JP5930708B2 - Work management device and work management system - Google Patents

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Description

この発明は、ARマーカの撮像画像を用いて作業位置を検出し、作業の正誤を判定する作業管理装置および作業管理システムに関するものである。   The present invention relates to a work management apparatus and a work management system that detect a work position using a captured image of an AR marker and determine whether the work is correct or incorrect.

作業者が手持ちの締め付け工具によりねじ締めを行う際、ねじ締めが行われている位置を特定する技術として例えば特許文献1がある。この特許文献1にかかる締め付け位置検出装置は、基準位置と締め付け工具とをつなぐ変形自在なテープ部材と、このテープ部材のねじれと曲がりを検出する光ファイバセンサと、テープ部材に設けられた光ファイバセンサからの信号に基づくテープ部材の全体形状から基準位置に対する締め付け工具の三次元位置を演算する演算部とを備える。   For example, Patent Document 1 discloses a technique for specifying a position where screw tightening is performed when an operator performs screw tightening with a hand-held tightening tool. The tightening position detection device according to Patent Document 1 includes a deformable tape member that connects a reference position and a tightening tool, an optical fiber sensor that detects torsion and bending of the tape member, and an optical fiber provided in the tape member. A calculation unit that calculates a three-dimensional position of the tightening tool with respect to a reference position from the entire shape of the tape member based on a signal from the sensor.

特開2010−85390号公報JP 2010-85390 A

従来の締め付け位置検出装置は以上のように構成されているので、基準位置と締め付け工具とをつなぐテープ部材が、被締め付け部材および作業者に接触する場合があり、作業性が悪いという課題があった。また、テープ部材に設けられた光ファイバセンサは、作業中、常に屈曲されるため、故障の可能性が高いという課題があった。さらに、締め付け位置検出装置毎に専用の締め付け工具と基準位置とが必要になるため、高価になるという課題があった。   Since the conventional tightening position detection device is configured as described above, the tape member that connects the reference position and the tightening tool may come into contact with the member to be tightened and the operator, and there is a problem that workability is poor. It was. Moreover, since the optical fiber sensor provided in the tape member is always bent during work, there is a problem that the possibility of failure is high. Furthermore, since a dedicated tightening tool and a reference position are required for each tightening position detection device, there is a problem that the cost becomes high.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、作業者の作業を邪魔することがなく、かつ、安価に構築可能な作業管理装置および作業管理システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a work management apparatus and a work management system that can be constructed at low cost without interfering with the work of an operator. And

この発明に係る作業管理装置は、第1のマーカが付設された工具を用いて工作物に対して作業を行う作業領域を撮像した画像データを取得し、当該画像に含まれる第1のマーカを認識するマーカ認識部と、画像データに基づいて、所定の三次元位置に設定された原点に対する、マーカ認識部で認識した第1のマーカの三次元位置を算出するマーカ位置算出部と、作業を行うときの工具の三次元位置の情報が設定された作業手順記憶部と、マーカ位置算出部で算出した第1のマーカの三次元位置を作業手順記憶部の有する工具の三次元位置と照合し、作業を行う位置の正誤を判定する作業正誤判定部とを備え、作業手順記憶部は、作業を行う順序として工具の三次元位置の移動順序を表す情報を有し、作業正誤判定部は、マーカ位置算出部で算出した第1のマーカの三次元位置の移動順序を作業手順記憶部の有する工具の三次元位置の移動順序と照合し、作業を行う順序の正誤を判定するものである。 The work management device according to the present invention acquires image data obtained by capturing a work area where a work is performed on a workpiece using a tool provided with a first marker, and the first marker included in the image is acquired. A marker recognizing unit for recognizing, a marker position calculating unit for calculating a three-dimensional position of the first marker recognized by the marker recognizing unit with respect to an origin set at a predetermined three-dimensional position, based on the image data; The work procedure storage unit in which information on the three-dimensional position of the tool to be performed is set, and the three-dimensional position of the first marker calculated by the marker position calculation unit are collated with the three-dimensional position of the tool in the work procedure storage unit. A work correctness determination unit that determines the correctness of the position where the work is performed , the work procedure storage unit has information indicating the movement order of the three-dimensional position of the tool as the order of performing the work, Calculate by marker position calculator The movement order of the three-dimensional position of the first marker against the movement sequence of the three-dimensional position of the tool with the working procedure storage unit is intended for determining correctness of the order in which to work.

また、この発明に係る作業管理装置は、第1のマーカが付設された工具を用いて工作物に対して作業を行う、所定位置に第2のマーカが付設された作業領域を撮像した画像データを取得し、当該画像に含まれる第1のマーカおよび第2のマーカを認識するマーカ認識部と、画像データに基づいて、マーカ認識部で認識した第2のマーカの三次元位置を原点とし、当該原点に対する、マーカ認識部で認識した第1のマーカの三次元位置を算出するマーカ位置算出部と、作業を行うときの工具の三次元位置の情報が設定された作業手順記憶部と、マーカ位置算出部で算出した第1のマーカの三次元位置を作業手順記憶部の有する工具の三次元位置と照合し、作業を行う位置の正誤を判定する作業正誤判定部とを備え、作業手順記憶部は、作業を行う順序として工具の三次元位置の移動順序を表す情報を有し、作業正誤判定部は、マーカ位置算出部で算出した第1のマーカの三次元位置の移動順序を作業手順記憶部の有する工具の三次元位置の移動順序と照合し、作業を行う順序の正誤を判定するものである。 Further, the work management device according to the present invention performs image processing on a workpiece using a tool provided with a first marker, and image data obtained by imaging a work area provided with a second marker at a predetermined position. And a marker recognition unit that recognizes the first marker and the second marker included in the image, and a three-dimensional position of the second marker recognized by the marker recognition unit based on the image data, A marker position calculation unit for calculating the three-dimensional position of the first marker recognized by the marker recognition unit with respect to the origin, a work procedure storage unit in which information on the three-dimensional position of the tool when performing the work is set, and a marker the three-dimensional position of the first marker calculated by the position calculating unit against the three-dimensional position of the tool with the working procedure storage unit, and a working accuracy judgment unit judges correctness of the position for working, working procedure storage Department performs work The information indicating the movement order of the three-dimensional position of the tool as the order, and the work correctness determination unit includes the movement order of the three-dimensional position of the first marker calculated by the marker position calculation unit. The correctness of the order in which work is performed is determined by collating with the movement order of the three-dimensional position .

また、この発明に係る作業管理システムは、少なくとも工具に付設されたマーカと、工具を用いて工作物に対して作業を行う作業領域を撮像する1台以上の撮像装置と、撮像装置が撮像した画像データを取得して、作業の正誤を判定する上述の作業管理装置とを備えるものである。   Further, the work management system according to the present invention includes at least a marker attached to a tool, one or more imaging devices that image a work area in which work is performed on a workpiece using the tool, and an imaging device. The image processing apparatus includes the above-described work management apparatus that acquires image data and determines correctness of work.

この発明によれば、工具に付設されたマーカを撮像した画像データを用いてこのマーカの三次元位置を算出し、予め設定された作業時の工具の三次元位置と照合して作業の正誤を判定することにより、工具と作業管理装置とを有線接続する必要がないため、作業者が行動範囲に制限なく移動することができる。また、汎用の工具を使用できるため、安価にシステムを構築することができる。   According to the present invention, the three-dimensional position of this marker is calculated using image data obtained by imaging the marker attached to the tool, and collated with a preset three-dimensional position of the tool at the time of work, and correctness of work is confirmed. By determining, since it is not necessary to wire-connect the tool and the work management device, the worker can move to the action range without limitation. Moreover, since a general-purpose tool can be used, a system can be constructed at low cost.

この発明の実施の形態1に係る作業管理システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the work management system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1に係る作業管理システムの管理対象を説明する斜視図である。2 is a perspective view for explaining a management target of the work management system according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る作業管理システムで用いるARマーカの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the AR marker used with the work management system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る作業管理装置が用いる撮像画像の一例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of a captured image used by the work management apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る作業管理装置の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an operation of the work management apparatus according to the first embodiment. 実施の形態1に係る作業管理装置の作業履歴記憶部が記憶する作業履歴の一例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of a work history stored in a work history storage unit of the work management apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る作業管理装置の作業正誤判定部の処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of the work correctness determination part of the work management apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. この発明の実施の形態2に係る作業管理システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the work management system which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係る作業管理ステムの管理対象を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the management object of the work management system concerning Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に係る作業管理システムの管理対象を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the management object of the work management system concerning Embodiment 4 of this invention.

実施の形態1.
図1に示す作業管理システムは、作業者が手持ちの工具を用いて工作物(ワーク)にねじ等の締結部品を取り付ける様子を撮像して、画像データに基づいてねじ締め作業の監視および管理を行うシステムである。図2に管理対象の一例を示す。ここでは、作業者がトルクレンチ2を用いて、ワーク1の上面四隅に設けられたねじ穴1a〜1dに、不図示のねじを締結する作業に関して、作業管理装置10がねじ締めを行う位置およびねじ締めの順番等を監視および管理する場合を説明する。
Embodiment 1 FIG.
The work management system shown in FIG. 1 takes an image of a worker attaching a fastening component such as a screw to a workpiece (work) using a hand-held tool, and monitors and manages the screw tightening work based on the image data. It is a system to do. FIG. 2 shows an example of the management target. Here, the position where the work management device 10 performs screw tightening with respect to the work of tightening screws (not shown) in the screw holes 1 a to 1 d provided at the four corners of the upper surface of the work 1 using the torque wrench 2. A case of monitoring and managing the order of screw tightening will be described.

