KR101834974B1 - Control method of electrically-drive tool - Google Patents

Control method of electrically-drive tool Download PDF

Info

Publication number
KR101834974B1
KR101834974B1 KR1020160130573A KR20160130573A KR101834974B1 KR 101834974 B1 KR101834974 B1 KR 101834974B1 KR 1020160130573 A KR1020160130573 A KR 1020160130573A KR 20160130573 A KR20160130573 A KR 20160130573A KR 101834974 B1 KR101834974 B1 KR 101834974B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
torque
striking
anvil
electric motor
hammer
Prior art date
Application number
KR1020160130573A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
오성섭
이종진
김준영
Original Assignee
계양전기 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 계양전기 주식회사 filed Critical 계양전기 주식회사
Priority to KR1020160130573A priority Critical patent/KR101834974B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101834974B1 publication Critical patent/KR101834974B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1405Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers for impact wrenches or screwdrivers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B19/00Impact wrenches or screwdrivers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D11/00Portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D11/04Portable percussive tools with electromotor or other motor drive in which the tool bit or anvil is hit by an impulse member
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25FCOMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/001Gearings, speed selectors, clutches or the like specially adapted for rotary tools
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

The present invention relates to a control method of an electrically driven tool for a hammer rotating by an electric motor to hit an anvil and, more specifically, to a control method of an electrically driven tool, comprising: a first step of grasping joint characteristics with respect to a coupling member before the hammer hits the anvil at first; a second step of controlling the rotational speed of the electric motor to gradually increase hitting torque applied to the anvil; and a third step of reducing the rotational speed to zero when the hitting torque reaches predetermined target torque. Moreover, the rotational speed is controlled for each measurement torque with respect to the hitting torque to be variably controlled in accordance with the joint characteristics in the second step.

Description

전동 공구의 제어 방법{CONTROL METHOD OF ELECTRICALLY-DRIVE TOOL}[0001] CONTROL METHOD OF ELECTRICALLY-DRIVE TOOL [0002]

본 발명은 전동 공구의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 체결 과정에서 체결 부재에 작용하는 부하에 크기에 따라 해머에 의한 임팩트를 발생시키는 전동 공구에 대한 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a control method for an electric power tool, and more particularly, to a control method for a power tool that generates an impact due to a hammer depending on a size of a load acting on a coupling member in a fastening process.

전동 공구는 배터리 등의 전원에 의해 전동 모터를 구동하여 전동 작업의 종류나 용도에 따라 선택적으로 결합되는 공구 툴을 회전시킴으로써 나사를 체결하거나 구멍을 뚫는 등 다중 작업을 할 수 있다.The electric power tool can drive the electric motor by a power source such as a battery and rotate the tool tool which is selectively coupled according to the kind of the electric work or the application, so that the work can be performed by tightening the screw or drilling the hole.

이런 전동 공구 중 특히 임팩트를 제공하는 전동 공구는 전동 모터 측에 결합되는 해머와 해머에 의해 타격되는 앤빌을 포함한다. 이 때, 해머에 의한 타격력 즉, 임팩트의 크기는 해머의 무게와 앤빌을 타격하기 직전 해머가 갖는 회전 속도에 좌우된다.Among these power tools, particularly the power tools that provide the impact include a hammer coupled to the electric motor side and an anvil struck by the hammer. In this case, the hitting force by the hammer, that is, the magnitude of the impact, depends on the weight of the hammer and the rotational speed of the hammer just before hitting the anvil.

그러나, 종래 임팩트를 제공하는 전동 공구는 해머가 동일한 속도로 앤빌을 타격하게 설계되어 임팩트의 크기를 정밀하게 제어할 수 없다는 문제점이 있었다. 즉, 임팩트의 크기를 미리 계산하지 못해 체결 부재에는 목표 토크를 초과하는 크기의 임팩트가 가해지고 이는 체결 불량을 초래하였다.However, the power tool providing the conventional impact has a problem that the hammer is designed to strike the anvil at the same speed so that the size of the impact can not be precisely controlled. In other words, since the size of the impact can not be calculated in advance, an impact of a magnitude exceeding the target torque is applied to the fastening member, resulting in poor fastening.

또한, 종래 임팩트를 제공하는 전동 공구에는 전동 공구 자체적으로 체결 부재에 대한 조인트 특성을 판단할 수 있는 구성이 부재하여 체결 부재를 조이는 등의 전동 작업을 함에 있어 체결 정확성이 저하된다는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem in that the power tool that provides the conventional impact does not have a structure capable of judging the joint characteristics with respect to the fastening member itself, and the fastening accuracy is lowered in performing the electric operation such as tightening the fastening member.

대한민국 등록특허 제10-1453891호Korean Patent No. 10-1453891 일본 공개특허 제06190741호Japanese Patent Laid-Open No. 06190741 일본 공개특허 제11138459호Japanese Laid-Open Patent No. 11138459

본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 앤빌에 가해지는 타격 토크 즉 임팩트의 크기를 정밀하게 제어하여 체결 정확성을 향상시킬 수 있는 전동 공구의 제어 방법을 제공하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a control method of a power tool capable of precisely controlling the impact torque applied to an anvil, that is, the impact, thereby improving the tightening accuracy.

