JP2013198918A - 自動打鋲装置 - Google Patents

Abstract

【課題】面直補正時において、パネルが回転することによるリベッタによる打鋲点のズレを補正する。
【解決手段】パネルＰが固定されるパネル固定治具と、パネル固定治具を回転させる回転機構と、パネル固定治具の両端を昇降させる昇降機構と、水平移動機構により水平方向に移動可能とされたリベッタ本体と、リベッタ本体に設けられ、パネルの打鋲すべき位置での面直度を測定可能な面直センサ１６と、回転機構、昇降機構、及び水平移動機構を制御する制御装置と、を備える自動打鋲装置において、制御装置は、面直センサ１６の測定値に基づき、回転機構、昇降機構を作動させてパネルＰの面直補正を行うとともに、面直補正時における回転機構、昇降機構によるパネルの回転角度Ｒと、回転中心ＯからパネルＰの表面までの距離Ｄに基づいて、リベッタ本体を水平移動させる自動打鋲装置。
【選択図】図１２

Description

本発明は、数値制御により例えば航空機の胴体パネルの打鋲を行う自動打鋲装置に関する。

従来、大型のパネル、例えば航空機の外板などにリベットを打鋲する場合には、打鋲数も莫大となることから、ある程度量産する場合には自動的に打鋲を行うことが可能な自動打鋲装置を採用し、穴明け、リベット挿入、かしめを全て自動的に実施している（例えば特許文献１参照）。

自動打鋲装置において、打鋲を行う際は、リベット銃とパネルの表面とが直交することが要求されるが、パネルは少なくとも一部が湾曲した形状を有しているため、図１９に示すように、リベット銃１５の入射角と加工位置におけるパネルＰの表面とが直交しない場合がある。そこで、パネルＰの打鋲を自動的に行う際には、リベット銃１５の周囲に設けられた面直センサ１６を用いてパネルＰの表面の面直度を測定した後、パネルＰを水平にしている。

特開昭６２−５４５６９号公報

しかしながら、従来の自動打鋲装置においては、リベット銃の入射角とパネル表面とが直交するように面直補正を行うと、図２０に示すように、リベット銃１５の打鋲位置と、目的とする打鋲位置との間に誤差Ｇが生じる。即ち、面直補正を行うことによって位置決め精度が損なわれることとなる。

また、従来の自動打鋲装置においては、例えば、パネル固定治具の剛性不足や、パネル固定治具に固定されたパネルの変形などの理由により、位置決め精度を確保することができないことがある。
この問題に対処するため、従来は、予めパネルに打鋲位置をマーキングを施し、カメラを見ながらマーキング位置にリベット銃を位置合わせして加工していた。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、面直補正時において、パネルが回転することによる打鋲点のズレを補正することができ、数値制御による自動位置決め精度を確保することができる自動打鋲装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提供している。
即ち、本発明の自動打鋲装置は、少なくとも一部が湾曲形状とされたパネルが固定されるパネル固定治具と、前記パネル固定治具の長手方向に沿う軸線周りに前記パネルを回転させる回転機構と、前記パネル固定治具の前記長手方向一端側を鉛直方向に昇降させる第一昇降機構と、前記パネル固定治具の前記長手方向他端側を鉛直方向に昇降させる第二昇降機構と、前記パネル固定治具に固定された前記パネルを挟持することによって前記パネルを打鋲し、水平移動機構によって水平方向に移動可能とされたリベッタ本体と、前記リベッタ本体に設けられ、前記パネルの打鋲すべき位置での面直度を測定可能な面直センサと、前記回転機構、前記第一昇降機構、前記第一昇降機構、及び前記水平移動機構を制御する制御装置と、を備え、数値制御により前記パネルの打鋲を行う自動打鋲装置において、前記制御装置は、前記面直センサの測定値に基づき、前記回転機構、第一昇降機構、及び前記第二昇降機構を作動させて前記パネルの面直補正を行うとともに、面直補正時における前記回転機構、第一昇降機構、及び第二昇降機構によるパネルの回転角度と、回転中心から前記パネルの表面までの距離に基づいて、前記リベッタ本体を水平移動させることを特徴とする。

上記構成によれば、面直補正時において、パネルが回転することによるリベッタによる打鋲点のズレを補正することができ、数値制御による自動位置決め精度を確保することができる。

