JPH0683938B2 - 車両の組立ライン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の組立ライン、特にボロット等による自動
組立工程と人間による人手組立工程とが混在する車両の
組立ラインに関する。

（従来技術） 近年、車両の製造工場においてはロボット等の採用によ
る自動化が推進されているが、これは主として車体の溶
接ラインや塗装ラインを中心とするものであって、車両
の製造全般に対して大きな割合を占める組立ラインにつ
いては、作業内容が複雑なこともあって未だ十分に自動
化されていないのが実情である。しかし、ロボットの性
能の工場等の自動化技術の進歩に伴って、組立ラインに
おいても特定の工程については既に自動化され、また今
後も次第に自動化される工程が増加する傾向にある。

然るに、このような組立ラインにおける自動化は、従来
の人間作業を前提として設計されたラインにおける個々
の工程をポイント的に自動化するものであるから、ロボ
ット等の改良があっても、人間とロボットの能力や特性
の相違から直ちに人間作業をロボットに置換できない場
合が多い。つまり、人間作業を前提とする組立ライン
は、ワークが作業中に不意に移動することによる危険を
避けるためにワークを一定速度で移動させる連続送り方
式のコンベアによって構成されているが、ロボットによ
る場合はワークとの相対位置関係が一定していることが
必要で、移動しているワークに対する作業には適さない
のである。また、人間作業によればワークのコンベアに
対するセット位置や該ワークへの部品の取付位置等に誤
差があっても支障なく次の作業を行うことができるが、
ロボット作業によると、このような位置の誤差がある場
合に部品同志の干渉を生じることになる。このような理
由により、従来の人間作業を前提とする組立ラインをポ
イント的に自動化することには限度があり、そのため自
動化技術の進歩があっても、これを直ちに既存のライン
に適用することができないのである。

これに対しては、ロボット等による自動化が可能となっ
た工程がある程度の数に達した時点でライン構成を変更
すればよいが、このように自動化の進行段階に応じてそ
の都度ライン構成を変更することは費用の点で極めて困
難である。

ところで、特開昭53−8884号公報或いは特開昭53−8883
号公報によれば、従来の一本の連続したラインの不合理
性を解消して作業性や生産性を向上させるための新たな
ラインシステムが提案されている。前者は、自動車の組
立ラインにおいてボデーの艤装ラインに対して分岐、合
流するドアの艤装ラインを設けたことを特徴とするもの
であり、また、後者はワークを所定ピッチで間欠的に移
送するタクト送り方式のコンベアを用いたラインにおい
て、作業設備の稼動率向上のため、作業要素を適切にグ
ループ分けして各グループの作業要素を遂行する複数の
作業領域を設けたことを特徴とするものである。つま
り、これらは組立ラインないし生産ラインをシステムと
して改良したものであるが、自動化技術の進歩に対応で
きるライン構成を提案するものではない。

（発明の目的） 本発明は、車両の組立ラインを自動化する場合における
上記のような問題に対処するもので、組立ラインの個々
の工程には、その作業内容に応じて、既に自動化されて
いるもの、技術の進歩による将来の自動化が予測される
もの、及び将来においても自動化が困難と判断されるも
のが存在することに着目し、これらのうちの将来の自動
化が予測されるものについては、当面は人間作業による
と共に、自動化が可能となった時点でライン設備の変更
を要することなく、直ちに自動作業に切替え得るように
する。これにより、自動化技術の進歩に合せて、多大の
設備投資を要することなく、順次段階的に各工程を自動
化できるようにすることを目的とする。

また、本発明においては、既に自動化された工程及び自
動化が予定される工程と、将来においても人間作業によ
らざるを得ない工程とを適切に配置することにより、自
動作業と人間作業の両者を夫々の特性に応じて最も効率
良く行い得るようにすることを目的とする。

（発明の構成） 本発明に係る車両の組立ラインは、上記目的達成のため
に次のように構成したことを特徴とする。

即ち、多数のロボット等による自動組立工程と多数の人
間による人手組立工程とが混在する車両の組立ラインに
おいて、メインラインの前半部をタクト送りと連続送り
の切替自在なコンベアで構成すると共に、後半部を連続
送りされるトロリー型もしくはパワーアンドフリー型コ
ンベア等で構成し、更にメインラインの最終部をタクト
送りされるコンベアで構成する。

そして、上記メインライン前半部には、タクト送りと連
続送りの切替自在な上記のコンベアがタクト送りとされ
たロボット等による自動組立工程と、該コンベアが連続
送りとされ且つ自動化された時点でタクト送りに切替え
られる自動化予定の人手組立工程とを集中連続的に配置
する。

