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JPS6254569B2 - - Google Patents
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JPS6254569B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6254569B2
JPS6254569B2 JP12866383A JP12866383A JPS6254569B2 JP S6254569 B2 JPS6254569 B2 JP S6254569B2 JP 12866383 A JP12866383 A JP 12866383A JP 12866383 A JP12866383 A JP 12866383A JP S6254569 B2 JPS6254569 B2 JP S6254569B2
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JP
Japan
Prior art keywords
axis
workpiece
work frame
drive device
riveter
Prior art date
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Expired
Application number
JP12866383A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6021141A (en
Inventor
Shigeo Terajima
Yoshimi Yasuda
Ichiro Ishiguro
Junzo Yamamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Priority to JP12866383A priority Critical patent/JPS6021141A/en
Publication of JPS6021141A publication Critical patent/JPS6021141A/en
Publication of JPS6254569B2 publication Critical patent/JPS6254569B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/10Riveting machines
    • B21J15/28Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/38Accessories for use in connection with riveting, e.g. pliers for upsetting; Hand tools for riveting
    • B21J15/44Rivet hole positioners

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、オートリベツタの位置決め制御装置
に関するものであり、更に詳しく述べるならば、
ビデオセンサを利用して被加工片の精密位置決め
を行うようになしたオートリベツタの位置決め制
御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a positioning control device for an auto-riveter.
The present invention relates to a positioning control device for an auto-riveter that uses a video sensor to accurately position a workpiece.

従来技術 航空機の胴部は、第1図に示す如く、湾曲した
表皮材1が縦横に延びる補強用のチヤンネル材2
及び3にリベツト止めされてつくられた部材から
構成されているのが一般的である。そして、この
ような表皮材とチヤンネル材とのリベツト止め
は、現在オートリベツタにより行なわれている。
Prior Art As shown in Fig. 1, the fuselage of an aircraft consists of a reinforcing channel material 2 in which a curved skin material 1 extends vertically and horizontally.
and 3 are generally riveted together. Such riveting between the skin material and the channel material is currently performed using an automatic riveter.

このオートリベツタは、例えば第2図に示す如
く、表皮材に補強用チヤンネル材が仮止めされた
被加工片即ちワーク4が取付けられるワークフレ
ーム5を具備している。そして、ワークフレーム
5は、a軸を中心に回転できると共に、上下方向
軸即ちZ軸と、a軸と直交する水平軸即ちY軸と
に沿つて移動可能となつている。更に、ワークフ
レーム5のa軸に平行なX軸に沿つて移動自在に
リベツタヘツド6が配置されている。そして、リ
ベツタヘツド6のリベツト銃の先端即ち打鋲中心
点を囲むように3つのレベルセンサ7a,7b,
7cが設けられている。これら3つのレベルセン
サ7a,7b,7cは第3図に示すように、Y軸
と平行な底辺を持ち且つ頂点から直角に底辺に延
びる線上に打鋲中心点Pが位置する二等辺三角形
を描くように配置されている。レベルセンサ7
a,7b,7cの出力は、レベル制御回路8に入
力される。このレベル制御回路8は、レベルセン
サ7a,7b,7cの出力に基づいて、それら3
つのレベルセンサに接触しているワーク表面上の
3点が互に高さの差が実質的になく所定の高さに
位置するように、a軸駆動装置9及びZ軸駆動装
置10を制御して、a軸を中心にしての角度調整
及びZ軸に沿つた変位調整する。一方、リベツタ
コントローラ11は、内蔵のプログラムに沿つ
て、X軸駆動装置12とY軸駆動装置13を制御
して、リベツタヘツド6をX軸に沿つて動かすと
共に、ワークフレーム5をY軸に沿つて動かす。
As shown in FIG. 2, for example, this automatic riveter is equipped with a work frame 5 to which a workpiece 4, in other words a piece to be processed, having a reinforcing channel material temporarily attached to a skin material is attached. The work frame 5 is rotatable about the a-axis, and also movable along the vertical axis, ie, the Z-axis, and the horizontal axis, ie, the Y-axis, perpendicular to the a-axis. Further, a riveter head 6 is disposed so as to be movable along the X axis parallel to the a axis of the work frame 5. Three level sensors 7a, 7b,
7c is provided. As shown in FIG. 3, these three level sensors 7a, 7b, and 7c draw an isosceles triangle whose base is parallel to the Y-axis and where the fastener driving center point P is located on a line extending from the apex to the base at right angles. It is arranged like this. Level sensor 7
The outputs of a, 7b, and 7c are input to a level control circuit 8. This level control circuit 8 operates based on the outputs of the level sensors 7a, 7b, and 7c.
The a-axis drive device 9 and the Z-axis drive device 10 are controlled so that the three points on the workpiece surface that are in contact with the two level sensors are located at predetermined heights with virtually no difference in height. Adjust the angle around the a-axis and adjust the displacement along the Z-axis. On the other hand, the riveter controller 11 controls the X-axis drive device 12 and the Y-axis drive device 13 according to a built-in program to move the riveter head 6 along the X-axis and move the work frame 5 along the Y-axis. move it.

ワークの表皮材は、長手方向即ちX軸方向には
真直ぐに延びている。従つて、表皮材1を縦方向
にチヤンネル材2にリベツト止めするときは、レ
ベル制御回路8がレベルセンサ7a,7b,7c
の出力に基づいてワークが所定の高さで水平に位
置するように動作させておいて、リベツタコント
ローラ11がX軸駆動装置12よりリベツタヘツ
ダ6をX軸方向に所定リベツト打ち間隔(例えば
約2、3cm間隔)動かすごとにリベツト銃により
リベツトを打込ませる。
The skin material of the workpiece extends straight in the longitudinal direction, that is, in the X-axis direction. Therefore, when riveting the skin material 1 to the channel material 2 in the longitudinal direction, the level control circuit 8 controls the level sensors 7a, 7b, 7c.
The riveter controller 11 drives the riveter header 6 in the X-axis direction at a predetermined riveting interval (for example, approximately 2 , 3cm intervals) Each time it is moved, a rivet is driven in with a rivet gun.

しかし、ワークの表皮材の湾曲形状、即ち、X
軸に直交する平面での断面形状は、第4図に示す
ような、円弧の場合も円弧でない場合もあるが、
その曲率中心Cがa軸上に位置するようにワーク
はワークフレームに取付けられていない。従つ
て、a軸を中心にワークフレームを回転させるだ
けだと、打鋲中心点直下のワークの表面の高さが
変化するだけでなく傾斜してしまう。
However, the curved shape of the skin material of the workpiece, that is,
The cross-sectional shape on a plane perpendicular to the axis may or may not be a circular arc, as shown in Figure 4.
The workpiece is not attached to the workframe so that its center of curvature C is located on the a-axis. Therefore, if the work frame is simply rotated about the a-axis, the height of the work surface directly below the fastener driving center point will not only change but also be tilted.

