电动旋转工具的拧螺钉控制方法以及装置转让专利

申请号 : CN200510091300.6

文献号 : CN1743135B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 户津胜行

申请人 : 户津胜行

摘要 :

本发明提供一种电动旋转工具的拧螺钉控制方法以及拧螺钉控制机构,其能够利用1根电动旋具,分别以恰当的拧螺钉转矩,自动地且以简单的操作,不会发生作业误差、极其高效率地实现从多种螺钉中频繁地选择所需的螺钉的拧螺钉作业,并且能够使结构简单从而降低成本。即预先设定与进行各个最佳拧螺钉的拧螺钉转矩值相对应的电动马达的负载电流值或电压值,从螺钉供给机构分别选择取出被拧螺钉作业的多种螺钉,同时在从螺钉供给机构取出选择的螺钉时发出判别螺钉种类的信号,根据该判别螺钉种类的信号,自动地选择设定与用于进行上述最佳拧螺钉的拧螺钉转矩值相对应的上述电动马达的负载电流值或电压值,然后进行伴随拧螺钉完成的驱动停止控制。

权利要求 :

1.一种电动旋转工具的拧螺钉控制方法,其特征在于,

使用以如下方式构成的电动旋转工具,即:由电动马达旋转驱动旋转工具,由负载电流检测机构检测该电动马达的负载电流,并且由驱动开关驱动控制上述电动马达的驱动控制电路,并进行以下驱动停止控制:当由上述负载电流检测机构检测到的负载电流超过了预先设定了的设定值时,完成上述电动马达的拧螺钉;

按照被拧螺钉操作的多个螺钉的种类,预先设定与用于进行各自最佳拧螺钉的拧螺钉转矩值分别对应的电动马达的负载电流值或电压值;

从以每个螺钉的种类设置的螺钉供给机构分别供给多种螺钉,并且在这些螺钉供给机构的螺钉供给口由传感器检测螺钉的取出;

在根据由该传感器发出的螺钉检测信号判别螺钉的种类的同时,自动地选择设定与用于进行被预先设定的最佳拧螺钉的拧螺钉转矩值相对应的上述电动马达的负载电流值或电压值;

然后进行伴随由电动马达进行的最佳拧螺钉转矩实现的拧螺钉完成的驱动停止控制。

2.如权利要求1所述的电动旋转工具的拧螺钉控制方法,其特征在于,

根据在将多种螺钉从以每个螺钉的种类进行供给的螺钉供给机构的螺钉供给口取出螺钉时被检测出的螺钉检测信号,在所检测出的螺钉以预定的拧螺钉转矩完成了拧螺钉时进行拧螺钉完成的显示。

3.如权利要求1或2所述的电动旋转工具的拧螺钉控制方法,其特征在于,根据在将多种螺钉从以每个螺钉的种类进行供给的螺钉供给机构的螺钉供给口分别取出时被检测出的螺钉检测信号,预先设定所需的制品的组装中需要的螺钉的种类和其个数,与这些设定了的螺钉的种类和其个数相对应地,对以各个预定的拧螺钉转矩完成了拧螺钉的螺钉的个数进行计数,当以每个螺钉的种类被计数了的螺钉的个数达到了设定的个数时,进行预定的拧螺钉作业的完成显示或计数器的复位,并且在预定的拧螺钉作业的完成前当任一螺钉种类超过了设定个数地被取出时产生报警。

4.一种电动旋转工具的拧螺钉控制装置,其特征在于,

由以下的电动旋转工具构成,该电动旋转工具包括:旋转驱动旋转工具的电动马达;

检测该电动马达的负载电流的负载电流检测机构;驱动控制上述电动马达的驱动控制电路的驱动开关;以及,通过上述驱动开关的操作旋转驱动上述电动马达、并以如下方式构成的控制机构,当由上述负载电流检测机构检测到的负载电流超过了预先设定的设定值时进行随着上述电动马达的拧螺钉完成的驱动停止控制;

设置有以能够将被拧螺钉操作的多种螺钉分别选择而取出的方式以每个螺钉的种类进行供给的螺钉供给机构,并且设置有在上述螺钉供给机构的螺钉供给口检测各个螺钉的取出并产生螺钉检测信号的传感器;

设置根据由上述传感器产生的螺钉检测信号判定螺钉的种类的螺钉种类判定电路,并且设置有自动地选择设定与拧螺钉转矩值相对应的电动马达的负载电流值或电压值的拧螺钉负载电流值设定电路,该拧螺钉转矩值用于与由该螺钉种类判定电路判定了的螺钉的种类相对应地进行最佳的拧螺钉;

并以如下的方式构成,即在拧螺钉操作中,将由上述负载电流检测机构检测到的负载电流和由上述拧螺钉负载电流值设定电路设定了的设定值相比较,当上述检测到的负载电流达到了上述被设定了的设定值时进行电动马达的驱动停止控制。

