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WO2016158690A1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Publication number
WO2016158690A1
WO2016158690A1 PCT/JP2016/059452 JP2016059452W WO2016158690A1 WO 2016158690 A1 WO2016158690 A1 WO 2016158690A1 JP 2016059452 W JP2016059452 W JP 2016059452W WO 2016158690 A1 WO2016158690 A1 WO 2016158690A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
random pattern
image feature
image
component
work
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/059452
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
石山　塁
阿部　隆行
かや人 関谷
Original Assignee
日本電気株式会社
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 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
Priority to US15/561,562 priority Critical patent/US10592772B2/en
Priority to JP2017509876A priority patent/JP6730685B2/ja
Publication of WO2016158690A1 publication Critical patent/WO2016158690A1/ja

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    • Y—GENERAL 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
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to a mounting tool, a work management method, a system, a verification device, and a program.
  • Patent Literature 1 discloses a screw tightening management in which an identification code such as a one-dimensional code or a two-dimensional code attached to a component to be tightened by a screw is read by a portable information terminal and transmitted to a management device. The system is described.
  • Patent Document 2 describes a work management system in which a torque wrench reads an identification code such as a one-dimensional code or RFID attached to a work target part and transmits it to a work terminal.
  • the present invention has been invented in view of the above-mentioned problems, and its purpose is an installation tool and operation that can improve the efficiency of operations such as component installation and inspection without incurring significant costs.
  • an image capturing unit that captures a random pattern applied to a component matching region, an image feature of a captured image of the random pattern, and a pre-stored image feature of a random pattern of the component are acquired. It is an attachment tool provided with the identification result output part which outputs the identification result of the said said components.
  • the mounting tool captures a random pattern applied to the collation region of the component, and the mounting tool captures an image feature of the captured image of the random pattern and an image feature of the random pattern of the component stored in advance.
  • an image capturing unit that captures a random pattern applied to a component matching region, an image feature of a captured image of the random pattern, and a pre-stored image feature of a random pattern of the component are acquired.
  • An identification result output unit that outputs an identification result of the component that has been recorded, an image feature extracted from a captured image of a random pattern captured by the imaging unit, and an image feature storage unit
  • a collation unit that collates image features of a random pattern of a component that is included.
  • the present invention relates to an image feature extracted from a captured image of a random pattern applied to a component collation area, which is captured by an attachment tool, and an image feature of a random pattern of a component stored in advance in an image feature storage unit. Is a verification device for verifying.
  • the present invention relates to an image feature extracted from a captured image of a random pattern applied to a collation area of a component used for work, which is imaged by a mounting tool, and a random pattern of a component stored in advance in an image feature storage unit.
  • This is a program for causing a computer to execute processing for collating with image features.
  • the present invention can improve the efficiency of work such as mounting and inspection of parts without incurring significant costs.
  • FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a case where the mounting tool is a torque wrench.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a camera built in the attachment tool.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the photographing assistance unit.
  • FIG. 5 is a view for explaining a black background region of the cover portion of FIG.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the mounting tool according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram of the second embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a case where a matte finish is applied in the bolt manufacturing process.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating data registered in the parts database.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the mounting tool according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the mounting tool according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the collation apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram of the third embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the mounting tool according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram of the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating data registered in the work record database.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a computer that operates according to a program.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a computer that operates according to a program.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating another system configuration of the fourth embodiment.
  • the present invention identifies individual parts and types of parts within the tool or jointly with other devices and realizes them simultaneously with the installation work, thereby identifying the parts to be installed without increasing the work cost, and making human error. Can be prevented. It is also possible to automatically obtain work records for individual parts.
  • FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.
  • a photographing unit 11 that photographs a random pattern applied to a collation region of parts used for work, an image feature of a photographed image of a random pattern, and randomness of parts stored in advance.
  • the mounting tool 10 includes an identification result output unit 12 that outputs an identification result of a component acquired by collating with an image feature of a pattern.
  • Parts are parts that can be attached to products and other parts with mounting tools, such as bolts, screws, nuts, lenses, switches, semiconductor chips, plastic parts, fastening parts (ride fasteners, hook-and-loop fasteners, snap fasteners, rail fasteners, buckles) Cord stopper, belt adjuster, eggplant ring, snap button, button, etc.).
  • mounting tools such as bolts, screws, nuts, lenses, switches, semiconductor chips, plastic parts, fastening parts (ride fasteners, hook-and-loop fasteners, snap fasteners, rail fasteners, buckles) Cord stopper, belt adjuster, eggplant ring, snap button, button, etc.).
  • Random pattern is an uneven pattern applied to the collation area of the part, and is applied by satin processing or embossing.
  • the random pattern includes not only a case where a pattern is formed for decorative purposes, but also a case where a pattern is intentionally formed for identification or verification of an article.
  • the pattern is not only a satin pattern given by processing to metal or synthetic resin (plastic etc.), but also wrinkle pattern (wrinkle) obtained by surface treatment (for example, wrinkle processing) on leather products. It is a concept that also includes.
  • the attachment tool 10 is a tool for attaching a part to a product or another part, and includes, for example, a torque wrench, a screwdriver, a spanner and the like.
  • the collation area is not particularly limited as long as it is an area subjected to a random pattern, but considering the ease of collation processing, in the state where the part is gripped by the part gripping part of the mounting tool at the time of mounting the part, It is desirable that an area that can be imaged by the imaging unit 11 is a collation area.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a case where the component is a bolt and the mounting tool 10 is a torque wrench.
  • a random pattern is applied to the collation region of the bolt head.
  • the photographing unit 11 is disposed inside the component gripping part of the torque wrench so as to face the surface of the bolt head. (Camera) is provided. With such a configuration, it is possible to photograph a random pattern of a component during component mounting work.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the photographing assistance unit.
  • the photographing assisting unit is a photographing assisting unit that assists in photographing a collation region of a textured surface with a minute unevenness of an object and a strong specular reflection, for example, a satin-patterned pear ground, and a light source unit 1 that emits light, It has a shape that covers a predetermined area on the surface of the product, and a part of the surface that falls within a predetermined angle range from the normal direction facing the predetermined area is a black background that absorbs light, and in other angle ranges
  • a corresponding surface includes the light source unit 1 or a cover unit 2 formed of a light source region surface that diffuses and emits light emitted from the light source unit 1.
  • the cover 2 is formed, for example, in parallel with the pear ground, provided with a shooting hole for taking an image from the normal direction of the pear ground, and an upper surface where the area facing the pear ground is a black background And a side surface portion formed of a member configured to diffuse light from the light source unit 1.
  • the black background area of the cover portion 2 is determined by the angle range ⁇ of the dark area and the angle range ⁇ of the bright area with respect to the normal of the surface in the collation area on the matte surface of the part (for example, the peak surface of the convex portion at the center of the collation area). .
  • the distribution of the black background and the diffusion surface is defined only by the range of the angle with respect to the normal direction of the matte surface, and the shape and angle of the surface are arbitrary.
  • the surface of the diffusing member is perpendicular to the black ground, but this is only an example, and the shape and arrangement angle are arbitrary.
  • the black ground does not have to be a flat surface, and may have an arbitrary shape as long as it covers the entire range of the angle ⁇ from the normal of the pear ground.
  • the black background area of the cover 2 does not reflect the illumination light from the light source 1, the peak portion of the pear ground convex portion facing the camera mounted in the upper surface shooting hole appears black.
