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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 30. Juli 2013 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-157900 , deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugkarosserie.
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Als Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugkarosserie sind verschiedenartige Techniken vorgeschlagen und in die Praxis umgesetzt worden. Beispielsweise weist ein in der
JP-A-2009-154815 dargestelltes Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugkarosserie folgendes auf:
das Montieren eines Bodenelements eines gewünschten Fahrzeugtyps in einem Bodenmontageabschnitt, das provisorische Fixieren eines rechten und eines linken Innenstrukturteils und eines Dachträgers am Bodenelement in einem Abschnitt für eine erste provisorische Fixierung, das Ausführen eines zusätzlichen Schweißvorgangs bezüglich der Fahrzeugkarosserie nach dem provisorischen Fixieren, das provisorische Fixieren von Seitenaußenelementen an den Innenstrukturteilen, das Ausführen eines zusätzlichen Schweißvorgangs bezüglich der Fahrzeugkarosserie nach dem provisorischen Fixieren der Seitenaußenelemente, das provisorische Schweißen eines Dachelements von oberhalb den Seitenaußenelementen und das Ausführen eines zusätzlichen Schweißvorgangs bezüglich der Fahrzeugkarosserie nach dem provisorischen Schweißen.
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Bei dem in der
JP-A-2009-154815 dargestellten Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugkarosserie werden die Teile zunächst provisorisch fixiert und dann provisorisch geschweißt. Daher tritt, wenn das Fahrzeug beispielsweise nach dem Fixieren des rechten und des linken Seitenstrukturteils an einem unteren Mittelstrukturteil zu einem Abschnitt zum provisorischen Schweißen transportiert wird, ein Problem dahingehend auf, dass während des Transports eine Änderung zwischen den Montagepositionen des rechten und des linken Seitenstrukturteils und des unteren Mittelstrukturteils auftreten kann. Auch wenn die Fahrzeugkarosserie durch ein zum provisorischen Fixieren verwendetes Fixierelement in Position gehalten wird, kann die Änderung möglicherweise nicht vollständig eliminiert werden. Das Problem wird insbesondere mit einer zunehmenden Anzahl von in jedem Prozess provisorisch zu fixierenden Teilen größer. Außerdem wird, wenn versucht wird, die provisorische Fixierung in einem Prozess abzuschließen, der Arbeitsbereich von Schweißrobotern eingeschränkt und eingeengt, so dass es schwierig sein kann, einen Schweißvorgang an exakten Schweißstellen auszuführen, während eine ausreichende Festigkeit und Stabilität der Fahrzeugkarosserie aufrechterhalten wird.
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Die vorliegende Erfindung ist hinsichtlich der vorstehenden Umstände entwickelt worden, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugkarosserie bereitzustellen, das dazu geeignet ist, eine ausreichende Soll-Festigkeit und Sicherheit aufrechtzuerhalten, indem die in der Fahrzeugkarosserie enthaltenen Teile effizient, exakt und auf eine einfache Weise verbunden werden, auch wenn die Fahrzeugkarosserie eine große Anzahl von Teilen aufweist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt ein schematisches erläuterndes Diagramm der einzelnen Abschnitte einer Montagestraße für Fahrzeugkarosserien gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Verfahrens zum Herstellen einer Fahrzeugkarosserie gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3A und 3B zeigen jeweils ein erläuterndes Diagramm eines ersten Montageprozesses gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 3A eine perspektivische Ansicht einer Mittelstruktur mit einer an der Mittelstruktur fixierten Seitenstruktur und 3B ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen der Schweißstellen zeigt, an denen die Seitenstruktur an der Mittelstruktur angeschweißt ist;
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4 zeigt ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen der Weise, auf die ringförmige Teile entlang der Breite des Fahrgastraums in einem zweiten Montageprozess gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung montiert werden;
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5 zeigt ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen der Weise, auf die ringförmige Teile entlang der Breite des Fahrgastraums in einem dritten Montageprozess gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung montiert werden; und
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6 zeigt ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen wie ein Dachstrukturteil in einem fünften Montageprozess gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fixiert wird.
