(57)【要約】【課題】三次元測定機を使用することなく、ワークに対する作業内容を短時間で作業者が決定できるように作業支援を行う。【解決手段】作業支援システム１０は、ワークＷの表面Ｗｓに向かって第１のマーカーＬａ−１〜Ｌａ−３を投影する第１のプロジェクタ装置１２と、第１のプロジェクタ装置１２と異なる位置に配置され、ワークＷの表面Ｗｓに向かって第２のマーカーＬｂ−１〜Ｌｂ−３を投影する第２のプロジェクタ装置１４とを有する。ワークＷが目標形状に変形したときに第１のマーカーＬａ−１〜Ｌａ−３と第２のマーカーＬｂ−１〜Ｌｂ−３とがワークＷの表面Ｗｓ上で一致するように、第１のプロジェクタ装置１２および第２のプロジェクタ装置１４それぞれが目標形状になる前のワークＷの表面Ｗｓに向かって第１のマーカーＬａ−１〜Ｌａ−３および第２のマーカーＬｂ−１〜Ｌｂ−３を投影する。【選択図】図３
2020037162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対する作業者の作業を支援する作業支援システムであって、
前記ワークの表面に向かって第１のマーカーを投影する第１のプロジェクタ装置と、
前記第１のプロジェクタ装置と異なる位置に配置され、前記ワークの表面に向かって第２のマーカーを投影する第２のプロジェクタ装置と、を有し、
前記ワークが目標形状に変形したときに前記第１のマーカーと第２のマーカーとが前記ワークの表面上で一致するように、前記第１のプロジェクタ装置および前記第２のプロジェクタ装置それぞれが目標形状になる前の前記ワークの表面に向かって前記第１および第２のマーカーを投影する、作業支援システム。
【請求項２】
前記第１および第２のマーカーが投影された前記ワークの表面を撮影するカメラと、
前記カメラの撮影画像に基づいて目標形状までに必要な前記ワークの必要変形量を算出する演算装置と、を有し、
前記演算装置が、
前記カメラの撮影画像における第１のマーカーと第２のマーカーとの間のずれ量に基づいて、前記ワーク上の複数の点それぞれにおける必要変形量を算出する必要変形量算出部と、
前記必要変形量算出部によって算出された必要変形量に基づいて、前記ワーク上での必要変形量の分布を示す必要変形量マップを作成する必要変形量マップ作成部と、を備える、請求項１に記載の作業支援システム。
【請求項３】
前記必要変形量マップを表示するディスプレイを有する、請求項２に記載の作業支援システム。
【請求項４】
前記第１および第２のプロジェクタ装置の一方が、前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影する、請求項２または３に記載の作業支援システム。
【請求項５】
前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影する、前記第１および第２のプロジェクタ装置と異なるプロジェクタ装置を有する、請求項２または３に記載の作業支援システム。
【請求項６】
ワークに対する作業者の作業を支援する作業支援システムであって、
前記ワークの表面に向かってマーカーを投影するプロジェクタ装置と、
前記マーカーが投影された前記ワークの表面を撮影するカメラと、
前記カメラの撮影画像に基づいて目標形状までに必要な前記ワークの必要変形量を算出する演算装置と、を有し、
前記演算装置が、
前記ワークが目標形状に変形したときに前記マーカーが写る前記カメラの撮影画像上の位置と前記マーカーが実際に写る前記カメラの撮影画像上の位置との間の距離に基づいて、前記ワーク上の複数の点それぞれにおける必要変形量を算出する必要変形量算出部と、
前記必要変形量算出部によって算出された必要変形量に基づいて、前記ワーク上での必要変形量の分布を示す必要変形量マップを作成する必要変形量マップ作成部と、を備える、作業支援システム。
【請求項７】
前記必要変形量マップを表示するディスプレイを有する、請求項６に記載の作業支援システム。
【請求項８】
前記プロジェクタ装置が、前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影する、請求項６または７に記載の作業支援システム。
【請求項９】
前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影する、前記プロジェクタ装置と異なるプロジェクタ装置を有する、請求項６または７に記載の作業支援システム。
【請求項１０】
ワークに対する作業者の作業を支援する作業支援方法であって、
第１のプロジェクタ装置から前記ワークの表面に向かって第１のマーカーを投影し、
前記第１のプロジェクタ装置と異なる位置に配置された第２のプロジェクタ装置から前記ワークの表面に向かって第２のマーカーを投影し、
前記ワークが目標形状に変形したときに前記第１のマーカーと第２のマーカーとが前記ワークの表面上で一致するように、前記第１のプロジェクタ装置および前記第２のプロジェクタ装置それぞれが目標形状になる前の前記ワークの表面に向かって前記第１および第２のマーカーを投影する、作業支援方法。
【請求項１１】
前記第１および第２のマーカーが投影された前記ワークの表面をカメラによって撮影し、
前記カメラの撮影画像における第１のマーカーと第２のマーカーとの間のずれ量に基づいて、前記ワーク上の複数の点それぞれにおける必要変形量を算出し、
算出された必要変形量に基づいて、前記ワーク上での必要変形量の分布を示す必要変形量マップを作成する、請求項１０に記載の作業支援方法。
【請求項１２】
前記必要変形量マップをディスプレイに表示する、請求項１１に記載の作業支援方法。
【請求項１３】
前記第１および第２のプロジェクタ装置の一方が、前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影する、請求項１１または１２に記載の作業支援方法。
【請求項１４】
前記第１および第２のプロジェクタ装置と異なるプロジェクタ装置から、前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影する、請求項１１または１２に記載の作業支援方法。
【請求項１５】
ワークに対する作業者の作業を支援する作業支援方法であって、
プロジェクタ装置から前記ワークの表面に向かってマーカーを投影し、
前記マーカーが投影された前記ワークの表面をカメラによって撮影し、
前記ワークが目標形状に変形したときに前記マーカーが写る前記カメラの撮影画像上の位置と前記マーカーが実際に写る前記カメラの撮影画像上の位置との間の距離に基づいて、前記ワーク上の複数の点それぞれにおける必要変形量を算出し、
算出された必要変形量に基づいて、前記ワーク上での必要変形量の分布を示す必要変形量マップを作成する、作業支援方法。
【請求項１６】
前記必要変形量マップをディスプレイに表示する、請求項１５に記載の作業支援方法。
【請求項１７】
前記プロジェクタ装置が、前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影する、請求項１５または１６に記載の作業支援方法。