  • FIG. 5 there is a relationship between the size of the black background area of the cover 2 and the angle range ⁇ of the dark area, and the black area of the cover 2 increases as the angle range ⁇ of the black dark area increases.
  • the black background area of the cover portion 2 also becomes smaller.
  • the black background area of the cover part 2 becomes larger, the portion of the pear ground appearing black becomes larger, and when the black background area becomes smaller, the portion of the pear ground appearing black becomes smaller.
  • the angle ranges ⁇ and ⁇ so that the number of black pixels in the collation area or the luminance value separation degree of the pixels in the collation area in the image obtained by photographing the pear ground has a predetermined value (for example, 25%).
  • a predetermined value for example, 25%.
  • the size of the black background region of the cover portion 2 may be changed, and the height of the side surface of the cover portion 2 may be changed.
  • various methods can be used.
  • a screw mechanism that moves up and down the black background region is provided, and the height of the side surface of the cover portion 2 can be adjusted by rotating the screw mechanism. This is merely an example, and other methods can be used.
  • the brightness distribution of the captured image is optimized by adjusting the angle range ⁇ and ⁇ so that the black background area has an appropriate size.
  • a luminance value that maximizes the first derivative of the luminance change histogram is used as the threshold for binarization.
  • the black background region is not limited to black, and includes a dark color that absorbs light.
  • the top part of the pear ground convex part with the normal line in the direction facing the camera appears black, and the pear ground concave part that does not face the camera appears white as light is reflected from various directions. Can be obtained, and it becomes easy to stably extract the top portion as a feature point.
  • a photographing auxiliary tool described in Japanese Patent Application No. 2012-172701 shown in FIG. 4 and FIG. 5 whose shape has been changed so that it can be incorporated in the tool may be used as the illumination control means.
  • the output form of the part identification result by the identification result output unit 12 is arbitrary.
  • the identification result output unit 12 may include at least one of a lamp, a buzzer, and a display.
  • the identification result may be output by lighting the lamp, emitting sound by the buzzer, displaying on the display, or the like. Good.
  • the component is gripped by the mounting tool 10 during the component mounting operation.
  • the imaging unit 11 captures a random pattern of the gripped component and acquires a captured image (step 1).
  • the image feature of the captured image of the random pattern of the component is collated with the image feature of the random pattern of the component stored in advance, and the identification result output unit 12 acquires the component identification obtained by the collation process.
  • the result is output (step 2).
  • the operation cost can be reduced by realizing the identification of the components simultaneously with the mounting operation. Also, human error can be prevented by identifying the parts to be attached.
  • the second embodiment relates to a system that performs matching processing of a random pattern of a part photographed by an attachment tool on the server side.
  • FIG. 7 is a block diagram of a work management system according to the second embodiment.
  • the work management system according to the second embodiment includes an attachment tool 20, a management device 30, and a parts database 40. These are connected by a network.
  • the mounting tool 20 includes an imaging unit 21, an identification result output unit 22, and a communication control unit 23.
  • the imaging unit 21 has the same function and configuration as the imaging unit 11 of the first embodiment, and transmits a captured image to the management device 30 via the communication control unit 23.
  • the identification result output unit 22 has the same function and configuration as the identification result output unit 12 of the first embodiment, and outputs the component identification result received from the collation device 30 via the communication control unit 23. .
  • the communication control unit 23 controls communication with the management apparatus 30 via the network.
  • the management device 30 is a server that includes a registration unit 31 and a verification unit 32.
  • the registration unit 31 registers an image feature of a random pattern applied to a part in the part database 40.
  • processing methods for applying random patterns to parts can be roughly divided into two methods.
  • Various methods such as etching and blasting can be used for the satin processing on the mold.
  • the grain size of satin can be controlled, but the position and size of each fine unevenness are not accurately reproduced, and a random pattern is generated each time processing is performed. Therefore, when a plurality of molds for manufacturing the same article are created, the fine unevenness of the matte finish region of each mold is different for each mold.
  • this processing method it is possible to apply a satin pattern that substantially matches all individuals produced from the same mold.
  • the fine features of the satin pattern are different for different molds.
  • at least one or more of the individual group (article group) made by a certain mold is selected, and the image feature of the satin pattern in the collation area 4 of the individual is used as a representative value serving as a reference for identification. , It is registered in the parts database 40.
  • a component having an image feature equal to or higher than a predetermined similarity with the registered image feature is a component having a satin pattern formed by the mold, and a specific mold.
  • the individual group (part group) produced from the mold can be collated with a small amount of registered data.
  • the individual group (article group) made by a certain mold is selected, and the satin pattern image feature of the matching region of the individual is used as a representative value serving as a reference for identification.
  • registration I explained an example of registration. It is not limited to this.
  • an image of a satin portion of a mold portion where parts or the like are subjected to a satin finish
  • the concavo-convex pattern of the matte pattern such as a part formed by applying a matte finish with a mold, is a pattern in which the concavo-convex pattern is opposite to the concavo-convex pattern of the matte part of the mold.
  • an image (image feature) obtained by inverting the luminance value of the image is registered as the image of the satin portion of the mold to be registered (the portion where the part or the like is subjected to the satin processing).
  • the satin pattern image of the part collation area can be used as it is for collation.
  • the image of the matte part of the mold to be registered in the parts database 40 (the part on which the part is subjected to the satin processing) is registered as it is without inverting the luminance value of the image, and at the time of collation, individual parts such as parts are collated.
  • the brightness value of the satin pattern image in the region 4 may be reversed and collated.
  • a header with a special matte finish may be used in the manufacturing process as illustrated in FIG.
  • the satin finish can be transferred to the bolt side.
  • Other methods include satin treatment by processing that generates random fine uneven patterns for each individual such as etching, blasting, cutting, crystal / powder coating, dispersion plating treatment, etc., or generation of fine surface unevenness by plating treatment or painting It is.
  • the formed satin pattern is different for each individual. Therefore, for each individual (for each part or product), the image feature of the satin pattern formed in the collation area is registered in the part database 40. According to this method, since the satin pattern is different for each individual (for each part), there is an advantage that collation (identification) can be performed for each individual part.
  • the registration unit 31 stores information such as part specifications and types, construction parameters (torque values), attachment destinations, and the like in the parts database 40 in association with image features.
  • the data registered in the parts database 40 is illustrated in FIG.
  • the collation unit 32 extracts an image feature from a captured image of a random pattern to be collated received from the mounting tool 20, and compares the extracted image feature with an image feature of a random pattern of a component registered in the component database 40. For example, when the number of pairs of feature points at the same position (range within a certain threshold) is equal to or greater than a predetermined number, a matching process for determining that they are the same is performed, and the matching result is transmitted to the attachment tool 20. In the collation processing, when the part database 40 matches the image feature to be collated, a collation result indicating normality is transmitted, and when there is no coincidence, a collation result indicating an error is displayed. Send.
  • the part database 40 matches the image feature to be collated, a collation result indicating that the image feature is correct is transmitted, and the component is associated with the image feature that matches the image feature to be collated.
  • Data registered in the database 40 may be read and transmitted to the mounting tool 20.
  • the construction parameter may be transmitted to the attachment tool 20 together with the image feature, and the communication control unit 22 of the attachment tool 20 may set the received construction parameter in the tool.
  • the information of the attachment destination position of components with an image feature may be transmitted to the attachment tool 20, and the display of the attachment tool 20 may display the attachment destination position to notify the operator.
  • the imaging unit 21 acquires a captured image by capturing a random pattern applied to a collation area of parts used for work (step 11), and transmits the captured image to the management device 30 via the communication control unit 22 (step 11). 12).
