JP7496562B2 - 工具システム - Google Patents

工具システム Download PDF

Info

Publication number
JP7496562B2
JP7496562B2 JP2022161495A JP2022161495A JP7496562B2 JP 7496562 B2 JP7496562 B2 JP 7496562B2 JP 2022161495 A JP2022161495 A JP 2022161495A JP 2022161495 A JP2022161495 A JP 2022161495A JP 7496562 B2 JP7496562 B2 JP 7496562B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
work
tool
image
image processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022161495A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023002602A (ja
Inventor
和生 土橋
幸夫 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of JP2023002602A publication Critical patent/JP2023002602A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7496562B2 publication Critical patent/JP7496562B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25FCOMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/02Construction of casings, bodies or handles
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/182Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B25B21/02Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose with means for imparting impact to screwdriver blade or nut socket
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/147Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for electrically operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1475Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for electrically operated wrenches or screwdrivers for impact wrenches or screwdrivers
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37095Digital handheld device with data interface
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V2201/00Indexing scheme relating to image or video recognition or understanding
    • G06V2201/06Recognition of objects for industrial automation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V2201/00Indexing scheme relating to image or video recognition or understanding
    • G06V2201/07Target detection
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Portable Power Tools In General (AREA)

Description

本開示は、一般に工具システムに関し、より詳細には可搬型の工具を備える工具システムに関する。
従来、工具を用いた作業を管理する作業管理システムがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の作業管理システムは、工具と、作業管理装置と、を備えている。工具は、作業対象に対して作業を行うために使用される。作業管理装置は、作業情報取得部と、位置情報取得部と、作業対象情報取得部と、情報管理部と、を備えている。作業情報取得部は、作業対象に対して作業を行うために使用される工具から作業対象に行った作業の内容に関する作業情報を取得する。位置情報取得部は、工具を用いて作業対象に対する作業が行われた場所の位置情報を取得する。作業対象情報取得部は、作業対象から読み取った情報をもとに作業対象を特定する作業対象情報を取得する。情報管理部は、作業情報と位置情報と作業対象情報とを対応付けて記憶部に記憶させる。
位置情報取得部は、例えばGPS(Global Positioning System)衛星から受信した電波をもとに現在位置を測定するGPS受信機から入力される測位データをもとに、作業場所の位置情報を取得する。
また、特許文献1には、地上の複数の地点から放射されるビーコン電波を受信して現在位置を測位するような測位システムが記載されている。
特開2016-91316号公報
特許文献1では、工具とは別の作業管理装置を用いて、作業対象に対して行った作業の内容に関する作業情報を取得している。つまり、特許文献1では、作業後に作業情報を取得している。したがって、作業を行う前に、作業対象に応じて工具の制御内容を変更することが困難であった。
本開示は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、作業を行う前に、作業対象に応じて工具を制御することができる工具システムを提供することにある。
本開示の工具システムは、可搬型の工具と、特定部と、撮像部と、画像記憶部と、を備える。前記工具は、動力源からの動力によって動作する駆動部を有する。前記特定部は、複数の作業対象のうち前記工具がセットされた作業対象であるセット作業対象を、非接触で特定する。前記撮像部は、前記工具に設けられ、撮像画像を生成する。前記画像記憶部は、前記複数の作業対象に対応する複数の基準画像を記憶する。前記特定部は画像処理部を有する。前記画像処理部は、前記撮像部の撮像画像と前記複数の基準画像とを比較する画像処理を行い、前記複数の作業対象のうち前記撮像画像に写る作業対象である実写作業対象を前記セット作業対象として特定する。前記工具は、前記駆動部の回転動作によって複数の締付部品をそれぞれ前記複数の作業対象に取り付ける作業に用いられるドライバ又はレンチである。前記工具システムは、前記複数の作業対象に対応する複数の目標値を記
憶する目標値記憶部を備える。前記工具は、前記複数の目標値のうち、前記画像処理部が特定した前記実写作業対象に対応する目標値を取得し、作業値が、取得した目標値に基いた値となるように前記駆動部を制御する駆動制御部を有する。前記駆動制御部は、前記画像処理部が前記実写作業対象を一旦特定すると、前記撮像画像に他の作業対象が写るまで、前記実写作業対象に対応した前記目標値を保持する。
本開示の工具システムでは、作業を行う前に、作業対象に応じて工具を制御することができるという効果がある。
図1は、本開示の実施形態1に係る工具システムのブロック図である。 図2Aは、同上の工具システムが備える工具における第1方向からの外観斜視図である。図2Bは、同上の工具システムが備える工具における第2方向からの外観斜視図である。 図3は、同上の工具システムにおける工具の動作モードが登録モードである場合の動作シーケンス図である。 図4は、同上の工具システムにおける工具の動作モードが運用モードである場合の動作シーケンス図である。 図5は、本開示の実施形態1の第1変形例に係る工具システムのブロック図である。 図6は、第1変形例の工具システムの動作シーケンス図である。 図7は、本開示の実施形態1の第2変形例に係る工具システムのブロック図である。 図8は、本開示の実施形態2に係る工具システムのブロック図である。 図9は、本開示の実施形態2の変形例に係る工具システムのブロック図である。 図10Aは、同上の工具システムが備える工具における第1方向からの外観斜視図である。図10Bは、同上の工具システムが備える工具における第2方向からの外観斜視図である。 図11は、本開示の実施形態2の別の変形例に係る工具システムのブロック図である。
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(1)実施形態1
(1.1)構成
本実施形態の工具システム1のブロック図を図1に示す。本実施形態の工具システム1は、例えば、工場における製品の組立作業を行う組立ラインに用いられる。本実施形態では、組立ラインにおいて、1つの製品に対して締付対象箇所が複数あり、作業者は、工具2を用いて同じ作業場所で複数の締付対象箇所の各々に締付部品(例えば、ボルト、ナット等)を取り付ける作業を行うことを想定している。「締付対象箇所」とは、締付部品が取り付けられるねじ孔を含むねじ孔周囲の部位である。本実施形態では、締付対象箇所が工具2の作業対象である場合を例にして説明する。作業対象とは、工具2を用いて作業が行われる対象(物、場所等)である。本実施形態の工具システム1は、複数の作業対象のうち工具2がセットされたセット作業対象を特定するように構成されている。「工具2がセットされた」とは、工具2が作業対象に対して作業が行えるように準備された状態を示す。ここでいう「準備された状態」とは、工具2が作業対象に当たっている状態だけでなく、工具2を作業対象に当てようとしている状態も含む。つまり、工具2が作業対象にセットされた状態では、工具2が作業対象に当たっていてもよいし、離れていてもよい。なお、工具システム1の使用用途は、上記の組立ラインに限らず、他の使用用途であってもよい。
以下に、本実施形態の工具システム1の詳細な構成について図1を参照して説明する。
工具2は、例えば電動のインパクトレンチ(図2A,2B参照)であり、締付部品を作業対象に取り付ける締付作業が可能である。工具2は、駆動部24と、工具側制御部3と、記憶部4と、撮像部5と、電池パック201と、を有している。
図2A,2Bに示すように、工具2のボディ20は、筒形状の胴体部21と、胴体部21の周面から径方向に突出するグリップ22と、電池パック201が着脱自在に装着される装着部23と、を有している。
胴体部21には、駆動部24が収納されている。駆動部24は、モータを有しており、動力源である電池パック201から供給される電力を動力として回転動作するように構成されている。胴体部21の軸方向における一端側からは出力軸241が突出している(図2A,2B参照)。出力軸241は、駆動部24の回転動作によって回転するように構成されている。出力軸241には、締付部品(ボルト、ナット等)を締め付ける又は緩めるための円筒状のソケット242が着脱自在に取り付けられる。出力軸241に取り付けられるソケット242のサイズは、作業者によって締付部品のサイズに合わせて適宜選択される。工具2は、駆動部24の回転動作によって出力軸241が回転することにより、締付部品を締め付ける又は緩めるといった作業が可能となる。
また、出力軸241には、ソケット242の代わりにソケットアンビルが着脱自在に取り付け可能であり、ソケットアンビルを介してビット(例えばドライバビット、ドリルビット等)の装着が可能となる。
本実施形態の工具2は、インパクト機構25を備えている。インパクト機構25は、締付トルク(作業値)が所定レベルを超えると、出力軸241の回転方向に打撃力を加えるように構成されている。これにより、締付部品に対して、より大きな締付トルクを与えることが可能となる。
グリップ22は、作業者が作業を行う際に握る部分であり、トリガスイッチ221、及び正逆切替スイッチ222が設けられている。トリガスイッチ221は、駆動部24の回転動作のオン/オフを制御するためのスイッチであり、引込量に応じて駆動部24の回転数の調整が可能である。正逆切替スイッチ222は、出力軸241の回転方向を正転と逆転とに切り替えるスイッチである。グリップ22における胴体部21と反対側の端部には装着部23が設けられている。
