JPH04336980A - Power tool - Google Patents

Power tool

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JPH04336980A
JPH04336980A JP10947691A JP10947691A JPH04336980A JP H04336980 A JPH04336980 A JP H04336980A JP 10947691 A JP10947691 A JP 10947691A JP 10947691 A JP10947691 A JP 10947691A JP H04336980 A JPH04336980 A JP H04336980A
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JP
Japan
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motor
current
screwed
screw
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP10947691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Soshin
耕児 宗進
Yukihiko Okamura
幸彦 岡村
Shinichi Okamoto
真一 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP10947691A priority Critical patent/JPH04336980A/en
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  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the fastening torque accuracy without deteriorating the working efficiency. CONSTITUTION:A screw fastening is carried out beforehand to make an operation processor 7 carry out a learning before a screw fastening work is started. The operation processor 7 recognizes the position immediately before the screw seating corresponding to the result of the above learning. The operation processor 7 stops once the rotation of a motor 1 at the position immediately before the screw is seated. After that, the feeding current to the motor 1 is increased gradually until the motor current becomes to a specific current value. And at the time when the current feeding becomes to the specific current value, the current feeding to the motor 1 is stopped.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、ねじ締めを行う電動ド
ライバ等の電動工具の締め付けトルク制御に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to tightening torque control for electric tools such as electric screwdrivers for tightening screws.

【0002】0002

【従来の技術】電動工具としては例えば電動ドライバが
あり、この電動ドライバにおいては機械式のクラッチを
用いてねじ締めトルクの制御を行っていた。その一例を
図7に示す。この電動ドライバでは、モータと電動ドラ
イバの出力軸30との間を複数のギアからなる減速機構
Aを介して接続し、モータからの動力の出力軸30への
伝達をクラッチ31にて制御している。ここで、クラッ
チ31は、出力軸30が挿通されたクラッチ板32と、
減速機構Aを構成し遊星ギア(図示せず)が噛み合うイ
ンターナルギア33の前端面に形成された係止部33a
に係止されるボール34と、クラッチ板32とボール3
4との間に配設されボール34をインターナルギア33
の係止部33aに係止する方向に付勢するばね35とか
らなる。
2. Description of the Related Art An example of an electric tool is an electric screwdriver, which uses a mechanical clutch to control screw tightening torque. An example is shown in FIG. In this electric screwdriver, the motor and the output shaft 30 of the electric screwdriver are connected through a reduction mechanism A consisting of a plurality of gears, and the transmission of power from the motor to the output shaft 30 is controlled by a clutch 31. There is. Here, the clutch 31 includes a clutch plate 32 into which the output shaft 30 is inserted;
A locking portion 33a formed on the front end surface of an internal gear 33 that constitutes the speed reduction mechanism A and meshes with a planetary gear (not shown).
The ball 34 that is locked to the clutch plate 32 and the ball 3
4 and the ball 34 is connected to the internal gear 33.
The spring 35 is biased in the direction of locking the locking portion 33a.

