(57)【要約】      （修正有）【課題】集積型ガスボックスの組立工程のうち、ベース部品にパーツをネジ止めする作業において、ネジ止めが必要な全てのネジ穴に適切にネジ止めが行われたか否かを評価する。【解決手段】作業支援システム１において、座標系構築部１２は、撮影部１１によって生成されたベース部品の撮影画像について、ネジ穴が特定された座標系を構築する。ネジ止め作業の開始に伴い、撮影部１１によってトルクドライバ２によるネジ止め作業が撮影されると、識別部１３によりトルクドライバの先端が識別される。トルクドライバ２からは、ネジ止め作業に関するトルクデータが送信され、トルクドライバ２の先端が位置する所定の座標と、当該所定の座標におけるトルクデータは作業情報記憶部１Ｂに相互に関連付けて記憶される。評価部１４は、座標系と所定の座標におけるトルクデータに基づき、ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価する。【選択図】図１
2020049630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジ穴が設けられているベース部品にパーツをネジ止めするネジ止め作業を支援する作業支援システムであって、
前記ベース部品の撮影画像について、座標系を構築する座標系構築手段と、
トルクドライバによるネジ止め作業において、前記トルクドライバの先端を識別する識別手段と、
前記トルクドライバによるネジ止め作業中に、前記トルクドライバから、ネジ止め作業に関するトルクデータを受信するトルクデータ受信手段と、
前記トルクドライバの先端が位置する所定の座標と、当該所定の座標におけるトルクデータを関連付けて記憶する作業情報記憶手段と、
前記座標系と前記所定の座標におけるトルクデータに基づき、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価する第一の評価手段と、を有する、
作業支援システム。
【請求項２】
前記座標系構築手段は、前記ベース部品の撮影画像からネジ穴を特定し、
前記第一の評価手段は、前記ネジ穴に所定のトルクでパーツがネジ止めされたか否かを判別することにより、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価する、
請求項１記載の作業支援システム。
【請求項３】
前記第一の評価手段は、所定のネジ穴について複数回、ネジ止め作業がなされていないか否かを判別することにより、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価する、
請求項１記載の作業支援システム。
【請求項４】
前記第一の評価手段は、所定のネジのネジ止め作業について、前記トルクドライバで検出されたトルクが所定値を超えた時点から、前記トルクドライバの先端が位置する座標が所定の範囲外となり、当該所定のネジのネジ止め作業が完了する時点までに、前記トルクドライバが回転した角度に係る回転角度を測定し、当該回転角度が所定の範囲にあるか否かを判別することにより、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価する、
請求項１記載の作業支援システム。
【請求項５】
前記パーツがネジ止めされたベース部品の撮影画像に基づき、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価する第二の評価手段と、をさらに有する、
請求項１乃至４いずれかの項に記載の作業支援システム。
【請求項６】
前記第二の評価手段は、前記パーツがネジ止めされたベース部品の撮影画像からネジ止めされているネジの数を計測し、完成時に使用されるべき数と対比することにより、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価する、
請求項５記載の作業支援システム。
【請求項７】
前記ベース部品には、前記パーツのネジ止め作業時に、前記ネジ穴の深さ方向に対して直角な方向から照明の光が照射されている、
請求項１乃至６いずれかの項に記載の作業支援システム。
【請求項８】
集積型ガスボックスの組立工程でのネジ止め作業を支援するシステムであって、
前記ベース部品はベース板金であり、
前記ベース板金は、板面を鉛直方向に沿わせた状態に固定されている、
