1    ドア取り外しシステム
 10   ボディ
 11   ドア(ワーク)
 12   ボルト
 20   双腕ロボット
 22A  第1マニピュレータ
 22B  第2マニピュレータ
 30   単腕ロボット
 33   アーム
 40   制御装置(制御手段)
 71   ナットランナ
 213  旋回軸
 214  トルクセンサ(トルク検出手段)
 711  ソケット

 以下、本発明の一実施形態を図面に基づい� ��説明する。
 図1は、本発明の一実施形態に係るドア取り 外しシステム1の斜視図である。
 ドア取り外しシステム1は、自動車のボディ 10にボルト12で仮固定されたワークとしての� �ア11を、このボディ10から取り外すものであ� ��。このドア取り外しシステム1は、ドア11を� ��下から挟持する双腕ロボット20と、ボルト12 を取り外す単腕ロボット30と、これらを制御� ��る制御手段としての制御装置40(図4参照)と� �を備える。

 自動車のボディ10には、上下一対のヒンジ� �材13、14を介して、ドア11が取り付けられる� �
 一対のヒンジ部材13、14は、それぞれ、ボデ ィ10に固定されるとともに、1本のボルト12で� ��ア11の長さ方向一端側の端面に仮固定され� �いる。
 このドア11は、インナパネル15とアウタパネ ル16とを接合して形成される。
 インナパネル15は、略平板矩形状のパネル� �体151と、このパネル本体151の上端に設けら� �た略コの字形状のフレーム部152と、を備え� �。フレーム部152とパネル本体151の上辺とで� �まれた領域は、図示しない窓ガラスが露出� �る開口となっている。
 アウタパネル16は、インナパネル15のパネル 本体151の外側に取り付けられる。アウタパネ ル16の上辺とインナパネル15のパネル本体151� �上辺との間には、窓ガラスを収容するため� �隙間が形成されている。

 双腕ロボット20は、ロボット本体21と、この ロボット本体21を挟んで設けられた第1マニピ ュレータ22Aおよび第2マニピュレータ22Bと、� �備える。
 マニピュレータ22A、22Bは、7軸であり、ロボ ット本体21に軸支されるアーム23A、23Bと、こ� ��らアーム23A、23Bの先端フランジ面24A、24Bに� ��支された第1把持治具50および第2把持治具60� ��、を備える。

 ロボット本体21は、床面に対して所定方� �にスライド可能なスライド部211と、このス� �イド部211に略鉛直方向を旋回軸213として旋� �可能な旋回部212とを備える。

 スライド部211は、自動車のボディ10の搬送� �向すなわち図1中矢印A方向と、この自動車の ボディ10の搬送方向に交差する方向すなわち� ��1中矢印B方向と、にスライド可能となって� �る。
 このスライド部211には、この旋回軸213に作� ��するトルクを検出するトルク検出手段とし� ��のトルクセンサ214が設けられている。トル� ��センサ214は、具体的には、旋回軸213を駆動� ��るモータの回転軸に作用するトルクを検出� ��る。

 旋回部212には、マニピュレータ22A、22Bに� ��直方向に作用する荷重を検出する荷重セン� ��215A、215Bが設けられている。

 アーム23A、23Bは、ロボット本体21側から� �に、第1腕部231、第2腕部232、第3腕部233、第4� ��部234、第5腕部235、および、第6腕部236を備� �る。

 第1腕部231は、略直線状に延出しており、ロ ボット本体21に軸支される。ロボット本体21� �、略水平方向に延びる回転軸216を回転中心� �して、第1腕部231を回転させる。
 アーム23Aの第1腕部231の回転軸216と、アーム 23Bの第1腕部231の回転軸216とは、同一直線上� �位置している。
 上述の荷重センサ215A、215Bは、これら回転� �216を駆動するモータの回転軸に作用するト� �クを検出する。

 第2腕部232は、略直線状に延出しており、第 1腕部231に軸支される。第1腕部231は、図示し� ��い駆動機構により、第1腕部231の延出方向に 交差する方向を回転中心として、第2腕部232� �回転させる。これにより、第1腕部231の延出� ��向と第2腕部232の延出方向との成す角度が変 化する。
 第3腕部233は、略直線状に延出しており、第 2腕部232に軸支される。第2腕部232は、図示し� ��い駆動機構により、第2腕部232の延出方向を 回転中心として、第3腕部233を回転させる。

