(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを搬送するワーク搬送手段と、
当該ワーク搬送手段によって搬送されるワークの搬送速度を検出するワーク搬送速度検出手段と、
当該ワーク搬送速度検出手段によって検出された搬送速度に基づいて前記ワークを平均搬送速度で追従する第１追従手段と、
当該第１追従手段がワークを追従しているときの追従速度を検出する追従速度検出手段と、
前記ワーク搬送速度検出手段によって検出された搬送速度と当該追従速度検出手段によって検出された追従速度とから相対速度を算出する相対速度算出手段と、
当該相対速度算出手段によって算出された相対速度に応じて前記ワークの搬送速度と同一の搬送速度になるように前記ワークを追従する、前記第１追従手段に取り付けられた第２追従手段と、
を有することを特徴とするワーク追従装置。
【請求項２】
前記第１追従手段は、
前記ワーク搬送手段により搬送されるワークと併走できるように設置された併走手段と、
前記ワーク搬送速度検出手段によって検出された搬送速度に応じて当該併走手段の移動を制御する移動制御手段と、
から構成されることを特徴とする請求項１に記載のワーク追従装置。
【請求項３】
前記第２追従手段は、
前記第１追従手段に一定の範囲内で前記ワークを追従できるように取り付けられた位置合せ手段と、
前記相対速度算出手段によって算出された時事刻々変化する相対速度を０にすべく前記位置合せ手段の位置を制御する位置制御手段とから構成されることを特徴とする請求項１に記載のワーク追従装置。
【請求項４】
前記第２追従手段が有する位置合せ手段の重量は、前記第１追従手段が有する併走手段の重量よりも軽量であることを特徴とする請求項３に記載のワーク追従装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに追従しながら作業ができるようにするワーク追従装置に係るものであり、特に、高精度の作業もすることができるようにしたワーク追従装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の生産工場では、効率的な作業をするために、搬送される車体を追従しながら作業ができるようにする追従装置を用いている。この追従装置には、車体に対して作業をするロボット等の生産機械が載置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の追従装置にあっては、車体への追従は追従装置が行ない、車体への作業はロボット等の生産機械が行なうというような構成になっていたので、追従の精度は追従装置の性能に依存していた。
【０００４】
ところが、近年では、非常に作業精度の高い部品の取り付けなども追従装置を用いて行なわなければならなくなってきており、載置されている生産機械を非常に高精度で車体に追従させることは追従装置の性能の向上を勘案しても非常に困難となってきている。
【０００５】
その原因としては、次のようなものがある。
▲１▼  まず、車体等の重量物はチェーンコンベア等で搬送されることが多く、また、その搬送距離も長いので、チェーンの弛みが原因となって、車体の搬送速度は微視的に見れば周期的に変動する。
▲２▼  次に、作業者は車体に部品を取り付けるために、車体への乗降を繰り返すが、これが負荷変動となって、車体の搬送速度が不規則に変動する。
▲３▼  追従装置に載置するロボット等の生産機械は非常に重たいものが多い。
【０００６】
このように重たいものを載置しながら周期的にまたは不規則に搬送速度が変動している車体に正確に追従させるのは、制御の応答性の面を改善したとしても非常に難しい。
【０００７】
あまり高精度の作業が要求されていなかった従来では、車体の搬送速度と追従装置の追従速度とが微視的に見て多少ずれていたとしても、車体と追従装置の平均速度が同じであれば支障なく作業することができたが、高精度の作業をする場合には、微視的に見た車体の搬送速度と追従装置の追従速度との相対速度の変動がその作業精度に大きく影響する。
【０００８】
