JP5756710B2 - シート状無線タグの取り付け方法、工具及び工具管理システム - Google Patents

Description

本発明は、工具に対してシート状無線タグを取り付ける技術に関する。

例えば、下記文献１には、ハンマーやニッパー工具に対して無線タグ（いわゆるＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ）を取り付けておき、その情報をリーダで読み取ることで、工具の貸し借りなどを管理する提案がされている。

特開２００６−１０７０６５公報

無線タグにはシート状のものがある。これはプラスチック等のフィルム基材上にアンテナパターンとＩＣチップを取り付けたものであり、金属製の外部ケースを有する無線タグに比べて安価な事で知られている。出願人によれば、シート状の無線タグ（以下、シート状無線タグ）は、通常、弾性接着剤を使用して工具に取り付けていた。しかしながら、弾性接着剤は接着強度や耐久性が十分でなく、剥がれたり、破れたりすることがあり、対策が求められていた。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、弾性接着剤の剥がれを防止することにより、無線タグの落下防止を図ることを目的とする。

本発明は、工具に対するシート状無線タグの取り付け方法であって、前記工具のタグ取付部に対して布状の耐熱テープ、前記シート状無線タグ、網目状の補強テープを順番に重ねて貼り付け、その外側から弾性接着剤を塗布して前記タグ取付部の外側を前記シート状無線タグごと囲い込むことにより、前記タグ取付部に前記シート状無線タグを取り付けるところに特徴を有する。
尚、本発明において、シート状無線タグとは「プラスチック等のフィルム基材上にアンテナパターンとＩＣチップを取り付けた無線タグ」を差す。

上記発明の実施態様として以下のものが好ましい。
・前記布状の耐熱テープはガラスクロステープであり、前記網目状の補強テープはガラス繊維製のファイバテープである。ガラスクロステープとファイバテープは汎用性が高く、コストメリットがある。
・タグ取付部が金属製である場合に、布状の耐熱テープの内側にシリコンシートなどのスペーサを設けて、離隔距離を確保するようにする。

本発明によれば、工具使用中における弾性接着剤の破損や剥がれが起き難くなることから、工具に対してシート状無線タグをしっかり装着できるようになった。

本発明の一実施形態におけるシート状無線タグの平面図 シート状無線タグの取り付けに使用される材料を示す図 ハンマーに対する無線タグの取り付け方法を示す図（ガラスクロステープを巻いた状態を示す） ハンマーに対する無線タグの取り付け方法を示す図（その上に無線タグを貼り付けた状態を示す） ハンマーに対する無線タグの取り付け方法を示す図（更に、その上からファイバテープを巻き付けた状態を示す） ハンマーに対する無線タグの取り付け方法を示す図（アームの外周を弾性接着剤で塗り固めた状態を示す） シート状無線タグの取付構造を示す断面図（図６のＡ−Ａ線断面図） ラチェットレンチに対する無線タグの取り付け方法を示す図（シリコンシートを貼り付けた状態を示す） ラチェットレンチに対する無線タグの取り付け方法を示す図（ガラスクロステープを巻いた状態を示す） ラチェットレンチに対する無線タグの取り付け方法を示す図（更に、その上からファイバテープを巻き付けた状態を示す） ラチェットレンチに対する無線タグの取り付け方法を示す図（アームの外周を弾性接着剤で塗り固めた状態を示す） シート状無線タグの取付構造を示す断面図（図１１のＡ−Ａ線断面図） 工具管理システムのシステム構成を示すブロック図 工具に取り付けた無線タグの情報をリーダで読み取る様子を示す図 工具管理システムのモニタに表示される管理情報リストの一例を示す図 比較例を示す図

