JP4386796B2 - 組立て工場 - Google Patents

Description

本発明は、自動車その他物品を組立てる組立て工場の設備および組立て作業の方法に関する。本発明は組立て対象となる物品がコンベアにより移動している状態にあるとき、その移動している対象物品に部材を供給するために利用する。とくに本願出願人が先願（特願２００４−０６６５１６（本願出願時において未公開）に開示した、新しい車両組立ての形態（試験現場では通称「日時計」と呼称する）で利用するために発明されたものであるが、車両組立てに限らず広く利用することができる。

本願出願人は、上記先願に新しい車両組立て工場の形態を開示した。これは従来から実施されている車両製造ラインを設ける工場の形態を根本的に変革するものである。すなわち従来の車両組立て工場は、１９０７年に設立されたT型フォードの製造工場で創始されたものであるとされ（Encyclopedia Britannica, Henry Fordの欄参照）、広くかつ継続的に実施されてきた形態である。これは直線状の長い製造ラインの始端から車両用フレームを投入し、この車両用フレームを設定されたタクトにしたがって移動させながら、各工程を順次経過するごとに、この製造ラインの側方から、車軸、エンジン、動力伝達系、各種部品ユニット、キャビンなどを供給して、次第に完成度の高い車両組立てを行うものであった。

これに対して上記先願に開示された発明は、車両が1台（または２〜３台）だけ載置される円盤状の回転組立て台を用意し、その組立て台をその円盤の中心軸まわりにゆっくり回転させながら、その組立て台の上で車両組立てを実行するものである。そしてこの回転組立て台の周囲には、この回転組立て台の回転中心からほぼ放射状に床面上にモジュール供給エリアを設定し、回転組立て台上の作業の進行にあわせて、このモジュール供給エリアから回転組立て台の上で必要な部品、および複数の部品が一つの形態に組み立てられたモジュールを供給する。

このような作業形態について数ヶ月にわたる繰り返し試験および改良が施された。その結果から、標準的なトラックについてはこの回転組立て台を数十分に一回転させる間に、その組立てを一定水準まで実行することが可能であり、完成された車両は自走してこの回転組立て台を離脱することができる状態になることがわかった。

この組立て方式の最大の利点は、仕掛かり品の数量を小さくするとともに、仕掛かり品として滞留する期間を短縮する経済効果である。すなわち従来の組立てライン方式では、未完成の車両が一工程の作業時間（例えば１５分）の工程数ｎ倍（例えばｎ＝３０）だけ製造ライン上に滞留することになり、これはすべて経理上の仕掛かり品として計上されることになる。これに対して回転組立て台を用いた方式では、仕掛かり品として計上される数量は各工場毎に一台であり、一台分の組立て作業時間は数十分（さらに具体例では約１時間）である。またこのような製造形態を採ることにより、生産ラインのスペースを小さくすることができる、部品やモジュールの移動距離を小さくすることができる、大型設備装置の多くが不要になる、生産管理の柔軟性が増す、などの利点がある。

上記のような回転組立て台を用いた車両組立て作業の試験の中で、組立て作業の進行にしたがって、回転組立て台の周囲に設けられたモジュール供給エリアから、モジュールあるいは部品を供給するためのクレーン装置およびその周辺装置に、何らかの工夫を施すことが必要であることがわかった。ここで「クレーン装置」とは、物品を吊上げて搬送するホイスト、およびホイストが走行するレールを含む設備と定義する。

上述のように組立て作業中の未完成車両は、回転組立て台の中央に載置されてゆっくりと回転する。その回転角速度は例えば毎分数度（さらに詳しく例示すると６°／ｍｉｎ）である。この例示した数値は必ずしもその工程を通じて一定に制御する必要はなく、作業の性質により、設定された時間ごとに、回転角速度をプログラムにしたがって変更することも行われている。

そして組立て作業の進行に伴い、随時その周囲からこの回転組立て台に必要なモジュール（あるいは部品）を供給することになる。このときに作業者は、工場の天井に施設されたレールから吊り下げられたホイストを操作して、モジュール供給エリアで準備された必要なモジュールを適正なタイミングでピックアップし、これを作業者が介助しながら回転組立て台の上に搬入し、組立て作業中の車両の取付け位置に供給する。

なおこの明細書で「モジュール」とは、エンジン・モジュール、アクスル・モジュールなど、複数の部品をある形態に組み立てた複合的な物品のほか、燃料タンク、電池、座席など単体部品をも含む総称とする。

