(57)【要約】      （修正有）【課題】締付不良の不適合が発生したときに迅速にそれに関わる品質データを取り出して検証する締付作業品質管理システムを提供する。【解決手段】締付作業品質管理システムは、締付部材１を用いて被締付部材４，６を締め付けて一体化する締付作業の品質を管理する締付作業品質管理システムにおいて、上記締付部材に取り付けられ、締付作業に係わる品質データが記録されるＩＣタグ２ａと、締付作業の度に上記ＩＣタグに該締付作業に係わる品質データを記録するＩＣタグ書込装置８と、を有する。【選択図】図１
2006185314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
締付部材を用いて被締付部材を締め付けて一体化する締付作業の品質を管理する締付作業品質管理システムにおいて、
上記締付部材に取り付けられ、締付作業に係わる品質データが記録されるＩＣタグと、
締付作業の度に上記ＩＣタグに該締付作業に係わる品質データを記録するＩＣタグ書込装置と、
が備えられていることを特徴とする締付作業品質管理システム。
【請求項２】
上記ＩＣタグ書込装置は、締付作業に用いられる締付工具に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載する締付作業品質管理システム。
【請求項３】
上記ＩＣタグ書込装置は、上記締付部材に加えられたトルク値を上記ＩＣタグに記録することを特徴する請求項１または２に記載する締付作業品質管理システム。
【請求項４】
上記ＩＣタグ書込装置は、締付作業の指示の度に作業者に渡される作業に係わる品質データが記憶されたＩＣメモリから該品質データを読み出すＩＣメモリ読取装置が備えられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載する締付作業品質管理システム。
【請求項５】
上記ＩＣタグ書込装置は、上記締付部材に対する使用が適合する締付工具の情報が記憶されている記憶部と、上記締付工具の情報に基づき準備された上記締付工具が準備された上記締付部材に対する使用が適合しているか否かを判断し、適合していないと判断したとき、警報を発する工具適合部と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載する締付作業品質管理システム。
【請求項６】
上記締付部材に取り付けられ、該締付部材の軸力値を計測し、上記ＩＣタグに入力する軸力計測部と、
上記ＩＣタグに該ＩＣタグが取り付けられている上記締付部材の軸力値の送信を要求するＩＣタグ読出装置と、
を有し、
上記ＩＣタグは、上記軸力値の送信の要求があるとき、入力された上記締付部材の軸力値が所定の値以下の場合、その旨を上記ＩＣタグ読出装置に返信することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載する締付作業品質管理システム。
【請求項７】
締付部材を用いて被締付部材を締め付けて一体化する締付作業の品質を管理する締付作業品質管理システムにおいて、
上記締付部材に取り付けられ、締付作業に係わる品質データが記録されるＩＣタグと、
予め作業者に交付されている認定証に取り付けられ、該作業者に係わる品質データが記録されているＩＣタグから該作業者に係わる品質データを読み出し、締付作業の度に上記締付部材に取り付けられたＩＣタグに該締付作業に係わる品質データを記録するＩＣタグ書込読出装置と、
を有することを特徴とする締付作業品質管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボルトまたはナットを締め付けることにより複数の部材を一体化する締付作業の品質を管理する締付作業品質管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非接触ＩＣタグは、個々の材料に取り付けられ、信号送受信用のアンテナとリーダからの信号を受信して応答する信号を質問器に送信する回路とを備えている。