JP6545195B2 - 工作装置 - Google Patents

Description

本発明は工作装置に関する。

特許文献１に従来の工作装置としての締結装置が開示されている。この締結装置は、工作手段としてのナットランナーと、リンク機構と、駆動手段と、現在座標検出手段とを備えている。また、この締結装置は、記憶手段と制御手段とを備えると認定し得る。

ナットランナーは、ワークに対して作用可能な作用部を有している。より具体的には、ナットランナーは回転駆動可能な回転軸を有し、作用部は締結具をワークに係合することが可能である。リンク機構は、ナットランナーを保持しつつナットランナーの移動を可能としている。駆動手段は、ナットランナーを移動させるためにリンク機構を駆動する。現在座標検出手段は、ナットランナーの現在座標を検出する。記憶手段は、ナットランナーの作用部をワークに対して作用させるためにナットランナーを位置させる目標座標を記憶している。制御手段は、ナットランナーを現在座標から目標座標まで移動させるために駆動手段を制御する。

この締結装置では、複数の目標座標をそれらの順番とともに記憶手段に記憶させておけば、ナットランナーが自動的に各目標座標に移動する。また、この締結装置では、各目標座標において、作用部が自動的に軸方向、例えば上下方向に直進し、これとともに回転軸が回転する。このため、この締結装置では、締結作業に作業者を用いることなく、複数の締結具をワークに対して自動的に締結可能である。

特許第４０４８１４２号公報

しかし、従来の締結装置等の工作装置では、現在座標から目標座標までへの工作手段の移動と、目標座標における作用部の軸方向の直進及び回転軸の回転とを全て制御手段が制御している。つまり、この種の工作装置は、作業者が工作作業に全く関与しないロボットである。このため、この種の工作装置は、全体が大型化し、製造コストが高騰化し易い。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、小型化を実現でき、製造コストの低廉化を実現可能な工作装置を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の工作装置は、ワークに対して作用可能な作用部と、軸方向に延びて回転駆動可能な回転軸とを有するナットランナーであって、前記作用部は締結具を係合可能であり、前記作用部が前記回転軸の回転によって回転して前記締結具を前記ワークに対して締結可能なナットランナーと、
前記ナットランナーを保持しつつ前記ナットランナーの移動を可能とするリンク機構と、
前記ナットランナーを移動させるために前記リンク機構を駆動する駆動手段とを備え、
前記リンク機構は、基台に固定され、前記軸方向と平行な第１揺動軸心周りで揺動可能な第１部材を有する第１ヒンジと、前記第１部材に固定され、前記第１揺動軸心と平行な第２揺動軸心周りで揺動可能な第２部材を有する第２ヒンジと、前記第２部材に設けられ、前記ナットランナーを保持する第３部材とを有し、
前記駆動手段は、前記第１ヒンジに設けられ、前記第１部材を前記第１揺動軸心周りで回転駆動可能な第１モータと、前記第２ヒンジに設けられ、前記第２部材を前記第２揺動軸心周りで回転駆動可能な第２モータとからなり、
前記ナットランナーの現在座標を検出する現在座標検出手段と、
前記作用部を前記ワークに対して作用させるために前記ナットランナーを位置させる目標座標を記憶する記憶手段と、
前記ナットランナーを前記現在座標から前記目標座標まで移動させるために前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記ナットランナーに設けられ、作業者の操作入力が継続的に行われていれば継続信号を生じ、前記操作入力が継続的に行われていなければ停止信号を生じる継続停止検知手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記継続信号によって前記駆動手段を駆動し、前記停止信号によって前記駆動手段を停止させる駆動継続停止部と、
前記ナットランナーが前記目標座標近傍に位置すれば前記ナットランナーが前記目標座標に収束するように前記駆動手段を制御するブレーキ部とを有し、
前記ブレーキ部は、前記目標座標が近付くにつれて前記第１モータ及び前記第２モータにブレーキを生じさせるブレーキ制御であることを特徴とする。

