(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走式のロボットと作業者とが共存して作業を行う生産ラインを監視する生産ライン監視システムであって、
作業台における前記ロボット及び作業者の位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記ロボット及び作業者の位置情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記作業者の作業に必要となる動作範囲と切り分けられるように、前記ロボットの動作範囲を調整すると共に、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて前記ロボット及び作業者の少なくとも一方に動作指示信号を出力する制御手段と、
前記作業台における作業対象の位置を検出する対象位置検出手段とを具備し、
前記記憶手段は、前記対象位置検出手段で検出された位置情報を記憶し、
前記制御手段は、前記動作指示信号により、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、作業工程毎に予め定められた目標作業時間を超えて作業が行われる作業工程での作業を前記作業者又はロボットに指示することを特徴とする生産ライン監視システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記動作指示信号により、前記作業台の上流側又は下流側への移動を指示することを特徴とする請求項１記載の生産ライン監視システム。
【請求項３】
前記制御手段は、次工程で作業を行う作業工程への移動を指示することを特徴とする請求項２記載の生産ライン監視システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ロボットと前記作業者との位置が所定距離より接近した場合に前記ロボット及び作業者の相手側から離間する方向への移動を指示することを特徴とする請求項２記載の生産ライン監視システム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記動作指示信号により、前記ロボットと前記作業者との位置が所定距離より接近した場合に前記ロボットの運転状況を変更することを指示することを特徴とする請求項１記載の生産ライン監視システム。
【請求項６】
前記制御手段は、前記ロボットと前記作業者との位置が所定距離より接近した場合に前記作業者に警告信号を出力することを特徴とする請求項１記載の生産ライン監視システム。
【請求項７】
前記制御手段は、前記目標作業時間の経過前に作業を完了する前記ロボット又は作業者に前記目標作業時間を超えて作業が行われる作業工程での作業を指示することを特徴とする請求項１記載の生産ライン監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産ライン監視システムに関し、特に、ロボットと作業者とが共存して作業を行う生産ラインを監視する生産ライン監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な分野の生産ラインにおいては、ベルトコンベアを利用して流れ作業で製品を組み立てるライン生産方式から、一人或いは数人で製品を組み立て変種変量生産に対応するリレー生産方式が主流になりつつある。また、このようなセル生産方式において、正確性、効率性の観点から作業の一部又は全部をロボットに委任する生産ラインも存在する。このようにロボットと作業者とが共存して作業を行う生産ラインにおいては、作業者の安全性を確保しながら効率良く作業を進めることが要請される。
【０００３】
従来、ロボットと作業者とが共存して作業を行う作業環境において、作業者の動作がロボットの動作によって制約されることなく作業効率を向上した作業システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この作業システムにおいては、ロボットに対する作業者の位置を検出し、ロボットと作業者との位置関係に基づいてロボットの動作を制限（停止や減速運転等）させる。これにより、作業者の作業領域を狭めることなく作業効率を向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４３８６２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、上述した特許文献１の作業システムにおいては、ロボットと作業者との位置関係に基づいてロボットの動作を制限することから、作業者の作業効率の低下を回避することができるものの、ロボットの作業効率が一時的に低下し、システム全体の作業効率が低下し得るという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、ロボットと作業者とが共存して作業を行う生産ラインにおいて、ロボット及び作業者の双方の作業効率の低下を防止して生産ライン全体の生産効率を向上することができる生産ライン監視システム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】
本発明に係る生産ライン監視システムは、自走式のロボットと作業者とが共存して作業を行う生産ラインを監視する生産ライン監視システムであって、作業台における前記ロボット及び作業者の位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記ロボット及び作業者の位置情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記作業者の作業に必要となる動作範囲と切り分けられるように、前記ロボットの動作範囲を調整すると共に、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて前記ロボット及び作業者の少なくとも一方に動作指示信号を出力する制御手段と、前記作業台における作業対象の位置を検出する対象位置検出手段とを具備し、前記記憶手段は、前記対象位置検出手段で検出された位置情報を記憶し、前記制御手段は、前記動作指示信号により、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、作業工程毎に予め定められた目標作業時間を超えて作業が行われる作業工程での作業を前記作業者又はロボットに指示することを特徴とする。
【０００８】
上記生産ライン監視システムによれば、作業台におけるロボット及び作業者の位置情報に基づいてロボットの動作範囲が調整される。これにより、作業者の安全性を確保しながら作業対象に対する作業工程等に応じて柔軟にロボットの動作範囲を設定することができる。これにより、ロボットの作業を継続しながら作業者の作業効率も確保することができる。この結果、ロボットと作業者とが共存して作業を行う生産ラインにおいて、ロボット及び作業者の双方の作業効率の低下を防止して生産ライン全体の作業効率を向上することができる。また、記憶手段に記憶された情報に基づいてロボット及び作業者の少なくとも一方に動作指示信号が出力されることから、ロボット及び作業者の位置情報に基づいて作業対象や作業内容が変動する生産ラインの状況に応じて必要な動作をロボット等に指示することができる。さらに、作業台上の作業対象の位置に基づいて目標作業時間を超えて作業が行われる作業工程での作業が作業者又はロボットに指示されることから、例えば、作業が停滞している作業工程に対する支援を作業者等に指示することができる。これにより、作業が停滞している作業工程の作業効率を改善することができ、生産ライン全体の作業効率を向上することができる。
