JP3909756B2 - 誤欠品チェック装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誤欠品チェック装置に関し、例えば、ワークに正規部品が正しく組付けられているか否かを作業者自身でチェックする場合に好適な誤欠品チェック装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製品の生産において、ワークに正規部品とは異なる部品が組付けられる誤部品や、正規部品の組付け忘れによる欠品の場合は、その製品は所期の機能・動作をすることができないため不良品となる。そこで、製品の生産工程において、正規部品が正しく組付けられていない状態、すなわち誤部品や欠品（以下、これらを総称して、誤欠品という）が生じないように、各種の対策が考えられている。
【０００３】
特開平２−２５０７５５号公報には、誤欠品を生じ難い生産技術が開示されている。しかしながら、例えば、自動車用エンジンなどのように、部品点数が極めて多い場合は、いかに上記のような誤欠品を生じ難い生産技術を用いても、誤欠品の発生を完全に防止することには限度がある。このため、誤欠品の検査処理が不可欠である。
【０００４】
その一つとして、誤欠品検査ロボットを用いて無人化する試みも提案されている。この方式では、予め部品にバーコードラベルを付与しておき、ロボットにバーコードリーダを持たせて、ロボットが部品のバーコードを読み取ることによって、誤欠品の有無を検査するものである。
【０００５】
しかしながら、この方式では、ロボットの姿勢を定めるための動作プログラムの作成が不可欠であり、例えば、自動車用エンジンのように、様々な角度から検査する必要のある場合には、実用化が難しい。また。設計変更や生産機種の変更に伴ってロボットの動作変更に伴う多大なティーチング処理が必要とされ、これもまた実用化の大きな障害となっている。
【０００６】
そこで、多くの現場では、検査者が目視によって誤欠品の有無を検査している。しかしながら、目視検査は、ケアレスミスや見落とし等のヒューマンエラーが避け難い。そのため、組付部品が極めて多い場合や、検査する製品種類が多い場合には、予めチェックリストを用意しておき、検査者がこのチェックリストを参照しながら、順次目視で組み付けられた部品を確認してチェックリストにチェックしていくようにしている。
【０００７】
前述の特開平２−２５０７５５号公報のように、誤欠品がそもそも発生しないようにする生産技術は不可欠であり、かつ重要であるが、部品点数が多い場合や、多品種生産の現場では、完全に誤欠品の発生を無くすことができず、生産技術の改善によって誤欠品検査をなくすことは、現実的ではない。
【０００８】
また、多品種生産を実施している場合、検査者に相当の知識が要求され、信頼度の高い検査を行なえる検査者の数が限られてしまうという問題も生じている。さらに、習熟するまでに多大な教育工数を要する。さらにまた、チェックリストの作成には多大な労力が求められ、特に新機種の生産開始時や設計変更の際に、チェックリストの編集や修正処理に多大な労力が必要とされる。かつまた、必ずしも使い易い、すなわち誤検査を発生させ難いチェックリストが得られない。例えば、チェックリストに記入出来るような特徴を部品に与えられない場合がある。さらには、使用済みのチェックリストが産業廃棄物になるという問題もある。また、チェックリストへの記入作業が必要で、この記入作業のために、肝心のチェック作業そのものが疎かになる恐れがある。
【０００９】
そこで、検査者の勘違いによって誤検査が発生しないようにすること、検査者に適格な情報が提供されて、知識が十分にない者にも信頼性の高い検査を行なえるようにすること、チェックリストの作成処理を簡単化できるようにすること、分かり易いチェックリストを作成すること、誤欠品検査結果から、誤欠品の発生原因の分析を可能とすることを目的として、特開平８−１５５７６６号公報に記載されるような、誤欠品検査装置が提案されている。
【００１０】
