工具管理システム
【課題】製品に関する専門的知識を持たない者でもレンチなどの工具を適切に使用すること可能とする複雑な制御装置に対し容易に追加でき、所望の指示情報を表示できる工具管理システムを提供する。
【解決手段】本発明に係る工具管理システムは、共通データ信号線で接続された複数の子局を備える。前記子局は、前記制御対象工具に関する情報表示手段と、前記制御対象工具を検知するセンサと、前記情報表示手段への信号出力を行う判断装置を有する。更に、前記判断装置には、前記情報表示手段に関する複数の処理工程が記憶されている。そして、前記複数の処理工程が、前記制御対象工具の指示情報を制御する制御部からの指示信号と前記センサからの入力に基づいて順次処理される。
【解決手段】本発明に係る工具管理システムは、共通データ信号線で接続された複数の子局を備える。前記子局は、前記制御対象工具に関する情報表示手段と、前記制御対象工具を検知するセンサと、前記情報表示手段への信号出力を行う判断装置を有する。更に、前記判断装置には、前記情報表示手段に関する複数の処理工程が記憶されている。そして、前記複数の処理工程が、前記制御対象工具の指示情報を制御する制御部からの指示信号と前記センサからの入力に基づいて順次処理される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産工程において、製品に関する専門的知識を持たない者でもレンチなどの工具を適切に使用すること可能とする工具管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の生産現場では、製品を構成する部品の引取り指示等を機械的に行うことで、製品に関する専門的知識を持たない者でも、その生産に携わることが可能となっている。例えば、セル生産方式、すなわち、一人の作業員が複数の工程を担当とする方式に用いられているピッキングシステムでは、ホストコンピュータにおいて、部品の取出し指示を制御装置に送信し、制御装置が引取り指示の出された部品引渡し棚に装着されたランプや表示器により指示状態を表すようにしている。従って、製品に関する知識を持ちあわせていない作業者であっても、部品引渡し棚の指示に沿って、構成部品を正しい順番で組み立てることが可能となる。
【０００３】
一方、組立て作業に使用される工具についても、製品に関する知識を持ちあわせていない作業者が適切に使用できるための試みがなされている。例えば、ねじの締め付け作業において、ねじに与えるトルクが適切で無い場合、ねじや被取付け部材が破損するおそれがあることから、このねじに与えられるトルクを自動的に制御するための手法が提案されている。そして、そのような手法として、例えば、特開平１１−２６７９８１号公報に開示されているパルスレンチの管理方法や、特開２００２−２７３６６７号公報に開示されているインパクトレンチなどがある。
【特許文献１】特開平１１−２６７９８１号公報
【特許文献２】特開２００２−２７３６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、消費者の嗜好は多様化しているが、そのような消費者の要求に応えるためには、多品種少量生産を行う必要がある。セル生産方式は、そのような多品種少量生産に好適であるが、一つのセル（生産現場）で生産される種類が増えると、それに対応する工具も当然に増え、単純な取り違えによるミスが発生するという問題があった。
【０００５】
そのようなミスを防止するためには、使用すべき工具を指示する手法、すなわち公知のピッキングシステムが有効と考えられるが、現実に稼動している生産装置に対しては、そのようなピッキングシステムを容易に導入できないというのが実状である。すなわち、従来の工具管理システムの制御手法においては、指示情報制御のための演算処理は、制御装置に組み込まれた複雑なアプリケーションソフトで実行されており、その改変が困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、製品に関する専門的知識を持たない者でもレンチなどの工具を適切に使用すること可能とする複雑な制御装置に対し容易に追加でき、所望の指示情報を表示できる工具管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る工具管理システムは、共通データ信号線で接続された複数の子局を備える。前記子局は、制御対象工具に関する情報表示手段と、前記制御対象工具を検知するセンサと、前記情報表示手段への信号出力を行う判断装置を有する。更に、前記判断装置には、前記情報表示手段に関する複数の処理工程が記憶されている。そして、前記複数の処理工程が、前記制御対象工具への指示情報を制御する制御装置からの指示信号と前記センサからの入力に基づいて順次処理される。
【０００８】
情報表示手段とは、文字、記号、色彩などの違いを利用して、複数の情報を区別して表示するものであればよい。また、情報表示手段の表示は、例えば、単色又は複数の色の点灯及び／又は点滅であってもよく、その場合の情報表示手段は、赤、青、緑などの複数色の光を発するランプを点灯、点滅させる装置でもよい。
【０００９】
前記複数の処理工程は、所望の指示内容でよいが、例えば、前記制御対象工具が使用すべきものであることを判別する工程、前記制御対象工具の待機状態と使用準備状態を判別する工程、前記制御対象工具が適切に使用されたことを判別する工程、及び前記情報表示手段を各工程の判別内容に沿った表示とする工程、などが挙げられる。
【００１０】
なお、待機状態とは、使用されていないときに配置されることと予め決められている所定位置に配置された状態である。また、センサからの出力が、この待機状態に対応する出力と異なる状態が使用準備状態である。例えば、センサが所定位置に配置されている制御対象工具を検知するものであれば、センサで検知されなくなった状態が使用準備状態となる。
【００１１】
また、情報表示手段を各工程の判別に沿った表示とする工程とは、情報表示手段を、点灯、点滅など、判定に応じて予め決められた表示状態にする工程である。例えば、制御対象工具が使用することになっているものと判別された場合は青色点滅、使用対象となっている制御対象工具が使用準備状態になったと判別された場合は青色点灯、制御対象工具の適切な使用が判別された場合は緑色点灯、制御対象工具の使用に問題があったと判別された場合は赤色点灯とする。
【００１２】
本発明に係る工具管理システムは、前記情報表示手段の表示内容と同じ内容の表示を、所定の区画に並べて表示する確認用表示手段を備えるものであってもよい。
【００１３】
なお、所定の区画に並べて表示する確認用表示手段とは、子局の情報表示手段で表示された内容と同じものを集約して表示できるものであり、例えば、各子局の情報表示手段に連動して点灯、点滅するランプを並べて配置した表示板が挙げられる。この表示板の場合、板面全体が所定の区画となる。ただし、その形状等に制限はなく、上記機能を備えるものであればその他のものであってもよい。
【００１４】
更に、本発明に係る工具管理システムは、前記子局から前記共通データ信号線を経て伝送された監視信号から監視データを抽出し制御信号として前記共通データ信号線に送出する仲介局を備え、前記子局は前記共通データ信号線上の前記制御信号から自局アドレスに該当する制御データを取り込むものであってもよい。
【００１５】
前記監視信号及び前記制御信号は、一連の監視制御信号として、伝送の開始を示すスタート信号に続けて送出されるものであってもよい。そして、前記子局は、前記スタート信号及び前記監視制御信号を構成するクロック信号に基づき、前記スタート信号を起点とし、前記クロック信号により順次アドレスカウンタを更新して伝送同期するものであってもよい。
【００１６】
