JP6664090B2 - 作業管理システム及び管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、作業管理システム及び管理装置に関する。

従来、ボルト等の締結部品を対象物の予め決められた位置に締め付ける作業において、締め忘れを防ぐための機器や機構を備えた締付工具や締付位置管理システムが提案されており、例えば特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載の締付位置管理システムは、締付工具であるトルクレンチと、締付位置情報を管理する管理装置とを備えている。

トルクレンチは、締結部品を締め付けた締付トルクを無線通信により管理装置に出力する。また、トルクレンチは、トルクレンチを移動させた場合に、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサから出力される信号に基づいて締付位置を特定し、その締付位置を示す締付位置情報を管理装置に出力する。管理装置は、トルクレンチから出力された締付位置情報及び締付トルクを受信すると、受信した締付位置情報及び締付トルクを管理する。

特開２０１３−１８８８５８号公報

工場や建設現場などの作業現場では複数の作業者にそれぞれ複数の締付工具が割り当てられ、複数の作業者が、作業工程にしたがって、それぞれ自分に割り当てられた締付工具を用い、並行して作業を行う場合がある。このような作業現場では、複数の作業者が行う作業を管理するために、各々の作業者が使用する締付工具の作業内容を管理したいという要望があり、作業開始前に各締付工具との通信を確立する必要があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされ、複数の動力工具の各々と管理装置との間で確実に通信を行うことができる作業管理システム及び管理装置を提供することを目的とする。

本発明の作業管理システムは、管理装置と、複数の動力工具とを備え、前記管理装置は、第１通信部と、管理部と、記憶部とを有し、前記複数の動力工具の各々は、第２通信部と、制御部とを有し、前記制御部は、前記第２通信部が前記管理装置から送信された監視信号を受信した場合に、前記監視信号に対する応答信号を前記第２通信部から前記管理装置へ送信させるように構成されており、前記管理部は、前記複数の動力工具に前記第１通信部から監視信号を送信させ、前記複数の動力工具のうちの少なくとも１つから前記応答信号を受信できない場合は前記複数の動力工具の全てに前記第１通信部から作業停止信号を送信させるように構成され、前記記憶部は、複数の作業工程の各々で使用される前記動力工具の工具種別と前記工具種別ごとの使用台数とを前記作業工程ごとに記憶しており、前記複数の動力工具のうち次の作業工程で使用される前記動力工具の前記制御部は、作業開始前の状態で、前記第２通信部から前記管理装置に登録要求信号と当該動力工具の識別情報とを送信させ、前記管理部は、前記次の作業工程で使用される前記動力工具の前記工具種別ごとに、前記工具種別ごとの使用台数と同数の前記登録要求信号を受信した場合、前記登録要求信号の送信元の前記動力工具に作業許可信号を送信させるように構成されたことを特徴とする。

本発明の管理装置は、上記の作業管理システムに用いられる管理装置であって、前記第１通信部と、前記管理部とを有し、前記管理部は、前記複数の動力工具に前記第１通信部から監視信号を送信させ、前記複数の動力工具のうちの少なくとも１つから前記応答信号を受信できない場合は前記複数の動力工具の全てに前記第１通信部から作業停止信号を送信させるように構成されたことを特徴とする。

本発明の作業管理システムによれば、複数の動力工具の各々と管理装置との間で確実に通信を行うことができる。

本発明の管理装置によれば、複数の動力工具の各々と管理装置との間で確実に通信を行うことができる。

実施形態の作業管理システムのブロック図である。 実施形態の作業管理システムのシステム構成図である。 実施形態の作業管理システムに用いられる動力工具の一例を模式的に示した説明図である。 実施形態の作業管理システムに用いられる動力工具の動作を示すフローチャートである。 実施形態の作業管理システムに用いられる管理装置の動作を示すフローチャートである。 実施形態の作業管理システムの動作を説明するタイムチャートである。

本実施形態は、作業管理システム及び管理装置に関し、より詳細には、動力工具を用いた作業内容を管理するための作業管理システム及び管理装置に関する。

（１．１）全体概要
以下、本実施形態の作業管理システム及び管理装置について図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する構成は本発明の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