上記の特開平８−１５５７６６号公報に記載されている誤欠品検査装置は、製品とその製品に用いられている部品の関係を示す製品・部品データと、その部品とその部品の視覚的特徴の関係を示す部品・視覚データとを記憶しておく第１記憶手段と、検査者に対して視覚的特徴の入力を要求する入力要求手段と、検査者が入力した視覚的特徴を記憶しておく第２記憶手段と、前記第１記憶手段の記憶内容と前記第２記憶手段の記憶内容を比較して誤欠品の有無を判別する手段、とを備えているものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記の誤欠品検査装置において、部品の視覚的特徴とは、誤った部品を準備したり組付けたりする、所謂、誤部品の恐れのある同種部品の中から正規部品を区別するための部品の視覚的特徴を言い、例えば、色や形状的特徴、あるいは視認できる部品番号、記号などが用いられる。
【００１２】
そして、検査者が検査結果をイエス・ノーで入力するのではなく、部品の視覚的特徴を入力していくために、誤った部品を正規部品と勘違いして誤った検査を行なうことを防止するものである。
【００１３】
しかしながら、上記の誤欠品検査装置では、検査者が部品の視覚的特徴を掴み取り、さらにその視覚的特徴を入力しなければならないため、非常に煩雑であるという問題点があり、しかもその煩雑さの故に、今度は検査者が誤入力をなくすことは自ずと限界があるため、高い信頼度の誤欠品検査が行なえないという問題点があった。
【００１４】
そこで、本発明は、上記の問題点を解決して、経験が乏しくても、高い信頼度の誤欠品検査が行なえる誤欠品チェック装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載された誤欠品チェック装置は、ワークに部品を組付けていく部品組付作業終了後、その組付けた部品が正規部品であるか、あるいは部品の欠品がないかどうかをチェックする誤欠品チェック装置であって、正規部品とダミー部品を含む多種類の部品の画像を制御する画像制御装置と、この画像制御装置によって画像を選択的に表示する画像表示装置とを備え、前記画像表示装置上に表示する複数の部品の画像が、前記画像制御装置によって、その組合せおよび／または配置パターンを変更可能であり、作業者がワークに部品を組付けた後、前記画像表示装置に表示された複数の部品画像の中から、前記作業者自身が組付けた部品の画像を選択して、その選択された画像が正規部品である場合に、次工程に移行可能にすることを特徴とするものである。
【００１６】
このような誤欠品チェック装置によれば、ワークに部品を組付けた作業者が、部品組付作業の終了後、画像表示装置に表示された複数の部品画像の中から、作業者自身が組付けた部品の画像を選択するだけで、その選択された部品の画像が正規部品の画像であれば、その部品組付作業は合格と判定されて、例えば、画像表示装置に「合格」等の表示をして、次工程に移行可能にできるので、作業者は特に経験を必要としないし、作業者が一々組付けた部品の視覚的特徴を考えて、その視覚的特徴を入力する必要も無いので、極めて容易、かつ、短時間に正規部品の組付けが行なわれたかどうかチェックすることができる。
【００１７】
上記の「組合せおよび／または配置パターンを変更可能である」なる用語は、正規部品と他のダミー部品との組合せを変更可能であるか、正規部品と他のダミー部品との組合せそのものは同一でも、それらの配置パターンを変更可能であるか、あるいは正規部品と他のダミー部品との組合せを変更可能であると共に、正規部品と他のダミー部品との配置パターンをも変更可能である場合等の各種の形態を含むことを意味する。
【００１８】
上記の誤欠品チェック装置によれば、画像表示装置の画面上に表示する複数の部品画像の組合せおよび／または配置パターンを変更することによって、作業者が馴れによって自分が組付けた部品および／または画面に表示された部品の画像を十分確認しないで、あるいは集中力を欠いたために、決まった位置に表示された部品の画像を反復的に選択することを防止して、常に、正しく正規部品の確認チェックをすることができる。
【００１９】
