JP2748691B2 - 自動車の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車体を構成する部品やパネル材等のワークを
製造する工程を含めた車体の組立て工程においてワーク
の情報管理を行なって自動車車体を製造する自動車の製
造方法に関する。

（従来の技術） 自動車車体の組立ては、プレス、圧延、或いは鍛造工
程等の所定の工程（圧造工程）を経て、自動車車体の所
定の部位の部品やパネル材つまりワークが製造された後
に、これらの多数のワークを車体組立て工程においてス
ポット溶接等によって接合することによりなされてい
る。車体組立て工程としての例えばフローメイン工程で
は、エンジンコンパートメントとフロントフロアとリア
フロフの部分が接合されるが、これらのワークは予め圧
造工程で製造された複数のワークを接合することによっ
て製造されている。

実際には、車体を製造するには、圧造工程で製造され
たｎ種類のワークを組合わせて、ｍ種類の半製品、例え
ばエンジンコンパートメント等を製造し、これらのｍ種
類のワークを更に組合わせてｚ種類の車体を組立ててい
る。車体組立て工程を経て製造された車体つまりホワイ
トボディは、更に塗装工程に送られて、塗装された後に
艤装ライン等を有する車両組立て工程に送られる。した
がって、現在製造されているエンジンコンパーメント等
の種々の半製品の数も数百種類におよぶこともあり、こ
れらの半製品の考えられる組合わせは、結果的に膨大な
数に登る。このため、これらのワークの組合わせを正し
く行なう必要があり、組合わせの指示つまり生産指示と
部品の管理や判別が、車体を製造する際に極めて重要な
こととなる。

現在行なわれている生産システムの概略を第８図を参
照して説明すると、プレス等の加工機械を用いて、種々
のパネル材が圧造されており、概略的に、第８図におい
ては、最小単位の１〜ｎ種類の部品が製造されていると
仮定する。これらの部品は、スポット溶接機等によって
いくつかが組立てられて、ａ〜ｍ種類のパネル状の半製
品が製造される。そして、更に、これらの半製品ａ〜ｍ
が組立てられて、より組立てが進んだＡ〜Ｚ種類の半製
品つまりこの場合車両が製造される。このようなＺ種類
の車両は、次の塗装工程で化成処理や塗装がなされて、
艤装ライン等に搬送される。

第９図は、４種類の部品を組立て装置10によって、符
号ａ〜ｃで示す３種類の半製品を組立てる場合の概略を
示している。例えば、１〜４で示す４種類の部品を用い
て、ｃ、ｂ、ａの順でパネル材を組立てると仮定する
と、生産管理コンピュータ11からは、制御装置12を介し
て、各々の装置に対して制御装置が送られる。この制御
信号にしたがって、部品投入装置13はパネル材ｃを組立
てるべく、部品１、３、４を組立て装置10に搬送し、順
次、生産指示データに応じて、所定の部品が組立て装置
10に搬送され、所定の順序でパネル材が組立てられる。
部品１〜４が組立て装置10に搬入される前には、判別装
置14、15によって、指示された部品が搬入されたか否か
を判別し、指示通りであれば、溶接装置等によって組立
て作業が自動的になされ、指示通りでなければ、誤りで
ある旨の情報を発し、正常へ戻すための処理を行なって
いる。これらの半製品ｃ〜ａは、種類を判別装置16によ
って判別した後に、次の組立て装置17に送られる。

（発明が解決しようとする課題） 上述のように、多数の部品やパネル材を組立てること
によって車両の製造を行なう場合には、部品１〜ｎやパ
ネル材ａ〜ｍの種類を判別することが重要な条件とな
る。これらの種類を判別するために、視覚装置を用いて
部品やパネル材の特徴的な部分を識別する方式がある
が、この方式で識別することができるのは、部品等の形
状が相互に大きく異なるときであって、形状が類似して
いたり、複雑な部品等を判別するときには、この方式は
困難である。比較的小さな部品等に対しては、その長さ
や大きさ等を測定する方式もある。しかし、この方式で
は、大きな部品や半製品、例えば車体等では、測定装置
が大型かつ高価となるのみならず、測定可能な部位が込
み入っていたりして、あまり有効な方式ではない。

更に他の識別方式としては、部品の孔等の有無を調べ
て種類を判別するものがある。部品の場合には組立てを
容易にするために孔等が形成されていることが多く、こ
れを調べて判別することも良く行なわれている。しか
し、これらの孔は小さかったり、部品の内側の複雑な位
置であったりすることも多く、判別装置が複雑になって
しまうことも多い。

