KR20200135306A - 시일 시공 관리 방법, 시일 시공 관리 장치, 시일 시공 관리 프로그램, 시일 시공 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

개스킷 (12) 을 끼운 플랜지 (10-1, 10-2) 에 복수의 체결 지점이 설정되고, 각 체결 지점에 볼트 (6) 및 너트 (8) 를 구비하여 체결하는 시일 시공 관리 방법으로서, 제 1 체결 토크값 (T1) 이 설정된 체결 공구 (14) 로 상기 볼트 및 상기 너트를 체결하는 공정과, 상기 볼트의 축력을 검출하는 공정과, 검출한 상기 축력을 이용하여 상기 볼트의 토크 계수 (k2) 의 산출 또는 선정을 실시하는 공정과, 상기 볼트의 체결 지점마다, 상기 토크 계수를 이용하여 산출하거나, 또는 선정한 제 2 체결 토크값 (T2) 을 상기 체결 공구에 설정하는 공정에 의해, 체결 정밀도가 높은 플랜지 접속을 실현할 수 있다.

Description

시일 시공 관리 방법, 시일 시공 관리 장치, 시일 시공 관리 프로그램, 시일 시공 관리 시스템

본 발명은 배관, 밸브, 펌프 등을 연결하는 플랜지 체결에 사용되는 시일 시공의 관리 기술에 관한 것이다.

배관 연결이나 배관에 대한 펌프 등의 접속에는, 개스킷을 사이에 끼워 넣은 플랜지가 사용된다. 이 플랜지는, 둘레 가장자리측의 복수 지점에 설정된 체결 지점에서 볼트와 너트를 단단히 조임으로써 체결된다. 볼트와 너트의 체결에는, 토크 렌치 등의 수동의 체결 공구나 전동식의 나사 체결 공구 등이 사용된다.

이와 같은 플랜지에 대한 볼트 및 너트의 체결에서는, 모든 체결 지점에 있어서 소정의 토크값으로 체결 처리를 실시하여, 볼트에 작용하는 축력에 편차를 일으키지 않고 체결하는 것이 필요하다. 그 때문에, 체결 공구에 의한 볼트 및 너트의 체결 상태의 관리가 중요해진다.

체결 관리 방법에는, 예를 들어 볼트에 부가하는 체결 토크를 관리하는 토크법, 볼트의 연신을 초음파 축력계로 측정하여 축력을 관리하는 방법, 목표로 하는 축력까지 볼트를 잡아당기고, 너트를 착좌시켜 체결을 실시함으로써, 축력을 관리하면서 볼트의 체결을 실시하는 볼트 텐셔너 (인장법) 등의 방법이 있다.

이와 같은 플랜지의 체결 관리에 관하여, 볼트의 출력축의 회전 속도나 토크를 검출기로 전기적으로 검출하고, 이 검출값을 체결 경과 시간에 대한 시시각각의 회전 속도와 토크값으로 분해하여 미소 시간마다의 동력값을 산출하는 것이나, 동력 렌치의 회전 속도 상당량을 체결 변동 부하의 상태에 따라 순간적으로 증감 제어함으로써, 미소 시간마다의 출력축 동력을 출력 토크에 근사시키는 것이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1). 또, 나사 결합 부재의 체결 완료시의 축력과 완료시로부터 소정 시간 경과 후의 축력의 비를, 체결에 필요로 한 시간의 함수로서 나타낸 관계식을 이용하여, 예측 축력을 산출하는 것이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 2). 플랜지를 체결하는 볼트의 축력 검출 센서를 구비하여, 볼트의 축력이 설정값보다 작은 경우에, 체결 동작을 실행시키는 것이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 3).

일본 특허공보 소53-047959호 일본 특허 제5724595호 일본 공개특허공보 소61-142082호

그런데, 개스킷을 사이에 끼운 플랜지 접속은, 모든 볼트 및 너트의 체결 축력을 균등화함으로써 플랜지끼리를 평행하게 유지시키는 것이 필요하다. 복수의 볼트 및 너트를 체결하는 플랜지 접속에서는, 볼트에 작용하는 축력에 편차가 생기면, 플랜지 사이에 치우침이 발생한다. 이른바 불균일 조임의 상태가 된다. 이와 같은 불균일 조임의 상태에서는, 플랜지에 의해 연결되는 관로에 간극의 발생이나, 플랜지 사이의 개스킷에 의한 봉지 기능의 저하 등을 초래한다는 과제가 있다.

또, 토크법에 의한 체결 관리는, 볼트 및 너트의 체결로 부여하는 체결 토크를 관리하는 것인데, 체결 토크와 볼트에 작용하는 축력의 비례 계수인 토크 계수가 플랜지나 너트에 대한 마찰 등의 영향을 받아, 볼트마다의 축력에 편차가 있다. 그 때문에, 체결에 필요한 체결력에 기초하여 산출한 체결 토크로 체결을 실시해도, 토크 계수의 차이로 인해 플랜지의 체결 위치마다 볼트에 작용하는 축력의 편차가 생긴다는 과제가 있다.

초음파 축력계를 사용한 체결 관리에서는, 볼트의 체결을 실시한 후에 축력을 측정하여, 축력을 균일화하도록 더 조임 또는 다시 조임을 실시하기 때문에 작업 공수나 작업 시간의 증가를 초래한다는 과제가 있다. 플랜지에 대한 볼트의 체결 작업에서는 1 개의 볼트에 대해 체결 토크의 값을 바꾸면서 복수 회로 체결하기 때문에, 매회 목표 축력이 되도록 체결 토크값을 조정하면은 작업 공수가 방대해진다. 또, 볼트의 더 조임 또는 다시 조임은, 탄성 상호 작용의 영향으로, 다른 볼트의 체결에 느슨해짐이 발생하는 등의 영향을 받기 때문에, 체결 후의 축력 조정은 작업 부하의 증대를 초래한다.

볼트 텐셔너에 의한 체결 관리에서는, 전용의 공구가 필요해져 비용이나 작업 시간이 드는 것이나 볼트를 잡아당기기 위해 볼트의 여분의 길이가 필요해진다는 과제가 있다. 또한 유압으로 볼트에 축력을 주어, 너트를 볼트 등의 피체결체에 착좌시키고, 유압을 제거하여 체결이 완료되지만, 유압을 제거했을 때에 너트 시트면이 피체결체 표면으로 내려가도록 변형함으로써 유압으로 부여한 축력보다 저하된다. 이것을 보충하기 위해, 초기 축력을 높게 설정하지만, 체결체의 강도가 부족한 경우, 파손의 위험이 생기는 것이나, 저하되는 축력의 추정이 어렵다는 과제도 있다.

개스킷을 끼운 플랜지의 시일 시공에서는, 이와 같은 체결 관리 중 어느 것을 채용하여, 체결 공구에 설정한 토크값에 의한 체결 또는 체결 후의 조정 등을 실시하고 있는데, 체결된 볼트의 축력을 균일화시키기 위해서는, 다대한 시간이나 작업 노력 또는 비용을 필요로 하고 있다. 본 출원의 발명자는, 이들 체결 관리의 수법에 의한 축력의 편차는, 볼트마다의 상태의 상이가 영향을 미친다는 지견에 기초하여, 체결 토크값의 산출에 이용하는 토크 계수를 조정하여 체결 관리를 실시하는 점을 발명의 과제로 하였다.

이러한 과제에 대하여, 특허문헌 1 ∼ 3 에는 개시도 시사도 없어, 이들 문헌에 개시된 구성으로는 이러한 과제를 해결할 수 없다.

그래서, 본 발명의 목적은 상기 과제를 감안하여, 적은 작업 공수 및 작업 시간으로 볼트 및 너트의 체결을 가능하게 함과 함께, 체결 정밀도가 높은 플랜지 접속을 실현하는 것에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 볼트 및 너트마다의 상태에 따른 체결 토크를 부가함으로써, 플랜지에 대한 체결 상태의 안정화 및 필요한 축력으로의 체결을 실현하는 것에 있다.

이러한 과제의 개시나 시사는 없어, 특허문헌 1 내지 특허문헌 3 에 개시된 구성으로는 이러한 과제를 해결할 수 없다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 시일 시공 관리 방법의 일 측면은, 개스킷을 끼운 플랜지에 복수의 체결 지점이 설정되고, 각 체결 지점에 볼트 및 너트를 구비하여 체결하는 시일 시공 관리 방법으로서, 제 1 체결 토크값이 설정된 체결 공구로 상기 볼트 및 상기 너트를 체결하는 공정과, 상기 볼트의 축력을 검출하는 공정과, 검출한 상기 축력을 이용하여 상기 볼트의 토크 계수의 산출 또는 선정을 실시하는 공정과, 상기 볼트의 체결 지점마다, 상기 토크 계수를 이용하여 산출하거나 또는 선정한 제 2 체결 토크값을 상기 체결 공구에 설정하는 공정을 포함한다.

상기 시일 시공 관리 방법에 있어서, 검출한 상기 볼트의 상기 축력과, 목표 축력, 설정 축력 또는 소정의 임계값을 대비하고, 이 대비 결과에 기초하여 상기 토크 계수의 산출 또는 선정을 실시하는 공정을 포함해도 된다.

상기 시일 시공 관리 방법에 있어서, 추가로, 상기 체결 공구의 순회수 또는 상기 체결 지점 중 어느 것, 또는 양방을 검출하는 공정과, 순회수 또는 체결 지점에 따라 단계적 또는 연속적으로 상기 체결 공구에 설정하는 설정 축력 또는 체결 토크값을 변동시키는 공정을 포함해도 된다.

