WO2019207865A1 - 電力消費体の制御装置、制御システム、および電力消費体の制御方法 - Google Patents

電力消費体の制御装置、制御システム、および電力消費体の制御方法 Download PDF

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WO2019207865A1
WO2019207865A1 PCT/JP2019/002043 JP2019002043W WO2019207865A1 WO 2019207865 A1 WO2019207865 A1 WO 2019207865A1 JP 2019002043 W JP2019002043 W JP 2019002043W WO 2019207865 A1 WO2019207865 A1 WO 2019207865A1
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WO
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control
value
power consumer
constraint condition
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/002043
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English (en)
French (fr)
Inventor
啓之 伊夫伎
川本　竜二
充典 杉浦
Original Assignee
オムロン株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors

Definitions

  • the present invention relates to a control device for a power consumer, a control system, and a method for controlling the power consumer that control a power consumer having a motor.
  • An object of the present invention is to provide a power consuming body control device, a control system, and a power consuming body control method capable of easily setting operation in the field.
  • a control device for a power consumer is a control device that controls a power consumer having a motor, and includes a display unit and an operation creating unit.
  • the display unit displays a log of control values related to the control of the power consumer.
  • the operation creating unit creates an operation of the power consumer based on an operation for displaying the control value log on the display unit. For example, when an electric tool is used as a power consuming body, an operator on site can create an operation of the power consuming body while viewing the log display by displaying the waveform of the log on the display unit.
  • control values include, for example, motor rotation speed, motor rotation angle position, ON duty ratio in PWM (Pulse Width modulation) control of the motor, trigger pull amount of the electric tool, battery voltage, motor current, motor temperature, Examples include FET (field effect transistor) temperature, current ratio, torque, and the like.
  • the power consumer control device is the power consumer control device according to the first invention, and the operation creating unit includes a constraint condition setting unit and an operation setting unit.
  • the constraint condition setting unit sets a constraint condition for the control value of the operated log based on the operation for the log of the control value displayed on the display unit.
  • the operation setting unit sets the operation of the power consumer using the set constraint conditions.
  • the constraint condition is a condition that constrains the operation of the power consumer, and the type of constraint condition includes a threshold value (trigger value, follow-up value, upper limit value, and lower limit value), a target value table, a sequence operation, and the like. .
  • a power consumer control apparatus is the power consumer control apparatus according to the first aspect of the present invention, wherein the plurality of control values include a target value, an output value, and a sensor value.
  • the plurality of control values include a target value, an output value, and a sensor value.
  • a constraint condition can be set for the target value, the output value, the sensor value, and the like.
  • the sensor include a pulling sensor for a trigger of an electric tool, a voltage sensor, a current sensor, a torque sensor, a temperature sensor for detecting a motor temperature, a temperature sensor for detecting an FET temperature, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, and the like. Can be mentioned.
  • a power consumer control device is the power consumer control device according to the first invention, and the display unit displays the log in a graph. Thereby, even a worker on site can easily check the fluctuation of the control value with time, and it becomes easy to set a constraint condition such as a threshold value.
  • a power consumer control device is the power consumer control device according to the second aspect of the present invention, wherein the motion creation section creates a motion based on the constraint condition. Thereby, for example, a sequence operation using a constraint condition as a trigger can be created.
  • a power consumer control device is the power consumer control device according to the second invention, wherein a plurality of sets of control values and constraint conditions are set in the constraint condition setting unit.
  • the operation setting unit includes a set in which the trigger value is set or a set in which the trigger value is set among a plurality of sets.
  • a power consumer control device is the power consumer control device according to the second invention, wherein a plurality of sets of control values and constraint conditions are set in the constraint condition setting unit.
  • the operation setting unit performs the sequence based on the set to which the information that is the AND condition is added and at least one other set. Set the action to execute.
  • a plurality of constraint conditions can be set for a plurality of control values in one sequence. For example, when screw tightening is performed with an electric power tool, an operation such as “stop at a cumulative rotation angle corresponding to a depth of 5 cm while keeping the screw tightening rotation speed constant” can be performed.
  • a power consumer control apparatus is the power consumer control apparatus according to the second aspect of the present invention, wherein a constraint condition type is selected by a constraint condition setting unit.
  • Types of constraint conditions include a trigger value, a follow-up value, an upper limit value, and a lower limit value. Thereby, various types of constraint conditions can be set for the control value.
  • a power consumer control device is the power consumer control device according to the first aspect of the present invention, further comprising a setting unit.
  • the setting unit sets a driving condition of the power consumer for the power consumer. Thereby, the power consumer can be operated based on the set threshold value.
  • a power consumer control apparatus according to a tenth aspect of the present invention is the power consumer control apparatus according to the ninth aspect of the present invention, wherein the setting unit transmits a constraint condition to the power consumer. Thereby, an operator can easily set a threshold value for a power consumer without inserting a recording medium, for example.
  • a control system includes the control device for a power consumer according to any one of the first to tenth aspects, and a power consumer.
  • the power consumer has a transmitter that transmits a plurality of logs to the control device of the power consumer.
  • the control device of the power consuming body displays the control value log that has been transmitted, so that the worker at the site can set the control value while viewing the log display. Consumer behavior can be created.
  • a power consumer control method includes a display step and an operation creation step.
  • a log of control values related to driving of the power consumer having the motor is displayed.
  • the operation creation step the operation of the power consumer is created based on an operation for displaying the control value log in the display step. For example, when an electric tool is used as a power consuming body, by displaying the log waveform, an on-site worker can set a control value while viewing the log display. You can create an action. Thereby, since it can set optimally according to every field, work quality on the field can be made constant.
  • control apparatus of a power consumer control system, and the control method of a power consumer which can set operation
  • movement easily in the field can be provided.
  • the block diagram which shows the structure of the control system in embodiment concerning this invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing an operation flow of the control device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control system 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the control system 100 includes an electric tool 10 and a control device 20.
  • the electric tool 10 is an impact tool or the like that performs a desired operation by rotating a tip tool such as a drill bit or a driver bit with a motor.
  • the control device 20 displays a log of control values related to drive control of the electric tool 10 and sets control value constraint conditions.
  • the control values include, for example, the motor rotation speed, the ON duty ratio in PWM (Pulse Width modulation) control of the motor, the trigger pull amount of the electric tool, the battery voltage, the motor current, the motor temperature, and the FET (field effect transistor) temperature. , And current ratio.
  • the constraint conditions include threshold values such as follow-up values (target values), upper limit values, lower limit values, and trigger values, target value tables, sequence operations, and the like, which can be set from the control device 20 described later.
  • the power tool 10 includes a mechanism unit 11, an input unit 12, a control unit 13, a log output unit 14, and a power supply unit 15.
  • the mechanism unit 11 drives a drill or a driver.
  • the input unit 12 transmits values detected by various sensors provided in the electric tool 10 to the control unit 13.
  • the control unit 13 controls driving of the mechanism unit 11 based on an input from the input unit 12 or the like.
  • the log output unit 14 transmits a control value log during driving to the control device 20.
  • the power supply unit 15 supplies electricity to the mechanism unit 11, the input unit 12, the control unit 13, and the log output unit 14.
  • the mechanism unit 11 includes a motor 111, a speed reducer 112, an output unit 113, and a position detection unit 114.
  • the motor 111 is driven to rotate based on an instruction from the control unit 13.
  • a three-phase DC brushless motor can be used as the motor 111.