本発明の工作装置は、ナットランナーによって締結具をワークに対して締結する工作作業を行うことができる。また、ナットランナーが作業者を助力できる。
したがって、この工作装置は、小型化を実現でき、製造コストの低廉化を実現可能である。
本発明の工作装置は、前記ナットランナーの現在座標を検出する現在座標検出手段と、
前記作用部を前記ワークに対して作用させるために前記ナットランナーを位置させる目標座標を記憶する記憶手段と、
前記ナットランナーを前記現在座標から前記目標座標まで移動させるために前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記ナットランナーに設けられ、作業者の操作入力が継続的に行われていれば継続信号を生じ、前記操作入力が継続的に行われていなければ停止信号を生じる継続停止検知手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記継続信号によって前記駆動手段を駆動し、前記停止信号によって前記駆動手段を停止させる駆動継続停止部を有する。
この場合、ナットランナーに継続停止検知手段が設けられ、制御手段が駆動継続停止部を有している。このため、現在座標から目標座標までへのナットランナーの移動中、作業者が操作入力を継続的に行っておれば、継続停止検知手段が継続信号を生じ、駆動継続停止部が継続信号によって駆動手段を継続して駆動する。このため、作業者は、操作入力を継続的に行ってさえおれば、ナットランナーを目標座標に移動することができるため、作業者が目標座標を記憶する必要がなく、作業者の負荷が小さい。
また、制御手段は、ナットランナーが目標座標近傍に位置すればナットランナーが目標座標に収束するように駆動手段を制御するブレーキ部を有している。この場合、現在座標から目標座標までへのナットランナーの移動をスムーズに行うことができる。

一方、現在座標から目標座標までへのナットランナーの移動中、作業者が不意にナットランナーから手を放すなど、操作入力が継続的に行われなければ、継続停止検知手段が停止信号を生じ、駆動継続停止部が停止信号によって駆動手段を停止させる。こうして、この工作装置は、現在座標から目標座標までへのナットランナーの移動中に作業者が関与する。また、作業者が工作作業に関与しても、操作入力が継続的に行われていなければ、駆動手段は暴走することなく停止するため、その作業者の安全は確保される。このため、この工作装置は、作業者を工作作業から隔離するための隔壁等が不要となる。

本発明の工作装置は、ナットランナーに設けられ、作業者の操作力を検知する操作力検知手段をさらに備え得る。そして、制御手段は、操作力検知手段の出力信号によって駆動手段の駆動速度を変更する第１駆動速度変更部を有していることが好ましい。

この場合、作業者がナットランナーに及ぼす操作力に応じ、駆動手段の駆動速度が変化する。例えば、作業者がナットランナーを強い操作力で操作すれば、駆動手段の駆動速度が速くなり、作業者がナットランナーを弱い操作力で操作すれば、駆動手段の駆動速度が遅くなる。このため、この工作装置では、ある工作作業に慣れない作業者は、その工作作業を時間をかけて慎重に行い、その工作作業に慣れることができる。逆に、作業者が同一の工作作業に慣れれば、その工作作業を早期に終えることができる。

本発明の工作装置は、駆動手段を作動させる物理量を検知する作動状態検知手段をさらに備え得る。そして、制御手段は、作動状態検知手段の出力信号によって駆動手段の駆動速度を変更する第２駆動速度変更部を有していることが好ましい。

この場合、駆動手段を作動させる物理量に応じ、駆動手段の駆動速度が変化する。例えば、駆動手段がサーボモータを採用しておれば、サーボモータに通電する電流の電流値を作動状態検知手段によって検知することができる。その電流値が閾値を超えておれば、ナットランナーが何らかの障害物と干渉し、サーボモータのトルクが大きくなっていると考えられる。このため、その場合には、駆動速度を低めたり、停止させたりすることができる。また、駆動手段が油圧ポンプを採用しておれば、油圧ポンプに供給する圧力油の流量を作動状態検知手段によって検知することができる。さらに、駆動手段がエアーシリンダを採用しておれば、エアーシリンダに供給する圧力空気の流量を作動状態検知手段によって検知することができる。他にも、作動状態検知手段は、駆動手段の種類に応じた種々の物理量を検知すれば足りる。

制御手段は、ナットランナーが目標座標に収束すれば位置決め信号を生じる位置決め部を有することが好ましい。この場合、ナットランナーが目標座標に位置決めされたことが確認できる。このため、例えば、作業者がこの確認に基づいてナットランナーに操作を行ったり、記憶手段が工作作業の記録を行ったりすることができる。

