WO2014065066A1 - 自動ねじ締め制御方法および装置 - Google Patents

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WO2014065066A1
WO2014065066A1 PCT/JP2013/075856 JP2013075856W WO2014065066A1 WO 2014065066 A1 WO2014065066 A1 WO 2014065066A1 JP 2013075856 W JP2013075856 W JP 2013075856W WO 2014065066 A1 WO2014065066 A1 WO 2014065066A1
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WO
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screw tightening
electric motor
rotation amount
load current
clutch
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PCT/JP2013/075856
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English (en)
French (fr)
Inventor
勝行 戸津
Original Assignee
Totsu Katsuyuki
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Publication date
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Priority to US14/434,064 priority patent/US10471576B2/en
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Priority to US17/405,896 priority patent/US11433518B2/en

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/147—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for electrically operated wrenches or screwdrivers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/141—Mechanical overload release couplings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION 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
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/001—Gearings, speed selectors, clutches or the like specially adapted for rotary tools

Definitions

  • the present invention relates to an electric screwdriver configured to perform screw tightening work by connecting a driver bit to a drive output shaft of an electric motor via a clutch mechanism.
  • the present invention relates to an automatic screw tightening control method and apparatus set so that the screw tightening state can be simply and reliably confirmed and determined.
  • screw tightening device that performs screw tightening work by rotationally driving a driver bit by a driving means such as an electric motor, etc.
  • a driving means such as an electric motor, etc.
  • Screw fastening devices have been proposed and put into practical use.
  • screw tightening is performed with respect to a screw hole provided in a required screw mounting object.
  • the predetermined screw tightening torque value is reached in a state where the screw is not completely screwed, and the clutch mechanism is operated to complete the screw tightening operation. is there.
  • the applicant of the present invention can detect a screw tightening failure such as a screw galling or screw floating in a screw hole easily and simply with a relatively simple configuration at a low cost in an appropriate and reliable manner.
  • a fastening device was developed and a patent application was filed (see Patent Document 1).
  • the screw tightening device described in Patent Document 1 performs a screw tightening operation by rotationally driving a rotary tool such as a driver bit by a driving means such as an electric motor, and completes tightening of a screw to a required screw mounting target.
  • a rotary tool such as a driver bit
  • a driving means such as an electric motor
  • a rotation amount detection means is provided in the rotary tool or the drive means in order to detect the rotation amount based on the number of rotations and the rotation time associated with the rotation drive of the rotary tool
  • a screw head is provided at the tip of the rotary tool.
  • the screw tightening reference point is determined by pressing the rotary tool in the axial direction.
  • (T1) is configured to be set by the screw tightening reference time setting means.
  • a torque setting clutch mechanism provided at the shaft coupling portion between the drive shaft of the drive means that rotates the rotary tool and the rotary tool is used as the screw tightening completion time detection means.
  • a load current detecting means for detecting a load current of an electric motor that rotationally drives the rotary tool, or a detection signal for detecting a screw tightening completion time when the clutch is operated when reaching a preset torque setting value. It is disclosed that a screw tightening completion point detection signal when reaching a load current value is obtained.
  • the applicant of the present invention can perform torque control by automatically stopping the driving of the electric screwdriver that drives the rotary tool by detecting the load current of the electric motor without providing the clutch mechanism described above.
  • a screw tightening device equipped with an automatic stop device that can be used was developed and patented (see Patent Document 2).
  • JP 2010-214564 A Japanese Patent Publication No.53-15240
  • the screw tightening reference time (t1) is set, and the rotation amount is detected from the screw tightening start time (t2) to the screw tightening completion time (t3). It is judged whether the amount of rotation of the rotating tool detected by the means is within the allowable range compared with the preset reference value, and screw tightening failure such as screw galling or screw floating in the screw hole Can be detected appropriately and reliably at a low cost by a simple and simple and relatively simple configuration.
  • the screw tightening reference time (t1) in each screw tightening operation, the screw tightening reference time (t1) is set, and from the screw tightening start time (t2) to the screw tightening complete time (t3), the rotation amount detecting means Since the detected amount of rotation of the rotating tool is detected, it is necessary to always pay attention to the work of setting the screw tightening reference time point (t1), and there is no particular problem for skilled workers, but unskilled workers In the screw tightening work in step 1, there may be a case where the proper work effect and work efficiency exhibited in the invention cannot be obtained.
  • the present inventor has detected the amount of rotation of the electric motor with respect to the control circuit of the electric motor that rotationally drives the driver bit in the electric driver employing the various clutch mechanisms proposed in the past.
  • an appropriate screw tightening operation (first time) is performed in advance at the start of performing a predetermined screw tightening operation, whereby the rotation amount detection means
  • the detection of the amount of rotation of the electric motor by means of, and then the completion of screw tightening is detected by the clutch operation of the clutch mechanism, and the amount of rotation from the start of screw tightening of the electric motor at the time of this clutch operation is detected
  • the detected rotation amount is set as a target rotation amount.
  • subsequent predetermined screw tightening operations from the start of the screw tightening operation to the time of clutch operation of the clutch mechanism is sequentially detected.
  • the rotation amount detected at the time of the clutch operation is compared with the target rotation amount, and if the rotation amount matches the target rotation amount (including an allowable range), it is determined that the screw is properly tightened. It has been found that if the rotation amount does not match the target rotation amount (including the allowable range), it is possible to easily and reliably determine that the screw tightening state is defective or abnormal.
  • the first target rotation amount is compared with the first target rotation amount. Is calculated so as to successively subtract the rotation amount of the electric motor detected until the clutch operation time in a predetermined screw tightening operation, and finally the second target rotation amount is set to 0 (allowable range). And the detected value of the final rotation amount can be compared with the set value of the second target rotation amount (including the allowable range).
  • the load current detecting means is provided so as to detect and record the load current value proportional to the screw tightening torque value, and the rotation for detecting and recording the rotation amount of the electric motor.
  • the amount detection means in the clutch operation of the clutch mechanism, the rotation amount of the electric motor and the load current value are detected and compared with a preset target rotation amount (including an allowable range) and a preset target load. By comparing with the current value (including the allowable range), it is possible to determine whether the screw tightening state is good, further detect the load current value during clutch operation, and display the determination result. I found it.
  • the load current detecting means is provided so as to detect and record the load current value proportional to the screw tightening torque value without providing the rotation amount detecting means for detecting and recording the rotation amount of the electric motor.
  • a preset target load current value including an allowable range
  • the clutch mechanism in the predetermined screw tightening operation by the electric screwdriver, the clutch mechanism accompanying the completion of screw tightening from the start of screw tightening scheduled by a prior trial or the like based on the standard of a screw to be used in advance.
  • the clutch mechanism according to the completion of the screw tightening from the start of the screw tightening The rotation amount of the electric motor until the clutch operation time is sequentially detected by the rotation amount detection means, and the rotation amount detected at the clutch operation time is compared with the target rotation amount (including an allowable range), thereby tightening the screw. It was determined that the judgment of the quality of the state can be properly achieved.
  • the electric screwdriver is provided with a push operation switch or an encoder that is operated by an axial displacement at the time of contact of the screwdriver bit with an object to be screwed, and an operation signal of the push operation switch or the encoder By detecting this, it can be set as the screw tightening start time when the screw tightening operation is performed.
  • the driver bit is first brought into contact with the mounting object of the screw, and at this time, the operation signal of the push operation switch or the encoder is detected.
  • the screw tightening start time when performing the screw tightening operation, and then operating the drive switch for driving the electric motor with the switch operating member, the actual screw tightening until the screw is seated is performed. It becomes possible to accurately detect the amount of rotation of the electric motor during the work.
  • the present invention as seen in a micrometer, in precision screwing, along with the improvement in processing accuracy related to the pitch dimension of the screw, coupled with the improvement in detection accuracy of the screw rotation amount described above,
  • the positioning of the screw rotation amount and the screw shaft movement distance can be set with high accuracy, so that when the screw is tightened, the screw is properly seated with respect to its mounting object. It was confirmed that the relationship between the rotation amounts can be accurately set and confirmed, and the reliability of the quality determination in the screw tightening operation can be sufficiently enhanced.
  • an object of the present invention is to provide an appropriate screw tightening state in various screw tightening operations in an electric screwdriver configured to perform a screw tightening operation by connecting a driver bit to a drive output shaft of an electric motor via a clutch mechanism. It is an object of the present invention to provide an automatic screw tightening control method and apparatus set so that a screw tightening state that is inappropriate can be easily and reliably confirmed and determined.
  • an automatic screw tightening control method includes an electric motor, a drive switch for driving the electric motor, a reduction mechanism on a drive output shaft of the electric motor, and A driver bit coupled via a clutch mechanism, a switch operation member for operating the drive switch, a clutch operation detection sensor for detecting a clutch operation of the clutch mechanism, and driving and stopping control of the electric motor
  • an electric driver provided with an electric motor control circuit and a rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the electric motor
  • the rotation amount detection means detects the rotation amount of the electric motor from the start of screw tightening in the first screw tightening operation to the clutch operation time by the clutch mechanism accompanying the completion of screw tightening.
  • the rotation amount detecting means sequentially detects the rotation amount of the electric motor from the start time of screw tightening to the clutch operation time by the clutch mechanism when the screw tightening is completed, and the clutch operation time point It is set to determine whether the screw tightening state is good or bad by comparing the detected rotation amount with the target rotation amount (including an allowable range).
  • an automatic screw tightening control method coupled to an electric motor, a drive switch for driving the electric motor, and a drive output shaft of the electric motor via a speed reduction mechanism and a clutch mechanism.
  • a switch operating member that operates the drive switch, a clutch operation detection sensor that detects a clutch operation of the clutch mechanism, an electric motor control circuit that performs drive and stop control of the electric motor, Rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the electric motor; and load current detection means for detecting a load current obtained in the electric motor based on a load torque (reaction force) applied to the driver bit in the electric motor control circuit;
  • the rotation amount detection means detects the rotation amount of the electric motor from the start of screw tightening in the first screw tightening operation to the clutch operation time by the clutch mechanism accompanying the completion of screw tightening.
  • the detected rotation amount is recorded and set as a target rotation amount (including an allowable range), and a load current value proportional to the screw tightening torque value of the electric motor detected by the load current detection means is detected and recorded. Then, set the detected and recorded load current value as the target load current value (including the allowable range), Thereafter, in a predetermined screw tightening operation, the rotation amount detecting means sequentially detects the rotation amount of the electric motor from the start time of screw tightening to the clutch operation time by the clutch mechanism when the screw tightening is completed, and the clutch operation time point Is compared with the target rotation amount (including an allowable range), and the load current value from the start time of screw tightening to the time of clutch operation by the clutch mechanism accompanying the completion of screw tightening is calculated as the load current. It is set so as to determine whether the screw tightening state is good or bad by sequentially detecting by the detecting means and comparing the load current value detected at the time of the clutch operation with the target load current value (including an allowable range).
  • an automatic screw tightening control method coupled to an electric motor, a drive switch for driving the electric motor, and a drive output shaft of the electric motor via a speed reduction mechanism and a clutch mechanism.
  • a switch operating member that operates the drive switch, a clutch operation detection sensor that detects a clutch operation of the clutch mechanism, an electric motor control circuit that performs drive and stop control of the electric motor,
  • an electric screwdriver provided with load current detection means for detecting a load current obtained in the electric motor based on a load torque (reaction force) applied to the driver bit
  • a load current value proportional to the screw tightening torque value of the electric motor at the time of clutch operation by the clutch mechanism accompanying the completion of screw tightening from the start of screw tightening in the first screw tightening operation is Detected and recorded by the load current detection means, set the detected and recorded load current value as the target load current value (including the
  • an automatic screw tightening control method coupled to an electric motor, a drive switch for driving the electric motor, and a drive output shaft of the electric motor via a speed reduction mechanism and a clutch mechanism.
  • a switch operating member that operates the drive switch, a clutch operation detection sensor that detects a clutch operation of the clutch mechanism, an electric motor control circuit that performs drive and stop control of the electric motor,
  • an electric screwdriver provided with rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the electric motor,
  • the rotation amount detecting means sequentially detects the rotation amount of the electric motor from the start time of screw tightening to the clutch operation time by the clutch mechanism upon completion of screw tight
  • the rotation amount of the electric motor sequentially detected from the screw tightening start time to the clutch operation time is determined as the target rotation amount (allowable range).
  • the rotation amount of the electric motor detected from the set value of the target rotation amount until the clutch operation time in the predetermined screw tightening operation is calculated so as to be sequentially added, and the final value is calculated.
  • the detection value of the rotation amount is configured to be compared with a set value of the target rotation amount (including an allowable range).
  • the rotation amount of the electric motor sequentially detected from the screw tightening start time to the clutch operation time is determined as the first target rotation amount.
  • calculation is performed so as to sequentially subtract the rotation amount of the electric motor detected until the clutch operation time in the predetermined screw tightening operation from the set value of the first target rotation amount.
  • the second target rotation amount is set to 0 (including the allowable range), and the final rotation amount detection value is set to the second target rotation amount (including the allowable range). It is configured to compare with a value.
  • a push operation switch or an encoder that is operated by an axial displacement at the time of contact of a driver bit with an object to be screwed is provided, According to an operation signal of the push operation switch or the encoder, it is set as a screw tightening start time when performing screw tightening work.
  • the automatic screw tightening control method is such that the rotation amount of the electric motor at the time of the clutch operation or at the time of non-operation does not match a preset target rotation amount (including an allowable range), and / Or if the load current detection value proportional to the screw tightening torque value of the electric motor at the time of the clutch operation does not match the preset target load current value (including the allowable range), the screw tightening state is poor. It is characterized by setting so that it may be determined.
  • the rotation amount of the electric motor detected at the time of clutch operation and / or the load current detection value detected at the time of clutch operation are respectively set to the target rotation amount.
  • Set to detect and record the number of screws and / or the length of the screw that is suitable for the target load current value (including the allowable range) and / or the target load current value (including the allowable range) It is characterized by that.
  • an automatic screw tightening control method when it is determined that the screw tightening state detected at the time of the clutch operation is appropriate or defective, the respective states are distinguished and displayed on the display. It is characterized by setting.
  • An automatic screw tightening control method is coupled to an electric motor, a drive switch for driving the electric motor, and a drive output shaft of the electric motor via a speed reduction mechanism and a clutch mechanism.
  • a switch operating member that operates the drive switch, a clutch operation detection sensor that detects a clutch operation of the clutch mechanism, an electric motor control circuit that performs drive and stop control of the electric motor, Rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the electric motor; and load current detection means for detecting a load current obtained in the electric motor based on a load torque (reaction force) applied to the driver bit in the electric motor control circuit; , Using an electric screwdriver provided respectively, In the predetermined screw tightening operation by the electric screwdriver, the load current value detected by the load current detecting means and / or the clutch operation time by the clutch mechanism accompanying the completion of screw tightening and / or the load current detection means are set in advance.
