JP2017087318A

JP2017087318A - 締付データ管理システム

Info

Publication number: JP2017087318A
Application number: JP2015217089A
Authority: JP
Inventors: 昌和五十嵐; Masakazu Igarashi
Original assignee: Waki Seisakusho KK
Current assignee: Waki Seisakusho KK
Priority date: 2015-11-04
Filing date: 2015-11-04
Publication date: 2017-05-25

Abstract

【課題】簡単な機能追加により、締付部材の二度締め判定だけでなく、締付部材の締付け検査を実現可能にする締付データ管理システムを提供する。【解決手段】締付対象に締付部材を締め付けるたびに、二度締め防止手段３５は第２計測手段４２で計測したピーク角度と規定角度との比較に基づき、締付部材が二度締めされていないと判定した場合にのみ、第１計測手段４１で計測したトルク値を締付データとして出力する。こうすれば、トルクレンチ２で締付部材を二度締めした場合に、これを第１判定手段４１で正しく判定して、第１計測手段４１で計測したトルク値を出力させないようにすることが可能になる。【選択図】図２

Description

本発明は、締付工具で締付部材を締付け作業したときのトルクデータを管理可能にする締付データ管理システムに関する。

この種の締付データ管理システムに関し、本願出願人は先に特許文献１において、締付作業を終えた複数のトルク値を一度に確認できるシステム構成を提案している。これは、締付工具により複数の締付部材を順次締め付けるたびに、そのトルク値を計測手段で計測して締付工具からデータ管理装置に送信し、データ管理装置の表示手段を利用して、受信したトルク値をその都度表示することで、トルク値全てを表示手段に一覧表示させる、というものである。

また、別な特許文献２では、一つのボルトの締め付けに伴うトルク値が所定値以上になるたびに、締付工具から無線で締付完了信号を送出してカウント値をインクリメントし、このカウント値が所定値以上になった時に、作業完了を音声や表示で作業者に通知するものが開示されている。

特開２００６−３２０９８４号公報特開平７−１０５６４９号公報

ところが、かかる構成では、締付工具を利用して複数の締付部材を順に締め付ける一連の作業中に、作業者が一度締め付けた締付部材を誤って再び締め付けたいわゆる二度締めの場合でも、そのときのトルク値や締付完了信号が締付工具から出力されてしまう。こうなると、作業の途中で締め付けを行なっていない締付部材が残っているにも拘らず、表示手段には一連の作業で必要な数のトルク値が表示され、或いは締付完了信号のカウント値が所定値以上にインクリメントされることになり、作業者が作業を完了したと誤認識する懸念を生じる。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、締付工具で締付部材を二度締めした場合に、これを正しく判定して、作業者の誤認識を防止できる締付データ管理システムを提供することを目的とする。

また本発明は、簡単な機能追加により、締付部材の二度締め判定だけでなく、締付部材の締付け検査を実現可能にする締付データ管理システムを提供することを目的とする。

本発明の請求項１では、締付工具で複数の締付部材を順次締め付けるたびに、そのトルク値と回転角度を第１計測手段と第２計測手段で各々計測する構成とし、前記第２計測手段で計測した回転角度と第１設定値とを比較して、前記締付部材が二度締めされていないと判定したときに、前記第１計測手段で計測した前記トルク値を出力し、前記締付部材が二度締めされていると判定したときに、前記第１計測手段で計測した前記トルク値を出力させない第１判定手段を備えたものである。

本発明の請求項２では、前記第２計測手段で計測した回転角度と第２設定値とを比較して、前記締付部材の締め付けが緩んでいるか否かを判定する第２判定手段をさらに備えたものである。

請求項１の発明では、締付工具を利用して複数の締付部材を順に締め付ける一連の作業で、締付対象に締付部材を締め付けるたびに、第１判定手段は第２計測手段で計測した回転角度と第１設定値との比較に基づき、締付部材が二度締めされていないと判定した場合にのみ、第１計測手段で計測したトルク値を締付データとして出力する。こうすれば、締付工具で締付部材を二度締めした場合に、これを第１判定手段で正しく判定して、第１計測手段で計測したトルク値を出力させないようにすることが可能となり、作業者の誤認識を防止できる締付データ管理システムを提供できる。

請求項２の発明では、締付工具で締付部材を締め付けたときに、第２判定手段は第２計測手段で計測した回転角度と第２設定値との比較に基づき、締付部材の締め付けが緩んでいるか否を判定する。こうすれば、第１計測手段や第２計測手段からの計測結果をそのまま利用して、締付部材が確実に締め付けられているか否かを第２判定手段で判定することができ、簡単な機能追加により、締付部材の二度締め判定だけでなく、締付部材の締付け検査を実現可能にする締付データ管理システムを提供できる。