組立て工場で、モジュールを吊上げ、所望の方向に移送するために使用されるホイストの水平搬送方向は、必然的にその工場の天井に設けられホイストが走行するレールの方向になる。回転組立て台を利用する組立て作業の試行試験から、この水平搬送方向が固定された構造のものでは、きわめて不都合な場合があることが経験された。実用的には、ホイストが搬送する部品あるいはモジュールを組立て作業を実行中の車両フレームに接近させるために、一時的に回転組立て台の回転を停止させることが必要であった。回転組立て台の回転を一時的に停止させることは、組立て作業の一時的な中断を意味する。回転組立て台の回転を任意に停止させてよいこととすると、組立て作業を任意に中断してよいことになり、これは作業能率の低下を招く原因とする。

これをさらに詳しく説明すると、組立て作業中の車両は回転組立て台とともに緩やかに回転している。これに対して、モジュールあるいは部品を供給するホイストが、その水平搬送方向が固定的であるとき、モジュールあるいは部品を組立て中の車両の適正な位置に精密に接近させることができない。たとえばエンジン・モジュールをゆっくり車両フレームの上に吊り降ろす作業中に、ホイストの移動方向は一定の直線方向であるところ、車両フレームは円周上を緩やかに移動している状態となる。回転組立て台が回転している状態では、ホイストの移動方向は回転組立て台の回転に追従し、回転組立て台上の組立て中の車両に対して、一定の角度を維持させることができるように構成するが望ましいことがわかった。

また回転組立て台の上にモジュール供給エリアから複数のモジュールを供給する場合に、その供給タイミングは、前後多少の余裕を許容することが必要である。すなわち回転組立て台上の組立て中の車両について、その作業時間は必ずしも設計通りに厳格に実行されるとは限らず、早めに進行することもあり、あるいは遅れることもある。これにしたがって、モジュール供給エリアからのモジュールの供給が、設計されたタイミングから多少ずれて早くなるまたは遅くなることがあっても、これを許容するように設定することが好都合である。これがこの回転組立て台を利用する利点でもある。このために、モジュールを搬送するホイストは、回転組立て台の回転角度とは一時的に独立して、モジュールをピックアップすることができるように構成すべきであることもわかった。

すなわち本発明は、緩やかに回転する回転組立て台の上で車両の組立て工程を実行する車両組立て工場で、この回転組立て台にモジュールあるいは部品を供給するための合理的な形態のクレーン装置、およびその周辺装置を提供することを目的とする。本発明は、回転組立て台上の車両組立て作業の作業工数を低減するための補助装置を提供することを目的とする。本発明は、回転組立て台の上の組立て作業中の車両に対する物品を破損することなく、正確な位置に供給するための装置を提供することを目的とする。本発明は、回転組立て台の回転状態を継続しながら、この回転組立て台に供給されるモジュールあるいは部品を回転組立て台上にある組立て作業中の車両に対して、作業に都合のよい方向から、その方向を必要な時間にわたり維持しながら、供給することができる工場設備を提供することを目的とする。本発明は回転組立て台を一定速度で回転させることにより、作業進行速度を一定に維持することができる工場設備を提供することを目的とする。本発明は、何らかの事情が発生して、回転組立て台上での作業が予定された時間通りに進行しない場合にも、柔軟に対応させて、モジュールあるいは部品を回転組立て台の上に供給することができるクレーン装置を提供することを目的とする。

さらに本発明は、さまざまな量産物品を製造する工場で利用することができることがわかった。従来から自動車の製造工場では、コンベアは一工程の距離毎に移動させ、作業者が作業対象となる物品へアクセスするタイミングではコンベアの移動を停止させる、いわゆるタクト・システムを採用している。しかし本発明を利用することにより、その多くの作業工程は、コンベアを継続的に移動させた状態で組立て作業を行うことができるものと考えられる。コンベアを継続的に移動させた状態で組立て作業を行うと、コンベアに沿って設けられる一つの工程の距離間隔を任意に設定することができる。すなわちコンベアを一定速度で駆動させておき、作業時間の短い工程はその工程領域を短くし、作業時間の大きい工程はその工程領域を長くするように構成することができる。

また工場に設備されたコンベアは、工場内で作業中の半製品を移動させるためのみに利用されている場合がある。このような工場では、コンベアにより移動されてきた半製品をいったんコンベアから固定的な台の上に移し、一定の作業を行ってからまたコンベアに戻して次の工程に送るという操作を行っている。本発明の装置を利用することにより、その多くの工程作業は半製品をコンベアの上に載置したままで実行することができるものと考えられる。すなわち本発明は、コンベアにより作業対象となる物品を移動させながら、部品および材料を供給して製造組立て作業を行う工場に広く利用することができる。

すなわち上述の目的に加えて、本発明は作業対象となる物品を緩やかに移動させながら、その物品にモジュールを供給することを目的とする。本発明は、モジュールを供給するタイミングで、コンベアの流れを一旦停止さる必要のない方法および装置を提供することを目的とする。本発明は、供給するモジュールと組立て中の物品とを不用意に衝突させることのない、制御方法および装置を提供することを目的とする。