前記センサは、発光素子を有する発光部と、受光素子を有する受光部を備え、前記発光部又は前記受光部のいずれかに前記判断装置が設けられ、前記受光素子は前記受光部における前記発光部と向かい合う面の所定の範囲に分散して配置され、前記発光素子から前記受光素子が受ける光量の変化に応じた信号が、前記判断装置に入力されるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る工具管理システムによれば、制御対象工具への指示情報の制御は、従来と同様、制御装置で行われることになるので、製品に関する専門的知識を持たない者でもレンチなどの工具を適切に使用することが可能となる。また、共通データ信号線で接続され判断装置により制御対象工具の使用指示表示の調整を行う子局を備えるため、子局と制御装置との間で信号授受の橋渡しを行う親局や仲介局を共通のデータ信号線に接続して用いることより、制御部に新たな改変を加えることなく追加することが可能となる。しかも、子局は、判断装置により、制御対象工具への指示情報を制御する制御装置からの指示信号とセンサからの入力に基づいて、複数の工程を順次処理するものとなっているので、様々な内容の使用指示表示を行わせることが可能となる。なお、共通データ信号線を使用することで、複数の子局を数本（最小で２本）の信号線で接続することが可能となり、複数の子局の各々を直接制御装置に接続させた場合と比較し信号線の数が大幅に減少するため、取り扱いが容易になるという利点もある。
【００１８】
情報表示手段の表示内容は、子局とは別に、所定の区画に並べて表示する確認用表示手段で表示させてもよく、この場合、表示が１箇所に集約されるため、表示内容或いは作業内容の確認をより容易に行うことができる。
【００１９】
共通データ信号線を使用した通信方式としては、子局から共通データ信号線へ伝送された監視信号から監視データを抽出し制御信号として共通データ信号線に送出する仲介局を利用した方式が好適である。この場合、仲介局において複雑な通信制御が不要となり、制御装置への追加をより簡単に行うことができる。
【００２０】
監視信号及び制御信号は、一連の監視制御信号として、伝送の開始を示すスタート信号に続けて送出されるものであれば、工具の追加を更に容易に行うことができる。すなわち、一連の監視制御信号であるため、工具の追加のために子局が追加された場合は、これまでの監視制御信号に追加された子局に関する情報を続けるのみでよく、既存の子局に関する部分を変更する必要がない。なお、監視制御信号を構成する信号にはアドレスが付与され、各子局はこのアドレスを基に自局に対応するデータを抽出することになる。そのため、子局は、スタート信号及び監視制御信号を構成するクロック信号に基づき、スタート信号を起点とし、クロック信号により順次アドレスカウンタを更新して伝送同期を行う。
【００２１】
センサにおいて、制御対象工具を検知する機構に制限はないが、いわゆるエリアセンサを用いることで制御対象工具の動きを正確に検知し、指示情報としてより多くの内容を表示することが可能となる。例えば、誤った工具が取り上げられることを防止すため、使用対象となっていない制御対処工具が動かされた場合に警告表示を行う場合、その動きの度合いを任意に設定すること（わずかな動きでも警告するか半分以上動いたら警告するかなど）も可能となる。なお、エリアセンサとしては、発光素子を有する発光部と、受光素子を有する受光部を備え、受光素子は受光部における発光部と向かい合う面の所定の範囲に分散して配置され、発光素子から受光素子が受ける光量の変化に応じた信号が、判断装置に入力されるものが好適である。この際、判断装置を発光部又は受光部のいずれかに設けることにより、子局全体を小型にすることができる。
【００２２】
情報表示手段の表示は、使用状況や表示対象者の能力などを考慮し最もわかりやすいものとすればよいが、単数又は複数の色の点灯及び／又は点滅とすれば、視覚により容易に理解でき、また、表示内容の種類を簡単に増やすことができるため、所望の指示情報の表示には特に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図１から図５に基づいて説明する。図１は本発明に係る工具管理システムが採用された組立装置の構成を示す図、図２は子局と制御装置の構成を示すブロック図、図３は子局の機能を処理の流れに沿って示す図、図４は制御対象工具が適切に使用された場合のデータ信号の推移をアドレス毎に示すタイムチャート、図５は制御対象工具が適切に使用されなかった場合のデータ信号の推移をアドレス毎に示すタイムチャートである。なお、図３は、説明の便宜上プログラムのフローチャートと同じ記号を一部使用しているが、子局の機能を説明するための図であり、フローチャート図ではない。
【００２４】
この組立装置は、制御対象工具４１を複数搭載したワゴン台車５０を、ベルトコンベアで搬送される製品と並走させ、制御対象工具４１を使用して計測や組立作業を行うためのものであり、ワゴン台車５０と、省配線で接続された制御装置２０とで構成されている。制御対象工具４１は、例えば、トルクセンサなどの計測器である。
【００２５】
制御装置２０は、制御対象工具４１への指示情報を制御するための演算処理を行うコントローラ２１を備え、ワゴン台車５０に搭載されることなく定置されている。また、制御装置２０は、子局部２２を介し、共通データ信号線３３に接続されている。この子局部２２は、共通データ信号線３３と制御装置２０との間でのデータ信号の授受を担うものである。なお、この実施例では、この子局部２２を制御装置２０の一部とみなしているが、コントローラ２１が既設装置であったのに対し、子局部２２はこのコントローラ２１に後から外付けされたものである。
【００２６】
一方、制御対象工具４１には、マイクロコンピュータ・コントロール・ユニット（ＭＣＵ）１２と、制御対象工具４１を検知するセンサ１３と、指示表示部１４を備えた子局１０が接続され、更に子局１０は、共通データ信号線３３に接続されている。すなわち、制御装置２０と制御対象工具４１は、子局１１と共通データ信号線３３を介して接続されている。
【００２７】
図２に示すように、子局１０及び子局部２２は、共通データ信号線３３からデータを取り込む子局出力部１７、２４、２５と、共通データ信号線３３へデータを送出する子局入力部１８、１９、２３を備える。子局部２２の子局入力部２３は、コントローラ２１からの指示信号（計測指示、ＯＫ、ＮＧ）を共通データ信号線３３に送出する。送出された指示信号は、子局１１の子局出力部１７で取り込まれ、ＭＣＵ１２に渡される。ＭＣＵ１２では後述する処理がなされ、指示表示部１４の表示内容信号（青、緑、赤）が出力される。この表示内容信号は、子局１１の子局入力部１８を介して、共通データ信号線３３に送出されることになる。なお、この表示内容信号は、後述の確認用表示板４０の表示に利用される。
【００２８】
一方、指示信号のうち計測指示信号は、センサ１３の投光指示信号として発光素子１５に入力される。そして、投光指示有りの場合、これを受けた発光素子１５が発光し、受光素子１６がそれを受ける。受光素子１６で受ける光量は制御対象工具４１の状態（準備状態、取出し状態）に応じて変化するため、その光量の変化に応じた結果がセンサ信号として子局１１の子局入力部１９を介し共通データ信号線３３に送出されることになる。また、制御対象工具４１に設けられたセンサ（トルクセンサなど）で検出された物理量が、デジタル信号に変換された後、子局入力部１９を介して共通データ信号線３３に送出されることになる。そして、これらセンサ信号とデジタル信号は、子局部２２の子局出力部２４、２５を介してコントローラ２１に取り込まれ、制御対象工具４１の制御演算処理に使用される。なお、図２において、コントローラ２１の入出力信号はすべて三組となっているが、これは、理解を容易にする目的で図１に示す制御対象工具４１の数に対応させたものであり、実際には制御対象工具４１の数の並列信号となる。
