JPH10194687A - フローティング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークを搭載したテーブルの傾きを自動的に
修正しうる機能を備えたフローティング装置を提供す
る。 【解決手段】 ワークを搭載したテーブルの傾きを位置
検出器３２０，３４０で検出し、コントローラ６２０，
６３０で、テーブルを水平位置に修正するのに必要な指
令信号を作成し、電空比例弁５１０〜５４０へ送る。こ
れにより、水平軸（Ｘ軸、Ｙ軸）回りについてテーブル
位置が水平となるように各１対のエアシリンダ３１６，
３１７；３３６，３３７が駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、自動車
生産ラインの車両組立工程において、ハンガーに吊され
てコンベアで搬送される車両のボデーに対して下方から
重量物のワークを組み付ける際に、作業者を支援するた
め、その重量物ワークを搭載して位置合わせをしながら
持ち上げるのに用いられるフローティング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】車両組立工程の中でも、特にアンダーフ
ロア組付工程においては、重量物のワークを搬送するた
め、作業者の負担を軽減すべく、フローティング装置を
用いて重量物ワークをテーブルに搭載し、ボデーの下側
から持ち上げて組み付けるようにしている。代表的なワ
ークとして、たとえば、フロントサブフレーム、エンジ
ンアセンブリ（トランスミッションが取り付けられたも
の）、リヤサスペンションアセンブリなどがある。

【０００３】図８はそのようなフローティング装置の一
例を示す正面図である。この装置は、床面１に設置さ
れ、ワークＷを搭載するテーブル２を前後および左右の
水平方向（たとえば、Ｘ軸およびＹ軸方向）に移動可能
とするための水平スライドユニット３と、テーブル２を
上下方向（たとえば、Ｚ軸方向）に移動可能とするため
の昇降装置４とから構成されている。水平スライドユニ
ット３は、それぞれ前後方向および左右方向の直線運動
を許容するＬＭガイド５，６を有し、駆動源は持ってい
ない。昇降装置４はエアシリンダ（空気圧シリンダ）７
とガイド（ガイドロッド８）からなっている。なお、テ
ーブル２の中には、電動機を駆動源として作業者のレバ
ー操作により動かすようにしたものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のフローティング装置にあっては、車両ボデー
９に対してテーブル２上のワークＷが傾いている場合に
は、作業者がワークＷを持ち上げて位置合わせ（たとえ
ば、ワークＷ側の位置決め穴（図示せず）とボデー９側
のスタッドボルト１０の間での位置合わせ）をすること
になり、作業者の負担となっている。すなわち、従来の
装置には、テーブル２を水平方向および上下方向に直線
移動できるようにする機構はあるものの、水平軸（Ｘ
軸、Ｙ軸）回りに関しての揺動運動や垂直軸（Ｚ軸）回
りに関しての旋回運動を可能とする機構がないため、上
記のようにボデー９に対してワークＷに傾き（水平軸回
りの前後、左右の揺れ）がある場合など、位置決めに際
してワークＷとボデー９との間に各軸回りの回転動作を
必要とする場合において、ワークＷを手で持って位置合
わせを行う必要があり、位置決めのための作業者の負担
が重くなっている。

【０００５】なお、特開平５−６９２６１号公報には、
無人搬送車のテーブルの位置決め装置において、そのテ
ーブルがフローティング機構により前後、左右、上下の
各方向に関して直線移動可能であって、かつ垂直軸回り
に水平回動可能で水平軸回りに揺動可能となるようにし
たものが開示されている。したがって、かかる技術を上
記のフローティング装置に適用すれば、一応、ボデー９
に対してワークＷに傾きがある場合の位置合わせに際し
てワークＷを手で持ち上げる必要がなくなり、作業者の
負担はある程度軽減されることになる。しかし、ワーク
Ｗを手で持ち上げる必要はなくなっても、フローティン
グ機構によりテーブルの位置を水平にするなどのワーク
Ｗの傾きを修正するための作業は依然として残されてお
り、作業者の負担の軽減にも一定の限界がある。

【０００６】本発明は、作業者による重量物の組付作業
を支援するためのフローティング装置における上記課題
に着目してなされたものであり、ワークを搭載したテー
ブルの傾きを自動的に修正しうる機能を備えたフローテ
ィング装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、垂直方向に昇降可能でかつ
水平方向に移動可能に、および垂直軸回りに回動可能で
かつ水平軸回りに揺動可能に支持されたテーブルを有す
るフローティング装置において、前記テーブルの傾きを
検出する傾き検出手段と、前記テーブルに対して水平軸
回りの回転力を発生させる回転力発生手段と、前記傾き
検出手段からのデータにより、前記水平軸回りの回転力
をバランスさせて前記テーブルが水平位置に保持される
ように前記回転力発生手段の出力を制御する制御手段と
を有することを特徴とする。