相対速度を常に０にするためには、追従装置にパワーの大きなモータを用いたり、予め相対速度の変動を予測した特殊な制御をしたりする必要があり、追従装置の大型化やコストアップの問題が発生する。そればかりではなく、追従装置自体を車体に正確に追従させる制御をすると、載置されているロボット等の生産機械が常に振動を伴うことになり、ロボットのアーム等が剛性不足である場合には、作業先端部が振動して結局は精度が要求される作業をすることができなくなる。振動しないようにするには、ロボットの剛性をさらに高めればよいが、そうすると重量が増加して益々追従装置が大型化するという悪循環を来すことなる。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであり、ワークに追従しながら高精度の作業ができるようにするワーク追従装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、次のように構成される。
請求項１に記載の発明は、ワークを搬送するワーク搬送手段と、当該ワーク搬送手段によって搬送されるワークの搬送速度を検出するワーク搬送速度検出手段と、当該ワーク搬送速度検出手段によって検出された搬送速度に基づいて前記ワークを平均搬送速度で追従する第１追従手段と、当該第１追従手段がワークを追従しているときの追従速度を検出する追従速度検出手段と、前記ワーク搬送速度検出手段によって検出された搬送速度と当該追従速度検出手段によって検出された追従速度とから相対速度を算出する相対速度算出手段と、当該相対速度算出手段によって算出された相対速度に応じて前記ワークの搬送速度と同一の搬送速度になるように前記ワークを追従する、前記第１追従手段に取り付けられた第２追従手段と、を有することを特徴とするワーク追従装置である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワーク追従装置において、前記第１追従手段は、前記ワーク搬送手段により搬送されるワークと併走できるように設置された併走手段と、前記ワーク搬送速度検出手段によって検出された搬送速度に応じて当該併走手段の移動を制御する移動制御手段と、から構成されることを特徴とするワーク追従装置である。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のワーク追従装置において、前記第２追従手段は、前記第１追従手段に一定の範囲内で前記ワークを追従できるように取り付けられた位置合せ手段と、前記相対速度算出手段によって算出された時事刻々変化する相対速度を０にすべく前記位置合せ手段の位置を制御する位置制御手段と、から構成されることを特徴とする
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のワーク追従装置において、前記第２追従手段が有する位置合せ手段の重量は、前記第１追従手段が有する併走手段の重量よりも軽量であることを特徴とする。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は、次のような効果を奏する。
請求項１、２に記載の発明では、第１追従手段をワークの平均搬送速度で追従させ、第２追従手段をワークの搬送速度と同一の搬送速度になるように追従させ、２つの追従手段によってワークを追従させるようにしたので、第１追従手段を大型化させることなく、簡単な制御でより正確なワークへの追従が可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、第１追従手段をワークの平均搬送速度で追従させ、第２追従手段はワークとの相対位置が一定になるように追従させ、２つの追従手段によってワークを追従させるようにしたので、第１追従手段を大型化させることなく、簡単な制御でより正確なワークへの追従が可能となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、第２追従手段が有する位置合せ手段の重量を第１追従手段が有する併走手段の重量よりも軽量としているので、位置合せ手段の剛性を高めることなく、比較的容易に位置合せ手段をワークに追従させることができるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のワーク追従装置を適用したガラス取り付け装置の概略構成図である。また、図２は、ガラス取り付け装置のガラス取り付け部の構成図である。
【００２０】
