JP4949417B2

JP4949417B2 - ネジの取出管理システム

Info

Publication number: JP4949417B2
Application number: JP2009046041A
Authority: JP
Inventors: 勝男常田
Original assignee: Sanyo Machine Works Ltd
Current assignee: Sanyo Machine Works Ltd
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2029-02-27
Also published as: JP2010195466A

Description

本発明は、航空機の組立工程などで、構成部品を締め付けて取り付ける際に利用される複数種のネジを収容するネジの収容ケース、及び、この収容ケースを用いたネジの取出管理システムに関する。

周知のように、航空機などの組立工程（製造時および保守点検時の両方を含む。以下、同様。）では、例えば特許文献１に開示されているようなトルクレンチを使用して、作業者が各構成部品をネジ（ボルトを含む。以下、同様。）によって設定トルクまで締め付ける締付作業が組立工程の大部分を占める。

この締付作業では対象となる航空機等の構成部品も多岐に亘りその締付態様も多様であることから、当該作業で使用されるネジも一種のみから構成されるものではなく、軸部の直径や長さ等の異なる複数種から構成されるのが通例である。

また、航空機等の組立工程では、締付作業の対象現場が広範な範囲に亘るため、作業者は、予め組付作業に必要となる複数種のネジが一緒に収容された籠を持ち運んでいるのが実情である。

特開２０００−２４６６６１号公報

ところで、籠に複数種のネジを一緒に収容しただけでは、籠から作業指示書などに記載の適正なネジを取り出す際に、作業者が目視によって適正なネジを判別して取り出す必要がある。しかしながら、このような場合には、作業者が籠から適正なネジとは異なるネジを誤って取り出してしまうことがある。

そして、このように誤った異種のネジを取り出した場合、その誤りに気付けば特に問題となることはないが、その誤ったネジで航空機の構成部品の締付作業をそのまま行った場合には、事後的にネジの緩みや強度不足が生じるおそれがあるので問題となる。

以上の実情に鑑み、本発明は、航空機などの組立工程に含まれる締付作業に際して、複数種のネジの中から不適正なネジを取り出した場合に、これを正確に作業者に報知することを技術的課題とする。

上記課題を解決するために創案された本発明に係るネジの取出管理システムは、締付作業時に使用される複数種のネジを収容する持ち運び可能なネジの収容ケースを含むネジの取出管理システムであって、前記収容ケースは、前記ネジの種類に対応した専用の収容部と、それぞれの前記収容部に設けられ、それぞれの前記収容部に収容された個々の前記ネジの有無を検知するセンサと、該センサによる検知結果を含む情報を外部に無線送信する送信器とを備え、前記送信器から無線送信された前記情報に基づいて、各々の前記収容部における前記ネジの有無を管理し、誤った前記ネジが取り出されたときに、作業者が携帯する携帯情報端末を通じて作業者に報知することに特徴づけられる。

このような構成によれば、複数種のネジは、それぞれの種類に対応した専用の収容部に収容される。そして、作業者が誤ったネジを収容部から取り出すと、誤ったネジが収容されていた収容部からはネジがなくなり、本来取り出すべきネジは収容部に残存したままとなる。そのため、各収容部に収容されたネジの取り出しをセンサで検知することで、作業者によって適正なネジが取り出されたか否かを正確に判断することができる。したがって、センサで検出された結果を送信器で送信すれば、複数のネジの中から不適正なネジが取り出された場合であっても、その送信情報に基づいて作業者に正確な報知を行うことができる。

上記の構成において、前記収容ケースの前記収容部が、前記ネジの輪郭と係合する係合凹部により形成されていてもよい。

このようにすれば、ネジの輪郭と収容部は係合するので、収容部に対してネジが小さいときには、ネジと収容部は係合せず、それとは反対に収容部に対してネジが大きいときには、収容部内にネジを収容できなくなる。したがって、締付作業を行う前の準備段階で各収容部に対応したネジを収容する際に、誤ったネジを収容部に収容するという事態を未然に防止することができる。