装着部23は、扁平な矩形体状に形成されており、グリップ22と反対側の一面に電池パック201が着脱自在に装着される。電池パック201は、矩形体状に形成された樹脂製のケース202(図2A,2B参照)を有しており、ケース202の内部に充電池(例えば、リチウムイオン電池)を収納している。電池パック201は、駆動部24、工具側制御部3、撮像部5等に電力を供給する。
また、装着部23には、操作パネル231が設けられている。操作パネル231は、例えば、複数の押ボタンスイッチ232、及び複数のLED233(Light Emitting Diode)を備えており、工具2の種々の設定、状態確認等を行うことができる。作業者は、例えば、操作パネル231(押ボタンスイッチ232)を操作することにより、工具2の動作モードの変更、電池パック201の残容量の確認等を行うことができる。また、装着部23には、発光部234が設けられている。発光部234は、例えばLEDで構成されている。発光部234は、作業時において作業対象に向けて光を照射するように配置されている。発光部234のオン/オフは、操作パネル231の操作で行うことができる。また、発光部234は、トリガスイッチ221がオンした際に点灯するように構成されていてもよい。
また、装着部23には、工具側制御部3が収納されている。工具側制御部3は、例えばプロセッサとメモリとを有するマイクロコンピュータ(マイコン)を備えている。工具側制御部3は、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することによって、駆動制御部31、撮像制御部32、画像処理部33、通知制御部34、判定部35、登録部36等の機能が実現される。プロセッサが実行するプログラムは、マイクロコンピュータのメモリに予め記憶されているが、メモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよいし、電気通信回線を通じて提供されてもよい。なお、工具側制御部3は、一定時間の間、トリガスイッチ221又は操作パネル231への操作入力が行われなかった場合、スリープ状態となる。工具側制御部3は、スリープ状態中にトリガスイッチ221又は操作パネル231への操作入力が行われると起動する。
駆動制御部31は、駆動部24を制御するように構成されている。具体的には、駆動制御部31は、トリガスイッチ221の引込量に基づいた回転速度で、正逆切替スイッチ222によって設定された回転方向に駆動部24を回転させる。
また、駆動制御部31は、締付トルクがトルク設定値(作業用設定値)となるように駆動部24を制御するように構成されている。駆動制御部31は、締付トルクの大きさを推定するトルク推定機能を有している。駆動制御部31は、締付トルクの推定値が着座判定レベルに達するまでは、インパクト機構25の打撃間における駆動部24(モータ)の回転速度、回転量変化等に基づいて締付トルクの大きさを推定する。駆動制御部31は、締付トルクの推定値が着座判定レベルに達すると、インパクト機構25の打撃数に基づいて締付トルクの大きさを推定する。駆動制御部31は、インパクト機構25の打撃数が、トルク設定値に基づいた閾値回数に達すると、締付トルクがトルク設定値に達したと判断してモータを停止させる。これにより、締付部品を取り付ける際の締付トルクがトルク設定値となる。トルク設定値については後述する。
なお、工具2は、締付トルクを測定するトルクセンサを備えていてもよい。この場合、駆動制御部31は、トルクセンサが測定した締付トルクがトルク設定値となるように駆動部24を制御する。
撮像制御部32は、撮像部5を制御するように構成されている。撮像部5は、例えば、撮像素子とレンズを有するカメラで構成されており、ボディ20の胴体部21に収納されている。撮像部5は、作業時に作業対象を撮像するように配置されている。本実施形態では、撮像部5は、出力軸241の先端側を撮像するように、出力軸241に沿って出力軸241から所定範囲内に配置されている。また、撮像部は、出力軸241に取り付けられたソケット242が撮像範囲に収まるように設けられている。撮像部5は、工具側制御部3の起動中に撮像を継続して行うように構成されており、時系列で連続する撮像画像を動画形式に生成して画像処理部33に出力する。
画像処理部33は、撮像部5の撮像画像に画像処理を行うことにより、複数の作業対象のうち撮像画像に写る作業対象(以下、実写作業ともいう)をセット作業対象として特定するように構成されている。つまり、画像処理部33は、工具2がセットされたセット作業対象を特定する特定部330としての機能を有する。特定部330(画像処理部33)は、工具2に設けられた撮像部5をセンサとし、センサ(撮像部5)の出力(撮像画像)に基づいて、工具2がセットされたセット作業対象を特定する。具体的には、画像処理部33は、撮像部5の撮像画像に対して、複数の作業対象に対応する複数の基準画像をテンプレートデータとしたパターンマッチング処理を行い、実写作業対象を特定する。画像処理部33は、例えば、撮像部5から出力される動画形式のデータに対してフレーム単位で画像処理(パターンマッチング処理)を行い、実写作業対象を特定する。したがって、撮像部5の撮像範囲に作業対象が収まっている場合、画像処理部33は、撮像部5が撮像中の作業対象が、複数の作業対象のうちいずれの作業対象であるかを特定することができる。複数の基準画像は、記憶部4(画像記憶部41)に記憶されている。
記憶部4は、例えばフラッシュメモリ等の半導体メモリで構成されており、画像記憶部41と、トルク記憶部42(目標値記憶部)と、結果記憶部43と、の機能を有する。なお、本実施形態では、画像記憶部41と、トルク記憶部42と、結果記憶部43と、が1つのメモリで構成されているが、複数のメモリで構成されていてもよい。また、記憶部4は、工具2に対して着脱自在なメモリカードであってもよい。
画像記憶部41は、複数の基準画像を複数の作業対象と対応付けて記憶している。基準画像は、対応する作業対象を写した静止画像である。なお、1つの作業対象に対して、この作業対象を様々な角度や大きさで写した複数の基準画像が対応付けられていてもよい。
通知制御部34は、工具2に設けられた通知部211を制御するように構成されている。通知部211は、例えば、LEDで構成されている。通知部211は、作業者が作業中に通知部211を目視しやすいように、ボディ20の胴体部21における出力軸241とは反対側の端部に設けられている(図2B参照)。通知制御部34は、画像処理部33が実写作業対象を特定した場合、通知部211を点灯させる。作業者は、通知部211が点灯していることを目視することによって、画像処理部33が実写作業対象を特定したことを認識することができる。
トルク記憶部42は、複数の目標トルク値(目標値)を、複数の作業対象と一対一に対応付けて記憶している。目標トルク値とは、対応する作業対象に締付部品を取り付ける際における締付トルクの目標値である。
駆動制御部31は、画像処理部33が実写作業対象を特定した場合、実写作業対象に対応する目標トルク値をトルク記憶部42から取得する。そして、駆動制御部31は、取得した目標トルク値に基いた値をトルク設定値に設定する。本実施形態では、駆動制御部31は、取得した目標トルク値をトルク設定値に設定する。
また、駆動制御部31は、画像処理部33が実写作業対象を一旦特定すると、撮像画像に他の作業対象が写るまで、実写作業対象に対応した目標トルク値をトルク設定値として保持している。したがって、例えば、締付作業の直前に画像処理部33が実写作業対象の特定ができなくなった場合でも、この実写作業対象に対応する目標トルク値で締付部品の締め付けを行うことができる。
また、駆動制御部31は、締付作業中にトルク設定値が変化しないように、トリガスイッチ221が一旦オンされると、トリガスイッチ221がオフされるまでトルク設定値を保持する。
また、駆動制御部31は、画像処理部33が実写作業対象を特定している場合にのみ、トリガスイッチ221がオンした際に駆動部24を動作させるように構成されていてもよい。したがって、画像処理部33が実写作業対象を特定できていない場合、実写作業対象に対応する目標トルク値とは異なるトルク値で締付作業が行われることを抑制することができる。
判定部35は、締付部品が締付対象箇所に取り付けられた際の締付トルクが正常であるか否かを判定するように構成されている。判定部35は、インパクト機構25の打撃数が閾値回数に達することによって駆動制御部31が駆動部24を停止させた場合、締付トルクが正常であると判定する。また、判定部35は、インパクト機構25の打撃数が閾値回数に達する前に、例えばトリガスイッチ221がオフされることによって駆動制御部31が駆動部24を停止させた場合、締付トルクが不十分(正常ではない)と判定する。また、判定部35は、判定結果を、締付対象箇所と対応付けて結果記憶部43に記憶させる結果記憶処理を行う。
なお、工具2が、締付トルクを測定するトルクセンサを備えている場合、判定部35は、トルクセンサの測定結果と目標トルク値とを比較することにより、締付トルクが正常であるか否かを判定するように構成されていてもよい。判定部35は、トルクセンサの測定結果が、目標トルク値を基準にした所定範囲内である場合、締付トルクが正常であると判定する。また、判定部35は、トルクセンサの測定結果が、目標トルク値を基準にした所定範囲外である場合、締付トルクが不十分(正常でない)と判定する。
結果記憶部43は、複数の作業対象と、判定部35による複数の締付対象箇所における判定結果とを対応付けて記憶している。また、結果記憶部43は、判定部35の判定結果に作業時刻を示すタイムスタンプを付加して記憶することが好ましい。これにより、組立ラインにおいて製品ごとに作業対象の判定結果を区別することが可能となる。
ここで、本実施形態の工具2は、動作モードとして運用モードと登録モードとを有している。運用モードとは、作業者が工具2を用いて作業を行う際の動作モードである。登録モードとは、画像記憶部41に複数の基準画像、トルク記憶部42に複数の目標トルク値をそれぞれ記憶させる際の動作モードである。動作モードの切り替えは、操作パネル231の操作により行うことができる。なお、動作モードの切り替えは、操作パネル231とは別の例えばディップスイッチ等により行われるように構成されていてもよい。
登録部36は、工具2の動作モードが登録モードである場合、複数の基準画像を画像記憶部41に記憶させる画像登録処理と、複数の目標トルク値をトルク記憶部42に記憶させるトルク登録処理と、を行うように構成されている。
登録部36は、トルク登録処理において、締付部品が作業対象に取り付けられた際のトルク設定値を目標トルク値としてトルク記憶部42に記憶させる。具体的には、工具2の動作モードが登録モードである場合、作業者が操作パネル231を操作してトルク値を任意に入力することができ、駆動制御部31は、入力されたトルク値をトルク設定値に設定する。登録部36は、締付部品が作業対象に取り付けられると、このときに設定されていたトルク設定値を目標トルク値としてトルク記憶部42に記憶させる。
また、登録部36は、画像登録処理において、撮像部5が作業対象を撮像して生成した静止画像を基準画像として画像記憶部41に記憶させる。具体的には、工具2の動作モードが登録モードである場合、トリガスイッチ221がシャッターボタンとしても機能し、トリガスイッチ221がオンすると撮像部5が静止画像を生成する。登録部36は、この静止画像を基準画像として画像記憶部41に記憶させる。
つまり、本実施形態では、工具2の動作モードが登録モードである場合、トリガスイッチ221が、駆動部24を動作させるためのスイッチとしての機能と、基準画像を生成するためのシャッターボタンとしての機能とを兼用する。したがって、工具2の動作モードが登録モードの状態で締付作業を行うことで、登録部36は、トルク登録処理と画像登録処理とが並行して行われる。具体的には、登録部36は、締付作業時のトルク設定値を目標トルク値としてトルク記憶部42に記憶し、かつ、締付作業時における作業対象の静止画像を基準画像として画像記憶部41に記憶する。
なお、画像登録処理は、撮像部5が生成した静止画像を基準画像として画像記憶部41に記憶する処理に限らない。例えば、画像登録処理は、サーバからダウンロードした静止画像を基準画像として画像記憶部41に登録する処理であってもよいし、メモリカード等の外部メモリから取得した静止画像を基準画像として画像記憶部41に登録する処理であってもよい。
(1.2)動作例
次に、本実施形態の工具システム1の動作例について、図3、4を参照して説明する。ここでは、組立ラインにおいて、作業者が同一品種の2つの製品(第1の製品、第2の製品)の組立作業を行う際の工具システム1の動作例を説明する。各製品には、3つの作業対象(第1~第3の作業対象)があり、作業者は、各作業対象に締付部品を取り付ける作業を行うとする。また、工具2は、登録部36による画像登録処理及びトルク登録処理が行われる前であり、画像記憶部41及びトルク記憶部42には、それぞれ、第1~第3の作業対象に対応する第1~第3の基準画像、第1~第3の目標トルク値が記憶されていないとする。
