JP2020059181A - 接合過程監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】 接合部材の回転があっても回転角毎に接合過程の履歴が管理でき、接合加工を施した製品毎のバラツキを低減させることができる接合過程監視システムを提供する。
【解決手段】 棒状の樹脂部材の接合作業を監視する接合過程監視システムであって、光学カメラ、サーモカメラ、筋電センサの各出力に基づき、前記樹脂部材の接合進行度を演算する接合過程監視装置と、を具備し、前記接合過程監視装置は、前記樹脂部材の周方向の回転を評価する周方向移動評価部と、前記接合境界の接合度を評価する接合境界接合度評価部と、前記接合境界への供給熱エネルギを評価する供給熱エネルギ評価部と、前記周方向移動評価部が求めた前記樹脂部材の回転角毎に、前記接合境界接合度評価部と前記供給熱エネルギ評価部との評価結果に基づき、接合進行度を評価する接合進行度評価部と、を具備する接合過程監視システム。
【選択図】 図１

Description

本発明は、樹脂製部材同士の接合境界を加熱して、複数の樹脂製部材を接合加工する際の接合進行度を監視する接合過程監視システムに関する。

様々な製造分野において、樹脂製部材の接合加工は、複雑形状の部品や製品を組み立てる上で重要な工程である。ところが、樹脂製部材同士の接合箇所は、材料面で不連続点になるため、部品や製品としての使用中に応力が集中して損傷に至ったり、機密性が必要な樹脂容器や輸送用樹脂管においては、接合部の内外間の一部が貫通し、輸送対象物の漏れや、外部からの異物混入が生じたりする原因となることがある。

このような問題に対し、一般的には、抜き取りによる破壊検査や、Ｘ線像、超音波探傷による非破壊検査で、接合の不良を検出し品質を管理するが、接合の過程で起こる事象であるため、接合作業中の良否検知こそが最も有用な管理方法といえる。

接合作業中に良否検知を行う場合の監視事項には様々な項目がある。例えば、接合対象部材の位置関係、密着具合などによる接合の完了や未完了の判断に加えて、接合対象部材が受けた温度やその分布・履歴を考慮にいれて、多面的に品質を管理する必要がある。

これらのうち、接合の完了や未完了を判断する従来技術としては、接合箇所を光学カメラで監視して、接合未完了部への接合材料（ろう材）を供給する方法がある（特許文献１）。

特開平10-137929号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、接合対象部材が棒状であり、かつ、接合作業時に周方向移動（回転）が行われる場合、光学カメラが撮影した画像からは接合作業中の位置（回転角）がわからず、接合作業の履歴が正しく監視することが困難である。その結果、作業者の経験で監視項目を判断することになり、作業者の熟練度に応じて接合作業結果にバラツキが生じてしまうという問題があった。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、接合部材の周方向移動（回転）があっても回転角毎に接合過程の履歴が管理でき、また、接合部材の回転角毎の接合進行度を作業者作業者に報知することで、接合加工を施した製品毎のバラツキを低減させることができる接合過程監視システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の接合過程監視システムは、棒状の樹脂部材の接合作業を監視するものであって、前記樹脂部材の接合境界を可視光で撮影する光学カメラと、前記樹脂部材の接合境界の温度分布を撮影するサーモカメラと、作業者の腕に取り付ける筋電センサと、前記光学カメラ、前記サーモカメラ、前記筋電センサの各出力に基づき、前記樹脂部材の接合進行度を演算する接合過程監視装置と、を具備し、前記接合過程監視装置は、前記筋電センサの出力に基づき、前記樹脂部材の周方向の回転を評価する周方向移動評価部と、前記光学カメラの出力に基づき、前記接合境界の接合度を評価する接合境界接合度評価部と、前記サーモカメラの出力に基づき、前記接合境界への供給熱エネルギを評価する供給熱エネルギ評価部と、前記周方向移動評価部が求めた前記樹脂部材の回転角毎に、前記接合境界接合度評価部と前記供給熱エネルギ評価部との評価結果に基づき、接合進行度を評価する接合進行度評価部と、を具備するものとした。