図2に示すように、ワーク1の上面四隅には、ねじを締結するためのねじ穴1a〜1dが設けられている。また、ワーク1の上面の所定位置(例えば中心部)には原点マーカ20が付設されている。
なお、ワーク1の形状、ねじ穴1a〜1dの位置および個数等は、図示例に限定されるものではなく、任意でよい。
As shown in FIG. 2, screw holes 1 a to 1 d for fastening screws are provided at four corners on the upper surface of the work 1. In addition, an origin marker 20 is attached to a predetermined position (for example, the center) of the upper surface of the work 1.
The shape of the workpiece 1 and the positions and number of the screw holes 1a to 1d are not limited to the illustrated example, and may be arbitrary.

工具であるトルクレンチ2には、検査マーカ21が付設されている。また、トルクレンチ2には通信機2aが取り付けられており、締め付けのトルクが予め定めたトルク値以上になると、即ちトルクアップになると、規定のトルクに達したことを表す信号(以下、トルクアップ信号)とそのときのトルク値を発信する。このトルクアップ信号とトルク値は、無線接続された受信機2bが受信して、作業管理装置10の工具状態検知部15へ出力する。
なお、トルクレンチ2は、トルクアップ信号とそのときのトルク値の両方を発信する構成でなくてもよく、トルクアップ信号のみまたはトルク値のみを発信する構成であってもよい。
また、工具としてトルクレンチ2を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば電動ドライバ等であってもよい。この場合にもトルクアップ信号、トルク値、回転数等の情報を作業管理装置10へ出力可能な構成にする。
An inspection marker 21 is attached to the torque wrench 2 which is a tool. In addition, a communication device 2a is attached to the torque wrench 2, and when the tightening torque exceeds a predetermined torque value, that is, when the torque is increased, a signal indicating that the specified torque has been reached (hereinafter referred to as torque increase). Signal) and the torque value at that time. The torque-up signal and the torque value are received by the wirelessly connected receiver 2 b and output to the tool state detection unit 15 of the work management device 10.
The torque wrench 2 may not be configured to transmit both the torque up signal and the torque value at that time, but may be configured to transmit only the torque up signal or only the torque value.
Moreover, although the torque wrench 2 was illustrated as a tool, it is not limited to this, For example, an electric driver etc. may be sufficient. In this case as well, information such as a torque-up signal, torque value, and rotation speed can be output to the work management apparatus 10.

原点マーカ20および検査マーカ21は、いわゆるAR(Augmented Reality)マーカである。図3に、ARマーカの他の例を示す。
ARマーカとしては、例えば白色背景に黒色のパターンを配した正方形の二次元画像を用いる。ARマーカの黒色の枠で囲われた白地部分には、原点マーカ20と検査マーカ21とで異なる黒色のパターンが描かれている。また、このパターンは、ARマーカの上下左右を区別するために、線対称でない形状にしている。さらに、上下方向および左右方向において、黒枠:白地部分:黒枠=1:2:1の比にしている。また、ARマーカをカメラ3で撮像して作業管理装置10で画像処理することになるので、ARマーカの表面が光らないように工夫しておくことが好ましい。
なお、ARマーカは、図2および図3に示す形状以外であってもよく、また、白黒以外の色を使用してもよい。
The origin marker 20 and the inspection marker 21 are so-called AR (Augmented Reality) markers. FIG. 3 shows another example of the AR marker.
As the AR marker, for example, a square two-dimensional image in which a black pattern is arranged on a white background is used. Different black patterns are drawn for the origin marker 20 and the inspection marker 21 on the white background portion surrounded by the black frame of the AR marker. In addition, this pattern has a shape that is not line-symmetric to distinguish the top, bottom, left, and right of the AR marker. Furthermore, the ratio of black frame: white background portion: black frame = 1: 2: 1 is set in the vertical direction and the horizontal direction. Further, since the AR marker is imaged by the camera 3 and image processing is performed by the work management apparatus 10, it is preferable to devise so that the surface of the AR marker does not shine.
The AR marker may have a shape other than those shown in FIGS. 2 and 3, and colors other than black and white may be used.

カメラ3は、台座に載置されたワーク1に対して所定の位置に固定されており、ワーク1のねじ穴1a〜1dを含む作業領域を所定のサンプリング時間間隔で撮像して、画像データを作業管理装置10へ出力する。このカメラ3としては、画像データをリアルタイムに作業管理装置10へ出力可能なWEBカメラ等、汎用の撮像装置を用いればよい。
図2の例では、ワーク1の上面をXY平面とし、このXY平面に対して垂直なZ方向の所定の高さ位置にカメラ3が設置されている。
The camera 3 is fixed at a predetermined position with respect to the work 1 placed on the pedestal. The work area including the screw holes 1a to 1d of the work 1 is imaged at a predetermined sampling time interval to obtain image data. Output to the work management apparatus 10. As the camera 3, a general-purpose imaging device such as a WEB camera that can output image data to the work management device 10 in real time may be used.
In the example of FIG. 2, the upper surface of the work 1 is the XY plane, and the camera 3 is installed at a predetermined height position in the Z direction perpendicular to the XY plane.

図4に、撮像画像の一例を示す。この画像は、ねじ穴1aのねじ締めが終了し、次のねじ穴1bのねじ締め作業を行っているタイミングで撮像された画像であり、ワーク1に付設された原点マーカ20と、トルクレンチ2に付設された検査マーカ21とが写っている。   FIG. 4 shows an example of the captured image. This image is an image taken at the timing when the screw tightening of the screw hole 1a is completed and the next screw hole 1b is being tightened. The origin marker 20 attached to the work 1 and the torque wrench 2 The inspection marker 21 attached to is shown.

なお、カメラ3に偏光フィルタを取り付けて光の反射を軽減したり、減光フィルタを取り付けて照度を下げたりしてもよい。これにより、原点マーカ20および検査マーカ21を確実に撮像可能となる。   Note that a polarizing filter may be attached to the camera 3 to reduce light reflection, or a neutral density filter may be attached to lower the illuminance. Thereby, the origin marker 20 and the inspection marker 21 can be reliably imaged.

作業管理装置10は、カメラ3の画像データ、受信機2bのトルクアップ信号とそのときのトルク値を入力に用い、トルクレンチ2を用いたねじ締め作業を監視および管理する。この作業管理装置10としては例えばパーソナルコンピュータを用い、CPU(Central Processing Unit)が、不図示のプログラムメモリに格納されたプログラムを実行して、マーカ認識部12、マーカ位置算出部13、工具状態検知部15、作業正誤判定部17、報知部18、工具駆動制御部19の処理内容を実行する。   The work management device 10 monitors and manages the screw tightening work using the torque wrench 2 by using the image data of the camera 3, the torque-up signal of the receiver 2 b and the torque value at that time as inputs. For example, a personal computer is used as the work management apparatus 10, and a CPU (Central Processing Unit) executes a program stored in a program memory (not shown) to perform a marker recognition unit 12, a marker position calculation unit 13, a tool state detection. The processing contents of the unit 15, the work correctness determination unit 17, the notification unit 18, and the tool drive control unit 19 are executed.

以下、図5に示すフローチャートを参照しながら、作業管理装置10の動作の一例を説明する。作業管理装置10は、図5に示すステップST1〜ST9の処理を所定のサンプリング時間毎に繰り返す。   Hereinafter, an example of the operation of the work management apparatus 10 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The work management apparatus 10 repeats the processing of steps ST1 to ST9 shown in FIG. 5 every predetermined sampling time.

マーカ定義記憶部11には、ARマーカ毎の定義情報が予め格納されている。原点マーカ20の定義情報としては、原点マーカ20の白地部分に描かれたパターンの情報、原点位置であることを表す情報等が設定されている。検査マーカ21の定義情報としては、検査マーカ21の白地部分に描かれたパターンの情報、トルクレンチ2の位置であることを表す情報、トルクレンチ2の能力範囲の情報等が設定されている。さらに、トルクレンチ2以外にも工具があればARマーカを付設し、各ARマーカについて工具の種別等の定義情報を設定しておく。また、能力範囲が異なるトルクレンチを区別する必要がある場合には、トルクレンチ毎に異なるARマーカを付設してそれぞれに定義情報を設定しておく。   The marker definition storage unit 11 stores definition information for each AR marker in advance. As the definition information of the origin marker 20, information on a pattern drawn on a white background portion of the origin marker 20, information indicating the origin position, and the like are set. As the definition information of the inspection marker 21, information on a pattern drawn on a white background portion of the inspection marker 21, information indicating the position of the torque wrench 2, information on the capability range of the torque wrench 2, and the like are set. Further, if there is a tool other than the torque wrench 2, an AR marker is attached, and definition information such as a tool type is set for each AR marker. When it is necessary to distinguish between torque wrenches with different capability ranges, different AR markers are attached to the respective torque wrenches, and definition information is set for each.

マーカ認識部12は、カメラ3から画像データを取得し(ステップST1)、取得した画像上にARマーカの画像を認識して、二次元位置、大きさ、形状等の情報を算出すると共に、マーカ定義記憶部11に記憶されている定義情報に基づいて、認識したARマーカが原点マーカ20か検査マーカ21かを識別する(ステップST2)。そして、マーカ認識部12からマーカ位置算出部13へ認識結果を出力する。   The marker recognizing unit 12 acquires image data from the camera 3 (step ST1), recognizes the image of the AR marker on the acquired image, calculates information such as a two-dimensional position, size, and shape, and Based on the definition information stored in the definition storage unit 11, the recognized AR marker is identified as the origin marker 20 or the inspection marker 21 (step ST2). Then, the recognition result is output from the marker recognition unit 12 to the marker position calculation unit 13.

