KR20210075073A - 시일 시공의 판정 시스템, 프로그램, 판정 방법 및 학습 시스템 - Google Patents

Abstract

개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결된 플랜지의 면간 거리에 의해 시공 결과를 판정하는 시일 시공 판정 시스템으로서, 개스킷 (18) 을 사이에 끼우고 볼트 (20) 및 너트 (22) 로 체결되는 플랜지 (플랜지 조인트 (16-1, 16-2)) 를 구비한 시일 시공부 (4) 와, 플랜지의 면간 거리를 계측하는 면간 거리 계측부 (6) 와, 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 면간 거리 계측부로부터 면간 거리의 계측값 (d) 을 입력하여, 이들 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 처리부 (8) 와, 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 쌍방을 제시하는 정보 제시부 (12) 를 구비한다. 이로써 시일 시공의 상태 판정의 용이화와 함께, 시일 시공의 신뢰성이나 시공 스킬의 향상이 도모된다.

Description

시일 시공의 판정 시스템, 프로그램, 판정 방법 및 학습 시스템

본 발명은, 배관의 플랜지 조인트 등의 시일 시공의 판정 기술 및 학습에 관한 것이다.

배관이나, 펌프 유닛 등의 유체 기기의 접속에는 플랜지 조인트가 사용된다. 이 플랜지 조인트의 시공에서는, 개스킷이 사이에 끼워지고, 플랜지 둘레 가장자리에 배치된 복수의 볼트 및 너트에 의해 체결된다.

이 시일 시공의 작업 관리에 관하여, 관리 서버에 통신 접속된 휴대 정보 단말이 구비되고, 이 휴대 정보 단말이 취득한 공구 정보나 작업원 정보에 관계지어진 체결 데이터가 관리 서버에 제공되는 것이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1).

플랜지 체결의 스킬 판정에 관하여, 계측부, 연산부, 판정부 및 출력부를 구비하는 것이나, 계측부가 볼트에 설치된 변형 게이지로부터 출력 신호의 추이를 취득하고, 연산부가 체결 작업 중의 변형 게이지의 출력 신호의 편차를 나타내는 연산 결과와, 체결 완료시의 변형 게이지의 출력 신호의 편차를 나타내는 연산 결과를 취득하고, 판정부가 각 기능 판정 항목에 대해, 판정 기준과 대조하여 피험자의 능력을 3 단계의 기능 레벨로 판정하고, 출력부가 그 판정 결과를 출력하는 것이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 2).

시일 시공의 모니터링에 관하여, 플랜지 조인트를 체결하는 볼트 축력 및 위치 정보에 의해, 축력 분포 정보를 생성하고, 이 축력 분포 정보를 제시하여 모니터하는 것이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 3).

일본 특허공보 제5065851호 일본 특허공보 제6166222호 일본 공개특허공보 2017-161388호

그런데, 시일 시공을 담당하는 기술자에게는, 학습에 의해 체득한 지식, 시일 시공의 경험, 경험에 기초한 스킬 등, 다양한 능력이 요구된다. 플랜지 조인트에서는 개스킷을 사이에 끼운 플랜지의 체결에 발생하는 불균일 조임이나 탄성 상호 작용의 영향 등을 무시할 수 없다.

시일 시공에 관하여, JIS (일본 공업 규격) 등에 상세한 시공 기준이 명시되어 있다. 시일 시공에 종사하는 기술자는 이 시공 기준에 정통한 것은 당연한 전제이지만, 그 시공 기준에 준거하면 그것으로 충분하다는 것은 아니며, 신중한 시공이 필요하다. 기술자는 시공감을 길러, 불균일 조임이나 탄성 상호 작용의 영향이 없는 시공, 요컨대 신뢰성이 높은 시공이 요구된다. 시일 시공은 습숙 (習熟) 해도 시공 결과의 정밀도가 낮으면, 필요한 시일 정밀도를 실현할 수 없다는 과제가 있다.

이와 같은 시일 시공에 있어서, 본 발명자는 대향하는 플랜지의 면간 거리를 계측함으로써, 면간 거리를 정량적으로 파악하고, 그 결과를 확인하면, 시일 시공의 신뢰성을 높일 수 있다는 지견을 얻었다.

이러한 과제에 대해 특허문헌 1 내지 3 에는 개시나 시사는 없으며, 이들 문헌에 개시된 구성으로는 이러한 과제를 해결할 수 없다.

그래서, 본 발명의 목적은 상기 과제를 감안하고, 또한 시일 시공에 필요한 지견에 기초하여, 시일 시공의 상태 판정의 용이화와 함께, 시일 시공의 신뢰성이나 시공 스킬의 향상에 이바지하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 시일 시공 판정 시스템의 일측면에 의하면, 개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결된 플랜지의 면간 거리에 의해 시공 결과를 판정하는 시일 시공 판정 시스템으로서, 개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결되는 플랜지를 구비한 시일 시공부와, 상기 플랜지의 면간 거리를 계측하는 면간 거리 계측부와, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 면간 거리 계측부로부터 상기 면간 거리의 계측값을 입력하여, 이들 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 처리부와, 상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모두를 제시하는 정보 제시부를 구비한다.

이 시일 시공 판정 시스템에 있어서, 추가로, 상기 플랜지에 상기 볼트로부터 가해지는 축력을 계측하는 축력 계측부가 구비되고,

상기 처리부는, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 볼트의 축력의 계측값을 입력하여, 이들 계측값의 평균값을 연산하고, 이 평균값과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하고,

상기 정보 제시부는, 상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모두를 제시해도 된다.

이 시일 시공 판정 시스템에 있어서, 추가로, 이들 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하고, 상기 정보 제시부는, 상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모두를 제시해도 된다.

이 시일 시공 판정 시스템에 있어서, 상기 처리부는, 상기 차의 기준값에 대한 어긋남량을 연산하고, 이 어긋남량과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정해도 된다.

이 시일 시공 판정 시스템에 있어서, 상기 처리부는, 상기 플랜지 상의 면간 거리의 계측 부위 또는 체결 시기의 어느 것 또는 2 이상을 식별 정보로 하고, 그 식별 정보에 관계지어 정보 처리를 실시해도 된다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 프로그램의 일측면에 의하면, 컴퓨터로 실현하기 위한 프로그램으로서, 개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결되는 플랜지를 구비한 시일 시공부의 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 플랜지의 면간 거리의 계측값을 입력하는 기능과, 상기 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 기능과, 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모든 제시 정보를 생성하는 기능을 상기 컴퓨터에 실현시킨다.

이 프로그램에 있어서, 추가로, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 볼트로부터의 축력의 계측값을 입력하는 기능과, 상기 계측값의 평균값을 연산하고, 이 평균값과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 기능과, 상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모든 제시 정보를 생성하는 기능을 포함해도 된다.

이 프로그램에 있어서, 추가로, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 볼트로부터의 축력의 계측값을 입력하는 기능과, 상기 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 기능과, 상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모든 제시 정보를 생성하는 기능을 포함해도 된다.

이 프로그램에 있어서, 상기 차의 기준값에 대한 어긋남량을 연산하고, 이 어긋남량과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 기능을 포함해도 된다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 시일 시공 판정 방법의 일측면에 의하면, 개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결된 플랜지의 면간 거리에 의해 시공 결과를 판정하는 시일 시공 판정 방법으로서, 개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결되는 플랜지를 구비한 시일 시공부에서, 상기 플랜지의 면간 거리를 계측하는 공정과, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 면간 거리의 계측값을 입력하여, 이들 계측값의 평균값을 연산하고, 이 평균값과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 공정, 또는, 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 공정을 포함한다.

이 시일 시공 판정 방법에 있어서, 추가로, 상기 플랜지에 상기 볼트로부터 가해지는 축력을 계측하는 공정과, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 볼트로부터 축력의 계측값을 입력하고, 이들 계측값의 평균값을 연산하고, 이 평균값과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 공정을 포함해도 된다.

이 시일 시공 판정 방법에 있어서, 추가로, 상기 플랜지에 상기 볼트로부터 가해지는 축력을 계측하는 공정과, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 볼트로부터 축력의 계측값을 입력하고, 이들 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 공정을 포함해도 된다.

이 시일 시공 판정 방법에 있어서, 상기 차의 기준값에 대한 어긋남량을 연산하고, 이 어긋남량과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 공정을 포함해도 된다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 시일 시공 학습 시스템의 일측면에 의하면, 개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결된 플랜지의 면간 거리를 사용하여 시일 시공을 학습하는 시일 시공 학습 시스템으로서, 개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결되는 플랜지를 구비한 시일 시공부와, 상기 플랜지의 면간 거리를 계측하는 면간 거리 계측부와, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 면간 거리 계측부로부터 상기 면간 거리의 계측값을 입력하여, 이들 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 처리부와, 상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모두를 제시하는 정보 제시부를 구비한다.

이 시일 시공 학습 시스템에 있어서, 추가로, 상기 플랜지에 상기 볼트로부터 가해지는 축력을 계측하는 축력 계측부가 구비되고, 상기 처리부는, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 축력 계측부로부터 계측값을 입력하고, 이들 계측값의 차 평균값을 연산하고, 이 평균값과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하고, 상기 정보 제시부는, 상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모두를 제시해도 된다.

이 시일 시공 학습 시스템에 있어서, 추가로, 상기 플랜지에 상기 볼트로부터 가해지는 축력을 계측하는 축력 계측부가 구비되고, 상기 처리부는, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 축력 계측부로부터 계측값을 입력하고, 이들 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하고, 상기 정보 제시부는, 상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모두를 제시해도 된다.

본 발명에 의하면, 다음 중 어느 효과가 얻어진다.

(1) 시일 시공의 정밀도에 영향을 주는 플랜지 사이의 면간 거리를 계측하고, 그 계측값의 편차를 파악할 수 있고, 그 편차로부터 시일 시공자의 기능 레벨을 판정할 수 있다.

(2) 플랜지 사이의 체결의 치우침 (불균일 조임 상태) 이나 축력의 차이에 의해 면간 거리를 계측하여 평가하므로, 불균일 조임 상태나 탄성 상호 작용의 상황을 수치화하고, 그것을 기능 레벨로 평가할 수 있고, 시일 시공자의 스킬 향상에 기여할 수 있다.