本発明によれば、作業者による接合部品の周方向移動（回転）が発生しても、接合過程で監視する対象部品の状況を回転角毎に数値（接合進行度）で評価でき、その数値（接合進行度）を作業者へ知らせることで、接合加工を施した製品の個体バラツキを一定範囲内に収めることを支援する接合過程監視システムを実現することができる。

実施例１の接合過程監視システムの全体構成を示す概略図。 実施例１の接合過程監視装置を説明する機能ブロック図。 実施例１の接合境界接合度評価部を説明する機能ブロック図。 実施例１の接合境界接合度評価部による処理を説明する図。 実施例１の供給熱エネルギ評価部を説明する機能ブロック図。 実施例１の供給熱エネルギ評価部による処理を説明する図。 実施例１の周方向移動評価部を説明する機能ブロック図。 実施例１の接合進行度評価テーブルを説明する図。 実施例１の表示装置を説明する図。 実施例２の接合過程監視システムの全体構成を示す概略図。 実施例２の作業者データの生成方法を説明する図。 実施例３の接合過程監視システムの全体構成を示す概略図。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ説明する。

先ず、本発明の実施例１に係る接合過程監視システム１００を、図１〜図９を参照しつつ説明する。

図１は、本実施例の接合過程監視システム１００の全体構成を示す概略図である。同システムは、接合対象部材１ａ、１ｂ（以下、双方を指す場合は「接合対象部材１」と称する）の接合境界１ｃを、加熱装置２からの熱風２ａで加熱することで両接合対象部材を接合する作業の進行度（以下、「接合進行度」と称する）を評価し、作業者に報知するシステムであり、主に、作業者の右腕、左腕の夫々に取り付ける筋電センサ３Ｒ、３Ｌと、接合部を可視光で撮影する光学カメラ４ａと、接合部の温度を撮影するサーモカメラ４ｂと、接合過程を監視する接合過程監視装置５と、接合進行度を表示したり所定の警告を表示したりする表示装置６を備えている。

以下では、接合対象部材１が樹脂製の棒や管であり、接合対象部材１ａを右手に持ち、接合対象部材１ｂを左手に持った作業者が、接合境界１ｃの一部に高温の熱風２ａを当てて溶解させた後、その溶解部を熱風２ａから遠ざけるように長軸周りに回転させて冷却するという接合作業を接合境界１ｃの全周に亘り施すことで、接合加工を完了させるものとして説明を進める。なお、図１中のθは接合対象部材の回転角であり、接合対象部材１を回転させながら接合加工を施すことを示している。

次に、図２の機能ブロック図を用いて、接合過程監視装置５の詳細を説明する。ここに示すように、接合過程監視装置５は、筋電センサ３Ｒ、３Ｌ、光学カメラ４ａ、サーモカメラ４ｂからの信号を受信し、接合進行度等を含む信号を表示装置６に送信するものであり、光学カメラ４ａが撮影した接合境界１ｃ付近の光学映像に基づき接合境界１ｃの接合度を評価する接合境界接合度評価部５１、サーモカメラ４ｂが撮影した接合境界１ｃ付近の温度分布に基づき加熱装置２から接合境界１ｃに供給される熱エネルギ量やその累積値を評価する供給熱エネルギ評価部５２、接合境界１ｃの周方向の回転を捉える周方向移動評価部５３、多種多様な接合対象部材１の組み合わせ毎に予め設定された接合条件を保持した接合条件範囲データベース５４ａ、後述する筋電パターンデータベース５４ｂ、および、各評価部の出力に基づき接合境界１ｃの接合進行度を接合対象部材１の長軸周りの回転角θおよび時間と紐づけて評価する接合進行度評価部５５を備えている。なお、接合過程監視装置５は、実際には、ＣＰＵ等の演算装置、半導体メモリ等の主記憶装置、ハードディスク等の補助記憶装置、および、通信装置などのハードウェアを備えた計算機である。そして、補助記憶装置に記録されたデータベースを参照しながら、主記憶装置にロードされたプログラムを演算装置が実行することで、接合境界接合度評価部５１等の各機能を実現するが、以下では、このような周知技術を適宜省略しながら説明する。
＜接合過程監視装置５＞
以下、接合過程監視装置５が内蔵する各構成の詳細につき、図３〜図８を用いながら順次説明する。
＜接合境界接合度評価部５１＞
先ず、図３と図４を用いて、接合境界接合度評価部５１を説明する。