そこで、表皮材1を横方向チヤンネル材3にリ
ベツト止めするときは、オートリベツタを次のよ
うに動作させる。例えば、第4図においてワーク
4が太い実線の位置にあるとき打鋲点P1に対して
リベツト打ちを行いそれが終了したとすると、次
の打鋲点P2に対してリベツト打ちするためには、
その打鋲点P2が打鋲中心軸(第4図においてZ軸
と一致)上にあつてその打鋲点P2に接する平面が
所定の高さで水平に位置するように、まずリベツ
タコントローラ11がその内蔵プログラムに従つ
てY軸駆動装置13を制御してワーク4をY方向
に△Y移動させる。この△Yの移動に伴い、レベ
ルセンサ7a,7b,7cが検出しているワーク
表面が低下すると共に傾斜するので、レベルセン
サ7a,7b,7cの出力を受けるレベル制御回
路8が動作して、レベルセンサ7aと7bの出力
が等しくなるようにa軸駆動装置9によりa軸を
回転させてチルト制御を行ない、また、レベルセ
ンサ7a,7b,7cの出力が等しくなるように
Z軸駆動装置10によりZ軸に沿つてワークを上
昇させて高さ制御即ちレベル制御を行う。以上の
Y軸に沿つた移動、チルト制御及びレベル制御は
同時に行なわれる。しかし、わかりやすくするた
めに、三つの動作が順次行なわれたとして見るな
らば、a軸が△YだけY軸方向に移動してワーク
4は太い実線の位置から点線の位置に変位し、次
いで、ワーク4はその△Y変位したa軸即ちa′を
中心にして△α回転して二点鎖線の位置に移動
し、最後にZ軸方向へ△Z上昇して細い実線で示
す位置へ動く。その結果、ワーク4上のP2点は、
第4図においてP2からP′とP″を通つてP1へ移動
して、打鋲中心点(第4図においてZ軸上)で所
定の高さに水平に位置づけられる。
Therefore, when riveting the skin material 1 to the lateral channel material 3, the automatic riveter is operated as follows. For example, in Fig. 4, when the workpiece 4 is at the position indicated by the thick solid line, if the riveting is completed at the riveting point P1 , then in order to drive the rivet to the next riveting point P2 , teeth,
First, set the rivet so that the riveting point P 2 is on the riveting center axis (coinciding with the Z-axis in Fig. 4) and the plane in contact with the riveting point P 2 is located horizontally at a predetermined height. The controller 11 controls the Y-axis drive device 13 according to its built-in program to move the workpiece 4 in the Y direction ΔY. With this movement of ΔY, the work surface detected by the level sensors 7a, 7b, 7c lowers and tilts, so the level control circuit 8 that receives the outputs of the level sensors 7a, 7b, 7c operates. Tilt control is performed by rotating the a-axis using the a-axis drive device 9 so that the outputs of the level sensors 7a and 7b are equal, and the Z-axis drive device 10 rotates the a-axis so that the outputs of the level sensors 7a, 7b, and 7c are equal. The workpiece is raised along the Z axis to perform height control, that is, level control. The above movement along the Y axis, tilt control, and level control are performed simultaneously. However, for the sake of clarity, if we assume that the three operations are performed sequentially, the a-axis moves by △Y in the Y-axis direction, the workpiece 4 is displaced from the position of the thick solid line to the position of the dotted line, and then , the workpiece 4 rotates △α around its △Y-displaced a-axis, i.e., a', and moves to the position indicated by the two-dot chain line, and finally rises △Z in the Z-axis direction and moves to the position indicated by the thin solid line. . As a result, P2 point on workpiece 4 is
In FIG. 4, it moves from P 2 through P' and P'' to P 1 , and is horizontally positioned at a predetermined height at the center point of driving the fastener (on the Z axis in FIG. 4).

以上の動作は、ワーク4の曲面が円弧の場合、
その曲率中心Cを中心にしてワーク4を△θ回転
させたことに相当するものであり、従つて、△Y
は、次の打鋲点P2が打鋲中心点に移動し、その法
線がZ軸に一致するように、ワークの曲率や打鋲
点間隔から幾何学的に計算できる。そして、その
ように△Yが計算されてプログラムされていれ
ば、上記オートリベツタは高精度でリベツト打ち
ができる筈である。
The above operation is performed when the curved surface of the workpiece 4 is an arc.
This corresponds to rotating the workpiece 4 by △θ around the center of curvature C, and therefore, △Y
can be calculated geometrically from the curvature of the workpiece and the spacing between the fastener driving points so that the next fastener driving point P2 moves to the fastener driving center point and its normal line coincides with the Z axis. If ΔY is calculated and programmed in this way, the autoriveter should be able to rive with high precision.

しかしながら、上述したオートリベツタはワー
クの湾曲面に沿つた方向即ちY方向の位置決め精
度が悪い。そして、この原因の一つは、ワーク表
面の凹凸や、ワーク表面とレベルセンサとの間の
わずかなごみ等により、レベルセンサがワーク表
面の三点の高さを正確に検出できないことによ
り、a軸を中心としての回転に過不足が生じるこ
とである。また、原因のもう1つは、ワークフレ
ームの避けられないたわみのために、△Y等の指
令値の計算の基礎となつたワークフレームの幾何
学的な基準形状及び寸法が実際には維持されてい
ないことである。そして、このたわみによる誤差
は、ワークフレームが大きく傾斜しているときほ
ど大きく、またワークフレームの長手方向即ちX
軸方向での中心に近いほど大きい。
However, the above-mentioned automatic riveter has poor positioning accuracy in the direction along the curved surface of the workpiece, that is, in the Y direction. One of the reasons for this is that the level sensor cannot accurately detect the heights of the three points on the workpiece surface due to unevenness on the workpiece surface or a small amount of dirt between the workpiece surface and the level sensor. This is caused by an excess or deficiency in the rotation around the center. Another reason is that due to the unavoidable deflection of the work frame, the geometric reference shape and dimensions of the work frame, which are the basis for calculating command values such as △Y, are not actually maintained. This is not the case. The error caused by this deflection becomes larger when the work frame is tilted more, and the error due to the deflection increases in the longitudinal direction of the work frame, that is, the
The closer it is to the center in the axial direction, the larger it is.

発明の目的 そこで本発明は、ワークの湾曲方向の位置決め
精度が高い、オートリベツタのための位置決め制
御装置を提供せんとするものである。
OBJECTS OF THE INVENTION Therefore, it is an object of the present invention to provide a positioning control device for an automatic riveter, which has high positioning accuracy in the bending direction of a workpiece.

