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(取り付け部位)
 3   サンルーフ部材(第1ワーク)
 4   搬送ロボット
 5   取付ロボット
 6   制御装置(制御手段)
 23  ナットランナ(締め付け装置)
 33  ボルト穴(基準部位)
 51A ボルト(締結部材)
 241 CCDカメラ

 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて� ��明する。なお、以下の実施形態の説明にあ� ��って、同一構成要件については同一符号を� ��し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第1実施形態〕
 図1は、本発明の第1実施形態に係るワーク� �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� �ディ2に第1ワークとしてのサンルーフ部材3� �取り付けるものである。

 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� ��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� ��されている。
 サンルーフ部材3は、ボディ2の内部側から� �ディ2の屋根43に取り付けられる。

 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� ��搬送ロボット4と、この搬送ロボット4によ� �搬送されたサンルーフ部材3をボディ2に位置 決めする一対の取付ロボット5と、これら搬� �ロボット4および取付ロボット5を制御する制 御手段としての制御装置6と、を備える。

 図2は、サンルーフ部材3およびこのサンル� �フ部材3が取り付けられる取り付け部位とし� ��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31� ��、このフレーム31の両側のフレームを跨い� �設けられた補強フレーム32と、を備える。
 このサンルーフ部材3の周縁部分には、基準 部位としての8個のボルト穴33が形成されてい る。これらボルト穴33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33Aとし 、このボルト穴33Aの近傍には、位置決め穴34� ��形成されている。また、ボルト穴33のうち� �ルト穴33Aの後方側に隣接するものをボルト� �33Bとする。

 インナパネル2Aは、ボディ2の屋根43の内� �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33に対応して 、ナット44が形成されている。これらナット4 4のうちサンルーフ部材3のボルト穴33Aに対応� ��るものをナット44Aとすると、このナット44A� ��近傍には、サンルーフ部材3の位置決め穴34� ��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� �ト穴33Bに対応するものをナット44Bとする。

 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33に挿 通し、インナパネル2Aのナット44に螺合する� �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� ��のを、ボルト51Aとする。

 図1に戻って、搬送ロボット4は、ボディ2の� ��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� ��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。

 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の側面図であ る。図5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� �、ロボットアーム11のフランジ面11Aに対して 略垂直に延びる基部12と、この基部12に設け� �れた把持機構13と、基部12の先端からこの基� ��12に直交して両側に延びる第1支持フレーム1 4と、基部12の先端から基部12と同じ方向に延� ��る第2支持フレーム15と、を備える。

 第1支持フレーム14の両端には、それぞれ、� ��け具141が固定されている。受け具141の上面� ��端側には、それぞれ、突出部142が設けられ� ��いる。
 なお、本実施形態では、受け具141を第1支持 フレーム14の両端に固定したが、これに限ら� ��、受け具を第1支持フレームに沿ってスライ ド自在な構造としてもよい。

 第2支持フレーム15の先端には、この第2支持 フレーム15の両側に延びる固定把持部151が固� ��されている。なお、本実施形態では、固定� ��持部151を第2支持フレーム15の先端に固定し� ��が、これに限らず、固定把持部を第2支持フ レームに沿ってスライド自在な構造としても よい。
 また、第2支持フレーム15の先端側の上面に� ��、サンルーフ部材3を支持する支持部152が設 けられている。

 基部12は、平面視で略コの字形状であり、� �ボットアーム11のフランジ面11Aに沿って延び る第1フレーム121と、この第1フレーム121の両� ��からロボットアーム11のフランジ面11Aに対� �て略垂直に延びる2本の第2フレーム122と、を 備える。
 各第2フレーム122の上面には、サンルーフ部 材3を支持する支持部123が設けられている。

 把持機構13は、基部12の2本の第2フレーム1 22に跨って設けられたスライドガイド131と、� ��のスライドガイド131に摺動可能に保持され� ��一対のシリンダ132と、このシリンダ132の基� ��側に設けられた可動把持部133と、を備える� ��

 シリンダ132は、シリンダ本体134と、このシ� ��ンダ本体134に摺動可能に収容されたピスト� ��ロッド135と、を備える。
 ピストンロッド135の先端は、上述の第1支持 フレーム14に固定されている。

 この把持機構13によれば、ピストンロッ� �135を前進させることにより、シリンダ本体13 4がスライドガイド131に沿ってロボットアー� �11側に移動し、可動把持部133が第2支持フレ� �ム15の固定把持部151から離隔する。一方、ピ ストンロッド135を後退させることにより、シ リンダ本体134がスライドガイド131に沿って第 2支持フレーム15側に移動し、可動把持部133が 第2支持フレーム15の固定把持部151に接近する 。

