JPS6124154B2 - - Google Patents

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JPS6124154B2
JPS6124154B2 JP53049706A JP4970678A JPS6124154B2 JP S6124154 B2 JPS6124154 B2 JP S6124154B2 JP 53049706 A JP53049706 A JP 53049706A JP 4970678 A JP4970678 A JP 4970678A JP S6124154 B2 JPS6124154 B2 JP S6124154B2
Authority
JP
Japan
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torque
threaded
rotational speed
measured
screw
Prior art date
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Application number
JP53049706A
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English (en)
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JPS53135099A (en
Inventor
Dagurasu Wainaa Piitaa
Daburyu Karuhoon Chaaruzu
Rin Mii Gyarii
Ee Korinzu Jerii
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weatherford Lamb Inc
Original Assignee
Weatherford Lamb Inc
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25152729&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPS6124154(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Weatherford Lamb Inc filed Critical Weatherford Lamb Inc
Publication of JPS53135099A publication Critical patent/JPS53135099A/ja
Publication of JPS6124154B2 publication Critical patent/JPS6124154B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
    • E21B19/165—Control or monitoring arrangements therefor
    • E21B19/166—Arrangements of torque limiters or torque indicators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
    • B23P19/065—Arrangements for torque limiters or torque indicators in screw or nut setting machines
    • B23P19/066—Arrangements for torque limiters or torque indicators in screw or nut setting machines by electrical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Handcart (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はおねじ部材とめねじ部材とのねじ嵌
め方法およびその装置に関する。
たとえば送油管とそのジヨイントのような互い
に嵌まり合う２つの部材間に満足のいくねじ嵌め
を行うめには、特定数のねじ山が係合されかつ特
定のトルクが適用されなければならないことがよ
く知られており、とくに管状部材どおしのねじ嵌
