JP5344243B2 - Electric driver attitude monitoring device and electric driver with attitude monitoring device - Google Patents

Electric driver attitude monitoring device and electric driver with attitude monitoring device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely avoid careless screwing operation with an electric screwdriver tilted exceeding allowance. <P>SOLUTION: An attitude monitoring device 200 of the electric screwdriver includes an acceleration sensor 211; a distance sensor 220; a one-chip microcomputer 213; a buzzer driving section 215; and a buzzer 216. The tilt and height of the electric screwdriver are measured by the acceleration sensor 211 and the distance sensor 220. The one-chip microcomputer 213 determines whether the tilt of the electric screwdriver is a tilt of a threshold angle or more, and whether the height of the electric screwdriver is a height approaching a screwing object within a threshold height. The buzzer driving section 215 and the buzzer 216 issue an alarm sound upon the fact that the electric screwdriver is tilted exceeding the threshold angle, and approaches the screwing object within the threshold height. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本件は、電動ドライバの姿勢を監視する姿勢監視装置と、そのような姿勢監視装置付きの電動ドライバに関する。   The present case relates to an attitude monitoring device that monitors the attitude of an electric driver and an electric driver with such an attitude monitoring device.

製品の組立作業においては、筐体の組立てや、筐体への部品の取付け等に、ネジを使ったネジ止め作業が行われている。ネジ止め作業には、人力でネジの締め付けを行うドライバやレンチ(例えば、特許文献1参照。)の他、電動ドライバも利用されている(例えば、特許文献2および特許文献3参照。)。   In the product assembling work, screwing work using screws is performed for assembling the housing and attaching components to the housing. For the screwing operation, an electric screwdriver is used in addition to a driver and a wrench (for example, refer to Patent Document 1) that perform screw tightening manually (for example, refer to Patent Document 2 and Patent Document 3).

電動ドライバは、先端をネジの頭の溝とかみ合あわせた軸を内蔵モータで回転させることでネジの締め付けを行うものである。電動ドライバを用いれば、作業者は、電動ドライバの先端をネジの頭に当てて内蔵モータに通電するだけで良い。このため、電動ドライバを用いたネジ止め作業は、作業者の負担が少なく作業のスピードも速いので、大量生産が行われる工場等で広く行われている。   The electric screwdriver tightens the screw by rotating a shaft having its tip engaged with the groove of the screw head with a built-in motor. If an electric screwdriver is used, the operator only has to apply power to the built-in motor by placing the tip of the electric screwdriver against the head of the screw. For this reason, screwing work using an electric screwdriver is widely performed in factories and the like where mass production is performed because the work load is low and the work speed is fast.

特開平6−210574号公報JP-A-6-210574 特開2002−036136号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-036136 特開2006−312224号公報JP 2006-31224 A

ここで、電動ドライバを使ったネジ止め作業では、作業者が電動ドライバを手で持って作業する場合がある。この場合、作業者の不注意等で、電動ドライバがネジに対して傾いた状態でネジ止め作業が行われるといった事態が起こり得る。このような状態でのネジ止め作業では、電動ドライバの軸が回転されたときに、回転力によって軸の先端がネジの頭の溝から浮き上がってしまう恐れがある。その場合には、電動ドライバの軸の先端がネジの頭の溝に十分にかみ合っていない状態でネジが回転されることとなる。その結果、ネジの締め付けが不十分となってしまったり、ネジの頭の溝が破損してしまったりする締付け不良が生じることがある。   Here, in the screwing work using the electric screwdriver, an operator may work while holding the electric screwdriver by hand. In this case, a situation in which the screwing operation is performed with the electric screwdriver tilted with respect to the screw may occur due to carelessness of the operator. In the screwing operation in such a state, when the shaft of the electric driver is rotated, the tip of the shaft may be lifted from the groove at the head of the screw due to the rotational force. In that case, the screw is rotated in a state where the tip of the shaft of the electric driver is not sufficiently engaged with the groove at the head of the screw. As a result, tightening failure may occur such as insufficient tightening of the screw or damage to the groove at the head of the screw.

ネジの締付け不良は、ネジ止め作業の後工程や製品の出荷後におけるネジの緩みの原因となり、延いては製品における誤動作の原因となる恐れがある。そのため、許容以上に電動ドライバが傾いた状態での不注意によるネジ止め作業の確実な回避が望まれている。   The poor tightening of the screw may cause the screw to loosen after the screwing operation or after the product is shipped, which may cause malfunction of the product. Therefore, there is a demand for reliable avoidance of screwing work due to carelessness when the electric screwdriver is tilted more than allowable.

本件は上記事情に鑑み、許容以上に電動ドライバが傾いた状態での不注意によるネジ止め作業を確実に回避することができる電動ドライバの姿勢監視装置と姿勢監視装置付き電動ドライバとを提供することを目的とするものである。   In view of the above circumstances, the present invention provides an attitude monitoring device for an electric driver and an electric driver with an attitude monitoring device that can surely avoid screwing work due to carelessness when the electric driver is tilted more than allowable. It is intended.

上記目的を達成する電動ドライバの姿勢監視装置の基本形態は、計測部と、判定部と、警報部とを備えている。   The basic form of the attitude monitoring device for an electric driver that achieves the above object includes a measurement unit, a determination unit, and an alarm unit.

計測部は、電動ドライバの傾きおよび高さを計測するものである。   A measurement part measures the inclination and height of an electric driver.

判定部は、上記計測部で計測された上記電動ドライバの傾きが閾値角度以上の傾きであるか否か、および、上記計測部で計測された上記電動ドライバの高さが高さ方向についてネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近した高さであるか否かを判定するものである。   The determination unit determines whether the inclination of the electric driver measured by the measurement unit is equal to or greater than a threshold angle, and the height of the electric driver measured by the measurement unit is screwed in the height direction. It is determined whether the height is close to the object within the threshold height.

警報部は、上記判定部による、上記電動ドライバが、閾値角度以上に傾き、かつ、上記ネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近したことの判定を受けて警報を発するものである。   The warning unit issues a warning in response to the determination by the determination unit that the electric driver is inclined more than a threshold angle and approaches the screwed object within a threshold height.

また、上記目的を達成する姿勢監視装置付き電動ドライバの基本形態は、電動ドライバと、上記姿勢監視装置とを備えている。   Moreover, the basic form of the electric driver with the attitude | position monitoring apparatus which achieves the said objective is equipped with the electric driver and the said attitude | position monitoring apparatus.

本件によれば、許容以上に電動ドライバが傾いた状態での不注意によるネジ止め作業を確実に回避することができる。   According to this case, it is possible to surely avoid screwing work due to carelessness when the electric driver is tilted more than allowable.

第1実施形態の電動ドライバを示す図である。It is a figure which shows the electric driver of 1st Embodiment. 図1の姿勢監視装置を詳細に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the attitude | position monitoring apparatus of FIG. 1 in detail. 図2の姿勢監視装置における姿勢監視処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the attitude | position monitoring process in the attitude | position monitoring apparatus of FIG. 加速度センサのXY各軸が、回路基板の取付け誤差のためにドライバ軸とは90度から若干ずれた角度をなしている様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that each XY axis | shaft of an acceleration sensor has made | formed the angle which shifted | deviated slightly from 90 degree | times with the driver axis | shaft due to the mounting error of a circuit board. ゼロ補正を実行するに当たり、ドライバ軸を鉛直方向に向けるために使われる補正治具を示す図である。It is a figure which shows the correction jig | tool used in order to orient a driver axis | shaft in performing a zero correction | amendment. ネジ止め作業のための作業台の水平面上に置かれた補正治具の長穴に電動ドライバのドライバ軸が挿入された様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the driver shaft of the electric screwdriver was inserted in the long hole of the correction jig | tool placed on the horizontal surface of the work bench for screwing work. ネジ止め作業の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of a screwing operation | work. 閾値高さについて説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining a threshold height. 第2実施形態の電動ドライバを示す図である。It is a figure which shows the electric driver of 2nd Embodiment. 第2実施形態における電動ドライバの高さの計測法方について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the measuring method of the height of the electric driver in 2nd Embodiment.

以下、上記に基本形態について説明した電動ドライバの姿勢監視装置および姿勢監視装置付き電動ドライバの具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the electric driver attitude monitoring device and the electric driver with the attitude monitoring device described above with reference to the basic embodiment will be described with reference to the drawings.

まず、第1実施形態について説明する。   First, the first embodiment will be described.

図1は、第1実施形態の電動ドライバを示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating the electric driver according to the first embodiment.

本実施形態では、この図1に示す電動ドライバ10が、基本形態について上述した姿勢監視装置付き電動ドライバの具体的な実施形態に相当する。   In the present embodiment, the electric driver 10 shown in FIG. 1 corresponds to a specific embodiment of the electric driver with a posture monitoring device described above for the basic mode.

