JP2007130751A

JP2007130751A - ワークピースの可動部分の位置決め装置

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Publication number: JP2007130751A
Application number: JP2006292428A
Authority: JP
Inventors: Dragoslav K Milojevic; ケーミロイェビッチドラゴスラブ; Andreas Flaisch; フライッシュアンドレアス
Original assignee: ABB Inc Canada
Current assignee: ABB Inc Canada
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2007-05-31
Also published as: US20070107193A1; DE102006050114A1; FR2892656A1; ITTO20060763A1; US20090045564A1

Abstract

【課題】ロボットとワークとの間隔が所定間隔から変化したときでもワークを適切に位置決めできる装置を提供する。
【解決手段】位置決め装置１０は、第１および第２の当接部材３８、４０を有する当接アセンブリを含む。また、位置決め装置１０は、第１の当接部材３８がワークピース１６の部分の外側表面に隣接して配置され、第２の当接部材が部分によって画定された外側空間に配置される位置特定位置と、第２の当接部材４０が部分内に配置され、第１の当接部材が部分によって画定された外側空間に配置される挿入位置との間で当接アセンブリを移動させるアクチュエータアセンブリ４８を含む。また、アクチュエータアセンブリ４８は、ワークピース１６の部分と第１および第２の当接部材３８、４０の少なくとも一方との当接によって部分を本体１９と相対的に移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は位置決め装置に関し、特にワークピースの可動部分の位置決め装置に関する。

現代の大量生産作業においては、単調で疲労感の高い繰り返し作業および／または比較的短いサイクル時間内に手仕事で行うことが困難な繰り返し作業を行うためにロボット装置が一般に採用されている。そのような作業の１つは自動車等のワークピースの塗装に関する作業であり、液体塗料の膜で車体をコーティングするために高流量塗料噴霧器（ｈｉｇｈｆｌｏｗｐａｉｎｔａｔｏｍｉｚｅｒ）を使用する場合が多い。ロボット装置は丈夫なため、高速回転噴霧または塗料材料の静電荷電の有無に関わらず、比較的高い流量で塗料を塗布することができる。自動車に塗料を塗布することに加え、自動車の可動部分を位置決めするためにもロボット装置が利用されることが多い。例えば、ロボット装置によって車両ドアを車体に枢設し、車体の側柱（ｄｏｏｒｊａｍｂ）を塗装したり、シート等の構成要素を車両に設置することがしばしば行われている。

ロボット装置は所定の目的のためには効果的だが、いくつかの欠点も残っている。例えば、ロボットのプログラムされた動作では、特にワークピースとロボットの間隔が不意および／または不適切に変化した場合には、ワークピースを適切に位置決めできないことがある。例えば、車両ドアの場合には、車両が予想以上にロボットに接近していると、ロボットは適切にドアを操作することができないことがあり、製造時間の増加、車両の損傷および／またはロボットの損傷が生じることがある。さらに、従来技術のロボットエンドエフェクタの多くは、ワークピースに過大な荷重を与え、ワークピースを傷付けてしまうことがある。また、エンドエフェクタの多くは、埃、潤滑剤またはその他の望ましくない物質をワークピース上に堆積させる場合がある。

したがって、ワークピースとロボットの間隔が不意に変化した場合でも、ロボットにワークピースを適切に位置決めさせることができる装置が求められている。また、運転時にワークピースを傷付けることのない位置決め装置が求められている。さらに、運転時に望ましくない物質をワークピース上に堆積させることのない位置決め装置が求められている。

したがって、本発明は、本体および本体に可動的に取り付けられた部分を有し、部分が外側表面を有し、外側空間および内側空間を画定するワークピースの位置決め装置である。当該位置決め装置は、第１の当接部材および第２の当接部材を有する当接アセンブリを含む。また、当該位置決め装置は、第１の当接部材が外側表面に隣接して配置され、第２の当接部材がワークピースの部分によって画定された外側空間に配置される位置特定位置と、第２の当接部材がワークピースの部分によって画定された内側空間に配置され、第１の当接部材がワークピースの部分によって画定された外側空間に配置される挿入位置との間で当接アセンブリを移動させるアクチュエータアセンブリを含む。また、当該アクチュエータアセンブリは、ワークピースの部分と第１の当接部材および第２の当接部材の少なくとも一方との当接によって部分を本体と相対的に移動させる。

