JP2013151043A - 締付トルク管理システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 締付箇所の特定、当該締付箇所における設定トルク、当該締付箇所で実際に締めつけたトルクを一元管理することができるシステムを提供する。
【解決手段】
作業者がトルクレンチ10で任意の締付箇所のボルトを締めつけようとすると、当該締付箇所がカメラ30によって特定され、その特定された締付箇所の規定値がコンピュータ40からトルクレンチ10に送られ、作業者はトルクレンチ10の締付トルク値を規定値野範囲内に収まるように調整する。調整後、作業者は特定した締付箇所のボルトを締め付ける。この際の締付トルクが送信機13から送受信手段20を介してコンピュータ40に送られ、コンピュータ40において、締付トルクが規定値なのか否かを判断し、判断結果を前記したように表示する。OKであれば次の締付箇所に移り、NGであれば再度締付を行う。
【選択図】 図1
Description
本発明は、トルクレンチを用いてネジやボルトを一定の力で締め付ける際の締付位置ごとに締付トルクを自動的に管理するシステムに関する。
トルクレンチは所定の締め付け力で部品を締め付けることができるので、自動車の部品を車体に取り付ける場合に従来からトルクレンチが用いられている。
また、トルクレンチとして送受信が可能なものを用い、適正な規格値を受信するとともに締付トルクをコンピュータなどに送信し、当該締付トルクが規格内にあるか否かを判断可能なトルクレンチも知られている。
また、トルクレンチとして送受信が可能なものを用い、適正な規格値を受信するとともに締付トルクをコンピュータなどに送信し、当該締付トルクが規格内にあるか否かを判断可能なトルクレンチも知られている。
しかしながら、上記の送受信機能を備えたトルクレンチにあっても、ボルトなどの被締付部材の位置については作業者任せになっており、締め忘れや誤ったトルクで締め付けてしまうことがあった。
そこで、上記を改善するためトルクレンチなどの位置確認を行う提案が特許文献1〜4になされている。
そこで、上記を改善するためトルクレンチなどの位置確認を行う提案が特許文献1〜4になされている。
特許文献1には、締め付けが完了した時に発光する発光器をトルクレンチに取付け、この発光をカメラで検出し、トルクレンチによって締め付けが完了したボルト位置をコンピュータに記憶させることで締め忘れがないようにした構成が開示されている。
特許文献2には、搬送される車両ボディに基準位置送信機を取付け、またインパクトレンチに締結具送信機を取付け、締付部位の三次元位置を基準位置送信機の三次元位置を原点とする車両ボディの座標系の三次元位置に変換することが開示されている。
特許文献3には、工具から超音波と電磁波を発信し、この超音波と電磁波を作業場の所定位置に固定した受信装置で受信し、受信した超音波と電磁波の時間差から工具位置を算出することが開示されている。
特許文献4には、変形自在な帯板状のテープ部材の複数個所にねじれと曲がりを検出する光ファイバセンサを設け、このテープ部材で基準位置と締付工具をつなぎ、前記光ファイバセンサからの信号にもとづくテープ部材の全体形状から締付工具の三次元位置を演算することが開示されている。
特許文献1〜4に開示されるシステムでは、締付位置を検知することができるので、締付忘れを防止することはできるが、個々の締付位置と当該締付位置での設定締付トルクとを関連付けていないため、締付トルクの一元管理ができない。
また、特許文献1のようにトルクレンチに発光器を取り付けても、トルクレンチの大凡の位置は確認できるが、正確にトルクレンチのレバー先端のヘッド部分まで検出するのは困難である。特にヘッド部分が部品の陰になる場合には位置の特定が困難である。
また特許文献2にあっては基準位置送信機と締結具送信機の2つの送信機が必要になり、信号の処理も面倒である。特許文献3にあっては、超音波と電磁波の時間差を計測する装置が必要となり、高価なシステムとなってしまう。更に特許文献4にあっては、帯板状のテープ部材で締付工具と基準位置とをつなげるため、常に締付工具がテープ部材を引きずることになり作業性の点で不利がある。
