JP2008279551A - ワークの位置決め装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ティーチングの作業が容易なワークの位置決め装置及びワークの位置決め方法を提供すること。
【解決手段】位置決め装置の制御装置は、予めティーチングされた主基準穴及び副基準穴の位置をティーチングデータとして記憶しておく。さらに制御装置は、センシングロボットにより、車体の主基準穴及び副基準穴をセンシングし、このセンシングした結果をティーチングデータに照合して、主基準穴を基準とする副基準穴の方向の変位量（Δφ，Δθ，Δψ）を算出し、ハンドリングロボットを制御して、主基準ピン５５を主基準穴に位置合わせするとともに、算出された変位量（Δφ，Δθ，Δψ）に基づいて、副基準ピン５６を副基準穴に位置合わせする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワークの位置決め装置及び方法に関する。詳しくは、複数の取付部が設けられたワークを、ワーク取付対象の所定の位置に位置決めする位置決め装置及び方法に関する。

従来より、自動車の生産工程において、フロントドア及びリヤドアを車体に組み付ける場合、フロントドア用ヒンジ及びリヤドア用ヒンジを、それぞれフロントピラー及びセンターピラーに取り付けた後、これらヒンジにフロントドア及びリヤドアを取り付ける。

ヒンジを取り付ける工程では、フロントドア用ヒンジ及びリヤドア用ヒンジは、これらヒンジが予め取り付けられたヒンジ用治具を用いて、車体の所定の位置に対して同時に位置合わせした後に、ボルトで締結される。

ここで、このヒンジ用治具には、車体の形状に合わせて複数のヒンジが取り付けられるとともに、車体のフロントピラー及びセンターピラーに形成された基準穴と嵌合する基準ピンが形成されている。ヒンジ用治具の基準ピンを車体の基準穴に嵌合させることにより、この治具に取り付けられた複数のヒンジを車体の所定の位置に同時に位置合わせできるようになっている。

以上のようなドアを車体に組み付ける作業は、実際には、搬送ラインに乗って順次搬送される車体に対して行われる。ここで、搬送ライン上の車体は、様々な工程を経て搬送されて各々の姿勢に個体差があるため、ドアの組み付け作業は、車体毎の個体差を解消するために作業者により手作業で行われる場合が多い。特に、ヒンジの位置はその後に取り付けられるドアの立てつけに大きな影響を及ぼすため、ヒンジの位置合わせは、このような個体差によらず精度よく行う必要がある。

一方、このような手作業により、生産コストや生産にかかるサイクルタイムが上昇するのを防止するため、上述のような位置合わせの作業をロボットにより自動化する方法が提案されている。ロボットは、基本的に作業者により予めティーチングされた動作をプレイバックするのみであるため、上述のように車体毎の姿勢に個体差がある場合には、このティーチングした動作を随時補正する必要がある。

例えば特許文献１には、ティーチングした動作を、個体差に応じて補正する方法が示されている。この特許文献１に示された方法では、ロボットによりワークを把持させつつ、このロボットに搭載されたカメラで車体に形成された基準位置を検出することにより、ティーチングした動作を適宜補正している。具体的には、ロボットでワークを車体の所定の位置に組み付ける際には、カメラにより検出された車体の基準位置と、ティーチングされたワークの重心位置との相対位置関係を認識することにより、ティーチングされた動作を車体の姿勢に応じて補正する。これにより、各々の姿勢が異なる車体に対して、ワークを適切な基準位置に組み付けることができる。
特開昭６２−１０６５０２号公報

ところで、異なる車種に対応するヒンジ治具を位置合わせする場合や、あるいはこのヒンジ治具が変形してしまった場合等、実際の生産現場においては、ロボットのティーチング動作を微調整する必要がある。この場合、作業者は、変更後の治具の形状に応じて、ティーチングプログラムを適宜変更する必要がある。

しかしながら、特許文献１に示された方法では、上述のように、車体の基準位置とワークの重心位置との相対位置関係を認識することにより、ティーチングされた動作を補正している。換言すれば、特許文献１に示された方法では、ワークの重心といった実体の無い点を基準としている。

このため、上述のような事情によりティーチングプログラムを変更する場合、作業者は、変更後のヒンジ治具の重心を再度計算し、その上でティーチングプログラムを変更する必要がある。このため、不慣れな作業者等は、プログラムを変更することが困難になったり、または時間がかかったりする場合があった。

