JP2007087251A - 組み付け管理システムおよび組み付け管理プログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】半製品に対する部品の誤組みを確実に防止できるように、半製品に対する部品の組み付けを管理し得るシステム等を提供する。
【解決手段】本発明の組み付け管理システムによれば、第1処理ユニット110が、読み取り装置210によって、半製品Pjに付されているRFIDタグ212から読み取られた製品識別情報に基づき、第iエリアAiにおいて半製品Pjに対して組み付けられる部品Qiの組み付け位置を、データベース102への照会によって認識する。また、第2処理ユニット120が、第1処理ユニット110によって認識された第iエリアAiでの半製品Pjにおける部品Qiの組み付け位置に向けて、光照射装置220に可視光を照射させる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、半製品への部品の組み付けを管理するシステム、および当該管理機能をコンピュータに対して付与するプログラムに関する。
自動車やオートバイ等、趣味性が高い製品は、ユーザによってさまざまなバリエーション、オプションの組合せが指定される。このため、製品の生産ラインにおいて、各製品ごとに組み付けるべき部品が異なってくる。そこで、半製品に組み付けられるべき部品の収納箱に取り付けられた発光素子を発光させ、製品に部品を組み付ける作業を効率化する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−157806号公報
しかし、生産時間の短縮化のため、各製品の組み付け作業に割り当てられている時間が制限されている。このため、非常に稀ではあるが、作業担当者が、製品に取り付けられるべき適正な部品を手にしたからといってもその部品が正しい場所に組み付けられないような、いわゆる「誤組み」が生じる可能性がある。
そこで、本発明は、半製品に対する部品の誤組みを確実に防止できるように、半製品に対する部品の組み付けを管理し得るシステム、および当該管理機能をコンピュータに対して付与するプログラムを提供することを解決課題とする。
前記課題を解決するための本発明の組み付け管理システムは、半製品への部品の組み付けを管理するシステムであって、部品組み付けラインにおいて第iエリア(i=1,2,・・)の上流に設置されている読み取り装置によって、半製品に付されている情報素子から読み取られた情報に基づき、第iエリアにおいて該半製品に対して組み付けられる部品の組み付け位置を、データベースへの照会によって認識する第1処理手段と、第1処理手段により認識された第iエリアでの半製品における部品の組み付け位置に向けて、光照射装置に可視光を照射させる第2処理手段とを備えていることを特徴とする。
本発明の組み付け管理システムによれば、部品組み付けラインにおいて、第iエリアにおいて半製品に組み付けられるべき部品の組み付け箇所に可視光が照射されるので、作業担当者は、第iエリアにおいて当該部品をその適正な組み付け箇所に確実に組み付けることができる。このように「誤組み」を確実に防止できるように、半製品に対する部品の組み付けが管理され得る。
なお、本願発明の構成要素である手段が情報を「認識する」とは、コンピュータのハードウェア資源であるCPUが、同じくコンピュータのハードウェア資源であるハードディスク等の記憶装置や、外部のサーバの記憶装置からその情報を読み取ること、CPUが外部機器やメモリ等からの入力/読み取り信号の演算処理により当該情報を導出(または測定、推定、設定等)すること、CPUがコンピュータのハードウェア資源であるEEPROMやRAM等に当該情報を格納させておくこと、CPUが当該情報を出力すること等、情報処理のために必要な情報を準備するあらゆる処理を包含する概念である。
また、本発明の組み付け管理システムは、第1処理手段が、部品組み付けラインにおいて第iエリアの上流に設置されている読み取り装置によって、半製品に付されている情報素子から読み取られた情報に基づき、第iエリアにおいて該半製品に対して組みつけられる部品を識別するための部品識別情報、部品の形状または組み付け姿勢を、データベースへの照会によって認識し、第2処理手段が、光照射装置に、第1処理手段により認識された部品識別情報、部品の形状または組み付け姿勢が、第iエリアにある半製品に映し出されるように可視光の照射状態を調節させることを特徴とする。