 第4腕部234は、略直線状に延出しており、第 3腕部233に軸支される。第3腕部233は、図示し� ��い駆動機構により、第3腕部233の延出方向に 交差する方向を回転中心として、第4腕部234� �回転させる。これにより、第3腕部233の延出� ��向と第4腕部234の延出方向との成す角度が変 化する。
 第5腕部235は、略直線状に延出しており、第 4腕部234に軸支される。第4腕部234は、図示し� ��い駆動機構により、第4腕部234の延出方向を 回転中心として、第5腕部235を回転させる。

 第6腕部236は、略直線状に延出しており、 第5腕部235に軸支される。第5腕部235は、図示� ��ない駆動機構により、第5腕部235の延出方向 に交差する方向を回転中心として、第6腕部23 6を回転させる。これにより、第5腕部235の延� ��方向と第6腕部236の延出方向との成す角度が 変化する。

 第1把持治具50および第2把持治具60は、ア� ��ム23A、23Bの先端フランジ面24A、24Bで第6腕部 236に軸支される。第6腕部236は、図示しない� �動機構により、第6腕部236の延出方向を回転� ��心として、第1把持治具50および第2把持治具 60を回転させる。

 図2(a)は、第1把持治具50の斜視図である。
 第1把持治具50は、アーム23Aの先端フランジ� ��24Aに取り付けられた支持部51と、この支持� �51に支持される略コの字形状の係止部52と、� ��示しないレーザ測定装置と、を備える。

 係止部52は、アーム23Aの先端フランジ面24 Aに取り付けられたフレーム53と、このフレー ム53の表面に設けられたウレタン製の緩衝部5 4と、フレーム53に設けられて緩衝部54から突� ��するドア開けピン55と、を備える。

 フレーム53は、略L字形状であり、先端フ� ��ンジ面24Aに略平行に延出する板状の第1フレ ーム531と、この第1フレーム531の一端側に設� �られて第1フレーム531に対して略直交方向に� ��出する板状の第2フレーム532と、を備える。

 緩衝部54は、第1フレーム531の内側の表面に� ��って設けられた第1緩衝部541と、第2フレー� �532の内側の表面に沿って設けられた第2緩衝� ��542と、この第2緩衝部542の先端側に設けられ て第1緩衝部541に対向するように延出する第3� ��衝部543と、を備える。
 ドア開けピン55は、第2フレーム532に設けら� ��、第2緩衝部542の表面から突出している。

 図2(b)は、第2把持治具60の斜視図である。
 第2把持治具60は、アーム23Bの先端フランジ� ��24Bに取り付けられた支持部61と、この支持� �61の両端側に支持された互いに略平行な一対 の略L字形状の係止部62と、を備える。
 この係止部62は、それぞれ、第1把持治具50� �係止部52と同様の構成であるが、ドア開けピ ンが設けられていない点が異なる。

 図1に戻って、単腕ロボット30は、ロボット� ��体31と、このロボット本体31に設けられた1� �のマニピュレータ32と、を備える。
 マニピュレータ32は、7軸であり、ロボット� ��体31に設けられたアーム33と、このアーム33� ��先端にナットランナ支持具70を介して支持� �れたナットランナ71と、を備える。
 単腕ロボット30のロボット本体31およびアー ム33は、双腕ロボット20のロボット本体31およ びアーム23A、23Bと同様の構成であるが、単腕 ロボット30のスライド部211は、図1中矢印A方� �にのみスライド可能である点が、双腕ロボ� �ト20のスライド部211と異なる。

 図3は、ナットランナ71およびナットランナ� ��持具70の平面図および側面図である。
 ナットランナ71は、ソケット711と、このソ� �ット711を回転駆動するナットランナ本体712� �、を有する。
 ソケット711は、ナットランナ本体712の先端� ��に設けられ、ソケット711の回転軸Cは、ナッ トランナ本体712の延出方向に交差している。

 ナットランナ支持具70は、アーム33の先端 フランジ面34に取り付けられた基部72と、こ� �基部72に回動可能に支持されてナットランナ 71を支持するフレーム73と、を備える。

 基部72は、先端フランジ面34Aに沿って延出� �る円盤状の本体721と、本体721から突出する4� ��のボルト723と、を備える。
 本体721の中央には、先端フランジ面34の中� �軸Rに沿って延びる挿通孔722が形成されてい� ��。挿通孔722の内壁面には、ラジアル軸受724� ��設けられ、この挿通孔722のフレーム73側に� �、スラスト軸受725が設けられる。
 4つのボルト723は、本体721に螺合されており 、軸部722を中心として環状に配置されている 。