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In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Montagestraße für Fahrzeugkarosserien, wobei die Montagestraße 1 mehrere Abschnitte (in der vorliegenden Ausführungsform sechs Abschnitte ST0 bis ST5) aufweist. Die Fahrzeugkarosserie, die im vorangehenden Abschnitt montiert wurde, wird durch eine Shuttle-Transporteinrichtung oder dergleichen zum nächsten Abschnitt transportiert.
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Im ersten Abschnitt ST0 der vorstehend erwähnten Abschnitte wird ein Teilezufuhrprozess ausgeführt, in dem der Montagestraße Teile zugeführt werden, die für die Montage der Fahrzeugkarosserie benötigt werden. Wie in den Figuren dargestellt ist, sind die für die Montage der Fahrzeugkarosserie erforderlichen Teile eine Frontleiste 12, die eine Mittelstruktur 10 und eine rechte und eine linke Frontsäule 11 verbindet, ein Kanalstrukturteil (Kanalkomplex) 13, eine Mittelstrebe 15, die die oberen Enden der rechten und der linken Mittelsäule 14 verbindet, eine Heckleiste 17, die die oberen Enden der rechten und der linken hinteren Seitensäule 16 verbindet, eine Heckschürze 18 und eine Heckwand (nicht dargestellt), wobei die Mittelstruktur 10 als ein unteres Mittelstrukturteil der Fahrzeugkarosserie dient und die vordere Leiste 12, das Kanalstrukturteil 13, die Mittelstrebe 15 und die Heckleiste 17 als ringförmige Teile entlang der Breite des Fahrgastraums des Fahrzeugs dienen. Insbesondere weist die Mittelstruktur 10 beispielsweise ein Vorderradlaufblech, eine Fußleiste, ein vorderes Bodenteil, ein hinteres Bodenteil, ein Hinterradlaufblech (von diesen Elementen ist keines dargestellt) auf und wird durch eine Shuttle-Transporteinrichtung oder dergleichen transportiert. Außerdem wird jedes der Teile, wie beispielsweise die Frontleiste 12, das Kanalstrukturteil 13, die Mittelstrebe 15, die Heckleiste 17, die Heckschürze 18 und die Heckwand, durch einen Arbeiter transportiert.
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In dem dem vorstehend beschriebenen ersten Abschnitt ST0 folgenden zweiten Abschnitt ST1 werden ein erster Montageprozess und ein zweiter Montageprozess ausgeführt. Im ersten Montageprozess werden Seitenstrukturen 20 als ein rechtes und linkes Seitenstrukturteil und die Mittelstruktur 10 unter Verwendung einer Fixiereinrichtung 51 oder dergleichen in Position angeordnet, und jede der Seitenstrukturen 50 wird durch Schweißen an der Mittelstruktur 10 fixiert, wobei die Genauigkeit der Montagepositionen aufrechterhalten wird. Im zweiten Montageprozess werden die ringförmigen Teile entlang der Breite des Fahrgastraums des Fahrzeugs, die Heckschürze 18, die Heckwand und andere Teile entnommen und provisorisch montiert, so dass sie ohne Schweißen an der im ersten Montageprozess montierten Fahrzeugkarosserie gehalten werden, wobei die ringförmigen Teile entlang der Breite des Fahrgastraums des Fahrzeugs, die die Frontleiste 12, das Kanalstrukturteil 13, die Mittelstrebe 15 und die Heckleiste 17 aufweisen, durch die Transporteinrichtung oder dergleichen transportiert werden. Insbesondere weist jede Seitenstruktur 20 beispielsweise auf: eine entsprechende der Frontsäulen 11, der Mittelsäulen 14, der hinteren Seitensäulen 16 und einen Seitenschweller 19. D. h., im vorstehend beschriebenen ersten Montageprozess werden, wie im schraffierten Teil von 3B dargestellt ist, das vordere Ende, im Wesentlichen die Mitte und das hintere Ende des Seitenschwellers 19 der Seitenstruktur 20 und der untere hintere Endabschnitt der Seitenstruktur 20 durch Schweißen an der Mittelstruktur 10 fixiert, während die Genauigkeit der Montagepositionen aufrechterhalten wird (3A zeigt die Fahrzeugkarosserie nach dem Fixieren). Wie im erläuternden Diagramm des in 4 dargestellten zweiten Montageprozesses dargestellt ist, werden die Frontleiste 12, das Kanalstrukturteil 13, die Mittelstrebe 15, die Heckleiste 17, die Heckschürze 18, die Heckwand und andere Teile provisorisch fixiert, so dass sie gehalten werden, ohne dass sie an der Fahrzeugkarosserie angeschweißt werden, wobei die Mittelstruktur 10 und die Seitenstruktur 20 aneinander fixiert sind.
