JP2008222386A - 作業支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価にかつ煩雑な配線作業が不要な作業支援装置を提供する。
【解決手段】部品棚の上方にはプロジェクタ３２が設置されている。格納箱保持体には複数の部品格納箱Ｘが収容され、その前面にはスクリーン２４０〜２６０が設置される。そして、部品の取出しの指示の対象となる部品格納箱Ｘの前のスクリーン２５０，２６０には、上方に設けられたプロジェクタから投影された映像が表示される。
【選択図】図１６

Description

本発明は、作業支援装置に関し、特に、作業者に必要な部品が格納された場所を示す作業支援装置に関する。

一般に、ＦＡ（Factory Automation）製造現場における作業者による製品の組立や加工、検査等は、専用の作業スペースで行なわれる。作業スペースには、通常、作業台、複数の部品格納箱が収容された部品棚、並びに複数の治具格納箱が収容された治具棚とが配備されている。そして、各作業者には、各作業工程で必要な部品や治具、部品の取付態様等が文章や図により示されている作業指示書が配布され、作業者は、この作業指示書を頼りに作業を進めるのが常である。

なお、作業初心者にも解りやすい作業指示書の作成は容易ではなく、また、作業指示書を見ながらの作業では、熟練度や各個人の能力の差が作業速度に顕著に反映されるため、作業速度にばらつきが生じて生産ラインを停滞させる等の種々の問題がある。

この点に関し、従来では、たとえば特許文献１および特許文献２に、複数の部品格納箱を用意しておき、その都度の作業に必要な部品が格納されている部品格納箱に設けたランプ等の表示装置を点灯し、かつ、作業者の持ち出した部品を各部品格納箱にそれぞれ設置された光電センサによって検出し、選択すべき部品格納箱以外から持ち出した場合には警告器を作動させるようにした作業支援装置が開示されている。
特開２００５−２９３９１号公報 特開平５−４２４６１号公報

上記したように、部品格納箱のそれぞれに対応するようにランプ等の表示装置を置いた場合、配線が多く、配線作業が煩雑であるという問題があった。

なお、単に配線作業の煩雑さを解消するのであれば、それぞれの部品格納箱に対応したランプの代わりに、隣接する複数の部品格納箱に対して１台の比較的大型の画面を有する液晶表示装置を配置して、当該液晶表示装置に複数の部品格納箱についての指示情報を表示することが考えられる。

しかしながら、このような液晶表示装置を用いたのでは、作業支援装置のコストを大幅に引き上げてしまう結果となり、好ましくない。

本発明はかかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、安価にかつ煩雑な配線作業が不要な作業支援装置を提供することである。

本発明に従った作業支援装置は、映写機に、複数の部品格納箱を収容する部品棚に対して部品格納箱を指定する映像を投影させる作業支援装置であって、前記映写機に投影させる複数の映像データを記憶する第１の記憶手段と、前記複数の映像データについて、前記映写機に投影させる順序と投影する映像データを切り換えるための切換条件とを含むシーケンスデータを記憶する第２の記憶手段と、前記切換条件が成立したか否かを判断する判断手段と、前記映写機の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記映写機に、前記シーケンスデータによって特定される映像データを、前記判断手段が前記切換条件が成立したと判断したことに応じて切り換えて表示させることを特徴とする。

また、本発明の作業支援装置では、各前記映像データは、前記複数の部品格納箱に対応する領域の映像データであって、前記複数の部品格納箱に対応する領域の中の、指定する部品格納箱に対応する位置に、部品格納箱を指定する映像のデータが配置されている映像データであることが好ましい。

また、本発明の作業支援装置では、前記映像データは、前記映写機に前記部品格納箱に映像を投影させるデータであることが好ましい。

また、本発明の作業支援装置では、前記部品棚は、前記部品格納箱が収容される位置の前面にスクリーンを含み、前記映像データは、前記映写機に前記スクリーンに映像を投影させるデータであることが好ましい。

また、本発明の作業支援装置では、前記複数の映像データは、前記スクリーンの中の隣接する部品格納箱の間に対応する領域に映像を投影させるデータを含むことが好ましい。

また、本発明の作業支援装置では、前記スクリーンは、第１の方向および第１の方向に交わる第２の方向によって規定される長方形の領域内に配置され、前記制御手段は、前記映写機に、前記長方形の領域に映像を投影させ、前記映像データの外形は、前記長方形の領域の中の、前記映写機と前記スクリーンの距離が近い方に対応する辺を長辺とし、前記映写機と前記スクリーンの距離が遠い方に対応する短辺とする台形であることが好ましい。

また、本発明の作業支援装置は、前記部品格納箱の前面に検知領域を有する光電センサと、前記光電センサの検知位置と、前記複数の部品格納箱の中の個々の部品格納箱とを関連付ける情報を記憶する第３の記憶手段とをさらに備え、前記シーケンスデータは、前記映写機に映像を投影させている映像データと、前記映像データによって指定される部品格納箱とを関連付ける情報を含み、前記判断手段は、前記シーケンスデータにおいて、前記映写機が投影している映像データに関連付けられている部品格納箱を特定し、前記光電センサの検知位置の中で、前記第３の記憶手段において、前記特定した部品格納箱に関連付けられている検知位置が遮光された場合に、前記切換条件が成立したと判断することが好ましい。

また、本発明の作業支援装置は、前記映写機をさらに備えることが好ましい。

本発明によれば、複数の部品格納箱の中から、映写機が部品棚に対して映像を投影させることによって部品格納箱が指定されるようになり、また、切換条件が成立すると判断されると、映写機の映像によって指定される部品格納箱は切り換えられる。

これにより、個々の部品格納箱に対してランプ等の配線を必要とする部品を設置しなくとも、作業者に対して部品格納箱を指示することができる。なお、映写機があれば、部品棚側には、当該映写機の投影する映像のスクリーンとなるものが設置されれば良く、液晶表示装置等の効果の設備を必要とされなくなる。