図３のブロック図に示すように、接合境界接合度評価部５１は、接合境界抽出部５１ａと、接合度算出部５１ｂを備えている。接合境界抽出部５１ａは、光学カメラ４ａで撮影した接合部の画像データを、接合対象部材１の長軸方向に微分演算することで接合境界１ｃを強調することができる。一般的に、接合対象部材１の接合が進行すると接合境界１ｃが目視しにくくなるという特徴があるため、接合が進行すると微分演算結果の振幅Ｊが減少する。接合度算出部５１ｂでは、この原理を用いて、振幅Ｊを接合境界１ｃの接合度として監視する。

図４は、接合境界接合度評価部５１の処理内容を具体的に説明する図である。図４（ａ）は、作業者が回転角θｘの姿勢で接合対象部材１を持っているときに光学カメラ４ａが撮影した画像の一例である。接合境界抽出部５１ａは、接合対象部材１の中心軸Ｌθｘに沿って画像を微分演算することにより、図４（ｂ）に例示するように、中心軸Ｌθｘ上の各点における振幅Ｊを求めることができる。ここに示すように、中心軸Ｌθｘ上の一部においては、他部に比べ振幅Ｊが大きくなるため、接合境界抽出部５１ａは、この部分を接合境界１ｃと特定することができる。接合対象部材１の接合加工が進展すると、接合境界１ｃでの微分信号の振幅Ｊが減衰するため、振幅Ｊが接合条件範囲データベース５４ａに登録された所定値以下になると一定の接合度が得られた判定することができる。図４（ｃ）は、接合条件範囲データベース５４ａが保持する振幅Ｊと接合度の対応関係を示したグラフの一例であり、振幅Ｊが小さくなると接合度が１００％に近づくことを示している。このようなグラフを用いることで、接合度算出部５１ｂは、振幅Ｊの大きさから接合境界１ｃにおける接合度を算出することができる。
＜供給熱エネルギ評価部５２＞
次に、図５と図６を用いて、供給熱エネルギ評価部５２を説明する。

図５に示すように、供給熱エネルギ評価部５２は、監視範囲抽出部５２ａと、最高温度検出部５２ｂと、熱エネルギ演算部５２ｃを備えている。監視範囲抽出部５２ａは、サーモカメラ４ｂで撮影した接合部の温度分布データを取得する。接合境界１ｃの近傍は温度が高いため、最高温度検出部５２ｂでは、温度ピーク位置探査で最高温部７ａを検出し、熱エネルギ演算部５２ｃでは、最高温部７ａの時間変化（以下、「温度履歴」とも称する）を用いて、接合対象部材１に供給された熱エネルギを回転角毎に演算する。

図６は、供給熱エネルギ評価部５２の処理内容を具体的に説明する図である。図６（ａ）は、サーモカメラ４ｂが撮影した接合部の温度分布データの一例であり、接合対象部材１のうち、熱風２ａが直接当たる部分が最高温部７ａ、その近傍が高温部７ｂ、それ以外の部分が低温部７ｃであることを示している。なお、低温部７ｃは作業者が素手でも把持できる程度の温度である。図６（ｂ）は、最高温度検出部５２ｂによる温度ピーク位置探査の様子を例示した図であり、高温部７ｂの範囲と略等しい監視範囲７ｄの中から最高温部７ａを抽出する様子を示している。図６（ｃ）は、回転角θｘにおける、温度履歴と積算熱エネルギを例示した図である。同図は、時間ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６の三回に分けて、回転角θｘでの接合加工を行った場合に観測された最高温度の履歴の一例であり、熱エネルギ演算部５２ｃでは、このようなデータを記憶しておくことで、所定の姿勢における積算熱エネルギや積算加熱時間を演算することができる。なお、時間ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５の期間は、他の回転角の接合加工を行ったり、接合対象部材１を熱風２ａから遠ざけたりするなど、回転角θｘでの接合加工を行っていない期間を示している。
＜周方向移動評価部５３＞
ここで、接合加工時に接合対象部材１の回転がなければ、接合境界接合度評価部５１や供給熱エネルギ評価部５２の出力をそのまま監視指標にしても問題ないが、図１の例のように、接合対象部材１を周方向に回転させながら接合加工を行う場合、光学カメラ４ａやサーモカメラ４ｂが撮影した画像からは周方向回転の検知が困難であるため、接合対象部材１の姿勢毎に接合進行度を求めることが難しい。