請求項１乃至７いずれかの項に記載の作業支援システム。
【請求項９】
ネジ穴が設けられているベース部品にパーツをネジ止めするネジ止め作業を支援する方法であって、
コンピュータにより、
前記ベース部品の撮影画像について、座標系を構築する処理と、
トルクドライバによるネジ止め作業において、前記トルクドライバの先端を識別する処理と、
前記トルクドライバによるネジ止め作業中に、前記トルクドライバから、ネジ止め作業に関するトルクデータを受信する処理と、
前記トルクドライバの先端が位置する所定の座標と、当該所定の座標におけるトルクデータを関連付けて作業情報記憶手段に記憶する処理と、
前記座標系と前記所定の座標におけるトルクデータに基づき、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価する処理と、を実行する、
作業支援方法。
【請求項１０】
ネジ穴が設けられているベース部品にパーツをネジ止めするネジ止め作業を支援するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに対し、
前記ベース部品の撮影画像について、座標系を構築する処理と、
トルクドライバによるネジ止め作業において、前記トルクドライバの先端を識別する処理と、
前記トルクドライバによるネジ止め作業中に、前記トルクドライバから、ネジ止め作業に関するトルクデータを受信する処理と、
前記トルクドライバの先端が位置する所定の座標と、当該所定の座標におけるトルクデータを関連付けて作業情報記憶手段に記憶する処理と、
前記座標系と前記所定の座標におけるトルクデータに基づき、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価する処理と、を実行させる、
コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積型ガスボックスの組み立て、特にベース板金にベースブロックをネジ止めする作業を支援する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積型ガスボックスの組立工程では、ベース板金の上にベースブロック等のパーツをネジ止めする工程や、当該パーツの上にさらに上部機器をネジ止めする工程がある。集積型ガスボックスには多くのネジが使用されるが、近年、集積型ガスボックスは小型化しており、ネジの締め忘れなどの締結の不具合が起きやすくなっている。また、集積型ガスボックスは様々なバージョンのものが作製されるが、コストの抑制等のために部品は共通化され、異なる部品であってもベース板金上の同じ場所に取り付けられることがあり、このようなこともネジの締め忘れを招く原因になっている。
【０００３】
この点、特許文献１では、締結部品を締め付ける作業の際に用いられる工具との間、及び前記作業が行われる作業箇所を撮像する撮像装置との間でそれぞれ通信を行う通信部と、前記工具により前記締結部品に与えられる締付トルクと、前記撮像装置により撮像された撮像画像とに基づいて、前記作業が正常に行われているか否かを判定する判定処理を実行する処理部とを備えることを特徴とする制御装置。が提案されている。
また、特許文献２では、ワークの複数の締付位置で、締付部品を締付工具によって締め付ける締付作業を支援する締付作業支援装置であって、前記締付工具に設けられた識別マークと、前記ワークの前記複数の締付位置を含む締付作業領域を撮影して画像データを生成するカメラと、前記締付作業前に、前記カメラで前記識別マークを撮影して生成される画像データから、前記識別マークを示す識別データを取得して記憶する識別データ記憶部と、前記締付作業前に、前記カメラに対する相対位置が一定になるように位置決めされた前記ワークの前記締付作業領域を前記カメラで撮影して生成される画像データに対して、前記複数の締付位置のそれぞれに対応した位置に前記識別データの検出を行なう、各々の前記締付位置に専用の検出領域を設定する検出領域設定部と、前記締付作業時に、前記位置決めされた前記ワークの前記締付作業領域を前記カメラで撮影して生成される画像データにおける前記検出領域設定部で設定された全ての前記検出領域内で前記識別データが検出されるか否かを判断する識別データ判断部とを備えたことを特徴とする締付作業支援装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２２９２１０号公報
