JP2019041342A - 工具ユニット及びそれに用いる電波吸収箱 - Google Patents

Abstract

【課題】通信速度の低下に起因した工具による作業効率の悪化を抑制する。【解決手段】工具ユニット１０は、無線通信機能を有する工具１１と、工具１１と無線通信するためのアンテナ１２ｂを有する無線装置１２と、無線装置１２のアンテナ１２ｂを収容するとともに、工具１１側を向くように配置させるための開口１３ａを有し、且つ開口１３ａを除いてアンテナ１２ｂを囲うように電波吸収体が設けられた電波吸収箱１３とを含む。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、工具ユニット及びそれに用いる電波吸収箱に関する。

種々の分野で電波吸収体が活用されている。例えば、特許文献１には、送信アンテナ又は受信アンテナのアンテナ性能の測定に用いる電波暗箱であって、箱体内部に相互に対向するように送信アンテナ及び受信アンテナが設けられるとともに、反射電波の防止及び外部電波の遮断のために、箱体内面に電波吸収体が設けられたものが開示されている。

特開平７−１２２８８０号公報

ところで、トルクレンチや電動ドライバ等の工具に無線通信機能を持たせ、無線装置との間で無線通信を行うことにより、工具による作業管理を行うことが行われている。ところが、例えば、相互に隣接した第１及び第２ラインのそれぞれにおいて、このような工具と無線装置との無線通信による作業管理を行った場合、第１ラインの無線装置が形成する無線通信エリアが、第１ラインの工具による作業エリアを含むのに加えて、第２ラインの工具による作業エリアを干渉していると、第１ラインにおける工具から無線装置への無線通信が、第２ラインの工具からの電波による電波干渉を受け、それにより情報処理量が必要以上に多くなって通信速度の低下を招くことがある。また、昨今、携帯電話やパーソナルコンピュータ等による無線通信も多用されており、それらの電波による電波干渉によっても通信速度の低下を招くこともある。そして、これらの通信速度の低下は、工具による作業効率を悪化させるという問題を生じさせる。

本発明の課題は、通信速度の低下に起因した工具による作業効率の悪化を抑制することである。

本発明は、無線通信機能を有する工具と、前記工具と無線通信するためのアンテナを有する無線装置と、前記無線装置の前記アンテナを収容するとともに、前記工具側を向くように配置させるための開口を有し、且つ前記開口を除いて前記アンテナを囲うように電波吸収体が設けられた電波吸収箱とを含む工具ユニットである。

本発明は、本発明の工具ユニットにおける前記無線装置の前記アンテナを収容するための電波吸収箱である。

本発明によれば、工具と無線通信するための無線装置のアンテナを電波吸収箱に収容するとともに、その電波吸収箱を、開口が工具側を向くように配置させることにより、アンテナが形成する無線通信エリアが規制され、それによって外部からの電波干渉を排除して工具と無線装置との無線通信を行うことができ、その結果、通信速度の低下に起因した工具による作業効率の悪化を抑制することができる。

実施形態に係る工具ユニットの使用態様を示す平面図である。 実施形態に係る工具ユニットの使用態様を示す側面図である。 電波吸収箱の斜視図である。 電波吸収箱の正面図である。 図２ＢにおけるIIC-IIC断面図である。 アンテナを奥側に配置したときの図IIC-IIC断面相当図である。 アンテナを開口側に配置したときの図IIC-IIC断面相当図である。 装置本体を開口から突出させてアンテナを更に開口側に配置したときの図IIC-IIC断面相当図である。 変形例の電波吸収箱の正面図である。 図４ＡにおけるIVB-IVB断面図である。 通信エリア調整部材のアンテナまでの距離を狭くしたときの図IVB-IVB断面相当図である。 通信エリア調整部材のアンテナまでの距離を広くしたときの図IVB-IVB断面相当図である。 別の変形例の電波吸収箱の斜視図である。 別の変形例の電波吸収箱の縦断面図である。 別の変形例の電波吸収箱を用いた実施形態に係る工具ユニットの使用態様を示す側面図である。 実施形態に係る工具ユニットを用いた自動車の車体製造ラインの平面図である。 実施形態に係る工具ユニットを用いた自動車の車体製造ラインの第１ラインの側面図である。

