JPH06179177A

JPH06179177A - 流体駆動工具の監視制御装置及び方法

Info

Publication number: JPH06179177A
Application number: JP5187282A
Authority: JP
Inventors: Angelo L Tambini; アンジェロ・エル・タンビニ; John Linehan; ジョン・リネハン
Original assignee: SPS Technologies LLC
Current assignee: SPS Technologies LLC
Priority date: 1992-08-10
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1994-06-28
Also published as: US5592396A; CA2101984A1; US5689434A; EP0586811A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】空気圧又は油圧により駆動される流体駆動ネジ
ファスナ締付けツールによって与えられたトルクを監
視、制御する。【構成】システムは、ツール３０を作動させた際にツー
ル３０内へ流入する流体流量の関数であるパラメータを
測定する流量計３６と、その測定されたパラメータを電
気信号に変換するトランスデューサと、その電気信号を
処理してツール３０によって与えられたトルクを表わす
信号にするデータ処理ユニットとを含んでなる。測定さ
れたパラメータをデジタル処理してそれを所定の期待パ
ラメータと比較して流体駆動ツール３０の状態を推定す
るため、及びその推定された状態を報告するシステム装
置もまた含まれる。システムは、ナットランナタイプの
流体ツールとインパクトレンチの両方に適用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ネジの切られたファス
ナ（締付具）を締付けるための流体駆動工具の分野に関
連し、特に、そのような流体駆動工具を監視制御するシ
ステム装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体駆動工具は、ごく一般的にねじ切り
されたねじファスナを締付けるために用いられている。
流体駆動工具は空気又は油のいずれかによって駆動され
る。そのような２つのタイプの流体締付工具は、ナット
ランナツールとインパクトレンチである。

【０００３】空気駆動ナットランナツールは、ファスナ
を駆動するタービンのような連続駆動エアモータを有す
る。油圧駆動ナットランナは同様に作動するが、タービ
ンの代わりに、排出駆動装置（ギアモータあるいは羽根
車モータといったもの）を用いることができる。工具若
しくはファスナ又はその両方の滑り（潤滑性）といっ
た、ファスナ、工具（ツール）及びジョイントの種々の
状態、クロスネジ切りの存在、ジョイント条件、そして
最終締付けトルクを監視制御するためにナットランナツ
ールのトルクを監視することが好ましい。ストレインゲ
ージ測定量をトルクに変換するトランスデューサを用い
てナットランナのトルクを直接測定することも可能であ
るが、ストレインゲージによるナットランナのトルクの
測定は難しいことが知られており、また、締付けの際の
工具の移動により複雑なものとなる。また、そういった
ストレインゲージトランスデューサを用いることは、ナ
ットランナのコストをかなりあげる。さらに、そういっ
たストレインゲージをナットランナに組み込む必要があ
り、また、最初にストレインゲージが組み込まれていな
かったナットランナに対して後からそれを組み込むこと
は不可能である。

【０００４】インパクトレンチは、ファスナアッセンブ
リ−これは一般にはボルト若しくはナット又はその両方
を含む−に対して一連の捻り衝撃の形で周期的に蓄積し
た運動エネルギーを解放することにより作動する。その
結果、ほとんど反作用トルクもなく、かなりの衝撃力が
生ずることになる。

【０００５】エア駆動インパクトレンチは、一般に羽根
車タイプのエアモータ及びハンマー・アンビル機構を有
する。ハンマーが十分な速度を得たとき、モータシャフ
ト上で高慣性力を持ったハンマーはレンチ駆動シャフト
の上のアンビルに係止する。打撃エネルギーはいろいろ
な形に変わる。それは、（ａ）衝突による非弾性エネル
ギー及び摩擦エネルギーとして散逸する、（ｂ）インパ
クト機構、レンチ駆動シャフト及びファスナカップリン
グ材内にねじり歪みエネルギーとして蓄積される、
（ｃ）ファスナに伝達されて締付け仕事量に変わる。ハ
ンマーはその後アンビルから離脱し、モータは、回転し
て次の打撃を与えるための速度を得る。

【０００６】油圧衝撃レンチは、ハンマー・アンビル機
構が圧油で満たされたチャンバ内に密閉されていること
を除いて、同様であり、バックラッシを減少させる作用
を有し、かつ、スムースな作動が可能であるため騒音及
びオペレータの疲労を軽減させる作用を有する。

【０００７】ナットランナの場合と同じ多くの理由によ
り、インパンクレンチの作動を監視、制御することが望
ましい。しかしながら、インパクトレンチは一連のイン
パクトによってトルクをファスナに対して与えるので、
インパクトレンチによって与えられたトルクを直接測定
することは難しい。従って、締付けを正確に制御するこ
とは難しい。

【０００８】従来のトルク測定においては、上述したよ
うに制限があったため、エアあるいは圧油駆動のナット
ランナやインパクトレンチの作動を監視制御することは
困難であった。

【０００９】ナットランナのような衝撃流体駆動工具を
通過する流体量を測定することにより、工具により与え
られたトルクと、工具及び締付過程に影響を及ぼす締付
条件とに関する情報が得られるということが、本発明に
関する発見である。この情報は、次に、工具の作動の制
御又は監視のいずれかに用いられる。さらに、トルク及
び過程条件に関する情報を得るために流量測定が、工具
を変更することなく、なされる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ナッ
トランナやインパクト流体工具（ツール）を監視制御す
る装置及び方法であって、従来技術の問題点を解決する
装置、方法を提供することにある。

【００１１】本発明のさらに別の目的は、ナットランナ
やインパクト流体工具を監視制御する装置であって、工
具への流体の流量を測定することによって、工具によっ
て付与されたトルクに関する情報を与える装置を提供す
ることにある。

【００１２】本発明のさらに別の目的は、ナットランナ
やインパクト流体工具を監視制御する装置であって、工
具への流体の流量を測定することによって、ジョイント
若しくは工具又はその両方の締付けに関する期待条件の
変化に関する情報を与える装置を提供することにある。

【００１３】本発明のさらに別の目的は、ナットランナ
やインパクト流体工具を監視制御する装置であって、割
安で、単純な、かつ、丈夫な装置を提供することにあ
る。

【００１４】本発明のさらに別の目的は、ナットランナ
やインパクト流体工具を監視制御する装置であって、工
具に変更を行うことなく、既存の流体工具に組み込み可
能な装置を提供することにある。

【００１５】本発明のさらに別の目的は、測定されたデ
ータの自動解析に基づく締付け作動に関する処理情報を
提供することにある。

【００１６】

【発明を解決するための手段】上述の目的は、ねじ切り
締付け具を締付ける流体駆動工具を監視する装置であっ
て、工具（ツール）作動中における流体の工具への流量
を測定する手段と、測定された流量をその流量を表わす
電気信号に変換する手段と、該電気信号を電気的に処理
して流量の関数である少なくとも１つのパラメータを計
算する手段と、該パラメータを表示する手段とを含んで
なる装置によって達成される。

【００１７】上述の目的は、また、ねじファスナを締付
ける流体駆動インパクトレンチを監視する装置であっ
て、工具作動中における流体の工具への流量を測定する
手段と、測定された流量を電気信号に変換する手段と、
該電気信号を電気的に処理して流量の関数である少なく
とも１つのパラメータを計算する手段と、該パラメータ
を表示する手段とを含んでなる装置によって達成され
る。

【００１８】上述の目的は、また、ねじ付きファスナを
締め付ける流体駆動インパクトレンチを制御するシステ
ム装置であって、レンチを作動させるときに流体供給源
からレンチに流入される液体の流量を測定する手段と、
その測定された流量を電気信号に変換する手段と、その
電気信号を電気的に処理してレンチが与えた打撃回数を
計数する手段と、所定の打撃回数が与えられたときにレ
ンチにたいして流体の供給をストップする手段と、計数
された打撃回数を表示する手段とを含んでなる装置によ
って達成される。

【００１９】上述の目的は、また、ねじ付きファスナを
締め付ける流体駆動インパクトレンチを監視するシステ
ム装置であって、レンチを作動させるときにレンチに流
入される液体の流量を測定する手段と、その測定された
流量をこれに相当する電気信号に変換する手段と、その
電気信号を電気的に処理して流量の関数である少なくと
も１つのパラメータを計算する手段と、この少なくとも
１つのパラメータを所定の効用パラメータ（expected p
arameter 期待値）と比較して流体駆動レンチの処理状
態を導く手段と、その導かれた処理状態を報告する手段
とを含んでなる装置によって達成される。

【００２０】

【実施例】図１において、流体駆動ナットランナツール
３０のトルクを監視するトルク監視システム２０を示
す。ナットランナツール３０は流体モータ（図１におい
ては省略されている）を有している。この流体モータは
通常の羽根車、あるいはタービンタイプのものである。
なお、図においてはナットランナタイプの流体ツールを
示しているが、本発明は、エアあるいはオイル駆動モー
タを有するインパクトタイプのエア又はオイルパルスツ
ールに適用されることが理解される。

【００２１】エアあるいはオイル流体モータ内において
圧力流体の膨張は通常ほんの僅かであるため、流体モー
タは一定量を計量するポンプとしての特性を有する。ツ
ール内の流体の流れは、実質的に回転スピードＷに比例
することが判明した。さらに、流体の流れは、ベンチュ
リーの通過における差圧を測定することによって決定さ
れうるということ、及びこの差圧測定は低価格の頑丈に
作られたソリッドステート差圧トランスデューサによっ
て行われうることが判明した。