めの場合には漏れを防止することが要求される。
米国特許第3368396号、同第3606664号、同第
3745820号各明細書にはねじ嵌め時のトルクを測
定しまた回転数をカウントする装置が示されてい
る。しかしながらこれらの従来装置は所定の状態
があらわれたとき「不良ジヨイント」がなされた
ことを表わすだけである。ジヨイント形成の欠陥
を予見してすみやかに検知し、そのためねじ部の
その後の損傷が生じず、また取外しが困難で時間
のかかる欠陥ジヨイントにトルクを適用し続ける
ことを避けることが望ましい。
一般に、ねじ嵌めされるものどおしが互いに係
合すると、それらのうちの一方の部材を他方の部
材に対して回転させるためにトルクが必要であ
る。適用されたトルクが所定レベルに達すると基
準トルクとして参照され、またねじ嵌め測定用に
他方の部材に対する一方の部材の回転数をカウン
トする開始点となる。しかしながら、ねじ嵌めを
実際に行う際には、回転するパイプがぶれるとき
ドリルに生じるような他方のねじ部材に対する一
方のねじ部材の曲がりが、適宜の実際のねじ嵌め
が開始される前に初期段階においていつわりの基
準トルク表示を発生させることが明らかである。
従来装置においては、いつでもトルクは上まわつ
ており、回転数のカウントはトルクが基準トルク
を下まわつたとき断続的にカウントされる。まち
がつた回転数は不充分なねじ嵌めを行う誤りを発
生する。しかしながら、この発明は、トルクが基
準トルクを下まわつたとき回転が停止されるとい
う事実を利用することによつてまちがつた回転カ
ウントの問題点を克服する。トルクが基準トルク
以上に維持されているとき回転数は加算される。
この発明の目的は、互いに嵌まり合う２つのね
じ部材のねじ嵌めを、その工程の進行を監視し
て、工程終了に到る前にジヨイントの欠陥を予見
することによつてねじ部の損傷を防止しつつなし
とげる方法およびその装置を提供するにある。ね
じの回転および適用トルクはねじ嵌め工程中連続
して測定され、トルクと回転との関係が所定のパ
ラメータ内を進行しないそきその工程は中断され
る。
この発明の別の目的は、測定トルクが基準トル
ク値を上まわつているとき回転数をカウントし、
また測定トルクが基準トルクを下まわつたときに
は測定した全ての加算回転数を自動的に消去した
うえトルクが基準トルク値を再び上まわつたとき
新たに回転数の測定を開始することによつて、ね
じ嵌めにともなうまちがつた回転数測定を回避す
る方法およびその装置を提供するにある。この特
徴は初期工程中に一方のねじ部材が他方のねじ部
材に対して傾くことにより生ずる回転数カウント
の誤りを避けるであろう。
この発明の他の目的は、互いに嵌まり合う一方
のねじ部材を他方のねじ部材に対して回転させる
のに必要なトルクを所定の基準トルクに達するま
で測定しながら両部材を互いにねじ係合させるこ
とによつてねじ嵌めを行う方法およびその装置を
提供するにある。その後引続いて、トルクの測定
を続けながら両ねじ部を互いに係合させかつ他方
の部材に対する一方の部材の回転数をカウントす
るが、両ねじ部を引続きねじ係合させるのに必要
なトルクが Ｎ（所定最大トルク―基準トルク／所定最小回転数） ＋基準トルク を上まわるか、または Ｎ（所定最小トルク―基準トルク／所定最大回転数） ＋基準トルク を下まわるかしたときねじ嵌めを中断する。ここ
でＮはねじ部の回転数である。
この発明のさらに他の目的は、基準トルク点か
ら全工程終了までねじ嵌め工程を連続して監視
し、測定トルクと測定回転数との関係が所定値を
越えたそきはいつでも前記工程の進行を停止する
方法およびその装置を提供するにある。
この発明を図面に示す実施例を参照して説明す
る。
この発明はボルトとスタツドとの結合のような
ねじ嵌めに適用することができるが、以下では１
本のパイプを別のパイプに連結することについて
述べる。
図面を参照すると、挾持装置１０はパイプ１４
を挾持して回転させる回転部材１２を具えてい
る。パイプ１４の下端部は図示のようにカツプリ
ング１６にねじ込まれ、カツプリング１６にはま
た別のパイプ１８の上端部がねじ込まれる。挾持
装置１０の水力モータ２０は図示しない通常の駆
動機構によつて回転部材１２に連結されている。
バルブ２４を具えた供給ライン２２はモータ２０
に連結されてモータ２０に駆動力を供給する。リ
レー２６はバルブ２４をはたらかせる。回転部材
１２からパイプ１４に対して適用されるトルクを
測定するために適宜の装置が利用可能である。た
とえば、挾持装置１０に連結されたバツクアツプ
