JP4293856B2

JP4293856B2 - Transport unit position return method

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Publication number: JP4293856B2
Application number: JP2003195267A
Authority: JP
Inventors: 義治坂井; 哲也小澤; 俊之近藤; 陵中島
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2023-07-10
Also published as: JP2005028493A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品等の搬送物を自動で搬送することができるとともに作業者の作業力を補助（パワーアシスト）して搬送物を搬送することができる搬送装置において、搬送物を支持する搬送部の位置が搬送エリアから外れている場合に搬送部を搬送エリア内に復帰させる搬送部位置復帰方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、重量物を搬送しているにも拘らず、あたかも軽量物を搬送しているように感じながら搬送作業を行うことができるインピーダンス制御を適用した作業補助装置が知られている。この作業補助装置は、重量物を支持する第１〜８の可動体とその可動体を動かす各々のアクチュエータとそれのアクチュエータの出力を調整するコントローラを備え、第８可動体に固定した重量物を作業者の思い通りに搬送するために、作業者が重量物へ間接的に加える力を力センサにより検出し、この情報を基に第１〜８の可動体を制御して、作業者に対する負荷を軽減するパワーアシスト装置である（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−８４８８１号公報
【特許文献２】
特開２００１−７５６４９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
作業補助装置（パワーアシスト装置）を用いることで作業者は小さな力で重量物を搬送することができる。しかしながら、搬送エリアを制限していない場合には、作業者の操作ミス等により搬送している重量物が周辺設備や車体等に接触する虞れがある。また、搬送エリアを制限していない場合には、作業者毎に搬送経路が異なってしまうことがある。
そこで、搬送路に沿って搬送エリアを設定し、アシスト搬送によって搬送される搬送物が搬送エリアを外れる方向に操作された場合には、作業者の操作力に例えば仮想ばねによる抵抗力を加えることで、作業者は搬送エリアから外れたことを認識できるようにすることが考えられる。
【０００５】
搬送エリアを設けた場合、搬送物を支持等する搬送部の位置が搬送エリアを外れているときの復帰方法が課題となる。例えば、搬送装置に電源を投入した際には、搬送部の位置を予め設定した所定位置（ホームポジション等）に復帰させることが考えられるが、搬送部の位置が搬送エリアを外れている場合には搬送エリアを経由しないで所定位置へ移動することになり、望ましくない。搬送部が搬送エリアを外れている場合に、搬送部を最寄りの搬送エリア（または搬送路）へ戻すことができれば、その後は搬送エリア（または搬送路）に沿って搬送部を移動させることができるので安全である。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、搬送装置の搬送位置が予め設定した搬送エリアを外れている場合に搬送位置を最寄りの搬送エリアに戻す方法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】
前記課題を解決するため本発明に係る搬送部位置復帰方法は、作業者の作業力を補助（パワーアシスト）して搬送物を搬送することができる搬送装置において、搬送物を支持する搬送部の位置が搬送エリアから外れている場合に搬送部を搬送エリア内に復帰させる方法であって、複数の教示点の位置データと各教示点毎に設定された搬送エリアデータとに基づいて搬送路と搬送エリアを認識する搬送エリア認識工程と、搬送物を支持する搬送部の位置を求める搬送部位置認識工程と、搬送部の位置が搬送エリアから外れている場合に、搬送部の位置に最も近い搬送路を求め、求めた搬送路の所定位置または求めた搬送路の搬送エリア内に搬送部を移動させる搬送部位置移動工程とを備えた。
【０００８】
本発明に係る搬送部位置復帰方法によれば、搬送部が搬送エリアを外れている場合に、搬送部の位置を最寄りの搬送路上または最寄りの搬送路の搬送エリア内に自動的に移動させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る部品搬送エリア設定方法を適用した部品搬送装置を備える車両用ドア組立ラインの全体概要図、図２は本発明に係る部品搬送エリア設定方法を適用した部品搬送装置の斜視図、図３は本発明に係る部品搬送エリア設定方法を適用した部品搬送装置の平面図、図４は本発明に係る部品搬送エリア設定方法を適用した部品搬送装置の把持・取付機構の斜視図、図５はドアをインナパネル側から見た説明図、図６（ａ）はドアガラス昇降用レギュレータを裏面側から見た説明図、図６（ｂ）はドアガラス昇降用レギュレータを表面側から見た説明図、図７はドアインナパネルにドアガラス昇降用レギュレータを組み付けた状態の説明図、図８は本発明に係る部品搬送エリア設定方法を適用した部品搬送装置のブロック構成図、図９はティーチングジョブプログラムの一例を示す図、図１０はアシストパラメータテーブルの一例を示す図、図１１はアシストエリアの設定方法を示す図、図１２はアシストインピーダンスの切り替え特性を示す図、図１３は現在位置とアシストエリアとの対応付け処理の説明図、図１４および図１５は教示点間でアシストエリアおよびアシストインピーダンスが変化する場合のアシストエリアおよびアシストインピーダンスの算出処理の説明図、図１６はインビジブルウォールの戻し力算出およびアシストインピーダンスの切り替え処理の説明図である。
【００１０】
本実施の形態は、車両用ドア組立ラインのドアガラス昇降用レギュレータ取付工程部に適用される部品搬送・取付装置について説明する。本実施の形態の部品搬送・取付装置は、作業者の介在を必要としない自動モードと、作業者の介在は必要とするが労力を軽減させることのできるアシストモードとを切り替えることができる。部品を取付位置近傍まで自動搬送した後の取付作業において、位置決めをアシストモードにより行なうことで、複雑な設備機器等を省略し、効率良く作業できるようにされている。
【００１１】
図１に示すように、車両用ドア組立ライン１は、車両用ドアＷをピッチ送りするためのドア搬送ライン２と、ドア搬送ライン２の上流から下流にかけて順次配置される複数の組付工程部３を備えており、これら組付工程部３でドアＷに対して各組付部品を組み付けるようにしている。そして、この組付工程部３の一部がドアガラス昇降用レギュレータＲを取り付けるための工程とされ、図２に示す部品搬送装置４が設けられている。部品搬送装置４は、部品であるドアガラス昇降用レギュレータＲを搬送して取り付けることができる。
【００１２】
ドア搬送ライン２は、同一車両の右側と左側のドアＷを一組としてピッチ搬送され、一枚の長方形状のパレットｐ（図２）上にインナパネルＷｉ側を同一方向に向けた状態で一列に並べて起立状態で載置されるとともに、複数のパレットｐをラインに沿って近接配置し、同時に一定ストローク送っては一定時間停止させ、これを繰り返すようにされている。
【００１３】
部品搬送装置４は、図２に示すように、ドア搬送ライン２を跨ぐ状態で跨設される門型の機台５と、この機台５に対して多軸方向に移動可能な把持・取付機構６を備えており、この把持・取付機構６は、ドアガラス昇降用レギュレータＲ（図６）を把持できるようにされるとともに、機台５の近傍に配置される部品供給位置Ａと、停止したドアＷの取付位置Ｂの間を移動自在にされている。
【００１４】
すなわち、前記機台５の上部の梁部材７の片側側面には、上下一対のスライドレール８が設けられ、このスライドレール８の間には、ラック９が設けられている。そして、このスライドレール８には、スライドガイド１１を介してスライドテーブル１２が摺動自在に係合しており、このスライドテーブル１２には、アクチュエータの一つとしての第１モータ１３が取り付けられ、この第１モータ１３によって駆動されるピニオンギヤがスライドテーブル１２の裏側に張り出して前記ラック９に噛合している。このため、第１モータ１３の作動によってスライドテーブル１２は左右方向に移動可能である。スライドテーブル１２の位置は、図示しない第１の絶対位置検出型エンコーダ（以下、第１位置エンコーダと記す）１２Ａによって検出される。検出されたスライドテーブル１２の位置データは、制御装置（図８）へ供給される。
【００１５】
また、このスライドテーブル１２の表面には、取付台を介して支持テーブル１５が取り付けられ、この支持テーブル１５の表面側には、一対のスライドガイド１６が設けられるとともに、支持テーブル１５の裏面側には、アクチュエータの一つとしての第２モータ１７が取り付けられ、この第２モータ１７の回転軸は、支持テーブル１５の表面側に張り出すとともに、その先端にはピニオンギヤが取り付けられている。そしてこのピニオンギヤは、以下に述べる昇降テーブル１８のラック１９に噛合している。
【００１６】
昇降テーブル１８は、前記支持テーブル１５のスライドガイド１６に摺動自在に係合する一対のスライドレール２１と、スライドレール２１間に配設されるラック１９を備えており、前記第２モータ１７の作動によって昇降動可能にされている。支持テーブル１５の位置は、図示しない第２の絶対位置検出型エンコーダ（以下、第２位置エンコーダと記す）１５Ａによって検出される。検出された昇降位置データは制御装置６０（図８）へ供給される。
【００１７】
この昇降テーブル１８の下端部には、前方に突出する支持台２２が設けられ、この支持台２２の上面には、アクチュエータの一つとしての第３モータ２３が設けられている。そして、この第３モータ２３の出力軸は、ギヤを介して支持台２２の下方から水平前方に張り出す水平アーム２４の基端部に連結されており、第３モータ２３の駆動によって、図３に示すように、水平アーム２４は基端側の垂直軸まわりに回動可能にされている。水平アーム２４の回動位置（回転角）は、図示しない第３の絶対位置検出型エンコーダ（以下、第３位置エンコーダ）２４Ａによって検出される。検出された水平アーム位置データ（回転角データ）は制御装置６０（図８）に供給される。
【００１８】
前記水平アーム２４の先端側上面には、アクチュエータの一つとしての第４モータ２５が起立状態で取り付けられ、この第４モータ２５の出力軸は、下方の垂直アーム２６に連結されている。そして、第４モータ２５の駆動によって、垂直アーム２６が軸周りに回動可能にされている。また、この垂直アーム２６の下端部には、前記把持・取付機構６が装着されている。垂直アーム２６の回動位置（回転角）は、図示しない第４の絶対位置検出型エンコーダ２６Ａによって検出される。検出された垂直アーム回動位置データ（回転角データ）は制御装置６０（図８）へ供給される。
【００１９】
以上のような第１〜第４モータ１３、１７、２３、２５の各アクチュエータは、作業者の介在を必要としない自動搬送モードと、作業者の介在を必要とするが作業者の負荷を軽減させることのできるアシスト搬送モードとの切替え制御が可能であり、モード切替えスイッチが自動搬送モードに切替えられると、予めティーチングしていた経路で把持・取付機構６が自動的に移動するようにされ、アシスト搬送モードに切替えると、操作ハンドル等によって間接的に作業者が把持・取付機構６を移動させる際、作業者にかかる負荷を軽減させることができるようにされている。
【００２０】
次に、把持・取付機構６について説明する。把持・取付機構６は、図４に示すように、不図示のフローティング機構を介して前記垂直アーム２６に連結される機台テーブル３１を備えており、この機台テーブル３１には、ドアガラス昇降用レギュレータＲを把持するための把持機構部３２と、ドアＷの所定の位置に位置決めするための位置決め機構部３３と、ドアガラス昇降用レギュレータＲをドアＷに取付けるための締付け機構部３４が設けられている。図示しないフローティング機構には、垂直アーム２６に対して浮動状態（フローティング状態）に取り付けられた各機構部３２，３３，３４の３軸方向の変位量をそれぞれ検出する変位センサ６Ａ（図８）が設けられている。そして、把持機構部３２で把持したドアガラス昇降用レギュレータＲを、図５に示すようなドアＷのインナパネルＷｉの開口部Ｈを通して、インナパネルＷｉとアウタパネルＷｏ間の空間部内に挿入し、位置決め機構部３３で位置決めした後、締付け機構部３４によりボルト等で締付け固定するようにしている。
【００２１】
前記把持機構部３２は、前記機台テーブル３１の前面に取り付けられる第１シリンダ３５と、この第１シリンダ３５のシリンダロッド３５ａ先端に結合される基板３６と、この基板３６の前面に取り付けられるモータ３７と、このモータ３７の前面側回転軸に取り付けられるテーブル３８を備え、このテーブル３８には、各ブラケット３９を介して複数の吸着パッド４１と、ボス付き位置決めピン４２が複数取り付けられ、このボス付き位置決めピン４２はドアガラス昇降用レギュレータＲの基準穴ｋ（図６（ｂ））に挿入可能にされている。また、前記基板３６の側部には、図に現れないスライドレールが設けられるとともに、このスライドレールは機台テーブル３１の前面から延出するスライドガイド４３に摺動自在に嵌合している。このため、第１シリンダ３５の作動によって基板３６が基台テーブル３１面と垂直方向にスライド可能であり、また、モータ３７の作動によってテーブル３８が所定角度回動可能である。