上記課題を解決するため本発明に係る締付トルク管理システムは、トルクレンチと、送受信手段と、カメラと、コンピュータで構成される。前記トルクレンチは位置確認用のマーカ、締付トルクの発信手段、締付トルクの表示手段及び設定された締付トルクの変更手段を備え、前記送受信手段は被締付部材ごとの設定された締付トルクをトルクレンチに送信するとともに前記トルクレンチから発信された締付トルクを受信し、前記カメラは前記位置確認用のマーカ位置を撮影してコンピュータに出力し、前記コンピュータは前記カメラからの信号に基づいてトルクレンチの先端部の締付ヘッドの3次元位置を算出し、算出した3次元位置に対応する被締付部材の番号、当該被締付部材に加えられた締付トルク及び当該締付トルクが規格内であるか否かの判定を表示する表示部を備える。
前記被締付部材ごとの締付トルクが規格内であるか否かの判定は作業者に音声として送信されることが好ましい。このようにすることにより、作業者がいちいち締付け完了毎にコンピュータの画面を確認する必要がなくなり、作業性が向上する。
本発明に係る締付トルク管理システムによれば、締付作業と並行して締付位置を確認でき、どの部位をトルクアップしたかを管理することができる。また作業者が間違った定トルクレンチで作業することがなくなり、更に自動車や自動二輪車の1台分のトレーサ管理が可能となる。
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る締付トルク管理システムはトルクレンチ10、送受信手段20、カメラ30及びコンピュータ40で構成される。
トルクレンチ10は本体11の一部をグリップ部12とし、本体11の他の部分に表示器13と送信機14を取り付けている。
表示器13には締付トルクをデジタル表示する表示部13aとスイッチ類13bが設けられ、送信機14は検出した締付トルク値をPC等に送信するためのものである。
本体11にはレバー15が設けられ、このレバー15の先端にはとグル機構を備えたヘッド16が設けられている。
表示器13には締付トルクをデジタル表示する表示部13aとスイッチ類13bが設けられ、送信機14は検出した締付トルク値をPC等に送信するためのものである。
本体11にはレバー15が設けられ、このレバー15の先端にはとグル機構を備えたヘッド16が設けられている。
送信機14の部分は本体11に対して位置調整可能とされ送信機14の上面を前記カメラ30に対向させることができる。送信機14には本体11に固着するためのボルト挿通孔17が上面に開口している。ボルト挿通孔17はカメラ30方向から見て矩形の角部となる位置に合計4箇所形成され、各ボルト挿通孔17は送信機14の厚み方向に貫通するとともに上端部はボルトの頭部が収まる大径部とされている。
一方、ボルト挿通孔17に挿通されるボルト18の頭部の上面にはマーカ19が取付けられている。取付け手段としては貼着、磁石による吸着など自由である。また、ボルト18を用いて送信機14を本体11に固着した状態でボルト18の頭部の厚さとマーカ19の厚さの合計値より大径部の深さは大きくなっている。その結果、マーカ19はボルト挿通孔17の開口よりも低い位置となり、トルクレンチを使用している間にマーカ19が他の部材に当たって破損したり剥れる可能性が低くなる。
送受信手段20は取付け位置ごとのコンピュータ40内に記憶されている設定トルク値をトルクレンチ10の送信機14に送信するとともに締付後の締付トルクを受信し、それをコンピュータ40に出力する。
カメラ30は例えば2つのレンズを離間して備えた3次元撮影用のビデオカメラを用いる。このカメラ30は4つのマーカ19の位置を取り込み、その情報をコンピュータ40に送る。
コンピュータ40はディスプレイ41を備えている。このディスプレイ41の一例は図4に示すように、作業者への指示を表示する欄41a、フレームNo.を表示する欄41b、締付個所毎の設定トルクを表示する欄41c、締付個所毎の締付トルクを表示する欄41d、締付個所毎にOKか否かを表示する欄41e、締付箇所毎に番号(図示例ではNo.1〜No.9)を付けて各締付個所の締付トルクを表示する欄41fが設けられている。