【０００８】この発明にあっては、テーブルにワークを
搭載したときにそのワークの重心位置のずれにより偏荷
重が発生してバランスが崩れた場合において、このとき
のテーブルの傾きを傾き検出手段によって検出し、この
データにより、制御手段は、水平軸回りの回転力をバラ
ンスさせてテーブルが水平位置に保持されるように回転
力発生手段の出力を制御する。これにより、回転力発生
手段は、テーブルが水平位置に保持されるようにテーブ
ルに対して必要な水平軸回りの回転力を発生させる。こ
のようにして、たとえワーク搭載時にテーブルが傾いて
も自動的に水平位置に修正されることになる。

【０００９】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、前記テーブルを自動的に水平位置にバ
ランスさせる第１モードと、前記テーブルの傾きを手動
で操作する第２モードとを選択的に設定するモード設定
手段をさらに有することを特徴とする。

【００１０】この発明にあっては、モード設定手段によ
り第１モードが設定されると、上記のメカニズムにより
テーブルは自動的に水平位置にバランスされる。一方、
第２モードが設定された場合には、テーブルの傾きを手
動で操作することができる。すなわち、回転力発生手段
の出力を手動で制御して、テーブルを水平軸回りに回転
動作させることができる。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明をより具体化したものであって、ワークを載置するテ
ーブルを上下方向に昇降する昇降機構と、前記テーブル
を前後および左右の水平方向に移動可能とする水平スラ
イド機構と、前記テーブルを垂直軸回りに回動可能とす
る旋回機構と、前記テーブルを第１水平軸および第２水
平軸回りにそれぞれ揺動可能とする揺動機構とを有する
フローティング装置において、前記第１水平軸の回転位
置を検出する第１位置検出器と、前記第２水平軸の回転
位置を検出する第２位置検出器と、前記第１水平軸の両
側に配置され当該第１水平軸回りの回転力を発生させる
１対のアクチュエータからなる第１アクチュエータ群
と、前記第２水平軸の両側に配置され当該第２水平軸回
りの回転力を発生させる１対のアクチュエータからなる
第２アクチュエータ群と、前記第１および第２アクチュ
エータ群の各アクチュエータに対応して設けられそれぞ
れ電気的な入力信号に対して前記各アクチュエータの出
力を制御するアクチュエータ制御手段と、前記第１およ
び第２位置検出器からのデータにより、前記テーブルが
水平位置に保持されるように前記第１および第２水平軸
回りの回転力をそれぞれバランスさせるための必要な指
令信号を作成し、前記アクチュエータ制御手段に出力す
る指令信号作成手段とを有することを特徴とする。

【００１２】この発明にあっては、テーブルにワークを
搭載したときにそのワークの重心位置のずれにより偏荷
重が発生してバランスが崩れテーブルが傾いた場合にお
いて、このときの第１水平軸の回転位置を第１位置検出
器によって、第２水平軸の回転位置を第２位置検出器に
よってそれぞれ検出し、これらのデータにより、指令信
号作成手段は、テーブルが水平位置に保持されるように
第１および第２水平軸回りの回転力をそれぞれバランス
させるための必要な指令信号を作成し、アクチュエータ
制御手段に出力する。この指令信号を受けて、アクチュ
エータ制御手段は、第１および第２アクチュエータ群の
各アクチュエータの出力を制御する。これにより、第１
アクチュエータ群の１対のアクチュエータは、テーブル
が第１水平軸に関して水平位置に保持されるようにそれ
ぞれ反対方向の必要な第１水平軸回りの回転力を発生さ
せ、これと同時に、第２アクチュエータ群の１対のアク
チュエータも、テーブルが第２水平軸に関して水平位置
に保持されるようにそれぞれ反対方向の必要な第２水平
軸回りの回転力を発生させる。このようにして、たとえ
ワーク搭載時にテーブルが傾いても自動的に水平位置に
修正されることになる。

【００１３】請求項４記載の発明は、上記請求項３記載
の発明において、前記テーブルを自動的に水平位置にバ
ランスさせる第１モードと、前記テーブルの傾きを手動
で操作する第２モードとを選択的に設定するモード設定
手段をさらに有することを特徴とする。

【００１４】この発明にあっては、モード設定手段によ
り第１モードが設定されると、上記のメカニズムにより
テーブルは自動的に水平位置にバランスされる。一方、
第２モードが設定された場合には、テーブルの傾きを手
動で操作することができる。すなわち、第１および第２
アクチュエータ群の各アクチュエータの出力を手動で制
御して、テーブルをそれぞれ第１および第２水平軸回り
に回転動作させることができる。

