JP4448875B2

JP4448875B2 - 溶接設備

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Publication number: JP4448875B2
Application number: JP2007250096A
Authority: JP
Inventors: 憲隆佐田; 正美岡田; 利夫菅原; 岳志蟻川; 洋史永野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-09-26
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2027-09-26
Also published as: US8047419B2; US20100301099A1; US20090078741A1; JP2009078331A

Description

本発明は、サブ溶接ラインと、このサブ溶接ラインが合流する主溶接ラインとが備えられている溶接設備に関する。

サブ溶接ラインと、このサブ溶接ラインが合流する主溶接ラインとが備えられ、複数の種類の製品の組立を可能にした溶接設備が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−４７３２８公報（図１）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図２３は従来の技術の基本構成を説明する図であり、溶接設備２００は、メイン溶接ライン２０１と、このメイン溶接ライン２０１に合流するサブ溶接ライン２０２とからなる。サブ溶接ライン２０２は、フロントフロア組立ライン２０３と、リヤフロア組立ライン２０４と、エンジンコンパートメント組立ライン２０５とからなり、これらの各組立ライン２０３〜２０５で組み立てられたワークは、メイン溶接ライン２０１に供給され、溶接されて車体が組み立てられる。

サブ溶接ライン２０２を構成するフロントフロア組立ライン２０３には、第１及び第２の生産設備２０６ａ、２０６ｂが設けられている。同様に、リヤフロア組立ライン２０４には、第１及び第２の生産設備２０７ａ、２０７ｂが設けられ、エンジンコンパートメント組立ライン２０５には、第１及び第２の生産設備２０８ａ、２０８ｂが設けられており、複数の種類の製品を組み立てることができる。

ところで、特許文献１の技術では、複数の種類の製品を溶接して組み立てる場合には、各サブ溶接ラインにその製品の種類数に応じた複数の設備が必要となり、必要な設備面積が大きくなるという課題がある。加えて、製品の種類別に専用の設備となるために、共用可能な設備が少なく、設備を有効に且つ柔軟に活用することが難しいという課題がある。
複数の種類の製品を溶接可能にした溶接設備において、溶接設備を有効に且つ柔軟に活用することができるとともに、必要な設備面積を小さくすることができる技術が望まれる。また、お互いに車体構造が全く異なる複数種類の車体を、最小限の設備で多品種混流生産を可能にする技術が望まれる。

本発明は、複数の種類の製品を溶接可能にする車体の生産方法及び溶接設備において、溶接設備を有効に且つ柔軟に活用することができるとともに、必要な設備面積を小さくすることができ、併せて、お互いに車体構造が全く異なる複数種類の車体を、効率良く多品種混流生産を可能にする技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、パネル部材を溶接するサブ溶接ラインが、主溶接ラインに合流され、この合流部で、骨格部材にパネル部材を合体して溶接する溶接設備であって、主溶接ラインは、溶接ロボットを備える複数個の溶接ステージで構成され、サブ溶接ラインの出口には、パネル部材を任意の溶接ステージに移載する移載機構が設けられており、溶接する製品の種類に対応して合流部が変更できることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、移載機構は、主溶接ラインに並行に敷設されたレールと、このレールに沿って移動する台車と、この台車に設けられている運搬ロボットとからなることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、溶接設備には、主溶接ラインに合流し任意の溶接ステージに移載する移載機構が付設されたサブ溶接ラインが少なくとも２本以上設けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、サブ溶接ラインの出口には、パネル部材を任意の溶接ステージに移載する移載機構が設けられており、溶接する製品の種類に対応して主溶接ラインにサブ溶接ラインが合流する合流部が変更できるように構成した。

複数種類の製品を１つの主溶接ラインで混在させて生産する場合に、製品の種類によって溶接作業の工程数が異なるため、合流部が異なる場合がある。
この点、本発明によれば、合流部を変更可能にする移載機構が設けられているので、製品の種類ごとに個別の移載機構を設ける必要がなくなる。つまり、移載機構の共通化が図れる。
移載機構の共通化によって、必要な設備面積を小さくすることができ、併せて、設備費用を低減することができる。

また、移載機構を設けることによって、溶接する車体の種類が変更になったときに、発生する工程間の負荷のアンバランス（工程偏差）を調整することができ、ラインバランシングの平準化を図ることができる。

移載機構を共通化することに加えて、各溶接ラインに配置されている設備、治具に、複数の種類の製品が溶接できるような構造をもたせることによって、必要な設備面積をさらに小さくできる。

