(57)【要約】【課題】ねじ締め作業における適正なねじ締め状態を簡便にして確実に確認および判定することができると共に、所要の製品の組立て等を行う生産ライン等を対象として、それぞれのねじ締め作業に関する生産管理並びにねじ締め状態に関する情報管理等を確実に行うことができるネットワークの構築を可能とする自動ねじ締め制御及び管理方法並びにシステムを提供する。【解決手段】電動ドライバー（１０）を駆動する電動モータ（１２）に設けた負荷電流検出手段（２６）に対して、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記負荷電流検出手段によるトルクアップ検出時点において、それぞれ検出される負荷電流、電動モータの回転量、ねじ締め本数について、予め設定した設定値と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定する。
2015045871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、をそれぞれ設けた電動ドライバーを使用し、  前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を所要の通信制御方法により可変に設定可能とし、  ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴うトルクアップ検出時点までの負荷電流値を前記負荷電流検出手段により検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された前記負荷電流値を予め設定した負荷電流値と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項２】
電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーを使用し、  前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定可能とし、  ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴うトルクアップ検出時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項３】
電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーを使用し、  前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定可能とし、  ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴うトルクアップ検出時点までの負荷電流値を前記負荷電流検出手段により検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された前記負荷電流値を予め設定した負荷電流値と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定すると共に、  さらにねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記負荷電流検出手段によるトルクアップ検出時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項４】
前記負荷電流検出手段によりトルクアップ検出時点まで検出する負荷電流値および予め設定した負荷電流値は、負荷電流の時系列データないしパターンとして逐次検出および設定してなる請求項１ないし３のいずれかに記載の自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項５】
電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーを使用し、  前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定可能とすると共に、前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づいて、ねじの取付け対象物に対する着座状態を検出可能とし、  前記着座状態の検出時点から電動モータを低速回転駆動に切換えてねじ締めを行うと共に、前記負荷電流検出手段において検出する負荷電流値に基づいてトルクアップ状態を検出し、  さらにねじ締めの開始時点から前記トルクアップ状態の検出時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項６】
前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づいて、ねじの取付け対象物に対する着座状態を検出するに際し、電動モータの出力軸に結合される遊星ギヤとインターナルギヤとからなる減速機構において、前記着座状態の際に発生する前記反力を機械的に吸収する動作と相俟って検出することを特徴とする請求項５記載の自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項７】
前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記目標回転量（許容範囲を含む）は、所定のねじ締め作業における最初の適正なねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点から前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定することを特徴とする請求項２、３または５に記載の自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項８】
前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記目標回転量（許容範囲を含む）は、所定のねじ締め作業における最初の適正な複数回のねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点から前記トルクアップ検出時点に検出された回転量の平均値を目標回転量（許容範囲を含む）として設定することを特徴とする請求項２、３または５に記載の自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項９】
前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、ねじ締めを行うねじの本数を可変に設定可能とし、前記ねじ締め開始時点からトルクアップ検出時点までに至ったねじの本数を検出記録すると共に、前記ねじ締め状態の良否を判定検出されたねじの本数を検出記録し、前記それぞれのねじの本数を比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項１０】
前記ねじ締め開始時点からトルクアップ検出時点までに逐次検出される電動モータの回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記目標回転量の設定値から所定のねじ締め作業においてトルクアップ検出時点までに検出される電動モータの回転量を、逐次加算するように演算して、最終的な回転量の検出値を前記目標回転量（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することを特徴とする請求項２、３または５記載の自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項１１】
前記ねじ締め開始時点からトルクアップ検出時点までに逐次検出される電動モータの回転量を前記（第１の）目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記第１の目標回転量の設定値から所定のねじ締め作業においてトルクアップ検出時点までに検出される電動モータの回転量を逐次減算するように演算し、最終的に第２の目標回転量を０（許容範囲を含む）となるように設定して、最終的な回転量の検出値を前記第２の目標回転量（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することを特徴とする請求項２、３または５記載の自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項１２】
前記電動ドライバーにおいて、ねじの取付け対象物に対するドライバービットの当接時における軸方向の変位によって作動するプッシュ操作スイッチまたはエンコーダを設けて、前記プッシュ操作スイッチまたはエンコーダの動作信号により、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点の設定を行うことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項１３】
複数台からなる前記電動ドライバーを使用して所要の生産品の組立て作業を行う生産ラインからなり、  前記各電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記生産ラインに対応する管理端末の指令に基づいて、通信ネットワークを介して中央管理センタと前記生産ラインに設けた制御装置との間で通信制御を行い、前記生産ラインに設定される各電動ドライバーの前記負荷電流検出手段に対して、前記トルクアップ検出信号を出力するための負荷電流設定値を、可変に設定することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項１４】
前記負荷電流検出手段による負荷電流の検出開始時点からトルクアップ検出時点までにおける、前記負荷電流の時系列データないしパターンと、回転量検出手段により検出する目標回転量と、ねじ締めを行ったねじのねじ締め本数およびねじ締め状態が適正と判定されたねじのねじ締め本数とを、それぞれ設定可能とすることを特徴とする請求項１３記載の自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項１５】
電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、をそれぞれ設けた電動ドライバーからなり、  前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を所要の通信制御手段により可変に設定し、  ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴うトルクアップ検出時点までの負荷電流値を前記負荷電流検出手段により検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された前記負荷電流値を予め設定した負荷電流値と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする自動ねじ締め制御および管理システム。
【請求項１６】
電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーからなり、  前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定し、  ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴うトルクアップ検出時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする自動ねじ締め制御および管理システム。
【請求項１７】
電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーからなり、  前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定し、  ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴うトルクアップ検出時点までの負荷電流値を前記負荷電流検出手段により検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された前記負荷電流値を予め設定した負荷電流値と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定すると共に、  さらにねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記負荷電流検出手段によるトルクアップ検出時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする自動ねじ締め制御および管理システム。
【請求項１８】
電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーからなり、  前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定可能とすると共に、前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づいて、ねじの取付け対象物に対する着座状態を検出可能に設定し、  前記着座状態の検出時点から電動モータを低速回転駆動に切換えてねじ締めを行うと共に、前記負荷電流検出手段において検出する負荷電流値に基づいてトルクアップ状態を検出するように設定し、  さらにねじ締めの開始時点から前記トルクアップ状態の検出時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする自動ねじ締め制御および管理方法。
【請求項１９】
前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づいて、ねじの取付け対象物に対する着座状態を検出可能とする設定は、電動モータの出力軸に結合される遊星ギヤとインターナルギヤとからなる減速機構において、前記着座状態の際に発生する前記反力を機械的に吸収する動作と相俟って検出する構成とすることを特徴とする請求項１８記載の自動ねじ締め制御および管理システム。
【請求項２０】
前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記目標回転量（許容範囲を含む）は、所定のねじ締め作業における最初の適正なねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点から前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として前記制御部に設定することを特徴とする請求項１６、１７または１８に記載の自動ねじ締め制御および管理システム。
【請求項２１】
前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記目標回転量（許容範囲を含む）は、所定のねじ締め作業における最初の適正な複数回のねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点から前記トルクアップ検出時点に検出された回転量の平均値を目標回転量（許容範囲を含む）として前記制御部に設定することを特徴とする請求項１６、１７または１８に記載の自動ねじ締め制御および管理システム。
【請求項２２】
前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、ねじ締めを行うねじの本数を可変に設定可能とし、前記ねじ締め開始時点からトルクアップ検出時点までに至ったねじの本数を検出記録すると共に、前記ねじ締め状態の良否を判定検出されたねじの本数を検出記録し、前記それぞれのねじの本数を比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けたことを特徴とする請求項１５ないし２１のいずれかに記載の自動ねじ締め制御および管理システム。
【請求項２３】
複数台からなる前記電動ドライバーを使用して所要の生産品の組立て作業を行う生産ラインを、制御装置を介して管理端末と共に、中央管理センタを接続した通信ネットワークに対し多重に結合してなり、  前記いずれかの生産ラインにおける各電動ドライバーによる所定のねじ締め作業を行う場合において、前記生産ラインに対応する管理端末の指令に基づいて、通信ネットワークを介して中央管理センタと前記生産ラインに設けた制御装置との間で通信制御を行い、前記生産ラインに設定される各電動ドライバーの前記負荷電流検出手段に対して、前記トルクアップ検出信号を出力するための負荷電流設定値を、可変に設定するように構成することを特徴とする請求項１５ないし２１のいずれかに記載の自動ねじ締め制御および管理システム。
