JP2538975B2 - 自動車車体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動車車体の製造方法、とくには、寸法
精度の高い自動車車体を製造する方法に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来の車体製造法においては、メインボディ組立工程
にて仮付け溶接されたメインボディに対して各種の寸法
測定を行うとともに、それらの測定結果のそれぞれを基
準値と比較し、そして、メインボディに、寸法精度の低
い部分が存在する場合には、その比較結果を、メインボ
ディのための組立部品を予め製造する、フロアメイン工
程、ボディサイド組立工程などの前工程へフィードバッ
クし、それらの少なくとも一工程で、ワークの位置決め
保持を行うワーク位置決め装置の、これもまた少なくと
も一のロケータ位置を修正して、メインボディ工程へ供
給される組立部品の寸法精度を高めることによって、メ
インボディ、ひいては自動車車体の寸法精度を高めるこ
とが一般的であった。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、予め組み立てた複数の組立部品を相互に仮
付け溶接してなるメインボディにおいては、相互に一体
化した各組立部品の寸法精度その他の不具合が、それに
接触する他の複数の組立部品の組付姿勢に複雑な影響を
与えることに起因して、そのメインボディの各部の寸法
を微妙に変化させることになるところ、前述した従来技
術では、フロアメイン工程、ボディサイド組立工程など
のような、メインボディ組立工程の前工程に用いられる
ワーク位置決め位置のロケータ位置を、メインボディの
寸法測定結果だけに基づいて修正することとしていたた
め、不具合を有する組立部品およびそれの不具合箇所、
ひいては、その不具合をもたらすロケータを見つけ出す
ことが甚だ困難であり、従って、不具合をもたらすロケ
ータを、適正位置へ迅速に移動させて、メインボディの
寸法精度を直ちに向上させることができないという問題
があった。

なおこの明細書で、組立部品の「不具合」とは、メイ
ンボディの寸法精度、組立部品の構成部材としての中間
組立体の位置精度、加工精度等が所定値より低いことを
意味し、また、「不具合箇所」とは、組立部品中の、上
記不具合が存在する部分を意味するものとする。

この発明は、従来技術のかかる問題点に着目してなさ
れたものであり、メインボディ組立工程で、ワーク位置
決め装置の各ロケータにつき、それの進出位置と、それ
が組立部品から受ける押付け反力とを測定することによ
り、直接的には不具合を有する組立部品およびそれの不
具合箇所の検出を容易かつ迅速ならしめて、上記問題点
を有利に解決した自動車車体の製造方法を提供するもの
である。

（問題点を解決するための手段） この発明の、自動車車体の製造方法は、ワークの位置
決めおよび保持を行うワーク位置決め装置を用いたメイ
ンボディ組立工程で、他のワーク位置決め装置を用いて
予め組立てられたそれぞれの組立部品を、それらの組立
部品の押圧下で組付けるに際し、メインボディ組立工程
で、前記組立部品の不具合に起因して生じる、ワーク位
置決め装置の各ロケータの、目標進出位置と、実進出位
置との差を測定するとともに、各ロケータが組立部品か
ら受ける押付け反力を測定し、これらの測定結果に基づ
き、不具合を有する組立部品およびその不具合箇所を判
断するとともに、その組立部品の組立に供したワーク位
置決め装置の、前記不具合をもたらしたロケータを判断
し、そのロケータの位置決め位置を修正するものであ
る。

（作 用） この製造方法では、複数の組立部品を組付けるメイン
ボディ組立工程で、ワーク位置決め装置の各ロケータに
つき、それの目標進出位置と実進出位置との差、たとえ
ば、ロケータの組立部品押付力が、その組立部品の押付
け反力に負けることによって生じる、最終位置決め位置
と目標進出位置との間の差を測定することによって、メ
インボディの精度を間接的に検知し、そして、各ロケー
タが最終位置決め位置に到達するまでの間および到達し
た時に、そのロケータが組立部品から受ける押付け反力
を測定することによって、各組立部品のための複数のロ
ケータにおけるそれぞれの押付け反力の相違に基づき、
各組立部品の各部が、他の組立部品の各部に対してどの
ような相対関係にあるか、いいかえれば、それらの各部
の間に迫合い、間隙の発生などがあるか否かを検知した
後、これらのそれぞれの検知結果から不具合を有する組
立部品およびその不具合箇所を判断することによって、
不具合を有する組立部品にその不具合をもたらしたロケ
ータを、比較的容易に、かつ適切に判断することができ
るので、この判断結果に基づいて、そのロケータの位置
決め位置を修正することにより、メインボディ組立工程
にて製造されるメインボディの寸法精度を、従来技術に
比し、極めて速かに向上させることができる。