図１に示したワークとしての車体１０は、ワーク搬送手段であるチェンコンベアによって図示右方向にゆっくりと搬送される。このチェンコンベアは、モータによって駆動されているので、そのモータに取り付けられているエンコーダを用いて車体１０の搬送速度が検出される。なお、このエンコーダは、搬送速度検出手段として機能する。
【００２１】
車体１０の搬送路上には、この車体１０のリアとフロントにガラスを取り付ける作業をするガラス取り付け装置２０が設けられている。
【００２２】
このガラス取り付け装置２０は、車体１０の搬送路上に、この搬送路に沿うように設けられたレール２１と、このレール２１を搬送路に対して平行に移動させるレール２２とを有し、レール２１には、車体１０を追従する追従装置２３が走行自在に取り付けられている。また、この追従装置２３が有するアーム２４の先端部にはガラス取り付け部２５が取り付けられている。つまり、ガラス取り付け装置２０は、レール２１，２２と、追従装置２３、ガラス取り付け部２５によって構成される。
【００２３】
追従装置２３は、レール２１に吊り下げられ、図示しないモータによってレール２１を走行する。追従装置２３には、車体１０との相対位置を検出する測距センサＡ（車体との距離を検出して相対位置を知る）または速度センサＢ（車体との相対速度から相対位置を知る）が取り付けられる。測距センサＡは、車体１０のボンネットフードとの距離から車体１０とのずれを検出するためのセンサであリ、速度センサＢは、車体１０に反射する光に基づいて車体１０との相対速度を検出するための光学センサである。図では２つのセンサを取り付けた場合を例示しているが、実際にはどちらか一方のセンサを用いれば良い。
【００２４】
なお、この場合の測距センサＡは、相対位置検出手段として、速度センサＢは、相対速度検出手段として機能する。また、センサを用いなくとも、追従装置２３の追従速度をこの装置のモータに取り付けられたエンコーダに基づいて算出し、チェンコンベアの搬送速度と追従装置２３の追従速度とから制御装置により相対速度を算出するようにしても良い。この場合のエンコーダは、追従速度検出手段として機能することになり、制御装置は相対速度算出手段としても機能することになる。
【００２５】
追従装置２３は、チェンコンベアのエンコーダからの信号に基づいてレール２１を走行し、車体１０を追従する。なお、この追従装置２３は、第１追従手段を構成する併走手段として機能するものであり、車体１０への追従は、エンコーダからの信号に基づいて算出される平均速度で行なわれる。この制御をするのが、移動制御手段として専用に設けた後述する制御装置である。
【００２６】
チェンコンベア等の重量物を搬送する搬送装置では、その搬送速度は、微視的に見ると周期的な変動と不規則な変動を合成したような速度で変動している。追従装置２３は非常に重たいので、このような微視的な変動にまで追従させようとするには無理がある。このため、本発明では追従装置２３を車体１０の平均搬送速度で追従させるようにしている。このような制御をした場合には、車体１０と追従装置２３との間に相対速度が生じるが、この相対速度を相対位置に代えて検出するのが前述の測距センサＡ，速度センサＢであり、相対速度を吸収するのが、後述するガラス取り付け部２５である。
【００２７】
ガラス取り付け部２５は、図１及び図２に示すように、アーム２４の先端部分に取り付けられているものであって、車体１０に取り付けるガラスＧを吸着盤３０によって吸着し、作業者がハンドル３１でガラスＧの姿勢を動かしながら図１のようにガラスを取り付けることができるものである。
【００２８】
このガラス取り付け部２５においてガラスの姿勢を変化させる機構の構成は、本願発明には特に関係がないので、詳しい説明はしないが、大まかな構成を説明しておく。
【００２９】
ガラス旋回用軸３２は、ガラスＧの一端をその高さ方向に円弧を描くように動かすための軸である。ピッチング調整用軸３３は、この軸を中心にしてガラスＧをその厚み方向に揺動させるための軸である。ローリング調整用軸３４は、この軸を中心にしてガラスＧをその厚み方向に揺動させる（ピッチングの揺動軸に直角な方向に揺動する）ための軸である。Ｘ軸誤差吸収機構３５は、左右に移動可能な軸の両端をバネでバランスさせているものであって、ガラスＧの位置をＸ軸方向に微調整できるようにする軸である。旋回軸３６は、この軸を中心に±９０度ガラスを回転させることができるようにした軸である。
【００３０】
これらの軸によって、作業者はガラスＧを思い通りの姿勢にしながら、車体１０にガラスＧをはめ込むことができるようになる。