上記自動打鋲装置において、前記パネル固定治具は、前記長手方向に沿い、前記パネルの両端を支持する縦フレームと、前記縦フレーム同士を接続し、一方向に凸の湾曲形状とされた複数のアーチフレームと、前記一方向に突出するように前記アーチフレームに取り付けられた複数の支持部材とを有し、前記複数の支持部材は、前記パネルの設計値に基づいて前記パネルの裏面に当接するように前記パネルを支持することが好ましい。

上記構成によれば、パネルをパネル固定治具に取り付けた際の、パネルの変形を抑制することができる。

上記自動打鋲装置において、前記支持部材は、前記パネルの設計値に応じて前記一方向に移動自在に前記アーチフレームに取り付けられていることが好ましい。
上記構成によれば、パネルの種類毎にパネル固定治具を製作する必要がなくなり、治具製作費を削減することができる。また、パネル固定治具の形状を数値管理することが可能となり、人手で組み立てた場合の組み立て誤差の発生を回避することができる。

上記自動打鋲装置において、前記アーチフレームは、前記長手方向及び前記一方向に移動自在に前記縦フレームに取り付けられていることが好ましい。
上記構成によれば、一つのパネル固定治具で、より様々な形状のパネルに対応することが可能となり、さらに治具製作費の削減が可能となる。

上記自動打鋲装置において、前記パネルをその面に直交する方向より撮影可能なカメラを有し、前記制御装置は、前記パネルの設計値に基づく大きさと、前記パネルの前記カメラによる撮影データに基づく大きさとの比率を用いて数値指令値を補正するとともに、前記カメラによって撮影された撮影データに基づく前記パネルの取付け角度を用いて数値指令値を補正することが好ましい。
上記構成によれば、数値制御における数値指令値の誤差を補正することができる。

本発明によれば、面直補正時において、パネルが回転することによるリベッタによる打鋲点のズレを補正することができ、数値制御による自動位置決め精度を確保することができる。

本発明の第一実施形態に係る自動打鋲装置の斜視図である。 骨組部材が仮止めされたパネルの斜視図である。 リベッタ本体の側面図である。 リベッタ本体のアッパーヘッドの詳細正面図である。 パネル固定治具の斜視図である。 図５のＡ−Ａ断面図であって、アーチフレームに取り付けられた支持部材を示す図である。 自動打鋲装置の作用を説明するフローチャートである。 パネルのインデックスホール間の距離及び機械座標に対する回転角度の測定を説明する概略図である。 ＮＣ指令値補正工程におけるスケーリングによる補正を説明する概略図である。 ＮＣ指令値補正工程における座標回転による補正を説明する概略図である。 面直補正工程を説明する概略図である。 誤差補正工程を説明する概略図である。 本発明の第二実施形態に係る自動打鋲装置の位置調整機構の斜視図である。 形状調整機構の概略正面図である。 自動打鋲装置の位置調整機構及び形状調整機構の作用を説明するフローチャートである。 本発明の第三実施形態に係る自動打鋲装置の回転機構の概略図である。 本発明の第三実施形態に係る自動打鋲装置の作用を説明するブロック図である。 本発明の第三実施形態の別形態に係る自動打鋲装置の回転機構の概略図である。 従来の面直補正工程を説明する概略図である。 従来の面直補正工程を説明する概略図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の自動打鋲装置１は、パネルＰ（スキンパネル）と、格子状の骨組部材Ｆ（図２参照）とをリベットにより固定（打鋲）するための装置である。
自動打鋲装置１は、パネルＰを保持するためのパネル固定治具２と、パネル固定治具２を回転及び昇降させる治具駆動装置３と、パネルＰに打鋲を行うリベッタ本体４と、リベッタ本体４を移動させるリベッタ移動機構５（水平移動機構）と、治具駆動装置３及びリベッタ移動機構５を制御する制御装置（図示せず）と、を有している。

治具駆動装置３は、パネル固定治具２の長手方向両端に配置されており、パネル固定治具２をパネル固定治具２の長手方向に沿う軸線（Ａ軸）回りに回転させる回転機構８と、パネル固定治具２の軸線方向一端側を鉛直方向に昇降させる第一昇降機構９と、パネル固定治具２の軸線方向他端側を鉛直方向に昇降させる第二昇降機構１０と、を有している。

