(57)【要約】【課題】複数種の部品を柔軟に配置でき、多くの部品を、低コストで配置することができる部品配置装置を提供する。【解決手段】複数種の部品が配置される部品配置領域、部品配置領域における位置を特定するための位置特定システム２５と、を備える。位置特定システム２５は、部品配置領域を複数の行領域に区画して各行領域を特定するための複数個の行ユニットＲＵｓ、ＲＵｒ、および、部品配置領域を複数の列領域に区画して各列領域を特定するための複数個の列ユニットＣＵｓ、ＣＵｒと、行領域と列領域との交差する領域である要素領域の部品配置領域上の位置を、交差している行領域および列領域に対応する行ユニットおよび列ユニットの組合せにより特定する位置特定装置２５０と、を有する。【選択図】図６
2005297073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種の部品を配置するための部品配置装置であって、
複数種の部品が配置される部品配置領域と、
前記部品配置領域における位置を特定するための位置特定システムと、を備え、
前記位置特定システムは、
前記部品配置領域を複数の行領域に区画して各行領域を特定するための複数個の行ユニット、および、前記部品配置領域を複数の列領域に区画して各列領域を特定するための複数個の列ユニットと、
行領域と列領域との交差する領域である要素領域の前記部品配置領域上の位置を、交差している行領域および列領域に対応する行ユニットおよび列ユニットの組合せにより特定する位置特定装置と、を有すること
を特徴とする部品配置装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品配置装置であって、
前記行ユニットおよび列ユニットは、それぞれ対応する行領域および列領域を表示域とする指示器を有することを特徴とする部品配置装置。
【請求項３】
請求項１に記載の部品配置装置であって、
前記行ユニットおよび列ユニットは、それぞれ対応する行領域および列領域を検出域とし、検出域の空間における物体の存在を検出するセンサを有することを特徴とする部品配置装置。
【請求項４】
請求項１に記載の部品配置装置であって、
前記行ユニットおよび列ユニットは、それぞれ対応する行領域および列領域を表示域とする指示器と、それぞれ対応する行領域および列領域を検出域とし、検出域の空間における物体の存在を検出するセンサとを有することを特徴とする部品配置装置。
【請求項５】
複数種の部品を配置するための部品配置領域における位置を特定するための位置特定システムであって、
複数種の部品が配置される部品配置領域と、
前記部品配置領域を複数の行領域に区画して各行領域を特定するための複数個の行ユニット、および、前記部品配置領域を複数の列領域に区画して各列領域を特定するための複数個の列ユニットと、
行領域と列領域との交差する領域である要素領域の前記部品配置領域上の位置を、交差している行領域および列領域に対応する行ユニットおよび列ユニットの組合せにより特定する位置特定装置と、を備えること
を特徴とする位置特定システム。
【請求項６】
請求項５に記載の位置特定システムであって、
前記行ユニットおよび列ユニットは、それぞれ対応する行領域および列領域を検出域とし、検出域の空間における物体の存在を検出するセンサを有することを特徴とする位置特定システム。
【請求項７】
請求項６に記載の位置特定システムにおいて、
前記行ユニットおよび列ユニットは、前記部品配置領域上に想定される複数層の検出域のそれぞれに対応して配置されるセンサを有することを特徴とする位置特定システム。
【請求項８】
請求項５、６および７のいずれか一項に記載の位置特定システムにおいて、
前記行ユニットおよび前記列ユニットは、前記部品配置領域の外縁に沿って配置されることを特徴とする位置特定システム。
【請求項９】
請求項８に記載の位置特定システムにおいて、
前記部品配置領域の外縁を囲むフレームをさらに有し、
前記行ユニットおよび前記列ユニットは、前記フレームに取り付けられることを特徴とする位置特定システム。
【請求項１０】
複数種の部品を配置するための部品配置装置であって、
複数種の部品が配置される部品配置領域と、
前記部品配置領域における位置を特定するための位置特定システムと、を備え、
前記位置特定システムは、
前記部品配置領域を複数行の行領域に区画し、各行領域について、それぞれ検出域を対応づけて配置される複数のセンサを含む行センサ群と、
前記部品配置領域を複数列の列領域に区画し、各列領域について、それぞれ検出域を対応づけて配置される複数のセンサを含む列センサ群と、
前記行センサ群に含まれるセンサからの検出信号、および、列センサ群に含まれるセンサからの検出信号を受けて、それらのセンサが属する行および列に基づいてセンサの検出信号を生じさせる原因が生じた位置を特定する情報を生成して出力する位置情報出力装置と、を有すること
を特徴とする部品配置装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の部品配置装置において、
前記行センサ群に含まれるセンサ、および、前記列センサ群に含まれるセンサは、発光素子と、この発光素子から出射される光ビームを受光する受光素子とを有し、前記発光素子と受光素子とを結ぶ光路を前記検出域とすること
を特徴とする部品配置装置。
【請求項１２】
請求項１０および１１のいずれか一項に記載の部品配置装置において、
前記部品配置領域には、部品配置領域を区画して、部品収容空間を複数箇所形成する枠部材が配置されることを特徴とする部品配置装置。
【請求項１３】
請求項１０および１１のいずれか一項に記載の部品配置装置において、
前記部品配置領域には、部品対応の容器を１以上配置して、部品収容空間を形成すること、を特徴とする部品配置装置。
【請求項１４】
複数種の部品を配置するための部品配置装置であって、
複数種の部品が配置される部品配置領域と、
前記部品配置領域における位置を特定するための位置特定システムと、を備え、
前記位置特定システムは、
前記部品配置領域を複数行の行領域に区画し、各行領域について、それぞれ指示域を対応づけて配置される複数の指示器を含む行方向指示器群と、
前記部品配置領域を複数列の列領域に区画し、各列領域について、それぞれ指示域を対応づけて配置される複数の指示器を含む列方向指示器群と、
前記部品配置領域における部品配置領域へのアクセス位置を示すアクセス位置情報を受け付けて、前記受け付けたアクセス位置情報が示すアクセス位置が、それぞれ指示域に含まれる、前記行方向指示器群に属する指示器、および、前記列方向指示器群に属する指示器に対し、位置指示を行わせるアクセス位置指示装置と、を有すること
を特徴とする部品配置装置。
【請求項１５】
複数種の部品を配置するための部品配置装置であって、
複数種の部品が配置される部品配置領域と、
前記部品配置領域へのアクセス位置を特定するアクセス位置特定システムと、を備え、
前記位置特定システムは、
前記部品配置領域を複数行の行領域に区画し、各行領域について、それぞれ検出域を対応づけて配置される複数のセンサを含む行センサ群と、
前記部品配置領域を複数列の列領域に区画し、各列領域について、それぞれ検出域を対応づけて配置される複数のセンサを含む列センサ群と、
前記行センサ群に含まれるセンサからの検出信号、および、列センサ群に含まれるセンサからの検出信号を受けて、それらのセンサが属する行および列に基づいてセンサの検出信号を生じさせる原因が生じた位置を特定する情報を生成して出力する位置情報出力装置と、
前記部品配置領域を複数行の行領域に区画し、各行領域について、それぞれ指示域を対応づけて配置される複数の指示器を含む行方向指示器群と、
前記部品配置領域を複数列の列領域に区画し、各列領域について、それぞれ指示域を対応づけて配置される複数の指示器を含む列方向指示器群と、
前記部品配置領域における部品配置領域へのアクセス位置を示すアクセス位置情報を受け付けて、前記受け付けたアクセス位置情報が示すアクセス位置が、それぞれ指示域に含まれる、前記行方向指示器群に属する指示器、および、前記列方向指示器群に属する指示器に対し、位置指示を行わせるアクセス位置指示装置と、を有すること