また、メインラインの後半部には、将来においても人手
によらざるを得ない人手組立工程を配置すると共に、メ
インラインの最終部には、組立順序上の制限から人手組
立工程後に行わざるを得ない自動化作業工程を配置す
る。

このような構成によれば、コンベアの送り方式が人手組
立工程においては全て連続送りとされ、また自動組立工
程及び自動化作業工程においては全てタクト送りとされ
て、いずれの工程においても人間及びロボットの特性に
応じた送り形式とされる。そして、特にメインライン前
半部においては、連続送りとタクト送りとの切替が自在
なコンベアが用いられているので、人手組立工程の自動
化が可能となった時点で、送り方式を連続送りからタク
ト送りに切替えることにより、ライン構成を変更するこ
となく直ちに人間作業をロボット等による自動作業に置
換することが可能となる。

また、この自動組立工程及び自動化予定の人手組立工程
が配置された自動組立ラインがメインラインの前半部
に、将来においても人間作業によらざるを得ない人手組
立ラインがメインラインの後半部に夫々配置されている
ことにより、自動組立ラインにおいては部品干渉がな
く、また人手組立ラインにおいては自動組立ラインでの
部品の組付けに位置ずれ等があってもこれを許容しなが
ら情況に応じて作業を行うことができ、このようにして
両作業系の特徴を生かしながら順次、円滑に部品の組付
け作業を行うことが可能である。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は車両組立ラインの全体概略構成を示すもので、
そのメインライン１は、前半部の自動ライン２と、後半
部の人手組立ライン３と、最終部の自動化作業ライン４
とで構成されている。上記自動組立ライン２は、循環経
路を有し、車体（ワーク）の連続送りとタクト送りとの
切換が可能とされた電車型コンベア５で構成されている
と共に、塗装ライン（図示せず）からの搬入コンベア６
の経路との交差部が車体受取り部Ａとされている。ま
た、メインライン後半部の人手組立ライン３は、同じく
循環経路を有して車体を連続送りするトロリー型又はパ
ワーアンドフリー型コンベア７によって構成され、上記
電車型コンベア５の経路との交差部が自動組立ライン２
から該人手組立ライン３への中継部Ｂとされている。更
に、メインライン最終部の自動化作業ライン４は、人手
組立ライン３との間の中継部Ｃからラインオフ部Ｄに至
るラインであって、車体をタクト送りする電車型コンベ
ア８によって構成されている。

そして、これらのライン2,3,4に沿って多数の工程が配
置されているのであるが、次にこれらの工程の配置例を
第２図によって説明する。

先ず、塗装ラインからの搬入コンベア６から車体を受取
る自動組立ライン２の始端部には、塗装ラインにおいて
車体と共に塗装されたドアを該車体から自動的に取外す
ドア取外し工程11が配置されている。そして、ドアを取
外された車体が該自動組立ライン２を構成する電車型コ
ンベア５によって、ブレーキパイプ組付工程12、排気パ
イプ組付工程13、フロントアクスル組付工程14、リヤア
クスル組付工程15、タイヤ組付工程16、ガソリンタンク
組付工程17、バッテリー組付工程18、フロントグリル組
付工程19、バンパー組付工程20、インスツルメントパネ
ル組付工程21、シート組付工程22、テールランプ組付工
程23、成形天井組付工程24、及びウインドガラス組付工
程25に順次移送されるようになっている。その場合に、
上記各組付工程12〜25には夫々サブライン12a〜25aが合
流され、各組付工程12〜25で組付けるべき部品が供給さ
れるようになっている。つまり、ブレーキパイプ組付工
程12にはブレーキパイプサブ組立工程12bからブレーキ
パイプAssy（アッセンブリー）が供給され、排気パイプ
組付工程13には排気パイプサブ組立工程13bから排気パ
イプAssyが供給され、フロントアクスル組付工程14には
フロントアクスルサブ組立工程14bからエンジン、ステ
アリング、フロントサスペンション等を含むフロントア
クスルAssyが供給され、リヤアクスル組付工程15にはリ
ヤアクスルサブ組立工程15bからリヤサスペンションを
含むリヤアクスルAssyが供給され、タイヤ組付工程16に
はタイヤサブ組立工程16bからタイヤAssy（スペアタイ
ヤを含む）が供給され、ガゾリンタンク組付工程17には
ガソリンタンクサブ組立工程17bからガソリンタンクAss
yが供給され、バッテリー組付工程18にはバッテリーラ
ック18bからバッテリーが供給され、フロントグリル組
付工程19にはフロントグリルサブ組立工程19bからフロ
ントグリルAssyが供給され、バンパー組付工程20にはバ
ンパーサブ組立工程20bからバンパーAssyが供給され、
インスツルメントパネル組付工程21にはインスツルメン
トパネルサブ組立工程21bからインスツルメントパネルA
ssyが供給され、シート組付工程22にはシートサブ組立
工程22bからシートAssyが供給され、テールランプ組付
工程23にはテールランプサブ組立工程23bからテールラ
ンプAssyが供給され、成形天井組付工程24には成形天井
ラック24bから成形天井が供給され、更にウインドガラ
ス組付工程25にはプライマー及びウレタン塗布工程25b
からこれらが塗布されたウインドガラスが供給されるよ
うになっている。