【請求項２４】
前記負荷電流検出手段による負荷電流の検出開始時点からトルクアップ検出時点までにおける、前記負荷電流の時系列データないしパターンと、回転量検出手段により検出する目標回転量と、ねじ締めを行ったねじのねじ締め本数およびねじ締め状態が適正と判定されたねじのねじ締め本数とを、それぞれ設定可能に構成することを特徴とする請求項１５ないし２１のいずれかに記載の自動ねじ締め制御および管理システム。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電動モータの駆動出力軸にドライバービットを結合し、ねじ締め作業を行うように構成した電動ドライバーにおいて、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態および種々の不適正となるねじ締め状態について、簡便にして確実に確認および判定することができるように設定することができると共に、所要の製品の組立て等を行う生産ラインにおいて使用される多数の電動ドライバー群を始めとしてそれらの広域かつ大規模な各種生産ライン等を対象として、それぞれのねじ締め作業に関する生産管理並びにねじ締め状態に関する情報管理等を確実に行うことができるネットワークの構築を可能とする自動ねじ締め制御および管理方法並びにシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来において、電動モータ等の駆動手段によりドライバービットを回転駆動してねじ締め作業をするねじ締め装置として、ねじ締め作業を適正にかつ円滑にして迅速に達成することができる種々の機能を備えたねじ締め装置が提案され、実用化されている。【０００３】  例えば、電動モータの駆動出力軸にクラッチ機構を介してドライバービットを結合し、ねじ締め作業を行うように構成した電動ドライバーにおいて、所要のねじ取付け対象物に設けられたねじ孔に対し、ねじ締め装置によりねじの締付けを行う場合に、ねじが完全にねじ込まれない状態のままで、所定のねじ締めトルク値に到達して、前記クラッチ機構が作動してねじ締め作業を完了してしまうことがある。【０００４】  本出願人は、従来において、前述したクラッチ機構を設けることなく、電動モータの負荷電流を検出することにより、回転工具を駆動する電動ドライバーの駆動を自動停止させてトルク制御を行うことができるようにした自動停止装置を備えたねじ締め装置を開発し、特許出願を行い、特許を得た（特許文献１参照）。【０００５】  すなわち、前記特許文献１に記載の自動停止装置を備えたねじ締め装置は、電動モータが一定状態で回転駆動している場合において、ねじの締付け操作に際して、電動モータの駆動軸が回転駆動する場合の負荷電流が、前記駆動軸に付与されるねじ締めトルク値に比例する反力により過負荷電流となることから、予め設定されるねじ締めトルク値に比例する過負荷電流が所要値に達する際に、この状態を検知して電動モータの電源を遮断して、電動ドライバーとしての自動停止を行うように構成したものである。【０００６】  また、本出願人は、ねじ孔に対するねじのカジリやねじ浮き等のねじの締付け不良を、容易かつ簡便にして比較的簡単な構成により、低コストで適正かつ確実に検出することができるねじ締め装置を開発し、特許出願を行った（特許文献２参照）。【０００７】  すなわち、前記特許文献２に記載のねじ締め装置は、電動モータ等の駆動手段によりドライバービット等の回転工具を回転駆動してねじ締め作業を行うと共に、所要のねじ取付け対象物に対するねじの締め付け完了に伴い前記回転工具に生じる負荷トルクを検出して、前記負荷トルクが予め設定したトルク値に達した際に、前記回転工具の回転駆動を停止制御するように構成してなるねじ締め装置において、(1) 前記回転工具の回転駆動に伴う回転数や回転時間に基づく回転量を検出するために前記回転工具または駆動手段に回転量検出手段を設け、(2) 回転工具の先端部にねじ頭部を嵌合させたねじのねじ軸先端をねじ取付け対象物のねじ孔に位置決め当接した時点において、前記回転工具を軸方向に押圧することによりねじ締め基準時点（ｔ１）をねじ締め基準時点設定手段により設定するように構成したものである。【０００８】  そして、(3) 前記ねじ締め基準時点設定手段によりねじ締め基準時点が設定された後において、前記回転工具の駆動手段を始動させてねじ締め始動時点（ｔ２）をねじ締め始動時点設定手段により設定し、(4) 前記回転工具の回転駆動により前記ねじ孔に位置決め当接したねじを回動させて前記回転工具に生じる負荷トルクが予め設定したトルク値に達した際のねじ締め完了時点（ｔ３）をねじ締め完了時点検出手段により検出し、(5) 前記ねじ締め基準時点設定手段によるねじ締め基準時点（ｔ１）の設定後において、前記ねじ締め始動時点設定手段により回転工具の駆動手段を始動させるねじ締め始動時点（ｔ２）から、前記ねじ締め完了時点検出手段により検出されるねじ締め完了時点（ｔ３）まで、前記回転量検出手段により検出される回転工具の回転量が、予め設定した基準値と比較してその許容範囲内にあるか否かを判定してねじ締めの良否をねじ締め良否判定手段により判定するように構成したものである。【０００９】  なお、前記特許文献２に記載のねじ締め装置においては、前記ねじ締め完了時点検出手段として、回転工具を回転駆動する駆動手段の駆動軸と回転工具との軸結合部に設けたトルク設定クラッチ機構により、予め設定したトルク設定値に到達した際にクラッチ動作した際のねじ締め完了時点検出信号とすること、および、回転工具を回転駆動する電動モータの負荷電流を検出する負荷電流検出手段により、予め設定した負荷電流値に到達した際のねじ締め完了時点検出信号とすること、がそれぞれ開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特公昭５３−１５２４０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１４５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  前述したように、前記特許文献２に記載のねじ締め装置においては、ねじ締め基準時点（ｔ１）を設定すると共に、ねじ締め始動時点（ｔ２）からねじ締め完了時点（ｔ３）まで、回転量検出手段により検出される回転工具の回転量が、予め設定した基準値と比較してその許容範囲内にあるか否かを判定して、ねじ孔に対するねじのカジリやねじ浮き等のねじの締付け不良を、容易かつ簡便にして比較的簡単な構成により、低コストで適正かつ確実に検出することができるものである。【００１２】  しかるに、ねじ締め作業においては、ねじ締めを行う対象物等の変更により、使用するねじの寸法や取付けを行うねじの本数等が変更されることになる。このような場合において、それぞれ取扱うねじのねじ締めトルク値を変更する必要がある。【００１３】  しかしながら、このような場合において、クラッチ機構を設けた電動ドライバーを使用する際には、所要の生産ラインで使用する複数の電動ドライバーに対して、それぞれの電動ドライバーに設けられた機械的構成からなるクラッチ機構に設定されるトルク値を変更する作業は、全て手作業となるため、極めて煩雑となる難点がある。従って、例えば、広域かつ大規模な各種生産ラインないし複数の生産工場等を対象とする電動ドライバー群に対して、それぞれのねじ締め作業に関する生産管理を機能的に達成することは、到底困難である。【００１４】  そこで、本発明者は、前述した従来において提案されている電動モータの負荷電流を検出する方式を採用した電動ドライバーを使用することにより、ねじ締め作業において、所要の負荷電流検出手段により検出される電動モータの負荷電流が、予め設定した負荷電流値に達した時点を、トルクアップ時点として検出し、このトルクアップ検出時点における電動モータの負荷電流値と共に、ねじ締め開始時点からの回転量を逐次検出ないし記録するように電動ドライバーを構成することに着目した。【００１５】  すなわち、本発明においては、前記構成からなる電動ドライバーによれば、クラッチ機構を設けた電動ドライバーとは異なり、ねじ締めを行う対象物等の変更により、使用するねじの寸法や取付けを行うねじの本数等が変更される場合において、それぞれ電動ドライバーがトルクアップする際に基準となる電動モータの負荷電流値の設定を、コンピュータ制御等によりデジタル信号により容易に設定変更することができることを突き止めた。【００１６】  従って、本発明においては、前記構成からなる電動ドライバーを使用して、所定のねじ締め作業を行う開始時点において、予め適正なねじ締め作業ために設定すべき電動モータのトルクアップに必要な負荷電流値を設定し、その後電動モータの駆動に伴うねじ締め作業の開始と共に、所要の回転量検出手段による電動モータの回転量の検出を開始し、次いでねじ締めの完了する状態を、所要の負荷電流検出手段により検出される負荷電流が前記負荷電流設定値に到達することにより検出して、このトルクアップ検出時点での電動モータのねじ締め開始時点からの回転量を検出記録する。そして、この場合に検出記録した前記回転量を予め設定した目標回転量と比較して、前記回転量が前記目標回転量（許容範囲を含む）に適合すれば適正なねじ締め状態と判定し、また前記回転量が前記目標回転量（許容範囲を含む）に適合しなければねじ締め状態の不良ないし異常であることを容易かつ確実に判定することができることを突き止めた。【００１７】  本発明においては、前記負荷電流検出手段において、それぞれ所定のねじ締め作業において逐次検出される負荷電流値を検出記録するように設定し、前記トルクアップ検出時点に至るまで、予め設定した負荷電流設定値（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定し、前記判定結果を表示するように設定することができる。すなわち、この場合、前記負荷電流検出手段によるトルクアップ検出時点までの負荷電流値の時系列的変化、例えば負荷電流パターン等を比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定することができる。【００１８】  また、前記のように予め設定される目標回転量に対し、それぞれ所定のねじ締め作業においてトルクアップ検出時点までに逐次検出される電動モータの回転量を比較する場合において、前記目標回転量の設定値から所定のねじ締め作業においてトルクアップ検出時点までに検出される電動モータの回転量を逐次加算するように演算し、最終的な回転量の検出値を前記目標回転量（許容範囲を含む）の設定値と比較するように設定することができる。【００１９】  さらに、前述した負荷電流検出手段を使用してねじ締め作業を行う場合、ねじ締め作業を効率的に行うためには、ねじ締めの開始時点から電動モータを高速回転駆動する必要がある。この場合、ねじが取付け対象物に着座してねじの締付けが行われる際に、電動モータの電機子等の慣性の影響により、締付けトルクに多大なばらつきを生じ、トルクアップを検出する目標負荷電流値に対して大幅にオーバーシュートしてしまう等、特に小ねじのねじ締め作業において、常に安定した一定のねじ締めトルクによるねじ締めを行うことができなくなる難点がある。【００２０】  このような観点から、従来において、前述したねじの着座するタイミングを検出して、電動モータを前記着座時点から低速回転駆動に切換えてねじの締付けを行うように設定制御することが、種々提案されている。しかしながら、従来の前記着座状態の検出手段としては、例えば、ドライバービットと取付け対象物との相対位置により着座手前の時点で検出信号を発生させたり、あるいは着座トルクを設定したり、タイマにより着座タイミングを設定したりして、それぞれ着座状態を検出するものであり、しかも最終的には締付けトルクに対応する負荷電流値を検出することにより、ねじ締めの完了を判定するものである。【００２１】  そこで、本発明においては、前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づいて、ねじの取付け対象物に対する着座状態を、電動モータの出力軸に結合される遊星ギヤとインターナルギヤとからなる減速機構において、前記着座状態の際に発生する前記反力を機械的に吸収する動作と相俟って検出可能とし、前記着座状態の検出時点から電動モータを低速回転駆動に切換えてねじ締めを行うと共に、前記負荷電流検出手段において検出する負荷電流値に基づいてトルクアップ状態を検出し、さらにねじ締めの��始時点から前記トルクアップ状態の検出時点までの電動モータの回転量を回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を安定かつ確実に判定することができる自動ねじ締め制御および管理方法を得ることができることを突き止めた。【００２２】  なお、前述したトルクアップ検出時点に検出された回転量を、予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記目標回転量（許容範囲を含む）を、所定のねじ締め作業における最初の適正なねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点から前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定することができる。この場合、所定のねじ締め作業における最初の適正な複数回のねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点から前記トルクアップ検出時点に検出された回転量の平均値を目標回転量（許容範囲を含む）として設定すれば、好適である。【００２３】  また、前述した予め設定される第１の目標回転量に対し、それぞれ所定のねじ締め作業においてトルクアップ検出時点までに逐次検出される電動モータの回転量を比較する場合において、前記第１の目標回転量の設定値から所定のねじ締め作業においてトルクアップ時点までに検出される電動モータの回転量を逐次減算するように演算し、最終的に第２の目標回転量を０（許容範囲を含む）となるように設定して、最終的な回転量の検出値を前記第２の目標回転量（許容範囲を含む）の設定値と比較するように設定することができる。【００２４】  さらに、本発明においては、前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、予め使用するねじの規格に基づいて事前の試行等により予定されるねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記負荷電流検出手段によるトルクアップ検出時点の電動モータの回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定することによっても、所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記負荷電流検出手段によるトルクアップ検出時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否の判定を適正に達成することができることを突き止めた。【００２５】  前記本発明においては、前記電動ドライバーにおいて、ねじの取付け対象物に対するドライバービットの当接時における軸方向の変位によって作動するプッシュ操作スイッチまたはエンコーダを設けて、前記のプッシュ操作スイッチまたはエンコーダの動作信号を検出することにより、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点として設定することができる。【００２６】  さらにまた、本発明においては、所要のねじ締め作業において、予めねじ締めが必要とされるねじの本数を設定しておき、順次ねじ締めを行うに際して、ねじ締めを完了したねじの本数を検出記録すると共に、それぞれのねじ締め状態の良否の判定に伴うそれぞれの本数を検出記録することにより、ねじ締め作業に対するより優れた制御および管理を行うことが可能となる。���なわち、このような自動ねじ締め制御および管理システムによれば、例えば各種のねじ締め作業を行う生産ラインに対し、それらの広域かつ大規模な各種生産ラインのネットワークを構成する場合も含めて、機能的に優れた生産管理システムの構築を容易に実現することができ。