JP2583298B2 - 圧入かしめ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は圧入かしめ装置に係り、特に、被加工物を保
持する保持部材と加工ヘッドとを相対移動させる移動装
置およびそれ等を相対的に接近離間駆動する駆動シリン
ダを共通の制御手段によって作動させるようにした圧入
かしめ装置に関するものである。

従来の技術 被加工物に圧入やかしめ加工などを行うために、
（ａ）被加工物を保持する保持部材と、（ｂ）駆動シリ
ンダによりその保持部材に対して相対的に接近離間駆動
させる加工ヘッドと、（ｃ）その加工ヘッドと前記保持
部材とを相対移動させる移動装置とを備え、その移動装
置によって前記加工ヘッドおよび前記保持部材を相対的
に予め定められた加工位置へ移動させるとともに、その
加工位置において前記駆動シリンダによりその加工ヘッ
ドと保持部材とを相対的に接近させて前記被加工物に加
工を行うようにした圧入かしめ装置が知られている。そ
して、上記移動装置としては、通常、互いに直角なＸ−
Ｙ−Ｚ軸方向へ保持部材と加工ヘッドとを相対移動させ
る汎用の３軸ロボットが用いられ、その一つの軸に駆動
シリンダを設けて圧入，かしめ加工等を行うようになっ
ていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記移動装置と駆動シリンダは、従
来、別々の制御手段によってその作動が制御されるよう
になっており、それ等の動作に関する命令を別々に設定
するとともに、両者のインタロックを取りながら作動さ
せるようになっていた。このため、移動装置および駆動
シリンダの一連の動作に関する命令の設定作業が面倒で
あるとともに、装置が複雑になるという不都合があっ
た。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、そ
の目的とするところは、移動装置および駆動シリンダの
一連の動作に関する設定が容易で、しかも簡単な構成の
圧入かしめ装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するためには、移動装置および駆動
シリンダの作動を共通の制御手段を用いて制御させるよ
うにすれば良く、本発明は、前記（ａ）保持部材と、
（ｂ）加工ヘッドと、（ｃ）移動装置とを備え、その移
動装置によって前記加工ヘッドおよび前記保持部材を相
対的に予め定められた加工位置へ移動させるとともに、
その加工位置において前記駆動シリンダによりその加工
ヘッドと保持部材とを相対的に接近させて前記被加工物
に加工を行う圧入かしめ装置において、（ｄ）前記移動
装置および前記駆動シリンダの一連の動作に関する命令
が記憶される記憶手段と、（ｅ）その記憶手段に前記一
連の動作に関する命令を記憶させる設定手段と、（ｆ）
前記記憶手段に記憶された命令に従って前記移動装置お
よび前記駆動シリンダの作動を制御する制御手段とを有
することを特徴とする。

なお、複数種類の被加工物にそれぞれ異なる加工条件
による加工を行う場合には、個々の被加工物に関する移
動装置および駆動シリンダの一連の動作命令をそれぞれ
記憶手段に記憶させるようにしても良いが、例えば、上
記記憶手段として、（ｇ）前記駆動シリンダの動作に関
する加工データが加工条件に応じて複数種類記憶される
加工データメモリと、（ｈ）その複数種類の加工データ
の中の１つを指定するデータ特定命令と前記移動装置の
動作に関する動作命令とを有して１つの被加工物に対す
るその移動装置および前記駆動シリンダの一連の動作を
定める動作プログラムが、その被加工物の種類に応じて
複数種類記憶される動作プログラムメモリとを設ける一
方、前記制御手段を、加工すべき被加工物の種類に対応
する動作プログラムを前記動作プログラムメモリから読
み出し、その動作プログラムの動作命令に従って前記移
動装置の作動を制御するとともに、その動作プログラム
のデータ特定命令に対応する加工データを前記加工デー
タメモリから読み出して前記駆動シリンダの作動を制御
するように構成することもできる。

作用及び発明の効果 このような圧入かしめ装置においては、移動装置およ
び駆動シリンダの一連の動作に関する命令が設定手段に
よって記憶手段に記憶され、制御手段により、その記憶
手段に記憶された命令に従って移動装置および駆動シリ
ンダの作動を制御するようになっているため、それ等の
移動装置および駆動シリンダの動作に関する命令の設定
が容易になるとともに、共通の制御手段が用いられると
ころから装置が簡略化され得るのである。

