JP2019219492A

JP2019219492A - 締付体験システム

Info

Publication number: JP2019219492A
Application number: JP2018116245A
Authority: JP
Inventors: 公彦衣川; Kimihiko Kinugawa
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2018-06-19
Publication date: 2019-12-26

Abstract

【課題】作業者がより実際に近い環境を考慮しながら、ボルトを締め付ける体験をすること【解決手段】締付体験システムは、ヘッドマウントディスプレイと、締付けの強さを計測するセンサを含む１または複数のボルトと、１または複数のボルトが取り付けられるフランジと、を含み、作業者の頭部の姿勢を取得し、フランジの周囲に配置される仮想物体の情報を取得し、検出された姿勢に基づいて、仮想物体の３次元画像を生成し、生成された３次元画像を前記ヘッドマウントディスプレイに出力させ、計測されたボルトの締付けの強さを示す情報を表示させる。【選択図】図１

Description

本発明は、締付体験システムに関する。

配管等を連結する工事では、１セットのフランジの間にガスケットなどのシール材を挟み込み、フランジを貫通するボルトを締め付けることにより、配管の接続部分からの流体の漏出を防いでいる。フランジの隙間の発生を防ぎかつシール材の破損を防ぐため、ボルトの締付け力を一定の範囲内にする必要がある。

一方で、作業者が適切な締付力でボルトを締め付けるためには熟練を必要とする。作業者を熟練させるために、締付力を計測できるボルトを含む研修機材によりボルトを締めつける研修が行われている。

特許文献１には、配管の接続部のフランジをボルトで締め付ける作業を実習するためのシステムが開示されている。このシステムでは、ボルトの歪みを測定し、その歪みが表示装置に出力される。特許文献２には、ボルトに対応して設けられた歪ゲージの出力信号を受信し、被験者の技能を判定することが開示されている。特許文献３には、シール材の施工状況をモニタリングできるシステムが、測定された軸力と、目標軸力とを表示することが開示されている。

特開２０１５−１４１３４５号公報特開２０１５−２１７４９７号公報特開２０１７−１６１３８８号公報

複数の配管が並ぶような環境でボルトを締め付ける場合には、身体が配管に干渉しないように締付けを行うことが必要である。例えば上記の理由から、作業者が締め付けを体験する場合には、実際の配管のレイアウトに近い環境を準備することが望ましい。一方で、ボルトを締め付ける体験は、現場ではなく、そのために設けられた部屋のようなスペースで行われることが多い。仮に、実際の配管のレイアウトに準拠した環境を準備しようとすると、その環境を準備する負担が非常に大きく、現実的ではなかった。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、ボルトを締め付ける体験をする際に、作業者がより実際に近い環境を知覚することが可能な締付体験システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明にかかる締付体験システムは、作業者の頭に装着されるヘッドマウントディスプレイと、１または複数のボルトと、前記１または複数のボルトが取り付けられるフランジと、前記作業者の頭部の姿勢を取得する姿勢取得部と、前記フランジの周囲に配置される仮想物体の情報を取得する仮想物体取得部と、前記検出された姿勢に基づいて、前記仮想物体の３次元画像を生成し、前記生成された３次元画像を前記ヘッドマウントディスプレイに出力させる制御部と、を含む。

本発明の一形態では、前記１または複数のボルトは、締付けの強さを計測するセンサを含み、前記締付体験システムは前記計測された前記ボルトの締付けの強さを示す情報を表示させる結果表示部をさらに含んでよい。

本発明の一形態では、前記仮想物体は、仮想的な配管、フランジおよびバルブのうち少なくとも１つを含んでよい。

本発明の一形態では、締付実習システムは、前記作業者の手足の位置を取得する位置取得部と、前記取得された手足の位置に基づいて、仮想空間において前記作業者と前記仮想物体とが干渉するか否かを判定する干渉判定部と、前記判定の結果に基づいて、前記作業者に干渉を通知する干渉通知部と、をさらに含んでよい。

本発明の一形態では、締付実習システムは、前記作業者の手足に装着される振動機をさらに含み、前記干渉通知部は、前記判定の結果に基づいて前記振動機を振動させてよい。

本発明の一形態では、締付実習システムは、前記ボルトの締め付けの強さに基づいて、フランジからの漏出の可能性を判定する漏出判定部をさらに含み、前記結果表示部は、前記判定された漏出の可能性に応じた画像を生成し、前記ヘッドマウントディスプレイに出力してよい。