これらの何れの方式にあっても、部品やパネル材の組
立てのために位置決め精度を高めることが必須である
が、組立てが進行するに従って、形状が変化するので、
各ステージの機械や工程毎に判別装置を工夫する必要が
従来あった。したがって、判別装置が繁雑かつ高価とな
っている。

上述した種々の判別装置によって判別されるべき部品
やパネル材に、各々の部品等のデータや情報を書き込む
ことが従来なされている。この書き込み方法としては、
部品等に刻印したり、バーコードによって情報を部品等
に予め打ち抜いておいたり、或いはレーザー等で情報を
書き込むことがなされている。しかしながら、これらの
方式は、何れも、部品等に傷を付けることになるので、
内側に取付けられるパネル材やパネル材の内面等のよう
に、製品となったときに外部からは目視されない部分に
情報を記録する必要がある。そのため、利用できる部位
が限定されることになるだけでなく、読み取り装置の形
状も複雑になるという問題点がある。

磁気によって部品やパネル材に情報を記録するように
すれば、上述した問題点は回避されることになるが、こ
の書き込み方式では、部品等が鉄以外の例えばアルミ合
金の場合には適用することができず、更に、信頼性の向
上が困難であるだけでなく、情報の書き込み密度が薄い
ので、書き込むべき範囲が広くなるという問題点があ
る。

部品等の情報をバーコードで書き込んだステッカーや
IDカードのような物品やパネル材に貼り付けるようにす
ることもなされているが、この方式では後にステッカー
等を回収する必要がある。更に、このステッカーの回収
時には、これを自動的に外す装置が複雑かつ困難とな
る。また、IDプレート等は高価なために、回収して再利
用するシステムを構築する必要がある。

本発明は上述した従来の自動車車体の製造方法におけ
る問題点を解決し、ワークの任意の部位にワークの情報
を書き込めるようにして、生産能率を向上し得る自動車
の製造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） 上記目的を達成するための本発明は、部品等のワーク
を製造する圧造工程と、前記ワークを複数個相互に接合
する組立て工程と、組立て終了後のワークを前処理用溶
剤で塗装前処理したうえで、塗装を施す塗装工程とを有
する自動車の製造方法において、前記前処理用溶剤によ
って溶解可能なインクを用いて、組立て工程で必要な生
産指示情報を前記ワークの外表面に印刷する工程と、組
立て終了後、前記塗装工程における前記塗装前処理する
段階で前記印刷した情報を前処理用溶剤で溶解し完全除
去する工程とを有する自動車の製造方法である。

（作用） 自動車車体を構成する部品やパネル材等のワークに
は、塗装工程の前処理段階において前処理用溶剤で溶解
するインクを用いてワークの生産指示情報が当該ワーク
の外表面に印刷されることになる。ワークの組立てに際
しては、読み取り装置や作業者によってワークの種別が
判断され、生産管理がなされると共に、組立て完了後に
は、塗装工程における塗装前処理する段階で、印刷した
生産指示情報は、前処理用溶剤で溶解し完全除去され
る。したがって、簡単な装置によりワークの任意の位置
に生産指示情報を記録することができ、作業者のみなら
ず、情報読み取り装置の構成も簡単となる。

（実施例） 以下、本発明の自動車の製造方法について、図面を参
照しつつ詳細に説明する。

自動車車体は周知のようにフロアメイン工程やメイン
ボディ工程及びメタルライン工程等の複数の組立て工程
を有しており、フロアメイン工程では、エンジンコンパ
ートメントとフロント及びリアのフロアパネルが組立て
られてフロフメインが形成される。そして、このフロア
メインには、次のメインボディ工程で、ボディサイドパ
ネルやルーフパネル等が組立てられている。更に、メタ
ルライン工程では、ドアパネルやルーフパネル等が組付
けられることになる。これらの組立て工程に加えて、エ
ンジンコンパートメントやルーフパネル自体も、予め他
の組立て工程で複数の部品を組立てることによって製造
されている。

このように、自動車車体は、最小単位の部品を複数個
組立てて、半製品であるパネル材つまり自動車車体構成
部材を構成した後に、更に複数の車体構成部材を相互に
組立てることによって製造されており、半製品自体も少
ない製造工程で製造できる場合もあり、多数の製造工程
を経て製造される場合もある。これら部品及びパネル材
を含めてワークと指称する。

