JP2021015258A - Tightening experience method, experience system and program - Google Patents

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Abstract

To make an operator more effectively recognize a situation caused by bolt tightening of the operator.SOLUTION: A tightening experience method includes: an acquisition step of acquiring the tightening strength of a bolt or a plurality of bolts attached to a flange, which is the tightening strength measured by a sensor; a calculation step of calculating, by simulation, stress applied on a seal material sandwiched between the flanges based on the acquired tightening strength; and a display step of displaying the calculated stress applied on the seal material on display means.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、締付体験方法、体験システム、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a tightening experience method, experience system, and program.

配管等を連結する工事では、1セットのフランジの間にガスケットなどのシール材を挟み込み、フランジを貫通するボルトを締め付けることにより、配管の接続部分からの流体の漏出を防いでいる。フランジの隙間の発生を防ぎかつシール材の破損を防ぐため、ボルトの締付け力を一定の範囲内にする必要がある。 In the construction of connecting pipes and the like, a sealing material such as a gasket is sandwiched between one set of flanges and bolts penetrating the flanges are tightened to prevent fluid from leaking from the connecting portion of the pipes. It is necessary to keep the tightening force of the bolt within a certain range in order to prevent the occurrence of gaps in the flange and the damage of the sealing material.

一方で、作業者が適切な締付力でボルトを締め付けるためには熟練を必要とする。作業者がそのボルトの締め付け作業に習熟するため、研修において、ボルトの締め付け力を測定し、その締め付け力を図示することが行われている。 On the other hand, a worker needs skill to tighten a bolt with an appropriate tightening force. In order for workers to become familiar with the tightening work of the bolt, the tightening force of the bolt is measured and the tightening force is illustrated in the training.

ボルトの締め付け力の制限範囲はシール材の種類などに応じて定められており、作業者は測定された締め付け力とその制限範囲から、研修における自身の締め付けが適切であるかを知ることができる。 The limit range of the tightening force of the bolt is determined according to the type of sealing material, etc., and the operator can know from the measured tightening force and the limited range whether his / her own tightening in the training is appropriate. ..

特許文献1には、配管の接続部のフランジをボルトで締め付ける作業を実習するためのシステムが開示されている。このシステムでは、ボルトの歪みを測定し、その歪みが表示装置に出力される。特許文献2には、ボルトに対応して設けられた歪ゲージの出力信号を受信し、トルク検知体に加えられた応力の数値を表示することが開示されている。特許文献3には、シール材の施工状況をモニタリングできるシステムが、測定された軸力と、目標軸力とを表示することが開示されている。特許文献4には、ボルトやナットの表面状態の違いに応じた軸力の違いを表示することが開示されている。特許文献5には、ボルトの締め付けによる軸力の分布図形を描画することが開示されている。 Patent Document 1 discloses a system for practicing the work of tightening a flange of a pipe connection portion with a bolt. In this system, the distortion of the bolt is measured and the distortion is output to the display device. Patent Document 2 discloses that it receives an output signal of a strain gauge provided corresponding to a bolt and displays a numerical value of stress applied to a torque detector. Patent Document 3 discloses that a system capable of monitoring the construction status of a sealing material displays the measured axial force and the target axial force. Patent Document 4 discloses that the difference in axial force according to the difference in the surface state of a bolt or nut is displayed. Patent Document 5 discloses that a distribution figure of an axial force due to tightening of a bolt is drawn.

特開2015−141345号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-141345 特開2015−215473号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-215473 特開2017−161388号公報JP-A-2017-161388 国際公開第2018/003438号International Publication No. 2018/003438 国際公開第2018/008585号International Publication No. 2018/008585

単にボルトの締め付け力とその制限範囲とを示されるだけでは、締め付け力によりシール材がどのような状態になるか具体的にイメージすることが難しい。そのため、作業者が研修の意義を十分に実感できない恐れがあった。 It is difficult to concretely imagine what kind of state the sealing material will be due to the tightening force simply by showing the tightening force of the bolt and its limiting range. Therefore, there was a risk that the workers could not fully realize the significance of the training.

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、作業者のボルトの締め付けにより生じる状況をより効果的にその作業者に認識させる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for making an operator more effectively aware of a situation caused by tightening a bolt of an operator.

上記課題を解決するために、本発明にかかる締付体験方法は、センサにより計測される締付の強さであって、フランジに取り付けられる1または複数のボルトの強さを取得する取得ステップと、前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力をシミュレーションにより算出する算出ステップと、前記シール材にかかる前記算出された応力を表示手段に表示させる表示ステップと、を含む。 In order to solve the above problems, the tightening experience method according to the present invention is a tightening strength measured by a sensor, and includes an acquisition step of acquiring the strength of one or a plurality of bolts attached to the flange. , A calculation step of calculating the stress applied to the sealing material sandwiched between the flanges by simulation based on the acquired tightening strength, and a display step of displaying the calculated stress applied to the sealing material on the display means. And, including.

本発明にかかる締付体験システムは、1または複数のボルトの締め付けの強さを計測するセンサと、前記1または複数のボルトが取り付けられるフランジと、前記センサが計測した締め付けの強さを取得する取得手段と、前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力をシミュレーションにより算出する算出手段と、前記シール材にかかる前記算出された応力を表示手段に表示させる表示制御手段と、を含む。 The tightening experience system according to the present invention acquires a sensor that measures the tightening strength of one or more bolts, a flange to which the one or more bolts are attached, and the tightening strength measured by the sensor. The acquisition means, the calculation means for calculating the stress applied to the sealing material sandwiched between the flanges by simulation based on the acquired tightening strength, and the calculated stress applied to the sealing material are displayed on the display means. Including display control means for causing.

本発明にかかるプログラムは、センサにより計測される締付の強さであって、フランジに取り付けられる1または複数のボルトの締め付けの強さを取得する取得手段、前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力をシミュレーションにより算出する算出手段、および、前記シール材にかかる前記算出された応力を表示手段に表示させる表示制御手段、としてコンピュータを機能させる。 The program according to the present invention is a tightening strength measured by a sensor, which is an acquisition means for acquiring the tightening strength of one or a plurality of bolts attached to a flange, and the acquired tightening strength. Based on this, the computer functions as a calculation means for calculating the stress applied to the sealing material sandwiched between the flanges by simulation and a display control means for displaying the calculated stress applied to the sealing material on the display means.

本発明の一形態では、前記算出ステップでは、前記フランジおよび前記シール材が仮想的に分割される複数の要素に基づく有限要素解析に基づいて、前記シール材の各要素に対応する箇所にかかる応力を算出し、前記表示ステップでは、前記シール材の各要素に対応する箇所にかかる算出された応力を表示手段に表示させてよい。 In one embodiment of the present invention, in the calculation step, stress applied to a portion corresponding to each element of the sealing material based on a finite element analysis based on a plurality of elements in which the flange and the sealing material are virtually divided. Is calculated, and in the display step, the calculated stress applied to the portion corresponding to each element of the sealing material may be displayed on the display means.