【００２９】
ＭＣＵ１２は、本発明の判断装置に相当し、指示表示部１４に関する複数の処理工程が記憶されている。そして、この複数の処理工程が、制御装置２０からの指示信号とセンサ１３からの入力に基づいて順次処理されることになる。
【００３０】
センサ１３は、発光素子１５を有する発光部１３ａと、受光素子１６を有する受光部１３ｂで構成される。そして、センサ１３とＭＣＵ１２が子局１０を構成している。受光素子１６は受光部１３ｂにおける発光部１３ａと向かい合う面の所定の範囲に配置され、発光素子１５からの光量を受光素子１６が受光し、光量の変化に応じたＯＮ／ＯＦＦ信号が、ＭＣＵ１２と子局入力部１９にセンサ信号として入力される。そのため、未使用の状態にある制御対象工具４１を、発光部１３ａと受光部１３ｂの間に配置しておき、使用時にそこから取出すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＮとなり、制御対象工具４１を検知することができる。
【００３１】
指示表示部１４はそれぞれ、青、緑、赤を発光するＬＥＤで構成され、発光部１３ａ及び受光部１３ｂの双方に連結固定されている。この指示表示部１４は、制御対象工具４１に関する指示を行うためのもので、本発明の情報表示手段に相当するものである。ＭＣＵ１２に接続され、ＭＣＵ１２からの出力信号により、各ＬＥＤの点灯、消灯が行われる。
【００３２】
このＭＣＵ１２を備えた子局１０の機能を、図３を参照しながら説明する。
まず、制御装置２０からの計測指示信号を含む制御データを、共通データ信号線３３に送出された制御信号から抽出する（Ｓ１）。計測指示信号が有れば指示表示部１４の青ＬＥＤを点滅し（Ｓ２）、計測者に制御対象工具４１の取出しを促す。計測者が制御対象工具４１を取出すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＦＦからＯＮとなり、制御対象工具４１が取出されたと検知して（Ｓ３）、青ＬＥＤは点滅から点灯に切り替わる（Ｓ４）。同時に子局入力部１９はセンサ信号のＯＮ／ＯＦＦデータを、共通データ信号線３３に監視信号として送出する。
次に計測者は制御対象工具４１で計測を開始する（Ｓ５）。計測を開始すると制御対象工具４１からの計測アナログ信号はＡ／Ｄ変換器４４でデジタル信号に変換され、Ａ／Ｄの監視データを共通データ信号線３３に監視信号として送出する（Ｓ６）。
【００３３】
次に子局１０は制御装置２０からのＯＫ信号、ＮＧ信号を含む制御データを、共通データ信号線３３に送出された制御信号から抽出し（Ｓ７）する。制御データがＯＫ信号であれば指示表示部１４の青ＬＥＤを消灯し（Ｓ８）、緑ＬＥＤを点灯させる（Ｓ９）。制御データがＮＧ信号であれば指示表示部１４の青ＬＥＤを消灯し（Ｓ１０）、赤ＬＥＤを点灯させる（Ｓ１１）。
【００３４】
計測者が制御対象工具４１を元に戻すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＮからＯＦＦとなり、制御対象工具４１が戻されたと検知して（Ｓ１２）、緑ＬＥＤもしくは赤ＬＥＤが消灯し（Ｓ１３）、同時にセンサ信号の監視データを共通データ信号線３３に監視信号として送出する。
以上で一つの処理工程が終了するが、子局１０は次の処理工程も同様に繰り返す。なお、図２には一つの子局のみが示されているが、図１に示される３つの子局１０はすべて図２に示す子局１０と同じ構成であり、上記と同様な処理工程行う。また、共通データ信号線３３に接続する子局１０の数に制限はなく、必要に応じ数を接続すればよい。
【００３５】
次に、処理工程の具体的内容を、この組立装置の操作方法に沿って説明する。
まず、制御装置２０のコントローラ２１から、対応する制御対象工具４１に対応する子局１０に対して、対応する計測指示信号を子局入力部２３に出力する。子局入力部２３は計測指示信号である制御データを共通データ信号線３３に制御信号として送出する。
【００３６】
対応する子局１０は制御装置２０からの計測指示信号を含む制御データを、共通データ信号線３３に送出された制御信号から、自局に該当する指示情報である計測指示信号の抽出を行い（Ｓ１）、計測指示信号が有れば指示表示部１４の青ＬＥＤを点滅し（Ｓ２）、計測者に制御対象工具４１の取出しを促す。計測者が制御対象工具４１を取出すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＦＦからＯＮとなり、制御対象工具４１が取出されたと検知して（Ｓ３）、青ＬＥＤは点滅から点灯に切り替わる（Ｓ４）。次に計測者は制御対象工具４１で計測を開始する（Ｓ５）。計測を開始すると制御対象工具４１からの計測アナログ信号はＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換され、Ａ／Ｄ信号である制御データを共通データ信号線３３に監視信号として送出する（Ｓ６）。
【００３７】
制御装置２０の子局出力部２４と子局出力部２５は、子局１０からのセンサ信号、Ａ／Ｄ信号を含む監視データを、共通データ信号線３３に送出された監視信号から抽出し、コントローラ２１に対応するセンサ信号およびＡ／Ｄ信号を出力する。コントローラ２１はセンサ信号のＯＮにて、対応する制御対象工具４１が計測開始したと判断し、対応するＡ／Ｄ信号である計測データを取り込む。また、コントローラ２１は、その計測データが最大の時を判断し、その時点の計測データを計測完了と見なす。コントローラ２１は計測データの計測完了時点での計測データが、所定のデータに比べて適正値ならＯＫ信号を、不適正値ならＮＧ信号を子局入力部２３へ、対応する信号を出力する。子局入力部２３はＯＫ信号もしくはＮＧ信号である制御データを共通データ信号線３３に制御信号として送出する。
【００３８】
対応する子局１０は制御装置２０からのＯＫ信号もしくはＮＧ信号を含む制御データを、共通データ信号線３３に送出された制御信号から、自局に該当するＯＫ信号もしくはＮＧ信号の抽出を行い（Ｓ７）、ＯＫ信号で有れば指示表示部１４の青ＬＥＤを消灯し（Ｓ８）、次に指示表示部１４の緑ＬＥＤを点灯する（Ｓ９）。またＮＧ信号で有れば指示表示部１４の青ＬＥＤを消灯し（Ｓ１０）、次に指示表示部１４の赤ＬＥＤを点灯する（Ｓ１１）。
【００３９】
計測者が制御対象工具４１を戻すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＮからＯＦＦとなり、制御対象工具４１が戻されたと検知して（Ｓ１２）、緑ＬＥＤもしくは赤ＬＥＤは消灯し、指示表示部１４の全ての表示が消灯する（Ｓ１３）。またセンサ１３の投光が停止し、一つの処理工程が終了して作業終了となる。子局１０は次の処理工程も同様に繰り返す。また、複数の他の子局も同様な処理工程行う。
【００４０】
以上のように、この組立装置によれば、共通データ信号線３３で接続され、ＭＣＵ１２を含んだ子局１０の機能により、制御対象工具４１の使用指示表示の調整を行うことができる。子局１０と制御装置２０との間で信号授受の橋渡しを行う仲介局３１を用い、共通のデータ信号線３３で互いに接続することにより、コントローラ２１に新たな改変を加えることなく追加することが可能となる。ただし、子局１０と制御装置２０との間における信号授受の橋渡しは、より高度な演算処理機能を備えた、いわゆる親局で行うことも可能である。
【００４１】
また、子局１０は、ＭＣＵ１２により、制御対象工具４１の操作指示を制御するコントローラ２１からの指示信号とセンサ１３からの入力に基づいて、複数の工程を順次処理するものとなっているので、様々な内容の使用指示表示を行わせることが可能となる。なお、制御対象工具４１の操作指示は、公知のコントローラ２１で行われることになるので、製品に関する専門的知識を持たない者でも計測およびレンチなどの工具を適切に使用することが可能となる点は、従来と同様である。
