(57)【要約】【課題】製品のどの位置で作業が行われたかを特定する作業位置特定システムを提供する。【解決手段】作業完了座標検出部２は、一つの作業が完了した位置である作業完了位置を表す作業完了座標を検出する。この検出は、複数の視点から撮像した複数の画像を処理することで行ってもよい。作業座標格納部３は、各作業を行うべき位置を表す作業座標を格納する。作業完了座標と作業座標の座標系は異なっていてもよく、その場合、パラメータ決定部４が座標変換に必要なパラメータの値を決定する。作業位置特定部５は、作業位置を取得し、必要なら座標変換を行って、作業完了位置に対応する作業位置を特定する。【選択図】図１
2008181344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道具を用いて行う一つ以上の作業を含む製品の製造工程において、前記製品のどの位置で前記作業が行われたかを特定する作業位置特定システムであって、
一つの前記作業が完了したとき、該作業が完了した位置である作業完了位置を含む範囲を複数の視点から撮像した複数の画像を処理することにより、前記作業完了位置を表す作業完了座標を検出する作業完了座標検出手段と、
一つ以上の前記作業の各々について該作業を行うべき位置である作業位置を表す作業座標を取得し、前記作業完了座標と前記作業座標とに基づいて、前記作業完了位置に対応する前記作業位置を特定する作業位置特定手段と、
を備えることを特徴とする作業位置特定システム。
【請求項２】
前記作業完了座標検出手段は、前記道具の位置および方向を検出し、検出した前記道具の前記位置および前記方向に基づいて前記作業完了座標を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の作業位置特定システム。
【請求項３】
前記道具に取り付けられた道具マーカを画像認識により検知することにより、前記道具の前記位置および前記方向を検出することを特徴とする請求項２に記載の作業位置特定システム。
【請求項４】
前記作業完了座標は第一の座標系により表され、
前記作業座標は前記製品を基準とする第二の座標系により表され、
前記製品または該製品と予め決められた位置関係にある物体の前記第一の座標系で表した位置および方向を検出して、前記第一の座標系と前記第二の座標系との間の座標変換に必要なパラメータの値を決定するパラメータ決定手段を前記作業位置特定システムがさらに備え、
作業位置特定手段は、前記パラメータを用いて座標変換を行って前記作業完了位置と前記作業位置の双方を同一の座標系で表し、前記作業完了位置に対応する前記作業位置を特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の作業位置特定システム。
【請求項５】
位置または方向の少なくとも一方が調節可能であり、作業台マーカが取り付けられた作業台に前記製品が固定された状態で前記作業が行われ、
複数の前記画像に撮像された前記範囲は、前記作業台を含み、
前記パラメータ決定手段は、複数の前記画像上で前記作業台マーカを画像認識により検知することにより、前記第一の座標系で表した前記作業台の位置および方向を検出し、該作業台の該位置および該方向に基づいて前記パラメータの値を決定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の作業位置特定システム。
【請求項６】
道具を用いて行う一つ以上の作業を含む製品の製造工程において、前記製品のどの位置で前記作業が行われたかを特定する作業位置特定システムであって、
前記作業が完了した位置である作業完了位置を第一の座標系により表した作業完了座標を検出する作業完了座標検出手段と、
前記製品または該製品と予め決められた位置関係にある物体の前記第一の座標系で表した位置および方向を検出して、前記第一の座標系と前記製品を基準とする第二の座標系との間の座標変換に必要なパラメータの値を決定するパラメータ決定手段と、
一つ以上の前記作業の各々について、該作業を行うべき位置である作業位置を前記第二の座標系により表す作業座標を取得し、前記パラメータを用いて座標変換を行って前記作業完了位置と前記作業位置の双方を同一の座標系で表し、前記作業完了位置に対応する前記作業位置を特定する作業位置特定手段と、
を備えることを特徴とする作業位置特定システム。
【請求項７】
一つ以上の工程を含む製品の製造工程において、道具を用いて行う一つ以上の作業を含む一つの工程に対応する作業セルであって、
一つの前記作業が完了したとき、該作業が完了した位置である作業完了位置を含む範囲を複数の視点から撮像した複数の画像を処理することにより、前記作業完了位置を示す作業完了座標を検出する作業完了座標検出手段と、
一つ以上の前記作業の各々について該作業を行うべき位置である作業位置を表す作業座標を取得し、前記作業完了座標と前記作業座標とに基づいて、前記作業完了位置に対応する前記作業位置を特定する作業位置特定手段と、
を備えることを特徴とする作業セル。
【請求項８】
道具を用いて行う一つ以上の作業を含む製品の製造工程において、前記製品のどの位置で前記作業が行われたかをコンピュータが特定する作業位置特定方法であって、
一つの前記作業が完了したとき、該作業が完了した位置である作業完了位置を含む範囲を複数の視点から撮像した複数の画像を処理することにより、前記作業完了位置を示す作業完了座標を検出し、
一つ以上の前記作業の各々について該作業を行うべき位置である作業位置を表す作業座標を取得し、
前記作業完了座標と前記作業座標とに基づいて、前記作業完了位置に対応する前記作業位置を特定する、
ことを特徴とする作業位置特定方法。
【請求項９】
請求項８に記載の作業位置特定方法を前記コンピュータが実行する工程を含むことを特徴とする、前記製品の製造方法。
【請求項１０】
装置に取り付け可能なマーカであって、
基部と、前記基部から突き出た複数の凸部とを備え、
前記基部が高反射性で複数の前記凸部が低反射性であるか、前記基部が低反射性で複数の前記凸部が高反射性であるかのいずれかであり、
複数の前記凸部は、前記装置に取り付けられたとき、共通の軸のまわりにそれぞれ略放射対称の形状となるように形成されている、
ことを特徴とするマーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は製品の製造工程で行われる作業の位置を特定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の作業者による多くの作業を必要とする製品の製造工程においては、作業者がある作業を忘れてしまったり、ある作業を途中までしか行わなかったりする作業ミスが起こりがちである。例えば、大型電子機器、プリント板ユニット、通信機器などの製造工程は部品の組立工程を含み、組立工程にはある部品を別の部品に取り付けるためのねじ締め作業が多く存在する。そして、組立工程では、ねじ締め作業に関する作業ミスが多発している。
【０００３】
作業ミスの例は、ねじの規定トルクに達しないうちにねじ締め作業をやめてしまうこと、ねじを仮締めしただけで本締めをし忘れること、ねじを締めるべき箇所にねじを置くことすら忘れてしまうこと、などである。このように作業ミスには様々な種類があるため、作業ミスを削減するには様々な観点から対策を講じる必要がある。
【０００４】
例えば、規定のトルクでねじが締められるようにするためには、かけられたトルクを検知し、規定トルクに達すると空回りするように構成された、トルクドライバと呼ばれる装置を用いることが有効である。そのような装置は、人間による組み立てにおいても、ロボットによる組み立てにおいても用いられる。特許文献１には、ロボットによる組み立て用のねじ締め装置が記載されている。そのねじ締め装置は、ロボットのハンドに固定されており、画像認識によりねじ穴の座標を検出する。ロボットコントローラがその座標に基づいてロボットの位置を補正すると、ねじ締め装置が、ナットランナを駆動し、トルクと駆動時間を監視しながらねじを締める。
【０００５】
また、行うべき作業を忘れるという作業ミスを削減するためには、従来からねじ締めカウンターや電子棚などの作業ツールが利用されている。これらの作業ツールを用いることにより、行うべき作業の数と実際に行った作業の数とを比べることが可能となり、作業のし忘れに気づくことができる。しかし、数の比較だけでは、具体的にどの作業をし忘れたのかは判別不能であるため、数が不一致のときに改めて目視で作業をし忘れた箇所を検査しなくてはならない。現状では、これらの作業ツールを利用しても依然として作業ミスが多発し、その結果、製品の製作不良が多発している。
【０００６】
このように、人間の作業者が多くの作業を担う製造工程においては、作業のし忘れが大きな問題となっている。特許文献２には、この問題の解決を目指した作業品質管理システムが記載されている。その作業品質管理システムでは、ナットランナの先端に取り付けられた超音波発信機が発した信号を複数の受信機が受信する。すると、信号の伝播時間の差と、受信機同士の位置関係とに基づいて、発信機の位置が特定される。複数の受信機は組み立ての対象物であるワークと一定の相対位置を保つように設置されているので、その静的な相対位置の関係に基づき、発信機の位置から締められたねじの位置が判明する。こうして検出された、締められたねじの位置を示す位置情報と、実際にかけられたトルクと規定トルクとの比較に結果を示す締付情報とが、組み合わせて管理される。
【特許文献１】特開平６−２３６３１号公報
【特許文献２】特開２００３−００００００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２に記載のシステムには次の二つの問題がある。
第一に、超音波や電波などの信号の発信機を工具に取り付ける必要がある点が問題である。発信機の分の余計な動力が必要であり、発信機に動力を供給するための配線が作業の邪魔になることもあり、既存の工具の中には発信機が取り付けられないものもあるためである。製造工程における作業のし忘れを削減するための発明には、既存の製造工程への導入のしやすさも重要である。
【０００８】
第二に、ワークと受信機の位置関係が静的に予め決まっていることを前提としている点が問題である。製品の製造工程の中には、製造中の製品の位置や方向が予め決まっておらず、作業者の都合など様々な理由によって、実際に作業が行われるまでは製品の位置や方向が不定の工程もある。また、一つの工程が複数の作業を含む場合、一つの工程内でも、個々の作業ごとに製品の位置や方向が異なる場合もある。
【０００９】
本発明の目的は、製品のどの位置で作業が行われたかを特定する作業位置特定システムを提供することであり、特に、信号の発信機を必要としないという特徴と、製品の位置や方向が動的に変化しうる場合にも対応可能であるという特徴の少なくとも一方を備えた作業位置特定システムを提供することである。
【００１０】
また、該作業位置特定システムを利用する作業セル、前記作業位置特定システムにおいてコンピュータにより実行される方法、該方法をコンピュータが実行する工程を含む製品の製造方法、前記方法をコンピュータに実行させるプログラム、および前記作業位置特定システムで用いるのに好適なマーカを提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第一の態様による作業位置特定システムは、道具を用いて行う一つ以上の作業を含む製品の製造工程において、前記製品のどの位置で前記作業が行われたかを特定する作業位置特定システムであって、一つの前記作業が完了したとき、該作業が完了した位置である作業完了位置を含む範囲を複数の視点から撮像した複数の画像を処理することにより、前記作業完了位置を表す作業完了座標を検出する作業完了座標検出手段と、一つ以上の前記作業の各々について該作業を行うべき位置である作業位置を表す作業座標を取得し、前記作業完了座標と前記作業座標とに基づいて、前記作業完了位置に対応する前記作業位置を特定する作業位置特定手段と、を備える
第一の態様の作業位置特定システムによれば、画像の処理によって作業完了位置が検出されるので、信号の発信機を道具に取り付ける必要がない。
【００１２】
本発明の第二の態様による作業位置特定システムは、道具を用いて行う一つ以上の作業を含む製品の製造工程において、前記製品のどの位置で前記作業が行われたかを特定する作業位置特定システムであって、前記作業が完了した位置である作業完了位置を第一の座標系により表した作業完了座標を検出する作業完了座標検出手段と、前記製品または該製品と予め決められた位置関係にある物体の前記第一の座標系で表した位置および方向を検出して、前記第一の座標系と前記製品を基準とする第二の座標系との間の座標変換に必要なパラメータの値を決定するパラメータ決定手段と、一つ以上の前記作業の各々について、該作業を行うべき位置である作業位置を前記第二の座標系により表す作業座標を取得し、前記パラメータを用いて座標変換を行って前記作業完了位置と前記作業位置の双方を同一の座標系で表し、前記作業完了位置に対応する前記作業位置を特定する作業位置特定手段と、を備える。
