JP2016092325A - Assembly work support system, assembly work support method, and assembly work support program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリント板に部品を実装する作業者の作業を支援する組立作業支援システム、組立作業支援方法、及び組立作業支援プログラムに関する。 The present invention relates to an assembly work support system, an assembly work support method, and an assembly work support program that support the work of an operator who mounts a component on a printed board.
プリント配線板(以下、プリント板という)の組立は自動化が進んでいるが、手作業で行われることも多い。特に多品種少量生産のラインでは自動化が難しいため手作業で行われることが多い。工場によっては1つのラインに、1日に50種類以上のプリント板が流れるラインもあり、熟練の作業者であっても各種のプリント板の実装部品および実装位置を把握しておくことは困難である。 Assembly of a printed wiring board (hereinafter referred to as a printed board) has been automated, but is often performed manually. In particular, it is often done manually because it is difficult to automate in a low-mix production line. In some factories, there are lines where more than 50 types of printed boards flow on a single line per day, so even a skilled worker can hardly grasp the mounting parts and mounting positions of various printed boards. is there.
従来、作業者は各プリント板の実装作業を仕様書を見ながら行っていたが、非常に分かりにくいものであった。そこで現在では作業者の前にディスプレイを設置し、ディスプレイに対象となるプリント板の作業指示を表示することが行われている。 Conventionally, an operator has performed the mounting work of each printed board while looking at the specifications, but it has been very difficult to understand. Therefore, at present, a display is installed in front of the worker, and a work instruction for the target printed board is displayed on the display.
ディスプレイは紙の仕様書と異なり、その持ち場で実装すべき部品とその実装位置を強調して表示できるため、従来の仕様書を見ながらの作業と比較して分かりやすい。しかしながら依然として、ディスプレイに表示される作業指示と、作業者の手元にあるプリント板を交互に目視で確認しながら作業する必要がある。従って抜本的に作業効率を改善するものではなく、作業ミスを撲滅するには至っていなかった。 Unlike the paper specifications, the display can highlight and display the parts to be mounted and their mounting positions in their place, making it easier to understand compared to the work while viewing the conventional specifications. However, it is still necessary to work while alternately confirming the work instructions displayed on the display and the printed board at hand of the operator. Therefore, it does not drastically improve the work efficiency and has not led to the elimination of work mistakes.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、プリント板の組立作業を効率化させ、作業ミスも低減させる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for improving the efficiency of assembly work of printed boards and reducing work errors.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の組立作業支援システムは、作業者がプリント板に実装すべき部品に関する画像を前記プリント板に投影する画像投影装置と、前記プリント板の位置および姿勢を検出する検出装置と、前記検出装置により検出された前記プリント板の位置および姿勢に応じて前記部品の画像を補正する演算装置と、を備える。 In order to solve the above-described problems, an assembly work support system according to an aspect of the present invention includes an image projection device that projects an image relating to a component to be mounted on a printed board by an operator, the position of the printed board, and A detection device that detects an orientation; and an arithmetic device that corrects an image of the component in accordance with the position and orientation of the printed board detected by the detection device.
本発明の別の態様は、組立作業支援方法である。この方法は、作業者がプリント板に実装すべき部品に関する画像を前記プリント板に投影するステップと、前記プリント板の位置および姿勢を検出するステップと、検出された前記プリント板の位置および姿勢に応じて前記部品に関する画像を補正するステップと、を備える。 Another aspect of the present invention is an assembly work support method. In this method, an operator projects an image of a component to be mounted on a printed board onto the printed board, detects a position and posture of the printed board, and detects the position and posture of the printed board. And correcting the image relating to the component accordingly.
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、プリント板の組立作業を効率化させ、作業ミスも低減させることができる。 According to the present invention, the assembly work of the printed board can be made efficient, and work mistakes can be reduced.
