JPH03270834A - 部品組付装置の制御方法 - 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） 本発明は、自動車車体等の被組付物にドア等の部品を組
付ロボットを用いてセットし、該組付ロボット又は別置
の締付ロボ・ソトに搭載したナツトランナにより部品を
被組付物に締結するようにした部品組付装置の制御方法
に関する。

（従来の技術） 従来、自動車用ドアの組付装置として、特開昭６１−４
６７８０号公報により、自動車車体の位置ずれ等の位置
情報を検出手段で検出し、この位置情報に基いて演算手
段によりドアのセット位置に関するティーチングデータ
の補正を行ない、この補正データを組付ロボットのロボ
ットコントローラに送信して、補正データに従ったセッ
ト位置に組付ロボットを用いてドアをセットするように
したものは知られている。

（発明が解決しようとする課題） 上記のものでは、検出手段や演算手段の異常により補正
データに狂いを生ずると、ドアが自動車車体に対し正し
くセットされなくなり、ドアヒンジの車体に対する取付
穴が車体側のねじ穴からずれて、ドアヒンジを車体に締
結できなくなり、その都度ラインストップを生じて、生
産性が悪くなる不具合がある。

ところで、最近は車体の位置決め精度が向上され、車体
に対する部品のセット位置は数ミリ程度の限られた範囲
内で補正すれば済むようになっている。

本発明は、この点に着目し、検出手段や演算手段の異常
に起因したラインストップの発生を可及的に防止し得る
ようにした部品組付装置の制御方法を提供することをそ
の目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく、本発明では、被組付物に部品を
組付ロボットを用いてセットし、該組付ロボット又は別
置の締付ロボットに搭載したナツトランナにより部品を
被組付物に締結するようにした部品組付装置の制御方法
であって、検出手段で検出される被組付物の位置情報に
基いて演算手段により部品のセット位置に関するティー
チングデータの補正を行ない、この補正データを組付ロ
ボットのロボットコントローラに送信して、補正データ
に従ったセット位置に部品をセットするものにおいて、
部品と被組付物の締結箇所を、被組付物に対し部品か位
置ずれしても部品を被組付物に締結できるように余裕を
持たせて形成しておくと共に、前記ナツトランナの先端
のソケットをフローティング自在とし、前記検出手段の
異常や前記演算手段の異常を生じたときは、ティーチン
グデータに従ったセット位置に部品をセットするように
した。

尚、部品を被組付物に締結する方式の代表例としては、
締付ボルトを部品と被組付物の一方に形成した取付穴に
挿通して他方に形成したねし穴に締込む方式と、部品と
被組付物の一方に植設したボルトを他方に形成した取付
穴に挿通して、このボルトにナツトを締込む方式とかあ
る。これらの締結方式において、部品と被組付物の締結
箇所を上記の如く余裕を持たせて形成するとは、取付穴
を、ボルトを余裕を持って挿通可能な大径穴に形成する
ことを意味する。

（作　用） 部品の締結方式として、締付ボルトを部品に形成した取
付穴に挿通して被組付物に形成したねじ穴に締込む方式
を採用した場合を例にして本発明の詳細な説明する。

部品をティーチングデータに従ったセット位置にセット
したのでは、被組付物の位置ずれや組立精度誤差があっ
た場合、部品の取付穴が組付物のねし穴に対し芯ずれす
るが、取付穴を大径穴に形成しておくことにより、取付
穴の何れかの部分にねじ穴が臨む。この場合、ナツトラ
ンナの軸線もねじ穴に対し偏心するが、ナツトランナの
先端のソケットをフローティング自在とするため、ソケ
ットに保持させた締付ボルトをソケットのフローティン
グ動作によってねじ穴に締込むことができる。

一方、検出手段や演算手段の異常によって補正データに
狂いを生じ、この補正データに従ったセット位置に部品
をセットした場合には、被組付物のずれと補正データの
狂いとの累積誤差によって、ねじ穴が取付穴から外れる
ような位置に部品かセットされ、被組付物に部品を締結
できなくなることがある。

然し、本発明では、検出手段や演算手段の異常を生じた
ときは、補正データを無効にしてティーチングデータに
従ったセット位置に部品をセットするため、上記の如く
ねじ穴か取付穴内に臨み、ナツトランナのソケットのフ
ローティング動作でねじ穴に締付ボルトが締込まれて、
被組付物に対し位置ずれしてはいるが部品を組付１する
ことかでき、ラインストップは生じない。

