JPH04336980A - 電動工具 - Google Patents
電動工具Info
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- JPH04336980A JPH04336980A JP10947691A JP10947691A JPH04336980A JP H04336980 A JPH04336980 A JP H04336980A JP 10947691 A JP10947691 A JP 10947691A JP 10947691 A JP10947691 A JP 10947691A JP H04336980 A JPH04336980 A JP H04336980A
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Landscapes
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ねじ締めを行う電動ド
ライバ等の電動工具の締め付けトルク制御に関するもの
である。
ライバ等の電動工具の締め付けトルク制御に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】電動工具としては例えば電動ドライバが
あり、この電動ドライバにおいては機械式のクラッチを
用いてねじ締めトルクの制御を行っていた。その一例を
図７に示す。この電動ドライバでは、モータと電動ドラ
イバの出力軸３０との間を複数のギアからなる減速機構
Ａを介して接続し、モータからの動力の出力軸３０への
伝達をクラッチ３１にて制御している。ここで、クラッ
チ３１は、出力軸３０が挿通されたクラッチ板３２と、
減速機構Ａを構成し遊星ギア（図示せず）が噛み合うイ
ンターナルギア３３の前端面に形成された係止部３３ａ
に係止されるボール３４と、クラッチ板３２とボール３
４との間に配設されボール３４をインターナルギア３３
の係止部３３ａに係止する方向に付勢するばね３５とか
らなる。
あり、この電動ドライバにおいては機械式のクラッチを
用いてねじ締めトルクの制御を行っていた。その一例を
図７に示す。この電動ドライバでは、モータと電動ドラ
イバの出力軸３０との間を複数のギアからなる減速機構
Ａを介して接続し、モータからの動力の出力軸３０への
伝達をクラッチ３１にて制御している。ここで、クラッ
チ３１は、出力軸３０が挿通されたクラッチ板３２と、
減速機構Ａを構成し遊星ギア（図示せず）が噛み合うイ
ンターナルギア３３の前端面に形成された係止部３３ａ
に係止されるボール３４と、クラッチ板３２とボール３
４との間に配設されボール３４をインターナルギア３３
の係止部３３ａに係止する方向に付勢するばね３５とか
らなる。
【０００３】この電動ドライバにおいては、負荷トルク
が所定値以下の場合にはボール３４のインターナルギア
３３の係止部３３ａへの係止により、インターナルギア
３３の回転が阻止され、これによりモータからの動力は
減速機構Ａを介して出力軸３０に伝達される。今、ねじ
が完全に締め付けられて負荷トルクが所定値に達したと
すると、この際にはインターナルギア３３がばね３５に
抗してボール３４を押し返して自転を始め、これにより
減速機構Ａが空転状態になり、よってモータからの出力
軸３０への動力伝達が遮断され、所定トルクでねじが締
め付けられる。なお、ねじの締付けトルクはクラッチ板
３２でばね３５の圧縮量を変えて調整する。
が所定値以下の場合にはボール３４のインターナルギア
３３の係止部３３ａへの係止により、インターナルギア
３３の回転が阻止され、これによりモータからの動力は
減速機構Ａを介して出力軸３０に伝達される。今、ねじ
が完全に締め付けられて負荷トルクが所定値に達したと
すると、この際にはインターナルギア３３がばね３５に
抗してボール３４を押し返して自転を始め、これにより
減速機構Ａが空転状態になり、よってモータからの出力
軸３０への動力伝達が遮断され、所定トルクでねじが締
め付けられる。なお、ねじの締付けトルクはクラッチ板
３２でばね３５の圧縮量を変えて調整する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の機械
式のクラッチの場合、動作時の騒音及び振動が大きく、
寿命が短いという問題があった。そこで、上記欠点を解
消するトルク制御方法として、例えば回路的にモータに
供給される電流を所定値以下に制限して締め付けトルク
を所定値以下に制限する（定電流制御方式などにより電