マーカ位置算出部13は、マーカ認識部12の認識結果に基づいて、原点マーカ20と検査マーカ21の三次元位置および姿勢(向き、傾き等)を算出する(ステップST3)。ARマーカの三次元位置と姿勢を算出する方法としては、公知の技術(例えば、特開平7−98214号公報)を用いればよいため、詳細な説明は省略する。
このとき、マーカ位置算出部13は、原点マーカ20の三次元位置を原点とし、この原点に対する検査マーカ21の三次元位置を算出する。算出した検査マーカ21の三次元位置を、これ以降、トルクレンチ2の位置として扱う。
そして、マーカ位置算出部13から作業履歴記憶部14へ、トルクレンチ2の位置座標を出力する。
The marker position calculation unit 13 calculates the three-dimensional position and orientation (direction, inclination, etc.) of the origin marker 20 and the inspection marker 21 based on the recognition result of the marker recognition unit 12 (step ST3). As a method for calculating the three-dimensional position and orientation of the AR marker, a known technique (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-98214) may be used, and detailed description thereof is omitted.
At this time, the marker position calculation unit 13 uses the three-dimensional position of the origin marker 20 as the origin, and calculates the three-dimensional position of the inspection marker 21 with respect to this origin. Thereafter, the calculated three-dimensional position of the inspection marker 21 is treated as the position of the torque wrench 2.
Then, the position coordinates of the torque wrench 2 are output from the marker position calculation unit 13 to the work history storage unit 14.

工具状態検知部15は受信機2bとの間で情報を入出力するインタフェースである。受信機2bがトルクアップ信号とそのときのトルク値を受信していれば、工具状態検知部15がそれらの情報を取得し(ステップST4)、作業履歴記憶部14へ出力する。
なお、ステップST4の処理を実施するタイミングはこれに限定されるものではなく、ステップST6の処理を実施するより前の任意のタイミングで行えばよい。また、図5の動作例では、ステップST1〜ST3の処理をサンプリング時間毎に繰り返し、トルクアップ信号の取得をきっかけにして、ステップST6以降の処理に移行する。
The tool state detection unit 15 is an interface for inputting / outputting information to / from the receiver 2b. If the receiver 2b has received the torque-up signal and the torque value at that time, the tool state detection unit 15 acquires the information (step ST4) and outputs it to the work history storage unit 14.
Note that the timing of performing the process of step ST4 is not limited to this, and may be performed at an arbitrary timing before the process of step ST6 is performed. Further, in the operation example of FIG. 5, the processes of steps ST1 to ST3 are repeated every sampling time, and the process proceeds to processes after step ST6 with the acquisition of the torque-up signal as a trigger.

作業履歴記憶部14は、マーカ位置算出部13から入力されるサンプリング時間毎のトルクレンチ2の位置座標(原点に対するX,Y,Z座標)、および工具状態検知部15から任意のタイミングで入力されるトルクアップ信号とそのときのトルク値を記憶していく(ステップST5)。
図6に、作業履歴の一例を示す。マーカ位置算出部13が算出したトルクレンチ2の位置として、X座標、Y座標およびZ座標の値がそれぞれ登録されている。また、トルクアップ信号を工具状態検知部15が取得した時刻に「*」が登録され、そのときのトルク値も登録されている。ねじ締め作業位置と正誤判定結果は後述する。
なお、トルクレンチ2がトルクアップ信号およびトルク値のいずれか一方のみを出力するタイプの場合には、いずれか一方のみの情報を作業履歴記憶部14に登録すればよい。
The work history storage unit 14 is input at any timing from the position coordinates (X, Y, Z coordinates with respect to the origin) of the torque wrench 2 for each sampling time input from the marker position calculation unit 13 and the tool state detection unit 15. Torque up signal and the torque value at that time are stored (step ST5).
FIG. 6 shows an example of the work history. As the position of the torque wrench 2 calculated by the marker position calculation unit 13, the values of the X coordinate, the Y coordinate, and the Z coordinate are registered. Further, “*” is registered at the time when the tool state detection unit 15 acquires the torque-up signal, and the torque value at that time is also registered. The screw tightening work position and the correct / incorrect determination result will be described later.
When the torque wrench 2 is a type that outputs only one of the torque-up signal and the torque value, only one of the information may be registered in the work history storage unit 14.

なお、マーカ認識部12から作業履歴記憶部14へ、カメラ3が撮像した画像データを出力し、作業履歴記憶部14に画像データを蓄積してもよい。サンプリング時間毎に撮像される全ての画像データを保存する、または、トルクアップ信号を受信したタイミングで撮像された画像データを保存することで、ねじ締め作業後に作業手順の確認を行うことができる。また、ねじ穴1a〜1d全てにねじが締結されたことを証拠として残すことができる。
あるいは、ねじ穴1a〜1dに対するねじ締め作業が完了したときの画像データのみ保存してもよい。この場合、例えば、ねじ締め作業が完了した際に自動または手動で作業管理装置10へ信号を出力する構成にし、作業管理装置10側では、外部から作業完了の信号が入力されたときの画像データを作業履歴記憶部14に記憶する。この構成にすることで、データ容量は抑えつつ、ねじ穴1a〜1d全てにねじが締結されたことを証拠として残すことができる。
Note that the image data captured by the camera 3 may be output from the marker recognition unit 12 to the work history storage unit 14, and the image data may be accumulated in the work history storage unit 14. By saving all image data imaged at every sampling time or by saving image data imaged at the timing of receiving the torque-up signal, the work procedure can be confirmed after the screw tightening operation. Moreover, it can leave as a proof that the screw was fastened by all the screw holes 1a-1d.
Or you may preserve | save only the image data when the screw fastening operation | work with respect to the screw holes 1a-1d is completed. In this case, for example, when the screw tightening work is completed, a signal is automatically or manually output to the work management apparatus 10, and on the work management apparatus 10 side, image data when a work completion signal is input from the outside. Is stored in the work history storage unit 14. By adopting this configuration, it is possible to leave evidence that the screws are fastened to all the screw holes 1a to 1d while suppressing the data capacity.

さらに、作業履歴記憶部14に画像データを蓄積する際に、この画像データに、ARマーカの情報と関連付けた検索キーを付与して記憶するようにしてもよい。例えば、マーカ認識部12が検査マーカ21を認識すると、そのときの画像データに検査マーカ21を表す検索キーを付与し、作業履歴記憶部14が検索キーと画像データとを記録しておく。これにより、ワーク1の全製造工程の画像データのうちから、トルクレンチ2を用いたねじ締め作業の工程を撮像した画像データを、検査マーカ21を表す検索キーを用いて容易に検索することができる。   Furthermore, when image data is stored in the work history storage unit 14, a search key associated with AR marker information may be assigned to the image data and stored. For example, when the marker recognition unit 12 recognizes the inspection marker 21, a search key representing the inspection marker 21 is assigned to the image data at that time, and the work history storage unit 14 records the search key and the image data. Thus, image data obtained by imaging the screw tightening process using the torque wrench 2 can be easily searched from the image data of all manufacturing processes of the workpiece 1 using the search key representing the inspection marker 21. it can.

作業手順記憶部16には、ねじ締め作業の位置情報と順序情報とが予め格納されている。
図2の例では、カメラ3とワーク1との位置関係が固定され、かつ、ワーク1の所定位置に原点マーカ20が付設されているので、撮像画像上で原点に対するねじ穴1a〜1dの位置を事前に求めることができる。事前に求めたねじ穴1a〜1dの位置に基づいて、ねじ締め作業を行うねじ締め作業位置の座標を決定し、作業手順記憶部16に登録しておく。なお、ARマーカの三次元位置を算出する際の誤差を考慮して、ねじ締め作業位置に幅を持たせ、ねじ締め作業領域としてもよい。ここでは、ねじ穴1aに対するねじ締め作業領域をA、ねじ穴1bに対するねじ締め作業領域をB、ねじ穴1cに対するねじ締め作業領域をC、ねじ穴1dに対するねじ締め作業領域をDとする。
また、順序情報として、ねじ締め作業領域A,B,C,Dの順番が登録されているものとする。
The work procedure storage unit 16 stores in advance position information and order information of screw tightening work.
In the example of FIG. 2, since the positional relationship between the camera 3 and the workpiece 1 is fixed and the origin marker 20 is attached to a predetermined position of the workpiece 1, the positions of the screw holes 1a to 1d with respect to the origin on the captured image. Can be obtained in advance. Based on the positions of the screw holes 1 a to 1 d obtained in advance, the coordinates of the screw tightening work position for performing the screw tightening work are determined and registered in the work procedure storage unit 16. In consideration of an error in calculating the three-dimensional position of the AR marker, a screw tightening work area may be provided by giving a width to the screw tightening work position. Here, the screw tightening work area for the screw hole 1a is A, the screw tightening work area for the screw hole 1b is B, the screw tightening work area for the screw hole 1c is C, and the screw tightening work area for the screw hole 1d is D.
Further, it is assumed that the order of the screw tightening work areas A, B, C, and D is registered as the order information.

作業正誤判定部17は、作業履歴記憶部14と作業手順記憶部16を参照して、作業者の行ったねじ締め作業の位置および順序が正しいか否かを判定する(ステップST6)。そして、作業正誤判定部17は、ねじ締め作業の位置および順序が正しいと判定した場合(ステップST7“YES”)、その判定結果を作業履歴記憶部14へ出力する(ステップST8)。一方、ねじ締め作業の位置および順序が間違っていると判定した場合(ステップST7“NO”)、その旨の情報を報知部18へ出力すると共に(ステップST9)、判定結果を作業履歴記憶部14へ出力する(ステップST8)。   The work correctness determination unit 17 refers to the work history storage unit 14 and the work procedure storage unit 16 to determine whether the position and order of the screw tightening operations performed by the operator are correct (step ST6). Then, when it is determined that the position and order of the screw tightening work are correct (step ST7 “YES”), the work correctness determination unit 17 outputs the determination result to the work history storage unit 14 (step ST8). On the other hand, when it is determined that the position and order of the screw tightening work are wrong (step ST7 “NO”), information to that effect is output to the notification unit 18 (step ST9), and the result of the determination is stored in the work history storage unit 14. (Step ST8).

