WO2014192469A1 - 自動ねじ締め制御方法および装置 - Google Patents

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WO2014192469A1
WO2014192469A1 PCT/JP2014/061414 JP2014061414W WO2014192469A1 WO 2014192469 A1 WO2014192469 A1 WO 2014192469A1 JP 2014061414 W JP2014061414 W JP 2014061414W WO 2014192469 A1 WO2014192469 A1 WO 2014192469A1
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WO
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screw tightening
torque
electric motor
load current
rotation amount
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/061414
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勝行 戸津
Original Assignee
Totsu Katsuyuki
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Totsu Katsuyuki filed Critical Totsu Katsuyuki
Priority to JP2015519744A priority Critical patent/JP6365897B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B23P19/06Screw or nut setting or loosening machines
    • B23P19/065Arrangements for torque limiters or torque indicators in screw or nut setting machines
    • B23P19/066Arrangements for torque limiters or torque indicators in screw or nut setting machines by electrical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/147Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for electrically operated wrenches or screwdrivers

Definitions

  • the present invention relates to 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 torque limiter.
  • 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.
  • electromagnetic means as a means for shutting off the power for performing the tightening operation of the screw tool, instead of a mechanical clutch mechanism comprising a combination of a steel ball supported by spring elasticity and a clutch cam.
  • a clutch mechanism torque limiter
  • this electromagnetic clutch mechanism is built in the gripping part casing of an electric screwdriver
  • a strain gauge is applied as a torque value setting or detection means, and a screw tool is tightened
  • Developed an electric rotary tool that is configured to operate the electromagnetic clutch mechanism based on the strain gauge output signal to shut off the screw tightening operation when a preset torque value is reached in the gauge. And obtained a patent (see Patent Document 1).
  • the present applicant adopts a friction type torque limiter configuration using the frictional contact resistance of the coil spring as means for shutting off the power for performing the tightening operation of the screw tool, instead of the conventional mechanical clutch mechanism.
  • this torque limiter in the gripper casing of the electric screwdriver, the electric motor drive type torque that can eliminate the difficulty (shock at the time of torque increase) during clutch operation by the conventional mechanical clutch mechanism A fixed driver was developed, a patent application was filed, and a patent was obtained (see Patent Document 2 and Patent Document 3).
  • a cylindrical permanent magnet is fixedly arranged on the inner peripheral surface of the outer case, and a drive shaft is provided at the center of the permanent magnet. While being rotatably inserted, the cylindrical magnetic member is supported and fixed at the outer peripheral portion of the drive shaft so as to face the inner peripheral surface of the permanent magnet in a non-contact manner, and the rear end portion of the outer case is covered with the lid.
  • the drive shaft of the torque limiter is surrounded and held by a sleeve, and the sleeve is supported by the outer case via a one-way clutch, and a screwdriver is provided at the tip of the sleeve.
  • a bit is removably inserted, and (3) the torque limiter is rotatably surrounded by a gripper casing, and the case is closed and fixed at the rear end of the torque limiter.
  • An output shaft of the electric motor is detachably coupled to the lid body so as to be coaxial with the drive shaft, and (4) an outer casing of the electric motor is surrounded by an outer casing, and the outer casing is connected to the torque limiter.
  • the rear end of the electric motor is inserted into the outer casing via a flat plate extending coaxially therewith. The configuration is such that a torque gauge can be measured by fixing a strain gauge on one side of the plate.
  • the electric motor drive type torque fixed driver described in Patent Document 4 includes: (1) A drive shaft is rotatably housed inside an outer case, and a coil spring is tightly fitted on the outer periphery of the drive shaft. And a torque limiter formed by engaging a hook provided at the end portion of the coil spring with a cover body that closes and fixes the outer case and the rear end portion thereof, respectively. (2)
  • the drive shaft of the torque limiter is a sleeve. Hold the sleeve, hold this sleeve to the outer case via a one-way clutch, and insert a driver bit to the tip of the sleeve in a detachable and replaceable manner.
  • the torque limiter can be rotated by the grip casing.
  • the electric motor is arranged so as to be coaxial with the drive shaft with respect to the lid for closing and fixing the outer case.
  • the outer periphery of the electric motor is surrounded by an outer casing, and the outer casing is detachably coupled to the gripping casing that holds the torque limiter.
  • the rear end portion of the electric motor is fixed in the outer casing via a torsion bar extending so as to be coaxial with the rotating shaft of the electric motor, and a strain gauge is attached to one side of the torsion bar. And a torque value can be measured.
  • the present applicant appropriately detects the rotation stop state (according to the idling of the drive shaft portion) of the transmission rotating portion accompanying the operation of the torque limiter in the constant torque electric driver using the torque limiter.
  • This enables the electric motor drive to be stopped quickly, thereby reducing the power consumption by driving the electric motor and making the transition of the continuous screw tightening work quick and smooth.
  • a constant-torque electric screwdriver that can achieve higher efficiency was developed, patented, and patented (see Patent Document 5).
  • 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 torque limiters proposed in the past.
  • the rotation amount of the electric motor is set to be detected and recorded, and the completion state of the screw tightening is detected by the torque increase operation of the torque limiter.
  • 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 amount of rotation of the electric motor is detected by the following, and then the screw tightening completion state is detected by the torque-up operation of the torque limiter, and the screwdriver bit at the time of the torque-up operation or the electric motor from the start of screw tightening is detected.
  • the rotation amount is detected and recorded, and the detected and recorded rotation amount is set as a target rotation amount.
  • the screwdriver bit or the electric motor from the start of the screw tightening operation to the time of the torque increase operation of the torque limiter is completed.
  • the amount of rotation is sequentially detected, and the amount of rotation detected at the time of the torque increase operation is compared with the target amount of rotation. If the amount of rotation matches the target amount of rotation (including an allowable range), proper screw tightening is performed. It has been determined that it is possible to easily and reliably determine that the screw tightening state is defective or abnormal if the rotation amount does not match the target rotation amount (including an allowable range).
  • the target rotation amount is compared. Calculation is performed so that the rotation amount of the driver bit or electric motor detected from the set value of the rotation amount to the time of the torque increase operation in a predetermined screw tightening operation is sequentially added, and the detection value of the final rotation amount is the target rotation It can be configured to be compared with a set value of an amount (including an allowable range).
  • the rotation amount of the driver bit or the electric motor that is sequentially detected by the time of the torque increase operation in the predetermined screw tightening operation with respect to the previously set first target rotation amount, respectively.
  • the calculation is performed so as to successively subtract the rotation amount of the driver bit or the electric motor detected from the set value of the first target rotation amount until the torque increase operation time in a predetermined screw tightening operation, and finally the second
  • the target rotation amount is set to be 0 (including the allowable range), and the final rotation amount detection value is compared with the set value of the second target rotation amount (including the allowable range).
  • load current detection means is provided so as to detect and record the load current value proportional to the screw tightening torque value, and the rotation amount of the driver bit or the electric motor is detected.
  • the rotation amount detection means for recording in the torque-up operation of the torque limiter, the rotation amount of the driver bit or the electric motor and the load current value of the electric motor are detected, and a preset target rotation amount (including an allowable range) is detected.
  • the target load current value (including the allowable range) set in advance to determine whether the screw tightening state is good or not, and further, the load current value during the torque-up operation is detected. I found out that it can be set to display.
  • the load current value proportional to the screw tightening torque value is provided by providing the load current detecting means of the electric motor without providing the rotation amount detecting means for detecting and recording the rotation amount of the driver bit or the electric motor. It is set to detect and record, and in the torque-up operation of the torque limiter, the quality of the screw tightening state is judged by comparing with the preset target load current value (including the allowable range). It was found that the load current value can be detected and the determination result can be displayed.
  • the torque limiter in the predetermined screw tightening operation by the electric screwdriver, the torque limiter accompanying the completion of screw tightening from the start time of screw tightening scheduled by a prior trial or the like based on a standard of a screw to be used in advance. Also, by setting the rotation amount of the driver bit or electric motor at the time of torque increase operation by the target rotation amount (including the allowable range), in the predetermined screw tightening operation, the screw tightening is completed from the start of the screw tightening The rotation amount of the driver bit or the electric motor until the torque up operation time by the torque limiter is sequentially detected by the rotation amount detecting means, and the rotation amount detected at the torque up operation time is detected as the target rotation amount (including an allowable range). ) And properly achieve the pass / fail judgment of the screw tightened state. I have found that you can.
  • the electric screwdriver is provided with a push operation switch that is operated by an axial displacement when the screwdriver bit comes into contact with an object to be screwed, and an operation signal of the push operation switch is detected. It can be set as a screw tightening start time when performing the screw tightening operation.
  • setting the screw tightening start time when performing the screw tightening operation detects and records the rotation amount of the driver bit or the electric motor detected by the rotation amount detecting means in the screw tightening operation by the electric screwdriver.
  • the rotation amount of the driver bit or the electric motor is detected by the rotation amount detection means at the same time when the drive switch for driving the electric motor is operated by the switch operation member.
  • the amount of rotation detected at the idling timing is the driver during the actual screw tightening operation. Since the amount of rotation of the bit or electric motor is inaccurate, the amount of rotation of the driver bit or electric motor during the actual screw tightening operation can be accurately set by setting the screw tightening start time as described above. Can be detected.