상기 시일 시공 관리 방법에 있어서, 추가로, 체결 공정마다 설정되는 설정 축력과, 미리 선정된 토크 계수를 이용하여, 상기 제 1 체결 토크값의 산출 또는 선정을 실시하는 공정을 포함해도 된다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 시일 시공 관리 장치의 일 측면은, 개스킷을 끼운 플랜지에 복수의 체결 지점이 설정되고, 각 체결 지점에 볼트 및 너트를 구비하여 체결하는 시일 시공 관리 장치로서, 상기 체결 지점이나 체결의 순회수, 체결 토크값을 체결 공구에 설정하는 설정 수단과, 상기 볼트의 축력을 취득하는 취득 수단과, 제 1 체결 토크값이 설정된 상기 체결 공구에 의해 체결되는 상기 볼트의 축력을 취득하고, 그 축력을 이용하여 상기 볼트의 토크 계수를 산출 또는 선정하고, 상기 볼트의 상기 체결 지점마다, 상기 토크 계수를 이용하여 산출 또는 선정한 제 2 체결 토크값을 상기 체결 공구에 설정시키는 제어 수단을 구비한다.

상기 시일 시공 관리 장치에 있어서, 상기 제어 수단은, 검출한 상기 볼트의 상기 축력과, 목표 축력, 설정 축력 또는 소정의 임계값을 대비하고, 이 대비 결과에 기초하여, 상기 토크 계수를 산출하거나, 또는 선정해도 된다.

상기 시일 시공 관리 장치에 있어서, 추가로, 상기 체결 공구의 순회수 또는 상기 체결 지점 중 어느 것, 또는 양방을 검출하는 검출 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은, 순회수 또는 상기 체결 지점에 따라 단계적 또는 연속적으로 상기 체결 공구에 설정하는 설정 축력 또는 체결 토크값을 변동시켜도 된다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 시일 시공 관리 프로그램의 일 측면은, 컴퓨터로 실현시키기 위한 시일 시공 관리 프로그램으로서, 개스킷을 끼운 플랜지의 체결 지점에 장착되는 볼트 및 너트를 체결하는 체결 공구에 제 1 체결 토크값을 설정하는 기능과, 상기 체결 공구로 체결되는 상기 볼트의 축력의 검출 결과를 취득하는 기능과, 검출된 상기 축력을 이용하여 상기 볼트의 토크 계수의 산출 또는 선정을 실시하는 기능과, 상기 볼트의 상기 체결 지점마다, 상기 토크 계수를 이용하여 산출하거나, 또는 선정한 제 2 체결 토크값을 상기 체결 공구에 설정하는 기능을 상기 컴퓨터로 실현시킨다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 시일 시공 관리 시스템의 일 측면은, 개스킷을 끼운 플랜지에 복수의 체결 지점이 설정되고, 각 체결 지점에 볼트 및 너트를 구비하여 체결하는 시일 시공 관리 시스템으로서, 상기 볼트 또는 상기 너트에 가하는 토크값을 제어 가능한 체결 공구와, 상기 볼트의 축력을 검출하는 센서와, 제 1 체결 토크값을 체결 공구에 설정하고, 상기 센서로 검출한 상기 축력을 이용하여 상기 볼트의 토크 계수를 산출 또는 선정하고, 상기 볼트의 체결 지점마다, 상기 토크 계수를 이용하여 산출 또는 선정한 제 2 체결 토크값을 상기 체결 공구에 설정하는 컨트롤러를 구비한다.

본 발명에 의하면, 다음 중 어느 효과가 얻어진다.

(1) 체결 공정에 있어서 볼트마다의 토크 계수를 산출하고, 보정한 체결 토크에 의한 체결을 실시함으로써, 체결 후의 다시 조임 등의 축력 조정에 의한 작업 부하를 없애거나, 또는 경감시킬 수 있다.

(2) 볼트마다의 토크 계수를 보정하면서 너트의 체결을 실시함으로써, 단계적인 체결 처리에 있어서, 체결력이 부족 또는 과잉인 볼트에 의한 다른 볼트에 대한 영향이 억제된다.

(3) 볼트마다의 토크 계수를 산출하고, 체결 지점의 상태에 따른 체결 토크값으로 체결을 실시함으로써, 볼트 간의 축력의 편차가 억제된다.

그리고, 본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은, 첨부 도면 및 각 실시형태를 참조함으로써, 한층 더 명확해질 것이다.

도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 시일 시공 관리 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 플랜지 체결시에 볼트에 작용하는 힘의 상태예를 나타내는 도면이다.
도 3 의 A 는 토크 계수 보정 전의 체결 공정 중의 검출 축력의 일례를 나타내는 도면이고, B 는 토크 계수 보정 후의 체결 공정 중의 검출 축력의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 시일 시공 관리 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 5 는, 제 2 실시형태에 관련된 시일 시공 관리 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 체결 순서의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 체결 지시 정보 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 축력 검출 결과의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 토크 계수의 산출 결과의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10 은, 시일 시공 관리 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 11 은, 제 3 실시형태에 관련된 시일 시공 관리 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 12 의 A 는 체결 공구의 구성예를 나타내는 도면, B 는 축력 센서의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13 의 A 는 컨트롤러의 구성예를 나타내는 도면이고, B 는 기억부의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 14 는, 서버의 내부 구성예를 나타내는 도면이다.
도 15 는, 체결 결과의 표시예를 나타내는 도면이다.
도 16 은, 시일 시공 관리의 일례를 나타내는 시퀀스도이다.
도 17 은, 제 4 실시형태에 관련된 시일 시공 관리 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 18 은, 비교예를 나타내는 도면이다.

〔제 1 실시형태〕

도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 시일 시공 관리 장치의 구성예를 나타내고 있다. 도 1 에 나타내는 구성은 일례이며, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다.

＜시일 시공 관리 장치 (2)＞

이 시일 시공 관리 장치 (2) 는, 복수의 관로끼리나 배관과 밸브, 배관과 펌프 등을 연결하는 시일 시공부 (4) 의 복수의 볼트 (6) 및 너트 (8) 의 체결 처리 및 그 체결 관리를 실시한다. 시일 시공부 (4) 는, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같이, 체결 대상의 일례로서, 연결 수단인 플랜지 (10-1, 10-2) 사이에 개스킷 (12) 이 끼워 넣어지고, 플랜지 (10-1, 10-2) 의 둘레 가장자리측에 설정된 복수의 체결 지점에 각각 볼트 (6) 및 너트 (8) 가 배치된다. 이 플랜지 (10-1, 10-2) 에는, 예를 들어 체결 지점이 8 개 지점 설정되어 있다. 요컨대, 이 플랜지 (10-1, 10-2) 에는, 예를 들어 등간격으로 각도 θ ＝ 45〔°〕의 간격으로 8 개의 볼트 (6) 와 너트 (8) 가 체결된다. 개스킷 (12) 은, 강성이 있는 수지 재료로 구성되어 있으며, 적어도 플랜지 (10-1, 10-2) 의 대향면에 접촉됨과 함께, 배관 등의 플랜지 이외의 피연결물에 형성되는 유로과 겹치지 않는 형상으로 형성되어 있다. 그리고 개스킷 (12) 은, 볼트 (6) 및 너트 (8) 의 체결에 의해 플랜지 (10-1, 10-2) 에 압착 상태가 됨으로써, 피연결물의 연결 부분의 주위로부터 유체 등의 유출을 저지하는 시일 수단의 일례이다.

시일 시공 관리 장치 (2) 는, 시일 시공 관리로서, 볼트 (6) 및 너트 (8) 의 체결을 관리함으로써, 플랜지 (10-1, 10-2) 와의 사이에 있는 개스킷 (12) 을 균일 또는 그것에 가까운 상태에서 가압 상태로 한다.

시일 시공 관리 장치 (2) 는, 예를 들어 체결 공구 (14) 및 제어 수단 (16) 을 갖는다. 체결 공구 (14) 는, 볼트 (6) 또는 너트 (8) 에 부여하는 출력 토크 T 의 부여 수단의 일례이며, 예를 들어 출력 토크 (체결 토크 T) 의 설정이나 조정이 가능한 기능을 구비하는, 너트 러너나 전동 공구가 포함된다. 이 체결 공구 (14) 는, 예를 들어 체결 처리를 실시하는 작업자의 조작에 의해 운반되고, 또 체결시의 ON/OFF 조작 등이 가능한 것이나, 도시되지 않은 제품 조립 장치의 아암 등에 설치 또는 파지되는 것도 있다.

체결 공구 (14) 는, 예를 들어 장치 본체 (20) 의 유지 및 소정 위치로 이동을 가능하게 하는 그립 (22), 체결 대상인 너트 (8) 에 끼워 맞추게 하여 체결 토크를 부가하는 소켓 (24), 체결 공정에 있어서 소켓 (24) 을 통해 체결 토크 T 를 ON/OFF 시키는 트리거 스위치 (26) 를 갖는다. 볼트 (6) 및 너트 (8) 의 체결 공정에서는, 작업자의 손가락 또는 도시되지 않은 머니퓰레이터, 그 밖에, 스위치 회로 등을 이용하여 트리거 스위치 (26) 의 ON/OFF 를 전환한다.

또, 체결 공정에서는, 예를 들어 작업자나 조립 장치 등이, 시일 시공부 (4) 에 설정된 체결 지점, 즉 볼트 (6) 및 너트 (8) 가 설치된 위치에 대해, 설정된 순서로 체결 공구 (14) 를 배치시키고, 트리거 스위치 (26) 의 ON/OFF 조작을 실시한다.

제어 수단 (16) 은, 체결 공구 (14) 의 동작 지시를 출력함과 함께, 볼트 (6) 및 너트 (8) 의 체결 상태로부터 체결 공구 (14) 에 설정하는 체결 토크값 T1 의 조정 처리를 실시하는 수단의 일례이다. 이 제어 수단 (16) 은, 예를 들어 컴퓨터로 구성되어 있으며, 체결 공구 (14) 와 일체로 구성되어도 되고, 또는 독립된 기기로서, 체결 공구 (14) 와 유선 또는 무선에 의해 접속되어도 된다. 또, 제어 수단 (16) 은, 축력 센서 (18-1, 18-2, …, 18-n) (n 은 자연수) 와 접속되어 있어, 체결에 의한 축력의 값 또는 체결에 의한 축력의 변화 등을 취득한다.

