JP3334964B2 - 情報収集伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は情報収集装置に係り、よ
り詳しくは、電磁結合コイルを介して情報の収集伝達又
は電力の供給を行う情報収集伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築現場において作業者がフランジパイ
プを連結する場合には、フランジパイプのフランジ同士
を突き合わせた状態で、フランジに穿設された孔にボル
トを挿入し、作業者の勘でボルトの締め付けを行ってい
る。また、最近は、エア式又は電気式のインパクトレン
チでボルトの締め付けを行うこともある。このボルトを
締め付ける箇所は、１つの接合部において複数箇所存在
し、また接合部、すなわち作業位置が多数箇所存在する
ため、ボルト締め付け忘れ等も生じやすい。また、締め
付けトルクも作業者の勘によりところが大きいため、ト
ルク不足や１つの接合部に複数存在するボルトが均一に
締め付けられていない状態である片締めが生じてしまう
こともある。更に、全ての接合部を接合した後では、ボ
ルト締め付け忘れ等が生じている作業位置を発見するの
が困難であった。

【０００３】このような問題に鑑み、作業者がボルトの
締め付けが終わったフランジ部のデータをハンディータ
ーミナルに入力し、この入力されたフランジ部のデータ
を一括管理する作業管理システムが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作業者
によって入力されたボルトの締め付けが終わったフラン
ジ部のデータを管理する作業管理システムでは、作業者
が作業中にこのようなデータをハンディーターミナルに
入力しなければならないため、作業が中断し、入力ミ
ス、入力忘れが発生し、正確な情報を収集できないとい
う問題がある。

【０００５】そこで、本発明は、情報を確実に収集する
ことの可能な情報収集伝達装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため請求
項１記載の発明は、第１の電磁結合コイルを備えた工具
を用いて作業を行う際に、当該工具との間で情報の収集
伝達を行う情報収集伝達装置であって、前記工具に設け
られた第１の電磁結合コイルと電磁結合すると共に作業
者の手のひらに位置されるものとされた第２の電磁結合
コイルと、前記第１の電磁結合コイルと前記第２の電磁
結合コイルとの電磁結合により、前記工具からの情報の
収集又は前記工具への情報の伝達を行う収集伝達手段
と、を備えている。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明に、前記第１の電磁結合コイルと前記第２の電磁結合
コイルとの電磁結合により、前記第２の電磁結合コイル
から前記第１の電磁結合コイルに電力を供給する電力供
給手段を更に設けている。

【０００８】請求項３記載の発明は、第１の電磁結合コ
イル及び第３の電磁結合コイルを備えた工具を用いて作
業を行う際に、当該工具との間で情報の収集伝達を行う
情報収集伝達装置であって、前記工具に設けられた第１
の電磁結合コイルと電磁結合すると共に作業者の手のひ
らに位置されるものとされた第２の電磁結合コイルと、
前記工具に設けられた第３の電磁結合コイルと電磁結合
すると共に作業者の手のひらに位置されるものとされた
第４の電磁結合コイルと、前記第１の電磁結合コイルと
前記第２の電磁結合コイルとの電磁結合により、前記工
具からの情報の収集又は前記工具への情報の伝達を行う
収集伝達手段と、前記第３の電磁結合コイルと前記第４
の電磁結合コイルとの電磁結合により、前記第４の電磁
結合コイルから前記第３の電磁結合コイルに電力を供給
する電力供給手段と、を備えている。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明によれば、第２の電磁結合
コイルは、作業者の手のひらに位置されるものとされて
おり、工具に設けられた第１の電磁結合コイルと電磁結
合する。収集伝達手段は、前記第１の電磁結合コイルと
前記第２の電磁結合コイルとの電磁結合により、上記工
具からの情報の収集又は上記工具への情報の伝達を行
う。

【００１０】このように、電磁結合コイルの電磁結合に
よって情報の収集伝達を行うため、即時に情報の収集伝
達を行うことができる。

【００１１】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明に更に設けられた電力供給手段は、前記第１の
電磁結合コイルと前記第２の電磁結合コイルとの電磁結
合により、前記第２の電磁結合コイルから前記第１の電
磁結合コイルに電力を供給する。

【００１２】このように、第１の電磁結合コイルと第２
の電磁結合コイルとの電磁結合により、工具の第１の電
磁結合コイルに電力を供給することから、工具に電源を
有しなくとも情報の収集伝達を行うことができる。

