JP2019012036A - Feeler gauge with sensor and fastening confirmation system using the same - Google Patents
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この発明は、おねじ部材とめねじ部材を相対回転して締結する継手の締め付け確認用のセンサ付き隙間ゲージおよびこれを用いた締め付け確認用システム関する。 The present invention relates to a gap gauge with a sensor for confirming the tightening of a joint for relatively rotating and fastening a male screw member and a female screw member, and a tightening confirmation system using the same.
互いに連通する流体通路を有している第1および第2の管状継手部材を備えている管継手において、継手部材同士は、適宜なねじ手段で締め付けられるが、このねじ手段として、第1および第2の継手部材のいずれか一方におねじ部が形成され、継手部材のおねじ部にねじ合わされた袋ナットによって、両継手部材が結合されるものや、第1および第2の継手部材がいずれもおねじ部が形成されていないスリーブとされ、別体とされたおねじ部材と袋ナットとによって、両継手部材が結合されるものが知られている(特許文献1)。 In the pipe joint including the first and second tubular joint members having fluid passages communicating with each other, the joint members are fastened with appropriate screw means. A threaded portion is formed on one of the two joint members, and both the joint members are joined by a cap nut screwed to the male threaded portion of the joint member, and the first and second joint members are either A sleeve in which a male thread portion is not formed is known, and both joint members are coupled by a separate male thread member and a cap nut (Patent Document 1).
このような管継手は、配管を多く有する装置やプラントにおいては、非常に多く使用されており、管継手を適切に締め付ける作業は、設備製造やプラント現場で通常なされる。 Such pipe joints are used very often in apparatuses and plants having a large number of pipes, and the operation of appropriately tightening the pipe joints is usually performed in equipment manufacturing or on the plant site.
管継手を適切に締め付ける作業は定められた仕様に基づいて行われ、作業者当人、あるいは別の作業者が適切に締め付けられているかを確認する必要がある。 The work of properly tightening the pipe joint is performed based on the specified specifications, and it is necessary to confirm whether the worker himself or another worker is properly tightened.
適切に締め付けられているかを確認する作業については、数多くの管継手に対して一点ずつ行うことになり、労力を要するとともに、確認漏れが発生する可能性がある。 The operation of confirming whether or not the bolts are properly tightened is performed one point at a time for many pipe joints, which requires labor and may cause a check failure.
この発明の目的は、数多くの管継手の締め付けが適切に行われていることの確認を漏れなく容易に行うことができるセンサ付き隙間ゲージおよびこれを用いた継手の締め付け確認用システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a clearance gauge with a sensor capable of easily confirming that a number of pipe joints are properly tightened without omission and a system for confirming the tightening of a joint using the same. It is.
本発明(1)は、おねじ部材とめねじ部材を相対回転して締結する継手の締め付け確認用の隙間ゲージであって、先端に凹部を有するゲージ本体と、前記凹部の開口縁部の少なくとも一方に設けられた第1センサと、前記凹部の基端部に設けられた第2センサと、を有し、前記凹部の開口幅は、前記おねじ部材のおねじ部の直径よりも大きく、前記ゲージ本体の厚みは、前記おねじ部材と対向する前記めねじ部材の間の許容される最大の距離より小さくなっているセンサ付き隙間ゲージである。 The present invention (1) is a clearance gauge for confirming tightening of a joint that relatively fastens and fastens a male screw member and a female screw member, and includes at least one of a gauge main body having a concave portion at the tip and an opening edge of the concave portion. And a second sensor provided at the base end of the recess, the opening width of the recess being larger than the diameter of the male thread of the male screw member, The thickness of the gauge body is a gap gauge with a sensor that is smaller than the maximum allowable distance between the female screw member facing the male screw member.
継手を締結するためのおねじ部材とめねじ部材を相対回転すると、おねじ部材と対向するめねじ部材の間の距離は狭まり、ある一定値以下になると必要な締め付けが行われたと判定される。 When the male screw member and the female screw member for fastening the joint are rotated relative to each other, the distance between the female screw member and the female screw member facing each other is narrowed, and when it becomes a certain value or less, it is determined that necessary tightening has been performed.
