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WO2024090434A1 - 作業機 - Google Patents

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Publication number
WO2024090434A1
WO2024090434A1 PCT/JP2023/038343 JP2023038343W WO2024090434A1 WO 2024090434 A1 WO2024090434 A1 WO 2024090434A1 JP 2023038343 W JP2023038343 W JP 2023038343W WO 2024090434 A1 WO2024090434 A1 WO 2024090434A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
striking
motor
side engaging
engagement
rotating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2023/038343
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祥太 鈴木
俊徳 安富
達也 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Koki Holdings Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koki Holdings Co Ltd filed Critical Koki Holdings Co Ltd
Priority to CN202380075035.9A priority Critical patent/CN120112386A/zh
Priority to EP23882639.0A priority patent/EP4609994A1/en
Priority to JP2024553080A priority patent/JPWO2024090434A1/ja
Publication of WO2024090434A1 publication Critical patent/WO2024090434A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25CHAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/06Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by electric power
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25CHAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/008Safety devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25CHAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/04Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by fluid pressure, e.g. by air pressure
    • B25C1/047Mechanical details

Definitions

  • the present invention relates to a work machine such as a driving machine.
  • One example of a work machine is a fastener driver that has a driver blade that strikes the fastener, a pinwheel that pushes the driver blade upward, and a motor that rotates the pinwheel.
  • Patent Document 1 discloses a fastener driver equipped with a mechanism in which the pin of a pinwheel engages with a rack provided on the driver blade, and after the fastener is driven into the driver blade, the driver blade is pushed up by the rotation of the pinwheel.
  • the driver blade may collide with the final pin in the direction of rotation of the pinwheel during driving, which may result in damage to the pin. If the pin is damaged, parts may need to be replaced, which may reduce the usability of the driver.
  • the object of the present invention is to provide a work machine with improved convenience.
  • the working machine of the present invention comprises a motor, a striking section capable of striking a fastener by moving to one side in a first direction, a biasing section for biasing the striking section to one side in the first direction, a rotating section that rotates by the driving force of the motor and is engageable with and disengageable from the striking section, and a control section for controlling the driving of the motor,
  • the rotating section has a plurality of rotating section side engaging sections arranged in a line in the rotation direction of the rotating section
  • the striking section has a plurality of striking section side engaging sections arranged in a line in the first direction and engageable with the plurality of rotating section side engaging sections
  • the striking section moves to the other side in the first direction when the rotating section rotates with the plurality of striking section side engaging sections engaged with the plurality of rotating section side engaging sections, and when the engagement with the rotating section is released, the striking section moves to one side in the first direction by the biasing force of the biasing section to strike the fastener, performing a driving operation
  • Another working machine of the present invention includes a motor, a striking unit capable of striking a stopper by moving to one side in a first direction, a biasing unit that biases the striking unit to one side in the first direction, a rotating unit that rotates by the driving force of the motor and is capable of engaging with and disengaging from the striking unit, and a control unit that controls the driving of the motor, and the rotating unit has a plurality of rotating unit side engaging portions arranged in a line in the rotation direction of the rotating unit, and the striking unit has a plurality of striking unit side engaging portions arranged in a line in the first direction and capable of engaging with the plurality of rotating unit side engaging portions.
  • the striking portion has a mating portion, and when the rotating portion rotates with the multiple striking portion side engaging portions engaged with the multiple striking portion side engaging portions, the striking portion moves to the other side in the first direction, and when the engagement with the rotating portion is released, the striking portion moves to one side in the first direction due to the biasing force of the biasing portion, thereby striking the fastener, thereby performing a driving action, and the striking portion has a plurality of intermediate portions provided between each of the multiple striking portion side engaging portions, and any of the multiple intermediate portions has a deformed intermediate portion having a shape different from the other intermediate portions.
  • Another working machine of the present invention includes a motor, a striking unit capable of striking a stopper by moving toward one side in a first direction, a biasing unit that biases the striking unit toward one side in the first direction, a rotating unit that rotates by a driving force of the motor and is engageable with and disengageable from the striking unit, and a control unit that controls driving of the motor, wherein the rotating unit has a plurality of rotating unit side engaging portions arranged side by side in a rotation direction of the rotating unit, the striking unit has a plurality of striking unit side engaging portions arranged side by side in the first direction and engageable with the plurality of rotating unit side engaging portions, and the striking unit has a plurality of striking unit side engaging portions that are engaged with the plurality of rotating unit side engaging portions.
  • the control part includes a learning model that estimates the engagement state between the multiple striking part side engaging parts and the multiple rotating part side engaging parts based on a change in the current value of the motor or a change in the rotation speed of the motor, and a calculation part that controls the drive of the motor according to the engagement state between the multiple striking part side engaging parts and the multiple rotating part side engaging parts estimated by the learning model.
  • the present invention can improve the convenience of the work machine.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external structure of a working machine according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a side view showing the structure of the working machine shown in FIG. 1
  • 3 is a cross-sectional view showing the structure cut along line AA in FIG. 2.
  • FIG. 2 is a block diagram of a control system for the work machine shown in FIG. 1
  • 2A and 2B are diagrams showing the structure of a striking unit that is assembled to the working machine shown in FIG. 1 , in which FIG. 2 is a time series diagram showing the state of the blade detector switch and the Hall IC count in a normal sequence related to the engagement state of the rack and pin of the work machine of FIG. 1.
  • 7A, 7B and 7C are conceptual diagrams showing the engagement states of the rack and the pin corresponding to time points T1, T2 and T3 in the normal sequence of FIG. 6.
  • 7A and 7B are conceptual diagrams showing the engagement state of the rack and the pin corresponding to time T4 and time T5 in the normal sequence of FIG. 6.
  • 7A and 7B are conceptual diagrams showing the engagement state of the rack and the pin corresponding to time T6 and time T7 in the normal sequence of FIG. 6.
  • FIG. 2 is a time series diagram showing the state of the blade detector switch and the Hall IC count in a misalignment sequence related to the engagement state of the rack and pin of the work machine of FIG. 1.
  • 10A, 10B, and 10C are conceptual diagrams showing the engaged states of the rack and the pin corresponding to time points U1, U2, and U3 in the misalignment sequence of FIG. 11A and 11B are conceptual diagrams showing the engaged states of the rack and the pin corresponding to time points U4 and U5 in the misalignment sequence of FIG. 10.
  • 11A and 11B are conceptual diagrams showing the engaged state of the rack and the pin corresponding to time U6 and time U7 in the misalignment sequence of FIG. 10.
  • 11A and 11B are conceptual diagrams showing the engaged state of the rack and the pin corresponding to time U8 and time U9 in the misalignment sequence of FIG. 4 is a flowchart of a misalignment detection control in the motor control of the work machine of FIG.
  • FIG. 4 is a flowchart of a misaligned release control in the motor control of the work machine of FIG. 1 .
  • 16 is a flowchart of an operation in a misaligned mode in the misaligned detection control of FIG. 15 .
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view showing the internal structure of a working machine according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a circuit block diagram of a work machine according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram of a control unit of a work machine according to a second embodiment.
  • 11A and 11B are diagrams showing the engaged state of the rack and pin of a work machine of embodiment 2, in which FIG. 11A is a side view showing the engaged state of the rack and pin, and FIG.
  • 11B is a partially enlarged view showing the shapes of multiple racks.
  • 11 is a flowchart of a misalignment determination control in a work machine according to a second embodiment.
  • 13 is a graph showing the relationship between time for one driving cycle and battery current value in a working machine according to a second embodiment.
  • 5 is a graph showing the relationship between time and battery current value in normal lift-up/abnormal lift-up at the start of lift-up in the engaged state of the rack and pin shown in FIG. 4 .
  • 11A and 11B are diagrams showing the engagement state of the rack and pin of a work machine in a modified example of embodiment 2, where FIG. 11A is a side view showing the engagement state of the rack and pin, and FIG.
  • FIG. 11B is a partially enlarged view showing the shape of multiple racks.
  • 13 is a graph showing the relationship between time and battery current value during normal lift-up/abnormal lift-up at the start of lift-up of a work machine in a modified example of the second embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram of a control unit of a work machine according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a side view showing an engaged state of the rack and pin of the work machine of the third embodiment.
  • 13 is a flowchart of a misalignment determination control in a work machine according to a third embodiment.
  • 13 is a graph showing the relationship between time and battery current value during normal lift-up/abnormal lift-up at the start of lift-up of the work machine of the third embodiment.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between time and motor rotation speed in normal lift-up/abnormal lift-up at the start of lift-up of the work machine of the third embodiment.
  • FIG. 13 is a network configuration diagram showing the structure of a neural network in normal lift-up of a work machine according to a third embodiment.
  • the driving machine (working machine) 10 shown in Figs. 1 to 4 is an air-compression type working machine, and has a housing 11, an impact section 12, a nose section 13, a power supply section 14, an electric motor (motor) 15, a winding mechanism 17, and a pressure accumulator vessel 18.
  • the housing 11 is an outer shell element of the driving machine 10, and has a cylinder case 19, a handle 20, a motor case 21, and an attachment section 22.
  • the cylinder case 19 is cylindrical, and the handle 20 and the motor case 21 are connected to the cylinder case 19.
  • the attachment section 22 is connected to the handle 20 and the motor case 21.
  • the power supply unit 14 can be attached to and detached from the mounting portion 22.
  • the electric motor 15 is disposed in the motor case 21.
  • the cylinder case 19 is provided with a head cover 25, and the pressure accumulator vessel 18 is disposed within both the cylinder case 19 and the head cover 25.
  • a cylinder 27 is housed in the cylinder case 19, and the pressure accumulator 18 has a cap 23 and a holder 24 attached to the cylinder 27.
  • the cylinder 27 is made of metal, for example, aluminum or iron.
  • the cylinder 27 is positioned in the direction along the center line A1 and in the radial direction with respect to the cylinder case 19.
  • the center line A1 passes through the center of the cylinder 27.
  • the radial direction is the radial direction of an imaginary circle centered on the center line A1.
  • a pressure chamber 26 is formed throughout the pressure accumulator 18 and the cylinder 27.
  • the pressure chamber 26 is filled with compressed gas.
  • the compressed gas may be air or an inert gas. Examples of the inert gas include nitrogen gas and rare gas. In this embodiment 1, an example in which the pressure chamber 26 is filled with air will be described.
  • the pressure chamber 26 is also a biasing portion that biases the striking portion 12 downward (one side) in the vertical direction (first direction) M1.
  • the striking section 12 is disposed from the inside to the outside of the housing 11.
  • the striking section 12 has a piston 28 and a driver blade 29.
  • the piston 28 can operate in a direction along the center line A1 within the cylinder 27.
  • An annular seal member 84 is attached to the outer peripheral surface of the piston 28.
  • the seal member 84 contacts the inner peripheral surface of the cylinder 27 to form a seal surface.
  • the driver blade 29 is, for example, made of metal, non-ferrous metal, or steel.
  • the piston 28 and the driver blade 29 are provided as separate members, and the piston 28 and the driver blade 29 are connected to each other.
  • the striking portion 12 can strike the nail (fastener) 78 by moving downward (one side) in the vertical direction (first direction) M1.
  • the nose portion 13 is disposed on both the inside and outside of the cylinder case 19.
  • the nose portion 13 has a bumper support portion 31, an injection portion 32, and a tube portion 33.
  • the bumper support portion 31 is cylindrical.
  • a bumper 35 is disposed within the bumper support portion 31.
  • the bumper 35 may be made of either synthetic rubber or silicone rubber.
  • the bumper 35 has a guide hole 36.
  • the center line A1 passes through the guide hole 36.
  • the driver blade 29 is disposed within the guide hole of the bumper support portion 31 and within the guide hole 36.
  • the striking portion 12 can operate in a driving direction D1 and a return direction D2 along the center line A1.
  • the driving direction D1 and the return direction D2 are opposite to each other.
  • the driving direction D1 is the direction in which the piston 28 approaches the bumper 35.
  • the return direction D2 is the direction in which the piston 28 moves away from the bumper 35.
  • the striking section 12 is constantly biased in the striking direction D1 by the gas pressure in the pressure chamber 26.
  • the operation of the striking section 12 in the striking direction D1 can be defined as descent.
  • the operation of the striking section 12 in the return direction D2 can be defined as ascent.
  • the striking direction D1 is the same as the lower (one side) of the vertical direction (first direction) M1.
  • the return direction D2 is the same as the upper (other side) of the vertical direction (first direction) M1.
  • the ejection portion 32 is connected to the bumper support portion 31 and protrudes from the bumper support portion 31 in a direction along the center line A1.
  • the ejection portion 32 has an ejection path 37, which is provided along the center line A1.
  • the driver blade 29 can operate in the ejection path 37 in a direction along the center line A1.
  • the electric motor 15 is also disposed within the motor case 21.
  • the electric motor 15 has a rotor 39 and a stator 40, as shown in FIG. 4.
  • the stator 40 is attached to the motor case 21.
  • the rotor 39 is rotatably supported by the motor case 21 via a bearing (not shown).
  • the electric motor 15 is, for example, a brushless motor, and when a voltage is applied to the electric motor 15, the rotor 39 rotates about the center line A2.
  • a reduction mechanism (not shown) is provided within the motor case 21.
  • the reduction mechanism includes multiple planetary gear mechanisms.
  • a rotating shaft 46 is provided within the cylindrical portion 33.
  • the rotating shaft 46 and the reduction mechanism are arranged concentrically around the center line A2.
  • the reduction mechanism is disposed on the power transmission path from the electric motor 15 to the rotating shaft 46, and is a mechanism that reduces the rotation of the rotor 39 of the electric motor 15 and transmits it to the winding mechanism 17.
  • the winding mechanism 17 is a mechanism that converts the rotational force of the rotating shaft 46 into a force that biases the striking portion 12 in the return direction D2.
  • the driver 10 is also provided with a trigger 75 and a trigger switch 109 (see FIG. 4).
  • the trigger 75 and the trigger switch 109 are provided on the handle 20.
  • the trigger switch 109 detects whether or not an operating force is applied to the trigger 75, and outputs a signal according to the detection result.
  • the power supply unit 14 has a housing case 76 and a battery housed within the housing case 76.
  • the battery has a plurality of battery cells. These battery cells are secondary batteries that can be charged and discharged, and the battery cells can be any known battery cell, such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, a lithium ion polymer battery, or a nickel cadmium battery.
  • the driving machine 10 is also provided with a magazine 77.
  • the magazine 77 is supported by the ejection section 32 and the mounting section 22. Nails (fasteners) 78 are stored in the magazine 77.
  • the magazine 77 has a feeder that sends the nails 78 in the magazine 77 to the ejection path 37. That is, the feeder moves the nails 78 in the magazine 77 forward in the front-rear direction N1.
  • the ejection section 32 is made of metal or synthetic resin.
  • a push lever 79 is attached to the ejection section 32. The push lever 79 can operate within a predetermined range of directions along the center line A1 relative to the ejection section 32.
  • An elastic member (not shown) is provided to bias the push lever 79 in a direction along the center line A1.
  • the elastic member is, for example, a metal spring, and biases the push lever 79 in a direction away from the bumper support section 31.
  • the control unit 82 shown in FIG. 4 that the driving machine 10 is equipped with will be described.
  • the control unit 82 is provided in the mounting unit 22, and mainly controls the driving of the electric motor 15.
  • the control unit 82 is also connected to the inverter circuit 110 shown in FIG. 4.
  • the inverter circuit 110 connects and disconnects the stator 40 of the electric motor 15 and the power supply unit 14.
  • the inverter circuit 110 has multiple switching elements Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6, and each of the multiple switching elements Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6 can be turned on and off.
  • the control unit 82 controls the inverter circuit 110 via the control signal output circuit 103 to rotate and stop the electric motor 15, or to control the rotation speed and rotation direction of the electric motor 15.
  • the driver 10 also has a blade detector switch (first switch, also called BDSW) 80a that detects the position of the driver blade 29, a current detection circuit 100, a rotational position detection circuit 101 of the rotor 39, a power switch 102, and a power switch circuit 102a as input elements that send signals to the control unit 82.
  • the blade detector switch 80a is connected to the control unit 82 via a blade detector switch operation detection circuit 80b, the rotational position detection circuit 101 is connected to the control unit 82 via a rotation speed detection circuit 101d, and the power switch circuit 102a is connected to the control unit 82 via a power supply voltage supply circuit 105.
  • a latch release switch (second switch) 81 that releases the latch in the engagement between the driver blade 29 and the pinwheel (rotating unit) 50 described later, a nail remaining amount switch 107 that detects the remaining amount of nails 78, a voltage detection circuit 106, a push lever switch 108, and a trigger switch 109.
  • the latch release switch 81 is connected to the control unit 82 via a latch release switch operation detection circuit 81a.
  • the latch release switch 81 is installed in the operation unit 72 provided in the mounting portion 22 of the housing 11 of the nail driver 10.
  • the nail remaining amount switch 107 is connected to the control unit 82 via a nail remaining amount switch operation detection circuit 107a.
  • the push lever switch 108 is connected to the control unit 82 via a push lever switch operation detection circuit 108a
  • the trigger switch 109 is connected to the control unit 82 via a trigger switch operation detection circuit 109a.
  • the push lever 79 shown in FIG. 2 can be switched between ON and OFF by being pressed against the mating material 30 by the operator, and the push lever switch 108 is turned ON and outputs a signal, for example, when the push lever 79 is pressed against the mating material 30.
  • the trigger switch 109 outputs a signal when the operator operates the trigger 75 provided on the handle 20 to turn the trigger switch 109 ON.
  • the rotational position detection circuit 101 detects the rotational position of the rotor 39 using rotational position detection elements (rotational position detection units) 101a, 101b, and 101c, which are Hall ICs, and outputs a signal.
  • the control unit 82 then processes the signals sent from the rotational position detection circuit 101, the blade detector switch 80a, the push lever switch 108, the trigger switch 109, etc., to control the inverter circuit 110. In this way, the control unit 82 controls the stopping, rotation, rotation direction, and rotation speed of the electric motor 15.
  • the winding mechanism 17 includes a driver blade 29, a plurality of striking part side engaging parts provided on the driver blade 29, a pinwheel (rotating part) 50, and a plurality of rotating part side engaging parts provided on the pinwheel 50.
  • the striking part side engaging parts and the rotating part side engaging parts can be engaged with each other.
  • the cross-sectional shape of the driver blade 29 is approximately rectangular.
  • the driver blade 29 is provided with racks 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, and 70 as a plurality of striking part side engaging parts.
  • racks 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, and 70 are provided integrally with the driver blade 29. Furthermore, the racks 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, and 70 are disposed between the tip 29a of the driver blade 29 in the direction along the center line A1 and the piston 28.
  • the racks 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, and 70 are arranged in line in the vertical direction M1 and are disposed in this order in the direction along the center line A1.
  • the racks 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, and 70 are protrusions provided on the edge of the driver blade 29.
  • rack 61 is positioned at the front, i.e., first, in the return direction D2.
  • racks 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, and 70 are positioned behind rack 61.
  • the driver blade 29 is provided with a rib 29c on the side of the blade body 29b.
  • the rib 29c is provided on the blade body 29b along the vertical direction M1 of the driver blade 29.
  • the rib 29c is provided upward from the tip 29a of the blade body 29b to a predetermined height, and protrudes in a direction that forms an angle of 90° with the protruding direction of each rack.
  • the rib 29c is provided so as to be engageable with the blade detector switch 80a provided on the nose portion 13 shown in FIG. 3.
  • the driver blade 29 and the blade detector switch 80a are in a positional relationship such that the driver blade 29 and the blade detector switch 80a engage with each other within a predetermined range when the driver blade 29 moves in the vertical direction M1.
  • control unit 82 detects the position of the striking portion 12, including the driver blade 29, in the direction of the center line A1 by processing the on/off signal of the blade detector switch 80a generated by the engagement between the rib 29c of the driver blade 29 and the blade detector switch 80a.
  • the pinwheel 50 is attached to the rotating shaft 46.
  • the pinwheel 50 is a rotating part that rotates by the driving force of the electric motor 15.
  • the pinwheel 50 can be engaged with the striking part 12, and can also be disengaged from the striking part 12.
  • the pinwheel 50 is made of metal, non-ferrous metal, or steel, for example.
  • the pinwheel 50 rotates about a center line A2.
  • the center line A2 is disposed at a distance from the driver blade 29 in the left-right direction R1 in a direction that intersects with the operating direction of the striking part 12.
  • the pinwheel 50 has multiple rotating part side engaging parts arranged side by side in the rotation direction E1.
  • ten pins 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 are provided on the pinwheel 50.
  • the pins 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 are provided separately from the pinwheel 50 and are fixed so as to protrude from the disk surface of the pinwheel 50.
  • the pins 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 are arranged on the same circumference centered on the center line A2.
  • the pinwheel 50 also has a notch 50a formed in a second region of a predetermined angle in the rotation direction E1 of the pinwheel 50.
  • the notch 50a is formed in a 90° region.
  • the minimum outer diameter of the notch 50a centered on the center line A2 is smaller than the maximum outer diameter of the first region where the notch 50a is not formed.
  • the first region where the notch 50a is not formed is a region of approximately 270° in the rotation direction E1 of the pinwheel 50.
  • the pins 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, and 60 of the pinwheel 50 and the racks 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, and 70 of the driver blade 29 are arranged in overlapping positions along the center line A2, and are in a mutually engaging positional relationship.
  • the pinwheel 50 rotates counterclockwise in FIG. 3 by the rotational force of the electric motor 15.
  • the pin 51 is arranged in a second region in the rotational direction E1 of the pinwheel 50, and the pins 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, and 60 are arranged in a first region in the rotational direction E1 of the pinwheel 50.
  • the pins 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, and 60 are arranged in this order along the rotational direction E1 of the pinwheel 50.
  • the pin 51 is located at the front, i.e., first, in the rotational direction E1 during one rotation of the pinwheel 50.
  • pins 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, and 60 are located behind pin 51. Therefore, when the pinwheel 50 rotates with the striking portion 12 stopped, among the multiple pins, pin 51 approaches the operating area of the driver blade 29 first in the rotation direction E1 of the pinwheel 50.
  • the rotational position which is the position of the pinwheel 50 in the rotational direction E1
  • rotational position detection elements rotational position detection units 101a, 101b, and 101c, which are Hall ICs that detect the position of the rotor 39 in the rotational direction E1.
  • the driving machine 10 is also equipped with a striking unit position detection unit 80 that detects the striking unit position, which is the position of the striking unit 12 in the vertical direction M1, and the striking unit position detection unit 80 includes a blade detector switch 80a that can come into contact with the driver blade 29 of the striking unit 12.
  • the striking unit 12 moves from the standby position to the other side (upper) in the vertical direction M1 as the pinwheel 50 rotates while engaged with the striking unit 12.
  • the pressure (biasing force) from the pressure chamber 26 causes the striking unit 12 to move to one side (lower) in the vertical direction M1, thereby striking the nail 78.
  • the movement of the striking unit 12 to the other side (upper) in the vertical direction M1 and the movement of the striking unit 12 to one side (lower) in the vertical direction M1, which are necessary to strike the nail 78, correspond to the driving-in movement.
  • the control unit 82 determines whether the driving operation by the striking unit 12 is a first driving operation in which all of the pins (rotating unit side engagement unit) engage with the rack (striking unit side engagement unit) of the driver blade 29 (in a predetermined engagement relationship), or a second driving operation in which some of the pins do not engage with the rack of the driver blade 29 (not in a predetermined engagement relationship) based on the rotation position of the pinwheel 50 and the striking unit position of the striking unit 12.
  • the first driving operation is a normal driving operation in which there is no misalignment in the engagement between the striking unit 12 and the pinwheel 50.
  • the second driving operation is a driving operation in which there is a misalignment in the engagement between the striking unit 12 and the pinwheel 50.
  • the driving machine 10 detects the positions of the striking unit 12 and the pinwheel 50, and the control unit 82 determines whether there is a misalignment in the engagement between the striking unit 12 and the pinwheel 50.
  • the above determination is made by counting the rotation position detection element, which is a Hall IC.
  • the misalignment release switch 81 installed on the operating section 72 of the driving machine 10 is a switch that, when a misalignment is detected in the engagement between the striking section 12 and the pinwheel 50, is operated by the operator with the push lever 79 and the trigger 75 both turned on to start the reverse rotation of the pinwheel 50.
  • the misalignment release switch 81 is operated by the operator, causing the misalignment release switch 81 to start the reverse rotation of the pinwheel 50.
  • the misalignment release switch 81 by operating the misalignment release switch 81, the operator can reverse the rotation of the pinwheel 50 (rotate in the opposite direction to the rotation direction E1) to release the misalignment in the engagement between the striking section 12 and the pinwheel 50.
