JPH0825110B2 - ワーク位置決め装置の制御方法 - Google Patents

ワーク位置決め装置の制御方法

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JPH0825110B2
JPH0825110B2 JP63071778A JP7177888A JPH0825110B2 JP H0825110 B2 JPH0825110 B2 JP H0825110B2 JP 63071778 A JP63071778 A JP 63071778A JP 7177888 A JP7177888 A JP 7177888A JP H0825110 B2 JPH0825110 B2 JP H0825110B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、ワーク位置決め用の複数のゲージ部を、
複数の位置決めロボットの作動に基づきそれぞれ移動さ
せて配置し、複数のワークを相互に位置決めするワーク
位置決め装置の、前記位置決めロボットの作動を制御す
る方法に関するものである。
(従来の技術) 上述の如きワーク位置決め装置としては例えば、本出
願人が先に特開昭59−144595号公報にて開示したものが
ある。
第3図は、上記装置を、自動車車体の組立てライン
の、車体の組立精度をほぼ決定する車体主要部の組立て
ステージに適用し、位置決めロボットとして直交座標型
ロボットを用いて構成したものを示す斜視図であり、図
中1は、その車体主要部組立てステージに配置されたワ
ーク位置決め装置を示す。
ここにおける組立てラインは、上記車体主要部組立て
ステージに、ワークとしてのフロアメイン、左右ボディ
ーサイドパネル、リヤパネル、カウルトップアセンブ
リ、シェルフパネル等の車体パネルを搬入し、そのステ
ージにて、前記車体パネルを、上記ワーク位置決め装置
1により所定の組立精度を充たすような相対位置に位置
決めし、さらにその同じステージにて、位置決め状態の
前記パネルをスポット溶接で相互に仮止め結合して、車
体の組立精度を主に決定する車体主要部2を組立て、そ
の後、シャトルコンベヤ3により図示しない他のいくつ
かのステージへその車体主要部2を搬送し、それらのス
テージで車体主要部2にスポット溶接の増打ちを行うと
ともに前後ルーフレールやルーフパネル等の車体パネル
をさらに組付けて車体を組立て、引続く図示しないステ
ージでその車体の組立精度を計測するものであり、上記
車体主要部組立てステージにおいて車体主要部2を構成
する上記各車体パネルをそれぞれ位置決めするため、上
記ワーク位置決め装置1は、フレーム4と、それに取付
けられた多数の直交座標型位置決めロボット5(図では
一部省略する)と、そのハンド部としての、一台の位置
決めロボット5につき一個または複数個づつのワーク受
け治具6とを具えており、位置決めロボット5は、所要
に応じ、エアシリンダ駆動のワーククランプ装置7もハ
ンド部として具える。
ここで、位置決めロボット5は、第4図に示すよう
に、固定ベース5aに設けられたx軸モータ5bの作動によ
り、図示しない駆動機構を介し移動ベース5cを矢印xで
示す方向へ移動させ、その移動ベース5cに設けられたy
軸モータ5dの作動により、図示しない駆動機構を介し腕
5eを、矢印x方向と直交する、矢印yで示す方向へ移動
させ、さらに、その腕5eに設けられたz軸モータ5fの作
動により、図示しない駆動機構を介し腕5eを、矢印xお
よびy方向と直交する、矢印zで示す方向へ移動させる
べく機能し、また、ワーク受け治具6は、位置決めロボ
ット5の腕5eの先端に固定されたハウジング6bに設けら
れたα軸モータ6cの作動により、図示しない駆動機構を
介し、二本のフィンガからなるゲージ部6aのそれらのフ
ィンガの間隔を矢印αを示す方向へ開閉して、ゲージ部
6aをワーク形状に対応するものとすべく機能する。尚、
ワーク受け治具6に類似のものは前記特開昭59−144595
