JP2006130639A - Work guidance device and its method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工場等の生産現場において、作業者に対して製品組立等の作業内容の指示を行なう作業ガイダンス装置及びその方法に関する。 The present invention relates to a work guidance apparatus and method for instructing a worker about work contents such as product assembly at a production site such as a factory.
今日の工場等の生産現場では、市場の要求から製品の多様化に応じるため、多品種混流生産が要求されている。一方、作業者の定着率の低下が進んできている為、従来の熟練作業者のスキルに依存した生産ができなくなっている。このため、製品の生産現場では、従来のコンベアによる1本のラインの生産から、一般にセル生産方式と呼ばれる複数ライン、若しくは、屋台と呼ばれる作業者1人1人の作業能力に合わせた生産方式が注目されている。このセル生産方式は、生産ライン全体のタクトタイムの中で、作業者の作業スピードのズレを吸収することが可能であるので、柔軟性を有する生産方式として評価されている。 In today's production sites such as factories, in order to respond to the diversification of products due to market demands, multi-variety mixed flow production is required. On the other hand, since the fixing rate of workers has been decreasing, production dependent on the skills of conventional skilled workers cannot be performed. For this reason, on the production site of products, from the production of a single line by a conventional conveyor, a production system that is adapted to the work capacity of each worker, generally called a cell production method, or a plurality of lines called a cell production method. Attention has been paid. This cell production method is evaluated as a flexible production method because it can absorb the deviation of the work speed of the worker in the tact time of the entire production line.
このような多品種混流生産を行なうためには、生産ラインにおいて、製品が異なる毎に異なる製品の組付作業に切り替える必要があり、又、作業者は製品毎の作業内容に追従する必要がある。このため、作業者は、作業手順書やマニュアル等による作業確認を行なわなければならないが、作業手順書やマニュアルによる作業確認には時間がかかり、生産に直接結びつかないタイムロスを生じていた。 In order to perform such multi-mix mixed production, it is necessary to switch to a different product assembly operation for each product in the production line, and the operator needs to follow the work contents for each product. . For this reason, the worker must confirm the work using the work procedure manual or manual, but it takes time to confirm the work using the work procedure manual or manual, resulting in a time loss that is not directly related to production.
そこで、このようなタイムロスを減少させるべく、生産作業の手順を示す作業手順書やマニュアル等の印刷物の作業手順内容を、ディスプレイ画面上に表示して作業者に示す方法等が考案されている。しかし、組付作業中にディスプレイ画面を確認しながら作業を行なうには、作業者の視線を動かす必要があり、これは作業自体をおろそかにする要因となっていた。そのため、この方法は、必ずしも組付作業のスピード向上や組付品質向上に繋がらない上に、機種変更による部品組付内容の変化は、作業者の作業内容の確認や学習を必要とする。 Therefore, in order to reduce such time loss, a method has been devised in which a work procedure manual showing the procedure of production work and a work procedure content of a printed matter such as a manual are displayed on a display screen and shown to the operator. However, in order to perform the work while checking the display screen during the assembling work, it is necessary to move the operator's line of sight, which is a factor that neglects the work itself. For this reason, this method does not necessarily lead to an improvement in the speed of assembling work and an improvement in assembling quality, and a change in the parts assembling contents due to the model change requires confirmation and learning of the work contents of the worker.
そこで、作業者の視線の動きを少しでも少なくする方法として、従来から、光のスポットを用いて作業の必要な位置を表示する方法が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。この光のスポットを用いて作業位置を表示する方法としては、例えば、光のスポットを電子ピアノの鍵盤に照射する電子ピアノの演奏ガイド方法がある。この光による電子ピアノの演奏ガイド方法は、鍵盤の演奏順序と鍵盤位置とを光のスポットによりガイドするものである。又、特許文献1に記載の方法は、プリント基板上の部品挿入位置及び部品の挿入方向を光のスポットによりガイドするものである。これらの方法は、作業者の視線を作業対象物から離すこと無く作業位置に誘導することができるので、作業者の視線の動きを少なくする方法として効果的である。
しかしながら、上記の従来の方法では以下のような問題がある。例えば、光による電子ピアノの演奏ガイド方法では、演奏者は光のスポットが動く速度に合わせて演奏しなければならず、演奏者に所定の演奏スピードを強いるものである。 However, the above conventional method has the following problems. For example, in an electronic piano performance guide method using light, the performer must perform at the speed at which the spot of light moves, forcing the performer to a predetermined performance speed.
又、特許文献1に記載の方法は、作業者に部品挿入位置等、部品組付位置を光のスポットで指示するのみであるので、作業者に特定の作業速度を強いるものではなく、この点で、上記の光による電子ピアノの演奏ガイド方法と異なる。しかし、作業が指示通り正しく行われたかどうかは、あくまで作業者自身の判断に委ねられており、その時点で客観的に判断するのは困難である。
In addition, the method described in
又、この方法では、作業者が部品組付を完了したと判断した時に、部品組付完了ボタンを押す仕組みを採用しているが、この部品組付完了毎に部品組付完了ボタンを押す方法は、作業工数の増大をもたらしている。 In addition, this method employs a mechanism for pressing the part assembly completion button when the operator determines that the part assembly has been completed. A method of pressing the part assembly completion button every time this part assembly is completed. Has led to an increase in man-hours.
又、この方法は、作業対象物の機種変更にあたって、部品組付位置を示すデータを機種毎に切替る際、作業者が機種を判断した上で、作業者の操作により機種を切替る仕組みを採用している。しかし、機種変更にあっては、一見同一の機種でも、仕向地や供給販売店等毎に仕様が微妙に異なる場合があり、作業者が正確にこれを判別して機種を切替るのは困難であった。 In addition, this method has a mechanism to switch the model by the operator's operation after the operator determines the model when switching the data indicating the part assembly position for each model when changing the model of the work target. Adopted. However, when changing models, the specifications may differ slightly depending on the destination or supply store, even if they seem to be the same, and it is difficult for the operator to accurately determine this and switch the model. Met.
そこで、この発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、作業者の視線を、作業対象物から離すこと無く作業位置に誘導することができ、作業者に特定の作業速度を強いるものではなく、作業が終了したことが自動的に判断でき、且つその作業が指示通り正しく行われたことが客観的に判断できると共に、作業対象物の機種変更が自動的に行なえる作業ガイダンス装置及びその方法を提供しようとするものである。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problem, and can guide the operator's line of sight to the work position without leaving the work object, and allows the worker to work at a specific work speed. Work that can automatically determine that the work has been completed, can objectively determine that the work has been performed correctly as instructed, and can automatically change the model of the work object. It is an object of the present invention to provide a guidance device and a method thereof.
図1は、本発明の作業ガイダンス装置の構成を示したブロック図である。図1において、本発明の作業ガイダンス装置は、作業ステージ上に載置された単独の作業対象物、又は、治具を伴った該作業対象物に対する作業をガイドする作業ガイダンス装置であって、作業ガイダンス情報記憶手段1と、機種情報読取手段2と、制御手段3と、スポット光照射手段4と、電動工具作動状態検知手段5、及び、重量測定手段6と、で構成されることを特徴としている。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the work guidance apparatus of the present invention. In FIG. 1, the work guidance device of the present invention is a work guidance device for guiding work on a single work object placed on a work stage or the work object with a jig, It comprises a guidance information storage means 1, a model information reading means 2, a control means 3, a spot light irradiation means 4, a power tool operating state detection means 5, and a weight measurement means 6. Yes.
上記の作業ガイダンス情報記憶手段1は、作業対象物における機種毎の作業ガイダンス情報を記憶する機能を有する。機種情報読取手段2は、作業対象物又は治具に備えられた機種情報を読取る機能を有する。制御手段3は、機種情報読取手段2が読取った機種の作業ガイダンス情報を作業ガイダンス情報記憶手段1から抽出すると共に、該作業ガイダンス情報に指示された順番に従って該作業ガイダンス情報から作業指示情報を取り出す機能を有する。スポット光照射手段4は、制御手段3が提供する作業指示情報内の作業位置情報に基づき、作業対象物上の作業位置にスポット光をポイント照射して、該作業位置を作業者に知らせる機能を有する。又、電動工具作動状態検知手段5は、作業者により電動工具を使用して行なわれた作業における、該電動工具の位置を検知すると共に、電動工具の作動内容を検知する機能を有する。重量測定手段6は、作業終了後の作業対象物の重量を測定する機能を有する。
The work guidance
そして、制御手段3は、電動工具作動状態検知手段5が検知した電動工具の位置が作業位置情報の示す位置と一致し、且つ、電動工具作動状態検知手段5が検知した電動工具の作動内容が作業指示情報内の作動内容と一致し、且つ、重量測定手段6が測定した作業終了後の作業対象物の重量が作業指示情報内の重量と一致すると、作業指示情報で指示された作業が正常に終了したと判断する作業終了判断を行なう機能を有する。 Then, the control means 3 matches the position of the electric tool detected by the electric tool operating state detecting means 5 with the position indicated by the work position information, and the operation content of the electric tool detected by the electric tool operating state detecting means 5 is the same. If the work content in the work instruction information matches the operation content and the weight of the work target after the work measured by the weight measuring means 6 matches the weight in the work instruction information, the work instructed by the work instruction information is normal. Has a function of making an end-of-work determination to determine that the process has ended.
