JP2000326251A - 締付けねじの軸力検知方法及び装置 - Google Patents
締付けねじの軸力検知方法及び装置Info
- Publication number
- JP2000326251A JP2000326251A JP11140439A JP14043999A JP2000326251A JP 2000326251 A JP2000326251 A JP 2000326251A JP 11140439 A JP11140439 A JP 11140439A JP 14043999 A JP14043999 A JP 14043999A JP 2000326251 A JP2000326251 A JP 2000326251A
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- JP
- Japan
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- tightening
- screw
- axial force
- rotation angle
- fastening
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- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 締付けねじの締付け回転角に対する締付け軸
力との関係を検知する締付けねじの軸力の検知方法及び
装置の提供。 【解決手段】 ねじ締め機によるねじ締め時の締付け回
転角信号を受信し、該回転角信号に対応するねじ締付け
軸力を記憶させることを、上記締付け回転角の変化に伴
ない繰返し行なう締付けねじの軸力検知。トルクレンチ
の締付け回転角に対応した角度信号に同期して締付けね
じの各軸力測定値が繰返し、かつ自動的に記録されるの
で、締付け作業を中断させることがなく、トルクレンチ
締付け回転角に対応する各軸力測定値が自動的に記録さ
れる。
力との関係を検知する締付けねじの軸力の検知方法及び
装置の提供。 【解決手段】 ねじ締め機によるねじ締め時の締付け回
転角信号を受信し、該回転角信号に対応するねじ締付け
軸力を記憶させることを、上記締付け回転角の変化に伴
ない繰返し行なう締付けねじの軸力検知。トルクレンチ
の締付け回転角に対応した角度信号に同期して締付けね
じの各軸力測定値が繰返し、かつ自動的に記録されるの
で、締付け作業を中断させることがなく、トルクレンチ
締付け回転角に対応する各軸力測定値が自動的に記録さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ねじの締付け分野
で使用される締付けねじの軸力特性を検知する方法及び
装置であって、詳しくは締付けねじの締付け回転角に対
する締付け軸力との関係を検知する締付けねじの軸力の
検知方法及び装置に関するものである。
で使用される締付けねじの軸力特性を検知する方法及び
装置であって、詳しくは締付けねじの締付け回転角に対
する締付け軸力との関係を検知する締付けねじの軸力の
検知方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】少なくとも２つ以上の被締結部材を締結
するために使用する締付けねじ（ボルト）の大きさ、材
質には各種のものがあり、これらの締付けねじは、その
被締結部材に対応して最適な大きさ、材質のものを選択
し、例えば回転角度法、トルク勾配法等の採用によるね
じ締め手段により被締結部材をねじ締めすることが周知
である。
するために使用する締付けねじ（ボルト）の大きさ、材
質には各種のものがあり、これらの締付けねじは、その
被締結部材に対応して最適な大きさ、材質のものを選択
し、例えば回転角度法、トルク勾配法等の採用によるね
じ締め手段により被締結部材をねじ締めすることが周知
である。
【０００３】被締結部材をねじ締めするに使用される指
定の締付けねじの大きさ、材質には各種あり、それらの
締付けねじを選択使用するには、それら各種ねじの特
性、例えば締付け回転角に対する締付け軸力特性あるい
は締付け回転角に対する締付けトルク特性を知ることが
要求される。
定の締付けねじの大きさ、材質には各種あり、それらの
締付けねじを選択使用するには、それら各種ねじの特
性、例えば締付け回転角に対する締付け軸力特性あるい
は締付け回転角に対する締付けトルク特性を知ることが
要求される。
【０００４】そこで従来では指定した締付けねじの締付
け軸力特性及び締付けトルク特性等を検知するための手
段として、角度検出器及び表示器を内蔵したトルクレン
チ等のねじ締め機と超音波軸力計のそれぞれを用意し、
先ずは上記ねじ締め機を用いて指定した締付けねじの被
締付体へのねじ締めを進め、その締付けねじの着座後の
各回転角度に対する軸力測定値を軸力計から読み取って
記録しているものであった。
け軸力特性及び締付けトルク特性等を検知するための手
段として、角度検出器及び表示器を内蔵したトルクレン
チ等のねじ締め機と超音波軸力計のそれぞれを用意し、
