WO2015097902A1 - 電動ドライバ用トルク管理システム - Google Patents

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WO2015097902A1
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electric
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electric driver
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錦戸憲治
齋藤善胤
鈴木康之
湯川浩司
堀茂
Original Assignee
株式会社エニイワイヤ
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    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines 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
    • B23P19/04—Machines 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
    • B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
    • B23P19/065—Arrangements for torque limiters or torque indicators in screw or nut setting machines
    • B23P19/066—Arrangements for torque limiters or torque indicators in screw or nut setting machines by electrical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose

Definitions

  • the present invention relates to a torque management system for an electric driver for appropriately tightening screws in a product that is assembled and manufactured by a flow operation by a plurality of workers, such as an automobile or an electric appliance.
  • the screw tightening operation is a simple operation as described above.
  • An operator who is not skilled in the product or the manufacturing method uses a tool such as an impact wrench or an electric screwdriver (hereinafter sometimes referred to as a screw tightening tool). There is a lot to do.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-308864 discloses a technique for completing a tightening force by using a change in the waveform of a torque pulse of an impact type screw tightening device.
  • the present invention is for an electric driver that can detect an abnormal situation in which normal tightening cannot be performed when using an electric driver having mechanical torque-up detection means that is widely used as a screw tightening operation.
  • An object is to provide a torque management system.
  • a torque management system for an electric driver includes a plurality of slave stations connected to each of a plurality of electric drivers provided with mechanical torque-up detection means, and a master station connected to the plurality of slave stations. Prepare.
  • the slave station compares and calculates a value of the electric signal with a reference value, detection means for obtaining an electric signal that changes in accordance with an output torque of the electric driver at a predetermined timing after the electric driver starts operating.
  • Arithmetic processing means receiving means for acquiring the reference value from the master station, and storage means for the reference value.
  • the arithmetic processing means outputs a state signal corresponding to a predefined state based on the result of the comparison operation.
  • the timing for obtaining the electrical signal is between the end of the start-up period and the timing at which the tightening operation is scheduled to be completed, and a status signal corresponding to a normal state when the value of the electrical signal is within a predetermined range, A state signal corresponding to an abnormal state may be output when out of range.
  • the timing for obtaining the electrical signal may be after the timing at which the tightening operation is scheduled to be completed, and when the value of the electrical signal is outside a predetermined range, a status signal corresponding to an abnormal state may be output. .
  • the slave station updates and stores the maximum value of the electrical signal, and when the completion signal is obtained from the mechanical torque-up detection means, the updated value at the end of the maximum value of the electrical signal is within a predetermined range.
  • a state signal corresponding to a normal state when it is within the range and a state signal corresponding to an abnormal state when it is out of the range may be output.
  • the slave station may output a signal for stopping the electric driver at a predetermined timing starting from when the value of the electric signal becomes a predetermined value.
  • the electric signal may be acquired in relation to the integrated rotational speed of the electric driver.
  • the electric signal may be acquired in relation to the elapsed time from the start of start measured by a timer.
  • the master station and the plurality of slave stations are connected by a common data signal line, and are started from the start or end of the start signal under the control of the timing signal generated by the timing generator included in the master station.
  • a transmission signal including a plurality of transmission data signals each having a predetermined time width as one cycle is transmitted to the common data signal line, and the slave station transmits the status signal of the local station to the transmission data signal, and another station The status signal transmitted from the terminal may be received.
  • the value of the electric signal that changes according to the output torque of the electric driver can be compared with a reference value, and an abnormal state can be detected based on the comparison calculation result.
  • the reference value is acquired from the master station by the slave station where the comparison calculation process is performed. Therefore, the reference value is changed according to the screw to be tightened, and an abnormal state corresponding to the screw is detected. be able to.
  • the position detection means provided in the electric driver that performs inverter control can be diverted, and the structure can be simplified.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram showing a schematic configuration of a torque management system for an electric driver according to the present invention. It is a system configuration
  • This torque management system for an electric driver manages the states of a plurality of electric drivers 9 via a slave station 4 provided in each electric driver controller 8 that controls the electric driver 9.
  • Each slave station 4 is connected to common data signal lines DP and DN to which the master station 2 is connected, and the master station 2 is connected to the control unit 1.
  • a plurality of slave stations 5 for supplying screws to be tightened by the electric driver 9 are connected to the common data signal lines DP and DN.
  • a plurality of screw holes 73, in which the tightening order is determined, are provided in the attachment target member 71 of the screw to be tightened.
  • a serial number is assigned to the attachment target member 71 itself.
  • a bar code 72 indicating the serial number is attached to the attachment target member 71, and the serial number read by the bar code reader 7 is input to the slave station 4.
  • the control unit 1 is a programmable controller, a computer, or the like, for example, and outputs an output unit 11 that transmits control parallel data 13 and monitoring parallel data 14 obtained based on monitoring data extracted from a monitoring signal transmitted from a slave station. It has an input unit 12 for receiving. These output unit 11 and input unit 12 are connected to the master station 2.
  • the master station 2 includes an output data unit 21, a management data unit 22, a timing generation unit 23, a master station output unit 24, a master station input unit 25, and an input data unit 26. Then, the control signal connected to the common data signal lines DP and DN is sent to the common data signal lines DP and DN as a series of pulse signals, and the monitoring parallel extracted from the monitoring signal sent from the slave station 4 Data 14 is sent to the input unit 12 of the control unit 1.
  • the output data unit 21 delivers the control parallel data 13 from the output unit 11 of the control unit 1 to the master station output unit 24 as serial data.
  • the management data unit 22 includes a storage unit 29 that stores an IDX table in which data necessary for determination of an abnormal state in the slave station 4 to be described later is stored, and the control parallel data 13 and the IDX from the output unit 11 of the control unit 1. Data necessary for determining an abnormal state to be delivered to the slave station 4 based on the table is delivered to the master station output unit 24 as serial data.
  • the IDX table includes IDX address data, an accumulated rotation speed, a torque setting value, and a tightening number.
  • the IDX address data is data for specifying any one of the plurality of slave stations 4. In this embodiment, the head address number that is the address data of the slave station 4 is used.
  • the torque data is a reference value necessary for determining an abnormal state in the slave station 4, and a torque setting value when the operation is stable, a torque setting value when the torque is increased, and a torque setting value when there is no load are prepared.
  • the accumulated rotation speed data is data for designating the timing for obtaining a current difference signal for comparison with a reference value, and a torque-up accumulated rotation speed and a no-load accumulated rotation speed are prepared.
  • the accumulated rotational speed at the time of stable operation is calculated inside the slave station 4 as 1/2 of the torque-up accumulated rotational speed.