第一昇降機構９は、パネル固定治具２の端部を図１のＺ軸方向に昇降させる機構であり、第二昇降機構１０は、パネル固定治具２の端部を図１のＷ軸方向に昇降させる機構である。即ち、昇降機構９，１０によりパネル固定治具２のＹ軸方向回りの角度を調整することができる。

リベット本体４は、リベット移動機構５によってパネル固定治具２の長手方向、即ちＸ軸方向、及びＸ軸方向と直交する方向、即ちＹ軸方向（水平方向）に移動自在とされている。リベット移動装置５は、Ｘ軸レール１７と、Ｙ軸レール１８と、アクチュエータ（図示せず）と、を有している。

リベット本体４は、Ｙ軸方向に延在するＹ軸レール１８の上にＹ軸方向に移動自在に支持されているとともに、Ｙ軸レール１８は、Ｘ軸方向に延在するＸ軸レール１７の上にＸ軸方向に移動自在に支持されている。リベット本体４のＸ軸方向及びＹ軸方向に沿う移動は、例えば電動アクチュエータが用いられる。

図２に示すように、パネルＰは、例えば、断面弧状の矩形アルミパネルであり、長手方向の両端中央には、インデックスホールＩＨ（参照点）が設けられている。また、骨組部材Ｆは、パネルＰに仮止めされており、骨組部材Ｆが仮止めされたパネルＰのが、後述するクランプ２３（図６参照）を介してパネル固定治具４に取り付けられる。

図３に示すように、リベッタ本体４は、Ｃフレーム型と呼ばれるものである。即ち、リベッタ本体４は、側面視してＣ字型のフレーム１２と、フレーム１２開口部の上部に設けられたアッパーヘッド１３と、フレーム１２開口部の下部に設けられたアンビル１４と、を有している。

図４に示すように、アッパーヘッド１３は、リベット銃１５と、リベット銃１５の両側に設けられた面直センサ１６を有している。リベット銃１５は先端を自動交換することにより、穴あけ、リベット挿入、かしめの３つの加工を行う機能を有する。面直センサ１６は、制御装置と接続されており、制御装置には面直センサ１６によって測定されたデータが送信される。
面直センサ１６は、打鋲すべき面の面直度（リベット銃１５の長手方向に対する垂直度）を確保できるように、少なくとも３個配置されており（図４には２個のみ示す）、パネルＰの面がリベット銃１５に対して直交しているか否かを検知するために設けられている。なお、面直センサ１６は、例えば超音波センサのような距離センサによってなる。面直センサ１６に超音波センサを採用した場合、超音波を発射しパネルＰからの反射波を受信することによりその時間を求め、３個の面直センサ１６からの時間又は時間により求められる距離が等しいときに面直度が得られたと判断する。

図５に示すように、パネル固定治具２は、パネル固定治具２の長手方向、即ちＸ軸方向に沿う一対の縦フレーム１９と、縦フレーム１９の一端及び後端を接続する一対の横フレーム２０と、一対の横フレーム２０同士の間で縦フレーム１９同士を接続する複数のアーチフレーム２１と、を有している。複数のアーチフレーム２１は、横フレーム２０と平行に設置されており、一方向に凸の湾曲形状をなしている。また、アーチフレーム２１はパネルＰの形状に合わせて交換可能である。
また、横フレーム２０の長手方向中央には、縦フレーム１９の長手方向に沿う回転軸２４が設けられている。

図６に示すように、各々のアーチフレーム２１には、複数の支持部材２２が設けられている。支持部材２２は、アーチフレーム２１の突出方向、即ち一方向にパネルＰの設計値に基づいて突出するように設けられている。これにより、支持部材２２の一方向先端はパネルＰの裏面に当接するようになっている。

また、アーチフレーム２１及び支持部材２２は、パネルＰに仮止めされている骨組部材Ｆと干渉しないように配置されている。即ち、アーチフレーム２１は、Ｙ軸方向に延在する骨組部材Ｆと重ならない位置に配置されているとともに、支持部材２２は、Ｘ軸方向に延在する骨組部材Ｆと重ならない位置に配置されている。

また、アーチフレーム２１の両端には、パネルＰを把持するためのクランプ２３が設けられている。
また、自動打鋲装置１は、図示しないが、パネルＰを上方から撮影可能なカメラを有している。カメラは、制御装置と接続されている。カメラは特にパネルＰの両端に配置されている一対のインデックスホールＩＨを撮影可能な位置に配置されている。