【００４２】
指示表示部１４の表示内容は、指示表示部１４のＬＥＤと同じものが配置された確認用表示板４０でも、遠隔場所で表示されることになっている。この確認用表示板４０は、本発明の確認用表示手段である。指示表示部１４の表示内容は、既述のように、子局１０の子局入力部１８を介し、監視信号として共通データ信号線３３に送出されているが、この共通データ信号線３３に送出されたデータは、確認用表示板４０の子局部４２に取り込まれる。そして、子局部４２は、その取り込んだデータに基づき、確認用表示板本体４３の確認用表示板４０へ所定の表示をするための出力を行う。この確認用表示板４０では、指示表示部１４の表示内容が、子局１０とは別に、所定の区画に並べて表示されることになる。そのため、表示が１箇所に集約され、表示内容或いは作業内容の確認をより容易に行うことができる。
【００４３】
監視信号及び制御信号は、一連の監視制御信号として、伝送の開始を示すスタート信号に続けて送出されるものとなっている。そして、監視制御信号を構成する信号にはアドレスが付与され、各子局１０及び子局部２２、４２はこのアドレスを基に自局に対応するデータを抽出している。その伝送方式の概略を説明すると、まず、仲介局３１はその構成として、図示していない発振器（ＯＳＣ）及びタイミング発生手段を備え、タイミング発生手段は、発振器の出力する発振出力に基づいて、所定長さのスタート信号と、所定の周期のクロックＣＫに同期した所定のタイミング信号を発生する。そして、仲介局３１と子局１０及び子局部２２、４２とで授受される監視信号（共通データ信号線３３に子局１０から送出される信号）及び制御信号（共通データ信号線３３から子局１０へ取り込まれる信号）は、一連の監視制御信号として、伝送の開始を示すスタート信号に続けて送出されている。そこで、子局１０及び子局部２２、４２は、スタート信号及び監視制御信号を構成するクロック信号に基づき、スタート信号を起点とし、クロック信号により順次アドレスカウンタを更新して伝送同期を行うことで、アドレスを基に自局に対応するデータを抽出することができる。
【００４４】
このデータ伝送方式のデータ信号におけるアドレスの割付は、所定の制御対象工具４１に対するアドレスの先頭の値をｎとすると、アドレスｎ、ｎ＋１、及びｎ＋２はコントローラ２１からの指示信号と、アドレスｎ＋３、ｎ＋４、ｎ＋５は指示表示部１４の表示状態を示す表示内容信号と、アドレスｎ＋６はセンサ信号と、アドレスｎ＋７、ｎ＋８、ｎ＋９及びｎ＋１０は制御対象工具４１の計測信号を変換したデジタル信号となっている。より具体的には、所定の制御対象工具４１に対するアドレスの先頭の値を０とすると、計測指示信号を０、ＯＫ信号を１、ＮＧ信号を２に割付けている。また、表示内容信号については、青ＬＥＤを３、緑ＬＥＤを４、赤ＬＥＤを５に割付けている。更に、センサ信号を６に、計測信号を変換したデジタル信号を７から１０に割り付けている。
【００４５】
各アドレスにおける信号値の変化を、図４及び図５を参照しながら、子局１０の上記処理に沿って説明する。まず、図４において説明する。計測指示有りの判断によりｔ１のタイミングで青ＬＥＤが点滅する。次に計測者が制御対象工具４１を取出すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＦＦからＯＮとなり、制御対象工具４１が取出されたと検知して、ｔ２のタイミングで青ＬＥＤが点滅から点灯に切り替わる。次に計測者が制御対象工具４１で計測を開始し、計測データが完了すると、コントローラ２１は所定のデータに比べて適正値ならＯＫ信号を、ｔ３のタイミングで子局１０に伝える。同時に子局１０の青ＬＥＤが消灯し、緑ＬＥＤが点灯する。計測者が制御対象工具４１を戻すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＮからＯＦＦとなり、制御対象工具４１が戻されたと検知して、緑ＬＥＤがｔ４のタイミングで消灯する。
次に図５について説明する。計測指示有りの判断によりｔ１のタイミングで青ＬＥＤが点滅する。次に計測者が制御対象工具４１を取出すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＦＦからＯＮとなり、制御対象工具４１が取出されたと検知して、ｔ２のタイミングで青ＬＥＤが点滅から点灯に切り替わる。次に計測者が制御対象工具４１で計測を開始し、計測データが完了すると、コントローラ２１は所定のデータに比べて不適正値ならＮＧ信号を、ｔ３のタイミングで子局１０に伝える。同時に子局１０の青ＬＥＤが消灯し、赤ＬＥＤが点灯する。計測者が制御対象工具４１を戻すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＮからＯＦＦとなり、制御対象工具４１が戻されたと検知して、赤ＬＥＤがｔ４のタイミング消灯する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る工具管理システムが採用された組立装置の構成を示す図である。
【図２】子局と制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】子局の機能を処理の流れに沿って示す図である。
【図４】制御対象工具が適切に使用された場合のデータ信号の推移をアドレス毎に示すタイムチャート図である。
【図５】制御対象工具が適切に使用されなかった場合のデータ信号の推移をアドレス毎に示すタイムチャート図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 子局
１２ ＭＣＵ
１３ センサ
１３ａ 発光部
１３ｂ 受光部
１４ 指示表示部
１５ 発光素子
１６ 受光素子
１７、２４、２５ 子局出力部
１８、１９、２３ 子局入力部
２０ 制御装置
２１ コントローラ
２２、４２ 子局部
３１ 仲介局
３３ 共通データ信号線
４０ 確認用表示板
４１ 制御対象工具
４３ 確認用表示板本体
４４ Ａ／Ｄ変換器
５０ ワゴン台車
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産工程において、製品に関する専門的知識を持たない者でもレンチなどの工具を適切に使用すること可能とする工具管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の生産現場では、製品を構成する部品の引取り指示等を機械的に行うことで、製品に関する専門的知識を持たない者でも、その生産に携わることが可能となっている。例えば、セル生産方式、すなわち、一人の作業員が複数の工程を担当とする方式に用いられているピッキングシステムでは、ホストコンピュータにおいて、部品の取出し指示を制御装置に送信し、制御装置が引取り指示の出された部品引渡し棚に装着されたランプや表示器により指示状態を表すようにしている。従って、製品に関する知識を持ちあわせていない作業者であっても、部品引渡し棚の指示に沿って、構成部品を正しい順番で組み立てることが可能となる。
【０００３】
一方、組立て作業に使用される工具についても、製品に関する知識を持ちあわせていない作業者が適切に使用できるための試みがなされている。例えば、ねじの締め付け作業において、ねじに与えるトルクが適切で無い場合、ねじや被取付け部材が破損するおそれがあることから、このねじに与えられるトルクを自動的に制御するための手法が提案されている。そして、そのような手法として、例えば、特開平１１−２６７９８１号公報に開示されているパルスレンチの管理方法や、特開２００２−２７３６６７号公報に開示されているインパクトレンチなどがある。
【特許文献１】特開平１１−２６７９８１号公報