尚、異常発生時に組付けられた部品は後工程で位置補正
する。

（実施例） 図示の実施例は、被組付物たる自動車車体ａにフロント
フェンダｂとドアＣとを組付ける組付装置を示し、車体
ａを定位置停止する組付ステーションの両側の基台（１
）（１）上に、第１図に示す如く、夫々フロントフェン
ダ用の第１組付ロボット（２）とドア用の第２組付ロボ
ット（３）と該両組付ロボット（２）　（３）の中間の
ドア用締付ロボット（４）とを搭載し、該両組付ロボッ
ト（２）（３〉によりフロントフェンダｂとドアＣとを
車体ａにセットするようにし、更に組付ステーションに
、車体ａのバルクヘッドと車体ａの左右各側の前後２箇
所の位置を検出する複数の位置センサ（５〉を配置し、
これらセンサ（５）からの位置情報によりフロントフェ
ンダｂやドアＣの車体ａに対するセット位置を補正する
ようにした。該多位置センサ（５〉は適宜の移動機構に
より夫々所定の検出位置と退避位置とに移動自在とした
。

前記各ロボット（２）　（３）　（４）は、第１図及び
第２図に示す如く、基台（１）上に前後動自在に設けた
第１スライド台（２ａ）　（８ａ）　（４ａ）上に横方
向に進退自在な第２スライド台（２ｂ）　（３ｂ）　（
４ｂ）を搭載し、該第２スライド台（２ｂ）　（３ｂ）
　（４ｂ）に上下動自在な昇降枠（２ｃ）　（３ｃ）　
（４ｃ）を取付けて成る直交座標型ロボットで構成され
るものとし、各組付ロボット（２）（３）の昇降枠（２
ｃ）（Ｂｅ）に手首（２ｄ）（ａｄ）を介してフロント
フェンダｂやドアＣを保持する治具（２ｅ）　（３ｅ）
を取付け、又締付ロボット（４〉の昇降枠（４Ｃ）には
ドアヒンジを車体ａに締結するナツトランナ（６１）を
搭載し、更に第１組付ロボット（２）治具（２ｅ）に、
フロントフェンダｂの上縁のフランジ部を車体ａに締結
するナツトランナ（６２〉を搭載した。

該各ナツトランナ（６１）　（６２）は、第３図に示す
如く、先端のソケット（６ａ）に磁石（６ｂ）によって
吸着保持した締付ボルトｄをドアヒンジやフロントフェ
ンダｂのフランジ部に形成した取付穴ｅを通して車体側
のねじ穴に締込むべく機能するもので、ナツトランナの
回転軸を筒袖（６ｃ）とその内部の角軸（６ｄ）とから
成る内外２重構造に構成し、ソケット（６ａ）をその軸
部尾端に形成した膨大部（６ｅ）において筒軸（６ｃ〉
に隙間を存して挿入自在とし、常時は該膨大部（６ｅ）
をばね（６ｒ〉の付勢力で該筒軸（６ｃ）の先端に取付
けた芯決めガイド（６ｇ）に嵌合させてソケット（６ａ
〉を中立位置に保持し、該膨大部（６ｅ）かばね（６ｒ
〉に抗して筒軸（６Ｃ〉に押込まれたとき、ソケット（
６ａ）が芯決めガイド（６ｇ）による拘束を解かれてフ
ローティング動作するようにした。前記角軸（６ｄ）は
、このフローティング動作を阻害しないよう、膨大部（
６ｅ）に形成した角穴にクリアランスを存して係合する
。

前記取付穴ｅは締付ボルトｄを余裕を持って挿通可能な
大径穴に形成されており、又締付ボルトｄの先端はテー
パ状に形成されており、かくてねじ穴に対し取付穴ｅが
芯ずれしても、ねじ穴が取付穴ｅ内に臨んでいる限り、
ナツトランナの前進で締付ボルトｄの先端がそのテーパ
によるガイド作用でねじ穴に挿入され、以後ソケット（
６ａ）がフローティング動作して、締付ボルトｄは確実
にねじ穴に締込まれる。

