JP6831876B2

JP6831876B2 - 締付体験方法、体験システム、およびプログラム

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Publication number: JP6831876B2
Application number: JP2019131416A
Authority: JP
Inventors: 公彦衣川; 克豊糸井
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 2019-07-16
Filing date: 2019-07-16
Publication date: 2021-02-17
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Description

本発明は、締付体験方法、体験システム、およびプログラムに関する。

配管等を連結する工事では、１セットのフランジの間にガスケットなどのシール材を挟み込み、フランジを貫通するボルトを締め付けることにより、配管の接続部分からの流体の漏出を防いでいる。フランジの隙間の発生を防ぎかつシール材の破損を防ぐため、ボルトの締付け力を一定の範囲内にする必要がある。

一方で、作業者が適切な締付力でボルトを締め付けるためには熟練を必要とする。作業者がそのボルトの締め付け作業に習熟するため、研修において、ボルトの締め付け力を測定し、その締め付け力を図示することが行われている。

ボルトの締め付け力の制限範囲はシール材の種類などに応じて定められており、作業者は測定された締め付け力とその制限範囲から、研修における自身の締め付けが適切であるかを知ることができる。

特許文献１には、配管の接続部のフランジをボルトで締め付ける作業を実習するためのシステムが開示されている。このシステムでは、ボルトの歪みを測定し、その歪みが表示装置に出力される。特許文献２には、ボルトに対応して設けられた歪ゲージの出力信号を受信し、トルク検知体に加えられた応力の数値を表示することが開示されている。特許文献３には、シール材の施工状況をモニタリングできるシステムが、測定された軸力と、目標軸力とを表示することが開示されている。特許文献４には、ボルトやナットの表面状態の違いに応じた軸力の違いを表示することが開示されている。特許文献５には、ボルトの締め付けによる軸力の分布図形を描画することが開示されている。

特開２０１５−１４１３４５号公報特開２０１５−２１５４７３号公報特開２０１７−１６１３８８号公報国際公開第２０１８／００３４３８号国際公開第２０１８／００８５８５号

単にボルトの締め付け力とその制限範囲とを示されるだけでは、締め付け力によりシール材がどのような状態になるか具体的にイメージすることが難しい。そのため、作業者が研修の意義を十分に実感できない恐れがあった。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、作業者のボルトの締め付けにより生じる状況をより効果的にその作業者に認識させる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明にかかる締付体験方法は、センサにより計測される締付の強さであって、フランジに取り付けられる１または複数のボルトの強さを取得する取得ステップと、前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力をシミュレーションにより算出する算出ステップと、前記シール材にかかる前記算出された応力を表示手段に表示させる表示ステップと、を含む。

本発明にかかる締付体験システムは、１または複数のボルトの締め付けの強さを計測するセンサと、前記１または複数のボルトが取り付けられるフランジと、前記センサが計測した締め付けの強さを取得する取得手段と、前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力をシミュレーションにより算出する算出手段と、前記シール材にかかる前記算出された応力を表示手段に表示させる表示制御手段と、を含む。

本発明にかかるプログラムは、センサにより計測される締付の強さであって、フランジに取り付けられる１または複数のボルトの締め付けの強さを取得する取得手段、前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力をシミュレーションにより算出する算出手段、および、前記シール材にかかる前記算出された応力を表示手段に表示させる表示制御手段、としてコンピュータを機能させる。

本発明の一形態では、前記算出ステップでは、前記フランジおよび前記シール材が仮想的に分割される複数の要素に基づく有限要素解析に基づいて、前記シール材の各要素に対応する箇所にかかる応力を算出し、前記表示ステップでは、前記シール材の各要素に対応する箇所にかかる算出された応力を表示手段に表示させてよい。

本発明の一形態では、前記表示ステップでは、前記シール材の各要素に対応する箇所にかかる算出された応力に基づいて、表示させるシール材の画像の表示態様を決定してよい。

本発明の一形態では、前記表示ステップでは、シール材の画像と、前記シミュレーションにおける前記複数のボルトに対応する位置に配置される複数のシンボルとを表示させてよい。

