JP4295063B2

JP4295063B2 - 電動ドライバーのネジ締め付け忘れ防止装置

Info

Publication number: JP4295063B2
Application number: JP2003365758A
Authority: JP
Inventors: 貴美井出
Original assignee: IDEKEIKI CO Ltd
Current assignee: IDEKEIKI CO Ltd
Priority date: 2003-10-27
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2023-10-27
Also published as: JP2005125464A

Description

本発明は、例えば電動ドライバーやエアドライバーなどのドライバーで多数のネジを締め付ける作業を行なう際、締め付けたネジの数を自動的にカウントし、締め付け忘れを防止する電動ドライバーのネジ締め付け忘れ防止装置に関するものである。

例えば電動ドライバーで決められた多数のネジ締め作業を行なう場合、単に作業者に任せて電動ドライバーで次々とネジ締めしていくと、ネジ締めを忘れる箇所がしばしば生じる。

そこで、従来、一のネジ締め完了時にドライバーに生じる所定値以上のトルクを検知してネジ締め付けが完了したことをカウントするカウンタ機構を本装置に備え、この本装置に接続した前記ドライバーによって締め付けすべきネジの本数を予め設定するネジ本数設定機構と、このネジ本数設定機構によって設定した本数まで前記カウンタ機構によってカウントされたときそのドライバーでの作業完了を報知する作業完了報知機構とを備えたドライバーによるネジ締め忘れ防止装置が用いられている。

即ち、ネジが締まって例えば所定値以上のトルクが発生すると、そのネジ締めが完了したとしてカウントし、このカウントが予めその電動ドライバーでネジ締めを行なわなければならない本数に達するとこれが報知され、作業すべき全てのネジ締めが完了したことを確認できるものである。

例えば、この電動ドライバーは、本装置に接続され本装置を介して電源供給されて駆動供給されるもので、例えば先端のビットをネジに押し付けるとスイッチが入って内蔵したモータが本装置から供給される電力で回転してビットを回しネジを締め付けていく。そして、ネジ締めが終了すると所定値以上のトルクが発生するが、このトルクによってクラッチが作動してモータのスイッチをＯＦＦにすると共に、カウンタ機構を作動させるための信号を本装置へ出力するように構成している。

特開昭６１−６４７４号公報

前述のような従来のドライバーのネジ締め付け忘れ防止装置は、ネジ締め数を自動カウントし、予め設定した必要本数までカウントされると作業が完了たことを報知し、逆にカウント数が達しなければ報知されないため、ネジの締め忘れを促すことができるため、一応の締め忘れ防止効果は得られるが、ネジが不良であったり、締め方が悪く、ネジが十分に締め込まれておらず、締め付け途中でかじるなどしてネジが止まったために所定値以上のトルクを生じ、不完全であるにもかかわらずカウントされる場合がある。

即ち、十分に締め込まれていなくてもトルクが検知されるとカウントしてしまうため、すべてカウントして作業が完了していると報知される場合でも、締め付けが不十分な箇所がある場合があり、この場合は、検査においても容易に発見できず見落とされてしまう場合もある。

本発明は、このような問題点をも確実に解決し、たとえ不十分な締め付けがある場合でも、簡易な改良で確実にこれを見過ごさず、締め忘れや不十分な締め付けがあった場合はこれを確実に作業者に促し、締め忘れなく全て確実に締め付け作業が完了できることとなる画期的な電動ドライバーのネジ締め付け忘れ防止装置を提供することを目的としている。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

ネジ締め付け完了時に電動ドライバーに生じる所定値以上のトルクを検知してネジ締め付けが完了したことをカウントするカウンタ機構を備え、前記接続した電動ドライバーによって締め付けすべきネジの本数を予め設定するネジ本数設定機構と、このネジ本数設定機構によって設定した本数まで前記カウンタ機構によってカウントされたとき作業完了を報知する作業完了報知機構とを備えた電動ドライバーによるネジ締め忘れ防止装置において、前記電動ドライバーの作動を起点とするネジ締め付け作業開始から所定時間経過前に前記電動ドライバーに生じる所定値以上のトルクを検知した場合、又は、前記所定時間である締め付け最低所要時間を超えた所定時間範囲後に前記電動ドライバーに生じる所定値以上のトルクを検知した場合のいずれの場合にもそのネジ締め付けは不良であるとして前記カウントを行なわない不良カウント防止機構を設けて、前記カウンタ機構を前記締め付け最低所要時間を超えた前記所定時間範囲で、トルクを生じてカウンタ始動信号が出力されたときにのみ作動してカウントするように構成し、前記不良カウント防止機構の前記締め付け最低所要時間を、締め付けるネジの長さに応じて予め可変設定する締め付け最低所要時間設定機構を前記カウンタ機構に設けると共に、ネジ締め作業時限を設定するタイムオーバー設定機構と、この予め設定したネジ締め作業時限内に前記本数設定機構によって設定した本数までカウントしないときにはタイムオーバーを報知するタイムオーバー報知機構と、前記電動ドライバーを複数接続し、駆動力が供給されている一つの電動ドライバーの締め付け作動中は前記他の電動ドライバーには駆動力の供給がなされず、且つ前記一つの電動ドライバーで締め付け作業が完了して前記作業完了報知機構が作動するまでは、前記他の電動ドライバーには駆動力供給がなされず締め付け作動し得ないようにする駆動力供給制御機構とを備えたことを特徴とする電動ドライバーのネジ締め付け忘れ防止装置に係るものである。