  • the driver bit is brought into contact with the mounting object of the screw, and at this time, by detecting the operation signal of the push operation switch, Set the screw tightening start time when performing the screw tightening work, and then operate the drive switch for driving the electric motor with the switch operation member to actually perform the screw tightening work until the screw seating It becomes possible to accurately detect the amount of rotation of the driver bit or the electric motor during the period of time.
  • 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 driver configured to perform a screw tightening operation by connecting a driver bit to a drive output shaft of an electric motor via a torque limiter. 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 switch operating member that operates the drive switch, a torque limiter operation detection sensor that detects a torque-up operation of the torque limiter, and drive and stop control of the electric motor.
  • an electric driver provided with an electric motor control circuit for performing the above and a rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the driver bit or the electric motor
  • the amount of rotation of the driver bit or the electric motor from the start time of screw tightening to the time of torque increase operation by the torque limiter upon completion of screw tightening is sequentially detected by the rotation amount detection means,
  • the rotation amount detected at the time of the torque-up operation is compared with the target rotation amount (including an allowable range) to set whether the screw tightening state is good or bad.
  • 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 reduction mechanism and a torque limiter.
  • a switch operating member that operates the drive switch, a torque limiter operation detection sensor that detects a torque-up operation of the torque limiter, and an electric motor control circuit that controls drive and stop of the electric motor, ,
  • a rotation amount detection means for detecting a rotation amount of the driver bit or the electric motor, and 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.
  • an electric screwdriver with load current detection means In a predetermined screw tightening operation, the amount of rotation of the driver bit or the electric motor from the start time of screw tightening to the time of torque increase operation by the torque limiter upon completion of screw tightening is sequentially detected by the rotation amount detection means, The amount of rotation detected at the time of torque-up operation is compared with the target amount of rotation (including the allowable range), and the load current from the start of screw tightening to the time of torque-up operation by the torque limiter upon completion of screw tightening A value is sequentially detected by the load current detecting means, and the load current value detected at the time of the torque increase operation is compared with the target load current value (including an allowable range) to determine whether the screw tightening state is good or bad. It sets so that it may do.
  • an automatic screw tightening control method which 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 torque limiter.
  • a switch operating member that operates the drive switch, a torque limiter operation detection sensor that detects a torque-up operation of the torque limiter, and an electric motor control circuit that controls drive and stop of the electric motor,
  • an electric screwdriver provided with load current detection means for detecting load current obtained in the electric motor based on load torque (reaction force) applied to the driver bit in the electric motor control circuit,
  • a load current value proportional to the torque value of the screw tightening electric motor from the start of screw tightening to the time of torque increase operation by the torque limiter upon completion of screw tightening is sequentially detected by the load current detecting means. Detecting and comparing the load current value detected at the time of the torque-up operation with the target load current value (including an allow).
  • the rotation amount of the electric motor at the time of operation is detected and recorded by the rotation amount detection means, and the detected and recorded rotation amount is set as a target rotation amount (including an allowable range),
  • the amount of rotation of the driver bit or the electric motor from the start time of screw tightening to the time of torque increase operation by the torque limiter upon completion of screw tightening is sequentially detected by the rotation amount detection means,
  • the rotation amount detected at the time of the torque-up operation is compared with the target rotation amount (including an allowable range) to set whether the screw tightening state is good or bad.
  • a torque increase by the torque limiter accompanying completion of screw tightening from the start of screw tightening in advance in the screw tightening operation is detected and recorded by the load current detecting means, and the detected and recorded load current value is set as a target load current value (including an allowable range).
  • a load current value proportional to the screw tightening torque value of the electric motor from the start time of the screw tightening to the time of the torque increase operation by the torque limiter upon completion of the screw tightening is sequentially detected by the load current detecting means. Detecting and comparing the load current value detected at the time of the torque-up operation with the target load current value (including an allowable range) to determine whether the screw tightening state is good or bad. .
  • the screw tightening is completed from the start point of the screw tightening scheduled based on the standard of the screw to be used in advance.
  • the rotation amount of the driver bit or the electric motor at the time of the torque increase operation by the torque limiter is set as a target rotation amount (including an allowable range)
  • the amount of rotation of the driver bit or the electric motor from the start time of screw tightening to the time of torque increase operation by the torque limiter upon completion of screw tightening is sequentially detected by the rotation amount detection means, The rotation amount detected at the time of the torque-up operation is compared with the target rotation amount (including an allowable range) to set whether the screw tightening state is good or bad.
  • the screw tightening is completed from the start point of the screw tightening scheduled based on the standard of the screw to be used in advance.
  • the load current value of the electric motor at the time of the torque increase operation by the torque limiter is set as a target load current value (including an allowable range)
  • the load current detection means sequentially detects the load current value of the electric motor from the start time of screw tightening to the time of torque increase operation by the torque limiter upon completion of screw tightening, and the torque increase operation
  • the load current value detected at the time point is compared with the target load current value (including an allowable range) to determine whether the screw tightening state is good or bad.
  • the rotation amount of the driver bit or the electric motor sequentially detected from the screw tightening start time to the torque up operation time is determined as the target.
  • the driver bit or the rotation amount of the electric motor detected from the set value of the target rotation amount to the time of torque-up operation in a predetermined screw tightening operation is sequentially added.
  • the final rotation amount detection value is compared with a set value of the target rotation amount (including an allowable range).
  • an automatic screw tightening control method wherein, in a predetermined screw tightening operation, the rotation amount of the driver bit or the electric motor sequentially detected from the screw tightening start time to the torque up operation time of the torque limiter. Is compared with the first target rotation amount (including the allowable range), the detected value from the set value of the first target rotation amount to the time when the torque limiter performs a torque-up operation in a predetermined screw tightening operation.
  • the automatic screw tightening control method wherein the electric screwdriver is provided with a push operation switch that is operated by an axial displacement at the time of contact of the screwdriver bit with an object to be screwed. According to the operation signal of the operation switch, it is set as a screw tightening start time when performing the screw tightening operation.
  • the rotation amount of the driver bit or the electric motor detected at the time of torque increase operation of the torque limiter includes a preset target rotation amount (including an allowable range). ) And / or when the load current detection value of the electric motor detected at the time of torque-up operation of the torque limiter matches a preset target load current value (including an allowable range). The screw tightening state is determined to be appropriate.
  • the rotation amount of the driver bit or the electric motor at the time of torque increase operation or non-operation of the torque limiter is set to a predetermined target rotation amount (allowable range).
  • / or a load current detection value proportional to the screw tightening torque value of the electric motor at the time of torque increase operation of the torque limiter is a preset target load current value (including an allowable range). If not, the screw tightening state is set to be judged as defective.
  • the automatic screw tightening control method according to the rotation amount of the driver bit or the electric motor detected at the time of the torque increase operation of the torque limiter and / or the time of the torque increase operation of the torque limiter.
  • the detected load current value of the electric motor matches the target rotation amount (including the allowable range) and / or the target load current value (including the allowable range), and the screw tightening state determined to be appropriate.
  • the number and / or the length of the screw are set so as to be detected and recorded.
  • the respective states are distinguished in the display. It is set to display.
  • 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 torque limiter.
  • a switch operating member that operates the drive switch, a torque limiter operation detection sensor that detects a torque-up operation of the torque limiter, and an electric motor control circuit that controls drive and stop of the electric motor,
  • the rotation amount detecting means for detecting the rotation amount of the driver bit or the electric motor, each comprising an electric screwdriver, In a predetermined screw tightening operation, the amount of rotation of the driver bit or the electric motor from the start time of screw tightening to the time of torque increase operation by the torque limiter upon completion of screw tightening is sequentially detected by the rotation amount detection means,
  • a control unit configured to determine whether the screw tightening state is good or not by comparing the rotation amount detected at the time of torque-up operation with the target rotation amount (including an allowable range) is provided. .
  • an automatic screw tightening control device 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 torque limiter.
  • a switch operating member that operates the drive switch, a torque limiter operation detection sensor that detects a torque-up operation of the torque limiter, and an electric motor control circuit that controls drive and stop of the electric motor, ,
  • a rotation amount detection means for detecting a rotation amount of the driver bit or the electric motor, and 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 load current detection means consists of an electric screwdriver provided, In a predetermined screw tightening operation, the amount of rotation of the driver bit or the electric motor from the start time of screw tightening to the time of torque increase operation by the torque limiter upon completion of screw tightening is sequentially detected by the rotation amount detection means, The amount of rotation detected at the time of torque-up operation is compared with the target amount of rotation (including the allowable range), and the load current from the start of screw tightening to the time of torque-up operation by the torque limiter upon completion of screw tightening A value is sequentially detected by the load current detecting means, and the load current value detected at the time of the torque increase operation is compared with the target load current value (including an allowable range) to determine whether the screw tightening state is good or bad.
  • a control unit configured as described above 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 reduction mechanism and a torque limiter.