【0003】この電動ドライバにおいては、負荷トルク
が所定値以下の場合にはボール34のインターナルギア
33の係止部33aへの係止により、インターナルギア
33の回転が阻止され、これによりモータからの動力は
減速機構Aを介して出力軸30に伝達される。今、ねじ
が完全に締め付けられて負荷トルクが所定値に達したと
すると、この際にはインターナルギア33がばね35に
抗してボール34を押し返して自転を始め、これにより
減速機構Aが空転状態になり、よってモータからの出力
軸30への動力伝達が遮断され、所定トルクでねじが締
め付けられる。なお、ねじの締付けトルクはクラッチ板
32でばね35の圧縮量を変えて調整する。
In this electric screwdriver, when the load torque is less than a predetermined value, the ball 34 is locked to the locking portion 33a of the internal gear 33, thereby preventing the internal gear 33 from rotating. Power is transmitted to the output shaft 30 via the speed reduction mechanism A. Now, if the screw is completely tightened and the load torque reaches a predetermined value, the internal gear 33 will push back the ball 34 against the spring 35 and start rotating, causing the reduction mechanism A to idle. As a result, power transmission from the motor to the output shaft 30 is cut off, and the screw is tightened with a predetermined torque. The tightening torque of the screw is adjusted by changing the amount of compression of the spring 35 using the clutch plate 32.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の機械
式のクラッチの場合、動作時の騒音及び振動が大きく、
寿命が短いという問題があった。そこで、上記欠点を解
消するトルク制御方法として、例えば回路的にモータに
供給される電流を所定値以下に制限して締め付けトルク
を所定値以下に制限する(定電流制御方式などにより電
動ドライバの発生トルクを制限する)ということが考え
られる。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the case of the above-mentioned mechanical clutch, noise and vibration during operation are large;
The problem was that it had a short lifespan. Therefore, as a torque control method to eliminate the above drawbacks, for example, the current supplied to the motor is limited to a predetermined value or less using a circuit, and the tightening torque is limited to a predetermined value or less. One possibility is to limit the torque.

【0005】しかしながら、この方法であると、ねじの
頭部がねじ止めが行われる部材に接触した際(以下、こ
の状態を着座と呼ぶ)に、負荷が瞬時に増加してモータ
が停止する際に、モータの回転子やギア等の慣性トルク
によりねじに余分な力が加わり、この力がモータの発生
トルクを所定値以下に制限して希望の締付け力とする際
に制御できない誤差となり、極端な場合にはねじ山を破
損するということがあった。この着座時に発生する慣性
トルクの実測図を図8に示す。
However, with this method, when the head of the screw comes into contact with the member to be screwed (hereinafter referred to as seating), the load increases instantaneously and the motor stops. In addition, extra force is applied to the screw due to the inertial torque of the motor's rotor, gears, etc., and this force causes an uncontrollable error when limiting the torque generated by the motor to a predetermined value or less to achieve the desired tightening force, resulting in extreme In some cases, the threads could be damaged. FIG. 8 shows an actual measurement diagram of the inertia torque generated during seating.

【0006】ここで、慣性トルクは原理的には慣性力と
回転速度の変化(加速度)に比例し、モータ等の回転速
度を遅くすれば小さくできるので、モータ等の回転速度
を落とすことが考えられる。しかし、このようにすると
、ねじ締めに時間がかかり、作業能率が落ちる問題があ
る。本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、そ
の目的とするところは、作業性を落とすことなく、締め
付けトルク精度を向上させることができる電動工具を提
供することにある。
[0006] In principle, inertial torque is proportional to the inertial force and the change in rotational speed (acceleration), and can be reduced by slowing down the rotational speed of the motor, etc., so it is a good idea to reduce the rotational speed of the motor, etc. It will be done. However, in this case, there is a problem in that it takes time to tighten the screws, reducing work efficiency. The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and an object thereof is to provide a power tool that can improve tightening torque accuracy without reducing workability.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、直流電動機特性を有するモータと、こ
のモータを定電流駆動する駆動手段と、螺着部材が被螺
着部材に完全に螺着される手前の位置を検出する位置検
出手段と、螺着部材が被螺着部材に完全に螺着される手
前の位置でモータの回転を一旦停止あるいは減速させ、
その後モータ電流が所定電流値になるまで徐々にモータ
に供給する電流を増加させ、所定電流値に達した時点で
モータへの電流の供給を停止させる制御手段とを備え、
作業を開始する前に予め螺着部材を被螺着部材に螺着し
て上記位置検出手段に学習を行わせ、この学習結果に応
じて螺着部材が被螺着部材に完全に螺着される手前の位
置を位置検出手段に認識させている。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a motor having DC motor characteristics, a driving means for driving the motor at a constant current, and a screwing member that is completely attached to the screwed member. a position detecting means for detecting a position before the screwed member is completely screwed onto the screwed member;
Control means for gradually increasing the current supplied to the motor until the motor current reaches a predetermined current value, and stopping the supply of current to the motor when the motor current reaches the predetermined current value;
Before starting work, the screwing member is screwed onto the screwed member in advance, the position detecting means is made to perform learning, and the screwing member is completely screwed onto the screwed member according to the learning result. The position detecting means is made to recognize the position in front of the object.