第１図は本発明の自動車の製造方法の基本概念を示す
図であり、圧造印刷工程21では例えば自動車車体を構成
する最小単位の部品をプレス等によって製造する。そし
て、各々の部品に対しては、所定の位置に部品情報を印
刷する。この圧造印刷工程21を経た部品は、組立て印刷
工程22に送られて部品の種別が判別されて、パネル材等
の半製品に組立てられると共にこの半製品に対しては、
半製品の情報が印刷される。通常では、この半製品に対
して最終の組立て工程23において、更に他の部品等が組
立てられて、より組立てが進んだ半製品が製造される。
尚、この組立て工程においても、半製品の種別が判別さ
れる。

車体を構成する部材によっては、組立て工程の数は相
違することになり、多数の組立て工程を経て所定の半製
品が形成されることがある。ただし、第１図において
は、最初の組立て工程22と、最終の組立て工程23のみが
示されている。最終の組立て工程23を経て製品、つまり
車体が形成された後には、塗装工程24に搬送されること
になる。

圧造印刷工程21及び組立て印刷工程22においては、上
述したように各々の部品や半製品に対して部品情報が印
刷されることになる。印刷に使用されるインクは、脱脂
工程、洗浄工程、化成処理工程、及び洗浄工程からなる
前処理工程を有する前記塗装工程のうち脱脂工程におい
て使用される溶剤で溶解する材料により製造されたもの
が使用される。車体を構成するパネル材には油が塗布さ
れており、ジンクロ（ジンクリッジプライマー）等が使
用されているものもあるので、そのような場合でも印刷
が可能となり、かつ前処理工程において使用される溶剤
によって溶けるものをインクとして選定する。

印刷する方式としては、インクを吹き付ける方式やイ
ンクジェットプリンタを用いる方式等があり、更には、
球状のプリント面を有するスタンプ形式としても良い。
この場合にはプリント面が球状となっているので、部品
やパネル材が平坦となっていなくとも、印刷することが
できる。記録することができる情報の種類としては、バ
ーコードでも、漢字等の文字としても良く、更には、特
定の信号等種々のものを使用することができる。文字を
使用すれば、読み取り装置以外に作業者がワークの種類
を判断することができる。

このようにして印刷された情報を、組立て工程22、23
及び塗装工程に搬入する前に読み取ることが必要となる
が、この判別装置としては公知の反射型光電スイッチ、
視覚装置、及びバーコードリーダー等種々のタイプのも
のを使用することができる。

第２図は本発明の製造装置を制御する生産システムの
全体を示す概略図であり、生産管理コンピュータ30から
指示により圧造工程21における製造装置21aにより部品
つまりワークが製造され、製造された部品の各々に対し
ては、コンピュータ30からの指示を受けて印刷装置21b
により所定の部品情報が印刷がなされる。この圧造工程
21から搬出された部品は出荷工程31、及び納入工程32の
際に、既に書き込まれた部品情報を前述した視覚装置等
の読み取り装置によって読み取り、その情報を生産コン
ピュータ30によって伝送する。以後、組立て工程22、2
3、出荷工程33、納入工程34においても同様に部品やパ
ネルについての情報は読み取り装置によって読み取られ
て、コンピュータ30に伝送される。それぞれの工程の装
置に対しては、生産コンピュータ30から、ワークの種類
に応じて所定の作業信号が送られる。

塗装作業が終了した状態では、多数の部品やパネル材
が組付けられた製品となっているので、必要な情報の密
度は高くなっており、データ変換工程35において、従来
使用されているIDプレート等の情報管理方式に置き代え
る。したがって、塗装以降の艤装工程等の最終工程36ま
では、IDプレート等によって情報の読み取り管理がなさ
れる。

第３図は本発明の応用例を示す図であり、この図は２
枚のパネル材を相互にスポット溶接によって接合し、１
つの半製品を製造している状態を示す。この場合には、
予めパネル材を成形する工程において、スポット溶接す
べき部位に上述したインクを用いて打点位置にマーク40
を付しておく、そして、図示する組立て工程において
は、視覚装置41によってマークされた打点位置を読み取
りながら、制御装置42からの制御信号によってスポット
ガンを有するロボット43の作動を制御する。したがっ
て、この場合には、ロボット43に対して打点位置をティ
ーチングする必要がなくなり、打点位置の変更や車種の
変更があっても、印刷位置を変更するだけで所定の位置
に確実にスポット溶接を行なうことができる。