本発明の組み付け管理システムによれば、第iエリアにおいて半製品における部品の組み付け箇所に、この部品の識別情報、形状または組み付け姿勢が映し出される。このため、第iエリアにおいて作業員が組み付け部品の種類や、組み付け姿勢を間違う可能性を著しく低減させることができる。
さらに、本発明の組み付け管理システムは、第1処理手段が、部品組み付けラインにおいて第iエリアの上流に設置されている読み取り装置によって、半製品に付されている情報素子から読み取られた情報に基づき、第iエリアにおいて該半製品に対して組み付けられる複数の部品のそれぞれの組み付け順位を、データベースへの照会によってさらに認識し、第2処理手段が、光照射装置に、第1処理手段により認識された半製品における第iエリアでの複数の部品のそれぞれ組のみ付け位置に向けて、同じく第1処理手段によって認識された複数の部品のそれぞれの組み付け順位に従って可視光を順次照射させることを特徴とする。
本発明の組み付け管理システムによれば、一のエリアにおいて複数の部品が半製品に組み付けられる場合、その組み付け順位に従って可視光が半製品における各製品の組み付け箇所に順次照射される。これにより、作業員が複数の部品の組み付け順位を間違う可能性を著しく低減させることができる。
また、本発明の組み付け管理システムは、第1処理手段が、部品組み付けラインにおいて第iエリアの上流に設置されている読み取り装置によって、半製品に付されている情報素子から読み取られた情報に基づき、第iエリアにおいて該半製品に対して組み付けられる複数の部品のそれぞれの組み付け所要時間を、データベースへの照会によってさらに認識し、第2処理手段が、光照射装置に、第1処理手段により認識された半製品における第iエリアでの複数の部品のそれぞれ組のみ付け位置に向けて、同じく第1処理手段によって認識された複数の部品のそれぞれの組み付け所要時間に応じた時間間隔をおいて可視光を順次照射させることを特徴とする。
本発明の組み付け管理システムによれば、所要組み付け時間が考慮された上で、順次可視光が各部品の組み付け箇所に照射される。このため、作業員の組み付けリズムと、半製品への可視光の照射箇所の切り替えリズムとをほぼ同期させ、組み付け作業をしやすくすることができる。
さらに、本発明の組み付け管理システムは、第1処理手段が、部品組み付けラインにおいて第iエリアの上流に設置されている読み取り装置によって、半製品に付されている情報素子から読み取られた情報に基づき、第iエリアにおいて該半製品に対して組み付けられる部品の重量を、データベースへの照会によってさらに認識し、第1処理手段により認識された部品の重量に基づき、第iエリアで該部品が組み付けられた後の半製品の重量または重心を認識し、部品組み付けラインにおいて第iエリアの下流に設置されている測定装置により測定された半製品の重量または重心を認識し、両重量または重心の誤差が許容範囲内にあるか否かを判定し、画像表示装置にその判定結果を表示させる第3処理手段をさらに備えていることを特徴とする。
本発明の組み付け管理システムによれば、画像表示装置を通じて、第iエリアにおける作業員等に、第iエリアにおいて適正な部品が適正な箇所に組み付けられた場合の半製品の重量または重心と、第iエリアを通過した後の半製品の実際の重量または重心との誤差が許容範囲内にあるか否かを認識させることができる。そして、当該誤差が許容範囲から外れている場合、適正な部品が適正な場所に組み付けられなかった等の蓋然性が高いことに鑑みて、誤組や工具の置き忘れ等の見直し作業等を、この作業員に促すことができる。
前記課題を解決するための本発明の組み付け管理プログラムは、半製品への部品の組み付けを管理する機能をコンピュータに対して付与するプログラムであって、部品組み付けラインにおいて第iエリア(i=1,2,・・)の上流に設置されている読み取り装置によって、半製品に付されている情報素子から読み取られた情報に基づき、該半製品に対して組み付けられる部品の該半製品における組み付け位置を、データベースへの照会によって認識する第1処理機能と、第1処理機能により認識された半製品における部品の組み付け位置に向けて、光照射装置に可視光を照射させる第2処理機能とをコンピュータに対して付与することを特徴とする。