【００１３】
第二の態様の作業位置特定システムによれば、製品の製造工程において製造中の製品の位置や方向が動的に変化しうる場合でも、作業完了位置に対応する作業位置が特定される
。
【００１４】
本発明は、第一または第二の態様の前記作業位置特定システムを利用する作業セル、第一または第二の態様の前記作業位置特定システムにおいてコンピュータにより実行される方法、該方法をコンピュータが実行する工程を含む製品の製造方法、または前記方法をコンピュータに実行させるプログラムとして実施されてもよい。
【００１５】
また、本発明によるマーカは、装置に取り付け可能なマーカであって、基部と、前記基部から突き出た複数の凸部とを備え、前記基部が高反射性で複数の前記凸部が低反射性であるか、前記基部が低反射性で複数の前記凸部が高反射性であるかのいずれかであり、複数の前記凸部は、前記装置に取り付けられたとき、共通の軸のまわりにそれぞれ略放射対称の形状となるように形成されている、ことを特徴とする。
【００１６】
前記マーカの凸部は略放射対称の形状なので、前記製造工程において用いられる前記道具に前記マーカを取り付けることにより、該道具をどの方向から観測しても前記マーカの位置を同様の確実さで検出することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の作業位置特定システムによれば、製品のどの位置で作業が行われたかを特定することが可能である。また、本発明のマーカを利用すれば、前記作業完了座標検出手段の検出精度が向上する。
【００１８】
よって、作業位置特定システムが特定した結果を利用することにより、行うべき作業のうち、実際に行った作業と行っていない作業とを区別することが可能となる。そのため、製造工程内で作業のし忘れがないか否かを自動的にチェックすることが可能となるので、作業指導の工数や製造工程の後に行われる検査工程の工数を削減することが可能となる。また、作業のし忘れに起因する不良品の発生頻度を抑えることができるため、製品の歩留まりも向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では主に、プリント板ユニットの組立におけるねじ締め作業を本発明の適用対象とする場合について説明するが、本発明の適用対象となる製品の種類や作業の種類がこれに限られないことは当然である。
【００２０】
図１は、作業位置特定システムの一実施形態における機能ブロック図である。本発明では、道具を用いて行う一つ以上の作業を含む製品の製造工程において、前記製品のどの位置で前記作業が行われたかを特定することにより、行うべき作業のうち実際に行われた作業を判別する。
【００２１】
一つの作業が完了すると、完了信号出力部１が完了信号を出力し、作業完了座標検出部２が完了信号を受け取る。以下では、作業が完了した位置を「作業完了位置」と呼び、固定されたグローバルな第一の座標系により作業完了位置を表した座標を「作業完了座標」と呼ぶ。より詳しくは、作業完了位置とは、作業の対象物の作業完了時の位置である。例えば、ねじ締め作業の対象物はねじであり、作業完了時のねじの位置が作業完了位置である。より正確には、ねじの位置を代表して表すことに予め決められている、該ねじのある特定の一点の位置が作業完了位置である。ねじ締め作業の場合、ドライバの先端がねじに接した状態で作業が行われるので、作業完了位置は、作業完了時に道具が作業の対象物に接している位置でもある。
【００２２】
完了信号の伝播にかかる時間は無視しても問題がないほど短いため、作業完了座標検出部２が完了信号を受け取ったときに当該作業が行われていた位置を作業完了位置であると見なしてもよい。作業完了座標検出部２は、完了信号を受け取ったことを契機として、作業完了座標を検出する。
【００２３】
本実施形態では、道具に取り付けたマーカの位置を画像認識処理により検出し、マーカの位置から作業完了座標を計算することにより、作業完了座標を検出する。マーカは、樹脂やゴムなどでできており、簡単に接着剤で道具に取り付けられるものでもよい。また、その画像認識処理には、作業完了位置を含む範囲を異なる複数の視点から撮像した複数の画像が利用される。典型的には、二つの画像が利用され、ステレオ視の原理によって作業完了座標が計算される。
【００２４】
ここで、各作業を行うべき位置は予め決まっている。その位置を以下では「作業位置」と呼ぶ。より詳細には、製造すべき製品に応じて、当該製品を基準とするローカルな第二の座標系で表した作業位置の座標が予め決まっている。その座標を「作業座標」と呼ぶ。作業座標は、製品の設計時に決められ、誤差のない理想的な位置すなわちノミナルな位置を示す座標である。実際の作業は、誤差をともない、わずかに作業位置からずれた位置で行われるであろう。
【００２５】
作業座標格納部３は各作業の作業座標を格納する。なお、作業座標は予め作業座標格納部３に格納されていてもよく、必要に応じて外部から与えられて作業座標格納部３に格納されるのでもよい。
【００２６】
パラメータ決定部４は、製品または該製品と予め決められた位置関係にある作業台等の物体の、第一の座標系で表した位置および方向を検出して、第一の座標系と第二の座標系との間の座標変換に必要なパラメータの値を決定する。この座標変換は、第一の座標系上の座標を第二の座標系上の座標に変換するのでもよく、逆の変換でもよいが、後述するとおり前者の変換の方が効率的で好ましい。
【００２７】
作業位置特定部５は、パラメータ決定部４が決定したパラメータを用いて、作業完了位置と作業位置の双方を同一の座標系で表すための座標変換を行い、作業完了位置に対応する作業位置を特定する。
【００２８】
例えば、第一の座標系上の座標を第二の座標系上の座標に変換する実施形態においては、作業完了座標検出部２が検出した作業完了座標を、作業位置特定部５が第二の座標系上の座標に変換する。そして、作業位置特定部５は、第二の座標系により表された作業座標を作業座標格納部３から読み出し、読み出した作業座標と変換結果とに基づいて、作業完了位置に対応する作業位置を特定する。
【００２９】
作業位置特定部５が第二の座標系上の座標を第一の座標系上の座標に変換する場合でも、類似の方法により、作業完了位置に対応する作業位置を作業位置特定部５が特定することができるのは明らかである。
【００３０】
以上のような構成により、作業が一つ完了するたびに第一の座標系と第二の座標系の関係を表すパラメータが動的に計算される。よって、実際の作業が行われるときの製品の位置および方向が動的に変わりうる場合でも、作業位置と作業完了位置とを同一の座標系で表して比較することが可能となるので、完了した作業に対応する作業位置を特定することが可能となる。その結果、行うべき作業のうちどの作業が行われたかが判定可能となる。
【００３１】
図２は、作業位置特定システムを含むワーク組立ラインの構成図である。図２における
各ブロックは機能的なブロックである。
製造対象の製品はワーク組立ライン１００で組み立てられる。ワーク組立ライン１００は複数の作業セル１０１〜１０４を含む。製品の組立工程のうちの一つの工程が一つの作業セルに対応する。
【００３２】
組立途中の製品を以下では「ワーク」と呼ぶ。ワークは作業セル１０１、１０２、１０３、１０４の順に送られる。各作業セルでワークに対して行うべき一つ以上の作業が予め決められている。つまり、一つの工程は、予め決められた一つ以上の作業からなる。その作業は例えばねじ締め作業である。各作業セルを担当する人間の作業者は、それぞれ決められた作業を行い、自分の作業セルでの作業がすべて終わったら、ワークを次の作業セルに送る。
【００３３】
ワーク組立ライン１００の各工程は上位システム１０５により管理される。上位システム１０５は、個々のワークの進捗、つまり、そのワークがどの作業セルにあり、その作業セル内で行うべき作業のうちどの作業を終えたかを管理する。進捗に関するデータは各作業セルから上位システム１０５へ送られる。また、複数個の製品を製造する場合、上位システム１０５は、製造すべき製品の個数と、完成した製品の個数と、未完成の各ワークの進捗とを含む全体的な進捗をも管理する。
【００３４】
複数の作業セル１０１〜１０４は、作業内容に応じた違いはあるものの、基本的な構成は同様である。図２ではこのうちの作業セル１０３を拡大して詳細を示した。
作業セル１０３内において、作業者は、ワーク作業エリア１１１に置かれたワークに対し、完了信号発生ツール１１０を備えた道具を用いて決められた作業を行う。完了信号発生ツール１１０は、一つの作業が完了したタイミングで信号を発生するツールであり、図１の完了信号出力部１の具体例である。ワーク作業エリア１１１には、作業台が置かれていてもよい。
【００３５】
完了信号は、作業が完了したタイミングを示すことが可能な信号ならばどのような信号でもよい。例えば、完了信号は電気信号、超音波信号、光学的信号などのいずれの種類の信号でもよく、有線で送信しても無線で送信しても構わない。また、完了信号は、単なる一つのパルスだけでもよく、日時または「完了」という意味のデータを表す信号でもよい。なぜなら、完了信号の受信時刻を作業が完了したタイミングと見なしても実用上問題がないので、作業が完了したタイミングで発生される信号ならどのような信号でも完了信号として利用可能なためである。完了信号がどのような信号であっても、完了信号の受信を契機として次の処理、すなわち位置検出ユニット１１２による処理が行われる。
【００３６】
位置検出ユニット１１２は、図１の作業完了座標検出部２、作業座標格納部３、パラメータ決定部４、および作業位置特定部５を含む。位置検出ユニット１１２は、完了信号発生ツール１１０から完了信号を受け取り、完了信号の受信を契機として、作業完了座標を検出し、座標変換のパラメータを計算し、完了した作業に対応する作業位置を特定する。計算ユニット１１３は、作業セル１０３内で処理されるデータおよび作業セル１０３と上位システム１０５との間で送受信されるデータを統括する。
【００３７】
表示ユニット１１４は作業者に対して各種の情報を表示する。なお、ここで「表示」という語の意味は視覚的表示と聴覚的表示の双方の意味を含む。つまり、表示ユニット１１４は、ディスプレイでもよく、スピーカでもよく、双方の組み合わせでもよい。表示ユニット１１４により表示される情報は、例えば、これから行うべき作業についてのガイダンスや、位置検出ユニット１１２により作業位置が特定された作業に関する情報や、作業の進捗などである。
【００３８】
図３は、一つの作業セル内での処理の流れを示す模式図である。図３でも図２と同様に、作業セル１０３の場合を例に説明する。
ステップＳ１に示すとおり、上位システム１０５はワーク組立ライン１００の稼働中は常時各種の処理を行っている。一方、作業セル１０３内では、作業セル１０３の工程で行うべきＮ個の作業のそれぞれについて、ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５の順に処理が行われる。つまり、ステップＳ２〜Ｓ５のループがＮ回繰り返し実行される。そして、ステップＳ２の実行時には、作業セル１０３と上位システム１０５との間で情報が送受信される。より詳細には、図３の処理の流れは以下のとおりである。
【００３９】
直前の工程の作業セル１０２から作業セル１０３にワークが送られてくると、ステップＳ２で計算ユニット１１３が上位システム１０５から作業情報のデータを受け取る。ここで「作業情報」とは、作業セル１０３で行うべき作業に関する情報である。作業情報は、作業セル１０３で行うべき作業の数Ｎ（Ｎ≧１）や、Ｎ個の作業それぞれの作業位置および種類などの、予め決められた情報を含む。作業位置は上記第二の座標系上の作業座標で表されており、作業の種類にはねじ締めや半田づけなどがある。
【００４０】
また、あるワークに対するステップＳ２の１回目の実行においては、計算ユニット１１３が「Ｎ個の作業のすべてが未完了である」という内容の工程情報を生成して上位システム１０５に送信してもよい。なお、「工程情報」とは、作業セル１０３内での作業の進捗を表す情報で、例えば、Ｎ個の作業のうちどの作業が完了したかという情報を含む。ステップＳ２の２回目以降の実行においては、その直前にどの作業が完了したのかを示す工程情報を計算ユニット１１３が上位システム１０５に送信する。
【００４１】
ステップＳ２で計算ユニット１１３はさらに、更新した作業情報と工程情報とに基づいて、作業者が行うべき作業のガイダンスを音声、文字、絵などにより表示するよう表示ユニット１１４に命令を与える。このように、計算ユニット１１３は作業セル１０３内の作業に関する種々の制御を行う。ステップＳ３は、与えられた命令にしたがった表示ユニット１１４による表示ステップである。
