JP4828584B2 - Electric driver control device and electric driver device - Google Patents

Description

本発明は、電動ドライバを制御するための電動ドライバ制御装置及びこれらを有する電動ドライバ装置に関する。   The present invention relates to an electric driver control device for controlling an electric driver and an electric driver device having these.

電動ドライバ装置には、ねじ締め忘れ防止機能を有する制御装置を備えたものがある。この方式では、電動ドライバが制御装置に接続され、ねじ締付作業において締付け負荷トルクが一定値以上に達したときに電動ドライバから締付け完了を表す信号が制御装置に送られ、制御装置が該締付け完了信号に応動して所定のカウンタ（締付本数カウンタ）を１つカウントさせることにより、締付本数をカウント表示したり予め設定された締付本数に達した時点を知らせるようになっている（例えば、特許文献１，２及び３参照）。
特開２０００−４７７０５号公報 特公平７−８０１２８号公報 特開２００３−１２３０５０号公報 Some electric driver devices include a control device having a function of preventing screw tightening from being forgotten. In this method, the electric driver is connected to the control device, and when the tightening load torque reaches a certain value or more in screw tightening work, a signal indicating the completion of tightening is sent from the electric driver to the control device, and the control device By counting one predetermined counter (tightening number counter) in response to the completion signal, the number of fastenings is displayed in a count or when the preset number of fastenings has been reached ( For example, see Patent Documents 1, 2, and 3.)
JP 2000-47705 A Japanese Patent Publication No. 7-80128 JP 2003-123050 A

ところで、電動ドライバを用いるねじ締付作業においては、ねじが傾いた状態で締め付けられることが生じうる。ねじが傾いて締め付けられる場合には、通常、正常なねじ締付が行われた場合よりも短い時間で締付負荷トルクが所定値に達する。また、既に締められたねじを再度ねじ締付（増し締め）する場合も、通常、正常なねじ締付が行われた場合よりも短い時間で締付負荷トルクが所定値に達する。このため、正常なねじ締付が行われる場合の代表的な（通常は最短の）締付時間を基準時間として制御装置に予め設定し、この基準時間よりも短い時間で電動ドライバから締付完了信号が発生された場合には、ねじが傾いて締め付けられたり、既に締められたねじを再度ねじ締付（増し締め）したものと制御装置が判定するようにしている。   By the way, in screw tightening work using an electric screwdriver, it may occur that the screw is tightened in a tilted state. When the screw is tilted and tightened, the tightening load torque usually reaches a predetermined value in a shorter time than when normal screw tightening is performed. Also, when a screw that has already been tightened is tightened (reinforced) again, the tightening load torque usually reaches a predetermined value in a shorter time than when normal screw tightening is performed. For this reason, a typical (usually the shortest) tightening time when normal screw tightening is performed is preset in the control device as a reference time, and tightening is completed from the electric driver in a time shorter than this reference time. When a signal is generated, the control device determines that the screw is tilted and tightened, or that the screw that has already been tightened is tightened (retightened) again.

上記基準時間を決定するために、従来は、本来のねじ締付作業を始める前に、一定数のねじについてネジ締めのテストを行い、適正にネジ締めが行われるのにかかった時間をストップウォッチなどにより計測し、そのうちの最短の時間を基準時間とする方法が採られていた。しかしながら、このような締付テストはユーザにとって非常に煩わしい作業である。   In order to determine the above reference time, conventionally, before starting the actual screw tightening work, a screw tightening test is performed on a certain number of screws, and the time required for proper screw tightening is measured by a stopwatch. The method of measuring by the above and taking the shortest time among them as the reference time has been adopted. However, such a tightening test is a very troublesome operation for the user.

また、本来のねじ締付作業において実際のねじの締付作業においてはねじを誤った位置に締め付けてしまうことがあり、この場合、誤って締め付けたねじを外すために電動ドライバを逆回転させる動作（操作）が行われる。そのような場合には、誤った締付の際にいったんカウントした締付本数カウンタを直後の逆回転動作に応動してカウントを戻させてカウント値（締付本数）を元に戻す必要が生じる。この点につき、従来の装置では次のような問題がある。   Also, in the actual screw tightening work, the screw may be tightened in the wrong position in the actual screw tightening work, and in this case, the operation of rotating the electric screwdriver reversely to remove the screw tightened in error (Operation) is performed. In such a case, it is necessary to return the count value (the number of tightening) to the original value by returning the count of the tightening counter once counted in the case of incorrect tightening in response to the immediately reverse rotation operation. . In this regard, the conventional apparatus has the following problems.

図９は、ねじ締め忘れ防止機能付きの制御装置Ｐを備える電動ドライバＤの一般的な電気配線図を示す。図中、Ｄ１，Ｄ２はドライバモータＭへの電源線、Ｄ３は起動／停止信号線、Ｄ４は締付完了信号線、Ｄ５はコモン線である。コモン線は基準電圧Ｖｓに接続されている。Ｄ１，Ｄ２は制御装置Ｐの電源回路Ｓに接続されている。ドライバモータＭは直流モータであり、電源回路Ｓは直流電源である。ＲＳはモータＭの回転方向（正転・逆転）を選択するために電源電圧の極性を切り換える正転／逆転切換スイッチである。ＳＳはスタートスイッチであり、オペレータの開閉操作に応じて起動／停止信号線Ｄ３を介して始動・停止信号を電源回路Ｓに送る。たとえば、スタートスイッチＳＳが閉じられるとコモン線Ｄ５からの基準電圧Ｖｓが始動信号として電源回路Ｓに与えられ、スタートスイッチＳＳが開けられるとコモン線Ｄ５からの基準電圧Ｖｓが遮断され、この遮断が停止信号として電源回路Ｓに与えられるようになっている。ＢＳは常開のブレーキスイッチであり、ねじ締めにおける負荷トルクが所定値に達するとドライバ内蔵のカムＣが作動して閉状態に切り換えられる。ブレーキスイッチＢＳが閉じると、締付完了信号線Ｄ４を通して基準電圧Ｖｓの締付完了信号が制御装置Ｐ内の締付本数カウンタＴ及び電源回路Ｓに送られるようになっている。   FIG. 9 shows a general electric wiring diagram of the electric driver D including the control device P with a function for preventing screw tightening from being forgotten. In the figure, D1 and D2 are power lines to the driver motor M, D3 is a start / stop signal line, D4 is a tightening completion signal line, and D5 is a common line. The common line is connected to the reference voltage Vs. D1 and D2 are connected to the power supply circuit S of the control device P. The driver motor M is a DC motor, and the power supply circuit S is a DC power supply. RS is a forward / reverse switch for switching the polarity of the power supply voltage in order to select the rotation direction (forward / reverse) of the motor M. SS is a start switch, which sends a start / stop signal to the power supply circuit S via the start / stop signal line D3 in accordance with the opening / closing operation of the operator. For example, when the start switch SS is closed, the reference voltage Vs from the common line D5 is supplied to the power supply circuit S as a start signal, and when the start switch SS is opened, the reference voltage Vs from the common line D5 is cut off. The power supply circuit S is provided as a stop signal. BS is a normally open brake switch, and when the load torque in screw tightening reaches a predetermined value, the cam C built in the driver is operated and switched to the closed state. When the brake switch BS is closed, a tightening completion signal of the reference voltage Vs is sent to the tightening number counter T and the power supply circuit S in the control device P through the tightening completion signal line D4.