【請求項１８】
前記プロジェクタ装置と異なるプロジェクタ装置から、前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影する、請求項１５または１６に記載の作業支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに対する作業者の作業を支援する作業支援システムおよび作業支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の作業支援システムにおいては、現時点のワークの形状を三次元測定し、その三次元測定によって得られたワークの形状データと目標形状データとの間の差分を算出し、その算出した差分を画像化してディスプレイを介して作業者に提示する。これにより、作業者は、短時間で、目標形状を得るために必要な作業内容、すなわち作業（加工）すべきワークの部分とその作業量（加工量）とを決定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１７／１１５６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された作業支援システムの場合、三次元測定機が必要である。また、精密機械である三次元測定機は、粉塵が空気中に漂う、振動が発生するなどの作業環境下では測定できないなどの問題があり、使用できる作業環境下が限られる。
【０００５】
そこで、本発明は、三次元測定機を使用することなく、ワークに対する作業内容の決定のために作業者が要する時間が短くなるように、ワークに対する作業者の作業を支援することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記技術的課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
ワークに対する作業者の作業を支援する作業支援システムであって、
前記ワークの表面に向かって第１のマーカーを投影する第１のプロジェクタ装置と、
前記第１のプロジェクタ装置と異なる位置に配置され、前記ワークの表面に向かって第２のマーカーを投影する第２のプロジェクタ装置と、を有し、
前記ワークが目標形状に変形したときに前記第１のマーカーと第２のマーカーとが前記ワークの表面上で一致するように、前記第１のプロジェクタ装置および前記第２のプロジェクタ装置それぞれが目標形状になる前の前記ワークの表面に向かって前記第１および第２のマーカーを投影する、作業支援システムが提供される。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、
ワークに対する作業者の作業を支援する作業支援システムであって、
前記ワークの表面に向かってマーカーを投影するプロジェクタ装置と、
前記マーカーが投影された前記ワークの表面を撮影するカメラと、
前記カメラの撮影画像に基づいて目標形状までに必要な前記ワークの必要変形量を算出する演算装置と、を有し、
前記演算装置が、
前記ワークが目標形状に変形したときに前記マーカーが写る前記カメラの撮影画像上の位置と前記マーカーが実際に写る前記カメラの撮影画像上の位置との間の距離に基づいて、前記ワーク上の複数の点それぞれにおける必要変形量を算出する必要変形量算出部と、
前記必要変形量算出部によって算出された必要変形量に基づいて、前記ワーク上での必要変形量の分布を示す必要変形量マップを作成する必要変形量マップ作成部と、を備える、作業支援システムが提供される。
【０００８】
本発明の異なる態様によれば、
ワークに対する作業者の作業を支援する作業支援方法であって、
第１のプロジェクタ装置から前記ワークの表面に向かって第１のマーカーを投影し、
前記第１のプロジェクタ装置と異なる位置に配置された第２のプロジェクタ装置から前記ワークの表面に向かって第２のマーカーを投影し、
前記ワークが目標形状に変形したときに前記第１のマーカーと第２のマーカーとが前記ワークの表面上で一致するように、前記第１のプロジェクタ装置および前記第２のプロジェクタ装置それぞれが目標形状になる前の前記ワークの表面に向かって前記第１および第２のマーカーを投影する、作業支援方法が提供される。
【０００９】
本発明のさらに異なる態様によれば、
ワークに対する作業者の作業を支援する作業支援方法であって、
プロジェクタ装置から前記ワークの表面に向かってマーカーを投影し、
前記マーカーが投影された前記ワークの表面をカメラによって撮影し、
前記ワークが目標形状に変形したときに前記マーカーが写る前記カメラの撮影画像上の位置と前記マーカーが実際に写る前記カメラ画像上の位置との間の距離に基づいて、前記ワーク上の複数の点それぞれにおける必要変形量を算出し、
算出された必要変形量に基づいて、前記ワーク上での必要変形量の分布を示す必要変形量マップを作成する、作業支援方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、三次元測定機を使用することなく、ワークに対する作業内容の決定のために作業者が要する時間が短くなるように、ワークに対する作業者の作業を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る作業支援システムを使用するプレス加工機を示す斜視図
【図２】実施の形態１に係る作業支援システムを概略的に示す図
【図３】第１および第２のプロジェクタ装置によって第１および第２のマーカーが投影されている状態のワークの表面を示す図
【図４Ａ】第１のプロジェクタ装置からワークの表面に投影された複数の第１のマーカーを示す図
【図４Ｂ】第２のプロジェクタ装置からワークの表面に投影された複数の第２のマーカーを示す図
【図５】ワークの形状とそのワークの表面上における第１および第２のマーカーの位置との関係を示す図
【図６Ａ】初期形状のワークにおける第１および第２のマーカーの位置を示す図
【図６Ｂ】中間形状のワークにおける第１および第２のマーカーの位置を示す図
【図６Ｃ】目標形状のワークにおける第１および第２のマーカーの位置を示す図
【図６Ｄ】余分に変形加工された状態のワークにおける第１および第２のマーカーの位置を示す図
【図７】実施の形態１に係る作業支援システムのブロック図
【図８】実施の形態２に係る作業支援システムを概略的に示す図
【図９】カメラの撮影画像によってワークの必要変形量を算出する方法を説明するための概念図
【図１０】中間形状のワークが写る一例のカメラの撮影画像を示す図
【図１１】実施の形態２に係る作業支援システムのブロック図
【図１２】一例の必要変形量マップを示す図
【図１３】実施の形態３に係る作業支援システムを概略的に示す図
【図１４】カメラの撮影画像によってワークの必要変形量を算出する方法を説明するための概念図
【図１５】中間形状のワークが写る一例のカメラの撮影画像を示す図
【図１６】実施の形態３に係る作業支援システムのブロック図
【図１７】３つのプロジェクタ装置それぞれからマーカーが投影されている中間形状のワークの表面を示す図