【００１０】
上記生産ライン監視システムにおいて、前記制御手段は、前記動作指示信号により、前記作業台の上流側又は下流側への移動を指示することができる。この構成によれば、ロボット及び作業者の少なくとも一方に作業台の上流側又は下流側への移動が指示されることから、ロボットと作業者とを離間させることや、作業者等を作業が必要な工程に移動させることができる。これにより、作業者の安全性を確保したり、特定の作業工程の作業効率を改善したりすることができる。
【００１１】
例えば、上記生産ライン監視システムにおいて、前記制御手段は、次工程で作業を行う作業工程への移動を指示する。この構成によれば、ロボット及び作業者の少なくとも一方に次工程で作業を行う作業工程への移動が指示されることから、作業者等を作業が必要な工程に移動させることができる。これにより、作業対象や作業内容が変動する生産ラインの状況に応じて柔軟に所望の作業工程に作業者等を割り当てることや特定の作業工程の作業効率を改善することができる。
【００１２】
また、上記生産ライン監視システムにおいて、前記制御手段は、前記ロボットと前記作業者との位置が所定距離より接近した場合に前記ロボット及び作業者の相手側から離間する方向への移動を指示するようにしてもよい。この構成によれば、ロボットと作業者とが所定距離より接近した場合に相手側から離間する方向への移動が指示されることから、ロボットと作業者とを安全な位置関係に移動させることができる。これにより、作業者の安全性を確保することができる。
【００１３】
さらに、上記生産ライン監視システムにおいて、前記制御手段は、前記動作指示信号により、前記ロボットと前記作業者との位置が所定距離より接近した場合に前記ロボットの運転状況を変更することを指示するようにしてもよい。この構成によれば、ロボットと作業者とが所定距離より接近した場合にロボットの運転状況の変更が指示されることから、作業者が誤ってロボットの動作範囲に侵入した場合などにロボットを停止や減速運転させることができる。これにより、作業者の安全性を確保することができる。
【００１４】
上記生産ライン監視システムにおいて、前記制御手段は、前記ロボットと前記作業者との位置が所定距離より接近した場合に前記作業者に警告信号を出力することができる。この構成によれば、ロボットと作業者とが所定距離より接近した場合に作業者に警告信号が出力されることから、作業者に対して注意を喚起することができる。これにより、作業者の安全性を確保することができる。
【００１６】
特に、上記生産ライン監視システムにおいて、前記制御手段は、前記目標作業時間の経過前に作業を完了する作業工程の前記ロボット又は作業者に前記目標作業時間を超えて作業が行われる作業工程での作業を指示することが好ましい。この構成によれば、目標作業時間の経過前に作業を完了するロボット等に作業が停滞する作業工程の支援が指示されることから、作業台で作業するロボット等の稼働率を平準化することができ、生産ライン全体の生産効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ロボットと作業者とが共存して作業を行う生産ラインにおいて、ロボット及び作業者の双方の作業効率の低下を防止して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る生産ライン監視システムの概要説明図である。
【図２】第１の実施の形態に係る生産ライン監視システムの説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係る生産監視システムで作業者が着用する作業帽の説明図である。
【図４】第２の実施の形態に係る生産ライン監視システムの説明図である。
【図５】第２の実施の形態に係る生産ライン監視システムで使用されるロボット（基台）の構成の説明図である。
【図６】第３の実施の形態に係る生産ライン監視システムの説明図である。
【図７】第３の実施の形態に係る生産ライン監視システムで使用されるロボット（基台）の構成の説明図である。
【図８】第３の実施の形態に係る生産ライン監視システムにおける作業者の安全レベルの判定手法の説明図である。
【図９】第３の実施の形態に係る生産ライン監視システムにおける作業者の安全レベルの判定結果に応じた指示内容の一例を示す図である。
【図１０】第４の実施の形態に係る生産ライン監視システムの説明図である。
【図１１】第４の実施の形態に係る生産ライン監視システムで管理される製品の作業工程履歴情報の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る生産ライン監視システムは、例えば、一人或いは数人で製品を組み立て変種変量生産に対応するリレー生産方式の生産ラインに好適に使用される。しかしながら、本発明に係る生産ライン監視システムが適用される生産ラインについては、これに限定されるものではなく任意の生産ラインに適用することができる。
【００２０】
図１は、本発明に係る生産ライン監視システムの概要説明図である。図１に示す生産ライン監視システムにおいては、説明の便宜上、生産ラインで稼働するロボットが１機のみ配備される場合について示しているが、ロボット数についてはこれに限定されるものではない。以下においては、本発明に係る生産ライン監視システムで監視される生産ラインが製品の組立作業用の生産ラインである場合を例として説明する。
【００２１】
図１Ａに示すように、本発明に係る生産ライン監視システム（以下、単に「監視システム」という）１で監視対象となる生産ライン２は、自走式のロボット３と作業者４とが共存して作業を行う生産ラインで構成される。生産ライン２には、ロボット３と作業者４（４ａ、４ｂ）とが共用する作業台５が設けられている。例えば、ロボット３は、作業台５の設置面に設けられた磁気テープを検出しながら作業台５に沿って移動可能に構成されている。また、ロボット３は、例えば、内蔵するバッテリから電力供給を受けて移動可能に構成されるが、作業台５から電源供給を受けることも可能である。
【００２２】
作業台５は、例えば、平面視にて長方形状を有し、作業対象となる製品を組み立てるために必要な長さを有している。作業台５の周辺には、各作業工程にて製品に組み付けられる部品を収容する図示しないケースが配置される。図１に示す作業台５においては、同図に示す左方側から右方側に向けて製品の組立作業が行われるものとする。すなわち、作業台５においては、図１に示す左方側が製品の組立工程の上流に該当し、右方側が製品の組立工程の下流に該当する。
【００２３】
ロボット３及び作業者４は、作業台５に対向して配備される。以下においては、説明の便宜上、ロボット３及び作業者４が対向する作業台５の側面を前面と呼ぶものとする。ロボット３及び作業者４は、作業台５上で製品に対してそれぞれに割り当てられた組立作業を行う。ロボット３は、例えば、６軸を有する垂直多関節型ロボット等のロボット本体３１が自走式の基台３２上に設置されて構成される。基台３２には、車輪３３が回転可能に支持される一方、この車輪３３を駆動する駆動モータ３４ａを有する駆動ユニット３４が設けられている（図２参照）。
【００２４】