発明の構成 すなわち、本発明によるならば、ワークフレー
ムに取付けられたワークの表面に接触する少くと
も3つのレベルセンサと、レベルセンサの出力を
受けてワークの高さと長手方向の傾きとを調整す
るようにワークフレームの両端を上下動させるZ
軸駆動装置と、レベルセンサの出力を受けて、ワ
ークフレームの長手方向とほぼ直角で水平なY軸
に対するワークの傾きを調整するようにワークフ
レームの長手方向のa軸を中心にワークフレーム
を回転させるa軸駆動装置と、ワークフレームを
Y軸方向に移動させるY軸駆動装置と、プログラ
ムに従つてワークフレームをY軸方向に移動させ
るようにY軸駆動装置を制御するリベツタコント
ローラとを具備する、ワークフレームに取付けら
れたワークに対してリベツト打ちを行うオートリ
ベツタのための位置決め制御装置において、ワー
クの打鋲点部分を撮影するよう置かれたテレビカ
メラ手段と、そのテレビカメラから映像信号を受
けて、ワーク上のマーキングの基準点よりの距離
を示す距離信号を出力する変位計手段と、基準点
より打鋲中心点までの距離を示す基準信号と上記
距離信号とを受けてその差を示す偏差信号を出力
する手段とY軸方向のワークの傾きが予め決定さ
れた値以下になつたとき上記偏差信号をa軸駆動
装置に供給するスイツチ手段と、上記偏差信号が
第1の所定値以下になつたときa軸を中心として
のワークフレームの回転をロツクするa軸ロツク
手段と、上記偏差信号が上記第1の所定値以下と
なつてから第2の所定値以下になるまでの間少な
くともY軸方向の微動調整が行なわれるようにY
軸送り指令信号を出力する比較器手段とが具備さ
れる。
Structure of the Invention That is, according to the present invention, at least three level sensors are provided in contact with the surface of a workpiece attached to a workpiece frame, and the height and longitudinal inclination of the workpiece are adjusted based on the outputs of the level sensors. Z to move both ends of the work frame up and down as in
In response to the output of the shaft drive device and level sensor, the work frame is rotated around the a-axis in the longitudinal direction of the work frame so as to adjust the inclination of the work with respect to the horizontal Y-axis, which is approximately perpendicular to the longitudinal direction of the work frame. a riveter controller that controls the Y-axis drive to move the work frame in the Y-axis direction according to a program. In a positioning control device for an automatic riveter that drives rivets to a workpiece attached to a work frame, a television camera means is placed to photograph the riveting point of the workpiece, and a video signal is transmitted from the television camera. a displacement meter means for outputting a distance signal indicating the distance from the reference point of the marking on the workpiece; means for outputting a deviation signal indicating the deviation signal; switch means for supplying the deviation signal to the a-axis drive device when the inclination of the workpiece in the Y-axis direction becomes less than or equal to a predetermined value; an a-axis locking means for locking the rotation of the work frame about the a-axis when the deviation signal becomes below the first predetermined value until it becomes below the second predetermined value; Y
and comparator means for outputting a shaft feed command signal.

以上の如き位置決め制御装置においては、ワー
クのY軸に対する傾きが予じめ定められた値以下
になると、即ち、マーキングが打鋲中心点に近づ
いてくると、レベルセンサの出力に基づく位置決
め制御に代つてテレビカメラを使用しての位置決
め制御が行なわれる。
In the positioning control device as described above, when the inclination of the workpiece with respect to the Y-axis becomes less than a predetermined value, that is, when the marking approaches the fastener driving center point, positioning control based on the output of the level sensor is performed. Instead, positioning control is performed using a television camera.

発明の効果 従つて、本発明による位置決め制御装置は、ワ
ーク表面の凹凸やワークフレームのたわみに影響
されることなく、打鋲点の位置決めを高精度で行
うことができる。
Effects of the Invention Therefore, the positioning control device according to the present invention can position the riveting point with high precision without being affected by the unevenness of the workpiece surface or the deflection of the workpiece frame.

実施例 以上添付図面を参照して本発明による、オート
リベツタのための位置決め制御装置の実施例を説
明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of a positioning control device for an automatic riveter according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第5図は、本発明による位置決め制御装置が組
込まれたオートリベツタの一部切欠全体斜視図で
あり、第6図は第5図の線−で見た断面図で
ある。図示のオートリベツタは、細長いワークフ
レーム20を具備しており、そのワークフレーム
20の長手方向即ちX軸方向に延在するように一
対の案内レール22が床上に配置されている。そ
れら案内レール上に移動台24が支持されて、X
軸方向に移動自在になされている。この移動台2
4は、基台26と、コ字形のリベツタヘツド28
とを有しており、そのリベツタヘツド28の先端
にはリベツト銃30が取付けられており、そのリ
ベツト銃30の真下には、アンビル32が配置さ
れ、リベツト銃30とアンビル32は上下方向に
動くようになされている。
FIG. 5 is a partially cutaway overall perspective view of an auto-riveter incorporating a positioning control device according to the present invention, and FIG. 6 is a sectional view taken along the line - in FIG. 5. The illustrated automatic riveter includes an elongated work frame 20, and a pair of guide rails 22 are arranged on the floor so as to extend in the longitudinal direction of the work frame 20, that is, in the X-axis direction. A moving table 24 is supported on these guide rails,
It is movable in the axial direction. This moving platform 2
4 is a base 26 and a U-shaped riveter head 28
A rivet gun 30 is attached to the tip of the rivet head 28, an anvil 32 is arranged directly below the rivet gun 30, and the rivet gun 30 and anvil 32 are moved vertically. is being done.

ワークフレーム20の両端は夫々第7図に示す
如く、一対のピン34を介して回転マウント36
が固定されており、その回転マウント36から外
方へX軸方向に延びる回転軸38は、Y軸移動マ
ウント40に回転自在に支持されている。この回
転軸38が上述したa軸に相当する。そして、こ
のY軸移動マウント40に図示の如き形状のフレ
ーム42が固定され、そのフレーム42の上方水
平アーム44の先端に油圧アクチユエータ46の
一端が枢着されている。この油圧アクチユエータ
46の他端は、回転マウント36から水平に延び
るアーム48に枢着されている。従つて、この油
圧アクチユエータ46を動作させると、回転マウ
ント36即ちワークフレーム20が回転軸38を
中心にして回転する。即ち、油圧アクチユエータ
46は、a軸回転駆動装置を構成している。
Both ends of the work frame 20 are connected to rotation mounts 36 via a pair of pins 34, as shown in FIG.
is fixed, and a rotating shaft 38 extending outward from the rotating mount 36 in the X-axis direction is rotatably supported by a Y-axis moving mount 40. This rotating shaft 38 corresponds to the a-axis mentioned above. A frame 42 having the shape shown in the figure is fixed to this Y-axis moving mount 40, and one end of a hydraulic actuator 46 is pivotally attached to the tip of an upper horizontal arm 44 of the frame 42. The other end of the hydraulic actuator 46 is pivotally connected to an arm 48 extending horizontally from the rotation mount 36. Therefore, when this hydraulic actuator 46 is operated, the rotation mount 36, that is, the work frame 20 rotates about the rotation axis 38. That is, the hydraulic actuator 46 constitutes an a-axis rotation drive device.

Y軸移動マウント40は、第8図に示す如く断
面E字形をしており、そのE字形の中央部56に
は、雌ネジが切られた孔58が形成されている。
このように形成されているY軸移動マウント40
は、第9図に示すように、E字形の両端部が、Y
軸方向に細長い箱型のZ軸移動マウント60を滑
動自在挟持すると共に、中央部56の雌ネジに、
Z軸移動マウント60の中央を長手方向に延在す
るネジ棒62が螺合されるようにして、Z軸移動
マウント60に取付けられている。そして、Z軸
移動マウント60の一端には、サーボモータ64
が取付けられ、その回転軸がネジ棒62に結合さ
れている。従つて、サーボモータ64が駆動され
ると、ネジ棒62が回転して、Y軸移動マウント
40がZ軸移動マウント60に沿つて即ちY軸方
向に移動する。それ故、サーボモータ64がY軸
駆動装置を構成している。また、ワークフレーム
20の両端のサーボモータ64は、同期駆動され
る。
The Y-axis moving mount 40 has an E-shaped cross section as shown in FIG. 8, and a female threaded hole 58 is formed in the center portion 56 of the E-shape.
Y-axis moving mount 40 formed in this way
As shown in Figure 9, both ends of the E shape are Y
A box-shaped Z-axis moving mount 60 that is elongated in the axial direction is slidably held therein, and a female thread in the central portion 56 is fitted with a
A threaded rod 62 extending longitudinally through the center of the Z-axis moving mount 60 is screwed onto the Z-axis moving mount 60 . A servo motor 64 is installed at one end of the Z-axis moving mount 60.
is attached, and its rotating shaft is coupled to a threaded rod 62. Therefore, when the servo motor 64 is driven, the threaded rod 62 rotates and the Y-axis moving mount 40 moves along the Z-axis moving mount 60, that is, in the Y-axis direction. Therefore, the servo motor 64 constitutes a Y-axis drive device. Furthermore, the servo motors 64 at both ends of the work frame 20 are driven synchronously.

Z軸移動マウント60の両端には、Y軸移動マ
ウント40と同様なE字形部材66が固定され、
そのE字形部材の中央部には雌ネジが切られた孔
が形成されている。これら2つのE字形部材は、
Y軸移動マウント40のZ軸移動マウント60へ
の取付け方法と同様な方法により、Z軸方向に細
長い箱型部材68に取付けられている。即ち、E
字形部材66の両端が箱型部材68を滑動自在に
挟持すると共に、E字形部材66の中央部の雌ネ
ジに、箱型部材68の中央を長手方向に延在する
ネジ棒70が螺合している。このネジ棒70は、
箱型部材68の下部に置かれたギヤボツクス72
を介して、水平回転軸74に結合され、その水平
回転軸74はギヤボツクス76を介してサーボモ
ータ78に駆動されるようになされている。従つ
て、サーボモータ78が駆動されると、ギヤボツ
クス76、回転軸74及びギヤボツクス72を介
してネジ棒70が回転されて、E字形部材66即
ちZ軸移動マウント60が箱型部材68に沿つて
上下動即ちZ軸方向に移動する。それ故、サーボ
モータ78がZ軸駆動装置を構成している。しか
し、ワークフレーム20の両端のサーボモータ7
8は、それぞれ独立して制御される。
E-shaped members 66 similar to the Y-axis moving mount 40 are fixed to both ends of the Z-axis moving mount 60,
A female threaded hole is formed in the center of the E-shaped member. These two E-shaped members are
It is attached to the box-shaped member 68 elongated in the Z-axis direction by a method similar to the method for attaching the Y-axis moving mount 40 to the Z-axis moving mount 60. That is, E
Both ends of the shaped member 66 slidably sandwich the box-shaped member 68, and a threaded rod 70 extending longitudinally through the center of the box-shaped member 68 is screwed into a female thread at the center of the E-shaped member 66. ing. This threaded rod 70 is
Gearbox 72 placed at the bottom of box-shaped member 68
The horizontal rotation shaft 74 is connected to a horizontal rotation shaft 74 via a gear box 76, and the horizontal rotation shaft 74 is driven by a servo motor 78 via a gear box 76. Therefore, when the servo motor 78 is driven, the threaded rod 70 is rotated through the gearbox 76 , the rotating shaft 74 and the gearbox 72 , and the E-shaped member 66 , that is, the Z-axis moving mount 60 is moved along the box-shaped member 68 . It moves up and down, that is, moves in the Z-axis direction. Therefore, the servo motor 78 constitutes a Z-axis drive device. However, the servo motors 7 at both ends of the work frame 20
8 are each independently controlled.

箱型部材68は、その下部が支持台80に結合
されて、補助支持部材82等の補助により垂直に
保持されている。
The box-shaped member 68 has its lower part connected to a support stand 80 and is held vertically with the aid of an auxiliary support member 82 and the like.

リベツタヘツド28の先端部には、リベツト銃
30を囲むようにそして第3図に示す位置関係に
3つのレベルセンサ(第5図には不図示)が配置
され、垂直に垂下している。このレベルセンサ
は、例えば差動変圧器型のものでもよく、バネに
より下方に押圧されているセンサピンの高さに応
じてアナログ電圧信号を出力する。更に、リベツ
タヘツド28の先端部には、取付フレーム84を
介してテレビカメラ86が取付けられている。こ
のテレビカメラ86は、リベツト銃による打鋲中
心点を視界の中心に置くように向けられている。
そして、このテレビカメラ86の出力と3つのレ
ベルセンサの出力は、位置決め制御装置88に送
られ、その位置決め制御装置88は、それら入力
データに基づいて、油圧アクチユエータ46、サ
ーボモータ64,78等を動作させて、内蔵のプ
ログラムに従つてリベツト打ちを実行させてゆ
く。
Three level sensors (not shown in FIG. 5) are arranged at the tip of the rivet head 28 so as to surround the rivet gun 30 and in the positional relationship shown in FIG. 3, and are suspended vertically. This level sensor may be of a differential transformer type, for example, and outputs an analog voltage signal depending on the height of the sensor pin pressed downward by a spring. Furthermore, a television camera 86 is attached to the tip of the riveter head 28 via an attachment frame 84. This television camera 86 is oriented so that the center point of driving a fastener by a rivet gun is placed at the center of its field of view.
The output of the television camera 86 and the outputs of the three level sensors are sent to a positioning control device 88, and the positioning control device 88 controls the hydraulic actuator 46, servo motors 64, 78, etc. based on these input data. Run it and drive the riveting according to the built-in program.

第10図は、位置決め制御装置88の構成を示
すブロツク図である。第3図に示す如く配置され
たレベルセンサ7a,7b,7cの内、二等辺三
角形のY軸方向に延びる底辺を描くように並んだ
レベルセンサ7aと7bの出力は、加算器100
に入力され、その加算器100の出力は、一方の
入力に基準電圧を受けるコンパレータ102に入
力され、そのコンパレータ102の出力はサーボ
アンプ104で増幅されて、Z軸駆動装置をなす
2つのサーボモータ78の一方、例えば左側サー
ボモータ78Lに供給される。その結果、コンパ
レータ102は、レベルセンサ7aと7bとの合
計値即ち加算平均値が所定値より小さければ、サ
ーボモータ78Lによりワークフレームの左側を
上昇させ、反対に、レベルセンサ7aと7bの出
力平均値が所定値より大きければ、サーボモータ
78Lによりワークフレームの左側を降下させ
て、レベルセンサ7aと7bとに検出されるワー
クの2点の平均高さが所定値に維持されるように
動作する。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the positioning control device 88. Among the level sensors 7a, 7b, and 7c arranged as shown in FIG.
The output of the adder 100 is input to a comparator 102 which receives a reference voltage at one input, and the output of the comparator 102 is amplified by a servo amplifier 104 to drive two servo motors forming a Z-axis drive device. 78, for example, the left servo motor 78L. As a result, the comparator 102 causes the servo motor 78L to raise the left side of the work frame if the total value of the level sensors 7a and 7b, that is, the additive average value, is smaller than a predetermined value. If the value is larger than a predetermined value, the left side of the work frame is lowered by the servo motor 78L, and operates so that the average height of the two points of the workpiece detected by the level sensors 7a and 7b is maintained at the predetermined value. .