まず、第1の製品の組立作業を行う際の工具システム1の動作例を図3を参照して説明する。作業者は、工具2の動作モードを登録モードに設定する(S1)。作業者は、操作パネル231を操作して第1の作業対象に締付部品を取り付ける際における締付トルクのトルク値を入力する(S2)。駆動制御部31は、入力されたトルク値をトルク設定値に設定する。そして、作業者は、トリガスイッチ221を引いて第1の作業対象に締付部品を取り付ける締付作業を行う(S3)。このとき、第1の作業対象が撮影され、第1の作業対象の静止画像が生成される。
登録部36は、締付作業が完了すると、登録処理(画像登録処理、トルク登録処理)を行う(S4)。具体的には、登録部36は、ステップS3の締付作業時に生成された第1の作業対象の静止画像を、第1の作業対象に対応する第1の基準画像として画像記憶部41に記憶させる画像登録処理を行う。また、登録部36は、ステップS3の締付作業時において、締付部品が第1の作業対象に取り付けられた際におけるトルク設定値を、第1の作業対象に対応する第1の目標トルク値としてトルク記憶部42に記憶させるトルク登録処理を行う。つまり、第1の目標トルク値は、第1の基準画像に対応する。
判定部35は、締付部品が第1の作業対象に取り付けられた際における締付トルクが正常であるか否かの第1の判定結果を、第1の作業対象に対応付けて結果記憶部43に記憶させる結果記憶処理を行う(S5)。
また、作業者は、第1の作業対象と同様の作業手順で、第2,第3の作業対象それぞれの締付作業を順に行う。具体的には、作業者は、操作パネル231を操作して第2の作業対象に締付部品を取り付ける際における締付トルクのトルク値を入力し(S6)、第2の作業対象に締付部品を取り付ける締付作業を行う(S7)。このとき、第2の作業対象の静止画像が生成され、登録部36が、登録処理(画像登録処理、トルク登録処理)を行う(S8)。判定部35は、ステップS7の締付作業における締付トルクが正常であるか否かの第2の判定結果を結果記憶部43に記憶させる結果記憶処理を行う(S9)。
作業者は、第2の作業対象の締付作業が完了すると、第3の作業対象の締付作業を行う。作業者は、操作パネル231を操作して第3の作業対象に締付部品を取り付ける際における締付トルクのトルク値を入力し(S10)、第3の作業対象に締付部品を取り付ける締付作業を行う(S11)。このとき、第3の作業対象の静止画像が生成され、登録部36が、登録処理(画像登録処理、トルク登録処理)を行う(S12)。判定部35は、ステップS11の締付作業における締付トルクが正常であるか否かの第3の判定結果を結果記憶部43に記憶させる結果記憶処理を行う(S13)。
作業者は、第1の製品の組立作業(第1~第3の作業対象の締付作業)が完了すると、第2の製品の組立作業を行う。作業者が第2の製品の組立作業を行う際の工具システム1の動作例を図4を参照して説明する。
作業者は、操作パネル231を操作して、工具2の動作モードを登録モードから運用モードに切り替える(S21)。そして、作業者は、工具2の動作モードを運用モードに設定した状態で第2の製品の組立作業を行う。
作業者は、第2の製品の第1の作業対象に撮像部5を向ける。画像処理部33は、画像処理によって第1の作業対象を実写作業対象として特定する(S22)。これにより、駆動制御部31は、第1の作業対象に対応する第1の目標トルク値をトルク設定値に設定する(S23)。
作業者は、通知部211で第1の作業対象が特定されたことを確認すると、第1の作業対象に締付部品を取り付ける締付作業を行う(S24)。
判定部35は、締付部品が第1の作業対象に取り付けられた際における締付トルクが正常であるか否かの第1の判定結果を、第1の作業対象に対応付けて結果記憶部43に記憶させる結果記憶処理を行う(S25)。
また、作業者は、第1の作業対象と同様の作業手順で、第2,第3の作業対象それぞれの締付作業を順に行う。具体的には、作業者は、第2の作業対象に撮像部5を向ける。これにより、画像処理部33が、第2の作業対象を実写作業対象として特定し(S26)、駆動制御部31が、第2の作業対象に対応する第2の目標トルク値をトルク設定値に設定する(S27)。作業者は、第2の作業対象に締付部品を取り付ける締付作業を行う(S28)。判定部35は、ステップS28の締付作業における締付トルクが正常であるか否かの第2の判定結果を結果記憶部43に記憶させる結果記憶処理を行う(S29)。
作業者は、第2の作業対象の締付作業が完了すると、第3の作業対象の締付作業を行う。作業者は、第3の作業対象に撮像部5を向ける。これにより、画像処理部33が、第3の作業対象を実写作業対象として特定し(S30)、駆動制御部31が、第3の作業対象に対応する第3の目標トルク値をトルク設定値に設定する(S31)。作業者は、第3の作業対象に締付部品を取り付ける締付作業を行う(S32)。判定部35は、ステップS32の締付作業における締付トルクが正常であるか否かの第3の判定結果を結果記憶部43に記憶させる結果記憶処理を行う(S33)。
作業者は、以降の製品に対しても第2の製品と同様に、工具2の動作モードを運用モードに設定した状態で組立作業を行う。また、作業時において、画像記憶部41及びトルク記憶部42に、それぞれ基準画像、目標トルク値が記憶されている場合、登録モードは不要である。
なお、第1~第3の作業対象に対して作業を行う順番は、上記に限らず、順番が入れ替わってもよい。本実施形態の工具システム1では、撮像画像で作業対象を特定しているので、順番が変わっても各作業対象に対応する目標トルク値で締付作業を行うことができる。
(2)変形例
以下に、工具システム1の変形例について説明する。以下の説明では、上記実施形態と同様の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
(2.1)第1変形例
図5に、第1変形例の工具システム1aのブロック図を示す。本変形例の工具システム1aは、設定端末8を備えている点が上記実施形態の工具システム1と異なる。本変形例では、作業者は設定端末8を用いて、撮像部5の撮像画像の確認、判定部35の判定結果の確認、及び目標トルク値の入力等を行うことができる。
本変形例の工具2は、通信部6をさらに備えている。通信部6は、例えば、Wi-Fi(登録商標)等の無線通信が可能な通信モジュールであり、ボディ20に収納されている。なお、通信部6は、有線通信に対応した通信モジュールであってもよい。
設定端末8は、例えばスマートフォン、タブレット端末等の携帯端末であり、通信部81と、表示部82と、操作部83と、制御部84と、記憶部85と、を備えている。
通信部81は、例えば、Wi-Fi等の無線通信が可能な通信モジュールであり、工具2の通信部6との間で無線通信を行う。表示部82及び操作部83は、一体に構成されたタッチパネルディスプレイである。制御部84は、例えばマイコンを備えており、通信部81、表示部82、及び操作部83を制御するように構成されている。記憶部85は、例えばフラッシュメモリ等の半導体メモリで構成されている。
本変形例では、撮像部5は、撮像画像を、画像処理部33に加えて、通信部6を介して設定端末8にも出力(送信)する。設定端末8の制御部84は、工具2から送信された撮像画像を表示部82に表示させる。これにより、作業者は、設定端末8の表示部82で、撮像部5が撮像中の撮像画像、又は撮像部5が生成した静止画像等を確認することができる。また、操作部83への操作入力によって、静止画像に対応する目標トルク値が入力される。制御部84は、工具2から送信された静止画像と、入力された目標トルク値とを対応付けて記憶部85に記憶させる。
また、制御部84は、記憶部85に記憶されている静止画像とトルク値とを、通信部81を介して工具2に送信する。工具2の登録部36は、設定端末8から送信された静止画像を基準画像として画像記憶部41に記憶させる画像記憶処理、及び設定端末8から送信された目標トルク値をトルク記憶部42に記憶させるトルク記憶処理(目標値記憶処理)を行う。
また、判定部35は、締付作業の判定結果を、通信部6を介して設定端末8に送信する。本変形例では、設定端末8の記憶部85は、結果記憶部43aとしての機能を有している。制御部84は、工具2から送信された判定部35の判定結果を結果記憶部43aに記憶させる結果記憶処理を行う。また、工具側制御部3は、結果記憶部43aに記憶されている判定結果を表示部82に表示させる。これにより、作業者は、複数の作業対象のそれぞれに対応する判定部35の判定結果を一覧として確認することができる。
なお、設定端末8は、作業者が携帯可能な携帯端末に限らない。設定端末8は、工具2に通信部6と通信可能なサーバ等であってもよい。
(2.1.1)動作例
本変形例の工具システム1aの動作例について図6を参照して説明する。
まず、作業者は、工具2の動作モードを登録モードに設定する(S41)。
作業者は、第1の製品の第1の作業対象に撮像部5を向けて操作パネル231のシャッターボタンを押し、第1の作業対象の撮影を行う(S42)。これにより、第1の作業対象の第1の静止画像が生成され、第1の静止画像が設定端末8に送信される(S43)。作業者は、第1の作業対象と同様に、第2,第3の作業対象の撮影を行う(S44,S46)。これにより、第2,第3の作業対象それぞれの第2,第3の静止画像が生成され、第2,第3の静止画像が設定端末8に送信される(S45,S47)。
作業者は、第1~第3の静止画像を表示部82で確認し、操作部83で第1~第3の静止画像それぞれに対応する第1~第3の目標トルク値を入力する(S48)。作業者は、第1~第3のトルク値の入力が完了すると、設定端末8から工具2へデータ(第1~第3の静止画像及び第1~第3の目標トルク値)を送信させる(S49)。
工具2の登録部36は、設定端末8から送信された第1~第3の静止画像を第1~第3の基準画像として画像記憶部41に記憶させる画像記憶処理、及び第1~第3の目標トルク値をトルク記憶部42に記憶させるトルク記憶処理を行う(S50)。
次に、作業者は、操作パネル231を操作して、工具2の動作モードを運用モードに切り替える(S51)。そして、作業者は、工具2の動作モードを運用モードに設定した状態で製品の組立作業を行う。
作業者は、製品の第1の作業対象に撮像部5を向ける。画像処理部33は、画像処理によって第1の作業対象を実写作業対象として特定する(S52)。これにより、駆動制御部31は、第1の作業対象に対応する第1の目標トルク値をトルク設定値に設定する(S53)。
作業者は、通知部211で第1の作業対象が特定されたことを確認すると、第1の作業対象に締付部品を取り付ける締付作業を行う(S54)。
判定部35は、締付部品が第1の作業対象に取り付けられた際における締付トルクが正常であるか否かの第1の判定結果を、通信部6を介して設定端末8に送信する(S55)。設定端末8の制御部84は、第1の判定結果を第1の作業対象に対応付けて結果記憶部43aに記憶させる結果記憶処理を行う(S56)。
また、作業者は、第1の作業対象と同様の作業手順で、第2,第3の作業対象それぞれの締付作業を順に行う。具体的には、作業者は、第2の作業対象に撮像部5を向ける。これにより、画像処理部33が、第2の作業対象を実写作業対象として特定し(S57)、駆動制御部31が、第2の作業対象に対応する第2の目標トルク値をトルク設定値に設定する(S58)。作業者は、第2の作業対象に締付部品を取り付ける締付作業を行う(S59)。判定部35は、ステップS59の締付作業における締付トルクが正常であるか否かの第2の判定結果を、通信部6を介して設定端末8に送信する(S60)。設定端末8の制御部84は、第2の判定結果を結果記憶部43aに記憶させる結果記憶処理を行う(S61)。
作業者は、第2の作業対象の締付作業が完了すると、第3の作業対象の締付作業を行う。作業者は、第3の作業対象に撮像部5を向ける。これにより、画像処理部33が、第3の作業対象を実写作業対象として特定し(S62)、駆動制御部31が、第3の作業対象に対応する第3の目標トルク値をトルク設定値に設定する(S63)。作業者は、第3の作業対象に締付部品を取り付ける締付作業を行う(S64)。判定部35は、ステップS64の締付作業における締付トルクが正常であるか否かの第3の判定結果を、通信部6を介して設定端末8に送信する(S65)。設定端末8の制御部84は、第3の判定結果を結果記憶部43aに記憶させる結果記憶処理を行う(S66)。
なお、上記の動作例では、ステップS49において設定端末8が工具2へ撮像画像を送り返しているが、設定端末8は、撮像画像の識別情報を工具2へ送信するように構成されていてもよい。この場合、登録部36は識別情報を基に画像記憶処理及びトルク記憶処理を行う。
また、工具2は、ブラウザ機能を有していてもよい。登録部36は、ブラウザ機能により設定端末8の記憶部85にアクセスして目標トルク値を取得し、取得した目標トルク値をトルク記憶部42に記憶させるトルク記憶処理を行う。また、登録部36は、上記動作例のステップS42,S44,S46で生成された各静止画像を基準画像として画像記憶部41に記憶させる画像登録処理を行う。この場合、上記の動作例のステップS49における設定端末8から工具2へ静止画像を送り返す処理を省略することが可能となる。
また、工具2がWebサーバとしての機能を有し、設定端末8がブラウザ機能を有していてもよい。この場合、設定端末8のブラウザ機能によって工具2にアクセスし、目標トルク値の登録、変更等が可能となる。
作業者は、以降の製品に対しても同様に、工具2の動作モードを運用モードに設定した状態で組立作業を行う。