例えば、ロボット本体３１は、任意の方向に駆動されるアームを備える。このアームの先端に取り付けられるエンドエフェクタを交換することにより、多種類の組立作業に対応することができる。また、ロボット本体３１は、所定位置にステレオカメラを搭載する。例えば、作業台５に設けられた目印をこのステレオカメラで撮影し、画像認識結果に基づいて車輪３３を駆動することによりロボット３（基台３２）の位置を所定の作業位置に調節することができる。
【００２５】
監視システム１は、作業台５におけるロボット３の位置を検出するロボット３用の検出手段６と、作業台５における作業者４（４ａ、４ｂ）の位置を検出する作業者４用の検出手段７とを備える。これらの検出手段６、７は、所定の間隔でロボット３及び作業者４の位置を非接触で検出することができる。検出手段６、７が位置検出を行う所定間隔は、ロボット３及び作業者４の位置をリアルタイムで検出可能な任意の間隔に定めることができる。これらの検出手段６、７は、後述する制御装置８と通信可能に構成される。検出手段６、７で検出されたロボット３及び作業者４の位置情報は、後述する制御装置８に出力される。なお、これらの検出手段６、７によるロボット３及び作業者４の具体的な位置検出方法については後述する。
【００２６】
また、監視システム１は、ロボット３及び作業者４との間で各種信号を通信する制御装置８を備える。制御装置８は、ロボット３及び作業者４との間で各種信号を無線通信することができる。なお、制御装置８とロボット３及び作業者４等との無線通信には、例えば、生産ライン２が設置される工場等に構築された無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）を介して実行される。しかしながら、監視システム１が有する構成要素間の無線通信の方法については、これに限定されるものではなく任意の通信方法を適用することができる。
【００２７】
例えば、制御装置８は、ロボット３（より具体的にはロボット３が搭載する駆動ユニット３４）に対して駆動信号を送信する。また、制御装置８は、ロボット３や作業者４に対して次工程で作業を行う作業工程への移動を指示する信号（作業工程指示信号）を送信する。さらに、制御装置８は、作業者４の移動を指示する信号（移動指示信号）やロボット３との接近を警告する信号（警告信号）を送信する。
【００２８】
制御装置８には、記憶手段９が設けられている。記憶手段９は、検出手段６、７で検出されたロボット３及び作業者４の位置情報などの情報を記憶する。検出手段６、７からはロボット３及び作業者４の位置をリアルタイムに検出可能な間隔でこれらの位置情報が出力される。これらの位置情報を記憶することから、記憶手段９にはロボット３及び作業者４の位置情報がリアルタイムに記憶され、更新されていく。詳細について後述するように、制御装置８は、記憶手段９に記憶されたロボット３及び作業者４の位置情報に基づいてロボット３の動作範囲（動作許可範囲）を調整し、或いは、これらのロボット３及び作業者４に所定の動作を指示する動作指示信号（作業工程指示信号や移動指示信号等）を出力する。
【００２９】
また、制御装置８には、操作盤１０が有線又は無線にて接続されている。操作盤１０は、監視システム１を管理する管理者により操作される。例えば、操作盤１０は、入力機能を有し、監視システム１の構成要素（ロボット３や制御装置８等）に対する指示を受け付けることができる。また、操作盤１０は、表示機能を有し、監視システム１に対する指示入力画面や監視システム１の構成要素（制御装置８や生産ライン２等）におけるステータスを表示することができる。
【００３０】
なお、図１に示す監視システム１においては、記憶手段９が制御装置８の一部に組み込まれた場合について示しているが、記憶手段９は、制御装置８とは別の構成として備えてもよい。また、図１に示す監視システム１においては、操作盤１０が制御装置８とは別の構成として備えられる場合について示しているが、操作盤１０は、制御装置８の一部に組み込まれた構成であってもよい。
【００３１】
図１に示すようなロボット３と作業者４とが共存して作業を行う生産ライン２においては、作業者４の安全性を確保しながらライン全体の生産効率を向上することが要請される。このような要請に対し、例えば、ロボット３及び作業者４の一方の動作を一時的に制限することで作業者４の安全性を確保することが考えられる。しかしながら、この場合には、ロボット３又は作業者４の稼働率が一時的に低下することとなり、ライン全体の生産効率が低下する事態が発生し得る。
【００３２】
本発明者らは、ロボット３及び作業者４の一方の動作を制限することがライン全体の生産効率の低下の原因の１つであることに着目した。そして、ロボット３及び作業者４の双方の動作を制限することなく稼働率を維持することがライン全体の生産効率の向上に寄与することを見出し、本発明に想到した。すなわち、本発明に係る監視システム１においては、作業台５におけるロボット３及び作業者４の位置を検出し、これらの位置情報に基づいて、ロボット３及び作業者４の作業の継続を確保すべくロボット３の動作範囲を調整することを骨子とする。
【００３３】
図１に示す監視システム１においては、操作盤１０を介して管理者から生産ライン２の運転開始指示やタクトタイム（各作業工程の均等なタイミングを計るための工程作業時間）が入力される。そして、生産ライン２の運転開始指示に伴い、ロボット３に対して駆動信号が出力されると共に、作業者４に対して作業に必要な情報が出力される。例えば、作業者４には、作業者４が作業を行う作業工程に関する情報が出力される。
【００３４】
図１に示す生産ライン２においては、運転開始指示に伴い、ロボット３が製品を図示しないケースからピックアップし、自身に割り当てられた組立作業を行う。この際、ロボット３は、制御装置８から与えられる駆動信号に応じて作業台５を図１に示す左右方向に移動しながら組立作業を行う。そして、組立作業を終えると、ロボット３は、製品を作業者４ａに受け渡す。例えば、製品の受け渡しは、ロボット３と作業者４ａとの間に配置された受け渡し用のケースを介して行われる。
【００３５】
製品を受け取った作業者４ａは、自身に割り当てられた組立作業を行った後、作業終了後の製品を作業者４ｂに受け渡す。なお、製品の受け渡しは、ロボット３と作業者４ａとの間と同等の要領で行われる。そして、製品を受け取った作業者４ｂによって、作業者４ｂに割り当てられた組立作業が終了すると、製品の組立が完了する。完成した製品は、回収用のケースに収納される。そして、この回収用のケースに所定の個数の完成製品が収納されると、完成製品を運搬する担当の作業者によって回収される。
【００３６】
このような一連の組立作業が行われる過程において、検出手段６、７は、所定の間隔でロボット３及び作業者４（４ａ、４ｂ）の位置を検出する。そして、検出手段６、７は、これらの位置情報を制御装置８に出力する。これらの位置情報は、制御装置８の記憶手段９に記憶される。制御装置８は、記憶手段９に記憶されたこれらの位置情報に基づいてロボット３の動作範囲を算出する。このとき、制御装置８は、作業者４の作業に必要となる動作範囲と切り分けられるように、ロボット３の動作範囲を算出する。そして、この動作範囲内でロボット３を駆動する駆動信号をロボット３の駆動ユニット３４に出力する。なお、ロボット３及び作業者４の位置情報は、操作盤１０に出力され、その表示手段に表示される。
【００３７】
