JP4792489B2 - パワーアシスト装置、自動搭載装置、およびそれらの制御方法 - Google Patents
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Description
ワークの組み付け作業は、ワークの搬送と位置決めから成り立つ作業であるが、作業者とパワーアシスト装置でワークを協調搬送することにより、ワークの搬送に必要な力はパワーアシスト装置に負担させることができ、ワークの位置決めについてもパワーアシスト装置にティーチングすることで効率よく位置決めをすることができる。また、自動搭載装置によって、ワークの搬送や組み付けを自動的に行うことも可能である。つまり、パワーアシスト装置や自動搭載装置を用いるねらいは、作業者の労力軽減を図るとともに、作業性の向上を図ることにある。
係る従来技術では、アシスト搬送状態ではON状態とされているデッドマンスイッチがOFF状態に操作されると、アシスト搬送用のアクチュエータを構成するモータへの電源供給を停止するが、このとき、デッドマンスイッチがOFF状態に操作された時点t1から遅延時間tdが経過した時点で、モータ出力軸の回転を規制するブレーキ機構を作動させるようにしている。尚、遅延時間tdは、モータ出力軸のフリーラン時間に比して長い時間に設定するようにしている。
このような構成とすることにより、モータ出力軸が未だ回転している途中でブレーキ機構が作動して、アシスト搬送を急停止させることが無いため、アシスト搬送停止時に発生する振動を防止するようにしている。
まず、本発明を適用する生産ラインの一実施例に係るパワーアシスト装置2を備えた生産ライン1の全体構成について、図1〜図3を用いて説明する。図1は本発明の適用に係るパワーアシスト装置を備えた生産ラインの全体構成を示す模式図、図2は本発明の適用に係るパワーアシスト装置を備えた生産ラインの機器構成を示すブロック図、図3は本発明の一実施例に係る対象エリアの設定状況を示す模式図である。
尚、本実施例では、本発明を理解に供しやすくするため、搬送対象物であるワークたるウィンドウガラス19(以下ウィンドウ19と記載する)を、図1に示すXYZ座標系のX方向に向けてワークたるウィンドウ19と組み付け対象物である自動車のボディ20を搬送しながら、ボディ20にウィンドウ19を組み付ける作業を例示して説明する。また、説明の便宜上、X方向を生産ライン1の進行方向(前方)としている。
ロボットアーム3は、複数の関節3a・3a・・・(本実施例では4箇所)を介して各リンク3b・3b・・・(本実施例では4箇所)を連結して、側面視パンタグラフ状の閉ループリンク機構を構成しており、該リンク機構に設けられたアクチュエータ11(図2に図示)を駆動源としてリンク機構を駆動することにより、ロボットアーム3の先端部3cを3次元的に変位可能な構成としている。また、ロボットアーム3の先端部3cにはフリージョイント4を介してウィンドウ19を吸着保持するウィンドウ保持装置5を連結している。
尚、本実施例では力センサ7を一方の操作ハンドル6のみに配設する構成を例示しているが、特に限定するものではなく、他方の操作ハンドル6近傍にも力センサ7を配設する構成とすることも可能である。
尚、本実施例ではデッドマンスイッチ6aを一方の操作ハンドル6にのみ配設した構成を例示しているが、特に限定するものではなく、作業性等を考慮してデッドマンスイッチ6aを他方の操作ハンドル6にも配設する構成としてもよい。
これにより、パワーアシスト装置2によって保持されるウィンドウ19を、レール14aに沿って搬送することができるようにしている。
図2に示す如く、パワーアシスト装置用制御装置8には、ロボットアーム3、フリージョイント4、ウィンドウ保持装置5、デッドマンスイッチ6a、力センサ7、接圧センサ9a、アクチュエータ11、走行部14及び後述するコンベア15を制御するコンベア用制御装置16等が接続されている。