センサ付き隙間ゲージの厚みを、適切な締め付けが行われたと判定されるある上限の厚みにしておくことで、締め付けが不十分な場合には、おねじ部材と対向するめねじ部材の間に隙間ゲージが入って、凹部の基端部に設けられた第2センサが反応する。 If the thickness of the sensor-equipped gap gauge is set to a certain upper limit that is determined to have been properly tightened, if the tightening is insufficient, the gap gauge between the male screw member and the opposing female screw member Enters, and the second sensor provided at the base end of the recess reacts.
締め付けが十分な場合には、おねじ部材と対向するめねじ部材の間に隙間ゲージを挿入することができず、凹部の開口縁部の片方および/又は両方に設けられた第1センサが反応する。 When tightening is sufficient, a gap gauge cannot be inserted between the female screw member and the female screw member facing each other, and the first sensor provided on one and / or both of the opening edge of the recess reacts. .
隙間ゲージに備えられたいずれのセンサが反応したかによって、継手の締め付けが適切に行われたか否かの判定を簡便に行うことができる。 It is possible to easily determine whether or not the joint has been properly tightened depending on which sensor provided in the gap gauge has reacted.
本発明(2)は、前記凹部の左右縁部のいずれか一方に突出部を有し、前記突出部の厚みは、前記おねじ部材と対向する前記めねじ部材の間の許容される最小の距離より大きくなっていることを特徴とする本発明(1)に記載のセンサ付き隙間ゲージである。 This invention (2) has a protrusion part in any one of the right-and-left edge part of the said recessed part, and the thickness of the said protrusion part is the minimum allowable between the said internal thread member and the said internal thread member. It is a clearance gauge with a sensor as described in this invention (1) characterized by being larger than distance.
本発明(2)の突出部の厚みは、前記おねじ部材と対向する前記めねじ部材の間の許容される最小の距離より大きくなっていることにより、この突出部が止まりゲージの役割を果たすので、第1センサは反応せず、継手の締め付けが締め過ぎであることがわかる。 The thickness of the protrusion of the present invention (2) is larger than the minimum allowable distance between the female screw member facing the male screw member, so that the protrusion stops and serves as a gauge. Therefore, it can be seen that the first sensor does not react and the joint is tightened too much.
本発明(3)は、前記突出部の先端部に第3センサが設けられていることを特徴とする本発明(2)に記載のセンサ付き隙間ゲージである。 The present invention (3) is the gap gauge with a sensor according to the present invention (2), characterized in that a third sensor is provided at the tip of the protrusion.
継手を締め過ぎると、おねじ部材と対向するめねじ部材の間の距離が一定以下に小さくなり、その上限値に突出部の厚みを設定することによって、締め過ぎの場合に第3センサが反応して継手が締め過ぎであることを検知することができる。 If the joint is tightened too much, the distance between the female screw member facing the male screw member will become smaller than a certain value. By setting the thickness of the protrusion to the upper limit, the third sensor will react when overtightened. Thus, it can be detected that the joint is overtightened.
本発明(4)は、前記センサが、ひずみゲージまたは圧力センサであることを特徴とする本発明(1)〜(3)に記載のセンサ付き隙間ゲージである。 The present invention (4) is the gap gauge with a sensor according to any one of the present inventions (1) to (3), wherein the sensor is a strain gauge or a pressure sensor.
センサ付き隙間ゲージをひずみゲージまたは圧力センサとすることによって、隙間ゲージを継手に押し当てた時に発生するひずみまたは圧力を信号として容易に取り出すことが可能となる。 By using the gap gauge with a sensor as a strain gauge or a pressure sensor, it is possible to easily take out as a signal the strain or pressure generated when the gap gauge is pressed against the joint.