したがって、作業支援装置において煩雑な配線作業が不要となり、かつ、安価に作業支援装置を構成できる。

以下、本発明の作業支援装置の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、同一の構成要素には各図において同一の符号を付し、詳細な説明は繰返さない。

図１は、作業支援装置の一実施の形態である部品棚の正面図であり、図２は、当該部品棚の斜視図であり、図３は、当該部品棚の分解斜視図である。

図１〜図３を参照して、部品棚３００は、センサ保持体１００と格納箱保持体２００が組合されることにより構成される。格納箱保持体２００には、複数の部品格納箱Ｘが収容されている。部品棚３００では、センサ保持体１００に組合される格納箱保持体２００は、同種のものの間で交換可能に構成されている。これにより、部品棚３００では、異なる組合せの部品格納箱Ｘを収容した格納箱保持体２００が設置されることになる。なお、本明細書では、格納箱保持体２００を単に「棚」と呼ぶことがある。

部品棚３００では、センサ保持体１００の前面に、作業台１４０が取付けられている。また、作業台１４０の下面には、後述するパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略す）１を収容するケース１Ａが取付けられている。そして、作業台１４０の天面には、ＰＣ１によって表示態様を制御されるモニタ３４が埋込まれている。モニタ３４は、一般的なモニタであり、たとえばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）によって構成される。また、作業台１４０上には、作業用ボックス３４Ａが設定されている。作業用ボックス３４Ａは、必ずしも作業台１４０と一体的に設けられていなくとも良い。

センサ保持体１００の前面には、エリアセンサ１１０が配置されている。エリアセンサ１１０は、ＰＣ１に接続されており、センサ保持体１００の前面の所定の二次元領域において遮光された位置の座標を検知する。

エリアセンサ１１０は、複数の光軸を有する投光器と受光器（いわゆるライトカーテン）が２組使用されて構成されている。より具体的には、本実施の形態では、水平方向の光軸を有する投受光器としてオムロン社製の「Ｆ３ＺＮ−Ｓ０５１０Ｎ１５（検出幅５１０ｍｍ、光軸数３５本）」が、また、垂直方向の光軸を有する投受光器として「Ｆ３ＺＮ−Ｓ１４７０Ｎ１５（検出幅１４７０ｍｍ、光軸数９９本）」が、それぞれ使用されている。したがって、本実施の形態で示される二次元領域は、５１０ｍｍ×１４７０ｍｍの領域となる。

部品棚３００の正面に立った作業者は、２組の投受光器からなるエリアセンサ１１０によって構成される枠の内側であって当該エリアセンサ１１０よりも奥に、格納箱保持体２００において複数段にわたって収容された部品格納箱Ｘを見ることになる。

センサ保持体１００は、その外郭をパイプ（たとえば、矢崎加工（株）製のイレクターパイプ）が組合される等によって構成される枠体１５０に覆われている。枠体１５０の下端には移動用のキャスタ１９０が取付けられ、また、枠体１５０の上部にはプロジェクタ３２と１組のスピーカ３３が取付けられている。

また、枠体１５０のエリアセンサ１１０の上部には、スクリーン１９１が取付けられている。スクリーン１９１は、たとえば、白色の光沢用紙または板から構成される。

プロジェクタ３２は、後述するモータ３１によって駆動される機構（図示略）により、両矢印Ｒ方向に回動可能に構成されている。なお、本実施の形態では、プロジェクタ３２は、主にエリアセンサ１１０によって構成される枠内に映像を投影する位置に固定される。

また、センサ保持体１００には、ＲＦ−ＩＤアンテナ１０２が取付けられている。ＲＦ−ＩＤとは、Radio Frequency Identification Systemのことであり、非接触でタグに格納された情報を読出すためのシステムである。このようなシステムとしては、具体的には、オムロン社製のＶ６００シリーズを挙げることができる。また、作業台１４０の上には、ＰＣ１に接続されたバーコードリーダ５が載置されている。

バーコードリーダ５は、製造する製品ごとに用意されたバーコード付きの作業指示書を読取るために使用される。ＰＣ１は、読取られたバーコード情報に基づき、データベースを検索し、製造する製品を特定するとともに、この製品の製造手順データを呼出し、当該製造手順データに従って、プロジェクタ３２に映像を投影させたり、モニタ３４の表示態様を制御したりする。これにより、作業者は、製造手順を教示される。ここで、製造手順データについて説明する。

表１に、製造手順データの一例を示す。なお、製造手順データは、たとえばＨＤＤ１２に記憶されている。

表１には、工程番号、工程名称、棚識別番号、段識別番号、格納箱識別番号、プロジェクタ投影用画面、モニタ用画面、再生する動画ファイル名、再生する音声ファイル名、および作業確認ＳＷ設定の各項目が設けられている。

工程番号は、製品の製造のために作業者に動作を指示する工程の通し番号である。工程名称は、各工程に対して付された名称である。棚識別番号は、利用されるべき格納箱保持体２００を特定する情報である。段識別番号は、利用されるべき格納箱保持体２００の中でＲＦ−ＩＤアンテナ１０２と位置合わせされるべきＲＦ−ＩＤタグ（後述するＲＦ−ＩＤタグ）を特定する情報である。格納箱識別番号は、部品の取り出し等の作業の対象となる部品格納箱Ｘを特定するための情報である。プロジェクタ投影用画面は、各工程でプロジェクタ３２に投影させるデータを特定する情報である。モニタ用画面は、各工程でモニタ３４に表示させるデータを特定する情報である。再生する動画ファイル名は、モニタ３４（およびスピーカ３３）に再生させる動画（および音声）のデータを特定する情報である。再生する音声ファイル名は、スピーカ３３に出力させる音声のデータを特定するための情報である。また、作業確認ＳＷ設定とは、製造手順データの中で、制御の対象となる工程を切り換えるための条件が後述する作業確認スイッチ（後述する作業確認スイッチ９）に対する操作であるかエリアセンサ１１０が適切な情報を検知したことであるかを規定する情報であり、作業確認スイッチに対する操作である場合には「Ｔｒｕｅ」という値が設定される。

