JPH01246031A - ワーク位置決め装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ワーク位置決め用の複数のゲージ部を、複
数の位置決めロボットの作動に基づきそれぞれ移動させ
て配置し、複数のワークを相互に位置決めするワーク位
置決め装置の、前記位置決めロボットの作動を制御する
方法に関するものである。

（従来の技術） 上述の如きワーク位置決め装置としては例えば、本出願
人が先に特開昭５９−１４４５９５号公報にて開示した
ものがある。

第３図は、上記装置を、自動車車体の組立てラインの、
車体の組立精度をほぼ決定する車体主要部の組立てステ
ージに適用し、位置決めロボットとして直交座標型ロボ
ットを用いて構成したものを示す斜視図であり、図中１
は、その車体主要部組立てステージに配置されたワーク
位置決め装置を示す。

ここにおける組立てラインは、上記車体主要部組立てス
テージに、ワークとしてのフロアメイン、左右ボディー
サイドパネル、リヤパネル、カウルトップアセンブリ、
シェルフパネル等の車体パネルを搬入し、そのステージ
にて、前記車体パネルを、上記ワーク位置決め装置１に
より所定の組立精度を充たすような相対位置に位置決め
し、さらにその同じステージにて、位置決め状態の前記
パネルをスポット溶接で相互に仮止め結合して、車体の
組立精度を主に決定する車体主要部２を組立て、その後
、シャトルコンベヤ３により図示しない他のいくつかの
ステージへその車体主要部２を搬送し、それらのステー
ジで車体主要部２にスポット溶接の増打ちを行うととも
に前後ルーフレールやルーフパネル等の車体パネルをさ
らに組付けて車体を組立て、引続（図示しないステージ
でその車体の組立精度を計測するものであり、上記車体
主要部組立てステージにおいて車体主要部２を構成する
上記各車体パネルをそれぞれ位置決めするため、上記ワ
ーク位置決め装置１は、フレーム４と、それに取付けら
れた多数の直交座標型位置決めロボット５（図では一部
省略する）と、そのハンド部としての、−台の位置決め
ロボット５につき一個または複数個づつのワーク受は治
具６とを具えており、位置決めロボット５は、所要に応
じ、エアシリンダ駆動のワーククランプ装置７もハンド
部として具える。

ここで、位置決めロボット５は、第４図に示すように、
固定ベース５ａに設けられたＸ軸モータ５ｂの作動によ
り、図示しない駆動機構を介し移動ベース５ｃを矢印Ｘ
で示す方向へ移動させ、その移動ベース５ｃに設けられ
たｙ軸モータ５ｄの作動により、図示しない駆動機構を
介し腕５ｅを、矢印Ｘ方向き直交する、矢印ｙで示す方
向へ移動させ、さらに、その腕５ｅに設けられた２軸モ
ータ５ｆの作動により、図示しない駆動機構を介し腕５
ｅを、矢印Ｘおよびｙ方向と直交する、矢印２で示す方
向へ移動させるべく機能し、また、ワーク受は治具６は
、位置決めロボット５の腕５ｅの先端に固定されたハウ
ジング６ｂに設けられたα軸モータ６ｃの作動により、
図示しない駆動機構を介し、二本のフィンガからなるゲ
ージ部６ａのそれらのフィンガの間隔を矢印αで示す方
向へ開閉して、ゲージ部６ａをワーク形状に対応するも
のとすべく機能する。尚、ワーク受は治具６に類似のも
のは前記特開昭５９−１４４５９５号公報にて開示しで
ある。

かかる機能を用いて、上記ワーク位置決め装置１は、車
体主要部２を構成する各車体パネルの位置決めすべき多
数の位置の各々の形状に、その位置に対応するワーク受
は治具６のゲージ部６ａの形状をそれぞれ対応させ、こ
れとともに、各位置決めロボット５の作動によりそれら
のワーク受は治具６、ひいてはそのゲージ部６ａをそれ
ぞれ所定の位置に配置することにて、上記各車体パネル
を相互に位置決めし、各ワーククランプ装置７の作動に
より車体パネルを固定することができる。