(3) 시일 시공의 신뢰성 향상에 기여할 수 있다.

(4) JIS 등의 규격 수순에 준거하는 것이 기능 레벨에 나타나는 등의 검증에도 이용할 수 있고, 시공 결과로부터 기능 레벨이 낮게 판정되는 것이 JIS 등의 규격 수순에 준거하지 않는 것 등의 확인에도 이용할 수 있다.

(5) 시공 훈련, 시공의 검증 등에도 이용할 수 있는 시스템을 구축할 수 있어, 훈련 시설이나 실기를 사용한 시일 시공의 학습 시스템에도 이용할 수 있다.

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

도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 시일 시공 판정 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2 는, A 는 시일 시공부를 나타내는 도면, B 는 플랜지의 면간 거리의 계측 위치 및 그 계측을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 은, 제 1 실시형태에 관련된 시일 시공 판정 파일을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 시일 시공 판정 시스템의 처리 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 제 2 실시형태에 관련된 시일 시공 판정 시스템을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 제 2 실시형태에 관련된 시일 시공 판정 파일을 나타내는 도면이다.
도 7 은, 시일 시공 판정 시스템의 처리 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 제 3 실시형태에 관련된 시일 시공 판정 파일을 나타내는 도면이다.
도 9 는, 시일 시공 판정 시스템의 처리 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 10 은, 일 실시예에 관련된 시일 시공 판정 시스템을 나타내는 도면이다.
도 11 은, 시일 시공 판정 시스템의 하드웨어를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 면간 거리 계측부의 하드웨어를 나타내는 도면이다.
도 13 은, 면간 거리 D 의 계측을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 는, 축력 센서를 나타내는 도면이다.
도 15 는, 시일 시공 판정 시스템의 처리 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 16 은, 면간 거리의 계측값의 분포 도형을 나타내는 도면이다.
도 17 은, 축력의 계측값의 분포 도형을 나타내는 도면이다.

〔제 1 실시형태〕

도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 시일 시공 판정 시스템을 나타내고 있다. 도 1 에 나타내는 구성은 일례이며, 이러한 구성에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

이 시일 시공 판정 시스템 (2) 은, 시일 시공의 계측 정보에 의해 시공자의 기능 레벨을 판정하고 있다. 이 시일 시공 판정 시스템 (2) 에는 시일 시공부 (4), 면간 거리 계측부 (이하, 간단히 「계측부」라고 칭한다) (6), 처리부 (8), 기억부 (10), 정보 제시부 (12) 가 포함된다.

시일 시공부 (4) 는 예를 들어, 배관 (14-1, 14-2) 의 체결부이다. 이 시일 시공부 (4) 에서는 배관 (14-1) 측의 플랜지 조인트 (이하 간단히 「플랜지」라고 칭한다) (16-1) 와, 배관 (14-2) 측의 플랜지 (16-2) 사이는 개스킷 (18) 을 사이에 끼우고, 복수의 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 및 너트 (22) 로 체결된다. 각 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 및 너트 (22) 의 체결에는 체결 공구 (24) 가 사용된다. 이 시일 시공부 (4) 에 있어서, 플랜지 (16-1, 16-2) 의 면간 거리 D 는, 플랜지 (16-1, 16-2) 의 대향면 사이의 거리이며, 측정 부위의 거리를 나타낸다.

계측부 (6) 는, 측정 부위에서의 면간 거리 D 를 계측하고, 그 계측값을 출력한다. 이 계측부 (6) 에는 레이저 광 등을 사용한 플랜지 사이 계측 장치 외에, 간극 게이지 등을 사용해도 된다.

이 면간 거리 D 의 계측에는 예를 들어, 일방의 플랜지 (16-1) 의 볼트 중심 직경의 볼트 사이에 측장기를 장착하기 위한 관통공을 형성하고, 대면측의 플랜지 (16-2) 의 면간에 측장기의 선단을 대고, 그 거리를 계측하면 된다. 이 측장기는 적어도 대각 1 쌍, 직행하는 대각의 2 쌍 이상의 설치가 바람직하다. 일방의 플랜지 (16-1) 의 외측 가장자리에 측장기를 장착하고, 대면측의 플랜지 (16-2) 의 외측 가장자리에 측장기의 선단을 수용하는 장출부를 형성하는 등을 실시해도 된다.

처리부 (8) 는 예를 들어, 컴퓨터 등의 연산 장치이다. 이 처리부 (8) 의 처리에는, a) 면간 거리 D 의 계측값의 입력 처리, b) 계측값의 식별 정보와 함께 기억부 (10) 에 대한 기입 처리, c) 계측값으로부터 최대값 및 최소값의 추출 처리, d) 계측값의 최대값 및 최소값의 차의 연산 처리, e) 그 연산 결과의 판정 처리, f) 정보의 제시 처리 등이 포함된다.

기억부 (10) 에는, 식별 정보에 관계지어진 면간 거리 D 의 계측값 등이 격납된다. 이 기억부 (10) 에는, 면간 거리 D 의 계측값 등을 격납하는 제 1 시일 시공 판정 파일 (26-1) (도 3) 등이 격납된다.

정보 제시부 (12) 에는, 처리부 (8) 에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 쌍방이 제시된다. 이 제시 정보에는 면간 거리 D 의 계측값, 계측값의 연산 결과, 계측값의 최대값 및 최소값의 차의 추이 정보, 판정 결과 등이 포함된다.

＜플랜지 (16-1, 16-2) 의 면간 거리 D 의 계측＞

도 2 의 A 는, 플랜지 (16-1) 측으로부터 시일 시공부 (4) 를 보아 나타내고 있다. 이 시일 시공부 (4) 에서는, 플랜지 (16-1, 16-2) 에 대하여, 8 개의 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 가 사용되고, P1, P2, …, P8 은 볼트 위치, 볼트 체결 위치를 나타내고 있다.

플랜지 (16-1, 16-2) 의 임시 체결에는 예를 들어, 대각 체결이 사용된다. 이 대각 체결의 체결 순서는, 체결 개시를 P1 로 하면, P1 → P5 → P3 → P7 → P2 → P6 → P4 → P8 이 되고, P8 이 체결 종료점이 된다.

도 2 의 B 는, P1 을 중심으로 플랜지 (16-1, 16-2) 의 면간 거리 D 의 계측 위치를 나타내고 있다. 이 경우, 계측부 (6) 에는 P1 의 면간 거리 D 의 계측값 d1 이 계측되고, 이 계측값 d1 에 대해, P1 은, 계측값 d1 의 계측 위치를 나타내는 식별 정보를 나타낸다. 이 식별 정보에 볼트 (20-1) 도 식별 정보로 해도 되고, 계측 일시나 GPS (Global Positioning System) 등을 식별 정보에 사용해도 된다.

동일하게, 면간 거리 D 에 대해, 복수의 계측 위치로서 예를 들어, 계측 위치 P2, P3, …, P8 을 설정하면, 계측부 (6) 에는 계측값 d2 ∼ d8 이 얻어진다.

또한, 플랜지 면간 거리의 측정은, 플랜지 외측 가장자리부의 볼트 위치 또는 볼트 사이에서 실시하는 것이 바람직하고, 또한, 그 측정 위치는 동일 또는 근사의 위치인 것이 바람직하다.

＜처리부 (8) 의 처리 내용＞

이 시일 시공 판정 시스템 (2) 에서는, 처리부 (8) 의 처리 내용에 다음의 처리가 포함된다.

a) 면간 거리 D 의 계측값의 입력 처리

계측부 (6) 는 연속적 또는 간헐적으로 면간 거리 D 를 계측한다. 이 계측값이 소정의 타이밍으로 처리부 (8) 에 입력된다.

b) 기억부 (10) 에 대한 기입 처리

처리부 (8) 는, 계측값을 그 식별 정보와 함께 기억부 (10) 에 기입하는 처리를 실행한다. 식별 정보는, 계측값을 특정하기 위한 정보이며, 「면간 거리 D 의 계측 부위」, 「부재」, 「계측 타이밍」 또는 「볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 의 체결 시기」의 어느 것 또는 2 이상 등이면 된다. 「면간 거리 D 의 계측 부위」는 예를 들어, 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 의 위치 정보 등을 기준으로 하면 되는데, 계측 부위를 나타내는 각도 등을 사용해도 된다. 「부재」는, 예를 들어, 플랜지 (16-1, 16-2) 등의 부품 정보이다. 「계측 타이밍」은, 계측 일시, 주회 (周回) 정보 등을 사용하면 된다. 「볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 의 체결 시기」는, 체결 일시 등을 사용하면 된다. 이 식별 정보에는 그 밖에, 볼트 체결을 특정할 수 있는 정보를 사용하면 되고, 이들 정보의 2 이상을 조합해도 된다.

c) 계측값의 최대값 및 최소값의 추출 처리

처리부 (8) 는, 계측값의 편차, 변동을 특정하기 위해, 취득한 복수의 계측값으로부터 최대값과 최소값을 추출한다.

면간 거리 D 의 계측값의 최대값과 최소값에는, 체결시 내지 체결 완료시의 값을 사용한다. 여기서, 「체결시」란, 플랜지 (16-1, 16-2) 의 얼라인먼트를 조정하여, 플랜지 (16-1, 16-2) 면간이 평행이 되었을 때, 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 의 임시 체결 중의 각 단계, 그 종료시, 볼트 체결 중의 각 단계이다.

면간 거리 D 의 복수의 계측값 dk (임시 체결), dh (본 체결) 에 대해, 그 최대값의 dkmax (임시 체결), dhmax (본 체결), 그 최소값의 dkmin (임시 체결), dhmin (본 체결) 을 추출한다.

d) 계측값의 최대값 및 최소값의 차의 연산 처리

처리부 (8) 는, 계측값의 편차, 변동을 특정하기 위해, 복수의 계측값으로부터 최대값과 최소값의 차를 연산한다.