本発明は、ティーチングの作業が容易なワークの位置決め装置及びワークの位置決め方法を提供することを目的とする。

本発明の位置決め装置は、ワーク（例えば、後述のヒンジ治具５０）に設けられた第１取付部（例えば、後述の主基準ピン５５）及び第２取付部（例えば、後述の副基準ピン５６）を、それぞれ、ワーク取付対象（例えば、後述の車体９０）に設けられた第１被取付部（例えば、後述の主基準穴９３）及び第２被取付部（例えば、後述の副基準穴９４）に位置合わせすることで、前記ワークを前記ワーク取付対象に位置決めする位置決め装置（例えば、後述の位置決め装置１０）であって、前記第１被取付部及び第２被取付部の各々の位置を検出する一対のセンシングロボット（例えば、後述の主センシングロボット３０Ｒ及び副センシングロボット３０Ｌ）と、前記ワークを支持するハンドリングロボット（例えば、後述のハンドリングロボット２０）と、前記ハンドリングロボット及び前記センシングロボットを制御して、当該ワークの第１取付部及び第２取付部の各々を、前記ワーク取付対象の第１被取付部及び第２被取付部に取り付ける制御手段（例えば、後述の制御装置４０）と、を備え、前記制御手段は、予めティーチングされた前記第１被取付部及び前記第２被取付部の位置（例えば、後述の主基準位置座標（Ｔ_０，Ｂ_０，Ｈ_０）及び副基準位置座標（Ｔ_１，Ｂ_１，Ｈ_１））をティーチングデータとして記憶しておき、前記センシングロボットにより、前記ワーク取付対象の第１被取付部及び第２被取付部をセンシングし、このセンシングした結果を前記ティーチングデータに照合して、前記第１被取付部を基準とする当該第２被取付部の方向の変位（例えば、後述の方向の変位量（Δφ，Δθ，Δψ））を位置情報として算出し、前記ハンドリングロボットを制御して、前記第１取付部を前記第１被取付部に位置合わせするとともに、前記位置情報に基づいて、前記第２取付部を前記第２被取付部に位置合わせすることを特徴とする。

この発明によれば、センシングロボットにより検出された第１被取付部及び第２被取付部の位置をティーチングデータに照合して、第１被取付部を基準とする第２被取付部の方向の変位が位置情報として算出される。さらに、ハンドリングロボットは、ワークの第１取付部を第１被取付部に位置合わせするとともに、算出された位置情報に基づいて第２取付部を第２被取付部に位置合わせするように制御される。これにより、ワークは、ハンドリングロボットにより、そのティーチングされた動作が補正されながらワーク取付対象に位置決めされる。

ここで、ハンドリングロボットは、第１被取付部及び第２被取付部の位置をティーチングデータとし、このティーチングデータと、センシングロボットにより検出された第１被取付部及び第２被取付部の位置とを照合することにより、そのティーチング動作が補正される。したがって、異なるワークを位置決めする場合や、ワークが変形してしまった場合等、異なる形状のワークを位置決めする場合には、ティーチングデータとして、第１被取付部及び第２被取付部の位置のみを計測すればよい。これにより、ティーチングの作業を容易に行うことができる。

また、ワークを支持するハンドリングロボットと、ワーク取付対象の第１被取付部及び第２被取付部をセンシングするセンシングロボットと、を別体で設けた。これにより、例えば、ハンドリングロボットによる作業と、センシングロボットによる作業と、を同時に行うことができる。したがって、位置決めに要するサイクルタイムを短縮させることができる。

本発明の位置決め方法は、ワークに設けられた第１取付部及び第２取付部を、それぞれ、ワーク取付対象に設けられた第１被取付部及び第２被取付部に位置合わせすることで、前記ワークを前記ワーク取付対象に位置決めする位置決め方法であって、一対のセンシングロボットにより、前記ワーク取付対象の第１被取付部及び第２被取付部の各々の位置をセンシングする第１ステップと、予めティーチングされた前記第１被取付部及び前記第２被取付部の位置をティーチングデータとして、前記第１ステップにおいてセンシングした結果を、前記ティーチングデータに照合して、前記第１被取付部を基準とする当該第２被取付部の方向の変位を位置情報として算出する第２ステップと、前記ワークを把持するハンドリングロボットを制御して、前記第１取付部を前記第１被取付部に位置合わせするとともに、前記位置情報に基づいて、前記第２取付部を前記第２被取付部に位置合わせする第３ステップと、を備えることを特徴とする。

