(57)【要約】【課題】より確実にトルクメータの破損を防止可能なトルクメータ保護装置及びトルクメータ校正機を提供する。【解決手段】基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２にトルクを印加して、校正トルクメータの校正を行うトルクメータ校正機１におけるトルクメータを保護するトルクメータ保護装置において、基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２に発生した発生トルクを計測する計測アンプ３１と、計測アンプ３１により計測された発生トルクの値が、予め定めた所定の値を超えたか否かを判断する判断手段（例えば、ＣＰＵ３４、制御部４４）と、判断手段により発生トルクの値が予め定めた所定の値を超えたと判断された場合に、基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２へのトルクの印加を停止する停止手段（例えば、制御部４４）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準トルクメータおよび校正トルクメータにトルクを印加して、前記校正トルクメータの校正を行うトルクメータ校正機における前記基準トルクメータおよび前記校正トルクメータを保護するトルクメータ保護装置において、
前記基準トルクメータおよび前記校正トルクメータに発生した発生トルクを計測する計測装置と、
前記計測装置により計測された前記発生トルクの値が、予め定めた所定の値を超えたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記発生トルクの値が予め定めた所定の値を超えたと判断された場合に、前記基準トルクメータおよび前記校正トルクメータへのトルクの印加を停止する停止手段と、を備えることを特徴とするトルクメータ保護装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトルクメータ保護装置において、
前記判断手段を複数備え、
前記停止手段は、複数の前記判断手段のうち、少なくとも一つの判断手段により前記発生トルクの値が予め定めた所定の値を超えたと判断された場合に、前記基準トルクメータおよび前記校正トルクメータへのトルクの印加を停止することを特徴とするトルクメータ保護装置。
【請求項３】
基準トルクメータおよび校正トルクメータにトルクを印加する印加装置と、前記基準トルクメータおよび前記校正トルクメータに発生した発生トルクを計測する計測装置と、前記計測装置によって計測された発生トルクに基づいて前記印加装置の印加制御を行う制御装置と、を備えるトルクメータ校正機において、
前記計測装置は、
前記発生トルクの値が、予め定めた所定の値を超えたか否かを判断する第１の判断手段と、
前記第１の判断手段により判断された結果を前記制御装置に出力する出力手段と、を備え、
前記制御装置は、
前記計測装置に接続され、前記計測装置により計測された前記発生トルクの値が、予め定めた所定の値を超えたか否かを判断する第２の判断手段と、
前記第１の判断手段および前記第２の判断手段のうち、少なくとも何れか一方により前記発生トルクの値が予め定めた所定の値を超えたと判断された場合に、前記印加装置を停止する停止手段と、
を備えることを特徴とするトルクメータ校正機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク校正機におけるトルクメータ保護装置およびトルクメータ校正機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トルクメータにおける誤差を補正する方法、即ちトルクメータの校正を行う方法としては、例えば、予め複数の条件下で行ったトルク印加試験結果からなるテーブルを用いて、実際の測定で検出された軸のねじれ角から換算された計測トルクの補正を行う方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、その他にも例えば、基準となるトルクメータ（以下、「基準トルクメータ」という。）と、校正対象であるトルクメータ（以下、「校正トルクメータ」という。）とを装置にセットし、両トルクメータに同一のトルクを印加して、各トルクメータに発生するトルクを検出することによって校正トルクメータの校正を行う方法が知られている。この方法の場合、印加するトルクが定格感度を超えるとトルクメータが破損してしまうため、作業者は計測アンプに表示される出力値（トルク）を目視で確認し、定格感度を超えた場合には、非常停止スイッチを押下して、トルクの印加を停止する必要があった。
