KR102406083B1

KR102406083B1 - 전기 펄스 공구

Info

Publication number: KR102406083B1
Application number: KR1020197032974A
Authority: KR
Inventors: 아담 클로트블리스트
Original assignee: 아틀라스 콥코 인더스트리얼 테크니크 에이비
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2018-04-05
Publication date: 2022-06-07
Also published as: US11548123B2; EP3612354A1; WO2018192776A1; CN110536777A; EP3612354B1; JP7069211B2; CN110536777B; SE1730109A1; JP2020517470A; KR20190136071A; US20200130151A1

Abstract

본 발명은, 전기 펄스 공구가 사용하기에 보다 인체공학적이 되도록 반응력의 특성이 개선된, 전기 펄스 공구(10) 및 전기 펄스 공구(10)에서 수행되는 방법에 관한 것이다.상기 목적은, 토크가 전기 펄스 공구(10)의 출력 샤프트(12)에 펄스로 전달되는 전기 펄스 공구(10)에 의해 구현된다.전기 펄스 공구(10)는 출력 샤프트(12)를 구동시키도록 구성된 전기 모터(11)를 포함한다.각각의 주기에 대해, 전기 펄스 공구(10)는 전류 온 시간간격 동안 전류 펄스를 전기 모터(11)에 제공하도록 작동될 수 있다.전류 온 시간간격 후에는 토크 펄스가 끝날 때까지 전기 모터(11)에 제공되는 전류 공급이 중단된다.그 뒤, 토크 펄스의 폭이 결정된다.중단 시간간격 동안, 토크 펄스의 끝에서 전기 모터(11)에 제공되는 전류 공급을 계속 중단하도록 작동되며, 중단 시간간격은 토크 펄스의 폭을 기반으로 결정되며, 토크 펄스의 폭이 크면 중단 시간간격이 넓어지고, 토크 펄스의 폭이 좁으면 중단 시간간격이 짧아진다.

Description

전기 펄스 공구

본 발명은 전기 펄스 공구 및 전기 펄스 공구에서 수행되는 방법에 관한 것이다.특히, 본 발명은 나사 이음부를 죄거나 및/또는 풀기 위하여 토크가 펄스로 전달되는 조임 공정을 수행하기 위한 전기 펄스 공구에 관한 것이다.

다양한 분야에서, 볼트, 나사 및 너트를 고정하기 위하여 전기 전동 공구(electric power tool)가 사용된다. 몇몇 분야들에서는, 조임력(clamping force) 및 그에 관한 토크(torque)를 조절하는 것이 바람직할 뿐만 아니라 심지어는 이들을 조절해야만 한다.이러한 전기 전동 공구는, 통상적으로, 토크가 측정되도록 전기 전동 공구의 출력 샤프트(output shaft)를 회전시키게끔 조절된다.토크가 사전결정된 값에 도달하면, 전기 전동 공구는 출력 샤프트의 회전을 중단하도록 조절된다.이는, 예를 들어, 공구에 제공되는 전력을 차단하거나 또는 클러치를 슬라이딩 이동시킴으로써 구현될 수 있다.

전기 전동 공구, 특히, 휴대용 전기 전동 공구를 작동시킬 때 야기되는 문제점으로는, 사용자에게 반응력(reaction force)이 제공된다는 점이다.사용자에게 전달되는 반응력을 감소시키기 위한 한 방법은, 일련의 에너지 펄스(energy pulse)가 공급되는 펄스형 전기 모터(pulsed electric motor)를 사용하여, 펄스로 전기 모터를 구동하는 방법이다.에너지는 일반적으로 전류 펄스(current pulse)로 공급될 수 있다.따라서 사용자가 대처해야 하는 반응력이 감소될 수 있다.