先ずは上記ねじ締め機を用いて指定した締付けねじの被
締付体へのねじ締めを進め、その締付けねじの着座後の
各回転角度に対する軸力測定値を軸力計から読み取って
記録しているものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】即ち、指定したねじの
締付け軸力特性等を検知する従来法では、ねじ締め機に
よるねじ締め時の各回転角度と、該回転角度に対する軸
力値の双方を人為的に読み取り、かつ記録するという作
業を繰返してその指定ねじの締付け軸力データを作成し
ているために、その締付け軸力データを作成するための
作業性が悪い。また指定ねじが回転された回転角度は、
角度検出器で表示された表示値をその都度作業者が読み
取るものであり、さらに各回転角度に対する軸力値の読
み取りも人為的に目視確認しなければならないことから
データ値としての正確性に欠けるものであった。
締付け軸力特性等を検知する従来法では、ねじ締め機に
よるねじ締め時の各回転角度と、該回転角度に対する軸
力値の双方を人為的に読み取り、かつ記録するという作
業を繰返してその指定ねじの締付け軸力データを作成し
ているために、その締付け軸力データを作成するための
作業性が悪い。また指定ねじが回転された回転角度は、
角度検出器で表示された表示値をその都度作業者が読み
取るものであり、さらに各回転角度に対する軸力値の読
み取りも人為的に目視確認しなければならないことから
データ値としての正確性に欠けるものであった。
【０００６】本発明はかかることに着目してなされたも
ので、ねじ締め機には、各締付け回転角に対応する角度
信号を出力させることができる機能を持たせ、また超音
波軸力計には、上記の各角度信号受信時の軸力を算出す
る演算処理部とそれらの算出値をデータ化するためのデ
ータ記憶部を設けて、ねじ締め機による締付けねじの締
結作業時において、その締付けねじの締付け回転角に対
応するそれぞれのねじ締付け軸力を超音波軸力計にて記
録させる締付けねじの軸力の検知方法及び装置の提供を
目的とする。
ので、ねじ締め機には、各締付け回転角に対応する角度
信号を出力させることができる機能を持たせ、また超音
波軸力計には、上記の各角度信号受信時の軸力を算出す
る演算処理部とそれらの算出値をデータ化するためのデ
ータ記憶部を設けて、ねじ締め機による締付けねじの締
結作業時において、その締付けねじの締付け回転角に対
応するそれぞれのねじ締付け軸力を超音波軸力計にて記
録させる締付けねじの軸力の検知方法及び装置の提供を
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１では、ねじ締め機によるねじ締め時
の締付け回転角信号を受信し、該回転角信号に対応する
ねじ締付け軸力を記憶させることを、上記締付け回転角
の変化に伴ない繰返し行なう締付けねじの軸力検知方法
であることを特徴としている。
に本発明の請求項１では、ねじ締め機によるねじ締め時
の締付け回転角信号を受信し、該回転角信号に対応する
ねじ締付け軸力を記憶させることを、上記締付け回転角
の変化に伴ない繰返し行なう締付けねじの軸力検知方法
であることを特徴としている。
【０００８】また本発明の請求項２では、ねじ締め機に
よるねじ締め時の締付け回転角信号を受信し、該回転角
信号に対応するねじ締付け軸力を記憶させることを、上
記締付け回転角の変化に伴ない繰返し行なうと共に上記
締付け回転角度に同期して、締付けトルクとねじ締付け
軸力を記憶する締付けねじの軸力検知方法であることを
特徴としている。
よるねじ締め時の締付け回転角信号を受信し、該回転角
信号に対応するねじ締付け軸力を記憶させることを、上
記締付け回転角の変化に伴ない繰返し行なうと共に上記
締付け回転角度に同期して、締付けトルクとねじ締付け
軸力を記憶する締付けねじの軸力検知方法であることを
特徴としている。
【０００９】また本発明の請求項３では、ねじの締付け
時における締付け角度を角度信号として出力及び記憶が
できる機能を持たせたねじ締め機と、該ねじ締め機から
出力される角度信号を受信し、ねじ締め機の各回転角度
に対応する上記ねじの軸力値を算出記憶させる機能を持
たせた超音波軸力計とからなる締付けねじの軸力検知装
置であることを特徴としている。
時における締付け角度を角度信号として出力及び記憶が
できる機能を持たせたねじ締め機と、該ねじ締め機から
出力される角度信号を受信し、ねじ締め機の各回転角度
に対応する上記ねじの軸力値を算出記憶させる機能を持
たせた超音波軸力計とからなる締付けねじの軸力検知装
置であることを特徴としている。
【００１０】また本発明の請求項４では、ねじの締付け
時における締付け角度を角度信号として出力及び記憶が
でき、またその締付け角度に同期して締付けトルクを出
力記憶できる機能を持たせたねじ締め機と、該ねじ締め
機から出力される角度信号と締付けトルクを受信し、ね
じ締め機の各回転角度に対応する上記ねじの軸力値を算
出記憶させ、合わせて締付けトルクを記憶表示させる機
能を持たせた超音波軸力計とからなる締付けねじの軸力