本発明の一形態では、前記表示ステップでは、前記シール材の各要素に対応する箇所にかかる算出された応力に基づいて、表示させるシール材の画像の表示態様を決定してよい。 In one embodiment of the present invention, in the display step, the display mode of the image of the seal material to be displayed may be determined based on the calculated stress applied to the portion corresponding to each element of the seal material.

本発明の一形態では、前記表示ステップでは、シール材の画像と、前記シミュレーションにおける前記複数のボルトに対応する位置に配置される複数のシンボルとを表示させてよい。 In one embodiment of the present invention, in the display step, an image of the sealing material and a plurality of symbols arranged at positions corresponding to the plurality of bolts in the simulation may be displayed.

本発明の一形態では、前記表示ステップでは、前記ボルトのそれぞれの締め付けの強さに応じた表示態様で、当該ボルトに対応するシンボルを表示させてよい。 In one embodiment of the present invention, in the display step, the symbol corresponding to the bolt may be displayed in a display mode corresponding to the tightening strength of each of the bolts.

本発明の一形態では、締付体験方法は、指定された前記シール材の種類、前記シール材に塗布されるペーストの有無、前記シール材の厚さ、または、指定された流体の種類に基づいて、応力と前記シール材の画像の表示態様との対応を決定する設定ステップをさらに含んでよい。 In one embodiment of the invention, the tightening experience method is based on the specified type of sealant, the presence or absence of paste applied to the sealant, the thickness of the sealant, or the type of fluid specified. Further, a setting step for determining the correspondence between the stress and the display mode of the image of the sealing material may be included.

本発明の一形態では、締付体験方法は、前記センサが計測した締め付けの強さが変化しない期間が所定の閾値を超える場合に、前記シミュレーションによる算出を開始させる開始判定ステップをさらに含んでもよい。 In one embodiment of the present invention, the tightening experience method may further include a start determination step of starting the calculation by the simulation when the period during which the tightening strength measured by the sensor does not change exceeds a predetermined threshold value. ..

本発明の一形態では、締付体験方法は、前記算出された前記シール材にかかる応力に基づいて前記シール材からの流体の漏出が生じる箇所を推定する推定ステップをさらに有し、前記表示ステップでは、前記シール材の画像のうち前記推定された箇所に応じた位置にシンボルを描画してもよい。 In one embodiment of the present invention, the tightening experience method further includes an estimation step of estimating a location where fluid leaks from the sealing material based on the calculated stress applied to the sealing material, and the display step. Then, the symbol may be drawn at a position corresponding to the estimated portion in the image of the sealing material.

本発明の一形態では、締付体験方法は、前記1または複数のボルトにおける、前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記1または複数のボルトのうち1つの締め付けの強さの値を変更する変更ステップをさらに含み、前記算出ステップでは、前記変更された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力を算出してもよい。 In one embodiment of the invention, the tightening experience method sets the value of the tightening strength of one of the one or more bolts based on the obtained tightening strength of the one or more bolts. Including the change step to be changed, the calculation step may calculate the stress applied to the sealing material sandwiched between the flanges based on the changed tightening strength.

本発明により、作業者が自身のボルトの締め付けにより生じる状況をより効果的に認識できる。 According to the present invention, the operator can more effectively recognize the situation caused by tightening his / her own bolt.

本発明の実施形態にかかる締付実習システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the tightening training system which concerns on embodiment of this invention. 情報処理装置および情報処理装置1に接続されるデバイスの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the information processing apparatus and the device connected to the information processing apparatus 1. ボルトを締め付ける実習の概略的な手順を説明する図である。It is a figure explaining the schematic procedure of the practice of tightening a bolt. 締付実習システムが実現する機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function realized by the tightening training system. 情報処理装置の処理の一例を示すフロー図である。It is a flow chart which shows an example of the processing of an information processing apparatus. 取得される締め付け力の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the tightening force acquired. 表示されるガスケットの画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image of the displayed gasket.

以下では、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。出現する構成要素のうち同一機能を有するものには同じ符号を付し、その説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Among the components that appear, those having the same function are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図1は、本発明の実施形態にかかる締付実習システムの一例を示す図である。締付実習システムは、情報処理装置1と、締付測定装置3と、ディスプレイ22とを含む。締付測定装置3は、フランジ34a,34bを有する配管33と、フランジ34a,34bの間に挟まれるガスケット37と、複数のボルト35およびナット36と、配管33を固定する架台39とを含む。フランジ34a,34bは、配管33の端部に設けられかつ径方向外側に拡がる環状の部材である。フランジ34a,34bは互いに対向しており、フランジ34a,34bを貫通する複数の孔も有する。複数のボルト35のそれぞれは孔を通過し、両端からナット36が取り付けられている。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a tightening training system according to an embodiment of the present invention. The tightening training system includes an information processing device 1, a tightening measuring device 3, and a display 22. The tightening measuring device 3 includes a pipe 33 having flanges 34a and 34b, a gasket 37 sandwiched between the flanges 34a and 34b, a plurality of bolts 35 and nuts 36, and a pedestal 39 for fixing the pipe 33. The flanges 34a and 34b are annular members provided at the end of the pipe 33 and extending radially outward. The flanges 34a and 34b face each other and also have a plurality of holes penetrating the flanges 34a and 34b. Each of the plurality of bolts 35 passes through the holes, and nuts 36 are attached from both ends.

あるボルト35に取り付けられる一組のナット36は、フランジ34a,34bを挟む。ナット36は、作業者が保持するレンチ71によって締められ、それによりボルト35はフランジ34a,34bを接合する。複数のボルト35のそれぞれには、締付力センサ31(図2参照)が埋め込まれている。締付力センサ31は、例えば歪みセンサであり、ナット36によるボルト35の締付けの強さ(例えば軸力)を計測している。締付力センサ31と情報処理装置1とは配線41により接続されている。ここで、締付力センサ31から情報処理装置1へ無線を介して計測結果が伝達されてもよい。この場合、締付力センサ31に送信器が接続され、情報処理装置1に受信器が接続される。 A set of nuts 36 attached to a bolt 35 sandwiches the flanges 34a and 34b. The nut 36 is tightened by a wrench 71 held by the operator, whereby the bolt 35 joins the flanges 34a, 34b. A tightening force sensor 31 (see FIG. 2) is embedded in each of the plurality of bolts 35. The tightening force sensor 31 is, for example, a strain sensor, and measures the tightening strength (for example, axial force) of the bolt 35 by the nut 36. The tightening force sensor 31 and the information processing device 1 are connected by wiring 41. Here, the measurement result may be transmitted wirelessly from the tightening force sensor 31 to the information processing device 1. In this case, the transmitter is connected to the tightening force sensor 31, and the receiver is connected to the information processing device 1.

図2は、情報処理装置1および情報処理装置1に接続されるデバイスの構成を示すブロック図である。情報処理装置1は、プロセッサ11と、記憶部12と、通信部13と、画像処理部14と、入出力部15とを含む。情報処理装置1は例えばパーソナルコンピュータである。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the information processing device 1 and the devices connected to the information processing device 1. The information processing device 1 includes a processor 11, a storage unit 12, a communication unit 13, an image processing unit 14, and an input / output unit 15. The information processing device 1 is, for example, a personal computer.