면간 거리 D 의 복수의 계측값 dk (임시 체결), dh (본 체결) 에 대해, 임시 체결의 최대값 dkmax 와 최소값 dkmin 의 차를 Δdk, 본 체결의 최대값 dhmax 와 최소값 dhmin 의 차를 Δdh 로 하면, 차 Δdk, Δdh 는,

Δdk = dkmax - dkmin … (1)

Δdh = dhmax - dhmin … (2)

가 된다.

e) 그 연산 결과의 판정 처리

처리부 (8) 는, 연산 결과의 판정 기능으로서, 최대값과 최소값의 차의 분포를 이용하고, 그 분포 레벨로부터 기능 레벨을 판정한다.

임시 체결 및 본 체결의 면간 거리 D 의 기준값을 Δdkref, Δdhref 로 하면, 기준값 Δdkref 와 차 Δdk 의 비교, 기준값 Δdhref 와 차 Δdh 의 비교에 의해, 기능 레벨 La 를 판정한다. 기능 레벨 La (시공 스킬) 는 예를 들어, 그 기준값 Δdhref 에 대한 차 Δdh 의 크기에 따라 결정한다. 예를 들어,

기준값 Δdhref 에 대하여 차 Δdh 를 무시할 수 있는 값, 또는 매우 작으면 (Δdhref = (또는 ≒) Δdh), 기능 레벨 La : 우수 (= 합격)

기준값 Δdhref 에 대하여 차 Δdh 가 중간이면 (Δdhref ＜ (또는 ＞) Δdh), 기능 레벨 La : 양호 (= 합격)

기준값 Δdhref 에 대하여 차 Δdh 가 크면 (Δdhref ≪ (또는 ≫) Δdh), 기능 레벨 La : 가능 (= 시공 불량)

으로 하고, 이것들이 시공자의 기능 레벨을 나타내는 기능 레벨 정보이다.

f) 정보의 제시 처리

처리부 (8) 는, 정보 제시부 (12) 에 제시해야 할 제시 정보를 생성하고, 정보 제시부 (12) 에 제공한다. 제시 정보에는 면간 거리 D 의 계측값, 계측값의 연산 결과, 계측값의 최대값 및 최소값의 차의 추이 정보, 기능 레벨 La 의 판정 결과 등이 포함된다.

＜시일 시공 판정 파일 (26-1)＞

도 3 은, 기억부 (10) 에 격납되는 제 1 시일 시공 판정 파일 (26-1) 의 일례를 나타내고 있다. 이 시일 시공 판정 파일 (26-1) 에는 번호부 (28), 식별 정보부 (30), 면간 거리부 (32), 기능 레벨부 (34) 가 격납된다.

번호부 (28) 에는 시일 시공 판정 파일 (26-1) 의 격납 정보를 특정하기 위한 번호가 격납된다.

식별 정보부 (30) 에는 면간 거리 D 를 특정하기 위한 식별 정보가 격납된다. 이 식별 정보부 (30) 에는 예를 들어, 계측 부위부 (30-1), 체결 시기부 (30-2) 가 구비된다. 계측 부위부 (30-1) 에는, 계측 부위 Sn 을 나타내는 정보가 격납된다. 체결 시기부 (30-2) 에는, 체결 시기 Tn 을 나타내는 정보가 격납된다.

면간 거리 정보부 (32) 에는 임시 체결 계측값부 (32-1), 본 체결 계측값부 (32-2), 최대값부 (32-3), 최소값부 (32-4), 차부 (差部) (32-5), 기준값부 (32-6) 가 포함된다. 임시 체결 계측값부 (32-1) 에는 임시 체결시의 면간 거리 D 의 계측값 dk, 본 체결 계측값부 (32-2) 에는, 본 체결시의 면간 거리 D 의 계측값 dh 가 격납된다.

최대값부 (32-3) 에는 계측값 dk 로부터 추출된 최대값 dkmax, 계측값 dh 로부터 추출된 최대값 dhmax 가 격납된다.

최소값부 (32-4) 에는 계측값 dk 로부터 추출된 최소값 dkmin, 계측값 dh 로부터 추출된 최소값 dhmin 이 격납된다.

차부 (32-5) 에는 최대값 dkmax 와 최소값 dkmin 의 차 Δdk, 최대값 dhmax 와 최소값 dhmin 의 차 Δdh 가 격납된다.

기준값부 (32-6) 에는 차 Δdk, Δdh 의 기준값 Δdkref, Δdhref 가 격납된다.

또, 기능 레벨부 (34) 에는 판정 결과인 앞서 서술한 기능 레벨 La 가 격납된다.

＜시일 시공 판정 시스템 (2) 에 의한 처리 시퀀스＞

도 4 는, 시일 시공 판정 시스템 (2) 에 의한 처리 시퀀스를 나타내고 있다. 이 처리 시퀀스는, 본 발명의 시일 시공 판정 시스템 (2) 에 있어서의 프로그램 또는 시공 판정 방법의 일례인 처리 수순을 포함하고 있다. 이 시일 시공 판정 시스템 (2) 을 기동하면, 계측부 (6), 처리부 (8) 및 정보 제시부 (12) 가 초기화되고, 연계 동작으로 이행한다.

시일 시공부 (4) 의 임시 체결, 본 체결의 개시부터 시공 완료시에 이르는 과정에 있어서, 계측부 (6) 는, 미리 설정된 계측 위치에서 면간 거리 D 의 계측을 실시한다 (S101). 처리부 (8) 는, 면간 거리 D 의 계측값 dk, dh 의 입력을 실행한다 (S102). 처리부 (8) 는 입력한 계측값 dk, dh 에 대해, 식별 정보와 함께 기억부 (10) 에 격납한다 (S103). 각 계측값 dk, dh 는 식별 정보와 함께 시일 시공 판정 파일 (26-1) 에 격납된다.

처리부 (8) 는, 각 계측값 dk, dh 로부터 최대값 dkmax, dhmax, 최소값 dkmin, dhmin 의 추출을 실시한다 (S104). 이들 최대값 dkmax, dhmax, 최소값 dkmin, dhmin 은, 시일 시공 판정 파일 (26-1) 에 격납된다.

처리부 (8) 는, 최대값 dkmax 와 최소값 dkmin 의 차 Δdk, 최대값 dhmax 와 최소값 dhmin 의 차 Δdh 를 연산한다 (S105).

처리부 (8) 는, 차 Δdk, Δdh 와, 기준값 Δdkref, Δdhref 를 사용하여 이들의 비교에 의해, 기능 레벨 La 의 판정을 실시한다 (S106).

이 판정 후, 처리부 (8) 는 예를 들어, 시일 시공 판정 파일 (26-1) 을 제시 정보로서 생성하고, 이 출력을 정보 처리부 (12) 에 대하여 실시한다 (S107). 이것을 받은 정보 제시부 (12) 는 제공된 제시 정보를 제시한다 (S108).

＜제 1 실시형태의 효과＞

이 제 1 실시형태에 의하면, 다음의 효과가 얻어진다.

(1) 플랜지 (16-1, 16-2) 사이에 발생하는 탄성 상호 작용이나 불균일 조임이 면간 거리 D 에 나타나므로, 이 면간 거리 D 의 계측값 및 그 추이를 산출하고, 기능 레벨 La 로서 평가할 수 있다.

(2) 시일 시공자는 기능 레벨 La 를 지표로 하여 시공 스킬을 효율적으로 높일 수 있다.

(3) 시일 시공자는 기능 레벨 La 를 지표로 하여 시공 스킬의 인식을 가지고, 탄성 상호 작용이나 불균일 조임을 회피할 수 있어, 시일 시공의 신뢰성을 높일 수 있다.

〔제 2 실시형태〕

이 제 2 실시형태에서는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태와 동일하게, 계측부 (6), 처리부 (8), 기억부 (10), 정보 제시부 (12) 에 더하여, 축력 계측부 (이하, 간단히 「계측부」라고 칭한다) (36) 가 구비된다. 계측부 (6) 는, 제 1 실시형태와 동일하게, 측정 부위에서의 면간 거리 D 를 계측한다. 이에 대하여, 계측부 (36) 는, 각 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 의 축력 F 를 계측한다. 이 계측부 (36) 는 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 의 축력을 개별적으로 계측하는 복수의 축력 센서를 구비해도 된다. 요컨대, 이 실시형태에 관련된 시일 시공 판정 시스템 (2) 에서는, 축력 F 의 계측에 기초하여, 기능 레벨 Lb-1 (축력 F 의 기능 레벨), 요컨대 체결 면압이 적정 범위 내에 있는지의 여부를 판정하는 처리가 포함된다.

처리부 (8) 는 제 1 실시형태와 동일한 처리 a) ∼ f) 외에, g) 축력 F 의 계측값의 입력 처리, h) 계측값의 식별 정보와 함께 기억부 (10) 에 대한 기입 처리, i) 계측값의 평균값의 연산 처리, j) 그 연산 결과의 판정 처리, k) 정보의 제시 처리 등이 포함된다.

기억부 (10) 에는, 제 2 시일 시공 판정 파일 (26-2) (도 6) 이 구비된다. 이 시일 시공 판정 파일 (26-2) 에는, 각 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 의 축력 F 의 계측값이 식별 정보와 함께 격납된다.

정보 제시부 (12) 에는, 처리부 (8) 에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 쌍방이 제시된다. 이 제시 정보에는 축력 F 의 계측값, 그 평균값 정보, 판정 결과 등이 포함된다.

＜각 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 의 축력 F 의 계측＞

시일 시공부 (4) (도 2 의 A) 에 있어서, 플랜지 (16-1, 16-2) 상의 예를 들어, 8 개의 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 에 대해, 임시 체결 내지 본 체결의 완료시까지의 축력 F 를 계측한다. 이 계측 타이밍에 대해서는, 제 1 실시형태의 면간 거리 D 의 계측 타이밍에 준한다. 축력 F 의 계측값의 식별 정보에 대해서는, 볼트 위치를 나타내는 P1 ∼ P8, 볼트 (20-1 ∼ 20-8) 도 식별 정보로 해도 되고, 계측 일시나 GPS 등을 식별 정보에 사용해도 된다.