  • the tightening number is the number of screws to be tightened to the work target product, and the initial value is displayed to the operator by the electric driver controller 8.
  • the timing generation unit 23 includes an oscillation circuit (OSC) 31 and a timing generation unit 32.
  • the timing generation unit 32 generates a timing clock of the system based on the oscillation circuit (OSC) 31, and generates a master station output unit 24, Delivered to the station input unit 25.
  • OSC oscillation circuit
  • the master station output unit 24 includes control data generation means 33 and a line driver 34. Based on the data received from the output data section 21 and the timing clock received from the timing generation section 23, the control data generation means 33 sends a transmission signal to the common data signal lines DP and DN via the line driver 34.
  • the transmission signal is composed of a plurality of transmission data signals as shown in FIG.
  • the transmission data signal has a potential level area (corresponding to the transmission clock signal, +24 V in this embodiment) higher than the threshold Vst of the transmission clock signal (18 V in this embodiment) and a potential level area lower than the threshold Vst of the transmission clock signal. Consists of.
  • a potential level area lower than the threshold Vst of the transmission clock signal corresponds to a control signal or a monitor signal, and a potential level area (+12 V in this embodiment) higher than the threshold Vlt of logic data (6 V in this embodiment). Or a potential level area (0 V in this embodiment) lower than the threshold value Vlt of the logical data.
  • the logical data of the control signal or the logical data of the monitoring signal is represented by whether the potential level in the potential level area lower than the threshold value Vst of the transmission clock signal is higher or lower than the threshold value Vlt.
  • a potential level lower than the threshold Vlt (0 V in this embodiment) represents the logical data “1”
  • a potential level higher than the threshold Vlt (12 V in this embodiment) represents the logical data “0”.
  • the transmission signal has a start signal ST at the head having a potential level that is longer than the time width of the transmission data signal and higher than the threshold value Vst of the transmission clock signal.
  • a management data area is provided at the end of the transmission signal as shown in FIG.
  • odd numbers of absolute address addresses indicate control data (output data) periods
  • even numbers of absolute address addresses indicate monitoring data (input data) periods.
  • the management data area includes a management control data area on which a management control signal transmitted from the master station 2 is superimposed, and a management monitoring data area on which a management monitoring signal transmitted from the slave station 4 is superimposed.
  • the data of the IDX table shown in FIG. 6 is transmitted by the management control data area. Further, the status data of the electric driver 9 is transmitted by the management monitoring data area.
  • the master station input unit 25 includes monitoring signal detection means 35 and monitoring data extraction means 36.
  • the monitoring signal detection means 35 detects the monitoring signal sent from the slave station 7 via the common data signal lines DP and DN. As described above, the monitoring signal data is expressed as logical data at a potential level lower and higher than the threshold value Vlt. After the start signal ST is transmitted, the monitoring signal data is transmitted from each of the plurality of slave stations 4 and 5. The monitor signal is received. Then, the monitoring signal detected by the monitoring signal detection unit 35 is delivered to the monitoring data extraction unit 36.
  • the monitoring data extracting means 36 extracts monitoring data and management monitoring data in synchronization with the timing from the timing generating means 32, and sends it to the input data section as serial input data.
  • the input data unit 26 converts the serial input data received from the monitoring data extracting means 36 into parallel (parallel) data, and sends it to the input unit 12 of the control unit 1 as the monitoring parallel data 14.
  • Each of the slave stations 4 is connected to the electric driver controller 8, and in accordance with an output instruction from the control unit 1, the numeric indicator lamp 83 of the electric driver controller 8 has a desired display content, and an input signal from the electric driver controller 8. Based on the above, a signal indicating the state of the electric driver 9 is transmitted to the common data signal lines DP and DN.
  • the power source is obtained from an external common power source (not shown).
  • Each of the slave stations 5 is provided in a screw accommodating portion, and is switched between a screw removal enabled state and a screw unremovable state by operating the lid 6. Also, the operator is instructed to remove the screw via the instruction lamp 62 provided on the surface, and the operator who has completed the removal operation operates the input operation lever 61 to monitor information indicating the completion of the operation. The signal is output to the common data signal lines DP and DN.
  • the slave station 4 includes a transmission receiving means 41, a management control data extracting means 42, an address extracting means 43, a local station address setting means 44, a management monitoring data transmitting means 45, a reference station address setting means 46, A local station input / output unit 40 having own station control data extraction means 47, reference station control data extraction means 48, electric driver I / F means 49, input means 50, monitoring data transmission means 51, and bar code reader means 52 is provided. .
  • the slave station 4 of this embodiment includes an MCU which is a microcomputer control unit as an internal circuit, and this MCU functions as the slave station input / output unit 40. Calculations and storages necessary for the processing are executed using the CPU, RAM, and ROM included in the MCU.
  • the CPU, RAM, and ROM in the processing of each of the above-described units constituting the slave station input / output unit 40 For the sake of convenience of explanation, the relationship between and is assumed to be omitted.
  • the transmission receiving means 41 receives the transmission signal transmitted to the common data signal lines DP and DN via the slave station line receiver 53, and receives this via the management control data extraction means 42, the address extraction means 43, and the management monitoring data transmission. Delivered to means 45.
  • Management control data extraction means 42 extracts management control signal data from the management data area of the transmission data signal, and delivers them to the electric driver I / F means 49.
  • the address extraction means 43 counts pulses starting from the start signal ST indicating the start of the transmission data signal, and transmits the transmission at a timing when the count value matches the own station address data set by the own station address setting means 44.
  • the signal is handed over to the local station control data extraction means 47 and the monitoring data transmission means 51 is validated. Further, the transmission transmission signal is delivered to the reference station control data extraction unit 48 at a timing that matches the reference station address data set by the reference station address setting unit 46.
  • the management monitoring data transmission means 45 counts pulses starting from the start signal ST of the transmission signal, and obtains the timing of the management data area. Based on the data delivered from the electric driver I / F means 49 or the data delivered from the barcode reader means 52, a management monitoring signal is output to the common data signal lines DP and DN via the slave station line driver 54.
  • the local station control data extraction unit 47 extracts the data value transmitted to the local station from the transmission transmission signal delivered from the address extraction unit 43 and delivers it to the electric driver I / F unit 49 as serial data.
  • the reference station control data extraction means 48 extracts the data value transmitted to the slave station set by the reference station address setting means 46 from the transmission transmission signal delivered from the address extraction means 43, and uses this as the serial data. Delivered to the driver I / F means 49.
  • the electric driver I / F means 49 corresponds to the arithmetic processing means of the present invention, and receives data from the management control data extraction means 42, the local station control data extraction means 47, the reference station control data extraction means 48, and the electric driver controller 8. In response, the necessary data is transferred to the electric driver controller 8 and the data corresponding to the determination of the abnormal state is transferred to the management monitoring data transmission unit 45 and the input unit 50.
