特許ウォッチ

公開番号2025034161
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023140370
出願日2023-08-30
発明の名称電動工具、電動工具システム、制御方法及びプログラム
出願人パナソニック株式会社
代理人弁理士法人北斗特許事務所
主分類B23P 19/06 20060101AFI20250306BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】本開示は、インパクト動作を行う電動工具においてねじ締めの異常の有無を精度良く判定することを目的とする。
【解決手段】電動工具10は、モータと、ハンマと、アンビルと、出力軸と、打撃検出部112と、モータ制御部115と、記憶部117と、を備える。モータ制御部115は、外部機器50aから所定の指令を受けると、モータに対する既定の制御によりねじのねじ締めを行う。モータ制御部115は、モータの回転角と、打撃検出部112におけるインパクト動作の有無の検出結果と、の関係に基づいてねじ締めの異常の有無を判定する判定処理を実行する。既定の制御は、判定処理の結果としてねじ締めに異常が有ると判定すると、モータを停止させることを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ねじのねじ締めを行うための電動工具であって、
モータと、
前記モータから動力を得て回転するハンマと、
前記ハンマから前記ハンマの回転方向のインパクト力を受けて回転するアンビルと、
前記ねじにトルクを伝達する先端工具を保持するよう構成され、前記アンビルと共に回転する出力軸と、
前記ハンマが前記アンビルに前記インパクト力を加える動作であるインパクト動作の有無を検出する打撃検出部と、
前記電動工具の外部の外部機器からの指令に基づいて前記モータの動作を制御するモータ制御部と、
前記モータ制御部が前記モータに既定の制御を行うための情報を記憶している記憶部と、を備え、
前記モータ制御部は、前記外部機器から所定の指令を受けると、前記モータに対する前記既定の制御により前記ねじの前記ねじ締めを行い、
前記モータ制御部は、前記モータの回転角と、前記打撃検出部における前記インパクト動作の有無の検出結果と、の関係に基づいて前記ねじ締めの異常の有無を判定する判定処理を実行し、
前記既定の制御は、前記判定処理の結果として前記ねじ締めに異常が有ると判定すると、前記モータを停止させることを含む、
電動工具。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記既定の制御は、
前記モータに、前記ねじの前記ねじ締めを行う方向に回転する正転動作と、前記正転動作時と反対方向に回転する逆転動作と、を交互に行わせる第１制御と、
前記判定処理の結果として前記第１制御における前記ねじ締めに異常が無いと判定すると、前記モータに前記正転動作を行わせ前記ねじの前記ねじ締めを行う第２制御と、を含む、
請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記第１制御において、前記モータ制御部は、前記モータが前記正転動作を行っているとき、前記打撃検出部における前記インパクト動作の検出された回数が切替閾値以上になると、前記モータに前記逆転動作を行わせる、
請求項２に記載の電動工具。
【請求項４】
前記モータが前記ねじの前記ねじ締めを行う方向とは反対方向に回転する逆転動作を行った後、前記判定処理では、前記モータ制御部は、前記モータが前記ねじの前記ねじ締めを行う方向に回転する正転動作を行っているときの前記モータの前記回転角が一定の回転角に達するまでの間に、前記打撃検出部における前記インパクト動作の検出された回数が所定数以上になれば、前記ねじ締めに異常が有ると判定する、
請求項１に記載の電動工具。
【請求項５】
前記モータが前記ねじの前記ねじ締めを行う方向に回転する正転動作を行った後、前記判定処理では、前記モータ制御部は、前記正転動作時と反対方向に回転する逆転動作を行っているときの前記モータの前記回転角が一定の回転角に達するまでの間に、前記打撃検出部における前記インパクト動作の検出された回数が所定数未満であれば、前記ねじ締めに異常が無いと判定する、
請求項１に記載の電動工具。
【請求項６】
前記モータ制御部は、前記正転動作時と反対方向に回転する逆転動作を行っているときに前記ねじ締めに異常が無いと判定してから、さらに所定の回転角だけ前記モータに前記逆転動作を行わせる、
請求項５に記載の電動工具。
【請求項７】
前記モータ制御部は、前記モータが前記ねじの前記ねじ締めを行う方向に回転する正転動作を行っており前記ねじがねじ孔に初めに挿入されるときに、前記モータの回転角が一定の回転角に達するまでの間に、前記打撃検出部における前記インパクト動作の検出された回数が所定数以上になれば、前記ねじ締めに異常が有ると判定する、
請求項１に記載の電動工具。
【請求項８】
前記モータに流れる電流を検出する電流検出部を更に備え、
前記判定処理は、
前記モータの前記回転角と、前記打撃検出部における前記インパクト動作の有無の前記検出結果と、の前記関係に基づいて前記ねじ締めの異常の有無を仮判定する第１仮判定処理と、
前記電流検出部で検出された前記電流に基づいて前記ねじ締めの異常の有無を仮判定する第２仮判定処理と、のうち少なくとも一方で前記ねじ締めに異常が有ると仮判定すると、前記ねじ締めに異常が有ると判定する、