を特徴とする部品配置装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産現場において製品の組立等に用いられる部品を作業者に提供するための部品配置装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品の生産を市場動向に迅速に適合させるために、多品種少量生産、機種の頻繁な切り換え、製品仕様の頻繁な変更等が生産現場において求められている。このため、製品の生産形態が、多くの作業者が工程を順次分担して流れ作業を行うライン生産方式から、一人の作業者が組立工程の全てを行って製品を組み立てるセル生産方式が採用されつつある。
【０００３】
このセル生産方式では、各作業者が組立てに必要なすべての工程について習熟していることが要求される。そのため、製品を新たに組み立てる場合、各作業者は、すべての作業手順と使われる部品とを把握することが必要となる。すなわち、各作業者は、作業手順書に基づいて、作業手順、方法、留意点、および、使われる部品、工具等を全て理解しなければならない。しかし、この方式では、一人の作業者が受け持つ工程数が多いため、砂上自体はもとより、作業のための学習が、各作業者にとって非常に大きな負担になる。また、機種の切替えの場合にも、別の作業手順書を理解する必要が生じ、同様の問題が起きる。
【０００４】
このような問題を改善するため、次に行うべき組立工程において、どの部品を使用するのか、また、その部品をどこから取り出すのかについて、作業者に分かりやすく示すことが求められていた。そこで、部品箱を複数用意し、使用する部品を部品種毎に異なる部品箱に収容して、作業者が部品箱から部品を取り出せるようにすることが提案されている。また、指示ランプ等の指示器により表示して、作業者に指示すると共に、センサにより作業者が取り出したことを検出するシステムが提案されている（特許文献１、２）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−４２８７４号公報（００１２段落、図１参照）
【０００６】
【特許文献２】特開２００２−９１５３４号公報（００３１段落、図２、図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１および２において、部品を収容する容器として用意されているものは、いずれも、定型の部品箱である。そのため、部品の大きさ、数量等によっては収容できない場合があるという問題がある。また、特許文献１および２では、各部品箱に、指示器および取出検出センサを設け、かつ、それらの駆動電源、信号授受等のための配線、コネクタ等を設ける必要がある。そのため、部品箱として特別のものを製作する必要があり、高価なものを使用することとなる。しかも、生産すべき製品の変更があると、それに伴って、部品箱の増減等を行うこととなり、コネクタの着脱を含めて配線作業が必要となり、段取り替えに手間がかかるという問題がある。
【０００８】
さらに、特許文献１では、部品箱を作業ラインに沿って並べている。そのため、一人の作業者が取り扱える部品の種類に限りがあり、セル生産方式にはなじまない。一方、特許文献２では、部品箱を棚状に配置していることから、セル生産方式に適する。しかし、部品箱を棚状に配置することのため、部品箱の形状および大きさを規格化しなければならない。部品の大きさ、数量等の変化に柔軟に対応するためには、部品箱を大きくしておく必要がある。その結果、作業者の手が容易に届くという作業性を考慮すると、一つのセルに配置可能な部品箱の数に限りが生じるという問題が起きる。
【０００９】
本発明の目的は、複数種の部品を、それぞれの大きさ、数量等によらず、柔軟に配置ができ、また、配置する部品種に変更があっても、配線作業等の手間をかけることなく、多くの部品を、低コストで配置することができる部品配置装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、
複数種の部品を配置するための部品配置装置であって、
複数種の部品が配置される部品配置領域と、
前記部品配置領域における位置を特定するための位置特定システムと、を備え、
前記位置特定システムは、
前記部品配置領域を複数の行領域に区画して各行領域を特定するための複数個の行ユニット、および、前記部品配置領域を複数の列領域に区画して各列領域を特定するための複数個の列ユニットと、
行領域と列領域との交差する領域である要素領域の前記部品配置領域上の位置を、交差している行領域および列領域に対応する行ユニットおよび列ユニットの組合せにより特定する位置特定装置と、を有すること
を特徴とする部品配置装置が提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、
複数種の部品を配置するための部品配置領域における位置を特定するための位置特定システムであって、
複数種の部品が配置される部品配置領域と、
前記部品配置領域を複数の行領域に区画して各行領域を特定するための複数個の行ユニット、および、前記部品配置領域を複数の列領域に区画して各列領域を特定するための複数個の列ユニットと、
行領域と列領域との交差する領域である要素領域の前記部品配置領域上の位置を、交差している行領域および列領域に対応する行ユニットおよび列ユニットの組合せにより特定する位置特定装置と、を備えること
を特徴とする位置特定システムが提供される。
【００１２】
このような構成によれば、部品を置くまたは部品を取るためのアクセス位置を、行ユニットと列ユニットとにより特定することができる。これにより、アクセス位置が容易にわかり、かつ、アクセスした位置の検出も容易に行える。しかも、部品を置く領域を行と列とで特定することができるので、部品容器、部品棚等のように固定的な構成ではなく、領域内で自由に部品の配置が行える。
【００１３】
また、本発明の他の態様によれば、
複数種の部品を配置するための部品配置装置であって、
複数種の部品が配置される部品配置領域と、
前記部品配置領域における位置を特定するための位置特定システムと、を備え、
前記位置特定システムは、
前記部品配置領域を複数行の行領域に区画し、各行領域について、それぞれ検出域を対応づけて配置される複数のセンサを含む行センサ群と、
前記部品配置領域を複数列の列領域に区画し、各列領域について、それぞれ検出域を対応づけて配置される複数のセンサを含む列センサ群と、
前記行センサ群に含まれるセンサからの検出信号、および、列センサ群に含まれるセンサからの検出信号を受けて、それらのセンサが属する行および列に基づいてセンサの検出信号を生じさせる原因が生じた位置を特定する情報を生成して出力する位置情報出力装置と、を有すること
を特徴とする部品配置装置が提供される。
【００１４】
このような構成によれば、各行と列とがセンサにより監視される。その結果、いずれかの領域へのアクセスがあると、センサにより検出することができ、アクセス位置を特定することができる。
【００１５】
本発明の他の態様によれば
複数種の部品を配置するための部品配置装置であって、
複数種の部品が配置される部品配置領域と、
前記部品配置領域における位置を特定するための位置特定システムと、を備え、
前記位置特定システムは、
前記部品配置領域を複数行の行領域に区画し、各行領域について、それぞれ指示域を対応づけて配置される複数の指示器を含む行方向指示器群と、
前記部品配置領域を複数列の列領域に区画し、各列領域について、それぞれ指示域を対応づけて配置される複数の指示器を含む列方向指示器群と、
前記部品配置領域における部品配置領域へのアクセス位置を示すアクセス位置情報を受け付けて、前記受け付けたアクセス位置情報が示すアクセス位置が、それぞれ指示域に含まれる、前記行方向指示器群に属する指示器、および、前記列方向指示器群に属する指示器に対し、位置指示を行わせるアクセス位置指示装置と、を有すること
