JP4343404B2 - 自動車用フロアの多機種混合生産方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数車種の自動車用フロアを同一設備で混合して生産する自動車用フロアの多機種混合生産方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車用フロアは、エンジンルームを構成するフロントコンポーネントと、車室部の床面を構成するフロントフロアと、トランク部の床面を構成するリヤフロアとからなる3つのパーツを溶接結合して組立てられる。
そして、従来、自動車用フロアの生産に際しては、フロントコンポーネント用とフロントフロア用とリヤフロア用の各パーツ組立ラインにおいて、各パーツを構成する複数の構成部材の全ての溶接箇所の溶接を行って各パーツを組立てた後、組立済みのフロントコンポーネントとフロントフロアとリヤフロアとを仮付け溶接してフロアを組立て、その後増打ちラインでフロアのパーツ同士の接合部に増打ち溶接を施している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フロントコンポーネントやフロントフロアやリヤフロアといった各パーツの組立に必要な溶接箇所の数(打点数)は機種(車種)によって異なる。そのため、各パーツ組立ラインで各パーツの全ての溶接箇所を溶接するようにした従来の方法では、複数車種の自動車用フロアを同一設備で混合して生産する場合、各パーツ組立ラインに配置する溶接ロボットの台数を打点数が最大となる車種のパーツに合わせて設定することが必要になる。その結果、各パーツの打点数の少ない車種では溶接ロボットの稼働率が低下し、また、各パーツの打点数がそれまでの車種より多い新車種を入れ込むときは、個々のパーツ組立ラインの改変が必要になって、設備投資が増すと共に時間もかかり、生産性の向上を図る上で問題になっている。
【0004】
本発明は、以上の点に鑑み、溶接ロボットの稼働率を向上させると共に、新車種の入れ込み時の設備投資を低減して、且つ、時間も短縮し得るようにした、生産性に優れた自動車用フロアの多機種混合生産方法を提供することを課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、それぞれフロントコンポーネント、フロントフロア及びリヤフロアからなる複数のパーツを溶接結合して組立てられる複数車種の自動車用フロアを同一設備で混合して生産する方法であって、パーツ毎に設けたパーツ組立ラインで複数のパーツ構成部材を溶接結合して各パーツを組立てた後、複数のパーツを仮付け溶接して自動車用フロアを組立て、その後自動車用フロアに増打ちラインで増打ち溶接を施すものにおいて、個々のパーツ組立ラインにおける各パーツの溶接打点数を全車種について均等化し、各パーツの必要打点数に対し不足する各パーツの打点数の溶接を増打ちラインで行うようにしている。
【0006】
本発明によれば、各パーツ組立ラインにおける各パーツの溶接打点数に機種による差を生じないため、各パーツ組立ラインに配置した溶接ロボットの稼働率が機種によって低下することはない。また、各パーツの必要打点数がそれまでの機種より多い新機種を入れ込むときも、増打ちラインを改変するだけで済み、各パーツ組立ラインの改変は不要になる。そして、増打ちラインでは複数のパーツの打点部を共通の溶接ロボットで溶接できるから、各パーツ組立ラインに溶接ロボットを増設する場合に比し、溶接ロボットの増設台数は少なくて済む。そのため、新機種入れ込み時の設備投資を低減して、且つ、時間も短縮できる。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1は、製品たる自動車用フロアWの生産設備を示している。この生産設備は、フロントコンポーネントW1用の組立ライン1と、フロントフロアW2用の組立ライン2と、リヤフロアW3用の組立ライン3と、フロントコンポーネントW1とフロントフロアW2とリヤフロアW3とを仮付け溶接してフロアWを組立てる結合ステーション4と、フロアWに増打ち溶接を施す増打ちライン5とを備えている。
【0008】
