JP7357278B2 - 電動工具、電動工具の制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
本開示の別の一態様に係る電動工具は、モータと、インパクト機構と、出力軸と、トルク測定部と、締付トルク演算部と、制御部と、を備える。前記インパクト機構は、前記モータから動力を得て打撃力を発生させる。前記出力軸は、先端工具を保持する。前記先端工具は、締付部材に締め付ける力又は緩める力を加える。前記出力軸は、前記インパクト機構によって軸回りの回転打撃が加えられる。前記トルク測定部は、前記出力軸に加えられるトルクを測定トルクとして測定する。前記締付トルク演算部は、前記トルク測定部で測定された前記測定トルクに基づいて前記締付部材に加えられる締付トルクを演算する。前記制御部は、前記モータの動作を制御する。前記制御部は、減速機能を有する。前記制御部は、前記減速機能において、前記締付トルク演算部で演算された前記締付トルクに応じて、前記モータの回転数を第1の回転数から、第2の回転数に変更する。前記第2の回転数は、前記第1の回転数よりも小さい。前記制御部は、前記減速機能において、前記締付トルクと前記インパクト機構の打撃回数とに応じて、前記モータの回転数を前記第1の回転数から前記第2の回転数に変更する。
本開示の更に別の一態様に係る電動工具は、モータと、インパクト機構と、出力軸と、トルク測定部と、締付トルク演算部と、制御部と、を備える。前記インパクト機構は、前記モータから動力を得て打撃力を発生させる。前記出力軸は、先端工具を保持する。前記先端工具は、締付部材に締め付ける力又は緩める力を加える。前記出力軸は、前記インパクト機構によって軸回りの回転打撃が加えられる。前記トルク測定部は、前記出力軸に加えられるトルクを測定トルクとして測定する。前記締付トルク演算部は、前記トルク測定部で測定された前記測定トルクに基づいて前記締付部材に加えられる締付トルクを演算する。前記制御部は、前記モータの動作を制御する。前記制御部は、減速機能を有する。前記制御部は、前記減速機能において、前記締付トルク演算部で演算された前記締付トルクに応じて、前記モータの回転数を第1の回転数から、第2の回転数に変更する。前記第2の回転数は、前記第1の回転数よりも小さい。前記制御部は、前記減速機能を実行する第1のモードと、前記モータの回転数を前記第1の回転数に維持する第2のモードと、を有する。
本開示の別の一態様に係る電動工具の制御方法は、モータと、インパクト機構と、出力軸と、トルク測定部と、を備える電動工具の制御方法である。前記インパクト機構は、前記モータから動力を得て打撃力を発生させる。前記出力軸は、先端工具を保持する。前記先端工具は、締付部材に締め付ける力又は緩める力を加える。前記出力軸は、前記インパクト機構によって軸回りの回転打撃が加えられる。前記トルク測定部は、前記出力軸に加えられるトルクを測定トルクとして測定する。前記電動工具の制御方法は、演算ステップと、減速ステップと、を備える。演算ステップでは、前記トルク測定部で測定された前記測定トルクに基づいて前記締付部材に加えられる締付トルクを演算する。前記減速ステップでは、前記演算ステップで演算された前記締付トルクに応じて、前記モータの回転数を第1の回転数から、第2の回転数に変更する。前記第2の回転数は、前記第1の回転数よりも小さい。前記減速ステップでは、前記締付トルクと前記インパクト機構の打撃回数とに応じて、前記モータの回転数を前記第1の回転数から前記第2の回転数に変更する。
本開示の更に別の一態様に係る電動工具の制御方法は、モータと、インパクト機構と、出力軸と、トルク測定部と、を備える電動工具の制御方法である。前記インパクト機構は、前記モータから動力を得て打撃力を発生させる。前記出力軸は、先端工具を保持する。前記先端工具は、締付部材に締め付ける力又は緩める力を加える。前記出力軸は、前記インパクト機構によって軸回りの回転打撃が加えられる。前記トルク測定部は、前記出力軸に加えられるトルクを測定トルクとして測定する。前記電動工具の制御方法は、演算ステップと、減速ステップと、を備える。演算ステップでは、前記トルク測定部で測定された前記測定トルクに基づいて前記締付部材に加えられる締付トルクを演算する。前記減速ステップでは、前記演算ステップで演算された前記締付トルクに応じて、前記モータの回転数を第1の回転数から、第2の回転数に変更する。前記第2の回転数は、前記第1の回転数よりも小さい。前記電動工具の制御方法は、前記減速ステップを実行する第1のモードと、前記モータの回転数を前記第1の回転数に維持する第2のモードと、を有する。
