JPS61168432A - 骨材ポジシヨニング台車 - 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〉 本発明は骨材ボジショニング台車に関し、特に、大聖構
造物の自動組立システムなどｌこおいて、配材取付ロボ
ット等の組立自動機に多種の部材を、位置決め精度良く
ボジショニングして準備することができるようにしたも
のである。

〈従来の技術と問題点〉 従来より、船殻構造等の配材・取付作業の自動化、ロボ
ット化に際しては、骨材の準備ステージに次のような問
題点があり、自動化を困難にしていた。

第１に、配材・取付に用いられるロボットの−／ドが大
型重量部材を扱うため且つ圧着機能等の追加のため大型
の構造となり、よって骨材パレットでの骨材配置間隔を
広くとらねばならない等パレットが大型化して仕分は治
具としての実用性がなくなり装置化が困難でおる。

第２１こ、骨材の端部形状が多種類であるため、ＮＣ配
材ロボットの位置決め精度を保証するのに必要な端部基
準点の位置決めが難しく且つ時間を要し、よって骨材パ
レットの仕分は準備を能率良く行うことができない。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、骨材を密だがラ
フな精度で仕分けしたパレットからでも、所定の骨材を
オープンスペースに引き出し、よって配材働取付ロボッ
トによる骨材招待が精度良く容易に行えるようにした骨
材ボジショニング台車を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成した本発明の骨材ボジショニング台車は
、骨材の端部そつかむ差し込みクランプ機構と、このク
ランプ機構を骨材パレット上の骨材端部へ向けて往復移
動させ骨材をオープンスペースに引き出す搬送装置と、
この搬送装置及びクランプ機構を骨材パレットに沿って
骨材位置へ移動し位置決めする台クランプ機構の移動姿
勢を一定に保持する搬送装置のガイドローラ及びガイド
レールと、骨材の端部形状を検知する一対の探触子そ有
するセンサーと、このセンサーからの信号を演算処理し
て搬送装置のモータをフィードバック補正制御し骨材の
基準点を所定の配材位置に位１決めする制御手段とを具
備することを特徴・とする。

く作　　　用〉 差し込みクランプ機構は往復移動して骨材端部をつかみ
オープンスペースへ骨材ヲ引キ出す。こｎにより骨材が
密にパレット上に配置されていても所定の骨材を引き出
せる。上下２段のクランプとガイドローラー及びガイド
レールとは骨材を引き出すときに、骨材の姿勢をパレッ
ト上にあった直立状態のまま保持する。これｌこより骨
材の姿勢が変らない。

引き出すと同時にセンサーと制御手段が骨材の端部形状
、傾斜を検出・演算処理し、端部基準点が所定位置に位
置するように搬送装置を適応制御する。これにより配材
・取付ロボットの位置決め精度が保証される。

く実　施　例〉 第１図〜第９図により本発明の一実施例を説明する。第
１図は組立定盤及び骨材パレットを含む全体の構成図、
第２図は骨材把持状態の骨材ボジショニング台車の備面
図、第３図は骨材把持後少し移動した状態の骨材ボジシ
ョニング台車の平面図、第４図はｍ２図Ａ部の拡大図、
第５図は第３図Ｂ部の拡大図、第６図は制御系のブロッ
ク構成図、第７図は制御の流れ図、第８図及び第９図は
端部形状センサーの説明図である。

ｉｔ図１こお員て、ｌは骨材ボジショニング袷車であり
、骨材３０を把持するためのクランプブロック５及び′
１動三点クランプ１０、チェーンやベルト等の引き出し
用搬送装置３、骨材の端部形状を検出するためのセンサ
ー４、骨材の送り出し位置決め用ＤＣサーボモータ６、
台車走行用ＤＣサーボモータ７、制御器８等を装備して
いる。３０は骨材、３１は母材、４０は骨材パレット、
４１は骨材スタンド、４２はパレットサポート治具、５
１は配材・組立ロボット、５２はロボット走行レール、
５３は組立定盤である。パレットサポート治具４２は骨
材３０を、骨材スタンド４１を用いて各パレット４０に
略直立に密ではあるが端部の位置精度は比較的ラフに準
備・用意している。配材・組立ロボッ）５１は骨材把持
アーム５０を有し、骨材ボジショニング台車１から骨材
３０を受は取り、組立定盤５３上で母材３１及び対象の
骨材３０を組み立てられる構成となっている。