미국 특허번호 6,680,595호는 나사를 죄기 위한 조임 기구 및 이러한 조임 기구의 조절 방법에 관해 기술하고 있다.상기 조임 기구는 펄스로 증가되는 토크를 출력하도록 조절된다.실제 토크(actual torque)는 정해져 있으며 실제 토크가 목표값에 도달하면 모터가 중지된다.펄스로 증가되는 토크는 펄스 전류를 조임 기구의 전기 모터에 공급함으로써 생성된다.

또한, 미국 특허번호 7,770,658호도 나사를 죄기 위한 조임 기구 및 이러한 조임 기구의 조절 방법에 관해 기술하고 있다.실제 토크는 정해져 있으며 실제 토크가 목표값에 도달하면 모터가 중지된다.추가로, 실제 토크가 설정값(set value)에 도달하면, 조임 기구에 의해 전달되는 토크가 감소된다.펄스 토크는 펄스 전류를 조임 기구의 전기 모터에 공급함으로써 생성된다.

전동식 조임 기구의 작동을 개선시키기 위한 노력이 꾸준하게 지속되고 있다.예를 들어, 사용자의 작업 환경을 향상시키기 위하여, 사용자에게 전달되는 반응력은 가능한 최대한 작아야 한다.

따라서, 전기 펄스 공구에 사용되는 펄스형 조임 기구(pulsed fastening apparatus) 및 이러한 조임 기구를 수행하기 위한 개선된 방법이 필요하다.

본 발명의 목적은, 전기 펄스 공구(electric pulse tool)가 사용하기에 보다 인체공학적이 되도록 반응력(reaction force)의 특성이 개선된, 전기 펄스 공구 및 이러한 전기 펄스 공구에서 수행되는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명의 제1 양태에 따라, 토크가 전기 펄스 공구의 출력 샤프트에 펄스로 전달되는 전기 펄스 공구에 의해 구현된다.전기 펄스 공구는 출력 샤프트를 구동시키도록 구성된 전기 모터를 포함한다.각각의 주기(period)에 대해, 전기 펄스 공구는 전류 온 시간간격(current on time interval) 동안 전류 펄스(current pulse)를 전기 모터에 제공하도록 작동될 수 있다.전류 온 시간간격 후에는 토크 펄스(torque pulse)가 끝날 때까지 전기 모터에 제공되는 전류 공급이 중단된다.그 뒤, 토크 펄스의 폭이 결정된다.중단 시간간격 동안, 토크 펄스의 끝에서 전기 모터에 제공되는 전류 공급을 계속 중단하도록 작동되며, 중단 시간간격은 토크 펄스의 폭을 기반으로 결정되며, 토크 펄스의 폭이 크면 중단 시간간격이 넓어지고, 토크 펄스의 폭이 좁으면 중단 시간간격이 짧아진다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 본 발명은, 토크가 전기 펄스 공구의 출력 샤프트에 펄스로 전달되는, 전기 펄스 공구에서 수행되는 방법에 관한 것이다.전기 펄스 공구는 출력 샤프트를 구동시키도록 구성된 전기 모터를 포함한다.각각의 주기에 대해, 상기 방법은 다음의 단계들을 포함한다.전류 온 시간간격 동안 전류 펄스가 전기 모터에 제공된다.전류 온 시간간격 후에는 토크 펄스가 끝날 때까지 전기 모터에 제공되는 전류 공급이 중단된다.토크 펄스의 폭이 결정된다.그리고, 중단 시간간격 동안, 토크 펄스의 끝에서 전기 모터에 제공되는 전류 공급이 계속 중단되며, 중단 시간간격은 토크 펄스의 폭을 기반으로 결정되며, 토크 펄스의 폭이 크면 중단 시간간격이 넓어지고, 토크 펄스의 폭이 좁으면 중단 시간간격이 짧아진다.

본 발명의 상기 대표 실시예에 따른 이점으로는, 전기 펄스 공구가 사용하기에 보다 인체공학적이 되도록 반응력의 특성이 개선된다는 점이다.