또한, 임팩트를 제공하는 전동 공구에 있어 그 자체적으로 체결 부재에 대한 조인트 특성을 파악할 수 있는 제어 방법을 제공하고자 한다. 또한, 임팩트의 크기에 대한 정밀 제어에 따라 체결에 소요되는 전체 시간이 증가되는 것을 방지할 수 있는 제어 방법을 제공하고자 한다.Further, it is an object of the present invention to provide a control method capable of grasping joint characteristics with respect to a coupling member in an electric power tool providing an impact. It is another object of the present invention to provide a control method capable of preventing an increase in the total time required for tightening by precise control over the magnitude of impact.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 전동 모터에 의해 회동하는 해머가 앤빌을 타격하는 전동 공구의 제어 방법에 있어서, 상기 해머가 상기 앤빌을 최초로 타격하기 이전에 체결 부재에 대한 조인트 특성을 파악하는 제1 단계; 상기 앤빌에 가해지는 타격 토크가 순차적으로 증가되도록 상기 전동 모터의 회전 속도를 제어하는 제2 단계; 및 상기 타격 토크가 미리 설정된 목표 토크에 도달하면, 상기 회전 속도를 제로로 감속하는 제3 단계;를 포함하며, 상기 제2 단계에서 상기 타격 토크에 대한 각 측정 토크가 상기 조인트 특성에 따라 가변적으로 제어되도록 상기 회전 속도를 제어하는 전동 공구의 제어 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention provides a control method of a power tool in which a hammer pivoted by an electric motor strikes an anvil, the hammer including a joint to a fastening member before the hammer hits the anvil for the first time, A first step of identifying characteristics; A second step of controlling the rotational speed of the electric motor so that the striking torque applied to the anvil is sequentially increased; And a third step of decelerating the rotational speed to zero when the striking torque reaches a predetermined target torque, wherein in the second step, each measured torque for the striking torque varies in accordance with the characteristic of the joint And controlling the rotation speed so as to control the rotation speed of the power tool.

상기 제1 단계에서 상기 조인트 특성을 상기 앤빌에 가해지는 측정 토크의 시간에 대한 증가율인 제1 토크율로 판단할 수 있다.In the first step, the joint characteristic may be determined as a first torque ratio which is an increase rate with respect to time of the measurement torque applied to the anvil.

상기 제2 단계에서 상기 측정 토크의 최대값에 대한 증가율을 상기 제1 토크율과 일치하게 제어하는 것이 바람직하다.It is preferable that in the second step, the rate of increase with respect to the maximum value of the measured torque is controlled to coincide with the first torque rate.

상기 증가율이 상기 제1 토크율과 불일치하면 상기 증가율을 보정하는 제4 단계;를 더 포함할 수 있다.And a fourth step of correcting the increase rate when the increase rate is inconsistent with the first torque rate.

상기 제2 단계는 상기 측정 토크의 크기가 상기 목표 토크 값의 70 내지 90 퍼센트 이내의 범위에 도달하면 시작될 수 있다.The second step may start when the magnitude of the measured torque reaches a range within 70 to 90 percent of the target torque value.

제 1항에 있어서, 상기 제2 단계에서 상기 측정 토크의 크기가 상기 목표 토크 값의 70 내지 90 퍼센트 이내의 범위에 미달하면, 상기 타격 토크의 매 증가분이 바로 이전 타격 토크의 증가분보다 작아지도록 상기 회전 속도를 제어하는 것이 바람직하다.2. The method according to claim 1, wherein in the second step, when the magnitude of the measured torque is less than 70 to 90 percent of the target torque value, each increment of the striking torque is smaller than an increment of the immediately striking torque It is preferable to control the rotation speed.

상기 타격 토크는 비선형적으로 증가하여 상기 목표 토크에 점진적으로 수렴하는 것이 바람직하다.It is preferable that the striking torque increases nonlinearly and gradually converges to the target torque.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.As described above, according to the present invention, various effects including the following can be expected. However, the present invention does not necessarily achieve the following effects.

일 실시예에 따른 전동 공구의 제어 방법은 앤빌에 가해지는 타격 토크의 크기가 순차적으로 증가되도록 전동 모터의 회전 속도를 제어할 수 있어 체결 정확성을 향상시킬 수 있다.The control method of the power tool according to the embodiment can control the rotation speed of the electric motor so that the magnitude of the striking torque applied to the anvil is sequentially increased, thereby improving the tightening accuracy.

이 때, 전동 모터의 회전 속도를 제어하는 것은 일정 부분 체결된 이후 시작되도록 제어하여 발생되는 임팩트의 횟수의 증가 방지를 통해 체결에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다. 또한, 전동 모터의 회전 속도에 대한 제어가 시작되기 이전에 발생하는 타격 토크는 비선형적으로 증가하도록 하여 신속하게 체결할 수 있다.In this case, the control of the rotational speed of the electric motor is controlled so as to be started after a certain portion is engaged, thereby reducing the time required for fastening by preventing the number of impacts from being increased. In addition, the striking torque generated before the control of the rotational speed of the electric motor is started can be rapidly increased by nonlinearly increasing the striking torque.

