JPH0222712A

JPH0222712A - ワーク位置決め装置のティーチング方法

Info

Publication number: JPH0222712A
Application number: JP17190388A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Yazaki; 矢崎　和彦; Hiroyuki Ono; 浩幸大野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-07-12
Filing date: 1988-07-12
Publication date: 1990-01-25
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH07120184B2

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、ワーク位置決め装置のティーチング方法に
関するものであり、たとえば、自動車車体の板状ワーク
を所定の位置に位置決め保持するワーク位置決め装置に
おいて、そのワーク位置決め装置を構成する各ロケータ
の、モータ作動されるワーク当接部を、教示モデルを損
傷することなく、ワークの位置決め位置に極めて高い精
度にてホールド可能ならしめるものである。

（従来の技術）ワーク位置決め装置を構成する従来既知のロケータとし
ては、たとえば第７図に示すものがある（特開昭５９−
１２０３７９号）。

このロケータでは、取付ブラケット１に、回転座２を枢
着するとともに、その回転座２の外周面に、複数枚、こ
こでは５枚のゲージプレート３ａ。

３ｂ、　３ｃ、　３ｄ、　３ｅを、放射状に等ピッチで
固定しており、これらのゲージプレート３ａ、　３ｂ、
　３ｃ、　３ｄ＋３ｅのそれぞれは、これもまた、取付
ブラケット１に設けた切換用アクチュエータ４によって
、回転座２を回動駆動することにより、所要に応じて、
図では０で示す作業位置に位置決め固定されることにな
る。

なおここで、それぞれのゲージプレート３ａ、　３ｂ。

３ｃ、　３ｄ、　３ｅは、ヒンジレバー弐のクランパ５
と、このクランパ５を開閉作動させるアクチュエータ６
とからなるクランプ機構７を具える。

このようなロケータによれば、ワークの断面形状と対応
するゲージ面を具えた一枚のゲージプレートを選択し、
そして、その選択したゲージプレートを、切換用アクチ
ュエータ４の作動に基づく回転座２の回動によって、図
の０位置に位置決め固定することにより、その特定ワー
クの位置決めの他、クランプ機構７の作用によるそのワ
ークの保持が可能となる。

ところで、かかるロケータは、ワーク形状の変更、位置
決め位置の変更などに際して、そのゲージプレートを、
三次元座標系の所定位置へ移動させることが必要になる
ことから、ここでは、一方向へ往復動可能な治具ベース
８上に、モータ９によって、その往復動方向と直交する
方向へ駆動される関節型マユブレーク１０を具えており
、このマユブレーク１０に設けたそれぞれの関節モータ
１１゜１２、１３およびモータ９の作動、ならびに治具
へ一ス８の移動に基づき、ゲージプレートの、所要位胃
への移動を可能ならしめている。

このようなロケータにおいて、所要のゲージプレート、
たとえばゲージプレート３ａのゲージ面を、所定のワー
ク位置決め位置にホールドするためのティーチング方法
としては、ＣＡＤデータに基づいて治具ベース８および
それぞれのモータ９，１１゜１２、１３を作動させるこ
とによって、ゲージプレー）３ａのゲージ面を、ワーク
を位置決め支持すべき所定の三次元座標位置にもたらす
、いわゆるＣＡＤティーチならびに、たとえばティーチ
ングペンダントの操作によって、モデル、マスターボデ
ィなどの基準表面に対してゲージプレート３ａのゲージ
面を密着させる、いわゆるモデルティーチが広く一般に
採用されている。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、かかる従来技術において、ＣＡＤティーチを
行う場合には、ＣＡＤデータの精度、各ロケータの設置
精度などとの関連の下で、ゲージプレートのゲージ面を
、十分に満足し得る精度、たとえば０．１〜０．３ｍｍ
程度の誤差の範囲内で所定のワーク位置決め位置にホー
ルドすることができないという問題があり、また、モデ
ルティーチを行う場合には、ゲージプレートのゲージ面
が、基準表面に所定の力で当接したか否かを見極めるこ
とが甚だ困難であり、各モータの作動下で、ゲージ面を
基準表面に強く押し付は過ぎた場合には、ロケータまた
はモデル、マスターボディなどが損傷を受けるという問
題がある一方、かかる損傷をおそれる余り、ゲージ面の
、基準表面に対する接近量を減少させた場合には、ＣＡ
Ｄティー千の場合と同様、ゲージ面の位置決め精度を十
分に高めることができないという問題があった。