【００１５】

【発明の効果】したがって、請求項１記載の発明によれ
ば、ワーク搭載時にテーブルが傾いても自動的に水平位
置に修正されるので、水平方向の位置決めのための作業
者の負担をより一層軽減することができる。

【００１６】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の効果に加えて、テーブルの傾きを手動で
操作するモードをも選択できるので、必要に応じてテー
ブルの傾きを任意に設定することができ、テーブルを所
望の位置に傾けたい場合の作業者の負担を軽減すること
ができる。

【００１７】請求項３記載の発明によれば、ワーク搭載
時にテーブルが傾いても自動的に水平位置に修正される
ので、水平方向の位置決めのための作業者の負担をより
一層軽減することができる。

【００１８】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
３記載の発明の効果に加えて、テーブルの傾きを手動で
操作するモードをも選択できるので、必要に応じてテー
ブルの傾きを任意に設定することができ、テーブルを所
望の位置に傾けたい場合の作業者の負担を軽減すること
ができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態に係る
フローティング装置の一部断面を含む正面図、図２は図
１の水平スライド回転ユニットの構成図である。なお、
図８と共通する部分には同一の符号を付してある。

【００２０】このフローティング装置は、床面１に設置
され、水平軸（Ｘ軸、Ｙ軸）と垂直軸（Ｚ軸）のおのお
のについて軸方向および軸回りの動作がそれぞれ可能と
なっているものであって、重量物のワークＷを搭載する
フローティングテーブル（以下単に「テーブル」ともい
う）１００が、後述するフローティング機構により、垂
直方向（Ｚ軸方向）に昇降可能でかつ水平方向（Ｘ軸、
Ｙ軸方向）に直線移動可能に、および垂直軸（Ｚ軸）回
りに回動可能でかつ水平軸（Ｘ軸、Ｙ軸）回りに揺動可
能に支持されている。つまり、テーブル１００は、フロ
ーティング機構により許容される範囲内ですべての方向
に自由に動くことができるようになっている。なお、こ
こでは、Ｘ軸（第１水平軸）は水平でかつ車両ボデー９
の搬送方向に平行にとり、Ｙ軸（第２水平軸）は水平で
かつＺ軸とＸ軸とに直交する方向にとってある。

【００２１】フローティング機構は、上部から順に、テ
ーブル１００を垂直軸（Ｚ軸）回りに回動可能とするた
めの旋回ユニット２００と、テーブル１００を水平方向
（Ｘ軸、Ｙ軸方向）に直線移動可能としかつ水平軸（Ｘ
軸、Ｙ軸）回りに揺動可能とするための水平スライド回
転ユニット３００と、テーブル１００を垂直方向（Ｚ軸
方向）に昇降可能とするための昇降ユニット４００とか
ら構成されている。

【００２２】旋回ユニット２００は、回転軸２１０の中
心に直角な方向に作用するラジアル荷重を受けるラジア
ルベアリング２２０と、回転軸２１０の軸方向のスラス
ト荷重を受けるスラストベアリング２３０と、回転軸２
１０をあらかじめ設定された初期位置にセンタリングす
るためのセンタリング用ばね（図示せず）とからなって
いる。また、フローティングテーブル１００の下面には
旋回ストッパ２４０が立設されており、フローティング
テーブル１００の下方に位置するテーブル１１０の側面
に立設された当て部材２５０と当接することで、Ｚ軸回
りの旋回運動が規制されるようになっている。テーブル
１１０は後述するＸ軸スライドユニットに固定されてい
る。なお、旋回ユニット２００に駆動源はない。

【００２３】水平スライド回転ユニット３００は、テー
ブル１００をＸ軸方向に直線移動可能としかつＸ軸回り
に揺動可能とするためのＸ軸スライド回転ユニット３１
０と、テーブル１００をＹ軸方向に直線移動可能としか
つＹ軸回りに揺動可能とするためのＹ軸スライド回転ユ
ニット３３０とからなっている。

【００２４】Ｘ軸スライド回転ユニット３１０は、テー
ブル１１０とテーブル１２０の間に、Ｘ軸に平行に配置
されたボールスプライン３１１と、センタリング用の圧
縮バネ３１２，３１２とからなる水平スライド機構に、
Ｘ軸回りの回転力を発生する機構を付加して構成されて
いる。なお、水平スライド機構に駆動源はない。