  • a switch operating member that operates the drive switch, a torque limiter operation detection sensor that detects a torque-up operation of the torque limiter, and an electric motor control circuit that controls drive and stop of the electric motor,
  • the electric motor control circuit comprises an electric driver 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, In a predetermined screw tightening operation, a load current value proportional to the torque value of the screw tightening electric motor from the start of screw tightening to the time of torque increase operation by the torque limiter upon completion of screw tightening is sequentially detected by the load current detecting means.
  • a control unit configured to detect and determine whether the screw tightening state is good or not by comparing the load current value detected at the time of the torque increase operation with the
  • the automatic screw tightening control device in a predetermined screw tightening operation by the electric screwdriver, a torque increase by the torque limiter accompanying the completion of screw tightening from the start of screw tightening in the screw tightening operation in advance.
  • the load current value proportional to the screwing torque value of the driver bit or electric motor at the time of operation is detected and recorded by the load current detecting means, and the detected and recorded load current value is a target load current value (including an allowable range).
  • the amount of rotation of the driver bit or the electric motor from the start time of screw tightening to the time of torque increase operation by the torque limiter upon completion of screw tightening is sequentially detected by the rotation amount detection means,
  • a control unit configured to determine whether the screw tightening state is good or not by comparing the rotation amount detected at the time of torque-up operation with the target rotation amount (including an allowable range) is provided. .
  • a torque increase by the torque limiter accompanying the completion of screw tightening from the start of screw tightening in the screw tightening operation in advance in a predetermined screw tightening operation by the electric screwdriver, a torque increase by the torque limiter accompanying the completion of screw tightening from the start of screw tightening in the screw tightening operation in advance.
  • a load current value proportional to the screw tightening torque value of the electric motor at the time of operation is detected and recorded by the load current detecting means, and the detected and recorded load current value is set as a target load current value (including an allowable range).
  • a load current value proportional to the screw tightening torque value of the electric motor from the start time of screw tightening to the time of torque increase operation by the torque limiter upon completion of screw tightening is detected by the load current detecting means.
  • a controller configured to sequentially detect and compare the load current value detected at the time of the torque-up operation with the load current value (including an allowable range) to determine whether the screw tightening state is good or bad. It is characterized by providing.
  • the screw tightening is completed from the start point of the screw tightening scheduled based on the standard of the screw to be used in advance.
  • the rotation amount of the driver bit or the electric motor at the time of the torque increase operation by the torque limiter is set as a target rotation amount (including an allowable range), and In a predetermined screw tightening operation, the amount of rotation of the driver bit or the electric motor from the start time of screw tightening to the time of torque increase operation by the torque limiter upon completion of screw tightening is sequentially detected by the rotation amount detection means, A control unit configured to determine whether the screw tightening state is good or not by comparing the rotation amount detected at the time of torque-up operation with the target rotation amount (including an allowable range) is provided. .
  • the screw tightening in the predetermined screw tightening operation by the electric screwdriver, the screw tightening can be completed from the start time of the screw tightening scheduled based on the standard of the screw to be used in advance.
  • the load current value of the electric motor at the time of the torque increase operation by the torque limiter is set as a target current value (including an allowable range), and
  • the load current detection means sequentially detects the load current value of the electric motor from the start of screw tightening to the time of torque increase operation by the torque limiter upon completion of screw tightening, and the torque increase A control unit configured to determine whether or not the screw tightening state is good by comparing the load current value detected at the time of operation with the load current value (including an allowable range) is provided.
  • a push operation switch in the electric screwdriver, which is actuated by an axial displacement at the time of contact of a screwdriver bit with an object to which a screw is attached. It is characterized in that the screw tightening start time when performing the screw tightening operation is set by the operation signal of the switch.
  • the rotation amount of the driver bit or the electric motor and / or the torque increase of the torque limiter detected during the torque increase operation of the torque limiter in the control unit, the rotation amount of the driver bit or the electric motor and / or the torque increase of the torque limiter detected during the torque increase operation of the torque limiter.
  • the load current detection value of the electric motor detected during operation conforms to the target rotation amount (including the allowable range) and / or the target load current value (including the allowable range), and the screw tightening state is determined to be appropriate.
  • the present invention is characterized in that the number of screw threads and / or the length dimension of the screws are detected and recorded.
  • the automatic screw tightening control device is characterized in that a display for distinguishing and displaying each state is provided for the determination result of the screw tightening state obtained by the control unit. To do.
  • an electric motor configured to perform screw tightening work by connecting a driver bit to a drive output shaft of an electric motor via a torque limiter.
  • a torque-up operation by the torque limiter is detected by a torque limiter operation detection sensor using a driver
  • a rotation amount based on a rotation amount detection signal obtained by the rotation amount detection means of the driver bit or the electric motor is detected.
  • the electric motor By configuring to detect the load current value based on the load current detection signal obtained by the load current detection means in the control circuit, in addition to the preset target rotation amount (including the allowable range), the target load current value ( By setting the target rotation amount (including the permissible range) and the target load current value (including the permissible range) respectively, the quality of the screw tightening state can be easily and simply as described above. Confirming and judging the proper screw tightening condition during screw tightening It can be.
  • the torque limiter operation detection sensor detects the torque-up operation by the torque limiter using an electric screwdriver configured to couple the screwdriver bit to the drive output shaft of the electric motor via a torque limiter.
  • the rotation amount based on the rotation amount detection signal obtained by the driver bit or the rotation amount detection means of the electric motor and / or the load current value based on the load current detection signal obtained by the load current detection means of the electric motor are detected.
  • the amount of rotation of the driver bit or the electric motor during the actual screw tightening operation is accurately determined. Based on this, it is possible to facilitate detection of various abnormal screw tightening states, and to confirm and determine an appropriate screw tightening state in the screw tightening operation. As described above, according to the present invention, it is possible to smoothly and easily achieve data collection or image processing related to control detected in a torque limiter type electric driver to be used, and enhance a control data processing function as an electric driver. be able to.
  • the torque setting of the torque limiter is set by the operator by determining the conformity with the preset target load current value (including the allowable range). If a wrong operation (torque limiter selection or replacement error, etc.) is made, the target load current value will be set incorrectly, and the detected value of the load current value in the electric motor at the time of torque-up operation will be initialized. Since it does not conform to the target load current value (including the allowable range), it can be easily determined that the screw tightening is defective.
  • the torque setting of the erroneously operated torque limiter can be reconfirmed and reset, so that appropriate screw tightening work from the next time can be easily handled, and a defective rate in screw tightening work can be generated. Can be reduced.
  • the screw bit or electric motor rotation amount is determined from the target rotation amount (including the allowable range), together with the above-described screw tightening state determination. If there is too little, it is in an abnormal state such as screw galling, screw floating, or incompatibility with the selected screw size. If the rotation amount of the driver bit or electric motor is larger than the target rotation amount (including the allowable range), It is possible to easily determine whether or not the screw tightening is in an abnormal state such as wear of the prepared hole, screw cam-out, broken bit, or incompatibility of the selected screw size. 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 quality determination of the screw tightening state can be performed very easily and accurately.
  • 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 thereof can be increased.
  • the length of the screw tightened screw is accurately recorded in the control unit based on the rotation amount detected during the torque-up operation.
  • the recorded contents recorded can be displayed.
  • the above-described screw tightening state determination is displayed on the display to optimize the screw tightening operation, improve its efficiency, and drive the motor. Expansion of functions as a driver can be achieved.
  • FIG. 1 and FIG. 4 and FIG. 5 show the relationship of screw tightening pass / fail judgment based on the detected value characteristic of the rotation amount of the driver bit or the electric motor at the time of torque increase operation of the torque limiter by the automatic screw tightening control method according to the present invention.
  • FIG. 4 and FIG. 5 show the relationship of screw tightening pass / fail judgment based on the detected value characteristic of the rotation amount of the driver bit or the electric motor at the time of torque increase operation of the torque limiter by the automatic screw tightening control method according to the present invention. It is explanatory drawing which shows the proper screw-tightening state when the quantity is set to 0 ⁇ ⁇ .
  • FIG. 7A is an explanatory view showing a defective screw tightening state when the amount of rotation is smaller than the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ (including the allowable range), in the same relationship of screw tightening quality determination as in the case shown in FIG. 7.
  • FIG. 8 is an explanatory view 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. 8.
  • (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. 6 shows the relationship of the screw tightening pass / fail judgment based on the detected value characteristic of the load current value in the electric motor at the time of torque increase operation of the torque limiter by the automatic screw tightening control method according to the present invention. It is explanatory drawing which shows a state.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing a screw tightening pass / fail judgment similar to the case shown in FIG. 11 and showing a defective screw tightening state of a load current value.
  • 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 ⁇ / b> A denotes an electric driver, and an electric motor 12, a drive switch 13 for driving the electric motor 12, and a drive output of the electric motor 12 are included in a grip portion of the electric driver 10 ⁇ / b> A. A speed reduction mechanism 16 and a torque limiter 18 coupled to a shaft (not shown) are respectively incorporated, and a driver bit 20 is coupled via the torque limiter 18.
  • a switch operation member 14 that operates the drive switch 13 of the electric motor 12, an electric motor control circuit 22 that performs drive control and stop control of the electric motor 12, and a torque-up operation of the torque limiter 18.
  • a torque limiter operation detection sensor 28 for detecting.
  • 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 10A, for example.