そして、個々の完成品について、完成品を構成する個々の材料に至るまでの製造履歴を非接触ＩＣタグに記憶し、質問器を用いて非接触ＩＣタグからデータを読み取り、あるいは非接触ＩＣタグにデータを書き込んで、完成品の工場生産の工程管理を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７１２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の非接触ＩＣタグを用いた工程管理では、個々の材料の施工時の品質管理についての考慮がなされていなかった。特に、締付工具の選定、締付トルクの確認などの締付作業の各段階で特殊な技能を必要とし、これらに不良が有れば、締付不良の不適合が発生してくるので、締付の不適合分析に必要な品質データを記録しておくことが必要である。しかし、個々のボルトやナットに品質データを記録することが困難であるため、水平展開や同機種対策を行う上で、原因究明が困難となり、確実な対策として全数再検査を余儀なくされるという問題がある。
また、重要な製品に関し、組立図に技量認定された作業者名や作業実施日時などの品質データを記載することが行われても、これらの品質データを不適合が発生したときに迅速に取り出して検証に用いることができないという問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、締付不良の不適合が発生したときに迅速にそれに関わる品質データを取り出して検証する締付作業品質管理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わる締付作業品質管理システムは、締付部材を用いて被締付部材を締め付けて一体化する締付作業の品質を管理する締付作業品質管理システムにおいて、上記締付部材に取り付けられ、締付作業に係わる品質データが記録されるＩＣタグと、締付作業の度に上記ＩＣタグに該締付作業に係わる品質データを記録するＩＣタグ書込装置と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係わる締付作業品質管理システムの効果は、ボルト毎に品質データがＩＣタグに記録されており、締付不良の不適合が起こったとき、その不適合が発生したボルトに取り付けられているＩＣタグに記録されている品質データを容易に読み出せるので、品質データに基づいて水平展開、同機種対策、再発防止を検討することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わる品質データを記録する様子を説明するための図である。図２は、実施の形態１に係わるＩＣタグのブロック図である。図３は、実施の形態１に係わるＩＣタグ書込装置のブロック図である。図４は、実施の形態１に係わるＩＣタグ読出装置のブロック図である。
この発明の実施の形態１に係わる締付作業品質管理システムでは、締付部材としてのボルト１に取り付けられたＩＣタグ２ａに締付作業に係わる品質データを記録し、締付不良に係わる不適合が被締付部材３に発生したとき、その被締付部材３を締め付けているボルト１に取り付けられているＩＣタグ２ａに記録されている品質データを読み出してその不適合の原因の検証を行う。
【０００９】
そして、ＩＣタグ２ａは、ボルト１の頭部１ａに設けられた窪みに固定され、そのＩＣタグ２ａの上面が樹脂により覆われている。また、ボルト１の螺旋が切られていない側面１ｂに軸力計測部としてのストレーンゲージ１ｃが貼付され、ストレーンゲージ１ｃから引き出された導線１ｄがＩＣタグ２ａに接続されている。ＩＣタグ２ａでは、ストレーンゲージ１ｃの歪み量に基づきボルト１の軸部に残存している軸力値を監視している。
このボルト１は、ボルト１に適合する螺旋が切られている図示しない穴が設けられているブロック４とボルト１が貫通している貫通孔５が設けられているアングル６とを締め付けることによりブロック４とアングル６とを一体化するために用いられる。以下の説明においては、締付部材としてボルト１、被締付部材３としてブロック４とアングル６とを例に挙げて説明していくが、これに限るものではなく、１対の部材をボルト１とナットとからなる締付部材で締め付けて一体化するときにもこの発明を適用することができる。そして、被締付部材３を締付部材で締め付けて一体化する作業を締付作業と称する。
【００１０】