上述のように誤って締め付けたねじを外すためにユーザが電動ドライバＤを逆回転させた場合に、マイクロコンピュータＡの締付本数カウンタＴのカウントを戻すための信号を電動ドライバＤから制御装置Ｐに与えることは、図９の回路構成のままでは不可能である。そこで、電動ドライバＤ側の回路構成を図１０に示すように変更することが考えられる。すなわち、正転／逆転スイッチＲＳをモータ回路から切り離してＯＮ／ＯＦＦスイッチとし、それに伴って制御装置Ｐ内の電源回路に正転／逆転切換機能を持たせる。そして、電動ドライバＤを逆転させるときは正転／逆転スイッチＲＳをたとえばＯＮ（閉状態）に切り換えて、コモン線Ｄ６からの基準電圧Ｖｓの信号（ＯＮ信号）を逆転制御信号として信号線Ｄ５を通じて制御装置Ｐ側の電源回路Ｓに送って該電源回路Ｓに出力電圧（モータ駆動電圧）の極性を反転させると同時に、同ＯＮ信号をカウンタＴに与えてカウントを戻させるようにするものである。   When the user reversely rotates the electric driver D in order to remove the erroneously tightened screw as described above, a signal for returning the count of the tightening number counter T of the microcomputer A is sent from the electric driver D to the control device P. It is impossible to give to the circuit configuration of FIG. Therefore, it is conceivable to change the circuit configuration on the electric driver D side as shown in FIG. That is, the forward / reverse switch RS is separated from the motor circuit to be an ON / OFF switch, and accordingly, the power supply circuit in the control device P has a forward / reverse switching function. When the electric driver D is reversely rotated, the forward / reverse rotation switch RS is switched to ON (closed state), for example, and the signal (ON signal) of the reference voltage Vs from the common line D6 is used as the reverse rotation control signal through the signal line D5. This is sent to the power supply circuit S on the control device P side to invert the polarity of the output voltage (motor drive voltage), and at the same time, the same ON signal is given to the counter T to return the count. .

しかし、このように構成した場合には、電動ドライバ内の信号線が増えることに伴うコストアップ、及び、上記のようにした制御装置に対して従来の電動ドライバが使用できなくなるといった非互換性の問題が生じる。   However, in such a configuration, there is an incompatibility such that the cost increases as the number of signal lines in the electric driver increases, and the conventional electric driver cannot be used for the control device as described above. Problems arise.

本発明は、以上のような点を解消することを目的とするものである。
すなわち、本発明は、
ねじ締付の基準時間以上の時間をかけてねじ締付が行われたときに、適正なねじ締付が行われたと判定する機能を有する電動ドライバ制御装置であって、
電動ドライバを用いてねじ締付を行うときの負荷トルクが、ねじ締付完了を表す締付完了トルク値に達したか否かを監視するトルク監視手段と、
ねじ締付を開始した時からねじ締付負荷トルクが締付完了トルク値に達した時までの時間をねじ締付時間として計時する計時手段と、
ねじ締めテストのための所定本数のねじにつき行われたねじ締付において前記計時手段より得られた複数のねじ締付時間に基づき、以後の正規のねじ締付作業で用いる前記基準時間を決定する手段と、
前記ねじ締めテストにおいて、ねじ締付の開始から完了までの予測時間を初期設定する予測時間設定手段と、
１回のねじ締付について前記計時手段より得られた前記ねじ締付時間を前記予測時間と比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果として前記ねじ締付時間が前記予測時間よりも短いとの判定が出されたときに、前記予測時間を前記ねじ締付時間で置き換えて更新する予測時間更新手段と
を有し、
前記ねじ締めテストのための所定本数のねじに対する締付動作の終了時点で前記予測時間更新手段より得られる最終更新結果としての前記予測時間を前記基準時間とする、電動ドライバ制御装置を提供する。 The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned points.
That is, the present invention
An electric driver control device having a function of determining that proper screw tightening has been performed when screw tightening is performed over a time longer than a screw tightening reference time,
Torque monitoring means for monitoring whether or not the load torque when performing screw tightening using an electric screwdriver has reached a tightening completion torque value indicating completion of screw tightening;
Time measuring means for measuring the time from the start of screw tightening to the time when the screw tightening load torque reaches the tightening completion torque value as the screw tightening time;
Based on a plurality of screw tightening times obtained from the time measuring means in screw tightening performed for a predetermined number of screws for the screw tightening test, the reference time used in the subsequent regular screw tightening work is determined. Means,
In the screw tightening test, predicted time setting means for initially setting a predicted time from the start to the completion of screw tightening;
A comparison means for comparing the screw tightening time obtained from the time measuring means with respect to one screw tightening with the predicted time;
Predicted time updating means for replacing the predicted time with the screw tightening time when it is determined that the screw tightening time is shorter than the predicted time as a comparison result of the comparing means. And
There is provided an electric driver control device in which the predicted time as the final update result obtained from the predicted time update means at the end of the tightening operation for a predetermined number of screws for the screw tightening test is used as the reference time.

さらに、好ましくは、本発明に係る電動ドライバ制御装置においては、前記予測時間が、前記予測時間設定手段により設定できる時間の最大値に初期設定される。
Further preferably, in the electric driver control device according to the present invention, the predicted time is initially set to a maximum value of time that can be set by the predicted time setting means.

さらに、好ましくは、本発明に係る電動ドライバ制御装置は、
所定長の時間をタイムブロックとして設定するタイムブロック設定手段と、
前記締付完了トルク値を設定する締付完了トルク値設定手段と、
前記計時手段を初期化する計時初期化手段と
を有し、
前記計時手段が、
前記計時初期化手段により前記計時手段が初期化された後、電動ドライバが駆動を開始したタイミングに合わせて前記タイムブロック設定手段により設定されたタイムブロック１つ分のタイマ処理を開始するタイマ処理手段と、
前記ねじ締付負荷トルクが前記締付完了トルク値設定手段により設定された前記締付完了トルク値に達していないとの判定が前記トルク監視手段より出されている間は、前記タイムブロックの時間が経過する度毎に、前記タイマ処理手段に再度タイムブロック１つ分のタイマ処理を実行させるとともに、タイムブロックを１加算し、加算累計をねじ締付時間として計時するタイムブロック加算手段とを有する。 Furthermore, preferably, the electric driver control device according to the present invention comprises:
Time block setting means for setting a predetermined length of time as a time block;
Tightening completion torque value setting means for setting the tightening completion torque value;
Timing initialization means for initializing the timing means,
The timing means is
Timer processing means for starting the timer processing for one time block set by the time block setting means in accordance with the timing when the electric driver starts driving after the time measuring means is initialized by the time initialization means. When,
While the determination that the screw tightening load torque has not reached the tightening completion torque value set by the tightening completion torque value setting means is issued from the torque monitoring means, the time of the time block A time block adding means for causing the timer processing means to execute timer processing for one time block again every time elapses, adding 1 to the time block, and counting the accumulated time as the screw tightening time. .

また、本発明は、電動ドライバとこの電動ドライバに接続される本発明の電動ドライバ制御装置とを有する電動ドライバ装置を提供する。   The present invention also provides an electric driver device having the electric driver and the electric driver control device of the present invention connected to the electric driver.

本発明の好適な一態様として、本発明に係る電動ドライバ装置の電動ドライバは、ねじ締付のトルクを発生するためのドライバモータと、このドライバモータに駆動電圧を供給するための電源線と、基準電圧を与えるコモン線と、前記ドライバモータの正転／逆転を切り換えるための第１入力端子、第２入力端子、第１出力端子及び第２出力端子を有する正転／逆転切換スイッチと、前記正転／逆転切換スイッチの第１出力端子を前記電動ドライバ制御装置に接続する第１信号線と、前記正転／逆転切換スイッチの第２出力端子を前記電動ドライバ制御装置に接続する第２信号線と、前記コモン線と前記正転／逆転切換スイッチの第１入力端子との間に接続されたＯＮ及びＯＦＦの２位置で切換可能なスタートスイッチと、前記スタートスイッチと前記正転／逆転切換スイッチの第２入力端子との間に接続され、ねじ締付の負荷トルクが所定値に達した時に作動するブレーキスイッチとを有する。   As a preferred aspect of the present invention, an electric driver of the electric driver device according to the present invention includes a driver motor for generating a screw tightening torque, a power supply line for supplying a driving voltage to the driver motor, A common line for supplying a reference voltage; a forward / reverse selector switch having a first input terminal, a second input terminal, a first output terminal, and a second output terminal for switching forward / reverse of the driver motor; A first signal line for connecting the first output terminal of the forward / reverse switching switch to the electric driver control device, and a second signal for connecting the second output terminal of the forward / reverse switching switch to the electric driver control device. A start switch connected between a common line and a first input terminal of the forward / reverse switch, and switchable between two positions, ON and OFF, and the start switch Is connected between the switch and the second input terminal of the forward / reverse change-over switch, the load torque of the screw tightening has a brake switch which operates when it reaches a predetermined value.