フロントコンポーネントW1用の組立ライン1には、図2に明示する如く、第1セットステーション1aと第1組立ステーション1bと第2セットステーション1cと第2組立ステーション1dとが配置されている。そして、第1セットステーション1aと第1組立ステーション1bとに往復動自在な第1セット台車10を設け、第1セットステーション1aにおいて第1セット台車10上に左右のフロンサイドフレームW1a,W1aと左右のフロントホイールハウスW1b,W1bとをセットした後、第1セット台車10を第1組立ステーション1bに移動し、該ステーション1bにおいて溶接ロボット11により左右各側のフロントサイドフレームW1aとフロントホイールハウスW1bとを溶接結合して左右各側のフロントサイドメンバW1cを組立てる。また、第2セットステーション1cと第2組立ステーション1dとに往復動自在な第2セット台車12を設け、第2セットステーション1cにおいて第2セット台車12上に1対の移載ロボット13,13により左右のフロントサイドメンバW1c,W1cをセットし、更に、置台141,142に置かれたバルクヘッドW1dとダッシュボードW1eとを移載ロボット15で取り上げて、バルクヘッドW1dを両フロントサイドメンバW1c,W1cの前端にセットすると共に、ダッシュボードロアW1eを移載機16を介して両フロントサイドメンバW1c,W1cの後端にセットし、その後第2セット台車12を第2組立ステーション1dに移動し、該ステーション1dにおいて溶接ロボット17により左右のフロントサイドメンバW1c,W1cとバルクヘッドW1dとダッシュボードロアW1eとを溶接結合してフロントコンポーネントW1を組立て、このフロントコンポーネントW1を移載ロボット18で図外の搬送手段に払出す。ここで、各セット台車10,12や各移載ロボット13,18のロボットハンドは車種に応じて交換自在であり、複数の車種のフロントコンポーネントW1を組立ライン1で混合して組立てられるようにしている。
【0009】
フロントフロアW2用の組立ライン2には、図3に明示する如く、セットステーション2aと組立ステーション2bと増打ちステーション2cとが設けられている。そして、セットステーション2aと組立ステーション2bとに往復動自在なセット台車20を設け、投入装置21で投入された左右のサイドシルW2a,W2aと置台22に置かれた複数のクロスメンバW2b〜W2eとを移載ロボット23で取上げて、セットステーション2aに存するセット台車20上にこれらサイドシルW2aとクロスメンバW2b〜W2eをセットし、その後セット台車20を組立ステーション2bに移動し、該ステーション2bにおいて溶接ロボット24によりサイドシルW2aとクロスメンバW2b〜W2eとを溶接結合してフレームアッセンブリを組立てる。また、投入装置25で投入されたパネル部材W2fを自走式の移載ロボット26で取上げて、組立ステーション2bでのフレームアッセンブリの組立後にパネル部材W2fをフレームアッセンブリ上にセットし、溶接ロボット24によりパネル部材W2fとフレームアッセンブリとを溶接結合してフロントフロアW2を組立てる。そして、このフロントフロアW2を増打ちステーション2cに配置したセット治具27に移載ロボット26により移し換え、該ステーション2cで溶接ロボット28によりフロントフロアW2に増打ち溶接を施した後、フロントフロアW2を移載ロボット29で図外の搬送手段に払出す。ここで、セット台車20と各移載ロボット23,26,29のロボットハンドは車種に応じて交換自在であり、また、セット治具27は該治具27上のワーク保持部材の位置を調整自在とした汎用治具で構成されており、複数の車種のフロントフロアW2を組立ライン2で混合して組立てられるようにしている。
【0010】
リヤフロアW3用の組立ライン3には、図4に明示する如く、第1セットステーション3aと、その前方の組立ステーション3bと、第1セットステーション3aの側方の第2セットステーション3cと、その前方の第2組立ステーション3dと、第2組立ステーション3dの前方の第3セットステーション3eと、その前方の第3組立ステーション3fとが設けられている。そして、第1セットステーション3aと第1組立ステーション3bとに往復動自在な第1セット台車30を設け、置台31に置かれた左右のサイドフレームW3a,W3aと前後1対のクロスメンバW3b,W3cとを移載ロボット321で取上げて、第1セットステーション3aに存する第1セット台車30上にセットし、その後第1セット台車30を第1組立ステーション3bに移動し、該ステーション3bにおいて溶接ロボット331によりサイドフレームW3aとクロスメンバW3b,W3cとを溶接結合してフレームアッセンブリを組立てる。