なお、表１を参照して説明した製造手順データは、部品棚３００からの部品の取出しにのみ対応したものである。製造手順データには、さらに、（表２を参照して）後述するような、部品の組立に関するものも含まれている場合がある。

図１〜図３に戻って、格納箱保持体２００には、複数段にわたって部品格納箱Ｘが収容されている。また、格納箱保持体２００の各段には、側面にＲＦ−ＩＤタグ２０３が取付けられ、そして、前面にはスクリーン２１０〜２６０が取付けられている。

プロジェクタ３２は、スクリーン主にスクリーン２１０〜２６０の中の、エリアセンサ１１０によって構成される枠内にあるものに対して映像を投影する。スクリーン２１０〜２６０は、スクリーン１９１と同様に、たとえば、白色の光沢用紙または板から構成される。

格納箱保持体２００の下端には、移動用のキャスタ２０５が取付けられている。
図４は、部品棚３００の構成を模式的に示す図である。

ＰＣ１は、その下位装置であるＰＬＣ（Programmable Logic Controller）６に接続されている。ＰＣ１は、各種の機器と、ＰＬＣ６を介して信号の送受信を行なうことができる。

ＰＬＣ６には、デバイスネット（Device Net）を介して、無線ユニット７とＩ／Ｏコントローラ（Input-Output Controller）８が接続されている。無線ユニット７は、通信ラインにフレキシブル性を持たせるために設けられたものであり、ケース１Ａの外部であってセンサ保持体１００に設けられた無線ユニット１０（図示略）との無線通信を行なうものである。

Ｉ／Ｏコントローラ８には、作業確認スイッチ９をはじめ、各種センサやＩ／Ｏポート等の要素９Ａが接続される。作業確認スイッチ９は、上記したように各イベント（工程）が終了したことをＰＣ１に通知するためのものであり、作業者によってイベント完了ごとに適宜操作される。

本実施の形態では、プロジェクタ３２、スピーカ３３、モニタ３４、および、プロジェクタ３２の回動機構を駆動するモータ３１は、その動作をＰＣ１によって制御される。また、バーコードリーダ５によって読取られたバーコード情報は、ＰＣ１に送られる。さらに、エリアセンサ１１０の検知出力は、Ｉ／Ｏコントローラ１１１を介して無線ユニット１０１に送られ、当該無線ユニット１０１から無線ユニット７等を介してＰＣ１に送信される。また、センサ保持体１００に取付けられたＲＦ−ＩＤアンテナ１０２は、（部品棚３００において当該センサ保持体１００に組合された）格納箱保持体２００に取付けられているＲＦ−ＩＤタグ２０３から信号を受信する。当該ＲＦ−ＩＤアンテナ１０２が受信した信号は、無線ユニット１０１および無線ユニット７等を介して、ＰＣ１に送信される。

図５は、ＰＣ１のハードウェア構成を概略的に示す模式図である。
図５を参照して、ＰＣ１は、ＯＳ（Operating System）を含む各種プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、ＣＰＵ１１でのプログラムの実行に必要なデータを一時的に記憶するメモリ部１３と、ＣＰＵ１１で実行されるプログラムを不揮発的に記憶するハードディスク部（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）１２とを含む。また、ＨＤＤ１２に記憶されるプログラムは、ＦＤドライブ１６またはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）ドライブによって、それぞれフレキシブルディスク１６ＡまたはＣＤ−ＲＯＭ１５Ａなどから読取られる。

ＣＰＵ１１は、キーボードやマウスからなる入力部１４を介して作業者等からの指示を受取るとともに、プログラムの実行によって生成される画面出力をモニタ３４やプロジェクタ３２へ出力する。また、ＣＰＵ１１は、ＬＡＮ（Local Area Network）カードからなる通信用のインターフェイス１７を介して、ＰＬＣ６等との間でデータの送受信を行なう。なお、上述の各部は、内部バス１８を介して相互にデータを授受する。

図３に戻って、格納箱保持体２００では、部品格納箱Ｘを収容する棚部分とキャスタ２０５との間に、リフタ（トラスコ製ローリフタ／形ＨＤＬ−Ｗ１０５８Ｊ）２０４が備えられている。リフタ２０４は、図示しない操作スイッチにより上下に動作し、これにより、格納箱保持体２００の高さが調整される。なお、当該操作スイッチは、たとえば格納箱保持体２００の外郭を覆う枠体に取付けられている。

リフタ２０４による作用を、図６を参照しつつ説明する。なお、図６（Ａ）は、図３に示した格納箱保持体２００を下降させたときの部品棚３００の状態を示し、図６（Ｂ）は、図３に示した格納箱保持体２００を上昇させたときの部品棚３００の状態を示している。なお、図６（Ａ）および図６（Ｂ）において符号Ｓで示されているのは、エリアセンサ１１０の検知対象領域（二次元領域）である。

まず図３を参照して、格納箱保持体２００では、上下６段にわたって部品格納箱Ｘが収納されている。そして、図６（Ａ）は、６段中の上部３段の部品格納箱Ｘが検知対象領域Ｓに対向する状態を示している。また、図６（Ｂ）は、上から３段目〜５段目が検知対象領域Ｓに対向する状態を示している。

図６（Ａ）および図６（Ｂ）から理解されるように、本実施の形態では、リフタ２０４により格納箱保持体２００の高さが変更されることにより、エリアセンサ１１０の検知対象領域Ｓと対向する部品格納箱Ｘを変更することが可能になる。なお、部品格納箱Ｘは、それぞれその前面から作業者の手などを挿入されることにより部品の取出しが可能なように構成されている。つまり、部品格納箱Ｘの前面が検知対象領域Ｓに対向することにより、エリアセンサ１１０は、当該部品格納箱Ｘから部品を取ろうとして当該部品格納箱Ｘに作業者が手を伸ばした場合にその作業者の手によって（エリアセンサ１１０内の投光器が発した光が）遮光されることを検知できる。このことから、本実施の形態では、リフタ２０４により格納箱保持体２００の高さを調整することにより、エリアセンサ１１０によってどの部品格納箱Ｘに対する部品の取出を検知するかを変更することができると言える。

