JPS58182717A - 自動位置決め装置 - Google Patents
自動位置決め装置Info
- Publication number
- JPS58182717A JPS58182717A JP6493682A JP6493682A JPS58182717A JP S58182717 A JPS58182717 A JP S58182717A JP 6493682 A JP6493682 A JP 6493682A JP 6493682 A JP6493682 A JP 6493682A JP S58182717 A JPS58182717 A JP S58182717A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensing bar
- servo
- positioning
- operating
- operating device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明ａ操作位置と操作対象物との相対位置を自動的に
変えて位曾合わせを行なう自動位置決め方法および装置
に関する感のである。
変えて位曾合わせを行なう自動位置決め方法および装置
に関する感のである。
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１−で
ビンを押込んだり、クランプしたねして、互いに機械的
に一体化するという手段が主であった。このような手段
の問題点としてａ次のよう々ものがあげられる。
ビンを押込んだり、クランプしたねして、互いに機械的
に一体化するという手段が主であった。このような手段
の問題点としてａ次のよう々ものがあげられる。
（１）位置決めする方とされる方の両方またａどちらか
に固定するための強制力が必要となる。
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ねる。
（２）位置決めに利用しようとする穴や形状が小さい場
合捷たは強度的に弱い場合には位置合わせがＳ＋、＜、
変形さ拷走り、傷付けたりすることがある。
合捷たは強度的に弱い場合には位置合わせがＳ＋、＜、
変形さ拷走り、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
に追従できなくなったりする。
に追従できなくなったりする。
（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。
えない。
本発明μ相対位置を調整する手段に関する上記欠点を改
善すみための吃ので、横方向の剛性が小さいセンシング
バーを位置合わぜすべき基準穴へ挿入１２．センシング
バーと基準穴との中心位置のずわ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１５．この電気耐
号をあらかじめ設定された基準潴号と比較１．て、セン
シングバーの変形が々（なる方向と移動量を求め、その
指示に従って装置を移動させることによつ丁位置決めを
行なう自動位置決め方法および装置を提供する吃のであ
る。
善すみための吃ので、横方向の剛性が小さいセンシング
バーを位置合わぜすべき基準穴へ挿入１２．センシング
バーと基準穴との中心位置のずわ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１５．この電気耐
号をあらかじめ設定された基準潴号と比較１．て、セン
シングバーの変形が々（なる方向と移動量を求め、その
指示に従って装置を移動させることによつ丁位置決めを
行なう自動位置決め方法および装置を提供する吃のであ
る。
以下１本発明の一実施例につき図により説明する。
第１図に示すように、この実施レリは自動車の生産ライ
ンにおいてボディ１にドア２をセット１−、ボルト締め
を行なう装置に本発明を適用ｊ７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１７、ボルト５
を回転Ｌｖ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
であるボディ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【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ヲ；ｉｌ） １シリンダ７により
前進させて差込む。このセンシンクバー５ば操作装置側
にリニアモーションベアリング６ａを介１−で進退自在
に設置さね、かつ、その先端は円錐状に作られ１いてボ
ルト孔３に挿入１−やす〈１．ている。この円錐状先端
があらかじめ設定さｆｌ ｆｃ位置に突き出さ右た時、
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
１−丁いわばセンシングバー６μ真直ぐにボルト孔３お
よびナツト４のネジ孔に差１．込まｔｌ、ボルト５の挿
入位置が確定される。製品＋７） ／（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
定位置から外わている場合にａ、センシンクバー６の円
錐状先端がボルト孔３に差込まねて爽に入ると、センシ
ングバー６の軸とボルト孔３の軸のすねたことにより円
錐状先端が片搗りを起１７．センシングバー６を偏心の
程度に応じて押し曲げる。
ンにおいてボディ１にドア２をセット１−、ボルト締め
を行なう装置に本発明を適用ｊ７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１７、ボルト５
を回転Ｌｖ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
であるボディ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【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ヲ；ｉｌ） １シリンダ７により
前進させて差込む。このセンシンクバー５ば操作装置側
にリニアモーションベアリング６ａを介１−で進退自在
に設置さね、かつ、その先端は円錐状に作られ１いてボ
ルト孔３に挿入１−やす〈１．ている。この円錐状先端
があらかじめ設定さｆｌ ｆｃ位置に突き出さ右た時、
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
１−丁いわばセンシングバー６μ真直ぐにボルト孔３お
よびナツト４のネジ孔に差１．込まｔｌ、ボルト５の挿
入位置が確定される。製品＋７） ／（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
定位置から外わている場合にａ、センシンクバー６の円
錐状先端がボルト孔３に差込まねて爽に入ると、センシ
ングバー６の軸とボルト孔３の軸のすねたことにより円