具体的には、作業正誤判定部17が、作業履歴記憶部14に記憶されたトルクレンチ2の位置と作業手順記憶部16に記憶されたねじ締め作業領域とを照合し、トルクレンチ2の位置がねじ締め作業領域に入っていれば(またはねじ締め作業位置に一致していれば)、ねじ締め作業がこの位置で行われていると判定して、このねじ締め作業領域を作業履歴記憶部14へ出力する。これにより、図6に示す作業履歴において、ねじ締め作業が行われていると判定された時刻のねじ締め作業領域の項目に、A,B等の位置情報が登録される。   Specifically, the work correctness determination unit 17 collates the position of the torque wrench 2 stored in the work history storage unit 14 with the screw tightening work area stored in the work procedure storage unit 16 to determine the position of the torque wrench 2. Is in the screw tightening work area (or if it matches the screw tightening work position), it is determined that the screw tightening work is being performed at this position, and this screw tightening work area is stored in the work history storage unit. 14 to output. Thereby, in the work history shown in FIG. 6, position information such as A and B is registered in the item of the screw tightening work area at the time when it is determined that the screw tightening work is being performed.

図7は、作業正誤判定部17の正誤判定処理を説明する図である。図7の画像は図4の撮像画像に対応しており、黒い丸は、マーカ位置算出部13が原点マーカ20に基づき算出した原点である。グレーの丸は、マーカ位置算出部13が検査マーカ21に基づき算出した各時刻のトルクレンチ2の位置であり、図6の作業履歴のX,Y,Z座標に対応している。斜線で示す領域は、作業手順記憶部16に予め登録されている、原点に対するねじ締め作業領域である。また、参考のため、ねじ穴1a〜1dに相当する位置をバツ印で示している。
作業正誤判定部17は、グレーの丸で示すトルクレンチ2の位置が斜線で示すねじ締め作業領域に入っていれば、ねじ締め作業が行われていると判定する。なお、図示はしていないが、ねじ締め作業領域はX,Y方向に加え、Z方向にも設定するものとし、トルクレンチ2がワーク1の上面から所定高さ以上の位置にある場合にはねじ締め作業を行っていないと判定する。
FIG. 7 is a diagram for explaining correctness determination processing of the work correctness determination unit 17. The image in FIG. 7 corresponds to the captured image in FIG. 4, and the black circle is the origin calculated by the marker position calculation unit 13 based on the origin marker 20. The gray circle is the position of the torque wrench 2 at each time calculated by the marker position calculation unit 13 based on the inspection marker 21, and corresponds to the X, Y, and Z coordinates of the work history in FIG. A hatched area is a screw tightening work area with respect to the origin, which is registered in advance in the work procedure storage unit 16. For reference, positions corresponding to the screw holes 1a to 1d are indicated by cross marks.
If the position of the torque wrench 2 indicated by the gray circle is within the screw tightening work area indicated by the oblique lines, the work correctness determination unit 17 determines that the screw tightening work is being performed. Although not shown, the screw tightening work area is set in the Z direction in addition to the X and Y directions, and when the torque wrench 2 is at a predetermined height or higher from the upper surface of the workpiece 1. It is determined that the screw tightening operation is not performed.

また、作業正誤判定部17は、作業履歴記憶部14に記憶されたトルクアップ信号取得時刻においてそのねじ締め作業領域(図6の例では時刻8:01:00のねじ締め作業位置A)の順序を、作業手順記憶部16に記憶された順序情報と照合し、一致していれば、正しい順序でねじ締め作業が行われたと判定する。これにより、作業者がねじ締め作業の順番を間違えた場合や、締め忘れた場合等を検出できる。
また、この例ではトルクアップ信号の取得をねじ締め作業の完了とみなしているが、トルクアップ信号等のねじ締め作業の完了を示す情報がない場合には、トルクレンチ2の位置がねじ締め作業領域と一致している時間の長短に応じて、ねじ締め作業が行われたか否かを判定してもよい。また、電動ドライバなど、ねじ締め作業中に音が発生する工具であれば、この音の有無に応じてねじ締め作業が完了したか否かを判定してもよい。あるいは、電動ドライバの回転数または回転終了の信号等を使用してもよい。
Further, the work correctness / incorrectness determination unit 17 performs the order of the screw tightening work area (the screw tightening work position A at time 8:01:00 in the example of FIG. 6) at the torque-up signal acquisition time stored in the work history storage unit 14. Are compared with the order information stored in the work procedure storage unit 16, and if they match, it is determined that the screw tightening work has been performed in the correct order. As a result, it is possible to detect a case where the operator makes a mistake in the order of the screw tightening work or a case where the operator forgets to tighten.
In this example, the acquisition of the torque up signal is regarded as the completion of the screw tightening operation. However, when there is no information indicating the completion of the screw tightening operation such as a torque up signal, the position of the torque wrench 2 is the screw tightening operation. It may be determined whether or not the screw tightening operation has been performed according to the length of time matching the region. Further, if the tool generates a sound during the screw tightening operation such as an electric screwdriver, it may be determined whether or not the screw tightening operation is completed depending on the presence or absence of the sound. Or you may use the rotation speed of an electric driver, the signal of completion | finish of rotation, etc.

続いて作業正誤判定部17は、ねじ締め作業の順序が正しいと判定した場合、作業履歴記憶部14の正誤判定結果の項目に正しいことを示す「○」を登録する。一方、間違っていると判定した場合、作業履歴記憶部14の正誤判定結果の項目に間違いを示す「×」を登録すると共に、報知部18へ、ねじ締め作業が間違った順序で行われていることを示す情報を出力する。さらに正しいねじ締め作業の位置を示す情報も出力してもよい。   Subsequently, when it is determined that the order of the screw tightening work is correct, the work correctness determination unit 17 registers “◯” indicating that it is correct in the item of the correctness determination result in the work history storage unit 14. On the other hand, if it is determined that it is incorrect, “x” indicating an error is registered in the item of the correctness / incorrectness determination result in the work history storage unit 14, and screw tightening operations are performed in an incorrect order to the notification unit 18. The information which shows that is output. Further, information indicating the position of correct screw tightening work may be output.

作業正誤判定部17は、さらに、位置と順序以外の項目について正誤判定してもよい。例えばトルクレンチ2がトルク値を出力するタイプの場合であれば、作業正誤判定部17が作業履歴記憶部14に記憶されたトルク値を、予め作業手順記憶部16に設定されたトルク値と照合して、正しいトルク値でねじ締め作業が行われたか否かを判定し、トルク値の適性判定結果を作業履歴記憶部14に登録するようにしてもよい。   The work correctness determination unit 17 may further determine whether the items other than the position and the order are correct. For example, if the torque wrench 2 is a type that outputs a torque value, the work correctness determination unit 17 compares the torque value stored in the work history storage unit 14 with the torque value set in the work procedure storage unit 16 in advance. Then, it may be determined whether or not the screw tightening operation has been performed with a correct torque value, and the appropriateness determination result of the torque value may be registered in the operation history storage unit 14.

また例えば、作業正誤判定部17が、検査マーカ21の定義情報に基づいてどの工具が使用されたか(トルクレンチか、電動ドライバか等)を判定し、工具の種別を作業履歴記憶部14に登録するようにしてもよい。さらに同一種別の工具でも、検査マーカ21の定義情報に基づいて能力範囲(50Nm用のトルクレンチか、100Nm用のトルクレンチか等)を判定し、工具の適性を作業履歴記憶部14に登録するようにしてもよい。
例えば、図6では、工具IDの項目に、トルクレンチ2の工具ID「2」が登録されている。
Further, for example, the work correctness determination unit 17 determines which tool is used (torque wrench, electric screwdriver, etc.) based on the definition information of the inspection marker 21, and registers the tool type in the work history storage unit 14. You may make it do. Further, even for the same type of tool, the capability range (a torque wrench for 50 Nm, a torque wrench for 100 Nm, etc.) is determined based on the definition information of the inspection marker 21, and the suitability of the tool is registered in the work history storage unit 14. You may do it.
For example, in FIG. 6, the tool ID “2” of the torque wrench 2 is registered in the tool ID item.

また例えば、ねじ締め作業を仮締め、本締めの2段階で行う場合の正誤判定も可能である。この場合、作業手順記憶部16に順序情報として、仮締めのねじ締め作業領域A,B,C,Dの順番とそのときのトルク値、および本締めのねじ締め作業領域A,B,C,Dの順番とそのときのトルク値を予め格納しておく。そして、作業正誤判定部17が、仮締めと本締めの各ねじ締め作業が作業手順の情報通りに行われたか否かを判定する。   Further, for example, it is possible to determine whether the screw tightening operation is performed in two stages of temporary tightening and final tightening. In this case, as the order information in the work procedure storage unit 16, the order of the temporary tightening screw tightening work areas A, B, C, and D, the torque value at that time, and the final tightening screw tightening work areas A, B, C, The order of D and the torque value at that time are stored in advance. Then, the work correctness determination unit 17 determines whether each screw tightening work of temporary tightening and final tightening has been performed according to the information of the work procedure.

報知部18は、表示装置、スピーカ等の報知装置に適切な信号を出力するインタフェースであり、作業者に情報を提示する(ステップST9)。報知部18は、作業正誤判定部17から情報の入力があると、ねじ締め作業が間違った順序または間違ったトルク値で行われていることを示す情報を画面表示したり、音声出力したりする。また、報知部18は、正しいねじ締め作業の位置または正しいトルク値を示す情報を画面表示したり、音声出力したりしてもよい。   The alerting | reporting part 18 is an interface which outputs a suitable signal to alerting | reporting apparatuses, such as a display apparatus and a speaker, and shows information to an operator (step ST9). When the information is input from the work correctness determination unit 17, the notification unit 18 displays information indicating that the screw tightening work is performed in the wrong order or the wrong torque value, or outputs the information. . Moreover, the alerting | reporting part 18 may display the information which shows the position of the correct screwing operation | work, or a correct torque value on a screen, or may output by audio | voice.

