JP2002337770A - Locating device - Google Patents
Locating deviceInfo
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- JP2002337770A JP2002337770A JP2001150469A JP2001150469A JP2002337770A JP 2002337770 A JP2002337770 A JP 2002337770A JP 2001150469 A JP2001150469 A JP 2001150469A JP 2001150469 A JP2001150469 A JP 2001150469A JP 2002337770 A JP2002337770 A JP 2002337770A
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- work
- clamp arm
- body panel
- vehicle body
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の車体組立
工程等においてパネル状のワークの位置決めのために使
用されるロケート装置に関し、特にロケートピン機能と
そのロケートピンによって位置決めされたワークをクラ
ンプする機能とを併せ持ったロケート装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a locating device used for positioning a panel-shaped work in an automobile body assembly process or the like, and more particularly to a locating pin function and a function of clamping a work positioned by the locating pin. The present invention relates to a locating device having a combination.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車の車体組立工程における設備とし
て例えば特許第２７４５８４１号公報に記載されている
ように、Ｘ，Ｙ，Ｚの直交３軸の動作自由度をもつ複数
のロケータ本体を台車上に設置するとともに、各ロケー
タ本体には図８に示すようにロケートピン１０１とクラ
ンプアーム１０２とを有するロケートピンユニット１０
０を個別に支持させて、これら複数のロケートピンユニ
ット１００によって所定の車体パネルＷ１を位置決めク
ランプするようにしたものが知られている。2. Description of the Related Art As described in, for example, Japanese Patent No. 2745841, a plurality of locator bodies having X, Y, and Z orthogonal movement degrees of freedom are mounted on a bogie as equipment in a vehicle body assembling process. As shown in FIG. 8, a locator pin unit 10 having a locator pin 101 and a clamp arm 102 is provided on each locator body.
0 are individually supported, and a predetermined body panel W1 is positioned and clamped by the plurality of locate pin units 100.
【０００３】そして、例えば位置決め対象となる車体パ
ネルＷ１の有無すなわち在席，不在席とその車種とを検
出するような場合には、図８に示すように、ロケートピ
ンユニット１００におけるロケートピン１０１が相手側
となる車体パネルＷ１のロケート穴に確実に挿入されて
車体パネルＷ１がそのロケートピン１０１に着座してい
るかどうかを検知するために、近接センサ等の着座検知
手段（在席検知手段）１０３をブラケット１０４を介し
てロケートピン１０１に隣接するように配置し、これを
もって車体パネルＷ１の着座，非着座すなわち位置決め
対象となる車体パネルＷ１の在席，不在席を検知するよ
うになっている一方、同じくブラケット１０７を介して
取り付けられた近接センサ等の車種検知手段１０５にて
車体パネルＷ１の特徴、例えばロケート穴に近接する部
位に設定された作業穴もしくは水抜き穴等の穴Ｈの有無
を検出し、これをもって該当する車種のパネルであるか
どうかを確認的に検出するようになっている。For example, when the presence / absence of the vehicle body panel W1 to be positioned, that is, the presence / absence of the vehicle and the vehicle type are detected, as shown in FIG. In order to detect whether or not the body panel W1 is securely inserted into the locate hole of the body panel W1 on the side and whether or not the body panel W1 is seated on the locate pin 101, a seating detection means (presence detection means) 103 such as a proximity sensor is mounted on a bracket. The vehicle body panel W1 is disposed so as to be adjacent to the locate pin 101 through the intermediary of the vehicle body 104, thereby detecting whether the vehicle body panel W1 is seated or not, that is, the presence or absence of the body panel W1 to be positioned. The vehicle type panel W1 is detected by a vehicle type detecting means 105 such as a proximity sensor attached via For example, the presence or absence of a hole H such as a work hole or a drain hole set in a portion close to the locate hole is detected, and this is used to confirmably detect whether or not the panel is of a corresponding vehicle type. I have.
【０００４】同時に、クランプアーム１０２によるクラ
ンプ，アンクランプの動作確認を行うために、上記クラ
ンプアーム１０２の駆動のためのクランプシリンダ（例
えばエアシリンダ）１０６としてストロークエンド到達
検出機能付きのものを使用して、クランプ完了動作およ
びアンクランプ完了動作を電気的に検出するようにして
いる。At the same time, in order to confirm the operation of clamping and unclamping by the clamp arm 102, a clamp cylinder (for example, an air cylinder) 106 for driving the clamp arm 102 having a stroke end arrival detecting function is used. Thus, the clamping completion operation and the unclamping completion operation are electrically detected.
【０００５】したがって、このような従来の構造では、
ロケータ本体１１０の直交３軸の動作自由度を使ってロ
ケートピン１０１の三次元位置を変更することが可能で
あり、これをもって他車種の車体パネルの位置決めにも
対応することができることになる。Therefore, in such a conventional structure,
It is possible to change the three-dimensional position of the locating pin 101 using the degrees of freedom of movement of the locator body 110 in the three orthogonal axes, which can also be used for positioning the body panel of another vehicle type.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の構
造では、着座検知手段１０３や車種検知手段１０５とし
て機能することになる近接センサがブラケット１０４，
１０７とともにロケートピン１０１の外側に大きく張り
出しているため、上記近接センサに近い部分に例えば溶
接ロボットに持たせたスポット溶接ガンにて溶接を施し
たり、あるいはその部分にスポット溶接ガンの移動軌跡
を設定しようとする場合に相互干渉を起こしやすく、ス
ポット溶接ガンの移動自由度が著しく制約されることと
なって好ましくない。In the above-described conventional structure, the proximity sensor which functions as the seating detecting means 103 and the vehicle type detecting means 105 includes the bracket 104,
Since it protrudes largely outside the locate pin 101 together with 107, the portion close to the proximity sensor may be welded by, for example, a spot welding gun provided to a welding robot, or the locus of movement of the spot welding gun may be set at that portion. In this case, mutual interference is likely to occur, and the degree of freedom of movement of the spot welding gun is significantly restricted, which is not preferable.
