(57)【要約】【課題】多大なコストをかけることなく、部品の取付や点検等の作業の効率化を図ること。【解決手段】部品取付機器は、部品を把持する把持部と、部品における照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部と、ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された部品の識別結果を出力する識別結果出力部と、を備える。撮影部は、把持部により部品が把持される状態で撮影する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を把持する把持部と、
前記部品における照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部と、
前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する識別結果出力部と、を備え、
前記撮影部は、前記把持部により前記部品が把持される状態で撮影する
部品取付機器。
【請求項２】
前記撮影部は、部品が当該部品取付機器に把持されるときに、前記部品の照合領域に対向するように設けられている
請求項１に記載の部品取付機器。
【請求項３】
前記ランダムパターンの撮影画像又は前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴を照合装置に送信し、前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を前記照合装置から受信する通信制御部を備える
請求項１または請求項２に記載の部品取付機器。
【請求項４】
部品を把持する把持部を備える部品取付機器が、
前記部品における照合領域に施されたランダムパターンを前記部品が把持される状態で撮影し、
前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する
作業管理方法。
【請求項５】
部品を把持する把持部と、前記部品における照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部と、を備える部品取付機器と、
前記撮影部により撮影されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴を照合する照合部と、
前記照合部による照合結果を出力する出力部と、
を備え、
前記撮影部は、前記把持部により前記部品が把持される状態で撮影する
作業管理システム。
【請求項６】
前記部品を用いた作業における、前記部品毎の作業情報を生成する作業情報生成部と、
をさらに備える
請求項５に記載の作業管理システム。
【請求項７】
部品取付機器が備える撮影部により撮影された、前記部品取付機器が備える把持部により把持される部品の照合領域に施されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する
照合装置。
【請求項８】
把持部が、部品を把持し、
撮影部が、前記把持部により把持される前記部品における照合領域に施されたランダムパターンを撮影し、
プロセッサが、前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する
照合方法。
【請求項９】
コンピュータに、
部品取付機器が備える撮影部により撮影された、前記部品取付機器が備える把持部により把持される部品の照合領域に施されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する処理
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品取付機器、作業管理方法、作業管理システム、照合装置、照合方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボルト等の部品の取付や点検作業では、部品の種類や個体を確認する人的作業が煩雑であり、人為的ミスも多かった。
【０００３】
そのため、個々の部品に識別タグを付けて、部品を確認する作業を効率化することも考えられる。例えば、特許文献１には、ネジの締付対象となる構成部品等に付された１次元コードや２次元コード等の識別コードを携帯情報端末で読み取り、管理装置に送信するネジの締付管理システムが記載されている。また、特許文献２には、トルクレンチが作業対象部品に付されている一次元コードやＲＦＩＤ等の識別コードを読み取り、作業端末に送信する作業管理システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１６５５４８号明細書
【特許文献２】特開２０１４−１７０４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、大量に使用する部品を識別する場合、上記特許文献１、特許文献２のように、部品の一つ一つに識別タグを付けることは多大なコストがかかり現実的ではない。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は、多大なコストをかけることなく、部品の取付や点検等の作業の効率化を図ることができる部品取付機器、作業管理方法、作業管理システム、照合装置、照合方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、部品を把持する把持部と、前記部品における照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部と、前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する識別結果出力部と、を備え、前記撮影部は、前記把持部により前記部品が把持される状態で撮影する部品取付機器である。
