JPS62165204A

JPS62165204A - 追従制御装置

Info

Publication number: JPS62165204A
Application number: JP61006369A
Authority: JP
Inventors: Toru Nishiyama; 徹西山; Yukio Takagawa; 高川　幸男; Yukihisa Makino; 牧野　恭久; Kichinosuke Kishitani; 岸谷　吉之助
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1986-01-17
Filing date: 1986-01-17
Publication date: 1987-07-21

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、例えば、コンベアによって連続的に搬送され
るワークに対して、追従装置の台車に載置されたロボッ
ト等を、前記ワークの任意の投数位置に同期追従移動さ
せることが可能な追従制御装置に関する。

（従来の技術）最近では、コンベアによって搬送されるワークにロボッ
トが追従移動しながら所定の作業を行なうことにより、
生産工程における生産性の向上を図ろうとする生産技術
がある。

第５図には、連続的に搬送される車両のリアウィンドを
、追従装置の台車に載置されたロポツ（−が追従移動し
ながら取り付ける組立て工程の説明図が示されている。

同図に示すように、車体１は、図示しない制御１Ｂ置に
よって制御されるコンベア２によって搬送され、この車
体１にリアウィンド３を取付けるロボット４は、ロボッ
ト制御装置９によって制御されている。そして、ロボッ
ト４は、コンベア２と平行に配設された追従装置５の台
車６に載置され、台車６は、追従制御装置１０によって
制御される駆動装置７によって移動するようになってい
る。また、ロボット制御装置９と追従制御装置１０とは
、電気的に接続されてあり、夫々の制ｔ＋＋装置９，１
０から送出される信号を互いに入力して、ロポツ１〜４
と追従装置５との動作の同期を図っている。

そして、追従装置５によって移動することが可能なロボ
ット４が、コンベア２によって搬送された車体１の予め
設定された特徴点く例えば、車体１の先端や、タイヤハ
ウスとフェンダ一部の境等）を、ロボット４に取付けら
れた一次元うインセンザ８によって検出すると、この検
出信号がロボット制御装置９を介して追従制御装置］０
に出力され、追従制御装置１０は、追従装置５によって
前記特徴点とロボット４を載置した台車６との相対位置
を、予めｔ２定した位置を維持するように制御し、ロボ
ット４は、台車６が追従移動している間に、ロボット制
ｉｌｌ装置９に教示されているプログラムに基づいて、
リアウィンド３を車体１に組付ける作業を行なうように
なっている。

（発明が解決しようとする問題点）しかして、このような従来の追従制御装置にあっては、
ロボット４に取付けられた一次元ラインセンサ８によっ
て、ワークである車体１の予め設定された特徴点を検出
して、この点を基準としてロボット４を予め設定された
一箇所の相対位置に基づいて、追従移動させるようにな
っていたために、追従装置５の可動範囲が、車体１に対
して複数種類の作業を行なえるだけの余裕がありながら
、ロボット固有の作動領域外の作業は、一台のロボット
につき一種類の作業しか行なうことができなかった。即
ち、車体１に、フロントウィンドとりＺウィンドとを一
台のロボットで取付けることはできなかった。そして、
完全自動化ラインを構成する場合には、ロボットの台数
は、作業種類に相当する台数が必要となり、また、その
ラインに要求される必要全長が相当長くなるので、完全
自動化ラインの設置には、相当なコストがかかる等の問
題点を有していた。

