JPH0713982Y2

JPH0713982Y2 - 電動ドライバ

Info

Publication number: JPH0713982Y2
Application number: JP1989095734U
Authority: JP
Inventors: 謙二福原
Original assignee: 林時計工業株式会社
Priority date: 1989-08-15
Filing date: 1989-08-15
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2004-08-15
Also published as: JPH0336769U

Description

【考案の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞この考案は電動モータを用いた電動ドライバに関する。

＜従来の技術＞時計等の精密機械のネジ締めに従来より電動ドライバが
広く用いられている。電動ドライバにおいては、ネジ締
め完了時に電動ドライバのモータへの供給電圧を増加さ
せて増し締めを行うのが普通である。供給電圧の増加は
通常徐々に上げて行くのが普通であり、これにより増し
締めの安定化を図っている。

増し締めの間はモータはほとんど回転しないのが正常で
あり、モータが回転する場合にはビットとネジの間に滑
りが生じているか或はネジ締め完了時に完全にネジが着
座せず、浮いた状態にあったかであり、いずれにせよネ
ジ締め不良を生ずることになる。

このような増し締め時のモータの所定以上の回転が何度
も繰り返される場合は電動ドライバのビットに欠けがあ
るなど電動ドライバ装置に故障が生じていることが考え
られる。

＜考案が解決しようとする課題＞しかし、従来の電動ドライバにおいてこのような増し締
め時のモータの所定以上の回転の繰り返しを検出するこ
とは出来なかった。手作業の場合には作業者が気付く可
能性があるが、電動ドライバは作業ロボットなどにより
使われる場合が多く、電動ドライバの故障に気付くこと
なくネジ締め不良品を大量に製造してしまう危険があっ
た。

＜考案の概要＞本考案は上記した従来の欠点を改善するためになされた
もので、所定以上の負荷によるモータの回転停止を検出
する手段と、該回転停止検出によりモータに与える電圧
を所定電圧まで徐々に増加する手段と、該増加する手段
による電圧増加中にモータが所定値以上回転したことを
検出する手段と、該検出する手段による検出回数をカウ
ントする手段と、該カウントする手段によるカウント数
が基準値以上になった時、その旨の信号を出力する手段
とを有することを基本的な特徴とするものである。

＜実施例＞以下本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図が本考案による電動ドライバのブロック図、第２
図（Ａ）（Ｂ）は機械的な構成を示す正断面図である。

この電動ドライバはモータＭとビットＢを有し、モータ
Ｍは駆動制御装置４により駆動制御されている。第２図
に示すようにビットＢの外側には先端カバーＣが設けら
れている。またビットＢの基部には吸引パイプＤが設け
られており、エアポンプ（図示せず）により該吸引パイ
プＤからネジを吸引するように構成されている。

カバーＣはバネＥに進退可能に支持されており、ネジ締
めが進行するに従ってドライバに対する押圧力により退
縮するように構成されている。

モータＭには回転検出装置１が接続されており、この回
転検出装置１はモータＭに機械的に接続する回転センサ
10を備えている。この回転センサ10は反射式フォトイン
タラプタ101と回転スリット板102から構成され、回転ス
リット板102には所定数のスリットが設けられており、
反射式フォトインタラプタ101からこの回転スリット板1
02に光を照射してその反射光のあるなしにより、モータ
Ｍの回転に応じた所定数のパルスを出力する構成になっ
ている。回転センサ10の出力は波形整形回路11に入力
し、ここで波形成形された上で停止判断装置12に入力す
る構成になっている。停止判断装置12はモータＭが停止
したか否かの判断を行うもので、波形整形回路11からの
回転パルスの到来が所定時間ない場合にモータＭが停止
したものと、判断するようになっている。

この停止判断装置12は第３図に示すようにフリップフロ
ップ120と時限回路121、122とから構成されている。モ
ータＭが停止した時、回転スリット板102がスリットの
ある位置で停止するか否かは不明である。そこで、フリ
ップフロップ120でスリットのある位置で停止した場合
とスリットのない位置で停止した場合の両方を検出し、
時限回路121、122の夫々で停止が所定時間以上になった
か否かを判断する構成になっている。

停止判断装置12からの停止出力は遅延装置５を介して電
圧制御装置２及び駆動制御装置４に出力される構成にな
っている。遅延装置５はモータＭ停止後に所定の遅延時
間を設定するもので、この時間を置くことによりネジが
確実に座面に到達するようになり、増し締めの安定性を
更に向上させることが出来る。

電圧制御装置２は発振器20とカウンタ21及び電圧変換器
22から構成されている。発振器20には時間設定装置３か
らの指令信号が入力し、時間設定装置３からの指令に応
じた周波数のパルスを発振するように構成されている。
時間設定装置３は使用者によって、発振器20の発振周波
数を設定するためのもので、この設定により増し締め時
間の調整が行える。発振器20からのパルスはカウンタ21
によりカウントされる。そして、カウンタ21のカウント
出力は電圧変換器22において該出力の値に応じた電圧に
変換されるように構成されている。電圧変換器22は最初
の最低電圧とカウント終了時の最高電圧が予め規定され
ており、その範囲内でカウント値に応じた電圧を出力す
るように構成されている。またカウンタ21も予め決めら
れた数だけカウントするように構成されており、発振器
20からのパルス周波数が高ければ短時間でカウントを終
了し、周波数が低ければカウント終了に長い時間がかか
ることになる。従って、時間設定装置３により設定され
た周波数に応じてカウント終了までの時間が決定され
る。カウンタ21はカウントを終了すると、タイマ６に終
了信号を出力するように構成されている。