本発明の一形態では、前記フランジは、周方向に複数の部分に分割され、前記複数の部分のそれぞれは前記複数のボルトのうち１または複数が組み付けられてよい。

本発明により、ボルトを締め付ける実習を行う際に、作業者がより実際に近い環境を体験することが可能になる。

本発明の実施形態にかかる締付実習システムの一例を示す図である。全体図は模式図であり、ブロック図ではない。情報処理装置および情報処理装置１に接続されるデバイスの構成を示すブロック図である。ボルトを締め付ける実習の概略的な手順を説明する図である。締付実習システムが実現する機能を示すブロック図である。視点取得部、仮想配管取得部、画像出力部の処理の一例を示すフロー図である。ＨＭＤに表示される画像を模式的に示す図である。手足位置取得部、干渉判定部、干渉通知部の処理の一例を示すフロー図である。締付力取得部、締付判定部、締付結果提示部の処理の一例を示すフロー図である。ＨＭＤに表示される漏出画像の一例を模式的に示す図である。締付測定装置の変形例を示す図である。

以下では、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。出現する構成要素のうち同一機能を有するものには同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態にかかる締付実習システムの一例を示す図である。締付実習システムは、情報処理装置１と、締付測定装置３と、ヘッドマウントディスプレイ（以下「ＨＭＤ」）２１と、ディスプレイ２２と、外部測定デバイス２３と、通知デバイス２５ａ〜２５ｄ（以下では「通知デバイス２５」とも記載する）とを含む。締付測定装置３は、フランジ３４ａ，３４ｂを有する配管３３と、フランジ３４ａ，３４ｂの間に挟まれるガスケットと、複数のボルト３５およびナット３６と、配管３３を固定する架台３９とを含む。フランジ３４ａ，３４ｂは、配管３３の端部に設けられかつ径方向外側に拡がる環状の部材である。フランジ３４ａ，３４ｂは互いに対向しており、フランジ３４ａ，３４ｂを貫通する複数の孔も有する。複数のボルト３５のそれぞれは孔を通過し、両端からナット３６が取り付けられている。

あるボルト３５に取り付けられる一組のナット３６は、フランジ３４ａ，３４ｂを挟む。ナット３６は、作業者が保持するレンチ７１によって締められ、それによりボルト３５はフランジ３４ａ，３４ｂを接合する。複数のボルト３５のそれぞれには、締付力センサ３１（図２参照）が埋め込まれており、締付力センサ３１は、例えば歪みセンサであり、ナット３６によるボルト３５の締付けの強さを計測している。締付力センサ３１と情報処理装置１とは配線４１により接続されている。

図２は、情報処理装置１および情報処理装置１に接続されるデバイスの構成を示すブロック図である。情報処理装置１は、プロセッサ１１と、記憶部１２と、通信部１３と、画像処理部１４と、入出力部１５とを含む。情報処理装置１は例えばパーソナルコンピュータである。

プロセッサ１１は、記憶部１２に格納されているプログラムに従って動作し、通信部１３や画像処理部１４、入出力部１５等を制御する。なお、上記プログラムは、フラッシュメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるものであってもよいし、インターネット等のネットワークを介して提供されるものであってもよい。

記憶部１２は、ＤＲＡＭやフラッシュメモリ等のメモリ素子とハードディスクドライブ等の外部記憶装置とによって構成されている。記憶部１２は、上記プログラムを格納する。また、記憶部１２は、プロセッサ１１や通信部１３等から入力される情報や演算結果を格納する。

通信部１３は有線ＬＡＮや無線ＬＡＮを構成する集積回路やコネクタ、アンテナなどにより構成されている。通信部１３は、ネットワークを介して他の装置と通信する機能を有する。通信部１３は、プロセッサ１１の制御に基づいて、他の装置から受信した情報をプロセッサ１１や記憶部１２に入力し、他の装置に情報を送信する。

画像処理部１４は、いわゆるＧＰＵ（Graphic Processing Unit）やフレームバッファメモリ、表示制御回路を含む。画像処理部１４は、ＨＭＤ２１やディスプレイ２２に表示させる画像のデータを生成し、それらに生成された画像を表示させる。

