JP4271679B2

JP4271679B2 - 組み付け管理システムおよびプログラム

Info

Publication number: JP4271679B2
Application number: JP2005277315A
Authority: JP
Inventors: 裕之横田; 康稔小島
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2025-09-26
Also published as: JP2007087249A

Description

本発明は、工具による部品の組み付けを管理するシステム、および当該管理機能をコンピュータに付与するプログラムに関する。

従来、ねじを締め付けるためのトルクの調整機能を有するトルクレンチが提案されている（例えば、特許文献１参照）。作業者は、ねじの大きさや素材、締め付け箇所等の相違に応じてトルクレンチの締め付けトルクを適宜調整することでねじを締め付け、これにより部品を物品に組み付ける。
特開２００４−２４３４８６号公報

しかし、例えば、ねじが外観において同一または類似であるため、作業者がねじの素材やわずかな規格の違いに気付かず、ねじの締め付けトルクや締め付け箇所を誤って作業を実行してしまい、完成品の機能によからぬ影響が生じる可能性がある。また、作業に慣れてくるにつれて、作業者は、予め決められている順番とは異なる順番でねじを締めたりするために、部品の組み付け位置等が誤ったものとなり、完成品の機能によからぬ影響が生じる可能性がある。

そこで、本発明は、物品に対する部品の組み付けのための工具の機能、並びに物品に対する部品の組み付け箇所や姿勢が、当該物品および部品に鑑みて適切なものとなるように当該組み付けを管理し得るシステム、および当該管理機能をコンピュータに付与するプログラムを提供することを解決課題とする。

前記課題を解決するための本発明の組み付け管理システムは、工具による部品の組み付けを管理するシステムであって、物品に付されている物品情報素子、および該物品に組み付けられる部品に付されている部品情報素子のうち一方または両方との通信に基づき、該部品を該物品に組み付けるための工具の機能を調整する第１処理手段と、物品に付されている物品情報素子、および該物品に組み付けられる部品に付されている部品情報素子のうち一方または両方との通信に基づき、該物品に対する該部品の組み付け位置および姿勢のうち一方または両方を認識し、且つ、該部品の組み付け作業場所に設置されているモニタに、物品に対する該部品の組み付け位置および姿勢のうち一方または両方を表示させる第２処理手段とを備えていることを特徴とする。

本発明の組み付け管理システムによれば、部品に付されている部品情報素子および物品に付されている物品情報素子のうち一方または両方との通信に基づき、部品を物品に組み付けるための工具の機能が、当該物品および部品に鑑みて適切に調整され得る。また、部品に付されている部品情報素子および物品に付されている物品情報素子のうち一方または両方との通信に基づき、当該物品に対する部品の組み付け位置および姿勢のうち一方または両方を、モニタを通じて作業者に認識させることで、当該物品に対して部品が適切に組み付けられる。

従って、本発明の組み付け管理システムによれば、物品に対する部品の組み付けのための工具の機能、および物品に対する部品の組み付け箇所や組み付け姿勢が、当該物品および部品に鑑みて適切なものとなるように当該組み付けが管理され得る。

なお、本願発明の構成要素である手段が情報を「認識する」とは、コンピュータのハードウェア資源であるＣＰＵが、同じくコンピュータのハードウェア資源であるハードディスク等の記憶装置や、外部のサーバの記憶装置からその情報を読み取ること、ＣＰＵが外部機器やメモリ等からの入力／読み取り信号の演算処理により当該情報を導出（または測定、推定、設定等）すること、ＣＰＵがコンピュータのハードウェア資源であるＥＥＰＲＯＭやＲＡＭ等に当該情報を格納させておくこと、ＣＰＵが当該情報を出力すること等、情報処理のために必要な情報を準備するあらゆる処理を包含する概念である。

また、本発明の組み付け管理システムは、作業者に付されている作業者情報素子との通信に基づき、該作業者を識別するための作業者識別情報を認識し、且つ、物品に組み付けられる部品に付されている部品情報素子との通信に基づき、該作業者識別情報を、該部品情報素子に保持させる第３処理手段をさらに備えていることを特徴とする。

本発明の組み付け管理システムによれば、部品情報素子に保存されている作業者識別情報に基づき、物品に対してその部品を組み付けた作業者が特定され得る。これにより、万が一製品に不具合が生じた場合、その不具合の原因が作業者に帰され得る。

さらに、本発明の組み付け管理システムは、第１処理手段が、部品としてのねじに付されている部品情報素子との通信に基づき、該ねじを物品に締め付けるための締め付け工具の締め付けトルクを調整することを特徴とする。