また、複数種類の被加工物にそれぞれ異なる加工条件
による加工を行う場合に、上記記憶手段として前記
（ｇ）加工データメモリおよび（ｈ）動作プログラムメ
モリを設け、加工すべき被加工物の種類に対応する動作
プログラムをその動作プログラムメモリから読み出し、
その動作プログラムの動作命令に従って前記移動装置の
作動を制御するとともに、その動作プログラムのデータ
特定命令に対応する加工データを前記加工データメモリ
から読み出して前記駆動シリンダの作動を制御するよう
にすれば、加工条件が同じ場合の駆動シリンダの動作に
関する命令を重複して設定する必要がなくなり、設定作
業が一層容易になる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、本発明の一実施例である圧入かしめ装置の
斜視図である。かかる第１図において、８は移動装置と
しての３軸ロボットであり、略水平な基台10上にはＹ軸
移動台12が一対のガイドレール14を介して移動可能に配
設されている。このＹ軸移動台12は保持部材を成すもの
で、被加工物としてのワーク16が予め定められた取付位
置に載置されるとともに、Ｙ軸モータ18によってねじ軸
20が正逆両方向へ回転駆動されることにより、ガイドレ
ール14に案内されつつ略水平なＹ軸方向へ図示しないボ
ールナットを介して往復移動させられる。Ｙ軸モータ18
としてはACサーボモータが用いられており、Ｙ軸移動台
12のＹ軸方向位置Ｙは、そのＹ軸モータ18の後部に設け
られたＹ軸エンコーダ22によって検出される。

また、上記基台10上には門型フレーム24が略垂直に立
設され、その上部フレームの側面には一対のガイドレー
ル26を介してＸ軸移動台28が移動可能に配設されてい
る。このＸ軸移動台28は、Ｘ軸モータ30によってねじ軸
32が図示しないタイミングベルト等を介して正逆両方向
へ回転駆動されることにより、ガイドレール26に案内さ
れつつ略水平で且つ前記Ｙ軸方向と直角なＸ軸方向へ図
示しないボールナットを介して往復移動させられる。Ｘ
軸モータ30としてはACサーボモータが用いられており、
Ｘ軸移動台28のＸ軸方向位置Ｘは、そのＸ軸モータ30に
後部に設けられたＸ軸エンコーダ34によって検出され
る。

上記Ｘ軸移動台28には、一対のガイドレール36を介し
てＺ軸移動台38が移動可能に配設されているとともに、
上端部にはブレーキ付きシリンダ40が固設されている。
Ｚ軸移動台38は、Ｚ軸モータ42によってねじ軸44が正逆
両方向へ回転駆動されることにより、ボールナットを介
してガイドレール36に案内されつつ前記Ｘ軸方向および
Ｙ軸方向に対して直角なＺ軸方向、換言すれば上下方向
へ往復移動させられる。Ｚ軸モータ42としてはACサーボ
モータが用いられており、Ｚ軸移動台38のＺ軸方向位置
Ｚは、そのＺ軸モータ42の後部に設けられたＺ軸エンコ
ーダ46によって検出される。また、ブレーキ付きシリン
ダ40は下向きに固設されており、下方へ向って突出，引
込可能な図示しないロッドと、そのロッドの突出，引込
移動を阻止するブレーキ装置48とを備えている。

前記３軸ロボット８は以上のように構成されており、
そのＺ軸移動台38には、そのＺ軸方向に沿って駆動シリ
ンダ50が上向きに固設されている。この駆動シリンダ50
の出力ロッドは前記ブレーキ付きシリンダ40のロッドに
連結されている一方、シリンダ本体の下端には下向きに
加工ヘッド52が固設されている。これにより、前記ブレ
ーキ装置48が作動させられてブレーキ付きシリンダ40の
ロッドが固定され、且つＺ軸モータ42の作動が停止すな
わち駆動電力が供給されない状態において、駆動シリン
ダ50の出力ロッドが突出，引込駆動されると、その駆動
シリンダ50および加工ヘッド52はＺ軸移動台38と共に下
降，上昇させられ、Ｙ軸移動台12に対して接近離間させ
られる。この時、ボールナットを介してＺ軸移動台38に
螺合されているねじ軸44は、その移動ストロークに応じ
て回転させられるため、Ｚ軸移動台38のＺ軸方向位置Ｚ
の変化、換言すれば駆動シリンダ50による加工ヘッド52
の移動ストロークがＺ軸エンコーダ46によって検出され
る。