号公報にて開示してある。
かかる機能を用いて、上記ワーク位置決め装置1は、
車体主要部2を構成する各車体パネルの位置決めすべき
多数の位置の各々の形状に、その位置に対応するワーク
受け治具6のゲージ部6aの形状をそれぞれ対応させ、こ
れとともに、各位置決めロボット5の作動によりそれら
のワーク受け治具6、ひいてはそのゲージ部6aをそれぞ
れ所定の位置に配置することにて、上記各車体パネルを
相互に位置決めし、各ワーククランプ装置7の作動によ
り車体パネルを固定することができる。
ここで、上記位置決めロボット5、ワーク受け治具6
およびワーククランプ装置7の作動は、各位置決めロボ
ット5毎に、通常のCPU、サーボコントローラ、サーボ
アンプ等を有する制御基板を独立に具える制御装置8に
より、それらの制御基板に与えたプログラムに従って制
御され、各制御基板が実行するプログラムは、主制御装
置9が指示する。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、上述のようにワーク位置決め装置1の位置
決めロボット5の作動の制御を各位置決めロボット5毎
に独立した作動プログラムに基づいて行う従来の制御方
法では、特定の車体パネル、例えばセダンタイプのボデ
ィーサイドパネルについて、特定の動作、例えば位置決
めまでの動作のみを行わせようとすると、その車体パネ
ルに対応する全ての位置決めロボットを選び出すととも
にそれらの位置決めロボットの前記車体パネルについて
の作動プログラムを選び出し、さらにそれらの位置決め
ロボットに、前記作動プログラムの位置決めまでの部分
のみをそれぞれ実行させる必要があり、操作に極めて手
間がかかるという問題があった。
この発明は、上述の問題点を有利に解決した制御方法
を提供するものである。
(問題点を解決するための手段) この発明の、ワーク位置決め装置の制御方法は、ワー
ク位置決め用の複数のゲージ部を、複数の位置決めロボ
ットの作動に基づきそれぞれ移動させて配置し、複数の
ワークを相互に位置決めするワーク位置決め装置の、前
記位置決めロボットの作動を制御するに際し、 前記ワーク毎に、そのワークの種類に応じて、前記複
数の位置決めロボットのうちそのワークの位置決めのた
めに同期作動させる必要がある位置決めロボットを組合
わせてロボット群を構成し、 前記複数の位置決めロボットが、概略ワーク形状に対応
する位置に前記ゲージ部を移動させて前記ワークを受取
った後前記ゲージ部を概略位置決め位置まで移動させる
アプローチ動作と、前記概略位置決め位置から所定位置
決め位置まで前記ゲージ部を移動させて前記ワークを位
置決めする位置決め動作とを、前記ロボット群単位で同
期作動して行うように、それらの位置決めロボットの作
動を制御することを特徴としている。
(作用) かかる方法によれば、ワーク毎に、そのワークの種類
に応じて、前記複数の位置決めロボットのうちそのワー
クの位置決めのために同期作動させる必要がある位置決
めロボットを組合わせてロボット群を構成し、それら複
数の位置決めロボットの作動を、それらの位置決めロボ
ットが、概略ワーク形状に対応する位置に前記ゲージ部
を移動させて前記ワークを受取った後前記ゲージ部を概
略位置決め位置まで移動させるアプローチ動作と、前記
概略位置決め位置から所定位置決め位置まで前記ゲージ
部を移動させて前記ワークを位置決めする位置決め動作
とを前記ロボット群単位で同期作動して行うように制御
するので、各ワークを位置決め位置まで移動させる際の
他のワークとの干渉チェックや各ワークの位置決め位置
の調整等のために、前記ワーク位置決め装置に、ワーク
毎に、そのワークを受取った後ゲージ部を概略位置決め
位置まで移動させるアプローチ動作や、概略位置決め位
置から所定位置決め位置までゲージ部を移動させてその
ワークを位置決めする位置決め動作を試験的に行わせる
場合に、それらの動作を極めて容易に行わせることがで
きる。
(実施例) 以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明