本実施の形態では、ＰＣ１は、データベースに記憶される製造手順データに従って、プロジェクタ３２に、スクリーン２１０〜２６０の中の、部品の取出しなどの指定の対象となる部品格納箱Ｘに対応した位置に、作業（主に、部品の取出し）を指示する情報を表示させる。そして、指定した部品格納箱Ｘに対して作業者による部品の取出しがなされたか否かは、エリアセンサ１１０において当該部品格納箱Ｘに対応する位置における検知出力が得られたか否かによって判断される。なお、エリアセンサ１１０の検知対象領域Ｓにどの部品格納箱Ｘを対向させるかは、どの格納箱保持体２００をセンサ保持体１００に組み合わせるか、そして、組み合わせた格納箱保持体２００のリフタ２０４をどのように動作させることによって変更される。また、本実施の形態では、リフタ２０４によって格納箱保持体２００の高さの変更が正常に行なわれたか否かは、ＲＦ−ＩＤアンテナ１０２が読み込んだ直近のＲＦ−ＩＤタグ２０３に基づいて確認される。

製造手順データにおいて、どの格納箱保持体２００をセンサ保持体１００に組み合わせるかは、棚識別番号によって特定され、組み合わせた格納箱保持体２００のリフタ２０４をどのように動作させるかは、段識別番号によって特定される。

なお、以上説明した本実施の形態では、図３等に示されるように、格納箱保持体２００では同一サイズの部品格納箱Ｘが複数収容された状態を示したが、図７（Ａ）に示されるように、異なるサイズまたは形状の２０以上の部品格納箱Ｘが収容されていてもよい。

図７（Ａ）を参照して、ここに示された格納箱保持体２００では、１段目や６段目において、幅方向にサイズの異なる部品格納箱Ｘが並べられて収容されている。また、４段目には、高さ方向にもサイズの異なる部品格納箱Ｘが収容されている。なお、４段目に高さ方向に他の部品格納箱よりも大きな寸法を有する部品格納箱が収容されているために、３段目では、部品格納箱Ｘの収容スペースが一部分断されている。これにより、スクリーン２３０は、当該分断された位置には存在しないように、分割されて設置されている。図７（Ｂ）では、図７（Ａ）に示された格納箱保持体２００がセンサ保持体１００と組合されて部品棚３００を構成する状態が示されている。

図８（Ａ）は、各格納箱保持体２００における部品格納箱Ｘの配置態様を特定するための情報の構成を説明するための図である。また、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示される情報がモニタ３４等の表示装置で表示される際の画面の一例を示す図である。図８（Ａ）に示される情報は、各格納箱保持体２００を管理する情報として、たとえばＨＤＤ１２に格納される。

図８（Ａ）に示されるように、格納箱保持体２００における部品格納箱Ｘの配置領域は、１５０個（垂直方向１０分割（縦インデックス番号“０”〜“９”）、水平方向１５分割（横インデックス番号“１”〜“Ｆ”）の最小分割マス（それぞれに番号が付されている）の集合体として定義されている。なお、図８（Ａ）では、各分割マスの位置を特定するための情報が示されているのであって、後述する図９（Ａ）に示されるような各分割マスに対して設定されている値が示されているのではない。

図８（Ｂ）に示される画面では、各マス番号と各部品格納箱とを対応付ける情報が領域６３に含まれる各分割マスに対応する欄に表示される。また、同画面では、表示欄６１には、当該画面が対応する格納箱保持体２００の識別番号（棚識別番号）が表示され、また、表示欄６２には、当該格納箱保持体２００の各段に取付けられた個々のＲＦ−ＩＤタグを識別する情報（段識別番号）が表示される。

ＨＤＤ１２では、各格納箱保持体２００について、図８（Ａ）に示した部品格納箱Ｘの配置を示す情報とともに、表示欄６１，６２に示されるような棚識別番号と各段の段識別番号とが記憶されている。

図９に、各マス番号と各部品格納箱との対応付けの具体的な例を示す。なお、図９（Ａ）は、図８（Ａ）に示された情報の具体例の１つであり、図９（Ｂ）は、図８（Ｂ）に示された画面の具体例の１つである。

図９（Ａ）を参照して、この例では、格納箱保持体２００の縦インデックス番号０で特定される欄には、横インデックス番号１〜３に対応する位置に、「１」で特定される部品格納箱Ｘが収容されていることが示されている。また、同じ段では、横インデックス番号４、５〜８、９〜Ａ、Ｂ〜Ｆで特定されるそれぞれの位置に、「２」「３」「４」「５」で特定される部品格納箱Ｘが収容されていることが示されている。また、この図では、「７」で特定される部品格納箱Ｘは、格納箱保持体２００の上から２段目〜３段目（インデックス番号１〜２）であって横インデックス番号３〜４で特定される水平方向の位置に収容されていることが示されている。

図９（Ａ）に示される情報は、図８（Ａ）に示したような各マス番号を特定する情報を利用して、当該マス番号に対応する位置に配置される部品格納箱Ｘの識別番号をＨＤＤ１２に記憶させることにより、生成される情報である。なお、本明細書では、以下、各部品格納箱Ｘの識別番号を、適宜、格納箱識別番号と呼ぶ。

図９（Ｂ）では、領域６３の各マス番号に対応する欄では、図９（Ａ）に示された数字（部品格納箱Ｘの識別番号）が示されている。また、図９（Ｂ）では、図９（Ａ）に示された情報と関連付けられている棚識別番号および段識別番号が、表示欄６１と表示欄６２に示されている。