即ち、上記の作業ガイダンス装置は、例えば、作業内容が部品の組付の場合に、取り付け部品毎にスポット光照射によって作業者の作業をガイドし、正確な組付作業がなされたことを、電動工具作動状態と作業ガイダンス情報との照合や、作業終了後の重量測定結果と作業ガイダンス情報との照合によって確認して、作業の終了を判定する。このようにして、組付部品全てに対して作業ガイダンスを行なうものである。 That is, for example, when the work content is assembly of parts, the above work guidance device guides the operator's work by irradiating spot light for each attached part, and confirms that the accurate assembly work has been performed. The completion of the work is determined by checking the tool operating state and the work guidance information, or by checking the weight measurement result after the work is finished and the work guidance information. In this way, work guidance is performed for all the assembled parts.
上記の作業ガイダンス装置によれば、作業者の視線を、作業対象物から離すこと無く作業位置に誘導することができ、しかも、作業者に特定の作業速度を強いるものではなく、作業が終了したことが自動的に判断でき、且つ、その作業が指示通り正しく行われたことが客観的に判断できる。 According to the work guidance device described above, the operator's line of sight can be guided to the work position without being separated from the work object, and the work is not forced to impose a specific work speed on the worker. Can be automatically determined, and it can be objectively determined that the work has been correctly performed as instructed.
又、機種情報読取手段2が、作業対象物又は治具に備えられた機種情報を読取るので、作業対象物の機種変更を自動的に行なうことができる。 Further, since the model information reading means 2 reads the model information provided in the work object or jig, the model of the work object can be automatically changed.
又、作業終了後の重量測定とこれに基づく判断は、作業指示情報で指示される作業毎に行なわれるので、必要な作業を漏れなくチェックできると共に、ケアレスミスを容易に防止することができる。 Further, since the weight measurement after the work is completed and the determination based on the weight measurement are performed for each work instructed by the work instruction information, the necessary work can be checked without omission and a careless mistake can be easily prevented.
上記の作業ガイダンス装置において、スポット光照射手段4がスポット光をポイント照射するのに先立って、或いは、略同時に、作業者が作業に用いる部品を容易に取得するために、制御手段3が提供する作業指示情報内の部品所在情報に基づき、部品所在場所を作業者に知らせる部品所在場所報知手段を備えるのが好ましい。この場合、部品所在場所報知手段として、部品所在場所を音声で案内する部品所在場所音声案内手段、又は、部品所在場所にスポット光をポイント照射する部品所在場所スポット光照射手段4を用いるようにしてもよい。 In the above work guidance apparatus, the control means 3 provides for the operator to easily acquire the parts used for the work prior to or substantially simultaneously with the spot light irradiation means 4 irradiating the spot light with the point light. It is preferable to provide a part location notification means for notifying the worker of the part location based on the part location information in the work instruction information. In this case, as the part location notification means, the part location voice guidance means for guiding the part location by voice, or the part location spot light irradiation means 4 for irradiating spot light at the part location is used. Also good.
このようにすることにより、作業者は、作業に用いる部品を、容易に、且つ、視線の動きを最小限に抑えて取得することができる。 By doing in this way, the operator can acquire the components used for work easily and with minimal movement of the line of sight.
又、上記の作業ガイダンス装置において、スポット光照射手段4は、反射板、又は、ビームスプリッター、或いは双方を用いて、スポット光を分光することにより、同時に複数箇所をポイント照射するようにしてもよい。 Further, in the above work guidance device, the spot light irradiation means 4 may radiate a plurality of points at the same time by dispersing the spot light using a reflector or a beam splitter or both. .
又、上記の作業ガイダンス装置において、作業ステージとして、ベルトコンベア等の自動搬送装置を用いることにより、作業ステージを移動可能としてもよい。この場合に、作業ステージが移動しても、機種情報読取手段2、スポット光照射手段4、電動工具作動状態検知手段5、及び、重量測定手段6、或いは、これらに加えて部品所在場所報知手段が用いられる場合はこの部品所在場所報知手段に、正確に機能する仕組みをそれぞれ備えるようにする。このようにすることにより、生産システムに柔軟に対応することができる。 In the above work guidance device, the work stage may be movable by using an automatic transfer device such as a belt conveyor as the work stage. In this case, even if the work stage is moved, the model information reading means 2, the spot light irradiation means 4, the power tool operating state detecting means 5, and the weight measuring means 6, or in addition to these, the parts location reporting means Is used, the parts location reporting means is provided with a mechanism that functions correctly. By doing in this way, it can respond flexibly to a production system.
又、上記の作業ガイダンス装置において、作業者の情報を入力する作業者情報入力手段を備えると共に、制御手段3は、スポット光照射手段4がスポット光をポイント照射した時点から、電動工具作動状態検知手段5が電動工具の作動内容を検知した時点までの作業時間を測定して、作業者の情報と共にログデータとして作業ガイダンス情報記憶手段1に記憶するのが好ましい。
The work guidance apparatus includes worker information input means for inputting worker information, and the control means 3 detects the operation state of the electric tool from the point in time when the spot light irradiation means 4 irradiates the spot light. It is preferable that the work time until the time point when the
このようにすることにより、上記のログデータを基に、作業ガイダンス装置の改良を行なうことができる。 In this way, the work guidance device can be improved based on the log data.
又、上記の作業ガイダンス装置において、作業の内容が同一で作業位置が異なる同一順番の複数の作業指示情報に対しては、スポット光照射手段4は、作業位置である複数箇所を同時にポイント照射すると共に、作業者は作業の順番を気にすることなく自由に作業をすることができる。又、制御手段3は、作業者が行なった作業の順番に拘らず、複数の作業指示情報で指示された作業が全て正常に終了したと判断すると、上記の作業終了判断を行なうようにすることができる。 In the above work guidance device, the spot light irradiation means 4 simultaneously irradiates a plurality of positions as work positions with respect to a plurality of pieces of work instruction information having the same work contents and different work positions in the same order. At the same time, the worker can work freely without worrying about the order of work. Further, the control means 3 performs the above-described work end determination when it is determined that all the work specified by the plurality of work instruction information has been normally completed regardless of the order of the work performed by the worker. Can do.
このようにすることにより、作業者に作業の順番に対する自由度を与えることができ、作業者の能力引き上げに結びつけることができる。 By doing in this way, the operator can be given a degree of freedom with respect to the order of work, and this can lead to an increase in the ability of the worker.
又、上記の作業ガイダンス装置において、作業者の情報を入力する作業者情報入力手段を備えると共に、制御手段3は、スポット光照射手段4がスポット光をポイント照射した時点から、電動工具作動状態検知手段5が電動工具の作動内容を検知した時点までの作業時間を測定し、該作業時間と、作業者が行なった作業の順番とを、作業者の情報と共にログデータとして作業ガイダンス情報記憶手段1に記憶するのが好ましい。
The work guidance apparatus includes worker information input means for inputting worker information, and the control means 3 detects the operation state of the electric tool from the point in time when the spot light irradiation means 4 irradiates the spot light. The work guidance information storage means 1 measures the work time up to the time point when the
このようにすることにより、作業効率を測定することができ、作業者の能力引き上げに結びつけることができる。 By doing in this way, work efficiency can be measured and it can lead to an operator's capability raise.
又、上記の作業ガイダンス装置において、制御手段3は、ログデータとして作業ガイダンス情報記憶手段1に記憶された複数の作業者毎の作業時間と作業者が行なった作業の順番とから、同一機種で最も作業時間の短い作業の順番を抽出して、該抽出した作業の順番を基に、作業ガイダンス情報を自動的に修正するのが好ましい。このようにすることにより、作業ガイダンス装置の改良を自動的に行なう学習機能を付与することができる。 In the work guidance apparatus, the control means 3 is the same model based on the work time for each of the plurality of workers stored in the work guidance information storage means 1 as log data and the order of the work performed by the workers. It is preferable that the work order with the shortest work time is extracted, and the work guidance information is automatically corrected based on the extracted work order. In this way, a learning function for automatically improving the work guidance device can be provided.
