JP2005351683A - 締付工具とその管理装置とそれらのセット - Google Patents

Abstract

【課題】 締付工具が備えているトルク測定手段の測定精度をより確実に管理するための技術を提供する。
【解決手段】 トルク測定手段を備えている締付工具を管理する装置であり、この管理装置は、管理装置側にあって締付工具の発生トルクを測定するトルク測定手段と、管理装置側に締付工具側のトルク測定手段で測定したトルクを入力する入力手段と、管理装置側のトルク測定手段で測定したトルクと、締付工具側のトルク測定手段で測定したトルクから、両者が相違する度合を示す指標を算出する算出手段と、算出手段が算出した指標を締付工具に教示する教示手段を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ネジ類（ボルト、ナット、スクリュウ等）を締付ける締付工具を管理する技術に関する。特に、トルク測定手段を備えている締付工具のトルク測定精度を管理する技術に関する。

ネジ類を締付ける締付工具において、ネジ類に負荷しているトルク、あるいはネジ類に負荷しているトルクを測定する手段を備えている締付工具が知られている。このような締付工具は、自動車をはじめとする工業製品の製造現場等で広く利用されている。
工業製品ではネジ類の締付トルクが規定されており、その製造現場では締付作業時に締付トルクを厳密に管理する必要がある。すべてのネジ類の締付トルクを個々に検査するには多大の労力や時間を必要とすることから、通常は、締付工具が備えているトルク測定手段の測定値に依存して締付トルクを管理している。この方式では、締付工具のトルク測定手段の測定精度を保障する必要がある。通常は、作業開始前に締付工具が備えているトルク測定手段の測定精度を確認し、測定誤差が生じていれば、締付工具のトルク測定手段を校正する。そして、作業終了後に再び締付工具のトルク測定手段の測定精度を確認し、作業開始から作業終了までの間に行われた締付作業が適切であったか否かを保証する。
締付工具のトルク測定手段の測定精度は、例えば特許文献１に記載されている試験装置を利用して確認することができる。特許文献１の試験装置は、ネジ類に模した試験軸を備え、締付工具によって試験軸に負荷されたトルクを測定し、締付工具自身が測定したトルクと比較して、締付工具のトルク測定精度を確認するものである。
独国特許発明第３３０５４５７号公報

従来の試験装置は、締付工具が備えているトルク測定手段の測定精度を測定するに留まり、測定誤差が生じていれば、作業者が締付工具のトルク測定手段を校正する必要がある。作業者に面倒な作業を強いると共に、人為的ミスによって測定誤差が正しく取り除かれないこともあり得る。測定誤差が生じている締付工具を使用してしまうと、その締付工具で締付けたネジ類を全数検査することが必要になってしまうこともある。
本発明は、上記の問題を解決する。本発明によって、締付工具が備えているトルク測定手段の測定精度をより確実に管理するための技術を提供する。

本発明は、トルク測定手段を備えている締付工具を管理する装置を提供する。この管理装置は、管理装置側にあって締付工具の発生トルクを測定するトルク測定手段と、管理装置側に締付工具側のトルク測定手段で測定したトルクを入力する入力手段と、管理装置側のトルク測定手段で測定したトルクと締付工具側のトルク測定手段で測定したトルクから両者が相違する度合を示す指標を算出する算出手段と、算出手段が算出した指標を締付工具に教示する教示手段とを備えている。
管理装置側のトルク測定手段と締付工具側のトルク測定手段は、ネジ類に加えているトルクをリアルタイムで測定するものであってもよいし、ネジ類に加えた最終トルクをリアルタイムで測定するものであってもよいし、ネジ類に加えた最終トルクを事後的に測定するものであってもよい。ネジ類に加えているトルクをリアルタイムで測定する場合には、管理装置側のトルク測定手段と締付工具側のトルク測定手段が同時に測定したトルクから指標を算出する。ネジ類に加えた最終トルクを測定する場合には、管理装置側のトルク測定手段と締付工具側のトルク測定手段で測定した最終トルクから指標を算出する。

この管理装置は、締付工具が発生している（あるいは発生した）トルクを測定する。その一方において、同じトルクを締付工具側のトルク測定手段で測定した値を締付工具側から入手する。その上で、両者が相違する度合を示す指標を算出する。
締付工具側のトルク測定手段は小型で簡単なものとならざるを得ず、測定値の信頼性が低い。その一方において、管理装置側には信頼性の高い高精度のトルク測定手段を用意しておくことができる。
従って、管理装置側のトルク測定手段で測定したトルクと締付工具側のトルク測定手段で測定したトルクの差異は、締付工具側のトルク測定手段の測定誤差を示しており、両者が相違する度合を示す指標は、締付工具側のトルク測定手段の測定誤差の度合を示している。算出した指標を締付工具に教示することによって、締付工具は自身のトルク測定手段に生じている測定誤差を知ることができる。さらに、その指標を利用すれば、締付工具は自身のトルク測定手段を自身で校正することもできる。作業者が締付工具のトルク測定手段を校正する必要がない。
この管理装置では、締付工具側のトルク測定手段の測定誤差が締付工具に教示される。締付工具は自身のトルク測定手段を自身で校正することができる。作業者が介在することがないために、人為的ミスを排除することができ、締付工具のトルク測定精度を保証する（正常な状態を維持する）ことができる。

上記の管理装置において、前記指標に対して所定の範囲を記憶している記憶手段を付加し、前記教示手段は、前記算出手段で算出された指標が記憶手段に記憶されている所定範囲内であれば、指標を締付工具に教示しないことが好ましい。

管理装置側の測定手段にも、トルク測定の繰り返し精度には限界がある。締付工具側のトルク測定手段にも、トルク測定の繰り返し精度には限界がある。従って、管理装置側の測定手段で測定されたトルクと、締付工具側のトルク測定手段で測定されるトルクとの差異には、上記の繰り返し精度に起因する誤差が含まれている。測定手段の測定精度に起因する微小な誤差に対して逐一校正処理を行ってしまうと、締付工具のトルク測定手段の測定誤差をかえって増大させてしまうこともあり得る。従って、測定誤差が僅かであって正常な範囲内であるときは、締付工具のトルク測定手段を校正しないことが好ましいこともある。このためには、指標の正常範囲を記憶させておき、算出した指標がその正常範囲内であれば、算出した指標を締付工具に教示しないようにするとよい。

また、例えば衝撃等によって締付工具が損傷を受け、締付工具のトルク測定手段の測定精度が大幅に低下することがある。このような場合、トルク測定手段を校正するよりも、まずは損傷箇所を修繕することが必要である。例えば異常な締付工具のトルク測定手段を無理に校正すると、刹那的に回復した測定精度に依存して、損傷している締付工具を継続して使用してしまうこともあり得る。従って、測定誤差が大きくて校正可能な範囲を超えているときは、締付工具のトルク測定手段を校正しないようにするのもよい。即ち、指標の校正不能範囲を記憶させておき、算出した指標がその校正不能範囲内であれば、算出した指標を締付工具に教示しないようにするとよい。この場合、例えばその旨を作業者等に報知して、締付工具の分解点検等を促してもよい。

前記算出手段が算出する指標は、管理装置側のトルク測定手段で測定したトルクと締付工具側のトルク測定手段で測定したトルクの比であることが好ましい。
算出手段は指標を簡単に算出できると共に、この指標を教示された締付工具は、自身の測定誤差を校正しやすい。例えば締付工具は、従前の通りに測定したトルク値に、教示された比の値を乗算することで、自身のトルク測定手段を正しく校正することができる。