この表示はコンピュータ40のディスプレイ41だけでなくトルクレンチ10の表示器13に表示してもよい。
この表示はコンピュータ40のディスプレイ41だけでなくトルクレンチ10の表示器13に表示してもよい。
上記作業者への指示、締付個所毎にOKか否か等の表示については文字として表示するだけでなく、音声にして作業者が装着しているヘッドホンに流すようにすることで、更に作業性が向上する。
前記締付箇所(No.1〜No.9)の一例を(表1)に示す。この(表1)には各締付箇所毎に工程名、管理項目及び規定値が表示されている。この(表1)についてもコンピュータ40のディスプレイ41だけでなくトルクレンチ10の表示器13にも表示してもよい。
また、本発明にあってはカメラ30から送信された4つのマーカ19位置に基づき、(表2)に示すようにトルクレンチ10のヘッド16の位置をXYZ3次元座標系でコンピュータ40の表示部41及び/またはトルクレンチ10の表示器13に表す。
また同じ表2に当該3次元位置に相当するボルトの番号も表示する。これによりトルクレンチ10のヘッド16の位置即ち締付位置をリアルタイムで作業者が知ることができる。
以上において、作業者がトルクレンチ10で任意の締付箇所のボルトを締めつけようとすると、当該締付箇所がカメラ30によって特定され、その特定された締付箇所の規定値がコンピュータ40からトルクレンチ10に送られ、作業者はトルクレンチ10の締付トルク値を規定値野範囲内に収まるように調整する。
調整後、作業者は特定した締付箇所のボルトを締め付ける。この際の締付トルクが送信機13から送受信手段20を介してコンピュータ40に送られ、コンピュータ40において、締付トルクが規定値なのか否かを判断し、判断結果を前記したように表示する。OKであれば次の締付箇所に移り、NGであれば再度締付を行う。
本発明にあっては、トルクレンチによって締付けられる締付箇所の特定、当該締付箇所における設定トルク、当該締付箇所で実際に締めつけたトルクを一元管理することができるので、自動車、自動二輪車などの組付けに有効に利用することができる。
10…トルクレンチ、11…トルクレンチの本体、12…グリップ部、13…表示器、13a…表示部、13b…スイッチ類、14…送信機、15…レバー、16…ヘッド、17…ボルト挿通孔、18…ボルト、19…マーカ、20…送受信手段、30…カメラ、40…コンピュータ、41…ディスプレイ、41a…作業者への指示を表示する欄、41b…フレームNo.を表示する欄、41c…締付個所毎の設定トルクを表示する欄、41d…締付個所毎の締付トルクを表示する欄、41e…締付個所毎にOKか否かを表示する欄、41f…各締付個所の締付トルクを表示する欄。
Claims (2)
- 位置確認用のマーカ、締付トルクの発信手段、締付トルクの表示手段及び設定された締付トルクの変更手段を備えたトルクレンチと、被締付部材ごとの設定された締付トルクをトルクレンチに送信するとともに前記トルクレンチから発信された締付トルクを受信する送受信手段と、前記位置確認用のマーカ位置を撮影してコンピュータに出力するカメラと、前記カメラからの信号に基づいてトルクレンチの先端部の締付ヘッドの3次元位置を算出し、算出した3次元位置に対応する被締付部材の番号、当該被締付部材に加えられた締付トルク及び当該締付トルクが規格内であるか否かの判定を表示する表示部を備えたコンピュータとからなる締付トルク管理システム。
- 請求項1に記載の締付トルク管理システムにおいて、前記被締付部材ごとの締付トルクが規格内であるか否かの判定は作業者に音声として送信されることを特徴とする締付トルク管理システム。
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131119 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140225 |