また、第2セットステーション3cと第2組立ステーション3dとに往復動自在な第2セット台車34を設け、置台351,352に置かれたメイパネルW3dとサブパネルW3eとを移載ロボット322で取上げて、第2セットステーション3cに存する第2セット台車34上にメインパネルW3dとサブパネルW3eとをセットし、その後第2セット台車34を第2組立ステーション3dに移動し、該ステーション3dにおいて溶接ロボット332によりメインパネルW3dとサブパネルW3eとを溶接結合してパネルアッセンブリを組立てる。また、第3セットステーション3eと第3組立ステーション3fとに往復動自在な第3セット台車36を設け、第3セットステーション3eに存する第3セット台車36上に第1組立ステーション3bで組立てられたフレームアッセンブリを自走式の移載ロボット371でセットすると共に、フレームアッセンブリ上に第2組立ステーション3bで組立てられたパネルアッセンブリを移載ロボット372でセットし、その後第3セット台車36を第3組立ステーション3fに移動し、該ステーション3fにおいて溶接ロボット38によりフレームアッセンブリとパネルアッセンブリとを溶接結合してリヤフロアW3を組立て、このリヤフロアW3を移載ロボット39により図外の搬送手段に払出す。ここで、各セット台車30,34,36と各移載ロボット321,322,371,372,39のロボットハンドは車種に応じて交換自在であり、複数の車種のリヤフロアW3を組立ライン3で混合して組立てられるようにしている。
【0011】
結合ステーション4と増打ライン5の詳細は図5及び図6に示す通りであり、上記各組立ライン1、2、3で組立てられたフロントコンポーネントW1とフロントフロアW2とリヤフロアW3とを搬送手段で結合ステーション4に搬送して、該ステーション4に配置したセット治具40上にフロントコンポーネントW1とフロントフロアW2とリヤフロアW3とを図示省略した移載ロボットにより所要の位置関係でセットすると共に、置台41に置かれたリヤパネルW4を移載ロボット42でリヤフロアW3の後端にセットし、これらフロントコンポーネントW1とフロントフロアW2とリヤフロアW3とリヤパネルW4とを結合ステーション4の左右各側に配置した前後3台の溶接ロボット431,432,433で仮付け溶接してフロアWを組立てる。ここで、セット治具40は、該治具40上のワーク保持部材の位置を調整自在とした汎用治具で構成されており、複数の車種のフロアWを結合ステーション4で混合して組立てられるようにしている。
【0012】
増打ちライン5には、結合ステーション4に隣接する始端の投入ステーション5aと、終端の払出しステーション5bと、投入ステーション5aと払出しステーション5bとの間の複数の溶接ステーション5c1〜5cnとが設けられており、更に、投入ステーション5aから払出しステーション5bに向けてシャトルバー50aによりガイドレール50bに沿って間歇送りされる複数の台車50が設けられている。また、結合ステーション4の左右各側の最前位の溶接ロボット431と中間の溶接ロボット432とを自走式の搬送兼用ロボットに構成し、結合ステーション4で組立てられたフロアWをこれら溶接ロボット431,432により投入ステーション5aに搬送して台車50上にセットするようにしている。そして、台車50を各溶接ステーション5c1〜5cnに順に移動して、各溶接ステーション5c1〜5cnの両側部に配置した溶接ロボット51によりフロアWに増打ち溶接を施した後、払出しステーション5bにおいて図外の移載機により台車50からフロアWを取上げ、空になった台車50を床面下のリターン路52を介して投入ステーション5aに戻している。ここで、台車50は、該台車50上のワーク保持部材の位置を調整自在とした汎用台車で構成されており、増打ちライン5で複数の車種のフロアWの増打ち溶接を行い得られるようにしている。
【0013】
ところで、フロントコンポーネントW1やフロントフロアW2やリヤフロアW3の必要打点数(溶接箇所の数)は車種によって異なり、また、これらパーツW1,W2,W3を溶接結合してフロアWとしての強度を得るのに必要なフロアWの必要打点数数も車種によって異なる。図7(A)は、A,B,C,D,Eの5つの車種における各パーツW1,W2,W3の必要打点数とフロアWの必要打点数とを示している。図7(A)から明らかなように、フロントフロアW2やリヤフロアW3の必要打点数は車種によって大きく異なり、フロントフロアW2ではB車種とD車種とで打点数の差が100以上にもなり、リヤフロアW3ではE車種とA車種とで打点数の差が60以上にもなる。そして、各パーツW1,W2,W3の組立ライン1,2,3で各パーツW1,W2,W3の全ての打点の溶接を行う場合は、各組立ライン1,2,3に必要打点数が最大となる車種のパーツに合わせた台数の溶接ロボットを配置することが必要になり、フロントフロアW2用の組立ライン2におけるD車種のフロントフロアW2の組立時や、リヤフロアW3用の組立ライン3におけるA車種のリヤフロアW3の組立時には溶接ロボットの稼動率が著しく低下する。
