CN115398193A - 安装物安装状态的管理系统 - Google Patents
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Abstract
能够准确地掌握安装物的安装的适当状态和不适当状态,并且能够以短时间、低成本进行检查作业。一种安装物安装状态的管理系统,在夹设于将安装物(90)安装于构造物(80)的螺栓(60)与螺母(70)之间的感测垫圈(30)设置有能够检测与所负载的应力对应的电阻值等应力相当值的传感器、存储感测垫圈(30)的识别信息的垫圈存储部(32)、以及经由通信部而发送应力相当值和感测垫圈(30)的识别信息的垫圈控制部(31),管理处理装置(10)经由读取器(20)从感测垫圈(30)取得应力相当值和感测垫圈(30)的识别信息,并将与所取得的应力相当值对应的应力值作为与保存于存储部(12)的由螺母紧固产生的应力的基准值的关系信息而提示。
Description
技术领域
本发明涉及对利用螺栓和螺母安装于构造物的安装物的安装状态进行管理的管理系统。
背景技术
以往,利用螺栓和螺母安装于构造物的安装物以适当状态安装的管理主要通过目视检查来进行,通过目视来确认螺栓与螺母的紧固连结的松缓。并且,为了使该目视检查容易且可靠,进行使用对准标记的检查。例如,如图9A以及图9B所示那样,在将安装物200外插于穿过构造物的螺栓201、且在螺栓201经由垫圈202螺合防止松缓的双螺母的螺母203、204而安装安装物200的构造中,在确认适当的紧固连结状态后,在安装物200、垫圈202、螺母203、204的对应的位置标注对准标记200m、202m、203m、204m,在之后的检查时,靠近而目视检查安装物200的对准标记200m、垫圈202的对准标记202m、螺母203、204的对准标记203m、204m的位置是否在对应的位置对准,从而确认螺母紧固连结的松缓的有无。图9A示出螺母紧固连结未松缓而为适当状态的情况,图9B示出螺母已松缓的不适当状态的情况。
另外,针对无法靠近而目视那样的高处的检查,存在如专利文献1那样在能够伸缩的柱构件安装相机而进行拍摄、检查的方法、如专利文献2那样在无人机等飞行体安装相机而进行拍摄并接收拍摄图像而进行确认的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-181785号
专利文献2:日本特许第6619863号
发明内容
发明要解决的课题
然而,为了靠近而目视检查螺母紧固连结的状态、或者利用柱、飞行体拍摄而进行检查,需要较多的劳力和较长的检查时间,存在检查成本变高这样的问题。并且,在靠近而目视确认、或者人为确认拍摄图像的检查方法中,存在遗漏不适当状态的风险,另外在利用图像分析软件分析拍摄图像而检查适当、不适当状态的方法中,需要使用非常高价的图像分析软件,存在检查成本大幅上升这样的问题。因此,谋求能够准确地掌握安装物的安装的适当状态和不适当状态、且能够以短时间、低成本进行检查作业的系统。
本发明是鉴于上述课题而提出的,目的在于提供能够准确地掌握安装物的安装的适当状态和不适当状态,并且能够以短时间、低成本进行检查作业的安装物安装状态的管理系统。
用于解决课题的方案
本发明的安装物安装状态的管理系统的特征在于,在夹设于将安装物安装于构造物的螺栓与螺母之间的感测垫圈设置有:传感器,其能够检测所负载的应力的应力相当值或者能够算出应力相当值的规定值;垫圈存储部,其存储所述感测垫圈的识别信息;以及垫圈控制部,其经由通信部而发送所述应力相当值和所述感测垫圈的识别信息,管理处理装置取得从所述感测垫圈发送出的所述应力相当值和所述感测垫圈的识别信息,并将所述识别信息的所述感测垫圈的所述应力相当值或者与所述应力相当值对应的应力值作为与保存于存储部的基准值的关系信息而提示。