この発明は、従来技術のかかる問題点に着目してなされ
たものであり、いわゆるモデルティーチを、ロケータ、
モデルなどの損傷のおそれなしに極めて高い精度にて行
うことができる、ワーク位置決め装置のティーチング方
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ティーチング方法は
、一のワークを複数のロータによって位決め支持するワ
ーク位置決め装置において、各ロケータの、モータ作動
されるワーク当接部を、モデル、マスターボディその他
の基準表面に隙間なく当接させてワークの位置決め位置
を特定するに際し、ワーク当接部を基準表面へ当接させ
ることによって、モータの駆動トルクが所定値を越えた
ときに、そのワーク当接部の作動を停止するとともに、
ワーク当接部をその停止位置にホールドすることを特徴
とする。

（作　用）この発明の、ワーク位置決め装置のティーチング方法に
よれば、モータの作動に基づき、ロケータのワーク当接
部が、モデル、マスターボディその他の基準表面に、所
定の力にて隙間なく当接したことを、モータの駆動トル
クが所定値を越えたことによって検知して、そのモータ
、ひいてはワーク当接部の作動を停止するとともに、ワ
ーク当接部をその停止位置に、モータに内蔵したブレー
キその他によってホールドすることにより、ワーク当接
部を、ロケータ、モデル、マスターボディなどの損傷の
おそれを完全に除去して、所期した通りの精度をもって
、ワークの所定の位置決め位置に、常にかつ確実にもた
らすことができる。

（実施例）以下にこの発明を図示例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の実施に用い得る二種類のロケータを
示す側面図であり、第２図はそれらのロケータを適用し
た位置決め装置を示す斜視図である。

ここで、第１図に示す一方のロケータＬ、は、フレーム
Ｆに取り付けられて三次元方向へ移動可能なマニプレー
タ２１と、その先端にブラケット２２を介して取り付け
られて、支点２３０周りで揺動可能なワーク当接部２４
と、ブラケット２２に枢支されて、ワーク当接部２４の
揺動運動をもたらすモータ２５および、そのモータ２５
にて駆動されるねじ手段２６と、ワーク当接部２４に枢
支したクランパ２７と、これもワーク当接部２４に取り
付けられて、それに対するクランパ２７の揺動運動をも
たらすシリンダ２８とを具え、また、他方のロケータＬ
２は、上述したと同様のマニプレータ２９と、このマニ
プレータ２９の先端に取り付けられて、その先端面に沿
って、図では上下方向へ摺動可能なワーク当接部３０と
、このワーク当接部３０の往復運動を司るモータ３１お
よび図示しないねじ手段と、マニプレータ２９の先端に
、ブラケット３２を介して枢支されて、垂直面内で揺動
可能なワーク当接部３３と、ブラケット３２に取り付け
られてワーク当接部３３の揺動運動をもたらすモータ３
４およびねじ手段３５とを具える。

ここで、それぞれのマニプレータ２１．２９では、第３
図に拡大斜視図で示すように、プレート３６に設けた第
１のモータ３７を含む第１の駆動機構３８によって、第
１の可動プレート３９を、固定プレート３６に対して、
図示の直角座標系のＸ軸方向へ駆動することができる他
、その第１の可動プレート３９に設けた第２のモータ４
０を含む第２の駆動機構゛４１によって、第１の可動プ
レート上に位置する第２の可動プレート４２を、それに
対して図のＹ軸方向へ駆動することができ、さらに、そ
れぞれのプレー　１−３６．３９．４２に貫通する柱状
部材４３を、その下端に取り付けた第３のモータ４４を
含む第３の駆動機構によって直接的には第２の可動プレ
ート４２に対して、図のＸ軸方向へ、そのモータ４４と
ともに駆動することができる。