本発明(5)は、本発明(1)〜本発明(4)のセンサ付き隙間ゲージを有する継手の締め付け確認用システムであって、前記センサからの信号を受信する受信部と、前記センサから受信した信号により合否を判定する判定部と、前記判定部で判定された結果を記憶する記憶部と、を有することを特徴とする締め付け確認用システムである。 The present invention (5) is a tightening confirmation system for a joint having a gap gauge with a sensor according to the present invention (1) to the present invention (4), the receiver receiving a signal from the sensor, and the sensor. A tightening confirmation system comprising: a determination unit that determines pass / fail based on a received signal; and a storage unit that stores a result determined by the determination unit.
センサ付き隙間ゲージのセンサ信号をシステムの受信部が受信し、締め付け合格か否かは、受信された信号がどのセンサから送られてきたかを識別することによって容易に判別することができる。 Whether the receiving part of the system receives the sensor signal of the gap gauge with sensor and passes the tightening can be easily determined by identifying from which sensor the received signal is sent.
判別された判定結果を記憶部に記憶させ、設備やプラント全体の継手と照合することによって容易に漏れなく点検することができる。 The determined determination result is stored in the storage unit, and can be easily inspected without omission by collating with the joint of the facility or the entire plant.
本発明(6)は、継手情報を有する電子タグが前記継手に備えられ、前記電子タグからの信号を、前記通信部が受信することを特徴とする本発明(5)に記載の締め付け確認用システムである。 The present invention (6) is for tightening confirmation according to the present invention (5), wherein an electronic tag having joint information is provided in the joint, and the communication unit receives a signal from the electronic tag. System.
設備やプラント等に備えられている個々の継手にその継手を特定するための番号、仕様、製造日等、その継手の情報を付与した電子タグをつけておけば、センサからの信号および電子タグからの継手の情報を同時に、通信部が取り込むことができるので、設備やプラント全体の継手との照合を自動で行うことができる。 If an electronic tag with information on the joint such as the number, specification, date of manufacture, etc. for identifying the joint is attached to each joint provided in the facility or plant, the signal from the sensor and the electronic tag Since the communication unit can simultaneously receive information on the joints from the plant, it is possible to automatically perform collation with the joints of the facility and the entire plant.
本発明(7)は、前記電子タグがRFIDであることを特徴とする本発明(6)に記載の締め付け確認用システムである。 The present invention (7) is the tightening confirmation system according to the present invention (6), wherein the electronic tag is an RFID.
RFIDを用いることによって、RFIDに埋め込まれた継手の情報を、無線通信を利用して通信部が簡便に受信することができる。 By using the RFID, the information of the joint embedded in the RFID can be easily received by the communication unit using wireless communication.
本発明(8)は、継手の締め付けが不合格である場合、または締め付け確認漏れがある場合に警告を行うことを特徴とする本発明(5)〜(7)に記載の締め付け確認用システムである。 The present invention (8) is a tightening confirmation system according to any one of the present inventions (5) to (7), characterized in that a warning is given when the tightening of a joint fails or when there is a tightening confirmation omission. is there.
継手の締め付けが不合格である場合とは、第2センサまたは第3センサが反応して通信部がその信号を検知した場合である。 The case where the fastening of the joint is unacceptable is a case where the second sensor or the third sensor reacts and the communication unit detects the signal.
本発明(8)のシステムは、合否信号をRFID等の電子タグからの情報と紐づけし、どの継手の締め付けが不十分であるとの警告や、どの継手の締め付け確認が行われていない等の警告を容易に行うことができる。 The system of the present invention (8) associates a pass / fail signal with information from an RFID tag such as an RFID, warns that which joint is insufficiently tightened, and confirms which joint is not tightened. Can be easily alerted.
この発明のセンサ付き隙間ゲージによると、目視によらず継手の締め付けが適切に行われたかどうかの確認を容易にすることができる。 According to the gap gauge with a sensor of the present invention, it is possible to easily confirm whether or not the joint has been properly tightened without visual inspection.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等および各種製造条件は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。また、便宜的に図面上での方向によって部材等の方向を上下左右と指称することがあるが、これらは本発明の実施あるいは使用の際の部材等の方向を限定するものではない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and various manufacturing conditions of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified. This is just an illustrative example. For convenience, the direction of the member or the like may be referred to as up, down, left, or right depending on the direction on the drawing, but these do not limit the direction of the member or the like when the present invention is implemented or used.
