JPS6393686A - 自動車本体組立方法および組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ この発明は一般に自動車本体の建造および組立のだめの
方法および装置に関するものである。

［発明の背景］ 車体がオープンボックス構造で組立てられ、そこへダツ
シュボード、計器盤、配線道具、屋根の裏打ち、消音器
、カーペット、前部および後部座席などのようなすべて
の本体のスペース部品および装置が適合および固定され
るというのが自動車産業の従来の慣習であったし、今も
そのままである。

この発明の一般の狙いはこれから先に明らかにされるよ
うに、従来の慣習に優る実質的な利点を有する自動車本
体の組立の改良された方法および装置を提供することで
ある。

［発明］ この発明の１つの局面に従えば、自動車本体組立方法は
； 屋根の区域を組込む上部本体モジュールを形成する段階
と； フロアを組込む下部本体モジュールを形成する段階と； 上部および下部の本体モジュール上に交接位置を精密に
形成する段階と； 内部のパーツおよび装置を前記上部モジュールに適合さ
せるための基準にして上部モジュール上の位置を利用す
る段階と； 内部のパーツおよび装置を前記下部モジュールに適合さ
せるための基準にして下部のモジュール上の位置を利用
する段階と； 前記内部のパーツおよび装置が両方のモジュールに適合
された後、前記交接位置によって上部と下部モジュール
を適合させる段階とを含む。

好ましい方法では、マスタ本体点が選択され、そして位
置マスタが前記マスタ点で上部および下部の本体と協働
し、一方交接位置は前記モジュールと協働する位置マス
タと精密な位置関係で各モジュール上に設けられる。

この方法は好ましくは、１つの組は上部モジュールのた
め、そして１つの組は下部モジュールのためのものであ
る、一連のステーションを含む組立ライン上で実行され
る。各組の先頭のステーションは、各場合マスタ本体点
を基準にしてそれぞれのモジュール上に位置が与えられ
ることを可能にし、そして各組の連続した後続のステー
ションは位置を利用してそれぞれのモジュールの基準軸
を規定し、要求される内部のパーツおよび装置を構成す
る小組立部品の精密な装着を可能にする。

２つのモジュールは交接位置で一緒にされ、２つの交接
したパーツはそこからレーザ溶接ステーションのような
接合ステーションに進む。

それゆえ、この発明の別の局面に従えば、自動車本体組
立のための装置は２つの組の作業ステーションを含み、
第１の組は屋根の領域を組入れた上部本体モジュールが
マスタ本体点を基準にして１組の位置を備えて形成され
る先頭のステーションと、小組立部品が前記モジュール
上の位置を利用して上部のモジュールに適合され、前記
小組立部品の精密な装着を可能にする基準軸を規定する
１つまたは２つ以上の後続のステーションを含み、作業
ステーションの第２の組は下部のモジュールのための同
様の先頭および後続のステーションを含み、さらに、各
々が適合された小組立部品を有する上部および下部のモ
ジュールが２つのモジュール上のそれぞれの位置を用い
て一緒に交接される交接ステーションと、交接した上部
および下部のモジュールが永久的に一緒に固定される接
合ステーションとを含む。

この発明の重要な局面は上部および下部のモジュール上
に形成された交接位置の好ましい構造に関連している。

この好ましい配置では、一方のモジュールに精密ドリル
穴が設けられ、そしてもう一方のモジュールには精密仕
上げピンが設けられ、穴と正確に交接する。２つのモジ
ュールが映像ユニットのようなものによって交接係合に
正確に位置されたとき、永久に接合する前に交接した状
態に固定することは、ねじ筋の付いたテーパされたプラ
グを有するボルトの通過を可能にする中空のシリンダの
ようなピンを形成することによって達成され、それによ
ってナツトランナーのようなものによってボルトを回転
し、プラグを中空のピンの中に引き込み、それを拡げて
それが位置する穴としっかり係合させる。モジュール間
の接合箇所が位置している車体の位置は望ましくは、ス
ペースフレーム本体構成の場合にはプラスチックパネル
のようなものによって、またモノクーペ本体構成の場合
は仕上げカバーによって覆われることができるようにす
る。モノクーペ本体構成は、上部のモジュールの一体部
分として形成される屋根を含むであろう。