  • the rotation amount of the electric motor sequentially detected by the rotation amount detecting means is detected, and the target load current value (allowable range) associated with the completion of screw tightening is detected.
  • An automatic screw tightening control device is coupled to an electric motor, a drive switch for driving the electric motor, and a drive output shaft of the electric motor via a reduction mechanism and a clutch mechanism.
  • the rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the electric motor comprises an electric screwdriver provided respectively. In the predetermined screw tightening operation by the electric screwdriver, the rotation amount detection means detects the rotation amount of the electric motor from the start of screw tightening in the first screw tightening operation to the clutch operation time by the clutch mechanism accompanying the completion of screw tightening.
  • the rotation amount detecting means sequentially detects the rotation amount of the electric motor from the start time of screw tightening to the clutch operation time by the clutch mechanism when the screw tightening is completed, and the clutch operation time point
  • a control unit configured to determine whether the screw tightening state is good or bad by comparing the detected rotation amount with the target rotation amount (including an allowable range) is provided.
  • An automatic screw tightening control device is coupled to an electric motor, a drive switch for driving the electric motor, and a drive output shaft of the electric motor via a speed reduction mechanism and a clutch mechanism.
  • a switch operating member that operates the drive switch, a clutch operation detection sensor that detects a clutch operation of the clutch mechanism, an electric motor control circuit that performs drive and stop control of the electric motor, Rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the electric motor; and load current detection means for detecting a load current obtained in the electric motor based on a load torque (reaction force) applied to the driver bit in the electric motor control circuit; ,
  • the rotation amount detection means detects the rotation amount of the electric motor from the start of screw tightening in the first screw tightening operation to the clutch operation time by the clutch mechanism accompanying the completion of screw tightening.
  • the detected rotation amount is recorded and set as a target rotation amount (including an allowable range), and a load current value proportional to the screw tightening torque value of the electric motor detected by the load current detection means is detected and recorded.
  • the load current value detected and recorded is set as a target load current value (including an allowable range), and
  • the rotation amount detecting means sequentially detects the rotation amount of the electric motor from the start time of screw tightening to the clutch operation time by the clutch mechanism when the screw tightening is completed, and the clutch operation time point Is compared with the target rotation amount (including an allowable range), and the load current value from the start time of screw tightening to the time of clutch operation by the clutch mechanism accompanying the completion of screw tightening is calculated as the load current. It is set so as to determine whether the screw tightening state is good or not by sequentially detecting by the detecting means and comparing the load current value detected at the time of the clutch operation with the target load current value (including the allowable range).
  • An automatic screw tightening control device is coupled to an electric motor, a drive switch for driving the electric motor, and a drive output shaft of the electric motor via a speed reduction mechanism and a clutch mechanism.
  • a switch operating member that operates the drive switch, a clutch operation detection sensor that detects a clutch operation of the clutch mechanism, an electric motor control circuit that performs drive and stop control of the electric motor,
  • a load current detecting means for detecting a load current obtained in the electric motor based on a load torque (reaction force) applied to the driver bit in the electric motor control circuit, and an electric driver provided respectively.
  • a load current value proportional to the screw tightening torque value of the electric motor at the time of clutch operation by the clutch mechanism accompanying the completion of screw tightening from the start of screw tightening in the first screw tightening operation is
  • the load current detection means detects and records the load current value detected and recorded as a target load current value (including an allowable range), and Thereafter, in a predetermined screw tightening operation, a load current value proportional to a torque value of the screw tightening electric motor from the start time of the screw tightening to the clutch operation time by the clutch mechanism when the screw tightening is completed is obtained by the load current detecting means.
  • a controller configured to sequentially detect and compare the load current value detected at the time of clutch operation with the target load current value (including an allowable range) to determine whether the screw tightening state is good or bad; It is characterized by providing.
  • An automatic screw tightening control device is coupled to an electric motor, a drive switch for driving the electric motor, and a drive output shaft of the electric motor via a speed reduction mechanism and a clutch mechanism.
  • the rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the electric motor comprises an electric screwdriver provided respectively.
  • the rotation amount detecting means sequentially detects the rotation amount of the electric motor from the start time of screw tightening to the clutch operation time by the clutch mechanism upon completion of screw tightening, and detects it at the clutch operation time point.
  • a control unit configured to determine whether the screw tightening state is good or not by comparing the rotation amount thus obtained with the target rotation amount (including an allowable range) is provided.
  • the automatic screw tightening control device is provided with a push operation switch or an encoder that is operated by an axial displacement at the time of contact of a screwdriver bit with a screw attachment target in the electric screwdriver,
  • the screw tightening start time when performing the screw tightening operation is set by the operation signal of the push operation switch or the encoder.
  • the amount of rotation of the electric motor detected at the time of the clutch operation and / or the load current detection value detected at the time of the clutch operation are respectively determined in the control unit. Detects and records the number of screws and / or the length of the screw that is suitable for the target rotation amount (including the allowable range) and / or the target load current value (including the allowable range) and is determined to be in the proper screw tightening state. It is configured as described above.
  • the automatic screw tightening control device is characterized in that a display for distinguishing and displaying each state is provided with respect to the determination result of the screw tightening state obtained by the control unit. To do.
  • an electric motor configured to perform a screw tightening operation by coupling a driver bit to a drive output shaft of an electric motor via a clutch mechanism.
  • a clutch operation by the clutch mechanism is detected by a clutch operation detection sensor using a driver, a rotation amount based on a rotation amount detection signal obtained by a rotation amount detection means of the electric motor is detected.
  • To set the target rotation amount (including the allowable range) and compare it with the target rotation amount (including the allowable range) set in the subsequent screw tightening operation. can be easily and easily determined, and it is possible to reliably confirm and determine the proper screw tightening state in the screw tightening operation. That. Therefore, according to the present invention, even an unskilled person of screw tightening work can achieve easy and accurate screw tightening work.
  • the electric motor control circuit By detecting the load current value based on the load current detection signal obtained by the load current detection means, the target load current value (allowable range) in addition to the preset target rotation amount (including the allowable range), respectively. And the target rotation amount (including the allowable range) and the target load current value (including the allowable range) are compared with each other to determine whether the screw tightening state is good or simple as described above. Thus, it is possible to reliably confirm and determine the proper screw tightening state in the screw tightening operation.
  • the clutch by the clutch mechanism is used instead of the rotation amount detecting means for detecting the rotation amount of the electric motor.
  • the drive output shaft of the electric motor is provided.
  • the rotation amount based on the rotation amount detection signal obtained by the detection means is configured to be detected, and the target rotation amount (including the allowable range) is set, and the target rotation amount (allowable) set in the subsequent screw tightening operation Comparison with the range), it is possible to easily and easily determine the quality of the screw tightening state. It is possible to reliably confirm and determine the proper screw fastening state. Therefore, according to the present invention, even an unskilled person of screw tightening work can achieve easy and accurate screw tightening work.
  • the rotation amount of the electric motor can be accurately detected during the actual screw tightening operation. Based on this, it is possible to facilitate detection of various screw tightening abnormal states, and to confirm and determine the proper screw tightening state in the screw tightening operation. In this way, according to the present invention, it is possible to smoothly and easily achieve data collection or image processing related to control detected in the clutch-type electric driver to be used, and enhance the control data processing function as the electric driver. it can.
  • a torque setting for operating the clutch mechanism is performed by determining the state of conformity with a preset target load current value (including an allowable range). If the operator inadvertently misoperates the adjustment mechanism that can be operated externally, the target load current value will be set incorrectly, and this will cause the detected value of the load current value in the electric motor at the time of clutch operation. Since it does not conform to the initial target load current value (including the allowable range), it can be easily determined as screw tightening failure. Therefore, in this case, the torque setting of the erroneously operated clutch mechanism can be reconfirmed and reset, so that appropriate screw tightening work from the next time can be easily handled. Can be reduced.
  • a preset target load current value including an allowable range
  • the rotation amount of the electric motor when the screw tightening state is determined as described above, for example, the rotation amount of the electric motor is smaller than the target rotation amount (including the allowable range). Indicates an abnormal condition such as screw galling, screw floating, or incompatibility of the selected screw size. If the rotation amount of the electric motor is greater than the target rotation amount (including the allowable range), As an abnormal state such as screw cam-out, bit breakage, or incompatibility of selected screw dimensions, it is possible to easily determine whether or not the screw tightening is defective. Therefore, according to the present invention, it is possible to easily detect and confirm human and physical work mistakes, as well as reducing the defective rate in the above-described screw tightening work.
  • the screw tightening state is particularly good.
  • the number of screws judged to be appropriate can be distinguished from the number of screws judged to be abnormal or defective, and can be reliably recorded in the control unit, and the number of these recorded screws can be confirmed or displayed.
  • the efficiency of the screw tightening operation can be improved and the reliability can be improved.
  • the length of the screw tightened screw is accurately recorded in the control unit based on the rotation amount detected during the clutch operation. Further, the recorded contents recorded can be displayed.
  • the above-described screw tightening state determination is displayed on the display, so that the screw tightening operation is optimized, the efficiency thereof, and the electric drive Expansion of functions as a driver can be achieved.
  • the clutch operation detection sensor detects the clutch operation of the clutch mechanism, and / or by the load current detection means.
  • the rotation amount of the electric motor sequentially detected by the rotation amount detecting means is detected, and the target load accompanying the completion of the screw tightening is detected.
  • FIG. 3 show the relationship of screw tightening pass / fail judgment based on the detected value characteristic of the rotation amount in the electric motor during the clutch operation by the automatic screw tightening control method according to the present invention, and set the target rotation amount as Rm ⁇ ⁇ . It is explanatory drawing which shows the proper screw fastening state in the case of having carried out.
  • FIG. 2 and FIG. 3 show the relationship of screw tightening pass / fail judgment based on the detected value characteristic of the rotation amount in the electric motor during clutch operation by the automatic screw tightening control method according to the present invention, and set the target rotation amount to 0 ⁇ ⁇ . It is explanatory drawing which shows the proper screw fastening state in the case of having carried out.
  • FIG. 2 and FIG. 3 show the relationship of screw tightening pass / fail judgment based on the detected value characteristic of the rotation amount in the electric motor during clutch operation by the automatic screw tightening control method according to the present invention, and set the target rotation amount to 0 ⁇ ⁇ . It is explanatory drawing
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a defective screw tightening state when the amount of rotation is smaller than the target amount of rotation Rm ⁇ ⁇ (including the allowable range).
  • (b) is an explanatory view showing a defective screw tightening state when the rotation amount is larger than the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ (including the allowable range).
  • FIG. 6A is an explanatory diagram showing a defective screw tightening state when the amount of rotation is larger than the target amount of rotation 0 ⁇ ⁇ (including the allowable range), in the same screw tightening quality determination relationship as in the case shown in FIG. 6.
  • (b) is an explanatory view showing a defective screw tightening state when the rotation amount is smaller than the target rotation amount 0 ⁇ ⁇ (including the allowable range).
  • FIG. 3 and FIG. 4 show the relationship of the screw tightening pass / fail judgment based on the detected value characteristic of the load current value in the electric motor during the clutch operation by the automatic screw tightening control method according to the present invention, and an appropriate screw tightening state.
  • FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram showing a screw tightening pass / fail judgment similar to that shown in FIG. 9 and showing a defective screw tightening state of a load current value. It is explanatory drawing which shows the schematic structure which shows another Example of the apparatus which implements the screw fastening control method which concerns on this invention, and its control system.
  • FIG. 1 is a schematic configuration explanatory view showing an embodiment of an apparatus for carrying out an automatic screw tightening control method according to the present invention. That is, in FIG. 1, reference numeral 10 indicates an electric screwdriver. An electric motor 12, a drive switch 13 for driving the electric motor 12, and a drive output of the electric motor 12 are provided in a grip portion of the electric screwdriver 10. A speed reduction mechanism 16 and a clutch mechanism 18 coupled to a shaft (not shown) are respectively incorporated, and a driver bit 20 is coupled via the clutch mechanism 18.
  • the switch operating member 14 that operates the drive switch 13 of the electric motor 12, the electric motor control circuit 22 that performs drive control and stop control of the electric motor 12, and the clutch operation of the clutch mechanism 18.
  • a clutch operation detection sensor 28 for detection is provided.
  • the electric motor control circuit 22 is provided with a rotation amount detecting means 24 for detecting the rotation amount of the precursor electric motor 12.
  • load current detection means 26 for detecting the load current obtained in the electric motor 12 based on the load torque (reaction force) applied to the driver bit 20 is appropriately provided.
  • a brushless motor can be suitably used as the electric motor 12.
  • the switch operating member 14 for operating the drive switch 13 to drive the electric motor 12 can be configured as a known lever member provided on the outer periphery of the grip portion of the electric driver 10, for example.
  • the rotation amount detection means 24 for detecting the rotation amount of the electric motor 12 counts the pulses generated at the time of magnetic pole detection with respect to the Hall element that detects the magnetic pole of the rotor in the brushless motor. It can be provided as a means. In this case, the count number of the pulses detected by the rotation amount detection means 24 can be detected and recorded as a rotation amount correlated with the screw tightening rotation amount in the screw tightening operation accompanying the rotation of the driver bit 20.
  • the load current detecting means 26 for detecting the load current of the electric motor 12 can be provided as means for detecting the load current in the power supply circuit of the electric motor 12.
  • the detected load current value of the electric motor 12 can be detected and recorded as a load current value correlated with a screw tightening torque value in the screw tightening operation accompanying the rotation of the driver bit 20.
  • a clutch plate is attached to the output shaft of the speed reduction mechanism 16, and a clutch ball is elastically engaged with the clutch plate in the axial direction.
  • a load torque (reaction force) above a certain level is applied to the output shaft, the clutch plate gets over the clutch ball, and the transmission of the rotational driving force to the bit holder that engages and holds the driver bit 20 is cut off.
  • the screw can be tightened with a preset torque.
  • the screw tightening torque can be set by appropriately adjusting the elasticity.
  • the clutch operation detection sensor 28 for detecting the clutch operation of the clutch mechanism 18 includes, for example, a limit switch that operates by displacement of the clutch plate at the time of clutch operation, and an internal that constitutes the deceleration mechanism 16 that idles at the time of clutch operation. It can be configured by a known means such as a magnetic sensor for detecting the rotation of the gear.
  • the control unit 30 is provided, and when the CPU 32 starts screw tightening work on the electric motor control circuit 22 provided in the electric motor 12 in the electric driver 10, the switch operation member is provided.
  • a drive switch operation signal S13 obtained by the operation of the drive switch 13 operated by 14 is input, and based on this drive switch operation signal S13, a motor drive control signal S22a is output and input to the electric motor control circuit 22.
  • the drive control of the electric motor 12 is performed.