ＨＭＤ２１は作業者の頭に装着され、いわゆる仮想現実の３次元画像を表示する。３次元画像は、作業者がそれに含まれる仮想物体を実感するように生成される。ここで、ＨＭＤ２１は、外の様子を視認することが可能な、いわゆる透過型のディスプレイである。透過型のディスプレイは、例えばマイクロソフト社のHoloLens（登録商標）のように光学的に外からの光を透過させ、かつ画像を重ねあわせて表示することができる光学シースルー方式で構成されてもよいし、カメラが撮影した画像を表示するビデオシースルー方式で構成されてもよい。

入出力部１５は、ＡＤコンバータと、外部デバイスとデータをやりとりする入出力コントローラと、により構成される。外部デバイスとしては、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力デバイスの他に、外部測定デバイス２３、通知デバイス２５がある。またＡＤコンバータは、配線４１を介して締付力センサ３１に接続されている。入出力部１５は、プロセッサ１１の制御に基づいて、入力デバイスをユーザが操作することにより入力されるデータを取得し、外部測定デバイス２３や通知デバイス２５を制御する。また入出力部１５は、ＡＤコンバータにより締付力センサ３１から出力される信号を数値に変換し、変換された数値をプロセッサ１１や記憶部１２に引き渡す。

通知デバイス２５は、バイブレータとベルトと電子回路とを含み、ベルトにより身体に固定される。例えば、通知デバイス２５ａ〜２５ｄは、それぞれ、右腕のひじ、左腕のひじ、右足、左足に固定される。通知デバイス２５は、腕や足のうち他の位置に装着されてもよいし、その一部に通知デバイス２５が装着されなくてもよい。通知デバイス２５は、情報処理装置１から信号を受信し、受信した信号に基づいて振動する。

外部測定デバイス２３は、作業者の身体（手足等）の位置の計測に用いられる。外部測定デバイス２３は、例えばマイクロソフト社のkinect（登録商標）のように、画素ごとに外部測定デバイス２３からの距離が計測された距離画像を生成するカメラであり、作業者の手足等の位置は、その距離画像に対し、公知の人体認識手法を適用することにより認識される。ここで、作業者の前方に締付測定装置３があるとすると、締付測定装置３が計測の邪魔にならないように、外部測定デバイス２３は作業者の側方に設けられる。

なお、作業者の身体の位置は、通知デバイス２５と外部測定デバイス２３とが互いに連携することにより計測されてもよい。例えば、外部測定デバイス２３の数を３以上とし、外部測定デバイス２３のそれぞれに超音波を出力するスピーカを設け、通知デバイス２５にマイクを設けてよい。この場合、複数の外部測定デバイス２３は情報処理装置１が指定する出力時間に超音波を出力し、情報処理装置１は通知デバイス２５に設けられたマイクがその超音波を受信した時間と、出力時間との差に基づいて幾何学的な計算により通知デバイス２５の３次元位置を求めてよい。また、通知デバイス２５が発光部を有し、複数の外部測定デバイス２３がその発光部を認識するカメラを有してもよい。この場合、カメラが通知デバイス２５の発光を含む画像を撮影し、情報処理装置１はその画像内における発光の位置に基づいて通知デバイス２５の３次元位置を求めてよい。また、他の公知の手法により作業者の身体の３次元位置が測定されてよい。

ＨＭＤ２１は、画像を表示するだけでなく、自らの位置や向きを測定するための機構を備える。ＨＭＤ２１は、その機構としていわゆるステレオカメラを備え、ステレオカメラが撮影した画像から認識された物体の位置に基づいてＨＭＤ２１に含まれるプロセッサがＨＭＤ２１の位置および向きを決定してもよい。位置および向きを決定する処理は、情報処理装置１が行ってもよい。また、ＨＭＤ２１の位置や向きは、外部のデバイスと連携して測定されてもよい。例えば、ＨＭＤ２１が複数の発光部を備え、カメラを備える外部測定デバイス２３などにより撮影された画像に含まれる複数の発光部の領域に基づいて、情報処理装置１がＨＭＤ２１の位置および向きを決定してよい。