【００２２】流体圧が一定のとき、出力トルクＴo は回
転速度Ｗに関係し、次の公式によって与えられる。

【００２３】Ｔo ＝Ｔs − ＫＷここで、Ｔs は停動トルク、Ｋはナットランナツール及
び流体圧に依存する特定の定数である。

【００２４】トルク監視システム（装置）２０は、ツー
ルの流体経路に設けられた流量計３６を有している。流
量計３６は、ツールから１０フィート（３ｍ）内に設け
ることが好ましい。流量計３６は、図１において概略的
に示され、図２においてその断面が示されている。図に
示す好ましい態様の実施例にあっては、流量計３６はベ
ンチュリー３８を有する標準的なベンチュリータイプの
差圧流量計である。ベンチュリー３８は、空気流入口４
２側に高圧取出し口４０を、小径首部に低圧取出し口４
３を有する。低圧取出し口４３は圧力室４６に連通して
いる。トランスデューサ４８は、高圧取出し口４０と圧
力室４６との間に設けられ、ベンチュリーを通過するこ
とにより生ずる流体の差圧を測定する。

【００２５】トランスデューサ４８は低コストのセミコ
ンダクタ圧力センサとし、流量計３６は標準的なエア管
継手と比べてさほど大きくないものとすることが好まし
い。トランスデューサ４８は、０−５psi(０−３５kgf/
平方ミリメータ) のレンジを有することが好ましが、ベ
ンチュリー全体の圧力ロスは通常１psi(７kgf/平方ミリ
メータ) を越えないようにする。図では流量計３６とし
てベンチュリー及び差圧センサを示したが、ほかの流量
手段、例えば、タービンあるいは渦巻形式の流量計を用
いることもできる。ベンチュリータイプの流量計は非線
形であり、流量は差圧信号の平方根に比例する。従っ
て、出力トルクは次式であらわされる。Ｔo ＝Ｔs − Ｋ¹・（Ｐの平方根）ここで、Ｋ¹は定数であり、Ｐはベンチュリーで測定さ
れた差圧である。

【００２６】この関係は、連続回転するすべての流体ツ
ールに適用されるが、流量が直接トルクと関係している
ので流量を１つの測定値かつ制御パラメータとして使用
できることを示している。もちろん、流量はその他の数
多くの要素、例えば、ツールの潤滑性、圧力、ジョイン
ト条件によって影響される。こういった要素は、ファス
ナに加えるトルクを測定する監視システムキャリブレー
ションを複雑にする。しかし、流量の測定は、ナットラ
ンナツール監視システム装置において非常に有用であ
り、いつ条件が変化したかを示すことができる。

【００２７】もちろん、インパクトレンチにおいても、
流体モータはレンチの運転が停止されている際にも連続
回転している。しかし、実際上の目的として、上記公式
は一般的にインパクトレンチにたいしても適用される。
更に、インパクトレンチにおいて、締め付け（ハンマリ
ング）の際の流量信号のパルスという性質によって、打
撃（インパクト）の回数が、監視あるいは制御目的のた
めに容易に計数される。

【００２８】図１及び図３に示すように、トランスデュ
ーサ４８から送信される電気信号はデータ取得ボード８
０を経由して適宜プログラムが組み込まれたマイクロプ
ロセッサを有するデータ収集コンピュータ５２に転送さ
れる。データ取得ボード８０は、好ましくは、ＰＣＬ８
１８−１６チャンネルデータ取得ボードである。しか
し、１つの流体ツールはただ１つのデータチャンネルを
必要とすることに注意すべきである。従って、１つの１
６チャンネルデータ取得ボードは最大１６個のツールを
収容できる。

【００２９】図１及び図３に示すように、好ましくはプ
リアンプ５４を組み込んで流量トランスデューサ４８の
出力を増幅してそれをデータ取得ボード８０を経由して
データ収集コンピュータ５２に送信する。センサとプリ
アンプとの距離は７０フィート（２１ｍ）以内にするこ
とが好ましい。プリアンプ５４とデータ取得コンピュー
タとの距離は重要なものではない。

【００３０】更に、プリアンプ５４にはアナログデータ
をシリアルデータフォーマットに変換してデータ取得コ
ンピュータに転送する回路が組み込まれている。

【００３１】コンピュータ５２のプリアンプ５４への出
力５０によってプリアンプの作動を有効又は無効にする
ことができる。

【００３２】図２１において概略が示されるように、従
来のトランスデューサ４８に替えてハニウェル・マイク
ロスイッチ製の１８０ＰＣのような「スマート」センサ
４８′を用いることによって外部プリアンプを使用しな
くて済む。「スマート」センサ４８′の回路はオンボー
ドアンプ５４′を有する。これにより、注意を要する低
レベル信号のワイヤリングを行う必要がなくなり、ま
た、パーソナルコンピュータ上のカードのアナロ−デジ
タル入力端子に直接入力されうる電圧を出力することが
できる。さらに、温度補正及び信号の線形化を行うため
に、別の回路を「スマート」センサ４８′にオンボード
することとしてもよい。

【００３３】図１に示すように、データ収集コンピュー
タ５２はオペレータディスプレイ兼入力コンピュータ５
６と双方向通信を行う。オペレータディスプレイ兼入力
コンピュータ５６は適宜プログラムが組み込まれたまれ
たマイクロプロセッサ５６を有しており、これにより、
データ収集コンピュータ５２によって与えられたデータ
にたいして数学的な処理を行い、スナッグポイント−こ
れは運転が停止されている際のツールへの初期流量のパ
ーセンテージとして計算される−のような必要なパラメ
ータを計算する。これにより、マイクロセッサは、ファ
スナを締め付ける際にスナッグポイントを越える流量信
号部分を識別することができる。

【００３４】オペレータディスプレイ兼入力コンピュー
タ５６は、ＣＲＴあるいは印刷装置のような所望のデー
タを表示させるための表示装置５７にたいして信号を出
力する。好ましくは、図５及び図６に示すように、関連
データをグラフ形式に表示する。しかし、数値的に表示
したり、その他知覚しうる別の表示方法を採ることとし
てもよい。好ましくは、表示装置５７は、関連データを
少なくとも最新の２回乃至１５回あるいはそれ以上の締
め付けに関するデータを同時に表示できるものとする。
オペレータディスプレイ兼入力コンピュータ５６はキー
ボードのような入力装置５５を備えることが望ましく、
これを用いて必要なパラメータや仕様をシステム装置に
入力する。

【００３５】コンピュータ５２の目的は、信号を受けそ
れを加工して所定のアルゴリズムに従ってクリティカル
なパラメータを導きだすこと、この導きだしたデータを
所定の限界値と比較しかつこのデータを格納するため別
のコンピュータ５６に移動できるように所定フォーマッ
トにすること、さらに、導き出されたパラメータの統計
的処理を更に行うことである。コンピュータ５２は、ま
た、インターフェイスディバイス５１を制御してオペレ
ータに対して締付状態についての警報を与える。このシ
ステム装置はコンピュータ５６から独立して作動する。

【００３６】コンピュータ５６は、システム専用として
もよいし、あるいは、図１９に代替システムの態様とし
て示されるように、使用者自身の生産統計処理制御シス
テムのものを兼用することとしてもよい。コンピュータ
５６の目的は、コンピュータ５２からフォーマットされ
たデータを受け取ってデータに関する規定を監視しなが
ら統計処理を行うことである。コンピュータ５６は、ま
た、システムが「学習」モード、すなわち、新たなファ
スナ・ジョイント・ツール・システムについてのデータ
を収集しかつこのデータに関し統計解析を行う（これに
ついては、以下において説明する。）モードになってい
るときに、データ取得コンピュータ５２において導き出
されたパラメータに適用される制御限度（コントロール
リミット）を与える。コンピュータ５６は、また、取得
され導き出されたすべてのデータを、後に再利用できる
ように、ハードディスクあるいはその他長期間データ保
存が可能なメディアに記憶させる。

【００３７】データはコンピュータ５２で処理されて予
め設定された上限、下限に対してチェックされ、そして
オペレータディスプレイ兼入力コンピュータ５６に転送
するため所定のフォーマットにされる。オペレータディ
スプレイ兼入力コンピュータ５６に転送されたデータ
は、少なくとも、（１）平均自由流量（即ち、平均初期
流量）、（２）締付時における流量の変化、（３）ツー
ルの識別、（４）締付時間、（５）作動停止時間を含
む。このデータのすべてが同時にディスプレイ５７に表
示される必要はない。しかし、少なくとも初期流量（ス
ナッグポイントより前のもの）と、締め付け中の表示さ
れる各締付けに関する流量変化の最大及び最少レンジと
を同時に表示することが好ましい。

【００３８】もちろん、データ収集コンピュータ５６と
オペレータディスプレイ兼入力コンピュータ５６は物理
的に隔てることとしてもよいし、あるいは、適宜プログ
ラムが組み込まれた同一マイクロプロセッサを共有する
こととしてもよい。現在のシステムは１つのツールに使
用できるし、また、完全なるプラントにおけるデータを
収集するためのより大きな設備に拡張できる。

【００３９】データ収集コンピュータ５２は、また、ス
トップバルブ５８（図１）に対して出力を与える。スト
ップバルブ５８は、所望位置において流体を遮断するこ
とにより、ツールによって与えられるトルクを制御する
のに用いる。ナットランナツールにおいて流量を制御パ
ラメータとして使用すること、即ち、ツールによって与
えられるトルクを測定及び制御するためには、遮断バル
ブ５８は迅速作動タイプである必要がある。

【００４０】データ収集コンピュータは、最後の３０の
締め付けを記憶するための記憶バッファを持つ。すべて
の締付けに対するデータは、ディスプレイ兼入力コンピ
ュータ５６において、例えば磁気デスクのようなものに
保存される。

【００４１】保存されたデータは、転送されたデータに
加えデータサンプルを含んでいる。このデータは流量曲
線の勾配を測定するのに用いられる。データそのものは
コンピュータから独立した所定のクロック数にて処理さ
れる。