  • the speed reducer 112 is configured by a gear mechanism or the like, and amplifies the torque of the motor 111.
  • the rotation is synchronized between the speed reducer 112 and the motor 111, and the rotation of the motor 111 is decelerated and transmitted to the output unit 113.
  • the output unit 113 is, for example, a drill bit or the like, and converts the output of the motor 111 into mechanical work in accordance with purposes such as drilling and polishing.
  • the rotation is synchronized between the speed reducer 112 and the output unit 113, and the rotation of the motor 111 is output.
  • the position detection unit 114 is a magnetic sensor typified by a Hall IC.
  • the position detection unit 114 detects the rotational angle position of the motor 111 and transmits it to the control unit 13.
  • the position detection unit 114 may be configured not to use a sensor, and detects the rotation angle position of the motor 111 by detecting current. The rotation is synchronized between the position detection unit 114 and the motor 111.
  • the input unit 12 includes a trigger switch 121 and a sensor circuit 122.
  • the trigger switch 121 is an analog switch and adjusts the output of the motor 111 in accordance with the trigger pull amount.
  • the sensor circuit 122 outputs the input trigger pull amount to the control unit 13.
  • the sensor circuit 122 includes an pull sensor 122a, a voltage sensor 122b, a current sensor 122c, a torque sensor 122d, a first temperature sensor 122e, a second temperature sensor 122f, an acceleration sensor 122g, an angular velocity sensor 122h, and the like. Including.
  • the pull amount sensor 122a detects the pull amount of the trigger switch 121.
  • the voltage sensor 122b is a sensor for the voltage of the battery 151, and detects the voltage applied to the motor 111.
  • the current sensor 122 c detects a current supplied to the motor 111.
  • the torque sensor 122 d detects torque generated when the motor 111 rotates.
  • the first temperature sensor 122e detects the temperature of the motor.
  • the second temperature sensor 122f detects the temperature of the FET (field effect transistor).
  • the acceleration sensor 122g detects acceleration generated in the electric tool 10.
  • the angular velocity sensor 122h detects an angular velocity generated in the power tool 10.
  • the sensor circuit 122 is not limited to these sensors, and may include a sensor (humidity sensor) that measures the surrounding environment.
  • the control unit 13 controls driving of the mechanism unit 11 based on the constraint condition set by the control device 20.
  • the control unit 13 includes a feedback control unit 131, a motor drive circuit 132, and a rotation speed calculation unit 133.
  • the feedback control unit 131 performs various sensor information input from the sensor circuit 122 and the rotation angle position input from the rotation speed calculation unit 133 under the constraint conditions according to the pulling amount of the trigger switch 121 by the operator.
  • the PWM output is determined based on the rotation speed.
  • the feedback control unit 131 outputs the determined PWM signal to the motor drive circuit 132.
  • the motor drive circuit 132 performs a commutation operation according to the rotational angle position detected by the position detection unit 114, and is applied to the UVW phase of the motor 111 based on the ON duty ratio by PWM input from the feedback control unit 131. Switch the average voltage to be used.
  • the rotation speed calculation unit 133 calculates the rotation speed of the motor 111 from the output pulse interval detected by the position detection unit 114.
  • the rotation speed calculation unit 133 outputs the rotation angle position input from the position detection unit 114 and the calculated rotation speed to the feedback control unit 131.
  • the log output unit 14 detects the values of various sensors detected by the sensor circuit 122, the PWM output determined by the feedback control unit 131, the rotation speed calculated by the rotation speed calculation unit 133, and the position detection unit 114. The rotation angle position is input.
  • the log output unit 14 transmits data of various input control values to the control device 20.
  • the various control values include a target value (for example, a rotation speed), an output value (for example, a duty ratio), and a sensor value (the detection values of the various sensors described above, for example, a trigger pull amount).
  • the power supply unit 15 supplies power to the mechanism unit 11, the input unit 12, the control unit 13, and the log output unit 14.
  • the power supply unit 15 includes a battery 151 and a battery control unit 152.
  • a battery control unit 152 For example, an 18 V lithium ion battery or the like can be used as the battery 151.
  • the battery control unit 152 is an electronic circuit for charging and discharging a lithium ion battery.
  • the control device 20 can set sequence control for the power tool 10.
  • the control device 20 includes a log storage unit 21, a display unit 22, an operation creation unit 26, and a setting unit 25.
  • the log storage unit 21 stores the log received from the log output unit 14 of the electric tool 10.
  • the communication between the control apparatus 20 and the electric tool 10 is not specifically limited, It is preferable to be performed by radio
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of display on the display screen 22 a of the display unit 22.
  • log waveforms an example of a graph
  • the log waveform (G1) of the rotation speed, the log waveform (G2) of the duty ratio, the log waveform (G3) of the motor current, the log waveform (G4) of the rotation angle position (position), the FET temperature (G5), A log waveform (G6) of the trigger value (trigger pull amount) is also shown.
  • control values displayed on the display unit 22 are not limited to the items shown in FIG. 2, and other examples include battery voltage, motor temperature, and current ratio. These control values may be displayed together with the above-described rotation speed, duty ratio, motor current, rotation angle position, and FET temperature, or may be displayed separately by switching the display. Also, the items shown in FIG. 2 may not be displayed all on the display screen 22a, but only some may be displayed, and other items may be displayed by switching the display.
  • the operation creating unit 26 creates a control operation of the electric power tool 10 based on the operation of the display unit 22.
  • the operation creation unit 26 includes a log threshold selection unit 23 (an example of a constraint condition setting unit) and a sequence setting unit 24 (an example of an operation setting unit).
  • the log threshold selection unit 23 can determine a threshold that is an example of a constraint condition of the control value on the display screen 22a, and transmits the determined constraint condition to the sequence setting unit 24 in a record format.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which a threshold is set using a selection arrow 23 a provided in the log threshold selection unit 23.
  • the operator selects the log waveform (G1) of the rotation speed with the selection arrow 23a.
  • the operator operates the selection arrow 23a and selects the selection arrow 23a at, for example, a position of 20000 (rpm) (see FIG. 3), so that the rotation speed threshold is set to 20000 (rpm).
  • This selection may be indicated on the vertical axis of speed, or may be indicated on the graph (G1).
  • the selection arrow 23a may be always displayed on the display screen 22a for displaying the log waveform, but may be displayed by pressing a selection arrow display button or the like provided separately on the display screen 22a.
  • the selection of the log waveform may not be performed by the selection arrow 23a.
  • the waveform may be sequentially designated by the up and down keys, and may be selected by pressing the enter key, or the display screen 22a may be selected from the touch panel. In this case, the log waveform may be selected with a finger or the like.
  • the type of the threshold value is selected by the operator. Examples of the threshold value include a follow-up value, an upper limit value, a lower limit value, and a trigger value.
  • the operator selects any one of the follow-up value, the upper limit value, the lower limit value, and the trigger value displayed on the type selection display 23b provided in the log threshold value selection unit 23 as shown in FIG.
  • the type selection display 23b may be always displayed on the display screen 22a for displaying the log waveform. However, for example, when a desired log waveform is selected by the selection arrow 23a from the state of FIG. 2, as shown in FIG. May be displayed. Moreover, although a follow-up value, an upper limit value, a lower limit value, and a trigger value are included as constraint conditions, these may not be all included, or may be included in addition to these.
  • the sequence setting unit 24 registers the threshold instruction transmitted from the log threshold selection unit 23 in the constraint condition table.
  • FIG. 4 is a diagram showing the constraint condition table 24b.