据此,通过提示负载于感测垫圈的应力的应力相当值、应力值与基准值的关系信息,能够准确地掌握与该感测垫圈对应的螺母紧固连结的适当状态和不适当状态。因此,能够准确地掌握利用螺栓和螺母安装的安装物的安装的适当状态和不适当状态。另外,管理处理装置取得从感测垫圈发送出的应力相当值和感测垫圈的识别信息,并提示关系信息,从而例如能够在将管理处理装置或读取器装载于机动车而行驶的同时接收从感测垫圈发送的应力相当值和感测垫圈的识别信息等,能够以短时间、低成本进行检查作业。另外,通过从感测垫圈经由通信部发送应力相当值和感测垫圈的识别信息,也能够应用于高处、供交通使用中的场所,能够提高安装物安装状态的检查作业的安全性。另外,不仅在安装物安装状态的检查作业时,也能够使用本管理系统来进行刚进行安装物安装后的施工完成试验,另外,能够不进行以往的对准标记标注作业,而使适当进行安装物的安装的施工作业省力化。另外,对于已经借助通常的垫圈并利用螺栓和螺母安装于构造物的安装物,也能够通过将通常的垫圈更换为感测垫圈而应用本管理系统。另外,管理处理装置在隔开规定期间断续地进行取得从感测垫圈发送的应力相当值和感测垫圈的识别信息、并将该识别信息的感测垫圈的应力相当值或者与所述应力相当值对应的应力值保存于存储部的处理的情况下,例如能够作为定期检查记录将与该识别信息的感测垫圈对应的定量的应力相当值或者应力值作为定期检查记录而自动地累积。
本发明的安装物安装状态的管理系统的特征在于,所述管理处理装置将所述应力相当值或者与所述应力相当值对应的应力值和所述基准值进行对比,在所述应力相当值或者与所述应力相当值对应的应力值超过所述基准值的情况下将与所述识别信息的所述感测垫圈对应的螺母紧固连结的适当信息作为所述关系信息而提示,在所述应力相当值或者与所述应力相当值对应的应力值为所述基准值以下的情况下将与所述识别信息的所述感测垫圈对应的螺母紧固连结的不适当信息作为所述关系信息而提示。
据此,通过提示与识别信息的感测垫圈对应的螺母紧固连结的适当信息,能够与管理者的熟练度无关地准确且可靠地掌握安装物的安装状态的适当和不适当。
本发明的安装物安装状态的管理系统的特征在于,所述管理处理装置将所述应力相当值或者与所述应力相当值对应的应力值与所述基准值同时作为所述关系信息而提示。
据此,通过将与该识别信息的感测垫圈对应的应力相当值或者与所述应力相当值对应的应力值与基准值同时作为关系信息而提示,例如管理者能够迅速且准确地识别螺母紧固连结的状态、安装物的安装状态的修补在当前时间点需要还是不需要、螺母紧固连结的状态、安装物的安装状态的修补需要的时期预计为大约何时等与安装物的安装状态关联的信息。
本发明的安装物安装状态的管理系统的特征在于,所述感测垫圈具有负载应力的应变产生体以及固接于所述应变产生体的相当于所述传感器的应变传感器,所述垫圈控制部将所述应变传感器与所述应变产生体的变形对应地检知到的电阻值作为所述应力相当值而发送。
据此,能够简单地取得电阻值来作为夹设于螺栓与螺母之间的感测垫圈的应力相当值,并从感测垫圈发送。
本发明的安装物安装状态的管理系统的特征在于,所述感测垫圈的所述通信部收容于绝缘性的壳体,并且所述感测垫圈具有负载应力的金属制的应变产生体,所述通信部相对于所述金属制的应变产生体分离配置。
据此,通过将感测垫圈的通信部收容于绝缘性的壳体,能够消除在壳体为金属制等具有导电性的情况下产生的通信信号的衰减而确保良好的通信性能。另外,通过将感测垫圈的通信部相对于金属制的应变产生体分离配置,能够消除在导电性的应变产生体与通信部紧贴的情况下产生的通信信号的衰减而确保良好的通信性能。
本发明的安装物安装状态的管理系统的特征在于,所述感测垫圈的收容所述垫圈存储部和所述垫圈控制部的壳体设置于相对于所述螺母向横向偏移地伸出的位置。
据此,通过将感测垫圈的壳体以从螺母向横向偏移地伸出的方式设置,能够在感测垫圈中确保垫圈存储部和垫圈控制部的收容空间,并且例如能够防止将安装物安装的相邻的螺合于螺栓的螺母与感测垫圈的干涉。另外,通过特意不使感测垫圈的壳体小型化而设为从应变产生体向横向偏移地伸出的形状,能够以更低成本制造感测垫圈,并且能够通过目视而容易地得知在螺母紧固连结部位设置有感测垫圈以及传感器。
本发明的安装物安装状态的管理系统的特征在于,从读取器或者所述管理处理装置通过无线供电来供给所述感测垫圈的所述垫圈控制部的动作所需的电力,所述读取器将从所述感测垫圈发送出的所述应力相当值和所述感测垫圈的识别信息向所述管理处理装置发送。