【００２２】
そして、ボス付き位置決めピン４２をドアガラス昇降用レギュレータＲの基準穴ｋに挿入した状態で、吸着パッド４１をドアガラス昇降用レギュレータＲのプレート部表面（図６（ｂ）の面）に吸着させることで、ドアガラス昇降用レギュレータＲを把持できるようにされ、また、モータ３７により、ドアガラス昇降用レギュレータＲをインナパネルＷｉの開口部Ｈ周縁に干渉しないような姿勢に傾けて挿入した後、ドアガラス昇降用レギュレータＲの姿勢を取付姿勢に変換できるようにされている。
【００２３】
前記位置決め機構部３３は、機台テーブル３１の前面から延出する支柱４７の先端部にブラケット５０を介して支持部材４４が取り付けられ、この支持部材４４に、インナパネル基準穴に挿入するためのボス部付きピン４５と、インナパネルの所定部位に当接する樹脂またはゴム製等のインナパネル当接部材４６が取り付けられている。そして、この位置決め機構部３３は、把持機構部３２を挟んだ状態で一対設けられている。
【００２４】
そして、この位置決め機構部３３のボス部付きピン４５をインナパネルの基準穴ｔ（図５）に挿入すると同時に、インナパネル当接部材４６を所定箇所のインナパネルＷｉに当接させることで、ドアＷと把持・取付機構６の位置合わせが行われるようにしている。
【００２５】
前記締付け機構部３４は、機台テーブル３１側に固定される支柱４７の側面に形成される図に現れないスライドレールに対して、スライドガイドを介して摺動自在に係合するナットランナ４８と、このナットランナ４８をインナパネルＷｉ側に向けて進退動させるための第２シリンダ５１を備えており、この第２シリンダ５１は、ナットランナ４８側と一体のスライドガイド付きのテーブル４９に連結部材５２を介して連結されている。そして、第２シリンダ５１の伸縮作動によって、ナットランナ４８がインナパネルＷｉに向けて進退動するようにしている。尚、このナットランナ４８も一対設けている。そして、ドアガラス昇降用レギュレータＲを取付姿勢に位置決めすると、ナットランナ４８が前進してボルト締めにより固定作業が行われるようにしている。
【００２６】
尚、以上のような把持・取付機構６には、作業者がアシスト搬送モードで移動させるための不図示の自動／アシストモードの切替操作スイッチや操作ハンドルやデッドマンスイッチが設けられており、作業者が、切替操作スイッチで自動搬送モードをアシストモードに切替えるとともに、デッドマンスイッチを握りながら操作ハンドルを移動させたい方向に押すと、軽い力で搬送できるようにされ、作業者が切替操作スイッチを自動搬送モードに切替えると、自動搬送モードに切替わり、再起動スイッチを押すことで再起動できるようにされている。
【００２７】
次に、車両用ドアＷにドアガラス昇降用レギュレータＲを取り付ける際の作動の概要について説明する。ドア搬送ライン２に沿って左右一対のドアＷがピッチ送りされると、これに伴って、部品搬送手段４によりドアガラス昇降用レギュレータＲが取付位置Ｂに自動搬送される。すなわち、把持・取付機構６が部品供給位置Ａのドアガラス昇降用レギュレータＲを把持すると、自動搬送モードにより設定された経路に従って取付位置Ｂ近傍の所定ポイントに向けて自動搬送する。ここで、把持・取付機構６によるドアガラス昇降用レギュレータＲの把持は、自動モードによる把持でも、アシストモードによる把持でも良い。
【００２８】
取付位置Ｂ近傍の所定ポイントに達すると、各アクチュエータのモードが制御装置によりアシスト搬送モードに切替可能となる。このため、作業者は切替操作スイッチをアシストモードに切替えるとともに把持・取付機構６のデッドマンスイッチを握りながら操作ハンドルを移動させたい方向に押して行くことで、把持・取付機構６を取付位置Ｂまで移動させる。そして、ドアＷのインナパネルＷｉの開口部Ｈを通過する時は、図７（ａ）に示すように、別のスイッチを操作してドアガラス昇降用レギュレータＲが開口部Ｈ周縁に干渉しないような姿勢に傾けて挿入する。
【００２９】
そして、上記の開口部Ｈ通過作業後、位置決め機構部３３のボス部付きピン４５をインナパネルＷｉの基準穴ｔに対してボス部が表面に当接するまで挿入すると同時に、インナパネル当接部材４６をインナパネルＷｉ表面に当接させることで位置決めを行い、その後、ドアガラス昇降用レギュレータＲの傾きを戻してインナパネルＷｉ側に若干移動させることにより、ドアガラス昇降用レギュレータＲとインナパネルＷｉとを当接させる。
【００３０】
次いで、ボルトを装着した状態のナットランナ４８がインナパネルＷｉ側に前進し、ボルトをインナパネルＷｉのボルト穴ｘを挿通させ、ドアガラス昇降用レギュレータＲに装着されるナットに締め付けて固定すれば、図７（ｂ）に示すような状態で取り付けられる。
【００３１】
左右いずれか一方のドアＷへの取付作業が完了すると、切替操作スイッチを自動搬送モードに切替え、再起動スイッチを押す。すると、把持・取付機構６の作動モードは自動搬送モードに切替わり、把持・取付機構６は定められた経路を辿って自動的に部品供給位置Ａに移動した後、次のドアガラス昇降用レギュレータＲを把持して同じような手順で取付位置Ｂ近傍まで自動搬送する。そして、所定のポイントまで搬送してくると、前記と同様な手順によりアシスト搬送モードに切替わり、左右他方側のドアＷに対して同じような手順で取付ける。そして、２つのドアＷに取付が完了するまで、ドア搬送ライン２の搬送は停止した状態にあり、２つのドアＷに取付が完了すると、ピッチ搬送により、次ぎのパレットｐ（ドアＷ）が移動してくる。
【００３２】
以上のような要領により、ドアＷに対してドアガラス昇降用レギュレータＲを取り付ける際、位置決めをアシストモードで行うため、搬送に関する複雑な設備を極力省略できるとともに、作業スペースを確保することができ、作業を効率的に行うことができる。
【００３３】
尚、自動搬送モードで作業中、何らかのトラブルが発生したような場合、操作スイッチをアシストモードに切替えることにより、すべての地点間の搬送をアシストモードで行うことができ、このとき、部品搬送手段４を自動搬送モードで定められたポイントまたはエリアに戻すときのインピーダンス設定は自動的に行われるようにされている。
【００３４】
図８は本発明に係る部品搬送エリア設定方法を適用した部品搬送装置のブロック構成図である。部品搬送装置４の制御装置６０は、ティーチング装置Ｉ／Ｆ（インタフェース）部６１と、組付制御部６２と、搬送・アシスト制御部６３とからなる。制御装置６０は、マイクロコンピュータシステムを用いて構成している。搬送・アシスト制御部６３は、アシストパラメータテーブル生成部６４と、アシストパラメータテーブル６５と、位置演算部６６と、搬送エリア設定部６７と、状態表示部６８と、モータ駆動制御部６９とを備える。
【００３５】
アシストパラメータテーブル生成部６４は、ティーチング装置１００からティーチング装置Ｉ／Ｆ部６１を介して供給される各種コマンドおよびデータに基づいてアシストパラメータテーブル６５を作成する。なお、ティーチング装置１００によって遠隔操作モードが設定された場合、ティーチング装置１００から出力された各種コマンド等は、ティーチング装置Ｉ／Ｆ部６１およびアシストパラメータテーブル生成部６４を介してモータ駆動制御部６９に供給される。これにより、ティーチング装置１００側から各モータ１３，１７，２３，２５を個別に駆動して把持・取付機構６を所望の位置を移動させることができる。
【００３６】
位置演算部６６は、各位置エンコーダ１２Ａ，１８Ａ，２４Ａ，２６Ａによって検出された位置データ（角度データを含む）に基づいて把持・取付機構６の現在位置を演算によって求める。３次元の現在位置データは、アシストパラメータテーブル生成部６４および搬送エリア設定部６７に供給される。また、現在位置データは、アシストパラメータテーブル生成部６４からティーチング装置Ｉ／Ｆ部６１を介してティーチング装置１００に供給される。ティーチング装置１００は、現在位置データを画像表示装置の画面上に表示することができる。また、ティーチング装置１００は、現在位置データを教示点位置として設定することができる。
【００３７】
ティーチング装置１００は、予め作成されたティーチングジョブプログラムをティーチング装置Ｉ／Ｆ部６１を介して搬送・アシスト制御部６３へ供給することができる。
【００３８】
アシストパラメータテーブル生成部６４は、ティーチングジョブプログラムを格納する不揮発性メモリを備えている。アシストパラメータテーブル生成部６４は、ティーチング装置１００から供給されたティーチングジョブプログラムを不揮発性メモリに書き込む。アシストパラメータテーブル生成部６４は、ティーチング装置１００からティーチングジョブプログラムが供給されるたびに、不揮発性メモリに格納されるティーチングジョブプログラムを更新する。制御装置６０に電源が供給されると、アシストパラメータテーブル生成部６４は不揮発性メモリに格納されているティーチングジョブプログラムを読み出してアシストパラメータテーブル６５を生成する。
【００３９】
ティーチングジョブプログラムによって、各教示点毎に、アシストエリアの幅Ｗと高さＨ、インビジブルウォール（仮想壁）のばね係数ＡＫと摩擦係数ＡＤ、仮想質量Ｍ、仮想摩擦係数Ｄ、反力係数ＨＫ、反力摩擦係数ＨＤを設定するとともに、次の教示点まで自動移動するのかアシスト搬送へ切り替えるのかを設定する。また、次の教示点まで自動移動する場合には移動速度を設定する。さらに、必要に応じて作業者等に対する操作ガイダンス等の音声出力の設定を行なう。
【００４０】
図９はティーチングジョブプログラムの一例を示す図である。行番号０００２は、アシストエリア設定コマンドによって、アシストエリアの幅Ｗを２００ミリメートル、アシストエリアの高さＨを１００ミリメートル、インビジブルウォールのばね係数ＡＫを１０、インビジブルウォールの摩擦係数ＡＤを７０に設定する例を示している。行番号０００３は、アシストインピーダンス設定コマンドによって、仮想質量Ｍを１０に、仮想摩擦係数Ｄを３０に、反力係数ＨＫを５０に、反力摩擦係数ＨＫをＨＤを１００に設定する例を示している。アシストエリア設定コマンドおよびアシストインピーダンス設定コマンドによって設定された各数値は、次のアシストエリア設定コマンドおよびアシストインピーダンス設定コマンドによって各数値が設定されるまで有効である。行番号０００５は、次の教示点Ｐ２まで速度Ｖ＝２００（ミリメートル／秒）で自動移動する設定例を示している。行番号０００８は、アシストモードへの切り替えを促す音声メッセージを出力させる例を示している。行番号００１５は、つぎの教示点Ｐ４までのアシスト移動速度Ｖを３０（ミリメートル／秒）に設定する例を示している。
【００４１】
図１０はアシストパラメータテーブルの一例を示す図である。アシストパラメータテーブル生成部６４は、図９に示したティーチングジョブプログラムを解読することで、図１０に示すように各教示点と各種パラメータとを対応付けたアシストパラメータテーブル６５を作成する。なお、このアシストパラメータテーブルは、ＲＡＭ等の揮発性メモリに格納されている。これにより、搬送エリア設定部６７がアシストパラメータを高速に読み出せるようにしている。
【００４２】
図１１はアシストエリアの設定方法を示す図である。搬送エリア設定部６７は、アシストパラメータテーブル６５に従ってアシストエリアを設定する。搬送エリア設定部６７は、各教示点Ｐ１〜Ｐ６を結ぶ搬送経路（ティーチング軌跡）に沿って、搬送経路に直交する平面に幅Ｗ、高さＨの空間領域をアシストエリアとして設定する。アシストエリアはその中心が搬送経路（ティーチング軌跡）となるように設定される。教示点間で幅Ｗおよび高さＨが異なる場合には、搬送経路に沿って幅Ｗおよび高さＨが徐々に変化するように設定される。なお、図１１はドアガラス昇降用レギュレータＲの搬送経路の一例を示しており、教示点Ｐ１が部品供給位置Ａに相当し、教示点Ｐ５が取付位置Ｂに相当する。
【００４３】
搬送エリア設定部６７は、位置演算部６６から供給される把持・取付機構６の現在位置（搬送する部品の位置）がどのアシストエリアであるか判断し、インビジブルウォールの戻し力を計算するとともに、アシストインピーダンスの切り替えを行なう。把持・取付機構６がアシストエリアから外れる方向に移動された場合には、搬送エリア設定部６７からインビジブルウォールばね係数に基づく戻し力が出力される。モータ駆動制御部６９は、戻し力が作用するように各モータ１３，１７，２３，２５を駆動するので、把持・取付機構６（搬送部品）がアシストエリアから外れることはない。言い換えれば、自動移動、アシスト移動の何れの場合でも、インビジブルウォールで区画されたトンネル状の搬送領域内でのみ把持・取付機構６の移動が可能である。なお、本実施の形態では矩形のアシストエリアを形成する例を示したが、アシストエリアの形状は搬送する部品の形状や作業形態等に応じて適宜設定することができる。
【００４４】
図１２はアシストインピーダンスの切り替え特性を示す図である。自動移動およびアシスト移動の初期段階では、部品を高速で搬送するのを適した特性が得られるように、仮想質量Ｍおよび仮想摩擦係数Ｄを小さく設定している。また、組み付けの際に仮想質量Ｍおよび仮想摩擦係数Ｄが最大になるようにして部品を細かく移動するのに適した特性が得られるようにするとともに、反力係数ＨＫおよび反力摩擦係数ＨＤを大きくして組み付け手ごたえが的確に得られるようにしている。