この電動ドライバ10は、ドライバ本体100と、姿勢監視装置200とを備えている。ドライバ本体100は、上述の基本形態における電動ドライバの一例に相当する。また、姿勢監視装置200は、基本形態について上述した電動ドライバの姿勢監視装置の具体的な実施形態に相当する。   The electric driver 10 includes a driver main body 100 and an attitude monitoring device 200. The driver main body 100 corresponds to an example of the electric driver in the basic form described above. The attitude monitoring apparatus 200 corresponds to a specific embodiment of the attitude monitoring apparatus for an electric driver described above for the basic mode.

ドライバ本体100は、作業者によって把持される把持部110と、先端がネジの頭の溝にかみ合わされ把持部110内のモータによって回転されるドライバ軸120とを備えている。また、把持部110には、内部のモータに通電する通電ボタン111が備えられている。   The driver main body 100 includes a grip portion 110 that is gripped by an operator, and a driver shaft 120 that is engaged with a groove in the head of a screw and rotated by a motor in the grip portion 110. In addition, the grip portion 110 includes an energization button 111 that energizes an internal motor.

本実施形態では、このドライバ本体100は、ネジ止め作業時には、ドライバ軸120を概ね鉛直方向に立たせて使われる。   In this embodiment, the driver main body 100 is used with the driver shaft 120 standing in a substantially vertical direction during screwing work.

姿勢監視装置200は、ドライバ本体100、即ち電動ドライバ10の姿勢を監視するものであり、姿勢監視のための各種処理を実行する回路基板210と距離センサ220とを備えている。回路基板210は、上記の把持部110の側面における上方側に取り付けられている。また、距離センサ220は、把持部110の側面における下方側に取り付けられている。   The attitude monitoring device 200 monitors the attitude of the driver main body 100, that is, the electric driver 10, and includes a circuit board 210 and a distance sensor 220 that execute various processes for attitude monitoring. The circuit board 210 is attached to the upper side of the side surface of the grip part 110. Further, the distance sensor 220 is attached to the lower side of the side surface of the grip portion 110.

図2は、図1の姿勢監視装置を詳細に示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing in detail the posture monitoring apparatus of FIG.

この図2に示すように、姿勢監視装置200は、図1にも示す回路基板210と距離センサ220とを備えている。また、回路基板210には、加速度センサ211、距離センサ入力回路212、1チップマイクロコンピュータ(1チップマイコン)213、ゼロ補正ボタン214、ブザー駆動部215、およびブザー216が備えられている。加速度センサ211と距離センサ220とを合わせたものが、上述の基本形態における計測部の一例に相当する。また、1チップマイコン213が、上述の基本形態における判定部の一例に相当する。また、ブザー駆動部215とブザー216とを合わせたものが、上述の基本形態における警報部の一例に相当する。   As shown in FIG. 2, the attitude monitoring device 200 includes a circuit board 210 and a distance sensor 220 also shown in FIG. The circuit board 210 includes an acceleration sensor 211, a distance sensor input circuit 212, a one-chip microcomputer (one-chip microcomputer) 213, a zero correction button 214, a buzzer driving unit 215, and a buzzer 216. A combination of the acceleration sensor 211 and the distance sensor 220 corresponds to an example of the measurement unit in the basic form described above. Further, the one-chip microcomputer 213 corresponds to an example of the determination unit in the basic form described above. A combination of the buzzer driving unit 215 and the buzzer 216 corresponds to an example of the alarm unit in the basic form described above.

また、本実施形態では、この回路基板210の1チップマイコン213には、ドライバ本体200に内蔵されているDC電源112から電力が供給されている。回路基板210の各構成要素および距離センサ220には、この1チップマイコン213から電力が分配される。   In the present embodiment, power is supplied to the one-chip microcomputer 213 of the circuit board 210 from the DC power source 112 built in the driver main body 200. Power is distributed from the one-chip microcomputer 213 to each component of the circuit board 210 and the distance sensor 220.

加速度センサ211は、この加速度センサ内に予め設定されたXYZ各軸の加速度成分を計測するものである。この加速度センサ211は、ドライバ本体100の把持部110に取り付けられているので、電動ドライバ10におけるXYZ各軸の加速度成分を計測することとなる。本実施形態では、図1のドライバ軸120に加速度センサ211のZ軸が概ね沿うように、回路基板210がドライバ本体100に取り付けられている。   The acceleration sensor 211 measures an acceleration component of each axis of XYZ preset in the acceleration sensor. Since the acceleration sensor 211 is attached to the grip 110 of the driver main body 100, the acceleration component of each axis of the XYZ in the electric driver 10 is measured. In the present embodiment, the circuit board 210 is attached to the driver main body 100 so that the Z axis of the acceleration sensor 211 is generally along the driver shaft 120 of FIG.

ここで、加速度センサ211で計測されるXYZ各軸の加速度成分は、鉛直方向に働く加速度である重力加速度のXYZ各軸の成分を含むこととなる。加速度センサ211は、電動ドライバ10におけるXYZ各軸の加速度成分を計測することで、この電動ドライバ10の、鉛直方向に対する傾きを計測するものとなっている。この加速度センサ211での計測結果は、1チップマイコン213に送られる。   Here, the acceleration component of each axis of XYZ measured by the acceleration sensor 211 includes a component of each axis of XYZ of gravitational acceleration which is acceleration acting in the vertical direction. The acceleration sensor 211 measures the inclination of the electric driver 10 with respect to the vertical direction by measuring the acceleration components of the XYZ axes in the electric driver 10. The measurement result of the acceleration sensor 211 is sent to the one-chip microcomputer 213.

距離センサ入力回路212は、ドライバ本体100の把持部110に取り付けられた距離センサ220での計測結果が入力される回路である。距離センサ220は、ドライバ本体100の把持部110に取り付けられており、ドライバ本体100と、そのドライバ本体100の下側に位置する面との間の距離を計測する。つまり、この距離センサ220は、電動ドライバ10の下側に位置する面からの電動ドライバ10の高さを計測するものとなっている。この距離センサ220での計測結果は、距離センサ入力回路212に入力され、この距離センサ入力回路212によって1チップマイコン213に送られる。   The distance sensor input circuit 212 is a circuit to which a measurement result from the distance sensor 220 attached to the grip portion 110 of the driver main body 100 is input. The distance sensor 220 is attached to the grip 110 of the driver main body 100, and measures the distance between the driver main body 100 and a surface located on the lower side of the driver main body 100. That is, the distance sensor 220 measures the height of the electric driver 10 from the surface located on the lower side of the electric driver 10. The measurement result of the distance sensor 220 is input to the distance sensor input circuit 212 and sent to the one-chip microcomputer 213 by the distance sensor input circuit 212.

1チップマイコン213は、加速度センサ211での計測結果に基づいて、電動ドライバ10の傾きが閾値角度以上の傾きであるか否かを判定する。   The one-chip microcomputer 213 determines whether or not the inclination of the electric driver 10 is equal to or greater than the threshold angle based on the measurement result obtained by the acceleration sensor 211.

ここで、本実施形態では、電動ドライバ10の傾きについての判定が、次のように行われる。上述したように、加速度センサ211のZ軸は、図1のドライバ軸120に概ね沿っている。また、電動ドライバ10は、ネジ止め作業時には、このドライバ軸120を概ね鉛直方向に向けて使われる。電動ドライバ10が静止した状態では、加速度センサ211の計測結果は重力加速度に由来した値となる。このとき、ドライバ軸120が鉛直方向に向けられており電動ドライバ10の傾きがゼロであったとする。すると、加速度センサ211のZ軸が概ね鉛直方向を向き、XY各軸が鉛直方向に対して概ね90度の角度をなすこととなる。その結果、Z軸の加速度成分は「9.8m/sec」に近い値となり、XY各軸の加速度成分は「0m/sec」に近い値となる。そして、このドライバ軸120が鉛直方向に対して傾くと、Z軸の加速度成分は、傾きがゼロのときの値から減少する。一方、XY各軸の加速度成分は、傾きがゼロのときの値から重力加速度のこれら各軸の成分だけ絶対値が増加する。 Here, in this embodiment, determination about the inclination of the electric driver 10 is performed as follows. As described above, the Z axis of the acceleration sensor 211 is generally along the driver axis 120 of FIG. In addition, the electric screwdriver 10 is used with the driver shaft 120 oriented substantially in the vertical direction during the screwing operation. When the electric driver 10 is stationary, the measurement result of the acceleration sensor 211 is a value derived from the gravitational acceleration. At this time, it is assumed that the driver shaft 120 is oriented in the vertical direction and the inclination of the electric driver 10 is zero. Then, the Z axis of the acceleration sensor 211 is generally oriented in the vertical direction, and each XY axis is at an angle of approximately 90 degrees with respect to the vertical direction. As a result, the acceleration component of the Z axis is a value close to “9.8 m / sec 2 ”, and the acceleration component of each XY axis is a value close to “0 m / sec 2 ”. When the driver shaft 120 tilts with respect to the vertical direction, the Z-axis acceleration component decreases from the value when the tilt is zero. On the other hand, the absolute value of the acceleration component of each axis of XY increases from the value when the inclination is zero by the component of each axis of gravity acceleration.