  • the CPU 32 detects the rotation amount detected by the rotation amount detection means 24 at the driving start time t0 of the electric motor 12 accompanying the start of the screw tightening operation. Based on the detection signal S24, the rotation amount Rt of the electric motor 12 is set to be detected and recorded.
  • the driving start time t0 ⁇ ⁇ of the electric motor 12 accompanying the start of the screw tightening operation is proportional to the screw tightening torque value based on the load current detection signal S26 detected by the load current detecting means 26.
  • the load current value It is set to be detected and recorded.
  • the CPU 32 detects the amount of rotation of the electric motor 12 at the clutch operation time point t1 obtained based on the clutch operation detection signal S28 detected by the clutch operation detection sensor 28 at the clutch operation time point of the clutch mechanism 18.
  • setting of a target rotation amount Rm ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ is an allowable range) described later and a rotation amount Rt1 ⁇ ⁇ for comparison with the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ is set to be detected and recorded.
  • the load current proportional to the screw tightening torque value at the clutch operation time point t1t obtained based on the clutch operation detection signal S28 detected by the clutch operation detection sensor 28 at the clutch operation time point of the clutch mechanism 18.
  • a setting of a target load current value Im ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ is an allowable range) described later and a load current value It1t for comparison with the target load current value Im ⁇ ⁇ are detected and recorded.
  • the motor stop control signal S22b is output and input to the electric motor control circuit 22 via the CPU 32, and the electric motor 12 stop control is performed.
  • the CPU 32 of the control unit 30 compares the rotation amount Rt1 detected at the clutch operation time t1 with the preset target rotation amount Rm ⁇ ⁇ , When it is determined whether the screw tightening state is good and / or, by comparing the load current value It1 detected at the clutch operation time t1 with a preset target load current value Im ⁇ ⁇ , the screw tightening state When the quality is determined, the determination content is appropriately displayed on the display device 40 by any one of the screw tightening determination signals S40 output from the CPU 32.
  • the CPU 32 calculates the rotation amount Rt of the electric motor 12 based on the rotation amount detection signal S24 detected in advance by the rotation amount detection means 24. It is set to detect and record together with the driving start time t0 (STEP-1, STEP-2).
  • the predetermined screw tightening operation by the electric screwdriver 10 when the predetermined screw tightening operation by the electric screwdriver 10 is performed, the predetermined screw tightening operation is performed in advance, so that the screw tightening is started from the screw tightening start time t0-1 (STEP-1).
  • the rotation amount Rm of the electric motor 12 until the clutch operation time t1 by the clutch mechanism 18 upon completion of the rotation is detected by the rotation amount detection means 24 (STEP-2), recorded in the CPU 32 of the controller 30, and the target rotation
  • An amount Rm ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ is an allowable range) is set in the CPU 32 (STEP-3).
  • the rotation amount Rt of the electric motor 12 is based on the rotation amount detection signal S24 detected by the rotation amount detection means 24 at the start (STEP-1 and STEP-4) of the screw tightening operation accompanying the driving of the electric driver 10.
  • the CPU 32 detects and records the rotation amount Rt of the electric motor 12 during the actual screw tightening operation after the driver bit 20 comes into contact with the object to be screwed, it is accurate. The amount of rotation can be detected.
  • a support shaft that supports the driver bit 20 is coupled by a shaft joint so as to be elastically displaceable in the axial direction, and a magnet is provided at a displacement portion of the support shaft. It can be set as the structure which has arrange
  • the rotation amount Rt1 of the electric motor 12 sequentially detected from the screw tightening start time t0 to the clutch operation time t1 by a predetermined screw tightening operation is set to the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ (the allowable range is set).
  • the rotation amount Rt1 of the electric motor detected from the set value of the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ to the clutch operation time t1 in a predetermined screw tightening operation is sequentially added. And the detected value of the final rotation amount Rt1 can be compared with the set value of the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ (including the allowable range).
  • the rotation amount Rt1 ⁇ of the electric motor 12 sequentially detected from the screw tightening start time t0 to the clutch operation time t1 by a predetermined screw tightening operation is set as the first target rotation amount Rm ⁇ ⁇ (including the allowable range).
  • the rotation amount of the electric motor 12 detected from the set value of the first target rotation amount Rm ⁇ ⁇ to the clutch operation time t1 in a predetermined screw tightening operation is sequentially subtracted.
  • the final detection value of the rotation amount Rt1 is set to the second target rotation amount 0 ⁇ ⁇ ( It can also be configured to be compared with a set value (including an allowable range).
  • the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ or 0 ⁇ ⁇ (including the allowable range) is set and a predetermined screw tightening operation is performed
  • the CPU 32 The clutch operation time t1 is detected and recorded, and the rotation amount Rt1 of the electric motor 12 at the clutch operation time t1 is detected and recorded (STEP-5). Therefore, the rotation amount Rt1 of the electric motor 12 detected at the clutch operation time t1 is compared with a preset target rotation amount Rm ⁇ ⁇ or 0 ⁇ ⁇ to compare the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ or 0 ⁇ ⁇ . (Rm + ⁇ ⁇ Rt1 ⁇ Rm ⁇ or 0 + ⁇ ⁇ Rt1 ⁇ 0 ⁇ ) is determined (STEP-6).
  • the screw tightening start time t0 for detecting the rotation amount Rt ⁇ of the electric motor 12 during the actual screw tightening operation after the driver bit 20 abuts against the object to be screwed is set ′.
  • the rotation amount Rt1 of the electric motor 12 detected and recorded by the CPU 32 is compared with the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ or 0 ⁇ ⁇ set in advance, respectively. If it complies with 0 ⁇ ⁇ (including the allowable range) (see FIGS. 5 and 6), it can be determined that the screw is properly tightened (STEP-7).
  • the screw tightening state is bad. It can be determined (STEP-8).
  • the control unit 30 can accurately record the number of screws determined to be appropriate in the screw tightening state, and the display unit 40 can be set to display the recorded contents. it can. Further, based on the rotation amount Rt1 of the electric motor 12 detected at the clutch operation time t1, the length of the screw that has been screwed is also accurately recorded by the control unit 30, and the recorded record is also recorded. The content can be set to be displayed on the display 40.
  • the present control method can be configured such that the contents of each determination are appropriately displayed on the display 40 based on any one of the screw tightening determination signals S40 output from the CPU 32 (see FIG. 1).
  • the rotation amount detection means 24 detects the rotation amount Rm of the electric motor 12 from the time point t0 (STEP-11) to the clutch operation time point t1 by the clutch mechanism 18 upon completion of screw tightening (STEP-12a). It is recorded in the CPU 32 of the device 30 and set in the CPU 32 as a target rotation amount Rm ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ is an allowable range) (STEP-13a).
  • the load current detection means 26 detects the load current value Im of the electric motor 12 from the start time t0 of the screw tightening to the clutch operation time t1 by the clutch mechanism 18 when the screw tightening is completed (STEP-12b ), And is recorded in the CPU 32 of the controller 30 and set in the CPU 32 as a target load current value Im ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ is an allowable range) (STEP-13b).
  • the clutch operation by the clutch mechanism 18 accompanying the completion of screw tightening from the screw tightening start time t0 (STEP-14).
  • the rotation amount detection means 24 sequentially detects the rotation amount Rt ⁇ of the electric motor 12 up to the time point t1 (STEP-15a), and the rotation amount Rt1 detected at the clutch operation time point t1 is determined as the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ (allowable). It is set so as to determine whether the screw tightening state is good or not (STEP-16a).
  • the load current detection means 26 sequentially detects the load current value It from the start time t0 ⁇ of the screw tightening to the clutch operation time t1 ⁇ by the clutch mechanism 18 upon completion of the screw tightening (STEP-15b). By comparing the load current value It1 detected at the time t1 with the target load current value Im ⁇ ⁇ (including the allowable range) (STEP-16b), it is set to determine whether the screw tightening state is good or bad.
  • the rotation amount Rt1 of the electric motor 12 detected at the clutch operation time point t1 ⁇ is compared with a preset target rotation amount Rm ⁇ ⁇ to determine whether or not it matches the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ ( Rm + ⁇ ⁇ Rt1 ⁇ Rm ⁇ ) is determined (STEP-16a). Further, the load current value It1 detected at the clutch operation time t1 is compared with a preset target load current value Im ⁇ ⁇ , and whether or not the target load current value Im ⁇ ⁇ is satisfied (Im + ⁇ ⁇ It1 ⁇ Im ⁇ ) is determined (STEP-16b).
  • the rotation amount Rt1 of the electric motor 12 is compared with the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ to determine whether or not the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ is satisfied (Rm + ⁇ ⁇ Rt1 ⁇ Rm ⁇ ).
  • the means all the control methods (1) described above can be applied.
  • the screw tightening state is It can be determined that it is appropriate (STEP-17). Therefore, in this case, the control unit 30 can accurately record the number of screws determined to be appropriate in the screw tightening state, and the display unit 40 can be set to display the recorded contents. it can. Further, based on the rotation amount Rt1 of the electric motor 12 detected at the clutch operation time t1, the length of the screw that has been screwed is also accurately recorded by the control unit 30, and the recorded record is also recorded. The content can be set to be displayed on the display 40.
  • the load current value It1 detected and recorded at the clutch operation time t1t Becomes a state (It1 ⁇ Im ⁇ ⁇ ⁇ It1 ′) that does not conform to the target load current value Im ⁇ ⁇ including the allowable range (see FIG. 10).
  • the electric motor 12 detected and recorded is recorded. Even if the rotation amount Rt1 is in a state that matches the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ (Rm + ⁇ ⁇ Rt1 ⁇ Rm ⁇ ) (see FIG. 5), it can be determined that the screw tightening state is defective. (STEP-19).
  • the load current value It1 detected and recorded at the clutch operating time t1 described above does not conform to the target load current value Im ⁇ ⁇ (It1 ⁇ Im ⁇ ⁇ ⁇ It1), and is also detected and recorded. If the rotation amount Rt1 of the electric motor 12 thus applied does not conform to the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ (Rt1 ⁇ Rm ⁇ ⁇ ⁇ Rt1), it can be determined that the screw tightening state is defective (STEP). -18).
  • the present control method (2) as in the case of the control method (1) described above, when the quality of the screw tightening state is determined, a determination display that can clearly distinguish between the appropriate determination and the defect determination is performed. Can do.
  • the present control method can be configured such that the contents of each determination are appropriately displayed on the display 40 based on any one of the screw tightening determination signals S40 output from the CPU 32 (see FIG. 1).
  • the screw tightening state is It can be determined that it is appropriate (STEP-27). Therefore, in this case, the control unit 30 can accurately record the number of screws determined to be appropriate in the screw tightening state, and the display unit 40 can be set to display the recorded contents. it can. Further, based on the rotation amount Rt1 of the electric motor 12 detected at the clutch operation time t1, the length of the screw that has been screwed is also accurately recorded by the control unit 30, and the recorded record is also recorded. The content can be set to be displayed on the display 40.
  • the load current value It1 detected and recorded at the clutch operation time t1t. However, it becomes a state (It1 ⁇ Im ⁇ ⁇ ⁇ It1 ′) that does not conform to the target load current value Im ⁇ ⁇ including the allowable range (see FIG. 10), and it can be determined that the screw tightening state is defective ( (STEP-28).
  • control method (3) as in the control methods (1) and (2) described above, when the quality of the screw tightening state is determined, the determination that can clearly distinguish between the appropriate determination and the defect determination. Display can be made.
  • the present control method can be configured such that the contents of each determination are appropriately displayed on the display 40 based on any one of the screw tightening determination signals S40 output from the CPU 32 (see FIG. 1).
  • the clutch operation time t1 by the clutch mechanism 18 accompanying the completion of screw tightening from the start time of screw tightening planned by a prior trial or the like based on the standard of the screw to be used in advance.
  • the rotation amount Rm ′ of the electric motor 12 is set as the target rotation amount Rm ′ ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ is an allowable range).
  • the clutch mechanism 18 is used when the screw tightening is completed from the screw tightening start time t0 (t0 ′).
  • the rotation amount detection means 24 sequentially detects the rotation amount of the electric motor 12 until the clutch operation time t1, and the rotation amount Rt1 detected at the clutch operation time t1 is the target rotation amount Rm ' ⁇ ⁇ (including the allowable range).
  • the load current detection unit 26 detects the load current value It1 at the clutch operating time t1 and compares it with the target load current value Im ⁇ ⁇ . It can also be set as the structure set so.
  • FIG. 11 is a schematic configuration explanatory view showing another embodiment of an apparatus for carrying out the automatic screw tightening control method according to the present invention.
  • the same constituent elements as those of the apparatus of the embodiment shown in FIG. 1 described above have the same functions, and thus the same reference numerals are given and detailed descriptions thereof are omitted. .
  • an electric motor other than the brushless motor can be applied as the electric motor 12, so that the rotation amount detecting means of the electric motor 12 is the driving shaft of the electric motor 12.
  • the first encoder 25 made of a known rotary encoder is provided. Accordingly, in the present embodiment, the rotation amount of the electric motor 12 is determined as the rotation amount detection means by inputting the encoder detection signal S25 detected by the first encoder 25 to the CPU 32 of the control unit 30. Can be set. In this case, the encoder detection signal S25 detected by the first encoder 25 can be detected and recorded as a rotation amount correlated with a screw tightening rotation amount at the time of screw tightening of the driver bit 20 rotated by the electric motor 12. it can.
  • the electric driver 10 ′ of the present embodiment can be configured such that a second encoder 29 composed of a known rotary encoder coupled to the driver bit 20 is attached as a rotation amount detection means of the driver bit 20. Accordingly, the rotation amount of the driver bit 20 can be set as rotation amount detection means by inputting the encoder detection signal S29 detected by the second encoder 29 to the CPU 32 of the control unit 30. . In this case, the encoder detection signal S29 detected by the second encoder 29 can be detected and recorded as a rotation amount correlated with the screw tightening rotation amount in the screw tightening operation by the rotation of the driver bit 20.
  • the other configuration of the electric driver 10 ′ of the present embodiment is the same as that of the above-described embodiment, and therefore, the CPU 32 of the control unit 30 has a preset target rotation amount Rm ⁇ as in the above-described embodiment.
  • the CPU 32 of the control unit 30 has a preset target rotation amount Rm ⁇ as in the above-described embodiment.
  • the first encoder 25 or the second encoder 29 that detects a rotation amount correlated with the screw tightening rotation amount at the time of screw tightening of the driver bit 20, It is possible to detect and record the screw tightening start time t0 ′ when performing the screw tightening operation appropriately and easily.
  • the start of screw tightening for a required screw hole is started.
  • half of the trouble that causes screw tightening failure in the screw tightening operation can be confirmed and solved.