ライン３３と協働するストレンゲージ３０を利用
することができ、このストレンゲージ３０はバツ
クアツプライン３３の歪みに比例した回転部材１
２によるトルクをあらわす電気信号を発生する。
回転部材１２したがつてパイプ１４の回転を測
定するための適宜の手段が設けられる。たとえ
ば、回転部材１２は作動杆３６を有するマイクロ
スイツチ３４をはたらかせる複数の突起３２を具
え、これらの突起３２は回転部材１２がモータ２
０によつて駆動されるとき順次作動杆３６と係合
してマイクロスイツチ３４を間欠的に閉じる。そ
の結果一連のパルスがライン３８を通して伝送さ
れる。したがつて、カツプリング１６が静止して
いる場合にそれに対するパイプ１４のねじ嵌め
は、パイプ１４の回転にともなうスイツチの閉回
数をカウントすることによつて測定することがで
きる。
もちろん、カツプリング１６が既にパイプ１８
に固くねじ嵌めされている場合には、パイプ１４
とカツプリング１６との間のねじ嵌めのみを充分
に行うだけでよい。しかしながら、カツプリング
１６が単にパイプ１８上に載つている場合には、
挾持装置１０は両端ねじ嵌めを行わなければなら
ない。すなわち、挾持装置１０はパイプ１４とカ
ツプリング１６との間のねじ嵌めおよびガツプリ
ング１６とパイプ１８との間のねじ嵌めを同時に
行うこととなる。このような場合には、カツプリ
ング１６の回転数も測定しなければならない。た
とえば、カツプリング１６の外側面に摩擦係合す
る摩擦輪４０が設けられ、カツプリング１６が回
転するとそれにともなつて摩擦輪４０およびこれ
と同軸に取付けられた作動輪４２を回転させる。
作動輪４２にはマイクロスイツチ４６の作動杆４
５と係合する複数の突起４４を具えている。マイ
クロスイツチ４６はカツプリング１６の回転数を
あらわす一連のパルスをライン４８へ発生する。
挾持装置１０からパイプ１４に適用されたトル
クを測定するストレンゲージ３０の出力はライン
５０，５２で測定され、電流―電圧変換器５４で
電圧に変換され、傾斜変換器５６を経て、ROM
６２（リードオンリメモリ）およびRAM６４
（ランダムアクセスメモリ）を具えたマイクロプ
ロセツサ６０に伝えられる。
パイプ１４の回転数はライン３８を通してマイ
クロプロセツサ６０に伝えられ、またカツプリン
グ１６の回転数はライン４８を通してマイクロプ
ロセツサ６０に伝えられる。リセツトスイツチ６
６は各ねじ嵌め対がねじ嵌めされるのに先立つて
このシステムをリセツトするために設けられてい
る 制御パネル６８には、たとえばパイプの寸法、
重量、等級および形式のような嵌めされるものの
特性に合わせて種々の数値がプリセツトされる。
オペレータが指で操作するサミールスイツチ７
０，７２，７４は低回転数、最小回転数、最大回
転数をそれぞれセツトするために設けられる。サ
ミールスイツチ７６，７８，８０は最大トルク、
最小トルク、基準トルクの各値をこのシステムに
入力するために設けられる。自動回転補正スイツ
チ８２、自動―手動切換スイツチ８４および一端
―両端切換スイツチ８６等の種々の操作スイツチ
がこのシステムの作動モードを選定するために設
けられる。
ねじ嵌め工程における回転数および適用トルク
の各瞬時値をオペレータに告知するために種々の
表示器が設けられる。表示器８８はパイプ１４す
なわち上部部材の回転数を読出し、表示器９０は
カツプリング１６すなわち下部部材の回転数を読
出し、表示器９２は挾持装置１０によつて適用さ
れるトルクを読出し、表示器９４は挾持装置１０
からねじ嵌めに適用される最大トルクを読出す。
チヤート式のレコーダ９６が適用トルクおよび各
設定値の両方を記録し、それにより各ねじ嵌めの
形成を記録する。入出力ポート９８はプロセツサ
６０と制御パネル６８およびレコーダ９６との間
のインタフエースを行う。表示ランプ９５，９７
はねじ嵌めされる嵌合部が良好かそうでないかを
それぞれ表示し、またホーン９１およびサイレン
９３はねじ嵌めが良好かそうでないかをそれぞれ
あらわす可聴信号を発生する。
適当に清掃されかつ特定の薬剤を適用されたう
えで特定のねじどおし係合して特定のトルクが適
用されれば漏れ防止の施れたねじ嵌めが作られる
ことは一般に知られている。第２図を参照する
と、ある形式のパイプについてのトルク―適用回
転数の関係が示されている。もし測定トルクおよ
び測定回転数が四角形１００内にあれば、ねじ嵌
めは一般に良好であると考えられる。四角形１０
０は最小トルク１０２、最大トルク１０４、最小