本実施形態では、電動ドライバ10の傾きがゼロのときのXY各軸の加速度成分の値を基準値とし、その基準値との差分の絶対値が、上記の閾値角度に相当する値以上となったか否かを判定することで傾きについての判定が行われる。   In the present embodiment, the value of the acceleration component of each XY axis when the inclination of the electric driver 10 is zero is used as a reference value, and the absolute value of the difference from the reference value is equal to or greater than the value corresponding to the above threshold angle. The inclination is determined by determining whether or not.

さらに、1チップマイコン213は、距離センサ220での計測結果に基づいて、電動ドライバ10の高さが次のような高さになっているか否かを判定する。即ち、電動ドライバ10の高さが、この電動ドライバ10の下側に置かれたネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近した高さとなっているか否かが判定される。1チップマイコン213には、この1チップマイコン213における上記のような傾きと高さについての判定を含む各種処理を実行するための処理プログラムを記憶したプログラムメモリが備えられている。1チップマイコン213は、傾きと高さについての判定をこの処理プログラムに従って行う。1チップマイコン213における傾きと高さについての判定結果は、ブザー駆動部215に渡される。   Furthermore, the one-chip microcomputer 213 determines whether the height of the electric driver 10 is as follows based on the measurement result of the distance sensor 220. That is, it is determined whether or not the height of the electric screwdriver 10 is close to the screwing target placed on the lower side of the electric screwdriver 10 within the threshold height. The one-chip microcomputer 213 is provided with a program memory that stores a processing program for executing various processes including the determination of the inclination and height as described above in the one-chip microcomputer 213. The one-chip microcomputer 213 performs the determination about the inclination and the height according to this processing program. The determination result regarding the inclination and height in the one-chip microcomputer 213 is passed to the buzzer driving unit 215.

ゼロ補正ボタン214は、次のようなゼロ補正の実行を1チップマイコン213に作業者が指示するためのボタンである。ゼロ補正は、電動ドライバ10が、図1のドライバ軸120を鉛直方向に向かせる後述の補正治具に設置されたときの加速度成分を上記の基準値に設定する処理である。このゼロ補正については、後で詳細に説明する。   The zero correction button 214 is a button for an operator to instruct the one-chip microcomputer 213 to execute the following zero correction. Zero correction is a process of setting the acceleration component when the electric driver 10 is installed in a correction jig (described later) that directs the driver shaft 120 of FIG. 1 in the vertical direction to the reference value. This zero correction will be described in detail later.

ブザー駆動部215は、1チップマイコン213での判定結果が、電動ドライバ10が閾値角度以上に傾き、かつ、ネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近したことを示すものであったときに、ブザー216に警報音を発生させるものである。   When the determination result in the one-chip microcomputer 213 indicates that the electric driver 10 is tilted more than the threshold angle, and the buzzer driving unit 215 has approached the screwed object within the threshold height, An alarm sound is generated in the buzzer 216.

次に、上記の姿勢監視装置200における姿勢監視処理の流れについて詳細に説明する。   Next, a flow of posture monitoring processing in the posture monitoring device 200 will be described in detail.

図3は、図2の姿勢監視装置における姿勢監視処理の流れを示すフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart showing a flow of posture monitoring processing in the posture monitoring apparatus of FIG.

この図3のフローチャートが示す姿勢監視処理は、電動ドライバ10の不図示の電源ボタンがONされるとスタートする。   The attitude monitoring process shown in the flowchart of FIG. 3 starts when a power button (not shown) of the electric driver 10 is turned on.

姿勢監視処理がスタートすると、まず、加速度センサ211において上記のゼロ補正に供するための加速度成分の計測が開始される(ステップS101)。   When the attitude monitoring process starts, first, measurement of an acceleration component for use in the zero correction is started in the acceleration sensor 211 (step S101).

ここで、本実施形態では、上述したように、加速度センサ211のZ軸が概ね鉛直方向に向いた状態でネジ止め作業が行われることを前提に、電動ドライバ10の傾きについての判定には、加速度センサ211のXY各軸についての計測結果が使われる。ゼロ補正も、このことを受けて、加速度センサ211のXY各軸についてのみ行われる。このため、ステップS101では、加速度センサ211での計測結果のうちXY各軸についての計測結果のみが残されて、不要なZ軸の計測結果は廃棄される。   Here, in the present embodiment, as described above, on the assumption that the screwing operation is performed in a state where the Z axis of the acceleration sensor 211 is substantially in the vertical direction, Measurement results for the XY axes of the acceleration sensor 211 are used. In response to this, the zero correction is performed only for the XY axes of the acceleration sensor 211. For this reason, in step S101, only the measurement results for the XY axes among the measurement results of the acceleration sensor 211 are left, and unnecessary Z-axis measurement results are discarded.

次に、1チップマイコン213によって、図2のゼロ補正ボタン214がONされているか否かが判定される(ステップS102)。そして、ゼロ補正ボタン214がONされている場合には(ステップS102におけるYES判定)、詳細について以下に説明するゼロ補正が1チップマイコン213において実行される(ステップS103)。   Next, the one-chip microcomputer 213 determines whether or not the zero correction button 214 in FIG. 2 is turned on (step S102). If the zero correction button 214 is ON (YES determination in step S102), zero correction, which will be described in detail below, is executed in the one-chip microcomputer 213 (step S103).

以下、ゼロ補正について詳細に説明する。   Hereinafter, the zero correction will be described in detail.

加速度センサ211のXY各軸は、厳密には、回路基板210の取付け誤差のためにドライバ軸120とは90度から若干ずれた角度をなしている。   Strictly speaking, the XY axes of the acceleration sensor 211 are at an angle slightly shifted from 90 degrees with respect to the driver shaft 120 due to an attachment error of the circuit board 210.

図4は、加速度センサのXY各軸が、回路基板の取付け誤差のためにドライバ軸とは90度から若干ずれた角度をなしている様子を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which each of the XY axes of the acceleration sensor is slightly deviated from 90 degrees with respect to the driver axis due to a mounting error of the circuit board.

この図4には、回路基板210に搭載された加速度センサ211のXY各軸と、ドライバ軸120の中心軸Dとが一点鎖線で記載されている。この図4に示すように回路基板210の取付け誤差のために、加速度センサ211のXY各軸とドライバ軸120の中心軸Dとがなす角度は90度から若干ずれた角度となる。   In FIG. 4, the XY axes of the acceleration sensor 211 mounted on the circuit board 210 and the center axis D of the driver shaft 120 are indicated by a one-dot chain line. As shown in FIG. 4, due to the mounting error of the circuit board 210, the angle formed by the XY axes of the acceleration sensor 211 and the center axis D of the driver shaft 120 is slightly different from 90 degrees.

図3のステップS103のゼロ補正では、このように加速度センサ211のXY各軸とドライバ軸120の中心軸Dとがなす角度が90度からずれた状態で、ドライバ軸120を鉛直方向に向けたときのXY各軸についての計測結果が上記の基準値に設定される。   In the zero correction in step S103 of FIG. 3, the driver shaft 120 is directed in the vertical direction in such a state that the angle formed between the XY axes of the acceleration sensor 211 and the center axis D of the driver shaft 120 deviates from 90 degrees. The measurement result for each XY axis is set to the reference value.

また、本実施形態では、ゼロ補正を実行するに当たり、ドライバ軸120を鉛直方向に向けるために、次のような補正治具が使われる。   In the present embodiment, the following correction jig is used to direct the driver shaft 120 in the vertical direction when performing zero correction.

図5は、ゼロ補正を実行するに当たり、ドライバ軸を鉛直方向に向けるために使われる補正治具を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing a correction jig used to orient the driver shaft in the vertical direction when performing zero correction.

この図5に示すように、補正治具501は、底面に対して垂直な長穴501aが上面から開けられた直方体ブロックである。この補正治具501が、後述するネジ止め作業のための作業台の水平面上に置かれると、長穴501aが鉛直方向を向くこととなる。   As shown in FIG. 5, the correction jig 501 is a rectangular parallelepiped block in which a long hole 501a perpendicular to the bottom surface is opened from the top surface. When the correction jig 501 is placed on a horizontal surface of a work table for screwing work, which will be described later, the long hole 501a faces in the vertical direction.