【0014】
そこで、本実施形態では、各パーツW1,W2,W3の搬送途中での変形を防止するのに必要な最低限の溶接を各組立ライン1,2,3で行うものとして、図7(B)に示す如く、個々の組立ライン1,2,3における各パーツW1,W2,W3の溶接打点数を全車種について均等化し、各パーツW1,W2,W3の必要打点数に対し不足する各パーツW1,W2,W3の打点数の溶接を増打ちライン5で行うようにした。
【0015】
これによれば、各組立ライン1,2,3には、各パーツW1,W2,W3の必要打点数の車種による差に係りなく、必要最小限の台数の溶接ロボットを配置すれば良く、溶接ロボットの稼働率が向上する。尚、増打ちライン5に配置する溶接ロボットの台数は増す必要があるが、増打ちライン5では複数のパーツW1,W2,W3の溶接を共通の溶接ロボットで行うことができるため、個々の組立ライン1,2,3に打点数最大の車種のパーツに合わせて溶接ロボットを増設する場合に比し、溶接ロボットの合計台数は少なくて済む。
【0016】
また、各パーツW1,W2,W3の必要打点数が既存の車種より多い新車種を入れ込む場合も、増打ちライン5で打点数の増加を吸収することにより、各パーツW1,W2,W3の組立ライン1,2,3の改変を行わずに済む。そのため、新車種入れ込み時の設備投資を低減できると共に時間も短縮できる。
【0018】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、各パーツ組立ラインにおける各パーツの溶接打点数に機種による差を生じないため、各パーツ組立ラインに配置する溶接ロボットの稼働率が機種によって低下することがなく、而も、新機種入れ込み時の各パーツ組立ラインの改変が不要になって、設備投資を低減できると共に時間も短縮でき、生産性の大幅な向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の実施に用いる自動車用フロアの生産設備を示す平面図
【図2】図1の設備の一部たるフロントコンポーネント用組立ラインの拡大平面図
【図3】図1の設備の一部たるフロントフロア用組立ラインの拡大平面図
【図4】図1の設備の一部たるリヤフロア用組立ラインの拡大平面図
【図5】図1の設備の一部たる結合ステーションと増打ちラインの拡大平面図
【図6】図5の矢印VI−VI線から見た結合ステーションと増打ちラインの側面図
【図7】(A)フロントコンポーネントとフロントフロアとリヤフロアとから成る各パーツとフロアの各車種における必要打点数を示すグラフ、(B)各組立ラインと結合ステーション及び増打ちラインとでの各車種における溶接打点数を示すグラフ
【符号の説明】
W フロア(製品)
W1 フロントコンポーネント(パーツ)
W2 フロントフロア(パーツ)
W3 リヤフロア(パーツ)
1 フロントコンポーネント用組立ライン(パーツ組立ライン)
2 フロントフロア用組立ライン(パーツ組立ライン)
3 リヤフロア用組立ライン(パーツ組立ライン)
4 結合ステーション
5 増打ちライン
Claims (1)
- それぞれフロントコンポーネント、フロントフロア及びリヤフロアからなる複数のパーツを溶接結合して組立てられる複数車種の自動車用フロアを同一設備で混合して生産する方法であって、
パーツ毎に設けたパーツ組立ラインで複数のパーツ構成部材を溶接結合して各パーツを組立てた後、複数のパーツを仮付け溶接して自動車用フロアを組立て、その後自動車用フロアに増打ちラインで増打ち溶接を施すものにおいて、
個々のパーツ組立ラインにおける各パーツの溶接打点数を全車種について均等化し、
各パーツの必要打点数に対し不足する各パーツの打点数の溶接を増打ちラインで行う、
ことを特徴とする自動車用フロアの多機種混合生産方法。
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