本発明の組み付け管理プログラムによれば、前記システムと同様に「誤組み」を確実に防止できるように、半製品に対する部品の組み付けを管理し得る機能が、コンピュータに対して付与される。
本発明の組み付け管理システムおよび組み付け管理プログラムの実施形態について図面を用いて説明する。
図1は本発明の一実施形態における組み付け管理システムの構成説明図であり、図2は本発明の一実施形態における組み付け管理システムの機能説明図であり、図3〜図4は半製品に対する光照射の例示図である。
図1に示されている組み付け管理システムは、第1エリアA1ないし第nエリアAnにより構成される部品組み付けライン(製品製造ライン)における、半製品Pj(j=1,2,・・)に対する部品Qiの組み付けを管理するためのものである。この組み付け管理システムは、ハードウェアとしてのサーバ100と、サーバ100に後述の諸機能を付与するソフトウェアとしての本発明の「組み付け管理プログラム」とにより構成されている。サーバ100は、部品組み立てラインにおいて第iエリアAiの上流側に設置されているリーダ210、第iエリアAiに設置されている光照射装置220、部品組み立てラインにおいて第iエリアAiの下流側に設置されている重量/重心測定装置230、および第iエリアAi等に設置されている画像表示装置232のそれぞれと、ネットワークを介した通信機能を有している。
組み付け管理システムは、データベース102と、第1処理ユニット110と、第2処理ユニット120と、第3処理ユニット130とを備えている。各ユニットは、サーバ100のハードウェア資源であるCPU、ROM(EEPROMなど)やRAMなどのメモリ、信号入力回路、信号出力回路等と、CPUに特定の情報処理機能を付与するため、メモリ(または記憶装置)に格納されている本発明のプログラムとにより構成されている。なお、各ユニットは、異なるハードウェア資源により構成されていてもよいし、共通のハードウェア資源により構成されていてもよい。
データベース102は、製品または半製品を識別するための「製品識別情報」と、部品組み付けラインにおける第iエリアAi(i=1,2,・・,n)において当該半製品に組み付けられる部品の「組み付け箇所」等を対応づけて記憶保持している。なお、データベース102は、組み付け管理システムとは別個の構成として、サーバ100とネットワークを介して通信可能な他のサーバ(データベースサーバ)によって構成されていてもよい。
部品組み付けラインにおいて、第iエリアAiの上流に設置されている読み取り装置(リーダ、またはリーダ/ライタ)210によって半製品Pjに付されているRFIDタグ(情報素子)212から読み取られた「製品識別情報」に基づき、第iエリアAiにおいてこの半製品Pに対して組み付けられる部品Qiの「組み付け位置」「重量」「組み付け順位」等を、データベース102への照会によって認識する。
RFIDタグ(ICタグ)212としては、パッシブ型、セミパッシブ型、アクティブ型等、種々のタイプのものが適宜選択されうる。パッシブ型タグは、R/W(リーダ/ライタ)側のアンテナから送信された電波をアンテナで受信し、この電波を整流してエネルギーとして使用し、R/Wから送信されてきたコマンドに応じてICチップがメモリから情報を読み出し、その情報をアンテナから発信する。セミパッシブ型タグは、動作は基本的にパッシブ型と同じであるが、搭載電池の電力をエネルギーとして使用してパッシブ型よりも電波の送信距離を長くすることもでき、R/Wからのコマンドに応じて動作する。アクティブ型タグは、セミパッシブ型と同様に搭載電池の電力をエネルギーとして使用するが、R/Wからのコマンドに応じて電波を発信するのではなく、一定時間ごとにアンテナから電波を発信する。また、RFIDタグ212の利用周波数帯は、135kHz未満、13.56MHz帯、950MHz帯(UHF)、2.45GHz帯等、種々の周波数帯が選択されうる。
第2処理ユニット120は、第1処理ユニットにより認識された第iエリアAiでの半製品Pjにおける部品Qiの組み付け位置に向けて、第iエリアAiに設置されている光照射装置(レーザー等)220に可視光を照射させる。