次に、ＰＣ１が実行する作業支援のための処理（作業支援処理）の内容を、当該処理のフローチャートである図１０および図１１を参照して説明する。

作業支援処理は、ＣＰＵ１１は、まずＳ１０で、ＰＣ１に電源が投入されたか否かを判断し、電源が投入された判断するとステップＳ２０へ処理を進める。

ステップＳ２０では、ＣＰＵ１１は、システム（エリアセンサ１１０等のＰＣ１以外の機器）に電源が投入されたか否かを判断し、投入されたと判断すると待機する。

次に、ステップＳ３０として、作業者により、作業指示書に記載されたバーコードをバーコードリーダ５に読込ませる処理が実行される。この処理により、ＣＰＵ１１は、作業指示書中の製品の品番の入力を受付ける。また、ＣＰＵ１１では、ここで、さらに、入力を受付けた品番に対応する製造手順データを読み出してメモリ部１３に展開する処理を行なう。

次に、ステップＳ４０では、作業者により、当該作業者を特定する情報（たとえば作業者名）および製品の製造数量をバーコードリーダ５に読込ませる処理がなされる。この処理により、ＣＰＵ１１は、作業者を特定する情報と製品の数量の入力を受付ける。

次に、ステップＳ５０として、ＣＰＵ１１は、ステップＳ４０で入力を受付けた作業者を特定する情報と製品の数量の情報をメモリ部１３に格納して、ステップＳ６０（図１１）へ処理を進める。

図１１を参照して、ステップＳ６０では、ＣＰＵ１１は、部品棚３００においてセンサ保持体１００に、ステップＳ３０の処理に基づいて読み出した製造手順データに対応する格納箱保持体２００を組み合わせるための処理である棚設定処理を実行する。ここで、棚設定処理の内容を、当該処理のサブルーチンのフローチャートである図１２を参照して説明する。

図１２を参照して、棚設定処理では、ＣＰＵ１１は、まずステップＳＡ１０で、ＲＦ−ＩＤアンテナ１０２を介して、当該ＲＦ−ＩＤアンテナ１０２に対向する位置にあるＲＦ−ＩＤタグ２０３からのデータを読込んで、ステップＳＡ２０へ処理を進める。なお、各ＲＦ−ＩＤタグ２０３には、当該ＲＦ−ＩＤタグ２０３が取付けられる格納箱保持体２００を特定する棚識別番号と、当該ＲＦ−ＩＤタグ２０３自身を特定する段識別情報とが記憶されている。そして、ＲＦ−ＩＤアンテナ１０２は、ＲＦ−ＩＤタグ２０３からこれらのデータを読み込む。ＲＦ−ＩＤアンテナ１０２によって読み込まれたデータは、ＣＰＵ１１に送られ、ＣＰＵ１１は、これらのデータをメモリ部１３に格納する。ここでは少なくとも棚識別情報がメモリ部１３に格納されれば良い。

ステップＳＡ２０では、ＣＰＵ１１は、ステップＳＡ１０でメモリ部１３に格納した棚識別番号が、ステップＳ３０の処理で格納した製造手順データに含まれる棚識別番号と一致するか否かを判断し、一致したと判断すればそのままそのまま図１１へ処理をリターンさせる。一方、一致していないと判断すると、ＣＰＵ１１は、ステップＳＡ３０へ処理を進める。

ステップＳＡ３０では、モニタ３４に、現在センサ保持体１００に組み合わされている格納箱保持体２００を、製造手順データに含まれる棚識別番号に対応する格納箱保持体２００に入れ替える旨を指示する画面を表示させる。

この表示に応じて、作業者により、ステップＳＡ４０として格納箱保持体２００を入れ替える処理がなされ、そして、ステップＳＡ５０として入れ替えた後にセンサ保持体１００と組み合わされた格納箱保持体２００のいずれかのＲＦ−ＩＤタグ２０３をＲＦ−ＩＤアンテナ１０２に位置合わせされると、処理がステップＳＡ１０に戻されて、ＣＰＵ１１はＲＦ−ＩＤタグ２０３からデータの読み込みを行なう。

このようにして、棚設定処理は、センサ保持体１００に組み合わされている格納箱保持体２００が、製造手順データに含まれる棚識別番号に対応する格納箱保持体２００とされるまで継続される。

図１１に戻って、ステップＳ６０の後、ＣＰＵ１１は、ステップＳ７０で、格納箱保持体２００の高さを、ステップＳ３０の処理に基づいて読み出した製造手順データに対応する高さにするための処理である棚昇降処理を実行する。ここで、この処理の内容を、当該処理のサブルーチンのフローチャートである図１３を参照して説明する。

図１３を参照して、棚昇降処理では、ＣＰＵ１１は、まずステップＳＢ１０で、ＲＦ−ＩＤアンテナ１０２を介して、当該ＲＦ−ＩＤアンテナ１０２に対向する位置にあるＲＦ−ＩＤタグ２０３からのデータ（棚識別番号と段識別情報）を読込んで、メモリ部１３に格納し、ステップＳＢ２０へ処理を進める。なお、ここでは少なくとも段識別情報がメモリ部１３に格納されれば良い。

ステップＳＢ２０では、ＣＰＵ１１は、ステップＳＢ１０でメモリ部１３に格納した段識別番号が、ステップＳ３０の処理で格納した製造手順データに含まれる段識別番号と一致するか否かを判断し、一致したと判断すればそのままそのまま図１１へ処理をリターンさせる。一方、一致していないと判断すると、ＣＰＵ１１は、ステップＳＢ３０へ処理を進める。

ステップＳＢ３０では、格納箱保持体２００の高さを、製造手順データに含まれる段識別番号に対応するものに変更する旨を指示する情報を出力する。なお、ここでの出力は、プロジェクタ３２に指示用の映像をスクリーン１９１等に投影させても良いし、モニタ３４に指示用の画面を表示させても良いし、スピーカ３３に指示用の音声を出力させても良いし、または、これらが組み合わされても良い。

この指示に応じて、作業者により、ステップＳＢ４０として、上記した操作スイッチが適宜操作されて、格納箱保持体２００の高さを変更する処理がなされると、処理がステップＳＢ１０に戻されて、ＣＰＵ１１はＲＦ−ＩＤタグ２０３からデータの読み込みを行なう。

