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JPH11193200A - Heavy load operation device - Google Patents

Heavy load operation device

Info

Publication number
JPH11193200A
JPH11193200A JP51298A JP51298A JPH11193200A JP H11193200 A JPH11193200 A JP H11193200A JP 51298 A JP51298 A JP 51298A JP 51298 A JP51298 A JP 51298A JP H11193200 A JPH11193200 A JP H11193200A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis
mounting table
moving
force
heavy object
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP51298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruo Takeshita
輝夫 竹下
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP51298A priority Critical patent/JPH11193200A/en
Publication of JPH11193200A publication Critical patent/JPH11193200A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 微妙な位置決め操作を行うことができるとと
もに、作業者の負担を軽減する。 【解決手段】 少なくとも互いに直行する3軸方向に移
動可能な載置台90と、載置台90を各軸方向にそれぞ
れ移動させるための移動装置(X,Y,Z軸エアシリン
ダ130,140,120)とを備えた重量物操作装置
10であって、作業者の操作力を入力するための操作ア
ーム160と、操作アーム160により入力された操作
力に基づいて、載置台90に対する各軸方向の操作分力
信号を出力するための力覚センサ170と、力覚センサ
170から出力された操作分力信号に基づいて、移動装
置を制御するための制御装置180とを備える。
(57) [Summary] [Problem] To perform a delicate positioning operation and reduce a burden on an operator. A mounting table (90) movable at least in three axial directions perpendicular to each other, and a moving device (X, Y, Z axis air cylinders (130, 140, 120)) for moving the mounting table (90) in each axial direction. And an operation arm 160 for inputting an operation force of an operator, and an operation in each axial direction with respect to the mounting table 90 based on the operation force input by the operation arm 160. A force sensor 170 for outputting a component force signal, and a control device 180 for controlling the moving device based on the operation component signal output from the force sensor 170 are provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車組立
工場において重量物を取り扱うための重量物操作装置に
関し、特に重量物の取り扱いを容易に行えるようにした
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heavy object handling device for handling heavy objects, for example, in an automobile assembly plant, and more particularly to a device for easily handling heavy objects.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、自動車組立工場におけるユニ
ットマウント工程やエンジン/ミッション連結工程で
は、ユニットやエンジン等の重量物を載置台に載置し、
この載置台を昇降させるとともに水平方向に移動させて
位置決めを行った後、組付作業等を行っていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a unit mounting process or an engine / mission coupling process in an automobile assembly plant, heavy objects such as units and engines are mounted on a mounting table.
After the mounting table has been moved up and down and moved in the horizontal direction to perform positioning, assembly work and the like have been performed.

【0003】このような重量物を取り扱うための重量物
操作装置は、重量物を載置するための載置台と、載置台
を昇降させるための昇降装置と、載置台を互いに直行す
る水平2軸方向に移動させるためのLMガイド機構と、
昇降装置を操作するための操作スイッチとを備えてい
た。
A heavy object operation device for handling such a heavy object includes a mounting table for mounting a heavy object, an elevating device for moving the mounting table up and down, and a two-axis horizontal LM guide mechanism for moving in the direction,
And an operation switch for operating the lifting device.

【0004】この重量物操作装置により重量物を操作す
るには、載置台上に重量物を載置し、操作スイッチを操
作して昇降装置を作動させることにより、上下方向の位
置決めを行い、LMガイド機構により載置台を互いに直
行する水平2軸方向に移動させることにより、水平方向
の位置決めを行っていた。なお、載置台を水平2軸方向
に移動させる操作は、作業者自らの力で行っていた。
In order to operate a heavy object by using the heavy object operation device, a heavy object is placed on a mounting table, and an operation switch is operated to operate an elevating device, thereby performing vertical positioning, thereby performing LM. The positioning in the horizontal direction has been performed by moving the mounting table in two horizontal axis directions perpendicular to each other by the guide mechanism. Note that the operation of moving the mounting table in two horizontal axis directions was performed by the operator himself.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の重量物操作装置では、重量物を載置した載置台を上下
方向に移動させるために昇降装置を使用し、この昇降装
置を操作スイッチにより操作しているが、操作スイッチ
による昇降装置の微妙な操作は困難であり、作業者の経
験と勘に頼らざるを得なかった。
However, in the above-mentioned conventional heavy object operation device, a lifting device is used to move a mounting table on which a heavy object is mounted in the vertical direction, and the lifting device is operated by an operation switch. Although it is operated, it is difficult to delicately operate the elevating device using the operation switch, so the operator must rely on the experience and intuition of the operator.