ゼロ補正を実行する際には、この作業台の水平面上に置かれた補正治具501の長穴501aに電動ドライバ10のドライバ軸120が挿入される。   When executing the zero correction, the driver shaft 120 of the electric driver 10 is inserted into the elongated hole 501a of the correction jig 501 placed on the horizontal plane of the work table.

図6は、ネジ止め作業のための作業台の水平面上に置かれた補正治具の長穴に電動ドライバのドライバ軸が挿入された様子を示す図である。   FIG. 6 is a view showing a state where the driver shaft of the electric driver is inserted into the elongated hole of the correction jig placed on the horizontal surface of the work table for screwing work.

この図6にはネジ止め作業のための作業台502の一部が示されている。そして、この図6に示すように、ドライバ軸120が補正治具501の長穴501aに挿入されることで、ドライバ軸120が鉛直方向に向けられる。   FIG. 6 shows a part of a work table 502 for screwing work. As shown in FIG. 6, the driver shaft 120 is oriented in the vertical direction by inserting the driver shaft 120 into the elongated hole 501 a of the correction jig 501.

図2のゼロ補正ボタン214は、この図6に示すように電動ドライバ10がおかれた状態でONされる。すると、図3のステップS103のゼロ補正が実行されることとなる。   The zero correction button 214 shown in FIG. 2 is turned on with the electric driver 10 placed as shown in FIG. Then, zero correction in step S103 in FIG. 3 is executed.

このステップS103のゼロ補正では、上記のステップS101で開始された後、ステップS102でYES判定が出されたとき以降に計測されたXY各軸の加速度成分の値が、基準値(X0,Y0)として図2のプログラムメモリ213a内に記憶される。   In the zero correction in step S103, the acceleration component values measured for each of the XY axes after the start of step S101 and the determination of YES in step S102 are the reference values (X0, Y0). Is stored in the program memory 213a of FIG.

このようにXY各軸の加速度成分の値が基準値(X0,Y0)としてプログラムメモリ213a内に記憶されることでゼロ補正が終了すると、処理がステップS101まで戻り加速度センサ211での計測とステップS102の判定が行われる。この結果、本実施形態では、図2のゼロ補正ボタン214がONされている間、ゼロ補正が繰返し実行される。そして、この図2のプログラムメモリ213a内の基準値(X0,Y0)は、このゼロ補正が実行される度に更新される。   Thus, when the zero correction is completed by storing the acceleration component values of the XY axes as the reference values (X0, Y0) in the program memory 213a, the process returns to step S101 and the measurement by the acceleration sensor 211 and the step The determination in S102 is performed. As a result, in the present embodiment, zero correction is repeatedly executed while the zero correction button 214 in FIG. 2 is ON. The reference values (X0, Y0) in the program memory 213a in FIG. 2 are updated each time this zero correction is executed.

このようにゼロ補正が行われた後、本実施形態では、次のような手順でネジ止め作業が行われる。そして、そのネジ止め作業の作業中に、図3のフローチャートにおける後述のステップS104以降の処理が行われることとなる。   After the zero correction is performed in this way, in this embodiment, the screwing operation is performed in the following procedure. And the process after step S104 mentioned later in the flowchart of FIG. 3 will be performed during the operation | work of the screwing operation | work.

図7は、ネジ止め作業の手順を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing a procedure of screwing work.

この図7には、図6では一部が示されていたネジ止め作業のための作業台502が示されている。また、この図7には、上記の加速度センサ211におけるXYZ各軸が、この作業台502に重ねて示されている。この作業台502は、ネジ止め対象物503が載置される水平面を有する第1の台502aと、ネジが収容されたネジ箱504が載置された第2の台502bとを有している。   FIG. 7 shows a work table 502 for screwing work partially shown in FIG. In FIG. 7, the XYZ axes of the acceleration sensor 211 are shown superimposed on the work table 502. The work table 502 includes a first table 502a having a horizontal surface on which the object to be screwed 503 is mounted, and a second table 502b on which a screw box 504 in which screws are stored is mounted. .

本実施形態では、電動ドライバ10は、不使用時には所定の吊り下げ位置に吊り下げられている。そして、ネジ止め作業の際に、図中(1)の矢印が示すように作業者によってこの吊り下げ位置から降ろされる。   In the present embodiment, the electric driver 10 is suspended at a predetermined suspension position when not in use. Then, during the screwing operation, as shown by the arrow (1) in the figure, the operator lowers the suspension position.

ここで、電動ドライバ10についての上記のゼロ補正の際には、第1の台502aの上に上記の補正治具501が置かれる。そして、その補正治具501に電動ドライバ10が設置され、ゼロ補正ボタン214がONされてゼロ補正が実行される。補正済みの電動ドライバ10は、上記の吊り下げ位置に戻されるか、あるいは、そのままネジ止め作業に使われる。   Here, at the time of the zero correction for the electric driver 10, the correction jig 501 is placed on the first table 502a. Then, the electric driver 10 is installed in the correction jig 501, the zero correction button 214 is turned on, and zero correction is executed. The corrected electric screwdriver 10 is returned to the above-described hanging position, or is used as it is for screwing work.

また、ゼロ補正はネジ止め作業の度に実行される必要はなく、補正済みの電動ドライバ10については、ゼロ補正なしでネジ止め作業に用いることが可能である。ただし、上記の加速度センサ211の計測結果には、経時的に変化するオフセット成分が含まれることがある。そのため、ゼロ補正については、ネジ止め作業の度ではないにしても定期的に実行されることが望ましい。   Further, the zero correction does not need to be executed every time the screwing operation is performed, and the corrected electric driver 10 can be used for the screwing operation without the zero correction. However, the measurement result of the acceleration sensor 211 may include an offset component that changes with time. Therefore, it is desirable that the zero correction is periodically performed even if it is not performed every time the screwing operation is performed.

吊り下げ位置から降ろされた電動ドライバ10は、ネジ箱504に収容されたネジの頭にドライバ軸120の先端が当てられる。そして、図中(2)の矢印が示すように電動ドライバ10がネジ箱504から動かされることで、ネジがネジ箱504から取り出される。その後、電動ドライバ10は、図中(3)の矢印が示すようにネジ止め対象物503のネジ止め位置の上まで運ばれる。そして、その運ばれたネジ止め位置で、電動ドライバ10は、図中(4)の矢印が示すように降ろされる。この時点で、作業者によって図1の通電ボタン111がONされてネジ止めが行われる。   When the electric driver 10 is lowered from the hanging position, the tip of the driver shaft 120 is applied to the head of the screw accommodated in the screw box 504. Then, as the electric driver 10 is moved from the screw box 504 as indicated by the arrow (2) in the figure, the screw is taken out from the screw box 504. Thereafter, the electric driver 10 is carried over the screwing position of the screwing object 503 as indicated by the arrow (3) in the figure. And the electric screwdriver 10 is lowered | hung as the arrow of (4) in a figure shows in the screwing position carried. At this point, the energizing button 111 in FIG. 1 is turned on by the operator and screwing is performed.

以上に説明した(2)から(4)までの各矢印が示す動作が、ネジ止め箇所の数だけ作業者によって繰返し実行される。そして、全ての箇所についてのネジ止めが終了すると、図中(5)の矢印が示すように、電動ドライバ10が上記の吊り下げ位置に戻される。   The operations described by the arrows from (2) to (4) described above are repeatedly executed by the operator by the number of screwing points. And when screwing about all the places is complete | finished, as the arrow of (5) in a figure shows, the electric screwdriver 10 will be returned to said hanging position.

そして、図7に示すネジ止め作業を実行中の電動ドライバ10に対する姿勢監視処理が、図3のステップS102でゼロ補正ボタン214がOFFであると判定された場合(NO判定)に実行される。   Then, the posture monitoring process for the electric driver 10 performing the screwing operation shown in FIG. 7 is executed when it is determined in step S102 in FIG. 3 that the zero correction button 214 is OFF (NO determination).

この場合、改めて加速度センサ211で加速度成分の計測が行われる(ステップS104)。そして、1チップマイコン213において、このステップS103で得られたXY各軸の加速度成分(X,Y)から、上記のゼロ補正で設定された基準値(X0,Y0)が減算される(ステップS105)。この減算結果は、ゼロ補正のときからドライバ軸120がXY各方向にどれぐらい傾いたかを示す値となっている。   In this case, the acceleration sensor 211 measures the acceleration component again (step S104). Then, in the one-chip microcomputer 213, the reference values (X0, Y0) set by the zero correction are subtracted from the acceleration components (X, Y) of the XY axes obtained in step S103 (step S105). ). This subtraction result is a value indicating how much the driver shaft 120 is tilted in each of the XY directions since the zero correction.