【0008】[0008]

【作用】本発明は、上述のように完全に螺着される手前
の位置でモータの回転を一旦停止あるいは減速させ、そ
の後モータ電流が所定電流値になるまで徐々にモータに
供給する電流を増加させることにより、回転による慣性
トルクの影響が少なくなるようにして、締め付けトルク
精度を向上させるようにし、またこのようにモータを制
御すれば、完全に螺着される手前の位置まではモータを
高速回転させることが可能となることにより、作業性を
落とすことがないようにしたものである。
[Operation] As described above, the present invention temporarily stops or decelerates the rotation of the motor at a position before it is completely screwed, and then gradually increases the current supplied to the motor until the motor current reaches a predetermined current value. By doing so, the influence of inertial torque due to rotation is reduced and the tightening torque accuracy is improved.Also, by controlling the motor in this way, the motor can be operated at high speed until it reaches the position just before it is completely screwed. Since it can be rotated, work efficiency is not reduced.

【0009】[0009]

【実施例】図1に本発明の一実施例の回路構成を示す。 なお、本実施例においても電動工具として電動ドライバ
を例としたものである。この電動ドライバでは、直流電
動機特性を有するモータ1として直流ブラシレスモータ
を用いてある。但し、直流ブラシモータであってもよい
。このモータ1は6個のFETを用いて構成されたブリ
ッジ回路からなる電力変換部2により駆動される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a circuit configuration of an embodiment of the present invention. In this embodiment as well, an electric screwdriver is used as an example of the electric tool. In this electric driver, a DC brushless motor is used as the motor 1 having DC motor characteristics. However, a DC brush motor may also be used. This motor 1 is driven by a power converter 2 consisting of a bridge circuit configured using six FETs.

【0010】信号処理回路3は、回転子の位置を検出す
るホール素子11の出力に応じて電力変換部2のFET
を夫々駆動制御するもので、この信号処理回路3から出
力される駆動信号はPWM方式の定電流制御部4から与
えられるPWM信号に基づいて作成される。定電流制御
部4は、演算処理部7から与えられる電流設定値、ある
いは速度設定用ボリューム16により与えられる電流設
定値、及びPWM信号の周波数を決定する発振器5の出
力に応じてPWM信号を作成するものである。この定電
流制御部4には、検出抵抗9の両端電圧から電流検出回
路12で検出したモータ電流に応じたデータが入力され
、フィードバック制御によりモータ速度を設定速度に制
御可能としてある。なお、演算処理部7及び速度設定用
ボリューム16のいずれの電流設定値に基づいて動作す
るかの選択は、定電流制御部4の入力側に設けてある設
定スイッチ17で行われる。また、演算処理部7の電流
値の指令データはD/A変換器6によりアナログ値に変
換して定電流制御部4に与えられる。なお、本実施例の
場合に、上記電力変換部2、信号処理部3及び定電流制
御部4で、モータ1を定電流駆動する定電流駆動手段を
構成している。
The signal processing circuit 3 detects the FET of the power converter 2 according to the output of the Hall element 11 that detects the position of the rotor.
The drive signal output from the signal processing circuit 3 is created based on the PWM signal given from the PWM type constant current control section 4. The constant current control unit 4 creates a PWM signal according to the current setting value given by the arithmetic processing unit 7 or the current setting value given by the speed setting volume 16, and the output of the oscillator 5 that determines the frequency of the PWM signal. It is something to do. Data corresponding to the motor current detected by the current detection circuit 12 from the voltage across the detection resistor 9 is input to the constant current control section 4, and the motor speed can be controlled to a set speed by feedback control. The setting switch 17 provided on the input side of the constant current control section 4 selects which current setting value of the arithmetic processing section 7 or the speed setting volume 16 is to be used. Further, the command data of the current value of the arithmetic processing section 7 is converted into an analog value by the D/A converter 6 and is given to the constant current control section 4. In the case of this embodiment, the power conversion section 2, signal processing section 3, and constant current control section 4 constitute a constant current driving means for driving the motor 1 at a constant current.