  • the collation unit 32 When the collation unit 32 receives a captured image of a random pattern of a component to be collated from the mounting tool 20 (step 21), the collation unit 32 extracts an image feature from the received captured image (step 22).
  • the collation unit 32 performs collation processing for collating the extracted image feature with the image feature of the random pattern of the component registered in the component database 40 (Step 23), and transmits the collation result to the attachment tool 20 (Step 24). ).
  • the image feature is extracted from the captured image of the random pattern on the management device 30 side.
  • the present invention is not limited to this, and the management device extracts the image feature from the captured image on the attachment tool 20 side. 30 may be transmitted.
  • FIG. 12 is a block diagram of a work management system according to the third embodiment.
  • the work management system according to the third embodiment includes an attachment tool 50, a parts database 60, and a management device 70. These are connected by a network.
  • the mounting tool 50 includes a component data registration unit 51, a component data storage unit 52, a photographing unit 53, a collation unit 54, an identification result output unit 55, and a communication control unit 56.
  • the imaging unit 53 and the identification result output unit 55 have the same functions and configurations as the imaging unit 11 and the identification result output unit 12 of the first embodiment, respectively.
  • the component data registration unit 51 transmits the image feature and related data to be registered in the attachment tool among the image features and related data stored in the component database 60 via the management device 70 to the communication control unit 56. And stored in the component data storage unit 52.
  • the collation unit 54 extracts an image feature from the photographed image acquired by the photographing unit 53 and collates the extracted image feature with an image feature registered in the image feature storage unit 52.
  • the parts database 60 has the same functions and configuration as the parts database 40 of the second embodiment.
  • the management device 70 includes a registration unit 71.
  • the registration unit 71 has the function and configuration of the registration unit 31 of the management device 30 according to the second embodiment, and further stores all or a part of the image features and related data stored in the parts database 60. It transmits to the installation tool 50.
  • the imaging unit 53 acquires a captured image by capturing a random pattern applied to a collation area of parts used for work (step 31).
  • the collation unit 53 extracts image features from the captured image (step 32), and performs collation processing for collating the extracted image features with image features registered in the component data storage unit 52 (step 33).
  • the identification result output unit 55 outputs the collation result (step S34).
  • 4th Embodiment is related with the system which memorize
  • FIG. 14 is a block diagram of a work management system according to the fourth embodiment.
  • the work management system includes an attachment tool 80, a management device 90, a parts database 100, and a work record database 110. These are connected by a network.
  • the component database 100 has the same function and configuration as the component database 40 of the second embodiment.
  • the mounting tool 80 includes a photographing unit 81, an identification result output unit 82, a work recording unit 83, and a communication control unit 84.
  • the imaging unit 81, the identification result output unit 82, and the communication control unit 84 have the same functions and configurations as the imaging unit 21, the identification result output unit 22, and the communication control unit 23 of the second embodiment.
  • the work recording unit 83 generates work record information (for example, work date and time, work type, state (for example, torque value)) related to the work when the mounting or inspection work of the part is completed using the mounting tool. It transmits to the management apparatus 90 via the communication control part 84 with the picked-up image or image characteristic of a random pattern.
  • work record information for example, work date and time, work type, state (for example, torque value)
  • the management device 90 includes a registration unit 91, a collation unit 92, a work recording unit 93, and an analysis unit 94.
  • the registration unit 91 and the collation unit 92 have the same functions and configurations as the registration unit 31 and the collation unit 32 of the second embodiment.
  • the work recording unit 93 stores the work record information received from the attachment tool in the work record database 110 based on the image characteristics.
  • the data stored in the work record database 110 is illustrated in FIG.
  • the analysis unit 94 performs data analysis processing on the work records accumulated in the work record database 110.
  • analysis related to design improvement and work efficiency improvement is performed. For example, you may analyze in which position the components attached are easy to loosen. In this case, all the parts whose torque value is loosened by a predetermined value or more within a predetermined period (for example, one month) are extracted from the work record database 110, and the extracted parts are sorted for each mounting position. A mounting position that is larger than a predetermined value may be determined as a “position where the mounted component is easy to loosen”.
  • the time required for the attachment work at each position may be calculated from the work date and time of each part related to the assembly work of a plurality of the same products, and analyze the position with poor work efficiency.
  • all the parts attached to the same product are extracted from the work record database 110, the extracted parts are classified for each attachment position, the average of the work time is calculated for each attachment position, and the average value of the calculated work time is calculated. Even if the difference is higher than the predetermined value or the difference compared with the average value of the work time of the entire product (all mounting positions) is greater than or equal to the predetermined value, Good.
  • a work record can be automatically acquired when a work is performed. Then, the stored work record (big data) can be acquired and the work quality can be analyzed using this.
  • the fourth embodiment may be applied to the first embodiment and the third embodiment.
  • each unit can be configured by hardware, but can also be realized by a computer program.
  • functions and operations similar to those of the above-described embodiment are realized by a processor that operates according to a program stored in the program memory.
  • FIG. 16 it can be realized by a computer including a memory 200, a CPU 201, an output unit 202, an input unit 203, and a communication unit 204.
  • the memory 200 stores a program for performing processing corresponding to the registration unit 91, the collation unit 92, the work recording unit 93, and the analysis unit 94 of the management device 90 described above.
  • the CPU 201 executes the program stored in the memory 200, thereby realizing the functions of the component data registration unit 91, the collation unit 92, the work recording unit 93, and the analysis unit 94. Reception of the collation image can be input via the input unit 203 or the communication unit 204.
  • the collation result can be output to an output unit 202 (for example, a display) or transmitted to an external terminal via the communication unit 204.
  • a program for performing processing corresponding to each unit described above is stored in the memory 200, and a program in which the CPU 201 is stored in the memory 200.
  • the function of each part of the mounting tools 10, 20, 50, 80 and the management devices 30, 70 is realized.
  • the mounting tool 10 as illustrated in FIG. 17, it can be realized by a computer including a memory 300, a CPU 301, an output unit 302, an input unit 303, and a communication unit 304.
  • the memory 300 stores a program for performing processing corresponding to the imaging unit 11 and the identification result output unit 12 of the attachment tool 10.
  • the functions of the imaging unit 11 and the identification result output unit 12 are realized by the CPU 301 executing the program stored in the memory 300.
  • the input unit 303 is connected to the camera, and a shooting instruction is transmitted to the camera via the input unit 303, and a captured image is acquired.
  • the management device 90 includes a first management device 901 including a registration unit 91 and a verification unit 92, and a second management device 902 including a work recording unit 93 and an analysis unit 94. You may do it.
  • the system configuration in this case is illustrated in FIG.
  • Each of the first management device 901 and the second management device 902 can also be realized by a computer including a memory, a CPU, an output unit, an input unit, and a communication unit.
  • a program for performing processing corresponding to the registration unit 91 and the collation unit 92 is stored in the memory.
  • the function of the registration part 91 and the collation part 92 is implement
  • a program for performing processing corresponding to the work recording unit 93 and the analysis unit 94 is stored in the memory. Then, the functions of the work recording unit 93 and the analysis unit 94 are realized by the CPU executing the program stored in the memory.
  • An imaging unit for imaging a random pattern applied to the collation area of the component An attachment tool comprising: an identification result output unit that outputs an identification result of the component obtained by collating an image feature of a captured image of the random pattern with an image feature of a random pattern of a component stored in advance.