＜처리부 (8) 의 처리 내용＞

이 시일 시공 판정 시스템 (2) 에서는, 처리부 (8) 의 처리 내용에 다음의 처리가 포함된다.

g) 축력 F 의 계측값 f 의 입력 처리

계측부 (36) 는 연속적 또는 간헐적으로 축력 F 를 계측한다. 이 계측값이 소정의 타이밍으로 처리부 (8) 에 입력된다.

h) 기억부 (10) 에 대한 기입 처리

처리부 (8) 는, 축력 F 의 계측값 f 를 그 식별 정보와 함께 기억부 (10) 에 기입하는 처리를 실행한다. 식별 정보는, 계측값을 특정하기 위한 정보이며, 「축력의 계측 부위」, 「부재」, 「계측 타이밍」 또는 「볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 의 체결 시기」의 어느 것 또는 2 이상 등이면 된다. 「축력의 계측 부위」는 예를 들어, 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 를 기준으로 하면 된다. 「부재」는, 예를 들어, 플랜지 (16-1, 16-2) 등의 부품 정보이다. 「계측 타이밍」은, 계측 일시, 주회 정보 등을 사용하면 된다. 「볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 의 체결 시기」는, 체결 일시 등을 사용하면 된다. 이 식별 정보에는 그 밖에, 볼트 체결을 특정할 수 있는 정보를 사용하면 되고, 이들 정보의 2 이상을 조합해도 된다.

i) 축력 F 의 계측값의 평균값의 연산 처리

축력 F 의 계측값의 평균값의 연산 처리는 처리부 (8) 에 의해 실행된다. 이 처리부 (8) 의 처리에는, 축력 F 의 계측값의 취득과, 복수의 계측값의 평균값 fkave, fhave 의 연산 처리가 포함된다. 요컨대, 각 볼트의 축력 F 의 계측값의 취득을 전제로 하고, 예를 들어, 평균값 fhave 의 연산 처리에서는 본 체결되었을 때의, 축력 F 의 복수의 계측값 f 를 취득하고, 그 평균값 fhave 를 연산한다.

j) 그 연산 결과의 판정 처리

축력 F 의 평균값 fhave (본 체결) 의 판정 처리는, 처리부 (8) 에 의해 실행된다. 이 판정에는, 목표 축력의 범위 fhref (본 체결) 가 기준 범위로서 사용되고, 이 범위 내에 본 체결시의 축력 F 가 포함되는지의 여부로 판정한다. 요컨대, 본 체결시에 측정한 축력의 평균값이 목표 축력의 범위 fhref (본 체결) 에 포함되어 있으면, 적정한 체결 면압이 확보되므로, 적정한 시일 시공이라고 판정한다.

k) 정보의 제시 처리

처리부 (8) 는, 정보 제시부 (12) 에 제시해야 할 제시 정보를 생성하고, 정보 제시부 (12) 에 제공한다. 제시 정보에는 축력의 계측값, 평균값의 연산 결과, 요컨대, 적정한 면압이 확보되는지의 여부, 적정한 시일 시공이 되었는지의 여부의 판정 결과 등이 포함된다.

도 6 은, 기억부 (10) 에 격납되는 제 2 시일 시공 판정 파일 (26-2) 의 일례를 나타내고 있다. 이 시일 시공 판정 파일 (26-2) 에 있어서, 시일 시공 판정 파일 (26-1) (도 3) 과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

이 시일 시공 판정 파일 (26-2) 에는 시일 시공 판정 파일 (26-1) (도 3) 에 더하여, 축력부 (39), 기능 레벨부 (35) 가 격납된다.

축력부 (39) 에는 임시 체결 계측값부 (39-1), 본 체결 계측값부 (39-2), 평균값부 (39-3), 목표 축력 범위부 (39-4) 가 포함된다. 임시 체결 계측값부 (39-1) 에는 임시 체결시의 축력 F 의 계측값 fk, 본 체결 계측값부 (39-2) 에는, 본 체결시의 축력 F 의 계측값 fh 가 격납된다.

평균값부 (39-3) 에는 복수의 계측값 fk 의 평균값 fkave, 복수의 계측값 fh 의 평균값 fhave 가 격납된다. 목표 축력 범위부 (39-4) 에는, 임시 체결시의 목표 축력의 범위 fkref, 본 체결시의 목표 축력의 범위 fhref 가 격납된다. 또, 기능 레벨부 (35) 에는 판정 결과인 앞서 서술한 기능 레벨 Lb-1 이 격납된다.

도 7 은, 제 2 실시형태에 관련된 시일 시공 판정 시스템 (2) 에 의한 처리 시퀀스를 나타내고 있다. 이 처리 시퀀스는, 본 발명의 시일 시공 판정 시스템 (2) 에 있어서의 프로그램 또는 시공 판정 방법에 관련된 처리 수순의 일례이다.

시일 시공부 (4) 의 임시 체결, 본 체결의 개시부터 시공 완료시에 이르는 과정에 있어서, 축력 계측부 (36) 는 미리 설정된 계측 위치에서 축력 F 의 계측을 실시한다 (S121). 처리부 (8) 는, 축력 F 의 계측값 fk, fh 의 입력을 실시한다 (S122). 처리부 (8) 는 입력한 계측값 fk, fh 에 대해, 식별 정보와 함께 기억부 (10) 에 격납한다 (S123). 각 계측값 fk, fh 는 식별 정보와 함께 시일 시공 판정 파일 (26-2) (도 6) 에 격납된다.

처리부 (8) 는, 복수의 각 계측값 fk, fh 의 평균값 fkave, fhave 를 산출하고 (S124), 시일 시공 판정 파일 (26-2) (도 6) 에 격납한다. 이들 평균값 fkave, fhave 에 대해, 평균값 fkave 가 목표 축력의 범위 fkref 내에 있는지, 평균값 fhave 가 목표 축력의 범위 fhref 내에 있는지에 의해, 기능 레벨 Lb-1 (축력 F 의 기능 레벨) 의 판정을 실시한다 (S125).

이 판정 후, 처리부 (8) 는 예를 들어, 시일 시공 판정 파일 (26-2) 을 제시 정보로서 생성하고, 이 출력을 정보 처리부 (12) 에 대하여 실시한다 (S126). 이것을 받은 정보 제시부 (12) 는 제공된 제시 정보를 제시한다 (S127).

＜제 2 실시형태의 효과＞

이 제 2 실시형태에 의하면, 다음의 효과가 얻어진다.

(1) 적정한 체결 면압으로 시일 시공이 실시되었는지의 여부, 플랜지 (16-1, 16-2) 사이에 발생하는 탄성 상호 작용이나 불균일 조임이 축력 F 의 계측값의 평균값에 나타나는지를 시일 시공의 기능 레벨 Lb-1 로서 평가할 수 있다.

(2) 시일 시공자는 기능 레벨 Lb-1 을 평가 지표로 하여 시공 스킬을 인식할 수 있고, 이러한 시공 스킬의 평가 결과인 레벨을 참조하여, 시공 스킬을 효과적으로 높일 수 있다.

(3) 시일 시공자는 적정한 시일 면압으로, 또한, 탄성 상호 작용이나 불균일 조임을 회피할 수 있으므로, 시일 시공의 신뢰성을 높일 수 있다.

〔제 3 실시형태〕

이 제 3 실시형태에 관련된 시일 시공 판정 시스템 (2) 에서는, 제 2 실시형태 (도 5) 와 동일하게, 계측부 (6, 36) 가 구비되고, 계측부 (6) 로부터 면간 거리 D 의 계측값이 처리부 (8) 에 입력됨과 함께, 계측부 (36) 로부터 축력 F 의 계측값이 처리부 (8) 에 입력된다. 따라서, 이 실시형태에 관련된 시일 시공 판정 시스템 (2) 에서는, 면간 거리 D 의 계측과, 축력 F 의 계측의 쌍방에 의해, 기능 레벨 La (면간 거리 D 의 기능 레벨), Lb-2 (축력 F 의 기능 레벨) 의 쌍방을 사용하여, 체결 면압이 적정 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다.

처리부 (8) 는 제 1 실시형태와 동일한 처리 a) ∼ f) 외에, l) 축력 F 의 계측값의 입력 처리, m) 계측값의 식별 정보와 함께 기억부 (10) 에 대한 기입 처리, n) 계측값의 평균값의 연산 처리, o) 축력 F 의 계측값의 최대값 및 최소값의 차의 연산 처리, p) 그 연산 결과의 판정 처리, q) 정보의 제시 처리 등이 포함된다.

기억부 (10) 에는, 제 3 시일 시공 판정 파일 (26-3) (도 8) 이 구비된다. 이 시일 시공 판정 파일 (26-3) 에는, 각 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 의 축력 F 의 계측값과 함께, 면간 거리 D 의 계측값이 식별 정보와 함께 격납된다.

정보 제시부 (12) 에는, 처리부 (8) 에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 쌍방이 제시된다. 이 제시 정보에는 축력 F 및 면간 거리 D 의 계측값, 그 최대값 및 최소값의 차의 추이 정보, 판정 결과 등이 포함된다.

＜각 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 의 축력 F 의 계측＞

시일 시공부 (4) (도 2 의 A) 에 있어서, 플랜지 (16-1, 16-2) 상의 예를 들어, 8 개의 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 에 대해, 임시 체결 내지 본 체결의 완료시까지의 축력 F 를 계측한다. 이 계측 타이밍에 대해서는, 제 1 실시형태의 면간 거리 D 의 계측 타이밍에 준한다. 축력의 계측값의 식별 정보에 대해서는, 볼트 위치를 나타내는 P1 ∼ P8, 볼트 (20-1 ∼ 20-8) 도 식별 정보로 해도 되고, 계측 일시나 GPS 등을 식별 정보에 사용해도 된다.

