JP2002066945A - Drift correcting method of angular velocity sensor in torque wrench employing screw tightening angle method - Google Patents
Drift correcting method of angular velocity sensor in torque wrench employing screw tightening angle methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、角度法を採用する
ねじ締結作業時に使用するねじ締結レンチに具備せしめ
ている角速度センサの時間ドリフト及び温度ドリフトを
補正する方法であって、特にそれらのドリフト補正を自
動的かつ迅速に行ない得るようにして、角度締めの精度
を高めることができるようにした角速度センサのドリフ
ト補正方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting a time drift and a temperature drift of an angular velocity sensor provided in a screw fastening wrench used in a screw fastening operation employing an angle method. The present invention relates to a method for correcting drift of an angular velocity sensor, which can automatically and quickly perform correction, thereby improving the accuracy of angle tightening.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、数本から数十本の締結ねじ(ボ
ルト・ナットを含む)を、例えばエンジンシリンダヘッ
ド、ホイールベース等(以下これらを被締結体と称す)
に対して、角度締め法を採用してねじ締めを行なうねじ
締め作業時においては、そのねじ締結角度を検知するた
めに、角速度センサを具備せしめるトルクレンチが必要
となり、従来では、その角速度センサを具備せしめたト
ルクレンチを使用している。2. Description of the Related Art For example, several to several tens of fastening screws (including bolts and nuts) are attached to, for example, an engine cylinder head, a wheel base, and the like (hereinafter, these are referred to as objects to be fastened).
On the other hand, at the time of screw tightening work in which the screw is tightened by adopting the angle tightening method, a torque wrench equipped with an angular velocity sensor is required to detect the screw tightening angle. The torque wrench provided is used.
【0003】かくして、トルクレンチに使用している一
般的な角速度センサの特性として、その角速度センサに
電源を印加してから所定の時間が経過することで角速度
値の変動を起す時間ドリフトと、ねじ締結レンチを使用
する環境の温度変化等に伴ない角速度値(出力)が変動
する温度ドリフトを有している。Thus, the characteristics of a general angular velocity sensor used in a torque wrench include a time drift in which the angular velocity value fluctuates when a predetermined time elapses after power is applied to the angular velocity sensor, and a characteristic of the screw. It has a temperature drift in which the angular velocity value (output) fluctuates due to a temperature change or the like in the environment where the fastening wrench is used.
【0004】したがって、これらのドリフト特性を有す
る角速度センサを具備せしめたトルクレンチで、ねじの
角度締め精度を高めるには、上記角速度センサを使用す
る角度締め時において得られた締結角度の測定値を、上
記角速度センサ固有の時間ドリフト特性及び使用環境の
温度変化に伴なう温度ドリフト特性を基にして補正する
必要がある。Therefore, in order to increase the accuracy of screw tightening with a torque wrench equipped with an angular velocity sensor having these drift characteristics, a measured value of a fastening angle obtained at the time of angular tightening using the angular velocity sensor is required. It is necessary to make correction based on the time drift characteristic inherent in the angular velocity sensor and the temperature drift characteristic accompanying a temperature change in the use environment.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】そこでねじ締結レンチ
に具備せしめている角速度センサにおける時間ドリフト
及び温度ドリフトの補正を行なう従来例は、角速度セン
サを測定前の静止状態を維持しながら、例えば可変抵抗
器等を用いて手動でドリフト補正する手動補正手段で行
なっているものであった。Accordingly, in the prior art for correcting the time drift and the temperature drift in the angular velocity sensor provided in the screw fastening wrench, the angular velocity sensor is maintained in a stationary state before the measurement, for example, by a variable resistor. Manual correction means for manually correcting drift using a device or the like.