＜一実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図１６によって説明する。
１．工具に対するシート状無線タグ１０の取り付け方法
シート状無線タグ（以下、単に無線タグと言う）１０は、図１にて示すようにプラスチック等のフィルム基材１１上に、通信用のアンテナパターン１３と、情報を書き込んだＩＣチップ１５を取り付けたものである。シート状無線タグ１０の全長は、概ね５０ｍｍ程度である。本実施形態では、無線タグ１０を工具（具体的にはハンマー７０とラチェットレンチ８０）に取り付ける方法について説明を行う。

本実施形態では、無線タグ１０の取り付けに、ガラスクロステープ２０、ファイバテープ３０、シリコンシート４０、弾性接着剤５０を使用することとしている（図２参照）。ガラスクロステープ２０は、ガラスクロスを基材とした布状のテープであり、テープ裏面には粘着層が形成されている。ガラスクロステープ２０は耐熱性を有し、引っ張り強さが２００Ｎ／１０ｍｍ程度の高強度テープである。ガラスクロステープ２０のテープ幅は約１９ｍｍであり、厚さは０．１９ｍｍである。このガラスクロステープ２０は本発明の耐熱テープに相当するものである。

ファイバテープ３０は、網目状をなすガラス繊維製のテープであり、テープ裏面には粘着層が形成されている。ファイバテープ３０のテープ幅は約６０ｍｍ、厚さは０．２ｍｍであり、網目は１０メッシュである。このファイバテープ３０は本発明の補強テープに相当するものである。尚、１０メッシュとは、１インチ当たりの網目の数が１０という意味である。

シリコンシート４０は、無線タグ１０の外形よりもひと回り大きな形状をなし、その厚みは概ね３ｍｍ程度である。シリコンシート４０は、いわゆるスペーサとして機能するものであり、無線タグ１０の取り付け先となる工具のタグ取付部が金属製である場合に、タグ取付部に対する無線タグ１０の離隔距離（すなわち、シリコンシート４０の厚み分の離隔距離）を確保する機能を果たす。

本実施形態では、ハンマー７０とラチェットレンチ８０のタグ取付部たるアーム７１、８１は、それぞれ木製（非金属製）、金属製であることから、シリコンシート４０は、ラチェットレンチ８０に無線タグ１０を取り付ける場合にのみ使用される。

弾性接着剤５０は、無機溶剤系の１液湿気硬化型の接着剤であり、シリル基含有特殊ポリマーを主成分（シリコーン樹脂）としている。この弾性接着剤は、空気中の微量水分と反応して硬化（ゴム状に硬化する）する。弾性接着剤５０は異種材（金属とプラスチックなど）の接着に適している。そして、常温で使用でき混ぜる手間がないので作業性がよい。また、硬くなりすぎないので割れや、割れた破片が発生する恐れが無い。尚、接着剤には、速効硬化型（硬化後に加工が可能になる接着材でジェラルミンやアルミ合金程度の硬度になるもの）で硬化時に発熱するものがあるが、その接着剤は使用できない。それは、発熱により、無線タグ１０が破損する恐れがあるからである。

（１−Ａ）ハンマー７０に対する無線タグ１０の取り付け方法を説明する。
ハンマー７０に対して無線タグ１０を取り付けるには、まず、無線タグ１０の取り付け先となるハンマー７０のアーム表面を洗浄液で洗って、表面の油分や汚れを除去する。その後、図３に示すように、洗浄したハンマー７０のアーム７１に対して裏面の粘着層を密着させつつガラスクロステープ２０を巻き付ける（貼り付ける）。尚、ガラスクロステープ２０は、アーム７１に巻いたテープ表面が概ね平坦になる程度に数回巻くとよい。

次に、アーム７１に巻き付けたガラスクロステープ２０の外側に無線タグ１０を重ねて貼り付ける（図４参照）。具体的に説明すると、無線タグ１０は、フィルム基材１１の裏面に粘着層を設けているので、フィルム基材１１の裏面をガラスクロステープ２０の表面に密着されれば、ガラスクロステープ２０の外側に無線タグ１０を重ねて貼り付け付けられる。尚、フィルム基材１１の裏面に粘着層が形成されていない場合には、ガラスクロステープ２０の表面に弾性接着剤５０を塗布して、無線タグ１０を貼り付ければよい。

