CN115623865A - 紧固机 - Google Patents

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Abstract

本发明的紧固机的特征在于，其具有：移动接收部(20)，其接收来自测位机构(GNSS卫星(Sa))的测位信号(GNSS信号)；地磁传感器(30)，其检测以移动接收部(20)为起点的套筒部(41)的方向；以及控制部，其接收移动接收部(20)所接收到的测位信号、以及固定接收部(22)在与作为紧固机的扭力扳手(110)分离开的固定位置接收到的测位信号，并基于这些测位信号来修正移动接收部(20)的三维位置，所述控制部基于该修正结果和由地磁传感器(30)检测到的套筒部(41)的方向，来运算作为紧固机的扭力扳手(110)的套筒部(41)的三维套筒位置。

Description

紧固机
技术领域
本发明涉及扭力扳手、螺母拧动器等紧固机，详细而言，涉及能够检测与螺栓或螺母嵌合的套筒部的位置的紧固机。
背景技术
作为对螺栓或螺母进行紧固或松缓的紧固机的扭力扳手具有：套筒部，其与螺栓或螺母嵌合；以及主体部(臂部)，其从该套筒部呈直线状延伸。作业者用手支承主体部，使套筒部与螺栓或螺母嵌合，使主体部回转，由此进行螺栓或螺母的紧固或松缓。
最近，从失误规避、可追溯性的观点出发，以将螺栓或螺母紧固时的紧固扭矩值为首，能够显示·记录目标紧固扭矩范围值(下限值·上限值)、紧固次数、紧固年月日等的数码扭力扳手正在普及(参照非专利文献1)。通过表计算软件、专用应用来管理从数码扭力扳手通过无线或有线而读出到个人电脑侧的紧固扭矩值等，由此能够提供螺栓或螺母的紧固扭矩适当化、防止忘记紧固、防止二次紧固等紧固支援功能。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平06-339867号公报
专利文献2：日本特开平07-080778号公报
专利文献3：日本专利第6071146号公报
非专利文献
非专利文献1：互联网网站“复合扭力扳手HTW系列”(检索日：2021年4月30日)：http://www.smartautomationjp/cetop/htw/
发明内容
发明要解决的课题
众所周知，用个人电脑软件来管理螺栓或螺母的紧固扭矩值等(参照专利文献1、2)。另外，也提出了在车身的组装线中能够检测可动物体(动力扳手12)的位置(三维位置)的定位系统(专利文献3)。在该定位系统中，通过通信模块来检测动力扳手的位置，并将该位置与应该紧固的螺栓的位置及应用于该螺栓的紧固数据进行比较，由此评价在各螺栓中动力扳手是否进行着能够允许的紧固作业。然而，动力扳手的位置的检测精度并不充分，因此有可能产生误动作。
于是，本发明的目的在于，提供能够以充分的检测精度来检测套筒部的位置的紧固机。
用于解决课题的方案
为了解决所述课题，本发明的紧固机是使与螺栓或螺母嵌合的套筒部旋转而对所述螺栓或螺母进行紧固或松缓的紧固机，其特征在于，该紧固机具有：移动接收部，其接收来自测位机构的测位信号；地磁传感器，其检测以所述移动接收部为起点的所述套筒部的方向；以及控制部，其接收所述移动接收部所接收到的测位信号、以及固定接收部在与紧固机分离开的固定位置接收到的测位信号，并基于这些测位信号来修正所述移动接收部的三维位置，所述控制部基于该修正结果和由所述地磁传感器检测到的所述套筒部的方向，来运算所述紧固机的套筒部的三维套筒位置。
另外，本发明的紧固机是使与螺栓或螺母嵌合的套筒部旋转而对所述螺栓或螺母进行紧固或松缓的紧固机，其特征在于，该紧固机具有：第一移动接收部及第二移动接收部，它们在与所述套筒部连结的主体部的长度方向上以规定间隔配设，用于接收来自测位机构的测位信号；以及控制部，其接收该第一移动接收部及第二移动接收部所接收到的测位信号、以及固定接收部在与紧固机分离开的固定位置接收到的测位信号，并基于这些测位信号来修正所述第一移动接收部及第二移动接收部的三维位置，所述控制部基于该修正结果来运算所述紧固机的套筒部的三维套筒位置。