本発明の一形態では、前記表示ステップでは、前記ボルトのそれぞれの締め付けの強さに応じた表示態様で、当該ボルトに対応するシンボルを表示させてよい。

本発明の一形態では、締付体験方法は、指定された前記シール材の種類、前記シール材に塗布されるペーストの有無、前記シール材の厚さ、または、指定された流体の種類に基づいて、応力と前記シール材の画像の表示態様との対応を決定する設定ステップをさらに含んでよい。

本発明の一形態では、締付体験方法は、前記センサが計測した締め付けの強さが変化しない期間が所定の閾値を超える場合に、前記シミュレーションによる算出を開始させる開始判定ステップをさらに含んでもよい。

本発明の一形態では、締付体験方法は、前記算出された前記シール材にかかる応力に基づいて前記シール材からの流体の漏出が生じる箇所を推定する推定ステップをさらに有し、前記表示ステップでは、前記シール材の画像のうち前記推定された箇所に応じた位置にシンボルを描画してもよい。

本発明の一形態では、締付体験方法は、前記１または複数のボルトにおける、前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記１または複数のボルトのうち１つの締め付けの強さの値を変更する変更ステップをさらに含み、前記算出ステップでは、前記変更された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力を算出してもよい。

本発明により、作業者が自身のボルトの締め付けにより生じる状況をより効果的に認識できる。

本発明の実施形態にかかる締付実習システムの一例を示す図である。情報処理装置および情報処理装置１に接続されるデバイスの構成を示すブロック図である。ボルトを締め付ける実習の概略的な手順を説明する図である。締付実習システムが実現する機能を示すブロック図である。情報処理装置の処理の一例を示すフロー図である。取得される締め付け力の一例を示す図である。表示されるガスケットの画像の一例を示す図である。

以下では、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。出現する構成要素のうち同一機能を有するものには同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態にかかる締付実習システムの一例を示す図である。締付実習システムは、情報処理装置１と、締付測定装置３と、ディスプレイ２２とを含む。締付測定装置３は、フランジ３４ａ，３４ｂを有する配管３３と、フランジ３４ａ，３４ｂの間に挟まれるガスケット３７と、複数のボルト３５およびナット３６と、配管３３を固定する架台３９とを含む。フランジ３４ａ，３４ｂは、配管３３の端部に設けられかつ径方向外側に拡がる環状の部材である。フランジ３４ａ，３４ｂは互いに対向しており、フランジ３４ａ，３４ｂを貫通する複数の孔も有する。複数のボルト３５のそれぞれは孔を通過し、両端からナット３６が取り付けられている。

あるボルト３５に取り付けられる一組のナット３６は、フランジ３４ａ，３４ｂを挟む。ナット３６は、作業者が保持するレンチ７１によって締められ、それによりボルト３５はフランジ３４ａ，３４ｂを接合する。複数のボルト３５のそれぞれには、締付力センサ３１（図２参照）が埋め込まれている。締付力センサ３１は、例えば歪みセンサであり、ナット３６によるボルト３５の締付けの強さ（例えば軸力）を計測している。締付力センサ３１と情報処理装置１とは配線４１により接続されている。ここで、締付力センサ３１から情報処理装置１へ無線を介して計測結果が伝達されてもよい。この場合、締付力センサ３１に送信器が接続され、情報処理装置１に受信器が接続される。

図２は、情報処理装置１および情報処理装置１に接続されるデバイスの構成を示すブロック図である。情報処理装置１は、プロセッサ１１と、記憶部１２と、通信部１３と、画像処理部１４と、入出力部１５とを含む。情報処理装置１は例えばパーソナルコンピュータである。

プロセッサ１１は、記憶部１２に格納されているプログラムに従って動作し、通信部１３や画像処理部１４、入出力部１５等を制御する。なお、上記プログラムは、フラッシュメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるものであってもよいし、インターネット等のネットワークを介して提供されるものであってもよい。

記憶部１２は、ＤＲＡＭやフラッシュメモリ等のメモリ素子とハードディスクドライブ等の外部記憶装置とによって構成されている。記憶部１２は、上記プログラムを格納する。また、記憶部１２は、プロセッサ１１や通信部１３等から入力される情報や演算結果を格納する。

