JP2018202521A - Work assist system, work assist device, and valve assembly method - Google Patents

Work assist system, work assist device, and valve assembly method Download PDF

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Abstract

To provide a technology that assists a worker to perform work and can fasten a worked member in a desired state.SOLUTION: A work assist system includes: a camera 2 which images a valve 30 and a torque wrench 20 for performing work to the valve 30; an angle determination part 16 which determines whether or not an angle of the torque wrench 20 relative to the valve 30 is in a predetermined angle range on the basis of a moving image captured by the camera 2; a display control part 14 which creates information indicating work start by the torque wrench 20 and information indicating work operation of the torque wrench 20 when the angle is in the predetermined angle range; and a display device 3 which displays the information created by the display control part 14.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、作業補助システム、作業補助装置、およびバルブの組立方法に関する。   The present invention relates to a work assistance system, a work assistance device, and a valve assembly method.

特許文献１に開示された締付トルク管理システムでは、作業者がトルクレンチで任意の締付箇所のボルトを締めつけようとすると、当該締付箇所がカメラによって特定され、その特定された締付箇所の規定値がコンピュータからトルクレンチに送られる。そして、作業者はトルクレンチの締付トルク値を規定値の範囲内に収まるようにボルトを締め付け、この締付トルクが送信機からコンピュータに送られ、コンピュータにおいて、締付トルクが規定値なのか否かを判断している。このように、ボルトの締付トルクを管理している。   In the tightening torque management system disclosed in Patent Document 1, when an operator tries to tighten a bolt at an arbitrary tightening position with a torque wrench, the tightening position is specified by a camera, and the specified tightening position is determined. The specified value is sent from the computer to the torque wrench. Then, the operator tightens the bolt so that the tightening torque value of the torque wrench is within the range of the specified value, and this tightening torque is sent from the transmitter to the computer. In the computer, whether the tightening torque is the specified value. Judging whether or not. In this way, the bolt tightening torque is managed.

特開２０１３−１５１０４３号公報JP 2013-151043 A

しかし、特許文献１に開示された締付トルク管理システムにおいて、実際にボルトに発生する締結力（軸力）は、トルクレンチのボルトに対する角度、トルクレンチの回転速度、作業者の習熟度等により変化するため、トルクレンチで検出される検出トルクが所定範囲内であっても、ボルトの締結力にばらつきが出てしまい、ボルトを所定の締結力で締結することができない。   However, in the tightening torque management system disclosed in Patent Document 1, the fastening force (axial force) actually generated on the bolt depends on the angle of the torque wrench with respect to the bolt, the rotational speed of the torque wrench, the proficiency level of the operator, and the like. Therefore, even if the detected torque detected by the torque wrench is within a predetermined range, the bolt fastening force varies, and the bolt cannot be fastened with the predetermined fastening force.

また、特許文献１の技術を、トルクレンチによりボンネットをボディに締結して、アクチュエータをボディに取り付けるバルブの組み立てに適用した場合、トルクレンチで検出されるトルクが所定範囲内であったとしても、同様にトルクレンチの角度や回転速度の違いが原因でボンネットのボディに対する締結力にばらつきが出てしまう。このため、締結力不足である場合は、ボディとボンネットの間に配置されるダイヤフラムを十分に狭圧することができずにリークが生じ、締結力が過剰である場合は、ダイヤフラムに必要以上の力がかかり、バルブの耐久性低下の原因となってしまう。   Further, when the technique of Patent Document 1 is applied to the assembly of a valve that attaches the actuator to the body by fastening the bonnet to the body with a torque wrench, even if the torque detected by the torque wrench is within a predetermined range, Similarly, variations in the tightening force of the bonnet against the body will occur due to differences in the angle and rotational speed of the torque wrench. For this reason, when the fastening force is insufficient, the diaphragm disposed between the body and the bonnet cannot be sufficiently narrowed and leaks occur. When the fastening force is excessive, an excessive force is applied to the diaphragm. This will cause a decrease in durability of the valve.

そこで本発明は、作業者に対して作業の補助を行い、被作業部材を所望の状態に締結可能な技術を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the technique which assists a worker with respect to an operation | work and can fasten a to-be-worked member to a desired state.

上記目的を解決するために、本発明の一態様である作業補助システムは、被作業部材および前記被作業部材に対して作業を行うための工具を撮影するカメラと、前記カメラで撮影された画像に基づき、作業開始時および作業中の前記工具の前記被作業部材に対する角度が所定角度範囲内にあるか否かを判定する角度判定部と、前記角度が所定角度範囲内である場合に、前記工具の作業動作を示す情報を作成する表示制御部と、前記表示制御部により作成された情報を表示する表示装置と、を備える。   In order to solve the above-described object, a work assistance system according to one aspect of the present invention includes a camera for photographing a work member and a tool for performing work on the work member, and an image photographed by the camera. And an angle determination unit that determines whether an angle of the tool with respect to the work member at the start of work and the work is within a predetermined angle range, and when the angle is within a predetermined angle range, A display control unit that generates information indicating a work operation of the tool; and a display device that displays information generated by the display control unit.

また、前記工具の状態に基づき、作業が終了したか否かを検知する作業終了検知部を備え、前記表示制御部は、前記作業終了検知部が作業の終了を検知した場合、作業終了を示す情報を作成し、前記表示装置に表示してもよい。   In addition, a work end detection unit that detects whether the work is finished based on the state of the tool is provided, and the display control unit indicates the work end when the work end detection unit detects the work end. Information may be created and displayed on the display device.

