JPH04287B2 - - Google Patents
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- JPH04287B2 JPH04287B2 JP57064936A JP6493682A JPH04287B2 JP H04287 B2 JPH04287 B2 JP H04287B2 JP 57064936 A JP57064936 A JP 57064936A JP 6493682 A JP6493682 A JP 6493682A JP H04287 B2 JPH04287 B2 JP H04287B2
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- JP
- Japan
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- sensing bar
- positioning
- operated
- operating device
- drive means
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 7
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/14—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は操作位置と操作対象物との相対位置を
自動的に変えて位置合わせを行なう自動位置決め
装置に関するものである。
自動的に変えて位置合わせを行なう自動位置決め
装置に関するものである。
従来、2つの装置または装置と被加工物との相
対位置を調整する場合、相手の穴や形状を利用し
てピンを押込んだり、クランプしたりして、互い
に機械的に一体化するという手段が主であつた。
このような手段の問題点としては次のようなもの
があげられる。
対位置を調整する場合、相手の穴や形状を利用し
てピンを押込んだり、クランプしたりして、互い
に機械的に一体化するという手段が主であつた。
このような手段の問題点としては次のようなもの
があげられる。
(1) 位置決めする方とされる方の両方またはどち
らかに固定するための強制力が必要となる。ま
たその際に片方の重量が相手に加えられる。
らかに固定するための強制力が必要となる。ま
たその際に片方の重量が相手に加えられる。
(2) 位置決めに利用しようとする穴や形状が小さ
い場合または強度的に弱い場合には位置合わせ
が難しく、変形させたり、傷付けたりすること
がある。
い場合または強度的に弱い場合には位置合わせ
が難しく、変形させたり、傷付けたりすること
がある。
(3) 相対的に位置変化の速度が早い場合には、位
置決め部に大きな力が加えられたり、高速な位
置変化に追従できなくなつたりする。
置決め部に大きな力が加えられたり、高速な位
置変化に追従できなくなつたりする。
(4) 位置決め機構が大きくなる。
(5) 追従側の装置または被加工物の重量が大きい
と使えない。
と使えない。
本発明は相対位置を調整する手段に関する上記
欠点を改善するもので、横方向の剛性が小さいセ
ンシングバーを位置合わせすべき基準穴へ挿入
し、センシングバーと基準穴との中心位置のずれ
により生ずるセンシングバーの曲げ変形量を電気
信号に変換し、この電気信号をあらかじめ設定さ
れた基準信号と比較して、センシングバーの変形
がなくなる方向と移動量を求め、その指示に従つ
て装置を移動させることによつて位置決めを行な
う自動位置決め装置を提供するものである。
欠点を改善するもので、横方向の剛性が小さいセ
ンシングバーを位置合わせすべき基準穴へ挿入
し、センシングバーと基準穴との中心位置のずれ
により生ずるセンシングバーの曲げ変形量を電気
信号に変換し、この電気信号をあらかじめ設定さ
れた基準信号と比較して、センシングバーの変形
がなくなる方向と移動量を求め、その指示に従つ
て装置を移動させることによつて位置決めを行な
う自動位置決め装置を提供するものである。
以下、本発明の一実施例につき図により説明す
る。
る。
第1図に示すように、この実施例は自動車の生
産ラインにおいてボデイ1にドア2をセツトし、
ボルト締めを行なう装置に本発明を適用したもの
である。即ち、ドアヒンジ2aに設けられた結合
部のボルト孔3とナツト4との位置を合わせ、ボ