축력 센서 (18-1, 18-2, 18-3, ‥‥, 18-n) 는, 볼트 (6) 또는 너트 (8) 에 작용하는 축력을 검출하는 수단의 일례이며, 모든 체결 지점에 설치된 볼트 (6) 또는 너트 (8) 중 어느 것에 설치된다. 또, 축력 센서 (18-1, 18-2, 18-3,…, 18-n) 는, 예를 들어 축력 측정시에 설치되어도 된다.

＜제어 수단 (16) 의 기능＞

이와 같은 구성을 구비한 시일 시공 관리 장치 (2) 의 제어 수단 (16) 은, 예를 들어, 이하와 같은 기능을 갖는다.

a. 설정된 토크 계수 k1 및 체결 지점의 순회수 S 에 따라, 볼트 (6) 또는 너트 (8) 에 부여하는 체결 토크값 T1 을 산출 또는 선정하는 기능.

b. 체결 공구 (14) 에 체결 토크값 T1 을 설정하는 기능.

c. 순회수 S (STEP) 에 따라 단계적 또는 연속적으로 체결 공구 (14) 의 체결 토크값 T1 을 변경하는 기능. 이 순회수 S 는, 볼트 (6) 및 너트 (8) 의 체결 지점인 위치 P1, P2, …, Pn 을 주회 (周回) 하는 단위수이다.

d. 체결에 의해 볼트 (6) 또는 너트 (8) 에 작용하는 축력의 검출 결과를 취득하여, 체결 지점 P 에 따른 보정 토크 계수 k2 를 산출하는 기능.

e. 산출한 보정 토크 계수 k2 를 이용하여, 보정한 체결 토크값 T2 를 산출 또는 선정하는 기능.

기능 a 의 체결 토크값 T1 은, 예를 들어 목표 축력의 값을 이용하여 산출한 체결 토크값이다. 이 체결 토크값 T1 은, 개스킷 (12) 을 포함하는 체결 조건에 의해, 목표로 하는 축력 F 에 도달시키는 데에 필요한 레벨값으로서 산출된다. 체결 토크값 T 의 산출에서는, 이하의 식이 사용된다.

T ＝ kFd/n … (1)

여기에서, d 는 체결되는 볼트 (6) 의 외경이고, n 은 시일 시공부 (4) 에 설치되는 볼트 (6) 또는 너트 (8) 의 수이다. 또, k 는, 체결 토크 T 와 체결력 (축력 F) 의 비례 계수를 나타내는 토크 계수이다.

볼트 (6) 및 너트 (8) 의 축력 F 는, 예를 들어 도 2 에 나타내는 바와 같이, 체결 공구 (14) 로부터 부가되는 체결 토크 T 에 대해, 플랜지 (10-1 이나 10-2) 와 볼트 (6) 또는 너트 (8) 의 시트면의 마찰력 N1, 나사면의 마찰력 N2 등의 영향을 받는다. 또, 이 체결의 축력 F 는, 나사의 표면 조도 등의 영향을 받는다. 요컨대, 체결 지점에 의해, 동일한 체결 토크값 T1 로 체결해도 볼트 (6) 및 너트 (8) 에 작용하는 축력 F 가 달라진다. 이와 같은 영향을 고려하여 설정되는 토크 계수 k 는, 볼트 (6) 나 너트 (8) 마다의 체결 지점 P 에 따라 상이한 값이 된다. 시일 시공 개시시의 체결 토크값 T1 의 산출에서는, 예를 들어 모든 체결 지점 P 에 대한 토크 계수 k1 을 일정한 값으로서, 0.2 로 설정한다.

기능 b 에서는, 제어 수단 (16) 으로부터 체결 공구 (14) 에 대한 제어 정보로서, 산출한 토크값 T1 이 체결 공구 (14) 에 설정된다.

기능 c 에서는, 제어 수단 (16) 은, 체결의 순회수 S 에 따라, 체결 공구 (14) 에 의한 체결 토크값 T1 을 단계적 또는 연속적으로 변경시켜, 체결을 실시한다. 이로써, 각 체결 지점 P 의 볼트 (6) 또는 너트 (8) 의 축력을 목표 축력 F 에 도달시켜 간다.

기능 d 에서는, 제어 수단 (16) 은, 예를 들어 체결 지점 P 에 대응하는 축력 센서 (18-1, 18-2, …, 18-n) 로부터 검출한 축력 F 를 취득한다. 검출한 축력 F 는, 체결을 실시했을 때에 매회 취득해도 되고, 또는 소정의 순회수 S 의 체결을 실시했을 때에 취득해도 된다. 그리고, 제어 수단 (16) 은, 예를 들어 식 (1) 을 이용하여, 볼트 (6) 또는 너트 (8) 마다의 보정 토크 계수 k2 를 산출한다. 보정 토크 계수 k2 의 산출에서는, 설정한 토크값 T1 과 검출한 축력 F 를 이용한다.

기능 e 에서는, 제어 수단 (16) 은, 보정 토크 계수 k2 와 목표 축력을 이용하여, 식 (1) 에 기초하여 보정한 체결 토크값 T2 를 산출하고, 체결 공구 (14) 에 설정한다.

＜시일 시공 관리의 결과＞

도 3 은, 체결 공정 중의 검출 축력의 일례를 나타내고 있다.

제어 수단 (16) 은, 예를 들어 체결 지점 P 에서 검출한 축력을 관리함과 함께, 도시되지 않은 표시 수단에 의해, 체결을 실시하는 작업자나 작업 관리자에 대해 관리 결과를 통지한다.

도 3 의 A 는, 예를 들어 토크 계수를 일정한 값 k1 ＝ 0.2 로 설정하여 체결을 실시한 경우의 축력 검출 결과의 일례이다. 이 체결 결과 Fα 는, 예를 들어 체결 지점 [1] ∼ [5], [8] 의 검출 축력이 동등한 값으로 되어 있음에 반해, 체결 지점 [7] 에 있어서의 체결 결과 Fα1 의 값이 작아지고, 또 체결 지점 [6] 에 있어서의 고정 결과 Fα2 의 값이 다른 체결 지점보다 큰 값으로 되어 있다. 요컨대 동일한 체결 토크값 T1 로 체결을 실시해도, 체결 지점 [7] 과 [6] 의 상태에 대해 토크 계수 k1 이 적당한 값이 아닌 것이 명확하다.

또, 도 3 의 B 는, 체결 지점마다 대응한 보정 토크 계수 k2 를 설정하여 체결을 실시한 경우의 축력 검출 결과의 일례이다. 이 체결 결과 Fβ 에서는, 체결 지점 [7], [6] 의 체결 결과 Fβ1, Fβ2 의 값이 다른 체결 지점의 검출 축력의 값과 동등하게 되어 있다. 이로써 플랜지 (10-1, 10-2) 의 전체에 작용하는 축력의 편차가 억제된다.

＜시일 시공 관리 처리＞

도 4 는, 시일 시공 관리 처리예를 나타내고 있다. 도 4 에 나타내는 처리 순서, 처리 내용은, 본 발명의 시일 시공 관리 방법 또는 시일 시공 관리 프로그램의 일례이며, 본 발명은 이러한 내용에 한정되지 않는다.

제어 수단 (16) 은, 시일 시공 관리 처리로서, 목표 축력 또는 설정 축력과 제 1 토크 계수 k1 을 이용하여, 제 1 체결 토크값 T1 의 산출 또는 선정을 실시하고 (S1), 이 제 1 체결 토크값 T1 을 체결 공구 (14) 에 설정한다 (S2). 목표 축력은, 체결 완료시에 볼트 (6) 또는 너트 (8) 에 작용하는 축력 F 의 목표값이다. 설정 축력은, 순회수 S 에 따라 볼트 (6) 및 너트 (8) 에 대한 체결 토크값 T1 을 단계적으로 변화시키는 경우에, 체결 토크값 T1 의 산출시에 설정되는 축력 F 의 값이며, 예를 들어 순회수 S 에 따라 목표 축력의 x [％] 등이 설정된다. 또, 체결 토크값 T1 은, 예를 들어 미리 데이터베이스 등에 기억된 값을 선정하여 설정해도 된다.

제어 수단 (16) 은, 축력 센서 (18-1, 18-2, …, 18-n) 로부터 축력의 검출 결과를 취득하고 (S3), 검출 결과를 목표 축력 또는 설정 축력과 비교한다 (S4). 이 축력의 비교는, 체결 지점마다 실시한다. 그리고 검출 결과가 목표 축력 또는 설정 축력과 차분이 있는 경우 (S5 의 YES), 검출한 축력 F 의 값을 이용하여 제 2 토크 계수인 보정 토크값 k2 를 산출한다 (S6). 또, 검출 결과가 목표 축력 또는 설정 축력과 차분이 없는 경우 (S5 의 NO), 체결 지점의 상태에 대응한 토크 계수 k1 이 설정되어 있다고 판단하여, 제 1 토크 계수 k1 을 유지한다 (S7).

제어 수단 (16) 은, 체결 지점마다 각각의 토크 계수를 이용하여 체결 토크값 T1, T2 를 산출하여 체결 공구 (14) 에 설정하고 (S8), 다음의 체결 순서로 이행한다.

또한, 이 시일 시공 관리 처리에서는, 검출한 축력과 목표 축력 또는 설정 축력을 대비하고, 그 값에 차분이 있는 경우에 토크 계수의 보정을 실시하는 경우를 나타냈지만 이것에 한정되지 않는다. 모든 체결 지점에서 검출한 축력에 기초하여, 제 2 토크 계수 k2 를 산출해도 된다.

