JPS60234083A - 同期コンベヤ作業装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は同期コンベヤ装置における教示量の修正技術に
関する。

従来技術 自動車の組立装置では、自動車のボディが頭上走行コン
ベヤに支持され、床下コンベヤ上のエンジン等の部品が
下方から取付けられる。生産性向上を図るために、頭上
走行コンベヤを停止することなく部品を取付けるのが好
ましい。従って、エンジン等の部品取付装置を床下走行
コンベヤに取付けて両コンベヤを同期して駆動すれば、
走行状態のまま部品取付けを行うことができる。しかし
ながら、頭上走行コンベヤに自動車ボディを支持させる
ときにボディの位置が変動し、両コンベヤが同期してい
るにもかかわらず、ボディと部品取付装置との間に基準
位置のずれが生じる。このようなずれが生じると、組立
装置を停止して位置の修正を行わなければならない。即
ち、エンジンの移動量はボディに対する位置関係が一定
として予め計算され、教示量として取付装置に加えられ
るものである。もし、エンジンとボディとの相対関係が
基準からずれていると、そのような教示量で取付は装置
を動がしてもエンジンが取付がないことになる。そこで
教示量の修正が必須となってくるのである。

発明の目的 本発明はかかる従来技術の欠点に鑑みてなされたもので
あり、組立装置を停止させることなしに、同期コンベヤ
上の組立てられるべき物品間の位置ずれの補償を行い、
教示量を修正することができる装置を提供することを目
的とする。

発明の構成 本発明の同期コンベヤ装置は第１の物体を所定ピンチで
連続的に運搬する第１の走行コンベヤ、第１の走行コン
ベヤと同期駆動され第１の物体に取付けられるべき第２
の物体を所定ピッチで連続的に運搬する第２の走行コン
ベヤ、 第２の走行コンベヤ上の第２の物体を水平及び垂直方向
に独立的に前もって教示した量駆動することで第２の物
体を第１の物体に取付作業を行う取付装置、 第２の走行コンベヤから第１の走行コンベヤに向って片
持的に延びるように設けられ、かつ水平及び垂直方向に
自由に動き得るようになっているアンテナ、 該アンテナの先端に設けられ、第１の走行コンベヤの基
準位置で第１の物体の所定位置に係合される位置決め手
段、 位置決め手段を係合させるまでの、アンテナの水平及び
垂直方向における基準位置からのずれ量を検知する手段
、 該ずれ量から取付装置による第１の物体への第２物体の
取付は時の水平及び垂直方向の教示駆動量を修正する手
段より成る。

実施例 以下実施例を本発明の思想を自動車のボディとエンジン
との組付は作業に応用した場合について説明する。

第１．　２．　３図において自動車組立工場の建屋梁１
０に頭上走行コンベヤ１２が取付けられ、回頭上走行コ
ンベヤ１２よりハンガ１４によって自動車ボディ１６が
第２図のように所定ピッチで吊下げられている。

頭上走行コンベヤ１２の下方にループ状の床下走行コン
ベヤ２０が設けられる。床下走行コンベヤ２０は、床面
２２より下方上に形成されるループ状のトロリダクト２
２′内を走行するチェーン２４を有し、同チェーン２４
はスプロケット２６ａ、２６ｂ間に張渡される。スプロ
ケット２６ａは、頭上走行コンベヤ１２の駆動のための
図示しない駆動機構によって駆動され、床下走行コンベ
ヤ２ｏと頭上走行コンベヤ１２との同期的な動きが実現
されるようになっている。床下走行コンベヤのチェーン
２４からは、頭上走行コンベヤ１２上の自動車ボディと
一致した間隔で、けん引ピン２８が直立して延びており
、けん引ピン２８に、エンジン取付袋Ｗ３０の台車３２
が固定される。そのため、チェーンの回転に従って、台
車３２は床２２上をコンベヤループに沿って走行するこ
とになる。

