(57)【要約】【課題】製造ラインにおける作業者の負担を軽減することができる作業支援装置を提供する。【解決手段】作業支援装置１は、半製品を含む撮影領域１１を撮影し、撮影された画像１２のうち、色識別領域１５における色を識別し、識別結果に基づいて、後工程における作業装置４０，５０の動作を制御する。色識別領域１５は、半製品のゴム栓ＲＳを含む第１色識別領域１５Ａと、半製品に装着されたかんばん６０を含む第２色識別領域１５Ｂとを含むものである。色識別部２０が、第１色識別領域１５Ａに含まれるゴム栓ＲＳの色を識別し、第２色識別領域１５Ｂに含まれるかんばん６０の色を識別する。制御部３０が、ゴム栓ＲＳの色に基づいて、Ｂ工程１０２における作業装置４０の動作を制御し、かんばん６０の色に基づいて、Ｂ工程１０２と異なる後工程における作業装置５０の動作を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造工程に配置され、半製品を含む撮影領域を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された画像のうち、色識別領域における色を識別する色識別手段と、
前記色識別手段による識別結果に基づいて、後工程における作業装置の動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記色識別領域は、
前記半製品に対して外部から目視可能な位置に組み付けられ、かつ識別可能に色分けされた部品を含む第１色識別領域と、
前記半製品に対して着脱可能に構成され、かつ識別可能に色分けされ、前記半製品に装着された情報伝達部材を含む第２色識別領域と、
を含むものであり、
前記色識別手段は、
前記第１色識別領域に含まれる前記部品の色を識別し、
前記第２色識別領域に含まれる前記情報伝達部材の色を識別し、
前記制御手段は、
前記部品の色に基づいて、第１後工程における前記作業装置の動作を制御し、
前記情報伝達部材の色に基づいて、前記第１後工程と異なる第２後工程における前記作業装置の動作を制御する、
ことを特徴とする作業支援装置。
【請求項２】
前記部品の色数は、
前記情報伝達部材の色数よりも少ない、
請求項１に記載の作業支援装置。
【請求項３】
前記第１後工程は、
前記第２後工程よりも製造ラインの上流側に位置する、
請求項１または２に記載の作業支援装置。
【請求項４】
前記部品は、
電線に装着され、かつ、前記電線の外周面とコネクタハウジングの内面との隙間をシールするゴム栓である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業支援装置。
【請求項５】
前記情報伝達部材は、
前記半製品を識別するためのかんばんである、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業支援装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記第１後工程において、各前記部品の色に対応する部品が収容された部品箱の蓋を、前記部品の色に応じて自動で開閉する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の作業支援装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記第２後工程において、前記情報伝達部材の色に基づき前記半製品を自動で振り分ける、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の作業支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各工程に配置された作業者が順番に組立加工等を行う一個流し生産方式の製造ラインでは、例えば、かんばん方式を用いて、製造する製品を管理している。
【０００３】
例えば、特許文献１では、着色電線を色識別検出センサで色識別して一本ずつ把持して一対のコネクタへ挿着する着色電線の色識別検出装置が開示されている。特許文献２では、カメラ本体で得られるＲＧＢデータを、Ｙ（輝度）、Ｓ（彩度）、Ｈ（色相）からなる色データに変換し、当該色データを予め登録された線色の基本色の色データの画素分布と照合して、線色を判定する線状材の判別方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０６−７２０４８号公報