本発明の組み付け管理システムによれば、ねじ（部品）を物品に締め付けるための締め付け工具の締め付けトルク（機能）が、当該物品およびねじに鑑みて適切に調整され得る。

前記課題を解決するための本発明の組み付け管理プログラムは、工具による部品の組み付けを管理する機能をコンピュータに付与するプログラムであって、物品に付されている物品情報素子、および該物品に組み付けられる部品に付されている部品情報素子のうち一方または両方との通信に基づき、該部品を該物品に組み付けるための工具の機能を調整する第１処理機能と、物品に付されている物品情報素子、および該物品に組み付けられる部品に付されている部品情報素子のうち一方または両方との通信に基づき、該物品に対する該部品の組み付け位置および姿勢のうち一方または両方を認識し、且つ、該部品の組み付け作業場所に設置されているモニタに、物品に対する該部品の組み付け位置および姿勢のうち一方または両方を表示させる第２処理機能とをコンピュータに付与することを特徴とする。

本発明の組み付け管理プログラムによれば、物品に対する部品の組み付けのための工具の機能、および物品に対する部品の組み付け箇所や姿勢が、当該物品および部品に鑑みて適切なものとなるように当該組み付けを管理し得る機能が、コンピュータに付与される。

本発明の組み付け管理システムおよび組み付け管理プログラムの実施形態について図面を用いて説明する。

図１は本発明の一実施形態における組み付け管理システムの構成説明図であり、図２は本発明の一実施形態における組み付け管理システムの機能説明図であり、図３は作業者に対する表示情報の例示図である。

図１に示されている組み付け管理システムは、例えば、電動トルクレンチ（締め付け工具）２によって種類（規格や素材）が異なるボルト（部品）ｃ１〜ｃ３が、物品ｂの貫通孔を通じて物品ａ（のねじ穴）に締め付けられることにより、物品ａに部品ｂが組み付けられる場合、当該締め付けおよび組み付けを管理するためのものである。

組み付け管理システムは、電動トルクレンチ２に設けられているハードウェアとしてのマイコン１０と、マイコン１０に後述の諸機能を付与するソフトウェアとしての本発明の「組み付け管理プログラム」とにより構成されている。組み付け管理システムは、第１処理部１１と、第２処理部１２と、第３処理部１３とを備えている。各処理部は、マイコン１０のハードウェア資源であるＣＰＵ、ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭなど）やＲＡＭなどのメモリ、信号入力回路、信号出力回路等と、ＣＰＵに特定の情報処理機能を付与するため、メモリ（または記憶装置）に格納されている本発明のプログラムとにより構成されている。なお、各処理部は、異なるハードウェア資源により構成されていてもよいし、共通のハードウェア資源により構成されていてもよい。

第１処理部１１は、物品ａに付されているＲＦＩＤタグ（物品情報素子）Ｘａ、部品ｂに付されているＲＦＩＤタグ（部品情報素子）Ｘｂ、およびボルトｃ１〜ｃ３のそれぞれに付されているＲＦＩＤタグ（部品情報素子）Ｘｃ１〜Ｘｃ３のそれぞれとの通信に基づき、電動トルクレンチ２の締め付けトルク（機能）を調整する。

ＲＦＩＤタグ（ＩＣタグ）としては、パッシブ型、セミパッシブ型、アクティブ型等、種々のタイプのものが適宜選択されうる。パッシブ型タグは、Ｒ／Ｗ（リーダ／ライタ）側のアンテナから送信された電波をアンテナで受信し、この電波を整流してエネルギーとして使用し、Ｒ／Ｗから送信されてきたコマンドに応じてＩＣチップがメモリから情報を読み出し、その情報をアンテナから発信する。セミパッシブ型タグは、動作は基本的にパッシブ型と同じであるが、搭載電池の電力をエネルギーとして使用してパッシブ型よりも電波の送信距離を長くすることもでき、Ｒ／Ｗからのコマンドに応じて動作する。アクティブ型タグは、セミパッシブ型と同様に搭載電池の電力をエネルギーとして使用するが、Ｒ／Ｗからのコマンドに応じて電波を発信するのではなく、一定時間ごとにアンテナから電波を発信する。また、ＲＦＩＤタグの利用周波数帯は、１３５ｋＨｚ未満、１３．５６ＭＨｚ帯、９５０ＭＨｚ帯（ＵＨＦ）、２．４５ＧＨｚ帯等、種々の周波数帯が選択されうる。

第２処理部１２は、物品ａに付されているＲＦＩＤタグ（物品情報素子）Ｘａ、部品ｂに付されているＲＦＩＤタグ（部品情報素子）Ｘｂ、およびボルトｃ１〜ｃ３のそれぞれに付されているＲＦＩＤタグ（部品情報素子）Ｘｃ１〜Ｘｃ３のそれぞれとの通信に基づき、物品ａに対する部品ｂの組み付け姿勢と、物品ａへのボルトｃ１〜ｃ３のそれぞれの締め付け位置とを認識する。また、第２処理部１２は、モニタ２０との通信に基づき、このモニタ２０に、物品ａに対する部品ｂの組み付け姿勢と、物品ａへのボルトｃ１〜ｃ３のそれぞれの締め付け位置とを表示させる。