  • screw tightening work (1) screw galling that occurs at the entrance by slant tightening to the pilot hole of the screw, and (2) workpiece and pilot hole generated when tightening tapping screw It is possible to confirm each of the screw floats that torque up before sitting due to a problem.
  • the automatic screw tightening control method and apparatus when a plurality of preset screws are sequentially tightened in a required screw tightening operation, the above-described screw tightening for each screw is performed. At the same time as detecting and recording the judgment of the quality of the state, it is also possible to collect and record the number of screw tightening at the same time, facilitating the construction of a production line that performs various screw tightening operations and a production management system in those networks It becomes possible.
  • the amount of rotation of the electric motor by the electric screwdriver is appropriately detected by using the clutch mechanism, so that the proper screw tightening can be performed. It is possible to easily and reliably determine the tightening completion (screw seating) state, and record or display each screw tightening state in relation to the number of screws to be subjected to many continuous screw tightening. Also, by detecting and recording the load current of the electric motor at the time of clutch operation in each screw tightening operation, the load current value at the time of clutch operation is the screw tightening torque value of the screw that has been completely screwed (seated), respectively.
  • the present invention is not limited to such an embodiment.
  • the present invention can be similarly applied to screw tightening control using a tapping screw or a drill screw or tapping screw processing.
  • the time point (timing) at which the screw is seated in the screw tightening operation is set or configured to be detected by the clutch mechanism.
  • the clutch mechanism for example, as the timing for detecting the rotation amount of the electric motor and the load current value, the detected rotation amount and load current value match the preset target rotation amount and target load current value, respectively. In this case, it can be configured to generate the required output signal and set the timing. Many other design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

Abstract

【課題】電動モータの駆動出力軸にクラッチ機構を介してドライバービットを結合し、ねじ締め作業を行うように構成した電動ドライバーにおいて、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態および種々の不適正となるねじ締め状態について、簡便にして確実に確認および判定することができるように設定した自動ねじ締め制御方法および装置を提供する。 【解決手段】電動ドライバー１０によるねじ締め作業において、所定のねじ締め作業の開始に際して、クラッチ機構１８によるクラッチ動作時点の電動モータ１２の回転量Ｒｍを検出し、この回転量を目標回転量（許容範囲を含む）Ｒｍ±αとして設定し、その後のねじ締め作業においては、それぞれクラッチ動作時点の電動モータの回転量Ｒt1 を検出して前記目標回転量と比較することにより、それぞれねじ締め状態の良否を判定する。

Description

自動ねじ締め制御方法および装置
　本発明は、電動モータの駆動出力軸にクラッチ機構を介してドライバービットを結合し、ねじ締め作業を行うように構成した電動ドライバーにおいて、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態および種々の不適正となるねじ締め状態について、簡便にして確実に確認および判定することができるように設定した自動ねじ締め制御方法および装置に関するものである。
　従来において、電動モータ等の駆動手段によりドライバービットを回転駆動してねじ締め作業をするねじ締め装置として、ねじ締め作業を適正にかつ円滑にして迅速に達成することができる種々の機能を備えたねじ締め装置が提案され、実用化されている。
　例えば、電動モータの駆動出力軸にクラッチ機構を介してドライバービットを結合し、ねじ締め作業を行うように構成した電動ドライバーにおいて、所要のねじ取付け対象物に設けられたねじ孔に対し、ねじ締め装置によりねじの締付けを行う場合に、ねじが完全にねじ込まれない状態のままで、所定のねじ締めトルク値に到達して、前記クラッチ機構が作動してねじ締め作業を完了してしまうことがある。
　本出願人は、先に、ねじ孔に対するねじのカジリやねじ浮き等のねじの締付け不良を、容易かつ簡便にして比較的簡単な構成により、低コストで適正かつ確実に検出することができるねじ締め装置を開発し、特許出願を行った（特許文献１参照）。
　すなわち、前記特許文献１に記載のねじ締め装置は、電動モータ等の駆動手段によりドライバービット等の回転工具を回転駆動してねじ締め作業を行うと共に、所要のねじ取付け対象物に対するねじの締め付け完了に伴い前記回転工具に生じる負荷トルクを検出して、前記負荷トルクが予め設定したトルク値に達した際に、前記回転工具の回転駆動を停止制御するように構成してなるねじ締め装置において、(1) 前記回転工具の回転駆動に伴う回転数や回転時間に基づく回転量を検出するために前記回転工具または駆動手段に回転量検出手段を設け、(2) 回転工具の先端部にねじ頭部を嵌合させたねじのねじ軸先端をねじ取付け対象物のねじ孔に位置決め当接した時点において、前記回転工具を軸方向に押圧することによりねじ締め基準時点（ｔ１）をねじ締め基準時点設定手段により設定するように構成したものである。
　そして、(3) 前記ねじ締め基準時点設定手段によりねじ締め基準時点が設定された後において、前記回転工具の駆動手段を始動させてねじ締め始動時点（ｔ２）をねじ締め始動時点設定手段により設定し、(4) 前記回転工具の回転駆動により前記ねじ孔に位置決め当接したねじを回動させて前記回転工具に生じる負荷トルクが予め設定したトルク値に達した際のねじ締め完了時点（ｔ３）をねじ締め完了時点検出手段により検出し、(5) 前記ねじ締め基準時点設定手段によるねじ締め基準時点（ｔ１）の設定後において、前記ねじ締め始動時点設定手段により回転工具の駆動手段を始動させるねじ締め始動時点（ｔ２）から、前記ねじ締め完了時点検出手段により検出されるねじ締め完了時点（ｔ３）まで、前記回転量検出手段により検出される回転工具の回転量が、予め設定した基準値と比較してその許容範囲内にあるか否かを判定してねじ締めの良否をねじ締め良否判定手段により判定するように構成したものである。
　また、前記特許文献１に記載のねじ締め装置において、前記ねじ締め完了時点検出手段として、回転工具を回転駆動する駆動手段の駆動軸と回転工具との軸結合部に設けたトルク設定クラッチ機構により、予め設定したトルク設定値に到達した際にクラッチ動作した際のねじ締め完了時点検出信号とすること、または回転工具を回転駆動する電動モータの負荷電流を検出する負荷電流検出手段により、予め設定した負荷電流値に到達した際のねじ締め完了時点検出信号とすることが、それぞれ開示されている。
　さらに、本出願人は、従来において、前述したクラッチ機構を設けることなく、電動モータの負荷電流を検出することにより、回転工具を駆動する電動ドライバーの駆動を自動停止させてトルク制御を行うことができるようにした自動停止装置を備えたねじ締め装置を開発して、特許を得た（特許文献２参照）。
　すなわち、前記特許文献２に記載の自動停止装置を備えたねじ締め装置は、電動モータが一定状態で回転駆動している場合において、ねじの締付け操作に際して、電動モータの駆動軸が回転駆動する場合の負荷電流が、前記駆動軸に付与されるねじ締めトルク値に比例する反力により過負荷電流となることから、予め設定されるねじ締めトルク値に比例する過負荷電流が所要値に達する際に、この状態を検知して電動モータの電源を遮断して、電動ドライバーとしての自動停止を行うように構成したものである。
特開２０１０－２１４５６４号公報 特公昭５３－１５２４０号公報
　前述したように、前記特許文献１に記載のねじ締め装置においては、ねじ締め基準時点（ｔ１）を設定すると共に、ねじ締め始動時点（ｔ２）からねじ締め完了時点（ｔ３）まで、回転量検出手段により検出される回転工具の回転量が、予め設定した基準値と比較してその許容範囲内にあるか否かを判定して、ねじ孔に対するねじのカジリやねじ浮き等のねじの締付け不良を、容易かつ簡便にして比較的簡単な構成により、低コストで適正かつ確実に検出することができるものである。
　しかしながら、前記ねじ締め装置においては、それぞれのねじ締め作業において、ねじ締め基準時点（ｔ１）を設定し、そしてねじ締め始動時点（ｔ２）からねじ締め完了時点（ｔ３）まで、回転量検出手段により検出される回転工具の回転量を検出することから、常にねじ締め基準時点（ｔ１）の設定を行う作業に注意を払う必要があり、熟練作業者においては特に問題はないが、不慣れな作業者においてのねじ締め作業においては、前記発明において発揮される適正な作業効果および作業能率を得られなくなる場合が考えられる。
　そこで、本発明者は、前述した従来において種々提案されているクラッチ機構を採用した電動ドライバーにおいて、ドライバービットを回転駆動する電動モータの制御回路に対して電動モータの回転量を検出する回転量検出手段を設けて、ねじ締め作業において、前記電動モータの回転量を検出記録するように設定し、ねじ締めの完了する状態を前記クラッチ機構のクラッチ動作により検出して、このクラッチ動作時点での電動モータのねじ締め開始時点からの回転量を逐次検出ないし記録する制御部を設けた電動ドライバーを構成することに着目した。
　すなわち、本発明においては、前記構成からなる電動ドライバーを使用して、所定のねじ締め作業を行う開始時点において、予め適正なねじ締め作業（第１回目）を行うことにより、前記回転量検出手段による電動モータの回転量の検出を開始し、次いでねじ締めの完了する状態を前記クラッチ機構のクラッチ動作により検出して、このクラッチ動作時点での電動モータのねじ締め開始時点からの回転量を検出記録して、この検出記録した前記回転量を目標回転量として設定する。そして、その後における所定のねじ締め作業（第２回目以降）において、それぞれねじ締め作業の開始時点からねじ締めを完了して前記クラッチ機構のクラッチ動作時点に至るまでの電動モータの回転量を逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された回転量を前記目標回転量と比較して、前記回転量が前記目標回転量（許容範囲を含む）に適合すれば適正なねじ締め状態と判定し、また前記回転量が前記目標回転量（許容範囲を含む）に適合しなければねじ締め状態の不良ないし異常であることを容易かつ確実に判定することができることを突き止めた。
　なお、前記のように予め設定される目標回転量に対し、それぞれ所定のねじ締め作業においてクラッチ動作時点までに逐次検出される電動モータの回転量を比較する場合において、前記目標回転量の設定値から所定のねじ締め作業においてクラッチ動作時点までに検出される電動モータの回転量を逐次加算するように演算し、最終的な回転量の検出値を前記目標回転量（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することができる。
　また、代案として、前述した予め設定される第１の目標回転量に対し、それぞれ所定のねじ締め作業においてクラッチ動作時点までに逐次検出される電動モータの回転量を比較する場合において、前記第１の目標回転量の設定値から所定のねじ締め作業においてクラッチ動作時点までに検出される電動モータの回転量を逐次減算するように演算し、最終的に第２の目標回転量を０（許容範囲を含む）となるように設定して、最終的な回転量の検出値を前記第２の目標回転量（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することができる。
　本発明においては、前記構成からなる電動ドライバーにおいて、負荷電流検出手段を設けてねじ締めトルク値に比例する負荷電流値を検出記録するように設定し、前記電動モータの回転量を検出記録する回転量検出手段と共に、前記クラッチ機構のクラッチ動作において、前記電動モータの回転量と負荷電流値とを検出して、予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較すると共に予め設定した目標負荷電流値（許容範囲を含む）とも比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定し、さらにクラッチ動作時の負荷電流値を検出して、前記判定結果を表示するように設定することができることを突き止めた。
　また、本発明においては、前記電動モータの回転量を検出記録する回転量検出手段を設けることなく、負荷電流検出手段を設けてねじ締めトルク値に比例する負荷電流値を検出記録するように設定し、前記クラッチ機構のクラッチ動作において、予め設定した目標負荷電流値（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定し、さらにクラッチ動作時の負荷電流値を検出して、前記判定結果を表示するように設定することができることを突き止めた。
　さらに、本発明においては、前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、予め使用するねじの規格に基づいて事前の試行等により予定されるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータの回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定することによっても、所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定を適正に達成することができることを突き止めた。
　前記本発明においては、前記電動ドライバーにおいて、ねじの取付け対象物に対するドライバービットの当接時における軸方向の変位によって作動するプッシュ操作スイッチまたはエンコーダを設けて、前記のプッシュ操作スイッチまたはエンコーダの動作信号を検出することにより、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点として設定することができる。
　このようにして、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点を設定することは、電動ドライバーによるねじ締め作業において、回転量検出手段により検出される電動モータの回転量を検出記録する際に、電動モータを駆動するための駆動スイッチをスイッチ操作部材で操作すると同時に、前記回転量検出手段により電動モータの回転量が検出されることになる。これにより、例えば、ドライバービットをねじ取付け対象物に当接するまで空転させている場合には、この空転しているタイミングにおいて検出される回転量が、実際にねじ締め作業を行っている間の電動モータの回転量を不正確とすることから、前記のようにねじ締め開始時点を設定することにより、実際にねじ締め作業を行っている間の電動モータの回転量を正確に検出することが可能となる。
　また、前記のように、プッシュ操作スイッチまたはエンコーダの動作信号を検出することにより、最初に、ドライバービットをねじの取付け対象物に当接して、この際にプッシュ操作スイッチまたはエンコーダの動作信号を検出することにより、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点を設定し、次いで電動モータを駆動するための駆動スイッチをスイッチ操作部材で操作することにより、ねじの着座に至るまでの実際にねじ締め作業を行っている間の電動モータの回転量を正確に検出することが可能にとなる。
　従って、本発明によれば、マイクロメータに見られるように、精密ねじにおいては、ねじのピッチ寸法に関する加工精度の向上に伴い、前述したねじの回転量の検出精度の向上と相まって、ねじ締めに際してのねじの回転量とねじ軸の移動距離との関係が高精度に対応する位置決め設定が可能となり、これによりねじ締めの際にねじがその取付け対象物に対して適正に着座状態となる位置と回転量の関係を、正確に設定および確認することができ、ねじ締め作業における良否判定の信頼性を十分に高めることができることが確認された。
