JPS61111893A - 追従装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ロボット等の自動作業機械装置をコンベア
の動きに追従させる追従装置に関するものである。

〔従来の技術」 近時、例えば自動車製造工場では、従来作業員が行なっ
ていたシーリンク作業や各種の組イ４作業を種々開発さ
れている産業用ロボットや専用機（自動ねじ締め機等）
などの自動作業機械装置に行なわせようとする試みが盛
んになされている。

ところで、このような自動作業機械装置は、一般に作業
エリアの所定位置に位置決めされたワークに対して、予
め教示した作業又は特定の作業を行なうようになってい
るため、作業エリア内へのワークの搬入、搬出をタクト
送りのコンベア（シャ１ヘルコンベア）によって行なう
のが望ましい。

しかしながら、望ましくはあっても、前述のようなシー
リンク作業や各種の組イ」作業を行なっている現行のラ
インに設備されているコンベアの殆どが、パワーアン１
へフリーコンベアやスラットコンベアなとのコンティニ
ュアスコンベアであり、このコンティニュアスコンベア
をタクト送りのコンベアに変更するのに要する厖大な設
備コストの事を考えると、タフ１へ送りのコンベアを利
用せずに、自動作業機械装置の作業態様の方をコンティ
ニュアスコンヘアに適合させる工夫をした方が良いこと
は明らかである。

そこで考えられるのは、自動作業機械装置をコンティニ
ュアスコンベアに沿ってその設定搬送速度で走行させな
から、コンベアによって搬送されるワークに対して作業
を行なわせるようにすることである。

このような追従作業態様を採れは、自動作業機械装置と
ワークとは常に相対的に停止した関係になるため、両者
の相対位置さえ特定できれは、自動作業機械装置にワー
クに対する作業を行なわせることができるはすである。

〔発明が解決しようどする問題点〕

しかしながら、自動作業機械装置をコンティニュアスコ
ンベアに沿ってその設定搬送速度でｔｌｌに走行させた
のでは、ワークに対する作業を正確に失敗なく行なうこ
とができないと云う問題があった。

すなわち、パワーアントフリーコンベアやスラットコン
ベアなどのコンティニュアスコンベアの挙動を詳細に吟
味してみると、チェーン１駆動などにより−・定速度で
一定方向に秩序正しく動いているように見えるコンベア
でも、実際にはチェーンなどのバネ定数や可動部の摩擦
係数及び慣性振動等の種々の要因によって搬送速度が例
えは第１４図に示すように時間の経過と共に激しく変動
（サージングと云う）しているばかりか、コンベアのラ
イン自体の曲りやカイトローラの隙間などの要因によっ
てコンベア自体もその搬送方向とコンベアの設置面に垂
直な方向（例えば鉛直方向）とに夫々直交する方向に例
えば第１５図に示すように時間の経過と共に蛇行変動し
ていることが解るが、これ等のサージングや蛇行変動を
何ら考慮せずに唯ｑｔに自動作業機械装置をコンヘアに
追従させたのでは、それ等が作業誤差として現れるため
、作業を正確に失敗なく行なうことができなかった。

この発明は、このような問題の解決を図ろうとするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この発明による追従装置は、コンベアの搬送方
向に沿って走行可能な第１の可動ベースを有する第１の
追従ユニットと、この第１の追従ユニットにおける第１
の可動ベース側の予め定めた第１の基準点とコンベア側
の予め定めた第１の追従点との間のコンヘアの搬送方向
に関する相対位置偏差を検出する第１の相対位置偏差検
出手段と、この第１の相対位置偏差検出手段によって検
出した相対位置偏差か零になるように第１の可動ヘ−ス
の走行を制御する第１の追従制御手段と、第１の追従ユ
ニットの第１の可動ベース上に設けられ、コンベアの搬
送方向とコンベアの設置面に垂直な方向とに夫々直交す
る方向に移動可能な第２の可動ベースを有し、この第２
の可動ベース−ににロボツ１−等の自動作業機械装置を
載置した第２の追従ユニットと、この第２の追従ユニツ
１へにおける第２の可動ベース側の予め定めた第２の基
１′着点とコンヘア側の予め定めた第２の追従点との間
の第２の可動ベースの移動方向に関する相対位置偏差を
検出する第２の相対位置偏差検出手段と。

この第２の相対位置偏差検出手段によって検出した相対
位置偏差が零になるように第２の可動へ一スの移動を制
御する第２の追従制御手段とによって構成している。

（作　川］ このように構成することによって、第２の追従ユニット
の第２の可動ベース上に設けたロボット等の自動作業機
械装置は、コンベアの動きに対してサージングや蛇行変
動にも忠実に倣いながら正確に追従するようになる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する。

第１図は、この発明による追従装置を適用したラインの
シーリンク作業ステージまわりの斜視構成図であり、第
２図は第１図における追従装置に係わる部分をラインの
進行方向から見た側面図である。

両図において、１はパワーアントフリーコンベアであり
、パワーライン１ａの図示しないチェーンによってＹ軸
方向に駆動されるフックでフリーライン１ｂのドックを
引掛けることによって、ドア２をクランプした１〜アハ
ンガー３をＹ軸方向に所定の速度で順次搬送するように
なつでいる。

４は安全柵であり、シーリング作業ステージのまわりを
囲って無闇に作業員がステージ内に入るのを禁止してい
る。

５はコンベ゛アの搬送方向であるＹ軸方向に沿って設け
た第１の追従ユニツｌ−であり、第１のタコジェネレー
タ６を取り付けた第１のモータ７によって回転駆動され
るボールネジ８により、第１の可動ベース９を矢示Ｙ、
、、Ｙ２方向に走行させるようになっている。

この第１の追従ユニット５の第１の可動ベースＳは、図
示を省略したガイトレールによって安定した走行がなさ
れるようになっており、又その走行範囲は後述するロボ
ット１６によるシーリンク作業時間等を勘案して定めで
ある。

なお、第１の可動ベース９の原点位置は、第１のモータ
７側の走行端付近とする。

１０は第１の追従ユニット５の第１の可動へ一入９−１
−に設けた第２の追従ユニットであり、第２のタコジェ
ネレータ１１を取り付けた第２のモータ１２によって回
転駆動されるボールネジ１３により、第２の可動ベース
１４をコンベアの搬送方向であるＹ軸方向とコンベア１
の設置面に垂直な７一 方向、すなわちこの場合鉛直方向であるＺ方向とに夫々
直交する矢示Ｘ、、Ｘ２方向に移動させるようになって
いる。

この第２の追従ユニット１０の第２の可動ベース１４も
、図示を省略したガイドレールによって安定した移動か
なされるようになっており、又その移動範囲はドアハン
ガー３にクランプされたドア２の垂下位置を基準にした
矢示ｘ、、’ｘ２方向の最大蛇行変動を勘案して定めで
ある。

なお、第２の可動ベース１４のイニシャル位置は、例え
ばその移動範囲における中央位置とする。

そして、この第２の追従ユニット１０の第２の可動へ一
ス１４上に、先端にシーリンクガン１５を取り付けた自
動作業機械装置としての多関節型のロボット１６を載置
固定しである。

また、第１の追従ユニット５の第１の可動ベース９に同
動する第２の追従ユニット１０の側壁には、逆り字状の
ポスト１７をロボット１６の動きの邪魔にならないよう
に固定してあり、このボスト１７の先端部に、後述する
ラインイメージセンサと駆動検出回路等とからなる第１
の相対位置偏差検出器１８及びスポラ１〜光源１９を取
すイ」けである。

この第１の相対位置偏差検出器１８におけるラインイメ
ージセンサは、その長手方向がＹ軸方向と平行になるよ
うに配置してあり、そのライン状の受光部の中央位置（
中央画素位置）を第１の可動ベースＳ側の第１の基準点
としている。

そして、この第１の相対位置偏差検出器１８と′スポッ
ト光源ＩＳとの配置関係は、スポット光源１９から照射
されたスポット光がドア２で反射された時に、その反射
光が第１の相対位置偏差検出器１８におけるラインイメ
ージセンサに入射されるような関係になっている。

また、第２の追従ユニット１０の第２の可動ベース１４
におけるコンヘア１側の延設端１４ａ（ドア２の端縁２
ａより常に下流側に位置している）には、やはり）φｒ
、字状のポスト２０登固定してあり、このボスｌ−２０
上にやはり後述するラインイメージセンサと駆動検出回
路等からなる第２の相対位置偏差検出器２１及びスポッ
ト光源２２を取り付けである。

この第２の相対位置偏差検出器２１におけるラインイメ
ージセンサは、その長手方向がＸ軸方向と平行となるよ
うに配置してあり、そのライン状の受光部の中央位置（
中央画素位置）を第２の可動ベース１４側の第２の基準
点としている。

そして、この第２の相対位置偏差検出器２１とスポラ１
−光源２２との配置関係も、やはリスボッ１〜光源２２
から照射されたスポット光がドア２で反射された時に、
その反射光が第２の相対位置偏差検出器２１におけるラ
インイメージセンサに入射されるような関係になってい
る。