ロボット３は、制御装置８から受け取った駆動信号に応じて動作範囲を変更する。例えば、図１Ｂに示すように、作業者４ｃが追加された場合について考える。この場合、作業台５に３人分の作業者４ａ〜４ｃの動作範囲を確保する必要が生じ、作業者４の動作範囲が拡大される。検出手段７においては、これらの作業者４ａ〜４ｃの位置情報が検出され、これらの位置情報が制御装置８の記憶手段９に記憶される。制御装置８は、これらの作業者４ａ〜４ｃの位置情報に基づいてロボット３の動作範囲を算出する。この場合、算出されるロボット３の動作範囲は、２人の作業者４ａ、４ｂが作業する場合に比べて短縮される。制御装置８は、このように短縮されたロボット３の動作範囲に応じた駆動信号をロボット３に出力する。これにより、ロボット３の動作範囲は、図１Ａに示す場合と比べて短縮されることとなる。
【００３８】
このように本発明に係る監視システム１においては、作業台５におけるロボット３及び作業者４の位置情報に基づいてロボット３の動作範囲が調整される。これにより、作業者４の安全性を確保しながら製品に対する作業工程等に応じて柔軟にロボット３の動作範囲を設定することができる。これにより、ロボット３の作業を継続しながら作業者４の作業効率も確保することができる。この結果、ロボット３と作業者４と共存して作業を行う生産ライン２において、ロボット３及び作業者４の双方の作業効率の低下を防止して生産ライン２全体の作業効率を向上することができる。
【００３９】
以下、本発明に係る監視システム１の複数の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す複数の実施の形態において、説明の便宜上、図１に示す監視システム１と共通の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
（第１の実施の形態）
図２は、第１の実施の形態に係る監視システム１１の説明図である。図２Ａは、生産ライン２を作業台５の前面側（ロボット３及び作業者４側）から示した模式図であり、図２Ｂは、生産ライン２を上方側から示した模式図である。図２においては、図１Ａと同様に、生産ライン２に１機のロボット３と２人の作業者４（４ａ、４ｂ）とが配備された場合について示している。なお、図４及び図６にそれぞれ示す第２、第３の実施の形態に係る監視システム２０、３０においても同様である。
【００４１】
第１の実施の形態に係る監視システム１１においては、超音波センサを利用してロボット３及び作業者４の位置を検出する場合について示している。ここで、超音波センサとは、超音波送信機（以下、単に「送信機」という）から発信した超音波を超音波受信機（以下、単に「受信機」という）で受信することにより、送信機と受信機との間の距離を検出するセンサである。
【００４２】
図２Ａに示すように、監視システム１１において、ロボット３の基台３２の上面には送信機３５が設けられている。また、作業者４（４ａ、４ｂ）は、送信機４１（４１ａ、４１ｂ）が装着された作業帽４０（４０ａ、４０ｂ）を着用している。これらの送信機３５、４１（４１ａ、４１ｂ）は、上方側に向けて超音波を発信可能に構成されている。この場合において、送信機３５、４１（４１ａ、４１ｂ）は、それぞれ自装置を識別可能な情報を含めて発信する。なお、作業者４が着用する作業帽４０の構成については後述する。
【００４３】
一方、生産ライン２の上方側の領域には、複数の受信機５０が配列されている。これらの受信機５０は、側面視にて、作業台５の上面と平行に作業台５の延在方向に沿って配列されている。例えば、これらの受信機５０は、生産ライン２が設置される工場の天井から吊り下げられた支持部材（不図示）に固定される。また、これらの受信機５０は、送信機３５、４１からの超音波の受信結果（受信タイミング）を制御装置８に通信可能に構成されている。
【００４４】
受信機５０は、作業台５の前面の上方側の領域に配列される複数の第１受信機５１と、ロボット３及び作業者４の上方側の領域に配置される複数の第２受信機５２とから構成される。第１受信機５１及び第２受信機５２は、作業台５の延在方向と平行に一定間隔を空けて配置されている。また、これらの第１受信機５１の中心を通る直線５１Ｌと、これらの第２受信機５２の中心を通る直線５２Ｌとは平行に配置されている。第１受信機５１は、互いに隣接する一対の第２受信機５２の中央に配置される。一方、第２受信機５２は、互いに隣接する一対の第１受信機５１の中央に配置される。このため、複数の受信機５０は、図２Ｂに示すように、平面視にて概して千鳥配列されている。
【００４５】
ロボット３の基台３２上に配置される送信機３５と、生産ライン２の上方に配置された複数の受信機５０とは、図１に示すロボット３用の検出手段６を構成する。一方、作業帽４０に装着された送信機４１と、生産ライン２の上方に配置された複数の受信機５０とは、図１に示す作業者４用の検出手段７を構成する。各受信機５０には、作業台５の規定位置（例えば、生産ライン２の作業開始位置）との関係において、自身の位置を識別する識別情報が関連付けられている。このため、各受信機５０は、作業台５の規定位置からロボット３及び作業者４の絶対位置を検出することができる。
【００４６】
このような構成を有する監視システム１１においては、生産ライン２における一連の組立作業の過程において、送信機３５から発信された超音波がロボット３に近い位置に配置された単一又は複数の受信機５０で受信される。そして、受信機５０による超音波の受信結果（受信タイミング）は制御装置８に出力される。例えば、超音波を受信した受信機５０のうち、最も短い時間で送信機３５からの超音波を受信した受信機５０によりロボット３の位置が検出される。作業者４ａ、４ｂの位置についても、同様の要領で検出される。
【００４７】
このように検出されたロボット３及び作業者４の位置情報は、記憶手段９に記憶される。制御装置８は、記憶手段９に記憶されたこれらの位置情報に基づいてロボット３の動作範囲を算出する。そして、制御装置８は、この動作範囲内でロボット３を駆動する駆動信号をロボット３の駆動ユニット３４に出力する。この駆動信号に応じて駆動ユニット３４が駆動モータ３４ａを駆動することにより、ロボット３の動作範囲が調整される。これにより、ロボット３は、作業者４の作業領域に侵入することなく組立作業を継続することができる。この結果、ロボット３の作業を継続しながら作業者４の作業効率も確保することができる。
【００４８】
ここで、作業者４が着用する作業帽４０の構成例について、図３を参照しながら説明する。図３は、第１の実施の形態に係る監視システム１１で作業者４が着用する作業帽４０の説明図である。図３Ａにおいては、作業帽４０を着用した作業者４の正面図を示し、図３Ｂは、作業帽４０を着用した作業者４の側面図を示している。なお、この作業帽４０は、後述する第２〜第４の監視システム２０、３０、４０にも適用される。
【００４９】
図３Ａ、図３Ｂに示すように、作業帽４０は、作業者４の頭部を覆う帽体４２と、この帽体４２に設けられたつば部４３とを有している。帽体４２の頂部には、上述した送信機４１が固定されている。つば部４３は、帽体４２から作業者４の前方側に突出して設けられている。帽体４２には、通信部４４が内蔵されている（図３Ｂ参照）。通信部４４は、制御装置８との間で各種信号を無線通信可能に構成される。例えば、通信部４４は、制御装置８から作業工程指示信号、移動指示信号や警告信号を受信する。
【００５０】