据此,不需要设置于感测垫圈侧的蓄电池,能够实现感测垫圈的形状的小型化、低成本化、长寿命化。
发明效果
根据本发明的安装物安装状态的管理系统,能够准确地掌握安装物的安装的适当状态和不适当状态,并且能够以短时间、低成本进行检查作业。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的安装物安装状态的管理系统的整体结构的框图。
图2是示出在实施方式的安装物安装状态的管理系统中使用的感测垫圈、螺栓以及螺母的立体图。
图3A是示出在实施方式的安装物安装状态的管理系统中使用的感测垫圈的例子的立体图。
图3B是示出在实施方式的安装物安装状态的管理系统中使用的感测垫圈的例子的立体图。
图4是示出利用在实施方式中使用的感测垫圈、螺栓以及螺母将安装物安装于构造物的状态的局部立体图。
图5是说明通过实施方式的安装物安装状态的管理系统检查时进行的通信的说明图。
图6是示出使用实施方式的安装物安装状态的管理系统进行的安装物的安装、定期检查、修补作业的流程的流程图。
图7是使用实施方式的安装物安装状态的管理系统累积的检查记录数据的概念说明图。
图8是将实施方式的安装物安装状态的管理系统应用于锚栓的例子的说明图。
图9A是示出在以往的使用对准标记的检查中螺母紧固连结未松缓而为适当状态的情况的图。
图9B是示出在以往的使用对准标记的检查中螺母已松缓的不适当状态的情况的图。
具体实施方式
〔实施方式的安装物安装状态的管理系统〕
本发明的实施方式的安装物安装状态的管理系统是对利用螺栓60和螺母70安装于构造物80的附属设备等安装物90的安装状态进行管理的系统,如图1所示那样,包括管理处理装置10、读取器20以及感测垫圈30。
管理处理装置10是基于从感测垫圈30导入的信息来检查、管理安装物90的安装状态的装置,例如由专用服务器或个人计算机等构成。管理处理装置10具备:MPU、CPU等控制部11;由HDD、SSD、闪存器、EEPROM、ROM、RAM等构成的存储部12;鼠标、键盘、触摸面板等输入部13;显示器、打印机等输出部14;以及使管理处理装置10与无线或有线的通信线路连接的通信接口15。管理处理装置10通过通信接口15经由通信线路而与读取器20通信连接。
存储部12具有程序保存部121,该程序保存部121保存有包括判定安装物90的安装状态的适当性的适当判定程序在内的规定的控制程序,控制部11按照规定的控制程序执行规定的处理,并作为与适当判定程序协作而判定安装物90的安装状态的适当性的适当判定部111来执行规定的处理。
存储部12在基准值保存部122中保存有应力值的基准值,作为用于判定安装物90的安装状态的适当性和不适当的基准,该应力值为由因螺母紧固连结而负载于感测垫圈30的载荷产生的应力值。该基准值设定有由适当的螺母紧固连结产生的应力值与由不适当的螺母紧固连结产生的应力值的边界的阈值,适当判定部111使用该设定的基准值,将从特定的感测垫圈30导入的应力值与基准值进行对比,执行对夹设有特定的感测垫圈30的螺母紧固连结的适当和不适当进行判定的处理。
另外,在存储部12设置有检查记录保存部123,在检查记录保存部123中,定期检查时的在各识别信息的感测垫圈30产生的应力值与感测垫圈30的识别信息对应地保存。在检查记录保存部123中,根据适当判定部111的处理、所需要信息的输入,例如特定的感测垫圈30的识别信息、对特定的识别信息的感测垫圈30实施了检查的日期、在检查时在特定的识别信息的感测垫圈30产生的应力值、利用特定的识别信息的感测垫圈30安装的安装物90的识别信息等对应地保存,针对各识别信息的感测垫圈30保存上述信息,并且上述信息在实施各检查时保存,且经时累积。
读取器20是如下设备:与感测垫圈30执行无线通信,通过无线供电向感测垫圈30供给动作所需的电力,并且通过无线通信从感测垫圈30取得感测垫圈30的识别信息和在该无线通信时在感测垫圈30产生的应力相当值。
读取器20具备:CPU等控制部21;由ROM、RAM、闪存器等构成的存储部22;由操作键、操作面板等构成的操作部23;以及使读取器20与无线或有线的通信线路连接的通信接口28,在存储部22的程序保存部221保存有用于使控制部21执行规定处理的规定的控制程序。