上記の装置において、前記教示手段が締付工具に教示する指標を蓄積記憶する蓄積記憶手段と、蓄積記憶手段に蓄積記憶されている指標群を集積して集積指標を算出する集積指標算出手段と、集積指標の許容範囲を記憶している第２記憶手段を付加し、前記教示手段は集積指標算出手段で算出された集積指標が許容範囲にあるときのみ、前記算出手段が算出した指標を締付工具に教示することが好ましい。指標群を集積するとは、指標群の各指標が示している誤差の傾向を示す一つの指標に変換することをいう。例えば各指標が差分を示すものであれば、指標群をすべて足し合わせることを示す。あるいは各指標が比を示すものであれば、比の値をすべて掛け合わせることを示す。
締付工具は、使用に伴う劣化や経時に伴う劣化等によって、トルク測定精度が低下していく。詳しくは、トルク測定の測定誤差が増大していくと共に、トルク測定の繰り返し精度が低下していく。このような場合、トルク測定手段を校正するよりも、まずは消耗部品の交換等のメンテナンスが必要である。劣化の進んだ締付工具のトルク測定手段を校正しても、繰り返し精度の低下を取り除くことはできず、刹那的に回復した測定精度に依存して、測定精度が低下している締付工具が継続して使用されてしまうこともあり得る。従って、新品の状態に比してトルク測定手段に大幅な測定誤差が生じている場合は、締付工具のトルク測定手段を校正しないようにするのもよい。
この装置では、教示手段が締付工具に教示する指標を蓄積記憶し、蓄積記憶されている指標群を集積して集積指標を算出する。蓄積記憶されている指標は、過去に締付工具に教示された指標であり、過去に締付工具のトルク測定手段から取り除かれた測定誤差を示している。即ち、集積指標は、それまでに締付工具のトルク測定手段から取り除かれた測定誤差の合計を示しており、新品の状態に対して締付工具のトルク測定手段に内在的に生じているトルク測定誤差を示している。この装置は、集積指標の許容範囲を記憶しており、算出した蓄積指標がその許容範囲にあるときのみ、算出手段が算出した指標を締付工具に教示する。一方、算出した蓄積指標がその許容範囲になければ指標を締付工具に教示しない。この場合、例えばその旨を作業者等に報知して、締付工具のメンテナンス等を促してもよい。

上記の装置では、前記算出手段が算出する指標が、管理装置側のトルク測定手段で測定したトルクと締付工具側のトルク測定手段で測定したトルクの比であると、前記集積指標算出手段が算出する集積指標を、蓄積記憶手段に蓄積記憶されている複数の比の値をすべて乗算した積とすることができる。
算出手段や集積指標算出手段が、指標や集積指標を簡単に算出できると共に、集積指標は各指標が示す度合を正しく合計して示すことができる。

上記の装置では、前記教示手段は、締付工具が備える通信手段と無線および／または有線によって通信可能な通信手段を備えていることが好ましい。それにより、算出手段で算出した指標を、通信手段を介して締付工具に教示することができ、簡便に締付工具のトルク測定精度を管理することができる。

本発明はまた、新規で有用な締付工具を提供する。本発明が提供する一つの締付工具は、トルク測定手段を備えている締付工具であり、トルクに対応する指標を検出するセンサと、外部装置から送信される、前記センサの検出指標からトルクを算出する際に用いるデータを受信する通信手段と、前記通信手段で受信したデータを利用して、前記センサが検出した指標からトルクを算出するトルク算出手段を備えている。
また本発明が提供する他の締付工具は、トルク測定手段を備えている締付工具であり、そのトルク測定手段が、トルクに対応する指標を検出するセンサと、センサが検出した指標とトルクの基本関係を記憶している基本関係記憶手段と、外部装置から送信される修正指標を記憶する指標記憶手段と、センサの検出指標と、基本関係記憶手段に記憶されている基本関係と、指標記憶手段に記憶されている修正指標から、トルクを算出するトルク算出手段を備えることを特徴とする。
これらの締付工具は、例えば上記の管理装置を用いることにより、自身のトルク測定手段を自身で校正することができ、トルク測定手段の測定精度が確実に管理される。

さらに本発明を利用することにより、締付工具セットが提供される。この締付工具セットは、上記した管理装置と上記した締付工具によって構成することができる。
この締付工具セットでは、締付工具が備えるトルク測定手段の測定精度がより確実に管理される。この締付工具セットを、例えば工業製品の製造現場等に配備すれば、工業製品に使用されているネジ類の締付トルクを正しく管理することができる。

本発明により、締付工具が備えているトルク測定手段の測定精度をより確実に管理するための技術が提供される。

最初に、以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（形態１） 管理装置は、回転可能に軸支され、締付工具の主軸と係合可能に成形された検査軸と、検査軸に制動トルクを負荷するブレーキ装置と、検査軸に作用しているトルクに対応する指標を検出するトルクセンサと、センサの検出指標から締付工具の主軸が検査軸に加えているトルクを算出する算出手段を備えている。管理装置は、締付工具によって検査軸を回転させることによって、締付工具が検査軸に加えているトルクを測定することができる。
（形態２） 管理装置は、回転角度とトルクの関係を記述するトルク−アングル情報と、検査軸の回転角度を検出する角度センサを備えている。そして、ブレーキ装置は角度センサの出力と、トルクセンサの出力と、トルク−アングル情報に基づいて検査軸に負荷する制動トルクを調節する。管理装置は、検査軸の回転角度とその回転角度のときに検査軸をさらに回転させるのに必要なトルクの関係を、記憶しているトルク−アングル情報に略等しくすることができる。
（形態３） 管理装置は、通信装置を備えている。管理装置は、締付工具が備える通信装置と通信することができる。
（形態４） 管理装置は、表示装置を備えている。管理装置は、締付工具を検査した結果を表示装置に表示して、作業者等に報知することができる。
（形態５） 締付工具は、メモリ回路を備えている。締付工具は、自身が使用された使用回数や、自身に割り当てられている識別情報や、管理装置から教示された校正係数等をメモリ回路に記憶することができる。
（形態６） 締付工具は、通信装置を備えている。締付工具は、管理装置が備える通信装置と通信することができる。

（実施例１） 以下、本発明を具現化した一実施例である締付工具セットについて図面を参照して説明する。
図１は、本実施例の締付工具セットを模式的に示しており、ネジ類（ボルト、ナット、スクリュウ等）を締付ける締付工具１０と、その締付工具１０を管理するための管理装置５０を示している。図２は、締付工具１０と、管理装置５０の電気的な構成を示している。図１、図２に示すように、管理装置５０は、主にブレーキユニット６０と、コンピュータ９０から構成されている。ブレーキユニット６０とコンピュータ９０は、通信ケーブル８８で接続されている。図示省略するが、締付工具セットは複数の締付工具１０群を備えている。
締付工具１０は、例えば自動車等の工業製品の生産ライン等で使用されることが想定されている。即ち、締付工具１０は、定められた工程（例えばエンジン組付工程）で、定められた締付部位（例えばエンジンを車体に固定するボルト等）を、定められたタクトタイム（例えば１車体あたり１０秒）で、定められた締付トルクによって締付けること等が要求される。
管理装置５０は、締付工具１０群を正常な状態に維持するための装置である。さらに言えば、締付工具１０を正常な状態に維持することにより、締付工具によって行われる締付作業を管理し、もって締付工具１０で締付けられた締付部位の締付トルクを管理するための装置である。従って、管理装置５０は、個々の締付工具１０を正常な状態に維持すると共に、正常な状態を維持することが困難な締付工具１０を発見して、異常な締付工具１０が使用されることを予防すること等が要求される。

まず、締付工具１０について説明する。締付工具１０は、ネジ類（ボルト、ナット、スクリュウ等）を締付けるための動力工具である。図１に示すように、締付工具１０は、ケース１１や、ケース１１から突出している主軸１６や、主軸１６の先端に取り付けられている係合部材２０を備えている。また、締付工具１０の動力源となるバッテリ２８や、作業者が締付工具１０を操作するためのトリガスイッチ２２や、トルク設定スイッチ３２等を備えている。
主軸１６は、締付工具１０のケース１１等に対して回転可能に支持されており、後述するモータ等によって回転可能に構成されている。
係合部材２０は、主軸１６に対して、主軸１６の回転方向に相対回転不能に固定されている。一方、主軸１６の軸方向には脱着可能に固定されている。係合部材２０は、ネジ類の頭部と係合可能な形状に成形されている。締付工具１０では、様々なネジ類に対応して複数の係合部材２０群が用意されており、締付けようとするネジ類の種類に対応する係合部材２０を選択し、主軸１６に取り付けることができる。
トリガスイッチ２２は、主軸１６の回動／停止を操作するためのスイッチである。トリガスイッチ２２は、主軸１６の回転速度を調節することもでき、トリガスイッチ２２を大きく操作するほど（大きく引くほど）、主軸１６はより速く回転する。トルク設定スイッチ３２は、締付トルクを設定するためのスイッチであり、設定された締付トルクに対応する電圧を出力する。トルク設定スイッチ３２は、例えばダイヤル式のボリュームスイッチ等を用いて構成することができる。

図２に示すように、締付工具１０は、主軸１６を回動するためのモータ１２と、モータ１２とバッテリ２８を結ぶ回路上に介挿されているモータ制御回路２６を備えている。
モータ１２はブラシレスＤＣモータであり、バッテリ２８から電力の供給を受けて動作する。モータ１２はロータが小型化されており、ロータの慣性モーメントが小さくなるように設計されている。
モータ制御回路２６は、モータ１２を制御するための回路である。モータ制御回路２６は半導体スイッチ素子等を備えており、モータ１２とバッテリ２８の導通／遮断を切換えることができる。モータ制御回路２６は、処理回路２４の指令に基づいて動作し、バッテリ２８からモータ１２へ電力が供給／遮断される状態を経時的に切換えて、モータ１２の回転速度を調節することができる。