締付作業は、ブロック４の穴とアングル６の貫通孔５とを位置合わせしてからボルト１を締付工具としてのトルクレンチ７を用いてブロック４の穴に螺旋込んでアングル６をブロック４に締め付ける。トルクレンチ７は、ＩＣタグ２ａに品質データを書き込むＩＣタグ書込装置８が取り付けられている。また、トルクレンチ７は、ボルト１の頭部１ａを掴むヘッド部７ａにトルク値の計測に用いられる図示しないストレーンゲージが取り付けられ、ストレーンゲージで計測された歪み値から演算されたトルク値が信号ケーブル７ｂを介してＩＣタグ書込装置８に送信される。
【００１１】
なお、ストレーンゲージを用いてトルク値を電気的に計測する例について説明するが、設定したトルク値をカム・リンク機構で機械的にＩＣタグ書込装置８に伝送しても、指針を目視により確認し、ＩＣタグ書込装置８のテンキー１７から入力しても良い。
また、締付工具としてトルクレンチ７を例に挙げて説明するが、スパナ、ドライバまたはレンチなどボルト１またはナットを締め付けることのできるものであれば、この発明を適用することができる。
【００１２】
この締付作業における品質データは、ボルト１の形状、材質、種類、固有番号、品番、ロット番号、トルクレンチ７の識別番号、作業日、作業場所、作業者名、作業者の技量認定番号、その作業者の技量認定の有効期限、トルク値などからなる。また、締付作業における品質データとして、軸力値もＩＣタグ２ａで監視されている。このうち、作業場所、作業者名、その作業者の技量認定番号、その作業者の技量認定の有効期限をまとめて作業に係わる品質データと称す。さらに、作業者名、その作業者の技量認定番号、その作業者の技量認定の有効期限をまとめて作業者に係わる品質データと称する。なお、これらの品質データは、説明のために例示したもので、これらに限るものではない。
【００１３】
そして、締付作業の品質を管理する締付作業品質管理システムでは、図１に示すように、ボルト１に取り付けられ、品質データが記録されるＩＣタグ２ａ、ＩＣタグ２ａに品質データを記録するＩＣタグ書込装置８、締付不良に係わる不適合が発生したときＩＣタグ２ａに記録されている品質データを読み出すＩＣタグ読出装置９が使用される。
【００１４】
ＩＣタグ２ａは、図２に示すように、ＩＣタグ書込装置８およびＩＣタグ読出装置９との間で無線により信号の送受信を行う無線部１１、無線部１１で受信されたＩＣタグ書込装置８からの信号に基づいて、その信号に含まれる品質データをメモリ１２に記録し、また、無線部１１で受信されたＩＣタグ読出装置９からの信号に含まれる品質データの送信の要求に基づいて、メモリ１２に記録されている品質データを信号に含めてＩＣタグ読出装置９に送信する制御部１３、品質データが記録されるメモリ１２から構成されている。制御部１３は、さらに、ボルト１に貼付されているストレーンゲージ１ｃからの歪み量に基づきボルト１の軸部に残存している軸力値を算出して監視し、ＩＣタグ読出装置９からの軸力値の問い合わせに対応して、軸力値が所定の値以下のとき締付不良である旨の信号をボルト１の固有番号と合わせてＩＣタグ読出装置９に返答する。
【００１５】
ＩＣタグ書込装置８は、図３に示すように、ＩＣタグ２ａとの間で無線により信号の送受信を行う無線部１６、テンキー１７などから入力された品質データをＩＣタグ２ａに書き込むように要求する書込部１８、トルクレンチ７の識別番号を記憶する記憶部２０、内部時計２１、品質データを入力するためのテンキー１７から構成されている。
【００１６】
ＩＣタグ読出装置９は、図４に示しように、ＩＣタグ２ａとの間で無線により信号の送受信を行う無線部２２、ＩＣタグ２ａに品質データの送信を要求する読み出し部２３、読み出した品質データを記憶する記憶部２４から構成されている。
【００１７】
なお、ＩＣタグ２ａとＩＣタグ書込装置８との間、およびＩＣタグ２ａとＩＣタグ読出装置９との間で、無線により信号の授受を行っているが、光通信により信号の授受を行っても、この発明を適用することができる。
【００１８】
この発明に係わる品質管理の対象の締付作業は、ブロック４にアングル６をボルト１で締め付けて一体化することである。すなわち、締付作業では、作業者が作業内容が記載されている組立図に基づいてブロック４、アングル６およびボルト１を用意する。ボルト１には、ＩＣタグ２ａが取り付けられている。このＩＣタグ２ａにボルト１の固有番号、品番や製造ロット番号が工場において製作時点で別のＩＣタグ書込装置８を用いて記録されている。作業者は、ＩＣタグ読出装置９を用いてボルト１のＩＣタグ２ａに記録されているボルト１の品番を読み出し、組立図に記載の品番と対比して、指定通りであることを確認する。