【０００７】また、上記着座検知手段１０３あるいは車
種検知手段１０５として機能する近接センサはパネル形
状に応じてその取付位置が設定されているために、車種
に応じてパネルの形状が異なると各車種ごとに個別に近
接センサ等を設ける必要があり、センサ数の増加により
構造の複雑化を招くこととなるほか、車種によっては車
体パネルそのものの形状が比較的大きく異なることがあ
り、このような場合には特定の車種の車体パネルが他車
種パネル検知用の近接スイッチと干渉することも予想さ
れ、必要に応じていずれかの車種用の近接スイッチを可
動式のものとする必要があり、これによってもまた構造
の一層の複雑化が余儀なくされる。Further, since the proximity sensor which functions as the seating detecting means 103 or the vehicle type detecting means 105 has its mounting position set according to the panel shape, if the panel shape is different depending on the vehicle type, each type of vehicle will be different. It is necessary to provide a proximity sensor and the like individually, and the increase in the number of sensors leads to complication of the structure, and depending on the type of vehicle, the shape of the body panel itself may differ relatively greatly. It is also anticipated that the body panel of a specific model may interfere with the proximity switch for detecting the panel of other models, and it is necessary to make the proximity switch for any vehicle type movable as necessary, which also Further, the structure is further complicated.
【０００８】その上、クランプシリンダ１０６にセンサ
機能を付帯させているため、配管工事とともに配線工事
までも必要となり、上記のようにロケートピンユニット
１００をロケータ本体１１０に搭載したときの配管，配
線の引き回し処理が複雑化するという問題点がある。In addition, since the clamp cylinder 106 is provided with a sensor function, piping work and wiring work are required. As described above, when the locating pin unit 100 is mounted on the locator body 110, the piping and wiring are not performed. There is a problem that the routing process is complicated.
【０００９】本発明はこのような従来技術のもつ課題に
着目してなされたもので、従来とほぼ同様のロケートピ
ンユニットの構造を基本としつつも、車体パネルの着座
検知等に際していわゆる外付けのセンサ等を用いること
なしに所期の目的を達成することができるようにしたロ
ケート装置を提供するものである。The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and is based on a structure of a locating pin unit which is almost the same as the conventional one, but is so-called externally attached when detecting seating of a vehicle body panel. It is an object of the present invention to provide a locating device capable of achieving an intended purpose without using a sensor or the like.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ワークに形成されたロケート穴に挿入されてそのワ
ークを位置決めしつつこれをクランプする機能を備えた
ロケート装置であって、根元部側にワーク着座面を有す
るロケートピンと、このロケートピンに内蔵されて、上
記ワーク着座面に対し接近離間する方向に進退駆動され
ることで上記ロケートピンによって位置決めされたワー
クをワーク着座面との間にクランプするクランプアーム
と、上記クランプアームを進退駆動するべく該クランプ
アームに出力可動部が連結されて、少なくともその出力
可動部の位置検出機能を備えた電動式の直動型アクチュ
エータと、から構成されていることを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a locating apparatus having a function of being inserted into a locating hole formed in a work to clamp the work while positioning the work. Between the locating pin having a work seating surface on its side and the work positioned by the locating pin by being built in the locating pin and driven forward and backward in a direction approaching and separating from the work seating surface. An output movable section is connected to the clamp arm for driving the clamp arm to move forward and backward, and an electric linear actuator having at least a function of detecting the position of the output movable section. It is characterized by having.
【００１１】上記直動型アクチュエータとしては、例え
ばＡＣサーボモータのほかロータリーエンコーダ等の回
転検出器およびボールねじを内蔵した上でコンパクトに
ユニット化されていて、モータの回転変位を出力可動部
である出力ロッドの直線変位として取り出すことができ
るタイプのものを使用する。なお、この種のアクチュエ
ータは例えば「ロボシリンダ」（株式会社アイエイアイ
社製）等として市販されている。The above-mentioned direct-acting actuator is a compact unit that incorporates, for example, a rotation detector such as a rotary encoder and a ball screw in addition to an AC servomotor, and is a movable unit that outputs the rotational displacement of the motor. Use a type that can be taken out as the linear displacement of the output rod. This type of actuator is commercially available, for example, as "Robo Cylinder" (manufactured by IAI Corporation).
【００１２】この場合、上記直動型アクチュエータは、
請求項２に記載の発明のように出力可動部の位置検出機
能のほかに出力可動部の速度制御機能と軸力制御機能と
を備えていることが望ましい。In this case, the linear motion type actuator is
As in the second aspect of the present invention, it is desirable to have a speed control function and an axial force control function of the output movable unit in addition to the position detection function of the output movable unit.