并且,读取器20具有担负与感测垫圈30的构成传感器模块36的感测单元38的通信和向感测单元38的无线供电的传感器通信用控制电路24以及进行接收发送信息的线圈天线等传感器通信用通信部26(参照图1、图3A以及图3B)。传感器通信用控制电路24进行从传感器通信用通信部26的电波到达的范围内的感测垫圈30取得应力相当值的处理。
并且,读取器20具有担负与感测垫圈30的构成传感器模块36的RF标签37的通信和向RF标签37的无线供电的RFID通信用控制电路25以及进行接收发送信息的线圈天线等RFID通信用通信部27(参照图1、图3A以及图3B)。RFID通信用控制电路24进行从RFID通信用通信部27的电波到达的范围内的感测垫圈30取得该感测垫圈30的识别信息的处理。
读取器20通过与规定的控制程序协作的控制部21的控制,使RFID通信用控制电路25和传感器通信用控制电路24执行规定的动作,通过无线通信从相互通信范围内的感测垫圈30取得该感测垫圈30的识别信息和通信时的应力相当值,并将所取得的感测垫圈30的识别信息与其应力相当值以对应的形式经由通信接口28向管理处理装置10发送。需要说明的是,向感测单元38的无线供电以及向RF标签37的无线供电的方式可以是电波式或电磁感应式中的任一种,另外感测单元38和RF标签37的无线供电、通信的方式优选设为相同的方式。
如图3A或图3B所示那样,在感测垫圈30设置有构成传感器模块36的RF标签37和感测单元38,且RF标签37和感测单元38例如收容于合成树脂等非金属制的壳体35等绝缘性的壳体35。感测垫圈30的RF标签37包括进行接收发送信号的线圈天线等RFID通信部41、RFID通信控制电路42、以及闪存器、EEPROM等RFID存储部43,且RFID通信控制电路42的动作所需的电力从读取器20通过无线供电供给(参照图1、图3A以及图3B)。在RFID存储部43保存有收容RF标签37的感测垫圈30的识别信息,RFID通信控制电路42在通过与读取器20的通信而被无线供电时从RFID存储部43读出感测垫圈30的识别信息,并经由RFID通信部41向读取器20发送感测垫圈30的识别信息。
感测垫圈30的感测单元38包括进行接收发送信号的线圈天线等传感器通信部51、传感器通信控制电路52、以及闪存器、EEPROM等传感器存储部53,传感器通信控制电路52的动作所需的电力从读取器20通过无线供电供给(参照图1、图3A以及图3B)。在传感器存储部53保存有控制传感器通信控制电路52的规定的控制程序,与规定的控制程序协作的传感器通信控制电路52在通过与读取器20的通信而被无线供电时,从相当于能够检测负载于感测垫圈30的应力的应力相当值的传感器的应变传感器33取得应变传感器33与应变产生体34的变形对应地检知到的电阻值来作为应力相当值,并经由传感器通信部51向读取器20发送与应力相当值相当的电阻值。
本实施方式的RF标签37的RFID存储部43和传感器单元38的传感器存储部53构成存储感测垫圈30的识别信息的垫圈存储部32,RF标签37的RFID通信控制电路42和传感器单元38的传感器通信控制电路52构成将应力相当值和感测垫圈30的识别信息经由包括RFID通信部41和传感器通信部51的通信部而发送的垫圈控制部31,它们均收容于壳体35(参照图1~图3B)。另外,感测垫圈30中的垫圈控制部31、通信部、垫圈存储部32、换言之RF标签37和感测单元38相对于后述的应变产生体34分离配置。
如图1、图3A以及图3B所示那样,感测垫圈30的感测单元38的传感器通信控制电路52与应变传感器33连接,该应变传感器33通过粘接等而固接于负载应力的环形形状的应变产生体34。例如与如图2所示那样,感测垫圈30与由头部61和轴部的外螺纹部62构成的六角螺栓等螺栓60以及具有内螺纹部71的六角螺母等螺母70组合而使用,以将螺栓60的外螺纹部62穿过应变产生体34的中心孔、且夹设于将安装物90安装于构造物80的螺栓60与螺母70之间的方式设置感测垫圈30,在金属制等的应变产生体34负载有应力。