検知装置であることを特徴としている。
時における締付け角度を角度信号として出力及び記憶が
でき、またその締付け角度に同期して締付けトルクを出
力記憶できる機能を持たせたねじ締め機と、該ねじ締め
機から出力される角度信号と締付けトルクを受信し、ね
じ締め機の各回転角度に対応する上記ねじの軸力値を算
出記憶させ、合わせて締付けトルクを記憶表示させる機
能を持たせた超音波軸力計とからなる締付けねじの軸力
検知装置であることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明を図面に示す実施の
形態に基いて詳細に説明する。
形態に基いて詳細に説明する。
【００１２】図１は締付けねじの軸力を検知するに用い
られる装置の全体を示し、１は締付けねじ（ボルト）２
を被締結体３に締結させるために使用されるトルクレン
チ、ナットランナー、ソケットレンチ等のねじ締め機で
あって（以下これをトルクレンチと称して説明する）、
このトルクレンチ１には該トルクレンチ１によるねじ締
め作業時において、その締付けねじ２の締結トルクが設
定トルクに達した後のトルクレンチ１の回動角度を検出
することができる例えばエンコーダ、ジャイロスコープ
等からなる角度検出器４が具備されている。この角度検
出器４では、トルクレンチ１の回転角度に対応する角度
パルスが順次発信する構成となっている。
られる装置の全体を示し、１は締付けねじ（ボルト）２
を被締結体３に締結させるために使用されるトルクレン
チ、ナットランナー、ソケットレンチ等のねじ締め機で
あって（以下これをトルクレンチと称して説明する）、
このトルクレンチ１には該トルクレンチ１によるねじ締
め作業時において、その締付けねじ２の締結トルクが設
定トルクに達した後のトルクレンチ１の回動角度を検出
することができる例えばエンコーダ、ジャイロスコープ
等からなる角度検出器４が具備されている。この角度検
出器４では、トルクレンチ１の回転角度に対応する角度
パルスが順次発信する構成となっている。
【００１３】５は超音波軸力計であって、この超音波軸
力計５は、締付けねじ２の軸力を測定する機能に加え
て、上記角度検出器４からの角度パルスを受信して、ね
じ締め機の各回転角度に対応する上記締付けねじ２の軸
力値を算出する演算部と、この演算部で算出された算出
値をトルクレンチ１の回転角度毎にデータ化するデータ
記憶部と、このデータを表示する表示部６を有してい
る。
力計５は、締付けねじ２の軸力を測定する機能に加え
て、上記角度検出器４からの角度パルスを受信して、ね
じ締め機の各回転角度に対応する上記締付けねじ２の軸
力値を算出する演算部と、この演算部で算出された算出
値をトルクレンチ１の回転角度毎にデータ化するデータ
記憶部と、このデータを表示する表示部６を有してい
る。
【００１４】上記の角度検出器４と超音波軸力計５とは
ケーブル７により接続されており、角度検出器４による
トルクレンチ１の角度信号を有線により超音波軸力計５
へ受信させることができるようになっている。この実施
の形態ではトルクレンチ１の角度信号を、有線により超
音波軸力計５へ受信させるようになっているが、これに
限るものではなく、例えば無線手段によりトルクレンチ
１の角度信号を超音波軸力計５へ受信させるようにして
もよい。
ケーブル７により接続されており、角度検出器４による
トルクレンチ１の角度信号を有線により超音波軸力計５
へ受信させることができるようになっている。この実施
の形態ではトルクレンチ１の角度信号を、有線により超
音波軸力計５へ受信させるようになっているが、これに
限るものではなく、例えば無線手段によりトルクレンチ
１の角度信号を超音波軸力計５へ受信させるようにして
もよい。
【００１５】以上が本実施の形態であるが、次にその作
用について図２のフローチャートを参考に説明する。ト
ルクレンチ１による締付けねじ２の締結作業が進み、そ
の締付けねじ２締結トルクがトルクレンチ１の設定トル
ク値に到達後、さらにそのトルクレンチ１を所定の角度
だけ回転させると、設定トルク値到達後のトルクレンチ
１の回転角度が角度検出器４により逐次検出され、その
回転角度が波形整形されたパルス信号（矩形波）として
角度検出器４から出力される。
用について図２のフローチャートを参考に説明する。ト
ルクレンチ１による締付けねじ２の締結作業が進み、そ
の締付けねじ２締結トルクがトルクレンチ１の設定トル
ク値に到達後、さらにそのトルクレンチ１を所定の角度
だけ回転させると、設定トルク値到達後のトルクレンチ
１の回転角度が角度検出器４により逐次検出され、その
回転角度が波形整形されたパルス信号（矩形波）として
角度検出器４から出力される。
【００１６】角度検出器４から出力された角度信号はケ
ーブル７を介して超音波軸力計５に受信されるが、この
とき、超音波軸力計５では締付けねじ２の軸力を継続的
に計測しており、上記角度信号によるトルクレンチ１の
回転角度に対応したパルス信号のアップトリガー又はダ
ウントリガーが発生する度に同期させて締付けねじ２の
軸力値を繰返し算出する。