図1に示すように、実施例1によるセンサ付き隙間ゲージ1は、ゲージ本体10の先端に略半円形の切欠かれた凹部があり、その凹部面13の基端のほぼ中央に第2センサ22が埋め込まれ、第2センサはわずかに凹部面13より突出している。
As shown in FIG. 1, the sensor-equipped
凹部の開口縁部の右上部と左上部に第1センサ21が埋め込まれ、右側の第1センサ21は、わずかに右正面11より突出し、左側の第1センサ21は、わずかに左正面12より突出している。
The
この実施例1では、凹部は略半円形で切り欠かれているが、矩形形状等で切り欠かれていてもよい。 In the first embodiment, the concave portion is cut out in a substantially semicircular shape, but may be cut out in a rectangular shape or the like.
第2センサ22はゲージ本体10の内部に貫通した信号線通路(図示せず)を通る中央信号線26とつながり、中央信号線26は、ゲージ本体10の背面(図示せず)から出ている。
The
右側の第1センサ21はゲージ本体10の内部に貫通した信号線通路(図示せず)を通る右信号線24とつながり、右信号線24は、ゲージ本体10の右側面(図示せず)から出ている。
The
左側の第1センサ21はゲージ本体10の内部に貫通した信号線通路(図示せず)を通る左信号線25とつながり、左信号線25は、ゲージ本体10の左側面から出ている。
The
中央信号線26、右信号線24および左信号線25が信号線束27となって送受信機30とつながっている。
The
図2に示すように、実施例2によるセンサ付き隙間ゲージ1は、ゲージ本体10の先端に略半円形の切欠かれた凹部があり、その凹部面13の基端のほぼ中央に第2センサ22が埋め込まれ、第2センサは凹部面13よりもわずかに突出している。
As shown in FIG. 2, the sensor-equipped
凹部の開口縁部の右上側に第1センサ21が埋め込まれ、第1センサ21は、右正面11よりもわずかに突出している。
A
凹部の左縁部に突出部29を有し、突出部29の先端部に第3センサ23が埋め込まれ、第3センサ23は、左正面12よりもわずかに突出している。
A
第1センサ21、第2センサ22および第3センサ23から送受信機30へ信号を送る信号線に関しては、実施例1と同様なので説明を省略する。
Since signal lines for sending signals from the
センサを埋め込む方法は、センサを取り付けるゲージ本体10に凹所を設け、その中にセンサを設置して接着剤等を用いて埋め込む方法、凹所にセンサを圧入嵌合する方法、ロウ付けによる方法、粉末冶金焼結による方法などの種々の方法によっておこなうことができるが、それらに限定されることはない。
The method of embedding the sensor is a method in which a recess is provided in the
ゲージ本体10に埋め込まれた第1センサ21、第2センサ22および第3センサ23は有線で送受信機30とつながっているが、有線で信号を送信するものに限定されるものではなく、これらのセンサから直接に無線で送受信機30に送信されてもよい。
The
図3は、継手の実施例の一つである、管継手4の締め付け前の斜視図であり、管継手4は、第1継手部材41と、第2継手部材42と、おねじ44とめねじ45を有している。
FIG. 3 is a perspective view before tightening of the
図3では、まだ締め付けが行われていないので、おねじ44のおねじ部44aが露出し見える状態である。
In FIG. 3, since the tightening has not yet been performed, the
おねじ44とめねじ45を相対回転させて締め付けた後の状態の斜視図が図4である。
FIG. 4 is a perspective view of the state after the
おねじ部材44とめねじ部材45の対向面間の距離は、図3に比べて図4では狭くなっている。
The distance between the opposing surfaces of the
図5は、締め付け前の管継手4(図5A)および締め付け後の管継手4(図5B)に実施例1のセンサ付き隙間ゲージ1を用いて点検をしている模式図並びに締め過ぎた管継手4(図5C)に実施例2のセンサ付き隙間ゲージ1を用いて点検をしている模式図を示している。
FIG. 5 is a schematic diagram in which the pipe joint 4 before tightening (FIG. 5A) and the pipe joint 4 after tightening (FIG. 5B) are inspected using the