を特徴とする部品配置装置が提供される。
【００１６】
このような構成によれば、部品を置く場合、部品を取る場合のいずれであっても、そのためのアクセスすべき位置が指示されるため、部品を置く、または、取るための位置が作業者に容易に知らせることができる。
【００１７】
さらに、本発明の他の態様によれば、
複数種の部品を配置するための部品配置装置であって、
複数種の部品が配置される部品配置領域と、
前記部品配置領域へのアクセス位置を特定するアクセス位置特定システムと、を備え、
前記位置特定システムは、
前記部品配置領域を複数行の行領域に区画し、各行領域について、それぞれ検出域を対応づけて配置される複数のセンサを含む行センサ群と、
前記部品配置領域を複数列の列領域に区画し、各列領域について、それぞれ検出域を対応づけて配置される複数のセンサを含む列センサ群と、
前記行センサ群に含まれるセンサからの検出信号、および、列センサ群に含まれるセンサからの検出信号を受けて、それらのセンサが属する行および列に基づいてセンサの検出信号を生じさせる原因が生じた位置を特定する情報を生成して出力する位置情報出力装置と、
前記部品配置領域を複数行の行領域に区画し、各行領域について、それぞれ指示域を対応づけて配置される複数の指示器を含む行方向指示器群と、
前記部品配置領域を複数列の列領域に区画し、各列領域について、それぞれ指示域を対応づけて配置される複数の指示器を含む列方向指示器群と、
前記部品配置領域における部品配置領域へのアクセス位置を示すアクセス位置情報を受け付けて、前記受け付けたアクセス位置情報が示すアクセス位置が、それぞれ指示域に含まれる、前記行方向指示器群に属する指示器、および、前記列方向指示器群に属する指示器に対し、位置指示を行わせるアクセス位置指示装置と、を有すること
を特徴とする部品配置装置が提供される。
【００１８】
このような構成によれば、アクセスすべき位置が容易にわかると共に、アクセスした位置の特定も容易となる。
【００１９】
さらに、前述したすべての態様において、複数種の部品を、それぞれの大きさ、数量等によらず、柔軟に配置ができ、また、配置する部品種に変更があっても、配線作業等の手間をかけることなく、多くの部品を、低コストで配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る部品配置装置が設置される生産ラインの概要を示す説明図である。図１に、生産ラインＬ１〜Ｌｎが設けられている工場１００を示す。図１では、表現の制約上、中間のラインを省いて、ラインＬ１とＬｎとを示す。ライン数は、１からｎまで必要に応じて適宜設定することができる。
【００２２】
各生産ラインＬ１〜Ｌｎは、それぞれ工程系列が、複数の作業ポジションＰ１からＰｍ（図１の例では、Ｐ１からＰ５）に分割されている。言い換えると、各生産ラインＬ１からＬｎに、工程系列に沿って複数の作業ポジションＰ１からＰ５が設けられている。そして、基本的には、各作業ポジションＰ１からＰ５に、作業員Ｗｒが一人ずつ配置される。ここで、作業ポジションとは、作業員が１乃至複数工程を担当して生産を行う場所を意味する。
【００２３】
作業ポジションの数ｍは、生産すべき対象の工程数、作業難易度、想定される必要作業員数等に応じて適宜設定される。図１の場合は、ｍが５であり、Ｐ１からＰ５の５ポジションとなっている。これは説明の便宜上定めたものである。各作業ポジションＰ１からＰ５には、その生産ラインが受け持つ工程系列から、それぞれ１乃至複数工程が割り振られる。例えば、製品が１００工程の工程系列を経て完成する場合に、各作業ポジションＰ１からＰ５に、全体として１００工程になるように、複数の工程を割り当てる。この場合、各作業ポジションの分担する工程数は、後述するように、生産ラインの状況に応じて適宜定めることができるので、同一になるとは限らない。
【００２４】
作業ポジション数、各作業ポジションにおいて受け持つべき工程数等は、その生産ラインが受け持つ製品の工程系列に応じて、また、その生産ラインを受け持つ各作業員の習熟度等を考慮して、生産ライン毎に柔軟に定めることができる。従って、各生産ラインが異なる製品を生産する場合はもとより、同じ製品を同じ工程系列により生産する場合であっても、生産ラインによって異なる作業ポジション数となること、分担する工程が異なることがあり得る。
【００２５】
各作業ポジションＰ１からＰ５には、作業者のための作業エリアが設けられる。図１の場合を例に挙げると、各作業ポジションＰ１からＰ５に、その場所において作業に必要な機器等が配置される。すなわち、工程毎の作業内容および手順、使用部品、使用工具等を表示して、作業ガイドを行うガイダンス端末１０と、その作業ポジションにおいて用いられる複数種の部品を配置する部品配置装置２０と、その作業ポジションにおいて用いられる工具を配置する工具台３０と、生産されるべき部品等の組み付けが行われる仕掛品が置かれる移動作業台７０とが、各作業ポジションＰ１からＰ５に配置される。なお、図１では、表記を簡略化するため、一部の作業ポジションについてのみ機器類を図示している。
【００２６】
移動作業台７０は、作業ポジションに常備されるものではない。それぞれの作業ポジションＰ１に割り当てられているすべての工程についての作業が終わると、その次の作業ポジションに移動される。すなわち、移動作業台７０は、その上に置かれる仕掛品をこれから作業が行われるべき作業ポジションに入力させる移動体として機能する。そして、作業中のポジションにおいて、仕掛品に対する各種工程での作業を行わせる作業台として機能する。すなわち、各作業者は、ガイダンス端末１０の指示に従って、必要な部品を部品配置装置２０から取出し、工具台３０にある電動ドライバ等の工具を用い、移動作業台７０において組立、調整作業等を行う。さらに、作業が終わった作業ポジションから、仕掛品を出力させる移動体として機能する。各生産ラインＬ１からＬｎにおける作業最終ポジションＰ５（図１の場合）から出力される場合、その生産ラインでの工程系列に属するすべての工程が終了したことになる。
【００２７】
部品配置装置２０は、生産に用いられる複数種の部品を配置するための装置であって、複数種の部品が配置される部品配置領域２３と、部品配置領域２３における位置を特定するための位置特定システム２５とを備える。この部品配置装置２０は、部品の種類等に応じて、また、作業ポジションＰにおけるレイアウトの都合に応じて、複数配置されることがあり得る。例えば、工具台３０を中心として、その左右に一つずつ部品配置装置２０を置くことが考えられる。
【００２８】
部品配置領域２３は、その上に、部品を配置するための広さを有する面が存在する物体によって構成される。その形態は問わない。すなわち、部品を配置することが可能な、物理的な広さと高さとを持つ部品配置空間２３０を確保することができる領域であればよい。もちろん、複数の面を階層的に配置する構造とすることもできる。本実施形態の場合、部品配置領域２３は、具体的には、図２に示すように、可動台２１の天板２１０により構成される。天板２１０は、脚部２１１と、それを移動可能に支えるキャスタ２１２とにより支持される。この部品配置領域２３を構成する可動台２１等は、作業者にとって部品が取りやすい形態であることが好ましい。前述したように、部品配置装置２３を工具台３０の左右に分けて設置することは、作業者にとって部品が取りやすくなるという観点からも好ましいといえる。
【００２９】
部品配置領域２３は、図２に示す天板２１０の上面が、前述した部品配置空間２３０を構成する面に相当する。この部品配置空間２３０には、部品を配置する。図２では、天板２１０として、水平な面が示されている。しかし、本発明は、それに限られない。例えば、手前側が低くなるような傾斜面とする構成としてもよい。また、手前が低くなる階段状とする構成としてもよい。さらに、平面形状についても、図に２に示すような四辺形に限られない。例えば、湾曲した平面形状であってもよい。また、Ｌ字形状、コ字形等の平面形状であってもよい。
【００３０】
