JPH04771B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はワーク組立装置の自動追従方法に関
し、詳しくは上記ワーク組立装置の組立部を搬送
されるワークに自動追従させ、そのワーク搬送中
に上記ワークの組立作業を実行させる方法に関す
るものである。

イ 従来技術 例えば、搬送されるワークの組立作業を実行す
るワーク組立装置の一部を第１図に示し説明す
る。図に於いて、１はワーク組立工程において装
備された搬送コンベア、２は該搬送コンベア１上
に固設された移送部（以下パレツトと称す）で、
このパレツト２には後述する位置決めピンが嵌入
する位置決め孔２ａ，２ａが穿設されている。３
は該パレツト２上に載置され、所定の組立加工が
実施されるワーク、４は上記搬送コンベア１の駆
動により搬送されてくるパレツト２を係止させる
ストツパー機構で、このストツパー機構４は上記
搬送コンベア１の所定位置下方に配設されたシリ
ンダ４ａと、該シリンダ４ａのロツド先端に固設
されたストツパー４ｂとからなる。５，５は搬送
コンベア１の駆動により搬送され、上記ストツパ
ー機構４によつて停止させたパレツト２を位置決
めする位置決め機構で、この位置決め機構５，５
は、搬送コンベア１の所定位置下方に配設された
シリンダ５ａ，５ａと、該シリンダ５ａ，５ａの
ロツド先端に固設された位置決めピン５ｂ，５ｂ
とからなる。尚、上記位置決め機構５，５はワー
クの位置決め精度を向上させるため、パレツト２
の前後部２箇所に設けられている。

従つて従来、ワークの組立作業時において、ワ
ーク３が載置されたパレツト２が搬送コンベア位
置の駆動により定方向へと搬送されて所定位置に
達すると、ストツパー機構４のシリンダ４ａが作
動することによりストツパー４ｂが上昇してパレ
ツト２の前端面に当接し、該パレツト２を停止さ
せる。このパレツト２の停止と共に位置決め機構
５，５のシリンダ５ａ，５ａが作動することによ
り位置決めピン５ｂ，５ｂが上昇してパレツト２
の位置決め孔２ａ，２ａに嵌入し、該パレツト２
を位置決めする。このストツパー及び位置決め機
構４，５，５によりパレツト２が自動位置決めさ
れた後、該パレツト２上のワーク３に対してネジ
締め、部品供給等の組立加工が実行される。この
組立加工完了後は、上記ストツパー及び位置決め
機構４，５，５，の各シリンダ４ａ，５ａ，５ａ
が逆作動してストツパー及び位置決めピン４ｂ，
５ｂ，５ｂが退入することによりパレツト２の自
動位置決めが解除され、搬送コンベア１が再度駆
動開始して次のパレツト２を所定位置まで搬送す
る。

ところで上記従来方法では、パレツト２がスト
ツパー及び位置決め機構４，５，５により機械的
に位置決めされるため、安定した組立作業を実行
することが可能であるが、一方、上記ストツパー
及び位置決め機構４，５，５並びにこれら機構を
制御する制御部を設ける必要があり、構造が複雑
化するという問題点があつた。また上記ワーク組
立加工における作業時間としてはその作業中の停
止時間、ストツパー及び位置決め機構４，５，５
の作業時間が必要であつて組立作業の効率が大幅
に低下するという問題点もあつた。

ロ 発明の目的 本発明は上記問題点に鑑み提案されたもので、
ワーク組立装置の組立部を搬送されるワークに自
動追従させ、そのワーク搬送中に上記ワークの組
立作業を実行可能ならしめる方法を提供すること
の目的とする。

ハ 発明の構成 本発明はワーク３の組立作業を実行する組立部
６ａを有するワーク組立装置６において上記ワー
ク３を記置し、且つ定方向に搬送する移送部２の
移動に上記組立部６ａを自動追従させる方法であ
つて、移動する移送部２の一部を非接触で検出す
る検出器８を上記組立部６ａに設け、該検出器８
による検出信号Ａから得られた移送部検出時間ｔ
を定時間Ｔ毎に積算し、その積算時間が定時間Ｔ
の1/2になるように上記組立部６ａの速度を制御
して該組立部６ａを移送部２に自動追従させるよ
うになしたことを特徴とする。

ニ 実施例 以下の本発明に係るワーク組立装置の自動追従
方法の一実施例を第２図乃至第７図に示し説明す
る。第１図と同一符号は同一物を示しその説明を
省略する。第２図に於いて、６はワーク組立装置
て、このワーク組立装置６は組立部６ａと、搬送
コンベア１によるパレツト２の搬送方向と平行に
架設され、上記組立部６ａをその平方方向に移動
させる送り機構６ｂとからなる。７はワーク３に
対して所定の組立加工は実行する組立ヘツドで、
この組立ヘツド７はパレツト２上のワーク３と対
向し、且つ該パレツト２の搬送方向と直交する方
向に移行可能に上記組立部６ａに装着されてい
る。８は上記組立部６ａのパレツト２端部と対向
する位置に固設された光電スイツチや近傍スイツ
チ等の検出器で、この検出器８は非接触で上記パ
レツト２の先端部の有無を検出する。