本発明の一実施形態における締付データ管理システムの全体構成を示す概略図である。同上、トルクレンチの回路構成を示すブロック図である。同上、締め付け作業中のトルク値やトルク計測値が表示されたときの表示部の画面構成を示す正面図である。同上、トルク最低値及びトルク最高値が入力されたときの表示部の画面構成を示す正面図である。同上、締付回数が入力されたときの表示部の画面構成を示す正面図である。同上、設定締め付け回数が一つ減じたときの表示部の画面構成を示す正面図である。同上、締付データ管理装置の回路構成を示すブロック図である。同上、二度締め防止機能における設定操作画面の構成を示す正面図である。同上、二度締め防止機能における設定入力画面の構成を示す正面図である。同上、二度締め防止機能における出力操作画面の構成を示す正面図である。同上、ネジ締め検査機能における設定操作画面の構成を示す正面図である。同上、ネジ締め検査機能における設定入力画面の構成を示す正面図である。同上、ネジ締め検査機能における出力操作画面の構成を示す正面図である。

以下、本発明の好ましい締付データ管理装置の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。

（１）締付データ管理システムの全体構成
図１において、１は全体として本発明における締付データ管理システムを示し、締付データ管理システム１は、作業者が片手で保持可能な大きさ及び重量を有する締付工具としてのトルクレンチ２と、このトルクレンチ２に有線又は無線で双方向の通信手段３で電気的に接続されたパーソナルコンピュータからなる締付データ管理装置４と、により構成される。通信手段３は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）接続を利用したものや、双方向無線を利用したものなどを利用できるが、特に限定されない。また図示しないが、締付データ管理装置４は通信手段３を介して複数のトルクレンチ２と電気的に接続することができ、その場合はトルクレンチ２のそれぞれに、固有のアドレスが割り当てられる。

トルクレンチ２は、アーム状の金属材料からなるレバー５や、このレバー５の先端に配置されるヘッド６や、レバー５の中間部に取付けられ、内蔵の電池（図示せず）を駆動源とする測定ユニット７などで構成される。ヘッド６は、トルクレンチ２本体の先端側から露出した構成を有し、このヘッド６に図示しないネジやナットなどの締付部材に嵌合するソケット８が着脱自在に設けられる。また、ヘッド６の把持部分となる基端部には、その表面を凹凸状に形成したゴム製のグリップ部材９が被着される。これにより、ヘッド６に装着したソケット８に締付部材を嵌合させた状態で、作業者がグリップ部材９を握ってレバー５に締め付け力を加えると、ヘッド６と共に締付部材が回動して、締付部材の締め付けを行ない得る構成となっている。

ところで、このようなトルクレンチ２のレバー５には、例えばストレインゲージ（歪ゲージ）などの歪検出部１１（図２を参照）が設けられており、レバー５に生ずる曲げ歪を電気的に計測し、そこから測定ユニット７で得られた締め付け動作終了時のトルク値（以下、これをトルク計測値と呼ぶ）を、必要に応じてデータ化して、締付データ管理装置４へ通信手段３を介して送信するようになされている。さらに、トルクレンチ２は歪検出部１１の他に、角速度検出部１２（図２を参照）を備えている。この角速度検出部１２は、例えばジャイロセンサ（角速度センサ）などを含んで構成され、レバー５の回転に伴う角速度を電気的に計測し、そこから測定ユニット７で得られた締め付け動作終了時の締付部材の回転角度（以下、これをピーク角度と呼ぶ）を、必要に応じてデータ化して締付データ管理装置４へ通信手段３を介して送信する構成となっている。

測定ユニット７は、電源キーや各種設定数値を入力するための設定値入力キー等で構成されたメンブレンスイッチからなる入力部１５と、ＬＣＤやＬＥＤなどの表示素子を利用した表示部１６を、作業者が視認できる状態で配設している。なお、図１に示す測定ユニット７はレバー５に装着して一体化されているが、測定ユニット７をレバー５に装着せずに別体としてもよく、その場合はレバー５に配設された歪検出部１１や角度検出部１２との間に、有線又は無線による電気的な接続手段が設けられる。

締付データ管理装置４はパーソナルコンピュータの表示部となるモニタ１８を備え、このモニタ１８に後述するデータ設定用の設定操作画面や、データ受信用の出力操作画面を表示し得るようになされている。特に後者の出力操作画面では、トルクレンチ２の測定ユニット７からの締付データを受信するたびに、その締付データを含めた締め付け作業に関する様々な情報を、モニタ１８に一覧表示する構成を有している。

（２）トルクレンチの回路構成
図２に示すように、トルクレンチ２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるマイクロコンピュータ構成の制御部２０を有する。制御部２０の入力ポートには、前述の入力部１５の他に、歪検出部１１からのアナログ検出信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部２１や、角速度検出部１２からのアナログ検出信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部２２が各々接続され、制御部２０の出力ポートには、前述の表示部１６の他に、報知手段２５や、外部入出力端子２６が各々接続される。これによりトルクレンチ２は、測定ユニット７に組み込まれた制御部２０によって、トルクレンチ２における各種機能を統括的に制御し得るようになされている。

また制御部２０は、締付データ管理装置４から外部入出力端子２６を通して送られてくる各種の設定データを、記憶部２８に設定値として記憶し得るように構成される。記録媒体としての記憶部２８は、こうした設定値の他に、トルクレンチ２としての基本情報及び詳細情報や、制御部２０で得られる締付データを記憶保存し、さらに制御部２０をトルク値算出手段３１と、回転角度算出手段３２と、判定手段３３として機能させるための締付データ管理プログラムなどを記憶保存している。