また、部品配置領域２３は、図７において、後述するように、位置特定システム２５により、部品を配置すべき領域が、行および列（図７では、５行の行領域と７列の列領域）により特定されるマトリクス状に配置される要素領域Ａ１１からＡｍｎ（図７では、Ａ１１からＡ５７）に区画される。すなわち、行ｉ、列ｊのように、行および列を特定することにより定義されるアドレス（ｒｉ，ｃｊ）によって位置が特定される要素領域Ａｉｊが特定される。従って、本実施形態の部品配置領域２３は、Ａ１１からＡ５７の要素領域を単位として、部品の配置を行うことを想定している。もちろん、大きさ、数量等に応じて、１要素領域から複数要素領域を部品種ごとに柔軟に割り当てることができる。部品種について、それをどの要素領域に配置するかについての管理は、ガイダンス端末１０において行う。
【００３１】
要素領域Ａｉｊは、部品配置領域２３を行方向に複数に区画する複数の行領域と、部品配置領域２３を列方向に複数に区画する複数の列領域との交差域として定義される。ここで、各行領域は、これを特定するための複数個の行ユニットＲＵｉにより定義される。一方、各列領域は、これを特定するための複数個の列ユニットＣＵｉにより定義される。すなわち、本実施形態では、部品配置領域２３を複数の行領域に区画して各行領域を特定するための複数個の行ユニットＲＵ、および、部品配置領域２３を複数の列領域に区画して各列領域を特定するための複数個の列ユニットＣＵと、を備える。そして、行領域と列領域との交差する領域である要素領域Ａｉｊの部品配置領域２３上の位置を、交差している行領域および列領域に対応する行ユニットＲＵｉおよび列ユニットＣＵｊの組合せにより特定する。
【００３２】
部品配置空間２３０には、このような要素領域による部品の配置に対応して、部品を直接的に配置することができる。ただし、部品の配置位置がずれて、アドレスが狂わないようにするため、また、他の部品と混じり合わないようにするため、何らかの仕切を設けることが好ましい。例えば、図４に示すように、箱２４１を用いて仕切を行うことができる。箱２４１は、基本的には、前述した要素領域単位の大きさのものを用いる。例えば、底面外形が要素領域と同じ形状および大きさのものを用いる。また、底面外形が要素領域複数分と同じ形状および大きさとなる箱を用いることができる。例えば、図４に示すように、要素領域二つ分の大きさの箱２４２を用いることもできる。箱２４１、２４２等の位置は、それが置かれた要素領域のアドレス、すなわち、行ｉと列ｊとにより特定することができる。
【００３３】
箱２４１、２４２等は、領域を区画できれば足りる。従って、前述した従来技術において示されているような複雑な形状である必要はない。また、電気配線、センサ、表示器といったものも不要である。従って、要素領域の１乃至複数領域分のサイズ内であれば、部品の納品に用いられていた箱をそのまま使用してもよい。このようにすることにより、特別な構造の容器を用いることなく、部品の配置が行えるため、生産コストを低減することが期待できる。また、部品容器の有効利用がはかれるため、廃棄物を少なくすることも可能となり、環境保全の観点からも好ましい。なお、箱の高さについては、後述するセンサ群による検出動作に影響を与えない大きさ、例えば、検出域に突出しない高さであればよい。
【００３４】
なお、箱２４１に、機械読み取り可能な識別子を付することができる。これにより、箱と、それに収容される部品首都の対応関係を示す情報を生成することができる。例えば、識別子を記録したバーコードを付しておきことにより、バーコードリーダにより箱の識別子を読み取ると共に、読み取った識別子を、その箱に収容されることが割り当てられている、または、既に収容されている部品種の識別子とを対応づけることにより、“箱−部品種対応関係情報”を生成することが可能となる。また、箱とそれが置かれた要素領域との対応についても、同様にして、箱の識別子と、要素領域アドレスとを対応づける“箱識別子−要素領域対応関係情報”を生成することが可能となる。これらの対応関係情報は、ガイダンス端末１０において部品の配置位置を管理するための情報として用いることができる。
【００３５】
また、図８に示すように、仕切板２４３を配置することもできる。仕切板２４３は、例えば、部品配置領域２３の要素領域Ａ１１からＡ５７がマトリクス状に配置できるように、格子状に構成することが好ましい。このようにすることにより、各要素領域Ａ１１からＡ５７が仕切板２４３により区画されることとなる。なお、仕切板２４３の一部を取り外して、複数の隣接する要素領域間、図８の例では、Ａ１１とＡ１２との間のように、仕切をなくして、容積の広い要素領域を設けることも可能である。
【００３６】
ここで、部品配置領域２３に置かれる部品について述べる。部品配置領域に配置される部品は、当該部品配置装置が置かれる作業ポジションＰｉにおいて用いることが想定される複数種の部品である。部品配置領域における部品の配置は、種々の態様があり得る。１つの要素領域に１種類の部品が置かれることのみならず、１乃至複数の要素領域からなる一区画に置かれる部品が複数種という場合もある。例えば、第１に、一種類の部品が、１乃至複数個、それぞれ決められた要素領域に置かれる場合がある。第２に、ボルトおよびナットのように、元々、組で使用される部品が、一組乃至複数組、要素領域に置かれる場合がある。さらに、複数の部品を組み立てた組立品が、部品として、１乃至複数個、要素領域に置かれる場合がある。この他、工程の作業単位で、複数種の部品を１組として、一組乃至複数組、１乃至複数の要素領域に配置する場合がある。もちろん、同一種類の部品を複数の要素領域に配置することも可能である。部品としては、具体的には、例えば、機構部品、アクチュエータ、回路基板、回路部品、センサ、配線材、連結部品、筐体等が挙げられる。
【００３７】
なお、部品配置領域２３には、１乃至２以上の要素領域に、部品ではなく、検査器具、測定器具、調整工具等を置くことに用いてもよい。また、部品配置領域２３に、当該作業ポジションに置いて用いる部品の他、隣接する作業ポジションに置いて用いられる部品の全部または一部を置くようにしてもよい。
【００３８】
位置特定システム２５は、部品配置領域２３における任意の位置を特定するためのシステムである。より具体的には、部品が配置されている位置を示すことに用いられる。すなわち、行および列により位置を特定する。言い換えると、部品配置領域２３０上の位置を、行列により示すアドレスにより特定する。そして、部品配置領域２３０における特定の位置を物理的に指示する機能と、部品配置領域のいずれかに物体が存在することを検出すると共に、その位置を行および列を指定するアドレスにより特定する機能を有する。前者の機能である特定の位置を物理的に指示する機能は、具体的には、作業者が取るべき部品の配置位置を示す。後者の機能である、物体の存在の検出は、部品を取るためのアクセスを検出することに適用される。具体的には、作業者の手、ロボットハンド等を物体として検出する。従って、両者の機能は、前者の場合には、作業者の部品取得のためのアクセス位置を示すこととなる。一方、後者の場合には、作業者がアクセスした、部品配置領域上の位置を特定することとなる。
【００３９】
そのため、位置特定システム２５は、図２から図８に示すように、部品配置領域２３を複数の行領域に区画して各行領域Ｒ１〜Ｒ５を特定するための複数個の行ユニットＲＵ１〜ＲＵ５、および、列領域Ｃ１〜Ｃ７を特定するための複数個のユニットを複数の列領域に区画して各列領域Ｃ１〜Ｃ７を特定するための複数個の列ユニットＣＵ１〜ＣＵ７と、これらを固定するフレーム２２と、行ユニットＲＵ１〜ＲＵ５、および、列ユニットＣＵ１〜ＣＵ７を駆動して位置の特定を行うための位置特定装置２５０とを有する。
【００４０】
フレーム２２は、部品配置領域２３の外縁を囲む形状、および、大きさに形成される。具体的には、金属製のパイプ等により組み立てることができる。また、板材により構成してもよい。このフレーム２２には、図示していないが、行ユニット、列ユニット等に接続される信号線が取り付けられる。