従って、このロケータＬＩ＋　Ｌｚによれば、マニプレ
ータ２１．２９の作用によってそれらの先端に取り付け
たそれぞれのワーク当接部２４．３０．３３を、所定の
三次元位置へ正確に移動させることができ、加えて、そ
れらの各ワーク当接部２４．３０．３３はさらに、それ
ぞれのモータ２５．３１．３４の作動に基づき、垂直面
内での揺動運動または上下運動を行うことができる。

このようなそれぞれのロケータにおいて、たとえば、各
ワーク当接部を、第２図に示すような仮止め溶接ステー
ジＳに位置決め配置したマスターボディＭの外表面、い
いかえれば基準表面Ｂに隙間なく当接させるに際しては
、各ロケータ、第１図に側面図で示すところでは、ロケ
ータＬ、、　Ｌ２のマニプレータ２１．２９を、ＣＡＤ
データに基づく、もしくはティーチングペンダントの操
作に基づく、第１〜第３のモータ３７．４０．４４の作
動によって、ワーク当接部２４．３０．３３が、基準表
面已に接近する概略位置まで作動させて、それらの各マ
ニプレータ２１．２９を位置決め固定した後、モータ２
５の作動によるワーク当接部２４の揺動運動ならびに、
モータ３１の作動によるワーク当接部３０の下降運動お
よびモータ３４の作動によるワーク当接部３３の揺動運
動をもたらして、それらのそれぞれのワーク当接部２４
．３０．３４を、基準表面Ｂに、所定の押圧力にて隙間
なく当接させ、そして、そこにホールドする。

ここで、これらの各ワーク当接部２４．３０．３４の、
所定の位置決め位置へのホールドは、それらが所定の押
圧力にて基準表面Ｂに当接したときには、それぞれのモ
ータ２５．３１．３４の負荷が急激に増加して、そこで
の電流値もまた急激に増加するので、かかる場合に、モ
ータ２５．３１．３４の作動を停止するとともに、各モ
ータ２５．３Ｌ　３４に内蔵したブレーキその他によっ
て、それぞれワーク当接部２４゜３０、３４をその位置
に保持することにて行われる。

なおここにおいて、各マニプレータ２１．２９の第１〜
第３のモータ３７．４０．４４を、各モータ２５．３Ｌ
３４と同時に作動させる場合には、第１〜第３のモータ
３７．４０．４４をもまた、モータ２５．３１．３４と
同様に機能させることが可能である。

第４図は、ロケータの作動制御回路を例示するブロック
線図であり、ここでは、マニュアル作動指令を、ティー
チングペンダント５１から、インターフェース５２を介
してＣＰＵ５３に入力する一方、そのＣＰＵ５３では、
各モータについての処理プログラム、データなどを記憶
するメモリ５４からの信号に基づき、サーボコントロー
ラ５５へ、電流制限値、作動位置などの指令を出力し、
そのサーボコントローラ５５は、そこへ入力された指令
に基づき、アンプ５６を介してロケータ、たとえばロケ
ータＬ１の作動をもたらす。

ここで、ロケータＬ１のモータ、たとえばモータ２５の
電流値およびワーク当接部２４の座標位置は、そのモー
タからサーボコントローラ５５ヘフイールドバツクされ
る。

以上のような制御回路によって、ロケータＬ、のワーク
当接部２４を、基準表面Ｂ、とくにそのサイドルーフレ
ールＢ１に、隙間なく、所期した通りの押圧力で当接さ
せる場合につき、第５図に示すフローチャートに基づい
て以下に説明する。