回転数１０６および最大回転数１０８によつて囲
まれている。しかしながら、かりに測定トルクお
よび測定数が四角形１００の外側にあつた場合に
は、ねじ嵌めは不良であると考えられる。
ねじ嵌めの一方の部材が他方の部材にねじ嵌め
されるときは、一方の部材すなわちパイプ１４が
他方の部材すなわちカツプリング１６に対して回
転される。パイプ１４とカツプリング１６とがね
じ係合されるとパイプ１４を回転するためトルク
が必要となる。適用トルクが所定のレベルに達す
ると、基準トルク１１０と比較され、パイプの回
転数が測定されはじめる。ねじ嵌めがなされる
と、適用トルクと係合回転数との間に相関関係が
生じる。適当な薬剤が使われると、適用トルクと
係合回転数との間のこの関係は、ねじが損傷しな
いと仮定すれば基準トルク点１１２から区域１０
０内の封密点にむかう。ねじ嵌めの最終点に達す
るまでこの関係は不明であり、最終点ではじめて
ねじ嵌めが良好かそうでないかが決定される。た
とえば、不充分なねじについてトルクが大きすぎ
たりまたは過剰の回転数が適用されると不良のね
じ嵌めが生じてしまう。
ねじ嵌めの工程がライン１１４に沿つて行われ
ると、これは良好なねじ嵌めの典型的な形式を示
す。
しかしながら、可能性のある不良モードはでき
るだけ早く発見し、そうすればカツプリング１６
またはパイプ１４，１８の損傷が生じない。たと
えば、もしカツプリング１６が不良のねじ部分を
含んでいた場合、トルクを適用し続けるとねじが
損傷してしまう。トルクを適用し続けることの他
の不利点は、ねじの過度の損傷がねじ嵌めを解く
のに非常な困難と時間の浪費を招くことである。
この発明は、基準トルク１１０があらわれると
ただちに回転数を適用トルクと比較し、その結果
ねじ嵌め工程中に特定のパラメータ内にあるかま
たはねじ嵌めが中断されるようになつた方法およ
びその装置に関する。すなわちこの発明の方法お
よび装置はねじ嵌めが終了するまで待たなくても
不良のねじ嵌めのねじ嵌めの発生を予見すること
に関する。
この発明のパラメータ制御部分は最大傾斜およ
び最小傾斜に関係する。ねじ嵌め中に、トルク／
回転数の実際の傾斜は所定の範囲内にあるかまた
は、機械的問題もしくは漏れについての悶濁のい
ずれかが生じる。
第２図を参照すると、最大許容傾斜１１６が
「Ｍ max.」で示され、かつ等式１で表わされ
る。最小傾斜１１８は「Ｍ min.」で示され、
かつ等式２で表わされる。
Mmax.＝最大セツトトルク―基準セツトトルク／最小セ
ツト回転数 （等式１） Mmin.＝最小セツトトルク―基準セツトトルク／最大セ
ツト回転数 （等式２） ここで 最小セツトトルク＝各等級、形式および寸法のパ
イプの実際のテストで得られた応力計算によ
る値 最大セツトトルク＝最小セツトトルクの120〜200
％ 基準セツトトルク＝最小セツトトルクの10％（手
締め） 最小セツト回転数＝各等級、形式および寸法のパ
イプの実際のテストで得られた応力計算によ
る値 最大セツト回転数＝最小セツト回転数の120〜200
％ 低セツト回転数 ＝最小セツト回転数の25％ 他
のセツトポイントでは種々のパーセントの最
小トルクおよび最小回転数を使用することが
できる。
３種類のトルクのセツト（基準トルク110、最
小トルク102、最大トルク104）および３種類の回
転数のセツト（低回転数122、最小回転数106、最
大回転数108）は、第１図に示す制御パネル６８
にあるテイジタルサミールスイツチ８０，７８，
７６，７０，７２，７４によつてそれぞれオペレ
ータが入力する。これらのセツトされた数値はパ
イプの各形式、等級および寸法ごとに表にしてオ
ペレータに供給される。
プロセツサ６０が動作するとセツトポイントは
電気回路に入力されて、「Ｍ min.」および「Ｍ
max.」の値はメモリに記憶される。
ねじ嵌めが開始されてねじどおしが係合する
と、必要なトルクはストレンゲージ３０が「手締
め」状態（基準トルク１１０）を検知するまで増
加する。
基準トルク点１１２に達すると、１パルスが通
常１回転の0.1または0.01％をあらわすカウント
パルスがプロセツサ６０に入力され、あるいはま
た別の回転フアクタを別の回転フアクタをカウン
トピツクアツプ手段によつて使用することができ
る。パルスの合計数が低回転数１２２に達すると
すべてのパラメータ回路が動作して２つの等式が
計算される。
高アクセプタンス（HA）＝Ｎ（Mmax.） ＋基準トルク 低アクセプタンス（LA）＝Ｎ（Mmin.） ＋基準トルク 実 際 値 （AV） ＝トルク ここで Ｎ＝0.1または0.01だけ回転数が増加すると