請求項２に係る発明では、運搬ロボットは、レールと台車とにより、主溶接ラインに並行に移動可能に設けられているので、製品種類（車体の種類）の変更によって合流部の位置を変更したい場合や、製品種類の増加等によって合流部の位置が増加する場合などにおいて、レール長さを変更する等の小改造のみで対応することができる。このため、多品種混流生産をする場合においても、設備費用を低く抑えることができる。

請求項３に係る発明では、溶接設備には、主溶接ラインに合流し任意の溶接ステージに移載する移載機構が付設されたサブ溶接ラインが少なくとも２本以上設けられているので、必要な設備面積を小さくすることができ、併せて、設備費用を低減することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る溶接設備に備えられている溶接ラインの平面図であり、四輪車のリヤフロア部を組み立てる溶接ライン１１のレイアウトを示すものである。

溶接設備１０に備えられている溶接ライン１１には、リヤフロアを構成するパネル部材同士を溶接するサブ溶接ライン１２と、リヤフロア部を溶接して完成させる主溶接ライン１３と、サブ溶接ライン１２を主溶接ライン１３に合流させ、パネル部材を骨格部材に供給するパネル供給部１４とが備えられている。本実施例において、パネル供給部１４は、第１パネル供給部１５と第２パネル供給部１６からなる。

サブ溶接ライン１２は、第１サブ溶接ライン１７と第２サブ溶接ライン１８とから構成されている。第１サブ溶接ライン１７は、主溶接ライン１３に第１パネル供給部１５を介して連結され、第２サブ溶接ライン１８は、主溶接ライン１３に第２パネル供給部１６を介して連結されている。

第１サブ溶接ライン１７には、パネル部材を収納するパーツ収納パレット２１ａ〜２１ｅと、これらパーツ収納パレット２１ａ〜２１ｅから必要なパーツを取り出す第１取出ロボット２２Ｌ、２２Ｒと、取り出したパーツに必要に応じてナットなどの溶接を行う溶接ロボット２３Ｌ、２３Ｒと、第１取出ロボット２２Ｌ、２２Ｒからパーツを受け取り第１仮置部２４に受け渡す第１受渡ロボット２５Ｌ、２５Ｒと、この第１仮置部２４から次ステージにパーツを移載する第１移載ロボット２８を含む第１パーツ移載機構２９と、この第１パーツ移載機構２９に隣接して移載したパーツに、第１次溶接（以下、「仮止溶接」とも云う。）を行う第１溶接ステージ３１と、この第１溶接ステージ３１の後方に設ける第２移載ロボット３２と、この第２移載ロボット３２の後方に、第２次溶接（以下、「増打溶接」とも云う。）を行う第２溶接ステージ３３と、この第２溶接ステージ３３から第１パネル供給部１５に向けて組み立てたパネル部材アッシーを移載する第３移載ロボット３４と、第１及び第２溶接ステージ３１、３３の左右に配置する溶接ロボット３５Ｌ・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）、３５Ｒ・・・とが備えられている。

第２サブ溶接ライン１８には、パーツを収納するパーツ収納パレット３６ａ〜３６ｃと、これらパーツ収納パレット３６ａ〜３６ｃから必要なパーツを第２取出ステージ３７に取り出す第２取出ロボット３８と、第２取出ステージ３７の側方に設け取り出したパーツに必要に応じてナットなどの溶接を行う溶接ロボット３９Ｆ、３９Ｒとが備えられている。

主溶接ライン１３は、骨格部材を収納する収納パレット４１ａ〜４１ｄと、これら収納パレット４１ａ〜４１ｄのうちの一部の収納パレット４１ａ、４１ｂから必要な骨格部材を取り出す第３取出ロボット４２と、取り出したパーツに必要に応じてナットなどの溶接を行う溶接ロボット４３Ｌ、４３Ｒと、第３取出ロボット４２からパーツを受け取るとともに、収納パレット４１ｃ、４１ｄからパーツを取り出し第２仮置部４４に受け渡す第２受渡ロボット４５Ｌ、４５Ｒと、この第２仮置部４４及びから次ステージにパーツを移載する第３移載ロボット４８を含む第３パーツ移載機構４９と、この第３パーツ移載機構４９に隣接して移載した骨格部材に第１次溶接を行う第３溶接ステージ５１と、この第３溶接ステージ５１の後方に設ける第４移載ロボット５３を含む第４パーツ移載機構５４と、この第４パーツ移載機構５４の後方に設ける第４溶接ステージ５５と、この第４溶接ステージ５５の後方にこの順に設ける第５〜第９溶接ステージ５５、５７〜６１と、第４〜第９溶接ステージ５５〜６１の間に各々設ける第５〜第１０移載ロボット６２〜６７と、第３〜第９溶接ステージ５１、５５〜６１の左右側方に設ける溶接ロボット６９Ｌ・・・、６９Ｒ・・・とが備えられている。