  • the constraint condition table 24b includes control values for rotation speed, motor current, FET temperature, rotation depth, and output torque, threshold values set for each control value, and types of threshold values. And the following conditions are registered.
  • 20000 rpm is set as the threshold for the rotation speed
  • the threshold type is the follow-up type
  • “AND” is set as the next condition.
  • 50 (A) is set as the threshold for the motor current
  • the threshold type is the upper limit value
  • “AND” is set as the next condition.
  • the threshold type is the upper limit value
  • “AND” is set as the next condition.
  • 50 (mm) is set as the threshold for the rotation depth
  • the threshold type is the trigger value
  • “next sequence” is set as the next condition.
  • 100 (mm) is set as the threshold for the output torque
  • the threshold type is a follow-up value
  • “none” is set as the next condition.
  • a threshold value can be set for the rotation speed from the log waveform (G1) of the rotation speed shown in FIG.
  • a threshold can be set from the log waveform (G3) of the motor current shown in FIG.
  • the threshold can be set from the log waveform (G5) of the FET temperature shown in FIG. Since the rotation depth can be converted from the rotation angle using the lead of the screw, the threshold can be set from the log waveform (G4) of the rotation angle position shown in FIG. Since the motor torque can be converted from the output torque using the gear ratio based on the motor current, the threshold can be set from the motor current log waveform (G3) shown in FIG.
  • control is performed so that the control value becomes the threshold value.
  • control is performed so that the control value does not exceed the threshold value.
  • control is performed so that the control value does not fall below the threshold value.
  • control is performed so that the next sequence is reached when the control value reaches the threshold value.
  • AND in the next condition is provided in the sequence setting unit 24 and is set in the AND selection display 24a displayed on the display screen 22a as shown in FIG.
  • the AND selection display 24a may be always displayed on the display screen 22a for displaying the log waveform. For example, when a desired log waveform is selected by the selection arrow 23a from the state of FIG. 2, the display is shown as shown in FIG. May be.
  • “AND” in the next condition indicates that the control value, threshold value, and type set in the row are imposed in the same sequence as the next order. That is, in the constraint condition table 24b shown in FIG. 4, the sets of order 1 to 4 are performed in one sequence. Further, the “next sequence” in the next condition is automatically selected by selecting a trigger value as the threshold type regardless of whether “AND condition” is selected in the AND selection display 24a. Inserted into. For this reason, when the trigger value is selected in the type selection display 23b, the AND selection display 24a may be hidden. “Next sequence” indicates that when a control value reaches a trigger value in a set in a predetermined order, the set in the next order is performed in the current next sequence. For example, in the constraint table 24b, the set of order 5 is executed in the sequence next to the sequence in which the set of order 4 is executed.
  • “None” in the next condition is set when “None” is selected in the AND selection display 24a, and indicates that the control is terminated in the current sequence.
  • the sequence setting unit 24 outputs the created constraint condition table 24b to the setting unit 25.
  • the setting unit 25 transmits the constraint condition table 24 b created by the sequence setting unit 24 to the feedback control unit 131 of the electric tool 10. This transmission is preferably performed wirelessly, but is not limited to wireless transmission and may be wired. This transmission may be via the Internet.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an operation flow of the control device according to the present embodiment.
  • the display unit 22 displays a control value log waveform on the display screen 22a as shown in FIG.
  • This step S10 corresponds to an example of the display process of the invention.
  • step S20 a log waveform of a control value for which a constraint condition is to be set is selected on the display screen 22a. For example, when it is desired to set a constraint on the rotational speed, the log waveform (G1) of the rotational speed is selected by the selection arrow 23a.
  • step S30 a threshold value is input to the log waveform of the selected control value. For example, as shown in FIG. 3, a threshold value 20000 rpm is set in the log waveform of the rotation speed by the selection arrow 23a.
  • step S40 the type of threshold value (following value, upper limit value, lower limit value, or trigger value) is selected.
  • the type selection display 23b is displayed by setting the threshold value with the selection arrow 23a of the log threshold value selection unit 23, and one of the type selection display 23b is selected by the operator.
  • a follow value is selected. This selection may be performed using the selection arrow 23a, may be performed by operating a keyboard, or may be selected with a finger or the like when the display screen 22a is a touch panel.
  • step S50 the log threshold selection unit 23 transmits the threshold instruction in the display unit 22 to the sequence setting unit 24 in a record format.
  • the log threshold selection unit 23 sets a follow-up value 20000 for the rotation speed, and transmits to the sequence setting unit 24 in a record format that the threshold type is the follow-up value.
  • step S60 the sequence setting unit 24 registers the threshold value instruction from the log threshold value selection unit 23 in the constraint condition table 24b.
  • order 1 is created except for the next condition in the constraint condition table 24b shown in FIG.
  • the threshold instruction shown in FIG. 1 includes a control value, a threshold value, and a threshold type.
  • the order in the constraint condition table 24b is output from the display unit 22 where the log waveform is selected to the sequence setting unit 24, but is output from the log threshold selection unit 23 to the sequence setting unit 24. May be.
  • step S70 the sequence setting unit 24 determines whether to set an AND condition for the set of control value, threshold value, and type newly registered in the constraint condition table 24b in step S60.
  • the sequence setting unit 24 registers “AND” as the next condition in the constraint condition table 24b, and the control returns to step S20. This is because when the AND condition is set, it is necessary to set another constraint condition in the same sequence, and steps S20 to S60 are repeated.
  • step S80 the sequence setting unit 24 determines whether or not the threshold value type in the set of control value, threshold value, and type newly registered in the constraint condition table 24b in step S60 is a trigger value. If it is determined in step S80 that the threshold type of the threshold instruction is a trigger value, the sequence setting unit 24 registers “next sequence” in the next condition column, and the control returns to step S20.
  • trigger value is set as the threshold type, it is necessary to set the next sequence and repeat steps S20 to S60.
  • “trigger value” is registered as shown in the threshold value type column in the fourth row of the constraint condition table 24b shown in FIG.
  • step S 80 if the threshold type is not the trigger value in step S80, the AND condition is not set, and it is understood that “none” is set as the next condition. Specifically, “none” is registered as described in the “next condition” column of order 5 in the constraint condition table 24b shown in FIG. Next, in step S ⁇ b> 90, the sequence setting unit 24 outputs the constraint condition table 24 b to the setting unit 25, and the setting unit 25 transmits the constraint condition table 24 b to the feedback control unit 131.
  • the power tool 10 stores the received constraint condition table 24b in the feedback control unit 131, and performs feedback control of the motor 111 based on the constraint condition table 24b.
  • the motor current does not reach the upper limit of 50A
  • the FET temperature does not reach the upper limit of 80 degrees
  • the rotation speed is 20000 rpm in the first sequence.
  • the motor 111 is controlled and the rotation depth reaches 50 mm in the first sequence, the motor 111 is controlled so that the output torque becomes 100 N ⁇ m in the second sequence.
  • the threshold value can be set as an example of the constraint condition for each control value while checking the log waveform of the control value displayed by the display unit 22, the sequence operation can be easily set. . For this reason, even if it is a field worker, since operation
  • the electric power tool is described as an example of the power consuming body.
  • the electric power tool is not limited to the electric power tool, and may be a garden tool, a mobility tool, a robot, a drone, or the like.
  • the log and the constraint condition are transmitted and received between the electric power tool 10 and the control device 20 wirelessly.
  • the embodiment is not limited to wireless, and may be wired or a recording medium. The data may be moved through.