또, 검출한 축력의 대비 처리에서는, 예를 들어 목표 축력이나 설정 축력에 한정되지 않고, 미리 설정된 소정의 임계값과 비교해도 된다.

＜제 1 실시형태의 효과＞

이러한 구성에 의하면, 다음의 효과가 얻어진다.

(1) 볼트 (6) 및 너트 (8) 의 체결에 의한 검출 결과와, 체결 공구 (14) 에 설정한 체결 토크값의 관계로부터, 체결 지점마다의 상태에 따른 토크 계수를 산출함으로써, 시일 시공 중에 체결 토크값의 보정 처리를 용이하게 실시할 수 있다.

(2) 토크 계수의 산출에 따른 체결 토크값의 보정에 의해, 목표 축력 또는 설정 축력에 대해 볼트 (6) 또는 너트 (8) 에 작용하는 축력 F 의 차이가 억제되어, 다시 조임 등의 작업 부하의 경감 및 작업 시간의 단축화가 도모된다.

(3) 체결 공정 중에 토크 계수를 산출하여 체결 토크값의 수정을 실시함으로써, 플랜지 (10-1, 10-2) 및 개스킷 (12) 의 접촉면에 작용하는 축력의 편차가 없어지고, 이들 접촉면의 일부에 주름이나 변형 등이 발생할 가능성이 저감되어, 개스킷의 밀착성이나 접속되는 배관 등의 밀폐성을 높일 수 있다.

(4) 플랜지 (10-1, 10-2) 를 고정 지지하는 복수의 볼트 (6) 및 너트 (8) 사이에서 체결의 축력의 편차가 억제됨으로써, 체결의 느슨해짐 발생의 가능성을 저감시킬 수 있어, 플랜지 (10-1, 10-2) 의 접속성이나 개스킷 (12) 의 봉지성의 신뢰성을 높일 수 있다.

(5) 체결의 결과에 기초하여 체결 지점마다의 상태를 자동으로 판단하고, 그 상태에 맞춘 체결 토크값을 산출함으로써, 작업자의 경험이나 육감에 의하지 않고 플랜지 (10-1, 10-2), 개스킷 (12), 볼트 (6), 너트 (8) 의 상태에 맞춘 시일 시공 관리를 실시할 수 있다.

〔제 2 실시형태〕

도 5 는, 제 2 실시형태에 관련된 시일 시공 관리 장치의 구성예를 나타내고 있다. 도 5 에 나타내는 구성은 일례이며, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다.

＜시일 시공 관리 장치 (30)＞

이 시일 시공 관리 장치 (30) 는, 예를 들어 도 5 에 나타내는 바와 같이, 체결 공구 (14), 제어 수단 (16) 및 체결 조건 설정부 (32) 를 구비한다. 제어 수단 (16) 은, 예를 들어 볼트 (6) 또는 너트 (8) 중 어느 일방 또는 양방에 설치된 축력 센서 (18-1, 18-2, …, 18-n) 의 검출 결과를 받아들이는 취득 수단 (34) 을 구비한다. 이 취득 수단 (34) 은, 예를 들어 축력 센서 (18-1, 18-2, …, 18-n) 와 무선으로 접속하는 통신 수단이나 유선으로 접속하는 접속 인터페이스 등을 포함함과 함께, 검출 결과의 산출 처리나 표시 처리를 가능하게 하는 처리 기능을 가져도 된다.

체결 조건 설정부 (32) 는, 예를 들어 제어 수단 (16) 으로 설정한 체결 토크값 T1, T2 를 체결 공구 (14) 에 설정하는 기능 외에, 예를 들어 체결 작업에 있어서 체결 지점이나 순회수를 파악하고, 그 지시 표시나 알림을 함으로써 작업자에 대한 시일 시공 관리 기능을 갖는다.

이 체결 조건 설정부 (32) 는, 예를 들어 제어 수단 (16) 과 일체로 구성되어도 되고, 또는 유선 또는 무선 등으로 접속된 별체여도 된다.

또, 체결 조건 설정부 (32) 는, 예를 들어 체결 토크값 T1, T2 의 산출 처리 기능을 구비해도 된다.

체결 공구 (14) 나 시일 시공부 (4) 는, 제 1 실시형태와 동일한 구성을 가지고 있으면 되어, 그 설명을 생략한다.

＜체결 순서 및 순회수＞

도 6 은, 볼트 및 너트의 체결 순서의 일례를 나타내고 있다.

볼트 (6) 및 너트 (8) 의 체결 작업에서는, 예를 들어 도 6 의 A 의 화살표 a 로 나타내는 바와 같이, 위치 P1, P2 …, Pn 을 순서대로 순회해도 되고, 도 6 의 B 의 화살표 b 로 나타내는 바와 같이, 위치 P1, P2 …, Pn 을 플랜지 (10-1, 10-2) 의 직경 방향으로 체결 지점을 변경하는, 이른바 「대각 조임」체결 순서로 순회시켜 체결을 실시하면 된다. 요컨대, 위치 P1, P2 …, Pn 을 번호순으로 연속해서 체결해도 되고, 체결 지점을 소정수만큼 규칙적으로 스킵하여 순회해도 된다. 따라서, 순회수 S 는, 위치 P1, P2 …, Pn 을 순서대로 연속한 순회의 계수값에 한정되지 않고, 소정 위치를 스킵한 순회를 단위로 하여 계수한 계수값이어도 된다.

이 실시형태의 시일 시공 관리에서는, 예를 들어 일본 공업 규격 (JIS) 의 플랜지 조인트 체결 방법 (JIS B 2251) 에 준거한 체결 순서를 채용하고 있다. 또, 이 실시형태에서는, 예를 들어 플랜지 (10-1, 10-2) 에 설치되는 볼트 (6) 의 수가 n ＝ 8〔개〕인 경우를 나타내고 있다. 그래서, 이 체결 처리에서는, 조임 초기로부터 소정의 순회수 (S) 가 될 때까지의 이른바 「임시 조임」단계에서는 위치 P1, P2 …, Pn 을 플랜지 (10-1, 10-2) 의 직경 방향으로 체결 지점을 변경하는, 이른바, 「대각 조임」(도 6 의 B) 에 의한 체결을 실시한다. 또한 체결 처리에서는, 「임시 조임」의 순회수 (S) 가 완료된 후에 이른바 「본 조임」의 단계로서, P2 ∼ Pn 을 순서대로 순회하여 (도 6 의 A) 체결을 실시한다.

또한, 「임시 조임」이나 「본 조임」의 순회수 (STEP) 나 체결의 순서는, 플랜지 (10-1, 10-2) 에 설치하는 볼트 (6) 의 개수에 따라 상이한 값이 설정되어도 된다.

＜체결 지시 정보 테이블 (40)＞

도 7 은, 체결 지시 정보 테이블의 일례를 나타내고 있다.

이 체결 지시 정보 테이블 (40) 은, 시일 시공 관리의 처리 내용이 기억된 테이블의 일례이며, 예를 들어 제어 수단 (16) 에 기억된다. 이 체결 지시 정보 테이블 (40) 에는, 예를 들어 순회수를 나타내는 「STEP」마다의 「실시 내용」의 정보나 체결의 「순서」의 정보 등이 격납되어 있다. 도 7 에 나타내는 체결 지시 정보 테이블 (40) 의 「STEP」은, 체결을 실시하는 볼트 (6) 의 수에 따라 결정되고, 예를 들어 순회수 S ＝ 10〔회〕, 즉, 8〔개〕의 볼트 (6) 및 너트 (8) 에 대해 소정의 순서로 10〔회〕로 나누어 체결해 간다. 이 체결 지시에서는, 예를 들어, STEP3 과 STEP7 에 있어서 토크 계수를 산출하여, 체결 지점의 상태에 따른 토크 계수의 보정을 실시한다.

「실시 내용」의 정보에는, 예를 들어 체결 토크값이나 토크 계수의 값이 기억되는 것 외에, 검출된 축력의 입력 지시 및 토크 계수의 산출 지시 등이 포함된다.

「순서」의 정보에는, 볼트 (6) 및 너트 (8) 를 체결하는 수법이 격납되어 있다.

＜축력의 검출 결과＞

도 8 은, 축력의 검출 결과의 일례를 나타내고 있다.

제어 수단 (16) 에는, 축력 센서 (18-1, 18-2, …, 18-n) 로부터 취득한 각 체결 지점의 축력 F 의 값을 포함하는 정보 테이블을 구비한다. 도 8 에 나타내는 정보 테이블은, 예를 들어 토크 계수 k 의 보정값을 산출하는 순회수 (S) 에 있어서의 축력의 검출 및 체결 토크값이나 토크 계수의 산출 결과이고, 체결 공구 (14) 에 설정한 체결 토크값 T1, 볼트 (6) 또는 너트 (8) 에 작용시키는 설정 축력 Fx, 검출 축력 F, 보정 전의 토크 계수 k1, 보정 토크 계수 k2, 보정 토크값 T' 등이 기억된다.

체결 토크값 T1 은, 이 순회수에 의해 설정되는 설정 축력 Fx, 토크 계수 k1 을 이용하여, 이미 서술한 식 (1) 에 기초하여 산출된 값이다. 제어 수단 (16) 은, 예를 들어 시일 시공 관리 처리로서, 설정 축력 Fx 와, 체결 토크값 T1 에 의해 체결되었을 때의 축력 F 를 비교하여, 이들의 값이 일치 혹은 설정 축력 Fx 에 대해 소정의 범위에 없는 경우에는, 보정 토크 계수 k2 를 산출한다.

그리고, 제어 수단 (16) 은, 축력의 비교 결과에 대해, 다음의 순회수에 있어서 체결 공구 (14) 에 설정하는 보정 토크값 T' 를 설정한다.

또한, 정보 테이블은, 예를 들어 체결 순회수마다 작성되어도 되고, 또는 토크 계수의 보정을 실시하는 순회수 (S) 일 때에만 작성되어도 된다.

