JP5886916B1

JP5886916B1 - 車体の製造装置

Info

Publication number: JP5886916B1
Application number: JP2014180551A
Authority: JP
Inventors: 坂本　登; 登坂本
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2034-09-04
Also published as: JP2016052874A; US10046442B2; US20160068209A1

Abstract

【課題】治具の小型化と車形・車種毎に用いる治具の可能な限り共通化を図り、治具を用意しておく空間を可能な限り狭くして作業スペースが広く確保でき、効率良く車体の仮組みを行う。【解決手段】組み立て工程のステージの左側サイド治具３Ｌを、前部側の左前サイド治具３Ｌｆと後部側の左後サイド治具３Ｌｒとに分割して形成し、右側サイド治具を、前部側の右前サイド治具と後部側の右後サイド治具とに分割して形成した。また、左側サイド治具３Ｌ、右側サイド治具は、車体１の外側から接触して位置決め、仮組みのクランプをすることは、もちろん、車体１の内部に進入して位置決め、仮組みのクランプをする。【選択図】図２

Description

本発明は、車体を左右側面側に配設した治具にて位置決め仮組みする車体の製造装置に関する。

従来より、車体を位置決め仮組みする際には、車体の左右側面に治具を配設し、この治具を用いて位置決め仮組みすることが行われている。例えば、特開平０２−１４４２６７号公報（以下、特許文献１という）では、フロアボディセット工程で床下治具にセットしたフロアボディ部材を床下治具とともに第１の仮付け工程へ搬送し、第１の仮付け工程で一対のサイドボディ治具にセットしたサイドボディ部材とフロアボディ部材とを各治具を合体させることで位置決めして仮付けし、次いで、仮付けされたフロアボディ部材とサイドボディ部材を各セット治具と一体に第２の仮付け工程へ搬送し、第２の仮付け工程で、仮付けされたフロアボディ部材とサイドボディ部材に、他の構成部品を仮付けし、その後、サイドボディ治具を仮付け組立されたメインボディから切り離して仮付け組立されたメインボディを床下治具とともに増打工程へ搬送する自動車車体の組立方法の技術が開示されている。

特開平２−１４４２６７号公報

ところで、上述の特許文献１に開示される車体の組立方法の技術のように、床下治具にセットされたフロアボディ部材に、左右一対のサイドボディ部材を一対の専用治具で保持し、さらに、上方よりセットされたボディ部材を専用治具にて車体を囲むように位置決めし、スポット溶接にてメインボディの組立を行うと、同じ組立ラインにて複数の車形・車種の生産を行う場合には、組み立てる車両の車形・車種に合わせた大型の専用の多くの治具が必要になる。そして、ライン脇等に設けた治具置き場から必要な治具を選択して使用するため、広い作業空間が必要になるという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、治具の小型化と車形・車種毎に用いる治具の可能な限り共通化を図り、治具を用意しておく空間を可能な限り狭くして作業スペースが広く確保でき、効率良く車体の仮組みを行うことができる車体の製造装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様による車体の製造装置は、少なくとも車体の左側面側に配設した左側治具と上記車体の右側面側に配設した右側治具とを用い、上記車体を位置決めして仮組みする車体の製造装置において、上記左側治具を前部側の左前部治具と後部側の左後部治具とに分割して形成すると共に、上記右側治具を前部側の右前部治具と後部側の右後部治具とに分割して形成し、上記左側治具と上記右側治具を、上記車体の側部の部品と上記車体の車幅方向に架設される部品を車体側面から保持自在にして上記車体の左側面全体と右側面全体を覆うサイド治具と、ルーフ上方に配設するアッパー治具を不要とした。

本発明の車体の製造装置によれば、治具の小型化と車形・車種毎に用いる治具の可能な限り共通化を図り、治具を用意しておく空間を可能な限り狭くして作業スペースが広く確保でき、効率良く車体の仮組みを行うことが可能となる。

本発明の実施の第１形態に係る、車体のメインボディ組み立て工程のステージの概略正面図である。本発明の実施の第１形態に係る、車体のメインボディ組み立て工程のステージの概略側面図である。本発明の実施の第１形態に係る、車体のメインボディ組み立て工程のフローチャートである。本発明の実施の第１形態に係る、サイドボディ治具が車体内に進入する前の状態の説明図である。本発明の実施の第１形態に係る、サイドボディ治具が車体内に進入してサイドレール側部をクランプした状態の説明図である。本発明の実施の第１形態に係る、サイドボディ治具が車体内に進入してサイドレールルーフ部をクランプした状態の説明図である。本発明の実施の第２形態に係る、車体のメインボディ組み立て工程のステージの概略正面図である。本発明の実施の第２形態に係る、車体のメインボディ組み立て工程のステージの概略側面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
（実施の第１形態）
図１及び図２は、車体のメインボディ組み立て工程を示し、このメインボディ組み立て工程のステージには、下部中央構造部品としてのセンタストラクチャ１０の両側にサイド構造部品としてのサイドストラクチャ２０が仮組み固定された車体１が床下治具２に固定載置されてシャトルコンベア（図示せず）等によって搬入される。