ルト5を挿入し、ボルト5を回転して螺合させる
一連の動作の中で、ボルト5を挿入する位置を確
定する必要がある。そこで、操作対象物であるボ
デイ1とドア2に設けられたボルト孔3とナツト
4のネジ孔に操作装置側から横方向の剛性が小さ
いセンシングバー6を送りシリンダ7により前進
させて差込む。このセンシングバー6は操作装置
側にリニアモーシヨンベアリング6aを介して進
退自在に設置され、かつ、その先端は円錐状に作
られていてボルト孔3に挿入しやすくしている。
この円錐形先端があらかじめ設定された位置に突
き出された時、ボルト孔3およびナツト4の軸心
がその設定位置と一致していればセンシングバー
6は真直ぐにボルト孔3およびナツト4のネジ孔
に差し込まれ、ボルト5の挿入位置が確定され
る。製品のバラツキや取付誤差等によりボルト孔
3およびナツト4の位置が初期の設定位置から外
れている場合には、センシングバー6の円錐状先
端がボルト孔3に差込まれて奥に入ると、センシ
ングバー6の軸とボルト孔3の軸のずれたことに
より円錐状先端が片当りを起し、センシングバー
6を偏心の程度に応じて押し曲げる。
産ラインにおいてボデイ1にドア2をセツトし、
ボルト締めを行なう装置に本発明を適用したもの
である。即ち、ドアヒンジ2aに設けられた結合
部のボルト孔3とナツト4との位置を合わせ、ボ
ルト5を挿入し、ボルト5を回転して螺合させる
一連の動作の中で、ボルト5を挿入する位置を確
定する必要がある。そこで、操作対象物であるボ
デイ1とドア2に設けられたボルト孔3とナツト
4のネジ孔に操作装置側から横方向の剛性が小さ
いセンシングバー6を送りシリンダ7により前進
させて差込む。このセンシングバー6は操作装置
側にリニアモーシヨンベアリング6aを介して進
退自在に設置され、かつ、その先端は円錐状に作
られていてボルト孔3に挿入しやすくしている。
この円錐形先端があらかじめ設定された位置に突
き出された時、ボルト孔3およびナツト4の軸心
がその設定位置と一致していればセンシングバー
6は真直ぐにボルト孔3およびナツト4のネジ孔
に差し込まれ、ボルト5の挿入位置が確定され
る。製品のバラツキや取付誤差等によりボルト孔
3およびナツト4の位置が初期の設定位置から外
れている場合には、センシングバー6の円錐状先
端がボルト孔3に差込まれて奥に入ると、センシ
ングバー6の軸とボルト孔3の軸のずれたことに
より円錐状先端が片当りを起し、センシングバー
6を偏心の程度に応じて押し曲げる。
センシングバー6の曲がりに応じた修正動作を
与えるため、センシングバー6には歪ゲージ8を
貼り付けて当該センシングバー6の曲がり量を電
気信号として取り出し、その電気信号をサーポコ
ントローラ9により初期の設定位置に対応する基
準信号と対応させて、修正方向と修正量を求め
る。修正信号がサーボコントローラ9から出され
ると、その修正信号に従つて第1および第2の駆
動部材におけるサーボバルブ10,11が作動
し、修正方向に圧油を供給して、上下方向修正用
の第1の駆動部材であるサーボシリンダ12と、
同じく横方向修正用の第2の駆動部材であるサー
ボシリンダ13をそれぞれ作動し、センシングバ
ー6の曲がりを修正する。
与えるため、センシングバー6には歪ゲージ8を
貼り付けて当該センシングバー6の曲がり量を電
気信号として取り出し、その電気信号をサーポコ
ントローラ9により初期の設定位置に対応する基
準信号と対応させて、修正方向と修正量を求め
る。修正信号がサーボコントローラ9から出され
ると、その修正信号に従つて第1および第2の駆
動部材におけるサーボバルブ10,11が作動
し、修正方向に圧油を供給して、上下方向修正用
の第1の駆動部材であるサーボシリンダ12と、
同じく横方向修正用の第2の駆動部材であるサー
ボシリンダ13をそれぞれ作動し、センシングバ
ー6の曲がりを修正する。
位置決め後のボルト供給時には、送りシリンダ
7を作動させてセンシングバー6を後退させ、セ
ンシングバー6の位置へ操作部材であるボルト供
給用パーツフイーダ14を移動する。このボルト
供給用パーツフイーダ14の位置交換は、前記第
1の駆動部材であるサーボシリンダ12に直列に
配置されたピツチシフト部材の油圧シリンダ15
を定ピツチ移動して行なう。パーツフイーダ14
の位置決め後、ドライバユニツト送りシリンダ1
6により操作部材におけるパーツフイーダ14、
ドライバユニツト17を前進させ、ボルト孔3へ