本実施形態では、管理装置の管理対象である動力工具が電動工具である場合を例に説明する。本実施形態の作業管理システムは、例えばボルトなどの締付け部品の締付け作業を行う電動工具を用いた締付け作業の作業内容を、複数の作業工程の各々で管理するために用いられる。この作業管理システムが用いられる作業現場は、予め決められた作業工程にしたがって作業者が動力工具を用いた作業を行うような作業現場（工場や建設現場など）であり、例えば発電容量がメガワット級の太陽光発電施設の建設現場を想定している。このような太陽光発電施設の建設現場では、太陽電池パネルを設置するための架台が複数列に分かれて並べられており、太陽電池パネルを架台に載せた状態で１枚の太陽電池パネルにつき複数個のボルトを締付ける作業が行われる。発電容量がメガワット級の太陽光発電施設では、使用される太陽電池パネルの枚数が数万枚から数十万枚になり、締付け作業を行うボルトの本数も膨大になる。このように、膨大な本数の締付け部材の締付け作業が必要な場合、複数の作業者で作業を分担し、複数の作業者がそれぞれ電動工具を用いて決められた箇所のネジ締め作業を行うよう作業工程が決められている。複数の作業者が作業を分担する場合、ネジ締め作業のし忘れが発生する可能性が高くなり、また締付け力のばらつきなどが発生する可能性があるため、全ての締付け部材について適切に締付け作業が行われたことを管理したいという要求がある。そこで、本実施形態の作業管理システムでは、管理装置が、各作業工程で使用される複数の電動工具の各々から締付け作業の作業内容（例えば、ネジ締め作業の回数や各作業での締付けトルクなど）を収集し、蓄積するように構成されている。

本実施形態の作業管理システム１０は、図１及び図２に示すように、管理装置１と、複数の電動工具２（２ａ〜２ｆ）とを備えている。なお、図２の例では、電動工具２の台数が６台であるが、電動工具２の台数は６台に限定されず、作業内容に応じた台数があればよい。以下の説明において、個々の電動工具について説明する場合は電動工具２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆと記載し、６台の電動工具２ａ〜２ｆに共通する説明を行う場合は電動工具２と記載する。

（１．２）動力工具の説明
本実施形態では、管理装置１の管理対象である動力工具が電動工具２であり、電動工具２の構成を図１及び図２に基づいて説明する。電動工具２は、例えば工場や建設現場などで使用される事業者向けの動力工具である。電動工具２は、設計図面や作業指図書にしたがって、複数の締め付け部材（例えばネジやボルトなど）で作業対象（例えば太陽電池パネルなど）を被取付部材（例えば架台など）に締め付ける作業を行うために使用される。この種の電動工具２としては、締付け部材を回転させて衝撃力を加えることによって締め付けるインパクトドライバーがある。なお、電動工具２は、電動式のインパクトドライバーに限定されず、電動式のインパクトレンチでもよいし、打撃力を与えるタイプではない電動式のドリルドライバーや電動式のトルクレンチでもよい。また、動力工具は電動工具２に限定されず、例えば空圧ポンプを動力源とし空圧ポンプから供給される圧縮空気で駆動される空圧式の動力工具（例えばドライバーや釘打ち機など）でもよいし、油圧ポンプを動力源として油圧源から供給される油圧で駆動される油圧式の動力工具でもよい。

電動工具２は、制御部２１と、通信部（第２通信部）２２と、記憶部２３と、操作部２４と、駆動部２５と、測定部２６と、電源部２７と、表示ランプ２９とを備える。

また、図３に示すように、電動工具２のボディ２００は、筒形状の胴体部２０１と、胴体部２０１の周面から径方向に突出する握り部２０２とを備える。胴体部２０１の軸方向における一端側からは出力軸２５３が突出している。出力軸２５３には、作業対象の締付け部材に合わせた先端工具２５６（例えばドライバービットなど）が着脱自在に取り付けられるソケット２５４が設けられている。握り部２０２の一端（図３における下端）には、樹脂製のケース内に電源部２７を収納した電池パック２０３が着脱自在に取り付けられている。

制御部２１は主なハードウェア要素としてマイクロコンピュータを備える。本実施形態では、制御部２１が備えるマイクロコンピュータが、記憶部２３に記憶されたプログラムを実行することによって電動工具２が備える各種の機能が実現される。なお、制御部２１などを構成する回路が実装された回路基板２８は握り部２０２に収納されている。

通信部２２は、無線免許が不要な通信方式で近距離（約十ｍ）の無線通信を行う通信モジュールである。この種の通信方式には米国電気電子学会（IEEE: The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）で標準化されたＩＥＥＥ８０２．１５．１の規格に準拠した通信方式などがある。通信部２２は、この種の通信方式で、管理装置１との間で無線通信を行う。なお、通信部１２，２２の通信距離に比べて建設現場が広い場合は、通信部１２と通信部２２との間の通信を中継する中継機を使用すればよい。

記憶部２３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）からなる。記憶部２３は、制御部２１が実行する制御プログラムを記憶している。また記憶部２３は、個々の電動工具２に割り当てられた識別情報や、個々の電動工具２の品種（例えば製造メーカとその製造メーカで決められた品番とを含む情報）などの情報（工具種別の情報）を記憶している。