また、前記複数の電動ドライバーのうち、前記一つの電動ドライバーで締め付け作業が完了した時点から、前記他の電動ドライバーで作業が開始されるまでの間は前記ネジ締め作業時限としないことを特徴とする請求項１記載の電動ドライバーのネジ締め付け忘れ防止装置に係るものである。

また、前記ネジ本数設定機構並びに前記最低所要時間設定機構の設定をネットを介して外部から設定し得るように構成すると共に、前記各機構の少なくともいずれか一の機構の作動状況をネットを介して外部から知得し得るように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の電動ドライバーのネジ締め付け忘れ防止装置に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、たとえ不十分な締め付けがある場合でも、簡易な改良で確実にこれを見過ごさず、締め忘れや不十分な締め付けがあった場合はこれを確実に作業者に促し、締め忘れなく全て確実に締め付け作業が完了できることとなる画期的な電動ドライバーのネジ締め付け忘れ防止装置となる。

また、本発明は、複数接続する各ドライバー毎に確実に締め忘れや不十分な締め付けがあることを促すことができ、各ドライバー毎に確実に作業完了していくことになる一層秀れた電動ドライバーのネジ締め付け忘れ防止装置となる。

また、請求項３記載の発明においては、遠隔操作が可能となり、遠隔地で作業状況や作業実態を容易に把握でき、作業管理が利便となる一層秀れた電動ドライバーのネジ締め付け忘れ防止装置となる。

好適と考える本発明の最良の形態（発明をどのように実施するのが最良か）を、図面に基づいて本発明の作用効果を示して簡単に説明する。

本装置にドライバーを接続し、このドライバーで締め付けするネジの本数をネジ本数設定機構により予め設定すると共に、ネジの長さに応じて締め付け最低所定時間を締め付け最低所要時間設定機構により設定する。

また、ドライバーによる作業総時間を考慮してタイムオーバー時間（ネジ締め作業時限）をタイムオーバー設定機構によって設定する。

従って、ドライバーで各ネジの締め付け作業を行なうと、夫々のネジ締めにおいて締め付けが完了したと判断できるトルクを検知するとカウンタ機構が作動し、カウント動作を行なう。このカウント数が予め設定しておいた前記本数に達すると作業完了報知機構が作動して無事このドライバーによる必要数のネジ締め付けが完了したことを知らせ、作業者は完了を確認できる。

また、本装置においては、ネジの長さに応じて締め付け最低所要時間を設定しているため、もしこの時間を経過する前にトルクが検知されたときは、不良カウント防止機構によって十分に締め込まれておらず、締め付け不良であるとしてカウントされない。

従って、例えばネジが締め込み途中でがじって十分に締め込まれていない場合は、たとえトルクを生じても強制的にカウントしない。

従って、作業者が例えばトルクを生じてモータが停止したり、あるいはビットが空回りして締め付け完了したと勘違いしてもカウントされていないため、全てのネジ締めが終わったと思ったとしても、カウント数は設定本数に達していなく完了報知がなされない。

そのため、まだ締め忘れているところがあると促されることとなる。

また、本発明は、設定本数までカウントされない状態が予め設定したネジ締め作業時限まで続いた場合は、タイムオーバー報知機構によってタイムオーバーとして作業者にまだ作業を完了していないことを報知する。

従って、タイムオーバー報知機構によってまだ作業が完了していない場合は、ネジ締め作業時限を超えると必ず報知され、知らずにネジ締めを忘れていたり、十分に締め付けがなされないままとなっていることはなく、その場合は必ず報知され締め忘れや不良があることを知らせることとなる。