【特許文献２】特開２００２−２７３６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、消費者の嗜好は多様化しているが、そのような消費者の要求に応えるためには、多品種少量生産を行う必要がある。セル生産方式は、そのような多品種少量生産に好適であるが、一つのセル（生産現場）で生産される種類が増えると、それに対応する工具も当然に増え、単純な取り違えによるミスが発生するという問題があった。
【０００５】
そのようなミスを防止するためには、使用すべき工具を指示する手法、すなわち公知のピッキングシステムが有効と考えられるが、現実に稼動している生産装置に対しては、そのようなピッキングシステムを容易に導入できないというのが実状である。すなわち、従来の工具管理システムの制御手法においては、指示情報制御のための演算処理は、制御装置に組み込まれた複雑なアプリケーションソフトで実行されており、その改変が困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、製品に関する専門的知識を持たない者でもレンチなどの工具を適切に使用すること可能とする複雑な制御装置に対し容易に追加でき、所望の指示情報を表示できる工具管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る工具管理システムは、共通データ信号線で接続された複数の子局を備える。前記子局は、制御対象工具に関する情報表示手段と、前記制御対象工具を検知するセンサと、前記情報表示手段への信号出力を行う判断装置を有する。更に、前記判断装置には、前記情報表示手段に関する複数の処理工程が記憶されている。そして、前記複数の処理工程が、前記制御対象工具への指示情報を制御する制御装置からの指示信号と前記センサからの入力に基づいて順次処理される。
【０００８】
情報表示手段とは、文字、記号、色彩などの違いを利用して、複数の情報を区別して表示するものであればよい。また、情報表示手段の表示は、例えば、単色又は複数の色の点灯及び／又は点滅であってもよく、その場合の情報表示手段は、赤、青、緑などの複数色の光を発するランプを点灯、点滅させる装置でもよい。
【０００９】
前記複数の処理工程は、所望の指示内容でよいが、例えば、前記制御対象工具が使用すべきものであることを判別する工程、前記制御対象工具の待機状態と使用準備状態を判別する工程、前記制御対象工具が適切に使用されたことを判別する工程、及び前記情報表示手段を各工程の判別内容に沿った表示とする工程、などが挙げられる。
【００１０】
なお、待機状態とは、使用されていないときに配置されることと予め決められている所定位置に配置された状態である。また、センサからの出力が、この待機状態に対応する出力と異なる状態が使用準備状態である。例えば、センサが所定位置に配置されている制御対象工具を検知するものであれば、センサで検知されなくなった状態が使用準備状態となる。
【００１１】
また、情報表示手段を各工程の判別に沿った表示とする工程とは、情報表示手段を、点灯、点滅など、判定に応じて予め決められた表示状態にする工程である。例えば、制御対象工具が使用することになっているものと判別された場合は青色点滅、使用対象となっている制御対象工具が使用準備状態になったと判別された場合は青色点灯、制御対象工具の適切な使用が判別された場合は緑色点灯、制御対象工具の使用に問題があったと判別された場合は赤色点灯とする。
【００１２】
本発明に係る工具管理システムは、前記情報表示手段の表示内容と同じ内容の表示を、所定の区画に並べて表示する確認用表示手段を備えるものであってもよい。
【００１３】
なお、所定の区画に並べて表示する確認用表示手段とは、子局の情報表示手段で表示された内容と同じものを集約して表示できるものであり、例えば、各子局の情報表示手段に連動して点灯、点滅するランプを並べて配置した表示板が挙げられる。この表示板の場合、板面全体が所定の区画となる。ただし、その形状等に制限はなく、上記機能を備えるものであればその他のものであってもよい。
【００１４】
更に、本発明に係る工具管理システムは、前記子局から前記共通データ信号線を経て伝送された監視信号から監視データを抽出し制御信号として前記共通データ信号線に送出する仲介局を備え、前記子局は前記共通データ信号線上の前記制御信号から自局アドレスに該当する制御データを取り込むものであってもよい。
【００１５】
前記監視信号及び前記制御信号は、一連の監視制御信号として、伝送の開始を示すスタート信号に続けて送出されるものであってもよい。そして、前記子局は、前記スタート信号及び前記監視制御信号を構成するクロック信号に基づき、前記スタート信号を起点とし、前記クロック信号により順次アドレスカウンタを更新して伝送同期するものであってもよい。
【００１６】
前記センサは、発光素子を有する発光部と、受光素子を有する受光部を備え、前記発光部又は前記受光部のいずれかに前記判断装置が設けられ、前記受光素子は前記受光部における前記発光部と向かい合う面の所定の範囲に分散して配置され、前記発光素子から前記受光素子が受ける光量の変化に応じた信号が、前記判断装置に入力されるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る工具管理システムによれば、制御対象工具への指示情報の制御は、従来と同様、制御装置で行われることになるので、製品に関する専門的知識を持たない者でもレンチなどの工具を適切に使用することが可能となる。また、共通データ信号線で接続され判断装置により制御対象工具の使用指示表示の調整を行う子局を備えるため、子局と制御装置との間で信号授受の橋渡しを行う親局や仲介局を共通のデータ信号線に接続して用いることより、制御部に新たな改変を加えることなく追加することが可能となる。しかも、子局は、判断装置により、制御対象工具への指示情報を制御する制御装置からの指示信号とセンサからの入力に基づいて、複数の工程を順次処理するものとなっているので、様々な内容の使用指示表示を行わせることが可能となる。なお、共通データ信号線を使用することで、複数の子局を数本（最小で２本）の信号線で接続することが可能となり、複数の子局の各々を直接制御装置に接続させた場合と比較し信号線の数が大幅に減少するため、取り扱いが容易になるという利点もある。
【００１８】
情報表示手段の表示内容は、子局とは別に、所定の区画に並べて表示する確認用表示手段で表示させてもよく、この場合、表示が１箇所に集約されるため、表示内容或いは作業内容の確認をより容易に行うことができる。
【００１９】
共通データ信号線を使用した通信方式としては、子局から共通データ信号線へ伝送された監視信号から監視データを抽出し制御信号として共通データ信号線に送出する仲介局を利用した方式が好適である。この場合、仲介局において複雑な通信制御が不要となり、制御装置への追加をより簡単に行うことができる。
【００２０】
監視信号及び制御信号は、一連の監視制御信号として、伝送の開始を示すスタート信号に続けて送出されるものであれば、工具の追加を更に容易に行うことができる。すなわち、一連の監視制御信号であるため、工具の追加のために子局が追加された場合は、これまでの監視制御信号に追加された子局に関する情報を続けるのみでよく、既存の子局に関する部分を変更する必要がない。なお、監視制御信号を構成する信号にはアドレスが付与され、各子局はこのアドレスを基に自局に対応するデータを抽出することになる。そのため、子局は、スタート信号及び監視制御信号を構成するクロック信号に基づき、スタート信号を起点とし、クロック信号により順次アドレスカウンタを更新して伝送同期を行う。
【００２１】