歪検出部１１は、締付部材にソケット８が係合された状態でトルクレンチ２自体が回動され、レバー５に曲げ歪みが生じると、その曲げ歪を電気的に計測してＡＤ変換部２１へ送出するものである。ＡＤ変換部２１は、歪検出部１１からの計測結果にアナログデジタル変換処理を施した後、これを歪データとして制御部２０へ送出する。これを受けて制御部２０のトルク値算出手段３１は、歪データをトルク値に換算する機能を有する。つまり。ここでの歪検出部１１と、ＡＤ変換部２１と、制御部２０に組み込まれたトルク値算出手段３１は、作業者がトルクレンチ２を回動操作して締付部材を締め付けるたびに、その締付部材に加わるトルク値を計測可能にする第１計測手段４１に相当する。

角速度検出部１２は、締付部材にソケット８が係合された状態でトルクレンチ２自体が回動され、レバー５に角速度が生じると、その角速度を電気的に計測してＡＤ変換部２２へ送出するものである。ＡＤ変換部２２は、角速度検出部１２からの計測結果にアナログデジタル変換処理を施した後、これを角速度データとして制御部２０へ送出する。これを受けて制御部２０の回転角度算出手段３２は、角速度データを締付部材の回転角度に換算する機能を有する。つまり。ここでの角速度検出部１２と、ＡＤ変換部２２と、制御部２０に組み込まれた回転角度算出手段３２は、作業者がトルクレンチ２を回動操作して締付部材を締め付けるたびに、その締付部材の回転角度を計測可能にする第２計測手段４２に相当する。

制御部２０の判定手段３３は、第１計測手段４１で計測された締付部材に加わるトルク値や、第２計測手段４２で計測された締付部材の回転角度と、記憶部２８から読み出した設定値とを比較して様々な判定を行なうもので、ここでは第１判定手段として、締まっている締付部材を再び締めることの弊害を防止する二度締め防止手段３５や、第２判定手段として、締付部材が確実に締まっているか否かを検査する締め付け検査手段３６などをそれぞれ備えている。

二度締め防止手段３５は、回転角度算出手段３２で得られた締付部材のピーク角度と、記憶部２８から読み出した第１設定値となる規定角度との比較で、締付部材のピーク角度が規定角度以上であれば、締付部材が二度締めされていないと判定して、そのときに第１計測手段４１で計測したトルク計測値や、締付部材のピーク角度などを関連付けた締付データを記憶部２８に記録して、外部入出力端子２６から締付データ管理装置４に出力する。それに対して、締付部材のピーク角度が規定角度未満であれば、締付部材が二度締めされていると判定して、第１計測手段４１で計測したトルク計測値を含むどのデータも記録せず、締付データ管理装置４に出力させない構成を有する。

締め付け検査手段３６は、回転角度算出手段３２で得られた締付部材のピーク角度と、記憶部２８から読み出した第２設定値となる許容角度との比較で、締付部材のピーク角度が許容角度以上であれば、締付部材が緩んでいると判定して、そのときに第１計測手段４１で計測したトルク計測値や、締付部材のピーク角度などを関連付けた締付データと共に、締付部材が緩んでいる旨の判定結果を記憶部２８に記録し、外部入出力端子２６から締付データ管理装置４にその締付データを出力する構成を有する。

上記二度締め防止手段３５と締め付け検査手段３６は、そのどちらか一方がトルクレンチ２の入力部１５や締付データ管理装置４からの操作で選択され、機能できるように構成される。したがって、二度締め防止手段３５が機能している間は、締め付け検査手段３６が機能せず、締め付け検査手段３６が機能している間は、二度締め防止手段３５が機能しない。また、どちらの機能を動作させているのかが、動作情報として外部入出力端子２６から締付データ管理装置４に送出される。

制御部２０は、前述の締付データ管理プログラムと連携して、測定ユニット７に搭載した表示部１６の表示を制御する表示制御手段としての機能も備えている。これは、締め付け作業中のトルク値やトルク計測値を作業者に対して通知するトルク表示モードで、図３に示すように、表示部１６のデジタル数値領域４４にトルク値やトルク計測値をデジタル表示するとともに、当該トルク値やトルク計測値を棒グラフ領域４５において湾曲状に延びる棒グラフで表示するものである。

この場合、制御部２０の判定手段３３は、記憶部２８に予め記憶保存された設定トルク値と、第１計測手段４１で計測されたトルク値とを比較し、締付部材が良好に締め込まれているか否かの判定を行なうようになされている。ここで例えば、締付部材の締め付け作業中のトルク値が設定トルク値に到達したと判定手段３３で判定すると、制御部２０は報知信号を生成してこれを報知手段２５へ送出する。測定ユニット７に組み込まれる報知手段２５は、例えばブザー３８や振動モーターを内蔵するバイブレータ３９で構成され、制御部２０からの報知信号を受けて、ブザー３８からビープ音を出力させたり、バイブレータ３９によりトルクレンチ２自体を振動させたりして、作業者に対し締付部材が良好に締め込まれたことを通知し得るようになされている。