然して、これらの各組付工程12〜25の中には、既に自動
化が可能となっている工程と将来の自動化が予定されて
いる工程とが含まれており、前者の工程においてはロボ
ット等の自動化機械が設置されて自動組付が行われ、ま
た後者の工程においては人間が配置されて人手による組
付が行われるようになっている。そして、これら各工程
12〜25に車体を移送する上記の電車型コンベア５は、自
動組付工程においては車体をタクト送りし、自動化予定
の人手組付工程においては車体を連続送りするようにな
っている。

ここで、この電車型コンベア５としては、第３図に示す
ようなレール51にハンガ52を垂下させたキャリア53を移
動可能に懸架してなるオーバーヘッドタイプの電車型コ
ンベア５′又は第４図に示すようなレール54上に台車55
を移動可能に載置したフロアータイプの電車型コンベア
５″が使用されるが、上記キャリア53及び台車55は個々
に駆動装置と制御装置とを有し、一定時間の停止と一定
距離の移動とを間欠的に行うタクト走行と、一定速度で
の連続走行とが可能とされている。尚、上記各組付工程
12〜25のうち、工程12〜17については車体下廻り部品の
組付工程であるからオーバーヘッドタイプの電車型コン
ベア５′が適し、また工程18〜25については車体の内、
外装関係の部品の組付工程であるからフロアータイプの
電車型コンベア５″が適している。

以上のような構成の自動組立ライン２に続いて、メイン
ライン１の後半部には人手組立ライン３が設けられてい
る。この人手組立ライン３については個々の工程の詳細
は省略するが、前部に１〜２ステーションの予備作業ゾ
ーン31が設けられ、該ゾーン31に続いて多数のステーシ
ョンでなる人間作業ゾーン32が設けられている。予備作
業ゾーン31は、上記自動組立ライン２における各自動組
付工程に配置されたロボット等の故障により当該組付作
業が行われず、或いは組付けミスがあった時に、その作
業を人手により補完するゾーンであり、また人間作業ゾ
ーン32は上記自動組立ライン２における各組付工程12〜
25で組付けられた部品に加えて更に他の部品を人手によ
り組付けるゾーンであって、この32には多数の人間が配
置されている。そして、この人手組立ライン３を構成し
て上記予備作業ゾーン31及び人間作業ゾーン32に車体を
供給するコンベア７は、第5,6図に概略構成を示すよう
なトロリー型又はパワーアンドフリー型コンベアとされ
ている。これらのコンベアのうち、トロリー型コンベア
７′は、第５図に示すように、レール71にハンガ72を移
動可能に懸架すると共に、該レール71に沿って駆動チェ
ーン73を配設し、且つこのチェーン73と各ハンガ72とを
直接連結した構成で、該チェーン73の走行により各ハン
ガ72を連続送りするようになっている。また、第６図に
示すように、パワーアンドフリー型コンベア７″はレー
ル74に懸架したハンガ75と駆動チェーン76との間に係脱
機構77を介設したもので、この係脱機構77を係合した時
にハンガ75が駆動チェーン76の走行によって連続送りさ
れるようになっている。