本変形例では、工具2は、動作モードが登録モードである場合、トリガスイッチ221がシャッターボタンとして機能するように構成されていてもよい。
(2.2)第2変形例
第2変形例の工具システム1bのブロック構成図を図7に示す。本変形例の工具システム1bは、処理装置9を備えている点が上記実施形態の工具システム1と異なる。本変形例では、工具2とは別体の処理装置9が画像処理部33b(特定部330)を備えており、処理装置9が実写作業対象を特定するように構成されている。
本変形例の工具2は、駆動部24と、工具側制御部3と、撮像部5と、電池パック201と、通信部6と、を備えている。工具側制御部3は、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することによって、駆動制御部31、撮像制御部32、通知制御部34、判定部35、及び登録部36等の機能が実現される。つまり、本変形例の工具側制御部3は、画像処理部33としての機能を備えていない。
通信部6は、例えば、Wi-Fi等の無線通信が可能な通信モジュールであり、ボディ20に収納されている。
処理装置9は、例えば、サーバであり、通信部91と、制御部92と、記憶部93と、を備えている。
通信部91は、工具2の通信部6との間で通信を行う通信モジュールである。なお、通信部91が無線通信機能を有していない場合、無線通信と有線通信との相互変換を行う通信装置を介して、通信部6と通信を行うように構成されていてもよい。制御部92は、例えばマイコンを備えており、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することによって、画像処理部33b、トルク選択部921等の機能が実現される。記憶部93は、例えばフラッシュメモリ等の半導体メモリで構成されており、画像記憶部41bと、トルク記憶部42b(目標値記憶部)と、結果記憶部43bと、の機能を有する。
本変形例では、撮像部5は、通信部6を介して撮像画像を処理装置9に出力(送信)する。処理装置9において、画像処理部33bは、工具2から送信された撮像部5の撮像画像に対して、画像記憶部41bに記憶されている複数の基準画像を順番にパターンマッチング処理を行い、撮像部5が撮像した作業対象(実写作業対象)を特定する。
トルク選択部921は、トルク記憶部42bを参照して、画像処理部33bが特定した実写作業対象に対応する目標トルク値を選択し、通信部91を介して工具2に送信する。工具2の駆動制御部31は、処理装置9のトルク選択部921が選択した目標トルク値をトルク設定値に設定する。
また、判定部35は、締付作業の判定結果を、通信部6を介して処理装置9に送信する。処理装置9の結果記憶部43bには、判定部35から送信された判定結果が記憶される。
なお、処理装置9は、クラウドコンピューティングにより実現されていてもよく、画像処理部33b、トルク選択部921、画像記憶部41b、トルク記憶部42b、及び結果記憶部43bが複数の装置に分散して設けられていてもよい。
また、処理装置9は、複数の工具2と通信し、画像処理部33bが各工具2の撮像部5の撮像画像に画像処理を行い、実写作業対象を特定するように構成されていてもよい。つまり、画像処理部33bは、複数の工具2それぞれの撮像部5が撮像した撮像画像に写る作業対象(実写作業対象)を特定し、トルク選択部921は、複数の工具2それぞれに目標トルク値を送信する。これにより、1つの処理装置9で、複数の工具2の撮像部5が撮像している作業対象に応じたトルク設定値を設定することが可能となる。
(2.3)その他の変形例
以下に、工具システム1のその他の変形例について列挙する。
記憶部4には、複数の作業対象に対して、予め決められた作業順序を示す作業手順のデータが記憶されていてもよい。画像処理部33は、作業手順に基づいて、複数の基準画像のうち画像処理(パターンマッチング)に用いる基準画像を選択する。具体的には、画像処理部33は、複数の基準画像のうち、作業順序が直近の作業対象に対応する基準画像を優先的に選択する。直近の作業対象は、最後に特定した作業対象の次に作業予定の作業対象である。画像処理部33は、選択した基準画像をテンプレートデータとして撮像画像と比較する画像処理を行う。つまり、画像処理部33は、作業手順に基づいて、撮像画像に写る作業対象を予測して基準画像を選択する。これにより、画像処理部33が、撮像画像に写る作業対象を特定するのに要する時間の短縮を図ることが可能となる。
また、画像処理部33は、撮像部5の撮像画像に画像処理を行い、工具2に取り付けられているソケット242の種類を判別するように構成されていてもよい。ここでいう「種類」とは、部品を区別するための情報であり、サイズ(大きさ、長さ)、形状、及び素材の少なくともいずれか1つの情報を含む。本実施形態では、画像処理部33は、工具2に取り付けられているソケット242の長さを判別するように構成されている。駆動制御部31は、ソケット242の長さに基づいて目標トルク値を補正して、補正後の目標トルク値をトルク設定値に設定する。例えば、駆動制御部31は、実写作業対象に対応した目標トルク値に、ソケット242の長さに基づいた係数を掛けることによって目標トルク値を補正し、補正後の目標トルク値をトルク設定値に設定する。つまり、駆動制御部31は、締付トルクが、補正後の目標トルク値となるように駆動部24を制御する。これにより、ソケット242の長さによる締付トルクのばらつきを低減することが可能となる。
また、駆動制御部31は、画像処理部33が判別したソケット242の長さ(種類)に基づいてトルク設定値を設定するように構成されていてもよい。記憶部4には、ソケット242の種々の長さと一対一に対応したトルク値が記憶されている。駆動制御部31は、画像処理部33が判別したソケット242の長さに対応したトルク値を記憶部4から取得し、取得した値に基いた値をトルク設定値に設定する。例えば、駆動制御部31は、記憶部4から取得したトルク値を、トルク設定値に設定する。これにより、ソケット242の種類に応じたトルク値で締付作業を行うことができる。
撮像部5は、締付作業が完了したときの静止画像を生成するように構成されていてもよい。判定部35は、撮像部5が生成した静止画像と、判定結果とを対応付けて結果記憶部43に記憶させる。これにより、例えば、締付トルクが不十分と判定された作業対象の静止画像を確認することができる。
撮像部5が設けられる位置は、ボディ20の胴体部21に限らず、例えば、ボディ20の装着部23、又は電池パック201等に設けられていてもよい。
通知部211は、LEDに限らず、例えば、画像処理部33が実写作業対象を特定した場合に音を発生させるブザー等で構成されていてもよい。
また、複数の作業対象の各々の近くに個別の目印(例えば刻印等)を製品に設けておいてもよい。画像処理部33は、この目印を基に作業対象を特定することができ、特定精度の向上を図ることができる。
上述した例では、工具2がインパクトレンチであり、作業値が締付トルクである場合を例に説明したが、これに限らない。例えば、作業値が駆動部24(モータ)の回転数であってもよい。作業値を回転数として用いる場合、目標記憶部には回転数目標値が記憶される。駆動制御部31は、作業値が、回転数設定値となるように駆動部24を制御する。
上述した例では、工具2がインパクトレンチである場合を説明したが、工具2はインパクトレンチに限らず、ナットランナー、オイルパルスレンチ等であってもよい。また、工具2は、例えば、ねじ(締付部品)の締付作業に用いられるドライバ(インパクトドライバ)であってもよい。この場合、ソケット242の代わりに、ビット(例えばドライバビット等)が工具2に取り付けられる。また、工具2は、電池パック201を動力源とする構成に限らず、交流電源(商用電源)を動力源とする構成であってもよい。また、工具2は、電動工具に限らず、エアコンプレッサ(動力源)から供給される圧縮空気(動力)で動作するエアモータ(駆動部)を有するエア工具であってもよい。
また、上述した例では、作業対象は、締付部品が取り付けられるねじ孔周囲の局所的な部位(締付対象箇所)である場合を例に説明したが、これに限らない。例えば、作業対象は、複数の締付対象箇所を有するモジュール、部品、製品等であってもよい。この場合、1つの作業対象における複数の締付箇所に対応する目標トルク値は、互いに同じ値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。
(3)実施形態2
(3.1)構成
以下に、実施形態2に係る工具システム1cについて説明する。なお、実施形態1の工具システム1(1a,1b)と同様の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
図8に、本実施形態の工具システム1cのブロック図を示す。本実施形態の工具システム1cでは、特定部330(画像処理部33)が特定した実写作業対象が作業手順に一致しない場合、工具2の駆動部24の動作を停止させる点が、実施形態1の工具システム1(1a,1b)と異なる。
本実施形態の工具2は、工具側制御部3と、記憶部4と、駆動部24と、インパクト機構25と、撮像部5と、通知部211と、通信部6と、電池パック201と、を有している。
工具側制御部3は、駆動制御部31、撮像制御部32、画像処理部33、通知制御部34、判定部35、及び登録部36に加えて、手順判定部37を更に有している。また、記憶部4は、画像記憶部41、トルク記憶部42、及び結果記憶部43に加えて、手順記憶部44を更に有している。
手順記憶部44には、1乃至複数の作業手順のデータが記憶されている。作業手順とは、1乃至複数の作業対象に対する一連の作業を1つの作業工程とし、作業工程における1乃至複数の作業対象の作業順番を示している。言い換えれば、作業手順は、作業対象が、1乃至複数の作業工程のうちいずれの作業工程に対応し、かつ対応する作業工程における作業順番が何番目であるかを示している。
手順判定部37は、画像処理部33が特定した作業対象(実写作業対象)が、予め設定された作業手順(以降、基準作業手順ともいう)に一致しているか否かを判定する。具体的には、手順判定部37は、画像処理部33が特定した実写作業対象に対応する作業手順(作業工程及び作業順番)のデータを、手順記憶部44から抽出する。そして、手順判定部37は、手順記憶部44から抽出した作業工程及び作業順番が、予め設定された基準作業手順(作業工程及び作業順番)と一致しているか否かを判定する。
例えば、手順判定部37に設定されている基準作業手順(作業工程及び作業順番)が、“第1作業工程の3番目”であるとする。そして、手順判定部37が、画像処理部33が特定した実写作業対象に基づいて手順記憶部44から抽出した作業手順(作業工程及び作業順番)が、“第1作業手順の3番目”であるとする。この場合、手順判定部37は、画像処理部33が特定した実写作業対象が基準作業手順に一致している、と判定する。
また、手順判定部37が、画像処理部33が特定した実写作業対象に基づいて手順記憶部44から抽出した作業手順(作業工程及び作業順番)が、“第1作業手順の4番目”であるとする。この場合、手順判定部37は、画像処理部33が特定した実写作業対象が基準作業手順に一致していない(不一致である)、と判定する。
手順判定部37における基準作業手順の設定は、画像処理部33が特定した実写作業対象に基づいて変更される。例えば、画像処理部33が特定した実写作業対象に応じた製品(対象物)が、作業工程が異なる製品に変更された場合、変更後の製品に対応した基準作業手順に変更される。
本実施形態では、手順判定部37は、作業順番が“1番目”である作業対象を画像処理部33が特定すると、基準作業手順を、画像処理部33が特定した実写作業対象に対応する作業工程の1番目に変更する。つまり、基準作業手順が変更されると、変更後の基準作業手順の作業順番が1番目となる。
また、手順判定部37は、設定されている基準作業手順の作業順番が1番目である場合に、上述した基準作業手順の変更が可能となる。つまり、手順判定部37に設定されている基準作業手順の作業順番が途中である場合、基準作業手順の変更が不可となる。したがって、手順判定部37に設定されている基準作業手順の作業順番が途中の状態で、画像処理部33が他の作業工程の作業順番“1番目”の作業対象を特定しても、基準作業手順は変更されない。
なお、基準作業手順の設定方法は、上記に限らない。例えば、基準作業手順の設定は、撮像部5が生成した製品が写る撮像画像に基づいて行われてもよい。画像処理部33は、製品全体又は製品の一部が写った撮像画像に画像処理を行い、製品を特定する。手順判定部37は、画像処理部33が特定した製品が有する1乃至複数の作業対象に対応する作業工程の1番目を、基準作業手順として設定する。
また、手順判定部37は、基準作業手順に一致する作業対象に対する作業が完了すると、設定されている基準作業手順において作業順番を次の作業順番にする。また、手順判定部37は、作業順番が最後であった場合、作業順番を1番目に戻す。例えば、基準作業手順が“第1作業工程の3番目”であり、この基準作業手順に一致する作業対象への締付作業が完了すると、手順判定部37は、基準作業手順を“第1作業工程の4番目”にする。また、手順判定部37は、基準作業手順が“第1作業工程の最後の作業順番”に一致する作業対象への締付作業が完了すると、基準作業手順を“第1作業工程の1番目”にする。