プロセッサ11は、記憶部12に格納されているプログラムに従って動作し、通信部13や画像処理部14、入出力部15等を制御する。なお、上記プログラムは、フラッシュメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるものであってもよいし、インターネット等のネットワークを介して提供されるものであってもよい。 The processor 11 operates according to the program stored in the storage unit 12, and controls the communication unit 13, the image processing unit 14, the input / output unit 15, and the like. The program may be stored in a computer-readable storage medium such as a flash memory and provided, or may be provided via a network such as the Internet.

記憶部12は、DRAMやフラッシュメモリ等のメモリ素子とハードディスクドライブ等の外部記憶装置とによって構成されている。記憶部12は、上記プログラムを格納する。また、記憶部12は、プロセッサ11や通信部13等から入力される情報や演算結果を格納する。 The storage unit 12 is composed of a memory element such as a DRAM or a flash memory and an external storage device such as a hard disk drive. The storage unit 12 stores the above program. In addition, the storage unit 12 stores information and calculation results input from the processor 11, the communication unit 13, and the like.

通信部13は有線LANや無線LANを構成する集積回路やコネクタ、アンテナなどにより構成されている。通信部13は、ネットワークを介して他の装置と通信する機能を有する。通信部13は、プロセッサ11の制御に基づいて、他の装置から受信した情報をプロセッサ11や記憶部12に入力し、他の装置に情報を送信する。 The communication unit 13 is composed of integrated circuits, connectors, antennas, and the like that constitute a wired LAN or a wireless LAN. The communication unit 13 has a function of communicating with another device via a network. Based on the control of the processor 11, the communication unit 13 inputs the information received from the other device to the processor 11 and the storage unit 12, and transmits the information to the other device.

画像処理部14は、いわゆるGPU(Graphic Processing Unit)やフレームバッファメモリ、表示制御回路を含む。画像処理部14は、ディスプレイ22に表示させる画像のデータを生成し、それらに生成された画像を表示させる。なお、ディスプレイ22は、いわゆるフラットディスプレイであってもよいし、プロジェクタであってもよい。 The image processing unit 14 includes a so-called GPU (Graphic Processing Unit), a frame buffer memory, and a display control circuit. The image processing unit 14 generates image data to be displayed on the display 22 and causes them to display the generated image. The display 22 may be a so-called flat display or a projector.

入出力部15は、ADコンバータと、外部デバイスとデータをやりとりする入出力コントローラと、により構成される。外部デバイスとしては、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力デバイスがある。またADコンバータは、配線41を介して締付力センサ31に接続されている。入出力部15は、プロセッサ11の制御に基づいて、入力デバイスをユーザが操作することにより入力されるデータを取得する。また入出力部15は、ADコンバータにより締付力センサ31から出力される信号を数値に変換し、変換された数値をプロセッサ11や記憶部12に引き渡す。 The input / output unit 15 includes an AD converter and an input / output controller that exchanges data with an external device. External devices include input devices such as keyboards, mice, and touch panels. Further, the AD converter is connected to the tightening force sensor 31 via the wiring 41. The input / output unit 15 acquires data input by the user operating the input device based on the control of the processor 11. Further, the input / output unit 15 converts the signal output from the tightening force sensor 31 by the AD converter into a numerical value, and delivers the converted numerical value to the processor 11 and the storage unit 12.

図3は、ボルト35を締め付ける実習の概略的な手順を示す図である。はじめに、実習の管理者は、締付実習システムを構成する機器等を設置し、調整する(ステップS101)。そして管理者は、ボルト35を、実習の初期状態となるように設定する(ステップS102)。実習の初期状態は、ナット36がボルト35に手で取り付けられ、ナット36がレンチ71で締め付けられていない状態である。複数の作業者が実習する場合には、ステップS102以降の手順が繰り返し行われる。 FIG. 3 is a diagram showing a schematic procedure of the practice of tightening the bolt 35. First, the training manager installs and adjusts the equipment and the like constituting the tightening training system (step S101). Then, the administrator sets the bolt 35 so as to be in the initial state of the training (step S102). The initial state of the training is that the nut 36 is manually attached to the bolt 35 and the nut 36 is not tightened with the wrench 71. When a plurality of workers practice, the steps after step S102 are repeated.

初期状態に設定されると、実習が開始される。実習では、作業者は締付測定装置3のフランジ34a,34bに取り付けられたナット36を、レンチ71を用いて回すことにより、複数のボルト35を締め付ける(ステップS103)。なお、作業者は、複数のボルト35のそれぞれを、例えばJIS規格に規定された所定の手順に従い複数回に分けて締め付けてもよいし、作業者は独自の手法で複数のボルト35を締め付けてもよい。 Once set to the initial state, the training will start. In the practical training, the operator tightens the plurality of bolts 35 by turning the nuts 36 attached to the flanges 34a and 34b of the tightening measuring device 3 with a wrench 71 (step S103). The worker may tighten each of the plurality of bolts 35 in a plurality of times according to a predetermined procedure specified in, for example, JIS standard, or the worker tightens the plurality of bolts 35 by a unique method. May be good.

作業者によるボルト35の締め付けの実習が終わると、情報処理装置1は、ボルト35の締め付けの結果を作業者にフィードバックする(ステップS104)。情報処理装置1は、フィードバックとして、複数のボルト35のそれぞれの締付力(具体的には締付トルクまたは軸力)、およびその締付力が許容範囲内にあるかを示す画像と、締付力によるガスケット37の状態を示す画像とをディスプレイ22が表示するよう制御する。 After the training of tightening the bolt 35 by the operator is completed, the information processing apparatus 1 feeds back the result of tightening the bolt 35 to the operator (step S104). As feedback, the information processing device 1 includes a tightening force (specifically, a tightening torque or an axial force) of each of the plurality of bolts 35, an image showing whether the tightening force is within an allowable range, and a tightening force. The display 22 is controlled to display an image showing the state of the gasket 37 due to the applied force.

図4は、締付実習システムが実現する機能を示すブロック図である。締付実習システムは、機能的に、締付力取得部51、開始制御部52、応力算出部53、締付状況表示部54、漏出推定部55、締付力変更部56、設定部61を含む。これらの機能は、主に、情報処理装置1に含まれるプロセッサ11が記憶部12に格納されるプログラムを実行し、必要に応じて画像処理部14や入出力部15を制御することにより実現される。なお、これらの機能の少なくとも一部は、情報処理装置1と異なるコンピュータに含まれるプロセッサが記憶部に格納されるプログラムを実行することにより実現されてもよい。 FIG. 4 is a block diagram showing the functions realized by the tightening training system. The tightening training system functionally includes a tightening force acquisition unit 51, a start control unit 52, a stress calculation unit 53, a tightening status display unit 54, a leak estimation unit 55, a tightening force changing unit 56, and a setting unit 61. Including. These functions are mainly realized by the processor 11 included in the information processing device 1 executing a program stored in the storage unit 12 and controlling the image processing unit 14 and the input / output unit 15 as needed. To. At least a part of these functions may be realized by executing a program in which a processor included in a computer different from the information processing device 1 is stored in the storage unit.