本発明の第一は装置の発明であって、組立て作業中の物品を搬送するコンベア（１）と、このコンベアにより搬送されている物品に供給するモジュール（部品、材料を含む）を準備するモジュール供給エリア（２ａ〜２ｋ）と、このモジュール供給エリアから供給すべきモジュールを前記コンベアに沿って移動中の前記物品の位置に移送するホイスト（５）とを備えた組立て工場において、前記コンベアの上空で前記ホイストの移動方向および速度を前記コンベア（１）が搬送する前記物品の移動方向および速度に同期させる手段を備えたことを特徴とする。「物体Ａの移動方向および速度を物体Ｂの移動方向および速度に同期させる」とは、ＡおよびＢなる二つの物体が、一つの注目する時点で絶対空間に対してそれぞれ同一の移動方向にそれぞれ同一の移動速度で移動するように制御することを意味する。具体例として物体ＡおよびＢを相互に機械的に堅固に連結すればそのような状態になるが、本発明の装置では機械的手段に限らず、複数の機械的手段および電気的手段を含む構成手段によっても、そのような状態を実現することができる。

すなわち本発明の装置では、コンベアにより搬送されている物品に対してモジュールを供給するためのホイストをこのコンベアの動きに同期させることにより、「物品」と「ホイスト」との相対位置関係が固定化された状態になり、ホイストにより搬送されるモジュールをコンベアにより搬送されている物品の所望位置に、作業者の手操作その他にしたがって正確に接近させることができることになる。上記括弧内の数字は後から説明する実施例図面の参照数字である。

前記同期させる手段として、前記コンベアの上空に設けられ前記ホイスト（５）を懸垂しそのホイストをそのコンベアの移動に同期して移動させることができる第一のレール（１１、２１）と、この第一のレール（１１、２１）を可動に支持する固定的な第二のレール（１２、２２）とを含む構成とすることができる。さらに、前記第一のレール（１１、２１）との間で前記ホイスト（５）を相互に受け渡すことができる第三のレール（１３、２３）と、前記モジュール供給エリアの上空に設けられこの第三のレール（１３、２３）との間で前記ホイスト（５）を相互に受け渡すことができる第四のレール（１４、２４）と、この第四のレール（１４、２４）および前記第一のレール（１１、２１）との間に設けられ前記第一のレール（１１、２１）および前記第四のレール（１４、２４）との間の空間で前記第三のレール（１３、２３）を可動に支持する第五および第六のレール（１５、１６、２５、２６）とを備えた構成とすることができる。

前記ホイストはそれぞれ懸垂されたレールに沿って自走する手段を含む構成とすることが望ましい。操作端と、その操作端からの操作にしたがって前記同期させる手段を解除もしくは設定する手段を備える構成とすることができる。前記同期させる手段は、電気的同期手段を含むことができる。

本発明の一つの典型的な例示は、前記コンベアを一つの鉛直軸まわりに回転する回転組立て台（１）とするものである。このとき、前記第一のレール（１１、可動）は前記回転組立て台（１）の回転軸に直交するように配置され、前記第二のレール（１２、固定）はその回転軸を中心とする円周に沿って配置され、前記第三のレール（１３ａ〜１３ｆ、可動）はその回転軸と交叉する放射状直線に沿って配置され、前記第四のレール（１４ａ〜１４ｆ、固定）はその回転軸と交叉する放射状直線に沿って配置され、前記第五のレール（１５、固定）および第六のレール（１６、固定）は前記第二のレール（１２）と同心円上に配置された構成とすることができる。前記モジュール供給エリア（２ａ〜２ｋ）は前記回転組立て台（１）の周囲に複数の区画に区分して設けることができる。

前記第一のレール（１１）と前記第三のレール（１３ａ〜１３ｋのいずれか）が一つの直線を形成する状態でともに回動もしくは停止する制御モードを設け、この制御モードが設定されている期間に前記第三のレールと前記第一のレールとの間で前記ホイスト（５）の受け渡しを可能とし、前記前記第三のレール（１３ａ〜１３ｋのいずれか）が前記第四のレール（１４ａ〜１４ｆのいずれか）と一つの直線を形成する位置に復帰する制御モードを設け、この制御モードが設定されている期間に前記第三のレールと前記第四のレールとの間で前記ホイスト（５）の受け渡しを可能とする制御手段を備えた構成とすることができる。

前記操作端は一つまたは複数個設けられ、少なくともその操作端の一つが前記回転組立て台（１）上の作業者により操作できる位置に配置された構成とすることができる。前記回転組立て台上の作業者により認識できる位置に、前記第一のレールが前記回転組立て台の回転に同期して回転する状態に設定されているか否かを表示する手段を設けることができる。そして本発明は自動車の組立て工場に実施することができる。