上述した骨材ボジショニング台車１は配材・組立ロボッ
ト５１及びロボット走行レール５２の稼動域内にて骨材
パレット４０及びパレットサポート治具４２等と平行に
配置されており、パレットサポート治具４２に平行に走
行すべく、台車レール１５上を位置決めラック１７に沿
って走行する構成になっている。第２図〜第５図により
骨材ポジショニング台車１を更に説明すると、この台車
１は骨材パレツ１−４０から骨材３０を略同じレベルで
引き出すべく、差し込み式のクランプブロック５及び電
動三点クランプ（上下２段でクランプするクランプモー
タ）１０を引き出し往復移動するようにしている。即ち
、チェー７′ｔたはベルト等の搬送装置３が骨材パレッ
ト４０に対して直角方向に往復移動するように骨材ポジ
ショニング台車１に装備され、このチェーンまたはベル
ト３にクランプブロツク５が取り付けら几、更にこのク
ランプブロック５に電動三点クランプ１０が取り付けら
れている。

チェーンまたはベルト３の両サイドには、クランプブロ
ック５の移動姿勢を一定にするため、ガイドレール１２
中を滑動するガイドローラ１１が適当なピッチで取り付
けられている。１３はガイドレールサポートである。こ
ｎらの引き出し往復移動をするための動力は、ＤＣサー
ボモータ６及びスプロケット９ａ。

９ｂ並びにスプロケット支持用の軸受ブラケット１８ａ
、１８ｂによりチェーンまたはベルト３に与えられる。

骨材ポジショニ／グ台車１に°ズその反骨材パレット側
部位に、第８図及びｌＫ９図の如く上下の探触子８０．
８１が対になったセンサ４があり、引き出された骨材３
・）の端部形状がこのセンサ４によって後述の和〈計測
され、端部形状に応じて制御器８によりＤＣサーボモー
タ６の制御が調整されて所定の位置に骨材３０が送られ
る。一方、骨材ボジショニ／グ台車１６′ｉＤＣサーボ
モータ７及び車輪１４を有し、こｎらの駆動によって台
車レール１５上をＮＣ制御に応じて移動制御され、ラッ
ク１７に対する位置決めエンコーダ１６を用いて該当す
る骨材３０の位置に位置決めされる。なお、４３は支持
部材である。

次に、第２図〜第５図Ｉこより動作−作用を説明する。

制御系は第６図に示す如（、ＣＰＵ（中央処理装置）６
０％ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）６４、及びＲＡＭ
（、）ンダムアクセスメモリ）６５を中心に構成されて
いる。

６１はロボットコントａ−ラ、６２はＮＣレジスター、
６３はＡ４変換器、６６と６７はＤ／Ａ変換器である。

第６図と第７図によって制御を説明すると、まず配材・
取付ロボットの動作と同期してロボットコントローラ６
１からＮＣレジスタ６２に送らｎる骨材位置指令７０に
基づき、ＣＰＵ６０の演算制御作用によりＤ／Ａ変換器
６６８介してＤＣサーボモータ７へ台車移動制御信号を
与え、このＤＣサーボモータ７の駆動によって該当する
骨材位置へ骨材ボジショニング台車１％移動し位置決め
する（７１）。次いでＣＰＵ５Ｑの演算制御作用により
Ｄ／Ａ変換器６７そ介してＤＣサーボモータ６へ、骨材
３ｏの端部を把持する位置にクランプブロック５を移動
させる制御信号が与えられる。これによりクランプブロ
ック５は骨材端部を挿入してつかみ（７２）、更に骨材
３０を直立状態に保つためその端部を電動三点クランプ
１０１こより上下２段でクランプする（７３）。すると
今度は、ＤＣサーボモータ６を逆転させ、クランプブロ
ック５が骨材３０を把持した状態で、骨材ボジショニン
グ台ＪＥＩ上のオープ／スペースへ骨材３０８引き出す
（７４）。同時に、骨材引き出し完了付近ではクランプ
ブロック５の間ｌこ挿入されるような固定位置に取り付
けて必る探触子対のセンサー４により、骨材３０の端部
形状がセンシングされる（７５）。センシング信号（後
述する第８図、第９図のセンシング長Ａｘｅ　４　）は
Ａ／Ｄ変換器６３を介してＣＰＵ６０に入力さ几、ＣＰ
Ｕ６０の演算制御作用により骨材３０の種類で異なる端
部形状に応じた基準点（第８図、第９図のＡ点）が算定
され、この基準点が骨材ボジショニング台車１上に予め
定めた所定位置に位置決めするように、ＤＣサーボモー
タ６に補正動作を行わせる（７６）。これまでの間管材
３０は、クラップブロック５．電動三点クランプ１０．
ガイドａ−ラ１１及びガイドレール１２により、直立状
態に保たれている。骨材３０が所定位置に位置決めされ
ると、ロボット等の骨材把持アーム５０によってクラン
プされる（７７）。すると、台車１のクラップブロック
５は把持解除をさｎ（７８）、またロボット等による配
材取付作業が開始される（７９〕。その後、次の骨材ボ
ジショニングに戻る。