上記の構成において、前記収容ケースの前記収容部が、前記ネジを弾性復元力により保持可能な弾性材料により形成されていることが好ましい。

このようにすれば、収容ケースの中で各種ネジがそれぞれに対応した専用の収容部に確実に保持されるので、持ち運び時にネジが収容部から離脱することがなく、持ち運びに便利である。また、ネジは、収容部の弾性復元力により保持されているので、ネジの取出時に収容部とネジとの間に手を挿入すれば、収容部が適宜変形するので、ネジの取出作業を円滑に行うこともできる。

上記の構成において、前記収容ケースは、枠体と、該枠体の内部にスライド自在に収容される複数段からなる引出部とを備え、前記収容部が前記引出部に設けられていてもよい。

このようにすれば、収容ケース内に設けられる収容部の数を大幅に増やすことができるので、ネジの収容効率を向上させることが可能となる。また、収容部が設けられた引出部は、スライド自在に枠体に収容されているので、ネジの取出作業も円滑に行うことができる。

以上のように本発明によれば、航空機などの組立工程に含まれる締付作業に際して、複数種のネジの中から不適正なネジを取り出した場合に、これを正確に作業者に報知することができる。

本発明の一実施形態に係るネジの取出管理システムの概略構成を示す図である。図１に示すネジの取出管理システムに組み込まれるネジの収容ケースの概略構成を示す図である。図２のＡ−Ａ断面図であって、収容部に設置されたセンサを説明する図である。図３に示すセンサの変形例を示す断面図である。本実施形態に係るネジの取出管理システムによるネジの取出管理手順を示すフローである。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るネジの取出管理システムの概略構成を示す図である。同図に示すように、このネジの取出管理システム１は、航空機の組立工程で使用される複数種のネジＷが収容された収容ケース２と、収容ケース２内のネジＷの収容状態を管理する管理装置３とを備えている。

収容ケース２は、図２に示すように、枠体４と、この枠体４の内部にスライド自在に収容される複数段からなる引出部５とを備えている。各引出部５には、複数種のネジＷのそれぞれに対応した専用の収容部６が設けられている。すなわち、ネジＷと収容部６が１対１の関係で設けられており、１つの収容部６に１つのネジＷが収容されている。各収容部６は、その収容部６に収容されるネジＷの輪郭に係合する係合凹部から構成されている。この実施形態では、収容部６は、ネジＷの頭部Ｗａと係合する係合凹部と、ネジＷの軸部Ｗｂと係合する係合凹部とから構成されており、ネジＷはその軸部Ｗｂを横向きに寝かせた状態（略水平姿勢）で収容されている。このようにすれば、引出部５を枠体４から引き出した状態でネジＷの外観を一見して把握しやすくなる。なお、図示しないが、各収容部６の近傍には、各収容部６のアドレスを示す情報が付されている。

上方が開口した箱状の引出部本体５ａの内部には、上方側からスポンジなどの弾性部材７が嵌め込まれており、この弾性部材７に形成された係合凹部により収容部６が構成されている。そのため、収容部６は、対応するネジＷを弾性復元力により保持可能となっている。

収容部６の各々には、図３に示すように、ネジＷの取り出しを検知するセンサ８が設けられている。このセンサ８は近接スイッチにより構成されており、ネジＷの有無による電界や磁界の変化を検知して、収容部６からネジＷが取り出されたか否かを検知するようになっている。なお、センサ８は、近接スイッチに限定されるものではなく、例えば、図４に示すように、投光器８ａと受光器８ｂとからなる光電スイッチにより構成してもよい。この場合、センサ８は、ネジＷの有無による光量の変化に基づいて収容部６にネジＷが収容されているか否かを検知する。また、センサ８として光電スイッチを使用する場合には、収容部６の一部又は全部が透明部材９で形成するか、或いは、投光器８ａの投光面及び受光器８ｂの受光面を収容部６の収容空間に露出させる。さらに、光電スイッチとしては、上記のような透過型に限らず、反射型や輻射型も使用することができる。また、センサ８としては、その他にも、例えば、各収容部６に収容されているネジＷの重さの変化に基づいてネジＷの取り出しを検知する重量センサなどを使用することもできる。