【００１３】したがって、請求項１に記載の発明では、
クランプアームをクランプ，アンクランプ動作させるた
めの直動型アクチュエータ自体が位置検出機能を備えて
いるため、クランプアームをクランプ動作させたときの
アクチュエータ側の出力可動部の位置情報をもとに、ロ
ケートピンのワーク着座面に所定のワークが在席してい
るかどうかを確認，検出することができるとともに、実
際にワークが在席している場合にそのワークの板厚差に
基づくワークの種別までも特定できるようになる。Therefore, according to the first aspect of the present invention,
Since the direct-acting actuator for clamping and unclamping the clamp arm itself has a position detection function, the locating pin is determined based on the position information of the output movable portion on the actuator side when the clamp arm is clamped. It is possible to confirm and detect whether a specified work is present on the work seating surface of a given work, and to specify the type of work based on the thickness difference of that work when the work is actually present. become able to.
【００１４】すなわち、クランプアームをクランプ動作
させたときにワーク着座面上にワークが在席していない
場合にはクランプアームがオーバーストローク気味にな
る一方、ワーク着座面上にワークが在席している場合に
はクランプアームは上記ワーク着座面との間にワークを
挟み込むかたちとなり、これら両者を比較した場合には
必然的に上記クランプアームの位置が異なることにな
る。したがって、この位置情報をもってワークの在席，
不在席を確認，検出することができるとともに、同様の
原理でワークの板厚差に基づくワークの種別までも特定
できることになる。That is, when the work is not present on the work seating surface when the clamp arm is operated to clamp, the clamp arm tends to be overstroke, while the work is present on the work seating surface. In such a case, the clamp arm sandwiches the work between the clamp arm and the work seating surface. When the two are compared, the position of the clamp arm is inevitably different. Therefore, the presence of the work,
The absence can be confirmed and detected, and the type of the work based on the difference in the thickness of the work can be specified by the same principle.
【００１５】ここで、請求項２に記載の発明のように、
直動型アクチュエータが出力可動部の位置検出機能のほ
かに出力可動部の速度制御機能と軸力制御機能とを備え
ていると、クランプアームのクランプ，アンクランプ動
作の途中でそのクランプアームを停止させることなしに
連続的にその速度を変化させることができ、例えばクラ
ンプ完了位置の所定ストローク手前から徐々にクランプ
アームの速度を低下させるようにすると、クランプ完了
時の衝撃を緩和できるようになるほか、クランプ完了時
のクランプ力をも任意の大きさに調整，設定できるよう
になる。Here, as in the second aspect of the present invention,
If the direct acting actuator has a speed control function and an axial force control function of the output movable part in addition to the position detection function of the output movable part, the clamp arm is stopped during the clamping and unclamping operation of the clamp arm. The speed can be continuously changed without causing the clamp arm to gradually reduce the speed of the clamp arm from a predetermined stroke before the clamp completion position, so that the impact at the time of completion of the clamp can be reduced. Also, the clamping force at the time of completion of clamping can be adjusted and set to an arbitrary value.
【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明を前提として、そのロケート装置が自動
車の車体を組み立てる車体組立装置に組み込まれている
ものとしてより具体化したものであって、位置決め対象
となる車体パネルの有無とその車体パネルの厚み寸法の
違いに基づく車種とを上記直動型アクチュエータにおけ
る出力可動部の位置検出機能によって検出するようにな
っていることを特徴としている。The third aspect of the invention is based on the premise of the first or second aspect, and is embodied as a locating device incorporated in a body assembling apparatus for assembling an automobile body. In addition, the presence / absence of a body panel to be positioned and a vehicle type based on a difference in the thickness dimension of the body panel are detected by a position detection function of an output movable portion in the linear motion actuator. I have.
【００１７】この場合、上記車体パネルの厚み寸法の違
いには、請求項４に記載の発明のように、母材板厚を同
じとしながらもクランプアームにてクランプされるべき
部位の微小突起の有無に基づく違いを含むものであるこ
とが望ましい。すなわち、請求項４に記載の発明は、二
種類の車種の車体パネルの板厚が相互に等しい場合に、
一方の車種の車体パネルに予め微小突起を形成しておく
ことにより、その微小突起の有無をもとに車種を区別す
る場合を想定している。In this case, the difference in the thickness dimension of the vehicle body panel is caused by the difference between the minute projection of the portion to be clamped by the clamp arm while maintaining the same base material plate thickness. It is desirable to include differences based on the presence or absence. In other words, the invention according to claim 4 is characterized in that, when the thicknesses of the body panels of the two types of vehicle are equal to each other,
It is assumed that the vehicle type is distinguished based on the presence or absence of the minute projections by forming minute projections on the vehicle body panel of one vehicle type in advance.
【００１８】したがって、これら請求項３，４に記載の
発明では、車種ごとにその車体を構成することになる車
体パネルの厚みが異なっているいる場合に、先に述べた
請求項１に記載の発明と同様の原理により、車体パネル
の在席，不在席の確認，検出はもちろんのこと、車体パ
ネルの板厚が車種ごとに異なっている場合にその車体パ
ネルが正規の車種のものであるかどうかを確認，検出す
ることができることになる。Therefore, according to the third and fourth aspects of the present invention, when the thickness of the vehicle body panel constituting the vehicle body is different for each vehicle type, the thickness of the vehicle body panel is different from that of the first aspect. According to the same principle as that of the invention, it is necessary to confirm and detect the presence or absence of the vehicle body panel, and if the vehicle body panel thickness is different for each vehicle type, whether the vehicle body panel is of a proper vehicle type. It can be confirmed and detected.