図1は、一般的なプリント板の組立作業の様子を示す図である。図1は、ある仕様のプリント板の組立を3人の作業員A−Cで分担して行っている様子を示している。各作業員の前方には、ディスプレイ50がそれぞれ設置されている。各ディスプレイ50は、図示しないCAD/CAMシステムに接続されており、当該CAD/CAMシステムは各ディスプレイ50に、各作業員が担当すべき工程の作業指示を表示させる。各作業者はディスプレイ50に表示される作業指示を見ながらプリント板40に部品を実装する。 FIG. 1 is a diagram showing a general printed board assembly operation. FIG. 1 shows a state where assembly of a printed board having a certain specification is performed by three workers AC. A display 50 is installed in front of each worker. Each display 50 is connected to a CAD / CAM system (not shown), and the CAD / CAM system causes each display 50 to display a work instruction of a process to be handled by each worker. Each worker mounts components on the printed board 40 while looking at the work instructions displayed on the display 50.
作業者は、ディスプレイ50に表示される作業指示と手元にあるプリント板40をそれぞれ目視で確認し、整合性を取りながら作業を進めていく。作業者がディスプレイ50に表示される作業指示を見ているときは、プリント板40から作業者の目が離れる。プリント板40から目が離れている期間は基本的に手元の作業がストップする。また手元のプリント板40に目を戻した後、勘違いにより作業指示画面に表示された実装位置と異なる位置に部品を取り付けてしまうこともある。 The worker visually confirms the work instruction displayed on the display 50 and the printed board 40 at hand, and proceeds with the work while maintaining consistency. When the worker is looking at the work instruction displayed on the display 50, the worker's eyes are removed from the printed board 40. During the period when the eyes are away from the printed board 40, the operation at hand is basically stopped. In addition, after returning to the printed board 40 at hand, a part may be attached to a position different from the mounting position displayed on the work instruction screen due to misunderstanding.
本実施の形態では、作業者がプリント板40から目を離すことなく作業できるようプリント板40の表面の実装位置に、プロジェクタから部品に関する画像を投影させる。部品に関する画像は、部品そのものを模写した画像であってもよいし、設置位置を示す枠の画像であってもよい。また設置位置を示す枠内に、部品の型番などの情報を付加してもよい。このようにプロジェクタを用いた作業指示では、作業者はディスプレイ50を見て部品の位置を確認する必要がなくなるため、プリント板40を見続けることができる。 In the present embodiment, an image relating to the component is projected from the projector onto the mounting position on the surface of the printed board 40 so that the operator can work without taking his eyes off the printed board 40. The image related to the component may be an image obtained by copying the component itself or a frame image indicating the installation position. Information such as the part model number may be added to the frame indicating the installation position. As described above, in the work instruction using the projector, the operator does not need to check the position of the component by looking at the display 50, and can continue to look at the printed board 40.
プリント板40の組立作業では、ハンダ付け、取付孔への部品の挿入、ネジ止め等、様々な作業が発生する。作業者は各種の作業を行う際、プリント板40を持ち上げたり、回転させたり、傾けたりする。そこで本実施の形態では、プリント板40の3次元空間における位置および姿勢の変化に応じて、投影している部品に関する画像を適応的に変化させて、プリント板40の動きに追従させる。 In the assembly operation of the printed board 40, various operations such as soldering, insertion of parts into the mounting holes, and screwing are generated. An operator lifts, rotates, or tilts the printed board 40 when performing various operations. Therefore, in the present embodiment, the image relating to the component being projected is adaptively changed in accordance with changes in the position and orientation of the printed board 40 in the three-dimensional space so as to follow the movement of the printed board 40.
