(57)【要約】【課題】電動工具の機能設定を簡単な構成で行うことができ、さらには機能が設定されていない電動工具を使用するという人為的なミスを防止できる電動工具制御システムを提供する。【解決手段】電動工具１は、装着されたキャップ２の凸部２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃのいずれかによって凹部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ内に設けたキャップ検知スイッチ１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃがオンすることで、最大トルクが設定され、駆動部１０３は、この最大トルク設定値に基づいてモータ１０２を駆動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のキャップと、複数のキャップのうちいずれかが装着される１乃至複数の電動工具とで構成され、
各キャップは、装着された電動工具の機能を設定する機能設定手段を備え、
電動工具は、モータと、モータを駆動する駆動部と、装着されたキャップの機能設定手段によって設定された機能に基づいて駆動部によるモータ駆動を行い、キャップが装着されていない場合にはモータ駆動を禁止する制御部とを備える
ことを特徴とする電動工具制御システム。
【請求項２】
電動工具またはキャップは、ネットワークを介してセンター装置と通信を行うネットワーク通信部を備えて、電動工具に装着されているキャップの情報をセンター装置へ送信し、
センター装置は、前記情報を格納する記憶部を備える
ことを特徴とする請求項１記載の電動工具制御システム。
【請求項３】
前記キャップの機能設定手段は、電動工具の駆動に関する設定情報を格納した記憶部と、当該設定情報を電動工具へ送信する通信部とで構成され、
前記電動工具は、キャップからの設定情報を受信する通信部を備え、前記制御部は、キャップから受信した設定情報に基づいて駆動部によるモータ駆動を行う
ことを特徴とする請求項１記載の電動工具制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場内では、ねじ締め等の様々な作業がモータを具備した電動工具を用いて行われており、これらの電動工具とセンター装置とをネットワークを介して接続して互いに通信を行い、センター装置は、ネジ締め情報等の設定情報を電動工具へ送信し、電動工具は、受信した設定情報を記憶部に格納し、この設定情報に基づいてモータの回転制御を行う電動工具制御システムがある。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３３４６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、工場などの製造ラインでは、電動工具の使用数が増加しており、各電動工具の最大トルク等の機能をセンター装置からネットワーク経由で設定すると、センター装置における負担が大きくなり、システムの構成やその制御が複雑になるという問題があった。
【０００４】
また、機能が設定されていない電動工具を用いるという人為的なミスが発生することもあった。
【０００５】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動工具の機能設定を簡単な構成で行うことができ、さらには機能が設定されていない電動工具を使用するという人為的なミスを防止できる電動工具制御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】
【０００６】
請求項１の発明は、複数のキャップと、複数のキャップのうちいずれかが装着される１乃至複数の電動工具とで構成され、各キャップは、装着された電動工具の機能を設定する機能設定手段を備え、電動工具は、モータと、モータを駆動する駆動部と、装着されたキャップの機能設定手段によって設定された機能に基づいて駆動部によるモータ駆動を行い、キャップが装着されていない場合にはモータ駆動を禁止する制御部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、キャップを電動工具に装着することで、電動工具の機能設定を簡単な構成で行うことができる。また、機能が未設定の電動工具は動作不能となるので、未設定の電動工具を使用するという人為的なミスを防止できる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、電動工具またはキャップは、ネットワークを介してセンター装置と通信を行うネットワーク通信部を備えて、電動工具に装着されているキャップの情報をセンター装置へ送信し、センター装置は、前記情報を格納する記憶部を備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、キャップの数や、キャップによる機能設定をセンター装置で一括管理できるとともに、センター装置では、各電動工具へ各機能の設定情報を送信する必要がないので、負担が低減する。