(57)【要約】【課題】嵌合状態の検出及び嵌合作業の保証を精度高く適切に行うことができる嵌合保証システム及び嵌合保証方法を提供する。【解決手段】被嵌合部材に対するコネクタ４のロック判定（ステップＳ８）を、ロック音と、被嵌合部材に嵌合されるコネクタ４の位置ひいては嵌合作業位置（ワークの存在位置）とを用いて行っている。このため、例えばロック音のみを用いてロック判定する場合に比して、コネクタ４のロックが、作業手順に適合して行われていることを、より確実かつ精度高く保証できる。さらに、ロック音を用いて嵌合状態を検出しており、嵌合状態の検出を精度高く行えるので、コネクタ４が半嵌合状態でロックされたと誤判定するようなことを回避できる。【選択図】        図４
2004273195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロック装置によりロックがかけられて被嵌合部材に嵌合されるワークの嵌合状態を検出してその嵌合作業を保証する嵌合保証システムであって、
前記ワークの嵌合作動に関連して検出手段に検出される少なくとも２種類の物理的データと、当該少なくとも２種類の物理的データについて予め定められる基準値とを比較して、前記ワークのロックが予め定めた作業基準で行われたかを判定する判定手段を備えたことを特徴とする嵌合保証システム。
【請求項２】
前記少なくとも２種類の物理的データのうち一つの物理的データは、前記ロック装置によるロック作動に伴って生じるロック音、前記ワークの嵌合時における動き、又は前記ワークの嵌合時のストローク量、であることを特徴とする請求項１記載の嵌合保証システム。
【請求項３】
前記基準値について、前記基準値に対応する物理的データの複数回の算出結果に基づいて更新させる更新手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の嵌合保証システム。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の嵌合保証システムにおける前記少なくとも２種類の物理的データのうち一つが、ワークの存在位置を示す位置情報であり、前記検出手段に検出された前記位置情報及び前記作業基準における正規位置に基づいて作業者を前記正規位置に誘導するように指示する指示手段を備えたことを特徴とする作業位置指示システム。
【請求項５】
前記指示手段は、前記誘導の指示を画像により行う表示手段又は前記誘導の指示を音により行う音発生手段であることを特徴とする請求項４に記載の作業位置指示システム。
【請求項６】
前記指示手段は、作業者に装着されることを特徴とする請求項４又は５に記載の作業位置指示システム。
【請求項７】
ロック装置によりロックがかけられて被嵌合部材に嵌合されるワークの嵌合状態を検出してその嵌合作業を保証する嵌合保証方法であって、前記ワークの嵌合作動に関連して少なくとも２種類の物理的データを検出する物理的データ検出工程と、
前記少なくとも２種類の物理的データについて予め定められる基準値とを比較して、前記ワークのロックが予め定めた作業基準で行われたかを判定する判定工程と、を備えたことを特徴とする嵌合保証方法。
【請求項８】
前記少なくとも２種類の物理的データのうち一つの物理的データは、前記ロック装置によるロック作動に伴って生じるロック音、前記ワークの嵌合時における動き、又は前記ワークの嵌合時のストローク量、であることを特徴とする請求項７記載の嵌合保証方法。
【請求項９】
前記基準値について、前記基準値に対応する物理的データの複数回の算出結果に基づいて更新させる更新工程を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の嵌合保証方法。
【請求項１０】
請求項７から９までのいずれかに記載の嵌合保証方法における前記少なくとも２種類の物理的データのうち一つが、ワークの存在位置を示す位置情報であり、前記検出手段に検出された前記位置情報及び前記作業基準における正規位置に基づいて作業者を前記正規位置に誘導するように指示する指示工程を備えたことを特徴とする作業位置指示方法。
【請求項１１】
前記指示工程は、前記誘導の指示を画像により行う表示工程又は前記誘導の指示を音により行う音発生工程であることを特徴とする請求項１０に記載の作業位置指示システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車工場や各種部品工場などに用いられ、ロック装置によりロックがかけられてコネクタ等のワークの嵌合状態を検出してその嵌合作業を保証する嵌合保証システム、この嵌合保証システムに用いられる作業位置指示システム、嵌合保証方法及び作業位置指示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被嵌合部材に嵌合されるワークについてその嵌合状態を検出する嵌合検出システムの一例として、特許文献１に示す嵌合検出システムがある。
この嵌合検出システムは、ソケットと、このソケットに差込まれるプラグとからなるコネクタを有し、コネクタにはロック機構を設けている。
そして、プラグとソケットとが嵌合し、ロックされた際にロック機構から発生する衝撃音（ロック音）をマイクロフォンで集音し、嵌合状態（ロック状態）を検出するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−３７０６７３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動車工場などでは、種々の作業が行われ、作業者は予め定められた作業内容を含む作業手順に基づいて作業部分を順次代えて作業を進めることが多く行われている。そして、作業手順に沿った作業を進めることにより、所定の個所に予め登録された内容の作業が施されるようにしている。このように予め定めた作業手順に基づいて作業を行うことは、種々の部材に対するワークの嵌合作業についても同様に言えることである。そして、嵌合検出システムとしては、ワークの嵌合検出のみでなく、例えばワークの嵌合が所定の個所に行われたかなどの予め登録された内容に沿っていること、すなわち嵌合作業を保証することが望まれている。
【０００５】