この発明から得られる利点は、同じ下部モジュールがサ
ルーン、クーペまたは他のモジュールの型と交接するの
に採用されることができ、本体の型の非常な融通性が可
能となり、モデルチェンジがより簡単で費用も少なくて
済み、上部および下部のモジュール構成とモジュールの
交接および接合が異なる場所でそれぞれ実行されること
ができ、そうして生産のための全体のプラント面積が減
じられることである。この発明はスペースフレーム本体
型とモノクーペ本体型の両方に応用可能であり、上部お
よび下部のモジュールの塗装は好ましくはこの発明を実
施する以前に完了され、そうすると仕上げ塗装作業が時
には避けられるかもしれない。いかなる事象においても
、この発明は外部本体のトリム、フェンダ−モールディ
ングなどの応用も簡単にする。

この発明は添付の図面を参照してここで例示される。

［具体例の説明］ 第１図を参照すると、この発明に従って自動車本体を組
立てるための典型的な処理プラントのレイアウトが例示
される。

塗装処理ライン１４はそれぞれの上部および下部のモジ
ュール構成場所１０および１２から上部および下部の本
体モジュールを受取る。塗装処理から現われる上部およ
び下部のモジュールは２つの組の作業ステーションを通
って別々の経路を取り、各組は上部モジュールでは１６
で、下部モジュールでは１８で示される縦のバッファス
テーションで開始される。縦のバッファステーション１
６および１８のあと、上部および下部のモジュールのた
めのそれぞれの機械加工ステージョン２０および２２が
それに続く。各々がその上で機械加工された交接位置を
持つモジュールは、それから上部および下部のモジュー
ルのそれぞれ２４および２６で示される一連のトリム適
用ステーションに進み、そこでは種々の内部パーツおよ
び装置が機械加工された位置によって規定される指示を
利用して、モジュールに精密に適合される。完了した下
部モジュールはそれから密閉および／または粘着ステー
ション２８を通って、完了した上部モジュールもまた供
給される交接ステーション３０に進む。交接ステーショ
ン３０では、上部および下部のモジュールは対になって
一緒に交接され、その後それらはレーザ溶接のようなも
のによって永久に接合される接合ステーション３２に進
む。

後続のステーションは、この発明に従って基本的な自動
車本体が組立てられた後に達成される組立段階のための
ものであり、噴射モールディングステーション３４、シ
ャシ−ライン３６、および４０でサイドモールディング
、４２で後部区域モールディング、４４でフェンダ−お
よび４６でドアを適用、そしておそらくは４８でボンネ
ットおよび屋根を適用するためのライン３８を含む。

上部モジュールのためのトリム適用ライン２４は反転ス
テーション２５を含むことが注目される。

第２図を参照すると、参照番号５０は塗装処理ラインか
ら機械加工ステージョン２０で受取られた上部本体モジ
ュールを示す。モジュール５０はクランプの支え５２上
のクランプ５３内で保持されている。１対の正面支柱５
４．１対の中央支柱５６および１対の後部支柱５８と呼
ばれるこのモジュールの６本の支柱の各々の根元では、
精密な外部直径を与える回転工具６０がモジュールに作
用し、中空の位置決めピン６２を形成する。これらの工
具の作用はコンピュータで制御され、そして中央支柱の
１つの根元の位置マスタ６４に関連して、位置決めピン
の位置を精密に決定する。この位置マスタ６４はマスタ
本体点と対応し、これは処理全般にわたるパーツの相対
的な位置決めのための基本データを構成する。位置マス
タ６４に関連して、もう一方の位置６２は基準軸を規定
し、これはパーツが精密に適合されることを可能にし、
そして引続き上部および下部のモジュールがそれらの全
範囲にわたって一緒に精密に交接されることを可能にす
る。

第３図はトリム適用ステーションを示し、そこでは内部
の屋根の頭部の裏打ち６６、支柱トリム６８および電気
配線道具７０が上部モジュールが反転された後に、上部
モジュールに精密に適合される。示されていないが、上
部モジュールはスチールの屋根を含んでもよい。モジュ
ールは仕上げ塗装ユニットであり得る。

第４図は反転された上部モジュール内へのバックライト
７２およびフロントガラス７４の精密な適合を示し、ガ
ラスはこのステーションで位置で接着され、−力筒５図
はプラスチックの屋根７６の適用を例示し、この段階は
最終ライン３８に移され得る。

位置決めピン６２はこれらのトリム適用段階すべてにお
いて効果的に働き、モジュールを通る基準軸を規定し、
これはロボット位置決めおよび適合装置によってパーツ
の精密および正確な位置決めが適合されることを可能に
する。