図2(a)−(d)は、本発明の実施の形態に係る、プリント板40への部品に関する画像の投影の様子を示す図である。この例ではプリント板40に、「TA4」という部品41に関する画像を投影している。各作業者の作業台の上方に画像投影装置(プロジェクタ)20を設置し、上から下方向に光を投射させる。図2(a)はプリント板40が規定の位置および規定の姿勢にある状態を示している。図2(b)−(d)は作業者によりプリント板40の位置または姿勢が動かされた状態を示している。また図2(a)−(d)では、それぞれの状態において作業台の上方から見た画像を示している。本実施の形態ではプリント板40の3次元空間内における動きに追従させて、部品41に関する投影画像を変形させる。これにより作業者がプリント板40を動かしても、作業者は部品41の実装位置を常にほぼ正確に把握し続けることができる。 FIGS. 2A to 2D are diagrams illustrating a state of projecting an image related to a component onto the printed board 40 according to the embodiment of the present invention. In this example, an image relating to the component 41 called “TA4” is projected onto the printed board 40. An image projection device (projector) 20 is installed above the work table of each worker, and light is projected downward from above. FIG. 2A shows a state in which the printed board 40 is in a specified position and a specified posture. FIGS. 2B to 2D show a state where the position or posture of the printed board 40 has been moved by the operator. 2A to 2D show images viewed from above the workbench in each state. In the present embodiment, the projection image related to the component 41 is deformed by following the movement of the printed board 40 in the three-dimensional space. Thereby, even if the operator moves the printed board 40, the operator can always keep track of the mounting position of the component 41 almost accurately.
図3は、本発明の実施の形態に係る組立作業支援システム1の全体構成を示す図である。組立作業支援システム1は、演算装置10、画像投影装置(プロジェクタ)20及び画像撮影装置(カメラ)30を備える。画像撮影装置30も画像投影装置20と同様に作業台の上方に、作業台を見下ろすように設置される。図3は模式図であり、画像投影装置20と画像撮影装置30の設置形態は特に限定されない。例えば画像投影装置20の投影口の近傍に、小型の画像撮影装置30を取り付けてもよい。 FIG. 3 is a diagram showing an overall configuration of the assembly work support system 1 according to the embodiment of the present invention. The assembly work support system 1 includes a calculation device 10, an image projection device (projector) 20, and an image photographing device (camera) 30. Similarly to the image projection device 20, the image capturing device 30 is installed above the work table so as to look down on the work table. FIG. 3 is a schematic diagram, and the installation form of the image projection device 20 and the image capturing device 30 is not particularly limited. For example, a small image capturing device 30 may be attached near the projection port of the image projecting device 20.
演算装置10は、PC等の情報処理装置で構成できる。演算装置10と画像投影装置20との間、及び演算装置10と画像撮影装置30との間はケーブルで接続される。なお無線接続でもよい。また演算装置10は、CAD/CAMシステムを実装している上位の演算装置(不図示)とも接続されている。 The arithmetic device 10 can be configured by an information processing device such as a PC. Cables are connected between the arithmetic device 10 and the image projection device 20 and between the arithmetic device 10 and the image photographing device 30. Wireless connection may be used. The arithmetic device 10 is also connected to a host arithmetic device (not shown) on which a CAD / CAM system is mounted.
画像投影装置20は、作業者がプリント板40に実装すべき部品に関する画像を演算装置10から取得し、プリント板40の実装すべき位置に投影する。画像撮影装置30は、プリント板40を撮影し、撮影画像を演算装置10に送信する。 The image projection device 20 acquires an image related to a component to be mounted on the printed board 40 by the operator from the arithmetic device 10 and projects the image on a position to be mounted on the printed board 40. The image capturing device 30 captures the printed board 40 and transmits the captured image to the arithmetic device 10.
図4は、本発明の実施の形態に係る組立作業支援システム1の機能ブロックを示す図である。演算装置10は入出力部11、制御部12、記憶部13、表示部14及び操作入力部15を備える。制御部12は実装データ取得部121、画像データ設定部122、撮影画像取得部123及び画像データ補正部124を含む。制御部12には、本実施の形態にて注目する処理に関連する機能ブロックのみを描いている。 FIG. 4 is a diagram showing functional blocks of the assembly work support system 1 according to the embodiment of the present invention. The arithmetic device 10 includes an input / output unit 11, a control unit 12, a storage unit 13, a display unit 14, and an operation input unit 15. The control unit 12 includes a mounting data acquisition unit 121, an image data setting unit 122, a captured image acquisition unit 123, and an image data correction unit 124. In the control unit 12, only functional blocks related to the processing to be noticed in the present embodiment are drawn.