【特許文献１】特開平９−６１２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記に挙げた手動による停止作業は、人為的ミスを招く可能性が非常に高いため、より確実にトルクメータの破損を防ぐことが強く望まれていた。
【０００４】
本発明の課題は、より確実にトルクメータの破損を防止可能なトルクメータ保護装置及びトルクメータ校正機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、基準トルクメータおよび校正トルクメータにトルクを印加して、前記校正トルクメータの校正を行うトルクメータ校正機における前記基準トルクメータおよび前記校正トルクメータを保護するトルクメータ保護装置において、前記基準トルクメータおよび前記校正トルクメータに発生した発生トルクを計測する計測装置と、前記計測装置により計測された前記発生トルクの値が、予め定めた所定の値を超えたか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により前記発生トルクの値が予め定めた所定の値を超えたと判断された場合に、前記基準トルクメータおよび前記校正トルクメータへのトルクの印加を停止する停止手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のトルクメータ保護装置において、前記判断手段を複数備え、前記停止手段は、複数の前記判断手段のうち、少なくとも一つの判断手段により前記発生トルクの値が予め定めた所定の値を超えたと判断された場合に、前記基準トルクメータおよび前記校正トルクメータへのトルクの印加を停止することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、基準トルクメータおよび校正トルクメータにトルクを印加する印加装置と、前記基準トルクメータおよび前記校正トルクメータに発生した発生トルクを計測する計測装置と、前記計測装置によって計測された発生トルクに基づいて前記印加装置の印加制御を行う制御装置と、を備えるトルクメータ校正機において、前記計測装置は、前記発生トルクの値が、予め定めた所定の値を超えたか否かを判断する第１の判断手段と、前記第１の判断手段により判断された結果を前記制御装置に出力する出力手段と、を備え、前記制御装置は、前記計測装置に接続され、前記計測装置により計測された前記発生トルクの値が、予め定めた所定の値を超えたか否かを判断する第２の判断手段と、前記第１の判断手段および前記第２の判断手段のうち、少なくとも何れか一方により前記発生トルクの値が予め定めた所定の値を超えたと判断された場合に、前記印加装置を停止する停止手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によると、所定の値を超えたトルクが印加された場合に、停止手段によって、自動で基準トルクメータおよび校正トルクメータへのトルクの印加が停止されることとなって、手動で非常停止させる場合に比較して、より確実にトルクメータの破損を防止することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によると、複数の判断手段によって、発生トルクの値が所定の値を超えたか否かの判断、即ち、基準トルクメータおよび校正トルクメータへのトルクの印加停止に係る判断が独立して行われることとなり、トルクメータの保護を幾重にもかけることができることとなって、さらに確実にトルクメータの破損を防止することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によると、第１の判断手段および第２の判断手段によって発生トルクの値が予め定めた所定の値を超えた否かの判断が行われるのみならず、これらの少なくとも一方の判断手段が、トルクの値が所定の値を超えたと判断した場合に、停止手段によって自動的に印加装置によるトルクの印加が停止されることとなる。これにより、一つの判断手段が単独で判断を行う場合に比較して、また、手動で印加装置を非常停止する場合に比較して、より確実にトルクメータの破損を防止することができる。
また、いずれかの判断手段の通信に異常が発生し、印加装置の停止にかかる情報が停止手段に適切に出力されない場合であっても、他の判断手段によって停止手段に情報が出力されることとなる。これにより、トルクメータの保護を幾重にもかけることが可能となって、さらに確実に破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