本発明の請求項２に記載された誤欠品チェック装置は、前記画像表示装置が、一度に複数の正規部品の画像を表示可能であることを特徴とするものである。
【００２０】
上記の誤欠品チェック装置によれば、一人の作業者が複数の部品を組付けるような場合に、画像表示装置の画面上にダミー部品の画像と共に、複数の正規部品を表示させて、作業者が画面上で全ての正規部品を選択した場合に、次工程に移行可能にすることができるため、１個の部品を組付ける毎に画面上で正規部品の画像を選択していく場合に比較して、生産性を向上することができる。
【００２１】
なお、一人の作業者が組付ける部品の数、すなわち画像表示装置の画面上に表示する正規部品の数は、作業者の部品組付スキルの向上等に応じて適宜決定すれば良い。また、複数の正規部品を組付ける順序が決められている場合には、作業者が画面上に表示された複数の部品画像の中から、正規の順序で組付けた正規部品を、その組付け順序にしたがって選択した場合のみ、次工程に移行可能にすることも出来る。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る誤欠品チェック装置について、図面を参照して説明する。図１は誤欠品チェック装置の概略構成図で、図２（Ａ）（Ｂ）は画像表示装置の画面に表示された部品画像の表示例の概略説明図である。
【００２３】
図１において、１０は誤欠品チェック装置で、正規部品とダミー部品とを含む多数の部品の画像を制御する画像制御装置２０と、この画像制御装置２０によって多数の部品画像の中から選択的に正規部品とダミー部品とを含む複数の部品画像を表示する画像表示装置３０を具備している。
【００２４】
図１には、画像表示装置３０の画面３１に、９個の部品画像を表示する場合の例を示し、「Ａ」が正規部品で、他の「Ｂ」〜「Ｉ」はダミー部品の画像である
。これらの部品の画像は、ＣＡＤで作成したものや、手書きのものを用いても良いが、デジタルカメラで撮った写真を利用すると、煩雑な画像作成の手間が省略出来て便利である。作業者は、部品の組付作業が終わると、画像表示装置３０の画面３１に表示された複数の部品画像「Ａ」〜「Ｉ」の中から、作業者自身が組付けた部品の画像「Ａ」を選択する。
【００２５】
この画像選択は、例えば、画像位置を示すＸ座標Ｘ１〜Ｘ３およびＹ座標Ｙ１〜Ｙ３の組合せであるＸ１，Ｙ１〜Ｘ３，Ｙ３に配置した選択ボタン等によって、部品画像「Ａ」〜「Ｉ」の中から部品画像［Ａ］をクリックして選択するようにしても良いが、画像表示装置３０をタッチパネルで構成して、作業者自身が組付けた部品の画像「Ａ」に直接タッチすることにより選択出来るようにすると、一々画像表示装置３０の画面３１の部品画像を確認して、次に選択ボタン位置を選択する煩雑さがなく、また、画面３１と選択ボタンとの間を視点が移動することによって、画面３１上で選択した部品画像とは異なる選択ボタンを誤って選択する事態も発生せず、しかも極めて短時間で選択作業を行なうことが出来る。
【００２６】
上記の画像選択作業によって、作業者自身が組付けた正規部品の画像「Ａ」が選択された場合は、例えば、画像表示装置３０の画面３１に「合格」または「ＧＯ」等の表示を行ない、次工程に移行可能にする。また、作業者自身が正規部品を組付けたにも拘わらず正規部品以外のダミー部品の画像「Ｂ」〜「Ｉ」を選択した場合や、作業者が正規部品以外の部品を組付けて、その組付けた部品をダミー部品の画像の中から選択した場合は、例えば、画像表示装置３０の画面３１に「不合格」または「ＮＧ」等の表示を行ない、次工程への移行不可能にする。
【００２７】
図２（Ａ）（Ｂ）は、画像表示装置３０の画面３１に表示する部品画像の異なる例を示す。すなわち、図２（Ａ）（Ｂ）の部品画像表示例は、いずれも図１と同一の正規部品の画像「Ａ」と他のダミー部品の画像「Ｂ」〜「Ｉ」との組合せであるが、それぞれ図１とは正規部品の画像「Ａ」と他のダミー部品の画像「Ｂ」〜「Ｉ」との配置パターンが異なっている。
【００２８】