操作部２４は、握り部２０２に設けられたトリガスイッチ２４１を有する。トリガスイッチ２４１が操作されると、トリガスイッチ２４１の引き込み量（操作量）に比例した大きさの操作信号が、制御部２１に入力される。

駆動部２５は、モータ２５１と、制御部２１から入力される制御信号に応じてモータ２５１の回転を制御する駆動回路とを備える。モータ２５１の出力軸の回転は、インパクト機構２５２を介して出力軸２５３に伝達される。出力トルクが所定レベル以下であれば、インパクト機構２５２は、モータ２５１の出力軸の回転を減速して出力軸２５３に伝達するように構成されている。出力トルクが所定レベルを超えると、インパクト機構２５２は、出力軸２５３に打撃力を加えて、作業対象のネジやボルトをねじ込むように構成されている。モータ２５１およびインパクト機構２５２は胴体部２０１内に収納されている。

測定部２６は、駆動部２５による締付け部材の締め付け力を測定する。測定部２６は、出力軸２５３に取り付けられた磁歪式のトルクセンサ２５５で出力軸２５３に加わったトルクを測定し、トルクセンサ２５５の測定値から締め付け力を求めている。なお、測定部２６は、インパクト機構２５２が出力軸２５３に加えた打撃の回数を、打撃によって発生する振動を振動センサで測定したり、打撃によって発生する打撃音をマイクで検出したりすることで計数し、打撃の計数結果から締め付け力を求めてもよい。

電源部２７は、電池パック２０３内に収納されている。電源部２７は充電池を備えており、握り部２０２から取り外した電池パック２０３を充電器に接続することによって、電源部２７内の充電池が充電されるように構成されている。電源部２７は、充電池に充電された電力で、制御部２１を含む電気回路とモータ２５１とに動作に必要な電力を供給する。

表示ランプ２９は、ボディ２００の表面に露出して設けられた発光ダイオードからなり、例えば青色発光の発光ダイオードと赤色発光の発光ダイオードとを有している。

（１．３）管理装置
管理装置１は、作業現場の現場監督が使用するコンピュータであり、現場監督が携帯する携帯端末（例えばタブレット型のコンピュータ、スマートフォンなど）でもよいし、現場事務所などに設置されたパーソナルコンピュータでもよい。

管理装置１は、図１に示すように、信号処理部１１と、通信部（第１通信部）１２と、記憶部１３と、表示部１４と、操作部１５とを有している。また、管理装置１にはバーコードリーダ３（読取部）が接続されている。

信号処理部１１は例えばマイクロコンピュータで構成される。本実施形態では、信号処理部１１が記憶部１３に記憶されたプログラムを実行することによって管理装置１が備える各種の機能（例えば管理部１１１の機能）が実現される。

管理部１１１は、複数の作業工程の各々で、当該作業工程で使用される２以上の電動工具２に対して通信部１２から監視信号を定期又は不定期に送信させている。そして、管理部１１１は、少なくとも１つの電動工具２からの応答信号を通信部１２が受信できない場合、当該作業工程で使用される２以上の電動工具２の全てに作業停止信号を送信させ、電動工具２を使用不可の状態とする。

また、管理部１１１は、次の作業工程の開始前に、次の作業工程での電動工具２の使用台数と同数の登録要求信号を通信部１２が受信した場合、通信部１２から登録要求信号の送信元の電動工具２に作業許可信号を送信させ、電動工具２を使用可能な状態とする。管理部１１１は、次の作業工程の開始前に、次の作業工程での使用台数と同数の登録要求信号を通信部１２が受信できなかった場合、通信部１２から作業許可信号を送信させず、電動工具２を使用不可の状態とする。ここで、次の作業工程の開始前とは、例えば１日の作業の始業時又は作業工程の切り替わり時である。

通信部１２は、電動工具２の通信部２２と同じ通信方式で、近距離の無線通信を行う通信モジュールである。本実施形態ではマスタとなる通信部１２に、複数の電動工具２の通信部２２がスレーブとして登録され、通信部１２と通信部２２との間で無線通信が行われる。なお、本実施形態の作業管理システムでは、管理装置１と電動工具２との間で、ＩＥＥＥ８０２．１５．１の規格に準拠した通信方式で通信を行っているが、他の通信方式で通信を行ってもよい。また、管理装置１と電動工具２との間の通信方式は無線通信に限定されず、有線通信でもよい。