또한, 해머를 통해 임팩트를 제공하는 전동 공구는 체결 부재에 대한 조인트 특성을 파악할 수 있어 체결 정확성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 타격 토크에 대한 각 측정 토크의 크기가 임팩트가 처음으로 발생되기 이전에 미리 파악된 조인트 특성을 반영할 수 있도록 하여 체결 정확성을 향상시킬 수 있다.Further, a power tool that provides impact through a hammer can improve the fastening accuracy because the joint characteristics with respect to the fastening member can be grasped. Further, the magnitude of each measured torque with respect to the striking torque can reflect the joint characteristics that have been grasped in advance before the impact is generated for the first time, so that the tightening accuracy can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 공구의 제어 방법을 도시한 순서도.
도 2는 도 1의 전동 공구에 포함되는 해머와 앤빌에 대한 개략적 사시도.
도 3은 일 실시예에 따른 타격 토크의 그래프.
1 is a flowchart showing a control method of a power tool according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic perspective view of the hammer and anvil included in the power tool of FIG. 1;
3 is a graph of striking torque according to one embodiment.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 공구의 제어 방법을 도시한 순서도이고, 도 2는 도 1의 전동 공구에 포함되는 해머와 앤빌에 대한 개략적 사시도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 타격 토크의 그래프이다.FIG. 2 is a schematic perspective view of a hammer and an anvil included in the power tool of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a power tool according to an embodiment of the present invention. A graph of striking torque.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 전동 공구의 제어 방법은 1) 조인트 특성을 파악하는 제1 단계(s10), 2) 전동 모터의 회전 속도를 제어하는 제2 단계(s20), 3) 회전 속도를 제로로 감속하는 제3 단계(s30), 4) 증가율(b)을 보정하는 제4 단계(s40), 5) 착탈식 메모리 장치에 저장하는 제5 단계(s50)를 포함할 수 있다.1 to 3, the control method of the electric power tool includes: 1) a first step (s10) of grasping joint characteristics; 2) a second step (s20) of controlling the rotational speed of the electric motor; 3) A fourth step s40 for correcting the rate of increase b, and a fifth step s50 for storing the incremental rate b in the removable memory device.

일 실시예에 따른 제어 방법은 토크의 제공 수단으로 전동 모터를 사용하는 전동 공구에 적용될 수 있다. 이 때, 전동 공구는 전류의 제어를 전담하는 전류 제어부를 더 포함하여 체결 정확성을 향상시킬 수 있다. 또한, 전동 공구는 전동 모터의 회전 속도를 검출하는 속도 센서, 타격 토크에 의해 체결 부재에 실제 가해지는 측정 토크를 검출하는 토크 센서, 체결 부재의 회전 각도를 검출하는 엔코더 등을 더 포함할 수 있다.The control method according to an embodiment can be applied to a power tool using an electric motor as a means for providing torque. At this time, the power tool further includes a current control unit dedicated to control of the current, so that the tightening accuracy can be improved. The electric power tool may further include a speed sensor for detecting the rotational speed of the electric motor, a torque sensor for detecting a measurement torque actually applied to the fastening member by the striking torque, an encoder for detecting a rotation angle of the fastening member, .

도 2를 참조하면, 전동 공구에서 앤빌(20)은 전동 모터에 의해 회동하는 해머(10)에 의해 타격된다. 해머(10)에 의해 임팩트를 제공하는 전동 공구는 예를 들어, 볼트 등의 체결 부재에 타격 토크를 제공할 수 있어 체결 부재를 더욱 견고하게 조일 수 있다.Referring to Fig. 2, in the power tool, the anvil 20 is struck by the hammer 10 rotating by the electric motor. A power tool that provides impact by the hammer 10 can provide a striking torque to the fastening member, such as, for example, a bolt, thereby tightening the fastening member more firmly.

구체적으로, 전동 공구에서 공구 축의 선단에는 작업 목적에 적합한 공구 툴이 체결된다. 반면, 공구 축의 타단에는 앤빌(20)이 결합된다. 앤빌(20)은 공구 축의 회전 방향으로 타격되어 피작업물에 임팩트를 제공할 수 있다.Specifically, in a power tool, a tool tool suitable for a work purpose is fastened to the tip of the tool axis. On the other hand, the anvil 20 is coupled to the other end of the tool shaft. The anvil 20 can be struck in the rotational direction of the tool axis to provide an impact on the workpiece.