  • the torque limiter 18 for example, a known torque limiter using a magnetic system is used, as disclosed in Patent Documents 1 to 3, or disclosed in Patent Documents 2 and 4 described above. As described above, a known torque limiter using a coil spring system can be used.
  • the torque limiter operation detection sensor 28 for detecting the torque increase operation of the torque limiter 18 for example, as disclosed in Patent Document 5 (JP2008-183643A), the outer peripheral surface of the transmission rotation portion of the torque limiter 18 is used.
  • a sensor sensing member made up of a plurality of magnets is arranged at equal intervals in the circumferential direction, and a sensor made up of a hall element provided in the gripper casing of the electric screwdriver corresponding to these sensor sensing members is a torque limiter operation detection sensor 28.
  • the torque limiter operation detection sensor 28 for example, as shown in FIG. 3, the drive shaft 42 driven by the electric motor 12 in the torque limiter 18 rotatably supported in the gripping part casing 50 of the electric driver.
  • Sensor sensing members 46, 46 composed of a plurality of magnets are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral portion on one end side of the transmission rotating portion 44 that is internally coupled to rotate and transmit, and these sensor sensing members 46,
  • the torque limiter operation detection sensor 28 can be constituted by sensors 48, 48 made up of Hall elements provided in the gripper casing 50 of the electric screwdriver corresponding to 46.
  • the torque limiter operation detection sensor 28 including the sensors 48 and 48 provided in this manner is provided with a torque limiter when a required load torque is applied to the driver bit 20 coupled to the transmission rotating portion side of the torque limiter 18. It is possible to detect a torque-up operation time point at which the 18 drive shafts idle and the transmission rotating unit 44 stops rotating.
  • the torque limiter operation detection sensor 28 rotates on the transmission rotating portion side of the torque limiter 18 coupled to the driver bit 20 from the time when the electric motor 12 starts to be detected until the time when the torque-up operation is detected. It has an encoder function for detecting an operation signal (pulse signal) accompanying this, and can thereby be used as a rotation amount detecting means that can detect the rotation amount of the driver bit 20.
  • the rotation amount detecting 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 is provided as follows. 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 is provided so as to detect the load current in the power circuit of the electric motor 12.
  • the load current value of the electric motor 12 detected in this case can be detected and recorded as a load current value that correlates with a screw tightening torque value at the time of screw tightening work accompanying the rotation of the driver bit 20.
  • the control unit 30 is provided, and when the CPU 32 starts the screw tightening operation for the electric motor control circuit 22 provided in the electric motor 12 in the electric driver 10A, the switch operation member.
  • 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 rotation amount of the electric motor 12 at a torque up operation time point t1 obtained based on the torque up operation detection signal S28 detected at the torque up operation time point of the torque limiter 18, and will be described later.
  • the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ is an allowable range) to be set and the rotation amount Rt1 for comparison with the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ are set to be detected and recorded.
  • a load current value proportional to the screw tightening torque value is detected at the torque up operation time point t1 obtained based on the torque up operation detection signal S28 detected at the torque up operation time point of the torque limiter 18. Then, the setting of a target load current value Im ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ is an allowable range) to be described later and a load current value It1 for comparison with the target load current value Im ⁇ ⁇ are set to be detected and recorded. .
  • the motor stop control signal S22b is output and input to the electric motor control circuit 22 via the CPU 32.
  • the electric motor 12 is configured to be stopped.
  • the CPU 32 of the control unit 30 compares the rotation amount Rt1 detected at the torque increase operation time t1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ with a preset target rotation amount Rm ⁇ ⁇ , thereby When the quality of the tightening state is determined and / or by comparing the load current value It1 detected at the torque increase 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 when the required screw tightening operation is performed by driving the electric motor 12, the CPU 32 performs the torque limiter operation at the driving start time t0 of the electric motor 12 accompanying the start of the screw tightening operation.
  • the rotation amount of the driver bit 20 can be set to be detected and recorded.
  • the encoder output signal detected in this case can be detected and recorded as a rotation amount that correlates with the screw tightening rotation amount in the screw tightening operation accompanying the rotation of the driver bit 20, and is also recorded in the CPU 32 of the control unit 30.
  • the target rotation amount can be set, and the rotation amount detected at the torque increase operation time point t1 can be compared with the target rotation amount.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a schematic configuration showing another embodiment of the 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 second with respect to the drive shaft of the electric motor 12.
  • 1 encoder 25 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 10B of the present embodiment instead of the encoder function by the torque limiter operation detection sensor 28 in the above-described embodiment, as a rotation amount detection means of the driver bit 20, a torque limiter 18 coupled to the driver bit 20 is used.
  • the configuration includes a known second encoder 29. Therefore, in the present embodiment, the rotation amount of the driver bit 20 is obtained by inputting the encoder detection signal S29 detected by the second encoder 29 to the CPU 32 of the control unit 30 as the rotation amount detection means. Can be set. 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 configurations are the same as those of the above-described embodiment. Therefore, in the CPU 32 of the control unit 30, similarly to the above, with respect to the preset target rotation amount Rm ⁇ ⁇ .
  • the quality of the screw tightening state is determined by comparing the rotation amount Rt1 detected at the time t1 of the torque increase operation, and / or the torque is increased with respect to the preset target load current value Im ⁇ ⁇ .
  • the determination content is appropriately determined by any one of the screw tightening determination signals S40 output from the CPU 32.
  • the display 40 is configured to display.
  • 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 is performed in advance, so that the screw tightening is started from t0 ⁇ ⁇ (STEP-1).
  • the rotation amount Rm of the electric motor 12 up to the time point t1 when the torque is increased by the torque limiter 18 is detected by the rotation amount detection means 24 (STEP-2), recorded in the CPU 32 of the controller 30,
  • the rotation 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 S25 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 drive shaft that is driven by the electric motor 12 at one end thereof. 42 is configured such that a coupling portion 54 for coupling a support shaft 52 that supports the driver bit 20 or the driver bit 20 is provided on the other end side with respect to the transmission rotation portion 44 that is coupled to the transmission rotation portion 42.
  • a spring member 56 is provided inside the support shaft 52 so that the support shaft 52 is elastically displaceable in the axial direction, and a sensor sensing member 58 made of a magnet is disposed at a required position of the support shaft 52, and the sensor sensing member 58, the sensor 60 made of a hall element provided in the gripper casing 50 of the electric screwdriver in correspondence with It can be configured as an operation switch.
  • 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 torque increase operation time t1 in a predetermined screw tightening operation is sequentially added.
  • the final detected value of the 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 torque increase operation time t1 by a predetermined screw tightening operation is set to the first target rotation amount Rm ⁇ ⁇ (including an allowable range).
  • the rotation amount of the electric motor 12 detected by the predetermined screw tightening operation up to the time t1 of the torque increase operation is successively subtracted from the set value of the first target rotation amount Rm ⁇ ⁇ .
  • the second target rotation amount 0 ⁇ ⁇ including the allowable range
  • the detection value of the final rotation amount Rt1 is set to the second target rotation amount 0 ⁇ . It can also be configured to compare with a set value of ⁇ (including the allowable range).
  • the CPU 32 detects the torque-up operation in the torque limiter 18.
  • the torque up operation time t1 is detected and recorded, and the rotation amount Rt1 of the electric motor 12 at the torque up operation time t1 is detected and recorded (STEP-5). Therefore, the rotation amount Rt1 of the electric motor 12 detected at the torque increase operation time point t1 is compared with a preset target rotation amount Rm ⁇ ⁇ or 0 ⁇ ⁇ to compare the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ or 0 ⁇ . It is determined whether or not ⁇ is satisfied (Rm + ⁇ ⁇ Rt1 ⁇ Rm ⁇ or 0 + ⁇ ⁇ Rt1 ⁇ 0 ⁇ ) (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 conforms to 0 ⁇ ⁇ (including the allowable range) (see FIGS. 7 and 8), 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 torque increase operation time t1, the length of the screw that has been tightened is also accurately recorded in the control unit 30, and the recorded The recorded contents can be set to be displayed on the display 40.
  • the present control method can be configured to appropriately display each determination content on the display device 40 based on any one of the screw tightening determination signals S40 output from the CPU 32 (see FIGS. 1 and 2). ).
  • the detection of the rotation amount of the electric motor 12 described above has been described by the rotation amount detection means 24 shown in FIG. 1, but the rotation amount of the electric motor 12 is shown in FIG. As a detection means, it can also set so that it may detect with the 1st encoder 25.
  • FIG. instead of detecting the rotation amount of the electric motor 12, as shown in FIG. 1, it may be set as a rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the driver bit 20 by an encoder function by the torque limiter operation detection sensor 28. it can.
  • the second encoder 29 attached to the torque limiter 18 can be set as a rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the driver bit 20.
  • 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 torque increase operation time point t1 by the torque limiter 18 upon completion of screw tightening (STEP-12a).
  • the data is recorded in the CPU 32 of the controller 30 and set in the CPU 32 as a target rotation amount Rm ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ is an allowable range) (STEP-13a).