前記コンベアはその一部または全部が線状をなす構成として実施することができる。その場合に、前記線状をなすコンベアの部分に沿って前記モジュール供給エリア（２）が設けられる。前記コンベアの前記線状をなす部分の上空に前記第一のレール（２１）が設けられ、前記モジュール供給エリア（２）の上空に前記第四のレール（２４）を設けることができる。

本発明の第二は方法の発明であって、一つの鉛直軸まわりに回転する回転組立て台の上に組立て作業中の一または複数の物品を配置し、この回転組立て台の周囲に設けたモジュール供給エリアからその物品の組立てに必要な部材を供給する物品の組立て方法において、前記回転組立て台上の空間を含む空間で、その水平移動方向が前記回転組立て台の回転に同期して前記鉛直軸まわりに回転するホイストを利用して前記組立て台の上に搬入することを特徴とする。

前記回転組立て台上の空間を含む空間は、回転組立て台上の空間およびその空間に隣接する前記モジュール供給エリア上の一部の空間とすることができる。

方法の発明としての本発明のさらなる観点は、組立て対象となる物品をコンベアにより移動させながら、そのコンベアの周辺に設けたモジュール供給エリアからその物品の組立て工程に必要な部材を供給してその組立て作業を行う物品の組立て方法において、前記モジュール供給エリアからその組立て工程に必要な部材をホイストにより吊上げ、そのホイストをそのコンベアに沿って配置されたレールに沿って走行させることによりその組立て作業対象の物品に接近させ、そのホイストがその作業対象の物品に接近した後には、そのホイストの移動方向および移動速度をそれぞれ前記コンベアの移動方向および移動速度と等しく制御してその部材をその作業対象の物品に供給する工程を含むことを特徴とする。

本発明は、回転組立て台を利用して車両の組立てを実行する工程に試験的に実施し、きわめて有用であることが確認された。本発明の試験的な実施結果から、組立て中の車両にモジュールを供給する作業工程で、位置合わせに要する時間が短縮されるなど、作業工数の著しい低減をはかることができることがわかった。さらに搬送中の物品の衝突がなくなり、物品の損傷や搬送物の脱落事故がなくなるなど、作業工程上の顕著な効果が確認された。

（第一実施例）
図１は本発明実施例装置のハードウエア要部を説明する模式図である。組立て作業中の車両は回転組立て台１の上に載置されている。この回転組立て台１は、組立て作業実行中にはこの台の下に装備された電動のモータにより、図に矢印で示す方向に緩やかに回転している。この回転速度は組立て車両の車種および仕様により可変に設定することができる。その回転速度の一例を示すと、毎秒数度であり、さらに具体的に例示すると毎秒６度である。毎秒６度に設定するとこの回転組立て台１は一時間で一周することになる。実用的にはこの回転速度は可変に設定することがよい。組立て作業中の車両の種類により、最適に設定された回転速度を設定することができる。

回転組立て台1の周囲には、この回転組立て台１に供給する部品およびモジュールを準備するモジュール組立てエリア２が設けられている。モジュール組立てエリアは、図１に符号２ａ、２ｂ、２ｃ、・・・・２ｋで示すようにほぼ扇形状に区分され、各エリアでそれぞれ異なるモジュールまたは部品を準備する。

この実施例についてこれをさらに詳しく説明すると、モジュール組立てエリア２ａではアクスル・モジュールを準備し、回転組立て台１に供給する。モジュール組立てエリア２ｂでは、車両フレームを組立て、これを回転組立て台１に供給する。車両フレームを供給するモジュール組立てエリア２ｂの入力端側には、フレームを加工する規模の大きい工場を配置し、車両組立てに同期して順次フレームを供給するように構成することができる。

モジュール組立てエリア２ｃには、図外の供給口からエンジンが搬入され、車両に搭載できる形態に準備し、これを回転組立て台１の上に供給する。このモジュール組立てエリア２ｃでは、搬入されるエンジンに、必要な部品類を装着する作業が実行される。

モジュール組立てエリア２ｄでは複数の小さいモジュールおよび部品類を準備して、これらを回転組立て台１の上に供給する。図１では組立て中の車両の向こう側になり図面に表われないが、つぎのモジュール組立てエリア２ｅでは、キャブを準備しこれを回転組立て台１の上で組立て作業の行われている車両に供給する。さらに、回転組立て台１の向こう側のモジュール組立てエリアでは、液物注入エリア２ｅ、フード・モジュール組立てエリア２ｆ、タイヤ・バンパー組立て供給エリア２ｇが設けられている。

回転組立て台１の周囲の回転方向下流側最後のモジュール組立てエリア２ｋには、検査および試験のための装置が配置されている。これらの試験装置から、電気プローブ、管路その他を組立て中の車両に接続して、組立て台の上での試験を実施する。回転組立て台１で組立て作業が実行された車両は、この段階で自走することが可能な状態になり、車両前方がちょうど出荷口３に達したときに、運転者が乗り込み車両を運転し自走してこの回転組立て台１を出荷口３から離脱する。

