(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的トルクアップ検出手段を備えた複数の電動ドライバの各々に接続される複数の子局と、前記複数の子局に接続される親局とを備え、
前記子局は、前記電動ドライバの、作動開始後の所定のタイミングにおける、前記電動ドライバの出力トルクに応じて変化する電気信号を得る検出手段と、前記電気信号の値を基準値と比較演算する演算処理手段と、前記基準値を前記親局から獲得するための受信手段と、前記基準値の記憶手段を有し、
前記演算処理手段は、前記電気信号の値が前記基準値を含む所定の範囲外であるときに、異常状態に対応する状態信号を出力し、
前記電気信号の最大値を更新して記憶し、前記機械的トルクアップ検出手段から完了信号を得たとき、前記電気信号の最大値の最後に更新された値が前記基準値を含む所定の範囲内であるときに正常状態に対応する状態信号を、範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力することを特徴とする電動ドライバ用トルク管理システム。
【請求項２】
前記電気信号を得るタイミングを、起動期間終了から、締付け作業の完了が予定されているタイミングの間とし、前記電気信号の値が前記基準値を含む所定の範囲内であるときに正常状態に対応する状態信号を、範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力する請求項１に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
【請求項３】
前記電気信号を得るタイミングを、締付け作業の完了が予定されているトルクアップ時積算回転数より大きい無負荷時積算回転数に到達したときとし、前記電気信号の値が前記基準値を含む所定の範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力する請求項１または２に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
【請求項４】
前記子局は、前記電気信号の値が所定の値となったときを起算とする所定のタイミングで前記電動ドライバを停止させる信号を出力する請求項１、２または３に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
【請求項５】
前記電気信号を、前記電動ドライバの積算回転数と関係付けて取得する請求項１〜４のいずれかに記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
【請求項６】
前記電気信号を、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間と関係付けて取得する請求項１または２に記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
【請求項７】
前記親局と前記複数の子局が共通データ信号線で接続され、前記親局が有するタイミング発生手段で生成されるタイミング信号の制御下で、スタート信号の開始または終了の起点から開始される、所定の時間幅を１周期とする伝送データ信号が複数連なる伝送信号が前記共通データ信号線に伝送され、前記子局は、自局の前記状態信号を前記伝送データ信号に伝送するとともに、他局から伝送された前記状態信号を受信する請求項１〜６のいずれかに記載の電動ドライバ用トルク管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や電化製品など、複数の作業者による流れ作業で組み立て製造される製品において、ネジの締め付けを適切に行うための電動ドライバ用トルク管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の作業者による流れ作業で組み立て製造される製品において、特別な技能を必要としない単純作業は、製品や製造方法に熟練していない作業者が専用の工具を使用して行うことが多い。そして、ネジ締め作業も、このような単純作業として、製品や製造方法に熟練していない作業者が、インパクトレンチや電動ドライバなどの工具（以下、ネジ締め工具ということがある）を使用して行うことが多くなっている。【０００３】