また、図5の動作例では、トルクアップ信号を取得した後にねじ締め作業位置の正誤判定を行ったが、判定タイミングはこれに限定されるものではない。例えば図5のステップST3でトルクレンチ2の位置を算出する都度、作業正誤判定部17がこの位置の正誤判定を行って、報知部18から作業者へ判定結果を報知してもよい。これにより、作業者は、ねじ締め作業の開始前にねじ締め作業の位置が正しいか間違っているかを知ることができる。   In the operation example of FIG. 5, the correctness / incorrectness of the screw tightening work position is determined after acquiring the torque-up signal. However, the determination timing is not limited to this. For example, every time the position of the torque wrench 2 is calculated in step ST3 of FIG. 5, the work correctness determination unit 17 may perform the correctness determination of this position and notify the operator of the determination result from the notification unit 18. Thereby, the operator can know whether the position of the screw tightening work is correct or wrong before the start of the screw tightening work.

次に、外部から駆動許可信号を受け付けて駆動するタイプの工具を使用する場合の一例を説明する。ここでは、トルクレンチ2が、通信機2aで外部(即ち、作業管理装置10)から駆動許可信号を受け付けた場合にのみ駆動し、トルクアップになると、トルクアップ信号およびトルク値のいずれか一方、または両方を通信機2aから受信機2bへ発信することとする。   Next, an example in the case of using a tool of a type that receives a drive permission signal from the outside and drives it will be described. Here, the torque wrench 2 is driven only when the communication device 2a receives a drive permission signal from the outside (that is, the work management device 10), and when the torque is increased, either the torque up signal or the torque value is set. Alternatively, both are transmitted from the communication device 2a to the receiver 2b.

作業管理装置10の工具駆動制御部19は、作業履歴記憶部14に登録された工具の適性判定結果を参照して、トルクレンチ2の能力範囲が作業手順記憶部16に予め設定されている規定の能力範囲か否かを判定し、適切な能力範囲であれば通信機2aへ駆動許可信号を出力する。これにより、作業者が適切な能力範囲のトルクレンチ2を選択した場合のみねじ締め作業を開始できるようになり、誤った能力範囲のトルクレンチ2を用いてねじ締め作業を行うことを防止できる。   The tool drive control unit 19 of the work management apparatus 10 refers to the tool suitability determination result registered in the work history storage unit 14, so that the capability range of the torque wrench 2 is preset in the work procedure storage unit 16. If it is within the capability range, a drive permission signal is output to the communication device 2a. As a result, the screw tightening operation can be started only when the operator selects the torque wrench 2 in an appropriate capability range, and the screw tightening operation using the torque wrench 2 in the incorrect capability range can be prevented.

また、工具駆動制御部19は、作業履歴記憶部14に登録されるサンプリング時間毎のトルクレンチ2の位置が適切なねじ締め作業位置にあるか否かを判定し、適切なねじ締め作業位置であれば通信機2aへ駆動許可信号を出力する。具体例として、例えば図6の時刻8:00:20にねじ締め作業位置Aの位置座標が登録されると、工具駆動制御部19がその位置座標を作業手順記憶部16の位置情報と照合してトルクレンチ2の位置が正しいか否かを判定し、正しい場合にトルクレンチ2へ駆動許可信号を出力する。続いて工具駆動制御部19は、時刻8:01:00のトルクアップ信号に基づいて駆動許可信号の出力を停止し、さらに時刻8:01:30のねじ締め作業位置Bの位置座標に基づいて駆動許可信号を出力する。これにより、作業者が適切なねじ締め作業位置にトルクレンチ2を移動した場合のみねじ締め作業を開始できるようになり、誤ったねじ穴1a〜1dへ誤った順序でねじ締め作業を行うことを防止できる。   Further, the tool drive control unit 19 determines whether or not the position of the torque wrench 2 for each sampling time registered in the work history storage unit 14 is in an appropriate screw tightening work position, and at the appropriate screw tightening work position. If there is, a drive permission signal is output to the communication device 2a. As a specific example, for example, when the position coordinate of the screw tightening work position A is registered at time 8:00:20 in FIG. 6, the tool drive control unit 19 compares the position coordinate with the position information in the work procedure storage unit 16. Then, it is determined whether or not the position of the torque wrench 2 is correct. If it is correct, a drive permission signal is output to the torque wrench 2. Subsequently, the tool drive control unit 19 stops the output of the drive permission signal based on the torque up signal at time 8: 00: 1: 00, and further, based on the position coordinates of the screw tightening work position B at time 8:01:30. A drive permission signal is output. As a result, the screw tightening work can be started only when the operator moves the torque wrench 2 to an appropriate screw tightening work position, and the screw tightening work is performed in the wrong order in the wrong screw holes 1a to 1d. Can be prevented.

以上より、実施の形態1によれば、作業管理装置10は、検査マーカ21が付設されたトルクレンチ2を用いてワーク1に対してねじ締め作業を行う作業領域であって所定位置に原点マーカ20が付設された作業領域を撮像した画像データをカメラ3から取得し、マーカ定義記憶部11の定義情報に基づいて当該画像に含まれる原点マーカ20および検査マーカ21を認識するマーカ認識部12と、画像データに基づいて、マーカ認識部12で認識した原点マーカ20の三次元位置を原点とし、当該原点に対する、マーカ認識部12で認識した検査マーカ21の三次元位置を算出するマーカ位置算出部13と、ねじ締め作業を行うときのトルクレンチ2の三次元位置の情報としてねじ締め作業領域A〜D、およびねじ締め作業を行う順序としてねじ締め作業領域A〜Dの移動順序を表す情報が設定された作業手順記憶部16と、マーカ位置算出部13で算出した検査マーカ21の三次元位置とその移動順序を作業手順記憶部16の有するねじ締め作業領域A〜Dとその移動順序と照合し、ねじ締め作業を行う位置および順序の正誤を判定する作業正誤判定部17とを備えるように構成した。このため、ねじ締め作業の位置と順序の正誤判定を行うためにトルクレンチ2と作業管理装置10とを有線接続する必要がなく、作業者が行動範囲に制限なく移動することができる。また、トルクレンチ2、電動ドライバ等の汎用の工具および汎用のカメラ3を使用できるため、安価にシステムを構築することができる。   As described above, according to the first embodiment, the work management device 10 is a work area where the work 1 is screwed to the work 1 using the torque wrench 2 provided with the inspection marker 21, and the origin marker is at a predetermined position. A marker recognizing unit 12 that acquires image data obtained by imaging a work area with 20 attached from the camera 3 and recognizes the origin marker 20 and the inspection marker 21 included in the image based on the definition information in the marker definition storage unit 11; Based on the image data, a marker position calculation unit that calculates the three-dimensional position of the inspection marker 21 recognized by the marker recognition unit 12 with respect to the origin using the three-dimensional position of the origin marker 20 recognized by the marker recognition unit 12 as an origin. 13 and the screw tightening work areas A to D as the information of the three-dimensional position of the torque wrench 2 when performing the screw tightening work, and the order of performing the screw tightening work. The work procedure storage unit 16 in which information indicating the movement order of the screw tightening work areas A to D is set, the three-dimensional position of the inspection marker 21 calculated by the marker position calculation unit 13 and the movement order thereof are stored in the work procedure storage unit 16. It is configured to include a work correctness determination unit 17 that compares the screw tightening work areas A to D with the movement order thereof and determines the correctness of the position and order of the screw tightening work. For this reason, it is not necessary to wire-connect the torque wrench 2 and the work management device 10 in order to determine whether the position and order of the screw tightening work are correct, and the worker can move without limitation to the action range. In addition, since a general-purpose tool such as a torque wrench 2 and an electric driver and a general-purpose camera 3 can be used, a system can be constructed at low cost.

また、実施の形態1によれば、作業管理装置10は、作業正誤判定部17の判定結果を作業者に報知すると共に、作業手順記憶部16の有するねじ締め作業領域A〜Dの移動順序に基づいて次のねじ締め作業の位置を指示する報知部18を備えるように構成した。このため、作業者にねじ締め作業を正しい手順で行わせることができる。   Further, according to the first embodiment, the work management apparatus 10 notifies the worker of the determination result of the work correctness determination unit 17 and moves the screw tightening work areas A to D included in the work procedure storage unit 16 in the moving order. Based on this, a notification unit 18 for instructing the position of the next screw tightening operation is provided. For this reason, an operator can be made to perform a screw fastening operation | work in a correct procedure.

また、実施の形態1によれば、作業管理装置10は、トルクレンチ2から出力される締結完了時のトルク値または規定のトルクに達したことを表すトルクアップ信号を取得する工具状態検知部15と、マーカ位置算出部13で算出した検査マーカ21の三次元位置、および工具状態検知部15で取得した締結完了時のトルク値または規定のトルクに達したことを表すトルクアップ信号を日時情報と併せて記憶する作業履歴記憶部14とを備えるように構成したので、トレーサビリティの管理を行うことができる。
さらに、作業手順記憶部16にねじ締め作業を行うときのトルクレンチ2のねじ締め作業領域A〜D毎にトルク値の情報を設定しておき、作業正誤判定部17が、ねじ締め作業の正誤を判定するときに、工具状態検知部15で取得した締結完了時のトルク値と作業手順記憶部16の有するトルク値を照合するように構成したので、ねじ締め作業の位置と順序の正誤に加え、トルク値の正誤も判定することができる。
In addition, according to the first embodiment, the work management apparatus 10 acquires a torque value signal indicating that the torque value at the time of completion of the tightening or a specified torque output from the torque wrench 2 has been reached. And the three-dimensional position of the inspection marker 21 calculated by the marker position calculation unit 13 and the torque value at the time of completion of fastening acquired by the tool state detection unit 15 or a torque up signal indicating that the specified torque has been reached as date information Since it is configured to include the work history storage unit 14 that stores it together, traceability can be managed.
Further, torque value information is set for each screw tightening work area A to D of the torque wrench 2 when the screw tightening work is performed in the work procedure storage unit 16, and the work correctness determination unit 17 determines whether the screw tightening work is correct or incorrect. Since the torque value at the completion of fastening acquired by the tool state detection unit 15 and the torque value of the work procedure storage unit 16 are collated when determining the position of the screw tightening work, The correctness / incorrectness of the torque value can also be determined.