次に、図７のフローチャートを参照して本実施形態の自動打鋲装置１の作用について説明する。
まず、パネルＰを設計し、設計に基づきＣＡＤデータを作成する（ＣＡＤデータ作成工程Ｐ１）。
次に、パネルＰの設計値（ＣＡＤデータ）に一致するように、パネル固定治具２を設計する（パネル固定治具設計工程Ｐ２）。この際、パネルＰの外形に概ね一致するアーチフレーム２１を設計した後、パネルＰの外形に則した支持部材２２、及びクランプ２３を設計し、パネル固定治具２を製作する。

次に、パネル固定治具設計工程Ｐ２で作成されたパネル固定治具２にパネルＰを設置し、パネル固定治具に倣わせる（パネル設置工程Ｐ３）。パネルＰをパネル固定冶具２に倣わせる手段として、例えばベルトクランプを採用することができる。
次に、パネルＰのインデックスホールＩＨをカメラで位置合わせし、パネルＰの座標誤差を取得する（座標誤差取得工程Ｐ４）。即ち、図８に示すように、カメラでインデックスホールＩＨを撮影して、パネルＰのインデックスホールＩＨ間の距離Ｌ及びパネルＰの機械座標に対する回転角度θを測定し、制御装置に記憶させる。

一方、ＣＡＤデータ作成工程Ｐ１で作成されたパネルＰの設計値に基づいて、ＮＣ指令値を作成する（ＮＣ指令値作成工程Ｐ５）。ここでＮＣ指令値は、各打鋲位置においてパネルＰ表面に対してリベット銃１５の打鋲方向が直交するようなＮＣ指令値となっている。即ち、各打鋲位置において面直出しがなされたＮＣ指令値となっている。
また、ＮＣ指令値は、リベッタ本体４の軸間距離データがインプットされたＮＣデータ変換ソフトを用いて作成される。

さらに、事前に機械のガタ特性を取得する（ガタ特性取得工程Ｐ６）。
例えば回転機構８において、サーボモータ（図示せず）とパネル固定治具２の回転軸２４とは、所定の減速機を介して接続されており、パネル固定治具２の各々のポジションに応じて主にバックラッシュによるガタ特性が存在する。この工程では、パネル固定治具２を作動させ、各ポジションにおけるガタによる誤差を計測し、制御装置に記憶させる。

次に、ＮＣ指令値作成工程Ｐ５で作成されたＮＣ指令値を補正する（ＮＣ指令値補正工程Ｐ７）。
具体的には、ＮＣ指令値の補正は、（１）スケーリングによる補正、（２）座標回転による補正、（３）ガタ補正、の３つの補正を行う。
スケーリングによる補正は、座標誤差取得工程Ｐ４で測定された距離Ｌと、ＮＣ指令値の距離との比率から、ＮＣ指令値を補正する。即ち、図９に示すように、破線で示す元のＮＣ指令値を、前記比率に基づいて、実線で示す実測値を元にした指令値に補正する。

座標回転による補正は、座標誤差取得工程Ｐ４で測定された回転角度θから、パネル座標（インデックスホールＩＨ同士を結ぶ直線）と、機械座標（パネル固定治具２の長手方向）とが一致するように、ＮＣ指令値を補正する。即ち、図１０に示すように、破線で示す元のＮＣ指令値を、回転角度θに基づいて、実線で示す実測値を元にした指令値に補正する。
ガタ補正は、ガタ特性取得工程Ｐ６において予め取得済みのガタ特性によって、各軸ポジションに対応する誤差をＮＣ指令値から差し引く。

次に、ＮＣ指令値補正工程Ｐ７で補正されたＮＣ指令値にてリベット銃を打鋲点に位置決めする（位置決め工程Ｐ８）。即ち、ＮＣ指令値に基づいて、回転機構８によるパネル固定治具２の回転、第一昇降機構９及び第二昇降機構１０によるパネル固定治具２の昇降、リベッタ移動機構５によるリベット本体４の移動が行われる。

次に、位置決めされたリベット銃１５の両側に設けられた面直センサ１６を用いて、打鋲点近傍のパネルＰの面直度を確認する（面直度確認工程Ｐ９）。ここで、パネルＰの面直度が確保されている場合は、打鋲を行う（打鋲工程Ｐ１０）。