【0006】従って上記ドリフト補正を手動で行なう補
正では、その補正完了までに時間及び手間がかかるのみ
ならず、精度の高い補正が困難であることから、その補
正値と、測定値との間で誤差が生じ、この誤差が原因
で、精度の高い締結角度の検出が困難であった。[0006] Therefore, in the manual correction of the drift, it takes time and trouble to complete the correction, and it is difficult to perform high-precision correction. Therefore, the correction between the correction value and the measured value is difficult. An error occurs, and it is difficult to detect the fastening angle with high accuracy due to the error.
【0007】本発明は、かかる従来の手動によるドリフ
ト補正による欠点を補ない精度の高いドリフト補正を行
なうために、トルクレンチに具備使用される角速度セン
サのドリフトを自動的に検出かつ補正することができる
ようにして、補正の迅速化と、精度の高い角度検出を可
能ならしめることを目的とする。The present invention automatically detects and corrects drift of an angular velocity sensor used in a torque wrench in order to perform highly accurate drift correction that does not compensate for the drawbacks caused by the conventional manual drift correction. It is an object of the present invention to make it possible to speed up correction and to perform highly accurate angle detection.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項1では、角度法を採用するねじ締
結トルクレンチに具備せしめた角速度センサに電源を印
加した後、該ねじ締結レンチを静止状態に保持しなが
ら、上記角速度センサの角速度値の基準となる角速度値
変動状態を、時間の経過に対応して検出して、レンチ静
止状態の時間ドリフト値を記録し、上記ねじ締結レンチ
による角度締め時の電源投入からの各時間対応の角度値
を、上記時間ドリフト値を基にして自動的に補正するね
じ締結角度法を採用するトルクレンチにおける角速度セ
ンサのドリフト補正方法であることを特徴としている。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, after a power supply is applied to an angular velocity sensor provided in a screw fastening torque wrench adopting the angle method, the power is applied to the screw. While holding the fastening wrench in a stationary state, an angular velocity value fluctuation state serving as a reference of the angular velocity value of the angular velocity sensor is detected in response to the passage of time, and a time drift value of the wrench stationary state is recorded, and the screw This is a drift correction method for an angular velocity sensor in a torque wrench that employs a screw fastening angle method that automatically corrects an angle value corresponding to each time from power-on at the time of angle tightening by a fastening wrench based on the time drift value. It is characterized by:
【0009】また本発明の請求項2では、角速度センサ
を具備せしめたねじ締結トルクレンチを静止状態に維持
し、ある時刻の静止状態での角速度センサによる基準と
なる角速度値と、一定時間後の角速度値を記録し、それ
ら角速度値の差である角速度ドリフト量が規定範囲内の
場合は、温度ドリフト分とみなし、その一定時間後に記
録した角速度値に置き換えることで温度ドリフトを自動
的に補正するねじ締結角度法を採用するトルクレンチに
おける角速度センサのドリフト補正方法であることを特
徴としている。According to a second aspect of the present invention, the screw tightening torque wrench provided with the angular velocity sensor is maintained in a stationary state, and a reference angular velocity value by the angular velocity sensor in a stationary state at a certain time and a predetermined time after Angular velocity values are recorded, and when the angular velocity drift amount, which is the difference between the angular velocity values, is within a specified range, it is regarded as a temperature drift, and the temperature drift is automatically corrected by replacing the angular velocity value with a recorded angular velocity value after a fixed time. The invention is characterized in that it is a drift correction method for an angular velocity sensor in a torque wrench employing a screw fastening angle method.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下に本発明を図面に示す実施の
形態に基いて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings.