本実施形態の電動工具1は、インパクト工具である。電動工具1は、例えば、インパクトドライバ又はインパクトレンチとして用いられる。本実施形態では、代表例として、電動工具1が締付部材30(例えば、ねじ)を締める又は緩めるためのインパクトドライバとして用いられる場合について説明する。
図1に示すように、電動工具1は、電源32と、モータ15と、モータ回転測定部27と、駆動伝達部18と、インパクト機構17と、出力軸21と、ソケット23と、先端工具28と、を備えている。また、電動工具1は、トリガボリューム29と、トルク測定部41と、加速度センサ42と、締付トルク演算部43と、制御部44と、ケース45と、を備えている。
[数1]
T1=T2×C1-I1×a1×C2+C3
T1は締付トルク、T2は測定トルク、C1~C3は補正係数、I1は出力軸21の先端部とソケット23と先端工具28とを合わせたものの慣性モーメント、a1は出力軸21の角速度である。出力軸21の先端部は、より詳細には、出力軸21のうちトルク測定部41よりも先端側の領域である。出力軸21の角速度a1は、加速度センサ42の測定値に基づいて、締付トルク演算部43により求められる。
制御部44は、モータ15の動作を制御する。より詳細には、制御部44は、電源32からモータ15に供給される電流を制御することで、モータ15の回転数を制御する。上述したように、制御部44は、例えば、モータ15の回転数をフィードバック制御する。
以下、変形例1に係る電動工具1について、図3を用いて説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
以下、変形例2に係る電動工具1について説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
以下、実施形態のその他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。また、以下の変形例は、上述の各変形例と適宜組み合わせて実現されてもよい。
義であってもよい。つまり、2値が等しい場合を含むか否かは、基準値等の設定次第で任意に変更できるので、「以上」か「より大きい」かに技術上の差異はない。同様に、「以下」においても「未満」と同義であってもよく、「以下」か「未満」かに技術上の差異はない。
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。
15 モータ
17 インパクト機構
21 出力軸
28 先端工具
30 締付部材
41 トルク測定部
43 締付トルク演算部
44 制御部
H1、H2 近似関数
Th1 トルク閾値
Th2 目標トルク
Claims (10)
- モータと、
前記モータから動力を得て打撃力を発生させるインパクト機構と、
締付部材に締め付ける力又は緩める力を加える先端工具を保持し、前記インパクト機構によって軸回りの回転打撃が加えられる出力軸と、
前記出力軸に加えられるトルクを測定トルクとして測定するトルク測定部と、
前記トルク測定部で測定された前記測定トルクに基づいて前記締付部材に加えられる締付トルクを演算する締付トルク演算部と、
前記モータの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記締付トルク演算部で演算された前記締付トルクに応じて、前記モータの回転数を第1の回転数から、前記第1の回転数よりも小さい第2の回転数に変更する減速機能を有し、
前記制御部は、前記第1の回転数と前記第2の回転数との比を変更する機能を有する、
電動工具。 - モータと、
前記モータから動力を得て打撃力を発生させるインパクト機構と、
締付部材に締め付ける力又は緩める力を加える先端工具を保持し、前記インパクト機構によって軸回りの回転打撃が加えられる出力軸と、
前記出力軸に加えられるトルクを測定トルクとして測定するトルク測定部と、
前記トルク測定部で測定された前記測定トルクに基づいて前記締付部材に加えられる締付トルクを演算する締付トルク演算部と、
前記モータの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記締付トルク演算部で演算された前記締付トルクに応じて、前記モータの回転数を第1の回転数から、前記第1の回転数よりも小さい第2の回転数に変更する減速機能を有し、
前記制御部は、前記減速機能において、前記締付トルクと前記インパクト機構の打撃回数とに応じて、前記モータの回転数を前記第1の回転数から前記第2の回転数に変更する、