ボルトを供給すると共にドライバユニツト17に
よりねじ込み、締付ける、ボルト取付けの一連の
動作を行なう。ボルト取付後、ドライバユニツト
送りシリンダ16を作動させてパーツフイーダ1
4、ドライバユニツト17を後退させ、ピツチシ
フト用の油圧シリンダ15を作動させてセンシン
グバー6とパーツフイーダ14との位置交換を行
ない、その後、シリンダロツク18,19を作動
させて位置を固定する。この固定された位置を次
の動作の基準位置として記憶し、次の製品がセツ
トされるまで待機する。
7を作動させてセンシングバー6を後退させ、セ
ンシングバー6の位置へ操作部材であるボルト供
給用パーツフイーダ14を移動する。このボルト
供給用パーツフイーダ14の位置交換は、前記第
1の駆動部材であるサーボシリンダ12に直列に
配置されたピツチシフト部材の油圧シリンダ15
を定ピツチ移動して行なう。パーツフイーダ14
の位置決め後、ドライバユニツト送りシリンダ1
6により操作部材におけるパーツフイーダ14、
ドライバユニツト17を前進させ、ボルト孔3へ
ボルトを供給すると共にドライバユニツト17に
よりねじ込み、締付ける、ボルト取付けの一連の
動作を行なう。ボルト取付後、ドライバユニツト
送りシリンダ16を作動させてパーツフイーダ1
4、ドライバユニツト17を後退させ、ピツチシ
フト用の油圧シリンダ15を作動させてセンシン
グバー6とパーツフイーダ14との位置交換を行
ない、その後、シリンダロツク18,19を作動
させて位置を固定する。この固定された位置を次
の動作の基準位置として記憶し、次の製品がセツ
トされるまで待機する。
第1図に示す位置決め装置の制御系統ブロツク
図は第2図のようになる。運転開始時には押釦2
0を押して、シリンダロツク18,19の解放機
構21を作動し、かつ、ロジツク部22の信号接
点をONにする。装置の運転の初めにはセンシン
グバー6の進退動方向に直交するX軸、Y軸の原
点を手動にてモーメンタリ入力部23,24から
与え、以後、前述したように次の動作の基準位置
として記憶させたアナログメモリ25,26から
の補正された原点を基準信号として与える。セン
シングバー6の曲がりによつて歪ゲージ8から伝
達された信号を歪アンプ27,28により増幅し
て低域フイルタLPF29,30を通したのち比
例−積分−微分制御要素31,32へ伝送する。
制御要素31,32ではモーメンタリ入力部2
3,24またはアナログメモリ25,26からの
基準と比較して比例−積分−微分制御を行ない、
出力をサーボアンプ33,34へ伝送する。サー
ボアンプ33,34では制御信号をサーボバルブ
10,11の駆動用信号に増幅してサーボバルブ
10,11へ伝送する。このサーボバルブ10,
11の駆動信号によりサーボバルブ10,11が
作動し、サーボバルブ10,11から供給された
圧油によりサーボシリンダ12,13が動作し、
センシングバー6の曲がりを調整する。調整しき
れない時にはさらに歪ゲージ8からの信号がフイ
ードバツクされて上記の制御動作を繰返す。
図は第2図のようになる。運転開始時には押釦2
0を押して、シリンダロツク18,19の解放機
構21を作動し、かつ、ロジツク部22の信号接
点をONにする。装置の運転の初めにはセンシン
グバー6の進退動方向に直交するX軸、Y軸の原
点を手動にてモーメンタリ入力部23,24から
与え、以後、前述したように次の動作の基準位置
として記憶させたアナログメモリ25,26から
の補正された原点を基準信号として与える。セン
シングバー6の曲がりによつて歪ゲージ8から伝
達された信号を歪アンプ27,28により増幅し
て低域フイルタLPF29,30を通したのち比
例−積分−微分制御要素31,32へ伝送する。
制御要素31,32ではモーメンタリ入力部2
3,24またはアナログメモリ25,26からの
基準と比較して比例−積分−微分制御を行ない、
出力をサーボアンプ33,34へ伝送する。サー
ボアンプ33,34では制御信号をサーボバルブ
10,11の駆動用信号に増幅してサーボバルブ
10,11へ伝送する。このサーボバルブ10,
11の駆動信号によりサーボバルブ10,11が
作動し、サーボバルブ10,11から供給された
圧油によりサーボシリンダ12,13が動作し、
センシングバー6の曲がりを調整する。調整しき
れない時にはさらに歪ゲージ8からの信号がフイ
ードバツクされて上記の制御動作を繰返す。