【０００８】
本発明の一態様は、部品を把持する把持部を備える部品取付機器が、前記部品における照合領域に施されたランダムパターンを前記部品が把持される状態で撮影し、前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する作業管理方法である。
【０００９】
本発明の一態様は、部品を把持する把持部と、前記部品における照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部と、を備える部品取付機器と、前記撮影部により撮影されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴を照合する照合部と、前記照合部による照合結果を出力する出力部と、を備え、前記撮影部は、前記把持部により前記部品が把持される状態で撮影する作業管理システムである。
【００１０】
本発明の一態様は、部品取付機器が備える撮影部により撮影された、前記部品取付機器が備える把持部により把持される部品の照合領域に施されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する照合装置である。
【００１１】
本発明の一態様は、把持部が、部品を把持し、撮影部が、前記把持部により把持される前記部品における照合領域に施されたランダムパターンを撮影し、プロセッサが、前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する照合方法である。
【００１２】
本発明の一態様は、コンピュータに、部品取付機器が備える撮影部により撮影された、前記部品取付機器が備える把持部により把持される部品の照合領域に施されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する処理を実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、多大なコストをかけることなく、部品の取付や点検等の作業の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は第１の実施の形態のブロック図である。
【図２】図２は取付工具がトルクレンチである場合を例示する図である。
【図３】図３は取付工具に内蔵されるカメラを説明するための図である。
【図４】図４は撮影補助部を説明するための図である。
【図５】図５は図３の覆蓋部の黒地領域を説明するための図である。
【図６】図６は第１の実施の形態の取付工具の動作を説明するためのフローチャートある。
【図７】図７は第２の実施の形態のブロック図である。
【図８】図８はボルトの製造工程で梨地を施す場合を例示する図である。
【図９】図９は部品データベースに登録されるデータを例示する図である。
【図１０】図１０は第２の実施の形態の取付工具の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は第２の実施の形態の照合装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１２は第３の実施の形態のブロック図である。
【図１３】図１３は第３の実施の形態の取付工具の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１４は第４の実施の形態のブロック図である。
【図１５】図１５は作業記録データベースに登録されるデータを例示する図である。
【図１６】図１６はプログラムで動作するコンピュータの一例を示す図である。
【図１７】図１７はプログラムで動作するコンピュータの一例を示す図である。
【図１８】図１８は第４の実施の形態の他のシステム構成を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず、本発明の理解を容易にするために本発明の背景を説明する。
例えば工場内の複数の人、場所、あるいは遠隔地において、大量に製造される製品に大量のボルト等の部品を使い、同じような取付作業が繰り返し行われている。個々の担当者が、個々の部品を正しく選択し、正しい作業パラメータを設定し、効率よく、短時間で、取付作業を行っていくことが求められる。作業管理者は、作業のミスを防止するための確認手段と、個々の担当者、部品、それぞれについての作業効率や正確性（ミスの数）を統計処理して全体の効率を図ることが求められている。しかし、個々の部品取付作業を点検・記録するためには、個々の作業者が手作業で確認・記録を行うしかなく、人為ミスの発生を防げず、また、コスト的に膨大な記録を集めて統計分析することが困難であった。
特に、間違えやすい類似の部品を識別したり、点検時に個々のどの部品を今みているのか等の、部品の個体の識別が人の手にゆだねられていた。このため、人為ミスを避けられず、また、記録も作業コストによって現実的でなく、ビッグデータの獲得が困難であった。