図３は、ボルト３５を締め付ける実習の概略的な手順を示す図である。はじめに、実習の管理者は、締付実習システムを設置し、調整する（ステップＳ１０１）。管理者は、締付測定装置３および外部測定デバイス２３を適切な位置に設置する。また、管理者は、締付測定装置３の位置と、仮想物体の仮想空間内の位置とが整合するように、締付測定装置３の位置および仮想空間における仮想物体の位置を調整する。設置、調整が終わると、管理者は、ボルト３５およびＨＭＤ２１を、実習の初期状態となるように設定する（ステップＳ１０２）。実習の初期状態は、ナット３６がボルト３５に手で取り付けられ、ナット３６がレンチ７１で締め付けられておらず、また作業者がＨＭＤ２１や通知デバイス２５を装着した状態である。複数の作業者が実習する場合には、ステップＳ１０２以降の手順が繰り返し行われる。

初期状態が設定されると、実習が開始される。実習では、作業者はＨＭＤ２１により出力される仮想現実の画像と、実際のフランジ３４ａ，３４ｂ、ボルト３５およびナット３６を見ながら、レンチ７１を用いてナット３６を回すことにより、複数のボルト３５を締め付ける（ステップＳ１０３）。なお、作業者は、複数のボルト３５のそれぞれを、所定の手順に従い複数回に分けて締め付ける。このステップにおける締付実習システムの動作については後述する。

作業者によるボルト３５の締め付けの実習が終わると、情報処理装置１は、ボルト３５の締め付けの結果を作業者にフィードバックする（ステップＳ１０４）。フィードバックは、複数のボルト３５のそれぞれの締付力、およびその締付力が許容範囲内にあるかを示す画像の出力や、締付力が許容範囲を超えた場合におけるその締付力に応じた流体の漏出の画像の出力を含んでよい。

図４は、締付実習システムが実現する機能を示すブロック図である。締付実習システムは、機能的に、視点取得部５１、仮想配管取得部５２、画像出力部５３、手足位置取得部５４、干渉判定部５５、干渉通知部５６、締付力取得部５７、締付判定部５８、締付結果提示部５９を含む。これらの機能は、主に、情報処理装置１に含まれるプロセッサ１１が記憶部１２に格納されるプログラムを実行し、必要に応じて画像処理部１４や入出力部１５を制御することにより実現される。なお、これらの機能の少なくとも一部は、ＨＭＤ２１に含まれるプロセッサが記憶部に格納されるプログラムを実行することにより実現されてもよい。

視点取得部５１は、入出力部１５を介してＨＭＤ２１または外部のカメラ等が測定した情報を取得し、取得された情報に基づいて、作業者の頭部の位置および姿勢（作業者の視点）を取得する。また、視点取得部５１は、その作業者の頭部の位置および姿勢を仮想空間における視点の座標および視点の向き（これらを以下では「仮想空間における視点」と記載する）に変換する。

仮想配管取得部５２は、記憶部１２に格納された、仮想空間内の仮想物体の情報を取得する。仮想物体は、仮想的な配管、仮想的な配管に含まれるフランジおよびバルブを含み、仮想物体の情報は、仮想物体の形状や色の情報を含む。仮想物体の情報は、プラントの配管等の設計におけるＣＡＤデータであってもよい。また、仮想配管取得部５２は、仮想空間における視点に基づいて、仮想物体のうち、作業者の視界に入りうるものの情報を取得してよい。

画像出力部５３は、視点取得部５１により取得された作業者の視点と、仮想配管取得部５２により取得された仮想物体の情報とに基づいて、仮想物体の３次元画像を生成し、生成された３次元画像をＨＭＤ２１に出力させる。より具体的には、画像出力部５３は、画像処理部１４を制御し、仮想空間における視点による仮想物体の３次元画像を生成し、生成された３次元画像を出力するようＨＭＤ２１を制御する。ここで、ＨＭＤ２１がビデオシースルー方式である場合には、画像出力部５３は、ＨＭＤ２１に含まれるカメラが撮影した実際のフランジ３４ａ，３４ｂ、ボルト３５およびナット３６の画像と、生成された３次元画像とを重ね合わせた画像を生成し、その重ね合わせた画像を出力するようＨＭＤ２１を制御してよい。