【００１９】[0019]
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ロケー
トピンに内蔵されたクランプアームを駆動するためのア
クチュエータとして少なくともその出力可動部の位置検
出機能を備えた電動式の直動型アクチュエータを用いた
ため、そのアクチュエータの位置検出機能を使ってワー
クの在席，不在席のほかワークの種別までも確認，検出
することができ、従来のようにロケートピンのまわりに
多数のセンサ等を配置する必要がなくなることから、そ
のロケートピンまわりの構造を著しく簡素化できる効果
がある。According to the first aspect of the present invention, as the actuator for driving the clamp arm built in the locate pin, an electric linear actuator having at least a function of detecting the position of the output movable portion is provided. Because of the use of the actuator, the position detection function of the actuator can be used to check and detect the presence or absence of a work, as well as the type of work, and it is necessary to arrange many sensors around the locate pin as before. Is eliminated, so that the structure around the locate pin can be significantly simplified.
【００２０】特に、請求項２に記載の発明のようにアク
チュエータが位置検出機能のほかに速度制御機能と軸力
制御機能とを有していると、クランプ完了時の衝撃緩和
を図りつつクランプ力の最適化をも図ることができるよ
うになる利点がある。In particular, if the actuator has a speed control function and an axial force control function in addition to the position detection function as in the second aspect of the present invention, the clamp force can be reduced while the impact upon clamping is reduced. There is an advantage that it is also possible to achieve optimization.
【００２１】請求項３に記載の発明によれば、所定の車
体パネルを位置決め支持して車体として組み立てるため
の車体組立装置のロケート装置として上記のロケート装
置を用いたものであるから、いわゆる外付けタイプの各
種センサ等を用いることなしに車体パネルの在席，不在
席はもちろんのこと、その車体パネルの車種までも確
認，検出することができ、上記と同様にロケートピンま
わりの構造を簡素化できるほか、例えば産業用ロボット
に持たせたスポット溶接ガンにて溶接を施す場合であっ
てもそのガンの移動軌跡等が制約されることがない。According to the third aspect of the present invention, since the above-mentioned locating device is used as a locating device of a vehicle body assembling device for positioning and supporting a predetermined vehicle body panel and assembling the vehicle body, a so-called external mounting device is used. It is possible to confirm and detect not only the presence or absence of the vehicle body panel but also the vehicle type of the vehicle body panel without using various types of sensors and the like, and the structure around the locate pin can be simplified as described above. In addition, for example, even when welding is performed with a spot welding gun provided to an industrial robot, the movement locus of the gun is not restricted.
【００２２】また、請求項４に記載の発明によれば、車
体パネルの一部に形成した微小突起の有無によって車種
を区別する場合であっても、上記ロケート装置を用いる
ことで容易に車体パネルの車種を確認，検出することが
できる利点がある。According to the fourth aspect of the present invention, even when the vehicle type is distinguished by the presence or absence of the minute projection formed on a part of the vehicle body panel, the vehicle body panel can be easily used by using the locating device. There is an advantage that the vehicle type can be confirmed and detected.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】図１〜７は本発明に係るロケート
装置の好ましい実施の形態を示す図で、自動車の車体組
立装置に組み込まれて車体パネルを位置決め支持する場
合の例を示している。すなわち、ロケート装置１はＸ，
Ｙ，Ｚ方向の直交３軸の動作自由度を有するロケータ本
体２の先端部に固定されて、上向き姿勢にて車体パネル
Ｗを位置決め支持する場合の例を示している。1 to 7 show a preferred embodiment of a locating device according to the present invention, showing an example of a case where the locating device is incorporated in a vehicle body assembling apparatus and positions and supports a vehicle body panel. . That is, the locating device 1 is X,
An example is shown in which the vehicle body panel W is fixed to the distal end of the locator body 2 having three degrees of freedom of movement in orthogonal directions Y and Z, and positions and supports the vehicle body panel W in an upward posture.
【００２４】図１，２に示すように、矩形状の取付フラ
ンジ部３を有する中空円筒状のポスト部４とその下方の
直動型アクチュエータ５とが双方の軸心を同じくするよ
うにして複数のボルト６にて結合されていて、そのポス
ト部４の先端には、ワーク着座面として機能することに
なる着座フランジ部７を有するアダプタ８を介して、ロ
ケートピン９が直立姿勢にて装着されている。なお、上
記アダプタ８は図示しない複数のボルトにてポスト部４
に固定される。また、ポスト部４は取付フランジ部３の
ボルト穴１０に挿入される複数のボルトとノックピン１
１とをもってロケータ本体２に固定される。As shown in FIGS. 1 and 2, a hollow cylindrical post portion 4 having a rectangular mounting flange portion 3 and a linear motion actuator 5 therebelow are provided with a plurality of shafts having the same axial center. The locating pin 9 is mounted in an upright posture at the tip of the post portion 4 via an adapter 8 having a seating flange portion 7 which functions as a work seating surface. I have. The adapter 8 is connected to the post 4 by a plurality of bolts (not shown).