  • the contents of the arithmetic processing for determining the abnormal state will be described later.
  • the input means 50 delivers the monitoring data to the monitoring data transmission means 51 based on the input data from the electric driver I / F means 49.
  • the monitoring data transmission means 51 outputs a monitoring signal to the common data signal lines DP and DN via the slave station line driver 54 when it is validated by the address extraction means 43.
  • the bar code reader means 52 receives the data of the bar code 72 attached to the tightening target member 71 from the bar code reader 7 and delivers it to the management monitoring data transmission means 45.
  • the electric driver controller 8 includes a motor control means 81, an inverter control means 82, a number indicator lamp 83, and a DC power source 84.
  • the motor control means 81 is started or stopped by the switch 85 and outputs a start control signal to the inverter control means 82 based on the input signals from the position detection means 92 and the mechanical torque increase detection means 93 provided in the electric driver 9. To do.
  • the start signal of the switch 85 is input to the motor control means 81 and the I / F means 49.
  • a stop signal for the switch 85 is input to the motor control means 81.
  • the inverter control means 82 outputs a drive signal to the brushless motor 91 of the electric driver 9 in response to the start control signal from the motor control means 81, and drives the brushless motor 91 with an applicable frequency and voltage.
  • Electric power proportional to the output torque of the electric driver 9 is supplied from the DC power source 84 to the inverter control means 82.
  • a small resistor R that does not affect the drive current of the brushless motor 91 is interposed in one of the power supply lines, and a signal of a current flowing through the small resistor R (hereinafter referred to as a current difference signal) is an electric driver I / F means 49. Is input.
  • the current difference signal is compared with a set value stored in the electric driver I / F unit 49, and the state of the electric driver 9 is determined.
  • the drive current of the brushless motor 91 is proportional to the torque of the brushless motor 91.
  • the number indicator lamp 83 indicates the remaining number of tightening screws to the operator who operates the electric driver 9 according to the input signal from the electric driver I / F means 49 of the slave station 4, and the electric number is indicated by blinking the number. It is displayed that the driver 9 is a target of use.
  • the electric driver 9 includes a brushless motor 91 that drives the driver, and a position detection unit 92 that detects the position of the rotor of the brushless motor 91, and further detects a mechanical torque increase when a screw to be tightened is seated.
  • Mechanical torque-up detection means 93 is provided.
  • a known Hall element is disposed in the position detection means 92, and the position detection signal is input to the motor control means 81 and the electric driver I / F means 49.
  • the mechanical torque up detection means 93 stops the electric driver 9 and outputs a completion signal when the output torque of the electric driver 9 reaches the mechanical torque set value.
  • the completion signal is input to the motor control means 81 and the electric driver I / F means 49. Note that the mechanical torque set value can be appropriately set before the operator performs work.
  • the change in the current I (current in the supply line of the inverter control means 82 in FIG. 3) due to the change in the torque of the electric driver 9 is related to the accumulated rotational speed of the brushless motor 91 as shown in FIGS. Can be explained. 4 shows a change when the screw is tightened, and FIG. 5 shows a change when the screw is idled.
  • the integrated rotation speed of the brushless motor 91 can be grasped as the number of pulse signals of the detection signal of the position detection means 92. Although it can be described in relation to the elapsed time from the start of activation measured by a timer instead of the integrated rotation speed, in this embodiment, it is considered that the position detection means 92 provided in the electric driver 9 is used as it is. The accumulated rotational speed is to be used.
  • the brushless motor 91 is activated until the operation of the brushless motor 91 is in a stable state (horizontal state in FIGS. 4 and 5) from the start of the activation in both cases where the screw is tightened and idled.
  • the current of 91 increases rapidly.
  • a period until the rotation speed of the brushless motor 91 is in a stable state is referred to as an activation period.
  • the operation of the brushless motor 91 becomes stable and the current becomes almost constant. Note that the current value in this case varies depending on the type of screw to be tightened.
  • the mechanical torque up detection means 93 detects the torque up by a mechanical method (mechanical torque up detection) and outputs a completion signal. Receiving this, the motor control means 81 stops the output of the start control signal, stops the output of the drive signal from the inverter control means 82, and the electric driver 9 stops.
  • the driving current of the brushless motor 91 is reduced to the standby current I0 that maintains the circuit operation.
  • Nt the integrated rotation speed until the electric driver 9 stops due to torque increase
  • Nt the integrated rotation speed until the electric driver 9 stops due to torque increase
  • a predetermined elapsed time can be used.
  • the calculation process for determining the abnormal state of the electric driver 9 in the electric driver I / F means 49 uses the current change. The processing procedure will be described below.
  • the brushless motor 91 starts to start corresponding to the position detection signal input from the position detection means 92. Since the position detection signal is a pulse signal corresponding to the angle of the brushless motor 91, the accumulated rotational speed of the brushless motor 91 can be obtained by counting the pulses.
  • the electric driver controller 8 When the integrated rotational speed in which the operation is stable at the time of screw tightening reaches half (Nt / 2) of the cumulative rotational speed Nt stored in the torque (Nt / 2), the electric driver controller 8 The value of the current difference signal obtained from the above is compared with the torque set value In at the time of stable operation stored inside. When the value of the current difference signal is within a predetermined range including the torque setting value In at the time of stable operation (current difference range corresponding to between dI1 and dI2 shown in FIG. 4), a normal signal is indicated. Outputs an abnormal signal to the management monitoring data transmission means 45. Also, the value of the current difference signal at that time is stored as the maximum torque value, and if the current difference signal obtained thereafter becomes larger than the stored maximum torque value, the maximum torque value is replaced each time. To do.
  • the last torque maximum value (peak holder value) stored at that time that is, the electrical torque-up detection value is stored internally. It is compared with the torque set value It at the time of torque increase.
  • a normal signal is output to the management monitoring data transmission unit 45, and when it is out of the range, an abnormal signal is output.
  • a normal completion signal is output to the input means 50. Therefore, it is possible to check whether the mechanical torque setting of the operator is normal.
  • a plurality of screw holes 73 are provided in one attachment target member 71, and a plurality of screws are tightened. Then, every time the tightening operation of one screw is normally completed, the number of tightening is subtracted and handed over to the number indicator lamp 83 of the electric driver controller 8 and displayed.
  • the electric driver I / F unit 49 stores the normal or abnormal state every time the tightening operation of one screw is completed, and the stored data is stored in the attachment target member 71. Is associated with the serial number. Therefore, by using the stored data, it is possible to identify a screw that has not been normally tightened.
  • the value of the difference signal is compared with the no-load current difference data In0 stored therein.