上記加工ヘッド52は、駆動シリンダ50によって下降さ
せられることにより、Ｙ軸移動台12上にセットされたワ
ーク16に圧入やかしめ加工を行うためのもので、必要に
応じて圧入すべき部品が取り付けられる。また、門型フ
レーム24の中間部には、加工条件等に応じて加工ヘッド
52を取り替えるための工具交換装置54が配設されてい
る。

一方、かかる圧入かしめ装置には、第２図に示されて
いる制御装置56が備えられている。この制御装置56はCP
U,RAM,およびROMを有するマイクロコンピュータにて構
成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予
め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うもので
ある。RAMは、加工データを記憶する加工データメモリ5
8と動作プログラムを記憶する動作プログラムメモリ60
とを備えており、それ等の加工データや動作プログラム
はティーチングボックス62を用いてキー入力やティーチ
ング等により入力される。また、ROMは、上記加工デー
タや動作プログラムに従って圧入かしめ装置を作動させ
るための一連の処理ロジック、例えば第４図，第６図〜
第８図に示されているフローチャート通りに作動させる
ための処理ロジックが予め記憶されたプログラムメモリ
64を備えている。上記ティーチングボックス62は設定手
段を成すものであるが、かかるティーチングボックス62
を用いる替わりに、紙テープや磁気テープ等を利用して
加工データや動作プログラムを入力するように構成する
こともできる。

上記加工データは、前記駆動シリンダ50により加工ヘ
ッド52を下降させてワーク16に圧入，かしめ加工等を行
う際の加工ヘッド52の下降ストロークや下降速度，圧
力、加工の良否を判定する判定データ、および係数Kfに
関するもので、圧入やかしめの寸法，ワーク16の剛性な
どの加工条件に応じて複数種類、本実施例では30種類程
度の加工データがそれぞれデータNo.1,データNo.2,・・
・として記憶されている。加工ヘッド52の下降ストロー
ク，下降速度，および圧力は、駆動シリンダ50の出力ロ
ッドの突出ストロークや油圧，流量を定めるもので、判
定データは、加工ヘッド52が下降させられる際の下降端
を含む複数の判定位置における適正な圧力範囲を指定す
るものである。

また、係数Kfは、加工時に前記Ｙ軸移動台12と加工ヘ
ッド52とをＸ−Ｙ軸方向における加工位置に位置決め保
持するため、前記Ｘ軸モータ30およびＹ軸モータ18をフ
ィードバック制御する際の制御式の係数で、その位置決
め保持力を定めるものである。これは、ワーク16の高さ
寸法や剛性，寸法精度,Y軸移動台12に対する取付精度な
どの加工条件に基づいて、圧入やかしめ加工の際にかじ
り等の不具合を生じることのないように定められる。例
えば、ワーク16の剛性が高くて変形し難い場合には、そ
のワーク16に沿ってある程度加工ヘッド52が変位できる
ように、位置決め保持力が小さくなるように係数Kfは設
定され、ワーク16の剛性が低かったり高さが高くて変形
し易い場合には、加工ヘッド52に沿ってワーク16が変形
させられるため、位置決め保持力が比較的大きくなるよ
うに係数Kfは設定される。

一方、前記動作プログラムは、ワーク16の種類毎に前
記Ｘ軸モータ30,Y軸モータ18,Z軸モータ42,および駆動
シリンダー50等の一連の動作を規定するもので、動作命
令およびデータ特定命令を含んでおり、ワーク16の種類
に応じて複数種類記憶されている。動作命令は、Ｘ軸モ
ータ30,Y軸モータ18,およびＺ軸モータ42の動作に関す
るもので、ワーク16の真上に加工ヘッド52が位置する加
工位置や、予め定められた原位置等の目標位置を定める
ものである。また、データ特定命令は、前記加工データ
メモリ58に記憶された複数種類の加工データの中の一つ
を特定するもので、個々の加工位置についてそれぞれ定
められる。