第３処理部１３は、作業者（例えば、その衣服や作業員証）に付されているＲＦＩＤタグ（作業者情報素子）Ｘｄとの通信に基づき、この作業者を識別するための「作業者識別情報」を認識する。また、第３処理部１３は、部品ｂに付されているＲＦＩＤタグ（部品情報素子）Ｘｂ、およびボルトｃ１〜ｃ３のそれぞれに付されているＲＦＩＤタグ（部品情報素子）Ｘｃ１〜Ｘｃ３のそれぞれとの通信に基づき、作業者識別情報を、当該ＲＦＩＤタグのそれぞれに保持させる。

前記構成の組み付け管理システムの機能について図２を用いて説明する。

第１処理部１１が「第１処理」を実行する（図２／Ｓ１１）。具体的には、第１処理部１１は、リーダ機能を発揮して、ＲＦＩＤタグＸａから物品ａを識別するための「物品識別情報」を読み取る（図２／矢印Ａ１）。また、電動トルクレンチ２でボルトｃ１を締め付ける場合、第１処理部１１は、同じくリーダ機能を発揮して、ＲＦＩＤタグＸｂと、ＲＦＩＤタグＸｃ１〜Ｘｃ３のいずれかとから、それぞれ部品ｂおよびボルトｃ１のそれぞれを識別するための「部品識別情報」を読み取る（図２／矢印Ａ２）。そして、第１処理部１１は、物品識別情報により識別される物品ａに、部品識別情報により識別される部品ｂを組み付ける際、部品識別情報誌により識別されるボルトｃ１の「目標締め付けトルク」をマイコン１０の記憶装置（図示略）から読み出し、電動トルクレンチ２の締め付けトルクをこの目標締め付けトルクに一致するように調整する。物品ａに対するボルトｃ２およびｃ３の締め付けに際しても同様に第１処理が実行される。

また、第２処理部１２が「第２処理」を実行する（図２／Ｓ１２）。具体的には、第２処理部１２は、リーダ機能を発揮して、ＲＦＩＤタグＸａから物品ａを識別するための「物品識別情報」を読み取る（図２／矢印Ａ３）。また、電動トルクレンチ２でボルトｃ１を物品ａに締め付ける場合、第２処理部１２は、同じくリーダ機能を発揮して、ＲＦＩＤタグＸｂと、ＲＦＩＤタグＸｃ１とから、それぞれ部品ｂおよびボルトｃ１のそれぞれを識別するための「部品識別情報」を読み取る（図２／矢印Ａ２）。そして、第２処理部１２は、物品識別情報により識別される物品ａに、部品識別情報により識別される部品ｂを組み付ける際、物品ａに対する部品ｂの「組み付け位置」および「組み付け姿勢」と、物品ａに対するボルトｃ１の「締め付け位置」をマイコン１０の記憶装置（図示略）から読み出す。また、第２処理部１２は、物品ａに対する部品ｂの「組み付け位置」および「組み付け姿勢」と、物品ａに対するボルトｃ１の「締め付け位置」をモニタ２０に送信して、図３に示されているような画像をモニタ２０に表示させる（図２／矢印Ａ５）。ボルトｃ２およびｃ３の締め付けに際しても同様に第１処理が実行される。但し、その際には物品識別情報の読み取りが繰り返されなくてもよい。

さらに、第３処理部１３が「第３処理」を実行する（図２／Ｓ１３）。具体的には、第３処理部１３は、リーダ機能を発揮してＲＦＩＤタグＸｄから、この作業者を識別するための「作業者識別情報」を読み取る（図２／矢印Ａ６）。また、第３処理部１３は、ライタ機能を発揮して部品ｂに付されているＲＦＩＤタグＸｂ、およびボルトｃ１〜ｃ３のそれぞれに付されているＲＦＩＤタグＸｃ１〜Ｘｃ３に、この作業者識別情報を書き込んで保持させる（図２／矢印Ａ７）。

前記機能を発揮する組み付け管理システムによれば、物品ａに付されているＲＦＩＤタグＸａ、部品ｂに付されているＲＦＩＤタグＸｂ、およびボルトｃ１〜ｃ３に付されているＲＦＩＤタグＸｃ１〜Ｘｃ３のそれぞれとの通信に基づき、部品ｂを物品ａに組み付けるための電動トルクレンチ２の締め付けトルクが、当該物品ａ、部品ｂおよびボルトｃ１〜ｃ３に鑑みて適切に調整され得る（図２／Ｓ１１）。