このようにして、棚昇降処理では、格納箱保持体２００は、センサ保持体１００に組み合わされている格納箱保持体２００に取付けられているＲＦ−ＩＤタグ２０３の中で、製造手順データに含まれる段識別番号に対応するものがＲＦ−ＩＤアンテナ１０２と対向する（直近となる）まで、その高さを調整される。

図１１に戻って、ステップＳ７０の処理の後、ＣＰＵ１１は、ステップＳ８０で部品のピッキング処理を実行する。ここで、この処理の内容を、当該処理のサブルーチンのフローチャートである図１４を参照して説明する。

図１４を参照して、部品のピッキング処理では、ＣＰＵ１１は、まずステップＳＣ１０で、プロジェクタ３２やスピーカ３３やモニタ３４に、製造手順データの工程番号１に対応する表示および／または音声出力を行なわせる。たとえば製造手順データが表１に示されたものであれば、モニタ３４に「C:\スライト゛001.JPG」のファイル名で特定される画面が表示され、また、スピーカ３３からは「C:\音声001.wav」のファイル名で特定される音声が出力される。なお、工程番号１に対応するプロジェクタ投影用画面の欄は空欄とされているので、ここでは、プロジェクタ３２に対して映像を投影するための制御は行なわれない。また、製造手順データのプロジェクタ投影用画面、モニタ用画面、再生する音声ファイル名の各欄に対応して格納されるファイル名を持つデータは、たとえばＨＤＤ１２に格納される。

次に、ステップＳＣ１０で行なわれた表示および／または音声出力に応じて、ステップＳＣ２０として、作業者は、プロジェクタ３２によって投影された画面、モニタ３４に表示された画面、および／またはスピーカ３３から出力された音声に応じて、部品のピッキングを行なう。

この間、ＣＰＵ１１は、ステップＳＣ３０として、エリアセンサ１１０の検知出力をチェックする。

そして、ステップＳＣ４０では、ＣＰＵ１１は、エリアセンサ１１０の、適切な位置における遮光が検知できたか否かを判断する。ここで、適切な位置とは、エリアセンサ１１０の中の、現在表示等を行なっている製造手順データ中の工程に対応する格納箱識別番号に対応した位置である。なお、エリアセンサ１１０の中の検知位置と格納箱識別番号とは、図１５（Ａ）または図１５（Ｂ）に示されるように対応する。

まず図１５（Ａ）を参照して、図１５（Ａ）は、図９（Ａ）に示されたデータに対してエリアセンサ１１０の検知対象領域と対応した範囲Ｐ１が示されている。なお、ＣＰＵ１１は、図９（Ｂ）を参照して説明したように、格納箱保持体２００で部品格納箱Ｘが収容される複数の段の中で、どの段がＲＦ−ＩＤアンテナ１０２に対向する（直近に位置する）かを、ＲＦ−ＩＤタグ２０３から読取られる情報によって認識できる。また、エリアセンサ１１０の検知対象領域の形状は、格納箱保持体２００の入替え等が行なわれても一定である。このことから、ＣＰＵ１１は、図９（Ａ）を参照して説明した情報と、ＲＦ−ＩＤアンテナ１０２から読取られる棚識別番号および段識別番号とに基づいて、図１５（Ａ）に示したような、エリアセンサ１１０の検知範囲領域において部品格納箱Ｘの識別番号がどのように配列されるかを認識できる。また、図１５（Ａ）の例と同じ格納箱保持体２００が高さを変更された場合には、たとえば図１５（Ｂ）に示されたように、エリアセンサ１１０の検知範囲領域に含まれる部品格納箱Ｘの識別番号の配列は変更される。なお、図１５（Ｂ）では、エリアセンサ１１０の検知範囲領域に含まれる範囲がＰ２で示されている。

そして、ステップＳＣ４０では、ＣＰＵ１１は、上記のようにして、エリアセンサ１１０の中の、製造手順データ中の現在の工程に対応する格納箱識別番号に対応した位置で検知出力（遮光）が得られたか否かを判断する。そして、ＣＰＵ１１は、適切な位置に検知出力があったと判断するとステップＳＣ６０へ処理を進め、そうではないと判断すると（つまり、適切な位置以外で検知出力が得られた場合、または、ステップＳＣ１０またはステップＳＣ６０で表示および／または音声出力を行なった後所定時間エリアセンサ１１０のいずれの箇所にも遮光が検知されなかった場合には）、ステップＳＣ５０で、スピーカ３３にブザー音を出力させて、作業者の動作を待つ。

なお、現在実行中の工程番号において、作業確認ＳＷ設定の値が「Ｔｒｕｅ」である場合には、ステップＳＣ４０では、エリアセンサ１１０の検知出力ではなく、作業確認スイッチ９に対する操作の有無で、ステップＳＣ６０へ処理が進められるか否かが判断される。つまり、作業確認ＳＷ設定の値が「Ｔｒｕｅ」である場合には、ステップＳＣ４０では、ＣＰＵ１１は、作業確認スイッチ９に対する操作がなされたことに応じて、ステップＳＣ６０へ処理を進める。

ステップＳＣ６０では、ＣＰＵ１１は、現在製造手順データの中で表示および／または音声出力を行なっている工程が製造手順データの最終工程に対応するものであるか否かを判断し、そうであると判断すると、図１１へ処理を戻す。一方、まだ最後の工程ではないと判断すると、ステップＳＣ７０へ処理を進める。

ステップＳＣ７０では、製造手順データにおいて、表示および／または音声出力を行なう対象となる工程を当該製造手順データの中の次の工程に進めて、作業者の動作を待つ。

ここで、プロジェクタ３２による映像の投影によって、部品格納箱Ｘ前に設置されたスクリーンにおける映像の表示について、図１７を参照して説明する。

図１７には、エリアセンサ１１０の検知対象領域内にスクリーン２４０〜２６０が含まれる状態が示されている。

図１７を参照して、スクリーン２５０では、それと同じ段の最も右に収容された部品格納箱Ｘの前においてのみ表示がなされている。また、スクリーン２６０では、それと同じ段の左から２番目に収容された部品格納箱Ｘの前においてのみ、表示が行なわれている。各表示内容は、領域Ｒ１，Ｒ２内に別途拡大して記載されている。これらの表示は、たとえば、対応する部品格納箱Ｘから取出す部品の数量と、当該部品の特徴を表す文字（および図形）を含む。