つまり、主溶接ライン１３は、溶接ロボット６９Ｌ・・・、６９Ｒ・・・を備える複数個の溶接ステージで構成されている。なお、第９溶接ステージ６１の後方には、第１０移載ロボット６７を介して完成したリヤフロアが到達するエンドステージ６８が設けられている。

第１パネル供給部１５は、第１サブ溶接ライン１７でパネル部材同士を組み立てたパネル部材アッシーを取り出すパネルアッシー取出ステージ７１と、主溶接ライン１３の側方に配置する第１の前後の受取ステージ７２、７３と、パネル部材アッシーを第１の前受取ステージ７２又は第１の後受取ステージ７３に移載する第１主溶接ライン移載機構７４とからなる。

第１の前受取ステージ７２に移載されたパネル部品アッシーは、第４移載ロボット５３を用いて、主溶接ラインの第４溶接ステージ５５に移載可能となっている。
また、第１の後受取ステージ７３に移載されたパネル部品アッシーは、第５移載ロボット６２を用いて、主溶接ラインの第５溶接ステージ５６に移載可能となっている。

すなわち、サブ溶接ライン１２の出口には、パネル部材アッシーを任意の溶接ステージに移載する移載機構７０としての第１主溶接ライン移載機構７４が設けられている。第１主溶接ライン移載機構７４の詳細は後述する。

図２は図１の２部拡大図、図３は図２の３−３矢視図である。以下、図３と図４とを参照して説明を行う。但し、第１溶接ステージ３１の側方に配置した溶接ロボットは省略されている。

治具運搬コンベア７７は、治具保管エリアＥから第１溶接ステージ３１まで平面視で略Ｌ字状に敷設され、この治具運搬コンベア７７を跨ぐ高架フレーム７８が設けられ、この高架フレーム７８には、第１パーツ移載機構２９が設けられている。第１パーツ移載機構２９には、上レール７９が敷設され、この上レール７９に第１移載ロボット２８が移動可能に設けられている。

第１パーツ移載機構２９は、高架フレーム７８に上レール７９及び上台車８１を介して移動自在に取り付けられている第１移載ロボット２８を備える。
高架フレーム７８は、鉛直方向上向きに延ばした４本の柱部４４・・・とこれら柱部４４・・・の上端部に取り付けた床部８３からなる。

第１治具台車８４と第２治具台車８５のうちの第１治具台車８４を用いる場合の作用を説明する。第１治具台車８４及び第２治具台車８５は、治具保管エリアＥと第１溶接ステージ３１の間を移動可能に設けられている。図において、第１治具台車８４は、治具運搬コンベア７７上を図矢印ａ方向に第１溶接ステージ３１まで移動する。

このとき、第１移載ロボット２８は、高架フレーム７８上に設けられているので、第１仮置部（図１の符号２４）からパーツを把持し、上レール７９上を移動して第１治具台車８４に備えられている第１治具の所定位置にパーツを移載することができる。つまり、第１治具台車８４の動作と第１移載ロボット２８の動作は、同時に並行して行わせることが可能となり、設備の生産性を大幅に高めることができる。
なお、第３パーツ移載機構４９、第４パーツ移載機構５４は、第１パーツ移載機構２９と同様な基本構成をもつものであり、説明を省略する。

図４は図１の４−４矢視図であり、図１を併せて参照して説明する。
第１パネル供給部１５に備えられている第１主溶接ライン移載機構７４は、パネルアッシー取出ステージ７１でパネル部材アッシーを受取り、主溶接ライン１３の側方に配置されている第１の前受取ステージ７２又は後受取ステージ７３に移載するというものである。

詳細には、第１主溶接ライン移載機構７４は、主溶接ライン１３に並行に敷設されたレール８６と、このレール８６に沿って移動する台車８７と、この台車８７に設けられている運搬ロボット８８とからなる。

運搬ロボット８８は、レール８６と台車８７とにより、主溶接ライン１３に並行に移動可能に設けられているので、製品の種類の変更によってパネル供給部１４の位置を変更したい場合や、製品種類の増加等によってパネル供給部１４の位置が増加する場合などにおいて、レール８６の長さを変更する等の小改造のみで対応することができる。このため、製品モデルチェンジの際に発生する設備費用を低く抑えることができる。