第３図は上記動作プログラムの一例で、ステップ002,
004,008,009,012における「MOV」は動作命令に相当し、
ステップ005,006,010,011における「FIT」はデータ特定
命令に相当する。ステップ005,010は加工ヘッド52の下
降時に関するもので、前記加工データメモリ58に記憶さ
れた複数種類の加工データのうち、それぞれデータNo.
1,データNo.18の加工データを用いて加工をおこなうこ
とを命令するものである一方、ステップ006,011は加工
ヘッド52を加工前の位置まで上昇させる命令で、上記ス
テップ005,010と対で自動的に設定される。また、ステ
ップ005および006,010および011は２回の加工を行うこ
とを意味しており、ステップ002および004,008および00
9は、共に２段階で加工位置へ移動させることを意味し
ている。

上記第３図は動作プログラムをティーチングボックス
62の表示形態で表したもので、動作プログラムは１つの
ステップ毎にティーチングボックス62によって入力され
る。また、この例では１つのワーク16に２回の加工を行
うようになっているが、ワーク16の種類によっては１回
だけ、或いは３回以上加工を行うように設定される。な
お、かかる第３図における「SPD」は速度に関する命令
で、「EXA」は次のステップを実行するタイミングに関
する命令で、「OUT」は信号出力に関する命令で、「EN
D」は一連の動作の終了を意味するものである。

このように、加工データメモリ58および動作プログラ
ムメモリ60は、前記３軸ロボット８および駆動シリンダ
50の一連の動作に関する命令を記憶するもので、記憶手
段に相当する。

第２図に戻って、上記のような制御装置56には、前記
Ｘ軸エンコーダ34,Y軸エンコーダ22,Z軸エンコーダ46か
らそれぞれ前記Ｘ軸方向位置X,Y軸方向位置Y,Z軸方向位
置Ｚを表す位置信号SX,SY,SZが供給されるとともに、ロ
ードセンサ66から圧力信号SLが供給される。ロードセン
サ66は、例えば前記駆動シリンダ50のシリンダ本体と加
工ヘッド52との間に介在させられ、加工ヘッド52のワー
ク16に対する圧力を検出するもので、上記圧力信号SLは
その圧力を表している。また、作業者によってON操作さ
れる起動スイッチ68からは、PC（プログラマブルコント
ローラ）70を介して起動信号SSが供給されるとともに、
識別装置72からは、ワーク16の種類を表す識別信号SKが
同じくPC70を介して供給される。識別装置72は、供給さ
れたワーク16の種類を識別するもので、例えばパレット
に付された記号を読み取る読取装置等によって構成され
るが、このような識別装置72を用いる替わりに作業者が
ワーク16の種類を識別して識別信号を入力するようにし
ても差支えない。

一方、制御装置56からは、前記Ｘ軸モータ30,Y軸モー
タ18,Z軸モータ42に駆動電力を供給するモータ駆動装置
74,76,78にモータ駆動信号DX,DY,DZがそれぞれ出力さ
れ、それ等のモータ30,18,42の作動が制御される。ま
た、前記ブレーキ装置48を駆動するブレーキ駆動装置8
0,前記駆動シリンダ50を駆動するシリンダ駆動装置82に
は、それぞれブレーキ駆動信号DB,シリンダ駆動信号DC
が出力され、ブレーキ装置48,駆動シリンダ50の作動が
制御される。ブレーキ駆動装置80は、ブレーキ装置48に
対して作動油を供給，遮断する切換え弁を含んで構成さ
れ、ブレーキ装置48を作動状態と非作動状態とに切り換
えるようになっている。また、シリンダ駆動装置82は、
駆動シリンダ50に対して作動油を供給，遮断する切換え
弁と、その作動油の油圧や流量を制御する圧力調整弁，
流量制御弁等を含んで構成され、駆動シリンダ50の出力
ロッドを突出，引込駆動するとともに、その突出速度や
圧力を調整できるようになっている。制御装置56からは
更に、圧入，かしめ加工等が良好に行われたか否かを表
す表示信号DAが出力され、PC70を介して良否判定ランプ
84に供給される。

次に、以上のように構成された圧入かしめ装置の作動
を、第４図のフローチャートに従って説明する。

先ず、ステップS1においては、起動スイッチ68がON操
作されて起動信号SSが供給されたか否かが判断され、ワ
ーク16がＹ軸移動台12上にセットされて起動スイッチ68
がON操作されると、次にステップS2が実行される。ステ
ップS2では識別信号SKが読み込まれ、その識別信号SKが
表す種類のワークに関する動作プログラムが、ステップ
S3において動作プログラムメモリ60から読み出される。
そして、ステップS4において、その読み出された動作プ
ログラムが実行される。