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In dem dem vorstehend beschriebenen zweiten Abschnitt ST1 folgenden dritten Abschnitt St2 wird ein dritter Montageprozess ausgeführt (vergl. 5), in dem ein zusätzlicher Schweißvorgang bezüglich der Seitenstruktur 20 und der Mittelstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie ausgeführt wird, um die Festigkeit der im ersten Montageprozess im zweiten Abschnitt ST1 montierten Fahrzeugkarosserie zu erhöhen, und die im zweiten Montageprozess im zweiten Abschnitt ST1 montierten Teile werden unter Verwendung einer Fixiereinrichtung oder dergleichen in Position angeordnet und durch Schweißen fixiert, wobei die Genauigkeit der Montagepositionen aufrechterhalten wird, wobei die Teile die Frontleiste 12, das Kanalstrukturteil 13, die Mittelstrebe 15, die Heckleiste 17, die Heckschürze 18, die Heckwand und andere Teile aufweisen.
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In dem dem vorstehend beschriebenen dritten Abschnitt ST2 folgenden vierten Abschnitt ST3 wird ein vierter Montageprozess ausgeführt, in dem ein zusätzlicher Schweißvorgang bezüglich den Teilen der Fahrzeugkarosserie ausgeführt wird, um die Festigkeit der Fahrzeugkarosserie zu erhöhen, die im vorstehend beschriebenen dritten Abschnitt ST2 montiert worden ist.
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In dem dem vorstehend beschriebenen vierten Abschnitt ST3 folgenden fünften Abschnitt ST4 wird ein fünfter Montageprozess ausgeführt (vergl. 6), in dem ein Dachstrukturteil (Dachkomplex) 30 durch einen Roboter 52 montiert und durch einen Schweißroboter durch Schweißen an der Fahrzeugkarosserie fixiert wird, die im vorstehend beschriebenen vierten Abschnitt ST3 montiert worden ist, wobei die Genauigkeit der Montagepositionen unter Verwendung einer Fixiereinrichtung oder dergleichen aufrechterhalten wird.
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In dem dem vorstehend beschriebenen fünften Abschnitt ST4 folgenden sechsten Abschnitt ST5 wird die Fahrzeugkarosserie, die im vorstehend beschriebenen vierten Abschnitt ST4 montiert worden ist, von der Montagestraße 1 abtransportiert.
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Nachstehend wird eine Folge von in der vorstehend beschriebenen Montagestraße 1 ausgeführten Fahrzeugkarosseriemontageprozessen unter Bezug auf das Ablaufdiagramm von 2 beschrieben. Zunächst wird in Schritt (nachstehend durch ”S” abgekürzt) 101 ein Teilezufuhrprozess ausgeführt, in dem dem ersten Abschnitt ST0 der Montagestraße Teile zugeführt werden, die für die Montage der Fahrzeugkarosserie benötigt werden. Die für die Montage der Fahrzeugkarosserie benötigten Teile sind die Mittelstruktur 10, die Frontleiste 12, das Kanalstrukturteil 13, die Mittelstrebe 15, die Heckschürze 18, die Heckwand und andere Teile.
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Daraufhin schreitet der Ablauf zu S102 fort, gemäß dem im zweiten Abschnitt ST1 der erste Montageprozess ausgeführt wird, bei dem die Seitenstruktur 20 und die Mittelstruktur 10 unter Verwendung der Fixiereinrichtung 51 oder dergleichen in Position angeordnet werden und die Seitenstruktur 20 durch Schweißen an der Mittelstruktur 10 befestigt wird, wobei die Genauigkeit der Montagepositionen aufrechterhalten wird.