収容ケース２の枠体４には、送信器１０が取り付けられている。この送信器１０は、各センサ８から検知結果を有線又は無線で取得するとともに、その取得した各センサ８からの検知結果を含む情報Ｓ１を管理装置３に送信するようになっている。

一方、管理装置３は、図１に示すように、管理コンピュータ１１と、作業者が携帯する携帯情報端末（ＰＤＡ）１２とを備えている。

管理コンピュータ１１は、収容ケース２（送信器１０）から送信されるセンサ８の検知結果を示す情報Ｓ１を受信可能となっており、そのセンサ８の検知結果を示す情報Ｓ１に基づいて各々の収容部６におけるネジＷの有無を管理するようになっている。この管理コンピュータ１１による管理手順の詳細は次の通りである。

図５に示すように、まず、ステップ１０１で、管理コンピュータ１１は、航空機の組立手順に従って携帯情報端末１２に作業者が収容ケース２から取り出すべきネジＷの情報（対象のネジＷが収容された収容部６のアドレスを含む。）Ｓ２を送信する。次に、ステップ１０２で、管理コンピュータ１１は、センサ８の検知結果を示す情報Ｓ１を受信する。そして、ステップ１０３で、管理コンピュータ１１は、送信した情報Ｓ１が示す取り出しを指示したネジＷと、受信した情報Ｓ２が示す実際に取り出されたネジＷとが一致するか否かを判定する。その結果、両情報Ｓ１，Ｓ２が示すネジＷが一致しない場合には、誤ったネジＷが取り出されたことになるので、ステップ１０４で、管理コンピュータ１１の送信器１０から携帯情報端末１２に報知情報Ｓ３を送信し、携帯情報端末１２を介して作業者に報知する。一方、ステップ１０３で、両情報Ｓ１，Ｓ２が一致した場合には、上記のステップ１０１〜１０３を繰り返し、締付作業中におけるネジＷの取出状態の管理を継続して行う。なお、携帯情報端末１２から作業者に報知する手法としては、携帯情報端末１２に所定の情報を表示して視覚的に報知する手法や、携帯情報端末１２から音を出して聴覚的に報知する手法、或いはこれら２つを併用して報知する手法などが挙げられる。

以上のように、第１の実施形態に係るネジの取出管理システム１によれば、航空機などの組立工程に含まれる締付作業に際して、作業者が複数種のネジＷの中から不適正なネジＷを取り出した場合であっても、これを正確に作業者に報知することが可能となる。したがって、作業者が誤ったネジＷを取り出した場合でもそのネジＷで航空機の構成部品の締付作業がそのまま行われることがなく、締付作業の信頼性を大幅に向上させることができる。

なお、上記の第１の実施形態では、１つの収容部６に１つのネジＷを収容する場合を説明したが、１つの収容部６に同種のネジＷを複数収容するようにしてもよい。この場合、収容部６からのネジＷの取り出しを検知するセンサ８としては、例えば、収容部６に収容されているネジＷの重量の変化に基づいて、ネジＷの取り出しを検知する重量センサなどが利用できる。このように重量センサを利用すれば、１つの収容部６に複数のネジＷを収容する場合でも、１つのセンサ８だけでネジＷの取り出しを検知することができる。

また、上記の第１の実施形態では、管理コンピュータ１１から携帯情報端末１２に一方向通信を行う場合を説明したが、両者１１,１２の間で双方向通信を行ってもよい。すなわち、例えば、携帯情報端末１２に所定の情報を読み取り可能なカメラを設け、当該カメラで作業指示書などに記載されたネジＷの情報を読み取り、これを管理コンピュータ１１に送信するようにしてもよい。このようにすれば、作業者の締付作業の進捗状態を正確に把握することができるので、ネジＷの取出状況をより正確に管理することができる。