【００４２】
次に、ステップＳ４で作業者は表示ユニット１１４が表示したガイダンスの指令にしたがって作業を行う。本実施形態はワーク組立ライン１００を対象としているので、その作業は組立作業であり、具体的には例えばねじ締め作業である。一つの作業が完了した時点で、作業に用いる道具が備える完了信号発生ツール１１０が完了信号を発生する。完了信号は一つの作業が完了したという情報を表す。
【００４３】
位置検出ユニット１１２は完了信号の発生を監視している。ステップＳ５において、位置検出ユニット１１２は、完了信号を受信し、その受信を契機として作業完了座標を検出し、座標変換のためのパラメータを決定し、座標変換を行って作業位置を特定する。また、上記のとおり、上位システム１０５から計算ユニット１１３が受け取った作業情報は、Ｎ個の作業のそれぞれの作業座標を含む。よって、位置検出ユニット１１２は、計算ユニット１１３から作業座標のデータを受け取り、そのデータを参照することによって作業位置を特定する。
【００４４】
そして、作業位置が特定された作業に関する情報を位置検出ユニット１１２が計算ユニット１１３に送信する。以下では実際に行われた作業についての情報も「作業情報」と呼ぶ。ステップＳ５において位置検出ユニット１１２から計算ユニット１１３に送られる作業情報は、例えば、個々の作業を識別する識別子としてのシリアルナンバ（Ｓ／Ｎ）、作業の完了時刻としての完了信号の受信時刻などである。
【００４５】
ステップＳ５の次は再びステップＳ２に戻る。ここで、作業位置を特定することは、明
らかに、Ｎ個の作業のうちのいずれが行われたのかを特定することと同等であり、作業が一つ完了することは進捗状況の変化に該当する。よって、位置検出ユニット１１２から作業情報を受け取ると、ステップＳ２において計算ユニット１１３は、作業情報に基づいて工程情報を更新し、更新した工程情報を表示ユニット１１４と上位システム１０５の双方に送信する。
【００４６】
更新された工程情報が、作業セル１０３で行うべきＮ個の作業がすべて完了したことを表す場合は、計算ユニット１１３は表示ユニット１１４にその旨を表示させる。作業者はその表示にしたがい、ワークを次工程の作業セル１０４に送る。そうでない場合は、まだ作業セル１０３で行うべき作業が一つ以上残っているので、上記の処理が繰り返される。
【００４７】
上記のとおり、上位システム１０５には、作業者が一つの作業を完了するごとに更新された工程情報が送信される。上位システム１０５は、ステップＳ１に示すとおり、ワーク組立ライン１００全体の管理、個々のワークについての工程情報および作業情報の管理、作業に関する様々な分析、ワーク組立ライン１００で組み立てられる製品の品質の管理などを行う。
【００４８】
次に、図４と図５を参照して、作業セル１０３のより具体的な構成例を説明する。図４は、一実施形態における作業セル１０３の構成を示す斜視図である。
作業セル１０３には作業者２０１がおり、作業台２０３に固定されたワーク２０４に対して必要な作業を行う。図４の例におけるワーク２０４はプリント板（Ｐｔ板）ユニットである。また、説明の簡単化のため、以下では次のように仮定する。
【００４９】
・  作業セル１０３の工程で行うべき作業の数をＮとする。
・  Ｎ個の作業はすべてドライバ２０２によるねじ締め作業である。
・  ドライバ２０２は規定トルクを設定可能な電動トルクドライバである。ドライバ２０２は、実際にかけられたトルクが設定された規定トルクに達すると空回りするとともに、完了信号を出力するよう構成されている。
・  Ｎ個のねじ締め作業における規定トルクはすべて同じ値であり、その値が予めドライバ２０２に設定されている。
【００５０】
図４には、ドライバ２０２の絵が二つ示されているが、これは二本のドライバ２０２を示すのではなく、ドライバ２０２を水平にして横からねじを締める場合とドライバ２０２を鉛直にして上からねじを締める場合があることを示している。ワーク２０４の上からワーク２０４の上面に向かう矢印と、ワーク２０４の右側からワーク２０４の右側面に向かう矢印は、このねじ締めの方向を表している。なお、図示はしていないが、当然、ドライバ２０２を斜めにしてねじを締める場合もある。
【００５１】
作業台２０３はテーブル板と脚部を有し、脚部に車輪が付いているので移動可能である。また、作業台２０３のテーブル板は、水平軸のまわりに回転させて上面と下面を入れ替えることが可能であり、鉛直軸のまわりに回転させて方向を変えることも可能である。ワーク２０４が大型のものの場合でも、作業者２０１があまり位置を変えずに複数の作業を行うことを容易とするため、このような可動式の作業台２０３が広く用いられている。
【００５２】
ワーク２０４は作業台２０３のテーブル板に固定される。なお、製造すべき製品の機種に応じて、ワーク２０４を作業台２０３のテーブル板のどの位置に固定するかは予め決まっている。よって、作業台２０３のテーブル板の位置と方向からワーク２０４の位置と方向が一意に定まる。
【００５３】
作業台２０３の近傍には防振のカメラ台２０５があり、カメラ台２０５の上には２台の
ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ２０６と２０７が設置されている。ステレオ視の原理として周知のとおり、異なる位置から同じ物を撮像した二枚の画像を用いて、撮像された物の位置を計算することが可能である。ＣＣＤカメラ２０６と２０７を用いたステレオ視により、物体の位置を計算することが可能な作業セル１０３内の範囲が、検出可能エリア２０８である。
【００５４】
検出可能エリア２０８の範囲は、ＣＣＤカメラ２０６と２０７の仕様や設置位置によって定まる。よって、検出可能エリア２０８が常にワーク２０４を内部に含むように、作業台２０３の動きうる範囲に応じて、適宜ＣＣＤカメラ２０６と２０７の仕様や設置位置を決定することが望ましい。本実施形態では、ステレオ視による位置の検出精度を上げるために、ＣＣＤカメラ２０６と２０７はワーク２０４の斜め上方に設置されている。図４中の「ＷＤ」は「ワーキングディスタンス」の略であり、ここでは、ステレオ視による距離の計算が可能な範囲にある距離という意味で用いている。
【００５５】
作業セル１０３にはさらにＰＣ（Personal Computer）２０９、ドライバコントローラ２１０、バーコードリーダ２１１、作業モニタ２１２が存在する。ＰＣ２０９とドライバコントローラ２１０の設置場所は任意だが、図４ではカメラ台２０５の下方の空間に設置されている。作業モニタ２１２は、行うべき作業のガイダンスなどの表示内容が作業者２０１に見やすいように、カメラ台２０５の上に設置される。
【００５６】
ＰＣ２０９は各種の計算を行う。ＰＣ２０９は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing
Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、有線通信用および／または無線通信用の通信インターフェイス、外部記憶装置、可搬型記憶媒体の駆動装置を備え、これらのすべてがバスによって接続された一般的なコンピュータである。外部記憶装置は例えばハードディスクなどの磁気ディスク装置や、書き換え可能な不揮発性メモリなどである。
【００５７】
ドライバコントローラ２１０は、ドライバ２０２と不図示の配線または無線通信路により接続されており、ドライバ２０２から送られる信号を受信する。ドライバコントローラ２１０は、ドライバ２０２から受信した信号の数を数えるドライバカウンタ機能を有する。
【００５８】
バーコードリーダ２１１は携帯型であることが好ましい。作業者２０１は、作業者２０１自身のＩＤ、ワーク２０４のＳ／Ｎや図番などをバーコードリーダ２１１に読み取らせる。作業者２０１のＩＤを示すバーコードは、例えば作業者２０１が身に着ける職員カードに印刷されている。ワーク２０４のＳ／Ｎや図番を示すバーコードは、例えば紙に印刷されてワーク２０４とともに各工程を移動する。バーコードを印刷した上記の紙は、ワーク２０４に接着されていてもよい。
【００５９】
バーコードリーダ２１１は不図示の配線または無線通信路によってＰＣ２０９に接続されている。バーコードリーダ２１１によって読み取られたバーコードが示すデータ、つまり、作業者２０１のＩＤやワーク２０４のＳ／Ｎや図番のデータは、ＰＣ２０９に送信され、ＰＣ２０９から、図４には不図示の上位システム１０５に送信される。
【００６０】
なお、作業台２０３が可動なため、作業セル１０３内において作業者２０１が様々に位置を変える必要がない。よって、以下では、カメラ台２０５と作業台２０３の間に作業者２０１が存在することがないという前提で説明する。つまり、ＣＣＤカメラ２０６と２０７によって撮像された二つの画像には、いずれも、障害物に遮られることなく、作業台２０３とワーク２０４が写っているという前提で説明する。
【００６１】
なお、図１と図４の対応は次のとおりである。完了信号出力部１はドライバ２０２とドライバコントローラ２１０に対応する。作業完了座標検出部２はＣＣＤカメラ２０６、２０７、およびＰＣ２０９に対応する。作業座標格納部３はＰＣ２０９のＲＡＭまたは外部記憶装置などに対応する。パラメータ決定部４も、ＣＣＤカメラ２０６、２０７、およびＰＣ２０９に対応する。作業位置特定部５はＰＣ２０９に対応する。
【００６２】
また、図２と図４の対応は次のとおりである。完了信号発生ツール１１０はドライバ２０２とドライバコントローラ２１０に対応する。位置検出ユニット１１２は、ＣＣＤカメラ２０６、２０７、およびＰＣ２０９に対応する。計算ユニット１１３はＰＣ２０９に対応し、表示ユニット１１４は作業モニタ２１２に対応する。
【００６３】
すなわち、位置検出ユニット１１２と計算ユニット１１３の二つの機能ブロックは、ＰＣ２０９というハードウェアを共有している。ＰＣ２０９は、外部記憶装置またはＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、位置検出ユニット１１２の一部および計算ユニット１１３として機能する。そのようなプログラムは、通信インターフェイスを介してＰＣ２０９が接続されたＬＡＮ（Local Area Network）やインターネットなどのネットワークを介して提供されてもよい。あるいは、そのようなプログラムを格納した可搬型記憶媒体が駆動装置にセットされ、そのプログラムがＲＡＭにロードされてＣＰＵにより実行されてもよい。可搬型記憶媒体としては、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの光ディスク、光磁気ディスク、フレキシブルディスクなどの磁気ディスクを含む様々な形式の記憶媒体を使用することができる。
【００６４】
図５は、図４に示した作業セル１０３内の電子機器のうち、作業位置の特定に関わる電子機器の接続関係を示した図である。なお、図５における接続は、有線でも無線でも構わない。
【００６５】
ＰＣ２０９には、ＣＣＤカメラ２０６と２０７、ドライバコントローラ２１０、作業モニタ２１２用の液晶ディスプレイを含む各種の外部装置２１３が接続されている。外部装置２１３はこのほかに、作業者２０１が入力を行うためのキーボードとマウスを含んでもよい。図４ではドライバ２０２が一本だけの場合を説明したが、図５のように、ドライバコントローラ２１０に二本のドライバ２０２ａと２０２ｂが接続されていてもよい。実施形態によっては、ねじの種類などに応じて複数のドライバを使い分けることが必要な場合もある。
【００６６】
また、ＣＣＤカメラ２０６と２０７による撮像に必要な明るさを確保するために、図４には不図示の照明２１６が利用される。
図５の例では、外部装置２１３、ＰＣ２０９、ドライバコントローラ２１０、照明２１６が、交流１００Ｖの電源に接続されており、ドライバ２０２ａと２０２ｂにはドライバコントローラ２１０を介して、ＣＣＤカメラ２０６と２０７にはＰＣ２０９を介して、電力が供給される。ただし、電力の供給路は図５に示したとおりでなくても構わない。
【００６７】
図５に示したとおり、本実施形態におけるＰＣ２０９は、画像処理ボード２１４とＩＯ（input/output）ボード２１５を備えている。ＣＣＤカメラ２０６と２０７が撮像した画像のデータは、画像処理ボード２１４で受信され、処理される。ＰＣ２０９のＣＰＵはその処理結果を利用した処理を実行する。ドライバ２０２ａと２０２ｂから送信された信号はいずれもドライバコントローラ２１０を介してＰＣ２０９へと送信され、ＩＯボード２１５において受信される。
【００６８】
なお、ドライバ２０２ａと２０２ｂがドライバコントローラ２１０に送信する信号は、完了信号だけに限らない。例えば、ねじ締め作業に失敗した場合、作業者２０１は、ドラ