＜각 플랜지 (16-1, 16-2) 사이의 면간 거리 D 의 계측＞

제 1 실시형태 (도 2 의 A) 와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

＜처리부 (8) 의 처리 내용＞

이 시일 시공 판정 시스템 (2) 에서는, 처리부 (8) 의 처리 내용에 다음의 처리가 포함된다.

l) 축력 F 의 계측값 f 의 입력 처리

계측부 (36) 는 연속적 또는 간헐적으로 축력 F 를 계측한다. 이 계측값 f 가 소정의 타이밍으로 처리부 (8) 에 입력된다.

m) 기억부 (10) 에 대한 기입 처리

처리부 (8) 는, 축력 F 의 계측값 f 를 그 식별 정보와 함께 기억부 (10) 에 기입하는 처리를 실행한다. 식별 정보는, 계측값을 특정하기 위한 정보이며, 「축력의 계측 부위」, 「부재」, 「계측 타이밍」 또는 「볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 의 체결 시기」의 어느 것 또는 2 이상 등이면 된다. 「축력의 계측 부위」는 예를 들어, 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 를 기준으로 하면 된다. 「부재」는, 예를 들어, 플랜지 (16-1, 16-2) 등의 부품 정보이다. 「계측 타이밍」은, 계측 일시, 주회 정보 등을 사용하면 된다. 「볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 의 체결 시기」는, 체결 일시 등을 사용하면 된다. 이 식별 정보에는 그 밖에, 볼트 체결을 특정할 수 있는 정보를 사용하면 되고, 이들 정보의 2 이상을 조합해도 된다.

n) 축력 F 의 계측값의 최대값 및 최소값의 추출 처리

처리부 (8) 는, 축력의 계측값의 편차, 변동을 특정하기 위해, 취득한 복수의 계측값으로부터 최대값과 최소값을 추출한다.

계측값의 최대값과 최소값에는, 체결시 내지 체결 완료시의 값을 사용한다. 여기서, 「체결시」란, 플랜지 (16-1, 16-2) 의 얼라인먼트를 조정하여, 플랜지 (16-1, 16-2) 면간이 평행이 되었을 때, 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-N) 의 임시 체결 중의 각 단계, 그 종료시, 볼트 체결 중의 각 단계이다.

축력 F 의 복수의 계측값 fk (임시 체결), fh (본 체결) 에 대해, 그 최대값 fkmax (임시 체결), fhmax (본 체결), 그 최소값 fkmin (임시 체결), fhmin (본 체결) 을 추출한다.

o) 축력 F 의 계측값의 최대값 및 최소값의 차의 연산 처리

처리부 (8) 는, 계측값의 편차, 변동을 특정하기 위해, 복수의 계측값으로부터 최대값과 최소값의 차를 연산한다.

축력의 복수의 계측값 fk (임시 체결), fh (본 체결) 에 대해, 임시 체결의 최대값 fkmax 와 최소값 fkmin 의 차를 Δfk, 본 체결의 최대값 fhmax 와 최소값 fhmin 의 차를 Δfh 로 하면, 차 Δfk, Δfh 는,

Δfk = fkmax - fkmin … (3)

Δfh = fhmax - fhmin … (4)

가 된다.

p) 그 연산 결과의 판정 처리

처리부 (8) 는, 연산 결과의 판정 기능으로서, 최대값과 최소값의 차의 분포를 이용하고, 그 분포 레벨로부터 기능 레벨을 판정한다.

임시 체결 및 본 체결의 축력의 기준값을 Δfkref, Δfhref 로 하면, 기준값 Δfkref 와 차 Δfk 의 비교, 기준값 Δfhref 와 차 Δfh 의 비교에 의해, 기능 레벨 Lb-2 를 판정한다. 기능 레벨 Lb-2 (시공 스킬) 는 예를 들어, 그 기준값 Δfhref 에 대한 차 Δfh 의 크기에 따라 결정한다. 예를 들어,

기준값 Δfhref 에 대하여 차 Δfh 를 무시할 수 있는 정도, 또는 매우 작으면 (Δfhref = (또는 ≒) Δfh), 기능 레벨 Lb-2 : 우수 (= 합격)

기준값 Δfhref 에 대하여 차 Δfh 가 중간이면 (Δfhref ＜ (또는 ＞) Δfh), 기능 레벨 Lb-2 : 양호 (= 합격)

기준값 Δfhref 에 대하여 차 Δfh 가 크면 (Δfhref ≪ (또는 ≫) Δfh), 기능 레벨 Lb-2 : 가능 (= 시공 불량)

으로 하고, 이것들이 시공자의 기능 레벨을 나타내는 기능 레벨 정보이다.

q) 정보의 제시 처리

처리부 (8) 는, 정보 제시부 (12) 에 제시해야 할 제시 정보를 생성하고, 정보 제시부 (12) 에 제공한다. 제시 정보에는 축력의 계측값, 계측값의 연산 결과, 계측값의 최대값 및 최소값의 차의 추이 정보, 기능 레벨 Lb-2 의 판정 결과 등이 포함된다.

＜각 플랜지 (16-1, 16-2) 사이의 면간 거리 D 의 계측값의 입력 및 그 판정＞

제 1 실시형태와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

＜시일 시공 판정 파일 (26-3)＞

도 8 은, 기억부 (10) 에 격납되는 제 3 시일 시공 판정 파일 (26-3) 의 일례를 나타내고 있다. 시일 시공 판정 파일 (26-3) 에는 스텝부 (38), 축력부 (40), 면간 거리부 (42), 합격 여부부 (44), 종합 판정부 (45) 가 격납된다.

스텝부 (38) 에는 임시 체결부 (38-1), 본 체결부 (38-2) 가 설정되고, 임시 체결부 (38-1) 에는 포지션 기호 1, 2, …, P, 본 체결부 (38-2) 에는 동일하게 포지션 기호 1, 2, …, Q 가 설정되어 있다. 포지션 기호 1, 2, …, P, Q 는 체결 위치를 나타내고 있다.

축력부 (40) 에는, 임시 체결부 (38-1), 본 체결부 (38-2) 에 대해, 계측값부 (40-1), 최대값부 (40-2), 최소값부 (40-3), 차값부 (40-4), 평균값부 (40-5), 기준값부 (40-6) 가 설정되어 있다. 계측값부 (40-1) 에는 체결의 계측순 1, 2, …, n 으로 축력 F 의 계측값이 격납된다. 최대값부 (40-2) 에는 계측한 축력 F 의 최대값이 격납된다. 최소값부 (40-3) 에는 계측한 축력 F 의 최소값이 격납된다. 차값부 (40-4) 에는 최대값 - 최소값의 값이 격납된다. 평균값부 (40-5) 는 축력 F 의 최대값과 최소값의 평균값이 격납된다. 기준값부 (40-6) 에는 축력 F 의 기준값이 격납된다.

면간 거리부 (42) 에는, 임시 체결부 (38-1), 본 체결부 (38-2) 에 대해, 계측값부 (42-1), 최대값부 (42-2), 최소값부 (42-3), 차값부 (42-4), 기준값부 (42-5) 가 설정되어 있다. 계측값부 (42-1) 에는 체결의 계측순 1, 2, …, n 으로 면간 거리 D 의 계측값이 격납된다. 최대값부 (42-2) 에는 계측한 면간 거리 D 의 최대값이 격납된다. 최소값부 (42-3) 에는 계측한 면간 거리 D 의 최소값이 격납된다. 차값부 (42-4) 에는 최대값 - 최소값의 값이 격납된다. 기준값부 (42-5) 에는 면간 거리 D 의 기준값이 격납된다.

합격 여부부 (44) 에는 임시 체결부 (38-1), 본 체결부 (38-2) 에 대해, 각 포지션의 합격 여부 결과가 격납된다. 그리고, 종합 판정부 (45) 에는 합격 여부 결과로부터 얻어지는 종합 판정 결과가 격납된다. 이 종합 판정 결과는 축력 F 및 면간 거리 D 가 기준값 내인지의 여부를 나타내고 있다. 요컨대, 종합 판정부 (45) 에는 적정한 체결 시행이 실시되었는지의 여부의 판정 결과가 격납된다.

이 실시형태에 있어서도, 앞서 서술한 시일 시공 판정 파일 (26-2) (도 6) 을 사용할 수 있다. 시일 시공 판정 파일 (26-2) 은, 이미 상세히 서술하였으므로, 그 자세한 것은 생략한다.

＜시일 시공 판정 시스템 (2) 에 의한 처리 시퀀스＞

도 9 는, 시일 시공 판정 시스템 (2) 에 의한 처리 시퀀스를 나타내고 있다. 이 처리 시퀀스는, 본 발명의 시일 시공 판정 시스템 (2) 에 있어서의 프로그램 또는 시공 판정 방법의 일례인 처리 수순을 포함하고 있다. 이 처리 수순에서는, 각 스텝에 있어서의 축력 및 면간 거리의 평균 그리고, 최대값 및 최소값의 차를 가지고 작업자의 기량을 평가하고, 그 합격 여부의 판정은, 스텝마다의 또는 본 체결 완료 후 등의 미리 정한 스텝의 측정을 가지고 실시하고 있다. 판정을 위한 기준값은, 각 체결 작업에 요구되는 작업 수준에 따라 별개로 설정된다. 동일 판정을 위한 스텝은, 각 체결 작업에 요구되는 작업 수준에 따라 별개로 설정된다.

그러므로, 이 처리 수순에는 축력 F 에 대해 이하의 처리가 포함된다.

(a) 목표 축력의 평균값의 차 (평균 축력이 목표 축력의 일정 범위 내에 있는지의 여부) 를 구하는 처리.

(b) 최대값과 최소값의 차 (축력의 편차) 를 구하는 처리.

(c) 목표 축력과 최대값의 차 (국부적인 축력이 개스킷의 파괴 응력을 초과하는 것이 없는지) 의 판정 처리.

(d) 목표 축력과 최소값의 차 (국부적인 축력이 개스킷의 밀봉 한계 응력을 밑도는 것이 없는지) 를 판정하는 처리.

추가로, 이 처리 수순에는, 면간 거리 D 에 대해 이하의 처리가 포함된다.

(e) 최대값과 최소값의 차 (면간의 기울기) 를 구하는 처리.