なお、第２主溶接ライン移載機構８９については、第１主溶接ライン移載機構７４と移載する部品が異なるのみで、基本的な構成は同様な構成であるため説明を省略する。

以下、図５〜図９で、第１車型のリヤフロア部の溶接工程について説明する。
図５は本発明の溶接ラインにおいて第１車型に係るワークの流れを説明する図であり、図１を併せて参照して説明する。
ワークとしての第１車型に係るパネル部材は、サブ溶接ライン１２に配置した第１溶接ステージ３１及び第２溶接ステージ３３を通過し、第１主溶接ライン移載機構７４により第１の前受取ステージ７２に到達する。

第３溶接ステージ５１にて骨格部材が組み立てられ、第１主溶接ライン移載機構７４を介して移載される第１車型に係るパネル部材同士を組み立てたパネル部材アッシーを、第４パーツ移載機構５４によって第４溶接ステージ５５にて骨格部材に合体させる。つまり、第１車型の場合には、第４溶接ステージ５５が合流部７５となる。
第４溶接ステージ５５から第５溶接ステージ５６に移載された車体は、第５溶接ステージ５６にて増打溶接される。以下、各工程の詳細を順に説明する。

図６はサブ溶接ラインで第１車型に係る複数種類のパネル部材を溶接するパネル溶接工程の説明図であり、図５を併せて参照し説明を行う。
サブ溶接ライン１２には、複数種類のパネル部材を溶接するパネル溶接工程が設けられている。以下、具体的に説明を行う。

（ａ）において、第１溶接ステージ３１にて、第１リヤフロアフロント９１の後方に第１リヤフロアリヤ９２をセットし、第１リヤフロアフロント９１の上面に左右の第１サブレール９３Ｌ、９３Ｒをセットし、この左右の第１サブレール９３Ｌ、９３Ｒに掛け渡すように第１クロスサブレール９４をセットし、上記の各部品同士を相互に仮止溶接を行い一体化させる。以下、第１リヤフロアフロント９１と第１リヤフロアリヤ９２と左右の第１サブレール９３Ｌ、９３Ｒと第１クロスサブレール９４とを一体化させた部材を第１パネル部材アッシー９５と云う。

（ｂ）において、第１溶接ステージ３１から第２溶接ステージ３３に第１パネル部材アッシー９５を移載し、この第２溶接ステージ３３にて第１パネル部材アッシー９５に増打溶接を行う。

図７は主溶接ラインで第１車型に係る複数種類の骨格部材を溶接する骨格溶接工程の説明図であり、図５を併せて参照し説明を行う。
主溶接ライン１３には、複数種類の骨格部材を溶接する骨格溶接工程が設けられている。以下、具体的に説明を行う。

（ａ）において、第３溶接ステージ５１にて、所定の治具の上に第１左及び右レール９０Ｌ、９０Ｒをセットし、これら第１左及び右レール９０Ｌ、９０Ｒの前端部の間に第１リヤクロス部材９６をセットするとともに、第１左及び右レール９０Ｌ、９０Ｒの中間部の間に第１サブクロス部材９７をセットし、上記の各部品同士を相互に仮止溶接を行い一体化させる。以下、第１左及び右レール９０Ｌ、９０Ｒと第１リヤクロス部材９６と第１サブクロス部材９７とを一体化させた部材を第１骨格部材アッシー９８と云う。
（ｂ）には、仮止溶接された第１骨格部材アッシー９８が示されている。

図８は第１車型に係るパネル部材を合体する骨格−パネル合体工程の説明図であり、図５を併せて参照し説明を行う。
主溶接ライン１３には、骨格部材としての第１骨格部材アッシー９８に、パネル部材としての第１パネル部材アッシー９５を合体する骨格−パネル合体工程が設けられている。

具体的には、最初に、第３溶接ステージ５１から第４溶接ステージ５５に第１骨格部材アッシー９８を移載し、次いで、第２溶接ステージ３３から、第１パネル供給部１５を介して第４溶接ステージ５５に第１パネル部材アッシー９５を移載し、この第４溶接ステージ５５にて、骨格部材としての第１骨格部材アッシー９８にパネル部材としての第１パネル部材アッシー９５を合体して仮止溶接する。以下、合体させた部材を第１骨格パネルアッシー９９と云う。

図９は第１車型に係る骨格部材にパネル部材を溶接する骨格−パネル溶接工程の説明図であり、図５を併せて参照し説明を行う。
主溶接ライン１３には、第１骨格部材アッシー９８に第１パネル部材アッシー９５を溶接する骨格−パネル溶接工程が設けられている。