  • the load current detecting means 26 detects the load current value Im of the electric motor 12 from the start time t0 of the screw tightening to the torque up operation time t1 by the torque limiter 18 upon completion of the screw tightening (STEP- 12b), 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 torque is increased by the torque limiter 18 accompanying the completion of screw tightening from the screw tightening start time t0 (STEP-14), as in the control method.
  • the rotation amount detection means 24 sequentially detects the rotation amount Rt ⁇ of the electric motor 12 until the operation time point t1 (STEP-15a), and the rotation amount Rt1 detected at the torque increase operation time point t1 is used as the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ . By comparing with (including the allowable range) (STEP-16a), it is set so as to determine whether the screw tightening state is good or bad.
  • the load current detecting means 26 sequentially detects the load current value It from the screw tightening start time t0 to the torque increase operation time t1 by the torque limiter 18 upon completion of the screw tightening (STEP-15b).
  • the load current value It1 detected at the up operation time t1 is set to the target load current value Im ⁇ ⁇ (including the allowable range) (STEP-16b) so as to determine whether the screw tightening state is good or bad.
  • the rotation amount Rt1 of the electric motor 12 detected at the torque increase operation time t1 is compared with a preset target rotation amount Rm ⁇ ⁇ , and whether or not the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ is met. (Rm + ⁇ ⁇ Rt1 ⁇ Rm ⁇ ) is determined (STEP-16a). Further, the load current value It1 detected at the torque increase operation time point t1 is compared with a preset target load current value Im ⁇ ⁇ to determine 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 Can be determined to be 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 torque increase operation time t1, the length of the screw that has been tightened is also accurately recorded in the control unit 30, and the recorded The recorded contents can be set to be displayed on the display 40.
  • the detected and recorded load current value It1 does not conform to the target load current value Im ⁇ ⁇ including the allowable range (It1 ⁇ ⁇ Im ⁇ ⁇ ⁇ It1 ′) (see FIG. 12). Even if the detected rotation amount Rt1 of the electric motor 12 is suitable for the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ (Rm + ⁇ ⁇ Rt1 ⁇ Rm ⁇ ) (see FIG. 7), the screw tightening state is poor. (STEP-19).
  • the load current value It1 detected and recorded at the time point t1 of the torque increase operation described above does not conform to the target load current value Im ⁇ ⁇ (It1 ⁇ Im ⁇ ⁇ ⁇ It1), and is detected. If the recorded rotation amount Rt1 of the electric motor 12 does not match the target rotation amount Rm ⁇ ⁇ (Rt1 ⁇ Rm ⁇ ⁇ ⁇ Rt1), it can be determined that the screw tightening state is of course poor ( (STEP-18).
  • the present control method (2) when it is determined whether the screw tightening state is good or bad, it is possible to perform a determination display that can clearly distinguish between appropriate determination and defective determination.
  • the present control method can be configured to appropriately display each determination content on the display device 40 based on any one of the screw tightening determination signals S40 output from the CPU 32 (see FIGS. 1 and 2). ).
  • the rotation amount detecting means of the electric motor 12 is set to be detected by the first encoder 25 as shown in FIG. You can also Further, instead of detecting the rotation amount of the electric motor 12, as shown in FIG. 1, it may be set as a rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the driver bit 20 by an encoder function by the torque limiter operation detection sensor 28. it can. Furthermore, as shown in FIG. 2, the second encoder 29 attached to the torque limiter 18 can be set as a rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the driver bit 20.
  • the torque limiter 18 accompanying the completion of screw tightening from the screw tightening start time t0 (STEP-24) as in the control method (1).
  • the load current detection unit 26 sequentially detects the load current value It ⁇ ⁇ ⁇ of the electric motor 12 up to the time t1 of the torque-up operation by STEP (STEP-25), and uses the load current value It1 detected at the clutch operation time t1 as the target load. By comparing with the current value Im ⁇ ⁇ (including the allowable range) (STEP-26), it is set to determine whether the screw tightening state is good or bad.
  • the load current value It1 of the electric motor 12 detected at the torque increase operation time t1 is compared with the target load current value Im ⁇ ⁇ set in advance, so that it matches the target load current value Im ⁇ ⁇ . (Im + ⁇ ⁇ It1m ⁇ Im ⁇ ) is determined (STEP-26).
  • 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 torque increase operation time t1, the length dimension of the screw that has been screwed is also accurately recorded by the control unit 30, and the recorded The recorded contents can be set to be displayed on the display 40.
  • the torque setting of the torque limiter 18 is erroneously operated (misselection or replacement of the torque limiter 18 or the like) and the target load current value Im decreases or increases, at the torque increase operation time t1.
  • the detected and recorded load current value It1 does not conform to the target load current value Im ⁇ ⁇ including the allowable range (It1 ⁇ Im ⁇ ⁇ ⁇ It1 ′) (see FIG. 12), and the screw tightening state is poor. (STEP-28).
  • the present control method (3) when the quality of the screw tightening state is determined, it is possible to perform a determination display that can clearly distinguish between the appropriate determination and the defect determination.
  • the present control method can be configured to appropriately display each determination content on the display device 40 based on any one of the screw tightening determination signals S40 output from the CPU 32 (see FIGS. 1 and 2). ).
  • the rotation amount detection means 24 detects the rotation amount Rm of the electric motor 12 from the screw tightening start time t0 (STEP-1) to the torque increase operation time t1 by the torque limiter 18 accompanying the completion of screw tightening. (STEP-2) is recorded in the CPU 32 of the controller 30 and set in the CPU 32 as a target rotation amount Rm ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ is an allowable range) (STEP-3).
  • the torque increase operation time t1 by the torque limiter 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 torque limiter 18 increases the torque from the start time t0 (t0 ′) of the screw tightening to the completion of the screw tightening.
  • the amount of rotation of the electric motor 12 up to the time point t1 ⁇ is sequentially detected by the rotation amount detection means 24, and the rotation amount Rt1 detected at the torque increase operation time point t1 is set as the target rotation amount Rm ′ ⁇ ⁇ (including the allowable range).
  • the load current detection unit 26 detects the load current value It1 at the torque increase operation time point t1 and compares it with the target load current value Im ⁇ ⁇ . It can also be set as the structure set so that it may use together.
  • the standard of the screw to be used in advance is set as in the setting of the target rotation amount Rm ′ ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ is an allowable range).
  • the load current value I′t1 of the electric motor 12 at the time t1 of the torque increase operation by the torque limiter 18 accompanying the completion of screw tightening from the start time of screw tightening scheduled by a prior trial or the like based on the target load current value Im It can also be set as' ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ is an allowable range).
  • the rotation amount detecting means of the electric motor 12 is detected by the first encoder 25 as shown in FIG. It can also be set to do. Further, instead of detecting the rotation amount of the electric motor 12, as shown in FIG. 1, it may be set as a rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the driver bit 20 by an encoder function by the torque limiter operation detection sensor 28. it can. Furthermore, as shown in FIG. 2, the second encoder 29 attached to the torque limiter 18 can be set as a rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the driver bit 20.
  • 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 in the required screw tightening operation, by appropriately detecting the rotation amount of the driver bit or the electric motor by the electric screwdriver using the function of the torque limiter. It is possible to easily and surely determine the proper screw tightening (seat seating) state, and record or display each screw tightening state in relation to the number of screws to be screwed in succession. . Also, by detecting and recording the load current of the electric motor at the time of torque increase in each screw tightening operation, the load current value at the time of torque increase 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.
  • a case where the time point (timing) at which a screw is seated in a screw tightening operation is set or configured to be detected by a torque limiter has been described.