又、上記の作業ガイダンス装置において、制御手段3としてコンピュータを用いると共に、作業ガイダンス情報記憶手段1として、該コンピュータの記憶装置を用いることができる。この場合に、作業ガイダンス情報記憶手段1として、コンピュータの記憶装置に代えて、FD、MD、MO、CD、DVD、メモリーカード、RFID等の記憶媒体を用いるようにしてもよい。
In the work guidance apparatus, a computer can be used as the control means 3 and a storage device of the computer can be used as the work guidance information storage means 1. In this case, a storage medium such as an FD, MD, MO, CD, DVD, memory card, or RFID may be used as the work guidance
次に、本発明の作業ガイダンス方法について説明する。本発明の作業ガイダンス方法は、作業ステージ上に載置された単独の作業対象物、又は、治具を伴った該作業対象物における、機種毎の作業ガイダンス情報でなるデーターベースを用いた作業対象物の作業ガイダンス方法であって、機種情報読取工程と、作業指示情報取出工程と、部品所在場所報知工程と、スポット光照射工程と、電動工具作動状態検知工程と、重量測定工程と、作業終了判断工程と、で構成されることを特徴としている。 Next, the work guidance method of the present invention will be described. The work guidance method of the present invention is a work object using a database consisting of work guidance information for each model of a single work object placed on a work stage or the work object with a jig. A work guidance method for an object, which includes a model information reading process, a work instruction information extracting process, a parts location reporting process, a spot light irradiation process, a power tool operating state detection process, a weight measurement process, and a work end. And a determination process.
上記の機種情報読取工程は、作業対象物又は治具に備えられた機種情報を読取る機能を有する。作業指示情報取出工程は、機種情報読取工程で読取られた機種の作業ガイダンス情報をデーターベースから抽出すると共に、該作業ガイダンス情報に指示された順番に従って作業指示情報を取り出す機能を有する。部品所在場所報知工程は、作業指示情報内の部品所在情報に基づき、部品所在場所を作業者に知らせる機能を有する。スポット光照射工程は、作業指示情報内の作業位置情報に基づき、作業対象物上の作業位置にスポット光をポイント照射して、該作業位置を作業者に知らせる機能を有する。 The model information reading step has a function of reading model information provided on the work object or jig. The work instruction information extraction process has a function of extracting the work guidance information of the model read in the model information reading process from the database and extracting the work instruction information in the order instructed by the work guidance information. The part location notification process has a function of notifying the worker of the part location based on the part location information in the work instruction information. The spot light irradiation process has a function of irradiating spot light to the work position on the work object based on the work position information in the work instruction information and notifying the worker of the work position.
又、電動工具作動状態検知工程は、作業者により電動工具を使用して作業が行なわれる際に、該作業における電動工具の位置を検知すると共に、電動工具の作動内容を検知する機能を有する。重量測定工程は、作業終了後の作業対象物の重量を測定する機能を有する。作業終了判断工程は、電動工具作動状態検知工程で検知された電動工具の位置が作業位置情報の示す位置と一致し、且つ、同じく電動工具作動状態検知工程で検知された電動工具の作動内容が作業指示情報内の作動内容と一致し、且つ、重量測定工程で測定された作業終了後の作業対象物の重量が作業指示情報内の重量と一致すると、作業指示情報で指示された作業が正常に終了したと判断する作業終了判断を行なう機能を有する。 The power tool operating state detecting step has a function of detecting the position of the power tool in the work and detecting the operation content of the power tool when the worker performs the work using the power tool. The weight measurement process has a function of measuring the weight of the work object after the work is finished. In the work end determination step, the position of the electric tool detected in the electric tool operation state detection step matches the position indicated by the work position information, and the operation content of the electric tool detected in the electric tool operation state detection step is also the same. If the work content in the work instruction information matches the operation content and the weight of the work target after the work measured in the weight measurement process matches the weight in the work instruction information, the work instructed in the work instruction information is normal. Has a function of making an end-of-work determination to determine that the process has ended.
上記の作業ガイダンス方法において、機種情報読取工程に先立って、作業者情報入力工程を備え、スポット光照射工程から電動工具作動状態検知工程にかけて、これらと並行して作業時間測定工程を備え、更に、作業終了判断工程の後に、ログデータ記録工程を備えるようにしてもよい。これらの工程を備える作業ガイダンス方法は、作業指示情報として、作業の内容が同一で作業位置が異なる同一順番の複数の作業指示情報が存在する場合に対する作業ガイダンス方法である。 In the work guidance method described above, prior to the model information reading step, provided with an operator information input step, from the spot light irradiation step to the power tool operating state detection step, in parallel with these, provided with a work time measurement step, A log data recording step may be provided after the work end determination step. The work guidance method including these steps is a work guidance method for a case where there are a plurality of pieces of work instruction information in the same order having the same work contents and different work positions as the work instruction information.
この作業ガイダンス方法では、作業者情報入力工程は、作業者の情報を入力する機能を有する。スポット光照射工程は、作業位置である複数箇所を同時にポイント照射する機能を有する。作業時間測定工程は、スポット光照射工程におけるスポット光をポイント照射した時点から、電動工具作動状態検知工程における電動工具の作動内容を検知した時点までの作業時間を測定する機能を有する。作業終了判断工程は、電動工具作動状態検知工程における作業者が行なった作業の順番に拘らず、複数の作業指示情報で指示された作業が全て正常に終了したと判断すると、上記の作業終了判断を行なう機能を有する。そして、ログデータ記録工程は、作業時間測定工程で測定された作業時間と、電動工具作動状態検知工程で作業者が行なった作業の順番とを、作業者の情報と共にログデータとしてデーターベースに記録する機能を有する。 In this work guidance method, the worker information input process has a function of inputting worker information. The spot light irradiation process has a function of simultaneously irradiating a plurality of locations as work positions. The work time measurement step has a function of measuring the work time from the point of spot light irradiation in the spot light irradiation step to the point in time when the operation content of the power tool in the power tool operation state detection step is detected. When the work end determination process determines that all of the work instructed by the plurality of work instruction information has been normally completed regardless of the order of the work performed by the operator in the power tool operating state detection process, the above-described work end determination process is performed. It has the function to perform. In the log data recording process, the work time measured in the work time measurement process and the order of work performed by the worker in the power tool operating state detection process are recorded in the database as log data together with the worker information. It has the function to do.
又、上記の作業ガイダンス方法において、ログデータ記録工程の後に作業ガイダンス情報修正工程を備えると共に、該作業ガイダンス情報修正工程は、ログデータとしてデーターベースに記憶された複数の作業者毎の作業時間と作業者が行なった作業の順番とから、最も作業時間の短い作業の順番を抽出し、該抽出した作業の順番を基に、作業ガイダンス情報を修正する機能を有するようにするのが好ましい。 In the above work guidance method, a work guidance information correction process is provided after the log data recording process, and the work guidance information correction process includes work times for a plurality of workers stored in the database as log data. It is preferable to extract a work order having the shortest work time from the work order performed by the worker and to have a function of correcting work guidance information based on the extracted work order.
上記の各作業ガイダンス方法は、上述した作業ガイダンス装置と同様の作用、効果を有する。 Each work guidance method described above has the same operations and effects as the work guidance device described above.
本発明によれば、作業対象物上の作業位置毎にスポット光照射によって作業者の作業すべき位置を知らせ、正確な組付作業がなされたことを、電動工具作動状態と作業ガイダンス情報との照合や、作業終了後の重量測定結果と作業ガイダンス情報との照合によって確認して、作業の終了を組付部品全てに対して判定することができる。 According to the present invention, for each work position on the work object, the position where the worker should work is notified by spot light irradiation, and that the correct assembly work has been performed, The completion of the work can be determined for all the assembled parts by confirming by collation or by comparing the weight measurement result after the work and the work guidance information.
従って、作業者の視線を、作業対象物から離すこと無く作業位置に誘導することができ、しかも、作業者に特定の作業速度を強いるものではなく、作業が終了したことが自動的に判断でき、且つ、その作業が指示通り正しく行われたことが客観的に判断できる。 Therefore, the operator's line of sight can be guided to the work position without being separated from the work object, and the operator is not forced to have a specific work speed and can automatically determine that the work has been completed. In addition, it can be objectively determined that the work has been correctly performed as instructed.
又、機種情報読取手段が、作業対象物又は治具に備えられた機種情報を読取るので、作業対象物の機種変更を自動的に行なうことができる。 Further, since the model information reading means reads the model information provided in the work object or jig, the model of the work object can be automatically changed.
又、作業終了後の重量測定とこれに基づく判断は、作業指示情報で指示される作業毎に行なわれるので、必要な作業を漏れなくチェックできると共に、ケアレスミスを容易に防止することができる。 Further, since the weight measurement after the work is completed and the determination based on the weight measurement are performed for each work instructed by the work instruction information, the necessary work can be checked without omission and a careless mistake can be easily prevented.