  • a plurality of threshold values are not set for one control value, but a plurality of threshold values may be set.
  • a plurality of threshold values may be set.
  • the threshold value is specified by the selection arrow 23a, and then the lower limit value is selected by the type selection display 23b. That's fine.
  • the trigger switch 121 is provided.
  • the trigger switch 121 is not limited to the trigger switch, and may be an on / off switch. It is more effective to apply to a configuration in which the DUTY ratio is changed.
  • the suggestion information of an appropriate setting may be displayed on the log waveform.
  • the suggestion information includes, for example, information on recently used constraints.
  • the present invention may be realized as a program that causes a computer to execute a method for controlling a power consumer implemented according to the flowchart shown in FIG.
  • one usage form of the program may be an aspect in which the program is recorded on a recording medium such as a ROM readable by a computer and operates in cooperation with the computer.
  • One use form of the program may be an aspect in which the program is transmitted through a transmission medium such as the Internet or a transmission medium such as light, radio wave, and sound wave, read by a computer, and operated in cooperation with the computer.
  • the computer described above is not limited to hardware such as a CPU (Central Processing Unit) and may include firmware, an OS, and peripheral devices.
  • the method for controlling the power consumer may be realized by software or hardware.
  • the power consuming body control device, the control system, and the power consuming body control method according to the present invention have an effect that operation can be easily set in the field. Useful.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Portable Power Tools In General (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

モータ（１１１）を有する電動工具（１０）の制御を行う制御装置（２０）であって、表示部（２２）と、動作作成部（２６）とを備えている。表示部（２２）は、電動工具（１０）の制御に関する制御値のログを表示する。動作作成部（２６）は、表示部（２２）における制御値のログの表示に対する操作に基づいて電動工具（１０）の動作を作成する。

Description

電力消費体の制御装置、制御システム、および電力消費体の制御方法
　本発明は、モータを有する電力消費体を制御する電力消費体の制御装置、制御システム、および電力消費体の制御方法に関する。
　作業現場や工場において、ドリルやドライバなどの先端工具をモータによって回転駆動して所望の作業を行う電動工具が広く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
　このような電動工具では、トリガの引き量に応じた回転数制御の方法や、過負荷時のリミット条件は、製品の設計時に一律で決定されていた。
特許第６１０７３８５号明細書
　しかしながら、実際の現場では、現場ごとに使用する材料などに差異があるため、現場に応じた動作の設定を行う必要があるが、製品の設計時に決められた一律設定の中で、作業者の感覚で動作を補っていた。そのため、作業者の熟練次第によって品質に差異が生じる場合あった。
　本発明の目的は、現場において容易に動作の設定を行うことが可能な電力消費体の制御装置、制御システム、および電力消費体の制御方法を提供することである。
　第１の発明にかかる電力消費体の制御装置は、モータを有する電力消費体の制御を行う制御装置であって、表示部と、動作作成部と、を備えている。表示部は、電力消費体の制御に関する制御値のログを表示する。動作作成部は、表示部における制御値のログの表示に対する操作に基づいて電力消費体の動作を作成する。
　例えば、電力消費体として電動工具を用いた場合、ログの波形を表示部に表示することによって、現場の作業者は、ログの表示を見ながら電力消費体の動作を作成することができる。
　これにより、現場ごとに応じて最適に動作を設定することができるため、現場の作業品質を一定にすることができる。
　なお、電力消費体としては、例えば、上述した電動工具以外に、園芸工具、モビリティ、ロボット、およびドローン等を挙げることができる。
　また、制御値としては、例えば、モータの回転速度、モータの回転角度位置、モータのＰＷＭ（Pulse Width modulation）制御におけるＯＮデューティ比、電動工具のトリガ引き量、バッテリ電圧、モータ電流、モータ温度、ＦＥＴ（field effect transistor）温度、電流比、およびトルクなどを挙げることができる。
　第２の発明にかかる電力消費体の制御装置は、第１の発明にかかる電力消費体の制御装置であって、動作作成部は、制約条件設定部と、動作設定部と、を有する。制約条件設定部は、表示部に表示されている制御値のログに対する操作に基づいて、操作されたログの制御値に対する制約条件を設定する。動作設定部は、設定された制約条件を用いて電力消費体の動作を設定する。
　このように、制御値に対して制約条件を設定することによって電力消費体の動作を設定することができる。
　また、制約条件は、電力消費体の動作を制約する条件であり、制約条件の種類は、閾値（トリガ値、追従値、上限値、および下限値）、目標値テーブル、およびシーケンス動作などを含む。
　第３の発明にかかる電力消費体の制御装置は、第１の発明にかかる電力消費体の制御装置であって、複数の制御値は、目標値、出力値およびセンサの値を含む。
　これにより、目標値、出力値、及びセンサの値などについて制約条件を設定することができる。