図２に示すように、締付工具１０は、ロータリーエンコーダ１４とトルクセンサ１８を有している。
ロータリーエンコーダ１４は、主軸１６が所定の角度だけ回転する毎にパルス信号を出力するものであり、ロータリーエンコーダ１４が出力したパルス数から主軸の回転角度を知ることができる。ロータリーエンコーダ１４は、例えば主軸１６の周側面に対向する磁気センサ（例えばホール素子）と、その磁気センサが対向する周側面上に設けられた複数の磁石で構成することができる。
トルクセンサ１８は、主軸１６に作用しているトルクに対応する電気信号（電圧）を出力するセンサである。例えばトルクセンサ１８は、主軸１６を介在させて磁石と磁気センサが対向するように配置して構成することができる。主軸１６にトルクが作用して主軸１６に歪が生じると、逆磁歪効果に基づいて主軸１６の透磁率は変化する。磁気センサによって透磁率を検出することにより、主軸１６に作用しているトルク値を知ることができる。なお、ロータリーエンコーダ１４やトルクセンサ１８は、様々な方式を採用したものが提供されており、それらを適宜利用することができる。
トリガスイッチ２２、トルク設定スイッチ３２、ロータリーエンコーダ１４、トルクセンサ１８は後述する処理回路２４に接続されており、それらの出力信号が処理回路２４に入力されるように構成されている。

図２に示すように、締付工具１０は、締付工具１０の動作を制御するための処理を行う処理回路２４と、各種のデータを記憶しているメモリ回路３０と、外部と電子情報を送受信するための送受信回路３４等を備えている。メモリ回路３０や送受信回路３４は処理回路２４に接続されており、メモリ回路３０や送受信回路３４と処理回路２４は電子情報を授受可能に構成されている。
処理回路２４は、トルクセンサ１８の出力信号から、主軸１６がネジ類に加えているトルク（以下、締付工具１０の出力トルクという）を算出することができる。処理回路２４は、トルクセンサ１８の出力信号と締付工具１０の出力トルクの関係式を記憶しており、トルクセンサ１８の出力信号に基づいて締付工具１０の出力トルクを算出する。
処理回路２４は、ロータリーエンコーダ１４の出力パルスをカウントするパルスカウンタを備えており、パルスカウンタの値に基づいて主軸１６の回転角度や回転速度等を算出することができる。
処理回路２４は、トルク設定スイッチ３２の出力電圧に基づいて、設定された締付トルクを算出することができる。

メモリ回路３０は、電子情報を記録するための不揮発性の記憶回路である。メモリ回路３０は、例えば校正係数データや、使用回数データや、工具データ等を記憶している。
校正係数データは、例えば１つの値ｋを記述している。以下、この値ｋを校正係数という。先に説明したように、処理回路２４は、トルクセンサ１８の出力信号と締付工具１０の出力トルクの関係式を記憶している。この関係式は、締付工具１０の設計時に定められたものである。しかしながら、締付工具１０の使用に伴う劣化や経時変化によって、トルクセンサ１８の出力信号と締付工具１０の出力トルクの関係は徐々に変化してしまい、締付工具１０の製造時（設計時）に定められた関係式では、締付工具１０が実際に出力しているトルクを正しく求めることができなくなっていく。即ち、処理回路２４が記憶している関係式から算出する出力トルクと、締付工具１０の実際の出力トルクの間には誤差が生じるようになる。校正係数ｋは、この誤差を記述する指標である。即ち、処理回路２４が記憶している関係式から算出する出力トルクを、校正係数ｋによって修正すれば、締付工具１０の出力トルクを正しく求めることが可能となる。
校正係数データは、締付工具１０の使用過程において随時更新に記憶されている。詳しくは後述するが、校正係数データは管理装置５０によって求められ、管理装置５０によって更新される。
校正係数ｋは、例えば締付トルク１０の実際の出力トルクを、処理回路２４が記憶している関係式から算出される出力トルクによって除算した商を採用することができる。この場合、新品の締付工具１０（即ち設計時）の校正係数ｋは１となる。

使用回数データは、締付工具１０がネジ類を締付けた累積締付回数を記述するデータであり、締付工具１０が使用された度合いを示す指標である。使用回数データは、締付工具１０が使用される度に処理回路２４によって更新される。
工具データは、締付工具１０を他の締付工具から識別するための識別情報を記述している。例えば本実施例の締付工具１０では、「工具ＩＤ：ＭＫ０９１０」という情報が記述されている。

送受信回路３４は、処理回路２４の指令に基づいて、例えばメモリ回路３０に記憶されている使用回数データや工具データ等を管理装置５０に送信することができる。また送受信回路３４は、管理装置５０から送信される校正係数データ等を受信することができる。また送受信回路３４は、管理装置５０から送信される情報要求信号等を受信することができる。
送受信回路３４は、電子情報を有線で送受信するものでもよいし、電子情報を無線で送受信するものでもよい。本実施例の送受信回路３４は電子情報を無線で送受信するものである。

締付工具１０の動作について説明する。図８のフローチャートは、締付工具１０がネジ類を締付ける際の動作の流れを示している。
締付工具１０を利用する作業者等が、締付工具１０の係合部材２０をネジ類の頭部に係合させ、トリガスイッチ２２を操作すると、図８に示すフローがスタートする。このとき作業者は、トルク設定スイッチ３２によって締付トルクを予め設定しておく。
トリガスイッチ２２がオンされると（ステップＳ２でイエス）、ステップＳ４ではトルク設定スイッチ３２の出力信号から締付トルクの設定値が算出される。
ステップＳ６では、処理回路２４がモータ制御回路２６へ指令し、モータ１２を駆動させる。モータ１２の回転によって主軸１６が回転し、ネジ類が締付けられる。
ステップＳ８では、トルクセンサ１８の出力信号と、処理回路２４が記憶しているトルクセンサ１８の出力信号と出力トルクの関係式から、トルク値が算出される。
ステップＳ１０では、ステップＳ８で算出されたトルク値を、校正係数データを用いて修正する。この修正されたトルク値が、締付工具１０によって測定される締付工具１０の出力トルクの測定値である。
ステップＳ１２では、ステップＳ４で算出された締付トルクの設定値（設定トルク値）と、ステップＳ８で修正して求められた出力トルク値が比較される。設定トルク値よりも、出力トルク値の方が小さい場合（ノーの場合）、ステップＳ８へ戻り、ステップＳ１２でイエスとなるまで、ステップＳ８〜ステップＳ１２の処理が繰り返される。ステップＳ１２でイエスとなると、ステップＳ１４へ進む。
ステップＳ１４では、処理回路２４がモータ制御回路２６に指令して、モータ１２を停止させる。以上の動作により、締付工具１０は設定されている締付トルクによってネジ類を締付ける。
ステップＳ１６では、処理回路２４によってメモリ回路３０に記憶されている使用回数データが、１加算されるように書き換えられる。モータ１２の動作が停止したことを確認した作業者等が、トリガスイッチ２２をオフすると（ステップＳ１８でＹＥＳ）、処理回路２４による処理フローはエンドとなる。
締付工具１０は、上記の締付動作をしている間、ロータリーエンコーダの出力信号に基づいて、主軸１６の回転角度を計測している。処理回路２４は、計測された主軸１６の回転角度に基づいて、モータ制御回路１２に指令を与える。また処理回路２４は、測定した出力トルクと計測した回転角度をメモリ回路３０に記憶することもできる。

上述のように、締付工具１０は自身の出力トルクと設定トルクを比較し、モータ１２を制御してネジ類を締付ける。締付工具１０は、内蔵するトルクセンサ１８の出力信号と、締付工具１０の出力トルクの基準関係（初期関係）を記述する基準関係式と、その基準関係式を校正するための校正係数データを記憶している。この校正係数データは締付工具１０の使用の過程において随時更新可能に記憶されている。それにより、締付工具１０は、トルクセンサ１８の出力信号と締付工具１０の出力トルクの関係を、正しく把握し続ける。締付工具１０は、例えば使用の過程において劣化等が進行しても、自身の出力トルクを正しく測定することができ、ネジ類を設定された締付トルクで正しく締付けることができる。