ここでは、はじめに、ワーク当接部２４を、マニプレー
タ２１、もしくはそれとモータ２５との作動によって、
サイドルーフレールＢ１の近傍位置へもたらし、次いで
、ティーチングペンダント５１のモードを、モータ２５
についてのモデルティーチに選択し、このことによ、り
て、メモリ５４からＣＰＩＪ５３に、モータ２５の軸ト
ルク制御パラメータ、いいかえれば、ワーク当接部２４
を含む各可動部分の重量その他を加味した状態での、駆
動トルクと電流値との関係を読み込み、また、そのＣＰ
Ｕ５３からサーボコントローラ５５へ、モータ２５の駆
動トルクが所定値を越えることに起因して増加する電流
の制限値指令を入力する。そしてその後は、引き続くテ
ィーチペンダント５１の操作に基づき、サーボコントロ
ーラ５５により、アンプ５６を介してロケータＬ、を作
動させ、そのロケータＬ１のワーク当接部２４が、マス
ターボディＭ１ひいては、そのサイドルーフレールＢ１
に所定の力で当接することによって、モータ２５の駆動
トルクが所定値を越えたとき、いいかえれば、モータ電
流が制限値を越えたときに、サーボコントローラ５５か
らアンプ５６への、モータ作動指令を停止してワーク当
接部２４の移動停止をもたらすとともに、その移動停止
に起因するワーク当接部２４のホールドをもたらす。

このようにして一のワーク当接部２４に対するモデルテ
ィーチを終了した後は、他のワーク当接部に対して同様
のモデルティーチを順次に繰り返す。

なおここで、モータの駆動トルク、いいかえればモータ
電流と、ワーク当接部の停止との関係は、たとえば第６
図に示すように表現することができ、ＣＰＵ５３からサ
ーボコントローラ５５へ入力される電流制限値を、ワー
ク当接部の作動むら、塵埃その他の影響などに起因する
電流値の増加よりも相当高いレベルに設定し、その電流
制限値を越える電流が発生したときにのみ、モータを直
ちに停止させることによって、ワーク当接部を、それの
過剰移動を確実に防止して、所期した通りの位置決め位
置に、高い精度で位置決めし、そしてホールドすること
ができる。

かくして、全てのロケータについてのモデルティーチを
終了した後は、各ワーク当接部の、ワーク位置決め位置
をサーボコントローラを経てメモリ５４に記憶するとと
もに、ワーク当接部を後退作動させてマスターボディの
取り外しを行い、実際の仮付溶接作業に際しては、各ワ
ーク当接部を、予め記憶したワーク位置決め位置へ再進
出させて車体の仮付溶接を行うことにより、極めて高い
精度の車体組み立てが可能となる。

（発明の効果）従って、この発明のティーチング方法によれば、とくに
は、ワーク当接部を、モデル、マスターボディその他の
基準表面に当接させることによって、ワーク当接部を直
接的もしくは間接的に作動するモータの駆動トルクが所
定値を越えたときに、そのワーク当接部の作動を停止す
るとともに、ワーク当接部をその停止位置にホールドす
ることにより、モデル、マスターボディなどを全く損傷
することなく、ワーク当接部を所要の力で基準表面に十
分に密着させて、そのワーク当接部を、ワークの位置決
め位置に極めて正確に位置させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施に用いるロケータを示す側面図
、第２図は第１図に示すロケータを適用した位置決め装置
を示す斜視図、第３図はマニプレータの拡大斜視図、第４図はロケータの作動制御回路を示すブロック線図、第５図はティーチングの手順を示すフローチャート、第６図はモータ電流とワーク移動量との関係を示すグラ
フ、第１図は従来の口・ケータを示す図である。２１、２９・・・マニプレータ　２２．３２・・・ブラ
ケット２４、３０．３３・・・ワーク当接部２５、３１．３４・・・モータ　　２６．３５・・・ね
じ手段２７・・・クランパ　　　　　２８・・・シリン
ダ３６・・・固定プレート　　　３７．４０．４４・・
・モータ３８、４１・・・駆動機構　　　Ｌ、、　Ｌ２
・・・ロケータ特許出願人日産自動車株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１、一のワークを複数のロケータによって位置決め支持
するワーク位置決め装置において、各ロケータの、モー
タ作動されるワーク当接部を、基準表面に隙間なく当接
させて、ワークの位置決め位置を特定するに際し、前記ワーク当接部の、基準表面への当接によって、モー
タの駆動トルクが所定値を越えたときに、そのワーク当
接部の作動を停止するとともに、ワーク当接部をその停
止位置にホールドすることを特徴とするワーク位置決め
装置のティーチング方法。