制御部12の機能はハードウェア資源とソフトウェア資源の協働により実現できる。ハードウェア資源としてプロセッサ、ROM、RAM、その他のLSIを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。なお制御部12の機能は、ハードウェア資源単体で実現されてもよい。 The function of the control unit 12 can be realized by cooperation of hardware resources and software resources. Processors, ROM, RAM, and other LSIs can be used as hardware resources. Programs such as operating systems and applications can be used as software resources. The function of the control unit 12 may be realized by a single hardware resource.
実装データ取得部121は上位の演算装置から、各プリント板40の仕様情報および実装データを取得して記憶部13に記憶する。記憶部13はHDD、SSD等の記録媒体を備える。上位の演算装置から取得される実装データは通常、CADデータで規定される。なお小規模のラインや1人の作業員が全工程の作業を行う場合、演算装置10がプリント板40の仕様情報および実装データを上位の演算装置から取得するのではなく、演算装置10にユーザの操作により直接入力されてもよい。画像データ設定部122は実装データに基づく部品に関する画像データを画像投影装置20に送信して、画像投影装置20に画像データを設定する。 The mounting data acquisition unit 121 acquires the specification information and mounting data of each printed board 40 from the host arithmetic device and stores them in the storage unit 13. The storage unit 13 includes a recording medium such as an HDD or an SSD. The mounting data acquired from the host arithmetic device is usually defined by CAD data. When a small-scale line or one worker performs the work of all processes, the arithmetic device 10 does not acquire the specification information and mounting data of the printed board 40 from the upper arithmetic device, but the user is given to the arithmetic device 10. It may be directly input by the operation. The image data setting unit 122 transmits image data related to the component based on the mounting data to the image projection apparatus 20 and sets the image data in the image projection apparatus 20.
画像投影装置20は、設定された画像データを投影光に変換して、プリント板40に向けて投射する。画像撮影装置30は、部品に関する画像が投影されているプリント板40を撮影する。画像撮影装置30は、固体撮像素子(例えば、CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ)を備え、入射光を電気信号の画像データに変換する。 The image projecting device 20 converts the set image data into projection light and projects it toward the printed board 40. The image capturing device 30 captures the printed board 40 on which an image related to a component is projected. The image capturing device 30 includes a solid-state image sensor (for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor), and converts incident light into image data of an electrical signal.
図5(a)−(d)は、本発明の実施の形態に係る、画像撮影装置30によるプリント板40の投影の様子を示す図である。図5(a)−(d)に示すようにプリント板40と画像撮影装置30との距離が近いほど、プリント板40が2次元上では大きく見える。またプリント板40が水平でない場合、2次元上ではプリント板40と画像撮影装置30との距離が近い側の辺が長く見え、距離が遠い側の辺が短く見える。 FIGS. 5A to 5D are diagrams showing how the printed board 40 is projected by the image capturing apparatus 30 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 5A to 5D, the closer the distance between the printed board 40 and the image capturing device 30 is, the larger the printed board 40 appears in two dimensions. When the printed board 40 is not horizontal, the side on the side closer to the distance between the printed board 40 and the image capturing device 30 appears longer in two dimensions, and the side on the far side appears shorter.
実装すべき部品に関する画像データはプリント板40の平面に投影されるため、プリント板40の位置および姿勢に応じて部品に関する画像データを補正する必要がある。補正しないとプリント板40と、そのプリント板40に投影されている部品に関する画像との間に齟齬が生じることになる。 Since the image data related to the component to be mounted is projected onto the plane of the printed board 40, it is necessary to correct the image data related to the component according to the position and orientation of the printed board 40. If it is not corrected, a wrinkle will occur between the printed board 40 and an image relating to the component projected on the printed board 40.