【００１３】請求項３記載の発明によれば、第２の電磁
結合コイルは、作業者の手のひらに位置されるものとさ
れており、工具に設けられた第１の電磁結合コイルと電
磁結合する。第４の電磁結合コイルは、作業者の手のひ
らに位置されるものとされており、上記工具に設けられ
た第３の電磁結合コイルと電磁結合する。収集伝達手段
は、前記第１の電磁結合コイルと前記第２の電磁結合コ
イルとの電磁結合により、上記工具からの情報の収集又
は上記工具への情報の伝達を行う。電力供給手段は、前
記第３の電磁結合コイルと前記第４の電磁結合コイルと
の電磁結合により、前記第４の電磁結合コイルから前記
第３の電磁結合コイルに電力を供給する。

【００１４】このように、情報の収集伝達と電力の供給
とが別々に電磁結合コイルで行われるので、情報の収集
伝達を行っている途中に電力切れが生ずることがない。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。本実施例では、インテリジェントトルクレ
ンチ２６でボルトを締め付けてフランジパイプのフラン
ジ部を接合する作業を行う際に、情報収集伝達装置が適
用されたワーカーズトランスミッタ２３２を用いてイン
テリジェントトルクレンチ２６との情報の収集伝達等を
行う場合を例にとって説明する。このワーカーズトラン
スミッタ２３２は、図１（ａ）及び図２に示すように、
電磁結合コイル２０１、２０２、コントロールユニット
２０４及び無線ユニット２０６から構成されている。電
磁結合コイル２０１、２０２は、情報の収集伝達を行う
他装置であるインテリジェントトルクレンチ２６の電磁
結合コイル２４８、２５０と電磁結合して所定の信号等
を送受信するためのものである。コントロールユニット
２０４は、図１（ｂ）に示すように、表示装置２０８、
データを入力する入力キーボード２１０及び図示しない
マイクロプロセッサから構成されている。無線ユニット
２０６は、電磁結合コイル２３８を介して受信したデー
タや入力キーボード２１０から入力したデータを無線に
よって工具系無線ユニット３８に出力したり、また、工
具系無線ユニット３８から作業指示等の作業情報等を受
信するためのものである。そして、作業者は、図１
（ａ）に示すように、電磁結合コイル２０１、２０２が
手のひらに位置するようにワーカーズトランスミッタ２
３２を装着する。

【００１６】次に、図３及び図４を参照して、インテリ
ジェントトルクレンチ２６及びワーカーズトランスミッ
タ２３２の電気回路を説明する。なお、本実施例は、ワ
ーカーズトランスミッタ２３２のみ電源を有している場
合について説明する。図３には、インテリジェントトル
クレンチ２６のブロック図が示されている。この図３に
示すように、インテリジェントトルクレンチ２６は、電
磁結合コイル２４８、２５０、電磁結合コイル２４８の
電磁結合によって電力を入力する電源処理部２４４、電
磁結合コイル２５０から工具ＩＤコードや締付完了信号
を送信するために電磁結合コイル２５０を電磁結合させ
たり、電磁結合コイル２５０の電磁結合によって受信し
たワーカーズトランスミッタ２３２のＩＤコードを検出
する信号処理部２４６を備えている。電源処理部２４４
及び信号処理部２４６はマイクロプロセッサ２４０に接
続されており、マイクロプロセッサ２４０には、更に、
インテリジェントトルクレンチ２６を表す工具ＩＤコー
ドを記憶した工具ＩＤコードメモリ２４２とボルトを締
め付けた際のトルクを検出するセンサ２１２が接続され
ている。

【００１７】図４は、ワーカーズトランスミッタ２３２
のブロック図が示されている。この図４に示すように、
ワーカーズトランスミッタ２３２は、電磁結合コイル２
０１、２０２、電源がオンされた場合に電磁結合コイル
２４８（図３参照）に電力を供給するためにインテリジ
ェントトルクレンチ２６の電磁結合コイル２４８と電磁
結合コイル２０１を電磁結合させる電源処理部２６４、
ワーカーズトランスミッタ２３２のＩＤコードを送信す
るために、また、工具ＩＤコード及び締付完了信号を受
信するために、電磁結合コイル２０２をインテリジェン
トトルクレンチ２６の電磁結合コイル２５０（図３参
照）と電磁結合させる信号処理部２６６を備えている。
電源処理部２６４及び信号処理部２６６は、マイクロプ
ロセッサ２６０に接続されており、マイクロプロセッサ
２６０には、更に、ワーカーズトランスミッタ２３２の
ＩＤコードを記憶したＩＤコードメモリ２６２が接続さ
れている。