エンジン取付装置３０は、台車３２に加えて、昇降板３
４と、長さ方向移動板３６と、幅方向移動板３８とを備
える。昇降板３４は高さ方向の駆動用油圧シリンダ４０
に連結され、高さ方向（Ｈ）に上下可能である。長さ方
向移動板３Ｇは長さ方向の駆動用油圧シリンダ４２に連
結され、長さ方向（Ｌ）に水平移動可能となっている。

また、幅方向移動板３８は油圧シリンダ４４に連結され
、幅方向（Ｗ）に水平移動可能となっている。このよう
な構成よりして、板３８上に載せられるエンジン４６は
、夫々の油圧シリンダ４０，４２．４４を選択的に駆動
することによって高さ方向、長さ方向及び幅方向に独立
に移動可能となっている。

台車３２からは頭上走行コンベヤ１０に向ってアンテナ
５０が直立して片持に設けられている。

第４図に示すように、アンテナ５０は、台車３２からＬ
方向に延びる取付片３２′上に設けた長さ方向摺動板５
２と、長さ方向摺動板上方の幅方向摺動板５４と、幅方
向摺動板５４上に直立して設けたスリーブ５６と、スリ
ーブ５６内を高さ方向に摺動自在に設けたアンテナ棒５
８とより成る。長さ方向摺動板５２は、取付片３２′上
に設けた長さ方向に延びる一対の平行ロンドロ０上にリ
ニアベアリング６１を介して取付けられ、これにより摺
動板５２のＬ方向の移動が可能である。一方幅方向摺動
板５４はＷ方向に延びる平行ロッド６２上に同様なリニ
アヘアリング（図示せず）で取付けられ、Ｗ方向の円滑
な移動が可能である。また、アンテナ棒５８も図示しな
いリニアへアリングでスリーブ５６内をＨ方向に摺動自
在となっている。

更にアンテナ棒５８の上端は保合部６６を構成し、第１
図に示すように、ボディ１６の下面の所定位置に形成さ
れる基準孔１６′に保合可能となっている。この際のア
ンテナ棒５８のＨ方向、Ｌ方向、Ｗ方向における、基準
位置からの偏差は、特定の車輪ボディとエンジンとによ
り生じた相対的な位置すれと着像することができる。

このような偏差を検知するため、Ｌ方向、Ｗ方向、Ｈ方
向の夫々につきセンサが設けられる。

７０はＬ方向偏差検知センサ、７２はＷ方向偏差検知セ
ンサ、７４はＨ方向偏差検知センサであり、夫々検知部
材及び検知片の組合せ（７０ａ、　７０ｂ；７２ａ。

７２ｂ；７４ａ、７４ｂ）より成る。第４図にＬ方向偏
差検知センサ７０について示すが、検知部材７０ａはＮ
極とＳ極とを交互に設けた永久磁石であり、検知片７０
ｂは永久磁石に近接して設けたホール素子であり、両差
の相対位置による磁場変化で移動に応じたパルス信号が
得られる。これのパルス信号よりり、Ｗ、Ｈの夫々の方
向の偏差をセンサ７０，７２．７４によって知ることが
できる。

第６図には取付装置３０中の駆動用の油圧シリンダの油
圧回路及びその油圧回路の駆動用の電気回路を示す。こ
れらは一つの油圧シリンダについて示されるが他の２つ
の油圧シリンダについても同様であり夫々独立して設け
られる。油圧シリンダ４０．４２又は４４はピストン８
０と、ピストン棒８１を備え、ピストンの両側に油圧室
８２．８３が形成される。油圧室８２．８３には２位置
油圧切替弁８４より選択的に油圧が供給され、ソレノイ
ド８４ａ、８４ｂの選択によってピストン８０は左右に
動き、第１，３図中の移動板３６．３８．３４のり、　
Ｗ、Ｈ方向の運動が得られる。尚、８５はチェック弁、
８６はストレーナ、８７は油圧ポンプ、８９はモータ、
９０はオイルリザーバであり、これらは油圧回路として
は周知の要素であるから詳細な説明は省略する。９２は
、流量調節弁であり、ソレノイド９４に加わる電流によ
ってその間量、即ち油圧室８２又は８３への流量を制御
するものであり、後述のようにり、　Ｗ、　Ｈ方向への
速度制御を行う。