本発明の工作装置によれば、小型化を実現でき、製造コストの低廉化を実現可能である。

図１は、実施例１の工作装置である締結装置の側面図である。 図２は、実施例１の締結装置の平面図である。 図３は、実施例１の締結装置のブロック構成図である。 図４は、実施例１の締結装置に係り、ティーチング状態を示す模式斜視図である。 図５は、実施例１の締結装置のフローチャートの一部である。 図６は、実施例１の締結装置のフローチャートの一部である。 図７は、実施例１の締結装置のフローチャートの一部である。 図８は、実施例１の締結装置に係り、各ポジションの目標座標を示す模式斜視図である。 図９は、実施例１の締結装置に係り、目標座標と第１、２サーボモータに供給する電流との関係を示すグラフである。 図１０は、参考例の工作装置である加圧装置の側面図である。 図１１は、実施例２の締結装置のブロック構成図である。 図１２は、実施例２の締結装置のフローチャートの一部である。

以下、本発明を具体化した実施例１、２及び参考例を図面を参照しつつ説明する。

（実施例１）
実施例１の工作装置は締結装置である。この締結装置は、図１及び図２に示すように、基台１と、リンク機構３と、第１、２サーボモータ５、７と、公知のナットランナー９とを備えている。

基台１上には、ワークＷを位置決めして固定できるようになっている。また、基台１には、原点確認台１１が設けられている。原点確認台１１の上端には、ナットランナー９のソケット９ｄを上方から挿入可能な凹部１１ａが形成されている。

基台１にリンク機構３が設けられている。リンク機構３では、基台１の側面に第１ヒンジ１３が固定されている。第１ヒンジ１３は垂直に延びる揺動軸心Ｏ１周りで揺動可能な水平アーム１５を有している。水平アーム１５は水平に延びている。水平アーム１５の先端には第２ヒンジ１７が固定されている。第２ヒンジ１７は垂直に延びる揺動軸心Ｏ２周りで揺動可能な第１、２リンク１９、２１及びダンパー２３を有している。

第１リンク１９は第２リンク２１の上方で第２リンク１９と平行に延びている。第１リンク１９は第２ヒンジ１７にピン１７ａによって上下に揺動可能に設けられている。また、第２リンク２１は第２ヒンジ１７にピン１７ｂによって上下に揺動可能に設けられている。ダンパー２３は、その本体２３ａが第２ヒンジ１７に上下に揺動可能に設けられ、そのロッド２３ｂが第１リンク１９の先端部にピン１９ａによって上下に揺動可能に設けられている。第１、２リンク１９、２１の先端には上下に延びる取付ブラケット２５が設けられている。第１リンク１９と取付ブラケット２５とはピン２５ａによって上下に揺動可能とされ、第２リンク２１と取付ブラケット２５とはピン２５ｂによって上下に揺動可能とされている。これら第２ヒンジ１７、第１、２リンク１９、２１、ダンパー２３及び取付ブラケット２５は平行リンク機構２７を構成している。

取付ブラケット２５には、上下に延びるナットランナー９が図示しない空転機構を介して固定されている。ナットランナー９は、公知のものであり、これが工作手段である。第２ヒンジ１７と第１、２リンク１９、２１との間には図示しないストッパが設けられている。第１、２リンク１９、２１は、ストッパにより水平になる状態が上昇端とされている。また、第１、２リンク１９、２１は、ダンパー２３により、作業者がナットランナー９から手を離すと、上昇端に位置するようにされている。こうして、リンク機構３は、ナットランナー９を保持しつつナットランナー９の三次元の移動を可能としている。

リンク機構３の第１ヒンジ１３の上部には、水平アーム１５を水平回転駆動可能な第１サーボモータ５が設けられている。第１サーボモータ５には第１位置センサ５ａが設けられている。また、第２ヒンジ１７の上部には、平行リンク機構２７を水平回転駆動可能な第２サーボモータ７が設けられている。第２サーボモータ７には第２位置センサ７ａが設けられている。第１、２位置センサ５ａ、７ａは、ナットランナー９のｘｙ平面上の現在座標を検出可能である。第１、２サーボモータ５、７が駆動手段に相当する。第１、２位置センサ５ａ、７ａが現在座標検出手段に相当する。

平行リンク機構２７によるナットランナー９の昇降は手動で行われるようになっている。つまり、ナットランナー９は、水平なｘｙ平面上を第１、２サーボモータ５、７によって位置決めされ、ｘｙ平面と直交するｚ軸方向には手動で昇降するように構成されている。