尚、本実施例では、本発明を理解に供しやすくするため、搬送対象物であるワークたるウィンドウ19を、図16に示すXYZ座標系のX方向に向けてワークたるウィンドウ19と組み付け対象物である自動車のボディ20を搬送しながら、ボディ20にウィンドウ19を組み付ける作業を例示して説明する。また、説明の便宜上、X方向を生産ライン21の進行方向(前方)としている。
ロボットアーム23は、複数の関節23a・23a・・・(本実施例では4箇所)を介して各リンク23b・23b・・・(本実施例では4箇所)を連結して、側面視パンタグラフ状の閉ループリンク機構を構成しており、該リンク機構に設けられたアクチュエータ31(図17に図示)を駆動源としてリンク機構を駆動することにより、ロボットアーム23の先端部23cを3次元的に変位可能な構成としている。また、ロボットアーム23の先端部23cにはジョイント24を介してウィンドウ19を吸着保持するウィンドウ保持装置25を連結している。
また、ウィンドウ保持装置25は、複数の吸盤29・29・・・(本実施例では4箇所)を備えており、この複数の吸盤29・29・・・によってウィンドウ19を吸着保持できる構成としている。さらに詳述すると、フレーム25aの下端には、ウィンドウ19の表面(つまり、ウィンドウ19をボディ20に組み付けたときにボディ20の外側になる面)を吸着する複数の吸盤29・29・・・が組み付けられており、ウィンドウ保持装置25にウィンドウ19を保持させる場合、吸盤29・29・・・をウィンドウ19表面に密着させて、図示しないポンプ等によって吸盤29・29・・・内の空気を排出する。このようにウィンドウ保持装置25は、吸盤29・29・・・による吸着作用によってウィンドウ19を保持する構成としている。
これにより、自動搭載装置22によって保持されるウィンドウ19を、レール34aに沿って搬送することができるようにしている。
図17に示す如く、自動搭載装置22は、自動搭載装置用制御装置28を備えている。そして、自動搭載装置用制御装置28には、ロボットアーム23、ジョイント24、ウィンドウ保持装置25、接圧センサ29a、アクチュエータ31、走行部34及び後述するコンベア15を制御するコンベア用制御装置16等が接続されている。
図1に示す如く、コンベア15は、ボディ20を台車15aに載置して所定速度で生産ライン1に沿って、X方向に進行させる装置である。また、ボディ20を定速で生産ライン1に沿って進行させながら、作業者18がコンベア15上に乗ってボディ20の所定箇所に各種部品の組み付け作業を行う(本実施例ではウィンドウ19の組み付け作業を行う)。コンベア15は、図示しない駆動手段により駆動されており、コンベア15の動作を制御するコンベア用制御装置16を具備している。コンベア用制御装置16は、コンベア15の運転(移動)、停止、または速度調整等のコンベア15の搬送に関する制御を行うことができる。
図1に示す如く、前述したように、作業者18が、コンベア15上でウィンドウ保持装置5によって保持されるウィンドウ19をパワーアシスト装置2によって協調搬送して、ボディ20の窓枠20aに移動させて、該窓枠20aに、ウィンドウ19の組付け作業を行う場合、パワーアシスト装置2の走行手段たる走行部14の進行状態は、コンベア15の進行状態に同期させる構成としている。
そして、走行部14の進行を同期信号に従って制御することにより、コンベア15とパワーアシスト装置2の進行を同期させるようにしている。
図2に示す如く、本発明の一実施例に係るパワーアシスト装置2(正確には、パワーアシスト装置用制御装置8)からは、コンベア15(正確には、コンベア用制御装置16)に対して、停止要求信号を発信することが可能な構成としている。そして、コンベア15は、この停止要求信号が入力されている間は、停止状態を維持する構成としている。