5.如权利要求4所述的电动旋转工具的拧螺钉控制装置,其特征在于,

设置通过从螺钉供给机构按照每个螺钉的种类取出多种螺钉,输入由传感器检测到的螺钉检测信号,从而判别螺钉的种类的螺钉种类判定电路;设置根据由上述螺钉种类判定电路判别出的输出信号,自动地选择设定与用于进行预先设定的最佳拧螺钉的拧螺钉转矩值相对应的上述电动马达的负载电流值或电压值的拧螺钉负载电流值设定电路;设置将由电动马达的负载电流检测电路检测到的负载电流和由上述拧螺钉负载电流值设定电路设定的设定值相比较,从而判定拧螺钉的完成的拧螺钉负载电流比较判定电路;进而设置有当上述检测到的负载电流达到了上述设定的设定值时进行电动马达的驱动停止控制的电动马达停止控制电路。

6.如权利要求4或5所述的电动旋转工具的拧螺钉控制装置,其特征在于,设置有拧螺钉完成显示装置,该拧螺钉完成显示装置根据通过从螺钉供给机构按照每个螺钉的种类取出多种螺钉而由传感器检测到的螺钉检测信号,当被检测的螺钉用预定的拧螺钉转矩完成了拧螺钉时进行拧螺钉完成的显示。

7.如权利要求4或5所述的电动旋转工具的拧螺钉控制装置,其特征在于,设置有计数器电路,该计数器电路与通过从螺钉供给机构按照每个螺钉的种类取出多种螺钉而由传感器检测出的螺钉检测信号相对应地、预先设定所需的制品的组装中需要的螺钉的种类和其个数,并且相对于这些设定了的螺钉的种类和其个数、计数分别以预定的拧螺钉转矩完成了拧螺钉的螺钉的个数;

设置有复位/报警显示装置,该复位/报警显示装置,当在上述计数器电路中按照每个螺钉的种类计数的螺钉的个数达到了设定个数时进行预定的拧螺钉作业的完成显示或计数器的复位,并且在预定的拧螺钉作业的完成前当任一螺钉种类超过了设定个数而取出螺钉时产生报警。

说明书 :

电动旋转工具的拧螺钉控制方法以及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电动旋转工具的拧螺钉控制方法以及控制机构,其在使用电动旋具(电动螺丝刀)等电动旋转工具对所需的螺钉安装对象物进行螺钉等的安装的拧螺钉作业中,在例如适当选择螺钉直径不同的多种螺钉、使用通用的电动旋具进行拧螺钉作业的情况下,通过自动地进行电动旋具的拧螺钉转矩设定以成为根据所选择的螺钉的种类而预先设定的拧螺钉转矩值,从而能够按照螺钉的种类而始终实现最佳的拧螺钉作业。