【００２７】  従って、本発明の目的は、電動モータの駆動出力軸にドライバービットを結合し、ねじ締め作業を行うように構成した電動ドライバーにおいて、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態を簡便にして確実に確認および判定することができると共に、所要の製品の組立て等を行う生産ラインないしそれらの広域かつ大規模な生産ライン等を対象として、それぞれのねじ締め作業に関する生産管理並びにねじ締め状態に関する情報管理等を確実に行うことができるネットワークの構築を可能とする自動ねじ締め制御および管理方法並びにシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】  前記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の自動ねじ締め制御および管理方法は、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、をそれぞれ設けた電動ドライバーを使用し、  前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を所要の通信制御方法により可変に設定可能とし、  ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴うトルクアップ検出時点までの負荷電流値を前記負荷電流検出手段により検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された前記負荷電流値を予め設定した負荷電流値と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする【００２９】  本発明の請求項２に記載の自動ねじ締め制御および管理方法は、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーを使用し、  前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定可能とし、  ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴うトルクアップ検出時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする。【００３０】  本発明の請求項３に記載の自動ねじ締め制御および管理方法は、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量���出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーを使用し、  前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定可能とし、  ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴うトルクアップ検出時点までの負荷電流値を前記負荷電流検出手段により検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された前記負荷電流値を予め設定した負荷電流値と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定すると共に、  さらにねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記負荷電流検出手段によるトルクアップ検出時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする。【００３１】  本発明の請求項４に記載の自動ねじ締め制御および管理方法は、前記負荷電流検出手段によりトルクアップ検出時点まで検出する負荷電流値および予め設定した負荷電流値は、負荷電流の時系列データないしパターンとして逐次検出および設定することを特徴とする。  【００３２】  本発明の請求項５に記載の自動ねじ締め制御および管理方法は、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーを使用し、  前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定可能とすると共に、前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づいて、ねじの取付け対象物に対する着座状態を検出可能とし、  前記着座状態の検出時点から電動モータを低速回転駆動に切換えてねじ締めを行うと共に、前記負荷電流検出手段において検出する負荷電流値に基づいてトルクアップ状態を検出し、  さらにねじ締めの開始時点から前記トルクアップ状態の検出時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする。【００３３】  本発明の請求項６記載の自動ねじ締め制御および管理方法は、前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づいて、ねじの取付け対象物に対する着座状態を検出するに際し、電動モータの出力軸に結合される遊星ギヤとインターナルギヤとからなる減速機構において、前記着��状態の際に発生する前記反力を機械的に吸収する動作と相俟って検出することを特徴とする。【００３４】  本発明の請求項７記載の自動ねじ締め制御および管理方法は、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記目標回転量（許容範囲を含む）は、所定のねじ締め作業における最初の適正なねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点から前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定することを特徴とする。【００３５】  本発明の請求項８記載の自動ねじ締め制御および管理方法は、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記目標回転量（許容範囲を含む）は、所定のねじ締め作業における最初の適正な複数回のねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点から前記トルクアップ検出時点に検出された回転量の平均値を目標回転量（許容範囲を含む）として設定することを特徴とする。【００３６】  本発明の請求項９に記載の自動ねじ締め制御および管理方法は、前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、ねじ締めを行うねじの本数を可変に設定可能とし、前記ねじ締め開始時点からトルクアップ検出時点までに至ったねじの本数を検出記録すると共に、前記ねじ締め状態の良否を判定検出されたねじの本数を検出記録し、前記それぞれのねじの本数を比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定することを特徴とする。【００３７】  本発明の請求項１０に記載の自動ねじ締め制御および管理方法は、前記ねじ締め開始時点からトルクアップ検出時点までに逐次検出される電動モータの回転量を前記目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記目標回転量の設定値から所定のねじ締め作業においてトルクアップ検出時点までに検出される電動モータの回転量を、逐次加算するように演算して、最終的な回転量の検出値を前記目標回転量（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することを特徴とする。【００３８】  本発明の請求項１１に記載の自動ねじ締め制御および管理方法は、前記ねじ締め開始時点からトルクアップ検出時点までに逐次検出される電動モータの回転量を前記（第１の）目標回転量（許容範囲を含む）と比較し、前記第１の目標回転量の設定値から所定のねじ締め作業においてトルクアップ検出時点までに検出される電動モータの回転量を逐次減算するように演算し、最終的に第２の目標回転量を０（許容範囲を含む）となるように設定して、最終的な回転量の検出値を前記第２の目標回転量（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することを特徴とする。【００３９】  本発明の請求項１２に記載の自動ねじ締め制御および管理方法は、前記電動ドライバーにおいて、ねじの取付け対象物に対するドライバービットの当接時における軸方向の変位によって作動するプッシュ操作スイッチまたはエンコーダを設けて、前記プッシュ操作スイッチまたはエンコーダの動作信号により、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点の設定を行うことを特徴とする。【００４０】  本発明の請求項１３に記載の自動ねじ締め制御および管理方法は、複数台からなる前記電動ドライバーを使用して所要の生産品の組立て作業を行う生産ラインからなり、  前記各電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記生産ラインに対応する管理端末の指令に基づいて、通信ネットワークを介して中央管理センタと前記生産ラインに設けた制御装置との間で通信制御を行い、前記生産ラインに設定される各電動ドライバーの前記負荷電流検出手段に対して、前記トルクアップ検出信号を出力するための負荷電流設定値を、可変に設定することを特徴とする。【００４１】  本発明の請求項１４に記載の自動ねじ締め制御および管理方法は、前記負荷電流検出手段による負荷電流の検出開始時点からトルクアップ検出時点までにおける、前記負荷電流の時系列データないしパターンと、回転量検出手段により検出する目標回転量と、ねじ締めを行ったねじのねじ締め本数およびねじ締め状態が適正と判定されたねじのねじ締め本数とを、それぞれ設定可能とすることを特徴とする。【００４２】  本発明の請求項１５に記載の自動ねじ締め制御および管理システムは、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、をそれぞれ設けた電動ドライバーからなり、  前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を所要の通信制御手段により可変に設定し、  ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴うトルクアップ検出時点までの負荷電流値を前記負荷電流検出手段により検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された前記負荷電流値を予め設定した負荷電流値と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする。【００４３】  本発明の請求項１６に記載の自動ねじ締め制御および管理システムは、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーからなり、  前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定し、  ねじ締めの開始時点からねじ締めの完��に伴うトルクアップ検出時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする。【００４４】  本発明の請求項１７に記載の自動ねじ締め制御および管理システムは、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーからなり、  前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定し、  ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴うトルクアップ検出時点までの負荷電流値を前記負荷電流検出手段により検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された前記負荷電流値を予め設定した負荷電流値と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定すると共に、  さらにねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記負荷電流検出手段によるトルクアップ検出時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする。【００４５】  本発明の請求項１８に記載の自動ねじ締め制御および管理システムは、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーからなり、  前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定可能とすると共に、前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づいて、ねじの取付け対象物に対する着座状態を検出可能に設定し、  前記着座状態の検出時点から電動モータを低速回転駆動に切換えてねじ締めを行うと共に、前記負荷電流検出手段において検出する負荷電流値に基づいてトルクアップ状態を検出するように設定し、  さらにねじ締めの開始時点から前記トルクアップ状態の検出時点までのねじ締めの完了に伴う電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けることを特徴とする。【００４６】  本発明の請求項１９に記載の自動ねじ締め制御および管理システムは、前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づいて、ねじの取付け対象物に対する着座状態を検出可能とする設定は、電動モータの出力軸に結合される遊星ギヤとインターナルギヤとからなる減速機構において、前記着座状態の際に発生する前記反力を機械的に吸収する動作と相俟って検出する構成とすることを特徴とする。【００４７】  本発明の請求項２０に記載の自動ねじ締め制御および管理システムは、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記目標回転量（許容範囲を含む）は、所定のねじ締め作業における最初の適正なねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点から前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として前記制御部に設定することを特徴とする。【００４８】  本発明の請求項２１に記載の自動ねじ締め制御および管理システムは、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記目標回転量（許容範囲を含む）は、所定のねじ締め作業における最初の適正な複数回のねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点から前記トルクアップ検出時点に検出された回転量の平均値を目標回転量（許容範囲を含む）として前記制御部に設定することを特徴とする。【００４９】  本発明の請求項２２に記載の自動ねじ締め制御および管理システムは、前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、ねじ締めを行うねじの本数を可変に設定可能とし、前記ねじ締め開始時点からトルクアップ検出時点までに至ったねじの本数を検出記録すると共に、前記ねじ締め状態の良否を判定検出されたねじの本数を検出記録し、前記それぞれのねじの本数を比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定してなる制御部を設けたことを特徴とする。【００５０】  本発明の請求項２３に記載の自動ねじ締め制御および管理システムは、複数台からなる前記電動ドライバーを使用して所要の生産品の組立て作業を行う生産ラインを、制御装置を介して管理端末と共に、中央管理センタを接続した通信ネットワークに対し多重に結合してなり、  前記いずれかの生産ラインにおける各電動ドライバーによる所定のねじ締め作業を行う場合において、前記生産ラインに対応する管理端末の指令に基づいて、通信ネットワークを介して中央管理センタと前記生産ラインに設けた制御装置との間で通信制御を行い、前記生産ラインに設定される各電動ドライバーの前記負荷電流検出手段に対して、前記トルクアップ検出信号を出力するための負荷電流設定値を���可変に設定するように構成することを特徴とする。