記憶部１３は、ＲＯＭ及びＲＡＭと、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）のような電気的に書き換え可能な不揮発性メモリと、を備える。記憶部１３には、信号処理部１１が実行するプログラムが記憶されている。また、記憶部１３には、複数の作業工程の各々で電動工具２の使用台数が記憶されている。ここで、記憶部１３には、複数の作業工程の各々で使用される電動工具２の工具種別と、工具種別ごとの使用台数とが、作業工程ごとに記憶されていてもよい。また、記憶部１３には、実施済みの作業工程において、当該作業工程で使用された電動工具２から収集した作業内容の情報も記憶される。なお、信号処理部１１が実行するプログラムは、光学ディスク、ハードディスク、半導体メモリのような記録媒体に書き込まれた状態で提供されてもよいし、インターネット又は移動体通信網のような電気通信回線を通して提供されてもよい。記憶部１３は、内蔵メモリでもよいし、コンピュータが備えるカードスロットに装着されるメモリカードでもよい。

表示部１４は、例えば液晶表示器又はＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）表示器のような表示器であり、信号処理部１１によって表示内容が制御される。

操作部１５は、例えば、表示部１４を構成する表示器に設けられた静電式又は感圧式のタッチパネルである。操作部１５に触れると、操作部１５から信号処理部１１に操作内容に応じた操作信号が出力される。ここにおいて、操作部１５に「触れる」とは、手の指で触れる操作や、入力用のペンなどで触れる操作を含んでいる。

また、信号処理部１１には、バーコードリーダ３が読み取った情報が入力される。電動工具２の駆動部２５によって駆動される先端工具２５６には種々の工具があり、先端工具２５６には工具種別を表すバーコードが印刷されたラベル３１（媒体）が貼り付けられている（図３参照）。ここで、バーコードで記録された工具種別の情報とは、例えば、工具の種類（ドライバー、ソケット、ドリルなど）とサイズとを少なくとも含む情報である。信号処理部１１は、先端工具２５６に設けられたラベル３１のバーコードをバーコードリーダ３で読み取って得られた情報を、バーコードリーダ３から取得する。なお、本実施形態では管理装置１にバーコードリーダ３が接続されているが、管理装置１が内蔵するカメラと、管理装置１に組み込まれたアプリケーションソフトとで、バーコードを読み取る読取部が実現されてもよい。また、本実施形態では読取部がバーコードリーダ３であるが、先端工具２５６に工具種別を表す情報を記憶したＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）を埋め込んでもよい。この場合、ＲＦＩＤタグから非接触で情報を読み取るリーダ装置を管理装置１に接続し、リーダ装置が先端工具２５６から読み取って得た工具種別の情報を信号処理部１１がリーダ装置から取得してもよい。

（２）動作説明
本実施形態の作業管理システム１０の動作を図４〜図７に基づいて説明する。

まず、管理装置１に対して次の作業工程で使用する電動工具２の識別情報を登録するための登録処理について説明する。以下では、管理装置１での登録処理を図４のフローチャートに基づいて説明し、電動工具２での登録処理を図５のフローチャートに基づいて説明する。

管理装置１での登録処理を図４のフローチャートに基いて説明する。現場監督は、例えば１日の始業時又は作業工程の切り替わり時に、管理装置１の操作部１５を操作して、複数の作業工程の中から、これから始める作業工程を選択した後、管理装置１の動作モードを登録モードに設定する（図４のＳ１１）。登録モードとは、次の作業工程（選択された作業工程）で使用される電動工具２から作業内容を示す情報を収集するため、次の作業工程で使用される電動工具２を管理装置１に対応付ける（登録する）動作モードである。

管理装置１の動作モードが登録モードに設定されると、信号処理部１１は、Ｓ１１で選択された作業工程（次の作業工程）での電動工具２の使用台数を記憶部１３から読み込む。

また、信号処理部１１は、内部タイマを起動し、登録モードに切り替わってから一定時間Ｔ２が経過するまでの間、電動工具２から送信されてくる登録要求信号の受信待ちを行う。この間に、通信部１２が電動工具２から送信された登録要求信号と識別情報とを受信すると、管理部１１１は、登録要求信号を送信してきた電動工具２の識別情報を記憶部１３に記憶させる（Ｓ１２）。

一定時間Ｔ２が経過するまでの間（Ｓ１３のＮｏ）、監視装置１は電動工具２からの登録要求信号の受信待ちを行う。そして、一定時間Ｔ２が経過するまでの間に、次の作業工程での使用台数と同数の登録要求情報を通信部１２が受信できれば（Ｓ１３のＹｅｓ）、管理部１１１は、必要な台数の電動工具２が登録されたと判断し、この間に受信した識別情報を次の作業工程で使用する電動工具２の識別情報として確定する。そして、管理部１１１は、一定時間Ｔ２が経過するまでの間に登録要求情報を送信してきた電動工具２に対して、通信部１２から作業許可信号を送信させた後（Ｓ１４）、登録モードを終了する。これにより、一定時間Ｔ２が経過するまでの間に登録要求情報を送信してきた電動工具２は作業可能な状態となり、電動工具２を用いて作業が行える状態となる。