이제, 본 발명은 첨부도면들을 참조하여 보다 상세하게 기술될 것이다:
도 1은 전동 공구를 절단한 종방향 단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 전류 펄스 순서를 도시한 다이어그램.
도 3은 종래 기술에 따른 전기 펄스 공구로부터 나온 반응력을 도시한 다이어그램.
도 4는 본 발명의 한 대표 실시예에 따른 전류 펄스 순서를 도시한 다이어그램.
도 5는 본 발명의 한 대표 실시예에 따른 전기 펄스 공구로부터 나온 반응력을 도시한 다이어그램.
도 6은 본 발명의 한 대표 실시예에 따른 방법을 예시하는 플로차트.

종래 기술의 전동 공구, 가령, 너트-러너(nut runner) 또는 스크루 드라이버(screw driver)에는 통상적으로 센서, 가령, 각도 엔코더(angle encoder), 및/또는 토크 미터(torque meter)들이 제공되는데, 이에 따라 수행되는 작업 공정, 가령, 이음부(joint) 조임 공정(tightening operation)의 퀄리티를 조절할 수 있다.

또한, 특히, 휴대용 전기 공구에 있어서, 사용자에게 제공되는 반응력(reaction force)을 가능한 최대한 작게 유지하고 특정의 조임 공정을 종료하는 데 걸리는 시간을 가능한 최대한 작게 유지하는 것이 중요하다.사용자는 작업 사이클 동안 수백 회의 조임 공정을 수행할 수 있으며, 그에 따라, 사용자에게 인체공학적일 뿐만 아니라 작업 스테이션(work station)에서 생산성 향상을 위해서 신속하게 작업할 수 있는 것이 중요하다.인체 공학적인 조임 공정은 통상적으로 반응력이 가능한 최대한 작다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기 펄스 공구(10)의 대표 실시예를 도시한다.공구(10)는 토크가 나사 이음부(screw joint)를 조이거나 또는 공구(10)에 의해 수행되는 회전 작동을 수반하는 유사한 작동을 위해 일련의 펄스를 전달하는 조임 공정을 수행하도록 구성된다.이를 위하여, 펄스 공구는 로터(20)와 스테이터(21)를 가진 전기 모터(11)를 포함한다.전기 모터(11)는 2개의 반대 회전 방향 즉 시계방향 및 반시계 방향으로 회전되도록 배열된다.

공구(10)는 상기 도시된 실시예에서 피스톨(pistol) 타입으로 구성된 핸들(22)을 추가로 포함한다.하지만, 본 발명은 이러한 형상에만 제한되는 것이 아닐 뿐만 아니라 도 1의 디자인에만 제한되지 않고 임의의 타입의 전기 펄스 공구에 적용될 수 있다.전력 공급장치(24)가 모터(11)에 연결된다.상기 도시된 실시예에서, 전력 공급장치는 핸들의 하측 부분에 배열될 수 있는 배터리(battery)이다.또한, 그 밖의 타입의 전력 공급장치, 가령, 전기 케이블을 통해 공구(10)에 전력을 공급하는 외부 전력 공급장치도 고려될 수 있다.공구(10)는 사용자가 전기 모터(11)의 전력공급을 조절하기 위해 조작하도록 배열된 트리거(23)를 추가로 포함할 수 있다.몇몇 실시예들에서, 공구(10)는 외부 조절 유닛(도시되지 않음)에 연결된다.이러한 외부 조절 유닛은 전력을 공구(10)에 공급할 수 있다.조절 유닛은 공구를 조절하기 위해 공구(10)로 신호를 전송하거나 공구(10)로부터 신호를 수신하도록 배열될 수 있다.또한, 공구는 출력 샤프트(12)를 포함한다.

바람직하게는, 본 발명은 출력 샤프트(12)가 기어 장치(도시되지 않음)에 의해 모터(11)에 연결되는 전기 펄스 공구에 적용될 수 있다.하지만, 본 발명은 이러한 타입의 전동 공구에만 제한되지 않는다.