なお、ネジ締め作業においては、適切なトルクで締め付けることが重要となるため、ネジ締め工具からトルクを検出し、締め付けの停止制御や、締め付け異常の検知を行う様々な手法が提案されている。例えば、そのような手法の一つとして、特開平７−３０８８６４号公報には、インパクト式ネジ締め装置のトルク・パルスの波形変化を利用して締付け力を完了させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−３０８８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のトルク検出技術では、所定のトルクに達したときに作業を完了させることはできても、その締付け作業が正常に終了したかどうかの情報を得ることができなかった。【０００６】
また、ネジ締め工具は、軸受けや潤滑油などの構成部品の損耗等により、出力トルクが低下するため、予定されているトルクが出力されるかどうかを使用前に確認する必要があった。しかしながら、従来のトルク検出技術では、そのような出力トルクの低下があるかどうかを直接確認できないため、作業開始前に、ネジ締め工具のトルク値をトルク計測器で一つずつ確認をする必要があり、その確認に手間と時間がかかるという問題があった。【０００７】
そこで、本発明は、ネジの締付け作業として広く使用されている、機械的トルクアップ検出手段を備えた電動ドライバを使用する場合に、正常な締付けが行われ得ない異常事態を検知できる電動ドライバ用トルク管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電動ドライバ用トルク管理システムは、機械的トルクアップ検出手段を備えた複数の電動ドライバの各々に接続される複数の子局と、前記複数の子局に接続される親局とを備える。前記子局は、前記電動ドライバの、作動開始後の所定のタイミングにおける、前記電動ドライバの出力トルクに応じて変化する電気信号を得る検出手段と、前記電気信号の値を基準値と比較演算する演算処理手段と、前記基準値を前記親局から獲得するための受信手段と、前記基準値の記憶手段を有する。前記演算処理手段は、前記電気信号の値が前記基準値を含む所定の範囲外であるときに、異常状態に対応する状態信号を出力する。更に、前記電気信号の最大値を更新して記憶し、前記機械的トルクアップ検出手段から完了信号を得たとき、前記電気信号の最大値の最後に更新された値が所定の範囲内であるときに正常状態に対応する状態信号を、範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力する。
【０００９】
前記電気信号を得るタイミングを、起動期間終了から、締付け作業の完了が予定されているタイミングの間とし、前記電気信号の値が前記基準値を含む所定の範囲内であるときに正常状態に対応する状態信号を、範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力するものとしてもよい。
【００１０】
前記電気信号を得るタイミングを、締付け作業の完了が予定されているトルクアップ時積算回転数より大きい無負荷時積算回転数に到達したときとし、前記電気信号の値が前記基準値を含む所定の範囲外であるときに異常状態に対応する状態信号を出力するものとしてもよい。
【００１２】
前記子局は、前記電気信号の値が所定の値となったときを起算とする所定のタイミングで前記電動ドライバを停止させる信号を出力するものであってもよい。【００１３】
前記電気信号を、前記電動ドライバの積算回転数と関係付けて取得するものとしてもよい。【００１４】
前記電気信号を、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間と関係付けて取得するものとしてもよい。【００１５】
前記親局と前記複数の子局が共通データ信号線で接続され、前記親局が有するタイミング発生手段で生成されるタイミング信号の制御下で、スタート信号の開始または終了の起点から開始される、所定の時間幅を１周期とする伝送データ信号が複数連なる伝送信号が前記共通データ信号線に伝送され、前記子局は、自局の前記状態信号を前記伝送データ信号に伝送するとともに、他局から伝送された前記状態信号を受信するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る電動ドライバ用トルク管理システムによれば、電動ドライバの出力トルクに応じて変化する電気信号の値を基準値と比較演算し、その比較演算結果により異常状態を検知することができる。また、基準値は、比較演算処理が行われる子局が親局から獲得するものとなっているため、締め付けの対象となるネジに応じて基準値を変え、ネジに応じた異常状態を検知することができる。【００１７】