 したがって、搬送ロボット4の搬送ハンド10� ��よれば、搬送ハンド10上にサンルーフ部材3� ��載置されると、このサンルーフ部材3は、第 1支持フレーム14の受け具141、基部12の支持部1 23、および第2支持フレーム15の支持部152に支� ��される。同時に、このサンルーフ部材3は、 幅方向両端側から2つの突出部142の間に嵌合� �る。
 その後、把持機構13を駆動することにより� �可動把持部133を固定把持部151に接近させて� �サンルーフ部材3の補強フレーム32に固定把� �部151を当接させ、サンルーフ部材3のフレー� ��31の基端側に可動把持部133を当接させて、� �のサンルーフ部材3のフレームを長さ方向両� ��側から把持する。

 図1に戻って、一対の取付ロボット5は、ボ� �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� ��2Aに固定する。
 この取付ロボット5は、それぞれ、ハンド20� ��、床面上に設けられてハンド20の姿勢や3次� ��空間における位置を変化させるロボットア� ��ム21と、を備える。
 以下、ボディ2の左側に位置する取付ロボッ ト5について説明するが、ボディ2の右側に位� ��する取付ロボット5についても、同様の構成 であり、これら左右の取付ロボット5の外観� �、ボディ2を挟んで対称となっている。

 図6は、取付ロボット5のハンド20の平面図で ある。図7は、ハンド20の側面図である。図8� �、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に設けられた締め付け装 置としてのナットランナ23と、支持フレーム2 2に設けられた撮影装置24と、を備える。

 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� �、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、� �備える。
 第1フレーム221と第2フレーム222との交差部� �には、上方に向かって突出する位置決めピ� �223が設けられる。また、第2フレーム222の先� ��側の上面には、ワーク支持パッド224が設け� ��れる。

 ナットランナ23は、支持フレーム22の第1フ� �ーム221の途中に設けられ、締結部材として� �ボルト51Aが嵌合するソケット231と、このソ� �ット231を回転駆動する駆動装置232と、を備� �る。
 このナットランナ23によれば、駆動装置232� �駆動することにより、ソケット231に嵌合し� �ボルト51Aを所定のトルクで回転させる。

 撮影装置24は、支持フレーム22の第2フレ� �ム222の途中に設けられ、上方に向かって配� �されたCCDカメラ241と、このCCDカメラ241の撮� �対象を照明する環状の照明装置242と、を備� �る。

 取付ロボット5のハンド20によれば、図9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� ��223は、サンルーフ部材3の位置決め穴34に挿� ��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� ��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� �たボルト51Aは、サンルーフ部材3のボルト穴3 3Aに挿通される。

 ワーク取付システム1の動作について、図10� ��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、取付ロボット5をボディ2の内� �に投入し、取付ロボット5のCCDカメラ241を、� ��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� ��撮影し、その後、この取付ロボット5を退避 させる。

 ST3では、制御装置6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� ��ーチングされた位置からのずれ量をワーク� ��り付け位置ずれ量として算出する。

 ST4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� �させる。そして、搬送ロボット4を移動する� ��とによりサンルーフ部材3を搬送して、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� ��ルーフ部材3をインナパネル2Aの下方で停止� ��せる。

 ST5では、ボディ2のフロントドア用開口42� ��通して、再び、取付ロボット5をボディ2の� �部に投入し、CCDカメラ241でサンルーフ部材3� ��ボルト穴33Bを基準位置として撮影する。

 ST6では、制御装置6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33Bの予� �ティーチングした位置からのずれ量をワー� �位置ずれ量として算出する。

 ST7では、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� �材3の位置決め穴34に位置決めピン223を挿入� �るとともに、この取付ロボット5でサンルー� ��部材3の両端側を支持する。ここで、取付ロ ボット5の動作に上述のワーク位置ずれ量を� �映させて、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� �退避させる。

 ST8では、取付ロボット5を上昇させて、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� ��パネル2Aに位置決めする。ここで、取付ロ� �ット5の動作に上述のワーク取り付け位置ず� ��量およびワークずれ量を反映させて、取付� ��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33Aは、 ボディ2のナット44Aに重なった状態となるの� �、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33Aを通して、2本のボルト51Aを� ��ディ2のナット44Aに締め付ける。

 ST9では、図示しないボルト締め付けロボ� ��トにより、ボルト51Aを除く残りのボルト51� �用意し、これら残りのボルト51をサンルーフ 部材3のボルト穴33に通して、ナット44に締め� ��ける。