図4に戻る。撮影画像取得部123は画像撮影装置30から、画像撮影装置30により撮影された画像を取得する。画像データ補正部124は、取得されたプリント板40の画像をもとに、投影すべき部品に関する画像データを補正する。即ちプリント板40の位置および姿勢に応じた画像データに補正する。例えば画像データ補正部124は、撮影されたプリント板40の4点の座標をもとに射影変換のための変換係数を算出し、当該変換係数を使用して、投影すべき部品の画像データを射影変換する。以下、より具体的に説明する。 Returning to FIG. The captured image acquisition unit 123 acquires an image captured by the image capturing device 30 from the image capturing device 30. The image data correction unit 124 corrects image data relating to a component to be projected based on the acquired image of the printed board 40. That is, the image data is corrected according to the position and orientation of the printed board 40. For example, the image data correction unit 124 calculates a conversion coefficient for projective conversion based on the coordinates of the four points of the photographed printed board 40, and uses the conversion coefficient to calculate image data of a component to be projected. Projective transformation. More specific description will be given below.
射影変換は下記の式(1)により規定される。
x’=(ax+by+c)/(gx+hy+1)
y’=(dx+ey+f)/(gx+hy+1)
となる。
(x’,y’)は変換後の座標を示し、(x,y)は変換前の座標を示す。
a,b,c,d,e,f,g,hは変換係数を示す。
変換係数は8個の未知数であるため、変換前の4点の座標と変換後の対応する4点の座標から8次元連立一次方程式を解いて求めることができる。
Projective transformation is defined by the following equation (1).
x ′ = (ax + by + c) / (gx + hy + 1)
y ′ = (dx + ey + f) / (gx + hy + 1)
It becomes.
(X ′, y ′) indicates the coordinates after conversion, and (x, y) indicates the coordinates before conversion.
a, b, c, d, e, f, g, and h denote conversion coefficients.
Since the conversion coefficient is eight unknowns, it can be obtained by solving an 8-dimensional simultaneous linear equation from the coordinates of the four points before conversion and the corresponding four points after conversion.
図6(a)−(b)は、対象図形の変換前の4点の座標と、変換後の4点の座標の一例を示す図である。プリント板40は一般的に矩形であるため、抽出する4点として、プリント板40の四角(四隅)の頂点を使用するのが簡便である。変換前のプリント板40の4点の座標(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)を(x,y)に、変換後のプリント板40の4点の座標(x’1,y’1)、(x’2,y’2)、(x’3,y’3)、(x’4,y’4)を(x’,y’)に一つずつ代入し、8次元連立一次方程式を解くことにより、変換係数a,b,c,d,e,f,g,hを算出できる。 6A to 6B are diagrams illustrating an example of the coordinates of the four points before conversion of the target graphic and the coordinates of the four points after conversion. Since the printed board 40 is generally rectangular, it is easy to use the vertices of the squares (four corners) of the printed board 40 as the four points to be extracted. The coordinates (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), and (x4, y4) of the four points of the printed board 40 before conversion are changed to (x, y), and 4 of the printed board 40 after conversion. The coordinates of the points (x′1, y′1), (x′2, y′2), (x′3, y′3), (x′4, y′4) are changed to (x ′, y ′) By substituting one by one and solving the 8-dimensional simultaneous linear equations, the conversion coefficients a, b, c, d, e, f, g, and h can be calculated.
変換前のプリント板40の4点の座標は、規定の位置に規定の姿勢で設置された状態で撮影された場合の4点の座標である。なお抽出する4点は頂点座標に限るものではなく、プリント板40内の任意の4点を用いてもよい。その場合、抽出する4点に目印を付けておく必要がある。 The coordinates of the four points on the printed board 40 before conversion are the coordinates of the four points when the image is taken in a state where the printed board 40 is installed in a prescribed position at a prescribed position. The four points to be extracted are not limited to the vertex coordinates, and any four points in the printed board 40 may be used. In that case, it is necessary to mark the four points to be extracted.
