JP5382636B2 - トルクインパルスレンチによって行われるねじジョイント締付け工程の品質検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、所望のねじジョイントプレテンションレベルに達した際にトルクインパルスの供給を中断するように設定されるシャットオフ機能をもつ形式のトルクインパルスレンチによって生産締付け時のねじジョイント締付け工程を品質検査する方法に関するものである。

インパルスレンチに関連した問題は、ねじジョイントにおいて実際に得られたプレテンションレベルとねじジョイントに実際に伝達されるトルクとの正確で信頼できる測定値を得ることが困難であることにある。締付けトルクは、短い動的インパルスを介してねじジョイントに伝達されるために、インライントルク変換器で測定したトルク値は、ねじジョイントにおいて得られたプレテンションレベルの真の情報を提供するものではない。しかし、得られたトルク測定値は、適合した同一インパルスレンチによる同一ねじジョイントの繰り返し締付け時におけるねじジョイントに付随したプレテンションレベルを極めてよく反映し、そしてねじジョイントの付随したプレテンションにおいて極めて正確に生じる変動を表わしている。

締付けられることになるねじジョイントにおいて得られたプレテンションの正確さを測定するトルク変換器の表示に頼る代わりに、本発明による方法は、同一のインパルスレンチによって多数の同一のねじジョイントを締付ける際に締付け工程の繰り返しにおける正確さを検査することに基いている。正しい締付け工程を表わすように前もって決められるセットアップ基準値に対して一つ以上の締付け関連パラメータの測定値を検査することによって、実際の締付け工程が正しい締付け工程の正しい繰り返しであるかどうか、そしてねじジョイントにおける所望のプレテンションレベルを結果としてもたらす正しく行われた締付け工程であるかどうかを測定することが可能である。

特に、本発明は、事前較正工程中に決められた値に対して締付け関連パラメータ値を繰り返し検査することによりねじジョイント締付け工程をモニターする方法に関するものであり、多数の較正締付け工程は生産中に生産で用いられることになるものと極めて類似したインパルスレンチを用いて締付けられることになるねじジョイントと同一のねじジョイントにおいて行われる。この較正工程中に、どの締付けパラメータが許容できる締付け工程となるか、すなわちどの締付けパラメータ値が、生産締付け中においてねじジョイントに所望のプレテンションをもたらすことになるかが決まる。較正締め付けにおいて得られた結果としてのプレテンションレベルは、任意の他の正確で信頼できる手段、例えば手動トルクレンチによって検査される。許容できる正確さでねじジョイントにおける所望のプレテンションレベルを実際にもたらす締付けパラメータ値は、事前較正工程中に決められ、そして生産締付け中に検査工程を繰り返すための基準セットアップを形成するように満足に較正する限界値のために用いられる。

本発明の方法をさらに詳しく説明するため、以下実施例について説明する。

ある形式のねじジョイントを所望の予定のプレテンションレベルに生産締付けするために、所望のプレテンションレベルの達成時に、締付けを中断するように設定される機械的シャットオフ手段を備えた適当なサイズのトルクインパルスレンチが選択される。インパルスレンチにはまた、ねじジョイントに加えるトルクのレベルを表す出力トルクセンサーと出力軸の角度運動を記録する角度エンコーダとが設けられる。角度センサーはインパルスユニットの駆動部材の角度運動を表すように適当に配列され得、また出力軸の経過角度を計算する計算手段が設けられる。例えば、インライントルク変換器を省略できるようにインパルスレンチの出力トルクの大きさを計算する角度センサーによって得られた測定値の使用方法も記載しているＷＯ０２／０８３３６６参照。インパルスレンチは、レンチの動作を制御し管理する定置型プログラム可能な制御ユニットに接続される。

ジョイントに伝達されたトルクの正確な測定値及びねじジョイントで実際に得られたプレテンションを得ることが困難であるために、オペレータは事前較正工程を行う必要があり、生産中に締付けられることになるねじジョイントと同一のねじジョイントの多数の較正締付けが行われ、これらの較正締付け中に得られた測定出力トルク値は手動トルクレンチによって検査される。その後、機械的なシャットオフ手段のシャットオフポイントは、ねじジョイントおいて所望のプレテンション結果の達成時に締付けを止めるように調整される。

ねじジョイントにおいて正しいプレテンションレベルの得られる時点で締付けを止めるようにシャットオフ手段を最終的に調整すると、正しい締付けレベルに対応した相応した多数の締付け関連パラメータ値が制御ユニットに記録され保管される。これらのパラメータは、指示された出力トルク値、出力軸の総経過回転角度、加えられたインパルスの総数、空気圧レンチの場合の空気管圧力、インパルスユニットの温度などであり得る。多数の較正締付けの後、これらの締付け関連パラメータの各々についてある一定のばらつきをもった多数の値が得られ、これらの統計的な値に基づいて、各生産ねじジョイント締付けにおいて制御ユニットから生産締付け値が合格信号となる基準限界値がセットアップされる。

本発明の基本概念は、特にインパルス技術に特有の動的トルク変換のために信頼できない結果となるねじジョイントの設定トルク即ちプレテンションレベルを直接測定することよりむしろ多数の締付け関連パラメータ値の変動を見ることにある。表示された締付けパラメータ値が各締付け工程の終了時に統計的に決められた基準限界内にある限り、ねじジョイントのプレテンションが正しいことを事前較正締付け工程から分かる。これらの限界のいずれか又は一つ以上を通過すると、インパルスレンチ及び／又はねじジョイントのどれかが間違っていることが分かり、そして締付け結果が殆ど恐らく正しくないことが分かる。

Claims (2)

1. ねじジョイントが所望のプレテンションレベルに達した際にトルクインパルスの供給を中断するように設定されるシャットオフ機能をもつトルクインパルスレンチによってある形式のねじジョイントの締付け時のねじジョイント締付け工程を品質検査する方法において、
   事前較正工程において生産締付け中に用いられるインパルスレンチを用いて、上記ある形式のねじジョイントと同一の多数のねじジョイントを締付け、そして所望のプレテンションレベルの達成時に一つ以上の締付けパラメータの値を記録すること、
   上記記録パラメータ値を用い、基準のインパルスレンチ及び基準のねじジョイントで上記所望のねじジョイントプレテンションレベルを表わし、事前較正工程中に記録した上記パラメータ値に基いて、上記一つ以上の締付けパラメータの統計的に計算した限界値を含む基準セットアップを形成すること、
   上記基準セットアップの締付けパラメータ値を生産締付け工程の各々中に記録した上記パラメータの値と比較すること、及び
   実際の製品の締付けパラメータと上記基準セットアップパラメータ値との間に生じるばらつきを、機能不全インパルスレンチ及び／又は欠陥ねじジョイントの指示として表示すること
   を含むことを特徴とするねじジョイント締付け工程の品質検査方法。
2. 上記記録締付けパラメータが発生トルクインパルスの数及び回転角度を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。