以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。

図１Ａ及びＢは、実施形態に係る工具ユニット１０の使用態様を示す。実施形態に係る工具ユニット１０は、作業者Ｐが作業エリアａにおいてワークＷに対して所定の作業を行うのに用いられるものである。

実施形態に係る工具ユニット１０は、工具１１と無線装置１２と電波吸収箱１３とを含む。

工具１１は、無線通信機能を有する例えばボルト締め等の作業を行うためのトルクレンチや電動ドライバ等である。無線装置１２は、装置本体１２ａと、その後端に立設された工具１１と無線通信するためのアンテナ１２ｂとを有するいわゆる無線ＬＡＮルーターである。なお、無線装置１２は、図示しないコンピュータに無線又は有線で接続されている。

図２Ａ〜Ｃは、電波吸収箱１３を示す。

電波吸収箱１３は、側面の１つが開口１３ａに構成され、したがって、開口１３ａが側方を向くように形成された一辺が２５０ｍｍ乃至３００ｍｍの直方体状の箱であって、鋼板等の剛体材料で形成された外郭の箱本体１３ｂに板状の電波吸収体１３ｃが内嵌めされたものである。板状の電波吸収体１３ｃは、例えば、導電性カーボンブラックや導電性グラファイトや金属粉等の電波吸収材を含んだ発泡樹脂板や不織布状マットで構成されている。

電波吸収箱１３は、開口１３ａからの奥行きが無線装置１２よりも長く、その内部に、装置本体１２ａ及びアンテナ１２ｂを含む無線装置１２の全体が、装置本体１２ａが開口１３ａ側及びアンテナ１２ｂが奥側となるように収容されている。これにより、開口１３ａを除いて電波吸収体１３ｃがアンテナ１２ｂを囲うように設けられた構成となっている。また、電波吸収箱１３は、開口１３ａが工具１１側を向くように配置されている。これにより電波吸収箱１３に収容された無線装置１２のアンテナ１２ｂは、電波吸収箱１３による規制を受けつつ、作業エリアａを含むように無線通信エリアＡを形成する。

実施形態に係る工具ユニット１０では、作業エリアａで使用される工具１１と、アンテナ１２ｂが電波吸収箱１３に収容された無線装置１２との間で無線通信を行う。この無線通信は、例えば２．４ＧＨｚ帯域を利用するものである。この無線通信は、チャンネル固定されていることが好ましく、また、双方向通信であることが好ましい。工具１１から無線装置１２への通信情報としては、例えば作業結果情報が挙げられる。無線装置１２から工具１１への通信情報としては、例えば作業設定情報が挙げられる。なお、この無線通信により、コンピュータにおいて、工具１１の作業管理を行う。

ところで、工具の作業管理を無線装置との無線通信により行う場合、無線通信を行う同種の工具、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の無線通信もが混在していると、それらの外部電波による電波干渉が危惧される。しかしながら、上記の構成の実施形態に係る工具ユニット１０によれば、上記のように工具１１と無線通信するための無線装置１２のアンテナ１２ｂを電波吸収箱１３に収容するとともに、その電波吸収箱１３を、開口１３ａが工具１１側を向くように配置させることにより、アンテナ１２ｂが形成する無線通信エリアＡが規制され、それによって外部電波による電波干渉を排除して工具１１と無線装置１２との無線通信を行うことができ、その結果、通信速度の低下に起因した工具１１による作業効率の悪化を抑制することができる。