きの回転数（あるいは他の増加回転数） トルク＝フイート・ボンド単位の測定トルク もしAVがHAよりも小さくかつLAよりも大き
いときは、ねじ嵌め部は良好であろう。しかしな
がらAVがHAよりも大きいかあるいはLAよりも
小さい場合にはねじ嵌め部は不良のはずである。
低回転数の点に達するより前にも欠陥がありう
る。不良のねじは低回転数に達する前に過度のト
ルクを生じさせる。この場合に低回転数１２２よ
り前に最小トルクより前に最小トルク１０２に達
するとねじ嵌め部は不良となるであろう。
この発明をさらによく理解するため、パイプの
形式および等級を選定する。漏れ防止のねじ嵌め
とするためのトルクおよび回転数のセツトが示さ
れる。
４1/2インチ、12.6ボンド、等級Ｊ―55のパイ
プを使つたときのデータはつぎのとおりである。
最小セツトトルク＝1500フイート・ボンド 最小セツト回転数＝1.4回転 基準セツトトルク＝150フイート・ボンド 最大セツトトルク＝3000フイート・ボンド 最大セツト回転数＝4.2回転 低セツト回転数＝0.4回転 上記の各セツトポイントはサミールスイツチ７
０，７２，７４，７６，７８，８０を介して制御
パネル６８に入力される。
プロセツサ６０が動作し、ねじ嵌めが開始され
てねじどおしが係合する。基準トルク１１０に達
するとカウントパルスが開始する。回転数のカウ
ントが低セツト回転数１２２（この場合は0.4回
転）に達するとそのときのトルクはグラフから
540フイート・ボンドと読み取れる。
このトルク値が電子的にHAと比較されて HA＝Ｎ（Ｍ max.）＋基準トルク ＝0.4（最大セツトトルク―基準トルク最小
セツト回転数） ＋基準トルク＝0.4（３０００−１５０／１．４）
＋150 ＝0.4（2035）＋150 ＝814＋150 ＝964 トルク（AV）＝540であるから、Ｍ max.は越え
ていない。
AVとLAとを比較すると LA＝Ｎ（Ｍ min.）＋基準トルク ＝0.4（最小セツトトルク―基準トルク／最大セツ
ト回転数） ＋基準トルク＝0.4（１５００−１５０／４．２）
＋150 ＝0.4（321）＋150 278 AV＝540であるから、Ｍ min.は越えていない。
ねじ嵌めはＭ max.とＭ min.との範囲内で
進行しており、したがつて良好なねじ嵌めがなさ
れることとなる。
かりに0.4回転でのトルク値が1100フイート・
ボンドであれば、Ｍ max.116を越えてしまう。
またかりに0.4回転でのトルク値が220フイート・
ボンドであれば、Ｍ min.118を越えてしまい、
これら両場合にはねじ嵌め不療の警報がはたらく
こととなる。
第２図から、トルク値がＭ max.116とＭ
min.118との間にあるかぎり、最終仕上りが良好
なねじ嵌めとなることは明らかである。
しかしながら、従来のシステムにおいては、パ
イプ１４をカツプリング１６にねじ嵌めする際に
パイプ１４が回転しながらぶれるので、初期に正
規のトルクが表わされず、実際のねじ嵌めが開始
する前に基準トルクに達してしまうことが明らか
である。基準トルクはパイプ１４のぶれと一体と
なつて基準トルクを下まわつてしまうことも明ら
かである。したがつて基準トルクを越えたときに
回転数を測定することによつて、回転数の測定誤
差が発生し、また充分なねじ嵌めに達しない。こ
の発明の他の特徴はまちがつた回転数を解決する
ための自動手段を提供する。したがつてマイイク
ロプロセツサ６０は回転数入力信号を監視し、も
し測定トルクが基準トルクが基準トルクを上まわ
つた場合は回転数パルスを入力する。しかしなが
ら、なんらかの理由で最小トルク点１０２に達す
る前に測定トルクが基準トルク１１０を下まわつ
たときにはいつも、全回転数はメモリから自動的
に消去される。測定トルクが基準トルク１１０を
再び上まわるとあらたな回転数のカウントが開始
される。
第３３Ａ，３Ｂ，３Ｃ図を参照すると、マイク
ロプロセツサ６０の制御プログラムが示されてい
る。好ましくはマイクロプロセツサはRCA社の
マイクロプロセツサモデル1802である。ステツプ
Ｐ１で主プログラム制御がレジスタ１にセツトさ
れ、ステツプＰ２ですべてのシステムがリセツト
され、ステツプＰ３でRAM６２がゼロとされか
つ作業レジスタがセツトされる。ステツプＰ４
で、基準トルク、最小トルク、最大トルク、低回
転数、最小回転数、最大回転数用のスイツチ７
０，７２，７４，７６，７８，８０にセツトされ