【００４２】オペレータインターフェイスユニット５１
は、各ツールに含まれることが好ましく、そして信号の
双方向受け渡しができるようにデータ収集コンピュータ
５２及びディスプレイ兼入力コンピュータ５６に接続さ
れている。インターフェイスユニット５１はツールのそ
ば、好ましくは１２フィート（４. ２m ）程度以内に設
けることが望ましい。そうすれば、ナットランナツール
のオペレータはツールの作動を監視できる。インターフ
ェイスユニット５１は、「運転」スイッチ８１、「了
解」ボタン８２、「ＯＫ」インジケータライト８３、
「ＮｏｔＯＫ」インジケータライト８４、及び「準備
完了」インジケータライト８５を有する。

【００４３】「準備完了」ライト８５は、データ収集コ
ンピュータ５２がデータを収集する準備ができたとき
に、データ収集コンピュータ５２から送信されるくる信
号によって点灯される。「ＯＫ」ライト８３は、データ
収集コンピュータ５２が収集されたデータは仕様通りで
ある、即ち所定の最少及び最大値の範囲内であるという
信号を発生すると点灯される。「ＯＫ」ライト８３は、
オペレータがアクションをとる時間を与えるように好ま
しくは２秒間点灯している。「ＮｏｔＯＫ」ライト８
４は、収集されたデータが仕様に合っていないときに点
灯し、オペレータが「了解」ボタン８２を押さない限り
点灯した状態が維持される。了解ボタン８２の位置は、
データ収集コンピュータ５２とオペレータディスプレイ
兼入力コンピュータ５６との両方と交信できるような位
置であることが好ましい。ライトに代えて、「ＯＫ」や
「ＮｏｔＯＫ」状態を視認しうるその他表示装置を用
いることができる。

【００４４】「運転」スイッチ８１を OFF位置にする
と、データ収集コンピュータ５２に対して、有効／無効
切替え指示回路５０を介してプリアンプ５４に信号を送
ってデータの収集を止めるように指示が行われる。「運
転」スイッチ８１をON位置にすると、データの収集が行
われる。「運転」スイッチ８１の位置は、データ収集コ
ンピュータ５２とオペレータディスプレイ兼入力コンピ
ュータ５６との両方と交信できるような位置であること
が好ましい。

【００４５】図１に示すシステム装置において、１６個
のツールから得たサンプルデータはデータ収集コンピュ
ータ５２に対して星形結線にて送られる。データ収集コ
ンピュータ５２はデータを処理してサンプルデータから
パラメータを導き出す。パラメータデータは次にネット
ワーク上でプラント内の必要とされる場所に伝達され
る。

【００４６】図２１に示す代替例においては、センサ４
８及びアンプ５４は「スマート」センサ４８′に置き換
えられ、かつ専用処理装置（マイクロプロセッサ）６２
が設けられている。センサ４８′と処理装置６２は１パ
ッケージに封入され、あるいは近接するパッケージとし
て構成される。処理装置６２は集積分岐ネットワーク接
続されている。ツールに近接してツールに組み込まれる
１つのローカルインターフェイスユニット５１もこのア
ッセンブリの１部分とすることができる。この場合、ネ
ットワークを通じて専用処理装置６２あるいはコンピュ
ータ５６のいずれかによってローカルインターフェイス
ユニット５１を制御することができる。それぞれのツー
ルに専用マイクロプロセッサを使用することは利点を有
する。その理由は、プラントを通じてネットワーク化さ
れたデータトラフィックの量を制限することができ、そ
してデータ取得システムにおいてできる限り早くしっか
りしたデジタルデータ送信を導入することができる。ま
た、専用マイクロセッサの高性能技術に依存できるの
で、別個のデータ収集コンピュータの使用を削減した
り、あるいは取り止めることができる。

【００４７】本発明の監視システムは次のように作動す
る。システムを初期セットアップするために、最初にシ
ステムの電源スイッチ（図示省力）をオンにする。スイ
ッチをオンにした後、特別な「セットアップ」プログラ
ムが自動的にオペレータディスプレイ兼入力コンピュー
タ５２によって呼び出されてオペレータはコンピュータ
５２によってそれぞれのデータ収集チャンネルに対する
以下の設定を行うことができる。

【００４８】ゲイン初期トリガーレベル測定前の遅れ流量の測定間隔流量勾配測定のトリガーポイント流量勾配のコード長サンプルレートチャンネル上の次の測定前の遅れ時間流量の最大最少値、流量勾配、及び停止時間

【００４９】プログラムは、プロンプト表示してオペレ
ータに対してどの値を用いるのか、例えばコード長の設
定は、硬質、通常、又は軟質ジョイント特性のいずれに
基づくものとするのかを喚起させるものとすることが好
ましい。

【００５０】セットアップを完了した後、オペレータが
インターフェイスユニット５１の「運転」スイッチ８１
を作動させることによってデータの収集が開始される。
データ収集開始時に、「準備完了」ライト８５が点灯す
る。次に、流体ツールが作動することにより、流量信号
は、「トリガー」値（約１．８ボルト）に達するまで増
加する。このトリガー値に達することにより、システム
はデータを収集し処理する。流量信号は、次に、システ
ムによってチェックされ、流量、流量変化及び停止時間
がオペレータによって設定された所定の最大及び最少限
度内にあるか否かが決定される。

【００５１】すべての値がオーケーならば、「ＯＫ」信
号が与えられて「ＯＫ」ライト８３が点灯する。ライト
８３は２秒後に消灯し、「準備完了」ライト８５が再び
点灯する。「ＮｏｔＯＫ」ライト８４は、コンピュー
タ５２で設定された１又は２以上のパラメータが仕様か
ら外れているときに点灯し、オペレータが「了解」ボタ
ン８２を押さない限り点灯しつづける。

【００５２】更に、システムが「運転」モードでないと
きに「学習」モードとすることができる。学習モード
は、用いる限界値が未知の場合に使用される。少なくと
も２５回に渡る連続的な「通常」締付けを行うことが好
ましく、結果は手動で記録されるか、あるいは、自動的
にコンピュータ５６（又はコンピュータ５２）に転送さ
れる。これらの結果をコンピュータ５６（又はコンピュ
ータ５２）によって統計的に評価することによって、使
用される限界値はコンピュータ５２に設定される。これ
らの限界値は、学習された平常条件からの偏移すなわち
ずれを把握（識別）するために用いられる。

【００５３】これを達成するために、システムは、平常
条件における連続締付に関する少なくとも１つのパラメ
ータを記録する手段と、そのパラメータを統計的に処理
してこのパラメータに関する通常条件における適正限界
値を計算する手段と、これらの限界値を記憶する手段と
を有することが好ましい。次のいくつかの締付におい
て、この締付けにおいて計算されたパラメータはコンピ
ュータ５２又は５６のいずれかによって統計的に処理さ
れ正常状態に対するずれが識別される。そういったずれ
をオペレータに知らせる手段も設けられている。この手
段は、警報器、あるいは、その様なずれの存在を示すも
っと単純なディスプレイを有する。

【００５４】データ収集の間に、データは一時的にデー
タ収集コンピュータ５２のバッファ（図示省略）に保持
され、適宜フォーマットされてオペレータディスプレイ
兼入力コンピュータ５６に伝送される。最後の３０回の
締付けデータのみがそのバッファに保持される。このデ
ータも流量測定に用いられるサンプルを含む。データが
参照されたならば、データ収集は停止し、「準備完了」
ライト８５は消灯する。

【００５５】データ収集の際、オペレータディスプレイ
兼入力コンピュータ５６は，０．５秒おきに更新された
各チャンネルの状態を表示することが好ましい。即ち、
各データチャンネルの状態は、それが「ＯＫ」、「Ｎｏ
ｔＯＫ」、「準備完了」か否かにかかわらず、チャン
ネルナンバーとともに表示することが好ましい。［Ｎｏ
ｔＯＫ」が表示されている場合は、その理由もまたオ
ペレータディスプレイ兼入力コンピュータ５６のディス
プレイ５７又はコンピュータ５２に表示される。この状
態は「了解」ボタン８２が押されるまで維持される。本
発明の趣旨からして、「ＯＫ」あるいは「ＮｏｔＯ
Ｋ」状態は、それ自体が、ツールに流入する流量の関数
パラメータであることに留意すべきである。なぜなら
ば、そういった状態は、時間その他の変数と同様に、流
量に関係しているからである。

【００５６】作動中、コンピュータは、図４及び図５に
示すように、過去１５回あるいはそれに近い回数の締付
けに対する初期流量及びこの流量の減少の割合をチャー
トレコーダあるいはその他適宜ディスプレイに表示す
る。これによって、平常運転から逸脱していることが容
易に検出される。例えば、図４において、５回の締付け
に関するすべての値は仕様に適合している。図５におい
て、最後の締付けは仕様から外れており、このことはデ
ィスプレイから直ちにわかる。

【００５７】さらに、オペレータディスプレイ兼入力コ
ンピュータ５６のディスプレイ５７には適宜メニューが
表示されることが好ましく、それによってオペレータと
システムとの相互動作が促進される。

【００５８】本発明の制御監視システムは、交流電源あ
るいはバッテリーによって稼動することが可能であり、
また、非常にシンプルな低コスト電子回路を必要とする
だけである。システムはスタンドアローンの装置として
もよいし、プラント全体に広がる情報収集システムとの
一部としてもよい。更に、すべての要素は１ユニットと
することが可能であり、このユニットをレンチに組み込
んで遠隔操作することができる。

【００５９】通常の締付けにおいて得られる信号を図４
に示す。この曲線の重要な部分はａ−ｅで示される。ａ
はツールのスイッチがオンになる（即ち、流体がツール
３０内に流入しはじめる）ことを示し、ｂはツールへの
初期流入時のサージを示し、ｃは初期流量を示し、ｄは
締付段階を示し、ｅはツールが停止された後の流量をあ
らわす。破線で示したｅ′は同条件で停止された場合の
生じうる別の流量を示す。