第６図は機械加工ステージョン２２で塗装処理ラインか
ら受取られた下部本体モジュール７８を示す。このモジ
ュール７８は同様に正しい位置でクランプされ、そして
穴が上部モジュール上に引続き形成される位置決めピン
６２に合う位置を正確に構成し、そこでの交接を可能に
するように精密ドリルユニット８０によって穴があけら
れ、位置マスタ８２を参照してコンピュータ制御される
。

第７図ないし第１２図は連続的なトリム適合ステーショ
ンを示し、そこでは後続する小組立部品またはトリムが
、再びロボット装置によってパーツの精密な適合を可能
にする基準を規定する機械加工された位置を利用して下
部の本体モジュールに適合される。第７図では参照番号
８４は接続構造８６とともに主要配線道具を示す。第８
図では、参照番号８８はコンソールブラケットを示し、
９０は消音器を、９２は熱シールドを、９４は排出ハン
ガーを示す。第９図では、参照番号９６は器具およびダ
ツシュボード小組立部品を示す。第１０図では参照番号
９８はカーペットを、参照番号１００は後部座席を示す
。第１１図では、参照番号１０２は前部座席を示し、−
力筒１２図では参照番号１０４は後部トランクまたは荷
物入れの小組立部品を示す。

第１３図は完了した下部の本体モジュールを示す。

上部および下部のモジュールの完了に続いて、それらは
対になって第１４図に示される交接ステーションに進む
。完了した下部モジュール１０６は正確に位置され、そ
してクランプ１０９によって支えられた完了した上部モ
ジュール１０８は交接位置決めピンおよび穴でそこに係
合するように位置される。精密な位置は映像ユニットに
よるものであり、そして好ましくは映像セットサーボ機
構１１１である。第１６図の次の説明から明らかなよう
に、自動ナツトランナーが構造物の位置決め点に適用さ
れて、正しいトルク据付けにまで位置決めプラグを拡大
し、そして上部および下部の　１６一 本体モジュールを一緒に固定させる。位置マスタ６４の
位置合わせは、位置決めピンおよび穴が、いずれかのモ
ジュールのどこかの部分を歪めるために湾曲または曲げ
たりする装置を必要とすることなしに、実質的に一緒に
交接することを確実にし、これは、処理を通して位置マ
スタを基本データとして使用するために、トリム適用の
間それらの元の生産の型を維持する。

自動車本体を形成する一緒に固定された上部および下部
のモジュール１０９は交接ステーションから、第１５図
に示される接合ステーションへと進み、ここで参照番号
１１０はガントリーまたは床に装着されたロボットレー
ザ溶接ユニットを示す。参照番号１１２はモジュール間
で達成される可能な機械ロックの場所を示し、一方参照
番号１１４はパネル適合を助けるために採用されてもよ
いブツシャユニットを示す。

第１６図は交接位置で採用される構造の原理を示す。こ
の図では、上部モジュール１１８１の精密仕上げ位置決
めピンは参照番号１１６が付けられ、そして下部モジュ
ール１２２の精密ドリル位置決め穴は参照番号１２０が
付けられる。ナツトランナー１２４はボルト１２６を締
付けるために採用され、位置決めピン１１６を位置決め
穴１２０としっかりと係合するようにそれを拡大するた
めに円錐のプラグ１２８を引上げる。以前に述べられた
ように、モジュールの相対的な位置決めは映像ユニット
の使用によって助けられる。密閉および／または構造の
粘着剤の化合物もまた接合で採用されてもよい。

第１７図ないし第１９図は前記モジュールが下部のモジ
ュールと接合される、上部モジュールの正面、中央およ
び後部の支柱の根元での個々の接合をそれぞれより詳細
に示す。

第１７図は正面の支柱５８の根元を参照し、そして以下
の参照番号が種々のパーツおよび構成要素を示すために
用いられる。

１３０−　フードまたはプラスチックのカウル上部 １３２−　プラスチックまたはスチールのフロントフェ
ンダー １３４−　機械またはレーザ接合箇所 １３６−　交接位置 １３８−　構造の粘着材または密閉材 １４〇　−上部のモジュールに接着されたガラス １４２　−　　ドア 参照番号１４４は交接位置によって規定された高さのデ
ータを示す。