【0011】図5において、1は、締結ねじの締結トル
クを測定するために使用することができるプレセット型
トルクレンチ(以下これを単にレンチと称す)の1例を
示すものであって、このレンチ1には、角速度センサ2
と、該角度センサからの出力を基にして時間ドリフト及
び温度ドリフトを記録する制御器3が具備されている。
4はレンチ1の柄部を示し、この柄部4の先端部には、
ヘッド部5が軸支されており、このヘッド部5には、ラ
チェット軸6が支出されている。このラチェット軸6の
先端には、被締結ねじ7に係合されるソケット8が接続
されている。本発明では、上記レンチの構造を特徴とす
るものでないので、このレンチ構造の詳細説明を省略す
る。In FIG. 5, reference numeral 1 denotes an example of a preset type torque wrench (hereinafter simply referred to as a wrench) which can be used for measuring a fastening torque of a fastening screw. Wrench 1 has angular velocity sensor 2
And a controller 3 for recording a time drift and a temperature drift based on the output from the angle sensor.
Reference numeral 4 denotes a handle of the wrench 1.
The head part 5 is pivotally supported, and a ratchet shaft 6 is expended on the head part 5. A socket 8 to be engaged with a screw 7 to be fastened is connected to the tip of the ratchet shaft 6. Since the present invention does not feature the wrench structure, detailed description of the wrench structure will be omitted.
【0012】上記構造のレンチ1を用いて、被締結ねじ
7の締結角度値を測定するとき、そのレンチに具備され
ている角速度センサの時間ドリフト及び温度ドリフト量
は、それぞれの角速度センサ毎にバラツキを有している
ので、このバラツキを補正しなければ、精度の高い締結
トルク値を測定することができない。その為にレンチに
使用されている角速度センサのドリフト補正が必要な
る。以下にこのドリフト補正方法について説明する。When the fastening angle value of the screw 7 to be fastened is measured using the wrench 1 having the above structure, the time drift and the temperature drift of the angular velocity sensor provided in the wrench vary for each angular velocity sensor. Therefore, unless this variation is corrected, a highly accurate fastening torque value cannot be measured. Therefore, drift correction of the angular velocity sensor used in the wrench is required. Hereinafter, this drift correction method will be described.
【0013】先ずは、角度センサを具備するレンチの製
造時に、該レンチ1に具備した角速度センサ2の時間ド
リフト特性を記録する。この時間ドリフト特性の記録の
手順は、図1のフローチャートで示すように、角速度セ
ンサ2に電源を入れて起動させ、その起動時から一定時
間毎に角速度値をサンプリングし、各サンプル番号
(N)に対する角速度値(ωn)をRAMに記憶させ、
これにより図3のA線で示す時間ドリフトデータ(時間
に対する角速度の変動カーブ)を、上記制御器3内に記
憶保存する。First, when manufacturing a wrench having an angle sensor, the time drift characteristics of the angular velocity sensor 2 provided in the wrench 1 are recorded. As shown in the flowchart of FIG. 1, the procedure for recording the time drift characteristic is as follows. The angular velocity sensor 2 is powered on and activated, and the angular velocity value is sampled at regular time intervals from the activation, and each sample number (N) is sampled. The angular velocity value (ωn) with respect to
As a result, the time drift data (variation curve of the angular velocity with respect to time) indicated by the line A in FIG. 3 is stored in the controller 3.
【0014】そこで上記レンチ1を用いて締結ねじの締
結トルク値を測定する当り、先ずは、そのトルクレンチ
の角速度センサ2に電源を入れて、制御器3内で既に記
憶されている時間ドリフトデータを読み出し、この時間
ドリフトデータを基にして、レンチによる締結トルク測
定に伴なう電源印加後の経過時間に伴なう測定角速度値
を補正カーブ(B)により補正する。Therefore, when measuring the fastening torque value of the fastening screw using the wrench 1, first, power is turned on to the angular velocity sensor 2 of the torque wrench, and the time drift data already stored in the controller 3 is stored. Is read, and based on the time drift data, the measured angular velocity value associated with the elapsed time after the power is applied following the measurement of the fastening torque by the wrench is corrected by the correction curve (B).