制御回路はマイクロコンピュータシステムとして構成さ
れ、後述のフローチャートで示されるプログラムに従っ
て油圧回路の制御を行い教示どうりのエンジンの取付作
業を行い、かつ検知された偏差に応じて教示量の修正を
行う。油圧回路の場合と同様第６図上には１つの油圧シ
リンダ用の制御回路のみ示されるが他の油圧シリンダに
ついても同様に構成される。偏差の検知センサ７０，７
２又は７４はアップ・ダウンカウンタ１００を介して入
力ポート１０２に接続され、Ｌ、Ｗ、及びＨの夫々の方
向毎に偏差に応じたパルス信号がコンピュータ内に入力
される。一方、各油圧シリンダ４０．４２又は４４のピ
ストン棒８１の位置を検知する前述と同様の原理の位置
センサ１０４が設けられ、同センサ１０４からのパルス
信号はアンプ・ダウンカウンタ１０６を介して入力ポー
ト１０２に接続され、取付装置３０のり、Ｗ、Ｈ方向の
現実の位置に応じた信号がコンピュータ内に入力される
。１０７は、頭上走行コンベヤ１２上の自動車ボディ１
６と、床下走行コンベヤ２０上の取付装置３０に搭載さ
れたエンジンアセンブリ４６との相対位置が一致した、
例えば第２図のｐで示すような位置に来たことを検知す
るリミソトスイッチであり、後述のようにマイクロコン
ピュータによる作動制御の開始信号を発生するためのも
のである。入力ポート１０２はマイクロプロセミングユ
ニット（ＭＰＵ）　１０８、ランダムアクセスメモリ（
ＲＡＭ）１１０、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１１２
にバス１１４を介して結線される。

ＲＯＭ　１１２内には後述の制御プログラムが書込まれ
てアリ、ｌ’ｌＰ０１０８はこのプログラムに従ってＲ
ＡＭ１１０とデータのやり取りをしながら、油圧回路へ
の駆動信号を形成し、出力ポート１１６に出力する。

出力ポート１１６はラッチとしてのフリップフロップ回
路１１８ａ、　１１８ｂ、増幅回路１２０ａ、　１２０
ｂを介して油圧切替弁８４のソレノイド８４ａ、８４ｂ
に接続される９更に、出カポー目１６はパルス発振器１
２０及びデジタル−アナログ（Ａ／Ｄ）変換器１２２を
介して、調圧弁９２のソレノイド９４に接続される。Ｒ
ＯＭ１１２内には、エンジンアセンブリー４６を自動車
ボディ１６に組付けするに必要な教示量が記憶されてい
る。そのような教示データは例えば第７図に示す如く構
成され、エンジンアセンブリを原点Ｓ０よりＨ３方向に
Ｓ、の点まで、次にＬ方向に３２の点まで、最後にＷ方
向に３３の点まで動かすといった、移動方向と移動量と
の組合せよりなる一連のデータとして構成される。尚、
エンジンアセンブリのこのような複雑な動きが必要とな
るのは、最近の自動車のボディ設計は極度に複雑化し、
単にエンジンアセンブリを一つの方向に動かすのみでは
ホディへの取付けができない事情による。

ＲＯＭ　１１２にはこのような教示に従って取付装置３
０を駆動し、エンジンアセンブリの搭載を行うプログラ
ムが書き込まれている。以下この本発明のソフトウェア
構成を第８図のフローチャートによって説明する。