本実施形態の工具2では、手順判定部37の判定結果に基づいて、工具側制御部3が所定の処理を行う。所定の処理とは、駆動部24の動作の制限、作業者への通知、外部装置90への通知である。
具体的には、駆動制御部31は、手順判定部37の判定結果が不一致である場合、つまり画像処理部33が特定した実写作業対象が基準作業手順に一致していない場合、トリガスイッチ221(図2参照)が引かれても駆動部24を動作させない。つまり、手順判定部37の判定結果が一致である場合にのみ、駆動部24の動作が許可される。したがって、基準作業手順から外れた作業対象に工具2がセットされたとしても、駆動部24が停止したままとなるので、締付作業が不可となる。これにより、誤った作業順序で作業が行われることを抑制することができる。なお、工具2は、手順判定部37の判定結果が不一致である場合、トリガスイッチ221がロックされて引けなくなるように構成されていてもよい。
また、通知制御部34は、手順判定部37の判定結果が不一致である場合、通知部211を点灯させる。本実施形態では、通知部211は、作業者に対して、基準作業手順から外れた作業対象に工具2がセットされていることを通知する作業者通知部としての機能を兼用している。通知制御部34は、手順判定部37の判定結果が不一致である場合と、画像処理部33が実写作業対象を特定した場合とで、通知部211を異なる色、又は点灯パターンで点灯させる。例えば、通知制御部34は、手順判定部37の判定結果が不一致である場合、通知部211を赤色で点灯させ、画像処理部33が実写作業対象を特定した場合、通知部211を緑色で点灯させる。これにより、作業者は、通知部211(作業者通知部)の点灯状態を目視することによって、基準作業手順から外れているか否かを認識することができる。通知制御部34は、手順判定部37の判定結果が不一致である状態で、トリガスイッチ221を引かれた場合に、通知部211を点灯させてもよい。
なお、通知部211は、音を発生させるブザー等で構成されていてもよい。この場合、通知制御部34は、手順判定部37の判定結果が不一致である場合と、画像処理部33が実写作業対象を特定した場合とで、通知部211から異なる音を発生させる。また、通知部211が作業者通知部を兼用した構成に限らず、通知部211とは別に作業者通知部が設けられていてもよい。
また、通知制御部34は、手順判定部37の判定結果が不一致である場合、通信部6から外部装置90に通知信号を送信させる。つまり、本実施形態では、通信部6は、外部装置90に通知を行う装置通知部60としての機能を有する。通知信号には、手順判定部37が不一致であると判定した、画像処理部33が特定した実写作業対象と、基準作業手順と、を示すデータ(エラーデータ)が含まれている。なお、通知制御部34は、手順判定部37の判定結果が不一致である状態で、トリガスイッチ221を引かれた場合に、通信部6から通知信号を送信させてもよい。
外部装置90は、例えばサーバであり、通信部901と、制御部902と、記憶部903と、を備えている。
通信部901は、工具2の通信部6との間で通信を行う通信モジュールである。なお、通信部901が無線通信機能を有していない場合、無線通信と有線通信との相互変換を行う通信装置を介して、通信部6と通信を行うように構成されていてもよい。制御部902は、例えばマイコンである。制御部902は、通信部901が受信した通知信号に基づいて、エラーデータ(実写作業対象と基準作業手順とを示すデータ)を記憶部903に記憶する。記憶部903には、エラーデータの履歴が記憶される。
これにより、例えば、工具システム1cの管理者は、外部装置90の記憶部903に記憶されているエラーデータの履歴に基づいて、作業者が作業順序を誤りやすい作業対象を特定し基準作業手順の見直しをすることができる。また、工具システム1cの管理者は、作業者に対して、作業順序を間違いやすい作業対象に作業を行う際の注意喚起を促すことができる。
なお、通信部6(装置通知部60)は、通信部901と有線接続され、有線通信により通知信号を外部装置90と送信するように構成されていてもよい。また、装置通知部60は、通知信号を送信することにより、外部装置90に通知を行う構成に限らない。例えば、装置通知部60は、工具2から取り外し可能なメモリカード等の記録媒体にエラーデータの履歴を記憶し、この記録媒体を介して外部装置90に通知を行ってもよい。
(3.2)動作例
次に、本実施形態の工具システム1cの動作例について説明する。ここでは、組立ラインにおいて、作業者が複数の製品の組立作業を行う際の工具システム1cの動作例を説明する。また、マスカスタマイゼーションにより、1つの組立ラインにおいてオプションの有無等に対応できるよう複数品種の製品の組立が行われる。各製品には、複数の作業対象が含まれており、品種ごとに作業工程が異なる。つまり、複数の製品は、品種ごとに異なる基準作業手順に対応している。
作業者は、作業順番が“1番目”に対応した作業対象に工具2をセットする。これにより、画像処理部33が作業対象を特定し、この作業対象(実写作業対象)に基づいて、目標トルク値がトルク設定値に設定され、かつ基準作業手順が設定される。そして、作業者は、トリガスイッチ221を引いて、締付作業を行う。
作業者は、作業対象への締付作業が完了すると、次の作業順番に対応した作業対象に工具2をセットし、作業対象への締付作業を順次行う。ここで、作業者が、作業手順を誤り基準作業手順から外れた作業対象に工具2をセットしたとする。この場合、手順判定部37の判定結果が不一致となり、駆動部24の動作が制限(停止)され、通知部211が点灯する。これにより、作業者は、作業順序が誤ったことに気付くことができる。また、工具2から外部装置90へ通知信号が送信され、作業者が作業順序を誤った作業対象のデータが外部装置90に通知される。作業者が、工具2を正しい作業順番に対応した作業対象にセットし直すことにより、作業を継続して行うことができる。
作業順番が最後の作業対象への締付作業が完了すると、基準作業手順の作業順番が1番目に戻る。次に作業を行う製品が、直前の製品と同じ品種である場合、基準作業手順が変更されない。そして、作業者は、上記同様に作業対象への締付作業を順次行う。
また、次に作業を行う製品(第2対象物)が、直前の製品(第1対象物)と異なる品種であり作業工程が異なる場合がある。この場合、この次の製品における作業順番が“1番目”に対応した作業対象に工具2がセットされることにより、基準作業手順が、直前の製品(第1対象物)に対応する第1基準作業手順から、次の製品(第2対象物)に対応する第2基準作業手順に変更される。さらに、作業順番が、第2基準作業手順の1番目となる。そして、作業者は、上記同様に作業対象への締付作業を順次行う。
なお、ここでは(第1,第2)対象物が製品である場合を例に説明したが、(第1,第2)対象物は、モジュール、部品等であってもよい。
(4)変形例
以下に、実施形態2の変形例に係る工具システム1dについて説明する。なお、上述した工具システム1cと同様の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
図9に、本変形例の工具システム1dのブロック図を示す。本変形例の工具システム1dでは、工具2に設けられた受信部50と、通信装置500に設けられた送信部501と、を備えている。本変形例の工具システム1dでは、受信部50における無線信号の受信に関する受信情報に基づいて工具2の位置を測定することによりセット作業対象を特定する点が、上述した工具システム1cと異なる。
本変形例の工具システム1dでは、工具2は、受信部50を更に備えている。また、工具側制御部3は、駆動制御部31、通知制御部34、判定部35、登録部36、手順判定部37、及び信号処理部331を有している。また、記憶部4は、トルク記憶部42、結果記憶部43、手順記憶部44、及び位置記憶部410を有している。本変形例では、信号処理部331が、工具2がセットされたセット作業対象を特定する特定部330として機能する。つまり、本変形例では、特定部330(信号処理部331)は、工具2に設けられた受信部50をセンサとし、センサ(受信部50)の出力(受信情報)に基づいて、工具2がセットされたセット作業対象を特定する。
受信部50は、複数(例えば3つ)のアンテナを有している。図10に示すように、受信部50は、工具2のボディ20における胴体部21に収納されている。本変形例では、受信部50は、出力軸241に沿って配置されている。つまり、受信部50は、出力軸241から所定範囲内に配置されている。これにより、作業者が工具2を用いて作業対象に作業を行う際に、作業者が右手で工具2を持っている場合と、作業者が左手で工具2を持っている場合とで、作業対象に対する受信部50の相対的な位置の差を低減することができる。また、受信部50は、胴体部21において出力軸241の先端側に配置されている。これにより、作業対象に対する受信部50の相対的な位置のずれを低減することができる。
受信部50の各アンテナは、通信装置500の送信部501からの電波を媒体とする無線信号を受信する。受信部50と送信部501との間で送受信される無線信号は、例えばBluetooth(登録商標)である。複数のアンテナは、互いに特性(指向性、ゲイン等)が同じであってもよいし、互いに異なる特性であってもよい。また、複数のアンテナは、互いに同じ種類のアンテナであってもよいし、互いに異なる種類のアンテナであってもよい。
通信装置500は、工具2とは別の場所に設けられている。本実施形態では、通信装置500は、各製品に設けられている。なお、通信装置500は、製品に対して着脱可能であり、製品の出荷前に取り外されてもよいし、取り付けられたままであってもよい。通信装置500は、製品の出荷後も製品に取り付けられている場合、製造情報、製品情報等の各種情報のトレーサビリティに用いることができる。
通信装置500は、送信部501を備えている。送信部501は、無線信号を送信するアンテナを有している。通信装置500は、送信部501から、工具2に設けられた受信部50に向けて無線信号を所定周期で送信する。
なお、各製品に通信装置500が複数台設けられ、各通信装置500が工具2に無線信号を送信してもよい。また、通信装置500の位置は、製品に限らず、例えば、製品が載せられているパレット、工場の天井、壁、柱等に設けられていてもよい。
信号処理部331は、受信部50における無線信号の受信に関する受信情報に基づいて、工具2の位置を測定することにより、セット作業対象を特定する。具体的には、信号処理部331は、受信部50の受信情報に基づいて、三点測位方式により工具2の位置を測定する。受信情報とは、例えば、複数のアンテナが無線信号を受信したタイミングの時間差、各アンテナにおける無線信号の受信強度等の情報を含む。ここでいう「工具2の位置」とは、通信装置500に対する工具2(受信部50)の相対的な位置である。例えば、信号処理部331は、受信部50の受信情報に基づいて、通信装置500の位置を基準とした3軸(x軸、y軸、z軸)の座標を求める。信号処理部331は、測定した工具2の位置データと、位置記憶部410に記憶されている複数の基準位置データと、に基づいてセット作業対象を特定する。
位置記憶部410には、複数の基準位置データを複数の作業対象と対応付けて記憶している。基準位置データは、対応する作業対象の位置を示すデータである。ここでいう「作業対象の位置」とは、通信装置500に対する作業対象の相対的な位置である。また、基準位置データは、作業対象の局所的な位置ではなく、作業対象の位置を含む所定範囲のエリアを示している。
信号処理部331は、位置記憶部410に記憶されている複数の基準位置データから、測定した工具2の位置データが含まれる基準位置データを検索する。そして、信号処理部331は、該当する基準位置データに対応する作業対象を、工具2がセットされているセット作業対象として特定する。
本変形例では、登録部36は、上述した画像登録処理の代わりに、複数の基準位置データを位置記憶部410に記憶させる位置登録処理を行う。登録部36は、位置登録処理において、信号処理部331が求めた工具2の位置を含む所定範囲の位置データを、基準位置データとして位置記憶部410に記憶させる。具体的には、工具2の動作モードが登録モードである場合、トリガスイッチ221がオンすると信号処理部331が工具2の位置を測定する。登録部36は、信号処理部331が測定した工具2の位置を含む所定範囲の位置データを基準位置データとして位置記憶部410に記憶させる。
なお、上述した例では、工具2に、無線信号を受信する受信部50が設けられているが、これに限らない。図11に示すように、工具2に、無線信号を送信する送信部51が設けられていてもよい。送信部51は、通信装置500に無線信号を送信する。通信装置500は、受信部502として複数のアンテナを有している。工具2及び通信装置500は、通信可能に構成されている。通信装置500は、受信部502の受信情報を工具2に送信する。信号処理部331は、通信装置500から受信した受信情報に基づいて、工具2の位置を測定する。