第５溶接ステージ５６にて、合体させた第１骨格パネルアッシー９９に増打溶接を行い、第１車型に係るリヤフロア部の組立を完了させる。なお、組立が完了した第１骨格パネルアッシー９９は、第６溶接ステージ５６〜第９溶接ステージ６１を順次パスしてエンドステージ６８に到達する。

すなわち、第１車型に係る車体の生産方法は、主溶接ライン１３で、第１車型に係る複数種類の骨格部材を溶接する骨格溶接工程と、サブ溶接ライン１２で、第１車型に係る複数種類のパネル部材を溶接するパネル溶接工程と、骨格溶接工程が終了した位置で、主溶接ライン１３上の骨格部材に、パネル部材を合体する骨格−パネル合体工程と、骨格部材にパネル部材を溶接する骨格−パネル溶接工程とからなる。

以下、図１０〜図１６で、第２車型のリヤフロア部の溶接工程について説明する。
図１０は本発明の溶接ラインにおいて第２車型の生産に係るワークの流れを説明する図であり、図１を併せて参照して説明を行う。

ワークとしての第２車型に係るパネル部材アッシーは、サブ溶接ライン１２に配置した第１溶接ステージ３１及び第２溶接ステージ３３を通過し、第１主溶接ライン移載機構７４により第１の前受取ステージ７２に到達する。

第３溶接ステージ５１にて骨格部材が組み立てられ、第４溶接ステージ５５にて、第１主溶接ライン移載機構７４を介して移載される第１車型に係るパネル部材アッシーを第４パーツ移載機構５４によって骨格部材に合体させる。つまり、第２車型の場合には、第４溶接ステージ５５が合流部７５となる。

第４溶接ステージ５５から第５溶接ステージ５６に移載した車体は、第５溶接ステージ５６にて増打溶接され、第６〜第８溶接ステージ５７〜５９にて、別の部材が取り付けられる。以下、各工程の詳細を順に説明する。

図１１はサブ溶接ラインで第２車型に係る複数種類のパネル部材を溶接するパネル溶接工程の説明図であり、図１０を併せて参照し説明を行う。
（ａ）において、所定の治具台車を第１溶接ステージ３１に移動させ、この第１溶接ステージ３１にて、左右の補強部材１００Ｌ、１００Ｒをセットし、第２リヤフロアリヤ１０２をセットし、左右の補強部材１００Ｌ、１００Ｒの上方で第２リヤフロアリヤ１０２の前端部に第２リヤフロアフロント１０１をセットし、この第２リヤフロアフロント１０１の上面に第２クロスサブレール１０４をセットし、上記の各部品同士を相互に仮止溶接を行い一体化させる。以下、左右の補強部材１００Ｌ、１００Ｒと第２リヤフロアフロント１０１と第２リヤフロアリヤ１０２と第２クロスサブレール１０４とを一体化させた部材を第２パネル部材アッシー１０５と云う。

（ｂ）において、第１溶接ステージ３１から第２溶接ステージ３３に第２パネル部材アッシー１０５を移載し、この第２溶接ステージ３３にて第２パネル部材アッシー１０５に増打溶接を行う。

図１２は主溶接ラインで第２車型に係る複数種類の骨格部材を溶接する骨格溶接工程の説明図であり、図１０を併せて参照し説明を行う。
主溶接ライン１３には、複数種類の骨格部材を溶接する骨格溶接工程が設けられている。以下、具体的に説明する。

（ａ）において、第３溶接ステージ５１に、所定の治具を移動させ、この治具の上に第２の左及び右レール１１０Ｌ、１１０Ｒをセットし、これら第２の左及び右レール１１０Ｌ、１１０Ｒの間に第２リヤクロス部材１０６をセットするとともに、第２サブクロス部材１０７をセットし、上記の各部品同士を相互に仮止溶接を行い一体化させる。以下、第２リヤクロス部材１０６と第２サブクロス部材１０７と第２の左及び右レール１１０Ｌ、１１０Ｒとを一体化させた部材を第１骨格部材アッシー１０８と云う。
（ｂ）には、仮止溶接された第２骨格部材アッシー１０８が示されている。

図１３は第２車型に係るパネル部材を合体する骨格−パネル合体工程の説明図であり、図１０を併せて参照し説明を行う。
主溶接ライン１３には、骨格部材としての第２骨格部材アッシー１０８に、パネル部材としての第２パネル部材アッシー１０５を合体する骨格−パネル合体工程が設けられている。

