JPS6254569B2

JPS6254569B2 -

Info

Publication number: JPS6254569B2
Application number: JP12866383A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Terajima; Yoshimi Yasuda; Ichiro Ishiguro; Junzo Yamamoto
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1983-07-14
Filing date: 1983-07-14
Publication date: 1987-11-16
Also published as: JPS6021141A

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

(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。

(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。

(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。

(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。

(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。

(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。

(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。

(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。

(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。

(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。

(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。

(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。

（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。

（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。

（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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims

【特許請求の範囲】

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。