動ドライバの発生トルクを制限する）ということが考え
られる。
式のクラッチの場合、動作時の騒音及び振動が大きく、
寿命が短いという問題があった。そこで、上記欠点を解
消するトルク制御方法として、例えば回路的にモータに
供給される電流を所定値以下に制限して締め付けトルク
を所定値以下に制限する（定電流制御方式などにより電
動ドライバの発生トルクを制限する）ということが考え
られる。
【０００５】しかしながら、この方法であると、ねじの
頭部がねじ止めが行われる部材に接触した際（以下、こ
の状態を着座と呼ぶ）に、負荷が瞬時に増加してモータ
が停止する際に、モータの回転子やギア等の慣性トルク
によりねじに余分な力が加わり、この力がモータの発生
トルクを所定値以下に制限して希望の締付け力とする際
に制御できない誤差となり、極端な場合にはねじ山を破
損するということがあった。この着座時に発生する慣性
トルクの実測図を図８に示す。
頭部がねじ止めが行われる部材に接触した際（以下、こ
の状態を着座と呼ぶ）に、負荷が瞬時に増加してモータ
が停止する際に、モータの回転子やギア等の慣性トルク
によりねじに余分な力が加わり、この力がモータの発生
トルクを所定値以下に制限して希望の締付け力とする際
に制御できない誤差となり、極端な場合にはねじ山を破
損するということがあった。この着座時に発生する慣性
トルクの実測図を図８に示す。
【０００６】ここで、慣性トルクは原理的には慣性力と
回転速度の変化（加速度）に比例し、モータ等の回転速
度を遅くすれば小さくできるので、モータ等の回転速度
を落とすことが考えられる。しかし、このようにすると
、ねじ締めに時間がかかり、作業能率が落ちる問題があ
る。本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、そ
の目的とするところは、作業性を落とすことなく、締め
付けトルク精度を向上させることができる電動工具を提
供することにある。
回転速度の変化（加速度）に比例し、モータ等の回転速
度を遅くすれば小さくできるので、モータ等の回転速度
を落とすことが考えられる。しかし、このようにすると
、ねじ締めに時間がかかり、作業能率が落ちる問題があ
る。本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、そ
の目的とするところは、作業性を落とすことなく、締め
付けトルク精度を向上させることができる電動工具を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、直流電動機特性を有するモータと、こ
のモータを定電流駆動する駆動手段と、螺着部材が被螺
着部材に完全に螺着される手前の位置を検出する位置検
出手段と、螺着部材が被螺着部材に完全に螺着される手
前の位置でモータの回転を一旦停止あるいは減速させ、
その後モータ電流が所定電流値になるまで徐々にモータ
に供給する電流を増加させ、所定電流値に達した時点で
モータへの電流の供給を停止させる制御手段とを備え、
作業を開始する前に予め螺着部材を被螺着部材に螺着し
て上記位置検出手段に学習を行わせ、この学習結果に応
じて螺着部材が被螺着部材に完全に螺着される手前の位
置を位置検出手段に認識させている。
達成するために、直流電動機特性を有するモータと、こ
のモータを定電流駆動する駆動手段と、螺着部材が被螺
着部材に完全に螺着される手前の位置を検出する位置検
出手段と、螺着部材が被螺着部材に完全に螺着される手
前の位置でモータの回転を一旦停止あるいは減速させ、
その後モータ電流が所定電流値になるまで徐々にモータ
に供給する電流を増加させ、所定電流値に達した時点で
モータへの電流の供給を停止させる制御手段とを備え、
作業を開始する前に予め螺着部材を被螺着部材に螺着し
て上記位置検出手段に学習を行わせ、この学習結果に応
じて螺着部材が被螺着部材に完全に螺着される手前の位
置を位置検出手段に認識させている。
【０００８】
【作用】本発明は、上述のように完全に螺着される手前
の位置でモータの回転を一旦停止あるいは減速させ、そ
の後モータ電流が所定電流値になるまで徐々にモータに
供給する電流を増加させることにより、回転による慣性
トルクの影響が少なくなるようにして、締め付けトルク
精度を向上させるようにし、またこのようにモータを制
御すれば、完全に螺着される手前の位置まではモータを
高速回転させることが可能となることにより、作業性を
落とすことがないようにしたものである。
の位置でモータの回転を一旦停止あるいは減速させ、そ