締付力取得部51は、ボルト35の締付力センサ31からADコンバータを介してナット36によるボルト35の締付けの強さを示す信号を取得する。また、締付力取得部51は、その信号の値からボルト35の締付力を算出し取得する。 The tightening force acquisition unit 51 acquires a signal indicating the tightening strength of the bolt 35 by the nut 36 from the tightening force sensor 31 of the bolt 35 via the AD converter. Further, the tightening force acquisition unit 51 calculates and acquires the tightening force of the bolt 35 from the value of the signal.

開始制御部52は、締付力取得部51が取得する複数のボルト35の締付力の変化に基づいて、応力算出部53の処理を開始する。より具体的には、締付力センサ31により計測した締付力が変化しない期間が期間閾値を超える場合に、応力算出部53の処理を開始させる。 The start control unit 52 starts the process of the stress calculation unit 53 based on the change in the tightening force of the plurality of bolts 35 acquired by the tightening force acquisition unit 51. More specifically, when the period during which the tightening force measured by the tightening force sensor 31 does not change exceeds the period threshold value, the processing of the stress calculation unit 53 is started.

応力算出部53は、締付力取得部51により取得された締付力に基づいて、フランジ34a,34bに挟まれるガスケット37にかかる応力をシミュレーションにより算出する。応力算出部53は、特に、ボルト35の軸力に対するガスケット37の面の各箇所における垂直応力を算出する。 The stress calculation unit 53 calculates the stress applied to the gasket 37 sandwiched between the flanges 34a and 34b by simulation based on the tightening force acquired by the tightening force acquisition unit 51. The stress calculation unit 53 calculates, in particular, the normal stress at each position on the surface of the gasket 37 with respect to the axial force of the bolt 35.

締付状況表示部54は、締付力の強さと、応力算出部53により算出された、ガスケット37にかかる応力とをディスプレイ22に表示させる。ここで、ディスプレイ22に表示される応力は、ボルト35の軸力に対するガスケット37の面の各箇所における垂直応力である。締付状況表示部54は、ガスケット37の各要素に対応する箇所にかかる垂直応力に基づいて、ディスプレイ22に表示させるガスケットの表示態様(例えば色や濃淡)を決定し、その表示態様でガスケットを表示させてよい。また締付状況表示部54は、ガスケットの画像90(図7参照)とともに、シミュレーションにおける複数のボルト35に対応する位置に配置される複数のシンボル91〜98を表示させてよい。ここで、締付状況表示部54は、締付力の強さと、ガスケット37にかかる応力とを互いに異なるディスプレイ22に表示させてもよい。 The tightening status display unit 54 causes the display 22 to display the strength of the tightening force and the stress applied to the gasket 37 calculated by the stress calculation unit 53. Here, the stress displayed on the display 22 is a normal stress at each position on the surface of the gasket 37 with respect to the axial force of the bolt 35. The tightening status display unit 54 determines a display mode (for example, color or shade) of the gasket to be displayed on the display 22 based on the normal stress applied to the portion corresponding to each element of the gasket 37, and displays the gasket in the display mode. It may be displayed. Further, the tightening status display unit 54 may display a plurality of symbols 91 to 98 arranged at positions corresponding to the plurality of bolts 35 in the simulation together with the image 90 of the gasket (see FIG. 7). Here, the tightening status display unit 54 may display the strength of the tightening force and the stress applied to the gasket 37 on different displays 22.

漏出推定部55は、算出されたガスケット37にかかる応力に基づいてガスケット37から流体の漏出が生じるか否かを推定し、漏出が生じる場合にはガスケット37のうちその漏出が生じる箇所を推定する。漏出が生じると推定された場合には、締付状況表示部54はガスケットの画像90とともに、その推定された箇所に応じた位置に漏出個所を示すシンボルを表示させる。 The leakage estimation unit 55 estimates whether or not fluid leaks from the gasket 37 based on the calculated stress applied to the gasket 37, and if a leak occurs, estimates the location of the leakage in the gasket 37. .. When it is presumed that a leak will occur, the tightening status display unit 54 displays the image 90 of the gasket and a symbol indicating the leak location at a position corresponding to the presumed location.

締付力変更部56は、複数のボルト35に対して取得された締付力に基づいて、複数のボルト35のうち1つの締付力の値を変更する。締付力の値が変更されると、応力算出部53は、変更前の締付力によりガスケット37にかかる応力とは別に、変更後の締付力によりガスケット37にかかる応力を算出し、締付状況表示部54は、その変更後の締付力によりガスケット37にかかる応力をディスプレイ22に表示させる。 The tightening force changing unit 56 changes the value of the tightening force of one of the plurality of bolts 35 based on the tightening force acquired for the plurality of bolts 35. When the value of the tightening force is changed, the stress calculation unit 53 calculates the stress applied to the gasket 37 by the tightening force after the change, separately from the stress applied to the gasket 37 by the tightening force before the change, and tightens the gasket 37. The attachment status display unit 54 causes the display 22 to display the stress applied to the gasket 37 due to the tightening force after the change.

設定部61は、フランジ34a,34bの間に挟まれるガスケット37の種類と、配管33内を流れると想定される流体の種類とを取得し、取得された流体の種類に基づいて、締付状況表示部54が表示するガスケットの表示態様と、応力(特に垂直応力)との対応ルールを決定する。 The setting unit 61 acquires the type of gasket 37 sandwiched between the flanges 34a and 34b and the type of fluid expected to flow in the pipe 33, and the tightening status is based on the acquired type of fluid. A rule corresponding to the display mode of the gasket displayed by the display unit 54 and the stress (particularly normal stress) is determined.

図5は、情報処理装置1の処理の一例を示すフロー図であり、特に、締付力取得部51、開始制御部52、応力算出部53、締付状況表示部54の処理の一例を示す。図5に示される処理は、ステップS103,S104における情報処理装置1の処理に相当する。言い換えると、図5に示される処理は、作業者がボルト35を締め付ける実習が開始するごとに実行される。実習の開始は締付実習システムを管理するオペレータが指示してよい。 FIG. 5 is a flow chart showing an example of processing of the information processing apparatus 1, and in particular, shows an example of processing of the tightening force acquisition unit 51, the start control unit 52, the stress calculation unit 53, and the tightening status display unit 54. .. The process shown in FIG. 5 corresponds to the process of the information processing apparatus 1 in steps S103 and S104. In other words, the process shown in FIG. 5 is performed each time the operator starts the practice of tightening the bolt 35. The start of the training may be instructed by the operator who manages the tightening training system.