【００５１】  本発明の請求項２４に記載の自動ねじ締め制御および管理システムは、前記負荷電流検出手段による負荷電流の検出開始時点からトルクアップ検出時点までにおける、前記負荷電流の時系列データないしパターンと、回転量検出手段により検出する目標回転量と、ねじ締めを行ったねじのねじ締め本数およびねじ締め状態が適正と判定されたねじのねじ締め本数とを、それぞれ設定可能に構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００５２】  本発明の請求項１および１５に記載の自動ねじ締め制御および管理方法並びにシステムによれば、電動モータの駆動出力軸に減速機構を介してドライバービットを結合し、電動モータ制御回路において前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出する負荷電流検出手段を設けて、前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力するように構成した電動ドライバーを使用して、所定のねじ締め作業を行う場合において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を所要の通信制御方法ないし手段により可変に設定可能とすることにより、電動ドライバーのねじ締めトルクの設定を、機械的な操作を行うことなく、デジタル信号によるデータ設定により簡便かつ迅速に設定することができると共に、例えば複数台の電動ドライバーに対して同時的に均一のトルク設定ないし管理を確実に達成することができる。【００５３】  本発明の請求項２および１６に記載の自動ねじ締め制御および管理方法並びにシステムによれば、前述したように、所定のねじ締め作業を行う場合において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定可能とすることにより、電動ドライバーのねじ締めトルクの設定を、機械的な操作を行うことなく、デジタル信号によるデータ設定により簡便かつ迅速に設定することができると共に、例えば複数台の電動ドライバーに対して同時的に均一のトルク設定ないし管理を確実に達成することができる。【００５４】  本発明においては、電動モータの回転量を検出する回転量検出手段により回転量を検出するように構成して、前記負荷電流検出手段により予め設定した負荷電流設定値を検出したトルクアップ検出時点における際の前記回転量検出手段により検出される回転量検出信号に対する目標回転量（許容範囲を含む）を設定することにより、前記と同様にして、前記負荷電流検出手段によるトルクアップ検出時点において、前記回転量検出手段により検出される回転量検出信号について、予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することによって、ねじ締め状態の良否を容易かつ簡便に判定することができ、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態について確実に確認および判定することができる。従って、本発明によれば、ねじ締め作業の未熟練者においても、容易かつ正確なねじ締め作業を達成することができる。【００５５】  本発明の請求項３および１７に記載の自動ねじ締め制御および管理方法並びにシステムによれば、前述したように、所定のねじ締め作業を行う場合において、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定可能とすることにより、電動ドライバーのねじ締めトルクの設定を、機械的な操作を行うことなく、デジタル信号によるデータ設定により簡便かつ迅速に設定することができると共に、例えば複数台の電動ドライバーに対して同時的に均一のトルク設定ないし管理を確実に達成することができる。【００５６】  本発明の請求項４に記載の自動ねじ締め制御および管理方法によれば、前記負荷電流検出��段に対する負荷電流設定値として、例えば、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記負荷電流検出手段によるトルクアップ検出時点までの負荷電流値として、負荷電流の時系列データないしパターンを設定することにより、前記負荷電流検出手段によるねじ締めの開始時点からトルクアップ検出時点までに検出された前記負荷電流の時系列データないしパターンと比較することによって、ねじ締め状態の良否を容易かつ簡便に判定することができ、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態について確実に確認および判定することができる。従って、本発明によれば、ねじ締め作業の未熟練者においても、容易かつ正確なねじ締め作業を達成することができる。【００５７】  本発明においては、前記負荷電流検出手段に対する負荷電流設定値として、例えば、ねじ締めの開始時点からねじ締めの完了に伴う前記負荷電流検出手段によるトルクアップ検出時点までの負荷電流値として、負荷電流の時系列データないしパターンを設定することにより、前記負荷電流検出手段によるねじ締めの開始時点からトルクアップ検出時点までに検出された前記負荷電流の時系列データないしパターンと比較することによって、ねじ締め状態の良否を容易かつ簡便に判定することができると共に、電動モータの回転量を検出する回転量検出手段により回転量を検出するように構成して、前記負荷電流検出手段により予め設定した負荷電流設定値を検出したトルクアップ検出時点における際の前記回転量検出手段により検出される回転量検出信号に対する目標回転量（許容範囲を含む）を設定することにより、前記と同様にして、前記負荷電流検出手段によるトルクアップ検出時点において、前記回転量検出手段により検出される回転量検出信号について、予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することによって、ねじ締め状態の良否を容易かつ簡便に判定することができ、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態について確実に確認および判定することができる。従って、本発明によれば、ねじ締め作業の未熟練者においても、容易かつ正確なねじ締め作業を達成することができる。【００５８】  本発明の請求項５および１８に記載の自動ねじ締め制御および管理方法並びにシステムによれば、電動モータと、この電動モータを駆動するための駆動スイッチと、前記電動モータの駆動出力軸に減速機構を介して結合されるドライバービットとを備え、前記駆動スイッチを操作するスイッチ操作部材と、前記電動モータにおいて前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づく電動モータにおいて得られる負荷電流を検出すると共に前記負荷電流が予め設定された設定値に達した際に所定のトルクアップ検出信号を出力する負荷電流検出手段と、前記電動モータの駆動および停止制御を行う電動モータ制御回路と、前記電動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、をそれぞれ設けた電動ドライバーを使用するものであり、前記負荷電流検出手段に対し前記トルクアップ検出信号を出力する負荷電流設定値を可変に設定可能とすると共に、前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づいて、ねじの取付け対象物に対する着座状���を検出可能とし、前記着座状態の検出時点から電動モータを低速回転駆動に切換えてねじ締めを行うと共に、前記負荷電流検出手段において検出する負荷電流値に基づいてトルクアップ状態を検出し、さらにねじ締めの開始時点から前記トルクアップ状態の検出時点までの電動モータの回転量を前記回転量検出手段により逐次検出し、前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較することにより、ねじ締め状態の良否を常に安定かつ確実に判定することができる。【００５９】  本発明の請求項６および１９に記載の自動ねじ締め制御および管理方法並びにシステムによれば、前記電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記ドライバービットに付与される負荷トルク（反力）に基づいて、ねじの取付け対象物に対する着座状態を検出するに際し、電動モータの出力軸に結合される遊星ギヤとインターナルギヤとからなる減速機構において、前記着座状態の際に発生する前記反力を機械的に吸収する動作と相俟って検出することにより、ねじが取付け対象物に着座してねじの締付けが行われる際に、電動モータの電機子等の慣性の影響を回避することができ、特に小ねじのねじ締め作業において、常に安定した一定のねじ締めトルクによるねじ締めを行うことができる。【００６０】  本発明の請求項７、８および２０、２１に記載の自動ねじ締め制御および管理方法並びにシステムによれば、トルクアップ検出時点に検出された回転量を予め設定した目標回転量（許容範囲を含む）と比較する場合において、前記目標回転量（許容範囲を含む）は、所定のねじ締め作業における最初の適正なねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点から前記トルクアップ検出時点に検出された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定することが可能であり、この場合、所定のねじ締め作業における最初の適正な複数回のねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点から前記トルクアップ検出時点に検出された回転量の平均値を目標回転量（許容範囲を含む）として制御部に設定することにより、より適正かつ簡便なねじ締め作業を容易かつ正確に達成することができる。【００６１】  本発明の請求項９および２２に記載の自動ねじ締め制御および管理方法並びにシステムによれば、所定のねじ締め作業を行う場合において、ねじ締めを行うねじの本数を可変に設定可能とし、前記ねじ締め開始時点からトルクアップ検出時点までに至ったねじの本数を検出記録すると共に、前記ねじ締め状態の良否を判定検出されたねじの本数を検出記録し、前記それぞれのねじの本数を比較することにより、ねじ締め状態の良否の判定を、前述したそれぞれの判定方法ないし判定手段と組合せることにより、より適正かつ簡便なねじ締め作業を容易かつ正確に達成することができる。【００６２】  本発明の請求項１０ないし１２に記載の自動ねじ締め制御および管理方法によれば、実際にねじ締め作業を行っている間の電動モータの回転量を正確に検出することが可能となり、これに基づいて種々のねじ締めの異常状態の検出を容易化し、ねじ締め作業における適正なねじ締め状態について確実に確認および判定することができる。このようにして、本発明によれば、使用する��動ドライバーにおいて検出される制御に関するデータの集積ないし画像処理を円滑かつ容易に達成し、電動ドライバーとしての制御データ処理機能を高めることができる。【００６３】  特に、本発明の請求項１２に記載の自動ねじ締め制御および管理方法によれば、電動モータの回転量検出手段として、ロータリエンコーダを適宜設けることにより、ねじ締め開始時点からトルクアップ時点までの適正な検出と共に、電動モータの回転量の検出も適正に行うことができる。【００６４】  本発明の請求項１３、１４および２３、２４に記載の自動ねじ締め制御および管理方法並びにシステムによれば、複数台からなる前記電動ドライバーを使用して所要の生産品の組立て作業を行う生産ラインにおいて、前記各電動ドライバーによる所定のねじ締め作業において、前記生産ラインに対応する管理端末の指令に基づいて、通信ネットワークを介して中央管理センタと前記生産ラインに設けた制御装置との間で通信制御を行い、前記生産ラインに設定される各電動ドライバーの前記負荷電流検出手段に対して、前記トルクアップ検出信号を出力するための負荷電流設定値を、可変に設定することにより、前記生産ラインに設けられる複数台の電動ドライバーのねじ締めトルクの設定を、機械的な操作を行うことなく、デジタル信号によるデータ設定により同時的に均一のトルク設定ないし管理を簡便かつ迅速に達成することができ、しかも各種のねじ締め作業を行う生産ラインおよびそれらのネットワークにおける生産管理システムの構築を容易に実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法の一実施態様を示す概略システム構成とその制御系統を示す説明図である。
【図２】本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法の別の実施態様を示す概略システム構成とその制御系統を示す説明図である。
【図３】本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法によりねじ締め良否判定を行うためのねじ締め制御プログラムを示すフローチャート図である。
【図４】本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法によりねじ締め良否判定を行うための別のねじ締め制御プログラムを示すフローチャート図である。
【図５】本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法によりねじ締め良否判定を行うためのさらに別のねじ締め制御プログラムを示すフローチャート図である。
【図６】本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法のさらに別の実施態様を示す概略システム構成とその制御系統を示す説明図である。
【図７Ａ】本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法としての図６によるシステム構成において、ねじ締め作業におけるねじの着座状態を検出するための着座状態検出機構の一実施例を示す電動ドライバーの要部断面説明図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示す着座状態検出機構の分解説明図である。
【図８】本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法によりねじ締め良否判定を行うための図６に示すシステム構成によるねじ締め制御プログラムを示すフローチャート図である。
【図９】本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法によりねじ締め良否判定を行う図３、図４、図５および図８に示すねじ締め制御プログラムにそれぞれ追加されるねじ締め制御プログラムを示すフローチャート図である。
【図１０】本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法を多重化して遠隔操作によるネットワークシステムを構築した場合の実施態様を示す概略システム構成とその制御系統を示す説明図である。
【図１１】図１０に示すネットワークシステムにおける中央管理センタ（サーバ）のシステム構成を示す説明図である。
【図１２】図１０に示すネットワークシステムにおける制御装置のシステム構成を示す説明図である。
【図１３】図１０に示すネットワークシステムにおける管理端末の機能内容を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００６６】  次に、本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法を実施するためのシステム構成について、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００６７】［自動ねじ締め制御および管理システム（１）の構成］  図１は、本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法を実施するシステムの一実施態様を示す概略システム構成図である。すなわち、図１において、参照符号１０Ａは電動ドライバーを示し、この電動ドライバー１０Ａの把持部内に、電動モータ１２と、この電動モータ１２を駆動するための駆動スイッチ１３と、前記電動モータ１２の駆動出力軸（図示せず）に結合される減速機構１６とを、それぞれ内蔵し、前記減速機構１６を介してドライバービット２０を結合した構成からなる。