具体的には、第３溶接ステージ５１から第４溶接ステージ５５に第２骨格部材アッシー１０８を移載し、第２溶接ステージ３３から、第１パネル供給部１５を介して第４溶接ステージ５５に第２パネル部材アッシー１０５を移載し、この第４溶接ステージ５５にて、骨格部材としての第２骨格部材アッシー１０８にパネル部材としての第２パネル部材アッシー１０５を合体し溶接する。以下、合体させた部材を第２骨格パネルアッシー１０９と云う。

図１４は第２車型に係る骨格部材にパネル部材を溶接する骨格−パネル溶接工程の説明図であり、図１０を併せて参照し説明を行う。
主溶接ライン１３には、第２骨格部材アッシー１０８に第２パネル部材アッシー１０５を溶接する骨格−パネル溶接工程が設けられている。
第５溶接ステージ５６にて、第２骨格部材アッシー１０８と第２パネル部材アッシー１０５とを合体させ、仮止溶接した第２骨格パネルアッシー１０９に増打溶接を行う。

図１５は第２車型に係る第２骨格パネルアッシーに左右の第２ホイールハウス部材を取り付ける工程の説明図であり、図１０を併せて参照し説明を行う。
（ａ）において、第６溶接ステージ５７にて、第２骨格パネルアッシー１０９の左右端部の所定位置に左右の第２ホイールハウス部材１１１Ｌ、１１１Ｒをセットし仮止溶接を行う。
（ｂ）には、第２ホイールハウス部材１１１Ｌ、１１１Ｒが第２骨格パネルアッシー１０９に取り付けられていることを示す。

図１６は左右のホイールハウス部材の間に第２クロスビーム部材を取り付ける工程の説明図であり、図１０を併せて参照し説明を行う。
（ａ）において、第７溶接ステージ５８にて、第２の左右のホイールハウス部材１１１Ｌ、１１１Ｒの間に第２クロスビーム部材１１２を仮止溶接する。

（ｂ）において、第８溶接ステージ５９にて、第２クロスビーム部材１１２について増打溶接を行い、第２車型に係るリヤフロア部の組立を完了させる。
組立が完了した第２骨格パネルアッシー１０９は、第９溶接ステージ６１をパスし、最終的に、エンドステージ６８に到達する。

なお、第５及び第６溶接ステージ５６、５７において、左右の第２ホイールハウス部材１１１Ｌ、１１１Ｒ及び第２クロスビーム部材１１２は第２主溶接ライン移載機構８９によって供給されるが、その構造及び作用は、前述した第１主溶接ライン移載機構７４と大きく変わるところはなく、説明を省略する。

以下、図１７〜図２１で、第３車型のリヤフロア部の溶接工程について説明する。
図１７は本発明の溶接ラインにおいて第３車型の生産に係るワークの流れを説明する図であり、図１を併せて参照して説明を行う。

ワークとしての第３車型に係るパネル部材アッシーは、サブ溶接ライン１２に配置した第１溶接ステージ３１及び第２溶接ステージ３３を通過し、第１主溶接ライン移載機構７４により第１の後受取ステージ７３に到達する。

第３溶接ステージ５１及び第４溶接ステージ５５にて骨格部材が組み立てられ、第５移載ロボット６２によって第５溶接ステージ５６に移載され、同じく、第５移載ロボット６２によって、第１の後受取ステージ７３から第５溶接ステージ５６に移載され第３車型に係るパネル部材アッシーを骨格部材アッシーに合体される。つまり、第３車型の場合には、第５溶接ステージ５６が合流部７５となる。

第５溶接ステージ５６から第６溶接ステージ５７に移載された車体は、第６溶接ステージ５７にて増打溶接され、第７〜第８溶接ステージ５８〜５９にて、別の部材が取り付けられる。以下、各工程の詳細を順に説明する。

図１８はサブ溶接ラインで第３車型に係る複数種類のパネル部材を溶接するパネル溶接工程の説明図であり、図１７を併せて参照し説明を行う。
所定の治具台車を第１溶接ステージ３１に移動させ、この第１溶接ステージ３１にて、第３リヤフロア１２１に図示せぬ補強部材をセットし溶接を行う。
第１溶接ステージ３１の次ステージの第２溶接ステージ３３では、第３リヤフロア１１１への溶接は行わない。できあがったものを第３パネル部材アッシー１２６と云う。