另外,对于本实施方式的感测垫圈30的壳体35而言,图3A所示的壳体不与环形形状的应变产生体34呈同心圆状,由相对于紧固连结方向而向横向偏移的跑道形状形成,应变产生体34配置于壳体35的靠一方的弧状部的位置。因此,在使感测垫圈30夹设于螺栓60与螺母70之间的状态下,壳体35设置于从螺母70向横向偏移地伸出的位置,在该伸出的部分收容有RF标签37以及感测单元38、或垫圈存储部32和垫圈控制部31。另外,壳体35也可以使用如图3B所示那样与应变产生体34形成为同心圆状的壳体。
在使用本实施方式的安装物安装状态的管理系统时,以使感测垫圈30夹设于螺栓60和螺母70之间的状态对例如如图4所示那样的构造体80进行螺母紧固,从而安装附属设备等安装物90(S1 01,参照图6)。然后,进行安装物安装的施工完成时间点的安装状态的检查、施工确认(S102)。需要说明的是,安装物安装的施工完成时间点的安装状态的检查、施工确认也可以通过与后述的取得感测垫圈30的应力相当值、应力值的定期检查相同的方法进行。
之后,在从安装物90的安装起经过一定期间后进行安装物90的安装状态的定期检查(S103)。在定期检查中,如图5所示那样,在夹设于通过螺母紧固将安装物90安装于构造物80的螺栓60和螺母70之间的感测垫圈30与读取器20之间进行通信,由读取器20向感测垫圈30进行无线供电,并且读取器20通过无线通信从感测垫圈30取得感测垫圈30的识别信息、该感测垫圈30的与应变产生体34因螺母紧固的紧固力所产生的变形量对应的应变传感器33的电阻值(应力相当值)。该感测垫圈30的识别信息和与应力相当值对应的电阻值从感测垫圈30的取得可以由静止的状态的读取器20进行,也可以由通过徒步、车辆等而移动的读取器20进行。
读取器20所取得的感测垫圈30的识别信息和该感测垫圈30的与应力相当值对应的电阻值经由通信线路从读取器20向管理处理装置10发送,而由管理处理装置10接收并取得(参照图1、图5)。换言之,管理处理装置10经由读取器20取得从感测垫圈30发送出的与应力相当值对应的电阻值和感测垫圈30的识别信息。
管理处理装置10的适当判定部111对所取得的电阻值乘以在适当判定程序中以能够变更的方式设定的设定系数而取得所取得的识别信息的感测垫圈30的应力值,并将所取得的应力值与从基准值保存部122读出的基准值进行对比,在所取得的应力值超过基准值的情况下,通过输出部14将与所取得的识别信息的感测垫圈30对应的螺母紧固连结的适当信息作为与基准值的关系信息而提示,在所取得的应力值为基准值以下的情况下,将与所取得的识别信息的感测垫圈30对应的螺母紧固连结的不适当信息作为与基准值的关系信息而提示(S104,参照图6、图1)。
需要说明的是,在将感测垫圈30的应力值作为与基准值的关系信息而提示的情况下,可以以将特定的识别信息的感测垫圈30的应力值和基准值同时向输出部14的显示器等输出的形式将应力值作为与基准值的关系信息来提示,并且也可以如图7那样同时提示特定的识别信息的感测垫圈30的应力值和基准值,并示出每次检查的特定的识别信息的感测垫圈30的应力值的经时变化。
在图7的例子中,将纵轴设为感测垫圈30的应力值,将横轴设为从施工完成时起的经过期间,并示出识别信息为○的感测垫圈30的应力值的每次定期检查的经时变化和识别信息为×的感测垫圈30的应力值的每次定期检查的经时变化。示出了识别信息为○的感测垫圈30的应力值成为在经时进行的所有定期检查中高于基准值的与适当的紧固力对应的结果,且识别信息为×的感测垫圈30的应力值在某时间点的定期检查中小于基准值而成为基准值以下的修补推荐区域。图7的识别信息为○的感测垫圈30的应力值的若干的上下变动是由于季节、日照条件而在螺栓60产生伸缩由此感测垫圈30的应力值上下变动,该上下变动也可以根据在检查时另外取得的气温等条件在管理处理装置10的适当判定程序中进行修正。