전기 펄스 공구(10)는 전기 모터(11)를 제어하도록 배열된 프로세서(16)를 추가로 포함한다.또한, 전기 펄스 공구(10)는 프로세서(16)에 의해 실행될 수 있는 명령들을 가진 메모리(26)를 포함한다.프로세서(16)는 중앙 처리 장치, CPU, 마이크로컨트롤러, 디지털 시그널 프로세서, DSP 또는 컴퓨터 프로그램 코드를 실행할 수 있는 임의의 그 밖의 적절한 타입의 프로세서이다.메모리(26)는 랜덤 액세스 메모리, RAM, 리드 온리 메모리, ROM, 또는 영구 저장장치, 예컨대, 자성 메모리, 광학 메모리, 또는 솔리드 스테이트 메모리 또는 심지어 원격 장착된 메모리들 중 하나 또는 이들의 조합이다.

본 발명의 한 대표 실시예에 따르면, 에너지가 출력 샤프트에 제공되는 지를 결정하기 위해 센서(25)가 배열된다.본 발명의 한 실시예에 따르면, 센서(25)는 출력 샤프트(12)에 배열된다.대안으로, 센서(25)는 기어 장치에 위치될 수 있다.하지만, 센서(25)는 전기 펄스 공구 내의 그 밖의 위치에도 배치될 수 있다.본 발명의 한 대표 실시예에 따르면, 센서(25)는 토크 센서(25)이다.본 발명의 또 다른 대표 실시예에 따르면, 센서(25)는 위치 센서(25)이다.

종래 기술에 따른 전기 펄스 공구에서는, 모터가 토크 펄스를 생성하기 위하여 전류가 모터에 간헐적으로 공급된다(intermittently supplied).그에 따라, 작은 반응력이 사용자에게 제공되며, 사용자는 한 손으로도 나사 조임 공정을 수행할 수 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 전동 공구 내의 전기 모터의 펄스 폭 변조(pulse width modulation)를 도시한다.도 2는 종래 기술에 따라 일정 주기에 있는 전류 펄스(점선)의 다이어그램을 보여준다.도 2에 도시된 것과 같이, 온/오프 비율은 고정된다.이는 온 시간(T_온) 및 오프 시간(T_오프)은 각각의 주기에 대해 동일하다는 의미이다.또한, 도 2는 전기 펄스 공구의 출력 샤프트에 펄스로 전달되는 토크 펄스를 도시한다.

도 3은 종래 기술에 따른 전기 펄스 공구를 사용할 때 사용자가 경험하는 반응력을 예시한다.도 3에서 볼 수 있듯이, 반응력은 조임 공정의 시작 부분에서 이미 높은 상태에 있다.이는 반응력이 전류 펄스가 아니라 토크 펄스에 의해 생성되기 때문이다.전류 펄스의 폭은 일정하지만 시작 부분에서 토크 펄스의 폭이 넓기 때문에, 반응력은 선형으로 증가하지 않는다.따라서, 시작 부분에서 반응력이 크면, 사용자가 높은 반응력으로 인해 놀라기 때문에 사용자는 불편함을 경험하게 된다.

하지만, 본 발명의 발명자는 전기 모터에 공급되는 전류 펄스의 특성을 변경시킴으로써 반응력의 특성들이 개선될 수 있다는 사실을 알아냈다.이는, 전류 펄스를 전기 모터에 제공할 때, 토크 펄스의 특성을 고려함으로써 구현될 수 있다.

도 4는 본 발명의 한 대표 실시예에 따라 전기 모터에 공급되는 전류 펄스를 도시한다.또한, 도 4는 본 발명의 한 대표 실시예에 따라 전기 펄스 공구(10)에 의해 제공되는 토크 펄스를 도시한다.