また第３図は上記ワーク組立装置の構成ブロツ
ク図を示し、図に於いて、９は組立部６ａの検出
器８に接続された検出波形整形部で、この検出波
形整形部９は上記検出器８によつてアナログ信号
として検出された検出信号Ａを一定のレベル値で
比較して所定のパルス信号Ｂに変換する。１０は
上記検出波形整形部９に接続されたパルス幅積算
部で、このパルス幅積算部１０は上記検出波形整
形部９の出力として得られたパルス信号Ｂを時間
計測してそのパルス幅（ON時間）即ち、移送部
検出時間を積算する。１１は上記パルス幅積算部
１０に接続された偏差時間演算部で、この偏差時
間演算部１１は上記パルス幅積算部１０の出力と
して得られた積算信号Ｃを後述するサンプリング
タイミング制御部にて設定される定時間であるサ
ンプリング時間の1/2の設定時間と比較し、偏差
時間出力として速度偏差信号Ｄに変換する。１２
は上記偏差時間演算部１１に接続された速度信号
演算出力部で、この速度信号演算出力部１２は、
上記偏差時間演算部１１の出力として得られた速
度偏差信号Ｄ組立ヘツド７の現在速度に加算した
速度信号Ｅに変換する。１３は上記パルス幅積算
部１０、偏差時間演算部１１及び速度信号演算出
力部１２にサンプリング時間Ｔ毎にタイミング信
号Ｆを送出する。１４は上記速度信号演算出力部
１２に接続されたDCモータ速度制御部で、この
DCモータ速度制御部１４は上記速度信号演算出
力部１２の出力として得られた速度信号ＥをDC
モータ１５の駆動信号Ｇに変換する。このDCモ
ータ１５は上記駆動信号Ｇにより所望の回転数に
て回転駆動し、組立ヘツド７をその回転数に応じ
た速度で移動させる。

従つてワーク組立装置６の組立ヘツド７を搬送
されるパレツト２に自動追従させるに際し、上記
組立ヘツド７がパレツト２に完全に追従している
場合（第４図参照）には、検出器８にて搬送コン
ベア１上のパレツト２端部を検出し、その検出信
号Ａが検出波形整形部９にてパレツト２端部の検
出有無に対応したパルス信号Ｂに変換される。こ
のパルス信号Ｂはパルス幅積算部１０に入力され
て時間計測され、該パルス信号Ｂのパルス幅ｔが
積算される。そして上記パルス幅積算部１０から
出力される積算信号Ｃによりその積算時間が偏差
時間演算部１１にてサンプリング時間Ｔの1/2の
設定時間と比較される。この際、サンプリング時
間Ｔにおける上記積算時間は略一定しており、且
つサンプリング時間Ｔの1/2の設定時間と一致し
ているため、偏差時間演算部１１から出力される
速度偏差信号Ｄは０となる。その結果速度信号演
算出力部１２から組立ヘツド７の現在速度に応じ
た速度信号Ｅが出力され、CDモータ速度制御部
１４は駆動信号ＧによりDCモータ１５を回転駆
動させて組立ヘツド７を現在速度のまま移動させ
る。

また上記組立ヘツド７がパレツト２に対して遅
れている場合（第５図参照）には、最初のサンプ
リング時間Ｔにおいて検出波形整形部９から出力
されるパルス信号ＢはON状態が継続され、パル
ス幅積算部１０から出力される積算信号Ｃによる
上記パルス信号Ｂのパルス幅ｔの積算時間は偏差
時間演算部１１におけるサンプリング時間Ｔの1/
２の設定時間以上となり、その偏差時間演算部１
１から出力される速度偏差信号Ｄはプラス値とな
つてその値が現在速度に加算された速度信号Ｅを
速度信号積算出力部１２にて得る。この速度信号
ＥによりDCモータ速度制御部１４はDCモータ１
５の回転数を上げる駆動信号Ｇを送出し、上記
DCモータ１５の回転数増加により組立ヘツド７
が加速される。従つて以後のサンプリング時間Ｔ
において検出波形整形部９から出力されるパルス
信号Ｂのパルス幅ｔは減少し、パルス幅積算部１
０から出力される積算時間は偏差時間演算部１１
におけるサンプリング時間Ｔの1/2の設定時間に
漸近し、該偏差時間演算部１１から出力される速
度偏差信号Ｄは最終的に０となつて第５図に示す
場合と同様に組立ヘツド７はパレツト２に完全に
追従する。