  • step S1 shown in FIG. 15 when the control unit 82 detects at least one of the following: that no operating force is being applied to the trigger 75, or that the push lever 79 is not being pressed against the opposing material 30, the control unit 82 stops supplying power to the electric motor 15. As a result, the electric motor 15 stops, and the striking unit 12 stops in the standby position, as shown at time T1 in FIG. 7(a). At time T1, which is the standby position, the blade detector switch (BDSW) 80a is engaged with the rib 29c of the driver blade 29, and is therefore in the ON state.
  • BDSW blade detector switch
  • control unit 82 When the control unit 82 detects that an operating force is applied to the trigger 75 and that the push lever 79 is pressed against the opposing material 30, it executes the judgment of the "motor forward rotation drive command" in step S2 of FIG. 15. If the judgment is Yes, the power supply unit 14 applies a voltage to the electric motor 15 to rotate the electric motor 15 forward. This starts the driving operation. If the judgment of the "motor forward rotation drive command" in step S2 is No, it executes the judgment of the "motor forward rotation drive command” in step S2 again. When the electric motor 15 rotates forward, the rotational force of the electric motor 15 is transmitted to the rotating shaft 46 via a reduction mechanism not shown. Then, the rotating shaft 46 and the pinwheel 50 start to rotate counterclockwise (rotation direction E1) in FIG. 3.
  • the Hall IC count at time T3 is set to 0 (zero).
  • the striking part 12 then descends, causing the driver blade 29 to strike one nail 78 located in the ejection path 37, and the nail 78 is driven into the target material 30.
  • the control unit 82 continues to rotate the electric motor 15 even after the striking unit 12 has driven the nail 78 and reached the bottom dead center.
  • the pinwheel 50 rotates counterclockwise (rotation direction E1) as shown in FIG. 3, and the pin 51 approaches the rack 61.
  • the blade detector switch 80a starts engaging with the rib 29c of the driver blade 29 at time T5 as shown in FIG. 8(b). That is, as shown at time T5 in FIG. 6, the blade detector switch (BDSW) 80a is switched on (ON). That is, the determination of "Blade detector switch OFF ⁇ ON?" shown in step S4 of FIG. 15 is executed. If the determination in step S4 is Yes, the "Count determination (missing engagement determination) within threshold?” in step S5 is executed.
  • the control unit 82 determines whether or not a mis-engagement has occurred in the engagement between the striking part 12 and the pinwheel 50.
  • step S4 determines whether the determination in step S4 is No, the determination of blade detector switch OFF ⁇ ON? in step S4 is executed again.
  • the determination of the mis-engagement by the control unit 82 in step S5 is performed using the Hall IC count at time T5 in FIG. 6.
  • the Hall IC count at time T5 in FIG. 6 is 990.
  • the threshold for determining whether or not the pinwheel 50 is misaligned is preset based on the dimensions and reduction ratio of each component, and is set to, for example, a Hall IC count of 930 to 1050. As a result, for example, if the Hall IC count at time T5 is 990, the control unit 82 determines that the pinwheel 50 is not misaligned because it is within the range of the threshold of 930 to 1050 (the control unit 82 determines that the engagement between the striking unit 12 and the pinwheel 50 is normal engagement). In other words, the control unit 82 determines that the engagement between the striking unit 12 and the pinwheel 50 is normal engagement, not misaligned, at time T5 in FIG.
  • control unit 82 has cumulative information regarding the drive of the electric motor 15 that is accumulated while the electric motor 15 is driven during the striking operation of the striking unit 12, and detects the rotational position of the pinwheel 50 based on this cumulative information.
  • the cumulative information is the amount of rotation of the electric motor 15.
  • the control unit 82 determines whether the striking operation is the first striking operation (a striking operation by normal engagement without misalignment) or the second striking operation (a striking operation by misalignment) before the striking unit 12 reaches the standby position.
  • the position of the striking unit 12 at time T5 when the blade detector switch (BDSW) 80a switches from off (OFF) to on (ON) is the position at which the control unit 82 determines whether the striking operation is the first striking operation or the second striking operation. If the position of the striking unit 12 at time T5 in FIG.
  • the blade detector switch 80a of the striking unit position detection unit 80 comes into contact with the striking unit 12 when the striking unit 12 is located above the predetermined position in FIG. 8(b) in the vertical direction M1, as shown at time T6 in FIG. 9(a).
  • step S5 of FIG. 15 if "Count determination (mis-hook determination) within threshold?" in step S5 of FIG. 15 is Yes, "Winding to specified count standby position" in step S6 of FIG. 15 is executed.
  • the specified count is preset based on the dimensions and reduction ratio of each component, and is the Hall IC count of 250 in this embodiment 1. Note that the driving operation when "Count determination (mis-hook determination) within threshold?" in step S5 is No will be explained in the section on mis-hook engagement using FIGS. 10 to 14, which will be described later.
  • step S6 By executing "winding to specified count standby position" in step S6, the electric motor 15 is rotated forward to raise the impact unit 12 toward the standby position. Then, the rotation of the electric motor 15 is stopped at time T6 in FIG. 9(a). That is, "motor stop” in step S7 in FIG. 15 is executed. Specifically, when the Hall IC count reaches 1240 at time T6 in FIG. 6, the electric motor 15 is braked. Thereafter, the electric motor 15 continues to rotate due to inertia, and the impact unit 12 stops at the standby position shown at time T7 in FIG. 9(b).
  • the Hall IC count at time T7 is 1270, and the electric motor 15 rotates further after the brake is applied at time T6 to such an extent that the Hall IC count increases from 1240 to 1270 due to inertia, and then stops.
  • the standby position of the striking part 12 during the striking operation shown at time T7 in FIG. 9(b) is located above the predetermined position of the striking part 12 in the up-down direction M1 shown at time T5 in FIG. 8(b).
  • step S8 the Hall IC count is reset in step S8. That is, the Hall IC count is reset because the striking unit 12 has stopped at the standby position. This ends step S9.
  • step S1 shown in FIG. 15 when the control unit 82 detects at least one of the following: that no operating force is being applied to the trigger 75, or that the push lever 79 is not being pressed against the opposing material 30, the control unit 82 stops supplying power to the electric motor 15. As a result, the electric motor 15 stops, and the striking unit 12 stops in the standby position, as shown at time T11 in FIG. 11(a). At time T11, which is the standby position, the blade detector switch (BDSW) 80a is engaged with the rib 29c of the driver blade 29, and is therefore in the ON state.
  • BDSW blade detector switch
  • control unit 82 When the control unit 82 detects that an operating force is applied to the trigger 75 and that the push lever 79 is pressed against the opposing material 30, it executes the judgment of the "motor forward rotation drive command" in step S2 of FIG. 15. If the judgment is Yes, the power supply unit 14 applies a voltage to the electric motor 15 to rotate the electric motor 15 forward. This starts the driving operation. If the judgment of the "motor forward rotation drive command" in step S2 is No, it executes the judgment of the "motor forward rotation drive command” in step S2 again. When the electric motor 15 rotates forward, the rotational force of the electric motor 15 is transmitted to the rotating shaft 46 via a reduction mechanism not shown. Then, the rotating shaft 46 and the pinwheel 50 start to rotate counterclockwise (rotation direction E1) in FIG. 3.
  • the Hall IC count at time T13 is set to 0 (zero).
  • the striking part 12 then descends, causing the driver blade 29 to strike one nail 78 located in the ejection path 37, and the nail 78 is driven into the target material 30.
  • the control unit 82 continues to rotate the electric motor 15 even after the striking unit 12 has driven the nail 78 and reached the bottom dead center.
  • the pinwheel 50 rotates counterclockwise (rotation direction E1) as shown in FIG. 3, and the pin of the pinwheel 50 approaches the rack of the driver blade 29.
  • a misalignment occurs in which the pin 51 of the pinwheel 50 shown in FIG. 3 engages with the rack 62 of the driver blade 29. That is, a first pin engagement (one-step misalignment) occurs, as shown at time T14 in FIG. 10.
  • step S4 the blade detector switch 80a starts engaging with the rib 29c of the driver blade 29 at time T15 as shown in FIG. 12(b). That is, as shown at time T15 in FIG. 10, the blade detector switch (BDSW) 80a is switched on (ON). That is, the blade detector switch OFF ⁇ ON? judgment shown in step S4 of FIG. 15 is executed. If the judgment in step S4 is Yes, the "Count judgment (missing engagement judgment) within threshold?" in step S5 is executed. Here, the control unit 82 judges whether or not a mis-engagement has occurred in the engagement between the striking part 12 and the pinwheel 50. On the other hand, if the judgment in step S4 is No, the blade detector switch OFF ⁇ ON? judgment in step S4 is executed again. The mis-engagement judgment by the control unit 82 in step S5 is performed using the Hall IC count at time T15 in FIG. 10.
  • the Hall IC count at time T15 in FIG. 10 is 870.
  • the threshold for determining whether the pinwheel 50 is misaligned is preset based on the dimensions and reduction ratio of each component, and is set to, for example, a Hall IC count of 930 to 1050. As a result, for example, if the Hall IC count at time T15 is 870, it is outside the range of the threshold 930 to 1050 and is smaller than the lower limit of the threshold 930, so the control unit 82 determines that a misalignment has occurred (determines that the engagement between the striking unit 12 and the pinwheel 50 is misaligned). That is, the control unit 82 determines that the engagement between the striking unit 12 and the pinwheel 50 is misaligned at time T15 in FIG.
  • control unit 82 has cumulative information regarding the drive of the electric motor 15 that is accumulated while the electric motor 15 is driven during the striking operation of the striking unit 12, and detects the rotational position of the pinwheel 50 based on this cumulative information.
  • the cumulative information is the amount of rotation of the electric motor 15.
  • the control unit 82 determines whether the striking operation is the first striking operation (a striking operation by normal engagement without misalignment) or the second striking operation (a striking operation by misalignment) before the striking unit 12 reaches the standby position.
  • the position of the striking unit 12 at time T15 when the blade detector switch (BDSW) 80a switches from off (OFF) to on (ON) is the position at which the control unit 82 determines whether the striking operation is the first striking operation or the second striking operation. If the position of the striking unit 12 at time T15 in FIG.
  • the blade detector switch 80a of the striking unit position detection unit 80 abuts against the striking unit 12 when the striking unit 12 is located above the predetermined position in the vertical direction M1.
  • the control part 82 determines that the striking action of the striking part 12 is the above-mentioned second striking action (striking action due to misalignment).
  • step S5 of FIG. 15 if the answer to "Within count judgment (missing strike judgment) threshold?" in step S5 of FIG. 15 is Yes, the striking unit 12 is raised toward the standby position and stopped at the standby position by the same operation as that at time T6 and time T7 in FIG. 6. In other words, steps S6 to S9 in FIG. 15 are executed.
  • step S10 determines whether the answer of "Count judgment (missing judgment) within threshold?" in step S5 is No. If the answer of "Count judgment (missing judgment) within threshold?" in step S5 is No, the "missing mode" in step S10 is executed. That is, if the control unit 82 judges that the engagement between the impact unit 12 and the pinwheel 50 is a miss-engagement, the "missing mode” in step S10 is executed. Details of the control in the "missing mode” in step S10 are described in the flowcharts of FIG. 16 and FIG. 17. First, at time T15 in FIG. 10, the operator turns on the miss-engagement release switch 81 shown in FIG. 1. At that time, in the operation of releasing the miss-engagement by turning on the miss-engagement release switch 81, the "start" in step 21 in FIG.
  • step S22 executes the "push lever ON” determination in step S22.
  • step S23 is executed.
  • step S24 is executed. If the "unhook release switch ON” determination in step S24 is Yes, the "unhook flag ON” is executed in step S25, and the process proceeds to "End” in step S26.
  • control unit 82 when the control unit 82 detects that the push lever 79 is being pressed against the mating material 30 by the operator, that the operator is applying an operating force to the trigger 75, and that the operator has turned on the hanging release switch 81, it executes the release flag ON in step S25 to start the hanging release operation.
  • the "push lever ON” determination in step S22, the "trigger ON” determination in step S23, and the "hanging release switch ON” determination in step S24 are all No, the push lever ON determination in step S22 is executed again each time.
  • step S10 in FIG. 15 In the operation to release the misaligned hook, the "misaligned hook mode" of step S10 in FIG. 15 is executed, and the “start” of step S31 in FIG. 17 starts the operation to release the misaligned hook.
  • step S32 the "release flag ON” of step S32 is judged, and if the judgment of this "release flag ON” is Yes, the "calculation of the amount of winding in reverse” of step S33 is executed. If the judgment of the "release flag ON” of step S32 is No, the judgment of the "release flag ON” of step S32 is executed again.
  • step S33 "calculation of the amount of winding down for reverse rotation", the Hall IC count is calculated each time when the blade detector switch 80a switches from OFF to ON at time T15 in FIG. 10.
  • the Hall IC count at time T15 in FIG. 10 is 870.
  • the pinwheel 50 is reversed while the Hall IC count is equivalent to 870 in order to release the misalignment, the first pin 51 of the pinwheel 50 and the first rack 61 of the driver blade 29 will collide. Therefore, in order to avoid the collision between the pin 51 of the pinwheel 50 and the rack 61 of the driver blade 29, the pinwheel 50 is reversed by a number slightly smaller than the Hall IC count 870.
  • the number of counts smaller than the Hall IC count 870 to reverse is preset based on the dimensions and reduction ratio of each member, and in this embodiment 1, it is the Hall IC count 70.
  • 800 is calculated by subtracting 70 from 870, and the pinwheel 50 is rotated in the reverse direction by an amount equivalent to 800 Hall IC counts to release the misalignment.
  • step S34 executes the "motor reverse rotation command” of step S34 in FIG. 17.
  • Execution of the "motor reverse rotation command” of step S34 starts the reverse rotation of the electric motor 15.
  • execute the "start counting the amount of winding down” of step S35 This starts the reverse rotation of the pinwheel 50 and starts the descent of the striking unit 12.
  • the control unit 82 determines that the striking unit 12 is performing the second striking operation (striking operation due to misalignment), it reverses the pinwheel 50 until the striking unit 12 reaches the bottom dead center position.
  • the operator first operates (switches) the operation of the electric motor 15 by the push lever 79 and trigger 75 so that the electric motor 15 rotates (reverses), and then, while maintaining this state, the operator further operates the misalignment release switch 81 to start the reverse rotation of the pinwheel 50.
  • step S36 the judgment of "Unwinding amount count value threshold reached?" is executed in step S36 in FIG. 17.
  • the judgment in step S36 is Yes, as shown in FIG. 13(a) at time T16, the impact part 12 reaches the bottom dead center position, and the hook is released as shown in FIG. 10 at time T16.
  • the Hall IC count at this time is 70, which is 870 minus 800.
  • the "release completion judgment” in step S37 is executed, and further, the "motor stop command” in step S38 is executed.
  • the reverse rotation of the electric motor 15 is stopped.
  • step S39 the "motor forward rotation command" in step S39 is executed to start the rotation (forward rotation) of the electric motor 15.
  • the "release flag OFF" in step S40 is executed, and the "end” in step S41 is executed. In other words, the hook mode is ended.
  • step S42 the "Release error determination?" in step S42 is executed.
  • the release error determination if the time required for the winding amount count to reach the threshold value is equal to or greater than the threshold value, or if the current value of the electric motor 15 during winding is equal to or greater than the threshold value, or if the rotation of the electric motor 15 is locked and the winding amount count no longer changes, then the determination is Yes, and the "Release error flag/motor stop command" in step S43 is executed to stop the electric motor 15, and the "end" of step S41 is reached. Note that if the "Release error determination” in step S42 is No, then the determination in step S36 "Has the winding amount count value reached the threshold value?" is executed again.
  • step S11 of FIG. 15 If the determination of "Release error flag present?" in step S11 is Yes, the "Hall IC count reset" is executed in step S8. On the other hand, if the determination of "Release error flag present?" in step S11 is No, the electric motor 15 continues to rotate in the forward direction to raise the impact section 12.
  • step S4 of FIG. 15 the determination of "Blade detector switch OFF ⁇ ON?” shown in step S4 of FIG. 15 is executed again. Then, if the determination in step S4 is Yes, the determination of "Count determination (misalignment determination) within threshold?" in step S5 is executed.
  • the control unit 82 determines whether or not a misalignment has occurred in the engagement between the striking unit 12 and the pinwheel 50. The control unit 82 determines whether or not a misalignment has occurred in step S5 by using the Hall IC count at time T17 in FIG. 10. The position of the striking unit 12 at time T17 is the position where the blade detector switch 80a switches from OFF to ON, as shown in FIG. 13(b).
  • the Hall IC count at time T17 when the blade detector switch 80a switches from OFF to ON is 990.
  • a Hall IC count of 930 to 1050 is set in advance as a threshold for determining whether or not the blade is misaligned. Therefore, the determination at time T17 is within the threshold range, and the control unit 82 determines that the striking operation of the striking unit 12 is the first striking operation (a striking operation due to normal engagement without a misalignment).
  • step S5 of FIG. 15 if "Within count judgment (mis-hook judgment) threshold?" in step S5 of FIG. 15 is Yes, "Winding to specified count standby position" in step S6 of FIG. 15 is executed.
  • the electric motor 15 is rotated forward to raise the impact unit 12 toward the standby position. Then, the rotation of the electric motor 15 is stopped at time T18 in FIG. 14(a). That is, "Motor stop” in step S7 of FIG. 15 is executed. Specifically, when the Hall IC count reaches 1240 at time T18 in FIG. 10, the rotation of the electric motor 15 is braked.
  • the electric motor 15 rotates due to inertia, and the impact unit 12 stops at the standby position shown at time T19 in FIG. 14(b).
  • the Hall IC count at time T19 is 1270, and the electric motor 15 rotates further after the brakes are applied at time T18, causing the Hall IC count to increase from 1240 to 1270 due to inertia, and then stops.
  • step S8 the Hall IC count is reset in step S8. That is, the Hall IC count is reset because the striking unit 12 has stopped at the standby position. This ends step S9.
  • the Hall IC count value is outside the preset threshold range of 930 to 1050 and is greater than the upper threshold limit of 1050. If, in determining whether the pin is overhanging at time T15 in FIG. 10, the Hall IC count value is greater than the preset threshold value of 930 to 1050, the control unit 82 determines that damage to the first pin has occurred.
  • the first pin (pin 51) may be damaged due to long-term use of the driving machine 10 or due to misalignment. If the first pin is damaged, the second pin (pin 52) and the first rack (rack 61) engage when the striking unit 12 starts to wind up (push up), and the tenth pin (last pin (pin 60)) and the ninth rack (second rack from the bottom 69) engage just before driving in. In the case of misalignment, the first pin (pin 51) and the second rack (rack 62) engage when the striking unit 12 starts to wind up, and the ninth pin (second pin from the back 59) and the tenth rack (last rack (rack 70)) engage just before driving in.
  • the condition for stopping the motor is the vertical position M1 of the striking unit 12 as a control for stopping the striking unit 12 at the standby position. Therefore, when comparing the state in which the striking unit 12 is positioned at the standby position in normal times and when the first pin is broken, the striking unit 12 rotates one pin more when the first pin is broken. At this time, since the ninth rack (the second rack from the bottom 69) is shorter than the tenth rack (the final rack (rack 70)), when the first pin is broken, the final pin (pin 60) is separated from the ninth rack (the second rack from the bottom 69) at the standby position. As a result, the driver blade 29 is actually driven in before reaching the standby position. In other words, when the first pin is broken, a double strike occurs, in which two strikes are performed in one striking process.
  • a threshold value is set for determining a first pin damage error when the blade detector switch 80a switches from OFF to ON to determine whether the first pin is broken.
  • a Hall IC count of 1051 to 1460 is set as the threshold value for determining whether the first pin is broken. That is, when the blade detector switch 80a switches from OFF to ON to determine whether the first pin is broken, if the Hall IC count is in the range of 1051 to 1460, it is determined that a first pin is broken and braking of the electric motor 15 starts. At this time, no operation is performed to release the broken pin. Regardless of the detection of the blade detector switch 80a, if the Hall IC count exceeds 1460 while the electric motor 15 is operating, a release error occurs.
  • the control unit 82 when the control unit 82 detects a misalignment in the engagement between the pin of the pinwheel 50 and the rack of the driver blade 29, the control unit 82 rotates the electric motor 15 in the reverse direction, causing the driver blade 29 to lower to the bottom dead center. This allows the misalignment between the pin and the rack to be released. After releasing the misalignment, the control unit 82 rotates the electric motor 15 in the forward direction to engage the first pin (pin 51) with the first rack (rack 61), thereby raising the striking unit 12 to the standby position. In this way, the occurrence of damage to the pin can be suppressed by releasing the misalignment under the control of the control unit 82.
  • the frequency of part replacement in the driving machine 10 can be reduced, improving the convenience of the driving machine 10.
  • control unit 82 determines whether or not the driver blade 29 is misaligned by judging the amount of rotation of the pinwheel 50 (the amount of rotation of the electric motor 15) based on the position of the driver blade 29 in the up-down direction M1 using the Hall IC count threshold value. In other words, because the misalignment is determined using a preset Hall IC count threshold value, the determination can be made quickly and with high accuracy.
  • the amount of winding down of the reverse rotation of the electric motor 15 is calculated based on the Hall IC count value at the time when the blade detector switch 80a switches from OFF to ON (when the misalignment is determined), so that the amount of winding down that can be reliably released can be calculated with high accuracy.
  • the worker When releasing the overhang, the worker operates the overhang release switch 81 on the operation unit 72 to start the overhang release operation. At that time, the worker presses the push lever 79 against the mating material 30 to turn it ON, and with the trigger 75 turned ON, further operates the overhang release switch 81 to start the overhang release operation.
  • the driving machine (working machine) 210 shown in FIG. 18 is an air compression type working machine, and has a housing 211, an impact section 212, a nose section 213, a power supply section 214, an electric motor (motor) 215, a reduction mechanism 216, a winding mechanism 217, and a pressure accumulator vessel 218.
  • the housing 211 is an outer shell element of the driving machine 210, and has a cylinder case 219, a handle 220, a motor case 221, and an attachment section 222.
  • the cylinder case 219 is cylindrical, and the handle 220 and the motor case 221 are connected to the cylinder case 219.
  • the attachment section 222 is connected to the handle 220 and the motor case 221.
  • the power supply unit 214 can be attached to and detached from the mounting portion 222.
  • the electric motor 215 is disposed in the motor case 221.
  • the pressure accumulator vessel 218 has a cap 223 and a holder 224 to which the cap 223 is attached.
  • a head cover 225 is attached to the cylinder case 219, and the pressure accumulator vessel 218 is disposed within both the cylinder case 219 and the head cover 225.
  • a cylinder 227 is housed in the cylinder case 219.
  • the cylinder 227 is made of metal, for example, aluminum or iron.
  • the cylinder 227 is positioned relative to the cylinder case 219 in the direction along the center line A11 and in the radial direction.
  • the center line A11 passes through the center of the cylinder 227.
  • the radial direction is the radial direction of a virtual circle centered on the center line A11.
  • a pressure chamber 226 is formed throughout the pressure accumulator container 218 and the cylinder 227.
  • the pressure chamber 226 is filled with compressed gas.
  • the compressed gas may be air or an inert gas. Examples of the inert gas include nitrogen gas and rare gas. In this embodiment 2, an example in which the pressure chamber 226 is filled with air will be described.
  • the pressure chamber 226 is also a biasing portion that biases the striking portion 212 downward (one side) in the vertical direction (first direction).
  • the striking portion 212 is disposed from the inside to the outside of the housing 211.
  • the striking portion 212 has a piston 228 and a driver blade 229.
  • the piston 228 is operable in a direction along the center line A11 within the cylinder 227.
  • An annular seal member 284 is attached to the outer peripheral surface of the piston 228.
  • the seal member 284 contacts the inner peripheral surface of the cylinder 227 to form a seal surface.
  • the driver blade 229 is, for example, made of metal, non-ferrous metal, or steel.
  • the piston 228 and the driver blade 229 are provided as separate members, and the piston 228 and the driver blade 229 are connected to each other.
  • the striking portion 212 can strike the nail (fastener) 278 by moving downward (one side) in the vertical direction (first direction).
  • the nose portion 213 is disposed inside and outside the cylinder case 219.
  • the nose portion 213 has a bumper support portion 231, an injection portion 232, and a tube portion 233.
  • the bumper support portion 231 is cylindrical.
  • a bumper 235 is disposed within the bumper support portion 231.
  • the bumper 235 may be made of either synthetic rubber or silicone rubber.
  • the bumper 235 has a guide hole 236.
  • the center line A11 passes through the guide hole 236.
  • the driver blade 229 is disposed within the guide hole of the bumper support portion 231 and within the guide hole 236.
  • the striking portion 212 can operate in a driving direction D11 and a return direction D12 along the center line A11.