도 4에서 볼 수 있듯이, 각각의 주기에 대한 전기 펄스 공구(10)는 전류 온 시간간격(T_전류) 동안에 전류 펄스를 전기 모터에 제공하도록 작동될 수 있다.그 뒤, 전류 온 시간간격(T_전류) 후에는, 토크 펄스가 끝날 때까지 중단 전류(pause current)가 전기 모터에 공급된다.그 후에, 전기 펄스 공구는 토크 펄스의 폭(T_폭)을 결정하도록 작동될 수 있다.추가로, 전기 펄스 공구는 중단 시간간격(T_중단) 동안에 토크 펄스의 끝에서 전기 모터에 제공되는 전류 공급을 계속 중단하도록 작동될 수 있는데, 중단 시간간격(T_중단)은 토크 펄스의 폭(T_폭)에 따라 결정되며, 토크 펄스의 폭(T_폭)이 크면 중단 시간간격(T_중단)이 넓어지고 토크 펄스의 폭(T_폭)이 좁으면 중단 시간간격(T_중단)이 짧아진다.

한 대표 실시예에 따르면, 전기 펄스 공구(10)로부터 나오는 반응력은 토크 펄스의 오프 시간 및 오프 토크 펄스의 폭(T_폭) 사이의 관계 및 토크 진폭에 따른다.도 4에 예시된 대표 실시예에서, 토크 펄스를 위한 오프 시간은 T_전류에 T_중단을 더한 값이다.조임 공정의 시작부분에서, 전기 펄스 공구는 끝부분에 비해 펄스마다 더 긴 시간 동안 나사를 조이는데, 이는 토크 펄스의 폭(T_폭)이 더 넓어진다는 의미이다. 따라서, 본 발명에 따른 중단 시간간격(T_중단)들은, 반응력이 부드럽게 증가하도록 하기 위하여, 조임 공정의 시작부분에서 더 넓어지도록 결정된다.

도 5는 본 발명의 한 대표 실시예에 따른 전기 펄스 공구를 사용할 때 사용자가 경험하는 반응력을 예시한다.도 5에서 볼 수 있듯이, 반응력은 조임 공정의 시작 부분에서는 낮은 상태에 있다.또한, 반응력은 종래 기술의 전기 펄스 공구에 비해 보다 선형으로 증가한다.이는 반응력이, 각각의 주기 동안 토크 펄스의 오프 시간과 토크 펄스의 온 시간 사이의 관계에 의해 생성되기 때문이다.중단 시간간격(T_중단)이 토크 펄스의 폭(T_폭)에 따라 결정되어, 토크 펄스의 폭(T_폭)이 크면 중단 시간간격이 넓어지고, 토크 펄스의 폭(T_폭)이 좁으면 중단 시간간격(T_중단)이 짧아지게 되기 때문에, 반응력은 시작부분에서 작고, 보다 선형으로 증가한다.따라서, 시작부분에서 반응력이 작게 되고, 이에 따라 사용자가 높은 반응력으로 인해 놀라지 않아도 되기 때문에, 사용자는 보다 편안함을 경험하게 된다.

본 발명에 따른 전기 펄스 공구의 또 다른 대표 실시예에서, 토크 펄스의 폭(T_폭)은, 전기 펄스 공구가 출력 샤프트에 에너지를 전달하기 시작할 때의 제1 시간 지점으로부터 전기 펄스 공구가 출력 샤프트에 에너지 전달을 중단하는 제2 시간 지점까지의 시간간격을 기반으로 결정된다.

본 발명의 한 대표 실시예에서, 전기 펄스 공구는 토크 센서를 포함하며, 에너지가 출력 샤프트에 전달되는지 여부는 출력 샤프트에 대해 결정된 토크를 기반으로 결정된다.

전기 펄스 공구(10)의 한 대표 실시예에 따르면, 출력 샤프트는 결정된 토크가 실질적으로 0(zero)에 도달할 때 에너지 전달을 중단하도록 결정된다. 전기 펄스 공구(10)의 한 대표 실시예에 따르면, 출력 샤프트는 결정된 토크가 실질적으로 0 이상에 도달하면 에너지를 전달하기 시작하도록 결정된다.전기 펄스 공구의 또 다른 대표 실시예에 따르면, 센서는 위치 센서이며, 에너지가 출력 샤프트에 전달되는지 여부는 출력 샤프트의 결정된 위치 변화에 따라 결정된다. 전기 펄스 공구(10)의 한 대표 실시예에 따르면, 출력 샤프트는 위치 센서에 의해 결정된 속도가 실질적으로 0에 도달할 때 에너지 전달을 중지하도록 결정된다.

