【手続補正書】
【提出日】平成19年6月25日(2007.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ締付の基準時間以上の時間をかけてねじ締付が行われたときに、適正なねじ締付が行われたと判定する機能を有する電動ドライバ制御装置であって、
電動ドライバを用いてねじ締付を行うときの負荷トルクが、ねじ締付完了を表す締付完了トルク値に達したか否かを監視するトルク監視手段と、
ねじ締付を開始した時から前記ねじ締付の負荷トルクが前記締付完了トルク値に達した時までの時間をねじ締付時間として計時する計時手段と、
ねじ締めテストのための所定本数のねじにつき行われたねじ締付において前記計時手段より得られた複数のねじ締付時間に基づき、以後の正規のねじ締付作業で用いる前記基準時間を決定する手段と
を有することを特徴とする電動ドライバ制御装置。
【請求項２】
前記ねじ締めテストにおいて、ねじ締付の開始から完了までの予測時間を初期設定する予測時間設定手段と、
１回のねじ締付について前記計時手段より得られた前記ねじ締付時間を前記予測時間と比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果として前記ねじ締付時間が前記予測時間よりも短いとの判定が出されたときに、前記予測時間を前記ねじ締付時間で置き換えて更新する予測時間更新手段と
を有し、
前記ねじ締めテストのための所定本数のねじに対する締付動作の終了時点で前記予測時間更新手段より得られる最終更新結果としての前記予測時間を前記基準時間とする請求項１に記載の電動ドライバ制御装置。
【請求項３】
前記予測時間を前記予測時間設定手段により設定できる時間の最大値又は電動ドライバに使用されるねじ締付時間が最も長いねじのねじ締付時間以上の長い時間に初期設定する請求項２に記載の電動ドライバ制御装置。
【請求項４】
所定長の時間をタイムブロックとして設定するタイムブロック設定手段と、
前記締付完了トルク値を設定する締付完了トルク値設定手段と、
前記計時手段を初期化する計時初期化手段と
を有し、
前記計時手段が、
前記計時初期化手段により前記計時手段が初期化された後、電動ドライバが駆動を開始したタイミングに合わせて前記タイムブロック設定手段により設定されたタイムブロック１つ分のタイマ処理を開始するタイマ処理手段と、
前記ねじ締付負荷トルクが前記締付完了トルク値設定手段により設定された前記締付完了トルク値に達していないとの判定が前記トルク監視手段より出されている間は、前記タイムブロックの時間が経過する度毎に、前記タイマ処理手段に再度タイムブロック１つ分のタイマ処理を実行させるとともに、タイムブロックを１加算し、加算累計をねじ締付時間として計時するタイムブロック加算手段とを有する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の電動ドライバ制御装置。
【請求項５】
電動ドライバと該電動ドライバに接続される制御装置とを有する電動ドライバ装置であって、
前記電動ドライバは、
ねじ締付のトルクを発生するためのドライバモータと、
前記ドライバモータに駆動電圧を供給するための電源線と、
基準電圧を与えるコモン線と、
前記ドライバモータの正転／逆転を切り換えるための第１入力端子、第２入力端子、第１出力端子及び第２出力端子を有する正転／逆転切換スイッチと、
前記正転／逆転切換スイッチの第１出力端子を前記制御装置に接続する第１信号線と、
前記正転／逆転切換スイッチの第２出力端子を前記制御装置に接続する第２信号線と、
前記コモン線と前記正転／逆転切換スイッチの第１入力端子との間に接続されたＯＮ及びＯＦＦの２位置で切換可能なスタートスイッチと、
前記スタートスイッチと前記正転／逆転切換スイッチの第２入力端子との間に接続され、ねじ締付の負荷トルクが所定値に達した時に作動するブレーキスイッチと
を有し、
前記正転／逆転切換スイッチは、
前記スタートスイッチを前記第１入力端子及び前記第１出力端子を介して前記第１信号線に接続し、前記ブレーキスイッチを前記第２入力端子及び前記第２出力端子を介して前記第２信号線に接続する正転接続位置と、
前記スタートスイッチを前記第１入力端子及び前記第２出力端子を介して前記第２信号線に接続し、前記ブレーキスイッチを前記第２入力端子及び前記第１出力端子を介して前記第１信号線に接続する逆転接続位置と
の間で切換可能とされており、
前記正転／逆転切換スイッチが前記正転接続位置にあるときは、前記スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換えられた時に前記ドライバモータを正転モードで始動させるための正転始動信号が前記第１信号線上に生成され、前記ブレーキスイッチが作動した時に前記ドライバモータに制動をかけるための締付完了信号が前記第２信号線上に生成され、前記スタートスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換えられた時に前記ドライバモータを停止させるための停止信号が前記第１信号線上に生成され、