第１８図では、中央の支柱５６を基準にし、以下の参照
番号が用いられる。

１４６−　フランジ １４８−　スナップインプラスチック仕上げ器 １５２−　機械またはレーザ接合箇所 １５４−　レーザ溶接 １５６−　交接位置。示されるように、この点の位置マ
スタは中心線（Ｃ，Ｌ、　）および縦の（Ｆ　ｖｄ）軸
を規定する。

第１９図はモノクーペ本体の場合の後部支柱５４での接
合箇所を示す。この図では以下の参照番号が用いられる
。

１５８−　後部支柱プラスチックモールディング １６〇　−交接位置 １６２−　交接位置によって規定された高さのデータ １６４−　レーザ溶接 １６８−　下部のモジュール １７０　−　上部モジュールに接着されたガラス １７２−　プラスチックモールディング１７４−　レー
ザまたは機械接合箇所 １７６−　構造の粘着材または密閉材 最後に、第２０図はこの発明によって与えられた構造の
多様性を示す。随意のエクステンション１８０を有する
共通の下部モジュール１７８はクーペ上部モジュール１
８２、セダン上部モジュール１８４またはワゴンまたは
パンの上部モジュール１８６と交接されてもよい。スペ
ースフレーム構造の場合、接着された外部のプラスチッ
クが外部表面を提供してもよく、一方モノクーベまたは
セダンでは適切なカバーのモールディングがモジュール
接合箇所を覆ってもよい。

図面を参照して例示された方法および装置はこれより先
に規定された発明の範囲内で種々の方法で修正されても
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は生産プラントの処理のレイアウトを示す。 第２図は機械加工ステージョンの上部本体モジュールを
示す。 第３図ないし第５図はそれぞれ連続的なトリム適用ステ
ーションの上部本体モジュールを示す。 第６図は機械加工ステージョンの下部の不休モジュール
を示す。 第７図ないし第１２図はそれぞれ連続的なトリム適用ス
テーションの下部の本体モジュールを示す。 第１３図は仕上げられた下部の本体モジュールを示す。 第１４図は上部および下部の本体モジュールが一緒に交
接される交接ステーションを示す。 第１５図は接合ステーションを示す。 第１６図は交接位置の好ましい構造で利用される一般の
原理を示す。 第１７図ないし第１９図はそれぞれの個々の交接位置で
好ましい接合の形を示す。 第２０図は異なるモデルの型への処理の適合性を例示す
る。 図において、１０および１２は上部および下部のモジュ
ール構成位置、１４は塗装処理ライン、１６および１８
はバッファステーション、２０および２２は機械加工ス
テージョン、２４および２６はトリム適用ステーション
、２８は密閉および／または粘着ステーション、３０は
交接ステーション、３２は接合ステーション、３４は噴
射モールディングステーション、３６はシャシ−ライン
、３８はライン、５０は上部本体モジュール、５２はク
ランプの支え、５３はクランプ、５４は正面支柱、５６
は中央支柱、５８は後部支柱、６０は回転工具、６２は
位置決めピン、６４は位置マスタ、６６は内部屋根の頭
部裏打ち、６８は支柱トリム、７０は電気配線工具、７
２はバックライト、７４はフロントガラス、７６はプラ
スチック屋根、７８は下部本体モジュール、８０は精密
ドリルユニット、８２は位置マスタ、８４は主要配線道
具、８６は接続構造、８８はコンソールブラケット、９
０は消音器、９２は熱シールド、９４は排出ハンガ、９
６は器具およびダツシュボード小組立部品、９８はカー
ペット、１００は後部座席、１０２は前部座席、１０４
は後部トランクまたは荷物入れ、１０６は完了した下部
モジュール、１０８は完了した上部モジュール、１０９
はクランプ、１１０はガントリーまたは床に設けられた
ロボットレーザ溶接装置、１１１はサーボ機構、１１２
は機械ロックの位置、１１４はプッシャーユニット、１
１６は精密仕上げ位置決めピン、１１８は上部モジュー
ル、１２０は精密ドリル位置決め穴、１２２は下部モジ
ュール、１２４はナツトランナ−１１２６は締付ボルト
、１２８は円錐プラグである。 特許出願人　ラム・セプタ・デザイン・センタ争リミテ
ッド Ｆｉｇ、　７６ Ｆｉｇ、７７