センサにおいて、制御対象工具を検知する機構に制限はないが、いわゆるエリアセンサを用いることで制御対象工具の動きを正確に検知し、指示情報としてより多くの内容を表示することが可能となる。例えば、誤った工具が取り上げられることを防止すため、使用対象となっていない制御対処工具が動かされた場合に警告表示を行う場合、その動きの度合いを任意に設定すること（わずかな動きでも警告するか半分以上動いたら警告するかなど）も可能となる。なお、エリアセンサとしては、発光素子を有する発光部と、受光素子を有する受光部を備え、受光素子は受光部における発光部と向かい合う面の所定の範囲に分散して配置され、発光素子から受光素子が受ける光量の変化に応じた信号が、判断装置に入力されるものが好適である。この際、判断装置を発光部又は受光部のいずれかに設けることにより、子局全体を小型にすることができる。
【００２２】
情報表示手段の表示は、使用状況や表示対象者の能力などを考慮し最もわかりやすいものとすればよいが、単数又は複数の色の点灯及び／又は点滅とすれば、視覚により容易に理解でき、また、表示内容の種類を簡単に増やすことができるため、所望の指示情報の表示には特に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図１から図５に基づいて説明する。図１は本発明に係る工具管理システムが採用された組立装置の構成を示す図、図２は子局と制御装置の構成を示すブロック図、図３は子局の機能を処理の流れに沿って示す図、図４は制御対象工具が適切に使用された場合のデータ信号の推移をアドレス毎に示すタイムチャート、図５は制御対象工具が適切に使用されなかった場合のデータ信号の推移をアドレス毎に示すタイムチャートである。なお、図３は、説明の便宜上プログラムのフローチャートと同じ記号を一部使用しているが、子局の機能を説明するための図であり、フローチャート図ではない。
【００２４】
この組立装置は、制御対象工具４１を複数搭載したワゴン台車５０を、ベルトコンベアで搬送される製品と並走させ、制御対象工具４１を使用して計測や組立作業を行うためのものであり、ワゴン台車５０と、省配線で接続された制御装置２０とで構成されている。制御対象工具４１は、例えば、トルクセンサなどの計測器である。
【００２５】
制御装置２０は、制御対象工具４１への指示情報を制御するための演算処理を行うコントローラ２１を備え、ワゴン台車５０に搭載されることなく定置されている。また、制御装置２０は、子局部２２を介し、共通データ信号線３３に接続されている。この子局部２２は、共通データ信号線３３と制御装置２０との間でのデータ信号の授受を担うものである。なお、この実施例では、この子局部２２を制御装置２０の一部とみなしているが、コントローラ２１が既設装置であったのに対し、子局部２２はこのコントローラ２１に後から外付けされたものである。
【００２６】
一方、制御対象工具４１には、マイクロコンピュータ・コントロール・ユニット（ＭＣＵ）１２と、制御対象工具４１を検知するセンサ１３と、指示表示部１４を備えた子局１０が接続され、更に子局１０は、共通データ信号線３３に接続されている。すなわち、制御装置２０と制御対象工具４１は、子局１１と共通データ信号線３３を介して接続されている。
【００２７】
図２に示すように、子局１０及び子局部２２は、共通データ信号線３３からデータを取り込む子局出力部１７、２４、２５と、共通データ信号線３３へデータを送出する子局入力部１８、１９、２３を備える。子局部２２の子局入力部２３は、コントローラ２１からの指示信号（計測指示、ＯＫ、ＮＧ）を共通データ信号線３３に送出する。送出された指示信号は、子局１１の子局出力部１７で取り込まれ、ＭＣＵ１２に渡される。ＭＣＵ１２では後述する処理がなされ、指示表示部１４の表示内容信号（青、緑、赤）が出力される。この表示内容信号は、子局１１の子局入力部１８を介して、共通データ信号線３３に送出されることになる。なお、この表示内容信号は、後述の確認用表示板４０の表示に利用される。
【００２８】
一方、指示信号のうち計測指示信号は、センサ１３の投光指示信号として発光素子１５に入力される。そして、投光指示有りの場合、これを受けた発光素子１５が発光し、受光素子１６がそれを受ける。受光素子１６で受ける光量は制御対象工具４１の状態（準備状態、取出し状態）に応じて変化するため、その光量の変化に応じた結果がセンサ信号として子局１１の子局入力部１９を介し共通データ信号線３３に送出されることになる。また、制御対象工具４１に設けられたセンサ（トルクセンサなど）で検出された物理量が、デジタル信号に変換された後、子局入力部１９を介して共通データ信号線３３に送出されることになる。そして、これらセンサ信号とデジタル信号は、子局部２２の子局出力部２４、２５を介してコントローラ２１に取り込まれ、制御対象工具４１の制御演算処理に使用される。なお、図２において、コントローラ２１の入出力信号はすべて三組となっているが、これは、理解を容易にする目的で図１に示す制御対象工具４１の数に対応させたものであり、実際には制御対象工具４１の数の並列信号となる。
【００２９】
ＭＣＵ１２は、本発明の判断装置に相当し、指示表示部１４に関する複数の処理工程が記憶されている。そして、この複数の処理工程が、制御装置２０からの指示信号とセンサ１３からの入力に基づいて順次処理されることになる。
【００３０】
センサ１３は、発光素子１５を有する発光部１３ａと、受光素子１６を有する受光部１３ｂで構成される。そして、センサ１３とＭＣＵ１２が子局１０を構成している。受光素子１６は受光部１３ｂにおける発光部１３ａと向かい合う面の所定の範囲に配置され、発光素子１５からの光量を受光素子１６が受光し、光量の変化に応じたＯＮ／ＯＦＦ信号が、ＭＣＵ１２と子局入力部１９にセンサ信号として入力される。そのため、未使用の状態にある制御対象工具４１を、発光部１３ａと受光部１３ｂの間に配置しておき、使用時にそこから取出すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＮとなり、制御対象工具４１を検知することができる。
【００３１】
指示表示部１４はそれぞれ、青、緑、赤を発光するＬＥＤで構成され、発光部１３ａ及び受光部１３ｂの双方に連結固定されている。この指示表示部１４は、制御対象工具４１に関する指示を行うためのもので、本発明の情報表示手段に相当するものである。ＭＣＵ１２に接続され、ＭＣＵ１２からの出力信号により、各ＬＥＤの点灯、消灯が行われる。
【００３２】
このＭＣＵ１２を備えた子局１０の機能を、図３を参照しながら説明する。
まず、制御装置２０からの計測指示信号を含む制御データを、共通データ信号線３３に送出された制御信号から抽出する（Ｓ１）。計測指示信号が有れば指示表示部１４の青ＬＥＤを点滅し（Ｓ２）、計測者に制御対象工具４１の取出しを促す。計測者が制御対象工具４１を取出すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＦＦからＯＮとなり、制御対象工具４１が取出されたと検知して（Ｓ３）、青ＬＥＤは点滅から点灯に切り替わる（Ｓ４）。同時に子局入力部１９はセンサ信号のＯＮ／ＯＦＦデータを、共通データ信号線３３に監視信号として送出する。
次に計測者は制御対象工具４１で計測を開始する（Ｓ５）。計測を開始すると制御対象工具４１からの計測アナログ信号はＡ／Ｄ変換器４４でデジタル信号に変換され、Ａ／Ｄの監視データを共通データ信号線３３に監視信号として送出する（Ｓ６）。
【００３３】
次に子局１０は制御装置２０からのＯＫ信号、ＮＧ信号を含む制御データを、共通データ信号線３３に送出された制御信号から抽出し（Ｓ７）する。制御データがＯＫ信号であれば指示表示部１４の青ＬＥＤを消灯し（Ｓ８）、緑ＬＥＤを点灯させる（Ｓ９）。制御データがＮＧ信号であれば指示表示部１４の青ＬＥＤを消灯し（Ｓ１０）、赤ＬＥＤを点灯させる（Ｓ１１）。
【００３４】