本発明の別の態様は、ワークピースの可動的に取り付けられた部分をワークピースの本体に対して位置決めする方法である。ワークピースの部分は外側表面を有し、外側空間と内側空間を画定している。当該方法は、第１の当接部材と第２の当接部材とを有する当接アセンブリを、第２の当接部材をワークピースの部分によって画定された外側空間に配置しながら、第１の当接部材をワークピースの部分の外側表面に隣接して移動させることによってワークピースの部分と相対的に配置する工程を含む。また、当該方法は、第１の当接部材をワークピースの部分によって画定された外側空間に配置しながら、第２の当接部材をワークピースの部分によって画定された内側空間に挿入する工程を含む。また、当該方法は、第１の当接部材と第２の当接部材の少なくとも一方をワークピースの部分と当接するように移動させ、部分をワークピースの本体と相対的に移動させる工程を含む。

本発明のさらなる適用領域は以下の詳細な説明から明らかになるだろう。以下の詳細な説明と実施例は本発明の好適な実施形態を示すものではあるが、単なる例示のみを意図するものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。

以下の詳細な説明と添付図面によって本発明を詳細に説明する。

図１を参照すると、本発明の好適な実施形態の教示に従って構成された位置決め装置は、全体として参照番号１０で示されている。位置決め装置１０は、ロボット装置１２、自動製造装置１４、自動車１８等のワークピース１６と連動する。ワークピース１６は、車体２０等の本体１９と、車体２０に蝶番で取り付けられた車両ドア２２等の本体１９に可動的に取り付けられた可動部分２１と、を含む。以下にさらに詳細に説明するように、位置決め装置１０は本体１９に対して部分２１を移動させるために動作することができる。なお、本発明の範囲から逸脱しない限りにおいて、位置決め装置１０は適当なワークピース１６に使用することができ、可動部分２１は適当な方法で本体１９に可動的に取り付けることができる。

図示する実施形態では、自動製造装置１４は、製造を容易にするために１または複数のワークステーションを通過して車両１８を搬送するために動作することができる搬送ライン２８を含む。ロボット装置１２は、ベース構造２３と、アームアセンブリ２４と、エンドエフェクタ２６と、を含む。ベース構造２３は、ほぼ垂直な軸を中心として選択的に旋回することができる。アームアセンブリ２４はベース構造２３に連結されている。図示する実施形態では、アームアセンブリ２４は、リストアセンブリ（ｗｒｉｓｔａｓｓｅｍｂｌｙ）３０と、リストアセンブリ３０を旋回可能にベース構造２３に連結する複数のアーム部材３２と、を含む。リストアセンブリ３０はアーム部材３２ａの端部に連結され、エンドエフェクタ２６をアーム部材３２ａの長手軸を中心として選択的に回転させる。エンドエフェクタ２６は、塗料等の液体材料をワークピース１６に塗布するための複数の噴霧ノズル３４を含む。なお、本発明の範囲から逸脱しない限りにおいて、ロボット装置１２は適当な種類の装置であってもよく、塗装作業以外の適当な作業を行うために動作することができる。また、図１に示す位置決め装置１０の実施形態はロボット装置１２によって支持されているが、本発明の範囲から逸脱しない限りにおいて、位置決め装置１０はロボット装置１２から独立していてもよい。

位置決め装置１０は、図１に示し、図２および図３に模式的に示す当接アセンブリ３６を含む。当接アセンブリ３６は、第１の当接部材３８と、第２の当接部材４０と、取付部材４２と、を含む。図示する実施形態では、第１および第２の当接部材３８、４０は軸方向に直線的なロッドであり、取付部材４２にそれぞれ取り付けられている。例えば、図示する実施形態では、第１および第２の当接部材３８、４０は適当な方法でブロック状の取付部材４２に取り付けられている。一実施形態では、第１および第２の当接部材３８、４０は同様な幅（直径が同じ）を有する。別の実施形態では、第１および第２の当接部材３８、４０は異なる幅を有する。