前記正転／逆転切換スイッチが前記逆転接続位置にあるときは、前記スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換えられた時に前記ドライバモータを逆転モードで始動させるための逆転始動信号が前記第２信号線上に生成され、前記スタートスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換えられた時に前記ドライバモータを停止させるための停止信号が前記第２信号線上に生成され、
前記制御装置は、
前記電源線を介して前記ドライバモータに接続される電源端子を有し、前記電動ドライバからの前記正転始動信号、前記締付完了信号、前記逆転始動信号及び前記停止信号に応じて前記ドライバモータの動作を制御する電源回路と、
前記電動ドライバからの前記締付完了信号及び前記逆転始動信号に応じてねじ締付本数をカウントする締付本数カウンタと
を有し、
前記締付本数カウンタは、前記締付完了信号を受けて前記ねじ締付本数を１つカウントアップし、前記逆転始動信号を受けてねじ締付本数を１つカウントダウンする請求項４に記載の電動ドライバ制御装置。
【請求項６】
電動ドライバと該電動ドライバに接続される制御装置とを有する電動ドライバ装置であって、
前記電動ドライバは、
ねじ締付のトルクを発生するためのドライバモータと、
前記ドライバモータに駆動電圧を供給するための電源線と、
基準電圧を与えるコモン線と、
前記ドライバモータの正転／逆転を切り換えるための第１入力端子、第２入力端子、第１出力端子及び第２出力端子を有する正転／逆転切換スイッチと、
前記正転／逆転切換スイッチの第１出力端子を前記制御装置に接続するための第１信号線と、
前記正転／逆転切換スイッチの第２出力端子を前記制御装置に接続するための第２信号線と、
前記コモン線と前記正転／逆転切換スイッチの第１入力端子との間に接続されたＯＮ及びＯＦＦの２位置で切換可能なスタートスイッチと、
前記スタートスイッチと前記正転／逆転切換スイッチの第２入力端子との間に接続され、ねじ締付の負荷トルクが所定値に達した時に作動するブレーキスイッチと
を有し、
前記正転／逆転切換スイッチは、
前記スタートスイッチを前記第１入力端子及び前記第１出力端子を介して前記第１信号線に接続し、前記ブレーキスイッチを前記第２入力端子及び前記第２出力端子を介して前記第２信号線に接続する正転接続位置と、
前記スタートスイッチを前記第１入力端子及び前記第２出力端子を介して前記第２信号線に接続し、前記ブレーキスイッチを前記第２入力端子及び前記第１出力端子を介して前記第１信号線に接続する逆転接続位置と
の間で切換可能とされており、
前記正転／逆転切換スイッチが前記正転接続位置にあるときは、前記スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換えられた時に前記ドライバモータを正転モードで始動させるための正転始動信号が前記第１信号線上に生成され、前記ブレーキスイッチが作動した時に前記ドライバモータに制動をかけるための締付完了信号が前記第２信号線上に生成され、前記スタートスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換えられた時に前記ドライバモータを停止させるための停止信号が前記第１信号線上に生成され、
前記正転／逆転切換スイッチが前記逆転接続位置にあるときは、前記スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換えられた時に前記ドライバモータを逆転モードで始動させるための逆転始動信号が前記第２信号線上に生成され、前記スタートスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換えられた時に前記ドライバモータを停止させるための停止信号が前記第２信号線上に生成され、
前記制御装置は、前記電源線を介して前記ドライバモータに接続される電源端子を有し、前記電動ドライバからの前記正転始動信号、前記締付完了信号、前記逆転始動信号及び前記停止信号に応じて前記ドライバモータの動作を制御する電源回路を有する
ことを特徴とする電動ドライバ装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記電動ドライバからの前記締付完了信号及び前記逆転始動信号に応じてねじ締付本数をカウントする締付本数カウンタを有する請求項６に記載の電動ドライバ装置。
【請求項８】