第１組付ロボット（２）は第１のロボットコントローラ
（７１）により、又第２組付ロボット（３）と締付ロボ
ット（４）は第２のロボットコントローラ（７２）によ
り制御されるもので、第４図に示す如く各ロボットコン
トローラ（７１）　（７□）と、シーケンサ−（８）と
、前記位置センサ（５）の信号を人力するコンピュータ
（９）との間で信号を退散して第５図に示す手順で部品
の組付作業を行なうようにした。

以下これを説明するに、組付ステーションに車体ａがセ
ットされると、（■）、シーケンサ−（８）から各ロボ
ットコントローラ（Ｌ　）　（７２）に起動信号が送信
され（■）、各ロボットコントローラ（７１）　（７□
）にインプットしたティーチングデータに従って各ロボ
ット（２）　（３）　（４）が部品受取り位置に移動し
、ドロップリフタ等の図外の部品供給装置を介して供給
されるフロントフェンダｂとドアＣを各組付ロボット（
２）（３）が受取ると共に、締付ロボット（４）のナツ
トランナ（６□）と第１組付ロボット（２）のナットラ
ンナ（６２）に締付ボルトｄがセットされ（■■）、次
いで車体ａへの部品の組付作業を行なう組付位置の１ス
テップ手前の位置まで各ロボット（２）　（３）　（４
）が移動する（■）。

又、上記起動信号の出力後、位置センサ（５）が検出位
置に移動しく■）、検出位置に到着したところでシーケ
ンサ−（８）からコンピュータ（９）に到着信号が送信
され（■）、この信号で位置センサ（５〉の検出位置へ
の到着が確認されると（■）　コンピュータ（９）が位
置センサ（５）で検出された車体ａの位置情報を読込み
（■）、読込みが完了したところでコンピュータ（９）
からシーケンサ−（８）に読込み完了信号が送信されて
、位置センサ（５）が退避位置に復帰しく［相］０）、
一方コンピュータ（９〉では、読込んだ位置情報に突飛
な情報が含まれているか否かを調べて位置センサ（５）
が正常か否かを判別しく０）、正常であれば読込んた位
置情報から車体ａのセット位置やサイドパネルの取付位
置等のずれを割出して、フロントフェンダｂとドアＣの
車体ａに対するセット位置をこのずれに応じて補正する
ための補正データを演算作成しく０）、次いでコンピュ
ータ（９）からシーケンサ（８）に演算完了信号が送信
されるｌ）。

■のステップで位置センサ（５）が異常と判別されたと
きは、コンピュータ（９）からシーケンサ−（８〉に異
常信号が送信され（０）、又コンピュータ（９）の異常
を生じたときもシーケンサ−（８〉に異常信号が送信さ
れ、補正データの演算か正常に行なわれたか又は位置セ
ンサ（５）やコンピュータ（９）の異常を生じたかの動
作確認をシーケンサ−（８〉が行なうｌ）。そして、各
ロボット（２）　（３）　（４）が上記の如く組付位置
の１ステップ手前の位置に到着したとき、各ロボットコ
ントローラ（Ｌ　）　（７□）からの信号に応答してシ
ーケンサ−（８）から各ロボットコントローラ（Ｌ　）
　（７２）に正常か否かの動作確認信号が送信され（Ｑ
）　　各ロボットコントローラ（Ｌ　）　（７２）が動
作確認信号に基いて正常か否かを判別しく［株］）、正
常であれば各ロボットコントローラ（７１）　（７□）
からコンピュータ（９）に補正データの読出し信号が送
信されて、コンピュータ（９）から各ロボットコンドロ
ーラフ７、）（７□）に対応する補正データ、即ち第１
組付ロボット（２）用のロボットコントローラ（７，）
にフロントフェンダｂのセット位置の補正データと、第
２組付ロボット（３）用のロボットコントローラ（ア□
）にドアＣのセット位置の補正データとか送信され（＠
＠）　、各組付ロボット（２）（３）が上記手前位置か
らこの補正データに従って作動して、フロントフェンダ
ｂとドアＣが夫々車体ａに対し補正データに従って正し
くセットされ、フロントフェンダｂの上縁のフランジ部
が第１組付ロボット（２〉に搭載したナツトランナ（６
□）により車体ａに締結されると共に、締付ロボット（
４〉か補正データに従った所定の締付位置に移動されて
、これに搭載したナツトランナ（６□）によりドアヒン
ジが車体ａに締結され、部品の組付けが行なわれる（＠
）。

