JPH0672826B2 - ボルト・ナットのゆるみ検出方法 - Google Patents
ボルト・ナットのゆるみ検出方法Info
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- JPH0672826B2 JPH0672826B2 JP1024040A JP2404089A JPH0672826B2 JP H0672826 B2 JPH0672826 B2 JP H0672826B2 JP 1024040 A JP1024040 A JP 1024040A JP 2404089 A JP2404089 A JP 2404089A JP H0672826 B2 JPH0672826 B2 JP H0672826B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、構造物に締結されたボルト・ナットを打撃す
ることによって、打撃ハンマーの打撃力又は加速度パル
スを利用して非破壊的にボルト・ナットのゆるみを検出
する方法に関するものである。
ることによって、打撃ハンマーの打撃力又は加速度パル
スを利用して非破壊的にボルト・ナットのゆるみを検出
する方法に関するものである。
一般的に、ボルトのゆるみやハニカム構造物の剥離等の
如き構造物の固着度の異常を検出する場合、この構造物
を軽くハンマーで打撃し、このときの打撃音や反発力に
よって人間が判断する方法が用いられている。しかしこ
の方法は人の「感」によるところが大きく、そのために
個人差が大きく、熟練者でないと判断できないだけでな
く、ゆるみ方が少ないときには高度の熟練者でなければ
全く判別できないと云う問題があった。
如き構造物の固着度の異常を検出する場合、この構造物
を軽くハンマーで打撃し、このときの打撃音や反発力に
よって人間が判断する方法が用いられている。しかしこ
の方法は人の「感」によるところが大きく、そのために
個人差が大きく、熟練者でないと判断できないだけでな
く、ゆるみ方が少ないときには高度の熟練者でなければ
全く判別できないと云う問題があった。
かかることから構造物、特に回転電機を打撃し、この回
転電機に発生するパルス波形を検出して回転電機におけ
るゆるみを検出する方法が提案されている（例えば特開
昭60-29660、60−260582）、即ち、このゆるみ検出方法
はパルス波形の最大値の前後の時間（幅）の比を求めて
ゆるみを定量的に測定するものである。
転電機に発生するパルス波形を検出して回転電機におけ
るゆるみを検出する方法が提案されている（例えば特開
昭60-29660、60−260582）、即ち、このゆるみ検出方法
はパルス波形の最大値の前後の時間（幅）の比を求めて
ゆるみを定量的に測定するものである。
しかしながら本発明者等の知見によれば、構造物がボル
ト・ナットを使用して組立られているものである場合
は、このボルト・ナットにゆるみが生じているにもかか
わらず前記したようなパルス波形の前後の時間に変化が
生じなく、その結果ゆるみを検出できないと云う問題が
あった。
ト・ナットを使用して組立られているものである場合
は、このボルト・ナットにゆるみが生じているにもかか
わらず前記したようなパルス波形の前後の時間に変化が
生じなく、その結果ゆるみを検出できないと云う問題が
あった。
本発明は前記したような従来の問題点を解決するために
なされたものであって、ボルト・ナットの六角部をせん
断方向に打撃する手段と、打撃ハンマーの打撃力又は加
速度パルス波形を検出する手段と該パルス波形の立上り
と立下りの勾配（又は角度）の比を検出する手段とより
なることを特徴としたものである。
なされたものであって、ボルト・ナットの六角部をせん
断方向に打撃する手段と、打撃ハンマーの打撃力又は加
速度パルス波形を検出する手段と該パルス波形の立上り
と立下りの勾配（又は角度）の比を検出する手段とより
なることを特徴としたものである。
本発明は、前記ボルト・ナットの締付状態において、そ
のゆるみが生じた場合、その締結部、即ちボルト・ナッ
トを打撃して発生したパルス波形は上り勾配α（又は角
度）と下り勾配β（又は角度）の比α／βが大きくな
る）（β／αは小さくなる）という現象が見出し、この
パルス波形の変化を利用してボルト・ナットのゆるみを
検出しようとするものである。
のゆるみが生じた場合、その締結部、即ちボルト・ナッ
トを打撃して発生したパルス波形は上り勾配α（又は角
度）と下り勾配β（又は角度）の比α／βが大きくな
る）（β／αは小さくなる）という現象が見出し、この
パルス波形の変化を利用してボルト・ナットのゆるみを
検出しようとするものである。
そして具体的にはボルト・ナットの六角部を打撃してこ
のボルト・ナットに生じるパルス波形は、力あるいは加
速度センサによる信号をA/D変換処理し、これをプリン
タにより印刷させ、波形の立上り角（又は勾配）と立下
り角（又は勾配）の比を人が計算する方法や、前記A/D
変換した信号を演算部に供給し、この演算部でパルス波
形の立上りと下り角（又は勾配）の比を演算して、この
値を表示する方法などがある。
のボルト・ナットに生じるパルス波形は、力あるいは加