Fixed to The post part 4 includes a plurality of bolts inserted into the bolt holes 10 of the mounting flange part 3 and the knock pin 1.
1 and is fixed to the locator body 2.
【００２５】上記ロケートピン９のうちその先端部を除
いた部分には直径方向に貫通するすり割り溝１２が形成
されているとともにこのすり割り溝１２はポスト部４の
内部空間と連通していて、これらすり割り溝１２および
ポスト部４の内部空間に相当する部分には略鉤形状のク
ランプアーム１３が挿入されている。このクランプアー
ム１３はその鉤形状の先端部をロケートピン９のすり割
り溝１２から外部に臨ませてある一方、他端部をピン１
４およびクレビス１５を介して後述する直動型アクチュ
エータ５の出力可動部である出力ロッド１９に連結し、
さらに略くの字状に形成された溝カム１６をポスト部４
の直径方向に横架された固定ピン１７に係合させてあ
る。これにより、直動型アクチュエータ５を伸縮動作さ
せればそれに応じてクランプアーム１３がクランプ位置
Ｃ１とアンクランプ位置Ｃ２との間でクランプ，アンク
ランプ動作して、特にクランプ状態では図３に示すよう
にそのクランプアーム１３の先端部と着座フランジ部７
とをもって所定の車体パネルＷを挟圧状態としてクラン
プするようになっている。The locating pin 9 is formed with a diametrically extending slot 12 at a portion other than the tip of the locating pin 9, and the slot 12 communicates with the internal space of the post 4. A substantially hook-shaped clamp arm 13 is inserted into a portion corresponding to the slot 12 and the internal space of the post portion 4. This clamp arm 13 has its hook-shaped tip portion facing the outside through the slot 12 of the locate pin 9, and has the other end portion of the pin 1.
4 and a clevis 15 connected to an output rod 19 which is an output movable portion of the direct acting actuator 5 described below,
Further, the groove cam 16 formed in a substantially rectangular shape is attached to the post portion 4.
Are engaged with a fixing pin 17 laid in the diametrical direction. Thus, if the direct-acting actuator 5 is expanded and contracted, the clamp arm 13 performs the clamp and unclamping operations between the clamp position C1 and the unclamped position C2 in response thereto, and particularly in the clamped state as shown in FIG. The tip of the clamp arm 13 and the seat flange 7
With this, a predetermined vehicle body panel W is clamped in a clamping state.
【００２６】一方、上記ロケートピン９により位置決め
されることになる相手側のパネルＷには、図３に示すよ
うにそのロケートピン９に挿入されることになるロケー
ト穴Ｒが形成されていて、ロケートピン９とロケート穴
Ｒとの相互嵌合と同時にそのロケート穴Ｒの周縁部が着
座フランジ部７に着座することでそのロケートピン９に
よる最終的な位置決めがなされるようになっている。On the other hand, a locating hole R to be inserted into the locating pin 9 is formed in the mating panel W to be positioned by the locating pin 9 as shown in FIG. When the peripheral edge of the locate hole R is seated on the seat flange 7 at the same time as the mutual engagement between the and the locate hole R, the final positioning by the locate pin 9 is performed.
【００２７】上記直動型アクチュエータ５は、ＡＣサー
ボモータのほかロータリーエンコーダ等の回転検出器お
よびボールねじをハウジング１８に内蔵した上でこれら
をまとめてコンパクトにユニット化したものであって、
ボールねじのスクリューシャフトはハウジング内に回転
可能に軸受支持されているとともに、このスクリューシ
ャフトに螺合するナット部材が出力可動部である出力ロ
ッド１９に固定されていて、上記モータの回転変位をボ
ールねじを介してそのナット部材のスライド変位に変換
し、最終的には出力可動部である出力ロッド１９の直線
変位（伸縮変位）として取り出すことができるようにし
た電動式のものである。なお、この種の電動式の直動型
アクチュエータは例えば「ロボシリンダ」（株式会社ア
イエイアイ社製）等として市販されているものであり、
その構造の詳細は例えば特開２００１−４１３０４号公
報等に記載されている。以上により、上記直動型アクチ
ュエータ５の出力ロッド１９が図１の上下方向にスライ
ド変位すればそれに応じてクランプアーム１３がクラン
プ，アンクランプ動作するようになっている。The direct acting actuator 5 has a rotation detector, such as a rotary encoder, and a ball screw incorporated in a housing 18 in addition to an AC servomotor, and these are integrated into a compact unit.
The screw shaft of the ball screw is rotatably supported in the housing, and a nut member screwed to the screw shaft is fixed to an output rod 19 which is an output movable portion. It is an electric motor which converts the displacement into a sliding displacement of the nut member via a screw, and can finally take it out as a linear displacement (extendable displacement) of the output rod 19 which is an output movable portion. This type of electric linear actuator is commercially available as, for example, "ROBO Cylinder" (made by IAI Corporation).
Details of the structure are described in, for example, JP-A-2001-41304. As described above, when the output rod 19 of the linear motion actuator 5 is slid in the vertical direction in FIG. 1, the clamp arm 13 performs the clamping and unclamping operations accordingly.