【００６０】また、このグラフにおいて、システムをセ
ットアップして適宜データを収集するために必要な種々
のパラメータの意味及びこれらのパラメータの一般的な
値についても留意すべきである。それは以下のものを含
む。なお、括弧内の数字はその一般的な値を示す。

【００６１】ＴＨ − 信号のトリガー限界値（１．８ボルト）ＷＡ − 初期サージを取り除くための遅れ（６．０ミ
リ秒）ＡＶ − 流量測定の時間であって平均されたもの（５
０ミリ秒）ＳＮ − 勾配測定を開始するための流量降下（０．８
８ボルト）ＤＡ − トランスデューサの励起（７ボルト）ＭＦ − 最小を決定するために使用する最大の片側の
勾配測定（３回）ＬＤ − サンプル間のおおよその遅れ（６００マイク
ロ秒）

【００６２】上述のかつ図４に示す「ＡＶ」は図２７に
示す「Ｔ_av」と同意義を有する。上述のかつ図４に示す
「ＳＮ」は図２７に示す「Ｔ₁％」と同意義を有する。

【００６３】実際の値は、もちろん、ジョイント、ツー
ル、ファスナ等に依存するが、セットアップの際にオペ
レータによって設定される。

【００６４】エア駆動パワーツールによる締付け作動は
１０ミリ秒くらいの時間で完了される。使用する勾配パ
ラメータを導き出すために、少なくとも２ＫＨｚのサン
プルレートが必要である。

【００６５】流量曲線自体、即ち、ツールを作動させた
ときのトランスデューサから出力される流量信号におけ
る２つの最も重要な情報は、初期流量ｃと、締付処理ｄ
の際にツールの速度が遅くなるにつれて減少するこの信
号の減少率である。停止段階（即ち、領域ｃ）の経過時
間もまた重要なパラメータである。

【００６６】ツールが失速した後（即ち、領域ｅ、
ｅ′）に流量の測定を行うことはあまり有益でないこと
が判明した。その理由は、流体モータ内の羽根車が異な
る位置に来るためであり、それにより流れる流体が異な
る抵抗を受け、似通った条件にもかかわらず信号にまっ
たく大きな変化を生ずるからである。

【００６７】図４の曲線に示すピークｂは、チャンバ４
６内の閉鎖された空気の体積によって起こされることが
判明した。このサージは図２０に示す別の流量センサを
用いることによって取り除くことができる。この設計に
おいては、トランスデューサ４８はシーリングされたチ
ャンバ４６内に置かれている。トランスデューサ４８
は、上流圧力接続部４０′とスロート圧力接続部４３′
とそれぞれ連結されている。もう１つの上流圧力接続部
は４７はシーリングされたチャンバ４６の内部を通常モ
ード圧力にするために用いられる。しかし、上流圧力接
続部４０′はチャンバ４６の体積とは関係なく、そして
チャンバ４６内の流体の体積はセンサ４８の外側の圧力
を均等にする役目を果たす。このようにして、図４にお
いてｂで示されるサージは最少にされ、あるいは取り除
かれる。もちろん、「スマート」センサ４８′も用いる
ことができる。

【００６８】初期流量は、停止段階における流体圧のい
かなる変化をも示す。似通った複数の締め付けにおける
初期流量や停止時間の長さの変化は、流体圧、ファスナ
の潤滑性（lubrication ）、ファスナの停止トルク、及
びツールの状態の変化を示す。締付領域ｄにおける曲線
の勾配は、ジョイントの硬さを含むジョイントの状態及
び不適切な運転、即ちファスナが自由回転、あるいは予
絞されていること、並びに締付段階において生ずるすべ
ての変化を示す。異なる締付における流量の減少率の変
化は、ジョイント状態が変化したことを示す。即ち、ね
じの山（谷）が交差する、ねじ孔のタップが正しく切ら
れない、ガスケット材がなくなる、等の状態を示す。

【００６９】システムは、各ツール及びジョイントにつ
いて最初にセットアップされる必要があり、そうした
後、複数の規格品ファスナを締付た際に生ずるすべての
変化を敏感に検知して示す。

【００７０】締め付けサイクルにおける締付処理の処理
状態を推理するために、導き出されたパラメータ、例え
ば、停止の間のスピードは計測されたデータ及び予めプ
ログラムされた公式に従って決定され、そして所定の期
待限度あるいは範囲と比較される（即ち、高速、低速、
低速限度外、通常といったふうに）。

【００７１】前述の予めプログラムされた公式は、例え
ばツール速度に対する流量（先にリストされている）に
関する公式、締め付けの際の流量勾配を計算する公式、
所望のパラメータを導きだすために用いる統計処理制御
公式を含む。

【００７２】好ましい実施例においては、平均速度の計
測のため、流入時間曲線のうちのその計測のために対象
となる部分を適宜選ぶのに役立つ多数のパラメータを導
く。これらのパラメータは、限界（トリガー）値ＴＨ、
遅れ時間ＷＡ及び平均時間ｔ_avを含む。速度は、次に、
時間間隔ｔ_avで採取されたサンプルの数学的手段として
計算される。

【００７３】好ましい実施例においては、締付処理の作
動段階における流量勾配の計測のため、流量−時間曲線
のうちのその計測のために対象となる部分を適宜選ぶの
に役立つ多数のパラメータを導く。これらのレベルは、
前述の平均速度レベルのパーセンテージとして表現され
る。平均勾配は、次の公式に従い、２点Ｔ₁％、Ｔ₂％
間で測定される。サンプルｉ＝１からｎまでの各サンプ
ル、ｉに関して、Ｔf _i= Ｔf _i-1+ ( Ｔf _i-1)/4 [Ｔf ₀= 0] Ｇ_i= Ｔf _i- Ｔf _i-c1 [i<c1 に対して、Ｔf _i=0] ここで、Ｔ_iはサンプル値、Ｔf _iはフィルタサンプル
値、Ｇ_iは勾配の値、clはコード長を表す。

【００７４】平均勾配は、ｉ＝１からｎの場合の代数平
均Ｇ_iとして扱われる。

【００７５】時間は曲線上の任意の意義を持つ点から別
の任意の意義を持つ点まで測られる。好ましい実施例に
おいては、時間は曲線上の限界点ＴＨからＴ₂％点まで
計測される。

【００７６】図２７は、流量−時間概略理想曲線を示
し、必要なパラメータのデータ収集及び計算に関係する
前述の設定の幾つかに関する意味を図示する目的のもの
である。図２７において、初期トリガーレベルは「Ｔ
Ｈ」で表示される。このレベルは、便宜的に、測定され
る流量の期待上昇量の約半分とされる。トリガー設定
「ＴＨ」の目的は、システムがレベルノイズや誤った開
始を無視して新規締付サイクルが開始されたことを検出
することを許容させることである。

【００７７】初期測定期間が始まる前の遅れは、図２７
においてタイムピリオド「ＷＡ」として表示される。タ
イムピリオド「ＷＡ」の間、流量計測は、少なくとも停
止段階の間の流量を決定する目的に関しては、システム
によって無視される。タイムピリオド「ＷＡ」は、流量
−時間曲線の第１の「膝」を通過するまでは測定が行わ
れないようにするために十分な時間に、かつ、停止段階
（曲線の台地形状部）において適宜時間が残存して幾つ
かの流量測定が得られる程度に短く設定される。

【００７８】流量の測定ピリオドは図２７においてタイ
ムピリオド「ｔ_ａｖｅ」として示されている。タイムピ
リオド「ｔ_ａｖｅ」は十分に長く設定されており、ゆえ
に幾つかの流量測定を行って平均することができるが、
また十分に短く設定されており、流量−時間曲線の第２
の「膝」が避けられる。タイムピリオド「ｔ_ａｖｅ」の
間になされた複数の流量測定の平均値は、停止段階にお
けるツールの平均速度に相当するパラメータを与える。

【００７９】流量測定は、「ｔ_ａｖｅ」の終了後、引き
続いて行われる。ノイズを最少にするために幾つかの測
定を行って平均することが好ましい。このタイムピリオ
ドの間の測定流量は所定のトリガーポイントと比較され
て締付段階における流量勾配が決定される。トリガーポ
イントは図２７の「Ｔ_１％」で表示され、想定される
「スナッグポイント」に相当する。「Ｔ_１％」は、好ま
しくは曲線の第２の「膝」を通過した位置であり、「Ｔ
₂％」−これは平均勾配（即ち、時間における流量の減
少率）を決定するために用いられる流量測定の終了点で
ある−の前に、締付段階において幾つかの流量測定を行
うに十分な時間を残している。「Ｔ_１％」の一般的な値
は、「ｔ_ａｖｅ」の間に測定された平均流量の７０％で
ある。「Ｔ₂％」は、ファスナが完全に締め付けられる
そのポイントより前に、ノイズを最少にするための流量
（時間に対するもの）測定を可能とするに十分な値をと
ることができる。

【００８０】勾配を決定するために用いられる流量測定
の間のタイムピリオドは「コード長」として言及され、
図２７において、「cl」で表示される。図２７において
理解されるように、連続したタイムピリオド「Ｔ_i」で
ある勾配測定タイムピリオド（即ち、コード長）は、好
ましくは、オーバーラップする。そうすれば、短い時間
で多くの測定を行うことができ、ひいてはノイズを減少
させることができる。コード長「cl」は、ノイズを最少
にするために十分に長くすべきであり、しかし、「Ｔ₁
％」と「Ｔ₂％」間においていくつかの流量測定が可能
となるように十分短い必要がある。