上記制御動作を逸脱するような異常動作に対し
ては、低域フイルタLPF29,30からの出力
およびサーボアンプ33,34からの出力を分岐
して手動用信号発生回路35へ伝送し、異常の有
無、異常の種類についてチエツクする。手動用信
号発生回路35ではX軸,Y軸のそれぞれについ
て偏差過大か歪異常はまたは両軸ともに位置決め
完了かどうかON−OFF出力を出す設定器36に
よつて評価し、それぞれ該当するものについての
信号を発して、装置の停止か継続運転を指示す
る。
ては、低域フイルタLPF29,30からの出力
およびサーボアンプ33,34からの出力を分岐
して手動用信号発生回路35へ伝送し、異常の有
無、異常の種類についてチエツクする。手動用信
号発生回路35ではX軸,Y軸のそれぞれについ
て偏差過大か歪異常はまたは両軸ともに位置決め
完了かどうかON−OFF出力を出す設定器36に
よつて評価し、それぞれ該当するものについての
信号を発して、装置の停止か継続運転を指示す
る。
本実施例では駆動部37にサーボバルブ10,
11およびサーボシリンダ12,13を用いた駆
動系を例示したが、この部分についてはブースタ
を用いて出力を増幅しサーボモータを作動させる
型式にしても基本的に変わることがない。またこ
こではアナログ制御方式について説明したが、マ
イクロコンピユータを用いたデジタル制御方式と
しても良い。さらに操作用シリンダは油圧、空圧
のどちらでも装置の使用条件に適したものを選択
する。
11およびサーボシリンダ12,13を用いた駆
動系を例示したが、この部分についてはブースタ
を用いて出力を増幅しサーボモータを作動させる
型式にしても基本的に変わることがない。またこ
こではアナログ制御方式について説明したが、マ
イクロコンピユータを用いたデジタル制御方式と
しても良い。さらに操作用シリンダは油圧、空圧
のどちらでも装置の使用条件に適したものを選択
する。
本実施例では車体とドアの組立用ボルト孔を利
用した場合について述べたが、本発明は任意の装
置または被加工物の基準穴を利用して位置決めで
きる一般的な装置を示したものであり、センシン
グバーを挿入できる穴を設けていれば、位置決め
対象物の寸法形状に左右されない。
用した場合について述べたが、本発明は任意の装
置または被加工物の基準穴を利用して位置決めで
きる一般的な装置を示したものであり、センシン
グバーを挿入できる穴を設けていれば、位置決め
対象物の寸法形状に左右されない。
以上、詳細に説明したように、本発明にかゝる
自動位置決め装置によれば、剛性の小さい1つの
センシングバーを操作対象物の位置決め穴に挿入
するだけで、操作装置と操作対象物との相対位置
が高精度に修正されるので、操作部材を操作対象
物に対して正確かつ速やかに位置決めできる。ま
た、機械的な固定力に頼らないので、操作対象物
の剛性、大きさ、重量等に左右されることなく位
置決め可能となつて汎用性が高まり、その上、機
構的な簡略化をも達成できる。
自動位置決め装置によれば、剛性の小さい1つの
センシングバーを操作対象物の位置決め穴に挿入
するだけで、操作装置と操作対象物との相対位置
が高精度に修正されるので、操作部材を操作対象
物に対して正確かつ速やかに位置決めできる。ま
た、機械的な固定力に頼らないので、操作対象物
の剛性、大きさ、重量等に左右されることなく位
置決め可能となつて汎用性が高まり、その上、機
構的な簡略化をも達成できる。
第1図は本発明の一例を示す説明図、第2図は
第1図の制御系統を示すブロツク図。 1……ボデイ、2……ドア、2a……ドアヒン
ジ、3……ボルト孔、4……ナツト、5……ボル
ト、6……センシングバー、8……歪ゲージ、9
……制御部、10……Y軸用サーボバルブ、11
……X軸用サーボバルブ、12……Y軸用サーボ
シリンダ、13……X軸用サーボシリンダ、25
……X軸用アナログメモリ、26……Y軸用アナ
ログメモリ、27,28……歪アンプ、29,3
0……低域フイルタ、31,32……比例−積分
−微分制御要素、33,34……サーボアンプ。
第1図の制御系統を示すブロツク図。 1……ボデイ、2……ドア、2a……ドアヒン
ジ、3……ボルト孔、4……ナツト、5……ボル
ト、6……センシングバー、8……歪ゲージ、9
……制御部、10……Y軸用サーボバルブ、11
……X軸用サーボバルブ、12……Y軸用サーボ
シリンダ、13……X軸用サーボシリンダ、25