なお、管理部１１１は、次の作業工程で使用される動力工具の工具種別ごとに、工具種別ごとの使用台数と同数の登録要求信号を受信した場合、登録要求信号の送信元の動力工具に作業許可信号を送信させてもよい。次の作業工程で複数種類の電動工具２が使用される場合、電動工具２の種類ごとに、登録要求信号を送信してきた電動工具２の台数と、種類ごとの使用台数とが一致した場合に、管理部１１１は、登録要求信号を送信してきた電動工具２に作業許可信号を送信する。これにより、管理部１１１は、適切な電動工具２が使用される場合のみ、電動工具２を使用可能な状態とすることができる。

一方、登録モードに切り替わってから一定時間Ｔ２が経過するまでの間に、次の作業工程での使用台数と同数の登録要求情報を通信部１２が受信できなければ、管理部１１１は、次の作業工程で必要な台数の電動工具２を登録できなかったと判断する。この場合、管理部１１１は、一定時間Ｔ２が経過するまでの間に登録要求情報を送信してきた電動工具２に対して、通信部１２から作業許可信号を送信させず、登録モードを終了する。これにより、一定時間Ｔ２が経過するまでの間に登録要求情報を送信してきた電動工具２は作業不可の状態となり、電動工具２を用いた作業を行えない状態となる。

次に、電動工具２での登録処理を図５のフローチャートに基いて説明する。現場監督又は現場監督の監督のもとに作業を行う作業者は、管理装置１の動作モードが登録モードに設定された状態で、次の作業工程で使用する電動工具２を選択し、選択した電動工具２を管理装置１に登録する処理を行う。電動工具２から電池パック２０３が取り外された後（Ｓ２１）、電動工具２に電池パック２０３が取り付けられると（Ｓ２２）、電動工具２の制御部２１はリセット動作を行う。

制御部２１がリセット動作を行ってから一定時間Ｔ１が経過するまでの間に（Ｓ２３のＮｏ）、トリガスイッチ２４１が操作されると（Ｓ２４のＹｅｓ）、制御部２１は、登録要求信号と識別情報とを通信部２２から管理装置１に送信させる（Ｓ２５）。このとき、制御部２１は、例えば赤色発光の表示ランプ２９を点滅させることによって、管理装置１への登録待ちの状態であることを報知してもよい。これにより、電動工具２から管理装置１に登録要求信号と識別情報とが送信され、管理装置１において登録処理が行われる。また、電動工具２は、登録要求信号の送信後に通信部２２が管理装置１から作業許可信号を受信できれば、例えば赤色発光の表示ランプ２９を消灯させ、緑色発光の表示ランプ２９を点灯させることで、管理装置１への登録処理が完了したことを報知する。

一方、トリガスイッチ２４１が操作されない状態（Ｓ２４のＮｏ）が、制御部２１がリセット動作を行った時点より一定時間Ｔ１が経過すると（Ｓ２３のＹｅｓ）、制御部２１は、管理装置１への登録処理を行わず、通常の動作を実行する。

このように、管理装置１が登録モードに設定された状態で、次の作業工程で使用する電動工具２のトリガスイッチ２４１が操作されると、電動工具２は管理装置１に登録要求信号と識別情報とを送信する。そして、次の作業工程での使用台数と同数の登録要求信号が管理装置１に送信されれば、管理装置１は、登録要求信号を送信した電動工具２を次の作業工程で使用する電動工具２として登録し、これらの電動工具２に作業許可信号を送信する。

ここで、登録要求信号を送信した電動工具２が、管理装置１から作業許可信号を受信できれば、トリガスイッチ２４１から入力される操作信号に応じて駆動部２５による駆動動作を行える状態になり、例えば緑色発光の表示ランプ２９を点灯させる。そして、トリガスイッチ２４１が操作されると、電動工具２は、トリガスイッチ２４１から入力される操作信号に応じて駆動部２５による駆動動作を行い、作業内容を示す情報を管理装置１に送信する。

一方、登録要求信号を送信した電動工具２が、管理装置１から作業許可信号を受信できなければ、トリガスイッチ２４１が操作されても駆動部２５が動作しない状態となり、例えば赤色発光の表示ランプ２９を点灯させて、使用不可の状態であることを報知する。

上述のようにして、管理装置１に次の作業工程で使用する電動工具２が登録されると、管理装置１と、管理装置１に登録された電動工具２との間で定期的な通信が行われる（図６参照）。図６は、ある作業工程において管理装置１に４台の電動工具２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが登録されている場合に、管理装置１と４台の電動工具２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとの間で行われる通信の様子を示している。