【００２５】ボールスプライン３１１は、スプライン軸
３１３とＸ軸スライドユニット（外筒）３１４がラジア
ル形式に配置された鋼球を介して作動するように構成さ
れている。スプライン軸３１３の両端はテーブル１２０
上に固定された支持ブロック３１５，３１５によって支
持されている。Ｘ軸スライドユニット（外筒）３１４の
上部にはテーブル１１０が固定されている。

【００２６】Ｘ軸回りの回転力を発生する機構は、ボー
ルスプライン３１１を中心にその両側に回転力発生手段
またはアクチュエータとして機能するエアシリンダ（空
気圧シリンダ）３１６，３１７を駆動源として配置して
構成されている。各エアシリンダ３１６，３１７のピス
トンロッドは、適当なジョイント３１８，３１８を介し
て、対応する側のＬＭガイド３１９，３１９の受け部と
連結されている。すなわち、Ｘ軸回りの揺動（回転）に
ついては、エアシリンダ３１６，３１７によってバラン
スをとる構造になっている。エアシリンダ３１６，３１
７を用いた場合には、後述するように、各シリンダ３１
６，３１７の圧力バランス（設定圧力）を変えること
で、Ｘ軸回りのバランスを水平位置に自動制御したりま
たは遠隔操作することが可能となる。また、２つのシリ
ンダ３１６，３１７の力バランスを最適化すれば、中心
のボールスプライン３１１を細くすることができ、スラ
イド方向の摩擦力を低減することができる。なお、第１
アクチュエータ群はこれら１対のエアシリンダ３１６，
３１７で構成されている。

【００２７】また、ボールスプライン３１１の一端部
（の部品取付部）には、Ｘ軸の回転位置を検出するため
の位置検出器３２０が取り付けられている。位置検出器
３２０は、傾き検出手段または第１位置検出器として機
能するものであって、たとえば、ポテンショメータ等か
らなる回転角センサなどで構成されている。

【００２８】なお、ここでは、１対のエアシリンダ３１
６，３１７によってＸ軸回りの回転のバランスをとるよ
うにしているが、自動制御や遠隔操作の必要がなけれ
ば、エアシリンダの代わりに１対のばねを用いてバラン
スをとることも可能である。また、場合によっては、ア
クチュエータとして、モータや油圧シリンダを用いるこ
とも可能である。

【００２９】また、Ｘ軸の回転位置の検出は、各エアシ
リンダ３１６，３１７に適当なセンサを取り付けてその
ストローク位置を検出することによっても可能であり、
この場合にはボールスプライン３１１に取り付ける位置
検出器３２０は不要となる。したがって、この場合には
水平スライド機構としてボールスプライン３１１に代え
てふつうのリニアシャフト（丸棒）を用いることも可能
となる。

【００３０】Ｙ軸スライド回転ユニット３３０は、上記
したＸ軸スライド回転ユニット３１０と基本的な構成は
まったく同じであって、テーブル１２０とテーブル１３
０の間に、Ｙ軸に平行に配置されたボールスプライン３
３１と、センタリング用の圧縮バネ３３２，３３２とか
らなる水平スライド機構（駆動源なし）に、Ｙ軸回りの
回転力を発生する機構を付加して構成されている。

【００３１】ボールスプライン３３１はスプライン軸３
３３とＹ軸スライドユニット（外筒）３３４の間に鋼球
を介装してなり、スプライン軸３３３は両端がテーブル
１３０上に固定された支持ブロック３３５，３３５によ
って支持されている。Ｙ軸スライドユニット３３４の上
部にはテーブル１２０が固定されている。

【００３２】Ｙ軸回りの回転力を発生する機構は、ボー
ルスプライン３３１を中心にその両側に回転力発生手段
またはアクチュエータとして機能するエアシリンダ（空
気圧シリンダ）３３６，３３７を駆動源として配置して
構成されている。すなわち、Ｙ軸回りの揺動（回転）に
ついては、エアシリンダ３３６，３３７によってバラン
スをとる構造になっている。エアシリンダ３３６，３３
７を用いた場合には、前述したのと同様に、各シリンダ
３３６，３３７の圧力バランス（設定圧力）を変えるこ
とで、Ｙ軸回りのバランスを水平位置に自動制御したり
遠隔操作することが可能となる。また、２つのシリンダ
３３６，３３７の力バランスを最適化すれば、中心のボ
ールスプライン３３１を細くすることができ、スライド
方向の摩擦力を低減することができる。なお、第２アク
チュエータ群はこれら１対のエアシリンダ３３６，３３
７で構成されている。