해머(10)는 공구 축의 회전 방향으로 앤빌(20)에 타격을 가한다. 해머(10)가 앤빌(20)에 가하는 타격 토크의 크기는 해머(10) 측에 배치되는 스프링에 의한 탄성력과 해머(10)의 회전 속도에 따라 달라진다. 여기서, 탄성력은 일정한 바, 타격 토크의 크기는 주로 해머(10)에 토크를 제공하는 전동 모터의 구동축에 대한 회전 속도에 따라 달라진다. 이 때, 구동축의 회전 속도에 대한 제어는 전동 모터에 공급되는 전류에 대한 제어를 통해 구현될 수 있다.The hammer 10 strikes the anvil 20 in the rotational direction of the tool axis. The amount of the striking torque applied to the anvil 20 by the hammer 10 depends on the elastic force of the spring disposed on the hammer 10 side and the rotational speed of the hammer 10. Here, the elastic force is constant, and the magnitude of the striking torque depends mainly on the rotational speed of the electric motor, which provides the torque to the hammer 10, with respect to the drive shaft. At this time, the control of the rotational speed of the drive shaft can be implemented by controlling the current supplied to the electric motor.

한편, 체결 부재에 대한 조임 체결은 체결 부재에 대한 조인트 특성에 의해 영향을 받는다. 이런 조인트 특성은 국제 표준화 기구에 의해 규정되어 있다. 예를 들어, 하드 조인트는 착좌된 이후 체결 부재의 머리 부분이 30도 이내 더 회전하면 정상 체결된 것으로 보는 반면, 소프트 조인트는 그 각도가 360도 또는 720도 이내 더 회전할 때 정상 체결된 것으로 인정한다. 그러나, 목표 토크는 이러한 조인트 특성과는 관계없이 미리 설정된다.On the other hand, the tightening of the fastening member is influenced by the joint characteristics with respect to the fastening member. These joint characteristics are specified by the International Organization for Standardization. For example, when a hard joint is seated, the head portion of the coupling member rotates further within 30 degrees, and the soft joint is considered to be normally engaged, while the soft joint is considered to be normally engaged when the angle further rotates within 360 degrees or 720 degrees. do. However, the target torque is set in advance regardless of such joint characteristics.

여기서, '착좌'라고 함은 너트가 볼트의 나사산을 따라 회전하면서 전진하게 됨에 따라, 특히 너트의 머리가 피작업물과 만나 접촉하는 순간 마찰 계수의 증가로 너트의 회전 속도가 감소하기 시작할 때의 너트의 배치 상태를 말한다. 한편, 체결 공정은 착좌된 이후 너트를 더 조여 준 후에 비로소 완료된다.Herein, the term 'sitting' means that as the nut moves forward along the thread of the bolt, especially when the head of the nut comes into contact with the workpiece and the rotation speed of the nut starts to decrease due to the increase of the friction coefficient It refers to the arrangement of the nuts. On the other hand, the fastening process is completed only after the nut is further tightened after being seated.

조인트 특성은 체결 면과 이에 접촉된 상태에서 조여지는 체결 부재 사이의 마찰 계수 등에 따라 달라진다. 그리고, 이런 조인트 특성은 해머(10)가 앤빌(20)을 최초로 타격하기 이전에 파악하는 것이 바람직하다.The joint characteristics depend on the frictional coefficient between the fastening surface and the tightening member that is tightened in contact with the fastening surface. And, it is desirable that such a joint characteristic is grasped before the hammer 10 hits the anvil 20 for the first time.

제1 단계(s10)는 해머(10)가 앤빌(20)을 최초로 타격하기 이전에 체결 부재에 대한 조인트 특성을 파악하는 단계이다. 조인트 특성은 측정 토크를 그 측정 토크에 의한 체결 부재의 회전 각도로 나눈 값으로 나타낸다. 이 때, 측정 토크는 그 최대값이 사용된다. 다만, 일 실시예에 따른 조인트 특성은 앤빌(20)에 가해지는 측정 토크의 시간에 대한 증가율인 제1 토크율(a)로 판단한다.The first step s10 is a step for grasping the joint characteristics of the fastening member before the hammer 10 hits the anvil 20 for the first time. The joint characteristic is expressed by a value obtained by dividing the measurement torque by the rotation angle of the fastening member by the measurement torque. At this time, the maximum value of the measured torque is used. However, the joint characteristic according to one embodiment is determined as the first torque ratio (a), which is an increase rate with respect to the time of the measured torque applied to the anvil 20.

이론적으로 조인트 특성은 각 체결 부위에 대한 체결 공정이 완료되기 전까지 일정하게 유지된다. 그러나, 실제적인 조인트 특성은 너트의 회전 각도가 증가함에 따라 마찰 계수 등의 변화로 가변적일 수 있다. 따라서, 제1 토크율(a)을 산출하면 전동 공구에 사용되는 체결 부재가 하드 조인트인지 또는 소프트 조인트인지 그 종류를 판단할 수 있다.Theoretically, the joint properties remain constant until the fastening process for each fastening site is completed. However, the actual joint characteristics may be variable due to changes in the friction coefficient and the like as the rotation angle of the nut increases. Accordingly, when the first torque ratio a is calculated, it is possible to judge whether the fastening member used in the power tool is a hard joint or a soft joint.