設定部61は、フランジ34a,34bの間に配置されるガスケット37の種類と、今回の実習の対象となる配管33内を通ると想定される流体の種類とを取得する(ステップS401)。また、設定部61はガスケットの種類および流体の種類に関連付けられた締付力の許容下限値、許容上限値、および理想値を取得する。締付力の許容下限値、許容上限値、および理想値は、予め複数のガスケットの種類および複数の流体の種類の組み合わせに関連付けて記憶部12に格納されている。そして、設定部61はガスケット37の種類および流体の種類に応じて、応力算出部53で算出される応力と、締付状況表示部54により出力されるガスケットの表示態様とを対応付ける(ステップS402)。表示態様は、例えばガスケットの各画像の各部分に描画される色や濃淡であり、予めガスケットの種類や流体の種類と関連付けて記憶部12に格納されている。設定部61は、取得されたガスケット37の種類および流体の種類に関連付けられた応力とガスケットとの関係を示す情報(対応ルール)を取得する。表示態様の詳細については後述する。なお、ステップS401,S402の処理は、実習の開始前に行われてもよい。 The setting unit 61 acquires the type of gasket 37 arranged between the flanges 34a and 34b and the type of fluid that is expected to pass through the pipe 33 that is the subject of this training (step S401). Further, the setting unit 61 acquires the allowable lower limit value, the allowable upper limit value, and the ideal value of the tightening force associated with the gasket type and the fluid type. The allowable lower limit value, the allowable upper limit value, and the ideal value of the tightening force are stored in the storage unit 12 in advance in association with a combination of a plurality of gasket types and a plurality of fluid types. Then, the setting unit 61 associates the stress calculated by the stress calculation unit 53 with the display mode of the gasket output by the tightening status display unit 54 according to the type of gasket 37 and the type of fluid (step S402). .. The display mode is, for example, a color or shade drawn on each portion of each image of the gasket, and is stored in the storage unit 12 in advance in association with the type of gasket and the type of fluid. The setting unit 61 acquires information (corresponding rule) indicating the relationship between the stress and the gasket associated with the acquired type of gasket 37 and the type of fluid. The details of the display mode will be described later. The processes of steps S401 and S402 may be performed before the start of the practical training.

ここで、設定部61は、ガスケット37のシール面に塗布されシール性を向上させるガスケットペーストの有無と、ガスケット37の厚さとのうち少なくとも1つのパラメータをさらに取得し、設定部61は、ガスケット37の種類および流体の種類だけでなく、さらに取得されたパラメータにも基づいて、締付状況表示部54が表示するガスケットの表示態様と、応力(特に垂直応力)との対応ルールを決定してもよい。この場合、締付力の許容下限値、許容上限値、および理想値は、予め複数のガスケットの種類および複数の流体の種類および追加のパラメータの組み合わせに関連付けて記憶部12に格納されている。ガスケットペーストやガスケット37の厚さも、許容上限値等に影響する場合がある。 Here, the setting unit 61 further acquires at least one parameter of the presence or absence of the gasket paste applied to the sealing surface of the gasket 37 to improve the sealing property and the thickness of the gasket 37, and the setting unit 61 further acquires the parameters of the gasket 37. Even if the corresponding rule between the gasket display mode displayed by the tightening status display unit 54 and the stress (particularly normal stress) is determined based on not only the type of the gasket and the type of the fluid but also the acquired parameters. Good. In this case, the allowable lower limit value, the allowable upper limit value, and the ideal value of the tightening force are stored in the storage unit 12 in advance in association with a plurality of gasket types, a plurality of fluid types, and a combination of additional parameters. The thickness of the gasket paste and the gasket 37 may also affect the allowable upper limit value and the like.

締付力取得部51は、複数のボルト35のそれぞれの締付力を取得し、記憶部12に格納する(ステップS403)。締付状況表示部54は、取得された締付力の強さを示すグラフを描画する(ステップS404)。ここで、作業者の実習の効果を高めるため、グラフは、締付を行っている作業者が視認できないように設置されたディスプレイ22に表示されてよい。 The tightening force acquisition unit 51 acquires the tightening force of each of the plurality of bolts 35 and stores them in the storage unit 12 (step S403). The tightening status display unit 54 draws a graph showing the strength of the acquired tightening force (step S404). Here, in order to enhance the effect of the worker's training, the graph may be displayed on the display 22 installed so that the tightening worker cannot see it.

図6は、締付力取得部51により取得される締付力の一例を示す図であり、ステップS404で描画されるグラフを示している。図6の表示手法では、締付状況表示部54は、項目軸と、ボルト35の締付力の実測値の点と、実測線81と、下限線83と、上限線84と、理想線85とを描画する。項目軸は、中心点からボルト35のそれぞれに対応する向きへ延びる。実測値の点は、その項目軸の上にその値に応じてプロットされる。隣り合うプロットされた点は実測線81で結ばれている。この表示手法の図はレーダーチャートとも呼ばれる。締付力の許容範囲は許容下限値と許容上限値の間であり、下限線83は許容下限値に相当する点を結ぶ線であり上限線84は許容上限値に相当する点を結ぶ線である。下限線83と上限線84との間に実測線81を構成する実測値の点が含まる場合には作業者による締付が適切に行われている。なお、理想線85は理想的な締付力の値を示す。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the tightening force acquired by the tightening force acquisition unit 51, and shows a graph drawn in step S404. In the display method of FIG. 6, the tightening status display unit 54 uses the item axis, the point of the measured value of the tightening force of the bolt 35, the measured line 81, the lower limit line 83, the upper limit line 84, and the ideal line 85. And draw. The item axis extends from the center point in the direction corresponding to each of the bolts 35. The points of the measured value are plotted on the item axis according to the value. Adjacent plotted points are connected by an actual measurement line 81. The diagram of this display method is also called a radar chart. The allowable range of tightening force is between the allowable lower limit value and the allowable upper limit value, the lower limit line 83 is a line connecting the points corresponding to the allowable lower limit value, and the upper limit line 84 is a line connecting the points corresponding to the allowable upper limit value. is there. When a point of the measured value constituting the measured line 81 is included between the lower limit line 83 and the upper limit line 84, the tightening by the operator is appropriately performed. The ideal line 85 indicates an ideal tightening force value.

開始制御部52は、取得された複数のボルト35のいずれの締付力も変化しない期間の長さが、期間閾値を超えるか判定する(ステップS405)。その期間の長さが期間閾値を超えない場合には(ステップS405のN)、ステップS401以降の処理を繰り返し、その期間の長さが期間閾値を超える場合には(ステップS405のY)、作業者の締付が終わったと判定しステップS406以降の処理を実行する。なお、開始制御部52は、単に、作業者の締付が終わった旨の指示をオペレータから受けつけた場合にステップS406以降の処理を開始させてもよい。 The start control unit 52 determines whether the length of the period during which the tightening force of the acquired plurality of bolts 35 does not change exceeds the period threshold value (step S405). If the length of the period does not exceed the period threshold value (N in step S405), the processes after step S401 are repeated, and if the length of the period exceeds the period threshold value (Y in step S405), the operation. It is determined that the tightening of the person has been completed, and the processes after step S406 are executed. The start control unit 52 may simply start the processing after step S406 when the operator receives an instruction to the effect that the tightening of the operator has been completed.

なお、図5の例ではグラフは作業者の締付作業の間にも繰り返し描画されるが、グラフの描画は作業者の締付が終わった後に1回だけされてもよい。また、開始制御部52の処理が行われなくてもよい、例えば、他の機器によって計測された複数のボルト35の最終的な締付力を締付力取得部51が入力として取得し、その取得された締付力を用いて応力算出部53以降の処理が行われてもよい。 In the example of FIG. 5, the graph is repeatedly drawn during the tightening work of the worker, but the graph may be drawn only once after the tightening of the worker is completed. Further, the processing of the start control unit 52 does not have to be performed. For example, the tightening force acquisition unit 51 acquires the final tightening force of the plurality of bolts 35 measured by another device as an input, and the final tightening force thereof is acquired. The stress calculation unit 53 and subsequent processes may be performed using the acquired tightening force.