図1および図２（Ａ）（Ｂ）のように、同一の部品画像の組合せであっても、その配置パターンを変更することによって、作業者は常に画面３１上の同じ位置に表示された部品の画像を十分な確認もしないまま機械的に選択するのではなく、作業者自身が組付けた正規部品の画像を見極めて選択しなければならないため、画面上に表示された部品画像の選択の際に、適度の緊張感が要求されて集中力が散漫になることが防止され、馴れにより十分な確認もしないまま、画像表示装置３０の画面３１における定位置の部品画像を機械的に選択する誤りが防止出来る。さらに、この画像選択時に適度の緊張感が要求されて集中力が散漫になることが防止されることに基づいて、部品の組付作業時にも適度の緊張感が得られて誤欠品の発生が防止出来る。
【００２９】
上記の正規部品の画像「Ａ」と他のダミー部品の画像「Ｂ」〜「Ｉ」との配置パターンの変更は、一定時間毎に行なっても良いが、そうした場合は、作業の繰り返しによって、作業者が所定時間内であれば配置パターンの変更がないことを経験的に知ってくることによって、その時間内での集中力が散漫になることがあるので、配置パターンの変更のタイミングはアトランダムにすることが望ましい。
【００３０】
また、配置パターンの変更の順序は固定しても良いが、そうした場合は、作業の繰り返しによって、作業者が配置パターンの変更の順序を経験的に知ってくることによって、次はどのような配置パターンになるか予想出来るようになり、その予想に左右されて、画面３１上に表示された正規部品の画像「Ａ」を十分確認しないまま、その予想した位置のダミー部品画像を誤って選択してしまう恐れがあるので、配置パターンの変更の順序は固定しないで、アトランダムにする方が良い。
【００３１】
以上の説明は、画面３１上に、１個の正規部品の画像「Ａ」と他のダミー部品の画像「Ｂ」〜「Ｉ」とが配置される場合について説明したが、一人の作業者が複数種類の部品を組付けるような場合には、図３に示すように、１つの画面３１内に、一度に複数種類、例えば３個の正規部品の画像「Ａ１」〜「Ａ３」とダミー部品の画像「Ｂ」〜「Ｇ」を表示するようにしても良い。すると、作業者は、自分が組付けた全ての正規部品の画像「Ａ１」〜「Ａ３」を画面３１上で選択しないと、次工程に移行できない。このようにすると、一度に複数の正規部品の組付けおよび複数の部品画像の選択が可能になり、部品組付作業および部品画像選択作業をそれぞれ連続的して集中的に行なえるため、１個の部品の組付けを終了する毎に、画面３１上で正規部品の画像を選択する煩わしさがなくなり、生産性が向上する。
【００３２】
上記のように、一人の作業者が一度に複数種類の正規部品「Ａ１」〜「Ａ３」の組付けを行ない、かつ、画面３１上に一度に複数種類の正規部品の画像「Ａ１」〜「Ａ３」を表示する場合に、それらの正規部品「Ａ１」〜「Ａ３」の組付け順序が特に決められていない場合は、複数のページを有しており、１部品ごとにページをもち、正解すると、次のページへ移すことができる。もし、それらの正規部品「Ａ１」〜「Ａ３」の組付け順序が、「Ａ１」→「Ａ２」→「Ａ３」のように決められている場合には、画面３１に表示された正規部品の画像「Ａ１」〜「Ａ３」の選択順序も組付け順序どおりに正しく選択された場合にのみ、次工程に移行可能にしても良い。
【００３３】
上記の本発明の実施形態による誤欠品チェック装置１０によれば、前述の特開平８−１５５７６６号公報に記載された誤欠品検査装置に比較して、次のような各種の相違点および利点がある。
【００３４】
構成上の相違点
画像制御装置２０とタッチパネル式の画像表示装置３０のみで構成されるので
（１）パソコンが不要なため、省スペース、耐環境性の面で有利
（２）携帯性に優れ、設置場所を選ばない
（３）低コスト
（４）既存設備への増設が容易で、既存設備の操作盤の空スペース活用も可能
【００３５】
視覚情報の相違点
部品情報として、写真そのものを使用出来るため
（１）ＣＡＤ図面から作業者が視覚的特徴点を抽出する必要が無い
（２）ＣＡＤ図面が無い部品でも適用出来る
（３）デジタルカメラで撮った写真を入力するだけなので、画像の変更・追加登録が容易