また、工具は、トルクレンチであり、前記工具の作業動作を示す情報は、前記トルクレンチの回転速度を示す情報であってもよい。   The tool may be a torque wrench, and the information indicating the work operation of the tool may be information indicating a rotation speed of the torque wrench.

また、前記トルクレンチは、アーム状のレバーと、前記レバーの先端に取り付けられるヘッドとを有し、締付トルクが規定トルクに達すると前記ヘッドと前記レバーとの位置関係が変化するように構成され、前記作業終了検知部は、前記レバーと前記ヘッドとの位置関係を検出し、前記表示制御部は、前記作業終了検知部が前記レバーと前記ヘッドとの位置関係が変化したことを検知した場合、作業終了を示す情報を作成し前記表示装置に表示してもよい。   The torque wrench has an arm-shaped lever and a head attached to the tip of the lever, and is configured such that the positional relationship between the head and the lever changes when the tightening torque reaches a specified torque. The work end detection unit detects the positional relationship between the lever and the head, and the display control unit detects that the work end detection unit has changed the positional relationship between the lever and the head. In this case, information indicating the end of work may be created and displayed on the display device.

また、前記被作業部材は、ボディと、前記ボディと前記アクチュエータと接続し前記トルクレンチにより回転されるアクチュエータと、前記ボディと前記アクチュエータとにより外周縁部が挟圧されるダイヤフラムとを有するバルブであってもよい。   The work member is a valve having a body, an actuator connected to the body and the actuator and rotated by the torque wrench, and a diaphragm having an outer peripheral edge sandwiched between the body and the actuator. There may be.

また、前記カメラは、クリーンルームの天井であって空気の流れを遮らない位置に設置されていてもよい。   The camera may be installed at a position on the ceiling of the clean room that does not block the air flow.

また、前記表示装置は、前記カメラで撮影された画像を表示し、前記表示制御部は、前記工具による作業開始を示す情報と、前記工具の作業動作を示す情報とを作成し、前記表示装置は、前記表示制御部で作成された情報を前記画像上に表示してもよい。   The display device displays an image captured by the camera, and the display control unit creates information indicating work start by the tool and information indicating work operation of the tool, and the display device May display information created by the display control unit on the image.

本発明の一態様である作業補助装置は、作業部材および前記被作業部材に対して作業を行うための工具を撮影するカメラで撮影された画像に基づき、前記工具の前記被作業部材に対する角度が所定角度範囲内にあるか否かを判定する角度判定部と、前記角度が所定角度範囲内である場合に、表示装置に表示するために、前記工具の作業動作を示す情報を作成する表示制御部と、を備える。   The work assisting device according to one aspect of the present invention is based on an image photographed by a camera that photographs a work member and a tool for performing work on the work member, and an angle of the tool with respect to the work member. An angle determination unit that determines whether or not the angle is within a predetermined angle range; and display control that generates information indicating a work operation of the tool to be displayed on a display device when the angle is within the predetermined angle range. A section.

本発明の一態様であるバルブの組立方法は、上記に記載の作業補助システムを用いる。   The valve assembly method according to one embodiment of the present invention uses the work assistance system described above.

本発明によれば、作業者に対して作業の補助を行い、被作業部材を所望の状態に締結可能な技術を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a technique capable of assisting a worker with work and fastening a work member in a desired state.

本発明の実施形態に係る作業補助システムの構成図を示す。The block diagram of the work assistance system which concerns on embodiment of this invention is shown. 作業補助システムにおける作業者の作業状態の概要図を示す。The schematic diagram of the worker's work state in a work assistant system is shown. トルクレンチの平面図を示す。The top view of a torque wrench is shown. バルブの正面図を示す。The front view of a valve | bulb is shown. 作業補助処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of a work assistance process. トルクレンチによるバルブのボンネット締付時における（ａ）実作業状態および（ｂ）表示装置の表示を示す。(A) Actual working state and (b) display on the display device when the bonnet of the valve is tightened with a torque wrench. ヘッドマウントディスプレイの外観図を示す。The external view of a head mounted display is shown.

本発明の実施形態に係る作業補助システム１および作業補助装置１０について、図面を参照して説明する。   A work assistance system 1 and a work assistance device 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施形態に係る作業補助システム１の構成図を示している。図２は、本実施形態に係る作業補助システム１における作業者Ａの作業状態の概要図を示している。   FIG. 1 shows a configuration diagram of a work assistance system 1 according to the present embodiment. FIG. 2 shows a schematic diagram of the work state of the worker A in the work assistance system 1 according to the present embodiment.

本実施形態に係る作業補助システム１および作業補助装置１０は、工具であるトルクレンチ２０による被作業部材であるバルブ３０の締付作業を補助するシステムおよび装置である。   The work assistance system 1 and the work assistance device 10 according to the present embodiment are systems and devices that assist the tightening work of the valve 30 that is a work member by a torque wrench 20 that is a tool.

はじめに、トルクレンチ２０およびバルブ３０の構成について説明する。   First, the configuration of the torque wrench 20 and the valve 30 will be described.

図３は、トルクレンチ２０の平面図を示している。   FIG. 3 shows a plan view of the torque wrench 20.