【００４１】
行領域Ｒ１〜Ｒ５、および、列領域Ｃ１〜Ｃ７は、図７、図８に示すように、破線矢印により示している。もちろん、それぞれの領域は、物理的な空間としての大きさを持つ。行領域Ｒ１〜Ｒ５と列領域Ｃ１〜Ｃ７との交差する領域である要素領域の前記部品配置領域２３上の位置を、交差している行領域および列領域に対応する行ユニットＲＵ１〜ＲＵ５と、列ユニットＣＵ１〜ＣＵ７との組合せにより特定することができる。行領域Ｒ１〜Ｒ５それぞれと列領域Ｃ１〜Ｃ７のそれぞれとが交差する要素領域が前述したＡ１１からＡ５７である。例えば、行ユニットＲＵ３と列ユニットＣＵ３とにより、図９に示すように行方向の検出域２７１３および２７２３と、列方向の検出域２９１３および２９２３とが形成される。その結果、図３において符号Ｓ１およびＳ２により仮想的に示すように、それらの交差域が形成される。この交差域Ｓ１およびＳ２が、図７に示すように、行領域Ｒ３と列領域Ｃ３とが交差する要素領域Ａ３３として特定される。
【００４２】
行ユニットＲＵ１からＲＵ５、および、列ユニットＣＵ１からＣＵ７は、図２に示すように、フレーム２２に取り付けられる。フレーム２２は、部品配置領域２３の外縁２３１に位置する。図７、図８に示すように、行領域Ｒ１からＲ５を指示域とする行指示器群２６、および。列領域Ｃ１〜Ｃ７を指示域とする列指示器群２８と、行領域Ｒ１からＲ５を検出域とし、検出域の空間における物体の存在を検出する行センサ群２７、および、列領域Ｃ１〜Ｃ７を検出域とする列センサ群２９とを有する。
【００４３】
行ユニットＲＵ１〜ＲＵ５および列ユニットＣＵ１〜ＣＵ７は、本実施形態の場合、２種類存在する。それぞれ、ほぼ同様の形態となっている。２種類のうちの、第１の種類として、図５（ａ）に示す行ユニットＲＵｓｉ（ＣＵｓｉ）は、ｉ行（ｉ列）用のユニットである。このユニットにおいて、添え字のｓは、センサ部分に発光素子が設けられていることを示す。一方、２種類のうちの、第２の種類として、図５（ｂ）に示す行ユニットＲＵｒｉ（ＣＵｒｉ）は、ｉ行（ｉ列）用のユニットである。このユニットにおいて、添え字のｒは、センサ部分に受光素子が設けられていることを示す。本実施形態では、例えば、図２、図３、図７等に示すように、添え字ｓが付される行ユニットＲＵｓｉおよびＣＵｓｉが、それぞれ同じｉについて、添え字ｒが付される行ユニットＲＵｒｉおよび列ユニットＣＵｒｉと対向するようフレーム２２に取り付けられる。例えば、ＲＵｓ３とＲＵｒ３とが対向する。また、ＣＵｓ３とＣＵｒ３とが対向する。これらのユニットの取り付けは、着脱可能とすることができる。
【００４４】
図５（ａ）において、行ユニットＲＵｓｉは、行指示器群２６に属する指示器２６ｓｉと、行センサ群２７に属する第１投光素子２７１ｓｉおよび第２投光素子２７２ｓｉとを有する。また、列ユニットＣＵｓｉは、列指示器群２８に属する指示器２８ｓｉと、行センサ群２９に属する第１投光素子２９１ｓｉおよび第２投光素子２９２ｓｉとを有する。一方、図５（ｂ）において、行ユニットＲＵｒｉは、行指示器群２６に属する指示器２６ｒｉと、行センサ群２７に属する第１受光素子２７１ｒｉおよび第２受光素子２７２ｒｉとを有する。また、列ユニットＣＵｒｉは、行指示器群２８に属する指示器２８ｒｉと、列センサ群２９に属する第１受光素子２９１ｒｉおよび第２受光素子２９２ｒｉとを有する。本実施形態では、図５（ａ）および図５（ｂ）に示される各素子は、共通のケースに設けられている。もちろん、本発明は、これに限定されない。個別にフレームに取り付ける構造としてもよい。
【００４５】
指示器２６ｓｉと２６ｒｉとは、指示域を示すために、可視光を放射する。そのため、輝度を発生する素子、例えば、発光素子が用いられる。発光素子としては、具体的には、発光ダイオード、レーザーダイオード等の半導体発光素子、電球、放電管等が用いられる。ここで、指示器２６ｓｉおよび２６ｒｉとして、赤、緑などの異なる色を発光できる素子を用いてもよい。例えば、赤色発光ダイオードと緑色発光ダイオードとを備え、目的に応じて、対応する色の発光ダイオードを点灯するように構成してもよい。
【００４６】
なお、指示器２６ｓｉおよび２６ｒｉについては、必ずしも対向させる必要はないので、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。また、一方側に発光素子を、対向する他方側にミラーを配置する構成とすることができる。さらに、添え字ｓの指示器と、添え字ｒの指示器とで、発光色を変えるようにしてもよい。このようにすると、交差域に手を差し込むと、行指示域の色と、列指示域の色とが合成されて他の色として見ることができる。このため、手が差し込まれている位置が交差域であることがより分かりやすくなる。
【００４７】
指示器について、本実施形態では、点灯により指示を行い、消灯により指示を止めることを想定している。しかし、本発明はこれに限られない。例えば、一定のパターンで点滅させることによって、情報を伝達するようにしてもよい。また、指示器として、７セグメント素子等の発光素子セグメントを配置した素子、発光点をドットマトリクス状に配置した素子等を用いることもできる。この場合には、数字、文字、記号、図形等を表示することが可能となる。それにより、単に発光するに止まらず、情報を表記させることができる。その結果、より高度な指示が行える。例えば、ある要素領域に配置される部品に記号等を付し、その記号等を指示器において表示することにより、部品を取る際に生じ得る誤りを抑制することができる。特に、同じ要素領域中に複数種の部品が配置される場合に効果的である。
【００４８】
また、指示器について、本実施形態では、発光素子を用いている。しかし、これに限定されない。例えば、パネルディスプレイを用いることができる。具体的には、透過型液晶表示パネル、反射型液晶表示パネル等を用いることができる。
【００４９】
図５（ａ）の行ユニットＲＵｓｉと図５（ｂ）の行ユニットＲＵｒｉとが対向配置される。その結果、第１投光素子２７１ｓｉと第１受光素子２７１ｒｉとが対向して、第１のセンサ２７１ｉを構成する。また、第２投光素子２７２ｓｉと第２受光素子２７２ｒｉとが対向して、第２のセンサ２７２ｉを構成する。同様にして、図５（ａ）の列ユニットＣＵｓｉと図５（ｂ）の列ユニットＣＵｒｉとが対向は位置される。その結果、第１投光素子２９１ｓｉと第１受光素子２９１ｒｉとが対向して、第１のセンサ２９１ｉを構成する。また、第２投光素子２９２ｓｉと第２受光素子２９２ｒｉとが対向して、第２のセンサ２９２ｉを構成する。このような構成により、行ユニットＲＵおよび列ユニットＣＵは、それぞれ対応する行領域Ｒおよび列領域Ｃを検出域とし、検出域の空間における物体、例えば、作業者の手の存在を検出する。なお、検出域は、発光素子からの光ビームのビーム断面と受光素子の受光視野の断面とにより定まり、ある程度の大きさを有する。例えば、図９に示すように、検出域２７１３（２９１３）、検出域２７２３（２９２３）のように、幅を有する。なお、指示域についても、同様に、指示域２６３（２８３）のように、幅を有する。ここで、検出域では、検出精度を上げるため、光ビームＬ２、Ｌ３が共に指向性が強いことが求められる。一方、指示域は、作業者から見やすいことを考慮すると、作業者の視野に入るようにある程度拡散させることが好ましい。
【００５０】
また、本実施形態では、第１のセンサ２７１と第２のセンサ２９２とは、図９に示すように、天板２１０からの距離（部品配置空間２３０からの距離）がそれぞれ異なる状態で配置される。そのため、二組のセンサは、異なる距離に検出域を構成することとなる。このような構成により、行ユニットＲＵおよび列ユニットＣＵは、検出域として、部品配置領域２３上に、その面から遠近の２層有することとなる。このような構成とすることにより、第９図に示すように、例えば、第１の検出域２７１３および第２の検出域２７２３の両者において物体が検出された時、その位置にアクセスがあったとする判定条件を決めることができる。これにより、作業者の手が確実に差し込まれた時のみ、アクセスがあったとする判定が可能となる。この結果、作業者が誤って、検出域に手が入れてしまった場合でも、それが浅い状態であれば、アクセス動作と判定されず、誤動作を防ぐことができる。
