JPH07136939A - 電気ドライバ−のネジ締付完了の確認方法及びその確認装置 - Google Patents

電気ドライバ−のネジ締付完了の確認方法及びその確認装置

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JPH07136939A
JPH07136939A JP31583193A JP31583193A JPH07136939A JP H07136939 A JPH07136939 A JP H07136939A JP 31583193 A JP31583193 A JP 31583193A JP 31583193 A JP31583193 A JP 31583193A JP H07136939 A JPH07136939 A JP H07136939A
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JP
Japan
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electric driver
current
screw
screw tightening
completion
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Toshio Sakurai
井 俊 夫 桜
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、現在出回っている制御回路と
電気ドライバ−が分離さえたタイプについてこれらを何
ら改造すること無くネジの締付完了信号を取り出す事を
可能とした電気ドライバ−のネジ締付完了の確認方法及
びその確認装置を提供することにある。 【構成】本発明に係る電気ドライバ−のネジ締付完了の
確認方法は、直流用の電気ドライバ−でネジを締める方
法において、電気ドライバ−に流れる直流電源の電流を
検知し、かつ電気ドライバ−内のトルククラッチ作動で
電流がOFFした後も電気ドライバ−の駆動スイッチ信
号がONであることを検知してネジ締め完了と判定する
ようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は直流電源に変換して制御
する電気ドライバ−制御装置と電気ドライバ−が分離さ
れたタイプについてこれらを何ら改造すること無くネジ
の締付完了信号を取り出すことを可能とした小型軽量の
電気ドライバ−のネジ締付完了の確認方法及びその確認
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電気ドライバ−でのネジの締付作業は、
駆動スイッチをONにすることによりモ−タ−を回転さ
せ、ネジ締め開始後一定トルク達したことを電気ドライ
バ−内の機械的なクラッチで検知し、その信号を制御回
路に送りモ−タ駆動を止めている。ネジの締付の確認は
モ−タが停止したことで作業者が完了と判断をしてい
る。しかし、作業者の判断に任せた場合、まれには早め
に止めてしまったり、ネジが斜めに入った場合は完全に
締る以前にクラッチが作動しモ−タが停止するので、完
了と判断してしまう等の作業ミスが発生する。ネジを数
多く締めている組み立て現場では、このようなネジの締
付作業のミスを無くす為に、ネジの締付の完了を信号で
取り出せることが望まれている。それはこの信号を計数
装置に入力してネジを全数締め終ったことを確認するこ
とが出来るためである。
【0003】この実現手段として電気ドライバ−にトル
クセンサを内蔵させたり、クラッチが作動した信号を制
御用と別にスイッチで電気ドライバ−から取り出す等が
実施されているが構造が複雑になり、小型軽量を必要と
する手動工具ではなかなか普及はしていないのが現状で
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは現在出回
っている制御回路と電気ドライバ−が分離さえたタイプ
についてこれらを何ら改造すること無くネジの締付完了
信号を取り出す事を可能とした電気ドライバ−のネジ締
付完了の確認方法及びその確認装置を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電気ドライ
バ−のネジ締付完了の確認方法は、直流用の電気ドライ
バ−でネジを締める方法において、電気ドライバ−に流
れる直流電源の電流を検知し、かつ電気ドライバ−内の