また、別の好適な一態様によれば、電動ドライバにおいて、正転／逆転切換スイッチは、スタートスイッチを第１入力端子及び第１出力端子を介して第１信号線に接続し、ブレーキスイッチを第２入力端子及び第２出力端子を介して第２信号線に接続する正転接続位置と、スタートスイッチを第１入力端子及び第２出力端子を介して第２信号線に接続し、ブレーキスイッチを第２入力端子及び第１出力端子を介して第１信号線に接続する逆転接続位置との間で切換可能とされている。そして、正転／逆転切換スイッチが正転接続位置にあるときは、スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換えられた時にドライバモータを正転モードで始動させるための正転始動信号が第１信号線上に生成され、ブレーキスイッチが作動した時にドライバモータに制動をかけるための締付完了信号が第２信号線上に生成され、スタートスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換えられた時にドライバモータを停止させるための停止信号が前記第１信号線上に生成され、正転／逆転切換スイッチが逆転接続位置にあるときは、スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換えられた時にドライバモータを逆転モードで始動させるための逆転始動信号が第２信号線上に生成され、スタートスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換えられた時にドライバモータを停止させるための停止信号が第２信号線上に生成される。   According to another preferred aspect, in the electric driver, the forward / reverse switching switch connects the start switch to the first signal line via the first input terminal and the first output terminal, and the brake switch A forward rotation connection position connected to the second signal line via the second input terminal and the second output terminal, a start switch connected to the second signal line via the first input terminal and the second output terminal, and a brake switch Can be switched between a reverse rotation connection position that connects to the first signal line via the second input terminal and the first output terminal. When the forward / reverse switch is in the forward connection position, a forward start signal for starting the driver motor in the forward mode when the start switch is switched from OFF to ON is on the first signal line. When the brake switch is activated, a tightening completion signal for braking the driver motor is generated on the second signal line, and a stop signal for stopping the driver motor when the start switch is switched from ON to OFF. Is generated on the first signal line, and when the forward / reverse selector switch is in the reverse connection position, a reverse rotation start signal for starting the driver motor in the reverse rotation mode when the start switch is switched from OFF to ON is generated. Generated on the second signal line, when the start switch is switched from ON to OFF Stop signal for stopping is generated on the second signal line.

本発明によれば、ねじ締付完了の良否を決定するための基準となるねじ締付予測時間（基準時間）を、従来のようにストップウォッチ等を用いて決定することなく、単に一定本数のねじについて締付テストを行えば自動的に決定し、制御装置に設定することが可能となる。   According to the present invention, a predetermined number of screw tightening times (reference time), which is a standard for determining the quality of screw tightening completion, is determined without using a stopwatch or the like as in the prior art. If a tightening test is performed on the screw, it can be automatically determined and set in the control device.

以下、本発明に係る電動ドライバ制御装置およびそれを適用した電動ドライバ装置の一実施形態を添付図面に基づき説明する。   Hereinafter, an electric driver control device according to the present invention and an electric driver device to which the electric driver control device is applied will be described with reference to the accompanying drawings.

図１に示すように、電動ドライバ装置１０は、電動ドライバ１２及び該電動ドライバ１２にケーブル１３を介して接続された、ねじ締め忘れ防止機能を有する電動ドライバ制御装置１４を備える。   As shown in FIG. 1, the electric driver device 10 includes an electric driver 12 and an electric driver control device 14 connected to the electric driver 12 via a cable 13 and having a function of preventing screw tightening.

電動ドライバ１２は、ねじ締め忘れ防止機能に関連した図２に示すような電気回路（電動ドライバ回路）を有している。この電動ドライバ回路は、図９及び図１０に基づき説明した従来技術に関連する問題を解消するように企図したものであり、ドライバモータＭに駆動電圧を供給するための電源線Ｄ１，Ｄ２、電動ドライバ１２側から制御装置１４に所要の信号を送るための第１及び第２信号線Ｄ３，Ｄ４並びに第１及び第２信号線Ｄ３，Ｄ４上に所要の信号を生成するためのコモン線Ｄ５を有している。コモン線Ｄ５は、基準電圧Ｖｓに接続されている。   The electric driver 12 has an electric circuit (electric driver circuit) as shown in FIG. 2 related to the screw tightening forgetting prevention function. This electric driver circuit is intended to solve the problems related to the prior art described with reference to FIGS. 9 and 10, and includes power lines D1 and D2 for supplying a driving voltage to the driver motor M, First and second signal lines D3 and D4 for sending a required signal from the driver 12 side to the control device 14 and a common line D5 for generating a required signal on the first and second signal lines D3 and D4 are provided. Have. The common line D5 is connected to the reference voltage Vs.

更に、この電動ドライバ回路は、正転／逆転切換スイッチ２８を有している。該正転／逆転切換スイッチ２８は、固定接点２８ａ、２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ、及び可動接点２８ｅ，２８ｆを有している。固定接点２８ａは固定接点２８ｄに、固定接点２８ｂは固定接点２８ｃにそれぞれ接続されている。一方の可動接点２８ｆはスタートスイッチ２０を介してコモン線Ｄ５に接続可能となっており、他方の可動接点２８ｅはブレーキスイッチ２６及びスタートスイッチ２０を介してコモン線Ｄ５に接続可能となっている。   Further, this electric driver circuit has a forward / reverse switching switch 28. The forward / reverse switching switch 28 has fixed contacts 28a, 28b, 28c, 28d and movable contacts 28e, 28f. The fixed contact 28a is connected to the fixed contact 28d, and the fixed contact 28b is connected to the fixed contact 28c. One movable contact 28f can be connected to the common line D5 via the start switch 20, and the other movable contact 28e can be connected to the common line D5 via the brake switch 26 and the start switch 20.

正転／逆転切換スイッチ２８は、オペレータの手動操作によって、可動接点２８ｅ，２８ｆがそれぞれ固定接点２８ｃ、２８ｄに接続する正転接続位置（図２）と、可動接点２８ｅ，２８ｆがそれぞれ固定接点２８ａ、２８ｂに接続する逆転接続位置（図示せず）との間で切り換えられるようになっている。   The forward / reverse switching switch 28 has a forward rotation connection position (FIG. 2) where the movable contacts 28e and 28f are connected to the fixed contacts 28c and 28d, respectively, and the movable contacts 28e and 28f are fixed contacts 28a, respectively. , 28b, and a reverse connection position (not shown) connected to 28b.

スタートスイッチ２０は、オペレータの手動操作に応じて始動・停止信号を制御装置１４に送るためのＯＮ／ＯＦＦスイッチである。正転／逆転切換スイッチ２８が図示の正転接続位置にある状態の下でスタートスイッチ２０が閉状態（ＯＮ）になると、コモン線Ｄ５からの基準電圧Ｖｓの信号（ＯＮ信号）がスタートスイッチ２０から正転／逆転切換スイッチ２８の可動接点２８ｆ、固定接点２８ｄ及び固定接点２８ａを介して第１信号線Ｄ３に送られ、第１信号線Ｄ３を通じて制御装置１４の電源回路３２に始動信号として与えられる。   The start switch 20 is an ON / OFF switch for sending a start / stop signal to the control device 14 according to the manual operation of the operator. When the start switch 20 is closed (ON) with the forward / reverse switching switch 28 in the illustrated forward connection position, a signal (ON signal) of the reference voltage Vs from the common line D5 is generated. Is sent to the first signal line D3 through the movable contact 28f, the fixed contact 28d and the fixed contact 28a of the forward / reverse switching switch 28, and is given as a start signal to the power supply circuit 32 of the control device 14 through the first signal line D3. It is done.