【００３１】
なお、これらの軸構成とアーム２４とは、位置合せ部３７を介して連結されている。この位置合せ部３７は、本発明の第２追従手段を構成する位置合せ手段として機能する部分である。
【００３２】
この位置合せ部３７の詳細な構成を示したのが図３である。図３（Ａ）は、図２と同一の方向から見た位置合せ部３７を示す図であり、図３（Ｂ）は、（Ａ）図の側面から見た位置合せ部３７を示す図である。
【００３３】
この位置合せ部３７は、サーボモータ４０、ＬＭガイド４１、ボールネジ４２、移動テーブル４３から構成される。移動テーブル４３は、ＬＭガイドに沿って移動自在（図（Ａ）では紙面の表裏方向）に支持される。この移動テーブル４３には、ボールネジ４２に係合するナット部４４が設けられ、ボールネジ４２の回転によって移動テーブル４３が往復動する。この移動テーブル４３には、図２に示した軸構成が連結される。なお、この位置合せ部３７の動作は、後述する位置制御手段として専用に設けた後述するコントローラによって制御される。
【００３４】
したがって、追従装置２３と車体１０との相対速度が０になるように、また、相対位置が一定になるように、サーボモータ４０の動作を制御して移動テーブル４３を往復移動させれば、車体１０に正確に追従しながらガラスの取り付け作業をすることができるようになる。この位置合せ部３７の重量は、追従装置２３に比較すれば軽量であるので、刻々と変化する相対速度や相対位置に迅速に応答させることは比較的容易である。
【００３５】
次に、追従装置２３の制御と位置合せ部３７の追従制御を図４以降のブロック図及びフローチャートにしたがって説明する。
【００３６】
図４に示すように、測距センサＡは、センサコントローラを介して移動制御手段あるいは位置制御手段として機能するコントローラ５０に入力され、また、速度センサＢもコントローラ５０に入力される。本実施の形態では、測距センサＡと速度センサＢとの２つのセンサを用いているが、いずれかのセンサで足りるのは前述の通りである。
【００３７】
ロータリー式のエンコーダ５２は、追従装置２３の追従速度を算出するためのものであり、このエンコーダ５２からの信号もやはりコントローラ５０に入力される。このエンコーダ５２は、追従速度検出手段として機能する。このエンコーダ５２は、速度センサＢを用いる場合には、特に必要とされるものではない。
【００３８】
チェンコンベアの搬送速度は、エンコーダ５４によって検出されるようになっており、この検出された信号は、コントローラ５０に入力される。
【００３９】
同期タイミングセンサ５６は、チェンコンベアによって搬送される車体１０と追従装置２３との追従の同期をとるためのセンサであり、このセンサ５６から信号が出力された場合に追従装置２３の追従が開始される。
【００４０】
コントローラ５０の指示によって制御されるインバータ５７は、追従装置２３のＡＣモータ５８の回転速度を制御するものである。コントローラ５０は、また、ガラス取り付け部２５のサーボモータ４０の動作も制御する。
【００４１】
以上の構成要素によって基本ループ回路と修正回路とが構成され、この回路によって、車体１０の特定部位を基準に追従する追従装置２３の追従動作が制御される。
【００４２】
図５は、図４に示したブロック図において、第１追従手段である追従装置２３と第２追従手段であるガラス取り付け部２５の追従動作の制御系のみを示すブロック図である。
【００４３】
図５（Ａ）に示すように、エンコーダ５４によって検出されたコンベア速度から基準入力信号が作成され、速度作成回路６０ではこの基準入力信号に基づいて目標値が作成される。追従装置２３のモータ５８は、この目標値に基づいて回転し、この回転に伴ってエンコーダ５２から出力されるパルスはカウンタ６２によってカウントされる。Ｄ／Ａ変換器、インバータ５７、モータ５８、エンコーダ５２、カウンタ６２から構成される閉ループによって追従装置２３のつい追従が制御される。
【００４４】
図５（Ｂ）に示すように、距離センサＡまたは速度センサＢによって検出された信号から基準入力信号が作成され、速度作成回路６０ではこの基準入力信号に基づいて目標値が作成される。第２追従手段であるガラス取り付け部２５のモータ４０は、この目標値に基づいて回転し、車体１０に対してこのガラス取り付け部２５は正確に追従する。
【００４５】