図１は、本発明を適用した好適な実施の形態として例示するトルクメータ保護装置を備えるトルクメータ校正機の要部構成を示すブロック図である。
図１に示すように、トルクメータ校正機１は、例えば、基準とする基準トルクメータＴ１と校正対象である校正トルクメータＴ２とをセットして各トルクメータにトルクを印加することによって校正トルクメータＴ２の校正を行うための機器であって、例えば、基準トルクメータＴ１と校正トルクメータＴ２とにトルクを印加するトルク印加装置２（印加装置）と、該トルク印加装置２において基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２とに発生した発生トルクを計測する計測装置３（計測装置）と、計測装置３によって計測された発生トルクに基づいてトルク印加装置２の制御を行う制御装置４（制御装置）と、などを備える。
ここで、トルクメータ校正機１にセットされた基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２を保護するトルクメータ保護装置は、計測装置３および制御装置４によって構成される。
【００１２】
トルク印加装置２は、基準トルクメータＴ１と校正トルクメータＴ２とにトルクを印加するサーボモータ２１、サーボモータ２１と基準トルクメータＴ１との間に設けられる減速機２２、２２、サーボモータ２１を停止させる非常停止スイッチ２３、などを備える。
【００１３】
サーボモータ２１は、制御装置４から出力された指示に基づいて、基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２にトルクを印加する。
減速機２２、２２は、制御装置４から出力されたサーボモータ回転数を減速して、基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２にトルクを印加させる。
非常停止スイッチ２３は、図示しない入力部より入力された停止指示に基づいて、サーボモータ２１を強制的に停止させる。
【００１４】
計測装置３は、基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２に発生した発生トルクを計測する計測アンプ３１、演算装置３２、などを備える。
【００１５】
計測アンプ３１は、アンプ部３１１、アナログ出力部３１２、デジタル出力部３１３などを備えている。
アンプ部３１１は、基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２からの出力された電気信号を増幅する。
アナログ出力部３１２は、アンプ部３１１により増幅されたアナログデータを、発生トルクデータとして制御装置４に出力する。
デジタル出力部３１３は、アンプ部３１１により増幅されたアナログデータをＡ／Ｄ変換器（図示省略）によってデジタルデータに変換し、発生トルクデータとして演算装置３２に出力する。
【００１６】
演算装置３２は、その内部に、入力部３３、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３４、ＲＡＭ（Random Access Memory）３５、記憶部３６、入出力部３７、などを備える。
入力部３３は、計測アンプ３１のデジタル出力部３１３より出力された発生トルクデータを入力し、ＣＰＵ３４に出力する。
ＣＰＵ３４は、当該計測装置３を構成する各部を統括して制御するものであり、記憶部３６に格納されている所定のプログラムを読み出してＲＡＭ３５の作業領域に展開し、当該プログラムに従って各種処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ３４は、所定の制御プログラムを実行して、トルク印加装置２にセットされた基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２を保護するための処理を実行する。
ＲＡＭ３５は、ＣＰＵ３４により実行される各種処理において、プログラムやデータ等を一時的に記憶する記憶領域、プログラムを実行するための作業領域などを形成する。
記憶部３６は、本発明の動作の実行に必要な各種アプリケーションソフト、プログラム等を格納しており、具体的には、例えば、図１に示すように、予め入力された第１の判断プログラム３６１、指示入力部（図示省略）より入力された基準トルクメータ定格感度データ３６２、校正トルクメータ定格感度データ３６３、測定条件データ３６４などを格納する。