又、スポット光をポイント照射した時点から、電動工具の作動内容を検知した時点までの作業時間を測定すると共に、この作業時間と、作業者が行なった作業の順番とを、ログデータとして記憶することができる。従って、このログデータを基に、作業効率を測定することができ、作業ガイダンス装置の改良を行なうことができると共に、作業者の能力引き上げに結びつけることができる。 In addition, the work time from the point of spot light irradiation to the time when the operation content of the power tool is detected is measured, and the work time and the order of the work performed by the worker are stored as log data. be able to. Therefore, the work efficiency can be measured based on the log data, the work guidance device can be improved, and the ability of the worker can be increased.
又、作業の内容が同一で作業位置が異なる同一順番の複数の作業指示情報に対しては、作業位置である複数箇所を同時にスポット光でポイント照射できると共に、作業者は作業の順番を気にすることなく自由に作業をすることができる。又、作業者が行なった作業の順番に拘らず、複数の作業指示情報で指示された作業が全て正常に終了したと判断することで作業終了判断を行なうことができる。従って、作業者に作業の順番に対する自由度を与えることができ、作業者の能力の引き上げに結びつけることができる。 In addition, for a plurality of work instruction information having the same work contents and different work positions in the same order, it is possible to simultaneously irradiate a plurality of positions as work positions with spot light and the operator cares about the work order. You can work freely without having to. In addition, regardless of the order of the work performed by the worker, it is possible to determine the work end by determining that all the work specified by the plurality of work instruction information has been normally completed. Therefore, the operator can be given a degree of freedom with respect to the order of the operations, and this can lead to an increase in the ability of the operator.
この場合に、作業者の情報及び作業時間と共に、作業者が行なった作業の順番をログデータとして記録することができるので、このログデータを基に、同一機種で最も作業時間の短い作業の順番を抽出して、該抽出した作業の順番を基に、作業ガイダンス情報を自動的に修正することができる。従って、作業ガイダンス装置の改良を自動的に行なう学習機能を付与することができる。 In this case, since the order of the work performed by the worker can be recorded as log data together with the information and work time of the worker, the order of the work with the shortest work time in the same model can be recorded based on the log data. The work guidance information can be automatically corrected based on the extracted work order. Therefore, a learning function for automatically improving the work guidance device can be provided.
以下、本発明の実施の形態における作業ガイダンス装置について、図面を参照しながら詳しく説明する。図2は、この作業ガイダンス装置の外観図、図3は、この作業ガイダンス装置の構成を示した説明図である。 Hereinafter, a work guidance device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is an external view of the work guidance apparatus, and FIG. 3 is an explanatory view showing the configuration of the work guidance apparatus.
図2、図3において、この作業ガイダンス装置は、作業ステージ21の上に載置された組付対象製品22に対して、作業者31が作業をするのに役立つ作業ガイダンスを行なう装置である。この作業ガイダンス装置が作業ガイダンスを行なう作業の内容は、本実施の形態では、組付対象製品22に対して部品をネジで組付るものであり、このネジは、作業者31により、電動工具である電動ドライバー23で締付られる。又、組付に用いられる部品やネジは、作業ステージ21の周囲に配設された、図示されていない部品トレイに収納されている。
2 and 3, this work guidance device is a device that performs work guidance that is useful for the
上記の作業ガイダンス装置は、図3に示すように、作業ガイダンス情報データーベース11、機種情報読取部12、作業ガイダンス制御部13、組付位置スポット光照射部14、電動工具作動状態検知部15、重量測定部16、及び、図示されていない作業者情報入力手段と、部品トレイスポット光照射部と、で構成される。作業ガイダンス制御部13には、作業ステージ21の下方に設置されたコンピュータが用いられる。作業ガイダンス情報データーベース11は、作業ガイダンス制御部13を構成している上記のコンピュータのHDD等の記憶装置に保持されている。組付位置スポット光照射部14は、スポット光照射部14aと位置指定部14bとで構成され、電動工具作動状態検知部15は、スポット光発射部15aとスポット光受光部15b、及び、トルクアップ検知部15cとで構成されている。又、組付位置スポット光照射部14のスポット光照射部14aと電動工具作動状態検知部15のスポット光受光部15bとは、一体で形成されている。
As shown in FIG. 3, the work guidance device includes a work
作業ガイダンスの対象となる組付対象製品22には、この組付対象製品22の機種を表すために、本実施の形態では、機種情報を有するRFID(Radio Frequency Identification)が備えられているが、コード表示を有するバーコードを用いてもよい。このバーコードは、1次元或いは2次元のいずれであってもよい。又、組付対象製品22用の冶具が用いられる場合は、この冶具にRFIDやバーコードを備えることもできる。この冶具は、通常、組付対象製品22を保護するために用いられる。これらのRFID等に記憶される機種情報としては、製品の機種のほか、仕向け地や製品色等、各種の情報が含まれる。
In the present embodiment, the
又、組付対象製品22を作業ステージ21上に載置するに際して、組付位置スポット光照射部14や電動工具作動状態検知部15の作用が正確に行なわれるようにするために、作業ステージ21上の所定の位置に正確に設置する必要がある。このため、作業ステージ21上に、固定用ガイドを設けて、組付対象製品22を固定するようにしてもよい。
Further, when the
作業ガイダンス情報データーベース11は、作業ガイダンス情報で構成されており、この作業ガイダンス情報は、作業ガイダンス装置の制御に用いられるプログラムとデータとで構成されている。作業ガイダンス情報データーベース11は、本実施の形態では、上述したように、作業ガイダンス制御部13を構成している上記のコンピュータの、HDD等の記憶装置に記憶されている。しかし、コンピュータのHDD等に代えて、FDや、MD、MO、CD、DVD、メモリーカード等の記憶媒体を用いてもよい。或いは、上述した機種の表示と同様にして、組付対象製品22に備えられたRFIDを用い、このRFIDに作業ガイダンス情報データーベース11を記憶させるようにしてもよい。又、組付対象製品22用に冶具が用いられる場合は、この冶具にRFIDを備えることもできる。これらの場合、作業ガイダンス制御部13は、RFIDリーダを用いて作業ガイダンス情報の読出しを行なう。
The work
作業ガイダンス情報のデータである作業指示情報は、作業毎に構成されており、図4は、この作業指示情報の例を示した一覧表である。図4において、横の欄各一行が、一つの作業指示情報を示している。一つの作業指示情報は、組付順番、組付部品情報、スポット光照射位置、使用する電動工具、組付時の組付対象製品の総重量、及び、組付部品の収納部品トレイ/棚Noで構成されている。 Work instruction information which is data of work guidance information is configured for each work, and FIG. 4 is a list showing an example of the work instruction information. In FIG. 4, each row in the horizontal column indicates one work instruction information. One work instruction information includes assembling order, assembling part information, spot light irradiation position, electric tool to be used, total weight of assembly target product at the time of assembling, and storage part tray / shelf number of assembling parts. It consists of