ここで、電波吸収箱１３の開口１３ａからの奥行きが無線装置１２よりも長く、アンテナ１２ｂの収容位置が開口１３ａから奥側に可変に構成されていることから、そのアンテナ１２ｂの収容位置を変えることにより無線通信エリアＡの水平方向の調整を行うことができる。具体的には、例えば、図３Ａに示すように、図２Ｃに示すよりもアンテナ１２ｂを奥側に配置すれば、無線通信エリアＡを水平方向に狭くすることができ、一方、図３Ｂに示すように、図２Ｃに示すよりもアンテナ１２ｂを開口１３ａ側に配置すれば、無線通信エリアＡを水平方向に広くすることができる。なお、図３Ｃに示すように、アンテナ１２ｂが電波吸収箱１３に収容されていれば、装置本体１２ａの一部を電波吸収箱１３の開口１３ａから突出させることによりアンテナ１２ｂを更に開口１３ａ側に配置してもよく、それによって無線通信エリアＡを水平方向により広くすることができる。また、アンテナ１２ｂが電波吸収箱１３に収容されていれば、装置本体１２ａの全部が電波吸収箱１３の外部に設けられていてもよい。さらに、アンテナが装置本体と別体に設けられている無線装置の場合には、アンテナが電波吸収箱に収容されていれば、装置本体は、電波吸収箱に収容されていても、電波吸収箱の外部に設けられていても、どちらでもよい。

図４Ａ及びＢは、変形例の電波吸収箱１３を示す。この変形例の電波吸収箱１３の内部には、開口１３ａ側から見て電波吸収箱１３に収容されたアンテナ１２ｂの両側のそれぞれに、厚さが例えば３０ｍｍのパネル状の電波吸収体の通信エリア調整部材１３ｄが空間を左右に仕切るように着脱可能に設けられている。この変形例の電波吸収箱１３では、通信エリア調整部材１３ｄが、アンテナ１２ｂまでの距離が可変である電波吸収体の内壁を構成しているので、そのアンテナ１２ｂまでの距離を変えることにより無線通信エリアＡの水平方向の調整を行うことができる。具体的には、例えば、図５Ａに示すように、図４Ｂに示すよりもアンテナ１２ｂまでの距離を狭くすれば、無線通信エリアＡを水平方向に狭くすることができ、一方、図５Ｂに示すように、図４Ｂに示すよりもアンテナ１２ｂまでの距離を広くすれば、無線通信エリアＡを水平方向に広くすることができる。なお、変形例の電波吸収箱１３では、アンテナ１２ｂの両側に電波吸収体の通信エリア調整部材１３ｄが設けられているので、箱本体１３ｂの両側面部の内側には必ずしも電波吸収体１３ｃが内嵌めされていなくてもよい。また、変形例の電波吸収箱１３の内部における通信エリア調整部材１３ｄの無線装置１２側とは反対側には、同じ通信エリア調整部材１３ｄが積層されて充填されていてもよく、その場合、その積層枚数によって無線通信エリアＡの水平方向の調整を行うことができる。さらに、通信エリア調整部材１３ｄは、アンテナ１２ｂの右側又は左側の一方のみに設けられていてもよい。

図６Ａ及びＢは、別の変形例の電波吸収箱１３を示す。この別の変形例の電波吸収箱１３は、開口１３ａが側方を向くように形成されているとともに、電波吸収箱１３に収容されたアンテナ１２ｂの上方の上面部に連続して開口１３ａから張り出すように張出部１３ｅが設けられている。張出部１３ｅは、箱本体１３ｂ及び電波吸収体１３ｃと一体に構成されており、したがって、下面が電波吸収体１３ｃで構成されている。この別の変形例の電波吸収箱１３によれば、図７に示すように高所に設けられたときでも、下面が電波吸収体１３ｃの張出部１３ｅを有するので、下方からの外部電波（破線）が張出部１３ｅの下面の電波吸収体１３ｃに吸収され、それらが天井で反射した反射電波が無線装置１２に入るのを効果的に阻止することができる。

図８Ａ及びＢは、実施形態に係る第１及び第２工具ユニット１０１，１０２を用いた実用例としての自動車の車体製造ラインＬを示す。

この自動車の車体製造ラインＬは、相互に隣接するとともに並行して設けられた第１及び第２ラインＬ１，Ｌ２を含む。第１及び第２ラインＬ１，Ｌ２には、それぞれ第１及び第２ワーク搬送装置２１，２２が設けられている。