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１において、前記キャップの機能設定手段は、電動工具の駆動に関する設定情報を格納した記憶部と、当該設定情報を電動工具へ送信する通信部とで構成され、前記電動工具は、キャップからの設定情報を受信する通信部を備え、前記制御部は、キャップから受信した設定情報に基づいて駆動部によるモータ駆動を行うことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、電動工具では、キャップから送信された設定情報に基づいてモータが制御されるので、作業者の資質によることなく、設定情報に基づいて狙い通りの作業が行われる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明では、電動工具の機能設定を簡単な構成で行うことができ、さらには機能が設定されていない電動工具を使用するという人為的なミスを防止できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
（実施形態１）
図１，図２は、本実施形態の電動工具制御システムの構成を示し、工具本体１１の一端に取り付けられた先端工具１２をモータ出力で回転させることによってネジ締めを行う電動工具１と、円盤状に形成されて工具本体１１の他端に設けた装着面１０に着脱自在に装着される３つのキャップ２ａ，２ｂ，２ｃとで構成される。そして、電動工具１には、キャップ２ａ，２ｂ，２ｃのうちいずれかが装着され、電動工具１の機能は、装着されるキャップ２（キャップ２ａ，２ｂ，２ｃを指す）によって設定される。なお、図１，図２では、電動工具１を１つのみ図示しているが、同様の電動工具１を複数備えているものとする。
【００１５】
図１に示すように、電動工具１は、制御部１０１と、モータ１０２と、駆動部１０３と、電池１０４と、操作部１０５と、トルクセンサ１０６と、回転数センサ１０７と、キャップ検知スイッチ１０８ａ〜１０８ｃとを備え、制御部１０１は、上記各部の動作を監視、制御している。
【００１６】
モータ１０２は、小型高トルクの直流モータで構成されて先端工具１１を回転させることで、ネジ締め等を行う。そして、操作部１０５は、正転・逆転の切換スイッチ１０５ａと、モータ１０２の回転数調整用のトリガースイッチ１０５ｂとで構成されており、切換スイッチ１０５ａによってモータ１０２に印加される電圧の極性を反転させてモータ１０２の回転方向を切り換え、制御部１０１は、作業者によるトリガースイッチ１０５ｂの操作量（即ち引き込み量）に応じた回転速度でモータ１０２が運転されるように、スイッチング素子を具備した駆動部１０３のスイッチング動作を制御して、電池１０４からモータ１０２への電力供給を調整している。また、電池１０４には充電可能な二次電池が用いられている。
【００１７】
さらにモータ１０２の回転数、トルクは、回転数センサ１０７、トルクセンサ１０６によって各々検出され、制御部１０１は、これらの検出結果に基づいて、モータ１０２の回転数、トルクを制御する。なお、上記回転数は、減速機を介してモータ出力を伝達される先端工具１１の回転数であってもよい。
【００１８】
そして、図３に示すように、電動工具１の装着面１０には、略中央に設けられたＴ形状の凹部１１１と、凹部１１１を等間隔に囲むように設けられた３つの＋状の凹部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃとが形成され、凹部１１２ａ〜１１２ｃ内には、押し込み式のキャップ検知スイッチ１０８ａ〜１０８ｃが各々配置されている。
【００１９】
また、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、円盤状のキャップ２ａ，２ｂ，２ｃの各装着面２００にはＴ形状の凸部２０１が略中央に設けられ、さらに、キャップ２ａの装着面２００には＋状の凸部２０２ａが設けられ、キャップ２ｂの装着面２００には＋状の凸部２０２ｂが設けられ、キャップ２ｃの装着面２００には＋状の凸部２０２ｃが設けられており、凸部２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃは、凸部２０１を等間隔に囲む位置に設けられている。
【００２０】