  • a normal signal is output. Outputs an abnormal signal to the management monitoring data transmission means 45.
  • the no-load integrated rotational speed Na is set to a value sufficiently larger than the torque-up integrated rotational speed Nt. Moreover, when using the elapsed time from the start of activation measured by a timer instead of the no-load integrated rotation speed Na, a predetermined elapsed time can be used.
  • the electric driver I / F means 49 also makes the electric driver 9 operable or inoperable in relation to other devices based on the reference station control data delivered from the reference station control data extracting means 48. It has become.
  • an operation signal S1 (white arrow shown in FIG. 3) is output.
  • the electric driver 9 for tightening the screw is set in an operable state.
  • the operation signal S1 is not output, the electric driver 9 for performing the screw tightening is made inoperable, and it is used by mistake for other screw tightening. To prevent.
  • the operation signal S1 is not output and the local station It is possible to make the electric driver 9 inoperable and prevent the order from being used by mistake. In that case, the normal completion of another electric driver 9 to be used in the previous process may be confirmed, and the operation signal S1 may be output to enable the operation.
  • the electric driver I / F means 49 can perform retightening control using the torque set value It at the time of torque increase. That is, when the current difference signal reaches the torque set value It at the time of torque increase, additional tightening is performed when the brushless motor 91 reaches a predetermined angle (0.1 rotation, 0.2 rotation, etc.) or when a predetermined time has passed.
  • the stop signal S2 is output to the electric driver controller 8. Then, by stopping the electric driver 9 by this additional tightening stop signal S2, the electric driver 9 can be stopped when desired additional tightening is performed.
  • the electric driver I / F means 49 is provided with a function for switching between valid / invalid of the tightening stop function, and the electric torque up detection is effective only when the function is selected as valid, and the mechanical torque Up detection is disabled. For screws that do not need to be strictly managed for additional tightening, a stop operation using the mechanical torque-up detection means 93 provided in the electric driver 9 is performed.

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Abstract

　【課題】ネジの締付け作業として広く使用されている、機械的トルクアップ検出手段を備えた電動ドライバを使用する場合に、正常な締付けが行われ得ない異常事態を検知できる電動ドライバ用トルク管理システムを提供する。　【解決手段】本発明に係る電動ドライバ用トルク管理システムは、機械的トルクアップ検出手段を備えた複数の電動ドライバの各々に接続される複数の子局と、前記複数の子局に接続される親局とを備える。前記子局は、前記電動ドライバの、作動開始後の所定のタイミングにおける、前記電動ドライバの出力トルクに応じて変化する電気信号を得る検出手段と、前記電気信号の値を基準値と比較演算する演算処理手段と、前記基準値を前記親局から獲得するための受信手段と、前記基準値の記憶手段を有する。前記演算処理手段は、前記比較演算の結果に基づき、予め定義された状態に対応する状態信号を出力する。

Description

電動ドライバ用トルク管理システム
　本発明は、自動車や電化製品など、複数の作業者による流れ作業で組み立て製造される製品において、ネジの締め付けを適切に行うための電動ドライバ用トルク管理システムに関する。
　複数の作業者による流れ作業で組み立て製造される製品において、特別な技能を必要としない単純作業は、製品や製造方法に熟練していない作業者が専用の工具を使用して行うことが多い。そして、ネジ締め作業も、このような単純作業として、製品や製造方法に熟練していない作業者が、インパクトレンチや電動ドライバなどの工具（以下、ネジ締め工具ということがある）を使用して行うことが多くなっている。
　なお、ネジ締め作業においては、適切なトルクで締め付けることが重要となるため、ネジ締め工具からトルクを検出し、締め付けの停止制御や、締め付け異常の検知を行う様々な手法が提案されている。例えば、そのような手法の一つとして、特開平７－３０８８６４号公報には、インパクト式ネジ締め装置のトルク・パルスの波形変化を利用して締付け力を完了させる技術が開示されている。
特開平０７－３０８８６４号公報
　しかしながら、従来のトルク検出技術では、所定のトルクに達したときに作業を完了させることはできても、その締付け作業が正常に終了したかどうかの情報を得ることができなかった。
　また、ネジ締め工具は、軸受けや潤滑油などの構成部品の損耗等により、出力トルクが低下するため、予定されているトルクが出力されるかどうかを使用前に確認する必要があった。しかしながら、従来のトルク検出技術では、そのような出力トルクの低下があるかどうかを直接確認できないため、作業開始前に、ネジ締め工具のトルク値をトルク計測器で一つずつ確認をする必要があり、その確認に手間と時間がかかるという問題があった。