【0015】このようにして、締結トルク測定に使用す
るレンチに具備せしめている角速度センサの静止時(角
速度を与えない時)の電源投入後の時間経過に伴なう角
速度変化、つまり時間ドリフトデータをそのレンチに具
備せしめている制御器により記憶させておき、そしてこ
のレンチで、締結ねじの締結トルク値を、角度法の採用
で測定しようとする当該レンチの使用時に、その使用レ
ンチに記憶されている上記時間ドリフトデータを読み出
して、そのレンチによる測定時間の経過に合せて測定角
度値を自動的(電気的)に補正するようにするものであ
る。As described above, the angular velocity change with time after turning on the power of the angular velocity sensor provided in the wrench used for measuring the fastening torque at the time of stopping (when no angular velocity is given), that is, time drift data Is stored by the controller provided in the wrench, and when the wrench is used to measure the fastening torque value of the fastening screw by using the angle method, the wrench is used to store the fastening torque value. The above-mentioned time drift data is read out, and the measurement angle value is automatically (electrically) corrected in accordance with the elapse of the measurement time by the wrench.
【0016】次に上記角速度センサの温度ドリフト補正
について説明する。Next, the temperature drift correction of the angular velocity sensor will be described.
【0017】この温度ドリフト補正は、図2のフローチ
ャートで示すように先ずは、角速度センサを具備せしめ
ているレンチを、静止状態に置き、ある時刻における角
速度値(ω1)を検出記録し、また一定時間後における
角速度値を検出、記録する事でドリフトデータを求め、
このドリフトデータを制御器3内へ記憶保存させる。In this temperature drift correction, as shown in the flowchart of FIG. 2, first, a wrench provided with an angular velocity sensor is placed in a stationary state, an angular velocity value (ω1) at a certain time is detected and recorded, and a constant value is obtained. Drift data is obtained by detecting and recording the angular velocity value after time,
This drift data is stored and stored in the controller 3.
【0018】次いで、その角速度の変化であるドリフト
データが、温度によるものか、実際の角度締めによるも
のかを判定するために、規定時間内での角速度変化(Δ
ω)を検出する。そこでその角速度変化量が、規定の角
速度変化量以下かを判定し、規定角速度以下ならこの変
化量は、温度変化によるものと判定する。Next, in order to determine whether the drift data, which is a change in the angular velocity, is due to temperature or actual angular tightening, the angular velocity change (Δ
ω) is detected. Thus, it is determined whether the angular velocity change is equal to or less than a specified angular velocity change. If the angular velocity change is not more than the specified angular velocity, it is determined that the change is due to a temperature change.
【0019】次に基準となる角速度値を、一定時間後の
角速度値(ω1)に置き換えて測定値を自動的(電気
的)に補正するものである。Then, the measured value is automatically (electrically) corrected by replacing the reference angular velocity value with the angular velocity value (ω1) after a predetermined time.
【0020】以上のようにして、レンチに具備される角
速度センサの時間ドリフト及び温度ドリフトを補正する
ことにより、 角度法を採用するねじ締め作業の角度締
め精度が高められる。As described above, by correcting the time drift and the temperature drift of the angular velocity sensor provided in the wrench, the angle tightening accuracy of the screw tightening operation using the angle method can be improved.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項1に
記載のドリフト補正方法によれば、トルクレンチに具備
される角速度センサの時間ドリフト補正を、自動的(電
気的)に行なうことができる。また、本発明の請求項2
に記載のドリフト補正方法によれば、トルクレチに具備
される角速度センサの角速度のドリフト補正を自動的に
行なうことができる。従って本発明によれば、角速度セ
ンサを使用するレンチによるねじの角度締めを、設定角
度で精度高くしかも容易かつ迅速に締結することができ
る。As described above, according to the drift correction method according to the first aspect of the present invention, the time drift correction of the angular velocity sensor provided in the torque wrench is automatically (electrically) performed. Can be. Further, claim 2 of the present invention
According to the drift correction method described in (1), drift correction of the angular velocity of the angular velocity sensor provided in the torque reticule can be automatically performed. Therefore, according to the present invention, angle tightening of a screw by a wrench using an angular velocity sensor can be easily and quickly performed at a set angle with high accuracy.