そして、上述した従来技術では、ロック機構から発生する衝撃音（ロック音）をマイクロフォンで集音し、嵌合状態については検出する。しかしながら仮に作業者が位置を取り違えて正規でない部材にワークを嵌合した場合、誤判定してしまうことが起こり得た。このため、上述した従来技術は、嵌合作業についての保証を適切には行えるものになっていなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、嵌合状態の検出及び嵌合作業の保証を精度高く適切に行うことができる嵌合保証システム及び嵌合保証方法を提供することを目的とする。
又、本発明の他の目的は、予め定められた正規の作業位置への作業者の誘導を良好に行えるようにした作業位置指示システム及び作業位置指示方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ロック装置によりロックがかけられて被嵌合部材に嵌合されるワークの嵌合状態を検出してその嵌合作業を保証する嵌合保証システムであって、前記ワークの嵌合作動に関連して検出手段に検出される少なくとも２種類の物理的データと、当該少なくとも２種類の物理的データについて予め定められる基準値とを比較して、前記ワークのロックが予め定めた作業基準で行われたかを判定する判定手段を備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、前記少なくとも２種類の物理的データのうち一つの物理的データは、前記ロック装置によるロック作動に伴って生じるロック音、前記ワークの嵌合時における動き、又は前記ワークの嵌合時のストローク量、であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成において、前記基準値について、前記基準値に対応する物理的データの複数回の算出結果に基づいて更新させる更新手段を有することを特徴とする。
請求項１〜３記載に係る嵌合保証システムの発明によれば、ワークのロックが予め定めた作業基準で行われたかを少なくとも２種類の物理的データを用いて判定する。
また、請求項３記載に係る嵌合保証システムの発明によれば、更新手段が基準値について、前記基準値に対応する物理的データの複数回の算出結果に基づいて更新させる。
【０００９】
請求項４記載に係る作業位置指示システムの発明は、請求項１から３までのいずれかに記載の嵌合保証システムにおける前記少なくとも２種類の物理的データのうち一つが、ワークの存在位置を示す位置情報であり、前記検出手段に検出された前記位置情報及び前記作業基準における正規位置に基づいて作業者を前記正規位置に誘導するように指示する指示手段を備えたことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項４に記載の構成において、前記指示手段は、前記誘導の指示を画像により行う表示手段又は前記誘導の指示を音により行う音発生手段であることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項４又は５に記載の構成において、前記指示手段は、作業者に装着されることを特徴とする。
請求項４〜６記載に係る作業位置指示システムの発明によれば、指示手段が、検出手段に検出された位置情報及び作業手順における正規位置に基づいて作業者を前記正規位置に誘導するように指示する。
【００１０】
請求項７記載の発明は、ロック装置によりロックがかけられて被嵌合部材に嵌合されるワークの嵌合状態を検出してその嵌合作業を保証する嵌合保証方法であって、前記ワークの嵌合作動に関連して少なくとも２種類の物理的データを検出する物理的データ検出工程と、前記少なくとも２種類の物理的データについて予め定められる基準値とを比較して、前記ワークのロックが予め定めた作業基準で行われたかを判定する判定工程と、を備えたことを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項７記載の構成において、前記少なくとも２種類の物理的データのうち一つの物理的データは、前記ロック装置によるロック作動に伴って生じるロック音、前記ワークの嵌合時における動き、又は前記ワークの嵌合時のストローク量、であることを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項７又は８に記載の構成において、前記基準値について、前記基準値に対応する物理的データの複数回の算出結果に基づいて更新させる更新工程を有することを特徴とする。
請求項７〜９記載に係る嵌合保証方法の発明によれば、ワークのロックが予め定めた作業基準で行われたかを少なくとも２種類の物理的データを用いて判定する。
また、請求項９記載に係る嵌合保証方法の発明によれば、更新工程において、基準値について、前記基準値に対応する物理的データの複数回の算出結果に基づいて更新させる。
【００１１】
請求項１０記載に係る作業位置指示方法の発明は、請求項７から９までのいずれかに記載の嵌合保証方法における前記少なくとも２種類の物理的データのうち一つが、ワークの存在位置を示す位置情報であり、前記検出手段に検出された前記位置情報及び前記作業基準における正規位置に基づいて作業者を前記正規位置に誘導するように指示する指示工程を備えたことを特徴とする
請求項１１記載の発明は、請求項１０に記載の構成において、前記指示工程は、前記誘導の指示を画像により行う表示工程又は前記誘導の指示を音により行う音発生工程であることを特徴とする。
請求項１０又は１１記載に係る作業位置指示方法の発明によれば、指示工程において、検出手段に検出された位置情報及び作業手順における正規位置に基づいて作業者を前記正規位置に誘導するように指示する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る第１実施の形態の嵌合保証システムを図１〜図４に基づいて説明する。この実施の形態では、嵌合保証システム１が、図１〜図３に示すように、自動車２に備えられる複数個の被嵌合部材３に対してコネクタ４を嵌合する工程（以下、コネクタ嵌合工程という。）で用いられる場合を例にする。このコネクタ嵌合工程での作業が行われる領域を、以下、嵌合作業エリア６と言う。複数個の被嵌合部材３は、位置を変えて自動車２の各部分に配置されており、以下、作業順番毎に、第１被嵌合部材３ａ、第２被嵌合部材３ｂ、第３被嵌合部材３ｃ、…  という。また、第１被嵌合部材３ａ、第２被嵌合部材３ｂ、第３被嵌合部材３ｃ、…  が配置された領域をそれぞれ、第１嵌合作業位置７ａ、第２嵌合作業位置７ｂ、第３嵌合作業位置７ｃ、…  といい、これらを総称して、適宜、嵌合作業位置７という。嵌合作業位置７は、コネクタ（ワーク）４が被嵌合部材３に嵌合される部分であり、コネクタ（ワーク）４の存在位置に相当する。