一方、［株］のステップで異常と判別されたときは、各
ロボットコントローラ（７１）　（７□）にインプット
されている部品のセット位置に関するティーチングデー
タを読出しく０）、各ロボット（２）（３）（４）をこ
のティーチングデータに従って作動して、フロントフェ
ンダｂとドアＣをティーチングデータに従って作動して
、フロントフェンダｂとドアＣをティーチングデータに
従ったセット位置において車体ａに組付ける。この際、
フロントフェンダｂのフランジ部やドアヒンジに形成し
た取付穴ｅか車体側のねし穴に対し芯すれすることがあ
るが、最近は車体ａの位置決め精度や組立精度の向上に
よりねじ穴のすれ量は一定範囲に収まるようになってお
り、取付穴ｅをこのずれ量を見込んで大きく形成してお
けば、取付穴ｅの何れかの部分にねし穴が臨み、ナツト
ランナ（６＋　）　（６２）の先端のソケット（６ａ〉
のフローティング動作により、上記の如く締付ボルトｄ
を取付穴ｅを通してねじ穴に締込むことができる。尚、
図示されてはいないが、補正データの通信異常を生じた
ときも、ティーチングデータに従って部品を組付ける。

以上の如くして組付けが完了すると、各ロボット（２）
　（３）　（４）は原位置に復帰しく＠）、各ロボット
コントローラ（７１）　（７２，）からシーケンサ−（
８）に作業完了信号が送信され（［相］）、全てのロボ
ットの作業が完了したところで車体ａを組付ステーショ
ンから払出す（［相］＠）。

尚、異常発生時に組付けられた部品は後工程で位置修正
する必要があり、そのため、異常発生時はその情報を外
部の管理装置に送信する。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、部品
と被組付物の締結箇所に余裕を持たせると共に、ナツト
ランナの先端のソケットをフローティング自在とするこ
とにより、被組付物の通常のずれ量の範囲ではティーチ
ングデータに従ったセット位置において部品を被組付物
に締結できるようにし、検出手段や演算手段の異常を生
じたときは、ティーチングデータに従ったセット位置に
部品をセットするようにしたため、被組付物に対し正規
位置からずれてはいても部品を組付けることができ、検
出手段や演算手段の異常に起因したラインストップの発
生頻度を可及的に低減して、生産性を向上できる効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用する部品組付装置の１例の平
面図、第２図は第１図の■−■矢印から見た正面図、第
３図はナツトランナの先端部分の断面図、第４図は締付
装置の制御系のブロック回路図、第５図は部品の組付作
業手順を示すフローチャートである。 ａ・・・車体（被組付物）　ｂ・・・フロントフェンダ
（部品）Ｃ・・・ドア　（部品）　　　（２）　（３）
・・・組付ロボット（４）・・・締付口ボッ　ト　　（
５）・・・位置センサ（検出手段）（６１）（６２）・
・・ナツトランナ　　　　〈６ａ〉・・・ソケッ　ト（
７１）（７□）・・・ロボットコントローラ　（９）・
・・コンピュータ（演算手段）特　許　出　願　人　　
本田技研工業株式会社外３名 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被組付物に部品を組付ロボットを用いてセットし、該組
   付ロボット又は別置の締付ロボットに搭載したナットラ
   ンナにより部品を被組付物に締結するようにした部品組
   付装置の制御方法であって、検出手段で検出される被組
   付物の位置情報に基いて演算手段により部品のセット位
   置に関するティーチングデータの補正を行ない、この補
   正データを組付ロボットのロボットコントローラに送信
   して、補正データに従ったセット位置に部品をセットす
   るものにおいて、部品と被組付物の締結箇所を、被組付
   物に対し部品が位置ずれしても部品を被組付物に締結で
   きるように余裕を持たせて形成しておくと共に、前記ナ
   ットランナの先端のソケットをフローティング自在とし
   、前記検出手段の異常や前記演算手段の異常を生じたと
   きは、ティーチングデータに従ったセット位置に部品を
   セットするようにしたことを特徴とする部品組付装置の
   制御方法。