速度センサによる信号をA/D変換処理し、これをプリン
タにより印刷させ、波形の立上り角（又は勾配）と立下
り角（又は勾配）の比を人が計算する方法や、前記A/D
変換した信号を演算部に供給し、この演算部でパルス波
形の立上りと下り角（又は勾配）の比を演算して、この
値を表示する方法などがある。
以下本発明によるボルト・ナットのゆるみ検出方法の実
施例を説明する。
施例を説明する。
第１図に示すように鋼製構造物10に設けた孔11にボルト
12を挿通し、ワッシャ13を介してナット14で締付けた部
分の締付状態を測定する場合について説明する。
12を挿通し、ワッシャ13を介してナット14で締付けた部
分の締付状態を測定する場合について説明する。
本発明においては、例えば圧電素子やストレンゲージ等
を用いた荷重検出器又は加速度検出器の如きセンサ15を
取付けたハンマー16でナット14又はボルト12の頭部12a
（六角部）を、そのせん断方向（ボルト12の軸線に直交
する方向）に打撃した前記センサ15で得られた信号を電
気的に処理して波形を得、更にこの波形を処理すること
によってボルト12とナット14間の締付状態を判別するも
のである。
を用いた荷重検出器又は加速度検出器の如きセンサ15を
取付けたハンマー16でナット14又はボルト12の頭部12a
（六角部）を、そのせん断方向（ボルト12の軸線に直交
する方向）に打撃した前記センサ15で得られた信号を電
気的に処理して波形を得、更にこの波形を処理すること
によってボルト12とナット14間の締付状態を判別するも
のである。
第２図ハンマーの一例を示す図であって、ハンマー16の
打撃部分にセンサ15を設け、このセンサ15により検知し
たパルス信号をリード線17を介して増幅部を含むA/D変
換器18と表示部19に導くようにしている。
打撃部分にセンサ15を設け、このセンサ15により検知し
たパルス信号をリード線17を介して増幅部を含むA/D変
換器18と表示部19に導くようにしている。
具体的には第３図に示すように、センサ15よりパルスの
発生時点と終了時点と、この発生時点と終了時点間の
「力又は加速度」の時間変化を打撃パルス信号25として
て検出し、この打撃パルス信号25を増幅部26に供給し、
増幅されたパルス信号ＳをA/D変換器18においてA/D変換
を行ない、これをXYブロッタあるいはプリンタ19によっ
て波形として印刷する。
発生時点と終了時点と、この発生時点と終了時点間の
「力又は加速度」の時間変化を打撃パルス信号25として
て検出し、この打撃パルス信号25を増幅部26に供給し、
増幅されたパルス信号ＳをA/D変換器18においてA/D変換
を行ない、これをXYブロッタあるいはプリンタ19によっ
て波形として印刷する。
そして前記印刷された波形を利用して人が定規や、分度
器を用いて、立上りと勾配（又は角度）と下り又は勾配
（又は角度）を測定し、その比を程度からゆるみを判別
する。
器を用いて、立上りと勾配（又は角度）と下り又は勾配
（又は角度）を測定し、その比を程度からゆるみを判別
する。
また、必要により多数の実験データを処理して得られた
マニアルと比較してこれを判別することもできる。な
お、第３図の装置においてアナログ式レコーダを用いる
場合にはA/D変換部18は不要である。
マニアルと比較してこれを判別することもできる。な
お、第３図の装置においてアナログ式レコーダを用いる
場合にはA/D変換部18は不要である。
また、第４図のように、センサ15よりの打撃パルス25を
増幅部26に供給し、増幅されたパルス信号ＳをA/D変換
器18においてA/D変換を行ない、これをマイクロコンピ
ュータを使用した、演算部27によって立上り角度又は勾
配、下り角度又は勾配の特性値を算出し、前記と同様な
表示部19において表示するか、また、LED30によって数
値として表示することができる。
増幅部26に供給し、増幅されたパルス信号ＳをA/D変換
器18においてA/D変換を行ない、これをマイクロコンピ
ュータを使用した、演算部27によって立上り角度又は勾
配、下り角度又は勾配の特性値を算出し、前記と同様な
表示部19において表示するか、また、LED30によって数
値として表示することができる。
そして、このようにして算出された特性値を用いて前記
したように表示部19またはLED30に図形、色彩もしくは
数値で表示された特性値を目視することにより容易にゆ
るみを判別できるのである。
したように表示部19またはLED30に図形、色彩もしくは
数値で表示された特性値を目視することにより容易にゆ
るみを判別できるのである。
第５図はゆるみ検知の他の方法を示すものであって、基
準値、例えば、前記パルス波形の立上り角度αと終了時
における下り角度βの比、α／βを基準値Ｌと比較して
α／β＞Ｌなるときをゆるみ有りとする比較器28により
判別して、音声発生器31により警報を発する等によりゆ
るみを判別することができるのである。
準値、例えば、前記パルス波形の立上り角度αと終了時
における下り角度βの比、α／βを基準値Ｌと比較して
α／β＞Ｌなるときをゆるみ有りとする比較器28により
判別して、音声発生器31により警報を発する等によりゆ
るみを判別することができるのである。