記憶部３６は、例えば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）やハードディスクなどによって構成されている。
【００１７】
第１の判断プログラム３６１は、計測アンプ３１によって計測された発生トルクの値が予め定めた所定の値を超えたか否かを判断するためのプログラムであって、ＣＰＵ３４は、当該第１の判断プログラム３６１を実行することによって、第１の判断手段として機能する。具体的には、計測アンプ３１によって計測された、基準トルクメータＴ１における発生トルクデータの値が、予め指示入力部（図示省略）より入力された所定の値としての基準トルクメータ定格感度データ３６２の値を超えたか否かを判断する。同様に、校正トルクメータＴ２における発生トルクデータの値が、所定の値としての校正トルクメータ定格感度データ３６３の値を超えたか否かを判断する。
測定条件データ３６４には、例えば、ねじり方向、高速、低速切替え点の値、高速回転速度といった測定条件が含まれる。
入出力部３７は、例えば、インターフェースを介して制御装置４に接続され、ＣＰＵ３４（第１の判断手段）によって判断された結果や、記憶部３６に記憶された基準トルクメータ定格感度データ３６２および校正トルクメータ定格感度データ３６３などを制御装置４に送信し、また、制御装置４より送信されたデータを受信し、入力／出力手段として機能する。
【００１８】
制御装置４は、ＰＬＣ（Programmable  Logic  Controller）４１、サーボパック４２、などを備える。
【００１９】
ＰＬＣ４１は、入出力部４３、制御部４４、記憶部４５、出力部４６、などを備えて構成される。
入出力部４３には、計測アンプ３１のアナログ出力部３１２から出力されたアナログデータを入力するアナログデータ入力部（図示省略）と、演算装置３２の入出力部３７から出力されたデジタルデータを入力するデジタルデータ入力部（図示省略）と、アナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部（図示省略）と、制御装置４から計測装置３にデータを送信する出力部（図示省略）と、を備えている。
デジタルデータ入力部（図示省略）には、入出力部３７より、ＣＰＵ３４（第１の判断手段）によって判断された結果や、基準トルクメータ定格感度データ３６２、校正トルクメータ定格感度データ３６３、測定条件データ３６４などが送信される。入出力部４３に送信されたこれらのデータは、記憶部４５に格納される。
入出力部４３がＡ／Ｄ変換器（図示省略）を備えることによって、以下の効果が期待される。つまり、計測アンプ３１からアナログ出力部３１２を介してアナログデータで発生トルクデータを取得し、ＰＬＣ４１が備えるＡ／Ｄ変換器（図示省略）によってＡ／Ｄ変換を行うことによって、例えば、計測アンプ３１のＡ／Ｄ変換器（図示省略）に不備が生じ、適切なＡ／Ｄ変換が行われなかった場合であっても、ＰＬＣ４１のＡ／Ｄ変換器（図示省略）によって適切なＡ／Ｄ変換が行われることとなって、確実にトルクメータの保護を実行することができる。
【００２０】
制御部４４は、ＣＰＵ（図示省略）や、ＲＡＭ（図示省略）などを備え、当該制御装置４を構成する各部を統括して制御するものであり、記憶部４５に格納されている所定のプログラムを読み出してＲＡＭ（図示省略）の作業領域に展開し、当該プログラムに従って各種処理を実行する。具体的には、制御部４４は、所定の制御プログラムを実行して、トルク印加装置２にセットされた基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２を保護するための処理を実行する。
【００２１】
記憶部４５は、本発明の動作の実行に必要な各種アプリケーションソフト、プログラム等を格納しており、具体的には、例えば、図１に示すように、予め入力された第２の判断プログラム４５１、停止プログラム４５２の他、計測装置３より送信された、ＣＰＵ３４（第１の判断手段）によって判断された結果（以下、「第１の判断結果」という。）４５３や、基準トルクメータ定格感度データ３６２、校正トルクメータ定格感度データ３６３、測定条件データ３６４などを格納する。記憶部４５は、例えば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）やハードディスクなどで構成されている。
【００２２】