前記締付本数カウンタは、前記締付完了信号を受けて前記ねじ締付本数を１つカウントアップし、前記逆転始動信号を受けてねじ締付本数を１つカウントダウンする請求項７に記載の電動ドライバ装置。
【請求項９】
前記ブレーキスイッチは、常開スイッチであり、ねじ締付の負荷トルクが所定値に達した時に作動して前記スタートスイッチと前記正転／逆転切換スイッチの第２入力端子との間の回路を閉じる請求項５乃至８のいずれか一項に記載の電動ドライバ装置。
【請求項１０】
前記ブレーキスイッチは、常閉スイッチであり、ねじ締付の負荷トルクが所定値に達した時に作動して前記スタートスイッチと前記正転／逆転切換スイッチの第２入力端子との間の回路を遮断する請求項５乃至８のいずれか一項に記載の電動ドライバ装置。
【請求項１１】
前記電源回路は、
前記締付完了信号に応答して、前記ドライバモータに制動をかけるために、前記ドライバモータ及びＯＮ・ＯＦＦ制御可能なスイッチ素子を含む閉回路の短絡制動回路を形成し、前記スイッチ素子のＯＦＦ時間を一定に保ちながら、前記スイッチ素子のＯＮ時間を前記ドライバモータの回転数の低減とともに漸次的に長くする仕方で前記スイッチ素子のＯＮとＯＦＦとを交互に繰り返すことを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか一項に記載の電動ドリル装置。
【請求項１２】
電動ドライバと該電動ドライバに接続された制御装置とを有する電動ドライバ装置であって、
前記電動ドライバは、
ねじ締付のトルクを発生するためのブラシ付き直流モータと、
前記モータに駆動電圧を供給するための電源線と、
前記モータを正転モードで始動させるための正転始動信号、前記モータを逆転モードで始動させるための逆転始動信号、前記モータに制動をかけるための締付完了信号、前記モータを停止させるための停止信号を発生するための手段と、
前記正転始動信号、前記逆転始動信号、前記締付完了信号及び前記停止信号を前記制御装置に与えるための複数本の信号線と
を有し、
前記制御装置は、前記電源線を介して前記モータに接続される電源端子を有し、前記電動ドライバからの前記正転始動信号、前記締付完了信号、前記逆転始動信号及び前記停止信号に応じて前記モータの動作を制御する電源回路を有し、
前記電源回路は、前記締付完了信号または前記停止信号に応答して、前記モータに制動をかけるために、前記モータ及びＯＮ・ＯＦＦ制御可能なスイッチ素子を含む閉回路からなる短絡制動回路を形成し、前記スイッチ素子のＯＦＦ時間を一定に保ちながら、前記スイッチ素子のＯＮ時間を前記モータの回転数の低減とともに漸次的に長くする仕方で前記スイッチ素子のＯＮとＯＦＦとを交互に繰り返すことを特徴とする電動ドライバ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、以上のような点を解消することを目的とするものである。
すなわち、本発明は、
ねじ締付の基準時間以上の時間をかけてねじ締付が行われたときに、適正なねじ締付が行われたと判定する機能を有する電動ドライバ制御装置であって、
電動ドライバを用いてねじ締付を行うときの負荷トルクが、ねじ締付完了を表す締付完了トルク値に達したか否かを監視するトルク監視手段と、
ねじ締付を開始した時から前記ねじ締付の負荷トルクが前記締付完了トルク値に達した時までの時間をねじ締付時間として計時する計時手段と、
ねじ締めテストのための所定本数のねじにつき行われたねじ締付において前記計時手段より得られた複数のねじ締付時間に基づき、以後の正規のねじ締付作業で用いる前記基準時間を決定する手段と
を有することを特徴とする電動ドライバ制御装置を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この電動ドライバ制御装置は、具体的には、
前記ねじ締めテストにおいて、ねじ締付の開始から完了までの予測時間を初期設定する予測時間設定手段と、
１回のねじ締付について前記計時手段より得られた前記ねじ締付時間を前記予測時間と比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果として前記ねじ締付時間が前記予測時間よりも短いとの判定が出されたときに、前記予測時間を前記ねじ締付時間で置き換えて更新する予測時間更新手段と
を有し、
前記ねじ締めテストのための所定本数のねじに対する締付動作の終了時点で前記予測時間更新手段より得られる最終更新結果としての前記予測時間を前記基準時間とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
より具体的には、本発明に係る電動ドライバ制御装置は、
所定長の時間をタイムブロックとして設定するタイムブロック設定手段と、
前記締付完了トルク値を設定する締付完了トルク値設定手段と、
前記計時手段を初期化する計時初期化手段と
を有し、
前記計時手段が、