この位置決め方法は、上述の位置決め装置を、ワークの位置決め方法として展開したものであり、上述の位置決め装置と同様の効果を奏する。

本発明の位置決め装置によれば、異なるワークを位置決めする場合や、ワークが変形してしまった場合等、異なる形状のワークを位置決めする場合には、ティーチングデータとして、第１被取付部及び第２被取付部の位置のみを計測すればよい。これにより、ティーチングの作業を容易に行うことができる。また、ハンドリングロボットによる作業と、センシングロボットによる作業と、を同時に行うことができる。したがって、位置決めに要するサイクルタイムを短縮させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る位置決め装置１０が設けられた位置決めシステム１の概略構成を示す図である。

位置決めシステム１は、ワーク取付対象としての車体９０を搬送する搬送ライン８０と、この搬送ライン８０上の車体９０にワークとしてのヒンジ治具５０を位置合わせする位置決め装置１０と、を含んで構成される。

搬送ライン８０は、載置された車体９０を、この車体９０を進行方向へ搬送する。また、車体９０は、その前後方向と搬送ライン８０の進行方向とを略平行にした状態で載置されている。ここで、図１は、搬送ライン８０上に載置された車体９０が、位置決め装置１０の正面で停止した状態を示す図である。

以下では、搬送ライン８０の進行方向に沿って延びる軸をＴ軸とし、このＴ軸と垂直かつ搬送ライン８０の幅方向に沿って延びる軸をＢ軸とし、これらＴ軸及びＢ軸と垂直な方向に沿って延びる軸をＨ軸とする。

位置決め装置１０は、ヒンジ治具５０を支持するハンドリングロボット２０と、ヒンジ治具５０が取り付けられる車体９０をセンシングする一対の主センシングロボット３０Ｒ及び副センシングロボット３０Ｌと、これらハンドリングロボット２０及び各センシングロボット３０Ｒ，３０Ｌを制御する制御手段としての制御装置４０とを備え、搬送ライン８０上に載置された車体９０の所定の位置にヒンジ治具５０を位置決めする。

また、各センシングロボット３０Ｒ，３０Ｌには、後述の主ナットランナ３４Ｒ及び副ナットランナ３４Ｌが設けられており、位置決めされたヒンジ治具５０に予め取り付けられた複数のヒンジを締結することが可能となっている。

より具体的には、位置決め装置１０は、車体９０のフロントピラー９１及びセンターピラー９２の所定の位置に、それぞれ、図示しないフロントドア及びリヤドアを開閉可能に取り付けるためのフロントドア用ヒンジ５１，５２及びリヤドア用ヒンジ５３，５４を位置決めしつつ、これらヒンジ５１，５２，５３，５４を車体９０に締結する。

ヒンジ治具５０は略矩形状であり、その両端部には、それぞれ、フロントドア用ヒンジ５１，５２及びリヤドア用ヒンジ５３，５４が着脱可能に設けられている。また、このヒンジ治具５０の両端部には、それぞれ、第１取付部としての主基準ピン５５及び第２取付部としての副基準ピン５６が設けられている。

一方、車体９０のフロントピラー９１及びセンターピラー９２には、これら主基準ピン５５及び副基準ピン５６と嵌合する第１被取付部としての主基準穴９３及び第２被取付部としての副基準穴９４が形成されている。すなわち、これら主基準ピン５５及び副基準ピン５６を、主基準穴９３及び副基準穴９４に嵌合させることにより、ヒンジ治具５０を車体９０に位置合わせすることができる。

また、フロントドア用ヒンジ５１，５２及びリヤドア用ヒンジ５３，５４は、それぞれ、上述のようにしてヒンジ治具５０が車体９０に位置合わせされると、フロントピラー９１及びセンターピラー９２の所定の締結位置に位置決めされる。

ハンドリングロボット２０は、いわゆる多関節ロボットであり、ヒンジ治具５０を支持するハンド２１と、このハンド２１の姿勢や３次元空間内での位置を変化させる多関節アーム２２と、この多関節アーム２２を支持するハンドリングロボット本体２３と、を備える。このハンドリングロボット２０は、制御装置４０から送信された制御信号に応じて動作する。