第１ワーク搬送装置２１は、真っ直ぐに伸びる一対のレール２１ａと、その一対のレール２１ａ上に間隔をおいて設けられた複数の台車２１ｂとを有し、各台車２１ｂに第１ワークＷ１の車体を載せて一対のレール２１ａに沿って搬送するように構成されている。同様に、第２ワーク搬送装置２２は、第１ワーク搬送装置２１のレール２１ａと並行に真っ直ぐに伸びる一対のレール２２ａと、その一対のレール２２ａ上に間隔をおいて設けられた複数の台車２２ｂとを有し、各台車２２ｂに第２ワークＷ２の車体を載せて一対のレール２２ａに沿って第１ラインＬ１の第１ワークＷ１と同じ向きに搬送するように構成されている。

この自動車の車体製造ラインＬでは、第１作業エリアａ１が第１ワーク搬送装置２１の第２ラインＬ２側に構成されているとともに、第２作業エリアａ２が第２ワーク搬送装置２２の第１ラインＬ１側に構成されており、したがって、第１及び第２作業エリアａ１，ａ２が第１ワーク搬送装置２１と第２ワーク搬送装置２２との間の狭いスペースに構成されている。そして、第１及び第２工具ユニット１０１，１０２もまた、第１ワーク搬送装置２１と第２ワーク搬送装置２２との間に設けられている。

第１ラインＬ１では、第１作業者Ｐ１が、第１工具ユニット１０１により、第１ワーク搬送装置２１で搬送される第１ワークＷ１に対し、第１作業エリアａ１において第１作業を行う。同様に、第２ラインＬ２では、第２作業者Ｐ２が、第２工具ユニット１０２により、第２ワーク搬送装置２２で搬送される第２ワークＷ２に対し、第２作業エリアａ２において第２作業を行う。第２作業者Ｐ２は、第１ラインＬ１の第１作業者Ｐ１と同一人、つまり、掛持ちであってもよく、また、別人であってもよい。第２作業は、第１ラインＬ１の第１作業と同一作業であってもよく、また、別作業であってもよい。

このとき、第１工具ユニット１０１において、第１アンテナ１２１ｂを含む第１無線装置１２１が第１電波吸収箱１３１に収容されていることにより、第１アンテナ１２１ｂは、第１電波吸収箱１３１による水平方向の規制を受け、第１ラインＬ１の第１作業エリアａ１を含む一方、第２ラインＬ２の第２作業エリアａ２を含まない第１無線通信エリアＡ１を形成する。同様に、第２工具ユニット１０２において、第２アンテナ１２２ｂを含む第２無線装置１２２が第２電波吸収箱１３２に収容されていることにより、第２アンテナ１２２ｂは、第２電波吸収箱１３２による水平方向の規制を受け、第２ラインＬ２の第２作業エリアａ２を含む一方、第１ラインＬ１の第１作業エリアａ１を含まない第２無線通信エリアＡ２を形成する。

この自動車の車体製造ラインＬによれば、第１ラインＬ１の第１無線装置１２１の第１アンテナ１２１ｂが第１電波吸収箱１３１に収容され、それが形成する第１無線通信エリアＡ１が、第２作業エリアａ２を含まないように水平方向に規制されているので、第１ラインＬ１における第１工具１１１と第１無線装置１２１との無線通信が、第２ラインＬ２の第２作業エリアａ２において用いられる第２工具１１２が仮に同じチャンネルの無線通信を行っていても、それによる電波干渉を受けず、情報処理量が必要以上に多くなることがなく、そのため第１ラインＬ１における無線通信の通信速度の低下を抑制することができる。

同様に、第２ラインＬ２の第２無線装置１２２の第２アンテナ１２２ｂが第２電波吸収箱１３２に収容され、それが形成する第２無線通信エリアＡ２が、第１作業エリアａ１を含まないように水平方向に規制されているので、第２ラインＬ２における第２工具１１２と第２無線装置１２２との無線通信が、第１ラインＬ２の第１作業エリアａ１において用いられる第１工具１１１が仮に同じチャンネルの無線通信を行っていても、それによる電波干渉を受けず、情報処理量が必要以上に多くなることがなく、そのため第２ラインＬ２における無線通信の通信速度の低下を抑制することができる。