【特許文献２】特許第５８３６６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１記載の発明では、ネジの締結作業が正常に行われているかを判別するが、複数あるネジ穴がある場合、そのいずれかについてネジの締結作業自体を忘れてしまった場合には、これを判別することができない。また、上記特許文献２記載の発明では、ワークにおけるネジ穴の設計データを予め入力し、この設計データをネジの締付作業の確認に用いているが、予め設計データを用意しなければいけないのは面倒であるし、現実的には作業時にはまだ完璧な設計データを用意できない場合も多い。例えば、特注品で既存設計からの微修正のみである場合、既存の図面に修正箇所を追記したものが用いられる場合が該当する。
【０００６】
そこで本発明は、集積型ガスボックスの組立工程において、ベース部品にパーツをネジ止めする作業を支援することを目的の一つとし、ネジ止めが必要な全てのネジ穴について、適切にネジ止めが行われたか否かを評価する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一の観点に係る作業支援システムは、ネジ穴が設けられているベース部品にパーツをネジ止めするネジ止め作業を支援する作業支援システムであって、前記ベース部品の撮影画像について、座標系を構築する座標系構築手段と、トルクドライバによるネジ止め作業において、トルクドライバの先端を識別する識別手段と、前記トルクドライバによるネジ止め作業中に、前記トルクドライバから、ネジ止め作業に関するトルクデータを受信するトルクデータ受信手段と、前記トルクドライバの先端が位置する所定の座標と、当該所定の座標におけるトルクデータを関連付けて記憶する作業情報記憶手段と、前記座標系と前記所定の座標におけるトルクデータに基づき、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価する第一の評価手段と、を有する。
【０００８】
また、前記座標系構築手段は、前記ベース部品の撮影画像からネジ穴を特定し、前記第一の評価手段は、前記ネジ穴に所定のトルクでパーツがネジ止めされたか否かを判別することにより、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価するものとしてもよい。
【０００９】
また、前記第一の評価手段は、所定のネジ穴について複数回、ネジ止め作業がなされていないか否かを判別することにより、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価するものとしてもよい。
【００１０】
また、前記パーツがネジ止めされたベース部品の撮影画像に基づき、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価する第二の評価手段と、をさらに有するものとしてもよい。
【００１１】
また、前記第一の評価手段は、所定のネジのネジ止め作業について、前記トルクドライバで検出されたトルクが所定値を超えた時点から、前記トルクドライバの先端が位置する座標が所定の範囲外となり、当該所定のネジのネジ止め作業が完了する時点までに、前記トルクドライバが回転した角度に係る回転角度を測定し、当該回転角度が所定の範囲にあるか否かを判別することにより、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価するものとしてもよい。
【００１２】
また、前記第二の評価手段は、前記パーツがネジ止めされたベース部品の撮影画像からネジ止めされているネジの数を計測し、完成時に使用されるべき数と対比することにより、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価するものとしてもよい。
【００１３】
また、前記ベース部品には、前記パーツのネジ止め作業時に、前記ネジ穴の深さ方向に対して直角な方向から照明の光が照射されているものとしてもよい。
【００１４】
また、集積型ガスボックスの組立工程でのネジ止め作業を支援するシステムであって、前記ベース部品はベース板金であり、前記ベース板金は、板面を鉛直方向に沿わせた状態に固定されているものとしてもよい。