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Daraufhin schreitet der Ablauf zu S103 fort, gemäß dem im zweiten Abschnitt ST1 der zweite Montageprozess ausgeführt wird, bei dem die ringförmigen Teile entlang der Breite des Fahrgastraums des Fahrzeugs, die Heckschürze 18, die Heckwand und andere Teile provisorisch so montiert werden, dass sie gehalten werden, ohne dass sie an der im ersten Montageprozess montierten Fahrzeugkarosserie angeschweißt werden, wobei die ringförmigen Teile entlang der Breite des Fahrgastraums des Fahrzeugs die Frontleiste 12, das Kanalstrukturteil 13, die Mittelstrebe 15 und die Heckleiste 17 aufweisen.
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Daraufhin schreitet der Ablauf zu ST104 fort, gemäß dem im dritten Abschnitt ST2 der dritte Montageprozess ausgeführt wird, in dem ein zusätzlicher Schweißvorgang bezüglich der Seitenstruktur 20 und der Mittelstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie ausgeführt wird, um die Festigkeit der im ersten Montageprozess von S102 montierten Fahrzeugkarosserie zu erhöhen, und die im zweiten Montageprozess von S103 montierten Teile unter Verwendung einer Fixiereinrichtung oder dergleichen in Position gehalten und durch Schweißen fixiert werden, wobei die Genauigkeit der Montagepositionen aufrechterhalten wird, wobei die Teile die Frontleiste 12, das Kanalstrukturteil 13, die Mittelstrebe 15, die Heckleiste 17, die Heckschürze 18, die Heckwand und andere Teile aufweisen.
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Daraufhin schreitet der Ablauf zu S105 fort, gemäß dem im vierten Abschnitt ST3 der vierte Montageprozess ausgeführt wird, in dem ein zusätzlicher Schweißvorgang bezüglich den Teilen der Fahrzeugkarosserie ausgeführt wird, um die Festigkeit der im dritten Montageprozess von S104 montierten Fahrzeugkarosserie zu erhöhen.
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Daraufhin schreitet der Ablauf zu S106 fort, gemäß dem im fünften Abschnitt ST4 der fünfte Montageprozess ausgeführt wird, in dem das Dachstrukturteil 30 durch den Roboter 52 montiert und durch einen Schweißroboter durch Schweißen an der im vierten Montageprozess von S105 montierten Fahrzeugkarosserie fixiert wird, wobei die Genauigkeit der Montagepositionen unter Verwendung einer Fixiereinrichtung oder dergleichen aufrechterhalten wird.
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Daraufhin schreitet der Ablauf zu S107 fort, gemäß dem im sechsten Abschnitt ST5 ein Prozess ausgeführt wird, in dem die in den vorstehend beschriebenen Prozessen montierte Fahrzeugkarosserie abtransportiert wird.
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Auf diese Weise wird gemäß der Ausführungsform der Erfindung zunächst der erste Montageprozess ausgeführt, in dem die Seitenstruktur 20 und die Mittelstruktur 10 unter Verwendung einer Fixiereinrichtung 51 oder dergleichen in Position gehalten werden und die Seitenstruktur 20 durch Schweißen an der Mittelstruktur 10 fixiert wird, wobei die Genauigkeit der Montagepositionen aufrechterhalten wird, und wird anschließend der zweite Montageprozess ausgeführt, in dem die ringförmigen Teile entlang der Breite des Fahrgastraums des Fahrzeugs und andere Teile provisorisch derart montiert werden, dass sie gehalten werden, ohne dass sie an der Fahrzeugkarosserie angeschweißt werden. Anschließend wird der dritte Montageprozess ausgeführt, in dem ein zusätzlicher Schweißvorgang bezüglich der Seitenstruktur 20 und der Mittelstruktur 10 der Fahrzeugkarosserie ausgeführt wird, um die Festigkeit der im ersten Montageprozess montierten Fahrzeugkarosserie zu erhöhen, und werden die ringförmigen Teile entlang der Breite des Fahrgastraums des Fahrzeugs und andere Teile, die im zweiten Montageprozess montiert