通信部１３は有線ＬＡＮや無線ＬＡＮを構成する集積回路やコネクタ、アンテナなどにより構成されている。通信部１３は、ネットワークを介して他の装置と通信する機能を有する。通信部１３は、プロセッサ１１の制御に基づいて、他の装置から受信した情報をプロセッサ１１や記憶部１２に入力し、他の装置に情報を送信する。

画像処理部１４は、いわゆるＧＰＵ（Graphic Processing Unit）やフレームバッファメモリ、表示制御回路を含む。画像処理部１４は、ディスプレイ２２に表示させる画像のデータを生成し、それらに生成された画像を表示させる。なお、ディスプレイ２２は、いわゆるフラットディスプレイであってもよいし、プロジェクタであってもよい。

入出力部１５は、ＡＤコンバータと、外部デバイスとデータをやりとりする入出力コントローラと、により構成される。外部デバイスとしては、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力デバイスがある。またＡＤコンバータは、配線４１を介して締付力センサ３１に接続されている。入出力部１５は、プロセッサ１１の制御に基づいて、入力デバイスをユーザが操作することにより入力されるデータを取得する。また入出力部１５は、ＡＤコンバータにより締付力センサ３１から出力される信号を数値に変換し、変換された数値をプロセッサ１１や記憶部１２に引き渡す。

図３は、ボルト３５を締め付ける実習の概略的な手順を示す図である。はじめに、実習の管理者は、締付実習システムを構成する機器等を設置し、調整する（ステップＳ１０１）。そして管理者は、ボルト３５を、実習の初期状態となるように設定する（ステップＳ１０２）。実習の初期状態は、ナット３６がボルト３５に手で取り付けられ、ナット３６がレンチ７１で締め付けられていない状態である。複数の作業者が実習する場合には、ステップＳ１０２以降の手順が繰り返し行われる。

初期状態に設定されると、実習が開始される。実習では、作業者は締付測定装置３のフランジ３４ａ，３４ｂに取り付けられたナット３６を、レンチ７１を用いて回すことにより、複数のボルト３５を締め付ける（ステップＳ１０３）。なお、作業者は、複数のボルト３５のそれぞれを、例えばJIS規格に規定された所定の手順に従い複数回に分けて締め付けてもよいし、作業者は独自の手法で複数のボルト３５を締め付けてもよい。

作業者によるボルト３５の締め付けの実習が終わると、情報処理装置１は、ボルト３５の締め付けの結果を作業者にフィードバックする（ステップＳ１０４）。情報処理装置１は、フィードバックとして、複数のボルト３５のそれぞれの締付力（具体的には締付トルクまたは軸力）、およびその締付力が許容範囲内にあるかを示す画像と、締付力によるガスケット３７の状態を示す画像とをディスプレイ２２が表示するよう制御する。

図４は、締付実習システムが実現する機能を示すブロック図である。締付実習システムは、機能的に、締付力取得部５１、開始制御部５２、応力算出部５３、締付状況表示部５４、漏出推定部５５、締付力変更部５６、設定部６１を含む。これらの機能は、主に、情報処理装置１に含まれるプロセッサ１１が記憶部１２に格納されるプログラムを実行し、必要に応じて画像処理部１４や入出力部１５を制御することにより実現される。なお、これらの機能の少なくとも一部は、情報処理装置１と異なるコンピュータに含まれるプロセッサが記憶部に格納されるプログラムを実行することにより実現されてもよい。

締付力取得部５１は、ボルト３５の締付力センサ３１からＡＤコンバータを介してナット３６によるボルト３５の締付けの強さを示す信号を取得する。また、締付力取得部５１は、その信号の値からボルト３５の締付力を算出し取得する。

開始制御部５２は、締付力取得部５１が取得する複数のボルト３５の締付力の変化に基づいて、応力算出部５３の処理を開始する。より具体的には、締付力センサ３１により計測した締付力が変化しない期間が期間閾値を超える場合に、応力算出部５３の処理を開始させる。

応力算出部５３は、締付力取得部５１により取得された締付力に基づいて、フランジ３４ａ，３４ｂに挟まれるガスケット３７にかかる応力をシミュレーションにより算出する。応力算出部５３は、特に、ボルト３５の軸力に対するガスケット３７の面の各箇所における垂直応力を算出する。