  • the driving direction D11 and the return direction D12 are opposite to each other.
  • the driving direction D11 is the direction in which the piston 228 approaches the bumper 235.
  • the return direction D12 is the direction in which the piston 228 moves away from the bumper 235.
  • the striking portion 212 is constantly biased in the driving direction D11 by the gas pressure in the pressure chamber 226.
  • the operation of the striking portion 212 in the driving direction D11 can be defined as descent.
  • the operation of the striking portion 212 in the return direction D12 can be defined as ascent.
  • the driving direction D11 is the same as the lower (one) side of the vertical direction (first direction).
  • the return direction D12 is the same as the upper (other) side of the vertical direction (first direction).
  • the ejection portion 232 is connected to the bumper support portion 231 and protrudes from the bumper support portion 231 in a direction along the center line A11.
  • the ejection portion 232 has an ejection path 237 that is provided along the center line A11.
  • the driver blade 229 can operate in the ejection path 237 in a direction along the center line A11.
  • an electric motor 215 is disposed within the motor case 221.
  • the electric motor 215 has a rotor 239 and a stator 240.
  • the stator 240 is attached to the motor case 221.
  • the rotor 239 is attached to a rotor shaft 241, and an end of the rotor shaft 241 is rotatably supported by the motor case 221 via a bearing 242.
  • the electric motor 215 is a brushless motor, and when a voltage is applied to the electric motor 215, the rotor 239 rotates about the center line A12.
  • a gear case 243 is provided within the motor case 221.
  • the gear case 243 is cylindrical.
  • a reduction mechanism 216 is provided within the gear case 243.
  • the reduction mechanism 216 includes multiple planetary gear mechanisms.
  • An input element of the reduction mechanism 216 is connected to the rotor shaft 241 via a power transmission shaft 244.
  • the power transmission shaft 244 is rotatably supported by a bearing 245.
  • a rotating shaft 246 is provided inside the cylindrical portion 233.
  • the rotating shaft 246 is rotatably supported by bearings 248 and 249.
  • the rotor shaft 241, the power transmission shaft 244, the reduction mechanism 216, and the rotating shaft 246 are arranged concentrically around the center line A12.
  • the output element 247 of the reduction mechanism 216 and the rotating shaft 246 are arranged concentrically, and the output element 247 and the rotating shaft 246 rotate together.
  • the reduction mechanism 216 is arranged in the power transmission path from the electric motor 215 to the rotating shaft 246.
  • the winding mechanism 217 converts the rotational force of the rotating shaft 246 into a force that biases the striking portion 212 in the return direction D12.
  • the driver 210 is also provided with a trigger 275 and a trigger sensor 285.
  • the trigger 275 and the trigger sensor 285 are provided on the handle 220.
  • the trigger sensor 285 detects whether or not an operating force is applied to the trigger 275, and outputs a signal according to the detection result.
  • the power supply unit 214 has a housing case 276 and a battery housed within the housing case 276.
  • the battery has a plurality of battery cells. These battery cells are secondary batteries that can be charged and discharged, and the battery cells can be any known battery cell, such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, a lithium ion polymer battery, or a nickel cadmium battery.
  • the driving machine 210 is provided with a magazine 277.
  • the magazine 277 is supported by the ejection section 232 and the mounting section 222. Nails (fasteners) 278 are stored in the magazine 277.
  • the magazine 277 has a feeder that sends the nails 278 in the magazine 277 to the ejection path 237. That is, the feeder moves the nails 278 in the magazine 277 forward in the front-to-rear direction N11.
  • the ejection section 232 is made of metal or synthetic resin.
  • a push lever 279 is attached to the ejection section 232. The push lever 279 can operate within a predetermined range of directions along the center line A11 relative to the ejection section 232.
  • An elastic member 280 is provided that biases the push lever 279 in a direction along the center line A11.
  • the elastic member 280 is, for example, a metal spring, and biases the push lever 279 in a direction away from the bumper support portion 231.
  • the push lever 279 comes into contact with a stopper 281 and stops.
  • the control unit 282 is provided in the mounting unit 222, and mainly controls the driving of the electric motor 215.
  • the control unit 282 has a microprocessor. As shown in FIG. 20, the microprocessor has a rotation speed calculation unit 290, a data storage unit 291, a current/rotation speed calculation program 292, a threshold setting unit 293, a misalignment determination unit 294, and a motor control unit 295. Also, as shown in FIG. 18, a motor board 283 is provided in the motor case 221.
  • the motor board 283 is provided with an inverter circuit 310 shown in FIG. 19.
  • the inverter circuit 310 connects and disconnects the stator 240 of the electric motor 215 and the power supply unit 214.
  • the inverter circuit 310 includes multiple switching elements Q11, Q12, Q13, Q14, Q15, and Q16, each of which can be turned on and off.
  • the control unit 282 controls the inverter circuit 310 via the drive signal output circuit 303 to control the rotation and stopping of the electric motor 215, or the rotation speed and rotation direction of the electric motor 215.
  • the driving machine 210 also has a current detection circuit 300, a rotor position detection circuit 301, a display unit 302, a battery voltage detection circuit 304, a control power supply circuit 305, a control power supply voltage detection circuit 306, a pinwheel detection sensor 307, a push lever switch 308, and a trigger switch 309.
  • the pinwheel detection sensor 307 detects the position of the pinwheel (rotating part) 250 shown in FIG. 18 in the rotation direction E11 (see FIG. 21 (a)) and outputs a signal.
  • the push lever switch 308 turns ON and outputs a signal when the push lever 279 shown in FIG. 18 is pressed against the driven material 230.
  • the trigger switch 309 outputs a signal when the trigger 275 shown in FIG.
  • the rotor position detection circuit 301 detects the position of the rotor 239 in the rotation direction using the rotation position detection elements 301a, 301b, and 301c and outputs a signal.
  • the control unit 282 processes the signal sent from the rotor position detection circuit 301 to detect the position of the striking part 212 in the direction of the center line A11.
  • the signals output from the pinwheel detection sensor 307, the push lever switch 308, and the trigger switch 309 are input to the control unit 282.
  • the control unit 282 processes each input signal and controls the inverter circuit 310. In this way, the control unit 282 controls the stopping, rotation, rotation direction, and rotation speed of the electric motor 215.
  • the control unit 282 first stores the current data and the rotation speed data in the data storage unit 291 based on the signals of the current detection circuit 300 and the rotor position detection circuit 301. Next, the stored current data and the rotation speed data are input to the current/rotation speed calculation program 292.
  • the current/rotation speed calculation program 292 calculates a calculation result that can be compared with the current calculation value and the rotation speed calculation value during normal lift-up (winding up the driver blade 229) using a predetermined calculation formula.
  • the calculation result (current calculation value/rotation speed calculation value) calculated by the current/rotation speed calculation program 292 and the threshold value (current calculation value/rotation speed calculation value) set by the threshold setting unit 293 are judged by the mis-threading judgment unit 294. That is, the mis-threading judgment unit 294 judges whether the current data transmitted from the current detection circuit 300 and the rotation speed data transmitted from the rotor position detection circuit 301 are in a normal lift-up state or in an abnormal lift-up mis-threading state. The misalignment during lift-up will be explained in detail later.
  • a stop control request signal is output, and a message indicating that work has stopped is displayed on the display unit 302. Furthermore, the stop control request signal is sent to the motor control unit 295, and a command is issued to stop the electric motor 215.
  • the motor control unit 295 outputs a motor control signal in accordance with the received command, and performs control to stop the electric motor 215.
  • the winding mechanism 217 includes a driver blade 229, a plurality of striking part side engagement parts provided on the driver blade 229, a pinwheel (rotating part) 250, and a plurality of rotating part side engagement parts provided on the pinwheel 250.
  • the cross-sectional shape of the driver blade 229 is approximately rectangular.
  • the driver blade 229 is provided with racks 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, and 270 as a plurality of striking part side engagement parts.
  • racks 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, and 270 are provided integrally with the driver blade 229. Furthermore, the racks 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, and 270 are disposed between the tip 229a of the driver blade 229 in the direction along the center line A11 and the piston 228. The racks 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, and 270 are arranged in line in the vertical direction M11, and are disposed in this order in the direction along the center line A11. In the driving machine 210 of this embodiment 2, the racks 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, and 70 are protrusions provided on the edge of the driver blade 229.
  • rack 261 is positioned at the front, i.e., first, in the return direction D12.
  • racks 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, and 270 are positioned behind rack 261.
  • the pinwheel 250 is attached to the rotating shaft 246.
  • the pinwheel 250 is a rotating part that rotates by the driving force of the electric motor 215.
  • the pinwheel 250 is made of metal, non-ferrous metal, or steel, for example.
  • the pinwheel 250 rotates about a center line A12.
  • the center line A12 is disposed at a distance from the driver blade 229 in the left-right direction R11 in a direction that intersects with the operating direction of the striking part 212.
  • the pinwheel 250 has multiple rotating part side engaging parts arranged side by side in the rotation direction E11.
  • ten pins 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260 are provided on the pinwheel 250.
  • the pins 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260 are provided separately from the pinwheel 250 and are fixed so as to protrude from the disk surface of the pinwheel 250.
  • the pins 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260 are arranged on the same circumference centered on the center line A12.
  • the pinwheel 250 also has a notch 250a formed in a second region of a predetermined angle in the rotation direction E11 of the pinwheel 250.
  • the notch 250a is formed in a 90° region.
  • the minimum outer diameter of the notch 250a centered on the center line A12 is smaller than the maximum outer diameter of the first region where the notch 250a is not formed.
  • the first region where the notch 250a is not formed is a region of approximately 270° in the rotation direction E11 of the pinwheel 250.
  • the pins 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, and 260 of the pinwheel 250 and the racks 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, and 270 of the driver blade 229 are arranged in overlapping positions along the center line A12, and are in a mutually engaging positional relationship.
  • the pinwheel 250 rotates counterclockwise in FIG. 21(a) by the rotational force of the electric motor 215.
  • the pin 251 is arranged in a second region in the rotation direction E11 of the pinwheel 250, and the pins 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, and 260 are arranged in a first region in the rotation direction E11 of the pinwheel 250.
  • the pins 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, and 260 are arranged in this order along the rotation direction E11 of the pinwheel 250.
  • the pin 251 is located at the front, i.e., the first position, in the rotation direction E11 during one rotation of the pinwheel 250.
  • pins 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, and 260 are located behind pin 251. Therefore, when the pinwheel 250 rotates with the striking portion 212 stopped, among the multiple pins, pin 251 is the first to approach the operating area of the driver blade 229 in the rotation direction E11 of the pinwheel 250.
  • control unit 282 detects at least one of the following conditions: no operating force is being applied to the trigger 275, or the push lever 279 is not being pressed against the workpiece 230, the control unit 282 stops supplying power to the electric motor 215. As a result, the electric motor 215 stops, and the impact unit 212 stops in the standby position.
  • control unit 282 When the control unit 282 detects that an operating force is being applied to the trigger 275 and that the push lever 279 is being pressed against the workpiece 230, it applies a voltage from the power supply unit 214 to the electric motor 215, causing the electric motor 215 to rotate in the forward direction. This starts the driving operation.
  • the rotational force of the electric motor 215 is transmitted to the rotating shaft 246 via the reduction mechanism 216.
  • the rotating shaft 246 and the pinwheel 250 rotate counterclockwise in FIG. 21(a), and the striking part 212 rises.
  • the striking part 212 rises, the gas pressure in the pressure chamber 226 shown in FIG. 18 rises.
  • the reduction mechanism 216 makes the rotational speed of the pinwheel 250 slower than the rotational speed of the electric motor 215.
  • the impact portion 212 descends due to the gas pressure in the pressure chamber 226.
  • the position of the impact portion 212 at the time when the pin 260 separates from the rack 270 is the top dead center.
  • the driver blade 229 strikes one nail 278 located in the injection path 237, and the nail 278 is driven into the workpiece 230.
  • the piston 228 collides with the bumper 235 (reaches bottom dead center) (step S51 in FIG. 22).
  • the bumper 235 elastically deforms under the load in the direction along the center line A11, absorbing part of the kinetic energy of the striking portion 212.
  • the control unit 282 continues to rotate the electric motor 215 even after the striking unit 212 has driven the nail 278 and reached the bottom dead center. As a result, the pinwheel 250 rotates counterclockwise as shown in FIG. 21(a), and the pin 251 approaches the rack 261.
  • the driver blade 229 moves upward (to the other side) in the vertical direction M11 as the pinwheel 250 rotates with one of the multiple pins of the pinwheel 250 engaged with one of the multiple racks of the driver blade 229.
  • the driver blade 229 is wound up in the return direction D12 as the pinwheel 250 rotates with the pin and rack engaged.
  • the driver blade 229 moves downward (to one side) in the vertical direction M11 as the pin and rack are released from the engagement state. In other words, the driver blade 229 operates in the driving direction D11, thereby striking the nail 278.
  • the pinwheel 250 rotates, causing the driver blade 229 to re-engage with one of the multiple pins and one of the multiple racks to return to the above-mentioned engagement state, thereby moving the driver blade 229 upward (to the other) side in the vertical direction M11.
  • the control unit 282 judges whether the re-engagement is normal or abnormal based on the change in the rotation speed of the electric motor 215 or the change in the current value of the electric motor 215. At that time, the control unit 282 acquires tool data such as the current value or rotation speed (step S52), and then judges whether the acquired current value or rotation speed data is within the normal lift-up range (step S53). If it is determined that the re-engagement is abnormal (outside the normal lift-up range), the control content of the electric motor 215 is changed.
  • step S54 the electric motor 215 is stopped before the engagement state is released.
  • step S55 the display unit issues a warning as shown in step S55.
  • step S53 if it is determined in step S53 that the acquired current value or rotation speed data is within the normal lift-up range, normal motor control is executed in step S56, and then, upon detection of the pinwheel switch (step S57), the motor is stopped in step S58.
  • the control unit 282 detects that the striking unit 212 has reached the standby position, it stops the electric motor 215 and stops the rotation of the pinwheel 250.
  • the pins 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, and 260 are arranged at equal intervals in the rotation direction E11 of the pinwheel 250.
  • the racks 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, and 270 in the driver blade 229 are arranged at unequal intervals in the extension direction of the driver blade 229 (direction along the up-down direction M11). Note that most of the misalignment between the pins and the racks occurs between the first to third racks (racks 261 to 263) of the driver blade 229. Therefore, among the multiple racks of the driver blade 229, an unequal pitch portion is provided between one or more racks. Alternatively, an unequal pitch portion is provided between the first rack (rack 261) to the fourth rack (rack 264) of the driver blade 229.
  • the driver blade 229 has a plurality of intermediate portions 271 provided between each of the plurality of racks, and one of the plurality of intermediate portions 271 includes a deformed intermediate portion 271a having a different shape from the other intermediate portions 271b.
  • the distance between the plurality of racks arranged across the deformed intermediate portion 271a is different from the distance between the racks not arranged across the deformed intermediate portion 271a.
  • the distance (pitch) P11 between the rack 261 and the rack 262 arranged on both sides of the deformed intermediate portion 271a is longer than the distance (pitch) P12 between the rack 262 and the rack 263 not arranged across the deformed intermediate portion 271a, or the distance (pitch) P12 between the rack 263 and the rack 264 (P11>P12).
  • the rack pitches of the plurality of racks in the driver blade 229 are unequal. For example, P11 is 11.25 mm and P12 is 10.25 mm.
  • the two racks arranged on both sides of the deformed intermediate portion 271a have different shapes.
  • the shapes of the racks 261 and 262 arranged on both sides of the deformed intermediate portion 271a are different from each other.
  • the rack shape J11 of the rack 261 is different from the rack shape J12 of the rack 262
  • the curvature of the concave curved surface 261b provided on the lower surface of the rack 261 is larger than the curvature of the concave curved surface 262b provided on the lower surface of the rack 262.
  • the concave curved surface 261b can be said to be a part of the rack 261 and a part of the deformed intermediate portion 271a
  • the concave curved surface 262b can be said to be a part of the rack 262 and a part of the other intermediate portion 271b.
  • the driver driver 210 sets a rack pitch that is longer or shorter than the distance between the pins of the pinwheel 250, thereby intentionally increasing or decreasing the load during lift-up (winding up the driver blade 229) compared to when the pitch is evenly spaced.
  • the control unit 282 determines whether or not lift-up is being performed normally (whether or not a misalignment has occurred) based on the changes in the rotation speed waveform of the electric motor 215 or the current value waveform of the electric motor 215 during lift-up.
  • Figure 23 shows the current waveform of the electric motor 215 versus time.
  • Figure 23 is a schematic diagram of a case where a driver blade 229 with an equal pitch is used, without the uneven pitch portion as shown in Figure 4.
  • the motor starts at time T11, and then the driver blade 229 reaches the bottom dead center at time T12.
  • time T12 is also the point at which the engagement between the pin and the rack is released and the driver blade 229 is released.
  • the pinwheel 250 is rotated by the drive of the electric motor 215, and the rotation of the pinwheel 250 starts lifting up the driver blade 229 at time T13.
  • the range before and after the start of this lifting up is set as the judgment range L11, and it is judged whether the lifting up is performed normally (whether or not there is a misalignment).
  • Time T15 is the end point of the judgment.
  • the determination range L11 is the range from when the pin and rack are disengaged and the driver blade 229 is released until the pin and rack re-engage and move the driver blade 229 upward in the vertical direction M11.
  • the end point of determination in the determination range L11 (time T15) is, for example, the point immediately after the third pin (pin 253 in FIG. 21(a)) engages with the third rack (rack 263 in FIG. 21(a)), and as an example, the point 0.150 seconds after the electric motor 215 starts to drive.
  • Figure 24 shows the current waveforms of normal lift-up V11 and abnormal lift-up W11 in the judgment range L11 when the driver blade 229 with uneven rack pitch shown in Figure 21 (b) is used and engaged with the pinwheel 250 shown in Figure 21 (a). That is, the control unit 282 judges whether or not the pin and rack are misaligned based on the difference in the current waveforms of normal lift-up V11 and abnormal lift-up W11 shown in Figure 24. Specifically, the control unit 282 judges within the range from when the engagement state between the pin and rack is released and then when the pin and rack are re-engaged and the pinwheel 250 winds up the driver blade 229 upward in the vertical direction M11. That is, it judges within the judgment range L11.
  • the control unit 282 judges that the re-engagement is abnormal if the current flowing through the electric motor 215 after the start of lift-up gradually increases, as in the current waveform of abnormal lift-up W11.
  • the control unit 282 always detects the current change amount ⁇ I at a predetermined time ⁇ t, and if it detects ⁇ I/ ⁇ t ⁇ 0 (the value of the current change amount ⁇ I at the predetermined time ⁇ t is negative) in the period from time T13 to time T15, it judges that the re-engagement of the pin and the rack is normal. Conversely, if it does not detect ⁇ I/ ⁇ t ⁇ 0 (the value of the current change amount ⁇ I at the predetermined time ⁇ t is negative) in the period from time T13 to time T15, the control unit 282 judges that the re-engagement is abnormal.
  • this judgment condition is only an example, and the threshold value of ⁇ I/ ⁇ t may be any value other than 0.
  • the absolute value of the current may be used instead of the change amount of the current, and for example, a configuration may be used in which a configuration is ...
  • the current value and rotation speed from time T12 to time T15 can be acquired, and estimation control can be performed using a neural network by machine learning the current and rotation speed waveforms during normal lift-up and the current and rotation speed waveforms during lift-up when the load is incorrect.
  • control unit 282 detects an abnormality in the re-engagement of the pin and the rack, it controls the electric motor 215 to stop before the engagement state of the pin and the rack is released. In other words, the control unit 282 stops the electric motor 215 before the engagement state of the pin and the rack is released and the driver blade 229 is released.
  • the control unit 282 stops the electric motor 215, so the driver blade 229 is not released and damage to the pin caused by a collision between the driver blade 229 and the final pin (e.g., pin 260) of the pinwheel 250 can be prevented. As a result, the durability of the driver 210 can be improved.
  • the product can be provided at low cost.
  • control unit 282 may detect an abnormality in the re-engagement of the pin and the rack and stop the electric motor 215, and then rotate the electric motor 215 in the direction opposite to the normal rotation direction for winding up the driver blade 229.
  • the pinwheel 250 also rotates in the direction opposite to the normal rotation direction E11, and the driver blade 229 descends to the bottom dead center along with the rotation of the pinwheel 250.
  • the speed at which the driver blade 229 descends is sufficiently lower than that during normal driving, the rebound of the driver blade 229 is suppressed, and the stop position of the driver blade 229 at the bottom dead center is stabilized.
  • a normal driving operation may be performed (after the driver blade 229 passes the standby position and rises to the top dead point, it descends to the bottom dead point while striking the nail 278, and when it rises to the standby position again, the electric motor 215 may be stopped). Alternatively, the normal driving operation may not be performed, and the electric motor 215 may be stopped when the driver blade 229 rises to the standby position. Note that if the control unit 282 detects an abnormality, the electric motor 215 may be controlled to rotate in the reverse direction so that the driver blade 229 descends to the bottom dead point, and then automatically rotate in the forward direction, or may be automatically repeated in the reverse direction until the abnormality is resolved.
  • FIG. 25 is a diagram showing a modified example of the second embodiment.
  • the installation positions of the racks with different pitches in the driver blade 229 are set at positions different from those of the driver blade 229 in FIG. 21(b). That is, in the extension direction of the driver blade 229 (direction along the vertical direction M11), as shown in FIG. 25(b), an unequal pitch portion is provided between the first rack (rack 261) to the fourth rack (rack 264) of the driver blade 229.
  • the distance (pitch) P12 between the rack 261 and the rack 262 arranged on both sides of the deformation intermediate portion 271a, and the distance (pitch P12) between the rack 263 and the rack 264 arranged on both sides of the deformation intermediate portion 271a are shorter than the distance (pitch P11) between the racks that are not arranged on either side of the deformation intermediate portion 271a (P11>P12).
  • the pitch between the racks of the driver blade 229 is set to be unequal, similar to the driver blade 229 shown in FIG. 21(b).
  • P11 is 10.25 mm
  • P12 is 9.7 mm.
  • the control unit 282 judges whether the pin and rack are misaligned due to the difference in the current value waveforms of normal lift-up V11 and abnormal lift-up W11 shown in FIG. 26.
  • FIG. 26 shows the current value waveforms of normal lift-up V11 and abnormal lift-up W11 in the engagement state with the pinwheel 250 shown in FIG. 25(a) when a driver blade 229 with an uneven rack pitch shown in FIG. 25(b) is adopted.
  • the control unit 282 judges whether the pin and rack are misaligned due to the difference in the current value waveforms of normal lift-up V11 and abnormal lift-up W11 shown in FIG. 26. Specifically, in the judgment range L11 in FIG. 23, the control unit 282 judges that the re-engagement of the pin and the rack is abnormal when the current flowing through the electric motor 215 after the start of lift-up gradually increases as shown in the current value waveform of abnormal lift-up W11 in FIG. 26. This shows a state in which the first pin is engaged with, for example, the third rack (rack 263) of the driver blade 229 shown in FIG. 25(b).
  • the first pin does not enter between the first rack and the second rack at pitch P11, which is normal engagement, but enters, for example, between the third rack and the fourth rack at pitch P12 due to misalignment.
  • the rack pitches from the fourth rack onwards are all pitch P11, so the current flowing through the electric motor 215 after the start of lift-up of the driver blade 229 gradually increases as shown in abnormal lift-up W11.
  • the control unit 282 judges this state as abnormal re-engagement of the pin and the rack.
  • control unit 282 when the control unit 282 detects an abnormality in the re-engagement of the pin and the rack, the control unit 282 controls the electric motor 215 to stop before the engagement state of the pin and the rack is released. In other words, the control unit 282 stops the electric motor 215 before the engagement state of the pin and the rack is released and the driver blade 229 is released.
  • the specific judgment conditions of the control unit 282 may be the same as those in the second embodiment.
  • the control unit 282 stops the electric motor 215, so the driver blade 229 is not released, and damage to the pin caused by a collision between the driver blade 229 and the final pin (e.g., pin 260) of the pinwheel 250 can be prevented.
  • the durability of the driver 210 can be improved even with the modified driver blade 229.
  • FIG. 27 is a block diagram of the control unit 282 of the work machine of embodiment 3.
  • the change in the current value and the number of revolutions of the electric motor 215 due to the misalignment between the pin of the pinwheel 250 and the rack of the driver blade 229 is detected by artificial intelligence (AI).
  • AI artificial intelligence
  • the data of the current value and the number of revolutions of the electric motor 215 is machine-learned by artificial intelligence in advance, and the control unit 282 of the driving machine 210 detects the current value and the number of revolutions of the electric motor 215 based on the data (learning model) obtained by the machine learning, and judges whether or not the misalignment has occurred by comparing the detected value with the result of the machine learning.