【００４５】
図１３は現在位置とアシストエリアとの対応付け処理の説明図である。図１３（ａ）に示すように、搬送エリア設定部６７は、現在点（現在位置）に一番近い教示点（ティーチングポイント）を探す。ここでは、距離が最短な教示点としてＰ（Ｎ）が選ばれる。次に、搬送エリア設定部６７は、現在点に最短な教示点Ｐ（Ｎ）に接する２つの線分Ｐ（Ｎ−１）〜Ｐ（Ｎ），Ｐ（Ｎ）〜Ｐ（Ｎ＋１）について、現在点からの垂線の交点が線分内にあるか調べる。図１３（ｂ）（ケース１）に示すように、垂線の交点が両方の線分内にある場合、交点と現在点との距離が近い方の線分を選択する。（ケース２）に示すように、垂線の交点が片方の線分にある場合、その交点のある線分を選択する。（ケース３）に示すように、両方の線分内にない場合、線分を延長した直線との交点からＰ（Ｎ）まで距離が近い方の線分を選択する。
【００４６】
図１４および図１５は教示点間でアシストエリアおよびアシストインピーダンスが変化する場合のアシストエリアおよびアシストインピーダンスの算出処理の説明図である。搬送エリア設定部６７は線分を選択すると、選択した線分（搬送経路）に対して現在位置でのアシストエリアを算出する。図１４に示すように、線分Ｐａ〜Ｐｂが選択され、一方の教示点Ｐａと他方の教示点Ｐｂとでアシストエリアの範囲が異なる場合には、搬送位置（現在点）毎にアシストエリアの範囲が変化していくので、各現在点毎にアシストエリアを逐次設定する必要がある。図１４では、一方の教示点Ｐａではアシストエリアの幅がＷａ，高さがＨａに設定され、他方に教示点Ｐｂではアシストエリアの幅がＷｂ，高さがＨｂに設定されている。各教示点間の距離はＬである。そこで、垂線交点が線分Ｐａ〜Ｐｂ内にある場合には、教示点Ｐａから現在点の垂線交点までの距離をａとすれば、その位置でのアシストエリアの幅Ｗは、次の式１によって求まる。また、アシストエリアの高さＨは、次の式２によって求まる。
Ｗ＝Ｗａ−（Ｗａ−Ｗｂ）×ａ÷Ｌ……（１）
Ｈ＝Ｈａ−（Ｈａ−Ｈｂ）×ａ÷Ｌ……（２）
垂線交点が教示点Ｐａよりも外側の場合は、Ｗ＝Ｗａ，Ｈ＝Ｈａに設定する。また、垂線交点が教示点Ｐｂよりも外側の場合は、Ｗ＝Ｗｂ，Ｈ＝Ｈｂに設定する。
【００４７】
搬送エリア設定部６７は、インビジブルウォールばね係数ＡＫおよびインビジブルウォール摩擦係数ＡＤについても同様に算出する。具体的には、教示点Ｐａのばね係数がＡＫａ，摩擦係数がＡＤａに設定され、教示点Ｐｂのばね係数がＡＫｂ，摩擦係数がＡＤｂに設定されている場合、距離ａの位置でのばね係数ＡＫは式３によって求まり、摩擦係数ＡＤは式４によって求まる。
ＡＫ＝ＡＫａ−（ＡＫａ−ＡＫｂ）×ａ÷Ｌ……（３）
ＡＤ＝ＡＤａ−（ＡＤａ−ＡＤｂ）×ａ÷Ｌ……（４）
【００４８】
図１５に示すように、同様な計算方法によって現在点における仮想質量Ｍおよび仮想摩擦係数Ｄを算出し、また、反力係数ＨＫおよび反力摩擦係数ＨＤを算出する。
【００４９】
図１６はインビジブルウォールの戻し力算出およびアシストインピーダンスの切り替え処理の説明図である。搬送エリア設定部６７は、現在点に対してアシストエリア，アシストインピーダンスの設定を行なうと、現在点とアシストエリアとの位置関係からインビジブルウォールの戻し力の算出、およびアシストインピーダンスの切り替えを行なう。ケース１に示すように、現在点がアシストエリア内にある場合は、戻し力Ｆはゼロである。ケース２に示すように、幅または高さ方向にはみ出している場合には、はみ出し量に応じた戻し力が算出される。ケース３に示すように、幅および高さ共にはみ出している場合には、幅方向の戻し力と高さ方向の戻し力とが合成された戻し力が算出される。また、アシストインピーダンスについても、アシストエリア外では仮想摩擦係数Ｄにインビジブルウォールの摩擦係数ＡＤを加算した値（Ｄ＋ＡＤ）に切り替えることで、インビジブルウォールの粘性を表現する。
【００５０】
図８に示したモータ駆動制御部６９は、搬送エリア設定部６７によって算出された戻し力に基づいて現在点（把持・取付機構６の位置すなわち搬送部品の搬送位置）をアシストエリア内に復帰させるように各モータ１３，１７，２３，２５を駆動する。これにより、部品搬送装置４に電源を投入した初期状態で、把持・取付機構６の位置が搬送エリア外にあった場合には、把持・取付機構６を搬送エリア内の所定位置に自動的に復帰させることができる。そして、把持・取付機構６の位置を搬送エリア内に復帰させた後は、自動搬送モードまたはアシスト搬送モードによって把持・取付機構６を搬送経路に沿って移動させることができる。なお、モータ駆動制御部６９は、搬送エリアの中心点（すなわち搬送路の所定位置）へ把持・取付機構６を移動させるようにしてもよい。また、モータ駆動制御部６９は、把持・取付機構６の位置と搬送エリアの中心点の位置とから把持・取付機構６の移動方向および移動距離を演算によって求め、求めた移動方向および移動距離に基づいて各モータ１３，１７，２３，２５を駆動するようにしてもよい。さらに、モータ駆動制御部６９は、把持・取付機構６を搬送エリア内の所定位置に自動的に復帰させるに先立って、状態表示部６８内の音声合成装置を介して把持・取付機構６を自動移動する旨の音声メッセージを出力させた後に、把持・取付機構６を移動させるようにしてもよい。また、モータ駆動制御部６９は、把持・取付機構６を自動移動する旨の音声メッセージを出力させるとともに、特定の操作を要求する音声メッセージを出力させ、要求した操作がなされた場合に把持・取付機構６を移動させるようにしてもよい。
【００５１】
図８において、符号７０は自動搬送モードとアシスト搬送モードとを切り替えるモード切替スイッチである。符号７１はデッドマンスイッチであり、このデッドマンスイッチ７１は３ポジションのスイッチであって、スイッチレバー程良い力で操作している間はスイッチがオン（閉）状態となり、非操作状態およびスイッチレバーを強く握りしめた場合にはスイッチがオフ（開）状態になる。モータ駆動制御部６９は、モード切替スイッチ７０がアシスト搬送モード側に設定されていても、デッドマンスイッチ７１がオフ（開）状態の場合は、各モータ１３，１７，２３，２５への電力供給を停止して、作業補助力（アシスト力）の供給を停止する。
【００５２】
デッドマンスイッチ７１は、把持・取付機構６の機台テーブル３１に設けられた操作レバーの握り部（アシストグリップ）に設けられている。操作レバーには作業者による操作力と操作方向を検出するための操作用力覚センサ７２が設けられている。操作用力覚センサ１９は少なくとも３軸方向の操作力をそれぞれ検出できるものを用いている。具体的には、圧力センサやロードセルを少なくとも３個用いることで、各方向の操作力を検出するようにしている。モータ駆動制御部６９は、アシスト搬送モードにおいて各方向の操作力に対応して各モータ１３，１７，２３，２５から供給する作業補助力（アシスト力）を制御する。
【００５３】
搬送部品はフローティング機構を介して垂直アーム２６に対して浮動状態（フローティング状態）に取り付けられている。搬送部品または把持機構部３２が取付部等に当接するとフローティング状態に変位が生じ、その変位は変位センサ６Ａによって検出される。モータ駆動制御部６９は、変位センサ６Ａによって検出された変位方向と変位量と反力係数ＨＫおよび反力摩擦係数ＨＤとに基づいて組付手応え力を算出し、各モータ１３，１７，２３，２５から供給する作業補助力（アシスト力）を軽減する。これにより、作業者は操作レバーを介して組付手応え力を感じることができる。
【００５４】
各モータ１３，１７，２３，２５の出力軸側には、それぞれブレーキ機構１３Ａ，１７Ａ，２３Ａ，２５Ａが設けられている。これらのブレーキ機構１３Ａ，１７Ａ，２３Ａ，２５Ａは、各モータの回転を機械的に停止させるように構成されている。ブレーキ機構１３Ａ，１７Ａ，２３Ａ，２５Ａは、例えばソレノイド等に電力が供給されるとブレーキ状態を解除するよう構成されている。モータ駆動制御部６９は、各モータ１３，１７，２３，２５の運転に先立って各ブレーキ機構１３Ａ，１７Ａ，２３Ａ，２５Ａをブレーキ解除状態に制御する。モータ駆動制御部６９は、各モータ１３，１７，２３，２５の運転を停止した時点から予め設定した遅延時間が経過した後に各ブレーキ機構１３Ａ，１７Ａ，２３Ａ，２５Ａをブレーキ状態に制御する。なお、各モータ１３，１７，２３，２５の回転を検出できる構成の場合は、モータの回転が停止した時点で各ブレーキ機構１３Ａ，１７Ａ，２３Ａ，２５Ａをブレーキ状態に制御するようにしてもよい。このようにすることで、部品搬送を停止させる際の衝撃を解消することができる。
【００５５】
状態表示部６８は、部品搬送装置４の動作状態やアラーム等を表示する各種の表示器を備えるとともに、作業者に対して操作案内等の音声メッセージを発生する音声合成装置等を備える。
【００５６】
組付制御部６２は、把持・取付機構６の各種の動作を制御する。組付制御部６２は、吸着スイッチ８１が操作されると吸着用ポンプ８８を駆動して吸着パッド４１に搬送部品を吸着させる。組付制御部６２は、前進スイッチ８２または後退スイッチ８３が操作されると第１シリンダ３５を駆動して、締付け機構３４の基板３６を前進または後退させる。組付制御部６２は、右回転スイッチ８４または左回転スイッチ８５が操作されるとモータ３７を駆動して搬送部品の姿勢を傾けまたは元の姿勢に戻す。組付制御部６２は、組付開始スイッチ８６が操作されると第２シリンダ５１を駆動させるとともに、ナットランナ駆動部８９を介してナットランナ４８を駆動させ、ボルト締め作業を行なわせる。組付制御部６２は、組付完了スイッチ８７が操作されるとボルト締め作業を終了させるとともに、組付が完了したことを搬送・アシスト制御部６３へ通知する。
【００５７】
次に、自動搬送モードで部品を供給し、アシスト搬送モードで部品を取り付け、自動搬送モードで部品受取位置（原点）へ復帰する動作の一具体例について説明する。ここで、モード切替スイッチ７０は、自動搬送モード側に設定されており、把持・取付機構６は部品受取位置（原点）に戻っているものとする。搬送・アシスト制御部６３は、図示しない部品受取完了スイッチが操作されたことを検知すると、把持・取付機構６を教示点Ｐ２を経て教示点Ｐ３まで自動搬送した後、搬送を停止させる。搬送・アシスト制御部６３は、アシスト搬送モードへの切り替えを促す音声メッセージを発生する。搬送・アシスト制御部６３は、モード切替スイッチ７０がアシスト搬送モード側へ切り替えられ、デッドマンスイッチ７１がオンになると、操作用力覚センサ７２の出力に基づいて把持・取付機構６の移動をパワーアシストする。これにより、アシスト移動およびアシスト位置決めがなされ、部品の取付がなされる。
【００５８】
搬送・アシスト制御部６３は、組付制御部６２から組付が完了した旨の通知を受けると、自動運転モードへの切り替えを促す音声メッセージを発生する。搬送・アシスト制御部６３は、モード切替スイッチ７０が自動搬送モード側に切り替えられ、デッドマンスイッチ７１がオフであり、図示しない自動運転起動スイッチが操作されると、把持・取付機構６の自動移動を開始する。これにより、把持・取付機構６は、教示点Ｐ６を経て部品受取位置（原点）Ｐ１に移動される。
【００５９】
本実施の形態では、自動移動経路に対してもアシストエリアを設定しているので、自動搬送の代わりにアシスト搬送を行なう場合でも搬送経路に沿って部品を搬送することができるとともに、自動移動経路に対して搬送部（把持・取付機構６）の位置が外れている場合でも、搬送部（把持・取付機構６）を自動搬送路またはその搬送エリア（アシストエリア）内へ自動復帰させることができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る搬送部位置復帰方法によれば、搬送部が搬送エリアを外れている場合に、搬送部の位置を最寄りの搬送路上または最寄りの搬送路の搬送エリア内に自動的に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る部品搬送エリア設定方法を適用した部品搬送装置を備える車両用ドア組立ラインの全体概要図
【図２】本発明に係る部品搬送エリア設定方法を適用した部品搬送装置の斜視図
【図３】本発明に係る部品搬送エリア設定方法を適用した部品搬送装置の平面図
【図４】本発明に係る部品搬送エリア設定方法を適用した部品搬送装置の把持・取付機構の斜視図
【図５】ドアをインナパネル側から見た説明図、
【図６】ドアガラス昇降用レギュレータの説明図で、（ａ）は裏面側、（ｂ）は表面側から見た説明図
【図７】ドアインナパネルにドアガラス昇降用レギュレータを組み付けた状態の説明図
【図８】本発明に係る部品搬送エリア設定方法を適用した部品搬送装置のブロック構成図
【図９】ティーチングジョブプログラムの一例を示す図
【図１０】アシストパラメータテーブルの一例を示す図
【図１１】アシストエリアの設定方法を示す図
【図１２】アシストインピーダンスの切り替え特性を示す図
【図１３】現在位置とアシストエリアとの対応付け処理の説明図
【図１４】教示点間でアシストエリアおよびアシストインピーダンスが変化する場合のアシストエリアおよびアシストインピーダンスの算出処理の説明図（その１）
【図１５】教示点間でアシストエリアおよびアシストインピーダンスが変化する場合のアシストエリアおよびアシストインピーダンスの算出処理の説明図（その２）
【図１６】インビジブルウォールの戻し力算出およびアシストインピーダンスの切り替え処理の説明図
【符号の説明】