また、この第２の相対位置偏差検出器２１は、第２の可
動ベース１４が前述したイニシャル位置にあり、且つド
アハンガー乙によってクランプされたドア２が第２図に
示すように垂下位置でちょうど静止している時にドア２
の内側縁２ｂと該検出器２１のラインイメージセンサの
中央画素位置（第２の基準点）とが互いに対向するよう
に配置されているものとする。

２３．２４はポストであり、シーリング作業ステージに
入ってくる１くア２を挾むように互いに対向して＼γ設
しである。

そして、ポスト２３にはドア２の着座姿勢を検出するた
めの着座姿勢検出器２５を、ボス１−２４には着座姿勢
検出器２５に向ってＺ軸方向と平行なスリツ１−光を照
射するスリット光源２６を夫々取り付けである。

２７．２８もポストであり、ポスト２３．２４より下流
側に所定距離だけ離れた位置で、やはりシーリンク作業
ステージに入ってきたドア２を挾むように互いに対向し
て立設しである。

そして、ポスト２７には着座姿勢検出器２日を、ポスト
２８には着座姿勢検出器２日に向ってＺ軸方向と平行な
スリッ１〜光を照射するスリット光源３０を夫々取り付
けである。

なお、着座姿勢検出器２５．２９も、夫々後述するライ
ンイメージセンサと駆動検出回路等とによって構成し、
てあり、夫々のラインイメージセンサは、各々長手方向
が２軸方向と平行になるように配置しである。

また、着座姿勢検出器２５．２９とスリット光源２Ｅｌ
、３０の高さ位置は、夫々のラインイメージセンサの撮
像範囲内にドア２の下端部が常に交差し得る位置で、且
つ第１の相対位置偏差検出器１８のラインイメージセン
サの高さ位置より低い位置とし、又着座姿勢検出器２９
のＹ軸方向の位置は、第１の追従ユニット５における第
１の可動ベースＳが第１のモータ７側の原点位置に復帰
している時に第１の相対位置偏差検出器１８が位置する
位置より上流側とする。

そして、３１は第１．第２の追従ユニット５゜１０にお
ける第１．第２のモータ７．１２の回転を制御して第１
．第２の可動ベース９，１４の走行、移動を制御する第
１．第２の追従制御手段の機能を果す追従制御ユニット
であり、３２はドアハンガー乙にクランプされたドア２
の着座姿勢を演算する着座姿勢演算ユニットである。

また、３３はロボット１６を制御するロボット制御装置
であり、３４はロボット１６の先端に取り付けたシーリ
ンクガン１５に充填剤を図示しないホースを介して圧送
する充填剤圧送ポンプである。

なお、ロボット制御装置３３には、追従制御ユニッ１〜
３１や着座姿勢演算ユニット３２などにも給電する電源
装置も装備されている。

次に、第３図乃至第７図を参照して、制御系の構成を説
明する。

先ず、第３図において、追従制御ユニット３１は、中央
処理装置＋、ｃｐｔｇ３５ａ、リードオンリメモリ（プ
ログラムメモリ）［ＲＯＭ］　３５ｂ。

ランダムアクセスメモリ（データメモリ）［ＲＡＭ］３
５ｃ、及び入出力装置（Ｉｌｏ）３５ｄ等からなるデー
タ処理用のマイクロコンピュータ３５と、第１．第２の
追従コントローラ３６．！＋７とによって構成されてい
る。

マイクロコンピュータ３５とロボット制御装置３′ｚ３
との間では、マイクロコンピュータ６５がらのロボット
動作開始指令Ｓｓ１と、ロボット制御装置３３からの作
業完了信号ＳＥ、全作業完了信号ＳＥＥ、及びロボット
原点復帰信号ＳＧとの信号の授受が行なわれる。

また、マイクロコンピュータ３５は、着座姿勢演算ユニ
ット３２に演算開始指令Ｓ８２を出力する。

そして、マイクロコンピュータ３５は、その他追従制御
開始指令ＳＳ３．追従制御停止指令ＳＴ。

及び可動ベースリターン指令ＳＲを第１の追従コントロ
ーラ３６に、クロックスタート・ストップ指令ＳＳ４．
検出開始指令ＳＳ５．及び検出停止指令Ｓｒを第１の相
対位置偏差検出器１８におけるラインイメージセンサ３
８を制御する駆動検出回路３Ｂに、点灯・消灯指令ＳＬ
、をスポット光源１日に、クロックスタート・ストップ
指令ＳＳ６．検出開始・停止指令Ｓ８７を第２の相対位
置偏差検出器２１におけるラインイメージセンサ４０を
制御する駆動検出回路４１に、点灯・消灯指令ＳＬ２を
スポット光源２２に夫々出力する。

また、このマイクロコンピュータ３５には、駆動検出回
路３日からの追従開始タイミング信号Ｓｃと、第１図の
第１の可動ベース日が原点位置に復帰した時にオンする
原点検出用リミットスイッチ４２からの原点信号ＳＯと
が入力されるようになっている。

第１の追従コントローラ３６には、マイクロコンピュー
タ３５からの追従制御開始指令ＳＳ３゜追従制御停止指
令ＳＴ、可動ベースリターン指令ＳＲの他に、駆動検出
回路３日からの第１の相対位置偏差データΔｙ、ライン
イメージセンサ３８からの最終ビット出力ＰＥ、、原点
検出用リミットスイッチ４２からの原点信号Ｓｏ、第１
図の第１の可動ベース９が矢示Ｙ１方向の走行端付近ま
で走行してきた時にオンする暴走検出用リミットスイッ
チ４３（通常は、このスイッチの手前で作業が完了する
）からの暴走信号ＥＭ、第１のモータ７の出力軸に取り
付けた第１のタコジェネレータ６からの速度フィードバ
ック信号Ｓυ、及びライン速度検出用のタコジェネレー
タ４４がらの第１図のパワーアンドフリーコンベア１の
搬送速度に応じた基準速度信号Ｓｖが夫々入力される。

なお、ライン速度検出用のタコジェネレータ４４は、例
えば第４図に示すように、パワーアントフリーコンベア
１の駆動チェーンＣＨに嗜み合うスプロケット４５及び
これに連結された歯車列ｇ１〜ｇ４等からなる増速機を
介して増速回転させるようになっており、それによって
パワーアンドフリーコンベア１の搬送速度に応じた基準
速度信号Ｓｖを出力するようになっている。

そして、第２の追従コントローラ３７には、駆動検出回
路４１からの第２の相対位置偏差データΔＸが入力され
るようになっている。

なお、この第２の追従コントローラ３７は、図示のよう
にＤ／Ａ変換器４６．加算回路４７．及びアンプ４８に
よって構成されているが、この作用に就では後述する。

着座姿勢演算ユニット３２は、中央処理装置（ＣＰＵ）
３２ａ、リードオンリメモリ　（プログラムメモリ）［
ＲＯＭ］　３２ｂ、ランダムアクセスメモリ　（データ
メモリ）［ＲＡＭ］　３２ｃ、及び入出力装置（Ｉｌｏ
）’３２ｄ等からなるマイクロコンピュータによって構
成されている。

この着座姿勢演算ユニット３２とロボット制御装置６３
との間では、着座姿勢演算ユニット３２からの演算完了
信号ＳＯＫ及び演算データ［δ］［，１？］と、ロボッ
ト制御装置３６からのデータ要求信号ＳＮ及び全作業完
了信号ＳＥＥとの信号の授受が行なわ」しる。

また、この着座姿勢演算ユ庄ット３２には、前述した追
従制御ユニツ１〜３１のマイクロコンピュータ３５から
の演算開始指令ＳＳ、と、着座姿勢検出器２５．２９に
おけるラインイメージセンサ４９．５０を夫々制御する
各駆動検出回路５１゜５２からの検出データ［ｄ’ｌ　
］　、　　［ｄ２　］とが入力されるようになっている
。

そして、この着座姿勢演算ユニット３２は、駆動検出回
路５１．５２にクロックスタート・ストップ指令ＳＱ、
、Ｓ’Ｑ２を、スリット光源２６゜３０に点灯・消灯指
令ＳＱ３．ＳＱ、を夫々出力する。

次に、第５図において、第１の追従コントローラ６６は
、ゲイン調整アンプ５３．ラッチ回路５４、Ｄ／Ａ変換
器５５．ゲイン調整アンプ５６゜加算回路５７．アナロ
グスイッチ５８．アンプ５日、加算回路６０．アンプ６
１．セット・リセット型のノリツブフロップ回路（ＦＦ
）６２，６４゜ＯＲ回路Ｅｉ３．６５．リターン回路６
６、及びアナログスイッチ６フ等によって構成されてい
る。

そして、ゲイン調整アンプ５３は、第３図及び第４図に
示すタコジェネレータ４４からの基準速度信号Ｓｖをケ
イン調整して出力する。

ラッチ回路５４は、駆動検出回路３日からの第１の相対
位置偏差データΔｙ（正の時と負の時がある）を、ライ
ンイメージセンサ３８から最終ビット出力ＰＥ、か出力
される毎にそのタイミングでラッチする。