このようにここでは、とくには、各組立部品の各部分
がロケータに及ぼす押付け反力を測定することに基づい
て、不具合を有する組立部品およびその不具合箇所を判
断することにより、それらの判断を、従来技術に比して
より直接的に行うことができるので、その不具合に対
し、試行錯誤なしに、適正かつ迅速に対処することがで
きる。

（実施例） 以下に、この発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は車体組立工程のうちの主要工程と、車体製造
管理装置との間の信号系統図である。

ここに示す車体組立工程は、プレス工程１にて成形さ
れたワークを、サブアッセンブリ工程２で中間組立体と
し、そして、各種の中間組立体のそれぞれを、それらの
用途に応じて、フロアメイン工程３、ボディサイド組立
工程４およびメインボディ組立工程５へ供給する。

ここで、フロアメイン工程３では、そこへ供給された
複数の中間組立体のそれぞれを、複数のロケータを具え
るワーク位置決め装置によって相互に押圧して所定位置
に位置決め保持した状態にて、仮付け溶接してフロア６
とし、また、ボディサイド組立工程４では、これもま
た、複数の中間組立体のそれぞれを、ワーク位置決め装
置によって位置決め保持した状態で仮付け溶接してボデ
ィサイド７とする。

このようにして製造されたフロア６およびボディサイ
ド７は、多くはオンラインにて各種の寸法測定を行った
後、中間組立体とともに、メインボディ組立工程５へ供
給されて、そこで、ワーク位置決め装置のそれぞれのロ
ケータにより、相互の押圧下で所定の位置に位置決め保
持され、しかる後、それらの全てを一体的に仮付け溶接
することにてメインボディ８とされる。そしてかかるメ
インボディ８は、これもまた多くはオンラインにて各種
の寸法測定に供される。なお、メインボディ８のこのよ
うな寸法測定は、仮付け溶接が終了して、ワーク位置決
め装置の、メインボディ８に対する拘束が完全に解除さ
れた後に、そのワーク位置決め装置内にて行うことも可
能である。

このような車体組立工程において、ここでは、少なく
とも、メインボディ組立工程５に設置したワーク位置決
め装置の、それぞれのロケータを、ロケータそれ自身の
位置測定手段としても機能させるとともに、中間組立
体、フロア６、ボディサイド７などの組立部品が、ロケ
ータに及ぼす押圧反力の測定手段としても機能させるこ
とによって、各ロケータについてのこれらのそれぞれの
測定値を、車体製造管理装置９へ入力し、そして、この
車体製造管理装置９からは、少なくとも、フロアメイン
工程３およびボデへサイド組立工程４に設置したそれぞ
れのワーク位置決め装置の各ロケータへ位置修正信号を
出力可能ならしめる。

ここで、メインボディ組立工程５に設置されるワーク
位置決め装置は、たとえば第２図に示すように、複数の
ロケータ11を、それぞれのマニプレータ12によって、支
持枠13に取り付けることにより、各ロケータ11を、マニ
プレータ12の作用下で、各種の方向へ移動可能ならしめ
るとともに、フロア６、ボディサイド７その他の組立部
品のそれぞれを、好ましくは、組立部品１個当り二個以
上のロケータ11を用いて、相互に押圧可能ならしめるこ
とにて構成することができ、かかる押圧に際し、各ロケ
ータ11は、組立部品の表面形状と丁度対応する形状の先
端面にて組立部品に面接触する。