ーブル７を介して超音波軸力計５に受信されるが、この
とき、超音波軸力計５では締付けねじ２の軸力を継続的
に計測しており、上記角度信号によるトルクレンチ１の
回転角度に対応したパルス信号のアップトリガー又はダ
ウントリガーが発生する度に同期させて締付けねじ２の
軸力値を繰返し算出する。
【００１７】かくしてトルクレンチの締付け回転角（θ
ｆ）に対する各締付け軸力値（Ｆｆ）として図３で示す
如き特性（Ｆｆ曲線）を算出することができ、この算出
値を超音波軸力計５内部のデータ記憶部に記録させる。
またその算出値は超音波軸力計５の表示部６において、
例えば図表等の形態によって表示させることも可能であ
る。なお（Ｔｆ）は上記締付け回転角（θｆ）に対する
締付けねじ２の締付けトルク値を示す。
ｆ）に対する各締付け軸力値（Ｆｆ）として図３で示す
如き特性（Ｆｆ曲線）を算出することができ、この算出
値を超音波軸力計５内部のデータ記憶部に記録させる。
またその算出値は超音波軸力計５の表示部６において、
例えば図表等の形態によって表示させることも可能であ
る。なお（Ｔｆ）は上記締付け回転角（θｆ）に対する
締付けねじ２の締付けトルク値を示す。
【００１８】上記実施の形態である締付けねじの軸力検
知装置によれば、トルクレンチの締付け回転角に対応し
た角度信号に同期して締付けねじ２の各軸力測定値が繰
返し、かつ自動的に記録されるので、締付け作業を中断
させることがなく、トルクレンチ締付け回転角に対応す
る各軸力測定値が自動的に記録される。記録されたデー
ターは必要に応じて表示部６で表示させて、同種の締付
けねじの軸力特性との比較、検証等に役立たせることが
できる。
知装置によれば、トルクレンチの締付け回転角に対応し
た角度信号に同期して締付けねじ２の各軸力測定値が繰
返し、かつ自動的に記録されるので、締付け作業を中断
させることがなく、トルクレンチ締付け回転角に対応す
る各軸力測定値が自動的に記録される。記録されたデー
ターは必要に応じて表示部６で表示させて、同種の締付
けねじの軸力特性との比較、検証等に役立たせることが
できる。
【００１９】また上記測定値を基にして角度法を採用す
るねじ締めを自動的に行なうことも可能となり、設定し
たねじ締めトルク値によるねじ締め作業を精度よくかつ
熟練等を要することなく容易に行なうことができる。
るねじ締めを自動的に行なうことも可能となり、設定し
たねじ締めトルク値によるねじ締め作業を精度よくかつ
熟練等を要することなく容易に行なうことができる。
【００２０】またねじの締付け角度に対応してトルクも
メモリーできる角度レンチを用いれば、締め付け作業終
了後、回転角度に対するトルク、軸力の関係が簡単に得
られる。
メモリーできる角度レンチを用いれば、締め付け作業終
了後、回転角度に対するトルク、軸力の関係が簡単に得
られる。
【００２１】また回転角度毎に軸力等の測定値をメモリ
ーするので例えば１秒間に５データメモリーすると言う
ような、時間同期式に比べてゆっくり締め付けた場合、
特に記憶容量の無駄が少なくてすむ等の特長がある。
ーするので例えば１秒間に５データメモリーすると言う
ような、時間同期式に比べてゆっくり締め付けた場合、
特に記憶容量の無駄が少なくてすむ等の特長がある。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明の締付けねじの軸力
検知方法及び装置によれば、ねじ締め機を用いた角度法
併用のねじ締結作業時において、その締付けねじの締付
け回転角に対応するそれぞれのねじ締め軸力を自動的か
つ連続的に記録データ化することができる。そして上記
データ化した軸力曲線（Ｆｆ）を基にして例えば自動的
に締結されたねじの経時的軸力変化を容易に検知するこ
とができるという作用効果を奏する。
検知方法及び装置によれば、ねじ締め機を用いた角度法
併用のねじ締結作業時において、その締付けねじの締付
け回転角に対応するそれぞれのねじ締め軸力を自動的か
つ連続的に記録データ化することができる。そして上記
データ化した軸力曲線（Ｆｆ）を基にして例えば自動的
に締結されたねじの経時的軸力変化を容易に検知するこ
とができるという作用効果を奏する。
【００２３】また上記測定値を基にして角度法を採用す
るねじ締めを自動的に行なうことも可能となり、設定し
たねじ締めトルク値によるねじ締め作業を精度よくかつ
熟練等を要することなく容易に行なうことができる。
るねじ締めを自動的に行なうことも可能となり、設定し
たねじ締めトルク値によるねじ締め作業を精度よくかつ
熟練等を要することなく容易に行なうことができる。
【００２４】またねじの締付け角度に対応してトルクも
メモリーできる角度レンチを用いれば、締め付け作業終
了後、回転角度に対するトルク、軸力の関係が簡単に得
られる。
メモリーできる角度レンチを用いれば、締め付け作業終
了後、回転角度に対するトルク、軸力の関係が簡単に得
られる。
【図１】本発明よりなる締付けねじ軸力検知装置の実施
形態を示した説明図。
形態を示した説明図。
【図２】本発明よりなる締付けねじ軸力検知方法の説明
ブロック図。
ブロック図。