【００１６】
本発明は、部品の個体や種類の識別を、工具内部又は他の装置と共同して実行し、取付作業と同時に実現することにより、作業コストを増やさずに、取り付ける部品を識別し、人為ミスを防ぐことができる。また、個々の部品に対する作業記録を自動的に取得することも実現できる。
【００１７】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態のブロック図である。
【００１８】
本発明の第１の実施の形態は、作業に用いる部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部１１と、ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された部品の識別結果を出力する識別結果出力部１２を備える取付工具１０である。
【００１９】
部品は、製品や他の部品に取付工具によって取り付けられる部品であり、ボルト、ネジ、ナット、レンズ、スイッチ、半導体チップ、プラスチック部品、ファスニング部品（ライドファスナー、面ファスナー、スナップファスナー、レールファスナー、バックル、コードストッパー、ベルトアジャスター、ナス環、スナップボタン、ボタン等）等を含む。
【００２０】
ランダムパターンとは、部品の照合領域に施された凹凸の模様であり、梨地加工やシボ加工等により施される。ランダムパターンは、装飾目的で模様が形成されている場合のみならず、物品の識別又は照合のために、故意に模様を形成した場合も含む。更に、模様は、金属や合成樹脂（プラスチック等）等への加工処理によって施された梨地模様のみならず、皮革製品に表面処理（例えば、シボ加工）することにより得られたシワ模様（シボ）等も含む概念である。
【００２１】
取付工具１０は、部品を製品や他の部品に取り付けるための工具であり、例えばトルクレンチ、ドライバー、スパナ等を含む。
【００２２】
照合領域は、ランダムパターンが施された領域であれば、特に限定されないが、照合処理の容易さを考慮し、部品の取付作業時に、取付工具の部品把持部により部品が把持された状態で、撮影部１１が撮影できる領域を照合領域とするのが望ましい。
【００２３】
図２は、部品がボルトで、取付工具１０がトルクレンチである場合を例示した図である。図２の例では、ボルトの頭部の照合領域にランダムパターンが施されている。図３に例示するように、ボルトを取り付けるためにトルクレンチのソケットにボルトを嵌めた状態のときに、ボルト頭部の表面に対向するように、トルクレンチの部品把持部の内部に撮影部１１（カメラ）が設けられている。このような構成により、部品取付作業時に、部品のランダムパターンの撮影もすることができる。
【００２４】
なお、明暗のコントラストが強調された撮影画像を得るための撮影補助部を取付工具１０にさらに用いてもよい。図４は、撮影補助部を説明する為の図である。撮影補助部は、物体の微細な凹凸があり鏡面反射の強い面、例えば梨地模様の梨地面の照合領域の撮影を補助する撮影補助部であって、光を照射する光源部１と、部品又は生産物の表面の所定領域を覆う形状を有し、その所定領域に正対する法線方向から所定の角度範囲内に該当する一部の面が光を吸収する黒地であり、その他の角度範囲に該当する面が光源部１、あるいは光源部１から照射された光を拡散して発する光源領域面からなる覆蓋部２とを備える。
【００２５】
覆蓋部２は、例えば、梨地面と平行となるよう形成され、当該梨地面の法線方向から画像撮影を行うための撮影穴が設けられており、梨地面と対向する領域が黒地である上面部と、上面部に垂直に構成され、光源部１の光を拡散する部材からなる側面部とを備える。
【００２６】
覆蓋部２の黒地領域は、部品の梨地面の照合領域における面（例えば照合領域の中心にある凸部の山頂面）の法線に対する暗領域の角度範囲θや明領域の角度範囲φにより定まる。このように、黒地と拡散の面の分布は、梨地面の法線方向に対する角度の範囲のみで規定されるものであり、当該面の形状や角度は任意である。つまり、拡散する部材の面は黒地面に垂直としたがこれはあくまで一例にすぎず、その形状や配置角度は任意である。黒地面も同様に、平面である必要もなく、前記梨地面の法線から角度θの範囲をすべてカバーしていれば、任意の形状でよい。
【００２７】
覆蓋部２の黒地領域は光源部１からの照明光を反射しないため、上面の撮影穴に装着されたカメラに正対する梨地面凸部の山頂部分は黒く写る。図５に示すように、覆蓋部２の黒地領域のサイズと暗領域の角度範囲θには関係があり、黒暗領域の角度範囲θが大きくなると覆蓋部２の黒地領域も大きくなり、暗領域の角度範囲θが小さくなると覆蓋部２の黒地領域も小さくなる。そして、覆蓋部２の黒地領域が大きくなると梨地面の黒く写る部分も大きくなり、黒地領域が小さくなると梨地面の黒く写る部分も小さくなる。本実施の形態では、梨地面を撮影した画像における照合領域内の黒画素数あるいは照合領域中の画素の輝度値の分離度が所定値（例えば２５％等）になるように角度範囲θやφを調整する。具体的には、覆蓋部２の黒地領域のサイズを変化させてもよく、また、覆蓋部２の側面の高さを変化させてもよい。それには様々な方法が利用可能であるが、一例として、黒地領域を上下させるネジ機構を備え、当該ネジ機構を回転させることによって、覆蓋部２の側面の高さを調整することができる。これはあくまで一例であり、その他の方法も利用可能である。
【００２８】