１…車両用ドア組立ライン、２…ドア搬送ライン、４…部品搬送装置、６…保持・取付機構、６Ａ…変位センサ、１２Ａ…第１位置エンコーダ、１３…第１モータ、１３Ａ…第１ブレーキ機構、１８Ａ…第２位置エンコーダ、１７…第２モータ、１７Ａ…第２ブレーキ機構、２３…第３モータ、２３Ａ…第３ブレーキ機構、２４Ａ…第３位置エンコーダ、２５…第４モータ、２５Ａ…第４ブレーキ機構、２６Ａ…第４位置エンコーダ、６０…制御装置、６１…ティーチング装置Ｉ／Ｆ部、６２…組付制御部、６３…搬送・アシスト制御部、６４…アシストパラメータテーブル生成部、６５…アシストパラメータテーブル、６６…位置演算部、６７…搬送エリア設定部、６８…状態表示部、６９…モータ駆動制御部、７０…モード切替スイッチ、７１…デッドマンスイッチ、７２…操作用力覚センサ、Ａ…部品供給位置、Ｂ…取付位置、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ（Ｎ）…教示点、Ｒ…ドアガラス昇降用レギュレータ、Ｗ…ドア。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a transport unit that supports a transported object in a transport apparatus that can automatically transport a transported object such as a component and can transport the transported object with assistance (power assist) of an operator. The present invention relates to a transport unit position return method for returning a transport unit to the transport area when the position of the head is out of the transport area.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a work assisting device to which impedance control is applied that can perform a carrying work while feeling as if a light article is being conveyed, even though a heavy article is being conveyed. This work auxiliary device includes first to eighth movable bodies that support heavy objects, each actuator that moves the movable bodies, and a controller that adjusts the output of the actuators. In order to convey the work as intended by the worker, the force indirectly applied to the heavy object by the worker is detected by a force sensor, and the first to eighth movable bodies are controlled on the basis of this information to thereby reduce the load on the worker. It is a power assist device to reduce (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-84881 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-75649
[Problems to be solved by the invention]
By using a work assist device (power assist device), an operator can carry a heavy object with a small force. However, when the transfer area is not limited, there is a possibility that a heavy object being transferred due to an operator's operation error or the like may come into contact with peripheral equipment or a vehicle body. In addition, when the transfer area is not limited, the transfer path may be different for each worker.
Therefore, a transport area is set along the transport path, and when a transported object transported by assist transport is operated in a direction away from the transport area, for example, a resistance force by a virtual spring is applied to the operation force of the operator. Thus, it is conceivable that the worker can recognize that he / she has left the transfer area.
[0005]
When the transfer area is provided, there is a problem of a return method when the position of the transfer unit that supports the transfer object is out of the transfer area. For example, when the transport device is turned on, it may be possible to return the position of the transport unit to a predetermined position (such as a home position) set in advance. However, when the position of the transport unit is out of the transport area Moves to a predetermined position without going through the transfer area, which is not desirable. If the transport unit can be returned to the nearest transport area (or transport path) when the transport unit is out of the transport area, the transport unit can be moved along the transport area (or transport path) thereafter. So it is safe.
[0006]
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a method for returning a transport position to the nearest transport area when the transport position of the transport device is outside a preset transport area. And
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the transport unit position return method according to the present invention is a transport device that can transport a transported object with assistance (power assist) of an operator's working force, in a transport unit that supports the transported object. A method of returning the transport unit to the transport area when the position is out of the transport area, the transport path based on the position data of a plurality of teaching points and the transport area data set for each teaching point The transfer area recognition process for recognizing the transfer area, the transfer part position recognition process for obtaining the position of the transfer part that supports the transfer object, and the position of the transfer part that is out of the transfer area is closest to the transfer part position. A transport unit position moving step of determining the transport path and moving the transport unit within a predetermined position of the determined transport path or within the transport area of the determined transport path.
[0008]
According to the transport unit position return method of the present invention, when the transport unit is out of the transport area, the position of the transport unit is automatically moved on the nearest transport path or within the transport area of the nearest transport path. Can do.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an overall schematic view of a vehicle door assembly line including a component conveying apparatus to which a component conveying area setting method according to the present invention is applied. FIG. 2 is a perspective view of a component conveying apparatus to which a component conveying area setting method according to the present invention is applied. 3 is a plan view of a component conveying apparatus to which the component conveying area setting method according to the present invention is applied. FIG. 4 is a perspective view of a gripping / attaching mechanism of the component conveying apparatus to which the component conveying area setting method according to the present invention is applied. 