図３に示すように、トルクレンチ２０は、アーム状のレバー２１と、レバー２１の先端に設けられたヘッド２２とを有する。レバー２１は、作業者Ａがトルクレンチ２０を把持する部分であり、トルクレンチ２０のバルブ３０に対する角度を検知するための２つの角度マーカ２３が形成されている。ヘッド２２は、レバー２１の先端に取り付けられ、締付トルクが規定トルクに達するとヘッド２２とレバー２１との位置関係が変化するように構成されている。ヘッド２２には、ヘッド２２とレバー２１との位置関係の変化を検知するための３つの位置マーカ２４が形成されている。   As shown in FIG. 3, the torque wrench 20 includes an arm-shaped lever 21 and a head 22 provided at the tip of the lever 21. The lever 21 is a portion where the operator A grips the torque wrench 20, and two angle markers 23 for detecting the angle of the torque wrench 20 with respect to the valve 30 are formed. The head 22 is attached to the tip of the lever 21 and is configured such that the positional relationship between the head 22 and the lever 21 changes when the tightening torque reaches a specified torque. The head 22 is formed with three position markers 24 for detecting a change in the positional relationship between the head 22 and the lever 21.

図４は、バルブ３０の正面図を示している。   FIG. 4 shows a front view of the valve 30.

図４に示すように、バルブ３０は、ボディ３１と、アクチュエータ３２と、ボディ３１とアクチュエータ３２と接続しトルクレンチ２０により回転されるボンネット３３と、ボディ３１とボンネット３３とにより外周縁部が挟圧されるダイヤフラム３４とを備える。   As shown in FIG. 4, the outer peripheral edge of the valve 30 is sandwiched between the body 31, the actuator 32, the bonnet 33 connected to the body 31 and the actuator 32 and rotated by the torque wrench 20, and the body 31 and the bonnet 33. And a diaphragm 34 to be pressed.

次に、作業補助システム１の構成について図１、図２を参照して説明する。図１に示すように、作業補助システム１は、カメラ２と、表示装置３と、作業補助装置１０とを備え、これらは有線または無線により通信可能に構成されている。   Next, the structure of the work assistance system 1 is demonstrated with reference to FIG. 1, FIG. As shown in FIG. 1, the work assistance system 1 includes a camera 2, a display device 3, and a work assistance device 10, which are configured to be communicable by wire or wirelessly.

カメラ２は、例えば、画像を撮影可能なビデオカメラであり、クリーンルーム４０の網目状の天井４１に設置されている。カメラ２は、網目状の床４２に配置された作業台４３上のトルクレンチ２０および固定具４４に固定されたバルブ３０を撮影し、撮影した画像を作業補助装置１０へ送信する。ここで画像とは、静止画や動画を含む。   The camera 2 is, for example, a video camera that can take an image, and is installed on the mesh ceiling 41 of the clean room 40. The camera 2 photographs the torque wrench 20 on the work table 43 arranged on the mesh-like floor 42 and the valve 30 fixed to the fixture 44, and transmits the photographed image to the work auxiliary device 10. Here, the image includes a still image and a moving image.

表示装置３は、ＬＥＤパネル等を有し、作業補助装置１０から送信された画像を表示する。   The display device 3 has an LED panel or the like, and displays an image transmitted from the work auxiliary device 10.

作業補助装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１と、記憶部１２と、通信部１３とを備え、それらはバスにより互いに接続されている。   The work assistance device 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 11, a storage unit 12, and a communication unit 13, which are connected to each other via a bus.

ＣＰＵ１１は、記憶部１２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、作業補助システム１の全体を制御する。   The CPU 11 controls the entire work assistance system 1 by reading and executing the program stored in the storage unit 12.

記憶部１２は、後述の作業補助処理に関するプログラムを記憶し、当該プログラムがＣＰＵ１１に読み出されて実行されることにより、ＣＰＵ１１の各処理部１４〜１８の機能が実現される。また、記憶部１２は、バルブ３０に関する情報、トルクレンチ２０の形状、角度マーカ２３および位置マーカ２４に関する情報を記憶している。   The storage unit 12 stores a program relating to work assistance processing described later, and the functions of the processing units 14 to 18 of the CPU 11 are realized by the program being read and executed by the CPU 11. The storage unit 12 stores information related to the valve 30, the shape of the torque wrench 20, information related to the angle marker 23 and the position marker 24.

通信部１３は、カメラ２および表示装置３と通信を行い、カメラ２から送信される動画を受信し、ＣＰＵ１１の表示制御部１４からの情報を表示装置３へ送信する。   The communication unit 13 communicates with the camera 2 and the display device 3, receives a moving image transmitted from the camera 2, and transmits information from the display control unit 14 of the CPU 11 to the display device 3.

ＣＰＵ１１は、表示制御部１４と、中心軸検知部１５と、角度判定部１６と、離間検知部１７と、締付検知部１８とを有する。   The CPU 11 includes a display control unit 14, a central axis detection unit 15, an angle determination unit 16, a separation detection unit 17, and a tightening detection unit 18.

表示制御部１４は、カメラ２から受信した動画および作業補助に関するデータを表示装置３に送信する。   The display control unit 14 transmits the moving image received from the camera 2 and data related to work assistance to the display device 3.

中心軸検知部１５は、カメラ２から受信した動画に基づき、バルブ３０の中心軸を検知する。例えば、記憶部１２にバルブ３０に関する情報が記憶され、当該記憶された情報に基づき、動画からバルブ３０を認識して、バルブ３０の中心軸を検知する。   The central axis detector 15 detects the central axis of the valve 30 based on the moving image received from the camera 2. For example, information related to the valve 30 is stored in the storage unit 12, and based on the stored information, the valve 30 is recognized from the moving image, and the central axis of the valve 30 is detected.