図５は、視点取得部５１、仮想配管取得部５２、画像出力部５３の処理の一例を示すフロー図である。図５に示される処理は、作業者がボルト３５を締め付ける実習を開始してから終了するまで繰り返し実行される。はじめに、視点取得部５１は、作業者の頭部の位置および姿勢として、ＨＭＤ２１の位置および姿勢を取得する（ステップＳ２０１）。視点取得部５１は取得された位置及び姿勢から、作業者の仮想空間における視点の位置及び向きを算出する。次に、仮想配管取得部５２は、記憶部１２から、仮想物体の情報を取得する（ステップＳ２０２）。画像出力部５３は、算出された作業者の視点の位置及び向きと、仮想物体の情報とに基づいて、作業者の視点から見た３次元画像を生成する（ステップＳ２０３）。そして、生成された３次元画像のデータを画像処理部１４を介してＨＭＤ２１へ送信し、ＨＭＤ２１にその生成された３次元画像を出力させる（ステップＳ２０４）。

図６は、ＨＭＤ２１に表示される画像を模式的に示す図である。図６では、ＭＨＤ２１に表示される仮想物体の画像を実線で、フランジ３４ａ，３４ｂを含む実在の配管３３については破線で示している。図６の例では、仮想物体は、実在する配管３３の周囲に存在する他の配管７３、その架台７９、およびバルブ７８である。これらの仮想物体は、ボルト３５の締め付け作業の際の作業者の姿勢などを制約するものであり、作業者は、その視認される仮想物体を考慮してボルト３５を締め付けることで、より実態に近い環境でボルト３５の締付を体験することができる。

なお、画像出力部５３は、ステップＳ２０３において、仮想物体のうち、実在するフランジ３４ａ，３４ｂやその周囲の配管３３に隠れる部分を描画しなくてもよい。例えば、予め記憶部１２が、実在するフランジ３４ａ，３４ｂや周囲の配管３３の仮想空間における位置及び形状を格納し、画像出力部５３は、その格納された位置及び形状のフランジ３４ａ，３４ｂ等に隠れる仮想物体の領域を描画しなくてよい。

次に、作業者の手足が仮想空間内の配管等に接触した場合に、そのことを通知する構成について説明する。手足位置取得部５４は、作業者の手足の位置を取得する。より具体的には、手足位置取得部５４は、外部測定デバイス２３が取得する距離画像を用いて作業者の手足の位置を取得する。また、前述のように、手足位置取得部５４は、外部測定デバイス２３と通知デバイス２５とを互いに連携させることにより通知デバイス２５の位置を測定し、その通知デバイス２５の位置を手足の位置として取得してよい。また、手足位置取得部５４は、取得された作業者の手足の位置を仮想空間における位置に変換する。

干渉判定部５５は、取得された作業者の手足の位置に基づいて、仮想空間において作業者と仮想物体とが干渉するか否かを判定する。干渉判定部５５は、公知の衝突判定手法を用いて仮想空間に配置された物体と、仮想空間における手足とが、干渉するか否かを判定してよい。

干渉通知部５６は、判定の結果に基づいて、作業者に干渉を通知する。より具体的には、干渉通知部５６は、仮想空間において作業者と仮想物体とが干渉すると判定された場合に、通知デバイス２５を振動させることで、作業者に干渉を通知する。ここで、干渉の通知は、必ずしも振動により行われなくてもよい。音や、画面の変化により干渉が通知されてもよい。

図７は、手足位置取得部５４、干渉判定部５５、干渉通知部５６の処理の一例を示すフロー図である。図７に示される処理は、図５に示される処理は、作業者がボルト３５を締め付ける実習を開始してから終了するまで繰り返し実行される。はじめに、手足位置取得部５４は、作業者の手足の位置を取得する（ステップＳ３０１）。手足位置取得部５４が作業者の手足の位置を取得する処理の詳細については既に説明しているので省略する。また、手足位置取得部５４は、作業者の手足の位置を仮想空間における位置に変換する。

次に、干渉判定部５５は、作業者の手足と仮想物体との干渉を検出する（ステップＳ３０２）。そして、干渉通知部５６は、作業者と仮想物体との干渉が検出された場合に、通知デバイス２５を振動させる（ステップＳ３０３）。例えば、干渉通知部５６は、右足と仮想物体との干渉が検出された場合に、右足に装着される通知デバイス２５を振動させるなど、干渉通知部５６は干渉が判定された身体の部位に応じた通知デバイス２５を振動させてよい。

手足位置取得部５４、干渉判定部５５および干渉通知部５６の処理により、作業者は、ＨＭＤ２１に表示される仮想物体と自分の身体（特に手足）とが干渉しているか否かを容易に認識することができ、作業者は、より実態に近い意識をもってボルト３５の締付を体験することができる。