5 is an explanatory view of the door viewed from the inner panel side, FIG. 6A is an explanatory view of the door glass lifting regulator viewed from the back side, and FIG. 6B is a front view of the door glass lifting regulator. FIG. 7 is an explanatory diagram of a state in which a door glass lifting regulator is assembled to a door inner panel, and FIG. 8 is a block diagram of a component conveying device to which a component conveying area setting method according to the present invention is applied. Is a diagram showing an example of a teaching job program, FIG. 10 is a diagram showing an example of an assist parameter table, FIG. 11 is a diagram showing an assist area setting method, FIG. 12 is a diagram showing switching characteristics of assist impedance, and FIG. FIG. 14 and FIG. 15 are explanatory diagrams of the assist area and assist impedance calculation processing when the assist area and the assist impedance change between teaching points, and FIG. 16 is an invisible wall. It is explanatory drawing of a return force calculation and switching process of assist impedance.
[0010]
In the present embodiment, a component conveying / mounting device applied to a door glass lifting / lowering regulator mounting step of a vehicle door assembly line will be described. The component conveying / mounting apparatus according to the present embodiment can switch between an automatic mode that does not require operator intervention and an assist mode that requires operator intervention but can reduce labor. In the mounting operation after the parts are automatically conveyed to the vicinity of the mounting position, positioning is performed in the assist mode, so that complicated equipment and the like can be omitted and the work can be performed efficiently.
[0011]
As shown in FIG. 1, the vehicle door assembly line 1 includes a door conveyance line 2 for pitch-feeding the vehicle door W, and a plurality of assembly process units arranged sequentially from upstream to downstream of the door conveyance line 2. 3, and each assembly component is assembled to the door W in the assembly process unit 3. And a part of this assembly process part 3 is made into the process for attaching the regulator R for door glass raising / lowering, and the components conveying apparatus 4 shown in FIG. 2 is provided. The component conveying apparatus 4 can convey and attach the door glass raising / lowering regulator R which is a component.
[0012]
The door conveyance line 2 is pitch-conveyed with the right and left doors W of the same vehicle as a set, and is lined up on a single rectangular pallet p (FIG. 2) with the inner panel Wi side facing in the same direction. The pallets p are placed in a standing state and are arranged close to each other along the line, and at the same time, if a certain stroke is sent, the pallet is stopped for a certain time, and this is repeated.
[0013]
As shown in FIG. 2, the parts conveying device 4 includes a gate-type machine base 5 straddling the door conveying line 2, and a gripping / attaching mechanism that can move in a multi-axis direction with respect to the machine base 5. The gripping / mounting mechanism 6 is configured to be capable of gripping the door glass elevating regulator R (FIG. 6), and to supply a component supply position A disposed in the vicinity of the machine base 5 and a stop. It is possible to move between the mounting positions B of the doors W.
[0014]
That is, a pair of upper and lower slide rails 8 is provided on one side surface of the beam member 7 on the upper side of the machine base 5, and a rack 9 is provided between the slide rails 8. A slide table 12 is slidably engaged with the slide rail 8 via a slide guide 11, and a first motor 13 as one of actuators is attached to the slide table 12. A pinion gear driven by the first motor 13 projects over the back side of the slide table 12 and meshes with the rack 9. For this reason, the slide table 12 can be moved in the left-right direction by the operation of the first motor 13. The position of the slide table 12 is detected by a first absolute position detection encoder (hereinafter referred to as a first position encoder) 12A (not shown). The detected position data of the slide table 12 is supplied to the control device (FIG. 8).
[0015]
A support table 15 is attached to the front surface of the slide table 12 via a mounting base. A pair of slide guides 16 are provided on the front surface side of the support table 15, and on the back surface side of the support table 15. The second motor 17 is attached as one of the actuators, and the rotation shaft of the second motor 17 projects to the surface side of the support table 15, and a pinion gear is attached to the tip thereof. The pinion gear meshes with a rack 19 of a lifting table 18 described below.
[0016]
The lift table 18 includes a pair of slide rails 21 slidably engaged with the slide guide 16 of the support table 15 and a rack 19 disposed between the slide rails 21. It can be moved up and down by operation. The position of the support table 15 is detected by a second absolute position detection encoder (hereinafter referred to as a second position encoder) 15A (not shown). The detected lift position data is supplied to the control device 60 (FIG. 8).
[0017]
A support base 22 that protrudes forward is provided at the lower end of the lift table 18, and a third motor 23 as one of the actuators is provided on the upper surface of the support base 22. The output shaft of the third motor 23 is connected to the base end portion of the horizontal arm 24 projecting forward from the lower side of the support base 22 through a gear. As shown in FIG. 4, the horizontal arm 24 is rotatable around a vertical axis on the base end side. The rotation position (rotation angle) of the horizontal arm 24 is detected by a third absolute position detection encoder (hereinafter, third position encoder) 24A (not shown). The detected horizontal arm position data (rotation angle data) is supplied to the control device 60 (FIG. 8).