【0011】演算処理部7は、ROM及びRAMを内蔵
するCPU及びI/Oインターフェースからなり、電動
ドライバの全体の動作シーケンスを制御するものである
。そして、この演算処理部7にはA/D変換器8を介し
てトルク設定用ボリューム10から締め付けトルクを決
定するトルク設定データが与えられる。また、自動速度
設定及び手動速度設定の選択を行うスイッチや動作モー
ドを設定するスイッチからなる操作スイッチ18から制
御指令がスイッチインターフェース13を介して演算処
理部7に与えられる。なお、自動速度設定及び手動速度
設定の選択を行うスイッチの操作に応じて演算処理部7
が上記設定スイッチ17の切換制御を行う。
[0011] The arithmetic processing section 7 is composed of a CPU having a built-in ROM and RAM, and an I/O interface, and controls the entire operation sequence of the electric screwdriver. The arithmetic processing unit 7 is supplied with torque setting data for determining the tightening torque from the torque setting volume 10 via the A/D converter 8. In addition, a control command is given to the arithmetic processing unit 7 via the switch interface 13 from an operation switch 18 that includes a switch for selecting between automatic speed setting and manual speed setting and a switch for setting an operation mode. Note that, depending on the operation of the switch for selecting automatic speed setting and manual speed setting,
controls the switching of the setting switch 17.

【0012】分周器15は、ホール素子11の出力を電
動ドライバのギア比分だけ分周するもので、この分周器
15の出力は演算処理部7の内蔵するカウンタに入力さ
れる。つまり、分周器15によりホール素子11の出力
を電動ドライバの出力軸の回転回数に換算し、この換算
値を演算処理部7に与えるようにしてある。なお、本実
施例の場合には、モータ1がブラシレスモータであるの
で、この種のブラシレスモータでは既設されるホール素
子11を用いてモータ1の回転を検出できるが、ブラシ
モータである場合には速度センサあるいは位置検出セン
サなどを設ける必要がある。
The frequency divider 15 divides the frequency of the output of the Hall element 11 by the gear ratio of the electric driver, and the output of the frequency divider 15 is input to a counter included in the arithmetic processing section 7. That is, the frequency divider 15 converts the output of the Hall element 11 into the number of rotations of the output shaft of the electric screwdriver, and this converted value is provided to the arithmetic processing section 7. In the case of this embodiment, since the motor 1 is a brushless motor, the rotation of the motor 1 can be detected using the existing Hall element 11 in this type of brushless motor, but in the case of a brush motor. It is necessary to provide a speed sensor or a position detection sensor.

【0013】ところで、本実施例の場合には分周器15
を用いて電動ドライバの出力軸の回転回数を求めている
が、この回転回数を電動ドライバの出力軸から直接に検
出するようにしても特に問題がない。例えば、磁石を出
力軸に取り付け、ホール素子で出力軸の回転回数を検出
する等の方法が考えられる。但し、このようにした場合
には、磁石やホール素子の取り付けがやや困難で、コス
トも高くなる欠点はある。
By the way, in the case of this embodiment, the frequency divider 15
Although the number of rotations of the output shaft of the electric screwdriver is determined using , there is no particular problem in detecting the number of rotations directly from the output shaft of the electric screwdriver. For example, a method such as attaching a magnet to the output shaft and detecting the number of rotations of the output shaft using a Hall element can be considered. However, in this case, it is difficult to attach the magnet and the Hall element, and the cost is high.