另外,在上述的例子中,将感测垫圈30从应变传感器33取得的电阻值作为应力相当值从感测垫圈30向读取器20发送,但应力相当值能够使用与感测垫圈30的应力相当的适当的值,能够使用与所使用的应力相当值的类别相应的传感器。并且,也能够将应力值自身设为应力相当值。在将应力值自身设为应力相当值的情况下,例如设为如下结构等:传感器通信控制电路52从应变传感器33取得电阻值来作为能够算出作为应力值的应力相当值的规定值,传感器通信控制电路52按照传感器存储部53的规定的控制程序,根据电阻值取得应力相当值的应力值,并将所取得的应力值向读取器20发送。
并且,在通过管理处理装置10的关系信息的提示,而掌握了存在与螺母紧固连结不适当的感测垫圈30对应的螺栓60以及螺母70的紧固连结部位,并掌握了其场所后,对螺母紧固连结不适当的场所的安装物90及其螺母紧固连结进行详细调查,并进行安装物90的安装状态的修补作业(S105,参照图6)。
根据本实施方式的安装物安装状态的管理系统,通过提示安装物90的安装所使用的感测垫圈30所负载的应力的应力相当值、应力值与基准值的关系信息,能够准确地掌握与感测垫圈30对应的螺母紧固连结的适当状态和不适当状态。因此,能够准确地掌握利用螺栓60和螺母70安装的附属设备等安装物90的安装的适当状态和不适当状态。另外,管理处理装置10取得从感测垫圈30发送出的应力相当值和感测垫圈30的识别信息,并提示关系信息,从而例如能够在将读取器20装载于机动车而行驶的同时接收从感测垫圈30发送的应力相当值和感测垫圈30的识别信息等,能够以短时间、低成本进行检查作业。
另外,通过从感测垫圈30经由通信部发送应力相当值和感测垫圈30的识别信息,也能够应用于高处、供交通使用中的场所,能够提高安装物安装状态的检查作业的安全性。另外,不仅是安装物安装状态的检查作业时,也能够使用本管理系统进行刚完成安装物安装后的施工完成试验,另外,能够消除以往的标注对准标记作业,而使适当进行安装物90的安装的施工作业省力化。另外,对于已经借助通常的垫圈并利用螺栓60和螺母70安装于构造物80的安装物90,也能够通过将通常的垫圈更换为感测垫圈30而应用本管理系统。
另外,管理处理装置10在隔开规定期间断续地进行取得从感测垫圈30发送的应力相当值和感测垫圈30的识别信息、并将该识别信息的感测垫圈30的应力相当值或者与该应力相当值对应的应力值保存于存储部12的检查记录保存部123的处理的情况下,例如能够作为定期检查记录将与该识别信息的感测垫圈30对应的定量的应力相当值或者应力值作为定期检查记录而自动地累积。
另外,在提示与特定的识别信息的感测垫圈30对应的螺母紧固连结的适当信息和不适当信息的情况下,能够与管理者的熟练度无关地准确且可靠地掌握安装物90的安装状态的适当和不适当。另外,在将与特定的识别信息的感测垫圈30对应的应力相当值或者与该应力相当值对应的应力值与基准值同时作为关系信息而提示的情况下,例如管理者能够迅速且准确地识别螺母紧固连结的状态、安装物90的安装状态的修补在当前时间点需要还是不需要、螺母紧固连结的状态、安装物90的安装状态需要修补的时期预计为大约何时等与安装物90的安装状态关联的信息。
另外,在感测垫圈30的垫圈控制部31将应变传感器33与应变产生体34的变形对应地检知到的电阻值作为应力相当值而发送的情况下,能够简单地取得电阻值来作为夹设于螺栓60与螺母70之间的感测垫圈30的应力相当值,并从感测垫圈30发送。
另外,通过将感测垫圈30中的垫圈控制部31、以及包括RF标签37的RFID通信部41和感测单元38的传感器通信部51的通信部收容于绝缘性的壳体35,能够消除在壳体为金属制等具有导电性的情况下产生的通信信号的衰减而确保良好的通信性能。另外,在应变产生体34为金属制的情况下,通过将感测垫圈30中的垫圈控制部31、以及包括RF标签37的RFID通信部41和感测单元38的传感器通信部51的通信部相对于金属制的应变产生体34分离配置,能够消除在导电性的应变产生体与垫圈控制部31以及通信部紧贴的情况下产生的通信信号的衰减而确保良好的通信性能。需要说明的是,在能够将包括RFID通信部41和传感器通信部51的通信部与RF标签37、感测单元38中的除它们以外的部分分体地分离配置的情况下,也可以仅将感测垫圈30的通信部收容于绝缘性的壳体35,并且将通信部相对于设为金属制的应变产生体34分离配置,只要至少将通信部收容于绝缘性的壳体35并且相对于设为金属制的应变产生体34分离配置,则能够与上述同样地得到消除通信信号的衰减而确保良好的通信性能的效果。