背景技术

[0002] 以往,本申请人,开发了将能够通过电自动停止电动旋具的驱动来进行转矩控制的电源装置和拧螺钉用电动旋具相组合而成的拧螺钉装置,并取得了专利(参照专利文献1)。
[0003] 即,该专利文献1所记载的具备自动停止装置的拧螺钉装置,是按如下方式构成的,即,设置变压器以及整流装置来提供直流电压,并在上述整流装置的输出侧连接能够可变调整的恒压电路,同时在直流电压输出线上连接负载电阻,比较由于马达的负载电流流过该负载电阻而产生的电位差和由上述恒压电路设定的预定恒压,在流过上述负载电阻的负载电流变成预定值以上的过载电流并且流动持续一定时间时,将该过载电流充电给电容器,在电容器的充电电压达到预定值时起动继电器来切断电路,并且设置以在上述电容器的放电时间内保持上述继电器的动作的方式构成的开关电路,将该开关电路连接在内置有马达、并具有由上述马达旋转驱动的旋具转轴的电动旋具的电源上。
[0004] 根据以这种方式构成的、上述专利文献1所记载的具备自动停止装置的拧螺钉装置,在拧螺钉作业中,总是能够以最佳的转矩达到最终的拧螺钉的拧紧,同时在该操作中不需要熟练,并且完全不用担心会在马达上长时间地流有电流,因此是具有可以提高电动旋具的寿命等各种优点的装置。
[0005] 另外,本申请人,开发了将一种自动停止装置电连接在拧螺钉用电动旋具上而构成的拧螺钉装置,并获得了实用新型专利(参照专利文献2),其中所说的自动停止装置,是当施加在旋具转轴上的外在负载达到了预定量时,就自动地切断向电动旋具的通电来进行转矩控制,同时在经过一定时间后恢复通电的自动停止装置。
[0006] 即,该专利文献2所记载的具备自动停止装置的拧螺钉装置,具有如下的构成,即,在内置有电动马达并具有通过该电动马达的旋转而被驱动的旋具转轴的电动旋具中,在电动马达驱动电源线上连接配置有将过载电流检测电路和开关电路组合而成的自动停止装置,其中所说的过载电流检测电路,是在电动马达的驱动后,当流过电源线的负载电流因施加在上述旋具转轴上的外部负载而变化成预定值以上的过载电流时,检测该状态变化的过载电流检测电路,所说的开关电路,是以响应该检测电路的动作而切断电动马达驱动电源线的通电,同时在经过一定时间后恢复通电的方式构成的。因而,在这样构成的、上述专利文献2所记载的具备自动停止装置的拧螺钉装置中,也可以得到与上述专利文献1所记载的拧螺钉装置相同的优点。
[0007] 另一方面,以往,还提出了各种在用电动旋具等进行拧螺钉作业时,可以一面使所需的螺钉卡合在旋具刀头(螺丝刀刀头)的前端,一面简单地进行螺钉的取出的螺钉供给机构(例如,参照专利文献3),并将其实用化。
[0008] 然而,上述专利文献3所记载的螺钉供给机构,(1)在以如下方式,即,沿着射出机构(シユ一タ)的上表面设置狭缝,使小螺钉类的头部在射出机构的上表面上滑动,同时使轴部在上述狭缝内移动,通过上述射出机构将小螺钉类提供给取出位置的方式构成的小螺钉类的供给装置中,(2)在上述取出位置的上部设有导引旋具的刀头的刀头导引部,同时(3)设有使向前方一直移动到上述取出位置的小螺钉类停止在该取出位置的卡合部件,(4)上述刀头引部具有水平截面形状大致成コ字状的3个导片,将这3个导片以从上方向下方逐渐缩窄的方式形成,在这3个导片的下端设置靠近上述取出位置的正上方配置的找正位置口,并且设置使作为这些大致成コ字状的3个导片的上述前方的一侧方遍及该刀头导引部的上下全长地敞开的大致倒梯形的切口。
[0009] 另外,(5)上述卡合部件以如下的方式构成,即,以总是被向使小螺钉类停止在上述取出位置上的回动位置施力并保持,且在使小螺钉类从上述取出位置进一步向上述前方移动时,能够克服上述施力而向不使小螺钉类停止在上述取出位置上的往动位置往动的方式构成,(6)且被构成为,当沿着上述射出机构的上表面向前方一直移动到上述取出位置的小螺钉类通过上述卡合部件而停止在该取出位置时,由上述刀头导引部的上述3个导片将从上述取出位置的上方的不特定位置下降的旋具的刀头向上述找正位置口导引,同时可以将该刀头在上述找正位置口相对于上述取出位置找正位置,从而从上方通过磁铁吸附使其卡合在该取出位置的小螺钉类上。