尚、ウィンドウ19とボディ20が接近状態であるか否かの判断方法は、パワーアシスト装置2とボディ20の実際の距離を測定するセンサを設けて、該センサにより実測された距離が設定した閾値以下となる場合に接近状態であると判断する等のその他の種々の判断方法を採用することが可能であり、本発明に適用するウィンドウ19とボディ20の接近状態を判断する方法を、本実施例に示す方法に限定するものではない。
図16に示す如く、本発明の一実施例に係る自動搭載装置22(正確には、自動搭載装置用制御装置28)からは、コンベア15(正確には、コンベア用制御装置16)に対して、停止要求信号を発信することが可能な構成としている。そして、コンベア15は、この停止要求信号が入力されている間は、停止状態を維持する構成としている。
尚、ウィンドウ19とボディ20が接近状態であるか否かの判断方法は、自動搭載装置22とボディ20の実際の距離を測定するセンサを設けて、該センサにより実測された距離が設定した閾値以下となる場合に接近状態であると判断する等のその他の種々の判断方法を採用することが可能であり、本発明に適用するウィンドウ19とボディ20の接近状態を判断する方法を、本実施例に示す方法に限定するものではない。
また本発明は、前述した作業者18による操作が介在して半自動的に作動するパワーアシスト装置2を備える生産ライン1だけでなく、作業者による操作が介在せず自動的に搬送対象物(例えば、ウィンドウ19)を搬送し、組み付け対象物(例えば、ボディ20)に対して搬送対象物を自動的に組付ける自動搭載装置22を備える生産ライン21についても適用することが可能である。
2 パワーアシスト装置
3 ロボットアーム
5 ウィンドウ保持装置
8 パワーアシスト装置用制御装置
14 走行部
15 コンベア
16 コンベア用制御装置
20 ボディ
Claims (8)
- ワークを保持するワーク保持装置と、
該ワーク保持装置を支持するロボットアームと、
該ロボットアームを支持し、前記ワーク保持装置によって保持される前記ワークを所定方向に搬送する走行部と、
該走行部の進行を制御するパワーアシスト装置用制御装置と、
を備え、
前記パワーアシスト装置用制御装置には、
前記ワークの組み付け対象物を搬送するコンベアから、
該コンベアの運転状態または停止状態を示す状態信号と、
前記コンベアの進行状態を示す同期信号と、
が入力され、
前記パワーアシスト装置用制御装置によって、
前記同期信号に基づいて、
前記コンベアの進行に同期させて、
前記走行部の進行を制御するパワーアシスト装置であって、
前記パワーアシスト装置用制御装置によって、
前記ワークと前記組み付け対象物が接近状態にあると判定される場合には、
前記状態信号が、
運転状態から停止状態に移行した時点から、
前記組み付け対象物に対する前記ワークの組み付けが完了した旨の判定処理が成される時点までは、
前記パワーアシスト装置用制御装置によって、
前記パワーアシスト装置から前記コンベアに対して、
停止要求信号を継続して発信する、
ことを特徴とするパワーアシスト装置。 - ワークを保持するワーク保持装置と、
該ワーク保持装置を支持するロボットアームと、
該ロボットアームを支持し、前記ワーク保持装置によって保持される前記ワークを所定方向に搬送する走行部と、
該走行部の進行を制御するパワーアシスト装置用制御装置と、
を備え、
前記パワーアシスト装置用制御装置には、
前記ワークの組み付け対象物を搬送するコンベアから、
該コンベアの運転状態または停止状態を示す状態信号と、
前記コンベアの進行状態を示す同期信号と、
が入力され、
前記パワーアシスト装置用制御装置によって、
前記同期信号に基づいて、
前記コンベアの進行に同期させて、
前記走行部の進行を制御するパワーアシスト装置であって、
前記パワーアシスト装置用制御装置によって、
前記ワークと前記組み付け対象物が接近状態にあると判定される場合には、
前記状態信号が、
運転状態から停止状態に一旦移行して、
その後、再度運転状態に移行した時点から、
前記組み付け対象物に対する前記ワークの組み付けが完了した旨の判定処理が成される時点までは、
前記パワーアシスト装置用制御装置によって、