図１９は主溶接ラインで第３車型に係る複数種類の骨格部材を溶接する骨格溶接工程の説明図であり、図１７を併せて参照し説明を行う。
（ａ）において、第３溶接ステージ５１に、所定の治具を移動させ、この治具の上に第３の左レール１２２Ｌ及び右レール１２２Ｒをセットし、これら第１の左右のレール１１２Ｌ、１１２Ｒの間に複数の第３リヤクロス部材１２３ａ〜１２３ｅをセットするとともに、第２サブクロス部材１２４をセットし、上記の各部品同士を相互に仮止溶接を行い一体化させる。以下、左レール１２２Ｌ、右レール１２２Ｒと第３リヤクロス部材１２３ａ〜１２３ｅと第２サブクロス部材１２４とを一体化させた部材を第３骨格部材アッシー１２５と云う。
（ｂ）において、第４溶接ステージ５５にて第３骨格部材アッシー１２５に増打溶接を行う。

図２０は第３車型に係るパネル部材を合体する骨格−パネル合体工程の説明図であり、図１７を併せて参照し説明を行う。
主溶接ライン１３には、骨格部材としての第３骨格部材アッシー１２５に、パネル部材としての第１パネル部材アッシー１２６を合体する骨格−パネル合体工程が設けられている。

具体的には、第３溶接ステージ５１から第４溶接ステージ５５に第３骨格部材アッシー１２５を移載し、第２溶接ステージ３３から、第１パネル供給部１５を介して第５溶接ステージ５６に第３パネル部材アッシー１２６を移載し、この第５溶接ステージ５６にて、骨格部材としての第３骨格部材アッシー１２５にパネル部材としての第３パネル部材アッシー１２６を合体させ仮止溶接する。以下、第３骨格部材アッシー１２５と第３パネル部材アッシー１２６とを合体させた部材を第３骨格パネルアッシー１２７と云う。

図２１は第３車型に係る骨格部材にパネル部材を溶接する骨格−パネル溶接工程の説明図であり、図１７を併せて参照し説明を行う。
主溶接ライン１３には、第３骨格部材アッシー１２５に第３パネル部材アッシー１２６を溶接する骨格−パネル溶接工程が設けられている。
具体的には、第６溶接ステージ５７にて、第３骨格パネルアッシー１２７に増打溶接を行う。

図２２は第３車型に係る第３骨格パネルアッシーに左右の第３ホイールハウス部材１２８Ｌ、１２８Ｒを取り付ける工程の説明図であり、図１７を併せて参照し説明を行う。
（ａ）において、第７溶接ステージ５８にて、第３骨格パネルアッシー１２７の左右端部に左右の第３ホイールハウス部材１２８Ｌ、１２８Ｒを仮止溶接する。

（ｂ）において、第８溶接ステージ５９にて、第３骨格パネルアッシー１２７の左右側方に仮止溶接した左右の第３ホイールハウス部材１２８Ｌ、１２８Ｒに増打溶接を行うことで第３車型のリヤフレームとしての第３骨格パネルアッシー１２９が完成する。

なお、第５及び第６溶接ステージ５６、５７において、左右の第３ホイールハウス部材１２８Ｌ、１２８Ｒは第２主溶接ライン移載機構８９によって供給されるが、その構造及び作用は、前述した第１主溶接ライン移載機構７４と大きく変わるところはなく、説明を省略する。

表１は第１車型、第２車型及び第３車型について、各溶接ステージで用いる部材、１次溶接又は２次溶接の区別、合流部の表示及び参照図を一覧表にしたものである。
表中、ＷＨはホイールハウス部材を、ＣＢはクロスビーム部材を意味する。

以上に述べた溶接設備及び溶接設備を利用した車体の生産方法の作用を次に述べる。
図１、図４、図５、図１０及び図１７を参照して、複数種類のパネル部材をサブ溶接ライン１２で溶接し、複数種類の骨格部材を主溶接ライン１３で溶接し、主溶接ライン１３で骨格部材にパネル部材を合体するとともに溶接することで車体を生産するようにした。
サブ溶接ライン１２の出口には、パネル部材を任意の溶接ステージに移載する移載機構７０が設けられており、溶接作業の工程数に対応して合流部７５が変更できるように構成した。

複数種類の製品を１つの主溶接ラインで混在させて生産する場合に、製品の種類によって溶接作業の工程数が異なるため、合流部７５が異なる場合がある。
この点、本発明によれば、合流部７５を変更可能にする移載機構７０が設けられているので、製品ごとに個別の移載機構を設ける必要がなくなる。つまり、移載機構７０の共通化が図れる。移載機構７０の共通化が図れるので、必要な設備面積を小さくすることができ、併せて、設備費用を低減することができる。