【0014】着座検出回路14は、ねじが着座したこと
を判定するものであり、ねじの着座によりモータの回転
が停止し、モータ電流が増加する現象を利用して、着座
状態を判定している。上記着座検出回路14の具体回路
を図2に示す。この着座検出回路14は、積分回路20
、バッファ23、微分回路21及びコンパレータ22で
構成してあり、入力を一旦積分回路20で平滑化したの
ち、電流の増加率を微分回路21で検出する。図5(a
)はモータ電流を示し、そのモータ電流を微分して得た
微分回路21の出力波形図を同図(b)に示す。そして
、コンパレータ22では上記微分回路21の出力が設定
値を越えた場合に図5(c)の出力を発生する。
The seating detection circuit 14 determines whether the screw is seated, and determines the seating state by utilizing the phenomenon that rotation of the motor stops when the screw seats, and the motor current increases. . A specific circuit of the seating detection circuit 14 is shown in FIG. This seating detection circuit 14 includes an integrating circuit 20
, a buffer 23, a differentiating circuit 21, and a comparator 22. After the input is once smoothed by the integrating circuit 20, the rate of increase in current is detected by the differentiating circuit 21. Figure 5 (a
) indicates the motor current, and the output waveform diagram of the differentiating circuit 21 obtained by differentiating the motor current is shown in FIG. 2(b). The comparator 22 generates the output shown in FIG. 5(c) when the output of the differentiating circuit 21 exceeds the set value.

【0015】本実施例の電動ドライバでは、ねじ締め作
業を開始する前に、まず動作モードを学習モードとして
何本かのねじを締めて、ねじの長さを学習させて記憶さ
せる。この際の学習モードの設定は操作スイッチ18に
て行い、このときにトルク設定用ボリューム10により
希望する締め付けトルク値の設定を行う。学習モードに
おけるねじ締めはゆっくりした速度で行われる。つまり
、この際には演算処理部7から定電流制御部4にモータ
1の回転を遅くする電流値の設定指令が与えられるので
ある。
In the electric screwdriver of this embodiment, before starting screw tightening work, the operation mode is first set to learning mode, and several screws are tightened to learn and memorize the lengths of the screws. At this time, the learning mode is set using the operation switch 18, and at this time, the desired tightening torque value is set using the torque setting volume 10. Screw tightening in learning mode is performed at a slow speed. That is, at this time, the arithmetic processing section 7 gives the constant current control section 4 a command to set a current value that slows down the rotation of the motor 1.

【0016】モータ1が回転されると、その際のモータ
1の回転をホール素子11で検出し、このホール素子1
1の出力を電動ドライバの出力軸の回転回数に換算し、
この換算値を演算処理部7のカウンタがカウントする。 着座検出回路14の出力が得られた際、つまりはねじが
着座したとき、この出力軸の回転回数のカウント値を演
算処理部7のRAMに記憶する。また、これと同時に着
座までのカウントデータから1回転分の値を減算したデ
ータも演算処理部7ではRAMに記憶する。なお、この
着座手間の位置は1回転分とすることに限定されるもの
ではない。
When the motor 1 is rotated, the rotation of the motor 1 at that time is detected by the Hall element 11.
Convert the output of 1 to the number of rotations of the output shaft of the electric screwdriver,
The counter of the arithmetic processing unit 7 counts this converted value. When the output of the seating detection circuit 14 is obtained, that is, when the screw is seated, the count value of the number of rotations of the output shaft is stored in the RAM of the arithmetic processing section 7. At the same time, the calculation processing unit 7 also stores in the RAM the data obtained by subtracting the value for one revolution from the count data until seating. Note that the position of the seating arm is not limited to one rotation.