【００１３】
コネクタ４は、略矩形を成し、その一面側部分（図２左側部分）が被嵌合部材３に形成された穴（以下、嵌合用穴という。）８に嵌合されるようになっている。コネクタ４の嵌合用穴８に嵌合される部分を、以下、コネクタ嵌合部１０という。コネクタ４におけるコネクタ嵌合部１０と反対側の面部から複数本の電線１１が引き出されている。コネクタ嵌合部１０と反対側の面部を、以下、コネクタ電線引出し面部１２という。
【００１４】
コネクタ嵌合部１０における図２上面部（以下、コネクタ上面部という。）１３の端部には、ばね性を有するロック用板材１４の基端部１５が取付けられている。ロック用板材１４は、基端部１５から先端部１６になるに従ってコネクタ上面部１３から離間するようにしてコネクタ電線引出し面部１２に向けて延びている。ロック用板材１４は、コネクタ上面部１３方向（図３下方）の力を受けてコネクタ上面部１３に向けて変形し（図３参照）、これによりコネクタ上面部１３から離間する方向のばね力を発揮するようになっている。
ロック用板材１４の基端部１５と先端部１６との間には、図３上方に突出する凸部１７が形成されている。
【００１５】
被嵌合部材３の嵌合用穴８は、図２に示すようにコネクタ上面部１３に接した状態におけるロック用板材１４（凸部１７を含み先端部１６側部分を除いた部分）を含むコネクタ嵌合部１０を挿入する形状を成している。嵌合用穴８の上側には、上方に凹むポケット部１８が備えられており、このポケット部１８にロック用板材１４の凸部１７が嵌合されるようになっている。コネクタ４を嵌合用穴８に向けて押込むと、ロック用板材１４は、被嵌合部材３に押え付けられて図３上方向のばね力を蓄えつつ、例えば図３に示すように先端部１６がコネクタ上面部１３に近づくように変形し、コネクタ嵌合部１０と共に嵌合用穴８に挿入される。ロック用板材１４の挿入が進んで、凸部１７がポケット部１８に達すると、被嵌合部材３による凸部１７の押え付けが開放される。
【００１６】
すると、ロック用板材１４は、ばね力により先端部１６側がコネクタ上面部１３から離間する方向に急激に戻り変形され、これにより凸部１７がポケット部１８に挿入される。ロック用板材１４は、上述したように急激に戻り変形されることにより、嵌合用穴８の壁部に衝突して例えば「カチッ」という大きな音（ロック音）を発生する。また、上述したように凸部１７がポケット部１８に挿入されることにより、コネクタ４は被嵌合部材３にロックされた状態になり、嵌合用穴８から離間する方向（図３右方向）に引っ張られても、抜けることがない。コネクタ４のロックは、ロック用板材１４の先端部１６側をコネクタ上面部１３側に押して凸部１７をポケット部１８から離すことにより解除される。本実施の形態では、ロック用板材１４及び嵌合用穴８（被嵌合部材３）からロック機構が構成されている。
【００１７】
この嵌合保証システム１は、図２に示すように、上述したロック音を含む音を検出するマイクロフォンなどの音センサ２０（検出手段）を有している。この音センサ２０は、作業者２１の手に嵌められる手袋２３に縫い込まれている。
【００１８】
手袋２３には、さらに変換部２４及び送信部２５が縫い込まれている。音センサ２０が検出した音は、変換部２４を介して送信部２５から無線で音信号として送信される。
前記嵌合作業エリア６には、３個の受信部２６（以下、それぞれ第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃという。）が相互間に距離をもって（相互に間隔を空けて）配置されており、前記音信号を受信し、この受信した音信号（受信音信号）をコントローラ２７に転送する。コントローラ２７は、第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃからの受信音信号を受け付けたことで、第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃの音信号の受信時刻を判断する。
【００１９】
第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃの相互間距離は、コントローラ２７に記憶され、嵌合作業位置７（第１嵌合作業位置７ａ、第２嵌合作業位置７ｂ、第３嵌合作業位置７ｃ、…  ）の検出に用いられている。検出で得られる嵌合作業位置７を検出嵌合作業位置７Ｋという。
【００２０】
３個の受信部２６には前記コントローラ２７が接続されており、上述したように第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃから音信号及び受信時刻情報を入力する。コントローラ２７には、音声出力器２９が接続され、また、前面にはタッチパネル式表示器３０が組込まれている。
【００２１】
コントローラ２７には、嵌合作業位置７（第１嵌合作業位置７ａ、第２嵌合作業位置７ｂ、第３嵌合作業位置７ｃ、…  ）における被嵌合部材３に対する作業内容、及び被嵌合部材３に対する作業順番ひいては嵌合作業位置７（第１嵌合作業位置７ａ、第２嵌合作業位置７ｂ、第３嵌合作業位置７ｃ、…  ）の移動順番を含む作業手順（作業基準）が予め記憶（登録）されている。例えば嵌合作業エリア６のコネクタ嵌合工程で（１）第１被嵌合部材３（第１嵌合作業位置７ａ）、（２）第２被嵌合部材３（第２嵌合作業位置７ｂ）、（３）第３被嵌合部材３（第３嵌合作業位置７ｃ）の順に作業が行われる場合、この順番が作業順番として登録されている。
作業手順に登録されている嵌合作業位置７を登録嵌合作業位置７Ｔという。そして、前記検出嵌合作業位置７Ｋをこの登録嵌合作業位置７Ｔと比較するようにしている。
コントローラ２７には、さらに、前記音信号の比較基準とされる基準音信号が記憶されている。
【００２２】