そして、ガラスクロステープ２０の外側に無線タグ１０を貼り付けたら、次に、図５に示すように、ガラスクロステープ２０の外面に対して裏面の粘着層を密着させつつファイバテープ３０を巻き付ける（貼り付ける）。尚、本実施形態では、ファイバテープ３０の巻き付けは１重としている。これは、次工程の作業性を考慮したからである。

このように本実施形態では、工具に対してガラスクロステープ２０、無線タグ１０、ファイバテープ３０を順番に重ねて貼り付けることで、ガラスクロステープ２０とファイバテープ３０の２枚のテープにより、無線タグ１０が挟まれた状態となる。

あとは、アーム７１の外側を囲い込むように、ファイバテープ３０の外側から弾性接着剤５０を全周に渡って数回程度重ね塗りする。塗布後、弾性接着剤５０は数時間経過すると硬化し、ゴム状に固まる（図６参照）。これにて、無線タグ１０は、ハンマー７０のアーム７１に対して弾性接着剤５０により固着される。別の言い方をすれば、弾性接着剤Ｚにより、２枚のテープ２０、３０に挟まれた無線タグ１０を閉じ込める包囲層Ｚが形成され、無線タグ１０はハンマー７０のアーム７１に固着される（図７参照）。

尚、包囲層Ｚの厚さは、概ね２．０ｍｍ〜２．５ｍｍ程度にするとよい。これは、接着箇所の表面が均一となり、作業性が向上するからである。また、弾性接着剤Ｚの硬化が完了するまでには、数時間程度を要することから、その間に、ファイバテープ３０の端が剥がれてこないように、ファイバテープ３０の端３０Ａをガラスクロステープ２０により止めておくとよい。

（１−Ｂ）ラチェットレンチ８０に対する無線タグ１０の取り付け方法を説明する。
無線タグ１０をラチェットレンチ８０に対して取り付ける場合と、ハンマー７０に対して取り付け場合の相違点は、シリコンシート４０の使用の有無にある。これは、ラチェットレンチ８０のアーム８１が金属製であることから、アーム８１と無線タグ１０との間に離隔距離を設けないと、通信出来ず、ＩＣチップ１５に書き込まれた情報をリーダで読み出せないからである。

さて、ラチェットレンチ８０に対して無線タグ１０を取り付けるには、まず、無線タグ１０の取り付け先となるラチェットレンチ８０アーム表面を洗浄液にて洗浄し、表面の油分や汚れを除去する。その後、洗浄したラチェットレンチ８０のアーム８１に対してシリコンシート４０を貼り付ける（図８参照）。これには、弾性接着剤５０を使用すればよい。

そして、ラチェットレンチ８０のアーム８１に対してシリコンシート４０を貼り付けたら、次に、ラチェットレンチ８０のアーム８１に対して裏面の粘着層を密着させつつガラスクロステープ２０を巻き付ける（貼り付ける）。

次に、アーム８１に巻き付けたガラスクロステープ２０の外側に無線タグ１０を重ねて貼り付ける（図９参照）。このとき、シリコンシート４０の真上に無線タグ１０が位置するように、シリコンシート４０の位置を合わせて無線タグ１０を貼り付ける必要がある。

そして、ガラスクロステープ２０の外側に無線タグ１０を貼り付けたら、次に、図１０に示すように、ガラスクロステープ２０の外面に対して裏面の粘着層を密着させつつファイバテープ３０を巻き付ける（貼り付ける）。