また、電気信号を得るタイミングを、電動ドライバの積算回転数により取得するものとすれば、インバータ制御が行われる電動ドライバが備える位置検出手段を転用することができ、構造を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る電動ドライバ用トルク管理システムの概略構成を示すシステム構成図である。
【図２】親局のシステム構成図である。
【図３】子局入力部と電動ドライバコントローラのブロック図である。
【図４】電動ドライバの作動に伴う、ネジを締め付ける場合の電流の経時変化を示すグラフである。
【図５】電動ドライバの作動に伴う、空転させる場合の電流の経時変化を示すグラフである。
【図６】ＩＤＸテーブルの模式図である。
【図７】伝送信号のタイムチャート図である。
【図８】親局と子局の間の伝送方式の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１〜８を参照しながら、本発明に係る電動ドライバ用トルク管理システムの実施例を説明する。
この電動ドライバ用トルク管理システムは、複数の電動ドライバ９の状態を、電動ドライバ９を制御する電動ドライバコントローラ８の各々に設けられた子局４を介して管理するものである。各々の子局４は、親局２が接続されている共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続され、親局２は制御部１に接続されている。また、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮには、電動ドライバ９の締付け対象となるネジを供給するための子局５の複数が接続されている。
【００２０】
締め付け対象となるネジの取付け対象部材７１には、締め付ける順番が決められている複数のネジ穴７３が設けられている。また、取付け対象部材７１そのものにシリアル番号が付与されている。そして、取付け対象部材７１には、そのシリアル番号を表示するバーコード７２が付され、バーコードリーダ７で読み取られたシリアル番号は子局４に入力される。
【００２１】
制御部１は、例えばプログラマブルコントローラ、コンピュータ等であり、制御並列データ１３を送出する出力ユニット１１と、子局から送信される監視信号から抽出される監視データに基づき得られた監視並列データ１４を受け取る入力ユニット１２を有する。そして、これら出力ユニット１１と入力ユニット１２が親局２に接続されている。
【００２２】
親局２は、図２に示すように、出力データ部２１、管理データ部２２、タイミング発生部２３、親局出力部２４、親局入力部２５、入力データ部２６、を備える。そして、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続され、一連のパルス状信号である制御信号を共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに送出するとともに、子局４から送出された監視信号から抽出された監視並列データ１４を制御部１の入力ユニット１２へ送出する。
【００２３】
出力データ部２１は、制御部１の出力ユニット１１からの制御並列データ１３をシリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。
【００２４】
管理データ部２２は、後述の子局４における異常状態の判定に必要となるデータを集約したＩＤＸテーブルを記憶する記憶手段２９を備え、制御部１の出力ユニット１１からの制御並列データ１３とＩＤＸテーブルに基づき子局４に引き渡すべき異常状態の判断に必要となるデータをシリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。
【００２５】
ＩＤＸテーブルは、図６に示すように、ＩＤＸアドレスデータ、積算回転数、トルク設定値、および締付け個数で構成されている。ＩＤＸアドレスデータは、複数の子局４のいずれか一つを特定するためのデータであり、この実施例では、子局４のアドレスデータである先頭アドレス番号が用いられている。トルクデータは、子局４における異常状態の判断に必要となる基準値であり、動作安定時トルク設定値、トルクアップ時トルク設定値および無負荷時トルク設定値が用意されている。積算回転数データは、基準値と比較するための電流差信号を得るタイミングを指定するデータであり、トルクアップ積算回転数および無負荷時積算回転数が用意されている。なお、動作安定時積算回転数は、本実施例ではトルクアップ積算回転数の１／２として子局４の内部で算出されるものとなっている。締付け個数は、作業対象製品に対し締め付けるネジの個数であり、初期値は電動ドライバコントローラ８によって作業者へ表示される。