第５図は、上記動作プログラムに従って実行されるフ
ローチャートの一例であり、先ず、ステップP1におい
て、加工ヘッド52の真下にワーク16が位置させられる加
工位置へ、その加工ヘッド52およびＹ軸移動台12が相対
移動させられる。これは、前記動作プログラムの動作命
令、すなわち「MOV」によって実行されるもので、Ｘ軸
モータ30,Y軸モータ18,およびＺ軸モータ42が作動させ
られ、Ｘ軸モータ30およびＹ軸モータ18については第６
図のフローチャートに従ってフィードバック制御され、
Ｚ軸モータ42については第７図のフローチャートに従っ
てフィードバック制御される。

すなわち、Ｘ軸モータ30およびＹ軸モータ18について
は、先ず、ステップF1において位置信号SXおよびSYが読
み込まれ、ステップF2において、それ等の位置信号SX,S
Yが表すＸ軸方向位置X,Y軸方向位置Ｙと、動作プログラ
ムの動作命令で指定された目標位置X₀,Y₀、具体的には
前記第３図におけるステップ004の場合にはX₀＝200,Y₀
＝150とに基づいて、次式（１），（２）に従って位置
偏差ΔX,ΔＹが算出される。

ΔＸ＝X₀−Ｘ ……（１） ΔＹ＝Y₀−Ｙ ……（２） その後、ステップF3においては、これがワーク16に圧
入やかしめ加工を行う加工ステップか否かが、例えば前
記動作プログラムの「FIT」の実行時か否かによって判
断され、「FIT」の実行時である場合はステップF5にお
いて係数ＫとしてKfが設定されるが、今は「MOV」によ
るものであるためステップF4が実行され、係数Ｋとして
Ksが設定される。この係数Ksは、加工ヘッド52とＹ軸移
動台12とを目標位置へ相対移動させる際にモータ30およ
び18をフィードバック制御するための制御式の係数であ
り、通常は速やかに移動させるために前記位置決め保持
する際の係数Kfよりも大き目に定められる。なお、この
係数Ksは、プログラムメモリ64にこのフィードバック制
御のプログラムを入力する際に設定するようにしても良
いが、本実施例ではティーチングボックス62によって後
から設定されるようになっている。

続いてステップF6が実行され、上記位置偏差ΔX,ΔＹ
および係数Ksに基づいて次式（３），（４）に従ってモ
ータ駆動信号DX,DYがそれぞれ算出される。かかる
（３）式，（４）式は比例動作によってフィードバック
制御する場合の制御式であるが、微分動作や積分動作を
加味した制御式を用いることも可能である。このように
して求められた駆動信号DX,DYは、次のステップF7にお
いてモータ駆動装置74,76に出力され、この駆動信号DX,
DYに従ってモータ電流等の駆動電力が制御される。

DX＝Ks・ΔＸ ……（３） DY＝Ks・ΔＹ ……（４） そして、以上の各ステップF1〜F7が繰返し実行される
ことにより、加工ヘッド52およびＹ軸移動台12がＸ−Ｙ
軸方向における加工位置へ速やかに且つ高精度で移動す
るように、Ｘ軸モータ30およびＹ軸モータ18はそれぞれ
フィードバック制御される。

一方、Ｚ軸モータ42のフィードバック制御は、第７図
のフローチャートから明らかなように、上記Ｘ軸モータ
30,Y軸モータ18の場合に比較して、係数Ｋが予め一定値
Ksに設定されている点が異なるのみで、他は全く同じで
ある。したがって、Ｚ軸モータ42は、加工ヘッド52がＺ
軸方向における加工位置へ速やかに且つ高精度で移動さ
せられるように、上記Ｘ軸モータ30,Y軸モータ18と全く
同様にフィードバック制御される。

なお、上述したのは原位置から直ちに加工位置へ移動
させる場合であるが、前記第３図の動作プログラムに示
されているように２段階で加工位置まで移動させる場合
には、目標位置を変えて上述したフィードバック制御が
２回繰り返されることとなる。