の後モータ電流が所定電流値になるまで徐々にモータに
供給する電流を増加させることにより、回転による慣性
トルクの影響が少なくなるようにして、締め付けトルク
精度を向上させるようにし、またこのようにモータを制
御すれば、完全に螺着される手前の位置まではモータを
高速回転させることが可能となることにより、作業性を
落とすことがないようにしたものである。
【０００９】
【実施例】図１に本発明の一実施例の回路構成を示す。
なお、本実施例においても電動工具として電動ドライバ
を例としたものである。この電動ドライバでは、直流電
動機特性を有するモータ１として直流ブラシレスモータ
を用いてある。但し、直流ブラシモータであってもよい
。このモータ１は６個のＦＥＴを用いて構成されたブリ
ッジ回路からなる電力変換部２により駆動される。
を例としたものである。この電動ドライバでは、直流電
動機特性を有するモータ１として直流ブラシレスモータ
を用いてある。但し、直流ブラシモータであってもよい
。このモータ１は６個のＦＥＴを用いて構成されたブリ
ッジ回路からなる電力変換部２により駆動される。
【００１０】信号処理回路３は、回転子の位置を検出す
るホール素子１１の出力に応じて電力変換部２のＦＥＴ
を夫々駆動制御するもので、この信号処理回路３から出
力される駆動信号はＰＷＭ方式の定電流制御部４から与
えられるＰＷＭ信号に基づいて作成される。定電流制御
部４は、演算処理部７から与えられる電流設定値、ある
いは速度設定用ボリューム１６により与えられる電流設
定値、及びＰＷＭ信号の周波数を決定する発振器５の出
力に応じてＰＷＭ信号を作成するものである。この定電
流制御部４には、検出抵抗９の両端電圧から電流検出回
路１２で検出したモータ電流に応じたデータが入力され
、フィードバック制御によりモータ速度を設定速度に制
御可能としてある。なお、演算処理部７及び速度設定用
ボリューム１６のいずれの電流設定値に基づいて動作す
るかの選択は、定電流制御部４の入力側に設けてある設
定スイッチ１７で行われる。また、演算処理部７の電流
値の指令データはＤ／Ａ変換器６によりアナログ値に変
換して定電流制御部４に与えられる。なお、本実施例の
場合に、上記電力変換部２、信号処理部３及び定電流制
御部４で、モータ１を定電流駆動する定電流駆動手段を
構成している。
るホール素子１１の出力に応じて電力変換部２のＦＥＴ
を夫々駆動制御するもので、この信号処理回路３から出
力される駆動信号はＰＷＭ方式の定電流制御部４から与
えられるＰＷＭ信号に基づいて作成される。定電流制御
部４は、演算処理部７から与えられる電流設定値、ある
いは速度設定用ボリューム１６により与えられる電流設
定値、及びＰＷＭ信号の周波数を決定する発振器５の出
力に応じてＰＷＭ信号を作成するものである。この定電
流制御部４には、検出抵抗９の両端電圧から電流検出回
路１２で検出したモータ電流に応じたデータが入力され
、フィードバック制御によりモータ速度を設定速度に制
御可能としてある。なお、演算処理部７及び速度設定用
ボリューム１６のいずれの電流設定値に基づいて動作す
るかの選択は、定電流制御部４の入力側に設けてある設
定スイッチ１７で行われる。また、演算処理部７の電流
値の指令データはＤ／Ａ変換器６によりアナログ値に変
換して定電流制御部４に与えられる。なお、本実施例の
場合に、上記電力変換部２、信号処理部３及び定電流制
御部４で、モータ１を定電流駆動する定電流駆動手段を
構成している。
【００１１】演算処理部７は、ＲＯＭ及びＲＡＭを内蔵
するＣＰＵ及びＩ／Ｏインターフェースからなり、電動
ドライバの全体の動作シーケンスを制御するものである
。そして、この演算処理部７にはＡ／Ｄ変換器８を介し
てトルク設定用ボリューム１０から締め付けトルクを決
定するトルク設定データが与えられる。また、自動速度
設定及び手動速度設定の選択を行うスイッチや動作モー
ドを設定するスイッチからなる操作スイッチ１８から制
御指令がスイッチインターフェース１３を介して演算処
理部７に与えられる。なお、自動速度設定及び手動速度
設定の選択を行うスイッチの操作に応じて演算処理部７
が上記設定スイッチ１７の切換制御を行う。
するＣＰＵ及びＩ／Ｏインターフェースからなり、電動
ドライバの全体の動作シーケンスを制御するものである
。そして、この演算処理部７にはＡ／Ｄ変換器８を介し
てトルク設定用ボリューム１０から締め付けトルクを決
定するトルク設定データが与えられる。また、自動速度
設定及び手動速度設定の選択を行うスイッチや動作モー