また、制御装置１４内のマイコン（マイクロコンピュータ）４０は、第１信号線Ｄ３を通じて始動信号を受け取ることで、正転モードになる。スタートスイッチ２０が開状態（ＯＦＦ）に切り換えられると、コモン線Ｄ５からの基準電圧Ｖｓの信号が断たれ、これが制御装置１４の電源回路３２には停止信号として与えられる。   Further, the microcomputer 40 in the control device 14 receives the start signal through the first signal line D3 and enters the normal rotation mode. When the start switch 20 is switched to the open state (OFF), the signal of the reference voltage Vs from the common line D5 is cut off, and this is given to the power supply circuit 32 of the control device 14 as a stop signal.

また、正転／逆転切換スイッチ２８が逆転接続位置にある状態の下でスタートスイッチ２０が閉状態（ＯＮ）になると、コモン線Ｄ５からの基準電圧Ｖｓの信号（ＯＮ信号）がスタートスイッチ２０から正転／逆転切換スイッチ２８の可動接点２８ｆ及び固定接点２８ｂを介して第２信号線Ｄ４に送られ、第２信号線Ｄ４を通じて制御装置１４の電源回路３２に始動信号（すなわち逆転信号）として与えられる。   When the start switch 20 is closed (ON) with the forward / reverse switch 28 at the reverse connection position, the reference voltage Vs signal (ON signal) from the common line D5 is output from the start switch 20. The signal is sent to the second signal line D4 through the movable contact 28f and the fixed contact 28b of the forward / reverse switching switch 28, and is given as a start signal (ie, a reverse signal) to the power supply circuit 32 of the control device 14 through the second signal line D4. It is done.

さらに、制御装置１４のマイコン４０が上記ＯＮ信号を第２信号線Ｄ４から受け取ることで逆転モードになり、マイコン４０内の締付本数カウンタ３４がカウント値を１つカウントダウンするようになっている。また、正転と同様に、逆転モードでも、スタートスイッチ２０が開状態（ＯＦＦ）に切り換えられると、コモン線Ｄ５からの基準電圧ＶｓのＯＮ信号が断たれ、この遮断が制御装置１４の電源回路３２に停止信号として与えられる。   Further, when the microcomputer 40 of the control device 14 receives the ON signal from the second signal line D4, the reverse rotation mode is set, and the tightening number counter 34 in the microcomputer 40 counts down the count value by one. Similarly to the forward rotation, even in the reverse rotation mode, when the start switch 20 is switched to the open state (OFF), the ON signal of the reference voltage Vs from the common line D5 is cut off, and this cut-off is the power supply circuit of the control device 14. 32 is given as a stop signal.

ブレーキスイッチ２６は、常開スイッチであり、ねじ締付作業において負荷トルクが所定値に達したときにドライバ１２内臓のカム２９が作動して閉状態に切り換えられるようになっている。ブレーキスイッチ２６が閉じると、ドライバ１２から締付完了信号が制御装置１４に送られるようになっている。   The brake switch 26 is a normally open switch, and when the load torque reaches a predetermined value in the screw tightening operation, the cam 29 built in the driver 12 operates to be switched to the closed state. When the brake switch 26 is closed, a tightening completion signal is sent from the driver 12 to the control device 14.

より詳細には、正転／逆転切換スイッチ２８が図示の正転接続位置にあるときにブレーキスイッチ２６が閉じると、コモン線Ｄ５からの基準電圧Ｖｓの信号が締付完了信号としてブレーキスイッチ２６より正転／逆転切換スイッチ２８の可動接点２８ｅ，固定接点２８ｃ及び固定接点２８ｂを介して第２信号線Ｄ４に送られ、第２信号線Ｄ４を通じてドライバ制御装置１４に送られる。   More specifically, when the brake switch 26 is closed when the forward / reverse switching switch 28 is in the illustrated forward rotation connection position, a signal of the reference voltage Vs from the common line D5 is transmitted from the brake switch 26 as a tightening completion signal. The signal is sent to the second signal line D4 via the movable contact 28e, the fixed contact 28c and the fixed contact 28b of the forward / reverse switching switch 28, and sent to the driver control device 14 through the second signal line D4.

ドライバ制御装置１４内では、第２信号線Ｄ４からの締付完了信号に応動して、電源回路３２がモータ駆動電圧の出力を停止し、電源線Ｄ１、Ｄ２を短絡してドライバモータＭに制動をかける。それとともに、マイコン４０内で締付本数カウンタ３４がカウント値を１つカウントするようになっている。   In the driver control device 14, in response to the tightening completion signal from the second signal line D4, the power supply circuit 32 stops the output of the motor drive voltage and shorts the power supply lines D1 and D2 to brake the driver motor M. multiply. At the same time, the tightening counter 34 counts one count value in the microcomputer 40.

なお、図２では、電動ドライバ１２からの始動信号、停止信号および締付完了信号をドライバ制御装置１４内で各信号線から電源回路３２に直接与えるように構成を示しているが、マイコン４０が電動ドライバ１２からの信号を全て受け取って電源回路３２を制御する構成とすることも可能である。   FIG. 2 shows a configuration in which a start signal, a stop signal, and a tightening completion signal from the electric driver 12 are directly supplied from each signal line to the power supply circuit 32 in the driver control device 14. A configuration in which all signals from the electric driver 12 are received and the power supply circuit 32 is controlled is also possible.

ねじ締付作業においては、正転／逆転切換スイッチ２８が図示の正転接続位置とされ、スタートスイッチ２０がＯＮにされると、始動信号（基準電圧Ｖｓ）が第１信号線Ｄ３を介して制御装置１４内の電源回路３２に送られ、電源回路３２より正転用の極性を有するモータ駆動電圧が電源線Ｄ１，Ｄ２を介してモータＭに送られる。   In the screw tightening operation, when the forward / reverse switching switch 28 is set to the illustrated forward rotation connection position and the start switch 20 is turned on, a start signal (reference voltage Vs) is transmitted via the first signal line D3. The motor drive voltage having a polarity for normal rotation is sent from the power supply circuit 32 to the motor M via the power supply lines D1 and D2.

モータＭが正転してねじ締めが行われ、負荷トルクが所定値に達したとき（すなわち、ねじ締付が完了されたとき）に、（当該電動ドライバの回転駆動シャフトにより作動される）カム２９によってブレーキスイッチ２６が閉じられ、第２信号線Ｄ４を介して締付完了信号がドライバ制御装置１４内の電源回路３２及びマイコン４０（締付本数カウンタ３４）に送られる。   When the motor M rotates forward and screw tightening is performed and the load torque reaches a predetermined value (that is, when screw tightening is completed), the cam (actuated by the rotary drive shaft of the electric driver) The brake switch 26 is closed by 29, and a tightening completion signal is sent to the power supply circuit 32 and the microcomputer 40 (tightening number counter 34) in the driver control device 14 through the second signal line D4.

電源回路３２では、モータ駆動電圧の出力を停止または遮断するなどの所要の動作が行われ、カウンタ３４ではねじが一本締め付けられたものとしてカウントが行われる。カウントの結果（カウント値または累積締付本数）は、ディスプレイ３６に表示される。   The power supply circuit 32 performs a required operation such as stopping or shutting off the output of the motor drive voltage, and the counter 34 counts as if one screw is tightened. The count result (count value or cumulative tightening number) is displayed on the display 36.

誤ったねじを締め付けてしまったときは、オペレータは正転／逆転切換スイッチ２８を逆転接続位置としてスタータスイッチ２０を閉じ、第２信号線Ｄ４を介して始動信号（すなわち逆転信号）を送ることにより、制御装置１４の電源回路３２は出力極性を反転させて、モータＭを逆転させ、締め付けたねじを緩める方向に回して外す。同時に、逆転信号はカウンタ３４に送られて、カウントが戻され、締付本数のカウントの修正が行われる。   If the wrong screw is tightened, the operator closes the starter switch 20 with the forward / reverse switching switch 28 as the reverse connection position, and sends a start signal (ie, reverse signal) via the second signal line D4. The power supply circuit 32 of the control device 14 reverses the output polarity, reverses the motor M, and unscrews the tightened screw in the direction of loosening. At the same time, the reverse rotation signal is sent to the counter 34, the count is returned, and the count of the tightening number is corrected.