Ｄ／Ａ変換器５５は、ラッチ回路５４にラッチされてい
る第１の相対位置偏差データΔｙをアナログの第１の相
対位置偏差信号ΔＳｙにＤ／Ａ変換し、ゲイン調整アン
プ５６はそのＤ／Ａ変換して得た相対位置偏差信号ΔＳ
！Ｉをゲ、イン調整して出力する、。

加算回路５７は、ゲイン調整アンプ５３．５６から夫々
ゲイン調整されて出力さＪｔ、る基準速度信号Ｓｖと第
１の相対位置偏差信号ΔＳ！ｉとを加算して、そのＩＪ
ＩＩ算結果を加算信号ＳＦとして出力する。

なお、ラッチ回路５４にラッチされる第１の相対位置偏
差データΔｙには、正の時と負の時かあるため４Δｙが
正の時はＳ　Ｆ　＞　Ｓ　ｖとなり、負の時はＳ　Ｆ　
＜　Ｓ　ｖとなる。

アナログスイッチ５８は、第３図のマイクロコンピュー
タ３５からの追従制御開始指令Ｓ８３によってＦＦＥ１
２がセラ１−されると、オンして加算信号ＳＦをアンプ
５日に出力し、ＦＦ６２がＯＲ回路６３を介して入力さ
れるマイクロコンピュータ３５からの追従制御停止指令
８丁又は暴走検出用リミットスイッチ４３からの暴走信
号ＥＭによってリセットされると、オフして加算信号Ｓ
Ｆを遮断する。

アンプ５日は、アナログスイッチ５８を介して入力され
る加算信号ＳＦ又は後述するリターン信号ＳＢを所定量
増幅する。

加算回路６０は、アンプ５日からの増幅した加算信号Ｓ
Ｆ又はリターン信号ＳＢと、第１のモータ７の出力軸に
取り付けた第１のタコジェネレータ６からの速度フィー
ドバック信号Ｓυとの偏差に基づく偏差信号ΔＳを出力
し、アンプ６１がその偏差信号ΔＳを増幅して第１のモ
ータ７に出力する。

ＦＦ６４は、ＯＲ回路６５を介して入力されるマイタロ
コンピュータ３５からの可動ベースリターン指令ＳＲ又
は暴走検出用リミットスイッチ４３からの暴走信号ＥＭ
によってセットされ、原点検出用リミットスイッチ４２
からの原点信号Ｓｏによってリセットされる。

リターン回路６６は、ＦＦ６４のＱ出力が１　の開作動
して、第１のモータ７を第１の可動ベースＳか原点方向
に戻る方向に回転させるリターン信号ＳＲを出力する。

第１の相対位置偏差検出器１８のラインイメージセンサ
３８は、例えば２０４８画素（ヒツト）のＭＯＳ型又は
ＣＣＤ型のイメージセンサからなり、受光部３８ａで受
けた光に応したビデオ出力ｖＳ１を内部の走査回路によ
って順次出力するようになっている。

第１の相対位置偏差検出器１８の駆動検出回路３９は、
クロック発生器６８．カウンタ６Ｓ、２値化回路７０．
セット・リセット型のフリップフロップ回路（ＦＦ）７
１　、ＡＮＤ回路７２，７４゜比較回路７３．ラッチ回
路７５．ＯＲ回路７６゜及び減算回路７７等によって構
成されている。

クロック発生器６８は、マイクロコンピュータ３５から
のクロックスタート・ストップ指令Ｓ　Ｓ　４がクロッ
クスタート（例えば１″）であると作動して、所定周波
数（例えば２．５ＭＨ７）のタロツク信号ｃｐをライン
イメージセンサ３８のクロック入力端子に出力し、３Ｓ
４がクロックストップ（例えば０″）になると停止する
。

カウンタ６９は、クロック発生器６８からのりロック信
号ｃｐをカウントして、ラインイメージセンサ３８にお
ける走査画素位置を検出し、ラインイメージセンサ３８
がらの最終ヒツト出方ＰＥ、によってカウント１直Ｎｘ
がリセットされる。

なお、このカウンタ６９は、少なくとも１２ピツ１へ容
量のバイナリカウンタであり、ｒ２０４８Ｊ（８００ｕ
）以」二カウントできるものとする。

２値化回路７０は、ラインイメージセンサ３８からクロ
ック信号ｃｐに同期して逐次出力される各画素毎のビデ
オ出力ｖｓ１を所定のスライスレベル（２値化レベル１
と比較して、ビデオ出力ｖＳ１がスライスレベル以−ヒ
の時に　１′でスライスレベル未満の時゛０゛となる２
値化ビテオデータＤ　Ｖ　＋　を出力する。

ＦＦ７１は、マイクロコンピュータ３５がらの検出開始
指令Ｓ　Ｓ　５によってセットされ、やはりマイクロコ
ンピュータ３５がらの検出停止指令Ｓｒによってリセッ
トされる。

ＡＮＤ回路７２は、ＦＦ７１のＱ出力が１″で、目っ２
値化回路７０がらの２値化ビデオ出カＤ　ｖ　１も１″
の時にのみ出力をｌ　”にする。

比較回路７３は、カウンタ６９のカラン１−値Ｎｘとラ
インイメージセンサ３８の中心画素位置（第１の可動ム
ース９側の第１の基準点）を示すｒ４ｏｏ１１Ｊ　　（
１０２４）とを比較し、　Ｎｘ＝４００　ＩＩの時にの
み出力を′ｌ゛′にする。

Ａ　Ｎ　Ｄ回路７４は、比較回路７３の出力が１′で、
旧つ２値化回路７０からの２値化ビテオ出力Ｄ　ｖ　ｌ
も１′の時にのみ出力を１″にする。

なお、このＡＮＤ回路７４のｌ′なる出方は、追従開始
タイミンク信号Ｓｃとしてマイクロコンピュータ３５に
出力される。

ラッチ回路７５は、ＯＲ回路７６を介して久方されるＡ
ＮＤ回路７２又は７４の出力が、　　０゛から　１″に
立ち上った時点のカウンタ６９のカラン１−値Ｎｘをラ
ッチする。

減算回路７７は、ラッチ回路７５にラッチされているカ
ウント値Ｎｘから前述したラインイメージセンサ３８の
中心画素位置を示すｒ４００ＨＪを減算して、その減算
結果を第１の相対位置偏差テークΔｙとして第１の追従
コントローラ３６におけるラッチ回路５４に出力する。

次に、第６図において、着座姿勢検出器２５（２Ｂ）に
おけるラインイメージセンサ４９（５０）は、やはり例
えば２０４８画素（ビット）のＭＯＳ型又はＣＣＤ型イ
メージセンサからなり、受光部４９ａ（５０ａ）で受け
た光に応じたビデオ出力ｖＳ２を内部の走査回路によっ
て順次出力するようになっている。

そして、駆動検出回路５１　　（５２）の方は、クロッ
ク発生器７８．カウンタ７９，２値化回路８０、ラッチ
回路８１．及び減算回路８２等とによって構成されてい
る。

タロツク発生器７８は、着座姿勢演算ユニット３２から
のクロックスタート・スｌ−ツブ指令Ｓ　Ｑ　１（Ｓ　
Ｑ　２　）がクロックスタート（例えは１′）であると
作動して、所定周波数（例えば２．５ＭＨｚ）のクロッ
ク信号ｃｋをラインイメージセンサ４Ｂ　（５０）のク
ロック入力端子に出力し、−２４＝ Ｓ　Ｑ　＋　　（Ｓ　Ｑ　２　）かクロックストップ（
例えは”Ｏ”）になると停止する。

カウンタ７Ｓは、タロツク発生器７８からのクロック信
号ｃｋをカウントして、ラインイメージセンサ４９（５
０）における走査画素位置を検出し、ラインイメージセ
ンサ４９（５０）からの最終ビット出力ＰＥ２によって
カウント値ＭＸかりセットされる。

なお、このカウンタ７９も、少なくとも１２ヒツ１へ容
量のバイナリカウンタであり、ｒ２０４８Ｊ（８００＋
■）以−ヒカウン１〜できるものとする。

２値化回路８０は、ラインイメージセンサ４９（５０）
からクロック信号ｃｋに同期して出力される各画素毎の
ビデオ出力ｖＳ２を所定のスライスレベル（２値化レベ
ル）と比較して、ビデオ出力ＶＳ２がスライスレベル以
上の時に　１　でスライスレベル未満の時に　０″とな
る２値化ヒテオデータＤｖ２を出力する７ ラッチ回路８１は、２値化回路８０からの２値化ビデオ
テータＤｖ２が１′　から０′に立ち下った時点のカウ
ンタ７９のカウント値Ｍｘをラッチする。なお、ライン
イメージセンサ４９（５０）の走査方向は下から上に向
うＺ軸方向とする。

減算回路８２は、ラッチ回路８１にラッチされているカ
ウント値Ｍｘから、第１図のドア２がドアバンカー３に
正常にクランプされている時のドア下端部の着座位置に
対応するラインイメージセンサ４９　（５０）の画素位
置を示す基準画素位置データＭｏを減算して、その減算
結果を検出データ［ｄ＋］（［ｄ２１）として出力する
。