そして、キャップ２の装着面２００を電動工具１の装着面１０に対向させて、キャップ２を電動工具１に装着する。キャップ２ａを電動工具１に装着する場合、凹部１１１に凸部２０１を嵌合させることで、電動工具１に対するキャップ２ａの位置決めがなされ、さらに凹部１１２ａに凸部２０２ａが嵌合することで、キャップ検知スイッチ１０８ａが押し込み操作されて、キャップ検知スイッチ１０８ａ内の接点がオンする。また、キャップ２ｂを電動工具１に装着する場合、凹部１１１に凸部２０１を嵌合させることで、電動工具１に対するキャップ２ｂの位置決めがなされ、さらに凹部１１２ｂに凸部２０２ｂが嵌合することで、キャップ検知スイッチ１０８ｂが押し込み操作されて、キャップ検知スイッチ１０８内の接点がオンする。また、キャップ２ｃを電動工具１に装着する場合、凹部１１１に凸部２０１を嵌合させることで、電動工具１に対するキャップ２ｃの位置決めがなされ、さらに凹部１１２ｃに凸部２０２ｃが嵌合することで、キャップ検知スイッチ１０８ｃが押し込み操作されて、キャップ検知スイッチ１０８ｃ内の接点がオンする。すなわち、キャップ２の各凸部２０２ａ〜２０２ｃがキャップ検知スイッチ１０８ａ〜１０８ｃをオン・オフすることで機能設定手段を構成している。
【００２１】
電動工具１の制御部１０１は、キャップ検知スイッチ１０８ａ〜１０８ｃの各接点状態を監視しており、図５に示すように、オンしたスイッチによって最大トルクが設定され、キャップ検知スイッチ１０８ａがオンすると最大トルク設定値は６０Ｎｍ、キャップ検知スイッチ１０８ｂがオンすると最大トルク設定値は８０Ｎｍ、キャップ検知スイッチ１０８ｃがオンすると最大トルク設定値は１００Ｎｍとなる。そして、制御部１０１は、トルクセンサ１０６で検出したモータ１０２のトルクが最大トルク設定値に達した時点で締め付け完了と判定し、駆動部１０３を制御してモータ１０２の回転を停止させることで、ネジやナット等を一定の力で締め付けることができ、そのトルク管理も可能となる。すなわち、材質、用途等に応じた最適な最大トルクを設定可能なキャップをキャップ２ａ〜２ｃから選択し、電動工具１に装着することで、複数の電動工具１の最大トルク設定、およびその管理を簡単な構成で実現できる。なお、キャップ２による機能設定は最大トルクの値に限定されず、モータ１０２の最大回転数や、使用可能時間等の他の機能にも同様に適用できる。
【００２２】
また、キャップ２ａ〜２ｃは互いに異なる色でその外観を形成されており、作業者は、キャップ２の色によって設定されている最大トルクがわかり、その作業に適した電動工具１を間違うことなく使うことができる。
【００２３】
さらに、キャップ２を装着されていない電動工具１では、キャップ検知スイッチ１０８ａ〜１０８ｃのいずれの接点もオンしていないことから、制御部１０１が駆動部１０３によるモータ駆動を禁止する。したがって、最大トルクが未設定の電動工具１は動作不能となり、未設定の電動工具１を使用するという人為的なミスを防止できる。なお、モータ駆動の許可・禁止は、例えば制御部１０１または駆動部１０３の電源をオン・オフすることで行われる。
【００２４】
なお、電動工具１によって行われる作業内容はネジ締めに限定されず、モータを用いた他の作業内容であってもよい。
【００２５】
（実施形態２）
本実施形態の電動工具制御システムは、図６に示すように、複数の電動工具１（１ａ〜１ｃ）がネットワーク４経由でセンター装置３と通信可能に構成されている。なお、ネットワーク４は有線通信及び無線通信のどちらの通信方式であってもよい。
【００２６】
そして、図７に示すように、電動工具１は、実施形態１の構成に付加して、ネットワーク４を介してセンター装置３との間で通信を行うネットワーク通信部１０９を備える。また、センター装置３は、制御部３０１と、ネットワーク４を介して電動工具１と通信を行うネットワーク通信部３０２と、各情報を格納する記憶部３０３とを備え、制御部３０１は、上記各部の動作を監視、制御している。
【００２７】
電動工具１の制御部１０１は、キャップ２ａ〜２ｃが装着されて、キャップ検知スイッチ１０８ａ〜１０８ｃのいずれかがオンした場合、キャップ２ａ〜２ｃのうちどのキャップが装着されたかをネットワーク通信部１０９から送信する。センター装置３の制御部３０１は、電動工具１からの情報を記憶部３０３に格納し、キャップ２ａ〜２ｃが各々装着された電動工具１の数や、各電動工具１の最大トルク、最大回転数、使用可能時間等の機能設定状況を製造ライン毎に管理する。さらに、電動工具１では、キャップ２による設定に基づいてモータ１０２の回転制御が為されるので、作業者の資質によることなく、設定に基づいて狙い通りの作業が行われる。
【００２８】
したがって、キャップ２ａ〜２ｃによる機能設定をセンター装置３で一括管理できる。また、各機能の設定はキャップ２によって行うので、センター装置３から各電動工具１へ設定情報を送信する必要がなく、センター装置３の負担が低減する。
【００２９】
なお、本実施形態では、電動工具１にネットワーク通信部を設けているが、キャップ２がネットワーク４経由でセンター装置３と通信を行う構成でもよく、この場合、キャップ２に、電動工具１に装着されたことを検出する手段と、装着検出時にキャップ２ａ〜２ｃのいずれであるかをネットワーク４経由でセンター装置３へ送信する手段とを設ければよい。