【図１８】３つのプロジェクタ装置を使用する場合における、中間形状のワークが写る一例のカメラの撮影画像を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一態様は、ワークに対する作業者の作業を支援する作業支援システムであって、前記ワークの表面に向かって第１のマーカーを投影する第１のプロジェクタ装置と、前記第１のプロジェクタ装置と異なる位置に配置され、前記ワークの表面に向かって第２のマーカーを投影する第２のプロジェクタ装置と、を有し、前記ワークが目標形状に変形したときに前記第１のマーカーと第２のマーカーとが前記ワークの表面上で一致するように、前記第１のプロジェクタ装置および前記第２のプロジェクタ装置それぞれが目標形状になる前の前記ワークの表面に向かって前記第１および第２のマーカーを投影する。
【００１３】
このような一態様によれば、三次元測定機を使用することなく、ワークに対する作業内容の決定のために作業者が要する時間が短くなるように、ワークに対する作業者の作業を支援することができる。
【００１４】
例えば、作業支援システムは、前記第１および第２のマーカーが投影された前記ワークの表面を撮影するカメラと、前記カメラの撮影画像に基づいて目標形状までに必要な前記ワークの必要変形量を算出する演算装置と、を有し、前記演算装置が、前記カメラの撮影画像における第１のマーカーと第２のマーカーとの間のずれ量に基づいて、前記ワーク上の複数の点それぞれにおける必要変形量を算出する必要変形量算出部と、前記必要変形量算出部によって算出された必要変形量に基づいて、前記ワーク上での必要変形量の分布を示す必要変形量マップを作成する必要変形量マップ作成部と、を備えてもよい。必要変形量マップを参照することにより、作業者は、ワークが目標形状になるまでに必要な必要変形量を知ることができる。
【００１５】
例えば、作業支援システムが、前記必要変形量マップを表示するディスプレイを有してもよい。
【００１６】
例えば、前記第１および第２のプロジェクタ装置の一方が、前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影してもよい。
【００１７】
例えば、作業支援システムが、前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影する、前記第１および第２のプロジェクタ装置と異なるプロジェクタ装置を有してもよい。
【００１８】
本発明の別の態様は、ワークに対する作業者の作業を支援する作業支援システムであって、前記ワークの表面に向かってマーカーを投影するプロジェクタ装置と、前記マーカーが投影された前記ワークの表面を撮影するカメラと、前記カメラの撮影画像に基づいて目標形状までに必要な前記ワークの必要変形量を算出する演算装置と、を有し、前記演算装置が、前記ワークが目標形状に変形したときに前記マーカーが写る前記カメラの撮影画像上の位置と前記マーカーが実際に写る前記カメラ画像上の位置との間の距離に基づいて、前記ワーク上の複数の点それぞれにおける必要変形量を算出する必要変形量算出部と、前記必要変形量算出部によって算出された必要変形量に基づいて、前記ワーク上での必要変形量の分布を示す必要変形量マップを作成する必要変形量マップ作成部と、を備える。
【００１９】
このような別の態様によれば、三次元測定機を使用することなく、ワークに対する作業内容の決定のために作業者が要する時間が短くなるように、ワークに対する作業者の作業を支援することができる。
【００２０】
例えば、作業支援システムが、前記必要変形量マップを表示するディスプレイを有してもよい。
【００２１】
例えば、前記プロジェクタ装置の一方が、前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影してもよい。
【００２２】
例えば、作業支援システムが、前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影する、前記プロジェクタ装置と異なるプロジェクタ装置を有してもよい。
【００２３】
本発明の異なる態様は、ワークに対する作業者の作業を支援する作業支援方法であって、第１のプロジェクタ装置から前記ワークの表面に向かって第１のマーカーを投影し、前記第１のプロジェクタ装置と異なる位置に配置された第２のプロジェクタ装置から前記ワークの表面に向かって第２のマーカーを投影し、前記ワークが目標形状に変形したときに前記第１のマーカーと第２のマーカーとが前記ワークの表面上で一致するように、前記第１のプロジェクタ装置および前記第２のプロジェクタ装置それぞれが目標形状になる前の前記ワークの表面に向かって前記第１および第２のマーカーを投影する。
【００２４】
このような異なる態様によれば、三次元測定機を使用することなく、ワークに対する作業内容の決定のために作業者が要する時間が短くなるように、ワークに対する作業者の作業を支援することができる。
【００２５】
例えば、前記第１および第２のマーカーが投影された前記ワークの表面をカメラによって撮影し、前記カメラの撮影画像における第１のマーカーと第２のマーカーとの間のずれ量に基づいて、前記ワーク上の複数の点それぞれにおける必要変形量を算出し、算出された必要変形量に基づいて、前記ワーク上での必要変形量の分布を示す必要変形量マップを作成してもよい。必要変形量マップを参照することにより、作業者は、ワークが目標形状になるまでに必要な必要変形量を知ることができる。
【００２６】
例えば、前記必要変形量マップをディスプレイに表示してもよい。
【００２７】
例えば、前記第１および第２のプロジェクタ装置の一方が、前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影してもよい。
【００２８】
例えば、前記第１および第２のプロジェクタ装置と異なるプロジェクタ装置から、前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影してもよい。
【００２９】
本発明のさらに異なる態様は、ワークに対する作業者の作業を支援する作業支援方法であって、プロジェクタ装置から前記ワークの表面に向かってマーカーを投影し、前記マーカーが投影された前記ワークの表面をカメラによって撮影し、前記ワークが目標形状に変形したときに前記マーカーが写る前記カメラの撮影画像上の位置と前記マーカーが実際に写る前記カメラの撮影画像上の位置との間の距離に基づいて、前記ワーク上の複数の点それぞれにおける必要変形量を算出し、算出された必要変形量に基づいて、前記ワーク上での必要変形量の分布を示す必要変形量マップを作成する。
【００３０】
このようなさらに異なる態様によれば、三次元測定機を使用することなく、ワークに対する作業内容の決定のために作業者が要する時間が短くなるように、ワークに対する作業者の作業を支援することができる。
【００３１】
例えば、前記必要変形量マップをディスプレイに表示してもよい。
【００３２】