コントローラ２７は、音信号を入力すると、この音信号と基準音信号とを比較して両者が一致するとロック音を検出したと判定し、予め記憶されている作業手順における嵌合作業位置７での嵌合が行われたと仮に判定（ロック音仮判定）する。音信号と基準音信号との比較は、例えば周波数解析を用いて行われる。また、コントローラ２７は、第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃからの受信音信号が示す受信時刻の差（時間差）を求め、この時間差及び第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃの相互間距離に基づいて、嵌合作業位置７を検出し、検出嵌合作業位置７Ｋを得る。
【００２３】
コントローラ２７は、さらに、検出嵌合作業位置７Ｋが登録嵌合作業位置７Ｔに一致するか否かを判定する。この判定が、Ｙｅｓ〔検出嵌合作業位置７Ｋと登録嵌合作業位置７Ｔとが一致する、すなわち嵌合作業位置７が作業手順（登録嵌合作業位置７Ｔ）に適合する〕である場合、作業手順で定めた所望の位置（登録嵌合作業位置７Ｔ）における被嵌合部材３に対してコネクタ４が嵌合された（ロックされた）との判定（以下、ロック判定という。）を行う。このロック判定により、作業手順（作業基準）に基づく嵌合作業が行われた、すなわち嵌合対象が適切であり、かつロックが半嵌合状態でなく確実に行われたことを保証するようにしている。
【００２４】
この嵌合保証システム１は、実際の使用に先だって、音の検出又は嵌合作業位置７の検出を複数回、行うことにより、コントローラ２７が例えば検出値の平均値を求める等の演算を行い、基準音信号（基準値）及び登録嵌合作業位置７Ｔ（基準値）を更新する（更新工程）ようにしており、学習機能を有している。
そして、上述した複数回の音の検出、又は複数回の嵌合作業位置７の検出は、物性のバラツキ、環境のバラツキ、測定のバラツキなどを吸収するために、事象の変化（例えばコネクタ４の材質、質量などが変化しロック時に生ずる音が変化すること、及び被嵌合部材３又はコネクタ４の大きさなどによって嵌合作業位置７が変化することなど）に対応して行われ、事象の変化に際して適切な基準値を検出毎に自動的に設定するようにしている。
【００２５】
このように事象の変化に対応して学習機能を発揮し、基準値の設定を事象の変化に対応して行うことができ、この分、判定精度の向上を図ることができる。また、事象の変化を見越して、予め個別に基準値を設定する場合には、不確定部分についても設定しなければならず、その分、設定工数が多くなる。これに対して、上述したように学習機能を発揮することにより、設定工数の低減及び生産性の向上が図れる。本実施の形態では、コントローラ２７が上述したように更新処理を行うようになっており、更新手段を構成している。
更新を行う基準値として、第１実施の形態で用いる音や嵌合作業位置７に係る値のみでなく、コネクタ４（ワーク）の材質、コネクタ４（ワーク）の温度、コネクタ４（ワーク）の質量など他の物理的データを対象にしてもよい。
上述した学習機能については、後述する各実施の形態に採用することができる。
【００２６】
上述したように構成した嵌合保証システム１の作用を図４のフローチャートを参照して説明する。
まず、嵌合作業エリア６で嵌合作業が開始され、ある被嵌合部材３〔ここでは第１被嵌合部材３（作業手順１番目）とする。〕にコネクタ４が挿入される（ステップＳ１）。前記コネクタ４の挿入に伴い、音センサ２０が音を検出すると音信号が送信部２５から送信されて第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃに受信される（ステップＳ２。物理的データ検出工程）。
第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、音信号を受信すると、この受信した音信号をコントローラ２７に転送する（ステップＳ３）。
【００２７】
コントローラ２７は、音信号を入力すると、この音信号が基準音信号と一致するか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４でＹｅｓ〔音信号が基準音信号と一致する〕と判定するとロック音が検出されたとして、前記作業手順における嵌合作業位置７での嵌合が行われたと仮に判定（ロック音仮判定）する（ステップＳ５）。ステップＳ４でＮｏと判定するとステップＳ２に戻り、基準音信号に相当する音信号の入力を待つ。ステップＳ５に続いて、第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃからの受信時刻情報が示す受信時刻の差（時間差）及び第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ間の距離に基づいて、嵌合作業位置７を検出し、検出嵌合作業位置７Ｋを得る（ステップＳ６。物理的データ検出工程）。
【００２８】
次に、検出嵌合作業位置７Ｋが登録嵌合作業位置７Ｔと一致するか否かを判定する（ステップＳ７）。
ステップＳ７でＹｅｓ〔検出嵌合作業位置７Ｋと登録嵌合作業位置７Ｔとが一致する〕と判定すると、前記ロック音仮判定（ステップＳ５）に代えて、検出嵌合作業位置７Ｋにおける被嵌合部材３に対してコネクタ４が嵌合された（ロックされた）との判定（以下、ロック判定という。）を行う（ステップＳ８。判定工程）。ステップＳ８のロック判定を行うことにより、当該対象とする被嵌合部材３に対して作業手順で定められた嵌合作業が行われたと保証できる状態になる。
【００２９】
次に、ステップＳ８の内容をタッチパネル式表示器３０に表示させ、また音声出力器２９から報知させ（ステップＳ９）、当該嵌合作業位置７の被嵌合部材３に対する嵌合保証処理を終える。
また、ステップＳ７で、Ｎｏと判定すると、前記ロック音仮判定（ステップＳ５）を取り消して作業内容が適切でない（ＮＧ）とし、その旨をタッチパネル式表示器３０に表示させると共に、音声出力器２９に報知させ、作業者２１に作業の見直しを促して（ステップＳ１０）、当該対象とする被嵌合部材３に対する嵌合保証処理を終える。
以下、新たな嵌合作業位置７の被嵌合部材３に対する嵌合作業についても上述したのと同様に処理される。
【００３０】