締付状況表示部５４は、締付力の強さと、応力算出部５３により算出された、ガスケット３７にかかる応力とをディスプレイ２２に表示させる。ここで、ディスプレイ２２に表示される応力は、ボルト３５の軸力に対するガスケット３７の面の各箇所における垂直応力である。締付状況表示部５４は、ガスケット３７の各要素に対応する箇所にかかる垂直応力に基づいて、ディスプレイ２２に表示させるガスケットの表示態様（例えば色や濃淡）を決定し、その表示態様でガスケットを表示させてよい。また締付状況表示部５４は、ガスケットの画像９０（図７参照）とともに、シミュレーションにおける複数のボルト３５に対応する位置に配置される複数のシンボル９１〜９８を表示させてよい。ここで、締付状況表示部５４は、締付力の強さと、ガスケット３７にかかる応力とを互いに異なるディスプレイ２２に表示させてもよい。

漏出推定部５５は、算出されたガスケット３７にかかる応力に基づいてガスケット３７から流体の漏出が生じるか否かを推定し、漏出が生じる場合にはガスケット３７のうちその漏出が生じる箇所を推定する。漏出が生じると推定された場合には、締付状況表示部５４はガスケットの画像９０とともに、その推定された箇所に応じた位置に漏出個所を示すシンボルを表示させる。

締付力変更部５６は、複数のボルト３５に対して取得された締付力に基づいて、複数のボルト３５のうち１つの締付力の値を変更する。締付力の値が変更されると、応力算出部５３は、変更前の締付力によりガスケット３７にかかる応力とは別に、変更後の締付力によりガスケット３７にかかる応力を算出し、締付状況表示部５４は、その変更後の締付力によりガスケット３７にかかる応力をディスプレイ２２に表示させる。

設定部６１は、フランジ３４ａ，３４ｂの間に挟まれるガスケット３７の種類と、配管３３内を流れると想定される流体の種類とを取得し、取得された流体の種類に基づいて、締付状況表示部５４が表示するガスケットの表示態様と、応力（特に垂直応力）との対応ルールを決定する。

図５は、情報処理装置１の処理の一例を示すフロー図であり、特に、締付力取得部５１、開始制御部５２、応力算出部５３、締付状況表示部５４の処理の一例を示す。図５に示される処理は、ステップＳ１０３，Ｓ１０４における情報処理装置１の処理に相当する。言い換えると、図５に示される処理は、作業者がボルト３５を締め付ける実習が開始するごとに実行される。実習の開始は締付実習システムを管理するオペレータが指示してよい。

設定部６１は、フランジ３４ａ，３４ｂの間に配置されるガスケット３７の種類と、今回の実習の対象となる配管３３内を通ると想定される流体の種類とを取得する（ステップＳ４０１）。また、設定部６１はガスケットの種類および流体の種類に関連付けられた締付力の許容下限値、許容上限値、および理想値を取得する。締付力の許容下限値、許容上限値、および理想値は、予め複数のガスケットの種類および複数の流体の種類の組み合わせに関連付けて記憶部１２に格納されている。そして、設定部６１はガスケット３７の種類および流体の種類に応じて、応力算出部５３で算出される応力と、締付状況表示部５４により出力されるガスケットの表示態様とを対応付ける（ステップＳ４０２）。表示態様は、例えばガスケットの各画像の各部分に描画される色や濃淡であり、予めガスケットの種類や流体の種類と関連付けて記憶部１２に格納されている。設定部６１は、取得されたガスケット３７の種類および流体の種類に関連付けられた応力とガスケットとの関係を示す情報（対応ルール）を取得する。表示態様の詳細については後述する。なお、ステップＳ４０１，Ｓ４０２の処理は、実習の開始前に行われてもよい。

ここで、設定部６１は、ガスケット３７のシール面に塗布されシール性を向上させるガスケットペーストの有無と、ガスケット３７の厚さとのうち少なくとも１つのパラメータをさらに取得し、設定部６１は、ガスケット３７の種類および流体の種類だけでなく、さらに取得されたパラメータにも基づいて、締付状況表示部５４が表示するガスケットの表示態様と、応力（特に垂直応力）との対応ルールを決定してもよい。この場合、締付力の許容下限値、許容上限値、および理想値は、予め複数のガスケットの種類および複数の流体の種類および追加のパラメータの組み合わせに関連付けて記憶部１２に格納されている。ガスケットペーストやガスケット３７の厚さも、許容上限値等に影響する場合がある。