ここで、上記位置決めロボット５、ワーク受は治具６お
よびワーククランプ装置７の作動は、各位置決めロボッ
ト５毎に、通常のＣＰＵ、サーボコントローラ、サーボ
アンプ等を有する制御基板を独立に具える制御装置８に
より、それらの制御基板に与えたプログラムに従って制
御され、各制御基板が実行するプログラムは、主制御装
置９が指示する。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上述のようにワーク位置決め装置１の位置決
めロボット５の作動の制御を各位置決めロボット５毎に
独立した作動プログラムに基づいて行う従来の制御方法
では、特定の車体パネル、例えばセダンタイプのボディ
ーサイドパネルについて゛、特定の動作、例えば位置決
めまでの動作のみを行わせようとすると、その車体パネ
ルに対応する全ての位置決めロボットを選び出すととも
にそれらの位置決めロボットの前記車体パネルについて
の作動プログラムを選び出し、さらにそれらの位置決め
ロボットに、前記作動プログラムの位置決めまでの部分
のみをそれぞれ実行させる必要があり、操作に極めて手
間がかかるという問題があった。

この発明は、上述の問題点を有利に解決した制御方法を
提供するものである。

（問題点を解決するための手段） この発明のワーク位置決め装置の制御方法は、ワーク位
置決め用の複数のゲージ部を、複数の位置決めロボット
の作動に基づきそれぞれ移動させて配置し、複数のワー
クを相互に位置決めするワーク位置決め装置の、前記位
置決めロボットの作動を制御するに際し、前記ワークの
種類に応じて、前記位置決めロボットを組合わせてロボ
ット群を構成し、それらの組合わせたロボットを、群単
位で同期作動するよう制御することを特徴とする。

（作　用） かかる方法によれば、ワークの種類に応じて構成した位
置決めロボット群を同期作動させるので、ワーク位置決
め装置に特定のワークについて特定の動作を行わせる場
合にも極めて容易にそれを実行させることができる。

（実施例） 以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図は、この発明の制御方法を第３図に示すワーク位
置決め装置１に適用した一実施例に用いる制御系全体を
示す構成図であり、図中１０は、従来の制御装置８に代
えて設けた制御装置、９は主制御装置をそれぞれ示す。

ここにおける制御装置１０は、車体主要部２を構成する
、ワークとしての、フロアメイン、右ボディー、サイド
パネル、左ボディーサイドパネル、リヤパネルその他の
車体パネル毎のサブコントローラ１１を、主制御装置９
に互いに並列的にそれぞれ接続′されて具えるとともに
、上記車体パネルの位置決め部分、例えば右ボディーサ
イドパネルではフロントピラー、シル、リヤフェンダ−
、ホイルハウスその他の部分毎のユニットコントローラ
Ｉ２を、それらの位置決め部分を有する車体パネルに対
応するサブコントローラ１１に互いに並列的に接続され
て具え、さらに、それらの位置決め部分を位置決めすべ
くユニットを構成する複数の位置決めロボット５の各々
に対応するサーボアンプ１３ヲ、そのユニットが位置決
めする位置決め部分に対応するユニットコントローラ１
２にそれぞれ接続されて具える。

ここで、サブコントローラ１１は、通常のｃＰＵ、メモ
リ、インタフェースその他を有するマイクロコンピュー
タからなり、また、ユニットコントローラ１２は、上記
と同様のマイクロコンピュータを１台具える他、演算回
路、偏差カウンタ、Ｄ／Ａ変換器その他を有するデジタ
ル制御部を、少なくともそのユニットコントローラ１２
に接続される全てのサーボアンプ１３の後述するサーボ
増幅器の数だけ具えてなり、そして、サーボアンプ１３
は、その対応する位置決めロボット５の可動軸のモータ
（図ではＸ軸モータｓｂ、　ｙ軸モータ５ｄ、　　ｚ軸
モータ５ｆ）と、その位置決めロボットが具えるワーク
受は治具６の可動軸のモータ（図ではα軸モータ６ｃ）
を駆動するサーボ増幅器をそれぞれ有する。

かかる制御装置１０は、通常のコンピュータである主制
御装置９を介し、あらかじめティーチングペンダント等
で教示された各位置決めロボット５毎の作動プログラム
を、それらの位置決めロボット５に対応するユニットコ
ントローラ１２のメモリ内に記憶しておき、主制御装置
９が、各サブコントローラ１１に車体パネルの位置決め
その他の作動を指示すると、サブコントローラ１１が、
その指示をユニットコントローラ１２に伝え、ユニット
コントローラ１２がそのＪ指示された作動のプログラム
をメモリから読出して、各ワーク位置決め治具およびそ
のゲージ部６ａの状態がその指示された作動に対応する
ように、デジタル制御部およびサーボアンプ１３を介し
、位置決めロボット５とワーク位置決め治具６との各可
動軸のモータ（例えば５ｂ、　５ｄ。