また、本装置に複数本ドライバーを接続する場合に、駆動力が供給されている一つのドライバーの締め付け作動中は他のドライバーには駆動力の供給（例えば電力供給やエア供給など）がなされず、且つ前記一つのドライバーで締め付け作業が完了して前記作業完了報知機構が作動するまでは、前記他のドライバーには駆動力供給（例えば電力供給やエア供給など）がなされず締め付け作動し得ないようにする駆動力供給制御機構を備えると、各ドライバー毎にネジの締め忘れ並びに不十分なネジ込み（不良）を前述のようにして一層確実に報知できることになる。

即ち、一のドライバーの作業が適正に完了しないと、次のドライバーでの作業が不能となるため、この時点で確実に一のドライバーの作業が不完全であることを報知できることとなる。

また、前記ネジ本数設定機構並びに前記最低所要時間設定機構の設定をネットを介して外部から設定し得るように構成すると共に、前記各機構の一乃至複数の機構の作動状況をネットを介して外部から知得し得るように構成すれば、遠隔操作設定できると共に、各作業者の作業状況を遠隔地で把握・管理できることとなる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本発明は、電動モータによる電動ドライバーでもエア駆動によるエアドライバーでも良いが、本実施例では、電動ドライバーを採用し、これを本装置に接続して電源供給すると共にこの電力によって内蔵モータが回転して先端のビットを回転駆動するように構成している。

また、ネジ締め完了時のトルクを直接検知しても、トルクを生じたことを間接的に検知しても良いが、本実施例では、ビットをネジに押圧することで電動モータがＯＮし、ネジ締めによって所定値以上のトルクが生じるとクラッチによってモータがＯＦＦしこのトルクをクラッチによって直接検知し、このクラッチ作動によってパルス信号を発生するなどしてこれを本装置へカウンタ始動信号として出力するように構成している。

従って、本装置に設けるカウンタ機構は、このカウンタ始動信号が入力されることによって順次カンウトしてこれを表示するカウンタ装置を採用している。また、このカウンタ装置には予めこのドライバーで作業すべき本数を設定できるネジ本数設定機構を設け、この本数にカウント数が達すると、ランプやブザーで構成した作業完了報知機構が作動するように構成している。

また、このカウンタ装置には不良カウント防止機構を設けている。この不良カウント防止機構は、締め付け最低所要時間以内にカウンタ始動信号が出力されてきても、これをキャンセルしてカウント始動させない構成としている。

具体的には、電動モータがＯＮ作動してから予め設定した一定時間（最低所要時間）を超えた所定時間範囲で、トルクを生じてカウンタ始動信号が出力されたときにのみカウンタ装置が作動してカウントするように構成している。

これにより、明らかにビットを回転し始めてからすぐに締め付け停止してトルクが生じた場合は、まだ十分にネジ込まれていなく、不十分なネジ込みで不良であるとしてカウントしないように構成している。つまり、ネジが完全にネジ込まれるために必要であるはずの最低所要時間を設定しておき、これ以前に瞬時にネジが止まってトルクが生じたときは、ネジ込みが完全であるはずがなく、不完全であるとしてカウント作動しないようにしている。

この最低所要時間はネジが長い程長く設定する必要があり、ネジの長さに応じて適正に可変調整することで、より確実に不十分な締め付け状態の不良を検出できることとなる。

尚、本実施例では、ネジの長さに応じた数段階に変更調整できるようにしている。

また、本実施例では、ドライバーによる前記必要本数の締め付け所要時間を考慮すると共に、作業目標ともなる作業時限をタイムオーバー設定機構に設定し、これを超えても前記作業完了報知機構が完了報知しないときには、作業者に未だ完了していないことを報知するように構成している。

これにより、少なくともこの作業時限に達すると、作業が完了しているか否かを作業者が確認できることとなり、既に完了していると作業者が勘違いしても、締め忘れや締め付け不良があることを作業者に知らせ、修正を促すことができることとなる。

従って、作業者が締め付けたと思っても不良カウント防止機構によって、十分にネジ込まれていなければカウントされずそのため必要本数に未だ達していなく作業が完了していなければ必ずタイムオーバー設定機構に設定した作業時限を超えるとこれを報知する。それ故作業者に不十分な締め付けがあることを確実に気づかせることができる。

また、本実施例では、駆動力が供給されている一つのドライバーの締め付け作動中は前記他のドライバーには駆動力の供給がなされない。例えば一の電動ドライバーでの作業中は、他の電動ドライバーへの電源供給はオフされて使用不能となる。また更に、一つのドライバーで締め付け作業が完了して前記作業完了報知機構が作動するまでは、前記他のドライバーには電源供給がなされず締め付け作動し得ないようにする駆動力供給制御機構を備えている。