【００１５】
また、本発明の別の観点に係る作業支援方法は、ネジ穴が設けられているベース部品にパーツをネジ止めするネジ止め作業を支援する方法であって、コンピュータにより、前記ベース部品の撮影画像について、座標系を構築する処理と、トルクドライバによるネジ止め作業において、前記トルクドライバの先端を識別する処理と、前記トルクドライバによるネジ止め作業中に、前記トルクドライバから、ネジ止め作業に関するトルクデータを受信する処理と、前記トルクドライバの先端が位置する所定の座標と、当該所定の座標におけるトルクデータを関連付けて作業情報記憶手段に記憶する処理と、前記座標系と前記所定の座標におけるトルクデータに基づき、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価する処理と、を実行する。
【００１６】
また、本発明のさらに別の観点に係るコンピュータプログラムは、ネジ穴が設けられているベース部品にパーツをネジ止めするネジ止め作業を支援するためのコンピュータプログラムであって、コンピュータに対し、前記ベース部品の撮影画像について、座標系を構築する処理と、前記トルクドライバの先端を識別する処理と、前記トルクドライバによるネジ止め作業中に、前記トルクドライバから、ネジ止め作業に関するトルクデータを受信する処理と、前記トルクドライバの先端が位置する所定の座標と、当該所定の座標におけるトルクデータを関連付けて作業情報記憶手段に記憶する処理と、前記座標系と前記所定の座標におけるトルクデータに基づき、前記ベース部品へのパーツのネジ止め作業を評価する処理と、を実行させる。
なお、コンピュータプログラムは、インターネット等のネットワークを介したダウンロードによって提供したり、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取可能な各種の記録媒体に記録して提供したりすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、集積型ガスボックスの組立工程のうち、ベース部品にパーツをネジ止めする作業において、作業時に設計データが不完全な状態であったとしても、ネジ止めが必要な全てのネジ穴に適切にネジ止めが行われたか否かを評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る作業支援システムの機能を示した機能ブロック図である。
【図２】本実施形態に係る作業支援システムにおいて、作業対象の集積型ガスボックスのベース板金を示した平面図である。
【図３】本実施形態に係る作業支援システムにおいて、ベース板金にベースブロックをネジ止めする様子を示した斜視図である。
【図４】本実施形態に係る作業支援システムにおいて、ベースブロックがネジ止めされたベース板金を示した平面図である。
【図５】本実施形態に係る作業支援システムにおいて、ベース部品情報記憶部に記憶されるデータの一例を示した図である。
【図６】本実施形態に係る作業支援システムにおいて、作業情報記憶部に記憶されるデータの一例を示した図である。
【図７】本実施形態に係る作業支援システムによる処理の流れを示したシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係る作業支援システムについて説明する。
本実施形態に係る作業支援システムは、集積型ガスボックスの組立工程において、ベース板金上にベースブロックをネジ止めする作業を支援するシステムである。
図１に示されるように、本実施形態に係る作業支援システム１はネットワークＮＷを介してトルクドライバ２と通信可能に構成されており、トルクドライバ２からネジ止め時のトルクデータを取得し、このトルクデータに基づいてネジ止め作業を評価する。
【００２０】
ここではまず、集積型ガスボックスの組立工程を構成するベースブロックのネジ止め作業の概略について、図２乃至図４を参照して説明しておく。
集積型ガスボックスは、ベース部品であるベース板金３上に、パーツの一つであるベースブロック３１を複数ネジ止めし、その上に流体制御機器などのパーツをネジ止めして作製される。なお、ベースブロック３１は図示しないＶ字型の流路を持ち、複数の流体制御機器同士の流路をつなぐ役割をする。
【００２１】