図６（Ａ）のフローチャートは、追従装置２３の追従動作を示すフローチャートである。なお、チェンコンベアの搬送速度は、図７の実線イで示すように、若干の周期的な速度変動があるものの、ほぼ一定の速度である。
【００４６】
チェンコンベアに搬送された車体１０を、図４の同期タイミングセンサ５６が検出すると、追従装置２３の追従動作が開始される（Ｓ１）。追従動作が開始されると、エンコーダ５４によって検出されるコンベア速度が速度作成回路６０に入力され、モータ５８はこの速度になるまで速度を上昇させる（Ｓ２）。そして、チェンコンベアの速度に追いついたところで一定の速度で追従する（Ｓ３）。
【００４７】
この追従装置２３の速度変動の状態を示すと図７の点線ロに示すようになる。すなわち、同期タイミングセンサ５６によって車体１０が検知された時から速度を徐々に上げ、チェンコンベアの速度を上回ったり下回ったりの若干のハンチングを繰り返し、一定の速度で追従する。
【００４８】
図６（Ｂ）のフローチャートは、ガラス取り付け部２５の移動テーブル４３の追従動作を示すフローチャートである。
【００４９】
チェンコンベアに搬送された車体１０を、図４の同期タイミングセンサ５６が検出すると、ガラス取り付け部２５の追従動作が開始される（Ｓ１１）。追従動作が開始されると、距離センサＡまたは速度センサＢの検出信号が速度作成回路６０に入力され、モータ４０はこの速度に追い付くまで速度を上昇させる。つまり、ガラス取り付け部２５と車体１０の相対速度が０になるように、移動テーブル４３を動かし、追従装置２３が追い付けない速度の分だけ補償している。ガラス取り付け部２５の重量は追従装置２３の重量に比較して非常に軽量であるので、立ち上がり速度が早くできるので、このような補償は比較的容易である（Ｓ１２）。その後は、追従装置２３と車体１０との相対速度を０にするように、非常に精度の高い追従制御が行なわれる（Ｓ１３）。
【００５０】
このガラス取り付け部２５の速度変動の状態を示すと図７の一点鎖線ハに示すようになる。すなわち、同期タイミングセンサ５６によって車体１０が検知された時から相対速度を補償すべく急激に速度を上げ、いち早く車体１０の搬送速度に追い付くようにする。少し時間がたつと追従装置２３の速度が上昇してくるので、この上昇に伴ってガラス取り付け部２５の速度を低下させる。その後、追従装置２３が定常速度になると、チェンコンベアの周期的な速度変動を打ち消すようにガラス取り付け装置２５の速度を変動させる（Ｓ１３）。
【００５１】
このように、本発明のワーク追従装置によれば、重量の比較的重たい追従装置２３と重量の軽いガラス取り付け部２５の２つの部分で車体１０への追従が極めて精度よく行なわれることになる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、本発明をガラス取り付け装置に適用した場合を例示したが、これに限られず、追従装置を重量の重い部分と軽い部分に分け、重い部分は追従対象物の平均速度で追従させ、軽い部分で追従対象物とこの重い部分との相対速度を０にするように変動分を補償するという使用に適したものであれば、その他のどのような生産機械でも本発明の適用が可能である。
【００５３】
次に、本発明のワーク追従装置の第２の実施の形態について説明する。この実施の形態では、ガラス取り付け部２５を昇降シリンダによって上下動させるように構成し、追従の制御についても第１の実施の形態とは若干変えている。
【００５４】
図８は、本実施の形態にかかるワーク追従装置を車両の搬送方向から見た図である。
レール２１は、車体１０の搬送路に沿って設けられている。このレール２１は、搬送路に直交するように設置したレール２２に移動自在に取り付けられ、レール２１には、車体１０を追従する追従装置２３が走行自在に取り付けられている。この追従装置２３は、レール２１を走行する走行部７０、ガラス取り付け部２５が取り付けられるスライド部７２、スライド部７２を昇降させる昇降シリンダ７４から構成されている。
【００５５】
図９は、走行部７０の具体的な構成を示した図である。走行部７０は、２本のレール２１を跨ぐようにカムフォロワ７１を介してレール２１に取り付けられ、片方のレール２１には走行部７０を移動させるためのラック７６が取り付けられている。この走行部７０は、その中央位置が車体１０の中央位置に一致するように位置合わせされている。走行部７０には、このラック７６に噛み合うピニオン７８を回転させるモータ８０が取り付けられている。モータ８０の回転は、追従制御用のコントローラ８２およびインバータ８４によって制御される。