例えば、前記プロジェクタ装置が、前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影してもよい。
【００３３】
例えば、前記プロジェクタ装置と異なるプロジェクタ装置から、前記必要変形量マップを前記ワークの表面に投影してもよい。
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る作業支援システムを使用するプレス加工機を示している。なお、図には、Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標系が示されているが、これは発明の理解を容易にするためのものであって、発明を限定するものではない。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向を示し、Ｚ軸は鉛直方向を示している。
【００３６】
本実施の形態１に係る作業支援システム１０は、作業者がプレス加工機１００を用いて板状のワークＷを変形加工する作業を支援するように構成されている。ワークＷは、水平方向に移動するヘッド１０２に設けられて鉛直方向に進退するパンチ１０４に繰り返し押圧されることによって所望の形状に曲げ加工される。ワークＷは、例えばタンク内壁の一部であって、加工開始前は１５ｍ×４ｍの矩形状の平板である。
【００３７】
ワークＷに対する変形加工を支援するために、本実施の形態１に係る作業支援システム１０は、第１のプロジェクタ装置１２と、第２のプロジェクタ装置１４と、第１および第２のプロジェクタ装置１２、１４に接続された演算装置１６と、演算装置１６が作業者に対して情報を出力するためのディスプレイやプリンタなどの出力デバイス１８と、作業者が演算装置１６に対して指示を入力するためのキーボードやマウスなどの入力デバイス２０とを有する。
【００３８】
図２は、本実施の形態１に係る作業支援システムを概略的に示す図である。図３は、第１および第２のプロジェクタ装置によって第１および第２のマーカーが投影されている状態のワークの表面を示す図である。
【００３９】
図１〜図３に示すように、第１のプロジェクタ装置１２は、ワークＷの表面Ｗｓに向かって、第１のマーカーとして、複数の第１の等高線Ｌａ−１〜Ｌａ−３を投影する。第２のプロジェクタ装置１４は、第１のプロジェクタ装置１２と異なる位置に配置され、ワークＷの表面Ｗｓに向かって、第２のマーカーとして、複数の第２の等高線Ｌｂ−１〜Ｌｂ−３を投影する。そのため、図３に示すように、第１のプロジェクタ装置１２からの複数の第１の等高線Ｌａ−１〜Ｌａ−３と第２のプロジェクタ装置１４からの複数の第２の投稿線Ｌｂ−１〜Ｌｂ−３は、ワークＷの表面Ｗｓ上で重なっている。
【００４０】
図４Ａは、第１のプロジェクタ装置からワークの表面に投影された複数の第１のマーカーを示している。図４Ｂは、第２のプロジェクタ装置からワークの表面に投影された複数の第２のマーカーを示している。
【００４１】
本実施の形態１の場合、図４Ａに示すように、第１のプロジェクタ装置１２からワークＷの表面Ｗｓに第１のマーカーとして投影される複数の第１の等高線Ｌａ−１〜Ｌａ−３は、ワークＷの凹凸形状を示す等高線である。具体的には、ワークＷが目標形状であるときの等高線である。なお、図において、目標形状のワークには、符号「Ｗｔ」が付されている。また、本実施の形態１の場合、目標形状のワークＷｔは、図２に示すように、長手方向（Ｙ軸方向）について中央部が下方向に変位した「弓」形状である。
【００４２】
同様に、図４Ｂに示すように、第２のプロジェクタ装置１４からワークＷの表面Ｗｓに第２のマーカーとして投影される複数の第２の等高線Ｌｂ−１〜Ｌｂ−３も、目標形状のワークＷｔの等高線である。
【００４３】
なお、目標形状は、必ずしもワークの完成形状である必要はない。ワークは、複数の目標形状を経て完成形状に変形加工されてもよい。例えば、ワークを第１の目標形状に変形加工し、第１の目標形状に加工されたワークを第２の目標形状に変形加工し、その第２の目標形状のワークを最終の目標形状である完成形状に変形加工してもよい。
【００４４】
また、ワークＷの表面Ｗｓ上で互いに区別できるように、複数の第１の等高線Ｌａ−１〜Ｌａ−３と複数の第２の等高線Ｌｂ−１〜Ｌｂ−３は、例えば、互いに異なる色である。それに代わってまたは加えて、例えば、一方が実線で他方が破線である。
【００４５】
したがって、図３に示すように、第１および第２のプロジェクタ装置１２、１４は、ワークＷが目標形状に変形したときに第１のマーカーとしての複数の第１の等高線Ｌａ−１〜Ｌａ−３と第２のマーカーとしての複数の第２の等高線Ｌｂ−１〜Ｌｂ−３とがそのワークＷの表面上で一致するように、ワークＷに向かって第１および第２の等高線を投影する。
【００４６】
ワークＷが目標形状になるようにプレス加工機１００によって変形加工されている間、第１のプロジェクタ装置１２は複数の第１の等高線Ｌａ−１〜Ｌａ−３をワークＷの表面Ｗｓに投影する。同様に、第２のプロジェクタ装置１４も複数の第２の等高線Ｌｂ−１〜Ｌｂ−３をワークＷの表面Ｗｓに投影する。
【００４７】
当然ながら、ワークＷが目標形状になるまでは、そのワークＷの表面Ｗｓ上で複数の第１の等高線Ｌａ−１〜Ｌａ−３と複数の第２の等高線Ｌｂ−１〜Ｌｂ−３は互いに一致せずにずれが生じる。このことについて説明する。
【００４８】
図５は、ワークの形状とそのワークの表面上における第１および第２のマーカーの位置との関係を示す図である。また、図６Ａ〜図６Ｄは、ワークの形状それぞれにおける第１および第２のマーカーの位置を示す図である。
【００４９】
図５には、４つ形状のワークＷとして、変形加工が開始される前の初期形状のワークＷ０、中間形状（初期形状と目標形状の間の形状）のワークＷ１、目標形状のワークＷｔ、そして、余分に変形加工された状態のワークＷ２が示されている。
【００５０】
図５および図６Ａ〜図６Ｄに示すように、目標形状のワークＷｔの表面Ｗｓで重なり合う第１の等高線Ｌａ−ｎと第２の等高線Ｌｂ−ｎは、他の形状のワークＷ０、Ｗ１、およびＷ２の表面Ｗｓ上では一致せずにずれが生じる。他の形状のワークＷ０、Ｗ１、およびＷ２における第１および第２の等高線Ｌａ−ｎ、Ｌｂ−ｎは、目標形状のワークＷｔにおける第１および第２の等高線Ｌａ−ｎ’、Ｌｂ−ｎ’の位置と第１および第２のプロジェクタ装置１２、１４とを結ぶ直線上に位置する。
【００５１】
図５および図６Ａ〜図６Ｄに示すように、ワークの形状が異なると、その表面上の第１の等高線Ｌａ−ｎと第２の等高線Ｌｂ−ｎとの間のずれ量が異なる。例えば、初期形状のワークＷ０から中間形状のワークＷ１を経て目標形状のワークＷｔに移行する間、第１の等高線Ｌａ−ｎと第２の等高線Ｌｂ−ｎとの間のずれ量が減少していく。また、目標形状のワークＷｔが余分に変形加工されると、第１の等高線Ｌａ−ｎと第２の等高線Ｌｂ−ｎとの間のずれ量が増加していく。
【００５２】