そして、XY各軸の減算結果それぞれの絶対値が、ネジ止め作業で許容できるドライバ軸120の傾きについての閾値角度に対応した値以上であるか否かが、1チップマイコン213で判定される(ステップS106)。   Then, it is determined by the one-chip microcomputer 213 whether or not the absolute value of each subtraction result of each of the XY axes is equal to or greater than a value corresponding to the threshold angle with respect to the inclination of the driver shaft 120 that can be permitted by the screwing operation ( Step S106).

XY各軸の減算結果それぞれが上記の閾値角度に対応した値未満である場合(ステップS106におけるNO判定)、電動ドライバ10における内蔵モータへの電源供給が1チップマイコン213によって許可される(ステップS107)。本実施形態では、この状態で、図1の通電ボタン111がONされるとドライバ軸120が内蔵モータによって回転されることとなる。   When each subtraction result of each XY axis is less than the value corresponding to the above threshold angle (NO determination in step S106), the one-chip microcomputer 213 permits the power supply to the built-in motor in the electric driver 10 (step S107). ). In this embodiment, when the energization button 111 in FIG. 1 is turned on in this state, the driver shaft 120 is rotated by the built-in motor.

また、この際には、ブザー駆動部215によるブザー216の駆動が1チップマイコン213によって禁止される(ステップS108)。その後、処理が上記のステップS102まで戻る。   At this time, the driving of the buzzer 216 by the buzzer driving unit 215 is prohibited by the one-chip microcomputer 213 (step S108). Thereafter, the process returns to step S102 described above.

一方、上記の減算結果の絶対値が閾値角度に対応した値以上である場合(ステップS106におけるYES判定)、図1や図2の距離センサ220によって、この電動ドライバ10の、ネジ止め対象物からの距離Z1が計測される(ステップS109)。そして、その計測された距離Z1が、次のような閾値高さZth以内に接近した高さとなっているか否かが判定される(ステップS110)。   On the other hand, when the absolute value of the subtraction result is equal to or greater than the value corresponding to the threshold angle (YES determination in step S106), the distance sensor 220 in FIGS. Distance Z1 is measured (step S109). Then, it is determined whether or not the measured distance Z1 is a height approaching within the following threshold height Zth (step S110).

図8は、閾値高さについて説明する説明図である。   FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the threshold height.

この図8には、図7の作業台502の上に置かれたネジ止め対象物503に対する閾値高さZthが示されている。閾値高さZthは、この閾値高さZth以内の高さまで電動ドライバ10がネジ止め対象物503に接近した場合には、その電動ドライバ10がネジの締付け中であると看做せる高さのことである。このため、電動ドライバ10の高さがこの閾値高さZthを超える高さである場合には、その電動ドライバ10が、例えば、ネジ止め位置以外の場所を移動中等といった状態にあると看做せることとなる。   FIG. 8 shows a threshold height Zth for the screwed object 503 placed on the work table 502 in FIG. The threshold height Zth is a height at which when the electric driver 10 approaches the screw fastening object 503 up to a height within the threshold height Zth, the electric driver 10 can be considered to be tightening the screw. It is. For this reason, when the height of the electric driver 10 exceeds the threshold height Zth, it can be considered that the electric driver 10 is in a state such as moving in a place other than the screwing position, for example. It will be.

図3のステップS110で、計測された距離Z1が閾値高さZth以内に接近した高さでは無いと判定された場合(NO判定)、処理がステップS108に移行する。この場合、ネジの締付け中では無いので警報音は出されないこととなる。   If it is determined in step S110 of FIG. 3 that the measured distance Z1 is not a height approaching within the threshold height Zth (NO determination), the process proceeds to step S108. In this case, since the screw is not being tightened, no alarm sound is generated.

一方、計測された距離Z1が閾値高さZth以内に接近した高さとなっていると判定された場合(ステップS110におけるYES判定)、1チップマイコン213の指示によりブザー駆動部215がブザー216を駆動する(ステップS111)。これにより、作業者に対して、電動ドライバ10が許容以上に傾いた状態でネジ止めが行われようとしている旨を知らせる警報音が出されることとなる。さらに、1チップマイコン213は、電動ドライバ10における内蔵モータへの電源供給を遮断する(ステップS112)。これにより、作業者が警報音を無視して図1の通電ボタン111がONしたとしてもドライバ軸120の回転が停止されることとなる。その後、処理は、上記のステップS102まで戻る。   On the other hand, when it is determined that the measured distance Z1 is close to the threshold height Zth (YES in step S110), the buzzer driving unit 215 drives the buzzer 216 according to an instruction from the one-chip microcomputer 213. (Step S111). As a result, an alarm sound is generated to inform the operator that the screwdriver is about to be screwed in a state where the electric driver 10 is tilted more than allowable. Further, the one-chip microcomputer 213 cuts off the power supply to the built-in motor in the electric driver 10 (step S112). Thereby, even if the operator ignores the warning sound and the energization button 111 in FIG. 1 is turned on, the rotation of the driver shaft 120 is stopped. Thereafter, the process returns to step S102 described above.

本実施形態では、以上に説明した一連の処理が、電動ドライバ10の電源がOFFされるまで繰返し実行される。これにより、図7に示す電動ドライバ10のネジ止め作業中には、電動ドライバ10の傾きと高さが常に監視される。そして、電動ドライバ10が許容以上に傾いた状態でネジ止めが行われようとすると上記のように警報音が発せられる。   In the present embodiment, the series of processes described above are repeatedly executed until the electric driver 10 is powered off. Thus, during the screwing operation of the electric driver 10 shown in FIG. 7, the inclination and height of the electric driver 10 are always monitored. When the electric screwdriver 10 is to be screwed in a state where the electric driver 10 is tilted more than allowable, an alarm sound is emitted as described above.

その結果、作業者に対して電動ドライバ10の傾きに対する注意が促されるので、許容以上に電動ドライバ10が傾いた状態での不注意によるネジ止め作業が確実に回避されることとなる。   As a result, the operator is alerted to the inclination of the electric screwdriver 10, so that the screwing operation due to carelessness when the electric screwdriver 10 is tilted more than allowable is reliably avoided.

また、本実施形態では、電動ドライバ10が許容以上に傾いた状態でネジ止めが行われようとする際には、警報音に加えて、上述したようにドライバ軸120の回転が停止される。これにより、作業者が上記の警報音を無視して無理やりネジ止めする等といった不注意を超えた事態についても回避されることとなる。   In the present embodiment, when the electric screwdriver 10 is to be screwed in a state where the electric driver 10 is tilted more than allowable, the rotation of the driver shaft 120 is stopped as described above in addition to the alarm sound. As a result, it is possible to avoid a situation in which an operator exceeds carelessness such as ignoring the alarm sound and forcibly fixing the screw.

このことは、上述の基本形態に対し、以下に説明する応用形態が好適であることを意味している。この応用形態は、上記判定部による、上記電動ドライバが、閾値角度以上に傾き、かつ、上記ネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近したことの判定を受けて、その電動ドライバの回転を停止させる回転制御部をさらに有している。   This means that the application modes described below are preferable to the basic mode described above. In this application mode, the determination by the determination unit that the electric driver is inclined more than a threshold angle and has approached the screwed object within a threshold height, and stops the rotation of the electric driver. And a rotation control unit.

図2の1チップマイコン213は、この応用形態における回転制御部の一例も兼ねている。   The one-chip microcomputer 213 in FIG. 2 also serves as an example of a rotation control unit in this application mode.

また、本実施形態では、電動ドライバ10の傾きの計測が加速度センサで得られた値によって行われ、電動ドライバ10の高さの計測が距離センサで得られた値によって行われる。このように、本実施形態では、傾きと高さとのそれぞれについて専用のセンサを設けることで、傾きと高さとのそれぞれを高精度で計測することができる。   In the present embodiment, the inclination of the electric driver 10 is measured by a value obtained by the acceleration sensor, and the height of the electric driver 10 is measured by a value obtained by the distance sensor. Thus, in this embodiment, by providing dedicated sensors for each of the inclination and the height, each of the inclination and the height can be measured with high accuracy.

このことは、上述の基本形態に対し、以下に説明する応用形態が好適であることを意味している。この応用形態では、上記計測部が、加速度センサおよび下方に向けた距離センサを有するものとなっている。そして、この計測部が、その加速度センサで得られた値に基づいて上記電動ドライバの傾きを計測し、その距離センサで得られた値に基づいて上記電動ドライバの高さを計測する。   This means that the application modes described below are preferable to the basic mode described above. In this application mode, the measurement unit has an acceleration sensor and a distance sensor directed downward. The measuring unit measures the inclination of the electric driver based on the value obtained by the acceleration sensor, and measures the height of the electric driver based on the value obtained by the distance sensor.