 本実施形態によれば、以下のような効果が� ��る。
 (1)まず、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のナ� ��ト44の予めティーチングした位置からのず� �量を算出する。次に、ワーク供給場所にて� �搬送ロボット4でサンルーフ部材3を把持し、 このサンルーフ部材3を搬送して、インナパ� �ル2Aの近傍に位置させる。次に、取付ロボッ ト5のCCDカメラ241により、サンルーフ部材3の� ��ルト穴33を撮影し、この撮影画像に基づい� �、ボルト穴33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、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� �2箇所をボルト51Aでインナパネル2Aに固定す� �。ここで、算出したインナパネル2Aのナット 44のずれ量およびサンルーフ部材3のボルト穴 33のずれ量を取付ロボット5の動作に反映させ て、取付ロボット5の動作を補正する。

 このように、搬送ロボット4により、サンル ーフ部材3の搬送のみを行い、取付ロボット5� ��より、サンルーフ部材3の位置決めと取り付 けのみを行って、搬送ロボット4と取付ロボ� �ト5とで役割を分担した。よって、搬送ロボ� ��ト4および取付ロボット5のそれぞれを役割� �応じて最適な構造とすることで、サンルー� �部材3の形状が機種毎に大きく異なる場合で� ��対応できるから、汎用性が高くなる。
 また、搬送ロボット4および取付ロボット5� �簡素な構成とすることができるので、ワー� �取付システム1を小型化できる。

 また、取付ロボット5にCCDカメラ241および ナットランナ23を搭載したので、CCDカメラ241� ��サンルーフ部材3のボルト穴33やインナパネ� ��2Aのナット44をセンシングした後に、引き続 き、ナットランナ23でサンルーフ部材3をイン ナパネル2Aに固定する作業を行うことができ� ��作業工数を短縮できる。

〔第2実施形態〕
 本実施形態では、ワーク取付システム1の動 作が、第1実施形態と異なる。すなわち、第1� ��施形態では、搬送ロボット4によるサンルー フ部材3の搬送が完了した後に、取付ロボッ� �5でサンルーフ部材3を撮影したが、本実施形 態では、搬送ロボット4によりサンルーフ部� �3を搬送すると同時に、取付ロボット5でサン ルーフ部材3を撮影する。

 本実施形態のワーク取付システム1の動作に ついて、図11のフローチャートを参照しなが� ��説明する。
 本実施形態のST11~ST13、ST17~ST19は、第1実施形 態のST1~ST3、ST7~ST9と同様である。

 ST14Aでは、図示しないワーク供給場所に� �、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� �ことにより、ボディ2のフロントウインド用� ��口41に向かってサンルーフ部材3の搬送を開� ��する。

 ST15では、搬送されるサンルーフ部材3の� �方に取付ロボット5を位置させて、この状態� ��、サンルーフ部材3がボディ2のフロントウ� �ンド用開口41に到達するまで、この取付ロボ ット5を搬送ロボット4の動作に同期して移動� ��せて、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33Bを基準位置として撮� �する。

 ST16では、制御装置6により、サンルーフ� �材3の撮影画像に基づいて、ボルト穴33Bの予� ��ティーチングした位置からのずれ量をワー� ��位置ずれ量として算出する。 

 ST14B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� ��フ部材3をボディ2の内部に投入し、サンル� �フ部材3をインナパネル2Aの下方で停止させ� �。
 このとき、ワーク位置ずれ量およびST3で算� ��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34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� ��ーフ部材3を停止させる。

 本実施形態によれば、上述の(1)の効果に加� ��て、以下のような効果がある。
 (2)サンルーフ部材3がボディ2の内部に投入� �れた時点で、ワーク位置ずれ量およびワー� �取り付け位置ずれ量を既に算出しているの� �、サンルーフ部材3の位置決め穴34がボディ2� ��位置決め穴45の直下に位置するように、サ� �ルーフ部材3を停止させることができる。

 また、サンルーフ部材3をインナパネル2Aの� ��方で停止させた後、第1実施形態のようなサ ンルーフ部材3を撮影する工程を省略して、� �ちに、取付ロボット5をサンルーフ部材3の直 下に位置させることができる。そして、この 状態からハンド20を上昇させるだけで、サン� ��ーフ部材3を支持して、サンルーフ部材3を� �ディ2のインナパネル2Aに位置決めできる。
 以上より、サイクルタイムをさらに短縮で� ��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。