なお、通信装置500は、受信部502の受信情報に基づいて工具2の位置を測定する信号処理部を備え、信号処理部が測定した位置データを工具2に送信するように構成されていてもよい。
また、通信装置500が複数台設けられていてもよい。この場合、各通信装置500は、受信部502が1つのアンテナのみを有する構成であってもよい。各通信装置500は、受信部502のアンテナが無線信号を受信したタイミング、無線信号の受信強度等の受信情報を工具2に送信する。工具2の信号処理部331は、各通信装置500から受信した受信情報に基づいて、工具2の位置を測定する。
また、上述した例では、無線信号は電波を媒体とした信号であったが、これに限らない。無線信号は、可視光又は非可視光を媒体とする光信号であってもよい。この場合、信号処理部331は、送信部が光信号を送信してから受信部が受信するまでの時間差等に基づいて、工具2の位置を測定する。
なお、上記の実施形態1,2、及び実施形態1,2の各変形例は、工具システムの構成の一例であって、上記の構成に限らない。また、上記の実施形態1,2、及び実施形態1,2の各変形例の構成を適宜組み合わせて工具システムを構成してもよい。例えば、工具システムは、実施形態1で説明した画像処理部33(33b)と、実施形態2の変形例で説明した信号処理部331と、の両方を備えていてもよい。これにより、画像処理部33(33b)による画像処理の結果と、信号処理部331による工具2の位置測定の結果と、の両方に基づいて、セット作業対象をすることができる。したがって、セット作業対象の特定精度の向上を図ることができる。
(5)まとめ
第1態様に係る工具システム(1,1a,1b,1c,1d)は、可搬型の工具(2)と、特定部(330)と、を備える。工具(2)は、動力源(電池パック201)からの動力によって動作する駆動部(24)を有する。特定部(330)は、複数の作業対象のうち工具(2)がセットされた作業対象であるセット作業対象を、非接触で特定する。
この構成により、工具(2)が作業対象に対して作業が行う前に、特定部(330)によって工具(2)がセットされたセット作業対象を特定することができるので、作業を行う前に、セット作業対象に応じて工具(2)を制御することができる。
第2態様に係る工具システム(1c,1d)では、第1態様において、工具(2)は、工具側制御部(3)を有する。工具側制御部(3)は、特定部(330)が特定したセット作業対象が基準作業手順における作業手順と一致しない場合、所定の処理を行う。
この構成により、セット作業対象が基準作業手順から外れている場合に、工具(2)が所定の処理を行うように工具(2)を制御することができる。
第3態様に係る工具システム(1c,1d)では、第2態様において、所定の処理は、工具側制御部(3)が駆動部(24)の動作を停止させる処理を含む。
この構成により、作業者が誤った作業順序で作業対象に作業を行うことが抑制される。
第4態様に係る工具システム(1c,1d)では、第2又は第3態様において、工具(2)は、作業者に通知を行う作業者通知部(211)を有する。所定の処理は、工具側制御部(3)が作業者通知部(211)に通知を行わせる処理を含む。
この構成により、作業者は、作業順序が誤ったことに気付くことができる。
第5態様に係る工具システム(1c,1d)では、第2~第4態様のいずれかにおいて、工具(2)は、外部装置(90)に通知を行う装置通知部(60)を有する。所定の処理は、工具側制御部(3)が装置通知部(60)に通知を行わせる処理を含む。
この構成により、作業者が作業順序を誤りやすい作業対象を特定することができる。
第6態様に係る工具システム(1c,1d)では、第2~第5態様のいずれかにおいて、特定部(330)が特定したセット作業対象に応じた対象物が、第1対象物から作業工程が異なる第2対象物に変更されたとする。この場合、工具側制御部(3)は、基準作業手順を、第1対象物に対応する第1基準作業手順から第2対象物に対応する第2基準作業手順に変更する。
この構成により、セット作業対象に応じて基準作業手順を変更することができ、作業者が手動で基準作業手順を変更する手間を省くことができる。
第7態様に係る工具システム(1c,1d)では、第6態様において、工具側制御部(3)は、第1基準作業手順から第2基準作業手順に変更する際に、作業順番を、第2基準作業手順の1番目に設定する。
この構成により、基準作業手順の途中から作業が行われることが抑制される。
第8態様に係る工具システム(1d)は、第1~第7態様のいずれかにおいて、無線信号を送信する送信部(51,501)と、送信部(51,501)から送信された無線信号を受信する受信部(50,502)と、を備える。工具(2)は、送信部(51,501)と受信部(50,502)との一方を有する。特定部(330)は、受信部(50,502)における無線信号の受信に関する受信情報に基づいて、セット作業対象を特定する。
この構成により、特定部(330)が受信情報に基づいて工具(2)の位置を測定することによりセット作業対象を特定することできる。
第9態様に係る工具システム(1,1a,1b)は、第1~第8態様のいずれかにおいて、撮像部(5)と、画像記憶部(41)と、を更に備える。撮像部(5)は、工具(2)に設けられ、撮像画像を生成する。画像記憶部(41)は、複数の作業対象に対応する複数の基準画像を記憶する。特定部(330)は、撮像部(5)の撮像画像と複数の基準画像とを比較する画像処理を行い、複数の作業対象のうち撮像画像に写る作業対象である実写作業対象をセット作業対象として特定する画像処理部(33,33b)を有する。
この構成により、工具システム(1,1a,1b)は、画像処理部(33,33b)の画像処理により複数の作業対象を個別に特定することが可能となる。また、工具システム(1,1a,1b)は、作業者が同じ作業場所で複数の作業対象に作業を行う場合、または複数の作業対象が互いに近い場合であっても、複数の作業対象を個別に特定することができる。
第10態様に係る工具システム(1,1a)では、第9態様において、画像記憶部(41)及び画像処理部(33)は、工具(2)に設けられる。
この構成により、工具システム(1,1a)は、工具(2)に設けられた画像処理部(33)が実写作業対象を特定するので、工具(2)とは別の装置が不要となる。また、撮像画像を別の装置に送信する必要がないので、画像処理部(33)による実写作業対象の特定に要する時間の短縮を図ることが可能となる。
第11態様に係る工具システム(1b)は、第9態様において、画像記憶部(41b)及び画像処理部(33b)が設けられる処理装置(9)を更に備える。工具(2)は、撮像画像を処理装置(9)に送信する通信部(6)を有する。
この構成により、工具システム(1b)は、処理装置(9)に設けられた画像処理部(33b)が実写作業対象を特定するので、工具(2)が高性能な制御部を備える必要がない。また、1つの処理装置(9)で、複数の工具(2)の各々の撮像部(5)が撮像した作業対象(実写作業対象)を特定することが可能となる。
第12態様に係る工具システム(1,1a,1b)では、第9~第11態様のいずれかの態様において、工具(2)は、画像処理部(33,33b)が実写作業対象を特定した場合に通知を行う通知部(211)を有する。
この構成により、画像処理部(33,33b)が実写作業対象を特定したことを、作業者が認識することが可能となる。
第13態様に係る工具システム(1,1a,1b)では、第9~第12態様のいずれかの態様において、画像処理部(33,33b)は、複数の作業対象の作業順序を示す作業手順に基づいて、複数の基準画像のうち、作業順序が直近の作業対象に対応する基準画像を優先的に選択して撮像画像と比較する画像処理を行う。
この構成により、工具システム(1,1a,1b)は、画像処理部(33,33b)が作業手順に基づいて、撮像画像に写る作業対象を予測して基準画像を選択する。これにより、画像処理部(33,33b)が、撮像画像に写る作業対象を特定するのに要する時間の短縮を図ることが可能となる。
第14態様に係る工具システム(1,1a,1b)では、第9~第13態様のいずれかの態様において、工具(2)は、駆動部(24)の回転動作によって複数の締付部品をそれぞれ複数の作業対象に取り付ける作業に用いられるドライバ又はレンチである。工具システム(1,1a,1b)は、複数の作業対象に対応する複数の目標値を記憶する目標値記憶部(42,42b)を備える。工具(2)は、複数の目標値のうち、画像処理部(33,33b)が特定した実写作業対象に対応する目標値を取得し、作業値が、取得した目標値に基いた値となるように駆動部(24)を制御する駆動制御部(31)を有する。
この構成により、工具システム(1,1a,1b)は、撮像部(5)で作業対象を撮像することで、この作業対象に対応した目標値に作業用設定値が設定される。したがって、工具システム(1,1a,1b)は、作業者が手動で作業用設定値を入力する手間を省くことが可能となり、また、誤った作業用設定値で締付作業が行われることを抑制することが可能となる。さらに、撮像部(5)が撮像した作業対象(実写作業対象)に対応する目標値が作業用設定値に設定される。したがって、作業者が、予め決められた作業順序を示す作業手順とは異なる順番で締付作業を行った場合でも、各作業対象に対応する目標値で締付部品が締め付けられる。
第15態様に係る工具システム(1)は、第14態様において、工具(2)は、動作モードとして登録モードを有する。工具(2)は、工具(2)の動作モードが登録モードである場合、複数の基準画像を画像記憶部(41)に記憶させる画像記憶処理と、複数の目標値を目標値記憶部(42)に記憶させる目標値記憶処理とを行う登録部(36)を有する。画像記憶処理は、撮像部(5)が複数の作業対象を撮像して生成した複数の静止画像を複数の基準画像として画像記憶部(41)に記憶させる処理である。目標値記憶処理は、複数の締付部品が複数の作業対象に取り付けられた際のそれぞれの作業用設定値を複数の目標値として目標値記憶部(42)に記憶させる処理である。
この構成により、工具システム(1)は、複数の作業対象に複数の締付部品を取り付ける組立作業と、画像登録処理と目標値記憶処理とを行う登録作業とを並行して行うことが可能となる。
第16態様に係る工具システム(1,1a,1b)では、第14又は第15態様において、工具(2)は、複数の締付部品が複数の作業対象に取り付けられた際のそれぞれの作業値が正常であるか否かを判定する判定部(35)を有する。工具システム(1,1a,1b)は、複数の作業対象の各々に対応する判定部(35)の判定結果を記憶する結果記憶部(43,43b)を備える。
この構成により、工具システム(1,1a,1b)は、作業者が締付作業後に、複数の作業対象それぞれの判定結果を確認することができる。さらに、判定部(35)の判定結果は、撮像部(5)が撮像した作業対象(実写作業対象)に対応付けられる。したがって、作業者が、予め決められた作業順序を示す作業手順とは異なる順番で締付作業を行った場合でも、作業者は各作業対象に対応付けられた判定結果を確認することができる。
第17態様に係る工具システム(1,1a,1b)では、第14~第16態様のいずれかの態様において、撮像部(5)は、工具(2)に取り付けられたビット又はソケット(242)が撮像範囲に含まれるように工具(2)に設けられる。画像処理部(33,33b)は、撮像画像に基づいて、ビット又はソケット(242)の種類を判別する。駆動制御部(31)は、画像処理部(33,33b)が判別したビット又はソケット(242)の種類に基づいて実写作業対象に対応する目標値を補正し、作業値が、補正後の目標値となるように駆動部(24)を制御する。
この構成により、工具システム(1,1a,1b)は、ビット又はソケット(242)の長さによる作業値のばらつきを低減することが可能となる。
第18態様に係る工具システム(1,1a,1b)では、第9~第13態様のいずれかの態様において、工具(2)は、駆動部(24)の回転動作によって複数の締付部品をそれぞれ複数の作業対象に取り付ける作業に用いられるドライバ又はレンチである。撮像部(5)は、工具(2)に取り付けられたビット又はソケット(242)が撮像範囲に含まれるように工具(2)に設けられる。画像処理部(33,33b)は、撮像画像に基づいて、ビット又はソケット(242)の種類を判別する。工具(2)は、作業値が、画像処理部(33,33b)が判別したビット又はソケット(242)の種類に対応した値に基いた値となるように駆動部(24)を制御する駆動制御部(31)を有する。
この構成により、工具システム(1,1a,1b)は、作業者が手動で作業用設定値を入力する手間を省くことが可能となり、ビット又はソケット(242)の種類に応じた値で締付作業を行うことが可能となる。
1,1a,1b,1c,1d 工具システム
2 工具
201 電池パック(動力源)
211 通知部(作業者通知部)
24 駆動部
242 ソケット
3 工具側制御部
31 駆動制御部
33,33b 画像処理部
330 特定部
35 判定部
36 登録部
41,41b 画像記憶部
42,42b トルク記憶部(目標値記憶部)
43,43a,43b 結果記憶部
5 撮像部
50 受信部
51 送信部
6 通信部
60 装置通知部
9 処理装置
90 外部装置