【００６８】  前記電動ドライバー１０Ａにおいては、前記電動モータ１２の駆動スイッチ１３を操作するスイッチ操作部材１４と、電動モータ１２の駆動制御および停止制御を行う電動モータ制御回路２２とがそれぞれ設けられる。そして、前記電動モータ制御回路２２には、前駆電動モータ１２の回転量を検出する回転量検出手段２４が設けられる。さらに、前記ドライバービット２０に付与される負荷トルク（反力）に基づいて電動モータ１２において得られる負荷電流を検出する負荷電流検出手段２６が適宜設けられる。
【００６９】  なお、本実施態様の電動ドライバー１０Ａにおいて、電動モータ１２としてはブラシレスモータを好適に使用することができる。また、前記電動モータ１２を駆動するために、前記駆動スイッチ１３を操作するスイッチ操作部材１４としては、例えば電動ドライバー１０の把持部外周に設ける公知のレバー部材として構成することができる。
【００７０】  また、本実施態様において、前記電動モータ１２の回転量を検出するための回転量検出手段２４は、ブラシレスモータにおけるロータの磁極を検出するホール素子に対して、磁極検出時に発生するパルスをカウントする手段として設けることができる。この場合、前記回転量検出手段２４により検出される前記パルスのカウント数は、ドライバービット２０の回転に伴うねじ締め作業に際してのねじ締め回転量と相関する回転量として、検出記録することができる。
【００７１】  さらに、前記電動モータ１２の負荷電流を検出するための負荷電流検出手段２６は、電動モータ１２の電源回路において負荷電流を検出する手段として設けることができる。この場合、検出される前記電動モータ１２の負荷電流値は、ドライバービット２０の回転に伴うねじ締め作業に際してのねじ締めトルク値と相関する負荷電流値として、検出記録することができる。
【００７２】  そこで、本実施態様においては、制御部３０を設け、ＣＰＵ３２において、前記電動ドライバー１０における電動モータ１２に設けた電動モータ制御回路２２に対して、ねじ締め作業を開始する際に、前記スイッチ操作部材１４によって操作される駆動スイッチ１３の動作によって得られる駆動スイッチ操作信号Ｓ１３を入力し、この駆動スイッチ操作信号Ｓ１３に基づいて、モータ駆動制御信号Ｓ２２ａを出力すると共に前記電動モータ制御回路２２に入力して、電動モータ１２の駆動制御を行うように構成される。
【００７３】  前記電動モータ１２の駆動により、所要のねじ締め作業を行う場合、前記ＣＰＵ３２において、ねじ締め作業の開始に伴う電動モータ１２の駆動開始時点ｔ0 において、前記回転量検出手段２４により検出される回転量検出信号Ｓ２４に基づいて、電動モータ１２の回転量Ｒｘ を検出記録するように設定する。
【００７４】  また、前記と同様に、ねじ締め作業の開始に伴う電動モータ１２の駆動開始時点ｔ0 において、前記負荷電流検出手段２６により検出される負荷電流検出信号Ｓ２６に基づいて、ねじ締めトルク値に比例する負荷電流値Ｉｘ を検出記録するように設定する。
【００７５】  前記ＣＰＵ３２においては、前記負荷電流検出手段２６により検出される負荷電流検出値Ｉｘを逐次検出記録すると共に、予め設定されるねじ締めトルク値に対応する負荷電流設定値Ｉｍと比較して、前記負荷電流検出値Ｉｘが前記負荷電流設定値Ｉｍと一致する時点において、トルクアップ検出時点ｔｍの設定を行うように設定される。
【００７６】  そして、前記ＣＰＵ３２においては、前記負荷電流検出手段２６により検出設定されるトルクアップ検出時点ｔｍにおいて、電動モータ１２の回転量検出手段２４により逐次検出記録される回転量Ｒｘを、予め設定される目標回転量Ｒｍ±α（±αは許容範囲）と比較して、ねじ締め状態の良否を判定するように設定される。
【００７７】  また、前記と同様に、前記負荷電流検出手段２６により検出設定されるトルクアップ検出時点ｔｍにおいて、前記負荷電流検出手段２６により逐次検出記録される負荷電流検出値Ｉ・ＤＰｘを、予め設定される負荷電流の時系列データないし負荷電流パターンＩ・ＤＰｍと比較して、ねじ締め状態の良否を判定するように設定される。
【００７８】  さらに、本実施態様においては、ねじ締めを行うねじの本数が設定可能とされ、前記と同様に、前記負荷電流検出手段２６により検出設定されるトルクアップ検出時点ｔｍにおいて、前記ねじ締め開始時点からトルクアップ検出時点までに至ったねじの本数を検出記録すると共に、前記ねじ締め状態の良否を判定検出されたねじの本数を検出記録し、前記それぞれのねじの本数を比較することにより、ねじ締め状態の良否を判定するように設定される。
【００７９】  なお、前述したように、前記負荷電流検出手段２６によりトルクアップ検出時点ｔｍが検出設定された際に、ＣＰＵ３２を介して、モータ停止制御信号Ｓ２２ｂが出力されると共に前記電動モータ制御回路２２に入力されて、電動モータ１２の停止制御が行われるように構成される。
【００８０】  本実施態様においては、前述したように、制御部３０のＣＰＵ３２において、予め設定された目標回転量Ｒｍ±αに対してトルクアップ検出時点ｔｍに検出される回転量Ｒｘとを比較することにより、ねじ締め状態の良否が判定された場合、および／または、予め設定された負荷電流設定値Ｉ・ＰＤｍに対してトルクアップ検出時点ｔｍに検出される負荷電流検出値Ｉ・ＰＤｘとを比較することにより、ねじ締め状態の良否が判定された場合、ＣＰＵ３２から出力される前記いずれかのねじ締め判定信号Ｓ４０により、それぞれの判定内容を適宜表示器４０において表示するように構成される。
【００８１】〔自動ねじ締め制御および管理システム（２）の構成〕  図２は、本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法を実施するシステムの別の実施態様を示す概略システム構成図である。なお、説明の便宜上、前述した図１に示すシステム構成と、同一の構成要素については、それぞれ同一の機能を有することから、同一の参照符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
【００８２】  すなわち、本実施態様の電動ドライバー１０Ｂにおいて、電動モータ１２としてブラシレスモータ以外の電動モータの適用を可能とするため、電動モータ１２の回転量検出手段としては、前記電動モータ１２の駆動軸に対し公知のロータリエンコーダからなる第１のエンコーダ２５を付設した構成からなるものである。従って、本実施例において、前記電動モータ１２の回転量は、制御部３０のＣＰＵ３２に対して、前記第１のエンコーダ２５により検出されるエンコーダ検出信号Ｓ２５を入力することにより、回転量検出手段として設定することができる。この場合、前記第１のエンコーダ２５により検出されるエンコーダ検出信号Ｓ２５は、電動モータ１２により回転するドライバービット２０のねじ締め作業に際してのねじ締め回転量と相関する回転量として、検出記録することができる。
【００８３】  また、本実施態様の電動ドライバー１０Ｂにおいては、ドライバービット２０の回転量検出手段として、ドライバービット２０と結合する公知のロータリエンコーダからなる第２のエンコーダ２９を付設した構成とすることができる。従って、前記ドライバービット２０の回転量は、制御部３０のＣＰＵ３２に対して、前記第２のエンコーダ２９により検出されるエンコーダ検出信号Ｓ２９を入力することにより、回転量検出手段として設定することができる。この場合、前記第２のエンコーダ２９により検出されるエンコーダ検出信号Ｓ２９は、ドライバービット２０の回転によるねじ締め作業に際してのねじ締め回転量と相関する回転量として、検出記録することができる。
【００８４】  本実施態様の電動ドライバー１０Ｂにおいて、その他の構成については、前記実施態様と同一であり、従って、制御部３０のＣＰＵ３２においては、前記実施態様と同様に、予め設定された目標回転量Ｒｍ±αに対してトルクアップ検出時点ｔｍにおいて逐次検出される回転量検出値Ｒｘとを比較することにより、前述したそれぞれのねじ締め状態の良否が判定された場合、および／または、予め設定された負荷電流値Ｉ・ＤＰｍに対してトルクアップ検出時点ｔｍにおいて検出される負荷電流検出値Ｉ・ＤＰｘとを比較することにより、前述したそれぞれのねじ締め状態の良否が判定された場合、ＣＰＵ３２から出力される前記いずれかのねじ締め判定信号Ｓ４０により、それぞれの判定内容を適宜表示器４０において表示するように構成される。
【００８５】  なお、本実施態様においては、ドライバービット２０のねじ締め作業に際してのねじ締め回転量と相関する回転量を検出する前記第１のエンコーダ２５または前記第２のエンコーダ２９を使用することにより、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点ｔ0 からトルクアップ時点ｔｍの検出記録を適正かつ容易に行うことができると共に、電動モータの回転量検出手段として、電動モータの回転量の検出も適正に行うことができる。
【００８６】  次に、前記構成からなる自動ねじ締め制御および管理システムによる自動ねじ締め制御および管理方法（１）〜（３）として、それぞれねじ締め状態の良否判定について、それらの制御フローチャート（図３〜図５参照）を併せ参照しながら説明する。
【００８７】［自動ねじ締め制御および管理方法（１）］  本制御および管理方法（１）において、所要のねじ締め作業を開始するに際しては、スイッチ操作部材１４を操作することにより駆動スイッチ１３を作動し、前記電動モータ制御回路２２にモータ駆動制御信号Ｓ２２ａが入力されて、電動モータ１２の駆動制御が行われ、電動ドライバー１０の駆動が開始される（図１、図２参照）。
【００８８】  本制御および管理方法（１）において、基本的に、電動ドライバー１０Ａ、１０Ｂの駆動に伴うねじ締め作業の開始に際して、ねじ締めの完了に伴い負荷電流検出手段２６においてトルクアップ検出時点ｔｍとして設定される負荷電流設定値Ｉｍが、ＣＰＵ３２において検出されるように設定される。すなわち、この場合に、設定される負荷電流設定値Ｉｍは、ＣＰＵ３２に設けられる負荷電流設定メモリに対して、外部操作機器を使用して適宜デジタル信号の送受信（有線方式または無線方式）により、使用するねじの規格に適合させて、適正なねじ締め状態を検出し得るように設定することができる。
【００８９】  そこで、本制御および管理方法（１）においては、図３に示すように、前記電動ドライバー１０Ａ、１０Ｂによる所定のねじ締め作業を行うに際し、前記負荷電流検出手段２６において検出される前記負荷電流設定値Ｉｍとして、ねじ締めの完了に伴ってトルクアップ検出時点ｔｍを設定する所定の負荷電流設定値Ｉｍと共に、ねじ締めの開始時点ｔ0 からねじ締めの完了まで逐次検出記録される負荷電流検出値Ｉｘについて、前記検出される負荷電流の時系列データないし負荷電流パターン（Ｉ・ＤＰｘ）としての負荷電流検出値Ｉ・ＤＰｍを設定する（ＳＴＥＰ−１）。
【００９０】  そして、その後における所定のねじ締め作業においては、ねじ締めの開始時点ｔ0 （ＳＴＥＰ−２）からねじ締めの完了に伴う前記負荷電流検出手段２６によるトルクアップ検出時点ｔｍまでの負荷電流値Ｉｘが逐次検出記録されて（ＳＴＥＰ−３）、前記負荷電流検出手段２６により負荷電流設定値Ｉｍが検出(Ｉｘ＝Ｉｍ)されるトルクアップ検出時点ｔｍ(ＳＴＥＰ−４)において、前記負荷電流検出手段２６により逐次検出記録された負荷電流の時系列データないし負荷電流パターンＩ・ＤＰｘを、予め設定された負荷電流の時系列データないし負荷電流パターンＩ・ＤＰｍと比較することにより（ＳＴＥＰ−５）、ねじ締め状態の良否を判定するように設定する。
【００９１】  なお、この場合、前記負荷電流検出手段２６により検出される負荷電流検出値Ｉｘが負荷電流設定値Ｉｍと不一致(Ｉｘ≠Ｉｍ)の場合は、ねじ締めができない状態を示し、前記負荷電流検出値Ｉｘが負荷電流設定値Ｉｍと一致(Ｉｘ＝Ｉｍ)した場合の検出信号に基づいて、ねじ締めが行われたねじの本数ＳＮｘを算出することができる。
【００９２】  また、前記負荷電流検出手段２６により逐次検出記録された負荷電流の時系列データないし負荷電流パターンＩ・ＤＰｘを、予め設定された負荷電流の時系列データないし負荷電流パターンＩ・ＤＰｍと比較する場合、前記それぞれの検出値（Ｉ・ＤＰｘ）と設定値（Ｉ・ＤＰｍ）とが近似（Ｉ・ＤＰｘ≒Ｉ・ＤＰｍ）すれば、適正なねじ締め状態と判定（ＳＴＥＰ−６）し、近似しない場合は、ねじ締め状態を不良と判定（ＳＴＥＰ−７）することができる。従って、前記適正と判定された検出信号（ＳＴＥＰ−６）に基づいて、適正なねじ締めが行われたねじの本数ＳＮｎを算出することができる。
【００９３】  そこで、本制御および管理方法（１）においては、本出願人が特許第４７２１５３５号において提案したように、前記電動ドライバー１０において、ねじの取付け対象物に対するドライバービット２０の当接時における軸方向の変位によって作動するプッシュ操作スイッチ（図示せず）を設けて、このプッシュ操作スイッチの動作信号により、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点ｔ0 を設定することができる。
【００９４】  すなわち、前記プッシュ操作スイッチとしては、例えば、ドライバービット２０を支持する支持軸を軸方向に弾力的に変位可能に軸継手により結合し、この支持軸の変位部に磁石を設けると共に、この磁石と対向するように前記支持軸の外周部に磁気センサ（ホール素子）を配置した構成とすることができる。
【００９５】［自動ねじ締め制御および管理方法（２）］  本制御および管理方法（２）において、前記制御および管理方法（１）と同様に、電動ドライバー１０Ａ、１０Ｂの駆動に伴うねじ締め作業の開始に際して、ねじ締めの完了に伴い負荷電流検出手段２６においてトルクアップ検出時点ｔｍとして設定される負荷電流設定値Ｉｍが、ＣＰＵ３２において検出されるように設定される。すなわち、この場合に、設定される負荷電流設定値Ｉｍは、ＣＰＵ３２に設けられる負荷電流設定メモリに対して、外部操作機器を使用して適宜デジタル信号の送受信により、使用するねじの規格に適合させて、適正なねじ締め状態を検出し得るように設定することができる。
【００９６】  本制御および管理方法（２）においては、図４に示すように、前記電動ドライバー１０Ａ、１０Ｂによる所定のねじ締め作業を行うに際し、前記負荷電流検出手段２６において検出される前記負荷電流設定値Ｉｍとして、ねじ締めの完了に伴ってトルクアップ検出時点ｔｍを設定する所定の負荷電流設定値Ｉｍが設定される（ＳＴＥＰ−１１ａ）。
【００９７】  そして、図１に示す電動ドライバー１０Ａの駆動に伴うねじ締め作業の開始に際しては、電動モータ１２に設けた回転量検出手段２４により検出される回転量検出信号Ｓ２４に基づいて、電動モータ１２の回転量Ｒｘを、ＣＰＵ３２において逐次検出記録するように設定する（図１参照）と共に、図４に示すように、前記トルクアップ検出時点ｔｍにおける目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）が設定される（ＳＴＥＰ−１１ｂ）。
【００９８】  また、図２に示す前記電動ドライバー１０Ｂによる所定のねじ締め作業を行うに際しては、電動ドライバー１０Ｂの駆動に伴うねじ締め作業の開始から、エンコーダ２５またはエンコーダ２９により検出される検出信号Ｓ２５またはＳ２９に基づいて、電動モータ１２の回転量Ｒｘを、ＣＰＵ３２において逐次検出記録するように設定する（図２参照）と共に、前記と同様にして、前記トルクアップ検出時点ｔｍにおける目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）が設定される（ＳＴＥＰ−１１ｂ）。
【００９９】  そこで、本制御および管理方法（２）においては、図４に示すように、所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点ｔ0 （ＳＴＥＰ−１２）からねじ締めの完了に伴う前記負荷電流検出手段２６によるトルクアップ検出時点ｔｍまでの負荷電流値Ｉｘが逐次検出記録されて（ＳＴＥＰ−１３ａ）、前記負荷電流検出手段２６により負荷電流設定値Ｉｍが検出(Ｉｘ＝Ｉｍ)され、トルクアップ検出時点ｔｍの確認(ＳＴＥＰ−１４)が行われる。