　そこで、本発明は、ネジの締付け作業として広く使用されている、機械的トルクアップ検出手段を備えた電動ドライバを使用する場合に、正常な締付けが行われ得ない異常事態を検知できる電動ドライバ用トルク管理システムを提供することを目的とする。
　本発明に係る電動ドライバ用トルク管理システムは、機械的トルクアップ検出手段を備えた複数の電動ドライバの各々に接続される複数の子局と、前記複数の子局に接続される親局とを備える。前記子局は、前記電動ドライバの、作動開始後の所定のタイミングにおける、前記電動ドライバの出力トルクに応じて変化する電気信号を得る検出手段と、前記電気信号の値を基準値と比較演算する演算処理手段と、前記基準値を前記親局から獲得するための受信手段と、前記基準値の記憶手段を有する。前記演算処理手段は、前記比較演算の結果に基づき、予め定義された状態に対応する状態信号を出力する。
　前記電気信号を得るタイミングを、起動期間終了から、締付け作業の完了が予定されているタイミングの間とし、前記電気信号の値が所定の範囲内であるときに正常状態に対応する状態信号を、範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力するものとしてもよい。
　前記電気信号を得るタイミングを、締付け作業の完了が予定されているタイミングの後とし、前記電気信号の値が所定の範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力するものとしてもよい。
　前記子局は、前記電気信号の最大値を更新して記憶し、前記機械的トルクアップ検出手段から完了信号を得たとき、前記電気信号の最大値の最後に更新された値が所定の範囲内であるときに正常状態に対応する状態信号を、範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力するものであってもよい。
　前記子局は、前記電気信号の値が所定の値となったときを起算とする所定のタイミングで前記電動ドライバを停止させる信号を出力するものであってもよい。
　前記電気信号を、前記電動ドライバの積算回転数と関係付けて取得するものとしてもよい。
　前記電気信号を、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間と関係付けて取得するものとしてもよい。
　前記親局と前記複数の子局が共通データ信号線で接続され、前記親局が有するタイミング発生手段で生成されるタイミング信号の制御下で、スタート信号の開始または終了の起点から開始される、所定の時間幅を１周期とする伝送データ信号が複数連なる伝送信号が前記共通データ信号線に伝送され、前記子局は、自局の前記状態信号を前記伝送データ信号に伝送するとともに、他局から伝送された前記状態信号を受信するものであってもよい。
　本発明に係る電動ドライバ用トルク管理システムによれば、電動ドライバの出力トルクに応じて変化する電気信号の値を基準値と比較演算し、その比較演算結果により異常状態を検知することができる。また、基準値は、比較演算処理が行われる子局が親局から獲得するものとなっているため、締め付けの対象となるネジに応じて基準値を変え、ネジに応じた異常状態を検知することができる。
　また、電気信号を得るタイミングを、電動ドライバの積算回転数により取得するものとすれば、インバータ制御が行われる電動ドライバが備える位置検出手段を転用することができ、構造を簡素化できる。
本発明に係る電動ドライバ用トルク管理システムの概略構成を示すシステム構成図である。 親局のシステム構成図である。 子局入力部と電動ドライバコントローラのブロック図である。 電動ドライバの作動に伴う、ネジを締め付ける場合の電流の経時変化を示すグラフである。 電動ドライバの作動に伴う、空転させる場合の電流の経時変化を示すグラフである。 ＩＤＸテーブルの模式図である。 伝送信号のタイムチャート図である。 親局と子局の間の伝送方式の模式図である。
　図１～８を参照しながら、本発明に係る電動ドライバ用トルク管理システムの実施例を説明する。
　この電動ドライバ用トルク管理システムは、複数の電動ドライバ９の状態を、電動ドライバ９を制御する電動ドライバコントローラ８の各々に設けられた子局４を介して管理するものである。各々の子局４は、親局２が接続されている共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続され、親局２は制御部１に接続されている。また、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮには、電動ドライバ９の締付け対象となるネジを供給するための子局５の複数が接続されている。
　締め付け対象となるネジの取付け対象部材７１には、締め付ける順番が決められている複数のネジ穴７３が設けられている。また、取付け対象部材７１そのものにシリアル番号が付与されている。そして、取付け対象部材７１には、そのシリアル番号を表示するバーコード７２が付され、バーコードリーダ７で読み取られたシリアル番号は子局４に入力される。
　制御部１は、例えばプログラマブルコントローラ、コンピュータ等であり、制御並列データ１３を送出する出力ユニット１１と、子局から送信される監視信号から抽出される監視データに基づき得られた監視並列データ１４を受け取る入力ユニット１２を有する。そして、これら出力ユニット１１と入力ユニット１２が親局２に接続されている。
　親局２は、図２に示すように、出力データ部２１、管理データ部２２、タイミング発生部２３、親局出力部２４、親局入力部２５、入力データ部２６、を備える。そして、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続され、一連のパルス状信号である制御信号を共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに送出するとともに、子局４から送出された監視信号から抽出された監視並列データ１４を制御部１の入力ユニット１２へ送出する。
　出力データ部２１は、制御部１の出力ユニット１１からの制御並列データ１３をシリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。
　管理データ部２２は、後述の子局４における異常状態の判定に必要となるデータを集約したＩＤＸテーブルを記憶する記憶手段２９を備え、制御部１の出力ユニット１１からの制御並列データ１３とＩＤＸテーブルに基づき子局４に引き渡すべき異常状態の判断に必要となるデータをシリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。
　ＩＤＸテーブルは、図６に示すように、ＩＤＸアドレスデータ、積算回転数、トルク設定値、および締付け個数で構成されている。ＩＤＸアドレスデータは、複数の子局４のいずれか一つを特定するためのデータであり、この実施例では、子局４のアドレスデータである先頭アドレス番号が用いられている。トルクデータは、子局４における異常状態の判断に必要となる基準値であり、動作安定時トルク設定値、トルクアップ時トルク設定値および無負荷時トルク設定値が用意されている。積算回転数データは、基準値と比較するための電流差信号を得るタイミングを指定するデータであり、トルクアップ積算回転数および無負荷時積算回転数が用意されている。なお、動作安定時積算回転数は、本実施例ではトルクアップ積算回転数の１／２として子局４の内部で算出されるものとなっている。締付け個数は、作業対象製品に対し締め付けるネジの個数であり、初期値は電動ドライバコントローラ８によって作業者へ表示される。
　タイミング発生部２３は、発振回路（ＯＳＣ）３１とタイミング発生手段３２からなり、発振回路（ＯＳＣ）３１を基にタイミング発生手段３２が、このシステムのタイミングクロックを生成し親局出力部２４、親局入力部２５に引き渡す。