また、前記ネジ本数設定機構並びに前記最低所要時間設定機構の設定をネットを介して外部から設定し得るように構成すると共に、前記各機構の作動状況をネットを介して外部から知得し得るように構成している。

図１，図２は、二本の電動ドライバーを接続するタイプの実施例である。

ＣＯＵＮＴＥＲＤｉｓｐｌａｙには、ネジ止めした数値が表示する。つまり、トルクが生じて自動的にカウントされるが、この現在のカウント数を表示するカウンタ装置のカウント表示部である。

ＣＯＵＮＴＤＯＷＮＳＷは、必要に応じてカウントを戻したい時に押すスイッチである。

ＰＲＥＳＥＴは、ネジ本数設定機構の設定部並びにその表示部で、そのドライバーの一作業にネジ止めする数値を設定する。設定された数値までネジ止めすると、作業完了報知機構としてのブザーが鳴りＧＯＯＤが点灯する。数値を設定してから電源を入れると設定が有効になる。設定を変更する場合は変更後、再度電源を入れ直すようにする。

ＴＩＭＥＵＰＯＶＥＲは、タイムオーバー設定機構の設定表示部で、ドライバーを使い始めると（ＣＯＵＮＴＥＲＤｉｓｐｌａｙが「００」以外）ＴＩＭＥＯＵＴ（タイマー）が作動し、設定時間の間に（作業時限までに）そのドライバーの作業完了報知機構のＧＯＯＤ点灯がなされないと、タイムオーバー報知機構として設けたＮＧＬＥＤが点灯しブザーが鳴る。ＴＩＭＥＯＵＴ時間は最小０分から最大１０分に調整設定できるようにしている。

ＣＯＵＮＴＵＰＴＩＭＥＲは、不良カウント防止機構の締め付け最低所要時間設定機構の設定表示部で、図３の斜線部分より以前でネジ止めを終了すると、カウントされず、斜線部の部分でネジ止めされてトルクを検知するとカウントされる。使用するネジの長さにより設定値を調整可能で０〜１分程度の範囲で調整できるようにしている。

ＷＯＲＫＬＥＤは、本機が作動中であることを示すものである。

ＧＯＯＤＬＥＤは、前述のようにＰＲＥＳＥＴの設定値までネジ止めすると、点灯しブザーが鳴るもので、作業完了報知機構の報知部である。

ＮＧＬＥＤは、ＴＩＭＥＯＵＴＴＩＭＥＲ（タイムオーバー設定機構）の設定値を超えたとき点灯するもので、タイムオーバー報知機構の報知部である。

従って、ドライバーと本機を接続し、ドライバービット及びドライバートルクを調整し、ＰＲＥＳＥＴに予め数値を設定する。また、ＣＯＵＮＴＵＰＴＩＭＥＲをネジの長さにより設定する（実際にネジ止め作業を行い設定する）。これにより、ＰＲＥＳＥＴに設定した値になるとＧＯＯＤＬＥＤが点灯し、ブザー音（ピーッピー）が鳴る。このＧＯＯＤＬＥＤが所定時間点灯しないとＴＩＭＥＵＰＯＶＥＲによってＮＧＬＥＤが点灯する。

また、本実施例では、二本のドライバーを接続できるように構成し、夫々に各機構を設け、表示並びに調整設定できるようにしている。また、ＣＯＵＮＴＥＲＤｉｓｐｌａｙは共通とし、ＷＯＲＫＡが点灯している時は、ドライバーＡ側のカウント数が表示され、ＷＯＲＫＢが点灯している時は、ドライバーＢ側のカウント数が表示される。

ＴＩＭＥＯＵＴ（ＴＩＭＥＯＵＴＯＶＥＲ）は、ドライバーＡからドライバーＢへ作業が移った時（カウンタが「００」の時）は、作業者が何か他の作業をする場合があるので、ＴＩＭＥＯＵＴはその間作動停止するようにし、ドライバーＢを使い始めると（カウンタが「００」以外）ＴＩＭＥＯＵＴが作動し、基本的にはＧＯＯＤのＬＥＤが点灯（ブザー音「ピーッピー」）が鳴ることを確認する必要がある。

この二本を接続している場合のドライバーの動作について説明すると、ＤＲＩＶＥＲＡＰＲＥＳＥＴに数値を設定している時はＷＯＲＫＡＬＥＤが点灯しドライバーＡを動作させることができる。ＷＯＲＫＡＬＥＤが点灯時はドライバーＢの電源は動作しない。