[0010] 并且,(7)具有以下的构成,即,通过将由上述磁铁吸附实现的卡合后的刀头从上述刀头导引部的上述切口向该刀头导引部的上述前方牵引,从而使上述卡合部件向上述往动位置往动,同时可将通过磁铁吸附而被卡合在该刀头上的小螺钉类向上述取出位置的上述前方取出。
[0011] 根据以这种方式构成的上述专利文献3所记载的螺钉供给机构,只要通过粗略并且简单地使旋具的刀头下降这1个操作,便可以通过刀头导引部使刀头正确地卡合在取出位置的小螺钉类的头部上,同时,这时,特别是由于在作为以刀头导引部的水平截面形状大致成コ字状并且从上方向下方逐渐缩窄的方式形成的3个导片的前方的一侧方,设有在刀头导轨的上下全长上敞开的大致倒梯形的缺口,因此可以又快又顺利地进行用于使刀头插入刀头导引部内从而卡合在取出位置的小螺钉类上,并在该卡合后通过刀头将小螺钉类向取出位置的前方取出的这一连串的操作,可以高效率地进行小螺钉类的取出作业。
[0012] 进而,在以往的自动旋具装置中,在螺钉的种类或该安装对象物不同的情况下,由于只能简单地调整紧固转矩的值,因此出现如下等不良状况,例如在紧固直径较小的螺钉的情况下,施加在螺钉上的紧固转矩大大超过设定值,从而就在螺钉头部上施加了较大的应力(压力),另外,在紧固直径较小的螺钉的情况下,施加在螺钉上的紧固转矩在设定值以下,不能进行螺钉的充分的紧固等。
[0013] 从该观点出发,提出了在用预先设定的紧固转矩自动地紧固螺钉直径不同的多种螺钉的自动拧螺钉装置中,可以根据螺钉的种类进行最佳的拧螺钉控制的自动拧螺钉方法以及装置(参照专利文献4)。
[0014] 即,上述专利文献4所记载的自动拧螺钉方法,是以如下的方式设定的,即,在用预先设定的紧固转矩自动地紧固螺钉直径不同的多种螺钉的自动拧螺钉方法中,(a)在螺钉就位前,以从上述多种螺钉中所选择的螺钉种类和上述所设定的紧固转矩为基础,根据以越是螺钉直径大的螺钉种类则最佳转速就越小的方式设定的最佳转速,用上述设定的紧固转矩以下的旋转转矩使上述螺钉旋转,(b)在螺钉就位后,按照上述所选择的螺钉种类,根据以越是螺钉直径大的螺钉种类则旋转转矩的上升就越缓慢的方式设定的上述旋转转矩的时间变化特性,一面使上述旋转转矩上升到上述设定的紧固转矩一面紧固上述螺钉。
[0015] 另外,上述专利文献4所记载的自动拧螺钉装置,是在用预先设定的紧固转矩自动地紧固螺钉直径不同的多种螺钉的自动拧螺钉装置中,具备了如下所述的装置而构成的:(c)使上述螺钉旋转的旋转机构,(d)根据从上述多种螺钉中选择的螺钉种类和上述设定的紧固转矩,以越是螺钉直径大的螺钉种类则最佳转速就越小的方式设定上述最佳转速的最佳转速设定装置,(e)输出以上述最佳转速使上述旋转机构定速旋转的定速控制信号的定速控制机构,(f)按照上述选择的螺钉种类,根据以越是螺钉直径大的螺钉种类则旋转转矩的上升就越缓慢的方式设定的上述旋转机构的旋转转矩的时间变化特性,使螺钉就位时的上述定速控制信号的上升变化的上升控制机构,(g)限制上述定速控制信号以免上述旋转机构的旋转转矩超过上述设定的紧固转矩的转矩限制机构。
[0016] 根据以这种方式构成的、上述专利文献4所记载的自动拧螺钉方法以及装置,在螺钉就位前,用通过根据从多种螺钉种类中选择的螺钉种类和设定的紧固转矩,以越是螺钉直径大的螺钉种类则最佳转速就越小的方式设定的最佳转速设定的紧固转矩以下的旋转转矩使螺钉旋转,在螺钉就位后,根据按照选择的螺钉种类,以越是螺钉直径大的螺钉种类则旋转转矩的上升就越缓慢的方式设定的旋转转矩的时间变化特性,一面使旋转转矩上升到设定的紧固转矩一面紧固上述螺钉,因此可以按照螺钉直径不同的螺钉种类进行最佳的拧螺钉控制。
[0017] 专利文献1:日本特公昭53-15240号公报
[0018] 专利文献2:日本实公昭53-47677号公报
[0019] 专利文献3:日本特公平4-35306号公报