ドを設定するスイッチからなる操作スイッチ１８から制
御指令がスイッチインターフェース１３を介して演算処
理部７に与えられる。なお、自動速度設定及び手動速度
設定の選択を行うスイッチの操作に応じて演算処理部７
が上記設定スイッチ１７の切換制御を行う。
【００１２】分周器１５は、ホール素子１１の出力を電
動ドライバのギア比分だけ分周するもので、この分周器
１５の出力は演算処理部７の内蔵するカウンタに入力さ
れる。つまり、分周器１５によりホール素子１１の出力
を電動ドライバの出力軸の回転回数に換算し、この換算
値を演算処理部７に与えるようにしてある。なお、本実
施例の場合には、モータ１がブラシレスモータであるの
で、この種のブラシレスモータでは既設されるホール素
子１１を用いてモータ１の回転を検出できるが、ブラシ
モータである場合には速度センサあるいは位置検出セン
サなどを設ける必要がある。
動ドライバのギア比分だけ分周するもので、この分周器
１５の出力は演算処理部７の内蔵するカウンタに入力さ
れる。つまり、分周器１５によりホール素子１１の出力
を電動ドライバの出力軸の回転回数に換算し、この換算
値を演算処理部７に与えるようにしてある。なお、本実
施例の場合には、モータ１がブラシレスモータであるの
で、この種のブラシレスモータでは既設されるホール素
子１１を用いてモータ１の回転を検出できるが、ブラシ
モータである場合には速度センサあるいは位置検出セン
サなどを設ける必要がある。
【００１３】ところで、本実施例の場合には分周器１５
を用いて電動ドライバの出力軸の回転回数を求めている
が、この回転回数を電動ドライバの出力軸から直接に検
出するようにしても特に問題がない。例えば、磁石を出
力軸に取り付け、ホール素子で出力軸の回転回数を検出
する等の方法が考えられる。但し、このようにした場合
には、磁石やホール素子の取り付けがやや困難で、コス
トも高くなる欠点はある。
を用いて電動ドライバの出力軸の回転回数を求めている
が、この回転回数を電動ドライバの出力軸から直接に検
出するようにしても特に問題がない。例えば、磁石を出
力軸に取り付け、ホール素子で出力軸の回転回数を検出
する等の方法が考えられる。但し、このようにした場合
には、磁石やホール素子の取り付けがやや困難で、コス
トも高くなる欠点はある。
【００１４】着座検出回路１４は、ねじが着座したこと
を判定するものであり、ねじの着座によりモータの回転
が停止し、モータ電流が増加する現象を利用して、着座
状態を判定している。上記着座検出回路１４の具体回路
を図２に示す。この着座検出回路１４は、積分回路２０
、バッファ２３、微分回路２１及びコンパレータ２２で
構成してあり、入力を一旦積分回路２０で平滑化したの
ち、電流の増加率を微分回路２１で検出する。図５（ａ
）はモータ電流を示し、そのモータ電流を微分して得た
微分回路２１の出力波形図を同図（ｂ）に示す。そして
、コンパレータ２２では上記微分回路２１の出力が設定
値を越えた場合に図５（ｃ）の出力を発生する。
を判定するものであり、ねじの着座によりモータの回転
が停止し、モータ電流が増加する現象を利用して、着座
状態を判定している。上記着座検出回路１４の具体回路
を図２に示す。この着座検出回路１４は、積分回路２０
、バッファ２３、微分回路２１及びコンパレータ２２で
構成してあり、入力を一旦積分回路２０で平滑化したの
ち、電流の増加率を微分回路２１で検出する。図５（ａ
）はモータ電流を示し、そのモータ電流を微分して得た
微分回路２１の出力波形図を同図（ｂ）に示す。そして
、コンパレータ２２では上記微分回路２１の出力が設定
値を越えた場合に図５（ｃ）の出力を発生する。
【００１５】本実施例の電動ドライバでは、ねじ締め作
業を開始する前に、まず動作モードを学習モードとして
何本かのねじを締めて、ねじの長さを学習させて記憶さ
せる。この際の学習モードの設定は操作スイッチ１８に
て行い、このときにトルク設定用ボリューム１０により
希望する締め付けトルク値の設定を行う。学習モードに
おけるねじ締めはゆっくりした速度で行われる。つまり
、この際には演算処理部７から定電流制御部４にモータ
１の回転を遅くする電流値の設定指令が与えられるので
ある。
業を開始する前に、まず動作モードを学習モードとして
何本かのねじを締めて、ねじの長さを学習させて記憶さ
せる。この際の学習モードの設定は操作スイッチ１８に
て行い、このときにトルク設定用ボリューム１０により
希望する締め付けトルク値の設定を行う。学習モードに