上述したようにロック判定（ステップＳ８）を、前記ロック音と、被嵌合部材３に嵌合されるコネクタ４の位置ひいては嵌合作業位置７（ワークの存在位置）とを用いて、すなわち、２種類の物理的データを用いて行っている。このため、本実施の形態によれば、例えばロック音のみを用いて判定する場合に比して、コネクタ４のロックが、作業手順に適合して行われていることを、より確実かつ精度高く保証できることになる。なお、この際、ロック音を用いて嵌合状態を検出しており、嵌合状態の検出を精度高く行えるので、コネクタ４が半嵌合状態でロックされたと誤判定するようなことを回避できる。
【００３１】
すなわち、ロック音のみによって嵌合状態の判定を行う上述した従来技術では、仮に作業者２１が作業すべき嵌合作業位置７と異なる部分の被嵌合部材３にコネクタ４を嵌合させてロック音が発生した場合には、嵌合された被嵌合部材３が予定の被嵌合部材３でないにもかかわらず、コネクタ４がロックされたと誤判定してしまう。
これに対し、本実施の形態では、上述したようにロック音を検出したことに加えて検出嵌合作業位置７Ｋと登録嵌合作業位置７Ｔとが一致することにより、コネクタ４がロックされたとする（ロック判定を行う）ので、上述したように嵌合作業を確実かつ精度高く保証できる。
【００３２】
この第１実施の形態では、音センサ２０からの音信号に基づいて嵌合作業位置７を検出しており、音センサ２０が位置を検出するためのセンサ（位置センサ）を兼ねている。このように音センサ２０が位置センサを兼ねているので、センサの数が少なくなり、その分、装置構成の簡略化を図ることができる。なお、音センサ２０とは別個に、専用の位置センサを設けるようにしてもよい。また、位置センサとしては、基準位置から移動距離を計測できる測距センサを用いてもよい。また、位置センサを、速度センサと、速度センサの検出データを積分して位置データとする積分回路とから構成してもよい。
【００３３】
さらに、この第１実施の形態では、上述したように事象の変化に対応して学習機能を発揮し、判定精度が向上すると共に、事象の変化に対応して個別に基準値を設定しなくて済むので、その分、設定工数ひいては生産性を向上できる。
なお、この第１実施の形態では、ラインが停止している場合を例にしたが、これに代えて自動車２を搬送するコンベアが稼動する場合に本発明を用いるようにしてもよい。この場合、エンコーダでコンベアの移動量を検出し、その移動量に応じて前記検出嵌合作業位置７Ｋを補正して対処する。
【００３４】
この第１実施の形態では、コネクタ（ワーク）４のロック状態についての判定を適切かつ確実なものにするために、上述したように２種類の物理的データを用いて行っている。なお、前記２種類の物理的データとしては、上記の例（ロック音、ワークの存在位置）に限られるものではない。
例えば嵌合作業位置７（ワークの存在位置）に代えて、次の物理的データを用いてもよい。
【００３５】
（１）ワークの嵌合時のストローク量〔ワークの嵌合に際して予め定められる基準部分からロック位置までのワークの移動量であり、例えば測距センサにより検出される。〕
（２）ワークの嵌合時における動き〔例えば画像センサにより検出される〕
（３）ワークの嵌合時に被嵌合部材に作用する前記ワークの圧力〔例えば感圧センサにより検出される〕
（４）ワークの温度（又は温度分布）〔例えばサーモグラフで検出される〕
（５）ロック音、ワークの存在位置、前記ストローク量、前記ワークの動き、前記ワークの圧力又は前記ワークの温度の時間的変化、
（６）ワークの質量〔手袋に縫込まれる又は固定部分に配置される歪ゲージを貼った荷重計により計測される〕
（７）ワークの材質
（８）予め定めた所定部分に前記ワークが存在することを示す在席情報〔例えば手袋３内にセンサを設け、作業者２１がコネクタ４を持つことによりセンサがオンすることを利用してワークの存在を検出する。〕
【００３６】
前記（７）ワークの材質としては、例えば銅〔コネクタ４は電線１１と被嵌合部材３との電気的接続を行うために銅製の線材を含んでいることを利用する〕がある。銅以外にコネクタ４の一部に用いられている鉄又はアルミニウムを用いることができる。
また、ワークの材質を用いて嵌合状態を検出することにより、対象とするコネクタ４からロック音が発生したことを高い確率で判定できる。このため、ロック音検出と組合せて嵌合状態を検出することにより、嵌合作業が作業手順に適合して行われたことをより確実に保証できることになる。このこと〔前記（７）ワークの材質を用いることにより、作業手順に適合して嵌合作業が行われたことを確実に保証できるようになること〕は、前記（１）〜（８）の物理的データのうち前記（７）を除く物理的データについても同様に言えることである。
【００３７】
上記第１実施の形態の２種類の物理的データのうちロック音に代えて、（１）ワークの嵌合時のストローク量、又は（２）ワークの嵌合時における動きを用いてもよい。
上記第１実施の形態では、２種類の物理的データ（ロック音、ワークの存在位置）を用いているが、これに限らず、３種類以上の物理的データを用いるようにしてもよい。
【００３８】
次に、本発明の第２実施の形態に係る嵌合保証システム１Ａを、図５及び図６に基づき、図１〜図４を参照して説明する。なお、図１〜図４と同等の部分、部材は同一の符号を付し、その説明は適宜、省略する。
【００３９】
この第２実施の形態では、複数個の被嵌合部材３について、複数の作業地点３５（以下、それぞれ第１作業地点３５ａ、第２作業地点３５ｂ、第３差号地点３５ｃ…  という。）毎に何個かが集合するように配置されている。例えば、ある作業地点３５（以下、第１作業地点３５ａとする。）には２個の被嵌合部材３（例えば第１、第２被嵌合部材３ａ，３ｂ）が配置され、第１作業地点３５ａと異なる第２作業地点３５ｂには３個（第３〜５被嵌合部材３ｃ〜３ｅ）、第３作業地点３５ｃには１個（第６被嵌合部材３ｆ）、第４作業地点３５ｄには５個（第７〜１１被嵌合部材３ｇ〜３ｋ）、  …  のように被嵌合部材３が配置されている。なお、本実施の形態では、第１作業地点３５ａ、第２作業地点３５ｂ、第３作業地点３５ｃ、  …  の順に嵌合作業が行われるとして説明する。
【００４０】
第１、第２、第３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃに接続されるコントローラ２７Ａには、各作業地点３５（第１作業地点３５ａ、第２作業地点３５ｂ、第３差号地点３５ｃ…  ）における被嵌合部材３に対する作業内容、作業地点３５毎の被嵌合部材３の個数、及び各作業地点３５の移動順番を含む作業手順（作業基準）が予め記憶（登録）されている。登録されている作業地点３５（以下、登録作業地点３５Ｔという。）毎の被嵌合部材３の個数を、登録個数という。登録個数と各作業地点３５でのロック音の検出回数を比較することにより、各作業地点３５での嵌合が適切に行われたか否かを確認するようにしている。