【００２８】ここで、上記直動型アクチュエータ５は先
にも述べたように回転検出器を内蔵しているが故に、所
定のコントローラを併用してその検出出力を監視するこ
とで出力ロッド１９ひいてはクランプアーム１３の位置
を特定することが可能であり、同時に速度制御機能と軸
力もしくはクランプ力（ストロークエンドでの押し付け
力）制御機能とを有している。すなわち、上記の直動型
アクチュエータ５は次のような機能を有している。Since the linear motion actuator 5 has a built-in rotation detector as described above, the detection output is monitored by using a predetermined controller in combination with the output rod 19 and thus the output rod 19. The position of the clamp arm 13 can be specified, and at the same time, it has a speed control function and an axial force or clamp force (pressing force at the stroke end) control function. That is, the above-described direct-acting actuator 5 has the following functions.
【００２９】（ａ）モータ制御系におけるデータテーブ
ルの設定値の変更によって、ストロークの任意の位置で
加減速させたり、あるいはストローク途中で停止させる
ことなしに速度変更することが可能である。(A) By changing the set value of the data table in the motor control system, it is possible to change the speed without accelerating or decelerating at an arbitrary position of the stroke or without stopping during the stroke.
【００３０】（ｂ）クランプおよびアンクランプ完了位
置で位置決め完了信号を出力することが可能である。(B) It is possible to output a positioning completion signal at the clamping and unclamping completion positions.
【００３１】（ｃ）クランプ完了位置でそのクランプ力
を保持することが可能であり、そのクランプ力は上記デ
ータテーブルの設定値の変更すななち電流制限値の変更
によって任意の値に設定することが可能である。(C) The clamping force can be held at the clamping completion position, and the clamping force is set to an arbitrary value by changing the set value of the data table, that is, by changing the current limit value. It is possible.
【００３２】（ｄ）ストロークの途中に単一もしくは複
数のゾーンを任意に設定し、そのゾーンにクランプアー
ム１３が進入したときにゾーン信号を出力し、且つその
ゾーンからクランプアーム１３が抜け出たときにゾーン
信号を消失させることが可能である。(D) When a single or a plurality of zones are arbitrarily set in the middle of a stroke, a zone signal is output when the clamp arm 13 enters the zone, and when the clamp arm 13 comes out of the zone. It is possible to eliminate the zone signal.
【００３３】したがって、このように構成されたロケー
ト装置１によれば、図１，３に示すように位置決め対象
となる車体パネルＷに予め形成されたロケート穴Ｒとロ
ケートピン９とを相互嵌合させながらその車体パネルＷ
を着座フランジ部７に着座させ、その状態で直動型アク
チュエータ５に所定の指令を与えてクランプアーム１３
をクランプ動作させる。これにより、クランプアーム１
３がポスト部４側に引き込まれて、図３に示すように着
座フランジ部７とクランプアーム１３との間に車体パネ
ルＷ側のロケート穴Ｒの周縁部を挟み込むようにしてク
ランプすることになる。Therefore, according to the locating device 1 configured as described above, the locating hole R and the locating pin 9 formed in advance in the vehicle body panel W to be positioned are fitted to each other as shown in FIGS. While the body panel W
Is seated on the seating flange portion 7, and in that state, a predetermined command is given to the linear motion
Is clamped. Thereby, the clamp arm 1
3 is pulled into the post portion 4 side, and clamped so as to sandwich the peripheral edge portion of the locate hole R on the vehicle body panel W side between the seating flange portion 7 and the clamp arm 13 as shown in FIG. .
【００３４】この場合、上記クランプアーム１３のアン
クランプ位置Ｃ２からクランプ位置Ｃ１までの距離であ
るストロークＳを例えば８．０ｍｍとし、同時に本実施
の形態のロケート装置１が位置決めの対象としている車
体パネルＷとしてその板厚ｔが０．８ｍｍ、１．０ｍ
ｍ、１．２ｍｍの合計三種類のものがあるものとする
と、図５に示すようにクランプアーム１３のクランプ動
作時の残りストロークＳが１．１ｍｍ（クランプ方向に
移動したストロークが６．９ｍｍ）となったならば以降
はゾーン信号１を出力し、またクランプアーム１３のク
ランプ動作時の残りストロークＳが０．９ｍｍ（クラン
プ方向に移動したストロークが７．１ｍｍ）となったな
らば以降はゾーン信号２を出力し、同時に所定のクラン
プ力で車体パネルＷをクランプしたままクランプアーム
１３が停止した時点でクランプ完了信号（位置決め完了
信号）を出力するように予め設定しておく。In this case, the stroke S, which is the distance from the unclamping position C2 of the clamp arm 13 to the clamping position C1, is set to, for example, 8.0 mm, and at the same time, the body panel to be located by the locating device 1 of the present embodiment is to be positioned. As W, the plate thickness t is 0.8 mm, 1.0 m
Assuming that there are three types, m and 1.2 mm, as shown in FIG. 5, the remaining stroke S at the time of the clamping operation of the clamp arm 13 is 1.1 mm (the stroke moved in the clamping direction is 6.9 mm). After that, the zone signal 1 is output. If the remaining stroke S at the time of the clamping operation of the clamp arm 13 becomes 0.9 mm (the stroke moved in the clamping direction is 7.1 mm), then the zone signal 1 is output. The signal 2 is output, and at the same time, a clamp completion signal (positioning completion signal) is output in advance when the clamp arm 13 stops while the vehicle body panel W is clamped with a predetermined clamping force.