更に組立ヘツド７がパレツト２に対して進んで
いる場合（第６図参照）には、最初のサンプリン
グ時間Ｔにおいて検出波形整形部９から出力され
るパルス信号ＢはOFF状態が継続され、パルス
幅積算部１０から出力される積算時間はサンプリ
ング時間Ｔの1/2の設定時間以下となり、偏差時
間演算部１１から出力される速度偏差信号Ｄはマ
イナス値となつてその値が現在速度から減算され
た速度信号Ｅを速度信号演算出力部１２にて得
る。この速度信号ＥによりDCモータ速度制御部
１４はDCモータ１５の回転数を下げる駆動信号
Ｇを送出し、上記DCモータ１５の回転数減少に
より組立ヘツド７が減速される。従つて以後のサ
ンプリング時間Ｔにおいて検出波形整形部９から
出力されるパルス信号Ｂのパルス幅ｔは増加し、
その積算時間はサンプリング時間Ｔの1/2の設定
時間に漸近し、偏差時間演算部１１から出力され
る速度偏差信号Ｄは最終的に０となつて第５図図
示の場合と同様に組立ヘツド７はパレツト２に完
全に追従する。

ところで上記組立ヘツド７がパレツト２に追従
している場合、検出器８の検出信号Ａにより検出
波整形部９から出力されるパルス信号Ｂが不規則
な波形となるのは、上記検出器８に入力される信
号レベルが上記検出波形整形部９の比較信号レベ
ルと非常に近いためであり、もしこの検出波形整
形部９にヒステリシス特性を持たせればその出力
として得られる上記パルス信号Ｂは第７図に示す
ように大きな周期のON−OFF信号となり、速度
偏差信号Ｄも０には収束せず絶えず増減を繰り返
すようになる。これはサンプリング時間Ｔを長く
した場合も同様である。しか上記現象も巨視的に
見れば一定誤差内でパレツト２に組立ヘツド７が
追従していることであり、その誤差のよつては実
用上の問題はない。

従つてワーク組立作業時においては、まずワー
ク組立装置６の組立部６ａは移動範囲の一端に位
置し、搬送コンベア１によつて搬送されてくるパ
レツト２を待機する。よつて上記組立部６ａの組
立ヘツド７の初速度は０であるが検出器８により
搬送されるパレツト２の端部が検出されると前記
速度偏差信号Ｄが最大となり、組立ヘツド７は送
り機構６ｂにより移動開始し、時間経過と共に前
述の如く上記パレツト２への追従が完了して最終
的に速度偏差信号Ｄがつとなる。そこでこの速度
偏差信号Ｄを常時監視し、その値が所定値以下に
達するとワーク組立作業を開始する。そしてこの
ワーク組立作業が完了すると組立ヘツド７は初期
位置に後退し、次に搬送されているパレツト２を
待機する。このワーク組立における作業時間は搬
送ヘコンベア１の搬送速度、組立ヘツド７の移動
可能距離によつて決定される。また万一組立ヘツ
ド７の移動範囲内で上記作業が終了しない場合は
搬送コンベア１を停止させて作業することも可能
であり、この際でも組立ヘツド７はパレツト２端
部を常時監視して追従する。

尚、上記実施例では検出器８により搬送されて
くるパレツト２の先端部をその搬送方向と平行な
方向で検出しているが、本発明はこれに限定され
ることなく、例えば上記パレツト２の搬送方向と
直交する方向についても該パレツト２を検出する
ようにすれば高精度の位置追従制御が可能であ
り、また上記検出器８もパレツトるの前後端に対
応する位置に配設すればその信頼性も向上する。
更に上記位置追従制御はマイクロコンピユータを
用いたソフトウエア制御でも実現可能である。

ホ 発明の効果 本発明によれば、搬送されるワークに組立ヘツ
ドを自動追従させ、そのワーク搬送中に組立作業
を実行するようになしたことから作業時間の大幅
な短縮ができ、組立作業の効率化を図ることが可
能となる。また従来のようにストツパー及び位置
決め機構等を設ける必要もないので構造の簡略化
を図れ、低コストのワーク組立装置が実現され得
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のワーク組立作業を説明するため
の概略平面図、第２図及び第３図は本発明に係る
ワーク組立装置の自動追従方法を説明するための
概略平面図、構成ブロツク図、第４図乃至第７図
は第３図の各ブロツクでの出力信号を示す説明図
である。 ２……移送部（パレツト）、３……ワーク、６
……ワーク組立装置、６ａ……組立部、８……検
出器、Ａ……検出信号、ｔ……移送部検出時間
（パルス幅）、Ｔ……定時間（サンプリング時間）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワークの組立作業を実行する組立部を有する
   ワーク組立装置において上記ワークを載置し、且
   つ定方向に搬送する移送部の移動に上記組立部を
   自動追従させる方法であつて、移動する移送部の
   一部を非接触で検出する検出器を上記組立部に設
   け、該検出器による検出信号から得られた移送部
   検出時間を定時間毎に積算し、その積算時間が定
   時間の1/2になるように上記組立部の速度を制御
   して該組立部を移送部に自動追従させるようにな
   したことを特徴とするワーク組立装置の自動追従
   方法。