前記計時初期化手段により前記計時手段が初期化された後、電動ドライバが駆動を開始したタイミングに合わせて前記タイムブロック設定手段により設定されたタイムブロック１つ分のタイマ処理を開始するタイマ処理手段と、
前記ねじ締付負荷トルクが前記締付完了トルク値設定手段により設定された前記締付完了トルク値に達していないとの判定が前記トルク監視手段より出されている間は、前記タイムブロックの時間が経過する度毎に、前記タイマ処理手段に再度タイムブロック１つ分のタイマ処理を実行させるとともに、タイムブロックを１加算し、加算累計をねじ締付時間として計時するタイムブロック加算手段とを有する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、本発明は、
電動ドライバと該電動ドライバに接続される制御装置とを有する電動ドライバ装置であって、
前記電動ドライバは、
ねじ締付のトルクを発生するためのドライバモータと、
前記ドライバモータに駆動電圧を供給するための電源線と、
基準電圧を与えるコモン線と、
前記ドライバモータの正転／逆転を切り換えるための第１入力端子、第２入力端子、第１出力端子及び第２出力端子を有する正転／逆転切換スイッチと、
前記正転／逆転切換スイッチの第１出力端子を前記制御装置に接続する第１信号線と、
前記正転／逆転切換スイッチの第２出力端子を前記制御装置に接続する第２信号線と、
前記コモン線と前記正転／逆転切換スイッチの第１入力端子との間に接続されたＯＮ及びＯＦＦの２位置で切換可能なスタートスイッチと、
前記スタートスイッチと前記正転／逆転切換スイッチの第２入力端子との間に接続され、ねじ締付の負荷トルクが所定値に達した時に作動するブレーキスイッチと
を有し、
前記正転／逆転切換スイッチは、
前記スタートスイッチを前記第１入力端子及び前記第１出力端子を介して前記第１信号線に接続し、前記ブレーキスイッチを前記第２入力端子及び前記第２出力端子を介して前記第２信号線に接続する正転接続位置と、
前記スタートスイッチを前記第１入力端子及び前記第２出力端子を介して前記第２信号線に接続し、前記ブレーキスイッチを前記第２入力端子及び前記第１出力端子を介して前記第１信号線に接続する逆転接続位置と
の間で切換可能とされており、
前記正転／逆転切換スイッチが前記正転接続位置にあるときは、前記スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換えられた時に前記ドライバモータを正転モードで始動させるための正転始動信号が前記第１信号線上に生成され、前記ブレーキスイッチが作動した時に前記ドライバモータに制動をかけるための締付完了信号が前記第２信号線上に生成され、前記スタートスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換えられた時に前記ドライバモータを停止させるための停止信号が前記第１信号線上に生成され、
前記正転／逆転切換スイッチが前記逆転接続位置にあるときは、前記スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換えられた時に前記ドライバモータを逆転モードで始動させるための逆転始動信号が前記第２信号線上に生成され、前記スタートスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換えられた時に前記ドライバモータを停止させるための停止信号が前記第２信号線上に生成され、
前記制御装置は、
前記電源線を介して前記ドライバモータに接続される電源端子を有し、前記電動ドライバからの前記正転始動信号、前記締付完了信号、前記逆転始動信号及び前記停止信号に応じて前記ドライバモータの動作を制御する電源回路と、
前記電動ドライバからの前記締付完了信号及び前記逆転始動信号に応じてねじ締付本数をカウントする締付本数カウンタと
を有し、
前記締付本数カウンタは、前記締付完了信号を受けて前記ねじ締付本数を１つカウントアップし、前記逆転始動信号を受けてねじ締付本数を１つカウントダウンする電動ドライバ制御装置を提供する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
更に、この発明は、
電動ドライバと該電動ドライバに接続される制御装置とを有する電動ドライバ装置であって、
前記電動ドライバは、
ねじ締付のトルクを発生するためのドライバモータと、
前記ドライバモータに駆動電圧を供給するための電源線と、
基準電圧を与えるコモン線と、
前記ドライバモータの正転／逆転を切り換えるための第１入力端子、第２入力端子、第１出力端子及び第２出力端子を有する正転／逆転切換スイッチと、
前記正転／逆転切換スイッチの第１出力端子を前記制御装置に接続するための第１信号線と、