【００２６】
タイミング発生部２３は、発振回路（ＯＳＣ）３１とタイミング発生手段３２からなり、発振回路（ＯＳＣ）３１を基にタイミング発生手段３２が、このシステムのタイミングクロックを生成し親局出力部２４、親局入力部２５に引き渡す。
【００２７】
親局出力部２４は、制御データ発生手段３３とラインドライバ３４からなる。制御データ発生手段３３が、出力データ部２１から受けたデータと、タイミング発生部２３から受けたタイミングクロックに基づき、ラインドライバ３４を介して共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに伝送信号を送出する。
【００２８】
伝送信号は、図７に示すように、伝送データ信号が複数連なって構成される。伝送データ信号は、伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔ（この実施例では１８Ｖ）より高い電位レベルエリア（伝送クロック信号に相当し、この実施例では＋２４Ｖ）と伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔよりも低い電位レベルエリアで構成される。また、伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔよりも低い電位レベルエリアは、制御信号または監視信号に相当し、論理データの閾値Ｖｌｔ（この実施例では６Ｖ）よりも高い電位レベルエリア（この実施例では＋１２Ｖ）、または、論理データの閾値Ｖｌｔよりも低い電位レベルエリア（この実施例では０Ｖ）のいずれかで構成される。そして、伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔよりも低い電位レベルエリアの電位レベルが前記閾値Ｖｌｔよりも高いか低いかで制御信号の論理データ、または、監視信号の論理データを表すものとなっている。この実施例では、閾値Ｖｌｔよりも低い電位レベル（この実施例では０Ｖ）が論理データ“１”、閾値Ｖｌｔよりも高い電位レベル（この実施例では１２Ｖ）が論理データ“０”を表す。ただし、各論理データを表す電位レベルは、制御部１から入力される制御並列データ１３のデータの値、または、子局７から送出される監視信号のデータに応じたものであれば、その大きさに制限はなく適宜に決めればよい。更に、伝送信号は、伝送データ信号の時間幅より長く、伝送クロック信号の閾値Ｖｓｔより高い電位レベルのスタート信号ＳＴを先頭に有している。
【００２９】
更に、伝送信号の最後には、図８に示すように、管理データ領域が設けられている。なお、図８において、絶対アドレス番地の奇数は制御データ（出力データ）期間を、絶対アドレス番地の偶数は監視データ（入力データ）期間を示すものとなっている。
【００３０】
管理データ領域は、親局２から送出される管理制御信号が重畳される管理制御データ領域と、子局４から送出される管理監視信号が重畳される管理監視データ領域で構成される。
【００３１】
図６に示すＩＤＸテーブルのデータは管理制御データ領域によって、伝送される。また、管理監視データ領域によって、電動ドライバ９の状態データが伝送される。
【００３２】
親局入力部２５は監視信号検出手段３５および監視データ抽出手段３６で構成される。監視信号検出手段３５は、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮを経由して子局７から送出された監視信号を検出する。監視信号のデータは、既述のように論理データとして閾値Ｖｌｔよりも低い電位レベルと高い電位レベルで表されており、スタート信号ＳＴが送信された後、複数の子局４，５の各々から監視信号を受け取るものとなっている。そして、監視信号検出手段３５で検出された監視信号は、監視データ抽出手段３６に引き渡される。
【００３３】
監視データ抽出手段３６は、タイミング発生手段３２からのタイミングに同期して監視データと管理監視データを抽出し、直列の入力データとして入力データ部に送出する。
【００３４】
入力データ部２６は、監視データ抽出手段３６から受け取った直列の入力データを並列（パラレル）データに変換し、監視並列データ１４として制御部１の入力ユニット１２へ送出する。
【００３５】