【特許文献２】特開平０９−８９７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、製造する製品の品番により締め付けネジの使い分けが生じる場合、作業者が、製品に装着されたかんばんを読んで、品番ごとに締め付けネジを選択する必要があることから、作業者に品番を確認する作業が生じている。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、製造ラインにおける作業者の負担を軽減することができる作業支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る作業支援装置は、製造工程に配置され、半製品を含む撮影領域を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された画像のうち、色識別領域における色を識別する色識別手段と、前記色識別手段による識別結果に基づいて、後工程における作業装置の動作を制御する制御手段と、を備え、前記色識別領域は、前記半製品に対して外部から目視可能な位置に組み付けられ、かつ識別可能に色分けされた部品を含む第１色識別領域と、前記半製品に対して着脱可能に構成され、かつ識別可能に色分けされ、前記半製品に装着された情報伝達部材を含む第２色識別領域と、を含むものであり、前記色識別手段は、前記第１色識別領域に含まれる前記部品の色を識別し、前記第２色識別領域に含まれる前記情報伝達部材の色を識別し、前記制御手段は、前記部品の色に基づいて、第１後工程における前記作業装置の動作を制御し、前記情報伝達部材の色に基づいて、前記第１後工程と異なる第２後工程における前記作業装置の動作を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、上記作業支援装置において、前記部品の色数は、前記情報伝達部材の色数よりも少ないものである。
【０００９】
また、上記作業支援装置において、前記第１後工程は、前記第２後工程よりも製造ラインの上流側に位置するものである。
【００１０】
また、上記作業支援装置において、前記部品は、電線に装着され、かつ、前記電線の外周面とコネクタハウジングの内面との隙間をシールするゴム栓である。
【００１１】
また、上記作業支援装置において、前記情報伝達部材は、前記半製品を識別するためのかんばんである。
【００１２】
また、上記作業支援装置において、前記制御手段は、前記第１後工程において、各前記部品の色に対応する部品が収容された部品箱の蓋を、前記部品の色に応じて自動で開閉する。
【００１３】
また、上記作業支援装置において、前記制御手段は、前記第２後工程において、前記情報伝達部材の色に基づき前記半製品を自動で振り分ける。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る作業支援装置によれば、製造ラインにおける作業者の負担を軽減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態に係る作業支援装置を含む製造ラインの概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、作業支援装置のカメラで撮影された画像の一例を示す模式図である。
【図３】図３は、作業支援装置で識別されるゴム栓色と部品との対応関係を示す図である。
【図４】図４は、作業支援装置で識別されるかんばん色と振り分け先との対応関係を示す図である。
【図５】図５は、作業支援装置の動作フローを示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る作業支援装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記実施形態における構成要素は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
【００１７】
［実施形態］
図１は、実施形態に係る作業支援装置を含む製造ラインの概略構成を示す模式図である。図２は、作業支援装置のカメラで撮影された画像の一例を示す模式図である。図３は、作業支援装置で識別されるゴム栓色と部品との対応関係を示す図である。図４は、作業支援装置で識別されるかんばん色と振り分け先との対応関係を示す図である。図５は、作業支援装置の動作フローを示すフローチャート図である。
【００１８】