イバ２０２ａまたは２０２ｂを逆回転させてねじを外す。このとき、ドライバ２０２ａと２０２ｂは逆回転を行ったことを通知する信号をドライバコントローラ２１０に送信する。そして、逆回転を行ったことを示す情報が、ドライバコントローラ２１０からＰＣ２０９に送信され、ＩＯボード２１５で受信される。ＰＣ２０９は、逆回転を示す信号の受信を契機として、必要な処理を実行する。例えば、完了信号を受信したときと同様の手順により、外されたねじに対応するねじ締め作業の作業位置をＰＣ２０９が特定する。
【００６９】
次に、図６〜図１０を参照して、完了した作業の作業位置を特定する処理の詳細を説明する。
図６は、図４の一部を拡大して詳細を示した模式的な斜視図である。ただし、図６では図４とは逆の位置に視点がある。図４ではＣＣＤカメラ２０６と２０７が奥に図示されるが、図６では不図示のＣＣＤカメラ２０６と２０７が手前にあり、ＣＣＤカメラ２０６の視軸２２１とＣＣＤカメラ２０７の視軸２２２を示す２本の矢印が手前から奥へ向かっている。
【００７０】
図６でも図４と同様に、ドライバ２０２を水平にする場合と鉛直にする場合の双方が示されている。また、ドライバ２０２の把持部にはマーカ２１７ａと２１７ｂが取り付けられている。マーカ２１７ａと２１７ｂは、予め決められた位置に取り付けられるか、適当な位置に取り付けられた後に取り付け位置が計測されるかすることにより、その取り付け位置が既知となっている。以下では、個別のマーカを区別する必要がない場合、符号「２１７」によりこれらのマーカの一つまたは複数を参照する。
【００７１】
作業台２０３のテーブル板は直方体の形状である。以下ではその直方体の表面を面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆと呼ぶ。図６では面Ａが前面、面Ｂが右側面、面Ｃが背面、面Ｄが左側面、面Ｅが上面、面Ｆが下面であり、面Ａ、Ｂ、Ｅのみが見えている。ただし、作業台２０３は鉛直軸のまわりに回転することが可能なため、常に面Ａが前面となるわけではない。また、作業台２０３は水平軸のまわりに回転することも可能なため、常に面Ｅが上面となるわけではない。ワーク２０４は面Ｅまたは面Ｆに固定される。
【００７２】
面Ａには三つのマーカ２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃが取り付けられている。図示はしていないが同様に、面Ｂ、Ｃ、Ｄにも三つずつマーカが取り付けられている。以下では、個別のマーカを区別する必要がない場合、符号「２１８」によりこれらのマーカの一つまたは複数を参照する。面Ａ〜Ｄそれぞれにおいてどの位置にマーカが取り付けられているかは予め決められている。
【００７３】
図６では、ワーク２０４が面Ｅ上の所定の位置に固定されている。ワーク２０４を固定する位置は、ワーク２０４の機種によって予め決められている。よって、作業台２０３の位置と方向からワーク２０４の位置と方向を一意に算出することができる。
【００７４】
次に、ステレオ視アルゴリズムによって算出したマーカの位置からドライバ２０２および作業台２０３のテーブル板の位置と方向を算出する方法について説明する。まず、その説明の準備として（ａ）〜（ｆ）のように用語を定義する。
（ａ）右カメラ座標系と左カメラ座標系
ＣＣＤカメラ２０６と２０７で撮像した画像上の座標系を、それぞれ「右カメラ座標系」と「左カメラ座標系」と呼ぶ。右カメラ座標系と左カメラ座標系はともに二次元の座標系である。また、ＣＣＤカメラ２０６と２０７は違う位置に設置されているので、同じ物体の右カメラ座標系上の座標と左カメラ座標系上の座標は異なる。
（ｂ）絶対座標系
原点の位置と座標軸の方向が固定されたグローバルな三次元の座標系を「絶対座標系」と呼び、符号「Σａ」で参照する。ＣＣＤカメラ２０６と２０７で撮像した２枚の画像を
用いたステレオ視アルゴリズムにより算出する座標は、絶対座標系Σａ上の座標である。ＣＣＤカメラ２０６と２０７は、絶対座標系Σａ上の座標を算出するのに適するように、固定された防振のカメラ台２０５の上に固定されて設置されている。
【００７５】
本実施形態において、絶対座標系Σａは三次元の直交座標系であり、三つの座標軸はｘ軸とｙ軸とｚ軸である。絶対座標系Σａは、図１で説明した第一の座標系の具体例である。任意の点Ｐｉの位置を表す絶対座標系Σａ上の座標を式（１）の行ベクトルａｐｉにより表す。
ａｐｉ＝（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）                                        （１）
【００７６】
（ｃ）作業台座標系
作業台２０３の移動にともなって原点が移動し、作業台２０３のテーブル板の回転にともなって座標軸の方向が変わる、作業台２０３のテーブル板を基準とするローカルな三次元の座標系を「作業台座標系」と呼ぶ。
（ｄ）ワーク座標系
ワーク２０４の移動にともなって原点が移動し、ワーク２０４の回転にともなって座標軸の方向が変わる、ワーク２０４を基準とするローカルな三次元の座標系を「ワーク座標系」と呼び、符号「Σｗ」で参照する。
【００７７】
本実施形態において、ワーク座標系Σｗは三次元の直交座標系であり、三つの座標軸はｑ軸とｒ軸とｓ軸である。ワーク座標系Σｗは、図１で説明した第二の座標系の具体例である。点Ｐｉのワーク座標系Σｗ上の座標を式（２）の行ベクトルｗｐｉにより表す。
ｗｐｉ＝（ｑｉ，ｒｉ，ｓｉ）                                        （２）
【００７８】
（ｅ）座標変換
上記の各座標系のうち、（ａ）と（ｃ）は補助的な座標系である。また、（ｂ）〜（ｄ）は相互に変換可能だが、本実施形態で重要なのは絶対座標系Σａからワーク座標系Σｗへの変換である。絶対座標系Σａからワーク座標系Σｗへの変換は、４×４の行列Ａを用いて、式（３）のように表すことができる。「Ｔ」は転置を表す記号である。
（ｑｉ，ｒｉ，ｓｉ，１）Ｔ＝Ａ（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ，１）Ｔ            （３）
【００７９】
行列Ａの各要素は、絶対座標系Σａからワーク座標系Σｗへの座標変換のためのパラメータであり、図１で説明した第一の座標系と第二の座標系との間の座標変換に必要なパラメータの具体例である。上記のとおり、ワーク２０４が固定された作業台２０３は可動なので、行列Ａの要素のそれぞれの値は作業台２０３の位置と方向に応じて動的に変化する。
【００８０】
（ｆ）二点間の距離
点ＰｉとＰｊのユークリッド距離を「ｄ（Ｐｉ，Ｐｊ）」により表す。（ｂ）〜（ｄ）はいずれも実世界の三次元空間を対象とする座標系であり、距離はどの座標系で計算しても同じである。
【００８１】
次に、上記で定義した用語を用いて、図２や図４に示した作業位置特定システムで行われる処理について、図７〜１０を参照して詳細に説明する。図７は、一実施形態における処理の流れを示すフローチャートである。
【００８２】
まず、ステップＳ１０１において、直前の工程の作業セル１０２からワーク２０４が送られてくる。ワーク２０４の機種を表すバーコードを作業者２０１がバーコードリーダ２１１に読み取らせることにより、計算ユニット１１３として機能するＰＣ２０９は、ワーク２０４が送られてきたことを検知するとともに、ワーク２０４の機種を知る。ＰＣ２０９は、機種を表すコードを検索キーとして上位システム１０５に送信し、上位システム１０５からその機種に関する作業情報を読み込む。作業情報は、Ｎ個のねじ締め位置のワーク座標系Σｗ上の座標を含む。これらの座標は、ワーク２０４の設計時に定められる座標であり、図１で説明した作業座標である。
【００８３】
次にステップＳ１０２で、完了信号が受信されたか否かをＰＣ２０９が監視する。完了信号が受信されるまでステップＳ１０２は繰り返し実行され、完了信号が受信されるとステップＳ１０３に進む。完了信号の具体例は、実際にかけられたトルクが規定トルクに達したことを示すトルクアップ信号である。トルクアップ信号は、ドライバ２０２からドライバコントローラ２１０とＩＯボード２１５を介してＰＣ２０９へ送信される。
【００８４】
ステップＳ１０３では、ＣＣＤカメラ２０６と２０７が同時に作業セル１０３を撮像する。撮像された二つの画像のデータは、ＰＣ２０９内の画像処理ボード２１４に取り込まれる。これにより、完了信号の受信が検知された瞬間のワーク２０４とドライバ２０２の位置と方向を検出するのに必要なデータが確保される。
【００８５】
次にステップＳ１０４で、ＣＣＤカメラ２０６と２０７が撮像した二つの画像上で、それぞれ作業台２０３に取り付けられたマーカ２１８の位置を画像処理ボード２１４が画像認識により検知する。
【００８６】
上記のとおり、ＣＣＤカメラ２０６と２０７によって撮像された画像には、作業者２０１などの障害物に遮られることなく作業台２０３とワーク２０４が写っている。よって、面Ａ〜Ｄのうち少なくとも一つの面が、取り付けられた三つのマーカ２１８とともに画像に写っている。よって、画像処理ボード２１４は、二つの画像データのそれぞれにおいて少なくとも三つのマーカ２１８を検知するはずである。
【００８７】
以下では説明の便宜上、図６に示した位置関係を仮定し、マーカ２１８ａ〜２１８ｃが検知されたとする。ただし、ステップＳ１０４〜Ｓ１０５の段階ではまだ、検知した三つのマーカ２１８が面Ａに取り付けられたマーカ２１８ａ〜２１８ｃであることは判明していない。
【００８８】
以下では、マーカ２１８の中心位置により当該マーカ２１８の位置を示す。ステップＳ１０４で検知されるのは、マーカ２１８ａ〜２１８ｃそれぞれの中心位置の右カメラ座標と左カメラ座標である。
【００８９】
なお、場合によっては、面Ａと面Ｂなど隣り合う二つの面が画像に写っており、画像処理ボード２１４が六つのマーカ２１８を検知することもある。各面でマーカ２１８は一直線上に取り付けられているので、この場合、各画像において、三つのマーカ２１８がある直線上に並び、他の三つのマーカ２１８が別の直線上に並ぶ。画像処理ボード２１４はこのような二本の直線を検知することにより、六つのマーカ２１８を、ある一つの面に取り付けられたものと、別の面に取り付けられたものにグループ分けすることができる。後続のステップＳ１０５〜Ｓ１０６の処理には、一方のグループのみを利用してもよいし、双方のグループを利用してもよい。以下では説明の簡単化のため、マーカ２１８ａ〜２１８ｃからなる一方のグループのみを利用するものと仮定する。
【００９０】
次のステップＳ１０５では、ＰＣ２０９が、ステレオ視アルゴリズムにより、検知したそれぞれのマーカ２１８について、マーカ２１８の絶対座標系Σａ上の座標を計算する。この計算に、ステップＳ１０４で得られた各マーカ２１８の右カメラ座標と左カメラ座標の値が使われる。すなわち、この例では、マーカ２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃの位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３それぞれの絶対座標系Σａ上の座標ａｐ１，ａｐ２，ａｐ３が計算される
。
次のステップＳ１０６では、ＰＣ２０９が、絶対座標系Σａで表した作業台２０３の位置と方向を計算する。この計算の方法について、図８と図９を参照して説明する。
【００９１】
図８は、検知された三つのマーカ２１８ａ〜２１８ｃの位置関係を模式的に示す図である。ステップＳ１０６でＰＣ２０９は、ステップＳ１０５で計算した座標を使ってマーカ２１８同士の距離、つまり、ｄ（Ｐ１，Ｐ２）とｄ（Ｐ２，Ｐ３）を計算する。図８にはこの二つの距離が示されている。
【００９２】
面Ａ〜Ｄには三つずつマーカ２１８が取り付けられているが、マーカ２１８同士の位置関係が、面ごとに異なり、面Ｅと面Ｆのどちらが上面であるかによっても異なるように、これらのマーカ２１８は取り付けられている。マーカ２１８のそのような配置パターンの一例を図９に示した。
【００９３】
図９では、面Ｅと面Ｆが正方形で一辺の長さが１０５ｃｍであり、マーカ２１８はいずれも横方向の長さが５ｃｍだと仮定している。また、面Ａ〜Ｄのそれぞれにおいて、左右両端にマーカ２１８を取り付け、その間にもう一つマーカ２１８を取り付けると仮定している。よって、面Ａ〜Ｄのそれぞれにおいて、左右両端に取り付けられた二つのマーカ２１８同士の距離は１００ｃｍである。また、図９では、三つのマーカ２１８の位置を、画像上で向かって左から順にＰ１、Ｐ２、Ｐ３なる符号で示している。図９の表は、左の列から順に、予め決められたｄ（Ｐ１，Ｐ２）のノミナルな値、予め決められたｄ（Ｐ２，Ｐ３）のノミナルな値、ステップＳ１０４で検知したマーカ２１８が取り付けられている面、上面を表す。
【００９４】
上記の仮定のもとでは、例えば、算出したｄ（Ｐ１，Ｐ２）の値が予め決められた許容誤差範囲内で１０ｃｍに一致し、算出したｄ（Ｐ２，Ｐ３）の値が予め決められた許容誤差範囲内で一致９０ｃｍに一致するなら、ステップＳ１０４で検知した三つのマーカ２１８が取り付けられている面は面Ａであり、面Ｅが上面である、とＰＣ２０９が判定する。