【００５１】
また、箱２４１の高さに応じて、使用する検出域を変える構成とすることもできる。例えば、高さが高いため、その上部が第２の検出域に入ってしまう箱の場合には、第２の検出域を作動させず、第１の検出域のみとする。このような使い方を許容することで、種々の箱を部品配置領域に配置することを可能とする。
【００５２】
本実施形態では、同じケースに第１投光素子２７１ｓｉおよび第２投光素子２７２ｓｉを設け、他のケースに第１受光素子２７１ｒｉおよび第２受光素子２７２ｒｉを設けている。しかし、本発明はこれに限られない。例えば、第１投光素子２７１ｓｉと第２受光素子２７２ｒｉとを同一のケースに設けて、また、第１受光素子２７１ｒｉと第２投光素子２７２ｓｉとを他の同一のケースに設ける構成としてもよい。
【００５３】
なお、本実施形態では、第１のセンサ２７１と第２のセンサ２７２とが設けられている。第１のセンサ２７１および第２のセンサ２７２のいずれか一方のみとする構成としてもよい。
【００５４】
本実施形態では、前述したように、センサとして、投光素子（発光素子）と受光素子とを対向配置したものを用いる。すなわち、両者間の空間を検出域として、検出域の空間における物体の存在を検出するセンサを構成する。投光素子として用いられる発光素子としては、例えば、例えば、発光ダイオード、レーザーダイオード等を用いる。また、受光素子としては、発光素子からの光ビームを検出することが可能な半導体素子、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、光導電素子等を用いる。本実施形態では、発光素子からの光は可視光である必要ははい。そこで、外乱の影響を少なくするため、例えば、赤外光を用いることができる。もちろん、発光素子からの光を可視光としてもよい。
【００５５】
前述したフレーム２２には、当該位置特定システム２５が動作状態にあることを示す表示灯２６０が設けられている。この表示灯２６０は、その位置特定システムが動作していることを示すパイロットランプとして機能する。なお、この表示灯２６０を設けることにより、特に、同一作業ポジションに部品配置装置が複数台置かれる場合に、いずれの部品配置装置から部品を取るべきかを作業者に容易に知らせることができる。
【００５６】
位置特定装置２５０は、図６に示すように、アクセス位置指示装置２５１と、アクセス位置情報出力装置２５２とを有する。アクセス位置指示装置２５１は、行指示器群２６列指示器群２８と、表示灯２６０と、図示しない信号線を介して接続され、いずれかの行指示器およびいずれかの列指示器を選択する制御、および、選択したいずれかの行指示器およびいずれかの列指示器を通電して点灯させる機能を有する。行指示器および列指示器の選択は、ガイダンス端末１０からの指示に応じて、行指示器群２６から１つの行指示器、および、列指示器群２８から１つの列指示器を選択することにより行われる。また、アクセス位置指示装置２５１については、その位置特定システム２５が有効な場合、すなわち、作業者がその部品配置装置から部品を取るべき状態である場合に、表示灯２６０の点灯を行う。
【００５７】
アクセス位置情報出力装置２５２は、図示していない信号線を介して、行センサ群２７および列センサ群２８と接続される。そして、第１投光素子２７１ｓおよび２９１ｓと、第２投光素子２７２ｓおよび２９２ｓとを点灯する機能、および、いずれかの第１受光素子２７１ｒｉおよび第２受光素子２７２ｒｉと、第１受光素子２９１ｒｉおよび第２受光素子２９２ｒｉとからの信号を検出して、いずれの行ユニットＲＵｒｉおよび列ＣＵｒｉにおいて信号を検出したかを特定して、検出位置（アクセス位置）を特定する情報を生成して、ガイダンス端末１０に送る。
【００５８】
ガイダンス端末１０は、コンピュータにより構成される。具体的には、図１１に示すように、各種処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１と、データおよびプログラムを記憶する記憶装置１２と、作業手順等を表示するための表示装置１３と、指示、確認等の入力を行う入力装置１４とを有する。この他に、図示していないバーコードリーダ、カードリーダ等が接続される。バーコードリーダは、箱の識別子等の読み込みに使用される。また、カードリーダは、作業者のＩＤカード等の読み取りに用いられる。
【００５９】
記憶装置１２は、例えば、ハードディスク装置等により構成される。この記憶装置１２には、少なくともそのガイダンス端末１０が置かれる作業ポジションにおいて分担する工程についての作業手順ガイドデータ１２１、その作業ポジションにおいて使用する工具の使用を支援するための工具データ１２２、その作業ポジションにおいて使用する部品の配置を管理する部品配置管理データ１２３、そのポジションにおける仕掛品に対する当該作業者の進捗状況を示す作業進捗管理データ１２４、図示していない検査器具データ等の各種データと、作業ガイダンスを行うためのプログラム、アクセス位置特定情報出力処理を行うためのプログラム、アクセス位置特定処理を行うためのプログラム、作業進捗管理を行うためのプログラム等の各種プログラム１２５等が格納される。
【００６０】
部品配置管理データ１２３には、部品の種別を示す部品種コード１２３１と、収容される箱を示す箱識別子１２３２と、配置される位置を示す要素領域アドレス１２３３とが対応づけられて記憶される。この部品配置管理データ１２３には、さらに、部品種の数量１２３４とも関係づけられる。この数量は、部品が使用される毎に、更新される。ここで、部品種コードは、同一の区画に収容される部品または部品群を単位に付される。必ずしも、一種類の部品とは限らない。
【００６１】
ＣＰＵ１１は、記憶装置１２に格納されるプログラムを内蔵するメモリ（図示せず）にロードして実行することにより、各種機能を実現する。本発明に関連する機能としては、部品配置管理に関係する機能が挙げられる。具体的には、図１１に示すように、その作業ポジションにおける工程についての作業ガイダンスを行うための作業ガイダンス処理１１１と、使用される部品種と、それが配置される要素領域との関係、使用される部品種の数量管理等を行う部品配置管理処理１１２と、部品配置領域のアクセス位置を特定する処理を行うアクセス位置特定処理１１３とを有する。ここで、アクセス位置特定処理１１３は、具体的には、部品を置く際、または、部品を取る際に、作業者がいずれの要素領域にアクセスすればよいかを特定する情報を出力して、可視的に指示するためのアクセス位置特定情報出力処理１１４と、いずれの要素領域にアクセスしたかを示す情報を取得してアクセス位置を特定するアクセス位置特定情報取得処理１１５とを含む。
【００６２】
アクセス位置特定情報出力処理およびアクセス位置特定情報取得処理は、部品を配置する場合および部品を取る場合のいずれであっても、作業手順に沿って行う限り同じ手順により行うことができる。そこで、ここでは、部品を置く場合と部品を取る場合のいずれについても、同じ処理を行うものとして、アクセス位置指示処理およびアクセス位置特定処理とを行うものとする。
【００６３】
次に、本実施形態の部品配置装置の動作について説明する。ここでの説明は、箱を用いて部品を収容する場合を例とする。
【００６４】
まず、部品を部品配置装置に配置する。部品配置装置への部品の配置には、例えば、次の方法がある。第１に、部品を予め収容した箱を部品配置装置の部品配置領域に配置する方法と、第２に、空の箱を部品配置領域に配置しておき、部品をそれぞれ収容されるべき箱に入れる方法とがある。先ず、前者の部品を収容している箱を配置する場合について述べる。すなわち、図４に示すように、部品配置領域２３に部品を収容した箱２４１または２４２を配置する。
【００６５】