主センシングロボット３０Ｒは、いわゆる多関節ロボットであり、車体９０を検出する主センサ３３Ｒと、主ナットランナ３４Ｒと、これら主センサ３３Ｒ及び主ナットランナ３４Ｒの姿勢や３次元空間内での位置を変化させる多関節アーム３１Ｒと、この多関節アーム３１Ｒを支持する主センシングロボット本体３２Ｒと、を備える。

また、副センシングロボット３０Ｌも、主センシングロボット３０Ｒと同様に、副センサ３３Ｌと、副ナットランナ３４Ｌと、多関節アーム３１Ｌと、副センシングロボット本体３２Ｌと、を備える。

主ナットランナ３４Ｒは、フロントピラー９１の所定の締結位置に位置決めされたフロントドア用ヒンジ５１，５２に当接して、これらヒンジ５１，５２を締結する主締結ツール３４１Ｒを備える。
また、副ナットランナ３４Ｌは、センターピラー９２の所定の締結位置に位置決めされたリヤドア用ヒンジ５３，５４に当接して、これらヒンジ５３，５４を締結する副締結ツール３４１Ｌを備える。

主センサ３３Ｒ及び副センサ３３Ｌは、それぞれ、カメラとレーザ距離センサとを備える。このカメラは、車体９０内における各基準穴９３，９４の位置を検出する。また、レーザ距離センサは、レーザ光を車体９０へ射出しその反射光を検出することにより、光源から車体９０の主基準穴９３及び副基準穴９４までの距離を計測する。これにより、各センサ３３Ｒ，３３Ｌは、車体９０の主基準穴９３及び副基準穴９４の３次元空間内における位置を検出する。これら主センサ３３Ｒ及び副センサ３３Ｌは、各々が検出した主基準穴９３及び副基準穴９４の位置に関する情報を制御装置４０に送信する。

主センサ３３Ｒは、主ナットランナ３４Ｒ上に設けられている。また、副センサ３３Ｌは、副ナットランナ３４Ｌ上に設けられている。ここで、これら主センサ３３Ｒ及び副センサ３３Ｌのセンシング方向は、それぞれ、主ナットランナ３４Ｒの主締結ツール３４１Ｒ及び副ナットランナ３４Ｌの副締結ツール３４１Ｌが延びる方向に対し略垂直にして設けられている。

つまり、主センサ３３Ｒ及び副センサ３３Ｌを車体９０に対向させた状態では、主締結ツール３４１Ｒ及び副締結ツール３４１Ｌは、それぞれ、待機状態となる。一方、主締結ツール３４１Ｒ及び副締結ツール３４１Ｌを車体９０に対向させた状態では、主センサ３３Ｒ及び副センサ３３Ｌは、それぞれ、待機状態となる。

以上のような主センシングロボット３０Ｒ及び副センシングロボット３０Ｌは、制御装置４０から送信された制御信号に応じて動作する。

制御装置４０は、ハンドリングロボット２０、並びに、主センシングロボット３０Ｒ及び副センシングロボット３０Ｌのプレイバック動作が規定されたティーチングデータに基づいて、これらロボット２０，３０Ｒ，３０Ｌに制御信号を送信する。

具体的には、制御装置４０は、ティーチングデータを記憶する記憶部４１と、ティーチングデータ及び各センサ３３Ｒ，３３Ｌから送信された位置情報に基づいて各ロボット２０，３０Ｒ，３０Ｌの動作を決定する動作決定部４２と、決定された動作に応じた制御信号を各ロボット２０，３０Ｒ，３０Ｌに送信する駆動回路４３と、を含んで構成される。

記憶部４１は、ハンドリングロボット２０、主センシングロボット３０Ｒ、及び副センシングロボット３０Ｌのプレイバック動作を規定するティーチングデータを記憶する記憶手段である。記憶部４１には、このティーチングデータとして、例えば、搬送ライン８０上の車体９０の基準状態における主基準穴９３及び副基準穴９４の位置に関する情報が記憶されている。

ここで、車体９０の基準状態とは、搬送ライン８０に列状に載置された複数の車体において、基準となる位置及び姿勢で載置された車体の状態を示す。本実施形態では、この基準状態を、車体９０の幅方向に沿った中心が搬送ライン８０の幅方向に沿った中心に位置し、かつ、主基準穴９３及び副基準穴９４を結ぶ線が上記Ｔ軸と平行にある状態を、車両の基準状態とするが、これに限るものではない。また、本実施形態では、この基準状態から変位した状態を量産状態とする。これら基準状態及び量産状態については、後に図２を参照して詳述する。