また、帽体４２には、スピーカ４５が内蔵されている（図３Ｂ参照）。スピーカ４５は、作業時に必要な音声や警告音を出力可能に構成されている。例えば、スピーカ４５は、制御装置８から到来する警告信号に応じて警告音や警告メッセージを出力する。これにより、例えば、作業者４がロボット３に誤って接近した場合などに作業者４に対して注意を喚起することができ、作業者４の安全性を確保することができる。
【００５１】
つば部４３の下面には、作業者４の視界範囲に一部が入るように、一対の方向指示灯４６（４６Ｌ、４６Ｒ）と作業工程位置灯４７とが設けられている（図３Ａ参照）。一対の方向指示灯４６は、つば部４３の両端部近傍に設けられている。これらの方向指示灯４６は、発光素子で構成される。例えば、制御装置８から到来する移動指示信号に応じて一方の方向指示灯４６が発光する。これにより、制御装置８からの指示に応じて作業者４が移動すべき方向を指示することができる。
【００５２】
作業工程位置灯４７は、これらの方向指示灯４６（４６Ｌ、４６Ｒ）の間に配置される。作業工程位置灯４７は、作業者４から見て左右方向に配列された複数の発光素子を有する。これらの発光素子は、作業台５における作業工程に関連付けて配置されている。例えば、作業工程位置灯４７は、制御装置８から到来する作業工程指示信号に応じて発光する。作業工程位置灯４７においては、作業者４が位置する作業工程に対応するいずれかの発光素子が発光する。これにより、制御装置８からの指示に応じて作業者４が位置する作業工程を認識させることができる。
【００５３】
監視システム１１においては、このような作業帽４０を作業者４が着用していることから、例えば、方向指示灯４６を利用することにより、作業者４に対して作業台５の上流側又は下流側への移動を指示することができる。これにより、ロボット３と作業者４とを離間させることができ、作業者４の安全性を確保したり、特定の作業工程の作業効率を改善したりすることができる。
【００５４】
また、方向指示灯４６及び作業工程位置灯４７を組み合わせて利用することにより、作業者４に対して次工程で作業を行う作業工程への移動を指示することができる。これにより、作業者４を作業が必要な工程に移動させることができる。この結果、作業対象や作業内容が変動する生産ライン２の状況に応じて柔軟に所望の作業工程に作業者４を割り当てることや特定の作業工程の作業効率を改善することができる。
【００５５】
なお、方向指示灯４６や作業工程位置灯４７は、上述したスピーカ４５からの警告音等の出力に伴って点滅する構成としてもよい。この場合には、聴覚だけでなく視覚的にも作業者４に警告状態を通知することができ、より効果的に注意を喚起することができる。また、これらの方向指示灯４６の点滅のみで注意を喚起するようにしてもよい。
【００５６】
このように監視システム１１においては、作業帽４０を介して作業者４に対して作業台５の上流側や下流側への移動や、次工程で作業を行う作業工程への移動を指示することができる。一方、監視システム１１においては、駆動ユニット３４に対する駆動信号によりロボット３に対して上流側や下流側への移動や、次工程で作業を行う作業工程への移動を指示することができる。この場合、駆動信号が移動指示信号や作業工程指示信号に相当する。
【００５７】
なお、監視システム１１からロボット３に対する次工程で作業を行う作業工程への移動を指示する際には、例えば、ロボット３内の制御プログラムにおいて、次工程を指示する変数（次工程指示変数）を用意しておき、制御装置８からこの次工程指示変数を書き換えることで指示することもできる。この場合、ロボット３は、作業工程における作業が終了する度に次工程指示変数を確認することで、次工程で作業を行う作業工程を認識することができる。この場合、ロボット３は、該当する作業工程に対応する作業台５の位置まで移動し、必要な作業を行う。
【００５８】
このように監視システム１１においては、制御装置８から、記憶手段９に記憶された情報に基づいてロボット３及び／又は作業者４に動作指示信号（移動指示信号や作業工程指示信号）を出力することができる。これにより、ロボット３及び作業者４の位置情報に基づいて作業対象や作業内容が変動する生産ライン２の状況に応じて必要な動作をロボット３及び作業者４に指示することができる。
【００５９】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る監視システムは、ロボット３の位置を検出する方法において、第１の実施の形態に係る監視システム１１と相違する。以下、第２の実施の形態に係る監視システムについて、第１の実施の形態に係る監視システム１１との相違点を中心に説明する。
【００６０】
図４は、第２の実施の形態に係る監視システム２０の説明図である。図４Ａは、生産ライン２を作業台５の前面側（ロボット３及び作業者４側）から示した模式図であり、図４Ｂは、生産ライン２を上方側から示した模式図である。図５は、第２の実施の形態に係る監視システム２０で使用されるロボット３（基台３２）の構成の説明図である。なお、図４において、図２に示す第１の実施の形態に係る監視システム１１と共通の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６１】
図５に示すように、ロボット３の基台３２には、下端部近傍の両側面に一対の近接センサ３６が設けられている。これらの近接センサ３６は、作業台５の設置面に設けられた検知板５３（図４参照）を接触することなく検出する。ここで、検知板５３は、生産ライン２（より具体的には、作業台５）における規定位置（原点位置）に設置されている。なお、この近接センサ３６による検知板５３の検出結果は、制御装置８に無線送信される。
【００６２】
また、基台３２の内部において、車輪３３を支持する車輪軸３３ａにはエンコーダ３７が取り付けられている。エンコーダ３７は、例えば、ロータリーエンコーダで構成され、ロボット３の移動に伴う車輪軸３３ａの回転量を計測する。なお、このエンコーダ３７による車輪軸３３ａの計測結果は、制御装置８に無線送信される。
【００６３】
監視システム２０において、制御装置８は、近接センサ３６からの検出結果に応じて生産ライン２の原点位置を把握すると共に、エンコーダ３７からの計測値に応じてこの原点位置からのロボット３の移動量を把握する。これにより、制御装置８は、ロボット３の位置情報を把握することができる。把握されたロボット３の位置情報は記憶手段９に記憶される。一方、作業者４の位置情報は、第１の実施の形態に係る監視システム１１と同様に検出され、記憶手段９に記憶される。
【００６４】
制御装置８は、このように記憶手段９に記憶された位置情報に基づいてロボット３の動作範囲を算出する。そして、制御装置８は、この動作範囲内でロボット３を駆動する駆動信号をロボット３の駆動ユニット３４に出力する。この駆動信号に応じて駆動ユニット３４が駆動モータ３４ａを駆動することにより、ロボット３の動作範囲が調整される。これにより、ロボット３は、作業者４の作業領域に侵入することなく組立作業を継続することができる。この結果、ロボット３の作業を継続しながら作業者４の作業効率も確保することができる。
【００６５】
なお、監視システム２０においては、ロボット３の位置を近接センサ３６の検出結果とエンコーダ３７の計測値に基づいて検出する。このため、ロボット３の動作範囲に対応する位置に受信機５０を設置する必要がない。これにより、第１の実施の形態に係る監視システム１１と比べて受信機５０の設置数を低減することができる。この結果、受信機５０に要するコスト及び受信機５０の設置に必要となるコストを低減でき、生産ライン２全体の製造コストを抑えることができる。