なお、制御部２０の判定手段３３は、トルクレンチ２が測定可能なトルク値の範囲（以下、これをトルク測定可能範囲と呼ぶ）を設定し得るようになされており、入力部１６の操作によりトルク測定可能範囲としてトルク最低値及びトルク最高値を各々入力すると、図４に示すように、トルク最低値（この場合、「11.8Nm」）及びトルク最高値（この場合、「14.1Nm」）を、表示部１６のデジタル数値領域４４に切替え可能に表示する。また制御部２０は、これらのトルク最低値やトルク最高値を記憶部２８に記憶保存させ、このトルク測定可能範囲内でトルク計測値を計測し得るようになされており、締め付け作業時にトルク計測値とトルク測定可能範囲とを判定手段３３で比較し、当該トルク計測値がトルク測定可能範囲外であると認識すると、制御部２０からの報知信号によりブザー３８で警告音を出力する構成となっている。

因みに制御部２０は、判定手段３３による前述のトルク値と設定トルク値との判定結果に基づいて、締付回数を計数し得るようになされている。この場合、制御部２０の表示制御手段は、例えば図５に示すような締付回数表示モードで、入力部１５の操作入力により設定締付回数（この場合、例えば４回を表す「C04」）を表示部１６のデジタル数値領域４４に表示させ、締め付け作業時に設定トルク値以上のトルク計測値を得ると、図６（Ａ）に示すように、設定締付回数を一つ減じた締付回数（この場合、例えば残り３回を表す「C03」）を表示部１６のデジタル数値領域４４に表示させる。

こうして制御部２０は、設定トルク値以上のトルク計測値を得るたびに、表示部１６のデジタル数値領域４４に表示された締付回数を順次減じてゆく。かくして作業者は、図６（Ｂ）に示すように、表示部１６のデジタル数値領域４４に表示された締付回数を示す数値がゼロ（すなわち「C00」）になることで、締め付け作業を締付必要回数行ったことを容易に、かつ瞬時に認識できる。

（３）締付データ管理装置の回路構成
図７において、締付データ管理装置４は、当該締付データ管理装置４全体を統括的に制御するＣＰＵ５０にバス５１を介して、ワークエリアとしてのＲＡＭ５２や、外部入力端子５３や、ハードディスクドライブ５４や、複数種類の操作キーやマウスなどからなる操作部５５や、表示器としての液晶ディスプレイ等でなるモニタ１８を接続して構成される。図示しないが、ＣＰＵ５０内には日時情報として現在時刻をカウントする計時手段が設けられ、トルクレンチ２からの締付データを受信したときの日時情報を取得する構成となっている。

記録媒体としてのハードディスクドライブ５４には、制御部となるＣＰＵ５０を所定の手順で動作させるために、基本プログラムの他に、トルクレンチ２から順次受け取った締付データや、当該締付データに基づいて算出した締付情報や、トルクレンチ２に対する各種の設定値などを、ハードディスクドライブ５４に記憶保存して管理する締付データ管理プログラム等が格納される。

従ってＣＰＵ５０は、ハードディスクドライブ５４に格納された各種プログラムを適宜読み出し、これをＲＡＭ５２に展開して実行することで、締付データ管理装置４の各回路部を制御して各種処理を実行するようになされている。

例えばＣＰＵ５０は、外部入力端子５３に通信手段３を介してトルクレンチ２が電気的に接続されたことを認識すると、締付データ管理プログラムに従って、図８〜図１３に示すような締付データ管理用の各種操作画面をモニタ１８に表示させる。

図８は、操作部５５からの操作で、二度締め防止機能の設定操作画面６０をＣＰＵ５０がモニタ１８に表示させた状態の一例を示している。ここで特に注目すべきは、パターン（この場合、「PT01」〜「PT10」の10パターン）毎に、前述した規定角度や、トルク最低値（この場合、「下限トルク」）や、トルク最高値（この場合、「上限トルク」）などの各設定値を一覧で表示するパターン別設定値表示領域６１が、設定操作画面６０の中に設けられている、ということである。ここに表示される規定角度や、トルク最低値や、トルク最高値は、何れもハードディスクドライブ５４から読み出されたもので、各パターンにおける現在の設定状態を表している。その他に設定操作画面６０は、トルクレンチ２の測定ユニット７から外部入力端子５３を介して受信した基本情報として、例えば「レンチタイプ」、「レンチ名称」、「ユニットコード」、「締付範囲」、「電池残量」、「総回数」、「日時」を表示する基本情報表示領域６２や、詳細情報として、「AUTOモード」、「ブザー状態」、「振動モーター状態」、「管理回数リセット」、「レンチ本体操作ロック」、「日時設定」、「スリープタイマ」、「オートオフタイマ」、「予告警告１」、「予告警告２」、「予告警告３」、「予告警告４」、「予告警告５」を表示する詳細情報表示領域６３を備えている。