发明效果
根据本发明，能够以充分的检测精度来检测紧固机的套筒部的三维套筒位置，因此能够将作为紧固或松缓的对象的螺栓或螺母的位置与其紧固扭矩值等精度良好地关联而记录。
附图说明
图1是使用了本发明的实施方式的扭力扳手的螺栓紧固作业的简要图。
图2A是本发明的实施方式的第一扭力扳手的简要图。
图2B是本发明的实施方式的第二扭力扳手的简要图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明作为本发明的实施方式的紧固机的第一扭力扳手110和第二扭力扳手120。图1示出了使用扭力扳手110、120而进行着螺栓B的紧固作业的状态。如图2A、图2B所示，扭力扳手110、120具有握持部111、121、主体部112、122、头部40、套筒部41。
(·第一扭力扳手)
图2A的第一扭力扳手110在沿着横向延伸的主体部112的基端侧具有移动接收部20。该移动接收部20用于接收来自作为测位机构的测位卫星(GNSS卫星Sa)的测位信号(GNSS信号)，从该移动接收部20到主体部112的前端的头部40或者到套筒部41的距离被设定为规定长度1。
另一方面，在握持部111中内置有地磁传感器30。该地磁传感器30为三轴地磁传感器，能够检测以移动接收部20为起点的头部40或者套筒部41的方向。该“方向”在此包括方位和仰俯角。
三轴地磁传感器30详细而言能够利用使用MR(magneto-resistive)元件、MI(magneto-impedance)元件或霍尔元件的三轴地磁传感器等。另外，为了修正三轴地磁传感器30的检测结果，也可以在握持部111中追加内置加速度传感器(重力传感器)、角速度传感器(陀螺仪传感器)。
关于这些加速度传感器和角速度传感器，可以仅内置任一方，也可以将两方均内置。加速度传感器能够采用所谓的静电容量检测方式、压电电阻方式、热检测方式等，测定的方式不特别限定。同样地，角速度传感器能够利用使用压电振子、硅振子的所谓的振动方式等。
另外，在移动接收部20与握持部111的中间位置配设有显示部10。该显示部10内置后述的控制部11，能够在控制部11的作用下在显示部10显示紧固扭矩值等。
(·第二扭力扳手)
图2B的第二扭力扳手120在主体部122的基端侧具有第一移动接收部20，在前端侧具有第二移动接收部21。第一移动接收部20和第二移动接收部21用于接收来自GNSS卫星的GNSS信号，移动接收部20、21的间隔11沿着主体部122的长度方向而设定为一定长度。另外，从第二移动接收部21到头部40或者到套筒部41的距离设定为主体部122的长度方向延长线上的规定长度12。
(·三维套筒位置的运算)
在图1中，在与作业者所支承的扭力扳手110、120的移动接收部20分离开距离d的固定位置，配设有接收来自GNSS卫星Sa的GNSS信号的固定接收部22。该固定接收部22与由个人电脑等构成的计算机50连接，利用计算机50来记录扭力扳手110、120的套筒部41的位置。由固定接收部22和计算机50构成基准站3。
由固定接收部22接收到的GNSS信号向图2A的第一扭力扳手110的控制部11发送。控制部11基于固定接收部22和移动接收部20这双方的GNSS信号，来修正移动接收部20的三维位置。
并且，在图2A的第一扭力扳手110中，基于所述修正结果和由地磁传感器30检测到的以移动接收部20为起点的套筒部41的方向，由控制部11运算第一扭力扳手110的套筒部41的三维套筒位置。运算出的三维套筒位置除了显示于显示部10以外，还通过无线LAN等向计算机50发送。
另一方面，在图2B的第二扭力扳手120中，与前述同样地，由固定接收部22接收到的GNSS信号也向图2B的第二扭力扳手120的控制部11发送。控制部11基于固定接收部22和第一移动接收部20、第二移动接收部21这双方的GNSS信号，来分别修正移动接收部20、21的三维位置。
并且，基于所述修正结果，由控制部11运算扭力扳手110、120的套筒部41的三维套筒位置。运算出的三维套筒位置除了显示于显示部10以外，还通过无线LAN向计算机50发送。