【００６６】
また、監視システム２０において、制御装置８から、ロボット３及び作業者４の位置情報に基づいてロボット３及び作業者４に移動指示信号や作業工程指示信号等を出力することができるのは、第１の実施の形態に係る監視システム１１と同様である。このため、監視システム２０においても、ロボット３及び作業者４の位置情報に基づいて作業対象や作業内容が変動する生産ライン２の状況に応じて必要な動作をロボット３及び作業者４に指示することができる。
【００６７】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係る監視システムは、ロボット３の位置を検出する方法において、第１、第２の実施の形態に係る監視システム１１、２０と相違する。以下、第３の実施の形態に係る監視システムについて、第１の実施の形態に係る監視システム１１との相違点を中心に説明する。
【００６８】
図６は、第３の実施の形態に係る監視システム３０の説明図である。図６Ａは、生産ライン２を作業台５の前面側（ロボット３及び作業者４側）から示した模式図であり、図６Ｂは、生産ライン２を上方側から示した模式図である。図７は、第３の実施の形態に係る監視システム３０で使用されるロボット３（基台３２）の構成の説明図である。なお、図６において、図２に示す第１の実施の形態に係る監視システム１１と共通の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
図６Ａ、図６Ｂに示すように、作業台５の前面（ロボット３に対向する側面）には、ロボット３が自装置の位置を認識するためのバーコード５４が設けられている。バーコード５４は、ロボット３の動作範囲になり得る領域全体に亘って配置されている。バーコード５４には、作業台５の任意の位置を識別可能な二次元パターンが含まれている。
【００７０】
一方、ロボット３の基台３２には、図７に示すように、作業台５と対向する側面にバーコードリーダ３８が設けられている。このバーコードリーダ３８は、作業台５に設けられたバーコード５４の二次元パターンを読み取る。なお、このバーコードリーダ３８による読み取り結果は、制御装置８に無線送信される。
【００７１】
監視システム３０において、制御装置８は、バーコードリーダ３８による読み取り結果に応じてロボット３の位置情報を把握することができる。把握されたロボット３の位置情報は記憶手段９に記憶される。一方、作業者４の位置情報は、第１の実施の形態に係る監視システム１１と同様に検出され、記憶手段９に記憶される。
【００７２】
制御装置８は、記憶手段９に記憶されたこれらの位置情報に基づいてロボット３の動作範囲を算出する。そして、制御装置８は、この動作範囲内でロボット３を駆動する駆動信号をロボット３の駆動ユニット３４に出力する。この駆動信号に応じて駆動ユニット３４が駆動モータ３４ａを駆動することにより、ロボット３の動作範囲が調整される。これにより、ロボット３は、作業者４の作業領域に侵入することなく組立作業を継続することができる。この結果、ロボット３の作業を継続しながら作業者４の作業効率も確保することができる。
【００７３】
なお、監視システム３０においては、ロボット３の位置をバーコードリーダ３８による読み取り結果に基づいて検出する。このため、ロボット３の動作範囲に対応する位置に受信機５０を設置する必要がない。これにより、第２の実施の形態に係る監視システム２０と同様に、受信機５０に要するコスト及び受信機５０の設置に必要となるコストを低減でき、生産ライン２全体の製造コストを抑えることができる。
【００７４】
また、監視システム３０において、制御装置８から、ロボット３及び作業者４の位置情報に基づいてロボット３及び作業者４に移動指示信号や作業工程指示信号等を出力することができるのは、第１の実施の形態に係る監視システム１１と同様である。このため、監視システム３０においても、ロボット３及び作業者４の位置情報に基づいて作業対象や作業内容が変動する生産ライン２の状況に応じて必要な動作をロボット３及び作業者４に指示することができる。
【００７５】
これらのように第１〜第３の監視システム１１、２０、３０においては、ロボット３の動作範囲を調整することで、作業者４の安全性を確保しながら製品に対する作業工程等に応じて柔軟にロボット３の動作範囲を設定することができる。これにより、ロボット３の作業を継続しながら作業者４の作業効率も確保することができる。
【００７６】
一方で作業者４が誤ってロボット３の動作範囲に侵入する事態も想定される。このため、これらの第１〜第３の実施の形態に係る監視システム１１、２０、３０においては、一連の組み立て作業が行われる過程にて、作業者４の安全度合いを示す安全レベルを判定する。そして、この安全レベルの判定結果に基づいて所定の動作をロボット３及び作業者４に指示する。
【００７７】
以下、第１〜第３の実施の形態に係る監視システム１１、２０、３０における作業者４の安全レベルの判定手法について説明する。以下においては、説明の便宜上、第３の実施の形態に係る監視システム３０を例に安全レベルの判定手法を説明するが、第１、第２の実施の形態に係る監視システム１１、２０にも適用できるのは言うまでもない。
【００７８】
図８は、第３の実施の形態に係る監視システム３０における作業者４の安全レベルの判定手法の説明図である。図８Ａは、生産ライン２を作業台５の前面側（ロボット３及び作業者４側）から示した模式図であり、図８Ｂは、生産ライン２を上方側から示した模式図である。
【００７９】
図８に示すように、監視システム３０においては、予めロボット３及び作業者４の周囲に安全レベルを判定するための複数の判定領域を設けている。これらの判定領域は、ロボット３及び作業者４の近傍に配置される危険領域（ＲＤ、ＨＤ）と、この危険領域（ＲＤ、ＨＤ）の外側に配置される警告領域（ＲＡ、ＨＡ）とが含まれる。
【００８０】
例えば、ロボット３の危険領域ＲＤは、図８に一点鎖線で示すように、ロボット本体３１の可動範囲に対応して設定される。また、ロボット３の警告領域ＲＡは、図８に二点鎖線で示すように、危険領域ＲＤの外側に安全な距離を追加した範囲に設定される。例えば、ロボット３の警告領域ＲＡは、危険領域ＲＤから外側に３０ｃｍを追加された範囲に設定される。
【００８１】
一方、作業者４の危険領域ＨＤは、図８に一点鎖線で示すように、作業者４の作業が阻害されない範囲に対応して設定される。また、作業者４の警告領域ＨＡは、図８に二点鎖線で示すように、危険領域ＨＤの外側に安全な距離を追加した範囲に設定される。例えば、警報領域ＨＡは、作業者４の手が届く範囲に設定される。
【００８２】
このようなロボット３の危険領域ＲＤ及び警告領域ＲＡは、その寸法やロボット本体３１の可動範囲などによって変動する。同様に、作業者４の危険領域ＨＤ及び警告領域ＨＡは、その身長や手の長さなどの身体情報によって変動する。監視システム３０においては、制御装置８によって生産ライン２で作業するロボット３や作業者４毎にこれらの危険領域ＲＤ、ＨＤ及び警告領域ＲＡ、ＨＡを管理し、作業者４の安全レベルの判定に利用する。
【００８３】
制御装置８は、記憶手段９に記憶されたロボット３及び作業者４の位置情報に基づいてこれらの危険領域ＲＤ、ＨＤ及び警告領域ＲＡ、ＨＡを管理する。これにより、ロボット３及び作業者４が移動する場合であっても、ロボット３及び作業者４の現在位置に追随して危険領域ＲＤ、ＨＤ及び警告領域ＲＡ、ＨＡを把握することができる。例えば、これらの危険領域ＲＤ、ＨＤ及び警告領域ＲＡ、ＨＡは、ロボット３及び作業者４の移動に応じて記憶手段９に記憶させることができる。