  • the control unit 282 performs estimation control of the misalignment judgment using a neural network (hereinafter also referred to as NN). That is, the misalignment judgment is performed by artificial intelligence with the pitch between the pins of the pinwheel 250 and the pitch between the racks of the driver blade 229 being equal pitches.
  • Figure 28 shows the driver blade 229 with the pitch between each rack being equal pitches. That is, in the driver blade 229 shown in FIG. 28, the racks are arranged so that the pitch between each rack is equal.
  • the machine learning itself is stored in the control unit 282 as learned data in advance in the driving machine 210. However, the learned model is data that is updated from time to time by machine learning when the driving machine 210 is used.
  • the current/rotation speed calculation program 292 of the control unit 282 shown in FIG. 20 is replaced with a learned model (learned model) 96 and an NN calculation unit 297.
  • the learned model 296 is data used when estimating the re-engagement state of the pin and the rack based on the change in the current value of the electric motor 215 or the change in the rotation speed of the electric motor 215.
  • the NN calculation unit 297 is a calculation circuit that controls the drive of the electric motor 215 according to the re-engagement state of the pin and the rack estimated by the learned model 296.
  • the control unit 282 detects that an operating force is applied to the trigger 275 and that the push lever 279 is pressed against the workpiece 230, it applies a voltage from the power supply unit 214 to the electric motor 215, causing the electric motor 215 to rotate forward. This starts the driving operation.
  • the rotational force of the electric motor 215 is transmitted to the rotating shaft 246 via the reduction mechanism 216.
  • the rotating shaft 246 and the pinwheel 250 rotate counterclockwise in FIG. 28, and the impact part 212 rises.
  • the gas pressure in the pressure chamber 226 shown in FIG. 18 rises.
  • the reduction mechanism 216 makes the rotational speed of the pinwheel 250 slower than the rotational speed of the electric motor 215.
  • the impact portion 212 descends due to the gas pressure in the pressure chamber 226.
  • the position of the impact portion 212 at the time when the pin 260 separates from the rack 270 is the top dead center.
  • the driver blade 229 strikes one nail 278 located in the injection path 237, and the nail 278 is driven into the workpiece 230 (step S61 in FIG. 29).
  • the control unit 282 judges whether the re-engagement is normal or abnormal based on the change in the rotation speed of the electric motor 215 or the change in the current value of the electric motor 215. At that time, the control unit 282 acquires tool data such as the current value or the rotation speed (step S62), and then calculates the acquired current value or the rotation speed data by executing an NN operation described later in step S63. The control unit 282 judges whether the above calculation result is within the range of normal lift-up (step S64). If it is determined that the re-engagement is abnormal (outside the range of normal lift-up), the control content of the electric motor 215 is changed.
  • step S65 the electric motor 215 is stopped before the above-mentioned engagement state is released.
  • step S66 the display unit warning shown in step S66 is executed.
  • step S64 if it is determined in step S64 that the calculation result calculated by the NN operation using the acquired current value or rotation speed data is within the range of normal lift-up, normal motor control is executed in step S67, and then, upon detection of the pinwheel switch (step S68), the motor is stopped in step S69.
  • the control unit 282 detects that the impact unit 212 has reached the standby position, it stops the electric motor 215 and stops the rotation of the pinwheel 250.
  • the current data and the rotational speed data are stored in the data storage unit 291 based on the signals transmitted from the current detection circuit 300 and the rotor position detection circuit 301.
  • the stored data is input to the NN calculation unit 297, a calculation result that can be compared with the current calculation value or the rotational speed calculation value during normal lift-up is calculated.
  • the parameters handled by the NN calculation unit 297 use the learned model 296 formed in advance by machine learning as parameters.
  • the misalignment determination unit 294 determines whether there is a difference compared to the threshold set by the threshold setting unit 293, that is, whether the clutch is misaligned. In other words, the misalignment determination unit 294 determines whether the current data transmitted from the current detection circuit 300 and the rotational speed data transmitted from the rotor position detection circuit 301 are in the normal lift-up state or the abnormal lift-up misaligned state.
  • a stop control request signal is output, and a message indicating that work has stopped is displayed on the display unit 302. Furthermore, the stop control request signal is sent to the motor control unit 295, and a command is issued to stop the electric motor 215.
  • the motor control unit 295 outputs a motor control signal in accordance with the received command, and performs control to stop the electric motor 215.
  • the learning model is made up of data created based on the change in the current value of the electric motor 215 or the change in the rotation speed of the electric motor 215 during the period from when the pin of the pinwheel 250 and the rack of the driver blade 229 are disengaged from each other, until the pin and the rack are re-engaged to move the driver blade 229 upward in the vertical direction M11. Therefore, the determination of whether the pin and the rack are misaligned is performed using the learning model in the determination range L11 (see FIG. 23) before and after the driver blade 229 starts to lift up.
  • Figure 30 shows the current waveforms of the electric motor 215 before and after the start of lifting up the driver blade 229 versus time, and shows the current waveforms for normal lift-up V11 and abnormal lift-up W11.
  • the current value increases immediately after lift-up of the driver blade 229 begins at time T13, reaches a maximum at time T14, drops once, and then gradually increases toward time T15.
  • the peak current value at time T14 is larger than that of normal lift-up V11.
  • the current value at time T14 is the same as or slightly lower than that of normal lift-up V11
  • the current value at time T15 is higher than that of normal lift-up V11.
  • the magnitude of the current value changes depending on the engagement state of the first pin (pin 251 in FIG. 28) and the first rack (rack 261 in FIG. 28) at the start of lift-up, and differs between normal lift-up V11 and abnormal lift-ups W11 and W12.
  • Figure 31 shows the rotational speed waveform of the electric motor 215 before and after the start of lifting up the driver blade 229 versus time, and shows the rotational speed waveforms of normal lift-up V11 and abnormal lift-up W11.
  • the rotational speed peaks after time T14 and then gradually decreases.
  • the rotational speed decreases once at time T14, immediately after the start of lifting up the driver blade 229 at time T13.
  • FIG. 32 is a diagram showing the structure of an NN (neural network) in normal lift-up. There is a difference in the current value and rotation speed of the electric motor 215 between normal lift-up and abnormal lift-up when the hook is misaligned.
  • a time series data of a predetermined number of samples of current value and rotation speed is used as input data 311, and the detection of normal lift-up is output data 312 to perform a misalignment judgment in abnormal lift-up.
  • machine learning and actual calculation are performed using an NN with the structure shown in FIG. 32. At this time, the data used for machine learning is based on the data shown in FIG. 30 or FIG.
  • multiple input data 311 are narrowed down to primary narrowed down data 313 by machine learning, and further narrowed down to secondary narrowed down data 314, and output data 312 for normal lift-up is calculated.
  • the multiple input data 311 are narrowed down by machine learning based on the influence of factors, the level of relationship, and the like.
  • the output data 312 for normal lift-up is calculated. Note that the number of times the multiple input data 311 is narrowed down is not limited to two, and may be three or more times.
  • the control unit 282 stops the electric motor 215, so the driver blade 229 is not released. Therefore, it is possible to prevent damage to the pin due to a collision between the driver blade 229 and the last pin (e.g., pin 260) of the pinwheel 250. As a result, the durability of the driving machine 210 can be improved.
  • the current value waveform and rotation speed waveform of the electric motor 215 depend on the environmental temperature and the pressure in the pressure chamber, etc., making it difficult to determine the misalignment by machine learning. However, in the misalignment determination in this embodiment 3, the current value waveform and rotation speed waveform are intentionally changed between normal and abnormal times, making it easy to perform the determination by machine learning.
  • the product can be provided at low cost.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
  • the cumulative information may be the cumulative value of the current flowing through the electric motor 15.
  • the cumulative information may also be the driving time of the electric motor 15.
  • a detectable element such as a magnet may be provided on the pinwheel 50
  • a detection element such as a Hall sensor as a rotational position detection unit may be provided on the cylindrical portion 33, and the control unit 82 may directly detect the rotational position of the pinwheel 50 by detecting the position of the detectable element with the detection element.
  • the striking portion position detection portion includes the blade detector switch 80a that engages with the rib 29c of the driver blade 29, but a detectable element such as a magnet may be provided on the driver blade 29, and a detection element such as a Hall sensor may be provided on the nose portion 13 as the striking portion position detection portion, and the position of the detectable element may be detected by the detection element, so that the control portion 82 detects the position of the driver blade 29 without coming into contact with the driver blade 29.
  • the detection element may be a light-emitting element and a light-receiving element provided on the nose portion 13, and the detectable element may be a pinwheel 50 or a through hole provided in the driver blade 29.
  • the control unit detects the rotational position of the pinwheel and the position of the driver blade to determine whether or not a misalignment has occurred, while based on the invention of embodiment 2, a misalignment determination may be made using current data and rotation speed data, and/or based on the invention of embodiment 3, a misalignment determination may be made based on machine learning. Also, some of the configurations of the respective embodiments may be interchanged. In this way, a work machine capable of more accurately determining a misalignment can be provided.
  • pinwheel rotating portion
  • 50a... notch 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60... pin (rotating portion side engagement portion), 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70... rack (striking portion side engagement portion), 72... operation portion, 75... trigger, 76... storage case, 77... magazine, 78... nail (fastener), 79... push lever, 80... striking portion position detection portion, 80a... blade detector switch (first switch), 80b... blade detector switch operation detection circuit, 81... mislatching release switch (second switch), 81a...
  • driving direction D2... return direction, E1... rotation direction, M1... up-down direction (first direction), N1... front-back direction, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6... switching elements, R1... left-right direction, T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T11, T12, T13, T14, T15, T16, T17, T18, T19... time, 210... driving machine (work machine), 211... housing, 212... impact unit, 213... nose unit, 214... power supply unit, 215... electric motor (motor), 216... reduction mechanism, 217... winding mechanism, 218... pressure accumulator, 219...
  • cylinder Case 220...handle, 221...motor case, 222...mounting portion, 223...cap, 224...holder, 225...head cover, 226...pressure chamber (energizing portion), 227...cylinder, 228...piston, 229...driver blade, 229a...tip, 230...workpiece, 231...bumper support portion, 232...ejection portion, 233...tubular portion, 235...bumper, 236...guide hole, 237...ejection path, 239...rotor, 240...stator, 241...rotor shaft, 242...bearing, 243...gear case, 244...power transmission shaft, 245...bearing, 246...rotating shaft, 247...output element, 248, 49...bearing, 250 ...Pinwheel (rotating part), 250a...Notch, 251,52,53,54,55,56,57,58,59,60...Pin (rotating part side engagement part), 261,62,63,64,65,66,67