角度判定部１６は、バルブ３０に対するトルクレンチ２０の角度が所定角度範囲内にある状態が所定時間経過したか否かを検知する。ここでいう角度は、トルクレンチ２０のレバー２１の中心軸とバルブ３０の中心軸とのなす角度であり、トルクレンチ２０が正しくトルクを計測するためにはこの角度は９０±２°の範囲であることが望ましい。例えば、角度判定部１６は、トルクレンチ２０のヘッド２２の３つの位置マーカ２４およびバルブ３０の位置に基づき、トルクレンチ２０が締付可能状態にあることを検出した後、トルクレンチ２０のレバー２１の２つの角度マーカ２３の距離を算出して、バルブ３０の中心軸に対するトルクレンチ２０の角度が所定角度範囲内にあり、かつその状態が所定時間経過したか否かを判定する。   The angle determination unit 16 detects whether or not a state in which the angle of the torque wrench 20 with respect to the valve 30 is within a predetermined angle range has elapsed for a predetermined time. The angle here is an angle formed by the central axis of the lever 21 of the torque wrench 20 and the central axis of the valve 30. In order for the torque wrench 20 to correctly measure the torque, this angle is in the range of 90 ± 2 °. It is desirable to be. For example, the angle determination unit 16 detects that the torque wrench 20 is in a tightenable state based on the positions of the three position markers 24 of the head 22 of the torque wrench 20 and the valve 30, and then the lever 21 of the torque wrench 20. The distance between the two angle markers 23 is calculated, and it is determined whether or not the angle of the torque wrench 20 with respect to the central axis of the valve 30 is within a predetermined angle range and the state has passed for a predetermined time.

離間検知部１７は、締付作業が開始され完了する前に、トルクレンチ２０がバルブ３０から離間したか否かを判定する。例えば、離間検知部１７は、トルクレンチ２０のヘッド２２の３つの位置マーカ２４およびバルブ３０の位置に基づき、トルクレンチ２０がバルブ３０から離間したか否かを検知する。ボンネット３３のボディ３１に対する手締めがあまく、トルクレンチ２０による締付に必要な回転角が大きい場合等、トルクレンチ２０を装着しなおす必要がある。この場合、再度、角度判定部１６による角度判定が必要であるため、離間検知部１７によりトルクレンチ２０がバルブ３０から離間したか否かを検知する。   The separation detection unit 17 determines whether or not the torque wrench 20 is separated from the valve 30 before the tightening operation is started and completed. For example, the separation detection unit 17 detects whether the torque wrench 20 is separated from the valve 30 based on the positions of the three position markers 24 of the head 22 of the torque wrench 20 and the valve 30. When the bonnet 33 is tightly tightened with respect to the body 31 and the rotation angle required for tightening with the torque wrench 20 is large, the torque wrench 20 needs to be remounted. In this case, since the angle determination by the angle determination unit 16 is necessary again, the separation detection unit 17 detects whether or not the torque wrench 20 is separated from the valve 30.

締付検知部１８は、トルクレンチ２０の締付トルクが規定トルクに達してトルクレンチ２０による締付作業が完了したか否かを判定する。例えば、締付検知部１８は、トルクレンチ２０のヘッド２２の３つの位置マーカ２４およびバルブ３０の位置に基づき、締付トルクが規定トルクに達して、ヘッド２２とレバー２１との位置関係の変化したことを検知する。例えば、機械式トルクレンチの場合は締めつけトルクが規定トルクに達すると、レバー２１とヘッド２２の間のロックが外れて角度が変化した状態になる機構が設けられているものがある。これにより、工具の状態から作業の終了を検知することができる。   The tightening detection unit 18 determines whether or not the tightening operation of the torque wrench 20 has been completed because the tightening torque of the torque wrench 20 has reached the specified torque. For example, the tightening detection unit 18 changes the positional relationship between the head 22 and the lever 21 when the tightening torque reaches the specified torque based on the positions of the three position markers 24 of the head 22 of the torque wrench 20 and the valve 30. Detecting that For example, some mechanical torque wrenches are provided with a mechanism in which the lock between the lever 21 and the head 22 is released and the angle changes when the tightening torque reaches a specified torque. Thereby, the completion | finish of work is detectable from the state of a tool.

上記のような構成を備える本実施形態の作業補助システム１の作業補助装置１０は、以下に説明する手順で作業補助処理を行う。   The work assistance device 10 of the work assistance system 1 of the present embodiment having the above-described configuration performs work assistance processing according to the procedure described below.

図５は、作業補助処理の手順を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the work assistance process.

図６は、トルクレンチ２０によるバルブ３０のボンネット３３締付時における（ａ）実作業状態および（ｂ）表示装置３の表示を示している。なお、図６では、作業者Ａの手は図示していない。   FIG. 6 shows (a) an actual working state and (b) display on the display device 3 when the hood 33 of the valve 30 is tightened by the torque wrench 20. In FIG. 6, the hand of the worker A is not shown.

作業補助装置１０のＣＰＵ１１が実行する作業補助処理は、例えば、表示制御部１４により、カメラ２から送られてきた動画にバルブ３０およびトルクレンチ２０が認識されることにより開始される。   The work assistance process executed by the CPU 11 of the work assistance device 10 is started, for example, when the display controller 14 recognizes the valve 30 and the torque wrench 20 in the moving image sent from the camera 2.