作業者情報入力部は、図示されていないが、作業ステージ21の下方に設置されており、作業者31の名前やIDコード等の作業者31に関する情報を、キーボードで入力する機能を有する。入力した情報は、作業ガイダンス制御部13へ送られる。或いは、作業者31がRFIDを身に着けると共に、作業者情報入力部としてRFIDリーダを用いるようにしてもよい。この場合は、このRFIDに、作業者31の名前やIDコード等の情報を備え、RFIDリーダに読取りを行なわせる仕組みとする。
Although not shown, the worker information input unit is installed below the
機種情報読取部12は、組付対象製品22の機種を読取る機能を有する。組付対象製品22には、この組付対象製品22の機種を表す情報を有するRFIDが備えられており、機種情報読取部12には、このRFIDを読取るためのRFIDリーダが用いられる。RFIDリーダは、作業ステージ21の側部に貼り付けられたRFIDに対面して設置されており、RFIDリーダとしては、読取時にRFIDに密着させて使用する周波数が13.56MHz帯の密着型のRFIDリーダが望ましい。密着型とすることにより、他の組付対象製品を誤認識するのを防止できると共に、RFIDリーダを組付対象製品22の所定の位置に貼り付けられたRFIDに所定の位置で密着させることによって、組付対象製品22が上述した所定位置に正確に固定されていることを確認できるメリットがあるからである。組付対象製品22に1次元或いは2次元のバーコードが備えられる場合は、1次元或いは2次元のバーコードリーダを用いる。このバーコードリーダは赤外線を用いたものであってもよい。
The model
作業ガイダンス制御部13は、作業ガイダンス装置の制御を全般にわたって行なう機能を有し、この作業ガイダンス制御部13には、上述したように、コンピュータが用いられる。この作業ガイダンス制御部13は、機種情報読取部12が読取った機種情報に基づき、この機種に対応した作業ガイダンス情報を作業ガイダンス情報データーベース11から抽出する。そして、抽出した作業ガイダンス情報に指示された順番に従って、作業ガイダンス情報から作業指示情報を取り出して作業ガイダンスを行なう。又、作業ガイダンス制御部13は、以下に述べる各部からの情報の提供を受けて、各種の判断を行なうと共に、後述する作業終了判断や、作業時間の測定、ログデータの作業ガイダンス情報データーベース11への記録、このログデータに基づく作業ガイダンス情報の修正等を行なう。
The work
組付位置スポット光照射部14は、組付対象製品22上へ、部品の組付位置やネジ止めの位置を示すためにスポット光を照射する機能を有している。この組付位置スポット光照射部14は、上述したように、スポット光照射部14aと位置指定部14bとで構成されており、スポット光照射部14aは光照射方向が下方に向くようにして、位置指定部14bに取り付けられている。このスポット光照射部14aは、組付対象製品22上に照射するスポット光を発生する機能を有しており、このスポット光照射部14aには、レーザー光又は、直進性に優れた光を発光する発光素子等が用いられている。尚、このスポット光照射部14aは、上述したように、後述する電動工具作動状態検知部15のスポット光受光部15bと一体で形成されている。
The assembly position spot
位置指定部14bは、スポット光を照射する位置へスポット光照射部14aを移動させる機能を有しており、図2に示すように、十字状のX−Y位置決装置が用いられている。このX−Y位置決装置は、作業ステージ21の周囲に設けられた支持部24で、作業ステージ21の真上に位置するように支持されている。又、この位置指定部14bに用いられているX−Y位置決装置は、スポット光照射部14aを、スポット光照射位置へ正確に移動させる役割を有しており、このため、組付対象製品22が載置される作業ステージ21の基準点に予め正確に一致させて設定された基準点を備えている。位置指定部14bは、この基準点を起点にして、作業ガイダンス制御部13から提供された作業ガイダンス情報の作業指示情報に含まれる部品の位置やネジ止め位置等の作業位置情報に基づき、スポット光照射部14aを移動させる。
The
又、位置指定部14bは、ネジ止め位置が異なる同一順番の複数の作業指示情報に対しては、この複数の作業指示情報に基づいて、組付対象製品22上の複数の異なるネジ止め位置に対して、略同時にスポット光を照射することができる。
Further, the
部品トレイスポット光照射部は、図示されていないが、組付対象製品22への組付に用いられる部品やネジを収納した部品トレイの存在場所を示すために、この部品トレイにスポット光を照射する機能を備えている。この部品トレイは、上述したように、作業ステージ21の周囲に配設されている。又、部品トレイスポット光照射部は、組付位置スポット光照射部14と同様に構成されており、作業ガイダンス制御部13から提供された作業ガイダンス情報の作業指示情報に含まれるネジ収納トレイ情報に基づき、該当する部品やネジを収納した部品トレイにスポット光を照射する。スポット光の照射は、部品によっては、部品そのものに対して行なってもよい。この部品トレイスポット光照射部による部品トレイへのスポット光の照射は、組付位置スポット光照射部14によりスポット光がポイント照射されるのに先立って、或いは、これと略同時に行なわれる。
Although not shown, the component tray spot light irradiating unit irradiates the component tray with spot light in order to indicate the location of the component tray containing the components and screws used for assembly to the
上記の部品トレイスポット光照射部、及び、組付位置スポット光照射部14のスポット光照射に従って、作業者31は、組付対象製品22に組付る部品やネジを取得して、組付対象製品22へ組付る作業を行なう。
In accordance with the spot light irradiation of the component tray spot light irradiation unit and the assembly position spot
電動工具作動状態検知部15は、組付位置スポット光照射部14によりスポット光が照射された位置で、組付対象製品22への組付が正しく行なわれたか否かをチェックする機能を有しており、上述したように、スポット光発射部15aとスポット光受光部15b、及び、トルクアップ検知部15cとで構成されている。スポット光発射部15aは、電動ドライバー23の後端部に備えられており、作業者31がネジを締め付けるために電動ドライバー23を位置決めし、電動ドライバー23に備えられている駆動スイッチをONすると、スポット光を上方に向かって発射する。
The power tool operating
スポット光受光部15bは、上述したように、組付位置スポット光照射部14のスポット光照射部14aと一体で形成されており、このスポット光照射部14aの周りに形成されている。スポット光受光部15bには、CCD等の受光素子が用いられ、このCCD等の受光素子は、その表面を下方に向けてマトリックス状に配設されている。このスポット光受光部15bは、電動ドライバー23の後端部に備えられたスポット光発射部15aから発射されたスポット光を受光することにより、受光した位置を検知し、その検知情報を作業ガイダンス制御部13へ伝える。作業ガイダンス制御部13は、この検知情報が、作業ガイダンス情報の作業指示情報に含まれるネジ止め位置の情報と一致するか否かにより、電動ドライバー23の作動した位置が正しい位置か否かを判断する。
As described above, the spot
トルクアップ検知部15cは、支持部24に取り付けられており、電動ドライバー23に備えられている駆動スイッチがONされると、電動ドライバー23のトルクアップを検知する。このトルクアップの検知は、電動ドライバー23への供給電流を監視して、特定の変化が生じたことを検知することにより行なわれる。トルクアップ検知部15cは、検知したトルクアップ情報を作業ガイダンス制御部13へ伝える。作業ガイダンス制御部13は、このトルクアップ情報が作業ガイダンス情報の作業指示情報に含まれるトルクアップ情報と一致するか否かにより、電動ドライバー23が正しく作動したか否かを判断する。
The torque-up
重量測定部16は、部品が組付られた後の組付対象製品22の重量を測定する機能を有しており、作業ステージ21上に設置され、この重量測定部16の上に組付対象製品22が載置されている。この重量測定部16は、最軽量のネジ1本単位でも計測できる精度を備えている。又、この重量測定部16は、測定した重量を、重量情報として作業ガイダンス制御部13へ伝える。この重量情報を受取った作業ガイダンス制御部13は、重量情報が作業ガイダンス情報の作業指示情報に含まれる重量情報と一致するか否かにより、正しい部品が組付けられたか否かを判断する。この判断の仕組みは、作業ガイダンス情報の作業毎の作業指示情報に含まれる重量情報が、その一つ前の作業と比べて、各作業毎に、使用される部品の重量だけ増加していることに基づくものである。
The
次に、上記の本実施の形態における作業ガイダンス装置の動作について説明する。図5は、本実施の形態における作業ガイダンス装置の動作を示したフローチャートである。この作業ガイダンス装置の動作は、作業者情報入力工程、機種情報読取工程、作業指示情報取出工程、部品所在場所報知工程、スポット光照射工程、電動工具作動状態検知工程、重量測定工程、作業終了判断工程、及び、ログデータ記録工程と、スポット光照射工程から電動工具作動状態検知工程にかけてこれらと並存する作業時間測定工程とで構成される。 Next, the operation of the work guidance device in the present embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the work guidance apparatus in the present embodiment. The operation of this work guidance device is as follows: worker information input process, model information reading process, work instruction information extracting process, parts location reporting process, spot light irradiation process, power tool operating state detection process, weight measurement process, work end determination The process includes a process and a log data recording process, and a working time measurement process that coexists with the spot light irradiation process to the power tool operation state detection process.