【００３３】また、ボールスプライン３３１の一端部
（の部品取付部）には、Ｙ軸の回転位置を検出するため
の位置検出器３４０が取り付けられている。位置検出器
３４０は、傾き検出手段または第２位置検出器として機
能するものであって、Ｘ軸用の位置検出器３２０と同
様、たとえば、ポテンショメータ等からなる回転角セン
サなどで構成されている。

【００３４】なお、エアシリンダ３３６，３３７の代わ
りにばねを用いたりモータや油圧シリンダを用いてもよ
いことは前述したのと同様である。また、各エアシリン
ダ３３６，３３７にセンサを取り付けた場合に位置検出
器３４０が不要となること等も前述したのと同様であ
る。

【００３５】昇降ユニット４００は、駆動源としてのエ
アシリンダ４１０と、昇降時の平行を保つためのガイド
４２０とからなっている。エアシリンダ４１０はフレー
ム１５０のベース１５０ａに取り付けられ、エアシリン
ダ４１０のピストンロッドの先端はテーブル１４０に連
結されている。このテーブル１４０の上部にはテーブル
１３０が固定されている。ガイド４２０は、テーブル１
４０の下面に立設されたガイドロッド４２１と、ベース
１５０ａに固定された受け部４２２とからなっている。

【００３６】このようにして、テーブル１００は、上記
のように構成されたフローティング機構により、前後
（Ｘ軸）、左右（Ｙ軸）、上下（Ｚ軸）の各方向に関し
て直線移動可能で、かつ、Ｚ軸回りに回動（旋回）可能
で各水平軸（Ｘ軸、Ｙ軸）回りに揺動可能となってい
る。

【００３７】本装置では、これら各種運動のうち、Ｚ軸
方向の昇降のほか、水平軸（Ｘ軸、Ｙ軸）回りの前後、
左右の揺れ（傾き）をも遠隔操作できるようになってい
る。さらに、水平軸（Ｘ軸、Ｙ軸）回りの傾きについて
は、自動的に水平位置に修正できる機能をも備えてい
る。

【００３８】図３は水平軸回りの動作を制御するための
システム構成図である。このシステムは、Ｘ軸およびＹ
軸の回転位置をそれぞれ検出する位置検出器（ポレンシ
ョメータ）３２０，３４０と、Ｘ軸回りの回転力を発生
させる１対のエアシリンダ３１６，３１７と、Ｙ軸回り
の回転力を発生させる１対のエアシリンダ３３６，３３
７と、電気的信号を入力して各エアシリンダ３１６，３
１７，３３６，３３７の出力をそれぞれ制御するアクチ
ュエータ制御手段としての電空比例弁５１０，５２０，
５３０，５４０と、所定の演算処理等を行う制御部６０
０とから構成されている。制御部６００は、装置全体を
制御するためのＣＰＵ６１０と、Ｘ軸回りの動作を制御
するためのＸ軸コントローラ６２０と、Ｙ軸回りの動作
を制御するためのＹ軸コントローラ６３０とからなって
いる。指令信号作成手段はＸ軸コントローラ６２０とＹ
軸コントローラ６３０とで構成されている。また、制御
部６００には、本装置を操作するためのモード設定手段
として機能する操作部７００が接続されている。なお、
制御手段は電空比例弁５１０，５２０，５３０，５４０
とＸ軸およびＹ軸コントローラ６２０，６３０とで構成
されている。

【００３９】電空比例弁５１０〜５４０は、指令電圧と
設定圧力とが比例の関係を持つレギュレータであって、
たとえば、図４に示すような特性を持っている。各電空
比例弁５１０〜５４０の入口ポートは圧力源（エア源）
５５０に接続され、出口ポートは対応するエアシリンダ
３１６，３１７，３３６，３３７にそれぞれ接続されて
いる。したがって、各電空比例弁５１０〜５４０に与え
る指令電圧の値を変えることによって対応するエアシリ
ンダ３１６，３１７，３３６，３３７の出力（水平軸回
りの回転力）を制御することができる。

【００４０】ここでは、水平軸回りの動作の制御モード
として、テーブル１００を自動的に水平位置にバランス
させるバランスモード（第１モード）と、テーブル１０
０の傾きを手動で操作する遠隔操作モード（第２モー
ド）とがある。これらのモードは、後述するように、操
作部７００によって選択的に設定できるようになってい
る。バランスモードが設定された場合には、テーブル１
００の傾きを位置検出器３２０，３４０で検出し、コン
トローラ６２０，６３０で、テーブル１００を水平位置
に修正するのに必要な指令信号（指令電圧値）を作成
し、電空比例弁５１０〜５４０へ送るようになってい
る。このとき、コントローラ６２０，６３０では、テー
ブル１００にワークＷが搭載された時の位置検出器３２
０，３４０（つまり、テーブル１００の傾き）の動作方
向、動作速度、および現在位置から、前記必要な指令信
号を作成する。これにより、各水平軸（Ｘ軸とＹ軸）回
りについて、テーブル１００が水平位置となるように各
１対のエアシリンダ３１６，３１７；３３６，３３７の
出力がそれぞれ合わせられる。一方、遠隔操作モードが
設定された場合には、操作部７００のスイッチ操作によ
り、ＣＰＵ６１０を通じて各コントローラ６２０，６３
０からスイッチ操作量に応じた指令信号が出力され、テ
ーブル１００を各水平軸（Ｘ軸、Ｙ軸）回りに任意に動
作させうるようになっている。