次に、第７図において、第２の相対位置偏差検出器２１
におけるラインイメージセンサ４０は、やはり例えば２
０４８画素（ビット）のＭＯＳ型又はＣＣＤ型イメージ
センサからなり、受光部４０ａで受けた光に応じたビデ
オ出力Ｖ　Ｓ　３を内部の走査回路によって順次出力す
るようになっている。

そして、駆動検出口１１４１の方は、クロック発生器８
３．カウンタ８４，２値化回路８５．ラッチ回路８６．
及び減算回路８７等とによって構成されている。

タロツク発生器８３は、第３図のマイクロコンピュータ
３５からのクロックスタート・ストップ指令Ｓ　Ｓ　６
がクロックスタート（例えば　１′′）であると作動し
て、所定周波数（例えば２．５Ｍｔ（ｚ）のタロツク信
号ｃｋｐをラインイメージセンサ４０のクロック入力端
子に出力し、Ｓ８６がクロックストップ（例えばＯ”）
になると停止する。

カウンタ８４は、クロック発生器８３からのクロック信
号ｃｋｐをカラン１−シて、ラインイメージセンサ４０
からの最終ビット出力ＰＥ３によってカラントイ直Ｈｘ
がリセツ１へされる。

なお、このカウンタ８４も、少なくとも１２ビツト容量
のバイナリカウンタであり、ｒ２０４８Ｊｔ８００Ｈ）
以−Ｌカウントできるものとする。

２値化回路８５は、ラインイメージセンサ４０からクロ
ック信号ｃｋｐに同期して出力される各画素毎のビデオ
出力Ｖ　Ｓ　ａを所定のスライスレベル（２値化レベル
）と比較して、ビデオ出力ＶＳ３かスライスレベル以上
の時に１″でスライスレベル未満の時に　０″となる２
値化ビテオテータＤ　Ｖ　３を出力する。

ラッチ回路８６は、２値化回路８５からの２値化ビテオ
テータＤ■３が０゛　から　１″に立ち上って時点のカ
ウンタ８４のカウント値）−１ｘをラッチする。なお、
ラインイメージセンサ４０の走査方向は第１図、第２図
に示す矢示Ｘ２方自とする。

減算回路８７は、第３図のマイクロコンピュータ３５か
らの検出開始・停止指令３Ｓ７が検出開始（例えば１゛
つであると作動して、ラッチ回路８６にラッチされてい
るカウント値Ｈｘから、ラインイメージセンサ４０の中
心画素位置（第２の可動ベース１４側の第２の基準点）
を示す［４００ＨＪ　　（１０２４）を減算して、その
減算結果を第２の相対位置偏差データΔ父（正の時と負
の時かある）として第２の追従コントローラ３７におけ
るＤ／Ａ変換器４６（第３図）に出力し、ＳＳ７か検出
停止（例えば”Ｏ″）になると停止する。なお、停止時
のΔＸはゼロである。

そして、第３図に戻って、追従制御ユニット３１の第２
の追従コントローラ３７におけるＤ／Ａ変換器４６は、
駆動検出回路４１からの第２の相対位置偏差データΔＸ
を、図示を省略しているがラインイメージセンサ４０か
ら最終ビット出力ＰＥ３が出力される毎にそのタイミン
グでＤ／Ａ変換しで、その変換結果を第２の相対位置偏
差信号ΔＳｘとして加算回路４７に出力する。

加算回路４７は、Ｄ／Ａ変換器４６からの第２の相対位
置偏差信号Δ３ｚと、第２のモータ１２の出力軸に取り
付けた第２のタコジェネレータ１１からの速度フィート
バッグ信号Ｓ１１．どの偏差に基づく偏差信号ΔＳＡを
出力し、アンプ４８がその偏差信号ΔＳＡを増幅して第
２のモータ１２に出力する。

なお、この第２の追従コントローラ３７は、Δ刀が演算
された時に第２の可動ベース１４がΔＸを零にする方向
に移動するように第２の干−タ１２を回転させるべく作
用するようになっている。

以下、第８図以降の図面をも参照しながら、本実施例の
作用を説明する。

先ず、前提として、第１図及び第３図に示す追従制御ユ
ニット３１２着座姿勢演算ユニット３２゜及びロボット
制御装置３３等の各種の制御系は、例えばパワーアンド
フリーコンベア１が起動した時点で電源か投入されてい
るものとし、又第１図に示す第１の可動ベース９は原点
に復帰し、第２の可動ベース１４はイニシャル位置に位
置しているものとする。

追従制御ユニット３１におけるマイクロコンピュータ３
５のＣＰＵ３５ａは、電源が投入されると、所定の初期
化処理を行なった後、第８図に示すブロクラムＩの処理
フローにおける５ＴＥＰＩで、第１．第２の相対位置偏
差検出器１８．２１の駆動検出回路３９．４１に夫々ク
ロックスタートを表わすクロックスタート・ス１〜ツブ
指令ＳＳ４゜ＳＳ６を出力すると共に、スポット光源１
９゜２２にも夫々点灯を表わす点灯・消灯指令Ｓ　’　
Ｉ　＋Ｓ　Ｌ　２を出力する。

そ汎によって、第５図及び第７図に示すクロック発生器
６８．８３か夫々クロック信号ＣＰ＋ｃｋｐを出力し始
めると共に、第１図乃至第３図に示すスポット光源１９
．２２が点灯してスボツ１〜光を投光するようになる。

そして、ＣＰ　Ｕ　３５　ａは、第８図の５ＴＥＰ　２
でロボット制御装置３３からロボット原点復帰信号ＳＧ
が入力さｔシるまで待って、該信号ＳＧが入力された時
点で処理を５ＴＥＰ　３に進めて、駆動検出回路３Ｓか
ら追従開始タイミング信号Ｓｃが入力されるのを待つ。

なお、ロボット制御装置３３は、イニシャル起動時、ロ
ボット１６が作業原点に復帰していることを確認して、
ロボット原点復帰信号ＳＧを出力するようになっている
。

一方、着座姿勢演算ユニツ１へ３２のＣＰＵ３２ａは、
電源が投入されると、やはり所定の初期化処理を行なっ
た後、第Ｓ図に示すブロクラムＩＩの処理フローにおけ
る５ＴＥＰ１３で、着座姿勢検出器２５．２９の駆動検
出回路５１．５２に夫々クロックスター１〜を表わすク
ロックスタート・ス１−ツブ指令ＳＱ、、ＳＱ２を出力
すると共に、スリット光源２６．３０に夫々点灯を表わ
す点灯・消灯指令Ｓ　Ｑ　３　ｒ　Ｓ　Ｑ　４を出力す
る。

それによって、第６図に示すクロック発生器７８がクロ
ック信号ｃｋを出力し始めると共に、第１図及び第３図
に示すスリット光源２６．３０が点灯してスリット光を
投光するようになる。

そして、ＣＰ　Ｕ　３２　ａは、第９図の５ＴＥＰ　Ｉ
　４で追従制御ユニット３１におけるマイクロコンピュ
ータ３５から演算開始指令Ｓ８２が入力されるのを待つ
。

次に、第１図のパワーアントフリーコンベア１によって
Ｙ軸方向に送られるドア２をクランプしたドアハンガー
３がシーリング作業ステージに入ってきて、ドア２の流
れ方向の端縁２ａがスポット光源１日からのスポット光
で照される位置まで進んでくると、その端縁２ａの付近
で反射されたスボツ１〜光が例えば第１０図に示すよう
に第１の相対位置偏差検出器１８のラインイメージセン
サ３８の受光部３８ａにレンズＬＺを介して入射される
ようになる。

例えは、受光部３８ａにおけるＹ軸方向に整列した２０
４８個の画素の番地を図示のように流れ方向に向って大
きくなるようにしておいた場合、ドア２の端縁２ａから
の反射光は、レンズ■、Ｚの作用により最初は８００１
（の画素に入射され以後端縁２ａがＹ軸方向に進むに連
れて、その端縁２ａからの反射光の入射位置は逆にＯＯ
ＯＨに向って進むようになる。

そして、このように、ドア２からスボッ１−光の反射光
が受光部３８ａに入射されるようになると、第５図のク
ロック発生器６８から出力されるクロックパルスｃｐに
基づいて逐次走査されるラインイメージセンサ３８から
は、走査時の反射光の入射位置に応じて、反射光が入射
されていない画素では信号レベルか低く、反射光が入射
されている画素では信号レベルが高くなるビデオ出力Ｖ
Ｓ。

がｌ走査毎に時系列に出力されるようになり、このヒテ
オ出力ＶＳ１を２値化回路７０で順次２値化することに
よって、反射光が入射されている画素に対応するデータ
のみが１″となる例えば第１１図の（イ）（ロ）（ハ）
に示すような１走査分の２値化ヒテオデータＤＶ、を順
次得ている。