  • Trigger sensor 290...rotation speed calculation unit, 291...data storage unit, 292...current/rotation speed calculation program, 293...threshold setting unit, 294...missing engagement determination unit, 295...motor control unit, 296...trained model, 297...NN calculation unit (calculation unit), 300...current detection circuit, 301...rotor position detection circuit, 301a, 101b, 101c...rotation position detection element, 302...display unit, 303...drive signal output circuit, 304...battery voltage detection circuit, 305...control power supply circuit, 306...control power supply voltage detection circuit, 307...pinwheel detection sensor, 308...push lever switch, 309...trigger switch, 31 0... inverter circuit, 311... input data, 312...

Landscapes

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Abstract

作業機の利便性を向上させる。打込機10は、打撃部12と、電動モータの駆動力により回転するピンホイール50と、上記電動モータを制御する制御部と、を備える。ピンホイール50は複数の回転部側係合部を有し、打撃部12は複数の打撃部側係合部を有する。打撃部12は、上記回転部側係合部と上記打撃部側係合部とが係合した係合状態でピンホイール50が回転することで上方側へ移動する。上記制御部は、打込み動作において上記複数の打撃部側係合部と上記複数の回転部側係合部とが所定の係合関係にあるか否かを判別する。

Description

作業機
本発明は、打込機等の作業機に関する。
作業機の一例として、止具を打撃するドライバブレードと、前記ドライバブレードを上方に向けて押し上げるピンホイールと、前記ピンホイールを回転させるモータと、を有する打込機が知られている。
上述のような打込機として、例えば、特許文献1には、ドライバブレードに設けられたラックにピンホイールのピンが係合し、ドライバブレードによって止具を打込んだ後、ドライバブレードがピンホイールの回転によって押し上げられる機構を備えた打込機が開示されている。
国際公開第2018/180082号
上述の特許文献1に記載された打込機では、ピンとラックは、互いに対応するようにそれぞれ同数設けられており、ピンとラックとが係合された状態でピンホイールが回転することにより、ドライバブレードが上方に向けて押し上げられる。
このような打込機において、射出口で釘(止具)詰まりが発生したり、相手材(被打込材)が硬いことによるドライバブレードの相手材からの跳ね返りが大きい場合には、ドライバブレードの打込み後の停止位置が正常時と異なった位置となる。その結果、ピンホイールによってドライバブレードを押し上げる際に、ピンとラックとの掛違いが生じる虞がある。
ピンとラックとの係合において掛違いが生じると、打込み時にドライバブレードとピンホイールの回転方向の最終ピンとが衝突し、ピンが破損する虞がある。ピンが破損すると、部品の交換などが必要となり、打込機の利便性が損なわれる可能性がある。
本発明の目的は、利便性を向上させた作業機を提供することである。
本発明の作業機は、モータと、第1方向の一方側へ移動することで止具を打撃可能な打撃部と、前記打撃部を前記第1方向の一方側へ付勢する付勢部と、前記モータの駆動力により回転し、前記打撃部に対して係合可能かつ係合を解除可能な回転部と、前記モータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記回転部は、該回転部の回転方向に並んで設けられる複数の回転部側係合部を有し、前記打撃部は、前記第1方向に並んで設けられ、前記複数の回転部側係合部と係合可能な複数の打撃部側係合部を有し、前記打撃部は、前記複数の打撃部側係合部が前記複数の回転部側係合部と係合した状態で前記回転部が回転することでから前記第1方向の他方側へ移動し、前記回転部との係合が解除されると、前記付勢部の付勢力によって前記第1方向の一方側へ移動することで前記止具を打撃する、打込み動作を行い、前記制御部は、前記打込み動作において前記複数の打撃部側係合部と前記複数の回転部側係合部とが所定の係合関係にあるか否かを判別する。
本発明の他の作業機は、モータと、第1方向の一方側へ移動することで止具を打撃可能な打撃部と、前記打撃部を前記第1方向の一方側へ付勢する付勢部と、前記モータの駆動力により回転し、前記打撃部に対して係合可能かつ係合を解除可能な回転部と、前記モータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記回転部は、該回転部の回転方向に並んで設けられる複数の回転部側係合部を有し、前記打撃部は、前記第1方向に並んで設けられ、前記複数の回転部側係合部と係合可能な複数の打撃部側係合部を有し、前記打撃部は、前記複数の打撃部側係合部が前記複数の回転部側係合部と係合した状態で前記回転部が回転することで前記第1方向の他方側へ移動し、前記回転部との係合が解除されると、前記付勢部の付勢力によって前記第1方向の一方側へ移動することで前記止具を打撃する、打込み動作を行い、前記打撃部は、前記複数の打撃部側係合部の各々の間に設けられる複数の中間部を有し、前記複数の中間部のうちの何れかの前記中間部は、他の中間部と形状の異なる変形中間部を有する。本発明の他の作業機は、モータと、第1方向の一方側へ移動することで止具を打撃可能な打撃部と、前記打撃部を前記第1方向の一方側へ付勢する付勢部と、前記モータの駆動力により回転し、前記打撃部に対して係合可能かつ係合を解除可能な回転部と、前記モータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記回転部は、該回転部の回転方向に並んで設けられる複数の回転部側係合部を有し、前記打撃部は、前記第1方向に並んで設けられ、前記複数の回転部側係合部と係合可能な複数の打撃部側係合部を有し、前記打撃部は、前記複数の打撃部側係合部が前記複数の回転部側係合部と係合した状態で前記回転部が回転することで前記第1方向の他方側へ移動し、前記回転部との係合が解除されると、前記付勢部の付勢力によって前記第1方向の一方側へ移動することで前記止具を打撃する、打込み動作を行い、前記制御部は、前記モータの電流値変化または前記モータの回転数変化に基づき前記複数の打撃部側係合部と前記複数の回転部側係合部との係合の状態を推定する学習モデルと、前記学習モデルによって推定された前記複数の打撃部側係合部と前記複数の回転部側係合部との係合の状態に応じて前記モータの駆動を制御する演算部と、を含む。
本発明によれば、作業機の利便性を向上させることができる。
本発明の実施の形態1の作業機の外観構造を示す斜視図である。 図1に示される作業機の構造を示す側面図である。 図2のA-A線に沿って切断した構造を示す断面図である。 図1に示される作業機の制御系のブロック図である。 図1に示される作業機に組付けられる打撃部の構造を示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。 図1の作業機のラックとピンの係合状態に関わる通常シーケンスにおけるブレードディテクタスイッチの状態とホールICカウントを示す時系列図である。 (a),(b),(c)は図6の通常シーケンスの時点T1,時点T2,時点T3に対応するラックとピンの係合状態を示す概念図である。 (a),(b)は図6の通常シーケンスの時点T4,時点T5に対応するラックとピンの係合状態を示す概念図である。 (a),(b)は図6の通常シーケンスの時点T6,時点T7に対応するラックとピンの係合状態を示す概念図である。 図1の作業機のラックとピンの係合状態に関わる掛違いシーケンスにおけるブレードディテクタスイッチの状態とホールICカウントを示す時系列図である。 (a),(b),(c)は図10の掛違いシーケンスの時点U1,時点U2,時点U3に対応するラックとピンの係合状態を示す概念図である。 (a),(b)は図10の掛違いシーケンスの時点U4,時点U5に対応するラックとピンの係合状態を示す概念図である。 (a),(b)は図10の掛違いシーケンスの時点U6,時点U7に対応するラックとピンの係合状態を示す概念図である。 (a),(b)は図10の掛違いシーケンスの時点U8,時点U9に対応するラックとピンの係合状態を示す概念図である。 図1の作業機のモータ制御における掛違い検知制御のフローチャートである。 図1の作業機のモータ制御における掛違い解除制御のフローチャートである。 図15の掛違い検知制御における掛違いモードの動作のフローチャートである。 本発明の実施の形態2の作業機の内部構造を示す側面断面図である。 実施の形態2の作業機の回路ブロック図である。 実施の形態2の作業機の制御部のブロック図である。 実施の形態2の作業機のラックとピンの係合状態を示す図であり、(a)はラックとピンの係合状態を示す側面図、(b)は複数のラックの形状を示す部分拡大図である。 実施の形態2の作業機における掛違い判定制御のフローチャートである。 実施の形態2の作業機における打込み1サイクルの時間と電池電流値の関係を示すグラフである。 図4に示されるラックとピンの係合状態でのリフトアップ開始時の正常リフトアップ/異常リフトアップにおける時間と電池電流値の関係を示すグラフである。 実施の形態2の変形例の作業機のラックとピンの係合状態を示す図であり、(a)はラックとピンの係合状態を示す側面図、(b)は複数のラックの形状を示す部分拡大図である。 実施の形態2の変形例の作業機のリフトアップ開始時の正常リフトアップ/異常リフトアップにおける時間と電池電流値の関係を示すグラフである。 実施の形態3の作業機の制御部のブロック図である。 実施の形態3の作業機のラックとピンの係合状態を示す側面図である。 実施の形態3の作業機における掛違い判定制御のフローチャートである。 実施の形態3の作業機のリフトアップ開始時の正常リフトアップ/異常リフトアップにおける時間と電池電流値の関係を示すグラフである。 実施の形態3の作業機のリフトアップ開始時の正常リフトアップ/異常リフトアップにおける時間とモータの回転数の関係を示すグラフである。 実施の形態3の作業機の正常リフトアップにおけるニューラルネットワークの構造を示すネックワーク構成図である。
本発明の打込機の代表的な実施の形態について図面を参照して説明する。
(実施の形態1) 図1~図4に示される打込機(作業機)10は、空気圧縮式の作業機であり、ハウジング11、打撃部12、ノーズ部13、電源部14、電動モータ(モータ)15、巻き上げ機構17及び蓄圧容器18を有する。ハウジング11は、打込機10の外殻要素であり、シリンダケース19、ハンドル20、モータケース21及び装着部22を有する。シリンダケース19は筒形状であり、ハンドル20及びモータケース21は、シリンダケース19に接続されている。また、装着部22は、ハンドル20及びモータケース21に接続されている。
電源部14は、装着部22に取り付け及び取り外しが可能である。電動モータ15は、モータケース21内に配置されている。シリンダケース19には、ヘッドカバー25が設けられており、蓄圧容器18は、シリンダケース19内及びヘッドカバー25内に亘って配置されている。
さらに、シリンダケース19内には、シリンダ27が収容されており、蓄圧容器18は、キャップ23と、シリンダ27に取り付けられるホルダ24と、を有する。シリンダ27は、金属製、例えば、アルミニウム製または鉄製である。シリンダ27は、シリンダケース19に対して中心線A1に沿った方向及び径方向に位置決めされている。中心線A1は、シリンダ27の中心を通る。径方向は、中心線A1を中心とする仮想円の径方向である。また、蓄圧容器18内及びシリンダ27内に亘って圧力室26が形成されている。圧力室26には、圧縮気体が充填されている。圧縮気体は、空気の他、不活性ガスを用いることができる。不活性ガスは、一例として、窒素ガス、希ガスを含む。本実施の形態1では、圧力室26に空気が充填されている例を説明する。なお、圧力室26は、打撃部12を上下方向(第1方向)M1の下方(一方)側へ付勢する付勢部でもある。
打撃部12は、ハウジング11の内部から外部に亘って配置されている。打撃部12は、ピストン28及びドライバブレード29を有する。ピストン28は、シリンダ27内で中心線A1に沿った方向に作動可能である。ピストン28の外周面に、環状のシール部材84が取り付けられている。シール部材84は、シリンダ27の内周面に接触してシール面を形成する。ドライバブレード29は、一例として金属製、非鉄金属製、鋼製である。ピストン28とドライバブレード29とが別部材で設けられ、ピストン28とドライバブレード29とが連結されている。
これにより、打撃部12は、上下方向(第1方向)M1の下方(一方)側へ移動することで、釘(止具)78を打撃可能である。
ノーズ部13は、シリンダケース19の内外に亘って配置されている。ノーズ部13は、バンパ支持部31、射出部32及び筒部33を有する。バンパ支持部31は、筒形状である。また、バンパ支持部31内には、バンパ35が配置されている。バンパ35は合成ゴム製、シリコンゴム製の何れでもよい。バンパ35はガイド孔36を有する。中心線A1はガイド孔36内を通る。ドライバブレード29は、バンパ支持部31のガイド孔内及びガイド孔36内に配置されている。打撃部12は、中心線A1に沿った打込方向D1及び復帰方向D2で作動できる。打込方向D1と復帰方向D2とは、互いに逆方向である。打込方向D1は、ピストン28がバンパ35に接近する方向である。復帰方向D2は、ピストン28がバンパ35から離間する方向である。打撃部12は、圧力室26の気体圧力で打込方向D1に常に付勢されている。打撃部12が打込方向D1で作動することを、下降と定義可能である。打撃部12が復帰方向D2で作動することを、上昇と定義可能である。打込方向D1は、上下方向(第1方向)M1の下方(一方)側と同一である。復帰方向D2は、上下方向(第1方向)M1の上方(他方)側と同一である。
また、射出部32は、バンパ支持部31に接続され、かつ、バンパ支持部31から中心線A1に沿った方向に突出している。射出部32は射出路37を有し、射出路37は中心線A1に沿って設けられている。ドライバブレード29は、射出路37内で中心線A1に沿った方向に作動できる。
また、モータケース21内には、電動モータ15が配置されている。電動モータ15は、図4に示されるロータ39及びステータ40を有する。ステータ40は、モータケース21に取り付けられている。ロータ39は、図示しない軸受を介してモータケース21により回転可能に支持されている。電動モータ15は、例えば、ブラシレスモータであり、電動モータ15に電圧が印加されると、ロータ39は、中心線A2を中心として回転する。
さらに、モータケース21内には、図示しない減速機構が設けられている。上記減速機構は、複数組のプラネタリギヤ機構を備えている。なお、筒部33内には、回転軸46が設けられている。回転軸46及び上記減速機構は、中心線A2を中心として同心状に配置されている。上記減速機構は、電動モータ15から回転軸46に至る動力伝達経路に配置されており、電動モータ15のロータ39の回転を減速させて巻き上げ機構17に伝達する機構である。そして、巻き上げ機構17は、回転軸46の回転力を、打撃部12を復帰方向D2で付勢する力に変換する機構である。
また、打込機10には、トリガ75及びトリガスイッチ109(図4参照)が設けられている。トリガ75及びトリガスイッチ109は、ハンドル20に設けられている。トリガスイッチ109は、トリガ75に加わる操作力の有無を検出し、かつ、検出結果に応じた信号を出力する。
電源部14は、収容ケース76と、収容ケース76内に収容されたバッテリとを有する。上記バッテリは、複数の電池セルを有する。これら電池セルは、充電及び放電が可能な二次電池であり、電池セルは、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケルカドミウム電池等、公知の電池セルを任意に用いることができる。
また、打込機10には、マガジン77が設けられている。マガジン77は、射出部32及び装着部22により支持されている。マガジン77内には、釘(止具)78が収容される。マガジン77はフィーダを有し、フィーダは、マガジン77内の釘78を射出路37へ送る。すなわち、フィーダは、マガジン77内の釘78を前後方向N1の前方側へ移動させる。なお、射出部32は、金属製または合成樹脂製である。射出部32には、プッシュレバー79が取り付けられている。プッシュレバー79は、射出部32に対して中心線A1に沿って方向の所定範囲内で作動できる。プッシュレバー79を中心線A1に沿った方向に付勢する図示しない弾性部材が設けられている。上記弾性部材は、一例として金属製のスプリングであり、プッシュレバー79をバンパ支持部31から離間する向きで付勢する。
次に、打込機10が備える図4に示される制御部82について説明する。制御部82は、装着部22内に設けられており、主に、電動モータ15の駆動を制御する。また、制御部82には、図4に示されるインバータ回路110が接続されている。インバータ回路110は、電動モータ15のステータ40と電源部14とを接続及び遮断する。インバータ回路110は、複数のスイッチング素子Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6を備え、複数のスイッチング素子Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6はそれぞれオン・オフが可能である。制御部82は、制御信号出力回路103を介してインバータ回路110を制御することにより、電動モータ15の回転及び停止、あるいは電動モータ15の回転数、電動モータ15の回転方向を制御する。
また、打込機10は、制御部82に信号を送信する入力要素として、ドライバブレード29の位置を検出するブレードディテクタスイッチ(第1スイッチ、BDSWとも言う)80a、電流検出回路100、ロータ39の回転位置検出回路101、電源スイッチ102及び電源スイッチ回路102aを有している。ブレードディテクタスイッチ80aは、ブレードディテクタスイッチ操作検出回路80bを介して制御部82に接続され、回転位置検出回路101は、回転数検出回路101dを介して制御部82に接続され、電源スイッチ回路102aは、電源電圧供給回路105を介して制御部82に接続されている。
さらに、制御部82に信号を送信する他の入力要素として、ドライバブレード29と後述されるピンホイール(回転部)50との係合における掛違いを解除する掛違い解除スイッチ(第2スイッチ)81、釘78の残量を検出する釘残量スイッチ107、電圧検出回路106、プッシュレバースイッチ108及びトリガスイッチ109を有している。掛違い解除スイッチ81は、掛違い解除スイッチ操作検出回路81aを介して制御部82に接続されている。掛違い解除スイッチ81は、図1に示されるように、打込機10のハウジング11の装着部22に設けられた操作部72に設置されている。釘残量スイッチ107は、釘残量スイッチ操作検出回路107aを介して制御部82に接続されている。また、プッシュレバースイッチ108は、プッシュレバースイッチ操作検出回路108aを介して制御部82に接続され、トリガスイッチ109は、トリガスイッチ操作検出回路109aを介して制御部82に接続されている。
なお、図2に示されるプッシュレバー79は、作業者によって相手材30に押し付けられることでON(オン)とOFF(オフ)を切り替え可能であり、プッシュレバースイッチ108は、例えば、プッシュレバー79が相手材30に押し付けられることでONとなり信号を出力する。また、トリガスイッチ109は、ハンドル20に設けられたトリガ75が作業者に操作されることでトリガスイッチ109がONになると信号を出力する。回転位置検出回路101は、それぞれホールICである回転位置検出素子(回転位置検出部)101a,101b,101cによってロータ39の回転方向の位置を検出して信号を出力する。
そして、制御部82は、回転位置検出回路101、ブレードディテクタスイッチ80a、プッシュレバースイッチ108及びトリガスイッチ109などから送信される各信号を処理して、インバータ回路110を制御する。以上により、制御部82は、電動モータ15の停止、回転、回転方向および回転速度を制御する。
次に、打込機10が備える巻き上げ機構17について説明する。巻き上げ機構17は、図3に示されるように、ドライバブレード29、ドライバブレード29に設けられた複数の打撃部側係合部、ピンホイール(回転部)50、及びピンホイール50に設けられた複数の回転部側係合部を含む。複数の打撃部側係合部と複数の回転部側係合部とは、係合可能である。中心線A1に対して垂直な平面内で、ドライバブレード29の断面形状は、略四角形である。ドライバブレード29には、図5(a),(b)に示されるように、複数の打撃部側係合部として、ラック61,62,63,64,65,66,67,68,69,70が設けられている。これらのラック61,62,63,64,65,66,67,68,69,70は、ドライバブレード29と一体で設けられている。さらに、ラック61,62,63,64,65,66,67,68,69,70は、ドライバブレード29の中心線A1に沿った方向の先端29aと、ピストン28との間に配置されている。また、ラック61,62,63,64,65,66,67,68,69,70は、上下方向M1に並んで設けられており、中心線A1に沿った方向に、この順序で配置されている。本実施の形態1の打込機10では、ラック61,62,63,64,65,66,67,68,69,70は、ドライバブレード29の縁に設けられた突起である。
そして、打撃部12が図3に示される復帰方向D2で作動すると、複数のラックのうちラック61は、復帰方向D2で先頭、つまり、第1番目に位置する。打撃部12が復帰方向D2で作動すると、ラック62,63,64,65,66,67,68,69,70は、ラック61よりも後方に位置する。
また、ドライバブレード29には、図5に示されるように、ブレード本体29bの側面にリブ29cが設けられている。リブ29cは、ドライバブレード29の上下方向M1に沿ってブレード本体29bに設けられている。また、リブ29cは、ブレード本体29bの先端29aから上方に向けて所定の高さまで設けられているとともに、各ラックの突出方向と90°を成す方向に迫り出している。そして、リブ29cは、図3に示されるノーズ部13に設けられたブレードディテクタスイッチ80aと係合可能に設けられている。具体的には、ドライバブレード29とブレードディテクタスイッチ80aは、ドライバブレード29の上下方向M1への移動において、所定の範囲でドライバブレード29とブレードディテクタスイッチ80aとが係合するような位置関係となっている。
これにより、制御部82は、ドライバブレード29のリブ29cとブレードディテクタスイッチ80aとの係合によるブレードディテクタスイッチ80aのオン・オフの信号を処理することで、ドライバブレード29を含む打撃部12の中心線A1方向における位置を検出する。
一方、図3に示されるように、ピンホイール50は、回転軸46に取り付けられている。ピンホイール50は、電動モータ15の駆動力によって回転する回転部である。ピンホイール50は、打撃部12に対して係合可能であるとともに、打撃部12に対する係合を解除可能にもなっている。ピンホイール50は、一例として金属製、非鉄金属製、鋼製である。ピンホイール50は中心線A2を中心として回転する。中心線A2は、打撃部12の作動方向に対して交差する方向で、ドライバブレード29から左右方向R1に離間して配置されている。
ピンホイール50は、回転方向E1に並んで設けられる複数の回転部側係合部を有している。複数の回転部側係合部の一例として、10個のピン51,52,53,54,55,56,57,58,59,60が、ピンホイール50に設けられている。ピン51,52,53,54,55,56,57,58,59,60は、ピンホイール50とは別体で設けられており、ピンホイール50の円盤面から突出するように固定されている。さらに、ピン51,52,53,54,55,56,57,58,59,60は、中心線A2を中心とする同一円周上に配置されている。
また、ピンホイール50には、該ピンホイール50の回転方向E1で所定角度の第2領域に切欠部50aが形成されている。切欠部50aは、一例として90°の領域に形成されている。中心線A2を中心とする切欠部50aの最小外径は、切欠部50aが形成されていない第1領域の最大外径よりも小さい。切欠部50aが形成されていない第1領域は、ピンホイール50の回転方向E1で略270°の領域である。
なお、ピンホイール50のピン51,52,53,54,55,56,57,58,59,60と、ドライバブレード29のラック61,62,63,64,65,66,67,68,69,70とは、中心線A2に沿った方向で重なる位置に設けられ、互いに係合する位置関係となっている。
また、ピンホイール50は、電動モータ15の回転力で図3において反時計回りに回転する。本実施の形態1のピンホイール50では、一例として、ピン51は、ピンホイール50の回転方向E1における第2領域に配置されており、ピン52,53,54,55,56,57,58,59,60は、ピンホイール50の回転方向E1における第1領域内に配置されている。そして、ピン52,53,54,55,56,57,58,59,60は、ピンホイール50の回転方向E1に沿い、この順序で配置されている。ピン51は、ピンホイール50が1回転する間に回転方向E1で先頭、すなわち、第1番目に位置する。
また、ピンホイール50の回転方向E1で、ピン52,53,54,55,56,57,58,59,60は、ピン51よりも後方に位置する。このため、打撃部12が停止している状態でピンホイール50が回転すると、複数のピンのうち、ピン51は、ピンホイール50の回転方向E1で最初にドライバブレード29の作動領域に接近する。
なお、打込機10では、ピンホイール50の回転方向E1の位置である回転位置を、ロータ39の回転方向E1の位置を検出するホールICである回転位置検出素子(回転位置検出部)101a,101b,101cによって検出する。また、打込機10は、図3に示されるように、打撃部12の上下方向M1の位置である打撃部位置を検出する打撃部位置検出部80を備えており、打撃部位置検出部80は、打撃部12のドライバブレード29と当接可能なブレードディテクタスイッチ80aを含んでいる。
そして、打撃部12は、ピンホイール50と係合した状態でピンホイール50が回転することで、待機位置から上下方向M1の他方(上方)側へ移動する。一方、打撃部12は、ピンホイール50との係合が解除されると、圧力室26からの圧力(付勢力)によって上下方向M1の一方(下方)側へ移動することで釘78を打撃する。釘78を打撃するために必要となる、打撃部12が上下方向M1の他方(上方)側へ移動する動作と、打撃部12が上下方向M1の一方(下方)側へ移動する動作が、打込み動作に対応する。その際、制御部82は、打撃部12による上記打込み動作が、複数のピン(回転部側係合部)の全てがドライバブレード29のラック(打撃部側係合部)と係合する(所定の係合関係にある)第1打込み動作と、複数のピンのうちの一部のピンがドライバブレード29のラックと係合しない(所定の係合関係にない)第2打込み動作と、のいずれであるかをピンホイール50の回転位置と打撃部12の打撃部位置に基づいて判別する。上記第1打込み動作は、打撃部12とピンホイール50との係合において、掛違いが発生していない通常の打込み動作のことである。一方、第2打込み動作は、打撃部12とピンホイール50との係合において、掛違いが発生している状態での打込み動作のことである。つまり、打込機10は、打撃部12とピンホイール50のそれぞれの位置を検出することで、制御部82により、打撃部12とピンホイール50との係合において掛違いが発生しているか否かを判別する。上記判別は、ホールICである回転位置検出素子のカウントによって行う。
なお、打込機10の操作部72に設置された掛違い解除スイッチ81は、打撃部12とピンホイール50との係合において掛違いの発生を検出した際に、作業者がプッシュレバー79およびトリガ75をそれぞれオンにした状態で作業者によって操作されることでピンホイール50の逆転を開始させるスイッチである。具体的には、作業者がプッシュレバー79およびトリガ75による電動モータ15の動作を電動モータ15の回転に切替えた状態で作業者によって掛違い解除スイッチ81が操作されることで、掛違い解除スイッチ81は、ピンホイール50の逆転を開始させる。つまり、作業者が掛違い解除スイッチ81を操作することで、ピンホイール50を逆転(回転方向E1と反対に回転)させて打撃部12とピンホイール50との係合における掛違いを解除することが可能である。
次に、図6~図9及び図15を用いて、ドライバブレード29とピンホイール50との係合において掛違いが発生しない通常の係合(第1打込み動作)の場合のシーケンスを説明する。
図15に示されるステップS1の“スタート”では、制御部82は、トリガ75に操作力が加えられていないこと、またはプッシュレバー79が相手材30に押し付けられていないこと、のうち、少なくとも一方を検出すると、電動モータ15に対する電力の供給を停止する。このため、電動モータ15は停止し、図7(a)の時点T1のように、打撃部12は待機位置で停止している。待機位置である時点T1では、ブレードディテクタスイッチ(BDSW)80aは、ドライバブレード29のリブ29cと係合しているため、オン(ON)の状態である。
制御部82は、トリガ75に操作力が付加されていること、及びプッシュレバー79が相手材30に押し付けられていること、を検出すると、図15のステップS2の“モータ正転駆動指令”の判定を実行し、この判定がYesの場合、電源部14から電動モータ15に電圧を印加させ、電動モータ15を正回転させる。これにより、打込み動作を開始する。ステップS2の“モータ正転駆動指令”の判定がNoの場合、再度ステップS2の“モータ正転駆動指令”の判定を実行する。電動モータ15が正回転すると、電動モータ15の回転力は、図示しない減速機構を経由して回転軸46に伝達される。すると、回転軸46及びピンホイール50は、図3で反時計回り(回転方向E1)への回転を開始する。これにより、打撃部12が上昇する。打撃部12が上昇すると、図3に示される圧力室26の気体圧力が上昇する。上記減速機構は、ピンホイール50の回転速度を、電動モータ15の回転速度よりも低速にする。図7(b)に示されるように、上昇した打撃部12は、時点T2で上死点に到達する。