[0020] 专利文献4:日本特开平4-2473号公报
[0021] 现在,在各种产业界的各种制品的组装工序中,拧螺钉作业是非常重要的。例如,在以往的制品组装工序中,在进行这些拧螺钉作业时,一般的是在使用螺钉直径不同的多种螺钉的同时,事先准备按照螺钉的种类而预先设定了拧螺钉转矩值的多根电动旋具,作业者在选择螺钉的同时使用设定有与所选择的螺钉相适合的拧螺钉转矩值的电动旋具,来进行拧螺钉作业。
[0022] 然而,在这样的拧螺钉作业中,事先准备多根电动旋具,并按照螺钉的种类区分使用电动旋具的做法,使作业者的作业烦杂化,使作业效率降低,同时容易产生作业失误,例如还存在如下等难点,即,由于所选择的螺钉和电动旋具不适合,因拧螺钉转矩值超过或不足,不能达到适当的拧螺钉,容易出现组装不良制品等。
[0023] 从该观点来看,在以往,还提出了制成为即便对于螺钉直径不同的多种螺钉也可以很容易地相适合从而进行拧螺钉作业的刀头形状的旋具刀头的方案。并且,还提出了如下那样的自动拧螺钉装置,该自动拧螺钉装置被设定为,利用具备这样的旋具刀头的电动旋具,进行如上述专利文献4公开那样的、用预先设定的紧固转矩自动地紧固螺钉直径不同的多个螺钉种类的螺钉。
[0024] 在上述专利文献4所公开的自动拧螺钉装置中,作为判定螺钉直径不同的多种螺钉的种类的机构,以如下方式构成,即,设置按照每种螺钉预先设定了紧固转矩的控制单元,同时在该控制单元上设置螺钉种类选择开关,当作业者预先选择使用的螺钉时,分别选择操作这些螺钉种类选择开关。因而,在该自动拧螺钉装置中,具有通过1根电动旋具就可以按照分别选择了的螺钉种类恰当地进行螺钉直径不同的多种螺钉的拧螺钉作业这样的多功能性。
[0025] 但是,在制品组装工序中,在进行从多种螺钉中频繁地选择所需的螺钉这样的拧螺钉作业的情况下,在上述具有多功能性的自动拧螺钉装置的情况下,必需频繁地切换作业螺钉种类选择开关,存在作业的烦杂化以及作业效率的降低,同时容易出现作业失误等问题。并且,上述自动拧螺钉装置,在根据电动旋具的转速的大小进行拧螺钉转矩的设定的同时,特别地进行了使螺钉的就位后的旋转转矩的特性发生变化等的设定,控制机构的设计变得烦杂,装置整体的制作费用也有增大的倾向。
[0026] 于是,本发明者,反复进行了各种研究以及试制,结果成功地开发了一种电动旋转工具的拧螺钉控制方法以及装置,其在进行从多个螺钉种类中频繁地选择所需的螺钉这样的拧螺钉作业的制品的组装工序中,可以用1根电动旋具,与分别选择了的螺钉种类相对应地、并且简单且容易地以适当的拧螺钉转矩进行拧螺钉作业。
[0027] 即,在本发明中,设置了一种电动旋转工具,其具备;旋转驱动旋转工具的电动马达;检测该电动马达的负载电流的负载电流检测机构;驱动控制上述电动马达的驱动控制电路的驱动开关;以及控制机构,该控制机构被构成为,根据上述驱动开关的操作而旋转驱动上述电动马达,在由上述负载电流检测机构检测到的负载电流超过了预先设定的设定值时,进行随着上述电动马达的拧螺钉结束的驱动停止控制。
[0028] 并且,在上述控制机构中,与被拧螺钉操作的多个螺钉的种类相对应地,预先设定分别与用于进行各个最佳的拧螺钉的拧螺钉转矩值分别相对应的电动马达的负载电流值或电压值。
[0029] 另外,以如下的方式构成,即,在从按照每个螺钉的种类进行供给的螺钉供给机构分别选择取出被拧螺钉操作的多种螺钉的同时,在从螺钉供给机构取出所选择了的螺钉时,产生判别螺钉的种类的信号,并根据判别该螺钉的种类的信号,自动地选择设定与用于进行相对于所选择的螺钉的上述最佳的拧螺钉的拧螺钉转矩值相对应的上述电动马达的负载电流值或电压值,进行伴随由电动马达进行的最佳拧螺钉转矩的拧螺钉完成的驱动停止控制。
[0030] 根据这样构成的本发明的电动旋转工具的拧螺钉控制方法以及装置,能够一举消除上述的以往自动拧螺钉装置中的问题,并且能够以自动且简单的操作,不会发生作业误差且极其高效率地实现分别以恰当的拧螺钉转矩将从多种螺钉中选择的螺钉拧紧的拧螺钉作业,进而装置构成也简单,因而能够实现降低成本。