ここで、センタストラクチャ１０とは、具体的には、例えば、フロントホイールエプロン、トーボード、フロントフロア、リアフロア、リヤホイールエプロン等で構成される。また、サイドストラクチャ２０とは、具体的には、例えば、フロントピラー、センターピラー、リヤクォータ、サイドレール、サイドシル等で構成される。

この組み立て工程のステージには、床下治具２に固定載置された車体１の左右のそれぞれ側に、左側サイド治具３Ｌと右側サイド治具３Ｒとが設けられている。

左側サイド治具３Ｌは、前部側の左前サイド治具３Ｌｆと後部側の左後サイド治具３Ｌｒとに分割して形成されており、左前サイド治具３Ｌｆと左後サイド治具３Ｌｒとの間には、隙間部４が確保されている（図２参照）。

同様に、右側サイド治具３Ｒは、前部側の右前サイド治具３Ｒｆと後部側の右後サイド治具３Ｒｒとに分割して形成されており、右前サイド治具３Ｒｆと右後サイド治具３Ｒｒとの間には、隙間部４が確保されている
これら左前、左後、右前、右後のサイド治具３Ｌｆ、３Ｌｒ、３Ｒｆ、３Ｒｒは、それぞれ、搬入された車体１の各治具が対向する部位（左前、左後、右前、右後の各部位）と接触し、必要な部品の位置決め仮組みを行う受け部としてのサイドボディ治具５と、このサイドボディ治具５を固定して車体１に接近離間自在なサイドボディ治具固定部６とから主要に構成されている。すなわち、サイドボディ治具固定部６は、車体１をステージに搬入・ステージから搬出する際に、サイドボディ治具５を車体１から離間させる一方、この組み立て工程において、サイドボディ治具５を用いて位置決め、仮組み行う際に車体１にサイドボディ治具５を接近させるための移動可能な治具となっている。

ここで、左側サイド治具３Ｌと右側サイド治具３Ｒが位置決め仮組みする各部品とは、上述のサイドストラクチャ２０を構成する各部品に加え、車体の車幅方向に架設される左右のフロントピラーを連結するフロントレール、及びダクトコンプルと、左右のセンターピラー上端を連結するブレースセンターと、左右のリヤクォータ上端を連結するリアレール、その他、リアスカート、リアパネル等の各部品である。

左側サイド治具３Ｌと右側サイド治具３Ｒは、これら各部品に対し、車体１の外側から接触して外部クランプ部５ａで位置決め、仮組みのクランプすることは、もちろん、車体１のサイドドア部から車体１内部に進入して、車体１の内側からも内部クランプ部５ｂで位置決め、仮組みのクランプすることが可能となっている。

具体的には、図４に示すように、組み立て工程のステージに車体１が搬入される際には、左側サイド治具３Ｌと右側サイド治具３Ｒは、それぞれのサイドボディ治具固定部６が後退された位置にあり、それぞれのサイドボディ治具５が車体１から離間されている。

そして、組み立て工程が開始されると、図５に示すように、サイドボディ治具固定部６が車体１に向かって前進され、車体１の外部（例えば、サイドレールの側部等のワーク）が、サイドボディ治具５の外部クランプ部５ａと当接してクランプされる。このサイドボディ治具固定部６の前進と共に、サイドボディ治具５の内部クランプ部５ｂが、車体１のサイドドア部分等から車体１の内部に進入される。

その後、図６に示すように、進入されたサイドボディ治具５の内部クランプ部５ｂは、上昇等の所定の動作が行われ、車体１の所定の部分（例えば、サイドレールの側部等のワーク）を車体１の内側から位置決め、仮組みのクランプが自在になっている。

尚、図４−６では、理解が容易にできるように、ワークとしてサイドレールを例に図示しているが、他の、車体の車幅方向に架設されるフロントレール、ダクトコンプル、ブレースセンター、リアレール、その他の各部品に対しても同様に適用できる。