また、第１の当接部材３８は第２の当接部材４０よりも軸方向に長くなっている。より詳細には、第１の当接部材３８は第１の端部４４を含み、第２の当接部材４０は第２の端部４６を含み、第１および第２の当接部材３８、４０は、第１の端部４４が第２の端部４６よりも取付部材４２から離れて配置されるように取り付けられている。以下にさらに詳細に説明するように、第１および第２の当接部材３８、４０の長さによって、ワークピース１６の可動部分２１を適切に位置決めすることができる。

また、位置決め装置１０はアクチュエータアセンブリ４８を含む。アクチュエータアセンブリ４８は、当接アセンブリ３６をワークピース１６の本体１９と相対的に移動させるようになっている。アクチュエータアセンブリ４８は適当な種類のものであってもよく、当接アセンブリ３６を移動させるための任意の数の適当な機構を採用することができる。例えば、アクチュエータアセンブリ４８は、当接アセンブリ３６を動かすための任意の数の空圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、電気アクチュエータまたはそれらの組み合わせを含むことができる。一実施形態では、アクチュエータアセンブリ４８は、上述したようにロボット装置１２の複数のアーム部材３２を移動させ、当接アセンブリ３６を移動させる。別の実施の形態では、位置決め装置１０は、ロボット装置１２とは独立して当接アセンブリ３６を移動させる専用アクチュエータアセンブリ４８を含む。以下にさらに詳細に説明するように、アクチュエータアセンブリ４８は、第１および第２の当接部材３８、４０の少なくとも一方がワークピース１６の可動部分２１に当接し、ワークピース１６の本体１９と相対的に部分２１を移動させるように当接アセンブリ３６を移動させる。

また、位置決め装置１０は、参照番号４９で模式的に示すコントローラーを含む。コントローラー４９は、各種制御信号をアクチュエータアセンブリ４８に送信し、当接アセンブリ３８を移動させるために動作することができる。コントローラー４９は適当な種類のものであってもよい。一実施形態では、コントローラー４９は、制御信号をロボット装置１２の他の構成要素および位置決め装置１０に送信する。別の実施の形態では、位置決め装置１０は、ロボット装置１２とは独立して制御信号をアクチュエータアセンブリ４８に送信する専用コントローラーを含む。

上述したように、位置決め装置１０は、塗装またはその他の製造作業時に車両ドア２２を車体２０と相対的に移動させるために使用することができる。図２および図３に示す実施形態では、車両ドア２２はインナーパネル５０とアウターパネル５２を有する。インナーパネル５０は外側表面５４と内側表面５６を有し、アウターパネル５２は同様に外側表面５８と内側表面６０を有する。インナーパネル５０とアウターパネル５２は、それぞれの内側表面５６、６０が対向し、それぞれの内側表面５６、６０互いに間隔を空けて配置されるように取り付けられている。車両ドア２２は、図２および図３において全体として参照番号６２で示す外側空間と、インナーパネル５０とアウターパネル５２との間の内側空間６４を画定している。また、インナーパネル５０とアウターパネル５２は、窓開口部６６と、ドア２２の内側空間６４への開口部となる窓溝６８と、を含む。車両ドア２２の内側空間６４に窓ガラス（図示せず）を挿入し、窓溝６８を介して内側空間６４に出入するように摺動させることができる。窓は内側空間６４の外部に向かって摺動して窓開口部６６を満たすことができる。

また、車両ドア２２は複数のヒンジ７０（図２）によって車体２０に可動的に取り付けられている。車両ドア２２は、車両ドア２２のインナーパネル５０がアウターパネル５２よりも車体２０に近接するように車体２０に取り付けられている。なお、車両ドア２２は適当な方法で車体２０に可動的に取り付けることができる。例えば、一実施形態では、車両ドア２２は摺動的に車体２０に取り付けられている。

位置決め装置１０のアクチュエータアセンブリ４８は、当接アセンブリ３６を位置特定位置（図２）と挿入位置（図３）との間で移動させるために動作することができる。位置特定位置（図２）では、第１の当接部材３８は車両ドア２２のインナーパネル５０の外側表面５４に隣接して配置され、第２の当接部材４０は外側空間６２に配置される。挿入位置（図３）では、第２の当接部材４０は車両ドア２２によって画定された内側空間６４に配置され、第１の当接部材３８は車両ドア２２によって画定された外側空間６２に配置される。当接アセンブリ３６が挿入位置（図３）に移動すると、アクチュエータアセンブリ４８は、車両ドア２２と第１および第２の当接部材３８、４０の少なくとも一方との当接によって、車体２０に近付くように、または車体２０から離れるように車両ドア２２を移動させる。