　親局出力部２４は、制御データ発生手段３３とラインドライバ３４からなる。制御データ発生手段３３が、出力データ部２１から受けたデータと、タイミング発生部２３から受けたタイミングクロックに基づき、ラインドライバ３４を介して共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに伝送信号を送出する。
　伝送信号は、図７に示すように、伝送データ信号が複数連なって構成される。伝送データ信号は、伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔ（この実施例では１８Ｖ）より高い電位レベルエリア（伝送クロック信号に相当し、この実施例では＋２４Ｖ）と伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔよりも低い電位レベルエリアで構成される。また、伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔよりも低い電位レベルエリアは、制御信号または監視信号に相当し、論理データの閾値Ｖｌｔ（この実施例では６Ｖ）よりも高い電位レベルエリア（この実施例では＋１２Ｖ）、または、論理データの閾値Ｖｌｔよりも低い電位レベルエリア（この実施例では０Ｖ）のいずれかで構成される。そして、伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔよりも低い電位レベルエリアの電位レベルが前記閾値Ｖｌｔよりも高いか低いかで制御信号の論理データ、または、監視信号の論理データを表すものとなっている。この実施例では、閾値Ｖｌｔよりも低い電位レベル（この実施例では０Ｖ）が論理データ“１”、閾値Ｖｌｔよりも高い電位レベル（この実施例では１２Ｖ）が論理データ“０”を表す。ただし、各論理データを表す電位レベルは、制御部１から入力される制御並列データ１３のデータの値、または、子局７から送出される監視信号のデータに応じたものであれば、その大きさに制限はなく適宜に決めればよい。更に、伝送信号は、伝送データ信号の時間幅より長く、伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔより高い電位レベルのスタート信号ＳＴを先頭に有している。
　更に、伝送信号の最後には、図８に示すように、管理データ領域が設けられている。なお、図８において、絶対アドレス番地の奇数は制御データ（出力データ）期間を、絶対アドレス番地の偶数は監視データ（入力データ）期間を示すものとなっている。
　管理データ領域は、親局２から送出される管理制御信号が重畳される管理制御データ領域と、子局４から送出される管理監視信号が重畳される管理監視データ領域で構成される。
　図６に示すＩＤＸテーブルのデータは管理制御データ領域によって、伝送される。また、管理監視データ領域によって、電動ドライバ９の状態データが伝送される。
　親局入力部２５は監視信号検出手段３５および監視データ抽出手段３６で構成される。監視信号検出手段３５は、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮを経由して子局７から送出された監視信号を検出する。監視信号のデータは、既述のように論理データとして閾値Ｖｌｔよりも低い電位レベルと高い電位レベルで表されており、スタート信号ＳＴが送信された後、複数の子局４，５の各々から監視信号を受け取るものとなっている。そして、監視信号検出手段３５で検出された監視信号は、監視データ抽出手段３６に引き渡される。
　監視データ抽出手段３６は、タイミング発生手段３２からのタイミングに同期して監視データと管理監視データを抽出し、直列の入力データとして入力データ部に送出する。
　入力データ部２６は、監視データ抽出手段３６から受け取った直列の入力データを並列（パラレル）データに変換し、監視並列データ１４として制御部１の入力ユニット１２へ送出する。
　　子局４の各々は、電動ドライバコントローラ８に接続され、制御部１の出力指示に応じて電動ドライバコントローラ８の数字表示灯８３を所望の表示内容にするとともに、電動ドライバコントローラ８からの入力信号に基づき電動ドライバ９の状態を示す信号を共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに送信する。なお、電源は、図示しない外部の共通電源から電源を得るものとなっている。
　子局５の各々は、ネジ収容部に設けられ、蓋６の操作によりネジの取り出し可能状態と取り出し不能状態を切り替えるものとなっている。また、表面に設けられた指示ランプ６２を介して作業者にネジの取り出しが指示されるとともに、取り出し作業を完了した作業者が入力操作レバー６１を操作することにより、作業完了を示す情報を監視信号として共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに出力するものとなっている。
　子局４は、図３に示すように、伝送受信手段４１、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、自局アドレス設定手段４４、管理監視データ送信手段４５、参照局アドレス設定手段４６、自局制御データ抽出手段４７、参照局制御データ抽出手段４８、電動ドライバＩ／Ｆ手段４９、入力手段５０、監視データ送信手段５１、およびバーコードリーダ手段５２を有する子局入出力部４０を備える。なお、この実施例の子局４は、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えており、このＭＣＵが子局入出力部４０として機能するものとなっている。処理において必要となる演算や記憶は、このＭＣＵの備えるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを使用して実行されるが、子局入出力部４０を構成する上記各手段のそれぞれの処理におけるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭとの関係は、説明の便宜上、図示を省略するものとする。
　伝送受信手段４１は、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに伝送される伝送信号を、子局ラインレシーバ５３を介して受け、これを管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、および管理監視データ送信手段４５に引き渡す。
　管理制御データ抽出手段４２は、伝送データ信号の管理データ領域から、管理制御信号のデータを抽出し、これらを電動ドライバＩ／Ｆ手段４９に引き渡す。
　アドレス抽出手段４３は、伝送データ信号の始まりを示すスタート信号ＳＴを起点としてパルスをカウントし、そのカウント値が自局アドレス設定手段４４で設定された自局アドレスデータと一致するタイミングで、伝送送信信号を自局制御データ抽出手段４７に引き渡すとともに、監視データ送信手段５１を有効にする。また、参照局アドレス設定手段４６で設定された参照局アドレスデータと一致するタイミングで、伝送送信信号を参照局制御データ抽出手段４８に引き渡す。
　管理監視データ送信手段４５は、伝送信号のスタート信号ＳＴを起点としてパルスをカウントし、管理データ領域のタイミングを得る。そして、電動ドライバＩ／Ｆ手段４９から引き渡されるデータ或いはバーコードリーダ手段５２から引き渡されるデータに基づき、子局ラインドライバ５４を介して共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに管理監視信号を出力する。
　自局制御データ抽出手段４７は、アドレス抽出手段４３から引き渡された伝送送信信号から自局に送信されたデータ値を抽出し、これをシリアルデータとして電動ドライバＩ／Ｆ手段４９に引き渡す。
　参照局制御データ抽出手段４８は、アドレス抽出手段４３から引き渡された伝送送信信号から、参照局アドレス設定手段４６で設定された子局に送信されたデータ値を抽出し、これをシリアルデータとして電動ドライバＩ／Ｆ手段４９に引き渡す。
　電動ドライバＩ／Ｆ手段４９は、本発明の演算処理手段に相当し、管理制御データ抽出手段４２、自局制御データ抽出手段４７、参照局制御データ抽出手段４８、および電動ドライバコントローラ８からデータを受けて、必要なデータを電動ドライバコントローラ８に引き渡すとともに、異常状態の判定に対応するデータを管理監視データ送信手段４５と入力手段５０に引き渡す。なお、異常状態を判定するための演算処理の内容は後述する。