まず、作業者情報入力工程(S1)では、作業者31が作業者情報入力部を用いて、作業者31の名前やIDコード等の作業者31に関する情報を入力する。
First, in the worker information input step (S1), the
次に、機種情報読取工程(S2)では、機種情報読取部12のRFIDリーダが、組付対象製品に備えられているRFIDから、組付対象製品22の機種を表す情報を読み出す。組付対象製品22に、1次元或いは2次元のバーコードが備えられている場合は、RFIDリーダに変えて、1次元或いは2次元のバーコードリーダが用いられる。
Next, in the model information reading step (S2), the RFID reader of the model
次に、作業指示情報取出工程(S3)では、作業ガイダンス制御部13が、機種情報読取部12により読取られた機種情報に基づき、この機種に対応した作業ガイダンス情報を、作業ガイダンス情報データーベース11から抽出する。この作業指示情報取出工程(S3)で、機種に対応した作業ガイダンス情報が作業ガイダンス情報データーベース11から抽出されない場合(S4)は、「該当する作業ガイダンス情報無し」の表示をして(S14)、動作を停止する(S16)。この動作停止は、音声で行なうようにしてもよい。機種に対応した作業ガイダンス情報が、作業ガイダンス情報データーベース11から抽出されると(S4)、次の部品所在場所報知工程(S5)に進む。この場合は、作業ガイダンス制御部13は、作業ガイダンス情報に指示された順番に従って作業指示情報を取り出すと共に、作業ガイダンス情報のプログラムと作業指示情報とに従って、作業ガイダンス装置の制御を行なう。
Next, in the work instruction information extraction step (S3), the work
部品所在場所報知工程(S5)では、部品トレイスポット光照射部が、作業ガイダンス制御部13から提供された作業ガイダンス情報の作業指示情報に含まれる部品やネジの収納トレイ情報に基づき、該当する部品やネジを収納した部品トレイにスポット光を照射する。このスポット光の照射により、作業者31は、部品やネジの所在場所を容易に知ることができ、その部品やネジを取得する。
In the parts location reporting step (S5), the parts tray spot light irradiation unit is based on the parts and screw storage tray information included in the work instruction information of the work guidance information provided from the work
次に、スポット光照射工程(S6)では、作業ガイダンス制御部13から提供された作業ガイダンス情報の作業指示情報に含まれた部品の位置やネジ止め位置等の作業位置情報に基づき、組付位置スポット光照射部14の位置指定部14bが、スポット光照射部14aを移動させ、スポット光照射部14aから組付対象製品22上にスポット光を照射する。このスポット光の照射により、作業者31は、組付対象製品22上の作業位置を容易に知ることができる。そこで、作業者31は、部品所在場所報知工程(S5)で取得した部品やネジを組付対象製品22上の作業位置に組付け、必要に応じて、電動ドライバー23を用いて作業を行なう。
Next, in the spot light irradiation step (S6), the assembly position is based on the work position information such as the position of the component and the screwing position included in the work instruction information of the work guidance information provided from the work
次に、電動工具作動状態検知工程(S7)では、作業者31により電動ドライバー23を使用して作業が行なわれる際に、電動工具作動状態検知部15がこの作業における電動ドライバー23の位置を検知すると共に、電動ドライバー23の作動内容を検知する。即ち、作業者31がネジを締付るために、電動ドライバー23を組付対象製品22上の部品の位置やネジ止め位置等に位置決めし、電動ドライバー23に備えられている駆動スイッチをONすると、電動工具作動状態検知部15のスポット光発射部15aがスポット光を上方に向かって発射する。すると、このスポット光を、電動工具作動状態検知部15のスポット光受光部15bが受光して、受光した位置を検知し、その検知情報を作業ガイダンス制御部13へ伝える。同時に、電動工具作動状態検知部15のトルクアップ検知部15cは、電動ドライバー23の駆動スイッチがONされた時から、電動ドライバー23への供給電流を監視してその変化を捉えることにより、電動ドライバー23のトルクアップを検知して、トルクアップ情報を作業ガイダンス制御部13へ伝える。
Next, in the electric tool operating state detection step (S7), when the
次に、重量測定工程(S8)では、重量測定部16が、作業終了後の組付対象製品22の重量を測定し、測定した重量を、重量情報として作業ガイダンス制御部13へ伝える。
Next, in the weight measurement step (S8), the
次に、作業終了判断工程(S9)では、作業ガイダンス制御部13が、電動工具作動状態検知工程(S7)で検知された電動ドライバー23の位置が、作業位置情報の示す位置と一致し、且つ、同じく電動工具作動状態検知工程(S7)で検知された電動ドライバー23のトルクアップ情報が作業指示情報内のトルクアップ情報と一致し、且つ、重量測定工程(S8)で測定された作業終了後の組付対象製品22の重量が作業指示情報内の重量と一致した場合は(S10)、作業指示情報で指示された作業が正常に終了したと判断する作業終了判断を行なう。作業終了判断が行なわれると、次のログデータ記録工程(S11)へ進む。
Next, in the work end determination step (S9), the work
電動ドライバー23の位置、トルクアップ情報、又は、組付対象製品22の重量のいずれか一つ以上が、作業指示情報の内容と一致しない場合、即ち、作業が正常に終了していない場合は(S10)、「作業が正常でない」の表示をして(S15)、動作を停止する(S16)。この場合に、完全に一致しなくても、近似していれば、作業が正常に終了していると判断することもできる。又、上記のいずれが一致しなかったのか、即ち、作業が正常に終了していない理由を、動作停止の表示と同時に表示するようにしてもよい。又、動作停止やこれらの理由を音声で発声するようにしてもよい。
If one or more of the position of the
又、スポット光照射工程(S6)から電動工具作動状態検知工程(S7)にかけて、これらと並存する作業時間測定工程(S13)では、作業ガイダンス制御部13が、スポット光照射工程(S6)におけるスポット光のポイント照射時点から、電動工具作動状態検知工程(S7)における電動ドライバー23のトルクアップ検知時点までの作業時間を測定する。
In the working time measuring step (S13) coexisting with the power tool operating state detecting step (S7) from the spot light irradiating step (S6), the work
次に、ログデータ記録工程(S11)では、作業ガイダンス制御部13が、作業時間測定工程(S13)で測定された作業時間を、作業者情報入力工程(S1)で入力された作業者の情報と共にログデータとして作業ガイダンス情報データーベース11に記録する。図6はこのログデータの例を示したものである。
Next, in the log data recording step (S11), the work
上記の工程が終了すると、全ての作業指示情報に対する処理が終了していない限り(S12)、再度、作業指示情報取出工程に戻って(S3)、上記の工程を繰り返す。全ての作業指示情報に対する処理が終了すると(S12)、上記の作業ガイダンス装置の動作は終了する。 When the above steps are completed, unless all the work instruction information has been processed (S12), the process returns to the work instruction information extraction step (S3) and the above steps are repeated. When the processing for all work instruction information is completed (S12), the operation of the work guidance device is finished.
上記の作業ガイダンス装置の動作において、作業指示情報取出工程(S3)で、作業ガイダンス制御部13が、例えば、図4に示すような、ネジ止め位置が異なる同一順番の複数の作業指示情報等の、作業の内容が同一で作業位置が異なる同一順番の複数の作業指示情報を読み出した場合は、下記の点に付き、上記と多少異なる処理がなされる。
In the operation of the work guidance device described above, in the work instruction information extraction step (S3), the work
即ち、スポット光照射工程(S6)では、組付対象製品22上の複数の異なるネジ止め位置に対して、略同時にスポット光を照射する。そこで、作業者31は、全ての作業位置に対するネジの締め付け作業を行なうが、その順番は、作業者31が自由に決めることができる。又、電動工具作動状態検知工程(S7)では、電動工具作動状態検知部15は、電動ドライバー23が使用されるたびに、電動ドライバー23の位置の検知とトルクアップの検知とを行なう。又、重量測定工程(S8)では、重量測定部16が、全ての作業位置に対する作業が終了した時点における重量を測定する。
That is, in the spot light irradiation step (S6), the spot light is irradiated substantially simultaneously to a plurality of different screwing positions on the
又、作業終了判断工程(S9)では、作業ガイダンス制御部13が、全ての作業位置における作業について、電動ドライバー23の位置とトルクアップのチェック、及び、全ての作業終了時点の重量をチェックして、作業終了判断を行なう。又、作業時間測定工程(S13)では、作業ガイダンス制御部13が、スポット光照射工程(S6)におけるスポット光の最初のポイント照射時点から、電動工具作動状態検知工程(S7)における電動ドライバー23の最後のトルクアップ検知時点までの作業時間を測定する。又、ログデータ記録工程(S11)では、作業時間測定工程(S13)で測定された作業時間と、電動工具作動状態検知工程(S7)で作業者31が行なった作業の順番とを、作業者31の情報と共にログデータとしてデーターベースに記録する。図6において、「製造NO.」と「作業者」が記載されている欄は、このログデータの例を示したものであり、「基準設定」欄の作業に対する、作業時間(所要時間)と、作業者31が行なった作業の順番とが記録されている。
In the work end determination step (S9), the work
又、上記のような、作業の内容が同一で作業位置が異なる同一順番の複数の作業指示情報が作業ガイダンス情報に含まれる場合には、上記の全ての工程について複数の作業者による作業がすべて終了後に、作業ガイダンス情報修正工程を設ける。この作業ガイダンス情報修正工程では、ログデータとして作業ガイダンス情報データーベース11に記憶された複数の作業者31毎の作業時間と作業者31が行なった作業の順番とから、最も作業時間の短い作業の順番を抽出し、該抽出した作業の順番を基に、作業ガイダンス情報を修正する。図6の「最適組付順番」の欄は、複数の作業者毎の作業時間と作業者が行なった作業の順番とのログデータから、最も作業時間の短い作業のログデータを抽出した例を示している。
In addition, when the work guidance information includes a plurality of work instruction information in the same order and having the same work contents and different work positions as described above, all work by a plurality of workers in all the above steps is performed. After completion, a work guidance information correction step is provided. In this work guidance information correction step, the work with the shortest work time is determined from the work time for each of the plurality of
上記の本実施の形態における作業ガイダンス装置によれば、組付対象製品22上の作業位置毎にスポット光照射によって作業者31の作業すべき位置を知らせ、正確な組付作業がなされたことを、電動工具作動状態と作業ガイダンス情報の作業指示情報との照合や、作業終了後の重量測定結果と作業ガイダンス情報の作業指示情報との照合によって確認して、各作業の終了を判定することができる。
According to the work guidance device in the present embodiment described above, the work position of the
従って、作業者31の視線を、組付対象製品22から離すこと無く作業位置に誘導することができ、しかも、作業者31に特定の作業速度を強いるものではなく、作業が終了したことが自動的に判断でき、且つ、その作業が指示通り正しく行われたことが客観的に判断できる。
Accordingly, the line of sight of the