【００１８】次に、ワーカーズトランスミッタ２３２を
用いてフランジパイプのフランジ部をボルトによって接
合する作業を行う場合を例にとって図５に示すワーカー
ズトランスミッタ２３２のコントロールユニット２０４
におけるマイクロプロセッサ２６０の制御ルーチンと図
６に示すインテリジェントトルクレンチ２６のマイクロ
プロセッサ２４０の制御ルーチンを参照して本実施例の
作用を説明する。

【００１９】図５のステップ３０２で、ワーカーズトラ
ンスミッタ２３２の主電源がオンされたか否か判断し、
オンされていない場合にはオンされるまで待機状態とな
る。主電源がオンされた場合には、ステップ３０４で、
電磁結合コイル２０１、２０２に所定の電流を流すこと
により電磁結合コイル２０１、２０２に磁界を発生させ
る。

【００２０】また、図６のステップ４０２で、ワーカー
ズトランスミッタ２３２を手にはめた作業員がインテリ
ジェントトルクレンチ２６を把持することにより、ワー
カーズトランスミッタ２３２の電磁結合コイル２０１、
２０２で発生した磁界によりインテリジェントトルクレ
ンチ２６の電磁結合コイル２４８が電磁結合されたか否
か判断し、電磁結合されるまで待機状態となる。一方、
電磁結合コイル２４８、２５０が電磁結合された場合に
は、次のステップ４０４で、電磁結合により電磁結合コ
イル２４８から電力を入力する。ステップ４０６で、電
磁結合コイル２０２と電磁結合された電磁結合コイル２
５０を介して、工具ＩＤコードをワーカーズトランスミ
ッタ２３２の電磁結合コイル２０２に出力する。

【００２１】ステップ３０６（図５参照）で、電磁結合
コイル２５０と電磁結合した電磁結合コイル２０２を介
してインテリジェントトルクレンチ２６の工具ＩＤコー
ドを受信したか否か判断し、この工具ＩＤコードを受信
した場合には、ステップ３０８で、受信した工具ＩＤコ
ードがマイクロプロセッサ内に保存されている作業指示
のインテリジェントトルクレンチ２６の工具ＩＤコード
と同じか否か、すなわち、適正な工具ＩＤコードを受信
したか否か判断し、適正な工具ＩＤコードを受信しなか
った場合には、ステップ３１２で作業中止の警告と工具
交換指示を表示装置２０８に表示して、ステップ３０６
に戻り、再度インテリジェントトルクレンチ２６の工具
ＩＤコードを受信したか否か判断する。一方、適正な工
具ＩＤコードを受信した場合には、ステップ３１４で、
コントロールユニット２０４における表示装置２０８に
作業指示を表示して、次のステップ３１６で、ワーカー
ズトランスミッタ２３２のＩＤコードを送信する。

【００２２】ステップ４０８（図６参照）で、電磁結合
コイル２０２と電磁結合させた電磁結合コイル２５０を
介してワーカーズトランスミッタ２３２のＩＤコードを
受信したか否か判断し、受信した場合には、ステップ４
１０で、受信したワーカーズトランスミッタ２３２のＩ
Ｄコードが適正なものか否か判断し、適正なワーカーズ
トランスミッタ２３２のＩＤコードを受信したと判断し
た場合には、ステップ４１２で作業内容の送信をする。
この作業内容の送信は、作業者が作業指示書に従って作
業を行い、一つのボルトの締め付けによってボルト締め
付けトルクが所定値以上になるとインテリジェントトル
クレンチ２６からインテリジェントトルクレンチ２６を
特定する工具ＩＤコードと締付完了信号とを電磁結合コ
イル２５０を介して送信するものである。一方、受信し
たＩＤコードが適正なものでない場合には、ステップ４
１４で、警報を発信し、作業内容を送信せずに本制御を
終了する。

【００２３】ステップ３１８（図５参照）で、作業内容
を受信したワーカーズトランスミッタ２３２は、受信し
た作業内容を工具系無線ユニット３８（図２参照）に出
力して本制御を終了する。

【００２４】なお、作業内容を受信した工具系無線ユニ
ット３８は、受信した作業内容を作業所管理コンピュー
タ２０に出力し、この作業内容を入力した作業所管理コ
ンピュータ２０は、締付完了信号をカウントし、このカ
ウント値が全作業完了に対応して予め定められた所定値
以上になったか否か判断して、フランジパイプの接合部
のボルトの締め付け箇所が全て締め付けられたか否かの
作業状況を管理する。

【００２５】以上説明した実施例では、ワーカーズトラ
ンスミッタの電磁結合コイルが手のひらに位置すること
から、作業者がインテリジェントトルクレンチを握った
だけで工具ＩＤコード、締付完了信号を即時に収集する
ことができる。