表示制御部１４は、カメラ２から送られてきた動画を表示装置３に表示させる（ステップＳ１）。この時、図６（ｂ）−（１） に示すように、バルブ３０を認識して、バルブ３０に関する情報（品番、締付サイズ、締付トルク）を、表示装置３に表示させてもよい。   The display control unit 14 displays the moving image transmitted from the camera 2 on the display device 3 (step S1). At this time, as shown in FIGS. 6 (b)-(1), the valve 30 may be recognized and information relating to the valve 30 (part number, tightening size, tightening torque) may be displayed on the display device 3. .

次に、中心軸検知部１５は、カメラ２から受信した動画に基づき、バルブ３０の中心軸を検知する（ステップＳ２）。   Next, the central axis detection unit 15 detects the central axis of the valve 30 based on the moving image received from the camera 2 (step S2).

角度判定部１６は、トルクレンチ２０のヘッド２２の３つの位置マーカ２４およびバルブ３０の位置に基づき、トルクレンチ２０のヘッド２２がバルブ３０に係合し、トルクレンチ２０が締付可能状態にあるか否かを判定する（ステップＳ３）。締付可能状態にないと判定した場合は（ステップＳ３：ＮＯ）、当該判定を繰り返し行う。   The angle determination unit 16 is based on the positions of the three position markers 24 of the head 22 of the torque wrench 20 and the valve 30, and the head 22 of the torque wrench 20 is engaged with the valve 30, and the torque wrench 20 is in a tightenable state. Is determined (step S3). If it is determined that the tightening is not possible (step S3: NO), the determination is repeated.

一方、締付可能状態にあると判定した場合は（ステップＳ３：ＹＥＳ）、角度判定部１６は、トルクレンチ２０のレバー２１の２つの角度マーカ２３の距離を算出し（ステップＳ４）し、バルブ３０の中心軸とトルクレンチ２０のレバー２１の中心軸の成す角度を検出し、角度が所定角度範囲（例えば、９０±２°）内にあるか否かを判定する（ステップＳ５）。表示制御部１４は、角度が所定角度範囲内にある場合には（ステップＳ５：ＹＥＳ）、図６（ｂ）−（２）に示すように「角度：ＯＫ」の表示を行い（ステップＳ６）、角度が所定角度範囲内にない場合には（ステップＳ５：ＮＯ）、「角度：ＮＧ」の表示を行う（ステップＳ７）。なお、ステップＳ７において、表示装置３に、「角度：ＮＧ」に加えて、角度の修正指示を表示してもよい。   On the other hand, when it is determined that the tightening is possible (step S3: YES), the angle determination unit 16 calculates the distance between the two angle markers 23 of the lever 21 of the torque wrench 20 (step S4), and the valve An angle formed by the central axis of 30 and the central axis of the lever 21 of the torque wrench 20 is detected, and it is determined whether or not the angle is within a predetermined angle range (for example, 90 ± 2 °) (step S5). When the angle is within the predetermined angle range (step S5: YES), the display control unit 14 displays “angle: OK” as shown in FIGS. 6B to 6B (step S6). If the angle is not within the predetermined angle range (step S5: NO), “angle: NG” is displayed (step S7). In step S7, an instruction for correcting the angle may be displayed on the display device 3 in addition to “angle: NG”.

次に、角度判定部１６は、バルブ３０の中心軸に対するトルクレンチ２０の角度が所定角度範囲内にある状態が所定時間（例えば数秒）経過したか否かを判定する（ステップＳ８）。所定時間経過していない場合（ステップＳ８：ＮＯ）には当該判定を繰り返し行う。   Next, the angle determination unit 16 determines whether or not a state in which the angle of the torque wrench 20 with respect to the central axis of the valve 30 is within a predetermined angle range has elapsed for a predetermined time (for example, several seconds) (step S8). If the predetermined time has not elapsed (step S8: NO), the determination is repeated.

一方、所定時間経過している場合には（ステップＳ８：ＹＥＳ）、表示制御部１４は、図６（ｂ）−（３）示すように、締付け開始指示Ｈ１、トルクレンチ２０の回転方向Ｈ２、およびトルクレンチ２０の回転速度に関するガイドＨ３を表示装置３に表示する（ステップＳ９）。ガイドＨ３は、例えば、帯状をなしバルブ３０の径方向に延び、かつ、所定の速度でバルブ３０の周りを回転する。そして、ガイドＨ３に合わせてトルクレンチ２０を回転させることにより、所望の回転速度でトルクレンチ２０を回転させることができる。   On the other hand, when the predetermined time has elapsed (step S8: YES), the display control unit 14 performs the tightening start instruction H1, the rotational direction H2 of the torque wrench 20, as shown in FIGS. And the guide H3 regarding the rotational speed of the torque wrench 20 is displayed on the display device 3 (step S9). The guide H3 has, for example, a belt shape, extends in the radial direction of the valve 30, and rotates around the valve 30 at a predetermined speed. Then, by rotating the torque wrench 20 in accordance with the guide H3, the torque wrench 20 can be rotated at a desired rotation speed.

次に、離間検知部１７は、締付作業が開始され完了する前に、トルクレンチ２０がバルブ３０から離間したか否かを判定する（ステップＳ１０）。トルクレンチ２０がバルブ３０から離間した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３以降の処理を繰り返す。   Next, the separation detection unit 17 determines whether or not the torque wrench 20 is separated from the valve 30 before the tightening operation is started and completed (step S10). When the torque wrench 20 is separated from the valve 30 (step S10: YES), the process returns to step S3, and the processes after step S3 are repeated.