更に、この人手組立ライン３に続く自動化作業ライン４
には、各種の自動作業工程41〜44が配置されている。即
ち、該ライン４には始端部側から、ブレーキ液、ウォッ
シャー液、不凍液、パワーステアリング用オイル等を所
定箇所に注入する液体注入工程41、上記自動組立ライン
２の始端部におけるドア取外し工程11で車体から取外し
たドアを再び車体に取付けるドア取付け工程42、ホイー
ルアライメントの測定及び調整、ヘッドライトエイミン
グの測定及び調整、ブレーキ制動力の測定、サイドスリ
ップの測定、電装品のチェック等を行うテスト工程43、
及び水もれテスト工程44が配置されている。これらの工
程41〜44は車体に全ての部品が組付けられた後に行われ
るものであるから、メインライン１の最終部に設けられ
ているのであるが、いずれも既に自動化されているもの
である。そして、この自動化作業ライン４を構成して上
記各自動作業工程41〜44に車体を移送するコンベア８と
しては電車型コンベア、特に第４図に示す如きフロアー
タイプの電車型コンベア８′が用いられ、車体を上記各
工程41〜44にタクト送りするようになっている。尚、上
記自動組立ライン２におけるドア取外し工程11と自動化
作業ライン４におけるドア取付け工程42との間にはドア
サブ組立工程61を配置したサブライン62が設けられ、車
体から取外されたドアがサブ組立された上でドア取付け
工程42に供給されるようになっている。

次に、上記実施例の作用を説明する。

先ず、図示しない塗装ラインでドアと共に塗装された車
体は、車両組立ラインにおけるメインライン１の前半部
を構成する自動組立ライン２に受け渡され、該ライン２
の始端部に設けられたドア取外し工程11においてドアが
自動的に取外される。そして、該自動組立ライン２に沿
って配置された各組付工程12〜25に順次移送され、これ
らの組付工程12〜25においてサブライン12a〜25aから夫
々供給される部品が順次組付けられる。

然して、上記各組付工程12〜25のうち、あるものは既に
自動化された工程であり、他のものは自動化が予定され
ているが、当面は人手により行われる工程であり、従っ
て該自動組立ライン２にはロボットと人間とが併存して
いる状態にある。しかし、この自動組立ライン２を構成
するコンベア５はタクト送りと連続送りの切替自在な電
車型コンベアであって、上記各組付工程12〜25のうちの
自動組付工程においては車体をタクト送りし、また人手
組付工程においては車体を連続送りするようになってい
るから、いずれの工程においても人間及びロボットの夫
々の特性に応じて良好に、また特に人手組付工程におい
ては安全に組付け作業が行われることになる。

そして、上記人手組付工程は自動化技術の進歩に応じて
順次自動化されるのであるが、その場合、当該工程に配
置されている人間をロボットに置換すると共に、電車型
コンベア５の送り方式を連続送りからタクト送りに切替
えるだけで、ライン構成を変更することなく自動化が実
現されることになる。

また、この自動組立ライン２はメインライン１の前半部
に設けられていることにより、自動組立工程におけるロ
ボットによる組付け作業時に部品干渉が生じることがな
い。つまり、メインライン１の後半部においては、多数
の部品が作付けされた状態の車体に対して更に部品が積
み重ねられるように組付けられるのであるが、特にその
先付け部品が人手作業によるものである時は取付位置の
ずれが多いので、メインライン後半部の組付けを自動化
した場合には先付け部品との干渉が生じ易いのである。
然るに上記のように自動組立ライン２がメインライン１
の前半部に設けられていると、作付け部品が殆どない状
態の車体に対して部品が組付けられるから、自動組付け
によっても上記のような部品干渉が生じないのである。

次に、上記のようにして自動組立ライン２の各組付工程
12〜25によいて各種の部品が自動的に又は人手により組
付けられた車体は、メインライン１の後半部の人手組立
ライン３に受け渡され、該ライン３における予備作業ゾ
ーン31及び人間作業ゾー32に供給される。そして、予備
作業ゾーン31においては、上記自動組立ライン２におけ
る自動組付工程においてロボットの故障等により部品の
組付けが行われず、又は組付けミスがあった時にその補
完作業が人手により行われる。また人間作業ゾーン32に
おいては、上記自動組立ライン２の各工程12〜25で組付
けられた部品以外の部品が組付けられる。その場合に、
このゾーン32で組付けられる部品は先付け部品に積み重
ねて組付けられるものが多いが、人間によって組付けが
行われるので、先付け部品の位置ずれ等があってもこれ
を許容しながら情況に応じて良好に組付けが行われる。
また、この人間作業ゾーン32及び上記予備作業ゾーン31
に車体を移送するコンベア７はトロリー型又はパワーア
ンドフリー型コンベアであって、車体を一定速度で連続
送りするから、これらのゾーン31,32における人間によ
る作業が安全に行われることになる。