梨地凹凸の実寸は識別対象の部品又は生産物の加工時のパラメータによって変動するため、角度範囲θ、φを調整して黒地領域を適切なサイズとすることで撮影画像の輝度分布を最適化する。なお、２値化のときの閾値は輝度変化のヒストグラムの１次微分が最大となる輝度値を用いる。なお、黒地領域は黒色に限定されず、光を吸収する暗色を含む。
【００２９】
これにより、カメラに正対する方向の法線を持つ梨地面凸部の頂部分は黒く写り、正対しない梨地面凹部は光が多様な方向から反射されて白く写るため、凹凸部について明暗のコントラストが強調された撮影画像を得ることができ、頂部を特徴点として安定に抽出しやすくなる。また、照明制御手段として、図４、図５に示される特願２０１２−１７２７０１に記載の撮影補助具を工具に内蔵可能なように形状変更したものを用いてもよい。
【００３０】
識別結果出力部１２による部品の識別結果の出力形態は任意である。例えば、識別結果出力部１２は、ランプ、ブザー、ディスプレイの少なくとも一つを含んでもよく、部品の識別結果をランプの点灯、ブザーによる放音、ディスプレイへの表示等で識別結果を出力してもよい。
【００３１】
次に、第１の実施の形態における取付工具１０の動作を図６のフローチャートを参照して説明する。
【００３２】
まず、部品の取付作業時、部品が取付工具１０により把持される。撮影部１１は、把持された部品のランダムパターンを撮影し、撮影画像を取得する（ステップ１）。
【００３３】
次に、部品のランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とが照合され、識別結果出力部１２が、その照合処理により取得された、部品の識別結果を出力する（ステップ２）。
以上説明したように、部品の識別を取付作業と同時に実現することにより、作業コストを抑えることができる。また、取り付ける部品を識別することで人為ミスを防ぐことができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態を説明する。第２の実施形態は、取付工具により撮影された部品のランダムパターンの照合処理をサーバ側で行うシステムに関する。
【００３５】
図７は、第２の実施形態に係る作業管理システムのブロック図である。
第２の実施形態に係る作業管理システムは、取付工具２０と、管理装置３０と、部品データベース４０と、を備える。これらはネットワークにより接続されている。
【００３６】
取付工具２０は、撮影部２１と、識別結果出力部２２、通信制御部２３と、を備える。
【００３７】
撮影部２１は、第１の実施の形態の撮影部１１と同様の機能と構成を有し、撮影画像を通信制御部２３を介して管理装置３０に送信する。
【００３８】
識別結果出力部２２は、第１の実施の形態の識別結果出力部１２と同様の機能と構成を有し、通信制御部２３を介して受信した照合装置３０からの部品の識別結果を出力する。
【００３９】
通信制御部２３は、ネットワークを介して管理装置３０との通信を制御する。
【００４０】
管理装置３０は、登録部３１と、照合部３２と、を備えるサーバである。
【００４１】
登録部３１は、部品に施されたランダムパターンの画像特徴を部品データベース４０に登録する。
【００４２】
ここで、ランダムパターンを部品に施す加工処理は大きく分けて二通りの方法が考えられる。
【００４３】
ひとつは、部品や生産物を射出成型や鋳造によって製造するための金型に対して梨地模様を施す処理方法である。金型に対する梨地加工は、エッチング、ブラストなど様々な手法を用いることが可能である。一般的な手法では、梨地の粒度などを制御可能であるが、微細な凹凸のひとつひとつの位置や大きさまで正確に再現されることはなく、加工の都度、ランダムなパターンが生成される。従って、同一の物品を製造する金型が複数作成される場合には、それぞれの金型の梨地加工領域の微細凹凸は、金型毎に異なる。当然、模造品を生成する場合にも、一見して同じ金型を模造することは可能であるが、梨地の微細な凹凸のひとつひとつまでを完全に写し取ることは困難である。この処理方法によると、同一の金型から生産される全ての個体にほぼ一致する梨地模様を施すことができる。逆に、異なる金型であれば、梨地模様の微細特徴は異なっている。このような処理による場合、ある金型によってされた個体群（物品群）のうち少なくとも一以上を選択し、その個体の照合領域４の梨地模様の画像特徴を、識別の基準となる代表値として、部品データベース４０に登録する。この方法によれば、登録されている画像特徴と所定の類似度以上の画像特徴を持つ部品は、その金型により梨地模様が形成された部品であることを識別することができ、特定の金型から生産された個体群（部品群）を少ない登録データによって照合できるという利点がある。
【００４４】
尚、上述の説明では、ある金型によってされた個体群（物品群）のうち少なくとも一以上を選択し、その個体の照合領域の梨地模様の画像特徴を、識別の基準となる代表値として、登録する例を説明したが。これに限られない。例えば、金型の梨地部分（部品等に梨地加工を施す部分）の画像を取得し、これを登録しても良い。この場合、金型によって梨地加工が施されて形成された部品等の梨地模様の凹凸パターンは、金型の梨地部分の凹凸パターンに対して、凹凸が逆のパターンとなる。従って、登録する金型の梨地部分（部品等に梨地加工を施す部分）の画像は、その画像の輝度値を反転させた画像（画像特徴）を登録する。このようにすれば、照合時に、部品の照合領域の梨地模様の画像をそのままの照合に利用できる。