管理装置１は、一定の送信間隔ｔ１が経過するごとに、作業許可信号を送信した電動工具２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに監視信号Ａ１を送信する。監視信号Ａ１には、制御対象の電動工具２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの識別情報と、作業内容を指示する作業情報（例えば締め付け回数及び締め付けトルクなどの情報）とを含めてもよい。

電動工具２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、それぞれ、監視信号Ａ１を受信すると、監視信号Ａ１の送信タイミングに同期して設定された送信タイミングで、ＡＣＫ信号Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を管理装置１に送信する。なお、電動工具２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、ＡＣＫ信号を前回送信した時点以後に駆動部２５が例えばねじ締め作業を行っていれば、締め付けトルクや締め付け本数などの作業内容を示す情報をＡＣＫ信号と一緒に管理装置１に送信してもよい。これにより、管理装置１は、電動工具２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各々で行われた作業内容を管理でき、指示した締め付け本数の作業が行われたか否か、締め付けトルクの実績値が指示した締め付けトルクの許容範囲に収まっているか否かを把握できる。

ここにおいて、４台の電動工具２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがＡＣＫ信号を送信する順番は、例えば識別情報の表す番号の小さい順番に決められていればよく、ＡＣＫ信号を送信するタイミングが重ならないように送信タイミングをずらしていればよい。なお、複数の電動工具２がＡＣＫ信号を送信する送信間隔ｔ２は、ｔ２＝ｔ１／Ｎ２と表される。ここで、ｔ１は監視信号Ａ１の送信間隔、Ｎ２は監視信号Ａ１の送信間隔ｔ１を分割する分割数であり、作業許可信号を与えた電動工具２の台数をＮ１とした場合に分割数Ｎ２はＮ１よりも大きな整数に設定されればよい。監視信号Ａ１の送信間隔ｔ１が例えば数百ミリ秒で、分割数Ｎ２が例えば一千であれば、ＡＣＫ信号の送信間隔ｔ２は数百マイクロ秒となる。

このように、管理装置１は、各作業工程において、複数の電動工具２との間で定期的に通信を行うことで、個々の電動工具２の生存確認を行うことができ、また電動工具２から作業状態を収集することができる。なお、管理装置１と複数の電動工具２との間の通信は定期的に行われることに限定されず、各作業工程で１回又は複数回通信が行われればよい。

ところで、管理装置１が現在の作業工程で使用される電動工具２ａ〜２ｄと通信している状態で、電動工具２ａ〜２ｄのうちの少なくとも１つから応答信号を受信できなくなると、管理部１１１は、通信部１２から電動工具２ａ〜２ｄに作業停止命令を送信させる。管理装置１が現在の作業工程で使用される電動工具２ａ〜２ｄの一部と通信できない状態となった場合、管理装置１は通信不能の電動工具の動作状態を把握できなくなる。したがって、管理装置１の管理部１１１は、電動工具２ａ〜２ｄの一部と通信できない状態になると、通信部１２から電動工具２ａ〜２ｄに作業停止命令を送信させている。これにより、現在の作業工程での作業を停止させることができ、管理装置１が電動工具２ａ〜２ｄを用いた作業内容を把握できない状態を回避できる。

ここにおいて、管理装置１の管理部１１１は、通信相手である電動工具２との間の通信状態に応じて、通信シーケンスを変更してもよい。

たとえば、管理装置１の通信部１２は、電動工具２から送信されるＡＣＫ信号の受信信号強度を測定する機能を備えており、管理部１１１は、通信部１２が受信したＡＣＫ信号とその受信信号強度の情報を取得する。管理部１１１は、受信信号強度が低い電動工具２ほど信号の再送回数を増やすように、各電動工具２の再送回数を設定し、再送回数を設定する設定信号を通信部１２から送信元の電動工具２に送信させる。これにより、受信信号強度が低いほど、つまり通信環境が悪いほど、電動工具２の再送回数がより多くの回数に設定されるから、電動工具２と管理装置１との通信が失敗した場合でも信号を再送信することで、通信が成功する可能性が向上する。

なお、電動工具２の通信部２２が、管理装置１から送信される監視信号Ａ１の受信信号強度を測定する機能を備え、制御部２１が、通信部２２の測定した受信信号強度に応じて、受信信号強度が低いほど再送回数を増やすように、再送回数を設定してもよい。制御部２１は、信号の再送回数を設定すると、再送回数の設定を通知する信号を通信部２２から管理装置１に送信する。この場合も、受信信号強度が低いほど、つまり通信環境が悪いほど、電動工具２の再送回数が多めに設定されるから、電動工具と管理装置１との通信を確実に行うことができる。