另外,通过将感测垫圈30的壳体35以从螺母70向横向偏移地伸出的方式设置,能够在感测垫圈30中确保垫圈存储部32和垫圈控制部31的收容空间,并且例如能够防止将安装物90安装的相邻的螺合于螺栓60的螺母70与感测垫圈30的干涉。另外,通过特意不使感测垫圈30的壳体35小型化而设为从应变产生体34向横向偏移地伸出的形状,能够以更低成本制造感测垫圈30,并且能够通过目视而容易地得知在螺母紧固连结部位设置有感测垫圈30以及应变传感器33等传感器。
另外,通过从读取器20利用无线供电来供给感测垫圈30的垫圈控制部31的动作所需的电力,而无需设置于感测垫圈30侧的蓄电池,能够实现感测垫圈30的形状的小型化、低成本化、长寿命化。
〔本说明书公开的发明的包含范围〕
本说明书公开的发明除了作为发明而列出的各发明、实施方式以外,还包含在能够应用的范围,将它们的部分内容变更为本说明书公开的其他内容而确定的发明、实施方式、或者对它们的内容附加本说明书公开的其他内容而确定的发明、实施方式、或者将它们的部分内容在能够得到部分的作用效果的范围内删除而上位概念化从而确定的发明、实施方式。并且,本说明书公开的发明也包含下述内容、变形例。
应用本发明的安装物安装状态的管理系统、且夹设有感测垫圈30的螺母紧固连结的螺栓与螺母并不限定于上述实施方式的螺栓60与螺母70,也可以适当在例如图8所示的基于锚栓60a与螺合于锚栓60a的外螺纹部62a的螺母70的组合的螺母紧固连结部位夹设感测垫圈30。在图8的例子中,在构造物80a埋设锚栓60a,在从构造物80a突出的锚栓60a的外螺纹部62a外插安装板100a、附属设备等安装物90a,在其外侧配置感测垫圈30,然后从感测垫圈30的外侧将螺母70螺合并紧固连结于外螺纹部62a。在该例子中,也与上述实施方式同样地,从感测垫圈30向读取器20发送感测垫圈30的识别信息和应力相当值,并且将这些信息从读取器20向管理处理装置10发送。
另外,在上述实施方式中,将读取器20与管理处理装置10设为分体结构,但也能够设为如下结构:使用具备读取器20的构造和功能的专用电子设备等的管理处理装置,并利用该管理处理装置直接接收并取得从感测垫圈30发送出的应力相当值和感测垫圈30的识别信息。在该情况下,利用具备读取器20的构造和功能的管理处理装置通过无线供电来供给感测垫圈30的垫圈控制部31的动作所需的电力,并与感测垫圈30进行通信。
另外,在上述实施方式中,由RF标签37和感测单元38构成传感器模块36,但也能够设为如下结构:将RF标签37的RFID通信控制电路42与应变传感器33连接,在与读取器20的通信、无线供电时,按照规定的控制程序的RFID通信控制电路42取得感测垫圈30的识别信息和应变传感器33的与应力相当值对应的电阻值,并将所取得的感测垫圈30的识别信息和与应力相当值对应的电阻值经由RFID通信部41向读取器20发送,换言之也能够仅由RF标签37构成传感器模块36。
另外,壳体35的设置于从螺母70向横向偏移地伸出的位置的形状并不限定于上述例子的相对于紧固连结方向向横向偏移的跑道形状,例如也可以适当设为扇形形状的壳体35,且设为扇形的弧状边向横向偏移地向外侧伸出的形状等。需要说明的是,本发明的壳体并不限定于设置于向横向伸出的位置的形状,例如也能够设为在应变产生体34的外周以同心圆形状形成为环状的形状的壳体。另外,在上述例子中,代替通常的垫圈而设置感测垫圈30,但也可以使感测垫圈30和通常的垫圈这两方夹设于螺栓60、60a和螺母70等之间。
另外,在上述实施方式中,由不存在设置于感测垫圈30的蓄电池的无源形式的RF标签37、感测单元38构成传感器模块38,但也能够设为如下结构:在感测垫圈30设置存在蓄电池的有源形式的传感器模块,本发明的读取器或管理处理装置通过无线通信从有源形式的传感器模块接收感测垫圈30的识别信息和应力相当值。
工业实用性
例如能够在对利用螺栓和螺母安装于构造物的安装物的安装状态进行检查时利用本发明。
需要说明的是,本国际申请基于在2020年4月13日申请的日本国专利申请2020-071697号而要求优先权,其全部内容在本国际申请中通过此处的参照而被引用。