【００３５】その結果、上記車体パネルＷのクランプ動
作に際して図４に示すように万が一車体パネルＷが在席
していない場合には、その車体パネルＷの不在席のため
に上記クランプ完了信号が得られず、その車体パネルＷ
の不在席を確認，検出することが可能となり、また、正
規通りに車体パネルＷが在席している場合には、上記ゾ
ーン信号とクランプ完了信号のＯＮ−ＯＦＦ出力の組み
合わせをもって、上記三種類の板厚差に基づきその車種
を特定した上での所定の車体パネルＷの在席を確認，検
出することが可能となる。As a result, if the vehicle body panel W is not present as shown in FIG. 4 during the clamping operation of the vehicle body panel W, the clamp completion signal is obtained because the vehicle body panel W is not present. The body panel W
Can be confirmed and detected, and when the vehicle body panel W is seated normally, the above three types can be obtained by a combination of the zone signal and the ON / OFF output of the clamp completion signal. It is possible to confirm and detect the presence of a predetermined body panel W after the vehicle type is specified based on the thickness difference of the vehicle.
【００３６】より詳しくは、図５のほか図６のフローチ
ャートおよび表１に示すように、板厚が１．２ｍｍの車
体パネルＷをクランプした場合には、ゾーン信号１，２
が共にＯＦＦのままで位置決め完了信号がＯＮとなり、
他方、板厚が１．０ｍｍの車体パネルＷをクランプした
場合には、ゾーン信号１がＯＮとなる一方でゾーン信号
２がＯＦＦのままで且つ位置決め完了信号がＯＮとな
り、さらに板厚が０．８ｍｍの車体パネルＷをクランプ
した場合には、ゾーン信号１，２が共にＯＮで且つ位置
決め完了信号もＯＮとなることから、図３の状態をもっ
てこれらのＯＮ−ＯＦＦの組み合わせから該当する車種
の車体パネルＷの在席とそのクランプ完了を確認，検出
することができる。More specifically, as shown in the flowchart of FIG. 6 in addition to FIG. 5 and Table 1, when the vehicle body panel W having a thickness of 1.2 mm is clamped, the zone signals 1 and 2 are output.
Are both OFF, the positioning complete signal turns ON,
On the other hand, when the vehicle body panel W having a thickness of 1.0 mm is clamped, the zone signal 1 is turned on while the zone signal 2 remains off and the positioning completion signal is turned on. When the body panel W of 8 mm is clamped, both the zone signals 1 and 2 are turned on and the positioning completion signal is also turned on. Therefore, the state of FIG. The presence of the panel W and the completion of its clamping can be confirmed and detected.
【００３７】[0037]
【表１】 [Table 1]
【００３８】これに対して、図４に示すようにいずれの
車種の車体パネルＷも在席していない場合には、ゾーン
信号１，２が共にＯＮとなるものの位置決め完了信号が
ＯＦＦのままであることから、これをもって車体パネル
Ｗの不在席を確認，検出することが可能となる。On the other hand, when the vehicle body panel W of any vehicle type is not present as shown in FIG. 4, both the zone signals 1 and 2 are ON but the positioning completion signal remains OFF. Therefore, the absence of the vehicle body panel W can be confirmed and detected.
【００３９】図７は本発明の第２の実施の形態を示し、
本実施の形態では上記のように複数車種の車体パネル
Ｗ，Ｗ間に板厚差がなく共に同一板厚寸法であることを
前提として、いずれかの車種の車体パネルＷのみにその
ロケート穴Ｒの周縁部に予め微小突起としてエンボス部
Ｅを予め形成しておき、このエンボス部Ｅの有無によっ
て車種を識別する場合の例を示している。FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
In the present embodiment, as described above, it is assumed that there is no thickness difference between the vehicle body panels W of a plurality of vehicle types, and that both of the vehicle body panels W have the same plate thickness dimension. An example is shown in which an embossed portion E is formed in advance as a minute projection on the peripheral edge of the vehicle, and a vehicle type is identified based on the presence or absence of the embossed portion E.
【００４０】すなわち、上記ロケート装置１での位置決
めの対象となる複数車種の車体パネルＷのうちいずれか
の車種の車体パネルＷについて、ロケート穴Ｒの周縁部
であって且つクランプアーム１３でクランプされるべき
部位に予めエンボス部Ｅを形成しておくことにより、上
記の板厚差と同様の原理のもとにその車種の車体パネル
Ｗの特定と在席，不在席の確認，検出を行うことができ
る。That is, the vehicle body panel W of any one of a plurality of vehicle body panels W to be positioned by the locating device 1 is clamped by the clamp arm 13 at the periphery of the locate hole R. By forming the embossed portion E in advance at the site to be specified, it is possible to identify the vehicle body panel W of the vehicle type and confirm / detect the presence / absence of the seat on the basis of the same principle as the above thickness difference. Can be.
【図１】本発明に係るロケート装置の好ましい実施の形
態としてそのクランプ状態を示す要部断面説明図。FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view of a principal part showing a clamping state of a locating device according to a preferred embodiment of the present invention.