する。
第1図は、この発明の制御方法を第3図に示すワーク
位置決め装置1に適用した一実施例に用いる制御系全体
を示す構成図であり、図中10は、従来の制御装置8に代
えて設けた制御装置、9は主制御装置をそれぞれ示す。
ここにおける制御装置10は、車体主要部2を構成す
る、ワークとしての、フロアメイン、右ボディーサイド
パネル、左ボディーサイドパネル、リヤパネルその他の
車体パネル毎のサブコントローラ11を、主制御装置9に
互いに並列的にそれぞれ接続されて具えるとともに、上
記車体パネルの位置決め部分、例えば右ボディーサイド
パネルではフロントピラー、シル、リヤフェンダー、ホ
イルハウスその他の部分毎のユニットコントローラ12
を、それらの位置決め部分を有する車体パネルに対応す
るサブコントローラ11に互いに並列的に接続されて具
え、さらに、それらの位置決め部分を位置決めすべくユ
ニットを構成する複数の位置決めロボット5の各々に対
応するサーボアンプ13を、そのユニットが位置決めする
位置決め部分を対応するユニットコントローラ12にそれ
ぞれ接続されて具える。
ここで、サブコントローラ11は、通常のCPU、メモ
リ、インタフェースその他を有するマイクロコンピュー
タからなり、また、ユニットコントローラ12は、上記と
同様のマイクロコンピュータを1台具える他、演算回
路、偏差カウンタ、D/A変換器その他を有するデジタル
制御部を、少なくともそのユニットコントローラ12に接
続される全てのサーボアンプ13の後述するサーボ増幅器
の数だけ具えてなり、そして、サーボアンプ13は、その
対応する位置決めロボット5の可動軸のモータ(図では
x軸モータ5b、y軸モータ5d、z軸モータ5f)と、その
位置決めロボットが具えるワーク受け治具6の可動軸の
モータ(図ではα軸モータ6c)を駆動するサーボ増幅器
をそれぞれ有する。
かかる制御装置10は、通常のコンピュータである主制
御装置9を介し、あらかじめティーチングペンダント等
で教示された各位置決めロボット5毎の作動プログラム
を、それらの位置決めロボット5に対応するユニットコ
ントローラ12のメモリ内に記憶しておき、主制御装置9
が、各サブコントローラ11に車体パネルの位置決めその
他の作動を指示すると、サブコントローラ11が、その指
示をユニットコントローラ12に伝え、ユニットコントロ
ーラ12がその指示された作動のプログラムをメモリから
読出して、各ワーク位置決め治具およびそのゲージ部6a
の状態がその指示された作動に対応するように、デジタ
ル制御部およびサーボアンプ13を介し、位置決めロボッ
ト5とワーク位置決め治具6との各可動軸のモータ(例
えば5b,5d,5f,6c)を作動させる。
尚、上記各モータ(例えば5b,5d,5f,6c)の作動は、
それぞれ、例えば、カップリング5g,6d,および減速機5
h,6eを介して、例えばボールねじおよびボールナットを
組合わせたもの等の駆動機構5i,6fに伝達され、このこ
とにて各位置決めロボット5はワーク受け治具6を移動
させ、またワーク受け治具6はそのゲージ部6aのフィン
ガの間隔を変化させる。そして、各モータの作動量、例
えば回転角度は、図示しないエンコーダから各ユニット
コントローラ12にフィードバックされ、これによってこ
こでは、ワーク受け治具6の位置を所定位置とし、また
ゲージ部6aの状態を所定状態とすることができる。
上述の如く構成した制御系により、この例では二種類
のボディーサイドパネルを位置決めするものとする。そ
のためここでは、第2図に示す動作管理テーブルに従っ
てワーク位置決め装置1を作動させる。
すなわちここでは、ボディーサイドパネルの位置決め
部分であるフロントピラー、シル、サイドルーフレー
ル、ホイルハウスおよびリヤフェンダーに各々対応する
位置決めロボット5およびワーク受け治具6のユニット
をそれぞれユニットU1,ユニットU2,ユニットU3,ユニ
ットU4およびユニットU5として、それらのユニットU1