 フレーム73は、断面略L字形状であり、先� ��フランジ面34に沿って延出する平板状の第1� ��レーム731と、この第1フレーム731に立設され た平板状の第2フレーム732と、第1フレーム731� ��貫通して固定された軸部733と、を備える。

 第1フレーム731には、基部72のボルト723が収� ��される4つの収容部734が形成されている。
 軸部733は、基部72の挿通孔722に挿通されて� �ラジアル軸受724およびスラスト軸受725に支� �される。これにより、フレーム73は、中心軸 Rを回転中心として基部72に回転可能に支持さ れることになる。

 各収容部734の内壁面には、ボルト723の首� ��を囲んで配置される筒状の緩衝材735が配置� ��れている。緩衝材735は、弾性変形可能なウ� ��タン製であり、収容部734の内壁面とボルト7 23の首部の外周面との間に介装されることに� ��る。

 第2フレーム732は、ナットランナ71が先端� ��ランジ面34Aに沿って延出するように、ナッ� ��ランナ本体712を支持している。これにより� ��ナットランナ71のソケット711の回転軸Cは、� ��ーム33の先端フランジ面34の中心軸Rと略平� �となっている。

 以上のナットランナ支持具70は、以下のよ� �に動作する。
 上述のように、フレーム73は、中心軸Rを回� ��中心として基部72に対して回転可能である� �しかしながら、基部72のボルト723がフレーム 73の収容部734に収容されているので、フレー� ��73の基部72に対する回転は、ボルト723により 規制される。

 ここで、ボルト723と収容部734との間には緩� ��材735が設けられているため、フレーム73を� �部72に対して回転させると、緩衝材735は、収 容部734の内壁面とボルト723の首部の外周面と で押圧されて弾性変形する。よって、フレー ム73の基部72に対する回転量は、緩衝材735の� �性変形量に等しくなる。
 ナットランナ71のソケット711の回転軸Cは、� ��端フランジ面34の中心軸Rと平行であるので� ��ソケット711は、アーム33の先端フランジ面34 に対して僅かに回転することになる。

 図4は、制御装置40の概略構成を示すブロッ� ��図である。
 制御装置40は、双腕ロボット20のマニピュレ ータ22Aでドア11を開けるドア開け部41と、双� �ロボット20のマニピュレータ22A、22Bでドア11� ��上下から挟持するドア挟持部42と、単腕ロ� �ット30でボルト12を取り外すボルト取り外し� ��43と、双腕ロボット20でドア11を搬送するド� ��搬送部44と、を備える。

 ドア開け部41は、マニピュレータ22Aの第1� ��持治具50のドア開けピン55を、ドア11のアウ� ��パネル16とインナパネル15との隙間に挿入し て、このドア11をボディ10の外側に向かって� �くことで、ドア11が開く。

 ドア挟持部42は、マニピュレータ22Aの第1� ��持治具50と、マニピュレータ22Bの第2把持治� ��60とで、ドア11を上下から挟持する。ドア11� ��挟持する際、図示しない力覚センサにより� ��ニピュレータ22A、22Bに作用する反力を検出� ��、この検出した反力に基づいて、マニピュ� ��ータ22A、22Bをフィードバック制御する。

 ボルト取り外し部43は、単腕ロボット30を制 御して、ボルト12にナットランナ71のソケッ� �を嵌合し、このナットランナ71を駆動するこ とで、ボルト12を取り外す。ここで、ボルト� ��り外し部43は、上下一対のボルト12のうち、 上側のボルト12を緩めて取り外した後、下側� ��ボルト12を緩めて取り外す。
 また、ボルト12を緩める際、ナットランナ71 のソケット711を中心としてアーム33を回動さ� ��ることにより、ボルト12の締め付けトルク� �うち高トルク範囲を弛緩させ、その後、ナ� �トランナ71を駆動して、ボルト12の締め付け� ��ルクのうち低トルク範囲を弛緩させる。

 ドア搬送部44は、荷重センサ215Bにより、一� ��のマニピュレータ22A、22Bのうちドア11の下� �を支持する方、ここではマニピュレータ22B� �かかる荷重を検出する。
 具体的には、マニピュレータ22Bについて回� ��軸216以外の回転軸をロックしておき、荷重� ��ンサ215Bにより、マニピュレータ22Bの回転軸 216を駆動するモータに作用するトルクを検出 する。なお、本実施形態では、荷重センサ215 Bにより回転軸216に作用するトルクを検出し� �が、これに限らず、回転軸216を駆動するモ� �タの電流値に基づいて、この回転軸216に作� �するトルクを算出してもよい。
 そして、この検出した荷重が所定値以上で� ��る場合にのみ、ロボット本体21の旋回軸213� �旋回を開始して、一対のマニピュレータ22A� �22Bでドア11の搬送を開始する。