【００９５】
あるいは、予め許容誤差範囲を定めておかなくてもよい。その場合、例えば、図９の表の最左列のうちで算出したｄ（Ｐ１，Ｐ２）の値に最も近いのが１０ｃｍであり、図９の表の左から２番目の列のうちで算出したｄ（Ｐ２，Ｐ３）の値に最も近いのが９０ｃｍならば、ステップＳ１０４で検知した三つのマーカ２１８が取り付けられている面は面Ａであり、面Ｅが上面である、とＰＣ２０９が判定してもよい。
【００９６】
このように、算出したマーカ２１８同士の距離と、予め決められたマーカ２１８同士の距離との値の比較においては、誤差を考慮した処理が行われるが、具体的な処理の仕方は実施形態に応じて任意である。
【００９７】
図９の表は見出し行を除いて８行からなるが、これは、面Ａ〜Ｄの四つの面それぞれについて、面Ｅが上面の場合と面Ｆが上面の場合があるからである。そして、この８行のうちどの２行をとっても、ｄ（Ｐ１，Ｐ２）の値とｄ（Ｐ２，Ｐ３）の値の組み合わせが等しくなることがないように、マーカ２１８が配置されている。
【００９８】
図９に例示したような、予め決められたマーカ２１８の配置パターンは、事前にＰＣ２０９のＲＡＭなどに読み込まれている。よって、ＰＣ２０９は、その予め記憶された配置を参照することにより、算出したｄ（Ｐ１，Ｐ２）とｄ（Ｐ２，Ｐ３）の値に基づいて、検知した三つのマーカ２１８が取り付けられている面と上面を判別する。例えば、図６の例において、ＰＣ２０９は、画像認識した三つのマーカ２１８が取り付けられている面は面Ａであり、上面は面Ｅであり、三つのマーカ２１８が具体的には面Ａに取り付けられた
マーカ２１８ａ〜２１８ｃである、と認識する。
【００９９】
この認識の過程においてＰＣ２０９は、マーカ２１８ａ〜２１８ｃの位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の絶対座標系Σａ上の座標aｐ１，aｐ２，aｐ３を算出済みである。よって、ＰＣ２０９は、座標aｐ１，aｐ２，aｐ３に基づいて、絶対座標系Σａで表した作業台２０３の位置と方向を計算することができる。例えば、ＰＣ２０９は作業台座標系の原点の位置と座標軸の方向ベクトルを絶対座標系Σａ上で計算する。
【０１００】
続くステップＳ１０７では、作業台２０３の位置および方向を使って、ＰＣ２０９が座標系の変換パラメータである行列Ａを計算する。
まず、ステップＳ１０６の計算結果から、絶対座標系Σａから作業台座標系への座標変換を行うためのパラメータである行列ＢをＰＣ２０９が計算する。
【０１０１】
一方、ワーク２０４は、作業台２０３のテーブル板の所定の面の所定の位置に固定されているので、作業台座標系からワーク座標系Σｗへの座標変換を行うためのパラメータである行列Ｃは、ワーク２０４の機種に応じて予め静的に決められており、変化しない。行列Ｃは、例えばＰＣ２０９のハードディスクに予め記憶されていてもよいし、ステップＳ１０７において上位システム１０５からＰＣ２０９に与えられてもよい。
【０１０２】
よって、Ａ＝ＣＢなる行列演算を行うことにより、式（３）の行列ＡをＰＣ２０９が計算することが可能である。
あるいは、ＰＣ２０９は次のようにして行列Ａを計算することも可能である。各マーカ２１８の作業台座標系上の座標は予め決まっている。それらの座標は、例えばＰＣ２０９のＲＡＭに予め読み込まれており、ＰＣ２０９は、行列Ｃを用いてそれらの座標をワーク座標系Σｗ上の座標に変換することができる。
【０１０３】
この段階で、マーカ２１８ａ〜２１８ｃの位置Ｐ１〜Ｐ３の、絶対座標系Σａ上の座標とワーク座標系Σｗ上の座標がともに計算済みの状態である。よって、双方の座標系上の座標から、ＰＣ２０９が行列Ａを計算してもよい。
【０１０４】
ステップＳ１０７の実行後、処理はステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、ステップＳ１０３で撮像した二つの画像において、画像処理ボード２１４がドライバ２０２のマーカ２１７ａと２１７ｂを画像認識により検知する。すなわち、マーカ２１７ａと２１７ｂの右カメラ座標と左カメラ座標が検知される。
【０１０５】
次のステップＳ１０９では、ステレオ視アルゴリズムにより、マーカ２１７ａと２１７ｂの絶対座標系Σａ上の座標をＰＣ２０９が計算する。これはステップＳ１０５と類似の処理である。
【０１０６】
続くステップＳ１１０では、ステップＳ１０９で計算されたマーカ２１７ａと２１７ｂの座標を用いて、ドライバ２０２の先端２２５の絶対座標系Σａ上の座標をＰＣ２０９が計算する。この計算の方法について図１０を参照して説明する。図１０は、二次元的に表現した模式図である。
【０１０７】
ドライバ２０２の把持部には二つのマーカ２１７ａと２１７ｂが取り付けられている。説明の簡単化のため、二つのマーカ２１７ａと２１７ｂは、作業者２０１の手に隠れないような位置に取り付けられていると仮定する。ドライバ２０２は把持部とドライバビット２２３を有するが、いずれも軸２２４のまわりに略放射対称の形状である。また、マーカ２１７ａと２１７ｂも、軸２２４のまわりにそれぞれ放射対称に取り付けられている。図１０はワーク２０４の所定の位置でねじ２２６を締める作業を示しており、ねじ２２６を
締め終わったときのドライバ２０２の先端２２５の位置が、この作業の作業完了位置である。
【０１０８】
上記ステップＳ１０９の処理により、マーカ２１７ａと２１７ｂの位置を表す点Ｐ４，Ｐ５の絶対座標系Σａ上の座標ａｐ４，ａｐ５が計算済みである。なお、点Ｐ４はマーカ２１７ａを表す一点であり、点Ｐ４の選び方は実施形態によって任意である。
【０１０９】
例えば、作業位置同士の距離に比べてドライバ２０２の把持部の直径が十分に小さい実施形態においては、ドライバ２０２の太さを無視してもほとんど問題がない。あるいは、ＣＣＤカメラ２０６と２０７により撮像した画像に基づいて算出される絶対座標系Σａ上の座標の精度によっては、ドライバ２０２の直径が許容誤差より小さい実施形態もありうる。これらの実施形態においては、例えば、マーカ２１７ａの幅の中心にあり、撮像された画像において軸２２４に相当する直線を引くとその直線上に位置する一点を点Ｐ４として選んでもよい。そして、マーカ２１７ｂの位置を表す点Ｐ５についても同様に選び、点Ｐ４とＰ５を結ぶ直線上にドライバ２０２の先端２２５があると見なして先端２２５の座標を計算してもよい。
【０１１０】
別の実施形態では、例えば、マーカ２１７ａの幅の中心を通る軸２２４に垂直な平面と、軸２２４とが交わる点を点Ｐ４として選んでもよい。この場合、点Ｐ４はマーカ２１７ａの外表面にないので、ステレオ視の原理により算出されたマーカ２１７ａの外表面上の複数の点の座標と、ドライバ２０２の把持部の既知の半径とから、点Ｐ４の座標をＰＣ２０９が計算してもよい。
【０１１１】
以下では、マーカ２１７ａを表す点Ｐ４とマーカ２１７ｂを表す点Ｐ５を結ぶ直線を軸２２４と見なすことができると仮定する。この仮定のもとでは、ドライバ２０２の先端２２５の点Ｐ６は軸２２４上に存在する。
【０１１２】
絶対座標系Σａにおいて軸２２４の直線を表す式は座標ａｐ４，ａｐ５に基づいて求めることができる。図１０の角θは、ワーク２０４と軸２２４がなす角を模式的に二次元で表現したものである。
【０１１３】
一方、前述のようにマーカ２１７ａと２１７ｂのドライバ２０２上の取り付け位置は既知である。また、ドライバビット２２３の長さも、予め決められているか、予め計測されて判明している。したがって、既知の静的なデータのみから、点Ｐ５とＰ６の距離ｄ（Ｐ５，Ｐ６）を計算することが可能である。
【０１１４】
ＰＣ２０９は、ステップＳ１１０において、軸２２４の直線上で点Ｐ５から見て点Ｐ４と逆方向の距離ｄ（Ｐ５，Ｐ６）の位置の座標を点Ｐ６の座標として決定する。
なお、画像認識した二つのマーカのどちらがマーカ２１７ａでどちらがマーカ２１７ｂなのかは、様々な方法により決定することができ、点Ｐ６の座標はその決定に基づいて計算される。
【０１１５】
例えば、ある実施形態では、ドライバ２０２を鉛直にしてねじ２２６を締めるのは、下にねじ２２６を置いて上からドライバ２０２で締める場合に限られる。よって、軸２２４の直線の傾きが鉛直に近い場合は、位置が検出された二つのマーカのうち、高い所にある方をマーカ２１７ａとして認識し、低い所にある方をマーカ２１７ｂとして認識すればよい。
【０１１６】
また、作業者２０１の立つ位置が一定範囲に限定され、例えばＣＣＤカメラ２０６と２０７から見て常にワーク２０４よりも左側に作業者２０１がいることが予め分かっている
実施形態もある。この場合、位置が検出された二つのマーカのうち、ＣＣＤカメラ２０６と２０７から見て左側にある方をマーカ２１７ａとして認識し、右側にある方をマーカ２１７ｂとして認識すればよい。
【０１１７】
あるいは、ドライバ２０２には太い把持部と細いドライバビット２２３があるという形状の特徴を利用してもよい。座標が検出された二つのマーカのうち、ドライバビット２２３から遠い側のものをマーカ２１７ａとして認識し、近い側のものをマーカ２１７ｂとして認識することが可能である。
【０１１８】
いずれにしろ、ＰＣ２０９は、マーカ２１７ａと２１７ｂを表す点Ｐ４とＰ５の座標に基づいて、ドライバ２０２の先端２２５を表す点Ｐ６の絶対座標系Σａ上の座標ａｐ６を計算する。座標ａｐ６は、図１で説明した作業完了座標の具体例である。
【０１１９】
続いてＰＣ２０９は、ステップＳ１１１において、ステップＳ１０７で計算されたパラメータ、すなわち行列Ａを用いて座標ａｐ６を座標変換し、点Ｐ６のワーク座標系Σｗ上の座標ｗｐ６を計算する。
【０１２０】
その後、ステップＳ１１２でＰＣ２０９は、作業座標としてステップＳ１０１で読み込んだねじ締め位置の設計データと、ステップＳ１１１で計算したドライバ２０２の先端２２５の座標ａｐ６とを比較し、今完了した作業がどのねじ締め位置に相当するのかを特定する。ステップＳ１１２の処理で使われる座標系はワーク座標系Σｗのみである。
【０１２１】
例えば、座標ｗｐ６とＮ個の作業座標から、点Ｐ６とＮ個のそれぞれの作業位置との距離をＰＣ２０９が算出する。そして、ＰＣ２０９は、その距離が最短の作業位置を、今完了したねじ締め作業の作業位置として特定する。あるいは、座標ｗｐ６をＮ個の作業座標のすべてと比較するのではなく、既に作業済みの作業の作業座標は比較対象から除外してもよい。
【０１２２】
次のステップＳ１１３では、ステップＳ１１２の特定が成功したか否かをＰＣ２０９が判定し、成功ならステップＳ１１４に進んで特定結果を作業モニタ２１２に表示させ、失敗ならステップＳ１１５に進んで特定不能の旨を作業モニタ２１２に表示させる。
【０１２３】
ステップＳ１１３の判定基準は実施形態に応じて様々である。例えば、ステップＳ１１２において、Ｎ個の作業位置のうちドライバ２０２の先端２２５との距離が最短だったものが選択される場合、その最短の距離が所定の閾値以下のときのみ特定が成功したと判定し、そうでなければ特定不能と判定してもよい。
【０１２４】
また、図７には示していないが、ステップＳ１０４またはＳ１０８で画像認識に失敗する場合もある。その場合、必然的に作業位置は特定不能であるから、ステップＳ１１３で「いいえ」と判定される。
【０１２５】
ステップＳ１１４およびＳ１１５の実行後、処理はステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６では、作業セル１０３で行うべきＮ個の作業がすべて終了したか否かをＰＣ２０９が判定し、すべて終了していれば「はい」と判定して図７の処理を終了し、まだ行うべき作業が残っていれば「いいえ」と判定してステップＳ１０２に戻る。図７の処理が終了すると、ワーク２０４は次の工程の作業セル１０４に送られる。
【０１２６】
図１１は、作業モニタ２１２の表示画面例である。図１１の例では、作業モニタ２１２の画面上に、九つの領域が設けられ、九種類の情報がそれぞれ対応する領域に文字、記号、絵などにより表示される。
【０１２７】
ワーク選択操作表示領域３０１は、組み立て中のワーク２０４の機種の選択や表示のための領域である。ある実施形態では、ワーク選択操作表示領域３０１に表示された選択肢の中から作業者２０１がワーク２０４の機種を選択し、外部装置２１３を介してＰＣ２０９に選択結果を指示し、選択結果がワーク選択操作表示領域３０１に表示される。別の実施形態では、ワーク２０４の機種を示すバーコードを作業者２０１がバーコードリーダ２１１に読み取らせた結果がワーク選択操作表示領域３０１に表示されるので、作業者２０１は単に表示された機種を確認するだけでよい。
【０１２８】
作業情報表示領域３０２には、ワーク２０４のＳ／Ｎや作業者２０１のＩＤが表示される。また、バーコードリーダ２１１を用いて作業者２０１のＩＤを入力するよう求めるメッセージをさらに表示してもよい。