また、ここにおけるそれぞれのロケータ11は、単に組
付部品の位置決め保持を行うのみならず、それ自身の位
置、とくに進退位置を測定する位置測定手段と、そこに
作用する、組付部品の押付反力測定手段、たとえば、ロ
ケータ11の進退駆動用モータに流れる電流の測定手段と
を具える。

そして、第１図に示すところでは、これらのことに加
え、フロアメイン工程３およびボディサイド組立工程４
に設置したそれぞれのワーク位置決め装置における、各
ロケータの位置および、各ロケータが組立部品から受け
る押付け反力、ならびにフロア６、ボディサイド７およ
びメインボディ８のオンライン計測値を車体製造管理装
置９へそれぞれ入力するとともに、プレス工程１を経た
ワークの計測値およびサブアッセンブリ工程２にて製造
された中間組立体の計測値をもまた車体製造管理装置９
へ入力し、この一方において、車体製造管理装置９から
は、フロアメイン工程３およびボディサイド組立工程４
のロケータのみならず、メインボディ組立工程５および
サブアッセンブリ工程２のロケータにも位置修正信号を
出力するものとし、そして、プレス工程１へは、型改修
指示を、その改修内容とともに出力するものとする。

ここで、車体製造管理装置９内での各種の信号の処理
は、たとえば第３図に示す手順に従って行うことができ
る。

なお図中、太枠で囲んだ部分は、この発明に必須の信
号処理である。

図に示すところでは、はじめに、メインボディ組立工
程５のそれぞれロケータからの、位置データおよび、組
立部品の押付け反力データに基づき、メインボディのボ
ディ精度を間接的に検知するとともに、組立部品相互の
接触状態、いいかえれば、ロケータが当接する各部にお
いて、組立部品が適正に接触しているかどうかまたは、
迫合いもしくは間隙が生じているかどうかを間接的に検
知する。

ここにおける位置データは、たとえば、ロケータの組
立部品押圧力が、その組立部品の押付け反力に負けるこ
とに起因して、ロケータの実進出位置、いいかえれば最
終位置決め位置が、それの目標進出位置にまで達し得な
かった場合、その他の場合における、最終位置決め位置
と目標進出位置との差として表わされ、正の場合および
負の場合の他、零の場合もあり得る。また、ロケータが
最終位置決め位置に到達するまでの間および到達した時
に、組立部品がロケータに及ぼす押付け反力は、ロケー
タの進出駆動モータを流れる電流値から求めることがで
きる。

従って、メインボディのボディ精度は、上述した位置
データと目標進出位置との関連の下で間接的に検知する
ことができ、また、組立部品の各部分における、迫合
い、間隙の発生の有無は、一の組立部品を位置決め保持
する複数のロケータの相互間において、モータ電流値の
比較を行うことにて検知することができる。

その後は、これらの検知結果、好ましくは、それらに
加えて、メインボディのオンライン計測値を人工知能へ
入力し、ここで、まず、メインボディのボデイ精度、ロ
ケータの位置決め精度および、それぞれの組立部品の接
触状況から、不具合を有する組立部品およびその不具合
箇所を、そこへ蓄積したデータに基づいて判断する。こ
のような判断結果は、それをそのまま、車体製造管理装
置９からの出力信号の基礎とすることもでき、この場合
において、不具合に対する措置に選択の余地があるとき
には、図に破線矢印で示すように、修正の難易度を基準
として、修正工程、修正部位および修正内容を判断した
後、フロアメイン工程３および／またはボディサイド組
立工程４の、それぞれのロケータの少なくとも一個へ位
置決め位置修正指令を出力する。

なおここで、人工知能での、前述した不具合判断をよ
り信頼性の高いものとするためには、次いで、フロアお
よびサイドボディの計測値ならびに、フロアメイン工程
３およびボディサイド組立工程４のそれぞれのロケータ
についての、位置データおよび、組立部品の押付け反力
データをも考慮することによって、不具合部品および不
具合箇所についてのデータを収集するとともに、メイン
ボディのボディ精度に最も影響している不具合部品、不
具合箇所をそれらのデータをもって判断し、さらには、
ワークおよび中間組立体の計測値ならびに、サブアッセ
ンブリ工程のロケータに関する位置データおよび、ワー
クの押付け反力データをも考慮することによって、不具
合の原因を、中間組立体からワークに至る細部部品にま
で追求する。