したがって、閉じられている車両ドア２２を開く場合には、当接アセンブリ３６を図２に示す位置特定位置に移動させる。具体的には、図示する実施形態では、当接アセンブリ３６は窓開口部６６を通過して車体２０の内部に移動した後、車体２０から離れ、車両ドア２２のインナーパネル５０の外側表面５４に向かう反対方向に移動する。当接アセンブリ３６が外側表面５４に向かって移動すると、第１の当接部材３８が外側表面５４に隣接して移動し、車両ドア２２の位置を特定（ｌｏｃａｔｅ）する。例えば、図示する実施形態では、位置決め装置１０は第１の当接部材３８に取り付けられた少なくとも１つの第１のセンサー７２を含み、第１のセンサー７２は、ドア２２の外側表面５４と第１の当接部材３８との間の距離を検出することによって車両ドア２２の位置を特定する。一実施形態では、第１のセンサー７２は外側表面５４と第１の当接部材３８との当接を検出する接触センサーであり、当接が発生すると、第１のセンサー７２は外側表面５４と第１の当接部材３８との間の「ゼロ距離（ｚｅｒｏｄｉｓｔａｎｃｅ）」状態を検出する。別の実施形態では、第１のセンサー７２は、車両ドア２２の位置を特定するために外側表面５４と第１の当接部材３８との間のゼロよりも大きな距離を検出する近接センサーである。第１のセンサー７２が外側表面５４と第１の当接部材３８との間の距離を検出すると、第１のセンサー７２は相関信号をコントローラー４９に送信する。位置決め装置１０は、車両ドア２２の位置を特定するために適当な回路とフィードバックループ等のプログラムを含むことができる。

なお、第１および第２の当接部材３８、４０の長さは、車両ドア２２の位置を特定しながら当接アセンブリ３６を効率的に移動させるように設計することができる。具体的には、図示する実施形態では、第２の当接部材４０と車両ドア２２を接触させることなく当接アセンブリ３６が水平面を外側表面５４に向かって移動することができるように、第１の当接部材３８は第２の当接部材４０よりも長くなっている。一実施形態では、当接アセンブリ３６は、窓開口部６６を通過して車体２０内に移動した後に下方向に移動し、次に、第１の当接部材３８が外側表面５４に当接して第１のセンサー７２が当接を検出するまで水平面を移動する。この時に、車両ドア２２の位置が特定される。

なお、組立ラインにおいて、位置決め装置１０に対する車両１８の位置は、ロボット装置１２に到達する車両１８間で異なる場合がある。上述した車両ドア２２の位置特定方法は、位置決め装置１０に対する車両ドア２２の位置のばらつきに対応することができる。そのため、車両１８をより迅速かつ効率的に製造し、完成させることができる。

車両ドア２２の位置を特定すると、当接アセンブリ３６を図３に示す挿入位置に移動させる。例えば、図示する実施形態では、当接アセンブリ３６を垂直方向に下向きに移動させ、第２の当接部材４０を窓溝６８を通過して車両ドア２２の内側空間６４に移動させる。一実施形態では、当接アセンブリ３６が一回の上下運動で位置特定位置（図２）から挿入位置（図３）まで移動することができるように、第２の当接部材４０は特定の車両ドア２２の寸法に従って第１の当接部材３８から間隔を空けて設けられている。なお、本発明の範囲から逸脱しない限りにおいて、第２の当接部材４０を窓溝６８以外の適当な開口部を介して車両ドア２２に挿入することができる。

図示する実施形態では、位置決め装置１０は、第２の当接部材４０に取り付けられ、第２の当接部材４０と車両ドア２２のインナーパネル５０およびアウターパネル５２の少なくとも一方との間の距離を検出する少なくとも１つの第２のセンサー７４を含む。第２のセンサー７４は、接触センサーまたは近接センサー等の、第２の当接部材４０の車両ドア２２への適切な挿入を検出するための適当な種類のセンサーであってもよい。なお、第２の当接部材４０と車両ドア２２との間の距離を検出することなく、車両ドア２２の既知の寸法に従って第２の当接部材４０を車両ドア２２に挿入することができる。