そして、ｌ’ア２の端縁２ａがちょうと受光部３８ａの
中央位置の第１の基準点（４００Ｉ−１）に達して、２
値化回路７０から第１１図（ハ）に示すような１走査分
の２値化ヒテオデータＤｖｌが出力されるようになると
、クロック発生器６８からのクロック信号Ｃｐを１走査
（２０，４８パルス分のクロック信号ｃｐ、）毎にカラ
ン１へして、走査画素位置を検出している第５図のカウ
ンタ６日のカウント値Ｎｘが、ｒ、４００　ＩＩ　Ｊに
なって比較回路７０の出力か　１″になった時点で、Ａ
ＮＤ回路７４の出力が　Ｏ′から　１゛になり、この゛
ド′なる出力が追従開始タイミング信号Ｓｃとして第３
図のマイクロコンピュータ３５に出力されると共に、ラ
ッチ回路７５にｒ４００１１Ｊなるカラン１−値Ｎｘが
ラッチされる。

なお、以下ドア２の端縁２ａをパワーアントフリーコン
ベア１側の第１の追従点として、この第１の追従点に第
１の可動ベースＳ側の第１の基準点であるラインイメー
ジセンサ３８の受光部３８ａの中央位置を追従させるへ
く、両者のＹ軸方向の相対位置偏差を求めるものとする
。

第８図に戻って、ＣＰ　Ｕ　３５　ａは駆動検出回路３
日のＡＮＤ回路７４から追従開始タイミング信号Ｓｃを
受けると、５ＴＥＰ　３から５ＴＥＰ　４に処理を進め
て、着座姿勢演算ユニツ１へ３２に演算開始指令ＳＳ２
を出力すると共に、第１の追従コントローラ３６に追従
制御開始指令Ｓ８３を、第１の相対位置偏差検出器１８
の駆動検出回路３日に検出開始指令Ｓ８５を、第２の相
対位置偏差検出器２１の駆動検出回路４１に検出開始を
示す検出開始・停止指令ＳＳ７を夫々出力する。

そしてその後、５ＴＩＥＰ５に処理に進めて、一定時間
待機するディレー処理を行なってから、次の５ＴＥＰ６
でロボット制御装置３３にロボッ１へ動作開始指令ＳＳ
、を出力する。

そして、次のＳ丁Ｅｒ’７で、ＣＰ　Ｕ　３５　ａはロ
ボット制御装置３３から作業完了信号ｓ　Ｅが入力され
るのを待つ。

なお、５ＴＩＥＰ　５でのディレー処理は、第１．第２
可動へ一ス９，１４の位置と１（アハンガー３の位置か
安定するのを待つために行なうものであり、ロボット１
６がシーリング作業位置まで動く間に安定するものであ
れば、この処理は省略することができる。

一方、５ＴｌｉＰ４での処理で、演算開始指令ＳＳ２が
着座姿勢演算ユニット７３２に出力されると、そのＣＰ
Ｕ３２ａは第９図の５ＴＥＰ］５に処理を進めて、ＲＯ
Ｍ３２ｂから次のような数値データを読み出す。

すなわち、第１２図に示すような着座姿勢検出器２５．
２９におけるラインイメージセンサ４９゜５０の受光部
４９ａ、ｓｏａ間の距離データＬと、受光部５０ａと第
１の相対位置偏差検出器１８におけるラインイメージセ
ンサ３８の受光部３８゜の中央位置（第１の基準点でｒ
１０２４Ｊ　　［４００■（］の画素位置）との間のＹ
軸方向に関する距離デ〜りｂと、１−ア２が第１図のド
アバンカー３に正常にクランプされている時の１点鎖線
で示す姿勢において、ドア下端部の着座位置に対応する
受光部４９ａ、５０ａの基準画素位置（Ｍｏ）と受光部
３８ａとの間の２軸方向に関する距離データａとを読み
出す。

そして、次の５ＴＥＰ］６で駆動検出回路５１．５２か
ら検出データ［ｄ＋］　　［ｄ２］を取り込む。

なお、この時点で取り込んだ検出データ［ｄ１］［ｄ２
］は路次のようなデータである。

第３図及び第６図に示すラインイメージセンサ４９．５
０及び駆動検出回路５１．５２では、第９図（７）ＳＴ
ＥＰＩ３テＣＰ　ＬＪ　３２　ａ　力指令ＳＱ、、ＳＱ
２を出力した時点からクロック発生器７８がら出力され
ているクロック信号ｃｋによって、ビテオ出力■Ｓ２の
読出走査及び走査画素位置の検出がなされており、２値
化回路８０から出力される２値化ビテオデ−タＤ　Ｖ　
２が１″から０″に立ち下る毎に、その　１″からｏ′
に変化した画素位置を示すカウンタ７日のカウント値Ｍ
ｘかラッチ回路８１にラッチされ、減算回路８２ではそ
のラッチされたカウント値Ｍｘから前述した基準画素位
置を示す数値データＭｏが減算されている。

したがって、ドア２の端縁２ａがちょうど第１の相対位
置偏差検出器１８におけるラインイメージセンサ３日の
受光部３８ａの中央位置に達した時点に同期し・て、駆
動検出回路５１．５２の減算回路８２から夫々減算結果
である検出データ［ｄ＋’］　　［ｄ２コを取り込むと
、　［ｄ＋］　　［ｄ２］は、第１図の１ヘアバンカー
３にクランプされたドア２の着座姿勢が第１２図に破線
で示すような姿勢で、ラッチ回路８１にラッチされてい
るカラン１〜値がＭｘｌ、Ｍｘ２なら、Ｍｘｌ−Ｍｏ（
＝［ｄ　＋　］　）、ＭＸ２　　ＭＯｆ、”　［ｄ２］
　）となる。

第９図に戻って、ＣＰ　Ｕ　３２　ａは５ＴＩＥＰ１６
での取込処理を終了すると、５ＴＥＰ１．７に処理を進
めて次のようなドア２の斜きδを演算する。

すなわち、５ＴＥＰ　Ｉ　５で読み出した距離データＬ
とＳ　Ｔ　ＩＥ’＋３１６で取り込んだ検出データ［ｄ
＋　］　　［ｄ２コに基ついて、 δ＝Ｌ、ａｎ’　　［（、’ｄ　Ｈ−ｄ　２　）　／　
Ｉ−，１なる演算を実行して、第１２図に示すような１
点鎖線で示すドア２の正常な着座姿勢と、破線で示すド
ア２の実線の着座姿勢との間の、第１の相対位置偏差検
出器１８におけるラインイメージセンサ３８の受光部３
８ａの中央位置（基準点）を中心とした回転角を示す斜
きδを求める。

そして、５ＴＥＰ］７の演算を終了すると、ＣＰＴＪ３
２ａは５ＴＥＰ　Ｉ　８で今度は次のようなドア２のス
レ量ｐを演算する。

すなわち、第１２図において、１点鎖線で示す１へ７２
の正常な着座姿勢を５ＴＥＰ］７で求めた斜きδたけ回
転すると、１−７２の下端部は例えは２点鎖線で示すと
ころに位置するようになるが、実際には破線で示すとこ
ろに位置しているため、そのスレ量ｅを５ＴＥＰＩ５で
読み出した距離テータａ、１１゜５ＴＦＰ１６で取り込
んだ検出データ［ｄ２］、及び５ＴＥＰ］７で求めた傾
きδに基づいて、 β＝　（ｄ２−ｄ２　’　）　ｃｏｓδｄ２　’　＝　
ａ　（１−ｃｏｓδ）十（ｂ−ａｓｉｎδ）ｔａｎδな
る演算を実行することによって求める。

そして、ＣＰ　Ｕ　３２　ａは、５ＴＥＰ］８の演算を
終了した後、５ＴＥＰ］９に処理を進めて、第１図及び
第３図に示すロボット制御装置３３に演算完了信号ＳＯ
Ｋを出力し、次の５ＴＥＰ２０でロボット制御装置３３
からのデータ要求信号ＳＮの入力を待つ。

そして、データ要求信号ＳＮが入力されると、ＣＰ　Ｕ
　３２　ａは５ＴＥＰ２１に処理を進めて、５ＴＥＰＩ
７゜１８で求めた傾きデータ［δ］及びズレ量データ［
１をロボット制御装置３３に出力した後、５ＴＥＰ２２
でロボット制御装置３３がら全作業完了信号ＳＥＥか入
力されてるか否かをチェックし、入力されていなけれは
５ＴＥＰ１４に戻って、追従制御ユニット３１のマイク
ロコンピュータ３５から再び演算開始指令ＳＳ２が入力
されるのを待ち、入力されていれば５ＴＥＰ２３に処理
を進めて、駆動検出回路５１．５２に夫々クロックスト
ップを表わすクロックスタート・ストップ指令ＳＱ、、
ＳＱ２を出力すると共に、スリット源２６．３０に夫々
消灯を表わす点灯・消灯指令ＳＱ３．ＳＱ４を出力した
後、全ての処理を終了する。

なお、ロボット制御装置３３は１着座姿勢演算ユニツ１
−３２から演算完了信号Ｓ　ＯＫが入力されたら、ロボ
ット１６の駆動制御を行なっていないことを条件にデー
タ要求信号ＳＮを着座姿勢演算ユニツ１〜３２に出力す
るようになっている。