又、機種情報読取部12のRFIDリーダが、組付対象製品に備えられているRFIDから、組付対象製品22の機種を表す情報を読み出すので、組付対象製品22の機種変更を自動的に行なうことができる。
In addition, since the RFID reader of the model
又、作業終了後の重量測定部16による重量測定とこれに基づく作業ガイダンス制御部13による判断は、作業指示情報で指示される作業毎に行なわれるので、必要な作業を漏れなくチェックできると共に、ケアレスミスを容易に防止することができる。
In addition, since the weight measurement by the
又、組付位置スポット光照射部14がスポット光をポイント照射した時点から、電動工具作動状態検知部15が電動ドライバー23の作動内容を検知した時点までの作業時間を測定すると共に、この作業時間と、作業者31が行なった作業の順番とを、ログデータとして記憶することができる。従って、このログデータを基に、作業効率を測定することができ、作業ガイダンス装置の改良を行なうことができると共に、作業者の能力引き上げに結びつけることができる。
In addition, the working time from when the assembly position spot
又、作業の内容が同一で作業位置が異なる同一順番の複数の作業指示情報に対しては、作業位置である複数箇所を組付位置スポット光照射部14により同時にスポット光でポイント照射できると共に、作業者31は作業の順番を気にすることなく自由に作業をすることができる。又、作業者31が行なった作業の順番に拘らず、複数の作業指示情報で指示された作業が全て正常に終了したと作業ガイダンス制御部13により判断することで、作業終了判断を行なうことができる。従って、作業者31に作業の順番に対する自由度を与えることができ、作業者31の能力の引き出しを図ることができる。
In addition, for a plurality of work instruction information in the same order in which the work contents are the same and the work positions are different, a plurality of positions that are work positions can be simultaneously irradiated with spot light by the assembly position spot
この場合に、作業者31の情報及び作業時間と共に、作業者31が行なった作業の順番をログデータとして記録することができるので、このログデータを基に、同一機種で最も作業時間の短い作業の順番を抽出して、該抽出した作業の順番を基に、作業ガイダンス情報を自動的に修正することができる。従って、作業ガイダンス装置の改良を自動的に行なう学習機能を付与することができる。
In this case, since the order of the work performed by the
上記の本実施の形態における作業ガイダンス装置では、作業ステージ21が固定された状態としているが、作業ステージ21として、ベルトコンベア等の自動搬送装置を用いることにより、作業ステージ21を移動可能としてもよい。この場合には、作業ステージ21が移動しても、この移動に追従して、組付位置スポット光照射部14、電動工具作動状態検知部15、重量測定部16、或いは、部品トレイスポット光照射部が、それぞれ正確に機能する仕組みをそれぞれ備えるようにする。例えば、作業ガイダンス装置を構成する全ての構成部分を、作業ステージ21と一体で移動可能になるように、作業ステージ21に固定する。或いは、組付位置スポット光照射部14、電動工具作動状態検知部15、重量測定部16、或いは、部品トレイスポット光照射部を作業ステージ21から独立して設置する場合は、作業ステージ21の移動に合わせて、これらの各部における位置座標の基準位置を修正するようにしてもよい。このようにすることにより、生産システムに柔軟に対応することができる。
In the work guidance device according to the present embodiment, the
又、上記の本実施の形態における作業ガイダンス装置では、組付位置スポット光照射部14として、スポット光照射部14aを位置指定部14bにより移動させる仕組みを採用しているが、スポット光を発生する部分は移動させずに、反射板、又は、ビームスプリッター、或いは双方を用いて、スポット光自身を反射や屈折により、所定の場所にスポット光を照射するようにしてもよい。例えば、スポット光を反射版で反射させると共に、この反射版のX軸及びY軸を軸にして、作業ガイダンス情報の作業指示情報で指示された作業位置情報に基づき、傾けることで、所定の場所にスポット光を照射する。或いは、スポット光をビームスプリッターで複数のスポット光に分け、これらの各スポット光を独立した反射板で反射させて、同時に複数箇所を照射するようにすることもできる。
In the work guidance device according to the present embodiment, the assembly position spot
又、上記の本実施の形態における作業ガイダンス装置では、組付対象製品22への組付に用いられる部品やネジを収納した部品トレイを示すために、部品トレイにスポット光を照射する部品トレイスポット光照射部を用いているが、これに代えて、部品所在場所を音声で案内する部品所在場所音声案内装置を用いるようにしてもよい。これは、組付位置スポット光照射部14がスポット光をポイント照射するのに先立って、或いは、略同時に、作業ガイダンス情報の作業指示情報で指示されている部品トレイ等の部品所在場所を、音声で発生するものである。
In the work guidance device according to the present embodiment, the component tray spot that irradiates the component tray with spot light in order to show the component tray that stores the components and screws used for the assembly to the
又、上記の本実施の形態における作業ガイダンス装置では、電動工具作動状態検知部15が電動ドライバー23の位置を検知するのに、スポット光発射部15aとスポット光受光部15bとを用いて行なっているが、これに代えて、次のような仕組みとしてもよい。即ち、組付位置スポット光照射部14の位置指定部14bが使用しているX軸−Y軸位置決装置と同様の仕組みを逆に利用することにより、基準点からのX軸及びY軸方向の移動距離を検知して位置を認識する装置を用いる。この装置に、電動ドライバー23を固定すると共に、電動ドライバー23の移動に追従してその位置を認識する仕組みである。
In the work guidance device according to the present embodiment, the power tool operating
又、上記の本実施の形態における作業ガイダンス装置では、1種類の電動ドライバー23を用いているが、回転速度や締め付けトルク等の異なる複数の種類の電動ドライバーを用いるようにしてもよい。この場合は、作業ガイダンス情報の作業指示情報に電動ドライバーの種類を型式やコード番号等で規定すると共に、作業ステージ21に設置される電動ドライバーに識別用の型式やコード番号を付与する。そして、電動ドライバー使用時に、この型式やコード番号を作業ガイダンス制御部13へ送信し、使用された電動ドライバーと作業指示情報で指定された電動ドライバーが一致するか否かをチェックして、一致しない場合は、「工具違い」を表示して警告するようにする。この警告は、表示のみならず音声による発声を併用してもよい。又、作業ガイダンス情報の作業指示情報で電動ドライバー23のトルクアップ値を指定しておき、使用された電動ドライバーのトルクアップ値と一致するか否かをチェックすることにより、適正な電動ドライバーが使用されたか否かを判断するようにしてもよい。又、電動工具としては、電動ドライバーには限られず、電動ドライバー以外の電動工具を用いることもできる。
In the work guidance device according to the present embodiment, one type of
1 作業ガイダンス情報記憶手段
2 機種情報読取手段
3 制御手段
4 スポット光照射手段
5 電動工具作動状態検知手段
6 重量測定手段
11 作業ガイダンス情報データーベース
12 機種情報読取部
13 作業ガイダンス制御部
14 組付位置スポット光照射部
14a スポット光照射部
14b 位置指定部
15 電動工具作動状態検知部
15a スポット光発射部
15b スポット光受光部
15c トルクアップ検知部
16 重量測定部
21 作業ステージ
22 組付対象製品
23 電動ドライバー
24 支持部
31 作業者
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記作業対象物における機種毎の作業ガイダンス情報を記憶した作業ガイダンス情報記憶手段と、
前記作業対象物又は前記治具に備えられた機種情報を読み取る機種情報読取手段と、
前記機種情報読取手段が読取った機種の作業ガイダンス情報を前記作業ガイダンス情報記憶手段から抽出すると共に、該作業ガイダンス情報に指示された順番に従って該作業ガイダンス情報から作業指示情報を取り出す制御手段と、
前記制御手段が提供する前記作業指示情報内の作業位置情報に基づき、前記作業対象物上の作業位置にスポット光をポイント照射して、該作業位置を作業者に知らせるスポット光照射手段と、
前記作業者により電動工具を使用して行なわれた作業における、該電動工具の位置を検知すると共に、前記電動工具の作動内容を検知する電動工具作動状態検知手段と、
前記作業終了後の作業対象物の重量を測定する重量測定手段と、で構成されると共に、
前記制御手段は、前記電動工具作動状態検知手段が検知した電動工具の位置が前記作業位置情報の示す位置と一致し、且つ、前記電動工具作動状態検知手段が検知した電動工具の作動内容が前記作業指示情報内の作動内容と一致し、且つ、前記重量測定手段が測定した作業終了後の作業対象物の重量が前記作業指示情報内の重量と一致すると、前記作業指示情報で指示された作業が正常に終了したと判断する作業終了判断を行なうことを特徴とする作業ガイダンス装置。 A work guidance device for guiding a work on a single work object placed on a work stage or the work object with a jig,
Work guidance information storage means for storing work guidance information for each model of the work object;
Model information reading means for reading model information provided in the work object or the jig;
Control means for extracting work guidance information of the model read by the model information reading means from the work guidance information storage means, and for extracting work instruction information from the work guidance information according to the order instructed in the work guidance information;
Based on the work position information in the work instruction information provided by the control means, spot light irradiating means for irradiating spot light to the work position on the work object and notifying the worker of the work position;
A power tool operating state detecting means for detecting the position of the power tool in the work performed by the worker using the power tool and detecting the operation content of the power tool;
And a weight measuring means for measuring the weight of the work object after the work is completed,
The control means matches the position of the power tool detected by the power tool operating state detecting means with the position indicated by the work position information, and the operation content of the power tool detected by the power tool operating state detecting means is the If the operation content in the work instruction information matches the operation content in the work instruction information, and the weight of the work object after the work measured by the weight measuring means matches the weight in the work instruction information, the work instructed by the work instruction information An operation guidance device for performing an operation end determination for determining that the operation is normally completed.