【００５６】
したがって、モータ８０が回転すると、走行部７０は車体１０の搬送方向に移動することになり、その回転速度を制御することによって車体１０に追従させることができるようになる。この回転速度は、車体１０の搬送速度に応じてコントローラ８２によって制御される。
【００５７】
図１０（Ａ）および（Ｂ）は、スライド部７２の具体的な構成を示す図である。このスライド部７２は、走行部７０に取り付けられている昇降シリンダ７４に取り付けられるものであり、第１の実施の形態で示した位置合せ部３７に相当するものである。
【００５８】
このスライド部７２は、昇降シリンダ７４に取り付けられるベース９０と、ガラス取り付け部２５が取り付けられるテーブル１００とを有し、テーブル１００は、ベース９０に取り付けられたサーボモータ９１によって直動ガイド９２およびサポートユニット９５を介して駆動される。
【００５９】
テーブル１００は、直動ガイド９２に沿って移動自在（図（Ｂ）では紙面の表裏方向）に支持される。このテーブル１００には、ボールネジ９３に係合するナット部９４が設けられ、カップリング９６を介してサーボモータ９１に接続されるボールネジ９３の回転によってテーブル１００が往復動する。このテーブル１００には、直接作業をするハンドなどが取り付けられるが、本実施の形態では、第１の実施の形態でも例示した図２に示した軸構成が連結される。このスライド部７２の動作は、位置制御手段として専用に設けたコントローラ１０２およびサーボユニット１０４によって制御される。
【００６０】
追従装置２３を以上のような構成にすることによって、追従装置２３と車体１０との相対速度が０になるように、また、相対位置が一定になるように、モータ８０およびサーボモータ９１の動作を制御すれば、車体１０に正確に追従しながらガラスの取り付け作業をすることができるようになる。このスライド部７２の重量は、追従装置２３全体の重量に比較すればかなり軽量であるので、刻々と変化する相対速度や相対位置に迅速に応答させることは比較的容易である。
【００６１】
図１１は、本実施の形態にかかるワーク追従装置の全体図であり、特に追従に使用されるセンサの取り付け状態を説明するための図である。図１２（Ａ），（Ｂ）は、センサの具体的な取り付け位置を示す図であり、図１３は、センサの機能説明に供する図である。図１４は、センサの制御系の構成を示すブロック図である。
【００６２】
センサ１１０は、追従装置２３に取り付けられたセンサ用アーム１２０に取り付けられている。センサ１１０は、図１２に示してあるように、車体１０と装置との相対位置を検出するための変位センサ１１２（同期センサともいう）と、車体１０の侵入を検出するための反射型光電センサ１１４（同期タイミングセンサともいう）とから構成されている。
【００６３】
図１３（Ａ）に示すように、反射型光電センサ１１４は、車体１０の窓枠部分を反射光の変化から検出し、これによって車体１０の侵入を検出する。この反射型光電センサ１１４からの検出信号は、図１４に示すコントローラ１１６の入力ユニットに入力される。
【００６４】
変位センサ１１２は、反射型光電センサ１１４の検出信号がセンサ検出用のコントローラ１１６に入力されたときから相対位置の計測を開始するセンサであって、この変位センサ１１２から出力される相対位置情報は、アンプ１１８で増幅されてコントローラ１１６の高速カウンタに入力される。なお、コントローラ１１６は、変位センサ１１２から相対位置情報を１０msec間隔で入力し、相対位置をmm単位で検出できる。
【００６５】
以上、本実施の形態のワーク追従装置の概略の機械構成は以上の通りであるが、つぎに、制御系の全体構成とその動作について詳細に説明する。
図１５は、本実施の形態にかかる制御系のブロック図である。
【００６６】
図中の軸コントローラ１３０は、移動制御手段または位置制御手段として機能するものであって、図９に示した追従制御用のコントローラ８２、図１０に示した位置制御手段として機能するコントローラ１０２、コントローラ１１６の３つのコントローラとしての機能を合わせ持っている。
【００６７】
反射型光電センサ１１４からの検出信号は、軸コントローラ１３０に直接入力される。この検出信号の入力によって軸コントローラ１３０は追従制御を開始する。