ＣＰＵ５０は、設定操作画面６０を表示した状態で、設定状態リスト表示領域６１の中から特定のパターンが操作部５５の操作で選択されると、図９に示すような設定入力画面６５をモニタ１８に表示させる。設定入力画面６５には、設定状態リスト表示領域６１で選択した特定のパターン（この場合、パターン１「PT01」）について、規定角度や、トルク最低値、トルク最高値などの各設定値を一覧で表示する設定値入力表示領域６６が設けられ、ＣＰＵ５０はこの設定値入力表示領域６６を表示した状態で、操作部５５からの操作により各設定値の入力を可能にする。また設定入力画面６５は、設定値入力表示領域６６の他に、「OK」と表記された実行ボタン６７と、「キャンセル」と表記された取消ボタン６８を有する。ここで操作部５５により実行ボタン６７を選択操作すると、設定値入力表示領域６６で入力した設定値がハードディスクドライブ５４に上書き保存されると共に、設定データとしてトルクレンチ２の測定ユニット７に転送され、記憶部２８にも同様に上書き保存される。そして、図８の設定操作画面６０に自動的に遷移するが、このときパターン別設定値表示領域６１には、実行ボタン６７を選択操作する直前の設定値入力表示領域６６で入力した設定値が表示される。それに対して、操作部５５により取消ボタン６８を選択操作した場合は、そうした上書き保存は行なわずに、そのまま図８の設定操作画面６０に自動的に遷移する。このときパターン別設定値表示領域６１には、図９の設定入力画面６５に遷移する直前の設定値が表示される。

図１０は、二度締め防止手段３５の機能が動作しているとＣＰＵ５０が認識したときに、モニタ１８に表示させる出力操作画面７０の一例である。ここでの出力操作画面７０は、操作部５５により、各トルクレンチ２に固有のアドレス毎に選択されたパターンと、それに対応する設定値を一覧で表示するアドレス別設定値表示領域７１と、二度締め防止手段３５からＣＰＵ５０が締付データを受け取るたびに、その締付データを順次一覧で表示する締付データ表示領域７２とを設けている。アドレス別設定値表示領域７１では、通信手段３を介して通信可能なアドレス（この場合、「アドレス１」）に対応するトルクレンチ２について、選択したパターン（この場合、「アドレス１」のパターン「PT1」）と、それに対応する設定値が、例えば異なる色などで強調表示される。したがって、そうしたトルクレンチ２による締め付け作業中に、第２計測手段４２で計測された締付部材のピーク角度が、アドレス別設定値表示領域７１で強調表示された規定角度（この場合、「5.0」°）以上となった場合にのみ、二度締め防止手段３５から受け取った締付データが締付データ表示領域７２に順次表示され、ハードディスクドライブ５４に記憶保存される。また、各アドレスで選択されたパターンの設定値が、そのアドレスに対応したトルクレンチ２の測定ユニット７に設定データとして転送され、これを受けて制御部２０が記憶部２８に設定値を上書き保存する構成となっている。

その他に出力操作画面７０は、レンチ情報として、「ファイル名」、「データ取込日時」、「レンチタイプ」、「締付範囲」、「単位」、「ユニットコード」、「レンチ名称」、「製造番号」の入力を可能にするレンチ情報入力領域７３や、締付データ表示領域７２に一覧で表示されるトルク測定値（この場合、「測定値」）やピーク角度の最大値、最小値、平均値の算出結果を表示する算出結果表示領域７４や、操作部５５からの操作選択により、出力操作画面７０内の表示をクリアするクリアボタン７５などを備えている。

図１１は、操作部５５からの操作で、締め付け検査となるネジ締め検査機能の設定操作画面８０をＣＰＵ５０がモニタ１８に表示させた状態の一例を示している。設定操作画面８０は、パターン毎に、前述した許容角度や、トルク最低値や、トルク最高値などの各設定値を一覧で表示するパターン別設定値表示領域８１を設けている。このパターン別設定値表示領域８１と、図８で示したパターン別設定値表示領域６１とを比較すると、規定角度が許容角度に変わった以外は共通しており、その他の設定操作画面８０の表示構成も、図８の設定操作画面６０と共通する。

ＣＰＵ５０は、設定操作画面８０を表示した状態で、設定状態リスト表示領域８１の中から特定のパターンが操作部５５の操作で選択されると、図１２に示すような設定入力画面８５をモニタ１８に表示させる。設定入力画面８５には、設定状態リスト表示領域８１で選択した特定のパターン（この場合、パターン１「PT01」）について、許容角度や、トルク最低値、トルク最高値などの各設定値を一覧で表示する設定値入力表示領域８６が設けられ、ＣＰＵ５０はこの設定値入力表示領域８６を表示した状態で、操作部５５からの操作により各設定値の入力を可能にする。ここでも設定入力画面８５は、実行ボタン６７と取消ボタン６８を有し、操作部５５により実行ボタン６７を選択操作すると、設定値入力表示領域８６で入力した設定値がハードディスクドライブ５４に上書き保存されると共に、設定データとしてトルクレンチ２の測定ユニット７に転送され、記憶部２８にも同様に上書き保存される。そして、図１１の設定操作画面８０に自動的に遷移するが、このときパターン別設定値表示領域８１には、実行ボタン６７を選択操作する直前の設定値入力表示領域６６で入力した設定値が表示される。それに対して、操作部５５により取消ボタン６８を選択操作した場合は、そうした上書き保存は行なわずに、そのまま図１１の設定操作画面８０に自動的に遷移する。このときパターン別設定値表示領域８１には、図１２の設定入力画面８５に遷移する直前の設定値が表示される。

