JP7489202B2 - 制御装置、圧入ユニット、圧入システム及び制御方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の一態様に係る制御装置において、前記演算部は、前記圧入軸が減圧方向に駆動され、前記圧情報取得部により前記圧入軸が前記圧入材と離間したことを示す所定の圧を取得したときに前記位置情報取得部が取得する前記接触面の軸線方向の位置を、前記圧入軸が前記圧入材と離間したときの前記圧入材の軸線方向の位置として求める。
また、本発明の一態様に係る制御装置において、前記判定部は、前記圧入軸が減圧方向に駆動され、前記圧情報取得部が取得する前記接触面にかかる圧の情報が閾値と一致又は閾値以下となったときに前記接触面と前記圧入材とが離間していると判定する。
図1は、本実施形態に係る圧入システム1の構成の一例を示す図である。同図を参照しながら圧入システム1の構成について説明する。圧入システム1は、被圧入材82に対し圧入材81を加圧することにより圧入する圧入工程から、圧入工程が行われた圧入材81及び被圧入材82を次工程の作業スペースまで搬送する一連の動作を行う。以降の説明において、圧入システム1が行う種々の動作の方向を、x軸及びy軸の直交座標系によって説明する場合がある。
圧入ユニット10は、圧入制御部(制御装置)11と、モータ(駆動部)21と、エンコーダ(位置センサ)22と、ロードセル(圧力センサ)23とを備える。
以後、圧入軸15の圧入材81に接触する面を接触面16と記載する。軸線方向のうち、圧入材81を被圧入材82加圧する方向を加圧方向(+y軸方向)と記載し、軸線方向の加圧方向とは異なる方向を減圧方向(-y軸方向)と記載する。
以降、位置センサがエンコーダ22である場合の一例について説明するが、本実施形態において位置センサは、接触面16の軸線方向の位置を検出可能な、その他のセンサにより構成されていてもよい。
以降、圧力センサがロードセル23である場合の一例について説明するが、本実施形態において圧力センサは、接触面16にかかる圧を検出可能な、その他のセンサにより構成されていてもよい。
図2は、本実施形態に係る圧入システム1の動作の一例を示す図である。同図を参照しながら、圧入システム1の動作について説明する。
(ステップS11)搬送ユニット70は、圧入ユニット10の作業スペースに圧入材81及び被圧入材82を搬送する。
(ステップS12)圧入ユニット10は、圧入軸15を加圧方向に駆動させることにより、被圧入材82に対し圧入材81を圧入する。
(ステップS13)システム制御部50は、圧入ユニット10による圧入が行われた後、搬送ユニット10を制御する。搬送ユニット70は、圧入ユニット10の作業スペースから次工程の作業スペースへ、圧入材81及び被圧入材82を搬送する。
図3は、本実施形態に係る圧入ユニット10が備える圧入制御部11の機能構成の一例を示す図である。同図を参照しながら、圧入制御部11の機能構成について説明する。
圧入制御部11は、位置情報取得部111と、圧情報取得部112と、演算部113と、判定部114と、駆動制御部115とを備える。
例えば、判定部114は、基準位置記憶部(記憶部)12から基準位置を示す情報(基準位置情報I4)を取得する。判定部114は、取得した基準位置情報I4に示される基準位置と、圧入材位置情報I3に示される圧入材81の位置とを比較し、その差が所定値以上であるか否かを判定する。
判定部114は、判定した結果を判定情報I5として駆動制御部115に提供する。
図4(B)に示す一例では、被圧入材82には符号L5のたわみが生じている。
例えば、圧入軸15が備える接触面16と圧入材81とが離隔する際に接触面16の軸線方向の位置を測定する場合、被圧入材82の被加圧部811に振動が生じているため、測定結果と実際の値との間に差が生じる場合がある。したがって本実施形態において、圧入ユニット10は、接触面16と圧入材81とが当接する際に、接触面16の軸線方向の位置を測定する。
時刻t11以前において、圧入軸15は圧入材81と離隔した状態で停止している。圧入軸15は圧入材81と離隔しているため、圧入反力はゼロである。
圧入軸15の停止位置の座標をゼロとする。時刻t11以前において、座標はゼロである。時刻t11において、圧入軸15は加圧方向に駆動される。
時刻t13から時刻t14において、圧入軸15は加圧状態を保持したまま制止される。
(ステップS21)駆動制御部115は、圧入材81を被圧入材82に特定量圧入する。例えば特定量とは、不図示の記憶部に記憶された値である。駆動制御部115は、特定量の圧入を行うと、処理をステップS22に進める。
同図における一例では、圧入材81の位置が所定の範囲内にない場合である点において図7と異なる。図7と同じタイミングについては、同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。
圧入軸15は、時刻t32から時刻t33において加圧方向に更に駆動され、時刻t33において座標z33で制止される。圧入軸15は、時刻t33から時刻t34において加圧状態を保持したまま制止される。
図9は、本実施形態に係る圧入ユニット10Aの圧入制御部11Aが差分算出部116を備える場合の機能構成の一例を示す図である。圧入ユニット10Aは、差分算出部116を備える点において、圧入ユニット10とは異なる。圧入ユニット10と同様の構成については、図3と同様の符号を付すことにより、説明を省略する場合がある。
この場合、駆動制御部115は、差分情報I7に示される差分に基づいて、圧入軸15を加圧方向に駆動する。
図10は、本実施形態に係る圧入ユニット10Bの圧入制御部11Bが更新部117を備える場合の機能構成の一例を示す図である。圧入ユニット10Bは、更新部117を備える点において、圧入ユニット10Aとは異なる。圧入ユニット10Aと同様の構成については、図9と同様の符号を付すことにより、説明を省略する場合がある。
すなわち、更新部117は、圧入材位置情報I3に示される圧入材81の位置と、基準位置情報I4に示される基準位置を示す情報との間に差分がある場合には、その差分を補正するよう更新部117により基準位置情報I4を更新する。