電動工具。 - モータと、
前記モータから動力を得て打撃力を発生させるインパクト機構と、
締付部材に締め付ける力又は緩める力を加える先端工具を保持し、前記インパクト機構によって軸回りの回転打撃が加えられる出力軸と、
前記出力軸に加えられるトルクを測定トルクとして測定するトルク測定部と、
前記トルク測定部で測定された前記測定トルクに基づいて前記締付部材に加えられる締付トルクを演算する締付トルク演算部と、
前記モータの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記締付トルク演算部で演算された前記締付トルクに応じて、前記モータの回転数を第1の回転数から、前記第1の回転数よりも小さい第2の回転数に変更する減速機能を有し、
前記制御部は、前記減速機能を実行する第1のモードと、前記モータの回転数を前記第1の回転数に維持する第2のモードと、を有する、
電動工具。 - 前記制御部は、前記減速機能において、前記締付トルク演算部で演算された前記締付トルクがトルク閾値を超えると、前記モータの回転数を前記第1の回転数から前記第2の回転数に変更する、
請求項1~3のいずれか一項に記載の電動工具。 - 前記制御部は、前記減速機能において、前記締付トルク演算部で演算された前記締付トルクが、前記トルク閾値よりも大きい目標トルクに到達すると、前記モータを停止させる、
請求項4に記載の電動工具。 - 前記制御部は、前記減速機能において、前記締付トルクに基づいて、前記締付トルクと時間との関係を表す近似関数を求め、前記近似関数の値に応じて、前記モータの回転数を前記第1の回転数から前記第2の回転数に変更する、
請求項1~5のいずれか一項に記載の電動工具。 - モータと、
前記モータから動力を得て打撃力を発生させるインパクト機構と、
締付部材に締め付ける力又は緩める力を加える先端工具を保持し、前記インパクト機構によって軸回りの回転打撃が加えられる出力軸と、
前記出力軸に加えられるトルクを測定トルクとして測定するトルク測定部と、を備える電動工具の制御方法であって、
前記トルク測定部で測定された前記測定トルクに基づいて前記締付部材に加えられる締付トルクを演算する演算ステップと、
前記演算ステップで演算された前記締付トルクに応じて、前記モータの回転数を第1の回転数から、前記第1の回転数よりも小さい第2の回転数に変更する減速ステップと、
前記第1の回転数と前記第2の回転数との比を変更する比変更ステップと、を備える、
電動工具の制御方法。 - モータと、
前記モータから動力を得て打撃力を発生させるインパクト機構と、
締付部材に締め付ける力又は緩める力を加える先端工具を保持し、前記インパクト機構によって軸回りの回転打撃が加えられる出力軸と、
前記出力軸に加えられるトルクを測定トルクとして測定するトルク測定部と、を備える電動工具の制御方法であって、
前記トルク測定部で測定された前記測定トルクに基づいて前記締付部材に加えられる締付トルクを演算する演算ステップと、
前記演算ステップで演算された前記締付トルクに応じて、前記モータの回転数を第1の回転数から、前記第1の回転数よりも小さい第2の回転数に変更する減速ステップと、を備え、
前記減速ステップでは、前記締付トルクと前記インパクト機構の打撃回数とに応じて、前記モータの回転数を前記第1の回転数から前記第2の回転数に変更する、
電動工具の制御方法。 - モータと、
前記モータから動力を得て打撃力を発生させるインパクト機構と、
締付部材に締め付ける力又は緩める力を加える先端工具を保持し、前記インパクト機構によって軸回りの回転打撃が加えられる出力軸と、
前記出力軸に加えられるトルクを測定トルクとして測定するトルク測定部と、を備える電動工具の制御方法であって、
前記トルク測定部で測定された前記測定トルクに基づいて前記締付部材に加えられる締付トルクを演算する演算ステップと、
前記演算ステップで演算された前記締付トルクに応じて、前記モータの回転数を第1の回転数から、前記第1の回転数よりも小さい第2の回転数に変更する減速ステップと、を備え、
前記電動工具の制御方法は、前記減速ステップを実行する第1のモードと、前記モータの回転数を前記第1の回転数に維持する第2のモードと、を有する、
電動工具の制御方法。 - 請求項7~9のいずれか一項に記載の電動工具の制御方法を、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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