第3処理ユニット130は、第1処理ユニット110により認識された部品Qiの重量に基づき、第iエリアAiでこの部品Qiが組み付けられた後の半製品Pjの重量または重心をデータベース102への照会によって認識する。また、第3処理ユニット130は、部品組み付けラインにおいて第iエリアAiの下流に設置されている重量測定装置230により測定された半製品Pjの重量または重心を認識する。そして、第3処理ユニット130は、両重量または重心の誤差が許容範囲内にあるか否かを判定し、第iエリアAi等に設置されている画像表示装置(ディスプレイ装置)232にその判定結果を表示させる。
前記構成の組み付け管理システムの機能について図2〜図4を用いて説明する。
まず、第iエリアAiの上流側で読み取り装置210によって、半製品Pjに付されているRFIDタグ212から「製品識別情報(シリアル番号等)」が非接触方式(無線方式)で読み取られる(図2/矢印A0)。読み取り装置210によるRFIDタグ212からの情報読み取り可能範囲が調整されていることにより、当該読み取り時点における読み取り装置210に対する半製品Pjの位置が決定され得る。なお、RFIDタグ212が半製品Pjに付されているとは、RFIDタグ212が、半製品Pjに貼付されていること、半製品Pjに設けられている窪み(図示略)等に埋設されていること、半製品Pjを運搬する台等に貼付等されていること等を意味する。続いて、この「製品識別情報」が、読み取り装置210からサーバ100に対して送信され(図2/矢印A1)、これに応じて第1処理ユニット110が「第1処理」を実行する(図2/S110)。具体的には、第1処理ユニット110が、この製品識別情報に基づくデータベース102への照会によって、第iエリアAiにおいて、半製品Pjに対して組み付けられるべき部品Qij、その組み付け箇所、組み付け姿勢、重量等を認識する。
続いて、第2処理ユニット120が「第2処理」を実行する(図2/S120)。具体的には、第2処理ユニット120は、第iエリアAiに設置されている光照射装置220に対して、第1処理ユニット110により認識された半製品Pjに対する「部品Qij」並びにその「組み付け位置」および「組み付け姿勢」等に応じた「光照射指示信号」を送信する(図2/矢印A2)。これにより、第2処理ユニット120は、この光照射装置220に、半製品Pjにおける部品Qijの組み付け箇所に向け、例えば図3に斜線で示されているように、この部品Qijの「形状」および「組み付け姿勢」が映し出されるように可視光を照射させる(図2/矢印B)。前記のように、読み取り装置210による情報読み取り時点における、この読み取り装置210に対する半製品Pjの相対的位置が決定され得るので、当該読み取り時点および相対的位置に基づき、可視光が半製品Pjにおける部品Qijの正確な組み付け位置に照射され得る。なお、部品Qijの識別番号(部品識別情報)が半製品Pjに映し出されていてもよい。また、この可視光の波長は、半製品Pjの種類、部品Qijの種類、組み付け方法等によって区分されていてもよい。
1つのエリア(例えば、第iエリアAi)において半製品Pjに3つの部品Qi(1)j、Qi(2)jおよびQi(3)jが組み付けられる場合、第1処理ユニット110が、データベース102への照会によって、さらに各部品の「組み付け順位」および「組み付け所要時間」を認識し、第2処理ユニット120は次のように光照射装置120に、半製品Pjに向けて可視光を照射させてもよい。すなわち、まず、RFIDタグ212から製品識別情報が読み取られてから時間ti0が経過したとき、図4(a)に斜線で示されているように、1つ目の部品Qi(1)jの組み付け箇所に部品Qi(1)jの「形状」および「組み付け姿勢」が映し出されるように、光照射装置220によって可視光が照射される。続いて、1つ目の部品Qi(1)jの組み付け所要時間ti1がさらに経過したとき、図4(b)に斜線で示されているように、2つ目の部品Qi(2)jの組み付け箇所に部品Qi(2)jの「形状」および「組み付け姿勢」が映し出されるように、光照射装置220によって可視光が照射される。そして、2つ目の部品Qi(2)jの組み付け所要時間ti2がさらに経過したとき、図4(c)に斜線で示されているように、3つ目の部品Qi(3)jの組み付け箇所に部品Qi(3)jの「形状」および「組み付け姿勢」が映し出されるように、光照射装置220によって可視光が照射される。