また、物品ａに付されているＲＦＩＤタグＸａおよび部品ｂに付されているＲＦＩＤタグＸｂ、およびボルトｃ１〜ｃ３に付されているＲＦＩＤタグＸｃ１〜Ｘｃ３のそれぞれとの通信に基づき、当該物品ａに対する部品ｂの組み付け位置および姿勢と、物品ａおよび部品ｂに対するボルトｃ１〜ｃ３の締め付け位置を、モニタ２０を通じて作業者に認識させることができる（図２／Ｓ１２，図３）。これにより、ボルトｃ１〜ｃ３の適切な締め付けによって、当該物品ａに対して部品ｂが適切に組み付けられる。

さらに、ＲＦＩＤタグＸｂおよびＸｃ１〜Ｘｃ３のそれぞれに保存されている作業者識別情報に基づき、物品ａに対してボルトｃ１〜ｃ３を締め付けることで、物品ａに部品ｂを組み付けた作業者が特定され得る。これにより、万が一製品に不具合が生じた場合、その不具合の原因が作業者に帰され得る。

なお、工具の実施形態としては電動トルクレンチのほか、電動ドライバ等、さまざまな工具であってもよい。部品の実施形態としては図１に示されているような形状の部品ｂやボルトｃ１〜ｃ３のほか、あらゆる部品であってもよい。

また、物品ａに付されたＲＦＩＤタグＸａと、部品ｂに付されたＲＦＩＤタグＸｂおよびボルトｃ１〜ｃ３に付されたＲＦＩＤタグＸｃ１〜Ｘｃ３との両方の通信に基づき、第１または第２処理が実行される代わりに、物品ａに付されたＲＦＩＤタグＸａのみ、または部品ｂに付されたＲＦＩＤタグＸｂおよびボルトｃ１〜ｃ３に付されたＲＦＩＤタグＸｃ１〜Ｘｃ３のみとの通信に基づき、第１または第２処理が実行されてもよい。

本発明の一実施形態における組み付け管理システムの構成説明図本発明の一実施形態における組み付け管理システムの機能説明図作業者に対する表示情報の例示図

符号の説明

２‥電動トルクレンチ（締め付け工具）、１０‥マイコン、１１‥第１処理部、１２‥第２処理部、１３‥第３処理部、２０‥モニタ（画像表示装置）、ａ‥物品、ｂ‥部品、ｃ１〜ｃ３‥ねじ（部品）、Ｘａ‥ＲＦＩＤタグ（物品情報素子）、Ｘｂ‥ＲＦＩＤタグ（部品情報素子）、Ｘｃ１〜Ｘｃ３‥ＲＦＩＤタグ（部品情報素子）、Ｘｄ‥ＲＦＩＤタグ（作業者情報素子）

Claims

工具による部品の組み付けを管理するシステムであって、
物品に付されている物品情報素子、および該物品に組み付けられる部品に付されている部品情報素子のうち一方または両方との通信に基づき、該部品を該物品に組み付けるための工具の機能を調整する第１処理手段と、
物品に付されている物品情報素子、および該物品に組み付けられる部品に付されている部品情報素子のうち一方または両方との通信に基づき、該物品に対する該部品の組み付け位置および姿勢のうち一方または両方を認識し、且つ、該部品の組み付け作業場所に設置されているモニタに、物品に対する該部品の組み付け位置および姿勢のうち一方または両方を表示させる第２処理手段とを備えていることを特徴とする組み付け管理システム。
作業者に付されている作業者情報素子との通信に基づき、該作業者を識別するための作業者識別情報を認識し、且つ、物品に組み付けられる部品に付されている部品情報素子との通信に基づき、該作業者識別情報を、該部品情報素子に保持させる第３処理手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の組み付け管理システム。
第１処理手段が、部品としてのねじに付されている部品情報素子との通信に基づき、該ねじを物品に締め付けるための締め付け工具の締め付けトルクを調整することを特徴とする請求項１記載の組み付け管理システム。
工具による部品の組み付けを管理する機能をコンピュータに付与するプログラムであって、
物品に付されている物品情報素子、および該物品に組み付けられる部品に付されている部品情報素子のうち一方または両方との通信に基づき、該部品を該物品に組み付けるための工具の機能を調整する第１処理機能と、
物品に付されている物品情報素子、および該物品に組み付けられる部品に付されている部品情報素子のうち一方または両方との通信に基づき、該物品に対する該部品の組み付け位置および姿勢のうち一方または両方を認識し、且つ、該部品の組み付け作業場所に設置されているモニタに、物品に対する該部品の組み付け位置および姿勢のうち一方または両方を表示させる第２処理機能とをコンピュータに付与することを特徴とする組み付け管理プログラム。