 また、双腕ロボット20の旋回軸213を旋回� �せる際、トルクセンサ214により旋回軸213に� �用するトルクを検出し、この検出したトル� �が所定値以上である場合には、双腕ロボッ� �20の旋回を停止する。なお、本実施形態では 、トルクセンサにより旋回軸213に作用するト ルクを検出したが、これに限らず、旋回軸213 を駆動するモータの電流値に基づいて、この 旋回軸213に作用するトルクを算出してもよい 。

 以下、ドア取り外しシステム1の動作につい て、図5のフローチャートを参照しながら説� �する。
 まず、ボディ10がライン上を搬送され、ド� �取り外しシステム1に供給される。この状態� ��は、ドア11は閉じた状態である。

 まず、ST10では、単腕ロボット30は、原位置� ��位置している。
 ST11では、単腕ロボット30のスライド部211を� ��ライドさせて、ドア11の開閉範囲の外側に� �ニピュレータ32を移動させ、ST12では、この� �腕ロボット30を待機させる。

 一方、ST0では、双腕ロボット20は、原位置� �位置している。
 ST1では、双腕ロボット20のスライド部211を� �ライドさせて、ドア11を把持する位置にマニ ピュレータ22A、22Bを移動させる。
 ST2では、双腕ロボット20の第1マニピュレー� ��22Aに設けられた図示しないレーザ測定装置� ��より、ドア11の位置を測定する。

 ST3では、測定したドアの位置に基づいて、� ��めティーチングされた動作を補正して、双� ��ロボット20の第1マニピュレータ22Aによりド� ��11を開ける。
 具体的には、図6に示すように、第1マニピ� �レータ22Aを駆動して、第1把持治具50のドア� �けピン55を、ドア11のアウタパネル16の上辺� �インナパネル15のパネル本体151の上辺との隙 間に挿入するとともに、係止部52の第3緩衝部 543をインナパネル15のパネル本体151の上辺に� ��止させて、このドア11をボディ10の外側に向 かって引く。すると、ドア11が開いて、ドア1 1の下辺が露出する。

 ST4では、測定したドア11の位置に基づいて� �双腕ロボット20の第1マニピュレータ22Aおよ� �第2マニピュレータ22Bにより、ドア11を把持� �る。
 具体的には、図7に示すように、第2マニピ� �レータ22Bを駆動して、第2把持治具60の係止� �62の第3緩衝部543をドア11の下辺に係止させる とともに、係止部62の第2緩衝部542でドア11の� ��辺を支持する。この状態では、第1把持治具 50の緩衝部54と、第2把持治具60の緩衝部54とは 、ドア11を上下に挟んで互いに対向した状態� ��ある。この状態から、第1把持治具50と第2把 持治具60とを接近させることで、第1マニピュ レータ22Aおよび第2マニピュレータ22Bにより� �ア11を挟持する。

 ST5では、双腕ロボット20の第1マニピュレ� ��タ22Aおよび第2マニピュレータ22Bによりドア 11を把持した状態で、この双腕ロボット20を� �機させる。

 一方、ST13では、双腕ロボット20によりド� ��11が把持された後、単腕ロボット30のスライ ド部211をスライドさせて、ボルト12を緩める� ��置にマニピュレータ32を移動させる。

 ST14では、測定したドア11の位置に基づい� ��、図8に示すように、ナットランナ71のソケ� ��トをヒンジ部材13、14のボルト12に嵌合させ� ��ナットランナ71を駆動して、上下のボルト12 を緩めて取り外す。ここで、上側のヒンジ部 材13のボルト12、下側のヒンジ部材14のボルト 12の順に取り外す。

 具体的には、図9に示すように、まず、ナ ットランナ71のソケット711をボルト12に嵌合� �せる。ここで、ソケット711をアーム33の先端 フランジ面34の中心軸Rに対して僅かに回動さ せる。同時に、アーム33を制御して、ソケッ� ��711を先端フランジ面34の中心軸R方向に押圧� ��るとともに、ナットランナ71の長さ方向で� �るW軸方向(図3参照)にフローティング自在な� ��態とする。これにより、ボルト12の位置ず� �に対してソケット711を追従させる。その後� �図8中矢印で示すように、ナットランナ71の� �ケット711の回転軸Cを中心としてアーム33を� �動させることにより、ボルト12の締め付けト ルクのうち高トルク範囲を弛緩させ、その後 、ナットランナ71を駆動して、ボルト12の締� �付けトルクのうち低トルク範囲を弛緩させ� �。このようにして、図10に示すように、ボル ト12を取り外す。