子局４の各々は、電動ドライバコントローラ８に接続され、制御部１の出力指示に応じて電動ドライバコントローラ８の数字表示灯８３を所望の表示内容にするとともに、電動ドライバコントローラ８からの入力信号に基づき電動ドライバ９の状態を示す信号を共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに送信する。なお、電源は、図示しない外部の共通電源から電源を得るものとなっている。
【００３６】
子局５の各々は、ネジ収容部に設けられ、蓋６の操作によりネジの取り出し可能状態と取り出し不能状態を切り替えるものとなっている。また、表面に設けられた指示ランプ６２を介して作業者にネジの取り出しが指示されるとともに、取り出し作業を完了した作業者が入力操作レバー６１を操作することにより、作業完了を示す情報を監視信号として共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに出力するものとなっている。
【００３７】
子局４は、図３に示すように、伝送受信手段４１、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、自局アドレス設定手段４４、管理監視データ送信手段４５、参照局アドレス設定手段４６、自局制御データ抽出手段４７、参照局制御データ抽出手段４８、電動ドライバＩ／Ｆ手段４９、入力手段５０、監視データ送信手段５１、およびバーコードリーダ手段５２を有する子局入出力部４０を備える。なお、この実施例の子局４は、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えており、このＭＣＵが子局入出力部４０として機能するものとなっている。処理において必要となる演算や記憶は、このＭＣＵの備えるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを使用して実行されるが、子局入出力部４０を構成する上記各手段のそれぞれの処理におけるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭとの関係は、説明の便宜上、図示を省略するものとする。
【００３８】
伝送受信手段４１は、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに伝送される伝送信号を、子局ラインレシーバ５３を介して受け、これを管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、および管理監視データ送信手段４５に引き渡す。
【００３９】
管理制御データ抽出手段４２は、伝送データ信号の管理データ領域から、管理制御信号のデータを抽出し、これらを電動ドライバＩ／Ｆ手段４９に引き渡す。
【００４０】
アドレス抽出手段４３は、伝送データ信号の始まりを示すスタート信号ＳＴを起点としてパルスをカウントし、そのカウント値が自局アドレス設定手段４４で設定された自局アドレスデータと一致するタイミングで、伝送送信信号を自局制御データ抽出手段４７に引き渡すとともに、監視データ送信手段５１を有効にする。また、参照局アドレス設定手段４６で設定された参照局アドレスデータと一致するタイミングで、伝送送信信号を参照局制御データ抽出手段４８に引き渡す。
【００４１】
管理監視データ送信手段４５は、伝送信号のスタート信号ＳＴを起点としてパルスをカウントし、管理データ領域のタイミングを得る。そして、電動ドライバＩ／Ｆ手段４９から引き渡されるデータ或いはバーコードリーダ手段５２から引き渡されるデータに基づき、子局ラインドライバ５４を介して共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに管理監視信号を出力する。
【００４２】
自局制御データ抽出手段４７は、アドレス抽出手段４３から引き渡された伝送送信信号から自局に送信されたデータ値を抽出し、これをシリアルデータとして電動ドライバＩ／Ｆ手段４９に引き渡す。
【００４３】
参照局制御データ抽出手段４８は、アドレス抽出手段４３から引き渡された伝送送信信号から、参照局アドレス設定手段４６で設定された子局に送信されたデータ値を抽出し、これをシリアルデータとして電動ドライバＩ／Ｆ手段４９に引き渡す。
【００４４】
電動ドライバＩ／Ｆ手段４９は、本発明の演算処理手段に相当し、管理制御データ抽出手段４２、自局制御データ抽出手段４７、参照局制御データ抽出手段４８、および電動ドライバコントローラ８からデータを受けて、必要なデータを電動ドライバコントローラ８に引き渡すとともに、異常状態の判定に対応するデータを管理監視データ送信手段４５と入力手段５０に引き渡す。なお、異常状態を判定するための演算処理の内容は後述する。