以上に説明したように、図２に示す電動ドライバ装置の回路配線においては、電動ドライバから制御装置への信号線を増やすことなく、制御装置における締付本数カウンタを、電動ドライバの逆転に伴いカウントを戻させるという機能を持たせることができる。   As described above, in the circuit wiring of the electric driver device shown in FIG. 2, the tightening counter in the control device counts as the electric driver reverses without increasing the signal line from the electric driver to the control device. It is possible to have the function of returning

尚、この図２の電動ドライバの回路配線は、図９及び図１０に基づき説明した問題点を解消するために、本願発明者が初めに開発した図１１に示す如き配線回路における（以下に述べるような）別の問題点を発見して、それを解消するために新たに開発したものである。   The circuit wiring of the electric driver shown in FIG. 2 is the same as that shown in FIG. 11 developed by the present inventor in order to solve the problems described with reference to FIGS. It was newly developed to find another problem (like this) and solve it.

すなわち、図１１の回路配線においては、電動ドライバが図２のものと同様に、ドライバモータＭに対する電源線Ｄ１，Ｄ２、第１及び第２信号線Ｄ３，Ｄ４、及び、コモン線Ｄ５を有している。コモン線Ｄ５は、基準電圧Ｖｓ（例えば０ボルト）に固定される。   That is, in the circuit wiring of FIG. 11, the electric driver has power supply lines D1 and D2, first and second signal lines D3 and D4, and a common line D5 for the driver motor M, as in FIG. ing. The common line D5 is fixed to a reference voltage Vs (for example, 0 volt).

更に該電気配線は、正転／逆転切換スイッチ２８を有している。該正転／逆転切換スイッチ２８は、固定接点２８ａ、２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ、及び、可動接点２８ｅ，２８ｆを有している。固定接点２８ｂは固定接点２８ｃに接続されている。また、可動接点２８ｆはスタートスイッチ２０を介してコモン線Ｄ５に接続されており、可動接点２８ｅはブレーキスイッチ２６を介してコモン線Ｄ５に接続されている。   Further, the electrical wiring has a forward / reverse switching switch 28. The forward / reverse switching switch 28 has fixed contacts 28a, 28b, 28c, 28d and movable contacts 28e, 28f. The fixed contact 28b is connected to the fixed contact 28c. The movable contact 28f is connected to the common line D5 via the start switch 20, and the movable contact 28e is connected to the common line D5 via the brake switch 26.

正転／逆転切換スイッチ２８は、可動接点２８ｆ，２８ｅがそれぞれ固定接点２８ａ、２８ｃに接続された正転接続位置（図１１）と、可動接点２８ｆ，２８ｅがそれぞれ固定接点２８ｂ、２８ｄに接続された逆転接続位置（図示せず）との間で切り換えられる。スタートスイッチ２０、ブレーキスイッチ２６、正転／逆転スイッチ２８の作動に基づく、制御装置１４における始動、逆転、締付本数カウントアップ及びカウントダウン等は図２におけるものと同様に行われる。   The forward / reverse switching switch 28 has a forward connection position (FIG. 11) in which the movable contacts 28f and 28e are connected to the fixed contacts 28a and 28c, respectively, and the movable contacts 28f and 28e are connected to the fixed contacts 28b and 28d, respectively. And a reverse connection position (not shown). Based on the operation of the start switch 20, the brake switch 26, and the forward / reverse rotation switch 28, the start, reverse rotation, tightening number count-up and count-down, etc. in the control device 14 are performed in the same manner as in FIG.

この回路配線における問題は次のようなものである。すなわち、カム２９はブレーキスイッチ２６をＯＮとするための***部分を有し、過負荷が生じるとブレーキスイッチをＯＮにする。正転／逆転スイッチで正転／逆転の設定を行った後、スタートスイッチをＯＮにし、ねじ締めを行い、ブレーキスイッチがＯＮにされたとき、たまたまカムの***部の先端でブレーキスイッチがＯＮにされたまま停止することがある。このブレーキスイッチがＯＮにされた状態で、正転／逆転の設定がされると、制御装置１４のマイコンのＣＰＵは、次のプログラムサイクルで正転／逆転の設定がされ、スタートスイッチがＯＮにされたと判断し、実際にはスタートスイッチがＯＮとなっていなくても回転してしまう可能性があるのである。これに対して、図２の回路配線では、ブレーキスイッチがそのような状態にあったとしても、その状態では、ブレーキスイッチと直列にされているスタートスイッチはＯＦＦの状態にされているので、問題は生じないのである。   Problems in this circuit wiring are as follows. That is, the cam 29 has a raised portion for turning on the brake switch 26, and turns on the brake switch when an overload occurs. After setting forward / reverse with the forward / reverse switch, turn on the start switch, tighten the screws, and when the brake switch is turned on, the brake switch happens to turn on at the tip of the raised part of the cam. May stop working. When the forward / reverse rotation is set with this brake switch turned on, the microcomputer CPU of the control device 14 is set for forward / reverse rotation in the next program cycle, and the start switch is turned on. In fact, there is a possibility of rotating even if the start switch is not ON. On the other hand, in the circuit wiring of FIG. 2, even if the brake switch is in such a state, in that state, the start switch in series with the brake switch is in the OFF state. Does not occur.

次に、この実施形態における電動ドライバ装置の別の特徴について説明する。本発明に係る電動ドライバ制御装置１４は、ねじ締付作業においてねじが傾くことなく適正に締め付けられたか否かを判定できるようにするための基準値を決定するようにしている。   Next, another feature of the electric driver device in this embodiment will be described. The electric driver control device 14 according to the present invention determines a reference value for determining whether or not the screw is properly tightened without being tilted in the screw tightening operation.

すなわち、本発明に係る電動ドライバ装置においては、ねじが傾かずに、適正にねじ締付が行われたか否かを判断するための基準として、ねじ締付時間を用いてその判断を行う。ねじが傾いて締め付けられたときには、締付負荷トルクが正常な締付時よりも早く増大して締付完了信号を生じることを利用するものである。本発明では、このねじ締付時間の基準値を決定するのに、ねじ締付作業を行う前に、オペレータに煩わしい手間をかけることなく、所定本数のねじに対し締付テストを行い、適正にねじ締めが行われた場合の時間を計り、そのうちの最小のものをねじ締め時間の基準値とするものである。制御装置１４内のマイコン４０は、以下に説明するように、このねじ締めテストにおける電動ドライバからの締付完了信号等に基づき、締付時間の基準値を決定する。   That is, in the electric driver device according to the present invention, the determination is made using the screw tightening time as a reference for determining whether or not the screw is properly tightened without tilting the screw. When the screw is tilted and tightened, the tightening load torque increases faster than normal tightening to generate a tightening completion signal. In the present invention, in order to determine the reference value of the screw tightening time, before performing the screw tightening operation, a tightening test is performed on a predetermined number of screws without any troublesome work for the operator. The time when the screw tightening is performed is measured, and the minimum one of them is used as a reference value for the screw tightening time. As will be described below, the microcomputer 40 in the controller 14 determines a tightening time reference value based on a tightening completion signal from the electric driver in the screw tightening test.

図３は、本発明においてねじ締付時間の基準値を決定するためのマイコン４０の処理手順を示すフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart showing the processing procedure of the microcomputer 40 for determining the reference value of the screw tightening time in the present invention.

この実施形態では、予め、一定時間のタイムブロック（本実施形態では５０ｍｓｅｃ）、ねじ締付完了されるまでの予測時間ＴＩＭ１、ねじ締めテストをするねじの本数ｍｓ、テストの済んだねじの本数（本実施形態では０）を設定しておく。締付テストが開始されると、最初に、ねじ締め計測時間ＴＩＭ２の値をゼロに初期化する（ステップＳ１）。   In this embodiment, a predetermined time block (50 msec in this embodiment), an estimated time TIM1 until screw tightening is completed, the number of screws to be screwed in ms, the number of screws that have been tested ( In this embodiment, 0) is set. When the tightening test is started, first, the value of the screw tightening measurement time TIM2 is initialized to zero (step S1).