  • attachment tool according to any one of supplementary notes 1 to 6, further comprising a work recording unit that generates work record information of work using the part and transmits the work record information to the work recording apparatus together with an image feature of a random pattern of the part.
  • the surface of the part has a shape that covers a region on which a random pattern has been applied, and a part of the surface that falls within a predetermined angle range from a normal direction directly opposite to the region on which the random pattern has been applied is dark,
  • the mounting tool takes a picture of the random pattern applied to the part verification area, A work management method in which the attachment tool outputs an identification result of the component obtained by collating an image feature of a captured image of the random pattern with an image feature of a random pattern of a component stored in advance.
  • the mounting tool generates work record information of work using the component, and transmits the work record information together with an image feature of a random pattern of the component,
  • the work management method according to any one of appendix 9 to appendix 14, wherein the work recording apparatus stores the work record information in an operation record storage unit in association with an image feature.
  • Appendix 17 A part of the surface that falls within a predetermined angle range from a normal direction directly opposite to the region subjected to the random pattern in the cover portion formed so as to cover the region subjected to the random pattern of the component is a dark color,
  • the imaging unit that captures a random pattern applied to the verification region of the component, the image feature of the captured image of the random pattern, and the component acquired by comparing the image feature of the random pattern of the component stored in advance
  • An identification result output unit that outputs the identification result of An image feature extracted from a photographed image of a random pattern photographed by the photographing unit, and a collation unit for collating an image feature of a random pattern of a component stored in advance in the image feature storage unit; Work management system with
  • the processor is Take a picture of the random pattern applied to the part verification area, An attachment tool for outputting an identification result of the part obtained by collating an image characteristic of the captured image of the random pattern with an image characteristic of a random pattern of a part stored in advance.

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Abstract

本発明は、部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部と、ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された部品の識別結果を出力する識別結果出力部と、を備える取付工具と、撮影部により撮影されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴を照合する照合部と、を備える作業管理システムである。

Description

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
　本発明は、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に関する。
　ボルト等の部品の取付や点検作業では、部品の種類や個体を確認する人的作業が煩雑であり、人為的ミスも多かった。
　そのため、個々の部品に識別タグを付けて、部品を確認する作業を効率化することも考えられる。例えば、特許文献１には、ネジの締付対象となる構成部品等に付された１次元コードや２次元コード等の識別コードを携帯情報端末で読み取り、管理装置に送信するネジの締付管理システムが記載されている。また、特許文献２には、トルクレンチが作業対象部品に付されている一次元コードやＲＦＩＤ等の識別コードを読み取り、作業端末に送信する作業管理システムが記載されている。
特許第５１６５５４８号明細書 特開２０１４－１７０４４６号公報
　しかしながら、大量に使用する部品を識別する場合、上記特許文献１、特許文献２のように、部品の一つ一つに識別タグを付けることは多大なコストがかかり現実的ではない。
　そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は、多大なコストをかけることなく、部品の取付や点検等の作業の効率化を図ることができる取付工具、作業管理方法、システム、照合装置及びプログラムを提供することにある。
　本発明は、部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部と、前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する識別結果出力部とを備える取付工具である。
　本発明は、取付工具が、部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影し、前記取付工具が、前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する作業管理方法である。
　本発明は、部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部と、前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する識別結果出力部と、を備える取付工具と、前記撮影部により撮影されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴を照合する照合部と、を備える作業管理システムである。
　本発明は、取付工具により撮影された、部品の照合領域に施されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する照合装置である。