前記パワーアシスト装置から前記コンベアに対して、
停止要求信号を継続して発信する、
ことを特徴とするパワーアシスト装置。 - ワークを保持するワーク保持装置と、
該ワーク保持装置を支持するロボットアームと、
該ロボットアームを支持し、前記ワーク保持装置によって保持される前記ワークを所定方向に搬送する走行部と、
該走行部の進行を制御する自動搭載装置用制御装置と、
を備え、
前記自動搭載装置用制御装置には、
前記ワークの組み付け対象物を搬送するコンベアから、
該コンベアの運転状態または停止状態を示す状態信号と、
前記コンベアの進行状態を示す同期信号と、
が入力され、
前記自動搭載装置用制御装置によって、
前記同期信号に基づいて、
前記コンベアの進行に同期させて、
前記走行部の進行を制御する自動搭載装置であって、
前記自動搭載装置用制御装置によって、
前記ワークと前記組み付け対象物が接近状態にあると判定される場合には、
前記状態信号が、
運転状態から停止状態に移行した時点から、
前記組み付け対象物に対する前記ワークの組み付けが完了した旨の判定処理が成される時点までは、
前記自動搭載装置用制御装置によって、
前記自動搭載装置から前記コンベアに対して、
停止要求信号を継続して発信する、
ことを特徴とする自動搭載装置。 - ワークを保持するワーク保持装置と、
該ワーク保持装置を支持するロボットアームと、
該ロボットアームを支持し、前記ワーク保持装置によって保持される前記ワークを所定方向に搬送する走行部と、
該走行部の進行を制御する自動搭載装置用制御装置と、
を備え、
前記自動搭載装置用制御装置には、
前記ワークの組み付け対象物を搬送するコンベアから、
該コンベアの運転状態または停止状態を示す状態信号と、
前記コンベアの進行状態を示す同期信号と、
が入力され、
前記自動搭載装置用制御装置によって、
前記同期信号に基づいて、
前記コンベアの進行に同期させて、
前記走行部の進行を制御する自動搭載装置であって、
前記自動搭載装置用制御装置によって、
前記ワークと前記組み付け対象物が接近状態にあると判定される場合には、
前記状態信号が、
運転状態から停止状態に一旦移行して、
その後、再度運転状態に移行した時点から、
前記組み付け対象物に対する前記ワークの組み付けが完了した旨の判定処理が成される時点までは、
前記自動搭載装置用制御装置によって、
前記自動搭載装置から前記コンベアに対して、
停止要求信号を継続して発信する、
ことを特徴とする自動搭載装置。 - ワークを保持するワーク保持装置と、
該ワーク保持装置を支持するロボットアームと、
該ロボットアームを支持し、前記ワーク保持装置によって保持される前記ワークを所定方向に搬送する走行部と、
該走行部の進行を制御するパワーアシスト装置用制御装置と、
を備え、
前記パワーアシスト装置用制御装置には、
前記ワークの組み付け対象物を搬送するコンベアから、
該コンベアの運転状態または停止状態を示す状態信号と、
前記コンベアの進行状態を示す同期信号と、
が入力され、
前記パワーアシスト装置用制御装置によって、
前記同期信号に基づいて、
前記コンベアの進行に同期させて、
前記走行部の進行を制御するパワーアシスト装置の制御方法であって、
前記パワーアシスト装置用制御装置によって、
前記ワークと前記組み付け対象物が接近状態にあると判定される場合には、
前記状態信号が、
運転状態から停止状態に移行した時点から、
前記組み付け対象物に対する前記ワークの組み付けが完了した旨の判定処理が成される時点までは、
前記パワーアシスト装置用制御装置によって、
前記パワーアシスト装置から前記コンベアに対して、
停止要求信号を継続して発信して、
前記コンベアの停止状態を継続させることによって、
前記パワーアシスト装置の停止状態を維持する、
ことを特徴とするパワーアシスト装置の制御方法。 - ワークを保持するワーク保持装置と、
該ワーク保持装置を支持するロボットアームと、