また、本実施形態において、各電動工具２の制御部２１は、作業開始前の状態で、通信部２２から管理装置１に登録要求信号と識別情報とを送信させているのであるが、この識別情報に応じて、電動工具２と管理装置１との間の通信シーケンスが変更されてもよい。たとえば、複数ある電動工具２のうち、重点的に監視したい電動工具２（以下、重点監視対象の電動工具２という。）については、当該電動工具２から送信される作業内容の情報を管理装置１が確実に受信したいという要求がある。ここにおいて、重点監視対象の電動工具２は、たとえば、施工ミスが多い作業者が主に使用する電動工具２や、品質管理が厳重な重要部位の作業に使用される電動工具２などである。

そこで、管理装置１の管理部１１１は、電動工具２から送信されてくる識別情報をもとに重点監視対象の電動工具２であるか否かを判断する。そして、管理装置１の管理部１１１は、通信相手の電動工具２が重点監視対象の電動工具２であれば、この電動工具２の再送回数を重点監視対象以外の電動工具２に比べて増やすように再送回数を設定し、再送回数の設定信号を通信部１２から電動工具２に送信する。これにより、重点監視対象の電動工具２と管理装置１との間では、他の電動工具２と管理装置１との間での通信シーケンスに比べて信号の再送回数を多めに設定でき、管理装置１は作業内容の情報を確実に受信できる。ここにおいて、管理部１１１は、重点監視対象の電動工具２の再送回数を、当該電動工具２との通信状態に応じて調整してもよく、受信信号強度が低い場合は再送回数をさらに多くするように、信号の再送回数を設定してもよい。

以上説明したように、本実施形態の作業管理システム１０は、管理装置１と、複数の動力工具（電動工具２）とを備える。管理装置１は、第１通信部（通信部１２）と、管理部１１１とを有する。複数の動力工具の各々は、第２通信部（通信部２２）と、制御部２１とを有する。制御部２１は、第２通信部が管理装置１から送信された監視信号を受信した場合に、監視信号に対する応答信号を第２通信部から管理装置１へ送信させるように構成されている。管理部１１１は、複数の動力工具に第１通信部から監視信号を送信させ、複数の動力工具のうちの少なくとも１つから応答信号を受信できない場合は複数の動力工具の全てに第１通信部から作業停止信号を送信させるように構成されている。

これにより、複数の動力工具のうちの少なくとも１つと管理装置１とが通信できない状態になると、管理部１１１が第１通信部から複数の動力工具の全てに作業停止信号を送信することで、管理装置１が動力工具の動作状態を把握できない状態となるのを回避できる。したがって、複数の動力工具の各々と管理装置１との間で確実に通信を行える状態で、複数の動力工具を動作させることができる。

また、本実施形態の管理装置１は、上記の作業管理システム１０に用いられる管理装置であって、第１通信部（通信部１２）と、管理部１１１とを有している。管理部１１１は、複数の動力工具（電動工具２）に第１通信部から監視信号を送信させ、複数の動力工具のうちの少なくとも１つから応答信号を受信できない場合は複数の動力工具の全てに第１通信部から作業停止信号を送信させる。

これにより、複数の動力工具のうちの少なくとも１つと管理装置１とが通信できない状態になると、管理部１１１が第１通信部から複数の動力工具の全てに作業停止信号を送信することで、管理装置１が動力工具の動作状態を把握できない状態となるのを回避できる。したがって、複数の動力工具の各々と管理装置１との間で確実に通信を行える状態で、複数の動力工具を動作させることができる。

本実施形態の作業管理システム１０において、管理装置１は、複数の作業工程の各々で動力工具（電動工具２）の使用台数を記憶する記憶部１３を更に有してもよい。複数の動力工具のうち次の作業工程で使用される動力工具の制御部２１は、作業開始前の状態で、第２通信部（通信部２２）から管理装置１に登録要求信号と当該動力工具の識別情報とを送信させることが好ましい。管理部１１１は、次の作業工程での使用台数と同数の登録要求信号を第１通信部（通信部１２）が受信した場合、第１通信部から登録要求信号の送信元の動力工具に作業許可信号を送信させることが好ましい。

このように、管理部１１１は、次の作業工程での使用台数と同数の登録要求信号を第１通信部が受信した場合、第１通信部から登録要求信号の送信元の動力工具に作業許可信号を送信させている。したがって、次の作業工程で使用される動力工具の各々と管理装置１との間で確実に通信を行うことができる。

本実施形態の作業管理システム１０において、記憶部１３は、複数の作業工程の各々で使用される動力工具（電動工具２）の工具種別と工具種別ごとの使用台数とを作業工程ごとに記憶してもよい。管理部１１１は、次の作業工程で使用される動力工具の工具種別ごとに、工具種別ごとの使用台数と同数の登録要求信号を受信した場合、登録要求信号の送信元の動力工具に作業許可信号を送信させてもよい。