（４）自動車用部品に限定されず、応用範囲が広い
【００３６】
操作上の相違点
画面３１に表示された部品の画像を直接タッチして選択出来るため
（１）誤操作の発生が極めて少ない
（２）操作所要時間が極めて短い
【００３７】
機能上の相違点
既存の生産支持システム等とリンクした使用が前提となるため
（１）例えば製品（エンジン）品番と、その部品品番の引当ファイルが不要
（２）部品品番とその情報（形状等）の引当ファイルが不要
（３）ポカヨケ（Ｆｏｏｌ Ｐｒｏｏｆ）結果の統計処理機能が不要
【００３８】
本発明の誤欠品チェック装置は、自動車エンジンの組立ラインのような多種類、かつ、多数の部品の組付けを行なう生産ラインにおいて、特に顕著な効果が得られるが、自動車用生産ラインのみならず、各種製品における製品組立ラインに適用することが出来る。
【００３９】
なお、上記実施形態の画像表示装置３０の画面３１は、横３個×縦３個の合計９個の部品画像を表示する場合について説明したが、表示する部品画像の合計数や、縦、横の部品画像表示数は、ワークの種類や、組付ける部品の種類・個数や、組付作業スペース等に応じて、任意に設定することが出来る。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、以上のように、ワークに部品を組付けていく部品組付作業終了後、その組付けた部品が正規部品であるか、あるいは部品の欠品がないかどうかをチェックする誤欠品チェック装置であって、正規部品とダミー部品を含む多種類の部品の画像を制御する画像制御装置と、この画像制御装置によって画像を選択的に表示する画像表示装置とを備え、前記画像表示装置上に表示する複数の部品の画像が、前記画像制御装置によって、その組合せおよび／または配置パターンを変更可能であり、作業者がワークに部品を組付けた後、前記画像表示装置に表示された複数の部品画像の中から、前記作業者自身が組付けた部品の画像を選択して、その選択された画像が正規部品である場合に、次工程に移行可能にすることを特徴とするものであるから、経験が不要で、しかも短時間で、正確な誤欠品のチェックを行なうことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る誤欠品チェック装置の概略構成図である。
【図２】 （Ａ）は本発明に係る誤欠品チェック装置における画像表示装置において、図１と同一部品の組合せで、部品画像の配置パターンを変更した画像表示例についての説明図、
（Ｂ）は（Ａ）と同一部品の組合せで、部品画像の配置パターンをさらに変更した画面表示例についての説明図である。
【図３】 一人の作業者が複数の部品の組付けを行なう場合の、画像表示装置における画像表示例についての説明図である。
【符号の説明】
１０ 誤欠品チェック装置
２０ 画像制御装置
３０ 画像表示装置
３１ 画面
Ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ３ 正規部品の画像
Ｂ〜Ｉ ダミー部品の画像

Claims (2)

1. ワークに部品を組付けていく部品組付作業終了後、その組付けた部品が正規部品であるか、あるいは部品の欠品がないかどうかをチェックする誤欠品チェック装置であって、
   正規部品とダミー部品を含む多種類の部品の画像を制御する画像制御装置と、この画像制御装置によって画像を選択的に表示する画像表示装置とを備え、前記画像表示装置上に表示する複数の部品の画像が、前記画像制御装置によって、その組合せおよび／または配置パターンを変更可能であり、作業者がワークに部品を組付けた後、前記画像表示装置に表示された複数の部品画像の中から、前記作業者自身が組付けた部品の画像を選択して、その選択された画像が正規部品である場合に、次工程に移行可能にすることを特徴とする誤欠品チェック装置。
2. 前記画像表示装置が、一度に複数の正規部品の画像を表示可能であることを特徴とする請求項１に記載の誤欠品チェック装置。

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