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）屋根領域を組入れた上部本体モジュール（５０）
   を形成する段階と； フロアを組入れた下部本体モジュール（７８）を形成す
   る段階と； 上部および下部の本体モジュール上に精密に交接位置を
   形成する段階と； 内部のパーツおよび装置を前記上部モジュールに適合さ
   せるための基準にして上部モジュール上の位置を利用す
   る段階と； 内部のパーツおよび装置を前記下部モジュールに適合さ
   せるための基準にして下部のモジュール上の位置を利用
   する段階と； 前記内部パーツおよび装置が両方のモジュールに適合さ
   れた後、前記交接位置の使用によって上部および下部の
   モジュールを一緒に適合する段階とを特徴とする自動車
   本体組立方法。
2. （２）マスタ本体点が選択され、そして位置マスタ（６
   ４、８２）は前記マスタ点で上部および下部の本体モジ
   ュールと協働し、一方交接位置はそれぞれのモジュール
   上でそれぞれの交接マスタと精密な位置関係で設けられ
   ていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。
3. （３）上部モジュールのための１組のステーションと下
   部モジュールのための１組のステーションを特徴とする
   、一連のステーションを含む組立ライン上で実行される
   、特許請求の範囲第２項に記載の方法。
4. （４）各組のステーションの先頭のステーションは各々
   の場合マスタ本体点を基準にして、それぞれのモジュー
   ル上に位置が与えられることを可能にし、そして各組の
   連続的な後続のステーションはその位置を利用して、そ
   れぞれのモジュールに基準軸を規定し、要求される内部
   パーツおよび装置を構成する小組立部品の精密な装着を
   可能にすることを特徴とする、特許請求の範囲第３項に
   記載の方法。
5. （５）２つのモジュールが交接位置に一緒にもたらされ
   、２つの交接したパーツはそこからレーザ溶接ステーシ
   ョンのような接合ステーションに進むことを特徴とする
   、特許請求の範囲第４項に記載の方法。
6. （６）一方のモジュールは精密ドリル穴が設けられ、他
   方のモジュールはその穴と精密に交接するための精密仕
   上げピン（６２）が設けられることを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の方法
   。
7. （７）モジュールが映像ユニットのようなものによって
   交接係合に正確に位置されたとき、永久の接合に先立っ
   て交接した状態で固定することが、ねじ筋の付いたテー
   パされたプラグ（１２８）を有するボルト（１２６）の
   通過を可能にし、それによってナットランナー（１２４
   ）のようなものによってボルトを回転し、プラグを中空
   ピンの中に引き込み、それが位置する穴の中で固定した
   係合になるようにそれを拡大する中空のシリンダのよう
   なピン（１１６）を形成することによって達成されるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第６項に記載の方法。
8. （８）モジュール間の接合箇所が位置する車体の位置が
   、その位置がプラスチックパネルまたは仕上げカバーな
   どによって、完了した車体内にカバーされるように選択
   されることを特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし
   第７項のいずれかに記載の方法。
9. （９）第１の組は屋根の領域を組入れた上部本体モジュ
   ール（５０）がマスタ本体点を基準にして１組の位置を
   備えて形成される上流ステーション（２０）と、小組立
   部品が前記モジュール上の位置を利用して上部モジュー
   ルに適合され、前記小組立部品の精密な装着を可能にす
   る基準軸を規定する、１つまたは２つ以上の後続のステ
   ーション（２４）を含み、第２の組の作業ステーション
   は下部のモジュール（７８）のための同様の上流および
   後続のステーション（２２および２６）を含む２組の作
   業ステーションと、各々が適合された小組立部品を有す
   る上部および下部モジュールが２つのモジュール上のそ
   れぞれの位置を用いて一緒に交接される交接ステーショ
   ン（３０）と、交接された上部および下部のモジュール
   が永久に一緒に固定される接合ステーション（３２）と
   を含むことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載
   の自動車本体組立のための装置。
10. （１０）上部本体モジュールが正面、中央および後部の
    支柱で形成され、そして各上流ステーション（２０、２
    ２）はコンピュータ制御の仕上げ工具（６０）を含み、
    それぞれ、中央支柱の１つの根元と、下部モジュール上
    の対応する中央支柱との組合わせ点で、それぞれ上部モ
    ジュールと協働する位置マスタを空間的な基準にして、
    上部モジュール支柱の根元の端で協働する位置決めピン
    を、そしてフロアの端縁付近の下部の本体モジュールの
    対応する位置決め穴を形成することを特徴とする、特許
    請求の範囲第９項に記載の装置。