以上説明したように、圧入ユニット10は、エンコーダ22が検出した接触面16の軸線方向の位置と、ロードセル23が検出した接触面16にかかる圧とに基づき、圧入材81の位置を検出する。具体的には、圧入軸15が加圧方向に駆動され、接触面16と圧入材81とが当接したときの接触面16の位置に基づき、圧入材81の軸線方向の位置を検出する。圧入ユニット10は、検出した圧入材81の位置が所定の範囲内にない場合、更に圧入を行う。
したがって、圧入ユニット10が測定する圧入材81の位置は、被圧入材82の弾性変形による振動の影響を受けない。よって、圧入ユニット10は、被圧入材82の振動による影響を受けることなく圧入材81の圧入位置を測定することができる。
Claims (9)
- 圧入材を軸線方向に加圧することにより被圧入材に圧入する圧入軸が前記圧入材に接触する接触面の軸線方向の位置を検出する位置センサから、前記接触面の軸線方向の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記接触面にかかる圧を検出する圧力センサから前記接触面にかかる圧の情報を取得する圧情報取得部と、
前記圧入軸が加圧方向に駆動され、前記圧情報取得部により前記圧入軸が前記圧入材に当接したことを示す所定の圧を取得したときに前記位置情報取得部が取得する前記接触面の軸線方向の位置を、前記圧入軸が前記圧入材に当接したときの前記圧入材の軸線方向の位置として求める演算部と、
前記演算部により演算された前記圧入軸が前記圧入材に当接したときの前記圧入材の軸線方向の位置と、予め記憶された前記圧入材が前記被圧入材に圧入される基準位置との差が、所定値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部が所定値以上であると判定した場合に、前記圧入軸を加圧方向に駆動する駆動制御部と
を備える制御装置。 - 前記演算部は、前記圧入材を前記被圧入材に圧入する際の加圧が解除された後、前記圧入軸が加圧方向に駆動され、前記圧情報取得部が所定の圧を取得したときに前記位置情報取得部が取得する前記接触面の位置に基づき、前記圧入材の軸線方向の位置を演算する
請求項1に記載の制御装置。 - 前記演算部は、前記圧入軸が減圧方向に駆動され、前記圧情報取得部により前記圧入軸が前記圧入材と離間したことを示す所定の圧を取得したときに前記位置情報取得部が取得する前記接触面の軸線方向の位置を、前記圧入軸が前記圧入材と離間したときの前記圧入材の軸線方向の位置として求める
請求項1又は請求項2に記載の制御装置。 - 前記判定部は、前記演算部が演算する前記圧入材の位置と、前記基準位置との差分を算出し、
前記駆動制御部は、前記判定部が算出する差分に基づき、差分が存在する場合には前記圧入軸を加圧方向に駆動することにより、先の圧入により不足した差分の圧入を後の圧入により補い、差分が存在しない場合には前記圧入軸を加圧方向に駆動しない
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記判定部が算出する差分に基づき、差分が存在する場合には前記基準位置の情報が記憶された記憶部を更新し、差分が存在しない場合には前記基準位置の情報が記憶された記憶部を更新しない更新部を更に備える
請求項4に記載の制御装置。 - 前記判定部は、前記圧入軸が減圧方向に駆動され、前記圧情報取得部が取得する前記接触面にかかる圧の情報が閾値と一致又は閾値以下となったときに前記接触面と前記圧入材とが離間していると判定する
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の制御装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の制御装置と、
前記接触面の軸線方向の位置を検出する位置センサと、
前記接触面にかかる圧を検出する圧力センサと、
前記圧入軸を軸線方向に駆動する駆動部と
を備える圧入ユニット。 - 請求項7に記載の圧入ユニットと、
前記圧入ユニットから次工程の作業スペースへ、前記圧入材と前記被圧入材とを搬送する搬送ユニットと
を備える圧入システム。 - 圧入材を軸線方向に加圧することにより被圧入材に圧入する圧入軸が前記圧入材に接触する接触面の軸線方向の位置を検出する位置センサから、前記接触面の軸線方向の位置情報を取得する位置情報取得工程と、
前記接触面にかかる圧を検出する圧力センサから前記接触面にかかる圧の情報を取得する圧情報取得工程と、
前記圧入軸が加圧方向に駆動され、前記圧情報取得工程により前記圧入軸が前記圧入材に当接したことを示す所定の圧が取得されたときに前記位置情報取得工程により取得された前記接触面の軸線方向の位置を、前記圧入軸が前記圧入材に当接したときの前記圧入材の軸線方向の位置として求める演算工程と、
前記演算工程により演算された前記圧入軸が前記圧入材に当接したときの前記圧入材の軸線方向の位置と、予め記憶された前記圧入材が前記被圧入材に圧入される基準位置との差が、所定値以上であるか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程により所定値以上であると判定された場合に、前記圧入軸を加圧方向にさらに駆動する駆動制御工程と
を有する制御方法。
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JP2020037628A JP7489202B2 (ja) | 2020-03-05 | 2020-03-05 | 制御装置、圧入ユニット、圧入システム及び制御方法 |
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JP2000158244A (ja) | 1998-12-01 | 2000-06-13 | Taiyo Ltd | 圧入の良否の判定方法及び判定装置 |
JP2000190137A (ja) | 1998-12-22 | 2000-07-11 | Toyota Motor Corp | 圧入状態判定方法および圧入状態判定装置 |
JP2005131777A (ja) | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Hitachi Hybrid Network Co Ltd | 圧入かしめ装置 |
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