次に、管理装置５０について説明する。図１に示すように、管理装置５０のブレーキユニット６０は、ケース６１と、ケース６１に固定されている軸受装置６７と、軸受装置６７によって回転可能に軸支されている検査軸６６と、検査軸６６の端部に形成されている係合突起７０等を備えている。
係合突起７０は、ネジ類の頭部に模した形状に成形されており、締付工具１０の係合部材２０と係合可能に形成されている。それにより、締付工具１０によってネジ類を締付ける場合と同様にして、締付工具１０によって検査軸６６を回転させることができる。

図２に示すように、ブレーキユニット６０は、検査軸６６に制動トルクを負荷するブレーキ機構６２と、ブレーキ機構６２の動作を制御するブレーキ制御回路７６と、検査軸６６の回転角度を検出するロータリーエンコーダ６４と、検査軸６６に作用しているトルクを検出するトルクセンサ６８等を備えている。また、電子情報を無線で送受信する送受信回路７４と、コンピュータ９０と通信ケーブル８８を介して接続する入出力回路（Ｉ／Ｏ）７８等を備えている。ブレーキ制御回路７６や、ロータリーエンコーダ６４や、トルクセンサ６８や、送受信回路７４等はＩ／Ｏ７８に接続されている。

ブレーキ機構６２は、検査軸６６に制動トルクを負荷する機構である。制動トルクとは、検査軸６６が回転しているときはその回転を妨げる方向に作用し、検査軸６６が停止しているときは検査軸６６が停止し続ける方向に作用するトルクである。ブレーキ機構６２は、ブレーキ制御回路７６の指令に基づいて、検査軸６６に負荷する制動トルクを増減調節する。ブレーキ機構６２には、例えば摩擦材を検査軸６６に押し付ける摩擦式のブレーキ機構や、磁性流体式ブレーキ（磁性流体式クラッチ）を採用することができる。
ブレーキ制御回路７６は、ブレーキ機構６２に指令を与え、ブレーキ機構６２の動作を制御する回路である。

ブレーキユニット６０の送受信回路７４は、例えば締付工具１０の送受信回路３４に校正係数データ等を送信することができる。また送受信回路７４は、締付工具１０から送信される使用回数データや工具データ等を受信することができる。また送受信回路７４は、締付工具１０の送受信回路３４に、情報の送信を要求する情報要求信号を送信することもできる。送受信回路７４は、電子情報を有線で送受信するものでもよいし、電子情報を無線で送受信するものでもよい。本実施例の送受信回路７４は電子情報を無線で送受信するものである。

図１、図２に示すように、管理装置５０のコンピュータ９０は、各種の演算処理を行うＣＰＵ９４と、ＣＰＵ９４が演算処理を行う際にワークメモリとして使用するＲＡＭ９６と、ブレーキユニット６０と通信ケーブル８８等を介して接続するためのＩ／Ｏ９２と、利用者がコンピュータ９０に情報を教示するためのキーボード９９と、コンピュータ９０が利用者に情報を表示するための表示装置９８等を備えている。また、コンピュータ９０は、ＣＰＵ９４が演算処理に使用するデータやプログラム等を記憶している記憶装置１００を備えている。記憶装置１００は、コンピュータ９０に内蔵されているハードディスクドライブ装置である。

コンピュータ９０の記憶装置１００は、トルク−アングルデータ１０２と工具管理データ１０４等のデータを記憶している。
トルク−アングルデータ１０２は、ネジ類を回転させて被締付部材（以下、母材という）にねじ込んでいく際に、ネジ類を回転させた角度と、その回転角度までねじ込まれたネジ類をさらにねじ込むために必要なトルクの関係を記述するデータである。
図３に、トルク−アングルデータ１０２が記述する回転角度とトルクの関係（以下トルク−アングル情報という）を例示する。図３に示すように、トルク−アングル情報は、横軸を回転角度θとし、縦軸がトルクＴとするグラフで表示することができる。
図３（ａ）は、比較的硬い（高弾性の）母材やネジ類で構成された締付部位（いわゆるハードジョイント）のトルク−アングル情報を示しており、図３（ｂ）は、比較的軟らかい（低弾性の）母材やネジ類で構成された締付部位（いわゆるソフトジョイント）のトルク−アングル情報を示している。

図３（ａ）に示すハードジョイントの場合、回転角度θがゼロからθ１の範囲は、トルクＴがゼロから徐々に上昇しており、ネジ類が母材のネジ穴に係合し始めたことを示している。回転角度θがθ１からθ２の範囲は、トルクＴが小さな値で略一定となっており、ネジ類の頭部が母材に着座するまでネジ類が母材のネジ穴にねじ込まれていることを示している。回転角度θがθ２からθ３の範囲は、トルクＴが急激に上昇しており、回転角度θがθ２の時にネジ類の頭部が母材に着座して、回転角度θがθ３となるまで（トルクＴがＴ１となるまで）ネジ類が母材に締付けられることを示している。この場合、締付トルクはＴ１となる。
図３（ｂ）に示すソフトジョイントの場合、回転角度θがゼロからθ１までの範囲、および回転角度がθ１からθ２までの範囲は、図３（ａ）に示したハードジョイントと略等しい。回転角度θがθ２からθ４までの範囲は、トルクＴが徐々に上昇しており、回転角度θがθ２の時にネジ類の頭部が母材に着座し、さらに回転角度θがθ４となるまで（トルクＴがＴ１となるまで）ネジ類が母材に締付けられていることを示している。即ち、図３（ａ）に示すハードジョイントの場合と同じく、この図３（ｂ）に示すソフトジョイントの場合の締付トルクもＴ１である。
図３（ａ）（ｂ）によく示されているように、ネジ類が着座するまで（回転角度がθ２以下）は、ハードジョイントとソフトジョイントの間において、トルク−アングル情報に有意な差は見られない。一方、ネジ類が着座した以降（回転角度がθ２以上）では、ハードジョイントとソフトジョイントの間において、顕著な差を確認することができる。図３（ａ）（ｂ）から明らかなように、ハードジョイントの方が、回転角度の増分に対するトルク値の増分が大きい。
締付工具１０を用いてネジ類を締付ける場合、設定トルクを同一に設定していても、ソフトジョイントを締付けたときとハードジョイントを締付けたときでは、実際の締付トルクが同一にならないことが知られている。これは、ハードジョイントとソフトジョイントのトルク−アングル情報の違いに起因している。トルク−アングル情報が異なると、締付工具１０の主軸１６やモータ１２等の回転速度等も異なる。それにより、主軸やモータ等の慣性モーメントが出力トルクに与える影響が変化するためである。そのことから、締付工具１０の締付トルクを管理して、締付部位の締付トルクを管理するためには、締付工具１０の出力トルクを測定する際に、その締付部位を締付けるときと同様に締付工具１０を動作させることが好ましい。
トルク−アングルデータ１０２は、様々な締付部位のトルク−アングル情報を複数記述している。例えばエンジンを車体に組み付けるボルトを締付けるときのトルク−アングル情報等を記述している。それぞれのトルク−アングル情報には、他のトルク−アングル情報と識別するためのトルク−アングルパターンＩＤが割り当てられている。例えば、図３（ａ）に示すトルク−アングル情報には、「ＥＮＧ００５」というトルク−アングルパターンＩＤが割り当てられている。

工具管理データ１０４は、複数の締付工具１０群に関する様々な情報を、締付工具１０の識別情報（工具ＩＤ）に対応付けて記述しており、複数の締付工具１０群に関する情報を個々の締付工具１０毎に管理している。図４に、工具管理データ１０４が記述している情報を例示する。図４は、識別情報が「工具ＩＤ：ＭＫ０９１０」である締付工具１０の情報１０４ａが示している。
図４に示すように、工具管理データ１０４は、例えば「工具ＩＤ：ＭＫ０９１０」のように、締付工具１０の工具ＩＤを記述している（図中１４２）。また工具管理データ１０４は、「エンジン組付工程Ｔライン」のように、締付工具１０が使用されている工程を記述している（図中１４４）。また工具管理データ１０４は、例えば「ＥＮＧ００５」のように、トルク−アングルパターンＩＤを記述している（図中１４６）。このトルク−アングルパターンＩＤは、トルク−アングルデータ１０２に記述されているトルク−アングル情報の識別情報に対応する。工具管理データ１０４に記述されているトルク−アングルパターンＩＤに対応するトルク−アングル情報は、締付工具１０によって締付けられている締付部位のトルク−アングル情報を記述している。例えばここでは、エンジンを車体に組み付けるボルトのトルク−アングル情報を記述している。