次に、ボルト３５の締付力を計測し、作業者へ実習の結果をフィードバックする構成について説明する。締付力取得部５７は、ボルト３５の締付力センサ３１からＡＤコンバータを介してナット３６によるボルト３５の締付けの強さを示す信号を取得する。また、締付力取得部５７は、その信号の値からボルト３５の締付力を算出し取得する。

締付判定部５８は、取得されたボルト３５の締付力に基づいて、ボルト３５の締付が適正に行われたか否か、および、仮に配管３３に流体を流した場合にフランジ３４ａ，３４ｂから流体が漏出する可能性があるか否かを判定する。締付判定部５８は、漏出の可能性として、漏出する流体の多さを判定してよい。

締付結果提示部５９は、計測されたボルト３５の締付けの強さを示す情報を表示させる。より具体的には、締付結果提示部５９は、判定された漏出の可能性に応じた画像を生成し、ＨＭＤ２１やディスプレイ２２にその画像を出力させる。締付結果提示部５９は、特に、流体が漏出すると判定された場合には、その漏出のアニメーション画像を生成し、ＨＭＤ２１において、生成された画像を実際のフランジ３４ａ，３４ｂに重畳する位置に出力させる。

図８は、締付力取得部５７、締付判定部５８、締付結果提示部５９の処理の一例を示すフロー図である。はじめに、締付力取得部５７は、作業者がボルト３５を締め付ける実習の開始から終了まで、各ボルト３５の締付力を繰り返し取得する（ステップＳ４０１）。締付力の取得の開始は締付実習システムを管理するオペレータが指示してよい。また、締付力の取得の終了は、作業者がボルト３５の締め付けを終えた後であればよく、オペレータが終了のタイミングを指示してよい。

そして、締付判定部５８は、取得された各ボルト３５の締付力に基づいて、フランジ３４ａ，３４ｂの接合部からの漏出に関する状態を推定する（ステップＳ４０２）。作業者のボルト３５の締め付けの終了時の締付力が、推定に用いられてよい。締付判定部５８は、取得された複数のボルト３５の締付力がそのフランジ３４ａ，３４ｂに応じて定まる許容範囲の中にある場合はボルト３５の締付が適正に行われたと判定してよい。一方、締付判定部５８は、ボルト３５の締付力が許容範囲より小さい、または複数のボルト３５の締付力のばらつきが所定の閾値より大きい場合に適性に締付が行われず、流体が漏出すると判定（推定）してよい。また、締付判定部５８は、ボルト３５の締付力が許容範囲より大きい場合には、ガスケットが破壊されることによりより多くの流体が漏出すると判定（推定）してよい。

そして、締付結果提示部５９は、漏出の推定結果に応じた漏出画像８１をＨＭＤ２１に出力させる（ステップＳ４０３）。ここで、出力される漏出画像８１は、漏出のアニメーション画像であり、締付結果提示部５９は、締付判定部５８により判定された漏出する流体の量に基づいて、複数のアニメーション画像から、出力させるものを選択してもよい。また、締付結果提示部５９は、締付力に基づいて漏出個所を推定し、その漏出個所に応じた漏出画像８１を出力させてもよい。もちろん、締付結果提示部５９は、推定結果において、適正に締め付けられ漏出がないと判定された場合には、漏出画像８１を出力しなくてよい。締付結果提示部５９は、その漏出のアニメーションの漏出画像８１を、ＨＭＤ２１の表示領域内であって、実際のフランジ３４ａ，３４ｂに重畳する位置に出力させる。

図９は、ＨＭＤ２１に表示される漏出画像８１の一例を模式的に示す図である。図９では、フランジ３４ａ，３４ｂを含む実在の配管３３を破線で示している。締付結果提示部５９は、画像処理部１４を用いて、フランジ３４ａ，３４ｂの位置（より詳しくはフランジ３４ａ，３４ｂの接合部）に応じた領域に漏出画像８１を描画し、ＨＭＤ２１にその漏出画像を表示させる。

なお、締付結果提示部５９は、ボルト３５の締付力を、その締付力の許容範囲とともに表示してもよい。この場合、締付結果提示部５９はこれらの情報をディスプレイ２２に表示させてよい。