 ST15では、双腕ロボット20によるドア11の� �送経路の外側に、単腕ロボット30のマニピュ レータ32を移動させ、ST16では、単腕ロボット 30のスライド部211をスライドさせて、原位置� ��戻る。

 一方、ST6では、ボルトが外れたか否かを� ��定する。ここで、荷重センサ215Bにより第2� �ニピュレータ22Bに作用する荷重を検出し、� �の検出した荷重が所定値以上である場合、� �アとボディとの連結が解除されたと判定す� �。この判定がNOの場合、ST5に戻り、YESの場合 、ST7に移る。

 ST7では、図11に示すように、双腕ロボット20 の旋回軸213を旋回させるとともに、双腕ロボ ット20のスライド部211を図11中矢印方向Bにス� ��イドさせて、双腕ロボット20によりドア11を 搬送する。
 ここで、双腕ロボット20の旋回軸213を旋回� �せる際、トルクセンサ214により旋回軸213に� �用するトルクを検出し、この検出したトル� �が所定値以上である場合には、双腕ロボッ� �20の旋回を停止する。
 ST8では、双腕ロボット20によりこのドア11を パレットに載置し、ST9では、双腕ロボット20� ��スライド部211をスライドさせて、原位置に� ��る。

 本実施形態によれば、以下のような効果が� ��る。
 (1)1枚のドア11を双腕ロボット20の一対のマ� �ピュレータ22A、22Bで挟持して搬送するため� �従来のように単腕で把持する場合に比べて� �ドア取り付けシステム1を小型化できる。よ� ��て、ドア取り付けシステム1の占有スペース を削減できるうえに、ロボット20、30汎用性� �向上できる。
 また、双腕ロボット20でドア11を上下から挟 持することによりドア11を把持したので、機� ��毎にドアの形状や構造が異なっても、双腕� ��ボット20に取り付ける把持治具は、ドアを� �み込むことができる構造であればよい。し� �がって、第1把持治具50および第2把持治具60� �ように、把持治具を簡素な構造にすること� �でき、コストを低減できる。また、把持治� �を交換したり調整したりする回数を低減し� �、サイクルタイムを短縮できる。

 (2)双腕ロボット20によりドア11を把持した 状態で、この双腕ロボット20を旋回軸213で旋� ��させる際、トルクセンサ214により双腕ロボ� ��ト20の旋回軸213に作用するトルクを検出す� �。この検出したトルクが所定値以上である� �合、ボルト12が除去されておらず、ドア11が� ��ディ10に引っ掛かった状態である。よって� �双腕ロボット20の旋回を停止して、ドア11の� ��送を停止する。よって、ドア11をボディ10か ら取り外して搬送する際、ドア11やボディ10� �損傷するのを防止できる。

 (3)荷重センサ215Bにより検出した荷重が所 定値以上である場合にのみ、双腕ロボット20� ��ドア11を搬送する。よって、ドア11とボディ 10との連結が解除されている場合にのみドア1 1を搬送するので、ドア11やボディ20が損傷す� ��のを防止できる。

 (4)上下一対のボルト12のうち上側を緩め� �後、下側を緩めたので、下側のマニピュレ� �タ22Bにかかる荷重の経時変化を監視するこ� �で、ドア11とボディ10との連結が解除された� ��否かを確実に判断できる。

 (5)ナットランナ71のソケット711を中心と� �て単腕ロボット30のアーム33を回動させるこ� ��により、ボルト12の締め付けトルクのうち� �トルク範囲を緩めた後、ナットランナを駆� �して、ボルト12の締め付けトルクのうち低ト ルク範囲を緩めた。よって、ボルト12の最大� ��め付けトルクがナットランナ71の最大出力� �ルクを超えても、ボルト12の締め付けトルク のうちナットランナ71の最大出力トルクを超� ��た部分については、アーム33を回動させる� �とにより弛緩することができるから、この� �ルト12を取り外すことができる。

 なお、本発明は前記実施形態に限定され� ��ものではなく、本発明の目的を達成できる� ��囲での変形、改良等は本発明に含まれるも� ��である。