なお、このような映像をスクリーン２５０，２６０に表示させるために、プロジェクタ３２に送られる画像データは、図１８〜図２０に示されるようなものである。

たとえば図１８に示される画像データは、図１６におけるスクリーン２６０のような、エリアセンサ１１０の検知対象領域内の最も下段のスクリーンに表示させる画像Ｒ４と、スクリーン１９１に表示される画像Ｒ３とを含む。なお、図１７〜図１９では、ハッチングを付された部分は、プロジェクタ３２に何も表示させない、つまり、プロジェクタ３２からほとんど光が送られない部位を示している。

また、図１７〜図１９では、破線で示される矩形領域は、スクリーン２４０〜２６０の、エリアセンサ１１０の検知対象領域内の各部品格納箱Ｘの前の位置を示している。これらの矩形領域の大きさおよび左右方向の間隔は、下段の部品格納箱Ｘに対応するほど、つまり、投影されるスクリーンがプロジェクタ３２との距離が遠いものほど、小さくなっている。これは、プロジェクタ３２との距離が長くなるほど、投影される画像のスクリーン上での拡大率が高くなるからである。つまり、部品棚３００の正面から見ると長方形であるエリアセンサ１１０の検知対象領域に投影させるためにプロジェクタ３２に送られる画像データの外形は、図１８に領域Ｔで示されるように、検知対象領域の下端に対応する方を短辺とした台形となる。

図１１に戻って、ステップＳ８０で部品のピッキング処理を行なった後、ＣＰＵ１１は、ステップＳ９０で、組立作業処理を実行する。この処理の内容を、当該処理のサブルーチンのフローチャートである図２０を参照して説明する。

なお、組立作業処理では、表２に示される製造手順データがさらに利用される。表２に示される製造手順データは、表１に示されたものと同様に、ステップＳ３０の処理によって取得されたものである。

表２には、表１において設けられた項目の一部の項目、つまり、工程番号、工程名称、モニタ用画面、再生する動画ファイル名、および再生する音声ファイル名の各項目が設けられている。

図１５を参照して、組立作業処理では、ＣＰＵ１１は、まずステップＳＤ１０で、プロジェクタ３２やスピーカ３３やモニタ３４に、製造手順データの工程番号１に対応する表示および／または音声出力を行なわせる。たとえば製造手順データが表２に示されたものであれば、モニタ３４に「C:\スライト゛011.JPG」のファイル名で特定される画面が表示され、また、スピーカ３３からは「C:\音声011.wav」のファイル名で特定される音声が出力される。モニタ３４に表示される画面の一例を図２１に示す。

なお、表２において、工程番号１に対応するプロジェクタ投影用画面の欄は空欄とされているので、ここでは、プロジェクタ３２に対して映像を投影するための制御は行なわれない。また、製造手順データのプロジェクタ投影用画面、モニタ用画面、再生する音声ファイル名の各欄に対応して格納されるファイル名を持つデータも、表１のものと同様に、たとえばＨＤＤ１２に格納される。

次に、ステップＳＤ１０で行なわれた表示および／または音声出力に応じて、ステップＳＤ２０として、作業者は、プロジェクタ３２によって投影された画面、モニタ３４に表示された画面、および／またはスピーカ３３から出力された音声に応じて、組立作業を行なう。作業員は、現在の工程に対応した組立作業が終わると、作業確認スイッチをオンする。

そして、ＣＰＵ１１は、ステップＳＤ３０で、作業確認スイッチ９がオンされたと判断すると、ステップＳＤ４０で、現在の工程が製造手順データの最終工程であるか否かを判断し、そうであると判断すると処理を図１１に戻し、そうではないと判断すると、ステップＳＤ５０に処理を進める。

ステップＳＤ５０では、プロジェクタ３２やスピーカ３３やモニタ３４に、製造手順データにおける次の工程に対応する表示および／または音声出力を行なわせて、ステップＳＤ３０で作業確認スイッチ９に対する操作を待つ。

図１１に戻って、ステップＳ９０で組立作業処理を実行した後、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１００で、製品個数カウンタをカウントアップする処理を行なう。なお、製品個数カウンタとは、ステップＳ８０とステップＳ９０の処理が１回ずつ実行されるたびに１ずつカウントアップされるカウンタであり、ステップＳ８０とステップＳ９０の処理において組立られた製品の個数に対応する。なお、当該カウンタは、ＣＰＵ１１とメモリ部１３によって構成される。

次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１１０で、組立てられた製品の個数（つまり、上記製品個数カウンタのカウント値）がステップＳ５０でメモリ部１３に記憶させた数量に達したか否かを判断し、達したと判断するとステップＳ１２０へ処理を進め、達していないと判断するとステップＳ８０へ処理を進める。したがって、ステップＳ１１０の処理は、ステップＳ８０およびステップＳ９０の処理が、メモリ部１３に記憶させた数量と同じ回数だけ実行されたか否かによって行なわれる。

そして、ステップＳ１２０では、作業の終了を指示する情報をプロジェクタ３２に投影させまたはモニタ３４に表示させ、作業支援処理を終了させる。

以上説明した本実施の形態では、部品格納箱Ｘの前面に設置されたスクリーン（図１６のスクリーン２５０，２６０）には、部品格納箱Ｘに対応する位置にのみ部品の取出しに関する映像（画像）が表示されたが、図２２に示されるように、隣接する部品格納箱Ｘの間に対応する位置にも、次に部品を取出す部品格納箱Ｘに作業員を導く矢印等の画像を表示するようにしても良い。なお、このような位置に画像を表示するには、プロジェクタ３２の表示制御用のファイル（製造手順データのプロジェクタ投影用画面の欄で指定されるファイル）を対応する位置に映像データを有するように生成すればよい。