前記制御手段は、前記スポット光照射手段がスポット光をポイント照射した時点から、前記電動工具作動状態検知手段が前記電動工具の作動内容を検知した時点までの作業時間を測定して、前記作業者の情報と共にログデータとして前記作業ガイダンス情報記憶手段に記憶する請求項1〜8のいずれか1項に記載の作業ガイダンス装置。 With worker information input means for inputting the worker information,
The control means measures the working time from the point when the spot light irradiating means irradiates the spot light to the point when the power tool operating state detecting means detects the operation content of the power tool, The work guidance device according to any one of claims 1 to 8, wherein the work guidance information storage unit stores the information as log data together with the above information.
前記スポット光照射手段は、前記作業位置である複数箇所を同時にポイント照射すると共に、
前記制御手段は、前記作業者が行なった作業の順番に拘らず、複数の前記作業指示情報で指示された作業が全て正常に終了したと判断すると、前記作業終了判断を行なう請求項1〜9のいずれか1項に記載の作業ガイダンス装置。 For the plurality of work instruction information in the same order with the same work content and different work positions,
The spot light irradiation means simultaneously irradiates a plurality of locations as the work position,
The said control means performs the said work completion judgment, if it judges that all the work instruct | indicated by the said several work instruction information was completed normally irrespective of the order of the work which the said operator performed. The work guidance device according to any one of the above.
前記制御手段は、前記スポット光照射手段がスポット光をポイント照射した時点から、前記電動工具作動状態検知手段が前記電動工具の作動内容を検知した時点までの作業時間を測定し、該作業時間と、前記作業者が行なった作業の順番とを、前記作業者の情報と共にログデータとして前記作業ガイダンス情報記憶手段に記憶する請求項10記載の作業ガイダンス装置。 With worker information input means for inputting the worker information,
The control means measures the working time from the time when the spot light irradiating means irradiates the spot light at a point to the time when the power tool operating state detecting means detects the operation content of the power tool. The work guidance device according to claim 10, wherein the work order performed by the worker is stored in the work guidance information storage unit as log data together with the information of the worker.
前記作業対象物又は前記治具に備えられた機種情報を読み取る機種情報読取工程と、
前記機種情報読取工程で読み取られた機種の作業ガイダンス情報を前記データーベースから抽出すると共に、該作業ガイダンス情報に指示された順番に従って該作業ガイダンス情報から作業指示情報を取り出す作業指示情報取出工程と、
前記作業指示情報内の部品所在情報に基づき、部品所在場所を作業者に知らせる部品所在場所報知工程と、
前記作業指示情報内の作業位置情報に基づき、前記作業対象物上の作業位置にスポット光をポイント照射して、該作業位置を作業者に知らせるスポット光照射工程と、
前記作業者により電動工具を使用して作業が行なわれる際に、該作業における前記電動工具の位置を検知すると共に、前記電動工具の作動内容を検知する電動工具作動状態検知工程と、
前記作業終了後の作業対象物の重量を測定する重量測工程と、
前記電動工具位置検知工程で検知された電動工具の位置が前記作業位置情報の示す位置と一致し、且つ、前記電動工具作動検知工程で検知された電動工具の作動内容が前記作業指示情報内の作動内容と一致し、且つ、前記重量測工程で測定された作業終了後の作業対象物の重量が前記作業指示情報内の重量と一致すると、前記作業指示情報で指示された作業が正常に終了したと判断する作業終了判断を行なう作業終了判断工程と、で構成されることを特徴とする作業ガイダンス方法。 The work guidance method for the work object using a database consisting of work guidance information for each model of a single work object placed on a work stage or the work object with a jig. And
Model information reading step for reading model information provided in the work object or the jig,
Extracting the work guidance information of the model read in the model information reading step from the database, and extracting the work instruction information from the work guidance information according to the order instructed in the work guidance information; and
Based on the part location information in the work instruction information, a part location notification process for notifying the worker of the part location;
Based on the work position information in the work instruction information, a spot light irradiation step of spot-irradiating a spot light to the work position on the work object, and notifying the worker of the work position;
An electric tool operation state detection step of detecting the position of the electric tool in the operation and detecting the operation content of the electric tool when the operator performs the operation using the electric tool;
A weight measuring step for measuring the weight of the work object after the completion of the work;
The position of the power tool detected in the power tool position detection step matches the position indicated by the work position information, and the operation content of the power tool detected in the power tool operation detection step is within the work instruction information. If the weight of the work target after completion of the work measured in the weight measurement process matches the weight in the work instruction information, the work instructed by the work instruction information is completed normally. A work guidance method comprising: a work completion judgment step for performing a work completion judgment to judge that the work has been completed.
前記作業指示情報として、前記作業の内容が同一で作業位置が異なる同一順番の複数の前記作業指示情報が存在する場合に、
前記作業者情報入力工程では、前記作業者の情報を入力し、
前記スポット光照射工程では、前記作業位置である複数箇所を同時にポイント照射し、
前記作業時間測定工程では、前記スポット光照射工程におけるスポット光をポイント照射した時点から、前記電動工具作動状態検知工程における電動工具の作動内容を検知した時点までの作業時間を測定し、
前記作業終了判断工程では、前記電動工具作動状態検知工程における前記作業者が行なった作業の順番に拘らず、複数の前記作業指示情報で指示された作業が全て正常に終了したと判断すると、前記作業終了判断を行ない、
前記ログデータ記録工程では、前記作業時間測定工程で測定された前記作業時間と、前記電動工具作動状態検知工程で前記作業者が行なった作業の順番とを、前記作業者の情報と共にログデータとして前記データーベースに記録する請求項15記載の作業ガイダンス方法。 Prior to the model information reading step, an operator information input step is provided. From the spot light irradiation step to the power tool operating state detection step, a work time measurement step is provided in parallel with these, and the work is completed. A log data recording step is provided after the judgment step,
As the work instruction information, when there are a plurality of the work instruction information in the same order with the same work content and different work positions,
In the worker information input step, input the worker information,
In the spot light irradiation step, point irradiation is simultaneously performed on a plurality of locations that are the work positions,
In the work time measurement step, measure the work time from the point of spot light irradiation in the spot light irradiation step to the point in time when the operation details of the electric tool in the electric tool operation state detection step are detected,
In the work end determination step, regardless of the order of the work performed by the worker in the power tool operation state detection step, if it is determined that all the work specified by the plurality of work instruction information has been normally completed, Make a work end decision,
In the log data recording step, the work time measured in the work time measurement step and the order of the work performed by the worker in the power tool operating state detection step are recorded as log data together with the worker information. The work guidance method according to claim 15, wherein the work guidance method is recorded in the database.
該作業ガイダンス情報修正工程では、前記ログデータとして前記データーベースに記憶された複数の前記作業者毎の作業時間と作業者が行なった作業の順番とから、最も作業時間の短い作業の順番を抽出し、該抽出した作業の順番を基に、前記作業ガイダンス情報を修正する請求項16記載の作業ガイダンス方法。 A work guidance information correction step is provided after the log data recording step,
In the work guidance information correction step, the work order with the shortest work time is extracted from the work time for each of the plurality of workers stored in the database as the log data and the work order performed by the workers. The work guidance method according to claim 16, wherein the work guidance information is corrected based on the extracted work order.
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