Claims (9)

  1. 動力源からの動力によって動作する駆動部を有する可搬型の工具と、
    複数の作業対象のうち前記工具がセットされた作業対象であるセット作業対象を、非接触で特定する特定部と、
    前記工具に設けられ、撮像画像を生成する撮像部と、
    前記複数の作業対象に対応する複数の基準画像を記憶する画像記憶部と、を備え、
    前記特定部は、前記撮像部の撮像画像と前記複数の基準画像とを比較する画像処理を行い、前記複数の作業対象のうち前記撮像画像に写る作業対象である実写作業対象を前記セット作業対象として特定する画像処理部を有し、
    前記工具は、前記駆動部の回転動作によって複数の締付部品をそれぞれ前記複数の作業対象に取り付ける作業に用いられるドライバ又はレンチであって、
    前記複数の作業対象に対応する複数の目標値を記憶する目標値記憶部を備え、
    前記工具は、前記複数の目標値のうち、前記画像処理部が特定した前記実写作業対象に対応する目標値を取得し、作業値が、取得した目標値に基いた値となるように前記駆動部を制御する駆動制御部を有し、
    前記駆動制御部は、前記画像処理部が前記実写作業対象を一旦特定すると、前記撮像画像に他の作業対象が写るまで、前記実写作業対象に対応した前記目標値を保持する、
    ことを特徴とする工具システム。
  2. 前記画像記憶部及び前記画像処理部は、前記工具に設けられる
    ことを特徴とする請求項1に記載の工具システム。
  3. 前記工具システムは、前記画像記憶部及び前記画像処理部が設けられる処理装置を更に備え、
    前記工具は、前記撮像画像を前記処理装置に送信する通信部を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の工具システム。
  4. 前記工具は、前記画像処理部が前記実写作業対象を特定した場合に通知を行う通知部を有する
    ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の工具システム。
  5. 前記画像処理部は、前記複数の作業対象の作業順序を示す作業手順に基づいて、前記複数の基準画像のうち、作業順序が直近の作業対象に対応する基準画像を優先的に選択して前記撮像画像と比較する画像処理を行う
    ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の工具システム。
  6. 前記工具は、動作モードとして登録モードを有し、
    前記工具は、前記工具の動作モードが前記登録モードである場合、前記複数の基準画像を前記画像記憶部に記憶させる画像記憶処理と、前記複数の目標値を前記目標値記憶部に記憶させる目標値記憶処理とを行う登録部を有し、
    前記画像記憶処理は、前記撮像部が前記複数の作業対象を撮像して生成した複数の静止画像を前記複数の基準画像として前記画像記憶部に記憶させる処理であり、
    前記目標値記憶処理は、前記複数の締付部品が前記複数の作業対象に取り付けられた際のそれぞれの作業用設定値を前記複数の目標値として前記目標値記憶部に記憶させる処理である
    ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の工具システム。
  7. 前記工具は、前記複数の締付部品が前記複数の作業対象に取り付けられた際のそれぞれの作業値が正常であるか否かを判定する判定部を有し、
    前記工具システムは、前記複数の作業対象の各々に対応する前記判定部の判定結果を記憶する結果記憶部を備える
    ことを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の工具システム。
  8. 前記撮像部は、前記工具に取り付けられたビット又はソケットが撮像範囲に含まれるように前記工具に設けられており、
    前記画像処理部は、前記撮像画像に基づいて、前記ビット又は前記ソケットの種類を判別し、
    前記駆動制御部は、前記画像処理部が判別した前記ビット又は前記ソケットの種類に基づいて前記実写作業対象に対応する目標値を補正し、前記作業値が、補正後の目標値となるように前記駆動部を制御する
    ことを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の工具システム。
  9. 前記撮像部は、前記工具に取り付けられたビット又はソケットが撮像範囲に含まれるように前記工具に設けられており、
    前記画像処理部は、前記撮像画像に基づいて、前記ビット又は前記ソケットの種類を判別し、
    前記工具は、作業値が、前記画像処理部が判別した前記ビット又は前記ソケットの種類に対応した値に基いた値となるように前記駆動部を制御する駆動制御部を有する
    ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の工具システム。
JP2022161495A 2016-12-28 2022-10-06 工具システム Active JP7496562B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016256882 2016-12-28
JP2016256882 2016-12-28
JP2021005868A JP7162277B2 (ja) 2016-12-28 2021-01-18 工具システム