図１３は、締め付け検査手段３６の機能が動作しているとＣＰＵ５０が認識したときに、モニタ１８に表示させる出力操作画面９０の一例である。出力操作画面９０は、操作部５５により、各トルクレンチ２に固有のアドレス毎に選択されたパターンと、それに対応する設定値を一覧で表示するアドレス別設定値表示領域９１と、締め付け検査手段３６からＣＰＵ５０が締付データを受け取るたびに、その締付データを順次一覧で表示する締付データ表示領域９２とを設けている。アドレス別設定値表示領域９１は、規定角度が許容角度に変わった以外は、図１０で示したアドレス別設定値表示領域７１と共通しており、アドレス別設定値表示領域９１と締付データ表示領域９２以外で、出力操作画面９０の表示構成は図１０の出力操作画面７０と共通する。

アドレス別設定値表示領域９１では、通信手段３を介して通信可能なアドレス（この場合、「アドレス１」）に対応するトルクレンチ２について、選択したパターン（この場合、「アドレス１」のパターン「PT1」）と、それに対応する設定値が、例えば異なる色などで強調表示される。そして、このトルクレンチ２による締め付け検査中に、第１計測手段４１で計測されたトルク計測値が、アドレス別設定値表示領域９１で強調表示された下限トルク（この場合、「6.0」Ｎ・ｍ）から、上限トルク（この場合、「8.0」Ｎ・ｍ）までの間に達した場合に、締め付け検査手段３６から受け取った締付データが締付データ表示領域９２に順次表示され、ハードディスクドライブ５４に記憶保存される構成となっている。またここでは、締付データ表示領域９２に表示される締付データの中で、第２計測手段４２で計測されたピーク角度が、アドレス別設定値表示領域９１で強調表示された許容角度（この場合、「5.0」°）以上であれば、締付部材が緩んでいることを知らせるために、そのピーク角度（この場合、「16.1」°）を例えば異なる色などで強調表示する。

なお、上記出力操作画面７０，９０では、トルクの単位をレンチ情報入力領域７３で選択し得るようになされており、例えば、［Ｎ・ｍ］や［ｋｇｆ・ｃｍ］など予め設定された所定の単位系を選択し得、トルク計測値などを自動的に選択した単位系に切り替え表示し得るようになされている。

（４）動作及び効果
以上の構成において、締付データ管理システム１では、トルクレンチ２と締付データ管理装置４とを通信手段３で双方向に通信可能な状態にする。そして、作業者は締付データ管理装置４のモニタ１８に設定入力画面６５，８５を表示させ、操作部５５を操作して設定値入力表示領域６６，８６の各欄に各パターンの設定値（数値）を入力する。これらの設定値は、操作部５５により実行ボタン６７を選択操作することで確定し、トルクレンチ２の記憶部２８と締付データ管理装置４のハードディスクドライブ５４にそれぞれ記憶保存される。また、ＣＰＵ５０はトルクレンチ２毎に固有のアドレスを割り当てるので、作業者はそれぞれのアドレスにおいて、どのパターンの設定値を選択するのかを操作部５５からの操作で設定しておく。なお、こうした設定値などの入力は、締付データ管理装置４の操作部５５とモニタ１８に代わり、測定ユニット７の入力部１５と表示部１６により行えるようにしてもよい。

次に作業者は、測定ユニット７の入力部１５若しくは締付データ管理装置４の操作部５５を操作して、制御部２０の二度締め防止手段３５を起動させて、モニタ１８に二度締め防止機能用の出力操作画面７０を表示させる。そして、トルクレンチ２のソケット８を締付部材に嵌合させ、グリップ部材９を握りながらレバー５を手動で回動する締め付け動作を繰り返すことで、締付対象としての対象製品に複数の締付部材を順次締め付けてゆく。

このトルクレンチ２を使用した一連の締め付け作業では、締付部材の締め付け動作を行なうたびに、その締付部材に加わるトルク値が第１計測手段４１で計測され、表示部１６のデジタル数値領域４４や棒グラフ領域４５に表示される。それと共に第２計測手段４２では締付部材の回転角度が計測され、第１計測手段４１で得られた締め付け動作終了時のトルク値と、第２計測手段４２で得られた締め付け動作終了時の回転角度が、それぞれトルク計測値とピーク角度として、二度締め防止手段３５に取り込まれる。