发明内容

[0031] 因此,本发明的目的在于,提供一种电动旋转工具的拧螺钉控制方法以及装置,其能够利用1根电动旋具,分别以恰当的拧螺钉转矩,自动地且以简单的操作,不会发生作业误差、极其高效率地实现从多种螺钉中频繁地选择所需的螺钉这样的拧螺钉作业,并且能够使结构简单从而低成本地进行制造。
[0032] 为了达成上述的目的,本发明的技术方案1所述的电动旋转工具的拧螺钉的控制方法,其特征在于,使用以如下方式构成的电动旋转工具,即,由电动马达旋转驱动旋转工具,由负载电流检测机构检测该电动马达的负载电流,并且由驱动开关驱动控制上述电动马达的驱动控制电路,并进行以下驱动停止控制:当由上述负载电流检测机构检测到的负载电流超过了预先设定了的设定值时,完成上述电动马达的拧螺钉;
[0033] 按照被拧螺钉操作的多个螺钉的种类,预先设定与用于进行各自最佳拧螺钉的拧螺钉转矩值分别对应的电动马达的负载电流值或电压值;
[0034] 从以每个螺钉的种类设置的螺钉供给机构分别供给多种螺钉,并且在这些螺钉供给机构的螺钉供给口由传感器检测螺钉的取出,在根据由该传感器发出的螺钉检测信号判别螺钉的种类的同时,自动地选择设定与用于进行被预先设定的最佳拧螺钉的拧螺钉转矩值相对应的上述电动马达的负载电流值或电压值,
[0035] 然后进行伴随由电动马达进行的最佳拧螺钉转矩实现的拧螺钉完成的驱动停止控制。
[0036] 本发明的技术方案2所述的电动旋转工具的拧螺钉控制方法,其特征在于根据在将多种螺钉从以每个螺钉的种类进行供给的螺钉供给机构的螺钉供给口取出螺钉时被检测出的螺钉检测信号,在所检测出的螺钉以预定的拧螺钉转矩完成了拧螺钉时进行拧螺钉完成的显示。
[0037] 本发明的技术方案3所述的电动旋转工具的拧螺钉控制方法,其特征在于,根据在将多种螺钉从以每个螺钉的种类进行供给的螺钉供给机构的螺钉供给口分别取出时被检测出的螺钉检测信号,预先设定所需的制品的组装中需要的螺钉的种类和其个数,与这些设定了的螺钉的种类和其个数相对应地,对以各个预定的拧螺钉转矩完成了拧螺钉的螺钉的个数进行计数,当以每个螺钉的种类被计数了的螺钉的个数达到了设定的个数时,进行预定的拧螺钉作业的完成显示或计数器的复位,并且在预定的拧螺钉作业的完成前当任一螺钉种类超过了设定个数地被取出时产生报警。
[0038] 本发明的技术方案4所述的电动旋转工具的拧螺钉控制装置,其特征在于,由以下的电动旋转工具构成,该电动旋转工具包括:旋转驱动旋转工具的电动马达,检测该电动马达的负载电流的负载电流检测机构,驱动控制上述电动马达的驱动控制电路的驱动开关,以及通过上述驱动开关的操作旋转驱动上述电动马达、并以如下方式构成的控制机构,当由上述负载电流检测机构检测到的负载电流超过了预先设定的设定值时进行随着上述电动马达的拧螺钉完成的驱动停止控制;
[0039] 设置有以能够将被拧螺钉操作的多种螺钉分别选择而取出的方式以每个螺钉的种类进行供给的螺钉供给机构,并且设置有在上述螺钉供给机构的螺钉供给口检测各个螺钉的取出并产生螺钉检测信号的传感器;
[0040] 设置根据由上述传感器产生的螺钉检测信号判定螺钉的种类的螺钉种类判定电路,并且设置有自动地选择设定与拧螺钉转矩值相对应的电动马达的负载电流值或电压值的拧螺钉负载电流值设定电路,该拧螺钉转矩值用于与由该螺钉种类判定电路判定了的螺钉的种类相对应地进行最佳的拧螺钉;
[0041] 并以如下的方式构成,即在拧螺钉操作中,将由上述负载电流检测机构检测到的负载电流和由上述拧螺钉负载电流值设定电路设定了的设定值相比较,当上述检测到的负载电流达到了上述被设定了的设定值时进行电动马达的驱动停止控制。
[0042] 本发明的技术方案5所述的电动旋转工具的拧螺钉控制装置,其特征在于,设置通过从螺钉供给机构按照每个螺钉的种类取出多种螺钉,输入由传感器检测到的螺钉检测信号,从而判别螺钉的种类的螺钉种类判定电路;设置根据由上述螺钉种类判定电路判别出的输出信号,自动地选择设定与用于进行预先设定的最佳拧螺钉的拧螺钉转矩值相对应的上述电动马达的负载电流值或电压值的拧螺钉负载电流值设定电路;设置将由电动马达的负载电流检测电路检测到的负载电流和由上述拧螺钉负载电流值设定电路中设定的设定值相比较,从而判定拧螺钉的完成的拧螺钉负载电流比较判定电路;进而设置有当上述检测到的负载电流达到了上述设定的设定值时进行电动马达的驱动停止控制的电动马达停止控制电路。
[0043] 本发明的技术方案6所述的电动旋转工具的拧螺钉控制装置,其特征在于,设置有拧螺钉完成显示装置,其根据通过从螺钉供给机构按照螺钉的种类取出多种螺钉而由传感器检测到的螺钉检测信号,当被检测的螺钉用预定的拧螺钉转矩完成了拧螺钉时进行拧螺钉完成的显示。
[0044] 本发明的技术方案7所述的电动旋转工具的拧螺钉控制装置,其特征在于,设置有计数器电路,计数器电路与通过从螺钉供给机构按照每个螺钉的种类取出多种螺钉而由传感器检测出的螺钉检测信号相对应地、预先设定所需的制品的组装中需要的螺钉的种类和个数,并且相对于这些设定了的螺钉的种类和其个数、计数分别以预定的拧螺钉转矩完成了拧螺钉的螺钉的个数;
[0045] 在上述计数器电路中设置有复位/报警显示装置,它是当按照每个螺钉的种类计数的螺钉的个数达到了设定个数时进行预定的拧螺钉作业的完成显示或计数器的复位,并且在预定的拧螺钉作业的完成前当任一螺钉种类超过了设定个数而取出螺钉时产生报警。
[0046] 根据本发明的第1以及4技术方案所述的电动旋转工具的拧螺钉控制方法以及装置,能够利用1根电动旋具,分别以恰当的拧螺钉转矩,自动地且以简单的操作,不会发生作业误差、极其高效率地实现从多种螺钉中频繁地选择所需的螺钉这样的拧螺钉作业,并且能够使结构简单从而低成本进行制造。
[0047] 根据本发明的第1以及5技术方案所述的电动旋转工具的拧螺钉控制方法以及装置,在使多种螺钉的选择或取出操作简便的同时,可以不需要开关操作等而自动地进行用于进行取出了的螺钉的最佳的拧螺钉的拧螺钉转矩值的设定,并能够消除拧螺钉作业的作业失误从而显著地提高作业效率。
[0048] 根据本发明的第2以及6技术方案所述的电动旋转工具的拧螺钉控制方法以及装置,通过由显示装置显示分别选择并取出多种螺钉,然后以用于进行最佳的拧螺钉的拧螺钉转矩完成了拧螺钉的情况,可以使拧螺钉作业的确认容易化,并且有助于拧螺钉作业的适当化和迅速化的效果极大。
[0049] 根据本发明的第3以及7技术方案所述的电动旋转工具的拧螺钉控制方法以及装置,在所需的制品的组装时,通过根据预先设定了的螺钉的种类和其个数进行这些的计数处理,由此在拧螺钉作业的适当化和迅速化的同时,消除拧螺钉作业的作业失误,并且有助于组装制品的生产管理以及品质管理的效果极大。
[0050] 附图说明
[0051] 图1是表示实施本发明的电动旋转工具的拧螺钉控制方法的电动旋具的控制装置的简要系统构成的系统说明图。
[0052] 图2是表示图1所示的电动旋具的控制装置的控制系统的构成例的系统说明图。
[0053] 图3是表示图1及图2所示的电动旋具的控制装置中的拧螺钉控制动作程序的一个实施例的流程图。
[0054] 图4是表示在图3所示的拧螺钉控制动作程序中附加的控制动作程序的流程图。