　従って、本発明の目的は、電動モータの駆動出力軸にクラッチ機構を介してドライバービットを結合し、ねじ締め作業を行うように構成した電動ドライバーにおいて、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態および種々の不適正となるねじ締め状態について、簡便にして確実に確認および判定することができるように設定した自動ねじ締め制御方法および装置を提供することにある。
　前記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の自動ねじ締め制御方法は、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段とを、それぞれ設けた電動ドライバーを使用し、
　前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、最初のねじ締め作業におけるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータの回転量を前記回転量検出手段により検出記録し、この検出記録された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定し、
　その後における所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする。
　本発明の請求項２に記載の自動ねじ締め制御方法は、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、前記電動モータ制御回路において前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出する負荷電流検出手段とを、それぞれ設けた電動ドライバーを使用し、
　前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、最初のねじ締め作業におけるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータの回転量を前記回転量検出手段により検出記録し、この検出記録された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定すると共に、前記負荷電流検出手段により検出される電動モータのねじ締めトルク値に比例する負荷電流値を検出記録し、この検出記録された負荷電流値を目標負荷電流値（許容範囲を含む）として設定し、
　その後における所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較すると共に、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの負荷電流値を前記負荷電流検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された負荷電流値を前記目標負荷電流値（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする。
　本発明の請求項３に記載の自動ねじ締め制御方法は、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータ制御回路において前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出する負荷電流検出手段とを、それぞれ設けた電動ドライバーを使用し、
　前記電動ドライバーによるねじ締め作業において、最初のねじ締め作業におけるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータのねじ締めトルク値に比例する負荷電流値を前記負荷電流検出手段により検出記録し、この検出記録された負荷電流値を目標負荷電流値（許容範囲を含む）として設定し、
　その後における所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までのねじ締め電動モータのトルク値に比例する負荷電流値を前記負荷電流検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された負荷電流値を前記目標負荷電流値（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする。
　本発明の請求項４に記載の自動ねじ締め制御方法は、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段とを、それぞれ設けた電動ドライバーを使用し、
　前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、予め使用するねじの規格に基づいて予定されるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータの回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定し、
　所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする。
　本発明の請求項５に記載の自動ねじ締め制御方法は、所定のねじ締め作業において、ねじ締め開始時点からクラッチ動作時点までに逐次検出される電動モータの回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記目標回転量の設定値から所定のねじ締め作業においてクラッチ動作時点までに検出される電動モータの回転量を、逐次加算するように演算して、最終的な回転量の検出値を前記目標回転量（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することを特徴とする。
　本発明の請求項６に記載の自動ねじ締め制御方法は、所定のねじ締め作業において、ねじ締め開始時点からクラッチ動作時点までに逐次検出される電動モータの回転量を前記第１の目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記第１の目標回転量の設定値から所定のねじ締め作業においてクラッチ動作時点までに検出される電動モータの回転量を逐次減算するように演算し、最終的に第２の目標回転量を０（許容範囲を含む）となるように設定して、最終的な回転量の検出値を前記第２の目標回転量（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することを特徴とする。
　本発明の請求項７に記載の自動ねじ締め制御方法は、前記電動ドライバーにおいて、ねじの取付け対象物に対するドライバービットの当接時における軸方向の変位によって作動するプッシュ操作スイッチまたはエンコーダを設けて、前記プッシュ操作スイッチまたはエンコーダの動作信号により、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点として設定することを特徴とする。
　本発明の請求項８に記載の自動ねじ締め制御方法は、前記クラッチ動作時点に検出される電動モータの回転量が、予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）に適合した場合、および／または、前記クラッチ動作時点に検出される負荷電流検出値が、予め設定した目標負荷電流値（許容範囲を含む）に適合した場合には、ねじ締め状態を適正と判定するように設定することを特徴とする。
　本発明の請求項９に記載の自動ねじ締め制御方法は、前記クラッチ動作時点または不動作時の電動モータの回転量が、予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）に適合しない場合、および／または、前記クラッチ動作時点での電動モータのねじ締めトルク値に比例する負荷電流検出値が、予め設定した目標負荷電流値（許容範囲を含む）に適合しない場合には、ねじ締め状態を不良と判定するように設定することを特徴とする。
　本発明の請求項１０に記載の自動ねじ締め制御方法は、前記クラッチ動作時点に検出される電動モータの回転量および／または前記クラッチ動作時点に検出される負荷電流検出値が、それぞれ目標回転量（許容範囲を含む）および／または目標負荷電流値（許容範囲を含む）に適合し、ねじ締め状態を適正と判定されたねじの本数および／またはねじの長さ寸法を検出記録するように設定したことを特徴とする。
　本発明の請求項１１に記載の自動ねじ締め制御方法は、前記クラッチ動作時点に検出されるねじ締め状態を適正または不良と判定した場合に、それぞれの状態を区別して表示器において表示するように設定することを特徴とする。
　本発明の請求項１２に記載の自動ねじ締め制御方法は、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、前記電動モータ制御回路において前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーを使用し、
　前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点、および／または、前記負荷電流検出手段により検出する負荷電流値が予め設定したねじ締めの完了に伴う目標負荷電流値に到達した時点において、前記前記回転量検出手段により逐次検出される電動モータの回転量を検出し、ねじ締めの完了に伴う前記目標負荷電流値（許容範囲を含む）と、前記電動モータの回転量として予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）とを比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする。
　本発明の請求項１３に記載の自動ねじ締め制御装置は、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段とを、それぞれ設けた電動ドライバーからなり、
　前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、最初のねじ締め作業におけるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータの回転量を前記回転量検出手段により検出記録し、この検出記録された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定すると共に、
　その後における所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする。
　本発明の請求項１４に記載の自動ねじ締め制御装置は、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、前記電動モータ制御回路において前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーからなり、
　前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、最初のねじ締め作業におけるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータの回転量を前記回転量検出手段により検出記録し、この検出記録された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定すると共に、前記負荷電流検出手段により検出される電動モータのねじ締めトルク値に比例する負荷電流値を検出記録し、この検出記録された負荷電流値を目標負荷電流値（許容範囲を含む）として設定すると共に、
　その後における所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較すると共に、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの負荷電流値を前記負荷電流検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された負荷電流値を前記目標負荷電流値（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする。
　本発明の請求項１５に記載の自動ねじ締め制御装置は、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータ制御回路において前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーからなり、
　前記電動ドライバーによるねじ締め作業において、最初のねじ締め作業におけるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータのねじ締めトルク値に比例する負荷電流値を前記負荷電流検出手段により検出記録し、この検出記録された負荷電流値を目標負荷電流値（許容範囲を含む）として設定すると共に、
　その後における所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までのねじ締め電動モータのトルク値に比例する負荷電流値を前記負荷電流検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された負荷電流値を前記目標負荷電流値（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする。
　本発明の請求項１６に記載の自動ねじ締め制御装置は、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段とを、それぞれ設けた電動ドライバーからなり、
　前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、予め使用するねじの規格に基づいて予定されるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータの回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定すると共に、
　所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする。
　本発明の請求項１７に記載の自動ねじ締め制御装置は、前記電動ドライバーにおいて、ねじの取付け対象物に対するドライバービットの当接時における軸方向の変位によって作動するプッシュ操作スイッチまたはエンコーダを設け、前記プッシュ操作スイッチまたはエンコーダの動作信号により、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点を設定するように構成することを特徴とする。
　本発明の請求項１８に記載の自動ねじ締め制御装置は、前記制御部において、前記クラッチ動作時に検出される電動モータの回転量および／または前記クラッチ動作時に検出される負荷電流検出値が、それぞれ目標回転量（許容範囲を含む）および／または目標負荷電流値（許容範囲を含む）に適合し、ねじ締め状態を適正と判定されたねじの本数および／またはねじの長さ寸法を検出記録するように構成したことを特徴とする。
　本発明の請求項１９に記載の自動ねじ締め制御装置は、前記制御部において得られるねじ締め状態の良否の判定結果に対して、それぞれの状態を区別して表示する表示器を設けることを特徴とする。
　本発明の請求項１および１３に記載の自動ねじ締め制御方法および装置によれば、電動モータの駆動出力軸にクラッチ機構を介してドライバービットを結合し、ねじ締め作業を行うように構成した電動ドライバーを使用して、前記クラッチ機構によるクラッチ動作をクラッチ動作検出センサにより検出した際に、前記電動モータの回転量検出手段により得られる回転量検出信号に基づく回転量を検出するように構成することによって、目標回転量（許容範囲を含む）の設定を行うと共に、その後のねじ締め作業において設定された目標回転量（許容範囲を含む）との比較を行うことによって、ねじ締め状態の良否を容易かつ簡便に判定することができ、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態について確実に確認および判定することができる。従って、本発明によれば、ねじ締め作業の未熟練者においても、容易かつ正確なねじ締め作業を達成することができる。
　本発明の請求項２および１４に記載の自動ねじ締め制御方法および装置によれば、前述した電動ドライバーの構成において、クラッチ機構によるクラッチ動作をクラッチ動作検出センサにより検出した際に、電動モータ制御回路における負荷電流検出手段により得られる負荷電流検出信号に基づく負荷電流値を検出するように構成することによって、それぞれ予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）に加えて目標負荷電流値（許容範囲を含む）を設定し、前記目標回転量（許容範囲を含む）および目標負荷電流値（許容範囲を含む）とそれぞれ比較することにより、前記と同様にねじ締め状態の良否を容易かつ簡便に判定することができ、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態について確実に確認および判定することができる。
　本発明の請求項３および１５に記載の自動ねじ締め制御方法および装置によれば、前述した電動ドライバーの構成において、電動モータの回転量を検出する回転量検出手段に代えて、クラッチ機構によるクラッチ動作をクラッチ動作検出センサにより検出した際に、電動モータ制御回路における負荷電流検出手段により得られる負荷電流検出信号に基づく負荷電流値を検出するように構成することによって、目標負荷電流値（許容範囲を含む）の設定を行うと共に、その後のねじ締め作業において設定された目標負荷電流値（許容範囲を含む）との比較を行うことによって、前記と同様にねじ締め状態の良否を容易かつ簡便に判定することができ、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態について確実に確認および判定することができる。
　本発明の請求項４および１６に記載の自動ねじ締め制御方法および装置によれば、前述した請求項１および１２に記載の自動ねじ締め制御方法および装置と同様に、電動モータの駆動出力軸にクラッチ機構を介してドライバービットを結合し、ねじ締め作業を行うように構成した電動ドライバーを使用して、前記クラッチ機構によるクラッチ動作をクラッチ動作検出センサにより検出した際に、前記電動モータの回転量検出手段により得られる回転量検出信号に基づく回転量を検出するように構成し、目標回転量（許容範囲を含む）の設定を行うと共に、その後のねじ締め作業において設定された目標回転量（許容範囲を含む）との比較を行うことによって、ねじ締め状態の良否を容易かつ簡便に判定することができ、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態について確実に確認および判定することができる。従って、本発明によれば、ねじ締め作業の未熟練者においても、容易かつ正確なねじ締め作業を達成することができる。
　本発明の請求項５、６、７および１７のいずれかに記載の自動ねじ締め制御方法および装置によれば、実際にねじ締め作業を行っている間の電動モータの回転量を正確に検出することが可能となり、これに基づいて種々のねじ締めの異常状態の検出を容易化し、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態について確実に確認および判定することができる。このようにして、本発明によれば、使用するクラッチ方式の電動ドライバーにおいて検出される制御に関するデータの集積ないし画像処理を円滑かつ容易に達成し、電動ドライバーとしての制御データ処理機能を高めることができる。