その後、図3に示されるピンホイール50の回転方向E1における最終のピン60が最終のラック70から離間すると、打撃部12は、圧力室26の気体圧力で下降する。つまり、ピン60がラック70から離間した時点における打撃部12の位置が上死点である。打撃部12は、圧力室26の気体圧力で下降する。打撃部12が下降している途中の時点T3で、図7(c)に示されるように、ブレードディテクタスイッチ80aとドライバブレード29のリブ29cとの係合が解除され、ブレードディテクタスイッチ80aは、図6に示されるように、オフ(OFF)に切り替わる。このブレードディテクタスイッチ80aがオフに切り替わる時点T3で、図15のステップS3の“ホールICカウント開始”となり、時点T3におけるホールICカウントを0(零)とする。その後、打撃部12が下降することで、ドライバブレード29が射出路37に位置する1本の釘78を打撃し、釘78は相手材30に打ち込まれる。
ピストン28は、釘78が相手材30に打ち込まれた後、図8(a)に示されるように、バンパ35に衝突し、下死点に到達する。
制御部82は、打撃部12が釘78を打ち込んで下死点に到達した後も、電動モータ15の回転を継続させる。このため、ピンホイール50が図3に示される反時計回り(回転方向E1)に回転し、ピン51がラック61に接近する。
そして、ピン51が、ラック61に係合(図6の時点T4のファーストピン係合)すると、打撃部12は、ピンホイール50の回転力で下死点から待機位置に向けて移動を開始する。この時点T4では、ブレードディテクタスイッチ80aは、ドライバブレード29のリブ29cとは係合していないため、オフの状態である。
続いて、打撃部12が待機位置に向けて上昇すると、図8(b)に示されるように、時点T5でブレードディテクタスイッチ80aがドライバブレード29のリブ29cとの係合を開始する。すなわち、図6の時点T5に示されるように、ブレードディテクタスイッチ(BDSW)80aがオン(ON)に切り替わる。つまり、図15のステップS4に示される“ブレードディテクタスイッチOFF→ON?”の判定を実行する。ステップS4の判定がYesの場合、ステップS5の“カウント判定(掛違い判別)閾値内?”を実行する。ここでは、制御部82により、打撃部12とピンホイール50との係合において掛違いが発生しているか否かを判別する。一方、ステップS4の判定がNoの場合、再度ステップS4のブレードディテクタスイッチOFF→ON?の判定を実行する。ステップS5における制御部82による掛違いの判別は、図6の時点T5におけるホールICカウントを用いて行う。
図6の時点T5におけるホールICカウントは、990である。なお、掛違いの判別を行うための閾値は、各部材の寸法や減速比などに基づいて予め設定されるものであり、例えば、ホールICカウント930~1050を設定しておく。これにより、例えば、時点T5におけるホールICカウントが990である場合、閾値930~1050の範囲内であるため、制御部82は、掛違いは発生していないと判断する(打撃部12とピンホイール50との係合が、通常の係合となっているものと判断する)。すなわち、制御部82は、図6の時点T5においては、打撃部12とピンホイール50との係合が掛違いではなく通常の係合であると判断する。このように、制御部82は、打撃部12の打込み動作において、電動モータ15が駆動する間に累積される電動モータ15の駆動に関する累積情報を有しており、この累積情報に基づいてピンホイール50の回転位置を検出する。本実施の形態1では、上記累積情報は、電動モータ15の回転量である。
なお、時点T5では、打撃部12の打込み動作において、打撃部12は、まだ待機位置に到達していないため、制御部82は、打撃部12が待機位置に到達する前に、打込み動作が第1打込み動作(掛違いが発生していない通常の係合による打込み動作)と第2打込み動作(掛違いによる打込み動作)のいずれであるかを判別する。ここでは、ブレードディテクタスイッチ(BDSW)80aがオフ(OFF)からオン(ON)に切り替わる時点T5の打撃部12の位置が、制御部82が上記第1打込み動作と上記第2打込み動作のいずれであるかを判別する位置である。そして、図8(b)の時点T5における打撃部12の位置を所定位置とすると、打撃部位置検出部80のブレードディテクタスイッチ80aは、打撃部12が図9(a)の時点T6に示されるように、図8(b)の上記所定位置よりも上下方向M1の上方側に位置する際に打撃部12と当接する。
続いて、図15のステップS5の“カウント判定(掛違い判別)閾値内?”がYesの場合、図15のステップS6の“規定カウント待機位置巻上げ”を実行する。規定カウントは、各部材の寸法や減速比などに基づいて予め設定されるものであり、本実施の形態1においてはホールICカウント250である。なお、ステップS5の“カウント判定(掛違い判別)閾値内?”がNoの場合の打込み動作については、後述する図10~図14を用いた掛違いの係合において説明する。
ステップS6の“規定カウント待機位置巻上げ”の実行により、電動モータ15を正回転させて打撃部12を待機位置に向けて上昇させる。そして、図9(a)の時点T6で電動モータ15の回転を停止させる。すなわち、図15のステップS7の“モータ停止”を実行する。具体的には、図6の時点T6で、ホールICカウントが1240になったら電動モータ15の回転にブレーキを掛ける。その後、イナーシャにより電動モータ15は回転を続け、打撃部12は、図9(b)の時点T7に示される待機位置で停止する。時点T7におけるホールICカウントは、1270であり、電動モータ15は、時点T6でブレーキが掛けられてからイナーシャによりホールICカウントが1240から1270に増える程度にさらに回転して停止する。なお、図9(b)の時点T7に示される打撃部12の打込み動作における待機位置は、図8(b)の時点T5に示される打撃部12の所定位置よりも上下方向M1の上方側に位置する。
続いて、ステップS8のホールICカウントリセットを実行する。すなわち、打撃部12が待機位置で停止したことにより、ホールICカウントをリセットする。これにより、ステップS9のエンドとなる。
次に、図10~図17を用いて、ドライバブレード29とピンホイール50との係合において掛違いが発生した際の掛違いの係合(第2打込み動作)を含む場合のシーケンスについて説明する。
図15に示されるステップS1の“スタート”では、制御部82は、トリガ75に操作力が加えられていないこと、またはプッシュレバー79が相手材30に押し付けられていないこと、のうち、少なくとも一方を検出すると、電動モータ15に対する電力の供給を停止する。このため、電動モータ15は停止し、図11(a)の時点T11のように、打撃部12は待機位置で停止している。待機位置である時点T11では、ブレードディテクタスイッチ(BDSW)80aは、ドライバブレード29のリブ29cと係合しているため、オン(ON)の状態である。
制御部82は、トリガ75に操作力が付加されていること、及びプッシュレバー79が相手材30に押し付けられていること、を検出すると、図15のステップS2の“モータ正転駆動指令”の判定を実行し、この判定がYesの場合、電源部14から電動モータ15に電圧を印加させ、電動モータ15を正回転させる。これにより、打込み動作を開始する。ステップS2の“モータ正転駆動指令”の判定がNoの場合、再度ステップS2の“モータ正転駆動指令”の判定を実行する。電動モータ15が正回転すると、電動モータ15の回転力は、図示しない減速機構を経由して回転軸46に伝達される。すると、回転軸46及びピンホイール50は、図3で反時計回り(回転方向E1)への回転を開始する。これにより、打撃部12が上昇する。打撃部12が上昇すると、図3に示される圧力室26の気体圧力が上昇する。上記減速機構は、ピンホイール50の回転速度を、電動モータ15の回転速度よりも低速にする。図11(b)に示されるように、上昇した打撃部12は、時点T12で上死点に到達する。
その後、図3に示されるピンホイール50の回転方向E1における最終のピン60が最終のラック70から離間すると、打撃部12は、圧力室26の気体圧力で下降する。つまり、ピン60がラック70から離間した時点における打撃部12の位置が上死点である。打撃部12は、圧力室26の気体圧力で下降する。打撃部12が下降している途中の時点T13で、図11(c)に示されるように、ブレードディテクタスイッチ80aとドライバブレード29のリブ29cとの係合が解除され、ブレードディテクタスイッチ80aは、図10に示されるように、オフ(OFF)に切り替わる。このブレードディテクタスイッチ80aがオフに切り替わる時点T13で、図15のステップS3の“ホールICカウント開始”となり、時点T13におけるホールICカウントを0(零)とする。その後、打撃部12が下降することで、ドライバブレード29が射出路37に位置する1本の釘78を打撃し、釘78は相手材30に打ち込まれる。
ピストン28は、釘78が相手材30に打ち込まれた後、図12(a)に示されるように、バンパ35に衝突し、下死点に到達する。
制御部82は、打撃部12が釘78を打ち込んで下死点に到達した後も、電動モータ15の回転を継続させる。このため、ピンホイール50が図3に示される反時計回り(回転方向E1)に回転し、ピンホイール50のピンがドライバブレード29のラックに接近する。
ここで、相手材30が硬いことによるドライバブレード29の相手材30からの跳ね返りが大きい場合や、射出路37にて釘78が詰まった場合などには、ドライバブレード29は、適切な位置より上方の位置で打撃部12と係合し、これにより、打撃部12とピンホイール50との係合における掛違いが発生する。例えば、図3に示されるピンホイール50のピン51がドライバブレード29のラック62と係合する掛違いが発生する。すなわち、図10の時点T14に示されるファーストピン係合(1段掛違い)が発生する。
そして、ピン51が、ラック62に係合(図10の時点T14の1段掛違いの係合)すると、打撃部12は、ピンホイール50の回転力で待機位置に向けて移動を開始する。この時点T14では、ブレードディテクタスイッチ80aは、ドライバブレード29のリブ29cとは係合していないため、図10に示されるように、オフの状態である。
続いて、打撃部12が待機位置に向けて上昇すると、図12(b)に示されるように、時点T15でブレードディテクタスイッチ80aがドライバブレード29のリブ29cとの係合を開始する。すなわち、図10の時点T15に示されるように、ブレードディテクタスイッチ(BDSW)80aがオン(ON)に切り替わる。つまり、図15のステップS4に示されるブレードディテクタスイッチOFF→ON?の判定を実行する。ステップS4の判定がYesの場合、ステップS5の“カウント判定(掛違い判別)閾値内?”を実行する。ここでは、制御部82により、打撃部12とピンホイール50との係合において掛違いが発生しているか否かを判別する。一方、ステップS4の判定がNoの場合、再度ステップS4のブレードディテクタスイッチOFF→ON?の判定を実行する。ステップS5における制御部82による掛違いの判別は、図10の時点T15におけるホールICカウントを用いて行う。
図10の時点T15におけるホールICカウントは、870である。なお、掛違いの判別を行うための閾値は、各部材の寸法や減速比などに基づいて予め設定されるものであり、例えば、ホールICカウント930~1050を設定しておく。これにより、例えば、時点T15におけるホールICカウントが870である場合、閾値930~1050の範囲外であり、かつ閾値の下限930より小さいため、制御部82は、掛違いが発生しているものと判断する(打撃部12とピンホイール50との係合が、掛違いの係合となっているものと判断する)。すなわち、制御部82は、図10の時点T15において、打撃部12とピンホイール50との係合が掛違いの係合であると判断する。このように、制御部82は、打撃部12の打込み動作において、電動モータ15が駆動する間に累積される電動モータ15の駆動に関する累積情報を有しており、この累積情報に基づいてピンホイール50の回転位置を検出する。本実施の形態1では、上記累積情報は、電動モータ15の回転量である。
なお、時点T15では、打撃部12の打込み動作において、打撃部12は、まだ待機位置に到達していないため、制御部82は、打撃部12が待機位置に到達する前に、打込み動作が第1打込み動作(掛違いが発生していない通常の係合による打込み動作)と第2打込み動作(掛違いによる打込み動作)のいずれであるかを判別する。ここでは、ブレードディテクタスイッチ(BDSW)80aがオフ(OFF)からオン(ON)に切り替わる時点T15の打撃部12の位置が、制御部82が上記第1打込み動作と上記第2打込み動作のいずれであるかを判別する位置である。そして、図12(b)の時点T15における打撃部12の位置を所定位置とすると、打撃部位置検出部80のブレードディテクタスイッチ80aは、打撃部12が上記所定位置よりも上下方向M1の上方側に位置する際に打撃部12と当接する。言い換えると、制御部82は、打撃部12の位置が上記所定位置であるときのピンホイール50の回転位置が、設定されたホールICカウントの閾値の範囲外である場合に、打撃部12の打込み動作が上記第2打込み動作(掛違いによる打込み動作)であると判別する。
ここで、図10の時点T15におけるホールICカウントが、閾値930~1050の範囲外であり、かつ閾値の上限1050より大きい場合の制御部82の判別については、後述する。
続いて、図15のステップS5の“カウント判定(掛違い判別)閾値内?”がYesの場合には、図6の時点T6及び時点T7と同様の動作により、打撃部12を待機位置に向けて上昇させ、待機位置で停止させる。すなわち、図15のステップS6~ステップS9を実行する。
一方、ステップS5の“カウント判定(掛違い判別)閾値内?”がNoの場合、ステップS10の“掛違いモード”を実行する。すなわち、制御部82が、打撃部12とピンホイール50との係合が掛違いの係合である判断した場合、ステップS10の“掛違いモード”を実行する。ステップS10の“掛違いモード”における制御の詳細は、図16及び図17のフローチャートに記載される。まず、図10の時点T15において、作業者が図1に示される掛違い解除スイッチ81をオンに操作する。その際、掛違い解除スイッチ81のオンによる掛違いの解除動作では、図16のステップ21の“スタート”によりステップS22の“プッシュレバーON”の判定を実行する。続いて、ステップS22の“プッシュレバーON”の判定がYesの場合には、ステップS23の“トリガON”の判定を実行する。さらに、ステップS23の“トリガON”の判定がYesの場合には、ステップS24の“掛違い解除スイッチON”の判定を実行する。そして、ステップS24の“掛違い解除スイッチON”の判定がYesの場合には、ステップS25の“解除フラグON”を実行してステップS26の“エンド”となる。
すなわち、作業者によってプッシュレバー79が相手材30に押し付けられていること、作業者によってトリガ75に操作力が付加されていること、及び作業者によって掛違い解除スイッチ81がオンに操作されたことを、制御部82が検出すると、ステップS25の解除フラグONを実行して掛違いの解除動作を開始する。一方、ステップS22の“プッシュレバーON”の判定、ステップS23の“トリガON”の判定、及びステップS24の“掛違い解除スイッチON”の判定がそれぞれNoの場合には、その都度ステップS22のプッシュレバーONの判定を再度実行する。
このように図10の時点T15において、作業者によってプッシュレバー79が相手材30に押し付けられ、かつ作業者によってトリガ75に操作力が付加された状態で作業者によって掛違い解除スイッチ81がオンに操作されることで、掛違いの解除動作を行う。
掛違いの解除動作では、図15のステップS10の“掛違いモード”の実行で、図17のステップS31の“スタート”により、掛違いの解除動作を開始する。続いて、ステップS32の“解除フラグON”の判定を実行し、この“解除フラグON”の判定がYesの場合には、ステップS33の“逆転の巻下量算出”を実行する。ステップS32の“解除フラグON”の判定がNoの場合には、ステップS32の“解除フラグON”の判定を再度実行する。
続いて、ステップS33の“逆転の巻下量算出”では、図10の時点T15においてブレードディテクタスイッチ80aがオフ(OFF)からオン(ON)に切り替わる時のホールICカウントの値に基づきその都度算出する。本実施の形態1では、図10の時点T15におけるホールICカウントは870である。この場合、掛違いを解除するために、ピンホイール50をホールICカウント870相当のまま逆転させると、ピンホイール50の第1番目のピン51とドライバブレード29の第1番目のラック61とが衝突する。したがって、ピンホイール50のピン51とドライバブレード29のラック61との衝突を回避するように、ホールICカウント870より僅かに小さい数だけピンホイール50を逆転させる。ホールICカウント870よりも何カウント小さい数だけ逆転させるかは、各部材の寸法や減速比などに基づいて予め設定されるものであり、本実施の形態1では、ホールICカウント70である。つまり、図10に示されるように870から70を減算した800を逆転量として算出し、ピンホイール50をホールICカウント800相当逆転させて掛違いを解除する。
そして、図17のステップS34の“モータ逆転指令”を実行する。ステップS34の“モータ逆転指令”の実行により、電動モータ15の逆転を開始する。さらに、ステップS35の“巻下量カウント開始”を実行する。これにより、ピンホイール50の逆転を開始して打撃部12の下降を開始する。ここでは、制御部82は、打撃部12の打込み動作が上記第2打込み動作(掛違いによる打込み動作)であると判別すると、打撃部12が下死点位置に到達するまでピンホイール50を逆転させる。その際、上述のように、まず、作業者がプッシュレバー79およびトリガ75による電動モータ15の動作を電動モータ15の回転(逆転)となるように操作し(切替え)、かつこの状態を維持して作業者がさらに掛違い解除スイッチ81を操作することで、ピンホイール50の逆転を開始させる。
次に、図17のステップS36の“巻下量カウント値閾値到達?”の判定を実行する。本実施の形態1では、ピンホイール50を逆転させる回転量としてホールICカウント800をカウントしたか否かを判定する。ステップS36の判定がYesの場合、図13(a)の時点T16に示されるように打撃部12が下死点位置に到達して図10の時点T16のように掛違い解除となる。このときのホールICカウントは、870から800を減算した70である。つまり、ステップS37の“解除完了判定”を実行し、さらにステップS38の“モータ停止指令”を実行する。ここでは、電動モータ15の逆転を停止させる。続いて、ステップS39の“モータ正転指令”を実行して電動モータ15の回転(正転)を開始する。その後、ステップS40の“解除フラグOFF”を実行してステップS41の“エンド”となる。すなわち、掛違いモードを終了する。
一方、ステップS36の判定がNoの場合、ステップS42の“解除エラー判定?”を実行する。解除エラー判定では、巻下量カウントが閾値に到達するまでに要する時間が閾値以上の場合、または巻下中に電動モータ15の電流値が閾値以上となった場合、あるいは電動モータ15の回転がロックして巻下量のカウントが変化しなくなった場合にYesと判定し、ステップS43の“解除エラーフラグ・モータ停止指令”を実行して電動モータ15を停止させ、ステップS41の“エンド”となる。なお、ステップS42の“解除エラー判定”がNoの場合には、再度、ステップS36の“巻下量カウント値閾値到達?”の判定を実行する。
以上により、掛違いモードを終了し、次に、図15のステップS11の“解除エラーフラグ有?”の判定を実行する。ステップS11の“解除エラーフラグ有?”の判定がYesの場合、ステップS8の“ホールICカウントリセット”を実行する。一方、ステップS11の“解除エラーフラグ有?”の判定がNoの場合、電動モータ15の正回転を続けて打撃部12を上昇させる。
その後、図15のステップS4に示される“ブレードディテクタスイッチOFF→ON?”の判定を再度実行する。そして、ステップS4の判定がYesの場合、ステップS5の“カウント判定(掛違い判別)閾値内?”を実行する。ここでは、制御部82により、打撃部12とピンホイール50との係合において掛違いが発生しているか否かを判別する。ステップS5における制御部82による掛違いの判別は、図10の時点T17におけるホールICカウントを用いて行う。時点T17における打撃部12の位置は、図13(b)に示されるように、ブレードディテクタスイッチ80aがOFFからONに切り替わる位置である。
図10の時点T17に示されるように、ブレードディテクタスイッチ80aがOFFからONに切り替わる時点T17におけるホールICカウントは、990である。このとき、掛違いの判別を行うための閾値として、予め、ホールICカウント930~1050が設定されているため、時点T17における判定は、閾値の範囲内となり、打撃部12の打込み動作は、上記第1打込み動作(掛違いが発生していない通常の係合による打込み動作)であると、制御部82は判別する。
続いて、図15のステップS5の“カウント判定(掛違い判別)閾値内?”がYesの場合、図15のステップS6の“規定カウント待機位置巻上げ”を実行する。ステップS6の“規定カウント待機位置巻上げ”の実行により、電動モータ15を正回転させて打撃部12を待機位置に向けて上昇させる。そして、図14(a)の時点T18で電動モータ15の回転を停止させる。すなわち、図15のステップS7の“モータ停止”を実行する。具体的には、図10の時点T18で、ホールICカウントが1240になったら電動モータ15の回転にブレーキを掛ける。その後、イナーシャにより電動モータ15は回転し、打撃部12は、図14(b)の時点T19に示される待機位置で停止する。時点T19におけるホールICカウントは、1270であり、電動モータ15は、時点T18でブレーキが掛けられてからイナーシャによりホールICカウントが1240から1270に増える程度にさらに回転して停止する。
続いて、ステップS8のホールICカウントリセットを実行する。すなわち、打撃部12が待機位置で停止したことにより、ホールICカウントをリセットする。これにより、ステップS9のエンドとなる。
次に、図10の時点T15の掛違いの判別において、ホールICカウントの数値が、予め設定された閾値930~1050の範囲外であり、かつ閾値の上限1050より大きい場合について説明する。図10の時点T15の掛違いの判別においてホールICカウントの判定が、予め設定された閾値930~1050より大きい場合、制御部82は、第1ピン破損が発生しているものと判別する。
ここで、第1ピン破損について説明する。打込機10の長期間の使用や掛違いの発生により、第1ピン(ピン51)が破損する場合がある。第1ピンが破損すると、打撃部12の巻上げ(押上げ)開始時には、第2ピン(ピン52)と第1ラック(ラック61)とが係合し、打込み直前には第10ピン(最終ピン(ピン60))と第9ラック(下から2番目のラック69)とが係合する。なお、掛違いの場合には、打撃部12の巻上げ開始時には、第1ピン(ピン51)と第2ラック(ラック62)とが係合し、打込み直前には第9ピン(後ろから2番目のピン59)と第10ラック(最終ラック(ラック70))とが係合する。
本実施の形態1のモータ制御では、待機位置で打撃部12を停止させるための制御として、打撃部12の上下方向M1の位置をモータ停止の条件としている。このため、通常時と第1ピン破損時とでは、打撃部12が待機位置に位置する状態を比較すると、第1ピン破損時の方が1ピン分多く回転した状態となる。このとき、第9ラック(下から2番目のラック69)が第10ラック(最終ラック(ラック70))より長さが短いため、第1ピン破損時では、待機位置において最終ピン(ピン60)が第9ラック(下から2番目のラック69)から離れてしまっている。これにより、実際には待機位置に到達する前にドライバブレード29が打ち込まれてしまう。すなわち、第1ピン破損が発生していると、1回の打込み工程において、2回打込みを行う2度打ちが発生する。
そこで、第1ピン破損に対する対策として、本実施の形態1では、ブレードディテクタスイッチ80aがOFFからONに切り替わる時点での掛違い判定において、第1ピン破損エラーを判定するための閾値を設定しておく。例えば、第1ピン破損エラーを判定するための閾値として、ホールICカウント1051~1460を設定しておく。すなわち、ブレードディテクタスイッチ80aがOFFからONに切り替わる時点での掛違い判定において、ホールICカウントが1051~1460の範囲にある場合、第1ピン破損エラーと判定し、電動モータ15の回転にブレーキを掛けることを開始する。このとき、掛違い解除動作は行わない。なお、ブレードディテクタスイッチ80aの検知に関わらず、電動モータ15の動作中にホールICカウントが1460を超えた場合には、解除エラーとなる。
本実施の形態1の打込機10によれば、ピンホイール50のピンとドライバブレード29のラックとの係合において、制御部82が掛違いを検知すると、制御部82は、電動モータ15を逆回転させ、ドライバブレード29を下死点まで降下させる。これにより、ピンとラックの掛違いを解除することができる。掛違いを解除した後、制御部82は、電動モータ15を正転させて第1ピン(ピン51)と第1ラック(ラック61)とを係合させ、これにより、打撃部12を待機位置まで上昇させる。このように制御部82の制御により掛違いを解除することで、ピンの破損の発生を抑制することができる。
その結果、打込機10において部品交換の頻度を減らすことができ、打込機10の利便性を向上させることができる。
また、制御部82による掛違いの判定では、ドライバブレード29の上下方向M1の位置に基づくピンホイール50の回転量(電動モータ15の回転量)をホールICカウントの閾値で判別することにより掛違いか否かを判定する。すなわち、掛違いの判定を予め設定されたホールICカウントの閾値で判別するため、判定を速やかに行うことができるとともに、判定の精度を高めることができる。
また、掛違いを解除する際に、電動モータ15の逆転の巻下量を、ブレードディテクタスイッチ80aがOFFからONに切り替わる時点(掛違い判定時)のホールICカウントの数値に基づいて算出することで、確実に解除可能な巻下量を精度高く算出することができる。
その際、巻下量の算出において、掛違いを検出したときの巻上量に対して僅かに少ない量の巻下量とすることで、電動モータ逆転時のピンホイール50の第1番目のピン51とドライバブレード29の第1番目のラック61との衝突を回避することができる。これにより、ピンやラックの破損を抑制することができる。
また、掛違いを解除する際に、作業者が操作部72の掛違い解除スイッチ81を操作することにより、掛違い解除動作が開始される。その際、作業者が、プッシュレバー79を相手材30に押し付けてONにするとともに、トリガ75をONに操作した状態でさらに掛違い解除スイッチ81を操作することで、掛違い解除動作の開始となる。これにより、掛違い解除の誤操作を無くすことができ、打込機10の安全性を高めることができる。すなわち、作業者が意図しない状態で掛違い解除動作が開始されることを防止できる。
(実施の形態2) 図18に示される打込機(作業機)210は、空気圧縮式の作業機であり、ハウジング211、打撃部212、ノーズ部213、電源部214、電動モータ(モータ)215、減速機構216、巻き上げ機構217及び蓄圧容器218を有する。ハウジング211は、打込機210の外殻要素であり、シリンダケース219、ハンドル220、モータケース221及び装着部222を有する。シリンダケース219は筒形状であり、ハンドル220及びモータケース221は、シリンダケース219に接続されている。また、装着部222は、ハンドル220及びモータケース221に接続されている。
電源部214は、装着部222に取り付け及び取り外しが可能である。電動モータ215は、モータケース221内に配置されている。蓄圧容器218は、キャップ223と、キャップ223が取り付けられるホルダ224と、を有する。シリンダケース219には、ヘッドカバー225が取り付けられており、蓄圧容器218は、シリンダケース219内及びヘッドカバー225内に亘って配置されている。
さらに、シリンダケース219内には、シリンダ227が収容されている。シリンダ227は、金属製、例えば、アルミニウム製または鉄製である。シリンダ227は、シリンダケース219に対して中心線A11に沿った方向及び径方向に位置決めされている。中心線A11は、シリンダ227の中心を通る。径方向は、中心線A11を中心とする仮想円の径方向である。また、蓄圧容器218内及びシリンダ227内に亘って圧力室226が形成されている。圧力室226には、圧縮気体が充填されている。圧縮気体は、空気の他、不活性ガスを用いることができる。不活性ガスは、一例として、窒素ガス、希ガスを含む。本実施の形態2では、圧力室226に空気が充填されている例を説明する。なお、圧力室226は、打撃部212を上下方向(第1方向)の下方(一方)側へ付勢する付勢部でもある。
打撃部212は、ハウジング211の内部から外部に亘って配置されている。打撃部212は、ピストン228及びドライバブレード229を有する。ピストン228は、シリンダ227内で中心線A11に沿った方向に作動可能である。ピストン228の外周面に、環状のシール部材284が取り付けられている。シール部材284は、シリンダ227の内周面に接触してシール面を形成する。ドライバブレード229は、一例として金属製、非鉄金属製、鋼製である。ピストン228とドライバブレード229とが別部材で設けられ、ピストン228とドライバブレード229とが連結されている。
したがって、打撃部212は、上下方向(第1方向)の下方(一方)側へ移動することで、釘(止具)278を打撃可能である。
ノーズ部213は、シリンダケース219の内外に亘って配置されている。ノーズ部213は、バンパ支持部231、射出部232及び筒部233を有する。バンパ支持部231は、筒形状である。また、バンパ支持部231内には、バンパ235が配置されている。バンパ235は合成ゴム製、シリコンゴム製の何れでもよい。バンパ235はガイド孔236を有する。中心線A11はガイド孔236内を通る。ドライバブレード229は、バンパ支持部231のガイド孔内及びガイド孔236内に配置されている。打撃部212は、中心線A11に沿った打込方向D11及び復帰方向D12で作動できる。打込方向D11と復帰方向D12とは、互いに逆方向である。打込方向D11は、ピストン228がバンパ235に接近する方向である。復帰方向D12は、ピストン228がバンパ235から離間する方向である。打撃部212は、圧力室226の気体圧力で打込方向D11に常に付勢されている。打撃部212が打込方向D11で作動することを、下降と定義可能である。打撃部212が復帰方向D12で作動することを、上昇と定義可能である。打込方向D11は、上下方向(第1方向)の下方(一方)側と同一である。復帰方向D12は、上下方向(第1方向)の上方(他方)側と同一である。
また、射出部232は、バンパ支持部231に接続され、かつ、バンパ支持部231から中心線A11に沿った方向に突出している。射出部232は射出路237を有し、射出路237は中心線A11に沿って設けられている。ドライバブレード229は、射出路237内で中心線A11に沿った方向に作動できる。