또한, 이 실시형태에 관련된 시일 시공 판정 시스템 (2) 에서는, 체결 완료 후의 축력과 면간 거리가 기준 내인 것을 판정하고 있고, 각 스텝에서의 합격 여부 판정은 하고 있지 않지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

시일 시공부 (4) 의 임시 체결, 본 체결의 개시부터 시공 완료시에 이르는 과정에 있어서, 계측부 (6) 는 미리 설정된 계측 위치에서 면간 거리 D 의 계측을 실시하고 (S201), 계측부 (36) 는 미리 설정된 계측 위치에서 축력 F 의 계측을 실시한다 (S202). 처리부 (8) 는, 면간 거리 D 의 계측값 dk, dh 의 입력을 실행한다 (S203). 처리부 (8) 는, 축력 F 의 계측값 fk, fh 의 입력을 실행한다 (S204). 처리부 (8) 는 입력한 계측값 dk, dh, fk, fh 에 대해, 식별 정보와 함께 기억부 (10) 에 격납한다 (S205). 각 계측값 dk, dh 는 식별 정보와 함께 시일 시공 판정 파일 (26-1) 에 격납된다. 각 계측값 fk, fh 는 식별 정보와 함께 시일 시공 판정 파일 (26-3) 에 격납된다.

처리부 (8) 는, 각 계측값 dk, dh 로부터 최대값 dkmax, dhmax, 최소값 dkmin, dhmin 의 추출을 실시한다 (S206). 처리부 (8) 는, 각 계측값 fk, fh 로부터 최대값 fkmax, fhmax, 최소값 fkmin, fhmin 의 추출을 실시한다 (S207). 이들 최대값 dkmax, dhmax, 최소값 dkmin, dhmin 은, 시일 시공 판정 파일 (26-1) 에 격납된다. 또, 이들 최대값 fkmax, fhmax, 최소값 fkmin, fhmin 은, 시일 시공 판정 파일 (26-3) 에 격납된다.

처리부 (8) 는, 최대값 dkmax 와 최소값 dkmin 의 차 Δdk, 최대값 dhmax 와 최소값 dhmin 의 차 Δdh 를 연산한다 (S208). 처리부 (8) 는, 최대값 fkmax 와 최소값 fkmin 의 차 Δfk, 최대값 fhmax 와 최소값 fhmin 의 차 Δfh 를 연산한다 (S209).

처리부 (8) 는, 차 Δdk, Δdh 와, 기준값 Δdkref, Δdhref 를 사용하여 이들의 비교에 의해, 기능 레벨 La 의 판정을 실시한다 (S210). 처리부 (8) 는, 차 Δfk, Δfh 와, 기준값 Δfkref, Δfhref 를 사용하여 이들의 비교에 의해, 기능 레벨 Lb-2 의 판정을 실시한다 (S211).

이 판정 후, 처리부 (8) 는 예를 들어, 시일 시공 판정 파일 (26-1, 26-3) 을 제시 정보로서 생성하고, 이 출력을 정보 처리부 (12) 에 대하여 실시한다 (S212). 이것을 받은 정보 제시부 (12) 는 제공된 제시 정보를 제시한다 (S213).

그리고, 처리부 (8) 는, 기능 레벨 La, Lb-2 의 많고 적음에 의해, 양자를 감안한 종합 판정을 실시하고, 이 종합 판정 결과를 나타내는 제시 정보를 생성하고, 이 제시 정보를 시일 시공 판정 파일 (26-3) 의 종합 판정부 (45) 에 격납함과 함께, 정보 제시부 (12) 에 제시한다.

＜시일 시공 판정 시스템 (2) 에 의한 처리 시퀀스의 변형예＞

도 9 에 나타내는 처리 시퀀스에 있어서, 기능 레벨 La, Lb-2 의 예를 들어, 가산 평균을 구하고, 양자를 가미한 기능 레벨 Lc-1 을 산출하여 제시해도 된다. 또, 기능 레벨 La, Lb-2 의 단순한 가산 평균이 아니라, 각 기능 레벨 La, Lb-2 에 가중을 하여 평가 정도를 조정해도 된다.

＜제 3 실시형태의 효과＞

이 제 3 실시형태에 의하면, 다음의 효과가 얻어진다.

(1) 플랜지 (16-1, 16-2) 사이에 발생하는 탄성 상호 작용이나 불균일 조임이 면간 거리 D 에 나타나지만, 이것을 기능 레벨 La 로서 인식할 수 있고, 이 때의 축력 F 의 상황을 기능 레벨 Lb-2 로서 인식할 수 있음과 함께, 시일 시공을 기능 레벨 La, Lb-2 로서 평가할 수 있다.

(2) 시일 시공자는 2 개의 기능 레벨 La, Lb-2 를 지표로 하여 시공 스킬을 효율적으로 높일 수 있다.

(3) 시일 시공자는 기능 레벨 La, Lb-2 를 지표로 하고, 이것들의 연동성을 인식하여 시공 스킬을 높이고, 탄성 상호 작용이나 불균일 조임을 회피할 수 있으므로, 시일 시공의 신뢰성을 높일 수 있다.

〔제 4 실시형태〕

제 1 내지 제 3 실시형태에서는 면간 거리 D 또는 축력 F 의 계측값의 대소 관계를 구하고, 그 기준값과의 차이로부터 기능 레벨 La 또는 기능 레벨 Lb-1, Lb-2 를 판정하고 있다. 본 발명은 이러한 실시형태로 한정되는 것은 아니다.

처리부 (8) 는, 면간 거리 D 또는 축력 F 의 계측값의 대소 관계의 차 Δ 를 구하고, 이 차 Δ 와 기준값 Δref 에 대한 어긋남량을 연산하고, 이 어긋남량과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨 Lc-2 를 판정해도 된다.

이 제 4 실시형태에 의하면, 면간 거리 D 또는 축력 F 의 계측값의 대소 관계의 차 Δ 로부터 기준값 Δref 에 대한 어긋남량을 기능 레벨 Lc-2 로서 평가할 수 있어, 보다 높은 시일 시공 스킬의 습득에 공헌할 수 있다.

실시예

도 10 은, 일 실시예에 관련된 시일 시공 판정 시스템을 나타내고 있다. 도 10 에 있어서, 도 1 과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다.

이 실시예의 시일 시공 판정 시스템 (2) 은 시일 시공 훈련 센터 등에 설치되고, 시일 시공의 훈련, 학습, 시공 시뮬레이션 등에 사용된다.

이 시일 시공 판정 시스템 (2) 에 있어서, 시일 시공부 (4) 는 건물 내의 플로어 (46) 에 고정되어 있다. 시일 시공부 (4) 에는 긴 배관 (14-2) 이 구비되고, 이 배관 (14-2) 의 하단에 장착된 고정 플랜지 (48) 가 플로어 (46) 에 강고하게 고정되어 있다. 이 실시예에서는, 앞서 서술한 배관 (14-1) 이 생략되고, 플랜지 (16-1, 16-2) 가 배관 (14-2) 에서 시일 시공자의 시공 가능한 높이로 설정되어 있다. 플랜지 (16-1, 16-2) 에는 앞서 서술한 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 가 장착되어 있다.

플랜지 (16-1, 16-2) 의 면간 거리 D 를 계측하기 위한 계측부 (6) 는 이동 가능하게 구성되어 있다. 이 계측부 (6) 에는 계측 기능부 (50) 및 통신부 (52) 가 포함된다. 계측 기능부 (50) 는 면간 거리 D 를 계측하고, 그 계측값 d 를 출력한다. 계측 기능부 (50) 에 얻어진 계측값 d 를 나타내는 계측 출력은, 통신부 (52) 에 의해 처리부 (8) 측으로 전송된다. 이 신호 전송에는 무선 또는 유선의 어느 것을 사용해도 된다.

플랜지 (16-1, 16-2) 상의 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 에는, 볼트마다 축력 F 를 계측하는 계측부 (36) 가 구비된다. 계측부 (36) 에는 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 에 대응하여 축력 센서 (36-1, 36-2, …, 36-8) (도 11) 가 구비된다.

시일 시공부 (4) 의 시일 시공을 관리하기 위한 관리 테이블 (54) 이 구비된다. 이 관리 테이블 (54) 은 캐스터 (56) 에 의해 이동 가능하다. 이 관리 테이블 (54) 에는 퍼스널 컴퓨터 (PC) (58), 데이터 로거 (60) 및 모니터 (62) 가 설치된다. PC (58) 는 앞서 서술한 처리부 (8) 의 일례이다. 데이터 로거 (60) 는 계측부 (36) 의 계측 데이터의 수집, 보존 수단이다. 이 데이터 로거 (60) 에는 축력 센서 (36-1, 36-2, …, 36-8) 의 출력이 시일 시공부 (4) 로부터 케이블 (64) 에 의해 전송된다.

모니터 (62) 는 정보 제시부 (12) 의 일례이다. 이 모니터 (62) 의 화면 (66) 에는 입력 수단의 일례로서 터치 패널 (68) 이 구비된다.

＜시일 시공 판정 시스템 (2) 의 하드웨어＞

도 11 은, 시일 시공 판정 시스템 (2) 의 하드웨어를 나타내고 있다. 도 11 에 있어서, 도 10 과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다.

PC (58) 에는 프로세서 (70), 입출력부 (I/O) (72), 통신부 (74) 및 기억부 (10) 가 구비된다. 프로세서 (70) 는 앞서 서술한 처리부 (8) 의 일례이다.

I/O (72) 에는 데이터 로거 (60) 및 모니터 (62) 가 접속되어 있다. 데이터 로거 (60) 에 집적된 축력 F 의 계측값 데이터는 프로세서 (70) 의 제어에 의해 I/O (72) 에 입력되고, 기억부 (10) 에 격납된다. 모니터 (62) 에는 프로세서 (70) 에 의해 생성된 제시 정보가 제공되고, 화상이 표시된다. 통신부 (74) 는 계측부 (6) 와의 통신에 사용된다.