挿入位置への移動後、当接アセンブリ３６を車体２０から離れるように移動させ、車両ドア２２を車体２０から離れるようにヒンジ７０を中心として旋回させる。具体的には、当接アセンブリ３６が車体２０から離れるように移動すると、車両ドア２２と第１の当接部材３８および第２の当接部材４０の少なくとも一方が当接する。当接アセンブリ３６を車体２０から離れるようにさらに移動させると、車両ドア２２が車体２０から離れるように開く。車両ドア２２を開くために、当接アセンブリ３６は車体２０から離れるように適当な方向に移動させることができる。例えば、当接アセンブリ３６は、直線的、回転的または両方の動作の組み合わせで移動させることができる。

一実施形態では、当接アセンブリ３６は挿入位置（図３）に残り、車両１８のさらなる加工時にドア２２を開いた状態に維持する。そのような場合に車両ドア２２を閉じるために、当接アセンブリ３６を車体２０に向かって移動させ、車両ドア２２と第１および第２の当接部材３８、４０の少なくとも一方とを当接させる。

別の実施形態では、車両１８のさらなる加工時に、当接アセンブリ３６以外の構造（例えば、ヒンジ７０、支柱バーまたはその他の分離された構造）によってドア２２を開いた状態に保持する。さらなる加工を行う前に、当接アセンブリ３６を車両１８から離れるように移動させる。挿入位置（図３）から離れ、車両１８から離れるように当接アセンブリ３６を移動させるために、第２の当接部材４０が窓溝６８を通過して車両ドア２２の外部に移動するように当接アセンブリ３６を垂直に移動させ、窓開口部６６を通過して車両１８から離れるように当接アセンブリ３６を移動させる。次に、車両ドア２２を閉じるために、当接アセンブリ３６を窓開口部６６を通過して移動させ、上述したように位置特定位置（図２）に移動させる。次に、当接アセンブリ３６を上述したように挿入位置（図３）に移動させる。最後に、当接アセンブリ３６を車体２０に向かって移動させ、車両ドア２２と第１および第２の当接部材３８、４０の少なくとも一方とを当接させ、車両ドアを閉じる。

図示する本実施形態では、位置決め装置１０は、当接アセンブリ３６の荷重を検出するために動作することができる少なくとも１つの荷重センサー７６（模式的に示す）も含む。荷重センサー７６は歪計等の適当な種類のものであってもよく、当接アセンブリ３６の荷重を監視するために使用することができる。一実施形態では、コントローラー４９は、当接アセンブリ３６の荷重が所定のレべルを超えているか否か検出するために荷重センサー７６を利用する。荷重が所定のレべルを超えると、コントローラー４９は当接アセンブリ３６の動作を自動的に停止させ、発生し得る損傷を制限する。別の実施形態では、コントローラー４９は自動的にアラームを発生させて過度の荷重をオペレータに通知する。

一実施形態では、荷重センサー７６が第２の当接部材４０への力および／またはトルクを検出することができるように、荷重センサー７６は第２の当接部材４０に動作可能に接続されている。したがって、ユーザーは車両ドア２２の開閉時に発生する荷重をより正確に監視することができ、車両ドア２２への過荷重はほぼ発生しない。

一実施形態では、車両ドア２２は、ドア２２を閉位置に保持するクリップまたはその他の装置（図示せず）を含むことができる。ドア２２を閉じる際には、ドア２２はクリップを押し、クリップはドア２２の閉位置に向かうさらなる移動に抵抗する。しかし、クリップからの抵抗力は克服され、ドア２２は完全に閉じ、クリップまたはラッチによって保持される。したがって、当接アセンブリ３６がドア２２を開位置から閉位置に向かって移動させると、クリップの抵抗のために当接アセンブリ３６への荷重が増加する。一実施形態では、当接アセンブリ３６はクリップの抵抗を克服し、クリップの種類に基づいてドア２２を所定距離だけ移動させ、ドア２２を完全に閉じる。別の実施形態では、当接アセンブリ３６はクリップの抵抗を克服し、荷重センサー７６が車体２０を押すドア２２によって生じる新たな荷重の増加を検出するまでドア２２を移動させる。したがって、荷重センサー７６は車体２０に対する車両ドア２２の位置をより正確に示すことができる。