計測者が制御対象工具４１を元に戻すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＮからＯＦＦとなり、制御対象工具４１が戻されたと検知して（Ｓ１２）、緑ＬＥＤもしくは赤ＬＥＤが消灯し（Ｓ１３）、同時にセンサ信号の監視データを共通データ信号線３３に監視信号として送出する。
以上で一つの処理工程が終了するが、子局１０は次の処理工程も同様に繰り返す。なお、図２には一つの子局のみが示されているが、図１に示される３つの子局１０はすべて図２に示す子局１０と同じ構成であり、上記と同様な処理工程行う。また、共通データ信号線３３に接続する子局１０の数に制限はなく、必要に応じ数を接続すればよい。
【００３５】
次に、処理工程の具体的内容を、この組立装置の操作方法に沿って説明する。
まず、制御装置２０のコントローラ２１から、対応する制御対象工具４１に対応する子局１０に対して、対応する計測指示信号を子局入力部２３に出力する。子局入力部２３は計測指示信号である制御データを共通データ信号線３３に制御信号として送出する。
【００３６】
対応する子局１０は制御装置２０からの計測指示信号を含む制御データを、共通データ信号線３３に送出された制御信号から、自局に該当する指示情報である計測指示信号の抽出を行い（Ｓ１）、計測指示信号が有れば指示表示部１４の青ＬＥＤを点滅し（Ｓ２）、計測者に制御対象工具４１の取出しを促す。計測者が制御対象工具４１を取出すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＦＦからＯＮとなり、制御対象工具４１が取出されたと検知して（Ｓ３）、青ＬＥＤは点滅から点灯に切り替わる（Ｓ４）。次に計測者は制御対象工具４１で計測を開始する（Ｓ５）。計測を開始すると制御対象工具４１からの計測アナログ信号はＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換され、Ａ／Ｄ信号である制御データを共通データ信号線３３に監視信号として送出する（Ｓ６）。
【００３７】
制御装置２０の子局出力部２４と子局出力部２５は、子局１０からのセンサ信号、Ａ／Ｄ信号を含む監視データを、共通データ信号線３３に送出された監視信号から抽出し、コントローラ２１に対応するセンサ信号およびＡ／Ｄ信号を出力する。コントローラ２１はセンサ信号のＯＮにて、対応する制御対象工具４１が計測開始したと判断し、対応するＡ／Ｄ信号である計測データを取り込む。また、コントローラ２１は、その計測データが最大の時を判断し、その時点の計測データを計測完了と見なす。コントローラ２１は計測データの計測完了時点での計測データが、所定のデータに比べて適正値ならＯＫ信号を、不適正値ならＮＧ信号を子局入力部２３へ、対応する信号を出力する。子局入力部２３はＯＫ信号もしくはＮＧ信号である制御データを共通データ信号線３３に制御信号として送出する。
【００３８】
対応する子局１０は制御装置２０からのＯＫ信号もしくはＮＧ信号を含む制御データを、共通データ信号線３３に送出された制御信号から、自局に該当するＯＫ信号もしくはＮＧ信号の抽出を行い（Ｓ７）、ＯＫ信号で有れば指示表示部１４の青ＬＥＤを消灯し（Ｓ８）、次に指示表示部１４の緑ＬＥＤを点灯する（Ｓ９）。またＮＧ信号で有れば指示表示部１４の青ＬＥＤを消灯し（Ｓ１０）、次に指示表示部１４の赤ＬＥＤを点灯する（Ｓ１１）。
【００３９】
計測者が制御対象工具４１を戻すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＮからＯＦＦとなり、制御対象工具４１が戻されたと検知して（Ｓ１２）、緑ＬＥＤもしくは赤ＬＥＤは消灯し、指示表示部１４の全ての表示が消灯する（Ｓ１３）。またセンサ１３の投光が停止し、一つの処理工程が終了して作業終了となる。子局１０は次の処理工程も同様に繰り返す。また、複数の他の子局も同様な処理工程行う。
【００４０】
以上のように、この組立装置によれば、共通データ信号線３３で接続され、ＭＣＵ１２を含んだ子局１０の機能により、制御対象工具４１の使用指示表示の調整を行うことができる。子局１０と制御装置２０との間で信号授受の橋渡しを行う仲介局３１を用い、共通のデータ信号線３３で互いに接続することにより、コントローラ２１に新たな改変を加えることなく追加することが可能となる。ただし、子局１０と制御装置２０との間における信号授受の橋渡しは、より高度な演算処理機能を備えた、いわゆる親局で行うことも可能である。
【００４１】
また、子局１０は、ＭＣＵ１２により、制御対象工具４１の操作指示を制御するコントローラ２１からの指示信号とセンサ１３からの入力に基づいて、複数の工程を順次処理するものとなっているので、様々な内容の使用指示表示を行わせることが可能となる。なお、制御対象工具４１の操作指示は、公知のコントローラ２１で行われることになるので、製品に関する専門的知識を持たない者でも計測およびレンチなどの工具を適切に使用することが可能となる点は、従来と同様である。
【００４２】
指示表示部１４の表示内容は、指示表示部１４のＬＥＤと同じものが配置された確認用表示板４０でも、遠隔場所で表示されることになっている。この確認用表示板４０は、本発明の確認用表示手段である。指示表示部１４の表示内容は、既述のように、子局１０の子局入力部１８を介し、監視信号として共通データ信号線３３に送出されているが、この共通データ信号線３３に送出されたデータは、確認用表示板４０の子局部４２に取り込まれる。そして、子局部４２は、その取り込んだデータに基づき、確認用表示板本体４３の確認用表示板４０へ所定の表示をするための出力を行う。この確認用表示板４０では、指示表示部１４の表示内容が、子局１０とは別に、所定の区画に並べて表示されることになる。そのため、表示が１箇所に集約され、表示内容或いは作業内容の確認をより容易に行うことができる。
【００４３】
監視信号及び制御信号は、一連の監視制御信号として、伝送の開始を示すスタート信号に続けて送出されるものとなっている。そして、監視制御信号を構成する信号にはアドレスが付与され、各子局１０及び子局部２２、４２はこのアドレスを基に自局に対応するデータを抽出している。その伝送方式の概略を説明すると、まず、仲介局３１はその構成として、図示していない発振器（ＯＳＣ）及びタイミング発生手段を備え、タイミング発生手段は、発振器の出力する発振出力に基づいて、所定長さのスタート信号と、所定の周期のクロックＣＫに同期した所定のタイミング信号を発生する。そして、仲介局３１と子局１０及び子局部２２、４２とで授受される監視信号（共通データ信号線３３に子局１０から送出される信号）及び制御信号（共通データ信号線３３から子局１０へ取り込まれる信号）は、一連の監視制御信号として、伝送の開始を示すスタート信号に続けて送出されている。そこで、子局１０及び子局部２２、４２は、スタート信号及び監視制御信号を構成するクロック信号に基づき、スタート信号を起点とし、クロック信号により順次アドレスカウンタを更新して伝送同期を行うことで、アドレスを基に自局に対応するデータを抽出することができる。
【００４４】
このデータ伝送方式のデータ信号におけるアドレスの割付は、所定の制御対象工具４１に対するアドレスの先頭の値をｎとすると、アドレスｎ、ｎ＋１、及びｎ＋２はコントローラ２１からの指示信号と、アドレスｎ＋３、ｎ＋４、ｎ＋５は指示表示部１４の表示状態を示す表示内容信号と、アドレスｎ＋６はセンサ信号と、アドレスｎ＋７、ｎ＋８、ｎ＋９及びｎ＋１０は制御対象工具４１の計測信号を変換したデジタル信号となっている。より具体的には、所定の制御対象工具４１に対するアドレスの先頭の値を０とすると、計測指示信号を０、ＯＫ信号を１、ＮＧ信号を２に割付けている。また、表示内容信号については、青ＬＥＤを３、緑ＬＥＤを４、赤ＬＥＤを５に割付けている。更に、センサ信号を６に、計測信号を変換したデジタル信号を７から１０に割り付けている。