【００３０】
（実施形態３）
図８、図９は、本実施形態の電動工具制御システムの構成を示し、キャップ２には、装着面２００側に配置された通信部２１０と、最大トルク、最大回転数、使用可能時間等の設定情報が格納された記憶部２１１とを設け、さらに電動工具１の装着面１０には、キャップ２の通信部２１０との間で通信を行う通信部１１０を設けており、電動工具１にキャップ２を装着した状態で、キャップ２の記憶部２１１に格納している設定情報を通信部２１０から送信し、電動工具１の通信部１１０が受信することで、機能設定手段を構成している。
【００３１】
また、電動工具１は、制御部１０１によって情報の書き込み、書き換え、消去が行われて各種情報を格納している記憶部１１１と、ブザー音等の音声出力や、ＬＥＤ等の点灯・点滅による報知動作を行う報知部１１２と、小型の液晶画面等を具備して画面表示を行う表示部１１３とを備えている。なお、実施形態２と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。
【００３２】
電動工具１では、制御部１０１が、キャップ２から受信した設定情報を記憶部１０９に格納し、この設定情報に基づいて、駆動部１０３によってモータ１０２を駆動し、さらに制御部１０１は、この設定情報をネットワーク通信部１０９からセンター装置３へ送信する。センター装置３の制御部３０１は、電動工具１からの設定情報を記憶部３０３に格納し、キャップ２が装着された電動工具１の数や、各電動工具１の最大トルク、最大回転数、使用可能時間等の機能設定状況を製造ライン毎に管理する。
【００３３】
したがって、キャップ２による機能設定をセンター装置３で一括管理できる。また、各機能の設定はキャップ２によって行うので、設定情報をセンター装置３から各電動工具１へ送信する必要がなく、センター装置３の負担が低減する。さらに、電動工具１では、キャップ２から送信された設定情報に基づいてモータ１０２の回転制御が為されるので、作業者の資質によることなく、設定情報に基づいて狙い通りの作業が行われる。
【００３４】
また、キャップ２から設定情報を受信した電動工具１では、報知部１１２による報知動作を行うことで、設定情報を受信したことを作業者に報知する。さらに、記憶部１１１に格納された設定情報は、表示部１１３に表示でき、その内容を確認することができる。
【００３５】
そして、通信部１１０，２１０間で一定時間毎に通信を行うことによって、設定情報の更新を行い、キャップ２を装着されていない電動工具１では、設定情報の更新が行われず、制御部１０１が記憶部１１１内の設定情報を消去し、駆動部１０３によるモータ駆動を禁止する。したがって、機能が未設定の電動工具１は動作不能となり、未設定の電動工具１を使用するという人為的なミスを防止できる。なお、モータ駆動の許可・禁止は、例えば制御部１０１または駆動部１０３の電源をオン・オフすることで行われる。また、キャップ２の装着検出は、図示しない検出スイッチのオン・オフによって機械的に行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態１の電動工具制御システムのブロック構成を示す図である。
【図２】同上の外観を示す図である。
【図３】同上の電動工具のキャップ装着部を示す図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）同上のキャップの装着面を示す図である。
【図５】同上の設定内容を示す図である。
【図６】実施形態２の電動工具制御システムの概略構成を示す図である。
【図７】同上のブロック構成を示す図である。
【図８】実施形態３の電動工具制御システムのブロック構成を示す図である。
【図９】同上のキャップの装着を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  電動工具
１０１  制御部
１０２  モータ
１０３  駆動部
１０８ａ〜１０８ｃ  キャップ検知スイッチ
１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ  凹部
２  キャップ
２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ  凸部
【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７】
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【図８】
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【図９】
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