前記正転／逆転切換スイッチの第２出力端子を前記制御装置に接続するための第２信号線と、
前記コモン線と前記正転／逆転切換スイッチの第１入力端子との間に接続されたＯＮ及びＯＦＦの２位置で切換可能なスタートスイッチと、
前記スタートスイッチと前記正転／逆転切換スイッチの第２入力端子との間に接続され、ねじ締付の負荷トルクが所定値に達した時に作動するブレーキスイッチと
を有し、
前記正転／逆転切換スイッチは、
前記スタートスイッチを前記第１入力端子及び前記第１出力端子を介して前記第１信号線に接続し、前記ブレーキスイッチを前記第２入力端子及び前記第２出力端子を介して前記第２信号線に接続する正転接続位置と、
前記スタートスイッチを前記第１入力端子及び前記第２出力端子を介して前記第２信号線に接続し、前記ブレーキスイッチを前記第２入力端子及び前記第１出力端子を介して前記第１信号線に接続する逆転接続位置と
の間で切換可能とされており、
前記正転／逆転切換スイッチが前記正転接続位置にあるときは、前記スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換えられた時に前記ドライバモータを正転モードで始動させるための正転始動信号が前記第１信号線上に生成され、前記ブレーキスイッチが作動した時に前記ドライバモータに制動をかけるための締付完了信号が前記第２信号線上に生成され、前記スタートスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換えられた時に前記ドライバモータを停止させるための停止信号が前記第１信号線上に生成され、
前記正転／逆転切換スイッチが前記逆転接続位置にあるときは、前記スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換えられた時に前記ドライバモータを逆転モードで始動させるための逆転始動信号が前記第２信号線上に生成され、前記スタートスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換えられた時に前記ドライバモータを停止させるための停止信号が前記第２信号線上に生成され、
前記制御装置は、前記電源線を介して前記ドライバモータに接続される電源端子を有し、前記電動ドライバからの前記正転始動信号、前記締付完了信号、前記逆転始動信号及び前記停止信号に応じて前記ドライバモータの動作を制御する電源回路を有する
ことを特徴とする電動ドライバ装置を提供する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
更に、この発明は、
電動ドライバと該電動ドライバに接続された制御装置とを有する電動ドライバ装置であって、
前記電動ドライバは、
ねじ締付のトルクを発生するためのブラシ付き直流モータと、
前記モータに駆動電圧を供給するための電源線と、
前記モータを正転モードで始動させるための正転始動信号、前記モータを逆転モードで始動させるための逆転始動信号、前記モータに制動をかけるための締付完了信号、前記モータを停止させるための停止信号を発生するための手段と、
前記正転始動信号、前記逆転始動信号、前記締付完了信号及び前記停止信号を前記制御装置に与えるための複数本の信号線と
を有し、
前記制御装置は、前記電源線を介して前記モータに接続される電源端子を有し、前記電動ドライバからの前記正転始動信号、前記締付完了信号、前記逆転始動信号及び前記停止信号に応じて前記モータの動作を制御する電源回路を有し、
前記電源回路は、前記締付完了信号または前記停止信号に応答して、前記モータに制動をかけるために、前記モータ及びＯＮ・ＯＦＦ制御可能なスイッチ素子を含む閉回路からなる短絡制動回路を形成し、前記スイッチ素子のＯＦＦ時間を一定に保ちながら、前記スイッチ素子のＯＮ時間を前記モータの回転数の低減とともに漸次的に長くする仕方で前記スイッチ素子のＯＮとＯＦＦとを交互に繰り返すことを特徴とする電動ドライバ装置を提供する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
更に、ねじ締付が完了した時点で、締付完了信号または停止信号に応答して、モータに制動をかけるために、モータ及びＯＮ・ＯＦＦ制御可能なスイッチ素子を含む閉回路からなる短絡制動回路を形成し、スイッチ素子のＯＦＦ時間を一定に保ちながら、スイッチ素子のＯＮ時間をモータの回転数の低減とともに漸次的に長くする仕方でスイッチ素子のＯＮとＯＦＦとを交互に繰り返すようにしたので、短絡制動回路を効率的に機能させ、短時間で効率的な制動を行うことができる。従来の装置では、ＰＷＭ（パルス幅変調）によりＯＮ／ＯＦＦ制御を行っていたので、モータが高速回転をしており、過大電流が流れる状況においては、ＯＮ時間が短く、その分ＯＦＦ時間が長くなり、効果的な制動を行うことができなかったところを大きく改良するものである。