(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークと該ワークに対する作業内容を表示する表示手段と、
前記ワークに対する作業内容を録画する録画手段と、
前記ワークに対して組付けられる部品の固有番号を入力する固有番号入力手段と、を有し、
前記表示手段は前記部品の固有番号を表示する領域と、前記ワークに対する作業内容を示す作業画像表示領域と、前記作業画像表示領域に表示された作業内容画像に基づいて行われた作業内容を再生する再生画像表示領域とを備え、
前記部品の固有番号入力手段は前記ワークに対して適切な組付部品である場合、前記部品の固有番号を入力表示することが可能であり、前記表示手段は前記再生画像表示領域と作業画像表示領域に同時に再生画像と作業内容画像とをそれぞれ表示することを特徴とする作業補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示手段に表示された作業画面に基づき、ワークに対して所定の作業を正確且つ効率的に行うことのできる作業補助装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のように、非常に多数の部品から構成される製品を製造する生産ラインでは、各作業ステーションに対して作業手順やその作業に使用される部品の番号等が記載された組立説明書が提供されており、作業者は、それを見ながら所望の部品の組立作業を行っている。
【０００３】
ところで、近年、ユーザの多様なニーズに対応すべく他品種少量生産が主流になってきており、設備投資を必要最小限とするため、１つの生産ラインに対して種類の異なる複数の製品に係る部品を混在させて供給することがある。この場合、作業者は、製品毎に異なる組立説明書に従って作業を行わなければならない。
【０００４】
しかしながら、このような生産方法では、作業者が如何に熟練していたとしても、作業ミスを完全に回避することは不可能である。例えば、部品の組立手順を間違えたり、異なる製品の部品同士を組み付けてしまうおそれがある。また、組み付けられたボルトの締め付けトルクが所定の範囲内にあるか否かを検査するような場合、作業者が前記トルクをメータから読み取り、その値が当該組立説明書で規定している所定の範囲内にあるか否かを判断しているため、判断ミスの生じるおそれがあった。
【０００５】
そこで、作業者に対してビデオによって作業手順を表示することにより、組立手順の間違いを回避するようにした装置、検査データをディスプレイに表示することでデータの確認が容易となるようにした装置、部品の固有番号を部品から読み取り、それに基づいて指示された処理を行うようにした装置等がある。
【０００６】
しかしながら、いずれの装置を利用したとしても、作業者によるミスを完全に回避することはできない。例えば、１つのワークに対して多数のボルトの締め付け作業を行い、夫々のボルトのトルクを測定して確認するような場合、同一のボルトのトルクを複数回測定してしまう事態が生じるおそれがある。従来、このような場合、どのボルトに対して二重の測定作業を行ったのかを検出する方法がないため、全てのボルトの測定作業を始めからやり直さなければならなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、ワークに対して正確且つ効率的に作業を遂行することができるとともに、作業状況の確認を可能とする作業補助装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る作業補助装置は、ワークと該ワークに対する作業内容を表示する表示手段と、前記ワークに対する作業内容を録画する録画手段と、前記ワークに対して組付けられる部品の固有番号を入力する固有番号入力手段と、を有し、前記表示手段は前記部品の固有番号を表示する領域と、前記ワークに対する作業内容を示す作業画像表示領域と、前記作業画像表示領域に表示された作業内容画像に基づいて行われた作業内容を再生する再生画像表示領域とを備え、前記部品の固有番号入力手段は前記ワークに対して適切な組付部品である場合、前記部品の固有番号を入力表示することが可能であり、前記表示手段は前記再生画像表示領域と作業画像表示領域に同時に再生画像と作業内容画像とをそれぞれ表示することを特徴とする。
【０００９】