第５図に戻り、このようにして加工ヘッド52およびＹ
軸移動台12がＸ−Ｙ−Ｚ軸方向において共に予め定めら
れた加工位置まで移動させられると、次にステップP2が
実行される。このステップP2においては、ブレーキ駆動
信号DBが出力されてブレーキ駆動装置80の切換え弁が切
り換えられることにより、ブレーキ装置48に作動油が供
給されて作動状態とされ、駆動シリンダ50の出力ロッド
のＺ軸方向の移動が阻止される。この状態においてステ
ップP3が実行され、駆動シリンダ50により加工ヘッド52
が下降させられてワーク16に圧入，かしめ加工等の加工
が施されるとともに、Ｘ軸モータ30およびＹ軸モータ18
により加工ヘッド52およびＹ軸移動台12がＸ−Ｙ軸方向
における加工位置に位置決め保持される。

駆動シリンダ50については、動作プログラムのデータ
特定命令、すなわち「FIT」に指定されたデータNo.の加
工データが加工データメモリ58から読み出され、その加
工データに設定された条件に従って作動させられるよう
に、第８図のフローチャートに従って制御される。かか
る第８図のフローチャートにおいて、ステップR1は、シ
リンダ駆動信号DCが出力されてシリンダ駆動装置82の切
換え弁や圧力調整弁，流量制御弁等がそれぞれ駆動され
ることにより、加工データに設定された圧力および速度
で加工ヘッド52が下降させられるように駆動シリンダ50
の出力ロッドが突き出される。なお、この時Ｚ軸モータ
42は非作動で、駆動電力は供給されない。

また、ステップR2においては、Ｚ軸方向位置Ｚを表す
位置信号SZおよび加工ヘッド52のワーク16に対する圧力
を表す圧力信号SLがそれぞれ読み込まれ、ステップR3に
おいて、加工データに設定された判定データに基づいて
加工の良否が判定される。この良否判定は、判定データ
として圧力範囲が定められた加工ヘッド52の下降端を含
む複数の判定位置で行われ、それぞれの判定位置におい
て上記読み込まれた圧力信号SLが表す圧力が設定された
圧力範囲内であるか否かによって判定されるとともに、
範囲内の場合には表示信号DAが出力されて良否判定ラン
プ84が点灯させられる。加工ヘッド52が判定位置まで下
降させられたか否かは、位置信号SZに基づいて検知され
る。

そして、ステップR4においては、上記位置信号SZが表
すＺ軸方向位置Ｚに基づいて、加工ヘッド52が加工デー
タに設定された下降ストロークだけ下降させられたか否
かが判断され、未だ下降ストロークに達していない場合
には上記ステップR1〜R4が繰返し実行される。加工ヘッ
ド52の下降ストロークが加工データに設定された下降ス
トロークに達すると、圧入やかしめ等の加工が終了し、
続いてステップR5が実行されてシリンダ駆動装置82の切
換え弁等が切り換えられ、駆動シリンダ50の出力ロッド
が引き込まれることにより、加工ヘッド52がＺ軸方向に
おける加工位置まで上昇させられる。

一方、この加工時に加工ヘッド52およびＹ軸移動台12
をＸ−Ｙ軸方向における加工位置に位置決め保持するＸ
軸モータ30およびＹ軸モータ18は、前記ステップP1の場
合と同様に第６図のフローチャートに従ってフィードバ
ック制御される。しかし、この場合には動作プログラム
の「FIT」の実行時であるため、前記ステップF3の判断
はYESとなり、次式（５），（６）で示されているよう
に係数Ｋとして加工データに設定された係数Kfが用いら
れた制御式により駆動信号DX,DYが算出される。これに
より、加工条件に応じた適度の位置決め保持力によって
加工ヘッド52およびＹ軸移動台12は位置決め保持される
こととなり、前述した圧入，かしめ等の加工が円滑に行
われる。

DX＝Kf・ΔＸ ……（５） DY＝Kf・ΔＹ ……（６） 再び第５図に戻り、このようにして圧入，かしめ等の
加工が終了すると続いてステップP4が実行され、ブレー
キ駆動信号DBが出力されてブレーキ駆動装置80の切換え
弁が切り換えられることにより、ブレーキ装置48が非作
動状態とされる。これにより、Ｚ軸モータ42によるＺ軸
移動台38の自由な移動が許容され、この後、別の加工位
置が設定されている場合には、モータ30,18、および42
によって加工ヘッド52およびＹ軸移動台12はその加工位
置へ移動させられ、前述したのと同様にして圧入，かし
め等の加工が行われた後ステップP5が実行される。ま
た、加工位置が１箇所の場合には直ちにステップP5が実
行され、加工ヘッド52およびＹ軸移動台12は、モータ3
0,18,および42によって原位置まで戻される。