トルククラッチ作動で電流がOFFした後も電気ドライ
バ−の駆動スイッチ信号がONであることを検知してネ
ジ締め完了と判定するものである。また、本発明に係る
電気ドライバ−のネジ締付完了の確認方法は、直流用の
電気ドライバ−でネジを締める方法において、電気ドラ
イバ−に流れる直流電源の電流を検知し、かつ電気ドラ
イバ−内のトルククラッチ作動で電流がOFFした後も
電気ドライバ−の駆動スイッチ信号がONであることを
検知するとともにネジの締付開始から完了までの時間と
目標値であるネジ締付完了時間との比較演算をしてネジ
の締付完了の確認を行うものである。
【0006】さらに、本発明に係る電気ドライバ−のネ
ジ締付完了の確認装置は、直流用の電気ドライバ−の駆
動電流回路に電流センサを設け、該電流センサで検知し
た電流信号のON、OFF判定回路を設けるとともに前
記電流がONからOFFに変化後に電気ドライバ−の駆
動スイッチのOFFを検知するOFF検知回路を設けた
ものである。さらにまた、本発明に係る電気ドライバ−
のネジ締付完了の確認装置は、直流用の電気ドライバ−
の駆動電流回路に電流センサを設けるとともに該電流セ
ンサで検知した電流信号のON、OFF判定回路を設
け、かつ電流がONからOFFに変化後に電気ドライバ
−の駆動スイッチのOFFを検知するOFF検知回路を
設け、さらにネジの締付開始から完了までの時間と目標
値であるネジ締付完了時間との比較演算回路を設け、前
記駆動スイッチのOFF検知によるネジの締付終了と目
標値であるネジ締付完了時間の範囲にあることでネジ締
付完了と判定する回路を設けたものである。
【0007】
【作用】電気ドライバ−のネジ締め動作は、駆動スイッ
チを操作すると直流電源に変換された電気ドライバ−制
御装置の制御回路から電流がONとなり電気ドライバ−
のモ−タに流れる。モ−タの回転に伴い電気ドライバ−
が回転してネジを締める。ネジ締めトルクが規定の値に
なるとドライバ−内のクラッチが切れ、その信号で前記
制御装置は電流をOFFとする。電気ドライバ−の停止
で作業者は締付作業が終わったと判断し、駆動スイッチ
を切る。
【0008】電流のON−OFFのみに着目した従来か
ら在るネジの締付確認では作業者が駆動スイッチをOF
Fにすれば、電流はやはりOFFの状態となる。これは
クラッチによるのか、スタ−トスイッチをOFFしたも
のかの判断が電流のON−OFFのみでは判断すること
が出来ない。本発明では電流がOFFに変わった後で、
駆動スイッチがOFFになったことを検知して、これを
ネジの締付完了の判定条件に加えたことでネジの締付途
中での駆動スイッチOFFによる誤判定を避けることが
できる。さらに本発明では予め計測されたネジの締付時
間を目標値として用い、その時間範囲内でネジが締った
ことを判定条件に付け加え、斜め締め等の不正ネジ締め
を発見し、より確度の高いネジの締付完了信号を検知す
るものである。
【0009】一般に電気ドライバ−でのネジ締めでは、
電流が流れている時間はネジと締付け物と電気ドライバ
−が定まれば、ほぼ固定の値になる。本発明ではこの時
間計測機能と統計処理機能を内蔵させ設定時間範囲を経
験値ではなく、現実値で行い、不正ネジ締めを排除して
ネジの締付確認信号を取出すものである。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基いて説明
する。図1は本発明の一実施例を示す電気ドライバ−の
動作モニタ−回路図、図2は電気ドライバ−の動作モニ
タ−信号と時間経過を示す説明図、図3はネジの締付完
了信号の取出しとそのタイムチャ−トを示す説明図、図
4はネジの締付時間の統計処理とその表示と利用を示す
説明図である。図1に示すように、電気ドライバ−の動
作モニタ−回路図において、電気ドライバ−110と電
気ドライバ−制御装置120の間に本発明によるネジの
締付確認の回路200を設ける。電気ドライバ−制御装
置120はAC100V商用電源を直流電源に変換して
使用する。電気ドライバ−110と電気ドライバ−制御
装置120の間にはクラッチ動作信号線、駆動スイッチ
信号線、直流電源マイナス側信号線および直流電源プラ
ス側信号線が配線される。確認回路200には電気ドラ
イバ−110への電流検知用の電流センサ211と駆動
スイッチの動作検知用に駆動スイッチ信号を検知する電
圧検知器221が設置されている。
【0011】電圧検知器221はアナログ信号として検
知する電圧増幅器、電気ドライバ−に接続される駆動ス