전기 펄스 공구(10)의 한 대표 실시예에 따르면, 출력 샤프트는 위치 센서에 의해 결정된 속도가 실질적으로 0 이상에 도달할 때 에너지를 전달하기 시작하도록 결정된다.

전기 펄스 공구의 한 대표 실시예에서, 중단 시간간격(T_중단)은 토크 펄스의 폭(T_폭)의 사전결정된 인수(factor)에서 전류 온 시간간격(T_전류)을 뺀 값이다.

T_중단 = (인수 x T_폭)- T_전류

상기 대표 실시예에 따른 이점으로는, 사용자가 사전결정된 요인을 선택함으로써 전기 펄스 공구가 사용자의 손에 얼마나 많은 반응력이 전달할 수 있는 지를 선택할 수 있다는 점이다.사용자는 경험하는 반응력은 인수가 크면 클수록 작아질 것이다.

본 발명에 따른 전기 펄스 공구(10)의 한 대표 실시예에서, 인수는 예를 들어 공구 컨트롤러(tool controller)로부터 얻어진다.인수는 컨트롤러의 유저 인터페이스(user interface)에 의해 컨트롤러에 입력된다.

본 발명에 따른 전기 펄스 공구(10)의 한 대표 실시예에서, 변수값(parameter value))은 컨트롤러의 유저 인터페이스에 의해 전기 펄스 공구에 입력된다.

본 발명에 따른 전기 펄스 공구의 또 다른 대표 실시예에서, 전기 펄스 공구는 나사 이음부를 조일 때의 변수값에 도달할 때까지 상기 주기들을 반복하도록 작동될 수 있다.본 발명에 따른 전기 펄스 공구의 한 대표 실시예에서, 나사 이음부를 조일 때의 변수값은 토크이다.본 발명에 따른 전기 펄스 공구의 또 다른 대표 실시예에서, 나사 이음부를 조일 때의 변수값은 각도이다.

또한, 본 발명은, 전기 펄스 공구(10)에서 실행될 때, 전기 펄스 공구(10)가 위에서 기술된 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램에 저장된 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 관한 것이다.

한 대표 실시예에 따르면, 위에서 언급된 컴퓨터 프로그램 코드가 전기 펄스 공구(10)의 프로세서(16)에서 실행되면, 그에 따라 전기 펄스 공구(10)가 전류 펄스를 펄스 폭 변조 전기 모터에 제공한다.

따라서, 한 대표 실시예에 따르면, 전기 펄스 공구(10)는 프로세서(16) 및 프로세서(16)에 의해 실행될 수 있는 명령들을 가진 메모리(26)를 포함하는데, 각각의 주기에 대한 전기 펄스 공구(10)는 위에서 기술된 대표 실시예들 중 임의의 실시예에 따른 방법을 수행하도록 작동될 수 있다.

도 6은 위에서 기술된 대표 실시예들에 따른 조임 공정을 수행하기 위하여 전기 펄스 공구(10)에서 수행되는 방법 단계들을 예시한 도면이다.위에서 기술된 대표 실시예들에서와 같이, 나사 이음부를 죄기 위하여 토크가 펄스로 전달된다.또한, 전기 펄스 공구(10)는 출력 샤프트(12)를 구동시키도록 구성된 전기 모터를 포함한다.