上記ステップP5においても、Ｘ軸モータ30およびＹ軸
モータ18は前記第６図のフローチャートに従ってフィー
ドバック制御され、Ｚ軸モータ42は第７図のフローチャ
ートに従ってフィードバック制御される。但し、この場
合は動作プログラムの「FIT」の実行時でないため、第
６図におけるステップF3の判断はNOとなり、前記制御式
（３），（４）に従って駆動信号DX,DYは算出される。

ここで、かかる本実施例の圧入かしめ装置において
は、３軸ロボット８および駆動シリンダ50の一連の動作
に関する命令がティーチングボックス62により、制御装
置56の加工データメモリ58および動作プログラムメモリ
60に設定され、それ等の３軸のロボット８および駆動シ
リンダ50が共通の制御装置56によって作動させられるよ
うになっているため、それ等を別々の制御手段を用いて
動作させる場合に比較して、一連の動作に関する命令の
設定が容易になるとともに装置が簡略化されるのであ
る。

また、本実施例では、３軸ロボット８および駆動シリ
ンダ50の一連の動作に関する命令を記憶する記憶手段が
加工データメモリ58および動作プログラムメモリ60によ
って構成されているため、加工条件が同じ場合の駆動シ
リンダ50の動作に関する命令を重複して設定する必要が
なくなり、設定作業が一層容易になる。

また、本実施例では、駆動シリンダ50による加工ヘッ
ド52の下降ストロークがＺ軸エンコーダ46によって検知
されるようになっているため、その下降ストロークを検
出する検出器を別個に設ける場合に比較して装置が簡単
に構成される。これは、３軸ロボット８および駆動シリ
ンダ50が共通の制御装置56によって作動させられるよう
になっているため、３軸ロボット８のＺ軸エンコーダ46
を利用して駆動シリンダ50の作動状態を検知することが
可能となるからである。

なお、この実施例では、前記制御装置56による一連の
信号処理ロジックのうち、識別信号SKが表す種類のワー
クに関する動作プログラムを動作プログラムメモリ60か
ら読み出し、その動作プログラムに従って３軸ロボット
８および駆動シリンダ50を作動させる前記第４図のステ
ップS3およびS4を実行する部分が、記憶手段に記憶され
た命令に従って作動を制御する制御手段に相当する。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
したが、本発明は他の態様で実施することもできる。

例えば、前記実施例では移動装置として３軸ロボット
８が用いられているが、駆動シリンダ50による加工ヘッ
ド52の移動方向に対して直角なＸ−Ｙ軸方向へ相対移動
させる２軸ロボット、或いはＸ軸方向およびＹ軸方向の
何れか一方のみへ相対移動させる１軸ロボット等を用い
ることも可能である。

また、前記実施例では加工ヘッド52がＸ軸方向へ移動
させられ、保持部材としてのＹ軸移動台12がＹ軸方向へ
移動させられるようになっているが、加工ヘッド52およ
び保持部材の何れか一方をＸ軸方向およびＹ軸方向へ移
動させ、他方をＸ−Ｙ軸方向において位置固定に配設す
るようにしても差支えない。

また、前記実施例では駆動シリンダ50により加工ヘッ
ド52が保持部材としてのＹ軸移動台12に対して接近離間
させられるようになっているが、保持部材を加工ヘッド
52に対して接近離間させるようにしても差支えない。

また、前記実施例では加工ヘッド52およびＹ軸移動台
12の移動時と位置決め保持時とで、フィードバック制御
の制御式の係数Ｋが変更されるようになっているが、制
御式そのものを異なるものにしたり、別々のプログラム
に従ってフィードバック制御したりすることも可能であ
る。例えば、移動時においては目標速度や目標加速度な
どを設定することにより、速度偏差や加速度偏差などを
求めてフィードバック制御する繰数の演算式から成る制
御式を用いるようにしても良いのである。