５ｆ、　６ｃ）を作動させる。

尚、上記各モータ（例えば５ｂ、　５ｄ、　５ｆ、　６
ｃ）の作動は、それぞれ、例えば、カップリング５ｇ、
　６ｄおよび減速機５ｈ、　６ｅを介して、例えばボー
ルねしおよびポールナツトを組合わせたもの等の駆動機
構５ｉ、　６ｆに伝達され、このことにて各位置決めロ
ボット５はワーク受は治具６を移動させ、またワーク受
は治具６はそのゲージ部６ａのフィンガの間隔を変化さ
せる。そして、各モータの作動量、例えば回転角度は、
図示しないエンコーダから各ユニットコントローラ１２
にフィードバックされ、これによってここでは、ワーク
受は治具６の位置を所定位置とし、またゲージ部６ａの
状態を所定状態とすることができる。

上述の如く構成した制御系により、この例では二種類の
ボディーサイドパネルを位置決めするものとする。その
ためここでは、第２図に示す動作管理テーブルに従って
ワーク位置決め装置１を作動させる。

すなわちここでは、ボディーサイドパネルの位置決め部
分であるフロントピラー、シル、サイドルーフレール、
ホイルハウスおよびリヤフェンダ−に各々対応する位置
決めロボット５およびワーク受は治具６のユニットをそ
れぞれユニットＵ１１ユニットｕ、、ユニッｌ−Ｕ、、
ユニットＵ４およびユニットＵ、として、それらのユニ
ットＵ、−Ｕ。

にそれぞれ対応するユニットコントローラ１２に、第２
図（ａ）に示すように、ハツチバックタイプのボディー
サイドパネルの上記各位置決め部分の位置決めに適した
作動プログラムを、それぞれアプローチＢＩ、位置決め
Ｂ２および後退Ｂ３の三つのブロックプログラムに分割
して記憶させる。

ここで、アプローチＢ、は、待機位置から、ワーク受は
治具６のフィンガーを所定間隔まで移動させるとともに
ワーク受は治具６を概略ボディーサイドパネル形状に対
応する位置までそれぞれ移動させ、その位置でボディー
サイドパネルを受取ってから、概略位置決め位置までワ
ーク受は治具６、ひいてはホナイーサイドパネルを移動
させる粗い動作を行うものであり、また、位置決め８つ
は、概略位置決め位置から高精度な位置決め位置までワ
ーク受は治具６を移動させてボディーサイドパネルを他
の車体パネルと所定の相対位置で組合わせる細かい動作
を行うものであり、後退Ｂ。

は、車体パネルの相互の接合が終了して組立てられた車
体主要部２を搬出するためにワーク受は治具６およびそ
のフィンガーをそれぞれ待機位置に復帰させる動作を行
うものである。

ユニットＵ１〜Ｕ５にそれぞれ対応するコントローラ１
２にはまた、第２部（ｂ）に示すように、セダンタイプ
のボディーサイドパネルの上記各位置決め部分の位置決
めに適した動作プログラムを、ユニットＵ１〜Ｕ３につ
いては第２図（ａ）に示すものと同様の、アプローチＢ
３、位置決めＢ２、後退Ｂ３の三つのブロックプログラ
ムとしてそれぞれ記憶させ、この一方、ユニッＩ−Ｕ４
．　Ｕ、については、ボディーサイドパネルのタイプ変
更にともない位置決め方向を車体側方から車体上方およ
び下方に変更する必要があるため、予備アプローチＢＩ
、ブローチＢ２、位置決めＢ３および後退Ｂ４の四つの
ブロックプログラムに分割して記憶させる。

ここで、予備アプローチＢ１は、ユニットＵ４およびユ
ニットＵｓに属するワーク受は治具６のフィンガーを所
定間隔まで移動させるとともに、それらのワーク受は治
具６をユニットＵ４については他のユニットＵ、〜Ｕ３
が受取ったボディーサイドパネルのホイルハウスの下方
へ、またユニットＵ、についてはそのボディーサイドパ
ネルのりャフェンダーの上方へそれぞれ移動させる動作
を行うものであり、アプローチＢ２は、ユニットＵ４．
　　ｔＪ、を上記ボディーサイドパネルの下方および上
方から概略位置決め位置まで移動させる粗い動作を行う
ものである。そして、位置決めＢ３は第２図（ａ）に示
す位置決めＢ２と同様の動作を行うものであり、後退Ｂ
４は、予備アプローチＢ。