さらに、上記の第１の実施形態では、収容ケース２と管理装置３を別体で構成したが、収容ケース２自体に管理装置３と同等の機能を内蔵させて両者を一体化してもよい。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態が、上記の第１の実施形態と相違する点は、ネジの収容ケースの構成にある。すなわち、第２の実施形態に係る収容ケースは、図示は省略するが、ネジのそれぞれに取り付けられた超小型（例えば、縦横及び厚みがμｍオーダ）の無線ＩＣタグ（例えば、日立製作所製のミューチップ）と、この無線ＩＣタグに含まれるＩＤ情報を読み取ってネジの有無を検知するＩＣダグリーダと、このＩＣタグリーダによる検知結果を含む情報を送信する送信器とを備えている。なお、この実施形態では、収容ケースにおけるネジの一つの収容部に、複数のネジが一緒に収容されている。また、各ネジに取り付けられた無線ＩＣタグに含まれるＩＤ情報は、それぞれのネジによって異なるようにしている。

このようにすれば、個々のネジに無線ＩＣタグが取り付けられているので、この無線ＩＣタグを収容ケースに取り付けられたＩＣタグリーダで順次読み取ることで、収容ケース内に収容されているネジを正確に把握することができる。すなわち、作業者が誤ったネジを収容ケースから取り出すと、ＩＣタグリーダで誤ったネジのＩＤ情報が読み取れなくなるが、本来取り出すべきネジのＩＤ情報は依然として読み取り可能状態が維持される。そのため、ＩＣタグリーダの検知結果に基づいて作業者によって適正なネジが取り出されたか否かを正確に判断することができる。したがって、ＩＣタグリーダの検知結果を送信器で送信すれば、複数のネジの中から不適正なネジが取り出された場合であっても、その送信情報に基づいて作業者に正確な報知を行うことができる。

なお、上記の第２の実施形態において、収容ケースにおけるネジの収容部を金属板などの導電体で取り囲んで遮蔽し、且つ、この遮蔽した収容部の内部空間に面するようにＩＣタグリーダを配置してもよい。このようにすれば、無線ＩＣタグによる電波の送信範囲が収容部内に限定されるとともに、ＩＣタグリーダの読み取り可能範囲も収容部内に限定されるので、ネジの取り出しをより正確に検知することが可能となる。

１取出管理システム
２収容ケース
３管理装置
４枠体
５引出部
５ａ引出部本体
６収容部
７弾性部材
８センサ
９透明部材
１０送信器
１１管理コンピュータ
１２携帯情報端末
Ｗネジ

Claims

締付作業時に使用される複数種のネジを収容する持ち運び可能なネジの収容ケースを含むネジの取出管理システムであって、
前記収容ケースは、
前記ネジの種類に対応した専用の収容部と、
それぞれの前記収容部に設けられ、それぞれの前記収容部に収容された個々の前記ネジの有無を検知するセンサと、
該センサによる検知結果を含む情報を外部に無線送信する送信器とを備え、
前記送信器から無線送信された前記情報に基づいて、各々の前記収容部における前記ネジの有無を管理し、誤った前記ネジが取り出されたときに、作業者が携帯する携帯情報端末を通じて作業者に報知することを特徴とするネジの取出管理システム。
前記収容ケースの前記収容部が、前記ネジの輪郭と係合する係合凹部により形成されている請求項１に記載のネジの取出管理システム。
前記収容ケースの前記収容部が、前記ネジを弾性復元力により保持可能な弾性材料により形成されている請求項２に記載のネジの取出管理システム。
前記収容ケースは、枠体と、該枠体の内部にスライド自在に収容される複数段からなる引出部とを備え、前記収容部が前記引出部に設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載のネジの取出管理システム。