【０１２９】
操作ボタン表示領域３０３には、「開始」、「終了」、「中断」、「再開」などのボタンが表示される。作業者２０１は例えばマウスを用いて、ワーク２０４に対する作業を開始するときには「開始」ボタンを押下し、何らかの理由でワーク２０４に対する作業を強制終了するときには「終了」ボタンを押下し、休憩などのために作業を中断するときには「中断」ボタンを押下し、中断していた作業を再開するときには「再開」ボタンを押下する。
【０１３０】
詳細表示領域３０４には、システム全体の状態、作業セル１０３内で行うべきＮ個の作業の進捗状況、次に行うべき作業の指示を含む各種メッセージなど、詳細な情報が表示される。
【０１３１】
ワーク表側表示領域３０５とワーク裏側表示領域３０６には、ワーク選択操作表示領域３０１で選択されたワーク２０４がグラフィカルに表示される。図１１の例では、ワーク２０４の表側の面と裏側の面の双方に対する作業が必要な場合を仮定している。よって、ワーク表側表示領域３０５にはワーク２０４の表側を表示し、ワーク裏側表示領域３０６にはワーク２０４の裏側を表示する。なお、作業が完了した箇所とこれから作業すべき箇所もグラフィカルに表示される。例えば、作業が完了した箇所は黒い丸印で、これから作業すべき箇所は白い丸印で表される。作業が完了した箇所とは、作業位置の特定に成功した箇所である。
【０１３２】
ねじ締め数表示領域３０７には、図７のステップＳ１１３で判定が「はい」となった回数Ｍ、つまり作業位置を特定することができた回数Ｍが表示される。あるいは、その回数Ｍを、行うべき作業の総数Ｎから減じた数（Ｎ−Ｍ）をねじ締め数表示領域３０７に表示してもよい。
【０１３３】
総ねじ締め数表示領域３０８には、この作業セル１０３でワーク２０４に対して行うべき作業の総数Ｎが表示される。
特定エラー数表示領域３０９には、図７のステップＳ１１３で判定が「いいえ」となった回数、つまり、何らかの原因で作業位置が特定不能となった回数を表示される。
【０１３４】
図１２は、作業台２０３に取り付けるマーカ２１８の一例を示す図である。マーカ２１８は、シート状基部４０１と十字状凸部４０２を備える。
図１２の例では、シート状基部４０１の形状は矩形のシート状である。シート状基部４０１の裏面４０４は作業台２０３への取り付け面である。例えば裏面４０４に接着剤が塗布され、作業台２０３にマーカ２１８が取り付けられる。シート状基部４０１の表面４０３からは、十字状凸部４０２が、シート状基部４０１の厚み方向に突き出ている。十字状凸部４０２は、それぞれ幅がｗ１で厚みがｔ１の直交する横線部４０５と縦線部４０６か
らなる。また、シート状基部４０１は、入射光の方向に光が反射する再帰性反射を引き起こす再帰性反射素材などの、高反射の素材で作られている。一方、十字状凸部４０２は、入射光の反射率が低い低反射の素材で作られている。
【０１３５】
このようにマーカ２１８を構成することで、ＣＣＤカメラ２０７と２０８で撮像した画像上で画像処理ボード２１４がマーカ２１８を画像認識により検知する精度が向上する。その理由は、次の第一から第三の理由のとおりである。
【０１３６】
第一に、シート状基部４０１は再帰性反射素材で作られているので、反射率は撮像角度によらずほぼ一定であり、かつ高反射率である。一方、十字状凸部４０２は低反射素材で作られている。よって、撮像角度によらず常に、高コントラストの十字形状が画像に写るので、画像上の輪郭が明確となり、例えば公知のエッジ抽出の方法などを用いてマーカ２１８を画像認識するときの認識精度が向上する。
【０１３７】
第二に、高コントラストの十字形状のものは作業セル内にあまり存在しない場合が多いので、マーカ２１８が画像の背景に紛れにくく、検出しやすい。ＣＣＤカメラ２０７と２０８で撮像した画像には、作業セル内に存在する様々な物や作業者２０１が写っている。それらの中には、円形や矩形の輪郭を有するものも多い。よって、円形や矩形の模様のマーカを用いるとマーカの認識率が悪化することが経験的に分かっている。一方、マーカ２１８は、背景に様々な物が写っているような悪条件下でも認識率が悪化しにくい。
【０１３８】
第三に、十字状凸部４０２の幅ｗ１と厚みｔ１を適切に定めることにより、マーカ２１８を撮像した角度によらず、画像上で十字を構成する横線と縦線のそれぞれの幅があまり変化しないようにすることが可能である。
【０１３９】
マーカ２１８の正面から撮像したときは、画像に写るのは十字状凸部４０２のほぼ正面のみであり、横線部４０５や縦線部４０６の側面はほとんど写らない。よって、この場合の画像上の横線の幅は、ＣＣＤカメラ２０６または２０７とマーカ２１８との距離と、横線部４０５の幅ｗ１とによって定まる。画像上の縦線の幅も同様である。
【０１４０】
一方、左右の斜め方向からマーカ２１８を撮像したときは、縦線部４０６は正面と側面の両方が写る。また、正面の幅が狭く写る撮像角度ほど、側面の幅は広く写る。よって、十字状凸部４０２の幅ｗ１と厚みｔ１が適切であれば、画像上の十字形状の縦線の幅は、撮像角度により大きく変化しない。同様の理由で、上下の斜め方向からマーカ２１８を撮像したときに、画像上の十字形状の横線の幅は、撮像角度により大きく変化しない。
【０１４１】
画像上の十字形状の縦線と横線の幅の変化が小さければ、画像上でマーカ２１８に対応する十字形状を認識しやすくなり、画像認識の精度が向上することは当然である。なお、適切な幅ｗ１と厚みｔ１は、作業セルの大きさ、ＣＣＤカメラ２０６および２０７の設置角度、マーカ２１８の大きさなど、様々な要素に影響されて異なるため、実験等により適宜定めることが望ましい。
【０１４２】
図１３Ａと図１３Ｂは、マーカ２１７として利用するためにドライバ２０２に取り付ける部品の一例を示す図である。図６や図１０では具体的な形状や素材を限定せずに二つのマーカ２１７ａと２１７ｂを示したが、これは、二つの別個の物体が必要だという意味ではない。物体としては一つのマーカ２１７が、位置を認識可能な二つの部分を有しているのでもよいことは当然である。図１３Ａと図１３Ｂはそのようなマーカ２１７の例である。
【０１４３】
図１３Ａのマーカ２１７は、ドライバ２０２の把持部に取り付けられる。マーカ２１７
は、作業者２０１の手に覆われない位置に取り付けられることが望ましい。マーカ２１７は、円筒状基部４０８と、三つの円筒状凸部４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃとを備える。円筒状基部４０８はシート状基部４０１と同様に高反射の素材で作られており、円筒状凸部４０９ａ〜４０９ｃはいずれも十字状凸部４０２と同様に低反射の素材で作られている。
【０１４４】
円筒状凸部４０９ａ〜４０９ｃのそれぞれは、円筒状基部４０８の円筒の側面の外側に、円周に沿って設けられている。つまり、円筒状基部４０８と円筒状凸部４０９ａ〜４０９ｃは、共通の軸４１０のまわりに放射対称の形状となるように形成されており、マーカ２１７全体もこの軸４１０のまわりに放射対称の形状をしている。軸４１０の方向の長さを「幅」と呼ぶことにすると、図１３Ａの例では、円筒状凸部４０９ａ〜４０９ｃの幅はいずれもｗ２である。また、軸４１０からの距離の方向の長さを「厚み」と呼ぶことにすると、円筒状凸部４０９ａ〜４０９ｃはいずれも厚みｔ２だけ円筒状基部４０８から外側に突き出ている。
【０１４５】
図１３Ａのマーカ２１７は、マーカ２１７の軸４１０とドライバ２０２の軸２２４が一致するように、ドライバ２０２に取り付けられる。例えば、円筒状基部４０８は、中空であり、円筒状基部４０８の内径とドライバ２０２の把持部の外径がほぼ等しくなるように形成される。その場合、円筒状基部４０８の内部の空間にドライバ２０２の把持部の一部または全部を嵌め込むことにより、軸４１０と軸２２４が一致するようにマーカ２１７をドライバ２０２に取り付けることができる。あるいは、円筒状基部４０８は、中実であってもよい。その場合、例えば、円筒状凸部４０９ｃをドライバ２０２の把持部の端に取り付けることにより、マーカ２１７をドライバ２０２に取り付けてもよい。また、ドライバ２０２に取り付けるための爪などの部品をマーカ２１７が備えていてもよい。
【０１４６】
なお、図６や図１０にはマーカ２１７ａと２１７ｂの二つが取り付けられたドライバ２０２を示したが、これは、座標を検出する対象が最低でも二つ必要なためである。検出の誤差を小さくするために、座標を検出する対象を三つ以上としてもよいことは当然である。よって、図１３Ａには、座標を検出する対象である三つの円筒状凸部４０９ａ〜４０９ｃを備えたマーカ２１７を例示した。
【０１４７】
このように構成したマーカ２１７を用いることにより、ＣＣＤカメラ２０７と２０８で撮像した画像上でＰＣ２０９がドライバのマーカを画像認識する精度が向上する。その理由は次のとおりである。
【０１４８】
第一に、円筒状基部４０８が再帰性反射素材で作られているので、撮像された画像上での円筒状基部４０８と円筒状凸部４０９ａ〜４０９ｃとのコントラストは、撮像角度によらず常に高い。よって、撮像角度によらず、円筒状凸部４０９ａ〜４０９ｃを画像認識により検知することが容易である。
【０１４９】
第二に、マーカ２１７は放射対称の形状なので、床に平行な水平面上でマーカ２１７とＣＣＤカメラ２０６または２０７とがなす角度が大きく変化しても、撮像された画像におけるマーカ２１７の形状はほとんど変化しない。この特徴は認識率の向上に寄与する。
【０１５０】
第三に、円筒状凸部４０９ａ〜４０９ｃは厚みｔ２を有して円筒状基部４０８の外側に突き出ているので、ＣＣＤカメラ２０６または２０７の視軸とマーカ２１７の軸４１０とのなす角度が小さくても、円筒状凸部４０９ａ〜４０９ｃが一定以上の大きさで画像に写る。この理由は図１２のマーカ２１８に関する第三の理由と類似である。よって、幅ｗ２と厚みｔ２を実施形態に応じて適切に定めることにより、マーカ２１７を画像認識により検知することが可能な範囲を広げ、認識率を向上させることが可能である。
【０１５１】
図１３Ｂのマーカ２１７は、図１３Ａのマーカ２１７とほぼ同様の構成を有する。違いは、マーカ２１７がさらに円筒状凸部４０９ｄを備える点のみである。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、ワーク組立ライン１００の作業セル１０１〜１０４において本発明を利用する効果をまとめると、以下のとおりである。
【０１５２】
まず、行うべき作業のうち、実際に行った作業と行っていない作業とを区別することが可能となる。よって、例えばＰＣ２０９あるいは上位システム１０５が、製造工程内で作業のし忘れがないか否かを自動的にチェックすることが可能となる。作業者２０１がこのチェック結果にしたがって作業を行うことにより、行われるべき作業が行われていない状態のワーク２０４が次の工程に送られてしまうミスを減らすことができる。
【０１５３】
よって、作業をし忘れた作業者２０１に対する指導を行う作業指導の工数も削減することが可能である。さらに、製造工程の後に行われる検査工程の工数も大幅に削減することが可能である。従来は、検査員が外観を見て、作業のし忘れがないか否か、そして作業をし忘れた箇所はどこなのかをチェックする必要があったが、本発明を利用すれば、その必要がなくなる、または大幅に減るためである。
【０１５４】
また、本発明を利用することにより、作業のし忘れに起因する不良品の発生頻度を抑えることができるため、製品の歩留まりも向上する。
上記の一般的な効果に加えて、上記実施形態には次のような効果もある。
【０１５５】
まず、動力が必要なマーカを使わずに、しかも作業台２０３が可動式であっても、作業位置を特定することが可能である。よって、上記実施形態による作業位置特定システムは、より多くの製造工程に適用可能である。
【０１５６】
また、作業位置特定システムが作業者２０１へのガイダンス機能を備えており、作業モニタ２１２に図１１のような各種情報が表示されるため、作業者２０１は作業モニタ２１２を見ながら作業することによって、ねじの取り付け忘れを防止することができる。さらに、作業者２０１があるねじをうっかり取り付け忘れた場合も、そのことが作業モニタ２１２に表示されるため、作業者２０１は失敗に気づいて、作業を正しくやり直すことが可能である。
【０１５７】
また、ドライバ２０２は電動式のトルクドライバなので、ねじにかけたトルクや駆動時間を検出することが可能である。したがって、ねじかじりや、ねじを置いただけで締め忘れることなども検知可能である。
【０１５８】
例えば、ねじ穴と同じ方向に正しくトルクがかけられた場合は、ねじを締め始めてから規定トルクに達するまでの時間と、ねじを締め始めてからねじの頭が着座するまでの時間は等しくなるはずである。よって、両者の差が大きい場合は、ねじ穴に対してねじが傾いた状態でトルクがかけられたために、ねじかじりが発生したと検知することが可能である。このようにねじかじりを検知した場合、ドライバ２０２は、完了信号ではなく作業不良を示す信号を発することが好ましい。その信号にしたがい、ＰＣ２０９が作業モニタ２１２の詳細表示領域３０４などに警告を表示させることにより、作業者２０１は適宜作業をやり直すことが可能である。