ここで本発明の特徴とするところは、上記説明のように各モジュール組立てエリア２ａ〜２ｋから、部品、モジュール、重量のある工具、その他をこの回転組立て台１の上に搬入するために利用するクレーン装置にある。この明細書では、クレーン装置は、工場の天井空間に施設されたレール１１、１２、このレールを自走するホイスト５、操作端7、その他付属品を含む装置であると定義する。

さらに詳しく例示すると、本発明のクレーン装置は、ホイスト５が走行する第一のレール１１が、回転組立て台１の回転軸と共通の回転軸（想定軸）の軸回りに回転可能に構成されるとともに、この第一のレール１１の回転が回転組立て台の回転と同期することができるように構成されたところに特徴がある。

さらに図１で具体的に説明すると、工場の天井に固定的に施設された第二のレール１２に対して、この第一のレール１１はレール吊下げ具６により可動に吊下げられている。そしてこのレール吊下げ具６にはモータおよび車が装備されていて、操作にしたがって、あるいは制御装置（図外）の制御にしたがって、第一のレール１１の端部が第二のレール１２の下辺に沿って移動できるように構成されている。このレール吊下げ具６はホイスト５の上半分、すなわちレールに沿って自走する部分が実装されているものとすると理解しやすい。第一のレール１１の図の手前側は破断面を示し詳しく図示されていないが、この手前側の端部も同様にレール吊下げ具により第二のレール１２に可動に支持されている。そしてこのレール吊下げ具６に装備されたモータは、図外の制御回路からの制御にしたがって、第一のレール１１が回転組立て台１の回転と同期して回転することができるように構成されている。

さらに例示すると、モジュール組立てエリア２ｄからエンジン・モジュールがこの回転組立て台1に搬入され、これをホイスト５により吊下げ組立て中の車両に接近させる場合を説明する。作業者が操作端７を操作してこのホイスト５によりエンジン・モジュールを吊下げると、さらに操作端７からの操作により、第一のレール１１の向きを組立て作業中の車両のエンジン取付け位置上空で、車両の長手方向軸を含む平面（仮想平面）と交叉するように回動させる。そしてホイスト５を第一のレール１１に沿って走行させ、エンジン取付け位置の上空で停止させる。このとき本発明の装置では、エンジン取付け位置に最適な上空に位置合わせし、第一のレール１１は回転組立て台１の回転と同期回転させるように、操作により同期回転状態に設定する。その後にホイスト５のフックを緩やかに下向きに移動させることにより、エンジン・モジュールを正確に車両の取付け位置に降ろすことができる。これがかりに、第一のレール１１を同期状態に設定する構成が採られていないとすると、回転組立て台1の回転にしたがって、吊下げられたエンジン・モジュールと車体との間には時間の経過とともに位置ずれが発生するから、第一のレール１１に対するホイスト５の位置を作業の進行中に、さらにこまかく調節しなければならないことになるであろう。

図２は本発明実施例装置の駆動制御系を説明するブロック構成図である。回転組立て台１はモータ８により回転駆動される。モータ８には組立て台駆動装置３１から駆動電流が供給される。回転組立て台１の回転角度はセンサ４により検出される。この回転角度は、回転組立て台１の回転角度を設定した基準に対する絶対角度で検出する構成とする。このセンサ４の出力は組立て台制御装置３２に取込まれる。組立て台制御装置２２は操作端３３の操作出力によりオン・オフ制御される。

図１ではレールは第一のレール１１（可動）および第二のレール１２（固定）のみを説明したが、実用的な装置では、ホイスト５が走行するレール網の構成はさらに便利なように複雑に構成された。このレール網の構成については後から別図（図３）を参照して詳しく説明する。

図２に戻って、このレール網には、上記第一のレール１１で例示したように可動に構成されたレールと、第二のレール１２のように固定に構成されたレールとを含む。このうち可動に構成されたレールを駆動するためにモータ１０が複数設けられ、その可動に構成されたレールの現在位置を検出するためにセンサ９が複数設けられている。これらのモータ１０にはそれぞれクレーン駆動装置３４から駆動電流が供給される。各センサ９が検出する回転角度はクレーン制御装置３５に取込まれる。クレーン制御装置３５は操作端３３により制御される。ここで本発明の特徴とするところは、組立て台制御装置とクレーン制御装置との間に同期信号が相互に送受信され、その駆動制御が相互に同期されるところにある。すなわち図２に示す電気的な同期信号通路３０により、組立て台制御装置３２とクレーン制御装置３５が結合されている。