図２に示されるように、ベース板金３はベースブロック３１やその他の所定のパーツがネジ止めされる個所に、複数の円形のネジ穴３ａが設けられた板金である。このベース板金３にベースブロック３１等のパーツをネジ止めする作業は、ベース板金３を壁に立てかけたり、上方から吊るしたり、あるいは所定の支持台上に支持したりすることにより、ベース板金３を縦にした状態、即ち板面を鉛直方向に略沿わせた状態に固定して行われる。
【００２２】
また、ベース板金３には、ネジ穴３ａの深さ方向に対して略直角な方向、例えば上方から照明の光が照射され、この状態で作業が行われる。これにより、ベース板金３を撮影した撮影画像からネジ穴３ａを識別する際、ネジ穴３ａが周辺に比して暗くなり、ネジ穴３ａと周辺とのコントラストが強調されてネジ穴３ａを識別しやすくなる。また、ネジ止め作業時に発生するパーティクルが自然と下に落ち、パーティクルが集積型ガスボックスの完成品に混ざるのを防ぐことができる。
なお、本実施形態の説明において、ネジ穴３ａとは、貫通孔と不貫通穴の両方を総称するものとする。また、ベース板金３を縦にせずに、ベース板金３を床面と略平行に配置して作業を行うこともできる。
【００２３】
ベース板金３をこのような状態に維持しながら、図３に示されるように、作業者はベース板金３の所定の位置にベースブロック３１を押し付け、ベースブロック３１に設けられているネジ孔３１ａを介してベース板金３のネジ穴３ａにネジ３ｂを螺入させる。ベース板金３の所定のネジ穴３ａ全てにベースブロック３１がネジ止めされると、図４に示される状態となり、ネジ止め作業が終了となる。
なお、ベース板金３には適宜、ベースブロック３１以外のパーツもネジ止めされるが、以下の説明では、パーツの一つとして、ベースブロック３１がベース板金３にネジ止めされる場合について説明する。
【００２４】
●作業支援システム１
作業支援システム１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）、といったメモリ、ＣＰＵが実行するコンピュータプログラム等によって実現され、これにより図１に示されるように、撮影部１１、座標系構築部１２、識別部１３、評価部１４、通信処理部１５、ベース部品情報記憶部１Ａ、作業情報記憶部１Ｂからなる機能ブロックを構成する。
【００２５】
また、作業支援システム１は、無線ＬＡＮ、Bluetooth（登録商標）、IrDA、あるいはZigbee（登録商標）といった無線によるネットワークＮＷを介してトルクドライバ２と通信可能に構成されている。
なお、本例では、作業支援システム１とトルクドライバ２を通信可能とするネットワークＮＷを無線によって構成し、トルクドライバ２を取り回しやすくしたが、これに限らず、トルクドライバ２の取り回しやすさを犠牲にしても構わなければ、有線接続によって構成することもできる。
【００２６】
撮影部１１は、ベースブロック３１がネジ止めされる前のベース板金３や、トルクドライバ２を用いたネジ止め作業中のベース板金３を被写体として撮影を実行する処理部である。この撮影部１１は被写体像を撮像素子の受光面に結像させるレンズ、レンズにより結像した被写体像を撮像して画像信号を制御部に出力するCMOSイメージセンサ等の撮像素子、撮像素子から取得した画像信号から撮影画像を生成する制御部等によって構成され、撮影対象の撮影画像を生成することができる。また、撮影部１１は、被写体を所定のフレームレートで撮影することもできる。
なお、撮影部１１は複数設けてもよく、被写体としてのベース板金３を水平方向と鉛直方向から撮影する等して、トルクドライバ２の先端位置の識別等の精度を高めてもよい。
【００２７】
座標系構築部１２は、ベース板金３の撮影画像について、ネジ穴３ａが特定された座標系を構築する。具体的には、ベース板金３の撮影画像について、ハフ変換（Hough transform）や学習済みのニューラルネットワークを用いて板面上の黒い又は暗い所定のサイズの円をネジ穴３ａとして識別すると共に、所定のマーカーを基準として各ネジ穴３ａの座標を求める。ネジ穴３ａの座標が求められた座標系の情報は、ベース部品情報記憶部１Ａに記憶される。
【００２８】
なお、マーカーは、座標系を構築する際の基準となる指標であると共に、トルクドライバ２の先端の座標を求める際の基準ともなる。