第２の判断プログラム４５１は、計測アンプ３１によって計測された発生トルクの値が、予め定めた所定の値を超えたか否かを判断するためのプログラムであって、制御部４４は、当該第２の判断プログラム４５１を実行することによって第２の判断手段として機能する。具体的には、計測アンプ３１によって計測された基準トルクメータＴ１における発生トルクデータの値が、予め記憶部４５に記憶された基準トルクメータ定格感度データ３６２の値を超えたか否かの判断を行う。同様に、計測アンプ３１によって計測された校正トルクメータＴ２における発生トルクデータの値が、予め記憶部４５に記憶された校正トルクメータ定格感度データ３６３の値を超えたか否かを判断する。
停止プログラム４５２は、演算装置３２のＣＰＵ３４が第１の判断プログラム３６１を実行することにより判断した結果（第１の判断結果４５３）と、ＰＬＣ４１の制御部４４が第２の判断プログラム４５１を実行することによって判断した結果（以下、「第２の判断結果」という。）のうち、少なくとも何れか一方が、発生トルクの値が予め定めた所定の値（基準トルクメータ定格感度データ３６２、校正トルクメータ定格感度データ３６３）を超えたという判断であった場合に、サーボパック４２にサーボモータ２１の停止指示を出すためのプログラムで、制御部４４は該停止プログラム４５２を実行することによって停止手段として機能する。
このとき、ＣＰＵ３４による判断と制御部４４による判断の何れもが所定の値を超えているという判断であった場合に、サーボモータ２１の停止指示を出すのは無論のこと、いずれか一方の判断のみが所定の値を超えているとの判断であった場合であっても、サーボモータ２１の停止を指示する。
また、何れか一方の判断のみが所定の値を超えている場合とは、例えば、制御部４４による判断のみが所定の値を超えているとの判断である場合が含まれるのは無論のこと、制御部４４によって、基準トルクメータＴ１の発生トルクデータの値のみが基準トルクメータ定格感度データ３６２の値を超えていると判断された場合なども含まれる。
【００２３】
サーボパック４２は、ＰＬＣ４１の出力部４６からの指示に基づいて、サーボモータ２１の駆動制御を行う。
【００２４】
即ち、計測アンプ３１によって計測された基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２における発生トルクデータは、演算装置３２のＣＰＵ３４によって、基準トルクメータ定格感度データ３６２および校正トルクメータ定格感度データ３６３と比較され、一方で、ＰＬＣ４１の制御部４４によっても、基準トルクメータ定格感度データ３６２および校正トルクメータ定格感度データ３６３と比較される。従って、各トルクメータにおける発生トルクデータの値が各トルクメータの定格感度データの値を超えているか否かの判断が、計測装置３と制御装置４の２箇所で行われる。
【００２５】
次に、トルクメータ校正機１におけるトルクメータ保護処理について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２６】
まず、予め、演算装置３２に、基準トルクメータ定格感度データ３６２、校正トルクメータ定格感度データ３６３、測定条件データ３６４などの各種データが指示入力部（図示省略）より入力される（ステップＳ１）。次いで、ＣＰＵ３４が基準トルクメータ定格感度データ３６２、校正トルクメータ定格感度データ３６３および測定条件データ３６４をＰＬＣ４１に送信する（ステップＳ２）。ＰＬＣ４１の制御部４４は、受信した各種データを記憶部４５に記憶すると（ステップＳ３）、データセット完了信号を演算装置３２に送信する（ステップＳ４）。演算装置３２は、該データセット完了信号を受信すると、トルクの印加を開始する（ステップＳ５）。
【００２７】
トルクの印加が開始されると、計測アンプ３１が、基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２の発生トルクを取得する（ステップＳ６）。計測アンプ３１は、計測したアナログの発生トルクデータをＰＬＣ４１に送信し、略同時に、Ａ／Ｄ変換器（図示省略）によって変換したデジタルの発生トルクデータを演算装置３２に出力する（ステップＳ７）。
ステップＳ８では、出力された発生トルクデータに基づいて、ＣＰＵ３４が第１の判断プログラム３６１を実行し（ステップＳ８；第１の判断工程）、取得した第１の判断結果４５３を、入出力部３７よりＰＬＣ４１に送信する（ステップＳ９）。第１の判断結果４５３をＰＬＣ４１に送信すると、ＣＰＵ３４は、再び計測アンプ３１より発生トルクデータを受信し、ステップＳ６からステップＳ９の処理を実行する。
【００２８】
一方、発生トルクをＡ／Ｄ変換することによって取得された発生トルクデータに基づいて、ＰＬＣ４１の制御部４４が第２の判断プログラム４５１を実行し（ステップＳ１０；第２の判断工程）、第２の判断結果を取得する。