図３は本発明実施例クレーン装置のレール配置を示す平面図である。上で説明した回転組立て台の外周は、この図３では第二のレール（固定）として示す円周にほぼ等しい。上で説明した第一のレール１１（可動）、および第二のレール（固定）はこの回転組立て台の上空に構成されたものである。実用的な装置としては、回転組立て台の周囲に設定されるモジュール組立てエリア２をカバーするように、さらに複雑なレール網を構成した。

さらに図３を説明すると、上で説明した各モジュール組立てエリア２ａ〜２ｋに対応して、固定的なレールとして第四のレール１４ａ〜１４ｋを放射状に配置した。この第四のレール１４ａ〜１４ｋはそれぞれ各モジュール組立てエリア２ａ〜２ｋの中央上空に、回転組立て台の回転中心となる鉛直軸（仮想軸）に交叉する方向に設けられている。そして上記第一のレール１１（可動）の先端が描く円周（仮想円周）Ａと、上記第四のレール（固定）の先端を結ぶ円周（これも仮想円周）Ｂとの間にモジュールを放射方向に移送するためのレール網を構成した。このモジュールを放射走行に移送するためのレール網は、固定的に設置した二つの環状のレール１５および１６と、この環状のレール１５および１６に吊下げられ、それぞれ放射状に配置設定されこの環状のレール１５および１６にそって円周方向に可動に構成された複数の可動のレール１３ａ〜１３ｋとからなる。

この可動のレール１３ａ〜１３ｋの内側先端は仮想円周Ａに沿って、外側先端は仮想円周Ｂに沿って回動するように設定されていて、それぞれ第一のレール１１と、あるいは第四のレール１４ａ〜１４ｋの各先端とが突きあわせ可能になっている。たとえば図３の上方で第三のレール１３ｄ（可動）の先端が第四のレール１４ｄ（固定）の先端と突きあわせられ、この突きあわせ位置を介して、第四のレール１４ｄ（固定）に吊下げられているホイスト５が第三のレール１３ｄ（可動）に渡ることができる。すなわちこのモジュール組立てエリアにあるモジュールをホイスト５が吊上げ、これを第三のレール１３ｄに渡り、さらに第一のレール１１（可動）を回動させて円周Ａ上で、このホイスト５を第一のレール１１（可動）に導入することができる。

この第三のレール１３ａ〜１３ｋ（可動）が、第五のレール１５ａ〜１５ｋ（固定）および第六のレール１６ａ〜１６ｋ（固定）に対して可動に構成されている理由は、回転組立て台の上での作業が必ずしも設定された時間通りに進行しない場合にも、その時間幅に余裕を与えるためである。すなわち回転組立て台の上での作業が予定時間を越えるような事情が発生したときには、続く次の工程で必要なモジュールを適正なタイミングで回転組立て台に搬入することができなくなる。このときには、第三のレール１３ａ〜１３ｋ（可動）をやや下流側に移動させることにより、遅れて取りに行くことができる。工程の進行が予定より早く、次の工程で必要なモジュールをいくぶん早く必要とするときには、回転上流側に移動させることにより、早めに取りに行くこともできる。さらに第三のレール１３ａ〜１３ｋ（可動）に、モジュールを吊下げたホイスト５をしばらく保留するような操作を行うこともできる。これはモジュール供給側と組立て実行側とのタイミングが合わないときに有用である。すなわち本発明の構成により、組立て作業が設計通りに進行しない場合があっても、他に影響するところを少なくして吸収することができる。

モジュール組立てエリア２ｅは液物を供給するエリアであり、ホイストにより物品を運搬する必要がないから、このエリアには放射状のレール（第四のレール）は施設されない。タイヤを供給するエリア、あるいは検査を行うエリアについても同様であり、これらには放射状のレール（第四のレール）は施設されない。

図４は第一のレール１１に沿って走行するホイスト５の構造を説明する斜視図である。操作端７から操作を行うことにより、このホイスト５はレール１１に沿って矢印のように移動し、また操作端７から操作を行うことにより、このホイスト５はそのフックを矢印の方向に上下させることができる。この構造については広く知られているのでさらに詳しい説明は省略する。

図５、６は第三のレール１３（可動）に第五のレール１５、第六のレール１６が組みあわされた構造を説明する図であり、図５はレールの上部からみた平面図、図６は斜視図である。

図７に本発明実施例装置について、回転組立て台の回転と、ホイスト５を支持する第一のレール１１の回転とを同期させるためのソフトウエア構成の要部を例示する。操作により同期状態が指令されると、同期モードが設定される。回転組立て台の回転および第一のレールの回転について、それぞれ位置情報を取込み同期状態を設定する。以降同期追従状態を監視し、異常が発生しないかぎりこの同期状態を継続する。同期異常が発生すると警報を発生してリセット操作を促す。