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021005868A Division JP7162277B2 (ja) 2016-12-28 2021-01-18 工具システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023002602A JP2023002602A (ja) 2023-01-10
JP7496562B2 true JP7496562B2 (ja) 2024-06-07

Family

ID=62843983

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017184110A Pending JP2018108633A (ja) 2016-12-28 2017-09-25 工具システム
JP2021005868A Active JP7162277B2 (ja) 2016-12-28 2021-01-18 工具システム
JP2021117219A Active JP7236640B2 (ja) 2016-12-28 2021-07-15 工具システム
JP2022161495A Active JP7496562B2 (ja) 2016-12-28 2022-10-06 工具システム

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017184110A Pending JP2018108633A (ja) 2016-12-28 2017-09-25 工具システム
JP2021005868A Active JP7162277B2 (ja) 2016-12-28 2021-01-18 工具システム
JP2021117219A Active JP7236640B2 (ja) 2016-12-28 2021-07-15 工具システム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11550289B2 (ja)
EP (2) EP3744480A1 (ja)
JP (4) JP2018108633A (ja)
CN (2) CN110267768B (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018108633A (ja) * 2016-12-28 2018-07-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 工具システム
JP7117659B2 (ja) * 2018-09-05 2022-08-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動工具システム
JP2020040133A (ja) * 2018-09-06 2020-03-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 工具システム
EP3857654A4 (en) * 2018-09-28 2022-06-01 Hubbell Incorporated POWER TOOL WITH CRIMP LOCATION
JP7266451B2 (ja) * 2019-04-19 2023-04-28 株式会社ディスコ ドライバー
JPWO2021019656A1 (ja) * 2019-07-29 2021-09-13 株式会社パトライト 監視装置および監視システム
JP2021074811A (ja) 2019-11-06 2021-05-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 工具システム、工具管理方法及びプログラム
JP7458018B2 (ja) 2019-11-06 2024-03-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 工具システム、工具管理方法及びプログラム
JP7378064B2 (ja) * 2019-11-22 2023-11-13 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動工具システム、電動工具システムの使用方法及びプログラム
JP7477322B2 (ja) * 2020-03-05 2024-05-01 株式会社ディスコ ドライバー及びドライバーの使用方法
JP7486071B2 (ja) * 2020-05-15 2024-05-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 工具システム、工具、基準画像生成方法及びプログラム
WO2022091965A1 (ja) * 2020-10-29 2022-05-05 工機ホールディングス株式会社 作業機
CN112676817B (zh) * 2020-12-17 2022-05-17 内蒙古第一机械集团股份有限公司 一种钢丝螺套安装系统
JP2022115699A (ja) 2021-01-28 2022-08-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動工具システム、電動工具装置、及びカメラ装置
CN112757209B (zh) * 2021-02-04 2023-05-30 重庆铸达科技有限责任公司 一种扭矩预设式智能电动轨枕螺栓扳手
JP2023036430A (ja) * 2021-09-02 2023-03-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動工具システム、管理システム、管理方法、及びプログラム
EP4173753A1 (en) * 2021-10-28 2023-05-03 Ncte Ag Electric hand tool with torque sensor and certification system
JP2023075720A (ja) * 2021-11-19 2023-05-31 パナソニックホールディングス株式会社 インパクト回転工具、インパクト回転工具システム、管理システム
JP2023149065A (ja) 2022-03-30 2023-10-13 パナソニックIpマネジメント株式会社 判定システム、判定方法及びプログラム
JP2024147347A (ja) 2023-04-03 2024-10-16 株式会社マキタ 電動工具及び電動工具システム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013151043A (ja) 2012-01-25 2013-08-08 Honda Motor Co Ltd 締付トルク管理システム
WO2014002322A1 (ja) 2012-06-26 2014-01-03 日本電気株式会社 携帯端末、電子機器制御システム、及び電子機器制御方法
JP2016091316A (ja) 2014-11-05 2016-05-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 作業管理装置、作業管理システム、及びプログラム
WO2016158690A1 (ja) 2015-03-27 2016-10-06 日本電気株式会社 取付工具、作業管理方法、システム、照合装置及びプログラム

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1037459A (ja) 1996-07-25 1998-02-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 工事工程管理システム
DE19639566A1 (de) * 1996-09-26 1998-04-23 Daimler Benz Ag Einrichtung zur Ermittlung der Schraubqualität bei einem handgeführten Maschinenschraubwerkzeug
US7096569B1 (en) * 2004-02-03 2006-08-29 Honda Motor Co., Ltd. Torque guarantee system
JP4678199B2 (ja) * 2005-02-10 2011-04-27 パナソニック電工株式会社 電動工具
US7984657B2 (en) 2006-11-17 2011-07-26 General Electric Company Method for operating a torque system configured to tighten a series of fasteners
US8978967B2 (en) * 2007-10-31 2015-03-17 The Boeing Campany Intelligent fastener system
DE102008004572A1 (de) * 2008-01-09 2009-07-16 C. & E. Fein Gmbh Schraubvorrichtung und Verfahren zum Überwachen von Schraubvorgängen
JP5005714B2 (ja) * 2009-02-27 2012-08-22 三洋機工株式会社 ネジの締付管理システム
US8255070B2 (en) * 2009-10-07 2012-08-28 The Boeing Company Method and apparatus for establishing a camera focal length for installing fasteners
KR101104671B1 (ko) * 2009-11-17 2012-01-13 한국산업기술시험원 토크렌치 교정 자동화 시스템
DE102010030410B4 (de) * 2010-06-23 2012-05-10 Hilti Aktiengesellschaft Schrauber und Steuerungsverfahren
JP5562153B2 (ja) * 2010-07-13 2014-07-30 三菱電機株式会社 ねじ締め不良防止システム及びねじ締め不良防止プログラム
JP2012035356A (ja) 2010-08-05 2012-02-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 締結部品の締付管理システム
DE102011005079A1 (de) * 2011-03-04 2012-09-06 Hilti Aktiengesellschaft Setzverfahren für einen Spreizanker und Schlagschrauber zum Setzen eines Spreizankers
EP2738738A4 (en) * 2011-07-29 2016-03-09 Nec Corp COMPARISON / SEARCH SYSTEM, / COMPARISON / SEARCH SERVER, DEVICE FOR EXTRACTION OF PICTURE PROPERTIES, COMPARISON / SEARCH PROCESSES AND PROGRAM
JP5978941B2 (ja) * 2011-11-16 2016-08-24 日産自動車株式会社 接合体の製造方法およびその製造装置
JP5930708B2 (ja) 2011-12-27 2016-06-08 三菱電機エンジニアリング株式会社 作業管理装置および作業管理システム
DE202012010039U1 (de) * 2012-10-19 2012-11-15 Robert Bosch Gmbh Handwerkzeugassistenzvorrichtung
JP6052496B2 (ja) 2012-11-09 2016-12-27 株式会社日立プラントコンストラクション 作業管理システム及び作業管理方法
WO2014142099A1 (ja) * 2013-03-12 2014-09-18 日本電気株式会社 識別方法、識別システム、識別装置及びプログラム
CN105264568B (zh) * 2013-04-04 2019-06-14 日本电气株式会社 识别系统、识别方法、匹配设备和程序
WO2014163015A1 (ja) * 2013-04-04 2014-10-09 日本電気株式会社 識別方法、識別システム、照合装置及びプログラム
CN104802174B (zh) * 2013-10-10 2016-09-07 精工爱普生株式会社 机器人控制系统、机器人、程序以及机器人控制方法
CN103934673B (zh) * 2014-03-24 2016-08-17 东莞市聚川装配自动化技术有限公司 基于静态扭矩传感器的数控电动螺丝刀及控制方法
JP6350938B2 (ja) 2014-04-28 2018-07-04 株式会社日立プラントコンストラクション トルク締付管理システム及びトルク締付管理方法
JP6399437B2 (ja) * 2014-06-04 2018-10-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 制御装置及びそれを用いた作業管理システム
US20160110791A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 Toshiba Global Commerce Solutions Holdings Corporation Method, computer program product, and system for providing a sensor-based environment
US20160191434A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 Blue Yonder Labs Llc System and method for improved capture, storage, search, selection and delivery of images across a communications network
SE538799C2 (sv) * 2015-06-30 2016-11-29 Atlas Copco Ind Technique Ab Method and a power tool for error proof screw joint tightening.
US10614302B2 (en) * 2016-05-26 2020-04-07 Alitheon, Inc. Controlled authentication of physical objects
JP2018108633A (ja) * 2016-12-28 2018-07-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 工具システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013151043A (ja) 2012-01-25 2013-08-08 Honda Motor Co Ltd 締付トルク管理システム
WO2014002322A1 (ja) 2012-06-26 2014-01-03 日本電気株式会社 携帯端末、電子機器制御システム、及び電子機器制御方法
JP2016091316A (ja) 2014-11-05 2016-05-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 作業管理装置、作業管理システム、及びプログラム
WO2016158690A1 (ja) 2015-03-27 2016-10-06 日本電気株式会社 取付工具、作業管理方法、システム、照合装置及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
CN110267768A (zh) 2019-09-20
CN112518679A (zh) 2021-03-19
US11550289B2 (en) 2023-01-10
JP2018108633A (ja) 2018-07-12
JP7162277B2 (ja) 2022-10-28
JP2021175593A (ja) 2021-11-04
JP2021062475A (ja) 2021-04-22
JP7236640B2 (ja) 2023-03-10
EP3563977A1 (en) 2019-11-06
CN110267768B (zh) 2021-11-23
EP3563977B1 (en) 2023-03-29
EP3744480A1 (en) 2020-12-02
EP3563977A4 (en) 2020-01-22
US20190294138A1 (en) 2019-09-26
JP2023002602A (ja) 2023-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7496562B2 (ja) 工具システム
WO2018123433A1 (ja) 工具システム
JP6395081B2 (ja) 作業管理装置、作業管理システム、及びプログラム
JP7458018B2 (ja) 工具システム、工具管理方法及びプログラム
JP7008204B2 (ja) 工具システム、画像処理方法、及びプログラム
WO2022004132A1 (ja) 工具システム、工具、作業対象特定システム、作業対象特定方法及びプログラム
JP2018122429A (ja) 工具及び工具システム
EP4056320A1 (en) Tool system, tool control method, and program
JP2019144965A (ja) 工具制御方法、プログラム、工具制御システム、及び工具
US20230177753A1 (en) Tool system, tool, method for generating reference image, and program
JP7336669B2 (ja) 工具システム、工具、作業対象特定システム、作業対象特定方法及びプログラム
JP2018120611A (ja) 工具システム及びプログラム
WO2022004133A1 (ja) 工具システム、工具、作業対象特定システム、作業対象特定方法及びプログラム
JP7570058B2 (ja) 工具システム及びプログラム
JP2020095761A (ja) 工具システム及びプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240205

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240423

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240517

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7496562

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150