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公開番号2025100120
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023217251
出願日2023-12-22
発明の名称解析装置及び解析方法
出願人東芝テック株式会社
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類G01G 19/52 20060101AFI20250626BHJP(測定;試験)
要約【課題】演算量の増大を抑えつつ、行われた作業をより精度高く解析すること。
【解決手段】解析装置は、天板上の物体の時系列の重量変化を示す計測データを取得する計測データ取得部と、前記計測データと、前記天板上で正しい作業工程で前記物体に対する作業が行われた場合に生じる時系列の前記重量変化を示す標準データとを取得し、前記計測データの特徴量と前記標準データの特徴量との差異に基づいて前記作業の評価を行う制御部とを備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
天板上の物体の時系列の重量変化を示す計測データを取得する計測データ取得部と、
前記計測データと、前記天板上で正しい作業工程で前記物体に対する作業が行われた場合に生じる時系列の前記重量変化を示す標準データとを取得し、前記計測データの特徴量と前記標準データの特徴量との差異に基づいて前記作業の評価を行う制御部と、
を備える解析装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記制御部は、正しい前記作業工程で前記物体に対する前記作業が行われたか否かを特定する前記評価を行う
請求項１に記載の解析装置。
【請求項３】
前記標準データを用いて機械学習を行うことにより、前記計測データの入力に対して前記評価の結果を出力する学習モデルを生成する学習部
をさらに備え、
前記制御部は、取得した前記計測データを前記学習モデルに入力することにより前記評価を行う
請求項１に記載の解析装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記評価によって前記作業に異常がないと判定された場合、前記学習モデルに入力した前記計測データを前記学習部へ出力し、
前記学習部は、前記制御部から取得した前記計測データを用いて更に前記機械学習を行う
請求項３に記載の解析装置。
【請求項５】
前記計測データ及び前記標準データは波形データであり、
前記制御部は、前記標準データに含まれる波形の前記特徴量と前記標準データに含まれる波形の前記特徴量との類似度に基づいて前記評価を行う
請求項１に記載の解析装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記波形データに含まれる前記波形の形状、大きさ、及び前記波形どうしの間隔のうち少なくとも１つに基づいて前記評価を行う
請求項５に記載の解析装置。
【請求項７】
前記計測データは、前記天板を支持する天板支持部の歪み量を計測する計測装置によって計測された前記歪み量の変化を示すデータである
請求項１に記載の解析装置。
【請求項８】
前記計測データは、前記天板上の前記物体の重量を計測する計測装置によって計測された前記重量変化を示すデータである
請求項１に記載の解析装置。
【請求項９】
前記物体は、工業製品であり、
前記作業工程は、前記工業製品の組み立て作業の工程である
請求項１に記載の解析装置。
【請求項１０】
前記作業の様子を撮影するカメラ
をさらに備え、
前記制御部は、前記評価によって前記作業に異常があると判定された場合、前記計測データの特徴量に基づいて前記異常が生じた時刻を特定し、特定された前記時刻の映像を含む映像データを出力する
請求項１に記載の解析装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、解析装置及び解析方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば工場の作業員による製品の組み立て作業等の作業工程を管理する工程管理システムがある。工程管理システムは、例えば、作業の改善を目的とし、現状の作業工程を把握して改善を図り、改善前後の作業工程をそれぞれ評価する。このような工程管理システムには、重量計を用いて作業工程を管理するものがある。重量計を用いた工程管理システムは、例えば、作業机（作業台）に設置された計測装置と計測制御装置とを有している。計測装置は、重量計を備えており、作業机上の組み立て途中の製品の重量を計測する装置である。一方、計測制御装置は、計測装置による重量の計測処理を制御したり、計測装置から得られた計測結果である重量等を表示したりする装置である。
【０００３】
計測制御装置は、予め定められた作業工程や操作手順等を示す標準作業情報から、各作業で用いられる部品及び各作業内容に関する情報を取得する。ここでいう標準作業情報とは、例えば標準作業手順書（ＳＯＰ：Standard Operating Procedures）等である。また、部品及び作業内容に関する情報とは、例えば、部品を識別する部品ＩＤ、部品の重量、及び、締結部品の取り付けに使用される電動工具の作動回数（例えばネジ締めの回数）等である。計測制御装置は、標準作業手順書から得られた情報と、計測装置によって計測された作業机上の組み立て途中の製品の重量変化とに基づいて、予め標準作業情報に定められた作業工程に含まれる各作業と、実際に行われた各作業との照合を行う。
【０００４】
例えば、計測制御装置は、計測された製品の重量変化に基づいて、作業工程に含まれる各作業にそれぞれ要した時間（以下、「実作業時間」という。）を特定する。計測制御装置は、予め標準作業情報に定められた作業時間と、実作業時間とを比較する。計測制御装置は、両者に差異が認められる場合、例えば、標準作業情報に定められた作業とは異なる作業が行われたことを示す情報（異常通知）を表示する。このような構成を備えることで、重量計を用いた工程管理システムは、例えば、作業の手順が正確か、及び作業の精度（レベル）が高いか等の評価を行い、評価結果を提示することができる。
【０００５】
しかしながら、上記のような従来の工程管理システムは、例えば作業工具等の外部機器との連携が必要になるという課題がある。例えば、従来の工程管理システムは、部品のネジ締めの開始時間を特定するために、ネジ締めが開始されたタイミングで電動ドライバー等の電動工具から通知等を受け取る必要がある。また、上記のような従来の工程管理システムでは、特にネジ等の軽量な部品が取り付ける作業が行われた場合において、製品の重量変化の計測精度に誤差が生じ易いという課題がある。
【０００６】
また、上記のような重量計を用いた工程管理システムの他にも、従来、カメラを用いた工程管理システムもある。カメラを用いた工程管理システムは、作業の様子を撮影し、撮影された映像から作業の解析を行う。しかしながら、カメラを用いた工程管理システムの場合、エッジ側（計測装置側）で処理されるデータ（映像データ）のデータ量が多くなるため、演算量が増大するという課題がある。これにより、高性能な演算処理装置が必要となり、機器コスト等が増大することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００７－１１５１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、演算量の増大を抑えつつ、行われた作業をより精度高く解析することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の解析装置は、計測データ取得部と、制御部と、を持つ。計測データ取得部は、天板上の物体の時系列の重量変化を示す計測データを取得する。制御部は、前記計測データと、前記天板上で正しい作業工程で前記物体に対する作業が行われた場合に生じる時系列の前記重量変化を示す標準データとを取得し、前記計測データの特徴量と前記標準データの特徴量との差異に基づいて前記作業の評価を行う。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態の工程管理システム１の全体構成図。
実施形態の計測装置２０の全体構成図。
実施形態の計測装置２０による計測の計測結果の一例を示す図。
実施形態のサーバ１０の機能構成を示すブロック図。
実施形態のサーバ１０による学習時の動作を示すフローチャート。
実施形態のサーバ１０による推論時の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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