錐状先端が片搗りを起１７．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、センシンクバー６にｏ： 歪／ｊ −シ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１．
て取り出し、その電気信号をサーボコントローラ９によ
り初期の設定位置【対応する基準信号と対比させて、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、その修正信号に従って第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１−、修正方向に圧油を供給１−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１
３をそわそわ作動１７、センシングバー６の曲がりを修
正すふつ位置決め後のボルト供給時にぼ、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。
め、センシンクバー６にｏ： 歪／ｊ −シ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１．
て取り出し、その電気信号をサーボコントローラ９によ
り初期の設定位置【対応する基準信号と対比させて、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、その修正信号に従って第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１−、修正方向に圧油を供給１−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１
３をそわそわ作動１７、センシングバー６の曲がりを修
正すふつ位置決め後のボルト供給時にぼ、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
パーツフィーダ１４を移動する。このボルト供給用パー
ツフィーダ１４の位置交換ハ、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ッチシフト
部材の油圧シリンダ１５を定ピツチ移動１，１行なう。
パーツフィーダ１４を移動する。このボルト供給用パー
ツフィーダ１４の位置交換ハ、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ッチシフト
部材の油圧シリンダ１５を定ピツチ移動１，１行なう。
パーツフィーダ１４の位置決め後、ドライバユニット送
りシリンダ１６によシ操作部材におけるパーツフィーダ
１４、 ドライバユニット１７を前進させ、ボルト孔
３ヘボルトを供給すると共にドライバユニット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、ドライバユニット送りシリンダ１
６を作動させてパーツフィーダ１４．ドライバユニット
１７を後退させ、ピッチシフト用の油圧シリンダ１５を
作動さ忙てセンシングバー６とパーツフィーダ１４との
位置交換を行ない、その後、シリンタロツク１８．１９
を作動させて位置を同友する。この同友さね九位置を次
の動作の基準位置として記憶１２、次の製品がセットさ
れる捷で待機する。。
りシリンダ１６によシ操作部材におけるパーツフィーダ
１４、 ドライバユニット１７を前進させ、ボルト孔
３ヘボルトを供給すると共にドライバユニット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、ドライバユニット送りシリンダ１
６を作動させてパーツフィーダ１４．ドライバユニット
１７を後退させ、ピッチシフト用の油圧シリンダ１５を
作動さ忙てセンシングバー６とパーツフィーダ１４との
位置交換を行ない、その後、シリンタロツク１８．１９
を作動させて位置を同友する。この同友さね九位置を次
の動作の基準位置として記憶１２、次の製品がセットさ
れる捷で待機する。。
第１図に示す位置決め装置の制御系統ブロック図ａ第２
図のようになる。運転開始時には押釦２０を押して、シ
リンダロック１８．１９の解放機構２１を作動１５、か
つ、ロジック部２２の信号接点をＯＮにする。装置の運
転の初めにａＸ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．
２１５からの補正さねた原点を基準信号とＬ２て与える
。
図のようになる。運転開始時には押釦２０を押して、シ
リンダロック１８．１９の解放機構２１を作動１５、か
つ、ロジック部２２の信号接点をＯＮにする。装置の運
転の初めにａＸ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．
２１５からの補正さねた原点を基準信号とＬ２て与える
。
センシングバー６の曲がりによって歪ゲージ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
ィルタ（ＬＰＦ’１２９．３０を通１．たのち比例−積
分−微分制御要素３１．３２へ伝送する。
された信号を歪アンプ２７．２８により増幅して低域フ
ィルタ（ＬＰＦ’１２９．３０を通１．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２３．２４
またはアナログメモリ２５．２６からの基準と比較１−
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
御重役をサーボバルブ１０．１１の駆動用は号に増幅１
．τサーボバルブ１０．１１へ伝送する。
またはアナログメモリ２５．２６からの基準と比較１−
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
御重役をサーボバルブ１０．１１の駆動用は号に増幅１
．τ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１，１ 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１１、センシングバー６の曲がりを′＠整する。調
整１．きわない時にばさらに歪ゲージ８からの信号がフ
ィードバックされて上記の制御動作を繰返す。
ルブ１０．１１が作動１，１ 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１１、センシングバー６の曲がりを′＠整する。調
整１．きわない時にばさらに歪ゲージ８からの信号がフ
ィードバッ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１、で汀、
低域フィルタ（ＬＰＦ＋ ２９．３０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１−１異常の有無。
低域フィルタ（ＬＰＦ＋ ２９．３０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１−１異常の有無。