各ねじの締付においてスタートスイッチ２０がＯＮされると、第１信号線Ｄ３を通して送られてくる始動信号を受信し、電動ドライバのモータＭが回転を開始したことを判定する（ステップＳ２）。この時点から任意に設定されたタイムブロック（本実施形態では５０ｍｓｅｃ）分のタイマ処理すなわち計時処理を開始し（ステップＳ３）、第２信号線Ｄ４からの締付完了信号を受け取るまで、すなわち負荷トルクが締付完了の所定値に達するまで（ステップＳ４）、１タイムブロックのタイマ処理を繰り返してその度に締付時間ＴＩＭ２を1タイムブロック（本実施形態では５０ｍｓｅｃ）加算する（ステップＳ５）。   When the start switch 20 is turned on during tightening of each screw, a start signal sent through the first signal line D3 is received, and it is determined that the motor M of the electric driver has started rotating (step S2). From this point of time, a timer process for a time block (50 msec in the present embodiment) that is arbitrarily set, that is, a time measurement process is started (step S3) until a tightening completion signal is received from the second signal line D4, that is, a load torque. Until a predetermined value for tightening is reached (step S4), the timer processing for one time block is repeated, and the tightening time TIM2 is added by one time block (in this embodiment, 50 msec) each time (step S5).

そして、締付完了信号を受信して締付完了トルクに達したと判定したときには（ステップＳ４）、締付時間ＴＩＭ２が予め設定した予測時間ＴＩＭ１よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ６）、予測時間ＴＩＭ１よりも小さいときには締付時間ＴＩＭ２を新たな予測時間ＴＩＭ１として置き換える、つまり更新する（ステップＳ７）。また、テストねじの本数ｍに１を加算する（ステップＳ８）。   When it is determined that the tightening completion torque has been reached by receiving the tightening completion signal (step S4), it is determined whether or not the tightening time TIM2 is greater than the preset predicted time TIM1 (step S6). When the time is shorter than the predicted time TIM1, the tightening time TIM2 is replaced with a new predicted time TIM1, that is, updated (step S7). Further, 1 is added to the number m of test screws (step S8).

この工程を、テストねじの本数ｍが所定本数ｍｓとなるまで行い（Ｓ９、Ｓ１０）、最終的に得られたＴＩＭ１を基準値Ｒｅとして設定記憶する（ステップＳ１１）。この基準値Ｒｅは、ねじ締めテストに続いて行われる正規のねじ締付作業において締付良否判定のための基準時間となる。尚、上記予測時間ＴＩＭ１を短く設定すると、基準時間が予測時間ＴＩＭ１となってしまうので、予測時間ＴＩＭ１を設定できる時間の最大値に自動設定するようにしてもよい。 This process is performed until the number m of test screws reaches a predetermined number ms (S9, S10), and finally obtained TIM1 is set and stored as a reference value Re (step S11). This reference value Re is a reference time for determining whether or not the tightening is normal in a regular screw tightening operation performed after the screw tightening test. If the predicted time TIM1 is set short, the reference time becomes the predicted time TIM1, so the predicted time TIM1 may be automatically set to the maximum value that can be set .

図４は、電源回路３２に設けられた電動ドライバ１２のモータＭを駆動するためのＨ形ブリッジ回路の概念図である。   FIG. 4 is a conceptual diagram of an H-shaped bridge circuit for driving the motor M of the electric driver 12 provided in the power supply circuit 32.

すなわち、図４においてＭはドライバモータとしてのブラシ付きＤＣモータであり、４２は直流電源の正極電源電圧端子、４４は第１スイッチ素子、４６は第２スイッチ素子、４８は第３スイッチ素子、５０は第４スイッチ素子、５４は電源回路制御部である。正極電源電圧端子４２とＤＣモータＭの一方の端子との間に第１スイッチ素子４４が接続され、正極電源電圧端子４２とＤＣモータＭの他方の端子との間に第３スイッチ素子４８が接続されている。   That is, in FIG. 4, M is a DC motor with a brush as a driver motor, 42 is a positive power supply voltage terminal of a DC power supply, 44 is a first switch element, 46 is a second switch element, 48 is a third switch element, 50 Is a fourth switch element, and 54 is a power circuit control unit. A first switch element 44 is connected between the positive power supply voltage terminal 42 and one terminal of the DC motor M, and a third switch element 48 is connected between the positive power supply voltage terminal 42 and the other terminal of the DC motor M. Has been.

また、グランド端子（負極電源電圧端子）とＤＣモータＭの一方の端子との間に第４スイッチ素子５０が接続され、グランド端子とＤＣモータＭの他方の端子との間に第２スイッチ素子４６が接続されている。各スイッチ素子４４，４６，４８，５０は、たとえばトランジスタからなり、電源回路制御部５４によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。   The fourth switch element 50 is connected between the ground terminal (negative power supply voltage terminal) and one terminal of the DC motor M, and the second switch element 46 is connected between the ground terminal and the other terminal of the DC motor M. Is connected. Each switch element 44, 46, 48, 50 is made of a transistor, for example, and is ON / OFF controlled by the power supply circuit control unit 54.

電源回路制御部５４は、第１信号線Ｄ３からの正転モードの始動信号を受け取ると、図４に示すように、第３スイッチ素子４８、第４スイッチ素子５０をＯＦＦとし、第１スイッチ素子４４及び第２スイッチ素子４６をＯＮとしてモータＭを正転させる。   When receiving the normal rotation mode start signal from the first signal line D3, the power supply circuit control unit 54 turns off the third switch element 48 and the fourth switch element 50, as shown in FIG. 44 and the second switch element 46 are turned on to cause the motor M to rotate forward.

また、電源回路制御部５４は、第２信号線Ｄ４からの逆転モードの始動信号（逆転信号）を受けると、図５に示すように、第１スイッチ素子４４及び第２スイッチ素子４６をＯＦＦとし、第３スイッチ素子４８及び第４スイッチ素子５０をＯＮとしてモータＭを逆転させる。   When the power supply circuit control unit 54 receives the reverse rotation mode start signal (reverse rotation signal) from the second signal line D4, as shown in FIG. 5, the first switch element 44 and the second switch element 46 are turned OFF. The third switch element 48 and the fourth switch element 50 are turned on to reverse the motor M.

また、電源回路制御部５４は、図６に示すように、正転時において、第２信号線Ｄ４から締付完了信号を受けると、第２スイッチ素子４６及び第４スイッチ５０をＯＦＦとし、第１スイッチ素子４４及び第３スイッチ素子４８をＯＮとする。この場合、第１スイッチ素子４４、第３スイッチ素子４８及びモータＭを含む閉回路が形成され、この閉回路がモータＭに対する短絡制動回路として作用してモータＭに制動をかけるようになっている。   Further, as shown in FIG. 6, when the power supply circuit control unit 54 receives a tightening completion signal from the second signal line D4 during forward rotation, the power supply circuit control unit 54 turns off the second switch element 46 and the fourth switch 50, The first switch element 44 and the third switch element 48 are turned ON. In this case, a closed circuit including the first switch element 44, the third switch element 48, and the motor M is formed, and this closed circuit acts as a short-circuit braking circuit for the motor M so as to brake the motor M. .

この短絡制動回路が形成された時点で、モータＭが高速で回転していると、モータＭより高電圧の起電力が発生し、同回路には大きな電流が流れる。本発明では、過大電流がブラシ付きＤＣモータに通電されたときにはブラシの損耗が著しいことに鑑みて、これを避けるために、第１スイッチ素子４４および／または第３スイッチ素子４８（図６では第３スイッチ素子４８）をＯＮ／ＯＦＦ制御またはスイッチング制御するようにしている。   If the motor M is rotating at a high speed when the short circuit braking circuit is formed, an electromotive force having a higher voltage than the motor M is generated, and a large current flows through the circuit. In the present invention, the first switch element 44 and / or the third switch element 48 (in FIG. 6, the first switch element 44 and the third switch element 48) are used in order to avoid the excessive wear of the brush when the DC motor with brush is energized. The three switch elements 48) are controlled to be turned on / off or switched.