おけるねじ締めはゆっくりした速度で行われる。つまり
、この際には演算処理部７から定電流制御部４にモータ
１の回転を遅くする電流値の設定指令が与えられるので
ある。
【００１６】モータ１が回転されると、その際のモータ
１の回転をホール素子１１で検出し、このホール素子１
１の出力を電動ドライバの出力軸の回転回数に換算し、
この換算値を演算処理部７のカウンタがカウントする。 着座検出回路１４の出力が得られた際、つまりはねじが
着座したとき、この出力軸の回転回数のカウント値を演
算処理部７のＲＡＭに記憶する。また、これと同時に着
座までのカウントデータから１回転分の値を減算したデ
ータも演算処理部７ではＲＡＭに記憶する。なお、この
着座手間の位置は１回転分とすることに限定されるもの
ではない。
１の回転をホール素子１１で検出し、このホール素子１
１の出力を電動ドライバの出力軸の回転回数に換算し、
この換算値を演算処理部７のカウンタがカウントする。 着座検出回路１４の出力が得られた際、つまりはねじが
着座したとき、この出力軸の回転回数のカウント値を演
算処理部７のＲＡＭに記憶する。また、これと同時に着
座までのカウントデータから１回転分の値を減算したデ
ータも演算処理部７ではＲＡＭに記憶する。なお、この
着座手間の位置は１回転分とすることに限定されるもの
ではない。
【００１７】上記学習モードの動作はねじ数本に対して
同様に行い、演算処理部７に最適なねじ締めの回転回数
と着座手前の回転回数とを認識させる。これにより学習
モードの動作は終了し、次に作業モードに備える。つま
り、本実施例の場合には、ねじの着座手間の位置を検出
する位置検出手段を、演算処理部７、検出抵抗９、ホー
ル素子１１、着座検出回路１４及び分周器１５で構成し
てある。なお、演算処理部７は、上記位置検出手段で検
出されたねじの着座手前の位置でモータ１の回転を一旦
停止させ、その後モータ電流が所定電流値になるまで徐
々にモータ１に供給する電流を増加させて、所定電流値
に達した時点でモータ１への電流の供給を停止させる制
御手段の機能を兼ねるものである。
同様に行い、演算処理部７に最適なねじ締めの回転回数
と着座手前の回転回数とを認識させる。これにより学習
モードの動作は終了し、次に作業モードに備える。つま
り、本実施例の場合には、ねじの着座手間の位置を検出
する位置検出手段を、演算処理部７、検出抵抗９、ホー
ル素子１１、着座検出回路１４及び分周器１５で構成し
てある。なお、演算処理部７は、上記位置検出手段で検
出されたねじの着座手前の位置でモータ１の回転を一旦
停止させ、その後モータ電流が所定電流値になるまで徐
々にモータ１に供給する電流を増加させて、所定電流値
に達した時点でモータ１への電流の供給を停止させる制
御手段の機能を兼ねるものである。
【００１８】実際にねじ締め作業を開始する場合には、
操作スイッチ１８で作業モードに設定する。このねじ締
めは次のように行う。まず、図４（ａ）に示すねじ締め
開始時点では、図３（ａ）に示すように高速回転でねじ
締めが行われる。その高速回転期間を図中のイで示す。 なお、この際のねじ締めは電動ドライバの能力の最大の
回転速度で行うことができる。但し、手動設定モードに
してある場合には、速度設定用ボリューム１６で速度設
定が行える。
操作スイッチ１８で作業モードに設定する。このねじ締
めは次のように行う。まず、図４（ａ）に示すねじ締め
開始時点では、図３（ａ）に示すように高速回転でねじ
締めが行われる。その高速回転期間を図中のイで示す。 なお、この際のねじ締めは電動ドライバの能力の最大の
回転速度で行うことができる。但し、手動設定モードに
してある場合には、速度設定用ボリューム１６で速度設
定が行える。
【００１９】また、動作過程におけるねじ締め状態を示
す図４では被ねじ締め部材２５のねじ孔にねじ２４を締
め付ける場合を示し、図中の３０はチャックにより着脱
自在に取り付けられるピットを示す。そして、図４（ｂ
）に示す上記学習モードの際に求めた着座の手前のねじ
締め状態になると、急激にモータ１の回転にブレーキを
かける。このモータ１にブレーキがかけられている期間
を図３中のロで示す。この際には手動設定モードとなて
いる場合にも設定スイッチ１７を演算処理部７の出力が
定電流制御部４に入力されるように切り換える。
す図４では被ねじ締め部材２５のねじ孔にねじ２４を締
め付ける場合を示し、図中の３０はチャックにより着脱
自在に取り付けられるピットを示す。そして、図４（ｂ
）に示す上記学習モードの際に求めた着座の手前のねじ