＜토크 계수의 산출 결과＞

도 9 는, 토크 계수의 산출 결과의 일례를 나타내고 있다.

제어 수단 (16) 은, 예를 들어 도 9 에 나타내는 바와 같이, 토크 계수의 산출 처리를 계기로 체결 지점에 관련지은 토크 계수 표시 화면을 생성한다. 이 토크 계수 표시 화면은, 예를 들어 도시하지 않은 제어 수단 (16) 의 표시부에 표시해도 되고, 또는 통신 또는 외부 메모리 등을 이용하여, 관리자용의 단말 장치에 표시해도 된다.

이러한 토크 계수 표시 화면을 생성함으로써, 작업자나 작업 관리자가 체결 지점마다의 토크 계수의 편차 상태를 용이하게 파악할 수 있다.

＜시일 시공 관리 처리＞

도 10 은, 시일 시공 관리 처리예를 나타내고 있다. 도 10 에 나타내는 처리 순서, 처리 내용은, 본 발명의 시일 시공 관리 방법 또는 시일 시공 관리 프로그램의 일례이며, 본 발명은 이러한 내용에 한정되지 않는다.

시일 시공 관리 처리에서는, 제어 수단 (16) 의 초기 설정을 실시하고 (S11), 체결 공구 (14) 의 설정을 실시한다 (S12). 이들 설정 스텝에서는, 설정된 토크 계수 k1 이나 설정 축력 Fx 에 의해 순회수마다의 체결 토크값 T1 의 산출이나 체결 조건 설정부 (32) 를 통해 체결 공구 (14) 에 대한 입력 처리 등을 포함한다.

제어 수단 (16) 은, 각 축력 센서 (18-1, 18-2, …, 18-n) 가 검출한 축력의 검출 결과 F 를 취득하여 (S13), 체결 지점 P 및 순회수 (S) 를 확인한다 (S14). 확인 처리에서는, 예를 들어 체결 지점 P1 ∼ P8 의 8 개 지점에 있는 8 개의 볼트 (6) 의 번호와 검출 축력의 변화로 각 체결 지점 P 를 특정한다. 순회수 (S) 는, 예를 들어 8 개 지점의 볼트 (6) 의 체결을 단위로 하여, 동일한 볼트 (6) 의 체결이 한 바퀴 도는 횟수로 특정된다.

제어 수단 (16) 은, 순회수 (S) 가 토크 계수의 산출 스텝이 되었는지를 판단하여 (S15), 산출 스텝인 경우 (S15 의 YES), 검출 축력 F 와 설정 축력 Fx 의 대비, 및 볼트 (6) 마다의 보정 토크 계수 k2 의 산출을 실시한다 (S16). 또, 제어 수단 (16) 은, 산출한 보정 토크 계수 k2 를 볼트 (6) 마다 관련지어 (S17), 다음 번의 체결 토크값 T 의 산출에 있어서, 관련지은 볼트 계수 k2 를 이용한다.

제어 수단 (16) 은, 순회수 (S) 가 토크 계수의 산출 스텝이 아니라고 판단한 경우 (S15 의 NO), S12 로 되돌아가, 순회수 (S) 를 카운트 업하여 순회수 (S) 에 따른 축력 F 또는 체결 토크값을 설정하여 체결 처리를 실시한다.

＜제 2 실시형태의 효과＞

이러한 구성에 의하면, 다음의 효과가 얻어진다.

(1) 순회수 (S) 에 따른 체결 토크값을 설정하고, 검출한 축력 F 에 의해 체결 상태를 감시하고, 체결 토크값을 보정함으로써, 체결 지점마다의 체결 상태의 편차를 방지할 수 있다.

(2) 순회수 (S) 나 체결 지점에 따라 연속적 또는 단계적으로 변경하는 체결 토크에 대해, 토크 계수 k 를 보정함으로써 볼트 (6) 의 축력 F 를 목표 축력 Fx 에 맞추는 것이 가능해져, 신뢰성이 있는 시일 시공을 실현할 수 있다.

(3) 체결 지점의 순회는 볼트 번호 순서뿐만 아니라 볼트 번호를 스킵한 여러 가지의 형태에 의한 체결을 실시할 수 있어, 어느 체결 순회를 사용해도 적정한 시일 시공을 신속하게 실시할 수 있다.

〔제 3 실시형태〕

도 11 은, 제 3 실시형태에 관련된 시일 시공 관리 시스템의 구성예를 나타내고 있다. 도 11 에 나타내는 구성은 일례이며, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 도 11 에 있어서, 도 1 및 도 5 와 동일한 구성에는, 동일 부호를 붙이고 있다.

이 시일 시공 관리 시스템 (50) 은, 체결 공구 (14), 컨트롤러 (52), 서버 (54) 를 갖는다. 체결 공구 (14) 는 이미 서술한 구성과 동일하기 때문에, 그 설명을 할애한다.

컨트롤러 (52) 는, 체결 공구 (14) 와 케이블 (55) 로 접속되어 있다. 또 컨트롤러 (52) 와 체결 공구 (14) 는 예를 들어 Wi-Fi 나 적외선 통신 등으로 접속되어도 된다. 컨트롤러 (52) 는, 예를 들어 체결 공구 (14) 에 대해 체결 토크값 T 등을 설정함과 함께, 체결 상태를 관리하는 제어 수단이나 체결 조건 설정부의 기능을 구비한 컴퓨터이며, 단독 또는 서버 (54) 와 연계하여 동작한다. 이 컨트롤러 (52) 에는, 예를 들어 전면 패널부 (56) 에 복수의 입력 조작부 (58) 나 표시부 (60) 를 갖는다.

이 컨트롤러 (52) 는, 컴퓨터 처리에 의해, 이하와 같은 기능이나 효과를 실현한다.

a. 체결 지점의 순회수 (S) 또는 체결 지점 P 에 따라 볼트 (6) 또는 너트 (8) 에 부여하는 토크값 T 를 산출 또는 선정

b. 체결 공구 (14) 에 토크값 T 의 설정

c. 순회수 (S) 또는 체결 지점 P 에 따라 단계적 또는 연속적으로 체결 공구 (14) 의 출력 토크 T 의 변경

d. 서버 (54) 로부터 체결 관리 정보의 취득

e. 플랜지 (10-1, 10-2) 의 플랜지 정보의 취득

f. 개스킷 (12) 의 개스킷 정보의 취득

g. 개스킷 정보의 대조

h. 체결 조건 정보로부터 체결 조건의 선정, 체결 공구 (14) 로의 입력

i. 축력 센서 (18-1, 18-2, …, 18-n) 로부터 체결 결과의 취득

j. 체결 결과 정보의 제시

k. 체결 결과에 기초하여 토크 계수 및 체결 토크값의 보정

l. 체결 결과의 평가 정보의 제시

이 컨트롤러 (52) 는 파선으로 나타내는 통신 매체 (62) 로서 유선 또는 무선으로 서버 (54) 와 연계된다. 서버 (54) 는, 컨트롤러 (52) 의 정보 처리를 지원하거나, 또는 그 정보 처리를 관리하는 컴퓨터이며, 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터를 사용하면 된다. 이 서버 (54) 는, 예를 들어 처리부 (64), 입력 조작부 (66) 및 모니터 (68) 를 갖는다.

＜체결 공구 (14)＞

도 12 의 A 는, 체결 공구 (14) 의 구성예를 나타내고 있다.

이 체결 공구 (14) 는, 예를 들어 제어부 (70), 모터 (72), 토크 센서 (74) 를 갖는다.

제어부 (70) 에는 컴퓨터 및 모터 구동부가 구비되고, 컨트롤러 (52) 로부터 체결 토크값 T1, T2 등의 제어 정보가 제공된다. 모터 (72) 는, 체결 토크값 T1, T2 등의 제어 정보에 따라 구동하고, 트리거 스위치 (26) 의 도통시, 구동 전류가 모터 (72) 에 공급된다. 모터 (72) 의 회전이 회전축 (76) 에 장착된 소켓 (24) 에 전달되고, 이 소켓 (24) 에 끼워 맞추게 한 너트 (8) 에 체결 토크값 T 가 가해진다. 회전축 (76) 에 기어 기구를 구비하여, 모터 (72) 의 회전력을 원하는 기어비로 소켓 (24) 에 전달시켜도 된다.

토크 센서 (74) 는, 모터 (72) 또는 회전축 (76) 으로부터 체결 토크값 T 를 검출하고, 그 검출한 토크값이 제어부 (70) 에 받아들여진다. 이 토크 센서 (74) 는, 볼트 (6) 및 너트 (8) 의 체결 토크를 검출하면 되고, 체결 공구 (14) 의 외부에 가져도 된다.

도 12 의 B 는, 축력 센서 (18) 를 구비한 볼트 (6) 의 일례를 나타내고 있다. 각 볼트 (6) 에 축력 센서 (18) 를 구비하고, 각 볼트 (6) 에 가해지는 축력 F 를 검출하면, 체결 공구 (14) 의 체결 토크값, 그 증가 또는 감소를 측정할 수 있다. 축력 센서 (18) 는, 예를 들어, 변형 센서를 사용하면 된다.

＜컨트롤러 (52)＞

도 13 의 A 는, 컨트롤러 (52) 의 구성예를 나타내고 있다.

컨트롤러 (52) 는, 체결 공구 (14) 의 제어 수단임과 함께, 시일 체결의 시일 시공 관리 장치의 일례이다.

이 컨트롤러 (52) 는, 예를 들어 컴퓨터로 구성되어 있으며, 프로세서 (80), 기억부 (82), 입출력부 (I/O) (84), 입력 조작부 (58), 통신부 (86) 및 표시부 (60) 를 갖는다.