た入力データが受信される。ステツプＰ５で、ス
テツプＰ４に受信された２進化10進の入力データ
が２進に変換され、さらにステツプＰ６でRAM
６４に記憶される。
ステツプＰ７ですべての受信データに欠陥がな
いかどうかチエツクされ、もし欠陥があればプロ
セツサはステツプＰ８，Ｐ９に進んでステツプを
くり返し、また受信データに欠陥があることによ
るねじ嵌め不良を表わす。他方もしステツプＰ７
で受信データが数字であれば、プロセツサはステ
ツプＰ１０に進んで表示器８８，９０，９２，９
４に表示されたデイジツトをゼロにしブランクに
する。ステツプ１１で自動テストがプログラム用
に準備される。パネル入力スイツチ８２は自動回
転補正が使用されるかどうかを表示するように手
動操作される。パネル入力スイツチ８４はねじ嵌
めが欠陥予測の表示に基づいて自動的に基づいて
自動的に終了するかあるいは単に警報を発するだ
けかを表示するように手動操作される。パネル入
力スイツチ８６は、たとえばパイプ１４とカツプ
リング１６とのねじ嵌めのような単一のねじ嵌め
であるのか、あるいはたとえばパイプ１４とカツ
プリング１６およびカツプリング１６とパイプ１
８との二重のねじ嵌めであるのかを表示するよう
に手動操作される。スイツチ８２，８４，８６か
らの情報は作動モードを決定するRAM６４に記
憶される。ステツプＰ１３で表示器をセツトし、
良好フラグおよび不良フラグが立たなければ最後
のトルクおよび回転値を表示器８８，９０，９
２，９４に表示する。
ステツプＰ１４で測定トルクが前記基準トルク
を上まわつていれば、上部カウンタおよび下部カ
ウンタのセツト回転数がステツプ１５でイネーブ
ルされ、あるいは回転数クリヤ用のフラグがイネ
ーブルされる。
もし測定トルクが基準トルク以下でかつリセツ
トスイツチ６６がオフであればプログラムは再循
環される。もし測定トルクが基準トルク以下でか
つリセツトスイツチ６６がオンであればプログラ
ムはステツプＰ１から再開される。もし測定トル
クが基準トルク以下でかつ回転補正スイツチ８２
がイネーブルであれば測定回転数はゼロとなる。
もし測定トルクが基準トルク以上であれば回転数
はステツプＰ１５で作動され、ステツプＰ１６で
レコーダ９６が作動開始する。
ステツプＰ１７，Ｐ１８，Ｐ１９，Ｐ２０，Ｐ
２１で、２進トルク測定値、２進上部カウント測
定値および２進下部カウント測定値が２進化10進
表示測定値に変換され、かつ表示器８８，９０，
９２，９４に表示される。ステツプＰ２２で測定
トルクが最大セツトトルクと比較されてそれ以上
であるかどうかを決定され、もし最大セツトトル
ク以上であればステツプＰ２３でこれを表示器９
４に表示し、ステツプＰ２４で上部、下部カウン
トおよびレコーダをオフする。
ステツプＰ２５，Ｐ２６，Ｐ２７，Ｐ２８は、
上部測定カウントおよび下部測定カウントをゼロ
にすることにより測定トルクが基準トルクを下ま
わつたときはいつでも回転数カウントを自動的に
補正することに関する。
ステツプＰ２９，Ｐ３０，Ｐ３１でもし測定ト
ルクが基準トルク以下であればプログラムはステ
ツプＰ２に戻される。しかしながら、もし測定ト
ルクが基準トルク以上べあればプログラムは自動
―手動切換スイツチ８４によつて制御されるステ
ツプＰ３３に進む。手動スイツチが作動すると、
その後のテストはオペレータに可視または可聴表
示を発生するのみであり、オペレータはそれを受
けてねじ嵌めを続けるか止めるかを手動で制御す
る。もし自動位置が選択されれば、その後のテス
トはねじ嵌めを自動的に完成するまで続けるかあ
るいはテスト結果に基づいて自動的に停止する。
ステツプＰ３４は測定上部カウントおよび測定
下部カントをセツト低回転数と比較して、低回転
数パラメータに達した時点を決定する。ステツプ
Ｐ３５〜Ｐ４４は測定トルクおよび測定回転カウ
ントが制御パラメータ内にあることをテストす
る。下記の表示が生じたときには、不良フラグが
RAM６４にあらわれ、不良ラワプおよびサイレ
ン９３が作動し、バイパスバルブ２４がねじ嵌め
を停止させるようになたらく。
Γ測定トルクが最小トルク×上部回転数／最大回転数−
基準ト ルクよりも小さいとき、 Γ測定トルクが最小トルク×下部測定回転数／最大下部
回転数−基 準トルクよりも小さいとき、 Γ測定トルクが最大トルク×上部測定回転数／最小上部
回転数−基 準トルクよりも大きいとき、 Γ測定トルクが最大トルク×下部測定回転数／最小下部
回転数−基 準トルクよりも大きいとき、 Γ測定トルクが最小トルクよりも大きく、かつ、