締め状態になると、急激にモータ１の回転にブレーキを
かける。このモータ１にブレーキがかけられている期間
を図３中のロで示す。この際には手動設定モードとなて
いる場合にも設定スイッチ１７を演算処理部７の出力が
定電流制御部４に入力されるように切り換える。
【００２０】ここで、着座の手前のねじ締め状態になっ
たことの判定は、演算処理部７が内蔵する減算カウンタ
に着座手前のデータを記憶させ、分周器１５の出力を減
算パルスとして入力し、カウンタの値がゼロになったと
きに割込みで演算処理部７に着座の手前のねじ締め状態
になったことを知らせるというように行う。なお、この
判定に際しては、電動ドライバの出力軸が慣性で回転す
る回転回数も考慮してあることは言うまでもない。
たことの判定は、演算処理部７が内蔵する減算カウンタ
に着座手前のデータを記憶させ、分周器１５の出力を減
算パルスとして入力し、カウンタの値がゼロになったと
きに割込みで演算処理部７に着座の手前のねじ締め状態
になったことを知らせるというように行う。なお、この
判定に際しては、電動ドライバの出力軸が慣性で回転す
る回転回数も考慮してあることは言うまでもない。
【００２１】このようにモータ１の回転が停止された期
間を図３中のハで示す。その後モータ１は再起動され、
図５（ｃ）に示すようにねじを完全に締め付ける。この
再起動後は、モータ１の電流が所定の電流値になるまで
ゆっくりと増加させて、ねじ締めが行われる。なお、少
なくとも着座するまでは定加速度回転でねじ締めを行う
ことが好ましい。
間を図３中のハで示す。その後モータ１は再起動され、
図５（ｃ）に示すようにねじを完全に締め付ける。この
再起動後は、モータ１の電流が所定の電流値になるまで
ゆっくりと増加させて、ねじ締めが行われる。なお、少
なくとも着座するまでは定加速度回転でねじ締めを行う
ことが好ましい。
【００２２】ここで、上記電流設定値は演算処理部７が
定電流制御部４に与え、定電流制御部４では電流検出回
路１２の出力からモータ電流が電流設定値になったこと
を検知する。そして、所定の短時間だけその設定電流値
に応じた電流値を保持した後、モータ１への電流の供給
を停止し、ねじ締めを完了する。このように、モータ電
流を最終的に一定にすることにより、モータの発生トル
クを一定とし、トルクの一定制御を実現している。
定電流制御部４に与え、定電流制御部４では電流検出回
路１２の出力からモータ電流が電流設定値になったこと
を検知する。そして、所定の短時間だけその設定電流値
に応じた電流値を保持した後、モータ１への電流の供給
を停止し、ねじ締めを完了する。このように、モータ電
流を最終的に一定にすることにより、モータの発生トル
クを一定とし、トルクの一定制御を実現している。
【００２３】なお、上記実施例では着座手前で完全にモ
ータ１を停止する場合について説明したが、モータ１の
回転速度を停止寸前の状態に減速させるようにしても同
様の効果を期待できる。
ータ１を停止する場合について説明したが、モータ１の
回転速度を停止寸前の状態に減速させるようにしても同
様の効果を期待できる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は上述のように、直流電動機特性
を有するモータと、このモータを定電流駆動する駆動手
段と、螺着部材が被螺着部材に完全に螺着される手前の
位置を検出する位置検出手段と、螺着部材が被螺着部材
に完全に螺着される手前の位置でモータの回転を一旦停
止あるいは減速させ、その後モータ電流が所定電流値に
なるまで徐々にモータに供給する電流を増加させ、所定
電流値に達した時点でモータへの電流の供給を停止させ
る制御手段とを備え、作業を開始する前に予め螺着部材
を被螺着部材に螺着して上記位置検出手段に学習を行わ
せ、この学習結果に応じて螺着部材が被螺着部材に完全
に螺着される手前の位置を位置検出手段に認識させるも
のであり、完全に螺着される手前の位置でモータの回転
を一旦停止あるいは減速させ、その後モータ電流が所定
電流値になるまで徐々にモータに供給する電流を増加さ
せるので、回転による慣性トルクの影響を少なくでき、
このため締め付けトルク精度を向上させることができる
。また、このようにモータを制御すれば、完全に螺着さ
れる手前の位置まではモータを高速回転させることが可
能となり、作業性を落とすことがない。しかも、回路的
にモータに供給される電流を所定値以下に制限して、締
め付けトルクを所定値以下に制限するので、機械式のク
ラッチなどのように、騒音や振動を生じることがなく、