【００８４】
このように管理される危険領域ＲＤ、ＨＤ及び警告領域ＲＡ、ＨＡに基づいて、制御装置８は、ロボット３の危険領域ＲＤ及び警告領域ＲＡと、作業者４の危険領域ＨＤ及び警告領域ＲＡとの干渉状況に応じて作業者４の安全レベルを判定する。例えば、制御装置８は、危険領域ＲＤと危険領域ＨＤとが干渉する場合に安全レベルが最も低いと判定し、危険領域ＲＤ又は危険領域ＨＤと警告領域ＲＡ又は警告領域ＨＡとが干渉する場合に安全レベルが次に低いと判定し、警告領域ＲＡと警告領域ＨＡとが干渉する場合に次に安全レベルが低いと判定する。
【００８５】
そして、このような安全レベルの判定結果に応じて、制御装置８は、ロボット３及び／又は作業者４に対して所定の動作を指示する。図９は、第３の実施の形態に係る監視システム３０における作業者４の安全レベルの判定結果に応じた指示内容の一例を示す図である。なお、図９に示す指示内容は、一例を示すものであり、これらに限定されるものではなく適宜変更が可能である。
【００８６】
図９に示すように、危険領域ＲＤと危険領域ＨＤとが干渉する場合、制御装置８は、ロボット３に対して運転の非常停止を指示する。これにより、例えば、作業者４が誤ってロボット３に接近してしまった場合であっても、動作中のロボット３の一部が作業者４に接触する事態を回避することができる。なお、このロボット３の非常停止を指示した場合には、管理者等によって原因が解明された場合にロボット３の運転を再開することが好ましい。これにより、生産ライン２の生産効率を低下させる原因を発見でき、以後の生産効率の改善に寄与することができる。
【００８７】
また、危険領域ＲＤ又は危険領域ＨＤと警告領域ＲＡ又は警告領域ＨＡとが干渉する場合、制御装置８は、ロボット３に対して運転の一時停止を指示すると共に、作業者４に対してロボット３から離間する方向への移動を指示する。そして、これらの干渉状況が解消された場合、制御装置８は、ロボット３の運転の再開を指示する。これにより、例えば、作業者４が誤ってロボット３に接近してしまった場合であっても、動作中のロボット３の一部が作業者４に接触する事態を回避することができる。また、干渉状況の解消に伴ってロボット３の運転を再開できるので、ロボット３の停止時間を最小限に抑えることができ、ロボット３の作業効率の低下を抑制することができる。
【００８８】
さらに、警告領域ＲＡと警告領域ＨＡとが干渉する場合、制御装置８は、ロボット３に対して運転速度の低下を指示する。これにより、例えば、作業者４がロボット３に接近する場合であっても、作業者４の安全性が確保される場合は、ロボット３の作業を継続することができるので、ロボット３の作業効率の低下を抑制することができる。仮に、ロボット３と作業者４との距離が短くなった場合であっても、ロボット３の運転速度が低下していることから、上述したような回避動作に迅速に移行することができる。
【００８９】
このように監視システム３０においては、記憶手段９に記憶される位置情報に基づいて、ロボット３と作業者４との位置が所定距離より接近した場合にロボット３の運転状況を変更するように指示する信号（動作指示信号）を出力する。これにより、作業者４が誤ってロボット３の動作範囲に侵入した場合などにロボット３を停止や減速運転させることができる。これにより、作業者４の安全性を確保することができる。
【００９０】
また、監視システム３０においては、記憶手段９に記憶される位置情報に基づいて、ロボット３と作業者４との位置が所定距離より接近した場合に作業者４をロボット３から離間する方向へ移動するように指示する。これにより、ロボットと作業者とを安全な位置関係に移動させることができる。これにより、作業者の安全性を確保することができる。
【００９１】
さらに、制御装置８は、このような作業者４の安全レベルの判定結果に応じて警告信号を作業者４に出力することができる。例えば、記憶手段９に記憶される位置情報に基づいて、ロボット３と作業者４との距離で図９に示す状況を判定した場合に警告信号を出力することができる。これにより、作業帽４０のスピーカ４５や方向指示灯４６を介して作業者４に注意を喚起することができ、作業者４の安全性を確保することができる。
【００９２】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態に係る監視システムは、生産ライン２における作業工程を監視する機能（作業工程監視機能）を備える点で第１〜第３の実施の形態に係る監視システム１１、２０、３０と相違する。以下、第４の実施の形態に係る監視システムの構成について説明する。なお、第４の実施の形態における監視システムにおいては、第１〜第３の監視システム１１、２０、３０と同様に、ロボット３及び作業者４の位置情報に基づいてロボット３の動作範囲を調整する機能を備える。
【００９３】
図１０は、第４の実施の形態に係る監視システム４０の説明図である。図１０に示す監視システム４０においては、説明の便宜上、生産ライン２における作業工程が第１工程〜第４工程で構成される場合について示している。また、第１工程、第４工程にそれぞれ作業者４ｃ、４ｄが割り当てられ、第２工程、第３工程にそれぞれロボット３ａ、３ｂが割り当てられる場合について示している。
【００９４】
図１０に示すように、監視システム４０において、作業台５には第１工程〜第４工程に対応する作業領域が形成されている。また、各作業工程に対応する作業領域の下流側（図１０に示す右方側）には、各作業工程で組立作業が完了した製品を次工程に受け渡すための受け渡し部５５ａ〜５５ｄが設けられている。これらの受け渡し部５５ａ〜５５ｄには、例えば、製品の受け渡し用のケースが配置される。
【００９５】
また、作業台５において、これらの受け渡し部５５ａ〜５５ｄの近傍には、コードリーダ５６ａ〜５６ｄが設けられている。これらのコードリーダ５６ａ〜５６ｄは、受け渡し部５５ａ〜５５ｄに配置された製品Ｐに印字された製品管理コード（ＱＲコード（登録商標）やＲＦＩＤタグ）を読み込み可能に構成されている。また、これらのコードリーダ５６ａ〜５６ｄは、読み込んだ製品管理コードを読み取り時間と一緒に制御装置８に無線通信可能に構成されている。これらのコードリーダ５６ａ〜５６ｄは、製品Ｐの位置を検出する検出手段として機能する。
【００９６】
コードリーダ５６ａ〜５６ｄにより読み取られた製品コード及び読み取り時間は、制御装置８の記憶手段９に記憶される。これらの製品コード及び読み取り時間は、記憶手段９において、各作業工程（受け渡し部５５ａ〜５５ｄ）に関連付けて記憶される。受け渡し部５５ａ〜５５ｄは、生産ライン２（作業台５）にて既知である。このため、記憶手段９には、各作業工程で組立作業が行われた製品Ｐの位置情報が保持されると共に、製品Ｐに対する作業工程履歴情報が保持されることとなる。
【００９７】
ここで、記憶手段９に保持される製品Ｐに対する作業工程履歴情報について説明する。図１１は、第４の実施の形態に係る監視システム４０で管理される製品Ｐの作業工程履歴情報の説明図である。図１１に示す作業工程履歴情報においては、製品コードと作業工程とに関連づけて作業完了時間（すなわち、コードリーダ５６による読み取り時間）が保持されている。なお、図１１において、製品コードＰ１１が示す製品（製品Ｐ１１）と製品コードＰ１２が示す製品（製品Ｐ１２）とは、異なるタイミングで製造された同一の製品であるものとする。