動作決定部４２は、各センサ３３Ｒ，３３Ｌから入力された主基準穴９３及び副基準穴９４の位置を、記憶部４１に記憶されたティーチングデータに照合して、各ロボット２０，３０Ｒ，３０Ｌの動作を決定する。

より具体的には、動作決定部４２は、先ず、各センサ３３Ｒ，３３Ｌから入力された主基準穴９３及び副基準穴９４の位置に基づいて、量産状態にある主基準穴９３の基準状態からの誤差と、主基準穴９３を基準とする副基準穴９４の方向の変位量とを、後に図２を参照して詳述する手順により算出する。
次に、動作決定部４２は、これら算出された誤差及び変位量に応じて、ヒンジ治具５０の主基準ピン５５及び副基準ピン５６の各々を、主基準穴９３及び副基準穴９４に取り付けるように、ハンドリングロボット２０の動作を決定する。

図２を参照して、車体９０が基準状態にある場合において、上記主基準穴９３の基準状態からの変位量を算出する手順について説明する。
図２は、量産状態における車体９０に対し、ヒンジ治具５０を位置合わせする状態を示す図である。より具体的には、図２（ａ）は、量産状態における車体９０及びヒンジ治具５０をＨ軸に沿って視た上面図であり、図２（ｂ）は、量産状態における車体９０及びヒンジ治具５０をＢ軸に沿って視た側面図である。また、ａは、ヒンジ治具５０における主基準ピン５５と副基準ピン５６との間隔を示す定数である。

図２において、基準位置７１，７２は、それぞれ、基準状態における主基準穴９３及び副基準穴９４の位置を示す。より具体的には、基準位置７１は、上述のＴ軸、Ｂ軸、Ｈ軸で規定された座標系における主基準位置座標（Ｔ_０，Ｂ_０，Ｈ_０）で示される。また、基準位置７２は、同じ座標系における副基準位置座標（Ｔ_１，Ｂ_１，Ｈ_１）で示される。

また、上述のように、記憶部４１には、ティーチングデータとして、これら主基準位置座標（Ｔ_０，Ｂ_０，Ｈ_０）及び副基準位置座標（Ｔ_１，Ｂ_１，Ｈ_１）が記憶されている。これら座標の値に加えて、記憶部４１には、副基準位置座標（Ｔ_１，Ｂ_１，Ｈ_１）を、主基準穴９３の向きを示す主基準角度座標（φ_０，θ_０，ψ_０）に変換したものが記憶されている。

ここで、主基準角度座標（φ_０，θ_０，ψ_０）の第１、第２、第３成分は、それぞれ、主基準穴９３を基準とする副基準穴９４の方向の変位を示す。つまり、主基準角度座標（φ_０，θ_０，ψ_０）は、主基準穴９３で直交する３つの軸を回転軸とした回転に対する角度を示す。

より具体的には、主基準角度座標（φ_０，θ_０，ψ_０）の第１成分は、主基準穴９３及び副基準穴９４を結ぶ線を回転軸とした回転に対する角度を示す。また、第２成分は、主基準穴９３が延びる方向に沿った軸を回転軸とした回転に対する角度を示す。また、第３成分は、上記第１成分及び第２成分を特徴付ける回転軸と直交する軸を回転軸とした回転に対する角度を示す。

図２において、量産位置７３，７４は、それぞれ、量産状態における主基準穴９３及び副基準穴９４の位置を示す。より具体的には、量産位置７３は、上述のＴ軸、Ｂ軸、Ｈ軸で規定された座標系における基準位置７１との誤差として（ΔＴ，ΔＢ，ΔＨ）で示される。また、量産位置７４は、同じ座標系における基準位置７２との誤差として（Δｔ，Δｂ，Δｈ）で示される。また、図２に示すように、主基準穴９３を基準とする副基準穴９４の方向の変位量は、上述の主基準角度座標により、（Δφ，Δθ，Δψ）で示される。