　本発明の請求項８に記載の自動ねじ締め制御方法によれば、予め設定した目標負荷電流値（許容範囲を含む）との適合状態について判定することにより、例えば、クラッチ機構が作動するトルク設定を行う外部操作可能な調整機構を、オペレータが不用意に誤操作した場合には、目標負荷電流値が誤設定されることになり、これによりクラッチ動作時点の電動モータにおける負荷電流値の検出値が初期設定の目標負荷電流値（許容範囲を含む）に適合しないため、ねじ締め不良として容易に判定を行うことができる。従って、この場合には、誤操作されたクラッチ機構のトルク設定を再確認および再設定して、次回からの適正なねじ締め作業に容易に対応することができ、ねじ締め作業における不良率の発生を低減することができる。
　本発明の請求項９に記載の自動ねじ締め制御方法によれば、それぞれ前述したねじ締め状態の良否判定と共に、例えば、電動モータの回転量が目標回転量（許容範囲を含む）よりも少ない場合は、ねじのカジリ、ねじ浮き、選択ねじ寸法の不適合等の異常状態とし、また電動モータの回転量が目標回転量（許容範囲を含む）よりも多い場合は、ねじバカ、下穴の摩損、ねじのカムアウト、ビットの破損、選択ねじ寸法の不適合等の異常状態として、それぞれねじ締め不良の判定を容易に行うことができる。従って、本発明によれば、前述したねじ締め作業における不良率の低減と共に、人的および物的な作業ミスの検出および確認についても、容易に行うことができる。
　本発明の請求項１０および１８に記載の自動ねじ締め制御方法および装置によれば、前述したように、ねじ締め状態の良否判定を極めて容易かつ正確に行うことができることから、特にねじ締め状態が適正と判定されたねじの本数を、異常ないし不良と判定されたねじの本数と区別して、制御部において確実に記録することができると共に、これらの記録されたねじの本数を確認ないし表示することにより、ねじ締め作業の効率化と共にその信頼性を高めることができる。また、前記と同様に、ねじ締め状態が適正と判定された場合に、クラッチ動作時に検出された回転量に基づいて、ねじ締めを行ったねじの長さ寸法を、制御部において正確に記録し、さらに記録されたその記録内容を表示することができる。
　本発明の請求項１１および１９に記載の自動ねじ締め制御方法および装置によれば、前述したねじ締め状態の良否判定を表示器に表示して、ねじ締め作業の適正化とその効率化並びに電動ドライバーとしての機能の拡大化を達成することができる。
　本発明の請求項１２に記載の自動ねじ締め制御方法によれば、前述した電動ドライバーの構成において、クラッチ機構のクラッチ動作をクラッチ動作検出センサが検出した場合、および／または、負荷電流検出手段により予め設定したねじ締めの完了に伴う目標負荷電流値に到達した時点を検出した場合において、回転量検出手段により逐次検出される電動モータの回転量を検出し、ねじ締めの完了に伴う前記目標負荷電流値（許容範囲を含む）と、前記電動モータの回転量として予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）とを比較することにより、前記と同様にねじ締め状態の良否を容易かつ簡便に判定することができ、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態について確実に確認および判定することができる。
本発明に係る自動ねじ締め制御方法を実施する装置の一実施例を示す概略構成とその制御系統を示す説明図である。 図１に示す自動ねじ締め制御装置によりねじ締め良否判定を行うための第１の制御方法によるねじ締め制御プログラムを示すフローチャート図である。 図１に示す自動ねじ締め制御装置によりねじ締め良否判定を行うための第２の制御方法によるねじ締め制御プログラムを示すフローチャート図である。 図１に示す自動ねじ締め制御装置によりねじ締め良否判定を行うための第３の制御方法によるねじ締め制御プログラムを示すフローチャート図である。 図２および図３に示す本発明に係る自動ねじ締め制御方法によるクラッチ動作時の電動モータにおける回転量の検出値特性によるねじ締め良否判定の関係であって、目標回転量をＲｍ±αと設定した場合における適正なねじ締め状態を示す説明図である。 図２および図３に示す本発明に係る自動ねじ締め制御方法によるクラッチ動作時の電動モータにおける回転量の検出値特性によるねじ締め良否判定の関係であって、目標回転量を０±αと設定した場合における適正なねじ締め状態を示す説明図である。 図５に示す場合と同様のねじ締め良否判定の関係であって、（ａ）は回転量が目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）より少ない場合の不良ねじ締め状態を示す説明図であり、（ｂ）は回転量が目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）より多い場合の不良ねじ締め状態を示す説明図である。 図６に示す場合と同様のねじ締め良否判定の関係であって、（ａ）は回転量が目標回転量０±α（許容範囲を含む）より多い場合の不良ねじ締め状態を示す説明図であり、（ｂ）は回転量が目標回転量０±α（許容範囲を含む）より少ない場合の不良ねじ締め状態を示す説明図である。 図３および図４に示す本発明に係る自動ねじ締め制御方法によるクラッチ動作時の電動モータにおける負荷電流値の検出値特性によるねじ締め良否判定の関係であって、適正なねじ締め状態を示す説明図である。 図９に示す場合と同様のねじ締め良否判定の関係であって、負荷電流値の不良ねじ締め状態を示す説明図である。 本発明に係るねじ締め制御方法を実施する装置の別の実施例を示す概略構成とその制御系統を示す説明図である。
　次に、本発明に係る自動ねじ締め制御方法の実施例につき、この方法を実施する装置との関係において、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
［自動ねじ締め制御装置（１）の構成］
　図１は、本発明に係る自動ねじ締め制御方法を実施する装置の実施例を示す概略構成説明図である。すなわち、図１において、参照符号１０は電動ドライバーを示し、この電動ドライバー１０の把持部内に、電動モータ１２と、この電動モータ１２を駆動するための駆動スイッチ１３と、前記電動モータ１２の駆動出力軸（図示せず）に結合される減速機構１６およびクラッチ機構１８とを、それぞれ内蔵し、前記クラッチ機構１８を介してドライバービット２０を結合した構成からなる。
　前記電動ドライバー１０においては、前記電動モータ１２の駆動スイッチ１３を操作するスイッチ操作部材１４と、電動モータ１２の駆動制御および停止制御を行う電動モータ制御回路２２と、前記クラッチ機構１８のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサ２８とがそれぞれ設けられる。そして、前記電動モータ制御回路２２には、前駆電動モータ１２の回転量を検出する回転量検出手段２４が設けられる。さらに、前記ドライバービット２０に付与される負荷トルク（反力）に基づいて電動モータ１２において得られる負荷電流を検出する負荷電流検出手段２６が適宜設けられる。
　なお、本実施例の電動ドライバー１０において、電動モータ１２としてはブラシレスモータを好適に使用することができる。また、前記電動モータ１２を駆動するために、前記駆動スイッチ１３を操作するスイッチ操作部材１４としては、例えば電動ドライバー１０の把持部外周に設ける公知のレバー部材として構成することができる。
　また、本実施例において、前記電動モータ１２の回転量を検出するための回転量検出手段２４は、ブラシレスモータにおけるロータの磁極を検出するホール素子に対して、磁極検出時に発生するパルスをカウントする手段として設けることができる。この場合、前記回転量検出手段２４により検出される前記パルスのカウント数は、ドライバービット２０の回転に伴うねじ締め作業に際してのねじ締め回転量と相関する回転量として、検出記録することができる。
　さらに、前記電動モータ１２の負荷電流を検出するための負荷電流検出手段２６は、電動モータ１２の電源回路において負荷電流を検出する手段として設けることができる。この場合、検出される前記電動モータ１２の負荷電流値は、ドライバービット２０の回転に伴うねじ締め作業に際してのねじ締めトルク値と相関する負荷電流値として、検出記録することができる。
　前記クラッチ機構１８としては、例えば減速機構１６の出力軸にクラッチ板を取付け、このクラッチ板に対してクラッチボールを軸方向に弾力的に係合させる構成とし、ねじ締め作業において、ドライバービット２０を介して前記出力軸に一定以上の負荷トルク（反力）が掛ると、前記クラッチ板がクラッチボールを乗り越えて、ドライバービット２０を係合保持するビットホルダに対する回転駆動力の伝達が遮断されることにより、ねじを予め設定したトルクにより締め付けることができるように構成される。この場合、前記クラッチボールをクラッチ板に対して弾力的に係合する際に、その弾力を適宜調整することにより、ねじ締めトルクを設定することができる。
　そして、前記クラッチ機構１８のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサ２８としては、例えばクラッチ動作時点のクラッチ板の変位により作動するリミットスイッチや、クラッチ動作時点において空転する減速機構１６を構成するインターナルギヤの回動を検出する磁気センサ等の公知の手段によって構成することができる。
　そこで、本実施例においては、制御部３０を設け、ＣＰＵ３２において、前記電動ドライバー１０における電動モータ１２に設けた電動モータ制御回路２２に対して、ねじ締め作業を開始する際に、前記スイッチ操作部材１４によって操作される駆動スイッチ１３の動作によって得られる駆動スイッチ操作信号Ｓ１３を入力し、この駆動スイッチ操作信号Ｓ１３に基づいて、モータ駆動制御信号Ｓ２２a を出力すると共に前記電動モータ制御回路２２に入力して、電動モータ１２の駆動制御を行うように構成される。
　前記電動モータ１２の駆動により、所要のねじ締め作業を行う場合、前記ＣＰＵ３２において、ねじ締め作業の開始に伴う電動モータ１２の駆動開始時点ｔ0 において、前記回転量検出手段２４により検出される回転量検出信号Ｓ２４に基づいて、電動モータ１２の回転量Ｒt を検出記録するように設定する。
　また、前記と同様に、ねじ締め作業の開始に伴う電動モータ１２の駆動開始時点ｔ0 において、前記負荷電流検出手段２６により検出される負荷電流検出信号Ｓ２６に基づいて、ねじ締めトルク値に比例する負荷電流値Ｉt を検出記録するように設定する。
　そして、前記ＣＰＵ３２においては、前記クラッチ機構１８のクラッチ動作時点にクラッチ動作検出センサ２８により検出されるクラッチ動作検出信号Ｓ２８に基づいて得られるクラッチ動作時点ｔ1 において、電動モータ１２の回転量を検出して、後述する目標回転量Ｒｍ±α（±αは許容範囲）の設定と、この目標回転量Ｒｍ±αと比較するための回転量Ｒt1 とをそれぞれ検出記録するように設定する。
　また、前記と同様に、前記クラッチ機構１８のクラッチ動作時点にクラッチ動作検出センサ２８により検出されるクラッチ動作検出信号Ｓ２８に基づいて得られるクラッチ動作時点ｔ1 において、ねじ締めトルク値に比例する負荷電流値を検出して、後述する目標負荷電流値Ｉｍ±β（±βは許容範囲）の設定と、この目標負荷電流値Ｉｍ±βと比較するための負荷電流値Ｉt1 とをそれぞれ検出記録するように設定する。
　なお、前述したように、クラッチ動作検出センサ２８によりクラッチ動作が検出された際に、ＣＰＵ３２を介して、モータ停止制御信号Ｓ２２b が出力されると共に前記電動モータ制御回路２２に入力されて、電動モータ１２の停止制御が行われるように構成される。
　さらに、本実施例においては、前述したように、制御部３０のＣＰＵ３２において、予め設定された目標回転量Ｒｍ±αに対してクラッチ動作時点ｔ1 に検出される回転量Ｒt1 を比較することにより、ねじ締め状態の良否が判定された場合、および／または、予め設定された目標負荷電流値Ｉｍ±βに対してクラッチ動作時点ｔ1 に検出される負荷電流値Ｉt1 を比較することにより、ねじ締め状態の良否が判定された場合、ＣＰＵ３２から出力される前記いずれかのねじ締め判定信号Ｓ４０により、それぞれの判定内容を適宜表示器４０において表示するように構成する。
　次に、前記構成からなる自動ねじ締め制御装置による自動ねじ締め制御方法（１）～（３）として、それぞれねじ締め状態の良否判定について、その制御フローチャート（図２～図４参照）およびクラッチ動作時点における電動モータ１２の回転量の特性および負荷電流値の特性（図５～図１０参照）を併せ参照しながら説明する。
［自動ねじ締め制御方法（１）］
　本制御方法（１）において、所要のねじ締め作業を開始するに際しては、スイッチ操作部材１４を操作することにより駆動スイッチ１３を作動し、前記電動モータ制御回路２２にモータ駆動制御信号Ｓ２２a が入力されて、電動モータ１２の駆動制御が行われ、電動ドライバー１０の駆動が開始される（図１、図２参照）。
　このような電動ドライバー１０の駆動に伴うねじ締め作業の開始に際しては、予め前記回転量検出手段２４により検出される回転量検出信号Ｓ２４に基づいて電動モータ１２の回転量Ｒt を、ＣＰＵ３２において電動モータ駆動開始時点ｔ0 と共に検出記録する（ＳＴＥＰ－１、ＳＴＥＰ－２）ように設定する。
　そこで、本制御方法（１）においては、前記電動ドライバー１０による所定のねじ締め作業を行うに際し、予め所定のねじ締め作業を行うことによって、ねじ締めの開始時点ｔ0 （ＳＴＥＰ－１）からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構１８によるクラッチ動作時点ｔ1 までの電動モータ１２の回転量Ｒｍを前記回転量検出手段２４により検出して（ＳＴＥＰ－２）、制御器３０のＣＰＵ３２に記録し、目標回転量Ｒｍ±α（±αは許容範囲）として前記ＣＰＵ３２に設定する（ＳＴＥＰ－３）。
　そして、その後における所定のねじ締め作業（第２回目以降）においては、ねじ締めの開始時点ｔ0 （ＳＴＥＰ－４）からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構１８によるクラッチ動作時点ｔ1 までの電動モータ１２の回転量Ｒt を前記回転量検出手段２４により逐次検出し（ＳＴＥＰ－５）、前記クラッチ動作時点ｔ1 に検出された回転量Ｒt1 を前記目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）と比較することにより（ＳＴＥＰ－６）、ねじ締め状態の良否を判定するように設定する。
　なお、電動ドライバー１０の駆動に伴うねじ締め作業の開始（ＳＴＥＰ－１およびＳＴＥＰ－４）に際し、前記回転量検出手段２４により検出される回転量検出信号Ｓ２４に基づいて電動モータ１２の回転量Ｒt を、ＣＰＵ３２において検出記録する場合において、ドライバービット２０がねじの取付け対象物に当接してから、実際にねじ締め作業を行っている間の電動モータ１２の回転量Ｒt を検出すれば、正確な回転量を検出することができる。
　そこで、本制御方法（１）においては、本出願人が特許第４７２１５３５号において提案したように、前記電動ドライバー１０において、ねじの取付け対象物に対するドライバービット２０の当接時における軸方向の変位によって作動するプッシュ操作スイッチ（図示せず）を設けて、このプッシュ操作スイッチの動作信号により、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点ｔ0´を設定することができる。
　すなわち、前記プッシュ操作スイッチとしては、例えば、ドライバービット２０を支持する支持軸を軸方向に弾力的に変位可能に軸継手により結合し、この支持軸の変位部に磁石を設けると共に、この磁石と対向するように前記支持軸の外周部に磁気センサ（ホール素子）を配置した構成とすることができる。
　本制御方法（１）において、所定のねじ締め作業により、ねじ締め開始時点ｔ0 からクラッチ動作時点ｔ1 までに逐次検出される電動モータ１２の回転量Ｒt1 を前記目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）と比較する場合（ＳＴＥＰ－６）、前記目標回転量Ｒｍ±αの設定値から所定のねじ締め作業においてクラッチ動作時点ｔ1 までに検出される電動モータの回転量Ｒt1 を、逐次加算するように演算して、最終的な回転量Ｒt1 の検出値を前記目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することができる。
　また、所定のねじ締め作業により、ねじ締め開始時点ｔ0 からクラッチ動作時点ｔ1 までに逐次検出される電動モータ１２の回転量Ｒt1 を前記第１の目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）と比較する場合（ＳＴＥＰ－６）、前記第１の目標回転量Ｒｍ±αの設定値から所定のねじ締め作業においてクラッチ動作時点ｔ1 までに検出される電動モータ１２の回転量を逐次減算するように演算し、最終的に第２の目標回転量０±α（許容範囲を含む）となるように設定して、最終的な回転量Ｒt1 の検出値を前記第２の目標回転量０±α（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することもできる。
　前述したように、目標回転量Ｒｍ±αまたは０±α（許容範囲を含む）が設定されて、所定のねじ締め作業を行う場合において、クラッチ機構１８においてクラッチ動作が検出されると、ＣＰＵ３２においてクラッチ動作時点ｔ1 が検出記録され、このクラッチ動作時点ｔ1 における前記電動モータ１２の回転量Ｒt1 が検出記録される（ＳＴＥＰ－５）。そこで、前記クラッチ動作時点ｔ1 において検出された電動モータ１２の回転量Ｒt1 を、予め設定された目標回転量Ｒｍ±αまたは０±αと比較して、前記目標回転量Ｒｍ±αまたは０±αに適合しているか否か（Ｒｍ＋α≧Ｒt1 ≧Ｒｍ－αまたは０＋α≧Ｒt1 ≧０－α）を判定する（ＳＴＥＰ－６）。
　また、前述したように、ドライバービット２０がねじの取付け対象物に当接してから、実際にねじ締め作業を行っている間の電動モータ１２の回転量Ｒt を検出するためのねじ締め開始時点ｔ0´を設定することにより、前記ＣＰＵ３２において検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒt1 が、予め設定された目標回転量Ｒｍ±αまたは０±αと比較して、それぞれ目標回転量Ｒｍ±αまたは０±α（許容範囲を含む）に適合していれば（図５、図６参照）、適正なねじ締め状態と判定することができる（ＳＴＥＰ－７）。また、前記ＣＰＵ３２において検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒt1 が、前記目標回転量Ｒｍ±αまたは０±α（許容範囲を含む）に適合していなければ、ねじ締め状態が不良であると判定することができる（ＳＴＥＰ－８）。
　なお、この場合、前記ＣＰＵ３２において検出記録される電動モータ１２の回転量Ｒt1 が、予め設定された目標回転量の６０％～７０％に達した時点で、適正なねじ締め状態と判定することも可能である。さらに、同様にして、８０％以上に達した時点で、適正なねじ締め状態と判定することもできる。