頭上走行コンベヤ１２上の自動車ボディ１６と床上走行
コンベヤ２０上のエンジンとの相対位置がほぼ一致した
予め定められた定点に到着すると、これをリミットスイ
ッチ等のセンサ１０７が検知し、第７図の２００でこの
ルーチンが開始する。２０２ではＭＰＵ　１０ＢはＲＯ
Ｍ　１１２中の所定領域に格納されている教示データＴ
、Ｄ、の読み取りを行う。その教示データとしては、第
７図のように取付装置３０上のエンジン４６をＨ方向に
８１まで３１次にＬ方向にＳ２までｂｌそしてＷ方向に
Ｓ３までＣ動かすとした場合、駆動方向と移動量とを組
とした一連のデータ（Ｈ，ａ　；　Ｌ、ｂ　；Ｗ、Ｃ）
として構成される。次に２０４のステップに進み、ここ
では繰返し回数、即ち、Ｈ，Ｌ、　Ｗ方向の区分された
動きの回数のデータが設定される。この回数■は上のデ
ータの例では３になる。２０６では２０２で読み込まれ
た教示データのうちの最初のデータが読出される。２０
８では繰返し回数■の検定を行い完了か否か判定される
。最初はＮｏの判定であり、２１０に分岐し、教示デー
タの方向がＭＰＵの内部レジスタにセットされる。２１
２で番マその方向がり、Ｗ、Ｈのいずれかであるか判定
される。

２１２でもしし方向即ち前後方向との判定であれば、プ
ログラムは２１３に進み、ピストンの移動方向判定が行
われ、プラスとすれば２１４で速度の初期値設定が行わ
れる。即ち、ＭＰＵ　１１６は、Ｌ方向の移動用の油圧
シリンダのピストン８０の所期速度データより発振器１
２０にそのデータに応じた信号を印加し、Ｄ／Ａ変換器
１２２で速度に応した電流信号が形成され、その結果流
量調節弁９２の開度が決められる。次にプログラムは２
１６のステップに進み、教示データＴ、Ｄ、のプラス方
向通りのピストン移動のための油圧切替弁８４の駆動処
理ルーチンに入る。即ち、ｆｆＰｌ　１０８は出力ポー
ト１１６より、フリップフロップ１１８ａのセント端子
をイネーブルとする（このときフリップフロップ１１８
ｂはリセット）。そのため、増幅器１２０ａを介し切替
弁８４のソレノイド８４ａが励磁され、一方フリップフ
ロップ１１８ｂのリセットによってソレノイド８４ｈは
消磁される。そのため、油圧室８２に油圧が、一方油圧
室８３はドレンに接続され、ピストン８０は第６図の右
方に動くように位置する。このピストン８０の動き方向
はＬ方向移動板３４をＬ方向におけるプラス方向に移動
させるものであることはいうまでもない。次の２１８で
は、所定時間のループが行われ、これは油圧部分の応答
待ちのためである。２２０では、ＭＰＵ　１０８は、セ
ンサ１０４からカウンタ１０６によってデジタル信号と
して人力さされるし方向のワークの位置信号り、を読み
取り、次いで２２２では偏差検知センサ７０がらのカウ
ンタ１００によってデジタル化されたアンテナ５０の夏
、方向における基準位置からの偏差信号Ｄ２が読みとら
れる。即ち、予め作業者はアンテナ５ｏのアンテナ棒５
８を引き上げることでその先端６６をボディＩＧの凹所
１６’に係合させるがこのとき、アンテナ５０はもしＬ
方向に偏差があればその偏差分摺動板５２が摺動した上
、前記係合が行われる。検知センサ７０からの信号はそ
のようなし方向における基準位置からのずれを示すもの
である。