これを受けて二度締め防止手段３５は、第２計測手段４２から取り込んだ締付部材のピーク角度と、記憶部２８から読み出した規定角度とを比較して、締付部材が二度締めされているか否かを判定する。すなわち、締付部材のピーク角度が規定角度以上であれば、締付部材が二度締めされていないと判定して、締付部材に加わるトルク計測値や、締付部材のピーク角度や、現在時刻などを関連付けた締付データを記憶部２８に記録し、その締付データを外部入出力端子２６から締付データ管理装置４に出力する。それに対して、締付部材のピーク角度が規定角度未満であれば、締付部材が二度締めされていると判定して、第１計測手段４１で計測したトルク計測値を含むどのデータも記録せず、また締付データ管理装置４へのデータ出力も行わない。

締付データ管理装置４では、二度締め防止手段３５の機能が動作しているときに、トルクレンチ２の測定ユニット７からの締付データをＣＰＵ５０で受け取るたびに、その締付データを出力操作画面７０の中の締付データ表示領域７２に順次並べて表示してゆく。つまり図１０に示すように、締め付け作業中にトルクレンチ２で二度締めせずに締め付けた締付部材のトルク計測値やピーク角度などだけが、締付データ表示領域７２に一覧で表示される。そのため、仮に作業の途中でトルクレンチ２による締付部材の二度締めが行なわれた場合でも、そのときのトルク計測値やピーク角度は締付データ表示領域７２に表示されず、全ての締め付け作業が完了したときに、締付データ表示領域７２に表示されるトルク計測値やピーク角度の数（この場合、４つ）が、締め付けを行なうのに必要な締付部材の数に到達するので、作業者が誤って作業を完了したと認識する懸念を払拭できる。

また変形例として、ＣＰＵ５０が測定ユニット７からの締付データを受信するたびに、その数をカウントして出力操作画面７０に表示させてもよい。この場合も、全ての締め付け作業が完了したときに、出力操作画面７０に表示されるカウント数が、締め付けを行なうのに必要な締付部材の数に到達することになり、作業者の誤認識を同様に防止できる効果が得られる。

こうして一連の締め付け作業が完了したら、作業者は必要に応じて締付データ管理システム１を利用した締め付け検査を行なうことができる。これは測定ユニット７の入力部１５若しくは締付データ管理装置４の操作部５５を操作して、制御部２０の締め付け検査手段３６を起動させ、モニタ１８にネジ締め検査用の出力操作画面９０を表示させることで実現する。その後、トルクレンチ２のソケット８を対象製品に取り付けられた締付部材に嵌合させ、グリップ部材９を握りながらレバー５を手動で回動する締め付け動作を繰り返すことで、複数の締付部材に対する締め付け状態を個々に検査する。

このトルクレンチ２を使用した一連の締め付け検査では、締付部材の締め付けを行なうたびに、その締付部材に加わるトルク値が第１計測手段４１で計測され、表示部１６のデジタル数値領域４４や棒グラフ領域４５に表示される。それと共に第２計測手段４２では締付部材の回転角度が計測され、第１計測手段４１で得られた締め付け動作終了時のトルク値と、第２計測手段４２で得られた締め付け動作終了時の回転角度が、それぞれトルク計測値とピーク角度として、締め付け検査手段３６に取り込まれる。

これを受けて締め付け検査手段３６は、第２計測手段４２から取り込んだ締付部材のピーク角度と、記憶部２８から読み出した許容角度とを比較して、締付部材が緩んでいるか否かを判定する。すなわち第１計測手段４１で計測されたトルク計測値が、記憶部２８から読み出した下限トルクから上限トルクまでの範囲内にある場合に、そのときに第２計測手段４２で計測された締付部材のピーク角度が許容角度以上であれば、締付部材が緩んでいると判定し、締付部材のピーク角度が許容角度未満であれば、締付部材が緩んでいないと判定する。この判定結果は、例えば表示部１６に表示させることができ、作業者はその場で締付部材の緩みを把握することができる。

締め付け検査手段３６は、上述の締付部材が緩んでいると判定した場合に、締付部材に加わるトルク計測値や、締付部材のピーク角度や、計時手段２３で得られた現在時刻などを関連付けた締付データを、その判定結果と共に記憶部２８に記録し、外部入出力端子２６から締付データ管理装置４にその締付データを出力する。また、締付部材が緩んでいないと判定した場合も、そのとき締付部材に加わるトルク計測値や、締付部材のピーク角度や、計時手段２３で得られた現在時刻などを関連付けた締付データを、外部入出力端子２６から締付データ管理装置４に出力する。

そのため締付データ管理装置４では、締め付け検査手段３６の機能が動作しているときに、トルクレンチ２の測定ユニット７からの締付データをＣＰＵ５０で受け取るたびに、その締付データを出力操作画面９０の中の締付データ表示領域９２に順次並べて表示してゆく。これにより図１３に示すように、検査を行なったトルクレンチ２に対応したアドレスで、締付部材が緩んでいるか否かの判定が行われた全ての場合について、締付部材のトルク計測値やピーク角度などが締付データ表示領域９２に一覧で表示される。また特にＣＰＵ５０は、締付データ表示領域９２に表示される締付データの中で、第２計測手段４２で計測されたピーク角度が、ハードディスクドライブ５４から読み出したトルクレンチ２に対応するアドレスで選択されたパターンの許容角度以上であれば、そのときの検査で締付部材が緩んでいることを知らせるために、当該ピーク角度を例えば異なる色などで強調表示する。これにより作業者は、どの検査で締付部材の緩みが発見されたのかを直感的に把握することができる。