そこで、本実施例では、接合対象部材１の周方向移動を評価する周方向移動評価部５３を設け、接合対象部材１の周方向位置（回転角θ）毎に、接合境界接合度評価部５１の出力である接合度や、供給熱エネルギ評価部５２の出力である温度履歴を紐付けて監視し、それらを総合評価したデータである接合進行度を回転角θ毎に演算できるようにした。また、時間毎に更新される回転角θ毎の接合進行度を作業者に逐次提示することで、作業者が接合進行度の低い回転角θを把握でき、回転角θ毎の接合進行度のバラツキを低減できるようにした。

図７は、周方向移動評価部５３の詳細を説明するブロック図である。複数個所（例えば８ヶ所）の筋電を検出する筋電センサ３Ｒ、３Ｌを両腕に装着した場合、個々の筋電（例えば１６の筋電データ）の時系列変化から腕の筋肉の収縮箇所を特定し、両腕の動きを推定することができる。これを利用して、周方向移動評価部５３では、接合対象部材１の移動方向（回転方向）や移動量（回転量）を、相関演算などを利用して算出する。

図７に示すように、周方向移動評価部５３は、筋電センサ３Ｒ、３Ｌと、筋電パターンデータベース５４ｂからの入力に基づき、接合対象部材１の移動方向（回転方向）と、移動量（回転量）を出力するものであり、移動方向決定部５３ａと、移動量決定部５３ｂを備えている。筋電パターンデータベース５４ｂは、接合対象部材１を所定方向に所定量回転させたときに観測される典型的な筋電パターンを記憶したデータベースである。移動方向決定部５３ａは、筋電センサ３Ｒ、３Ｌからの入力信号と筋電パターンデータベース５４ｂの登録データを相関演算して、接合対象部材１の移動方向（回転方向）を求める。同様に、移動量決定部５３ｂは、筋電センサ３Ｒ、３Ｌからの入力信号と筋電パターンデータベース５４ｂの登録データを相関演算して、接合対象部材１の回転方向、回転量、回転速度等を求める。
＜接合進行度評価部５５＞
次に、図８を用いて、接合進行度評価部５５を説明する。接合進行度評価部５５は、上述した、接合境界接合度評価部５１、供給熱エネルギ評価部５２、周方向移動評価部５３の各出力を関連付けるものであり、例えば、接合対象部材１の回転角θ毎に、接合度、最高温度、積算加熱時間、積算熱エネルギ等を紐付けた、接合進行度評価テーブル８を作成する。

図８は、接合進行度評価テーブル８の例であり、図８（ａ）は、時刻（ｔ）での接合進行度評価テーブル８ａであり、接合対象物１の回転角θ１における各種データが更新されたことを示している。同様に、図８（ｂ）は、時刻（ｔ+１）での接合進行度評価テーブル８ｂであり、接合対象物１の回転角θ２における各種データが更新されたことを示している。このように、接合進行度評価テーブル８は、所定時間毎に更新され、また、回転角θが変化する毎に更新される。そして、接合進行度評価部５５は、接合進行度評価テーブル８のデータと、接合条件範囲データベース５４に予め登録された接合条件を比較し、テーブル中のデータが所定範囲を超えたとき等に、接合の異常を検知することができる。
＜表示装置６＞
次に、図９を用いて、接合進行度評価部５５による評価結果や異常検知を作業者に報知する表示装置６の表示画面例を説明する。表示装置６の表示画面は、主に、レーダーチャート表示部６１と、接合進行度表示部６２から構成されている。レーダーチャート表示部６１には、接合条件範囲データベース５４から読み取った、各評価項目の目標値６１ｔ、上限値６１ｈ、下限値６１ｌ、および、実際の評価値６１θが表示されるため、作業者は各評価項目の評価値６１θと目標値６１ｔの差から接合加工の凡その進捗を把握することができる。また、接合進行度表示部６２には、回転角θ毎に、接合進行度と、接合作業継続の要否が表示されるため、作業者は、回転角θ毎の接合作業の継続要否を簡単に確認することができる。