残りのレベルセンサ7cの出力は、一方の入力
に基準電圧を受けるコンパレータ106に入力さ
れ、そのコンパレータ106の出力はサーボアン
プ108で増幅されて、他方のサーボモータ78
Rに供給される。そして、この場合も、コンパレ
ータ106は、レベルセンサ7cの出力値が所定
値より小さければ、サーボモータ78Rによりワ
ークフレームの右側を上昇させ、反対に、レベル
センサ7cの出力値が所定値より大きければ、サ
ーボモータ78Rによりワークフレームの右側を
降下させて、レベルセンサ7cに検出されるワー
クの1点の高さが所定値に維持されるように動作
する。
The output of the remaining level sensor 7c is input to a comparator 106 which receives a reference voltage at one input, and the output of the comparator 106 is amplified by a servo amplifier 108 and then applied to the other servo motor 78.
Supplied to R. In this case as well, the comparator 106 causes the servo motor 78R to raise the right side of the work frame if the output value of the level sensor 7c is smaller than the predetermined value, and conversely, if the output value of the level sensor 7c is larger than the predetermined value , the right side of the work frame is lowered by the servo motor 78R so that the height of one point on the workpiece detected by the level sensor 7c is maintained at a predetermined value.

かくして、これら2つのコンパレータ102と
106は、レベルセンサ7aと7bが接触してい
るワークの2点の平均高さと、レベルセンサ7c
が接触しているワークの1点の高さとが、同じ所
定値に維持されるように動作し、その結果、ワー
クの長手方向にはワークの打鋲点付近が水平に維
持されるようにしている。
Thus, these two comparators 102 and 106 calculate the average height of the two points on the workpiece that the level sensors 7a and 7b are in contact with, and the level sensor 7c.
The height of one point on the workpiece that is in contact with the workpiece is maintained at the same predetermined value, and as a result, the vicinity of the riveting point of the workpiece is maintained horizontally in the longitudinal direction of the workpiece. There is.

更に、レベルセンサ7aと7bの出力は、減算
器110に入力され、その減算器110の電圧出
力Vlは、モード切替スイツチ112を介してサ
ーボ弁制御装置114に供給される。このサーボ
弁制御装置は、入力値が零となるように油圧アク
チユエータ46に付属のサーボ弁(不図示)を制
御する。その結果、レベルセンサ7aと7cとに
接触しているワーク表面の2点が同じ高さに維持
される。
Further, the outputs of the level sensors 7a and 7b are input to a subtracter 110, and the voltage output Vl of the subtracter 110 is supplied to a servo valve control device 114 via a mode changeover switch 112. This servo valve control device controls a servo valve (not shown) attached to the hydraulic actuator 46 so that the input value becomes zero. As a result, the two points on the work surface that are in contact with the level sensors 7a and 7c are maintained at the same height.

減算器110の電圧出力Vlは更に、コンパレ
ータ116の一方の入力に入力される。このコン
パレータ116の他方の入力には、精位置制御開
始設定電圧Vaが入力されている。そして、この
コンパレータ116は、減算器110の出力電圧
Vlの絶対値が設定電圧Vaと等しいか小さくなつ
たとき(|Vl|Va)、フリツプフロツプ118
のセツト入力にパルス信号を出力する。そして、
モード切替スイツチ112は、フリツプフロツプ
118のQ出力により制御され、Q出力がローレ
ベルにあるとき即ち(|Vl|>Va)のとき、減
算器110の出力をサーボ弁制御装置114に接
続し、反対に、Q出力がハイレベルのとき即ち
(|Vl|Va)は、後述する減算器124の出力
をサーボ弁制御装置114に接続する。
The voltage output Vl of the subtracter 110 is further input to one input of a comparator 116. The other input of the comparator 116 receives the precision position control start setting voltage Va. Then, this comparator 116 outputs the output voltage of the subtracter 110.
When the absolute value of Vl is equal to or smaller than the set voltage Va (|Vl|Va), the flip-flop 118
Outputs a pulse signal to the set input of and,
The mode changeover switch 112 is controlled by the Q output of the flip-flop 118, and when the Q output is at a low level (|Vl|>Va), the output of the subtracter 110 is connected to the servo valve control device 114, and the opposite When the Q output is at a high level (|Vl|Va), the output of the subtracter 124, which will be described later, is connected to the servo valve control device 114.

テレビカメラ86の出力は、一次元動変位計1
20に入力される。この一次元動変位計120
は、入力映像信号を画素ごとに二値化して、例え
ば、明部を「0」、暗部「1」として、中央水平
走査線の走査開始から二値画素信号が「0」から
「1」に変化するまでの水平走査線上の画素数を
カウントして、そのカウント値に対応するアナロ
グ電圧信号を出力する。更に、その二値化された
映像信号をモニタ122に出力する。
The output of the television camera 86 is the one-dimensional dynamic displacement meter 1
20 is input. This one-dimensional dynamic displacement meter 120
The input video signal is binarized for each pixel, and for example, the bright part is set to "0" and the dark part is set to "1", and the binary pixel signal changes from "0" to "1" from the start of scanning the central horizontal scanning line. The number of pixels on the horizontal scanning line until the change occurs is counted, and an analog voltage signal corresponding to the counted value is output. Furthermore, the binarized video signal is output to the monitor 122.

ワークの表皮材は金属であり、その色は銀白色
をしている。そして、第11図に示すように、ワ
ークの湾曲方向即ちY軸方向に並んだ打鋲点P
に、所定間隔ごとに赤や黒のペンキでマーキング
Mをつけておく。そのようなワークを撮影するテ
レビカメラは、白黒カメラの場合、マーキングを
黒くとらえ、それ以外のワーク表面を明るくとら
え、そして、二値化映像信号を受けるモニタ12
2には、マーキングMのみ黒く写し出される。更
に、このモニタ122には、打鋲中心点を通る垂
直線VLも写し出される。
The surface material of the workpiece is metal, and its color is silvery white. Then, as shown in FIG.
Markings M are made with red or black paint at predetermined intervals. A television camera that photographs such a workpiece is a black-and-white camera that captures the markings in black and the rest of the workpiece surface in bright light.The monitor 12 receives the binary video signal.
2, only the marking M is shown in black. Furthermore, a vertical line VL passing through the center point of the fastener driving is also displayed on the monitor 122.

一次元動変位計120の出力電圧Vmは、モニ
タ122に写し出されたマーキングMとその画面
左縁との距離Dmに対応したものである。この出
力電圧Vmは、減算器124に入力される。この
減算器124には更に、モニタ122の画面の左
縁から打鋲中心点垂直線VLまでの距離Dsに対応
した基準電圧Vsが入力される。従つて、減算器
124は、マーキングMと打鋲中心点垂直線VL
との距離(Ds−Dm)に相当する電圧Vvを出力
する。この電圧出力Vvは、モード切替スイツチ
112を介してサーボ弁制御装置114に入力さ
れ、更に、コンパレータ126と128に入力さ
れる。
The output voltage Vm of the one-dimensional dynamic displacement meter 120 corresponds to the distance Dm between the marking M displayed on the monitor 122 and the left edge of the screen. This output voltage Vm is input to the subtracter 124. The subtracter 124 is further supplied with a reference voltage Vs corresponding to the distance Ds from the left edge of the screen of the monitor 122 to the vertical line VL of the fastener driving center point. Therefore, the subtracter 124 calculates the vertical line VL between the marking M and the center point of the fastener driving.
Outputs a voltage Vv corresponding to the distance (Ds - Dm) from the This voltage output Vv is input to the servo valve control device 114 via the mode changeover switch 112, and further input to the comparators 126 and 128.

コンパレータ126は更に、a軸ロツク設定電
圧Vbを受けており、|Vv|Vbとなつたときパ
ルス信号をフリツプフロツプ130のセツト入力
に出力する。そのとき、このフリツプフロツプ1
30のQ出力はハイレベルとなり、a軸ロツク指
令信号としてリベツタシーケンサ132に出力さ
れる。そのa軸ロツク指令信号を受けたリベツタ
シーケンサ132は、サーボ弁制御装置114に
信号を送り、油圧アクチユエータ46がその位置
に固定されるようにする。
Comparator 126 further receives a-axis lock setting voltage Vb, and outputs a pulse signal to the set input of flip-flop 130 when |Vv|Vb. At that time, this flip-flop 1
The Q output of 30 becomes high level and is output to the riveter sequencer 132 as an a-axis lock command signal. Upon receiving the a-axis lock command signal, the riveter sequencer 132 sends a signal to the servo valve control device 114 so that the hydraulic actuator 46 is fixed at that position.

コンパレータ128はまた、精位置制御完了設
定電圧Vc(但し、Vc<Vb)を受ける。コンパレ
ータ128は、|Vv|>Vcのときハイレベルの
Y軸送り指令信号をANDゲート134に出力す
る。このANDゲート134は更にフリツプフロ
ツプ130のQ出力からa軸ロツク指令信号を受
けている。従つて、ハイレベルのa軸ロツク指令
信号が出力されているときのみ、Y軸送り指令信
号はANDゲート134を介してリベツタコント
ローラ136に出力する。そのY軸送り指令信号
を受けたリベツタコントローラ136は、サーボ
モータ64を動作させて、ワークフレーム20を
Y軸送り方向に微動させる。一方、|Vv|Vc
となると、コンパレータ128は、精位置決め完
了信号をリベツタコントローラ136に出力する
と共に、フリツプフロツプ118のクリア入力に
も出力する。その結果、フリツプフロツプ118
のQ出力はローレベルとなり、モード切替スイツ
チ112は、減算器110の出力をサーボ弁制御
装置へ接続するようになる。
The comparator 128 also receives a precision position control completion setting voltage Vc (where Vc<Vb). Comparator 128 outputs a high-level Y-axis feed command signal to AND gate 134 when |Vv|>Vc. This AND gate 134 also receives an a-axis lock command signal from the Q output of flip-flop 130. Therefore, the Y-axis feed command signal is output to the riveter controller 136 via the AND gate 134 only when the high-level a-axis lock command signal is output. Upon receiving the Y-axis feed command signal, the riveter controller 136 operates the servo motor 64 to slightly move the work frame 20 in the Y-axis feed direction. On the other hand, |Vv|Vc
Then, the comparator 128 outputs a fine positioning completion signal to the riveter controller 136 and also to the clear input of the flip-flop 118. As a result, flip-flop 118
The Q output becomes low level, and the mode changeover switch 112 connects the output of the subtracter 110 to the servo valve control device.

なお、リベツタコントローラ136は、粗位置
決め制御を実行するときは、フリツプフロツプ1
30をクリアするようになされている。また、ワ
ークにつけるマーキングの間隔は、a軸をロツク
したままの状態でY軸移動のみ行なつても、リベ
ツトの端面とワーク表面との間の角度差の許容で
きる範囲によつて決定される。換言するならば、
リベツト打ちされたワーク表面の平坦さ乃至平滑
さが問題とならない範囲は、a軸ロツクのままで
Y軸移動させる。
Note that the riveter controller 136 controls the flip-flop 1 when executing rough positioning control.
It is designed to clear 30. In addition, the interval between markings on the workpiece is determined by the allowable range of the angular difference between the end face of the rivet and the surface of the workpiece, even if only the Y-axis is moved with the A-axis locked. . In other words,
In a range where the flatness or smoothness of the surface of the riveted workpiece is not a problem, the Y-axis is moved while the A-axis remains locked.

次に第12図のフローチヤートを参照して、Y
軸方向の位置決め制御動作を説明する。
Next, referring to the flowchart in Figure 12, Y
The axial positioning control operation will be explained.

(a) まずリベツタコントローラが、内蔵プログラ
ムに従つて、所定量△YのY軸移動指令をサー
ボモータ64に出力する。それと同時に、フリ
ツプフロツプ130のクリア入力に粗位置決め
制御開始信号を出力して、a軸ロツクを解除す
る。このとき、モード切替スイツチ112は、
減算器110の出力をサーボ弁制御装置114
に接続する状態にある。
(a) First, the riveter controller outputs a Y-axis movement command of a predetermined amount ΔY to the servo motor 64 according to the built-in program. At the same time, a coarse positioning control start signal is output to the clear input of the flip-flop 130 to release the a-axis lock. At this time, the mode selector switch 112
The output of the subtracter 110 is sent to the servo valve control device 114.
is in a state where it is connected to.

(b) その結果、ワーク4がY軸送り方向に移動す
ると、レベルセンサ7aと7bの出力に差が生
じ、この電圧差がモード切替スイツチ112を
通してサーボ弁制御装置114に加えられ、a
軸油圧アクチユエータ46を動作させて、a軸
を回軸させる。ここで、その回転の方向は、レ
ベルセンサ7aと7bの差が小となる方向であ
る。
(b) As a result, when the workpiece 4 moves in the Y-axis feeding direction, a difference occurs between the outputs of the level sensors 7a and 7b, and this voltage difference is applied to the servo valve control device 114 through the mode changeover switch 112.
The shaft hydraulic actuator 46 is operated to rotate the a-axis. Here, the direction of rotation is the direction in which the difference between the level sensors 7a and 7b becomes smaller.

(c) それと同時にレベルセンサ7aと7bの出力
の和を受けるコンパレータ102は、サーボモ
ータ78Lを駆動してワークフレームのZL軸
の高さ調節をし、また、レベルセンサ7cの出
力を受けるコンパレータ106は、サーボモー
タ78Rを駆動してワークフレームのZR軸の
高さ調節を行ない、常にワークの高さを一定に
保つように制御する。
(c) At the same time, the comparator 102 that receives the sum of the outputs of the level sensors 7a and 7b drives the servo motor 78L to adjust the height of the ZL axis of the work frame, and the comparator 106 that receives the output of the level sensor 7c controls the height of the ZR axis of the work frame by driving the servo motor 78R, so that the height of the work is always kept constant.

(d) 上記(b)と(c)の制御は、Y軸方向の△Yの移動
が完了するまで、並行して、独立に行なわれ
る。
(d) The controls in (b) and (c) above are performed in parallel and independently until the movement of ΔY in the Y-axis direction is completed.

(e) レベルセンサ7aと7bの出力差Vlがある
範囲内になつならば(|Vl|<Va)、コンパレ
ータ116は、フリツプフロツプ118をセツ
トして、モード切替スイツチ112を精位置制
御側に切替えて減算器124の出力がサーボ弁
制御装置114へ接続されるようにする。この
時、打鋲個所を示すワーク上のマーキングは、
テレビ視野内に捉えられている。
(e) If the output difference Vl between the level sensors 7a and 7b is within a certain range (|Vl|<Va), the comparator 116 sets the flip-flop 118 and switches the mode changeover switch 112 to the precision position control side. so that the output of subtractor 124 is connected to servo valve controller 114. At this time, the marking on the workpiece indicating the location of the fastener is
It is captured within the field of view of the television.

(f) 従つて、このときテレビカメラにより捉えた
マーキングMは、一次元動変位計120によ
り、その位置に対応する電圧Vmに変換されて
減算器124に出力されている。
(f) Therefore, the marking M captured by the television camera at this time is converted by the one-dimensional dynamic displacement meter 120 into a voltage Vm corresponding to the position and output to the subtracter 124.

(g) この減算器124は、打鋲点の位置を示す電
圧VsとVmとの差Vvをモード切替スイツチ1
12を介してサーボ弁制御装置114へ出力
し、その結果、a軸アクチユエータ46は引き
続いて動作させられてa軸の微小回転が続く。
一方、このとき、|Vv|>Vcであるので、コ
ンパレータ128はY軸送り指令信号を出力し
ているが、そのY軸送り指令は、ANDゲート
134が閉じているため、リベツトコントロー
ラ136へは送られず、Y軸方向の微動調整は
行なわれない。
(g) This subtracter 124 converts the difference Vv between the voltage Vs and Vm indicating the position of the fastener driving point into the mode changeover switch 1.
12 to the servo valve controller 114, and as a result, the a-axis actuator 46 is continuously operated to continue micro-rotating the a-axis.
On the other hand, at this time, since |Vv|>Vc, the comparator 128 is outputting a Y-axis feed command signal, but since the AND gate 134 is closed, the Y-axis feed command is sent to the rivet controller 136. is not sent, and fine adjustment in the Y-axis direction is not performed.

(h) すると、モニタ122の画面上のマーキング
Mは、打鋲点方向に更に近づく。また、この制
御中、前記(c)と同様に、上下方向のレベル調整
が行なわれる。
(h) Then, the marking M on the screen of the monitor 122 moves closer to the fastener driving point. Also, during this control, level adjustment in the vertical direction is performed as in (c) above.

(i) マーキングMが打鋲点に近づき、上記電圧
Vvの絶対値がVbより小さくなるとコンパレー
タ126はフリツプフロツプ130をセツトし
てa軸ロツク指令信号を出力させ、その結果、
リベツトシーケンサ132はサーボ弁制御装置
114にa軸をロツクさせて、a軸の制御を停
止する。
(i) Marking M approaches the riveting point and the voltage above
When the absolute value of Vv becomes less than Vb, comparator 126 sets flip-flop 130 to output the a-axis lock command signal, and as a result,
The rivet sequencer 132 causes the servo valve controller 114 to lock the a-axis and stop controlling the a-axis.

(j) a軸ロツク後ANDゲート134が開くの
で、コンパレータ128からのY軸送り指令
は、ANDゲート134を通つて、リベツタコ
ントローラ136に入力される。すなわち、a
軸を固定した状態で、Y軸方向の位置決めの微
調整が行なわれる。
(j) Since the AND gate 134 opens after the a-axis is locked, the Y-axis feed command from the comparator 128 is input to the riveter controller 136 through the AND gate 134. That is, a
Fine adjustment of positioning in the Y-axis direction is performed with the axis fixed.

(k) その結果、|Vv|がVcより小さくなると、
コンパレータ128はY軸送り指令の出力を停
止し、同時に、精位置決め完了信号を、リベツ
タコントローラ136に出力する。また、フリ
ツプフロツプ118をクリヤして、モード切替
スイツチ112を粗位置制御側へ戻して、減算
器110の出力がサーボ弁制御装置114へ接
続される状態になる。
(k) As a result, when |Vv| becomes smaller than Vc,
The comparator 128 stops outputting the Y-axis feed command, and at the same time outputs a precision positioning completion signal to the riveter controller 136. Furthermore, the flip-flop 118 is cleared, the mode changeover switch 112 is returned to the coarse position control side, and the output of the subtracter 110 is connected to the servo valve control device 114.

(l) リベツタコントローラ136は、精位置決め
が完了されたことを知ると、リベツタシーケン
サ132に打鋲シーケンスを指示する。その結
果、マーキングM上にリベツトが打たれる。
(l) When the riveter controller 136 learns that precise positioning has been completed, it instructs the riveter sequencer 132 to perform a riveting sequence. As a result, a rivet is driven onto the marking M.

(m) 打鋲完了後、リベツタコントローラ13
6は、次の打鋲点までの移動距離△Yを、Y軸
指令として出力する。その結果、a軸ロツク状
態のまま、Y軸方向の移動が行なわれる。
(m) After completing the riveting, the riveter controller 13
6 outputs the moving distance ΔY to the next fastener driving point as a Y-axis command. As a result, movement in the Y-axis direction is performed while the a-axis remains locked.

(n) 次のマーキングの手前の打鋲点まで、リ
ベツタコントローラ136は内蔵プログラムに
従つて上記(l)と(m)のプロセスを繰り返す。
(n) The riveter controller 136 repeats the above processes (l) and (m) according to the built-in program until the riveting point before the next marking.

(o) そのあと、粗位置決め制御開始指令をリ
ベツタコントローラ136は出力し、フリツプ
フロツプ130をクリヤして、a軸ロツクを解
除して、上記した(a)から(n)までのプロセス
を繰り返す。
(o) After that, the riveter controller 136 outputs a command to start coarse positioning control, clears the flip-flop 130, releases the a-axis lock, and repeats the processes (a) to (n) described above.

以上の如く、Y軸方向即ちワークの湾曲方向の
位置決め制御において、レベルセンサ7aと7b
による検出レベルの差が所定値Va以下になつた
とき以降は、テレビカメラを利用した打鋲点の位
置決め制御を行うことにより、ワーク表面の凹凸
やワークフレームのたわみに関係なく、打鋲点の
位置決めを高精度で行うことができる。
As described above, in the positioning control in the Y-axis direction, that is, in the bending direction of the workpiece, the level sensors 7a and 7b
After the difference in the detection level between the Positioning can be performed with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、航空機の胴部構成部材の概略斜視
図、第2図は、従来のオートリベツタの位置決め
制御装置の構成を示すブロツク図、第3図は、オ
ートリベツタのリベツタヘツド先端部に設けられ
るレベルセンサの配置関係を示す図、第4図は、
ワークの湾曲方向の動きを図解する図、第5図
は、本発明が適用されるオートリベツタの概略斜
視図、第6図は、第5図の線−でみた断面
図、第7図は、ワークフレームのa軸回転機構の
部分斜視図、第8図は、第7図の矢印の方向か
らみた正面部分図、第9図は、Y軸及びZ軸の駆
動機構の斜視図、第10図は、本発明による位置
決め制御装置の構成を示すブロツク図、第11図
は、マーキングと打鋲点の関係を示す図、そし
て、第12図は、第10図の装置の動作を示すフ
ローチヤートである。 1……表皮材、2,3……チヤンネル材、4…
…ワーク、5……ワークフレーム、6……リベツ
タヘツド、7a,7b,7c……レベルセンサ、
8……レベル制御回路、9……a軸駆動装置、1
0……Z軸駆動装置、11……リベツタコントロ
ーラ、12……X軸駆動装置、13……Y軸駆動
装置、20……ワークフレーム、22……案内レ
ール、24……移動台、26……基台、28……
リベツタヘツド、30……リベツト銃、32……
アンビル、86……テレビカメラ、88……位置
決め制御装置、100……加算器、102……コ
ンパレータ、104……サーボアンプ、106…
…コンパレータ、108……サーボアンプ、11
0……減算器、112……モード切替スイツチ、
114……サーボ弁制御装置、116……コンパ
レータ、118……フリツプフロツプ、120…
…一次元動変位計、122……モニタ、124…
…減算器、126,128……コンパレータ、1
30……フリツプフロツプ、132……リベツタ
シーケンサ、134……ANDゲート、136…
…リベツタコントローラ。
Fig. 1 is a schematic perspective view of the fuselage component of an aircraft, Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of a conventional auto-riveter positioning control device, and Fig. 3 is a level sensor installed at the tip of the riveter head of the auto-riveter. Fig. 4 is a diagram showing the arrangement relationship of
5 is a schematic perspective view of an automatic riveter to which the present invention is applied; FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line in FIG. 5; and FIG. 7 is a diagram illustrating the movement of the work in the bending direction. FIG. 8 is a partial perspective view of the a-axis rotation mechanism of the frame, FIG. 8 is a front partial view seen from the direction of the arrow in FIG. 7, FIG. 9 is a perspective view of the Y-axis and Z-axis drive mechanisms, and FIG. , a block diagram showing the configuration of the positioning control device according to the present invention, FIG. 11 is a diagram showing the relationship between markings and riveting points, and FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the device shown in FIG. . 1...Skin material, 2, 3...Channel material, 4...
... Workpiece, 5 ... Work frame, 6 ... Riveter head, 7a, 7b, 7c ... Level sensor,
8...Level control circuit, 9...A-axis drive device, 1
0... Z-axis drive device, 11... Riveter controller, 12... X-axis drive device, 13... Y-axis drive device, 20... Work frame, 22... Guide rail, 24... Moving table, 26 ...Base, 28...
Rivet head, 30... Rivet gun, 32...
Anvil, 86... Television camera, 88... Positioning control device, 100... Adder, 102... Comparator, 104... Servo amplifier, 106...
... Comparator, 108 ... Servo amplifier, 11
0...Subtractor, 112...Mode changeover switch,
114...Servo valve control device, 116...Comparator, 118...Flip-flop, 120...
...One-dimensional dynamic displacement meter, 122...Monitor, 124...
...Subtractor, 126, 128...Comparator, 1
30...Flip-flop, 132...Rivet sequencer, 134...AND gate, 136...
...Rivetsuta controller.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ワークフレームに取付けられたワークの表面
に接触する少くとも3つのレベルセンサと、レベ
ルセンサの出力を受けてワークの高さと長手方向
の傾きとを調整するようにワークフレームの両端
を上下動させるZ軸駆動装置と、レベルセンサの
出力を受けて、ワークフレームの長手方向とほぼ
直角で水平なY軸に対するワークの傾きを調整す
るようにワークフレームの長手方向のa軸を中心
にワークフレームを回転させるa軸駆動装置と、
ワークフレームをY軸方向に移動させるY軸駆動
装置と、プログラムに従つてワークフレームをY
軸方向に移動させるようにY軸駆動装置を制御す
るリベツタコントローラとを具備する、ワークフ
レームに取付けられたワークに対してリベツト打
ちを行うオートリベツタのための位置決め制御装
置において、ワークの打鋲点部分を撮影するよう
置かれたテレビカメラ手段と、そのテレビカメラ
から映像信号を受けて、ワーク上のマーキングの
基準点よりの距離を示す距離信号を出力する変位
計手段と、基準点より打鋲中心点までの距離を示
す基準信号と上記距離信号とを受けてその差を示
す偏差信号を出力する手段とY軸方向のワークの
傾きが予め決定された値以下になつたとき上記偏
差信号をa軸駆動装置に供給するスイツチ手段
と、上記偏差信号が第1の所定値以下になつたと
きa軸を中心としてのワークフレームの回転をロ
ツクするa軸ロツク手段と、上記偏差信号が上記
第1の所定値以下となつてから第2の所定値以下
になるまでの間少なくともY軸方向の微動調整が
行なわれるようにY軸送り指令信号を出力する比
較器手段とを具備することを特徴とする位置決め
制御装置。
1 At least three level sensors that contact the surface of the workpiece attached to the workframe, and both ends of the workframe are moved up and down so as to adjust the height and longitudinal inclination of the workpiece in response to the output of the level sensors. In response to the output of the Z-axis drive device and the level sensor, the work frame is moved around the a-axis in the longitudinal direction of the work frame so as to adjust the inclination of the work with respect to the horizontal Y-axis, which is approximately perpendicular to the longitudinal direction of the work frame. an a-axis drive device that rotates the
A Y-axis drive device that moves the work frame in the Y-axis direction and a Y-axis drive device that moves the work frame in the Y-axis direction according to the program.
In a positioning control device for an automatic riveter that performs riveting on a workpiece attached to a work frame, the device is equipped with a riveter controller that controls a Y-axis drive device to move the workpiece in the axial direction. television camera means placed to photograph the part; displacement meter means for receiving a video signal from the television camera and outputting a distance signal indicating the distance from the reference point of the marking on the workpiece; means for receiving a reference signal indicating the distance to the center point and the distance signal and outputting a deviation signal indicating the difference; a switch means for supplying the deviation signal to the a-axis drive device; an a-axis locking means for locking the rotation of the work frame about the a-axis when the deviation signal becomes equal to or less than a first predetermined value; and comparator means for outputting a Y-axis feed command signal so that at least fine movement adjustment in the Y-axis direction is performed during the period from when the first predetermined value becomes below to when the second predetermined value becomes below the second predetermined value. positioning control device.
JP12866383A 1983-07-14 1983-07-14 Control device for positioning automatic riveter Granted JPS6021141A (en)

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