프로세서 (80) 는 처리 수단의 일례로서, 기억부 (82) 에 있는 OS (Operating System) 나 시일 시공 관리 프로그램 등의 정보 처리를 실시한다. 이 정보 처리에는, 서버 (54) 로부터 체결 조건 정보의 취득, 체결 공구 (14) 로의 체결 토크값 T 를 포함하는 체결 조건의 입력, 체결 공구 (14) 로부터 체결 토크값의 검출 결과의 취득, 체결 상태의 감시 및 평가, 평가 결과의 표시, 체결 결과 정보의 출력 등의 제어가 포함된다.

기억부 (82) 는 OS, 시일 시공 관리 프로그램, 체결 조건 정보, 검출 정보 등의 기억에 사용되고, ROM (Read Only Memory) 및 RAM (Random Access Memory) 이 구비된다. 이 기억부 (82) 에는 기억 내용을 유지할 수 있는 기억 소자를 사용하면 된다.

I/O (84) 는 프로세서 (80) 에 의해 제어되며 제어 정보의 입출력에 사용된다. 이 I/O (84) 에는 외부 기기로서 예를 들어, 바코드 리더 (88) 나 착탈 가능한 외부 메모리 (90) 가 접속되어도 된다. 바코드 리더 (88) 는 정보 취득부의 일례이다. 외부 메모리 (90) 는 로그 정보의 취출 메모리이며, 예를 들어, USB (Universal Serial Bus) 메모리를 사용하면 된다.

입력 조작부 (58) 는 키 스위치나 터치 센서 등을 구비하고, 입력 정보의 입력 계기, 출력 정보의 취출 계기, 모드 전환 등에 사용된다.

통신부 (86) 는 프로세서 (80) 에 의해 제어되며, 서버 (54) 등의 외부 기기와의 무선 접속이나 인터넷 접속에 사용된다.

표시부 (60) 는, 프로세서 (80) 에 의해 제어되며, 입력 정보나 출력 정보의 제시 수단의 일례이다. 이 표시부 (60) 에는 상태 정보의 표시 수단으로서 예를 들어, 그린 램프 (92-1), 레드 램프 (92-2) 등을 구비해도 되며, 정상시에 그린 램프 (92-1) 를 점등시키고, 이상시에 레드 램프 (92-2) 를 점등시키면 된다.

도 13 의 B 는, 기억부 (82) 의 기억 내용의 일례를 나타내고 있다.

이 기억부 (82) 에는 일시 기억 영역 (94-1), 기억 영역 (94-2) 을 갖는다. 일시 기억 영역 (94-1) 에는, 예를 들어 시공 대상인 플랜지 정보 (100), 개스킷 정보 (102), 작업자 정보 (104), 체결 공구 (14) 로부터 취득한 체결 결과 정보 (106) 등이 일시적으로 격납된다.

기억 영역 (94-2) 에는, 예를 들어 체결 지시 정보 테이블 (40) 등의 데이터베이스가 구축된다.

＜서버 (54)＞

도 14 는, 서버 (54) 의 구성예를 나타내고 있다.

서버 (54) 는, 컨트롤러 (52) 의 지원 장치임과 함께, 로그 정보의 제시 수단의 일례이다. 서버 (54) 에는, 예를 들어 처리부 (110) 로서, 프로세서 (112), 기억부 (114), 입출력부 (I/O) (116), 통신부 (118) 를 구비하고 있고, 이미 서술한 입력 조작부 (66) 및 모니터 (68) 가 접속된다.

프로세서 (112) 는, 기억부 (114) 에 있는 OS 나 시일 시공 관리 프로그램 등의 정보 처리를 실시한다. 이 정보 처리에는, 컨트롤러 (52) 에 대해 체결 조건 정보의 제공, 컨트롤러 (52) 로부터 체결 결과를 나타내는 정보의 취득, 그 체결 결과 정보의 제시 등의 처리가 포함된다.

기억부 (114) 는 OS, 시일 시공 관리 프로그램, 체결 조건 정보, 로그 정보 등의 기억에 사용되며, ROM 및 RAM 을 갖는다. 이 기억부 (114) 에는 기억 내용을 유지할 수 있는 하드 디스크나 반도체 메모리 등의 기억 장치를 사용하면 된다.

I/O (116) 는 프로세서 (112) 에 의해 제어되며 제어 정보의 입출력에 사용된다. 이 I/O (116) 에는 외부 기기로서 예를 들어, 외부 메모리 (122) 가 접속된다. 통신부 (118) 는 예를 들어, 무선에 의한 컨트롤러 (52) 등과의 접속에 사용된다.

통신부 (118) 는 프로세서 (112) 에 의해 제어되고 있으며, 서버 (54) 와 체결 공구 (14), 컨트롤러 (52) 등의 외부 기기와의 무선 접속이나, 인터넷 접속에 사용된다.

입력 조작부 (66) 는 입력 정보의 입력 조작에 사용되는 것 외에, 입력 조작에 의해 출력 정보의 취출 계기, 모드 전환 조작 등에 사용된다.

모니터 (68) 는 정보 제시부, 표시부의 일례이며, 예를 들어, 체결 지시 정보 테이블 (40) 이나 체결 결과 등의 표시에 사용된다. 이 모니터 (68) 의 화면 표시부에는 터치 패널 (120) 을 구비하고, 입력 조작부 (66) 대신에, 표시 정보에 대응한 입력 정보를 실시하도록 해도 된다.

＜체결 결과＞

도 15 는, 체결 결과의 일례를 나타내고 있다.

컨트롤러 (52) 의 표시부 (60) 나 서버 (54) 의 모니터 (68) 에는, 예를 들어 도 15 의 A 에 나타내는 바와 같이, 시일 시공부 (4) 의 체결 지점 P1, P2 …, Pn 을 본뜬 체결 결과의 화면이 표시된다. 이 체결 결과의 화면은, 컨트롤러 (52) 나 서버 (54) 중 어느 것 또는 양방이 축력 센서 (18-1, 18-2, …, 18-n) 로부터 취득한 검출 결과 (도 15 의 B) 의 정보, 및 체결 공구 (14) 에 의한 체결 지점이나 순회수 (S) 의 정보 등이 조합되어 생성되어 있다.

체결 결과의 화면에는, 예를 들어 각각의 체결 지점에 대해, 체결의 목표 축력과 순회수 (S) 마다의 체결력이 표시되어 있다. 요컨대 이 체결 결과의 화면에는, 체결 지점끼리의 축력의 편차와 함께, 순회수 (S) 마다의 체결력의 추이가 나타난다.

또, 컨트롤러 (52) 의 일시 기억부 (94-1) 나 서버 (54) 의 기억부 (114) 에는, 예를 들어 도 15 의 B 에 나타내는 바와 같이, 검출 결과로서 STEP 마다, 즉 순회수 (S) 마다의 볼트 (6) 의 축력 F 를 포함하는 검출 데이터가 격납된다.

이 검출 결과는, 예를 들어 STEP1 ∼ 6 까지의 체결 결과를 나타내고 있으며, 또한 체결의 공정이 진행됨으로써 검출 데이터가 증가해 간다. 또, 이 시일 시공 관리에서는, 예를 들어 제 2 실시형태와 마찬가지로, STEP3 의 검출 결과에 기초하여 토크 계수의 보정 처리를 실행한다. 그리고, 이 토크 계수의 보정 후에, 체결의 순회수 (S) 가 진행되면 STEP6 의 단계에 있어서의 각 볼트의 축력의 검출 결과가 거의 동등한 값이 된다. 이로써 플랜지 (10-1, 10-2) 면에 대해 편차가 없는 축력에 의한 시일 시공이 실시되고 있는 것이 나타나 있다.

＜시일 시공 관리의 처리 시퀀스＞

도 16 은, 시일 시공 관리 시스템 (50) 에 의한 시일 시공 관리의 처리 시퀀스를 나타내고 있다.

시일 시공 처리에서는, 체결 공구 (14) 가 초기 설정을 실시함과 함께 (S31), 컨트롤러 (52) 가 초기 설정을 실시한다 (S32). 이 초기 설정 후, 컨트롤러 (52) 와 서버 (54) 를 연계시켜, 컨트롤러 (52) 는, 서버 (54) 로부터 제공되는 토크 계수 k1 등을 포함하는 체결 조건 정보를 받아들인다 (S33). 컨트롤러 (52) 는, 체결 지시 정보 테이블 (40) 의 취득에 의해 체결 조건 정보를 받아들인다.

이 체결 조건 정보를 취득한 컨트롤러 (52) 는, 미리 선정되어 있는 플랜지 (10-1, 10-2) 및 개스킷 (12) 에 대응하는 체결 조건을 선정한다 (S34). 또, 컨트롤러 (52) 는, 순회수 S 나 체결 위치 P 의 설정 (S35) 이나, 토크 계수 k1 이나 설정 축력 Fx 를 이용한 체결 토크값 T1 의 산출 (S36) 을 실시한다. 미리 체결 토크값 T1 의 후보가 격납되어 있는 경우에는, 이 격납된 체결 토크값 T1 중 하나를 선정하면 된다.

체결의 준비 처리를 거쳐, 컨트롤러 (52) 는, 체결 공구 (14) 에 대해 체결 토크값 T1 을 설정한다 (S37).

그리고, 시공자가 체결 공구 (14) 에 의해, 체결 지점의 볼트 (6) 또는 너트 (8) 에 체결 토크를 부여하여, 체결을 실시한다 (S38). 각 축력 센서 (18-1, 18-2, …, 18-n) 는 각 체결 지점 P 의 볼트 (6) 의 축력의 검출을 실시하고 (S39), 이들의 검출 축력 F 가 컨트롤러 (52) 에 받아들여진다 (S40).