【0017】上記学習モードの動作はねじ数本に対して
同様に行い、演算処理部7に最適なねじ締めの回転回数
と着座手前の回転回数とを認識させる。これにより学習
モードの動作は終了し、次に作業モードに備える。つま
り、本実施例の場合には、ねじの着座手間の位置を検出
する位置検出手段を、演算処理部7、検出抵抗9、ホー
ル素子11、着座検出回路14及び分周器15で構成し
てある。なお、演算処理部7は、上記位置検出手段で検
出されたねじの着座手前の位置でモータ1の回転を一旦
停止させ、その後モータ電流が所定電流値になるまで徐
々にモータ1に供給する電流を増加させて、所定電流値
に達した時点でモータ1への電流の供給を停止させる制
御手段の機能を兼ねるものである。
The operation in the learning mode described above is performed in the same way for several screws, and the arithmetic processing section 7 is made to recognize the optimum number of rotations for tightening the screws and the number of rotations before seating. This completes the learning mode operation and prepares for the working mode. In other words, in the case of this embodiment, the position detection means for detecting the position of the screw seating arm is composed of the arithmetic processing section 7, the detection resistor 9, the Hall element 11, the seating detection circuit 14, and the frequency divider 15. be. Note that the arithmetic processing unit 7 temporarily stops the rotation of the motor 1 at the position detected by the position detecting means before the screw is seated, and then gradually increases the current supplied to the motor 1 until the motor current reaches a predetermined current value. It also functions as a control means for increasing the current value and stopping the supply of current to the motor 1 when it reaches a predetermined current value.

【0018】実際にねじ締め作業を開始する場合には、
操作スイッチ18で作業モードに設定する。このねじ締
めは次のように行う。まず、図4(a)に示すねじ締め
開始時点では、図3(a)に示すように高速回転でねじ
締めが行われる。その高速回転期間を図中のイで示す。 なお、この際のねじ締めは電動ドライバの能力の最大の
回転速度で行うことができる。但し、手動設定モードに
してある場合には、速度設定用ボリューム16で速度設
定が行える。
When actually starting the screw tightening work,
Set to work mode using the operation switch 18. Tighten this screw as follows. First, at the start of screw tightening shown in FIG. 4(a), screw tightening is performed at high speed rotation as shown in FIG. 3(a). The high-speed rotation period is indicated by A in the figure. Note that the screw tightening at this time can be performed at the maximum rotational speed of the electric screwdriver. However, if the manual setting mode is selected, the speed can be set using the speed setting volume 16.

【0019】また、動作過程におけるねじ締め状態を示
す図4では被ねじ締め部材25のねじ孔にねじ24を締
め付ける場合を示し、図中の30はチャックにより着脱
自在に取り付けられるピットを示す。そして、図4(b
)に示す上記学習モードの際に求めた着座の手前のねじ
締め状態になると、急激にモータ1の回転にブレーキを
かける。このモータ1にブレーキがかけられている期間
を図3中のロで示す。この際には手動設定モードとなて
いる場合にも設定スイッチ17を演算処理部7の出力が
定電流制御部4に入力されるように切り換える。
Further, FIG. 4, which shows the state of screw tightening during the operation process, shows the case where the screw 24 is tightened into the screw hole of the member 25 to be screwed, and numeral 30 in the figure indicates a pit that is detachably attached by a chuck. Then, Fig. 4(b
), the rotation of the motor 1 is suddenly braked when the screw is tightened just before seating, as determined in the learning mode described above. The period during which the brake is applied to the motor 1 is indicated by ``b'' in FIG. At this time, even in the manual setting mode, the setting switch 17 is switched so that the output of the arithmetic processing section 7 is input to the constant current control section 4.

【0020】ここで、着座の手前のねじ締め状態になっ
たことの判定は、演算処理部7が内蔵する減算カウンタ
に着座手前のデータを記憶させ、分周器15の出力を減
算パルスとして入力し、カウンタの値がゼロになったと
きに割込みで演算処理部7に着座の手前のねじ締め状態
になったことを知らせるというように行う。なお、この
判定に際しては、電動ドライバの出力軸が慣性で回転す
る回転回数も考慮してあることは言うまでもない。
[0020]Here, to determine whether the screw has been tightened before seating, the arithmetic processing section 7 stores the data before seating in a built-in subtraction counter, and inputs the output of the frequency divider 15 as a subtraction pulse. Then, when the value of the counter becomes zero, an interrupt is used to notify the arithmetic processing unit 7 that the screw has been tightened just before seating. It goes without saying that this determination also takes into consideration the number of rotations of the output shaft of the electric screwdriver due to inertia.