　従って、この場合、前記制御部３０において、ねじ締め状態が適正と判定されたねじの本数を、正確に記録することができると共に、表示器４０においてその記録内容を表示するように設定することができる。また、前記クラッチ動作時点ｔ1 において検出された電動モータ１２の回転量Ｒt1 に基づいて、ねじ締めを行ったねじの長さ寸法についても、制御部３０において正確に記録し、さらに記録されたその記録内容を表示器４０に表示するように設定することができる。
　また、前記ＣＰＵ３２において検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒt1 が、目標回転量Ｒｍ±αより少ない場合（Ｒt1 ＜Ｒｍ－α）または目標回転量０±αより多い場合（Ｒt1 ＞０＋α）、ねじ締め状態において生じるねじのカジリ、ねじ浮き、選択ねじ寸法の不適合等の異常状態として検出することができる〔図７の（ａ）、図８の（ａ）参照〕。さらに、前記回転量Ｒt1 が、目標回転量Ｒｍ±αより多い場合（Ｒt1 ＞Ｒｍ＋α）または少ない場合（Ｒt1 ＜０－α）は、ねじ締め状態において生じるねじバカ、下穴の摩損、ねじのカムアウト、ビットの破損、選択ねじ寸法の不適合等の異常状態として検出することができる〔図７の（ｂ）、図８の（ｂ）参照〕。
　このようにして、ねじ締め状態の良否が判定された場合、適正判定と不良判定とを明確に区別し得る判定表示を行うことができる。そこで、本制御方法においては、ＣＰＵ３２から出力される前記いずれかのねじ締め判定信号Ｓ４０により、それぞれの判定内容を適宜表示器４０において表示するように構成することができる（図１参照）。
［自動ねじ締め制御方法（２）］
　本制御方法（２）においては、前記制御方法（１）と同様にして、電動ドライバー１０の駆動に伴うねじ締め作業の開始に際して、予め前記回転量検出手段２４により検出される回転量検出信号Ｓ２４に基づいて電動モータ１２の回転量Ｒt を、ＣＰＵ３２において電動モータ駆動開始時点ｔ0 と共に検出記録する（ＳＴＥＰ－１１、ＳＴＥＰ－１２ａ）と共に、さらに負荷電流検出手段２６により検出されるねじ締めトルク値に比例する負荷電流値Ｉt を、ＣＰＵ３２においてねじ締め開始時点ｔ0 と共に検出記録する（ＳＴＥＰ－１１、ＳＴＥＰ－１２ｂ）ように設定する（図１、図３参照）。
　そこで、本制御方法（２）においては、前記制御方法（１）と同様に、前記電動ドライバー１０により所要のねじ締め作業を行うに際し、予め所定のねじ締め作業を行うことによって、ねじ締めの開始時点ｔ0 （ＳＴＥＰ－１１）からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構１８によるクラッチ動作時点ｔ1 までの電動モータ１２の回転量Ｒｍを前記回転量検出手段２４により検出して（ＳＴＥＰ－１２ａ）、制御器３０のＣＰＵ３２に記録し、目標回転量Ｒｍ±α（±αは許容範囲）として前記ＣＰＵ３２に設定する（ＳＴＥＰ－１３ａ）。また、前記ねじ締めの開始時点ｔ0 からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構１８によるクラッチ動作時点ｔ1 までの電動モータ１２の負荷電流値Ｉｍを前記負荷電流検出手段２６により検出して（ＳＴＥＰ－１２ｂ）、制御器３０のＣＰＵ３２に記録し、目標負荷電流値Ｉｍ±β（±βは許容範囲）として前記ＣＰＵ３２に設定する（ＳＴＥＰ－１３ｂ）。
　そして、その後における所定のねじ締め作業（第２回目以降）においては、前記制御方法と同様に、ねじ締めの開始時点ｔ0 （ＳＴＥＰ－１４）からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構１８によるクラッチ動作時点ｔ1 までの電動モータ１２の回転量Ｒt を前記回転量検出手段２４により逐次検出し（ＳＴＥＰ－１５ａ）、前記クラッチ動作時点ｔ1 に検出された回転量Ｒt1 を前記目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）と比較することにより（ＳＴＥＰ－１６ａ）、ねじ締め状態の良否を判定するように設定する。また、ねじ締めの開始時点ｔ0 からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構１８によるクラッチ動作時点ｔ1 までの負荷電流値Ｉt を前記負荷電流検出手段２６により逐次検出し（ＳＴＥＰ－１５ｂ）、前記クラッチ動作時点ｔ1 に検出された負荷電流値Ｉt1 を前記目標負荷電流値Ｉｍ±β（許容範囲を含む）と比較することにより（ＳＴＥＰ－１６ｂ）、ねじ締め状態の良否を判定するように設定する。
　そこで、前記クラッチ動作時点ｔ1 において検出された電動モータ１２の回転量Ｒt1 を、予め設定された目標回転量Ｒｍ±αと比較して、前記目標回転量Ｒｍ±αに適合しているか否か（Ｒｍ＋α≧Ｒt1 ≧Ｒｍ－α）を判定する（ＳＴＥＰ－１６ａ）。また、前記クラッチ動作時点ｔ1 において検出された負荷電流値Ｉt1 を、予め設定された目標負荷電流値Ｉｍ±βと比較して、前記目標負荷電流値Ｉｍ±βに適合しているか否か（Ｉｍ＋β≧Ｉt1 ≧Ｉｍ－β）を判定する（ＳＴＥＰ－１６ｂ）。なお、この場合、電動モータ１２の回転量Ｒt1 を目標回転量Ｒｍ±αと比較して、前記目標回転量Ｒｍ±αに適合しているか否か（Ｒｍ＋α≧Ｒt1 ≧Ｒｍ－α）を判定する手段としては、前述した制御方法（１）を全て適用することができる。
　前述したクラッチ動作時点ｔ1 において、それぞれ検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒt1 および負荷電流値Ｉt1 が、それぞれ前記条件を満足した場合（図５または図６、図９参照）、ねじ締め状態が適正であると判定することができる（ＳＴＥＰ－１７）。従って、この場合、前記制御部３０において、ねじ締め状態が適正と判定されたねじの本数を、正確に記録することができると共に、表示器４０においてその記録内容を表示するように設定することができる。また、前記クラッチ動作時点ｔ1 において検出された電動モータ１２の回転量Ｒt1 に基づいて、ねじ締めを行ったねじの長さ寸法についても、制御部３０において正確に記録し、さらに記録されたその記録内容を表示器４０に表示するように設定することができる。
　これに対し、例えば、クラッチ機構１８のトルク設定を行う調整機構が誤操作されて目標負荷電流値Ｉｍが低下または増大した様な場合には、クラッチ動作時点ｔ1 において、検出記録された負荷電流値Ｉt1 が、許容範囲を含む目標負荷電流値Ｉｍ±βに適合していない状態（Ｉt1 ＜Ｉｍ±β＜Ｉt１´）となり（図１０参照）、このような場合には、検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒt1 が、目標回転量Ｒｍ±αに適合している状態（Ｒｍ＋α≧Ｒt1 ≧Ｒｍ－α）であっても（図５参照）、ねじ締め状態が不良であると判定することができる（ＳＴＥＰ－１９）。
　また、クラッチ動作時点ｔ1 において、検出記録された負荷電流値Ｉt1 が、目標負荷電流値Ｉｍ±βに適合している場合（Ｉｍ±β≧Ｉt1 ≧Ｉｍ－β）であっても（図９参照）、検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒt1 が、目標回転量Ｒｍ±αより少ない場合（Ｒt1 ＜Ｒｍ－α）は〔図７の（ａ）、図８の（ａ）参照〕、ねじ締め状態が不良であると判定することができる（ＳＴＥＰ－２０）。
　さらに、クラッチ動作時点ｔ1 （なお、クラッチ動作が確認されない場合も含まれる）において、検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒt1 が、目標回転量Ｒｍ±αより多い場合（Ｒt1 ＞Ｒｍ＋α）においても〔図７の（ｂ）、図８の（ｂ）参照〕、前記と同様にねじ締め状態が不良であると判定することができる（ＳＴＥＰ－２０）。
　なお、前述したクラッチ動作時点ｔ1 において、検出記録された負荷電流値Ｉt1 が、目標負荷電流値Ｉｍ±βに適合していない場合（Ｉt1 ＜Ｉｍ±β＜Ｉt1 ）であって、しかも、検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒt1 が、目標回転量Ｒｍ±αに適合しない場合（Ｒt1 ＜Ｒｍ±α＜Ｒt1 ）には、当然にねじ締め状態が不良であると判定することができる（ＳＴＥＰ－１８）。
　従って、本制御方法（２）においても、前述した制御方法（１）と同様に、ねじ締め状態の良否が判定された場合、適正判定と不良判定とを明確に区別し得る判定表示を行うことができる。そこで、本制御方法においては、ＣＰＵ３２から出力される前記いずれかのねじ締め判定信号Ｓ４０により、それぞれの判定内容を適宜表示器４０において表示するように構成することができる（図１参照）。
［自動ねじ締め制御方法（３）］
　本制御方法（３）においては、前記回転量検出手段２４を設けない場合であって、電動ドライバー１０の駆動に伴うねじ締め作業の開始に際して、予め負荷電流検出手段２６により検出されるねじ締めトルク値に比例する負荷電流値Ｉt を、ＣＰＵ３２においてねじ締め開始タイミングｔ0 と共に検出記録する（ＳＴＥＰ－２１、ＳＴＥＰ－２２）ように設定する（図１、図４参照）。
　そこで、本制御方法（３）においては、前記電動ドライバー１０により所要のねじ締め作業を行うに際し、予め所定のねじ締め作業を行うことによって、ねじ締めの開始時点ｔ0 （ＳＴＥＰ－２１）からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構１８によるクラッチ動作時点ｔ1 までの電動モータ１２の負荷電流値Ｉｍを前記負荷電流検出手段２６により検出して（ＳＴＥＰ－２２）、制御器３０のＣＰＵ３２に記録し、目標負荷電流値Ｉｍ±β（±βは許容範囲）として前記ＣＰＵ３２に設定する（ＳＴＥＰ－２３）。
　そして、その後における所定のねじ締め作業（第２回目以降）においては、前記制御方法（１）と同様に、ねじ締めの開始時点ｔ0 （ＳＴＥＰ－２４）からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構１８によるクラッチ動作時点ｔ1 までの電動モータ１２の負荷電流値Ｉt を前記負荷電流検出手段２６により逐次検出し（ＳＴＥＰ－２５）、前記クラッチ動作時点ｔ1 に検出された負荷電流値Ｉt1 を前記目標負荷電流値Ｉｍ±β（許容範囲を含む）と比較することにより（ＳＴＥＰ－２６）、ねじ締め状態の良否を判定するように設定する。
　そこで、前記クラッチ動作時点ｔ1 において検出された電動モータ１２の負荷電流値Ｉt1 を、予め設定された目標負荷電流値Ｉｍ±βと比較して、前記目標負荷電流値Ｉｍ±βに適合しているか否か（Ｉｍ＋β≧Ｉt1 ≧Ｉｍ－β）を判定する（ＳＴＥＰ－２６）。
　前述したクラッチ動作時点ｔ1 において、それぞれ検出記録された負荷電流値Ｉt1 および電動モータ１２の回転量Ｒt1 が、それぞれ前記条件を満足した場合（図９および図５または図６参照）、ねじ締め状態が適正であると判定することができる（ＳＴＥＰ－２７）。従って、この場合、前記制御部３０において、ねじ締め状態が適正と判定されたねじの本数を、正確に記録することができると共に、表示器４０においてその記録内容を表示するように設定することができる。また、前記クラッチ動作時点ｔ1 において検出された電動モータ１２の回転量Ｒt1 に基づいて、ねじ締めを行ったねじの長さ寸法についても、制御部３０において正確に記録し、さらに記録されたその記録内容を表示器４０に表示するように設定することができる。
　これに対し、例えば、クラッチ機構１８のトルク設定を行う調整機構が誤操作されて目標負荷電流値Ｉｍが低下または増大した様な場合には、クラッチ動作時点ｔ1 において、検出記録された負荷電流値Ｉt1 が、許容範囲を含む目標負荷電流値Ｉｍ±βに適合していない状態（Ｉt1 ＜Ｉｍ±β＜Ｉt１´）となり（図１０参照）、ねじ締め状態が不良であると判定することができる（ＳＴＥＰ－２８）。
　従って、本制御方法（３）においても、前述した制御方法（１）、（２）と同様に、ねじ締め状態の良否が判定された場合、適正判定と不良判定とを明確に区別し得る判定表示を行うことができる。そこで、本制御方法においては、ＣＰＵ３２から出力される前記いずれかのねじ締め判定信号Ｓ４０により、それぞれの判定内容を適宜表示器４０において表示するように構成することができる（図１参照）。
［自動ねじ締め制御方法（４）］
　本制御方法（４）は、前述した自動ねじ締め制御方法（１）および（２）において行っている、回転量検出手段２４による目標回転量の設定方法に代えて、簡便に目標回転量の設定を行うようにした自動ねじ締め制御方法である。すなわち、前述した自動ねじ締め制御方法（１）および（２）においては、図２に示すように、回転量検出手段２４による目標回転量の設定に際して、予め電動ドライバー１０の駆動による所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点ｔ0 （ＳＴＥＰ－１）からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構１８によるクラッチ動作時点ｔ1 までの電動モータ１２の回転量Ｒｍを前記回転量検出手段２４により検出して（ＳＴＥＰ－２）、制御器３０のＣＰＵ３２に記録し、目標回転量Ｒｍ±α（±αは許容範囲）として前記ＣＰＵ３２に設定するものである（ＳＴＥＰ－３）。
　そこで、本制御方法（４）においては、予め使用するねじの規格に基づいて事前の試行等により予定されるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構１８によるクラッチ動作時点ｔ1 の電動モータ１２の回転量Ｒｍ´を目標回転量Ｒｍ´±α（±αは許容範囲）として設定するように構成したものである。
　従って、本制御方法においては、所要のねじ締め作業（図２のＳＴＥＰ－６～ＳＴＥＰ－８参照）に際して、ねじ締めの開始時点ｔ0 （ｔ0´）からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構１８によるクラッチ動作時点ｔ1 までの電動モータ１２の回転量を回転量検出手段２４により逐次検出し、前記クラッチ動作時点ｔ1 に検出された回転量Ｒt1 を前記目標回転量Ｒｍ´±α（許容範囲を含む）と比較することにより、前述した自動ねじ締め制御方法（１）および（２）と全く同様に、ねじ締め状態の良否判定を適正に達成することができる。
　なお、本制御方法（４）においては、前述した負荷電流検出手段２６によりクラッチ動作時点ｔ1 における負荷電流値Ｉt1 を検出して、目標負荷電流値Ｉｍ±βと比較するようにした構成を、併用するように設定した構成とすることもできる。
〔自動ねじ締め制御装置（２）の構成〕
　図１１は、本発明に係る自動ねじ締め制御方法を実施する装置の別の実施例を示す概略構成説明図である。なお、説明の便宜上、前述した図１に示す実施例の装置と、同一の構成要素については、それぞれ同一の機能を有することから、同一の参照符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
　すなわち、本実施例の電動ドライバー１０´において、電動モータ１２としてブラシレスモータ以外の電動モータの適用を可能とするため、電動モータ１２の回転量検出手段としては、前記電動モータ１２の駆動軸に対し公知のロータリエンコーダからなる第１のエンコーダ２５を付設した構成からなるものである。従って、本実施例において、前記電動モータ１２の回転量は、制御部３０のＣＰＵ３２に対して、前記第１のエンコーダ２５により検出されるエンコーダ検出信号Ｓ２５を入力することにより、回転量検出手段として設定することができる。この場合、前記第１のエンコーダ２５により検出されるエンコーダ検出信号Ｓ２５は、電動モータ１２により回転するドライバービット２０のねじ締め作業に際してのねじ締め回転量と相関する回転量として、検出記録することができる。
　また、本実施例の電動ドライバー１０´においては、ドライバービット２０の回転量検出手段として、ドライバービット２０と結合する公知のロータリエンコーダからなる第２のエンコーダ２９を付設した構成とすることができる。従って、前記ドライバービット２０の回転量は、制御部３０のＣＰＵ３２に対して、前記第２のエンコーダ２９により検出されるエンコーダ検出信号Ｓ２９を入力することにより、回転量検出手段として設定することができる。この場合、前記第２のエンコーダ２９により検出されるエンコーダ検出信号Ｓ２９は、ドライバービット２０の回転によるねじ締め作業に際してのねじ締め回転量と相関する回転量として、検出記録することができる。
　本実施例の電動ドライバー１０´において、その他の構成については、前記実施例と同一であり、従って、制御部３０のＣＰＵ３２においては、前記実施例と同様に、予め設定された目標回転量Ｒｍ±αに対してクラッチ動作時点ｔ１ において検出される回転量Ｒt1 を比較することにより、前述したそれぞれのねじ締め状態の良否が判定された場合、および／または、予め設定された目標負荷電流値Ｉｍ±βに対してクラッチ動作時点ｔ１ において検出される負荷電流値Ｉt1 を比較することにより、前述したそれぞれのねじ締め状態の良否が判定された場合、ＣＰＵ３２から出力される前記いずれかのねじ締め判定信号Ｓ４０により、それぞれの判定内容を適宜表示器４０において表示するように構成される。
　なお、本実施例に示すように、ドライバービット２０のねじ締め作業に際してのねじ締め回転量と相関する回転量を検出する前記第１のエンコーダ２５または前記第２のエンコーダ２９を使用することにより、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点ｔ0´を適正かつ容易に検出記録することができる。
　前述した種々の実施態様から明らかなように、本発明に係る自動ねじ締め制御方法および装置によれば、各種のねじ等を使用する所定のねじ締め作業において、所要のねじ孔に対するねじ締めの開始からねじが着座するまでの電動モータの回転量の検出に際して、ほぼ５０％程度まで確認することができれば、ねじ締め作業において生じるねじ締め不良となるトラブルの半分を確認し解決することができる。すなわち、ねじ締め作業の四大トラブルと称される、(1) ねじの下穴への斜め締めによりその入り口で生じるねじのカジリ、(2) タッピンねじ等の締め付けに際して発生するワークと下穴の不具合により着座前にトルクアップしてしまうねじ浮きを、それぞれ確認することができる。これらのトラブルは、ねじ締めの開始より、ねじの長さ寸法の半分くらいの間に起生するものである。そして、これらの状況をクリアして、ねじ着座後の規定のねじ締めトルクに達するまでに、(3) ビットの摩耗等によりカムアウトが発生して規定のねじ締めトルクに達成することができない場合、(4) 下穴の摩損によるねじの締結不良等、電動モータの回転量とクラッチ機構によるトルクアップ信号の検出および確認により、前記のようなねじ締め作業の四大トラブルを、それぞれ熟練を必要とすることなく、容易かつ確実に検出することができるという、優れた作用効果が得られるものである。
　また、本発明に係る自動ねじ締め制御方法および装置によれば、所要のねじ締め作業において、予め設定される複数本のねじを、順次ねじ締めを行うに際して、それぞれのねじについての前述したねじ締め状態の良否の判定を検出記録すると同時に、ねじ締め本数の検出記録も一括して行うことができ、各種のねじ締め作業を行う生産ラインおよびそれらのネットワークにおける生産管理システムの構築を容易に実現することが可能となる。