附图标记说明
10…管理处理装置,11…控制部,111…适当判定部,12…存储部,121…程序保存部,122…基准值保存部,123…检查记录保存部,13…输入部,14…输出部,15…通信I/F,20…读取器,21…控制部,22…存储部,221…程序保存部,23…操作部,24…传感器通信用控制电路,25…RFID通信用控制电路,26…传感器通信用通信部,27…RFID通信用通信部,28…通信I/F,30…感测垫圈,31…垫圈控制部,32…垫圈存储部,33…应变传感器,34…应变产生体,35…壳体,36…传感器模块,37…RF标签,38…感测单元,41…RFID通信部,42…RFID通信控制电路,43…RFID存储部,51…传感器通信部,52…传感器通信控制电路,53…传感器存储部,60…螺栓,61…头部,62…外螺纹部,60a…锚栓,62a…外螺纹部,70…螺母,71…内螺纹部,80、80a…构造物,90、90a…安装物,100a…安装板,200…安装物,200m…对准标记,201…螺栓,202…垫圈,202m…对准标记,203、204…螺母,203m、204m…对准标记。
Claims (7)
1.一种安装物安装状态的管理系统,其特征在于,
在夹设于将安装物安装于构造物的螺栓与螺母之间的感测垫圈设置有:传感器,其能够检测所负载的应力的应力相当值或者能够算出应力相当值的规定值;垫圈存储部,其存储所述感测垫圈的识别信息;以及垫圈控制部,其经由通信部而发送所述应力相当值和所述感测垫圈的识别信息,
管理处理装置取得从所述感测垫圈发送出的所述应力相当值和所述感测垫圈的识别信息,并将所述识别信息的所述感测垫圈的所述应力相当值或者与所述应力相当值对应的应力值作为与保存于存储部的基准值的关系信息而提示。
2.根据权利要求1所述的安装物安装状态的管理系统,其特征在于,
所述管理处理装置将所述应力相当值或者与所述应力相当值对应的应力值和所述基准值进行对比,在所述应力相当值或与所述应力相当值对应的应力值超过所述基准值的情况下将与所述识别信息的所述感测垫圈对应的螺母紧固连结的适当信息作为所述关系信息而提示,在所述应力相当值或与所述应力相当值对应的应力值为所述基准值以下的情况下将与所述识别信息的所述感测垫圈对应的螺母紧固连结的不适当信息作为所述关系信息而提示。
3.根据权利要求1或2所述的安装物安装状态的管理系统,其特征在于,
所述管理处理装置将所述应力相当值或者与所述应力相当值对应的应力值与所述基准值同时作为所述关系信息而提示。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的安装物安装状态的管理系统,其特征在于,
所述感测垫圈具有负载应力的应变产生体以及固接于所述应变产生体的相当于所述传感器的应变传感器,
所述垫圈控制部将所述应变传感器与所述应变产生体的变形对应地检知到的电阻值作为所述应力相当值而发送。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的安装物安装状态的管理系统,其特征在于,
所述感测垫圈的所述通信部收容于绝缘性的壳体,并且
所述感测垫圈具有负载应力的金属制的应变产生体,
所述通信部相对于所述金属制的应变产生体分离配置。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的安装物安装状态的管理系统,其特征在于,
所述感测垫圈的收容所述垫圈存储部和所述垫圈控制部的壳体设置于从所述螺母向横向偏移地伸出的位置。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的安装物安装状态的管理系统,其特征在于,
从读取器或者所述管理处理装置通过无线供电来供给所述感测垫圈的所述垫圈控制部的动作所需的电力,所述读取器将从所述感测垫圈发送出的所述应力相当值和所述感测垫圈的识别信息向所述管理处理装置发送。
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