【0021】このようにモータ1の回転が停止された期
間を図3中のハで示す。その後モータ1は再起動され、
図5(c)に示すようにねじを完全に締め付ける。この
再起動後は、モータ1の電流が所定の電流値になるまで
ゆっくりと増加させて、ねじ締めが行われる。なお、少
なくとも着座するまでは定加速度回転でねじ締めを行う
ことが好ましい。
The period during which the rotation of the motor 1 is stopped in this manner is shown by C in FIG. Motor 1 is then restarted and
Tighten the screws completely as shown in Figure 5(c). After this restart, the current of the motor 1 is slowly increased until it reaches a predetermined current value, and screw tightening is performed. Note that it is preferable to tighten the screws with constant acceleration rotation at least until the person is seated.

【0022】ここで、上記電流設定値は演算処理部7が
定電流制御部4に与え、定電流制御部4では電流検出回
路12の出力からモータ電流が電流設定値になったこと
を検知する。そして、所定の短時間だけその設定電流値
に応じた電流値を保持した後、モータ1への電流の供給
を停止し、ねじ締めを完了する。このように、モータ電
流を最終的に一定にすることにより、モータの発生トル
クを一定とし、トルクの一定制御を実現している。
Here, the above-mentioned current setting value is given to the constant current control section 4 by the arithmetic processing section 7, and the constant current control section 4 detects from the output of the current detection circuit 12 that the motor current has reached the current setting value. . After the current value corresponding to the set current value is maintained for a predetermined short time, the supply of current to the motor 1 is stopped, and the screw tightening is completed. In this way, by finally making the motor current constant, the torque generated by the motor is kept constant, and constant torque control is realized.

【0023】なお、上記実施例では着座手前で完全にモ
ータ1を停止する場合について説明したが、モータ1の
回転速度を停止寸前の状態に減速させるようにしても同
様の効果を期待できる。
In the above embodiment, a case has been described in which the motor 1 is completely stopped before the seat is seated, but the same effect can be expected even if the rotation speed of the motor 1 is reduced to a state on the verge of stopping.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明は上述のように、直流電動機特性
を有するモータと、このモータを定電流駆動する駆動手
段と、螺着部材が被螺着部材に完全に螺着される手前の
位置を検出する位置検出手段と、螺着部材が被螺着部材
に完全に螺着される手前の位置でモータの回転を一旦停
止あるいは減速させ、その後モータ電流が所定電流値に
なるまで徐々にモータに供給する電流を増加させ、所定
電流値に達した時点でモータへの電流の供給を停止させ
る制御手段とを備え、作業を開始する前に予め螺着部材
を被螺着部材に螺着して上記位置検出手段に学習を行わ
せ、この学習結果に応じて螺着部材が被螺着部材に完全
に螺着される手前の位置を位置検出手段に認識させるも
のであり、完全に螺着される手前の位置でモータの回転
を一旦停止あるいは減速させ、その後モータ電流が所定
電流値になるまで徐々にモータに供給する電流を増加さ
せるので、回転による慣性トルクの影響を少なくでき、
このため締め付けトルク精度を向上させることができる
。また、このようにモータを制御すれば、完全に螺着さ
れる手前の位置まではモータを高速回転させることが可
能となり、作業性を落とすことがない。しかも、回路的
にモータに供給される電流を所定値以下に制限して、締
め付けトルクを所定値以下に制限するので、機械式のク
ラッチなどのように、騒音や振動を生じることがなく、
また軽量とすることが可能である。さらに、作業を開始
する前に予め螺着部材を被螺着部材に螺着して上記位置
検出手段に学習を行わせ、この学習結果に応じて螺着部
材が被螺着部材に完全に螺着される手前の位置を位置検
出手段に認識させるようにすると、対象螺着部材の変更
に容易に対応させることができ、その螺着部材に適合す
る制御が容易に行える。
Effects of the Invention As described above, the present invention provides a motor having DC motor characteristics, a driving means for driving the motor at a constant current, and a position where a screwing member is completely screwed onto a member to be screwed. The rotation of the motor is temporarily stopped or decelerated at a position before the screwed member is completely screwed onto the screwed member, and then the motor is gradually rotated until the motor current reaches a predetermined current value. control means for increasing the current supplied to the motor and stopping the supply of current to the motor when a predetermined current value is reached, and for screwing the screwing member to the screwed member in advance before starting work The position detecting means is made to perform learning based on the learning result, and the position detecting means is made to recognize the position before the screwed member is completely screwed onto the member to be screwed. The rotation of the motor is temporarily stopped or decelerated at a position just before the rotation, and then the current supplied to the motor is gradually increased until the motor current reaches a predetermined current value, so the influence of inertial torque due to rotation can be reduced.
Therefore, the tightening torque accuracy can be improved. Furthermore, by controlling the motor in this manner, it is possible to rotate the motor at high speed up to a position just before the screw is completely screwed in, without reducing work efficiency. Moreover, since the circuit limits the current supplied to the motor to below a predetermined value and limits the tightening torque to below a predetermined value, it does not generate noise or vibration unlike mechanical clutches.
Moreover, it can be made lightweight. Furthermore, before starting the work, the screwing member is screwed onto the screwed member in advance to cause the position detecting means to perform learning, and the screwing member is completely screwed onto the screwed member according to the learning result. If the position detecting means is made to recognize the position before being fastened, it is possible to easily adapt to a change in the target screwed member, and to easily perform control suitable for the screwed member.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】同上の着座検出回路の具体構成を示す回路図で
ある。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of the seating detection circuit same as above.