【０１００】  なお、この場合、前記負荷電流検出手段２６により検出される負荷電流検出値Ｉｘが負荷電流設定値Ｉｍと不一致(Ｉｘ≠Ｉｍ)の場合は、ねじ締めができない状態を示し、前記負荷電流検出値Ｉｘが負荷電流設定値Ｉｍと一致(Ｉｘ＝Ｉｍ)した場合の検出信号に基づいて、ねじ締めが行われたねじの本数ＳＮｘを算出することができる。
【０１０１】  そして、本制御および管理方法（２）においては、電動モータ１２に設けた前記回転量検出手段２４により検出される回転量検出信号Ｓ２４またはエンコーダ２５、２９により検出される検出信号Ｓ２５、Ｓ２９に基づく回転量Ｒｘ（ＳＴＥＰ−１３ｂ)が、前記負荷電流検出手段２６によりトルクアップ検出時点ｔｍの確認(ＳＴＥＰ−１４)が行われた際の回転量Ｒｎを検出し（ＳＴＥＰ−１５）、この検出された回転量Ｒｎを、予め設定された目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）と比較することにより（ＳＴＥＰ−１６）、ねじ締め状態の良否を判定するように設定する。
【０１０２】  この場合、所定のねじ締め作業により、ねじ締め開始時点ｔ0 からトルクアップ検出時点ｔｍまでに逐次検出される電動モータ１２の回転量Ｒｘを前記目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）と比較する場合（ＳＴＥＰ−１６）、前記目標回転量Ｒｍ±αの設定値から所定のねじ締め作業においてトルクアップ検出時点ｔｍまでに検出される電動モータの回転量Ｒｘを、逐次加算するように演算して、最終的な回転量Ｒｎの検出値を前記目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することができる。
【０１０３】  また、所定のねじ締め作業により、ねじ締め開始時点ｔ0 からトルクアップ検出時点ｔｍまでに逐次検出される電動モータ１２の回転量Ｒｘを前記（第１の）目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）と比較する場合において（ＳＴＥＰ−１６）、前記第１の目標回転量Ｒｍ±αの設定値から所定のねじ締め作業においてトルクアップ検出時点ｔｍまでに検出される電動モータ１２の回転量を逐次減算するように演算し、最終的に第２の目標回転量０±α（許容範囲を含む）となるように設定して、最終的な回転量Ｒｎの検出値を前記第２の目標回転量０±α（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することもできる。
【０１０４】  前述したように、目標回転量Ｒｍ±αまたは０±α（許容範囲を含む）が設定されて、所定のねじ締め作業を行う場合において、トルクアップ検出時点ｔｍが検出されると、ＣＰＵ３２においてトルクアップ検出時点ｔｍが検出記録され、このトルクアップ検出時点ｔｍにおける前記電動モータ１２の回転量Ｒｎが検出記録される（ＳＴＥＰ−１５）。そこで、前記トルクアップ検出時点ｔｍにおいて検出された電動モータ１２の回転量Ｒｎを、予め設定された目標回転量Ｒｍ±αまたは０±αと比較して、前記目標回転量Ｒｍ±αまたは０±αに適合しているか否か（Ｒｍ＋α≧Ｒt1 ≧Ｒｍ−αまたは０＋α≧Ｒt1 ≧０−α）を判定する（ＳＴＥＰ−１６）。
【０１０５】  また、前述したように、ドライバービット２０がねじの取付け対象物に当接してから、実際にねじ締め作業を行っている間の電動モータ１２の回転量Ｒｘを検出するためのねじ締め開始時点ｔ0 を設定することにより、前記ＣＰＵ３２において検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒｎ（ＳＴＥＰ−１５）が、予め設定された目標回転量Ｒｍ±αまたは０±αと比較して（ＳＴＥＰ−１６）、それぞれ目標回転量Ｒｍ±αまたは０±α（許容範囲を含む）に適合していれば、適正なねじ締め状態と判定することができる（ＳＴＥＰ−１７）。また、前記ＣＰＵ３２において検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒｎが、前記目標回転量Ｒｍ±αまたは０±α（許容範囲を含む）に適合していなければ、ねじ締め状態が不良であると判定することができる（ＳＴＥＰ−１８）。
【０１０６】  なお、この場合、前記ＣＰＵ３２において検出記録される電動モータ１２の回転量Ｒｎが、予め設定された目標回転量の６０％〜７０％に達した時点で、適正なねじ締め状態と判定することも可能である。さらに、同様にして、８０％以上に達した時点で、適正なねじ締め状態と判定することもできる。
【０１０７】  従って、この場合、前記制御部３０において、ねじ締め状態が適正と判定されたねじの本数を、正確に記録することができると共に、表示器４０においてその記録内容を表示するように設定することができる。また、前記トルクアップ検出時点ｔｍにおいて検出された電動モータ１２の回転量Ｒｎに基づいて、ねじ締めを行ったねじの長さ寸法についても、制御部３０において正確に記録し、さらに記録されたその記録内容を表示器４０に表示するように設定することができる。
【０１０８】  また、前記ＣＰＵ３２において検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒｎが、目標回転量Ｒｍ±αより少ない場合（Ｒｎ＜Ｒｍ−α）または目標回転量０±αより多い場合（Ｒｎ＞０＋α）、ねじ締め状態において生じるねじのカジリ、ねじ浮き、選択ねじ寸法の不適合等の異常状態として検出することができる。さらに、前記回転量Ｒｎが、目標回転量Ｒｍ±αより多い場合（Ｒｎ＞Ｒｍ＋α）または少ない場合（Ｒｎ＜０−α）は、ねじ締め状態において生じるねじバカ、下穴の摩損、ねじのカムアウト、ビットの破損、選択ねじ寸法の不適合等の異常状態として検出することができる。
【０１０９】  このようにして、ねじ締め状態の良否が判定された場合、適正判定と不良判定とを明確に区別し得る判定表示を行うことができる。そこで、本制御方法においては、ＣＰＵ３２から出力される前記いずれかのねじ締め判定信号Ｓ４０により、それぞれの判定内容を適宜表示器４０において表示するように構成することができる（図１、図２参照）。
【０１１０】  なお、本制御および管理方法（２）において、トルクアップ検出時点ｔｍに検出された回転量Ｒｎを予め設定した目標回転量Ｒｍ±αと比較する場合において、前記目標回転量（許容範囲を含む）は、所定のねじ締め作業における最初の適正なねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点ｔ0 から前記トルクアップ検出時点ｔｍに検出された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定することが可能であり、この場合、所定のねじ締め作業における最初の適正な複数回のねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点ｔ0 から前記トルクアップ検出時点ｔｍに検出された回転量の平均値を目標回転量（許容範囲を含む）として制御部３０におけるＣＰＵ３２に設定することにより、より適正かつ簡便なねじ締め作業を容易かつ正確に達成することができる。そして、許容範囲±αとしては、例えば前記検出された回転量の±５％とすることができる。
【０１１１】［自動ねじ締め制御および管理方法（３）］  本制御および管理方法（３）においては、前記制御および管理方法（１）および（２）と同様に、電動ドライバー１０Ａ、１０Ｂの駆動に伴うねじ締め作業の開始に際して、ねじ締めの完了に伴い負荷電流検出手段２６においてトルクアップ検出時点ｔｍとして設定される負荷電流設定値Ｉｍが、ＣＰＵ３２において検出されるように設定される。すなわち、この場合に、設定される負荷電流設定値Ｉｍは、ＣＰＵ３２に設けられる負荷電流設定メモリに対して、外部操作機器を使用して適宜デジタル信号の送受信により、使用するねじの規格に適合させて、適正なねじ締め状態を検出し得るように設定することができる。
【０１１２】  本制御および管理方法（３）においては、図５に示すように、前記電動ドライバー１０Ａ、１０Ｂによる所定のねじ締め作業を行うに際し、前記負荷電流検出手段２６において検出される前記負荷電流設定値Ｉｍとして、ねじ締めの完了に伴ってトルクアップ検出時点ｔｍを設定する所定の負荷電流設定値Ｉｍが設定される（ＳＴＥＰ−２１ａ）と共に、前記制御および管理方法（１）と同様に、ねじ締めの開始時点ｔ0 からねじ締めの完了まで逐次検出記録される負荷電流検出値Ｉｘについて、前記検出される負荷電流の時系列データないし負荷電流パターン（Ｉ・ＤＰｘ）としての負荷電流検出値Ｉ・ＤＰｍが設定される（ＳＴＥＰ−２１ａ）。
【０１１３】  そして、本制御および管理方法（３）においては、前記制御および管理方法（２）と同様に、電動モータ１２に設けた回転量検出手段２４により検出される回転量検出信号Ｓ２４に基づいて、電動モータ１２の回転量Ｒｘを、ＣＰＵ３２において逐次検出記録するように設定する（図１参照）と共に、図４に示すように、前記トルクアップ検出時点ｔｍにおける目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）が設定される（ＳＴＥＰ−２１ｂ）。また、エンコーダ２５またはエンコーダ２９により検出される検出信号Ｓ２５またはＳ２９に基づいて、電動モータ１２の回転量Ｒｘを、ＣＰＵ３２において逐次検出記録するように設定する（図２参照）と共に、前記と同様にして、前記トルクアップ検出時点ｔｍにおける目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）が設定される（ＳＴＥＰ−２１ｂ）。
【０１１４】  そこで、本制御および管理方法（３）においては、前記制御および管理方法（１）と同様に、ねじ締めの開始時点ｔ0 （ＳＴＥＰ−２２）からねじ締めの完了に伴う前記負荷電流検出手段２６によるトルクアップ検出時点ｔｍまでの負荷電流値Ｉｘが逐次検出記録されて（ＳＴＥＰ−２３ａ）、前記負荷電流検出手段２６により負荷電流設定値Ｉｍが検出(Ｉｘ＝Ｉｍ)されるトルクアップ検出時点ｔｍ(ＳＴＥＰ−２４)において、前記負荷電流検出手段２６により逐次検出記録された負荷電流の時系列データないし負荷電流パターンＩ・ＤＰｘを、予め設定された負荷電流の時系列データないし負荷電流パターンＩ・ＤＰｍと比較することにより（ＳＴＥＰ−２６ａ）、ねじ締め状態の良否を判定するように設定する。
【０１１５】  なお、この場合、前記負荷電流検出手段２６により検出される負荷電流検出値Ｉｘが負荷電流設定値Ｉｍと不一致(Ｉｘ≠Ｉｍ)の場合は、ねじ締めができない状態を示し、前記負荷電流検出値Ｉｘが負荷電流設定値Ｉｍと一致(Ｉｘ＝Ｉｍ)した場合の検出信号に基づいて、ねじ締めが行われたねじの本数ＳＮｘを算出することができる。
【０１１６】  また、前記負荷電流検出手段２６により逐次検出記録された負荷電流の時系列データないし負荷電流パターンＩ・ＤＰｘを、予め設定された負荷電流の時系列データないし負荷電流パターンＩ・ＤＰｍと比較する場合、前記それぞれの検出値（Ｉ・ＤＰｘ）と設定値（Ｉ・ＤＰｍ）とが近似（Ｉ・ＤＰｘ≒Ｉ・ＤＰｍ）すれば、適正なねじ締め状態と判定（ＳＴＥＰ−２７）し、近似しない場合は、ねじ締め状態を不良と判定（ＳＴＥＰ−２８a）することができる。従って、前記適正と判定された検出信号（ＳＴＥＰ−２７）に基づいて、適正なねじ締めが行われたねじの本数ＳＮｎを算出することができる。
【０１１７】  さらに、本制御および管理方法（３）においては、前記制御および管理方法（２）と同様に、電動モータ１２に設けた前記回転量検出手段２４により検出される回転量検出信号Ｓ２５またはエンコーダ２５、２９により検出される検出信号Ｓ２５、Ｓ２９に基づく回転量Ｒｘ（ＳＴＥＰ−２３ｂ）が、前記負荷電流検出手段２６によりトルクアップ検出時点ｔｍの確認(ＳＴＥＰ−２４)が行われた際の回転量Ｒｎを検出し（ＳＴＥＰ−２５）、この検出された回転量Ｒｎを、予め設定された目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）と比較することにより（ＳＴＥＰ−２６ｂ）、ねじ締め状態の良否を判定するように設定する。
【０１１８】  この場合、所定のねじ締め作業により、ねじ締め開始時点ｔ0 からトルクアップ検出時点ｔｍまでに逐次検出される電動モータ１２の回転量Ｒｘを前記目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）と比較する場合（ＳＴＥＰ−２６ｂ）、前記目標回転量Ｒｍ±αの設定値から所定のねじ締め作業においてトルクアップ検出時点ｔｍまでに検出される電動モータの回転量Ｒｘを、逐次加算するように演算して、最終的な回転量Ｒｎの検出値を前記目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することができる。
【０１１９】  また、所定のねじ締め作業により、ねじ締め開始時点ｔ0 からトルクアップ検出時点ｔｍまでに逐次検出される電動モータ１２の回転量Ｒｘを前記第１の目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）と比較する場合（ＳＴＥＰ−２６ｂ）、前記第１の目標回転量Ｒｍ±αの設定値から所定のねじ締め作業においてトルクアップ検出時点ｔｍまでに検出される電動モータ１２の回転量を逐次減算するように演算し、最終的に第２の目標回転量０±α（許容範囲を含む）となるように設定して、最終的な回転量Ｒｎの検出値を前記第２の目標回転量０±α（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することもできる。
【０１２０】  前述したように、目標回転量Ｒｍ±αまたは０±α（許容範囲を含む）が設定されて、所定のねじ締め作業を行う場合において、トルクアップ検出時点ｔｍが検出されると、ＣＰＵ３２においてトルクアップ検出時点ｔｍが検出記録され、このトルクアップ検出時点ｔｍにおける前記電動モータ１２の回転量Ｒｎが検出記録される（ＳＴＥＰ−２５）。そこで、前記トルクアップ検出時点ｔｍにおいて検出された電動モータ１２の回転量Ｒｎを、予め設定された目標回転量Ｒｍ±αまたは０±αと比較して、前記目標回転量Ｒｍ±αまたは０±αに適合しているか否か（Ｒｍ＋α≧Ｒt1 ≧Ｒｍ−αまたは０＋α≧Ｒt1 ≧０−α）を判定する（ＳＴＥＰ−２６ｂ）。
【０１２１】  また、前述したように、ドライバービット２０がねじの取付け対象物に当接してから、実際にねじ締め作業を行っている間の電動モータ１２の回転量Ｒｘを検出するためのねじ締め開始時点ｔ0 を設定することにより、前記ＣＰＵ３２において検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒｎ（ＳＴＥＰ−２５）が、予め設定された目標回転量Ｒｍ±αまたは０±αと比較して（ＳＴＥＰ−２６ｂ）、それぞれ目標回転量Ｒｍ±αまたは０±α（許容範囲を含む）に適合していれば、適正なねじ締め状態と判定することができる（ＳＴＥＰ−２７）。また、前記ＣＰＵ３２において検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒｎが、前記目標回転量Ｒｍ±αまたは０±α（許容範囲を含む）に適合していなければ、ねじ締め状態が不良であると判定することができる（ＳＴＥＰ−２８ａ、２８ｂ、２８ｃ）。
【０１２２】  なお、この場合、前記ＣＰＵ３２において検出記録される電動モータ１２の回転量Ｒｎが、予め設定された目標回転量の６０％〜７０％に達した時点で、適正なねじ締め状態と判定することも可能である。さらに、同様にして、８０％以上に達した時点で、適正なねじ締め状態と判定することもできる。
【０１２３】  従って、この場合、前記制御部３０において、ねじ締め状態が適正と判定されたねじの本数を、正確に記録することができると共に、表示器４０においてその記録内容を表示するように設定することができる。また、前記トルクアップ検出時点ｔｍにおいて検出された電動モータ１２の回転量Ｒｎに基づいて、ねじ締めを行ったねじの長さ寸法についても、制御部３０において正確に記録し、さらに記録されたその記録内容を表示器４０に表示するように設定することができる。
【０１２４】  また、前記ＣＰＵ３２において検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒｎが、目標回転量Ｒｍ±αより少ない場合（Ｒｎ＜Ｒｍ−α）または目標回転量０±αより多い場合（Ｒｎ＞０＋α）、ねじ締め状態において生じるねじのカジリ、ねじ浮き、選択ねじ寸法の不適合等の異常状態として検出することができる。さらに、前記回転量Ｒｎが、目標回転量Ｒｍ±αより多い場合（Ｒｎ＞Ｒｍ＋α）または少ない場合（Ｒｎ＜０−α）は、ねじ締め状態において生じるねじバカ、下穴の摩損、ねじのカムアウト、ビットの破損、選択ねじ寸法の不適合等の異常状態として検出することができる。