[0018]
A fourth motor 25 as one of the actuators is attached to the upper surface on the front end side of the horizontal arm 24 in an upright state, and an output shaft of the fourth motor 25 is connected to a lower vertical arm 26. The vertical arm 26 is rotatable about the axis by driving the fourth motor 25. The gripping / attaching mechanism 6 is attached to the lower end of the vertical arm 26. The rotation position (rotation angle) of the vertical arm 26 is detected by a fourth absolute position detection encoder 26A (not shown). The detected vertical arm rotation position data (rotation angle data) is supplied to the control device 60 (FIG. 8).
[0019]
Each of the actuators of the first to fourth motors 13, 17, 23, and 25 as described above reduces the load on the operator although it requires an automatic transfer mode that does not require the operator's intervention and the operator's intervention. It is possible to switch to the assist conveyance mode that can be performed, and when the mode changeover switch is switched to the automatic conveyance mode, the gripping / mounting mechanism 6 is automatically moved along the previously taught path, When the mode is switched to the assist conveyance mode, the load on the operator can be reduced when the operator moves the gripping / attaching mechanism 6 indirectly by an operation handle or the like.
[0020]
Next, the gripping / attaching mechanism 6 will be described. As shown in FIG. 4, the gripping / mounting mechanism 6 includes a machine table 31 connected to the vertical arm 26 via a floating mechanism (not shown). A gripping mechanism portion 32 for gripping the regulator R, a positioning mechanism portion 33 for positioning the door W at a predetermined position, and a tightening mechanism portion 34 for attaching the door glass lifting / lowering regulator R to the door W are provided. It has been. The floating mechanism (not shown) includes a displacement sensor 6A (FIG. 8) that detects displacement amounts in the three axial directions of the mechanism portions 32, 33, and 34 attached to the vertical arm 26 in a floating state (floating state). Is provided. Then, the door glass lifting regulator R gripped by the gripping mechanism 32 is inserted into the space between the inner panel Wi and the outer panel Wo through the opening H of the inner panel Wi of the door W as shown in FIG. After positioning by the mechanism portion 33, the fastening mechanism portion 34 is fastened and fixed with a bolt or the like.
[0021]
The gripping mechanism 32 includes a first cylinder 35 attached to the front surface of the machine table 31, a substrate 36 coupled to the tip of the cylinder rod 35 a of the first cylinder 35, and a motor attached to the front surface of the substrate 36. 37 and a table 38 attached to the rotary shaft on the front side of the motor 37. A plurality of suction pads 41 and a plurality of positioning pins 42 with bosses are attached to the table 38 via brackets 39. The attached positioning pin 42 can be inserted into the reference hole k (FIG. 6B) of the door glass lifting regulator R. A slide rail that does not appear in the figure is provided on the side of the substrate 36, and this slide rail is slidably fitted to a slide guide 43 extending from the front surface of the machine table 31. Therefore, the substrate 36 can slide in the direction perpendicular to the surface of the base table 31 by the operation of the first cylinder 35, and the table 38 can be rotated by a predetermined angle by the operation of the motor 37.
[0022]
Then, with the positioning pin 42 with the boss inserted into the reference hole k of the door glass lifting regulator R, the suction pad 41 is sucked onto the surface of the plate portion of the door glass lifting regulator R (the surface in FIG. 6B). Thus, the door glass lifting / lowering regulator R can be gripped, and the motor 37 is inserted into the posture so as not to interfere with the periphery of the opening H of the inner panel Wi by the motor 37. The posture of the door glass raising / lowering regulator R can be converted into a mounting posture.
[0023]
In the positioning mechanism 33, a support member 44 is attached to a tip end portion of a column 47 extending from the front surface of the machine table 31 via a bracket 50, and the support member 44 is inserted into an inner panel reference hole. A pin 45 with a boss portion and an inner panel abutting member 46 made of resin or rubber that abuts a predetermined portion of the inner panel are attached. A pair of positioning mechanism portions 33 are provided with the gripping mechanism portion 32 interposed therebetween.
[0024]
Then, the pin 45 with the boss portion of the positioning mechanism portion 33 is inserted into the reference hole t (FIG. 5) of the inner panel, and at the same time, the inner panel abutting member 46 is brought into contact with the inner panel Wi at a predetermined location, thereby the door. The positioning of W and the gripping / attaching mechanism 6 is performed.
[0025]
The tightening mechanism 34 includes a nut runner 48 slidably engaged via a slide guide with respect to a slide rail that does not appear in the figure formed on a side surface of a column 47 fixed to the machine table 31 side, A second cylinder 51 for moving the nut runner 48 forward and backward toward the inner panel Wi is provided. The second cylinder 51 is connected to a table 49 with a slide guide integral with the nut runner 48 via a connecting member 52. Are connected. The nut runner 48 moves forward and backward toward the inner panel Wi by the expansion and contraction operation of the second cylinder 51. A pair of nut runners 48 is also provided. When the door glass lifting / lowering regulator R is positioned in the mounting posture, the nut runner 48 moves forward and the fixing operation is performed by bolting.
[0026]
Note that the gripping / mounting mechanism 6 as described above is provided with an automatic / assist mode switching operation switch, an operation handle, and a deadman switch (not shown) for the operator to move in the assist conveyance mode. However, when the automatic operation mode is switched to the assist mode with the switch operation switch and the operation handle is pushed in the direction in which it is desired to move while grasping the deadman switch, it can be conveyed with a light force, and the operator automatically conveys the operation switch. When the mode is switched, the mode is switched to the automatic conveyance mode and can be restarted by pressing a restart switch.
[0027]
Next, the outline | summary of the action | operation at the time of attaching the door glass raising / lowering regulator R to the vehicle door W is demonstrated. When the pair of left and right doors W are pitched along the door conveyance line 2, the door glass raising / lowering regulator R is automatically conveyed to the mounting position B by the component conveying means 4. That is, when the gripping / mounting mechanism 6 grips the door glass elevating regulator R at the component supply position A, the gripping / mounting mechanism 6 automatically transports toward a predetermined point near the mounting position B according to the path set in the automatic transport mode. Here, gripping of the door glass lifting regulator R by the gripping / mounting mechanism 6 may be gripping in an automatic mode or gripping in an assist mode.
[0028]
When a predetermined point near the mounting position B is reached, the mode of each actuator can be switched to the assist conveyance mode by the control device. For this reason, the operator switches the switching operation switch to the assist mode and moves the gripping / mounting mechanism 6 to the mounting position B by pushing the operation handle in the direction in which he / she wants to move while holding the deadman switch of the gripping / mounting mechanism 6. Let When passing through the opening H of the inner panel Wi of the door W, as shown in FIG. 7A, the door glass lifting / lowering regulator R does not interfere with the periphery of the opening H by operating another switch. Tilt into a proper posture and insert.
[0029]
After the opening H passing operation, the boss portion pin 45 of the positioning mechanism portion 33 is inserted into the reference hole t of the inner panel Wi until the boss portion comes into contact with the surface, and at the same time, the inner panel contact member 46. Is brought into contact with the inner panel Wi surface, and then the door glass lifting regulator R is returned to the inner panel Wi side by returning the inclination of the door glass lifting regulator R, and the door glass lifting regulator R and the inner panel Wi Abut.
[0030]
Next, if the nut runner 48 with the bolt attached advances to the inner panel Wi side, the bolt is inserted through the bolt hole x of the inner panel Wi, and is tightened and fixed to the nut attached to the door glass lifting / lowering regulator R. It is attached in the state as shown in FIG.
[0031]
When the mounting operation to either the left or right door W is completed, the switching operation switch is switched to the automatic transfer mode, and the restart switch is pushed. Then, the operation mode of the gripping / mounting mechanism 6 is switched to the automatic conveyance mode, and the gripping / mounting mechanism 6 automatically moves to the component supply position A along a predetermined route, and then the next door glass lifting / lowering regulator. Grasp R and automatically convey it to the vicinity of the mounting position B in the same procedure. And when it conveys to a predetermined point, it switches to assist conveyance mode by the same procedure as the above, and it attaches in the same procedure with respect to the door W of the right-and-left other side. Then, the conveyance of the door conveyance line 2 is stopped until the attachment to the two doors W is completed, and when the attachment to the two doors W is completed, the next pallet p (door W) is moved by the pitch conveyance. Come on.
[0032]
By attaching the door glass lifting regulator R to the door W in the above manner, positioning is performed in the assist mode, so that complicated equipment related to conveyance can be omitted as much as possible, and a work space can be secured. Work can be performed efficiently.
[0033]
If some trouble occurs during the operation in the automatic transfer mode, the operation switch can be switched to the assist mode, so that the transfer between all the points can be performed in the assist mode. Impedance is automatically set when returning to the point or area determined in the automatic transfer mode.
[0034]
FIG. 8 is a block diagram of a component conveying apparatus to which the component conveying area setting method according to the present invention is applied. The control device 60 of the component conveying device 4 includes a teaching device I / F (interface) unit 61, an assembly control unit 62, and a conveyance / assist control unit 63. The control device 60 is configured using a microcomputer system. The conveyance / assist control unit 63 includes an assist parameter table generation unit 64, an assist parameter table 65, a position calculation unit 66, a conveyance area setting unit 67, a status display unit 68, and a motor drive control unit 69.
[0035]
The assist parameter table generating unit 64 creates an assist parameter table 65 based on various commands and data supplied from the teaching device 100 via the teaching device I / F unit 61. When the remote operation mode is set by the teaching device 100, various commands output from the teaching device 100 are sent to the motor drive control unit 69 via the teaching device I / F unit 61 and the assist parameter table generating unit 64. Supplied. Thereby, each motor 13, 17, 23, 25 can be individually driven from the teaching device 100 side to move the gripping / attaching mechanism 6 to a desired position.