次に実験例を示す。
実際に使用したボルト12とナット14はM22で、第１表の
ような重量のものを使用した。
ような重量のものを使用した。
この場合のハンマー16の重量は0.25kgで、かかるハンマ
ー16により、ボルト・ナットの六角部をせん断方向に打
撃したときに打撃ハンマーの打撃力のパルス波形を調
べ。その波形の代表例を第６図（ａ）〜第９図（ｂ）に
示す。
ー16により、ボルト・ナットの六角部をせん断方向に打
撃したときに打撃ハンマーの打撃力のパルス波形を調
べ。その波形の代表例を第６図（ａ）〜第９図（ｂ）に
示す。
即ち、ボルト12の軸力を３トン,5トン,10トン及び22.5
トンに変化させた場合に得られたパルス波形Ａを夫々２
例示している。
トンに変化させた場合に得られたパルス波形Ａを夫々２
例示している。
そしてこのパルス波形Ａについて立上りからピーク値ま
での幅laとピーク値から立下りまでの幅lbの比lb/la及
び立上り勾配αと立下り勾配βとの比α／βを計測し
た。その結果を第２表に示す。
での幅laとピーク値から立下りまでの幅lbの比lb/la及
び立上り勾配αと立下り勾配βとの比α／βを計測し
た。その結果を第２表に示す。
そして、このボルト軸力の変化によるパルス波形Ａの変
形状態をより明確にするため、図で示すと第10図及び第
11図のとおりとなる。
形状態をより明確にするため、図で示すと第10図及び第
11図のとおりとなる。
第10図は横軸にボルト軸力をとり、縦軸にlb/laをとっ
て示したもので、この図からも明らかなようにパルス波
形Ａの立上りからピーク値までの幅laとピーク値から立
下りまでの幅lbの比は、ボルト軸力の変化に対応して変
化することとならないことが分かる。
て示したもので、この図からも明らかなようにパルス波
形Ａの立上りからピーク値までの幅laとピーク値から立
下りまでの幅lbの比は、ボルト軸力の変化に対応して変
化することとならないことが分かる。
したがって、パルス波形の中心部より前後の幅の比lb/l
aではボルトのゆるみを検出することはできないことが
分かる。
aではボルトのゆるみを検出することはできないことが
分かる。
一方、第11図は第10図と同様に横軸にボルト軸力をと
り、縦軸にパルス波形Ａの立上り勾配αと立下り勾配β
との比α／βをとって示したものであるが、この図から
も明らかなように、ボルト軸力の変化に対応してα／β
が変化している様子が分かる。
り、縦軸にパルス波形Ａの立上り勾配αと立下り勾配β
との比α／βをとって示したものであるが、この図から
も明らかなように、ボルト軸力の変化に対応してα／β
が変化している様子が分かる。
したがって、パルス波形Ａより得られ立上り角度又は勾
配αと、下り角度又は勾配βとの比であるα／βの変化
を基準とすることによってボルトのゆるみを明確に検出
することができる。
配αと、下り角度又は勾配βとの比であるα／βの変化
を基準とすることによってボルトのゆるみを明確に検出
することができる。
以上の説明から明らかなように、本発明によるボルト・
ナットのゆるみ検出方法によれば、ハンマーによってボ
ルト・ナットの六角部をせん断方向に打撃した際に発生
する打撃力又は加速度のパルス波形を検出する手段と、
前記パルス波形の立上り角度又は勾配と下り角度又は勾
配との比を算出する手段を採用してボルト・ナットのゆ
るみを判別するようにしたものである。
ナットのゆるみ検出方法によれば、ハンマーによってボ
ルト・ナットの六角部をせん断方向に打撃した際に発生
する打撃力又は加速度のパルス波形を検出する手段と、
前記パルス波形の立上り角度又は勾配と下り角度又は勾
配との比を算出する手段を採用してボルト・ナットのゆ
るみを判別するようにしたものである。
従って、本発明によれば、ボルト・ナットの大きさ、ボ
ルト・ナットの剛性、あるいは板厚の大小等の諸条件及
び判断時の個人差に影響されずにボルト・ナットのゆる
みを検出し、良否を判定することができる。
ルト・ナットの剛性、あるいは板厚の大小等の諸条件及
び判断時の個人差に影響されずにボルト・ナットのゆる
みを検出し、良否を判定することができる。
本発明は前記のように個人差を全く排除すると共にボル
ト・ナットや板厚に起因して発生するデータを排除する
ことによって汎用性が大となり、かつボルト・ナットの
ゆるみ検出作業を迅速かつ容易に行なうことができ産業
上極めて有益である。
ト・ナットや板厚に起因して発生するデータを排除する
ことによって汎用性が大となり、かつボルト・ナットの
ゆるみ検出作業を迅速かつ容易に行なうことができ産業
上極めて有益である。
第１図ないし第２図は本発明によるボルト・ナットのゆ
るみ検出方法の実施例を説明するもので、第１図は複数
枚の板材をボルト・ナットで締結した際のゆるみ具合の
検査の説明図、第２図はハンマーと表示装置の例を示す
説明図である。 第３図ないし第５図は信号処理装置の例を示すブロック
図である。 第６図（ａ）ないし第９図（ｂ）は何れもボルト軸力を
変化させて実験した場合のパルス波形の変化説明図であ
る。 第10図はパルス波形の幅の変化説明図、第11図はパルス
波形の立上り勾配及び立下り勾配の変化説明図である。 10……鋼製構造物、11……穴、12……ボルト、12a……