【００４５】
入力手段５０は、電動ドライバＩ／Ｆ手段４９からの入力データに基づき、監視データを監視データ送信手段５１に引き渡す。
【００４６】
監視データ送信手段５１は、アドレス抽出手段４３により有効とされた場合に、子局ラインドライバ５４を介して共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに監視信号を出力する。
【００４７】
バーコードリーダ手段５２は、締付け対象部材７１に付されたバーコード７２のデータをバーコードリーダ７から受け取り、これを管理監視データ送信手段４５に引き渡す。
【００４８】
電動ドライバコントローラ８は、モータ制御手段８１、インバータ制御手段８２、数字表示灯８３、ＤＣ電源８４を備える。
【００４９】
モータ制御手段８１は、スイッチ８５により起動または停止され、電動ドライバ９に装備された位置検出手段９２および機械的トルクアップ検出手段９３からの入力信号に基づき、起動コントロール信号をインバータ制御手段８２に出力する。スイッチ８５のスタート信号はモータ制御手段８１とＩ／Ｆ手段４９に入力される。また、スイッチ８５の停止信号はモータ制御手段８１に入力される。
【００５０】
インバータ制御手段８２は、モータ制御手段８１からの起動コントロール信号に応じて、電動ドライバ９のブラシレスモータ９１に駆動信号を出力し、適応する周波数と電圧でブラシレスモータ９１を駆動する。インバータ制御手段８２には、ＤＣ電源８４から電動ドライバ９の出力トルクに比例した電力が供給される。ブラシレスモータ９１の駆動電流に影響を与えない小抵抗Ｒが電源ラインの一方に介装され、その小抵抗Ｒに流れる電流の信号（以下、電流差信号とする）が電動ドライバＩ／Ｆ手段４９に入力される。そして、電動ドライバＩ／Ｆ手段４９では、この電流差信号が、電動ドライバＩ／Ｆ手段４９の内部に記憶されている設定値と比較され、電動ドライバ９の状態が判別される。なお、ブラシレスモータ９１の駆動電流はブラシレスモータ９１のトルクに比例するものとなっている。
【００５１】
数字表示灯８３は、子局４の電動ドライバＩ／Ｆ手段４９からの入力信号に従い、電動ドライバ９を操作する作業者に対し締付けネジの残存数を示すと共に、その数字の点滅により、その電動ドライバ９が使用対象であることを表示する。
【００５２】
電動ドライバ９は、ドライバを駆動させるブラシレスモータ９１と、ブラシレスモータ９１のロータの位置を検出する位置検出手段９２を備え、更に、締付け対象となるネジが着座したときの機械的トルクアップを検出する機械的トルクアップ検出手段９３が装備されている。
【００５３】
位置検出手段９２には、公知のホール素子が配置され、その位置検出信号がモータ制御手段８１と電動ドライバＩ／Ｆ手段４９に入力される。
【００５４】
機械的トルクアップ検出手段９３は、電動ドライバ９の出力トルクが機械的トルク設定値に達したときに電動ドライバ９を停止させるとともに、完了信号を出力する。完了信号は、モータ制御手段８１と電動ドライバＩ／Ｆ手段４９に入力される。なお、機械的トルク設定値は、作業者が作業を行う前に適宜設定することができる。
【００５５】
電動ドライバ９のトルクの変化に伴う電流Ｉ（図３のインバータ制御手段８２の供給ラインの電流）の変化は、図４、図５に示すように、ブラシレスモータ９１の積算回転数との関係で説明することができる。なお、図４はネジを締め付ける場合の変化を、図５は空転させた場合の変化を示す。
【００５６】
ブラシレスモータ９１の積算回転数は、位置検出手段９２の検出信号のパルス信号数として把握することができる。積算回転数の替わりに、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間との関係で説明することもできるが、この実施例では、電動ドライバ９が備える位置検出手段９２をそのまま転用することを考慮し、積算回転数を利用することとしている。
【００５７】
まず、電動ドライバ９を起動させると、ネジを締め付ける場合と空転させる場合のいずれにおいても、起動開始からブラシレスモータ９１の動作が安定状態（図４、図５における水平状態）となるまで、ブラシレスモータ９１の電流は急激に増加する。なお、以下の説明において、ブラシレスモータ９１の回転数が安定状態となるまでの期間を起動期間という。
【００５８】
起動期間を過ぎると、ブラシレスモータ９１の動作が安定し、電流もほぼ一定となる。なお、この場合の電流値は、締付け対象となるネジの種類などで異なる。