【０１２５】  このようにして、ねじ締め状態の良否が判定された場合、適正判定と不良判定とを明確に区別し得る判定表示を行うことができる。そこで、本制御方法においては、ＣＰＵ３２から出力される前記いずれかのねじ締め判定信号Ｓ４０により、それぞれの判定内容を適宜表示器４０において表示するように構成することができる（図１、図２参照）。
【０１２６】  なお、本制御および管理方法（３）においても、トルクアップ検出時点ｔｍに検出された回転量Ｒｎを予め設定した目標回転量Ｒｍ±αと比較する場合において、前記目標回転量（許容範囲を含む）は、所定のねじ締め作業における最初の適正なねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点ｔ0 から前記トルクアップ検出時点ｔｍに検出された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定することが可能であり、この場合、所定のねじ締め作業における最初の適正な複数回のねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点ｔ0 から前記トルクアップ検出時点ｔｍに検出された回転量の平均値を目標回転量（許容範囲を含む）として制御部３０におけるＣＰＵ３２に設定することにより、より適正かつ簡便なねじ締め作業を容易かつ正確に達成することができる。そして、許容範囲±αとしては、例えば前記検出された回転量の±５％とすることができる。
【０１２７】〔自動ねじ締め制御および管理システム（３）の構成〕  図６は、本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法を実施するシステムのさらに別の実施態様を示す概略システム構成図である。なお、説明の便宜上、前述した図１に示すシステム構成と、同一の構成要素については、それぞれ同一の機能を有することから、同一の参照符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
【０１２８】  すなわち、本実施態様の電動ドライバー１０Ｃにおいては、電動モータ１２の駆動出力軸（図示せず）に結合される減速機構１６にドライバービット２０との結合部分に着座状態検出機構１８を設けた構成からなるものである。そして、前記着座状態検出機構１８には、着座状態を検出する着座検出手段１９が設けられ、この着座検出手段１９により検出される着座状態検出信号Ｓ１９を、制御部３０のＣＰＵ３２に対して入力することにより、電動モータ１２を高速回転駆動から低速回転駆動に切換えることができるように設定される。
【０１２９】  本実施態様の電動ドライバー１０Ｃにおいて、その他の構成については、図１に示す実施態様と同一であり、従って、制御部３０のＣＰＵ３２においては、トルクアップ検出時点ｔｍを検出するため、負荷電流検出手段２６により検出される負荷電流検出値Ｉ・ＤＰｘと比較する予め設定された目標負荷電流値Ｉ・ＤＰｍが設定されると共に、トルクアップ検出時点ｔｍにおいて、回転量検出手段２４により検出される回転量検出値Ｒｘを予め設定された目標回転量Ｒｍ±αと比較することにより、ねじ締め状態の良否が判定され、ＣＰＵ３２から出力される前記いずれかのねじ締め判定信号Ｓ４０により、それぞれの判定内容を適宜表示器４０において表示するように構成される。
【０１３０】  なお、本実施態様においては、ドライバービット２０のねじ締め作業に際してのねじ締め回転量と相関する回転量を検出する前記第１のエンコーダ２５または前記第２のエンコーダ２９を使用することにより、ねじ締め作業を行う際のねじ締め開始時点ｔ0 からトルクアップ時点ｔｍの検出記録を適正かつ容易に行うことができると共に、電動モータの回転量検出手段として、電動モータの回転量の検出も適正に行うことができる。
【０１３１】  そこで、前記構成からなる電動ドライバー１０Ｃの自動ねじ締め制御および管理システムにおける着座状態検出機構１８の好適な実施例を、図７Ａおよび図７Ｂに示す。
【０１３２】  すなわち、本実施例の着座状態検出機構１８は、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、電動ドライバー１０Ｃによる所定のねじ締め作業において、ドライバービット２０に付与される負荷トルク（反力）に基づいて、ねじの取付け対象物に対する着座状態を検出可能とする手段として、電動モータ１２の出力軸に結合される減速機構１６を、遊星ギヤとインターナルギヤとからなる構成とし、前記着座状態の際に前記減速機構１６に発生する前記反力を機械的に吸収する動作と相俟って着座状態を検出する構成とするものである。
【０１３３】  図７Ａおよび図７Ｂは、電動モータ１２の出力軸とドライバービット２０を結合する減速機構１６の部分に形成する着座状態検出機構１８の要部を示すものであり、図７Ａは要部断面図、図７Ｂはその分解説明図である。
【０１３４】  図７Ａ、図７Ｂにおいて、参照符号１０１は減速機構１６の外部ケーシングを示し、この外部ケーシング１０１の内周部に、その内周面に遊星ギヤ１０２を回動自在に噛合させたインターナルギヤ１０３を回転自在に収納した構成からなる。前記遊星ギヤ１０２を支持する回転円板１０４の中心部には、下方に延在する駆動軸１０５が設けられ、前記インターナルギヤ１０３の底面中央部に対し軸受１０６を介して挿通しており、図示しないがその先端においてドライバービットと結合するように構成される。
【０１３５】  インターナルギヤ１０３の底面外周部の部一部には、図７Ｂに示すように適宜切欠部１０７を設けて、この切欠部１０７内に図示のように傾斜面１０８ａを設けた凹形状のカム部材１０８が、下方へ若干突出するようにして遊嵌装着されている。前記カム部材１０８に対応するように、外部ケーシング１０１の底部内周部には、その一部に所要長さの切除部１０９ａを設けた段部１０９が設けられている。
【０１３６】  前記外部ケーシング１０１の段部１０９における切除部１０９ａの底面の一部には、図７Ｂに示すように駆動軸１０５の正転方向とは逆方向となる位置に偏位させて、前記カム部材１０８を十分に収容し得るスペースを保持して、前記カム部材１０８の傾斜面１０８ａに対しその回転方向において対向するように、鋼球１１０を挿入配置するための孔部１１１が穿設されている。
【０１３７】  そして、前記外部ケーシング１０１の底面に対しては、図７Ａに示すように、鋼球１１０を保持するフランジ付きスリーブ１１２が、前記外部ケーシング１０１のボス部１１３を囲繞するように挿通配置されると共に、その下方からスプリング１１４を介して適宜キャップ１１５を装着することにより、前記フランジ付きスリーブ１１２を軸方向に弾力的に保持するように構成されている。
【０１３８】  従って、前述したように、上面部に鋼球１１０を保持して軸方向に弾力的に保持されたフランジ付きスリーブ１１２に対しては、フランジ部１１２ａの下面部に対して、図７Ａに示すように、リミットスイッチからなる着座検出手段１９が設けられる。
【０１３９】  このように構成される本実施例の着座状態検出機構１８は、図６および図７Ａ、図７Ｂにおいて、ねじ締め作業に際し、電動モータ１２の駆動により減速機構１６を介して駆動軸１０５をねじ締め方向（図７Ｂに示す実線矢印方向）に高速回転させる場合、ねじがその取付け対象物に対して着座すると、ドライバービット２０に対して所要の負荷トルク（反力）が急激に付加される。この場合、前記駆動軸１０５を回転駆動する減速機構１８に対して、前記駆動軸１０５に付与される反力によりインターナルギヤ１０３が、前記駆動軸１０５すなわち遊星ギヤ１０２の公転方向とは反対方向（図７Ｂに示す破線方向）に回動することになる。このようなインターナルギヤ１０３の回動により、前記ねじの着座する時点における駆動軸１０５に対する急激な反動ないし衝撃を緩和することができる。
【０１４０】  また、この場合において、前記インターナルギヤ１０３は、その一部に設けたカム部材１０８の傾斜面１０８ａに対し、鋼球１１０の一部が当接すると共に、前記反力により前記カム部材１０８の傾斜面１０８ａにより鋼球１１０を順次押し下げるように作用し、これにより前記鋼球１１０を弾力的に保持しているフランジ付きスリーブ１１２が押し下げられて着座検出手段１９としてのリミットスイッチが作動し、着座状態検出信号Ｓ１９を発生させることができる。
【０１４１】  次に、前記構成からなる自動ねじ締め制御および管理システムによる自動ねじ締め制御および管理方法（４）として、ねじ締め状態の良否判定について、それらの制御フローチャート（図８参照）を併せ参照しながら説明する。
【０１４２】［自動ねじ締め制御および管理方法（４）］  本制御および管理方法（４）において、前記制御および管理方法（２）と同様に、電動ドライバー１０Ｃの駆動に伴うねじ締め作業の開始に際して、ねじ締めの完了に伴い負荷電流検出手段２６においてトルクアップ検出時点ｔｍとして設定される負荷電流設定値Ｉｍが、ＣＰＵ３２において検出されるように設定される。すなわち、この場合に、設定される負荷電流設定値Ｉｍは、ＣＰＵ３２に設けられる負荷電流設定メモリに対して、外部操作機器を使用して適宜デジタル信号の送受信により、使用するねじの規格に適合させて、適正なねじ締め状態を検出し得るように設定することができる。
【０１４３】  本制御および管理方法（４）においては、図８に示すように、前記電動ドライバー１０Ｃによる所定のねじ締め作業を行うに際し、前記負荷電流検出手段２６において検出される前記負荷電流設定値Ｉｍとして、ねじ締めの完了に伴ってトルクアップ検出時点ｔｍを設定する所定の負荷電流設定値Ｉｍが設定される（ＳＴＥＰ−３１ａ）。
【０１４４】  そして、図６に示す電動ドライバー１０Ｃの駆動に伴うねじ締め作業の開始に際しては、電動モータ１２に設けた回転量検出手段２４により検出される回転量検出信号Ｓ２４に基づいて、電動モータ１２の回転量Ｒｘを、ＣＰＵ３２において逐次検出記録するように設定する（図６参照）と共に、図８に示すように、前記トルクアップ検出時点ｔｍにおける目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）が設定される（ＳＴＥＰ−３１ｂ）。
【０１４５】  そこで、本制御および管理方法（４）においては、図８に示すように、所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点ｔ0 （ＳＴＥＰ−３０）から、電動モータ１２を高速回転駆動させて、ねじの取付け対象物に対する着座状態を検出するように設定する（ＳＴＥＰ−３２）。従って、この場合におけるねじの着座状態は、前述した図７Ａおよび図７Ｂに示す着座状態検出機構１８により検出するように構成し、着座検出手段１９により検出した着座状態検出信号Ｓ１９に基づいて、その着座検出時点ｔs から電動モータ１２を低速回転駆動に切換えて、ねじの締付けを行うように設定する（ＳＴＥＰ−３３ａ）。
【０１４６】  また、本制御および管理方法（４）においては、図８に示すように、所定のねじ締め作業において、ねじ締めの開始時点ｔ0 （ＳＴＥＰ−３０）からねじ締めの完了に伴う前記負荷電流検出手段２６によるトルクアップ検出時点ｔｍまでの負荷電流値Ｉｘが逐次検出記録されて（ＳＴＥＰ−３３ａ）、前記負荷電流検出手段２６により負荷電流設定値Ｉｍが検出(Ｉｘ＝Ｉｍ)され（ＳＴＥＰ−３４）、トルクアップ検出時点ｔｍの確認(ＳＴＥＰ−３５ａ)が行われる。
【０１４７】  なお、この場合、前記負荷電流検出手段２６により検出される負荷電流検出値Ｉｘが負荷電流設定値Ｉｍと不一致(Ｉｘ≠Ｉｍ)の場合は（ＳＴＥＰ−３４）、ねじ締めができない状態を示し、前記負荷電流検出値Ｉｘが負荷電流設定値Ｉｍと一致(Ｉｘ＝Ｉｍ)した場合の検出信号に基づいて(ＳＴＥＰ−３５ａ)、ねじ締めが行われたねじの本数ＳＮｘを算出することができる。
【０１４８】  そして、本制御および管理方法（４）においては、電動モータ１２に設けた前記回転量検出手段２４により検出される回転量検出信号Ｓ２４に基づく回転量Ｒｘ（ＳＴＥＰ−３３ｂ)が、前記負荷電流検出手段２６によりトルクアップ検出時点ｔｍの確認(ＳＴＥＰ−３５ａ)が行われた際の回転量Ｒｎを検出し（ＳＴＥＰ−３５ｂ）、この検出された回転量Ｒｎを、予め設定された目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）と比較することにより（ＳＴＥＰ−３６）、ねじ締め状態の良否を判定するように設定する。
【０１４９】  この場合、所定のねじ締め作業により、ねじ締め開始時点ｔ0 からトルクアップ検出時点ｔｍまでに逐次検出される電動モータ１２の回転量Ｒｘを前記目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）と比較する場合（ＳＴＥＰ−３６）、前記目標回転量Ｒｍ±αの設定値から所定のねじ締め作業においてトルクアップ検出時点ｔｍまでに検出される電動モータの回転量Ｒｘを、逐次加算するように演算して、最終的な回転量Ｒｎの検出値を前記目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することができる。
【０１５０】  また、所定のねじ締め作業により、ねじ締め開始時点ｔ0 からトルクアップ検出時点ｔｍまでに逐次検出される電動モータ１２の回転量Ｒｘを前記（第１の）目標回転量Ｒｍ±α（許容範囲を含む）と比較する場合において（ＳＴＥＰ−３６）、前記第１の目標回転量Ｒｍ±αの設定値から所定のねじ締め作業においてトルクアップ検出時点ｔｍまでに検出される電動モータ１２の回転量を逐次減算するように演算し、最終的に第２の目標回転量０±α（許容範囲を含む）となるように設定して、最終的な回転量Ｒｎの検出値を前記第２の目標回転量０±α（許容範囲を含む）の設定値と比較するように構成することもできる。
【０１５１】  前述したように、目標回転量Ｒｍ±αまたは０±α（許容範囲を含む）が設定されて、所定のねじ締め作業を行う場合において、トルクアップ検出時点ｔｍが検出されると、ＣＰＵ３２においてトルクアップ検出時点ｔｍが検出記録され、このトルクアップ検出時点ｔｍにおける前記電動モータ１２の回転量Ｒｎが検出記録される（ＳＴＥＰ−３５ｂ）。そこで、前記トルクアップ検出時点ｔｍにおいて検出された電動モータ１２の回転量Ｒｎを、予め設定された目標回転量Ｒｍ±αまたは０±αと比較して、前記目標回転量Ｒｍ±αまたは０±αに適合しているか否か（Ｒｍ＋α≧Ｒt1 ≧Ｒｍ−αまたは０＋α≧Ｒt1 ≧０−α）を判定する（ＳＴＥＰ−３６）。
【０１５２】  また、前述したように、ドライバービット２０がねじの取付け対象物に当接してから、実際にねじ締め作業を行っている間の電動モータ１２の回転量Ｒｘを検出するためのねじ締め開始時点ｔ0 を設定することにより、前記ＣＰＵ３２において検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒｎ（ＳＴＥＰ−３５ｂ）が、予め設定された目標回転量Ｒｍ±αまたは０±αと比較して（ＳＴＥＰ−３６）、それぞれ目標回転量Ｒｍ±αまたは０±α（許容範囲を含む）に適合していれば、適正なねじ締め状態と判定することができる（ＳＴＥＰ−３７）。また、前記ＣＰＵ３２において検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒｎが、前記目標回転量Ｒｍ±αまたは０±α（許容範囲を含む）に適合していなければ、ねじ締め状態が不良であると判定することができる（ＳＴＥＰ−３８）。
【０１５３】  なお、この場合、前記ＣＰＵ３２において検出記録される電動モータ１２の回転量Ｒｎが、予め設定された目標回転量の６０％〜７０％に達した時点で、適正なねじ締め状態と判定することも可能である。さらに、同様にして、８０％以上に達した時点で、適正なねじ締め状態と判定することもできる。
【０１５４】  従って、この場合、前記制御部３０において、ねじ締め状態が適正と判定されたねじの本数を、正確に記録することができると共に、表示器４０においてその記録内容を表示するように設定することができる。また、前記トルクアップ検出時点ｔｍにおいて検出された電動モータ１２の回転量Ｒｎに基づいて、ねじ締めを行ったねじの長さ寸法についても、制御部３０において正確に記録し、さらに記録されたその記録内容を表示器４０に表示するように設定することができる。