また、ＳＴＥ［”２１で出力される傾きデータ［δ］及
びズレ量データ［ｅｌは、ロボット制御装置３３におい
て、１へ７２に対するシーリング作業軌跡を示すティー
チデータの補正演算に供されるが、傾きデータ［δ］及
びズレ量データ［１？］の代りに、着座姿勢演算ユニッ
ト３２の方で、傾きデータ［δ］及びスレ量［１に基づ
いて演算した座標変換マトリクスをロボット制御装置３
３に出力するようにしても良い。

さらに、ロボット制御装置３３は、例えはラインに設備
されている種々の装置をシーケンシャルにコントロール
するシーケンスコントローラＩＰＣ）からの指令で全作
業完了信号ｓ　ｉ＞　ｒ：・を出力するものとする。

他方、第８図の５ＴＥＰ　４での処理で、追従制御開始
指令ＳＳ３か第１の追従コントローラ３６に出力され、
且つ検出開始指令ＳＳ５が第１の相対位置偏差検出器１
８の１駆動検出回路３日に出力されると、両者は第１の
可動ベースＳの走行を次のように制御する。

すなわち、先ず第１の追従コントローラ３６に追従制御
開始指令Ｓ８３が入力されると、第５図のＦＦ６２かセ
ットされてアナログスイッチ５８がオンする。

なお、この時点では、第１の可動ベースＳが原点に前回
復帰した時に、原点検出用リミットスイッチ４２からの
原点信号ＳｏによってＦＦ６４がリセットされたままで
あるため、アナログスイッチ６７はオフしている。

そして、アナログスイッチ５８がオンすると。

最初はドア２の端縁２ａが未だちょうど第１の相対位置
偏差検出器１８におけるラインイメージセンサ３８の中
央位置である第１の可動ベース９側の第１の基準点に達
している状態で、第１の相対位置偏差信号ΔＳ！Ｉがゼ
ロ（この事に就ては後述する）であるので、タコジェネ
レータ４４からのゲイン調整アンプ５３でゲイン調整さ
れた基準速度信号Ｓｖが加算回路５７から加算信号ＳＦ
としてアンプ５９に出力される・ したがって、アンプ６１は、加算回路６０からのアンプ
５９で増幅した加算信号ＳＦ　（＝Ｓｖ）と第１のタコ
ジェネレータ６からの速度フィードバック信号Ｓυ（但
し、最初はゼロ）との偏差に基づく偏差信号ΔＳ（ΔＳ
　−Ｓ　ｖ　）を増幅して第１のモータ８に出力するよ
うになるため、第１のモータ７は第１の可動ベース９が
パワーアントフリーコンベア１の搬送速度と略同速でＹ
軸方向に走行するように回転し始める。

一方、第１の相対位置偏差検出器１８の駆動検出回路３
日に検出開始指令Ｓ８５が入力されると、第５図のＦＦ
７１がセットされてＡＮＤ回路７２が開くため、２値化
回路７０から逐次出力される２値化ビテオデータＤ　ｖ
　１がこのＡＮＤ回路７２及びＯＲ回路７６を介してラ
ッチ回路７５に入力されるようになり、それによって２
値化ビデオデータＤ　ｖ　１が　０″から”　１　”に
立ち上る毎にカウンタ６９のカウント値Ｎｘがラッチ回
路７５にラッチさ九るようになる。

そのため、ドアハンガー乙にクランプされたドア２の端
縁２ａかラインイメージセンサ３８の中央位置である第
１の可動ベースＳ側の第１の基準点に達した時点では、
前述したようにｒ４００１１Ｊのカウント値Ｎｘがラッ
チ回路７５にラッチされるか、第１の可動ベース９が前
述したように走行し始めて、第１の可動ベースＳ側の第
１の基準点であるラインイメージセンサ３８の中央位置
（４００Ｈ）とコンベア１側の第１の追従点であるドア
２の端縁２ａとの間に、前述したサージングに基づくＹ
軸方向の微少な相対位置偏差が生じ始めると、ラッチ回
路７５にはラインイメージセンサ３８の１走査毎に、ド
ア２の端ｍ２ａの位置に対応するラインイメージセンサ
３８における位置を示すカウント値Ｎｘがラッチさ］す
るようになる。

したがって、減算回路７７によって演算される第１の相
対位置偏差データΔｙは、最初がセロで、後は前述の第
１の基準点と第１の追従点との間のＹ軸方向に関するセ
ンサ１走査毎の相対位置偏差を常に示すＮｘ−４００Ｈ
（正又は負の場合とゼロの場合がある）なる値になり、
この第１の相対位置偏差データΔｙがラインイメージセ
ンサ３８から１走査終了毎に出力される最終ビット出力
ＰＥ、のタイミングで第１の追従コントローラ３６のラ
ッチ回路５４にラッチされる。

そして、このラッチ回路５４に第１の相対位置偏差デー
タΔｙかＪ走査終了毎にラッチされると、このデータΔ
ｙは速度次元のデータとなり、この速度次元ベースのデ
ータΔｙをＤ／Ａ変換器５５によってＤ／Ａ変換した後
、ゲイン調整アンプ５６でゲイン調整すれば、パワーア
ンドフリーコンベア１の設定搬送速度を示す基準速度信
号Ｓｖを、微妙に変動する実際の搬送速度を示す信号に
補正し得る速度次元ベースの第１の相対位置偏差信号Δ
Ｓ！Ｉを得ることができる。

したがって、この第１の相対位置偏差信号ΔＳｙを加算
回路５７に入力して加算信号５Ｆ＝Ｓｖ＋ΔＳｙを形成
すれば、この加算信号ＳＦに基づいて回転する第１のモ
ータ７によって、第１の可動ベース９は、前述の第１の
基準点と第１の追従点との間のＹ軸方向の相対位置偏差
が零になるように、パワーアントフリーコンベア１に追
従走行するようになる。

なお、パワーアントフリーコンベア１の搬送速度が、例
えば０．１秒間に最大約０．４］　ｍ　／　ｍｉｎ程度
変動したとしても、ラインイメージセンサ３８は前述し
たように２．５ＭＨｚのクロック信号ｃｐによって走査
（１走査時間８１．９．２μｓｅｃ　）されるので、こ
の程度の変動には充分に対応できる。

但し、２．５ＭＩ（ｚのクロック信号ｃｐでセンサを連
続して走査すると、ＣＣＤ型のイメージセンサを用いた
場合、電荷蓄積が充分になされない恐れがあるため、１
走査終了後一定時間（例えば１１８０゜８μ５ｅｃ）た
け休止してから次の走査を繰り返す必要がある。このよ
うにした場合、データΔｙの更新時間は例えば２ｍ５ｅ
ｃになるが、これでも前述の変動には充分に対応できる
。

一方、第８図の５ＴＥＰ　４での処理で、検出開始を示
す検出開始・停止指令ＳＳ７が第２の相対位置偏差検出
器２１の駆動検出回路４１に出力されると、第２の追従
コントローラ３７は第２のｐ）動ベース１４の移動を次
のように制御する。

先ず、１−アハンガー乙にクランプされたドア２の端縁
２ａか第１の相対位置偏差検出器１８のラインイメージ
センサ３８の中央画素位置である第１の可動ベースＳ側
の第１の基準点に達した時点では、第２の可動ベース１
４は未だイニシャル位置にあるため、第２の相対位置偏
差検出８ｔ２１のラインイメージセンサ４０の中央画素
位置である第２の可動ベース１４側の第２の基準点はド
ア２が蛇行変動しないで垂下位置でちょうど静Ｉにして
いる時にその内側縁２ｂ（以下、これをコンベア１側の
第２の追従点とするＪ　（第２図参照）か位置するとこ
ろに対向している。

したがって、ドアハンガー３にクランプされたドア２か
垂下位置にあれば、スポット光源２２からのスポット光
によるドア２の内側縁２ｂからの反射光はラインイメー
ジセンサ４０の中央画素位置（第２の基準点）で結像し
、ドア２が第１図及び第２図に示す矢示Ｘ、、Ｘ２方向
に蛇行変動していれば、Ｉ・ア２の内側縁２ｂからの反
射光の結像位置もその蛇行変動に応じて移動する。

そのため、第２の相対位置偏差検出器２１における駆動
検出回路４１のクロック発生器８３がクロック信号ｃｋ
ｐを発生し始めた後、スポット光源２２からのスポット
光がドア２で反射されてラインイメージセンサ４０に入
射されるようになれば、第７図のラッチ回路８６にはラ
インイメージセンサ４０の１走査毎に、ドア２の内側１
１２ｂの蛇行変動位置に対応するラインイメージセンサ
４０における位置を示すカウンタ８４のカウント値Ｈｘ
がラッチされるようになる。

何故なら、ラインイメージセンサ４０の走査方向は前述
したように第１図及び第２図に示す矢示Ｘ２方向であり
、２値化ビデオデータＤｖ３が＝４８− ０″から′ｌ″に立ち上ったところの画素位置が１−７
２の内側縁２ｂの位置を示しているからである。