図３あるいは図２に例示するクレーン装置については、レールを走行するホイスト５は１個に限らず、複数のレール網の中に複数のホイスト５が利用されるように図示した。利用するホイストの数については、複数のモジュール供給エリアでそれぞれこのクレーン装置を利用するに便利なように、そのホイストの数を選択設定することができる。複数のホイストが一つのクレーン装置を走行するように構成する場合に、ホイストが相互に衝突または干渉しないように制御する技術についても、クレーン装置としてよく知られた技術であるのでここでは詳しい説明を省略する。

また、架空に設けられたレールを走行するホイスト５またはレール吊下げ具６に対する電力供給手段の構成についても、これはよく知られた技術であり、これを利用すれば足りるものであるとともに、これは本発明の主題ではないので、この明細書では詳しい説明を省略する。さらに、ホイストまたはレール吊下げ具に対する操作制御は、有線信号線を介してあるいは無線信号により行うことができる。この技術についてもよく知られた技術であり、本発明はこれらを利用することにより実施することができるので、ここでは詳しい説明を省略する。

（第二実施例）
図８は本発明第二実施例装置のレール配置を示す平面図である。組立て製造対象となる物品は、図の左方に一点鎖線で表示するコンベア１により搬送される。コンベア１は工場床面に設備され、このコンベア１は工場が稼働中には図中に矢印で示す方向に一定速度で物品を搬送する。そしてその物品に横方向からアクセスすることにより順次部品を追加して取付けるなど、その物品の製品としての完成度を順次高くしていく。すなわち物品がコンベア１に沿って図に示す矢印の方向に移動するにしたがいその完成度が高くなる。図８に示す構成は、この図の下部および上部に同様の構成エリアが繰り返し設けられ、一つの組立て製造対象となる物品は、この複数のエリアを経由しながらその完成度を高くしていく。

このコンベア１の上空には、このコンベア１に並行して一対の固定レールである第二のレール２２ａおよび２２ｂが施設されている。そしてこの第二のレール２２ａおよび２２ｂには、一つの可動レールである第一のレール２１が垂下されている。この第一のレール２１は、上記コンベア１の真上にあり、その長手方向はコンベア１の移動方向に対して直角（９０度）である。この第一のレール２１は動力装置（図示せず）により、原則としてコンベア１の移動速度と等しい速度で第二のレール２２ａおよび２２ｂに沿って移動するように構成される。

一方モジュール供給エリア２では、その床面で組立て製造対象となる物品に供給するためのモジュールが準備される。そしてこのモジュール供給エリア２の上空には一つの固定レールである第四のレール２４が設けられている。この第四のレール２４の床面からの高さは前記第一のレール２１（可動）の床面からの高さと等しく設定される。この第四のレール２４は、ホイスト５が垂下できる構造に形成される。すなわち第四のレール２４は固定レールであるが、その断面構造は第一のレール２１と等しい形状に形成される。

このモジュール供給エリア２と前記コンベア１との間の空間に、第二のレール２２ａおよび２２ｂと平行に、第五のレール２５および第六のレール２６が設けられる。この第五のレール２５および第六のレール２６の床面からの高さは第二のレール２２ａおよび２２ｂと等しい。この第五のレール２５および第六のレール２６には可動レールである第三のレール２３が垂下される。この第三のレール２３の構造は第一のレール２１の構造と等しく、一対の固定レールである第五のレール２５および第六のレール２６に沿ってその長手方向に移動可能に構成される。この第三のレール２３の移動方向は矢印ＡまたはＢである。そしてこの第三のレール２３もホイスト５が垂下できる構造に形成される。すなわちこの第三のレールの断面構造は第一のレール２１の断面構造と等しい。図８には第三のレール２３に垂下されるホイストは図示されていない。

このような構造に組み立てられた装置で、モジュール供給エリア２で準備されたモジュールをコンベア１に沿って移動中の組立て対象物に運搬する手順を説明すると、モジュール供給エリア２ではホイスト５を利用して、その床面で準備されたモジュールを吊上げる。そして第三のレール２３（可動レール）をそのホイスト５を垂下している第四のレール２４（固定レール）と一直線を形成する位置に移動させる。つぎにモジュールを吊上げているホイスト５を走行させて第三のレール２３に移す。そしてホイスト５を受取った第三のレール２３を矢印Ａの方向に移動させて、これを第一のレール２１と一直線を形成するように設定する。このときこの第三のレール２３は、第一のレール２１と等しい速度で移動することになる。

この状態でホイスト５を第三のレール２３から第一のレール２１に移動させる。そしてこのホイスト５を独立に操作することにより、コンベア１に沿って移動中の組立て対象物の所望位置に、運搬されたモジュールを供給することができる。このときモジュール５はコンベアと同期して、等しい方向に等しい速度で移動している状態にあるから、コンベア１に載置されあるいは係止された組立て対象物に対して、モジュールを精密に接近させることができる。運ばれたモジュールと組立て対象物とが衝突するような不都合は起こらない。