【００４５】
各アドレスにおける信号値の変化を、図４及び図５を参照しながら、子局１０の上記処理に沿って説明する。まず、図４において説明する。計測指示有りの判断によりｔ１のタイミングで青ＬＥＤが点滅する。次に計測者が制御対象工具４１を取出すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＦＦからＯＮとなり、制御対象工具４１が取出されたと検知して、ｔ２のタイミングで青ＬＥＤが点滅から点灯に切り替わる。次に計測者が制御対象工具４１で計測を開始し、計測データが完了すると、コントローラ２１は所定のデータに比べて適正値ならＯＫ信号を、ｔ３のタイミングで子局１０に伝える。同時に子局１０の青ＬＥＤが消灯し、緑ＬＥＤが点灯する。計測者が制御対象工具４１を戻すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＮからＯＦＦとなり、制御対象工具４１が戻されたと検知して、緑ＬＥＤがｔ４のタイミングで消灯する。
次に図５について説明する。計測指示有りの判断によりｔ１のタイミングで青ＬＥＤが点滅する。次に計測者が制御対象工具４１を取出すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＦＦからＯＮとなり、制御対象工具４１が取出されたと検知して、ｔ２のタイミングで青ＬＥＤが点滅から点灯に切り替わる。次に計測者が制御対象工具４１で計測を開始し、計測データが完了すると、コントローラ２１は所定のデータに比べて不適正値ならＮＧ信号を、ｔ３のタイミングで子局１０に伝える。同時に子局１０の青ＬＥＤが消灯し、赤ＬＥＤが点灯する。計測者が制御対象工具４１を戻すと、受光素子１６のセンサ信号はＯＮからＯＦＦとなり、制御対象工具４１が戻されたと検知して、赤ＬＥＤがｔ４のタイミング消灯する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る工具管理システムが採用された組立装置の構成を示す図である。
【図２】子局と制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】子局の機能を処理の流れに沿って示す図である。
【図４】制御対象工具が適切に使用された場合のデータ信号の推移をアドレス毎に示すタイムチャート図である。
【図５】制御対象工具が適切に使用されなかった場合のデータ信号の推移をアドレス毎に示すタイムチャート図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 子局
１２ ＭＣＵ
１３ センサ
１３ａ 発光部
１３ｂ 受光部
１４ 指示表示部
１５ 発光素子
１６ 受光素子
１７、２４、２５ 子局出力部
１８、１９、２３ 子局入力部
２０ 制御装置
２１ コントローラ
２２、４２ 子局部
３１ 仲介局
３３ 共通データ信号線
４０ 確認用表示板
４１ 制御対象工具
４３ 確認用表示板本体
４４ Ａ／Ｄ変換器
５０ ワゴン台車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通データ信号線で接続された複数の子局を備え、
前記子局は、制御対象工具に関する情報表示手段と、前記制御対象工具を検知するセンサと、前記情報表示手段への信号出力を行う判断装置を有し、
前記判断装置には、前記情報表示手段に関する複数の処理工程が記憶され、
前記複数の処理工程が、前記制御対象工具への指示情報を制御する制御装置からの指示信号と前記センサからの入力に基づいて順次処理されることを特徴とする工具管理システム。
【請求項２】
前記情報表示手段の表示内容と同じ内容の表示を、所定の区画に並べて表示する確認用表示手段を備える請求項１に記載の工具管理システム。
【請求項３】
前記子局から前記共通データ信号線へ伝送された監視信号から監視データを抽出し制御信号として前記共通データ信号線に送出する仲介局を備え、前記子局は前記共通データ信号線上の前記制御信号から自局アドレスに該当する制御データを取り込む請求項１又は２に記載の工具管理システム。
【請求項４】
前記監視信号及び前記制御信号は、一連の監視制御信号として、伝送の開始を示すスタート信号に続けて送出され、前記子局は、前記スタート信号及び前記監視制御信号を構成するクロック信号に基づき、前記スタート信号を起点とし、前記クロック信号により順次アドレスカウンタを更新して伝送同期する請求項３に記載の工具管理システム。
【請求項５】
前記センサは、発光素子を有する発光部と、受光素子を有する受光部を備え、前記発光部又は前記受光部のいずれかに前記判断装置が設けられ、前記受光素子は前記受光部における前記発光部と向かい合う面の所定の範囲に分散して配置され、前記発光素子から前記受光素子が受ける光量の変化に応じた信号が、前記判断装置に入力される請求項１〜４のいずれかに記載の工具管理システム。
【請求項６】
前記情報表示手段の表示が、単色又は複数の色の点灯及び／又は点滅である請求項１〜５のいずれかに記載の工具管理システム。
【請求項１】
共通データ信号線で接続された複数の子局を備え、
前記子局は、制御対象工具に関する情報表示手段と、前記制御対象工具を検知するセンサと、前記情報表示手段への信号出力を行う判断装置を有し、
前記判断装置には、前記情報表示手段に関する複数の処理工程が記憶され、
前記複数の処理工程が、前記制御対象工具への指示情報を制御する制御装置からの指示信号と前記センサからの入力に基づいて順次処理されることを特徴とする工具管理システム。
【請求項２】
前記情報表示手段の表示内容と同じ内容の表示を、所定の区画に並べて表示する確認用表示手段を備える請求項１に記載の工具管理システム。
【請求項３】
前記子局から前記共通データ信号線へ伝送された監視信号から監視データを抽出し制御信号として前記共通データ信号線に送出する仲介局を備え、前記子局は前記共通データ信号線上の前記制御信号から自局アドレスに該当する制御データを取り込む請求項１又は２に記載の工具管理システム。
【請求項４】
前記監視信号及び前記制御信号は、一連の監視制御信号として、伝送の開始を示すスタート信号に続けて送出され、前記子局は、前記スタート信号及び前記監視制御信号を構成するクロック信号に基づき、前記スタート信号を起点とし、前記クロック信号により順次アドレスカウンタを更新して伝送同期する請求項３に記載の工具管理システム。
【請求項５】
前記センサは、発光素子を有する発光部と、受光素子を有する受光部を備え、前記発光部又は前記受光部のいずれかに前記判断装置が設けられ、前記受光素子は前記受光部における前記発光部と向かい合う面の所定の範囲に分散して配置され、前記発光素子から前記受光素子が受ける光量の変化に応じた信号が、前記判断装置に入力される請求項１〜４のいずれかに記載の工具管理システム。
【請求項６】
前記情報表示手段の表示が、単色又は複数の色の点灯及び／又は点滅である請求項１〜５のいずれかに記載の工具管理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１２８８７８（Ｐ２０１０−１２８８７８Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０４１３４（Ｐ２００８−３０４１３４）
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【出願人】（５０１１９４５１４）株式会社 エニイワイヤ (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【出願人】（５０１１９４５１４）株式会社 エニイワイヤ (37)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]