本実施形態に係る作業支援装置１は、図１に示すように、例えば、ワイヤハーネスＷＨの製造ライン１００において、作業者１１０の組立作業を支援するための装置である。ワイヤハーネスＷＨの製造ライン１００は、Ａ工程１０１、Ｂ工程１０２、及びＣ工程１０３等の複数の工程で構成される。各工程では、例えば、作業者１１０により、ワイヤハーネスＷＨの半製品（以下、単に「半製品」ともいう。）に対して部品が組み付けられる。Ａ工程１０１での組立作業が終了した半製品は、搬送機器等により、次工程であるＢ工程１０２に搬送される。
【００１９】
本実施形態におけるワイヤハーネスＷＨは、例えば、自動車等の車両に配索されるものである。ワイヤハーネスＷＨは、車両に搭載される各種装置間の電気的な接続のために、電源供給や信号通信に用いられる複数の電線Ｗを束にして集合部品とし、コネクタ等で複数の電線Ｗを一度に各種装置に接続するようにしたものである。ワイヤハーネスＷＨは、電線Ｗ、コネクタハウジングＣＨの他に、不図示の結束部品（コルゲートチューブ、テープ、結束バンド、クリップ付き結束バンド）等を含んで構成される。本実施形態におけるワイヤハーネスＷＨには、電線Ｗに装着され、電線Ｗの外周面とコネクタハウジングＣＨの内面との隙間をシールするゴム栓ＲＳが組み付けられている。ゴム栓ＲＳは、半製品に対して外部から目視可能な位置に組み付けられている。ゴム栓ＲＳは、識別可能に色分けされており、例えば、緑色に着色されたものと、茶色に着色されたものがある。ゴム栓ＲＳは、品番ごとに異なる色のものが用いられる。ワイヤハーネスＷＨの半製品には、電線Ｗにかんばん６０が装着されている。
【００２０】
かんばん６０は、ワイヤハーネスＷＨを識別するための情報伝達部材である。かんばん６０は、例えば、合成樹脂材料等で成形されている。本実施形態におけるかんばん６０は、フック部６１と、プレート部６２とを有する。フック部６１は、ワイヤハーネスＷＨに対して着脱可能に構成された部分である。フック部６１は、例えば、円環状に形成され、一部に切り欠きを有する。フック部６１は、例えば、ワイヤハーネスＷＨの電線Ｗに引っかかる。プレート部６２は、主として、ワイヤハーネスＷＨを識別するための情報が識別可能に印刷された部分である。プレート部６２は、例えば、平板状に形成され、一方の面（表面）に、情報表示部６３と、着色部６４とが設けられている。情報表示部６３には、例えば、ワイヤハーネスＷＨの品番を示すバーコード等が印刷されている。着色部６４は、予め指定された色で着色される部分である。着色部６４は、識別可能に色分けされており、例えば、黄色、緑色、橙色、青色、赤色のいずれかで着色されている。本実施形態におけるゴム栓ＲＳの色数は、かんばん６０の色数よりも少ない。
【００２１】
本実施形態に係る作業支援装置１は、具体的には、カメラ１０と、色識別部２０と、制御部３０とを備える。
【００２２】
カメラ１０は、撮影手段である。カメラ１０は、不図示の光学レンズや撮像素子等で構成されている。カメラ１０は、製造ライン１００上に配置され、ワイヤハーネスＷＨを含む撮影領域１１を撮影する。カメラ１０は、例えば、Ａ工程１０１における下流側またはＡ工程１０１の吐き出し口に配置される。撮影領域１１は、例えば、図２に示すように、半製品のワイヤハーネスＷＨの一部と、ワイヤハーネスＷＨに装着されたかんばん６０とが含まれる領域である。カメラ１０は、撮影領域１１を撮影し、撮影した静止画像あるいは動画像を、画像信号として色識別部２０に出力する。
【００２３】
色識別部２０は、色識別手段である。色識別部２０は、周知の画像認識技術を用いて、撮影領域１１上の特定の色を特徴情報として用いて、カメラ１０により撮影された画像１２に含まれている特定の色を識別するものである。色識別部２０は、例えば、パーソナルコンピュータやマイコン等で構成される。本実施形態における色識別部２０は、カメラ１０により撮影された画像１２のうち、色識別領域１５における色を識別する。画像１２には、例えば、図２に示すように、保持台１０８に保持された半製品の一部と、当該半製品に装着されたかんばん６０とが収まっている。色識別領域１５は、半製品の一部を含む第１色識別領域１５Ａと、かんばん６０を含む第２色識別領域１５Ｂとを含むものである。第１色識別領域１５Ａは、半製品に対して外部から目視可能な位置に組み付けられたゴム栓ＲＳを含む領域である。ゴム栓ＲＳは、Ａ工程１０１またはＡ工程１０１より上流側の工程において、半製品に対して組み付けられている。第２色識別領域１５Ｂは、半製品に装着されたかんばん６０を含む領域である。本実施形態における色識別部２０は、第１色識別領域１５Ａに含まれるゴム栓ＲＳの色を識別すると共に、第２色識別領域１５Ｂに含まれるかんばん６０の色を識別する。色識別部２０は、識別したゴム栓ＲＳの色及びかんばん６０の色を、識別信号として、制御部３０に出力する。