　なお、センサとしては、例えば電動工具のトリガの引き量センサ、電圧センサ、電流センサ、トルクセンサ、モータの温度を検出する温度センサと、ＦＥＴ温度を検出する温度センサ、加速度センサ、および角速度センサ等を挙げることができる。
　第４の発明にかかる電力消費体の制御装置は、第１の発明にかかる電力消費体の制御装置であって、表示部は、ログをグラフ化して表示する。
　これにより、現場の作業者であっても制御値の時間による変動を容易に確認することができ、閾値などの制約条件を設定しやすくなる。
　第５の発明にかかる電力消費体の制御装置は、第２の発明にかかる電力消費体の制御装置であって、動作作成部は、制約条件に基づいて動作を作成する。
　これにより、例えば、制約条件をトリガとしたシーケンス動作を作成することができる。
　第６の発明にかかる電力消費体の制御装置は、第２の発明にかかる電力消費体の制御装置であって、制約条件設定部において、制御値と制約条件のセットが複数設定されている場合に、いずれかのセットにおいて制御値に対する制約条件としてトリガ値が設定されているとき、動作設定部は、トリガ値が設定されたセットまたは複数のセットのうちトリガ値が設定されたセットを含む一部のセットに基づいて実行する所定シーケンスにおいて制御値がトリガ値に達すると、所定シーケンスにおいて実行された以外の一つまたは複数のセットに基づいて次のシーケンスを実行するように動作を設定する。
　これにより、動作として、制御値を用いた連続したシーケンスを行うことができる。例えば、電動工具でネジ締めを行う場合に、「５ｃｍの深さまで到達した」ことを契機として「回転速度を一定に保つことをやめて、締め付けトルクを一定に保つ」といった、累積回転角度をトリガとし、目標とする項目（制御値）を回転速度から締め付けトルクに切り替えるといったシーケンス制御を行うことができる。
　第７の発明にかかる電力消費体の制御装置は、第２の発明にかかる電力消費体の制御装置であって、制約条件設定部において、制御値と制約条件のセットが複数設定されている場合に、いずれかのセットに対してアンド条件とする情報が付加されているとき、動作設定部は、アンド条件とする情報が付加されているセットと、それ以外の少なくとも１つのセットに基づいてシーケンスを実行するように動作を設定する。
　これにより、１つのシーケンスにおいて複数の制御値に対して複数の制約条件を設定することができる。例えば、電動工具でネジ締めを行う場合に、「ネジ締めの回転速度を一定に保ちつつ、ちょうど５ｃｍの深さに相当する累積回転角度で止める」といった動作を行うことができる。
　第８の発明にかかる電力消費体の制御装置は、第２の発明にかかる電力消費体の制御装置であって、制約条件設定部において、制約条件の種類が選択される。制約条件の種類は、トリガ値、追従値、上限値および下限値を含む。
　これによって、制御値に対して様々な種類の制約条件を設定することができる。
　第９の発明にかかる電力消費体の制御装置は、第１の発明にかかる電力消費体の制御装置であって、設定部を更に備えている。設定部は、電力消費体の駆動の制約条件を電力消費体に対して設定する。
　これにより、設定された閾値に基づいて電力消費体を動作することができる。
　第１０の発明にかかる電力消費体の制御装置は、第９の発明にかかる電力消費体の制御装置であって、設定部は、電力消費体に制約条件を送信する。
　これにより、作業者が例えば記録媒体の差し込みなどを行わず、簡単に電力消費体に閾値を設定することができる。
　第１１の発明にかかる制御システムは、第１から第１０のいずれかの発明の電力消費体の制御装置と、電力消費体と、を備えている。電力消費体は、電力消費体の制御装置に複数のログを送信する送信部を有する。
　これにより、電力消費体の制御装置は、送信されてきた制御値のログを表示することによって、現場の作業者が、ログの表示を見ながら制御値を設定することができるため、容易に電力消費体の動作を作成することができる。
　第１２の発明にかかる電力消費体の制御方法は、表示工程と、動作作成工程と、を備えている。表示工程は、モータを有する電力消費体の駆動に関する制御値のログを表示する。動作作成工程は、表示工程における制御値のログの表示に対する操作に基づいて電力消費体の動作を作成する。
　例えば、電力消費体として電動工具を用いた場合、ログの波形を表示することによって、現場の作業者は、ログの表示を見ながら制御値を設定することができるため、容易に電力消費体の動作を作成することができる。
　これにより、現場ごとに応じて最適に設定することができるため、現場の作業品質を一定にすることができる。
（発明の効果）
　本発明によれば、現場において容易に動作の設定を行うことが可能な電力消費体の制御装置、制御システム、および電力消費体の制御方法を提供することができる。
本発明にかかる実施の形態における制御システムの構成を示すブロック図。 図１の表示部によるログの表示の一例を示す図。 図１の表示部の表示画面上においてログ波形の閾値を設定した状態を示す図。 図１のシーケンス設定部によって制約条件表に登録された状態を示す図。 図１の制御装置の動作フローを示す図。
　本発明にかかる実施の形態における制御装置の動作フローを示す図。
　以下に、本発明の実施の形態に係る制御システムについて図面に基づいて説明する。
　＜構成＞
　（制御システム１００の概要）
　図１は、本発明に係る実施の形態における制御システム１００の構成を示すブロック図である。
　本発明に係る実施の形態における制御システム１００は、電動工具１０と、制御装置２０と、を備えている。電動工具１０は、ドリルビットやドライバービットなどの先端工具をモータによって回転駆動して所望の作業を行うインパクト工具などである。制御装置２０は、電動工具１０の駆動制御に関する制御値のログを表示し、制御値の制約条件を設定する。
　なお、制御値は、例えば、モータの回転速度、モータのＰＷＭ（Pulse Width modulation）制御におけるＯＮデューティ比、電動工具のトリガ引き量、バッテリ電圧、モータ電流、モータ温度、ＦＥＴ（field effect transistor）温度、および電流比等である。
　また、制約条件とは、追従値（目標値）、上限値、下限値およびトリガ値などの閾値、目標値テーブル、ならびにシーケンス動作などであり、後述する制御装置２０から設定可能である。
　（電動工具１０）
　電動工具１０は、機構部１１と、入力部１２と、制御部１３と、ログ出力部１４と、電源部１５とを備えている。機構部１１は、ドリルやドライバなどを駆動する。入力部１２は、電動工具１０に設けられた各種センサによって検出された値を制御部１３へと送信する。制御部１３は、入力部１２からの入力などに基づいて機構部１１の駆動の制御を行う。ログ出力部１４は、駆動時における制御値のログを制御装置２０に送信する。電源部１５は、機構部１１、入力部１２、制御部１３およびログ出力部１４に電気を供給する。
　（機構部１１）
　機構部１１は、モータ１１１と、減速機１１２と、出力部１１３と、位置検出部１１４と、を有する。
　モータ１１１は、制御部１３からの指示に基づいて回転駆動する。モータ１１１としては、例えば三相ＤＣブラシレスモータを用いることができる。
　減速機１１２は、ギア機構などによって構成されており、モータ１１１のトルクを増幅する。減速機１１２とモータ１１１の間において回転の同期がとられており、モータ１１１の回転を減速して出力部１１３へと伝達する。
　出力部１１３は、例えばドリルビット等であり、穴あけ、研磨などの目的に応じてモータ１１１の出力を機械的な仕事に変換する。減速機１１２と出力部１１３の間において回転の同期が取られており、モータ１１１の回転を出力する。
　位置検出部１１４は、ホールＩＣに代表される磁気センサ等である。位置検出部１１４は、モータ１１１の回転角度位置を検出し、制御部１３へ送信する。位置検出部１１４は、センサを用いない構成であってもよく、電流を検出することによりモータ１１１の回転角度位置を検出する。位置検出部１１４とモータ１１１の間において回転の同期がとられている。
　（入力部１２）
　入力部１２は、トリガスイッチ１２１と、センサ回路１２２と、を有する。
　トリガスイッチ１２１は、アナログスイッチであり、トリガの引き量に応じてモータ１１１の出力を調整する。