【００４１】図５は操作部７００の一例を示す構成図で
あって、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）
中のＢ方向から見た正面図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）中
のＣ方向から見た側面図である。

【００４２】この操作部７００は、異常発生時などにお
いて装置の動作をすべて停止させるための非常停止スイ
ッチ７１０と、テーブル１００を上下方向に昇降させる
ための昇降スイッチ７２０と、上記したバランスモード
を設定するためのバランススイッチ７３０と、バランス
を解放するためのバランス解放スイッチ７４０と、テー
ブル１００の傾きを操作するためのＸ軸Ｙ軸回転用スイ
ッチ７５０と、テーブル１００が水平位置にバランスさ
れた状態となったことを示すバランス状態表示ランプ７
６０とからなっている。昇降スイッチ７２０は、テーブ
ル１００を移動させたい方向にスイッチを倒している間
だけ動作するように構成されている。バランススイッチ
７３０は、一度押すとバランスモードに設定され、自動
的にテーブル１００がバランスされるようになってい
る。バランス解放スイッチ７４０は、一度押すとバラン
スモードが解除され、バランスが解放された状態、つま
りテーブル１００が自由に傾き得る状態となる。これに
より、遠隔操作モードが設定される。Ｘ軸Ｙ軸回転用ス
イッチ７５０は、テーブル１００を傾けたい方向に押し
ている間だけ動作するように構成されている。

【００４３】図６は操作部７００の取付位置、方向の一
例を示した図である。操作部７００は、作業者がワーク
Ｗの組付作業をする際にその作業をしながら操作をする
ものであるから、作業中でも操作しやすい位置に操作し
やすい方向に取り付けるのが好ましい。本装置の場合、
作業者は通常フローティング装置の左右にそれぞれ一人
ずつ配置され、二人で共同して作業を行うようになって
いる。そこで、ここでは、同図に示すように、最下位の
可動テーブル１４０上に非常停止スイッチ７１０を中心
に向けてＹ軸に平行に取り付けてある。この場合、主要
なスイッチ、つまり、昇降スイッチ７２０、バランスス
イッチ７３０、バランス解放スイッチ７４０、およびＸ
軸Ｙ軸回転用スイッチ７５０がそれぞれ一方の側の作業
者にとって操作しやすい位置に配置されることになる。

【００４４】次に、動作を説明する。図７はバランスモ
ード設定時の動作を示すフローチャートである。上記し
たように、バランスモードはテーブル１００を自動的に
水平位置にバランスさせる動作モードである。つまり、
テーブル１００上に重量物のワークＷが搭載されると、
ワークＷの重心位置のずれから偏荷重が発生しバランス
が崩れる。そこで、この時のテーブル１００の傾きを位
置検出器３２０，３４０により検出し、コントローラ６
２０，６３０で必要な指令信号を作成して電空比例弁５
１０，５２０，５３０，５４０へ送り、バランスが崩れ
た方向のエアシリンダ３１６，３１７，３３６，３３７
の出力を上昇させるようにしている。

【００４５】具体的には、ワークＷが搭載された後、Ｃ
ＰＵ６１０は、操作部７００のバランススイッチ７３０
が押された（ＯＮ）かどうかを判断し（ステップＳ
１）、ＮＯであればそのまま待機するが、ＹＥＳであれ
ばＸ軸コントローラ６２０およびＹ軸コントローラ６３
０にバランスモード設定信号を送る。

【００４６】これを受けて、各コントローラ６２０，６
３０は、一旦対応する電空比例弁５１０，５２０，５３
０，５４０への指令電圧を０Ｖに設定してバランスを解
放させ（ステップＳ２）、テーブル１００のバランスが
崩れて傾く時のそのテーブル１００の傾き情報、つまり
Ｘ軸およびＹ軸の回転位置情報を対応する位置検出器３
２０，３４０からそれぞれ入力し（ステップＳ３）、こ
の入力情報をもとにして、対応する各軸（Ｘ軸、Ｙ軸）
についての回転の動作方向と動作速度をそれぞれ算出す
る（ステップＳ４）。動作方向を算出するのは１対のエ
アシリンダのうちどちらを昇圧しどちらを降圧すべきか
を決定するためであり、動作速度を算出するのは偏荷重
の大きさ、したがって必要な指令信号を決定するためで
ある。