【００２６】また、ワーカーズトランスミッタの電磁結
合コイルを介してインテリジェントトルクレンチ２６か
らの工具ＩＤコードを受信し、コントロールユニットに
予め記憶されている作業指示と比較して、工具が適正な
場合には作業内容を表示する一方、工具が適正でない場
合には作業中止の警告及び工具交換指示を表示装置に表
示するので、作業ミスを事前に防止することができる。

【００２７】以上説明した実施例におけるワーカーズト
ランスミッタは、コントロールユニットと無線ユニット
とが一体となっており腕にはめるタイプのものについて
説明したが、これに限られるものでなく、例えば、次の
タイプのワーカーズトランスミッタがある。図７には、
３種類のワーカーズトランスミッタ２３２が示されてい
る。図７（ａ）には、前述の実施例で説明したコントロ
ールユニット２０４と無線ユニット２０６が一体となっ
たものを腕にはめる腕タイプのワーカーズトランスミッ
タ２３２が示されている。なお、電磁結合コイルとコン
トロールユニットとはケーブル２４４を介して接続され
ている。このタイプは、着脱が容易であり、コントロー
ルユニットを小型にして腕にはめても作業がし易いよう
にしたものである。また、図７（ｂ）には、表示装置と
入力キーボードとが一体となったもの２４６を腕には
め、マイクロコンピュータと無線ユニットとが一体とな
ったもの２４８を肩にかける腕肩タイプのワーカーズト
ランスミッタ２３２が示されている。なお、電磁結合コ
イルと表示装置等、表示装置等と入力キーボード等は、
ケーブル２５０を介して接続されている。このタイプ
は、腕タイプと比較すると着脱しにくいが、表示装置等
と無線ユニット等とは分離してそれぞれ小型として作業
をし易いようにしている。さらに、図７（ｃ）には、コ
ントロールユニット２０４と無線ユニット２０６が一体
となったものを腰に下げる腰タイプのワーカーズトラン
スミッタ２３２が示されている。なお、電磁結合コイル
とコントロールユニットとはケーブル２５４を介して接
続されている。このタイプは、腕には何もはめていない
ため、作業し易くなっている。

【００２８】また、前述の実施例は、ワーカーズトラン
スミッタのみに電源を有しているものであるが、ワーカ
ーズトランスミッタとインテリジェントトルクレンチに
電源を有する場合についても適用することができる。

【００２９】また、前述の実施例では、インテリジェン
トトルクレンチに電力を供給するために電磁結合させる
電磁結合コイルと、所定の信号を送受信するために電磁
結合させる電磁結合コイルを別々に備えているが、これ
に限られるものでなく、図８、９に示すように１つ電磁
結合コイル２７２、２８２を用いる場合についても適用
することができる。なお、この場合には、電力を送受す
るための磁界に対応する電流と所定の信号に対応する電
流とを対応する電源処理部と信号処理部に送受する電流
処理部２７０、２８０が必要となる。

【００３０】更に、前述の実施例では、インテリジェン
トトルクレンチから工具ＩＤコード等を受信する例につ
いて説明したが、ワーカーズトランスミッタからインテ
リジェントトルクレンチに、例えば、トルク設定値を送
信するようにしてもよい。これにより、インテリジェン
トトルクレンチのボルトの締め付けトルクの設定値を変
更することができる。

【００３１】また、前述の実施例では、インテリジェン
トトルクレンチから所定の信号等の送受信を行う例につ
いて説明したが、これに限られるものでなく、例えば、
図２に示すように、クレーンの操作部５００や、テレビ
ゲームやシミュレーション装置等の操作部６００との信
号等の送受信にも適用することができる。すなわち、ワ
ーカーズトランスミッタ２３２からクレーンの操作部５
００や、テレビゲームやシミュレーション装置等の操作
部６００に、ワーカーズトランスミッタのＩＤコードを
送信する。クレーンの操作部５００や、テレビゲームや
シミュレーション装置等の操作部６００は、受信したＩ
Ｄコードが、クレーンの操作や、テレビゲームやシミュ
レーション装置等を操作する資格を有する者に対応する
ＩＤコードであるか否か判断する。そして、受信したＩ
Ｄコードが操作する資格を有する者に対応するＩＤコー
ドである場合には、このワーカーズトランスミッタ２３
２を手にはめた操作者がクレーン等の操作を行うことが
てきるようになり、また、テレビゲームやシミュレーシ
ョン装置の場合、操作者の技術レベル等の情報を基に、
その人に適したシミュレーションを開始する。一方、受
信したＩＤコードが操作する資格を有する者に対応する
ＩＤコードでない場合には、操作者がクレーン等の操作
を行うことができないようにする。これにより、クレー
ン等の操作を行う資格を有する者のみが操作を行うこと
ができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、電磁結合コイルの電磁結合によって情報の収集伝達
を行うため、即時に情報の収集伝達を行うことができ
る、という優れた効果を有する。