この実施形態ではこのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うのに、図７に示すように、周波数変調制御方式を採用している。この方式では、最初、モータＭが高速回転しているときには、早い周波数で第１スイッチ素子４４および/または第３スイッチ素子４８をＯＮ/ＯＦＦ（ＯＦＦ時間の間隔は一定）させ、徐々に回転速度に見合ったＯＮ/ＯＦＦの周波数に広げて行く。   In this embodiment, a frequency modulation control system is employed to perform this ON / OFF control as shown in FIG. In this method, when the motor M is initially rotating at a high speed, the first switch element 44 and / or the third switch element 48 are turned ON / OFF at a fast frequency (the OFF time interval is constant), and the rotational speed is gradually increased. Expand the frequency to match the ON / OFF frequency.

すなわち、モータＭが高速回転しているときは、発電機として発生する電圧が高いので、早い周波数で第１スイッチ素子４４および/または第３スイッチ素子４８をＯＮ/ＯＦＦさせる。ＯＦＦ時間が一定のため、第１スイッチ素子４４および/または第３スイッチ素子４８をＯＮしている時間が相対的に短くなり、その結果、電流の上昇が抑えられ、流れる電流量が小さくなる。モータＭの回転速度が低くなった段階では、低い周波数で第１スイッチ素子４４および/または第３スイッチ素子４８をＯＮ/ＯＦＦさせる。   That is, when the motor M is rotating at a high speed, the voltage generated as a generator is high, so the first switch element 44 and / or the third switch element 48 are turned on / off at an early frequency. Since the OFF time is constant, the time during which the first switch element 44 and / or the third switch element 48 are ON is relatively short. As a result, an increase in current is suppressed and the amount of current flowing is reduced. When the rotational speed of the motor M is lowered, the first switch element 44 and / or the third switch element 48 are turned ON / OFF at a low frequency.

この実施形態では、周波数を図７に示すように、４段階に設定しているが、無段階変調も可能である。図８は、そのようなＯＮ／ＯＦＦ制御を行わない場合に短絡制動回路に流れる電流（図８ａ）と、上記のようなＯＮ／ＯＦＦ制御を行った場合に短絡制動回路に流れる電流（図８ｂ）とを示している。これから分かるように、上記のようなＯＮ／ＯＦＦ制御を行った場合には、所要の時間間隔で短絡電流を流すことにより、その最大電流値を４Ａ程度に抑えることができる。   In this embodiment, the frequency is set to four stages as shown in FIG. 7, but stepless modulation is also possible. FIG. 8 shows the current that flows through the short-circuit braking circuit when such ON / OFF control is not performed (FIG. 8a) and the current that flows through the short-circuit braking circuit when such ON / OFF control is performed (FIG. 8b). ). As can be seen from this, when the ON / OFF control as described above is performed, the maximum current value can be suppressed to about 4 A by flowing a short-circuit current at a required time interval.

以上、本発明の好適な実施形態につき説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図示の例では電動ドライバ制御装置１４が締付本数カウンタ３４を備えているが、該カウンタを外付けとし、制御装置１４は電動ドライバ１２から受け取った締付完了信号や逆転信号を外付けのカウンタに送るだけのものとすることができる。また、図示の例では、スタートスイッチ２０に基準電圧を与えるようにしたが、グランド電位を与えるようにすることもできる。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this. For example, in the illustrated example, the electric driver control device 14 includes the tightening number counter 34, but the counter is externally attached, and the control device 14 externally attaches a tightening completion signal and a reverse rotation signal received from the electric driver 12. Can only be sent to the counter. In the illustrated example, the reference voltage is applied to the start switch 20, but a ground potential may be applied.

本発明に係る電動ドライバ装置の概要図である。It is a schematic diagram of the electric driver device concerning the present invention. 同装置の電気回路図である。It is an electric circuit diagram of the apparatus. 同装置において行われるねじ締付完了の予測時間（基準時間）決定を行う手順を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the procedure which performs the prediction time (reference | standard time) determination of the completion | finish of screw fastening performed in the same apparatus. 同装置におけるドライバモータの正転モードにおける回路図である。It is a circuit diagram in the normal rotation mode of the driver motor in the same apparatus. 同ドライバモータの逆転モードにおける回路図である。It is a circuit diagram in the reverse rotation mode of the driver motor. 同ドライバモータにける締付完了モードにおける回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram in a tightening completion mode in the driver motor. 図６に示す締付完了モードにおいて形成される短絡制動回路に対するＯＮ／ＯＦＦ制御のＯＮ／ＯＦＦ信号の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the ON / OFF signal of ON / OFF control with respect to the short circuit braking circuit formed in the fastening completion mode shown in FIG. 短絡制動回路に対するＯＮ／ＯＦＦ制御を行わない場合に短絡制動回路に流れる電流値を示す図である。It is a figure which shows the electric current value which flows into a short circuit braking circuit, when not performing ON / OFF control with respect to a short circuit braking circuit. 短絡制動回路に対するＯＮ／ＯＦＦ制御を行った場合に短絡制動回路に流れる電流値を示す図である。It is a figure which shows the electric current value which flows into a short circuit braking circuit, when ON / OFF control with respect to a short circuit braking circuit is performed. 従来の電動ドライバ装置の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional electric driver device. 図９の電動ドライバ装置にドライバモータを逆転したときにねじ締付本数のカウンタのカウントダウンを行わせる機能を持たせようとした場合に考えられる回路構成を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a circuit configuration that can be considered when the electric driver device of FIG. 9 has a function of counting down the counter of the number of screw tightening when the driver motor is reversed. 本発明者が図１０に示す電気回路を改良するために当初開発した回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram originally developed by the inventor for improving the electric circuit shown in FIG. 10.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 電動ドライバ装置
１２ 電動ドライバ
１３ ケーブル
１４ 電動ドライバ制御装置
２０ スタートスイッチ
２６ ブレーキスイッチ
２８ 正転／逆転切換スイッチ
２８ａ，ｂ，ｃ，ｄ 固定接点
２８ｅ，ｆ 可動接点
２９ カム
３２ 電源回路
３４ 締付本数カウンタ
３６ ディスプレイ
４０ マイコン
４２ 正極電源電圧端子
４４ 第１スイッチ素子
４６ 第２スイッチ素子
４８ 第３スイッチ素子
５０ 第４スイッチ素子
５４ 電源回路制御部
Ｄ１、Ｄ２ 電源線
Ｄ３ 第１信号線
Ｄ４ 第２信号線
Ｄ５ コモン線
Ｖｓ 基準電圧
Ｍ ドライバモータ
Ｒｅ 基準値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric driver device 12 Electric driver 13 Cable 14 Electric driver control device 20 Start switch 26 Brake switch 28 Forward / reverse switching switch 28a, b, c, d Fixed contact 28e, f Movable contact 29 Cam 32 Power supply circuit 34 Number of tightening Counter 36 Display 40 Microcomputer 42 Positive power supply voltage terminal 44 First switch element 46 Second switch element 48 Third switch element 50 Fourth switch element 54 Power supply circuit control unit D1, D2 Power supply line D3 First signal line D4 Second signal line D5 Common line Vs Reference voltage M Driver motor Re Reference value

Claims (6)