一方、トルクレンチ２０がバルブ３０から離間していない場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、締付検知部１８は、トルクレンチ２０のヘッド２２の３つの位置マーカ２４およびバルブ３０の位置に基づき、締付が完了したか否かを判定する（ステップＳ１１）。締付が完了していないと判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ１０に戻る。締付が完了したと判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、表示制御部１４は、図６（ｂ）−（４）に示すように、締付が完了した旨を表示装置３に表示する（ステップＳ１２）。   On the other hand, when the torque wrench 20 is not separated from the valve 30 (step S10: NO), the tightening detection unit 18 tightens based on the three position markers 24 of the head 22 of the torque wrench 20 and the position of the valve 30. It is determined whether or not has been completed (step S11). If it is determined that the tightening has not been completed (step S11: NO), the process returns to step S10. When it is determined that the tightening is completed (step S11: YES), the display control unit 14 displays on the display device 3 that the tightening is completed, as shown in FIGS. Step S12).

このように、図６（ａ）−（１）〜（３）の実作業状態にあるトルクレンチ２０およびバルブ３０をカメラに２より撮影した動画上に、作業補助に関する情報が表示装置３に表示される。   In this way, information relating to work assistance is displayed on the display device 3 on the moving image of the torque wrench 20 and the valve 30 in the actual working state shown in FIGS. Is done.

上記のような、作業補助システム１の作業補助装置１０によれば、バルブ３０に対するトルクレンチ２０の角度が所定角度範囲内にある場合に、トルクレンチ２０による作業動作を示す情報、例えば、トルクレンチ２０の回転速度を示す情報が、表示装置３に表示された動画上に表示される。これにより、トルクレンチ２０をバルブ３０に対して所定の角度範囲内かつ所望の回転速度でボンネット３３の締め付けを行うことができる。よって、所望の締結力でボンネット３３をボディ３１に締結することができ、ダイヤフラム３４を所望の力で狭圧することができる。これにより、作業者の習熟度等に依存せず、個体差のないバルブ３０を提供することができる。   According to the work assistance device 10 of the work assistance system 1 as described above, information indicating work operation by the torque wrench 20 when the angle of the torque wrench 20 with respect to the valve 30 is within a predetermined angle range, for example, a torque wrench. Information indicating the rotation speed of 20 is displayed on the moving image displayed on the display device 3. As a result, the hood 33 can be tightened with respect to the valve 30 with respect to the valve 30 within a predetermined angular range and at a desired rotational speed. Therefore, the bonnet 33 can be fastened to the body 31 with a desired fastening force, and the diaphragm 34 can be narrowed with a desired force. Thereby, it is possible to provide a valve 30 that does not depend on the proficiency level of the operator and has no individual difference.

また、トルクレンチ２０の位置および角度、レバー２１とヘッド２２との位置関係は、トルクレンチ２０に形成された角度マーカ２３および位置マーカ２４により検知されるので、トルクレンチ２０に部品等を追加する必要がなく、安価に作業補助システム１および作業補助装置１０を実現することができる。   Further, since the position and angle of the torque wrench 20 and the positional relationship between the lever 21 and the head 22 are detected by the angle marker 23 and the position marker 24 formed on the torque wrench 20, parts and the like are added to the torque wrench 20. The work assistance system 1 and the work assistance device 10 can be realized at low cost.

また、カメラ２は、クリーンルーム４０の天井４１に設けられているので、クリーンルーム４０の空気の流れＦを遮ることなく、作業補助システム１および作業補助装置１０を実現することができる。そのために、クリーンルームの網目状の天井に対し、網目の開口部を避けた場所にカメラ２が設置されることが望ましい。作業台４３の上方にカメラ２を設置することで、カメラの画角が作業者や装置などによって遮られることを防止することができるが、設置場所は必ずしも作業台４３の真上でなくても良い。   Moreover, since the camera 2 is provided on the ceiling 41 of the clean room 40, the work assistance system 1 and the work assistance device 10 can be realized without blocking the air flow F in the clean room 40. Therefore, it is desirable that the camera 2 be installed at a location avoiding the mesh opening with respect to the mesh ceiling of the clean room. By installing the camera 2 above the work table 43, it is possible to prevent the angle of view of the camera from being obstructed by an operator or device, but the installation location is not necessarily directly above the work table 43. good.

なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。   In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above. A person skilled in the art can make various additions and changes within the scope of the present invention.

例えば、トルクレンチ２０に角度マーカ２３を形成して、トルクレンチ２０のバルブ３０に対する角度を検知したが、トルクレンチ２０にジャイロセンサを搭載し、ジャイロセンサによりトルクレンチ２０の角度を検知して、バルブ３０に対する角度を検知してもよい。また、トルクレンチ２０のレバー２１およびヘッド２２の形状を記憶部１２に記憶しておき、当該形状に基づきバルブ３０に対する角度を検知してもよい。また、トルクレンチは図３の形状に限らず、ヘッドにモンキーレンチ状の構造やソケットレンチ状の構造を持っていても良い。   For example, the angle marker 23 is formed on the torque wrench 20 and the angle of the torque wrench 20 with respect to the valve 30 is detected. An angle with respect to the valve 30 may be detected. Alternatively, the shape of the lever 21 and the head 22 of the torque wrench 20 may be stored in the storage unit 12, and the angle with respect to the valve 30 may be detected based on the shape. The torque wrench is not limited to the shape shown in FIG. 3, and the head may have a monkey wrench-like structure or a socket wrench-like structure.