具体实施方式

[0055] 下面,对本发明的电动旋转工具的拧螺钉控制方法以及装置的实施例,边参照附图边进行以下的详细说明。
[0056] 图1是表示实施本发明的电动旋转工具的拧螺钉控制方法的电动旋具的控制装置的简要系统构成的系统说明图。即,在图1中,标号10表示内置有电动马达12的电动旋具,在该电动旋具10上,用于进行拧螺钉作业的旋具刀头14经由适当的减速机构等(图未示)结合在电动马达12的输出轴上。另外,相对于上述电动马达12,经由适当的ON/OFF开关18连接配置着与所需的电源16相连接、作为进行电动马达12的驱动控制的控制机构的电动马达驱动控制单元20。
[0057] 另外,在实施例中,作为如下所述那样的螺钉供给装置,设置分别具有螺钉供给口23A、23B、23C的螺钉供给机构22A、22B、22C,所说的螺钉供给装置是以能够将由电动旋具
10的旋具刀头14进行拧紧作业的多种螺钉SA、SB、SC分别选择取出的方式按照每一螺钉种类进行供给的供给装置。进而,在上述螺钉供给装置22A、22B、22C的各螺钉供给口23A、
23B、23C上,设有作为在取出各自所选择的螺钉时产生用于判别螺钉的种类的螺钉检测信号的螺钉检测机构的传感器24A、24B、24C。
[0058] 并且被构成为,通过从上述螺钉供给机构22A、22B、22C选择取出所需的螺钉,从而将由上述传感器24A、24B、24C检测出的螺钉检测信号输入螺钉种类判定电路25,来判定螺钉的种类。由上述螺钉种类判定电路25判别后的输出信号,被输入上述电动马达驱动控制单元20,在该电动马达驱动控制单元20中,自动地选择设定与用于进行预先按每个螺钉种类设定的最佳螺钉拧紧的拧螺钉转矩值相对应的电动马达的负载电流值(也可以采用电压值),同时,进行随着电动马达12的拧螺钉结束的驱动停止控制。
[0059] 另外,在本实施例中,虽然没有特别地进行图示,但可以在例如电动旋具10的把持部壳体的一部分上、且作业者容易看见的位置上,适当设置拧螺钉结束显示装置,该拧螺钉结束显示装置,是作为根据由设置在按照螺钉的每一种类供给多种螺钉的螺钉供给机构的螺钉供给口上的传感器24A、24B、24C检测出的螺钉检测信号,在检测出的螺钉以预定的拧螺钉转矩完成了螺钉拧紧时显示拧螺钉结束的机构。这样,通过构成为在螺钉以预定的拧螺钉转矩完成了拧紧的情况下,检测出该状态并进行显示,从而在拧螺钉结束之前,能够维持已经选择设定的与用于进行最佳拧紧的拧螺钉转矩值相对应的电动马达的负载电流值以免其复位。由此,例如,当在作业期间中途停止了电动旋具10的操作的情况下,能够进行由所设定的用于进行最佳拧紧螺钉的拧螺钉转矩值进行的拧螺钉,直到螺钉的拧紧完全结束。
[0060] 另外,在本实施例中,在上述电动马达驱动控制单元20上,设置以如下方式设定的、作为进行作业完成的显示或计数器的复位或产生警报的装置的复位/警报显示装置30,所述的方式是,根据通过从上述螺钉供给机构22A、22B、22C选择取出所需的螺钉,而由上述传感器24A、24B、24C检测的螺钉检测信号,预先设定所需的制品的组装中所需要的螺钉种类及其个数,与这些所设定的螺钉的种类和个数相对应地,对分别以预定的拧螺钉转矩完成了螺钉拧紧的螺钉的个数进行计数,在按照每个螺钉种类计数的螺钉的个数达到设定个数时显示预定的拧螺钉作业的完成或进行计数器的复位,同时,在预定的拧螺钉作业结束前,在任一螺钉种类被取出超过预定个数时产生警报。
[0061] 图2是表示进行图1所示的电动旋具的拧螺钉控制的电动马达驱动控制单元20的具体构成例的系统图。另外,为了便于说明,对于与图1所示的构成要素相同的构成要素,标以相同的参照标号,并省略其详细的说明。
[0062] 在图2中,设置有用于驱动控制内置于本实施例的电动旋具10中的电动马达12的电动马达驱动控制电路26。然而,如上所述,由于从螺钉供给机构选择取出所需的螺钉而由传感器24A、24B、24C检测到的螺钉检测信号,被输入到螺钉种类判定电路25。接着,由该螺钉种类判定电路判别后的输出信号,被输入拧螺钉负载电流值设定电路28,自动选择设定与用于进行按照每个螺钉种类预先设定的最佳拧螺钉的拧螺钉转矩值相对应的电动马达的负载电流值,输入到拧螺钉负载电流判定电路34。
[0063] 另一方面,相对于上述电动马达驱动控制电路26,设置负载电流检测电路32,该负载电流检测电路32,检测在由电动旋具10进行拧螺钉操作时,由于内置于电动旋具10的电动马达12的驱动而产生的负载电流。由该负载电流检测电路32检测出的负载电流,被输入上述拧螺钉负载电流比较判定电路34,和与由上述拧螺钉负载电流值设定电路28设定的拧螺钉转矩值相对应的负载电流值相比较。并且,在上述拧螺钉负载电流比较判定电路34中,在由于电动马达12的驱动而产生的负载电流达到设定了的负载电流值时,经由电动马达停止指令电路36,对上述电动马达驱动控制电路26进行用于使电动马达12停止的控制。结果,由电动旋具10进行了拧螺钉操作的螺钉,能够由预先设定的最佳拧螺钉转矩值完成螺钉的拧紧。