すなわち、初期形状と目標形状の間の形状である中間形状のワークにおける第１の等高線Ｌａ−ｎと第２の等高線Ｌｂ−ｎとの間のずれ量と、その中間形状のワークにおける第１の等高線Ｌａ−ｎ（第２の等高線Ｌｂ−ｎ）と目標形状のワークＷｔにおける第１の等高線Ｌａ−ｎ’（第２の等高線Ｌｂ−ｎ’）との間の鉛直方向（Ｚ軸方向）の距離が、実質的に対応関係にある。ずれ量が減少すると、中間形状での第１の等高線Ｌａ−ｎと目標形状での第１の等高線Ｌａ−ｎ’との間の距離が減少するとともに、中間形状での第２の等高線Ｌｂ−ｎと目標形状での第２の等高線Ｌｂ−ｎ’との間の距離も減少する。なお、鉛直方向は、ワークに対するプレス加工機１００のプレス方向である。
【００５３】
したがって、第１の等高線Ｌａ−ｎと第２の等高線Ｌｂ−ｎとの間のずれ量が小さくなると、ワークが目標形状に近づいていることを示している。そのため、作業者は、第１の等高線Ｌａ−ｎと第２の等高線Ｌｂ−ｎが一致するようにワークを変形加工すれば、そのワークを目標形状にすることができる。
【００５４】
これにより、ワークの目標形状を確認する、加工途中のワークの形状を測定するなどの作業者の手間がなくなり、確認や測定の結果を考慮した加工内容を検討する必要がなくなる。それにより、ワークに対する作業内容（本実施の形態１の場合、プレス加工機１００の加工条件）の決定（変更）のために作業者が要する時間が短くなる。
【００５５】
なお、ワークの中間形状と目標形状の違いが小さいほど、第１および第２のプロジェクタ装置１２、１４それぞれの投影方向と水平方向との間の角度を小さくするのが好ましい。
【００５６】
ワークの中間形状と目標形状との間の違いが小さい場合、第１および第２のプロジェクタ装置１２、１４が鉛直方向に近い方向に中間形状のワークに対して投影すると、中間形状のワークにおける第１の等高線Ｌａ−ｎと第２の等高線Ｌｂ−ｎとの間の距離が小さい。一方、第１および第２のプロジェクタ装置１２、１４が水平方向に近い方向に投影すると、中間形状のワークにおける第１の等高線Ｌａ−ｎと第２の等高線Ｌｂ−ｎとの間の距離が大きい。
【００５７】
したがって、第１および第２のプロジェクタ装置１２、１４それぞれの投影方向と水平方向との間の角度を小さくすることにより、ワークの中間形状と目標形状との間の違いが小さい場合、作業者は、その中間形状のワークと目標形状のワークとの間の鉛直方向の距離を、中間形状のワークにおける第１の等高線Ｌａ−ｎと第２の等高線Ｌｂ−ｎとの間の距離に基づいてより正確に知ることができる（投影方向と水平方向との間の角度が大きい場合に比べて）。
【００５８】
図７は、本実施の形態１に係る作業支援システムのブロック図である。
【００５９】
図１および図７に示す演算装置１６は、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）であって、第１および第２のプロジェクタ装置１２、１４がワークＷに投影する投影画像（データ）を作成するように構成されている（そのためのプログラムがインストールされている）。
【００６０】
図７に示すように、演算装置１６は、ワークＷの目標形状データを取得する目標形状データ取得部５０と、第１および第２のプロジェクタ装置１２、１４それぞれが投影する第１および第２のマーカーの投影画像（等高線画像）を作成するマーカー画像作成部５２とを有する（プログラムによってこれらの機能を備える）。
【００６１】
演算装置１６の目標形状データ取得部５０は、ワークＷの目標形状を示すデータ、例えば３ＤＣＡＤデータを外部から取得する。例えば、ワークＷの３ＤＣＡＤデータを記憶するサーバーからＬＡＮを介して、そのデータを取得する。
【００６２】
演算装置１６のマーカー画像作成部５２は、目標形状データ取得部５０によって取得されたワークＷの目標形状データに基づいて、第１のプロジェクタ装置１２用の第１の投影画像Ｉｍ１と第２のプロジェクタ装置１４用の第２の投影画像Ｉｍ２とを作成する。すなわち、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第１の等高線Ｌａ−１〜Ｌａ−３の像を含む第１の投影画像Ｉｍ１と、第２の等高線Ｌｂ−１〜Ｌｂ−３の像を含む第２の投影画像Ｉｍ２とが作成される。
【００６３】
なお、図１および図２に示すように、第１および第２のプロジェクタ装置１２、１４は、ワークＷに対する位置が互いに異なる。このことを考慮して、目標形状のワークＷの表面Ｗｓ上で第１の等高線Ｌａ−１〜Ｌａ−３および第２の等高線Ｌｂ−１〜Ｌｂ−３（本実施の形態の場合、等高線）が一致するように、第１および第２の投影画像Ｉｍ１、Ｉｍ２を作成する必要がある。すなわち、第１および第２の投影画像Ｉｍ１、Ｉｍ２は互いに異なる画像である。
【００６４】
本実施の形態１の場合、マーカー画像作成部５２は、ワークＷの目標形状データに基づいて、等高線データを作成する。その等高線が目標形状である実際のワークＷの表面Ｗｓに適切に投影される第１および第２の投影画像Ｉｍ１、Ｉｍ２を、マーカー画像作成部５２は作成する。第１の投影画像Ｉｍ１は第１のプロジェクタ装置１２とワークＷの表面Ｗｓとの位置関係に基づいて作成され、第２の投影画像Ｉｍ２は第２のプロジェクタ装置１４とワークＷの表面Ｗｓとの位置関係に基づいて作成される。すなわち、第１の投影画像Ｉｍ１は、目標形状のワークＷの表面Ｗｓ上の等高線を、第１のプロジェクタ装置１２の光軸に直交する平面に投影したものに相当する。また、第２の投影画像Ｉｍ２は、目標形状のワークＷの表面上の等高線を、第２のプロジェクタ装置１４の光軸に直交する平面に投影したものに相当する。このような方法は、プロジェクションマッピングと呼ばれている。
【００６５】
演算装置１６は、マーカー画像作成部５２によって作成された第１の投影画像Ｉｍ１を第１のプロジェクタ装置１２に送信する。その第１の投影画像Ｉｍ１を第１のプロジェクタ装置１２がワークＷの表面Ｗｓに向かって投影する。それにより、図４Ａに示すように、ワークＷの表面Ｗｓに、第１の等高線Ｌａ−１〜Ｌａ−３が投影される。
【００６６】
同様に、演算装置１６は、マーカー画像作成部５２によって作成された第２の投影画像Ｉｍ２を第２のプロジェクタ装置１４に送信する。その第２の投影画像Ｉｍ２を第２のプロジェクタ装置１４がワークＷの表面Ｗｓに向かって投影する。それにより、図４Ｂに示すように、ワークＷの表面Ｗｓに、第２の等高線Ｌｂ−１〜Ｌｂ−３が投影される。
【００６７】
このような本実施の形態１によれば、三次元測定機を使用することなく、ワークに対する作業内容の決定のために作業者が要する時間が短くなるように、ワークに対する作業者の作業を支援することができる。
【００６８】
（実施の形態２）
上述の実施の形態１の場合、ワークの表面に投影された第１のマーカー（第１の等高線）と第２のマーカー（第２の等高線）との間のずれ量から、作業者は、ワークがどの程度目標形状に近づいているかを知ることができる。しかしながら、そのずれ量から、作業者が目標形状になるまでに必要な必要変形量を知ることは困難である。そこで、本実施の形態２は、その必要変形量を作業者に提示する点で、上述の実施の形態１と異なる。したがって、その異なる点を中心に、本実施の形態２について説明する。また、上述の実施の形態１における構成要素と実質的に同一の本実施の形態２における構成要素には、同一の符号が付されている。