次に、作業者は、ＩＣタグ書込装置８の記憶部２０に予め記憶されているトルクレンチ７の識別番号を読み出し、ボルト１のＩＣタグ２ａに記録する。また、ＩＣタグ書込装置８の内部時計２１から時刻を計時し、その時刻をＩＣタグ２ａに記録する。
また、作業者は、締付作業を実施する場所、実施する作業者名、作業者の技量認定番号、技量認定の有効期限をＩＣタグ書込装置７のテンキー１７から入力し、ＩＣタグ２ａに記録する。
また、締付作業毎に、トルクレンチ７から締め付けたボルト１に加えられたトルク値がＩＣタグ２ａに記録される。
【００１９】
次に、被締付部材に締付不良の不適合が見つかったとき、ＩＣタグ読出装置９を用いて、そのボルト１に取り付けられているＩＣタグ２ａから品質データ（ボルト１の固有番号、品番、製造ロット番号、使用されたトルクレンチ７の識別番号、作業日時、作業場所、作業者名、トルク値）を読み出し、その不適合の検証に用いる。
また、締付不良の不適合の有無に係わらず、ＩＣタグ読出装置９を用いて、軸力値の問い合わせをＩＣタグ２ａに対して行い、ＩＣタグ２ａでは、軸力値が所定の値以下のとき、ゆるみが発生していることを示す信号をそのボルト１の固有番号と合わせてＩＣタグ読出装置９に返信する。
【００２０】
このような締付作業品質管理システムは、ボルト１毎に品質データがＩＣタグ２ａに記録されており、不適合が起こったとき、その不適合が発生したボルト１に取り付けられているＩＣタグ２ａに記録されている品質データを容易に読み出せるので、品質データに基づいて水平展開、同機種対策、再発防止を検討することができる。
【００２１】
また、あるボルト１に不適合が発生したとき、品番などの品質データを用いて関連しそうなすべてのボルト１の品質データを読み出せるので、作業者または作業条件で層別化でき、品質データを原因分析に有効に使える。
【００２２】
また、すべてのボルト１に取り付けられているＩＣタグ２ａに記録されている品質データを読み出し、作業者毎、品種毎などで層別して集計することにより、作業能率などを品質データから読み取ることができる。
【００２３】
また、ボルト１の軸部に残存している軸力値をＩＣタグ２ａが監視しているので、明らかにボルト１がゆるむ前に軸力値が所定値より小さくなっているボルト１を確認することができる。
【００２４】
また、ＩＣタグ書込装置８がトルクレンチ７に固定されているので、それだけを持ち運べば良いので、運搬が容易になる。しかし、ＩＣタグ書込装置８はトルクレンチ７に必ずしも固定されていなくてもよい。
また、実施の形態１では、ＩＣタグ書込装置８とＩＣタグ読出装置９とが別々に備えられているが、１つの筐体内に収納されていてもよい。
【００２５】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２に係わる品質管理データの記録の様子を説明する図である。
実施の形態２に係わる締付作業品質管理システムは、実施の形態１に係わる締付作業品質管理システムとＩＣタグ書込装置８Ｂが異なっており、その他は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明を省略する。
実施の形態２に係わるＩＣタグ書込装置８Ｂは、図５に示すように、実施の形態１のＩＣタグ書込装置８にＩＣメモリ読取装置３０がさらに備えられている。
そして、ＩＣメモリ読取装置３０は、締付作業が行われた場所、実施する作業者、その作業者の技量認定番号、技量認定の有効期限をパソコン３１を用いて記録されたＩＣメモリ３２から読み取る。そして、この品質データをＩＣタグ２ａに記録する。
【００２６】
このような締付作業品質管理システムは、締付作業を指示するとき、作業者に作業に係わる品質データが記録されているＩＣメモリ３２を手渡すと、品質データが一括して交付されるので、誤入力やデータの改竄を防止することができ、信頼性の高い品質データとすることができる。
【００２７】
実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３に係わる品質管理データの記録の様子を説明する図である。