図5Aでは、締め付けが不十分であるので、おねじ部材44とめねじ部材45の対向面間隔がゲージ本体10の厚みよりも大きいため、センサ付き隙間ゲージ1の第2センサ22とおねじ部材44とが接触して、第2センサ22が反応する。
In FIG. 5A, since the tightening is insufficient, the distance between the opposing surfaces of the
図5Bでは、締め付けが適正であるので、ねじ部材44とめねじ部材45の対向面間隔がゲージ本体10の厚みよりも小さくなるため、センサ付き隙間ゲージ1の第1センサ21とおねじ部材44とが接触して、第1センサ21が反応する。
In FIG. 5B, since the tightening is appropriate, the distance between the opposing surfaces of the
図5Cでは、締め付けが締め過ぎであるので、ねじ部材44とめねじ部材45の対向面間隔が突出部29の厚みよりも小さくなるため、センサ付き隙間ゲージ1の第3センサ23とおねじ部材44とが接触して、第3センサ23が反応する。
In FIG. 5C, since the tightening is overtightened, the distance between the opposing surfaces of the
図6は、センサ付き隙間ゲージ1を用いた締め付け確認用システムの1実施例を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing one embodiment of a tightening confirmation system using the
設備やプラントに備え付けられる数多くの管継手のうちの1つを図示しているが、図示した管継手には、その識別番号が書き込まれた電子タグの一つであるRFID28が取り付けられている。
One of a large number of pipe fittings provided in facilities and plants is illustrated, and an
このRFIDは電池を内蔵したアクティブタイプでもよく、電池を内蔵していないパッシブタイプでも良い。RFIDがパッシブタイプの場合は、送受信機30から電波でRFIDに電源供給を行ってRFIDの電力とすることができる。
The RFID may be an active type with a built-in battery or a passive type without a built-in battery. When the RFID is a passive type, power can be supplied to the RFID by radio waves from the transmitter /
RFID28から無線で送受信機30に向けて管継手4の識別番号が送られ、その識別番号は受信部32の受信アンテナ31で受信され、判定部33に一旦格納される。
The identification number of the
次に、センサ付き隙間ゲージ1のセンサからの信号が信号線束27を経由して受信部32に入って、判定部33に送られる。
Next, a signal from the sensor of the
判定部33では、センサ付き隙間ゲージ1からの信号が、合格信号なのか不合格信号なのか判定して、識別番号と対になって記憶部34に保存される。
The
この対となった情報は、送受信機30の表示部(図示せず)に表示させて確認することができる。
The paired information can be displayed on a display unit (not shown) of the
さらに、締め付け確認用システムは、この対となった情報を発信部35に送り、発信アンテナ36からインターネットネットワーク37に電波発信して、集中管理サーバ38に送ることができる。
Further, the tightening confirmation system can send the paired information to the transmitting
集中管理サーバ38は、設備やプラントの全継手の識別管理が行われており、点検漏れや締め付けが適切でない継手を即座に発見して、警告を発することができる。
The
図7は、実施例1のセンサ付き隙間ゲージで継手を締め付ける際の適切な締め付けを判断する検査のフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart of an inspection for determining appropriate tightening when the joint is tightened with the gap gauge with a sensor according to the first embodiment.