【００３３】請求項２記載の発明は、第１の電磁結合コ
イルと第２の電磁結合コイルとの電磁結合により、工具
の第１の電磁結合コイルに電力を供給することから、工
具に電源を有しなくとも情報の収集伝達を行うことがで
きる、という優れた効果を有する。

【００３４】請求項３記載の発明は、情報の収集伝達と
電力の供給とが別々に電磁結合コイルで行われるので、
情報の収集伝達を行っている途中に電力切れが生ずるこ
とがない、という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワーカーズトランスミッタの概略図である。

【図２】ワーカーズトランスミッタのブロック図であ
る。

【図３】電力を送受する電磁結合コイルと所定の信号を
送受する電磁結合コイルとを別々に備えたインテリジェ
ントトルクレンチの回路図である。

【図４】電力を送受する電磁結合コイルと所定の信号を
送受する電磁結合コイルとを別々に備えたワーカーズト
ランスミッタの回路図である。

【図５】ワーカーズトランスミッタのコントロールユニ
ットのマイクロプロセッサの制御ルーチンを示す流れ図
である。

【図６】インテリジェントトルクレンチのマイクロプロ
セッサの制御ルーチンを示す流れ図である。

【図７】３種類のワーカーズトランスミッタのそれぞれ
の装着位置を示した図である。

【図８】電力を送受する電磁結合コイルと所定の信号を
送受する電磁結合コイルとを１つの電磁結合コイルで対
応したインテリジェントトルクレンチの回路図である。

【図９】電力を送受する電磁結合コイルと所定の信号を
送受する電磁結合コイルとを１つの電磁結合コイルで対
応したワーカーズトランスミッタの回路図である。

【符号の説明】

２０ 作業所管理コンピュータ ２６ インテリジェントトルクレンチ ３８ 工具系無線ユニット ２０１、２０２ 電磁結合コイル ２０４ コントロールユニット ２０６ 無線ユニット ２０８ 表示装置 ２１０ 入力キーボード ２１２ センサ ２３２ ワーカーズトランスミッタ ５００ クレーンの操作部 ６００ テレビゲーム等の操作部６００ ２４８、２５０ 電磁結合コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木暮 繁 東京都港区南青山４丁目15番地４ パー クヒルズ南青山206 株式会社空間戦略 研究所内 審査官 樋口 信宏 (56)参考文献 特開 平５−76502（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−153009（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−49117（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−87795（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−180199（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−59598（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08C 17/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の電磁結合コイルを備えた工具を用
   いて作業を行う際に、当該工具との間で情報の収集伝達
   を行う情報収集伝達装置であって、 前記工具に設けられた第１の電磁結合コイルと電磁結合
   すると共に作業者の手のひらに位置されるものとされた
   第２の電磁結合コイルと、 前記第１の電磁結合コイルと前記第２の電磁結合コイル
   との電磁結合により、前記工具からの情報の収集又は前
   記工具への情報の伝達を行う収集伝達手段と、を備えた
   情報収集伝達装置。
2. 【請求項２】 前記第１の電磁結合コイルと前記第２の
   電磁結合コイルとの電磁結合により、前記第２の電磁結
   合コイルから前記第１の電磁結合コイルに電力を供給す
   る電力供給手段を更に設けたことを特徴とする請求項１
   記載の情報収集伝達装置。
3. 【請求項３】 第１の電磁結合コイル及び第３の電磁結
   合コイルを備えた工具を用いて作業を行う際に、当該工
   具との間で情報の収集伝達を行う情報収集伝達装置であ
   って、 前記工具に設けられた第１の電磁結合コイルと電磁結合
   すると共に作業者の手のひらに位置されるものとされた
   第２の電磁結合コイルと、 前記工具に設けられた第３の電磁結合コイルと電磁結合
   すると共に作業者の手のひらに位置されるものとされた
   第４の電磁結合コイルと、 前記第１の電磁結合コイルと前記第２の電磁結合コイル
   との電磁結合により、前記工具からの情報の収集又は前
   記工具への情報の伝達を行う収集伝達手段と、 前記第３の電磁結合コイルと前記第４の電磁結合コイル
   との電磁結合により、前記第４の電磁結合コイルから前
   記第３の電磁結合コイルに電力を供給する電力供給手段
   と、 を備えた情報収集伝達装置。