一方、パネルＰの面直度が確保されていない場合は、面直補正を行う（面直補正工程Ｐ１１）。この際、制御装置は、面直センサ１６から送信されたデータに基づいて、回転機構８、第一昇降機構９、及び第二昇降機構１０を作動させ、図１１に示すように、パネルＰを回転させる。即ち、リベット銃１５が鉛直方向に沿うように固定されている場合は、パネルＰが水平となるように、パネル固定治具２を回転させる。

ここで、図１２に示すように、面直補正の際、パネル固定治具２を回転させてパネルＰを水平としたことによって、リベット銃１５の水平位置と打鋲点の水平位置との間に誤差Ｇが生じる。即ち、リベット銃１５の水平位置と打鋲点の水平位置との間で、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向にそれぞれ位置ずれが生じる。

次に、上記誤差Ｇを補正する（誤差補正工程Ｐ１２）。即ち、リベット銃１５の直下に打鋲点が位置するように、リベット銃１５の位置を移動させる。リベット銃１５の位置移動は、リベッタ移動機構５を作動させリベッタ本体４を移動させることによってなされる。誤差補正において、誤差Ｇ（Ｘ軸方向の移動距離、Ｙ軸方向の移動距離）は、パネルＰの回転中心ＯからパネルＰの表面までの距離Ｄと、回転角度Ｒとから算出することができる。即ち、誤差Ｇは、Ｇ＝Ｄ×ｓｉｎ（Ｒ）、もしくはＧ＝２Ｄ×π×Ｒ／３６０の計算式で近似することができる。
誤差補正工程Ｐ１２が終了したら、打鋲工程Ｐ１０を実施することができる。

上記実施形態によれば、面直補正の際、パネル固定治具２を回転させてパネルＰを水平としたことによるリベット銃１５の水平位置と打鋲点の水平位置との間に誤差Ｇを補正するように、リベット本体４を移動させた。これにより、面直補正時において、パネルＰが回転することによる誤差Ｇを補正することができ、数値制御による自動位置決め精度を確保することができる。

また、アーチフレーム２１の突出方向にパネルＰの設計値に基づいて突出するように設けられている支持部材２２を設け、支持部材２２の一方向先端がパネルＰの裏面に当接するように構成されているため、パネルＰをパネル固定治具２に取り付けた際の、パネルＰの変形を抑制することができる。

さらに、パネルＰをその面に直交する方向より撮影し、制御装置が、パネルＰの設計値に基づく大きさと、パネルＰの撮影データに基づく大きさとの比率を用いて数値指令値を補正するとともに、撮影データに基づくパネルＰの角度を用いて数値指令値を補正する構成とした。これにより、数値制御における数値指令値の誤差を補正することができる。

（第二実施形態）
以下、本発明に係る自動打鋲装置の第二実施形態を図面に基づいて説明する。
第二実施形態に係る自動打鋲装置は、パネルＰの設計値を元に、支持部材２２の高さ、及びアーチフレーム２１の間隔を自動調整することを特徴としている。

第二実施形態による自動打鋲装置のパネル固定治具２Ｂには位置調整機構２５が設けられており、アーチフレーム２１ＢがＸ軸方向及びＹ軸方向に移動自在とされている。
図１３に示すように、位置調整機構２５は、縦フレーム１９Ｂの長手方向に延在するＸ軸ガイド２６と、Ｘ軸ガイド２６によってＸ軸方向に移動自在とされたＺ軸ガイド２７と、を有している。Ｘ軸ガイド２６は、縦フレーム１９Ｂの内側に設けられている。Ｚ軸ガイド２７は、Ｘ軸ガイド２６にＸ軸方向に移動自在に取り付けられている。Ｚ軸ガイド２７の移動は、縦フレーム１９Ｂに固定された第一駆動装置２８によってなされる。第一駆動装置２８としては例えばサーボモータや、油圧シリンダを採用することができる。

Ｚ軸ガイド２７の内部には、第一駆動装置と同様の構成の第二駆動装置２９が固定されている。第二駆動装置２９のロッド２９ａはアーチフレーム２１Ｂの下面に接続されており、アーチフレーム２１Ｂを縦フレーム１９Ｂと離間・接近させる方向に移動自在としている。また、第一駆動装置２８及び第二駆動装置２９は、制御装置と接続されている。