【００８１】図２２は、締付動作（即ち、処理状態）に
関する処理情報を導き出す（即ち、推定する）ため、か
つ、ＲＡＮ（直角ナットランナ）ツールのその推定され
た処理状態に対して考えられるる理由を決定して報告す
るために用いられる論理方法を示す。１番左の欄は導き
出された（即ち、計算された）パラメータ、例えば、速
度、ジョイント勾配を含む。２番目の欄は、測定された
データが比較される所定の限度あるいは範囲に対して測
定されたデータの値を示す。右欄は推定された処理状態
とその考えられる種々の理由（これが測定されたデータ
を生じさせている）を示す。推定される特別な処理状態
に対して考えられる理由は可能性の高いものから順に上
から下に列記されている。

【００８２】測定データに関して決定された期待限度又
はレンジ（範囲）、決定された特別な期待限度又はレン
ジに関して推定された種々の処理状態、そしてこれらの
推定された処理状態に関して考えられる理由は、コンピ
ュータ５２又は５６のいずれか一方に記憶される。導か
れたパラメータに関するこれらの決定された限度値又は
レンジは、少なくとも「良好な」２５回の締付けの実施
を通じてシステムセットアップの際に入力されたか、あ
るいは「学習」され、かつ自動的に発生したものであ
る。

【００８３】導き出されたすべてのパラメータが通常の
レンジ内にあるならば、このことはコンピュータ５２と
５６の一方又は両方に報告され、好ましくは図２４に示
すような文字表示装置によってオペレータに示すことが
好ましい。この表示装置は、締付番号（即ち、「２」）
と、処理状態（即ち、「ツール及びジョイントはＯ
Ｋ」）を表示する。これにより、オペレータは、ツール
とジョイントのコンポーネントの実行がすべてシステム
セットアップ及びキャリブレーション通りであることを
直ちに知ることができる。

【００８４】導き出されたパラメータの１又は２以上が
決定された期待値と比較して通常レンジから外れている
ならば、特別な異常な処理状態が推定される。例えば、
ツール停止速度パラメータは、図２２の上半分の中央欄
に記載されているように、高速、低速、又は低速限度か
ら外れているといったように決定される。この場合、相
当する推定される異常な処理状態は、コンピュータ５
２，５６の一方又は両方に報告される。この状態は好ま
しくは表示装置を通じてオペレータにたいして表示され
ることが好ましい。そういった表示の一般例は、図２６
に示すように、測定されたジョイント傾き（即ち、勾配
あるいは時間当たりの流量の減少率）が「軟らかい」
（通常よりも傾きが小さい）レンジに入るときに生ず
る。表示は、締付番号（即ち、「１」）及び締付段階の
間に軟らかい勾配から推定された処理状態（即ち、「Ｎ
ＯＫ」及び「遅い終了（ゆっくりとした締付け）」を表
示する。オペレータは更に情報が必要ならば続いてコン
ピュータ５６の入力装置５５のキー（例えば、「Ｆ
１」）を押す。それにより、図２６に示すように別の文
字表示がなされ、類推された処理状態「遅い終了−軟ジ
ョイント」及びその類推された処理状態の考えられる原
因のリストが表示される。

【００８５】更に、時間（流量曲線上の意味のある点か
らの）、台形部分の時間（停止中の時間の長さ）、降下
時間（締付段階の間の時間の長さ）、総時間（トリガー
ポイントから終了まで）、死時間（別の締付作動間の時
間）及び平均標準偏差といった導かれたパラメータ、あ
るいは（導かれたいずれのパラメータの）傾向が決定さ
れる。これらの導かれた追加のパラメータは、図２２の
ような表に含まれており、そしてこれらのパラメータの
決定された期待限度又はレンジはコンピュータ５２，５
６の一方又は両方に記憶される。実際に導かれたパラメ
ータは、次にそのコンピュータにおいて上述と同様な方
法でもってこれらのパラメータにたいする事前に決定さ
れた期待限度又はレンジと比較され、導かれた特定のパ
ラメータのセットを発生させる理由を掲げたリストが作
成される。

【００８６】処理状態を類推するための上述した解析ア
プローチは、人工知能及びファージ論理規則に適用でき
る。好ましくは、エキスパートシステムに基づく単純な
順方向連鎖法則(forward chaining rule) を用い、更に
これをファージ論理によって高度性を持たせる。例え
ば、通常あるいは高速の属性を有する速度に代えて、
「速い」速度を、かなり速い、まったく速い、速い、非
常に速い、極めて速いといったいくつかのレベルの速度
とすることができる。このアナログ式の「ファージ」ア
プローチを用いてパラメータ値をある推定法則によりテ
ストするとき、その結果は、確実性を表示する必要はな
く、可能性を表示すればよい。これは、現実世界の事象
によりマッチする。ソフトウェアは次に起こりうる処理
状態、理由、及びそれらの可能性を少ない順にリストに
する。

【００８７】締付の実行（即ち、処理状態）に関する処
理情報を導く（即ち、推定する）ため、かつ、インパク
トレンチに関してその導かれた処理状態の理由を決定し
て報告するための論理方法が図２３に示されている。図
２３の左欄はインパクトレンチに対する導かれたパラメ
ータを、次の欄は、測定されたデータがそれと比較され
た所定の限度又はレンジに対する測定データの値を示
し、右欄は推定された処理状態を、ＲＡＮツールに関し
て図２２に示したのと同様な方法で示す。時間は又イン
パクトレンチに対する処理状態を推定するのに役立つ重
要なパラメータである。

【００８８】例１測定は、完全に工具化されたスタンリ直角ナットランナ
（ＲＡＮ，Stanley Right Angle Nutrunner ）、シリア
ルNo. A40 LA 2XNCGZ-8/SPI を用いて行われた。ツール
は停止トルクモードにおいて運転され、そして異なる条
件においてトルクとエア流量は管理された。結果を図１
３乃至１５に示す。硬いジョイント（即ち、ガスケット
を用いない場合）の複数の締付けが異なるエア圧におい
て行われ、これらの締付けはすべてトルクとエア流量と
の良好な相互関係を示す。

【００８９】ジョイント条件を代えた後、別の測定が行
われた。これらの測定においては、同様な開始及び終了
状態が示されたが、異なる勾配も示された。

【００９０】テストは、ロードセル及びガスケット材料
を用いることによって、ジョイントの硬さを変更できる
ようにして行われた。用いたジョイントの硬さ特性を示
す曲線を第７図に示す。

【００９１】図８乃至１２の表は、ロードセルを用いた
ジョイント（即ち、中程度の硬さ）について、エア圧を
変化させた予荷重及び締付けトルクに対して得られた結
果を示す。ツールは停止トルクモードで運転され、各圧
力レベルにおいて得られた結果には大きな変化があっ
た。しかし、圧力を変化させることによって、初期流量
に意味のある変化をもたらすと共にその勾配にも小さな
変化を来した。勾配は、それが角度よりもむしろ時間に
関して測定されたときのほうが変化する。図１１は、ジ
ョイントを軟らかく（即ち、ガスケットを使用する）し
たときの結果を示す。予荷重は、最大流量勾配となるよ
うに、意味を持たせて変化される。ジョイントを硬く
（即ち、ロードセルやガスケットを用いずにジョイント
のみとする）したとき、予荷重の測定はもはや不可能に
なる。しかし、勾配は、トルクレベルであるため、増加
する。

【００９２】本発明の監視制御システムは、また、イン
パクトレンチに対して用いることができる。その構成は
図１６においてシステム２０′として示されている。シ
ステム２０′はインパクトレンチ６０、流量計３６′
（これは、図２においてナットランナに対して用いられ
たのと同タイプものである。）、遮断バルブ５８′、及
びコンピュータ５２′を用いる。制御コンピュータ５
２′は、ナットランナにたいして使用されたデータ収集
コンピュータ５２と実質的に同一な方法で機能する。シ
ステムはまた、ナットランナツールの場合と同じ様に、
オペレータインタフェースユニット、即ち、オペレータ
ディスプレイ兼入力コンピュータ、入力装置、及び表示
装置を有することが好ましい。しかし、図を簡単にする
ため、図１６においては、これらは省略している。

【００９３】本発明の監視システムがインパクトレンチ
に対して用いられるとき、インパクトの検出といった追
加情報が有用である。これは図１７乃至１９にグラフと
して示される。締付けあるいは緩める際の個々のインパ
クトは、エア流量計の出力−時間曲線におけるピークと
してこれらのグラフに明白に示されている。個々のイン
パクトに関する追加情報によってファスナに与えられた
エネルギを知ることができ、そのためナットランナツー
ルに比較して制御システムを単純化できる。

【００９４】例えば、適宜プログラムが組み込まれたコ
ンピュータ５２′を有し、インパクトの計数に基づくコ
ントロールシステムを用いることができる。このシステ
ムは、インパクトレンチに変更を加えることなくどのイ
ンパクトレンチにも容易に適用できる。レンチは通常の
方法で作動ささせることが可能であるが、制御コンピュ
ータ５２′は、締付中に所定のインパクト回数に達した
後に信号を発生させる必要がある。この信号は、所定の
インパクト回数が検出された後に、ストップバルブ５
８′を作動させる。ユニットは、同期リセット又はオペ
レータが使用できる別のリセットボタンを有することが
できる。更に、ストップバルブ５８′はインパクトレン
チに対して使用される場合は迅速作動タイプである必要
はない。

【００９５】インパクトレンチは，ＲＡＮレンチとは異
なるエア流量特性を有する。例えば、図１７（インパク
トレンチ）と図４（ＲＡＮレンチ）を参照されたい。図
２３に示すように、異なるパラメータと推論規則が用い
られるが、締付処理に関する情報を推論する同じアプロ
ーチをとることができる。

【００９６】インパクトレンチの速度はインパクトパル
スの高さによって決定され、このパルスの高さは各イン
パクトにおいてジョイントに与えるエネルギ量を決定す
る。図１７に示すように、台地領域に達するまで徐々に
パルスの高さが減少している部分は停止段階を示す。こ
れが無い場合は予締めされたジョイントであることを示
す。