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1;
【図３】図１の要部拡大説明図。FIG. 3 is an enlarged explanatory view of a main part of FIG. 1;
【図４】車体パネルが在席していない場合の要部拡大説
明図。FIG. 4 is an enlarged explanatory view of a main part when a vehicle body panel is not present;
【図５】クランプアームのストロークと車体パネルの板
厚およびゾーン信号との組み合わせによる車種判別の原
理を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the principle of vehicle type discrimination based on a combination of a stroke of a clamp arm, a thickness of a vehicle body panel, and a zone signal.
【図６】上記車種判別の手順を示すフローチャート。FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of the vehicle type determination.
【図７】本発明の第２の実施の形態を示す要部拡大説明
図。FIG. 7 is an enlarged explanatory view of a main part showing a second embodiment of the present invention.
【図８】従来のロケート装置の一例を示す要部拡大説明
図。FIG. 8 is an enlarged explanatory view of a main part showing an example of a conventional locating device.
１…ロケート装置 ４…ポスト部 ５…直動型アクチュエータ ７…着座フランジ部 ９…ロケートピン １３…クランプアーム １９…出力ロッド（出力可動部） Ｃ１…クランプ位置 Ｃ２…アンクランプ位置 Ｅ…エンボス部（微小突起） Ｒ…ロケート穴 Ｗ…車体パネル（ワーク） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Locating device 4 ... Post part 5 ... Linear actuator 7 ... Seating flange part 9 ... Locating pin 13 ... Clamp arm 19 ... Output rod (output movable part) C1 ... Clamp position C2 ... Unclamp position E ... Embossed part (micro) Projection) R: Locate hole W: Body panel (work)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 節男 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3C030 CC01 3D114 AA01 BA01 CA05 DA01 FA01 GA02 GA06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Setsuo Nakamura Inventor F-term in Nissan Motor Co., Ltd. 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 3C030 CC01 3D114 AA01 BA01 CA05 DA01 FA01 GA02 GA06
Claims (4)
れてそのワークを位置決めしつつこれをクランプする機
能を備えたロケート装置であって、 根元部側にワーク着座面を有するロケートピンと、 このロケートピンに内蔵されて、上記ワーク着座面に対
し接近離間する方向に進退駆動されることで上記ロケー
トピンによって位置決めされたワークをワーク着座面と
の間にクランプするクランプアームと、 上記クランプアームを進退駆動するべく該クランプアー
ムに出力可動部が連結されて、少なくともその出力可動
部の位置検出機能を備えた電動式の直動型アクチュエー
タと、 から構成されていることを特徴とするロケート装置。1. A locating device having a function of being inserted into a locating hole formed in a work to clamp the work while positioning the work, the locating pin having a work seating surface at a root side, and the locating pin. And a clamp arm for moving the work positioned by the locating pin to clamp the work between the work seating surface and the clamp arm by driving the clamp arm to move toward and away from the work seating surface. And a motor-driven linear actuator having at least a function of detecting the position of the output movable unit, the output movable unit being connected to the clamp arm.
の位置検出機能のほかに出力可動部の速度制御機能と軸
力制御機能とを備えていることを特徴とする請求項１に
記載のロケート装置。2. The locating device according to claim 1, wherein the linear motion type actuator has a speed control function and an axial force control function of the output movable part in addition to a position detection function of the output movable part. apparatus.
立てる車体組立装置に組み込まれていて、位置決め対象
となる車体パネルの有無とその車体パネルの厚み寸法の
違いに基づく車種とを上記直動型アクチュエータにおけ
る出力可動部の位置検出機能によって検出するようにな
っていることを特徴とする請求項１または２に記載のロ
ケート装置。3. The direct-acting type actuator according to claim 1, wherein the locating device is incorporated in a vehicle body assembling device that assembles a vehicle body of an automobile. 3. The locating device according to claim 1, wherein the position is detected by a function of detecting a position of the output movable portion in the step (c).
母材板厚を同じとしながらもクランプアームにてクラン
プされるべき部位の微小突起の有無に基づく違いを含む
ものであることを特徴とする請求項３に記載のロケート
装置。4. The difference in the thickness of the vehicle body panel is as follows.
4. The locating device according to claim 3, wherein a difference based on the presence or absence of minute projections at a portion to be clamped by the clamp arm is included even though the base material plate thickness is the same.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001150469A JP2002337770A (en) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | Locating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001150469A JP2002337770A (en) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | Locating device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002337770A true JP2002337770A (en) | 2002-11-27 |
Family
ID=18995470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001150469A Pending JP2002337770A (en) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | Locating device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002337770A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7188832B2 (en) | 2003-07-01 | 2007-03-13 | Smc Corporation | Locating and clamping apparatus |
| JP2008119786A (en) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Apparatus and method for identifying workpiece |
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| CN101745777B (en) * | 2008-11-28 | 2012-01-25 | 陕西汽车集团有限责任公司 | Process for improving location pinholes of front drive axle head of STR vehicle |
| CN103085060A (en) * | 2012-12-31 | 2013-05-08 | 中国科学院自动化研究所 | Butt joint / separating device and method based on force sense and visual sense mixture detection |
-
2001
- 2001-05-21 JP JP2001150469A patent/JP2002337770A/en active Pending
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| CN103085060B (en) * | 2012-12-31 | 2015-04-22 | 中国科学院自动化研究所 | Butt joint / separating device and method based on force sense and visual sense mixture detection |
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