……X軸用アナログメモリ、26……Y軸用アナ
ログメモリ、27,28……歪アンプ、29,3
0……低域フイルタ、31,32……比例−積分
−微分制御要素、33,34……サーボアンプ。
Claims (1)
- 1 円錐形の先端部を有する剛性の小さいセンシ
ングバーと操作部材とを所定のピツチで並置して
なる操作装置と、前記操作装置に設けられ前記セ
ンシングバーと操作部材とを操作対象物に対して
各独立に進退動させる2つの進退用駆動手段と、
前記操作装置を前記センシングバーの進退動方向
に直交するX及びY軸方向に移動させる2つの位
置決め用駆動手段と、操作対象物に対して前記セ
ンシングバーと操作部材との位置交換を行うため
に前記操作装置を前記所定のピツチだけ移動させ
るピツチシフト手段と、前記センシングバーに取
付けられた歪ゲージと、前記進退用駆動手段によ
り前記センシングバーを操作対象物の位置決め穴
へ挿入させた時の歪ゲージの検出信号を基準信号
と比較し、両信号の差異がなくなるように前記2
つの位置決め用駆動手段を動作させて、前記操作
装置と操作対象物との相対位置を変化させるサー
ボコントローラとからなることを特徴とする自動
位置決め装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6493682A JPS58182717A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 自動位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6493682A JPS58182717A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 自動位置決め装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58182717A JPS58182717A (ja) | 1983-10-25 |
JPH04287B2 true JPH04287B2 (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=13272409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6493682A Granted JPS58182717A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 自動位置決め装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58182717A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49129094A (ja) * | 1973-04-20 | 1974-12-10 | ||
JPS5012669A (ja) * | 1973-06-06 | 1975-02-08 | ||
JPS5236374A (en) * | 1975-09-11 | 1977-03-19 | Bosch Gmbh Robert | Device for combining machine parts by effecting alignment of them |
-
1982
- 1982-04-19 JP JP6493682A patent/JPS58182717A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49129094A (ja) * | 1973-04-20 | 1974-12-10 | ||
JPS5012669A (ja) * | 1973-06-06 | 1975-02-08 | ||
JPS5236374A (en) * | 1975-09-11 | 1977-03-19 | Bosch Gmbh Robert | Device for combining machine parts by effecting alignment of them |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58182717A (ja) | 1983-10-25 |
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