あとは、アーム８１の外側を囲い込むようにファイバテープ３０の外側から弾性接着剤５０を全周に渡って数回程度重ね塗りする。塗布後、弾性接着剤５０は数時間経過すると硬化し、ゴム状に固まる（図１１参照）。これにて、無線タグ１０は、ラチェットレンチ８０のアーム８１に、弾性接着剤５０により固着される。別の言い方をすれば、弾性接着剤Ｚにより、２枚のテープ２０、３０に挟まれた無線タグ１０を閉じ込める包囲層Ｚが形成され、無線タグ１０は、ラチェットレンチ８０のアーム８１に固着される（図１２参照）。

以上説明したように、本実施形態では、ハンマー７０やラチェットレンチ８０などの工具に、ガラスクロステープ２０とファイバテープ３０を巻いてから弾性接着剤５０を塗布しているので、無線タグ１０の回りを固める包囲層Ｚが強固なものとなる。具体的に説明すると、工具使用時の衝撃により、アーム７１、８１に塗布した接着剤５０の端部に、ひびや割れが生じることがある（図１６参照）。例えば、弾性接着剤５０だけを使用して無線タグ１０を固定する場合（両テープ２０、３０を巻かない場合）、ひびや割れが生じると、そこを起点として弾性接着剤５０が一気に剥がれ、工具から無線ダグ１０が落下してしまう。この点、本実施形態では、両テープ２０、３０の作用により、包囲層Ｚが強固になり、端部にひびや割れが生じても弾性接着剤５０が剥がれない、又は剥がれ難くなる。そのため、無線タグ１０の落下数を大幅に減少できる。

しかも、工具に対してガラスクロステープ２０、無線タグ１０、ファイバテープ３０を順番に重ねて貼り付け、無線ダグ１０を両テープ２０、３０でサンドイッチしているので、仮に弾性接着剤５０の一部が剥がれても、無線タグ１０が工具から、直に落下することはない。

また、本実施形態では、工具のアームに対してガラスクロステープ２０を巻き、その後、ファイバテープ３０を巻いている。すなわち、ファイバテープ３０をガラスクロステープ２０の外側に巻き付けている。このようにすることで、包囲層Ｚを一層強固なものに出来る。というのも、ファイバテープ３０は網目状をしていることから、弾性接着剤５０がファイバテープ３０を通って、内側のガラスクロステープ２０に届き易い。そのため、両テープ２０、３０を弾性接着剤５０により相互に接着することができ、両テープ２０及びテープ間に挟まれた無線タグ１０を、弾性接着剤５０により一体化することが出来るからである。

また、ラチェットレンチ８０など工具の一部は、バーナ等で加熱したボルトやナットの開閉に使用されることがあり、使用中、ボルトやナットから熱が伝わる。弾性接着剤５０は耐熱性がなく、熱が加わると劣化し易くなる。本実施形態では、内側に巻いたガラスクロステープ２０が熱の伝達を遮断するので、包囲層Ｚに熱が伝わり難い。そのため、弾性接着剤５０による包囲層Ｚが劣化し難い。

尚、ボルトやナットをバーナ等で加熱するのは次の理由による。すなわち、高温の流体が流れる配管の継手に使用されるボルトやナットは、加熱した状態で締めないと、使用中に熱膨張して緩む恐れがあるためである。

また、本実施形態では、無線タグ１０の取り付けにガラスクロステープ２０、ファイバテープ３０、シリコンシート４０、といった汎用性の高い材料を使用しているので、コストメリットがある。

２．工具管理システムＳの説明
例えば、火力発電所は定期的に点検が行われるが、タービンや発電機が設置される建屋内は、工具の置き忘れが許されないことから管理区域が設定される。本工具管理システムＳは、管理区域の出入り口に設置して、管理区域に対する工具の持ち込みや、管理区域からの工具の持ち出しを管理するものである。

工具管理システムＳのシステム構成は、図１３に示す通りであり、記憶部１１０を有する管理装置１００と、リーダ１２０と、タッチパネル式のモニタ１３０とを含む構成となっている。