図４に示すように、工具管理データ１０４は、管理装置５０によって締付工具１０を検査した日時（図中１４８、１５０）や、その検査時における締付工具１０の累積使用回数（図中１５２）、管理装置５０によって測定された締付工具１０の出力トルクＴａ（図中１５４）、締付工具１０によって測定された締付工具１０の出力トルクＴｂ（図中１５６）、算出された校正係数ｋ（図中１５８）、校正処理の必要性等を判別した結果Ｊ（図中１６０）、校正係数の集積値を示す集積校正係数（図中１６２）等を記述している。
工具管理データ１０４は校正係数ｋや集積校正係数ｋｔの判別基準（図中１６４）を記述している。校正係数の判別基準は、例えば校正係数ｋの正常範囲（図中では１±ｋ１）や校正可能範囲（図中では１±ｋ２）を記述している。また集積校正係数ｋｔの判別基準は、例えば集積校正係数ｋｔの許容範囲（図中では１±ｋｘ）を記述している。
図４に示す工具管理データ１０４から、例えば締付工具１０は作業開始（８：００）前と作業終了（１７：００）後に検査を受けていることが確認できる。作業開始前の検査結果と作業終了後の検査結果から、その日のエンジン組付工程Ｔラインの作業が正常に行われたことを確認することができる。

コンピュータ９０の記憶装置１００は、測定プログラム１０６と、校正プログラム１０８と、管理プログラム１１０等を記憶している。これらのプログラムは、ＣＰＵ９４によって実行されるプログラムである。
測定プログラム１０６は、ブレーキユニット６０等を制御して、締付工具１０の出力トルク等を測定するためのプログラムである。測定プログラム１０６は、例えばロータリーエンコーダ６４の出力信号から、検査軸６６の回転角度や回転速度、即ち、締付工具１０の主軸１６の回転角度や回転速度を算出するプログラムを含んでいる。
測定プログラム１０６は、例えばトルクセンサ６８の出力信号から、検査軸６６の係合突起７０に負荷されているトルク、即ち、締付工具１０が検査軸６６に負荷している出力トルクを算出するプログラムを含んでいる。
測定プログラム１０６は、算出した検査軸６６の回転角度と算出した締付工具１０の出力トルクに基づいて、ブレーキ制御回路７６に指令を与えるプログラムを含んでいる。
測定プログラム１０６は、ブレーキユニット６０の送受信回路７４に指令して、締付工具１０と情報を授受するプログラムを含んでいる。測定プログラム１０６は、例えば締付工具１０のメモリ回路３０に記憶されている情報や、締付工具１０で測定された締付工具１０の出力トルクの測定値を知徳することができる。

校正プログラム１０８は、測定プログラム１０６の処理等によって得られた情報等に基づいて、締付工具１０に校正処理を実施するためのプログラムである。
校正プログラム１０８は、管理装置５０で測定された締付工具１０の出力トルクと、締付工具１０で測定された締付工具１０の出力トルクに基づいて、校正係数を算出するプログラムを含んでいる。詳しくは、管理装置５０が測定した締付工具１０の出力トルクを、締付工具１０が測定した締付工具１０の出力トルクで除算して、校正係数ｋを算出する。校正係数ｋが１であれば、管理装置５０で測定された出力トルクと、締付工具１０で測定された出力トルクは等しいことを示す。校正係数ｋが１よりも大きければ、管理装置５０で測定された出力トルクの方が、締付工具１０で測定された出力トルクよりも大きいことを示す。校正係数ｋが１よりも小さければ、管理装置５０で測定された出力トルクの方が、締付工具１０で測定された出力トルクよりも小さいことを示す。校正係数ｋと１の差分がより大きいほど、管理装置５０で測定された出力トルクと、締付工具１０で測定された出力トルクとの誤差がより大きいことを示す。校正係数ｋは、管理装置５０で測定された締付工具１０の出力トルクと、締付工具１０で測定された締付工具１０の出力トルクとの誤差を示す指標といえる。管理装置５０で測定される出力トルクは、締付工具１０が実際に出力しているトルクであることから、校正係数ｋは締付工具１０が自身の出力トルクを測定する際の測定誤差の度合を示す指標といえる。
図５は、締付工具１０の使用回数Ｎと、算出される校正係数ｋの関係の一例を示すグラフである。図５のグラフは、横軸が使用回数Ｎを示し、縦軸が校正係数ｋを示している。図５のグラフでは、使用回数Ｎの増加に伴って校正係数ｋが連続的に変化している様子と、使用回数Ｎが例えばＮ２、Ｎ４、Ｎ６の時に、校正係数ｋが急激に変化している様子が示されている。校正係数ｋが連続的に変化している様子は、締付工具１０の使用回数Ｎの増加に伴って、締付工具１０の出力トルクを測定する際の測定誤差が増加していくことを示している。校正係数ｋが急激に変化している様子は、詳しくは後述するが、管理装置５０によって締付工具１０に校正処理が実施され、生じていた締付工具１０のトルク測定誤差が取り除かれたことを示している。

校正プログラム１０８は、算出した校正係数ｋを、工具管理データ１０４に記述されている校正係数ｋの判別基準１６４に照会し、締付工具１０が正常であるのか、異常であるが校正可能なレベルの状態であるのか、異常であって校正不能なレベルの状態であるのか等を判別するプログラムを含んでいる。図５のグラフを参照して、校正プログラム１０８の処理を説明する。図５のグラフには、校正係数ｋの判別基準１６４が記述している「正常範囲」と、「校正可能範囲」が示されている。校正プログラム１０８は、算出した校正係数ｋが正常範囲内であれば（１−ｋ１≦ｋ≦１＋ｋ１）、締付工具１０は正常であると判別する。また、算出した校正係数ｋが校正可能範囲であれば（１−ｋ２≦ｋ≦１−ｋ１，１＋ｋ１≦ｋ≦１＋ｋ２）、締付工具１０は異常であるが校正可能な状態であると判別する。また、算出した校正係数ｋが上記の範囲内になければ（ｋ＜１−ｋ２，１＋ｋ２＜ｋ）、締付工具１０は異常であって校正不能な状態であると判別する。図５に示す場合では、使用回数がＮ２、Ｎ６回の時に、締付工具１０は異常であるが校正可能な状態であると判別する。また、使用回数がＮ７回の時では、締付工具１０は異常であって校正不能な状態であると判別する。なお、校正係数ｋの判別基準１６４では、「校正可能範囲」を記述することに代えて、校正可能範囲外を示す「校正不能範囲」を記述していてもよい。
校正プログラム１０８は、算出された校正係数ｋが正常範囲内であっても、工具管理データ１０４に記述されている校正係数ｋの履歴を加味して、締付工具１０は異常であるが校正可能な状態であると判別する。例えば図５に示すように、正常範囲内において基準値１から離れている所定の範囲（１−ｋ１≦ｋ≦１−ｋ１’，１＋ｋ１’≦ｋ≦１＋ｋ１）を定める。算出された校正係数ｋがその所定範囲内にあるときに、校正係数ｋの履歴を照会し、所定の使用回数に亘って継続して校正係数ｋがその所定範囲内である場合（例えば図５中のＮ３回〜Ｎ４回）は、締付工具１０は異常であって校正可能な状態であると判別する。

校正プログラム１０８は、集積校正係数ｋｔを算出するプログラムを含んでいる。校正プログラム１０８は、算出した校正係数ｋを、工具管理データ１０４に記述されている最新の集積校正係数ｋｔに乗算して、新たな集積校正係数ｋｔを算出する。
図６は、締付工具１０の使用回数と集積校正係数ｋｔの関係の一例を示すグラフである。図６のグラフは、横軸が使用回数Ｎを示し、縦軸が集積校正係数ｋｔを示している。なお、集積校正係数ｋｔの初期値は「１」と定められている。図６は、集積校正係数ｋｔが段階的に変化している様子を示している。これは、詳しくは後述するが、工具管理データ１０４の集積校正係数ｋｔが、締付工具１０に校正処理が実施されたときのみ更新され、締付工具１０に校正処理が実施されないときは従前の値が維持されるためである。集積校正係数ｋｔは締付工具１０に校正処理が行われる度に、その時の校正係数ｋによって更新される。校正処理が行われたときの校正係数ｋは、その校正処理で取り除かれた締付工具１０のトルク測定誤差を示している。そのことから、集積校正係数ｋｔは、累積して取り除かれた締付工具１０のトルク測定誤差を示している。換言すると、締付工具１０に校正処理を全く行わなかった場合に、締付工具１０に生じることとなるトルク測定誤差である。集積校正係数ｋｔが初期値１に対してより異なるほど、締付工具１０は新品の状態に対してトルク測定誤差を内在的に生じていることとなる。