該ロボットアームを支持し、前記ワーク保持装置によって保持される前記ワークを所定方向に搬送する走行部と、
該走行部の進行を制御するパワーアシスト装置用制御装置と、
を備え、
前記パワーアシスト装置用制御装置には、
前記ワークの組み付け対象物を搬送するコンベアから、
該コンベアの運転状態または停止状態を示す状態信号と、
前記コンベアの進行状態を示す同期信号と、
が入力され、
前記パワーアシスト装置用制御装置によって、
前記同期信号に基づいて、
前記コンベアの進行に同期させて、
前記走行部の進行を制御するパワーアシスト装置の制御方法であって、
前記パワーアシスト装置用制御装置によって、
前記ワークと前記組み付け対象物が接近状態にあると判定される場合には、
前記状態信号が、
運転状態から停止状態に一旦移行して、
その後、再度運転状態に移行した時点から、
前記組み付け対象物に対する前記ワークの組み付けが完了した旨の判定処理が成される時点までは、
前記パワーアシスト装置用制御装置によって、
前記パワーアシスト装置から前記コンベアに対して、
停止要求信号を継続して発信して、
前記コンベアの停止状態を継続させることによって、
前記パワーアシスト装置の停止状態を維持する、
ことを特徴とするパワーアシスト装置の制御方法。 - ワークを保持するワーク保持装置と、
該ワーク保持装置を支持するロボットアームと、
該ロボットアームを支持し、前記ワーク保持装置によって保持される前記ワークを所定方向に搬送する走行部と、
該走行部の進行を制御する自動搭載装置用制御装置と、
を備え、
前記自動搭載装置用制御装置には、
前記ワークの組み付け対象物を搬送するコンベアから、
該コンベアの運転状態または停止状態を示す状態信号と、
前記コンベアの進行状態を示す同期信号と、
が入力され、
前記自動搭載装置用制御装置によって、
前記同期信号に基づいて、
前記コンベアの進行に同期させて、
前記走行部の進行を制御する自動搭載装置の制御方法であって、
前記自動搭載装置用制御装置によって、
前記ワークと前記組み付け対象物が接近状態にあると判定される場合には、
前記状態信号が、
運転状態から停止状態に移行した時点から、
前記組み付け対象物に対する前記ワークの組み付けが完了した旨の判定処理が成される時点までは、
前記自動搭載装置用制御装置によって、
前記自動搭載装置から前記コンベアに対して、
停止要求信号を継続して発信して、
前記コンベアの停止状態を継続させることによって、
前記自動搭載装置の停止状態を維持する、
ことを特徴とする自動搭載装置の制御方法。 - ワークを保持するワーク保持装置と、
該ワーク保持装置を支持するロボットアームと、
該ロボットアームを支持し、前記ワーク保持装置によって保持される前記ワークを所定方向に搬送する走行部と、
該走行部の進行を制御する自動搭載装置用制御装置と、
を備え、
前記自動搭載装置用制御装置には、
前記ワークの組み付け対象物を搬送するコンベアから、
該コンベアの運転状態または停止状態を示す状態信号と、
前記コンベアの進行状態を示す同期信号と、
が入力され、
前記自動搭載装置用制御装置によって、
前記同期信号に基づいて、
前記コンベアの進行に同期させて、
前記走行部の進行を制御する自動搭載装置の制御方法であって、
前記自動搭載装置用制御装置によって、
前記ワークと前記組み付け対象物が接近状態にあると判定される場合には、
前記状態信号が、
運転状態から停止状態に一旦移行して、
その後、再度運転状態に移行した時点から、
前記組み付け対象物に対する前記ワークの組み付けが完了した旨の判定処理が成される時点までは、
前記自動搭載装置用制御装置によって、
前記自動搭載装置から前記コンベアに対して、
停止要求信号を継続して発信して、
前記コンベアの停止状態を継続させることによって、
前記自動搭載装置の停止状態を維持する、
ことを特徴とする自動搭載装置の制御方法。
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