電圧変換器22からの信号は駆動制御装置４に送られて、
駆動制御装置４は電圧変換器22からの電圧に応じてモー
タＭ停止時の電圧から徐々に高い電圧をモータＭに供給
し、最終的に所定の最高電圧をモータＭに供給する構成
になっている。

カウンタ21がカウントアップすると、電圧変換器22およ
び駆動制御装置４からの電圧の増加は停止する。これと
同時にタイマ６が計時を開始し、所定時間経過後モータ
電源遮断／復帰装置９に信号を送り、このモータ電源遮
断／復帰装置９を介して駆動制御装置４に停止信号を送
るように構成されている。

駆動制御装置４は、モータ電源遮断／復帰装置９からの
信号によりモータＭの電源を遮断してモータＭを停止さ
せるように構成されている。この実施例ではモータＭ停
止後、所定時間経過したらモータ電源遮断／復帰装置９
から復帰信号を駆動制御装置４に出力し、次のネジ締め
のために再びモータＭを起動するように構成している。

次に上記した回転検出装置１、電圧制御装置２、時間設
定装置３、駆動制御装置４、遅延装置５及びタイマ６の
動作を第４図と第５図により説明しておく。第４図に示
すようにモータＭを始動させると、この時に過電流が流
れ（期間ａ）、その後電流が安定する（期間ｂ）。そし
て、ビットＢをネジにあててネジ締めを開始し、次第に
ネジが締り、そのトルクが増大して行くと、電流値も漸
増する（期間ｃ）。ネジが座面に到達すると、負荷の増
大によりモータＭの回転は停止する。

上記期間中回転センサ10からは絶えず回転パルスが出力
され波形整形回路11を介して停止判断装置12に入力され
る。モータＭが停止すると、波形整形回路11からのパル
ス入力がなくなり停止判断装置12は回転停止と判断し、
停止信号を出力する。この時モータ電流は上昇し、遅延
装置５による遅延時間だけこの状態で維持される（期間
ｄ）。このｄ期間の間にネジの着座が確実になり、着座
不良を防止することができる。

停止信号により発振器20はパルス発振を開始し、カウン
タ21はこのパルス数をカウントし、逐次カウント数を電
圧変換器22に出力する。電圧変換器22は該カウント数に
応じて徐々に増加する電圧を駆動制御装置４に出力し、
駆動制御装置４はそれに応じて徐々に増加する電圧をモ
ータＭに供給して、モータＭのトルクを徐々に増加させ
て行く（期間ｅ）。この時の電圧（電流）の増加は図に
示すように階段状である。そして、カウンタ21のカウン
トが終了すると電圧は所定電圧に達して、増加を停止す
る。この時カウント終了信号がタイマ６に出力され、タ
イマ６は所定時間（この実施例では0.2秒）を計時す
る。そして、この時間の間該所定電圧が維持される（期
間ｆ）。タイマ６の所定時間の計時が終了すると、モー
タ電源遮断／復帰装置９から駆動制御装置４に停止信号
が出力されて、モータＭは停止してネジ締めが終了す
る。ネジ締め完了後所定時間（この実施例では0.6秒）
経過後にモータ電源遮断／復帰装置９から復帰信号が出
力され、これにより再びモータＭは起動し、前記した動
作を繰返す。

第５図は時間設定装置３により発振器20の発振周波数を
変更した場合の動作を示すもので、発振器20の発振周波
数を第４図の場合より低く設定することにより増し締め
期間ｅを長くする事ができる。このように、長い増し締
め時間とすると、増し締めの安定化が図れる。また、こ
れとは逆に第４図の期間ｅよりも短くし、ほぼ垂直にた
ち上げるようにする等、種々の増し締め時間を選択する
ことが可能になる。

上記が所謂増し締めのための構成と動作であるが、本考
案においては滑り検出装置７と滑り回数検出装置８を設
けて増し締め期間中のドライバの滑りとその発生回数を
検出するように構成している。

滑り検出装置７はゲート回路70を有しており、停止判断
装置12からモータＭ停止信号が出力されると、増し締め
開始と判断しゲート回路70を開いて波形整形回路11から
のモータＭ回転パルスを回転パルスカウンタ71に入力さ
せるように構成されている。回転パルスカウンタ71から
のカウント出力は一致検出器72に入力し、ここで角度設
定器73により設定された所定の回転角度と比較される。
即ち、角度設定器73では1/n回転の設定が可能になって
おり、該設定された角度と回転パルスカウンタ71からの
角度出力を比較して、実際にモータＭが回転した角度が
設定値に達したら、滑りの発生と判断しNG信号を出力す
るように構成されている。増し締め時にはモータＭはほ
とんど回転することがなく、例えば半回転以上回転した
ら滑りが発生したと判断することが可能である。この実
施例では一致検出器72は半回転を所定値として設定して
あり、半回転すれば滑りの発生ありと判定している。