また、カメラ２と表示装置３とは、一体に構成されたタブレット端末４（図１）であってもよく、作業者Ａとバルブ３０との間にタブレット端末を配置して、カメラ２で撮影した画像を表示装置３に表示して、作業補助を行ってもよい。さらに、作業補助装置１０、カメラ２、および表示装置３が一体に構成されていてもよい。   Further, the camera 2 and the display device 3 may be a tablet terminal 4 (FIG. 1) configured integrally, and the tablet terminal is disposed between the worker A and the valve 30 and is photographed by the camera 2. The obtained image may be displayed on the display device 3 to assist the work. Furthermore, the work auxiliary device 10, the camera 2, and the display device 3 may be configured integrally.

また、図７に示すように、カメラ２と表示装置３とは、一体に構成されたヘッドマウントディスプレイ５であってもよい。この場合、中心軸検知部１５および角度判定部１６では、作業者Ａの視線の角度を認識して、当該角度に基づき、バルブ３０の中心軸、トルクレンチ２０のバルブ３０に対する角度が検知される。また、表示装置３は、カメラ２で撮影された画像は表示せず、作業補助に関する情報を表示するように構成される。例えば、作業台４３、バルブ３０等にＡＲマーカを形成しておき、作業補助に関する情報をＡＲマーカに表示するようにし、作業者Ａが目視しているバルブ３０等に、作業補助に関する情報が重畳して表示されるようにしてもよい。また、当該ヘッドマウントディスプレイ５に作業補助装置１０が搭載されていてもよい。   As shown in FIG. 7, the camera 2 and the display device 3 may be a head-mounted display 5 configured integrally. In this case, the central axis detection unit 15 and the angle determination unit 16 recognize the angle of the line of sight of the worker A, and detect the angle of the central axis of the valve 30 and the torque wrench 20 with respect to the valve 30 based on the angle. . Further, the display device 3 is configured to display information related to work assistance without displaying an image taken by the camera 2. For example, an AR marker is formed on the work table 43, the valve 30, etc., and information related to work assistance is displayed on the AR marker, and information related to work assistance is superimposed on the valve 30 etc. that the operator A is viewing. May be displayed. Further, the work auxiliary device 10 may be mounted on the head mounted display 5.

また、作業補助装置１０には、一台のカメラ２および表示装置３が接続されていたが、複数台のカメラ２および表示装置３が接続されていてもよい。   Moreover, although the one camera 2 and the display apparatus 3 were connected to the work assistance apparatus 10, the several camera 2 and the display apparatus 3 may be connected.

１：作業補助システム、２：カメラ、３：表示装置、４：タブレット端末、５：ヘッドマウントディスプレイ、１０：作業補助装置、１１：ＣＰＵ、１２：記憶部、１３：通信部、１４：表示制御部、１５：中心軸検知部、１６：角度判定部、１７：離間検知部、１８：締付検知部、２０：トルクレンチ、２１：レバー、２２：ヘッド、２３：角度マーカ、２４：位置マーカ、３０：バルブ、３１：ボディ、３２：アクチュエータ、３３：ボンネット、３４：ダイヤフラム 1: work support system, 2: camera, 3: display device, 4: tablet terminal, 5: head mounted display, 10: work support device, 11: CPU, 12: storage unit, 13: communication unit, 14: display control 15: Center axis detection unit, 16: Angle determination unit, 17: Separation detection unit, 18: Tightening detection unit, 20: Torque wrench, 21: Lever, 22: Head, 23: Angle marker, 24: Position marker , 30: valve, 31: body, 32: actuator, 33: bonnet, 34: diaphragm

Claims (9)