量産状態にある主基準穴９３の基準状態からの変位量を算出する場合、動作決定部４２は、主センサ３３Ｒからの入力を、上記ティーチングデータに照合し、これにより、量産位置７３と基準位置７１との誤差（ΔＴ，ΔＢ，ΔＨ）を算出する。
次に、動作決定部４２は、副センサ３３Ｌからの入力を、上記ティーチングデータに照合し、これにより量産位置７４と基準位置７２との誤差（Δｔ，Δｂ，Δｈ）を算出する。

次に算出された誤差（ΔＴ，ΔＢ，ΔＨ）及び（Δｔ，Δｂ，Δｈ）に基づいて、主基準角度座標における変位量（Δφ，Δθ，Δψ）を算出する。具体的には、各成分は、図２に示す例では次式に基づいて算出される。

Δφ＝０
Δθ＝ｓｉｎ^−１（（Δｈ−ΔＨ）／ａ）
Δψ＝ｓｉｎ^−１（（Δｂ−ΔＢ）／ａ）
また図２では、図示を簡単にするため、主基準穴９３及び副基準穴９４を通る線を回転軸とした回転が無い場合、すなわちΔφ＝０である場合について示したが、これに限るものではない。

次に、動作決定部４２は、以上のように算出された誤差（ΔＴ，ΔＢ，ΔＨ）及び方向の変位量（Δφ，Δθ，Δψ）に基づいて、ティーチングデータによるハンドリングロボット２０の動作を補正する。
具体的には、動作決定部４２は、主基準ピン５５を上述の主基準位置座標（Ｔ_０＋ΔＴ，Ｂ_０＋ΔＢ，Ｈ_０＋ΔＨ）に位置合わせするとともに、上述の主基準角度座標（φ_０＋Δφ，θ_０＋Δθ，ψ_０＋Δψ）に基づいて、副基準ピン５６を副基準穴９４に位置合わせするように、ハンドリングロボット２０の動作を決定する。

図１に戻って、以上のように構成された位置決め装置１０により、搬送ライン８０上の車体９０にフロントドア用ヒンジ５１，５２及びリヤドア用ヒンジ５３，５４を位置決めしつつ、これらヒンジを締結する手順について説明する。

先ず、車体９０が位置決め装置１０の正面に位置するように、搬送ライン８０を停止させる。
次に、制御装置４０は、主センシングロボット３０Ｒ及び副センシングロボット３０Ｌを制御して、車体９０の主基準穴９３及び副基準穴９４のセンシングを開始する。ここで、主センシングロボット３０Ｒ及び副センシングロボット３０Ｌは、検出された主基準穴９３及び副基準穴９４の位置の情報を、制御装置４０を介してフィードバックし、主基準穴９３及び副基準穴９４の位置を正確かつ迅速にセンシングする。

次に、制御装置４０は、ハンドリングロボット２０を制御して、ヒンジ治具５０を車体９０に位置決めする。具体的には、上記各センシングロボット３０Ｒ，３０Ｌから入力された主基準穴９３及び副基準穴９４の位置に基づいて、上述のように、主基準ピン５５及び副基準ピン５６を、主基準穴９３及び副基準穴９４に嵌合させ、ヒンジ治具５０を車体９０に位置合わせする。

次に、制御装置４０は、主センシングロボット３０Ｒ及び副センシングロボット３０Ｌを制御して、位置決めされたフロントドア用ヒンジ５１，５２及びリヤドア用ヒンジ５３，５４を締結する。この締結が完了すると、位置決め装置１０の正面には、次の車体が搬送される。

またここで、各ヒンジ５１，５２，５３，５４を締結した後、制御装置４０は、ハンドリングロボット２０を制御し、次の車体にヒンジ治具を位置決めするための準備を行う。具体的には、ハンドリングロボット２０のハンド２１を、複数のヒンジ治具が収められたスタッカまで移動させるとともに、次の工程で位置決めするためのヒンジ治具をハンド２１により支持させる。
このとき、制御装置４０は、各センシングロボット３０Ｒ，３０Ｌにより、次の車体の主基準穴及び副基準穴の位置をセンシングし、このセンシングした結果に基づいて、次の車体に対するハンドリングロボット２０の動作を決定する。

本実施の形態によれば、以下のような効果がある。
主センシングロボット３０Ｒ及び副センシングロボット３０Ｌにより検出された主基準穴９３及び副基準穴９４の位置をティーチングデータに照合して、主基準穴９３を基準とする副基準穴９４の方向の変位が位置情報として算出される。さらに、ハンドリングロボット２０は、ヒンジ治具５０の主基準ピン５５を主基準穴９３に位置合わせするとともに、算出された位置情報に基づいて副基準ピン５６を副基準穴９４に位置合わせするように制御される。これにより、ヒンジ治具５０は、ハンドリングロボット２０により、そのティーチングされた動作が補正されながら車体９０に位置決めされる。