ナットランナー９は、サーボモータ及び減速機を内蔵する本体９ａと、本体９ａの下方に位置して作業者が把持するハンドル部９ｂとを有している。ハンドル部９ｂの下端からは回転駆動可能な回転軸９ｃを突出させており、回転軸９ｃの下端にはソケット９ｄが固定されている。ソケット９ｄは、ボルトの頭部又はナットの締結具Ｃ（図４参照）を係合可能になっている。

また、ナットランナー９のハンドル部９ｂには、ハンドルＳＷ２９が設けられている。ハンドルＳＷ２９は、作業者がナットランナー９を移動させ、かつソケット９ｄを回転させる際に握る位置に存在している。ナットランナー９は、本体９ａ及びハンドル部９ｂが作業者の手動によって下降させられ、ソケット９ｄが締結具ＣをワークＷに螺合することが可能となる。ソケット９ｄが作用部である。

ハンドルＳＷ２９は、作業者がナットランナー９を移動させる際、作業者がハンドルＳＷ２９を握り続けておれば、作業者の操作入力が継続的に行われることとなり、継続信号を生じる。また、ハンドルＳＷ２９は、作業者が緊急的にハンドルＳＷ２９を放せば、操作入力が継続的に行われなくなり、停止信号を生じる。ハンドルＳＷ２９が継続停止検知手段である。

さらに、ナットランナー９のハンドル部９ｂには、力センサ３３が設けられている。力センサ３３は、作業者の操作力を検知可能である。力センサ３３が操作力検知手段に相当する。また、ナットランナー９には、図３に示すように、作動ランプ３５及び締付完了ランプ３７が設けられている。

また、締結装置は、コントローラ４１及び記憶装置４３を備えている。コントローラ４１には、ナットランナー９のサーボモータ、第１、２サーボモータ５、７、第１、２位置センサ５ａ、７ａ、ハンドルＳＷ２９、力センサ３３、作動ランプ３５及び締付完了ランプ３７が接続されている。また、コントローラ４１には、図５〜７に示すフローチャートを実行可能なプログラムが格納されている。

記憶装置４３は、ナットランナー９のソケット９ｄをワークＷに対して作用させるためにナットランナー９を位置させる複数の目標座標を記憶可能である。記憶装置４３には、図４に示すように、作業者がハンドルＳＷ２９を握りながらナットランナー９を移動させ、ソケット９ｄを凹部１１ａに挿入した後、ソケット９ｄをワークＷ上の締結具Ｃに順次位置させることにより、各目標座標がティーチングされる。例えば、ソケット９ｄが凹部１１ａ内にあれば、そこでのナットランナー９の現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）が原点Ｏ（ｘ0,ｙ0）とされる。また、ワークＷに対して初めに締結具Ｃを螺合する場所では、現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）がＡポジション（ｘ1,ｙ1）とされる。また、ワークＷに対して次に締結具Ｃを螺合する場所では、現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）がＢポジション（ｘ2,ｙ2）とされる。さらに、ワークＷに対して次に締結具Ｃを螺合する場所では、現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）がＣポジション（ｘ3,ｙ3）とされる。

ここで、図１に示すように、平行リンク機構２７はナットランナー９を下降させる際にナットランナー９を水平にも変位させる。このため、各目標座標は、ソケット９ｄがワークＷ上で締結具Ｃを螺合する実際の三次元の座標ではなく、その実際の座標のｚ軸方向の値を０とするとともに、平行リンク機構２７による水平方向の変位分をｘ軸方向及びｙ軸方向で補正したｘｙ平面上のものとなっている。なお、記憶装置４３に各目標座標を記憶後、各目標座標の順番を入れ替えることも可能である。

また、図３に示す記憶装置４３には、各目標座標における目標締付トルクと、結果締付トルクとを記録することも可能になっている。

この締結装置は、作動スイッチがＯＮされることにより、図５〜７のフローチャートに沿って作動する。まず、図５に示すように、ステップＳ１では、初期設定が行われる。この際、ナットランナー９のサーボモータ、第１、２サーボモータ５、７、第１、２位置センサ５ａ、７ａ、ハンドルＳＷ２９、力センサ３３、作動ランプ３５、締付完了ランプ３７等のチェックが行われる。また、パソコン（ＰＣ）によって記憶装置４３に各目標座標が記憶される。