したがって、駆動検出回路４１に検出開始を示す検出開
始・停止指令ＳＳ７が入力されて、減算回路８７がラッ
チ回路８６にラッチされているカウント値）１　ｘから
第２の可動・＼−ス１４側の第２の基準点であるライン
イメージセンサの中央画素位置を示すデータｒ４００１
１’Ｊ　を減算するようになると、その減算結果である
第２の相対位置偏差データΔαシは、セロから第２の可
動ムース１４側の第２の基準点とドア２の内側ｇ２ｂ、
すなわ罵コンベア１側の第２の追従点との間のＸ軸方向
に関するセンサ１走査毎の相対位置偏差を常に示すＨｘ
−４００１１（正又は負の場合とセロの場合がある）な
る値になる。

そして、この減算回路８７からの第２の相対位置偏差デ
ータΔり〕がラインイメージセンサ４０から１走査終了
毎に出力される最終ビット出力ＰＥ３のタイミンクで、
第３図の第２の″追従コントローラ３７におけるＤ／Ａ
変換器４６によってＤ／Ａ変換され、その変換された第
２の相対位置偏差信号ΔＳｚが加算回路４７に出力さオ
しるようになる。

それによって、加算回路４７とアンプ４Ｂとの作用によ
り、第２のモータ１２は速度フィードバックをかけられ
ながら回転して１、第２の可動ベース１４は前述の第２
の基準点と第２の追従点との間のＸ軸方向の相対位置偏
差が零になるように、ドア２の蛇行変動に追従して移動
するようになる。

このように、第１．第２の追従コントローラ３６．３７
と第１．第２の相対位置偏差検出器１８．２１との作用
により、第１．第２の可動ベースＳ、１４をドア２の端
縁２ａが前述の第１の基準点に達した時点からドア２の
流れと蛇行変動とに精度良く追従させていれば、第８図
の５ＴＥＰ　６で出力されたロボット動作開始指令ＳＳ
１を受けたロボッ１〜制御装置３３が、第２の可動ベー
ス１４」−のロボツ１〜１６を所定のタイミングで、着
座姿勢演算ユニツ１−３２からの前述した傾きデータ［
δ］及びスレ量データ［ｅ］に応してティーチデータを
補正しながらプレーバックさせることによって、第１図
の充填剤圧送ポンプ３４から図示しないホースを介して
圧送されてくる充填剤をロボット１６の先端に取り付け
たシーリングカン１５からＸ軸方向に流れるドア２にお
ｔする決められた部位に正確に吹き付けることかできる
。

次に、第８図に戻って、ロボット１６がシーリング作業
ステージを流れるドア２のシーリング作業を完了して、
ロポツ１〜制御装置３３が追従制御ユニット３１のマイ
クロコンピュータ３５に作業完了信号ＳＥを出力すると
、ＣＰ　ＴＪ　３５　ａはＳ　Ｔ　ｆ’、Ｉ）７から５
ＴＥＰ　８に処理を進めて、追従制御停止指令Ｓ　Ｔを
第１の追従コン１〜ローラ３６に出力すると共に、第１
の相対位置偏差検出器１８の１駆動検出回路３日に検出
停止指令Ｓｒを出力し、１つ第２の相対位置偏差検出器
２１の駆動検出回路４１に検出停止りを示す検出開始・
停止指令Ｓ８７を出力する。

それによって、第５図のＦ、　Ｆ　６２かＯＲ回路６３
を介してリセットされてアナログスイッチ５８がオフす
るため、加算信号ＳＦが遮断されて第１のモータ７が停
止し、第１の可動ベース９も停止する。

また、ＦＦ７１もリセットされてＡＮＤ回路７２を閉し
るため、ラッチ回路７５に新たなカラン］・値Ｎｘかラ
ッチされなくなる。

さらに、第７図の減算回路８７の作動が停止するため、
その第２の相対位置偏差データΔ父がゼロになり、それ
によって第２のモータ１２も停止して、第２の可動ベー
ス１４も停止する。

但し、何らかの原因によって追従制御停止指令ＳＴが出
力されなかった場合は、第１の可動ベース９は走行を続
けるが、ある程度オーバ走行すると暴走検出用リミット
スイッチ４３（第３図）がオンして暴走信号ＥＭを出力
する。

そして、この暴走信号ＥＭによってＦＦ６２がリセット
されて第１の可動ベース９の走行が停止されると共にＦ
Ｆ６４がセットされる。なお、このＦＦ６４がセットさ
れると、第１の可動ベース９は後述するように原点に向
ってリターンするようになる。

また、この暴走信号ＥＭか出力された時には、例えば図
示しない異状表示器を作動させて異状を保全員に知らせ
ると共に、以後の作業を一時中止するようにしても良い
。

なお、１駆動検出回路４１における減算回路８７が何ら
かの原因によって停止しなかった場合、第２の可動ベー
ス１４は動き続けるため、この場合も」二記の暴走信号
ＥＭが出力された時と同様な異状処理を行なうようにし
ても良い。

第８図に戻って、ＣＰ　Ｕ　３５　ａは５ＴＥＰ　８の
処理を終了した後、５ＴＥＰ　９に処理を進めて可動ベ
ースリターン指令ＳＲを第１の追従コントローラ３６に
出力してから、５ＴＥＰＩＯに進んで原点信号ＳＯが入
力されるのを待つ。

但し、第２の可動ベース１４をそのままにして第１の可
動ベース９を原点にリターンさせようとすると、第２の
相対位置偏差検出器２１などがドア２にぶつかってしま
うので、実際には５ＴＥＰ　９の処理を行なう前に第２
の可動ベース１４を第１図及び第２図の矢示Ｘ１方向に
移動させる処理を行なうものとする。

なお、このような処理を行かう場合、第２の可動ベース
１４を例えば位置フィードバック制御によって移動させ
るようにたるためには、第２のモータ１２の出力軸に減
速機を介して位置検出器としてのポテンショメータを取
り付けて、このポテンショメータからの位置ブイ−１−
バツクデータと第２の可動ベース１４を所要量矢示Ｘ、
力方向移動させるための移動指令データとの偏差データ
を第３図のＤ／Ａ変換器４６の出力するようにする必要
がある。

可動ヘースリターン指令ＳＲが第１の追従コントローラ
３６に入力されると、第５図のＦＦ６４かＯＲ回路６５
を介してセットされてリターン回路６６が起動すると共
に、アナログスイッチ６７かオンする。

それによって、リターン回路６６から出力されるリター
ン信号ｓ　ｎがアンプ５日に入力されるようになるため
、第１のモータ７は第１の可動・ベース９を原点に戻す
Ｉ＼く回転し始める。

なお、第１の可動・＼−スＳのリターン中にロホツ１へ
１６は作業原点に復帰する。

そして、第１の可動ベース９が原点に復帰して、第３図
の原点検出用リミツ１〜スイッチ４２がオンすると、原
点信号Ｓｏが追従制御ユニット３１におけるマイクロコ
ンピュータ３５及び第１の追従コントローラ３６に出力
される。

原点信号Ｓｏが第１の追従コン１−ローラ３６に入力さ
れると、第５図のＦＦ６４かりセラ１−さＪ（でリター
ン回路６６が動作を停止にすると共に、アナログスイッ
チ６７かオフするため、第１のモータ７が停止して第１
の可動へ−スＳも停止する。

また、原点信号ＳＯがマイクロコンピュータ３５に人力
されると、ＣＰ　Ｕ　３５　ａは第８図の５ＴＥＰＩＯ
からＳ１’ＥＰ］］に処理を進めて、ロボツ（−制御装
置３３から全作業完了信号ＳＥＥか入力さ４しているか
否かをチェックし、全作業完了信号Ｓ　Ｅ　Ｅか入力さ
れていなければ第２の可動ベース１４をイ＝５５− ニシャル位置に戻す図示しない処理を行なった後、５Ｔ
ＥＰ　２に戻ってロボット１６が作業原点に復帰してい
ることを条件に５ＴＥＰ　３に進んで、再び追従開始タ
イミング信号Ｓｃが入力されるのを待ち、全作業完了信
号ＳＥＥが入力されていれは５ＴＥＰ　Ｉ　２に進んで
、第１．第２の相対位置偏差検出器１８゜２１の駆動検
出回路３９．４１にクロックストップを表わすクロック
スター１へ・ストップ指令ＳＳ４．ｓｓ６を夫々出力す
ると共に、スポット光源１９．２２に消灯を表わす点灯
・消灯指令ＳＬ、、ＳＬ２を夫々出力した後、全ての処
理を終了する。

このようにして、ロボット制御装置３３から全作業完了
信号ＳＥＥが入力されていないことを条件に、シーリン
グ作業ステージに流れてくるドア２に対してシーリング
作業を繰り返して行なうことができる。

以下、」二記実施例の変更例を列記する。

（イ）　スポット光源１９．２２をスリット光源にして
も良いばかりか、スリット光源２６゜３０をスポット光
源にしても良く、又全での光源をレーザ光源としても良
い。

（ロ）　第１の相対位置偏差検出器１日の検出仕様を反
射型から透過型に変更することができるはかりか、着座
姿勢検出器２５．２９の検出仕様を透過型から反射型に
変更することもてきる。但し、第１の相対位置偏差検出
器１８の検出仕様を透過型に変更する場合、パワーアン
ドフリーコンベア１を挾んで反射側から光（スリン１へ
光又はスポット光）殻照射する光源をコンベア１の流れ
に同期させて移動させるか、照射範囲の広い光源を用い
る必要がある。