[0036]
The position calculation unit 66 calculates the current position of the gripping / mounting mechanism 6 based on position data (including angle data) detected by the position encoders 12A, 18A, 24A, and 26A. The three-dimensional current position data is supplied to the assist parameter table generating unit 64 and the transport area setting unit 67. The current position data is supplied from the assist parameter table generating unit 64 to the teaching device 100 via the teaching device I / F unit 61. The teaching device 100 can display the current position data on the screen of the image display device. Further, the teaching device 100 can set the current position data as the teaching point position.
[0037]
The teaching device 100 can supply a teaching job program created in advance to the conveyance / assist control unit 63 via the teaching device I / F unit 61.
[0038]
The assist parameter table generating unit 64 includes a nonvolatile memory that stores a teaching job program. The assist parameter table generating unit 64 writes the teaching job program supplied from the teaching device 100 in the nonvolatile memory. Each time the teaching job program is supplied from the teaching device 100, the assist parameter table generating unit 64 updates the teaching job program stored in the nonvolatile memory. When power is supplied to the control device 60, the assist parameter table generating unit 64 reads the teaching job program stored in the nonvolatile memory and generates the assist parameter table 65.
[0039]
According to the teaching job program, for each teaching point, the width W and height H of the assist area, the spring coefficient AK and the friction coefficient AD of the invisible wall (virtual wall), the virtual mass M, the virtual friction coefficient D, the reaction force coefficient HK, In addition to setting the reaction force friction coefficient HD, whether to automatically move to the next teaching point or to switch to assist conveyance is set. In addition, the moving speed is set when moving to the next teaching point automatically. Furthermore, if necessary, voice output such as operation guidance for an operator or the like is set.
[0040]
FIG. 9 is a diagram showing an example of a teaching job program. In line number 0002, the assist area setting command sets the assist area width W to 200 millimeters, the assist area height H to 100 millimeters, the invisible wall spring coefficient AK to 10, and the invisible wall friction coefficient AD to 70. An example is shown. Line number 0003 shows an example in which the virtual mass M is set to 10, the virtual friction coefficient D is set to 30, the reaction force coefficient HK is set to 50, and the reaction force friction coefficient HK is set to 100 by the assist impedance setting command. Yes. Each numerical value set by the assist area setting command and the assist impedance setting command is valid until each numerical value is set by the next assist area setting command and assist impedance setting command. A line number 0005 indicates a setting example in which automatic movement is performed at a speed V = 200 (millimeter / second) to the next teaching point P2. Line number 0008 shows an example of outputting a voice message prompting switching to the assist mode. Line number 0015 shows an example in which the assist movement speed V up to the next teaching point P4 is set to 30 (millimeters / second).
[0041]
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the assist parameter table. The assist parameter table generation unit 64 decodes the teaching job program shown in FIG. 9 to create an assist parameter table 65 that associates each teaching point with various parameters as shown in FIG. The assist parameter table is stored in a volatile memory such as a RAM. Thereby, the transfer area setting unit 67 can read the assist parameter at high speed.
[0042]
FIG. 11 is a diagram illustrating an assist area setting method. The transport area setting unit 67 sets an assist area according to the assist parameter table 65. The conveyance area setting unit 67 sets a space area having a width W and a height H as an assist area on a plane orthogonal to the conveyance path along the conveyance path (teaching trajectory) connecting the teaching points P1 to P6. The assist area is set so that the center thereof is a conveyance path (teaching trajectory). When the width W and the height H are different between the teaching points, the width W and the height H are set so as to gradually change along the conveyance path. FIG. 11 shows an example of the conveyance path of the door glass raising / lowering regulator R. The teaching point P1 corresponds to the component supply position A, and the teaching point P5 corresponds to the mounting position B.
[0043]
The conveyance area setting unit 67 determines which assist area is the current position (position of the component to be conveyed) of the gripping / mounting mechanism 6 supplied from the position calculation unit 66, calculates the return force of the invisible wall, Switch assist impedance. When the gripping / attaching mechanism 6 is moved in a direction away from the assist area, a return force based on the invisible wall spring coefficient is output from the transfer area setting unit 67. Since the motor drive control unit 69 drives the motors 13, 17, 23, and 25 so that the return force acts, the gripping / attaching mechanism 6 (conveying parts) does not come out of the assist area. In other words, in either case of automatic movement or assist movement, the gripping / mounting mechanism 6 can be moved only within the tunnel-shaped transport area partitioned by the invisible wall. In the present embodiment, an example in which a rectangular assist area is formed has been described. However, the shape of the assist area can be appropriately set according to the shape of the parts to be transported, the work mode, and the like.
[0044]
FIG. 12 shows assist impedance switching characteristics. In the initial stage of the automatic movement and the assist movement, the virtual mass M and the virtual friction coefficient D are set to be small so that characteristics suitable for conveying parts at high speed can be obtained. In addition, when assembling, the virtual mass M and the virtual friction coefficient D are maximized so that characteristics suitable for finely moving the parts can be obtained, and the reaction force coefficient HK and the reaction force friction coefficient HD are set. It is enlarged so that the assembly response can be obtained accurately.
[0045]
FIG. 13 is an explanatory diagram of the association processing between the current position and the assist area. As shown in FIG. 13A, the transport area setting unit 67 searches for the teaching point (teaching point) closest to the current point (current position). Here, P (N) is selected as the teaching point with the shortest distance. Next, the transfer area setting unit 67 determines the two line segments P (N−1) to P (N) and P (N) to P (N + 1) that touch the teaching point P (N) that is the shortest to the current point. Check if the intersection of the perpendicular line from the current point is within the line segment. As shown in FIG. 13B (case 1), when the intersection of the perpendiculars is within both line segments, the line segment with the shorter distance between the intersection and the current point is selected. As shown in (Case 2), when the intersecting point of the perpendicular line is in one line segment, the line segment having the intersecting point is selected. As shown in (Case 3), if it is not within both line segments, the line segment having the shorter distance from the intersection with the straight line obtained by extending the line segment to P (N) is selected.
[0046]
14 and 15 are explanatory diagrams of the assist area and assist impedance calculation processing when the assist area and assist impedance change between teaching points. When the transport area setting unit 67 selects a line segment, the transport area setting unit 67 calculates an assist area at the current position with respect to the selected line segment (transport path). As shown in FIG. 14, when the line segments Pa to Pb are selected and the assist area range is different between one teaching point Pa and the other teaching point Pb, the assist area of each assist position (current point) is changed. Since the range changes, it is necessary to sequentially set the assist area for each current point. In FIG. 14, the assist area width Wa and the height are set to Ha at one teaching point Pa, and the assist area width Wb and the height Hb are set to the other teaching point Pb. The distance between each teaching point is L. Therefore, when the perpendicular intersection is in the line segment Pa to Pb, if the distance from the teaching point Pa to the perpendicular intersection of the current point is a, the width W of the assist area at that position is expressed by the following equation (1). It is obtained by. Further, the height H of the assist area is obtained by the following equation 2.
W = Wa− (Wa−Wb) × a ÷ L (1)
H = Ha− (Ha−Hb) × a ÷ L (2)
When the perpendicular intersection is outside the teaching point Pa, W = Wa and H = Ha are set. When the perpendicular intersection is outside the teaching point Pb, W = Wb and H = Hb are set.
[0047]
The transport area setting unit 67 similarly calculates the invisible wall spring coefficient AK and the invisible wall friction coefficient AD. Specifically, when the spring coefficient of the teaching point Pa is set to AKa and the friction coefficient is set to ADa, the spring coefficient of the teaching point Pb is set to AKb and the friction coefficient is set to ADb, the spring coefficient at the position of the distance a is set. AK is obtained from Equation 3, and friction coefficient AD is obtained from Equation 4.
AK = AKa− (AKA−AKb) × a ÷ L (3)
AD = ADa− (ADa−ADb) × a ÷ L (4)
[0048]
As shown in FIG. 15, the virtual mass M and the virtual friction coefficient D at the current point are calculated by the same calculation method, and the reaction force coefficient HK and the reaction force friction coefficient HD are calculated.
[0049]
FIG. 16 is an explanatory diagram of the return force calculation and assist impedance switching processing of the invisible wall. When setting the assist area and assist impedance for the current point, the transport area setting unit 67 calculates the return force of the invisible wall and switches the assist impedance from the positional relationship between the current point and the assist area. As shown in Case 1, when the current point is within the assist area, the return force F is zero. As shown in the case 2, when it protrudes in the width or height direction, a return force corresponding to the amount of protrusion is calculated. As shown in case 3, when both the width and the height protrude, a return force obtained by combining the return force in the width direction and the return force in the height direction is calculated. As for the assist impedance, the viscosity of the invisible wall is expressed by switching to a value (D + AD) obtained by adding the friction coefficient AD of the invisible wall to the virtual friction coefficient D outside the assist area.
[0050]
The motor drive control unit 69 shown in FIG. 8 returns the current point (the position of the gripping / mounting mechanism 6, that is, the conveyance position of the conveyance component) to the assist area based on the return force calculated by the conveyance area setting unit 67. Thus, the motors 13, 17, 23, 25 are driven. As a result, when the gripping / mounting mechanism 6 is outside the transport area in the initial state when the power is supplied to the component transporting device 4, the gripping / mounting mechanism 6 is automatically moved to a predetermined position in the transport area. Can be restored. After the position of the gripping / attaching mechanism 6 is returned to the transport area, the gripping / attaching mechanism 6 can be moved along the transport path in the automatic transport mode or the assist transport mode. The motor drive control unit 69 may move the gripping / attaching mechanism 6 to the center point of the transport area (that is, a predetermined position on the transport path). Further, the motor drive control unit 69 obtains the moving direction and moving distance of the gripping / mounting mechanism 6 from the position of the gripping / mounting mechanism 6 and the position of the center point of the transport area by calculation, and sets the calculated moving direction and moving distance to the calculated moving direction and moving distance. Based on this, the motors 13, 17, 23, 25 may be driven. Further, the motor drive control unit 69 automatically moves the gripping / mounting mechanism 6 via the speech synthesizer in the status display unit 68 before automatically returning the gripping / mounting mechanism 6 to a predetermined position in the transport area. The gripping / attaching mechanism 6 may be moved after outputting a voice message to the effect of movement. In addition, the motor drive control unit 69 outputs a voice message indicating that the gripping / mounting mechanism 6 is automatically moved, and also outputs a voice message requesting a specific operation, and when the requested operation is performed, the gripping / mounting is performed. The mechanism 6 may be moved.