校正プログラム１０８は、算出した集積校正係数ｋｔを、工具管理データ１０４に記述されている集積校正係数ｋｔの判別基準に照会し、締付工具１０に校正処理を実施することが許容されるか否かを判別するプログラムを含んでいる。図６のグラフを参照して、校正プログラム１０８の処理を説明する。図６のグラフには、集積校正係数ｋｔの判別基準が記述している「校正許容範囲」が示されている。校正プログラム１０８は、算出した集積校正係数ｋｔが許容範囲内であれば（１−ｋｘ≦ｋｔ≦１＋ｋｘ）、締付工具１０に校正処理を実施することが許容されると判別する。算出した校正係数ｋが上記の範囲内になければ、締付工具１０に校正処理を実施することは許容されないと判別する。図５に示す場合では、使用回数がＮ２、Ｎ４、Ｎ６回の時に、締付工具１０は異常であるが校正可能なレベルの状態であると判別する。また、使用回数がＮ７回の時では、締付工具１０は異常であって校正不能なレベルの状態であると判別する。図６に示す場合では、使用回数ＮがＮ１０の時に、締付工具１０に校正処理を行うことは許容されないと判別する。
校正プログラム１０８は、ブレーキユニット６０の送受信回路７４に指令して、締付工具１０と情報を授受するプログラムを含んでおり、例えば算出した校正係数ｋを、締付工具１０に教示することができる。校正プログラム１０８は、算出した校正係数ｋを締付工具１０に教示することによって、締付工具１０の校正処理を行う。校正プログラム１０８は、締付工具１０は異常であるが校正可能なレベルの状態と判別し、さらに締付工具１０に校正処理を行うことを許容すると判別した場合に、算出した校正係数ｋを締付工具１０に教示する。詳しくは、送受信回路７４に指令して、算出した校正係数ｋを締付工具１０の送受信回路３４に向けて送信する。

管理プログラム１１０は、管理装置５０で締付工具１０を検査した時に得た情報を、蓄積して管理するためのプログラムである。例えば管理プログラム１１０は、工具管理データ１０４を作成するプログラムを含んでいる。また管理プログラム１１０は、例えば工具管理データ１０４に記述されている締付工具１０の使用回数から、締付工具１０のメンテナンス時期等を判断して報知するプログラム等を含んでいる。

次に、管理装置５０の動作の流れについて説明する。図７は、締付工具１０を検査する際の管理装置５０の動作の流れを示すフローチャートである。図７（ａ）のフローチャートは管理装置５０の動作の流れを示している。各ステップの処理は、ＣＰＵ９４が測定プログラム１０６や校正プログラム１０８や管理プログラム１１０等を実行することによって実施される。図７（ｂ）のフローチャートは、管理装置５０によって検査される締付工具１０の動作の流れを示している。以下、図７を参照しながら、管理装置５０が締付工具１０を検査するときの動作の流れを説明する。
図７（ａ）に示すステップＳ５２では、ブレーキユニット６０の送受信回路７４が、締付工具１０の送受信回路３４に向けて情報要求信号を送信する。この情報要求信号を受けて、締付工具１０は工具データや使用回数データ等を送受信回路３４から送信する（図７（ｂ）のステップＳ１０２）。
ステップＳ５４では、ブレーキユニット６０の送受信回路７４によって、締付工具１０の送受信回路３４から送信された工具データや使用回数データ等が受信される。送受信回路７４で受信されたデータ等は、通信ケーブル８８等を介してコンピュータ９０に転送される。コンピュータ９０は、受信した工具データから締付工具１０の工具ＩＤを読み取り、締付工具１０を識別する。ここでは、「工具ＩＤ：ＭＫ０９１０」が読み取られる。
ステップＳ５６では、ステップＳ５４で読み取った工具ＩＤに基づいて、工具管理データ１０４から締付工具１０に対応するデータを読み出す。ここでは、「工具ＩＤ：ＭＫ０９１０」に対応して、図４に示した工具管理データ１０４ａが読み出される。

ステップＳ５８では、ステップＳ５６で読み出した工具管理データ１０４ａからトルク−アングルパターンＩＤを読み取り、そのトルク−アングルパターンＩＤに対応するトルク−アングル情報を、トルク−アングルデータ１０２から選択して読み出す。読み出されたトルク−アングル情報はＲＡＭ９６に記憶される。ここでは、トルク−アングルパターンＩＤ「ＥＮＧ００５」に対応して、図３（ａ）に示すトルク−アングル情報が選択される。ここで選択されるトルク−アングル情報は、締付工具１０が通常の作業において締付けている締付部位のトルク−アングル情報である。
上記のステップが進行している間、あるいは上記のステップが終了した段階で、管理装置５０によって締付工具１０を検査する検査者は、締付工具１０の主軸１６の係合部材２０を、ブレーキユニット６０の検査軸６６の係合突起７０に係合させ、締付工具１０のトリガスイッチ２２を操作する（図７（ｂ）のステップＳ１０４）。トリガスイッチ２２が操作されると、締付工具１０は図８に示した締付作業フローに従って、ネジ類を締付ける場合と同様の動作を行う。締付工具１０の主軸１６は、ブレーキユニット６０の検査軸６６を回転させる。なお、このときブレーキ機構６２は、検査軸６６に略一定の小さな制動トルクを負荷している。
ステップＳ６０では、検査軸６６の回転速度が所定の回転速度に到達しているのか否かが判別される。ＣＰＵ９４は、パルスカウンタの値に基づいて検査軸６６の回転速度を算出する。検査軸６６の回転速度が所定の回転速度に到達すると、次のステップＳ６２へと進む。

図７（ａ）のステップＳ６２では、ロータリーエンコーダ６４から出力されるパルス信号をカウントするパルスカウンタがリセットされる。このパルスカウンタは、ロータリーエンコーダ６４から出力されるパルス信号を常時カウントしており、リセットされると同時に再びパルス信号のカウントをゼロから開始する。
ステップＳ６４では、ＣＰＵ９４が、検査軸６６の回転角度と締付工具１０の出力トルクを算出する処理を開始する。ＣＰＵ９４は、パルスカウンタの値に基づいて検査軸６６の回転角度を算出し、トルクセンサ６８の出力信号に基づいて締付工具１０の出力トルクを算出する。なお、パルスカウンタがゼロのとき、検査軸６６の回転角度はゼロと定められている。測定された回転角度と出力トルクの対のデータは、ＲＡＭ９６に記憶される。以降、この回転角度と出力トルクを測定して記憶する処理は、所定の周期で繰り返し実行され、ＲＡＭ９６にトルク−アングル情報の実測値が作成される。
ステップＳ６６では、測定された検査軸６６の回転角度と締付工具１０の出力トルクの対のデータが、ステップＳ５８で選択されたトルク−アングル情報と比較される。このとき、測定された検査軸６６の回転角度には、トルク−アングル情報において着座時点を示している回転角度（ここでは図３（ａ）の角度θ２）を加算される。即ち、測定された検査軸６６の回転角度と締付工具１０の出力トルクの対のデータは、トルク−アングル情報の着座以降（角度θ２以上）のデータと比較される。

ステップＳ６８では、ステップＳ６６の比較結果に基づいて、測定される回転角度と出力トルクの関係が、トルク−アングル情報に記述されている関係となるように、ブレーキ制御回路７６に指令が与えられる。その指令を受けて、ブレーキ制御回路７６がブレーキ機構６２の動作を制御し、検査軸６６に負荷される制動トルクが増減調節される。例えば測定された出力トルクがトルク−アングル情報に記述されている値よりも小さいときは、検査軸６６に負荷する制動トルクが大きくなる。測定された出力トルクがトルク−アングル情報に記述されている値よりも大きいときは、検査軸６６に負荷する制動トルクが小さくなる。それにより、締付工具１０は通常の締付作業（ここではエンジンを車体に組み付けるボルトを締付ける作業）のときと同様に動作する。
ステップＳ７０では、検査軸６６が回転しているのか静止しているのかが判別される。検査軸６６が回転していれば（ノー）、ステップＳ６６に戻る。検査軸６６が静止していれば（イエス）、ステップＳ７２へと進む。
ステップＳ６６〜ステップＳ７０の処理によって、検査軸６６の回転角度（即ち、締付工具１０の主軸１６の回転角度）と締付工具１０の出力トルクの関係は、ステップＳ５８で選択したトルク−アングル情報の関係と等しくなるように調節される。それにより、締付工具１０の主軸１６の回転角度と出力トルクの関係は、通常の締付作業のときと等しくなり、締付工具１０は通常の締付作業のときと同様に動作する。
検査軸６６が停止すると、締付工具１０を操作している検査者がトリガスイッチ２２をオフする（図７（ｂ）のステップＳ１１０）。