【００４５】
また、部品データベース４０に登録する金型の梨地部分（部品等に梨地加工を施す部分）の画像は、その画像の輝度値を反転させず、そのまま登録し、照合時に、部品等の個体の照合領域４の梨地模様の画像の輝度値を反転させて照合するようにしても良い。
【００４６】
例えば部品がボルトの場合、図８に例示するように、その製造工程において、専用の梨地加工をしたヘッダーを用いてもよい。このヘッダーによる圧造の工程で、ボルト側に梨地を転写することができる。
【００４７】
他の方法は、エッチング、ブラスト、切削、結晶・紛体塗装、分散メッキ処理などの個体毎にランダムな微細凹凸模様を発生させる加工による梨地処理、あるいは、メッキ処理や塗装による微細な面凹凸の発生である。このような処理による場合、形成された梨地模様は個体毎に異なる。そこで、個体毎（部品又は生産物毎）に、その照合領域に形成された梨地模様の画像特徴を部品データベース４０に登録しておく。この方法によれば、個体毎（部品毎）に梨地模様が異なるため、部品の個体単位で照合（識別）することができるという利点がある。
【００４８】
また、登録部３１は、部品の仕様や種類、施工パラメータ（トルク値）、取付先等の情報を画像特徴と関連付けて部品データベース４０に記憶する。部品データベース４０に登録されるデータを図９に例示する。
【００４９】
照合部３２は、取付工具２０から受信した照合対象のランダムパターンの撮影画像から画像特徴を抽出し、抽出した画像特徴を、部品データベース４０に登録されている部品のランダムパターンの画像特徴と比較し、例えば、同じ位置（ある閾値以内の範囲）にある特徴点の組数が所定数以上である場合には同一と判定する照合処理を行い、照合結果を取付工具２０に送信する。照合処理では、照合対象の画像特徴と一致するものが部品データベース４０にある場合には、正常である旨の照合結果を送信し、一致するものない場合には、エラーである旨の照合結果を送信する。
【００５０】
また、照合処理では、照合対象の画像特徴と一致するものが部品データベース４０にある場合には、正しい旨の照合結果を送信するとともに、照合対象の画像特徴と一致した画像特徴と関連付けられて部品データベース４０に登録されているデータを読み出して取付工具２０に送信してもよい。例えば、画像特徴とともに施工パラメータを取付工具２０に送信し、取付工具２０の通信制御部２２が、受信した施工パラメータを当該工具に設定してもよい。また、画像特徴とともに部品の取付先位置の情報を取付工具２０に送信し、取付工具２０のディスプレイが取付先位置を表示して作業者に知らせるようにしてもよい。
【００５１】
第２の実施の形態における取付工具２０の動作を図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００５２】
撮影部２１が、作業に用いる部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影して撮影画像を取得し（ステップ１１）、撮影画像を通信制御部２２を介して管理装置３０に送信する（ステップ１２）。
【００５３】
そして、管理装置３０からの照合結果を通信制御部２２を介して受信し、識別結果出力部２３が照合結果を出力する（ステップ１３）。
【００５４】
第２の実施の形態における管理装置３０の処理処理の動作を図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００５５】
照合部３２は、照合対象の部品のランダムパターンの撮影画像を取付工具２０から受信すると（ステップ２１）、受信した撮影画像から画像特徴を抽出する（ステップ２２）。
【００５６】
照合部３２は、抽出した画像特徴を、部品データベース４０に登録されている部品のランダムパターンの画像特徴と照合する照合処理を行い（ステップ２３）、照合結果を取付工具２０に送信する（ステップ２４）。
【００５７】
なお、上記説明では管理装置３０側でランダムパターンの撮影画像から画像特徴を抽出するようにしているが、これに限定されず、取付工具２０側で撮影画像から画像特徴を抽出して、管理装置３０に送信するようにしてもよい。
【００５８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態を説明する。第３の実施形態は、取付工具により撮影された部品のランダムパターンの照合処理を取付工具側で行うシステムに関する。
図１２は、第３の実施形態に係る作業管理システムのブロック図である。
第３の実施形態に係る作業管理システムは、取付工具５０と、部品データベース６０と、管理装置７０と、を備える。これらはネットワークにより接続されている。
【００５９】
取付工具５０は、部品データ登録部５１と、部品データ記憶部５２と、撮影部５３と、照合部５４と、識別結果出力部５５と、通信制御部５６と、を備える。
【００６０】
撮影部５３と識別結果出力部５５は、第１の実施の形態の撮影部１１、識別結果出力部１２とそれぞれ同様の機能と構成を有する。
【００６１】
部品データ登録部５１は、例えば管理装置７０を介して、部品データベース６０に記憶されている画像特徴及び関連するデータのうち、当該取付工具に登録する画像特徴及び関連するデータを通信制御部５６を介して受信し、部品データ記憶部５２に記憶する。
【００６２】
照合部５４は、撮影部５３が取得した撮影画像から画像特徴を抽出し、抽出した画像特徴を、画像特徴記憶部５２に登録されている画像特徴と照合する。