【００９７】例２本発明の監視システムを、日本で製作され製造業社名及
びシリアルNo. が記載されていない低コストのインパク
トレンチに適用した。レンチは約１００Nmのトルクレベ
ルまで締付可能であった。

【００９８】このレンチに適用された監視システムの種
々のテストを示すグラフを図１７乃至１９に示す。信号
は明白に停止ピリオドを示し、また、ユニットがいつイ
ンパクトを発生しはじめるかを非常に明白に示してい
る。

【００９９】システムの機能が遂行されるシステムレベ
ルを変えることにより無数の形態が可能である。好まし
い実施例においては、要求される機能は、検出、増幅、
デジタル化、処理（パラメータを発生させる）、比較
（エキスパートシステムの法則を適用）及び報告（オペ
レータ、ラインコントローラＰＬＣ、処理データベース
におけるプラント作業、統計プロセッサ、ツールメンテ
ナンス用データベース等に対して）といったものであ
る。好ましくは、信号はまた、例えば線形化及び温度補
正によって調整されることとする。

【０１００】本発明の監視制御システムは上記詳細な説
明より十分明白であると信ずる。また、特許請求の範囲
から逸脱することなく変形例を形成することは当業者に
とって容易であることも明白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるナットランナ流体ツー
ルの監視制御システムの略ブロック線図。

【図２】本発明の実施例における監視制御システムに用
いる流量計の断面図。

【図３】本発明の実施例における監視制御システムに用
いられ図２に示す流量計のプリアンプの略回路図。

【図４】本発明の実施例における監視制御システムの流
量計であってナットランナ流体ツールに用いる流量計か
ら送出される典型的な流量信号を示すグラフであって、
重要なパラメータを含む流量曲線領域を示したグラフ。

【図５】すべての締付けが仕様に合致している場合の、
最新の５回の締付けの際の初期流量（スナッグポイント
より前）及び流量勾配レンジグラフ（最大及び最少）を
グラフ形式で示した図。

【図６】第５番目の締付けが仕様から外れている場合
の、最新の５回の締付けの際の初期流量（スナッグポイ
ントより前）及び流量勾配レンジグラフ（最大及び最
少）をグラフ形式で示した図。

【図７】異なる３つの硬度、即ち、ジョイントのみ、ジ
ョイントとロードセル、ジョイントと、ロードセルと、
ガスケットとを有する場合のトルク−角度グラフ。

【図８】図７のグラフのジョイントとロードセルの場合
の硬度で、エア圧力を60psi(4.12Kgf/平方センチメート
ル) にして行った一連の締付けに対するデータを示した
表であって、予荷重(KN)、初期流量信号（ボルト）、締
付けトルク(Nm)、及び流量勾配（最大及び最少）を示
す。

【図９】図７のグラフのジョイントとロードセルの場合
の硬度で、エア圧力を70psi(4.9Kgf/ 平方センチメート
ル) にして行った一連の締付けに対するデータを示した
表であって、予荷重(KN)、初期流量信号（ボルト）、締
付けトルク(Nm)、及び流量勾配（最大及び最少）を示
す。

【図１０】図７のグラフのジョイントとロードセルの場
合の硬度で、エア圧力を80psi(5.5Kgf/ 平方センチメー
トル) にして行った一連の締付けに対するデータを示し
た表であって、予荷重(KN)、初期流量信号（ボルト）、
締付けトルク(Nm)、及び流量勾配（最大及び最少）を示
す。

【図１１】図７のグラフのジョイントとロードセルとガ
スケットの場合の硬度で、エア圧力を70psi(4.9Kgf/ 平
方センチメートル) にして行った一連の締付けに対する
データを示した表であって、予荷重(KN)、初期流量信号
（ボルト）、締付けトルク(Nm)、及び流量勾配（最大及
び最少）を示す。

【図１２】図７のグラフのジョイントのみの場合の硬度
で、エア圧力を70psi(4.9Kgf/ 平方センチメートル) に
して行った一連の締付けに対するデータを示した表であ
って、予荷重(KN)、初期流量信号（ボルト）、締付けト
ルク(Nm)、及び流量勾配（最大及び最少）を示す。

【図１３】図８に示す締付けの場合のエア流量−時間、
及びトルク−時間の両グラフ。

【図１４】図９に示す締付けの場合のエア流量−時間、
及びトルク−時間の両グラフ。

【図１５】図１０に示す締付けの場合のエア流量−時
間、及びトルク−時間の両グラフ。

【図１６】本発明の実施例のインパクト流体ツールの監
視制御システムの略ブロック線図。

【図１７】インパクトエアレンチによる締付を行った際
の、本発明の監視制御システムの流量計から送出される
出力信号の時間に対するグラフ。

【図１８】インパクトエアレンチによる締付を行った際
の、本発明の監視制御システムの流量計から送出される
出力信号の時間に対するグラフ。

【図１９】予締めされたネジをインパクトエアレンチに
より締付を行った際の、本発明の監視制御システムの流
量計から送出される出力信号の時間に対するグラフ。

【図２０】本発明の実施例による監視制御システムにお
いて用いられる流量計の別の実施例の断面図。

【図２１】本発明の実施例による流体駆動ツール監視制
御システムの別の実施例の略ブロック線図。

【図２２】計算された一般的なパラメータ、そのパラメ
ータの特別な値に相当する推定された処理状態、及び流
体駆動ＲＡＮツールの場合のそれらの処理状態に対して
考えられる理由を本発明の実施例のシステムにより報告
された通りに示すチャート図。

【図２３】計算された一般的なパラメータ、そのパラメ
ータの特別な値に相当する推定された処理状態、及び流
体駆動インパクトレンチの場合のそれらの処理状態に対
して考えられる理由を本発明の実施例のシステムにより
報告された通りに示すチャート図。

【図２４】推定された処理状態であってこの状態が正常
である場合の状態を本発明の実施例のシステムにより報
告された通りに表示した図。

【図２５】推定された処理状態であってこの状態が異常
である場合の状態を本発明の実施例のシステムにより報
告された通りに表示した図。

【図２６】図２５に示され推定された異常な処理状態の
考えられる原因を一般的に表示した図。

【図２７】流量−時間理想曲線グラフであって、その部
分において流量測定が行われかつその部分からある種の
パラメータが計算される典型的な部分を示す図。

【符号の説明】

２０トルク監視システム３０ナットランナツール３６流量計（センサ）５１オペレータがインターフェイスユニット５２データ収集コンピュータ５４プリアンプ５５入力装置５６オペレータディスプレイ兼入力コンピュータ５７表示装置５８ストップバルブ６０インパクトレンチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジョン・リネハンアメリカ合衆国、ペンシルバニア州 19044、ホルシャム、デボン・サークル５