また、これらに加え、第１及び第２無線装置１２１，１２２の第１及び第２アンテナ１２１ｂ、１２２ｂがそれぞれ第１及び第２電波吸収箱１３１，１３２に収容されているので、第１及び第２無線装置１２１，１２２への無線通信を行う同種の工具、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の無線通信の外来電波の入力が規制され、かかる観点からも通信速度の低下抑制を図ることができる。

そして、これらの結果、第１及び第２ラインＬ１，Ｌ２における無線通信の通信速度の低下が抑制され、第１及び第２ラインＬ１，Ｌ２のそれぞれにおいて行われる第１及び第２作業について良好な作業性を得ることができる。

なお、上記実用例では、自動車の車体製造ラインＬを示したが、特にこれに限定されるものではなく、その他の製品の製造ラインであってもよい。

また、上記実用例では、自動車の車体製造ラインＬが第１及び第２ラインＬ１，Ｌ２を含む構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、同様の構成を有するより多くのラインを含むものであってもよい。

上記実用例では、第１及び第２ラインＬ１，Ｌ２が相互に隣接するとともに並行して設けられたラインレイアウトとしたが、特にこれに限定されるものではなく、その他のラインレイアウトであってもよい。

上記実用例では、第１及び第２作業エリアａ１，ａ２が第１ワーク搬送装置２１と第２ワーク搬送装置２２との間に設けられた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、第１及び第２作業エリアのそれぞれが第１及び第２ワーク搬送装置の同じ側に設けられた構成であってもよい。

上記実用例では、第１及び第２ワーク搬送装置２１，２２により第１及び第２ワークＷ１，Ｗ２を同じ向きに搬送する構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、第１及び第２ワークを逆向きに搬送する構成であってもよい。

本発明は、工具ユニット及びそれに用いる電波吸収箱の技術分野について有用である。

Ａ，Ａ１，Ａ２ （第１，第２）無線通信エリア
ａ，ａ１，ａ２， （第１，第２）作業エリア
Ｌ 車体製造ライン
Ｌ１，Ｌ２ 第１，第２ライン
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ （第１，第２）作業者
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２ （第１，第２）ワーク
１０，１０１，１０２ （第１，第２）工具ユニット
１１，１１１，１１２ （第１，第２）工具
１２，１２１，１２２ （第１，第２）無線装置
１２ａ，１２１ａ，１２２ａ 装置本体
１２ｂ，１２１ｂ，１２２ｂ アンテナ
１３，１３１，１３２ （第１，第２）電波吸収箱
１３ａ 開口
１３ｂ 箱本体
１３ｃ 電波吸収体
１３ｄ 通信エリア調整部材
１３ｅ 張出部
２１，２２ （第１，第２）搬送装置
２１ａ，２２ａ レール
２１ｂ，２２ｂ 台車

Claims (5)

1. 無線通信機能を有する工具と、
   前記工具と無線通信するためのアンテナを有する無線装置と、
   前記無線装置の前記アンテナを収容するとともに、前記工具側を向くように配置させるための開口を有し、且つ前記開口を除いて前記アンテナを囲うように電波吸収体が設けられた電波吸収箱と、
   を含む工具ユニット。
2. 請求項１に記載された工具ユニットにおいて、
   前記電波吸収箱は、前記開口側から見て前記電波吸収箱に収容された前記アンテナの両側の少なくとも一方に、前記アンテナまでの距離が可変である電波吸収体の内壁を構成するように設けられた通信エリア調整部材を有する工具ユニット。
3. 請求項１又は２に記載された工具ユニットにおいて、
   前記電波吸収箱は、前記開口が側方を向くように形成されているとともに、前記電波吸収箱に収容された前記アンテナの上方の上面部に連続して前記開口から張り出すように設けられた下面が電波吸収体の張出部を有する工具ユニット。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された工具ユニットにおいて、
   前記電波吸収箱は、前記アンテナの収容位置が前記開口から奥側に可変に構成されている工具ユニット。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載された工具ユニットにおける前記無線装置を収容するための電波吸収箱。

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