제1 단계 600에서, 전기 펄스 공구는 전류 온 시간간격 동안 전류 펄스를 전기 모터에 제공한다.그 다음 단계 700에서, 전류 온 시간간격 후에는 토크 펄스가 끝날 때까지 전기 모터에 제공되는 전류 공급이 중단된다.그 다음 단계 800에서, 토크 펄스의 폭이 결정된다.그 다음 단계 900에서, 중단 시간간격 동안, 토크 펄스의 끝에서 전기 모터에 제공되는 전류 공급을 계속 중단하며, 중단 시간간격은 토크 펄스의 폭을 기반으로 결정되며, 토크 펄스의 폭이 크면 중단 시간간격이 넓어지고, 토크 펄스의 폭이 좁으면 중단 시간간격이 짧아진다.

본 방법의 한 대표 실시예에 따르면, 토크 펄스의 폭은, 전기 펄스 공구가 출력 샤프트에 에너지를 전달하기 시작할 때의 제1 시간 지점으로부터 전기 펄스 공구가 출력 샤프트에 에너지 전달을 중단하는 제2 시간 지점까지의 시간간격을 기반으로 결정된다.

본 방법의 또 다른 대표 실시예에서, 중단 시간간격(T_중단)은 토크 펄스의 폭(T_폭)의 사전결정된 인수에서 전류 온 시간간격(T_전류)을 뺀 값이다.

T_중단 = (인수 x T_폭)- T_전류

또 다른 대표 실시예에 따르면, 본 방법은 출력 샤프트에 대해 결정된 토크를 기반으로 에너지가 출력 샤프트에 전달되는지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 본 방법의 한 대표 실시예에서, 출력 샤프트는 결정된 토크가 실질적으로 0에 도달할 때 에너지 전달을 중단하도록 결정된다.

또 다른 대표 실시예에 따르면, 본 방법은 출력 샤프트의 결정된 위치 변화에 따라 에너지가 출력 샤프트에 전달되는 지 여부를 결정하는 단계를 포함한다.또 다른 대표 실시예에 따르면, 전기 펄스 공구(10)는 나사 이음부를 조일 때의 변수값에 도달할 때까지 상기 주기들을 반복하도록 작동될 수 있다.

한 대표 실시예에 따르면, 나사 이음부를 조일 때의 변수값은 토크이다.또 다른 대표 실시예에 따르면, 나사 이음부를 조일 때의 변수값은 각도이다.

위에서 언급된 것과 같이, 조절 펄스 전류(controlled current pulse)로서, 펄스로 모터에 공급되는 에너지가 기술된다.하지만, 펄스로 공급되는 에너지는 전류가 아니라 몇몇 그 밖의 변수값에 따라 조절된다.따라서, 본 명세서에서 사용되는 것과 같이, 용어 "전류 펄스(current pulse)"는, 조절 전류 펄스 이외에도 그 밖의 타입의 에너지 펄스, 가령, 모터 속도 조절 펄스, 전압 조절 펄스 등도 포함한다.