【００６３】
部品データベース６０は、第２の実施形態の部品データベース４０と同様の機能と構成を有する。
【００６４】
管理装置７０は、登録部７１を備える。登録部７１は、第２の実施形態の管理装置３０の登録部３１の機能と構成を有し、さらに、部品データベース６０に記憶されている画像特徴及びこれに関連するデータの全部又は一部を取付工具５０に送信する。
【００６５】
第３の実施の形態における取付工具５０の照合処理の動作を図１３のフローチャートを参照して説明する。
【００６６】
撮影部５３が、作業に用いる部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影して撮影画像を取得する（ステップ３１）。
【００６７】
照合部５３が、撮影画像から画像特徴を抽出し（ステップ３２）、抽出した画像特徴を、部品データ記憶部５２に登録されている画像特徴と照合する照合処理を行う（ステップ３３）。
識別結果出力部５５が、照合結果を出力する（ステップＳ３４）。
【００６８】
（第４の実施形態）
第４の実施形態を説明する。第４の実施形態は、取付工具で行った作業記録のデータを記憶し、蓄積されたデータを解析するシステムに関する。
【００６９】
図１４は、第４実施形態に係る作業管理システムのブロック図である。
【００７０】
第４の実施形態に係る作業管理システムは、取付工具８０と、管理装置９０と、部品データベース１００と、作業記録データベース１１０と、を備える。これらはネットワークにより接続されている。部品データベース１００は、第２の実施の形態の部品データベース４０と同様の機能と構成を有する。
【００７１】
取付工具８０は、撮影部８１と、識別結果出力部８２と、作業記録部８３と、通信制御部８４と、を備える。
【００７２】
撮影部８１と、識別結果出力部８２と、通信制御部８４は、第２の実施の形態の撮影部２１、識別結果出力部２２、通信制御部２３とそれぞれ同様の機能と構成を有する。
【００７３】
作業記録部８３は、当該取付工具を用いて部品の取付又は点検作業が完了すると、作業に関する作業記録情報（例えば、作業日時、作業種別、状態（例えばトルク値等））を生成し、部品のランダムパターンの撮影画像又は画像特徴とともに通信制御部８４を介して管理装置９０に送信する。
【００７４】
管理装置９０は、登録部９１と、照合部９２と、作業記録部９３と、解析部９４と、を備える。
【００７５】
登録部９１と、照合部９２は、第２の実施の形態の登録部３１、照合部３２とそれぞれ同様の機能と構成を有する。
【００７６】
作業記録部９３は、取付工具から受信した作業記録情報を、画像特徴に基づいて作業記録データベース１１０に記憶する。作業記録データベース１１０に記憶されるデータを図１５に例示する。
【００７７】
解析部９４は、作業記録データベース１１０に蓄積された作業記録についてデータ解析処理を行う。データ解析処理では、設計改善や作業効率化に関する解析を行う。例えば、どの位置に取付られた部品が緩みやすいかを分析してもよい。この場合、所定期間内（例えば１か月等）にトルク値が所定値以上緩んでいる部品を作業記録データベース１１０から全て抽出し、抽出した部品について取付位置毎に分別し、緩んだ部品数が所定値より多い取付位置を、”取り付けた部品が緩みやすい位置”と判定してもよい。また、複数の同一製品の組み立て作業に関する各部品の作業日時から、各位置への取付作業の所要時間を割り出し、作業効率の悪い位置を分析してもよい。この場合、同一製品に取り付けられた部品を作業記録データベース１１０から全て抽出し、抽出した部品について取付位置毎に分別し、取付位置毎に作業時間の平均を算出し、算出した作業時間の平均値が所定値よりも高いもの、又は、製品全体（全ての取付位置）の作業時間の平均値と比較した差分が所定値以上であるもの等を、” 作業効率の悪い位置” と判定してもよい。
【００７８】
本実施形態によれば、作業を行う際に自動的に作業記録を取得することができる。そして、蓄積記憶された作業記録（ビッグデータ）を獲得し、これを用いて作業品質を解析することができる。
なお、第４の実施形態を第１の実施形態、第３の実施形態に適用してもよい。
【００７９】
また、上述した説明からも明らかなように、各部をハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。この場合、プログラムメモリに格納されているプログラムで動作するプロセッサによって、上述した実施の形態と同様の機能、動作を実現させる。
【００８０】
具体的には、図１６に例示する如く、メモリ２００と、ＣＰＵ２０１と、出力部２０２と、入力部２０３と、通信部２０４とから構成されるコンピュータによって実現可能である。この場合、メモリ２００には、上述した管理装置９０の登録部９１、照合部９２、作業記録部９３、解析部９４に対応する処理を行うプログラムが格納されている。そして、ＣＰＵ２０１がメモリ２００に格納されているプログラムを実行することで、部品データ登録部９１、照合部９２、作業記録部９３、解析部９４の機能が実現される。照合画像の受信は、入力部２０３や、通信部２０４を介して入力可能である。また、照合結果を、出力部２０２（例えば、ディスプレイ等）に出力したり、通信部２０４を介して外部の端末に送信可能である。