第４図は本発明の更に他の応用例を示す図であり、車
種や仕向地に応じて、ワークの種類を作業者に表示すべ
く、上述したインクでマーク44a、44bを付するようにし
ても良い。それぞれのマーク44a、44bは色彩が相違して
おり、例えば図示しない表示灯によって、色彩とワーク
の種類との関連を示すようにすれば、作業者はマーク44
a、44bを目視してワークの種別を判断することもでき
る。

第５図に示す他の応用例にあっては、複数の部品を組
付ける際における部品相互のセット位置を作業者に表示
すべく、いわゆるアイマーク45をワークに付するように
している。これにより、ワークの上下左右等も作業者は
容易に判断することができ、組付け作業がより容易とな
る。

第６図は更に他の応用例を示す図であり、パネル材同
志を組付ける際に、パネル材を所定の治具に位置決めし
ている状態を示す。この場合には、図示しないドロップ
リフターから矢印Ａで示す方向に送って位置決め治具に
載置する際に、ラフな位置決め精度で治具にまで搬送し
た後に、予めパネル材に付されたマーク46を読み取り装
置47によってパネル材の位置を検出する。そして、パネ
ル材を上下方向及び水平方向に微調整する装置48によっ
て所定の位置に位置決めすることになる。

このような位置決めは従来ではNCロケータによって治
具に対して正確な位置に位置決めしているが、そのよう
な位置決め装置を用いることなく、簡易な装置によって
所定の位置にパネル材を位置決めすることができる。

更に第７図に示す他の応用例にあっては、それぞれ３
つのステージを有するＡ〜Ｃの組立て工程を経て、１つ
のパネル材が組立てられる場合を示している。組立て工
程ＡはステージA1〜A3の何れかで組立てがなされ、同様
に組立て工程ＢはステージB1〜B3の何れかで、そして組
立て工程ＣはステージC1〜C3の何れかで組立て作業がな
される。したがって、図示する組立て工程の組合わせ
は、理論的には27通り存在することになり、例えば図示
するパネル材ＷがステージA1、B2、及びC2で組立てられ
たとすると、パネル材Ｗには各ステージの履歴を示すべ
く、所定のマーク50が付されたことになる。

完成されたパネルＷの組立て精度を測定した結果、所
定の精度に組立てられていなかったならば、工程Ａ〜Ｃ
の何れのステージでの組立て装置が不良であるかを発見
することができる。これにより、完成された車両や完成
されたワークの履歴をも管理することができるという利
点を本発明は有している。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、塗装工程の前処理段階
において前処理用溶剤で溶解し得るインクを用いて、ワ
ークの外表面にこれの生産指示情報を記録するようにし
たので、当該生産指示情報がワークの外表面に印刷され
ていることから前処理用溶剤により溶解し完全除去する
ことが容易に可能となると同時に、ワークの見易い位置
に情報を記録することができることになり、情報を読み
取る装置は簡単な構造となる。また、作業者自体もその
情報を容易に見ることができ、車両の生産管理システム
が簡便となり、低コストで作業性良く車両を製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念を示す製造工程図、第２図は
本発明の製造方法における製造管理システムの概略構造
を示す工程図、第３図は本発明の応用例による溶接組立
て工程を示す斜視図、第４図及び第５図は本発明の更に
他の応用例を示す正面図、第６図は本発明の更に他の応
用例を示す斜視図、第７図は本発明の他の応用例に係る
組立て工程を示す工程図、第８図は従来の車体組立て工
程を示す工程図、第９図は従来の生産管理システムの概
略構造を示す工程図である。 21……圧造印刷工程、22……組立て印刷工程、23……組
立て工程、24……塗装工程。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】部品等のワークを製造する圧造工程と、 前記ワークを複数個相互に接合する組立て工程と、 組立て終了後のワークを前処理用溶剤で塗装前処理した
   うえで、塗装を施す塗装工程とを有する自動車の製造方
   法において、 前記前処理用溶剤によって溶解可能なインクを用いて、
   組立て工程で必要な生産指示情報を前記ワークの外表面
   に印刷する工程と、 組立て終了後、前記塗装工程における前記塗装前処理す
   る段階で前記印刷した情報を前処理用溶剤で溶解し完全
   除去する工程とを有する自動車の製造方法。