　入力手段５０は、電動ドライバＩ／Ｆ手段４９からの入力データに基づき、監視データを監視データ送信手段５１に引き渡す。
　監視データ送信手段５１は、アドレス抽出手段４３により有効とされた場合に、子局ラインドライバ５４を介して共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに監視信号を出力する。
　バーコードリーダ手段５２は、締付け対象部材７１に付されたバーコード７２のデータをバーコードリーダ７から受け取り、これを管理監視データ送信手段４５に引き渡す。
　電動ドライバコントローラ８は、モータ制御手段８１、インバータ制御手段８２、数字表示灯８３、ＤＣ電源８４を備える。
　モータ制御手段８１は、スイッチ８５により起動または停止され、電動ドライバ９に装備された位置検出手段９２および機械的トルクアップ検出手段９３からの入力信号に基づき、起動コントロール信号をインバータ制御手段８２に出力する。スイッチ８５のスタート信号はモータ制御手段８１とＩ／Ｆ手段４９に入力される。また、スイッチ８５の停止信号はモータ制御手段８１に入力される。
　インバータ制御手段８２は、モータ制御手段８１からの起動コントロール信号に応じて、電動ドライバ９のブラシレスモータ９１に駆動信号を出力し、適応する周波数と電圧でブラシレスモータ９１を駆動する。インバータ制御手段８２には、ＤＣ電源８４から電動ドライバ９の出力トルクに比例した電力が供給される。ブラシレスモータ９１の駆動電流に影響を与えない小抵抗Ｒが電源ラインの一方に介装され、その小抵抗Ｒに流れる電流の信号（以下、電流差信号とする）が電動ドライバＩ／Ｆ手段４９に入力される。そして、電動ドライバＩ／Ｆ手段４９では、この電流差信号が、電動ドライバＩ／Ｆ手段４９の内部に記憶されている設定値と比較され、電動ドライバ９の状態が判別される。なお、ブラシレスモータ９１の駆動電流はブラシレスモータ９１のトルクに比例するものとなっている。
　数字表示灯８３は、子局４の電動ドライバＩ／Ｆ手段４９からの入力信号に従い、電動ドライバ９を操作する作業者に対し締付けネジの残存数を示すと共に、その数字の点滅により、その電動ドライバ９が使用対象であることを表示する。
　電動ドライバ９は、ドライバを駆動させるブラシレスモータ９１と、ブラシレスモータ９１のロータの位置を検出する位置検出手段９２を備え、更に、締付け対象となるネジが着座したときの機械的トルクアップを検出する機械的トルクアップ検出手段９３が装備されている。
　位置検出手段９２には、公知のホール素子が配置され、その位置検出信号がモータ制御手段８１と電動ドライバＩ／Ｆ手段４９に入力される。
　機械的トルクアップ検出手段９３は、電動ドライバ９の出力トルクが機械的トルク設定値に達したときに電動ドライバ９を停止させるとともに、完了信号を出力する。完了信号は、モータ制御手段８１と電動ドライバＩ／Ｆ手段４９に入力される。なお、機械的トルク設定値は、作業者が作業を行う前に適宜設定することができる。
　電動ドライバ９のトルクの変化に伴う電流Ｉ（図３のインバータ制御手段８２の供給ラインの電流）の変化は、図４、図５に示すように、ブラシレスモータ９１の積算回転数との関係で説明することができる。なお、図４はネジを締め付ける場合の変化を、図５は空転させた場合の変化を示す。
　ブラシレスモータ９１の積算回転数は、位置検出手段９２の検出信号のパルス信号数として把握することができる。積算回転数の替わりに、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間との関係で説明することもできるが、この実施例では、電動ドライバ９が備える位置検出手段９２をそのまま転用することを考慮し、積算回転数を利用することとしている。
　まず、電動ドライバ９を起動させると、ネジを締め付ける場合と空転させる場合のいずれにおいても、起動開始からブラシレスモータ９１の動作が安定状態（図４、図５における水平状態）となるまで、ブラシレスモータ９１の電流は急激に増加する。なお、以下の説明において、ブラシレスモータ９１の回転数が安定状態となるまでの期間を起動期間という。
　起動期間を過ぎると、ブラシレスモータ９１の動作が安定し、電流もほぼ一定となる。なお、この場合の電流値は、締付け対象となるネジの種類などで異なる。
　取付け対象部材７１の複数のネジ穴７３に対し、締め付け対象となるネジの締め付け作業を行うときは、ブラシレスモータ９１の積算回転数の増加と共に、ネジの締付けが進行し、やがて締付け対象であるネジが取付け対象部材７１のネジ穴７３に着座する。そして、締付けトルクが増し（トルクアップ）、ブラシレスモータ９１の電流も大きくなる。機械的トルクアップ検出手段９３は、トルクアップを機械的手法で検出（機械的トルクアップ検出）し、完了信号を出力する。これを受けたモータ制御手段８１は、起動コントロール信号の出力を停止させ、インバータ制御手段８２からの駆動信号の出力も停止し、電動ドライバ９が停止する。そして、ブラシレスモータ９１の駆動電流は、回路動作を維持する待機電流Ｉ０にまで下がる。なお、以下の説明において、電動ドライバ９がトルクアップにより停止するまでの積算回転数をＮｔ（以下、トルクアップ時積算回転数Ｎｔという）とする。なお、トルクアップ時積算回転数Ｎｔの替わりに、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間を利用する場合は、所定の経過時間を利用することができる。
　ネジの締付けを行うことなく電動ドライバ９を意識的に空転させる場合は無負荷動作となり、図５に示すように、ネジの締付けを行う場合よりも低い電流値で安定する。また、トルクアップすることが無いため、電動ドライバ９を停止させるまで動作安定状態は継続することになる。
　電動ドライバＩ／Ｆ手段４９における、電動ドライバ９の異常状態を判断するための演算処理は、上記電流変化を利用したものである。以下に、その処理手順を説明する。
　まず、モータ制御手段８１の起動によるスタート信号が入力されると、位置検出手段９２から入力される位置検出信号に対応してブラシレスモータ９１が起動開始する。位置検出信号はブラシレスモータ９１の角度に応じたパルス信号であるため、そのパルスをカウントすることにより、ブラシレスモータ９１の積算回転数を得ることができる。
　本実施例では、ネジ締め時において動作が安定した状態である積算回転数が、内部に記憶されているトルクアップ時積算回転数Ｎｔの半分（Ｎｔ／２）に到達したとき、電動ドライバコントローラ８から得た電流差信号の値を、内部に記憶されている動作安定時トルク設定値Ｉｎと比較する。そして、電流差信号の値が動作安定時トルク設定値Ｉｎを含む所定の範囲内（図４に示すｄＩ１とｄＩ２の間に相当する電流差範囲）にあるときは正常信号を、範囲外のときは異常信号を管理監視データ送信手段４５に出力する。また、そのときの電流差信号の値をトルク最大値として記憶し、それ以降に得られた電流差信号が記憶されているトルク最大値よりも大きくなる場合には、その都度トルク最大値を置換する。
　続いて、機械的トルクアップ検出手段９３からの完了信号が入力されたら、そのときに記憶している最後のトルク最大値（ピークホルダー値）、つまり、電気的トルクアップ検出値を、内部に記憶されているトルクアップ時トルク設定値Ｉｔと比較する。そして、トルク最大値がトルクアップ時トルク設定値Ｉｔを含む所定の範囲内にあるときは正常信号を、範囲外のときは異常信号を管理監視データ送信手段４５に出力する。また、正常信号が出力される場合には、正常完了信号を入力手段５０に出力する。従って、作業者の機械的トルク設定が正常であったかどうかをチェックできることになる。
　この実施例では、図１に示すように、一つの取付け対象部材７１に対し、複数個のネジ穴７３が設けられ、複数のネジが締付けられるものとなっている。そして、一つのネジの締め付け作業が正常に完了するごとに、締付け個数が減算処理されて、電動ドライバコントローラ８の数字表示灯８３に引き渡され、表示される。
　また、電動ドライバＩ／Ｆ手段４９は、一つのネジの締め付け作業が完了する毎に、正常状態であるか異常状態であるかを締め付ける順番ごとに記憶し、それらの記憶データは取付け対象部材７１のシリアル番号と関連付けがなされる。そのため、その記憶データを利用することにより、正常に締付けが行われなかったネジを特定することができる。