【００４７】その後、各コントローラ６２０，６３０
は、ステップＳ４で求めた動作方向が左か、右か、また
は動作してないかを判断する（ステップＳ５）。この判
断の結果として動作せずの場合には、すでにテーブル１
００はバランス状態にあって傾いていないものと判断さ
れるので、ＣＰＵ６１０は、ただちに操作部７００のバ
ランス状態表示ランプ７６０を点灯させる（ステップＳ
１０）。

【００４８】これに対し、ステップＳ５の判断の結果と
して左側に動作した（傾いた）場合には、各コントロー
ラ６２０，６３０は、対応する軸に関して、右側のエア
シリンダを降圧し、左側のエアシリンダを昇圧するため
の指令信号を、動作方向、動作速度、および現在位置に
基づいてそれぞれ作成し、対応する電空比例弁５１０，
５２０，５３０，５４０へ送る（ステップＳ６）。これ
により、下がっている左側のエアシリンダはピストンロ
ッドが上昇し、上がっている右側のエアシリンダはピス
トンロッドが下降するので、テーブル１００は当該軸に
ついて水平位置に向かって修正されることになる。そし
て、ステップＳ６の処理を、各位置検出器３２０，３４
０からのデータによりテーブル１００の位置が水平にな
ったと判断されるまで（ステップＳ７）繰り返す。テー
ブル１００位置が水平になると、各電空比例弁５１０，
５２０，５３０，５４０への指令信号を保持し、ＣＰＵ
６１０は操作部７００のバランス状態表示ランプ７６０
を点灯させる（ステップＳ１０）。

【００４９】反対に、ステップＳ５の判断の結果として
右側に動作した（傾いた）場合には、各コントローラ６
２０，６３０は、対応する軸に関して、右側のエアシリ
ンダを昇圧し、左側のエアシリンダを降圧するための指
令信号を、動作方向、動作速度、および現在位置に基づ
いてそれぞれ作成し、対応する電空比例弁５１０，５２
０，５３０，５４０へ送る（ステップＳ８）。これによ
り、下がっている右側のエアシリンダはピストンロッド
が上昇し、上がっている左側のエアシリンダはピストン
ロッドが下降するので、テーブル１００は当該軸につい
て水平位置に向かって修正されることになる。そして、
ステップＳ８の処理を、各位置検出器３２０，３４０か
らのデータによりテーブル１００の位置が水平になった
と判断されるまで（ステップＳ９）繰り返す。テーブル
１００位置が水平になると、各電空比例弁５１０，５２
０，５３０，５４０への指令信号を保持し、ＣＰＵ６１
０は操作部７００のバランス状態表示ランプ７６０を点
灯させる（ステップＳ１０）。

【００５０】たとえば、Ｘ軸が右に５°傾いている場合
には、位置検出器３２０からの信号をＸ軸コントローラ
６２０が入力して、右側の電空比例弁５２０への指令信
号を上昇させると同時に左側の電空比例弁５１０への指
令信号を下げる（ステップＳ８）。これにより、テーブ
ル１００はＸ軸に関して水平位置へと移動する。そし
て、位置検出器３２０により水平（０°）となったこと
が確認されたところで（ステップＳ９）、左右の電空比
例弁５１０，５２０への指令信号を保持する。

【００５１】なお、ステップＳ６およびステップＳ８
で、下がっているエアシリンダを上昇させる制御と同時
に上がっているエアシリンダを下降させる制御を行って
いるのは、バランス動作を早めるためである。

【００５２】一方、操作部７００のバランス解放スイッ
チ７４０が押されて遠隔操作モードが設定された場合に
は、Ｘ軸Ｙ軸回転用スイッチ７５０を操作することによ
り、テーブル１００の傾きを手動で自由に操作すること
ができる。たとえば、テーブル１００をＸ軸に関して右
側に傾けたい場合には、Ｘ軸Ｙ軸回転用スイッチ７５０
の右側用ボタン（たとえば、−Ｘ）を押す。すると、押
している間だけ動作し、ボタンを離すと停止する。ま
た、遠隔操作モードが設定されている場合には、バラン
スが解放された状態（テーブル１００が自由に傾き得る
状態）にあるので、傾けたい方向に作業者が直接ワーク
Ｗを押して所望の傾きとすることも可能である。かかる
機能を残しておくことは、スイッチ操作が面倒だと思う
作業者にとっては便利である。