変位センサ１１２から出力される相対位置情報は、アンプ１１８で増幅され、パルス出力として軸コントローラ１３０に入力される。
【００６８】
走行部７０を駆動するモータ８０は、インバータ８４を介して軸コントローラ１３０に接続され、軸コントローラ１３０は、変位センサ１１２からの相対位置情報に基づいて走行部７０を車体１０に同期して移動させる。
【００６９】
スライド部７２を駆動するサーボモータ９１は、サーボユニット１０４を介して軸コントローラ１３０に接続され、軸コントローラ１３０は、変位センサ１１２からの相対位置情報に基づいてスライド部７２を車体１０に同期して移動させる。
【００７０】
つぎに、図１６から図１８のフローチャートに基づいて、本実施の形態におけるワーク追従装置の動作を説明する。
図１６および図１７に示すフローチャートは、走行部７０の制御を示すものである。
【００７１】
まず、チェンコンベアが駆動されて車体１０が搬送され（Ｓ２１）、図１３に示すように反射型光電センサ１１４によって車体１０のフロントガラスの窓枠の部分が検出されると、軸コントローラ１３０は変位センサ１１２から出力される相対位置情報に基づいて車体１０の搬送速度を算出する。この搬送速度の具体的な算出のステップは図１７のフローチャートに示してある。このフローチャートは後で説明する（Ｓ２２）。
【００７２】
軸コントローラ１３０は、算出された車体１０の搬送速度から、走行部７０を駆動するモータ８０の速度指令値を算出し（Ｓ２３）、変位センサ１１２によって検出される相対位置（図１３（Ｂ）に示すように、窓枠からＸｍｍ後方の位置を同期の基準位置とし、この基準位置と現在位値との差）が−２０ｍｍ以上であれば、インバータ起動速度を２倍に設定し、一方、相対位置が−２ｍｍ以上であればインバータ速度をＶに設定する。
【００７３】
つまり、走行部７０が基準位置よりも手前に位置する追従開始時は、どの程度の距離手前かによってモータ８０の回転速度を変えている。２０ｍｍ以上手前に位置している場合には、走行部７０をゆっくりと起動するようにし、２ｍｍ以上手前では設定されているインバータ速度Ｖで動かすようにしている（Ｓ２４〜Ｓ２７）。
【００７４】
つぎに、追従が開始された後は、走行部７０が基準位置よりも２ｍｍ以上後方に位置する場合、つまり、遅れ気味に追従している場合には、インバータ速度Ｖにαを加えた速度でモータ８０を回転させ、基準位置に追い付くようにし（Ｓ２８，Ｓ２９）、また、走行部７０が基準位置よりも２ｍｍ以上前方に位置する場合、つまり、先走り気味に追従している場合には、インバータ速度Ｖにαを引いた速度でモータ８０を回転させ、基準位置に近付くようにする。この制御は追従期間中は繰り返し行なわれる（Ｓ３０，Ｓ３１）。
【００７５】
追従中に、走行部７０が基準位置よりも２０ｍｍ以上先走ってしまったときにはインバータ速度を０に設定して、走行部７０を停止させる（Ｓ３２，Ｓ３３）。以上のように、通常は、走行部７０は基準位置の±２ｍｍの範囲で追従するようになる。
【００７６】
図１７は、図１６のステップ２２に示した車体１０の搬送速度を算出する処理のサブルーチンフローチャートである。
チェンコンベアが駆動されて車体１０の搬送が開始され、図１３に示すように反射型光電センサ１１４によって車体１０のフロントガラスの窓枠の部分が検出されると（Ｓ４１）、軸コントローラ１３０に設けられている変位センサ１１２用の高速カウンタの値が０にリセットされる（Ｓ４２）。車体１０が搬送され続けて基準位置に到達すると（Ｓ４３）、軸コントローラ１３０に内蔵されている２つの計測タイマをリセットする（Ｓ４４）。計測タイマ１が１００msec計測すると、軸コントローラ１３０は基準位置からの位置（現在値）を記憶（記憶１）し（Ｓ４５，Ｓ４６）、また、計測タイマ２が２００msec計測すると、軸コントローラ１３０は基準位置からの位置（現在値）を記憶（記憶２）する（Ｓ４７，Ｓ４８）。
【００７７】
軸コントローラ１３０は、記憶した２つの現在値から１００msecの変位量を求め（Ｓ４９）、この変位量から車体１０の搬送速度を求める（Ｓ５０）。
【００７８】
図１８は、スライド部７２の動作を示すフローチャートである。
【００７９】