画像データ補正部124は、変換前の部品に関する画像データの各座標を上記の式(1)に代入して、変換後の部品に関する画像データの各座標を算出する。変換前の部品に関する画像データは、規定の位置に規定の姿勢で設置されたプリント板40に当該部品を実装する場合の画像データに相当する。なお、部品に関する画像データを射影変換により変形する処理は一例であり、類似の効果が得られる変形を実現できる処理であれば、他の幾何学的変換を用いてもよい。 The image data correction unit 124 substitutes the coordinates of the image data related to the part before conversion into the above formula (1), and calculates the coordinates of the image data related to the part after conversion. The image data related to the component before conversion corresponds to image data when the component is mounted on the printed board 40 installed in a specified position at a specified position. Note that the process of transforming image data related to a component by projective transformation is merely an example, and other geometric transformations may be used as long as the process can achieve a transformation that provides a similar effect.
なおプリント板40の裏表は、撮影されたプリント板40の画像内における配線パターンを認識することにより判断できる。また前工程で実装された部品(マシーンで実装された部品であってもよい)と、実装データ(例えば、CADデータ)とを照合することよっても判断できる。 Note that the front and back of the printed board 40 can be determined by recognizing the wiring pattern in the image of the photographed printed board 40. The determination can also be made by comparing a component mounted in the previous process (may be a component mounted on a machine) and mounting data (for example, CAD data).
図7は、本発明の実施の形態に係る、演算装置10の動作を示すフローチャートである。実装データ取得部121は上位の演算装置から、対象となるプリント板40の仕様情報と実装データを取得して、記憶部13に記憶する(S10)。 FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the arithmetic unit 10 according to the embodiment of the present invention. The mounting data acquisition unit 121 acquires the specification information and mounting data of the target printed board 40 from the higher-level arithmetic unit, and stores them in the storage unit 13 (S10).
画像データ設定部122は、該当する作業者がその作業場所で実装すべき部品の内、未実装の部品が残っているか否かを判定する(S11)。未実装の部品が残っている場合(S11のY)、画像データ設定部122は作業者が次に実装すべき部品の実装データを、記憶部13から読み出す(S12)。その部品の実装完了を認識すると(S13のY)、ステップS11に遷移する。部品の実装完了は例えば、次のようにして認識する。作業台またはその近傍に、演算装置10に接続された操作ボタン又は操作パネルを設置し、作業者に部品の実装完了の度に押下させる。また撮影されたプリント板40の画像を解析して実装完了を認識してもよい。例えば、実装位置の色の変化を検出して実装完了を認識してもよい。 The image data setting unit 122 determines whether or not an unmounted component remains among components to be mounted by the corresponding worker at the work location (S11). When unmounted components remain (Y in S11), the image data setting unit 122 reads mounting data of components to be mounted next by the operator from the storage unit 13 (S12). When the completion of mounting of the component is recognized (Y in S13), the process proceeds to step S11. The completion of component mounting is recognized as follows, for example. An operation button or an operation panel connected to the computing device 10 is installed on the work table or in the vicinity thereof, and is pressed by the worker every time the component mounting is completed. Further, the completion of the mounting may be recognized by analyzing the photographed image of the printed board 40. For example, the mounting completion may be recognized by detecting a change in the color of the mounting position.
上記部品の実装が完了していない間(S13のN)、撮影画像取得部123は画像撮影装置30から、プリント板40の撮影画像を取得する(S14)。画像データ補正部124は、取得された撮影画像内からプリント板40の4点の座標を抽出する(S15)。画像データ補正部124は、抽出した4点の座標をもとに射影変換のための変換係数を算出する(S16)。画像データ補正部124は、算出した変換係数を使用して、部品の実装データを射影変換する(S17)。画像データ設定部122は、射影変換された実装データの画像データを画像投影装置20に設定する(S18)。ステップS13に遷移する。上記部品の実装が完了していない間(S13のN)、ステップS14−ステップS18の処理を繰り返し実行することにより、プリント板40の動きに、部品に関する投影画像を追従させることができる。 While the mounting of the components is not completed (N in S13), the captured image acquisition unit 123 acquires a captured image of the printed board 40 from the image capturing device 30 (S14). The image data correction unit 124 extracts the coordinates of the four points of the printed board 40 from the acquired photographed image (S15). The image data correction unit 124 calculates a conversion coefficient for projective conversion based on the extracted coordinates of the four points (S16). The image data correction unit 124 performs projective conversion of the component mounting data using the calculated conversion coefficient (S17). The image data setting unit 122 sets the image data of the mounting data subjected to the projective conversion in the image projection device 20 (S18). The process proceeds to step S13. While the mounting of the component is not completed (N in S13), the projection image related to the component can be made to follow the movement of the printed board 40 by repeatedly executing the processing of step S14 to step S18.