また、実施の形態1によれば、作業履歴記憶部14が作業領域を撮像した画像データを記憶するように構成したので、作業後に作業手順の確認を行うことができる。
さらに、作業履歴記憶部14は、画像データを、当該画像に含まれる検査マーカ21等に関連付けた検索キーと合わせて記憶するように構成したので、作業手順の確認を行う際に目的の画像を容易に検索することができる。
Further, according to the first embodiment, since the work history storage unit 14 is configured to store image data obtained by imaging the work area, the work procedure can be confirmed after the work.
Furthermore, since the work history storage unit 14 is configured to store the image data together with the search key associated with the inspection marker 21 included in the image, the target image is checked when the work procedure is confirmed. You can search easily.

また、実施の形態1によれば、作業領域を撮像するカメラ3に、作業領域における光の反射を軽減するフィルタを取り付けるように構成したので、原点マーカ20および検査マーカ21を確実に撮像することができる。   Further, according to the first embodiment, the camera 3 that captures the work area is configured to be attached with the filter that reduces the reflection of light in the work area, so that the origin marker 20 and the inspection marker 21 can be reliably imaged. Can do.

なお、上記実施の形態1では、原点マーカ20をワーク1に付設したが、これに限定されるものではなく、ワーク1を載置する台座等、ワーク1との位置関係が固定された場所に付設してもよい。   In the first embodiment, the origin marker 20 is attached to the work 1. However, the present invention is not limited to this, and is not limited to this, but a place where the positional relationship with the work 1 is fixed, such as a pedestal on which the work 1 is placed. It may be attached.

また、原点マーカ20の三次元位置を原点にして検査マーカ21の三次元位置を計算する構成にしたが、原点を規定するための原点マーカ20は必須ではない。上記実施の形態1のようにカメラ3とワーク1の位置関係が固定されている場合には、原点マーカ20を省略して、仮想の原点の三次元位置を予め設定しておくことが可能である。この場合、マーカ位置算出部13は、仮想の原点に対する検査マーカ21の三次元位置を算出すればよい。   In addition, the three-dimensional position of the inspection marker 21 is calculated using the three-dimensional position of the origin marker 20 as the origin, but the origin marker 20 for defining the origin is not essential. When the positional relationship between the camera 3 and the workpiece 1 is fixed as in the first embodiment, the origin marker 20 can be omitted and the three-dimensional position of the virtual origin can be set in advance. is there. In this case, the marker position calculation unit 13 may calculate the three-dimensional position of the inspection marker 21 with respect to the virtual origin.

実施の形態2.
図8は、この発明の実施の形態2に係る作業管理システムの構成を示すブロック図であり、図1と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。本実施の形態2では、複数台のカメラ3−1,3−2を使用して、ワーク1を複数の方向から撮像する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the work management system according to Embodiment 2 of the present invention. The same or corresponding parts as those in FIG. In the second embodiment, the workpiece 1 is imaged from a plurality of directions using a plurality of cameras 3-1 and 3-2.

作業管理装置10は、複数のカメラ3−1,3−2で撮像された画像データそれぞれに対して上記実施の形態1と同様の処理を行い、ねじ締め作業の位置および順序が正しいか否かを判定する。
なお、1つのワーク1に対し、カメラ3−1用の原点マーカ20とカメラ3−2用の原点マーカ20をそれぞれ付設してもよいし、カメラ3−1とカメラ3−2の共通の撮像範囲内に1つの原点マーカ20を付設してもよい。あるいは、上記実施の形態1でも述べたように、原点マーカ20を省略して仮想の原点を設定してもよい。
また、カメラ3−1,3−2は、3台以上であってもよい。
The work management apparatus 10 performs the same processing as in the first embodiment on each of the image data captured by the plurality of cameras 3-1 and 3-2, and determines whether the position and order of the screw tightening work are correct. Determine.
It should be noted that the origin marker 20 for the camera 3-1 and the origin marker 20 for the camera 3-2 may be attached to one workpiece 1, or the common imaging of the camera 3-1 and the camera 3-2. One origin marker 20 may be attached within the range. Alternatively, as described in the first embodiment, the origin marker 20 may be omitted and a virtual origin may be set.
Further, the number of cameras 3-1 and 3-2 may be three or more.

以上より、実施の形態2によれば、作業管理装置10のマーカ認識部12は、複数の方向から作業領域を撮像した複数の画像データを取得し、当該複数の画像のうちの少なくとも1つの画像に含まれる検査マーカ21を認識し、マーカ位置算出部13は、検査マーカ21が認識された画像データに基づいて、原点に対する検査マーカ21の三次元位置を算出するように構成した。このように、複数台のカメラ3−1,3−2をワーク1に対して死角がないように配置することで、作業者およびワーク1がどのような位置にあっても撮像が可能となり、ねじ締め作業の正誤判定を行うことができる。
また、複数の角度からワーク1を撮像することにより、光の反射によるワーク1の画像処理精度の低下を抑制する効果もある。
As described above, according to the second embodiment, the marker recognizing unit 12 of the work management apparatus 10 acquires a plurality of image data obtained by imaging a work area from a plurality of directions, and at least one image among the plurality of images. The marker position calculation unit 13 is configured to calculate the three-dimensional position of the inspection marker 21 with respect to the origin based on the image data in which the inspection marker 21 is recognized. In this way, by arranging a plurality of cameras 3-1 and 3-2 so that there is no blind spot with respect to the work 1, it is possible to take an image regardless of the position of the worker and the work 1. Whether the screw tightening operation is correct or incorrect can be determined.
In addition, by imaging the workpiece 1 from a plurality of angles, there is an effect of suppressing a decrease in image processing accuracy of the workpiece 1 due to light reflection.

実施の形態3.
図9は、この発明の実施の形態3に係る作業管理システムの、管理対象の一例を示す。本実施の形態3では、ワーク1が時計回りに回転自在であり、作業者はワーク1を回転させて姿勢を変更してねじ締め作業を行う。ワーク1の姿勢が変更する場合、図9に示すようにワーク1の所定位置に2つの原点マーカ20−1,20−2を付設する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 9 shows an example of a management target of the work management system according to Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment, the workpiece 1 is freely rotatable in the clockwise direction, and the worker rotates the workpiece 1 to change the posture and perform the screw tightening operation. When the posture of the workpiece 1 is changed, two origin markers 20-1 and 20-2 are attached at predetermined positions of the workpiece 1 as shown in FIG.

本実施の形態3の作業管理装置は、図1に示す作業管理装置10と図面上では同様の構成であるため、以下では図1を援用して説明する。
作業管理装置10において、マーカ定義記憶部11には原点マーカ20−1,20−2および検査マーカ21の定義情報が予め格納されている。マーカ認識部12は、カメラ3から取得した画像上にARマーカを認識すると共に、マーカ定義記憶部11の定義情報に基づいてこれらARマーカが原点マーカ20−1か、原点マーカ20−2か、検査マーカ21かを識別する。
The work management apparatus according to the third embodiment has the same configuration as that of the work management apparatus 10 shown in FIG. 1 and will be described below with reference to FIG.
In the work management apparatus 10, definition information of the origin markers 20-1 and 20-2 and the inspection marker 21 is stored in advance in the marker definition storage unit 11. The marker recognizing unit 12 recognizes the AR marker on the image acquired from the camera 3 and determines whether the AR marker is the origin marker 20-1 or the origin marker 20-2 based on the definition information in the marker definition storage unit 11. The inspection marker 21 is identified.

マーカ位置算出部13は、マーカ認識部12の認識結果に基づいて、原点マーカ20−1,20−2および検査マーカ21の三次元位置および姿勢を算出する。このとき、マーカ位置算出部13は、原点マーカ20−1,20−2のいずれか一方の三次元位置を原点とし、原点マーカ20−1,20−2のもう一方の原点に対する三次元位置を算出する。さらに、マーカ位置算出部13は、原点マーカ20−1,20−2の各三次元位置に基づいて、三角測量の原理で、原点に対する検査マーカ21の三次元位置を算出する。算出した検査マーカ21の三次元位置は、トルクレンチ2の位置として作業履歴記憶部14に記憶される。
これ以降の処理は、上記実施の形態1と同様のため説明を省略する。
The marker position calculation unit 13 calculates the three-dimensional positions and orientations of the origin markers 20-1 and 20-2 and the inspection marker 21 based on the recognition result of the marker recognition unit 12. At this time, the marker position calculation unit 13 uses the three-dimensional position of either one of the origin markers 20-1 and 20-2 as the origin, and determines the three-dimensional position relative to the other origin of the origin markers 20-1 and 20-2. calculate. Further, the marker position calculation unit 13 calculates the three-dimensional position of the inspection marker 21 with respect to the origin based on the triangulation principle based on the three-dimensional positions of the origin markers 20-1 and 20-2. The calculated three-dimensional position of the inspection marker 21 is stored in the work history storage unit 14 as the position of the torque wrench 2.
The subsequent processing is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

なお、図示例では三角測量の原理を利用して検査マーカ21の三次元位置を算出するために、2つの原点マーカ20−1,20−2を用いたが、3つ以上用いてもよい。
また、本実施の形態3の方法を、固定のカメラ3に対してワーク1が移動する場合に適用したが、反対に、固定のワーク1に対してカメラ3が移動する場合にも適用可能である。
In the illustrated example, two origin markers 20-1 and 20-2 are used to calculate the three-dimensional position of the inspection marker 21 using the principle of triangulation, but three or more origin markers may be used.
Further, although the method of the third embodiment is applied when the workpiece 1 moves with respect to the fixed camera 3, it can also be applied when the camera 3 moves with respect to the fixed workpiece 1. is there.