およびアプローチＢ２と逆の経路を辿ってワーク受は治
具６およびそのフィンガーを待機位置へ復帰させるもの
である。

またここでは、主制御装置９に、スイッチ入力に基づき
選択された車体パネルに対応するサブコントローラ１１
を作動させる制御プログラムを与えてお（とともに、各
サブコントローラ１１に、それらの対応する車体パネル
の種類に応じて、協調動作が必要とされる位置決めロボ
ット５で群を構成し、同一の群に属するワーク受は治具
６同士が車体パネルを無理に変形させることなく扱うた
め同期して移動するように、ユニットコントローラ１２
内および同一群のユニットコントローラ１２間で位置決
めロボット５同士の動作速度を同期させる調整を行う制
御プログラムを与えておく。

すなわち例えば、主制御装置９へのスイッチ入力に基づ
きハツチバックタイプのボディーサイドパネルが選択さ
れた場合には、ボディーサイドパネルに対応するサブコ
ントローラ１１が、第２図（ａ）に示すように、ユニッ
トＵ、−Ｕ５を全て同一の群Ｇ、として同期作動させ、
この一方、セダンタイブのボディーサイドパネルが選択
された場合には、上記サブコントーラが、第２図（ｂ）
に示すように、ユニットＵ　Ｉ−Ｕ　ｓを一つの群Ｇ２
とし、またユニットＵ４．　　Ｕｓを他の一つの群Ｇ３
として同期作動させるようにする。

上述の如く作動プログラムおよび制御プログラムを与え
るこの例の制御方法によれば、例えば、ハツチバックタ
イプのボディーサイドパネルのみについて、位置決めま
での動作のみを行わせたい場合でも、主制御装置９にス
イッチ入力によりその旨を指示すれば、主制御装置９が
ボディーサイドパネルに対応するサブコントローラ１１
を作動させ、そのサブコントローラ１１が各ユニットコ
ントローラ１２を作動させて例えばユニットｔＬ〜ＵＳ
を一つの群としてそれぞれブロックプログラムのうちの
位置決めＢ２まで同期作動させるので、上記指示した動
作を極めて容易に行わせることができ、また例えば、セ
ダンタイプのボディーサイドパネルのみについて、アプ
ローチまでの動作のみを行わせたい場合でも、スイッチ
人力により、ユニットＵ１〜Ｕ３を一つの群として同期
作動させて、ボディーサイドパネルを支持および概略位
置決めし、これとともにユニットＵ、、　　Ｕ、を他の
一つの群として同期作動させて、その概略位置決めされ
たボディーサイドパネルに対しワーク受は治具６を方向
を変えて接近させ、それらのワーク受は治具６に概略位
置決めを行わせることができるので、上記指示した動作
をこれも極めて容易に行わせることができる。

以上図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に
限定されるものでなく、車体主要部の他の車体パネルの
位置決めにも適用し得ることはもちろん、他の種類のワ
ークを位置決めするワーク位置決め装置にも適用し得て
、上述したと同様の作用効果をもたらすことができる。

（発明の効果） かくしてこの発明の制御方法によれば、適宜に群を組換
えるとともに、同一群を構成する位置決めロボットを同
期作動させることにより、ワーク位置決め装置に特定の
ワークについて特定の動作を行わせる場合に極めて容易
にそれを行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第一図はこの発明のワーク位置決め装置の制御方法の一
実施例に用いる制御系全体を示す構成図、第２図は上記
実施例において実行するプログラムを示す動作管理図、 第３図は従来のワーク位置決め装置を示す斜視図、 第４図は上記ワーク位置決め装置の位置決めロボットお
よびワーク受は治具を示す斜視図である。 １・・・ワーク位置決め装置 ２・・・車体主要部　　　　５・・・位置決めロボット
６・・・ワーク受は治具　　６ａ・・・ゲージ部９・・
・主制御装置　　　　１０・・・制御装置８１〜Ｂ４・
・・ブロックプログラム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ワーク位置決め用の複数のゲージ部を、複数の位置
   決めロボットの作動に基づきそれぞれ移動させて配置し
   、複数のワークを相互に位置決めするワーク位置決め装
   置の、前記位置決めロボットの作動を制御するに際し、 前記ワークの種類に応じて、前記位置決めロボットを組
   合わせてロボット群を構成し、それらの組合わせたロボ
   ットを、群単位で同期作動するよう制御することを特徴
   とする、ワーク位置決め装置の制御方法。