そして、ステップＳ２では、作業者がハンドルＳＷ２９とともにハンドル部９ｂを握りながらナットランナー９を移動させ、ソケット９ｄを凹部１１ａに挿入して原点Ｏの復帰を行う。この状態でコントローラ４１にリセット信号が送信され、ステップＳ３において、コントローラ４１がリセットされる。また、ステップＳ４では、作業者が締結作業を特定する機種選択信号を入力する。これにより、ステップＳ５では、作動ランプ３５を点灯させる。

ステップＳ６では、ハンドルＳＷ２９からの信号を待つとともに、力センサ３３からの信号を待つ。続くステップＳ７では、ハンドルＳＷ２９の継続信号の有無を判断する。ここで、ＹＥＳであれば、現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）から例えばＡポジション（ｘ1,ｙ1）までへのナットランナー９の移動中、作業者がハンドルＳＷ２９を継続して握っており、ハンドルＳＷ２９が継続信号をコントローラ４１に送信している。このため、コントローラ４１は、ステップＳ８で第１、２サーボモータ５、７を継続して駆動する。このため、作業者は、ハンドルＳＷ２９を継続的に握ってさえおれば、ナットランナー９をＡポジション（ｘ1,ｙ1）に近づけることができるため、作業者がＡポジション（ｘ1,ｙ1）を記憶する必要がなく、作業者の負荷が小さい。

一方、ステップＳ７でＮＯであれば、現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）からＡポジション（ｘ1,ｙ1）までへのナットランナー９の移動中、作業者が不意にハンドルＳＷ２９から手を放し、ハンドルＳＷ２９が停止信号をコントローラ４１に送信する。このため、コントローラ４１は、ステップＳ９で第１、２サーボモータ５、７を停止させる。そして、ステップＳ６に戻る。こうして、この締結装置は、現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）からＡポジション（ｘ1,ｙ1）までへのナットランナー９の移動中に作業者が関与する。また、作業者が締結作業に関与しても、ハンドルＳＷ２９を握っているという操作入力が継続的に行われていなければ、第１、２サーボモータ５、７は暴走することなく停止するため、その作業者の安全は確保される。このため、この締結装置は、作業者を締結作業から隔離するための隔壁等が不要となる。ステップＳ６〜９が駆動継続停止部に相当する。

ステップＳ８の実行後、ステップＳ１０において、現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）がＡポジション（ｘ1,ｙ1）近傍であるか否かを判断する。この際、例えば、図８に示すように、Ａポジション（ｘ1,ｙ1）を中心とする一定半径の円を仮想し、この円内に現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）が位置すれば、現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）がＡポジション（ｘ1,ｙ1）近傍であると判断し、この円外に現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）が位置すれば、現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）がＡポジション（ｘ1,ｙ1）近傍ではないと判断する。ここで、ＹＥＳであれば、ステップＳ１１に進み、第１、２サーボモータ５、７をブレーキ制御する。ブレーキ制御は、例えば、図９に示すように、目標座標が近付くにつれて第１、２サーボモータ５、７にブレーキを生じるように、第１、２サーボモータ５、７に通電する電流値（Ａ）を大きくする。ステップＳ１０、Ｓ１１がブレーキ部に相当する。ここで、ＮＯであれば、ステップＳ６に戻る。こうして、現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）からＡポジション（ｘ1,ｙ1）までへのナットランナー９の移動をスムーズに行うことができる。

図６に示すように、ステップＳ１２では、力センサ３３から入力される作業者の操作力が予め定めた第１基準力Ｆｓを超えているか否かを判断する。ここで、操作力が第１基準力Ｆｓを超えておれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１３に進み、第１、２サーボモータ５、７を加速する。他方、操作力が第１基準力Ｆｓを下回っておれば（ＮＯ）、ステップＳ１４に進み、第１、２サーボモータ５、７を減速する。例えば、第１、２サーボモータ５、７の加速制御は、図９に示すように、第１、２サーボモータ５、７に通電する電流値（Ａ）を増加する。他方、第１、２サーボモータ５、７の減速制御は、第１、２サーボモータ５、７に通電する電流値（Ａ）を減少する。図６に示すステップＳ１４の実行後、ステップＳ６に戻る。