【００５９】
取付け対象部材７１の複数のネジ穴７３に対し、締め付け対象となるネジの締め付け作業を行うときは、ブラシレスモータ９１の積算回転数の増加と共に、ネジの締付けが進行し、やがて締付け対象であるネジが取付け対象部材７１のネジ穴７３に着座する。そして、締付けトルクが増し（トルクアップ）、ブラシレスモータ９１の電流も大きくなる。機械的トルクアップ検出手段９３は、トルクアップを機械的手法で検出（機械的トルクアップ検出）し、完了信号を出力する。これを受けたモータ制御手段８１は、起動コントロール信号の出力を停止させ、インバータ制御手段８２からの駆動信号の出力も停止し、電動ドライバ９が停止する。そして、ブラシレスモータ９１の駆動電流は、回路動作を維持する待機電流Ｉ０にまで下がる。なお、以下の説明において、電動ドライバ９がトルクアップにより停止するまでの積算回転数をＮｔ（以下、トルクアップ時積算回転数Ｎｔという）とする。なお、トルクアップ時積算回転数Ｎｔの替わりに、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間を利用する場合は、所定の経過時間を利用することができる。
【００６０】
ネジの締付けを行うことなく電動ドライバ９を意識的に空転させる場合は無負荷動作となり、図５に示すように、ネジの締付けを行う場合よりも低い電流値で安定する。また、トルクアップすることが無いため、電動ドライバ９を停止させるまで動作安定状態は継続することになる。
【００６１】
電動ドライバＩ／Ｆ手段４９における、電動ドライバ９の異常状態を判断するための演算処理は、上記電流変化を利用したものである。以下に、その処理手順を説明する。
【００６２】
まず、モータ制御手段８１の起動によるスタート信号が入力されると、位置検出手段９２から入力される位置検出信号に対応してブラシレスモータ９１が起動開始する。位置検出信号はブラシレスモータ９１の角度に応じたパルス信号であるため、そのパルスをカウントすることにより、ブラシレスモータ９１の積算回転数を得ることができる。
【００６３】
本実施例では、ネジ締め時において動作が安定した状態である積算回転数が、内部に記憶されているトルクアップ時積算回転数Ｎｔの半分（Ｎｔ／２）に到達したとき、電動ドライバコントローラ８から得た電流差信号の値を、内部に記憶されている動作安定時トルク設定値Ｉｎと比較する。そして、電流差信号の値が動作安定時トルク設定値Ｉｎを含む所定の範囲内（図４に示すｄＩ１とｄＩ２の間に相当する電流差範囲）にあるときは正常信号を、範囲外のときは異常信号を管理監視データ送信手段４５に出力する。また、そのときの電流差信号の値をトルク最大値として記憶し、それ以降に得られた電流差信号が記憶されているトルク最大値よりも大きくなる場合には、その都度トルク最大値を置換する。
【００６４】
続いて、機械的トルクアップ検出手段９３からの完了信号が入力されたら、そのときに記憶している最後のトルク最大値（ピークホルダー値）、つまり、電気的トルクアップ検出値を、内部に記憶されているトルクアップ時トルク設定値Ｉｔと比較する。そして、トルク最大値がトルクアップ時トルク設定値Ｉｔを含む所定の範囲内にあるときは正常信号を、範囲外のときは異常信号を管理監視データ送信手段４５に出力する。また、正常信号が出力される場合には、正常完了信号を入力手段５０に出力する。従って、作業者の機械的トルク設定が正常であったかどうかをチェックできることになる。
【００６５】
この実施例では、図１に示すように、一つの取付け対象部材７１に対し、複数個のネジ穴７３が設けられ、複数のネジが締付けられるものとなっている。そして、一つのネジの締め付け作業が正常に完了するごとに、締付け個数が減算処理されて、電動ドライバコントローラ８の数字表示灯８３に引き渡され、表示される。
【００６６】
また、電動ドライバＩ／Ｆ手段４９は、一つのネジの締め付け作業が完了する毎に、正常状態であるか異常状態であるかを締め付ける順番ごとに記憶し、それらの記憶データは取付け対象部材７１のシリアル番号と関連付けがなされる。そのため、その記憶データを利用することにより、正常に締付けが行われなかったネジを特定することができる。
【００６７】