本実施形態の加速度センサ211と距離センサ220とを合わせたものは、この応用形態における計測部の一例にも相当している。   A combination of the acceleration sensor 211 and the distance sensor 220 of the present embodiment also corresponds to an example of a measurement unit in this application mode.

次に、第2実施形態について説明する。   Next, a second embodiment will be described.

この第2実施形態は、電動ドライバの高さの計測も加速度センサで得られた値に基づいて行われる点が、上述の第1実施形態とは異なっている。以下では、第2実施形態について、この第1実施形態との相違点に注目して説明する。   The second embodiment is different from the first embodiment described above in that the height of the electric driver is also measured based on the value obtained by the acceleration sensor. In the following, the second embodiment will be described by paying attention to differences from the first embodiment.

図9は、第2実施形態の電動ドライバを示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating the electric driver according to the second embodiment.

尚、この図9では、図1に示す第1実施形態の電動ドライバ10の構成要素と同等な構成要素は図1と同じ符号が付されており、以下では、これら同等な構成要素についての重複説明を省略する。   In FIG. 9, the same components as those of the electric driver 10 of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Description is omitted.

本実施形態では、この図9に示すドライバ本体20が、基本形態について上述した姿勢監視装置付き電動ドライバの具体的な実施形態に相当する。   In the present embodiment, the driver main body 20 shown in FIG. 9 corresponds to a specific embodiment of the electric driver with a posture monitoring device described above for the basic mode.

この電動ドライバ20は、ドライバ本体100と、姿勢監視用回路基板300とを備えている。姿勢監視用回路基板300は、基本形態について上述した電動ドライバの姿勢監視装置の具体的な実施形態に相当する。   The electric driver 20 includes a driver main body 100 and a posture monitoring circuit board 300. The posture monitoring circuit board 300 corresponds to a specific embodiment of the posture monitoring device for an electric driver described above for the basic mode.

本実施形態では、姿勢監視用回路基板300において、加速度センサでの計測結果に基づいて、電動ドライバ20の傾きとネジ止め対象物からの高さとが計測される。傾きの計測方法については、上述した第1実施形態における傾きの計測方法と同等であるので、ここでは重複説明を省略する。   In the present embodiment, the posture monitoring circuit board 300 measures the inclination of the electric driver 20 and the height from the object to be screwed based on the measurement result of the acceleration sensor. Since the inclination measuring method is the same as the inclination measuring method in the first embodiment described above, the duplicate description is omitted here.

以下、本実施形態における高さの計測法方について説明する。   Hereinafter, a method for measuring the height in the present embodiment will be described.

図10は、第2実施形態における電動ドライバの高さの計測法方について説明する説明図である。   FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a method of measuring the height of the electric driver in the second embodiment.

この図10には、上述の第1実施形態の電動ドライバ10によるネジ止め作業にも使われる、図7にも示された作業台502、ネジ止め対象物503、およびネジ箱504が示されている。   FIG. 10 shows a work table 502, a screwing object 503, and a screw box 504, which are also used for screwing work by the electric driver 10 of the first embodiment described above, also shown in FIG. Yes.

この図10のパート(A)には、ネジ箱504に収容されたネジを電動ドライバ20のドライブ軸120の下端に装着して、そのネジをネジ箱504から取り出す際の電動ドライバ20の動作が、(2)の矢印で示されている。この(2)の矢印が示す動作は、上記の図7中の(2)の矢印が示す動作と同等な動作である。   Part (A) of FIG. 10 shows the operation of the electric driver 20 when the screw housed in the screw box 504 is attached to the lower end of the drive shaft 120 of the electric driver 20 and the screw is taken out from the screw box 504. (2) indicated by arrows. The operation indicated by the arrow (2) is equivalent to the operation indicated by the arrow (2) in FIG.

また、図10のパート(B)には、電動ドライバ20がネジ止め対象物503のネジ止め位置の上まで運ばれ、そのネジ止め位置で鉛直方向に降下してネジ止めを行う動作が、(3)および(4)の矢印で示されている。これら(3)および(4)の矢印が示す動作それぞれは、上記の図7中の(3)および(4)の矢印が示す動作それぞれと同等な動作である。   Further, in part (B) of FIG. 10, an operation in which the electric screwdriver 20 is carried over the screwing position of the object 503 to be screwed and lowered in the vertical direction at the screwing position to perform screwing ( This is indicated by arrows 3) and (4). The operations indicated by the arrows (3) and (4) are the same as the operations indicated by the arrows (3) and (4) in FIG.

本実施形態では、まず、図2のパート(A)中の(2)の矢印が示す、ネジをネジ箱504から取り出す際の動作が、姿勢監視用回路基板300の加速度センサの計測結果に基づいて1チップマイコンで次のように検出される。この動作の際には、電動ドライバ20は、(2)の矢印が示すように、加速度センサのY軸に対して「−」方向に大きく動かされる。姿勢監視用回路基板300の1チップマイコンは、加速度センサでのY軸の加速度成分についての計測結果が、符号が「−」で、絶対値が所定の閾値を超えたときに上記の(2)の矢印が示す動作が起きたと判断する。尚、本実施形態では、ネジをネジ箱504から取り出す際の動作を実際に繰返し実行し、その際に得られた加速度センサでのY軸についての計測結果から経験的に得られた値が上記の閾値として採用されている。   In this embodiment, first, the operation when the screw is taken out from the screw box 504 indicated by the arrow (2) in part (A) of FIG. 2 is based on the measurement result of the acceleration sensor of the posture monitoring circuit board 300. Is detected by a one-chip microcomputer as follows. In this operation, the electric driver 20 is largely moved in the “−” direction with respect to the Y axis of the acceleration sensor, as indicated by the arrow (2). The one-chip microcomputer of the posture monitoring circuit board 300 has the above-mentioned (2) when the measurement result of the acceleration component of the Y-axis by the acceleration sensor is “−” and the absolute value exceeds a predetermined threshold. It is determined that the action indicated by the arrow has occurred. In the present embodiment, the operation when the screw is taken out from the screw box 504 is actually repeatedly executed, and the value obtained empirically from the measurement result of the acceleration sensor obtained at that time for the Y axis is the above value. It is adopted as the threshold value.

このように(2)の矢印が示す動作が検出されると、姿勢監視用回路基板300の1チップマイコンは、電動ドライバ20の高さを、次のような基準高さZ2にあるものと看做す。この基準高さZ2は、作業台502上のネジ箱504の実際の高さに基づいて算出された、ネジをネジ箱504から取り出す際の電動ドライバ20の高さである。   When the movement indicated by the arrow (2) is detected in this way, the one-chip microcomputer of the posture monitoring circuit board 300 regards the height of the electric driver 20 as being at the reference height Z2 as follows. Hesitate. The reference height Z2 is the height of the electric driver 20 when taking out the screw from the screw box 504, which is calculated based on the actual height of the screw box 504 on the work table 502.

電動ドライバ20の高さについてこのような看做しが行われると、姿勢監視用回路基板300の1チップマイコンは、その後の加速度センサでのZ軸についての計測結果から電動ドライバ20のZ軸方向の移動量を一定時間間隔毎に求める。Z軸に対する「+」方向の移動量については「+」符号が付された値が求められ、「−」方向の移動量については「−」符号が付された値が求められる。そして、1チップマイコンは、求められた移動量を上記の基準高さZ2に加算することで、(3)および(4)の矢印が示す動作中の電動ドライバ20の、上記の一定時間間隔毎の高さZ1が求められる。   When such an inspection is performed for the height of the electric driver 20, the one-chip microcomputer of the posture monitoring circuit board 300 determines the Z-axis direction of the electric driver 20 from the measurement result of the Z-axis by the subsequent acceleration sensor. Is calculated at regular time intervals. A value with a “+” sign is obtained for the movement amount in the “+” direction with respect to the Z axis, and a value with a “−” sign is obtained for the movement amount in the “−” direction. Then, the one-chip microcomputer adds the obtained movement amount to the reference height Z2 so that the electric driver 20 in operation indicated by the arrows (3) and (4) is operated at the predetermined time intervals. Height Z1 is required.

この電動ドライバ20の高さZ1がネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近した高さであり、かつ、電動ドライバ20が閾値角度以上に傾いた場合に、警報音を発しドライバ軸の回転を停止する処理については上述の第1実施形態における処理と同様である。   When the height Z1 of the electric driver 20 is close to the object to be screwed within the threshold height and the electric driver 20 is tilted more than the threshold angle, an alarm sound is generated and the driver shaft is rotated. The process to stop is the same as the process in the first embodiment described above.