また、左側サイド治具３Ｌと右側サイド治具３Ｒは、各々のサイドボディ治具５が、サイドボディ治具固定部６から取り外し、取り付けの交換自在に構成されている。

そして、組み立て工程のステージには、このラインで生産する車両１の車種、車形に応じた他のサイドボディ治具５ｓが、サイドボディ治具置き場７に置かれ準備されている。

このサイドボディ治具５とサイドボディ治具５ｓとの交換作業は、サイドボディ治具チェンジロボット８により実行される。

尚、図１中、符号９は、組み立て工程において、スポット溶接するスポット溶接ロボットを示す。

次に、本車体の製造装置による、車体のメインボディ組み立て工程を図３のフローチャートで説明する。

まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、前工程からワーク（床下治具２に載置された車体１）が、例えば、シャトルコンベア等により、搬送される。

次に、Ｓ１０２に進み、前回の組み立て作業と同じ車種・車形であるか否かの判定が行われ、同じ車種・車形である場合には、Ｓ１０３に進み、床下治具２を固定する。

次いで、Ｓ１０４に進み、サイドボディ治具固定部６を車体１に向けて前進させる。

次に、Ｓ１０５に進み、サイドボディ治具５の外部クランプ部５ａが、ワーク（例えば、サイドレール）をクランプする（図５参照）。

次いで、Ｓ１０６に進み、上述のＳ１０４、Ｓ１０５で、車体１のサイドドア部分等から車体１の内部に進入した、サイドボディ治具５の内部クランプ部５ｂを上昇させ、Ｓ１０７に進んで、サイドボディ治具５の内部クランプ部５ｂでワーク（例えば、サイドレール）をクランプする（図６参照）。

そして、Ｓ１０８に進み、スポット溶接ロボット９によりワークの必要な箇所をスポット溶接する。

次いで、Ｓ１０９に進んで、サイドボディ治具５の内部クランプ部５ｂによるワークのクランプを解除する。

次に、Ｓ１１０に進み、サイドボディ治具５の内部クランプ部５ｂを下降させる。

次いで、Ｓ１１１に進み、サイドボディ治具５の外部クランプ部５ａによるワークのクランプを解除する。

次に、Ｓ１１２に進んで、サイドボディ治具固定部６を車体１から後退させ、車体１内に進入していたサイドボディ治具５の内部クランプ部５ｂを、車体１内から抜去すると共に、サイドボディ治具５と車体１との距離を十分な距離離間させる。

そして、Ｓ１１３に進み、床下治具２のクランプを解除し、Ｓ１１４に進んで、床下治具２に載置された車体１を、シャトルコンベア等により搬送し、次工程へと移る。

一方、前述のＳ１０２で、前回の組み立て作業と同じ車種・車形であるか否かの判定の結果、異なる車種・車形であると判定された場合は、Ｓ１１５に進む。

Ｓ１１５では、サイドボディ治具チェンジロボット８が、現在、サイドボディ治具固定部６に固定されているサイドボディ治具５と連結される。

次いで、Ｓ１１６に進み、サイドボディ治具固定部６に対するサイドボディ治具５の固定が解除される。

次に、Ｓ１１７に進んで、サイドボディ治具チェンジロボット８は、連結したサイドボディ治具５をサイドボディ治具置き場７に移動させ、所定の収納箇所に置く。

次いで、Ｓ１１８に進み、サイドボディ治具チェンジロボット８は、移動させたサイドボディ治具５を切り離す。

次に、Ｓ１１９に進んで、サイドボディ治具チェンジロボット８は、生産計画に従って予め用意されていた、次のサイドボディ治具５ｓが置かれているサイドボディ治具置き場７に移動される。

次いで、Ｓ１２０に進んで、サイドボディ治具チェンジロボット８は、次のサイドボディ治具５ｓと連結される。

次に、Ｓ１２１に進み、サイドボディ治具チェンジロボット８は、次のサイドボディ治具５ｓをサイドボディ治具固定部６に移動させる。

次いで、Ｓ１２２に進み、サイドボディ治具固定部６に次のサイドボディ治具５ｓが（今回のサイドボディ治具５として）固定される。

そして、Ｓ１２３に進み、サイドボディ治具チェンジロボット８が、新たに固定されたサイドボディ治具５から切り離される。

その後、前述のＳ１０３からの処理が繰り返される。

このように、本発明の形態によれば、組み立て工程のステージの左側サイド治具３Ｌを、前部側の左前サイド治具３Ｌｆと後部側の左後サイド治具３Ｌｒとに分割して形成し、右側サイド治具３Ｒを、前部側の右前サイド治具３Ｒｆと後部側の右後サイド治具３Ｒｒとに分割して形成した。

このため、車体１の左側面全体や右側面全体を覆うような大型のサイド治具が不要でサイド治具の小型化を図ることができる。また、車種・車形によって、ホイールベース、車長が異なったとしても、同じ、左前、左後、右前、右後部が共通であれば共通の治具が利用でき、治具の共通化を図ることも可能である。このように、治具の小型化、共通化が可能となることから、車種・車形毎に用意しておく治具も減らすことができ、作業スペースを広く確保して効率良く車体１の仮組みをすることが可能となる。