这样，扭力扳手110、120的套筒部41的三维套筒位置被运算出，因此能够将作为紧固或松缓的对象的螺栓或螺母的位置与其紧固扭矩值等关联而记录于计算机50。
即，将进行紧固或松缓的多个螺栓或螺母的三维作业位置保存于扭力扳手110、120中内置的闪存器等非易失性存储器(第一存储部)，控制部11将三维作业位置与三维套筒位置进行对照，由此能够将嵌合于套筒部41的螺栓或螺母识别为紧固或松缓的对象。
利用控制部11将显示于显示部10的规定扭矩值与完成了紧固的螺栓或螺母的紧固扭矩值进行比较，判定紧固扭矩值是否合适，在紧固扭矩值存在过剩和不足的情况下，能够在显示部10进行闪烁显示、使握持部111、121产生振动、从内置扬声器发出警告音而唤起作业者注意。
另外，将完成了紧固的螺栓或螺母的三维作业完成位置保存于在扭力扳手110、120中内置的闪存器等非易失性存储器(第二存储部)，控制部11将三维作业完成位置与三维套筒位置进行对照，由此能够防止螺栓或螺母的二次紧固。即，在要进行螺栓或螺母的二次紧固时，能够使该二次紧固的警告在显示部10进行闪烁显示、使握持部111、121产生振动、从内置扬声器发出警告音而唤起作业者进行二次紧固的注意。
另外，也可以在主体部112、122的任意部位设置通过控制部11而工作的声音产生器(扬声器、蜂鸣器等)，通过从该声音产生器发报的间歇音的间隔、大小(声压)及频率中的至少2个，来启示接下来进行紧固或松缓的螺栓或螺母的三维作业位置的方向和距离。例如，若作业者使扭力扳手110、120的主体部112、122以保持水平的状态向左右方向缓慢摆动，则当主体部112、122的前方的头部40的方向接近接下来进行紧固或松缓的螺栓或螺母的方向时，发报音的声压变大。
并且，随着头部40接近该螺栓或螺母而发报音的间隔变短，当头部40最接近时，发报音成为连续音。由此，作业者能够容易掌握接下来进行紧固或松缓的螺栓或螺母的三维作业位置，能够提高作业效率。另外，也可以通过在显示部10显示的箭头和数字(米单位)，来示出接下来进行紧固或松缓的螺栓或螺母的三维作业位置的方向和距离。另外，也可以一并使用通过该箭头和数字(米单位)进行的显示和前述的发报音。
同样地，也可以在主体部112、122的任意部位设置通过控制部11而工作的振动产生器(振动器、振动马达等)，通过从该振动产生器产生的间歇振动的间隔、大小(振幅)及频率中的至少2个，来启示接下来进行紧固或松缓的螺栓或螺母的三维作业位置的方向和距离。例如，若作业者使扭力扳手110、120的主体部112、122以保持水平的状态向左右方向缓慢摆动，则当主体部112、122的前方的头部40的方向接近接下来进行紧固或松缓的螺栓或螺母的方向时，振动产生器的振动变大。
并且，随着头部40接近该螺栓或螺母而间歇振动的间隔变短，当头部40最接近时成为连续振动。由此，作业者能够容易掌握接下来进行紧固或松缓的螺栓或螺母的三维作业位置，能够提高作业效率。另外，也可以在显示部10显示表示接下来进行紧固或松缓的螺栓或螺母的三维作业位置的方向和距离的箭头和数字(米单位)的同时，利用前述的间歇振动。
以上，说明了本发明的实施方式，但本发明不限定于所述实施方式，能够进行各种变形，例如本发明不限于扭力扳手，也能够应用于螺母拧动器(主要是电池内置型电动螺母拧动器)、动力扳手。另外，作为测位机构，除了GNSS卫星Sa以外，在屋内的情况下，也能够利用多个无线LAN接入点等。另外，移动接收部20、21、地磁传感器30的配设位置为例示，并不限定于图示的位置，能够配设于扭力扳手110、120的长度方向任意的位置。
【附图标记说明】
3：基准站
10：显示部
11：控制部
20：移动接收部(第一移动接收部)
21：移动接收部(第二移动接收部)
22：固定接收部
30：地磁传感器
40：头部
41：套筒部
50：计算机
110：第一扭力扳手(紧固机)
120：第二扭力扳手(紧固机)
111、121：握持部
112、122：主体部
B：螺栓
Sa：GNSS卫星(测位机构)。

Claims (13)