また、ステップ１３の実行後、ステップＳ１５では、作業者の操作力が予め定めた第２基準力Ｆｆ未満であるか否かを判断する。ここで、操作力が第２基準力Ｆｆを下回っておれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１６に進み、第１、２サーボモータ５、７を減速する。他方、操作力が第２基準力Ｆｆを超えておれば（ＮＯ）、ステップＳ１７に進み、第１、２サーボモータ５、７を加速する。ステップＳ１７の実行後、ステップＳ６に戻る。ステップＳ１２〜１７が第１駆動速度変更部に相当する。

こうして、この締結装置では、作業者がナットランナー９を強い操作力で操作すれば、第１、２サーボモータ５、７の駆動速度が速くなり、作業者がナットランナー９を弱い操作力で操作すれば、第１、２サーボモータ５、７の駆動速度が遅くなる。このため、この締結装置では、ある締結作業に慣れない作業者は、その締結作業を時間をかけて慎重に行い、その締結作業に慣れることができる。逆に、作業者が同一の締結作業に慣れれば、その締結作業を早期に終えることができる。

ステップＳ１６の実行後、ステップＳ１８では、現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）がＡポジション（ｘ1,ｙ1）になったか否かを判断する。ここで、ＹＥＳであれば、ステップＳ１９に進み、第１、２サーボモータ５、７をロック制御する。ロック制御は、例えば、図９に示すように、第１、２サーボモータ５、７に通電する電流値（Ａ）を最大とする。ここで、ＮＯであれば、ステップＳ６に戻る。

ステップＳ１９の実行後、ステップＳ２０では、作動ランプ３５を消灯する。作業者は、これによってナットランナー９が位置決めされたことを確認し、ナットランナー９の下降を行うタイミングであることを知ることができる。ステップＳ１８、Ｓ１９が位置決め部に相当する。

ステップＳ２１では、作業者が手動でナットランナー９を下降させる。この際、ステップＳ２２では、ナットランナー９が平行リンク機構２７によってｘ軸方向及びｙ軸方向に変位するため、ロック制御が解除される。また、ソケット９ｄがワークＷから上方に一定圧力以上で押圧されるまで待つ。ステップＳ２３では、この際にハンドルＳＷ２９が継続して握られておれば、目標締付トルクで締結具Ｃを締結できるように、回転軸９ｃが回転する。これにより、Ａポジション（ｘ1,ｙ1）において、ソケット９ｄが締結具ＣをワークＷに螺合することが可能となる。

図７に示すように、ステップＳ２４では、結果締付トルクが基準範囲内にあるか否かが判断される。ここで、結果締付トルクが基準範囲内であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ２５に進み、記憶装置４３にこれが記録される。結果締付トルクが基準範囲内になければ（ＮＯ）、ステップＳ２６に進んで警報された後、ステップＳ２５に進んで記憶装置４３にこれが記録される。そして、ステップＳ２７において、実際に締結具Ｃを締結した際の結果締付トルクがナットランナー９から出力される。

続くステップＳ２８において、１ポジションの終了処理が行われる。例えば、Ａポジション（ｘ1,ｙ1）での締結が終了する。この後、ステップＳ２９において、他のポジションがまだ残存しているか否かが判断される。ここで、ＹＥＳであれば、ステップＳ６に戻る。こうして、Ｂポジション（ｘ2,ｙ2）、Ｃポジション（ｘ3,ｙ3）等においても、同様の締結が行われる。ステップＳ２９において、ＮＯであれば、ステップＳ３０で総合判定を出力し、指定された機種番号の締結作業を行うべく、ステップＳ１に戻る。

こうして、この締結装置では、複数の目標座標をそれらの順番とともに記憶装置４３に記憶させておけば、ナットランナー９が作業者を助力しつつ各目標座標に移動する。ナットランナー９の昇降及びソケット９ｄの回転は作業者の操作入力に基づく。

したがって、この締結装置は、小型化を実現でき、製造コストの低廉化を実現可能である。

（参考例）
参考例の工作装置は、図１０に示すように、工作手段として公知のサーボプレス１０を採用した加圧装置である。

サーボプレス１０は、図示しないサーボモータ、減速機及び回転軸を内蔵しており、サーボモータによって回転軸が回転駆動するようになっている。作用部１０ａは回転軸の回転によって軸方向に直進してワークに対して押圧可能である。基台１、リンク機構３、第１、２サーボモータ５、７、第１、２位置センサ５ａ、７ａ、ハンドルＳＷ２９、力センサ３３、コントローラ４１及び記憶装置４３は実施例１の締結装置と同様である。