【０１５９】
また、ねじを置いただけで締め忘れていれば、そのねじを締める作業に対応する完了信号がドライバ２０２から出力されないので、作業位置特定システムでは、その作業が行われていないと認識する。よって、その作業の作業位置は、作業モニタ２１２上のワーク表側表示領域３０５またはワーク裏側表示領域３０６において、これから作業すべき箇所と
して表示されるため、作業者２０１は締め忘れに気づくことが可能である。
【０１６０】
なお、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、様々に変形可能である。以下にその例をいくつか述べる。
上記実施形態では、作業完了位置に対応する作業位置を特定するために、両者をワーク座標系Σｗ上の座標で表して比較しているが、逆に、両者を絶対座標系Σａ上の座標で表して比較してもよい。その場合、図７のステップＳ１０７では行列Ａのかわりに行列Ａ−１を計算する。行列Ａ−１は行列Ａの逆行列であり、ワーク座標系Σｗから絶対座標系Σａへの変換行列である。また、ステップＳ１１１は不要となり、そのかわりにステップＳ１１２で作業座標を絶対座標系Σａ上の座標に変換する処理が必要となる。
【０１６１】
ただし、そのような変形を行うことは可能だが、それほど好ましくない。換言すれば、図７のように、絶対座標系Σａをワーク座標系Σｗに変換する方法の方が、計算量が少なく効率が良い。
【０１６２】
図７では、ステップＳ１１１で一つの座標を絶対座標系Σａからワーク座標系Σｗに変換しているだけである。一方、作業セル１０３で行うべき作業の個数をＮとすると、上記のような変形例では、Ｎ個の作業座標をワーク座標系Σｗから絶対座標系Σａに変換する必要があり、Ｎが大きいほど計算量も多い。実施形態によっては、特定済みの作業位置を作業完了位置との比較対象から除外することも可能だが、それでも変形例は図７より計算量が多い。
【０１６３】
また、作業台２０３が可動なことから、作業が一つ完了するたびに座標系の変換を行わなくてはならない。よって、最初に一度座標変換を行い、その変換結果を記憶し、次回からは記憶された変換結果を参照するという手法を採用することができない。この観点からも、変形例より図７の方が、計算量が少ないことは明らかである。
【０１６４】
マーカ２１７や２１８の形状や材質は例示したものに限らない。例えば、図１２のマーカ２１８は、一本の横線部４０５と一本の縦線部４０６が垂直に交わる形状だが、横線部４０５または縦線部４０６を二本以上にしても構わない。画像の背景に写る物の形状の特徴に応じて、直線が交わる形状ではなく、多角形、円形、楕円形など任意の形状をマーカ２１８に採用することが可能である。
【０１６５】
また、上記の例では、作業台２０３の面Ａ〜Ｄにそれぞれ三つずつマーカ２１８が取り付けられていたが、一つのシート状基部４０１の表面４０３から三つの十字状凸部４０２が突き出るように形成されたマーカ２１８を利用することも当然可能であり、そのようなマーカも図１２のマーカ２１８と同様の効果を有することは明らかである。この場合、三つの十字状凸部４０２は、例えば図８に例示したような間隔でシート状基部４０１の表面４０３に配置される。
【０１６６】
また、マーカ２１７や２１８は画像認識により検知しやすいように、反射率の大きく異なる素材から構成されていればよいので、例えばマーカ２１８のシート状基部４０１が低反射で十字状凸部４０２が高反射であってもよい。マーカ２１７も同様に、円筒状基部４０８が低反射で円筒状凸部４０９ａ〜４０９ｄが高反射であってもよい。
【０１６７】
図１２〜１３Ｂのマーカ２１７および２１８には、動力が不要であり、既存のドライバ２０２や作業台２０３を変更することなく、それらに取り付けることが容易である、という利点がある。しかし、実施形態によってはＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの高発光素子や超音波発生器をマーカ２１７および２１８として利用することも可能である。つまり、三次元空間内の位置さえ検出することができればよいので、例えば図４の実施形態
を、三次元計測に用いられる超音波センサまたは振動センサなどのセンサを利用するように変更してもよい。
【０１６８】
例えば、マーカ２１７および２１８にＬＥＤを利用する場合は、ＬＥＤが発する光の波長に合わせた波長感度のＣＣＤカメラ２０６と２０７を使うことにより、マーカを高精度で認識することができる。また、マーカ２１７および２１８として超音波発生器を利用する場合は、ＣＣＤカメラ２０６と２０７のかわりに、相互の位置関係が予め分かっている複数台の超音波受信機で超音波信号を受信して、超音波信号の伝播時間の差からマーカの位置を検出することができる。
【０１６９】
ＬＥＤや超音波発生器をマーカ２１７として利用する場合、完了信号発生ツール１１０とマーカ２１７とを兼ねることも可能である。例えば、ドライバ２０２がねじにかけたトルクが規定トルクに達したときに、ドライバ２０２に取り付けられた超音波発生器が完了信号としての超音波信号を発生し、複数台の超音波受信機がその超音波信号を受信し、ＰＣ２０９が超音波発生器の位置を計算してもよい。
【０１７０】
ただし、ＬＥＤや超音波発生器を利用する場合は、電力など動力を消費するという問題や、動力の供給のために電池や配線が必要であるという問題が生じる。既存のドライバ２０２や作業台２０３に新たに配線することが困難な場合もあるし、作業台２０３の可動域を変えないまま、配線がねじれたり切れたりしないように配線することが困難な場合もある。
【０１７１】
上記実施形態では、２台のＣＣＤカメラ２０６と２０７を利用しているが、死角をなくすなどの目的のために、３台以上のＣＣＤカメラを利用してもよい。
ＣＣＤカメラ２０６と２０７は、輝度画像すなわちモノクロームのグレイスケール画像を撮像するものでもよく、カラー画像を撮像するものでもよい。
【０１７２】
前者の場合、画像処理で処理すべきデータ量が少ない、カラーフィルタの調整等が不要である、などの利点がある。また、図１２〜１３Ｂに示したマーカ２１７および２１８は、高反射素材と低反射素材とから作られているため、輝度画像においても認識しやすい。
【０１７３】
一方、カラー画像を撮像するＣＣＤカメラ２０６と２０７を利用する場合は、例えば赤い十字状凸部４０２を有するマーカ２１８を面Ａに取り付け、青い十字状凸部４０２を有するマーカ２１８を面Ｃに取り付けてもよい。それにより、作業台２０３の方向の判別に色の違いを利用することができる。よって、図９に示したような、面Ａ〜Ｄにおけるマーカ２１８の取り付け位置に関する制約を緩めることも可能である。要するに、マーカ２１８の形状、色、配置パターンなどの外観から作業台２０３の面を判別することさえできれば、マーカ２１８の具体的な構成と配置は任意である。
【０１７４】
上記の実施形態における作業の内容は、ねじ締めであるが、これ以外の作業についても本発明を適用することが可能なことは当然である。例えば、半田づけ、溶着、カシメ、スポット溶接、接着などの作業を含む製造工程に本発明を適用することができる。また、一つの工程が、ねじ締めと半田づけなど複数の種類の作業を含む場合でも、本発明を適用することができる。
【０１７５】
例えば、樹脂製の板同士を複数個所で超音波溶着して接合する工程では、各溶着箇所で溶着し終わるたびに超音波溶着機が完了信号を発し、その完了信号をＰＣ２０９がＩＯボード２１５を介して受け取る。このように、作業が完了したタイミングで完了信号を発するように構成された道具を利用していれば、ねじ締め以外の作業にも本発明を適用することができる。
【０１７６】
組立工程以外の工程にも本発明を適用することが可能である。例えば、製造工程には組立工程の他に検査工程なども含まれ、検査工程では道具を用いて検査を行う場合もある。一つの検査の作業が終わるたびに、検査用の道具が完了信号を発するように構成されていれば、本発明を検査工程にも適用することが可能である。
【０１７７】
作業に用いる道具自体が電動式でなくても構わない。例えば、振動センサにより作業の完了を検知することが可能なら、道具に振動センサを取り付け、振動センサが完了信号を発するようにすることにより、本発明を実施することが可能である。
【０１７８】
図４の作業台２０３は、位置の移動、水平軸まわりのテーブル板の回転、鉛直軸まわりのテーブル板の回転のすべてが可能だが、例えば、水平軸まわりにテーブル板が回転しないような種類の作業台を利用してもよいことは当然である。その場合、作業台の動きの自由度が減った分、上記の実施形態よりも、マーカ２１８の配置パターンに関する制約を緩くすることが可能である。
【０１７９】
ねじ締め作業に対応する作業位置は点だが、線状または面状の広がりを有する範囲にわたって行われる作業もある。例えば、金属板同士を隅肉溶接する場合、溶接は線状に行われる。このように線状または面状の広がりを有する範囲にわたって行われる作業に対しても、本発明を適用することが可能である。
【０１８０】
線状または面状の広がりを有する範囲にわたって行われる作業においては、例えば、作業中に所定の時間間隔で信号を断続的に発するように構成された道具を用いる。その信号を「作業途中信号」と呼ぶ。作業途中信号は、完了信号と同様に、ドライバコントローラ２１０とＩＯボード２１５を介してＰＣ２０９に受信される。また、作業途中信号をＰＣ２０９が受信したときに作業が行われている位置を「作業途中位置」と呼ぶ。
【０１８１】
作業位置は、線状または面状に広がって存在する点の位置をワーク座標系Σｗ上の座標で表した集合、またはワーク座標系Σｗ上の線または面を示す方程式により表現される。ＰＣ２０９は、作業途中信号の受信を契機として、完了信号を受信したときと同様の処理を行う。つまり、作業途中信号を受信したときの作業台２０３の位置と方向を検出し、絶対座標系Σａからワーク座標系Σｗへ変換するためのパラメータを計算し、作業途中位置の絶対座標系Σａによる座標を検出し、それをワーク座標系Σｗに変換し、変換結果を予め記憶されている作業座標と比較して、作業途中位置に対応する作業位置を特定する。
【０１８２】
この場合、線状または面状に行われる一つの作業には、作業位置が特定された一つ以上の作業途中位置と一つの作業完了位置からなる点の軌跡が対応する。よって、線状または面状に行われる作業にも本発明を適用することが可能である。また、作業途中信号を発するタイミングは任意である。
【０１８３】
また、上記実施形態では、絶対座標系Σａとワーク座標系Σｗの両者とも直交座標系だが、極座標系など別種の座標系を利用してもよいことは当然である。
図１１の例では、ワーク２０４をグラフィカルに表示する領域が二つあった。一方、片面にしか作業する必要がないワーク２０４や、三面以上に対して作業すべきワーク２０４も存在する。作業すべき面の数に応じて、適宜表示領域の数を調節することが好ましい。また、一つの工程で行う作業が複数あり、予め決められた順番でそれらの作業を行わなくてはならない場合は、その作業の順番の指示も作業モニタ２１２が表示するのが好ましい。
【０１８４】
以上説明したことを概観すれば本発明は以下のような構成を備えるものである。
（付記１）
道具を用いて行う一つ以上の作業を含む製品の製造工程において、前記製品のどの位置で前記作業が行われたかを特定する作業位置特定システムであって、
一つの前記作業が完了したとき、該作業が完了した位置である作業完了位置を含む範囲を複数の視点から撮像した複数の画像を処理することにより、前記作業完了位置を表す作業完了座標を検出する作業完了座標検出手段と、
一つ以上の前記作業の各々について該作業を行うべき位置である作業位置を表す作業座標を取得し、前記作業完了座標と前記作業座標とに基づいて、前記作業完了位置に対応する前記作業位置を特定する作業位置特定手段と、
を備えることを特徴とする作業位置特定システム。
（付記２）
前記作業完了座標検出手段は、前記道具の位置および方向を検出し、検出した前記道具の前記位置および前記方向に基づいて前記作業完了座標を算出する、
ことを特徴とする付記１に記載の作業位置特定システム。
（付記３）
前記道具に取り付けられた道具マーカを画像認識により検知することにより、前記道具の前記位置および前記方向を検出することを特徴とする付記２に記載の作業位置特定システム。
（付記４）
前記道具マーカは、基部と、前記基部から突き出た複数の凸部とを備え、
前記基部が高反射性で複数の前記凸部が低反射性であるか、前記基部が低反射性で複数の前記凸部が高反射性であるかのいずれかであり、
複数の前記凸部は、前記道具に取り付けられたとき、共通の軸のまわりにそれぞれ略放射対称の形状となるように形成されている、