　特に、本発明に係る自動ねじ締め制御方法および装置によれば、所要のねじ締め作業において、電動ドライバーによる電動モータの回転量を、クラッチ機構を利用して適正に検出することにより、適正なねじ締め完了（ねじの着座）状態を容易かつ確実に判定して、多数の連続ねじ締めを行うねじの本数との関係において、それぞれのねじ締め状態を記録ないし表示することができる。また、それぞれのねじ締め作業におけるクラッチ動作時点において、電動モータの負荷電流を検出記録することにより、前記クラッチ動作時点の負荷電流値は、それぞれねじ締めを完了（着座）したねじのねじ締めトルク値と極めて正確な相関関係を以って確認することができるため、前記電動モータの回転量の検出と共に電動モータの負荷電流値をそれぞれ組合せて検出記録ないし表示するように設定することにより、各種のねじ締め作業を行う生産ラインおよびそれらのネットワークにおける生産管理システムの構築を容易に実現することが可能となる。
　以上、本発明の好適な実施例として、通常のねじ穴を設けた対象物に通常のねじを使用してねじ締め制御を行う場合について説明したが、このような実施例に限定されることなく、例えばタッピンねじやドリルねじを使用するねじ締め制御あるいはタップによるねじ加工においても、同様に適用することができる。また、前述した本発明の好適な実施例として、ねじ締め作業においてねじが着座する時点（タイミング）を、クラッチ機構により検出するように設定ないし構成する場合について説明したが、本発明においては、前記クラッチ機構を設けることなく、例えば電動モータの回転量の検出や負荷電流値を検出するタイミングとして、それぞれ検出する前記回転量や負荷電流値が予め設定した目標回転量および目標負荷電流値と一致する際に、所要の出力信号を発生するように構成して、前記タイミングの設定を行うように構成することができる。その他本発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更を行うことができる。
１０　電動ドライバー　　　　　　　　　１２　電動モータ
１３　駆動スイッチ　　　　　　　　　　１４　スイッチ操作部材
１６　減速機構　　　　　　　　　　　　１８　クラッチ機構
２０　ドライバービット　　　　　　　　２２　電動モータ制御回路
２４　回転量検出手段　　　　　　　　　２５　第１のエンコーダ（回転量検出手段）
２６　負荷電流検出手段　　　　　　　　２８　クラッチ動作検出センサ
２９　第２のエンコーダ（回転量検出手段）
３０　制御部　　　　　　　　　　　　　３２　ＣＰＵ
４０　表示器　　　　　　　　　　　　　Ｓ１３　駆動スイッチ操作信号
Ｓ２２a 　モータ駆動制御信号　　　　　Ｓ２２b 　モータ停止制御信号
Ｓ２４　回転量検出信号　　　　　　　　Ｓ２５　エンコーダ検出信号
Ｓ２６　負荷電流検出信号　　　　　　　Ｓ２８　クラッチ動作検出信号
Ｓ２９　エンコーダ検出信号　　　　　　Ｓ４０　ねじ締め状態判定信号
Ｒｍ±α　目標回転量（許容範囲を含む）
Ｉｍ±β　目標負荷電流値（許容範囲を含む）
ｔ0 　電動モータ駆動開始時点／ねじ締め開始時点
ｔ0´　（プッシュ操作スイッチによる）ねじ締め開始時点
ｔ1 　クラッチ動作時点
Ｒt1　クラッチ動作時点または不動作時点の回転量
Ｉt1、Ｉt１´　クラッチ動作時点の負荷電流検出値

Claims (19)

  1. 　電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段とを、それぞれ設けた電動ドライバーを使用し、
    　前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、最初のねじ締め作業におけるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータの回転量を前記回転量検出手段により検出記録し、この検出記録された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定し、
    　その後における所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする自動ねじ締め制御方法。
  2. 　電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、前記電動モータ制御回路において前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーを使用し、
    　前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、最初のねじ締め作業におけるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータの回転量を前記回転量検出手段により検出記録し、この検出記録された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定すると共に、前記負荷電流検出手段により検出される電動モータのねじ締めトルク値に比例する負荷電流値を検出記録し、この検出記録された負荷電流値を目標負荷電流値（許容範囲を含む）として設定し、
    　その後における所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較すると共に、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの負荷電流値を前記負荷電流検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された負荷電流値を前記目標負荷電流値（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする自動ねじ締め制御方法。
  3. 　電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータ制御回路において前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出する負荷電流検出手段とを、それぞれ設けた電動ドライバーを使用し、
    　前記電動ドライバーによるねじ締め作業において、最初のねじ締め作業におけるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータのねじ締めトルク値に比例する負荷電流値を前記負荷電流検出手段により検出記録し、この検出記録された負荷電流値を目標負荷電流値（許容範囲を含む）として設定し、
    　その後における所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までのねじ締め電動モータのトルク値に比例する負荷電流値を前記負荷電流検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された負荷電流値を前記目標負荷電流値（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする自動ねじ締め制御方法。
  4. 　電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段とを、それぞれ設けた電動ドライバーを使用し、
    　前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、予め使用するねじの規格に基づいて予定されるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータの回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定し、
    　所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする自動ねじ締め制御方法。
  5. 　所定のねじ締め作業において、ねじ締め開始時点からクラッチ動作時点までに逐次検出される電動モータの回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記目標回転量の設定値から所定のねじ締め作業においてクラッチ動作時点までに検出される電動モータの回転量を、逐次加算するように演算して、最終的な回転量の検出値を前記目標回転量（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することを特徴とする請求項１、２または４記載の自動ねじ締め制御方法。
  6. 　所定のねじ締め作業において、ねじ締め開始時点からクラッチ動作時点までに逐次検出される電動モータの回転量を前記第１の目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記第１の目標回転量の設定値から所定のねじ締め作業においてクラッチ動作時点までに検出される電動モータの回転量を逐次減算するように演算し、最終的に第２の目標回転量を０（許容範囲を含む）となるように設定して、最終的な回転量の検出値を前記第２の目標回転量（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することを特徴とする請求項１、２または４記載の自動ねじ締め制御方法。
  7. 　前記電動ドライバーにおいて、ねじの取付け対象物に対するドライバービットの当接時における軸方向の変位によって作動するプッシュ操作スイッチまたはエンコーダを設けて、前記プッシュ操作スイッチまたはエンコーダの動作信号により、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点として設定することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の自動ねじ締め制御方法。
  8. 　前記クラッチ動作時点に検出される電動モータの回転量が、予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）に適合した場合、および／または、前記クラッチ動作時点に検出される負荷電流検出値が、予め設定した目標負荷電流値（許容範囲を含む）に適合した場合には、ねじ締め状態を適正と判定するように設定することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の自動ねじ締め制御方法。
  9. 　前記クラッチ動作時点または不動作時の電動モータの回転量が、予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）に適合しない場合、および／または、前記クラッチ動作時点での電動モータのねじ締めトルク値に比例する負荷電流検出値が、予め設定した目標負荷電流値（許容範囲を含む）に適合しない場合には、ねじ締め状態を不良と判定するように設定することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の自動ねじ締め制御方法。
  10. 　前記クラッチ動作時点に検出される電動モータの回転量および／または前記クラッチ動作時点に検出される負荷電流検出値が、それぞれ目標回転量（許容範囲を含む）および／または目標負荷電流値（許容範囲を含む）に適合し、ねじ締め状態を適正と判定されたねじの本数および／またはねじの長さ寸法を検出記録するように設定したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の自動ねじ締め制御方法。
  11. 　前記クラッチ動作時点に検出されるねじ締め状態を適正または不良と判定した場合に、それぞれの状態を区別して表示器において表示するように設定することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の自動ねじ締め制御方法。
  12. 　電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、前記電動モータ制御回路において前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーを使用し、
    　前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点、および／または、前記負荷電流検出手段により検出する負荷電流値が予め設定したねじ締めの完了に伴う目標負荷電流値に到達した時点において、前記前記回転量検出手段により逐次検出される電動モータの回転量を検出し、ねじ締めの完了に伴う前記目標負荷電流値（許容範囲を含む）と、前記電動モータの回転量として予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）とを比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする自動ねじ締め制御方法。
  13. 　電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段とを、それぞれ設けた電動ドライバーからなり、
    　前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、最初のねじ締め作業におけるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータの回転量を前記回転量検出手段により検出記録し、この検出記録された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定すると共に、
    　その後における所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする自動ねじ締め制御装置。
  14. 　電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、前記電動モータ制御回路において前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーからなり、
    　前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、最初のねじ締め作業におけるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータの回転量を前記回転量検出手段により検出記録し、この検出記録された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定すると共に、前記負荷電流検出手段により検出される電動モータのねじ締めトルク値に比例する負荷電流値を検出記録し、この検出記録された負荷電流値を目標負荷電流値（許容範囲を含む）として設定すると共に、
    　その後における所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較すると共に、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの負荷電流値を前記負荷電流検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された負荷電流値を前記目標負荷電流値（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする自動ねじ締め制御装置。
  15. 　電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータ制御回路において前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出する負荷電流検出手段とを、それぞれ設けた電動ドライバーからなり、
    　前記電動ドライバーによるねじ締め作業において、最初のねじ締め作業におけるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータのねじ締めトルク値に比例する負荷電流値を前記負荷電流検出手段により検出記録し、この検出記録された負荷電流値を目標負荷電流値（許容範囲を含む）として設定すると共に、
    　その後における所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までのねじ締め電動モータのトルク値に比例する負荷電流値を前記負荷電流検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された負荷電流値を前記目標負荷電流値（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする自動ねじ締め制御装置。
  16. 　電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構およびクラッチ機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記クラッチ機構のクラッチ動作を検出するクラッチ動作検出センサと、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段とを、それぞれ設けた電動ドライバーからなり、
    　前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、予め使用するねじの規格に基づいて予定されるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点の電動モータの回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定すると共に、
    　所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記クラッチ機構によるクラッチ動作時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記クラッチ動作時点に検出された回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする自動ねじ締め制御装置。
  17. 　前記電動ドライバーにおいて、ねじの取付け対象物に対するドライバービットの当接時における軸方向の変位によって作動するプッシュ操作スイッチまたはエンコーダを設け、前記プッシュ操作スイッチまたはエンコーダの動作信号により、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点を設定するように構成することを特徴とする請求項１３ないし１６のいずれかに記載の自動ねじ締め制御装置。
  18. 　前記制御部において、前記クラッチ動作時に検出される電動モータの回転量および／または前記クラッチ動作時に検出される負荷電流検出値が、それぞれ目標回転量（許容範囲を含む）および／または目標負荷電流値（許容範囲を含む）に適合し、ねじ締め状態を適正と判定されたねじの本数および／またはねじの長さ寸法を検出記録するように構成したことを特徴とする請求項１３ないし１６のいずれかに記載の自動ねじ締め制御装置。
  19. 　前記制御部において得られるねじ締め状態の良否の判定結果に対して、それぞれの状態を区別して表示する表示器を設けることを特徴とする請求項１３ないし１８のいずれかに記載の自動ねじ締め制御装置。
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