更に、本実施の形態による左側サイド治具３Ｌ、右側サイド治具３Ｒは、車体１の外側から接触して位置決め、仮組みのクランプすることは、もちろん、車体１の内部に進入して位置決め、仮組みのクランプすることが可能であるので、車体１のルーフ上方に位置に配設して用いるアッパー治具が不要である。このため、従来、アッパー治具が存在して利用し難かった上方空間、すなわち、左側サイド治具３Ｌと右側サイド治具３Ｒとの左右間、左前サイド治具３Ｌｆと左後サイド治具３Ｌｒとの前後間、右前サイド治具３Ｒｆと右後サイド治具３Ｒｒとの前後間に生じる広い隙間を利用して溶接作業等を効率良く、精度良く実行することが可能となる。

（実施の第２形態）
図７及び図８は、本発明の実施の第２形態による車体のメインボディ組み立て工程を示し、図７、図８は、それぞれ前記第１形態の図１、図２に対応する図となっている。尚、この第２形態は、本組み立て工程のステージには、センタストラクチャ１０の両側にサイドストラクチャ２０のインナー部分が仮組み固定された車体１が床下治具２に固定載置されてシャトルコンベア等によって搬入され、この車体１に対して、サイドストラクチャ２０のアウター部分、及び、その他各部品を、本組み立て工程で共に組み立てるようになっていることが前記第１形態とは異なり、他の構成、作用効果は前記第１と同様であるので、同じ構成には同じ符号を記し、説明は省略する。

すなわち、本実施の第２形態における車体のメインボディ組み立て工程のステージには、前記第１形態で説明した各ロボットに加え、サイドストラクチャ２０のアウター部分を搬入するアウター部品搬入ロボット５１が左右の両側に設けられている。このアウター部品搬入ロボット５１の先端には、アウター部品を保持する、例えば、フック形状のハンド部５２が設けられている。

そして、アウター部品搬入ロボット５１は、左側サイド治具３Ｌと右側サイド治具３Ｒとの左右間、左前サイド治具３Ｌｆと左後サイド治具３Ｌｒとの前後間、右前サイド治具３Ｒｆと右後サイド治具３Ｒｒとの前後間に生じる広い隙間を利用して必要なアウター部品を搬入し、これら各部品の位置決め、仮組みを行う。尚、アウター部の仮組みの際には、インナー部の仮組みとは異なる予め設定しておいたプログラムに従って、各ロボットが動作される（例えば、サイドボディ治具固定部６の移動量等）ことは云うまでもない。

このように、本実施の第２形態に示すように、たとえ、車体１のアウター部分とインナー部分とを仮組みする工程であっても、異なるステージで行うことなく同じステージで行うことができるので、製造ラインの短縮化を図ることができる。

１車体
２床下治具
３Ｌ左側サイド治具
３Ｌｆ左前サイド治具
３Ｌｒ左後サイド治具
３Ｒ右側サイド治具
３Ｒｆ右前サイド治具
３Ｒｒ右後サイド治具
４隙間部
５サイドボディ治具（受け部）
５ａ外部クランプ部
５ｂ内部クランプ部
５ｓサイドボディ治具
６サイドボディ治具固定部
７サイドボディ治具置き場
８サイドボディ治具チェンジロボット
９スポット溶接ロボット
１０センタストラクチャ
２０サイドストラクチャ
５１アウター部品搬入ロボット
５２フック形状のハンド部

Claims

少なくとも車体の左側面側に配設した左側治具と上記車体の右側面側に配設した右側治具とを用い、上記車体を位置決めして仮組みする車体の製造装置において、
上記左側治具を前部側の左前部治具と後部側の左後部治具とに分割して形成すると共に、上記右側治具を前部側の右前部治具と後部側の右後部治具とに分割して形成し、
上記左側治具と上記右側治具を、上記車体の側部の部品と上記車体の車幅方向に架設される部品を車体側面から保持自在にして上記車体の左側面全体と右側面全体を覆うサイド治具と、ルーフ上方に配設するアッパー治具を不要としたことを特徴とする車体の製造装置。
上記左側治具と上記右側治具は、上記車体の外側の各部の位置決めに加え、上記車体の内側に進入し、上記車体の内側から車体各部の位置決め自在であることを特徴とする請求項１記載の車体の製造装置。
上記左側治具と上記右側治具は、上記車体の車形に対応して位置決めして仮組みする受け部をそれぞれ有し、該受け部は、上記車形に応じて交換自在であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車体の製造装置。