【００６９】
図８は、実施の形態２に係る作業支援システムを概略的に示している。
【００７０】
図８に示すように、本実施の形態２に係る作業支援システム１１０は、第１および第２のプロジェクタ装置１２、１４に加えて、ワークＷの表面Ｗｓを撮影するカメラ２２を有する。
【００７１】
具体的には、カメラ２２は、第１および第２のプロジェクタ装置１２、１４によって第１および第２のマーカーが投影された状態のワークＷの表面Ｗｓを撮影する。本実施の形態２の場合、カメラ２２は、光軸が鉛直方向（Ｚ軸方向）に延在するように配置されている。なお、光軸が鉛直方向に対して傾いた状態でカメラ２２は配置されてもよい。このカメラ２２によって撮影されたワークＷの撮影画像を用いて、ワークＷが目標形状になるまでに必要な必要変形量が算出される。その算出方法について説明する。
【００７２】
図９は、カメラの撮影画像によってワークの必要変形量を算出する方法を説明するための概念図である。
【００７３】
図９は、中間形状のワークＷ３と目標形状のワークＷｔを示している。ここでは、中間形状のワークＷ３における任意の点Ｐｎにおける鉛直方向（Ｚ軸方向）の必要変形量Ｄｎ（すなわちプレス加工機１００のプレス量）を算出する方法について説明する。
【００７４】
図９に示すように、中間形状のワークＷ３において、点Ｐｎは、第１のマーカーＭａ−ｎと第２のマーカーＭｂ−ｎとの間に位置する。これらの第１のマーカーＭａ−ｎと第２のマーカーＭｂ−ｎは、目標形状のワークＷｔにおいて重なり合う。なお、これらの第１および第２のマーカーＭａ−ｎ、Ｍｂ−ｎは、目標形状のワークＷｔにおいて重なり合うける等高線上の点である。
【００７５】
中間形状のワークＷ３における第１のマーカーＭａ−ｎと第２のマーカーＭｂ−ｎの間の水平方向のずれ量をＧｎとする。
【００７６】
図９に示すように、中間形状のワークＷ３上の点Ｐｎにおける鉛直方向（Ｚ軸方向）の必要変形量Ｄｎは、目標形状のワークＷｔにおいて重なり合う第１のマーカーＭａ−ｎ’および第２のマーカーＭｂ−ｎ’と中間形状のワークＷ３との間の鉛直方向の距離とみなすことができる。
【００７７】
この必要変形量Ｄｎ（すなわち目標形状のワークＷｔにおいて重なり合う第１のマーカーＭａ−ｎ’および第２のマーカーＭｂ−ｎ’と中間形状のワークＷ３との間の鉛直方向の距離）とずれ量Ｇｎは実質的に対応関係にある。すなわち、必要変形量Ｄｎは、実質的にずれ量Ｇｎの関数である。したがって、この対応関係（関数式）を予め実験的にまたは理論的に求めていれば、ずれ量Ｇｎから必要変形量Ｄｎを簡単に算出することができる。なお、厳密に言えば、中間形状のワークＷ３の形状（例えば曲率）は必ずしも一定ではない、すなわち実際には複数の中間形状のワークＷ３には形状についてのバラツキが存在する。そのため、類似の中間形状の複数のワークＷ３それぞれにおけるずれ量Ｇｎに基づいて、ずれ量Ｇｎから必要変形量Ｄｎを算出するための近似式が関数式として求められる。
【００７８】
中間形状のワークＷ３における第１のマーカーＭａ−ｎと第２のマーカーＭｂ−ｎは、カメラ２２によって撮影される。図１０に示すように、中間形状のワークＷ３が写るカメラ２２の撮影画像Ｓｉにおいて、第１のマーカー（その像）Ｍａｉ−ｎと第２のマーカー（その像）Ｍｂｉ−ｎとの間のずれ量Ｇｉｎは、中間形状のワークＷ３における第１のマーカーＭａ−ｎと第２のマーカーＭｂ−ｎとの間の実際のずれ量Ｇｎに対応する。ワークに対するカメラ２２の位置に基づいて、そのカメラ２２の撮影画像Ｓｉにおけるずれ量Ｇｉｎから、実際のずれ量Ｇｎを算出することがきる。
【００７９】
したがって、中間形状のワークＷ３が写るカメラ２２の撮影画像Ｓｉにおける第１のマーカーＭａｉ−ｎと第２のマーカーＭｂｉ−ｎとの間のずれ量Ｇｉｎから、最終的に、中間形状のワークＷ３における任意の点Ｐｎでの必要変形量Ｄｎを算出することができる。
【００８０】
なお、同様の方法で、中間形状のワークＷ３における複数の点それぞれについても、必要変形量が算出される。すなわち、目標形状のワークＷｔでは重なり合って中間形状のワークＷ３ではずれている第１のマーカーと第２のマーカーのずれ量に基づいて、その中間形状のワークＷ３における第１のマーカーと第２のマーカーそれぞれの上またはこれらの間に位置する点での必要変形量が算出される。
【００８１】
図１１は、本実施の形態２に係る作業支援システムのブロック図である。
【００８２】
図１１に示すように、演算装置１１６は、目標形状データ取得部５０およびマーカー画像作成部５２に加えて、カメラ２２によって撮影されたワークＷの撮影画像を取得するワーク撮影画像取得部５４と、ワークＷの撮影画像における第１および第２のマーカー（その像）のずれ量を測定するマーカーずれ測定部５６と、測定されたずれ量に基づいてワークＷ上の複数点それぞれにおける必要変形量を算出する必要変形量算出部５８と、算出された必要変形量に基づいて必要変形量マップを作成する必要変形量マップ作成部６０とを備える（インストールされたプログラムによってこれらの機能を備える）。
【００８３】
演算装置１１６のワーク撮影画像取得部５４は、カメラ２２から、図１０に示すような、第１のマーカーと第２のマーカーが写る中間形状のワークＷ３の撮影画像を取得する。
【００８４】
演算装置１１６のマーカーずれ測定部５６は、図１０に示すように、カメラ２２の撮影画像における第１のマーカーと第２のマーカーのずれ量Ｇｉｎを測定する。
【００８５】
演算装置１１６の必要変形量算出部５８は、上述した方法により、マーカーずれ測定部５６によって測定された第１および第２のマーカーのずれ量Ｇｉｎに基づいて、ワークＷ上の複数の点Ｐｎそれぞれにおける必要変形量Ｄｎを算出する。
【００８６】
演算装置１１６の必要変形量マップ作成部６０は、必要変形量算出部５８によって算出されたワークＷ上の複数の点Ｐｎそれぞれにおける必要変形量Ｄｎに基づいて、必要変形量マップを作成する。図１２は、一例の必要変形量マップを示している。図1２に示すように、必要変形量マップＤＭは、必要変形量の分布を示すマップである。図１２に示す必要変形量マップＤＭは、必要変形量Ｄ１〜Ｄ６の分布を示している（Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３＞Ｄ４＞Ｄ５＞Ｄ６）。本実施の形態２の場合、第１および第２のマーカーが目標形状のワークの等高線上の点であるため、必要変形量マップＤＭは等高線図状である。
【００８７】
演算装置１１６は、必要変形量マップ作成部６０によって作成された必要変形量マップＤＭを作業者に対して出力する。例えば、ディスプレイなどの出力デバイス１８を介して、必要変形量マップＤＭを作業者に対して出力する。これにより、作業者は、目標形状までに必要なワークの必要変形量を知ることができる。
【００８８】