ステップＳ７２では、ブレーキユニット６０の送受信回路７４から、締付工具１０の送受信回路３４に向けて、情報要求信号が送信される。この情報要求信号を受けて、締付工具１０は出力トルク情報を送受信回路３４から送信する（図７（ｂ）のステップＳ１１２、ステップＳ１１４）。ここでいう出力トルク情報とは、締付工具１０が校正係数データを用いて校正して算出した出力トルクの測定値である。出力トルク情報は、締付工具１０が測定した出力トルクをすべて記述するものでもよいが、測定した出力トルクの最大値を記述するものであれば足りる。出力トルクの最大値はネジ類を締付けたときの締付トルクに相当する。
ステップＳ７４では、ブレーキユニット６０の送受信回路７４によって、締付工具１０の送受信回路３４から送信された出力トルク情報が受信される。管理装置５０は、出力トルク情報から出力トルクの最大値を抽出し、締付工具１０で測定された締付トルクを検出する。
ステップＳ７６では、ＲＡＭ９６に蓄積記憶されている出力トルクの測定値から最大値が抽出される。即ち、管理装置５０で測定された締付工具１０の締付トルクが特定される。そして、ブレーキユニット６０で測定された締付トルクを、締付工具１０で測定された締付トルクで除算して、校正係数ｋが算出される。

ステップＳ７８では、ステップＳ７６で算出された校正係数ｋが、正常範囲内であるのか否かが判別される。校正係数ｋの正常範囲は、工具管理データ１０４に記述されている。校正係数ｋが正常範囲内であれば、締付工具１０の出力トルクの値と、締付工具１０が測定した自身の出力トルクの測定値とが、精度よく一致している。即ち、締付工具１０は、自身の出力トルクを精度よく把握できている。この場合、締付工具１０は正常な状態であり、定められた締付トルクでネジ類を精度よく締付けることができる状態であると判別できる。一方、校正係数ｋが正常範囲内になければ、締付工具１０の出力トルクの値と、締付工具１０が測定した自身の出力トルクの測定値の間に、許容されない誤差が生じている。即ち、締付工具１０は、自身の出力トルクを許容されない誤差を含んで認識している。この場合、この場合、締付工具１０は異常な状態であり、定められた締付トルクでネジ類を精度よく締付けることができない状態であると判別できる。校正係数ｋが正常範囲内であれば（ステップＳ７８でイエス）、ステップＳ８６へとジャンプする。校正係数ｋが正常範囲内になければ（ステップＳ７８でノー）、ステップＳ８０へと進む。

ステップＳ８０では、ステップＳ７６で算出された校正係数ｋが、校正可能範囲内であるのか否かが判別される。校正係数ｋの校正可能範囲は、工具管理データ１０４に記述されている。先のステップＳ７８において、締付工具１０は異常な状態であると判別されている。このステップＳ８０では、締付工具１０の異常の程度を判別する。算出された校正係数ｋが、校正可能範囲内であれば、締付工具１０が出力した出力トルクの値と、締付工具１０が測定した自身の出力トルクの測定値との誤差は、異常なレベルではであるがそれほど大きくない。即ち、締付工具１０の予期される劣化等を考慮すれば、その誤差は予定されたレベルである。この場合、締付工具１０は、校正処理を受けることによって、正常な状態に復帰可能な状態と判別する。一方、算出された校正係数ｋが、校正可能範囲内になければ、締付工具１０が出力した出力トルクの値と、締付工具１０が測定した自身の出力トルクの測定値との誤差は、予定されたレベルを超えている。この場合、締付工具１０は、例えば損傷や異常劣化等が発生していることも推測され、校正処理を実施しても正常な状態に復帰することが疑われる状態であると判別する。校正係数ｋが校正可能範囲内であれば（ステップＳ８０でイエス）、ステップＳ８２へ進む。校正係数ｋが校正可能範囲内になければ（ステップＳ８０でノー）、ステップＳ８６へジャンプする。

ステップＳ８２では、集積校正係数ｋｔを算出し、算出された集積校正係数ｋｔが、校正許容範囲内であるのか否かが判別される。集積校正係数ｋｔの校正許容範囲は、工具管理データ１０４に記述されている。先のステップＳ７８において、締付工具１０は異常であるが校正可能な状態であると判別されている。このステップＳ８２では、締付工具１０に校正処理を実施することは許容されるか否かを判別する。算出した集積校正係数ｋｔが校正許容範囲内であれば、ここで締付工具１０に校正処理を実施しても、累積して取り除かれるトルク測定誤差は過度にはならない。この場合、締付工具１０に校正処理を実施することが許容されると判断する。一方、算出した集積校正係数ｋｔが校正許容範囲内にない場合、ここで締付工具１０に校正処理を実施してしまうと、締付工具１０から累積して取り除かれたトルク測定誤差は過大となってしまう。即ち、締付工具１０は、新品の状態に比して大幅なトルク測定誤差を内在的に生じているので、締付工具１０は例えば使用に伴う劣化や経時変化等が大きく進行していると判断できる。この場合、締付工具１０に校正処理を実施することは許容されないと判断する。
算出された集積校正係数ｋｔが、校正処理の許容範囲内であれば（イエス）、ステップＳ８４へ進む。算出された集積校正係数ｋｔが、校正処理の許容範囲内になければ（ノー）、ステップＳ８６へとジャンプする。

ステップＳ８４では、ステップＳ７６で算出された校正係数ｋを記述する情報が、ブレーキユニット６０の送受信回路７４から、締付工具１０の送受信回路３４に向けて送信される。締付工具１０の送受信回路３４は、送信された校正係数ｋを記述する情報を受信する（図５（ｂ）のステップＳ１１６）。締付工具１０は、受信した情報から校正係数ｋを認識し、メモリ回路３０の校正係数データに書き込んで記憶する。詳しくは、校正係数データに記述されている従前の校正係数ｋに、今回の検査で教示された校正係数ｋを乗算し、新たな校正係数ｋとして記憶する（図５（ｂ）のステップＳ１１８）。このステップＳ８４の処理が、締付工具１０のトルク測定精度を校正する処理である。締付工具１０のメモリ回路３０に記憶されている校正係数ｋが更新されることにより、締付工具１０はトルクセンサ１８の出力信号に基づいて、自身の出力トルクを正しく算出することができるようになる。

ステップＳ８６では、上記の処理によって得られた検査結果等が、工具管理データ１０４に記述されて、記憶装置１００に記憶される。ここで、集積校正係数ｋｔは、ステップＳ８４の処理によって締付工具１０に校正処理が実施された場合、今回の検査で算出した集積校正係数ｋｔが採用される。校正処理が実施されなかった場合は、工具管理データ１０４に記述されている最新の集積校正係数ｋｔが採用される。即ち、前回の検査時における集積校正係数ｋｔと同一となる。また、このように集積校正係数ｋｔが更新されることから、工具管理データ１０４に記述されている集積校正係数ｋｔは、締付工具１０のメモリ回路３０に記憶されている校正係数ｋに等しい。
ステップＳ８８では、上記の処理によって得られた検査結果等が、コンピュータ９０の表示装置９８に表示される。コンピュータ９０の表示装置９８には、例えば工具管理データ１０４が記述する情報が表示される。さらに、例えば算出された校正係数ｋが正常範囲内であった場合（図５（ａ）のステップＳ７８でイエス）は、「この締付工具のトルク測定精度は正常です。」等と表示してもよい。また、算出された校正係数ｋが校正処理を許容する範囲内になかった（図５（ａ）のステップＳ８０でノー）場合には、「この締付工具のトルク測定精度は著しく低下しています。分解点検等を実施してください。」等と表示してもよい。また、算出された集積校正係数ｋｔが、校正処理を許容する範囲内になかった（図５（ａ）のステップＳ８２でノー）場合には、「この締付工具のトルク測定精度は新品時と比較して大きく校正されています。消耗部品を点検、交換してから再度検査してください。」等と表示してもよい。また、締付工具１０に校正処理が実施された場合（ステップＳ８４）は、「この締付工具のトルク測定精度は低下していました。トルク測定精度を校正しました。」等と表示してもよい。