以上のように、本実施形態の締付データ管理システム１は、締付工具となるトルクレンチ２で複数の締付部材を順次締め付けるたびに、そのトルク値と回転角度を第１計測手段４１と第２計測手段４２で各々計測する構成とし、第２計測手段４２で計測した締付部材の回転角度としてピーク角度と、第１設定値となる規定角度とを比較して、締付部材が二度締めされていないと判定したときには、第１計測手段４１で計測したトルク値としてトルク計測値を出力する一方で、締付部材が二度締めされていると判定したときには、第１計測手段４１で計測したトルク値を含めて何も出力させない第１判定手段としての二度締め防止手段３５を備えている。

この場合、トルクレンチ２を利用して複数の締付部材を順に締め付ける一連の作業で、締付対象に締付部材を締め付けるたびに、二度締め防止手段３５は第２計測手段４２で計測したピーク角度と規定角度との比較に基づき、締付部材が二度締めされていないと判定した場合にのみ、第１計測手段４１で計測したトルク値を締付データとして出力する。こうすれば、トルクレンチ２で締付部材を二度締めした場合に、これを第１判定手段４１で正しく判定して、第１計測手段４１で計測したトルク値を出力させないようにすることが可能となり、作業者の誤認識を防止できる締付データ管理システム１を提供できる。

また本実施形態の締付データ管理システム１は、上記構成に加えて、第２計測手段４２で計測した回転角度となるピーク角度と、第２設定値となる許容角度とを比較して、締付部材の締め付けが緩んでいるか否かを判定する締め付け検査手段３６をさらに備えている。

この場合、トルクレンチ２で締付部材を締め付けたときに、締め付け検査手段３６は第２計測手段４２で計測したピーク角度と許容角度との比較に基づき、締付部材の締め付けが緩んでいるか否を判定する。こうすれば、第１計測手段４１や第２計測手段４２からの計測結果をそのまま利用して、締付部材が確実に締め付けられているか否かを締め付け検査手段３６で判定することができ、簡単な機能追加により、締付部材の二度締め判定だけでなく、締付部材の締付け検査を実現可能にする締付データ管理システム１を提供できる。

（５）他の実施の形態
上記の実施形態では、トルクレンチ２とパーソナルコンピュータたる締付データ管理装置４とで締付データ管理システム１を構築したが、本発明の締付データ管理システム１はそれ以外に様々な形態を含む。例えば、測定ユニット７と締付データ管理装置４とを一体化させてもよく、その一体化したユニット体をトルクレンチ２と一体若しくは別体に設けてもよい。したがって、上記実施形態における二度締め防止手段３５、締め付け検査手段３６、第１計測手段４１、第２計測手段４２などが、締付データ管理システム１のどの部位に設けられていてもよい。また本発明は、締付工具を必須のものとはせず、締付工具に連携する締付データ管理システム１だけの構成も含む。ここではトルクレンチ２に限らず、トルクドライバなど種々の締付工具を適用できる。

また、上記実施形態において、第１計測手段４１で計測されるトルク計測値は、一つの締付部材に対する締め付け動作の終了時におけるトルク値ではなく、締め付け動作中の最大トルク値としてもよい。同様に、第２計測手段４２で計測されるピーク角度も、締め付け動作中の最大回転角度としてもよい。

また、二度締め防止手段３５が締付部材の二度締めを判定する際に、締付部材のピーク角度が規定角度を超えていれば、二度締めされていないと判定し、締付部材のピーク角度が規定角度以下であれば、二度締めされていると判定してもよい。同様に、締め付け検査手段３６が締付部材の緩みを判定する際に、締付部材のピーク角度が許容角度を超えていれば、締付部材が緩んでいると判定し、締付部材のピーク角度が許容角度以下であれば、締付部材が緩んでいないと判定してもよい。

さらに、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。

２トルクレンチ（締付工具）
３５二度締め防止手段（第１判定手段）
３６締め付け検査手段（第２判定手段）
４１第１計測手段
４２第２計測手段

Claims

締付工具で複数の締付部材を順次締め付けるたびに、そのトルク値と回転角度を第１計測手段と第２計測手段で各々計測する構成とし、
前記第２計測手段で計測した回転角度と第１設定値とを比較して、前記締付部材が二度締めされていないと判定したときに、前記第１計測手段で計測した前記トルク値を出力し、前記締付部材が二度締めされていると判定したときに、前記第１計測手段で計測した前記トルク値を出力させない第１判定手段を備えたことを特徴とする締付データ管理システム。
前記第２計測手段で計測した回転角度と第２設定値とを比較して、前記締付部材の締め付けが緩んでいるか否かを判定する第２判定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の締付データ管理システム。