取付工具１０、２０、５０、８０、管理装置３０、７０についても同様であり、メモリ２００に上述した各部に対応する処理を行うプログラムが格納されており、ＣＰＵ２０１がメモリ２００に格納されているプログラムを実行することで、取付工具１０、２０、５０、８０、管理装置３０、７０の各部の機能が実現される。例えば取付工具１０の場合、図１７に例示する如く、メモリ３００と、ＣＰＵ３０１と、出力部３０２と、入力部３０３と、通信部３０４を備えるコンピュータによって実現可能である。メモリ３００には、取付工具１０の撮影部１１、識別結果出力部１２に対応する処理を行うプログラムが格納されている。そして、ＣＰＵ３０１がメモリ３００に格納されているプログラムを実行することで、撮影部１１、識別結果出力部１２の機能が実現される。入力部３０３はカメラに接続されており、入力部３０３を介してカメラに撮影指示が送信され、撮影画像が取得される。
【００８１】
また、第４の実施形態に関し、管理装置９０を、登録部９１と照合部９２を備える第１の管理装置９０１と、作業記録部９３と解析部９４を備える第２の管理装置９０２で構成するようにしてもよい。この場合のシステム構成を図１８に例示する。
そして、第１の管理装置９０１と第２の管理装置９０２のそれぞれについても、メモリと、ＣＰＵと、出力部と、入力部と、通信部とから構成されるコンピュータによって実現可能である。この場合、第１の管理装置９０１については、メモリには、登録部９１、照合部９２に対応する処理を行うプログラムが格納されている。そして、ＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを実行することで、登録部９１、照合部９２の機能が実現される。第２の管理装置９０２については、メモリには、作業記録部９３、解析部９４に対応する処理を行うプログラムが格納されている。そして、ＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを実行することで、作業記録部９３、解析部９４の機能が実現される。
【００８２】
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００８３】
（付記１）
部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部と、
前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する識別結果出力部と
を備える取付工具。
【００８４】
（付記２）
前記撮影部は、部品が当該取付工具に把持されたときに、部品の照合領域に対向するように設けられている
付記１に記載の取付工具。
【００８５】
（付記３）
前記ランダムパターンの撮影画像又は前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴を照合装置に送信し、
前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴との照合結果を前記照合装置から受信する
通信制御部を備える付記１又は付記２に記載の取付工具。
【００８６】
（付記４）
部品のランダムパターンの画像特徴が予め記憶されている画像特徴記憶部と、
前記撮影画像から画像特徴を抽出する画像特徴抽出部と、
前記抽出された画像特徴を、前記記憶手段に記憶されている画像特徴と照合して、前記部品を識別する照合部と
を備える付記１又は付記２に記載の取付工具。
【００８７】
（付記５）
前記ランダムパターンは金型によって施されたものであり、
前記画像記憶部には、金型毎に取得された部品のランダムパターンの画像特徴が記憶される
付記１から付記４のいずれかに記載の取付工具。
【００８８】
（付記６）
前記ランダムパターンは部品の個体毎に施されたものであり、
前記画像特徴記憶部には、個体毎に取得された部品のランダムパターンの画像特徴が登録される
付記１から付記４のいずれかに記載の取付工具。
【００８９】
（付記７）
前記部品を用いた作業の作業記録情報を生成し、当該部品のランダムパターンの画像特徴とともに作業記録装置に送信する作業記録部をさらに備える
付記１から付記６のいずれかに記載の取付工具。
【００９０】
（付記８）
前記部品のランダムパターンが施された領域を覆う形状を有し、前記ランダムパターンが施された領域に正対する法線方向から所定の角度範囲内に該当する一部の面が暗色であり、その他の角度範囲に該当する面が光を拡散して発する面である覆蓋部をさらに備える
付記１から付記７のいずれかに記載の取付工具。
【００９１】
（付記９）
取付工具が、部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影し、
前記取付工具が、前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する
作業管理方法。
【００９２】
（付記１０）
前記撮影部は、部品が当該取付工具に把持されたときに、部品の照合領域に対向するように設けられている
付記９に記載の作業管理方法。
【００９３】
（付記１１）
照合装置が、前記取付工具により撮影された前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する
付記９又は付記１０に記載の作業管理方法。
【００９４】
（付記１２）
前記取付工具が、前記取付工具により撮影された前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する