実施の形態３に係わる締付作業品質管理システムは、実施の形態１に係わる締付作業品質管理システムと作業者に係わる品質データの入力方法が異なっており、その他は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明を省略する。また、実施の形態１に係わるＩＣタグ書込装置８とＩＣタグ読出装置９との機能が一体化したＩＣタグ書込読出装置１０が備えられている。
【００２８】
実施の形態３に係わる締付作業品質管理システムでは、図６に示すように、予め作業者に作業者に係わる品質データ（作業者名、作業者の技量認定番号、技量認定の有効期限）が記録されているＩＣタグ２ｃが取り付けられている認定証３４が交付されている。
そして、ＩＣタグ書込読出装置１０は、ＩＣタグ２ｃから作業者名、その作業者の技量認定番号、技量認定の有効期限を読み取り、ボルト１に取り付けられているＩＣタグ２ａに記録する。
【００２９】
このような締付作業品質管理システムは、作業者に係わる品質データを認定証３４から読み取ることができるので、誤入力やデータの改竄を防止することができ、信頼性の高い品質データとすることができる。
【００３０】
実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４に係わるＩＣタグ書込装置のブロック図である。
実施の形態４に係わる締付作業品質管理システムは、実施の形態１に係わる締付作業品質管理システムとＩＣタグ書込読出装置８Ｃが異なり、その他は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明を省略する。
【００３１】
実施の形態４に係わるＩＣタグ書込装置８Ｃは、図７に示すように、使用されるトルクレンチ７にボルト１が適合するか否かを判断し、ボルト１がトルクレンチ７に適合しないと判断したとき、警報を発する工具適合部３７が実施の形態１に係わるＩＣタグ書込装置８に追加されている。
さらに、ＩＣタグ書込装置８Ｃは、警報音を発するブザー３８が実施の形態１に係わるＩＣタグ書込装置８に追加されている。
また、記憶部２０は、ボルト１の品番毎に適合するトルクレンチ７の品番が記憶されている。
【００３２】
このような締付作業品質管理システムは、締付作業に用いるトルクレンチ７が適切に用いられているか否かを判断し、適合していないとき警報を発するので、不適切なトルクレンチ７を用いたために起こる締付不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の実施の形態１に係わる品質データを記録する様子を説明するための図である。
【図２】実施の形態１に係わるＩＣタグのブロック図である。
【図３】実施の形態１に係わるＩＣタグ書込装置のブロック図である。
【図４】実施の形態１に係わるＩＣタグ読出装置のブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係わる品質データを記録する様子を説明するための図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係わる品質データを記録する様子を説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態４に係わるＩＣタグ書込装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ボルト、１ａ  （ボルトの）頭部、１ｃ  ストレーンゲージ、１ｄ  導線、２ａ、２ｃ  ＩＣタグ、３  ブロック、４  貫通孔、５  アングル、７  トルクレンチ、７ａ  （トルクレンチの）ヘッド部、７ｂ  （トルクレンチの）信号ケーブル、８、８Ｂ  ＩＣタグ書込装置、９  ＩＣタグ読出装置、１０  ＩＣタグ書込読出装置、１１  無線部、１２  メモリ、１３  制御部、１６  無線部、１７  テンキー、１８  書込部、１９  読み出し部、２０  記憶部、２１  内部時計、３０  ＩＣメモリ読取装置、３１  パソコン、３２  ＩＣメモリ、３４  認定証、３７  工具適合部、３８  ブザー。
【図１】
2006185314.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006185314.tif 000008
【図７】
2006185314.tif 000009