기억부 (10) 는 OS (Operating System), 시일 시공 판정 프로그램 등, 각종 프로그램, 시일 시공 판정 파일 (26-1 (도 3), 26-2 (도 6), 26-3 (도 8)) 등이 격납된다. 이들 시일 시공 판정 파일 (26-1, 26-2, 26-3) 의 모두를 격납해도 되고, 어느 하나 또는 2 이상이어도 된다. 이 기억부 (10) 는 ROM (Read-Only Memory), RAM (Random-Access Memory) 등의 기억 소자로 구성된다.

조작 입력부 (76) 에는 키보드나 마우스 외에, 앞서 서술한 터치 패널 (68) (도 10) 등, 정보 입력을 위한 인터페이스 기기가 포함된다.

＜계측부 (6) 의 하드웨어＞

도 12 는, 계측부 (6) 의 하드웨어를 나타내고 있다. 도 12 에 있어서, 도 10 과 동일 부분에는 동일 부호가 붙어 있다.

이 실시예에서는 계측부 (6) 에 레이저 광을 사용한 플랜지 사이 계측 장치가 사용된다.

이 계측부 (6) 에서는, 계측 기능부 (50) 에 광 조사부 (78), 촬상부 (80), 화상 처리부 (82) 가 구비된다. 광 조사부 (78) 는 계측 부위의 플랜지 (16-1, 16-2) 의 간격부에 레이저 광을 조사하고, 세광 (細光) 이미지를 형성한다. 이 세광 이미지는, 계측 부위의 플랜지 (16-1) 의 면부로부터 간격부를 거쳐 플랜지 (16-1) 의 면부에 이르는 가는 레이저 광에 의한 띠 형상 광의 이미지이다.

촬상부 (80) 는 세광 이미지를 촬상하고, 화상 정보로 변환한다. 화상 정보는, 세광 이미지의 명도차가 상이한 화소 (픽셀) 이다. 이 화상 정보가 면간 거리 D 의 계측값 d 로서 화상 처리부 (82) 에 입력된다.

이 화상 처리부 (82) 에서는 계측값 d 를 세광 이미지의 화소수로 계수하고, 그 계수값을 계측값 d 로서 인식한다. 요컨대, 이 화상 처리부 (82) 에는 광 계측에 의해 면간 거리 D 의 계측값 d 가 얻어진다.

이와 같이 하여 얻어진 면간 거리 D 의 계측값 d 를 나타내는 정보는, 통신부 (52) 로부터 PC (58) 의 통신부 (74) 에 무선 또는 유선으로 전송되고, 식별 정보와 함께 기억부 (10) 의 시일 시공 판정 파일 (26-1) 에 격납된다.

＜계측부 (6) 에 의한 면간 거리 D 의 계측＞

도 13 은, 플랜지 사이 계측 장치를 사용한 계측부 (6) 의 계측 상황을 나타내고 있다.

이 예에서는, 계측부 (6) 의 본체부 (84) 에 형성된 그립 (86) 이 시일 시공자에 의해 쥐어지고, 선단측의 위치 결정 가이드 (88) 를 계측 위치의 플랜지 (16-1, 16-2) 의 간격부 (90) 에 삽입하여, 계측 위치를 특정한다.

이 상태를 유지하면서, 광 조사부 (78) 로부터 플랜지 (16-1, 16-2) 의 계측 위치에 광 조사를 실시한다. 이로써, 세광 이미지가 플랜지 (16-1, 16-2) 에 얻어진다. 촬상부 (80) 는, 이 세광 이미지를 촬상한다.

＜축력 센서 (36-1, 36-2, …, 36-8)＞

도 14 는, 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 및 축력 센서 (36-1, 36-2, …, 36-8) 를 나타내고 있다.

각 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 에는 공동부 (空洞部) 가 구비되고, 각 공동부에 축력 센서 (36-1, 36-2, …, 36-8) 가 설치된다. 각 축력 센서 (36-1, 36-2, …, 36-8) 는, 너트 (22) 로 플랜지 (16-1, 16-2) 사이를 체결했을 때에 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 에 가해지는 부하 (응력) 가 축력 F 의 계측값 fk, fh 가 된다. 이 계측값 fk, fh 가 케이블 (64) 을 통해 데이터 로거 (60) (도 11) 에 입력된다.

＜시일 시공 판정 시스템 (2) 의 처리 시퀀스＞

도 15 는, 시일 시공 판정 시스템 (2) 의 처리 시퀀스를 나타내고 있다. 이 처리 시퀀스는, 본 발명의 시일 시공 판정 시스템 (2) 에 있어서의 프로그램 또는 시공 판정 방법의 일례인 처리 수순을 포함하고 있다. 이 실시예에서는, 계측부 (6, 36) 의 쌍방의 계측값의 처리를 포함하고 있다.

볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 에 대해, 임시 체결 또는 본 체결의 개시 내지 완료까지의 각 단계에 있어서, 계측부 (6) 는, 미리 설정한 계측 위치에서 면간 거리 D 의 계측을 실시한다 (S301). 또, 계측부 (36) 의 축력 센서 (36-1, 36-2, …, 36-8) 는 각 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 의 축력 F 의 계측을 실시한다 (S302). 계측부 (6, 36) 의 계측은 동 시기에 실시해도 되고, 시기를 달리 해도 된다. 축력 F 의 계측값 fk, fh 는 식별 정보와 함께 데이터 로거 (60) 에 집적된다.

프로세서 (70) 는, 면간 거리 D 의 계측값 dk, dh 의 입력을 실시하고 (S303), 축력 F 의 계측값 fk, fh 의 입력을 실시하고 (S304), 각 계측값 dk, dh, fk, fh 를 기억부 (10) 에 격납한다 (S305). 각 계측값 dk, dh 는 식별 정보와 함께, 앞서 서술한 시일 시공 판정 파일 (26-1) 에 격납되고, 각 계측값 dk, dh, fk, fh 는 식별 정보와 함께, 앞서 서술한 시일 시공 판정 파일 (26-3) 에 격납된다.

프로세서 (70) 는, 각 단계에서의 연산 처리를 실시하고 (S306), 이 연산 처리에는 앞서 서술한 처리 수순 S104 ∼ S106 (도 4) 또는 처리 수순 S206 ∼ S211 (도 9) 이 포함된다.

이 연산에 의해, 기능 레벨 La, Lb-1, Lb-2, Lc-1, Lc-2 의 어느 것 또는 2 이상의 판정이 실시되는 것은 앞서 서술한 바와 같다.

그리고, 이 실시예에서는, 제시 정보로서 시일 시공 판정 파일 (26-1, 26-3) 의 화상 정보가 생성됨과 함께, 면간 거리 D 의 계측값 d 의 분포 도형 (도 16) 및 축력 F 의 계측값 f 의 분포 도형 (도 17) 이 생성된다 (S307).

이들 제시 정보는 모니터 (62) 에 제공되고, 모니터 (62) 에 의해 화상으로서 제시된다 (S308).

＜면간 거리 D 의 계측값 d 의 분포 도형＞

도 16 은, 면간 거리 D 의 계측값 d 의 분포 도형을 나타내고 있다. 이 분포 도형에서는, 플랜지 (16-1, 16-2) 의 중심 O 를 중심으로 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 의 위치 P1, P2, …, P8 을 향하는 축 y1, y2, …, y8 이 표시된다. 중심 O 로부터의 거리는 면간 거리 D 의 계측값 d 의 크기를 나타내고 있다. 정육각형의 파선 도형에 대하여 실선으로 계측값 d 의 육각형을 나타내고 있다. 계측값 d 의 도형이 파선 도형에 대하여 변형되어 있는 것은, 계측값 d 의 값이 계측 위치에서 상이한 것을 나타내고 있다. 요컨대, 불균일 조임 내지 탄성 상호 작용에 의한 개스킷 면압이 변형되어 있는 것을 나타내고 있다.

＜축력 F 의 계측값 f 의 분포 도형＞

도 17 은, 축력 F 의 계측값 f 의 분포 도형을 나타내고 있다. 동일하게, 이 분포 도형에서는, 플랜지 (16-1, 16-2) 의 중심 O 를 중심으로 볼트 (20-1, 20-2, …, 20-8) 의 위치 P1, P2, …, P8 을 향하는 축 y1, y2, …, y8 이 표시된다. 중심 O 로부터의 거리는 축력 F 의 계측값 f 의 크기를 나타내고 있다. 정육각형의 파선 도형에 대하여 실선으로 계측값 f 의 육각형을 나타내고 있다. 계측값 f 의 도형이 파선 도형에 대하여 변형되어 있는 것은, 계측값 f 의 값이 계측 위치에서 상이한 것을 나타내고 있다. 요컨대, 불균일 조임 내지 탄성 상호 작용에 의한 축력 F 의 계측값 f 에 상이함이 보여지는 것을 나타낸다.

＜실시예의 효과＞

이 실시예에 의하면, 다음의 효과가 얻어진다.

(1) 이 실시예에 의하면, 체결시, 플랜지의 얼라인먼트를 조정하여, 플랜지 면간이 평행이 되었을 때, 또는 볼트의 임시 체결 중의 각 단계 또는 그 종료시, 볼트 체결 중의 각 단계에서 면간 거리 D 나 축력 F 를 계측할 수 있어, 시일 시공자의 기능 레벨을 판정할 수 있다.

(2) 이 실시예에 의하면, 개스킷 면압의 편차가 없고, 불균일 조임이 없는 균일한 체결에 의해, 균일한 개스킷 면압을 얻을 수 있다.

(3) 이 실시예에 의하면, 불균일 조임 없이 체결할 수 있고, 균일하고 적정한 개스킷 면압을 확보할 수 있는 기량 요컨대, 기능 레벨을 면간 거리 D 의 계측과 볼트 축력 F 의 계측의 어느 일방 또는 쌍방에서 정량적으로 확인하고, 평가할 수 있다. 이로써, 실제의 체결 방법 (JIS, ASME 등) 에 준한 트레이닝을 할 수 있고, 이 트레이닝을 면간 거리 D 의 계측 또는 축력 F 의 계측을 가지고 실시할 수 있어, 다수 단계의 체결 단계에서, 실기 상의 체결을 모의한 트레이닝을 실현할 수 있다.