このマーカーは例えば、ベース板金３に貼付あるいは印字等された所定の画像のほか、所定の箇所に取り付けたベースブロック３１などのパーツによって構成することができる。このマーカーを基準とすることで、ベース板金３上の所定の箇所の座標や、ベース板金３上においてネジ止め作業を行うトルクドライバ２の先端の座標などを同じ座標系の中で特定することができる。
【００２９】
識別部１３は、トルクドライバ２によるネジ止め作業時に、トルクドライバ２の先端を識別する。トルクドライバ２の先端の識別は例えば、トルクドライバ２に持たせた複数のマーカー位置に対するトルクドライバ２の先端位置に係る情報を予め保持しておき、当該データに基づく画像認識により、撮影画像からトルクドライバ２及びその先端の位置を識別する。
また、トルクドライバ２の表面に所定の模様を設け、識別部１３によりトルクドライバ２の回転を検出できるようにしても良い。
【００３０】
評価部１４は、ベース板金３におけるネジ穴３ａと所定の座標におけるネジ止め作業の結果を把握可能なトルクデータとに基づき、ベース板金３へのベースブロック３１のネジ止め作業を評価する。
【００３１】
ここで、ネジ止めの評価の手法の一例では、ネジ穴３ａに所定のトルクでベースブロック３１がネジ止めされたか否かを判別する。即ち、作業情報記憶部１Ｂに記憶された所定の座標ごとのトルクデータと、ベース部品情報記憶部１Ａに記憶されているベース板金３のネジ穴３ａの座標とを照らし合わせ、各ネジ穴３ａに所定のトルクでネジ３ｂが締結されたか否かを判別する。この結果、ネジ止めされるべき全てのネジ穴３ａに所定のトルクでネジ止めが行われたことが理解されれば、適切なネジ止め作業が行われたと評価する。一方、ネジ止めされるべきネジ穴３ａであるにもかかわらず、所定のトルクでネジ止めが行われていないネジ穴３ａがあることが判別されれば、ネジ止め作業が不適切な状態にあると評価する。
なお、所定のトルクでネジ止めが行われていないケースには、トルクが全くかけられておらず、したがってネジ止めが行われていないケースのほか、トルクのかけかたが甘く不完全なケース、トルクをかけ過ぎていたり、複数回にわたってトルクをかけていたりするケースが含まれる。適正なトルクの量は、所定のテーブルに保持しておき、これを参照すればよい。
【００３２】
また、ネジ止めの評価の手法の別の一例では、検出されたトルクが所定の値に達した後のトルクドライバ２の回転角度で、ネジ止めの成否を判別する。これは、集積型ガスボックスのネジ止め箇所によっては、ネジをねじ込んでいくとガスケットが潰れていき、所定の潰れ量になったところでネジ止め終了と判定すべき場合がある。この場合、ガスケットが潰れていく段階でのトルクの変化は小さいため、トルクドライバ２の回転量でネジ止め完了を判断する必要がある。
【００３３】
具体的には、トルクドライバ２が検出するトルクが所定の値を超えたタイミングで、その先端位置を記録する。トルクドライバ２の先端位置が、記録された位置から所定の範囲内に収まり続けている間に、トルクドライバ２がその長軸方向周りに何度回転したかを識別部１３で積算し続ける。先端位置が所定の範囲外に出た時、つまり、トルクドライバ２のビットがネジ３ｂの頭から離れ、ネジ止め作業が完了した時に、積算された回転数が所定の範囲内に入っているかどうかで、ネジ止めの成否を判定する。
【００３４】
さらに好適には、上記のトルクドライバ２の回転角による評価が行われる前に、これから取り付けるベースブロック３１に必要なネジ止め箇所全てに対して、弱い所定のトルクでのネジ止めが行われていたかどうかを評価しても良い。これは、ガスケットを潰す前に弱いトルクでの仮止めが行われていたかのチェックに相当し、ガスケットを止めるための複数あるネジ３ｂのうち特定のネジ３ｂだけが多く締められてしまうことを防止する。
【００３５】
なお、このように全てのネジ穴３ａに所定のトルクでネジ止めが行われたことをもって、ベース板金３に対する適切なネジ止め作業が行われたと評価するのみならず、所定のネジ穴３ａについて複数回、ネジ止め作業がなされていないか否かを合わせて判別し、同一のネジ穴３ａについて複数回トルクがかけられたと判別された場合には、適切なネジ止め作業が行われていないものと評価することもできる。
【００３６】
通信処理部１５は、無線ＬＡＮ、Bluetooth（登録商標）、IrDA、あるいはZigbee（登録商標）といった無線によるネットワークＮＷを介したトルクドライバ２との情報を送受信可能に構成されている。
【００３７】