　センサ回路１２２は、入力されたトリガの引き量を、制御部１３へと出力する。センサ回路１２２は、引き量センサ１２２ａと、電圧センサ１２２ｂと、電流センサ１２２ｃと、トルクセンサ１２２ｄと、第１温度センサ１２２ｅと、第２温度センサ１２２ｆと、加速度センサ１２２ｇと、角速度センサ１２２ｈ等を含む。
　引き量センサ１２２ａは、トリガスイッチ１２１の引き量を検出する。電圧センサ１２２ｂは、バッテリ１５１の電圧のセンサであって、モータ１１１への印加電圧を検出する。電流センサ１２２ｃは、モータ１１１に供給する電流を検出する。トルクセンサ１２２ｄは、モータ１１１の回転時に生じるトルクを検出する。第１温度センサ１２２ｅは、モータの温度を検出する。第２温度センサ１２２ｆは、ＦＥＴ（field effect transistor）の温度を検出する。加速度センサ１２２ｇは、電動工具１０に生じる加速度を検出する。角速度センサ１２２ｈは、電動工具１０に生じる角速度を検出する。なお、センサ回路１２２は、これらのセンサだけに限らなくても良く、周囲環境を計測するセンサ（湿度センサ）等を有していても良い。
　（制御部１３）
　制御部１３は、制御装置２０によって設定された制約条件に基づいて、機構部１１の駆動を制御する。制御部１３は、フィードバック制御部１３１と、モータ駆動回路１３２と、回転速度演算部１３３と、を有する。
　フィードバック制御部１３１は、作業者によるトリガスイッチ１２１の引き量に応じて、制約条件のもとで、センサ回路１２２から入力される各種センサ情報と、回転速度演算部１３３から入力される回転角度位置および回転速度とに基づいて、ＰＷＭ出力を決定する。フィードバック制御部１３１は、モータ駆動回路１３２に決定したＰＷＭ信号を出力する。
　モータ駆動回路１３２は、位置検出部１１４で検出された回転角度位置に応じて転流動作を行い、またフィードバック制御部１３１から入力されるＰＷＭによるＯＮデューティ比に基づいてモータ１１１のＵＶＷ相に印加する平均電圧を切り替える。
　回転速度演算部１３３は、位置検出部１１４で検出された出力パルス間隔からモータ１１１の回転速度を算出する。回転速度演算部１３３は、位置検出部１１４から入力された回転角度位置と演算した回転速度をフィードバック制御部１３１に出力する。
　（ログ出力部１４）
　ログ出力部１４には、センサ回路１２２で検出された各種センサの値、フィードバック制御部１３１で決定されたＰＷＭ出力、回転速度演算部１３３で演算された回転速度、および位置検出部１１４で検出された回転角度位置が入力される。
　ログ出力部１４は、入力された各種制御値のデータを制御装置２０に送信する。各種制御値は、目標値（例えば回転速度）、出力値（例えばＤｕｔｙ比）、およびセンサの値（上述した各種センサの検出値、例えばトリガ引き量）を含む。
　（電源部１５）
　電源部１５は、機構部１１、入力部１２、制御部１３、およびログ出力部１４に電源を供給する。電源部１５は、バッテリ１５１と、バッテリ制御部１５２とを有する。バッテリ１５１は、例えば、１８Ｖのリチウムイオンバッテリなどを用いることができる。バッテリ制御部１５２は、リチウムイオンバッテリを充放電するための電子回路である。
　（制御装置２０）
　制御装置２０は、電動工具１０にシーケンス制御を設定することができる。
　制御装置２０は、ログ記憶部２１と、表示部２２と、動作作成部２６と、設定部２５とを、を有する。
　ログ記憶部２１は、電動工具１０のログ出力部１４から受信したログを記憶する。なお、制御装置２０と電動工具１０の間の通信は、特に限定されるものではないが、無線で行われることが好ましく、インターネットを介した通信であってもよい。
　表示部２２は、ログ記憶部２１に記憶されているログの波形を表示する。
　図２は、表示部２２の表示画面２２ａの表示の一例を示す図である。図２では、電動工具１０によってネジを締めた後、抜いたときの複数の制御値のログ波形（グラフの一例）が示されている。図２では、回転速度のログ波形（Ｇ１）、Ｄｕｔｙ比のログ波形（Ｇ２）、モータ電流のログ波形（Ｇ３）、回転角度位置（位置）のログ波形（Ｇ４）、ＦＥＴ温度（Ｇ５）、およびトリガ値（トリガ引き量）のログ波形（Ｇ６）が示されている。
　ネジを締めた後に抜いているため、回転速度、ＤＵＴＹ比およびモータ電流は、約７０００ｍｓの時刻を境にして正の値から負の値になっている。
　なお、表示部２２に表示される制御値としては、図２に示す項目に限られるものではなく、他にバッテリ電圧、モータ温度、電流比、などが挙げられる。これらの制御値は、上述した回転速度、Ｄｕｔｙ比、モータ電流、回転角度位置、およびＦＥＴ温度とともに表示してもよいし、表示切替を行って、別途表示してもよい。また、図２に示す項目も表示画面２２ａに全てを表示せず、一部のみを表示し、表示切替などで他の項目を表示してもよい。
　動作作成部２６は、表示部２２の操作に基づいて、電動工具１０の制御動作を作成する。動作作成部２６は、ログ閾値選択部２３（制約条件設定部の一例）と、シーケンス設定部２４（動作設定部の一例）と、を有する。
　ログ閾値選択部２３は、表示画面２２ａにおいて、制御値の制約条件の一例である閾値を決定することができ、シーケンス設定部２４に決定した制約条件をレコード形式にして送信する。
　例えば、回転速度に対して閾値を設定する場合、作業者は、表示画面２２ａに表示されているログ閾値選択部２３の選択矢印２３ａ（図２参照）を用いて閾値を設定する。図３は、ログ閾値選択部２３に設けられた選択矢印２３ａを用いて閾値を設定した状態を示す図である。作業者が、選択矢印２３ａによって回転速度のログ波形（Ｇ１）を選択する。そして、作業者が、選択矢印２３ａを操作し、選択矢印２３ａを例えば２００００（ｒｐｍ）の位置（図３参照）において選択することによって回転速度の閾値が２００００（ｒｐｍ）に設定される。この選択は、速度の縦軸上で指し示しても良いし、グラフ（Ｇ１）上を指し示しても良い。なお、選択矢印２３ａは、ログ波形を表示する表示画面２２ａで常に表示されていてもよいが、表示画面２２ａに別途設けられた選択矢印表示ボタンなどの押下によって表示させるようにしてもよい。
　また、ログ波形の選択は選択矢印２３ａによるものでなくてもよく、例えば、上下キーなどによって波形が順番に指定され決定キーを押下することによって選択されてもよいし、表示画面２２ａがタッチパネルの場合には、指などでログ波形を選択しても良い。
　選択矢印２３ａによる閾値の入力後に、閾値の種類が作業者によって選択される。閾値の種類としては、追従値、上限値、下限値、もしくトリガ値を挙げることができる。ここで、例えば、作業者は、図３に示すようなログ閾値選択部２３に設けられた種類選択表示２３ｂに表示されている追従値、上限値、下限値およびトリガ値のいずれかを選択する。なお、種類選択表示２３ｂは、ログ波形を表示する表示画面２２ａで常に表示されていてもよいが、例えば図２の状態から選択矢印２３ａによって所望のログ波形が選択されると図３に示すように表示されてもよい。また、制約条件として、追従値、上限値、下限値およびトリガ値が含まれているが、これらが全て含まれていなくてもよいし、これら以外に含まれていてもよい。
　シーケンス設定部２４は、ログ閾値選択部２３から送信された閾値指示を制約条件表に登録する。図４は、制約条件表２４ｂを示す図である。図に示すように、制約条件表２４ｂには、回転速度、モータ電流、ＦＥＴ温度、回転深さ、および出力トルクの制御値と、各々の制御値に対して設定された閾値と、閾値の種類と、次の条件が登録されている。順序の一番目では、回転速度に対する閾値として２００００ｒｐｍが設定されており、閾値の種類は追従型であり、次条件として「ＡＮＤ」と設定されている。また、順序の二番目では、モータ電流に対する閾値として５０（Ａ）が設定されており、閾値の種類は上限値であり、次条件として「ＡＮＤ」と設定されている。また、順序の三番目では、ＦＥＴ温度に対する閾値として８０（℃）が設定されており、閾値の種類は上限値であり、次条件として「ＡＮＤ」と設定されている。また、順序の四番目では、回転深さに対する閾値として５０（ｍｍ）が設定されており、閾値の種類はトリガ値であり、次条件として「次シーケンス」と設定されている。また、順序の五番目では、出力トルクに対する閾値として１００（ｍｍ）が設定されており、閾値の種類は追従値であり、次条件として「なし」と設定されている。