締付力取得部５１は、複数のボルト３５のそれぞれの締付力を取得し、記憶部１２に格納する（ステップＳ４０３）。締付状況表示部５４は、取得された締付力の強さを示すグラフを描画する（ステップＳ４０４）。ここで、作業者の実習の効果を高めるため、グラフは、締付を行っている作業者が視認できないように設置されたディスプレイ２２に表示されてよい。

図６は、締付力取得部５１により取得される締付力の一例を示す図であり、ステップＳ４０４で描画されるグラフを示している。図６の表示手法では、締付状況表示部５４は、項目軸と、ボルト３５の締付力の実測値の点と、実測線８１と、下限線８３と、上限線８４と、理想線８５とを描画する。項目軸は、中心点からボルト３５のそれぞれに対応する向きへ延びる。実測値の点は、その項目軸の上にその値に応じてプロットされる。隣り合うプロットされた点は実測線８１で結ばれている。この表示手法の図はレーダーチャートとも呼ばれる。締付力の許容範囲は許容下限値と許容上限値の間であり、下限線８３は許容下限値に相当する点を結ぶ線であり上限線８４は許容上限値に相当する点を結ぶ線である。下限線８３と上限線８４との間に実測線８１を構成する実測値の点が含まる場合には作業者による締付が適切に行われている。なお、理想線８５は理想的な締付力の値を示す。

開始制御部５２は、取得された複数のボルト３５のいずれの締付力も変化しない期間の長さが、期間閾値を超えるか判定する（ステップＳ４０５）。その期間の長さが期間閾値を超えない場合には（ステップＳ４０５のＮ）、ステップＳ４０１以降の処理を繰り返し、その期間の長さが期間閾値を超える場合には（ステップＳ４０５のＹ）、作業者の締付が終わったと判定しステップＳ４０６以降の処理を実行する。なお、開始制御部５２は、単に、作業者の締付が終わった旨の指示をオペレータから受けつけた場合にステップＳ４０６以降の処理を開始させてもよい。

なお、図５の例ではグラフは作業者の締付作業の間にも繰り返し描画されるが、グラフの描画は作業者の締付が終わった後に１回だけされてもよい。また、開始制御部５２の処理が行われなくてもよい、例えば、他の機器によって計測された複数のボルト３５の最終的な締付力を締付力取得部５１が入力として取得し、その取得された締付力を用いて応力算出部５３以降の処理が行われてもよい。

応力算出部５３は、有限要素解析（ＦＥＭ）に基づいて、複数のボルト３５のそれぞれの締付力により生じる応力であって、ガスケット３７を構成する部分のそれぞれにかかる応力を算出する（ステップＳ４０６）。より具体的には、応力算出部５３は、フランジ３４ａ，３４ｂおよびガスケット３７が仮想的に分割された複数の要素からなる物理モデルに対しボルト３５の締付力を入力することで、ガスケット３７に含まれる複数の要素のそれぞれに対応する表面上の箇所にかかる垂直応力を算出する。有限要素解析による応力の算出は公知技術であるので詳細の説明は省略する。

そして、漏出推定部５５は、算出されたガスケット３７にかかる応力に基づいて、フランジ３４ａ，３４ｂの接合部からの漏出を推定する（ステップＳ４０７）。ここで、漏出推定部５５は、ガスケット３７の種類および流体の種類に応じた応力の下限値および上限値を取得する。漏出推定部５５は、ガスケット３７の応力の最小値がその下限値より小さい場合には、流体の漏出があると推定し、ガスケット３７の外周のうち、その応力の最小値が算出された箇所の外側の部分を漏出個所と推定する。一方、漏出推定部５５は、ガスケット３７の応力の最大値がその上限値より大きい場合にも流体の漏出があると推定し、ガスケット３７の外周のうち、その応力の最大値が算出された箇所の外側の部分を漏出個所と推定する。また、漏出推定部５５は、応力に基づいて、さらに漏出の量を推定してもよい。