軸コントローラ１３０に内蔵された計測タイマが１０msecのカウントを終えると、変位センサ１１２で検出されている相対位置を検出する（Ｓ５１）。この検出の結果、走行部７０が基準位置の前方２ｍｍ以内に位置する場合には、基準位置と現在位置との差を、スライド部７２の動作量として設定し（Ｓ５２，Ｓ５３）、一方、走行部７０が基準位置の後方２ｍｍ以内に位置する場合には、基準位置と現在位置との差を、スライド部７２の動作量として設定する（Ｓ５４，Ｓ５５）。以上の制御は、変位センサ１１２で検出されている相対位置が２０ｍｍ以内の場合に繰り返し行なわれ、２０ｍｍを越えると終了する（Ｓ５６）。
【００８０】
この結果、サーボモータ９１は、スライド部７２を基準位置とのずれ量だけ動かし、走行部７０による追従の誤差を吸収する。
【００８１】
以上のように、比較的重量の重い走行部７０は、１００msec毎に検出される相対位置に基づいて制御され、比較的重量の軽いスライド部７２は、１０msec毎に検出される相対位置に基づいて制御されることになる。
【００８２】
したがって、本実施の形態におけるワーク追従装置によれば、予め車体に設定した基準位置からのズレに基づいて、正確な追従が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のワーク追従装置を適用したガラス取り付け装置の概略構成図である。
【図２】  本発明に係るワーク追従装置におけるガラス取り付け装置のガラス取り付け部の構成図である。
【図３】  本発明に係るワーク追従装置における位置合せ部の詳細な構成を示す図である。
【図４】  本発明に係るワーク追従装置の制御系のブロック図である。
【図５】  本発明に係るワーク追従装置の第１追従手段または第２追従手段の制御系のブロック図である。
【図６】  本発明に係るワーク追従装置の制御系の動作説明に供する図である。
【図７】  本発明に係るワーク追従装置の制御を示すフローチャートである。
【図８】  第２の実施の形態にかかるワーク追従装置を車両の搬送方向から見た図である。
【図９】  図８に示した走行部の具体的な構成を示した図である。
【図１０】  （Ａ）および（Ｂ）は、図８に示したスライド部の具体的な構成を示す図である。
【図１１】  本実施の形態にかかるワーク追従装置の全体図である。
【図１２】  センサの具体的な取り付け位置を示す図であり、（Ａ）は、センサの上面図を、（Ｂ）は、センサの正面図をそれぞれ示す。
【図１３】  センサの機能説明に供する図である。
【図１４】  センサの制御系の構成を示すブロック図である。
【図１５】  本実施の形態にかかるワーク追従装置の制御系のブロック図である。
【図１６】  本実施の形態にかかるワーク追従装置の制御を示すフローチャートである。
【図１７】  本実施の形態にかかるワーク追従装置の制御を示すフローチャートである。
【図１８】  本実施の形態にかかるワーク追従装置の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…車体、
２０…ガラス取り付け装置、
２３…追従装置、
２５…ガラス取り付け部、
３７…位置合せ部、
４０…モータ、
４３…移動テーブル、
５０…コントローラ、
７０…走行部、
７２…スライド部、
７４…昇降シリンダ、
１１０…センサ、
１１２…変位センサ、
１１４…反射型光電センサ、
１３０…軸コントローラ。
【図１】
0004151123.tif 000002
【図２】
0004151123.tif 000003
【図３】
0004151123.tif 000004
【図４】
0004151123.tif 000005
【図５】
0004151123.tif 000006
【図６】
0004151123.tif 000007
【図７】
0004151123.tif 000008
【図８】
0004151123.tif 000009
【図９】
0004151123.tif 000010
【図１０】
0004151123.tif 000011
【図１１】
0004151123.tif 000012
【図１２】
0004151123.tif 000013
【図１３】
0004151123.tif 000014
【図１４】
0004151123.tif 000015
【図１５】
0004151123.tif 000016
【図１６】
0004151123.tif 000017
【図１７】
0004151123.tif 000018
【図１８】
0004151123.tif 000019