컨트롤러 (52) 는, 각 검출 축력을 사용하여 체결 지점 P 의 순회수 S 또는 체결 지점 P 의 정보로부터 체결 작업이 완료되었는지를 판단한다 (S41). 요컨대, 컨트롤러 (52) 는, 예를 들어, 체결 지점 P ＝ 8 인 경우, 8 개의 볼트 (6) 의 번호와 축력의 변화로부터 체결 지점 P1 ∼ P8 중 어느 것인지를 특정한다. 컨트롤러 (52) 는, 체결 지점 P1 ∼ P8 에서 선택되는 복수의 볼트 (6) 의 체결을 단위로 하고, 선택된 볼트를 한 바퀴 도는 횟수를 순회수 S ＝ 1 로 한다. 그리고, 순회수 S 는, S ＝ 0 내지 n 을 특정할 수 있는 것은 이미 서술한 바와 같다.

컨트롤러 (52) 는, 체결 작업이 완료되지 않았다고 판단한 경우 (S41 의 NO), 토크 계수 k 의 산출 스텝 (순회수) 인지를 판단한다 (S42). 산출 스텝인 경우 (S42 의 YES), 컨트롤러 (52) 는 검출 축력과 설정 축력이 상이한지를 판단한다 (S43).

토크 계수 k 의 산출 스텝이 아닌 경우 (S42 의 NO), 검출 축력과 설정 축력에 차이가 없는 경우 (S43 의 NO), S35 로 되돌아가 체결 작업을 계속한다.

이 때, 컨트롤러 (52) 에서는, 예를 들어 순회수 (S) 를 카운트 업하여, 다음 순회수에 대응한 체결 토크값 T 를 산출한다. 이로써 체결 지점 P 나 순회수 S 에 따라 출력 토크 T 를 단계적 또는 연속적으로 변경, 설정한다.

컨트롤러 (52) 는, 검출 축력과 설정 축력이 상이하다고 판단한 경우 (S43 의 YES), 체결 토크값의 보정 처리로서, 축력의 검출 결과를 이용한 보정 토크 계수 k2 를 산출한다 (S44). 그리고, 컨트롤러 (52) 는, 보정 토크 계수 k2 를 포함하는 새로운 체결 조건을 설정하고 (S45), S35 로 되돌아가 체결 처리를 계속한다.

컨트롤러 (52) 는, 순회수 S 의 카운트값에 기초하여 체결 완료라고 판단한 경우 (S41 의 YES), 체결 종료가 되고 (S46), 체결 공구 (14) 에 체결 완료 지시를 입력하여 체결을 완료한다. 이 체결 완료는, 예를 들어 모니터 (68) 를 사용하여 제시하면 된다. 컨트롤러 (52) 는 체결 결과 정보를 서버 (54) 에 통지한다. 그리고 서버 (54) 에는, 체결 결과 정보의 표시가 실시된다 (S47).

또한, 컨트롤러 (52) 는, 체결 완료인지 여부의 판단으로서 순회수 (S) 의 카운트수를 판단했지만 이것에 한정되지 않는다. 컨트롤러 (52) 는, 예를 들어 축력 센서 (18-1, 18-2, …, 18-n) 로부터 취득한 검출 결과에 대해, 축력의 편차나 목표 축력에 이르지 않았거나 혹은 소정의 범위 내에 없다고 판단한 경우에는, 추가로 더 조임 처리를 반복해도 된다.

＜제 3 실시형태의 효과＞

이러한 구성에 의하면, 다음의 효과가 얻어진다.

(1) 토크 계수 k 나 체결 토크값 T 등의 체결 조건이 자동적으로 선택되기 때문에, 작업자에게 체결 조건의 관리를 강요할 필요가 없어, 체결 조건 설정으로부터 작업자의 부담을 경감시킬 수 있다. 작업자의 경험이나 육감에 의지하는 체결 조건의 설정을 회피하여 설정 미스나 체결 미스를 방지할 수 있다.

(2) 이 체결 조건을 서버 (54) 로부터 개별적, 구체적으로 컨트롤러 (52) 에 제공할 수 있기 때문에, 정밀한 체결 결과를 실현될 수 있다. 축력의 검출 결과에 기초하여 토크 계수 k 의 보정이나 체결 토크값의 설정 등의 정밀도가 높은 시일 시공 관리를 실시할 수 있다.

(3) 체결 관리가 가능한 체결 공구와, 컴퓨터를 사용한 정보 처리에 의해 시일 시공의 자동화, 고정밀화, 간략화, 고효율화를 실현할 수 있어, 작업자의 경험이나 육감에 의존하지 않는 신뢰성이 높은 시일 시공을 할 수 있다.

〔제 4 실시형태〕

도 17 은, 제 4 실시형태에 관련된 시일 시공 관리 장치의 일례를 나타내고 있다.

이 시일 시공 관리 장치 (130) 는, 체결 공구 (132) 와 제어 수단 (134) 을 갖는다. 체결 공구 (132) 는, 예를 들어 토크 렌치나 핸드 너트 러너 등으로, 설정한 체결 토크값을 생성하는 기어 유닛 (136) 을 구비한다.

이 기어 유닛 (136) 에는, 예를 들어 너트 (8) 에 결합하는 소켓 (138) 이 설치된다. 또, 기어 유닛 (136) 은, 볼트 (6) 나 너트 (8) 의 식별 정보 및 체결 지점 정보를 취득하는 정보 취득 유닛 (140) 을 갖는다. 이 정보 취득 유닛 (140) 은, 예를 들어 수신 안테나, 수신부, 신호 변환부, 송신부 및 송신 안테나 등으로 구성된다. 그리고 정보 취득 유닛 (140) 은, 볼트 (6) 나 너트 (8) 등에 설치된 도시되지 않은 태그 정보를 수신하고, 이 태그 정보로부터 ID (Identification) 등의 식별 정보를 취득한다. 그리고 이 식별 정보를 신호 변환부에서 송신 신호로 변환하고, 송신부를 통해 제어 수단 (134) 측으로 송신한다. 이 송신 신호의 송신에는, 예를 들어 근거리 무선 통신이 이용된다.

제어 수단 (134) 은, 예를 들어 통신부 (142), 처리부 (144), 기억부 (146), 정보 제시부 (148) 를 갖는다.

통신부 (142) 는, 체결 공구 (132) 에 설치된 정보 취득 유닛 (140) 과 통신하여, 볼트 (6) 나 너트 (8) 의 식별 정보를 수신한다.

처리부 (144) 는, 통신부 (142) 를 통해 정보 취득 유닛 (140) 과의 사이에서 식별 정보 등의 송수신을 실시하는 것 외에, 체결 토크값의 설정 처리, 토크 계수의 산출 처리 등을 실시한다.

기억부 (146) 는, 예를 들어 볼트 (6) 나 너트 (8) 의 식별 정보, 체결 위치 정보가 격납되는 것 외에, 체결 순서나 체결 토크값의 산출 정보, 토크 계수의 산출 정보 외에, 도시되지 않은 체결 지점마다 설치된 축력 센서 (18-1, 18-2, … 18-n) (도 1) 로부터 수신한 축력 정보 등을 격납한다.

정보 제시부 (148) 는, 체결 공구 (132) 에 설정하는 체결 토크값 정보나 토크 계수 정보, 보정한 토크 계수 정보, 검출한 축력 정보 등을 표시하는 것 외에, 체결 공정에 있어서, 체결 위치의 지시 정보 등을 표시하는 수단의 일례이다.

체결 공정에 있어서의 축력의 검출 처리, 토크 계수의 산출 처리, 체결 토크값의 보정 처리에 대해서는, 이미 서술한 실시형태에서 나타낸 바와 같아, 설명을 생략한다.

＜제 4 실시형태의 효과＞

이러한 구성에 의하면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

(1) 체결 지점마다 대응한 체결 토크값으로의 체결을 실시할 수 있음과 함께, 볼트 (6) 나 너트 (8) 의 식별 정보를 이용하여, 체결 지점의 관리를 용이하게 실시할 수 있다.

(2) 볼트 (6) 나 너트 (8) 의 식별 정보에 의한 체결 지점의 관리에 의해, 작업 순서 등의 미스가 발생한 경우에도, 정보 제시부 (148) 를 통해 가이드 표시를 실시함으로써 작업자를 적절한 작업으로 유도할 수 있기 때문에, 시일 시공 관리의 신뢰성을 높일 수 있다.

〔비교예〕

도 18 은, 플랜지의 시일 시공 처리의 비교예를 나타내고 있다.

도 18 에 나타내는 시일 시공 관리 처리에서는, 예를 들어 상기 제 2 실시형태 및 제 3 실시형태와 마찬가지로, 플랜지 (10-1, 10-2) 에 대해 8 개의 볼트 (6) 와 너트 (8) 를 체결하는 처리를 실시하고 있다. 이 체결 처리는, 체결 공구 (14) 에 설정하는 체결 토크값 T 의 산출 처리에 있어서, 미리 설정된 토크 계수 k 로서, 0.2 의 값을 유지한 경우이다. 그리고, 체결 토크값 T 는, 순회수에 따라, 단계적으로 증가시키고 있다.

이 체결 처리의 결과는, 도 18 의 A 에 나타내는 바와 같이, 체결 위치 P6 의 축력이 다른 체결 위치보다 항상 큰 축력 F 가 작용하고 있는 것을 알 수 있다. 그리고 순회수인 STEP6 에 있어서, 체결 위치 P6 만이 목표 축력에 이른 반면, 다른 체결 지점은 목표 축력에 이르지 않았다.