まず、継手のおねじ部材とめねじ部材間の隙間に実施例1のセンサ付き隙間ゲージが押し当てられる。(S1)
隙間ゲージが押し当てられたとき、第1センサが規定時間(例えば1〜2秒)反応し第2センサが反応しない、第1センサが反応後第2センサが反応する、第1センサが反応せず第2センサが反応する、の3通りの結果が検出される。なお、第1センサが反応し、規定時間(例えば1〜2秒)経過せずに反応がなくなった場合は検査が行われたと認められない。(S2)
第1センサが規定時間(例えば1〜2秒)反応し第2センサが反応しない場合は合格と判断され、第1センサが反応後第2センサが反応する、あるいは第1センサが反応せず第2センサが反応する場合は不合格と判断される。(S3)
その後、継手の締め付けが合格か不合格かを、電子タグで識別される継手情報と対にして記録がなされる。(S4)。
First, the gap gauge with a sensor of Example 1 is pressed into the gap between the male screw member and the female screw member of the joint. (S1)
When the gap gauge is pressed, the first sensor reacts for a specified time (for example, 1 to 2 seconds) and the second sensor does not react, the first sensor reacts and the second sensor reacts, the first sensor reacts Three results are detected: the second sensor reacts. It should be noted that if the first sensor reacts and does not respond after a specified time (for example, 1-2 seconds) has not elapsed, it is not recognized that the inspection has been performed. (S2)
When the first sensor reacts for a specified time (for example, 1 to 2 seconds) and the second sensor does not react, it is determined that the first sensor has passed, and after the first sensor reacts, the second sensor reacts, or the first sensor does not react. If two sensors react, it is judged as a failure. (S3)
Thereafter, whether or not the tightening of the joint is accepted or rejected is recorded in a pair with the joint information identified by the electronic tag. (S4).
1 :センサ付き隙間ゲージ
4 :管継手
10:ゲージ本体
11:右正面
12:左正面
13:凹部面
21:第1センサ
22:第2センサ
23:第3センサ
24:右信号線
25:左信号線
26:中央信号線
27:信号線束
30:送受信機
31:受信アンテナ
32:受信部
33:判定部
34:記憶部
35:発信部
36:発信アンテナ
37:インターネットネットワーク
38:集中管理サーバ
41:第1継手部材
42:第2継手部材
44:おねじ部材
44a:おねじ部
45:めねじ部材
1: Gap gauge with sensor
4: Pipe fitting 10: Gauge body 11: Right front 12: Left front
13: concave surface 21: first sensor 22: second sensor 23: third sensor 24: right signal line 25: left signal line 26: central signal line 27: signal line bundle 30: transmitter / receiver 31: receiving antenna 32: receiving unit 33: determination unit 34: storage unit 35: transmission unit 36: transmission antenna 37: Internet network 38: centralized management server 41: first joint member 42: second joint member 44:
Claims (8)
先端に凹部を有するゲージ本体と、
前記凹部の開口縁部の少なくとも一方に設けられた第1センサと、
前記凹部の基端部に設けられた第2センサと、
を有し、
前記凹部の開口幅は、前記おねじ部材のおねじ部の直径よりも大きく、
前記ゲージ本体の厚みは、前記おねじ部材と対向する前記めねじ部材の間の許容される最大の距離より小さくなっているセンサ付き隙間ゲージ。 A clearance gauge for confirming the tightening of a joint for fastening by rotating a male screw member and a female screw member relatively,
A gauge body having a recess at the tip;
A first sensor provided on at least one of the opening edges of the recess;
A second sensor provided at the base end of the recess;
Have
The opening width of the recess is larger than the diameter of the external thread of the external thread member,
A gap gauge with a sensor, wherein a thickness of the gauge body is smaller than a maximum allowable distance between the female screw member facing the male screw member.
前記突出部の厚みは、前記おねじ部材と対向する前記めねじ部材の間の許容される最小の距離より大きくなっていることを特徴とする請求項1に記載のセンサ付き隙間ゲージ。 It has a protrusion on either one of the left and right edges of the recess,
The gap gauge with a sensor according to claim 1, wherein a thickness of the protruding portion is larger than a minimum allowable distance between the female screw member facing the male screw member.
前記センサからの信号を受信する受信部と、
前記センサから受信した信号より合否を判定する判定部と、
前記判定部で判定された結果を記憶する記憶部と、
を有することを特徴とする締め付け確認用システム。 A tightening confirmation system for a joint having a gap gauge with a sensor according to claims 1 to 4,
A receiving unit for receiving a signal from the sensor;
A determination unit for determining pass / fail from a signal received from the sensor;
A storage unit for storing the result determined by the determination unit;
A tightening confirmation system characterized by comprising:
The system for tightening confirmation according to claim 5, wherein a warning is given when the tightening of the joint is unacceptable or when there is a tightening confirmation omission.
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