ここで、ハンドリングロボット２０は、主基準穴９３及び副基準穴９４の位置をティーチングデータとし、このティーチングデータと、主センシングロボット３０Ｒ及び副センシングロボット３０Ｌにより検出された主基準穴９３及び副基準穴９４の位置とを照合することにより、そのティーチング動作が補正される。したがって、異なるヒンジ治具を位置決めする場合や、ヒンジ治具が変形してしまった場合等、異なる形状のヒンジ治具を位置決めする場合には、ティーチングデータとして、主基準穴９３及び副基準穴９４の位置のみを計測すればよい。これにより、ティーチングの作業を容易に行うことができる。

また、ヒンジ治具５０を支持するハンドリングロボット２０と、車体９０の主基準穴９３及び副基準穴９４をセンシングする主センシングロボット３０Ｒ及び副センシングロボット３０Ｌと、を別体で設けた。これにより、例えば、ハンドリングロボット２０による作業と、各センシングロボット３０Ｒ，３０Ｌによる作業と、を同時に行うことができる。したがって、位置決めに要するサイクルタイムを短縮させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

本実施の形態に係る位置決め装置の概略構成を示す図である。 量産状態における車体に対しヒンジ治具を位置合わせする状態を示す図である。

符号の説明

１…位置決めシステム
１０…位置決め装置
２０…ハンドリングロボット（ハンドリングロボット）
３０Ｒ…主センシングロボット（センシングロボット）
３０Ｌ…副センシングロボット（センシングロボット）
４０…制御装置（制御手段）
５０…ヒンジ治具（ワーク）
５５…主基準ピン（第１取付部）
５６…副基準ピン（第２取付部）
８０…搬送ライン
９０…車体（ワーク取付対象）
９３…主基準穴（第１被取付部）
９４…副基準穴（第２被取付部）

Claims (2)

1. ワークに設けられた第１取付部及び第２取付部を、それぞれ、ワーク取付対象に設けられた第１被取付部及び第２被取付部に位置合わせすることで、前記ワークを前記ワーク取付対象に位置決めする位置決め装置であって、
   前記第１被取付部及び第２被取付部の各々の位置を検出する一対のセンシングロボットと、
   前記ワークを支持するハンドリングロボットと、
   前記ハンドリングロボット及び前記センシングロボットを制御して、当該ワークの第１取付部及び第２取付部の各々を、前記ワーク取付対象の第１被取付部及び第２被取付部に取り付ける制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   予めティーチングされた前記第１被取付部及び前記第２被取付部の位置をティーチングデータとして記憶しておき、
   前記センシングロボットにより、前記ワーク取付対象の第１被取付部及び第２被取付部をセンシングし、このセンシングした結果を前記ティーチングデータに照合して、前記第１被取付部を基準とする当該第２被取付部の方向の変位を位置情報として算出し、
   前記ハンドリングロボットを制御して、前記第１取付部を前記第１被取付部に位置合わせするとともに、前記位置情報に基づいて、前記第２取付部を前記第２被取付部に位置合わせすることを特徴とする位置決め装置。
2. ワークに設けられた第１取付部及び第２取付部を、それぞれ、ワーク取付対象に設けられた第１被取付部及び第２被取付部に位置合わせすることで、前記ワークを前記ワーク取付対象に位置決めする位置決め方法であって、
   一対のセンシングロボットにより、前記ワーク取付対象の第１被取付部及び第２被取付部の各々の位置をセンシングする第１ステップと、
   予めティーチングされた前記第１被取付部及び前記第２被取付部の位置をティーチングデータとして、前記第１ステップにおいてセンシングした結果を、前記ティーチングデータに照合して、前記第１被取付部を基準とする当該第２被取付部の方向の変位を位置情報として算出する第２ステップと、
   前記ワークを把持するハンドリングロボットを制御して、前記第１取付部を前記第１被取付部に位置合わせするとともに、前記位置情報に基づいて、前記第２取付部を前記第２被取付部に位置合わせする第３ステップと、を備えることを特徴とする位置決め方法。

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