この加圧装置では、サーボプレス１０によってワークのカシメ、圧入等の工作作業を行うことができる。そして、この加圧装置においても、小型化を実現でき、製造コストの低廉化を実現可能である。

（実施例２）
実施例２の締結装置では、図１１に示すように、実施例１の締結装置におけるコントローラ４１内に電流センサ６１がさらに設けられている。電流センサ６１が作動状態検知手段に相当する。電流センサ６１は、第１、２サーボモータ５、７に通電する電流の電流値検知可能である。また、コントローラ４１には、図１２、６、７に示すフローチャートを実行可能なプログラムが格納されている。実施例２のその他の構成は実施例１と同様である。このため、実施例１と同一の構成については同一の符号を付して説明を簡略又は省略する。

この締結装置は、作動スイッチがＯＮされることにより、図１２のフローチャートに沿って作動する。まず、ステップＳ３１では、実施例１の図５に示すステップＳ１と同様に初期設定が行われる。

そして、ステップＳ３２では、ＰＣを用いずに記憶装置４３に各目標座標が記憶される。すなわち、作業者は、ナットランナー９を各目標座標に順次移動させながら、第１、２位置センサ５ａ、７ａから送信される目標座標を記憶装置４３に記憶させる。こうして、この締結装置では、ＰＣを用いることなく、より簡便に記憶装置４３に各目標座標を記憶することができる。

ステップＳ３２の後、ステップＳ９までは実施例１と同様である。ステップＳ９の後、ステップＳ４１では、電流センサ６１が検知する電流値が予め定めた電流基準値Ａ１を超えているか否かを判断する。ここで、電流値が電流基準値Ａ１よりも小さければ（ＹＥＳ）、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０、Ｓ１１は実施例１と同様である。

ステップＳ４１において、電流値が電流基準値Ａ１以上であれば（ＮＯ）、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、電流値が電流基準値Ａ１を連続して超えているオーバ時間が予め定めた第１基準時間Ｔ１よりも大きいか否かを判断する。オーバ時間が第１基準時間Ｔ１以下であれば（ＮＯ）、瞬間的に電流値が増加したものであり、例えばナットランナー９の移動経路上に障害物が存在していない状態であると判断できるため、ステップ９に戻る。

ステップＳ４２にいおて、オーバ時間が第１基準時間Ｔ１よりも大きければ（ＹＥＳ）、例えばナットランナー９の移動経路上に障害物が存在していると考えられるため、ステップ４３に進む。ステップＳ４３では、オーバ時間が予め定めた第２基準時間Ｔ２を超えているか否かを判断する。オーバ時間が第２基準時間Ｔ２以上であれば（ＮＯ）、依然としてナットランナー９の移動経路上に障害物が継続して存在していると考えられるため、ステップＳ８に進み、第１、２サーボモータ５、７を停止させる。

他方、ステップＳ４３において、オーバ時間が第２基準時間Ｔ２よりも小さければ（ＹＥＳ）、ステップＳ４４に進み、第１、２サーボモータ５、７を減速する。そして、ステップＳ９に戻る。ステップＳ８、Ｓ４１〜４４が第２駆動速度変更部に相当する。他のステップは実施例１と同様である。

こうして、この締結装置では、ナットランナー９が何らかの障害物と干渉して第１、２サーボモータ５、７のトルクが大きくなっている場合、駆動速度を低めたり、停止させたりすることができる。

以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、本発明に係るリンク機構としては、実施例１、２の平行リンク機構２７を採用せず、垂直に延びるガイドレールと、このガイドレールを摺動するスライダとを有するものを採用することもできる。

さらに、実施例１、２では、駆動手段として、水平アーム１５や第１、２リンク１９、２１等を水平に揺動させるためだけに駆動源を採用したが、工作手段を昇降させるために駆動源を採用することもできる。これらの駆動源としては、サーボモータに限定されず、ステッピングモータ、サーボシリンダ等を採用することもできる。

また、実施例１、２では、目標座標をｘｙ平面上の座標（ｘ,ｙ）としたが、目標座標を三次元の座標（ｘ,ｙ,ｚ）とすることも可能である。

さらに、実施例１、２では、ナットランナー９やサーボプレス１０の現在座標Ｐ（ｘ,ｙ）を検出するために、第１、２位置センサ５ａ、７ａをサーボプレス１０に設けたが、ナットランナー９やサーボプレス１０に位置センサを設けてこれらの現在座標を検出してもよい。また、作業場に工作手段を撮影可能なカメラを設け、このカメラによって工作手段の現在座標を検出してもよい。