[0051]
In FIG. 8, reference numeral 70 denotes a mode changeover switch for switching between the automatic conveyance mode and the assist conveyance mode. Reference numeral 71 denotes a deadman switch. The deadman switch 71 is a three-position switch, and the switch is turned on (closed) while operating with a force as strong as the switch lever, and the non-operating state and the switch lever are strengthened. When grasped, the switch is turned off (open). Even if the mode changeover switch 70 is set to the assist conveyance mode side, the motor drive control unit 69 supplies power to the motors 13, 17, 23, and 25 when the deadman switch 71 is in the off (open) state. Stop and stop supplying work assist force (assist force).
[0052]
The deadman switch 71 is provided on a grip portion (assist grip) of an operation lever provided on the machine table 31 of the gripping / mounting mechanism 6. The operation lever is provided with an operation force sensor 72 for detecting an operation force and an operation direction by an operator. The operation force sensor 19 is capable of detecting operation forces in at least three axial directions. Specifically, the operation force in each direction is detected by using at least three pressure sensors and load cells. The motor drive control unit 69 controls a work assisting force (assist force) supplied from each motor 13, 17, 23, 25 corresponding to the operation force in each direction in the assist conveyance mode.
[0053]
The conveying component is attached to the vertical arm 26 in a floating state (floating state) via a floating mechanism. When the conveying component or the gripping mechanism 32 comes into contact with the mounting portion or the like, the floating state is displaced, and the displacement is detected by the displacement sensor 6A. The motor drive control unit 69 calculates an assembly response force based on the displacement direction, the displacement amount, the reaction force coefficient HK, and the reaction force friction coefficient HD detected by the displacement sensor 6A, and each motor 13, 17, 23, The work assisting force (assist force) supplied from 25 is reduced. Thereby, the operator can feel the assembly response force through the operation lever.
[0054]
Brake mechanisms 13A, 17A, 23A, and 25A are provided on the output shaft sides of the motors 13, 17, 23, and 25, respectively. These brake mechanisms 13A, 17A, 23A, and 25A are configured to mechanically stop the rotation of each motor. The brake mechanisms 13A, 17A, 23A, and 25A are configured to release the brake state when power is supplied to, for example, a solenoid. The motor drive control unit 69 controls the brake mechanisms 13A, 17A, 23A, and 25A to be in a brake release state prior to the operation of the motors 13, 17, 23, and 25. The motor drive control unit 69 controls the brake mechanisms 13A, 17A, 23A, and 25A to be in a brake state after a preset delay time has elapsed since the operation of the motors 13, 17, 23, and 25 was stopped. In the case where the rotation of each motor 13, 17, 23, 25 can be detected, the brake mechanisms 13A, 17A, 23A, 25A may be controlled to be in a brake state when the rotation of the motor is stopped. . By doing in this way, the impact at the time of stopping component conveyance can be eliminated.
[0055]
The status display unit 68 includes various indicators that display the operation status, alarms, and the like of the component conveying device 4, and includes a voice synthesizer that generates voice messages such as operation guidance for the operator.
[0056]
The assembly control unit 62 controls various operations of the gripping / attaching mechanism 6. When the suction switch 81 is operated, the assembly control unit 62 drives the suction pump 88 so that the transport parts are sucked to the suction pad 41. When the forward switch 82 or the reverse switch 83 is operated, the assembly control unit 62 drives the first cylinder 35 to move the substrate 36 of the tightening mechanism 34 forward or backward. When the right rotation switch 84 or the left rotation switch 85 is operated, the assembly control unit 62 drives the motor 37 to tilt or return the conveying parts to the original posture. When the assembly start switch 86 is operated, the assembly control unit 62 drives the second cylinder 51 and also drives the nut runner 48 via the nut runner drive unit 89 to perform a bolt tightening operation. When the assembly completion switch 87 is operated, the assembly control unit 62 ends the bolting operation and notifies the conveyance / assist control unit 63 that the assembly is completed.
[0057]
Next, a specific example of the operation of supplying parts in the automatic conveyance mode, attaching the parts in the assist conveyance mode, and returning to the component receiving position (origin) in the automatic conveyance mode will be described. Here, it is assumed that the mode changeover switch 70 is set to the automatic conveyance mode side and the gripping / mounting mechanism 6 has returned to the component receiving position (origin). When the conveyance / assist control unit 63 detects that a component reception completion switch (not shown) is operated, the conveyance / assist control unit 63 automatically conveys the gripping / mounting mechanism 6 to the teaching point P3 through the teaching point P2, and then stops the conveyance. The conveyance / assist control unit 63 generates a voice message that prompts switching to the assist conveyance mode. The conveyance / assist control unit 63 power assists the movement of the gripping / attaching mechanism 6 based on the output of the operation force sensor 72 when the mode changeover switch 70 is switched to the assist conveyance mode side and the deadman switch 71 is turned on. . Thereby, assist movement and assist positioning are performed, and components are attached.
[0058]
When the transfer / assist control unit 63 receives a notification from the assembly control unit 62 that the assembly is completed, the conveyance / assist control unit 63 generates a voice message prompting the switching to the automatic operation mode. The conveyance / assist control unit 63 automatically moves the gripping / mounting mechanism 6 when the mode switch 70 is switched to the automatic conveyance mode side, the deadman switch 71 is off, and an automatic operation start switch (not shown) is operated. Start. As a result, the gripping / mounting mechanism 6 is moved to the component receiving position (origin) P1 via the teaching point P6.
[0059]
In the present embodiment, since the assist area is set for the automatic movement route, the component can be conveyed along the conveyance route even when the assist conveyance is performed instead of the automatic conveyance. However, even when the position of the transport unit (gripping / attaching mechanism 6) is deviated, the transport unit (gripping / attaching mechanism 6) can be automatically returned to the automatic transport path or its transport area (assist area). .
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the transport unit position return method according to the present invention, when the transport unit is out of the transport area, the position of the transport unit is automatically set on the nearest transport path or within the transport area of the nearest transport path. Can be moved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic diagram of a vehicle door assembly line including a component conveying apparatus to which a component conveying area setting method according to the present invention is applied. FIG. 2 is a schematic diagram of a component conveying apparatus to which a component conveying area setting method according to the present invention is applied. FIG. 3 is a plan view of a component conveying apparatus to which the component conveying area setting method according to the present invention is applied. FIG. 4 is a perspective view of a gripping / attaching mechanism of the component conveying apparatus to which the component conveying area setting method according to the present invention is applied. FIG. 5 is an explanatory view of the door as seen from the inner panel side.
6A and 6B are explanatory diagrams of a door glass lifting regulator, where FIG. 7A is a rear view, and FIG. 7B is an explanatory view seen from the front side. FIG. 7 is a state where the door glass lifting regulator is assembled to the door inner panel. FIG. 8 is a block diagram of a component conveying apparatus to which the component conveying area setting method according to the present invention is applied. FIG. 9 is a diagram showing an example of a teaching job program. FIG. 10 is a diagram showing an example of an assist parameter table. 11 is a diagram illustrating an assist area setting method. FIG. 12 is a diagram illustrating assist impedance switching characteristics. FIG. 13 is an explanatory diagram of a process of associating a current position with an assist area. FIG. And (1) of the assist area and assist impedance calculation processing when the assist impedance changes
FIG. 15 is an explanatory diagram of an assist area and assist impedance calculation process when the assist area and assist impedance change between teaching points (part 2);
FIG. 16 is an explanatory diagram of return force calculation of the invisible wall and assist impedance switching processing.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle door assembly line, 2 ... Door conveyance line, 4 ... Parts conveyance apparatus, 6 ... Holding and mounting mechanism, 6A ... Displacement sensor, 12A ... 1st position encoder, 13 ... 1st motor, 13A ... 1st brake Mechanism, 18A ... second position encoder, 17 ... second motor, 17A ... second brake mechanism, 23 ... third motor, 23A ... third brake mechanism, 24A ... third position encoder, 25 ... fourth motor, 25A ... Fourth brake mechanism, 26A ... fourth position encoder, 60 ... control device, 61 ... teaching device I / F unit, 62 ... assembly control unit, 63 ... transport / assist control unit, 64 ... assist parameter table generation unit, 65 Assist parameter table 66 Position control unit 67 Transport area setting unit 68 Status display unit 69 Motor drive control unit 70 Mode switch 71 ... Deadman switch, 72 ... Operation force sensor, A ... Parts supply position, B ... Mounting position, P1, P2, P3, P4, P5, P6, P (N) ... Teaching point, R ... Door glass lift regulator , W ... Door.

Claims

In a transport device that can transport a transported object by assisting the operator's work force (power assist), if the position of the transport unit that supports the transported object is out of the transport area, the transport unit is brought into the transport area. A transport unit position return method for returning,
A transport area recognition step for recognizing a transport path and a transport area based on position data of a plurality of teaching points and transport area data set for each teaching point;
A transport unit position recognition step for determining the position of the transport unit that supports the transported object;
When the position of the transport unit is out of the transport area, the teaching point closest to the position of the transport unit is selected, and the intersection of the perpendiculars from the position of the transport unit to the two transport paths in contact with this teaching point is both transported If it is within the path, the transport path with the shorter distance between the intersection and the position of the transport unit is selected, and the intersection of the perpendiculars from the position of the transport unit with respect to the two transport paths in contact with the teaching point is one of the transport paths. If it is in the transport path, select the transport path that has the intersection, and if the intersection of the perpendicular from the position of the transport section with respect to the two transport paths in contact with the teaching point is not in both transport paths, extend select and two transport paths and the perpendicular intersection with people transport path distance is short between the teaching point of moves the conveying section in the conveying area of the predetermined position or the determined conveying route of the conveying route selected A transport unit position moving step Conveying section position return method comprising and.