　なお、回転速度は、図２に示す回転速度のログ波形（Ｇ１）から閾値を設定することができる。モータ電流は、図２に示すモータ電流のログ波形（Ｇ３）から閾値を設定することができる。ＦＥＴ温度は、図２に示すＦＥＴ温度のログ波形（Ｇ５）から閾値を設定することができる。回転深さは、回転角度からネジのリードを用いて換算できるため、図２に示す回転角度位置のログ波形（Ｇ４）から閾値を設定することができる。モータトルクは、モータ電流に基づいて出力トルクからギヤ比を用いて換算できるため、図２に示すモータ電流のログ波形（Ｇ３）から閾値を設定することができる。
　ここで、閾値の種類として追従型を選択した場合、制御値がその閾値になるように制御が行われる。また、閾値の種類として上限値を選択した場合、制御値がその閾値以上にならないように制御が行われる。また、閾値の種類として下限値を選択した場合は、制御値がその閾値以下にならないように制御が行われる。また、閾値の種類としてトリガ値を選択した場合は、制御値がその閾値に達すると次のシーケンスになるように制御が行われる。
　また、次条件における「ＡＮＤ」は、シーケンス設定部２４に設けられ、図３に示すように表示画面２２ａ上に表示されるアンド選択表示２４ａにおいて設定される。アンド選択表示２４ａは、ログ波形を表示する表示画面２２ａで常に表示されていてもよいが、例えば図２の状態から選択矢印２３ａによって所望のログ波形が選択されると図３に示すように表示されてもよい。
　なお、次条件における「ＡＮＤ」は、その行における制御値と閾値と種類のセットが、次の順序と同じシーケンスで課されることを示す。すなわち、図４に示す制約条件表２４ｂでは、順序１～４のセットが１つのシーケンスで行われる。
　また、次条件における「次シーケンス」は、アンド選択表示２４ａにおいて「アンド条件」が選択されるか否かにかかわらず、閾値の種類としてトリガ値を選択することによって自動的に、制約条件表２４ｂに挿入される。このため、種類選択表示２３ｂにおいてトリガ値が選択された場合には、アンド選択表示２４ａを非表示としてもよい。「次シーケンス」は、所定の順序におけるセットにおいて制御値がトリガ値に達すると、次の順序におけるセットが、現在の次のシーケンスで行われることを示す。例えば、制約条件表２４ｂでは、順序５のセットが、順序４のセットが実行されるシーケンスの次のシーケンスで実行されることになる。
　また、次条件における「なし」は、アンド選択表示２４ａにおいて「なし」が選択されることによって設定され、現在のシーケンスで制御を終了することを示す。例えば、制約条件表２４ｂでは、順序５の次の順序は存在せず、制御が終了する。
　シーケンス設定部２４は、作成した制約条件表２４ｂを設定部２５に出力する。
　設定部２５は、シーケンス設定部２４によって作成された制約条件表２４ｂを電動工具１０のフィードバック制御部１３１に送信する。この送信は、無線で行われることが好ましいが、無線にかぎられるものではなく、有線であってもよい。また、この送信は、インターネットを介してもよい。
　＜動作＞
　本発明に係る実施の形態における制御装置の動作について説明するとともに、発明の電力消費体の制御方法の一例についても同時に述べる。
　図５は、本実施の形態の制御装置の動作フローを示す図である。
　はじめに、ステップＳ１０において、表示部２２は、図２に示すように表示画面２２ａに制御値のログの波形を表示する。このステップＳ１０は、発明の表示工程の一例に対応する。
　次に、ステップＳ２０において、制約条件を設定したい制御値のログ波形が表示画面２２ａ上において選択される。例えば、回転速度に対して制約条件を設定することを所望する場合には、選択矢印２３ａによって回転速度のログ波形（Ｇ１）が選択される。
　次に、ステップＳ３０において、選択された制御値のログ波形に閾値が入力される。例えば、図３に示すように、選択矢印２３ａによって回転速度のログ波形において閾値２００００ｒｐｍが設定される。
　次に、ステップＳ４０において、閾値の種類（追従値、上限値、下限値、もしくはトリガ値）が選択される。例えば、図３に示すように、ログ閾値選択部２３の選択矢印２３ａによる閾値の設定によって、種類選択表示２３ｂが表示され、作業者によって、種類選択表示２３ｂのいずれかが選択される。例えば、設定したい閾値として回転速度を追従させたい場合には、追従値が選択される。この選択は、選択矢印２３ａを用いてもよいし、キーボードの操作により行ってもよいし、表示画面２２ａがタッチパネルの場合は指等で選択してもよい。
　次に、ステップＳ５０において、ログ閾値選択部２３は、表示部２２における閾値指示をレコード形式にしてシーケンス設定部２４に送信する。上記の例では、ログ閾値選択部２３が、回転速度に対して追従値２００００を設定し、閾値の種類が追従値であることをレコード形式にしてシーケンス設定部２４に送信する。
　次に、ステップＳ６０において、シーケンス設定部２４は、ログ閾値選択部２３からの閾値指示を制約条件表２４ｂに登録する。これによって、例えば、図４に示す制約条件表２４ｂの次条件を除いて順序１が作成される。なお、図１に示す閾値指示には、制御値、閾値、および閾値の種類が含まれている。また、本実施の形態では、制約条件表２４ｂにおける順序は、ログ波形の選択が行われた表示部２２からシーケンス設定部２４に出力されるが、ログ閾値選択部２３からシーケンス設定部２４に出力されてもよい。
　次に、ステップＳ７０において、シーケンス設定部２４は、ステップＳ６０で新たに制約条件表２４ｂに登録した制御値、閾値および種類のセットに対してＡＮＤ条件を設定するか否かを判定する。作業者によってアンド選択表示２４ａで「アンド条件」が選択された場合には、シーケンス設定部２４は、制約条件表２４ｂの次条件に「ＡＮＤ」を登録し、制御は、ステップＳ２０に戻る。これは、ＡＮＤ条件が設定されている場合には、同じシーケンスにおいて他の制約条件を設定する必要があり、ステップＳ２０からステップＳ６０を繰り返すためである。
　一方、ステップＳ６０において新たに制約条件表２４ｂに登録された制御値、閾値および種類のセットに対して、作業者が次条件として「ＡＮＤ」を設定しない場合（アンド選択表示２４ａで「なし」を選択した場合）、シーケンス設定部２４は、次条件に「なし」を登録し、制御はステップＳ７０からステップＳ８０に進む。そして、ステップＳ８０において、シーケンス設定部２４は、ステップＳ６０で新たに制約条件表２４ｂに登録された制御値、閾値および種類のセットにおける閾値の種類がトリガ値であるか否かを判定する。ステップＳ８０において、閾値指示の閾値の種類がトリガ値であると判定された場合には、シーケンス設定部２４は、次条件の欄に「次シーケンス」を登録し、制御は、ステップＳ２０に戻る。これは、閾値の種類としてトリガ値が設定されている場合には、次のシーケンスを設定する必要があり、ステップＳ２０からステップＳ６０を繰り返すためである。なお、具体例としては、図４に示す制約条件表２４ｂの順序４の行の閾値指示の種類の欄に示すように、「トリガ値」が登録されている。
　一方、ステップＳ８０において、閾値の種類がトリガ値でない場合、ＡＮＤ条件も設定されていないため、次条件には「なし」が設定されていることがわかる。具体的には、図４に示す制約条件表２４ｂにおける順序５の「次条件」の欄に記載されているように、「なし」が登録されている。
　次に、ステップＳ９０において、シーケンス設定部２４は、制約条件表２４ｂを設定部２５に出力し、設定部２５がフィードバック制御部１３１に制約条件表２４ｂを送信する。
　電動工具１０は、受信した制約条件表２４ｂをフィードバック制御部１３１に記憶し、制約条件表２４ｂに基づいてモータ１１１のフィードバック制御を行う。
　なお、制約条件表２４ｂでは、モータ電流が上限値である５０Ａに達さず、ＦＥＴ温度が上限値である８０度に達さずに、回転速度が２００００ｒｐｍになるように１つ目のシーケンスでモータ１１１の制御が行われ、１つ目のシーケンスで回転深さが５０ｍｍに達すると、２つ目のシーケンスにおいて出力トルクが１００Ｎ・ｍになるようにモータ１１１の制御が行われる。