この場合、作業者は、表示手段に表示された作業内容表示画像に従って、所定の作業を効率的に行うことができる。また、同時に表示される作業結果表示画像に基づき、その作業結果を容易に判定することができる。さらに、必要に応じて録画された作業状況画像を表示させることにより、作業ミスが発生した個所や時点の確認、あるいは、作業状況の確認を容易に行うことができる。さらにまた、ワークの固有番号を表示することで、作業対象となるワークの確認を行い、作業ミスの発生をさらに低減させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る作業補助装置の一実施形態を適用した作業ステーションを示す。この作業ステーションでは、台車１０に載置されているワークＷに対して、作業補助装置１２によって指示された所定の作業が、工具１４、部品１６等を用いて作業者Ｍにより遂行される。
【００１１】
図２は、作業補助装置１２の構成ブロックを示す。作業補助装置１２は、ワークＷに対する作業内容、作業結果等を表示するＣＲＴ等のディスプレイ１８（表示手段）、キーボード、バーコードリーダ等の入力デバイス２０、測定器２２、テスタ２４、作業状況を必要に応じて録画するためのビデオカメラ２６、２８（図１参照）、ビデオカメラ２６、２８を手動で動作させるためのスイッチ３０を備え、これらは制御部３２に接続される。
【００１２】
制御部３２には、ビデオカメラ２６、２８を介して画像を取り込む画像取り込み部３４と、例えば、圧漏れ等の有無を検出するテスタ２４からのＯＮ／ＯＦＦ信号を処理するＯＮ／ＯＦＦ信号処理部３６と、例えば、トルクレンチ等の工具１４に設けられた測定器２２によって測定された測定データを処理する測定データ処理部３８と、入力デバイス２０によって入力された部品１６またはワークＷの固有番号をチェックする固有番号チェック部４０と、ディスプレイ１８に対する画像の表示処理を行う画像表示処理部４２と、データベース処理部４４とが接続される。なお、前記データベース処理部４４には、測定データを判定するための判定データ、ワークＷや部品１６の固有番号をチェックするための固有番号データ、ディスプレイ１８に表示する画像データ等のデータベースを格納するデータベースファイル４６が接続され、また、制御部３２には、前記の各処理を遂行するためのアドレス等を含むパラメータを格納するパラメータファイル４８が接続される。
【００１３】
次に、前記のように構成される作業補助装置１２を用いた作業手順について、図３に示すフローチャートに従い説明する。
【００１４】
作業補助装置１２を構成する画像表示処理部４２は、データベース処理部４４を介してデータベースファイル４６から読み取った作業手順に従い、ディスプレイ１８に図４に示す作業補助画面５０を表示させる（ステップＳ１）。
【００１５】
ここで、作業補助画面５０は、使用される部品１６の部品固有番号の記録作業を補助するもので、この作業補助画面５０には、当該作業ステーションにおいてこれから行うべき作業をワークＷの画像とともに示す作業画像表示領域５２と、作業の内容を示す工程作業表示領域５４と、品質管理項目を示す品質管理項目表示領域５６と、部品固有番号のデータ入力領域５８と、入力された部品固有番号のデータ表示領域６０とが表示される。
【００１６】
そこで、ステップＳ２において、工程Ａが選択され、部品固有番号の記録作業が遂行される。
【００１７】
先ず、作業者Ｍは、作業補助画面５０に表示された工程作業表示領域５４および品質管理項目表示領域５６の表示内容に従い、作業画像表示領域５２に表示されたワークＷまたはそれに使用される部品１６の部品固有番号を入力する（ステップＳ３）。なお、入力方法としては、例えば、ワークＷまたは部品１６に付された部品固有番号をキーボードから直接入力し、あるいは、バーコードとして付された部品固有番号をバーコードリーダによって読み取る。
【００１８】
入力された部品固有番号は、データ入力領域５８に表示されるとともに、固有番号チェック部４０において適切な部品固有番号であるか否かがチェックされる（ステップＳ４）。
【００１９】
そこで、入力された部品固有番号が作業画像表示領域５２に表示されたワークＷに対応する適切な部品固有番号であると判定されると、「入力 Enter」のキーが指示可能となる。作業者Ｍが「入力 Enter」のキーを指示することにより、図５に示す作業補助画面６２のように、データ表示領域６０に前記部品固有番号が表示されるとともに、部品固有番号がデータベース処理部４４によってデータベースファイル４６に記録される（ステップＳ５）。
【００２０】
次に、当該作業ステーションでの次の作業があるか否かを判定し（ステップＳ６）、ある場合には次の工程に進む処理を実行し（ステップＳ７）、例えば、図６に示す作業補助画面６４を表示する（ステップＳ１）。なお、この作業補助画面６４は、図４および図５に示すワークＷに対して組み付けられる部品１６の部品固有番号を入力する作業を指示するものであり、前記と同様にして部品固有番号の入力作業を行う。
【００２１】
ここで、作業者Ｍが入力した部品固有番号が、図７に示す作業補助画面６６のように、既に入力されているものである場合（部品固有番号１２３４５７がだぶっている。）、「入力 Enter」のキーが指示不可能な状態となるため、その記録を行うことができない。この場合、部品固有番号の入力ミスか、あるいは、当該ワークＷに組み付けられる部品１６が適切でないものであると判断することができる。そこで、作業者Ｍは、適切な部品の適切な部品固有番号の再入力作業を行う（ステップＳ４）。
【００２２】
以上のように、例えば、作業画像表示領域５２に表示されているワークＷに対応する部品固有番号であるか否か、あるいは、既に入力されている部品固有番号と同一であるか否か等がチェックされることにより、過った処理の発生を事前に回避することができる。
【００２３】
部品固有番号の入力作業が全て終了すると、ディスプレイ１８には、図８に示すように、次の作業である工程Ｂに係る作業補助画面６８が表示される（ステップＳ１）。次いで、ステップＳ２において、工程Ｂが選択され、ワークＷの検査作業が遂行される。
【００２４】
先ず、作業者Ｍは、作業補助画面６８に表示された工程作業表示領域５４、作業画像表示領域５２および圧漏れ検査表示領域７０の表示内容に従い、例えば、テスタ２４を用いてワークＷの圧漏れ検査を行う。この場合、前記テスタ２４による検査結果は、ＯＫ／ＮＧ信号として制御部３２を介してＯＮ／ＯＦＦ信号処理部３８に供給される（ステップＳ８）。
【００２５】
ここで、前記の圧漏れ検査の結果がＯＫである場合、図９に示す作業補助画面７２のように、圧漏れ検査表示領域７０の「ＯＫ」の表示が反転され、作業者Ｍに対してＯＫであることを明示するとともに、次の作業に進めることを示唆する（ステップＳ９）。そこで、作業者Ｍが「次作業 Enter」を指示すると、作業補助画面７２が次の作業補助画面に切り替わる。
【００２６】
一方、圧漏れ検査の結果がＮＧである場合、図１０に示す作業補助画面７４のように、圧漏れ検査表示領域７０の「ＮＧ」の表示が反転され、作業者Ｍに対してＮＧであることを明示し、再検査を促す。なお、この場合において、「次作業 Enter」のキーは、指示不可の状態となるため、検査がＯＫとなるまで次の作業に進むことはできない。
【００２７】
ワークＷに対する検査結果がＯＫになると、ディスプレイ１８には、図１１に示すように、次の作業である工程Ｃに係る作業補助画面７６が表示される（ステップＳ１）。次いで、ステップＳ２において、工程Ｃが選択され、ワークＷに対する所定の作業が遂行される（ステップＳ１０）。
【００２８】
この場合、工程Ｃでは、図１１または図１２に示す作業補助画面７６、７８に従って、例えば、ワークＷに対するコンパウンドの塗布作業が行われる。なお、この工程Ｃでは、検査等の処理は行われない。また、作業画像表示領域５２は、作業性を考慮して、図１１および図１２に示すように、作業者Ｍにより任意に拡大、縮小表示が可能である。
【００２９】
工程Ｃの作業が終了し、「次作業 Enter」のキーが指示されると、ディスプレイ１８には、図１３に示すように、次の作業である工程Ｄに係る作業補助画面８０が表示される（ステップＳ１）。なお、前記作業補助画面８０には、測定値と、その許容値である規定値と、記録されるデータとを表示するデータ表示領域８２が表示される。次いで、ステップＳ２において、工程Ｄが選択され、ワークＷに対する部品１６の締め付け作業およびその締め付けトルクの記録作業が遂行される。
【００３０】
先ず、作業者Ｍは、作業画像表示領域５２の表示画像に従い、例えば、ワークＷの所定場所に対して部品１６であるボルトの締め付け作業を行うとともに、その締め付けトルクを測定器２２によって測定し、制御部３２を介して測定データ処理部３８に供給する（ステップＳ１１）。
【００３１】
ここで、データ表示領域８２には、測定されたトルクと、その許容範囲とが表示される。測定データ処理部３８は、前記トルクと許容範囲のデータとを比較し、トルクが許容範囲内でない場合には、適正なトルクでない旨を表示し、作業者Ｍに再測定を促す（ステップＳ１２）。一方、図１４に示す作業補助画面８４のように、測定されたトルクが適正なトルクである場合、適正なトルクである旨を表示するとともに、そのトルクをデータベースファイル４６に記録し（ステップＳ１３）、次の作業に係る作業補助画面を表示する（ステップＳ１）。
【００３２】
このように、測定されたトルクが許容範囲内にあるか否かが自動的に判定されるため、作業者による判定ミスが惹起されることがなく、また、その測定値が許容範囲外である場合には、どの程度範囲外となっているのを判断することもできるため、再測定のための目安とすることも可能となる。