以上に説明した第2実施形態でも、上述の第1実施形態と同様に、許容以上に電動ドライバが傾いた状態での不注意によるネジ止め作業を確実に回避することができることは言うまでも無い。   Needless to say, in the second embodiment described above, similarly to the first embodiment described above, it is possible to reliably avoid inadvertent screwing work in a state where the electric driver is tilted more than allowable. .

また、本実施形態では、電動ドライバ20の高さが、上述したように加速度センサでの計測結果に基づいて求められる。その結果、高さを直接的に計測するセンサが不要となり部品点数が抑えられ、その結果、製造コストが抑えられることとなっている。   Moreover, in this embodiment, the height of the electric driver 20 is calculated | required based on the measurement result in an acceleration sensor as mentioned above. As a result, a sensor for directly measuring the height is not required, and the number of parts is reduced, and as a result, the manufacturing cost is reduced.

このことは、上述の基本形態に対し、以下に説明する応用形態が好適であることを意味している。この応用形態では、上記計測部が加速度センサを有し、その加速度センサで得られた値に基づいて上記電動ドライバの傾きおよび高さ双方を計測するものとなっている。   This means that the application modes described below are preferable to the basic mode described above. In this applied form, the measurement unit has an acceleration sensor, and measures both the inclination and the height of the electric driver based on the value obtained by the acceleration sensor.

図9の姿勢監視用回路基板300の加速度センサと1チップマイコンとを合わせたものが、この応用形態における計測部の一例に相当する。   A combination of the acceleration sensor and the one-chip microcomputer of the posture monitoring circuit board 300 in FIG. 9 corresponds to an example of a measurement unit in this application mode.

また、本実施形態では、ネジ箱504からネジを取り出す動作時の電動ドライバ20が、上記のように作業台の寸法等から得られる基準高さにあるものと看做すことで、その動作後の高さが加速度センサでの計測結果から容易に得られることとなっている。   Further, in the present embodiment, it is assumed that the electric driver 20 at the time of taking out the screw from the screw box 504 is at the reference height obtained from the dimensions of the worktable as described above, and thus after the operation. Is easily obtained from the measurement result of the acceleration sensor.

このことは、加速度センサで得られた値に基づいて傾きと高さの双方を計測する上述の応用形態に対し、以下に説明する応用形態がさらに好適であることを意味している。この応用形態では、上記計測部が、上記加速度センサで得られた値に基づいて、電動ドライバの次のような動作を検出する。即ち、計測部は、所定の高さ位置に置かれたネジ箱に収容されたネジを上記電動ドライバの下端に装着してそのネジ箱からそのネジを取り出す際のその電動ドライバの動作を検出する。そして、計測部は、その動作時のその電動ドライバが基準高さにあるものと看做して、その動作時以降、その電動ドライバの高さを計測する。   This means that the application mode described below is more suitable for the above-described application mode in which both the inclination and the height are measured based on the value obtained by the acceleration sensor. In this application mode, the measurement unit detects the following operation of the electric driver based on the value obtained by the acceleration sensor. That is, the measuring unit detects the operation of the electric driver when the screw housed in the screw box placed at a predetermined height is attached to the lower end of the electric driver and the screw is taken out from the screw box. . Then, the measurement unit considers that the electric driver at the time of the operation is at the reference height, and measures the height of the electric driver after the operation.

図9の姿勢監視用回路基板300の加速度センサと1チップマイコンとを合わせたものが、この応用形態における計測部の一例に相当する。   A combination of the acceleration sensor and the one-chip microcomputer of the posture monitoring circuit board 300 in FIG. 9 corresponds to an example of a measurement unit in this application mode.

尚、上記では、基本形態について上述した姿勢監視装置の具体的な実施形態として、ドライバ本体の側面に取り付けられた形態を例示した。しかしながら、基本形態について上述した姿勢監視装置は、この形態に限るものではない。基本形態について上述した姿勢監視装置は、例えばドライバ本体に内蔵されたものであっても良い。   In the above description, as a specific embodiment of the attitude monitoring device described above with respect to the basic form, the form attached to the side surface of the driver main body is illustrated. However, the posture monitoring apparatus described above with respect to the basic form is not limited to this form. The attitude monitoring device described above with respect to the basic configuration may be incorporated in a driver main body, for example.

また、上記では、上述の基本形態における警報部の一例として、警報音を発するブザー216と、そのブザー216を駆動するブザー駆動部215とを合わせたものを例示した。しかしながら、上述の基本形態における警報部はこれに限るものではない。この基本形態における警報部は、例えば、警報として光や振動を発するもの等であっても良い。   Moreover, in the above, as an example of the alarm unit in the basic form described above, a combination of the buzzer 216 that emits an alarm sound and the buzzer drive unit 215 that drives the buzzer 216 is illustrated. However, the alarm unit in the basic form described above is not limited to this. The alarm unit in this basic form may be, for example, one that emits light or vibration as an alarm.

以下、上述した基本形態を含む種々の形態に関し、更に以下の付記を開示する。   Hereinafter, the following additional remarks are disclosed regarding various forms including the basic form described above.

(付記1)
電動ドライバの傾きおよび高さを計測する計測部と、
前記計測部で計測された前記電動ドライバの傾きが閾値角度以上の傾きであるか否か、および、前記計測部で計測された前記電動ドライバの高さが高さ方向についてネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近した高さであるか否かを判定する判定部と、
前記判定部による、前記電動ドライバが、閾値角度以上に傾き、かつ、前記ネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近したことの判定を受けて警報を発する警報部とを有することを特徴とする電動ドライバの姿勢監視装置。
(Appendix 1)
A measurement unit for measuring the inclination and height of the electric driver;
Whether the inclination of the electric driver measured by the measurement unit is an inclination equal to or greater than a threshold angle, and the height of the electric driver measured by the measurement unit is a threshold value for the screwed object in the height direction A determination unit for determining whether or not the height approaches within the height;
The determination unit includes an alarm unit that issues an alarm in response to the determination that the electric driver is inclined more than a threshold angle and approaches the screwed object within a threshold height. Electric driver attitude monitoring device.

(付記2)
前記判定部による、前記電動ドライバが、閾値角度以上に傾き、かつ、前記ネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近したことの判定を受けて、該電動ドライバの回転を停止させる回転制御部をさらに有することを特徴とする付記1記載の電動ドライバの姿勢監視装置。
(Appendix 2)
A rotation control unit configured to stop the rotation of the electric driver in response to the determination by the determination unit that the electric driver is inclined more than a threshold angle and has approached the screwed object within a threshold height. The attitude monitoring device for an electric driver according to appendix 1, further comprising:

(付記3)
前記計測部が、加速度センサおよび下方に向けた距離センサを有し、該加速度センサで得られた値に基づいて前記電動ドライバの傾きを計測し、該距離センサで得られた値に基づいて前記電動ドライバの高さを計測するものであることを特徴とする付記1又は2記載の電動ドライバの姿勢監視装置。
(Appendix 3)
The measurement unit has an acceleration sensor and a downward distance sensor, measures the inclination of the electric driver based on the value obtained by the acceleration sensor, and based on the value obtained by the distance sensor The attitude monitoring device for an electric driver according to appendix 1 or 2, wherein the height of the electric driver is measured.

(付記4)
前記計測部が加速度センサを有し、該加速度センサで得られた値に基づいて前記電動ドライバの傾きおよび高さ双方を計測するものであることを特徴とする付記1から3のうちのいずれか1項記載の電動ドライバの姿勢監視装置。
(Appendix 4)
Any one of Supplementary notes 1 to 3, wherein the measurement unit includes an acceleration sensor and measures both the inclination and the height of the electric driver based on a value obtained by the acceleration sensor. The attitude monitoring device for an electric driver according to claim 1.