ベース部品情報記憶部１Ａは、ベース部品たるベース板金３の情報を記憶した記憶部である。
このベース部品情報記憶部１Ａには例えば、図５に示されるように、マーカーを基準としたネジ穴３ａの座標の情報が記憶されている。
【００３８】
作業情報記憶部１Ｂは、トルクドライバ２によってベース板金３にベースブロック３１がネジ止めされる作業に関する情報を記憶する記憶部である。
この作業情報記憶部１Ｂには例えば、図６に示されるように、マーカーを基準としたトルクドライバ２の先端が位置した所定の座標と、当該所定の座標におけるトルクデータが関連付けて記憶されている。
【００３９】
●トルクドライバ２
トルクドライバ２は、ベース板金３にベースブロック３１をネジ止めする際に使用されるドライバであって、ネジ止めの際にかかったトルクを検出及び測定し、これを作業支援システム１に供給することができる。
このトルクドライバ２は、計測部２１と通信処理部２２からなる機能部を構成する。
なお、トルクドライバ２は、ネジ止め作業の評価に必要な計測部２１と通信処理部２２からなる機能部とは別に、ネジ止めに必要な構造あるいは機能として、ネジ３ｂ等の締結部品の規格に応じたビット、所定のトルクに達した際にビットを空転させるためのラチェット機構などを備えている。
【００４０】
計測部２１は、トルクを検出すると共に、その大きさを計測することのできるトルクセンサによって実現され、ベース板金３上のネジ穴３ａにネジ止めを行った際に要したトルクを計測し、トルクの計測値からなるトルクデータを生成する。
なお、トルクセンサは例えば、ビットにモータの出力を伝達する出力軸にトルクが加わった際に、当該出力軸に発生する歪みを検出したり、当該歪みの大きさを計測したりすることで、ネジ止め作業時のトルクの検出や計測を可能としている。
【００４１】
通信処理部２２は、作業支援システム１とネットワークＮＷを介した通信を可能とする機能部である。この通信処理部２２により、トルクドライバ２から作業支援システム１に対し、計測部２１によって生成されたトルクデータを送信することができる。
【００４２】
なお、トルクドライバ２はこれらの機能部のほかに、過大なトルクを制限するリミッタや、ネジ止め作業中にかけているトルクを作業者に認識可能とするディスプレイなどを備えていてもよい。
【００４３】
●処理の流れ
次に、本実施形態に係る作業支援システム１による処理の流れについて、図７を参照して説明する。
まず、作業者はネジ止め作業の事前準備として、ベース板金３の座標系を構築させる。即ち、作業者は作業支援システム１の撮影部１１により、ベース板金３を撮影する（Ｓ１０１）。ベース板金３が撮影され、撮影画像が生成されると、座標系構築部１２により、撮影画像からネジ穴３ａが特定されると共に、所定のマーカーを基準とした座標系が構築される（Ｓ１０２）。構築された座標系の情報は、ベース部品情報記憶部１Ａに記憶される（Ｓ１０３）。
【００４４】
ベース板金３の座標系を構築する事前準備が完了すると、撮影部１１によってネジ止め作業の撮影が開始され（Ｓ１０４）、これに合わせて作業者はベース板金３にベースブロック３１をネジ止めしていく（Ｓ１０５）。
【００４５】
作業者によるネジ止め作業の開始に応じて、作業支援システム１は、撮影部１１によってトルクドライバ２によるネジ止め作業を撮影しながら、識別部１３によって撮影画像中のトルクドライバ２の先端を識別する（Ｓ１０６）。
一方、トルクドライバ２はネジ止めに要したトルクを計測部２１によって計測し、計測値に係る情報をトルクデータとして作業支援システム１に対して送信する（Ｓ１０７）。
【００４６】
作業支援システム１は、トルクドライバ２からトルクデータを受信すると、トルクデータを受信したときのトルクドライバ２の先端が位置する座標と当該トルクデータを関連付けて作業情報記憶部１Ｂに記憶させる（Ｓ１０８）。
Ｓ１０６〜Ｓ１０８の処理は、全てのベースブロック３１がベース板金３にネジ止めされるまで継続的に実行される（Ｓ１０９）。
【００４７】
全てのベースブロック３１がベース板金３にネジ止めされ、ネジ止め作業が完了すると（Ｓ１０９）、評価部１４により、ネジ止め作業の評価が実行される（Ｓ１１０）。