以上より、実施の形態3によれば、作業管理装置10のマーカ認識部12は、原点マーカ20−1,20−2が付設された作業領域を撮像した画像データを取得し、当該画像に含まれる原点マーカ20−1,20−2および検査マーカ21を認識し、マーカ位置算出部13は、マーカ認識部12で認識した原点マーカ20−1,20−2の各三次元位置を原点とし、三角測量の原理を利用して検査マーカ21の三次元位置を算出するように構成した。このため、ねじ締め作業時にワーク1の姿勢を変更する場合にも、作業位置を検出でき、作業の位置と順序の正誤を判定することができる。   As described above, according to the third embodiment, the marker recognizing unit 12 of the work management apparatus 10 acquires image data obtained by capturing the work area to which the origin markers 20-1 and 20-2 are attached, and is included in the image. The marker position calculation unit 13 recognizes the origin markers 20-1 and 20-2 and the inspection marker 21 to be detected, and uses the three-dimensional positions of the origin markers 20-1 and 20-2 recognized by the marker recognition unit 12 as origins. The three-dimensional position of the inspection marker 21 is calculated using the principle of triangulation. For this reason, also when changing the attitude | position of the workpiece | work 1 at the time of screw fastening operation | work, a work position can be detected and the correctness of the position and order of work can be determined.

なお、上記実施の形態3は、ワーク1とカメラ3の位置が相対的に変化する場合にトルクレンチ2の位置を検出できるようにしたものであるが、上記実施の形態1のようにワーク1とカメラ3の位置関係が固定されている場合にも適用可能である。この場合にはトルクレンチ2の位置の検出精度が向上する効果がある。   In the third embodiment, the position of the torque wrench 2 can be detected when the positions of the work 1 and the camera 3 change relatively, but the work 1 as in the first embodiment. This is also applicable when the positional relationship between the camera 3 and the camera 3 is fixed. In this case, the detection accuracy of the position of the torque wrench 2 is improved.

実施の形態4.
図10は、この発明の実施の形態4に係る作業管理システムの、管理対象の一例を示す。本実施の形態4では、前工程でねじ穴1e,1fにねじが締結され、本工程でねじ穴1a〜1dにねじが締結されるものとする。そして、前工程でねじの締め忘れ等の不備があった場合、図10に示すようにワーク1に注意マーカ22を付設する。
本工程において作業者は、注意マーカ22が付設されたワーク1に対し、先ずねじ穴1e,1fのねじ締め作業を行い、次に上記実施の形態1と同様にねじ穴1a〜1dのねじ締め作業を行うこととする。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 10 shows an example of a management target of the work management system according to Embodiment 4 of the present invention. In the fourth embodiment, screws are fastened to the screw holes 1e and 1f in the previous process, and screws are fastened to the screw holes 1a to 1d in this process. If there is a deficiency such as forgetting to tighten the screw in the previous process, a caution marker 22 is attached to the workpiece 1 as shown in FIG.
In this process, the worker first performs screw tightening work on the screw holes 1e and 1f on the work 1 provided with the caution marker 22, and then tightens the screw holes 1a to 1d in the same manner as in the first embodiment. We will do the work.

本実施の形態4の作業管理装置は、図1に示す作業管理装置10と図面上では同様の構成であるため、以下では図1を援用して説明する。
作業管理装置10において、マーカ定義記憶部11には、原点マーカ20、検査マーカ21および注意マーカ22の定義情報が予め格納されている。注意マーカ22の定義情報としては、注意マーカ22を識別するための、白地部分に描かれたパターンの情報、前工程に不備が生じたワーク1であることを表す情報等が設定されている。
Since the work management apparatus according to the fourth embodiment has the same configuration as that of the work management apparatus 10 shown in FIG. 1, the following description will be given with reference to FIG.
In the work management apparatus 10, definition information of the origin marker 20, the inspection marker 21, and the attention marker 22 is stored in the marker definition storage unit 11 in advance. As the definition information of the caution marker 22, information of a pattern drawn on a white background part for identifying the caution marker 22, information indicating that the work 1 is defective in the previous process, and the like are set.

また、作業手順記憶部16には、本工程のねじ穴1a〜1dについてねじ締め作業を行う位置および順序を表す作業手順の情報に加え、前工程のねじ穴1e,1fについてねじ締め作業を行う位置および順序を表す作業手順の情報が、予め格納されている。さらに、注意マーカ22が付設されたワーク1に対して前工程の作業手順、本工程の作業手順の順番に作業手順を実施することを表した情報と、注意マーカ22の無いワーク1に対して本工程の作業手順のみを実施することを表した情報とが予め格納されている。   The work procedure storage unit 16 performs screw tightening work on the screw holes 1e and 1f in the previous process in addition to information on work procedures indicating the position and order of screw tightening work for the screw holes 1a to 1d in this process. Information on the work procedure indicating the position and the order is stored in advance. Furthermore, for the work 1 with the attention marker 22 attached thereto, information indicating that the work procedure is performed in the order of the work procedure of the previous process and the work procedure of this process, and the work 1 without the attention marker 22 Information indicating that only the work procedure of this process is performed is stored in advance.

マーカ認識部12は、カメラ3から取得した画像上にARマーカを認識すると共に、マーカ定義記憶部11の定義情報に基づいてこれらARマーカが原点マーカ20か、検査マーカ21か、注意マーカ22かを識別する。このとき、注意マーカ22を識別すると、マーカ認識部12から作業履歴記憶部14へ、このワーク1に注意マーカ22が付設されていることを表す注意情報を出力する。作業履歴記憶部14は、マーカ位置算出部13から入力されるトルクレンチ2の位置、および工具状態検知部15から入力されるトルクアップ信号とそのときのトルク値に加え、マーカ認識部12から入力される注意情報を記憶する。   The marker recognizing unit 12 recognizes the AR marker on the image acquired from the camera 3 and determines whether the AR marker is the origin marker 20, the inspection marker 21, or the attention marker 22 based on the definition information in the marker definition storage unit 11. Identify At this time, when the attention marker 22 is identified, attention information indicating that the attention marker 22 is attached to the work 1 is output from the marker recognition unit 12 to the work history storage unit 14. The work history storage unit 14 is input from the marker recognition unit 12 in addition to the torque wrench 2 position input from the marker position calculation unit 13 and the torque up signal input from the tool state detection unit 15 and the torque value at that time. Remember attention information.

作業正誤判定部17は、作業履歴記憶部14に注意情報が登録されているか否かに応じて、作業手順の情報を切り替えて、ねじ締め作業の正誤判定を行う。具体的には、作業正誤判定部17が先ず作業履歴記憶部14に注意情報が登録されているか否かを確認し、注意情報が登録されていない場合には、上記実施の形態1と同様に、ねじ穴1a〜1dの順序でねじ締め作業が行われているか否かを判定し、正誤判定結果を作業履歴記憶部14へ出力する。一方、注意情報が登録されている場合には参照する作業手順の情報を切り替え、ねじ穴1e,1f,1a〜1dの順序でねじ締め作業が行われているか否かを判定し、正誤判定結果を作業履歴記憶部14へ出力する。   The work correctness determination unit 17 switches the information of the work procedure according to whether or not the caution information is registered in the work history storage unit 14, and performs the correctness determination of the screw tightening work. Specifically, the work correctness determination unit 17 first checks whether or not the caution information is registered in the work history storage unit 14, and if the caution information is not registered, the same as in the first embodiment. Then, it is determined whether or not the screw tightening work is performed in the order of the screw holes 1a to 1d, and the correctness determination result is output to the work history storage unit 14. On the other hand, when the caution information is registered, the information of the work procedure to be referred is switched, it is determined whether or not the screw tightening work is performed in the order of the screw holes 1e, 1f, and 1a to 1d, and the correctness determination result Is output to the work history storage unit 14.

報知部18は、作業正誤判定部17からねじ締め作業が間違った順序で行われていることを示す情報が入力されると、その旨を示す情報を作業者に提示する。これにより、例えば作業者がワーク1の不備に気付かず通常の作業手順に沿ってねじ穴1aのねじ締め作業を開始した場合に、正しいねじ締め作業位置(ねじ穴1e)を作業者に報知することができる。
これ以外の処理は、上記実施の形態1と同様のため説明を省略する。
When the information indicating that the screw tightening operations are performed in the wrong order is input from the work correctness determination unit 17, the notification unit 18 presents information indicating that to the worker. Thereby, for example, when the worker does not notice the defect of the work 1 and starts the screw tightening operation of the screw hole 1a according to the normal work procedure, the correct screw tightening work position (screw hole 1e) is notified to the worker. be able to.
Since other processes are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

なお、注意マーカ22が付設されたワーク1に対して行う作業は、上記説明の例に限定されるものではない。   In addition, the operation | work performed with respect to the workpiece | work 1 to which the caution marker 22 was attached is not limited to the example of the said description.

以上より、実施の形態4によれば、作業管理装置10の作業手順記憶部16は、ねじ締め作業の正誤を判定するための情報を複数有し、マーカ認識部12は、画像に新たな注意マーカ22が含まれている場合には当該注意マーカ22を認識し、作業正誤判定部17は、マーカ認識部12で注意マーカ22を認識した場合と認識しなかった場合とで、ねじ締め作業の正誤を判定するための情報を切り替えて判定を行うように構成した。このため、通常の作業手順だけでなく、ワーク1に不備があった場合等の変則的な作業手順を行う場合にもその作業の正誤を判定することができる。   As described above, according to the fourth embodiment, the work procedure storage unit 16 of the work management apparatus 10 has a plurality of pieces of information for determining the correctness of the screw tightening work, and the marker recognizing unit 12 adds new attention to the image. When the marker 22 is included, the attention marker 22 is recognized, and the work correctness determination unit 17 performs the screw tightening operation depending on whether the marker recognition unit 12 recognizes the attention marker 22 or not. It is configured to perform the determination by switching information for determining correctness. For this reason, the correctness of the work can be determined not only in the normal work procedure but also in an irregular work procedure such as when the work 1 is defective.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible.