한편, 조인트 특성은 체결 부재에 걸리는 부하가 증가하여 해머(10)에 의한 타격이 처음으로 시작되기 이전에 파악하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is desirable to grasp the joint characteristics before the hitting by the hammer 10 is started for the first time because the load applied to the fastening member increases.

다음으로, 제2 단계(s20)는 앤빌(20)에 가해지는 타격 토크가 순차적으로 증가되도록 전동 모터의 회전 속도를 제어하는 단계이다. 타격 토크는 목표 토크를 고려하여 순차적으로 증가될 수 있도록 복수 개가 미리 설정된다. 여기서, 목표 토크는 체결 부재를 단단히 조여 주는 과정에서 맨 마지막으로 체결 부재 등에 가해지는 타격 토크를 지칭한다.Next, the second step s20 is a step of controlling the rotation speed of the electric motor so that the striking torque applied to the anvil 20 is sequentially increased. A plurality of striking torques are set in advance so as to be sequentially increased in consideration of the target torque. Here, the target torque refers to the striking torque which is finally applied to the fastening member or the like in the process of tightly tightening the fastening member.

일 실시예에 따르면, 타격 토크에 의해 실제 앤빌(20)에 가해지는 각 측정 토크가 조인트 특성에 따라 가변적으로 제어되도록 전동 모터의 회전 속도를 제어하는 것이 바람직하다.According to one embodiment, it is preferable to control the rotational speed of the electric motor such that each measured torque applied to the actual anvil 20 by the striking torque is variably controlled in accordance with the joint characteristics.

측정 토크를 검출하기 위해 예를 들어, 앤빌(20)의 선단에는 토크 센서 등이 배치되어 타격 토크를 연속적 또는 비연속적으로 검출할 수 있다. 전동 공구는 타격 토크를 통해 피작업물에 임팩트를 제공할 수 있다.To detect the measured torque, for example, a torque sensor or the like may be disposed at the tip of the anvil 20 to detect the striking torque continuously or discontinuously. The power tool can provide impact to the workpiece through the striking torque.

구체적으로, 각각의 측정 토크의 최대값에 대한 증가율(b)을 제1 토크율(a)과 일치하게 제어한다. 즉, 제1 토크율(a)은 체결 부재에 목표 토크가 가해지도록 순차적으로 증가하는 적어도 하나 이상의 측정 토크에 대한 레퍼런스를 제공할 수 있다. 따라서 이와 같이 조인트 특성을 반영하여 체결 부재를 조여 주면 체결 정확도가 향상된다.Specifically, the rate of increase (b) with respect to the maximum value of each measured torque is controlled to coincide with the first torque rate (a). That is, the first torque ratio (a) may provide a reference to at least one or more measurement torque that sequentially increases so that the target torque is applied to the coupling member. Therefore, if the fastening member is tightened by reflecting the joint characteristics as described above, the fastening accuracy is improved.

이와 달리, 증가율(b)이 제1 토크율(a)과 불일치하면 증가율(b)을 보정하는 제4 단계(s40)를 더 포함할 수 있다. 구체적인 보정 방법은 전동 모터에 공급되는 전류의 증가분을 가변적으로 제어하는 방법으로 구현될 수 있다.Alternatively, it may further include a fourth step (s40) of correcting the increase rate b if the increase rate b is inconsistent with the first torque rate a. The specific correction method can be implemented by a method of variably controlling the increase of the current supplied to the electric motor.

한편, 제2 단계(s20)는 측정 토크의 크기가 목표 토크 값의 70 내지 90 퍼센트 이내의 범위에 도달하면 비로소 시작될 수 있다. 이는, 임팩트를 발생하는 타격 토크를 체결 공정의 초기부터 제공하면 앰팩트의 제공 횟수가 증가되는 바, 체결에 소요되는 시간이 증가하는 것을 방지하기 위함이다. 따라서, 이와 같이 체결 공정의 초기에는 조인트 특성과 무관하게 전동 모터의 회전 속도를 제어한다.On the other hand, the second step s20 may be started only when the magnitude of the measured torque reaches a range within 70 to 90 percent of the target torque value. This is to prevent an increase in the time required for fastening because the number of times of providing the impact is increased if the impact torque that generates impact is provided from the beginning of the fastening process. Thus, in this early stage of the fastening process, the rotational speed of the electric motor is controlled irrespective of the joint characteristics.

그리고, 제2 단계(s20)에서 상기 측정 토크의 크기가 목표 토크 값의 70 내지 90 퍼센트 이내의 범위에 미달하면, 순차적으로 증가하는 타격 토크의 매 증가분은 바로 이전 타격 토크의 증가분보다 작아지도록 전동 모터의 회전 속도를 제어하는 것이 바람직하다. 그래프를 살펴보면, d1은 d2 보다 크다. 또한, d2는 d3 보다 크다. 즉, 제2 단계(s20)에서 미리 설정되는 타격 토크는 비선형적으로 증가하여 목표 토크에 점진적으로 수렴할 수 있다. 여기서, d1, d2 및 d3는 이웃하는 타격 토크 사이의 증가분에 해당된다.If the magnitude of the measured torque is less than the range of 70 to 90 percent of the target torque value in the second step s20, each increment of the striking torque that is sequentially increased becomes smaller than the increment of the immediately striking torque It is preferable to control the rotational speed of the motor. Looking at the graph, d1 is greater than d2. Also, d2 is larger than d3. That is, the striking torque preset in the second step s20 may increase nonlinearly and gradually converge to the target torque. Here, d1, d2 and d3 correspond to increments between neighboring striking torques.