これにより、次の作業工程で複数種類の動力工具が使用される場合、工具種別ごとに記憶されている使用台数の動力工具が登録要求信号を送信した場合に、管理装置１は作業許可信号を送信することができる。

本実施形態の作業管理システム１０において、管理装置１は、動力工具（電動工具２）に設けられて動力工具の工具種別の情報を記録した媒体から工具種別の情報を読み取る読取部（例えばバーコードリーダ３、リーダ装置など）を更に有してもよい。管理装置１の管理部１１１は、第１通信部（通信部１２）が動力工具から送信された登録要求信号を受信した場合に、当該動力工具に設けられた媒体（例えばラベル３１、ＲＦＩＤタグなど）から読取部が読み取った工具種別を、当該動力工具の工具種別とする。

管理装置１は、読取部を用いて動力工具に設けられた媒体から、動力工具の工具種別の情報を読み取ることができる。

本実施形態の作業管理システムにおいて、複数の動力工具（電動工具２）の各々は、当該動力工具と管理装置１との間の通信状態に応じて、信号の再送回数を設定するように構成されてもよい。

複数の動力工具の各々は、通信状態に応じて信号の再送回数を設定することで、複数の動力工具の各々と管理装置１との間で確実に通信を行うことができる。

また、管理装置１は、複数の動力工具（電動工具２）のうち重点監視対象の動力工具の再送回数を他の動力工具の再送回数よりも多い回数に設定してもよい。

これにより、管理装置１は、重点監視対象の動力工具からの信号をより確実に受信することができる。

なお、本実施形態では、締付工具としてトルクレンチを例示したが、締付工具としては所定のトルクでの締付が可能なトルク工具に限られず、ねじ部材を締付可能な締付工具であればどのような工具であっても本発明の適用が可能である。

１ 管理装置
２ 電動工具（動力工具）
３ バーコードリーダ（読取部）
１１１ 管理部
１２ 通信部（第１通信部）
１３ 記憶部
２１ 制御部
２２ 通信部（第２通信部）
２４ 操作部
２５ 駆動部
３１ ラベル（媒体）

Claims (5)

1. 管理装置と、複数の動力工具とを備え、
   前記管理装置は、第１通信部と、管理部と、記憶部とを有し、
   前記複数の動力工具の各々は、第２通信部と、制御部とを有し、
   前記制御部は、前記第２通信部が前記管理装置から送信された監視信号を受信した場合に、前記監視信号に対する応答信号を前記第２通信部から前記管理装置へ送信させるように構成されており、
   前記管理部は、前記複数の動力工具に前記第１通信部から監視信号を送信させ、前記複数の動力工具のうちの少なくとも１つから前記応答信号を受信できない場合は前記複数の動力工具の全てに前記第１通信部から作業停止信号を送信させるように構成され、
   前記記憶部は、複数の作業工程の各々で使用される前記動力工具の工具種別と前記工具種別ごとの使用台数とを前記作業工程ごとに記憶しており、
   前記複数の動力工具のうち次の作業工程で使用される前記動力工具の前記制御部は、作業開始前の状態で、前記第２通信部から前記管理装置に登録要求信号と当該動力工具の識別情報とを送信させ、
   前記管理部は、前記次の作業工程で使用される前記動力工具の前記工具種別ごとに、前記工具種別ごとの使用台数と同数の前記登録要求信号を受信した場合、前記登録要求信号の送信元の前記動力工具に作業許可信号を送信させるように構成された
   ことを特徴とする作業管理システム。
2. 前記管理装置は、前記動力工具に設けられて前記動力工具の前記工具種別の情報を記録した媒体から前記工具種別の情報を読み取る読取部を更に有し、
   前記管理装置の前記管理部は、前記第１通信部が前記動力工具から送信された前記登録要求信号を受信した場合に、当該動力工具に設けられた前記媒体から前記読取部が読み取った前記工具種別を、当該動力工具の前記工具種別とするように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の作業管理システム。
3. 前記複数の動力工具の各々は、当該動力工具と前記管理装置との間の通信状態に応じて、信号の再送回数を設定するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の作業管理システム。
4. 前記管理装置は、前記複数の動力工具のうち重点監視対象の動力工具の再送回数を他の動力工具の再送回数よりも多い回数に設定するように構成された
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業管理システム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業管理システムに用いられる管理装置であって、
   前記第１通信部と、前記管理部とを有し、
   前記管理部は、前記複数の動力工具に前記第１通信部から監視信号を送信させ、前記複数の動力工具のうちの少なくとも１つから前記応答信号を受信できない場合は前記複数の
   動力工具の全てに前記第１通信部から作業停止信号を送信させるように構成された
   ことを特徴とする管理装置。

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