　本発明は、取付工具により撮影された、作業に用いる部品の照合領域に施されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
　本発明は、多大なコストをかけることなく、部品の取付や点検等の作業の効率化を図ることができる。
図１は第１の実施の形態のブロック図である。 図２は取付工具がトルクレンチである場合を例示する図である。 図３は取付工具に内蔵されるカメラを説明するための図である。 図４は撮影補助部を説明するための図である。 図５は図３の覆蓋部の黒地領域を説明するための図である。 図６は第１の実施の形態の取付工具の動作を説明するためのフローチャートある。 図７は第２の実施の形態のブロック図である。 図８はボルトの製造工程で梨地を施す場合を例示する図である。 図９は部品データベースに登録されるデータを例示する図である。 図１０は第２の実施の形態の取付工具の動作を説明するためのフローチャートである。 図１１は第２の実施の形態の照合装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図１２は第３の実施の形態のブロック図である。 図１３は第３の実施の形態の取付工具の動作を説明するためのフローチャートである。 図１４は第４の実施の形態のブロック図である。 図１５は作業記録データベースに登録されるデータを例示する図である。 図１６はプログラムで動作するコンピュータの一例を示す図である。 図１７はプログラムで動作するコンピュータの一例を示す図である。 図１８は第４の実施の形態の他のシステム構成を例示する図である。
　まず、本発明の理解を容易にするために本発明の背景を説明する。
　例えば工場内の複数の人、場所、あるいは遠隔地において、大量に製造される製品に大量のボルト等の部品を使い、同じような取付作業が繰り返し行われている。個々の担当者が、個々の部品を正しく選択し、正しい作業パラメータを設定し、効率よく、短時間で、取付作業を行っていくことが求められる。作業管理者は、作業のミスを防止するための確認手段と、個々の担当者、部品、それぞれについての作業効率や正確性（ミスの数）を統計処理して全体の効率を図ることが求められている。しかし、個々の部品取付作業を点検・記録するためには、個々の作業者が手作業で確認・記録を行うしかなく、人為ミスの発生を防げず、また、コスト的に膨大な記録を集めて統計分析することが困難であった。
　特に、間違えやすい類似の部品を識別したり、点検時に個々のどの部品を今みているのか等の、部品の個体の識別が人の手にゆだねられていた。このため、人為ミスを避けられず、また、記録も作業コストによって現実的でなく、ビッグデータの獲得が困難であった。
　本発明は、部品の個体や種類の識別を、工具内部又は他の装置と共同して実行し、取付作業と同時に実現することにより、作業コストを増やさずに、取り付ける部品を識別し、人為ミスを防ぐことができる。また、個々の部品に対する作業記録を自動的に取得することも実現できる。
（第１の実施の形態）
　本発明の第１の実施の形態を説明する。
　図１は本発明の第１の実施の形態のブロック図である。
　本発明の第１の実施の形態は、作業に用いる部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部１１と、ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された部品の識別結果を出力する識別結果出力部１２を備える取付工具１０である。
　部品は、製品や他の部品に取付工具によって取り付けられる部品であり、ボルト、ネジ、ナット、レンズ、スイッチ、半導体チップ、プラスチック部品、ファスニング部品（ライドファスナー、面ファスナー、スナップファスナー、レールファスナー、バックル、コードストッパー、ベルトアジャスター、ナス環、スナップボタン、ボタン等）等を含む。
　ランダムパターンとは、部品の照合領域に施された凹凸の模様であり、梨地加工やシボ加工等により施される。ランダムパターンは、装飾目的で模様が形成されている場合のみならず、物品の識別又は照合のために、故意に模様を形成した場合も含む。更に、模様は、金属や合成樹脂（プラスチック等）等への加工処理によって施された梨地模様のみならず、皮革製品に表面処理（例えば、シボ加工）することにより得られたシワ模様（シボ）等も含む概念である。
　取付工具１０は、部品を製品や他の部品に取り付けるための工具であり、例えばトルクレンチ、ドライバー、スパナ等を含む。
　照合領域は、ランダムパターンが施された領域であれば、特に限定されないが、照合処理の容易さを考慮し、部品の取付作業時に、取付工具の部品把持部により部品が把持された状態で、撮影部１１が撮影できる領域を照合領域とするのが望ましい。
　図２は、部品がボルトで、取付工具１０がトルクレンチである場合を例示した図である。図２の例では、ボルトの頭部の照合領域にランダムパターンが施されている。図３に例示するように、ボルトを取り付けるためにトルクレンチのソケットにボルトを嵌めた状態のときに、ボルト頭部の表面に対向するように、トルクレンチの部品把持部の内部に撮影部１１（カメラ）が設けられている。このような構成により、部品取付作業時に、部品のランダムパターンの撮影もすることができる。
　なお、明暗のコントラストが強調された撮影画像を得るための撮影補助部を取付工具１０にさらに用いてもよい。図４は、撮影補助部を説明する為の図である。撮影補助部は、物体の微細な凹凸があり鏡面反射の強い面、例えば梨地模様の梨地面の照合領域の撮影を補助する撮影補助部であって、光を照射する光源部１と、部品又は生産物の表面の所定領域を覆う形状を有し、その所定領域に正対する法線方向から所定の角度範囲内に該当する一部の面が光を吸収する黒地であり、その他の角度範囲に該当する面が光源部１、あるいは光源部１から照射された光を拡散して発する光源領域面からなる覆蓋部２とを備える。
　覆蓋部２は、例えば、梨地面と平行となるよう形成され、当該梨地面の法線方向から画像撮影を行うための撮影穴が設けられており、梨地面と対向する領域が黒地である上面部と、上面部に垂直に構成され、光源部１の光を拡散する部材からなる側面部とを備える。
　覆蓋部２の黒地領域は、部品の梨地面の照合領域における面（例えば照合領域の中心にある凸部の山頂面）の法線に対する暗領域の角度範囲θや明領域の角度範囲φにより定まる。このように、黒地と拡散の面の分布は、梨地面の法線方向に対する角度の範囲のみで規定されるものであり、当該面の形状や角度は任意である。つまり、拡散する部材の面は黒地面に垂直としたがこれはあくまで一例にすぎず、その形状や配置角度は任意である。黒地面も同様に、平面である必要もなく、前記梨地面の法線から角度θの範囲をすべてカバーしていれば、任意の形状でよい。
　覆蓋部２の黒地領域は光源部１からの照明光を反射しないため、上面の撮影穴に装着されたカメラに正対する梨地面凸部の山頂部分は黒く写る。図５に示すように、覆蓋部２の黒地領域のサイズと暗領域の角度範囲θには関係があり、黒暗領域の角度範囲θが大きくなると覆蓋部２の黒地領域も大きくなり、暗領域の角度範囲θが小さくなると覆蓋部２の黒地領域も小さくなる。そして、覆蓋部２の黒地領域が大きくなると梨地面の黒く写る部分も大きくなり、黒地領域が小さくなると梨地面の黒く写る部分も小さくなる。本実施の形態では、梨地面を撮影した画像における照合領域内の黒画素数あるいは照合領域中の画素の輝度値の分離度が所定値（例えば２５％等）になるように角度範囲θやφを調整する。具体的には、覆蓋部２の黒地領域のサイズを変化させてもよく、また、覆蓋部２の側面の高さを変化させてもよい。それには様々な方法が利用可能であるが、一例として、黒地領域を上下させるネジ機構を備え、当該ネジ機構を回転させることによって、覆蓋部２の側面の高さを調整することができる。これはあくまで一例であり、その他の方法も利用可能である。
　梨地凹凸の実寸は識別対象の部品又は生産物の加工時のパラメータによって変動するため、角度範囲θ、φを調整して黒地領域を適切なサイズとすることで撮影画像の輝度分布を最適化する。なお、２値化のときの閾値は輝度変化のヒストグラムの１次微分が最大となる輝度値を用いる。なお、黒地領域は黒色に限定されず、光を吸収する暗色を含む。
　これにより、カメラに正対する方向の法線を持つ梨地面凸部の頂部分は黒く写り、正対しない梨地面凹部は光が多様な方向から反射されて白く写るため、凹凸部について明暗のコントラストが強調された撮影画像を得ることができ、頂部を特徴点として安定に抽出しやすくなる。また、照明制御手段として、図４、図５に示される特願２０１２－１７２７０１に記載の撮影補助具を工具に内蔵可能なように形状変更したものを用いてもよい。
　識別結果出力部１２による部品の識別結果の出力形態は任意である。例えば、識別結果出力部１２は、ランプ、ブザー、ディスプレイの少なくとも一つを含んでもよく、部品の識別結果をランプの点灯、ブザーによる放音、ディスプレイへの表示等で識別結果を出力してもよい。
　次に、第１の実施の形態における取付工具１０の動作を図６のフローチャートを参照して説明する。
　まず、部品の取付作業時、部品が取付工具１０により把持される。撮影部１１は、把持された部品のランダムパターンを撮影し、撮影画像を取得する（ステップ１）。
　次に、部品のランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とが照合され、識別結果出力部１２が、その照合処理により取得された、部品の識別結果を出力する（ステップ２）。