ステップS11において、対象となるプリント板40の当該作業者が担当する部品の実装が全て終了すると(S11のN)、本フローチャートに係る組立作業支援処理が終了する。作業者は、部品実装後のプリント板40を次の工程に引き渡す。次のプリント板40も同じ仕様の場合、本フローチャートに係る次の組立作業支援処理ではステップS10の処理を省略できる。次のプリント板40の仕様が異なる場合、実装データ取得部121は上位の演算装置から、次の対象となるプリント板40の仕様情報と実装データを取得して、記憶部13に記憶する(S10)。 In step S11, when all the components mounted on the target printed board 40 by the worker are finished (N in S11), the assembly work support process according to this flowchart is finished. The operator hands over the printed board 40 after component mounting to the next process. When the next printed board 40 has the same specification, the process of step S10 can be omitted in the next assembly work support process according to this flowchart. When the specifications of the next printed board 40 are different, the mounting data acquisition unit 121 acquires the specification information and mounting data of the next target printed board 40 from the higher-level arithmetic unit and stores them in the storage unit 13 (S10). ).
以上説明したように本実施の形態によれば、画像投影装置20により作業指示をプリント板40の表面に投影させることにより、作業者が作業指示を見るためにプリント板40から目を離す必要がなくなる。従って作業が止まる間隔がなくなり、プリント板40を見続けながら集中して作業でき、プリント板40の組立作業を従来より大幅に効率化できる。また従来より集中して作業でき、部品の実装位置を常に把握しながら作業できるため作業ミスも低減できる。またプリント板40の動きに、部品に関する投影画像が追従するため、作業者がプリント板40を動かしながらでも、上記の効果を享受できる。 As described above, according to the present embodiment, it is necessary for the operator to look away from the printed board 40 in order to view the work instruction by causing the image projection apparatus 20 to project the work instruction onto the surface of the printed board 40. Disappear. Therefore, there is no interval at which the work is stopped, the work can be concentrated while continuing to look at the printed board 40, and the assembly work of the printed board 40 can be made more efficient than before. In addition, work can be performed more intensively than before, and work errors can be reduced because work can be performed while always grasping the mounting positions of components. Further, since the projection image relating to the component follows the movement of the printed board 40, the above-described effect can be enjoyed even when the operator moves the printed board 40.
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.
上記の実施の形態では、プリント板40の位置および姿勢を画像撮影装置30を使用して画像処理により検出した。この点、プリント板40の位置および姿勢をその他の検出装置を用いて検出してもよい。例えば、プリント板40に超音波タグを設置し、超音波タグから発信された超音波を3個の以上の受信機して受信して、3点測量することにより超音波タグの3次元位置を検出できる。1つのプリント板40に複数の超音波タグを設置すれば、プリント板40の姿勢も検出できる。また傾斜センサを併設して、プリント板40の姿勢を検出してもよい。またプリント板40にホール素子等の磁気センサを少なくとも1つ設置して、磁気センサにより検出された磁界変化に応じてプリント板40の位置および姿勢を検出してもよい。 In the above embodiment, the position and orientation of the printed board 40 are detected by image processing using the image capturing device 30. In this regard, the position and orientation of the printed board 40 may be detected using other detection devices. For example, an ultrasonic tag is installed on the printed board 40, and ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic tag are received by three or more receivers, and the three-dimensional position of the ultrasonic tag is determined by three-point surveying. It can be detected. If a plurality of ultrasonic tags are installed on one printed board 40, the posture of the printed board 40 can also be detected. Further, an attitude sensor may be provided to detect the posture of the printed board 40. Alternatively, at least one magnetic sensor such as a Hall element may be installed on the printed board 40, and the position and orientation of the printed board 40 may be detected in accordance with the magnetic field change detected by the magnetic sensor.