応力が算出された後に、締付状況表示部５４は、ガスケットの画像９０を描画する（ステップＳ４０８）。締付状況表示部５４は、描画されるガスケットの各部分が、設定部６１により設定された対応ルールと算出された応力とに応じた表示態様となるようにガスケットの画像９０を描画する。また、締付状況表示部５４は、ガスケットの画像９０とともに、ボルト３５に対応する位置にシンボルの画像を描画する（ステップＳ４０９）。締付状況表示部５４は、さらに、フランジ３４ａ，３４ｂの接合部からの漏出が推定された場合に、ガスケットの画像９０とともに、推定された漏出個所に対応する位置に漏出を示す画像を描画する（ステップＳ４１０）。

図７は、表示されるガスケットの画像９０の一例を示す図である。図７のガスケットの画像９０に含まれる格子は、有限要素解析において分割された要素に対応する。シンボル９１〜９８は、締付測定装置３の複数のボルト３５と１対１で対応しており、締付状況表示部５４はシンボル９１〜９８のそれぞれのガスケットに対する相対位置が、対応するボルト３５とガスケット３７との相対位置と重なるようにシンボル９１〜９８を描画する。なお、締付状況表示部５４は、単にガスケットの円環の中心からみた方向がシンボル９１〜９８と対応するボルト３５とで一致するようにシンボル９１〜９８を描画してもよい。また、図７に示されるように、締付状況表示部５４は漏出個所を示すシンボルである矢印９９も描画している。

対応ルールにおける応力と色との関係は、ガスケット３７の種類および流体の種類に応じて定まる。例えば、ガスケット３７の種類および流体の種類にかかわらず、下限値より低い応力に使われる色の種類、上限値より高い応力に使われる色の種類、下限値と上限値との間の応力に使われる色の種類が一定になるように応力と色との関係を定めている。これにより、どのようなガスケット３７の種類や流体の種類であっても、ガスケットの画像９０からボルト３５の締付が適切であったかを容易に認識することができる。

なお、流体の種類が気体である場合には液体よりも漏出しやすい。したがって、液体より気体の方が応力の下限値は大きくなる。応力の上限値は主にガスケット３７が破壊されるか否かにより決定されるため、流体の種類に応じて変化しなくてもよい。また、流体の種類による許容される応力の違いはガスケットの違いに比べると小さいため、ガスケットの種類のみに応じて応力と表示態様との対応ルールが定まってもよい。

ガスケット３７にかかる応力が色や濃淡で表示されることにより、作業者が自分のボルト３５の締付によりガスケット３７がどのような状態になるかをより効果的に認識することが可能になる。またそれにより作業者をより効果的に習熟させることができる。また、漏出を示す情報が応力とともに表示されることによっても、ガスケット３７の状態を効果的に認識することが可能になる。なお、漏出の量が推定された場合には、締付状況表示部５４は漏出の量に応じた大きさや色のシンボルを描画してもよい。

ここで、締付状況表示部５４は、複数のボルト３５に対応するシンボル９１〜９８のそれぞれの表示態様を、そのボルト３５の締付力に応じて変えてよい。例えば、シンボル９１〜９８のそれぞれが、そのシンボルに対応するボルト３５の締付力に応じた色で描画されてよい。例えば、締付力が下限値より低い場合の色、下限値と上限値との間の場合の色、上限値を超える場合の色を予め定め、締付状況表示部５４がボルト３５の締付力に応じて定められた色を取得し、そのボルト３５に対応するシンボルを描画してよい。

図５の説明では、締付力変更部５６に関する処理は説明していない。締付力変更部５６が締付力を変更した場合には、変更された締付力についてステップＳ４０４，ステップＳ４０６〜Ｓ４１０の処理を実行することにより、締付状況表示部５４が変更された締付力についてのガスケット等の画像を描画する。