【0006】また、重量物を水平2軸方向に移動させる
操作は、人手によって行っていたが、このような操作
は、例えば5〜10kgf程度の力が必要な重筋作業で
あり、作業者に多大な負担を与えていた。
Further, the operation of moving a heavy object in two horizontal axis directions has been performed manually, but such an operation is a heavy work requiring a force of, for example, about 5 to 10 kgf. It was giving a great burden.

【0007】本発明は、上述した従来の技術の有する問
題点を解決するために提案されたもので、微妙な位置決
め操作を行うことができるとともに、作業者の負担を軽
減することが可能な重量物操作装置を提供することを目
的とする。
The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is capable of performing a delicate positioning operation and reducing the burden on an operator. An object operation device is provided.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するために、以下の特徴点を備えている。請求項
1記載の発明は、少なくとも互いに直行する3軸方向に
移動可能な載置台と、上記載置台を各軸方向にそれぞれ
移動させるための移動装置とを備えた重量物操作装置に
おいて、作業者の操作力を入力するための操作アーム
と、上記操作アームにより入力された操作力に基づい
て、上記載置台に対する各軸方向の操作分力信号を出力
するための力覚センサと、上記力覚センサから出力され
た操作分力信号に基づいて、上記移動装置を制御するた
めの制御装置とを備えたことを特徴とするものである。
The present invention has the following features in order to achieve the above-mentioned object. According to a first aspect of the present invention, there is provided a heavy object operation device including at least a mounting table movable in three axial directions perpendicular to each other and a moving device for moving the mounting table in each axial direction. An operation arm for inputting the operation force of the above, a force sensor for outputting operation component force signals in the respective axial directions with respect to the mounting table based on the operation force input by the operation arm, and the force sensor A control device for controlling the moving device based on an operation component signal output from the sensor.

【0009】請求項2記載の発明は、上記した請求項1
記載の発明の特徴点に加えて、上記移動装置に対して出
力される制御信号のゲインを調整するためのゲイン調整
装置を備えたことを特徴とするものである。
The invention according to claim 2 is the above-described claim 1.
In addition to the features of the invention described above, a gain adjusting device for adjusting a gain of a control signal output to the moving device is provided.

【0010】請求項3記載の発明は、上記した請求項1
または請求項2記載の発明の特徴点に加えて、上記移動
装置に対して出力される制御信号のゲインは、上記力覚
センサから出力された操作分力信号に基づいて比例変化
することを特徴とするものである。
The third aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
Alternatively, in addition to the characteristic feature of the invention described in claim 2, the gain of the control signal output to the moving device changes proportionally based on the operation component signal output from the force sensor. It is assumed that.

【0011】請求項4記載の発明は、上記した請求項1
から請求項3のいずれか1項記載の発明の特徴点に加え
て、上記力覚センサから操作分力信号が出力されていな
い場合に、上記載置台に対して、少なくとも鉛直方向の
位置制御を行うための位置制御装置を備えたことを特徴
とするものである。
The invention according to claim 4 is the above-described claim 1.
In addition to the feature of the invention according to any one of claims 3 to 3, when the operation force signal is not output from the force sensor, at least the vertical position control of the mounting table is performed. And a position control device for performing the operation.

【0012】[0012]

【発明の効果】本発明は、上記した特徴点を有するの
で、以下に示すような効果を奏することができる。
Since the present invention has the above-mentioned features, the following effects can be obtained.

【0013】請求項1記載の発明によれば、作業者の操
作力が操作アームを介して力覚センサに伝えられ、重量
物を載置した載置台の各軸方向の操作分力信号となって
出力され、制御装置では、この操作分力信号に基づいて
移動装置を制御して、載置台に載置された重量物の位置
決めを行うことができる。したがって、作業者の経験と
勘に頼ることなく、微妙な位置決め操作を行うことが可
能となる。また、重量物を載置した載置台は移動装置に
より移動されるので、作業者は重筋作業を行う必要がな
く、作業者の負担を軽減することが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the operating force of the worker is transmitted to the force sensor via the operating arm, and the force sensor outputs an operating component signal in each axial direction of the mounting table on which the heavy object is mounted. The control device can control the moving device based on the operation component force signal, and can position the heavy object placed on the mounting table. Therefore, it is possible to perform a delicate positioning operation without relying on the experience and intuition of the operator. In addition, since the mounting table on which the heavy object is mounted is moved by the moving device, the operator does not need to perform heavy muscle work, and the burden on the operator can be reduced.

【0014】請求項2記載の発明によれば、ゲイン調整
装置により、力覚センサから出力される制御信号のゲイ
ンを調整することができる。したがって、作業者の操作
感に合致した違和感のない操作を行うことがで、さらに
操作性を向上させることが可能となる。
According to the second aspect of the present invention, the gain of the control signal output from the force sensor can be adjusted by the gain adjusting device. Therefore, it is possible to perform an operation that matches the operation feeling of the operator without a sense of incongruity, thereby further improving the operability.

【0015】請求項3記載の発明によれば、移動装置に
対して出力される制御信号のゲインは、力覚センサから
出力された操作分力信号に基づいて比例変化する。した
がって、移動装置の推力が操作力に応じて変化するの
で、さらに一層操作性を向上させることが可能となる。
According to the third aspect of the present invention, the gain of the control signal output to the moving device changes proportionally based on the operation component signal output from the force sensor. Therefore, since the thrust of the moving device changes according to the operation force, it is possible to further improve the operability.

【0016】請求項4記載の発明によれば、力覚センサ
から操作分力信号が出力されていない場合に、位置制御
装置により、載置台に対して、鉛直方向の位置制御を行
うことができる。したがって、載置台に載置される重量
物の重量が変化しても、作業者が操作を行っていない場
合には、自動的に平衡を保つことができるので、さらに
一層操作性を向上させることが可能となる。
According to the fourth aspect of the invention, when the operation component signal is not output from the force sensor, the position control device can control the position of the mounting table in the vertical direction. . Therefore, even if the weight of the heavy object placed on the mounting table changes, the balance can be automatically maintained when the operator is not performing the operation, so that the operability is further improved. Becomes possible.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態の一例を説明する。図1は、本発明の一実施
形態に係る重量物操作装置の概略構成図である。なお、
以下に説明する実施形態では、鉛直方向をZ軸方向、水
平方向のうち左右方向をX軸方向、X軸に直行する前後
方向をY軸方向と称して説明を行う。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a heavy object operation device according to an embodiment of the present invention. In addition,
In the embodiments described below, the vertical direction is referred to as a Z-axis direction, the horizontal direction is referred to as an X-axis direction, and the front-rear direction perpendicular to the X-axis is referred to as a Y-axis direction.

【0018】本発明に係る重量物操作装置10は、図1
に示すように、基台20上に、Z軸方向に昇降可能な昇
降台30を一対の昇降軸40,40により支持して取り
付け、昇降台30の上面にX軸方向に延びる一対のX軸
レール50,50を設けて、X軸レール50,50上に
X軸移動台60を移動可能に取り付け、X軸移動台60
の上面にY軸方向に延びる一対のY軸レール70,70
を設けて、Y軸レール70,70上にY軸移動台80を
移動可能に取り付け、Y軸移動台80の上面に、重量物
を載置するための載置台90を設けてある。また、載置
台の側方には、載置台90上に載置する重量物(例えば
ワーク100)を供給するための供給装置110が設け
られている。
The heavy object operation device 10 according to the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a lift table 30 capable of moving up and down in the Z-axis direction is mounted on a base 20 by being supported by a pair of lift shafts 40, 40, and a pair of X-axis extending on the upper surface of the lift table 30 in the X-axis direction. Rails 50, 50 are provided, and an X-axis moving table 60 is movably mounted on the X-axis rails 50, 50.
A pair of Y-axis rails 70, 70 extending in the Y-axis direction
, A Y-axis moving table 80 is movably mounted on the Y-axis rails 70, 70, and a mounting table 90 for mounting a heavy object is provided on the upper surface of the Y-axis moving table 80. A supply device 110 for supplying a heavy object (for example, a work 100) to be placed on the mounting table 90 is provided on a side of the mounting table.

【0019】昇降台30の下面には、昇降台30を昇降
させるためのZ軸エアシリンダ120のロッド121の
先端が連結されている。この昇降台30上には、X軸移
動台60をX軸方向に移動させるためのX軸エアシリン
ダ130が取り付けられており、X軸エアシリンダ13
0のロッド131の先端がX軸移動台60の下面に連結
されている。さらに、X軸移動台60上には、Y軸移動
台80をY軸方向に移動させるためのY軸エアシリンダ
140が取り付けられており、Y軸エアシリンダ140
のロッドの先端がY軸移動台80の下面に連結されてい
る。
The lower end of the lift 30 is connected to the tip of a rod 121 of a Z-axis air cylinder 120 for raising and lowering the lift 30. An X-axis air cylinder 130 for moving the X-axis moving table 60 in the X-axis direction is mounted on the lift table 30.
The distal end of the rod 131 is connected to the lower surface of the X-axis moving base 60. Further, a Y-axis air cylinder 140 for moving the Y-axis movement table 80 in the Y-axis direction is mounted on the X-axis movement table 60.
Are connected to the lower surface of the Y-axis moving base 80.

【0020】したがって、Z軸エアシリンダ120を作
動させると、昇降台30を昇降させることができ、X軸
エアシリンダ130を作動させると、X軸移動台60を
X軸方向に移動させることができ、Y軸エアシリンダ1
40を作動させると、Y軸移動台80をY軸方向に移動
させることができる。
Therefore, when the Z-axis air cylinder 120 is operated, the elevating table 30 can be moved up and down. When the X-axis air cylinder 130 is operated, the X-axis moving table 60 can be moved in the X-axis direction. , Y axis air cylinder 1
By operating 40, the Y-axis moving table 80 can be moved in the Y-axis direction.

【0021】なお、上記したZ軸エアシリンダ120、
X軸エアシリンダ130、Y軸エアシリンダ140が、
載置台90を各軸方向にそれぞれ移動させるための移動
装置として機能する。また、移動装置の数は上述した3
つに限られず、載置台90を移動させる軸の数に応じて
増加させることができる。
The Z-axis air cylinder 120,
X-axis air cylinder 130 and Y-axis air cylinder 140
It functions as a moving device for moving the mounting table 90 in each axial direction. Also, the number of moving devices is 3
The number is not limited to one, and can be increased according to the number of axes for moving the mounting table 90.

【0022】基台20には、昇降台30の上下位置を検
知するためのZ軸位置センサ150が設けられている。
このZ軸位置センサ150は、直動式ポテンショメータ
からなり、ロッド151の先端を昇降台30の下面に接
触させて、ロッド151の伸縮量に基づいて昇降台30
のZ軸方向の位置を検知するようになっている。
The base 20 is provided with a Z-axis position sensor 150 for detecting the vertical position of the lift 30.
The Z-axis position sensor 150 is composed of a direct-acting potentiometer, and the tip of the rod 151 is brought into contact with the lower surface of the lift table 30, and based on the amount of expansion and contraction of the rod 151,
Are detected in the Z-axis direction.

【0023】また、Y軸移動台80の上面には、作業者
の操作力を入力するための操作アーム160と、操作ア
ーム160により入力された操作力に基づいて、載置台
90に対する各軸方向の操作分力信号を出力可能な力覚
センサ170とを設けてある。
On the upper surface of the Y-axis moving table 80, an operation arm 160 for inputting an operation force of an operator, and respective axial directions with respect to the mounting table 90 based on the operation force input by the operation arm 160. And a force sensor 170 capable of outputting the operation component force signal.

【0024】また、基台20の下部等の適宜位置には、
Z軸エアシリンダ120、X軸エアシリンダ130、Y
軸エアシリンダ140の作動を制御するための制御装置
180が設けられている。この制御装置180は、例え
ばCPU、ROM、RAM等の機能を有するマイクロコ
ンピュータ等により構成されている。
Also, at an appropriate position such as a lower portion of the base 20,
Z-axis air cylinder 120, X-axis air cylinder 130, Y
A control device 180 for controlling the operation of the shaft air cylinder 140 is provided. The control device 180 includes, for example, a microcomputer having functions of a CPU, a ROM, a RAM, and the like.

【0025】なお、上記したZ軸位置センサ150と制
御装置180とが、載置台90に対して、Z軸方向の位
置制御を行うための位置制御装置180として機能す
る。
The Z-axis position sensor 150 and the controller 180 function as a position controller 180 for controlling the position of the mounting table 90 in the Z-axis direction.

【0026】さらに、基台20上には、Z軸エアシリン
ダ120、X軸エアシリンダ130、Y軸エアシリンダ
140に対して出力される制御信号のゲインを調整する
ためのゲイン調整装置であるゲイン調整ボリューム19
0と、載置台90を原点に復帰させるための原点復帰ス
イッチ200とが設けられている。
Further, a gain adjusting device for adjusting the gain of a control signal output to the Z-axis air cylinder 120, the X-axis air cylinder 130, and the Y-axis air cylinder 140 is provided on the base 20. Adjustment volume 19
0 and an origin return switch 200 for returning the mounting table 90 to the origin.

【0027】また、載置台90上には、重量物であるワ
ーク100が定位置に着座したことを検知するためのワ
ーク着座検知スイッチ210が設けられている。
Further, on the mounting table 90, a work seating detection switch 210 for detecting that the heavy work 100 is seated at a fixed position is provided.