異常の種類についてチェックする。手動用信号発生回路
３５でｒｘＸ軸、Ｙ軸のそわぞねについ１偏差過大か歪
異常かまたμ両軸ともに位置決め完了かどうか０Ｎ−Ｏ
ＦＦ出力を出す設定器３６によって評価１７、そわそわ
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。
３５でｒｘＸ軸、Ｙ軸のそわぞねについ１偏差過大か歪
異常かまたμ両軸ともに位置決め完了かどうか０Ｎ−Ｏ
ＦＦ出力を出す設定器３６によって評価１７、そわそわ
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Ｎｏ、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１ぼブースタを用いて出力を増幅１
−？−ボモータを作動させる型式に１．でも基本的に変
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１．だが、マイクロコンピュータを用いたデジタ
ル制御方式と１，１も良い、さらに操作用シリンダａ油
圧、空圧のどちらでも装置の使用条件に逸１−だ本のを
選択する。
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１ぼブースタを用いて出力を増幅１
−？−ボモータを作動させる型式に１．でも基本的に変
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１．だが、マイクロコンピュータを用いたデジタ
ル制御方式と１，１も良い、さらに操作用シリンダａ油
圧、空圧のどちらでも装置の使用条件に逸１−だ本のを
選択する。
本実施列では重体とドアの組立用ボルト孔を利用１−だ
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にて位置決めできる一般的な方法お
よび装荷を示１−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ｔｌば、位置決め対象物の寸法形状
に左右さねない。また、本発明の方法を適用した装置を
用いわば、製造誤差等により常に相対的に変位する相手
装置または被加工物に対１．て相対位置を合わ拷ようと
する側の装置を高速に８度良く位置決めすることができ
る。また相対的に機械的な固定力を用いないで相手に対
してｒ［１ケのセンシングバーの軽い接触の会によって
位置決めするため相互の損傷を避けられる。さらに、刻
々と相対位置が変化する場合でも高速追従ができる。歪
ゲージの出力をオＵ用１．たサー水系であるので調整が
容易である等の多ぐの利点が得られる。本発明を適用し
た装置は汎用性の高いものが侍られる。このように１−
１本発明の方法の適用は軽い接触により高速な位置決め
を行なう汎用性の高い装置を生み出す一般的な方法を与
える。
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にて位置決めできる一般的な方法お
よび装荷を示１−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ｔｌば、位置決め対象物の寸法形状
に左右さねない。また、本発明の方法を適用した装置を
用いわば、製造誤差等により常に相対的に変位する相手
装置または被加工物に対１．て相対位置を合わ拷ようと
する側の装置を高速に８度良く位置決めすることができ
る。また相対的に機械的な固定力を用いないで相手に対
してｒ［１ケのセンシングバーの軽い接触の会によって
位置決めするため相互の損傷を避けられる。さらに、刻
々と相対位置が変化する場合でも高速追従ができる。歪
ゲージの出力をオＵ用１．たサー水系であるので調整が
容易である等の多ぐの利点が得られる。本発明を適用し
た装置は汎用性の高いものが侍られる。このように１−
１本発明の方法の適用は軽い接触により高速な位置決め
を行なう汎用性の高い装置を生み出す一般的な方法を与
える。
第１図ぼ本発明の一例を示す説明図、第２図ａ第１図の
制御系統を示すブロック図。 ｌ・・・ボディ 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 ｌＯ・−・Ｙ軸
用サーボパルプ１１・・・ｘ軸周サーボパルプ １２
・・・、Ｙ軸用サーボシリンダ１３・・・Ｘ軸用丈−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・・・歪アンプ特
許 出 願 人 トヨタ自ＩＪｌｈ車工業株式会社（
外１名）
制御系統を示すブロック図。 ｌ・・・ボディ 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 ｌＯ・−・Ｙ軸
用サーボパルプ１１・・・ｘ軸周サーボパルプ １２
・・・、Ｙ軸用サーボシリンダ１３・・・Ｘ軸用丈−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・・・歪アンプ特
許 出 願 人 トヨタ自ＩＪｌｈ車工業株式会社（
外１名）
Claims (2)
- （１） 操作装置と操作対象物との相対位置を変えて
操作装置を操作可能な状態へ位置決めする方法において
、操作装置へ設けられ先端が減少するテーパを有するセ
ンシングバーを操作対象物の位置決め穴へ前進１．て接
触させ、操作装置と操作対象物との相対位置のすわによ
り生ずるセンシングバー先端の変位を電気的な検出信号
に変換１２．この検出信号をあらかじめ記憶させておい
た基準信号と比較装置によね比較１−５上記検出百号と
の差異か々ぐなるように操作装置と操作対象物との相対
位置を変位させることによって操作装置と操作対象物と
の位置を定めることを特徴とする位置決め方法。 - （２） 進退自在のセンシングバーと操作部材とを備
えた操作装置と、この操作装置を上下方向と横方向に移
動させる第１及びＷＪ２の駆動部材と、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第１の駆
動部材と直列に配置されたピッチシフト部材と、前記セ
ンシングバーに取付けらねた歪ゲージと、この歪ゲージ
で検知１−た検出膚号を基準信号と比較して両信号の差
異がなくなるように前記第１及び第２の駆動部材を動作
さぜるサーボコントローラとからなることを特徴とする
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 true JPS58182717A (ja) | 1983-10-25 |
| JPH04287B2 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 |
|---|---|
| JPH04287B2 (ja) | 1992-01-07 |
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