【００４１】
コントローラ２７Ａは、ある作業地点３５で音信号を入力し、この音信号と基準音信号とを比較して両者が一致する（ロック音を検出する）と、予め記憶されている作業手順における作業地点３５で１つの被嵌合部材３に対して嵌合作業が行われたと仮に判定（便宜上、ロック音仮判定という。）する。また、第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃが受信した音信号の時間差及び第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ間の距離に基づいて、手袋２３（送信部２５）ひいては手袋２３内のコネクタ４が嵌合される被嵌合部材３の位置を検出する。検出された被嵌合部材３の位置を検出被嵌合部材位置３６Ｋという。
【００４２】
上述したようにロック音を検出し、さらに検出被嵌合部材位置３６Ｋが登録作業地点３５Ｔの範囲に含まれる場合には、当該登録作業地点３５Ｔでロック音が検出され、一つの嵌合が行われたと仮に判定（便宜上、位置仮判定という。）すると共に、ロック音の検出回数をカウントする。
ロック音の検出回数が登録作業地点３５Ｔにおける登録個数に一致すると、作業手順で定めた所望の位置（登録作業地点３５Ｔ）における全部の被嵌合部材３に対してコネクタ４が嵌合された（ロックされた）との判定（以下、ロック判定という。）を行い、嵌合作業を保証するようにしている。
【００４３】
上述したように構成した第２実施の形態の嵌合保証システム１Ａの作用を図６のフローチャートを参照して説明する。
まず、嵌合作業エリア６のある作業地点３５（ここでは第１作業地点３５ａを例にする。）で嵌合作業が開始され、一つの被嵌合部材３〔ここでは第１被嵌合部材３ａ（作業手順１番目）とする。〕にコネクタ４が挿入され（ステップＳ１）、この後、ステップＳ５（ロック音仮判定）まで、前記第１実施の形態と同様に演算及び制御等の処理が行われる。
【００４４】
ステップＳ５に続いて、第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃが受信した音信号の時間差及び第１、２、３受信部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ間の距離に基づいて、被嵌合部材３の位置を検出して、検出被嵌合部材位置３６Ｋを得る（ステップＳ２０）。
【００４５】
次に、検出被嵌合部材位置３６Ｋが第１作業地点３５ａ（登録作業地点３５Ｔ）の範囲に含まれるか否かを判定する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１でＹｅｓ（検出被嵌合部材位置３６Ｋが第１作業地点３５の範囲に含まれる）と判定すると、第１作業地点３５ａ（登録作業地点３５Ｔ）でロック音が検出され、一つの嵌合が行われたとして位置仮判定を行うと共に、ロック音の検出回数をカウントする（ステップＳ２２）。
【００４６】
続いて、ロック音の検出回数が第１作業地点３５ａ（登録作業地点３５Ｔ）における登録個数に一致するか否かの判定が行われる（ステップＳ２３）。ステップＳ２３でＮｏと判定すると、第１作業地点３５ａ（登録作業地点３５Ｔ）において、次の被嵌合部材への嵌合が行われるようにステップＳ１に戻り、上記処理が繰り返し実施される。また、ステップＳ２３でＹｅｓ（ロック音の検出回数が第１作業地点３５ａにおける登録個数に一致する）と判定すると、第１作業地点３５に登録されている全部の被嵌合部材３に対してコネクタ４が嵌合された（ロックされた）との判定（以下、ロック判定という。）を行う（ステップＳ２４）。
【００４７】
次に、ステップＳ２４の内容をタッチパネル式表示器３０に表示させ、また音声出力器２９から報知させ（ステップＳ２５）、当該第１作業地点３５における全部の被嵌合部材３に対する嵌合保証処理を終える。
また、ステップＳ２１で、Ｎｏと判定すると、作業内容が適切でない（ＮＧ）とし、その旨をタッチパネル式表示器３０に表示させると共に、音声出力器２９に報知させ、作業者２１に作業の見直しを促す（ステップＳ２６）。
以下、新たな作業地点３５（第２作業地点３５ｂ、第３作業地点３５ｃ、…）に対する嵌合作業についても同様に処理される。
【００４８】
上述したように、ロック判定（ステップＳ２４）は、ロック音の検出のみによって行うのではなく、「検出被嵌合部材位置３６Ｋが登録作業地点３５Ｔの範囲に含まれるか否かの判定（ステップＳ２１）でＹｅｓと判定する」こと及び「ロック音の検出回数が各作業地点３５における登録個数に一致する」ことに基づいて行われる。
このため、コネクタ４のロックが、作業手順に適合して行われていることを確実、かつ精度高く判定することができ、ひいては嵌合作業の保証を確実に行えるようになる。
【００４９】
次に、本発明の第３実施の形態に係る作業位置指示システムを、図７〜図９に基づき、図１〜図４を参照して説明する。なお、図１〜図６と同等の部分、部材は同一の符号を付し、その説明は適宜、省略する。
【００５０】
この第３実施の形態に係る作業位置指示システム１Ｂは、図７及び図８に示すように、図１の３個の受信部２６に代えて受信機能を有する３個の発信部（以下、発・受信部という。）４０を備えたこと、及び作業者２１（図２参照）の目の前に画像を表示するようにしたメガネタイプの表示器４１を備えたこと、図１のコントローラ２７に代わるコントローラ２７Ｂを設けたことが図１の嵌合保証システム１と大きく異なっている。なお、この作業位置指示システム１Ｂは、図１の嵌合保証システム１が実施する嵌合作業位置７の検出に基づく嵌合保証機能を同様に有している。前記表示器４１は作業者２１の頭部に装着されている。
【００５１】
表示器４１は、前記３個の発・受信部４０からの信号を受信する受信機（以下、表示器用受信機という。）４２と、表示器用受信機４２に接続された画像生成部４３及びイヤホン４４とを備えている。
３個の発・受信部４０は、図１の３個の受信部２６と同様に、送信部２５からの信号を受けて、位置検出のための信号を、コントローラ２７Ｂに転送する。