ボルトの頭部、13……ワッシャ、14……ナット、15……
センサ、16……ハンマー。
るみ検出方法の実施例を説明するもので、第１図は複数
枚の板材をボルト・ナットで締結した際のゆるみ具合の
検査の説明図、第２図はハンマーと表示装置の例を示す
説明図である。 第３図ないし第５図は信号処理装置の例を示すブロック
図である。 第６図（ａ）ないし第９図（ｂ）は何れもボルト軸力を
変化させて実験した場合のパルス波形の変化説明図であ
る。 第10図はパルス波形の幅の変化説明図、第11図はパルス
波形の立上り勾配及び立下り勾配の変化説明図である。 10……鋼製構造物、11……穴、12……ボルト、12a……
ボルトの頭部、13……ワッシャ、14……ナット、15……
センサ、16……ハンマー。
Claims (1)
- 【請求項１】ボルト・ナットの六角部をせん断方向に打
撃する手段と、打撃ハンマーの打撃力又は加速度パルス
波形を検出する手段と、該パルス波形の立上り角又は勾
配と下り角度又は勾配の比を算出する手段とよりなるこ
とを特徴とするボルト・ナットのゆるみ検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1024040A JPH0672826B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | ボルト・ナットのゆるみ検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1024040A JPH0672826B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | ボルト・ナットのゆるみ検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02205736A JPH02205736A (ja) | 1990-08-15 |
| JPH0672826B2 true JPH0672826B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=12127380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1024040A Expired - Fee Related JPH0672826B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | ボルト・ナットのゆるみ検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0672826B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7166276B2 (en) | 2001-10-26 | 2007-01-23 | The Procter & Gamble Company | Silicone elastomer emulsion cosmetic composition comprising colorant inclusive internal phase |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4920805B1 (ja) * | 2011-03-29 | 2012-04-18 | パイオニア株式会社 | ヘッドアップディスプレイ及び報知機構 |
| CN106950046A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-07-14 | 西南交通大学 | 一种横向交变载荷作用下螺栓联接的松动试验夹持装置 |
| CN109141618A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-04 | 武汉科技大学 | 一种钢结构螺栓松动检测机器人 |
| CN112723092B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-05-13 | 滁州博杰科技有限公司 | 一种具有自诊断功能的电梯安全保护装置 |
-
1989
- 1989-02-03 JP JP1024040A patent/JPH0672826B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7166276B2 (en) | 2001-10-26 | 2007-01-23 | The Procter & Gamble Company | Silicone elastomer emulsion cosmetic composition comprising colorant inclusive internal phase |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02205736A (ja) | 1990-08-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |