JP2004118304A - Working situation management system - Google Patents

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JP2004118304A
JP2004118304A JP2002277335A JP2002277335A JP2004118304A JP 2004118304 A JP2004118304 A JP 2004118304A JP 2002277335 A JP2002277335 A JP 2002277335A JP 2002277335 A JP2002277335 A JP 2002277335A JP 2004118304 A JP2004118304 A JP 2004118304A
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JP
Japan
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work
management system
coordinate value
signal
completion
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002277335A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Kamata
鎌田 彰
Katsumi Morishima
森島 勝己
Katsuyoshi Fujii
藤井 勝義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lobtex Co Ltd
Original Assignee
Lobtex Co Ltd
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Publication date
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  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a working situation management system which can securely grasp a fact that not only a clamping work of bolt, nut and the like but also the working performed in a plurality of places such as riveting, thread fastening, spot welding and the like are appropriately completed with position information. <P>SOLUTION: The system is provided with an output means for outputting work completion information of the fact that the working is completed in accordance with completion of the working in a working position where the working using a tool is performed, a measuring means measuring the working position of pertinent work and a processing means specifying the place where the working is completed based on the work completion information and corresponding work position information. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築現場、土木現場、工場等の作業現場における作業者の作業状況を管理するためのシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
鉄骨構造物、橋梁、装置アッセンブリ、配管等、複数のセグメントで構成される施工物は、セグメント同士を接続する手段としてボルトあるいはナット等の締結部材が用いられるのが一般的である。そして、ボルト等の締め付け作業は作業者によって行われるものであるため、規定のトルクで締め付けを行ったかあるいは締め付け忘れが無いかは作業者の慎重さに期待するしかなかった。
【0003】
そこで、トルクレンチを使ったボルトやナットの締め付け作業を管理し得る作業状況管理システムが提案された(特許文献1,2参照)。このシステムは、トルクレンチを手動操作してボルトを締め付けていくと、締め付けトルクが予めトルクレンチ自体に設定された所定値になった時点でトルク検知手段が作動して、リミットスイッチをオフからオンに切り替え、リミットスイッチのオン信号(トルク検知信号)が有線又は無線で管理装置に送信され、管理装置が規定トルクで締め付けられたボルトの本数をカウントする等して、締め付けトルク不足防止や締め付け忘れ防止等の管理を行うものである。
【0004】
また、このようなシステムでは、管理装置にて管理される情報の中に締め付け作業が完了したボルトやナットの位置情報が含まれていないため、作業分析が困難であるとして、別の作業状況管理システムが提案されている(特許文献3参照)。このシステムは、フランジパイプに貼着されているバーコードを読み取って締め付け作業を行うボルトの位置情報を得ると共に、この位置情報と規定トルクで締め付け作業を行ったことにより生成される上記トルク検知信号とが管理装置に送信され、これらに基づいて管理装置のCRT上に表示されているフランジパイプの全体構成の図面に締め付け作業完了箇所を斜線や表示色の変更等によって表示するものである。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−216045号公報
【特許文献2】
特開2000−108048号公報
【特許文献3】
特開平7−105469号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、後者のシステムでは、締め付け作業を行うボルトやナットの位置情報あるいは締め付け作業が完了したボルトやナットの位置情報を得るためには、予めフランジパイプ(締結対象セグメント)に位置情報に係るバーコード等を貼着させておく必要があり、その作業が煩雑であるばかりでなく、対応していないバーコード等を誤って貼着してしまうというミスも起こり得る。
【0007】
そこで、本発明は、上記の如き問題点に鑑みてなされたもので、ボルトやナット等の締め付け作業に限らず、リベット止め、ねじ締め、スポット溶接等、複数箇所にて実施される作業がそれぞれの箇所で適正に完了した事実をその位置情報と共に確実に把握することができる作業状況管理システム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】
上記課題を解決するために、本発明に係る作業状況管理システムは、工具を使用した作業を行う作業位置における当該作業の完了に応じて作業が完了した旨の作業完了情報を出力する出力手段と、当該作業の作業位置を側位する側位手段と、作業完了情報及び対応する作業位置情報に基づき、作業完了箇所を特定する処理手段とを備えてなることを特徴とする。
【0009】
上記構成からなる作業状況管理システムによれば、作業者による工具を使用した作業が完了すると、例えば工具から作業完了情報が出力される。側位手段は、その工具の所在位置、即ち当該作業の作業位置を側位するものであり、これにより、作業完了情報と作業位置情報とのリンク付けがなされる。処理手段は、その結果を作業者等が視認可能にするための手段である。
【0010】
また、本発明に係る作業状況管理システムは、前記出力手段は、工具に備えられ、作業が完了した時点で生成される作業完了信号を作業完了情報として無線又は有線で送信する送信手段を含む構成を採用することができる。
【0011】
そして、本発明に係る作業状況管理システムは、ボルト等の締め付け作業である場合、前記出力手段は、トルクレンチからなる工具に備えられ、予め設定されたトルク値まで締め付けることにより生成されるトルク検知信号を作業完了信号として無線又は有線で送信するものである構成を採用する。かかる構成によれば、トルクレンチを手動操作してボルト等を締め付けていくと、締め付けトルクが予めトルクレンチ自体に設定されたトルク値になった時点でトルク検知手段が作動してトルク検知信号が有線又は無線で送信される。
【0012】
また、本発明に係る作業状況管理システムは、前記側位手段は、無線による前記送信手段から送信された作業完了信号を受信する受信手段と、送信手段から受信手段までの作業完了信号の伝播時間を算出する時間算出手段と、該伝播時間、既知である作業完了信号の伝播速度及び既知である受信手段の絶対座標値に基づき、作業位置の絶対座標値を算出する座標値算出手段とを備えてなる構成を採用することができる。
【0013】
かかる構成によれば、出力手段の送信手段から作業完了信号が送信された時点と、側位手段の受信手段が作業完了信号を受信した時点との時間差(伝播時間)と、既知である電波や超音波からなる作業完了信号の伝播速度と、既知である受信手段の絶対座標値とから、作業位置の絶対座標値が算出されて、当該作業位置の側位が行われる。
【0014】
そして、本発明に係る作業状況管理システムは、三次元空間における作業位置を側位する場合、前記受信手段は、少なくとも三箇所以上に配置されてなる構成をする。一次元空間であれば、受信手段は一箇所、二次元空間であれば、受信手段は二箇所、三次元空間であれば、受信手段は三箇所でよいが、例えば三次元空間における作業位置を側位する場合、受信手段を三箇所よりも多く配置すれば、側位精度を向上させることができる。
【0015】
また、本発明に係る作業状況管理システムは、前記側位手段は、側位用信号を送信する送信手段と、該側位用信号を受信する受信手段と、送信手段から受信手段までの側位用信号の伝播時間を算出する時間算出手段と、該伝播時間、既知である側位用信号の伝播速度及び既知である送信手段の絶対座標値に基づき、作業位置の絶対座標値を算出する座標値算出手段とを備えてなる構成を採用することができる。
【0016】
かかる構成は、次の三パターンで具現化され得る。▲1▼送信手段は、工具に備えられる一方、受信手段は、工具とは別体に構成される。▲2▼送信手段及び受信手段共に工具に備えられ、受信手段は、工具とは別体に構成された反射部材により反射された送信手段からの側位用信号を受信する。▲3▼送信手段は、工具とは別体に構成される一方、受信手段は、工具に備えられる。
【0017】
そして、本発明に係る作業状況管理システムは、上記▲3▼のパターンの場合、前記出力手段及び前記側位手段のうちの少なくとも受信手段は、工具に備えられてなる構成を採用することができる。かかる構成によれば、内部出力された作業完了情報、そして対応する作業位置情報(工具が時間算出手段及び座標値算出手段をも備えている場合)あるいはこれの基礎となる受信手段の受信情報(工具が時間算出手段及び座標値算出手段をも備えていない場合)を工具に備えられた記憶手段に記憶させておくようなことが可能となる。
【0018】
さらに、本発明に係る作業状況管理システムは、前記処理手段は、作業現場のCAD図面を表示する表示手段を備え、表示されたCAD図面上に作業完了箇所を表示するものである構成を採用することができる。
【0019】
そして、本発明に係る作業状況管理システムは、CAD図面に係る座標系と作業現場に係る座標系とが一致する場合、前記処理手段は、CAD図面上の作業対象物の絶対座標値と前記側位手段により算出された作業位置の絶対座標値とを照合して、CAD図面上での作業完了箇所を特定するものである構成を採用することができる。
【0020】
これらの構成によれば、作業が完了した作業位置を作業現場のCAD図面が表示されている表示手段(例えばCRT)上に表示することから、作業現場の作業進捗状況を的確に把握することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る作業状況管理システムの一実施形態について図面を参酌しつつ説明する。
【0022】
本実施形態に係る作業状況管理システムは、図1に示す如く、作業現場Bのボルト締め付け作業に用いられるトルクレンチ10と、送受信機20と、作業現場BのCAD図面を扱えるCADソフトを備えたパーソナルコンピュータユニット30とから構成される。
【0023】
前記トルクレンチ10は、図2に示す如く、時計手段11と、規定トルク値検出手段12と、送信手段13とを備えている。具体的には、規定トルク値に達すると、接点スイッチの回路がONとなり、トルク検知信号を発信する送信機を備えたトルクレンチである。トルク検知信号は、その発信された時刻情報を時計手段11から取得して含む信号(作業完了信号)となっている。尚、送信機は、トルクレンチ10のナット部(締め付け作用部)との距離をできるだけ縮めるべく該ナット部の近傍位置に配置されている。
【0024】
前記送受信機20は、トルクレンチ10の時計手段11と時刻が一致している時計手段21と、送受信手段22とを備えている。具体的には、トルクレンチ10からのトルク検知信号を受信して、受信通知信号を発信する送受信機である。受信通知信号は、トルク検知信号を受信した時刻情報を時計手段21から取得して含む信号となっている。
【0025】
この送受信機20は、本発明に係る側位手段の一部を構成するものであり、三次元空間における作業位置bの側位を行うべく三箇所に配置されている。但し、作業位置bによっては、送受信機20との間に施工物(本実施形態においては、鉄骨材C)が介在することとなり、トルクレンチ10の送信手段13からの電波の直進性が阻害されることもあり得る。この場合、かかる送受信機20からの受信通知信号は、トルク検知信号を受信した時刻にずれが生じているおそれがあり、後述する座標値算出のためのデータとして不適切となる。従って、このような事態を無くすために、送受信機20は、できるだけ多く配置し、選択的に適正な受信通知信号を取得できるようにするのが側位精度向上の観点から好ましい。
【0026】
前記パーソナルコンピュータユニット30は、受信手段31と、時間算出手段32と、座標値算出手段33と、CRTからなる表示手段34と、CAD図面データ処理手段35と、表示制御手段36とを備えている。
【0027】
前記受信手段31は、トルクレンチ10の送信手段13からのトルク検知信号及び少なくとも三箇所以上の送受信機20,…のそれぞれ送受信手段22からの受信通知信号を受信可能とする受信機からなり、パーソナルコンピュータ本体に外付けされている。時間算出手段32は、トルク検知信号及び受信通知信号にそれぞれ含まれる時刻情報から両者の時間差(即ちトルクレンチ10の送信手段13から送受信機20の送受信手段22までのトルク検知信号の伝播時間)を算出する。座標値算出手段33は、その時間差、電波あるいは超音波からなるトルク検知信号の伝播速度、及び送受信機20の絶対座標値から、作業位置bの絶対座標値、より正確にはトルクレンチ10の送信手段13の絶対座標値を算出する。
【0028】
作業位置bの側位方法をより詳細に説明すると、
▲1▼作業位置bのトルクレンチ10(送信側)と送受信機20(受信側)との間で、正確に同じ時刻が刻まれていることを前提として、トルクレンチ10がある時刻(t0)に、その時間t0を電波に乗せてトルク検知信号として発信し、それを送受信機が時刻t1に受信したとすれば、伝播時間t[秒]は、
t=t1−t0 …(式1)
で求まる。
▲2▼距離=時間×速さであるから、トルク検知信号が伝播するのにかかった時間は上記t[秒]であり、電波の伝わる速度がC[m/秒]であれば、作業位置bと送受信機20との間の距離d[m]は、
d=t×C …(式2)
で求まる。
▲3▼作業現場Bの所定箇所が原点、つまり(x,y,z)=(0,0,0)とする座標系を考えた場合、作業位置bの座標を(X,Y,Z)、送受信機20の座標を(x,y,z)とすると、その関係は、
(x−X)^2+(y−Y)^2+(z−Z)^2=d^2 …(式3)
となる。
▲4▼n個(本実施形態においてはn=3)の送受信機20,…は、それぞれ座標系の予め定められた定点に配置されるようにし、それぞれ(xn,yn,zn)(n≧3)とし、それぞれ送受信機20と作業位置bとの距離をdnとすると、nの数の分だけ(式3)が成立する。これらの連立方程式を解くことにより、(X,Y,Z)、即ち作業位置bの絶対座標値が求まる。
【0029】
前記CAD図面データ処理手段35は、求まった作業位置bの絶対座標値と同一若しくは該絶対座標値に一番近い座標値を有するボルト・ナット(作業対象物)をCAD図面データの中から特定する。その前提として、作業現場BのCAD図面の座標系は、上記設定された座標系と同一である必要がある(但し、両者の座標系が一致していなくとも、一致するような変換ツールをもって側位した実際の座標値とCAD図面データの中の座標値とを照合するようにしてもよい。)。前記表示制御手段36は、特定された作業完了箇所(規定トルク値で締め付けされた作業対象物)におけるCAD図面データを編集して、例えば図3に示すように、締め付け作業が完了したボルト・ナットのテンプレートに対して、その他のボルト・ナットのテンプレートとは視覚的に明確に識別できるようなハッチング等を施す処理を実行する。
【0030】
以上のように、本実施形態に係る作業状況管理システムによれば、側位手段により作業完了箇所を特定することができるようになるため、従来のシステムのように、作業の位置情報を得るために予め作業対象物に位置情報に係るバーコード等を貼着するといった煩雑且つ不確実な準備作業やバーコード等の読み取り作業が必要無くなり、よって、作業者に余計な負担を強いることなく作業の効率化を図ることができる。
【0031】
また、作業完了箇所がCRTのCAD図面上に表示されたり、これをプリントアウトして、作業者が作業の進捗状況を把握することができるようになっているため、施工の品質管理を図ると共に、施工物の納入先(客先)に対しても施工の品質を保証する材料となり得る。
【0032】
尚、本発明に係る作業状況管理システムは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【0033】
例えば、上記実施形態においては、工具として、トルクレンチを例示しているが、これに限定されず、リベッターや電動ドライバー、スポット溶接機等、その他の作業工具をも対象とするものである。リベッターであれば、リベットのピンが破断される時点でスピンドルを検出可能な手段を設け、この手段がスピンドルを検出することにより作業完了信号が出力されるようにしたり、電動ドライバーであれば、ねじ締め付けの完了により回転トルクが変化した時点で作業完了信号が出力されるようにしたり、スポット溶接機であれば、溶接完了により電流値が変化した時点で作業完了信号が出力されるようにしたりすることができる。また、トルクレンチであっても、トルク検知信号(作業完了信号)の生成手段は上記実施形態に限定されない。
【0034】
また、上記実施形態においては、複数の送受信機20,…を予め定められた座標系の定点に設置するようにしているが、このような方法に依らず、例えば、送受信機20の送信機能及び受信機能を利用して上記側位方法により互いの送受信機20の位置を側位するようにしてもよい。
【0035】
また、上記実施形態においては、側位手段の一部である時間算出手段32と座標値算出手段33とをパーソナルコンピュータユニット30側に設けるようにしているが、時間算出手段32と、座標値算出手段33のうちの各送受信機20と作業位置bとの間の距離を算出する機能は、各送受信機20に設けるようにしてもよい。この場合、送受信機20は、自分から作業位置bまでの距離の算出結果をパーソナルコンピュータユニット30の受信手段31に送信することとなる。
【0036】
また、上記実施形態においては、トルク検知信号(作業完了信号:側位用信号)に基づいて作業位置bの側位を行うようにしているが、トルクレンチ10側から出力される別個の側位用信号に基づいて作業位置bの側位を行うようにしてもよい。
【0037】
また、上記実施形態においては、側位用の送信手段が工具に備えられる一方、側位用の受信手段が送受信機に備えられているが、これに限定されず、側位用の送信手段を工具とは別個に設ける(例えば少なくとも三箇所以上に配置される送信機(絶対座標値が既知)や例えば少なくとも三個以上のGPS衛星)一方、側位用の受信手段を工具に備えるようにしてもよいし、側位用の送信手段及び受信手段共に工具に備えると共に、例えば少なくとも三箇所以上に側位用信号を反射する反射部材(絶対座標値が既知)を配置するようにして、作業位置を側位することができる。そして、何れの場合でも、工具に記憶手段を設けたり、記録媒体に書き込み可能な記録手段を設けることにより、作業完了情報や対応する作業位置情報等を内部記憶したり、媒体に記憶させることが可能となる。
【0038】
また、上記実施形態においては、作業進捗状況の管理ツールとして、CAD図面を用いるようにしているが、これに依らず、あるいはこれと併用して、作業完了箇所情報を帳票出力するようにしてもよい。
【0039】
また、上記実施形態においては、作業位置毎、即ち締め付け対象物毎に側位して結果を表示するようにしているが、図3のように複数の作業位置が群となって近接している場合、それぞれの作業位置を正確に特定することが困難であることもある。この場合は、その作業位置群を一つのエリア化とすると共に、該エリア内における作業完了信号の回数をカウントするカウント手段を設け、エリア内に予定されている作業位置の箇所数とカウント数とが一致すると、そのエリアにおける作業が完了したと認識するようなシステムであってもよい。
【0040】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、作業位置を側位するようにしたので、複数箇所にて実施される作業がそれぞれの箇所で適正に完了した事実をその位置情報と共に確実に把握することができる。そして、本発明によれば、不具合のある作業箇所を簡単に特定することができるため、作業分析が容易となり、施工ミスを確実に防止することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す作業状況管理システムが作業現場に配置された状態の斜視図を示す。
【図2】同実施形態に係る作業状況管理システムのブロック図を示す。
【図3】同実施形態に係る作業状況が表示されたCAD図面を表示する表示手段の画面を示す。
【符号の説明】
10…トルクレンチ、11…時計手段、12…規定トルク値検出手段、13…送信手段、20…受送信機、21…時計手段、22…送受信手段、30…パーソナルコンピュータユニット、31…受信手段、32…時間算出手段、33…座標値算出手段、34…表示手段、35…CAD図面データ処理手段、36…表示制御手段、B…作業現場、b…作業位置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a system for managing a work situation of a worker at a work site such as a construction site, a civil engineering site, and a factory.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART In a construction composed of a plurality of segments such as a steel structure, a bridge, a device assembly, a pipe, and the like, a fastening member such as a bolt or a nut is generally used as a means for connecting the segments. Since the work of tightening the bolts and the like is performed by the operator, the operator has to rely on the cautiousness of the operator to determine whether the tightening operation has been performed with the specified torque or whether the operator has forgotten the tightening operation.
[0003]
Therefore, there has been proposed a work situation management system capable of managing the tightening work of bolts and nuts using a torque wrench (see Patent Documents 1 and 2). In this system, when the bolt is tightened by manually operating the torque wrench, the torque detecting means is activated when the tightening torque reaches a predetermined value set in advance in the torque wrench itself, and the limit switch is turned on from off. The limit switch ON signal (torque detection signal) is transmitted to the management device by wire or wirelessly, and the management device counts the number of bolts tightened to the specified torque, preventing the tightening torque from becoming insufficient and forgetting to tighten. It performs management such as prevention.
[0004]
Further, in such a system, since the information managed by the management device does not include the position information of the bolts and nuts for which the tightening work has been completed, it is difficult to analyze the work, and another work condition management is performed. A system has been proposed (see Patent Document 3). This system reads the bar code attached to the flange pipe to obtain the position information of the bolt for performing the tightening work, and the torque detection signal generated by performing the tightening work with this position information and the specified torque. Is transmitted to the management device, and based on these, the tightening work completion portion is displayed by a diagonal line or a change in display color on the drawing of the entire configuration of the flange pipe displayed on the CRT of the management device.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-216045 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-108048 [Patent Document 3]
JP-A-7-105469
[Problems to be solved by the invention]
However, in the latter system, in order to obtain positional information of bolts and nuts for tightening work or positional information of bolts and nuts for which tightening work has been completed, a bar code related to the positional information is previously provided to the flange pipe (segment to be fastened). It is necessary to attach the bar code and the like, and this operation is not only complicated, but also a mistake may occur that an unsupported bar code or the like is erroneously attached.
[0007]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and is not limited to the work of tightening bolts and nuts, but the work performed at a plurality of places such as riveting, screwing, spot welding, etc. It is an object of the present invention to provide a work situation management system capable of surely grasping the fact that the task has been properly completed at a location together with its position information.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the work situation management system according to the present invention includes an output unit that outputs work completion information indicating that the work has been completed according to the completion of the work at a work position where the work using the tool is performed. And a processing means for specifying a work completion location based on the work completion information and the corresponding work position information.
[0009]
According to the work status management system having the above-described configuration, when the worker completes the work using the tool, the work completion information is output from the tool, for example. The side position means positions the position of the tool, that is, the work position of the work, and thereby links the work completion information and the work position information. The processing means is means for making the result visible to an operator or the like.
[0010]
Further, the work situation management system according to the present invention is configured such that the output means includes a transmission means provided in the tool and wirelessly or wiredly transmitting a work completion signal generated when the work is completed as work completion information. Can be adopted.
[0011]
In the work situation management system according to the present invention, when the work is a tightening work of a bolt or the like, the output means is provided on a tool including a torque wrench, and a torque detection generated by tightening to a preset torque value is provided. A configuration in which a signal is transmitted wirelessly or by wire as a work completion signal is employed. According to this configuration, when the torque wrench is manually operated to tighten the bolts and the like, the torque detecting means operates when the tightening torque reaches a torque value set in advance in the torque wrench itself, and the torque detection signal is generated. It is transmitted by wire or wirelessly.
[0012]
Further, in the work situation management system according to the present invention, the side means may include a receiving means for receiving a work completion signal wirelessly transmitted from the transmitting means, and a propagation time of the work completion signal from the transmitting means to the receiving means. And a coordinate value calculating means for calculating the absolute coordinate value of the work position based on the propagation time, the known propagation speed of the work completion signal, and the known absolute coordinate value of the receiving means. Can be adopted.
[0013]
According to such a configuration, the time difference (propagation time) between the time when the work completion signal is transmitted from the transmission means of the output means and the time when the work completion signal is received by the receiving means of the side means, and the known radio wave or The absolute coordinate value of the work position is calculated from the propagation speed of the work completion signal composed of the ultrasonic wave and the known absolute coordinate value of the receiving means, and the work position is positioned.
[0014]
In the work situation management system according to the present invention, when the work position in the three-dimensional space is located on the side, the receiving means is arranged at at least three places. If it is a one-dimensional space, the receiving means is one place, if it is a two-dimensional space, the receiving means is two places, if it is a three-dimensional space, the receiving means may be three places. In the case of lateral positioning, if the receiving means is arranged in more than three places, the lateral precision can be improved.
[0015]
Further, in the work situation management system according to the present invention, the side position means includes: a transmission unit for transmitting a side position signal; a reception unit for receiving the side position signal; and a side position from the transmission unit to the reception unit. Time calculating means for calculating the propagation time of the working signal, and coordinates for calculating the absolute coordinate value of the working position based on the propagation time, the known propagation speed of the lateral position signal and the known absolute coordinate value of the transmitting means. A configuration including a value calculation unit can be adopted.
[0016]
Such a configuration can be embodied in the following three patterns. {Circle around (1)} The transmitting means is provided on the tool, while the receiving means is formed separately from the tool. {Circle over (2)} The transmitting means and the receiving means are both provided on the tool, and the receiving means receives the side position signal from the transmitting means reflected by the reflecting member formed separately from the tool. {Circle around (3)} The transmitting means is formed separately from the tool, while the receiving means is provided on the tool.
[0017]
In the work situation management system according to the present invention, in the case of the pattern (3), at least the receiving means of the output means and the side position means may be provided with a tool. . According to this configuration, the internally output work completion information and the corresponding work position information (when the tool also includes the time calculation unit and the coordinate value calculation unit) or the reception information of the receiving unit that forms the basis thereof ( (When the tool does not have the time calculating means and the coordinate value calculating means) can be stored in the storage means provided in the tool.
[0018]
Further, the work situation management system according to the present invention employs a configuration in which the processing means includes a display means for displaying a CAD drawing of a work site, and displays a work completion location on the displayed CAD drawing. be able to.
[0019]
In the work situation management system according to the present invention, when the coordinate system according to the CAD drawing coincides with the coordinate system according to the work site, the processing unit determines the absolute coordinate value of the work object on the CAD drawing and the side coordinate value. It is possible to adopt a configuration in which the absolute coordinate value of the work position calculated by the position means is compared with the work position to identify the work completion position on the CAD drawing.
[0020]
According to these configurations, the work position at which the work is completed is displayed on the display means (for example, a CRT) on which the CAD drawing of the work site is displayed, so that the work progress at the work site can be accurately grasped. it can.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a work situation management system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
As shown in FIG. 1, the work situation management system according to the present embodiment includes a torque wrench 10 used for bolting work at a work site B, a transceiver 20, and CAD software capable of handling CAD drawings of the work site B. And a personal computer unit 30.
[0023]
As shown in FIG. 2, the torque wrench 10 includes a clock unit 11, a specified torque value detection unit 12, and a transmission unit 13. Specifically, when the torque reaches a specified torque value, the contact switch circuit is turned on, and the torque wrench includes a transmitter that transmits a torque detection signal. The torque detection signal is a signal (operation completion signal) that includes the transmitted time information obtained from the clock means 11. The transmitter is arranged near the nut portion (tightening portion) of the torque wrench 10 so as to minimize the distance between the transmitter and the nut portion.
[0024]
The transceiver 20 includes a clock unit 21 whose time matches the clock unit 11 of the torque wrench 10, and a transmission / reception unit 22. Specifically, it is a transceiver that receives a torque detection signal from the torque wrench 10 and transmits a reception notification signal. The reception notification signal is a signal that includes the time information at which the torque detection signal was received from the clock unit 21.
[0025]
The transceivers 20 constitute a part of the lateral position means according to the present invention, and are arranged at three positions to position the work position b in the three-dimensional space. However, depending on the work position b, a construction (steel frame material C in the present embodiment) is interposed between the transceiver 20 and the transceiver 20, and the straightness of the radio wave from the transmission unit 13 of the torque wrench 10 is hindered. It could be. In this case, the reception notification signal from the transceiver 20 may have a time difference when the torque detection signal is received, and is inappropriate as data for calculating a coordinate value described later. Therefore, in order to eliminate such a situation, it is preferable from the viewpoint of improving the lateral accuracy that the transceivers 20 are arranged as many as possible so that an appropriate reception notification signal can be selectively obtained.
[0026]
The personal computer unit 30 includes a receiving unit 31, a time calculating unit 32, a coordinate value calculating unit 33, a display unit 34 including a CRT, a CAD drawing data processing unit 35, and a display control unit 36. .
[0027]
The receiving means 31 comprises a receiver capable of receiving a torque detection signal from the transmitting means 13 of the torque wrench 10 and a reception notification signal from each of the transmitting and receiving means 22 of at least three or more locations. Externally attached to the computer. The time calculation means 32 calculates the time difference between the two (the propagation time of the torque detection signal from the transmission means 13 of the torque wrench 10 to the transmission / reception means 22 of the transceiver 20) from the time information respectively included in the torque detection signal and the reception notification signal. calculate. The coordinate value calculating means 33 transmits the absolute coordinate value of the work position b, more precisely, the transmission of the torque wrench 10 from the time difference, the propagation speed of the torque detection signal composed of radio waves or ultrasonic waves, and the absolute coordinate value of the transceiver 20. The absolute coordinate value of the means 13 is calculated.
[0028]
To describe the side position method of the working position b in more detail,
{Circle around (1)} Assuming that exactly the same time is recorded between the torque wrench 10 (transmitting side) and the transceiver 20 (receiving side) at the working position b, the time when the torque wrench 10 is present (t0) If the time t0 is transmitted on a radio wave and transmitted as a torque detection signal, and the transceiver receives the signal at the time t1, the propagation time t [second] becomes
t = t1-t0 (formula 1)
Is determined by
(2) Since distance = time × speed, the time required for the torque detection signal to propagate is the above-described t [second], and if the speed at which the radio wave is transmitted is C [m / second], the work position The distance d [m] between b and the transceiver 20 is
d = t × C (Equation 2)
Is determined by
{Circle around (3)} Considering a coordinate system in which a predetermined location of the work site B is the origin, that is, (x, y, z) = (0, 0, 0), the coordinates of the work position b are (X, Y, Z). If the coordinates of the transceiver 20 are (x, y, z), the relationship is
(X−X) ^ 2 + (y−Y) ^ 2 + (z−Z) ^ 2 = d ^ 2 (Equation 3)
It becomes.
{Circle around (4)} n (n = 3 in the present embodiment) transceivers 20,... Are arranged at predetermined fixed points in the coordinate system, respectively (xn, yn, zn) (n ≧ 3), and assuming that the distance between the transceiver 20 and the work position b is dn, Expression 3 is satisfied by the number of n. By solving these simultaneous equations, (X, Y, Z), that is, the absolute coordinate value of the work position b is obtained.
[0029]
The CAD drawing data processing means 35 specifies, from the CAD drawing data, a bolt / nut (work target) having the same or the closest coordinate value to the absolute coordinate value of the obtained work position b. . As a premise, the coordinate system of the CAD drawing of the work site B needs to be the same as the coordinate system set above (however, even if the two coordinate systems do not match, it is necessary to use a conversion tool that matches the coordinate system). The actual coordinate values that have been placed may be compared with the coordinate values in the CAD drawing data.) The display control means 36 edits the CAD drawing data at the specified work completion point (the work object tightened with the specified torque value) and, for example, as shown in FIG. A process of performing hatching or the like to visually and clearly identify the other bolt / nut templates is performed on the template.
[0030]
As described above, according to the work status management system according to the present embodiment, since the work completion part can be specified by the side position means, it is necessary to obtain the work position information as in the conventional system. This eliminates the need for complicated and unreliable preparation work such as pasting a bar code or the like relating to position information to a work object in advance, or reading work of a bar code, etc., thus making it possible to perform work without imposing an extra burden on the worker. Efficiency can be improved.
[0031]
In addition, since the work completion location is displayed on the CAD drawing of the CRT or printed out so that the worker can grasp the progress of the work, the quality of the construction can be controlled. Also, it can be a material that guarantees the quality of the construction for the delivery destination (customer) of the construction.
[0032]
Note that the work situation management system according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
[0033]
For example, in the above-described embodiment, a torque wrench is illustrated as a tool, but the present invention is not limited to this, and may be applied to other work tools such as a riveter, an electric screwdriver, and a spot welding machine. In the case of a riveter, a means capable of detecting the spindle when the rivet pin is broken is provided, and this means detects the spindle so that a work completion signal is output. The work completion signal is output when the rotation torque changes due to the completion of the tightening, or the work completion signal is output when the current value changes due to the completion of welding in the case of a spot welding machine. be able to. Further, even with a torque wrench, the means for generating the torque detection signal (work completion signal) is not limited to the above embodiment.
[0034]
Further, in the above embodiment, the plurality of transceivers 20,... Are installed at fixed points in a predetermined coordinate system. However, regardless of such a method, for example, the transmission function of the transceiver 20 and the Using the receiving function, the positions of the transceivers 20 may be positioned side by side by the above-described side position method.
[0035]
Further, in the above embodiment, the time calculating means 32 and the coordinate value calculating means 33 which are a part of the lateral position means are provided on the personal computer unit 30 side. The function of calculating the distance between each transceiver 20 and the work position b of the means 33 may be provided in each transceiver 20. In this case, the transceiver 20 transmits the calculation result of the distance from itself to the work position b to the receiving means 31 of the personal computer unit 30.
[0036]
In the above embodiment, the side position of the work position b is determined based on the torque detection signal (work completion signal: side position signal). The position of the work position b may be determined based on the use signal.
[0037]
Further, in the above embodiment, while the transmitting means for the lateral position is provided in the tool, the receiving means for the lateral position is provided in the transceiver, but the present invention is not limited to this. The tool is provided separately from the tool (for example, transmitters (absolute coordinate values are known at least at three or more places) or at least three or more GPS satellites), while the tool is provided with receiving means for lateral position. Alternatively, the transmitting position and the receiving unit for the lateral position are provided on the tool, and a reflecting member (of which the absolute coordinate value is known) that reflects the signal for the lateral position is arranged at least at, for example, at least three places, so that the working position is adjusted. Can be sideways. In any case, by providing a storage means in the tool or a recording means capable of writing on a recording medium, it is possible to internally store the work completion information and the corresponding work position information and the like, or to store the work completion information and the like in the medium. It becomes possible.
[0038]
Further, in the above embodiment, the CAD drawing is used as a work progress management tool. However, the work completion location information may be output as a form independently or in combination with the CAD drawing. Good.
[0039]
Further, in the above-described embodiment, the results are displayed side by side for each work position, that is, for each fastening object. However, as shown in FIG. In some cases, it may be difficult to accurately specify each work position. In this case, the work position group is formed into one area, and a counting means for counting the number of work completion signals in the area is provided. May match each other, the system may recognize that the work in the area has been completed.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the work position is located at the side, it is possible to reliably grasp the fact that the work performed at a plurality of places is properly completed at each place together with the position information. it can. Further, according to the present invention, since a defective work location can be easily specified, work analysis is facilitated, and a construction error can be reliably prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a work situation management system according to an embodiment of the present invention is arranged at a work site.
FIG. 2 shows a block diagram of a work situation management system according to the embodiment.
FIG. 3 shows a screen of a display unit for displaying a CAD drawing on which a work situation according to the embodiment is displayed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... torque wrench, 11 ... clock means, 12 ... specified torque value detection means, 13 ... transmission means, 20 ... receiver / transmitter, 21 ... clock means, 22 ... transmission / reception means, 30 ... personal computer unit, 31 ... reception means, 32 time calculation means 33 coordinate value calculation means 34 display means 35 CAD data processing means 36 display control means B work site b work position

Claims (9)

工具を使用した作業を行う作業位置における当該作業の完了に応じて作業が完了した旨の作業完了情報を出力する出力手段と、当該作業の作業位置を側位する側位手段と、作業完了情報及び対応する作業位置情報に基づき、作業完了箇所を特定する処理手段とを備えてなることを特徴とする作業状況管理システム。Output means for outputting work completion information indicating that the work has been completed in response to the completion of the work at the work position where the work using the tool is performed, side position means for positioning the work position of the work, and work completion information And a processing means for specifying a work completion location based on the corresponding work position information. 前記出力手段は、工具に備えられ、作業が完了した時点で生成される作業完了信号を作業完了情報として無線又は有線で送信する送信手段を含む請求項1記載の作業状況管理システム。2. The work status management system according to claim 1, wherein the output unit includes a transmission unit provided on the tool and transmitting a work completion signal generated when the work is completed, as work completion information, wirelessly or by wire. 前記出力手段は、トルクレンチからなる工具に備えられ、予め設定されたトルク値まで締め付けることにより生成されるトルク検知信号を作業完了信号として無線又は有線で送信するものである請求項2記載の作業状況管理システム。The work according to claim 2, wherein the output means is provided on a tool formed of a torque wrench, and wirelessly or wiredly transmits a torque detection signal generated by tightening to a preset torque value as a work completion signal. Situation management system. 前記側位手段は、無線による前記送信手段から送信された作業完了信号を受信する受信手段と、送信手段から受信手段までの作業完了信号の伝播時間を算出する時間算出手段と、該伝播時間、既知である作業完了信号の伝播速度及び既知である受信手段の絶対座標値に基づき、作業位置の絶対座標値を算出する座標値算出手段とを備えてなる請求項2又は3記載の作業状況管理システム。The side position means, receiving means for receiving a work completion signal transmitted from the transmitting means by wireless, time calculating means for calculating the propagation time of the work completion signal from the transmitting means to the receiving means, the propagation time, 4. The work situation management according to claim 2, further comprising coordinate value calculating means for calculating the absolute coordinate value of the work position based on the known propagation speed of the work completion signal and the known absolute coordinate value of the receiving means. system. 前記受信手段は、少なくとも三箇所以上に配置されてなる請求項4記載の作業状況管理システム。5. The work situation management system according to claim 4, wherein said receiving means is arranged at at least three places. 前記側位手段は、側位用信号を送信する送信手段と、該側位用信号を受信する受信手段と、送信手段から受信手段までの側位用信号の伝播時間を算出する時間算出手段と、該伝播時間、既知である側位用信号の伝播速度及び既知である送信手段の絶対座標値に基づき、作業位置の絶対座標値を算出する座標値算出手段とを備えてなる請求項1記載の作業状況管理システム。The side position means, transmitting means for transmitting the side position signal, receiving means for receiving the side position signal, time calculation means for calculating the propagation time of the side position signal from the transmission means to the receiving means, And a coordinate value calculating means for calculating an absolute coordinate value of a work position based on the propagation time, a known propagation speed of the side signal, and a known absolute coordinate value of the transmitting means. Work status management system. 前記出力手段及び前記側位手段のうちの少なくとも受信手段は、工具に備えられてなる請求項6記載の作業状況管理システム。7. The work status management system according to claim 6, wherein at least one of the output unit and the side position unit is provided on a tool. 前記処理手段は、作業現場のCAD図面を表示する表示手段を備え、表示されたCAD図面上に作業完了箇所を表示するものである請求項1乃至7の何れかに記載の作業状況管理システム。The work status management system according to claim 1, wherein the processing unit includes a display unit that displays a CAD drawing of the work site, and displays a work completion location on the displayed CAD drawing. CAD図面に係る絶対座標系と作業現場に係る座標系とが一致するものであり、前記処理手段は、CAD図面上の作業対象物の絶対座標値と前記側位手段により算出された作業位置の絶対座標値とを照合して、CAD図面上での作業完了箇所を特定するものである請求項8記載の作業状況管理システム。The absolute coordinate system according to the CAD drawing coincides with the coordinate system according to the work site, and the processing means determines the absolute coordinate value of the work target on the CAD drawing and the work position calculated by the lateral position means. 9. The work status management system according to claim 8, wherein a work completion location on the CAD drawing is specified by collating with an absolute coordinate value.
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