ネジ止め作業を評価する処理では、所定のマーカーを基準とした座標系において、作業情報記憶部１Ｂに記憶された所定の座標ごとのトルクデータと、ベース部品情報記憶部１Ａに記憶されているベース板金３のネジ穴３ａの座標とが照らし合わされ、各ネジ穴３ａに所定のトルクでネジ３ｂが締結されたか否かが判別される。この結果、ネジ止めされるべき全てのネジ穴３ａに所定のトルクがかけられたことが理解されれば、適切なネジ止めが行われたと評価され、ネジ止めされるべきネジ穴３ａであるにもかかわらず、トルクがかけられていないネジ穴３ａがあることが判別されれば、ネジ止めが不適切な状態にあると評価される。
【００４８】
なお、評価の結果は、所定のコンピュータ上や紙媒体等に出力可能であり、ネジ止め作業が適切に行われたか否か、ネジ止め作業が適切に行われていない場合には、どのネジ穴３ａについて適切なネジ止めが行われていないのかといった情報が出力される。
【００４９】
以上の本実施形態に係る作業支援システム１によれば、集積型ガスボックスの組立工程のうち、ベース板金３にベースブロック３１をネジ止めする作業において、ネジ止めが必要な全てのネジ穴３ａに適切にネジ止めが行われたか否かを評価することができる。また、評価に際してベース板金３の設計データを必要としないため、設計データを用意する手間がなく便利である。
【００５０】
なお、以上の本実施形態においては、ネジ止め作業の完了後、ベースブロック３１がネジ止めされたベース板金３を撮影し、撮影して得られた撮影画像からネジ止め作業の適否を合わせて評価するようにしてもよい。
この場合、ネジ止め作業の完了後、改めて撮影部１１によりネジ止めが行われたベース板金３を撮影し、撮影画像を生成する。これに応じて評価部１４は、当該撮影画像に基づき、ベースブロック３１へのパーツのネジ止め作業を評価する。評価部１４による具体的な評価の一例は、撮影画像からネジ止めされているネジ３ｂの数を計測し、完成時に使用されるべき数と対比することにより、数が一致すれば適切と評価し、不一致であれば不適切と評価する。
【００５１】
なお、以上の本実施形態に係る作業支援システム１においては、ベース板金３に設けられている全てのネジ穴３ａを識別すると共に、当該全てのネジ穴３ａについて適切なネジ止め作業が行われたか否かを評価したが、部品共通化等の理由で必ずしも全てのネジ穴３ａが使用されない場合には、使用が予定されているネジ穴３ａのみについて評価を行うようにするとよい。この場合には、例えば、ベース板金３について、ネジ穴３ａが特定された座標系を構築した際に、各ネジ穴３ａについて、使用が予定されているネジ穴３ａであるか否かを登録しておく。そして、使用が予定されているネジ穴３ａについてのみ、適切なトルクがかけられたか否かを判別し、適切にトルクがかけられていたときには適切なネジ止め作業が行われたものと評価する。なお、使用が予定されていないものとして登録されたネジ穴３ａについてもトルクがかけられたか否かを判別し、使用が予定されていないネジ穴３ａにトルクがかけられていたときには、これを不適切なものと評価するようにしてもよい。
【００５２】
また、以上の本実施形態に係る作業支援システム１は、サーバ等の一つの装置として構成することもできるし、各機能部を適宜に分散して構成することも可能である。
例えば、作業支援システム１が備えた撮影部１１を定点カメラによって構成すると共に、他の機能部を備えたシステムと所定のネットワークを介して接続するようにすることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１        作業支援システム
１１      撮影部
１２      座標系構築部
１３      識別部
１４      評価部
１５      通信処理部
１Ａ      ベース部品情報記憶部
１Ｂ      作業情報記憶部
２        トルクドライバ
２１      計測部
２２      通信処理部
３        ベース板金
３ａ      ネジ穴
３ｂ      ネジ
３１      ベースブロック
３１ａ    ネジ孔
ＮＷ      ネットワーク
【図１】
2020049630.tif 000003
【図２】
2020049630.tif 000004
【図３】
2020049630.tif 000005
【図４】
2020049630.tif 000006
【図５】
2020049630.tif 000007
【図６】
2020049630.tif 000008
【図７】
2020049630.tif 000009