ドライバーＡの作業が終了し、ドライバーＢに制御が移ると（ＷＯＲＫＡＬＥＤが消灯し、ＷＯＲＫＢＬＥＤが点灯）ドライバーＢを動作させることができる。

また、ＤＲＩＶＥＲＡＴＩＭＥＲ（ドライバーＡについてのＣＯＵＮＴＵＰＯＶＥＲ）とＤＲＩＶＥＲＢＴＩＭＥＲ（ドライバーＢについてのＣＯＵＮＴＵＰＯＶＥＲ）には使用するネジの長さにより調整する必要がある。長いネジは設定を長めにし、短いネジは設定を短めにする。ＴＩＭＥＯＵＴにはＤＲＩＶＥＲＢ側のみ有効としている。ＴＩＭＥＯＵＴに設定した時間を経過するとブザーが鳴る。

従って、電源を入れる作業を開始するが、ドライバーＡを使用時はＤＲＩＶＥＲＡＰＲＥＳＥＴに設定した値になるとドライバーＢに制御が移る。ドライバーＢのＤＲＩＶＥＲＢＰＲＥＳＥＴに設定した値になるとＧＯＯＤＬＥＤが点灯し、ブザー音（ピーッピーッ）が鳴る。ＤＲＩＶＥＲＡＰＲＥＳＥＴに数値を設定している場合は、ドライバーＡに制御が移る。

ＴＩＭＥＯＵＴ及びＤＲＩＶＥＲＡＴＩＭＥＲとＤＲＩＶＥＲＢＴＩＭＥＲについては、時間は４段階の設定の変更が可能となる。設定については、０〜１秒，０〜１０秒，０〜１分，０〜１０分で、ＴＩＭＥＯＵＴについても前記と同じように設定できる。ＤＲＩＶＥＲＴＩＭＥＲ（ＣＯＵＮＴＵＰＯＶＥＲ）についても前記と同じように設定できるようになっている。

尚、本発明は、実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

本実施例の説明斜視図である。本実施例の概略構成を説明するための本装置の正面図である。本実施例の不良カウント防止機構の説明図である。

Claims

ネジ締め付け完了時に電動ドライバーに生じる所定値以上のトルクを検知してネジ締め付けが完了したことをカウントするカウンタ機構を備え、前記接続した電動ドライバーによって締め付けすべきネジの本数を予め設定するネジ本数設定機構と、このネジ本数設定機構によって設定した本数まで前記カウンタ機構によってカウントされたとき作業完了を報知する作業完了報知機構とを備えた電動ドライバーによるネジ締め忘れ防止装置において、前記電動ドライバーの作動を起点とするネジ締め付け作業開始から所定時間経過前に前記電動ドライバーに生じる所定値以上のトルクを検知した場合、又は、前記所定時間である締め付け最低所要時間を超えた所定時間範囲後に前記電動ドライバーに生じる所定値以上のトルクを検知した場合のいずれの場合にもそのネジ締め付けは不良であるとして前記カウントを行なわない不良カウント防止機構を設けて、前記カウンタ機構を前記締め付け最低所要時間を超えた前記所定時間範囲で、トルクを生じてカウンタ始動信号が出力されたときにのみ作動してカウントするように構成し、前記不良カウント防止機構の前記締め付け最低所要時間を、締め付けるネジの長さに応じて予め可変設定する締め付け最低所要時間設定機構を前記カウンタ機構に設けると共に、ネジ締め作業時限を設定するタイムオーバー設定機構と、この予め設定したネジ締め作業時限内に前記本数設定機構によって設定した本数までカウントしないときにはタイムオーバーを報知するタイムオーバー報知機構と、前記電動ドライバーを複数接続し、駆動力が供給されている一つの電動ドライバーの締め付け作動中は前記他の電動ドライバーには駆動力の供給がなされず、且つ前記一つの電動ドライバーで締め付け作業が完了して前記作業完了報知機構が作動するまでは、前記他の電動ドライバーには駆動力供給がなされず締め付け作動し得ないようにする駆動力供給制御機構とを備えたことを特徴とする電動ドライバーのネジ締め付け忘れ防止装置。
前記複数の電動ドライバーのうち、前記一つの電動ドライバーで締め付け作業が完了した時点から、前記他の電動ドライバーで作業が開始されるまでの間は前記ネジ締め作業時限としないことを特徴とする請求項１記載の電動ドライバーのネジ締め付け忘れ防止装置。
前記ネジ本数設定機構並びに前記最低所要時間設定機構の設定をネットを介して外部から設定し得るように構成すると共に、前記各機構の少なくともいずれか一の機構の作動状況をネットを介して外部から知得し得るように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の電動ドライバーのネジ締め付け忘れ防止装置。