なお、インナーパネル５０が開閉時に第１および第２の当接部材３８、４０の間に位置するため、位置決め装置１０は車両ドア２２の開閉の高い制御性を有する。すなわち、第１の当接部材３８は車両ドア２２が所望の距離を超えて車体２０に向かって移動することを防止し、第２の当接部材４０は車両ドア２２が所望の距離を超えて車体２０から離れるように移動することを防止する。したがって、車両１８、位置決め装置１０、ロボット装置１２および／またはその他の外部構造が車両ドア２２の意図しない移動によって破損する可能性は少ない。

図４には、位置決め装置の別の実施の形態を全体として参照番号１１０で示しており、図１〜図３に示す実施形態と同様な構造を示すために１００を加えた数字を使用している。位置決め装置１１０は、当接アセンブリ１３６とアクチュエータアセンブリ１４８とを含む。当接アセンブリ１３６は、取付部材１４２に取り付けられた第１の当接部材１３８と第２の当接部材１４０とを含む。図示する実施形態では、第１および第２の当接部材１３８、１４０はほぼ同じ長さを有する。アクチュエータアセンブリ１４８は、図１〜図３に示す実施形態と同様に、当接アセンブリ１３６を位置特定位置と挿入位置との間で移動させるために動作することができる。また、アクチュエータアセンブリ１４８は車両ドアを上述したように開閉するために動作することができる。

図示する実施形態では、アクチュエータアセンブリ１４８は、第１の当接部材１３８と第２の当接部材１４０の少なくとも一方を第１の当接部材１３８と第２の当接部材１４０の他方と相対的に移動させる。例えば、図示する実施形態では、アクチュエータアセンブリ１４８は、車両ドアを掴んだり、解放するために、第２の当接部材１４０を第１の当接部材１３８に近づくか、第１の当接部材１３８から離れるように移動させるために動作することができる。そのような第２の当接部材１４０の移動により、車両ドアの移動をさらに制御することができる。図５に示すように、アクチュエータアセンブリ１４８は、第２の当接部材１４０の軸が第１の当接部材１３８の軸に対して正の角度で配置されるように第２の当接部材１４０を移動させるために動作することができる。図示する実施形態では、第１および第２の当接部材１３８、１４０の軸間の角度は、０度（０°）と９０度（９０°）の間で変化させることができる。

したがって、第１の当接部材１３８が車両ドアの位置を特定する際に、第２の当接部材１４０を車両ドアから上方に離れるように移動させることができる。ドアの位置を特定すると、第１および第２の当接部材１３８、１４０の軸が平行になるように第２の当接部材１４０を下方に移動させることができ、第２の当接部材１４０を車両ドアに挿入することができる。

図６および図７には、位置決め装置の別の実施の形態を全体として参照番号２１０で示しており、図１〜図３に示す実施形態と同様な構造を示すために２００を加えた数字を使用している。図示する実施形態では、第１の当接部材２３８の軸は、第２の当接部材２４０の軸に対して正の角度で配置されている。具体的には、第１および第２の当接部材２３８は、互いに対して正の角度（例えば約９０°）で取付部材２４２に固定されている。また、アクチュエータアセンブリ２４８は、当接アセンブリ２３６を位置特定位置（図６）と挿入位置（図７）との間で回転させて移動させるために動作することができる。一実施形態では、回転移動を達成するために、アクチュエータアセンブリ２４８はロボットアーム２３２ａを回転させ、点を中心として当接アセンブリ２３６を回転させる。一実施形態では、アクチュエータアセンブリ２４８は、ロボットアーム２３２ａに対して取付部材２４２も回転させる。

動作時には、アクチュエータアセンブリ２４８は車両ドア２２２の外側表面２５４に隣接して第１の当接部材２３８を移動させ、車両ドア２２２の位置を特定する。車両ドア２２２の位置を特定すると、アクチュエータアセンブリ２４８は当接アセンブリ２３６を回転させ、第２の当接部材２４０を窓溝２６８を介して車両ドア２２２の内側空間２６４に移動させる。当業者は、当接アセンブリ２３６の回転移動が当接アセンブリの直線移動よりも効率的である場合があることを理解されるだろう。