例えば、締付力変更部５６は、複数のボルト３５のうち一部の締付力が下限値より低い場合に、最も低い締付力のボルト３５の締付力の値を理想値にしてよい。一方、締付力変更部５６は、複数のボルト３５のうち一部の締付力と上限値との差が閾値より小さい場合に、その一部のボルト３５または全部のボルト３５の締付力の値を所定の値だけ増加させてもよい。その場合についてガスケット３７の応力を示す画像を表示させることで、作業者は締付状態の改善の可能性を知ることができる。

１情報処理装置、３締付測定装置、１１プロセッサ、１２記憶部、１３通信部、１４画像処理部、１５入出力部、２２ディスプレイ、３１締付力センサ、３３配管、３４ａ，３４ｂフランジ、３５ボルト、３６ナット、３７ガスケット、３９架台、４１配線、５１締付力取得部、５２開始制御部、５３応力算出部、５４締付状況表示部、５５漏出推定部、５６締付力変更部、６１設定部、７１レンチ、８１実測線、８３下限線、８４上限線、８５理想線、９０ガスケットの画像、９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８シンボル、９９矢印。

Claims

センサにより計測される締付の強さであって、フランジに取り付けられる１または複数のボルトの締め付けの強さを取得する取得ステップと、
前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力をシミュレーションにより算出する算出ステップと、
前記シール材にかかる前記算出された応力を表示手段に表示させる表示ステップと、
を含む締付体験方法。
請求項１に記載の締付体験方法において、
前記算出ステップでは、前記フランジおよび前記シール材が仮想的に分割される複数の要素に基づく有限要素解析に基づいて、前記シール材の各要素に対応する箇所にかかる応力を算出し、
前記表示ステップでは、前記シール材の各要素に対応する箇所にかかる算出された応力を表示手段に表示させる、
締付体験方法。
請求項２に記載の締付体験方法において、
前記表示ステップでは、前記シール材の各要素に対応する箇所にかかる算出された応力に基づいて、表示させるシール材の画像の表示態様を決定する、
締付体験方法。
請求項１から３のいずれかに記載の締付体験方法において、
前記表示ステップでは、シール材の画像と、前記シミュレーションにおける前記複数のボルトに対応する位置に配置される複数のシンボルとを表示させる、
締付体験方法。
請求項４に記載の締付体験方法において、
前記表示ステップでは、前記ボルトのそれぞれの締め付けの強さに応じた表示態様で、当該ボルトに対応するシンボルを表示させる、
締付体験方法。
請求項１から５のいずれかに記載の締付体験方法において、
指定された前記シール材の種類、前記シール材に塗布されるペーストの有無、前記シール材の厚さ、または、指定された流体の種類に基づいて、応力と前記シール材の画像の表示態様との対応を決定する設定ステップをさらに含む、
締付体験方法。
請求項１から６のいずれかに記載の締付体験方法において、
前記センサが計測した締め付けの強さが変化しない期間が所定の閾値を超える場合に、前記シミュレーションによる算出を開始させる開始判定ステップをさらに含む、
締付体験方法。
請求項１から７のいずれかに記載の締付体験方法において、
前記算出された前記シール材にかかる応力に基づいて前記シール材からの流体の漏出が生じる箇所を推定する推定ステップをさらに有し、
前記表示ステップでは、前記シール材の画像のうち前記推定された箇所に応じた位置にシンボルを描画する、
締付体験方法。
請求項１から８のいずれかに記載の締付体験方法において、
前記１または複数のボルトにおける、前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記１または複数のボルトのうち１つの締め付けの強さの値を変更する変更ステップをさらに含み、
前記算出ステップでは、前記変更された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力を算出する、
締付体験方法。
１または複数のボルトの締め付けの強さを計測するセンサと、
前記１または複数のボルトが取り付けられるフランジと、
前記センサが計測した締め付けの強さを取得する取得手段と、
前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力をシミュレーションにより算出する算出手段と、
前記シール材にかかる前記算出された応力を表示手段に表示させる表示制御手段と、
を含む体験システム。
センサにより計測される締付の強さであって、フランジに取り付けられる１または複数のボルトの締め付けの強さを取得する取得手段、
前記取得された締め付けの強さに基づいて、前記フランジに挟まれるシール材にかかる応力をシミュレーションにより算出する算出手段、および、
前記シール材にかかる前記算出された応力を表示手段に表示させる表示制御手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。