応力算出部53は、有限要素解析(FEM)に基づいて、複数のボルト35のそれぞれの締付力により生じる応力であって、ガスケット37を構成する部分のそれぞれにかかる応力を算出する(ステップS406)。より具体的には、応力算出部53は、フランジ34a,34bおよびガスケット37が仮想的に分割された複数の要素からなる物理モデルに対しボルト35の締付力を入力することで、ガスケット37に含まれる複数の要素のそれぞれに対応する表面上の箇所にかかる垂直応力を算出する。有限要素解析による応力の算出は公知技術であるので詳細の説明は省略する。 The stress calculation unit 53 calculates the stress generated by the tightening force of each of the plurality of bolts 35 based on the finite element analysis (FEM), and the stress applied to each of the portions constituting the gasket 37 (step S406). ). More specifically, the stress calculation unit 53 inputs the tightening force of the bolt 35 to the gasket 37 by inputting the tightening force of the bolt 35 to the physical model composed of a plurality of elements in which the flanges 34a and 34b and the gasket 37 are virtually divided. Calculate the normal stress applied to the location on the surface corresponding to each of the plurality of contained elements. Since the calculation of stress by finite element analysis is a known technique, detailed description thereof will be omitted.

そして、漏出推定部55は、算出されたガスケット37にかかる応力に基づいて、フランジ34a,34bの接合部からの漏出を推定する(ステップS407)。ここで、漏出推定部55は、ガスケット37の種類および流体の種類に応じた応力の下限値および上限値を取得する。漏出推定部55は、ガスケット37の応力の最小値がその下限値より小さい場合には、流体の漏出があると推定し、ガスケット37の外周のうち、その応力の最小値が算出された箇所の外側の部分を漏出個所と推定する。一方、漏出推定部55は、ガスケット37の応力の最大値がその上限値より大きい場合にも流体の漏出があると推定し、ガスケット37の外周のうち、その応力の最大値が算出された箇所の外側の部分を漏出個所と推定する。また、漏出推定部55は、応力に基づいて、さらに漏出の量を推定してもよい。 Then, the leakage estimation unit 55 estimates leakage from the joint portion of the flanges 34a and 34b based on the calculated stress applied to the gasket 37 (step S407). Here, the leakage estimation unit 55 acquires the lower limit value and the upper limit value of the stress according to the type of the gasket 37 and the type of the fluid. When the minimum stress value of the gasket 37 is smaller than the lower limit value, the leakage estimation unit 55 estimates that there is fluid leakage, and the minimum value of the stress is calculated on the outer circumference of the gasket 37. The outer part is estimated to be the leak point. On the other hand, the leakage estimation unit 55 estimates that there is fluid leakage even when the maximum value of the stress of the gasket 37 is larger than the upper limit value, and the portion of the outer circumference of the gasket 37 where the maximum value of the stress is calculated. The outer part of is estimated to be the leak point. Further, the leakage estimation unit 55 may further estimate the amount of leakage based on the stress.

応力が算出された後に、締付状況表示部54は、ガスケットの画像90を描画する(ステップS408)。締付状況表示部54は、描画されるガスケットの各部分が、設定部61により設定された対応ルールと算出された応力とに応じた表示態様となるようにガスケットの画像90を描画する。また、締付状況表示部54は、ガスケットの画像90とともに、ボルト35に対応する位置にシンボルの画像を描画する(ステップS409)。締付状況表示部54は、さらに、フランジ34a,34bの接合部からの漏出が推定された場合に、ガスケットの画像90とともに、推定された漏出個所に対応する位置に漏出を示す画像を描画する(ステップS410)。 After the stress is calculated, the tightening status display unit 54 draws an image 90 of the gasket (step S408). The tightening status display unit 54 draws the image 90 of the gasket so that each part of the gasket to be drawn has a display mode corresponding to the corresponding rule set by the setting unit 61 and the calculated stress. Further, the tightening status display unit 54 draws an image of the symbol at a position corresponding to the bolt 35 together with the image 90 of the gasket (step S409). The tightening status display unit 54 further draws an image showing leakage at a position corresponding to the estimated leakage location together with the image 90 of the gasket when leakage from the joint portion of the flanges 34a and 34b is estimated. (Step S410).

図7は、表示されるガスケットの画像90の一例を示す図である。図7のガスケットの画像90に含まれる格子は、有限要素解析において分割された要素に対応する。シンボル91〜98は、締付測定装置3の複数のボルト35と1対1で対応しており、締付状況表示部54はシンボル91〜98のそれぞれのガスケットに対する相対位置が、対応するボルト35とガスケット37との相対位置と重なるようにシンボル91〜98を描画する。なお、締付状況表示部54は、単にガスケットの円環の中心からみた方向がシンボル91〜98と対応するボルト35とで一致するようにシンボル91〜98を描画してもよい。また、図7に示されるように、締付状況表示部54は漏出個所を示すシンボルである矢印99も描画している。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the displayed gasket image 90. The grid included in image 90 of the gasket of FIG. 7 corresponds to the divided elements in the finite element analysis. Symbols 91 to 98 correspond one-to-one with a plurality of bolts 35 of the tightening measuring device 3, and the tightening status display unit 54 has a bolt 35 whose relative position with respect to each gasket of symbols 91 to 98 corresponds to the bolt 35. Symbols 91 to 98 are drawn so as to overlap with the relative positions of the gasket 37 and the gasket 37. The tightening status display unit 54 may simply draw symbols 91 to 98 so that the direction seen from the center of the annular ring of the gasket coincides with the symbols 91 to 98 and the corresponding bolts 35. Further, as shown in FIG. 7, the tightening status display unit 54 also draws an arrow 99, which is a symbol indicating a leak location.

対応ルールにおける応力と色との関係は、ガスケット37の種類および流体の種類に応じて定まる。例えば、ガスケット37の種類および流体の種類にかかわらず、下限値より低い応力に使われる色の種類、上限値より高い応力に使われる色の種類、下限値と上限値との間の応力に使われる色の種類が一定になるように応力と色との関係を定めている。これにより、どのようなガスケット37の種類や流体の種類であっても、ガスケットの画像90からボルト35の締付が適切であったかを容易に認識することができる。 The relationship between stress and color in the corresponding rule is determined according to the type of gasket 37 and the type of fluid. For example, regardless of the type of gasket 37 and the type of fluid, the type of color used for stresses below the lower limit, the type of color used for stresses higher than the upper limit, and the stress between the lower and upper limits. The relationship between stress and color is defined so that the type of color to be used is constant. As a result, it is possible to easily recognize from the image 90 of the gasket whether the bolt 35 was properly tightened regardless of the type of gasket 37 or the type of fluid.