【００５３】したがって、バランスモードを設定した場
合にはワークＷ搭載時にテーブル１００が傾いても自動
的に水平位置に修正され、また、遠隔操作モードを設定
した場合にはスイッチ操作によりテーブル１００の傾き
を自由に操作できるので、テーブル１００の傾き（水平
軸回りの揺動）に関する位置決めの際の作業者の負担を
より一層軽減することができる。

【００５４】また、テーブル１００の傾きを自動的に修
正できるため、ワークＷをボデー９に組み付け、締め付
ける作業までを全自動で行う装置にも適用可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係るフローティング装
置の一部断面を含む正面図である。

【図２】 図１の水平スライド回転ユニットの構成図で
ある。

【図３】 水平軸回りの動作を制御するためのシステム
構成図である。

【図４】 電空比例弁の特性図である。

【図５】 操作部の一例を示す構成図である。

【図６】 操作部の取付位置、方向の一例を示した図で
ある。

【図７】 バランスモード設定時の動作を示すフローチ
ャートである。

【図８】 従来のフローティング装置の一例を示す正面
図である。

【符号の説明】 １００…テーブル ２００…旋回ユニット ３００…水平スライド回転ユニット ３１６，３１７…エアシリンダ（回転力発生手段、第１
アクチュエータ群） ３２０…位置検出器（傾き検出手段、第１位置検出器） ３３６，３３７…エアシリンダ（回転力発生手段、第２
アクチュエータ群） ３４０…位置検出器（傾き検出手段、第２位置検出器） ４００…昇降ユニット ５１０，５２０，５３０，５４０…電空比例弁（制御手
段、アクチュエータ制御手段） ６２０…Ｘ軸コントローラ（制御手段、指令信号作成手
段） ６３０…Ｙ軸コントローラ（制御手段、指令信号作成手
段） ７００…操作部（モード設定手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直方向に昇降可能でかつ水平方向に移
   動可能に、および垂直軸回りに回動可能でかつ水平軸回
   りに揺動可能に支持されたテーブルを有するフローティ
   ング装置において、 前記テーブルの傾きを検出する傾き検出手段と、 前記テーブルに対して水平軸回りの回転力を発生させる
   回転力発生手段と、 前記傾き検出手段からのデータにより、前記水平軸回り
   の回転力をバランスさせて前記テーブルが水平位置に保
   持されるように前記回転力発生手段の出力を制御する制
   御手段と、 を有することを特徴とするフローティング装置。
2. 【請求項２】 前記テーブルを自動的に水平位置にバラ
   ンスさせる第１モードと、前記テーブルの傾きを手動で
   操作する第２モードとを選択的に設定するモード設定手
   段をさらに有することを特徴とする請求項１記載のフロ
   ーティング装置。
3. 【請求項３】 ワークを載置するテーブルを上下方向に
   昇降する昇降機構と、前記テーブルを前後および左右の
   水平方向に移動可能とする水平スライド機構と、前記テ
   ーブルを垂直軸回りに回動可能とする旋回機構と、前記
   テーブルを第１水平軸および第２水平軸回りにそれぞれ
   揺動可能とする揺動機構とを有するフローティング装置
   において、 前記第１水平軸の回転位置を検出する第１位置検出器
   と、 前記第２水平軸の回転位置を検出する第２位置検出器
   と、 前記第１水平軸の両側に配置され当該第１水平軸回りの
   回転力を発生させる１対のアクチュエータからなる第１
   アクチュエータ群と、 前記第２水平軸の両側に配置され当該第２水平軸回りの
   回転力を発生させる１対のアクチュエータからなる第２
   アクチュエータ群と、 前記第１および第２アクチュエータ群の各アクチュエー
   タに対応して設けられそれぞれ電気的な入力信号に対し
   て前記各アクチュエータの出力を制御するアクチュエー
   タ制御手段と、 前記第１および第２位置検出器からのデータにより、前
   記テーブルが水平位置に保持されるように前記第１およ
   び第２水平軸回りの回転力をそれぞれバランスさせるた
   めの必要な指令信号を作成し、前記アクチュエータ制御
   手段に出力する指令信号作成手段と、 を有することを特徴とするフローティング装置。
4. 【請求項４】 前記テーブルを自動的に水平位置にバラ
   ンスさせる第１モードと、前記テーブルの傾きを手動で
   操作する第２モードとを選択的に設定するモード設定手
   段をさらに有することを特徴とする請求項３記載のフロ
   ーティング装置。