上部回転数が低上部回転数よりも小さいかまた
は下部回転数が低下部回転数よりも小さいと
き、 Γ下部測定回転数が最大下部回転数よりも大きい
かまたは測定上部回転数が最大上部回転数より
も大きいとき、 Γ測定トルクが最大トルクよりも大きいとき。
他方、測定トルクが最小トルクよりも小さく、
かつ上部測定回転数が最小上部回転数よりも小さ
く、かつ下部測定回転数が最小下部回転数よりも
小さいときは、ねじ嵌めが満足に進行しているこ
とをあらわし、良好フラグがセツトされまたプロ
グラムがステツプＰ１４に戻る。
ねじ嵌めが満足に進行しかつ欠陥があらわれな
ければ、良好なテスト状態が表わされ、グリーン
ライト９５およびホーン９１が作動され、また測
定トルクが最小トルクよりも大きくかつ測定下部
回転数、測定上部回転数が最小下部回転数、最小
上部回転数よりもそれぞれ大きいときバイパスバ
ルブ２４が作動する。スイツチ７０，７２，７
４，７６，７８，８０および表示器８８，９０，
９２，９４にセツトされた全てのデータを記録す
べくレコーダ９６に印字指令が与えられる。
前記のように構成したので、クレーム１による
作用効果はねじ嵌めの結合が不具合な状態になる
前にねじ嵌めを中止することによりねじ部材の損
傷を防ぐことができることであり、クレーム２に
よる作用効果はねじ嵌めに際し、測定トルクが基
準トルクを下まわつたとき回転数の測定を解除さ
せることができ又測定トルクが基準トルクと一致
したとき回転数の測定を再開できる機能を有して
いることである。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例を示す説明図、第２
図はねじ嵌めを実行する際のトルクと回転数との
関係を示す図、第３Ａ，３Ｂ，３Ｃ図は第１図の
プロセツサのプログラムを示すフローチヤートで
ある。 １０……挾持装置、１２……回転部材、１４，
１８……パイプ、１６……カツプリング、３０…
…ストレンゲージ、３２，４４……突起、３４，
４６……マイクロスイツチ、６０……マイクロプ
ロセツサ、６８……制御パネル、９６……レコー
ダ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 端部に互いに嵌まり合うねじ部を具えた２つ
    のねじ部材の一方を他方に対して回転させるのに
    必要なトルクを測定しながら前記両ねじ部どおし
    を係合させ、前記測定トルクが所定の基準トルク
    に達したのち、前記トルクを測定し続けかつ前記
    トルクにより回転される前記一方のねじ部材の他
    方のねじ部材に対する回転数をカウントしながら
    前記両ねじ部どおしを引続き係合させ、前記両ね
    じ部どおしを引続き係合させるのに必要なトルク
    が Ｎ（所定の最大トルク―基準トルク／所定の最小回転
    数） ＋基準トルク を上まわるか、または Ｎ（所定の最小トルク―基準トルク／所定の最大回転
    数） ＋基準トルク （ただしＮは前記一方のねじ部の他方のねじ部
    材に対する回転数）を下まわつたとき、前記両ね
    じ部材どおしの係合を中断させることを特徴とす
    るねじ嵌め方法。 ２ 端部に互いに嵌まり合うねじ部を具えた２つ
    のねじ部材の一方を他方に対して回転させる部材
    と、前記両ねじ部をねじ嵌めするのに必要なトル
    クを測定する部材と、前記他方のねじ部材に対す
    る前記一方のねじ部の回転数を測定する部材と、
    前記トルク測定部材および前記回転数測定部材か
    らトルク測定値および回転数測定値を入力される
    プロセツサと、前記プロセツサに接続されて低回
    転数、最小回転数、最大回転数、基準トルク、最
    小トルクおよび最大トルクの各設定値を該プロセ
    ツサに入力する部材とを具え、前記両ねじ部どお
    しを係合し続けるのに必要なトルクが所定のパラ
    メータを越えたとき、前記両ねじ部材のねじ嵌め
    状態が不良になつていることを前記プロセツサが
    表わし、前記プロセツサが、前記測定トルクが前
    記基準トルクを下まわつたとき前記回転数の測定
    を解除させる部材、および前記測定トルクが前記
    基準トルクに一致したとき前記回転数の測定を再
    開させる部材を具えていることを特徴とするねじ
    嵌め装置。
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