。なお、この場合の電流値は、締付け対象となるネジの種類などで異なる。
取付け対象部材71の複数のネジ穴73に対し、締め付け対象となるネジの締め付け作業を行うときは、ブラシレスモータ91の積算回転数の増加と共に、ネジの締付けが進行し、やがて締付け対象であるネジが取付け対象部材71のネジ穴73に着座する。そして、締付けトルクが増し(トルクアップ)、ブラシレスモータ91の電流も大きくなる。機械的トルクアップ検出手段93は、トルクアップを機械的手法で検出(機械的トルクアップ検出)し、完了信号を出力する。これを受けたモータ制御手段81は、起動コントロール信号の出力を停止させ、インバータ制御手段82からの駆動信号の出力も停止し、電動ドライバ9が停止する。そして、ブラシレスモータ91の駆動電流は、回路動作を維持する待機電流I0にまで下がる。なお、以下の説明において、電動ドライバ9がトルクアップにより停止するまでの積算回転数をNt(以下、トルクアップ時積算回転数Ntという)とする。なお、トルクアップ時積算回転数Ntの替わりに、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間を利用する場合は、所定の経過時間を利用することができる。
ネジの締付けを行うことなく電動ドライバ9を意識的に空転させる場合は無負荷動作となり、図5に示すように、ネジの締付けを行う場合よりも低い電流値で安定する。また、トルクアップすることが無いため、電動ドライバ9を停止させるまで動作安定状態は継続することになる。
電動ドライバI/F手段49における、電動ドライバ9の異常状態を判断するための演算処理は、上記電流変化を利用したものである。以下に、その処理手順を説明する。
まず、モータ制御手段81の起動によるスタート信号が入力されると、位置検出手段92から入力される位置検出信号に対応してブラシレスモータ91が起動開始する。位置検出信号はブラシレスモータ91の角度に応じたパルス信号であるため、そのパルスをカウントすることにより、ブラシレスモータ91の積算回転数を得ることができる。
本実施例では、ネジ締め時において動作が安定した状態である積算回転数が、内部に記憶されているトルクアップ時積算回転数Ntの半分(Nt/2)に到達したとき、電動ドライバコントローラ8から得た電流差信号の値を、内部に記憶されている動作安定時トルク設定値Inと比較する。そして、電流差信号の値が動作安定時トルク設定値Inを含む所定の範囲内(図4に示すdI1とdI2の間に相当する電流差範囲)にあるときは正常信号を、範囲外のときは異常信号を管理監視データ送信手段45に出力する。また、そのときの電流差信号の値をトルク最大値として記憶し、それ以降に得られた電流差信号が記憶されているトルク最大値よりも大きくなる場合には、その都度トルク最大値を置換する。
続いて、機械的トルクアップ検出手段93からの完了信号が入力されたら、そのときに記憶している最後のトルク最大値(ピークホルダー値)、つまり、電気的トルクアップ検出値を、内部に記憶されているトルクアップ時トルク設定値Itと比較する。そして、トルク最大値がトルクアップ時トルク設定値Itを含む所定の範囲内にあるときは正常信号を、範囲外のときは異常信号を管理監視データ送信手段45に出力する。また、正常信号が出力される場合には、正常完了信号を入力手段50に出力する。従って、作業者の機械的トルク設定が正常であったかどうかをチェックできることになる。
この実施例では、図1に示すように、一つの取付け対象部材71に対し、複数個のネジ穴73が設けられ、複数のネジが締付けられるものとなっている。そして、一つのネジの締め付け作業が正常に完了するごとに、締付け個数が減算処理されて、電動ドライバコントローラ8の数字表示灯83に引き渡され、表示される。
また、電動ドライバI/F手段49は、一つのネジの締め付け作業が完了する毎に、正常状態であるか異常状態であるかを締め付ける順番ごとに記憶し、それらの記憶データは取付け対象部材71のシリアル番号と関連付けがなされる。そのため、その記憶データを利用することにより、正常に締付けが行われなかったネジを特定することができる。
一方、ネジの締付け作業が行われない空転時(無負荷時)には、積算回転数が内部に記憶されている無負荷時積算回転数Naに到達したとき、電動ドライバコントローラ8から得た電流差信号の値を、内部に記憶されている無負荷時電流差データIn0と比較する。そして、電流差信号の値が無負荷時トルク設定値Iaを含む所定の範囲内(図5に示すdI1とdI2の間に相当する電流差範囲)にあるときは正常信号を、範囲外のときは異常信号を管理監視データ送信手段45に出力する。従って、電動ドライバ9の軸受けや潤滑油などの構成部品の損耗等による寿命が近づいてくると、電動ドライバ9の内部にトルクロスが生じ、電流差信号は前記無負荷時トルク設定値Iaより大きくなってくるので、寿命時期を検知できる。
なお、無負荷時積算回転数Naはトルクアップ時積算回転数Ntよりも十分に大きい値とする。また無負荷時積算回転数Naの替わりに、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間を利用する場合は、所定の経過時間を利用することができる。
電動ドライバI/F手段49は、また、参照局制御データ抽出手段48から引き渡される参照局制御データに基づき、他の装置との関連において電動ドライバ9を動作可能状態または動作不可能状態とするものとなっている。
具体的には、参照局として所定の子局5を設定した場合、その子局5においてネジの取り出しが指示されているとき、動作信号S1(図3に示す白抜矢線)を出力し、そのネジ締めを行うための電動ドライバ9を動作可能状態とする。一方、ネジの取り出しが指示されていないときは、動作信号S1を出力せず、そのネジ締めを行うための電動ドライバ9を動作不可能状態とし、他のネジ締めに誤って使用されることを防止する。
また、参照局として所定の他の子局4を設定した場合、前工程で使用されるべき別の電動ドライバ9の使用が指示されているときは、動作信号S1を出力せず、自局の電動ドライバ9を動作不可能状態とし、順番を誤って使用されることを防止することができる。その場合、前工程で使用されるべき別の電動ドライバ9の正常完了を確認して、動作信号S1を出力し、動作可能状態としてもよい。