즉, 타격 토크의 그래프를 보면 증가분은 초반부에서 후반부로 갈수록 점차 감소한다. 그리고, 초반부에 제공되는 최초 타격 토크의 크기는 목표 토크의 크기를 고려하여 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 최초 타격 토크의 크기는 목표 토크의 크기와 비례 관계에 놓일 수 있다.That is, when the graph of the striking torque is viewed, the increment gradually decreases from the early half to the latter half. The magnitude of the initial striking torque provided in the early stage may be set differently considering the magnitude of the target torque. For example, the magnitude of the initial striking torque may be proportional to the magnitude of the target torque.

따라서, 본 발명의 바람직한 일 실시예처럼 초반부에 측정 토크의 증가분을 크게 하고 점차 증가분을 작게 하는 제어 방법을 통해 타격 토크는 목표 토크에 보다 신속하게 도달할 수 있다.Therefore, as in the preferred embodiment of the present invention, the striking torque can be reached to the target torque more quickly through the control method of increasing the measurement torque in the beginning and gradually increasing the amount of increase.

이 때, 검출되는 타격 토크가 미리 설정된 타격 토크의 크기보다 작거나 큰 경우 바로 다음 전동 모터의 회전 속도는 변동 가능하다. 그 결과, 바로 다음 가해지는 타격 토크는 미리 설정된 바로 다음 타격 토크에 보다 근접할 수 있다. 즉, 오차를 반영하여 타격 토크의 크기를 제어하는 단계를 통해 전동 공구가 제공하는 타격 토크의 정확도를 향상시킬 수 있다.At this time, if the detected striking torque is smaller than or greater than the preset striking torque, the rotation speed of the next electric motor can be changed. As a result, the striking torque immediately applied next may be closer to the next striking torque preset. That is, the accuracy of the striking torque provided by the power tool can be improved through the step of controlling the magnitude of the striking torque by reflecting the error.

타격 토크는 전동 모터의 회전 속도의 제곱에 비례하기 때문에 설정되는 타격 토크의 크기를 고려하여 회전 속도가 결정된다. 즉, 각각의 회전 속도는 초반부에 큰 값을 갖고 점차 증가분이 감소하는 형태를 갖게 된다. 이 때, 설정된 회전 속도에 도달되는 시간은 가변적일 수 있다. 이는 전동 모터에 공급되는 전류의 크기 등을 고려하여 달라질 수 있다. Since the striking torque is proportional to the square of the rotational speed of the electric motor, the rotational speed is determined in consideration of the magnitude of the striking torque to be set. That is, each rotation speed has a large value in the early half and a gradually decreasing increment. At this time, the time at which the set rotational speed is reached may be variable. This can be varied considering the magnitude of the current supplied to the electric motor and the like.

다음으로 제3 단계(s30)는 타격 토크가 미리 설정된 목표 토크에 도달하면 전동 모터의 회전 속도를 제로로 감속하는 단계이다. 이를 위해 전동 모터에 공급되는 전류는 차단된다. 이와 달리, 전동 모터에 역방향의 전류를 제공하여 관성력에 의해 회동하는 전동 모터의 구동축이 보다 빨리 제로로 감속할 수 있도록 제어할 수도 있다.Next, the third step (s30) is a step of decelerating the rotational speed of the electric motor to zero when the striking torque reaches a predetermined target torque. To this end, the electric current supplied to the electric motor is cut off. Alternatively, it is also possible to provide a reverse current to the electric motor so that the driving shaft of the electric motor rotating by the inertial force can be decelerated to zero more quickly.

타격 토크는 어느 하나라도 목표 토크를 초과하지 않도록 전동 모터의 회전 속도를 제어하는 것이 바람직하다. 따라서, 측정되는 타격 토크가 목표 토크를 초과하면 타격 토크를 가하는 전동 작업은 바로 종료될 수 있다. 즉, 임팩트를 제공하는 전동 작업이 불량 없이 정상적으로 완료되기 위해서는 타격 토크가 목표 토크를 초과하지 않도록 제어하는 것이 바람직하다.It is preferable to control the rotational speed of the electric motor so that any one of the striking torques does not exceed the target torque. Therefore, when the striking torque to be measured exceeds the target torque, the electric operation for applying the striking torque can be immediately terminated. In other words, it is preferable to control the striking torque so that the striking torque does not exceed the target torque in order that the power transmission providing the impact can be normally completed without failures.