また軽量とすることが可能である。さらに、作業を開始
する前に予め螺着部材を被螺着部材に螺着して上記位置
検出手段に学習を行わせ、この学習結果に応じて螺着部
材が被螺着部材に完全に螺着される手前の位置を位置検
出手段に認識させるようにすると、対象螺着部材の変更
に容易に対応させることができ、その螺着部材に適合す
る制御が容易に行える。
を有するモータと、このモータを定電流駆動する駆動手
段と、螺着部材が被螺着部材に完全に螺着される手前の
位置を検出する位置検出手段と、螺着部材が被螺着部材
に完全に螺着される手前の位置でモータの回転を一旦停
止あるいは減速させ、その後モータ電流が所定電流値に
なるまで徐々にモータに供給する電流を増加させ、所定
電流値に達した時点でモータへの電流の供給を停止させ
る制御手段とを備え、作業を開始する前に予め螺着部材
を被螺着部材に螺着して上記位置検出手段に学習を行わ
せ、この学習結果に応じて螺着部材が被螺着部材に完全
に螺着される手前の位置を位置検出手段に認識させるも
のであり、完全に螺着される手前の位置でモータの回転
を一旦停止あるいは減速させ、その後モータ電流が所定
電流値になるまで徐々にモータに供給する電流を増加さ
せるので、回転による慣性トルクの影響を少なくでき、
このため締め付けトルク精度を向上させることができる
。また、このようにモータを制御すれば、完全に螺着さ
れる手前の位置まではモータを高速回転させることが可
能となり、作業性を落とすことがない。しかも、回路的
にモータに供給される電流を所定値以下に制限して、締
め付けトルクを所定値以下に制限するので、機械式のク
ラッチなどのように、騒音や振動を生じることがなく、
また軽量とすることが可能である。さらに、作業を開始
する前に予め螺着部材を被螺着部材に螺着して上記位置
検出手段に学習を行わせ、この学習結果に応じて螺着部
材が被螺着部材に完全に螺着される手前の位置を位置検
出手段に認識させるようにすると、対象螺着部材の変更
に容易に対応させることができ、その螺着部材に適合す
る制御が容易に行える。
【図１】本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
である。
である。
【図２】同上の着座検出回路の具体構成を示す回路図で
ある。
ある。
【図３】同上の動作説明図である。
【図４】同上の動作過程におけるねじ締め状態を示す説
明図である。
明図である。
【図５】着座検出回路の動作説明図である。
【図６】動作をまとめたフローチャートである。
【図７】従来例としての機械式のクラッチの構造を示す
断面図である。
断面図である。
【図８】着座時に慣性により発生する衝撃トルクの説明
図である。
図である。
１ モータ
２ 電力変換部
３ 信号処理部
４ 定電流制御部
７ 演算処理部
９ 検出抵抗
１１ ホール素子
１２ 電流検出回路
１４ 着座検出回路
１５ 分周器
Claims (1)
- 【請求項１】 直流電動機特性を有するモータと、こ
のモータを定電流駆動する駆動手段と、螺着部材が被螺
着部材に完全に螺着される手前の位置を検出する位置検
出手段と、螺着部材が被螺着部材に完全に螺着される手
前の位置でモータの回転を一旦停止あるいは減速させ、
その後モータ電流が所定電流値になるまで徐々にモータ
に供給する電流を増加させ、所定電流値に達した時点で
モータへの電流の供給を停止させる制御手段とを備え、
作業を開始する前に予め螺着部材を被螺着部材に螺着し
て上記位置検出手段に学習を行わせ、この学習結果に応
じて螺着部材が被螺着部材に完全に螺着される手前の位
置を位置検出手段に認識させて成ることを特徴とする電
動工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10947691A JPH04336980A (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 電動工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10947691A JPH04336980A (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 電動工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04336980A true JPH04336980A (ja) | 1992-11-25 |