本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みて成された
ものであり、一台のロボットで、複数種類の作業をさせ
ることが可能な追従制御装置を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段）前記目的を達成するために、本発明では、搬送装置によ
って連続的に搬送されるワークの位置を検出するワーク
位置検出手段と、前記ワークの特定点を同期追従する追
従機の位置を検出する追従機位置検出手段と、前記ワー
ク位置検出手段及び前記追従機位置検出手段から出力さ
れた位置検出信号に基づいて、前記ワーク及び前記追従
機の相対位置を算出する相対位置演算手段と、前記追従
機を前記ワークの任意点に同期追従移動させるためのデ
ータを入力する追従位置データ教示手段と、前記追従位
置データ教示手段から出力されたデータを記憶する教示
データ格納手段と、前記相対位置演算手段により算出し
た相対位置及び前記教示データ格納手段に格納されてい
る相対位置の比較をし、その偏差を補正する信号を出力
する相対位置比較手段と、前記相対位置比較手段から出
力された信号に基づいて前記追従機を駆動する駆動手段
とを設けたことを特徴とする。

（作用）以下に本発明の作用を、第１図に基づいて説明する。

まず、ワークの位置を検出するワーク位置検出手段８と
追従ｔａ６の位置を検出する追従装置位置検出手段１１
がら位置検出信号を入力した相対位置演算手段１２は、
前記ワークの位置と追従機６の相対位置を算出し、この
算出値を相対位置比較手段］４に送出する。次に、相対
位置比較手段１４は、ロボットの各種作業完了信号（フ
ロントウィンド取付は完了。リアウィンド取付は完了等
）に基づいて、追従位置データ教示手段］５によつて予
め教示したデータが格納されている教示データ格納手段
１３のデータをルックアップして、必要なデータを取り
出し、このデータと前記相対位置の算出値とを比較して
、この偏差をＯにするような信号を駆動手段７に出力す
る。そして、この信号を入力した駆動手段７はこの信号
に基づいて、追従機６を前記偏差がＯになる位置に移動
させる。

従って、追従機６は、教示データに基づいて、ワークの
検出点を基準として任意の点を追従移動することが可能
であるので、追従機６に載置されたロボット４は、ワー
クに追従移動しながら複数種類の作業をすることができ
ることになる。

（実施例）以下に本発明の実施例を図面に基づいて、詳細に説明す
る。

第２図には、本発明に係る追従制御装置を用いた車両組
立てラインの全体構成図が示されている。

同図に示すように、この車両組立てラインには、搬送台
車１６の移動をするコンベア２が設けられ、このコンベ
ア２と平行に追従装置５が配設されている。

そして、車体１は、搬送台車６に固定されて搬送される
ようになっている。また、ロボット４は、追従装置５０
台車６に載置されている。ざらに、コンベア２には、コ
ンベア２の移動に応じてパルスを発生するコンベアパル
スジェネレータ１７が接続され、コンベア２の側面には
、車体１の通過を検出するワーク検出用リミットスイッ
チ１８が配設されている。一方、追従装置５には、台車
６を駆動するサーボモータ７が設けられており、また、
台車６の原位置を検出する原点リミットスイッチ１９が
追従装置５の側面に配設されている。

そして、コンベアパルスジェネレータ１７、ワーク位置
検出用リミットスイッチ１８、原点リミットスイッチ１
９及びサーボモータ７は、夫々追従制御装置１０に接続
されており、ロボット４は、ロボット制ａ装置９に接続
されている。

次に、第３図には、本発明に係る追従制（Ｉｌ装置の概
略構成図が示されている。同図に示すように、この追従
制御装置は、追従対象物でおる車体１の設定点における
通過を検出するワーク位置検出用リミットスイッチ１８
、台車６の原位置を検出する原点リミットスイッチ１９
、ロボットの動作を制御するロボット制御装置９、コン
ベア２の移動に応じてパルスを発生するコンベアパルス
ジェネレータ１７、台車６の位置を検出する追従機パル
スジェネレータ２０等の周辺装置と、前記周辺装置から
出力された信号に基づいて、台車６を所定の位置に追従
移動させる制御装置２５と、制御装置２５に接続され、
ここから出力される信号に基づいて、サーボモータ７を
駆動するサーボアンプ２１とから構成されている。そし
て、サーボモータ７は、タコジェネレータ２２に接続さ
れ、その出力信号によってサーボモータ７の回転速度が
検出され、サーボアンプ２１によってその回転速度が制
御されている。