次に第８図、第９図によってセンサー４の構成及び端部
形状のセンシング作用を説明する。センサー４は対の探
触子８０．８１によって構成さｎ１各探触子８０，８１
はその基部でポテンショメータやマグネットスケール等
により長さ計測が可能なものであり、その先端には一定
半径ｒのａ−ラ８２，８３％有する。このセンサー４は
骨材３０の引き出し完了点近くに位置しており、第８図
、第９図に示す如く、探触子８０．８１により端部形状
に応じて距離寸法Ｚｌ　＊　１２　　を計測し、計測値
に応すゝる信号をＣＰＵ６（Ｈこ送る。するとＣＰＵ６
０は、次式（８４）により骨材端部の傾斜角度θを算定
し、次いで次式（８５）により各端部形状に応じた骨材
位置決めの基準点Ａ、７Ｊセンサー４からの位置寸法り
を演算する。但し％ｈ１は探触子間上下寸法、ｈ雪は下
側探触７−８１の基準面からの胚さである。

（ａ）端部傾斜角度θの算定 伽）基準点ＡのＬ寸法演算 基準点Ａの位置寸法りが演算されると、基準点Ａが台車
一定盤系の所定（直線）位置に位置するべく、ＣＰＵ６
０、ＤＣサーボモータ６によりフィードバック補正制御
が自動的に行わｎる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明の骨材ポジショ二／グ台車Ｉ
こよｎば、以下の効果がある。

（１）　　密−こ、比較的ラフな状態で骨材を仕分は配
材したパレットから、本発明の骨材ボジショニング台車
は骨材を、ロボット等の把持が容易なスペースへ順次引
き出し、ポジショニングする。そのため、骨材パレット
の構造及び仕分は作業が安易に且つ実用的になり、また
、ロボット等の大型把持ハンドでも、スペース経済によ
って効率良く使用できる。

（２）骨材引き出し動作と並行し、骨材端部形状センナ
によって、端部形状に応じた基準点を割り出して補正位
置決めをすることができるため、ロボット等自動機によ
る配材・取付の高精度を保証することができる。

（３）　　これらのことは、従来、配材・取付ロボット
の周辺装置としての骨材パレットが、ロボットが骨材を
パレットから把持する場合には骨材の置き方についてハ
ンドの入るスペース及びかなりの端部位置精度が要求さ
れる一方、骨材をパレットに格納する場合には骨材をな
るぺ〈ラフな精度で密に格納したいという相反する要求
がなされていたことに鑑みるき、本発明はこれらを一挙
に解決することができ極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例に関し、第１図は組立定盤及び骨
材パレットを含む全体の構成図、第２図は骨材把持状態
の骨材ポジショニング台車の側面図、第３図は骨材把持
後少し移動した状態の骨材ボジショニング台車の平面図
、第４図は第２図Ａ部の拡大図、第５図は第３図Ｂ部の
拡大図、第６図は制御系のブロック、溝成図、第７図は
制御の流れ図、第８図及び第９図は端部形状センサーの
説明図である。 図　　面　　中、 １は骨材ボジショニング台車、３はチェーンｔたはベル
ト、４は端部形状セン？−１５はクランププロツク、６
は送り出し位置決め用ＤＣサーボモータ、７は合憲走行
用ＤＣサーボモータ、８は制御器、９ａと９ｂ（まスプ
ロケット、１０は電動三点クラ７プ、１１はガイドａ−
ラ、１２はガイドレール、１４は車検、１５は台車レー
ル、１６はエンコーダ、１７は位置決めラック、１８ａ
と１８ｂは軸受ブラケット、３０は骨材、３１は母材、
４０は骨材パレット、４１は骨材スタンド、４２はパレ
ットサポート治具、５０はロボットの骨材把持アーム、
５１はロボット、５２はロボット走行レール、５３は組
立定盤、８０と８１は探触子、８２と８３はローラーで
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 骨材の端部をつかむ差し込みクランプ機構と、このクラ
   ンプ機構を骨材パレツト上の骨材端部へ向けて往復移動
   させ骨材をオープンスペースに引き出す搬送装置と、こ
   の搬送装置及びクランプ機構を骨材パレツトに沿つて骨
   材位置へ移動し位置決めする台車本体と、 骨材の直立状態を保持するクランプ機構の上下２段のク
   ランプと、クランプ機構の移動姿勢を一定に保持する搬
   送装置のガイドローラ及びガイドレールと、骨材の端部
   形状を検知する一対の探触子を有するセンサーと、この
   センサーからの信号を演算処理して搬送装置のモータを
   フイードバツク補正制御し骨材の基準点を所定の配材位
   置に位置決めする制御手段とを具備した骨材ポジシヨニ
   ング台車。