(付記5)
前記計測部が、前記加速度センサで得られた値に基づいて、所定の高さ位置に置かれたネジ箱に収容されたネジを前記電動ドライバの下端に装着して該ネジ箱から該ネジを取り出す際の該電動ドライバの動作を検出し、該動作時の該電動ドライバが基準高さにあるものと看做して、該動作時以降、該電動ドライバの高さを計測するものであることを特徴とする付記4記載の電動ドライバの姿勢監視装置。
(Appendix 5)
Based on the value obtained by the acceleration sensor, the measuring unit attaches a screw housed in a screw box placed at a predetermined height position to the lower end of the electric screwdriver and removes the screw from the screw box. The operation of the electric driver at the time of taking out is detected, the electric driver at the time of the operation is regarded as being at a reference height, and the height of the electric driver is measured after the operation. The attitude monitoring device for an electric driver as set forth in appendix 4, wherein:

(付記6)
電動ドライバと、該電動ドライバの姿勢を監視する姿勢監視装置とを有し、該姿勢監視装置が、
前記電動ドライバの傾きおよび高さを計測する計測部と、
前記計測部で計測された前記電動ドライバの傾きが閾値角度以上の傾きであるか否か、および、前記計測部で計測された前記電動ドライバの高さが高さ方向についてネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近した高さであるか否かを判定する判定部と、
前記判定部による、前記電動ドライバが、閾値角度以上に傾き、かつ、前記ネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近したことの判定を受けて警報を発する警報部とを有することを特徴とする姿勢監視装置付き電動ドライバ。
(Appendix 6)
An electric driver and an attitude monitoring device that monitors the attitude of the electric driver, the attitude monitoring device,
A measuring unit for measuring the inclination and height of the electric driver;
Whether the inclination of the electric driver measured by the measurement unit is an inclination equal to or greater than a threshold angle, and the height of the electric driver measured by the measurement unit is a threshold value for the screwed object in the height direction A determination unit for determining whether or not the height approaches within the height;
The determination unit includes an alarm unit that issues an alarm in response to the determination that the electric driver is inclined more than a threshold angle and approaches the screwed object within a threshold height. Electric driver with posture monitoring device.

(付記7)
前記姿勢監視装置が、
前記判定部による、前記電動ドライバが、閾値角度以上に傾き、かつ、前記ネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近したことの判定を受けて、該電動ドライバの回転を停止させる回転制御部をさらに有することを特徴とする付記6記載の姿勢監視装置付き電動ドライバ。
(Appendix 7)
The posture monitoring device is
A rotation control unit configured to stop the rotation of the electric driver in response to the determination by the determination unit that the electric driver is inclined more than a threshold angle and has approached the screwed object within a threshold height. The electric driver with an attitude monitoring device according to appendix 6, further comprising:

(付記8)
前記計測部が、加速度センサおよび下方に向けた距離センサを有し、該加速度センサで得られた値に基づいて前記電動ドライバの傾きを計測し、該距離センサで得られた値に基づいて前記電動ドライバの高さを計測するものであることを特徴とする付記6又は7記載の姿勢監視装置付き電動ドライバ。
(Appendix 8)
The measurement unit has an acceleration sensor and a downward distance sensor, measures the inclination of the electric driver based on the value obtained by the acceleration sensor, and based on the value obtained by the distance sensor The electric driver with an attitude monitoring device according to appendix 6 or 7, wherein the electric driver measures the height of the electric driver.

(付記9)
前記計測部が加速度センサを有し、該加速度センサで得られた値に基づいて前記電動ドライバの傾きおよび高さ双方を計測するものであることを特徴とする付記6から8のうちのいずれか1項記載の姿勢監視装置付き電動ドライバ。
(Appendix 9)
Any one of Supplementary notes 6 to 8, wherein the measurement unit includes an acceleration sensor and measures both the inclination and the height of the electric driver based on a value obtained by the acceleration sensor. An electric driver with an attitude monitoring device as set forth in claim 1.

(付記10)
前記計測部が、前記加速度センサで得られた値に基づいて、所定の高さ位置に置かれたネジ箱に収容されたネジを前記電動ドライバの下端に装着して該ネジ箱から該ネジを取り出す際の該電動ドライバの動作を検出し、該動作時の該電動ドライバが基準高さにあるものと看做して、該動作時以降、該電動ドライバの高さを計測するものであることを特徴とする付記9記載の姿勢監視装置付き電動ドライバ。
(Appendix 10)
Based on the value obtained by the acceleration sensor, the measuring unit attaches a screw housed in a screw box placed at a predetermined height position to the lower end of the electric screwdriver and removes the screw from the screw box. The operation of the electric driver at the time of taking out is detected, the electric driver at the time of the operation is regarded as being at a reference height, and the height of the electric driver is measured after the operation. An electric driver with an attitude monitoring device according to appendix 9, characterized in that.

10,20 電動ドライバ
100 ドライバ本体
110 把持部
111 通電ボタン
112 DC電源
120 ドライバ軸
200 姿勢監視装置
210 回路基板
211 加速度センサ
212 距離センサ入力回路
213 1チップマイクロコンピュータ(1チップマイコン)
213a プログラムメモリ
214 ゼロ補正ボタン
215 ブザー駆動部
216 ブザー
220 距離センサ
300 姿勢監視用回路基板
501 補正治具
501a 長穴
502 作業台
502a 第1の台
502b 第2の台
503 ネジ止め対象物
504 ネジ箱
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,20 Electric driver 100 Driver main body 110 Holding part 111 Energizing button 112 DC power supply 120 Driver shaft 200 Attitude monitoring device 210 Circuit board 211 Acceleration sensor 212 Distance sensor input circuit 213 1-chip microcomputer (1-chip microcomputer)
213a Program memory 214 Zero correction button 215 Buzzer drive unit 216 Buzzer 220 Distance sensor 300 Posture monitoring circuit board 501 Correction jig 501a Slot 502 Work table 502a First table 502b Second table 503 Screwed object 504 Screw box

Claims (5)

電動ドライバの傾きおよび高さを計測する計測部と、
前記計測部で計測された前記電動ドライバの傾きが閾値角度以上の傾きであるか否か、および、前記計測部で計測された前記電動ドライバの高さが高さ方向についてネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近した高さであるか否かを判定する判定部と、
前記判定部による、前記電動ドライバが、閾値角度以上に傾き、かつ、前記ネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近したことの判定を受けて警報を発する警報部とを有することを特徴とする電動ドライバの姿勢監視装置。
A measurement unit for measuring the inclination and height of the electric driver;
Whether the inclination of the electric driver measured by the measurement unit is an inclination equal to or greater than a threshold angle, and the height of the electric driver measured by the measurement unit is a threshold value for the screwed object in the height direction A determination unit for determining whether or not the height approaches within the height;
The determination unit includes an alarm unit that issues an alarm in response to the determination that the electric driver is inclined more than a threshold angle and approaches the screwed object within a threshold height. Electric driver attitude monitoring device.
前記判定部による、前記電動ドライバが、閾値角度以上に傾き、かつ、前記ネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近したことの判定を受けて、該電動ドライバの回転を停止させる回転制御部をさらに有することを特徴とする請求項1記載の電動ドライバの姿勢監視装置。   A rotation control unit configured to stop the rotation of the electric driver in response to the determination by the determination unit that the electric driver is inclined more than a threshold angle and has approached the screwed object within a threshold height. The attitude monitoring device for an electric driver according to claim 1, further comprising: 前記計測部が、加速度センサおよび下方に向けた距離センサを有し、該加速度センサで得られた値に基づいて前記電動ドライバの傾きを計測し、該距離センサで得られた値に基づいて前記電動ドライバの高さを計測するものであることを特徴とする請求項1又は2記載の電動ドライバの姿勢監視装置。   The measurement unit has an acceleration sensor and a downward distance sensor, measures the inclination of the electric driver based on the value obtained by the acceleration sensor, and based on the value obtained by the distance sensor The attitude monitoring device for an electric driver according to claim 1 or 2, wherein the height of the electric driver is measured. 前記計測部が加速度センサを有し、該加速度センサで得られた値に基づいて前記電動ドライバの傾きおよび高さ双方を計測するものであることを特徴とする請求項1から3のうちのいずれか1項記載の電動ドライバの姿勢監視装置。   The said measurement part has an acceleration sensor, and measures both the inclination and height of the said electric driver based on the value obtained by this acceleration sensor, Any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. An attitude monitor for an electric driver according to claim 1. 電動ドライバと、該電動ドライバの姿勢を監視する姿勢監視装置とを有し、該姿勢監視装置が、
前記電動ドライバの傾きおよび高さを計測する計測部と、
前記計測部で計測された前記電動ドライバの傾きが閾値角度以上の傾きであるか否か、および、前記計測部で計測された前記電動ドライバの高さが高さ方向についてネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近した高さであるか否かを判定する判定部と、
前記判定部による、前記電動ドライバが、閾値角度以上に傾き、かつ、前記ネジ止め対象物に閾値高さ以内に接近したことの判定を受けて警報を発する警報部とを有することを特徴とする姿勢監視装置付き電動ドライバ。
An electric driver and an attitude monitoring device that monitors the attitude of the electric driver, the attitude monitoring device,
A measuring unit for measuring the inclination and height of the electric driver;
Whether the inclination of the electric driver measured by the measurement unit is an inclination equal to or greater than a threshold angle, and the height of the electric driver measured by the measurement unit is a threshold value for the screwed object in the height direction A determination unit for determining whether or not the height approaches within the height;
The determination unit includes an alarm unit that issues an alarm in response to the determination that the electric driver is inclined more than a threshold angle and approaches the screwed object within a threshold height. Electric driver with posture monitoring device.
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