以上のように構成された本発明に係る追従制御装置は、
第４図に示す動作フローチャートに基づいて、以下に説
明するようにロボット４を車体１に対して追従移動させ
、所定の作業を行なうことになる。

ＴＥＰ１まず、ラインに配設されたコンベア２、ロボット４、追
従装置５等の各種装置の準備が整うと、各パルスジェネ
レータ１７．２０からのデータ及びリミットスイッチ１
８．１９からのデータが全てリセットされ、同時に、ロ
ボット４の作業種類を表わすカウンタｉの値が１にセッ
トされる。そして、この時には、台車６は、原位置（リ
ミットスイッチ１８をＯＮさせている状態）で待機して
いる。

ＴＥＰ２搬送台車１６によって搬送される車体１が、ワーク位置
検出用リミットスイッチ］８によって検出されたかどう
かが追従制御装置１０によって判断される。ワーク位置
検出用リミットスイッチ１８から車体１の検出信号が出
力されな（プれば、このステップを前記検出信号が出力
されるまで繰り返す。また、前記検出信号を出力すると
５ＴＥＰ３に進む。

５ＴＥＰ３ワーク位置検出用リミットスイッチ１８によって、小体
１の先端部が検出されると同時に、追従制御装置１０は
、コンベアパルスジェネレータ１７と追従機パルスジェ
ネレータ２０から出力されるパルス信号を入力し、これ
らのパルス信号のカウントを開始する。

ＴＥＰ４：１ンベアパルスジエネレータ１７から出力されたパル
ス信号のカウント値にしたがって、車体１の絶対位置ａ
（第２図中に示す）を、追従制御装置１０内に設けられ
ている相対位置演算手段１２によってリアルタイムに算
出する。

ＴＥＰ５Ｓ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　４で算出した車体１の絶対位置ａの値
と教示データ格納手段１３に予め格納されているデータ
Ｃｉ（この時点では、ｉ＝１である。また、ここに教示
されているデータ数は、ロボット４が追従移動しながら
する作業種類数に等しい。）とが、追従１ｉ’ｌ　御”
Ａ置］Ｏ内に設けられている相対位置比較手段１４によ
って比較される。この比較の結果、ａかＣｉよりも小さ
ければ８ＴＥＰ３に戻り、５ＴＥＰ３から５ＴＥＰ５の
処理を繰り返し、ａがＣｉ以上であれば、８ＴＥＰ６に
進む。

８ＴＥＰ６ＳＴＥＰ５において、ａがＣ：以上であると判断される
と、つまり、車体１の絶対位置ａが、教示データ格納手
段１３内に格納されている第１追従位置Ｃ１以上になる
と、５ＴＥＰ４の処理と同様に、再び、コンベアパルス
ジェネレータ１７から出力されたパルス信号のカウント
値にしたがって、車体１の絶対位置ａを、追従制御装置
１０内に設けられている相対位置演算手段１２によって
リアルタイムに算出する。

ＴＥＰ７追従機パルスジェネレータ２０から出力されたパルス信
号のカウント値にしたがって、台車６の絶対位置すを、
追従制御装置１０内に設けられている相対位置演算手段
１２によってリアルタイムに算出する。

ＴＥＰ８コンベアパルスジェネレータ１７及び追従機パルスジェ
ネレータ２０から出力されたパルス信号のカウント値に
基づいて、追従制御装置１０内に設けられている相対位
置演算手段１２によって算出された車体１の絶対位＠ａ
及び台車６の絶対位置すの相対位置と、教示データ格納
手段１３内に格納されている第１追従位＠ｃ］に＝２の
場合には、第２追従位置Ｃ２）のデータとの偏差へが、
相対位置比較手段１４によってリアルタイムに算出され
る。

この偏差Δは、次の演算をすることによって算出される
。

Δ＝ａ−０１−ｂこの偏差Δは、車体１に対する台車６の追従誤差を表わ
しており、相対位置比較手段１４は、この偏差ΔをＯに
するような信号をサーボアンプ２１に出力し、サーボア
ンプ２１は、ギア２３を介して台車６をサーボモータ７
によって駆動する。