なお、出力デバイス１８に代わってまたは加えて、必要変形量マップＤＭを、第１および第２のプロジェクタ装置１２、１４の一方によってワークＷの表面Ｗｓに投影してもよい。あるいは、第１および第２のプロジェクタ装置１２、１４と異なる別のプロジェクタ装置（図示せず）を用意し、その別のプロジェクタ装置によって必要変形量マップＤＭをワークＷの表面に投影してもよい。
【００８９】
このような本実施の形態２も、上述の実施の形態１と同様に、三次元測定機を使用することなく、ワークに対する作業内容の決定のために作業者が要する時間が短くなるように、ワークに対する作業者の作業を支援することができる。また、必要変形量マップを参照することにより目標形状までに必要な必要変形量を作業者が簡単に知ることができるため、必要変形量を決定するために作業者が要する時間を短くすることができる。
【００９０】
（実施の形態３）
本実施の形態３は、上述の実施の形態２の改良形態であって、ワークの表面にマーカーを投影するプロジェクタ装置が１台である点で実施の形態２とは異なる。したがって、その異なる点を中心に、本実施の形態３について説明する。また、上述の実施の形態２における構成要素と実質的に同一の本実施の形態３における構成要素には、同一の符号が付されている。
【００９１】
図１３は、実施の形態３に係る作業支援システムを概略的に示している。
【００９２】
図１３に示すように、本実施の形態２に係る作業支援システム２１０は、上述の実施の形態２と異なり、第２のプロジェクタ装置１４を有していない。そのため、上述の実施の形態２と異なる方法で、ワーク上の複数の点それぞれにおける必要変化量を算出する。その方法について説明する。
【００９３】
図１４は、カメラの撮影画像によってワークの必要変形量を算出する方法を説明するための概念図である。
【００９４】
図１４に示すように、カメラ２２は、第１のプロジェクタ装置１２によって第１のマーカーＭａ−ｎが投影されている中間形状のワークＷ４の表面を撮影する。本実施の形態３の場合、中間形状のワークＷ４の撮影画像には、第１のマーカーＭａ−ｎのみが写る。そのため、上述の実施の形態２と同様の方法で、必要変形量を算出することができない。
【００９５】
そこで、本実施の形態３の場合、中間形状のワークＷ４における第１のマーカーＭａ−ｎと目標形状のワークＷｔにおける第１のマーカーＭａ−ｎ’との間の水平方向のシフト量Ｓｈｎを用いて、中間形状のワークＷ上の点Ｐｎでの必要変形量Ｄｎを算出する。本実施の形態３の場合、点Ｐｎは、鉛直方向（Ｚ軸方向）視で、中間形状のワークＷ４における第１のマーカーＭａ−ｎと目標形状のワークＷｔにおける第１のマーカーＭａ−ｎ’との間に位置する。
【００９６】
図１４に示すように、中間形状のワークＷ４上の点Ｐｎにおける鉛直方向（Ｚ軸方向）の必要変形量Ｄｎは、目標形状のワークＷｔにおける第１のマーカーＭａ−ｎ’と中間形状のワークＷ４との間の鉛直方向の距離とみなすことができる。
【００９７】
この必要変形量Ｄｎ（すなわち目標形状のワークＷｔにおける第１のマーカーＭａ−ｎ’と中間形状のワークＷ４との間の鉛直方向の距離）とシフト量Ｓｈｎは実質的に対応関係にある。すなわち、必要変形量Ｄｎは、実質的にずれ量Ｇｎの関数である。したがって、この対応関係（関数式）を予め実験的にまたは理論的に求めていれば、シフト量Ｓｈｎから必要変形量Ｄｎを簡単に算出することができる。なお、厳密に言えば、中間形状のワークＷ４の形状（例えば曲率）は必ずしも一定ではない、すなわち実際には複数の中間形状のワークＷ４には形状についてのバラツキが存在する。そのため、類似の中間形状の複数のワークＷ４におけるシフト量Ｓｈｎに基づいて、シフト量Ｓｈｎから必要変形量Ｄｎを算出するための近似式が関数式として求められる。
【００９８】
当然ながら、中間形状のワークＷ４における第１のマーカーＭａ−ｎと目標形状のワークＷｔにおける第１のマーカーＭａ−ｎ’は、同時にカメラの２２の撮影画像に写ることはできない。そのため、目標形状のワークＷｔにおける第１のマーカーＭａ−ｎ’（その像）がカメラ２２の撮影画像に写る位置を予め特定しておく必要がある。
【００９９】
カメラ２２が移動しない限り、またワークＷが変更されない限り、カメラ２２の撮影画像上における同じ位置に、目標形状のワークＷｔにおける第１のマーカーＭａ−ｎ’が写る。したがって、例えば、目標形状のワークＷｔまたはそれと同一形状のモックアップモデルに対して第１のプロジェクタ装置１２から投影された第１のマーカーＭａ−ｎを予め撮影すれば、目標形状での第１のマーカーＭａ−ｎ’が写る撮影画像上の位置を特定することができる。なお、これに代わって、コンピュータによる演算により、目標形状のワークＷｔの位置（すなわちワークが目標形状になるときの位置）とカメラの位置との関係に基づいて、目標形状での第１のマーカーＭａ−ｎ’が写る撮影画像上の位置を特定することも可能である。
【０１００】
図１５は、本実施の形態３に係る中間形状のワークが写る一例のカメラの撮影画像を示している。
【０１０１】
図1５に示すように、中間形状のワークＷ４が写るカメラ２２の撮影画像Ｓｉにおいて、中間形状のワークＷ４における第１のマーカー（その像）Ｍａｉ−ｎは、目標形状のワークＷｔであるときの第１のマーカー（その像）Ｍａｉ−ｎ’の位置からシフト量Ｓｈｉでシフトした位置に写る。この撮影画像Ｓｉにおけるシフト量Ｓｈｉｎは、図１４に示す中間形状のワークＷ４における第１のマーカーＭａ−ｎと目標形状のワークＷｔにおける第１のマーカーＭａ−ｎ’との間のシフト量Ｓｈｎに対応している。ワークに対するカメラ２２の位置に基づいて、そのカメラ２２の撮影画像Ｓｉにおけるシフト量Ｓｈｉｎから、実際のシフト量Ｓｈｎを算出することがきる。
【０１０２】
したがって、中間形状のワークＷ４が写るカメラ２２の撮影画像Ｓｉにおける第１のマーカーの位置と目標形状のワークＷｔであるときに撮影画像に写る第１のマーカーとの間の距離（シフト量Ｓｈｉｎ）から、中間形状のワークＷ４における任意の点Ｐｎでの必要変形量Ｄｎを算出することができる。
【０１０３】
図１６は、本実施の形態３に係る作業支援システムのブロック図である。
【０１０４】
図１６に示すように、演算装置２１６は、マーカーずれ測定部５６に代わってマーカーシフト量算出部２５６を備えることを除いて、上述の実施の形態２に係る演算装置１１６と実質的に同一である。したがって、マーカーシフト量算出部２５６を中心に説明する。
【０１０５】
演算装置２１６のマーカーシフト量算出部２５６は、画像認識技術により、中間形状のワークＷ４が写るカメラ２２の撮影画像における第１のマーカーの位置を特定する。その特定した撮影画像における第１マーカーの位置と、予め特定された目標形状のワークＷｔであるときの撮影画像における第１のマーカー位置とに基づいて、撮影画像における第１のマーカーのシフト量Ｓｈｉｎを算出する。
【０１０６】
演算装置２１６の必要変形量算出部２５８は、上述した方法により、マーカーシフト量算出部２５６によって測定された第１のマーカーのシフト量Ｓｈｉｎに基づいて、ワークＷ上の複数の点Ｐｎそれぞれにおける必要変形量Ｄｎを算出する。
【０１０７】