これらのことによって、不具合を有する組立部品、そ
の不具合箇所および不具合の原因が究明された後は、前
述したと同様に、修正の難易度を考慮して、修正工程、
修正部位および修正内容の判断を行い、場合に応じて、
フロアメイン工程および／またはボディサイド組立工程
の、少なくとも一のロケータの位置決め位置の修正もし
くは、サブアッセンブリ工程および／またはメインボデ
ィ組立工程の、少なくとも一のロケータの位置決め位置
の修正または、プレス型の型修正のための指令を、車体
製造管理装置９から、各該当箇所へ出力する。

この一方において、人工知能では、最終分析結果およ
び修正判断を登録するとともに、各種の修正の結果とし
てのボディ精度を登録することによって学習を行う。

従って、この例の車体製造方法によれば、メインボデ
ィ組立工程の、各ロケータの位置データおよび、各ロケ
ータが組立部品から受ける押付け反力データを基本デー
タとし、サブアッセンブリ工程、フロアメイン工程およ
びボディサイド組立工程におけるそれぞれのロケータに
ついてのそれらのデータの他、ワーク、中間組立体、フ
ロア、ボディサイドおよびメインボディのそれぞれの計
測値を考慮して、不具合箇所を分析するとともに、修正
工程および修正部位を判断することにより、不具合を有
する組立部品およびその不具合箇所を極めて的確に、か
つ容易に見つけ出すことができ、しかも、最も適切な対
策を迅速に講ずることができるので、メインボディの製
造精度を常に一定以上に維持することが可能となる。

（発明の効果） かくして、この発明によれば、とくには、メインボデ
ィ組立工程で、各ロケータの、目標進出位置と実進出位
置との差を測定するとともに、各ロケータが組立部品か
ら受ける押付け反力を測定し、これらの測定結果に基づ
き、不具合を有する組立部品およびその不具合箇所を判
断するとともに、その組立部品の組立てに供したワーク
位置決め装置の、不具合をもたらしたロケータを判断し
て、そのロケータ位置を修正することにより、製品とし
てのメインボディの寸法精度のみに基づいてロケータ位
置の修正を行なう従来技術に比し、不具合部品および不
具合箇所の判断、ひいては、ロケータ位置の修正を、極
めて的確に、かつ迅速に行なうことができ、これがた
め、寸法精度の高いメインボディを定常的に製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車体組立工程のうちの主要工程と、車体製造管
理装置との間の信号系統を示す図、 第２図はメインボディ組立工程のワーク位置決め装置を
例示する図、 第３図は車体製造管理装置での信号処理手順を示すアル
ゴリズムである。 １……プレス工程 ２……サブアッセンブリ工程 ３……フロアメイン工程 ４……ボデヘサイド組立工程 ５……メインボディ組立工程 ６……フロア、７……ボディサイド ８……メインボディ、９……車体製造管理装置 11……ロケータ、12……マニプレータ 13……支持枠

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークの位置決めおよび保持を行うワーク
   位置決め装置を用いたメインボディ組立工程で、他のワ
   ーク位置決め装置を用いて予め組立てられたそれぞれの
   組立部品を、それらの組立部品の押圧下で組付けるに際
   し、 メインボディ組立工程で、前記組立部品の不具合に起因
   して生じる、ワーク位置決め装置の各ロケータの、目標
   進出位置と、実進出位置との差を測定するとともに、各
   ロケータが組立部品から受ける押付け反力を測定し、こ
   れらの測定結果に基づき、不具合を有する組立部品およ
   びその不具合箇所を判断するとともに、その組立部品の
   組立に供したワーク位置決め装置の、前記不具合をもた
   らしたロケータを判断し、そのロケータの位置決め位置
   を修正することを特徴とする自動車車体の製造方法。