上記のように、管理装置５０は締付工具１０を検査し、締付工具１０のトルク測定誤差の度合を示す校正係数ｋを求める。求めた校正係数ｋを締付工具１０に教示することによって、締付工具１０に生じているトルク測定誤差を締付工具１０自身によって取り除かせることが可能となる。
締付工具１０のトルク測定誤差を測定したときに、締付工具１０に予定されたレベルを超えたトルク測定誤差が生じていると、締付工具１０になんらかの障害が発生している可能性があり、トルク測定精度がさらに急激に低下する可能性もある。このような締付工具１０に校正処理を実施しても、トルク測定精度は刹那的に回復するにすぎない。刹那的に回復したトルク測定精度が信頼されて、障害の発生している締付工具１０が継続して使用されることもある。管理装置５０では、締付工具１０に予定されたレベルを超えるトルク測定誤差が生じている場合、校正処理は実施せず、その旨を検査者に報知して、締付工具１０の点検等を促す。それにより、例えば障害の発生している締付工具１０が、継続して使用されることが防止される。
締付工具１０のトルク測定誤差が累積して大きく取り除かれており、新品の状態（設計時）に比して大幅なトルク測定誤差が内在的に生じている場合、例えば使用に伴う劣化や経時変化等が大きく進行している可能性があり、トルク測定精度がさらに急激に増大したり、トルク測定の繰り返し精度が低下している可能性がある。このような締付工具１０に校正処理を実施しても、トルク測定精度は刹那的に回復するにすぎない。刹那的に回復したトルク測定精度が信頼されて、劣化の進んだ締付工具１０が継続して使用されこともある。管理装置５０では、新品の状態（設計時）に比して大幅なトルク測定誤差が内在的に生じている場合、校正処理は実施せず、その旨を検査者に報知して、締付工具１０のメンテナンス等を促す。それにより、劣化の進んだ締付工具１０が、継続して使用されることが防止される。
管理装置５０は、上記した締付工具１０の劣化状態等を判別する処理や、締付工具１０のトルク測定精度を校正する処理等を、算出した校正係数ｋに基づいて行う。管理装置５０は、締付工具１０の劣化状態等を判別した上で、締付工具１０のトルク測定精度を校正することから、締付工具１０のトルク測定精度に高い信頼性を与えることができる。

管理装置５０は、複数の締付工具１０群に関する情報を、工具管理データ１０４に記述して記憶できる。それにより、複数の締付工具１０群と管理装置５０によって、締付工具セットを構成することが可能である。締付工具１０群は、管理装置５０によってトルク測定精度が維持される。また、管理装置５０によって、締付工具１０群の異常や劣化状態等が早期に把握される。それぞれの締付工具１０を検査、校正するためには、締付工具１０によって管理装置５０の検査軸６６を回転させればよく、１回のネジ締め作業と略同一の作業を行うことで足りる。この締付工具セットでは、多数の締付工具１０群のトルク測定精度を高い信頼性で保つことができる。この締付工具セットを、例えば自動車等の大量生産型の工業製品の製造現場に採用すると、製造された多数の工業製品にも高い信頼性を与えることができる。

以上の説明では、締付工具１０の出力トルクとトルクセンサ１８の出力信号の関係が、締付工具１０の使用による劣化や経時による劣化等によって変化する場合を例にして説明したが、締付工具１０の出力トルクとトルクセンサ１８の出力信号の関係は、例えば締付部位のトルク−アングル情報によっても変化する。即ち、例えばハードジョイント用に調整されている締付工具１０では、ソフトジョイントを正しい締付トルクで締付けることができない。そのことから従来では、締付工具を他の締付部位に利用する度に、締付工具のトルク測定誤差を測定しながら取り除くという作業が必要となっていた。管理装置５０は、この問題にも有効である。例えば締付工具１０が配備される生産ラインが変更され、異なる締付部位に使用されることになった場合、その締付部位のトルク−アングル情報をトルク−アングルデータ１０２に記憶させ、工具管理データ１０４のトルク−アングルパターン１４６を書き換えればよい。締付工具１０を管理装置５０によって通常通り検査すれば、締付工具１０の校正係数データは修正され、締付工具１０は新たな締付部位に対応するように正しく校正される。
締付工具１０は、トルクセンサ１８に代えて、例えばモータ１２の電流値を検出する電流センサを採用し、モータ１２の電流値に基づいて自身の出力トルクを算出してもよく、管理装置５０はこのような締付工具１０群を管理することもできる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、管理装置５０は算出した校正係数ｋを締付工具１０に教示する際に、本実施例のように校正係数ｋのみを教示してもよいし、あるいは校正係数ｋが加味された新たなトルクセンサ１８の出力信号と出力トルクの関係式を教示してもよい。いずれにしても、校正係数ｋを教示するといえる。そして締付工具１０は、教示された新たな関係式を用いてトルクを算出することにより、自身の出力トルクを正しく測定することができる。
管理装置５０は、締付工具１０側で測定されたトルクを入力する際に、締付工具１０が内蔵しているトルクセンサ１８の出力を直接的に入力してもよい。管理装置５０は、締付工具１０が利用しているトルクセンサ１８の出力信号と出力トルクの関係式を予め記憶しておくか、あるいは締付工具１０から入力することによって、締付工具１０側で測定されたトルクを知ることができる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

実施例の締付工具とその管理装置の外観構成を示す図。 実施例の締付工具とその管理装置の電気構成を示す図。 トルク−アングル情報を例示する図。 工具管理データが記述している情報を例示する図。 締付工具の使用回数と校正係数の関係を例示する図。 締付工具の使用回数と集積校正係数の関係を例示する図。 管理装置の動作の流れを示すフローチャート。 締付工具がネジ類を締付けるときの動作の流れを示すフローチャート。

符号の説明

１０・・締付工具
１２・・モータ
１６・・主軸
１８・・トルクセンサ
２４・・処理回路
３０・・メモリ回路
５０・・管理装置
６０・・ブレーキユニット
６２・・ブレーキ機構
６６・・検査軸
６８・・トルクセンサ
７４・・送受信回路
７６・・ブレーキ制御回路
９０・・コンピュータ
９４・・ＣＰＵ
１００・・記憶装置

Claims (11)

1. トルク測定手段を備えている締付工具を管理する装置であり、
   管理装置側にあって、締付工具の発生トルクを測定するトルク測定手段と、
   管理装置側に、締付工具側のトルク測定手段で測定したトルクを入力する入力手段と、
   管理装置側のトルク測定手段で測定したトルクと、締付工具側のトルク測定手段で測定したトルクから、両者が相違する度合を示す指標を算出する算出手段と、
   算出手段が算出した指標を締付工具に教示する教示手段と、
   を備える管理装置。
2. 前記指標に関する所定範囲を記憶している記憶手段が付加されており、
   前記教示手段は、算出した指標が前記所定範囲内にあるとき、算出した指標を締付工具に教示しないことを特徴とする請求項１の管理装置。
3. 前記記憶手段は、少なくとも前記指標の正常範囲を記憶していることを特徴とする請求項２の管理装置。
4. 前記記憶手段は、少なくとも前記指標の校正不能範囲を記憶していることを特徴とする請求項２又は３の管理装置。
5. 前記算出手段が算出する指標は、管理装置側のトルク測定手段で測定したトルクと締付工具側のトルク測定手段で測定したトルクの比であることを特徴とする請求項１から４のいずれかの管理装置。
6. 前記教示手段が締付工具に教示する指標を蓄積記憶する蓄積記憶手段と、
   蓄積記憶手段に蓄積記憶されている指標群を集積して集積指標を算出する集積指標算出手段と、
   集積指標の許容範囲を記憶している第２記憶手段が付加されており、
   前記教示手段は、集積指標算出手段で算出した集積指標が許容範囲にあるときにのみ、前記算出手段が算出した指標を締付工具に教示することを特徴とする請求項１から５のいずれかの管理装置。
7. 前記算出手段が算出する指標は、管理装置側のトルク測定手段で測定したトルクと締付工具側のトルク測定手段で測定したトルクの比であり、
   前記集積指標算出手段が算出する集積指標は、蓄積記憶手段に蓄積記憶されている複数の比を乗算した積であることを特徴とする請求項６の管理装置。
8. 前記教示手段は、締付工具が備える通信手段と無線および／または有線によって通信可能な通信手段を備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれかの管理装置。
9. トルク測定手段を備えている締付工具であり、
   トルクに対応する指標を検出するセンサと、
   外部装置から送信される、センサの検出指標からトルクを算出する際に用いるデータを受信する通信手段と、
   通信手段で受信したデータを利用してセンサの検出指標からトルクを算出するトルク算出手段と、
   を備える締付工具。
10. トルク測定手段を備えている締付工具であり、
    トルクに対応する指標を検出するセンサと、
    センサが検出した指標とトルクの基本関係を記憶している基本関係記憶手段と、
    外部装置から送信される修正指標を記憶する指標記憶手段と、
    センサの検出指標と、基本関係記憶手段に記憶されている基本関係と、指標記憶手段に記憶されている修正指標から、トルクを算出するトルク算出手段と、
    を備える締付工具。
11. 請求項１から８のいずれかの管理装置と、請求項９または１０の締付工具を備える締付工具セット。

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