【図1】本発明による時間ドリフト補正のフローチャー
ト。FIG. 1 is a flowchart of time drift correction according to the present invention.
【図2】本発明による温度ドリフト補正のフローチャー
ト。FIG. 2 is a flowchart of temperature drift correction according to the present invention.
【図3】角速度センサを具備せしめたトルクレンチの概
略図。FIG. 3 is a schematic diagram of a torque wrench provided with an angular velocity sensor.
1 トルクレンチ 2 角速度センサ 3 制御器 4 柄部 5 ヘッド部 6 ラチェット軸 7 被締結ねじ 8 ソケット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Torque wrench 2 Angular velocity sensor 3 Controller 4 Handle part 5 Head part 6 Ratchet shaft 7 Fastened screw 8 Socket
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本康弘 東京都大田区大森北2丁目2番12号 株式 会社東日製作所内 (72)発明者 小林伸嘉 東京都大田区大森北2丁目2番12号 株式 会社東日製作所内 Fターム(参考) 3C038 AA01 AA03 AA04 BC01 CA06 CA07 CA10 CB02 EA01 EA02 EA04 EA06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Yasuhiro Yamamoto 2-2-1, Omorikita, Ota-ku, Tokyo Inside Tonichi Works Co., Ltd. (72) Inventor Nobuyoshi Kobayashi 2-2-1, Omorikita, Ota-ku, Tokyo No. F Co., Ltd. F-term (Reference) 3C038 AA01 AA03 AA04 BC01 CA06 CA07 CA10 CB02 EA01 EA02 EA04 EA06
Claims (2)
に具備せしめた角速度センサに電源を印加した後、該ね
じ締結レンチを静止状態に保持しながら、上記角速度セ
ンサの角速度値の基準となる角速度値変動状態を、時間
の経過に対応して検出して、レンチ静止状態の時間ドリ
フト値を記録し、上記ねじ締結レンチによる角度締め時
の電源投入からの各時間対応の角度値を、上記時間ドリ
フト値を基にして自動的に補正することを特徴とするね
じ締結角度法を採用するトルクレンチにおける角速度セ
ンサのドリフト補正方法。After applying power to an angular velocity sensor provided in a screw fastening torque wrench employing an angle method, an angular velocity which is a reference of an angular velocity value of the angular velocity sensor while holding the screw fastening wrench in a stationary state. The value fluctuation state is detected in response to the passage of time, the time drift value in the wrench stationary state is recorded, and the angle value corresponding to each time from power-on when the screw is tightened by the screw fastening wrench is calculated as the time A drift correction method for an angular velocity sensor in a torque wrench employing a screw fastening angle method, wherein the correction is automatically performed based on the drift value.
ルクレンチを静止状態に維持し、ある時刻の静止状態で
の角速度センサによる基準となる角速度値と、一定時間
後の角速度値を記録し、それら角速度値の差である角速
度ドリフト量が規定範囲内の場合は、温度ドリフト分と
みなし、その一定時間後に記録した角速度値に置き換え
ることで温度ドリフトを自動的に補正することを特徴と
するねじ締結角度法を採用するトルクレンチにおける角
速度センサのドリフト補正方法。2. A screw tightening torque wrench provided with an angular velocity sensor is maintained in a stationary state, and a reference angular velocity value by the angular velocity sensor in a stationary state at a certain time and an angular velocity value after a predetermined time are recorded. If the amount of angular velocity drift, which is the difference between the angular velocity values, is within the specified range, it is regarded as the temperature drift, and the temperature drift is automatically corrected by replacing it with the angular velocity value recorded after a certain period of time. A method for correcting a drift of an angular velocity sensor in a torque wrench employing an angle method.
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