（ハ）　第１の相対位置偏差検出器１８の検出器として
は、非接触型の検出器の他に接触型の検出器を用いるこ
ともできる。例えば、第１の追従ユニット５に沿ってリ
ニアポテンショメータをイ・］設して、その検出可動部
をドア□ハンガー３側に設けたドックによって一定区間
動かすようにしても良い。

（ニ）　パワーアンドフリーコンベア１側の第１゜第２
の追従点としては、ドア２の端、１１２ａ及び内側線２
ｂの他に、ドア２における穴、切欠き２段部等又はドア
ハンガー側縁等、ラインイメージセンサで検出できる特
徴点であれば何を利用しても良い。

（ホ）上記実施例では、基準速度信号Ｓｖをコンベア１
によって駆動されるタコジェネレータ４４によって形成
するようにした例に就で述べたが、例えば定電圧回路に
よって形成したコンベア１の設定速度に応じた信号を利
用しても良い。

（・＼）第１．第２の可動ベース９，１４側の第１゜第
２の基準点は、ラインイメージセンサ３８゜４０の中央
画素位置が望しいが、これに限定されるものではなく任
意である。

次に、コンベア１によって搬送されるドア２がラインの
曲りなどの要因によって２軸方向にうねり変動する場合
の対策に就て簡単に説明する。

すなわち、第１３図に示すように、ロボット１６の先端
に、ラインイメージセンサを用いたイメージセンサカメ
ラ８８．スポット光源８日、及びシーリングガン１５を
図示のような配置で搭載したブラケット９０を矢示ＦＩ
＋Ｆ２方向にモータ９１の駆動力によって移動させるこ
とかできる手首補正軸Ｓ２を取り付ける。

但し、イメージセンサカメラ８８におけるラインイメー
ジセンサの配設方向は、ブラケット９０の移動方向と同
方向とし、又ロボット１６によるシーリンク作業方向と
ブラケツ１−９Ｏの移動方向とは、互いに常に直交する
ものとする。

そして１手首補正軸９２のモータ９１を次のようにロボ
ット１６の制御とは独立して駆動制御することによって
、Ｚ軸方向のうねり変動による作業誤差ばかりかＸ軸方
向の蛇行変動に基つくｚ軸方向の変動成分による作業誤
差をなくすことができる。

すなわち、スポット光源８日からのスポット光によって
１−７２のシーリンク部の段部にイ」けた陰影Ｓ　Ｈを
イメージセンサカメラ８８で撮像して、その陰影Ｓ　Ｉ
（の結像位置と予め定めたセンサ上の基準位置との偏差
を求め、その求めた偏差がゼロとなる位置までブラケッ
トＳＯを矢示Ｆ１又はＦ２方向に移動させるべくモータ
Ｓ１の回転を制御する。

このようにすれは、ドア２が２軸方向に変動しても基準
位置さえ適正に定めていれは、シーリングカン１５によ
る充填剤の吹き付は位置はシーリングラインに正確に倣
う。

なお、第１３図に示す手首姿勢は、ロボッ１へ１６の先
端部か図面垂直方向に移動する時の姿勢である。

また、このような手打補正軸９２を設けた場合、ロボッ
ト１６のティーチングをある程度ラフに行なっても、そ
れによる作業誤差を吸収することが可能になる。

さらに、手首補正軸９２の代りに、Ｚ軸方向に補正動作
が可能な補助追従軸を用意して、前述の第２の追従ユニ
ット１０の第２の可動ベース１４上にその補助追従軸を
積み上げると共に、その上にロボット１６を載置するこ
とによって、Ｚ軸方向に関するうねり変動に対処するこ
ともできる。

なお、上記実施例では、パワーアントフリーコンベア１
によって搬送されるドア２を例に採って説明したが、こ
の他に例えばスラットコンベア等のコンティニュアスコ
ンベアによって搬送される車体などに対する追従作業に
もこの発明は同様に適用できる。

また、上記実施例では、ロボッｌ−によってなされる作
業に就で説明したが、自動ねじ締め機や自動溶接機等の
専用機を第２の可動ベース上に載置して、その専用機を
ワークに追従させて作業を行なわせることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によればコンベア側の予
め定めた第１の追従点と第１の可動ベース側の予め定め
た第１の基準点との間のコンベア搬送方向に関する相対
位置偏差を検出して、その検出した相対位置偏差が零に
なるように第１の可動ベースの走行を制御すると共に、
その第１の可動ベース」二でコンベア側の予め定めた第
２の追従点と第２の可動ベース側の第２の基準点との間
のコンベア搬送方向とコンベア設置面に垂直な方向とに
夫々直交する方向に関する相対位置偏差を検出して、そ
の検出した相対位置偏差も零になるように第２の可動ベ
ースの移動も制御して、第２の可動ベース上に載置した
自動作業機械装置をコンベアに正確に追従させるように
したので、コンベアによって搬送されるワークに対して
作業を失敗なく正確に行なうようにすることが可能にな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による追従装置を適用したラインの
シーリング作業ステージまわりの斜視構成図。 第２図は、第１図における追従装置に係わる部分をライ
ンの進行方向から見た側面図、　。 第３図は、第１図の制御系のブロック図、第４図は、第
３図のタコジェネレータ４４の駆動態様を示す断面図、 第５図は、第３図の第１の追従コントローラ３６と駆動
検出回路３日の具体的な構成例を示すブロック図、 第６図は、第３図の駆動検出回路５１．５２の具体的な
構成例を示すブロック図、 第７図は、第３図の駆動検出回路４１の具体的な構成例
を示すブロック図、 第８図は、第３図の追従制御ユニット３１におけるマイ
クロコンピュータ３５のＣＰ　Ｕ　３５ａが実行するプ
ログラムを示す処理フロー図 第９図は、第３図の着座姿勢演算ユニット３２のｃｐＵ
３２ａが実行するプログラムを示す処理フロー図、 第１０図は、第１の相対位置偏差検出器１８の作用説明
に供する図、 第１１図は、１走査分の２値化ビデオデータＤｖ１の異
なる例を示す波形図、 第１２図は、第９図の処理フロー図の作用説明に供する
図、 第１３図は、パワーアントフリーコンベア１ノＺ軸方向
に関するうねり変動に対処するための装置の一例を示す
構成図、 第１４図及び第１５図は、夫々この発明の背景説明に供
するコンティニュアスコンベアの挙動を示す線図である
。 １・・・パワーアンドフリーコンベア ２・・・ドア　　　　　２ａ・・・端縁（第１の追従点
）３°°ドアハンガー ５・・・第１の追従ユニット Ｓ・・・第１の可動ベース １０・・第２の追従ユニット １４・・・第２の可動ベース １５・・・シーリングガン １６・・ロボット（自動作業機械装置）１８・・・第１
の相対位置偏差検出器 １９．２２・・・スポット光源 ２１・・・第２の相対位置偏差検出器 ２５．２９・・・着座姿勢検出器 ２６．３０・・・スリット光源 ３１・・・追従制御ユニット（第１．第２の追従制御手
段）３２・・・着座姿勢演算ユニット ３３・・・ロボット制御装置 ３６・・・第１の追従コンＩ−ローラ ３７・・・第２の追従コントローラ ３Ｂ、４０，４９．５０・・ラインイメージセンサ３９
．４１，５１．５２・・・駆動検出回路４２・・・原点
検出用リミットスイッチ４３・・暴走検出用リミットス
イッチ 第２図 符１ｍ昭６１−１１１８９３　（２２）第１３図 第１４図 時間−◆ 第１５図 時間−− ７７６一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　コンベアの搬送方向に沿って走行可能な第１の可動
   ベースを有する第１の追従ユニットと、この第１の追従
   ユニットにおける第１の可動ベース側の予め定めた第１
   の基準点と前記コンベア側の予め定めた第１の追従点と
   の間の前記コンベアの搬送方向に関する相対位置偏差を
   検出する第１の相対位置偏差検出手段と、 この第１の相対位置偏差検出手段によって検出した相対
   位置偏差が零になるように前記第１の可動ベースの走行
   を制御する第１の追従制御手段と、前記第１の追従ユニ
   ットの第１の可動ベース上に設けられ、前記コンベアの
   搬送方向と前記コンベアの設置面に垂直な方向とに夫々
   直交する方向に移動可能な第２の可動ベースを有し、こ
   の第２の可動ベース上にロボット等の自動作業機械装置
   を載置した第２の追従ユニットと、 この第２の追従ユニットにおける第２の可動ベース側の
   予め定めた第２の基準点と前記コンベア側の予め定めた
   第２の追従点との間の前記第２の可動ベースの移動方向
   に関する相対位置偏差を検出する第２の相対位置偏差検
   出手段と、 この第２の相対位置偏差検出手段によって検出した相対
   位置偏差が零になるように前記第２の可動ベースの移動
   を制御する第２の追従制御手段とによって構成したこと
   を特徴とする追従装置。