演算装置２１６の必要変形量マップ作成部６０は、必要変形量算出部２５８によって算出されたワークＷ上の複数の点それぞれにおける必要変形量に基づいて、必要変形量マップを作成する。
【０１０８】
演算装置２１６は、必要変形量マップ作成部６０によって作成された必要変形量マップＤＭを作業者に対して出力する。例えば、ディスプレイなどの出力デバイス１８を介して、必要変形量マップＤＭを作業者に対して出力する。これにより、作業者は、目標形状までに必要なワークの必要変形量を知ることができる。
【０１０９】
なお、出力デバイス１８に代わってまたは加えて、必要変形量マップＤＭを、第１のプロジェクタ装置１２によってワークＷの表面Ｗｓに投影してもよい。あるいは、第１のプロジェクタ装置１２と異なる別のプロジェクタ装置（図示せず）を用意し、その別のプロジェクタ装置によって必要変形量マップＤＭをワークＷの表面に投影してもよい。
【０１１０】
このような本実施の形態３も、上述の実施の形態１と同様に、三次元測定機を使用することなく、ワークに対する作業内容の決定のために作業者が要する時間が短くなるように、ワークに対する作業者の作業を支援することができる。また、必要変形量マップを参照することにより目標形状までに必要な必要変形量を作業者が簡単に知ることができるため、必要変形量を決定するために作業者が要する時間を短くすることができる。
【０１１１】
以上、上述の実施の形態１〜３を挙げて本発明を説明したが、本発明の実施の形態はこれに限らない。
【０１１２】
例えば、上述の実施の形態の場合、目標形状のワークＷｔは、長手方向（Ｙ軸方向）について中央部が下方向に変位した「弓」形状である。しかしながら、本発明の実施の形態におけるワークの目標形状は、これに限らない。目標形状は、例えば、長手方向および短手方向の中央が凹んだ形状であってもよい。また、ワークに対する加工は、曲げ加工に限らず、一部分が除去される切削などの除去加工であってもよい。さらに、ワークに対する加工は、部品が追加される溶接加工や組み立て加工であってもよい。すなわち、本発明の実施の形態においては、ワークに対して、目標形状に向かってその形状が変化する変形加工が行われる。
【０１１３】
また、上述の実施の形態の場合、ワークにマーカーを投影するプロジェクタ装置は１つまたは２つである。しかしながら、本発明の実施の形態はそれに限らない。ワークに対して３つ以上のプロジェクタ装置がマーカーをワークの表面に対してそれぞれ投影してもよい。
【０１１４】
図１７は、３つのプロジェクタ装置それぞれからマーカーが投影されている中間形状のワークの表面を示している。また、図１８は、３つのプロジェクタ装置が使用される場合における、中間形状のワークが写る一例のカメラの撮影画像を示している。
【０１１５】
図１７に示すように第１のプロジェクタ装置１２から中間形状のワークＷ５の表面Ｗｓに第１の等高線Ｌａ−ｎが投影されている。また、第２のプロジェクタ装置１４から第２の等高線Ｌｂ−ｎが投影されている。そして、第３のプロジェクタ装置３０から第３の等高線Ｌｃ−ｎが投影されている。これらの第１〜第３の等高線は、中間形状のワークＷ５の表面Ｗｓでは重ならないが、目標形状のワークでは重なり合う。
【０１１６】
図１８に示すように、中間形状のワークＷ５が写るカメラの撮影画像Ｓｉには、第１のマーカー（その像）Ｍａｉ−ｎ、第２のマーカー（その像）Ｍｂｉ−ｎ、および第３のマーカー（その像）Ｍｃｉ−ｎが写っている。第１のマーカーは第１の等高線Ｌａ−ｎ上の点であり、第２のマーカーは第２の等高線Ｌｂ−ｎ上の点であり、第３のマーカーは第３の等高線Ｌｃ−ｎ上の点である。これらの第１〜第３のマーカーは、目標形状のワークの表面で重なり合う。
【０１１７】
上述の実施の形態２と同様に、カメラの撮影画像Ｓｉにおける第１のマーカーＭａｉ−ｎと第２のマーカーＭｂｉとの間のずれ量から第１の必要変化量を算出する。また、第２のマーカーＭｂｉと第３のマーカーＭｃｉ−ｎとの間のずれ量から第２の必要変化量を算出する。さらに、第３のマーカーＭｃｉ−ｎと第１のマーカーＭａｉ−ｎとの間のずれ量から第３の必要変化量を算出する。これらの第１〜第３の必要変化量の平均値を、中間形状のワークＷ５上の点Ｐｎでの必要変化量とする。
【０１１８】
このように３つ以上のプロジェクタ装置、すなわち３つ以上のマーカーを用いることにより、目標形状までに必要な必要変化量をより高精度に算出することができる。また、３つ以上のプロジェクタ装置の中でいくつかのプロジェクタ装置がワークの所定の位置にマーカーを投影できない場合、例えばプレス加工機のヘッドによってマーカーを投影するワーク上の部分が隠れる場合であっても、少なくとも２つのプロジェクタ装置がマーカーを投影することができれば必要変化量を算出することができる。
【０１１９】
さらに、上述の実施の形態２および３の場合、作業支援システムは、目標形状にするために必要なワークの変形量を示す必要変形量マップを作成し、その作成したマップを作業者に提示する。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。その必要変形量マップに基づいて、プレス加工機の加工条件（例えば、プレス位置やプレス量など）を算出し、その加工条件を作業者に提示してもよい。また、プレス加工機が自動運転可能に構成されている場合、必要変形量マップに基づいて、プレス加工機がプレス加工を自動で行うための自動運転プログラムを作成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は、ワークに対する加工作業のみならずワークに対する検査作業にも適用可能であり、すなわち、作業者がワークに対して行う作業であって、定期的にまたは断続的にワークの状態を知る必要がある作業を支援可能である。
【符号の説明】
【０１２１】
１０      作業支援システム
１２      第１のプロジェクタ装置
１４      第２のプロジェクタ装置
Ｌａ−１  第１のマーカー（第１の等高線）
Ｌａ−２  第１のマーカー（第１の等高線）
Ｌａ−３  第１のマーカー（第１の等高線）
Ｌｂ−１  第２のマーカー（第２の等高線）
Ｌｂ−２  第２のマーカー（第２の等高線）
Ｌｂ−３  第２のマーカー（第２の等高線）
Ｗ        ワーク
Ｗｓ      表面
【図１】
2020037162.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
2020037162.tif 000009
【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
2020037162.tif 000011
【図６Ｄ】
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【図７】
2020037162.tif 000013
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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