wurden, unter Verwendung einer Fixiereinrichtung oder dergleichen in Position angeordnet und durch Schweißen fixiert, wobei die Genauigkeit der Montagepositionen aufrechterhalten wird. Daraufhin wird der vierte Montageprozess ausgeführt, in dem ein zusätzlicher Schweißvorgang bezüglich den Teilen der Fahrzeugkarosserie ausgeführt wird, um die Festigkeit der im dritten Montageprozess montierten Fahrzeugkarosserie zu erhöhen. Anschließend wird der fünfte Montageprozess ausgeführt, in dem das Dachstrukturteil 30 an der im vierten Montageprozess montierten Fahrzeugkarosserie montiert und durch Schweißen an der Fahrzeugkarosserie fixiert wird, wobei die Genauigkeit der Montagepositionen aufrechterhalten wird. Auf diese Weise wird die Seitenstruktur 20 im ersten Montageprozess zu Beginn der Montage mit einer hohen Genauigkeit an der Mittelstruktur 10 fixiert, so dass viele Teile, die anschließend an der Fahrzeugkarosserie montiert werden sollen, bei der die Seitenstruktur 20 an der Mittelstruktur 10 montiert ist, montiert werden können, während die Montagegenauigkeit auf eine einfache und vorteilhafte Weise aufrechterhalten wird. Infolgedessen kann eine effiziente Montage erreicht werden, ohne dass eine wesentliche Anpassung vorgenommen werden muss, bis die abschließende Montage des Dachstrukturteiles 30 beendet ist. Außerdem können, weil das Fixieren der Seitenstruktur 20 an der Mittelstruktur 10 zunächst separat ausgeführt wird, Schweißroboter separat angeordnet werden, wodurch ein weiter Arbeitsbereich der Schweißroboter gewährleistet und die Flexibilität der Armbewegung zu einer Schweißposition erhöht wird, wobei die Schweißroboter zum Fixieren der Seitenstruktur 20 an der Mittelstruktur 10 und zum Fixieren anderer Teile an der Fahrzeugkarosserie dienen, bei der die Seitenstruktur 20 an der Mittelstruktur 10 montiert ist. Dies ermöglicht einen präzisen Schweißvorgang, wodurch ein Fahrzeugrahmen montiert werden kann, der die Festigkeitsanforderungen (z. B. die Festigkeit bezüglich eines schwachen überdeckenden Aufpralls) und die Sicherheitsanforderungen ausreichend erfüllt. Außerdem können die ringförmigen Teile entlang der Breite des Fahrgastraums des Fahrzeugs mit einer hohen Genauigkeit nacheinander an der Fahrzeugkarosserie montiert werden, bei der die Seitenstruktur 20 an der Mittelstruktur 10 montiert ist, wodurch eine ausreichende Festigkeit und Sicherheit stabil erzielbar sind. Außerdem ist es nicht notwendig, mehrere Roboter dicht gedrängt an Positionen auf einer schmalen Linie anzuordnen, so dass keine starken Fundamente erforderlich sind und die Geräteausstattung vereinfacht werden kann, wodurch eine Verminderung der Geräteausstattungskosten und eine verbesserte Sicht (Sicherheit) der Fertigungsstraße erzielt werden. Außerdem wird die Seitenstruktur 20 mit einer hohen Genauigkeit an der Mittelstruktur 10 fixiert und können nachfolgende Teile frei montiert werden, so dass es einfach ist, Konstruktionsänderungen des Fahrzeugtyps und der Fahrzeugstruktur Rechnung zu tragen.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird der fünfte Montageprozess nach dem vierten Montageprozess ausgeführt. Alternativ kann der fünfte Montageprozess nach dem dritten Montageprozess und vor dem vierten Montageprozess ausgeführt werden, so lange ein ausreichender Arbeitsbereich der Schweißroboter gewährleistet werden kann, wobei im fünften Montageprozess das Dachstrukturteil 30 durch den Roboter 52 montiert und durch Schweißen durch einen Schweißroboter an der Fahrzeugkarosserie fixiert wird, wobei die Genauigkeit der Montagepositionen unter Verwendung einer Fixiereinrichtung oder dergleichen aufrechterhalten wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2013-157900 [0001]
- JP 2009-154815 A [0003, 0004]