付記９又は付記１０に記載の作業管理方法。
【００９５】
（付記１３）
前記ランダムパターンは金型によって施されたものであり、
前記画像記憶部には、金型毎に取得された部品のランダムパターンの画像特徴が記憶される
付記９から付記１２のいずれかに記載の作業管理方法。
【００９６】
（付記１４）
前記ランダムパターンは部品の個体毎に施されたものであり、
前記画像特徴記憶部には、個体毎に取得された部品のランダムパターンの画像特徴が登録される
付記９から付記１２のいずれかに記載の作業管理方法。
【００９７】
（付記１５）
前記取付工具が、前記部品を用いた作業の作業記録情報を生成し、当該部品のランダムパターンの画像特徴とともに作業記録装置に送信し、
前記作業記録装置が、前記作業記録情報を画像特徴と関連付けて作業記録記憶部に記憶する
付記９から付記１４のいずれかに記載の作業管理方法。
【００９８】
（付記１６）
前記作業記録記憶部に蓄積して記憶された作業記録情報を用いて作業に関する解析処理を行う
付記９から付記１５のいずれかに記載の作業管理方法。
【００９９】
（付記１７）
前記部品のランダムパターンが施された領域を覆うよう形成された覆蓋部における前記ランダムパターンが施された領域に正対する法線方向から所定の角度範囲内に該当する一部の面を暗色とし、その他の角度範囲に該当する面が光を拡散して発する面とする
付記９から付記１５のいずれかに記載の作業管理方法。
【０１００】
（付記１８）
部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部と、前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する識別結果出力部と、を備える取付工具と、
前記撮影部により撮影されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴を照合する照合部と、
を備える作業管理システム。
【０１０１】
（付記１９）
取付工具により撮影された、部品の照合領域に施されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する
照合装置。
【０１０２】
（付記２０）
コンピュータに、
取付工具により撮影された、部品の照合領域に施されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する処理
を実行させるプログラム。
【０１０３】
（付記２１）
メモリとプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影し、
前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する
取付工具。
【０１０４】
以上好ましい実施の形態をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することが出来る。
本出願は、２０１５年３月２７日に出願された日本出願特願２０１５−６６４９９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１０５】
１０、２０、５０、８０        取付工具
１１、２１、５３、８１        撮影部
１２、２２、５５、８２        識別結果出力部
２３、５６、８４        通信制御部
３０、７０、９０        管理装置
３１、７１、９１        登録部
３２、５４、９２        照合部
４０、６０        部品データベース
５１        部品データ登録部
５２        部品データ記憶部
８３、９３        作業記録部
９４        解析部
１００        部品データベース
１１０        作業記録データベース
２００、３００        メモリ
２０１、３０１        ＣＰＵ
２０２、３０２        出力部
２０３、３０３        入力部
２０４、３０４        通信部
９０１        第１の管理装置
９０２        第２の管理装置
【図１】
2020177675.tif 000003
【図２】
2020177675.tif 000004
【図３】
2020177675.tif 000005
【図４】
2020177675.tif 000006
【図５】
2020177675.tif 000007
【図６】
2020177675.tif 000008
【図７】
2020177675.tif 000009
【図８】
2020177675.tif 000010
【図９】
2020177675.tif 000011
【図１０】
2020177675.tif 000012
【図１１】
2020177675.tif 000013
【図１２】
2020177675.tif 000014
【図１３】
2020177675.tif 000015
【図１４】
2020177675.tif 000016
【図１５】
2020177675.tif 000017
【図１６】
2020177675.tif 000018
【図１７】
2020177675.tif 000019
【図１８】
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