そして、以上のようにして自動組立ライン２及び人手組
立ライン３において所定の部品を組付けられた車体は更
に自動化作業ライン４に受け渡され、該ライン４におけ
る各工程41〜44において、各種液体の注入作業、上記自
動組立ライン２のドア取外し工程11で車体から取外され
てサブライン62におけるドアサブ組立工程62でサブ組立
されたドアの組付け作業、及び各種のテスト作業が行わ
れる。これにより車両の組立が完了し、該自動化作業ラ
イン４の終端部から完成車がオフラインされることにな
る。ここで、この自動化作業ライン４の各工程41〜44は
既に自動化されたものであるが、該ライン４を構成する
コンベア８は車体をタクト送りするコンベア（この実施
例ではフロアータイプの電車型コンベア８′）とされて
いるから、上記各工程41〜44における自動化作業が良好
に行われることになる。

（発明の効果） 以上のように本発明は、多数のロボット等による自動組
立工程と、多数の人間組立工程とが混在する車両の組立
ラインにおいて、既に自動化されている自動組立工程と
将来における自動化が予定されている人手組立工程とを
タクト送りと連続送りの切替自在なコンベアで構成され
るメインラインの前半部に集中配置して、自動組立工程
では上記コンベアをタクト送りとする一方、自動化予定
の人手組立工程では該コンベアを連続送りとし且つ自動
化された時点でタクト送りに切替えるようにすると共
に、将来においても人手によらざるを得ない人手組立工
程を連続送りされるトロリー型もしくはパワーアンドフ
リー型コンベア等で構成されるメインラインの後半部に
集中配置し、更に人手組立工程後にならざるを得ない自
動化作業工程をタクト送りされるコンベアによって構成
されるメインラインの最終部に配置するようにしたか
ら、コンベアの送り方式が自動化されている工程につい
ては全てタクト送りとされ、また人手による工程につい
ては全て連続送りとされると共に、自動化され或いは自
動化予定の工程の後に人手組立工程が配置されるので、
ロボット及び人間による作業を夫々の特性に応じて良好
且つ安全に行うことができるようになる。特に、本発明
によれば、メインラインの前半部に配置されている自動
化予定の人手組立工程が自動化技術の進歩により自動化
が可能となった時に、ライン設備を変更することなく、
当該コンベアの送り方式を連続送りからタクト送りに切
替えるだけで直ちに自動化されることになり、これによ
り膨大な設備投資を要することなく、自動化を順次、段
階的に進めて行くことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はラインの
全体構成を示す概略平面図、第２図は該ラインにおける
各工程の配置図、第３図はメインライン前半部に使用さ
れるオーバーヘッドタイプの電車型コンベアを示す概略
側面図、第４図はメインライン前半部及び最終部で使用
されるフロアータイプの電車型コンベアを示す概略側面
図、第５図はメインラインの後半部に使用されるトロリ
ー型コンベアの概略側面図、第６図は同じくメインライ
ンの後半部に使用されるパワーアンドフリー型コンベア
の概略側面図である。 １……メインライン、２……前半部（自動組立ライ
ン）、３……後半部（人手組立ライン）、４……最終部
（自動化作業ライン）、5,5′,5″……電車型コンベ
ア、７′……トロリー型コンベア、７″……パワーアン
ドフリー型コンベア、8,8′……コンベア（電車型コン
ベア）、12〜25……自動組立工程、自動化予定の人手組
立工程、32……人手組立工程（人間作業ゾーン）、41〜
44……自動化作業工程。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 俊治 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 藤井 博司 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−8884（ＪＰ，Ａ) 自動車技術会編「自動車工学便覧」〈第 ４分冊〉（昭51、12、１）第２刷、（Ｐ. １−２〜１−３）「自動車工場」、（Ｐ. １−77〜１−84）「組立」

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数のロボット等による自動組立工程と、
   多数の人間による人手組立工程とが混在する車両の組立
   ラインであって、メインラインの前半部をタクト送りと
   連続送りの切替自在なコンベアで構成して、該部に上記
   コンベアがタクト送りとされたロボット等による自動組
   立工程と、上記コンベアが連続送りとされ且つ自動化さ
   れた時点でタクト送りに切替えられる自動化予定の人手
   組立工程とを集中連続的に配置すると共に、メインライ
   ンの後半部を連続送りされるトロリー型もしくはパワー
   アンドフリー型コンベア等で構成して、該部に人手組立
   工程を集中連続的に配置し、更にメインライン最終部を
   タクト送りされるコンベアで構成して、該部に組立順序
   上の制限から人手組立工程後に行わざるを得ない自動化
   作業工程を配置したことを特徴とする車両の組立ライ
   ン。