一方、ネジの締付け作業が行われない空転時（無負荷時）には、積算回転数が内部に記憶されている無負荷時積算回転数Ｎａに到達したとき、電動ドライバコントローラ８から得た電流差信号の値を、内部に記憶されている無負荷時電流差データＩｎ０と比較する。そして、電流差信号の値が無負荷時トルク設定値Ｉａを含む所定の範囲内（図５に示すｄＩ１とｄＩ２の間に相当する電流差範囲）にあるときは正常信号を、範囲外のときは異常信号を管理監視データ送信手段４５に出力する。従って、電動ドライバ９の軸受けや潤滑油などの構成部品の損耗等による寿命が近づいてくると、電動ドライバ９の内部にトルクロスが生じ、電流差信号は前記無負荷時トルク設定値Iａより大きくなってくるので、寿命時期を検知できる。
【００６８】
なお、無負荷時積算回転数Ｎａはトルクアップ時積算回転数Ｎｔよりも十分に大きい値とする。また無負荷時積算回転数Ｎａの替わりに、タイマーにより計測した起動開始からの経過時間を利用する場合は、所定の経過時間を利用することができる。
【００６９】
電動ドライバＩ／Ｆ手段４９は、また、参照局制御データ抽出手段４８から引き渡される参照局制御データに基づき、他の装置との関連において電動ドライバ９を動作可能状態または動作不可能状態とするものとなっている。
【００７０】
具体的には、参照局として所定の子局５を設定した場合、その子局５においてネジの取り出しが指示されているとき、動作信号Ｓ１（図３に示す白抜矢線）を出力し、そのネジ締めを行うための電動ドライバ９を動作可能状態とする。一方、ネジの取り出しが指示されていないときは、動作信号Ｓ１を出力せず、そのネジ締めを行うための電動ドライバ９を動作不可能状態とし、他のネジ締めに誤って使用されることを防止する。
【００７１】
また、参照局として所定の他の子局４を設定した場合、前工程で使用されるべき別の電動ドライバ９の使用が指示されているときは、動作信号Ｓ１を出力せず、自局の電動ドライバ９を動作不可能状態とし、順番を誤って使用されることを防止することができる。その場合、前工程で使用されるべき別の電動ドライバ９の正常完了を確認して、動作信号Ｓ１を出力し、動作可能状態としてもよい。
【００７２】
更に、電動ドライバＩ／Ｆ手段４９は、トルクアップ時トルク設定値Ｉｔを利用した増し締め制御を行うことが可能とされている。すなわち、電流差信号がトルクアップ時トルク設定値Ｉｔに達したら、ブラシレスモータ９１が所定の角度（０．１回転、０．２回転など）に到達したとき或いは所定時間が過ぎたときに増し締め停止信号Ｓ２を電動ドライバコントローラ８に出力する。そして、この増し締め停止信号Ｓ２により電動ドライバ９を停止することにより、所望の増し締めがなされたときに電動ドライバ９を停止させることができる。
【００７３】
電動ドライバＩ／Ｆ手段４９には、増し締め停止機能の有効／無効の切り替え機能が設けられ、その機能が有効の選択とされているときにのみ電気的トルクアップ検出が有効となり、機械的トルクアップ検出は無効となる。増し締めを厳密に管理する必要のないネジについては、電動ドライバ９が備える機械的トルクアップ検出手段９３を利用した停止操作がなされることになる。
【符号の説明】
【００７４】
１    制御部
２    親局
４、５  子局
６    蓋
７    バーコードリーダ
８    電動ドライバコントローラ
９    電動ドライバ
１１  出力ユニット
１２  入力ユニット
１３  制御並列データ
１４  監視並列データ
２１  出力データ部
２２  管理データ部
２３  タイミング発生部
２４  親局出力部
２５  親局入力部
２６  入力データ部
２９  記憶手段
３１  ＯＳＣ（発振回路）
３２  タイミング発生手段
３３  制御データ発生手段
３４  ラインドライバ
３５  監視信号検出手段
３６  監視データ抽出手段
４０  子局入出力部
４１  伝送受信手段
４２  管理制御データ抽出手段
４３  アドレス抽出手段
４４  自局アドレス設定手段
４５  管理監視データ送信手段
４６  参照局アドレス設定手段
４７  自局制御データ抽出手段
４８  参照局制御データ抽出手段
４９  電動ドライバＩ／Ｆ手段
５０  入力手段
５１  監視データ送信手段
５２  バーコードリーダ手段
５３  子局ラインレシーバ
５４  子局ラインドライバ
６１  入力操作レバー
６２  指示ランプ
７１  取付け対象部材
７２  バーコード
７３  ネジ穴
８１  モータ制御手段
８２  インバータ制御手段
８３  数字表示灯
８４  ＤＣ電源
８５  スイッチ
９１  ブラシレスモータ
９２  位置検出手段
９３  機械的トルクアップ検出手段
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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