(4) 시공자의 실시 결과의 평가가, 판정 결과인 기능 레벨 La, Lb-1, Lb-2, Lc-1, Lc-2 가 낮은 경우 등, 단순히 기능 레벨의 평가뿐만 아니라, JIS 나 ASME 에 의한 시공 수순에 준거하지 않는 시공인 것 등을 판정할 수 있다.

＜규격에 기초한 플랜지 조인트 체결＞

상기 실시예에서는, JIS B 2251 에 준거하였다면, 임시 체결에 준거하여 실시하는 것이 필요하다. 플랜지 조인트 체결 수순에는 JIS B 2251 임시 체결에 있는 일반 사항, 체결 순서에 따라, 볼트의 임시 체결을 실시한다. 임시 체결 (인스톨) 에는 토크 렌치를 사용하고, 플랜지의 볼트 개수가 8 개 이하인 경우에는, 모든 볼트를 임시 체결의 대상으로 하고 있다. 대각 체결은 앞서 서술한 바와 같다.

상기 실시예에서는, JIS B 2251 본 체결에 준거하여 실시하는 것이 필요하다. 본 체결에서는, 모든 볼트를 대상으로 하여, 목표 체결 토크에 의한 체결을 실시한다. 체결 토크의 관리에는 토크 렌치를 사용한다.

또한, ASME PCC-1 에서는, 전체 볼트를 대각 교호 체결한 후 주회 체결하는 것을 기본으로 하고 있지만, JIS B 2251 의 수순도 기재되어 있다.

〔다른 실시형태〕

앞서 서술한 실시형태에는 다음의 베리에이션이 포함된다.

(1) 면간 거리 D 의 계측은 일방의 플랜지 (16-1) 의 볼트 중심 직경의 볼트 사이에, 측장기 장착용의 관통공을 형성하고, 대면의 플랜지 (16-2) 의 면에 측장기의 선단을 대고, 면간을 측정해도 된다.

(2) 측장기의 수는 적어도 대각 1 쌍이면 되지만, 그에 직행하는 대각 2 쌍 이상을 설치해도 된다. 일방의 플랜지 외측 가장자리에 측장기를 장착하고, 대면의 플랜지의 외측 가장자리에 측장기의 선단을 수용하는 장출부를 형성해도 된다.

(3) 실시예에서는 계측부 (6) 에 광학 계측에 의한 플랜지 사이 계측 장치를 예시했지만, 계측부 (6) 에는 간극 게이지 등 각종 계측기를 사용해도 된다.

(4) 축력 계측부 (36) 에서 계측한, 최대값 fhmax (본 체결) 와, 본 체결의 축력의 기준값 fhref 를 비교하여, 국부적인 축력이 개스킷의 파괴 응력을 초과하는 경우가 없는지를 판정해도 된다.

(5) 축력 계측부 (36) 에서 계측한, 최소값 fhmin (본 체결) 과, 본 체결의 축력의 기준값 fhref 를 비교하여, 국부적인 축력이 개스킷의 밀봉 한계 응력을 밑도는 경우가 없는지를 판정해도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 가장 바람직한 실시형태 등에 대해 설명하였다. 본 발명은, 상기 기재로 한정되는 것은 아니다. 특허 청구 범위에 기재되고, 또는 발명을 실시하기 위한 형태에 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 발명에 의하면, 플랜지의 면간 거리 D 를 계측하여 기능 레벨을 판정할 수 있고, 이 면간 거리 D 에 더하여 축력 F 를 계측하여 기능 레벨을 판정할 수 있어, 시일 시공의 기량의 증진과 시일 시공 결과의 신뢰성 향상에 기여할 수 있다.

2 : 시일 시공 판정 시스템
4 : 시일 시공부
6 : 면간 거리 계측부
8 : 처리부
10 : 기억부
12 : 정보 제시부
14-1, 14-2 : 배관
16-1, 16-2 : 플랜지 조인트
18 : 개스킷
20-1, 20-2, …, 20-N : 볼트
22 : 너트
24 : 체결 공구
26-1 : 제 1 시일 시공 판정 파일
26-2 : 제 2 시일 시공 판정 파일
28, 38 : 번호 정보부
30, 40 : 식별 정보부
30-1 : 계측 부위부
30-2 : 체결 시기부
32 : 면간 거리부
32-1, 42-1 : 계측값부
32-2, 42-2 : 본 체결 계측값부
32-3, 42-3 : 최대값부
32-4, 42-4 : 최소값부
32-5, 42-5 : 차부
32-6 : 기준값부
34, 44 : 기능 레벨부
36 : 축력 계측부
36-1, 36-2, …, 36-8 : 축력 센서
42 : 축력부
46 : 플로어
48 : 고정 플랜지
50 : 계측 기능부
52 : 통신부
54 : 관리 테이블
56 : 캐스터
58 : PC
60 : 데이터 로거
62 : 모니터
64 : 케이블
66 : 화면
68 : 터치 패널
70 : 프로세서
72 : I/O
74 : 통신부
76 : 조작 입력부
78 : 광 조사부
80 : 촬상부
82 : 화상 처리부
84 : 본체부
86 : 그립
88 : 가이드
90 : 간격부

Claims (16)

1. 개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결된 플랜지의 면간 거리에 의해 시공 결과를 판정하는 시일 시공 판정 시스템으로서,
   개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결되는 플랜지를 구비한 시일 시공부와,
   상기 플랜지의 면간 거리를 계측하는 면간 거리 계측부와,
   상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 면간 거리 계측부로부터 상기 면간 거리의 계측값을 입력하여, 이들 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 처리부와,
   상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모두를 제시하는 정보 제시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 판정 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   추가로, 상기 플랜지에 상기 볼트로부터 가해지는 축력을 계측하는 축력 계측부가 구비되고,
   상기 처리부는, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 볼트의 축력의 계측값을 입력하여, 이들 계측값의 평균값을 연산하고, 이 평균값과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하고,
   상기 정보 제시부는, 상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모두를 제시하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 판정 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,
   추가로, 상기 플랜지에 상기 볼트로부터 가해지는 축력을 계측하는 축력 계측부가 구비되고,
   상기 처리부는, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 볼트의 축력의 계측값을 입력하여, 이들 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하고,
   상기 정보 제시부는, 상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모두를 제시하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 판정 시스템.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 처리부는, 상기 차의 기준값에 대한 어긋남량을 연산하고, 이 어긋남량과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 판정 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 처리부는, 상기 플랜지 상의 면간 거리의 계측 부위 또는 체결 시기의 어느 것 또는 2 이상을 식별 정보로 하고, 그 식별 정보에 관계지어 정보 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 판정 시스템.
6. 컴퓨터로 실현하기 위한 프로그램으로서,
   개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결되는 플랜지를 구비한 시일 시공부의 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 플랜지의 면간 거리의 계측값을 입력하는 기능과,
   상기 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 기능과,
   처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모든 제시 정보를 생성하는 기능을 상기 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램.
7. 제 6 항에 있어서,
   추가로, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 볼트로부터의 축력의 계측값을 입력하는 기능과,
   상기 계측값의 평균값을 연산하고, 이 평균값과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 기능과,
   상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모든 제시 정보를 생성하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
8. 제 6 항에 있어서,
   추가로, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 볼트로부터의 축력의 계측값을 입력하는 기능과,
   상기 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 기능과,
   상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모든 제시 정보를 생성하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
9. 제 6 항 또는 제 8 항에 있어서,
   상기 차의 기준값에 대한 어긋남량을 연산하고, 이 어긋남량과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
10. 개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결된 플랜지의 면간 거리에 의해 시공 결과를 판정하는 시일 시공 판정 방법으로서,
    개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결되는 플랜지를 구비한 시일 시공부에서, 상기 플랜지의 면간 거리를 계측하는 공정과,
    상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 면간 거리의 계측값을 입력하여, 이들 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 판정 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    추가로, 상기 플랜지에 상기 볼트로부터 가해지는 축력을 계측하는 공정과,
    상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 볼트로부터 축력의 계측값을 입력하고, 이들 계측값의 평균값을 연산하고, 이 평균값과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 판정 방법.
12. 제 10 항에 있어서,
    추가로, 상기 플랜지에 상기 볼트로부터 가해지는 축력을 계측하는 공정과,
    상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 볼트로부터 축력의 계측값을 입력하고, 이들 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 판정 방법.
13. 제 10 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 차의 기준값에 대한 어긋남량을 연산하고, 이 어긋남량과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 판정 방법.
14. 개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결된 플랜지의 면간 거리를 사용하여 시일 시공을 학습하는 시일 시공 학습 시스템으로서,
    개스킷을 사이에 끼우고 볼트 및 너트로 체결되는 플랜지를 구비한 시일 시공부와,
    상기 플랜지의 면간 거리를 계측하는 면간 거리 계측부와,
    상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 면간 거리 계측부로부터 상기 면간 거리의 계측값을 입력하여, 이들 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하는 처리부와,
    상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모두를 제시하는 정보 제시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 학습 시스템.
15. 제 14 항에 있어서,
    추가로, 상기 플랜지에 상기 볼트로부터 가해지는 축력을 계측하는 축력 계측부가 구비되고,
    상기 처리부는, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 축력 계측부로부터 계측값을 입력하고, 이들 계측값의 평균값을 연산하고, 이 평균값과 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하고,
    상기 정보 제시부는, 상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모두를 제시하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 학습 시스템.
16. 제 14 항에 있어서,
    추가로, 상기 플랜지에 상기 볼트로부터 가해지는 축력을 계측하는 축력 계측부가 구비되고,
    상기 처리부는, 상기 볼트의 체결 개시부터 체결 완료에 이르는 복수의 단계에서, 상기 축력 계측부로부터 계측값을 입력하고, 이들 계측값의 최대값과 최소값의 차를 연산하고, 이 차와 판정 기준을 비교하여 기능 레벨을 판정하고,
    상기 정보 제시부는, 상기 처리부에서 처리하는 연산 정보 또는 연산 결과의 어느 것 또는 모두를 제시하는 것을 특징으로 하는 시일 시공 학습 시스템.

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