なお、同図は、接合進行度評価部５５が評価した評価項目が５項目である場合の接合進行度をレーダーチャートで表示した例であり、レーダーチャート表示部６１には、接合対象物１の現在の姿勢が回転角θ１であることや、各評価項目の評価値６１θと目標値６１ｔの差が大きいこと等が示されている。また、接合進行度表示部６２には、回転角θ４の接合進行度が「９５％」であり、これ以上の接合作業が不要である一方、他の回転角（θ１〜θ３、θ５）については接合進行度が不十分であるため、更なる接合作業が必要であることが示されている。

以上で説明した本実施例の接合過程監視システムにより、作業員は、接合対象部材１の回転角毎の接合進行度を確認しながら、接合部の全周に亘る接合進行度が略一様になるように接合加工することができるため、接合対象部材１の材質の組み合わせが異なる場合や、作業員の作業熟練度が異なる場合であっても、接合加工を施した部品や製品毎の接合進行度のバラツキを低減することが可能となる。

次に、本発明の実施例２に係る接合過程監視システム１００を図１０と図１１を参照しつつ説明する。なお、実施例１との共通点は重複説明を省略する。

実施例１では、典型的な接合対象部材１を回転させたときに観測される、典型的な筋電パターンを登録した筋電パターンデータベース５４ｂを用いるため、接合対象部材１の形状が想定から大きく外れる場合や、筋電パターンが典型例から大きく外れる作業員が接合作業を行う場合などには、周方向移動評価部５３では、接合対象部材１の回転角θを正確に検出することができなかった。

これに対し、本実施例の接合過程監視システム１００では、図１０に示すように、作業者データ生成部９ａと、製造記録データ生成部９ｂと、追加データデータベース９ｃを備えたサーバ９を接合過程監視装置５に接続しており、追加データデータベース９ｃに登録された新規の接合条件範囲データや作業者データを利用することで、接合進行度や回転角θをより正確に検出できるようにした。なお、図１０では、接合過程監視装置５とサーバ９を別の構成として示しているが、両者の機能を一体化した構成の装置としても良い。
＜作業者データの登録方法＞
図１１は、サーバ９の追加データデータベース９ｃに、作業者データを登録する方法を説明する図である。同じ形状の接合対象部材１を同じ方向に同じ量だけ同じ速度で回転させた場合であっても、筋電センサが検出する筋電パターンは作業者毎に若干異なるため、作業者毎に用意された筋電パターンデータ（以下、「作業者データ」と称する）を用いることができれば、周方向移動評価部５３は接合対象部材１の回転角θをより正確に求めることができる。

図１１は、作業者データの作成時に利用する装置の一例であり、接合対象部材１を回転自在に保持する保持部１０ａを両端に設けた保持冶具１０と、接合対象部材１の回転方向、回転量、回転速度を検出するためのエンコーダ１２と、接合対象部材１とエンコーダ１２を接続するシャフト１１を備えている。この装置を用いることで、作業者が接合対象部材１を自由に回転させたときの筋電センサ３Ｒ、３Ｌとエンコーダ１２の出力データを同期させて計測できるため、作業者データ生成部９ａでは、計測したデータに基づき、筋電パターン、回転方向、回転量、回転速度を関連付けた、当該作業者に固有の作業者データを生成し、追加データデータベース９ｃに登録する。そして、周方向移動評価部５３は、追加データデータベース９ｃに登録された作業者データを用いて、接合対象部材１の回転角θを求める。
＜製造記録データの登録方法＞
上述した作業者データを生成しておけば、筋電センサ３Ｒ、３Ｌの出力の挙動に基づいて、作業者を特定することも可能になる。従って、製造記録データ生成部９ｂでは、筋電センサ３Ｒ、３Ｌの出力に基づいて特定した作業者毎に、当該作業者の作業映像や、接合進行度等の各種評価値、製品のＩＤなどを纏めた製造記録データを生成し、追加データデータベース９ｃに登録する。

このように、本実施例によれば、作業者毎の筋電パターン（作業者データ）を予め作成しておき、実際に接合加工を行う際には、接合対象部材１の回転角θを求める際に用いる筋電パターン（作業者データ）を作業者毎に切り替えるため、接合対象部材１の回転方向や回転量の検出精度が更に向上するとともに、完成した生産品と作業者の関係を記録しているため、事後的に不良製品が発見された場合には、それを作成した作業者の特定や、接合作業の見直しなどを適切に行うことができる。