また上記の実施の形態では、画像投影装置20から投影される画像として平面画像を想定したが、実装部品の厚みも再現した立体画像を、その実装位置に投影してもよい。立体画像を生成するために演算装置10は、実装部品の厚みに応じた視差画像を生成する。例えばシャッタメガネ方式では、画像投影装置20は右眼画像と左眼画像を交互に投影する。作業員に装着されたシャッタメガネは投影タイミングに同期して、右眼画像が投影されている期間は左眼用のシャッタを閉じ、左眼画像が投影されている期間は右眼用のシャッタを閉じる。また作業者が視点がほぼ固定している作業では、裸眼方式を採用することも可能である。 In the above embodiment, a planar image is assumed as an image projected from the image projection device 20, but a stereoscopic image in which the thickness of the mounted component is also reproduced may be projected to the mounting position. In order to generate a stereoscopic image, the arithmetic device 10 generates a parallax image corresponding to the thickness of the mounted component. For example, in the shutter glasses method, the image projector 20 projects the right eye image and the left eye image alternately. In synchronization with the projection timing, the shutter glasses worn by the worker close the left-eye shutter during the period when the right-eye image is projected, and the right-eye shutter during the period when the left-eye image is projected. close up. In addition, the naked eye method can be adopted for work in which the operator has a substantially fixed viewpoint.
1 組立作業支援システム、 10 演算装置、 11 入出力部、 12 制御部、 121 実装データ取得部、 122 画像データ設定部、 123 撮影画像取得部、 124 画像データ補正部、 13 記憶部、 14 表示部、 15 操作入力部、 20 画像投影装置、 30 画像撮影装置、 40 プリント板、 41 部品、 50 ディスプレイ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Assembling work support system, 10 Arithmetic unit, 11 Input / output part, 12 Control part, 121 Mounting data acquisition part, 122 Image data setting part, 123 Captured image acquisition part, 124 Image data correction part, 13 Storage part, 14 Display part , 15 operation input unit, 20 image projection device, 30 image photographing device, 40 printed board, 41 parts, 50 display.
Claims (6)
前記プリント板の位置および姿勢を検出する検出装置と、
前記検出装置により検出された前記プリント板の位置および姿勢に応じて前記部品に関する画像を補正する演算装置と、
を備えることを特徴とする組立作業支援システム。 An image projection device for projecting an image of a component to be mounted on the printed board by the operator onto the printed board;
A detection device for detecting the position and orientation of the printed board;
An arithmetic device that corrects an image related to the component in accordance with the position and orientation of the printed board detected by the detection device;
An assembly work support system comprising:
前記演算装置は、前記画像撮影装置により撮影されたプリント板の画像をもとに、前記プリント板に投影すべき前記部品に関する画像データを補正することを特徴とする請求項1に記載の組立作業支援システム。 The detection device is an image photographing device for photographing the printed board,
The assembling work according to claim 1, wherein the arithmetic unit corrects image data related to the component to be projected on the printed board based on an image of the printed board taken by the image photographing device. Support system.
前記プリント板の位置および姿勢を検出するステップと、
検出された前記プリント板の位置および姿勢に応じて前記部品に関する画像を補正するステップと、
を備えることを特徴とする組立作業支援方法。 Projecting an image on a printed board with an image of a component to be mounted on the printed board by an operator;
Detecting the position and orientation of the printed board;
Correcting the image relating to the component according to the detected position and orientation of the printed board; and
An assembly work support method comprising the steps of:
検出装置により検出された前記プリント板の位置および姿勢に応じて前記部品に関する画像データを補正する処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする組立作業支援プログラム。 A process of setting image data related to the component in an image projection apparatus that projects an image related to the component to be mounted on the printed board by the operator;
Processing for correcting image data relating to the component according to the position and orientation of the printed board detected by the detection device;
Assembling work support program characterized by causing a computer to execute.
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EP3811166A1 (en) * | 2018-06-19 | 2021-04-28 | BAE SYSTEMS plc | Workbench system |
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