【００９８】
図１１に示すように、製品Ｐ１１においては、第１工程における作業完了時間として「１３：００：２４」が保持されている。これは、作業日の１３時００分２４秒に作業が完了したことを示している。同様に、製品Ｐ１１においては、第２工程、第３工程及び第４工程における作業完了時間として、それぞれ「１３：００：４６」、「１３：０１：１０」及び「１３：０１：３０」が保持されている。ここで、製品Ｐ１１は、第１工程が１３時００分７秒に開始されたものとする。このため、製品Ｐ１においては、組立完成までの作業時間が１分２３秒かかっていることが分かる。
【００９９】
一方、製品Ｐ１２においては、第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程における作業完了時間として、それぞれ「１３：００：４７」、「１３：０１：０９」、「１３：０１：３０」及び「１３：０２：００」が保持されている。ここで、製品Ｐ１１は、第１工程が１３時００分３０秒に開始されたものとする。このため、製品Ｐ１２においては、組立完成までの作業時間は１分３０秒かかっていることが分かる。このことから、製品Ｐ１２は、製品Ｐ１１と同一の組立作業であるにも関わらず、製品Ｐ１１に比べて作業時間が７秒多くかかっていることが分かる。
【０１００】
制御装置８は、このように記憶手段９に記憶される情報に基づいて各作業工程を平準化する処理（平準化処理）を行う。ここで、平準化処理とは、製品Ｐに対する作業時間を均等化する処理をいう。この平準化処理においては、例えば、各製品Ｐに応じて作業工程毎に予め定められた目標作業時間を超えて作業する作業工程の作業者４又はロボット３における作業負担が低減され、目標作業時間の経過前に作業を完了する作業工程のロボット３又は作業者４の作業負担が増加される。
【０１０１】
この平準化処理について、図１１に示す具体例を用いて説明する。図１１における作業工程履歴情報を見ると、第１工程では製品Ｐ１１及び製品Ｐ１２の作業時間は共に１７秒である。また、第２工程では製品Ｐ１１及び製品Ｐ１２の作業時間が共に２２秒である。第３工程では製品Ｐ１１の作業時間が２４秒であり、製品Ｐ１２の作業時間が２１秒である。第４工程では製品Ｐ１１の作業時間が２０秒であり、製品Ｐ１２の作業時間が３０秒である。すなわち、製品Ｐ１２においては、製品Ｐ１１に比べ、第３工程の作業時間が３秒短いものの、第４工程の作業時間が１０秒長いことが分かる。
【０１０２】
このような作業工程履歴情報を認識すると、制御装置８は、第４工程を担当する作業者４ｄの作業負担を低減する一方、第３工程を担当するロボット３ｂの作業負担を増加する。より具体的には、制御装置８は、ロボット３ｂに対して、動作範囲を拡大すると共に第４工程での作業を指示する。これにより、第４工程の前半の作業の一部がロボット３ｂに割り当てられる。一方、作業者４ｄには、第４工程の作業の残部が割り当てられることとなり、作業者４ｄの作業負担が低減される。
【０１０３】
なお、ここでは、ロボット３ｂに対して第４工程での一部の作業を指示することで、作業工程の平準化する場合について説明しているが、平準化処理の内容についてはこれに限定されるものではない。例えば、目標作業時間を超えて作業する作業工程での作業を、目標作業時間の経過前に作業を完了する作業工程の作業者４に指示することが含まれる。
【０１０４】
このように監視システム４０においては、記憶手段９に記憶された情報（製品Ｐの位置情報）に基づいて、目標作業時間を超えて作業が行われる作業工程での作業を、作業者４又はロボット３に指示する。これにより、作業が停滞している特定の作業工程における作業効率を改善することができ、生産ライン２全体の作業効率を向上することができる。
【０１０５】
特に、監視システム４０においては、目標作業時間の経過前に作業を完了する作業工程のロボット３又は作業者４に対して、目標作業時間を超えて作業が行われる作業工程での作業を指示する。これにより、作業台５で作業するロボット３等の稼働率を平準化することができ、生産ライン２全体の生産効率を向上することができる。
【０１０６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【０１０７】
例えば、上記実施の形態においては、作業台５における作業者４の位置を検出する態様として超音波センサを使用する場合について説明している。しかしながら、作業者４の位置を検出する態様についてはこれに限定されるものではなく適宜変更が可能である。作業台５における作業者４の位置を検出できることを前提として、有線又は無線通信を活用した任意の検出手法を採用することができる。
【０１０８】
また、上記実施の形態においては、作業者４が送信機４１を搭載した作業帽４０を着用する場合について説明しているが、送信機４１の配置は作業帽４０に限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、作業者４が着用する作業服等に配置するようにしてもよい。また、送信機４１は、作業者４の複数箇所に配置するようにしてもよい。
【０１０９】
さらに、上記実施の形態においては、作業者４に対して作業帽４０を介して所定の動作を指示する場合について説明しているが、これらの動作指示については、作業帽４０で指示する場合に限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、作業者４が着用する眼鏡の視界範囲にこのような動作指示を表示するようにしてもよい。この場合には、例えば、文字表示によって動作指示を作業者４に伝達することができ、多様な動作を指示することができる。
【０１１０】
さらに、上記第４の実施の形態においては、作業台５における作業対象となる製品の位置を検出する態様としてコードリーダ５６を使用する場合について説明している。しかしながら、作業対象となる製品の位置を検出する態様についてはこれに限定されるものではなく適宜変更が可能である。作業台５における作業対象の位置を検出できることを前提として、有線又は無線通信を活用した任意の検出手法を採用することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１、１１、２０、３０、４０  生産ライン監視システム（監視システム）
２  生産ライン
３  ロボット
３１  ロボット本体
３２  基台
３４  駆動ユニット
３５、４１  超音波送信機（送信機）
３６  近接センサ
３７  エンコーダ
３８  バーコードリーダ
４、４ａ〜４ｄ  作業者
４０  作業帽
５  作業台
５０  超音波受信機（受信機）
５１  第１超音波受信機（第１受信機）
５２  第２超音波受信機（第２受信機）
５３  検知板
５４  バーコード
５５、５５ａ〜５５ｄ  受け渡し部
５６、５６ａ〜５６ｄ  コードリーダ
６、７  検出手段
８  制御装置
９  記憶手段
【図１】
0006659231.tif 000002
【図２】
0006659231.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0006659231.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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