  • the rotation amount and the load current value to be detected are respectively set to the preset target rotation amount and the target load current value. It is possible to configure so as to generate a required output signal when they match, and to set the timing. Many other design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

Landscapes

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  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

【課題】電動モータの駆動出力軸にトルクリミッタ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、トルクリミッタ18によるトルクアップ動作時点のドライバービット20または電動モータ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、それぞれトルクアップ動作時点の前記ドライバービットまたは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トルクリミッタ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。
 本出願人は、先に、ばね弾力により支持される鋼球とクラッチカムとを組合せた構成からなる機械的なクラッチ機構に代えて、ねじ具の締付け操作を行う動力を遮断する手段として、電磁クラッチ機構(トルクリミッタ)を採用し、この電磁クラッチ機構を電動ドライバーの把持部ケーシングに内蔵させると共に、トルク値の設定ないし検出手段としてストレンゲージを適用し、ねじ具の締付け操作を行う場合、ストレンゲージにおいて予め設定したトルク値に到達した際に、ストレンゲージの出力信号に基づいて電磁クラッチ機構を動作させて、ねじ具の締付け操作を遮断させるように構成した電動回転工具を開発し、特許出願を行い、特許を得た(特許文献1参照)。
 また、本出願人は、従来の機械的なクラッチ機構に代えて、ねじ具の締付け操作を行う動力を遮断する手段として、コイルばねの摩擦接触抵抗を利用した摩擦方式のトルクリミッタの構成を採用し、このトルクリミッタを電動ドライバーの把持部ケーシングに内蔵させることにより、従来の機械的なクラッチ機構によるクラッチ動作時の難点(トルクアップ時のショック)を解消することができる電動モータ駆動式のトルク固定形ドライバーを開発し、特許出願を行い、特許を得た(特許文献2および特許文献3参照)。
 さらに、前記と同様にして、前記コイルばねを使用した摩擦方式のトルクリミッタに代えて、永久磁石を利用した磁気方式によるトルクリミッタの構成を採用し、このトルクリミッタを電動ドライバーの把持部ケーシングに内蔵させることにより、非接触形のトルクリミッタとして利用することができる電動モータ駆動式のトルク固定形ドライバーを開発し、特許出願を行い、特許を得た(特許文献2および特許文献4参照)。
 すなわち、前記特許文献3に記載の電動モータ駆動式のトルク固定形ドライバーは、(1)外ケースの内周面に円筒状の永久磁石を固定配置し、この永久磁石の中心部に駆動軸を回転自在に挿通配置すると共に、この駆動軸の外周部において前記永久磁石の内周面に対向しこれと非接触に円筒状の磁性部材を支持固定し、前記外ケースの後端部を蓋体で閉塞固定してなるトルクリミッタを備え、(2)前記トルクリミッタの駆動軸をスリーブで囲繞保持し、このスリーブをワンウェイクラッチを介して前記外ケースに支持させると共に、前記スリーブの先端部にドライバービットを着脱交換自在に挿着し、(3)前記トルクリミッタを把持部ケーシングにより回転自在に囲繞保持すると共に、前記トルクリミッタの後端部において、前記ケースを閉塞固定する蓋体に対し前記駆動軸と同軸になるように電動モータの出力軸を着脱可能に結合し、(4)前記電動モータの外周部を外部ケーシングで囲繞し、この外部ケーシングを前記トルクリミッタを囲繞保持する前記把持部ケーシングに対して着脱交換可能に結合し、(5)さらに前記電動モータの後端部を、これと同軸に延在する扁平状の板体を介して前記外部ケーシング内に固定し、前記板体の一側面にストレンゲージを取付けてトルク値を測定し得るようにした構成からなる。
 また、前記特許文献4に記載の電動モータ駆動式のトルク固定形ドライバーは、(1)外ケースの内側に駆動軸を回転自在に収納し、この駆動軸の外周部にコイルばねを締まり嵌めすると共に、前記コイルばねの量端部に設けたフックをそれぞれ外ケースおよびその後端部を閉塞固定する蓋体に係合してなるトルクリミッタを備え、(2)前記トルクリミッタの駆動軸をスリーブで囲繞保持し、このスリーブをワンウェイクラッチを介して前記外ケースに保持すると共に、前記スリーブの先端部にドライバービットを着脱交換自在に挿着し、(3)前記トルクリミッタを把持部ケーシングにより回転自在に囲繞保持すると共に、前記トルクリミッタの後端部において、前記外ケースを閉塞固定する蓋体に対し前記駆動軸と同軸になるように電動モータの出力軸を着脱可能に結合し、(4)前記電動モータの外周部を外部ケーシングで囲繞し、この外部ケーシングを前記トルクリミッタを囲繞保持する前記把持部ケーシングに対して着脱交換可能に結合し、(5)さらに前記電動モータの後端部を、該電動モータの回転軸と同軸になるように延在するトーションバーを介して前記外部ケーシング内に固定し、前記トーションバーの一側面にストレンゲージを取付けてトルク値を測定し得るようにした構成からなる。
 そして、本出願人は、前述したように、それぞれトルクリミッタを使用する定トルク電動ドライバーにおいて、トルクリミッタの作動に伴う伝動回転部の回転停止状態(駆動軸部の空転に伴う)を適正に検知することができるように構成し、これにより電動モータの駆動を迅速に停止させて、電動モータの駆動による電力消費の節減と共に、継続するねじ締め作業の移行を迅速かつ円滑に行い、ねじ締め作業の効率化を達成することができる定トルク電動ドライバーを開発し、特許出願を行い、特許を得た(特許文献5参照)。
特開平11-077554号公報 特開平11-285985号公報 特許第4331283号公報 特許第4659862号公報 特開2008-183643号公報
 しかしながら、前述した従来のトルクリミッタを利用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、前記電動ドライバーによりねじの締付け操作を行う場合に、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、前記トルクリミッタが作動してねじ締め作業を完了してしまうことがある。
 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トルクリミッタ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トルクリミッタのトルクアップ動作により検出して、このトルクアップ動作時点でのドライバービットまたは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行い、次いでねじ締めの完了する状態を前記トルクリミッタのトルクアップ動作により検出して、このトルクアップ動作時点でのドライバービットまたは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、その後の所定のねじ締め作業(第2回目以降)においては、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トルクリミッタのトルクアップ動作時点に至るまでのドライバービットまたは電動モータの回転量を逐次検出し、前記トルクアップ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、トルクアップ動作時点までに逐次検出されるドライバービットまたは電動モータの回転量を比較する場合に、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トルクアップ動作時点までに検出されるドライバービットまたは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トルクアップ動作時点までに逐次検出されるドライバービットまたは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トルクアップ動作時点までに検出されるドライバービットまたは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、前記ドライバービットまたは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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作において、前記ドライバービットまたは電動モータの回転量と電動モータの負荷電流値を検出して、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、さらにトルクアップ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、前記ドライバービットまたは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、電動モータの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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作において、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、さらにトルクアップ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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点のドライバービットまたは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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までのドライバービットまたは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、前記トルクアップ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を設けて、このプッシュ操作スイッチ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ドライバービットまたは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ドライバービットまたは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ドライバービットまたは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ドライバービットまたは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ドライバービットまたは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トルクリミッタ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トルクリミッタ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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作を検出するトルクリミッタ動作検出センサと、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、前記ドライバービットまたは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、
 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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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トルクリミッタ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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作を検出するトルクリミッタ動作検出センサと、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、前記ドライバービットまたは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、
 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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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トルクリミッタによるトルクアップ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、前記トルクアップ動作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トルクリミッタ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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作を検出するトルクリミッタ動作検出センサと、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、
 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トルクリミッタによるトルクアップ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、前記トルクアップ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。
 本発明の請求項4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よる所定のねじ締め作業において、予め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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の前記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、
 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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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、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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の前記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、
 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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点ま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値を前記負荷電流検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ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6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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の前記ドライバービットまたは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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の電動モータの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、
 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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの電動モータ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、前記トルクアップ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8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トルクアップ動作時点までに逐次検出される前記ドライバービットまたは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トルクアップ動作時点までに検出される前記ドライバービットまたは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9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トルクリミッタのトルクアップ動作時点までに逐次検出される前記ドライバービットまたは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トルクリミッタのトルクアップ動作時点までに検出される前記ドライバービットまたは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10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として設定することを特徴とする。
 本発明の請求項11に記載の自動ねじ締め制御方法は、前記トルクリミッタのトルクアップ動作時点に検出される前記ドライバービットまたは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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作時点に検出される電動モータの負荷電流検出値が、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12に記載の自動ねじ締め制御方法は、前記トルクリミッタのトルクアップ動作時点または不動作時の前記ドライバービットまたは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、前記トルクリミッタのトルクアップ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13に記載の自動ねじ締め制御方法は、前記トルクリミッタのトルクアップ動作時点に検出される前記ドライバービットまたは電動モータの回転量および/または前記トルクリミッタのトルクアップ動作作時点に検出される電動モータの負荷電流検出値が、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14に記載の自動ねじ締め制御方法は、前記トルクリミッタのトルクアップ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トルクリミッタ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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作を検出するトルクリミッタ動作検出センサと、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、前記ドライバービットまたは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、
 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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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トルクリミッタ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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作を検出するトルクリミッタ動作検出センサと、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、前記ドライバービットまたは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、
 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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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トルクリミッタによるトルクアップ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、前記トルクアップ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17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トルクリミッタ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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作を検出するトルクリミッタ動作検出センサと、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、
 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トルクリミッタによるトルクアップ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、前記トルクアップ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18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よる所定のねじ締め作業において、予め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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の前記ドライバービットまたは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、
 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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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19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よる所定のねじ締め作業において、予め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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の前記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、