また、部品格納箱Ｘが白色またはそれに近い色の部材によって構成される場合には、スクリーン２１０〜２６０を設けることなく、部品格納箱Ｘの前面に直接プロジェクタ３２が投影する映像を投射しても良い。

今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、上記した各実施の形態は、可能な限り組み合わされて実現されることが意図される。

本発明の一実施の形態である部品棚の正面図である。 図１の部品棚の斜視図である。 図１の部品棚の分解斜視図である。 図１の部品棚の構成を示す図である。 図１のＰＣのハードウェア構成を概略的に示す図である。 図１の部品棚におけるリフタによる作用を説明するための図である。 図１の部品棚において格納箱保持体に異なる形状の部品格納箱が混在して収容される状態を示す図である。 （Ａ）は、各格納箱保持体における部品格納箱の配置態様を特定するための情報の構成を説明するための図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示される情報が表示される際の画面の一例を示す図である。 （Ａ）は、図８（Ａ）の情報の具体例の１つを示す図であり、（Ｂ）は、図８（Ｂ）の画面の具体例の１つを示す図である。 図５のＣＰＵが実行する作業支援処理のフローチャートである。 図５のＣＰＵが実行する作業支援処理のフローチャートである。 図１１の棚設定処理のサブルーチンのフローチャートである。 図１１の棚昇降処理のサブルーチンのフローチャートである。 図１１の部品のピッキング処理のサブルーチンのフローチャートである。 図１のエリアセンサの中の検知位置と格納箱識別番号との対応関係を説明するための図である。 図１４の部品のピッキング処理においてスクリーンに表示される映像を説明するための図である。 図１４の部品のピッキング処理においてプロジェクタに送られる画像データのさらに他の例を模式的に示す図である。 図１４の部品のピッキング処理においてプロジェクタに送られる画像データの一例を模式的に示す図である。 図１４の部品のピッキング処理においてプロジェクタに送られる画像データの他の例を模式的に示す図である。 図１１の組立作業処理のサブルーチンのフローチャートである。 図２０の組立作業処理において図１のモニタに表示される画面の一例を示す図である。 図１の部品棚において、部品格納箱の前面に設置されたスクリーンに表示される画像の変形例を示す図である。

符号の説明

１ ＰＣ、５ バーコードリーダ、６ ＰＬＣ、７，１０ 無線ユニット、８，１１１ Ｉ／Ｏコントローラ、９ 作業確認スイッチ、１１ ＣＰＵ、１２ ＨＤＤ、１３ メモリ部、１４ 入力部、１５ ＣＤ−ＲＯＭドライブ、１６ ＦＤドライブ、１７ インターフェイス、３１ モータ、３２ プロジェクタ、３３ スピーカ、３４ モニタ、１００ センサ保持体、１０１ 無線ユニット、１０２ ＲＦ−ＩＤアンテナ、１１０ エリアセンサ、１４０ 作業台、１５０ 枠体、１９１，２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０ スクリーン、１９０，２０５ キャスタ、２００ 格納箱保持体、２０３ ＲＦ−ＩＤタグ、２０４ リフタ、３００ 部品棚、Ｘ 部品格納箱。

Claims (8)

1. 映写機に、複数の部品格納箱を収容する部品棚に対して部品格納箱を指定する映像を投影させる作業支援装置であって、
   前記映写機に投影させる複数の映像データを記憶する第１の記憶手段と、
   前記複数の映像データについて、前記映写機に投影させる順序と投影する映像データを切り換えるための切換条件とを含むシーケンスデータを記憶する第２の記憶手段と、
   前記切換条件が成立したか否かを判断する判断手段と、
   前記映写機の動作を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記映写機に、前記シーケンスデータによって特定される映像データを、前記判断手段が前記切換条件が成立したと判断したことに応じて切り換えて表示させる、作業支援装置。
2. 各前記映像データは、
   前記複数の部品格納箱に対応する領域の映像データであって、
   前記複数の部品格納箱に対応する領域の中の、指定する部品格納箱に対応する位置に、部品格納箱を指定する映像のデータが配置されている映像データである、請求項１に記載の作業支援装置。
3. 前記映像データは、前記映写機に前記部品格納箱に映像を投影させるデータである、請求項１または請求項２に記載の作業支援装置。
4. 前記部品棚は、前記部品格納箱が収容される位置の前面にスクリーンを含み、
   前記映像データは、前記映写機に前記スクリーンに映像を投影させるデータである、請求項１または請求項２に記載の作業支援装置。
5. 前記複数の映像データは、前記スクリーンの中の隣接する部品格納箱の間に対応する領域に映像を投影させるデータを含む、請求項４に記載の作業支援装置。
6. 前記スクリーンは、第１の方向および第１の方向に交わる第２の方向によって規定される長方形の領域内に配置され、
   前記制御手段は、前記映写機に、前記長方形の領域に映像を投影させ、
   前記映像データの外形は、前記長方形の領域の中の、前記映写機と前記スクリーンの距離が近い方に対応する辺を長辺とし、前記映写機と前記スクリーンの距離が遠い方に対応する短辺とする台形である、請求項４または請求項５に記載の作業支援装置。
7. 前記部品格納箱の前面に検知領域を有する光電センサと、
   前記光電センサの検知位置と、前記複数の部品格納箱の中の個々の部品格納箱とを関連付ける情報を記憶する第３の記憶手段とをさらに備え、
   前記シーケンスデータは、前記映写機に映像を投影させている映像データと、前記映像データによって指定される部品格納箱とを関連付ける情報を含み、
   前記判断手段は、
   前記シーケンスデータにおいて、前記映写機が投影している映像データに関連付けられている部品格納箱を特定し、
   前記光電センサの検知位置の中で、前記第３の記憶手段において、前記特定した部品格納箱に関連付けられている検知位置が遮光された場合に、前記切換条件が成立したと判断する、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の作業支援装置。
8. 前記映写機をさらに備える、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の作業支援装置。

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