ことを特徴とする付記３に記載の作業位置特定システム。
（付記５）
前記作業完了座標は第一の座標系により表され、
前記作業座標は前記製品を基準とする第二の座標系により表され、
前記製品または該製品と予め決められた位置関係にある物体の前記第一の座標系で表した位置および方向を検出して、前記第一の座標系と前記第二の座標系との間の座標変換に必要なパラメータの値を決定するパラメータ決定手段を前記作業位置特定システムがさらに備え、
作業位置特定手段は、前記パラメータを用いて座標変換を行って前記作業完了位置と前記作業位置の双方を同一の座標系で表し、前記作業完了位置に対応する前記作業位置を特定する、
ことを特徴とする付記１に記載の作業位置特定システム。
（付記６）
前記座標変換は前記第一の座標系から前記第二の座標系への変換であることを特徴とする付記５に記載の作業位置特定システム。
（付記７）
位置または方向の少なくとも一方が調節可能であり、作業台マーカが取り付けられた作業台に前記製品が固定された状態で前記作業が行われ、
複数の前記画像に撮像された前記範囲は、前記作業台を含み、
前記パラメータ決定手段は、複数の前記画像上で前記作業台マーカを画像認識により検知することにより、前記第一の座標系で表した前記作業台の位置および方向を検出し、該作業台の該位置および該方向に基づいて前記パラメータの値を決定する、
ことを特徴とする付記４に記載の作業位置特定システム。
（付記８）
前記作業台マーカは、前記作業台への取り付け面を有する基部と、前記基部から突き出た凸部とを備え、
前記基部が高反射性で複数の前記凸部が低反射性であるか、前記基部が低反射性で複数の前記凸部が高反射性であるかのいずれかであり、
前記作業台に複数の前記作業台マーカが取り付けられることにより、または前記凸部が複数存在することにより、前記作業台には前記凸部が複数対応しており、
該複数の凸部の外観の違い、該複数の凸部の配置パターンとの少なくとも一方に基づいて、前記作業台の前記位置および前記方向が検出される、
ことを特徴とする付記７に記載の作業位置特定システム。
（付記９）
特定された前記作業位置に対応する前記作業に関する作業情報を、文字、記号、画像、音またはそれらの組み合わせにより表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする付記１に記載の作業位置特定システム。
（付記１０）
行うべき作業のうちで、どの作業が完了したのかを示す工程情報が、前記作業位置の特定結果に基づいて管理されることを特徴とする付記１に記載の作業位置特定システム。
（付記１１）
前記作業はねじを締める作業であり、
前記道具は、指定されたトルクに達したことを検知可能なトルクドライバであり、
前記完了信号出力手段は、前記トルクドライバに備えられ、前記ねじに加えられたトルクが前記指定されたトルクに達したときに前記完了信号を出力する、
ことを特徴とする付記１に記載の作業位置特定システム。
（付記１２）
前記作業は線状または面状の広がりを有する範囲にわたって行われる作業であり、
前記作業完了座標検出手段は、前記作業の作業途中に一回以上出力される作業途中信号を受け取り、該作業途中信号を受け取ったときに前記作業が行われている位置を表す作業途中座標を検出し、
前記作業位置特定手段はさらに、前記作業途中座標に対応する前記作業位置を特定する、
ことを特徴とする付記１に記載の作業位置特定システム。
（付記１３）
道具を用いて行う一つ以上の作業を含む製品の製造工程において、前記製品のどの位置で前記作業が行われたかを特定する作業位置特定システムであって、
前記作業が完了した位置である作業完了位置を第一の座標系により表した作業完了座標を検出する作業完了座標検出手段と、
前記製品または該製品と予め決められた位置関係にある物体の前記第一の座標系で表した位置および方向を検出して、前記第一の座標系と前記製品を基準とする第二の座標系との間の座標変換に必要なパラメータの値を決定するパラメータ決定手段と、
一つ以上の前記作業の各々について、該作業を行うべき位置である作業位置を前記第二の座標系により表す作業座標を取得し、前記パラメータを用いて座標変換を行って前記作業完了位置と前記作業位置の双方を同一の座標系で表し、前記作業完了位置に対応する前記作業位置を特定する作業位置特定手段と、
を備えることを特徴とする作業位置特定システム。
（付記１４）
前記作業完了座標検出手段は、前記道具に取り付けられた三次元計測が可能なセンサの出力を用いて前記作業完了座標を検出することを特徴とする付記１３に記載の作業位置特定システム。
（付記１５）
前記パラメータ決定手段は、三次元計測が可能なセンサを用いて前記第一の座標系で表した前記製品または前記物体の前記位置および前記方向を検出することを特徴とする付記１３に記載の作業位置特定システム。
（付記１６）
一つ以上の工程を含む製品の製造工程において、道具を用いて行う一つ以上の作業を含む一つの工程に対応する作業セルであって、
一つの前記作業が完了したとき、該作業が完了した位置である作業完了位置を含む範囲を複数の視点から撮像した複数の画像を処理することにより、前記作業完了位置を示す作業完了座標を検出する作業完了座標検出手段と、
一つ以上の前記作業の各々について該作業を行うべき位置である作業位置を表す作業座標を取得し、前記作業完了座標と前記作業座標とに基づいて、前記作業完了位置に対応する前記作業位置を特定する作業位置特定手段と、
を備えることを特徴とする作業セル。
（付記１７）
道具を用いて行う一つ以上の作業を含む製品の製造工程において、前記製品のどの位置で前記作業が行われたかをコンピュータが特定する作業位置特定方法であって、
一つの前記作業が完了したとき、該作業が完了した位置である作業完了位置を含む範囲を複数の視点から撮像した複数の画像を処理することにより、前記作業完了位置を示す作業完了座標を検出し、
一つ以上の前記作業の各々について該作業を行うべき位置である作業位置を表す作業座標を取得し、
前記作業完了座標と前記作業座標とに基づいて、前記作業完了位置に対応する前記作業位置を特定する、
ことを特徴とする作業位置特定方法。
（付記１８）
付記１７に記載の作業位置特定方法を前記コンピュータが実行する工程を含むことを特徴とする、前記製品の製造方法。
（付記１９）
道具を用いて行う一つ以上の作業を含む製品の製造工程において、前記製品のどの位置で前記作業が行われたかをコンピュータに特定させる作業位置特定プログラムであって、
一つの前記作業が完了したとき、該作業が完了した位置である作業完了位置を含む範囲を複数の視点から撮像した複数の画像を処理することにより、前記作業完了位置を示す作業完了座標を検出するステップと、
一つ以上の前記作業の各々について該作業を行うべき位置である作業位置を表す作業座標を取得するステップと、
前記作業完了座標と前記作業座標とに基づいて、前記作業完了位置に対応する前記作業位置を特定するステップと、
を前記コンピュータに実行させることを特徴とする作業位置特定プログラム。
（付記２０）
装置に取り付け可能なマーカであって、
基部と、前記基部から突き出た複数の凸部とを備え、
前記基部が高反射性で複数の前記凸部が低反射性であるか、前記基部が低反射性で複数の前記凸部が高反射性であるかのいずれかであり、
複数の前記凸部は、前記装置に取り付けられたとき、共通の軸のまわりにそれぞれ略放射対称の形状となるように形成されている、
ことを特徴とするマーカ。
【図面の簡単な説明】
【０１８５】
【図１】作業位置特定システムの一実施形態における構成を示す機能ブロック図である。
【図２】作業位置特定システムを含むワーク組立ラインの構成図である。
【図３】一つの作業セル内での処理の流れを示す模式図である。
【図４】一実施形態における作業セルの構成を示す斜視図である。
【図５】作業位置の特定に関わる電子機器の接続関係を示した図である。
【図６】図４の一部を拡大して詳細を示した模式的な斜視図である。
【図７】一実施形態における処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】検知された三つのマーカの位置関係を模式的に示す図である。
【図９】マーカの配置パターンの一例を示す図である。
【図１０】マーカの座標からドライバの先端の座標を計算する方法を説明する模式図である。
【図１１】作業モニタの表示画面例である。
【図１２】作業台に取り付けるマーカの一例を示す図である。
【図１３Ａ】ドライバに取り付けるマーカの一例を示す図である。
【図１３Ｂ】ドライバに取り付けるマーカの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１８６】
Ａ〜Ｆ      面
１      完了信号出力部
２      作業完了座標検出部
３      作業座標格納部
４      パラメータ決定部
５      作業位置特定部
１００      ワーク組立ライン
１０１〜１０４      作業セル
１０５      上位システム
１１０      完了信号発生ツール
１１１      ワーク作業エリア
１１２      位置検出ユニット
１１３      計算ユニット
１１４      表示ユニット
２０１      作業者
２０２、２０２ａ、２０２ｂ      ドライバ
２０３      作業台
２０４      ワーク
２０５      カメラ台
２０６、２０７      ＣＣＤカメラ
２０８      検出可能エリア
２０９      ＰＣ
２１０      ドライバコントローラ
２１１      バーコードリーダ
２１２      作業モニタ
２１３      外部装置
２１４      画像処理ボード
２１５      ＩＯボード
２１６      照明
２１７、２１７ａ、２１７ｂ      マーカ
２１８、２１８ａ〜２１８ｄ      マーカ
２１９      作業台の方向回転
２２０      作業台の上下回転
２２１      ＣＣＤカメラ２０６の視軸
２２２      ＣＣＤカメラ２０７の視軸
２２３      ドライバビット
２２４      軸
２２５      先端
２２６      ねじ
３０１      ワーク選択操作表示領域
３０２      作業情報表示領域
３０３      操作ボタン表示領域
３０４      詳細表示領域
３０５      ワーク表側表示領域
３０６      ワーク裏側表示領域
３０７      ねじ締め数表示領域
３０８      総ねじ締め数表示領域
３０９      特定エラー数表示領域
４０１      シート状基部
４０２      十字状凸部
４０３      表面
４０４      裏面
４０５      横線部
４０６      縦線部
４０８      円筒状基部
４０９ａ〜４０９ｄ      円筒状凸部
４１０      軸
【図１】
2008181344.tif 000003
【図２】
2008181344.tif 000004
【図３】
2008181344.tif 000005
【図５】
2008181344.tif 000006
【図７】
2008181344.tif 000007
【図８】
2008181344.tif 000008
【図９】
2008181344.tif 000009
【図１０】
2008181344.tif 000010
【図１１】
2008181344.tif 000011
【図４】
2008181344.tif 000012
【図６】
2008181344.tif 000013
【図１２】
2008181344.tif 000014
【図１３Ａ】
2008181344.tif 000015
【図１３Ｂ】
2008181344.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月16日(2007.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
このように、人間の作業者が多くの作業を担う製造工程においては、作業のし忘れが大きな問題となっている。特許文献２には、この問題の解決を目指した作業品質管理システムが記載されている。その作業品質管理システムでは、ナットランナの先端に取り付けられた超音波発信機が発した信号を複数の受信機が受信する。すると、信号の伝播時間の差と、受信機同士の位置関係とに基づいて、発信機の位置が特定される。複数の受信機は組み立ての対象物であるワークと一定の相対位置を保つように設置されているので、その静的な相対位置の関係に基づき、発信機の位置から締められたねじの位置が判明する。こうして検出された、締められたねじの位置を示す位置情報と、実際にかけられたトルクと規定トルクとの比較に結果を示す締付情報とが、組み合わせて管理される。
【特許文献１】特開平６−２３６３１号公報
【特許文献２】特開２００４−２５８８５５号公報