また、モータケース221内には、電動モータ215が配置されている。電動モータ215は、ロータ239及びステータ240を有する。ステータ240は、モータケース221に取り付けられている。ロータ239は、ロータ軸241に取り付けられ、ロータ軸241の端部は、軸受242を介してモータケース221により回転可能に支持されている。電動モータ215は、ブラシレスモータであり、電動モータ215に電圧が印加されると、ロータ239は、中心線A12を中心として回転する。
さらに、モータケース221内には、ギヤケース243が設けられている。ギヤケース243は筒形状である。ギヤケース243内には、減速機構216が設けられている。減速機構216は、複数組のプラネタリギヤ機構を備えている。減速機構216の入力要素は、動力伝達軸244を介してロータ軸241に連結されている。動力伝達軸244は、軸受245により回転可能に支持されている。
また、筒部233内には、回転軸246が設けられている。回転軸246は軸受248,249により回転可能に支持されている。ロータ軸241、動力伝達軸244、減速機構216及び回転軸246は、中心線A12を中心として同心状に配置されている。減速機構216の出力要素247と回転軸246とが同心状に配置され、かつ、出力要素247と回転軸246とが一体回転する。減速機構216は、電動モータ215から回転軸246に至る動力伝達経路に配置されている。巻き上げ機構217は、回転軸246の回転力を、打撃部212を復帰方向D12で付勢する力に変換する。
また、打込機210には、トリガ275及びトリガセンサ285が設けられている。トリガ275及びトリガセンサ285は、ハンドル220に設けられている。トリガセンサ285は、トリガ275に加わる操作力の有無を検出し、かつ、検出結果に応じた信号を出力する。
電源部214は、収容ケース276と、収容ケース276内に収容されたバッテリとを有する。上記バッテリは、複数の電池セルを有する。これら電池セルは、充電及び放電が可能な二次電池であり、電池セルは、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケルカドミウム電池等、公知の電池セルを任意に用いることができる。
また、打込機210には、マガジン277が設けられている。マガジン277は、射出部232及び装着部222により支持されている。マガジン277内には、釘(止具)278が収容される。マガジン277はフィーダを有し、フィーダは、マガジン277内の釘278を射出路237へ送る。すなわち、フィーダは、マガジン277内の釘278を前後方向N11の前方側へ移動させる。なお、射出部232は、金属製または合成樹脂製である。射出部232には、プッシュレバー279が取り付けられている。プッシュレバー279は、射出部232に対して中心線A11に沿って方向の所定範囲内で作動できる。プッシュレバー279を中心線A11に沿った方向に付勢する弾性部材280が設けられている。弾性部材280は、一例として金属製のスプリングであり、弾性部材280は、プッシュレバー279をバンパ支持部231から離間する向きで付勢する。プッシュレバー279はストッパ281に接触して停止する。
次に、打込機210が備える制御部282について説明する。制御部282は、装着部222内に設けられており、主に、電動モータ215の駆動を制御する。制御部282は、マイクロプロセッサを有する。マイクロプロセッサは、図20に示されるように、回転数計算部290、データ記憶部291、電流/回転数演算プログラム292、閾値設定部293、掛違い判定部294及びモータ制御部295を有している。また、図18に示されるように、モータケース221内には、モータ基板283が設けられている。そして、モータ基板283には、図19に示されるインバータ回路310が設けられている。インバータ回路310は、電動モータ215のステータ240と電源部214とを接続及び遮断する。インバータ回路310は、複数のスイッチング素子Q11,Q12,Q13,Q14,Q15,Q16を備え、複数のスイッチング素子Q11,Q12,Q13,Q14,Q15,Q16はそれぞれオン・オフが可能である。制御部282は、駆動信号出力回路303を介してインバータ回路310を制御することにより、電動モータ215の回転及び停止、あるいは電動モータ215の回転数、電動モータ215の回転方向を制御する。
また、打込機210は、電流検出回路300、ロータ位置検出回路301、表示部302、電池電圧検出回路304、制御電源供給回路305、制御電源電圧検出回路306、ピンホイール検知センサ307、プッシュレバースイッチ308及びトリガスイッチ309を有している。ピンホイール検知センサ307は、図18に示されるピンホイール(回転部)250の回転方向E11(図21(a)参照)における位置を検出して信号を出力する。プッシュレバースイッチ308は、図18に示されるプッシュレバー279が被打込材230に押し付けられるとONとなり信号を出力する。トリガスイッチ309は、図18に示されるトリガ275が操作されてトリガセンサ285がONになると信号を出力する。ロータ位置検出回路301は、回転位置検出素子301a,301b,301cによってロータ239の回転方向の位置を検出して信号を出力する。制御部282は、ロータ位置検出回路301から送られる信号を処理して、打撃部212の中心線A11方向における位置を検出する。
そして、ピンホイール検知センサ307、プッシュレバースイッチ308及びトリガスイッチ309から出力される信号は、制御部282に入力される。制御部282は、入力される各信号を処理して、インバータ回路310を制御する。以上により、制御部282は、電動モータ215の停止、回転、回転方向および回転速度を制御する。
ここで、図20に示される制御部282による掛違いの判定制御について説明する。制御部282では、まず、電流検出回路300及びロータ位置検出回路301の信号を基に電流データ及び回転数データをデータ記憶部291に記憶する。次に、記憶した電流データ及び回転数データを電流/回転数演算プログラム292に入力する。電流/回転数演算プログラム292では、所定の演算式によって、正常のリフトアップ(ドライバブレード229の巻き上げ)時の電流演算値及び回転数演算値と比較可能な演算結果が算出される。電流/回転数演算プログラム292によって算出された演算結果(電流演算値/回転数演算値)と、閾値設定部293によって設定された閾値(電流演算値/回転数演算値)とを掛違い判定部294で判定する。すなわち、電流検出回路300から送信された電流データ及びロータ位置検出回路301から送信された回転数データが、正常リフトアップの状態か、または、異常リフトアップの掛違いの状態かを掛違い判定部294によって判定する。リフトアップ時の掛違いの状態については後で詳細に説明する。
そして、異常リフトアップの掛違いの状態と判定された場合には、停止制御要求信号を出力し、表示部302に作業停止を表示する。さらに、停止制御要求信号をモータ制御部295に送信し、電動モータ215を停止するように指令を出す。モータ制御部295は受け取った指令に従ってモータ制御信号を出力し、電動モータ215を停止させる制御を行う。
次に、打込機210が備える巻き上げ機構217について説明する。巻き上げ機構217は、図21(a)に示されるように、ドライバブレード229、ドライバブレード229に設けられた複数の打撃部側係合部、ピンホイール(回転部)250、及びピンホイール250に設けられた複数の回転部側係合部を含む。中心線A11に対して垂直な平面内で、ドライバブレード229の断面形状は、略四角形である。ドライバブレード229には、複数の打撃部側係合部として、ラック261,262,263,264,265,266,267,268,269,270が設けられている。これらのラック261,262,263,264,265,266,267,268,269,270は、ドライバブレード229と一体で設けられている。さらに、ラック261,262,263,264,265,266,267,268,269,270は、ドライバブレード229の中心線A11に沿った方向の先端229aと、ピストン228との間に配置されている。また、ラック261,262,263,264,265,266,267,268,269,270は、上下方向M11に並んで設けられており、中心線A11に沿った方向に、この順序で配置されている。本実施の形態2の打込機210では、ラック261,262,263,264,265,266,267,268,269,70は、ドライバブレード229の縁に設けられた突起である。
そして、打撃部212が復帰方向D12で作動すると、複数のラックのうちラック261は、復帰方向D12で先頭、つまり、第1番目に位置する。打撃部212が復帰方向D12で作動すると、ラック262,263,264,265,266,267,268,269,270は、ラック261よりも後方に位置する。
一方、ピンホイール250は、回転軸246に取り付けられている。ピンホイール250は、電動モータ215の駆動力によって回転する回転部である。ピンホイール250は、一例として金属製、非鉄金属製、鋼製である。ピンホイール250は中心線A12を中心として回転する。中心線A12は、打撃部212の作動方向に対して交差する方向で、ドライバブレード229から左右方向R11に離間して配置されている。
ピンホイール250は、回転方向E11に並んで設けられる複数の回転部側係合部を有している。複数の回転部側係合部の一例として、10個のピン251,252,253,254,255,256,257,258,259,260が、ピンホイール250に設けられている。ピン251,252,253,254,255,256,257,258,259,260は、ピンホイール250とは別体で設けられており、ピンホイール250の円盤面から突出するように固定されている。さらに、ピン251,252,253,254,255,256,257,258,259,260は、中心線A12を中心とする同一円周上に配置されている。
また、ピンホイール250には、該ピンホイール250の回転方向E11で所定角度の第2領域に切欠部250aが形成されている。切欠部250aは、一例として90°の領域に形成されている。中心線A12を中心とする切欠部250aの最小外径は、切欠部250aが形成されていない第1領域の最大外径よりも小さい。切欠部250aが形成されていない第1領域は、ピンホイール250の回転方向E11で略270°の領域である。
なお、ピンホイール250のピン251,252,253,254,255,256,257,258,259,260と、ドライバブレード229のラック261,262,263,264,265,266,267,268,269,270とは、中心線A12に沿った方向で重なる位置に設けられ、互いに係合する位置関係となっている。
また、ピンホイール250は、電動モータ215の回転力で図21(a)において反時計回りに回転する。本実施の形態2のピンホイール250では、一例として、ピン251は、ピンホイール250の回転方向E11における第2領域に配置されており、ピン252,253,254,255,256,257,258,259,260は、ピンホイール250の回転方向E11における第1領域内に配置されている。そして、ピン252,253,254,255,256,257,258,259,260は、ピンホイール250の回転方向E11に沿い、この順序で配置されている。ピン251は、ピンホイール250が1回転する間に回転方向E11で先頭、すなわち、第1番目に位置する。
また、ピンホイール250の回転方向E11で、ピン252,253,254,255,256,257,258,259,260は、ピン251よりも後方に位置する。このため、打撃部212が停止している状態でピンホイール250が回転すると、複数のピンのうち、ピン251は、ピンホイール250の回転方向E11で最初にドライバブレード229の作動領域に接近する。
次に、図18に示される打込機210の使用例を、図22のフローチャートを用いて説明する。制御部282は、トリガ275に操作力が加えられていないこと、またはプッシュレバー279が被打込材230に押し付けられていないこと、のうち、少なくとも一方を検出すると、電動モータ215に対する電力の供給を停止する。このため、電動モータ215は停止し、打撃部212は待機位置で停止している。
制御部282は、トリガ275に操作力が付加されていること、及びプッシュレバー279が被打込材230に押し付けられていること、を検出すると、電源部214から電動モータ215に電圧を印加させ、電動モータ215を正回転させる。これにより、打込み動作を開始する。電動モータ215の回転力は、減速機構216を経由して回転軸246に伝達される。すると、回転軸246及びピンホイール250は、図21(a)で反時計回りに回転し、打撃部212が上昇する。打撃部212が上昇すると、図18に示される圧力室226の気体圧力が上昇する。減速機構216は、ピンホイール250の回転速度を、電動モータ215の回転速度よりも低速にする。
ピンホイール250の回転方向E11における最終のピン260が最終のラック270から離間すると、打撃部212は、圧力室226の気体圧力で下降する。ピン260がラック270から離間した時点における打撃部212の位置が上死点である。打撃部212が圧力室226の気体圧力で下降することで、ドライバブレード229が射出路237に位置する1本の釘278を打撃し、釘278は被打込材230に打ち込まれる。
ピストン228は、釘278が被打込材230に打ち込まれた後、バンパ235に衝突する(下死点に到達)(図22のステップS51)。バンパ235は中心線A11に沿った方向の荷重を受けて弾性変形し、打撃部212の運動エネルギの一部を吸収する。
制御部282は、打撃部212が釘278を打ち込んで下死点に到達した後も、電動モータ215の回転を継続させる。このため、ピンホイール250が図21(a)のように反時計回りに回転し、ピン251がラック261に接近する。
そして、ピン251が、ラック261に係合すると、打撃部212は、ピンホイール250の回転力で下死点から待機位置に向けて作動する。また、ピン252は、ラック262に係合及び離間し、ピン253は、ラック263に係合及び離間する。このようにピンホイール250のピンとドライバブレード229のラックとが順次係合及び離間することで、ドライバブレード229が上方側に向けて巻き上げられる。制御部282は、打撃部212が待機位置に到達したことを検出すると、電動モータ215を停止させ、ピンホイール250の回転が止まる。
なお、打込機210では、上述のように、ピンホイール250の複数のピンの何れかと、ドライバブレード229の複数のラックの何れかと、が係合した係合状態でピンホイール250が回転することにより、ドライバブレード229が上下方向M11の上方(他方)側へ移動する。すなわち、ドライバブレード229は、ピンとラックとが係合した係合状態でピンホイール250が回転することにより、復帰方向D12へ巻き上げられる。
さらに、ドライバブレード229は、ピンとラックとによる上記係合状態が解除されることで、上下方向M11の下方(一方)側へ移動する。すなわち、ドライバブレード229は打込方向D11へ作動し、これにより、釘278を打撃する。
また、ドライバブレード229は、打撃後にピンホイール250が回転することにより、複数のピンの何れかと複数のラックの何れかとの上記係合状態となる再係合が行われることで上下方向M11の上方(他方)側へ移動する。
そして、本実施の形態2の打込機210では、ドライバブレード229が、打撃後、上下方向M11の上方側へ移動する際に、制御部282が、電動モータ215の回転数変化または電動モータ215の電流値変化に基づき、上記再係合が正常であるか異常であるかを判断する。その際、制御部282は、電流値または回転数等の工具データを取得し(ステップS52)、その後、取得した電流値または回転数のデータが正常リフトアップの範囲内であるか否かを判断する(ステップS53)。上記再係合が異常(正常リフトアップの範囲外)であると判断した場合には、電動モータ215の制御内容を変更する。例えば、複数のピンの何れかと複数のラックの何れかとの再係合が異常であると判断した場合には、上記係合状態が解除される前に電動モータ215を停止させる(ステップS54)。電動モータ215を停止させた後、ステップS55に示す表示部警告を実行する。
一方、ステップS53で、取得した電流値または回転数のデータが正常リフトアップの範囲内であると判断した場合には、ステップS56の通常モータ制御を実行し、その後、ピンホイールスイッチの検知(ステップS57)により、ステップS58のモータ停止を実行する。つまり、制御部282は、打撃部212が待機位置に到達したことを検出すると、電動モータ215を停止させ、ピンホイール250の回転を停止させる。
ここで、打込機210では、ピン251,252,253,254,255,256,257,258,259,260は、ピンホイール250の回転方向E11において等間隔で設けられている。一方、ドライバブレード229におけるラック261,262,263,264,265,266,267,268,269,270は、ドライバブレード229の延在方向(上下方向M11に沿った方向)において、不等間隔で設けられている。なお、ピンとラックとの掛違いの多くは、ドライバブレード229の第1~第3ラック間(ラック261~ラック263)で発生している。そこで、ドライバブレード229の複数のラックのうち、一箇所以上のラック間で不等ピッチ箇所を設ける。もしくは、ドライバブレード229の第1ラック(ラック261)~第4ラック(ラック264)の間で不等ピッチ箇所を設ける。
一例としては、図21(b)に示されるように、ドライバブレード229が、複数のラックの各々の間に設けられる複数の中間部271を有しており、これら複数の中間部271のうちの何れかの中間部271は、他の中間部271bと形状の異なる変形中間部271aを含んでいる。例えば、複数のラックのうち、変形中間部271aを挟んで配置される複数のラック間の距離は、変形中間部271aを挟んで配置されてはいないラック間の距離と異なっている。詳細には、変形中間部271aを挟んでその両側に配置されるラック261とラック262との距離(ピッチ)P11は、変形中間部271aを挟んで配置されてはいないラック262とラック263との距離(ピッチ)P12、もしくは、ラック263とラック264との距離(ピッチ)P12より長い(P11>P12)。つまり、ドライバブレード229における複数のラックのラック間ピッチは、不等である。一例として、P11。11.25mm、P12。10.25mmである。
また、複数のラックのうち、変形中間部271aを挟んでその両側に配置される2つのラックは、互いに形状が異なっている。例えば、変形中間部271aを挟んでその両側に配置されるラック261とラック262との形状は、互いに異なっている。具体的には、ラック261のラック形状J11とラック262のラック形状J12とは異なっており、ラック261の下面に設けられる凹曲面261bの曲率は、ラック262の下面に設けられる凹曲面262bの曲率よりも大きい。なお、凹曲面261bは、ラック261の一部であるとともに、変形中間部271aの一部であるともいえ、凹曲面262bは、ラック262の一部であるとともに、他の中間部271bの一部であるともいえる。このようにドライバブレード229の複数のラックのラック間ピッチやラックの形状を不等にすると、電動モータ215の回転数波形または電動モータ215の電流値波形に、凸部や凹部が現れる。これは、複数のラックのうちのラック間ピッチが異なっている箇所では、他の箇所と比べて抵抗値が変化するためである。なお、ラック261の頂部261aに傾斜面を設けるなど、ラック261の頂部261aの形状をラック262の頂部262aの形状と異ならせても、同様に電動モータ215の回転数波形または電動モータ215の電流値波形に変化が現れる。
このことを利用して、打込機210では、ドライバブレード229において、ピンホイール250のピン間距離よりも長い、または、短いラックピッチを設定することで、等間隔のピッチ時と比べて意図的にリフトアップ(ドライバブレード229の巻き上げ)時の負荷を増加させたり、逆に低下させたりする。そして、リフトアップ時の電動モータ215の回転数波形または電動モータ215の電流値波形の変化状況からリフトアップが正常に行われているか否か(掛違いが発生しているか否か)を、制御部282で判定する。
図23は、経過時間に対する電動モータ215の電流値波形を示すものである。なお、図23は、ドライバブレード229に図4に示すような不等ピッチ箇所を設けていない、等ピッチのドライバブレードを用いた場合の概略図である。トリガ275及びプッシュレバー279がオン操作されると、時間T11でモータが起動し、続いて、時間T12でドライバブレード229が下死点に到達する。なお、時間T12は、ピンとラックの係合が解除され、ドライバブレード229がリリースされる点でもある。その後、電動モータ215の駆動によりピンホイール250が回転し、ピンホイール250の回転により、時間T13でドライバブレード229のリフトアップを開始する。このリフトアップ開始前後の範囲を判定範囲L11とし、リフトアップが正常に行われているか否か(掛違いが発生しているか否か)を判定する。時間T15は、判定の終了点である。
したがって、判定範囲L11は、ピンとラックの係合が解除され、ドライバブレード229がリリースされてから、ピンとラックとによる再係合が行われてドライバブレード229を上下方向M11の上方側へ移動させる間までの範囲である。判定範囲L11における判定の終了点(時間T15)は、例えば、第3ピン(図21(a)のピン253)が第3ラック(図21(a)のラック263)と係合した直後の時点であり、一例として、電動モータ215の駆動の開始から0.150秒が経過した時点である。
図24は、図21(b)に示されるラック不等ピッチのドライバブレード229を採用し、図21(a)に示されるピンホイール250との係合状態での判定範囲L11における正常リフトアップV11と異常リフトアップW11の電流値波形を示すものである。すなわち、図24に示される正常リフトアップV11と異常リフトアップW11の電流値波形の違いによってピンとラックの掛違いが発生しているか否かを制御部282で判断する。具体的には、制御部282は、ピンとラックとの係合状態が解除され、その後、ピンとラックとによる再係合が行われてピンホイール250がドライバブレード229を上下方向M11の上方側へ巻き上げるまでの範囲で判断する。すなわち、判定範囲L11において判断する。このとき制御部282は、異常リフトアップW11の電流値波形のように、リフトアップ開始後の電動モータ215を流れる電流が徐々に増加する場合には上記再係合が異常であると判断する。これは、上記第1ピンが、例えば、図21(b)に示されるドライバブレード229の第2ラック(ラック262)や第3ラック(ラック263)と係合した場合の状態を示している。すなわち、上記第1ピンが、正常な係合であるピッチP11の上記第1ラックと上記第2ラックとの間に入らずに、掛違いによって、例えば、ピッチP12の上記第2ラックと上記第3ラックの間やピッチP12の上記第3ラックと第4ラック(ラック264)の間に入った状態を示している。この場合、上記第1ピンは、不等ピッチのラック間には入らないため、リフトアップ開始後の電動モータ215を流れる電流が、異常リフトアップW11に示されるように、徐々に増加する状態となる。この状態を制御部282は、ピンとラックの上記再係合が異常であると判断する。
一方、正常リフトアップV11の電流値波形のように、リフトアップ開始後の電動モータ215を流れる電流が一時的に増加した(凸部X11)後に減少し、再度徐々に増加した場合には、上記第1ピンが、ドライバブレード229のピッチP11の上記第1ラックと上記第2ラックとの間に入った状態を示している。この場合、上記第1ラックと上記第2ラックの間と、上記第2ラックと上記第3ラックの間とは、ピッチが異なるため抵抗値が一時的に変化し、正常リフトアップV11の電流値波形に示される凸部X11が現れる。この状態を制御部282は、ピンとラックの上記再係合が正常であると判断する。
なお、リフトアップ開始後の電動モータ215を流れる電流が一時的に減少した(後述する図26の凹部Y11)後に徐々に増加した場合にも、上記再係合が正常であると判断できる。
なお、より具体的な判断条件としては、制御部282は、所定時間Δtにおける電流変化量ΔIを常に検出し、時間T13から時間T15の間の期間においてΔI/Δt<0(所定時間Δtにおける電流変化量ΔIの値がマイナス)を検出した場合には、ピンとラックの再係合が正常であると判断する。逆に、時間T13から時間T15の間の期間においてΔI/Δt<0(所定時間Δtにおける電流変化量ΔIの値がマイナス)を検出しない場合には、制御部282は再係合が異常であると判断する。ただし、この判断条件は一例にすぎず、ΔI/Δtの閾値は0以外の任意の値としてもよい。また、電流の変化量の代わりに電流の絶対値を用いてもよく、例えば時間T14における電流値が所定の閾値を超えた場合に正常と判断する構成としてもよい。電流の波形にピークが生じる場合に、ピークの発生時間を検出する構成とし、この発生時間が所定の閾値以降の場合には正常と判断してもよい。なお、時間T12から時間T15までの時間の電流値、回転数を取得し、正常リフトアップ時の電流、回転数波形と掛違い時のリフトアップ時の電流、回転数波形を機械学習させることで、ニューラルネットワークを用いた推定制御を行ってもよい。
そして、制御部282は、ピンとラックの上記再係合の異常を検出すると、ピンとラックの上記係合状態が解除される前に電動モータ215を停止させる制御を行う。すなわち、制御部282は、ピンとラックの上記係合状態が解除されてドライバブレード229がリリースされる前に電動モータ215を停止させる。
これにより、ドライバブレード229を巻き上げる際のピンとラックの係合において掛違いが生じても、制御部282が電動モータ215を停止させるため、ドライバブレード229がリリースされることはなく、ドライバブレード229とピンホイール250の最終のピン(例えば、ピン260)とが衝突することによるピンの破損を防ぐことができる。その結果、打込機210の耐久性を向上させることができる。
また、打込機210において部品を追加することなく掛違い判定を行うことが可能になるため、安価に製品(作業機)を提供することができる。
なお、制御部282は、ピンとラックの上記再係合の異常を検出して電動モータ215を停止させた後に、ドライバブレード229を巻き上げる通常の回転方向とは逆方向に電動モータ215を回転させてもよい。電動モータ215を逆方向に回転させると、ピンホイール250も通常の回転方向E11とは逆方向に回転し、ドライバブレード229がピンホイール250の回転に伴って下死点まで下降する。この際、ドライバブレード229が下降する速度は通常の打込み時と比較して十分に低いため、ドライバブレード229の跳ね返りが抑制され、ドライバブレード229の下死点での停止位置が安定する。ドライバブレード229が下死点に到達してピン251がラックから外れた後に電動モータ215が停止した状態で、作業者がプッシュレバー279を被打込材230に押し付けつつトリガ275に操作力を付加すると、制御部282は再度電動モータ215を通常の回転方向に回転し、ピン251がラックに係合する。この際、ドライバブレード229が下死点で静止している状態でピン251がラックに係合するため、掛違いの発生が抑制される。ここで異常が検出されない場合には、通常の打込み動作を実行(ドライバブレード229が待機位置を超えて上死点まで上昇したあと、釘278を打撃しながら下死点まで下降し、再度待機位置まで上昇したところで電動モータ215を停止)してもよく、通常の打込み動作を行わずに、ドライバブレード229が待機位置まで上昇したら電動モータ215を停止してもよい。なお、制御部282が異常を検出した場合に、電動モータ215を逆転させてドライバブレード229が下死点まで下降したあとに、自動的に正転させる制御としてもよく、異常が解消するまで自動的に正転と逆転を繰り返し実行してもよい。
次に、本実施の形態2の変形例について説明する。図25は本実施の形態2の変形例を示す図である。図25(a),(b)の変形例では、ドライバブレード229において、異なるピッチとなるラックの設置位置を、図21(b)のドライバブレード229とは異なる位置に設定している。すなわち、ドライバブレード229の延在方向(上下方向M11に沿った方向)において、図25(b)に示されるように、ドライバブレード229の第1ラック(ラック261)~第4ラック(ラック264)の間に不等ピッチ箇所を設けている。具体的には、変形中間部271aを挟んでその両側に配置されるラック261とラック262との距離(ピッチ)P12、及び、変形中間部271aを挟んでその両側に配置されるラック263とラック264との距離(ピッチP12)が、変形中間部271aを挟んで配置されてはいないラック間の距離(ピッチP11)より短くなっている(P11>P12)。つまり、ドライバブレード229における複数のラックのラック間ピッチが、図21(b)に示されるドライバブレード229と同様に不等に設定されている。一例として、P11。10.25mm、P12。9.7mmである。
ラック261とラック262との距離(ピッチP12)、及び、ラック263とラック264との距離(ピッチP12)を変形中間部271aを挟んで配置されてはいないラック間の距離(ピッチP11)より短く設定することにより、図26に示される正常リフトアップV11と異常リフトアップW11の電流値波形の違いによるピンとラックの掛違いを制御部282で判断する。図26は、図25(b)に示されるラック不等ピッチのドライバブレード229を採用し、図25(a)に示されるピンホイール250との係合状態における正常リフトアップV11と異常リフトアップW11の電流値波形を示すものである。すなわち、第2ラック(ラック262)~第4ラック(ラック264)のラック間ピッチを不等ピッチとすることで、図26に示される正常リフトアップV11と異常リフトアップW11の電流値波形の違いによって掛違いが発生しているか否かを制御部282で判断する。具体的には、図23の判定範囲L11において、制御部282は、図26の異常リフトアップW11の電流値波形のように、リフトアップ開始後の電動モータ215を流れる電流が徐々に増加する場合にはピンとラックの再係合が異常であると判断する。これは、上記第1ピンが、例えば、図25(b)に示されるドライバブレード229の第3ラック(ラック263)と係合した場合の状態を示している。すなわち、上記第1ピンが、正常な係合であるピッチP11の上記第1ラックと上記第2ラックとの間に入らずに、掛違いによって、例えば、ピッチP12の上記第3ラックと上記第4ラックの間に入った状態を示している。この場合、第4ラック以降のラック間ピッチは、すべてピッチP11であるため、ドライバブレード229のリフトアップ開始後の電動モータ215を流れる電流が、異常リフトアップW11に示されるように、徐々に増加する状態となる。この状態を制御部282は、ピンとラックの上記再係合が異常であると判断する。