U5にそれぞれ対応するユニットコントローラ12に、第2
図(a)に示すように、ハッチバックタイプのボディー
サイドパネルの上記各位置決め部分の位置決めに適した
作動プログラムを、それぞれアプローチB1、位置決めB2
および後退B3の三つのブロックプログラムに分割して記
憶させる。
ここで、アプローチB1は、待機位置から、ワーク受け
治具6のフィンガーを所定間隔まで移動させるとともに
ワーク受け治具6を概略ボディーサイドパネル形状に対
応する位置までそれぞれ移動させ、その位置までボディ
ーサイドパネルを受取ってから、概略位置決め位置まで
ワーク受け治具6、ひいてはボディーサイドパネルを移
動させる粗い動作を行うものであり、また、位置決めB2
は、概略位置決め位置から高精度な位置決め位置までワ
ーク受け治具6を移動させてボディーサイドパネルを他
の車体パネルと所定の相対位置で組合わせる細かい動作
を行うものであり、後退B3は、車体パネルの相互の接合
が終了して組立てられた車体主要部2を搬出するために
ワーク受け治具6およびそのフィンガーをそれぞれ待機
位置に復帰させる動作を行うものである。
ユニットU1〜U5にそれぞれ対応するコントローラ12に
はまた、第2部(b)に示すように、セダンタイプのボ
ディーサイドパネルの上記各位置決め部分の位置決めに
適した動作プログラムを、ユニットU1〜U3については第
2図(a)に示すものと同様の、アプローチB1、位置決
めB2、後退B3の三つのブロックプログラムとしてそれぞ
れ記憶させ、この一方、ユニットU4,U5については、ボ
ディーサイドパネルのタイプ変更にともない位置決め方
向を車体側方から車体上方および下方に変更する必要が
あるため、予備アプローチB1、アプローチB2、位置決め
B3および後退B4の四つのブロックプログラムに分割して
記憶させる。
ここで、予備アプローチB1は、ユニットU4およびユニ
ットU5に属するワーク受け治具6のフィンガーを所定間
隔まで移動させるとともに、それらのワーク受け治具6
にユニットU4については他のユニットU1〜U3が受取った
ボディーサイドパネルのホイルハウスの下方へ、またユ
ニットU5についてはそのボディーサイドパネルのリヤフ
ェンダーの上方へそれぞれ移動させる動作を行うもので
あり、アプローチB2は、ユニットU4,U5を上記ボディー
サイドパネルの下方および上方から概略位置決め位置ま
で移動させる粗い動作を行うものである。そして、位置
決めB3は第2図(a)に示す位置決めB2と同様の動作を
行うものであり、後退B4は、予備アプローチB1およびア
プローチB2と逆の経路を辿ってワーク受け治具6および
そのフィンガーを待機位置へ復帰させるものである。
またここでは、主制御装置9に、スイッチ入力に基づ
き選択された車体パネルに対応するサブコントローラ11
を作動させる制御プログラムを与えておくとともに、各
サブコントローラ11に、それらの対応する車体パネルの
種類に応じて、強調動作が必要とされる位置決めロボッ
ト5で群を構成し、同一の群に属するワーク受け治具6
同士が車体パネルを無理に変形させることなく扱うため
同期して移動するように、ユニットコントローラ12内お
よび同一群のユニットコントローラ12間で位置決めロボ
ット5同士の動作速度を同期させる調整を行う制御プロ
グラムを与えておく。
すなわち例えば、主制御装置9へのスイッチ入力に基
づきハッチバックタイプのボディーサイドパネルが選択
された場合には、ボディーサイドパネルに対応するサブ
コントローラ11が、第2図(a)に示すように、ユニッ
トU1〜U5を全て同一の群G1として同期作動させ、この一
方、セダンタイプのボディーサイドパネルが選択された
場合には、上記サブコントローラが、第2図(b)に示
すように、ユニットU1〜U3を一つの群G2として、またユ
ニットU4,U5を他の一つの群G3として同期作動させるよ
うにする。
上述の如く作動プログラムおよび制御プログラムを与
えるこの例の制御方法によれば、例えば、ハッチバック