そして、第3処理ユニット130が「第3処理」を実行する(図2/S130)。具体的には、第3処理ユニット130は、第1処理ユニット110により認識された部品Qiの重量に基づき、第iエリアAiでこの部品Qiが組み付けられた後の半製品Pjの「重量」および「重心」をデータベース102への照会によって認識する。また、第3処理ユニット130は、重量測定装置230により測定された半製品Pjの「重量」または「重心」を認識する(図2/矢印A3)。そして、第3処理ユニット130は、両重量または重心の誤差が許容範囲内にあるか否かを判定し、この判定結果を第iエリアAi等に設置されている画像表示装置232に表示させる(図2/矢印A4)。なお、第3処理ユニット130は、部品Qiが組み付けられた後の半製品Pjの重量および重心のいずれか一方についてのみ当該誤差が許容範囲内にあるか否かを判定してもよい。
前記機能を発揮する本発明の組み付け管理システムによれば、第iエリアAiにおいて半製品Pjに組み付けられるべき部品Qijの組み付け箇所に可視光が照射される(図2/矢印B,図3参照)。これにより、作業担当者は、第iエリアAiにおいて半製品Pjに対して、適正な部品Qijをその適正な組み付け箇所に確実に組み付けることができる。
また、第iエリアAiにおいて半製品Pjにおける部品Qijの組み付け箇所に、光照射装置220によってこの部品Qijの「形状」および「組み付け姿勢」が映し出される(図2/矢印B,図3参照)。これにより、作業担当者は、半製品Pjに対して適正な形状の部品Qijを適正な姿勢で組み付けることができる。例えば、図3に示されているように部品Qijの形状および組み付け姿勢が半製品Pjに映し出された場合、部品Qijを実線で表した姿勢で組み付けるべきであることを、作業担当者に認識させることができる。言い換えると、適正な部品Qijであっても破線で示されているような姿勢で半製品Pjに組み付けられてはならず、また、破線で示されているように映し出された光と形状(輪郭)の異なる部品Qikが半製品Pjに組み付けられてはならないことを作業担当者に認識させることができる。
さらに、一のエリアAiにおいて複数の部品Qi(m)jが半製品Pjに組み付けられる場合、その組み付け順位に従って可視光が半製品Pjにおける各製品Qi(m)jの組み付け箇所に順次照射される(図4(a)〜図4(c)参照)。これにより、作業員が複数の部品の組み付け順位を間違う可能性を著しく低減させることができる。
また、この照射箇所は、第1処理ユニット110によってデータベース102への照会を通じて認識された各部品Qi(m)jの組み付け所要時間timが経過するたびに切り替えられる。これにより、作業員の組み付けリズムと、半製品Pjへの可視光の照射箇所の切り替えリズムとをほぼ同期させ、組み付け作業をしやすくすることができる。
さらに、画像表示装置230を通じて、第iエリアAiにおける作業員等に、第iエリアAiにおいて適正な部品Qijが適正な箇所に組み付けられた場合の半製品Pjの「重量」および「重心」と、第iエリアAiを通過した後の半製品Pjの実際の「重量」および「重心」との誤差が許容範囲内にあるか否かを認識させることができる。そして、当該誤差が許容範囲から外れている場合、適正な部品Qijが半製品Pjの適正な場所に組み付けられなかった等の蓋然性が高いことに鑑みて、誤組や工具の置き忘れ等の見直し作業等を、作業員に促すことができる。
以上により、第iエリアAiにおいて作業員が組み付け部品Qijの種類や、組み付け箇所、組み付け姿勢、組み付け順位等を間違う可能性、すなわち「誤組」が生じる可能性を著しく低減させることができる。
本発明の一実施形態における組み付け管理システムの構成説明図 本発明の一実施形態における組み付け管理システムの機能説明図 半製品に対する光照射の例示図 半製品に対する光照射の例示図
符号の説明
100‥サーバ(組み付け管理システム)、102‥データベース、110‥第1処理ユニット、120‥第2処理ユニット、130‥第3処理ユニット、210‥読み取り装置、212‥RFIDタグ(情報素子)、220‥光照射装置、230‥重量/重心測定装置、232‥画像表示装置、Ai‥第iエリア、Pj‥半製品、Qi‥部品