이 때, 타격 토크가 목표 토크의 95% 내지 105% 이내에 속하면 타격 토크가 목표 토크에 도달된 것으로 간주할 수 있다. 이는 타격 토크가 목표 토크의 소정 범위 이내에 도달하면 전동 모터의 회전 속도를 미세하게 재조정하여 피드백하는 것이 어렵기 때문이다.At this time, if the striking torque falls within 95% to 105% of the target torque, the striking torque can be regarded as having reached the target torque. This is because, when the striking torque reaches within a predetermined range of the target torque, it is difficult to fine-tune the rotational speed of the electric motor and feedback it.

다음으로, 제3 단계(s30)나 제4 단계(s40) 이후에, 각각의 타격 토크와 회전 속도를 착탈식 메모리 장치에 저장하는 제5 단계(s50)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 착탈식 메모리는 유에스비(USB), 에스디(SD) 카드 등을 포함하며, 전동 공구의 일측에 탈부착 가능하게 장착된다. 이는, 작업 이력을 별도 저장하여 작업 품질을 관리하기 위함이다. 작업 품질은 최종적으로 가해지는 타격 토크 뿐만 아니라, 그 과정 중간에서 실제 가해지는 타격 토크에 의해서도 좌우된다.Next, a fifth step (s50) of storing the respective striking torques and rotational speeds in the removable memory device after the third step (s30) or the fourth step (s40) may be further included. Here, the removable memory includes a USB (USB), SD (SD) card and the like, and is detachably mounted on one side of the power tool. This is to manage work quality by separately storing work history. The work quality depends not only on the final applied striking torque but also on the striking torque actually applied in the middle of the process.

이를 위해, 타격 토크를 검출하는 순간 동시에 전동 모터의 회전 속도를 검출하는 것이 바람직하다. 그 결과, 전동 모터에서 제공되는 에너지가 해머(10)를 통해 앤빌(20) 측으로 전달되는 과정에서 발생하는 에너지 손실을 반영하여 실제 앤빌(20)에서 검출되는 타격 토크와 이에 대응되는 전동 모터의 회전 속도를 함께 검출할 수 있다.To this end, it is preferable to detect the rotational speed of the electric motor at the same time as detecting the striking torque. As a result, the striking torque detected by the actual anvil 20 and the rotation of the electric motor corresponding to the energy of the striking torque detected by the actual anvil 20, which reflects the energy loss generated in the process of energy transmitted from the electric motor through the hammer 10 to the anvil 20, Speed can be detected together.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

a: 제1 토크율 b: 증가율a: first torque ratio b: increase rate

Claims (7)

전동 모터에 의해 회동하는 해머가 앤빌을 타격하는 전동 공구의 제어 방법에 있어서,
상기 해머가 상기 앤빌을 최초로 타격하기 이전에 체결 부재에 대한 조인트 특성을 파악하는 제1 단계;
상기 앤빌에 가해지는 타격 토크가 순차적으로 증가되도록 상기 타격 토크에 대한 각 측정 토크가 상기 조인트의 특성에 따라 가변적으로 제어되도록 상기 전동 모터의 회전 속도를 제어하는 제2 단계; 및
상기 타격 토크가 미리 설정된 목표 토크에 도달하면, 상기 회전 속도를 제로로 감속하는 제3 단계;를 포함하며,
상기 제2 단계는 상기 측정 토크의 크기가 상기 목표 토크 값의 70 내지 90퍼센트 이내의 범위에 도달하면 시작되는 전동 공구의 제어 방법.
A control method for a power tool in which a hammer rotating by an electric motor strikes an anvil,
A first step of grasping a joint characteristic of the fastening member before the hammer strikes the anvil for the first time;
A second step of controlling the rotational speed of the electric motor so that the measured torque for the striking torque is variably controlled according to the characteristics of the joint so that the striking torque applied to the anvil is sequentially increased; And
And a third step of decelerating the rotation speed to zero when the striking torque reaches a predetermined target torque,
And the second step starts when the magnitude of the measured torque reaches a range within 70 to 90 percent of the target torque value.
제 1항에 있어서,
상기 제2 단계에서 상기 측정 토크의 크기가 상기 목표 토크 값의 70 내지 90퍼센트 이내의 범위에 미달하면,
상기 타격 토크의 매 증가분을 바로 이전 타격 토크의 증가분보다 작아지도록 상기 회전 속도를 제어하는 전동 공구의 제어 방법.
The method according to claim 1,
If the magnitude of the measured torque in the second step falls within a range of 70 to 90 percent of the target torque value,
And the rotation speed is controlled so that each increment of the striking torque becomes smaller than an increment of the immediately striking torque.
제 2항에 있어서,
상기 타격 토크는 비선형적으로 증가하여 상기 목표 토크에 점진적으로 수렴하는 전동 공구의 제어 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the striking torque increases nonlinearly and gradually converges to the target torque.
전동 모터에 의해 회동하는 해머가 앤빌을 타격하는 전동 공구의 제어 방법에 있어서,
상기 해머가 상기 앤빌을 최초로 타격하기 이전에 상기 앤빌에 가해지는 측정 토크의 시간에 대한 증가률인 제1 토크율로 체결부재에 대한 조인트 특성을 파악하는 제1 단계;
상기 앤빌에 가해지는 타격 토크에 대한 각 측정 토크의 최대값에 대한 증가율을 상기 제1 토크율과 일치하도록 하여, 상기 타격 토크가 순차적으로 증가되도록 상기 전동 모터의 회전 속도를 제어하는 제2 단계;
상기 타격 토크가 미리 설정된 목표 토크에 도달하면, 상기 회전 속도를 제로로 감속하는 제3 단계; 및
상기 증가율이 상기 제1 토크율과 불일치하면 상기 증가율을 보정하는 제4 단계;를 포함하며,
상기 제2단계에서 상기 타격 토크에 대한 상기 측정 토크가 상기 조인트 특성에 따라 가변적으로 제어되도록 상기 회전 속도를 제어하는 전동 공구의 제어 방법.
A control method for a power tool in which a hammer rotating by an electric motor strikes an anvil,
A first step of grasping a joint characteristic with respect to a fastening member at a first torque rate which is an increase rate with respect to time of a measurement torque applied to the anvil before the hammer hits the anvil for the first time;
A second step of controlling the rotation speed of the electric motor such that the striking torque is sequentially increased by making the rate of increase with respect to the maximum value of the measured torque with respect to the striking torque applied to the anvil equal to the first torque rate;
A third step of decelerating the rotation speed to zero when the striking torque reaches a preset target torque; And
And a fourth step of correcting the increase rate when the increase rate is inconsistent with the first torque rate,
And controlling the rotation speed such that the measured torque for the striking torque is variably controlled in accordance with the joint characteristic in the second step.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020160130573A 2016-10-10 2016-10-10 Control method of electrically-drive tool KR101834974B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160130573A KR101834974B1 (en) 2016-10-10 2016-10-10 Control method of electrically-drive tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160130573A KR101834974B1 (en) 2016-10-10 2016-10-10 Control method of electrically-drive tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101834974B1 true KR101834974B1 (en) 2018-03-07