被作業部材および前記被作業部材に対して作業を行うための工具を撮影するカメラと、
前記カメラで撮影された画像に基づき、作業開始時および作業中の前記工具の前記被作業部材に対する角度が所定角度範囲内にあるか否かを判定する角度判定部と、
前記角度が所定角度範囲内である場合に、前記工具の作業動作を示す情報を作成する表示制御部と、
前記表示制御部により作成された情報を表示する表示装置と、を備える作業補助システム。 A camera for photographing a work member and a tool for performing work on the work member;
An angle determination unit that determines whether an angle of the tool with respect to the work member at the start of work and during work is within a predetermined angle range based on an image photographed by the camera;
When the angle is within a predetermined angle range, a display control unit that creates information indicating a work operation of the tool;
A work assistance system comprising: a display device that displays information created by the display control unit. 前記工具の状態に基づき、作業が終了したか否かを検知する作業終了検知部を備え、
前記表示制御部は、前記作業終了検知部が作業の終了を検知した場合、作業終了を示す情報を作成し、前記表示装置に表示する、請求項１に記載の作業補助システム。 Based on the state of the tool, provided with a work end detection unit that detects whether the work is finished,
The work support system according to claim 1, wherein the display control unit creates information indicating work completion and displays the information on the display device when the work completion detection unit detects completion of work. 前記工具は、トルクレンチであり、
前記工具の作業動作を示す情報は、前記トルクレンチの回転速度を示す情報である、請求項２に記載の作業補助システム。 The tool is a torque wrench;
The work assistance system according to claim 2, wherein the information indicating the work operation of the tool is information indicating a rotation speed of the torque wrench. 前記トルクレンチは、アーム状のレバーと、前記レバーの先端に取り付けられるヘッドとを有し、締付トルクが規定トルクに達すると前記ヘッドと前記レバーとの位置関係が変化するように構成され、
前記作業終了検知部は、前記レバーと前記ヘッドとの位置関係を検出し、
前記表示制御部は、前記作業終了検知部が前記レバーと前記ヘッドとの位置関係が変化したことを検知した場合、作業終了を示す情報を作成し前記表示装置に表示する、請求項３に記載の作業補助システム。 The torque wrench has an arm-shaped lever and a head attached to the tip of the lever, and is configured such that the positional relationship between the head and the lever changes when the tightening torque reaches a specified torque.
The work end detection unit detects a positional relationship between the lever and the head,
The said display control part produces | generates the information which shows work completion | finish, and displays it on the said display apparatus, when the said work completion detection part detects that the positional relationship of the said lever and the said head changed. Work assistance system. 前記被作業部材は、ボディと、前記ボディと前記アクチュエータと接続し前記トルクレンチにより回転されるアクチュエータと、前記ボディと前記アクチュエータとにより外周縁部が挟圧されるダイヤフラムとを有するバルブである、請求項３または請求項４に記載の作業補助システム。   The work member is a valve having a body, an actuator connected to the body and the actuator and rotated by the torque wrench, and a diaphragm having an outer peripheral edge clamped by the body and the actuator. The work assistance system according to claim 3 or 4. 前記カメラは、クリーンルームの天井であって空気の流れを遮らない位置に設置されている、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の作業補助システム。   The said camera is a work assistance system as described in any one of Claims 1-5 installed in the position which is the ceiling of a clean room, and does not block | interrupt the flow of air. 前記表示装置は、前記カメラで撮影された画像を表示し、
前記表示制御部は、前記工具の作業動作を示す情報を作成し、
前記表示装置は、前記表示制御部で作成された情報を前記画像上に表示する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の作業補助システム。 The display device displays an image captured by the camera;
The display control unit creates information indicating a work operation of the tool,
The work assistance system according to any one of claims 1 to 6, wherein the display device displays information created by the display control unit on the image. 被作業部材および前記被作業部材に対して作業を行うための工具を撮影するカメラで撮影された画像に基づき、前記工具の前記被作業部材に対する角度が所定角度範囲内にあるか否かを判定する角度判定部と、
前記角度が所定角度範囲内である場合に、表示装置に表示するために、前記工具による作業開始を示す情報と、前記工具の作業動作を示す情報とを作成する表示制御部と、を備える作業補助装置。 Based on an image photographed by a camera for photographing a work member and a tool for performing work on the work member, it is determined whether or not an angle of the tool with respect to the work member is within a predetermined angle range. An angle determination unit to perform,
A work comprising: a display control unit that creates information indicating work start by the tool and information indicating work operation of the tool for displaying on a display device when the angle is within a predetermined angle range. Auxiliary device. 請求項５に記載の作業補助システムを用いたバルブの組立方法。   A valve assembly method using the work assistance system according to claim 5.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022079810A1 (en) * 2020-10-13 2022-04-21 三洋機工株式会社 Nut runner control system

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0344286U (en) * 1989-09-07 1991-04-24
JP2001009750A (en) * 1999-06-30 2001-01-16 Tohnichi Mfg Co Ltd Information offering method at screw fastening work time
JP2005118954A (en) * 2003-10-17 2005-05-12 Tohnichi Mfg Co Ltd Torque tool
US20090192644A1 (en) * 2008-01-30 2009-07-30 Meyer Thomas J Method and system for manufacturing an article using portable hand-held tools
JP2013000852A (en) * 2011-06-20 2013-01-07 Sanyo Mach Works Ltd Fastening work support device
JP2013151042A (en) * 2012-01-25 2013-08-08 Honda Motor Co Ltd Torque wrench
JP2013151043A (en) * 2012-01-25 2013-08-08 Honda Motor Co Ltd Tightening torque management system
JP2015149011A (en) * 2014-02-07 2015-08-20 セイコーエプソン株式会社 Display system, display apparatus and display method
JP2016181220A (en) * 2015-03-25 2016-10-13 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス Work management device

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0344286U (en) * 1989-09-07 1991-04-24
JP2001009750A (en) * 1999-06-30 2001-01-16 Tohnichi Mfg Co Ltd Information offering method at screw fastening work time
JP2005118954A (en) * 2003-10-17 2005-05-12 Tohnichi Mfg Co Ltd Torque tool
US20090192644A1 (en) * 2008-01-30 2009-07-30 Meyer Thomas J Method and system for manufacturing an article using portable hand-held tools
JP2013000852A (en) * 2011-06-20 2013-01-07 Sanyo Mach Works Ltd Fastening work support device
JP2013151042A (en) * 2012-01-25 2013-08-08 Honda Motor Co Ltd Torque wrench
JP2013151043A (en) * 2012-01-25 2013-08-08 Honda Motor Co Ltd Tightening torque management system
US20140373690A1 (en) * 2012-01-25 2014-12-25 Honda Motor Co., Ltd. Torque wrench
JP2015149011A (en) * 2014-02-07 2015-08-20 セイコーエプソン株式会社 Display system, display apparatus and display method
JP2016181220A (en) * 2015-03-25 2016-10-13 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス Work management device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022079810A1 (en) * 2020-10-13 2022-04-21 三洋機工株式会社 Nut runner control system
JPWO2022079810A1 (en) * 2020-10-13 2022-04-21
CN116018565A (en) * 2020-10-13 2023-04-25 三洋机工株式会社 Control system of nut screwing device

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