1 ワーク(工作物)、1a〜1f ねじ穴、2 トルクレンチ(工具)、2a 通信機、2b 受信機、3,3−1,3−2 カメラ、10 作業管理装置、11 マーカ定義記憶部、12 マーカ認識部、13 マーカ位置算出部、14 作業履歴記憶部、15 工具状態検知部、16 作業手順記憶部、17 作業正誤判定部、18 報知部、19 工具駆動制御部 20,20−1,20−2 原点マーカ(第2、第3のマーカ)、21 検査マーカ(第1のマーカ)、22 注意マーカ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Workpiece | work (workpiece), 1a-1f Screw hole, 2 Torque wrench (tool), 2a Communication apparatus, 2b Receiver, 3,3-1,3-2 Camera, 10 Work management apparatus, 11 Marker definition memory | storage part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Marker recognition part, 13 Marker position calculation part, 14 Work history memory | storage part, 15 Tool state detection part, 16 Work procedure memory | storage part, 17 Work correctness determination part, 18 Notification part, 19 Tool drive control part 20, 20-1, 20-2 Origin marker (second and third markers), 21 Inspection marker (first marker), 22 Caution marker.

Claims (10)

第1のマーカが付設された工具を用いて工作物に対して作業を行う作業領域を撮像した画像データを取得し、当該画像に含まれる前記第1のマーカを認識するマーカ認識部と、
前記画像データに基づいて、所定の三次元位置に設定された原点に対する、前記マーカ認識部で認識した前記第1のマーカの三次元位置を算出するマーカ位置算出部と、
前記作業を行うときの前記工具の三次元位置の情報が設定された作業手順記憶部と、
前記マーカ位置算出部で算出した前記第1のマーカの三次元位置を前記作業手順記憶部の有する前記工具の三次元位置と照合し、前記作業を行う位置の正誤を判定する作業正誤判定部とを備え
前記作業手順記憶部は、前記作業を行う順序として前記工具の三次元位置の移動順序を表す情報を有し、
前記作業正誤判定部は、前記マーカ位置算出部で算出した前記第1のマーカの三次元位置の移動順序を前記作業手順記憶部の有する前記工具の三次元位置の移動順序と照合し、前記作業を行う順序の正誤を判定する
ことを特徴とする作業管理装置。
A marker recognizing unit that obtains image data obtained by imaging a work area in which a work is performed on a workpiece using a tool provided with a first marker, and recognizes the first marker included in the image;
A marker position calculation unit that calculates a three-dimensional position of the first marker recognized by the marker recognition unit with respect to an origin set at a predetermined three-dimensional position based on the image data;
A work procedure storage unit in which information of the three-dimensional position of the tool when performing the work is set;
An operation correctness determination unit that compares the 3D position of the first marker calculated by the marker position calculation unit with the 3D position of the tool included in the operation procedure storage unit and determines whether the operation is performed correctly equipped with a,
The work procedure storage unit has information indicating the movement order of the three-dimensional position of the tool as the order of performing the work,
The work correctness determination unit compares the movement order of the three-dimensional position of the first marker calculated by the marker position calculation unit with the movement order of the three-dimensional position of the tool included in the work procedure storage unit, and The correctness of the order in which
A work management apparatus characterized by that .
第1のマーカが付設された工具を用いて工作物に対して作業を行う、所定位置に第2のマーカが付設された作業領域を撮像した画像データを取得し、当該画像に含まれる前記第1のマーカおよび前記第2のマーカを認識するマーカ認識部と、
前記画像データに基づいて、前記マーカ認識部で認識した前記第2のマーカの三次元位置を原点とし、当該原点に対する、前記マーカ認識部で認識した前記第1のマーカの三次元位置を算出するマーカ位置算出部と、
前記作業を行うときの前記工具の三次元位置の情報が設定された作業手順記憶部と、
前記マーカ位置算出部で算出した前記第1のマーカの三次元位置を前記作業手順記憶部の有する前記工具の三次元位置と照合し、前記作業を行う位置の正誤を判定する作業正誤判定部とを備え
前記作業手順記憶部は、前記作業を行う順序として前記工具の三次元位置の移動順序を表す情報を有し、
前記作業正誤判定部は、前記マーカ位置算出部で算出した前記第1のマーカの三次元位置の移動順序を前記作業手順記憶部の有する前記工具の三次元位置の移動順序と照合し、前記作業を行う順序の正誤を判定する
ことを特徴とする作業管理装置。
Work is performed on a workpiece using a tool provided with a first marker, image data obtained by imaging a work area provided with a second marker at a predetermined position is acquired, and the first data included in the image is obtained. A marker recognition unit for recognizing one marker and the second marker;
Based on the image data, the three-dimensional position of the second marker recognized by the marker recognition unit is used as the origin, and the three-dimensional position of the first marker recognized by the marker recognition unit with respect to the origin is calculated. A marker position calculator,
A work procedure storage unit in which information of the three-dimensional position of the tool when performing the work is set;
An operation correctness determination unit that compares the 3D position of the first marker calculated by the marker position calculation unit with the 3D position of the tool included in the operation procedure storage unit and determines whether the operation is performed correctly equipped with a,
The work procedure storage unit has information indicating the movement order of the three-dimensional position of the tool as the order of performing the work,
The work correctness determination unit compares the movement order of the three-dimensional position of the first marker calculated by the marker position calculation unit with the movement order of the three-dimensional position of the tool included in the work procedure storage unit, and The correctness of the order in which
A work management apparatus characterized by that .
前記マーカ認識部は、複数の方向から前記作業領域を撮像した複数の画像データを取得し、当該複数の画像のうちの少なくとも1つの画像に含まれる前記第1のマーカを認識し、
前記マーカ位置算出部は、前記第1のマーカが認識された画像データに基づいて、前記原点に対する前記第1のマーカの三次元位置を算出することを特徴とする請求項1または請求項記載の作業管理装置。
The marker recognition unit acquires a plurality of image data obtained by imaging the work area from a plurality of directions, recognizes the first marker included in at least one of the plurality of images,
The said marker position calculation part calculates the three-dimensional position of the said 1st marker with respect to the said origin based on the image data by which the said 1st marker was recognized, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. Work management device.
前記マーカ認識部は、前記第2のマーカおよび第3のマーカが付設された作業領域を撮像した画像データを取得し、当該画像に含まれる前記第2のマーカおよび前記第3のマーカを認識し、
前記マーカ位置算出部は、前記マーカ認識部で認識した前記第2のマーカおよび前記第3のマーカの各三次元位置を原点とし、三角測量の原理を利用して前記第1のマーカの三次元位置を算出することを特徴とする請求項記載の作業管理装置。
The marker recognizing unit acquires image data obtained by capturing a work area provided with the second marker and the third marker, and recognizes the second marker and the third marker included in the image. ,
The marker position calculation unit uses the respective three-dimensional positions of the second marker and the third marker recognized by the marker recognition unit as the origin, and uses the triangulation principle to calculate the three-dimensional of the first marker. The work management apparatus according to claim 2, wherein the position is calculated.
前記作業正誤判定部の判定結果を作業者に報知すると共に、前記作業手順記憶部の有する前記工具の三次元位置の移動順序に基づいて次の作業位置を指示する報知部を備えることを特徴とする請求項1または請求項2記載の作業管理装置。 In addition to notifying the operator of the determination result of the work correctness determination unit, the notification unit includes a notification unit that indicates the next work position based on the movement order of the three-dimensional position of the tool of the work procedure storage unit. The work management apparatus according to claim 1 or 2 . 前記工作物に部品を締結するための前記工具から出力される、締結完了時のトルク値または規定のトルクに達したことを表す情報を取得する工具状態検知部と、
前記マーカ位置算出部で算出した前記第1のマーカの三次元位置、および前記工具状態検知部で取得した締結完了時の前記トルク値または規定のトルクに達したことを表す情報を日時情報と併せて記憶する作業履歴記憶部とを備えることを特徴とする請求項1から請求項のうちのいずれか1項記載の作業管理装置。
A tool state detection unit that acquires information indicating that a torque value at the time of fastening completion or a predetermined torque has been reached, which is output from the tool for fastening a part to the workpiece;
Together with the date and time information, the three-dimensional position of the first marker calculated by the marker position calculation unit and the information indicating that the torque value at the completion of fastening or the prescribed torque obtained by the tool state detection unit has been reached have been reached. service management apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a work history storage unit for storing Te.
前記作業手順記憶部は、前記作業を行うときの前記工具の三次元位置毎に設定されたトルク値の情報を有し、
前記作業正誤判定部は、前記作業の正誤を判定するときに、前記工具状態検知部で取得した締結完了時のトルク値と前記作業手順記憶部の有する前記トルク値を照合することを特徴とする請求項記載の作業管理装置。
The work procedure storage unit has information on torque values set for each three-dimensional position of the tool when performing the work,
The work correctness determination unit, when determining the correctness of the work, collates the torque value at the completion of fastening acquired by the tool state detection unit with the torque value of the work procedure storage unit. The work management apparatus according to claim 6 .
前記作業履歴記憶部は、前記作業領域を撮像した画像データを記憶することを特徴とする請求項記載の作業管理装置。 The work management apparatus according to claim 6, wherein the work history storage unit stores image data obtained by imaging the work area. 前記作業履歴記憶部は、前記画像データを、当該画像に含まれるマーカに関連付けた検索キーと併せて記憶することを特徴とする請求項記載の作業管理装置。 The work management apparatus according to claim 8, wherein the work history storage unit stores the image data together with a search key associated with a marker included in the image. 少なくとも工具に付設されたマーカと、
前記工具を用いて工作物に対して作業を行う作業領域を撮像する1台以上の撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した画像データを取得して、前記作業の正誤を判定する請求項1から請求項のうちのいずれか1項記載の作業管理装置とを備える作業管理システム。
At least markers attached to the tool,
One or more imaging devices for imaging a work area in which work is performed on a workpiece using the tool;
A work management system comprising: the work management apparatus according to any one of claims 1 to 9 , wherein image data captured by the imaging device is acquired to determine whether the work is correct or incorrect.
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