Claims

토크가 전기 펄스 공구(10)의 출력 샤프트(12)에 펄스로 전달되는 전기 펄스 공구(10)에 있어서,
상기 전기 펄스 공구(10)는 출력 샤프트(12)를 구동시키도록 구성된 전기 모터(11)를 포함하고; 이에따라,
전기 펄스 공구(10)는 각각의 주기에 대해:
전류 온 시간간격(T_전류) 동안 상기 전기 모터(11)에 전류 펄스를 제공하고;
토크 펄스가 끝날 때까지 전류 온 시간간격(T_전류) 후에는 전기 모터(11)에 제공되는 전류 공급을 중단시키며;
토크 펄스의 폭(T_폭)을 결정하고;
중단 시간간격(T_중단) 동안, 토크 펄스의 끝에서 전기 모터(11)에 제공되는 전류 공급을 계속 중단하도록 작동되며,
중단 시간간격(T_중단)은 토크 펄스의 폭(T_폭)을 기반으로 결정되며, 토크 펄스의 폭이 크면 중단 시간간격(T_중단)이 넓어지고, 토크 펄스의 폭이 좁으면 중단 시간간격(T_중단)이 짧아지는 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10).
제1항에 있어서, 토크 펄스의 폭(T_폭)은, 전기 펄스 공구(10)가 출력 샤프트(12)에 에너지를 전달하기 시작할 때의 제1 시간 지점으로부터 전기 펄스 공구(10)가 출력 샤프트(12)에 에너지 전달을 중단하는 제2 시간 지점까지의 시간간격을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10).
제1항에 있어서, 중단 시간간격(T_중단)은 토크 펄스의 폭(T_폭)의 사전결정된 인수에서 전류 온 시간간격(T_전류)을 뺀 값인 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10).
제2항 또는 제3항에 있어서, 전기 펄스 공구(10)는 토크 센서(25)를 추가로 포함하며, 에너지가 출력 샤프트(12)에 전달되는지 여부는 출력 샤프트(12)에 대해 결정된 토크를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10).
제4항에 있어서, 출력 샤프트(12)는 결정된 토크가 0에 도달할 때 에너지 전달을 중단하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10).
제2항 또는 제3항에 있어서, 센서(25)는 위치 센서이며, 에너지가 출력 샤프트(12)에 전달되는지 여부는 출력 샤프트(12)의 결정된 위치 변화에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10).
제1항에 있어서, 전기 펄스 공구(10)는 나사 이음부를 조일 때의 변수값에 도달할 때까지 상기 주기들을 반복하도록 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10).
제7항에 있어서, 나사 이음부를 조일 때의 변수값은 토크인 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10).
제7항에 있어서, 나사 이음부를 조일 때의 변수값은 각도인 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10).
토크가 전기 펄스 공구(10)의 출력 샤프트(12)에 펄스로 전달되는, 전기 펄스 공구(10)에서 수행되는 방법으로서, 전기 펄스 공구(10)는 출력 샤프트(12)를 구동시키도록 구성된 전기 모터(11)를 포함하되;각각의 주기에 대해, 상기 방법은:
전류 온 시간간격(T_전류) 동안 전류 펄스를 전기 모터(11)에 제공하는 단계(600);
전류 온 시간간격(T_전류) 후에는 토크 펄스가 끝날 때까지 전기 모터(11)에 제공되는 전류 공급을 중단시키는 단계(700);
토크 펄스의 폭(T_폭)을 결정하는 단계(800);및
중단 시간간격(T_중단) 동안, 토크 펄스의 끝에서 전기 모터(11)에 제공되는 전류 공급을 계속 중단하는 단계(900)를 포함하되,
중단 시간간격(T_중단)은 토크 펄스의 폭(T_폭)을 기반으로 결정되며, 토크 펄스의 폭이 크면 중단 시간간격이 넓어지고, 토크 펄스의 폭이 좁으면 중단 시간간격이 짧아지는 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10)에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 토크 펄스의 폭(T_폭)은, 전기 펄스 공구(10)가 출력 샤프트(12)에 에너지를 전달하기 시작할 때의 제1 시간 지점으로부터 전기 펄스 공구(10)가 출력 샤프트(12)에 에너지 전달을 중단하는 제2 시간 지점까지의 시간간격을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10)에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서, 중단 시간간격(T_중단)은 토크 펄스의 폭(T_폭)의 사전결정된 인수에서 전류 온 시간간격(T_전류)을 뺀 값인 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10)에서 수행되는 방법.
제11항에 있어서, 상기 방법은 출력 샤프트(12)에 대해 결정된 토크를 기반으로 에너지가 출력 샤프트(12)에 전달되는지 여부를 결정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10)에서 수행되는 방법.
제13항에 있어서, 출력 샤프트(12)는 결정된 토크가 0에 도달할 때 에너지 전달을 중단하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10)에서 수행되는 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서, 에너지가 출력 샤프트(12)에 전달되는지 여부는 출력 샤프트(12)의 결정된 위치 변화에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 전기 펄스 공구(10)에서 수행되는 방법.
전기 펄스 공구(10)에서 실행될 때, 전기 펄스 공구(10)가 제10항에 따른 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램에 저장된 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
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