[0064] 另外,在上述电动马达驱动控制电路26中,在进行上述的拧螺钉作业时,由于从螺钉供给装置选择取出所需的螺钉而由传感器24A、24B、24C检测到的螺钉检测信号,被输入预先设定有在所需的制品的组装中所需要的螺钉种类及其个数的计数器电路27中。该计数器电路27,以如下方式设定,即,按照以各自预定的拧螺钉转矩完成了螺钉拧紧的螺钉的每一种类,对其个数进行计数。并且,该计数器电路27,连接在上述的复位/警报显示装置30上,并被设定为,在按照每种螺钉进行计数的螺钉的个数达到了设定个数时,进行预定的拧螺钉作业的结束的显示,或进行计数器的复位,并且,在预定的拧螺钉作业完成之前任一螺钉种类被取出得超过设定个数时,就产生警报。
[0065] 接下来,对在由上述结构构成的本实施例的电动旋具的控制方法以及装置中,进行伴随拧螺钉作业的拧螺钉控制的情况下的控制程序,参照图3及图4所示的流程图进行以下说明。
[0066] 图3表示进行伴随本实施例的电动旋具10的拧螺钉作业的拧螺钉控制的情况下的基本的控制程序。在图3中,首先,随着拧螺钉作业的开始,由电动旋具10从螺钉供给机构22A、22B、22C选择所需的螺钉SA、SB、SC,由适当的螺钉供给口23A、23B、23C取出(步骤1)。在该螺钉的取出时,由设置在上述螺钉供给装置的螺钉供给口上的传感器24A、24B、24C输出螺钉检测信号(步骤2)。
[0067] 通过上述螺钉的取出而由上述传感器输出的螺钉检测信号,被输入到螺钉种类判定电路25中,判定螺钉的种类(步骤3)。然后,判定了螺钉的种类的上述螺钉种类判定电路25的输出信号,被输入到拧螺钉负载电流值设定电路28,自动地选择设定与用于进行按照每一螺钉的种类而预先设定的最佳的拧螺钉的拧螺钉转矩值相对应的电动马达的负载电流值(步骤4)。
[0068] 接着,通过由电动旋具10进行拧螺钉操作,由相对于电动马达驱动控制电路26设置的负载电流检测电路32检测内置于电动旋具10的电动马达12的负载电流(步骤5)。由该负载电流检测电路32检测的电动马达12的负载电流,和由上述拧螺钉负载电流值设定电路28设定的负载电流值,利用拧螺钉负载电流比较判定电路34进行比较,进行上述检测负载电流是否与设定负载电流值相一致或超过其的判定(步骤6)。然后,当上述检测负载电流与设定负载电流值相一致或超过其的时候,经由电动马达停止指令电路36,由上述电动马达驱动控制电路26对电动马达12进行停止控制,结束拧螺钉(步骤7)。但是,在上述检测负载电流与设定负载电流值相一致或超过其之前,维持由电动旋具10进行的拧螺钉作业使其继续。
[0069] 通过以上的控制动作,可以顺利并且适当地达成从来自于螺钉供给机构的螺钉的选择取出,到将取出了的螺钉以按照其每一种类预先设定了的最佳的拧螺钉转矩进行的拧螺钉作业的结束为止的工作。
[0070] 其次,对图4中所示的控制程序进行说明。在上述螺钉的取出时,将由设在上述螺钉供给装置的螺钉供给口的传感器24A、24B、24C输出的螺钉检测信号(步骤2),输入到相对于上述电动马达驱动控制电路26设置的计数器电路27(步骤11)。这时,在前述计数器电路27中,例如,预先设定所需的制品的组装中需要的螺钉的种类和其个数,并设定为分别计算被输入到计数器电路27中的以各个预定的拧螺钉转矩完成了拧螺钉的每种螺钉的个数。
[0071] 于是,在上述计数器电路27中,完成了螺钉拧紧的每种螺钉的个数,与设定了的螺钉的个数相比较,然后判定是否超过(步骤12),当没超过时,计算完成了拧螺钉的每种螺钉的个数(步骤14)。但是,当超过设定的螺钉的个数时,由上述复位/报警显示装置30发出报警(步骤13),且需要进行螺钉的再选择和再取出(步骤1)。这时,拧螺钉结束了的信号,可以由上述步骤7取得。
[0072] 接着,在前述计数器电路27中,当计数了完成了拧螺钉的每种螺钉的个数时(步骤14),判定计数的每种螺钉的个数是否与设定的个数相一致(步骤15),当各个个数相一致时,在显示拧螺钉作业的完成的同时,由上述复位/报警显示装置30将计数器复位(步骤16)。另外,当各个个数不一致时,必须进一步继续拧螺钉作业。
[0073] 以上,对本发明的较佳的实施例分别进行了说明,但本发明不限于上述实施例,例如在检测来自于螺钉供给装置的螺钉的取出时,为了防止检测的误动作,可以通过设置2重或3重传感器,以提高控制动作的精度的方式设定。另外,在上述实施例中,对根据电动马达的负载电流的检测,作为与用于进行最佳的拧螺钉的拧螺钉转矩值相对应的设定值,设定负载电流值的情况进行了说明,但也可以用如下的方式构成,即作为上述设定值,代替负载电流值而作为相对应的电压值进行设定,并进行与由以负载电流为基础的电压值而得到的设定值的比较。除此之外,在不脱离本发明的精神的范围内可以进行各种设计变更。