なお、流体の種類が気体である場合には液体よりも漏出しやすい。したがって、液体より気体の方が応力の下限値は大きくなる。応力の上限値は主にガスケット37が破壊されるか否かにより決定されるため、流体の種類に応じて変化しなくてもよい。また、流体の種類による許容される応力の違いはガスケットの違いに比べると小さいため、ガスケットの種類のみに応じて応力と表示態様との対応ルールが定まってもよい。 When the type of fluid is gas, it is more likely to leak than liquid. Therefore, the lower limit of stress is larger for gas than for liquid. Since the upper limit of stress is mainly determined by whether or not the gasket 37 is broken, it does not have to change depending on the type of fluid. Further, since the difference in allowable stress depending on the type of fluid is smaller than the difference in gasket, the corresponding rule between stress and display mode may be determined only according to the type of gasket.

ガスケット37にかかる応力が色や濃淡で表示されることにより、作業者が自分のボルト35の締付によりガスケット37がどのような状態になるかをより効果的に認識することが可能になる。またそれにより作業者をより効果的に習熟させることができる。また、漏出を示す情報が応力とともに表示されることによっても、ガスケット37の状態を効果的に認識することが可能になる。なお、漏出の量が推定された場合には、締付状況表示部54は漏出の量に応じた大きさや色のシンボルを描画してもよい。 By displaying the stress applied to the gasket 37 in color or shade, the operator can more effectively recognize the state of the gasket 37 by tightening his / her own bolt 35. It also allows the worker to become more effective in learning. Further, the state of the gasket 37 can be effectively recognized by displaying the information indicating the leakage together with the stress. When the amount of leakage is estimated, the tightening status display unit 54 may draw a symbol of a size or color according to the amount of leakage.

ここで、締付状況表示部54は、複数のボルト35に対応するシンボル91〜98のそれぞれの表示態様を、そのボルト35の締付力に応じて変えてよい。例えば、シンボル91〜98のそれぞれが、そのシンボルに対応するボルト35の締付力に応じた色で描画されてよい。例えば、締付力が下限値より低い場合の色、下限値と上限値との間の場合の色、上限値を超える場合の色を予め定め、締付状況表示部54がボルト35の締付力に応じて定められた色を取得し、そのボルト35に対応するシンボルを描画してよい。 Here, the tightening status display unit 54 may change the display mode of each of the symbols 91 to 98 corresponding to the plurality of bolts 35 according to the tightening force of the bolts 35. For example, each of the symbols 91 to 98 may be drawn in a color corresponding to the tightening force of the bolt 35 corresponding to the symbol. For example, a color when the tightening force is lower than the lower limit value, a color when the tightening force is between the lower limit value and the upper limit value, and a color when the tightening force exceeds the upper limit value are predetermined, and the tightening status display unit 54 tightens the bolt 35. The color determined according to the force may be acquired and the symbol corresponding to the bolt 35 may be drawn.

図5の説明では、締付力変更部56に関する処理は説明していない。締付力変更部56が締付力を変更した場合には、変更された締付力についてステップS404,ステップS406〜S410の処理を実行することにより、締付状況表示部54が変更された締付力についてのガスケット等の画像を描画する。 In the explanation of FIG. 5, the process relating to the tightening force changing portion 56 is not described. When the tightening force changing unit 56 changes the tightening force, the tightening status display unit 54 is changed by executing the processes of steps S404 and steps S406 to S410 for the changed tightening force. Draw an image of the gasket etc. about the force.

例えば、締付力変更部56は、複数のボルト35のうち一部の締付力が下限値より低い場合に、最も低い締付力のボルト35の締付力の値を理想値にしてよい。一方、締付力変更部56は、複数のボルト35のうち一部の締付力と上限値との差が閾値より小さい場合に、その一部のボルト35または全部のボルト35の締付力の値を所定の値だけ増加させてもよい。その場合についてガスケット37の応力を示す画像を表示させることで、作業者は締付状態の改善の可能性を知ることができる。 For example, when the tightening force of some of the plurality of bolts 35 is lower than the lower limit value, the tightening force changing unit 56 may set the value of the tightening force of the bolt 35 having the lowest tightening force to an ideal value. .. On the other hand, when the difference between the tightening force of some of the plurality of bolts 35 and the upper limit value is smaller than the threshold value, the tightening force changing unit 56 has the tightening force of some of the bolts 35 or all of the bolts 35. The value of may be increased by a predetermined value. By displaying an image showing the stress of the gasket 37 in that case, the operator can know the possibility of improving the tightening state.

1 情報処理装置、3 締付測定装置、11 プロセッサ、12 記憶部、13 通信部、14 画像処理部、15 入出力部、22 ディスプレイ、31 締付力センサ、33 配管、34a,34b フランジ、35 ボルト、36 ナット、37 ガスケット、39 架台、41 配線、51 締付力取得部、52 開始制御部、53 応力算出部、54 締付状況表示部、55 漏出推定部、56 締付力変更部、61 設定部、71 レンチ、81 実測線、83 下限線、84 上限線、85 理想線、90 ガスケットの画像、91,92,93,94,95,96,97,98 シンボル、99 矢印。 1 Information processing device, 3 Tightening measuring device, 11 Processor, 12 Storage unit, 13 Communication unit, 14 Image processing unit, 15 Input / output unit, 22 Display, 31 Tightening force sensor, 33 Piping, 34a, 34b Flange, 35 Bolts, 36 nuts, 37 gaskets, 39 mounts, 41 wiring, 51 tightening force acquisition unit, 52 start control unit, 53 stress calculation unit, 54 tightening status display unit, 55 leakage estimation unit, 56 tightening force change unit, 61 Setting part, 71 Wrench, 81 Actual measurement line, 83 Lower limit line, 84 Upper limit line, 85 Ideal line, 90 Gasket image, 91,92,93,94,95,96,97,98 Symbol, 99 arrow.

Claims (11)