請求項１に記載の電動工具。
【請求項９】
請求項１に記載の電動工具と、
前記電動工具を保持し、前記電動工具の位置及び姿勢を制御するロボットアームと、を備える、
電動工具システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の電動工具と、
前記モータ制御部に指令を与える前記外部機器としてのロボットと、を備え、
前記ロボットは、
前記電動工具を保持し、前記電動工具の位置及び姿勢を制御するロボットアームを含む、
電動工具システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に電動工具、電動工具システム、制御方法及びプログラムに関する。本開示は、より詳細には、インパクト動作をする電動工具、この電動工具を備える電動工具システム、インパクト動作をする電動工具の制御方法、及び、この制御方法を実行するためのプログラムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の自動ねじ締め装置（電動工具）は、ねじと係合するドライバツールと、往復移動手段と、制御手段と、を有する。往復移動手段は、ドライバツールを往復移動操作可能に支持している。制御手段は、ドライバツールの移動距離とあらかじめ設定した距離とを比較してねじ締めが正常に行われているか否かを判断し、異常と判断すればねじ締めを中断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－０３１８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の自動ねじ締め装置の構成が、インパクト動作を行う電動工具に適用された場合は、ねじ締めの異常の有無を判断することが困難な場合がある。
【０００５】
本開示は、インパクト動作を行う電動工具においてねじ締めの異常の有無を精度良く判定することができる電動工具、電動工具システム、制御方法及びプログラ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】
【０００６】
本開示の一態様に係る電動工具は、ねじのねじ締めを行うための電動工具である。前記電動工具は、モータと、ハンマと、アンビルと、出力軸と、打撃検出部と、モータ制御部と、記憶部と、を備える。前記ハンマは、前記モータから動力を得て回転する。前記アンビルは、前記ハンマから前記ハンマの回転方向のインパクト力を受けて回転する。前記出力軸は、前記ねじにトルクを伝達する先端工具を保持するよう構成され、前記アンビルと共に回転する。前記打撃検出部は、前記ハンマが前記アンビルに前記インパクト力を加える動作であるインパクト動作の有無を検出する。前記モータ制御部は、前記電動工具の外部の外部機器からの指令に基づいて前記モータの動作を制御する。前記記憶部は、前記モータ制御部が前記モータに既定の制御を行うための情報を記憶している。前記モータ制御部は、前記外部機器から所定の指令を受けると、前記モータに対する前記既定の制御により前記ねじの前記ねじ締めを行う。前記モータ制御部は、前記モータの回転角と、前記打撃検出部における前記インパクト動作の有無の検出結果と、の関係に基づいて前記ねじ締めの異常の有無を判定する判定処理を実行する。前記既定の制御は、前記判定処理の結果として前記ねじ締めに異常が有ると判定すると、前記モータを停止させることを含む。
【０００７】
本開示の一態様に係る電動工具システムは、前記電動工具と、ロボットアームと、を備える。前記ロボットアームは、前記電動工具を保持し、前記電動工具の位置及び姿勢を制御する。
【０００８】
本開示の別の一態様に係る電動工具システムは、前記電動工具と、ロボットと、を備える。前記ロボットは、前記モータ制御部に指令を与える前記外部機器である。前記ロボットは、ロボットアームを含む。前記ロボットアームは、前記電動工具を保持し、前記電動工具の位置及び姿勢を制御する。
【０００９】
本開示の一態様に係る制御方法は、ねじのねじ締めを行うための電動工具の制御方法である。前記電動工具は、モータと、ハンマと、アンビルと、出力軸と、打撃検出部と、を備える。前記ハンマは、前記モータから動力を得て回転する。前記アンビルは、前記ハンマから前記ハンマの回転方向のインパクト力を受けて回転する。前記出力軸は、前記ねじにトルクを伝達する先端工具を保持するよう構成され、前記アンビルと共に回転する。前記打撃検出部は、前記ハンマが前記アンビルに前記インパクト力を加える動作であるインパクト動作の有無を検出する。前記制御方法は、コンピュータシステムにより実行される。前記制御方法は、前記電動工具の外部の外部機器から所定の指令を受けると、前記モータに対する既定の制御により前記ねじの前記ねじ締めを行うことと、前記モータの回転角と、前記打撃検出部における前記インパクト動作の有無の検出結果と、の関係に基づいて前記ねじ締めの異常の有無を判定する判定処理を実行することと、を有する。前記既定の制御は、前記判定処理の結果として前記ねじ締めに異常が有ると判定すると、前記モータを停止させることを含む。
【００１０】
本開示の一態様に係るプログラムは、前記制御方法を、前記コンピュータシステムの１以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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