一方、正常リフトアップV11の電流値波形のように、リフトアップ開始後の電動モータ215を流れる電流が徐々に増加した後、一時的に減少し(凹部Y11)し、その後再び徐々に増加した場合には、上記第1ピンが、ドライバブレード229のピッチP11の上記第1ラックと上記第2ラックとの間に入った状態を示している。この場合、上記第1ラックと上記第2ラックの間と、上記第2ラックと上記第3ラックの間とは、ピッチが異なるため抵抗値が一時的に変化し、正常リフトアップV11の電流値波形に示される凹部Y11が現れる。この状態を制御部282は、ピンとラックの上記再係合が正常であると判断する。
そして、変形例の場合にも、制御部282は、ピンとラックの上記再係合の異常を検出すると、ピンとラックの上記係合状態が解除される前に電動モータ215を停止させる制御を行う。すなわち、制御部282は、ピンとラックの上記係合状態が解除されてドライバブレード229がリリースされる前に電動モータ215を停止させる。制御部282の具体的な判断条件は、実施の形態2と同様でよい。
これにより、ドライバブレードを巻き上げる際のピンとラックの係合において掛違いが生じても、制御部282が電動モータ215を停止させるため、ドライバブレード229がリリースされることはなく、ドライバブレード229とピンホイール250の最終のピン(例えば、ピン260)とが衝突することによるピンの破損を防ぐことができる。その結果、変形例のドライバブレード229においても打込機210の耐久性を向上させることができる。
(実施の形態3) 図27は、実施の形態3の作業機の制御部282のブロック図である。本実施の形態3は、ピンホイール250のピンとドライバブレード229のラックとの掛違いによる電動モータ215の電流値変化や回転数変化を人工知能(AI)によって検知するものである。例えば、電動モータ215の電流値及び回転数のデータを予め人工知能に機械学習させ、機械学習によって得られたデータ(学習モデル)を基に打込機210の制御部282が電動モータ215の電流値や回転数を検出し、この検出値と機械学習の結果とを比較して掛違いか否かを判定する。一例として、本実施の形態3は、制御部282によって、ニューラルネットワーク(以降、NNとも言う)を用いた掛違い判定の推定制御を行う。すなわち、ピンホイール250のピン間ピッチやドライバブレード229のラック間ピッチは、何れも等ピッチとした状態で人工知能によって掛違い判定を実施する。図28は、各ラック間のピッチを等ピッチとしたドライバブレード229を示すものである。すなわち、図28に示されるドライバブレード229において、それぞれのラックは、各ラック間のピッチが全て等しくなるように配置されている。なお、機械学習そのものは、予め打込機210において学習済みのデータが制御部282に格納されている。ただし、打込機210の使用時の機械学習によって学習モデルは随時更新されるデータである。なお、本実施の形態3の制御部282では、図20に示される制御部282が有する電流/回転数演算プログラム292を、学習済みモデル(学習モデル)96及びNN演算部297に置き換えた構成となっている。学習済みモデル296は、電動モータ215の電流値変化または電動モータ215の回転数変化に基づきピンとラックの再係合の状態を推定する際に用いられるデータである。また、NN演算部297は、学習済みモデル296によって推定されたピンとラックの上記再係合の状態に応じて電動モータ215の駆動を制御する演算回路である。
ここで、図27に示される制御部282によるNNを用いた掛違い判定の推定制御について、図29のフローチャートを用いて説明する。制御部282は、トリガ275に操作力が付加されていること、及びプッシュレバー279が被打込材230に押し付けられていること、を検出すると、電源部214から電動モータ215に電圧を印加させ、電動モータ215を正回転させる。これにより、打込み動作を開始する。電動モータ215の回転力は、減速機構216を経由して回転軸246に伝達される。すると、回転軸246及びピンホイール250は、図28で反時計回りに回転し、打撃部212が上昇する。打撃部212が上昇すると、図18に示される圧力室226の気体圧力が上昇する。減速機構216は、ピンホイール250の回転速度を、電動モータ215の回転速度よりも低速にする。
ピンホイール250の回転方向E11における最終のピン260が最終のラック270から離間すると、打撃部212は、圧力室226の気体圧力で下降する。ピン260がラック270から離間した時点における打撃部212の位置が上死点である。打撃部212が圧力室226の気体圧力で下死点まで下降することで、ドライバブレード229が射出路237に位置する1本の釘278を打撃し、釘278は被打込材230に打ち込まれる(図29のステップS61)。
そして、本実施の形態3の打込機210においても、ドライバブレード229が、打撃後、上下方向M11の上方側へ移動する際に、制御部282が、電動モータ215の回転数変化または電動モータ215の電流値変化に基づき、上記再係合が正常であるか異常であるかを判断する。その際、制御部282は、電流値または回転数等の工具データを取得し(ステップS62)、その後、取得した電流値または回転数のデータを、ステップS63の後述するNN演算の実行により演算する。制御部282は、上記演算結果が、正常リフトアップの範囲内であるか否かを判断する(ステップS64)。上記再係合が異常(正常リフトアップの範囲外)であると判断した場合には、電動モータ215の制御内容を変更する。例えば、複数のピンの何れかと複数のラックの何れかとの再係合が異常であると判断した場合には、上記係合状態が解除される前に電動モータ215を停止させる(ステップS65)。電動モータ215を停止させた後、ステップS66に示す表示部警告を実行する。
一方、ステップS64で、取得した電流値または回転数のデータを用いたNN演算によって算出される演算結果が正常リフトアップの範囲内であると判断した場合には、ステップS67の通常モータ制御を実行し、その後、ピンホイールスイッチの検知(ステップS68)により、ステップS69のモータ停止を実行する。つまり、制御部282は、打撃部212が待機位置に到達したことを検出すると、電動モータ215を停止させ、ピンホイール250の回転を停止させる。
なお、正常リフトアップと掛違い時の異常リフトアップとでは、電動モータ215の電流値及び回転数に相違がある。そこで、掛違いの推定制御では、まず、電流検出回路300及びロータ位置検出回路301から送信される信号を基に電流データ及び回転数データをデータ記憶部291に記憶する。次に、記憶したデータをNN演算部297に入力すると、正常のリフトアップ時の電流演算値もしくは回転数演算値と比較可能な演算結果が算出される。このとき、NN演算部297で扱うパラメータは、事前に機械学習によって形成された学習済みモデル296をパラメータとして用いる。次に、閾値設定部293で設定された閾値と比較して相違があるか否か、すなわち、掛違いであるか否かを掛違い判定部294で判定する。つまり、電流検出回路300から送信された電流データ及びロータ位置検出回路301から送信された回転数データが、正常リフトアップの状態か、または、異常リフトアップの掛違いの状態かを掛違い判定部294によって判定する。
そして、異常リフトアップの掛違いの状態と判定された場合には、停止制御要求信号を出力し、表示部302に作業停止を表示する。さらに、停止制御要求信号をモータ制御部295に送信し、電動モータ215を停止するように指令を出す。モータ制御部295は受け取った指令に従ってモータ制御信号を出力し、電動モータ215を停止させる制御を行う。
ここで、機械学習によって形成される学習モデルについて説明する。上記学習モデルは、ピンホイール250のピンとドライバブレード229のラックとの係合状態が解除されてから、ピンとラックとによる再係合が行われてドライバブレード229を上下方向M11の上方側へ移動させる間の電動モータ215の電流値変化または電動モータ215の回転数変化に基づいて作られるデータからなる。したがって、ピンとラックの掛違い判定は、上記学習モデルを用いてドライバブレード229のリフトアップ開始前後の判定範囲L11(図23参照)において行う。
図30は、経過時間に対するドライバブレード229のリフトアップ開始前後の電動モータ215の電流値波形を示すものであり、正常リフトアップV11と異常リフトアップW11のそれぞれの電流値波形を示している。正常リフトアップV11と異常リフトアップW11のそれぞれの電流値波形において、時間T13でドライバブレード229のリフトアップを開始した直後に電流値が高くなり、時間T14にて最大となり、一旦低下した後に時間T15に向かって徐々に増加する。一方で、異常リフトアップW11では、時間T14における電流値のピークが、正常リフトアップV11と比較して大きな値となる。異常リフトアップW12では、時間T14における電流値が正常リフトアップV11と同等あるいは若干低い程度であっても、時間T15における電流値が正常リフトアップV11よりも高くなる。このように電流値の大小は、リフトアップ開始時の第1ピン(図28のピン251)と第1ラック(図28のラック261)の係合状態に応じて変化し、正常リフトアップV11と異常リフトアップW11,W12とで異なる。
図31は、経過時間に対するドライバブレード229のリフトアップ開始前後の電動モータ215の回転数波形を示すものであり、正常リフトアップV11と異常リフトアップW11のそれぞれの回転数波形を示している。正常リフトアップV11と異常リフトアップW11の両方とも、時間T14を過ぎた後で回転数がピーク値となった後、徐々に小さくなっている。一方で、異常リフトアップW11の電流値波形において、時間T13でドライバブレード229のリフトアップを開始した直後の時間T14で一度回転数が小さくなっている。これは、リフトアップ開始時の上記第1ピンと上記第1ラックの係合位置が少しずれていることによる現象であるが、正常リフトアップV11ではこの低下がみられず、時間T14においても回転数は上昇し続ける。また、異常リフトアップW12では、時間T14においても回転数は上昇し続けるものの、時間T15における回転数が正常リフトアップV11よりも低くなる。
このように正常リフトアップV11と異常リフトアップW11,W12との間には、リフトアップを行うたびに生じるばらつきを踏まえても、電流及び回転数の各時点における値及び波形の形状にわずかな違いが生じる。これらの違いを人工知能に機械学習させ、学習モデルを得ることで、掛け違いか否かを判定することが可能となる。
また、図32は、正常リフトアップにおけるNN(ニューラルネットワーク)の構造を示す図である。正常リフトアップと掛違い時の異常リフトアップとには、電動モータ215の電流値及び回転数に相違があるため、このことを利用して図32に示されるように、所定のサンプル数の電流値と回転数の時系列データを入力データ311とし、正常リフトアップの検知を出力データ312としたNNによって異常リフトアップ時の掛違い判定を行う。本実施の形態3の掛違い判定では、図32に示される構造のNNを用いて機械学習及び実際の演算を行う。このとき、機械学習に用いられるデータは、図30または図31に示されるデータに基づいており、ここでは電流値または回転数の所定の幅の時系列データとし、主に、釘278を打込み後、ドライバブレード229を下死点からリフトアップを開始する直後の時刻データが用いられる。図32に示されるNNを用いた推定制御では、一例として、機械学習により複数の入力データ311を第1次絞り込みデータ313に絞り込み、さらに、第2次絞り込みデータ314に絞り込む等して正常リフトアップの出力データ312を算出する。機械学習による複数の入力データ311の絞り込みは、因子の影響や関係性の高さ等によって行われる。すなわち、1次、2次と進むにつれて影響の小さいものを、係数を小さくすること等で取り除いていき、最終的に正常リフトアップの出力データ312を算出する。なお、複数の入力データ311の絞り込みを行う回数は、2回に限定されることはなく、3回以上行ってもよい。
本実施の形態3のNNを用いた推定制御により、ドライバブレードを巻き上げる際のピンとラックの係合において掛違いが生じても、制御部282が電動モータ215を停止させるため、ドライバブレード229がリリースされることはない。したがって、ドライバブレード229とピンホイール250の最終のピン(例えば、ピン260)とが衝突することによるピンの破損を防ぐことができる。その結果、打込機210の耐久性を向上させることができる。なお、空気圧縮式の打込機210の場合、電動モータ215の電流値波形や回転数波形は、環境温度や圧力室内の圧力等に依存し、機械学習による掛違い判定の難易度が高くなる。しかしながら、本実施の形態3の掛違い判定では、正常時と異常時とで意図的に電流値波形や回転数波形を変更するため、機械学習による判定を容易に行うことができる。
また、打込機210において部品を追加することなく掛違い判定を行うことが可能になるため、安価に製品(作業機)を提供することができる。
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態1では、制御部82によってピンホイール50の回転位置を検出する際に、電動モータ15の駆動に関する累積情報として、電動モータ15の回転量を採用する場合について説明したが、前記累積情報として、電動モータ15に流れた電流の累積値を採用してもよい。また、前記累積情報として、電動モータ15の駆動時間を採用してもよい。また、ピンホイール50に磁石などの被検出要素を設けるとともに、回転位置検出部としてのホールセンサ等の検出要素を筒部33に設け、被検出素子の位置を検出要素で検出することにより、制御部82がピンホイール50の回転位置を直接検出する構成としてもよい。上記実施の形態1では、打撃部位置検出部はドライバブレード29のリブ29cに係合するブレードディテクタスイッチ80aを含んでいたが、ドライバブレード29に磁石などの被検出要素を設けるとともに、打撃部位置検出部としてのホールセンサ等の検出要素をノーズ部13に設け、被検出要素の位置を検出要素で検出することにより、制御部82がドライバブレード29に非接触な状態でドライバブレード29の位置を検出する構成としてもよい。検出要素をノーズ部13に設けられる発光素子及び受光素子とし、被検出要素をピンホイール50やドライバブレード29に設けられる貫通孔としてもよい。上記実施の形態1では、掛違いが発生しているか否か(複数の回転部側係合部と複数の打撃部側係合部とが所定の係合関係にあるか否か)を、ドライバブレード29が下死点から待機位置まで上下方向M1の他方(上方)側へ移動する間に検知する構成としたが、ブレードディテクタスイッチ80aをより上方へ移動することで、ドライバブレード29が待機位置から上死点まで上下方向M1の他方(上方)側へ移動する間に検知する構成としてもよい。上記実施の形態2では、ドライバブレード229のラック間ピッチを不等ピッチとする場合について説明したが、ドライバブレード229のラック間ピッチは等ピッチとして、ピンホイール250のピン間ピッチを不等ピッチとして掛違い判定を行ってもよい。また、上記実施の形態1乃至3に記載の発明のうちの複数を共に備えた作業機を構成することも可能である。例えば、実施の形態1の発明に基づいて、制御部によってピンホイールの回転位置とドライバブレードの位置を検出し、掛違いが発生しているか否かを判断する一方で、実施の形態2の発明に基づいて、電流データ及び回転数データを用いた掛違いの判断を行う、及び/または実施の形態3の発明に基づいて、機械学習に基づく掛違いの判断を行ってもよい。また、各実施の形態の構成の一部を相互に入れ替えてもよい。このようにすることで、掛違いの判定を更に正確に行うことが可能な作業機を提供することができる。
10…打込機(作業機)、11…ハウジング、12…打撃部、13…ノーズ部、14…電源部、15…電動モータ(モータ)、17…巻き上げ機構、18…蓄圧容器、19…シリンダケース、20…ハンドル、21…モータケース、22…装着部、23…キャップ、24…ホルダ、25…ヘッドカバー、26…圧力室(付勢部)、27…シリンダ、28…ピストン、29…ドライバブレード、29a…先端、29b…ブレード本体、29c…リブ、30…相手材、31…バンパ支持部、32…射出部、33…筒部、35…バンパ、36…ガイド孔、37…射出路、39…ロータ、40…ステータ、46…回転軸、50…ピンホイール(回転部)、50a…切欠部、51,52,53,54,55,56,57,58,59,60…ピン(回転部側係合部)、61,62,63,64,65,66,67,68,69,70…ラック(打撃部側係合部)、72…操作部、75…トリガ、76…収容ケース、77…マガジン、78…釘(止具)、79…プッシュレバー、80…打撃部位置検出部、80a…ブレードディテクタスイッチ(第1スイッチ)、80b…ブレードディテクタスイッチ操作検出回路、81…掛違い解除スイッチ(第2スイッチ)、81a…掛違い解除スイッチ操作検出回路、82…制御部、84…シール部材、100…電流検出回路、101…回転位置検出回路、101a,101b,101c…回転位置検出素子(回転位置検出部)、101d…回転数検出回路、102…電源スイッチ、102a…電源スイッチ回路、103…制御信号出力回路、105…電源電圧供給回路、106…電圧検出回路、107…釘残量スイッチ、107a…釘残量スイッチ操作検出回路、108…プッシュレバースイッチ、108a…プッシュレバースイッチ操作検出回路、109…トリガスイッチ、109a…トリガスイッチ操作検出回路、110…インバータ回路、A1,A2…中心線、D1…打込方向、D2…復帰方向、E1…回転方向、M1…上下方向(第1方向)、N1…前後方向、Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6…スイッチング素子、R1…左右方向、T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T11,T12,T13,T14,T15,T16,T17,T18,T19…時点、210…打込機(作業機)、211…ハウジング、212…打撃部、213…ノーズ部、214…電源部、215…電動モータ(モータ)、216…減速機構、217…巻き上げ機構、218…蓄圧容器、219…シリンダケース、220…ハンドル、221…モータケース、222…装着部、223…キャップ、224…ホルダ、225…ヘッドカバー、226…圧力室(付勢部)、227…シリンダ、228…ピストン、229…ドライバブレード、229a…先端、230…被打込材、231…バンパ支持部、232…射出部、233…筒部、235…バンパ、236…ガイド孔、237…射出路、239…ロータ、240…ステータ、241…ロータ軸、242…軸受、243…ギヤケース、244…動力伝達軸、245…軸受、246…回転軸、247…出力要素、248,49…軸受、250…ピンホイール(回転部)、250a…切欠部、251,52,53,54,55,56,57,58,59,60…ピン(回転部側係合部)、261,62,63,64,65,66,67,68,69,70…ラック(打撃部側係合部)、261a,62a…頂部、261b,62b…凹曲面、271…中間部、271a…変形中間部、271b…他の中間部、275…トリガ、276…収容ケース、277…マガジン、278…釘(止具)、279…プッシュレバー、280…弾性部材、281…ストッパ、282…制御部、283…モータ基板、284…シール部材、285…トリガセンサ、290…回転数計算部、291…データ記憶部、292…電流/回転数演算プログラム、293…閾値設定部、294…掛違い判定部、295…モータ制御部、296…学習済みモデル、297…NN演算部(演算部)、300…電流検出回路、301…ロータ位置検出回路、301a,101b,101c…回転位置検出素子、302…表示部、303…駆動信号出力回路、304…電池電圧検出回路、305…制御電源供給回路、306…制御電源電圧検出回路、307…ピンホイール検知センサ、308…プッシュレバースイッチ、309…トリガスイッチ、310…インバータ回路、311…入力データ、312…出力データ、313…第1次絞り込みデータ、314…第2次絞り込みデータ、A11,A12…中心線、D11…打込方向、D12…復帰方向、E11…回転方向、J11,J12…ラック形状、L11…判定範囲、M11…上下方向(第1方向)、N11…前後方向、P11,P12…ピッチ、Q11,Q12,Q13,Q14,Q15,Q16…スイッチング素子、R11…左右方向、T11,T12,T13,T14,T15…時間、V11…正常リフトアップ、W11…異常リフトアップ、X11…凸部、Y11…凹部

Claims (27)

  1. モータと、
    第1方向の一方側へ移動することで止具を打撃可能な打撃部と、
    前記打撃部を前記第1方向の一方側へ付勢する付勢部と、
    前記モータの駆動力により回転し、前記打撃部に対して係合可能かつ係合を解除可能な回転部と、
    前記モータの駆動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記回転部は、該回転部の回転方向に並んで設けられる複数の回転部側係合部を有し、
    前記打撃部は、前記第1方向に並んで設けられ、前記複数の回転部側係合部と係合可能な複数の打撃部側係合部を有し、
    前記打撃部は、
    前記複数の打撃部側係合部が前記複数の回転部側係合部と係合した状態で前記回転部が回転することで、前記第1方向の他方側へ移動し、
    前記回転部との係合が解除されると、前記付勢部の付勢力によって前記第1方向の一方側へ移動することで前記止具を打撃する、打込み動作を行い、
    前記制御部は、前記打込み動作において前記複数の打撃部側係合部と前記複数の回転部側係合部とが所定の係合関係にあるか否かを判別する、作業機。
  2. 前記制御部は、前記打込み動作が、前記複数の回転部側係合部の全てが前記複数の打撃部側係合部と係合する第1打込み動作と、前記複数の回転部側係合部の一部が前記複数の打撃部側係合部と係合しない第2打込み動作と、のいずれであるかを判別可能であり、前記打込み動作が前記第2打込み動作であるときに、前記複数の打撃部側係合部と前記複数の回転部側係合部とが前記所定の係合関係にないと判別する、請求項1に記載の作業機。
  3. 前記回転部の回転方向の位置である回転位置を検出する回転位置検出部と、
    前記打撃部の前記第1方向の位置である打撃部位置を検出する打撃部位置検出部と、を備え、
    前記制御部は、前記打込み動作が前記第1打込み動作と前記第2打込み動作とのいずれであるかを、前記回転位置と前記打撃部位置に基づいて判別する、請求項2に記載の作業機。
  4. 前記制御部は、前記打撃部位置が所定位置であるときに前記回転位置が所定範囲外にある場合に前記打込み動作が前記第2打込み動作であると判別する、請求項3に記載の作業機。
  5. 前記打撃部位置検出部は、前記打撃部位置が前記所定位置よりも前記第1方向の他方側に位置する際にオンとなる第1スイッチを含む、請求項4に記載の作業機。
  6. 前記第1スイッチは、前記打撃部位置が前記所定位置よりも前記第1方向の他方側に位置する際に前記打撃部と当接する、請求項5に記載の作業機。
  7. 前記打撃部は、前記打込み動作の実行中に待機位置に到達すると前記打込み動作を停止し、
    前記打込み動作における前記待機位置は、前記所定位置よりも前記第1方向の他方側に位置する、請求項6に記載の作業機。
  8. 前記制御部は、前記打込み動作において前記モータが駆動する間に累積される前記モータの駆動に関する累積情報を有し、前記累積情報に基づいて前記回転位置を検出する、請求項3に記載の作業機。
  9. 前記累積情報は、前記モータの回転量である、請求項8に記載の作業機。
  10. 前記累積情報は、前記モータに流れた電流の累積値である、請求項8に記載の作業機。
  11. 前記累積情報は、前記モータの駆動時間である、請求項9に記載の作業機。
  12. 前記打撃部は、前記打込み動作の実行中に待機位置に到達すると前記打込み動作を停止し、
    前記制御部は、前記打込み動作において前記打撃部が前記待機位置に到達する前に、前記打込み動作が前記第1打込み動作と前記第2打込み動作のいずれであるかを判別する、請求項2に記載の作業機。
  13. 前記制御部は、前記打込み動作が前記第2打込み動作であると判別すると、前記打撃部が下死点位置に到達するまで前記回転部を逆転させる、請求項12に記載の作業機。
  14. 前記モータの動作を前記モータの回転と前記モータの停止との何れかに切り替え可能なプッシュレバーと、
    前記モータの動作を前記モータの回転と前記モータの停止との何れかに切り替え可能なトリガと、をさらに有し、
    作業者が前記プッシュレバーを相手材に押し付け、かつ作業者が前記トリガを操作して前記モータの動作を回転に切り替えた状態で、作業者によって操作されることで前記回転部の逆転を開始させる第2スイッチを設けた、請求項13に記載の作業機。
  15. 前記制御部は、前記モータの回転数変化または前記モータの電流値変化に基づき、前記打撃部側係合部と前記回転部側係合部とが所定の係合関係にあるか否かを判別する、請求項1に記載の作業機。
  16. 前記打撃部は、前記複数の打撃部側係合部の各々の間に設けられる複数の中間部を有し、
    前記複数の中間部のうちの何れかの前記中間部は、他の中間部と形状の異なる変形中間部を有する、請求項15に記載の作業機。
  17. 前記複数の打撃部側係合部のうち、前記変形中間部を挟んで配置される前記複数の打撃部側係合部の間の距離は、前記変形中間部を挟んで配置されてはいない前記複数の打撃部側係合部の間の距離と異なる、請求項16に記載の作業機。
  18. 前記複数の打撃部側係合部のうち、前記変形中間部を挟んで配置される前記複数の打撃部側係合部は、互いに形状が異なる、請求項17に記載の作業機。
  19. 前記制御部は、前記回転部が前記打撃部を前記第1方向の他方側へ移動させる間に前記モータを流れる電流が、徐々に増加する場合には前記打撃部側係合部と前記回転部側係合部とが所定の係合関係にないと判断し、前記電流が一時的に減少した後に増加した場合、または、一時的に増加した後に減少した場合には前記打撃部側係合部と前記回転部側係合部とが所定の係合関係にあると判断する、請求項16乃至18の何れか一項に記載の作業機。
  20. 前記制御部は、前記複数の打撃部側係合部と前記複数の回転部側係合部とが前記所定の係合関係にないと判別すると、前記打撃部の前記第1方向の他方側へ移動に伴い係合が解除される前に前記モータを停止させる、請求項1に記載の作業機。
  21. 前記制御部は、前記モータの電流値変化または前記モータの回転数変化に基づき前記複数の打撃部側係合部と前記複数の回転部側係合部との係合の状態を推定する学習モデルと、前記学習モデルによって推定された前記複数の打撃部側係合部と前記複数の回転部側係合部との係合の状態に応じて前記モータの駆動を制御する演算部と、を含む、請求項1に記載の作業機。
  22. 前記学習モデルは、前記複数の回転部側係合部と前記複数の打撃部側係合部との係合が解除されてから、再度係合が行われて前記打撃部を前記第1方向の他方側へ移動させる間の前記モータの電流値変化または前記モータの回転数変化に基づいて作られるデータからなる、請求項21に記載の作業機。
  23. モータと、
    第1方向の一方側へ移動することで止具を打撃可能な打撃部と、
    前記打撃部を前記第1方向の一方側へ付勢する付勢部と、
    前記モータの駆動力により回転し、前記打撃部に対して係合可能かつ係合を解除可能な回転部と、
    前記モータの駆動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記回転部は、該回転部の回転方向に並んで設けられる複数の回転部側係合部を有し、
    前記打撃部は、前記第1方向に並んで設けられ、前記複数の回転部側係合部と係合可能な複数の打撃部側係合部を有し、
    前記打撃部は、
    前記複数の打撃部側係合部が前記複数の回転部側係合部と係合した状態で前記回転部が回転することで前記第1方向の他方側へ移動し、
    前記回転部との係合が解除されると、前記付勢部の付勢力によって前記第1方向の一方側へ移動することで前記止具を打撃する、打込み動作を行い、
    前記打撃部は、前記複数の打撃部側係合部の各々の間に設けられる複数の中間部を有し、
    前記複数の中間部のうちの何れかの前記中間部は、他の中間部と形状の異なる変形中間部を有する、作業機。
  24. 前記複数の打撃部側係合部のうち、前記変形中間部を挟んで配置される前記複数の打撃部側係合部の間の距離は、前記変形中間部を挟んで配置されてはいない前記複数の打撃部側係合部の間の距離と異なる、請求項23に記載の作業機。
  25. 前記複数の打撃部側係合部のうち、前記変形中間部を挟んで配置される前記複数の打撃部側係合部は、互いに形状が異なる、請求項24に記載の作業機。
  26. モータと、
    第1方向の一方側へ移動することで止具を打撃可能な打撃部と、
    前記打撃部を前記第1方向の一方側へ付勢する付勢部と、
    前記モータの駆動力により回転し、前記打撃部に対して係合可能かつ係合を解除可能な回転部と、
    前記モータの駆動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記回転部は、該回転部の回転方向に並んで設けられる複数の回転部側係合部を有し、
    前記打撃部は、前記第1方向に並んで設けられ、前記複数の回転部側係合部と係合可能な複数の打撃部側係合部を有し、
    前記打撃部は、
    前記複数の打撃部側係合部が前記複数の回転部側係合部と係合した状態で前記回転部が回転することで前記第1方向の他方側へ移動し、
    前記回転部との係合が解除されると、前記付勢部の付勢力によって前記第1方向の一方側へ移動することで前記止具を打撃する、打込み動作を行い、
    前記制御部は、前記モータの電流値変化または前記モータの回転数変化に基づき前記複数の打撃部側係合部と前記複数の回転部側係合部との係合の状態を推定する学習モデルと、前記学習モデルによって推定された前記複数の打撃部側係合部と前記複数の回転部側係合部との係合の状態に応じて前記モータの駆動を制御する演算部と、を含む、作業機。
  27. 前記学習モデルは、前記複数の回転部側係合部と前記複数の打撃部側係合部との係合が解除されてから、再度係合が行われて前記打撃部を前記第1方向の他方側へ移動させる間の前記モータの電流値変化または前記モータの回転数変化に基づいて作られるデータからなる、請求項26に記載の作業機。
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