カウンタ71と一致検出器72には角度表示器74が接続され
ており、逐次角度表示器74に回転パルスカウンタ71から
の実際の回転角度と角度設定器73からの設定角度を表示
するようになっている。

一致検出器72からの出力はインバータINVに入力し、こ
こで反転されて、滑りが生じていないことを示すNG信号
とは逆のOK信号を出力するように構成されている。

更に一致検出器72からの滑り発生信号はまた滑り回数検
出装置８にも送られる。滑り回数検出装置８は滑り回数
カウンタ80と一致検出器72と滑り回数設定器82とを有し
ており、滑り回数カウンタ80では発生した滑りの回数を
計数し、これが滑り回数設定器82で設定された所定値に
達したらビットＢの欠けが発生していると判断し、ビッ
ト欠け信号を出力するように構成されている。

これらのOK信号、NG信号或はビット欠け信号は適当な表
示装置に表示しても良いし、また他の制御装置の制御信
号として使用することも可能である。また、NG信号或は
ビット欠け信号は駆動制御装置４に入力させて、この信
号によりモータＭを停止させるように構成してもよい。

以上の構成において、まず滑りありとする基準角度を角
度設定器73により設定する。また、ビット欠けと判断す
る滑り発生回数を滑り回数設定器82により設定してお
く。

停止判断装置12からの信号によりカウンタ71はモータＭ
の回転数のカウントを開始する。このカウント数は一致
検出器72により角度設定器73で設定された角度と比較さ
れ、設定角度より大きい場合には一致検出器72より滑り
の検出信号が出力される。カウンタ71からの信号は角度
表示器74に入力し、滑り回転角度が表示される。また、
角度設定器73により設定された角度も同時に表示され
る。一致検出器72からの滑り検出信号はNG信号として出
力される。また、一致検出器72から信号がない場合には
インバータINVからOK信号が出力される。

カウンタ80は一致検出器72からの滑り発生信号をカウン
トし、一致検出器81はこのカウント数と滑り回数設定器
82で設定された回数とを比較し、設定回数より上回った
らビット欠けと判断しビット欠け信号を出力する。

以上の構成により、増し締め時の電動ドライバの滑りが
確実に検出でき、締め付け不良に対処することが可能で
ある。また、滑りが所定回数繰り返された場合にはビッ
ト欠け信号が出力されるため、締め付け不良が継続する
危険を防止できる。更に角度表示器74に滑り角度が表示
されるため、目視による滑り状況の観察が可能になる。

＜考案の効果＞以上説明したように本考案の電動ドライバは、所定以上
の負荷によるモータの回転停止を検出する手段と、該回
転停止検出によりモータに与える電圧を所定電圧まで徐
々に増加する手段と、該増加する手段による電圧増加中
にモータが所定値以上回転したことを検出する手段と、
該検出する手段による検出回数をカウントする手段と、
該カウントする手段によるカウント数が基準値以上にな
った時その旨の信号を出力する手段とを有するため、増
し締め時の電動ドライバの滑りを確実に検出でき、締め
付け不良に対処することが可能である。また、滑りが所
定回数繰り返された場合にはビット欠け信号が出力され
るため、締め付け不良が継続する危険を防止できる等の
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すブロック図、第２図は
機械的な構造を示す説明図、第３図は詳細図、第４図と
第５図は動作説明図である。 1:回転検出装置、2:電圧制御装置、3:時間設定装置、4:
駆動制御装置、5:遅延装置、6:タイマ、7:滑り検出装
置、8:滑り回数検出装置、9:モータ電源遮断／復帰装
置、10:回転センサ、11:波形整形回路、12:停止判断装
置、20:発振器、21:カウンタ、22:電圧変換器、50:モー
タ、51:ビット、70:ゲート回路、71:回転パルスカウン
タ、72:一致検出器、73:角度設定器、74:角度表示器、8
0:滑り回数カウンタ、81:一致検出器、82:滑り回数設定
器。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】所定以上の負荷によるモータの回転停止を
検出する手段と、該回転停止検出によりモータに与える電圧を所定電圧ま
で徐々に増加する手段と、該増加する手段による電圧増加中にモータが所定値以上
回転したことを検出する手段と、該検出する手段による検出回数をカウントする手段と、該カウントする手段によるカウント数が基準値以上にな
った時、その旨の信号を出力する手段と、を有することを特徴とする電動ドライバ。
【請求項２】前記カウントする手段によるカウント数の
基準値を任意に設定する手段を備えた実用新案登録請求
の範囲第１項に記載の電動ドライバ。
【請求項３】前記増加する手段による電圧増加中のモー
タの回転の所定値を任意に設定する手段を備えた実用新
案登録請求の範囲第１項に記載の電動ドライバ。
【請求項４】前記増加する手段による電圧増加中のモー
タの回転角度を表示する手段を備えた実用新案登録請求
の範囲第１項に記載の電動ドライバ。