要約すると、本発明の位置決め装置１０、１１０、２１０は、改善された制御性をもってワークピース１６の可動部分２１を位置決めするために使用することができる。また、移動前に位置決め装置１０、１１０、２１０によって可動部分２１の位置を特定することができるため、位置決め装置１０、１１０、２１０は、位置決め装置１０、１１０、２１０に対するワークピース１６の位置のばらつきに対応することができる。また、位置決め装置１０、１１０、２１０は、ワークピース１６、位置決め装置１０、１１０、２１０および／またはロボット装置１２へのダメージが発生しないように、ワークピース１６の可動部分２１に比較的低い荷重しか与えない。本発明の説明は本質的に例示のみを目的としたものであり、本発明の要旨から逸脱しない変形も本発明の範囲に含まれる。そのような変形は本発明の範囲から逸脱するとはみなされない。

本発明の教示に従って構成された位置決め装置の一実施形態の正面図であり、ロボット装置および自動製造装置を連動している。図１の位置決め装置の斜視図である。図１の位置決め装置の断面図である。本発明の教示に従って構成された位置決め装置の別の実施形態の側面図である。図４の５−５線に沿った位置決め装置の側面図である。当接アセンブリが位置特定位置に配置された位置決め装置の別の実施形態の側面図である。当接アセンブリが挿入位置に配置された図６の位置決め装置の側面図である。