イッチ信号線、直流電源マイナス側線に影響を与えない
為に絶縁型電圧増幅器、あるいはデジタル信号として検
知するオプトアイソレ−タをもって構成することが出来
る。駆動スイッチの動作検知用の回路は上記以外にも駆
動スイッチ信号が直流なのでこれを微分回路で微分する
ことによりパルス化し、駆動スイッチがONからOFF
に変化したことをパルス信号で検知する等の方法を採用
してもよい。
【0012】本実施例では電圧検知器に絶縁型増幅器を
使用した例で動作を説明する。ネジの締付確認に必要な
電気ドライバ−110の電流ON−OFFを検知する為
にホ−ル素子等の電流センサ211を用いて電流を検知
する。電流の検知後は必要な電圧レベル迄、増幅器21
2で増幅し電圧比較器213で基準電圧214と比較し
て信号2の電流ON−OFF信号を作る。駆動スイッチ
の動きを検知する為に駆動スイッチ信号線と直流電源マ
イナス側間の電圧を電気ドライバ−制御装置に影響を与
えないように絶縁型増幅器221を介して検知する。こ
の信号は電圧比較器222で基準電圧223と比較して
信号4の駆動スイッチ信号OFFを作る。信号1から4
迄の時間に対する変化の例を図2に示す電気ドライバ−
と動作モニタ−信号と時間経過に示す。
【0013】ネジの締付完了と判定する条件として、信
号2の電流ON−OFF信号が駆動スイッチOFFによ
りONからOFFに変わったのではなく、クラッチ動作
でONからOFFになったことをネジの締付完了の条件
その1とする。ネジの締付完了条件その1は、信号2の
電流ON−OFF信号がOFFになった後に信号4の駆
動スイッチがOFFになったことで条件を満足したとす
る。この順序判定は論理回路またはプログラムで容易に
判定出来る。
【0014】さらに、ネジ締め時に発生する2度締め
や、ネジの引掛かり、斜めに入る等による正常ではない
ネジの締付も排除する為にネジの締付時間を判定条件に
組み込む。これをネジの締付完了の条件その2とする。
ネジの締付完了条件その2は、電流ONの継続時間を測
定する。この継続時間と予め設定された目標値であるネ
ジの締付時間幅とを比較してその幅の中にあれば条件そ
の2を満たしたとする。しかし、目標値であるネジの締
付時間は通常0.5から1秒程度の時間ですからその時
間測定が出来なければ意味がない。いかに正確な値を設
定できるかにかかってくる。
【0015】従来からの問題点は目標値であるネジの締
付時間幅の設定にある。電気ドライバ−ではネジを締付
ける時間が短く、その時間幅を設定することが困難であ
った。一方このネジの締付時間はかなり正確である。そ
れは、通常ネジを締める時はネジの頭に電気ドライバ−
の先(ビット)が当てられ、ネジはすでに組付け場所に
ある。従ってネジが締め上がる迄の時間はネジの首下の
長さと、モ−タの回転数に依存する。電気ドライバ−が
同じで、締付る場所やネジが同一ならこのネジの締付時
間の相違はほぼ0.1秒の単位である。そこで本発明で
は電気ドライバ−に流れる電流からこの時間を正確に測
定出来るので、次のような時間設定の方法を用いる。
【0016】ネジの締付時間幅の設定方法 電気ドライバ−に流れる電流の継続時間を測ればスタ−
トからネジの締付完了迄の時間を正確に計測することが
出来る。このデ−タを基に統計処理を行う。この実現は
マイクロコンピュ−タが実装されている装置では容易に
行うことが出来る。適切なネジの締付時間幅を知る為に
組み立てラインで予め使用する電気ドライバ−とネジ、
そして組付ける部品でテスト締付を行う。テストしたネ
ジの締付時間を統計処理して最大、最小、平均等を表示
してネジの締付時間幅の参考に出来るようにする。
【0017】従来このネジの締付時間設定はトルクセン
サを取りつけてそのトルク波形から時間を読み取ってい
たが、その測定には技術と測定装置が必要で、だれでも
が手軽には測定することは出来ない。また電気ドライバ
−が変われば再度測定する必要がある。本発明では実際
にネジを締めるのと同一条件で、ネジの締付時間幅を測
定できる。従って電気ドライバ−を交換した場合でも速
やかに対応出来るので、この機能は有効である。
【0018】
【発明の効果】本発明は上記の説明から判るように、電
気ドライバ−の動作を電気ドライバ−を改造せずに、ネ
ジの締付完了を検知するとともに、ネジの締付時間を正
確に測定しデ−タ処理を行いネジの締付時間のマスクを
掛けることにより、より正しくネジの締付を確認するこ