【００２４】
制御部３０は、制御手段である。制御部３０は、色識別部２０による識別結果に基づいて、後工程における作業装置４０，５０の動作を制御するものである。制御部３０は、例えば、パーソナルコンピュータやマイコン等で構成される。本実施形態における制御部３０は、色識別部２０で識別されたゴム栓ＲＳの色（以下、「ゴム栓色」ともいう。）に基づいて、Ｂ工程１０２における作業装置４０の動作を制御する。Ｂ工程１０２は、上述したように、Ａ工程１０１より下流側の後工程（第１後工程）である。Ｂ工程１０２では、作業者１１０により、ワイヤハーネスＷＨの品番ごとに異なる部品が組み付けられる。例えば、Ｂ工程１０２では、ワイヤハーネスＷＨの品番ごとに部品α、部品βのいずれか一方が組み付けられる。本実施形態では、図３に示す対応表６５のように、例えば、品番「Ｘ００１」、「Ｘ００２」に対して、ゴム栓色「茶色」、「緑色」、Ｂ工程１０２で組み付ける部品「α」、「β」が対応する。制御部３０は、対応表６５を参照し、ゴム栓色に対応する品番の半製品に対して、部品αまたは部品βを組み付けるように、作業装置４０に動作信号を出力して制御する。
【００２５】
作業装置４０は、Ｂ工程１０２に配置され、例えば、制御部３０からの動作信号に応じて、部品αが収容された部品箱４５Ａ及び部品βが収容された部品箱４５Ｂのいずれか一方の蓋４２を開くように動作する。部品箱４５Ａ及び部品箱４５Ｂは、例えば、作業者１１０が作業する作業台上の棚に並んで配置される。作業装置４０は、本体４１と、蓋４２と、部品箱４５Ａ，４５Ｂとを含んで構成される。本体４１は、蓋４２を移動する移動機構、蓋４２を開閉する開閉機構等を有する。蓋４２は、部品箱４５Ａ及び部品箱４５Ｂで共用されている。蓋４２は、部品箱４５Ａの上方側開口を閉塞する状態のときに、部品箱４５Ｂの上方側開口を開放し、かつ、部品箱４５Ｂの上方側開口を閉塞する状態のときに、部品箱４５Ａの上方側開口を開放するように構成されている。作業装置４０は、部品箱４５Ａの上方側開口及び部品箱４５Ｂの上方側開口のいずれか一方を閉塞するように蓋４２を動作させる。本実施形態における制御部３０は、Ｂ工程１０２において、各ゴム栓ＲＳの色に対応する部品が収容された部品箱４５Ａの蓋４２を、ゴム栓ＲＳの色に応じて自動で開閉する。
【００２６】
また、制御部３０は、色識別部２０で識別されたかんばん６０の色（以下、「かんばん色」ともいう。）に基づいて、Ｂ工程１０２と異なる後工程（第２後工程）における作業装置５０の動作を制御する。Ｂ工程と異なる後工程は、上述したように、Ｂ工程１０２よりも下流側のＣ工程１０３である。本実施形態におけるＢ工程１０２は、Ｃ工程１０３よりも製造ライン１００の上流側に位置する。作業装置５０は、いわゆる振り分け装置であり、半製品を品番ごとに複数の振り分け先Ｖ１１１，Ｗ１１２，Ｘ１１３，Ｙ１１４，Ｚ１１５のいずれかに振り分けるように動作する。本実施形態では、図４に示す対応表６６のように、例えば、品番「Ｘ００１」に対して、かんばん色「黄色」、振り分け先「Ｖ」が対応し、品番「Ｘ００２」に対して、かんばん色「緑色」、振り分け先「Ｗ」が対応する。また、品番「Ｘ００３」に対して、かんばん色「橙色」、振り分け先「Ｘ」が対応し、品番「Ｘ００４」に対して、かんばん色「青色」、振り分け先「Ｙ」が対応し、品番「Ｘ００５」に対して、かんばん色「赤色」、振り分け先「Ｚ」が対応する。本実施形態における制御部３０は、Ｂ工程１０２と異なる後工程において、かんばん６０の色に基づいて、半製品を自動で振り分ける。具体的には、制御部３０は、対応表６６を参照し、かんばん色に対応する品番のワイヤハーネスＷＨを、複数の振り分け先のいずれかに振り分けるように、作業装置５０に振り分け信号を出力して制御する。
【００２７】
次に、作業支援装置１における動作について図５を参照して説明する。
【００２８】
まず、ステップＳ１では、カメラ１０は、撮影領域１１の撮影を行う。カメラ１０は、撮影した画像１２を色識別部２０に出力する。
【００２９】
次に、ステップＳ２では、色識別部２０は、色識別を行う。色識別部２０は、カメラ１０で撮影された画像１２に対して画像認識処理を行い、第１色識別領域１５Ａに含まれる色、及び、第２色識別領域１５Ｂに含まれる色を識別する。色識別部２０は、識別結果を識別信号として制御部３０に出力する。
【００３０】