プログラムは次に第８図の２２４に進み、教示データ′
「、Ｄからり、とＤ２との和を減算したｌ　ＫＬ　１が
演算される。ここにＩＫＬＩは教示位置と実際のワーク
の位置との差を示し、かつ基準位置からのずれの修正を
加えたものである。このＩＫＬ　ｌに応したデジタル信
号は出カポー目１６より発振器１２０　に印加され、Ｄ
／Ａ変換器１２２でアナログ信号に変換され、流量調節
弁９２のソレノイド９４に印加される。そのため、流量
調節弁９２はＫＬの値に応じた開度を持つ。即ち、Ｋ　
Ｌが大きい、即ちワーク（エンジン）の位置が教示位置
から遠いときは流量調節弁９２の開度が大きく油圧流入
速度が大きくピストン８０の作動速度、換言すればＬ方
向における移動板の速度、即ぢ、エンジンアセンブリの
移動速度は大きく設定される。そして、エンジンアセン
ブリの位置が教示位置の近くに来れば来る程その速度は
減速される制御が行われることになる。

このような制御の結果、ＫＬ＝Ｏ即ち、エンジンのし方
向の位置が教示位置と一致すると、２２６の判定はＹｅ
ｓ　となり、２２８に進み、ＭＰＩ＋　１０８は出力ボ
ート１１６よりフリップフロップ１１８ａにリセット信
号を送り、そのため、切替弁８４は中立位置をとり、Ｌ
方向への移動は停止する６２３０では、速度指示をキャ
ンセルする。

第８図の２１４でマイナス方向にＬ移動を行うと判定し
たときのプログラムの流れはプラスの場合とほとんど同
様であり、各ステップに番号のみ付しその説明を省略す
る。

以上の制御の結果、Ｌ、　Ｗ、　Ｈ方向夫々に全教示デ
ータについて移動が完了すると、２０８の判定は’ｌｅ
ｓとなり、２５０に進み停止信号が出され、−サイクル
の動作が完了する。

発明の効果 本発明では相対位置のずれを検知し、そのずれ量分だけ
教示量を修正し、移動制御を行っている。

従って同期コンベヤ上の物品間に位置ずれがあってもこ
れらの物品の取付を支障なく行うことができ作業の効率
化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコンベヤ装置の側面概略図、第２図は
上面概略図、 第３図は正面概略図、 第４図はアンテナの構成を示す側面図、第５図はアンテ
ナの横方向断面図、 第６図は油圧回路及び電気回路構成図、第７図は教示デ
ータの構成を脱晶する図、第８図はソフトウェア構成を
示すフローチャート図。 １２・・・頭上走行コンベヤ、 １６・・・自動車ボディ、 ２０・・・床下走行コンベヤ、 ３０・・・取付装置、 ４６・・・エンジンアセンブリ、 ５０・・・アンテナ、 ７０．７２．７４・・・偏差センサ。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士西舘和之 弁理士三井孝夫 弁理士　山　口　昭　之 弁理士西山雅也 ＠２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 以下の構成要素より成る同期コンベヤ作業装置、第１の
   物体を所定ピッチで連続的に運搬する第１の走行コンベ
   ヤ、 第１の走行コンベヤと同期駆動され第１の物体に取付け
   られるべき第２の物体を所定ピンチで連続的に運搬する
   第２の走行コンベヤ、 第２の走行コンベヤ上の第２の物体を水平及び垂直方向
   に独立的に前もって教示した量駆動することで第２の物
   体を第１の物体に取付作業を行う取付装置、 第２の走行コンベヤから第１の走行コンベヤに向って片
   持的に延びるように設けられ、かつ水平及び垂直方向に
   自由に動き得るようになっているアンテナ、 該アンテナの先端に設けられ、第１の走行コンベヤの基
   準位置で第１の物体の所定位置に係合される位置決め手
   段、 位置決め手段を係合させるまでの、アンテナの水平及び
   垂直方向における基準位置からのずれ量を検知する手段
   、 該ずれ量から取付装置による第１の物体への第２物体の
   取付は時の水平及び垂直方向の教示駆動量を修正する手
   段。