　一方、ネジの締付け作業が行われない空転時（無負荷時）には、積算回転数が内部に記憶されている無負荷時積算回転数Ｎａに到達したとき、電動ドライバコントローラ８から得た電流差信号の値を、内部に記憶されている無負荷時電流差データＩｎ０と比較する。そして、電流差信号の値が無負荷時トルク設定値Ｉａを含む所定の範囲内（図５に示すｄＩ１とｄＩ２の間に相当する電流差範囲）にあるときは正常信号を、範囲外のときは異常信号を管理監視データ送信手段４５に出力する。従って、電動ドライバ９の軸受けや潤滑油などの構成部品の損耗等による寿命が近づいてくると、電動ドライバ９の内部にトルクロスが生じ、電流差信号は前記無負荷時トルク設定値Iａより大きくなってくるので、寿命時期を検知できる。
　なお、無負荷時積算回転数Ｎａはトルクアップ時積算回転数Ｎｔよりも十分に大きい値とする。また無負荷時積算回転数Ｎａの替わりに、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間を利用する場合は、所定の経過時間を利用することができる。
　電動ドライバＩ／Ｆ手段４９は、また、参照局制御データ抽出手段４８から引き渡される参照局制御データに基づき、他の装置との関連において電動ドライバ９を動作可能状態または動作不可能状態とするものとなっている。
　具体的には、参照局として所定の子局５を設定した場合、その子局５においてネジの取り出しが指示されているとき、動作信号Ｓ１（図３に示す白抜矢線）を出力し、そのネジ締めを行うための電動ドライバ９を動作可能状態とする。一方、ネジの取り出しが指示されていないときは、動作信号Ｓ１を出力せず、そのネジ締めを行うための電動ドライバ９を動作不可能状態とし、他のネジ締めに誤って使用されることを防止する。
　また、参照局として所定の他の子局４を設定した場合、前工程で使用されるべき別の電動ドライバ９の使用が指示されているときは、動作信号Ｓ１を出力せず、自局の電動ドライバ９を動作不可能状態とし、順番を誤って使用されることを防止することができる。その場合、前工程で使用されるべき別の電動ドライバ９の正常完了を確認して、動作信号Ｓ１を出力し、動作可能状態としてもよい。
　更に、電動ドライバＩ／Ｆ手段４９は、トルクアップ時トルク設定値Ｉｔを利用した増し締め制御を行うことが可能とされている。すなわち、電流差信号がトルクアップ時トルク設定値Ｉｔに達したら、ブラシレスモータ９１が所定の角度（０．１回転、０．２回転など）に到達したとき或いは所定時間が過ぎたときに増し締め停止信号Ｓ２を電動ドライバコントローラ８に出力する。そして、この増し締め停止信号Ｓ２により電動ドライバ９を停止することにより、所望の増し締めがなされたときに電動ドライバ９を停止させることができる。
　電動ドライバＩ／Ｆ手段４９には、増し締め停止機能の有効／無効の切り替え機能が設けられ、その機能が有効の選択とされているときにのみ電気的トルクアップ検出が有効となり、機械的トルクアップ検出は無効となる。増し締めを厳密に管理する必要のないネジについては、電動ドライバ９が備える機械的トルクアップ検出手段９３を利用した停止操作がなされることになる。
１　　制御部
２　　親局
４、５　子局
６　　蓋
７　　バーコードリーダ
８　　電動ドライバコントローラ
９　　電動ドライバ
１１　出力ユニット
１２　入力ユニット
１３　制御並列データ
１４　監視並列データ
２１　出力データ部
２２　管理データ部
２３　タイミング発生部
２４　親局出力部
２５　親局入力部
２６　入力データ部
２９　記憶手段
３１　ＯＳＣ（発振回路）
３２　タイミング発生手段
３３　制御データ発生手段
３４　ラインドライバ
３５　監視信号検出手段
３６　監視データ抽出手段
４０　子局入出力部
４１　伝送受信手段
４２　管理制御データ抽出手段
４３　アドレス抽出手段
４４　自局アドレス設定手段
４５　管理監視データ送信手段
４６　参照局アドレス設定手段
４７　自局制御データ抽出手段
４８　参照局制御データ抽出手段
４９　電動ドライバＩ／Ｆ手段
５０　入力手段
５１　監視データ送信手段
５２　バーコードリーダ手段
５３　子局ラインレシーバ
５４　子局ラインドライバ
６１　入力操作レバー
６２　指示ランプ
７１　取付け対象部材
７２　バーコード
７３　ネジ穴
８１　モータ制御手段
８２　インバータ制御手段
８３　数字表示灯
８４　ＤＣ電源
８５　スイッチ
９１　ブラシレスモータ
９２　位置検出手段
９３　機械的トルクアップ検出手段
 

Claims (8)

  1. 　機械的トルクアップ検出手段を備えた複数の電動ドライバの各々に接続される複数の子局と、前記複数の子局に接続される親局とを備え、
    　前記子局は、前記電動ドライバの、作動開始後の所定のタイミングにおける、前記電動ドライバの出力トルクに応じて変化する電気信号を得る検出手段と、前記電気信号の値を基準値と比較演算する演算処理手段と、前記基準値を前記親局から獲得するための受信手段と、前記基準値の記憶手段を有し、
    　前記演算処理手段は、前記比較演算の結果に基づき、予め定義された状態に対応する状態信号を出力することを特徴とする電動ドライバ用トルク管理システム。
  2. 　前記電気信号を得るタイミングを、起動期間終了から、締付け作業の完了が予定されているタイミングの間とし、前記電気信号の値が所定の範囲内であるときに正常状態に対応する状態信号を、範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力する請求項１または２に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
  3. 　前記電気信号を得るタイミングを、締付け作業の完了が予定されているタイミングの後とし、前記電気信号の値が所定の範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力する請求項１または２に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
  4. 　前記子局は、前記電気信号の最大値を更新して記憶し、前記機械的トルクアップ検出手段から完了信号を得たとき、前記電気信号の最大値の最後に更新された値が所定の範囲内であるときに正常状態に対応する状態信号を、範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力する請求項１、２または３に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
  5. 　前記子局は、前記電気信号の値が所定の値となったときを起算とする所定のタイミングで前記電動ドライバを停止させる信号を出力する請求項１、２または３に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
  6. 　前記電気信号を、前記電動ドライバの積算回転数と関係付けて取得する請求項１～５のいずれか１項に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
  7. 　前記電気信号を、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間と関係付けて取得する請求項１～５のいずれか１項に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
  8. 　前記親局と前記複数の子局が共通データ信号線で接続され、前記親局が有するタイミング発生手段で生成されるタイミング信号の制御下で、スタート信号の開始または終了の起点から開始される、所定の時間幅を１周期とする伝送データ信号が複数連なる伝送信号が前記共通データ信号線に伝送され、前記子局は、自局の前記状態信号を前記伝送データ信号に伝送するとともに、他局から伝送された前記状態信号を受信する請求項１～７のいずれか１項に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
     
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