本発明は、締結装置等に利用可能である。

Ｗ…ワーク
９ｄ、１０ａ…作用部（９ｄ…ソケット）
９…ナットランナー
３…リンク機構
５、７…駆動手段（第１、２サーボモータ）
Ｐ（ｘ,ｙ）…現在座標
５ａ、７ａ…現在座標検出手段（第１、２位置センサ）
Ａ（ｘ1,ｙ1）、Ｂ（ｘ2,ｙ2）、Ｃ（ｘ3,ｙ3）…目標座標
４３…記憶手段（記憶装置）
４１…制御手段（コントローラ）
２９…継続停止検知手段（ハンドルＳＷ）
Ｓ６〜９…駆動継続停止部
３３…操作力検知手段（力センサ）
Ｓ１２〜１７…第１駆動速度変更部
６１…作動状態検知手段（電流センサ）
Ｓ８、４１〜４４…第２駆動速度変更部
Ｓ１０、１１…ブレーキ部
Ｓ１８、１９…位置決め部
９ｃ…回転軸

Claims (5)

1. ワークに対して作用可能な作用部と、軸方向に延びて回転駆動可能な回転軸とを有するナットランナーであって、前記作用部は締結具を係合可能であり、前記作用部が前記回転軸の回転によって回転して前記締結具を前記ワークに対して締結可能なナットランナーと、
   前記ナットランナーを保持しつつ前記ナットランナーの移動を可能とするリンク機構と、
   前記ナットランナーを移動させるために前記リンク機構を駆動する駆動手段とを備え、
   前記リンク機構は、基台に固定され、前記軸方向と平行な第１揺動軸心周りで揺動可能な第１部材を有する第１ヒンジと、前記第１部材に固定され、前記第１揺動軸心と平行な第２揺動軸心周りで揺動可能な第２部材を有する第２ヒンジと、前記第２部材に設けられ、前記ナットランナーを保持する第３部材とを有し、
   前記駆動手段は、前記第１ヒンジに設けられ、前記第１部材を前記第１揺動軸心周りで回転駆動可能な第１モータと、前記第２ヒンジに設けられ、前記第２部材を前記第２揺動軸心周りで回転駆動可能な第２モータとからなり、
   前記ナットランナーの現在座標を検出する現在座標検出手段と、
   前記作用部を前記ワークに対して作用させるために前記ナットランナーを位置させる目標座標を記憶する記憶手段と、
   前記ナットランナーを前記現在座標から前記目標座標まで移動させるために前記駆動手段を制御する制御手段と、
   前記ナットランナーに設けられ、作業者の操作入力が継続的に行われていれば継続信号を生じ、前記操作入力が継続的に行われていなければ停止信号を生じる継続停止検知手段とをさらに備え、
   前記制御手段は、前記継続信号によって前記駆動手段を駆動し、前記停止信号によって前記駆動手段を停止させる駆動継続停止部と、
   前記ナットランナーが前記目標座標近傍に位置すれば前記ナットランナーが前記目標座標に収束するように前記駆動手段を制御するブレーキ部とを有し、
   前記ブレーキ部は、前記目標座標が近付くにつれて前記第１モータ及び前記第２モータにブレーキを生じさせるブレーキ制御であることを特徴とする工作装置。
2. 前記ブレーキ制御は、前記目標座標が近付くにつれて前記第１モータ及び前記第２モータにブレーキを生じるように、前記第１モータ及び前記第２モータに通電する電流値を大きくする請求項１記載の工作装置。
3. 前記ナットランナーに設けられ、前記作業者の操作力を検知する操作力検知手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記操作力検知手段の出力信号によって前記駆動手段の駆動速度を変更する第１駆動速度変更部を有する請求項１又は２記載の工作装置。
4. 前記駆動手段を作動させる物理量を検知する作動状態検知手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記作動状態検知手段の出力信号によって前記駆動手段の駆動速度を変更する第２駆動速度変更部を有する請求項１乃至３のいずれか１項記載の工作装置。
5. 前記制御手段は、前記ナットランナーが前記目標座標に収束すれば位置決め信号を生じる位置決め部を有する請求項１乃至４のいずれか１項記載の工作装置。

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