【図３】締付け回転角と締付け軸力値及び締付けトルク
値との関係を示した特性図。
値との関係を示した特性図。
【符号の説明】 １…トルクレンチ ２…締付けねじ ３…被締結体 ４…角度検出器 ５…超音波軸力計 ６…表示部 ７…ケーブル ８…超音波センサー ９…超音波センサーケーブル
Claims (4)
- 【請求項１】 ねじ締め機によるねじ締め時の締付け回
転角信号を受信し、該回転角信号に対応するねじ締付け
軸力を記憶させることを、上記締付け回転角の変化に伴
ない繰返し行なうことを特徴とする締付けねじの軸力検
知方法。 - 【請求項２】 ねじ締め機によるねじ締め時の締付け回
転角信号を受信し、該回転角信号に対応するねじ締付け
軸力を記憶させることを、上記締付け回転角の変化に伴
ない繰返し行なうと共に上記締付け回転角度に同期し
て、締付けトルクとねじ締付け軸力を記憶することを特
徴とする締付けねじの軸力検知方法。 - 【請求項３】 ねじの締付け時における締付け角度を角
度信号として出力及び記憶ができる機能を持たせたねじ
締め機と、該ねじ締め機から出力される角度信号を受信
し、ねじ締め機の各回転角度に対応する上記ねじの軸力
値を算出記憶させる機能を持たせた超音波軸力計とから
なることを特徴とする締付けねじの軸力検知装置。 - 【請求項４】 ねじの締付け時における締付け角度を角
度信号として出力及び記憶ができ、またその締付け角度
に同期して締付けトルクを出力記憶できる機能を持たせ
たねじ締め機と、該ねじ締め機から出力される角度信号
と締付けトルクを受信し、ねじ締め機の各回転角度に対
応する上記ねじの軸力値を算出記憶させ、合わせて締付
けトルクを記憶表示させる機能を持たせた超音波軸力計
とからなることを特徴とする締付けねじの軸力検知装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11140439A JP2000326251A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 締付けねじの軸力検知方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11140439A JP2000326251A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 締付けねじの軸力検知方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000326251A true JP2000326251A (ja) | 2000-11-28 |
Family
ID=15268682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11140439A Pending JP2000326251A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 締付けねじの軸力検知方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000326251A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010133877A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Tokyo Sokki Kenkyusho Co Ltd | ボルトひずみ測定装置 |
| JP2017030072A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | Ｔｏｎｅ株式会社 | 締付確認方法 |
| CN110174250A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-27 | 力试（上海）科学仪器有限公司 | 一种轴力静扭复合装置 |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP11140439A patent/JP2000326251A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010133877A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Tokyo Sokki Kenkyusho Co Ltd | ボルトひずみ測定装置 |
| JP2017030072A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | Ｔｏｎｅ株式会社 | 締付確認方法 |
| CN110174250A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-27 | 力试（上海）科学仪器有限公司 | 一种轴力静扭复合装置 |
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