また、本発明に係る溶接ラインには、骨格部材を溶接する骨格溶接工程と、パネル部材同士を溶接するパネル溶接工程と、骨格部材にパネル部材を溶接する骨格−パネル溶接工程とが設けられている。

骨格部材とパネル部材とを別々のラインで溶接し、その後合体させて車体を生産するようにした。この方法であれば、例えば、同じ工程内に複数のステージを設けることによって、同じ工程の隣接するステージにて第１次溶接と第２次溶接を行うことができる。

隣接するステージにて第１次溶接と第２次溶接を行うことが可能になれば、構造の全く異なる車体であっても、１つの主溶接ラインでこれらの車体を混在させて生産する、いわゆる、混流生産を実現することが可能になる。１つの溶接ラインで複数の車型の混流生産が可能になるので、設備面積を小さくできるとともに、設備費用を大幅に低減することができる。

また、各々の工程内において、第１次溶接と第２次溶接とをまとめて行うことを可能にすることによって、車体構造が異なり、溶接打点数が異なる場合であっても、異なる溶接ステージに溶接打点を振り分けることにより、柔軟な対応が可能となる。

例えば、第１次溶接と第２次溶接を、パネル溶接工程内の異なる溶接ステージに振り分け、骨格−パネル合体工程内の異なる溶接ステージに振り分けるようにすれば、製品種類の変更に対して、サブ溶接ラインの生産性が損なわれる心配はない。

尚、本発明は、実施の形態では四輪車に適用したが、三輪車にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。

本発明は、四輪車の溶接設備に好適である。

本発明に係る溶接設備に備えられている溶接ラインの平面図である。図１の２部拡大図である。図２の３−３矢視図である。図１の４−４矢視図である。本発明の溶接ラインにおいて第１車型に係るワークの流れを説明する図である。サブ溶接ラインで第１車型に係る複数種類のパネル部材を溶接するパネル溶接工程の説明図である。主溶接ラインで第１車型に係る複数種類の骨格部材を溶接する骨格溶接工程の説明図である。第１車型に係るパネル部材を合体する骨格−パネル合体工程の説明図である。第１車型に係る骨格部材にパネル部材を溶接する骨格−パネル溶接工程の説明図である。本発明の溶接ラインにおいて第２車型の生産に係るワークの流れを説明する図である。サブ溶接ラインで第２車型に係る複数種類のパネル部材を溶接するパネル溶接工程の説明図である。主溶接ラインで第２車型に係る複数種類の骨格部材を溶接する骨格溶接工程の説明図である。第２車型に係るパネル部材を合体する骨格−パネル合体工程の説明図である。第２車型に係る骨格部材にパネル部材を溶接する骨格−パネル溶接工程の説明図である。第２車型に係る第２骨格パネルアッシーに左右の第２ホイールハウス部材を取り付ける工程の説明図である。左右の第２ホイールハウス部材の間に第２クロスビーム部材を取り付ける工程の説明図である。本発明の溶接ラインにおいて第３車型の生産に係るワークの流れを説明する図である。サブ溶接ラインで第３車型に係る複数種類のパネル部材を溶接するパネル溶接工程の説明図である。主溶接ラインで第３車型に係る複数種類の骨格部材を溶接する骨格溶接工程の説明図である。第３車型に係るパネル部材を合体する骨格−パネル合体工程の説明図である。第３車型に係る骨格部材にパネル部材を溶接する骨格−パネル溶接工程の説明図である。第３車型に係る第２骨格パネルアッシーに左右の第３ホイールハウス部材を取り付ける工程の説明図である。従来の技術の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…溶接設備、１２…サブ溶接ライン、１３…主溶接ライン、７０…移載機構、７５…合流部、８６…レール、８７…台車、８８…運搬ロボット、１１８…骨格部材、１１９…パネル部材。

Claims

パネル部材を溶接するサブ溶接ラインが、主溶接ラインに合流され、この合流部で、骨格部材に前記パネル部材を合体して溶接する溶接設備であって、
前記主溶接ラインは、溶接ロボットを備える複数個の溶接ステージで構成され、前記サブ溶接ラインの出口には、前記パネル部材を任意の溶接ステージに移載する移載機構が設けられており、溶接する製品の種類に対応して前記合流部が変更できることを特徴とする溶接設備。
前記移載機構は、前記主溶接ラインに並行に敷設されたレールと、このレールに沿って移動する台車と、この台車に設けられている運搬ロボットとからなることを特徴とする請求項１記載の溶接設備。
前記溶接設備には、主溶接ラインに合流し任意の溶接ステージに移載する移載機構が付設されたサブ溶接ラインが少なくとも２本以上設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の溶接設備。