次に、ステップＳ３では、制御部３０は、色識別部２０から受信した識別結果に基づいて、作業装置４０，５０を駆動制御する。例えば、制御部３０は、色識別部２０で識別されたゴム栓色に基づいて、Ｂ工程１０２における作業装置４０の動作を制御する。また、制御部３０は、色識別部２０で識別されたかんばん色に基づいて、Ｂ工程１０２と異なる後工程における作業装置５０の動作を制御する。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態に係る作業支援装置１は、半製品を含む撮影領域１１を撮影し、撮影された画像１２のうち、色識別領域１５における色を識別し、識別結果に基づいて、後工程における作業装置４０，５０の動作を制御する。これにより、製造ライン１００の前工程で色識別を行って品番を特定し、特定した品番に応じて後工程で組み付けられる部品を指示することが可能となる。この結果、作業者１１０がかんばん６０を読んで品番ごとに組み付ける部品を選択する作業を低減することができ、製造ライン１００における作業者１１０の負担を軽減することができる。また、本実施形態に係る作業支援装置１は、色識別領域１５が、第１色識別領域１５Ａと、第２色識別領域１５Ｂとを含むものである。これにより、撮影領域１１における２箇所の部分の色識別が可能となる。また、本実施形態に係る作業支援装置１は、色識別部２０が、第１色識別領域１５Ａに含まれるゴム栓ＲＳの色を識別し、第２色識別領域１５Ｂに含まれるかんばん６０の色を識別する。制御部３０が、ゴム栓ＲＳの色に基づいて、Ｂ工程１０２における作業装置４０の動作を制御し、かんばん６０の色に基づいて、Ｂ工程１０２と異なる後工程における作業装置５０の動作を制御する。これにより、例えば、ゴム栓色とＢ工程１０２にて組み付けられる部品α，βとの整合が必ずとれるので、かんばん色を用いる場合より部品の組み付け間違いを低減することが可能となる。
【００３２】
また、本実施形態に係る作業支援装置１は、制御部３０が、第１後工程において、各ゴム栓ＲＳの色に対応する部品α，βが収容された部品箱４５Ａ，４５Ｂの蓋４２を、ゴム栓ＲＳの色に応じて自動で開閉する。これにより、例えば、作業者１１０が半製品に装着されたかんばん６０を読んで、締め付けネジを選択する必要がなくなり、作業者１１０の作業負荷を低減し、組立作業を効率よく行うことが可能となる。
【００３３】
また、本実施形態に係る作業支援装置１は、制御部３０が、第２後工程において、かんばん６０の色に基づき半製品を自動で振り分ける。これにより、例えば、作業者１１０が複数のかんばん色を用いて振り分け作業を行う際の誤振り分けを低減し、組立作業の省力化を図ることができ、組立作業を効率よく行うことが可能となる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、色識別部２０及び制御部３０は、別体で構成されているが、これに限定されず、一体で構成されていてもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、ゴム栓ＲＳの色数は２つであるが、これに限定されるものではない。同様に、かんばん６０の色数は５つであるが、これに限定されるものではない。
【００３６】
また、上記実施形態では、Ｂ工程１０２では、ワイヤハーネスＷＨの品番ごとに部品α，βのいずれか一方が組み付けられるが、これに限定されるものではない。例えば、Ｂ工程１０２は、品番ごとに異なる２種類の油脂のいずれか一方を塗布するものであってもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１  作業支援装置
１０  カメラ
１１  撮影領域
１２  画像
１５  色識別領域
１５Ａ  第１色識別領域
１５Ｂ  第２色識別領域
２０  色識別部
３０  制御部
４０，５０  作業装置
４１  本体
４２  蓋
４５Ａ，４５Ｂ  部品箱
６０  かんばん
６１  フック部
６２  プレート部
６３  情報表示部
６４  着色部
６５，６６  対応表
１００  製造ライン
１０１  Ａ工程
１０２  Ｂ工程
１０３  Ｃ工程
１０８  保持台
１１０  作業者
１１１  振り分け先Ｖ
１１２  振り分け先Ｗ
１１３  振り分け先Ｘ
１１４  振り分け先Ｙ
１１５  振り分け先Ｚ
ＣＨ  コネクタハウジング
ＲＳ  ゴム栓
Ｗ  電線
ＷＨ  ワイヤハーネス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019139567.tif 000007