なお、図１３には、アーチフレーム２１Ｂの一方の側のみを示したが、アーチフレーム２１Ｂの他方の側も同様の構成とされている。また、位置調整機構２５は、複数のアーチフレーム２１Ｂの各々に設けられていが、必ずしも全てのアーチフレーム２１Ｂに取り付ける必要はない。

また、図１４に示すように、本実施形態のアーチフレーム２１Ｂには、支持部材２２ＢをパネルＰの形状に合わせて移動自在とする形状調整機構３１を備えている。形状調整機構３１によって、支持部材２２Ｂは、アーチフレーム２１Ｂに対して離間・接近する方向に移動自在とされている。この移動は、油圧シリンダ３２によってなされるがこれに限ることはなく、エアシリンダを採用することができる。
形状調整機構３１は、複数のアーチフレーム２１Ｂの各々に取り付けられているが、必ずしも全てのアーチフレーム２１Ｂに取り付ける必要はない。

次に、図１５のフローチャートを参照して本実施形態の自動打鋲装置の位置調整機構２５及び形状調整機構３１の作用について説明する。
まず、パネルＰを設計し、設計に基づきＣＡＤデータを作成する（ＣＡＤデータ作成工程Ｓ１）。
次に、ＣＡＤデータ作成工程Ｓ１において作成されたパネル設計値のうち、パネルＰの曲率半径（Ｒ形状）の情報に基づいて、アーチＲ形状指令が作成される（アーチＲ形状指令作成工程Ｓ２）。即ち、パネルＰの曲率半径に対応して、支持部材２２Ｂの移動数値を算出する。そして、このアーチＲ形状指令に基づいて形状調整機構３１が支持部材２２Ｂを移動させる。これにより、パネルＰの支持点の高さが調整される。

一方、パネル設計値のうち、パネルＰの全長、及び幅の情報に基づいて、アーチ位置指令が作成される（アーチ位置指令作成工程Ｓ３）。即ち、パネルＰの全長、及び幅に対応して、アーチフレーム２１Ｂの移動数値を算出する。そして、このアーチ位置指令に基づいて位置調整機構２５がアーチフレーム２１Ｂを移動させる。これにより、アーチフレーム２１Ｂの間隔が調整される。

上記実施形態によれば、パネルＰの種類ごとにアーチフレームを製作する必要がなくなり、製作費を削減することができる。
また、アーチフレームの保管スペースも削減でき、維持管理費用を削減することができる。
さらに、アーチフレームの形状を数値管理でき、人手で組立てた場合の組立誤差発生を回避することができる。

（第三実施形態）
以下、本発明に係る自動打鋲装置の第三実施形態を図面に基づいて説明する。
第三実施形態に係る自動打鋲装置は、ガタ特性をリアルタイムで取得、補正することを特徴としている。

図１６に示すように、本実施形態の自動打鋲装置の回転機構８Ｃは、サーボモータ３４と、減速機３５と、を有している。即ち、サーボモータ３４の駆動力を減速機３５を介して、パネル固定治具２Ｃの回転軸２４Ｃに伝達している。サーボモータ３４にはサーボモータ３４の出力軸の回転角度を検出可能な角位置センサであるパルスコーダ３６が取り付けられている。

また、回転軸２４Ｃには、回転軸２４Ｃの回転角度を検出可能な角位置センサである第一ロータリーエンコーダ３７が取り付けられている。これにより、サーボモータ３４の回転角度θｍ、及び回転軸２４Ｃの回転角度θｗを測定可能とされている。また、パルスコーダ３６及び第一ロータリーエンコーダ３７は制御装置に接続されている。

次に、図１７に示すブロック図を参照して本実施形態の自動打鋲装置の作用を説明する。
まず、ＮＣ指令値に基づいて制御装置がサーボモータ３４に回転指令θ０を発信する。回転指令θ０は、減速機３５の減速比などに基づいて算出される。サーボモータ３４は回転指令θ０に基づいて出力軸を回転させる。ここで、パルスコーダ３６によってサーボモータ３４の出力軸の回転角度θｍが計測される。
そして、パネル固定治具２は、減速機３５を介して回動する。パネル固定治具２の回転角度θｗは、第一ロータリーエンコーダ３７によって測定される。

パルスコーダ３６によって測定された回転角度θｍに減速比１／Ｎを乗じた値と、第一ロータリーエンコーダ３７によって測定された回転角度θｗとは、ガタ特性比較器３８によって比較され、その差分は減速比に基づいてＮ倍され、回転指令値θ０に加算される。