　以上説明したように、部品の識別を取付作業と同時に実現することにより、作業コストを抑えることができる。また、取り付ける部品を識別することで人為ミスを防ぐことができる。
（第２の実施形態）
　第２の実施形態を説明する。第２の実施形態は、取付工具により撮影された部品のランダムパターンの照合処理をサーバ側で行うシステムに関する。
　図７は、第２の実施形態に係る作業管理システムのブロック図である。
　第２の実施形態に係る作業管理システムは、取付工具２０と、管理装置３０と、部品データベース４０と、を備える。これらはネットワークにより接続されている。
　取付工具２０は、撮影部２１と、識別結果出力部２２、通信制御部２３と、を備える。
　撮影部２１は、第１の実施の形態の撮影部１１と同様の機能と構成を有し、撮影画像を通信制御部２３を介して管理装置３０に送信する。
　識別結果出力部２２は、第１の実施の形態の識別結果出力部１２と同様の機能と構成を有し、通信制御部２３を介して受信した照合装置３０からの部品の識別結果を出力する。
　通信制御部２３は、ネットワークを介して管理装置３０との通信を制御する。
　管理装置３０は、登録部３１と、照合部３２と、を備えるサーバである。
　登録部３１は、部品に施されたランダムパターンの画像特徴を部品データベース４０に登録する。
　ここで、ランダムパターンを部品に施す加工処理は大きく分けて二通りの方法が考えられる。
　ひとつは、部品や生産物を射出成型や鋳造によって製造するための金型に対して梨地模様を施す処理方法である。金型に対する梨地加工は、エッチング、ブラストなど様々な手法を用いることが可能である。一般的な手法では、梨地の粒度などを制御可能であるが、微細な凹凸のひとつひとつの位置や大きさまで正確に再現されることはなく、加工の都度、ランダムなパターンが生成される。従って、同一の物品を製造する金型が複数作成される場合には、それぞれの金型の梨地加工領域の微細凹凸は、金型毎に異なる。当然、模造品を生成する場合にも、一見して同じ金型を模造することは可能であるが、梨地の微細な凹凸のひとつひとつまでを完全に写し取ることは困難である。この処理方法によると、同一の金型から生産される全ての個体にほぼ一致する梨地模様を施すことができる。逆に、異なる金型であれば、梨地模様の微細特徴は異なっている。このような処理による場合、ある金型によってされた個体群（物品群）のうち少なくとも一以上を選択し、その個体の照合領域４の梨地模様の画像特徴を、識別の基準となる代表値として、部品データベース４０に登録する。この方法によれば、登録されている画像特徴と所定の類似度以上の画像特徴を持つ部品は、その金型により梨地模様が形成された部品であることを識別することができ、特定の金型から生産された個体群（部品群）を少ない登録データによって照合できるという利点がある。
　尚、上述の説明では、ある金型によってされた個体群（物品群）のうち少なくとも一以上を選択し、その個体の照合領域の梨地模様の画像特徴を、識別の基準となる代表値として、登録する例を説明したが。これに限られない。例えば、金型の梨地部分（部品等に梨地加工を施す部分）の画像を取得し、これを登録しても良い。この場合、金型によって梨地加工が施されて形成された部品等の梨地模様の凹凸パターンは、金型の梨地部分の凹凸パターンに対して、凹凸が逆のパターンとなる。従って、登録する金型の梨地部分（部品等に梨地加工を施す部分）の画像は、その画像の輝度値を反転させた画像（画像特徴）を登録する。このようにすれば、照合時に、部品の照合領域の梨地模様の画像をそのままの照合に利用できる。
　また、部品データベース４０に登録する金型の梨地部分（部品等に梨地加工を施す部分）の画像は、その画像の輝度値を反転させず、そのまま登録し、照合時に、部品等の個体の照合領域４の梨地模様の画像の輝度値を反転させて照合するようにしても良い。
　例えば部品がボルトの場合、図８に例示するように、その製造工程において、専用の梨地加工をしたヘッダーを用いてもよい。このヘッダーによる圧造の工程で、ボルト側に梨地を転写することができる。
　他の方法は、エッチング、ブラスト、切削、結晶・紛体塗装、分散メッキ処理などの個体毎にランダムな微細凹凸模様を発生させる加工による梨地処理、あるいは、メッキ処理や塗装による微細な面凹凸の発生である。このような処理による場合、形成された梨地模様は個体毎に異なる。そこで、個体毎（部品又は生産物毎）に、その照合領域に形成された梨地模様の画像特徴を部品データベース４０に登録しておく。この方法によれば、個体毎（部品毎）に梨地模様が異なるため、部品の個体単位で照合（識別）することができるという利点がある。
　また、登録部３１は、部品の仕様や種類、施工パラメータ（トルク値）、取付先等の情報を画像特徴と関連付けて部品データベース４０に記憶する。部品データベース４０に登録されるデータを図９に例示する。
　照合部３２は、取付工具２０から受信した照合対象のランダムパターンの撮影画像から画像特徴を抽出し、抽出した画像特徴を、部品データベース４０に登録されている部品のランダムパターンの画像特徴と比較し、例えば、同じ位置（ある閾値以内の範囲）にある特徴点の組数が所定数以上である場合には同一と判定する照合処理を行い、照合結果を取付工具２０に送信する。照合処理では、照合対象の画像特徴と一致するものが部品データベース４０にある場合には、正常である旨の照合結果を送信し、一致するものない場合には、エラーである旨の照合結果を送信する。
　また、照合処理では、照合対象の画像特徴と一致するものが部品データベース４０にある場合には、正しい旨の照合結果を送信するとともに、照合対象の画像特徴と一致した画像特徴と関連付けられて部品データベース４０に登録されているデータを読み出して取付工具２０に送信してもよい。例えば、画像特徴とともに施工パラメータを取付工具２０に送信し、取付工具２０の通信制御部２２が、受信した施工パラメータを当該工具に設定してもよい。また、画像特徴とともに部品の取付先位置の情報を取付工具２０に送信し、取付工具２０のディスプレイが取付先位置を表示して作業者に知らせるようにしてもよい。
　第２の実施の形態における取付工具２０の動作を図１０のフローチャートを参照して説明する。
　撮影部２１が、作業に用いる部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影して撮影画像を取得し（ステップ１１）、撮影画像を通信制御部２２を介して管理装置３０に送信する（ステップ１２）。
　そして、管理装置３０からの照合結果を通信制御部２２を介して受信し、識別結果出力部２３が照合結果を出力する（ステップ１３）。
　第２の実施の形態における管理装置３０の処理処理の動作を図１１のフローチャートを参照して説明する。
　照合部３２は、照合対象の部品のランダムパターンの撮影画像を取付工具２０から受信すると（ステップ２１）、受信した撮影画像から画像特徴を抽出する（ステップ２２）。
　照合部３２は、抽出した画像特徴を、部品データベース４０に登録されている部品のランダムパターンの画像特徴と照合する照合処理を行い（ステップ２３）、照合結果を取付工具２０に送信する（ステップ２４）。
　なお、上記説明では管理装置３０側でランダムパターンの撮影画像から画像特徴を抽出するようにしているが、これに限定されず、取付工具２０側で撮影画像から画像特徴を抽出して、管理装置３０に送信するようにしてもよい。
（第３の実施形態）
　第３の実施形態を説明する。第３の実施形態は、取付工具により撮影された部品のランダムパターンの照合処理を取付工具側で行うシステムに関する。
　図１２は、第３の実施形態に係る作業管理システムのブロック図である。
　第３の実施形態に係る作業管理システムは、取付工具５０と、部品データベース６０と、管理装置７０と、を備える。これらはネットワークにより接続されている。
　取付工具５０は、部品データ登録部５１と、部品データ記憶部５２と、撮影部５３と、照合部５４と、識別結果出力部５５と、通信制御部５６と、を備える。
　撮影部５３と識別結果出力部５５は、第１の実施の形態の撮影部１１、識別結果出力部１２とそれぞれ同様の機能と構成を有する。
　部品データ登録部５１は、例えば管理装置７０を介して、部品データベース６０に記憶されている画像特徴及び関連するデータのうち、当該取付工具に登録する画像特徴及び関連するデータを通信制御部５６を介して受信し、部品データ記憶部５２に記憶する。
　照合部５４は、撮影部５３が取得した撮影画像から画像特徴を抽出し、抽出した画像特徴を、画像特徴記憶部５２に登録されている画像特徴と照合する。
　部品データベース６０は、第２の実施形態の部品データベース４０と同様の機能と構成を有する。
　管理装置７０は、登録部７１を備える。登録部７１は、第２の実施形態の管理装置３０の登録部３１の機能と構成を有し、さらに、部品データベース６０に記憶されている画像特徴及びこれに関連するデータの全部又は一部を取付工具５０に送信する。
　第３の実施の形態における取付工具５０の照合処理の動作を図１３のフローチャートを参照して説明する。
　撮影部５３が、作業に用いる部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影して撮影画像を取得する（ステップ３１）。
　照合部５３が、撮影画像から画像特徴を抽出し（ステップ３２）、抽出した画像特徴を、部品データ記憶部５２に登録されている画像特徴と照合する照合処理を行う（ステップ３３）。
　識別結果出力部５５が、照合結果を出力する（ステップＳ３４）。
（第４の実施形態）
　第４の実施形態を説明する。第４の実施形態は、取付工具で行った作業記録のデータを記憶し、蓄積されたデータを解析するシステムに関する。