Claims (6)

  1. 半製品への部品の組み付けを管理するシステムであって、
    部品組み付けラインにおいて第iエリア(i=1,2,・・)の上流に設置されている読み取り装置によって、半製品に付されている情報素子から読み取られた情報に基づき、第iエリアにおいて該半製品に対して組み付けられる部品の組み付け位置を、データベースへの照会によって認識する第1処理手段と、
    第1処理手段により認識された第iエリアでの半製品における部品の組み付け位置に向けて、光照射装置に可視光を照射させる第2処理手段とを備えていることを特徴とする組み付け管理システム。
  2. 第1処理手段が、部品組み付けラインにおいて第iエリアの上流に設置されている読み取り装置によって、半製品に付されている情報素子から読み取られた情報に基づき、第iエリアにおいて該半製品に対して組みつけられる部品を識別するための部品識別情報、部品の形状または組み付け姿勢を、データベースへの照会によって認識し、
    第2処理手段が、光照射装置に、第1処理手段により認識された部品識別情報、部品の形状または組み付け姿勢が、第iエリアにある半製品に映し出されるように可視光の照射状態を調節させることを特徴とする請求項1記載の組み付け管理システム。
  3. 第1処理手段が、部品組み付けラインにおいて第iエリアの上流に設置されている読み取り装置によって、半製品に付されている情報素子から読み取られた情報に基づき、第iエリアにおいて該半製品に対して組み付けられる複数の部品のそれぞれの組み付け順位を、データベースへの照会によってさらに認識し、
    第2処理手段が、光照射装置に、第1処理手段により認識された半製品における第iエリアでの複数の部品のそれぞれ組のみ付け位置に向けて、同じく第1処理手段によって認識された複数の部品のそれぞれの組み付け順位に従って可視光を順次照射させることを特徴とする請求項1記載の組み付け管理システム。
  4. 第1処理手段が、部品組み付けラインにおいて第iエリアの上流に設置されている読み取り装置によって、半製品に付されている情報素子から読み取られた情報に基づき、第iエリアにおいて該半製品に対して組み付けられる複数の部品のそれぞれの組み付け所要時間を、データベースへの照会によってさらに認識し、
    第2処理手段が、光照射装置に、第1処理手段により認識された半製品における第iエリアでの複数の部品のそれぞれ組のみ付け位置に向けて、同じく第1処理手段によって認識された複数の部品のそれぞれの組み付け所要時間に応じた時間間隔をおいて可視光を順次照射させることを特徴とする請求項3記載の組み付け管理システム。
  5. 第1処理手段が、部品組み付けラインにおいて第iエリアの上流に設置されている読み取り装置によって、半製品に付されている情報素子から読み取られた情報に基づき、第iエリアにおいて該半製品に対して組み付けられる部品の重量を、データベースへの照会によってさらに認識し、
    第1処理手段により認識された部品の重量に基づき、第iエリアで該部品が組み付けられた後の半製品の重量または重心を認識し、部品組み付けラインにおいて第iエリアの下流に設置されている測定装置により測定された半製品の重量または重心を認識し、両重量または重心の誤差が許容範囲内にあるか否かを判定し、画像表示装置にその判定結果を表示させる第3処理手段をさらに備えていることを特徴とする請求項1、2、3または4記載の組み付け管理システム。
  6. 半製品への部品の組み付けを管理する機能をコンピュータに対して付与するプログラムであって、
    部品組み付けラインにおいて第iエリア(i=1,2,・・)の上流に設置されている読み取り装置によって、半製品に付されている情報素子から読み取られた情報に基づき、該半製品に対して組み付けられる部品の該半製品における組み付け位置を、データベースへの照会によって認識する第1処理機能と、
    第1処理機能により認識された半製品における部品の組み付け位置に向けて、光照射装置に可視光を照射させる第2処理機能とをコンピュータに対して付与することを特徴とする組み付け管理プログラム。
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