ここで、締付測定装置３に含まれるフランジ３４ａ，３４ｂのそれぞれは、複数の部分に分割されてもよい。図１０は、締付測定装置３の変形例を示す図である。

図１０に示される締付測定装置３は、フランジ３４ａ，３４ｂと、複数のボルト３５およびナット３６と、ブラケット３８と、フランジ３４ａ，３４ｂを固定する架台３９とを含む。フランジ３４ａ，３４ｂは、周方向で見て、部材８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄに分割されている。また、フランジ３４ａ，３４ｂの径方向内側かつ部材８３ａ〜８３ｄの周方向の端部には、ブラケット３８が固定されている。ブラケット３８は、径方向内側に延びる部分を有し、隣り合う部材８３ａ〜８３ｄに取り付けられたブラケット３８のその部分は互いに対向している。また互いに対向するブラケット３８には貫通する孔が設けられ、取外し可能な取付金具８４（例えばボルトなど）により互いに固定されている。部材８３ａ〜８３ｄはフランジ３４ａ，３４ｂを構成し互いに対向する部分を有し、その部分を貫通する複数の孔を有する。締付力センサ３１を有する複数のボルト３５はそれらの孔を通過し、両端からナット３６が取り付けられている。架台３９は、互いに固定された部材８３ａ〜８３ｄを保持している。

図１０の例に示されるように、フランジ３４ａ，３４ｂが分割されることにより、大きな径の配管３３を扱うための締付測定装置３の輸送および保管が容易になる。これにより、大きな径の配管３３に関する実習を、より容易に行うことができる。例えば、作業者のいる工場で実習を行うことが容易になる。

１情報処理装置、３締付測定装置、１１プロセッサ、１２記憶部、１３通信部、１４画像処理部、１５入出力部、２１ＨＭＤ、２２ディスプレイ、２３外部測定デバイス、２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ通知デバイス、３１締付力センサ、３３，７３配管、３４ａ，３４ｂフランジ、３５ボルト、３６ナット、３８ブラケット、３９，７９架台、４１配線、５１視点取得部、５２仮想配管取得部、５３画像出力部、５４手足位置取得部、５５干渉判定部、５６干渉通知部、５７締付力取得部、５８締付判定部、５９締付結果提示部、７１レンチ、７８バルブ、８１漏出画像、８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄ部材、８４取付金具。

Claims

作業者の頭に装着されるヘッドマウントディスプレイと、
１または複数のボルトと、
前記１または複数のボルトが取り付けられるフランジと、
前記作業者の頭部の姿勢を取得する姿勢取得部と、
前記フランジの周囲に配置される仮想物体の情報を取得する仮想物体取得部と、
前記検出された姿勢に基づいて、前記仮想物体の３次元画像を生成し、前記生成された３次元画像を前記ヘッドマウントディスプレイに出力させる制御部と、
を含む締付体験システム。
請求項１に記載の締付体験システムにおいて、
前記１または複数のボルトは、締付けの強さを計測するセンサを含み、
前記計測された前記ボルトの締付けの強さを示す情報を表示させる結果表示部をさらに含む、
締付体験システム。
請求項１または２に記載の締付体験システムにおいて、
前記仮想物体は、仮想的な配管、フランジおよびバルブのうち少なくとも１つを含む、
締付体験システム。
請求項３に記載の締付体験システムにおいて、
前記作業者の手足の位置を取得する位置取得部と、
前記取得された手足の位置に基づいて、仮想空間において前記作業者と前記仮想物体とが干渉するか否かを判定する干渉判定部と、
前記判定の結果に基づいて、前記作業者に干渉を通知する干渉通知部と、
をさらに含む締付体験システム。
請求項４に記載の締付体験システムにおいて、
前記作業者の手足に装着される振動機をさらに含み、
前記干渉通知部は、前記判定の結果に基づいて前記振動機を振動させる、
締付体験システム。
請求項１から５のいずれかに記載の締付体験システムにおいて、
前記ボルトの締め付けの強さに基づいて、フランジからの漏出の可能性を判定する漏出判定部をさらに含み、
前記結果表示部は、前記判定された漏出の可能性に応じた画像を生成し、前記ヘッドマウントディスプレイに出力する、
締付体験システム。
請求項１から６のいずれかに記載の締付体験システムにおいて、
前記フランジは、周方向に複数の部分に分割され、前記複数の部分のそれぞれは前記複数のボルトのうち１または複数が組み付けられる、
締付体験システム。