とが出来る。電流センサはその性質上ほとんど電圧を降
下させることがなく、また電圧検出器も電気ドライバ−
制御装置へ影響を与えることがないので電気ドライバ−
の性能にも全く影響をしない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す電気ドライバ−の動作
モニタ−回路図である。
【図2】電気ドライバ−の動作モニタ−信号と時間経過
を示す説明図である。
【図3】ネジの締付完了信号の取出しとそのタイムチャ
−トを示す説明図である。
【図4】ネジの締付時間の統計処理とその表示と利用を
示す説明図である。
【符号の説明】
110 電気ドライバ− 120 電気ドライバ−制御装置 200 ネジの締付確認回路 211 電流センサ 212 電圧増幅器 213 電圧比較器 214、223 基準電圧 221 絶縁型増幅器 222 電圧比較器

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流用の電気ドライバ−でネジを締める
    方法において、電気ドライバ−に流れる直流電源の電流
    を検知し、かつ電気ドライバ−内のトルククラッチ作動
    で電流がOFFした後も電気ドライバ−の駆動スイッチ
    信号がONであることを検知してネジ締め完了と判定す
    ることを特徴とする電気ドライバ−のネジ締付完了の確
    認方法。
  2. 【請求項2】 直流用の電気ドライバ−でネジを締める
    方法において、電気ドライバ−に流れる直流電源の電流
    を検知し、かつ電気ドライバ−内のトルククラッチ作動
    で電流がOFFした後も電気ドライバ−の駆動スイッチ
    信号がONであることを検知するとともにネジの締付開
    始から完了までの時間と目標値であるネジ締付完了時間
    との比較演算をしてネジの締付完了の確認を行うことを
    特徴とする電気ドライバ−のネジ締付完了の確認方法。
  3. 【請求項3】 直流用の電気ドライバ−の駆動電流回路
    に電流センサを設け、該電流センサで検知した電流信号
    のON、OFF判定回路を設けるとともに前記電流がO
    NからOFFに変化後に電気ドライバ−の駆動スイッチ
    のOFFを検知するOFF検知回路を設けたことを特徴
    とする電気ドライバ−のネジ締付完了の確認装置。
  4. 【請求項4】 直流用の電気ドライバ−の駆動電流回路
    に電流センサを設けるとともに該電流センサで検知した
    電流信号のON、OFF判定回路を設け、かつ電流がO
    NからOFFに変化後に電気ドライバ−の駆動スイッチ
    のOFFを検知するOFF検知回路を設け、さらにネジ
    の締付開始から完了までの時間と目標値であるネジ締付
    完了時間との比較演算回路を設け、前記駆動スイッチの
    OFF検知によるネジの締付終了と目標値であるネジ締
    付完了時間の範囲にあることでネジ締付完了と判定する
    回路を設けたことを特徴とする電気ドライバ−のネジ締
    付完了の確認装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の電気ドライバ−のネジ締
    付完了の確認装置が電気ドライバ−制御装置に内蔵され
    ていること。
  6. 【請求項6】 電気ドライバ−制御装置の制御回路より
    電気ドライバ−の駆動電流ONまたはOFF信号を得る
    とともに電気ドライバ−駆動スイッチのOFF信号を得
    るようにした請求項3、4または5記載の電気ドライバ
    −のネジ締付完了の確認装置。
JP31583193A 1993-11-24 1993-11-24 電気ドライバ−のネジ締付完了の確認方法及びその確認装置 Withdrawn JPH07136939A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010038216A (ko) * 1999-10-22 2001-05-15 유승준 전동 드라이버의 토크 제어 회로

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010038216A (ko) * 1999-10-22 2001-05-15 유승준 전동 드라이버의 토크 제어 회로

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