次に、図１２を用いて、他のシステム１７との連携を想定した実施例３の接合過程監視システム１００を説明する。なお、実施例１または実施例２との共通点は重複説明を省略する。

図１２に示すように、本実施例の接合過程監視システム１００は、サーバ９、無線ＬＡＮ等の通信装置１３、プログラマブル論理制御装置（Programmable Logic Controller、ＰＬＣ）１４ａを介して、製造実行システム（Manufacturing Execution System、ＭＥＳ）１５や基幹系情報システム（Enterprise Resource Planning、ＥＲＰ）１６に接続されている。同様に、機器１８を制御する他のシステム１７は、ＰＬＣ１４ｂを介して、ＭＥＳ１５やＥＲＰ１６に接続されている。なお、ＭＥＳ１５は、入力されたデータ等に基づき、プラント全体を管理するシステムであり、ＥＲＰ１６は、経営資源（プラント、資金、情報等）を有効活用するために、各種データを一元管理するシステムである。

図１２のような構成としたため、ＭＥＳ１５やＥＲＰ１６は、接合過程監視システム１００と他のシステム１７の双方とデータの送受信が可能であり、例えば、接合過程監視システム１００から接合進行度に関するデータを受信したり、他のシステム１７から機器１８の運転状況を示すデータを受信したり、接合過程監視システム１００や他のシステム１７に作業指示等の工程管理のデータを送信したりすることができる。

従って、例えば、ＭＥＳ１５は、サーバ９に記録された製造の監視項目のデータを参照し、あらかじめ決められた製造の指標（例えば、最高温度）が守られなかった場合、必要に応じて、付帯作業を実施すべき旨の信号を、図示しない作業員の携帯端末に送信する。なお、携帯端末への送信の要否は、他のシステム１７からの機器１８の稼動／停止を示す情報や、生産スケジュール等に基づき、ＭＥＳ１５により決定される。これによって、生産品に不具合等があった場合、適切な時期に作り直しを指示することができる。

また、機器１８が停止しているときには、ＭＥＳ１５が携帯端末に所定の信号を送信することによって、機器１８以外の生産品の検査に作業員を誘導する。

以上で説明した実施例３の構成によれば、あらかじめ決められた製造の指標（例えば、最高温度）が守られなかった場合、ＭＥＳ１５によって、その管理項目を実施すべき旨を適切な時期に作業員に報知できる。これによって作業員は、生産スケジュール等に基づいて、機器等の確認や生産のやり直しを効率的に行うことができる。

１００ 接合過程監視システム、
１、１ａ、１ｂ 接合対象部材、
１ｃ 接合境界、
２ 加熱装置、
２ａ 熱風、
３Ｒ、３Ｌ 筋電センサ、
４ａ 光学カメラ、
４ｂ サーモカメラ、
５ 接合過程監視装置、
５１ 接合境界接合度評価部、
５１ａ 接合境界抽出部、
５１ｂ 接合度算出部、
５２ 供給熱エネルギ評価部、
５２ａ 監視範囲抽出部、
５２ｂ 最高温度検出部、
５２ｃ 積算熱エネルギ算出部、
５３ 周方向移動評価部、
５３ａ 移動方向決定部、
５３ｂ 移動量決定部、
５４ａ 接合条件範囲データベース、
５４ｂ 筋電パターンデータベース、
５５ 接合進行度評価部、
６ 表示装置、
６１ レーダーチャート表示部、
６１ｔ 接合条件の目標値、
６１ｈ 接合条件の上限値、
６１ｌ 接合条件の下限値、
６１θ 評価値、
６２ 接合進行度表示部、
７ａ 最高温部、
７ｂ 高温部、
７ｃ 低温部、
７ｄ 監視範囲、
８、８ａ、８ｂ 接合進行度評価テーブル、
９ サーバ
９ａ 作業者データ生成部、
９ｂ 製造記録データ生成部、
９ｃ 追加データデータベース、
１０ 保持冶具、
１０ａ 保持部、
１１ シャフト、
１２ エンコーダ、
１３ 通信装置、
１４ａ、１４ｂ ＰＬＣ、
１５ ＭＥＳ、
１６ ＥＲＰ、
１７ 他のシステム、
１８ 機器