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ねじファスナを締め付ける流体駆動ツー
ルの監視システムであって、ツールの作動中に前記ツール内に流入する流体の流量を
測定する装置と、前記測定流量を該流量を表す電気信号に変換する装置
と、前記信号に対する電気的処理を行って前記流量の関数で
ある少なくとも１つのパラメータを計算する手段と、前記パラメータを表示するパラメータ表示装置とを、含
んでなるシステム。
【請求項２】請求項１のシステムであって、前記流量
測定装置がベンチュリーを含むシステム。
【請求項３】請求項２のシステムであって、前記変換
装置は、前記ベンチュリー内を流れる流体の差圧を検出
するトランスデューサを有するシステム。
【請求項４】請求項３のシステムであって、前記信号
を電気的に処理する手段は適宜プログラムが組み込まれ
たマイクロプロセッサを有するシステム。
【請求項５】請求項４のシステムであって、前記マイ
クロプロセッサは、前記ファスナの締付けを開始する前
に、前記ファスナの停止中の初期流量に相当する流量を
表す信号部分を識別するように設けられているシステ
ム。
【請求項６】請求項５のシステムであって、少なくと
も最新の締付けに関する前記初期流量を表示する流量表
示装置を更に含んでなるシステム。
【請求項７】請求項６のシステムであって、前記流量
表示装置は前記初期流量をグラフ形式で表示するシステ
ム。
【請求項８】請求項５のシステムであって、前記流量
表示装置は、少なくとも２つの最新の締付けに関する初
期流量を同時に表示するシステム。
【請求項９】請求項８のシステムであって、前記流量
表示装置は前記初期流量をグラフ形式で表示するシステ
ム。
【請求項１０】請求項５のシステムであって、前記マ
イクロプロセッサは前記ファスナの前記スナッグポイン
トを前記初期流量のパーセンテージとして計算するよう
に設けられたシステム。
【請求項１１】請求項５のシステムであって、前記マ
イクロプロセッサは、前記スナッグポイントを越えてフ
ァスナが締め付けられる際の流量を表す信号部分を識別
するように設けられたシステム。
【請求項１２】請求項１１のシステムであって、最新
の少なくとも１つの締付けに関する前記流量を表示する
表示装置を更に有するシステム。
【請求項１３】請求項１２のシステムであって、前記
表示装置は前記流量をグラフ形式で表示するシステム。
【請求項１４】請求項１１のシステムであって、前記
表示装置は、少なくとも２つの最新の締付けに関する流
量を同時に表示するシステム。
【請求項１５】請求項１４のシステムであって、前記
表示装置は、前記流量をグラフ形式で表示するシステ
ム。
【請求項１６】請求項１１のシステムであって、前記
マイクロセッサは、前記スナッグポイントを越えて前記
ファスナを締め付ける際に前記流量の変化率を計算し、
かつ、前記締付中の最大及び最少変化率を決定するシス
テム。
【請求項１７】請求項１６のシステムであって、最新
の少なくとも１つの締付けに関する流量の前記最大及び
最少の変化率を表示する表示装置を有するシステム。
【請求項１８】請求項１７のシステムであって、前記
表示装置は前記最大及び最少変化率をグラフ形式に表示
するシステム。
【請求項１９】請求項１７のシステムであって、前記
表示装置は、最新の少なくとも２つの前記締付に関する
前記最大及び最少変化率を同時に表示するシステム。
【請求項２０】請求項１９のシステムであって、前記
表示装置は前記最大及び最少変化率をグラフ形式で表示
するシステム。
【請求項２１】請求項１７のシステムであって、前記
表示装置は、最新の少なくとも１つの前記締付に関する
前記最大及び最少変化率並びに前記初期流量を同時に表
示するシステム。
【請求項２２】請求項２１のシステムであって、前記
表示装置は、最新の少なくとも２つの前記締付に関する
前記最大及び最少変化率並びに前記初期流量を同時に表
示するシステム。
【請求項２３】請求項２２のシステムであって、前記
表示装置は、前記最大及び最少変化率並びに前記初期流
量をグラフ形式で表示するシステム。
【請求項２４】請求項５のシステムであって、前記
マイクロプロセッサは、前記初期流量が所定の値内にあ
るか否かを決定するシステム。
【請求項２５】請求項２４のシステムであって、前記
流量が所定の値内にあるか否かを示す示唆装置を更に含
んでなるシステム。
【請求項２６】請求項１１のシステムであって、前記
マイクロプロセッサは、締付けの際の前記流量が所定の
値内にあるか否かを決定するシステム。
【請求項２７】請求項２６のシステムであって、締付
けの際の前記流量が所定の値内にあるか否かを示す示唆
装置を有するシステム。
【請求項２８】請求項１６のシステムであって、前記
マイクロプロセッサは、締付けの際の前記流量変化率が
所定の値内にあるか否かを決定するシステム。
【請求項２９】請求項２８のシステムであって、締付
けの際の前記流量変化率が所定の値内にあるか否かを示
す示唆装置をさらに有するシステム。
【請求項３０】請求項２８のシステムであって、初期
締付の際の停止時間が所定の値内にあるか否かを示す示
唆装置をさらに有するシステム。
【請求項３１】請求項５のシステムであって、停止あ
るいは締付けの際の時間及び流量の関数である複数のパ
ラメータが所定の値内にあるか否かを示す示唆装置を有
するシステム。
【請求項３２】ねじファスナを締め付ける流体駆動イ
ンパクトレンチを監視するシステムであって、前記ツールの作動中にレンチ内に流入する流体の流量を
測定する装置と、測定された前記流量を電気信号に変換する変換装置と、前記信号を電気的に処理して前記流量の関数である少な
くとも１つのパラメータを計算する手段と、前記パラメータを表示する表示手段とを、含んでなるシ
ステム。
【請求項３３】請求項３２のシステムであって、前記
電気信号処理手段は、前記レンチの個々のインパクトに
相当する流量のピーク数を計数する手段を更に有するシ
ステム。
【請求項３４】請求項３３のシステムであって、前記
電気信号を処理する手段は、締付けの際にレンチによっ
て与えられるトルクを前記レンチの個々のインパクトに
相当する流量ピーク数を計数することによって計算する
手段を更に有するシステム。
【請求項３５】請求項３４のシステムであって、前記
電気信号処理手段は、締付けにおいて所定のインパクト
数に達した旨の信号を発生する手段を更に有するシステ
ム。
【請求項３６】請求項３５のシステムであって、前記
信号に応答して前記レンチへの流体の流入を遮断する装
置を更に有するシステム。
【請求項３７】ねじファスナを締め付ける流体ツール
を監視する方法であって、前記ツールの作動中にツールへ流入する流体の流量を測
定するステップと、測定された前記流量を前記流量を表す電気信号に変換す
るステップと、前記信号を電気的に処理して前記流量の関数である少な
くとも１つのパラメータを計算するステップと、前記パラメータを表示するステップとを、含んでなる方
法。
【請求項３８】請求項３７の方法であって、前記処理
は、適宜プログラムが組み込まれたマイクロプロセッサ
によって数学的処理を含んでなる方法。
【請求項３９】請求項３８の方法であって、前記ファ
スナの締付開始前に、前記ファスナの停止中における初
期流量に相当する流量を表す信号部分を識別するステッ
プを更に含んでなる方法。
【請求項４０】請求項３９の方法であって、最新の少
なくとも１つの締付けに関する前記初期流量を表示する
ステップを更に含んでなる方法。
【請求項４１】請求項４０の方法であって、前記初期
流量をグラフ形式に表示する方法。
【請求項４２】請求項４０の方法であって、前記表示
は、最新の少なくとも２つの締付けに関する前記初期流
量を同時に表示する方法。
【請求項４３】請求項４２の方法であって、前記初期
流量をグラフ形式に表す方法。
【請求項４４】請求項３９の方法であって、前記ファ
スナの前記スナッグポイントの計算を適宜プログラムさ
れたマイクロプロセッサを用いて前記流量のパーセンテ
ージとして計算するステップを更に含んでなる方法。
【請求項４５】請求項３９の方法であって、前記スナ
ッグポイントを越えて前記ファスナの締付けを行う際の
前記流量を表す信号部分を識別するステップを更に含ん
でなる方法。
【請求項４６】請求項４５の方法であって、最新の少
なくとも１つの締付けに関する前記流量を表示するステ
ップを更に含んでなる方法。
【請求項４７】請求項４６の方法であって、前記流量
をグラフ形式で表示する方法。
【請求項４８】請求項４５の方法であって、前記表示
は、最新の少なくとも２つの締付けを同時に表示する方
法。
【請求項４９】請求項４８の方法であって、前記流量
をグラフ形式で表示する方法。
【請求項５０】請求項４５の方法であって、前記スナ
ッグポイントを越えて前記ファスナの締付けを行う際に
前記流量の変化率を計算するステップと、前記締付けの
際の前記変化率の最大及び最少を決定するステップを更
に有する方法。
【請求項５１】請求項５０の方法であって、最新の少
なくとも１つの締付けに関する前記流量の前記最大及び
最少変化率を表示するステップを更に有する方法。
【請求項５２】請求項５１の方法であって、前記最大
及び最少変化率をグラフ形式に表示する方法。
【請求項５３】請求項５１の方法であって、前記表示
は、最新の少なくとも２つの締付けに関する前記流量の
前記最大及び最少変化率を同時に表示する方法。
【請求項５４】請求項５３の方法であって、前記最大
及び最少変化率をグラム形式で示す方法。
【請求項５５】請求項５１の方法であって、最新の少
なくとも１つの締付けに関する前記最大及び最少変化率
と前記初期流量とを同時に表示する方法。
【請求項５６】請求項５５の方法であって、最新の少
なくとも２つの締付けに関する前記最大及び最少変化率
と前記初期流量とを同時に表示する方法。
【請求項５７】請求項５６の方法であって、表示は、
前記最大及び最少変化率と前記初期流量とをグラム形式
に表示する方法。
【請求項５８】請求項３９の方法であって、前記初期
流量は所定の値内にあるか否かを決定するステップを更
に有する方法。
【請求項５９】請求項５８の方法であって、前記初期
流量は所定の値内にあるか否かを示すステップを更に有
する方法。
【請求項６０】請求項４５の方法であって、締付けの
際の前記流量が所定の値内にあるか否かを決定するステ
ップを更に有する方法。
【請求項６１】請求項６０の方法であって、締付けの
際の前記流量が所定の値内にあるか否かを示すステップ
を更に有する方法。
【請求項６２】請求項５０の方法であって、締付けの
際の前記流量の最大及び最少変化率が所定の値内にある
か否かを決定するステップを更に有する方法。
【請求項６３】請求項６２の方法であって、締付けの
際の前記流量の最大及び最少変化率が所定の値内にある
か否かを示すステップを更に有する方法。
【請求項６４】請求項６２の方法であって、初期締付
けの際の停止時間が所定の値内にあるか否かを示すステ
ップを更に有する方法。
【請求項６５】請求項３９の方法であって、停止及び
締付けの際の時間と流量の関数である複数のパラメータ
が所定の値内にあるか否かを示すステップを更に有する
方法。
【請求項６６】ねじファスナを締め付ける流体駆動イ
ンパクトレンチを監視する方法であって、前記ツールの作動中にレンチ内に流入する流体の流量を
測定するステップと、前記測定流量を電気信号に変換するステップと、前記信号を電気的に処理して前記流量の関数である少な