　図１４は、第４実施形態に係る作業管理システムのブロック図である。
　第４の実施形態に係る作業管理システムは、取付工具８０と、管理装置９０と、部品データベース１００と、作業記録データベース１１０と、を備える。これらはネットワークにより接続されている。部品データベース１００は、第２の実施の形態の部品データベース４０と同様の機能と構成を有する。
　取付工具８０は、撮影部８１と、識別結果出力部８２と、作業記録部８３と、通信制御部８４と、を備える。
　撮影部８１と、識別結果出力部８２と、通信制御部８４は、第２の実施の形態の撮影部２１、識別結果出力部２２、通信制御部２３とそれぞれ同様の機能と構成を有する。
　作業記録部８３は、当該取付工具を用いて部品の取付又は点検作業が完了すると、作業に関する作業記録情報（例えば、作業日時、作業種別、状態（例えばトルク値等））を生成し、部品のランダムパターンの撮影画像又は画像特徴とともに通信制御部８４を介して管理装置９０に送信する。
　管理装置９０は、登録部９１と、照合部９２と、作業記録部９３と、解析部９４と、を備える。
　登録部９１と、照合部９２は、第２の実施の形態の登録部３１、照合部３２とそれぞれ同様の機能と構成を有する。
　作業記録部９３は、取付工具から受信した作業記録情報を、画像特徴に基づいて作業記録データベース１１０に記憶する。作業記録データベース１１０に記憶されるデータを図１５に例示する。
　解析部９４は、作業記録データベース１１０に蓄積された作業記録についてデータ解析処理を行う。データ解析処理では、設計改善や作業効率化に関する解析を行う。例えば、どの位置に取付られた部品が緩みやすいかを分析してもよい。この場合、所定期間内（例えば１か月等）にトルク値が所定値以上緩んでいる部品を作業記録データベース１１０から全て抽出し、抽出した部品について取付位置毎に分別し、緩んだ部品数が所定値より多い取付位置を、”取り付けた部品が緩みやすい位置”と判定してもよい。また、複数の同一製品の組み立て作業に関する各部品の作業日時から、各位置への取付作業の所要時間を割り出し、作業効率の悪い位置を分析してもよい。この場合、同一製品に取り付けられた部品を作業記録データベース１１０から全て抽出し、抽出した部品について取付位置毎に分別し、取付位置毎に作業時間の平均を算出し、算出した作業時間の平均値が所定値よりも高いもの、又は、製品全体（全ての取付位置）の作業時間の平均値と比較した差分が所定値以上であるもの等を、”作業効率の悪い位置”と判定してもよい。
　本実施形態によれば、作業を行う際に自動的に作業記録を取得することができる。そして、蓄積記憶された作業記録（ビッグデータ）を獲得し、これを用いて作業品質を解析することができる。
　なお、第４の実施形態を第１の実施形態、第３の実施形態に適用してもよい。
　また、上述した説明からも明らかなように、各部をハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。この場合、プログラムメモリに格納されているプログラムで動作するプロセッサによって、上述した実施の形態と同様の機能、動作を実現させる。
　具体的には、図１６に例示する如く、メモリ２００と、ＣＰＵ２０１と、出力部２０２と、入力部２０３と、通信部２０４とから構成されるコンピュータによって実現可能である。この場合、メモリ２００には、上述した管理装置９０の登録部９１、照合部９２、作業記録部９３、解析部９４に対応する処理を行うプログラムが格納されている。そして、ＣＰＵ２０１がメモリ２００に格納されているプログラムを実行することで、部品データ登録部９１、照合部９２、作業記録部９３、解析部９４の機能が実現される。照合画像の受信は、入力部２０３や、通信部２０４を介して入力可能である。また、照合結果を、出力部２０２（例えば、ディスプレイ等）に出力したり、通信部２０４を介して外部の端末に送信可能である。取付工具１０、２０、５０、８０、管理装置３０、７０についても同様であり、メモリ２００に上述した各部に対応する処理を行うプログラムが格納されており、ＣＰＵ２０１がメモリ２００に格納されているプログラムを実行することで、取付工具１０、２０、５０、８０、管理装置３０、７０の各部の機能が実現される。例えば取付工具１０の場合、図１７に例示する如く、メモリ３００と、ＣＰＵ３０１と、出力部３０２と、入力部３０３と、通信部３０４を備えるコンピュータによって実現可能である。メモリ３００には、取付工具１０の撮影部１１、識別結果出力部１２に対応する処理を行うプログラムが格納されている。そして、ＣＰＵ３０１がメモリ３００に格納されているプログラムを実行することで、撮影部１１、識別結果出力部１２の機能が実現される。入力部３０３はカメラに接続されており、入力部３０３を介してカメラに撮影指示が送信され、撮影画像が取得される。
　また、第４の実施形態に関し、管理装置９０を、登録部９１と照合部９２を備える第１の管理装置９０１と、作業記録部９３と解析部９４を備える第２の管理装置９０２で構成するようにしてもよい。この場合のシステム構成を図１８に例示する。
　そして、第１の管理装置９０１と第２の管理装置９０２のそれぞれについても、メモリと、ＣＰＵと、出力部と、入力部と、通信部とから構成されるコンピュータによって実現可能である。この場合、第１の管理装置９０１については、メモリには、登録部９１、照合部９２に対応する処理を行うプログラムが格納されている。そして、ＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを実行することで、登録部９１、照合部９２の機能が実現される。第２の管理装置９０２については、メモリには、作業記録部９３、解析部９４に対応する処理を行うプログラムが格納されている。そして、ＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを実行することで、作業記録部９３、解析部９４の機能が実現される。
　また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
　部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部と、
　前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する識別結果出力部と
を備える取付工具。
（付記２）
　前記撮影部は、部品が当該取付工具に把持されたときに、部品の照合領域に対向するように設けられている
　付記１に記載の取付工具。
（付記３）
　前記ランダムパターンの撮影画像又は前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴を照合装置に送信し、
　前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴との照合結果を前記照合装置から受信する
通信制御部を備える付記１又は付記２に記載の取付工具。
（付記４）
　部品のランダムパターンの画像特徴が予め記憶されている画像特徴記憶部と、
　前記撮影画像から画像特徴を抽出する画像特徴抽出部と、
　前記抽出された画像特徴を、前記記憶手段に記憶されている画像特徴と照合して、前記部品を識別する照合部と
を備える付記１又は付記２に記載の取付工具。
（付記５）
　前記ランダムパターンは金型によって施されたものであり、
　前記画像記憶部には、金型毎に取得された部品のランダムパターンの画像特徴が記憶される
付記１から付記４のいずれかに記載の取付工具。
（付記６）
　前記ランダムパターンは部品の個体毎に施されたものであり、
　前記画像特徴記憶部には、個体毎に取得された部品のランダムパターンの画像特徴が登録される
付記１から付記４のいずれかに記載の取付工具。
（付記７）
　前記部品を用いた作業の作業記録情報を生成し、当該部品のランダムパターンの画像特徴とともに作業記録装置に送信する作業記録部をさらに備える
付記１から付記６のいずれかに記載の取付工具。
（付記８）
　前記部品のランダムパターンが施された領域を覆う形状を有し、前記ランダムパターンが施された領域に正対する法線方向から所定の角度範囲内に該当する一部の面が暗色であり、その他の角度範囲に該当する面が光を拡散して発する面である覆蓋部をさらに備える
付記１から付記７のいずれかに記載の取付工具。
（付記９）
　取付工具が、部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影し、
　前記取付工具が、前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する
作業管理方法。
（付記１０）
　前記撮影部は、部品が当該取付工具に把持されたときに、部品の照合領域に対向するように設けられている
　付記９に記載の作業管理方法。
（付記１１）
　照合装置が、前記取付工具により撮影された前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する
付記９又は付記１０に記載の作業管理方法。
（付記１２）
　前記取付工具が、前記取付工具により撮影された前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する
付記９又は付記１０に記載の作業管理方法。
（付記１３）
　前記ランダムパターンは金型によって施されたものであり、
　前記画像記憶部には、金型毎に取得された部品のランダムパターンの画像特徴が記憶される
付記９から付記１２のいずれかに記載の作業管理方法。
（付記１４）
　前記ランダムパターンは部品の個体毎に施されたものであり、