1.一种紧固机，其是使与螺栓或螺母嵌合的套筒部旋转而对所述螺栓或螺母进行紧固或松缓的紧固机，其特征在于，
该紧固机具有：
移动接收部，其接收来自测位机构的测位信号；
地磁传感器，其检测以所述移动接收部为起点的所述套筒部的方向；以及
控制部，其接收所述移动接收部所接收到的测位信号、以及固定接收部在与紧固机分离开的固定位置接收到的测位信号，并基于这些测位信号来修正所述移动接收部的三维位置，所述控制部基于该修正结果和由所述地磁传感器检测到的所述套筒部的方向，来运算所述紧固机的套筒部的三维套筒位置。
2.根据权利要求1所述的紧固机，其特征在于，
除了所述地磁传感器以外还具有加速度传感器和角速度传感器中的至少一方，利用该加速度传感器或角速度传感器来修正所述地磁传感器的检测结果。
3.一种紧固机，其是使与螺栓或螺母嵌合的套筒部旋转来对所述螺栓或螺母进行紧固或松缓的紧固机，其特征在于，
该紧固机具有：
第一移动接收部及第二移动接收部，它们在与所述套筒部连结的主体部的长度方向上以规定间隔配设，用于接收来自测位机构的测位信号；以及
控制部，其接收该第一移动接收部及第二移动接收部所接收到的测位信号、以及固定接收部在与紧固机分离开的固定位置接收到的测位信号，并基于这些测位信号来修正所述第一移动接收部及第二移动接收部的三维位置，所述控制部基于该修正结果来运算所述紧固机的套筒部的三维套筒位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的紧固机，其特征在于，
所述测位机构为GNSS卫星，所述测位信号是GNSS信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的紧固机，其特征在于，
具有能够存储进行紧固或松缓的多个所述螺栓或螺母的三维作业位置的第一存储部，所述控制部将所述三维作业位置与所述三维套筒位置进行对照，由此能够将嵌合于所述套筒部的所述螺栓或螺母识别为紧固或松缓的对象。
6.根据权利要求5所述的紧固机，其特征在于，
具有显示所述三维作业位置的显示部，在该显示部上，除了所述三维作业位置以外，还能够显示所述螺栓或螺母的规定扭矩值。
7.根据权利要求6所述的紧固机，其特征在于，
所述控制部将所述规定扭矩值与完成了紧固的所述螺栓或螺母的紧固扭矩值进行比较，判定所述紧固扭矩值是否合适。
8.根据权利要求7所述的紧固机，其特征在于，
在所述显示部上，能够显示所述判定的结果。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的紧固机，其特征在于，
在所述显示部上，能够显示接下来进行紧固或松缓的所述螺栓或螺母的三维作业位置。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的紧固机，其特征在于，
在所述显示部上，能够用箭头和数字来显示接下来进行紧固或松缓的所述螺栓或螺母的三维作业位置的方向和距离。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的紧固机，其特征在于，
具备由所述控制部控制的声音产生器，通过从该声音产生器发报的间歇音的间隔、声压及频率中的至少2个，来启示接下来进行紧固或松缓的所述螺栓或螺母的三维作业位置的方向和距离。
12.根据权利要求6至10中任一项所述的紧固机，其特征在于，
具备由所述控制部控制的振动产生器，通过从该振动产生器产生的间歇振动的间隔、振幅及频率中的至少2个，来启示接下来进行紧固或松缓的所述螺栓或螺母的三维作业位置的方向和距离。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的紧固机，其特征在于，
具有存储完成了紧固的所述螺栓或螺母的三维作业完成位置的第二存储部，所述控制部将所述三维作业完成位置与所述三维套筒位置进行对照，由此在所述显示部上能够显示所述螺栓或螺母的二次紧固。
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