リーダ１２０は、工具に取り付けられた無線タグ１０から書き込まれた情報（具体的には「工具名」、「工具番号」、「作業者名」など）を読み取るものである。管理装置１００は、リーダ１２０で読み取った情報を管理しつつ、管理結果を一覧表にまとめてモニタに表示させる機能を担うものである。

以下、工具管理システムＳの使用例を簡単に説明する。例えば、管理区域に工具を持って立ち入る場合、作業者は、まず、モニタ１３０をタッチパネル操作して「工具持ち込み」を選択する。その後、管理区域に持ち込む各工具にリーダ１２０をかざして、各工具に取り付けられた無線タグ１０から登録された「工具名」、「工具番号」、「作業者名」などの情報を読み出す（図１４参照）。リーダ１２０により読み取られた情報は、管理装置１００に対してデータ送信され、管理装置１００にて管理される。以上のことから、各作業者が管理区内に立ち入る都度、リーダで読み取りを行うことで、管理区域に持ち込まれた工具を管理装置１００にて一元的に管理できる。

一方、管理区域から作業者が工具を持って出る場合には、モニタ１３０をタッチ操作して「工具持ち出し」を選択する。その後、管理区域から持ち出す各工具にリーダ１２０をかざして、各工具に取り付けられた無線タグ１０から登録された「工具名」、「工具番号」、「作業者名」の情報を読み出す（図１４参照）。リーダ１２０により読み取られた情報は、持ち込み時と同様に、管理装置１００に対してデータ送信され、管理装置１００にて管理される。

本工具管理システムＳでは、例えば、管理区域に持ち込まれた工具のリストと管理区域から持ち出された工具のリストを、１日単位でモニタ１３０に表示する（図１５参照）。そのため、両リストを比較することで、管理区域に置き忘れた工具の有り無しを知ることが出来る。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、スペーサの一例としてシリコンシート４０を例示した。スペーサは非金属製で３ｍｍ程度の板状をしたものであればよく、プラスチック製のシートなども使用できる。

（２）上記実施形態では、工具の一例にハンマー７０とラチェットレンチ８０を例示した。本発明は、ハンマー７０やラチェットレンチ８０以外の工具、例えば、ニッパーや打撃メガネレンチ、ドライバーなどにも適用できる。

１０…シート状無線タグ
２０…ガラスクロステープ（本発明の「耐熱テープ」に相当）
３０…ファイバテープ（本発明の「補強テープ」に相当）
４０…シリコンシート
５０…弾性接着剤
７０…ハンマー（本発明の「工具」に相当）
７１…アーム（本発明の「タグ取付部（非金属製）」に相当）
８０…ラチェットレンチ（本発明の「工具」に相当）
８１…アーム（本発明の「タグ取付部（金属製）」に相当）
１００…管理装置
１２０…リーダ
１３０…モニタ
Ｓ…工具管理システム

Claims (4)

1. 工具に対するシート状無線タグの取り付け方法であって、
   前記工具のタグ取付部に対して布状の耐熱テープ、前記シート状無線タグ、網目状の補強テープを順番に重ねて貼り付け、その後、前記補強テープの外側から弾性接着剤を塗布して前記タグ取付部に対して順番に重ねた前記耐熱テープ、前記シート状無線タグ、前記補強テープの外側を前記弾性接着剤で囲い込むことにより、前記タグ取付部に前記シート状無線タグを取り付けることを特徴とするシート状無線タグの取り付け方法。
2. 前記布状の耐熱テープは、ガラスクロステープであり、
   前記網目状の補強テープは、ガラス繊維製のファイバテープであることを特徴とする請求項１に記載のシート状無線タグの取り付け方法。
3. 請求項１又は請求項２のシート状無線タグの取り付け方法を用いてシート状無線タグを取り付けた工具。
4. 請求項１又は請求項２に記載の取り付け方法を用いて工具に取り付けられたシート状無線タグと、
   前記シート状無線タグに書き込まれた情報を読み取るリーダと、
   前記リーダにて読み取った情報を管理する管理装置と、を備える工具管理システム。

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