Family

ID=61688500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160130573A KR101834974B1 (en) 2016-10-10 2016-10-10 Control method of electrically-drive tool

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101834974B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200102575A (en) * 2019-02-21 2020-09-01 계양전기 주식회사 Electric power tool and control method of the same
WO2022237894A1 (en) * 2021-05-14 2022-11-17 苏州宝时得电动工具有限公司 Electric tool and control method therefor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000326250A (en) * 1999-05-13 2000-11-28 Sanyo Mach Works Ltd Method and device for controlling nut runner
JP2006315125A (en) * 2005-05-12 2006-11-24 Estic Corp Control method and device of impact screw fastener
JP2013202705A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Toyota Motor Corp Screw fastening method, and screw fastening device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000326250A (en) * 1999-05-13 2000-11-28 Sanyo Mach Works Ltd Method and device for controlling nut runner
JP2006315125A (en) * 2005-05-12 2006-11-24 Estic Corp Control method and device of impact screw fastener
JP2013202705A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Toyota Motor Corp Screw fastening method, and screw fastening device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200102575A (en) * 2019-02-21 2020-09-01 계양전기 주식회사 Electric power tool and control method of the same
KR102291032B1 (en) 2019-02-21 2021-08-20 계양전기 주식회사 Electric power tool and control method of the same
WO2022237894A1 (en) * 2021-05-14 2022-11-17 苏州宝时得电动工具有限公司 Electric tool and control method therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1291816C (en) Power tool used for fastening screw or bolt
EP2607020B1 (en) Rotary impact tool
US9469019B2 (en) Impact wrench and control method for an impact wrench
JP4412377B2 (en) Impact rotary tool
JP6304533B2 (en) Impact rotary tool
US7428934B2 (en) Impact fastening tool
US20190047133A1 (en) Application-optimized deactivation behavior of an electronic slipping clutch
JP2005118911A (en) Fastening tool
JP2013176840A (en) Control method for electrical tool and electrical tool executing the same
KR101834974B1 (en) Control method of electrically-drive tool
CA2583169C (en) Arrangement and method for controlling drilling parameters
US11806855B2 (en) Electric power tool, and method for controlling motor of electric power tool
JP4882808B2 (en) Rotary tool
JP4292725B2 (en) Tightening tool
JP4293222B2 (en) Impact tools
KR102291032B1 (en) Electric power tool and control method of the same
JP7357278B2 (en) Power tools, power tool control methods and programs
JP2012152834A (en) Rotary tool
JP2008213089A (en) Rotary tool
JP2009083002A (en) Impact rotary tool
JP2001277146A (en) Power-driven rotating tool
KR102449648B1 (en) Method of measuring rotation angle of fastening member for electric tool with impact
KR102550894B1 (en) Power tools with under-tightening control
JPH07314344A (en) Rotary impact tool
JP6913870B2 (en) Impact rotary tool

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant