(57)【要約】【課題】汎用性が高くかつサイクルタイムを短縮できるワーク取付システムを提供すること。【解決手段】ワーク取付システム１は、ボディ２のインナパネル２Ａにサンルーフ部材３を取り付ける。このワーク取付システム１は、第１取付ロボット５と、第２取付ロボット６と、これらを制御する制御装置７と、を備える。制御装置７は、第１取付ロボット５のＣＣＤカメラにより、サンルーフ部材３の位置およびインナパネル２Ａの位置を位置情報として算出する工程と、この位置情報に基づいて、第１取付ロボット５によりサンルーフ部材３を把持して搬送し、このサンルーフ部材３をインナパネル２Ａに位置決めする工程と、第１取付ロボット５によりサンルーフ部材３をインナパネル２Ａに仮固定する工程と、既に算出した位置情報に基づいて、第２取付ロボット６によりサンルーフ部材３をインナパネル２Ａに本固定する工程と、を実行する。【選択図】図１
2010064182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２ワークの被取付部に第１ワークを取り付けるワーク取付システムであって、
前記第１ワークを前記第２ワークに仮固定する仮固定手段、第１ワークを把持する把持手段、前記第１ワークの位置および前記第２ワークの被取付部の位置を検出する位置検出手段を備えた第１ロボットと、
前記第１ワークを前記第２ワークに本固定する本固定手段を備えた第２ロボットと、
前記第１ロボットおよび第２ロボットを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記第１ロボットの位置検出手段により、前記第１ワークの位置および前記第２ワークの被取付部の位置を位置情報として算出する位置情報算出工程と、
当該位置情報算出工程で算出した位置情報に基づいて、前記第１ロボットの把持手段により前記第１ワークを把持し、その後、当該第１ロボットにより前記第１ワークを搬送して、当該第１ワークを前記第２ワークの被取付部に位置決めする位置決め工程と、
前記第１ロボットの仮固定手段により前記第１ワークを前記第２ワークに仮固定する仮固定工程と、
前記位置情報算出工程で算出した位置情報に基づいて、前記第２ロボットの本固定手段により前記第１ワークを前記第２ワークに本固定する本固定工程と、を実行することを特徴とするワーク取付システム。
【請求項２】
第２ワークの被取付部に第１ワークを取り付けるワーク取付方法であって、
前記第１ロボットにより、前記第１ワークの位置および前記第２ワークの被取付部の位置を位置情報として算出する位置情報算出工程と、
当該位置情報算出工程で算出した位置情報に基づいて、前記第１ロボットにより前記第１ワークを把持し、その後、当該第１ロボットにより前記第１ワークを搬送して、当該第１ワークを前記第２ワークの被取付部に位置決めする位置決め工程と、
前記第１ロボットにより前記第１ワークを前記第２ワークに仮固定する仮固定工程と、
前記位置情報算出工程で算出した位置情報に基づいて、前記第２ロボットにより前記第１ワークを前記第２ワークに本固定する本固定工程と、を備えることを特徴とするワーク取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク取付システムおよびワーク取付方法に関する。詳しくは、自動車のボディにサンルーフを取り付けるワーク取付システムおよびワーク取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車のボディには、外光を採り入れるためのサンルーフが設けられる。このサンルーフは、サンルーフユニットをボディに取り付けることで、形成される。
すなわち、ボディの製造ラインには、サンルーフユニット取り付けロボットが配置されている（特許文献１参照）。このサンルーフユニット取り付けロボットは、ロボットアームと、このロボットアームの先端に設けられてサンルーフユニットを支持するハンドと、を備える。
【０００３】
ハンドは、矩形枠状であり、２本の先細りテーパピンと、３台のシリンダユニットと、２本の位置決めピンと、８台のナットランナと、を備える。各ナットランナには、ボルトが挟持されている。このハンドでは、位置決めピンやナットランナの位置は、サンルーフユニットの形状に応じて、予め決定される。
【０００４】
以上の取り付けロボットの動作は、以下のようになる。
まず、ハンドでサンルーフユニットを支持する。具体的には、サンルーフユニットに位置決めピンを挿通することで、サンルーフユニットをハンドに対して位置決めして、ハンドのナットランナに挟持されたボルトをサンルーフユニットのボルト穴に挿通する。
その後、ロボットアームを制御して、サンルーフユニットをボディのフロントウインド用開口からボディ内部に投入する。
【０００５】
次に、ハンドの先細りテーパピンを、ボディの取り付け位置に形成された位置決め穴に挿通して、ハンドをボディに対して位置決めする。
次に、シリンダユニットを駆動して、サンルーフユニットをボディの取り付け位置に接近させるとともに、ナットランナを駆動して、ボルトをボディのナットに螺合させる。
【０００６】
このような取り付けロボットによれば、１つのハンドでサンルーフユニットを搬送して取り付けることができる。
【特許文献１】特許第２６７２８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年では、製造ラインを効率的に稼働させるため、１つの製造ラインで複数の車種が製造される場合が多い。この場合、車種によっては、サンルーフユニットの形状が異なる場合がある。
【０００８】
しかしながら、以上のハンドの構造では、位置決めピンやナットランナの位置は、サンルーフユニットの形状に応じて予め決定されるため、汎用性が低く、車種毎にハンドを交換する必要があった。そのため、サイクルタイムが長期化する、という問題があった。
【０００９】
本発明は、汎用性が高くかつサイクルタイムを短縮できるワーク取付システムおよびワーク取付方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のワーク取付システム（例えば、後述のワーク取付システム１）は、第２ワーク（例えば、後述のボディ２）の被取付部（例えば、後述のインナパネル２Ａ）に第１ワーク（例えば、後述のサンルーフ部材３）を取り付けるワーク取付システムであって、前記第１ワークを前記第２ワークに仮固定する仮固定手段（例えば、後述のナットランナ２３）、前記第１ワークを把持する把持手段（例えば、後述の位置決めピン２２３、ワーク支持パッド２２４）、前記第１ワークの位置および前記第２ワークの被取付部の位置を検出する位置検出手段（例えば、後述のＣＣＤカメラ２４１）を備えた第１ロボット（例えば、後述の第１取付ロボット５）と、前記第１ワークを前記第２ワークに本固定する本固定手段（例えば、後述の締付ハンド７０）を備えた第２ロボット（例えば、後述の第２取付ロボット６）と、前記第１ロボットおよび第２ロボットを制御する制御装置（例えば、後述の制御装置７）と、を備え、前記制御装置は、前記第１ロボットの位置検出手段により、前記第１ワークの位置および前記第２ワークの被取付部の位置を位置情報として算出する位置情報算出工程と、当該位置情報算出工程で算出した位置情報に基づいて、前記第１ロボットの把持手段により前記第１ワークを把持し、その後、当該第１ロボットにより前記第１ワークを搬送して、当該第１ワークを前記第２ワークの被取付部に位置決めする位置決め工程と、前記第１ロボットの仮固定手段により前記第１ワークを前記第２ワークに仮固定する仮固定工程と、前記位置情報算出工程で算出した位置情報に基づいて、前記第２ロボットの本固定手段により前記第１ワークを前記第２ワークに本固定する本固定工程と、を実行することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、以下の手順で、第２ワークの取り付け部位に第１ワークを取り付ける。
まず、第１ロボットの位置検出手段により、第１ワークの位置および第２ワークの被取付部の位置を位置情報として算出する。
次に、算出した位置情報に基づいて、第１ロボットの把持手段により第１ワークを把持し、その後、第１ロボットにより第１ワークを搬送して、この第１ワークを前記第２ワークの被取付部に位置決めする。
【００１２】
次に、第１ロボットの仮固定手段により第１ワークを第２ワークに仮固定し、続いて、既に算出した位置情報に基づいて、第２ロボットの本固定手段により第１ワークを第２ワークに本固定する。
【００１３】
よって、第１ロボットにより、第１ワークの位置決めと仮固定のみを行い、第２ロボットで第１ワークの本固定を行って、第１ロボットと第２ロボットとで役割を分担した。よって、第１ロボットおよび第２ロボットのそれぞれを役割に応じて最適な構造とすることで、第１ワークの形状が機種毎に異なる場合でも対応できるから、汎用性が高くなり、サイクルタイムを短縮できる。
【００１４】
また、位置検出手段により、第１ワークの位置および第２ワークの被取付部の位置を位置情報として一度算出するだけで、この算出した位置情報に基づいて、第１ロボットおよび第２ロボットの動作を補正する。したがって、第１ワークや第２ワークの被取付部の位置を何度も検出する必要がなくなるので、作業工数を削減でき、サイクルタイムをさらに短縮できる。
【００１５】
本発明のワーク取付方法は、第２ワークの被取付部に第１ワークを取り付けるワーク取付方法であって、前記第１ロボットにより、前記第１ワークの位置および前記第２ワークの被取付部の位置を位置情報として算出する位置情報算出工程と、当該位置情報算出工程で算出した位置情報に基づいて、前記第１ロボットにより前記第１ワークを把持し、その後、当該第１ロボットにより前記第１ワークを搬送して、当該第１ワークを前記第２ワークの被取付部に位置決めする位置決め工程と、前記第１ロボットにより前記第１ワークを前記第２ワークに仮固定する仮固定工程と、前記位置情報算出工程で算出した位置情報に基づいて、前記第２ロボットにより前記第１ワークを前記第２ワークに本固定する本固定工程と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、上述の効果と同様の効果がある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、第１ロボットにより、第１ワークの位置決めと仮固定のみを行い、第２ロボットで第１ワークの本固定を行って、第１ロボットと第２ロボットとで役割を分担した。よって、第１ロボットおよび第２ロボットのそれぞれを役割に応じて最適な構造とすることで、第１ワークの形状が機種毎に異なる場合でも対応できるから、汎用性が高くなり、サイクルタイムを短縮できる。また、位置検出手段により、第１ワークの位置および第２ワークの被取付部の位置を位置情報として一度算出するだけで、この算出した位置情報に基づいて、第１ロボットおよび第２ロボットの動作を補正する。したがって、第１ワークや第２ワークの被取付部の位置を何度も検出する必要がなくなるので、作業工数を削減でき、サイクルタイムをさらに短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るワーク取付システム１の全体斜視図である。
ワーク取付システム１は、図示しない搬送コンベアにより搬送される第２ワークとしてのボディ２に第１ワークとしてのサンルーフ部材３を取り付けるものである。
【００１９】
ボディ２の正面には、フロントウインドが取り付けられるフロントウインド用開口４１が形成され、ボディ２の両側面には、フロントドアが取り付けられるフロントドア用開口４２が形成されている。
サンルーフ部材３は、ボディ２の内部側からボディ２の屋根４３に取り付けられる。
【００２０】
ワーク取付システム１は、サンルーフ部材３をボディ２の取り付け位置の近傍まで搬送する搬送ロボット４と、この搬送ロボット４からサンルーフ部材３を受け取り、この受け取ったサンルーフ部材３をボディ２に位置決めして第１取付する一対の第１ロボットとしての第１取付ロボット５と、この第１取付されたサンルーフ部材３を本固定する一対の第２ロボットとしての第２取付ロボット６と、これら搬送ロボット４、第１取付ロボット５、および第２取付ロボット６を制御する制御装置７と、を備える。
【００２１】
図２は、サンルーフ部材３およびこのサンルーフ部材３が取り付けられる被取付部としてのインナパネル２Ａの斜視図である。
サンルーフ部材３は、矩形枠状のフレーム３０と、このフレーム３０の互いに対向する部分を跨いで設けられたセンターフレーム３３と、を備える。
【００２２】
この矩形枠状のフレーム３０は、略Ｕ字形状のメインフレーム３１と、このメインフレーム３１のうち互いに略平行に延びる先端部分同士を連結するサブフレーム３２と、で構成される。
センターフレーム３３は、メインフレーム３１のうち互いに略平行に延びる部分同士を連結している。
このサンルーフ部材３を構成するフレームのうち、メインフレーム３１およびセンターフレーム３３は、各種のサンルーフ部材に共通する基本構造となっている。
【００２３】
このサンルーフ部材３の周縁部分には、１０個のボルト穴３４が形成されている。これらボルト穴３４のうちサンルーフ部材３の前方両側に位置するものをボルト穴３４Ａとし、ボルト穴３４Ａの後方側に隣接するものをボルト穴３４Ｂとする。
また、このボルト穴３４Ａの近傍には、位置決め穴３５が形成されている。
【００２４】
インナパネル２Ａは、ボディ２の屋根４３の内側を構成するパネルである。インナパネル２Ａには、サンルーフ部材３のボルト穴３４に対応して、ナット４４が形成されている。これらナット４４のうちサンルーフ部材３のボルト穴３４Ａに対応するものをナット４４Ａとすると、このナット４４Ａの近傍には、サンルーフ部材３の位置決め穴３５に対応して、位置決め穴４５が形成されている。また、ナット４４のうちサンルーフ部材３のボルト穴３４Ｂに対応するものをナット４４Ｂとする。
【００２５】
サンルーフ部材３は、ボルト５１をボディ２の内部側からサンルーフ部材３のボルト穴３４に挿通し、インナパネル２Ａのナット４４に螺合することで、インナパネル２Ａに取り付けられる。ここで、ボルト５１のうちナット４４Ａに螺合されるものを、ボルト５１Ａとする。
【００２６】
図１に戻って、搬送ロボット４は、ボディ２の正面側に配置され、サンルーフ部材３を把持して、ボディ２に向かって移動することにより、この把持したサンルーフ部材３をボディ２の内部まで搬送する。
この搬送ロボット４は、搬送ハンド１０と、床面上にボディ２の長さ方向に沿って移動可能に設けられて搬送ハンド１０の姿勢や３次元空間における位置を変化させるロボットアーム１１と、を備える。
【００２７】
図３は、搬送ロボット４の搬送ハンド１０の平面図である。図４は、搬送ハンド１０の斜視図である。
搬送ハンド１０は、平面視で略十字形状であり、ロボットアーム１１のフランジ面１１Ａの中心軸Ｃに沿って延びる平板状の基部１２と、この基部１２に設けられた把持機構６０と、基部１２の先端から中心軸Ｃに沿って突出する突出部１３と、を備える。
突出部１３は、基部１２に支持された支持部１３１と、この支持部１３１の先端に設けられたセンターフレーム着座部１３２と、を備える。
センターフレーム着座部１３２には、センターフレーム３３の下面が着座される。
【００２８】
基部１２は、ロボットアーム１１のフランジ面１１Ａに取付けられる支持部１２１と、略矩形枠状の枠部１２２と、この枠部１２２と支持部１２１とを連結する連結部１２３と、枠部１２２の先端側に設けられた補強板１２４と、枠部１２２上に設けられて中心軸Ｃに交差する方向に延びるガイド部１２８Ａ、１２８Ｂと、を備える。
【００２９】
枠部１２２の支持部１２１側の２つの角部には、メインフレーム着座部１２５が設けられている。
メインフレーム着座部１２５には、略Ｕ字形状のメインフレーム３１のうちセンターフレーム３３に略平行な部分の下面が着座される。このメインフレーム着座部１２５は、底部１２６と、この底部１２６に立設された一対の壁部１２７と、を備える。
一対の壁部１２７は、互いに対向して配置され、中心軸Ｃの交差する方向に延びている。
【００３０】
把持機構６０は、ガイド部１２８Ａ、１２８Ｂに沿って移動可能な一対の押圧部６２Ａ、６２Ｂと、押圧部６２Ａをガイド部１２８Ａに沿って進退させる進退機構６３と、押圧部６２Ａの移動に連動して押圧部６２Ｂを移動させるリンク機構６４と、を備える。
【００３１】
ガイド部１２８Ａ、１２８Ｂの上面には、図示しないスライドガイドが設けられている。
押圧部６２Ａ、６２Ｂの下面には、これらガイド部１２８Ａ、１２８Ｂのスライドガイドに嵌合するスライドレールが設けられており、これにより、一対の押圧部６２Ａ、６２Ｂは、ガイド部１２８Ａ、１２８Ｂに沿って移動可能となっている。
押圧部６２Ａ、６２Ｂの先端には、基部１２に対して略垂直な押圧面６２１、および、基部１２に対して略平行な押え面６２２が設けられている。
進退機構６３は、基部１２の枠部１２２上に中心軸Ｃに交差する方向に取り付けられており、先端が押圧部６２Ａに取付けられたピストンロッド６３１と、このピストンロッド６３１を進退させるシリンダ６３２と、を備える。
【００３２】
リンク機構６４は、押圧部６２Ａに取り付けられて押圧部６２Ａのスライド方向に延びるラック６４１Ａと、押圧部６２Ｂに取り付けられて押圧部６２Ｂのスライド方向に延びるラック６４１Ｂと、これらラック６４１Ａ、６４１Ｂの間でかつ中心軸Ｃ上に回転自在に設けられてラック６４１Ａ、６４１Ｂに噛合するピニオン６４２と、このピニオン６４２を収納するケース６４３と、を備える。
【００３３】
押圧部６２Ａからラック６４１Ａのピニオン６４２に噛合する部分までの距離と、押圧部６２Ｂからラック６４１Ｂのピニオン６４２に噛合する部分までの距離とは、同一寸法となっている。これにより、押圧部６２Ａがガイド部１２８Ａに沿って移動しても、押圧部６２Ａから中心軸Ｃまでの距離と、押圧部６２Ｂから中心軸Ｃまでの距離とは、常に一定となる。つまり、押圧部６２Ａの位置と押圧部６２Ｂの位置とは、中心軸Ｃを挟んで常に線対称となる。
【００３４】
この把持機構６０によれば、進退機構６３を駆動して、ピストンロッド６３１を前進させると、押圧部６２Ａがガイド部１２８Ａに沿って外側に向かって移動する。この押圧部６２Ａの移動に伴って、リンク機構６４により、押圧部６２Ｂもガイド部１２８Ａに沿って外側に向かって移動する。
【００３５】
したがって、搬送ロボット４の搬送ハンド１０によれば、搬送ハンド１０上にサンルーフ部材３が載置されると、このサンルーフ部材３のセンターフレーム３３は、センターフレーム着座部１３２上に着座する。また、メインフレーム３１のうちセンターフレーム３３に略平行な部分は、２つのメインフレーム着座部１２５に着座する。具体的には、このメインフレーム３１のうちセンターフレーム３３に略平行な部分は、メインフレーム着座部１２５の一対の壁部１２７の間に嵌合し、これにより、サンルーフ部材３の中心軸Ｃに沿った方向の移動が規制される。
その後、把持機構６０を駆動することにより、押圧部６２Ａ、６２Ｂを外側に向かって移動させ、メインフレーム３１のうち互いに略平行に延びる部分の側面を、押圧面６２１で内側から押圧して、把持する。これにより、サンルーフ部材３の基部１２の面内かつ中心軸Ｃに交差する方向の移動が規制される。
また、押圧面６２１がメインフレーム３１のうち互いに略平行に延びる部分の側面に当接すると同時に、押え面６２２がメインフレーム３１のうち互いに略平行に延びる部分の上面を覆う。これにより、サンルーフ部材３の基部１２に対して略垂直な方向の移動が規制される。
【００３６】
図１に戻って、一対の第１取付ロボット５は、ボディ２の両側に配置され、搬送ロボット４が搬送したサンルーフ部材３をボディ２のインナパネル２Ａに第１取付する。
これら第１取付ロボット５は、それぞれ、ハンド２０と、床面上に設けられてハンド２０の姿勢や３次元空間における位置を変化させるロボットアーム２１と、を備える。
以下、ボディ２の左側に位置する第１取付ロボット５について説明するが、ボディ２の右側に位置する第１取付ロボット５についても、同様の構成であり、これら左右の第１取付ロボット５の外観は、ボディ２を挟んで対称となっている。
【００３７】
図５は、第１取付ロボット５のハンド２０の平面図である。図６は、ハンド２０の側面図である。図７は、ハンド２０の斜視図である。
ハンド２０は、略Ｌ字形状の支持フレーム２２と、この支持フレーム２２に設けられた仮固定手段としてのナットランナ２３と、支持フレーム２２に設けられた撮影装置２４と、を備える。
【００３８】
支持フレーム２２は、ロボットアーム１１のフランジ面から面内方向に延びる第１フレーム２２１と、この第１フレーム２２１の先端からこの第１フレーム２２１に直交して延びる第２フレーム２２２と、を備える。
第１フレーム２２１と第２フレーム２２２との交差部分には、上方に向かって突出する把持手段としての位置決めピン２２３が設けられる。また、第２フレーム２２２の先端側の上面には、把持手段としてのワーク支持パッド２２４が設けられる。
【００３９】
ナットランナ２３は、支持フレーム２２の第１フレーム２２１の途中に設けられ、ボルト５１Ａが嵌合するソケット２３１と、このソケット２３１を回転駆動する駆動装置２３２と、を備える。
このナットランナ２３によれば、駆動装置２３２を駆動することにより、ソケット２３１に嵌合したボルト５１Ａを所定のトルクで回転させる。
【００４０】
撮影装置２４は、支持フレーム２２の第２フレーム２２２の途中に設けられ、上方に向かって配置された位置検出手段としてのＣＣＤカメラ２４１と、このＣＣＤカメラ２４１の撮影対象を照明する環状の照明装置２４２と、を備える。
【００４１】
第１取付ロボット５のハンド２０によれば、図８に示すように、ハンド２０上にサンルーフ部材３が載置されると、支持フレーム２２の位置決めピン２２３は、サンルーフ部材３の位置決め穴３５に挿入される。そして、このサンルーフ部材３は、この位置決めピン２２３および支持フレーム２２のワーク支持パッド２２４により支持される。また、ナットランナ２３のソケット２３１にチャックされたボルト５１Ａは、サンルーフ部材３のボルト穴３４Ａに挿通される。
【００４２】
図１に戻って、一対の第２取付ロボット６は、ボディ２の両側に配置され、第１取付ロボット５が第１取付したサンルーフ部材３をボディ２のインナパネル２Ａに本固定する。
これら第２取付ロボット６は、それぞれ、本固定手段としての締付ハンド７０と、床面上に設けられて締付ハンド７０の姿勢や３次元空間における位置を変化させるロボットアーム７１と、を備える。
以下、ボディ２の左側に位置する第２取付ロボット６について説明するが、ボディ２の右側に位置する第２取付ロボット６についても、同様の構成であり、これら左右の第２取付ロボット６の外観は、ボディ２を挟んで対称となっている。
【００４３】
図９は、第２取付ロボット６の締付ハンド７０の斜視図である。
締付ハンド７０は、６個の締付部８０を有しこれら締付部８０のうちの１つを所定位置に配置する切換機構７２と、回転駆動する駆動源７３と、この駆動源７３を所定位置の締付部８０に対して連結させる進退機構７４と、を備えている。
【００４４】
切換機構７２は、取付ブラケット７２１を介してロボットアーム７１の先端フランジ面に支持されている。
切換機構７２は、円筒形状のホルダ７２２と、このホルダ７２２の外周面に配置された６個の締付部８０と、ホルダ７２２を回転させるホルダ駆動部７２３と、を備えている。
【００４５】
ホルダ駆動部７２３は、取付ブラケット７２１に固定されている。
ホルダ７２２は、円筒形状であり、ホルダ駆動部７２３の駆動軸に取り付けられている。ホルダ駆動部７２３を駆動することにより、ホルダ７２２は、中心軸を回転中心として矢印Ａ方向または矢印Ｂ方向に回転し、締付部８０を移動させる。
【００４６】
図１０は、締付ハンド７０の断面図である。
締付部８０は、回転軸Ｙを回転中心としてホルダ７２２に回転可能に支持されている。この締付部８０は、保持部８１と、軸部８２と、ガイド部８３と、ソケット８５を有するビット部８４と、を備える。
【００４７】
保持部８１は、円筒形状であり、この保持部８１の内部には、ボールスプライン８１１が設けられている。軸部８２は、この保持部８１に挿通されて、ボールスプライン８１１により、回転可能かつ進退可能に支持される。
【００４８】
軸部８２の基端側には、ジョイント部８２１が設けられている。このジョイント部８２１には、駆動源７３が連結可能である。
また、軸部８２のジョイント部８２１と保持部８１の基端面との間には、スプリング８６が介装されている。
【００４９】
ガイド部８３は、円筒形状であり、軸部８２は、このガイド部８３の基端側に連結されている。これにより、軸部８２の回転力は、このガイド部８３に伝達される。
【００５０】
ビット部８４の基端側は、ガイド部８３の先端側に挿入されている。このビット部８４の基端側の外周面とガイド部８３の内周面とは、六角形の相似形であり、さらに、ビット部８４の基端側の外周面とガイド部８３の内周面との間には、僅かな隙間が形成されている。
これにより、ビット部８４は、ガイド部８３に対して軸方向に交差する方向に移動可能かつガイド部８３に対して軸方向に摺動可能に遊嵌し、フローティング可能である。また、ガイド部８３が回転すると、ビット部８４は、このガイド部８３の回転に対して従回転する。
また、このビット部８４の基端側には、軸部８２が挿入されている。
【００５１】
このガイド部８３には、スプリング８７が内蔵されている。スプリング８７は、軸部８２に沿って配置され、このスプリング８７の先端側は、ビット部８４の基端側に収納され、ビット部８４を先端側に向かって付勢する。
ソケット８５は、ボルト５１を保持する。このソケット８５の先端面は磁石になっており、このソケット８５の磁力により、ボルト５１を保持する。
【００５２】
以上の締付部８０によれば、駆動源７３を軸部８２のジョイント部８２１に連結して、この駆動源７３を回転駆動することで、軸部８２が回転し、この回転力は、ガイド部８３を介してビット部８４に伝達され、ソケット８５が回転する。
また、駆動源７３で軸部８２を押圧することにより、軸部８２、ガイド部８３、およびビット部８４は、スプリング８６の付勢力に抵抗して前進するが、この駆動源７３による押圧力が解除されると、スプリング８６の復元力により、原位置に復帰する。
【００５３】
また、ソケット８５に軸方向の押圧力が作用しても、ビット部８４がスプリング８７の付勢力に抵抗して後退することで、この押圧力を緩和する。その後、この押圧力が解除されると、スプリング８７の復元力によりビット部８４は原位置に復帰する。
【００５４】
駆動源７３は、ホルダ７２２の後方に配置され、回転駆動部７３１を備えている。回転駆動部７３１の先端は、締付部８０のジョイント部８２１に嵌合可能となっている。この回転駆動部７３１の回転軸Ｘは、ホルダ７２２の回転軸に略平行となっている。
【００５５】
進退機構７４は、取付ブラケット７２１に設けられており、制御装置７により制御されて、駆動源７３を回転軸Ｘに沿って前進あるいは後退させる。
この進退機構７４は、一対のシリンダ機構７５と、一対のスライドガイド７６と、を備える。
【００５６】
一対のシリンダ機構７５は、駆動源７３に取り付けられたピストンロッド７５１と、このピストンロッド７５１を進退させるシリンダ７５２と、を備える。この一対のシリンダ機構７５を駆動することにより、駆動源７３は回転駆動部７３１の回転軸Ｘに沿って進退する。
【００５７】
一対のスライドガイド７６は、駆動源７３に取り付けられたスライドビーム７６１と、取付ブラケット７２１に設けられてスライドビーム７６１が挿通されるスライド部７６２と、を備える。一対のスライドガイド７６は、スライドビーム７６１がスライド部７６２内を摺動することで、駆動源７３の進退移動を案内する。
【００５８】
次に、上述の締付ハンド７０の動作について説明する。
初期設定として、図９に示すように、締付部８０の回転軸Ｙは、駆動源７３の回転駆動部７３１の回転軸Ｘ上に位置している。
この状態から、制御装置によりロボットアーム７１を制御して、締付ハンド７０を取付位置まで移動する。具体的には、ボルト５１の取り付け位置と、駆動源７３の回転軸Ｘと、が同軸になるように、ロボットアーム７１を制御する。
次に、進退機構７４を駆動して、駆動源７３を前進させて、駆動源７３の回転駆動部７３１を、締付部８０の軸部８２に連結する。
【００５９】
続いて、図１１に示すように、スプリング８６の付勢力に抵抗して、駆動源７３をさらに前進させて、締付部８０に保持されたボルト５１を締付ハンド７０の前面から突出させて、このボルト５１を取付位置まで押し出す。
次に、駆動源７３の回転駆動部７３１を駆動する。すると、この回転駆動部７３１の回転力は、締付部８０に伝達されて、ソケット８５が回転する。これにより、取付位置にボルト５１を締め付ける。
【００６０】
次に、進退機構７４を駆動して、駆動源７３の回転駆動部７３１を後退させる。すると、スプリング８６の復元力により、ソケット８５が後退し、締付部８０は原位置に復帰する。続いて、駆動源７３をさらに後退させて、駆動源７３の回転駆動部７３１を、締付部８０の軸部８２から離間させる。
次に、ホルダ駆動部７２３を駆動して、ホルダ７２２を矢印Ａ方向または矢印Ｂ方向に回転させて、次の締付部８０の回転軸Ｙを、駆動源７３の回転駆動部７３１の回転軸Ｘと同軸となる位置に配置する。
【００６１】
その後、制御装置によりロボットアーム７１を制御して、締付ハンド７０を次の取付位置まで移動し、次に取付位置まで移動し、上述の動作と同じ動作を繰り返す。
【００６２】
ワーク取付システム１の動作について、図１２のフローチャートを参照しながら説明する。
ＳＴ１では、ボディ２の搬送を停止する。
ＳＴ２では、ボディ２の両側のフロントドア用開口４２を通して、第１取付ロボット５をボディ２の内部に投入し、第１取付ロボット５のＣＣＤカメラ２４１を、屋根４３のインナパネル２Ａに接近させる。次に、このＣＣＤカメラ２４１でインナパネル２Ａのナット４４Ｂを撮影し、その後、この第１取付ロボット５を退避させる。
【００６３】
ＳＴ３では、制御装置７により、インナパネル２Ａの撮影画像に基づいて、ナット４４Ｂの予めティーチングされた位置からのずれ量を、位置情報であるワーク取り付け位置ずれ量として算出する。
【００６４】
ＳＴ４Ａでは、図示しないワーク供給場所にて、搬送ロボット４によりサンルーフ部材３を把持させる。そして、搬送ロボット４を移動することにより、ボディ２のフロントウインド用開口４１に向かってサンルーフ部材３の搬送を開始する。
【００６５】
ＳＴ５では、搬送されるサンルーフ部材３の下方に第１取付ロボット５を位置させて、この状態で、サンルーフ部材３がボディ２のフロントウインド用開口４１に到達するまで、この第１取付ロボット５を搬送ロボット４の動作に同期して移動させて、第１取付ロボット５のＣＣＤカメラ２４１でサンルーフ部材３のボルト穴３４Ｂを基準位置として撮影する。
【００６６】
ＳＴ６では、制御装置７により、サンルーフ部材３の撮影画像に基づいて、ボルト穴３４Ｂの予めティーチングした位置からのずれ量を、位置情報であるワーク位置ずれ量として算出する。
【００６７】
ＳＴ４Ｂでは、搬送ロボット４により、ボディ２のフロントウインド用開口４１を通して、サンルーフ部材３をボディ２の内部に投入し、サンルーフ部材３をインナパネル２Ａの下方で停止させる。
このとき、ワーク位置ずれ量およびＳＴ３で算出したワーク取り付け位置ずれ量に基づいて、サンルーフ部材３の位置決め穴３５がボディ２の位置決め穴４５の直下に位置するように、サンルーフ部材３を停止させる。
【００６８】
ＳＴ７では、第１取付ロボット５を制御してサンルーフ部材３に下方から接近させ、サンルーフ部材３の位置決め穴３５に位置決めピン２２３を挿入するとともに、この第１取付ロボット５でサンルーフ部材３の両端側を支持する。これにより、第１取付ロボット５は、搬送ロボット４からサンルーフ部材３を受け取ることになる。ここで、第１取付ロボット５の動作に上述のワーク位置ずれ量を反映させて、第１取付ロボット５の動作を補正する。その後、搬送ロボット４をボディ２の内部から退避させる。
【００６９】
ＳＴ８では、第１取付ロボット５を上昇させてサンルーフ部材３を搬送し、位置決めピン２２３をボディ２の位置決め穴４５に挿入することで、サンルーフ部材３をボディ２のインナパネル２Ａに位置決めする。ここで、第１取付ロボット５の動作に上述のワーク取り付け位置ずれ量およびワークずれ量を反映させて、第１取付ロボット５の動作を補正する。
すると、サンルーフ部材３のボルト穴３４Ａは、ボディ２のナット４４Ａに重なった状態となるので、ナットランナ２３を駆動して、サンルーフ部材３のボルト穴３４Ａを通して、２本のボルト５１Ａをボディ２のナット４４Ａに締め付ける。
【００７０】
ＳＴ９では、第２取付ロボット６の締付部８０に、ボルト５１Ａを除く残りのボルト５１を装着して、これら残りのボルト５１をサンルーフ部材３のボルト穴３４に通して、ナット４４に締め付ける。
ここで、第２取付ロボット６の動作に上述のワーク位置ずれ量を反映させて、第２取付ロボット６の動作を補正する。
【００７１】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）まず、第１取付ロボット５のＣＣＤカメラ２４１により、ボディ２のインナパネル２Ａを撮影し、この撮影画像に基づいて、このインナパネル２Ａの予めティーチングした位置からのずれ量を算出する。
次に、ワーク供給場所にて、搬送ロボット４により、サンルーフ部材３を把持し、このサンルーフ部材３を搬送して、インナパネル２Ａの近傍に位置させる。このサンルーフ部材３の搬送と同時に、第１取付ロボット５のＣＣＤカメラ２４１により、サンルーフ部材３を撮影し、この撮影画像に基づいて、サンルーフ部材３の予めティーチングした位置からのずれ量を算出する。
【００７２】
次に、第１取付ロボット５により、搬送ロボット４からサンルーフ部材３を受け取り、このサンルーフ部材３を把持して搬送し、サンルーフ部材３をボディ２のインナパネル２Ａに位置決めし、その後、第１取付ロボット５のナットランナ２３により、サンルーフ部材３の２箇所をボルト５１Ａでインナパネル２Ａに仮固定する。ここで、算出したインナパネル２Ａのずれ量およびサンルーフ部材３のずれ量を第１取付ロボット５の動作に反映させて、第１取付ロボット５の動作を補正する。
【００７３】
次に、第２取付ロボット６を制御して、第２取付ロボット６の締付ハンド７０により、サンルーフ部材３の２箇所をボルト５１Ａでインナパネル２Ａに本固定する。ここで、既に算出したインナパネル２Ａのずれ量を第２取付ロボット６の動作に反映させて、第２取付ロボット６の動作を補正する。
【００７４】
このように、第１取付ロボット５により、サンルーフ部材３の位置決めと仮固定のみを行い、第２取付ロボット６により、サンルーフ部材３の本固定を行って、第１取付ロボット５と第２取付ロボット６とで役割を分担した。よって、第１取付ロボット５および第２取付ロボット６のそれぞれを役割に応じて最適な構造とすることで、サンルーフ部材３の形状が機種毎に異なる場合でも対応できるから、汎用性が高くなり、サイクルタイムを短縮できる。
【００７５】
（２）取付ロボット５のＣＣＤカメラ２４１により、インナパネル２Ａのずれ量およびサンルーフ部材３のずれ量を位置情報として一度算出するだけで、この算出した位置情報に基づいて、第１取付ロボット５および第２取付ロボット６の動作を補正する。したがって、サンルーフ部材３やボディ２のインナパネル２Ａの位置を何度も検出する必要がなくなるので、作業工数を削減でき、サイクルタイムをさらに短縮できる。
【００７６】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク取付システムの全体斜視図である。
【図２】前記実施形態に係るサンルーフ部材およびこのサンルーフ部材が取り付けられる部分の斜視図である。
【図３】前記実施形態に係る搬送ロボットの搬送ハンドの平面図である。
【図４】前記実施形態に係る搬送ハンドの斜視図である。
【図５】前記実施形態に係る第１取付ロボットのハンドの平面図である。
【図６】前記実施形態に係る第１取付ロボットのハンドの側面図である。
【図７】前記実施形態に係る第１取付ロボットのハンドの斜視図である。
【図８】前記実施形態に係る第１取付ロボットでサンルーフ部材を支持した状態を示す分解斜視図である。
【図９】前記実施形態に係る第２取付ロボットの締付ハンドの斜視図である。
【図１０】前記実施形態に係る第２取付ロボットの締付ハンドの断面図である。
【図１１】前記実施形態に係る第２取付ロボットの動作を説明するための図である。
【図１２】前記実施形態に係るワーク取付システムの動作のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７８】
１      ワーク取付システム
２      ボディ（第２ワーク）
２Ａ    インナパネル（被取付部）
３      サンルーフ部材（第１ワーク）
５      第１取付ロボット（第１ロボット）
６      第２取付ロボット（第２ロボット）
７      制御装置
２３    ナットランナ（仮固定手段）
７０    締付ハンド（本固定手段）
２２３  位置決めピン（把持手段）
２２４  ワーク支持パッド（把持手段）
２４１  ＣＣＤカメラ（位置検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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