축력 센서 (18-1, 18-2, … 18-8) 로 검출한 축력은, 도 18 의 B 에 나타내는 바와 같이, STEP6 의 단계에서, 각 볼트 (6) 사이에서 크게 차이가 나는 결과가 되었다. 이들 축력값을 비교하면, 편차의 최대값은 약 28〔％〕이 되고, 평균으로 14〔％〕인 값이 되었다. 이와 같은 편차가 생긴 경우, 플랜지 (10-1, 10-2) 사이에는 균등하게 힘이 작용하고 있지 않는 점에서, 일부의 체결 위치만이 작용하는 이른바 불균일 조임이 발생하거나, 다른 볼트 (6) 및 너트 (8) 에 느슨해짐이 발생할 우려가 있다. 그 때문에, 체결 처리에서는, 예를 들어 모든 볼트 (6) 의 축력을 감시하면서, 다시 조임이나 더 조임을 실시하게 된다. 플랜지 (10-1, 10-2) 에 대한 볼트 (6) 및 너트 (8) 의 체결에서는, 발명의 과제에서 서술한 바와 같이, 탄성 상호 작용의 영향으로, 다른 볼트의 체결에 느슨해짐이 발생하는 등의 영향을 받기 때문에, 체결 후의 축력 조정은 작업 부하의 증대를 초래하게 된다.

이에 반해, 본 발명과 같이, 체결 공정 중에 체결 지점에 대응한 토크 계수의 보정 처리를 실시함으로써, 볼트 (6) 간의 체결 상태의 편차에 의한 영향이 발생하지 않거나, 또는 그 영향이 억제되기 때문에, 효율적이고 또한 작업 부하가 적어짐과 함께, 체결 상태가 안정적인 시일 시공 관리를 실시하는 것이 가능해진다.

〔다른 실시형태〕

(1) 상기 실시형태에서는, 체결 공구 (14) 로서, 프로세서 등을 구비한 핸드 너트 러너를 사용하는 경우를 나타냈지만 이것에 한정되지 않는다. 체결 공구 (14) 는, 예를 들어 수동으로 체결 토크를 설정할 수 있는 토크 렌치를 사용해도 된다. 또, 체결 공구 (14) 는, 대형의 조립 장치이고, 또한 볼트의 체결을 실시하는 체결 아암을 갖고, 제품에 대한 체결 지점의 파악이나 체결에 의한 축력을 검출할 수 있는 것이면 된다.

(2) 상기 실시형태에서는, 체결 지점에 작용하는 축력을 검출하는 수단으로서, 볼트 자체에 축력 센서가 설치된 것을 나타냈지만 이것에 한정되지 않는다. 시일 시공 관리 처리에서는, 예를 들어 체결한 볼트 (6) 에 대해 초음파 센서 등의 검출 기기를 이용하여 축력을 검출하고, 이 검출 결과를 이용하여 토크 계수를 산출해도 된다.

(3) 컨트롤러 (52) 는, 예를 들어 스마트폰 등의 휴대 정보 단말을 사용해도 된다.

(4) 상기 실시형태에서는, 1 개의 체결 공구 (14) 에 컨트롤러 (52) 및 서버 (54) 를 연계한 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다. 복수의 체결 공구 (14) 에 컨트롤러 (52) 및 서버 (54) 를 연계해도 되고, 복수의 컨트롤러 (52) 에 단일의 서버 (54) 를 구비해도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 가장 바람직한 실시형태나 실시예에 대하여 설명하였다. 본 발명은 상기 기재에 한정되는 것은 아니다. 특허청구범위에 기재되거나 또는 발명을 실시하기 위한 형태 또는 실시예에 개시된 발명의 요지에 기초하여, 당업자에 있어서 여러 가지 변형이나 변경이 가능하다. 이러한 변형이나 변경이 본 발명의 범위에 포함되는 것은 말할 필요도 없다.

산업상 이용가능성

본 발명의 시일 시공 관리 방법, 시일 시공 관리 장치, 시일 시공 관리 프로그램, 시일 시공 관리 시스템은, 체결 관리가 가능한 체결 공구를 사용하여 컴퓨터를 사용한 정보 처리에 의해, 체결 공정에서 검출한 축력을 이용하여 토크 계수의 보정 처리를 실시함으로써, 체결 지점의 상태에 따른 체결 토크값을 설정할 수 있고, 플랜지에 대한 체결 상태의 안정화 및 필요한 축력에 의한 체결 처리를 실시할 수 있어 유익하다.

2, 30, 130 : 시일 시공 관리 장치
4 : 시일 시공부
6 : 볼트
8 : 너트
10-1, 10-2 : 플랜지
12 : 개스킷
14, 132 : 체결 공구
16, 134 : 제어 수단
18, 18-1, 18-2, …, 18-n : 축력 센서
20 : 장치 본체
22 : 그립
24 : 소켓
26 : 트리거 스위치
32 : 체결 조건 설정부
34 : 취득 수단
40 : 체결 지시 정보 테이블
50 : 시일 시공 관리 시스템
52 : 컨트롤러
54 : 서버
55 : 케이블
56 : 전면 패널부
58 : 입력 조작부
60 : 표시부
62 : 통신 매체
64, 110 : 처리부
66 : 입력 조작부
68 : 모니터
70 : 제어부
72 : 모터
74 : 토크 센서
76 : 회전축
80, 112 : 프로세서
82, 114 : 기억부
84, 116 : 입출력부 (I/O)
86, 118 : 통신부
88 : 바코드 리더
90 : 외부 메모리
92-1 : 그린 램프
92-2 : 레드 램프
94-1 : 일시 기억 영역
94-2 : 기억 영역
100 : 플랜지 정보
102 : 개스킷 정보
104 : 작업자 정보
106 : 체결 결과 정보
120 : 터치 패널
122 : 외부 메모리
136 : 기어 유닛
138 : 소켓
140 : 정보 취득 유닛
142 : 통신부
144 : 처리부
146 : 기억부
148 : 정보 제시부

Claims (9)

1. 개스킷을 끼운 플랜지에 복수의 체결 지점이 설정되고, 각 체결 지점에 볼트 및 너트를 구비하여 체결하는 시일 시공 관리 방법으로서,
   제 1 체결 토크값이 설정된 체결 공구로 상기 볼트 및 상기 너트를 체결하는 공정과,
   상기 볼트의 축력을 검출하는 공정과,
   검출한 상기 축력을 이용하여 상기 볼트의 토크 계수의 산출 또는 선정을 실시하는 공정과,
   상기 볼트의 체결 지점마다, 상기 토크 계수를 이용하여 산출하거나 또는 선정한 제 2 체결 토크값을 상기 체결 공구에 설정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 관리 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   검출한 상기 볼트의 상기 축력과, 목표 축력, 설정 축력 또는 소정의 임계값을 대비하고, 이 대비 결과에 기초하여 상기 토크 계수의 산출 또는 선정을 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 관리 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   추가로, 상기 체결 공구의 순회수 또는 상기 체결 지점 중 어느 것, 또는 양방을 검출하는 공정과,
   순회수 또는 체결 지점에 따라 단계적 또는 연속적으로 상기 체결 공구에 설정하는 설정 축력 또는 체결 토크값을 변동시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 관리 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   추가로, 체결 공정마다 설정되는 설정 축력과, 미리 선정된 토크 계수를 이용하여, 상기 제 1 체결 토크값의 산출 또는 선정을 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 관리 방법.
5. 개스킷을 끼운 플랜지에 복수의 체결 지점이 설정되고, 각 체결 지점에 볼트 및 너트를 구비하여 체결하는 시일 시공 관리 장치로서,
   상기 체결 지점이나 체결의 순회수, 체결 토크값을 체결 공구에 설정하는 설정 수단과,
   상기 볼트의 축력을 취득하는 취득 수단과,
   제 1 체결 토크값이 설정된 상기 체결 공구에 의해 체결되는 상기 볼트의 축력을 취득하고, 그 축력을 이용하여 상기 볼트의 토크 계수를 산출 또는 선정하고, 상기 볼트의 상기 체결 지점마다, 상기 토크 계수를 이용하여 산출 또는 선정한 제 2 체결 토크값을 상기 체결 공구에 설정시키는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 관리 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어 수단은, 검출한 상기 볼트의 상기 축력과, 목표 축력, 설정 축력 또는 소정의 임계값을 대비하고, 이 대비 결과에 기초하여, 상기 토크 계수를 산출하거나, 또는 선정하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 관리 장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   추가로, 상기 체결 공구의 순회수 또는 상기 체결 지점 중 어느 것, 또는 양방을 검출하는 검출 수단을 구비하고,
   상기 제어 수단은, 순회수 또는 상기 체결 지점에 따라 단계적 또는 연속적으로 상기 체결 공구에 설정하는 설정 축력 또는 체결 토크값을 변동시키는 것을 특징으로 하는 시일 시공 관리 장치.
8. 컴퓨터로 실현시키기 위한 시일 시공 관리 프로그램으로서,
   개스킷을 끼운 플랜지의 체결 지점에 장착되는 볼트 및 너트를 체결하는 체결 공구에 제 1 체결 토크값을 설정하는 기능과,
   상기 체결 공구로 체결되는 상기 볼트의 축력의 검출 결과를 취득하는 기능과,
   검출된 상기 축력을 이용하여 상기 볼트의 토크 계수의 산출 또는 선정을 실시하는 기능과,
   상기 볼트의 상기 체결 지점마다, 상기 토크 계수를 이용하여 산출하거나, 또는 선정한 제 2 체결 토크값을 상기 체결 공구에 설정하는 기능을 상기 컴퓨터로 실현시키는 것을 특징으로 하는 시일 시공 관리 프로그램.
9. 개스킷을 끼운 플랜지에 복수의 체결 지점이 설정되고, 각 체결 지점에 볼트 및 너트를 구비하여 체결하는 시일 시공 관리 시스템으로서,
   상기 볼트 또는 상기 너트에 가하는 토크값을 제어 가능한 체결 공구와,
   상기 볼트의 축력을 검출하는 센서와,
   제 1 체결 토크값을 체결 공구에 설정하고, 상기 센서로 검출한 상기 축력을 이용하여 상기 볼트의 토크 계수를 산출 또는 선정하고, 상기 볼트의 체결 지점마다, 상기 토크 계수를 이용하여 산출 또는 선정한 제 2 체결 토크값을 상기 체결 공구에 설정하는 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 관리 시스템.

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