ＴＥＰ９０ボツト制御装置９から、一工程の作業終了毎に出力さ
れる作業完了信号が出力されたかどうかの判断がされる
。作業完了信号が出力されなければ５ＴＥＰ６に戻り、
８ＴＥＰ６から８ＴＥＰ９の処理が繰り返される。作業
完了信号が出力されると、５ＴＥＰ９に進む。

８ＴＥＰ１０カウンタｉの（直を１だけインクリメントする。

ＴＥＰ１１０ボツト制御装買９に教示されている全ての作業が終了
したかどうかの判断がされる。全過程が終了したと判断
されると、台車６を原位置に戻し、再び５ＴＥＰ１に戻
る。一方、全過程が終了していない場合には、５ＴＥＰ
６に戻り、再び５ＴＥＰ６から５ＴＥＰ１１の処理が行
なわれる。

このように、本発明に係る追従制御装置１０は、ロボッ
ト４の車体１に対する相対位置を、ロボット４の作業種
類に応じて、教示データ格納手段１３から取出し、この
データに基づいて、台車６の追従位置を制すロすること
が可能でおるので、例えば、ロボット４が、第２図中０
１の位置に追従移動しながらフロントウィンドの取付け
を行ない、この作業修了後は、ロボット４が、Ｃ２の位
置に追従移動しながらフロントドアを取付け、ざらに、
この作業修了後は、ロボット４が、Ｃ３の位置に追従移
動しながらリアウィンドの取付けを行なう等の複数の作
業を一台のロボットで行なうことができる。

（発明の効果）以上の説明により明らかなように、本発明によれば、ロ
ボットの作業種類に応じて、ロボットと追従対象物でお
るワークとの相対位置を任意の位置に設定することがで
きるので、一台のロボットで複数種類の作業を行なうこ
とが可能になり、さらに、ロボットの稼＠率の向上、生
産性の向上が図れるという効果を秦する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る追従制（ａｌｌ装置のブロック
図、第２図は、本発明に係る追従制御装置を用いた車両
組立てラインの全体構成図、第３図は、本発明に係る追
従制御１ｌＩＩ装置の概略構成図、第４図は、本発明に
係る追従制御装置の動作フローチャート、第５図は、一
般的な追従装置を用いた車両組立てラインの説明図であ
る。１・・・車体、　　　　　２・・・コンベア、３・・・
リアウィンド、　　　４・・・ロボット、５・・・追従
装置、　　　６・・・台車（追従機）、７・・・駆動装
置（サーボモータ）、８・・・−次元ラインセンサ、１６・・・搬送台車、１７・・・コンベアパルスジェネレータ、１８・・・ワ
ーク位置検出用リミットスイッチ、１９・・・原点リミ
ットスイッチ、特許出願人　　　　　日産自動車株式会社第３図

Claims

【特許請求の範囲】搬送装置によって連続的に搬送されるワークの位置を検
出するワーク位置検出手段と、前記ワークの特定点を同期追従する追従機の位置を検出
する追従機位置検出手段と、前記ワーク位置検出手段及び前記追従機位置検出手段か
ら出力された位置検出信号に基づいて、前記ワーク及び
前記追従機の相対位置を算出する相対位置演算手段と、前記追従機を前記ワークの任意点に同期追従移動させる
ためのデータを入力する追従位置データ教示手段と、前記追従位置データ教示手段から出力されたデータを記
憶する教示データ格納手段と、前記相対位置演算手段により算出した相対位置及び前記
教示データ格納手段に格納されている相対位置の比較を
し、その偏差を補正する信号を出力する相対位置比較手
段と、前記相対位置比較手段から出力された信号に基づいて前
記追従機を駆動する駆動手段とを設けたことを特徴とす
る追従制御装置。