【図3】同上の動作説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of the same operation as above.

【図4】同上の動作過程におけるねじ締め状態を示す説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a screw tightening state in the same operation process as above.

【図5】着座検出回路の動作説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the seating detection circuit.

【図6】動作をまとめたフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart summarizing operations.

【図7】従来例としての機械式のクラッチの構造を示す
断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a conventional mechanical clutch.

【図8】着座時に慣性により発生する衝撃トルクの説明
図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of impact torque generated due to inertia when a person is seated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  モータ 2  電力変換部 3  信号処理部 4  定電流制御部 7  演算処理部 9  検出抵抗 11  ホール素子 12  電流検出回路 14  着座検出回路 15  分周器 1 Motor 2 Power conversion section 3 Signal processing section 4 Constant current control section 7 Arithmetic processing unit 9 Detection resistor 11 Hall element 12 Current detection circuit 14 Seating detection circuit 15 Frequency divider

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  直流電動機特性を有するモータと、こ
のモータを定電流駆動する駆動手段と、螺着部材が被螺
着部材に完全に螺着される手前の位置を検出する位置検
出手段と、螺着部材が被螺着部材に完全に螺着される手
前の位置でモータの回転を一旦停止あるいは減速させ、
その後モータ電流が所定電流値になるまで徐々にモータ
に供給する電流を増加させ、所定電流値に達した時点で
モータへの電流の供給を停止させる制御手段とを備え、
作業を開始する前に予め螺着部材を被螺着部材に螺着し
て上記位置検出手段に学習を行わせ、この学習結果に応
じて螺着部材が被螺着部材に完全に螺着される手前の位
置を位置検出手段に認識させて成ることを特徴とする電
動工具。
1. A motor having DC motor characteristics, a driving means for driving the motor at a constant current, and a position detecting means for detecting the position before the screwed member is completely screwed onto the screwed member. Temporarily stop or decelerate the rotation of the motor at a position before the screwing member is completely screwed onto the screwed member,
Control means for gradually increasing the current supplied to the motor until the motor current reaches a predetermined current value, and stopping the supply of current to the motor when the motor current reaches the predetermined current value;
Before starting work, the screwing member is screwed onto the screwed member in advance, the position detecting means is made to perform learning, and the screwing member is completely screwed onto the screwed member according to the learning result. A power tool characterized by having a position detecting means recognize a position in front of the power tool.
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