【0028】上記した制御装置180の入力側には、力
覚センサ170、ゲイン調整ボリューム190、原点復
帰スイッチ200、Z軸位置センサ150、ワーク着座
検知スイッチ210が接続されている。また、制御装置
180の出力側には、Z軸エアシリンダ120、X軸エ
アシリンダ130、Y軸エアシリンダ140の動作を制
御するための空圧回路220が接続されている。
The input side of the control device 180 is connected to a force sensor 170, a gain adjustment volume 190, an origin return switch 200, a Z-axis position sensor 150, and a work seating detection switch 210. The output side of the control device 180 is connected to a pneumatic circuit 220 for controlling the operations of the Z-axis air cylinder 120, the X-axis air cylinder 130, and the Y-axis air cylinder 140.

【0029】つぎに、図2に基づいて、上述した制御装
置180および空圧回路220による重量物操作装置1
0の制御処理を更に詳しく説明する。
Next, based on FIG. 2, the heavy object operation device 1 using the control device 180 and the pneumatic circuit 220 described above will be described.
The control process of 0 will be described in more detail.

【0030】図2は、制御装置180および空圧回路2
20の詳細を説明したブロック図である。図2に示すよ
うに、力覚センサ170で検知された各軸方向の操作分
力は、それぞれ対応するセンサコントローラ230を介
して操作分力信号となってアンプ240に入力される。
また、アンプ240からの出力は、それぞれ対応するゲ
イン調整ボリューム190を介して、各軸毎に設けられ
た一対の圧力比例弁250,250に出力され、圧力比
例弁250,250を制御して各軸のエアシリンダ12
0,130,140を作動させる。また、各軸の圧力比
例弁250,250には、エアポンプ等のエア源260
からエアが供給されている。
FIG. 2 shows the control device 180 and the pneumatic circuit 2
FIG. 20 is a block diagram illustrating details of the embodiment 20; As shown in FIG. 2, the operating component in each axial direction detected by the force sensor 170 is input to the amplifier 240 as an operating component signal via the corresponding sensor controller 230.
Further, the output from the amplifier 240 is output to a pair of pressure proportional valves 250 provided for each axis via the corresponding gain adjustment volume 190, and controls the pressure proportional valves 250 Shaft air cylinder 12
Activate 0,130,140. An air source 260 such as an air pump is provided to the pressure proportional valves 250 and 250 of each shaft.
Is supplied with air.

【0031】なお、操作分力信号の増幅における入力
(Vin)と出力(V)との関係、およびゲイン調整に
おける入力(V)と出力(Vout)との関係は、図2
中のグラフに示すようになっている。
FIG. 2 shows the relationship between the input (Vin) and the output (V) in the amplification of the operation component signal, and the relationship between the input (V) and the output (Vout) in the gain adjustment.
It is shown in the graph in the middle.

【0032】具体的には、作業者が操作アーム160を
操作すると、力覚センサ170が操作アーム160の操
作力を検知し、各軸のセンサコントローラ230を介し
て操作分力信号(Vin)がアンプ240に入力され
る。アンプ240では、各軸方向の操作分力信号(Vi
n)を増幅(V)し、ゲイン調整ボリューム190の調
整に基づいて、操作分力信号のゲインを調整して制御信
号(Vout)を出力し、各軸毎に一対の圧力比例弁2
50,250を制御して、各軸のエアシリンダ120,
130,140を作動させる。
Specifically, when the operator operates the operation arm 160, the force sensor 170 detects the operation force of the operation arm 160, and the operation component signal (Vin) is output via the sensor controller 230 of each axis. The signal is input to the amplifier 240. In the amplifier 240, the operation component force signals (Vi
n) is amplified (V), the gain of the operation component signal is adjusted based on the adjustment of the gain adjustment volume 190, and a control signal (Vout) is output.
50, 250 to control the air cylinders 120,
Activate 130,140.

【0033】例えば、重量物操作装置10が平衡状態に
ある場合には、各軸のエアシリンダ120,130,1
40のAポートおよびBポートともに「0」気圧をかけ
る。したがって、各軸のエアシリンダ120,130,
140は、作動しない。
For example, when the heavy object operating device 10 is in an equilibrium state, the air cylinders 120, 130, 1
A pressure of "0" is applied to both the A port and the B port. Therefore, the air cylinders 120, 130,
140 does not work.

【0034】ゲイン調整された制御信号(Vout)が
「+」の場合には、各軸のエアシリンダ120,13
0,140のAポートに制御圧力をかけ、Bポートに
「0」気圧をかける。したがって、各軸のエアシリンダ
120,130,140のロッド121,131,14
1が延びて、各軸方向の昇降台30あるいは移動台6
0,80を「+」方向(例えば図1において、X軸移動
台60では左方向、Y軸移動台80では奥方向、昇降台
30では上方向)に移動させる。
When the gain-adjusted control signal (Vout) is "+", the air cylinders 120, 13
A control pressure is applied to the A port 0,140, and “0” atmospheric pressure is applied to the B port. Therefore, the rods 121, 131, 14 of the air cylinders 120, 130, 140 of each shaft are
1 is extended, and the elevating platform 30 or the moving platform 6 in each axial direction is extended.
0 and 80 are moved in the “+” direction (for example, in FIG. 1, in the left direction on the X-axis moving table 60, in the depth direction on the Y-axis moving table 80, and in the upward direction on the lift 30).

【0035】反対に、ゲイン調整された制御信号(Vo
ut)が「−」の場合には、各軸のエアシリンダ12
0,130,140のAポートに「0」気圧をかけ、B
ポートに制御気圧をかける。したがって、各軸のエアシ
リンダ120,130,140のロッド121,13
1,141が縮んで、各軸方向の昇降台30あるいは移
動台60,80を「−」方向(例えば図1において、X
軸移動台60では右方向、Y軸移動台80では手前方
向、昇降台30では下方向)に移動させる。
Conversely, the gain-adjusted control signal (Vo
ut) is "-", the air cylinder 12 of each axis
Apply "0" air pressure to ports A, 0, 130, 140
Apply control pressure to the port. Therefore, the rods 121, 13 of the air cylinders 120, 130, 140 of each shaft are
1, 141 is shrunk and the elevating table 30 or the moving tables 60, 80 in each axial direction is moved in the “−” direction (for example, in FIG.
It is moved in the right direction on the axis moving table 60, in the forward direction on the Y axis moving table 80, and in the downward direction on the lifting table 30.

【0036】ただし、Z軸方向の昇降台30では、重力
補償を行っている。したがって、平衡状態にある場合に
は、Z軸位置センサ150による上下位置の検知出力に
基づいて圧力比例弁250,250を制御し、昇降台3
0の平衡位置を保つようになっている。
However, gravity compensation is performed on the lift 30 in the Z-axis direction. Therefore, when in the equilibrium state, the pressure proportional valves 250, 250 are controlled based on the detection output of the vertical position by the Z-axis position sensor 150,
The zero equilibrium position is maintained.

【0037】なお、圧力比例弁250,250に対して
出力される制御信号(Vout)のゲインは、力覚セン
サ170から出力された操作分力信号(Vin)に基づ
いて比例変化させることが好ましい。すなわち、操作ア
ーム160の操作力が小さい場合には、制御信号(Vo
ut)のゲインを小さくして、各軸のエアシリンダ12
0,130,140の推力を小さくする一方、操作アー
ム160の操作力が大きい場合には、制御信号(Vou
t)のゲインを大きくして、各軸のエアシリンダ12
0,130,140の推力を大きくするような制御を行
うことにより、さらに一層操作性を向上させることがで
きる。
It is preferable that the gain of the control signal (Vout) output to the pressure proportional valves 250, 250 be changed proportionally based on the operation component signal (Vin) output from the force sensor 170. . That is, when the operation force of the operation arm 160 is small, the control signal (Vo
out), the air cylinder 12 of each axis is reduced.
When the operating force of the operating arm 160 is large while the thrust of the operating arms 160 is small, the control signal (Vou
t), the air cylinder 12 of each axis is increased.
By performing control to increase the thrusts of 0, 130, and 140, the operability can be further improved.

【0038】つぎに、図3に基づいて、上述した重量物
操作装置10において、載置台90を原点に復帰させる
ための制御処理を説明する。
Next, a control process for returning the mounting table 90 to the origin in the above-described heavy object operation device 10 will be described with reference to FIG.

【0039】図3は、重量物操作装置10の載置台90
を原点に復帰させるための装置の概略構成図である。な
お、図3に示す概略構成図では、X軸方向の装置構成を
示してあるが、他の軸における装置構成もほぼ同様とな
っている。
FIG. 3 is a view showing a mounting table 90 of the heavy object operation device 10.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an apparatus for returning a to an origin. Note that, in the schematic configuration diagram shown in FIG. 3, the device configuration in the X-axis direction is shown, but the device configurations in other axes are almost the same.

【0040】図3に示すとともに上述したように、X軸
移動台60は、X軸方向に設けた一対のX軸レール5
0,50上に移動可能に取り付けられており、X軸エア
シリンダ130の作動により、X軸方向に移動すること
ができる。
As shown in FIG. 3 and described above, the X-axis moving table 60 is provided with a pair of X-axis rails 5 provided in the X-axis direction.
It is movably mounted on 0,50, and can be moved in the X-axis direction by the operation of the X-axis air cylinder 130.

【0041】また、X軸移動台60には、直動式ポテン
ショメータ270が連絡しており、X軸移動台60のX
軸方向の位置を検知している。また、X軸エアシリンダ
130には、一対の圧力比例弁250,250を介して
エア源260からエアが供給されている。また、両圧力
比例弁250,250を制御するための制御装置180
には、直動式ポテンショメータ270と原点復帰スイッ
チ200とが接続されている。
Further, a direct acting potentiometer 270 is connected to the X-axis moving table 60,
Detects axial position. The X-axis air cylinder 130 is supplied with air from an air source 260 via a pair of pressure proportional valves 250,250. Also, a control device 180 for controlling the two pressure proportional valves 250, 250 is provided.
Is connected to the direct-acting potentiometer 270 and the home position return switch 200.

【0042】制御装置180では、原点復帰スイッチ2
00が操作されると、原点である目標位置にX軸移動台
60を復帰させるべく、圧力比例弁250,250を制
御してX軸エアシリンダ130を作動させる。なお、制
御装置180における原点復帰制御では、直動式ポテン
ショメータ270からの位置情報がフィードバックさ
れ、圧力比例弁250,250の制御が行われる。この
とき、エアを制御対象としているため、位置決め幅を設
定してX軸移動台60の振動を防止する必要がある。す
なわち、原点復帰位置に幅を持たせていない場合には、
原点復帰位置を挟んでX軸移動台60が振動してしま
い、原点に復帰させることが困難となる。このため、重
量物であるワーク100の供給上で支障が生じない範囲
で、原点復帰位置に幅を持たせるのである。
In the control device 180, the origin return switch 2
When 00 is operated, the X-axis air cylinder 130 is operated by controlling the pressure proportional valves 250, 250 in order to return the X-axis moving table 60 to the target position which is the origin. In the return-to-origin control by the controller 180, the position information from the direct acting potentiometer 270 is fed back, and the pressure proportional valves 250, 250 are controlled. At this time, since the air is to be controlled, it is necessary to set the positioning width to prevent the vibration of the X-axis moving table 60. In other words, if there is no width at the home position,
The X-axis movable table 60 vibrates across the origin return position, making it difficult to return to the origin. For this reason, the return-to-origin position has a width within a range in which the supply of the heavy work 100 is not hindered.

【0043】Z軸方向の昇降台30と、Y軸方向のY軸
移動台80においても、上述したと同様の装置および制
御手順により、原点復帰処理が行われる。
The origin returning process is also performed on the elevating table 30 in the Z-axis direction and the Y-axis moving table 80 in the Y-axis direction by the same device and control procedure as described above.

【0044】つぎに、図4に基づいて、原点復帰処理を
含む重量物操作装置10の制御処理を説明する。図4
は、原点復帰処理を含む重量物操作装置10の制御処理
のフローチャートである。なお、図4に示すフローチャ
ートでは、重量物としてワーク100を例にとって説明
を行う。
Next, a control process of the heavy object operating device 10 including an origin return process will be described with reference to FIG. FIG.
5 is a flowchart of a control process of the heavy object operation device 10 including a home position return process. In the flowchart shown in FIG. 4, a description will be given by taking the work 100 as an example of a heavy object.

【0045】重量物操作装置10では、図4に示すよう
に、ワーク供給装置110によりワーク100が定位置
に供給されて(S1)、ワーク着座検知スイッチ210
がONになると(S2)、自動モードが終了して、助力
モードに移行する。なお、自動モードとは、操作の全て
を自動制御するモードであり、助力モードとは、操作の
一部を作業者が行うモードのことである。
As shown in FIG. 4, in the heavy load operation device 10, the work 100 is supplied to a fixed position by the work supply device 110 (S 1).
Is turned on (S2), the automatic mode ends, and the mode shifts to the assisting mode. The automatic mode is a mode in which all operations are automatically controlled, and the assisting mode is a mode in which a part of the operations is performed by an operator.

【0046】助力モードでは、昇降台30、X軸移動台
60、Y軸移動台80を操作して、ワーク100の取付
動作を行う(S3)。ワーク100の取付動作が完了し
て(S4)、原点復帰スイッチ200が操作されると
(S5)、自動モードに移行する。
In the assisting mode, the work 100 is mounted by operating the lift 30, the X-axis moving table 60, and the Y-axis moving table 80 (S 3). When the mounting operation of the workpiece 100 is completed (S4) and the home return switch 200 is operated (S5), the mode is shifted to the automatic mode.

【0047】自動モードでは、昇降台30、X軸移動台
60、Y軸移動台80を自動的に移動させて原点復帰を
完了させ(S6)、上述したワーク100の供給動作
(S1)に戻って、制御処理を継続する。
In the automatic mode, the elevator 30, the X-axis movable table 60, and the Y-axis movable table 80 are automatically moved to complete the origin return (S 6), and the process returns to the above-described work 100 supply operation (S 1). Then, the control process is continued.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施形態に係る重量物操作装置の
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a heavy object operation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 制御装置および空圧回路の詳細を説明したブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating details of a control device and a pneumatic circuit.

【図3】 重量物操作装置の載置台を原点に復帰させる
ための装置の概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an apparatus for returning a mounting table of the heavy object operation device to an origin.

【図4】 原点復帰処理を含む重量物操作装置の制御処
理のフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of a control process of the heavy object operation device including a home position return process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…重量物操作装置、 20…基台、 30…昇降台、 40…昇降軸、 50…X軸レール、 60…X軸移動台、 70…Y軸レール、 80…Y軸移動台、 90…載置台、 100…ワーク、 110…供給装置、 120…Z軸エアシリンダ、 121…ロッド、 130…X軸エアシリンダ、 131…ロッド、 140…Y軸エアシリンダ、 141…ロッド、 150…Z軸位置センサ、 151…ロッド、 160…操作アーム、 170…力覚センサ、 180…制御装置、 190…ゲイン調整ボリューム、 200…原点復帰スイッチ、 210…ワーク着座検知スイッチ、 220…空圧回路、 230…センサコントローラ、 240…アンプ、 250…圧力比例弁、 260…エア源、 270…直動式ポテンショメータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Heavy object operation device, 20 ... Base, 30 ... Elevating table, 40 ... Elevating axis, 50 ... X-axis rail, 60 ... X-axis moving table, 70 ... Y-axis rail, 80 ... Y-axis moving table, 90 ... Mounting table, 100: Workpiece, 110: Supply device, 120: Z-axis air cylinder, 121: Rod, 130: X-axis air cylinder, 131: Rod, 140: Y-axis air cylinder, 141: Rod, 150: Z-axis position Sensor: 151: rod, 160: operating arm, 170: force sensor, 180: control device, 190: gain adjustment volume, 200: home return switch, 210: work seating detection switch, 220: pneumatic circuit, 230: sensor Controller, 240, amplifier, 250, pressure proportional valve, 260, air source, 270, direct acting potentiometer.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも互いに直行する3軸方向に移
動可能な載置台と、 前記載置台を各軸方向にそれぞれ移動させるための移動
装置とを備えた重量物操作装置において、 作業者の操作力を入力するための操作アームと、 前記操作アームにより入力された操作力に基づいて、前
記載置台に対する各軸方向の操作分力信号を出力するた
めの力覚センサと、 前記力覚センサから出力された操作分力信号に基づい
て、前記移動装置を制御するための制御装置と、 を備えたことを特徴とする重量物操作装置。
1. A heavy object operating device comprising: a mounting table movable at least in three axial directions perpendicular to each other; and a moving device for moving the mounting table in each axial direction. An operation arm for inputting an operation force; a force sensor for outputting an operation component signal in each axis direction with respect to the mounting table based on the operation force input by the operation arm; and an output from the force sensor. And a control device for controlling the moving device based on the operated component force signal.
【請求項2】 前記移動装置に対して出力される制御信
号のゲインを調整するためのゲイン調整装置を備えたこ
とを特徴とする請求項1記載の重量物操作装置。
2. The heavy object operating device according to claim 1, further comprising a gain adjusting device for adjusting a gain of a control signal output to the moving device.
【請求項3】 前記移動装置に対して出力される制御信
号のゲインは、前記力覚センサから出力された操作分力
信号に基づいて比例変化することを特徴とする請求項1
または請求項2記載の重量物操作装置。
3. The gain of a control signal output to the moving device changes proportionally based on an operation component signal output from the force sensor.
Or the heavy object operation device according to claim 2.
【請求項4】 前記力覚センサから操作分力信号が出力
されていない場合に、前記載置台に対して、少なくとも
鉛直方向の位置制御を行うための位置制御装置を備えた
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項
記載の重量物操作装置。
4. A position control device for performing at least a vertical position control on the mounting table when an operation component signal is not output from the force sensor. The heavy object operation device according to any one of claims 1 to 3.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100068201A (en) * 2008-12-12 2010-06-22 누보 피그노네 에스피에이 Method for moving and aligning heavy device

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2010168217A (en) * 2008-12-12 2010-08-05 Nuovo Pignone Spa Method for moving and aligning heavy device
US9032620B2 (en) 2008-12-12 2015-05-19 Nuovo Pignone S.P.A. Method for moving and aligning heavy device

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