 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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記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逐次検出し、前記トルクアップ動作時点に検出された負荷電流値を前記負荷電流値(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20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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の前記ドライバービットまたは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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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21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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の電動モータの負荷電流値を目標電流値(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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記電動モータ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、前記トルクアップ動作時点に検出された負荷電流値を前記負荷電流値(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22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を設け、前記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23に記載の自動ねじ締め制御装置は、前記制御部において、前記トルクリミッタのトルクアップ動作時に検出される前記ドライバービットまたは電動モータの回転量および/または前記トルクリミッタのトルクアップ動作時に検出される前記電動モータの負荷電流検出値が、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24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15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トルクリミッタ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、前記トルクリミッタによるトルクアップ動作をトルクリミッタ動作検出センサにより検出した際に、前記ドライバービットまたは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、前述した電動ドライバーの構成において、トルクリミッタによるトルクアップ動作をトルクリミッタ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17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、前記ドライバービットまたは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、トルクリミッタによるトルクアップ動作をトルクリミッタ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4~7および18~21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1~3および15~17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トルクリミッタ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、前記トルクリミッタによるトルクアップ動作をトルクリミッタ動作検出センサにより検出した際に、前記ドライバービットまたは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および/または電動モータの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し、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)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)および/または目標負荷電流値(許容範囲を含む)との比較を行うことによって、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8、9、10および22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ドライバービットまたは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。子のようにして、本発明によれば、使用するトルクリミッタ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11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、トルクリミッタのトルク設定がオペレータにより誤操作(トルクリミッタの選択ないし交換のミス等)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、これによりトルクアップ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、誤操作されたトルクリミッタ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12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、ドライバービットまたは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、またドライバービットまたは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13および23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、トルクアップ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14および24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。 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とその制御系統を示す説明図である。 本発明に係る自動ねじ締め制御方法を実施する装置に適用するトルクリミッタに対するトルクリミッタ動作検出センサおよびプッシュ操作スイッチの概略構成図である。 図1および図2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および図2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および図2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4および図5に示す本発明に係る自動ねじ締め制御方法によるトルクリミッタのトルクアップ動作時のドライバービットまたは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4および図5に示す本発明に係る自動ねじ締め制御方法によるトルクリミッタのトルクアップ動作時のドライバービットまたは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7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8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5および図6に示す本発明に係る自動ねじ締め制御方法によるトルクリミッタのトルクアップ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11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。
 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10Aは電動ドライバーを示し、この電動ドライバー10A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およびトルクリミッタ18とを、それぞれ内蔵し、前記トルクリミッタ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10A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、前記トルクリミッタ18のトルクアップ動作を検出するトルクリミッタ動作検出センサ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。
 本実施例の電動ドライバー10A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10A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。
 本実施例において、トルクリミッタ18としては、例えば前記特許文献1~3に開示されているように、磁気方式による公知のトルクリミッタを使用したり、あるいは前記特許文献2、4に開示されているように、コイルばね方式による公知のトルクリミッタを使用したりすることができる。
 前記トルクリミッタ18のトルクアップ動作を検出するトルクリミッタ動作検出センサ28としては、例えば前記特許文献5(JP2008-183643A)に開示されているように、トルクリミッタ18の伝動回転部の外周面においてその円周方向に等間隔で複数のマグネットからなるセンサ感知部材を配設し、これらのセンサ感知部材に対応させて電動ドライバーの把持部ケーシング内に設けるホール素子からなるセンサをトルクリミッタ動作検出センサ28として構成することができる。
 すなわち、トルクリミッタ動作検出センサ28としては、例えば図3に示すように、電動ドライバーの把持部ケーシング50内に、回転自在に支持されたトルクリミッタ18において、電動モータ12により駆動される駆動軸42が内部結合されて伝動回転する伝動回転部44の一端側外周部に、その円周方向に等間隔で複数のマグネットからなるセンサ感知部材46、46を配設し、これらのセンサ感知部材46、46に対応させて電動ドライバーの把持部ケーシング50内に設けたホール素子からなるセンサ48、48により、前記トルクリミッタ動作検出センサ28として構成することができる。
 従って、このように設けられるセンサ48、48からなるトルクリミッタ動作検出センサ28は、前記トルクリミッタ18の伝動回転部側に結合されるドライバービット20に所要の負荷トルクが作用した際に、トルクリミッタ18の駆動軸が空転してその伝動回転部44が回転停止状態となる、トルクアップ動作時点を検出することができる。
 なお、前記トルクリミッタ動作検出センサ28は、前記電動モータ12の駆動開始時点から、前記トルクアップ動作時点を検出するまでの間において、ドライバービット20と結合するトルクリミッタ18の伝動回転部側の回転に伴う動作信号(パルス信号)を検出するエンコーダ機能を有しており、これにより前記ドライバービット20の回転量を検出することができる回転量検出手段として利用することができる。
 さらに、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ように設けられる。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。
 また、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ように設けられる。この場合に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。
 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10A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、前記トルクリミッタ18のトルクアップ動作時点に検出されるトルクアップ動作検出信号S28に基づいて得られるトルクアップ動作時点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、前記トルクリミッタ18のトルクアップ動作時点に検出されるトルクアップ動作検出信号S28に基づいて得られるトルクアップ動作時点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、トルクリミッタ動作検出センサ28によりトルクアップ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。
 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に対してトルクアップ動作時点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に対してトルクアップ動作時点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。
 また、本実施例においては、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、前記トルクリミッタ動作検出センサ28により検出されるエンコーダ出力信号に基づいて、ドライバービット20の回転量を検出記録するように設定することができる。この場合に検出される前記エンコーダ出力信号は、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と共に、前記制御部30のCPU32において、前述した場合と同様にして、目標回転量を設定し、この目標回転量に対してトルクアップ動作時点t1 に検出される回転量を比較するように設定することができる。
自動ねじ締め制御装置(2)の構成
 図2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10B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10Bにおいて、前記実施例におけるトルクリミッタ動作検出センサ28によるエンコーダ機能に代えて、ドライバービット20の回転量検出手段としては、ドライバービット20と結合するトルクリミッタ18に対し公知の第2のエンコーダ29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10B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、前記と同様に、予め設定された目標回転量Rm±αに対してトルクアップ動作時点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に対してトルクアップ動作時点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される。
 次に、前記構成からなる自動ねじ締め制御装置(1)および(2)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4~図6参照)およびトルクアップ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7~図12参照)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および図4参照)。
 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-1)からねじ締めの完了に伴う前記トルクリミッタ18によるトルクアップ動作時点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トルクリミッタ18によるトルクアップ動作時点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)、前記トルクアップ動作時点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S25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JP4721535B2(WO02/068156A1:FIG.2)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、プッシュ操作スイッチとしては、例えば図3に示すように、電動ドライバーの把持部ケーシング50内に、回転自在に支持されたトルクリミッタ18において、その一端側に電動モータ12により駆動される駆動軸42が内部結合されて伝動回転する伝動回転部44に対し、その他端側にライバービット20またはドライバービット20を支持する支持軸52を結合する結合部54を設けた構成からなり、前記結合部54の内部にばね部材56を設けて前記支持軸52を軸方向に弾力的に変位可能に結合し、この支持軸52の所要位置にマグネットからなるセンサ感知部材58を配設し、前記センサ感知部材58に対応させて電動ドライバーの把持部ケーシング50内に設けたホール素子からなるセンサ60により、前記プッシュ操作スイッチとして構成することができる。
 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トルクアップ動作時点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 からトルクアップ動作時点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トルクアップ動作時点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、トルクリミッタ18においてトルクアップ動作が検出されると、CPU32においてトルクアップ動作時点t1 が検出記録され、このトルクアップ動作時点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、前記トルクアップ動作時点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7、図8参照)、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)。
 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、前記トルクアップ動作時点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9の(a)、図10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(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9の(b)、図10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、図2参照)。
 本制御方法(1)においては、前述した電動モータ12の回転量の検出を、図1に示す回転量検出手段24による場合について説明したが、図2に示すように、電動モータ12の回転量検出手段として、第1のエンコーダ25により検出するように設定することもできる。また、電動モータ12の回転量の検出に代えて、図1に示すように、トルクリミッタ動作検出センサ28によるエンコーダ機能により、ドライバービット20の回転量を検出する回転量検出手段として設定することもできる。さらに、図2に示すように、トルクリミッタ18に付設した第2のエンコーダ29により、ドライバービット20の回転量を検出する回転量検出手段として設定することもできる。
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S25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2および図5参照)。
 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トルクリミッタ18によるトルクアップ動作時点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トルクリミッタ18によるトルクアップ動作時点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トルクリミッタ18によるトルクアップ動作時点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)、前記トルクアップ動作時点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トルクリミッタ18によるトルクアップ動作時点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)、前記トルクアップ動作時点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、前記トルクアップ動作時点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、前記トルクアップ動作時点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。
 前述したトルクアップ動作時点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7または図8、図11参照)、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、前記トルクアップ動作時点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、トルクリミッタ18のトルク設定が誤操作(トルクリミッタ18の選択ないし交換のミス等)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、トルクアップ動作時点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12参照)、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(Rm+α≧Rt1 ≧Rm-α)としても(図7参照)、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、トルクアップ動作時点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に適合して場合(Im±β≧It1 ≧Im-β)であっても(図11参照)、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9の(a)、図10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、トルクアップ動作時点t1 (なお、トルクアップ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9の(b)、図10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、前述したトルクアップ動作時点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)。
 本制御方法(2)においても、前述したように、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、図2参照)。
 なお、本制御方法(2)においても、前述した制御方法(1)と同様に、電動モータ12の回転量検出手段として、図2に示すように、第1のエンコーダ25により検出するように設定することもできる。また、電動モータ12の回転量の検出に代えて、図1に示すように、トルクリミッタ動作検出センサ28によるエンコーダ機能により、ドライバービット20の回転量を検出する回転量検出手段として設定することもできる。さらに、図2に示すように、トルクリミッタ18に付設した第2のエンコーダ29により、ドライバービット20の回転量を検出する回転量検出手段として設定することもできる。
自動ねじ締め制御方法(3)
 本制御方法(3)においては、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2および図6参照)。
 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トルクリミッタ18によるトルクアップ動作時点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トルクリミッタ18によるトルクアップ動作時点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、前記トルクアップ動作時点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)。
 前述したトルクアップ動作時点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11および図7または図8参照)、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、前記トルクアップ動作時点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、トルクリミッタ18のトルク設定が誤操作(トルクリミッタ18の選択ないし交換のミス等)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、トルクアップ動作時点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12参照)、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、前述したように、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、図2参照)。