　このように、表示部２２によって表示される制御値のログ波形を確認しながら、各々の制御値に対して制約条件の一例として閾値を設定でできるため、容易にシーケンス動作を設定することができる。このため、たとえ現場の作業者であっても、現場ごとに応じて最適に動作を設定することができるため、現場の作業品質を一定にすることができる。
　［他の実施形態］
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　（Ａ）
　上記実施の形態では、電力消費体の一例として電動工具を挙げたが、電動工具に限られるものではなく、園芸工具、モビリティ、ロボット、およびドローン等であってもよい。
　（Ｂ）
　上記実施の形態では、電動工具１０と制御装置２０の間におけるログおよび制約条件の送受信を無線で行うと述べたが、無線に限られるものではなく、有線であってもよいし、記録媒体を介してデータを移動させてもよい。
　（Ｃ）
　上記実施の形態における制約条件表２４ｂの一例として、図４に示す例を挙げたが、これにかぎられるものではない。たとえば、制約条件表２４ｂにトリガ値が含まれておらず、１つのシーケンスだけで制御が終了してもよい。すなわち、一例として図４に示す順序１～３だけが制約条件表２４ｂに登録されていてもよい。
　また、図４に示す制約条件表２４ｂでは、１つの制御値に対して複数の閾値が設定されていないが、複数の閾値が設定されていてもよい。たとえば、図４では、モータ電流として上限値のみが設定されているが、下限値が設定されていてもよい。下限値を設定する場合には、順序３において、再び制御値としてモータ電流のログ波形（Ｇ３）を選択した後、選択矢印２３ａによって閾値を指定した後、種類選択表示２３ｂによって下限値を選択すればよい。
　（Ｄ）
　本実施の形態では、トリガスイッチ１２１が設けられているが、トリガスイッチに限らなくても良く、オン・オフスイッチであってもよいが、本発明は、スイッチによって段階的にモータの回転速度やＤＵＴＹ比などが変更される構成に適用する方がより効果的である。
　（Ｅ）
　ログ記憶部２１によってログを記憶することにより、学習の効果を見込むことができれば、ログ波形に適切な設定の示唆情報を重ねて表示してもよい。示唆情報としては、例えば、最近使用している制約条件の情報などが挙げられる。
　（Ｆ）
　上記実施の形態では、電力消費体の制御方法として、図５に示すフローチャートに従って、実施する例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
　例えば、図５に示すフローチャートに従って実施される電力消費体の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムとして、本発明を実現しても良い。
　また、プログラムの一つの利用形態は、コンピュータにより読取可能な、ＲＯＭ等の記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。
　またプログラムの一つの利用形態は、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波などの伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。
　また、上述したコンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアに限らずファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであってもよい。
　なお、以上説明したように、電力消費体の制御方法はソフトウェア的に実現してもよいし、ハードウェア的に実現しても良い。
　本発明の電力消費体の制御装置、制御システム、および電力消費体の制御方法は、現場において容易に動作の設定を行うことが可能な効果を有し、例えば電動工具等の制御を行う上で有用である。
１０　　　電動工具（電力消費体）
１１　　　機構部
１２　　　入力部
１３　　　制御部
１４　　　ログ出力部（送信部）
１５　　　電源部
２０　　　制御装置
２１　　　ログ記憶部
２２　　　表示部
２３　　　ログ閾値選択部（制約条件設定部）
２４　　　シーケンス設定部（動作設定部）
２５　　　設定部
２６　　　動作作成部
１１１　　モータ
１１２　　減速機
１１３　　出力部
１１４　　位置検出部
１２１　　トリガスイッチ
１２２　　センサ回路
１２２ａ　引き量センサ
１２２ｂ　電圧センサ
１２２ｃ　電流センサ
１２２ｄ　トルクセンサ
１２２ｅ　第１温度センサ
１２２ｆ　第２温度センサ
１２２ｇ　加速度センサ
１２２ｈ　角速度センサ
１３１　　フィードバック制御部
１３２　　モータ駆動回路
１３３　　回転速度演算部
１５１　　バッテリ
１５２　　バッテリ制御部

Claims (12)

  1. 　モータを有する電力消費体の制御を行う制御装置であって、
    　前記電力消費体の制御に関する制御値のログを表示する表示部と、
    　前記表示部における前記制御値の前記ログの表示に対する操作に基づいて前記電力消費体の動作を作成する動作作成部と、を備えた、
    電力消費体の制御装置。
  2. 　前記動作作成部は、
    　前記表示部に表示されている前記制御値のログに対する操作に基づいて、操作された前記ログの前記制御値に対する制約条件を設定する制約条件設定部と、
    　設定された前記制約条件を用いて前記電力消費体の動作を設定する動作設定部と、を有する、請求項１に記載の電力消費体の制御装置。
  3. 　前記複数の制御値は、目標値、出力値およびセンサの値を含む、
    請求項１に記載の電力消費体の制御装置。
  4. 　前記表示部は、前記ログをグラフ化して表示する、
    請求項１に記載の電力消費体の制御装置。
  5. 　前記動作作成部は、前記制約条件に基づいて動作を作成する、
    請求項２に記載の電力消費体の制御装置。
  6. 　前記制約条件設定部において、前記制御値と前記制約条件のセットが複数設定されている場合に、いずれかの前記セットにおいて前記制御値に対する前記制約条件としてトリガ値が設定されているとき、前記動作設定部は、前記トリガ値が設定された前記セットまたは前記複数のセットのうち前記トリガ値が設定された前記セットを含む一部の前記セットに基づいて実行する所定シーケンスにおいて前記制御値が前記トリガ値に達すると、前記所定シーケンスにおいて実行された以外の一つまたは複数の前記セットに基づいて次のシーケンスを実行するように前記動作を設定する、
    請求項５に記載の電力消費体の制御装置。
  7. 　前記制約条件設定部において、前記制御値と前記制約条件のセットが複数設定されている場合に、いずれかの前記セットに対してアンド条件とする情報が付加されているとき、前記動作設定部は、前記アンド条件とする情報が付加されている前記セットと、それ以外の少なくとも１つの前記セットに基づいてシーケンスを実行するように動作を設定する、
    請求項２に記載の電力消費体の制御装置。
  8. 　前記制約条件設定部において、前記制約条件の種類が選択され、
    　前記制約条件の種類は、トリガ値、追従値、上限値および下限値を含む、
    請求項２に記載の電力消費体の制御装置。
  9. 　前記電力消費体の駆動の制約条件を前記電力消費体に対して設定する設定部を更に備えた、
    請求項１に記載の電力消費体の制御装置。
  10. 　前記設定部は、前記電力消費体に前記制約条件を送信する、
    請求項９に記載の電力消費体の制御装置。
  11. 　請求項１～１０のいずれか１項に記載の電力消費体の制御装置と、
    　前記電力消費体の設定装置に複数の前記制御値のログを送信する送信部を有する電力消費体と、を備えた、制御システム。
  12. 　モータを有する電力消費体の制御に関する制御値のログを表示する表示工程と、
    　前記表示工程における前記ログの表示に対する操作に基づいて前記電力消費体の動作を作成する動作作成工程と、を備えた、
    電力消費体の制御方法。
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