符号の説明

１０位置決め装置

Claims

本体および前記本体に可動的に取り付けられた部分を有し、前記部分が外側表面を有し、外側空間と内側空間を画定するワークピースの位置決め装置であって、
第１の当接部材と第２の当接部材とを有する当接アセンブリと、
位置特定位置と挿入位置との間で前記当接アセンブリを移動させるアクチュエータアセンブリと、
を含み、
前記位置特定位置では、前記第１の当接部材が前記外側表面に隣接して配置され、前記第２の当接部材が前記ワークピースの前記部分によって画定された前記外側空間に配置され、
前記挿入位置では、前記第２の当接部材が前記ワークピースの前記部分によって画定された前記内側空間に配置され、前記第１の当接部材が前記ワークピースの前記部分によって画定された前記外側空間に配置され、
前記アクチュエータアセンブリが、前記ワークピースの前記部分と前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方との間の当接によって前記部分を前記本体と相対的に移動させる位置決め装置。
請求項１において、
前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方に動作可能に取り付けられた少なくとも１つのセンサーをさらに含み、
前記少なくとも１つのセンサーが、前記ワークピースの前記部分と前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方との間の距離を検出する位置決め装置。
請求項２において、
前記センサーが、前記ワークピースの前記部分と前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方との当接を検出する接触センサーである位置決め装置。
請求項２において、
前記第１の当接部材と前記第２の当接部材のそれぞれが、動作可能に取り付けられた少なくとも１つの前記センサーを有する位置決め装置。
請求項１において、
前記第１の当接部材が前記第２の当接部材よりも軸方向に長い位置決め装置。
請求項１において、
前記第１の当接部材が端部を含み、
前記第２の当接部材が端部を含み、
前記第１の当接部材および前記第２の当接部材が取付部材に取り付けられ、
前記第１の当接部材の前記端部が前記第２の当接部材の前記端部よりも前記取付部材から離れて配置されている位置決め装置。
請求項１において、
前記ワークピースの前記部分が外側表面を有するインナーパネルを含み、
前記ワークピースの前記部分がアウターパネルをさらに含み、
前記インナーパネルが前記アウターパネルよりも前記ワークピースの前記本体に近接しており、
前記位置特定位置にある時に前記第１の当接部材が前記インナーパネルの前記外側表面に当接する位置決め装置。
請求項１において、
前記アクチュエータアセンブリが、前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方を前記第１の当接部材と前記第２の当接部材の他方と相対的に移動させる位置決め装置。
請求項８において、
前記アクチュエータアセンブリが、前記部分を掴み、解放するために前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方を他方と相対的に移動させることができる位置決め装置。
請求項８において、
前記アクチュエータアセンブリが、前記第２の当接部材の軸が前記第１の当接部材の軸に対して正の角度で配置されるように、前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方を他方と相対的に移動させることができる位置決め装置。
請求項８において、前記第１の当接部材の軸が前記第２の当接部材の軸に対して正の角度で配置され、前記アクチュエータアセンブリが前記当接アセンブリを前記位置特定位置と前記挿入位置との間で回転させて移動させる位置決め装置。
請求項１において、
前記当接アセンブリへの荷重を検出するために動作することができる少なくとも１つの荷重センサーをさらに含む位置決め装置。
請求項１２において、
前記荷重センサーが前記第２の当接部材に動作可能に接続され、前記第２の当接部材への荷重を検出する位置決め装置。
ワークピースの可動的に取り付けられた部分を前記ワークピースの本体に対して位置決めするための方法であって、
前記ワークピースの前記部分が外側表面を有し、外側空間と内側空間を画定しており、
前記方法は、
第１の当接部材と第２の当接部材とを有する当接アセンブリを、前記第２の当接部材を前記ワークピースの前記部分によって画定された前記外側空間に配置しながら、前記第１の当接部材を前記ワークピースの前記部分の前記外側表面に隣接して移動させることによって前記ワークピースの前記部分と相対的に配置する工程と、
前記第１の当接部材を前記ワークピースの前記部分によって画定された前記外側空間に配置しながら、前記第２の当接部材を前記ワークピースの前記部分によって画定された前記内側空間に挿入する工程と、
前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方を前記ワークピースの前記部分と当接するように移動させ、前記部分を前記ワークピースの前記本体と相対的に移動させる工程と、
を含む方法。
請求項１４において、
前記ワークピースの前記部分が外側表面を有するインナーパネルを含み、
前記ワークピースの前記部分がアウターパネルをさらに含み、
前記インナーパネルが前記アウターパネルよりも前記ワークピースの前記本体に近接しており、
前記当接アセンブリを配置する工程は、前記第１の当接部材を前記ワークピースの前記本体から離れるように移動させて前記ワークピースの前記部分の前記インナーパネルの前記外側表面に当接させることを含む方法。
請求項１４において、
前記ワークピースの前記部分がインナーパネルとアウターパネルとを含み、
前記内側空間が前記インナーパネルと前記アウターパネルとの間に画定され、
前記第２の当接部材を挿入する工程は、前記第２の当接部材を前記インナーパネルと前記アウターパネルとの間に挿入することを含む方法。
請求項１４において、
前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方を移動させて前記ワークピースの前記部分に当接させる工程は、前記当接アセンブリを前記ワークピースの前記本体から離れるように移動させ、前記部分を前記本体から離れるように移動させることを含む方法。
請求項１４において、
前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方を移動させて前記ワークピースの前記部分に当接させる工程は、前記当接アセンブリを前記ワークピースの前記本体に向かって移動させ、前記部分を前記本体に向かって移動させることを含む方法。
請求項１４において、
前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方が動作可能に取り付けられた少なくとも１つのセンサーを有し、
前記方法は、前記ワークピースの前記部分と前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方との間の距離を前記センサーによって検出する工程をさらに含む方法。
請求項１４において、
前記当接アセンブリを配置する工程の後であって、前記第２の当接部材を挿入する工程の前に、前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方を前記第１の当接部材と前記第２の当接部材の他方と相対的に移動させる工程をさらに含む方法。
請求項２０において、
前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方を他方と相対的に移動させる工程が、前記第２の当接部材の軸が前記第１の当接部材の軸に対して正の角度で配置されるように行われる方法。
車体に対して車両ドアを位置決めするための位置決め装置であって、
前記車両ドアは、
外側表面を画定し、内側空間を画定するように間隔を空けて配置された複数のパネルと、
前記内側空間に開口した窓溝と、
を有し、
前記位置決め装置は、
第１の当接部材と第２の当接部材とを有する当接アセンブリと、
位置特定位置と挿入位置との間で前記当接アセンブリを移動させるアクチュエータアセンブリと、
を含み、
前記位置特定位置では、前記第１の当接部材が前記外側表面に隣接して配置され、前記第２の当接部材が前記車両ドアによって画定された前記外側空間に配置され、
前記挿入位置では、前記第２の当接部材が前記窓溝内を延びて前記車両ドアによって画定された前記内側空間内に配置され、前記第１の当接部材が前記車両ドアによって画定された前記外側空間に配置され、
前記アクチュエータアセンブリが、前記車両ドアと前記第１の当接部材および前記第２の当接部材の少なくとも一方との間の当接によって前記車両ドアを前記車体と相対的に移動させる位置決め装置。