このホイスト５により運ばれたモジュールがコンベア１上を移動する組立て対象物に渡された後には、ホイスト５は同期して移動中の第三のレール２３に戻される。そして第三のレール２３の第一のレール２１に対する同期状態を解除して、第三のレール２３を図の矢印Ｂの方向に移動させることにより、モジュール供給エリア２で新たに準備されている次のモジュールを取りに行くことができる。

図８に例示されている構成は一つのモジュール供給エリア２からモジュールを供給する一つの工程部分である。図８に示されている構成と同様の構成をコンベア１に沿って多数ｎ回繰り返して設けることにより、コンベア１に沿ってｎ工程の製造ラインが構成される。

本発明の試験的な実施は、本願出願の段階では未だ始められたばかりであるが、きわめて良好な状況が確認されている。新たな問題点も認識されているので、さらに改良が加えられるであろう。本発明の構成は、自動車の組立て工場にかぎらず、ひろく量産工場で実施される可能性がある。

本発明第一実施例である回転組立て台を説明するための概念図。 本発明第一実施例装置の制御系を説明するブロック構成図。 本発明第一実施例装置のレール配置を示す平面図。 本発明第一実施例装置のホイストを例示する斜視図。 本発明第一実施例装置のレール吊下げ構造を説明する平面図。 本発明第一実施例装置のレール吊下げ構造を説明する斜視図。 本発明第一実施例装置の同期制御を説明する制御フローチャート。 本発明第二実施例装置のレール配置を示す平面図。

符号の説明

１ コンベア（第一実施例ではコンベアは回転組立て台）
２、２ａ〜２ｋ モジュール組立てエリア
３ 出荷口
４ センサ
５ ホイスト
６ レール吊下げ具
７ 操作端
８ モータ
９ センサ
１０ モータ
１１ 第一のレール（可動）
１２ 第二のレール（固定）
１３ａ〜１３ｋ 第三のレール（可動）
１４ａ〜１４ｋ 第四のレール（固定）
１５ 第五のレール（固定）
１６ 第六のレール（固定）
２１ 第一のレール（可動）
２２、２２ａ、２２ｂ 第二のレール（固定）
２３、２３ａ〜２３ｋ 第三のレール（可動）
２４ａ〜２４ｋ 第四のレール（固定）
２５ 第五のレール（固定）
２６ 第六のレール（固定）
３０ 同期信号通路
３１ 組立て台駆動装置
３２ 組立て台制御装置
３３ 操作端
３４ クレーン駆動装置
３５ クレーン制御装置

Claims (3)

1. 組立て作業中の物品を搬送するコンベアと、このコンベアにより搬送されている物品に供給するモジュールを準備するモジュール供給エリアと、このモジュール供給エリアから供給すべきモジュールを前記コンベアに沿って移動中の前記物品の位置に移送するホイストとを備えた組立て工場において、
   前記コンベアの上空で前記ホイストの移動方向および速度を前記コンベアが搬送する前記物品の移動方向および速度に同期させる手段を備え、
   前記同期させる手段として、前記コンベアの上空に設けられ前記ホイストを懸垂しそのホイストをそのコンベアの移動に同期して移動させることができる第一のレールと、この第一のレールを可動に支持する固定的な第二のレールとを含み、
   前記第一のレールとの間で前記ホイストを相互に受け渡すことができる第三のレールと、前記モジュール供給エリアの上空に設けられこの第三のレールとの間で前記ホイストを相互に受け渡すことができる第四のレールと、この第四のレールおよび前記第一のレールとの間に設けられ前記第一のレールおよび前記第四のレールとの間の空間で前記第三のレール（１３）を可動に支持する支持手段（１５、１６）とを備えた
   ことを特徴とする組立て工場。
2. 組立て作業中の物品を搬送するコンベアと、このコンベアにより搬送されている物品に供給するモジュールを準備するモジュール供給エリアと、このモジュール供給エリアから供給すべきモジュールを前記コンベアに沿って移動中の前記物品の位置に移送するホイストとを備えた組立て工場において、
   前記コンベアの上空で前記ホイストの移動方向および速度を前記コンベアが搬送する前記物品の移動方向および速度に同期させる手段を備え、
   前記コンベアは一つの鉛直軸まわりに回転する回転組立て台である
   ことを特徴とする組立て工場。
3. 一つの鉛直軸まわりに回転する回転組立て台の上に組立て作業中の一または複数の物品を配置し、この回転組立て台の周囲に設けたモジュール供給エリアからその物品の組立てに必要な部材を供給する物品の組立て方法において、
   前記回転組立て台上の空間を含む空間で、その水平移動方向が前記回転組立て台の回転に同期して前記鉛直軸まわりに回転するホイストを利用して前記組立て台の上に搬入することを特徴とする物品の組立て方法。

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