ある作業ポジションにおいて使用すべき部品種については、部品と、それを収容する箱との関係、さらに、その部品が配置されるべき位置を特定する要素領域アドレスは、ガイダンス端末１０において管理される。例えば、図１１に示すように、部品配置管理データ１２３として、部品の種別を示す部品種コード１２３１と、収容される箱を示す箱識別子１２３２と、配置される位置を示す要素領域アドレス１２３３と、部品種の数量１２３４とが対応づけて管理される。このデータにしたがって、予め箱２４１，２４２に、対応する部品が収容されている。この作業は、生産ラインで行うことができる。もちろん、部品の補給をもっぱら行うセクションにおいて、まとめて行うことができる。そのため、図１１に示す部品配置管理データ１２３は、ネットワーク６０を介して直接、または、サーバ５０を介して、補給セクションの補給端末８０にも送られる。
【００６６】
先ず、ガイダンス端末１０において、図１２に示すメニュー画面を表示させ、ここで、と“作業ガイダンス”の二つ選択肢を表示する。作業者が“部品配置処理”の選択を、入力装置１４を介して行う。部品配置管理処理のプログラムが実行される。以下の処理が行われる。
【００６７】
ＣＰＵ１１は、記憶装置１２から作業手順ガイドデータ１２１を読み出し、作業手順において使用する部品種コードを取り出す。そして、この部品種コードを検索キーとして、記憶装置１２に格納される部品配置管理データ１２３を検索して、箱識別子を読み出して、表示装置１３に表示する。また、この際、要素領域のアドレスも読み出して併せて表示する。また、読み出した要素領域のアドレスに基づいて、アクセス位置特定情報出力処理１１４とアクセス位置特定情報取得処理１１５とを起動する。
【００６８】
先ず、最初の作業手順により使用する部品種が“２００１”であるとすると、この部品が収容された箱２４２の識別子が表示される。なお、ここでの表示は、人が読みとれる記号により表示する。作業者は、この識別子を見て、その識別子が付されている箱を、併せて表示されている要素領域アドレスの位置に置く。このとき、アクセス位置特定情報出力処理１１４から、位置特定システム２５に対して、要素領域アドレスが送られる。これを受けて、位置特定システム２５は、位置特定装置２５０により、送られた要素領域アドレスから、点灯すべき行指示器と列指示器とを選択して、発光素子を点灯するための信号電流を送る。この場合には、例えば、Ａ１１，Ａ１２であるので、行ユニットＲＵｓ１，ＲＵｒ１，列ユニットＣＵｓ１，ＣＵｓ２，ＣＵｒ１，ＣＵｒ２のそれぞれが備える指示器２６ｓ１、２６ｒ１、２８ｓ１、２８ｓ２、２８ｒ１、２８ｒ２を点灯する。これにより、作業者は、行領域および列領域の両者から交差する領域である要素領域Ａ１１およびＡ１２が指示されていることを知ることができる。従って、図４に示すように、該当する領域に箱４１２を置くことができる。
【００６９】
このとき、箱４１２および作業者の手が、行センサ群２７に属する行ユニットＲＵｓ１、列センサ群２９に属する列ユニットＣＵｓ１、ＣＵｓ２の、第１投光素子２７１ｓ１、第２投光素子２７２ｓ１，第１投光素子２９１ｓ１、第２投光素子２９２ｓ１、第１投光素子２９１ｓ２、第２投光素子２９２ｓ２からの光ビームを遮断することとなる。その結果、対向する行ユニットＲＵｒ１、ならびに、列ユニットＣＵｒ１およびＣＵｒ２の、受第１受光素子２７１ｒ１、第２受光素子２７２ｒ１、第１受光素子２９１ｒ１、第２受光素子２９２ｒ１、第１受光素子２９１ｒ２、第２受光素子２９１ｒ２への光ビームの入射が遮られる。従って、これらのセンサの出力信号がアクセス位置情報出力装置２５２に送られる。アクセス位置情報出力装置２５２において、受信した信号がいずれのユニットからのものかに基づいて、物体が検出された要素領域野市を特定する情報を生成する。ここでは、要素領域Ａ１１、Ａ１２において、物体が検出さているので、これらの要素領域を特定する情報、具体的には、要素領域Ａ１１，Ａ１２を示すアドレスを生成して、ガイダンス端末１０に送る。
【００７０】
ガイダンス端末１０では、前述した要素領域Ａ１１，Ａ１２を示すアドレスを受けて、その位置に箱が置かれたことを確認する。この確認後、アクセス位置特定情報取得処理１１５により、部品配置管理処理１１２に処理が移される。部品配置管理処理１１２は、次の作業手順に移る。その手順で必要な部品種を読み出して、前述したように、箱識別子と、要素領域アドレスの情報を読み出して表示すると共に、アクセス位置特定情報出力処理１１４を行う。なお、この時点では、対応する数量は、初期設定領となっている。
【００７１】
このようにして、すべての部品種コードについて、収容した箱を指定された要素領域に配置することができる。
【００７２】
この例では、予め箱の配置位置が定められていた。箱を任意の位置に置いて、置いた位置を、部品配置管理データ１２３の要素領域アドレス１２３３に登録する方法としてもよい。この場合には、前述したアクセス位置特定情報の出力は行わない。一方、アクセス位置特定情報取得処理１１５において、行センサ群２７および列センサ群２９からの信号に基づくアクセス位置特定情報を取得する処理を行う。取得したアクセス位置特定情報に基づくアクセス位置を示す情報を、部品配置管理データ１２３の要素領域アドレス１２３３に登録する。これにより、部品種コード１２３１および箱識別子１２３２と要素領域アドレス１２３３とが対応づけられる。
【００７３】
さらに、表示装置に箱識別子の表示も行わずに、部品が収容された任意の箱について楚々の識別子をバーコードリーダで読み取った上で、部品配置領域の任意の位置に置くことによって、部品の配置を行うこともできる。この場合には、アクセス位置特定情報取得処理１１５は機能する。前述したアクセス位置特定情報取得処理１１５において、行センサ群２７および列センサ群２９からの信号に基づくアクセス位置特定情報を取得する処理を行う。取得したアクセス位置特定情報に基づくアクセス位置を示す情報を、部品配置管理データ１２３の要素領域アドレス１２３３に登録する。これにより、部品種コード１２３１および箱識別子１２３２と要素領域アドレス１２３３とが対応づけられる。なお、任意の箱と部品種との対応付けは、前述したバーコードリーダから取り込まれた箱識別子に基づいて、予め対応づけられた部品種コードと箱識別子との対応づけられたものを検出することにより行う。
【００７４】
次に、予め空の箱２４１、２４２等を部品配置領域２３に置いた後、箱に部品を入れる場合について説明する。この場合には、アクセス位置特定情報出力部により、作業手順に沿って、要素領域アドレスが順次アクセス位置指示装置２５１に送られる。これと共に、表示装置１３において、部品種を示す情報と共に、要素領域アドレスが表示される。そして、作業者の手を行センサ群２７および列センサ群２９が検知すると、アクセス位置特定譲歩取得処理１１５により、その信号に基づくアクセス位置特定情報としてアクセス位置情報出力装置２５２から受け取る。そして、部品の配置の確認を行う。
【００７５】
なお、図８に示すように、仕切板２４３を配置した部品配置領域２３に部品を配置する処理については、仕切板２４３により構成される区画が、前述した箱を予め配置して形成される区画と等価といえる。そこで、予め配置した各箱に部品を入れる場合と同様に、仕切板２４３により区画される領域に部品を入れる処理を行うことができる。従って、ここでは、重複した説明は省略する。
【００７６】
次に、部品配置装置から部品を取り出す場合について説明する。この場合には、図１２のメニュー画面において、作業ガイダンス１３１２が選択されており、ＣＰＵ１１は、ガイダンス処理１１１を実行する。すなわち、作業手順ガイドデータ１２１に基づいて、作業手順のガイダンスを表示装置に表示する。この手順において使用する部品種をキーとして、部品配置管理データ１２３を検索して対応づけられている要素領域アドレス１２３３を読み出して、アクセス位置特定情報出力処理１１４を介して、図６の位置特定システム２５の位置特定装置２５０におけるアクセス位置指示装置２５１に送る。これにより、前述したと同様に、対応する行ユニットＲＵおよび列ユニットＣＵの発光素子により、部品を取るべき要素領域の指示が行われる。