くとも１つのパラメータを計算するステップと、前記パラメータを表示するステップとを、含んでなる方
法。
【請求項６７】請求項６６の方法であって、前記レン
チの個々のインパクトに相当する流量ピーク数を計数す
るステップを更に有する方法。
【請求項６８】請求項６７の方法であって、締付けの
際の前記レンチによって与えられた前記トルクを前記レ
ンチの個々のインパクトに相当する流量ピーク数を計数
することによって算出するステップを更に有する方法。
【請求項６９】請求項６７の方法であって、締付けの
際に所定のインパクト数に達した旨の信号を発生するス
テップを更に有する方法。
【請求項７０】請求項６９の方法であって、前記信号
に応答して前記レンチへの流体の流入を遮断するステッ
プを更に有する方法。
【請求項７１】ねじファスナを締め付ける流体駆動イ
ンパクトレンチを制御するシステムであって、前記ツールの作動中に流体供給源から前記レンチ内へ流
入する流体の流量を測定する測定装置と、前記測定流量を電気信号に変換する装置と、前記信号を電気的に処理して前記レンチによって与えら
れた打撃数を計数する手段と、所定の打撃数が与えられたときに、前記レンチへの流体
の供給を遮断する装置と、計数された打撃数を表示する装置とを、含んでなるシス
テム。
【請求項７２】ねじファスナを締め付ける流体駆動ツ
ールを監視するシステムであって、前記ツールの作動中に前記ツール内へ流入する流体の流
量を測定する装置と、前記測定流量を前記流量を表す電気信号変換する装置
と、前記信号を電気的に処理して前記流量の関数である少な
くとも１つのパラメータを計算する手段と、前記パラメータを表示する装置と、一連の締付けが正常に行われている場合のその締付けに
関する少なくとも１つの前記パラメータを記録する手段
と、前記少なくとも１つのパラメータを統計的に処理して前
記少なくとも１つのパラメータに関する前記正常状態の
場合の適正限度を計算する手段と、前記限度を記憶する手段と、次の締付けを行っている際に計算される前記パラメータ
を統計的に処理して前記正常状態からのずれを識別する
手段と、前記ずれをオペレータに知らせる手段とを、含んでなる
システム。
【請求項７３】請求項３７の方法であって、一連の締付けが正常状態で行われている際に前記少なく
とも１つのパラメータを記録するステップと、前記少なくとも１つのパラメータを統計的に処理して前
記少なくとも１つのパラメータに関する前記正常状態の
場合の適正限度を計算するステップと、前記限度を記憶装置に記憶させるステップと、次の締付けの際に計算される前記パラメータを統計的に
処理して前記正常状態からのずれを識別するステップと
を、更に有する方法。
【請求項７４】ねじファスナを締め付ける流体駆動ツ
ールを監視するシステムであって、前記ツールの作動中に前記ツール内に流入する流体の流
量を測定する装置と、前記測定流量を前記流量を表す電気信号に変換する装置
と、電気信号を電気的に処理して前記流量の関数である少な
くとも１つのパラメータを計算する手段と、前記少なくとも１つのパラメータを所定の期待パラメー
タと比較して前記流体駆動ツールに関係する処理状態を
推定する手段と、前記推定処理状態を報告する手段とを、含んでなるシス
テム。
【請求項７５】請求項７４のシステムであって、前記
少なくとも１つのパラメータは前記ツールの停止速度を
含んでなるシステム。
【請求項７６】請求項７５のシステムであって、前記
比較手段は、少なくとも、高速、低速、低速限度からの
逸脱、及び清浄の停止速度状態を検出するように設けら
れているシステム。
【請求項７７】請求項７４のシステムであって、前記
少なくとも１つのパラメータは締付けの際のツールの速
度の減少率を更に含むシステム。
【請求項７８】請求項７７のシステムであって、前記
比較手段は、少なくとも、硬い減少率、軟らかい減少
率、減少限度からの逸脱、正常減少率状態を検出するシ
ステム。
【請求項７９】請求項７４のシステムであって、前記
比較手段は、前記推定された処理状態に対する少なくと
も１つの考えられる理由を報告する手段を更に有するシ
ステム。
【請求項８０】請求項７４のシステムであって、前記
比較手段は、エキスパートシステムに基づく順方向連鎖
法則を用いるシステム。
【請求項８１】請求項７４のシステムであって、前記
比較手段はエキスパートシステムに基づくファージ論理
を用いるシステム。
【請求項８２】請求項７４のシステムであって、前記
報告手段は文字表示装置であるシステム。
【請求項８３】ねじファスナを締め付ける流体駆動イ
ンパクトレンチを監視するシステムであって、前記ツールの作動中に前記レンチへ流入する流体の流量
を測定する測定装置と、前記測定流量を電気信号に変換する装置と、前記信号を電気的に処理して前記流量の関数である少な
くとも１つのパラメータを計算する手段と、前記パラメータを表示する装置と、前記少なくとも１つのパラメータを所定の期待パラメー
タと比較して前記流体駆動ツールに関係する処理状態を
推定する手段と、前記推定された処理状態を報告する手段とを、含んでな
るシステム。
【請求項８４】請求項８３のシステムであって、前記
少なくとも１つのパラメータは前記ツールの停止速度を
含むシステム。
【請求項８５】請求項８４のシステムであって、前記
比較手段は、少なくとも高速、低速、低速限度からの逸
脱、及び通常の停止速度状態を検出するシステム。
【請求項８６】請求項８３のシステムであって、前記
電気信号を処理する手段は、前記レンチの個々のインパ
クトパルスに相当する流量ピーク数を計数する手段を更
に含み、そして前記少なくとも１つのパラメータは締付
中の前記インパクトパルス数を含むシステム。
【請求項８７】請求項８６のシステムであって、前記
比較手段は、締付けの際の少なくともインパクトパルス
の多い数、インパクトパルスの少ない数、インパクトパ
ルスの無、インパクトパルスの正常数を検出するシステ
ム。
【請求項８８】請求項８３のシステムであって、前記
報告手段は、前記推定された処理状態の少なくとも１つ
の考えられる理由を報告する手段を更に有するシステ
ム。
【請求項８９】請求項８３のシステムであって、前記
比較手段は、エキスパートシステムに基づく順方向連鎖
法則を採用するシステム。
【請求項９０】請求項８３のシステムであって、前記
比較手段はエキスパートシステムに基づくファージ論理
を採用するシステム。
【請求項９１】請求項８３のシステムであって、前記
報告手段は文字表示装置であるシステム。
【請求項９２】ねじファスナを締め付ける流体駆動ツ
ールを監視するシステムであって、前記ツールの作動の際に前記ツールに流入する流体の流
量を測定するベンチュリーであって、第１及び第２の上
流圧接続部と喉圧力接続部とを有するベンチュリーと、シーリングされたチャンバであって、前記チャンバの内
部が実質的に前記上流圧に維持されるように前記第１の
上流圧接続部に連接される手段を有するチャンバと、前記第２の上流圧接続部と前記喉圧接続部とに接続され
て前記チャンバ内に配設され前記測定された流量を前記
流量を表す電気信号に変換するトランスデューサと、前記電気信号を電気的に処理して前記流量の関数である
少なくとも１つのパラメータを計算する手段と、前記パラメータを表示する装置とを、含んでなるシステ
ム。
【請求項９３】ねじファスナを締め付ける流体駆動ツ
ールを監視するシステムであって、前記ツールの作動の際に前記ツール内に流入する流体の
流量を測定する装置と、前記測定流量を前記流量を表す電気信号に増幅変換する
装置と、前記増幅信号を電気的に処理して前記流量の関数である
少なくとも１つのパラメータを計算する手段と、前記パラメータを表示する装置とを、含んでなるシステ
ム。
【請求項９４】請求項９３の方法であって、前記増幅
電気信号はまた調整される方法。
【請求項９５】請求項９４の方法であって、前記増幅
調整された電気信号をデジタル化することを特徴とする
方法。
【請求項９６】ねじファスナを締め付ける流体駆動ツ
ールを監視する方法であって、前記測定された流量を前記流量を表す電気信号に変換す
るステップと、前記信号を電気的に処理して前記流量の関数である少な
くとも１つのパラメータを計算するステップと、前記少なくとも１つのパラメータを所定の期待パラメー
タと比較して前記流体駆動ツールに関係する処理状態を
推定するステップと、前記推定された処理状態を報告するステップとを、含ん
でなる方法。
【請求項９７】請求項９６の方法であって、前記少な
くとも１つのパラメータは前記ツールの停止速度を含む
方法。
【請求項９８】請求項９７の方法であって、前記比較
は、少なくとも高速、低速、低速限度からの逸脱、及び
通常停止速度状態を検出する方法。
【請求項９９】請求項９６の方法であって、前記少な
くとも１つのパラメータは、締付けの際のツール速度の
減少率を更に含む方法。
【請求項１００】請求項９６の方法であって、前記比
較は、少なくとも硬い減少率、軟らかい減少率、減少率
限度からの逸脱、及び通常減少率状態を検出する方法。
【請求項１０１】請求項９６の方法であって、前記報
告は前記推定された処理状態に対する少なくとも１つの
考えられる理由を報告することを含む方法。
【請求項１０２】請求項９６の方法であって、前記比
較は、エキスパートシステムに基づく順方向連鎖法則を
用いる方法。
【請求項１０３】請求項９６の方法であって、前記比
較はエキスパートシステムに基づくファージ論理を用い
る方法。
【請求項１０４】請求項９６の方法であって、前記報
告は文字表示を含む方法。
【請求項１０５】ねじファスナを締め付ける流体駆動
インパクトレンチを監視する方法であって、前記ツールの作動の際に前記レンチに流入する流体の流
量を測定するステップと、前記測定された流量を電気信号に変換するステップと、前記信号を電気的に処理して前記流量の関数である少な
くとも１つのパラメータを計算するステップと、前記パラメータを表示するステップと、前記少なくとも１つのパラメータを所定の期待パラメー
タと比較して前記流体駆動ツールに関係する処理状態を
推定するステップとを、含んでなる方法。
【請求項１０６】請求項１０５の方法であって、前記
少なくとも１つのパラメータは前記ツールの停止速度を
含む方法。
【請求項１０７】請求項１０６の方法であって、前記
比較は、少なくとも高速、低速、低速限度からの逸脱、
及び通常停止速度状態を検出する方法。
【請求項１０８】請求項１０５の方法であって、前記
電気信号の前記処理は、前記レンチの個々のインパクト
パルスに相当する流量ピーク数を計数することを含み、
前記少なくとも１つのパラメータは締付けの際の前記イ
ンパクトパルス数を含む方法。
【請求項１０９】請求項１０７の方法であって、前記
比較は、少なくとも多いインパクトパルス数、少ないイ
ンパクトパルス数、インパクトパルスの無、及び通常イ
ンパクトパルス数を検出する方法。
【請求項１１０】請求項１０５の方法であって、前記
報告は、前記推定された処理状態にたいする少なくとも
１つの考えられる理由を報告する方法。
【請求項１１１】請求項１０５の方法であって、前記
比較は、エキスパートシステムに基づく順方向連鎖法則
を用いる方法。
【請求項１１２】請求項１０５の方法であって、前記
比較はエキスパートシステムに基づくファージ論理を用
いる方法。
【請求項１１３】請求項１０５の方法であって、前記
報告は文字表示を含む方法。