センサにより計測される締付の強さであって、フランジに取り付けられる1または複数のボルトの締め付けの強さを取得する取得ステップと、
前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力をシミュレーションにより算出する算出ステップと、
前記シール材にかかる前記算出された応力を表示手段に表示させる表示ステップと、
を含む締付体験方法。
The acquisition step of acquiring the tightening strength of one or more bolts attached to the flange, which is the tightening strength measured by the sensor.
A calculation step of calculating the stress applied to the sealing material sandwiched between the flanges by simulation based on the acquired tightening strength, and a calculation step.
A display step for displaying the calculated stress applied to the sealing material on the display means, and
Tightening experience method including.
請求項1に記載の締付体験方法において、
前記算出ステップでは、前記フランジおよび前記シール材が仮想的に分割される複数の要素に基づく有限要素解析に基づいて、前記シール材の各要素に対応する箇所にかかる応力を算出し、
前記表示ステップでは、前記シール材の各要素に対応する箇所にかかる算出された応力を表示手段に表示させる、
締付体験方法。
In the tightening experience method according to claim 1,
In the calculation step, the stress applied to the portion corresponding to each element of the sealing material is calculated based on the finite element analysis based on a plurality of elements in which the flange and the sealing material are virtually divided.
In the display step, the display means displays the calculated stress applied to the portion corresponding to each element of the sealing material.
Tightening experience method.
請求項2に記載の締付体験方法において、
前記表示ステップでは、前記シール材の各要素に対応する箇所にかかる算出された応力に基づいて、表示させるシール材の画像の表示態様を決定する、
締付体験方法。
In the tightening experience method according to claim 2,
In the display step, the display mode of the image of the sealing material to be displayed is determined based on the calculated stress applied to the portion corresponding to each element of the sealing material.
Tightening experience method.
請求項1から3のいずれかに記載の締付体験方法において、
前記表示ステップでは、シール材の画像と、前記シミュレーションにおける前記複数のボルトに対応する位置に配置される複数のシンボルとを表示させる、
締付体験方法。
In the tightening experience method according to any one of claims 1 to 3,
In the display step, an image of the sealing material and a plurality of symbols arranged at positions corresponding to the plurality of bolts in the simulation are displayed.
Tightening experience method.
請求項4に記載の締付体験方法において、
前記表示ステップでは、前記ボルトのそれぞれの締め付けの強さに応じた表示態様で、当該ボルトに対応するシンボルを表示させる、
締付体験方法。
In the tightening experience method according to claim 4,
In the display step, a symbol corresponding to the bolt is displayed in a display mode according to the tightening strength of each of the bolts.
Tightening experience method.
請求項1から5のいずれかに記載の締付体験方法において、
指定された前記シール材の種類、前記シール材に塗布されるペーストの有無、前記シール材の厚さ、または、指定された流体の種類に基づいて、応力と前記シール材の画像の表示態様との対応を決定する設定ステップをさらに含む、
締付体験方法。
In the tightening experience method according to any one of claims 1 to 5,
Based on the specified type of the sealing material, the presence or absence of the paste applied to the sealing material, the thickness of the sealing material, or the specified type of fluid, the stress and the display mode of the image of the sealing material. Including additional configuration steps to determine the correspondence of
Tightening experience method.
請求項1から6のいずれかに記載の締付体験方法において、
前記センサが計測した締め付けの強さが変化しない期間が所定の閾値を超える場合に、前記シミュレーションによる算出を開始させる開始判定ステップをさらに含む、
締付体験方法。
In the tightening experience method according to any one of claims 1 to 6,
Further including a start determination step of starting the calculation by the simulation when the period during which the tightening strength measured by the sensor does not change exceeds a predetermined threshold value.
Tightening experience method.
請求項1から7のいずれかに記載の締付体験方法において、
前記算出された前記シール材にかかる応力に基づいて前記シール材からの流体の漏出が生じる箇所を推定する推定ステップをさらに有し、
前記表示ステップでは、前記シール材の画像のうち前記推定された箇所に応じた位置にシンボルを描画する、
締付体験方法。
In the tightening experience method according to any one of claims 1 to 7,
Further comprising an estimation step of estimating a location where fluid leaks from the sealant based on the calculated stress on the sealant.
In the display step, the symbol is drawn at a position corresponding to the estimated portion in the image of the sealing material.
Tightening experience method.
請求項1から8のいずれかに記載の締付体験方法において、
前記1または複数のボルトにおける、前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記1または複数のボルトのうち1つの締め付けの強さの値を変更する変更ステップをさらに含み、
前記算出ステップでは、前記変更された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力を算出する、
締付体験方法。
In the tightening experience method according to any one of claims 1 to 8,
It further comprises a modification step of changing the value of the tightening strength of one of the one or more bolts based on the obtained tightening strength of the one or more bolts.
In the calculation step, the stress applied to the sealing material sandwiched between the flanges is calculated based on the changed tightening strength.
Tightening experience method.
1または複数のボルトの締め付けの強さを計測するセンサと、
前記1または複数のボルトが取り付けられるフランジと、
前記センサが計測した締め付けの強さを取得する取得手段と、
前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力をシミュレーションにより算出する算出手段と、
前記シール材にかかる前記算出された応力を表示手段に表示させる表示制御手段と、
を含む体験システム。
A sensor that measures the tightening strength of one or more bolts,
With the flange to which the one or more bolts are attached,
An acquisition means for acquiring the tightening strength measured by the sensor, and
A calculation means for calculating the stress applied to the sealing material sandwiched between the flanges by simulation based on the obtained tightening strength.
A display control means for displaying the calculated stress applied to the sealing material on the display means, and
Experience system including.
センサにより計測される締付の強さであって、フランジに取り付けられる1または複数のボルトの締め付けの強さを取得する取得手段、
前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力をシミュレーションにより算出する算出手段、および、
前記シール材にかかる前記算出された応力を表示手段に表示させる表示制御手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
An acquisition means for obtaining the tightening strength of one or more bolts attached to a flange, which is the tightening strength measured by a sensor.
A calculation means for calculating the stress applied to the sealing material sandwiched between the flanges by simulation based on the obtained tightening strength, and a calculation means.
A display control means for displaying the calculated stress applied to the sealing material on the display means,
A program to make your computer work as.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11721232B2 (en) 2021-10-05 2023-08-08 Teadit N.A., Inc. Flange and gasket assembly training simulator

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002310333A (en) * 2001-04-17 2002-10-23 Hitachi Ltd Maintenance timing prediction method for valve and its device
JP2009191932A (en) * 2008-02-14 2009-08-27 Hitachi Plant Technologies Ltd Equipment and material for flange fastening training
JP2012087885A (en) * 2010-10-20 2012-05-10 Tokyo Electric Power Co Inc:The Method for inspection of fastening condition of soft gasket
CN103164997A (en) * 2011-12-13 2013-06-19 南京梅山冶金发展有限公司 Bolt fastening practical training device
JP2015017639A (en) * 2013-07-09 2015-01-29 ニチアス株式会社 Gasket clamping calculation system, control method for gasket clamping calculation system, and program
JP2015141345A (en) * 2014-01-29 2015-08-03 日本バルカー工業株式会社 Flange fastening training system
JP2015217497A (en) * 2014-05-20 2015-12-07 株式会社ダイセル Device and program for determining flange fastening skill
JP2016031393A (en) * 2014-07-27 2016-03-07 日本バルカー工業株式会社 Teaching or training device of tightened state of gasket

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002310333A (en) * 2001-04-17 2002-10-23 Hitachi Ltd Maintenance timing prediction method for valve and its device
JP2009191932A (en) * 2008-02-14 2009-08-27 Hitachi Plant Technologies Ltd Equipment and material for flange fastening training
JP2012087885A (en) * 2010-10-20 2012-05-10 Tokyo Electric Power Co Inc:The Method for inspection of fastening condition of soft gasket
CN103164997A (en) * 2011-12-13 2013-06-19 南京梅山冶金发展有限公司 Bolt fastening practical training device
JP2015017639A (en) * 2013-07-09 2015-01-29 ニチアス株式会社 Gasket clamping calculation system, control method for gasket clamping calculation system, and program
JP2015141345A (en) * 2014-01-29 2015-08-03 日本バルカー工業株式会社 Flange fastening training system
JP2015217497A (en) * 2014-05-20 2015-12-07 株式会社ダイセル Device and program for determining flange fastening skill
JP2016031393A (en) * 2014-07-27 2016-03-07 日本バルカー工業株式会社 Teaching or training device of tightened state of gasket

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