【０１５５】  また、前記ＣＰＵ３２において検出記録された電動モータ１２の回転量Ｒｎが、目標回転量Ｒｍ±αより少ない場合（Ｒｎ＜Ｒｍ−α）または目標回転量０±αより多い場合（Ｒｎ＞０＋α）、ねじ締め状態において生じるねじのカジリ、ねじ浮き、選択ねじ寸法の不適合等の異常状態として検出することができる。さらに、前記回転量Ｒｎが、目標回転量Ｒｍ±αより多い場合（Ｒｎ＞Ｒｍ＋α）または少ない場合（Ｒｎ＜０−α）は、ねじ締め状態において生じるねじバカ、下穴の摩損、ねじのカムアウト、ビットの破損、選択ねじ寸法の不適合等の異常状態として検出することができる。
【０１５６】  このようにして、ねじ締め状態の良否が判定された場合、適正判定と不良判定とを明確に区別し得る判定表示を行うことができる。そこで、本制御方法においては、ＣＰＵ３２から出力される前記いずれかのねじ締め判定信号Ｓ４０により、それぞれの判定内容を適宜表示器４０において表示するように構成することができる（図６参照）。
【０１５７】  なお、本制御および管理方法（４）においても、トルクアップ検出時点ｔｍに検出された回転量Ｒｎを予め設定した目標回転量Ｒｍ±αと比較する場合において、前記目標回転量（許容範囲を含む）は、所定のねじ締め作業における最初の適正なねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点ｔ0 から前記トルクアップ検出時点ｔｍに検出された回転量を目標回転量（許容範囲を含む）として設定することが可能であり、この場合、所定のねじ締め作業における最初の適正な複数回のねじ締め作業における、ねじ締めの開始時点ｔ0 から前記トルクアップ検出時点ｔｍに検出された回転量の平均値を目標回転量（許容範囲を含む）として制御部３０におけるＣＰＵ３２に設定することにより、より適正かつ簡便なねじ締め作業を容易かつ正確に達成することができる。そして、許容範囲±αとしては、例えば前記検出された回転量の±５％とすることができる。
【０１５８】［自動ねじ締め制御および管理方法（５）］  本制御および管理方法（５）は、図３、図４、図５および図８に示すように、それぞれ前述した自動ねじ締め制御および管理方法（１）、（２）、（３）、（４）において得られるねじのねじ締め本数ＳＮｘと、ねじ締め状態に対して適正判定が行われたねじのねじ締め本数ＳＮｎとから、予め設定されたねじのねじ締め本数ＳＮｍ（ＳＴＥＰ−３１）に対するねじ締め状態の判定を行うことにより、適正なねじ締め状態を検出するものである（図９参照）。
【０１５９】  すなわち、図９に示すように、本制御および管理方法（５）においては、前記自動ねじ締め制御および管理方法（１）、（２）、（３）、（４）においてそれぞれ算定されるねじのねじ締め本数ＳＮｘ（ＳＴＥＰ−４２）を、予め設定されたねじのねじ締め本数ＳＮｍ（ＳＴＥＰ−４１）と比較し（ＳＴＥＰ−４３）、それらのねじ締め本数が相互に対応（ＳＮｘ＝ＳＮｍ）していれば、適正なねじ締め状態と判定し、それ以外の場合は不適正とする不良判定が行われる（ＳＴＥＰ−４６）。
【０１６０】  次いで、適正なねじ締め状態と判定された場合、前記ねじのねじ締め本数ＳＮｘは、前記自動ねじ締め制御および管理方法（１）、（２）、（３）、（４）においてそれぞれ算定された、それぞれ適正なとねじ締め状態と判定されたねじのねじ締め本数ＳＮｎ（ＳＴＥＰ−４４）と比較し（ＳＴＥＰ−４５）、それらのねじ締め本数が相互に対応（ＳＮｎ＝ＳＮｘ）していれば、適正なねじ締め状態と判定することができる（ＳＴＥＰ−４７）。また、前記ねじ締め本数が相互に対応しない場合は、不適正とする不良判定が行われる（ＳＴＥＰ−４８）。
【０１６１】  このようにして、前述した自動ねじ締め制御および管理方法（１）、（２）、（３）、（４）においては、それぞれ本制御および管理方法（５）を組合せることにより、予め設定されるねじのねじ締め本数に対するねじ締め状態の判定を、容易かつ適正に行うことができる。
【０１６２】［自動ねじ締め制御および管理システム（１）、（２）、（３）、（４）の拡張］  図１０は、前述した本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法を実施するシステム（１）、（２）、（３）、（４）を、さらに拡張するシステムの実施態様を示す概略システム構成図である。すなわち、図１０においては、それぞれ制御部３０を備えた複数台からなる電動ドライバー１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ（図１、図２、図６参照）を使用して、所要の生産品の組立て作業を行う生産ラインＦＬ５０ａ、ＦＬ５０ｂ、ＦＬ５０ｃ、．．．において、前記生産ラインに対応する管理端末ＭＴＵ７０ａ、ＭＴＵ７０ｂ、ＭＴＵ７０ｃ、．．．の指令に基づいて、通信ネットワークＮＷ８０（有線方式または無線方式）を介して、中央管理センタＳＶ９０と前記生産ラインＦＬ５０ａ、ＦＬ５０ｂ、ＦＬ５０ｃ、．．．に設けた制御装置ＣＵ６０ａ、ＣＵ６０ｂ、ＣＵ６０ｃ、．．．との間で通信制御を行い、前記生産ラインに設定される各電動ドライバーの前記負荷電流検出手段（２６）に対して、前記トルクアップ検出信号を出力するための負荷電流設定値Ｉｍを、可変に設定するように構成したものである。
【０１６３】  前記中央管理センタＳＶ９０は、コンピュータ制御されるサーバとして構成され、図１１に示すように、ＣＰＵ９１、ＲＡＭ９２、入力装置９３、伝送制御部９４、および記憶装置９５を備える。前記記憶装置９５は、前述した負荷電流設定値Ｉｍ、Ｉ／ＤＰｍ、設定ねじ締め本数ＳＮｍ、目標回転量Ｒｍに関する設定情報を記憶するメモリ、前記それぞれの設定情報に対応する検出情報を記録するメモリ、前述したねじ締めの良否判定に関する情報を記憶するメモリからなり、これらのメモリに記憶される情報は、前記ＣＰＵ９１、ＲＡＭ９２、入力装置９３、伝送制御部９４により、前記通信ネットワークＮＷ８０を介し、管理端末ＭＴＵ７０ａ、ＭＴＵ７０ｂ、ＭＴＵ７０ｃ、．．．の指令に基づき、生産ラインＦＬ５０ａ、ＦＬ５０ｂ、ＦＬ５０ｃ、．．．との間において、相互に信号処理を行うように設定される。
【０１６４】  そこで、前記生産ラインＦＬ５０ａ、ＦＬ５０ｂ、ＦＬ５０ｃ、．．．に設けられた制御装置ＣＵ６０ａ、ＣＵ６０ｂ、ＣＵ６０ｃ、．．．は、図１２に示すように、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、伝送制御部６３、ねじ締め良否判定制御部６４、および記憶装置６５を備える。前記記憶装置６５は、前述した負荷電流設定値Ｉｍ、Ｉ／ＤＰｍ、設定ねじ締め本数ＳＮｍ、目標回転量Ｒｍに関する設定情報を記憶するメモリ、前記それぞれの設定情報に対応する検出情報を記録するメモリ、前述したねじ締めの良否判定に関する情報を記憶するメモリからなり、これらのメモリに記憶される情報は、前記ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、伝送制御部６３、ねじ締め良否判定制御部６４により、前記通信ネットワークＮＷ８０を介し、管理端末ＭＴＵ７０ａ、ＭＴＵ７０ｂ、ＭＴＵ７０ｃ、．．．の指令に基づき、前記中央管理センタＳＶ９０との間において、相互に信号処理を行うと共に、各電動ドライバーに備えた制御部３０に対して、前述した本発明の自動ねじ締め制御および管理方法（１）〜（４）がそれぞれ実行されるように、信号処理を行うよう設定される。
【０１６５】  そして、前記管理端末ＭＴＵ７０ａ、ＭＴＵ７０ｂ、ＭＴＵ７０ｃ、．．．は、図１３に示すように、ねじ締め作業の内容を表示して確認することができるねじ締め作業内容７１の表示設定を行うことができる。すなわち、このねじ締め作業内容７１の表示設定においては、所定の生産ラインＦＬ５０ａにおける、予め設定した負荷電流設定値Ｉｍ、Ｉ・ＤＰｍ、目標回転量Ｒｍ、設定ねじ締め本数ＳＮｍ等を表示すると共に、ねじ締め作業を行った際の前記負荷電流検出値Ｉｘ、Ｉ・ＤＰｘ、目標回転量Ｒｘ、Ｒｎ、ねじ締め本数ＳＮｘ、ＳＮｎ等の履歴データをそれぞれ表示するように設定される。また、所定の生産ラインＦＬ５０ａにおける所要のねじ締め対象物（製品）の変更等を行う場合、負荷電流設定値Ｉｍ、Ｉ・ＤＰｍ、目標回転量Ｒｍ、設定ねじ締め本数ＳＮｍ等について、それぞれ設定・変更７２、７３、７４を行うことができる表示設定を可能とするように設定される。
【０１６６】  従って、本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法並びにシステムによれば、例えば、所要の製品の組立てラインにおいて、ねじ締め対象物の変更等を行う場合、それぞれねじ締め作業を行う電動ドライバーにおいて、使用するねじの種類に応じて適正なねじ締めトルクとなるように設定を変更する必要がある。このような場合において、本発明によれば、それぞれの電動ドライバーに対して、個々に適正なねじ締めトルクとなるように設定変更を行うことなく、各電動ドライバーに設けられる制御部のＣＰＵにおいて設定される負荷電流設定値の変更処理および電動モータ等の目標回転量ないしねじ締め本数の設定変更等の全てを、所要の信号処理によって容易かつ適正にして、しかも一括処理を行うことができ、これにより各種のねじ締め作業を行う生産ラインおよびそれらのネットワークにおける生産管理システムの構築を容易に実現することが可能となる。
【０１６７】  本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法並びにシステムによれば、各種のねじ等を使用する所定のねじ締め作業において、所要のねじ孔に対するねじ締めの開始からねじが着座するまでの電動モータの回転量の検出に際して、ほぼ５０％程度まで確認することができれば、ねじ締め作業において生じるねじ締め不良となるトラブルの半分を確認し解決することができる。すなわち、ねじ締め作業の四大トラブルと称される、(1) ねじの下穴への斜め締めによりその入り口で生じるねじのカジリ、(2) タッピンねじ等の締め付けに際して発生するワークと下穴の不具合により着座前にトルクアップしてしまうねじ浮きを、それぞれ確認することができる。これらのトラブルは、ねじ締めの開始より、ねじの長さ寸法の半分くらいの間に起生するものである。そして、これらの状況をクリアして、ねじ着座後の規定のねじ締めトルクに達するまでに、(3) ビットの摩耗等によりカムアウトが発生して規定のねじ締めトルクに達成することができない場合、(4) 下穴の摩損によるねじの締結不良等、負荷電流によるトルクアップ信号の検出と電動モータの回転量の確認により、前記のようなねじ締め作業の四大トラブルを、それぞれ熟練を必要とすることなく、容易かつ確実に検出することができるという、優れた作用効果が得られるものである。
【０１６８】  特に、本発明に係る自動ねじ締め制御および管理方法並びにシステムによれば、所要のねじ締め作業において、電動ドライバーによる電動モータの回転量を、負荷電流によるトルクアップ信号の適正な検出をすることにより、適正なねじ締め完了（ねじの着座）状態を容易かつ確実に判定して、多数の連続ねじ締めを行うねじの本数との関係において、それぞれのねじ締め状態を記録ないし表示することができる。また、それぞれのねじ締め作業における負荷電流によるトルクアップ検出時点に至るまで、電動モータの負荷電流の時系列データないし負荷電流パターンを検出記録し、これを予め設定される負荷電流の時系列データないし負荷電流パターンと比較することにより、それぞれねじ締めを完了（着座）したねじのねじ締め状態の極めて正確な相関関係を以って確認することができるため、前記電動モータの回転量の検出と共に電動モータの負荷電流値をそれぞれ組合せて検出記録ないし表示するように設定することにより、各種のねじ締め作業を行う生産ラインおよびそれらのネットワークにおける生産管理システムの構築を容易に実現することが可能となる。
【０１６９】  以上、本発明の好適な実施態様として、通常のねじ穴を設けた対象物に通常のねじを使用してねじ締め制御を行う場合について説明したが、このような実施態様に限定されることなく、例えばタッピンねじやドリルねじを使用するねじ締め制御および管理あるいはタップによるねじ加工等においても、同様に適用することができる。
【符号の説明】
【０１７０】１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  電動ドライバー１２  電動モータ                      １３  駆動スイッチ１４  スイッチ操作部材                １６  減速機構１８  着座状態検出機構                １９  着座検出手段２０  ドライバービット                ２２  電動モータ制御回路２４  回転量検出手段                  ２５  第１のエンコーダ（回転量検出手段）２６  負荷電流検出手段                ２９  第２のエンコーダ（回転量検出手段）３０  制御部                          ３２  ＣＰＵ４０  表示器Ｓ１３  駆動スイッチ操作信号          Ｓ１９  着座状態検出信号Ｓ２２ａ  モータ駆動制御信号          Ｓ２２ｂ  モータ停止制御信号Ｓ２４  回転量検出信号                Ｓ２５  エンコーダ検出信号Ｓ２６  負荷電流検出信号              Ｓ２９  エンコーダ検出信号Ｓ４０  ねじ締め状態判定信号ＦＬ５０ａ〜ｃ  工場／生産ライン      ＣＵ６０ａ〜ｃ  制御装置６１  ＣＰＵ                          ６２  ＲＡＭ６３  伝送制御部                      ６４  ねじ締め良否判定制御部６５  記憶装置ＭＴＵ７０ａ〜ｃ  管理端末            ７１  ねじ締め作業内容７２  負荷電流設定・変更              ７３  目標回転量設定・変更７４  ねじ締め本数設定・変更ＮＷ８０  通信ネットワークＳＶ９０  中央管理センタ（サーバ）１０１  外部ケーシング                １０２  遊星ギヤ１０３  インターナルギヤ              １０４  回転円板１０５  駆動軸                        １０６  軸受１０７  切欠部                        １０８  カム部材１０８ａ  傾斜面                      １０９  段部１０９ａ  切除部                      １１０  鋼球１１１  孔部                          １１２  フランジ付きスリーブ１１２ａ  フランジ部                  １１３  ボス部１１４  スプリング                    １１５  キャップＩｍ  負荷電流設定値                  Ｉｘ  負荷電流検出値Ｉ・ＤＰｍ  負荷電流の時系列データ・パターン設定値Ｉ・ＤＰｘ  負荷電流の時系列データ・パターン検出値Ｒｍ±α  目標回転量（許容範囲を含む）Ｒｘ  回転量検出値                    Ｒｎ  トルクアップ時点の回転量検出値ＳＮｍ  ねじ締め設定本数              ＳＮｘ  ねじ締め検出本数ＳＮｎ  適正判定されたねじ締め本数ｔ0   ねじ締め開始時点                ｔｍ  トルクアップ検出時点ｔs   着座検出時点    
【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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【図６】
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【図７Ａ】
2015045871.tif 000009
【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2015045871.tif 000015
【図１３】
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【国際調査報告】
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2015045871.tif 000018
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