　前記画像特徴記憶部には、個体毎に取得された部品のランダムパターンの画像特徴が登録される
付記９から付記１２のいずれかに記載の作業管理方法。
（付記１５）
　前記取付工具が、前記部品を用いた作業の作業記録情報を生成し、当該部品のランダムパターンの画像特徴とともに作業記録装置に送信し、
　前記作業記録装置が、前記作業記録情報を画像特徴と関連付けて作業記録記憶部に記憶する
付記９から付記１４のいずれかに記載の作業管理方法。
（付記１６）
　前記作業記録記憶部に蓄積して記憶された作業記録情報を用いて作業に関する解析処理を行う
付記９から付記１５のいずれかに記載の作業管理方法。
（付記１７）
　前記部品のランダムパターンが施された領域を覆うよう形成された覆蓋部における前記ランダムパターンが施された領域に正対する法線方向から所定の角度範囲内に該当する一部の面を暗色とし、その他の角度範囲に該当する面が光を拡散して発する面とする
付記９から付記１５のいずれかに記載の作業管理方法。
（付記１８）
　部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部と、前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する識別結果出力部と、を備える取付工具と、
　前記撮影部により撮影されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴を照合する照合部と、
　を備える作業管理システム。
（付記１９）
　取付工具により撮影された、部品の照合領域に施されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する
照合装置。
（付記２０）
　コンピュータに、
　取付工具により撮影された、部品の照合領域に施されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する処理
を実行させるプログラム。
（付記２１）
　メモリとプロセッサを備え、
　前記プロセッサは、
　部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影し、
　前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する
取付工具。
　以上好ましい実施の形態をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することが出来る。
　本出願は、２０１５年３月２７日に出願された日本出願特願２０１５－６６４９９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１０、２０、５０、８０　　　　取付工具
１１、２１、５３、８１　　　　撮影部
１２、２２、５５、８２　　　　識別結果出力部
２３、５６、８４　　　　通信制御部
３０、７０、９０　　　　管理装置
３１、７１、９１　　　　登録部
３２、５４、９２　　　　照合部
４０、６０　　　　部品データベース
５１　　　　部品データ登録部
５２　　　　部品データ記憶部
８３、９３　　　　作業記録部
９４　　　　解析部
１００　　　　部品データベース
１１０　　　　作業記録データベース
２００、３００　　　　メモリ
２０１、３０１　　　　ＣＰＵ
２０２、３０２　　　　出力部
２０３、３０３　　　　入力部
２０４、３０４　　　　通信部
９０１　　　　第１の管理装置
９０２　　　　第２の管理装置
 

Claims (20)

  1. 　部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部と、
    　前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する識別結果出力部と
    を備える取付工具。
  2. 　前記撮影部は、部品が当該取付工具に把持されたときに、部品の照合領域に対向するように設けられている
    　請求項１に記載の取付工具。
  3. 　前記ランダムパターンの撮影画像又は前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴を照合装置に送信し、
    　前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴との照合結果を前記照合装置から受信する
    通信制御部を備える請求項１又は請求項２に記載の取付工具。
  4. 　部品のランダムパターンの画像特徴が予め記憶されている画像特徴記憶部と、
    　前記撮影画像から画像特徴を抽出する画像特徴抽出部と、
    　前記抽出された画像特徴を、前記記憶手段に記憶されている画像特徴と照合して、前記部品を識別する照合部と
    を備える請求項１又は請求項２に記載の取付工具。
  5. 　前記ランダムパターンは金型によって施されたものであり、
    　前記画像記憶部には、金型毎に取得された部品のランダムパターンの画像特徴が記憶される
    請求項１から請求項４のいずれかに記載の取付工具。
  6. 　前記ランダムパターンは部品の個体毎に施されたものであり、
    　前記画像特徴記憶部には、個体毎に取得された部品のランダムパターンの画像特徴が登録される
    請求項１から請求項４のいずれかに記載の取付工具。
  7. 　前記部品を用いた作業の作業記録情報を生成し、当該部品のランダムパターンの画像特徴とともに作業記録装置に送信する作業記録部をさらに備える
    請求項１から請求項６のいずれかに記載の取付工具。
  8. 　前記部品のランダムパターンが施された領域を覆う形状を有し、前記ランダムパターンが施された領域に正対する法線方向から所定の角度範囲内に該当する一部の面が暗色であり、その他の角度範囲に該当する面が光を拡散して発する面である覆蓋部をさらに備える
    請求項１から請求項７のいずれかに記載の取付工具。
  9. 　取付工具が、部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影し、
    　前記取付工具が、前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する
    作業管理方法。
  10. 　前記撮影部は、部品が当該取付工具に把持されたときに、部品の照合領域に対向するように設けられている
    　請求項９に記載の作業管理方法。
  11. 　照合装置が、前記取付工具により撮影された前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する
    請求項９又は請求項１０に記載の作業管理方法。
  12. 　前記取付工具が、前記取付工具により撮影された前記ランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する
    請求項９又は請求項１０に記載の作業管理方法。
  13. 　前記ランダムパターンは金型によって施されたものであり、
    　前記画像記憶部には、金型毎に取得された部品のランダムパターンの画像特徴が記憶される
    請求項９から請求項１２のいずれかに記載の作業管理方法。
  14. 　前記ランダムパターンは部品の個体毎に施されたものであり、
    　前記画像特徴記憶部には、個体毎に取得された部品のランダムパターンの画像特徴が登録される
    請求項９から請求項１２のいずれかに記載の作業管理方法。
  15. 　前記取付工具が、前記部品を用いた作業の作業記録情報を生成し、当該部品のランダムパターンの画像特徴とともに作業記録装置に送信し、
    　前記作業記録装置が、前記作業記録情報を画像特徴と関連付けて作業記録記憶部に記憶する
    請求項９から請求項１４のいずれかに記載の作業管理方法。
  16. 　前記作業記録記憶部に蓄積して記憶された作業記録情報を用いて作業に関する解析処理を行う
    請求項９から請求項１５のいずれかに記載の作業管理方法。
  17. 　前記部品のランダムパターンが施された領域を覆うよう形成された覆蓋部における前記ランダムパターンが施された領域に正対する法線方向から所定の角度範囲内に該当する一部の面を暗色とし、その他の角度範囲に該当する面が光を拡散して発する面とする
    請求項９から請求項１５のいずれかに記載の作業管理方法。
  18. 　部品の照合領域に施されたランダムパターンを撮影する撮影部と、前記ランダムパターンの撮影画像の画像特徴と、予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合して取得された前記部品の識別結果を出力する識別結果出力部と、を備える取付工具と、
    　前記撮影部により撮影されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴を照合する照合部と、
    　を備える作業管理システム。
  19. 　取付工具により撮影された、部品の照合領域に施されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する
    照合装置。
  20. 　コンピュータに、
    　取付工具により撮影された、部品の照合領域に施されたランダムパターンの撮影画像から抽出された画像特徴と、画像特徴記憶部に予め記憶されている部品のランダムパターンの画像特徴とを照合する処理
    を実行させるプログラム。
     
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