ねじ締付の基準時間以上の時間をかけてねじ締付が行われたときに、適正なねじ締付が行われたと判定する機能を有する電動ドライバ制御装置であって、
電動ドライバを用いてねじ締付を行うときの負荷トルクが、ねじ締付完了を表す締付完了トルク値に達したか否かを監視するトルク監視手段と、
ねじ締付を開始した時から前記ねじ締付の負荷トルクが前記締付完了トルク値に達した時までの時間をねじ締付時間として計時する計時手段と、
ねじ締めテストのための所定本数のねじにつき行われたねじ締付において前記計時手段より得られた複数のねじ締付時間に基づき、以後の正規のねじ締付作業で用いる前記基準時間を決定する手段と、
前記ねじ締めテストにおいて、ねじ締付の開始から完了までの予測時間を初期設定する予測時間設定手段と、
１回のねじ締付について前記計時手段より得られた前記ねじ締付時間を前記予測時間と比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果として前記ねじ締付時間が前記予測時間よりも短いとの判定が出されたときに、前記予測時間を前記ねじ締付時間で置き換えて更新する予測時間更新手段と
を有し、
前記ねじ締めテストのための所定本数のねじに対する締付動作の終了時点で前記予測時間更新手段より得られる最終更新結果としての前記予測時間を前記基準時間とする、電動ドライバ制御装置。 An electric driver control device having a function of determining that proper screw tightening has been performed when screw tightening is performed over a time longer than a screw tightening reference time,
Torque monitoring means for monitoring whether or not the load torque when performing screw tightening using an electric screwdriver has reached a tightening completion torque value indicating completion of screw tightening;
Time counting means for measuring the time from when the screw tightening is started to when the load torque of the screw tightening reaches the tightening completion torque value as the screw tightening time;
Based on a plurality of screw tightening times obtained from the time measuring means in screw tightening performed for a predetermined number of screws for the screw tightening test, the reference time used in the subsequent regular screw tightening work is determined. Means,
In the screw tightening test, predicted time setting means for initially setting a predicted time from the start to the completion of screw tightening;
A comparison means for comparing the screw tightening time obtained from the time measuring means with respect to one screw tightening with the predicted time;
Predicted time updating means for replacing the predicted time with the screw tightening time when it is determined that the screw tightening time is shorter than the predicted time as a comparison result of the comparing means. And
An electric driver control apparatus, wherein the predicted time as a final update result obtained from the predicted time update means at the end of a tightening operation for a predetermined number of screws for the screw tightening test is the reference time. 前記予測時間が、前記予測時間設定手段により設定できる時間の最大値に初期設定される、請求項１に記載の電動ドライバ制御装置。 The electric driver control device according to claim 1, wherein the predicted time is initially set to a maximum value of time that can be set by the predicted time setting means. 所定長の時間をタイムブロックとして設定するタイムブロック設定手段と、
前記締付完了トルク値を設定する締付完了トルク値設定手段と、
前記計時手段を初期化する計時初期化手段と
を有し、
前記計時手段が、
前記計時初期化手段により前記計時手段が初期化された後、電動ドライバが駆動を開始したタイミングに合わせて前記タイムブロック設定手段により設定されたタイムブロック１つ分のタイマ処理を開始するタイマ処理手段と、
前記ねじ締付負荷トルクが前記締付完了トルク値設定手段により設定された前記締付完了トルク値に達していないとの判定が前記トルク監視手段より出されている間は、前記タイムブロックの時間が経過する度毎に、前記タイマ処理手段に再度タイムブロック１つ分のタイマ処理を実行させるとともに、タイムブロックを１加算し、加算累計をねじ締付時間として計時するタイムブロック加算手段とを有する、
請求項１又は２に記載の電動ドライバ制御装置。 Time block setting means for setting a predetermined length of time as a time block;
Tightening completion torque value setting means for setting the tightening completion torque value;
Timing initialization means for initializing the timing means, and
The timing means is
Timer processing means for starting the timer processing for one time block set by the time block setting means in accordance with the timing when the electric driver starts driving after the time measuring means is initialized by the time initialization means. When,
While the determination that the screw tightening load torque has not reached the tightening completion torque value set by the tightening completion torque value setting means is issued from the torque monitoring means, the time of the time block A time block adding means for causing the timer processing means to execute timer processing for one time block again every time elapses, adding 1 to the time block, and counting the accumulated time as the screw tightening time. ,
The electric driver control device according to claim 1 or 2. 電動ドライバと、
前記電動ドライバに接続される請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動ドライバ制御装置と
を有する電動ドライバ装置。 An electric screwdriver;
The electric driver apparatus which has an electric driver control apparatus as described in any one of Claims 1-3 connected to the said electric driver. 前記電動ドライバは、
ねじ締付のトルクを発生するためのドライバモータと、
前記ドライバモータに駆動電圧を供給するための電源線と、
基準電圧を与えるコモン線と、
前記ドライバモータの正転／逆転を切り換えるための第１入力端子、第２入力端子、第１出力端子及び第２出力端子を有する正転／逆転切換スイッチと、
前記正転／逆転切換スイッチの第１出力端子を前記電動ドライバ制御装置に接続する第１信号線と、
前記正転／逆転切換スイッチの第２出力端子を前記電動ドライバ制御装置に接続する第２信号線と、
前記コモン線と前記正転／逆転切換スイッチの第１入力端子との間に接続されたＯＮ及びＯＦＦの２位置で切換可能なスタートスイッチと、
前記スタートスイッチと前記正転／逆転切換スイッチの第２入力端子との間に接続され、ねじ締付の負荷トルクが所定値に達した時に作動するブレーキスイッチと
を有する請求項４に記載の電動ドライバ装置。 The electric driver is
A driver motor for generating screw tightening torque;
A power line for supplying a driving voltage to the driver motor;
A common line for supplying a reference voltage;
A forward / reverse selector switch having a first input terminal, a second input terminal, a first output terminal and a second output terminal for switching forward / reverse of the driver motor;
A first signal line connecting a first output terminal of the forward / reverse switching switch to the electric driver control device;
A second signal line connecting the second output terminal of the forward / reverse selector switch to the electric driver control device;
A start switch that is switchable between two positions, ON and OFF, connected between the common line and the first input terminal of the forward / reverse switching switch;
5. The electric motor according to claim 4, further comprising: a brake switch connected between the start switch and a second input terminal of the forward / reverse switching switch and operating when a load torque of screw tightening reaches a predetermined value. Driver device. 前記正転／逆転切換スイッチは、
前記スタートスイッチを前記第１入力端子及び前記第１出力端子を介して前記第１信号線に接続し、前記ブレーキスイッチを前記第２入力端子及び前記第２出力端子を介して前記第２信号線に接続する正転接続位置と、
前記スタートスイッチを前記第１入力端子及び前記第２出力端子を介して前記第２信号線に接続し、前記ブレーキスイッチを前記第２入力端子及び前記第１出力端子を介して前記第１信号線に接続する逆転接続位置と
の間で切換可能とされており、
前記正転／逆転切換スイッチが前記正転接続位置にあるときは、前記スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換えられた時に前記ドライバモータを正転モードで始動させるための正転始動信号が前記第１信号線上に生成され、前記ブレーキスイッチが作動した時に前記ドライバモータに制動をかけるための締付完了信号が前記第２信号線上に生成され、前記スタートスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換えられた時に前記ドライバモータを停止させるための停止信号が前記第１信号線上に生成され、
前記正転／逆転切換スイッチが前記逆転接続位置にあるときは、前記スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換えられた時に前記ドライバモータを逆転モードで始動させるための逆転始動信号が前記第２信号線上に生成され、前記スタートスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換えられた時に前記ドライバモータを停止させるための停止信号が前記第２信号線上に生成される、
請求項５に記載の電動ドライバ装置。 The forward / reverse selector switch is
The start switch is connected to the first signal line via the first input terminal and the first output terminal, and the brake switch is connected to the second signal line via the second input terminal and the second output terminal. Forward rotation connection position to connect to,
The start switch is connected to the second signal line via the first input terminal and the second output terminal, and the brake switch is connected to the first signal line via the second input terminal and the first output terminal. It is possible to switch between the reverse connection position connected to
When the forward / reverse switch is in the forward connection position, a forward start signal for starting the driver motor in the forward mode when the start switch is switched from OFF to ON is the first rotation start signal. A tightening completion signal is generated on the second signal line that is generated on the signal line and brakes the driver motor when the brake switch is operated, and the driver is turned on when the start switch is switched from ON to OFF. A stop signal for stopping the motor is generated on the first signal line,
When the forward / reverse switch is in the reverse connection position, a reverse start signal for starting the driver motor in the reverse mode when the start switch is switched from OFF to ON is on the second signal line. A stop signal is generated on the second signal line to stop the driver motor when the start switch is switched from ON to OFF.
The electric driver device according to claim 5.

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