上記実施形態によれば、自動打鋲装置に設けられた角位置検出器を用いることによって、リアルタイムでガタ特性を取得・補正することができる。
また、パネルＰの重量が異なる場合においても、パネルＰ毎にガタ特性を実機計測する必要がない。即ち、パネルＰの固体差に起因するガタ特性のバラつきも補正することができるため、加工精度を安定して確保することができる。

なお、上記実施形態の構成に加えて、図１８に示すように、サーボモータ３４及び減速機３５の側の回転軸（駆動軸２４ａと称す）とは反対側の回転軸（従動軸２４ｂと称す）に、第二ロータリーエンコーダ３９を設ける構成としてもよい。
このような構成とすることによって、パネル固定治具２Ｃの捩れに起因するガタ特性も取得することが可能となる。

また、上記説明においては、回転機構８Ｃのガタ特性の補正する構成について説明したが、同様の構成は第一昇降機構９、及び第二昇降機構１０に適用することも可能である。

１ 自動打鋲装置
２ パネル固定治具
３ 治具駆動装置
４ リベッタ本体
５ リベッタ移動機構（水平移動機構）
６ 制御装置
８ 回転機構
９ 第一昇降機構
１０ 第二昇降機構
１２ フレーム
１３ アッパーヘッド
１４ アンビル
１５ リベット銃
１６ 面直センサ
１７ Ｘ軸レール
１８ Ｙ軸レール
１９ 縦フレーム
２０ 横フレーム
２１ アーチフレーム
２２ 支持部材
２３ クランプ
２４ 回転軸
２５ 位置調整機構
２６ Ｘ軸ガイド
２７ Ｚ軸ガイド
２８ 第一駆動装置
２９ 第二駆動装置
３１ 形状調整機構
３２ 油圧シリンダ

Claims (5)

1. 少なくとも一部が湾曲形状とされたパネルが固定されるパネル固定治具と、
   前記パネル固定治具の長手方向に沿う軸線周りに前記パネルを回転させる回転機構と、
   前記パネル固定治具の前記長手方向一端側を鉛直方向に昇降させる第一昇降機構と、
   前記パネル固定治具の前記長手方向他端側を鉛直方向に昇降させる第二昇降機構と、
   前記パネル固定治具に固定された前記パネルを挟持することによって前記パネルを打鋲し、水平移動機構によって水平方向に移動可能とされたリベッタ本体と、
   前記リベッタ本体に設けられ、前記パネルの打鋲すべき位置での面直度を測定可能な面直センサと、
   前記回転機構、前記第一昇降機構、前記第一昇降機構、及び前記水平移動機構を制御する制御装置と、を備え、数値制御により前記パネルの打鋲を行う自動打鋲装置において、
   前記制御装置は、前記面直センサの測定値に基づき、前記回転機構、第一昇降機構、及び前記第二昇降機構を作動させて前記パネルの面直補正を行うとともに、
   面直補正時における前記回転機構、第一昇降機構、及び第二昇降機構によるパネルの回転角度と、回転中心から前記パネルの表面までの距離に基づいて、前記リベッタ本体を水平移動させることを特徴とする自動打鋲装置。
2. 前記パネル固定治具は、
   前記長手方向に沿い、前記パネルの両端を支持する縦フレームと、
   前記縦フレーム同士を接続し、一方向に凸の湾曲形状とされた複数のアーチフレームと、
   前記一方向に突出するように前記アーチフレームに取り付けられた複数の支持部材とを有し、
   前記複数の支持部材は、前記パネルの設計値に基づいて前記パネルの裏面に当接するように前記パネルを支持することを特徴とする請求項１に記載の自動打鋲装置。
3. 前記支持部材は、前記パネルの設計値に応じて前記一方向に移動自在に前記アーチフレームに取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の自動打鋲装置。
4. 前記アーチフレームは、前記長手方向及び前記一方向に移動自在に前記縦フレームに取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の自動打鋲装置。
5. 前記パネルをその面に直交する方向より撮影可能なカメラを有し、
   前記制御装置は、前記パネルの設計値に基づく大きさと、前記パネルの前記カメラによる撮影データに基づく大きさとの比率を用いて数値指令値を補正するとともに、
   前記カメラによって撮影された撮影データに基づく前記パネルの取付け角度を用いて数値指令値を補正することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の自動打鋲装置。

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