また、位置決め保持時においても移動時と同じ係数の
制御式を用いてフィードバック制御したり、位置決め保
持時にはモータブレーキを作動させるなどしてＸ−Ｙ軸
方向の相対移動不能に位置決めしたりすることも可能で
ある。

また、前記実施例の圧入かしめ装置は、加工データメ
モリ58,動作プログラムメモリ60にそれぞれ複数種類の
加工データ，動作プログラムが記憶され、複数種類の加
工条件で複数種類のワーク16に対して加工を行い得るよ
うになっているが、予め定められた一定の動作プログラ
ムに従って常に同じ加工条件で加工を行う圧入かしめ装
置にも本発明は同様に適用され得る。

また、前記実施例の加工データには、加工ヘッド52の
下降ストロークや下降速度，圧力，判定データ，係数Kf
が含まれているが、加工データとしてこれ等以外のもの
が設定されるようになっていても良いことは勿論、これ
等のうちの一部、例えば下降ストロークと圧力について
のみ設定されるようにしても差支えない。

その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に
基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である圧入かしめ装置の斜視
図である。第２図は第１図の圧入かしめ装置に備えられ
ている制御系統のブロック線図である。第３図は第２図
の動作プログラムメモリに記憶される動作プログラムの
一例を示す図である。第４図は第１図の圧入かしめ装置
の作動を説明するフローチャートである。第５図は第４
図におけるステップS4の一例を示すフローチャートであ
る。第６図は第５図におけるステップP1,P3,P5において
Ｘ軸モータおよびＹ軸モータをフィードバック制御する
フローチャートである。第７図は第５図におけるステッ
プP1,P5においてＺ軸モータをフィードバック制御する
フローチャートである。第８図は第５図のステップP3に
おいて加工ヘッドを駆動して加工を行う際のフローチャ
ートである。 8:3軸ロボット（移動装置） 12:Y軸移動台（保持部材） 16:ワーク（被加工物） 50:駆動シリンダ、52:加工ヘッド 56:制御装置、58:加工データメモリ 60:動作プログラムメモリ 62:ティーチングボックス（設定手段） ステップS3,4:制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 栄蔵 愛知県豊田市トヨタ町６番地 株式会社 協豊製作所内 (72)発明者 林 淳 愛知県豊田市トヨタ町６番地 株式会社 協豊製作所内 (72)発明者 天野 格良 愛知県豊田市トヨタ町６番地 株式会社 協豊製作所内 (56)参考文献 特開 平１−115529（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−306841（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−306842（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工物を保持する保持部材と、駆動シリ
   ンダにより該保持部材に対して相対的に接近離間駆動さ
   れる加工ヘッドと、該加工ヘッドと前記保持部材とを相
   対移動させる移動装置とを備え、該移動装置によって前
   記加工ヘッドおよび前記保持部材を相対的に予め定めら
   れた加工位置へ移動させるとともに、該加工位置におい
   て前記駆動シリンダにより該加工ヘッドと該保持部材と
   を相対的に接近させて前記被加工物に加工を行う圧入か
   しめ装置において、 前記移動装置および前記駆動シリンダの一連の動作に関
   する命令が記憶される記憶手段と、 該記憶手段に前記一連の動作に関する命令を記憶させる
   設定手段と、 前記記憶手段に記憶された命令に従って前記移動装置お
   よび前記駆動シリンダの作動を制御する制御手段と を有することを特徴とする圧入かしめ装置。
2. 【請求項２】前記記憶手段は、前記駆動シリンダの動作
   に関する加工データが加工条件に応じて複数種類記憶さ
   れる加工データメモリと、該複数種類の加工データの中
   の１つを指定するデータ特定命令と前記移動装置の動作
   に関する動作命令とを有して１つの被加工物に対する該
   移動装置および前記駆動シリンダの一連の動作を定める
   動作プログラムが、該被加工物の種類に応じて複数種類
   記憶される動作プログラムメモリとから成るものであ
   り、前記制御手段は、加工すべき被加工物の種類に対応
   する動作プログラムを前記動作プログラムメモリから読
   み出し、該動作プログラムの動作命令に従って前記移動
   装置の作動を制御するとともに、該動作プログラムのデ
   ータ特定命令に対応する加工データを前記加工データメ
   モリから読み出して前記駆動シリンダの作動を制御する
   ものである請求項１に記載の圧入かしめ装置。