Claims (9)

1. 棒状の樹脂部材の接合作業を監視する接合過程監視システムであって、
   前記樹脂部材の接合境界を可視光で撮影する光学カメラと、
   前記樹脂部材の接合境界の温度分布を撮影するサーモカメラと、
   作業者の腕に取り付ける筋電センサと、
   前記光学カメラ、前記サーモカメラ、前記筋電センサの各出力に基づき、前記樹脂部材の接合進行度を演算する接合過程監視装置と、を具備し、
   前記接合過程監視装置は、
   前記筋電センサの出力に基づき、前記樹脂部材の周方向の回転を評価する周方向移動評価部と、
   前記光学カメラの出力に基づき、前記接合境界の接合度を評価する接合境界接合度評価部と、
   前記サーモカメラの出力に基づき、前記接合境界への供給熱エネルギを評価する供給熱エネルギ評価部と、
   前記周方向移動評価部が求めた前記樹脂部材の回転角毎に、前記接合境界接合度評価部と前記供給熱エネルギ評価部との評価結果に基づき、接合進行度を評価する接合進行度評価部と、
   を具備することを特徴とする接合過程監視システム。
2. 請求項１に記載の接合過程監視システムにおいて、
   前記周方向移動評価部は、前記筋電センサの出力と、予め収集されている筋電パターンとを相関演算することで、前記樹脂部材の回転方向と回転量を評価すること特徴とする接合過程監視システム。
3. 請求項２に記載の接合過程監視システムにおいて、
   前記予め収集されている筋電パターンは、作業者が前記樹脂部材を回転させたときに観測された、前記筋電センサの出力と、前記樹脂部材と連結したエンコーダの出力を同期させて生成した学習データであることを特徴とする接合過程監視システム。
4. 請求項３に記載の接合過程監視システムにおいて、
   前記筋電センサの出力と前記学習データに基づいて作業者を特定し、
   特定した作業者と、前記光学カメラの出力、前記接合境界接合度評価部の出力、前記サーモカメラの出力、前記供給熱エネルギ評価部の出力、前記接合進行度評価部の出力、または、樹脂部材のＩＤの少なくとも一つを紐付けて、製造記録を生成することを特徴とする接合過程監視システム。
5. 請求項１に記載の接合過程監視システムにおいて、
   前記接合境界接合度評価部は、
   前記光学カメラが撮影した前記樹脂部材を長手方向に微分演算することで前記接合境界を抽出する接合境界抽出部と、
   前記接合境界における前記微分演算結果の振幅に基づいて前記樹脂部材の接合度を算出する接合度算出部と、
   を具備をすること特徴とする接合過程監視システム。
6. 請求項１に記載の接合過程監視システムにおいて、
   前記供給熱エネルギ評価部は、
   前記サーモカメラが撮影した前記樹脂部材の接合境界部の最高温度を検出する最高温度検出部と、
   該最高温度検出部で検出された最高温度の履歴を記憶し、積算加熱時間または積算熱エネルギを演算する熱エネルギ演算部と、
   を具備をすること特徴とする接合過程監視システム。
7. 請求項１に記載の接合過程監視システムにおいて、
   前記接合進行度評価部は、作業者が前記樹脂部材を回転させた場合、または、所定時間が経過した場合に、前記接合進行度を更新すること特徴とする接合過程監視システム。
8. 請求項１に記載の接合過程監視システムにおいて、
   更に、前記樹脂部材の回転角毎に前記接合進行度評価部が評価した接合進行度を表示する表示装置を具備することを特徴とする接合過程監視システム。
9. 請求項８に記載の接合過程監視システムにおいて、
   前記表示装置は、
   前記接合進行度をプロットした第１のレーダーチャートと、
   予め設定された接合進行度の上限値をプロットした第２のレーダーチャートと、
   予め設定された接合進行度の下限値をプロットした第３のレーダーチャートと、
   を表示するとともに、
   前記第１のレーダーチャートが、前記第２および前記第３のレーダーチャートに挟まれた範囲内にあるかを表示することを特徴とする接合過程監視システム。

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