更に、電動ドライバI/F手段49は、トルクアップ時トルク設定値Itを利用した増し締め制御を行うことが可能とされている。すなわち、電流差信号がトルクアップ時トルク設定値Itに達したら、ブラシレスモータ91が所定の角度(0.1回転、0.2回転など)に到達したとき或いは所定時間が過ぎたときに増し締め停止信号S2を電動ドライバコントローラ8に出力する。そして、この増し締め停止信号S2により電動ドライバ9を停止することにより、所望の増し締めがなされたときに電動ドライバ9を停止させることができる。
電動ドライバI/F手段49には、増し締め停止機能の有効/無効の切り替え機能が設けられ、その機能が有効の選択とされているときにのみ電気的トルクアップ検出が有効となり、機械的トルクアップ検出は無効となる。増し締めを厳密に管理する必要のないネジについては、電動ドライバ9が備える機械的トルクアップ検出手段93を利用した停止操作がなされることになる。
1 制御部
2 親局
4、5 子局
6 蓋
7 バーコードリーダ
8 電動ドライバコントローラ
9 電動ドライバ
11 出力ユニット
12 入力ユニット
13 制御並列データ
14 監視並列データ
21 出力データ部
22 管理データ部
23 タイミング発生部
24 親局出力部
25 親局入力部
26 入力データ部
29 記憶手段
31 OSC(発振回路)
32 タイミング発生手段
33 制御データ発生手段
34 ラインドライバ
35 監視信号検出手段
36 監視データ抽出手段
40 子局入出力部
41 伝送受信手段
42 管理制御データ抽出手段
43 アドレス抽出手段
44 自局アドレス設定手段
45 管理監視データ送信手段
46 参照局アドレス設定手段
47 自局制御データ抽出手段
48 参照局制御データ抽出手段
49 電動ドライバI/F手段
50 入力手段
51 監視データ送信手段
52 バーコードリーダ手段
53 子局ラインレシーバ
54 子局ラインドライバ
61 入力操作レバー
62 指示ランプ
71 取付け対象部材
72 バーコード
73 ネジ穴
81 モータ制御手段
82 インバータ制御手段
83 数字表示灯
84 DC電源
85 スイッチ
91 ブラシレスモータ
92 位置検出手段
93 機械的トルクアップ検出手段

Claims (7)

  1. 機械的トルクアップ検出手段を備えた複数の電動ドライバの各々に接続される複数の子局と、前記複数の子局に接続される親局とを備え、
    前記子局は、前記電動ドライバの、作動開始後の所定のタイミングにおける、前記電動ドライバの出力トルクに応じて変化する電気信号を得る検出手段と、前記電気信号の値を基準値と比較演算する演算処理手段と、前記基準値を前記親局から獲得するための受信手段と、前記基準値の記憶手段を有し、
    前記演算処理手段は、前記電気信号の値が前記基準値を含む所定の範囲外であるときに、異常状態に対応する状態信号を出力し、
    前記電気信号の最大値を更新して記憶し、前記機械的トルクアップ検出手段から完了信号を得たとき、前記電気信号の最大値の最後に更新された値が前記基準値を含む所定の範囲内であるときに正常状態に対応する状態信号を、範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力することを特徴とする電動ドライバ用トルク管理システム。
  2. 前記電気信号を得るタイミングを、起動期間終了から、締付け作業の完了が予定されているタイミングの間とし、前記電気信号の値が前記基準値を含む所定の範囲内であるときに正常状態に対応する状態信号を、範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力する請求項1に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
  3. 前記電気信号を得るタイミングを、締付け作業の完了が予定されているトルクアップ時積算回転数より大きい無負荷時積算回転数に到達したときとし、前記電気信号の値が前記基準値を含む所定の範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力する請求項1または2に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
  4. 前記子局は、前記電気信号の値が所定の値となったときを起算とする所定のタイミングで前記電動ドライバを停止させる信号を出力する請求項1、2または3に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
  5. 前記電気信号を、前記電動ドライバの積算回転数と関係付けて取得する請求項1〜4のいずれかに記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
  6. 前記電気信号を、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間と関係付けて取得する請求項1または2に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
  7. 前記親局と前記複数の子局が共通データ信号線で接続され、前記親局が有するタイミング発生手段で生成されるタイミング信号の制御下で、スタート信号の開始または終了の起点から開始される、所定の時間幅を1周期とする伝送データ信号が複数連なる伝送信号が前記共通データ信号線に伝送され、前記子局は、自局の前記状態信号を前記伝送データ信号に伝送するとともに、他局から伝送された前記状態信号を受信する請求項1〜6のいずれかに記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
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