Family
ID=14511208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10947691A Pending JPH04336980A (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 電動工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04336980A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753377A1 (en) * | 1995-07-11 | 1997-01-15 | Quantai Systems Inc. | Method of tightening a bolt |
| JP2012086284A (ja) * | 2010-10-15 | 2012-05-10 | Toyota Motor Corp | 締め付け工具 |
| WO2013012098A1 (en) * | 2011-07-21 | 2013-01-24 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Electric tool |
| GB2514484A (en) * | 2013-05-07 | 2014-11-26 | Pgs Geophysical As | Variable mass load marine vibrator |
| WO2017162130A1 (en) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | Tti (Macao Commercial Offshore) Limited | Electric tool and controlling method thereof |
| GB2514485B (en) * | 2013-05-20 | 2020-07-01 | Chervon Hk Ltd | Electric tool and controlling method thereof |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59219171A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-10 | 日本電気精器株式会社 | 電動ドライバ |
| JPS6179580A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-23 | 太陽鉄工株式会社 | ねじ締め方法 |
| JPH01127281A (ja) * | 1987-11-10 | 1989-05-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ねじ締め装置 |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP10947691A patent/JPH04336980A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59219171A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-10 | 日本電気精器株式会社 | 電動ドライバ |
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| GB2514485B (en) * | 2013-05-20 | 2020-07-01 | Chervon Hk Ltd | Electric tool and controlling method thereof |
| WO2017162130A1 (en) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | Tti (Macao Commercial Offshore) Limited | Electric tool and controlling method thereof |
| CN108883522A (zh) * | 2016-03-22 | 2018-11-23 | 创科（澳门离岸商业服务）有限公司 | 电动工具及其控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960123 |