【００５２】
コントローラ２７Ｂには、前記第１実施の形態と同様に登録嵌合作業位置７Ｔ等を含む作業手順が予め記憶されている。コントローラ２７Ｂは、３個の発・受信部４０からの信号に基づいて、嵌合作業が行われた嵌合作業位置７（第１嵌合作業位置７ａ、第２嵌合作業位置７ｂ、第３嵌合作業位置７ｃ、…）を検出するようになっていることは、前記第１実施の形態と同様である。
【００５３】
このコントローラ２７Ｂは、さらに、検出嵌合作業位置７Ｋと登録嵌合作業位置７Ｔとの差を求め、この差に基づいて得られる指示信号を３個の発・受信部４０から表示器用受信機４２に向けて発信させる。指示信号は、作業者２１が動くべき方向及び移動距離を含んでいる。前記指示信号は表示器用受信機４２を介して画像生成部４３及びイヤホン４４に入力される。画像生成部４３は、指示信号を入力して、動くべき方向及び移動距離について図面または文字による画像を生成し、作業者２１を正規の位置（例えば次の作業位置）へ誘導できるようにしている。また、イヤホン４４から指示信号の内容の音声が出力され、これにより、作業者２１に正規の位置へ移動するように案内するようにしている。
【００５４】
上述したように構成した第３実施の形態の作業位置指示システムの作用を図９のフローチャートを参照して説明する。
コントローラ２７Ｂは、３個の発・受信部４０からの信号に基づいて検出された嵌合作業位置７と登録嵌合作業位置７Ｔとを対比して、その差を求め、この差に基づいて得られる指示信号を３個の発・受信部４０から表示器用受信機４２に向けて発信させる（ステップＳ３１）。
【００５５】
すると、指示信号は表示器用受信機４２を介して画像生成部４３及びイヤホン４４に入力される（ステップＳ３２）。画像生成部４３は、指示信号を入力して、作業者２１が動くべき方向及び移動距離についての画像を、作業者２１の目の前に生成する（ステップＳ３３。表示工程）。また、指示信号がイヤホン４４に入力されることにより、イヤホン４４から指示信号の内容を示す音声出力が行われる（ステップＳ３４。音発生工程）。
【００５６】
この第３実施の形態では、表示器４１の画像やイヤホン４４からの音声出力に基づいて、作業者２１は正規位置への移動を容易に行うことができる。このため、作業者２１は画像表示又は音声出力に応じて移動することにより、次の作業位置などの正規位置へ容易に移動することができる。このため、作業効率を向上させることができる。
【００５７】
第３実施の形態において、嵌合作業位置７、ひいては３個の発・受信部４０に対する表示器用受信機４２の位置は把握されているので、３個の発・受信部４０のそれぞれから表示器用受信機４２までの信号時間差を考慮して画像内容を調整するようにしてもよい。例えば、表示器用受信機４２が正規位置にない場合には画像がボケた状態となる一方、正規位置となった場合にはピントのあった画像となるようにして正規位置への作業者２１の誘導を行うようにしてもよい。また、イヤホン４４からの音声出力についても同様のことが言える。
【００５８】
第３実施の形態では、表示器４１を頭部に装着する場合を例にしたが、作業者２１の他の部分に装着してもよいし、作業エリアに配置するようにしてもよい。
また、第３実施の形態では、表示器４１にイヤホン４４が設けられているが、別個に設けてもよいし、いずれか一方を設けるようにしてもよい。
【００５９】
次に、本発明の第４実施の形態に係る嵌合保証システム１Ｃを、図１０及び図１１に基づき、図１〜図４を参照して説明する。なお、図１〜図６と同等の部分、部材は同一の符号を付し、その説明は適宜、省略する。
【００６０】
この第４実施の形態に係る嵌合保証システム１Ｃは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の距離をそれぞれ検出する３個の測距センサ５０を手袋２３に設けたこと、自動車２に測距センサ５０の距離計測の基準地点とされる部分（基準個所）５１を設け、嵌合作業エリア６における嵌合作業開始時に作業者２１が基準個所５１をタッチすることにより測距センサ５０の距離計測を開始させるようにしたこと、音センサ２０による位置検出は行わないようにしたことが図１の嵌合保証システム１と大きく異なっている。
【００６１】
この第４実施の形態では、測距センサ５０の距離計測に基づいて嵌合作業位置７を検出して検出嵌合作業位置７Ｋを得るが、検出嵌合作業位置７Ｋの比較対象である登録嵌合作業位置７Ｔ（基準値）は、前記第１実施の形態と同様に記憶されている。
【００６２】
この第４実施の形態では、ロック音が検出され、かつ「測距センサ５０により得られる検出嵌合作業位置７Ｋと登録嵌合作業位置７Ｔとが一致したこと」に基づいてロック判定（図４ステップＳ８参照）を行う。このため、判定精度が優れ、コネクタ４のロックが、作業手順に適合して行われていることを精度高く判定でき、コネクタ４の嵌合作業の保証をより高い精度で行うことができる。
【００６３】
上記各実施の形態では、ワークがコネクタ４であり、コネクタ４に設けたロック用板材１４の変形によってロック音が発生する場合を例にしたが、これに代えて、図１２に示すように、ワークがクリップ５５で、被嵌合部材がクリップ５５を挿入する穴５６を備えたクリップ嵌合部材５７としてもよい。
クリップ５５は、図１２に示すように、ばね性を有する爪部５８と、この爪部５８を支持すると共に作業者２１に把持される樹脂製の爪部本体５９とからなっている。爪部５８は、長さが前記穴５６の直径よりも若干長く略円弧状に湾曲した爪部挿入部６０と、爪部挿入部６０を爪部本体５９に固定させる爪部支持軸６１とからなっている。
【００６４】
そして、クリップ５５（ワーク）をクリップ嵌合部材５７の穴５６に推し進めると、爪部挿入部６０が変形しつつ、穴５６に挿入される。そして、爪部挿入部６０が所定の位置に達すると、爪部挿入部６０は穴５６を突き抜ける一方、穴５６の壁（クリップ嵌合部材５７）による拘束が解除されて、元の状態に戻され、この際、穴５６の壁（クリップ嵌合部材５７）に衝突してロック音を発生する。
【００６５】
また、図１３に示すように、被嵌合部材が突起部６２を有する部品（クリップ６３）で、ワークについて、クリップ６３の突起部６２に嵌合される穴６４を有する金属製の部品（クリップ挿入用部材６５）とし、嵌合に伴って突起部６２が変形し、ロックに伴い突起部６２が元の状態に戻されることによりロック音を発生するように構成してもよい。