ステップＳ１１では、第１の判断結果４５３および第２の判断結果に基づいて、制御部４４が停止プログラム４５２を実行し、第１の判断手段および第２の判断手段による判断のうちの何れかが、発生トルクデータの値が所定の値を超えているという判断であるか否かの判断を行う（ステップＳ１１；停止工程）。
ここで、何れの発生トルクデータの値も、所定の値を超えていない場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、制御部４４は、再び計測アンプ３１から送信される発生トルクデータを受信し、第２の判断プログラム４５１を実行して第２の判断結果を取得し、さらに演算装置３２より送信される第１の判断結果と併せて、これに基づき停止プログラム４５２を実行することによって、発生トルクデータの値が所定の値を超えているという判断であるか否かの判断を実行する。
制御部４４が、何れかの判断が発生トルクデータの値が所定の値を超えているという判断であると判断すると（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、制御部４４はサーボパック４２へ、トルクの印加停止の指示を出力し（ステップＳ１２）本処理を終了する。
【００２９】
以上に説明したトルクメータ校正機１によると、所定の値を超えたトルクが印加された場合に、制御部４４（停止手段）によって、自動で基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２へのトルクの印加が停止されることとなって、手動で非常停止させる場合に比較して、より確実にトルクメータの破損を防止することができる。
また、ＣＰＵ３４（第１の判断手段）および制御部４４（第２の判断手段）という、複数の判断手段によって、発生トルクの値が所定の値を超えたか否かの判断、即ち、基準トルクメータＴ１および校正トルクメータＴ２へのトルクの印加停止に係る判断が独立して行われることとなり、トルクメータの保護を幾重にもかけることができることとなって、さらに確実にトルクメータの破損を防止することができる。
そして、ＣＰＵ３４（第１の判断手段）および制御部４４（第２の判断手段）のうち、これらの少なくとも一方の判断手段が、トルクの値が所定の値を超えたと判断した場合に、制御部４４（停止手段）によって自動的にサーボモータ２１によるトルクの印加が停止されることとなる。これにより、一つの判断手段が単独で判断を行う場合に比較して、また、手動でサーボモータ２１を停止する場合に比較して、より確実にトルクメータの破損を防止することができる。
また、いずれかの判断手段の通信に異常が発生し、サーボモータ２１の停止にかかるデータが制御部４４（停止手段）に適切に出力されない場合であっても、他方の判断手段によって制御部４４（停止手段）にデータが出力されることとなる。これにより、トルクメータの保護を幾重にもかけることが可能となって、さらに確実に破損を防止することができる。
【００３０】
尚、計測装置３および制御装置４によるトルクメータの保護処理に併せて、演算装置３２に入力された測定条件データを計測アンプ３１に出力し、計測アンプ３１に備えられた図示しない表示部に測定条件や発生トルクデータを表示することによって、該データをモニターし、各定格感度を超えた場合に手動で非常停止スイッチ２３を押下して非常停止させることとしても良い。これにより、さらに確実にトルクメータの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態にかかるトルクメータ保護装置を備えるトルクメータ校正機の要部構成を示すブロック図である。
【図２】トルクメータ校正機１におけるトルクメータ保護処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１  トルクメータ校正機
２  トルク印加装置（印加装置）
Ｔ１  基準トルクメータ
Ｔ２  校正トルクメータ
２１  サーボモータ
３  計測装置
３１  計測アンプ
３２  演算装置
３４  ＣＰＵ（第１の判断手段）
３６１  第１の判断プログラム
３６２  基準トルクメータ定格感度データ
３６３  校正トルクメータ定格感度データ
３７  入出力部（出力手段）
４  制御装置
４１  ＰＬＣ
４２  サーボパック
４４  制御部（第２の判断手段、停止手段）
４５１  第２の判断プログラム
４５２  停止プログラム
【図１】
2006090745.tif 000003
【図２】
2006090745.tif 000004