【００７７】
一方、対応する行ユニットＲＵおよび列ユニットＣＵの行センサ群２７と列センサ群２９とにより、作業者のアクセスを検出して、検出信号がアクセス位置情報出力装置２５２からガイダンス端末１０に送られる。そして、前述したように、アクセス位置特定情報取得処理１１５により、アクセス位置を示す情報に基づく要素領域アドレスが部品配置管理処理１１２に渡される。部品配置管理処理１１２は、渡された要素領域アドレスをキーとして、部品配置管理データ１２３を検索して対応づけられている数量１２３４を索出する。そして、この数量１２３４の現在値から取り出された数量の値を差し引いて、新たな数量を示す値として数量１２３４を更新する。
【００７８】
なお、部品の取り出しについては、箱から行う場合と、仕切板により区画された領域から行う場合とでは格別の差異はない。
【００７９】
このようにして、部品配置領域２３から部品が順次取り出されると、前述した部品配置管理データ１２３の数量１２３４に示された残量が減少することとなる。ここで、いずれかの部品の残量１２３４の数値が０乃至予め定めた下限値に達した場合、部品配置管理処理１１２により、部品配送要求を行う。これは、前述した補給セクションの補給端末８０（図１参照）に対して、ネットワーク６０を介して直接、または、サーバ５０を介して行う。
【００８０】
ここで、補給端末８０から、サーバ５０およびネットワーク６０を介して、補給される部品について、部品コード、箱識別子、数量の各データが、部品の補給を要求したガイダンス端末１０に送られる。ガイダンス端末１０では、このデータを受け取ると、部品配置管理処理１１２において、部品配置管理データ１２３に登録する。一方、前記登録された補給セクションから部品を入れた箱が送られた場合、その箱の識別子を読み取って、部品を実際に受け取ったことを部品配置管理処理１１２に通知する。この通知を受けて、部品配置管理処理１１２波、前述したと同様にして、受け取った箱を置くべき要素領域を示すため、図６に示す位置特定システム２５に、要素領域アドレスを送る。この後、前述したように、行ユニットＲＵおよび列ユニットＣＵにより、位置指示が行われると共に、位置検出が行われる。ただし、補給の場合は、空の箱を取り出し、その後、新しい箱を置く点において、最初に箱を置く場合と相違する。
【００８１】
ところで、数量が多く、一つの箱に収まらない部品については、複数の箱を用いることができる。この場合、一方の箱から部品を消費し、それがなくなってから、新たな箱の位置を指示して、その箱から部品を取り出すようにすることができる。このようにすると、補給処理の手間を省くことができる。
【００８２】
ところで、前述した例では、作業を損作業ポジションにおける最初の工程から行うこととして説明した。しかし、その作業ポジションが分担している工程の途中から作業を始める場合にも対応可能である。すなわち、作業進捗管理データ１２４において、その作業者が現在しかかっている仕掛品についての作業の進捗データが格納されている。部品配置管理処理１１２は、作業が中断された後、再開する場合、また、作業者が交代した場合等において、作業進捗管理データを参照して、次に、最後に行われている作業を特定する情報を取得して、この情報を基に、作業手順ガイドデータを検索して、取得したデータが示す最後に行われた作業の次の作業を特定して、その作業において必要な部品に関する情報を取り出す。そして、前述したように、部品配置管理処理１１２により、得られ部品について部品を取り出す処理を開始する。
【００８３】
以上に述べた例では、センサとして、投光素子と受光素子とを組み合わせたものを用いている。しかし、これに限られない。例えば、反射光を利用して検出するセンサを用いることによって、ユニットを対向配置する必要性をなくすこともできる。
【００８４】
センサとして、例えば、ＣＣＤを用いて、人の手等の物体の検出を行って、要素領域へのアクセスを検出する構成としてもよい。
【００８５】
また、以上に述べた例では、指示器群とセンサ群とを共に備えている。本発明では、必ずしも両者を備えていなくてもよい。例えば、指示器群およびセンサ群のうちいずれかを省略することができる。
【００８６】
さらに、前述した例では、一つの行に一つのユニットＲＵｉを、一つの列に一つのユニットＣＵｉを対応させている。本発明は、これに限られない。一つの行に複数、例えば、２個のユニットを対応させ、一つの列に複数、２個のユニットを対対応させることができる。具体的には、要素領域の幅より大きな箱を行方向または列方向に配列し、それらを複数行（例えば、行ｉと行ｉ＋１の２行）、または、複数列（例えば、列ｊと列ｊ＋１の２列）にわたる要素領域として位置を特定する構成としてもよい。この場合、行ｉと行ｉ＋１の２行を、行ユニットＲＵｉおよびＲＵｉ＋１に対応付け、あたかも一つの行として扱うようにすることができる。これは、列についても同様である。
【００８７】
この他、前述した例では、行ユニットＲＵおよび列ユニットＣＵを共に、フレームに一定ピッチにより取り付ける例を述べている。しかし、本発明は、これに限定されない。置くべき箱の大きさに応じて、行ユニットＲＵおよび列ユニットＣＵについて、それらの配置個数および配置間隔を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】図１は本発明に係る部品配置装置が設置される生産ラインの概要を示す説明図である。
【図２】図２は本発明に係る部品配置装置の第１実施形態を示す分解斜視図。
【図３】図３は本発明に係る部品配置装置の第１実施形態を示す斜視図。
【図４】図４は本発明に係る部品配置装置において箱を配置した例を示す斜視図。
【図５】図５は本発明に係る部品配置装置において用いられる行ユニットの概要を示す斜視図。
【図６】図６は本発明に係る位置特定システムの機能構成の一例を示すブロック図。
【図７】図７は本発明に係る部品配置装置における部品配置領域の要素領域による位置特定を示す説明図。
【図８】図８は本発明に係る部品配置装置における部品配置領域の要素領域による位置特定を示す説明図。
【図９】図９は本発明に係る位置特定システムにおける行ユニットにおける指示域および検出域と、部品配置空間との関係を示す説明図。
【図１０】図１０は部品配置装置に設けられる表示灯の一例を示す斜視図。
【図１１】図１１は本発明において用いられるガイダンス端末の構成を示すブロック図。
【図１２】図１２はガイダンス端末におけるメニュー画面の一例を示す説明図。
【符号の説明】
【００８９】
１０…ガイダンス端末、１１…中央演算処理装置（ＣＰＵ）、１１１…ガイダンス処理、１１２…部品配置管理処理、１１３…アクセス位置特定処理、１１４…アクセス位置特定情報出力、１１５…アクセス位置特定情報取得、１２…記憶装置、１３…表示装置、１４…入力装置、２０…部品配置装置、２１…可動台、２１０…天板、２２…フレーム、２３…部品配置領域、２４１、２４２…部品箱、２５…位置特定システム、２５０…位置特定装置、２５１…アクセス位置指示装置、２５２…アクセス位置情報出力装置、２６…行指示器群、２７…行センサ群、２８…列指示器群、２９…列センサ群、３０…工具台、５０…管理サーバ、６０…ネットワーク、７０…移動作業台、８０…補給端末。
【図１】
2005297073.tif 000003
【図２】
2005297073.tif 000004
【図３】
2005297073.tif 000005
【図４】
2005297073.tif 000006
【図５】
2005297073.tif 000007
【図６】
2005297073.tif 000008
【図７】
2005297073.tif 000009
【図８】
2005297073.tif 000010
【図９】
2005297073.tif 000011
【図１０】
2005297073.tif 000012
【図１１】
2005297073.tif 000013
【図１２】
2005297073.tif 000014