【００６６】
また、図１４に示すように、ワークがばね性を有する樹脂製のキャップ６６で、被嵌合部材についてキャップ６６を挿入する穴６７を備えたキャップ嵌合部材６８としてもよい。
キャップ６６は、キャップ嵌合部材６８の穴６７に挿入される対向して配置される２本の板状爪部６９と、板状爪部６９を支持するキャップ本体７０とからなっている。２本の板状爪部６９は、先端側の外側面部（相対向する面と反対側の面部）には、外側にテーパ面を有する断面略三角形の係止部７１が備えられている。
【００６７】
そして、キャップ６６（ワーク）をキャップ嵌合部材６８の穴６７に推し進めると、２本の板状爪部６９は、係止部７１が穴６７の壁（キャップ嵌合部材６８）の反力を受けて、内側に変形しつつ、穴６７に挿入される。そして、係止部７１が所定の位置に達すると、板状爪部６９の係止部７１は穴６７を突き抜ける一方、穴６７の壁（キャップ嵌合部材６８）による拘束が解除されて、板状爪部６９は元の状態に戻され、この際、穴６７の壁（キャップ嵌合部材６８）に衝突してロック音を発生する。
【００６８】
上記各実施の形態では、送信部２５を手袋２３に縫込んだ場合を例にしたが、作業者２１の他の部分に装着するようにしてもよい。なお、送信部２５は、位置を検出する上でワーク位置に近い方が望ましい。また、上記各実施の形態では、変換部２４を手袋２３に縫込んで送信部２５に隣接させた場合を例にしたが、変換部２４は送信部２５から離間して配置してもよい。
また、送信部２５と受信部２６（発・受信部４０）との信号の授受は無線に限らず、有線で行うように構成してもよい。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１〜３記載に係る嵌合保証システムの発明によれば、ワークのロックが予め定めた作業基準で行われたかを少なくとも２種類の物理的データを用いて判定するので、ワークのロック判定を確実かつ精度高く行え、嵌合作業の保証精度を向上できる。
また、請求項３記載に係る嵌合保証システムの発明によれば、更新手段が基準値について、前記基準値に対応する物理的データの複数回の算出結果に基づいて更新させるので、事象の変化に対応して学習機能を発揮し、判定精度が向上すると共に、事象の変化に対応して個別に基準値を設定しなくて済み、その分、設定工数ひいては生産性を向上できる。
【００７０】
請求項４〜６記載に係る作業位置指示システムの発明によれば、指示手段が、検出手段に検出された位置情報及び作業基準における正規位置に基づいて作業者を前記正規位置に誘導するように指示するので、作業者は指示に応じて移動することにより、次の作業位置などの正規位置へ容易に移動することができ、ひいては作業効率を向上させることができる。
【００７１】
請求項７〜９記載に係る嵌合保証方法の発明によれば、ワークのロックが予め定めた作業基準で行われたかを少なくとも２種類の物理的データを用いて判定するので、ワークのロック判定を確実かつ精度高く行え、嵌合作業の保証精度を向上できる。
また、請求項９記載に係る嵌合保証方法の発明によれば、更新工程において、基準値について、前記基準値に対応する物理的データの複数回の算出結果に基づいて更新させるので、事象の変化に対応して学習機能を発揮し、判定精度が向上すると共に、事象の変化に対応して個別に基準値を設定しなくて済み、その分、設定工数ひいては生産性を向上できる。
【００７２】
請求項１０又は１１記載に係る作業位置指示方法の発明によれば、指示工程において、検出手段に検出された位置情報及び作業基準における正規位置に基づいて作業者を前記正規位置に誘導するように指示するので、作業者は指示に応じて移動することにより、次の作業位置などの正規位置へ容易に移動することができ、ひいては作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る嵌合保証システムを模式的に示す斜視図である。
【図２】図１の嵌合保証システムで用いられる被嵌合部材及びコネクタを模式的に示す斜視図である。
【図３】図２の被嵌合部材及びコネクタを模式的に示す断面図である。
【図４】図１の嵌合保証システムの作用を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施の形態に係る嵌合保証システムで用いられる被嵌合部材及びコネクタを模式的に示す斜視図である。
【図６】第２実施の形態の作用を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施の形態に係る作業位置指示システムを模式的に示す斜視図である。
【図８】図７の作業位置指示システムで用いられる表示器を示す斜視図である。
【図９】図７の作業位置指示システムの作用を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の第４実施の形態に係る嵌合保証システムを模式的に示す斜視図である。
【図１１】図１０の嵌合保証システムで用いられる被嵌合部材及びコネクタを模式的に示す斜視図である。
【図１２】ワークの一例であるクリップ及び被嵌合部材の一例であるクリップ嵌合部材を模式的に示す斜視図である。
【図１３】被嵌合部材の一例であるクリップ及びワークの一例であるクリップ挿入用部材を模式的に示す斜視図である。
【図１４】ワークの一例であるキャップ及び被嵌合部材の一例であるキャップ嵌合部材を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｃ  嵌合保証システム
１Ｂ  作業位置指示システム
３    被嵌合部材
４    コネクタ（ワーク）
８    嵌合用穴（ロック機構）
１４  ロック用板材（ロック機構）
２０  音センサ（検出手段）
２７  コントローラ（判定手段）
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004273195.tif 000013
【図１２】
2004273195.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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