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4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トルクリミッタ18によるトルクアップ動作時点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トルクリミッタ18によるトルクアップ動作時点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、この場合、所要のねじ締め作業(図4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トルクリミッタ18によるトルクアップ動作時点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、前記トルクアップ動作時点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によりトルクアップ動作時点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。
 また、本制御方法(4)においては、前記目標負荷電流値Im±βの設定に際して、前記目標回転量Rm´±α(±αは許容範囲)の設定と同様に、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トルクリミッタ18によるトルクアップ動作時点t1 の電動モータ12の負荷電流値I´t1 を目標負荷電流値Im´±β(±βは許容範囲)として設定することもできる。
 さらに、本制御方法(4)においても、前述した制御方法(1)、(2)と同様に、電動モータ12の回転量検出手段として、図2に示すように、第1のエンコーダ25により検出するように設定することもできる。また、電動モータ12の回転量の検出に代えて、図1に示すように、トルクリミッタ動作検出センサ28によるエンコーダ機能により、ドライバービット20の回転量を検出する回転量検出手段として設定することもできる。さらに、図2に示すように、トルクリミッタ18に付設した第2のエンコーダ29により、ドライバービット20の回転量を検出する回転量検出手段として設定することもできる。
 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、ドライバービットまたは電動モータの回転量とトルクリミッタによるトルクアップ動作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。
 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ドライバービットまたは電動モータの回転量をトルクリミッタの機能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、多数の連続する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トルクアップ時点において、電動モータの負荷電流を検出記録することにより、前記トルクアップ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、トルクリミッタ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、前記実施例に限定されることなく、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。
10A、10B 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 トルクリミッタ
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 トルクリミッタ動作検出センサ(エンコーダ機能)
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             
42 駆動軸             44 伝動回転部
46 センサ感知部材         48 センサ
50 把持部ケーシング        52 支持軸
54 結合部             56 ばね部材
58 センサ感知部材         60 センサ
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 トルクアップ動作検出信号
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  トルクアップ動作時点
Rt1 トルクアップ動作時点または不動作時点の回転量
It1、It1´ トルクアップ動作時点の負荷電流検出値

Claims (24)

  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トルクリミッタ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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作を検出するトルクリミッタ動作検出センサと、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、前記ドライバービットまたは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、
     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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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トルクリミッタ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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作を検出するトルクリミッタ動作検出センサと、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、前記ドライバービットまたは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、
     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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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トルクリミッタによるトルクアップ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、前記トルクアップ動作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トルクリミッタ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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作を検出するトルクリミッタ動作検出センサと、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、
     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トルクリミッタによるトルクアップ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、前記トルクアップ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.  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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の前記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、
     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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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請求項1または2記載の自動ねじ締め制御方法。
  5.  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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の前記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、
     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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点ま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値を前記負荷電流検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ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請求項2または3記載の自動ねじ締め制御方法。
  6.  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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の前記ドライバービットまたは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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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請求項1または2記載の自動ねじ締め制御方法。
  7.  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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の電動モータの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、
     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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの電動モータ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、前記トルクアップ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請求項2または3記載の自動ねじ締め制御方法。
  8.  所定のねじ締め作業において、ねじ締め開始時点からトルクアップ動作時点までに逐次検出される前記ドライバービットまたは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トルクアップ動作時点までに検出される前記ドライバービットまたは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、4、5、6または7記載の自動ねじ締め制御方法。
  9.  所定のねじ締め作業において、ねじ締め開始時点からトルクリミッタのトルクアップ動作時点までに逐次検出される前記ドライバービットまたは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トルクリミッタのトルクアップ動作時点までに検出される前記ドライバービットまたは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、4、5、6または7記載の自動ねじ締め制御方法。
  10.  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として設定することを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の自動ねじ締め制御方法。
  11.  前記トルクリミッタのトルクアップ動作時点に検出される前記ドライバービットまたは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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作時点に検出される電動モータの負荷電流検出値が、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9のいずれかに記載の自動ねじ締め制御方法。
  12.  前記トルクリミッタのトルクアップ動作時点または不動作時の前記ドライバービットまたは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、前記トルクリミッタのトルクアップ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9のいずれかに記載の自動ねじ締め制御方法。
  13.  前記トルクリミッタのトルクアップ動作時点に検出される前記ドライバービットまたは電動モータの回転量および/または前記トルクリミッタのトルクアップ動作作時点に検出される電動モータの負荷電流検出値が、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9のいずれかに記載の自動ねじ締め制御方法。
  14.  前記トルクリミッタのトルクアップ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13のいずれかに記載の自動ねじ締め制御方法。
  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トルクリミッタ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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作を検出するトルクリミッタ動作検出センサと、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、前記ドライバービットまたは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、
     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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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。
  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トルクリミッタ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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作を検出するトルクリミッタ動作検出センサと、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、前記ドライバービットまたは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、
     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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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トルクリミッタによるトルクアップ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、前記トルクアップ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。
  17.  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トルクリミッタ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、前記トルクリミッタのトルクアップ動作を検出するトルクリミッタ動作検出センサと、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、
     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トルクリミッタによるトルクアップ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、前記トルクアップ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。
  18.  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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の前記ドライバービットまたは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、
     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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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請求項15または16記載の自動ねじ締め制御装置。
  19.  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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の前記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、
     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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記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逐次検出し、前記トルクアップ動作時点に検出された負荷電流値を前記負荷電流値(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請求項16または17記載の自動ねじ締め制御装置。
  20.  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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の前記ドライバービットまたは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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記ドライバービットまたは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、前記トルクアップ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請求項15または16記載の自動ねじ締め制御装置。
  21.  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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点の電動モータの負荷電流値を目標電流値(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トルクリミッタによるトルクアップ動作時点までの前記電動モータ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、前記トルクアップ動作時点に検出された負荷電流値を前記負荷電流値(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請求項16または17記載の自動ねじ締め制御装置。
  22.  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を設け、前記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を設定するように構成することを特徴とする請求項15ないし21のいずれかに記載の自動ねじ締め制御装置。
  23.  前記制御部において、前記トルクリミッタのトルクアップ動作時に検出される前記ドライバービットまたは電動モータの回転量および/または前記トルクリミッタのトルクアップ動作時に検出される前記電動モータの負荷電流検出値が、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15ないし21のいずれかに記載の自動ねじ締め制御装置。
  24.  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15ないし23のいずれかに記載の自動ねじ締め制御装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107538209A (zh) * 2016-06-27 2018-01-05 广州市韦德电气机械有限公司 螺栓自动锁紧装置及其控制方法
TWI803064B (zh) * 2021-11-23 2023-05-21 車王電子股份有限公司 電動工具及其控制方法
CN116654643A (zh) * 2023-08-02 2023-08-29 常州好力持五金有限公司 用于五金批头的自动化连续检测装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5518350A (en) * 1978-07-24 1980-02-08 Nissan Motor Clamping propriety judging method of screw parts
JPH06182638A (ja) * 1992-12-18 1994-07-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd ねじ締め装置
JPH07223132A (ja) * 1994-02-07 1995-08-22 Nippondenso Co Ltd ねじ締め装置
JP2001071222A (ja) * 1999-08-31 2001-03-21 Nitto Seiko Co Ltd 自動ねじ締め機
JP2001179646A (ja) * 1999-12-27 2001-07-03 Nitto Seiko Co Ltd 自動ねじ締め機
JP2013000815A (ja) * 2011-06-14 2013-01-07 Hitachi Constr Mach Co Ltd 締付状態検出装置および締付状態検出方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5518350A (en) * 1978-07-24 1980-02-08 Nissan Motor Clamping propriety judging method of screw parts
JPH06182638A (ja) * 1992-12-18 1994-07-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd ねじ締め装置
JPH07223132A (ja) * 1994-02-07 1995-08-22 Nippondenso Co Ltd ねじ締め装置
JP2001071222A (ja) * 1999-08-31 2001-03-21 Nitto Seiko Co Ltd 自動ねじ締め機
JP2001179646A (ja) * 1999-12-27 2001-07-03 Nitto Seiko Co Ltd 自動ねじ締め機
JP2013000815A (ja) * 2011-06-14 2013-01-07 Hitachi Constr Mach Co Ltd 締付状態検出装置および締付状態検出方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107538209A (zh) * 2016-06-27 2018-01-05 广州市韦德电气机械有限公司 螺栓自动锁紧装置及其控制方法
CN107538209B (zh) * 2016-06-27 2024-05-03 广州市韦德电气机械有限公司 一种螺栓锁紧装置及其控制方法
TWI803064B (zh) * 2021-11-23 2023-05-21 車王電子股份有限公司 電動工具及其控制方法
CN116654643A (zh) * 2023-08-02 2023-08-29 常州好力持五金有限公司 用于五金批头的自动化连续检测装置
CN116654643B (zh) * 2023-08-02 2023-09-29 常州好力持五金有限公司 用于五金批头的自动化连续检测装置

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