【００３３】
ところで、前記の各工程Ａ〜Ｄにおいて、その作業状況は、必要な工程をビデオカメラ２６、２８により録画しておき、第１５図に示す作業補助画面８６の再生画像表示領域８８に再生表示させることができる。また、作業者Ｍがスイッチ３０を操作することで、任意の画像を取り込んで確認に供することもできる。
【００３４】
例えば、工程Ｄにおいては、多数のボルトの締め付け作業およびトルクの測定を行う必要があるが、作業者Ｍが過って同一のボルトのトルクを二重に測定してしまうことが考えられる。この場合、トルク測定作業をビデオカメラ２６、２８によって撮影し、画像取り込み部３４において記録しておき（ステップＳ１４、Ｓ１５）、前記のような不具合が発生した際、再生画像表示領域８８にその作業状況を表示することにより、過った作業工程を発見し、適切な修正作業を行うことができる。なお、ビデオカメラ２６と２８は、作業者Ｍによる作業部位に応じて自動的に切り替え、あるいは、スイッチ３０により手動により切り替えることが可能である。このように、作業者Ｍは、再生画像に基づいて過った作業工程のみを再度処理することにより、作業を効率的に遂行することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る作業補助装置によれば、作業者は、作業補助装置の表示手段に表示された指示画像に従い、ワークに対する所定の作業を熟練を要することなく効率的に遂行することができる。この場合、作業内容表示画像とともに、作業結果表示画像が表示されるため、作業状況の把握がより容易なものとなる。また、作業状況が録画手段によって録画され、それを必要に応じて前記表示手段に表示することができるため、過った作業を行ったような場合、その状況を画像による履歴として表示し、確認を行うことができる。この結果、作業ミスに対する修正作業も容易となり、結果的に効率的な作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る作業補助装置の一実施形態を適用した作業ステーションの説明図である。
【図２】図１に示す作業補助装置の構成ブロック図である。
【図３】図１に示す作業補助装置による処理フローチャートである。
【図４】部品固有番号の記録作業のための作業補助画面の説明図である。
【図５】部品固有番号の記録作業のための作業補助画面の説明図である。
【図６】部品固有番号の記録作業のための作業補助画面の説明図である。
【図７】部品固有番号の記録作業のための作業補助画面の説明図である。
【図８】ワーク検査作業のための作業補助画面の説明図である。
【図９】ワーク検査作業のための作業補助画面の説明図である。
【図１０】ワーク検査作業のための作業補助画面の説明図である。
【図１１】所定の作業工程を拡大表示した作業補助画面の説明図である。
【図１２】所定の作業工程を縮小表示した作業補助画面の説明図である。
【図１３】締め付け作業のための作業補助画面の説明図である。
【図１４】締め付け作業のための作業補助画面の説明図である。
【図１５】作業状況の確認のための作業補助画面の説明図である。
【符号の説明】
１２…作業補助装置              １６…部品
１８…ディスプレイ              ２０…入力デバイス
２２…測定器                    ２４…テスタ
２６、２８…ビデオカメラ        ３０…スイッチ
３２…制御部                    ３４…画像取り込み部
３６…ＯＮ／ＯＦＦ信号処理部    ３８…測定データ処理部
４０…固有番号チェック部        ４２…画像表示処理部
４４…データベース処理部        ４６…データベースファイル
４８…パラメータファイル
５０、６２、６４、６６、６８、７２、７４、７６、７８、８０、８４、８６…作業補助画面
Ｍ…作業者                      Ｗ…ワーク
【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】
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【図１２】
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【図１３】
0003836571.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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