タイプのボディーサイドパネルのみについて、位置決め
までの動作のみを行わせたい場合でも、主制御装置9に
スイッチ入力によりその旨を指示すれば、主制御装置9
がボディーサイドパネルに対応するサブコントローラ11
を作動させ、そのサブコントローラ11が各ユニットコン
トローラ12を作動させて例えばユニットU1〜U5を一つの
群としてそれぞれブロックプログラムのうちの位置決め
B2まで同期作動させるので、上記指示した動作を極めて
容易に行わせることができ、また例えば、セダンタイプ
のボディーサイドパネルのみについて、アプローチまで
の動作のみを行わせたい場合でも、スイッチ入力によ
り、ユニットU1〜U3を一つの群として同期作動させて、
ボディーサイドパネルを支持および概略位置決めし、こ
れとともにユニットU4,う5を他の1つの群として同期
作動させて、その概略位置決めされたボディーサイドパ
ネルに対してワーク受け治具6を方向を変えて接近さ
せ、それらのワーク受け治具6に概略位置決めを行わせ
ることができるので、上記指示した動作をこれも極めて
容易に行わせることができる。
以上図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例
に限定されるものでなく、車体主要部の他の車体パネル
の位置決めにも適用し得ることはもちろん、他の種類の
ワークを位置決めするワーク位置決め装置にも適用し得
て、上述したと同様の作用効果をもたらすことができ
る。
(発明の効果) かくしてこの発明の制御方法によれば、各ワークを位
置決め位置まで移動させる際の他のワークとの干渉チェ
ックや各ワークの位置決め位置の調整等のために、前記
ワーク位置決め装置に、ワーク毎に、そのワークを受取
った後ゲージ部を概略位置決め位置まで移動させるアプ
ローチ動作や、概略位置決め位置から所定位置決め位置
までゲージ部を移動させてそのワークを位置決めする位
置決め動作を試験的に行わせる場合に、それらの動作を
極めて容易に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
第一図はこの発明のワーク位置決め装置の制御方法の一
実施例に用いる制御系全体を示す構成図、 第2図は上記実施例において実行するプログラムを示す
動作管理図、 第3図は従来のワーク位置決め装置を示す斜視図、 第4図は上記ワーク位置決め装置の位置決めロボットお
よびワーク受け治具を示す斜視図である。 1…ワーク位置決め装置 2…車体主要部、5…位置決めロボット 6…ワーク受け治具、6a…ゲージ部 9…主制御装置、10…制御装置 B1〜B4…ブロックプログラム U1〜U5…ユニット、G1〜G3…群

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワーク位置決め用の複数のゲージ部を、複
    数の位置決めロボットの作動に基づきそれぞれ移動させ
    て配置し、複数のワークを相互に位置決めするワーク位
    置決め装置の、前記位置決めロボットの作動を制御する
    に際し、 前記ワーク毎に、そのワークの種類に応じて、前記複数
    の位置決めロボットのうちそのワークの位置決めのため
    に同期作動させる必要がある位置決めロボットを組合わ
    せてロボット群を構成し、 前記複数の位置決めロボットが、概略ワーク形状に対応
    する位置に前記ゲージ部を移動させて前記ワークを受取
    った後前記ゲージ部を概略位置決め位置まで移動させる
    アプローチ動作と、前記概略位置決め位置から所定位置
    決め位置まで前記ゲージ部を移動させて前記ワークを位
    置決めする位置決め動作とを、前記ロボット群単位で同
    期作動して行うように、それらの位置決めロボットの作
    動を制御することを特徴とする、ワーク位置決め装置の
    制御方法。
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