(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれフロントコンポーネント、フロントフロア及びリヤフロアからなる複数のパーツを溶接結合して組立てられる複数車種の自動車用フロアを同一設備で混合して生産する方法であって、
パーツ毎に設けたパーツ組立ラインで複数のパーツ構成部材を溶接結合して各パーツを組立てた後、複数のパーツを仮付け溶接して自動車用フロアを組立て、その後自動車用フロアに増打ちラインで増打ち溶接を施すものにおいて、
個々のパーツ組立ラインにおける各パーツの溶接打点数を全車種について均等化し、
各パーツの必要打点数に対し不足する各パーツの打点数の溶接を増打ちラインで行う、
ことを特徴とする自動車用フロアの多機種混合生産方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数車種の自動車用フロアを同一設備で混合して生産する自動車用フロアの多機種混合生産方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用フロアは、エンジンルームを構成するフロントコンポーネントと、車室部の床面を構成するフロントフロアと、トランク部の床面を構成するリヤフロアとからなる３つのパーツを溶接結合して組立てられる。
そして、従来、自動車用フロアの生産に際しては、フロントコンポーネント用とフロントフロア用とリヤフロア用の各パーツ組立ラインにおいて、各パーツを構成する複数の構成部材の全ての溶接箇所の溶接を行って各パーツを組立てた後、組立済みのフロントコンポーネントとフロントフロアとリヤフロアとを仮付け溶接してフロアを組立て、その後増打ちラインでフロアのパーツ同士の接合部に増打ち溶接を施している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フロントコンポーネントやフロントフロアやリヤフロアといった各パーツの組立に必要な溶接箇所の数（打点数）は機種（車種）によって異なる。そのため、各パーツ組立ラインで各パーツの全ての溶接箇所を溶接するようにした従来の方法では、複数車種の自動車用フロアを同一設備で混合して生産する場合、各パーツ組立ラインに配置する溶接ロボットの台数を打点数が最大となる車種のパーツに合わせて設定することが必要になる。その結果、各パーツの打点数の少ない車種では溶接ロボットの稼働率が低下し、また、各パーツの打点数がそれまでの車種より多い新車種を入れ込むときは、個々のパーツ組立ラインの改変が必要になって、設備投資が増すと共に時間もかかり、生産性の向上を図る上で問題になっている。
【０００４】
本発明は、以上の点に鑑み、溶接ロボットの稼働率を向上させると共に、新車種の入れ込み時の設備投資を低減して、且つ、時間も短縮し得るようにした、生産性に優れた自動車用フロアの多機種混合生産方法を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、それぞれフロントコンポーネント、フロントフロア及びリヤフロアからなる複数のパーツを溶接結合して組立てられる複数車種の自動車用フロアを同一設備で混合して生産する方法であって、パーツ毎に設けたパーツ組立ラインで複数のパーツ構成部材を溶接結合して各パーツを組立てた後、複数のパーツを仮付け溶接して自動車用フロアを組立て、その後自動車用フロアに増打ちラインで増打ち溶接を施すものにおいて、個々のパーツ組立ラインにおける各パーツの溶接打点数を全車種について均等化し、各パーツの必要打点数に対し不足する各パーツの打点数の溶接を増打ちラインで行うようにしている。
【０００６】
本発明によれば、各パーツ組立ラインにおける各パーツの溶接打点数に機種による差を生じないため、各パーツ組立ラインに配置した溶接ロボットの稼働率が機種によって低下することはない。また、各パーツの必要打点数がそれまでの機種より多い新機種を入れ込むときも、増打ちラインを改変するだけで済み、各パーツ組立ラインの改変は不要になる。そして、増打ちラインでは複数のパーツの打点部を共通の溶接ロボットで溶接できるから、各パーツ組立ラインに溶接ロボットを増設する場合に比し、溶接ロボットの増設台数は少なくて済む。そのため、新機種入れ込み時の設備投資を低減して、且つ、時間も短縮できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、製品たる自動車用フロアＷの生産設備を示している。この生産設備は、フロントコンポーネントＷ１用の組立ライン１と、フロントフロアＷ２用の組立ライン２と、リヤフロアＷ３用の組立ライン３と、フロントコンポーネントＷ１とフロントフロアＷ２とリヤフロアＷ３とを仮付け溶接してフロアＷを組立てる結合ステーション４と、フロアＷに増打ち溶接を施す増打ちライン５とを備えている。
【０００８】
フロントコンポーネントＷ１用の組立ライン１には、図２に明示する如く、第１セットステーション１ａと第１組立ステーション１ｂと第２セットステーション１ｃと第２組立ステーション１ｄとが配置されている。そして、第１セットステーション１ａと第１組立ステーション１ｂとに往復動自在な第１セット台車１０を設け、第１セットステーション１ａにおいて第１セット台車１０上に左右のフロンサイドフレームＷ１ａ，Ｗ１ａと左右のフロントホイールハウスＷ１ｂ，Ｗ１ｂとをセットした後、第１セット台車１０を第１組立ステーション１ｂに移動し、該ステーション１ｂにおいて溶接ロボット１１により左右各側のフロントサイドフレームＷ１ａとフロントホイールハウスＷ１ｂとを溶接結合して左右各側のフロントサイドメンバＷ１ｃを組立てる。また、第２セットステーション１ｃと第２組立ステーション１ｄとに往復動自在な第２セット台車１２を設け、第２セットステーション１ｃにおいて第２セット台車１２上に１対の移載ロボット１３，１３により左右のフロントサイドメンバＷ１ｃ，Ｗ１ｃをセットし、更に、置台１４1，１４2に置かれたバルクヘッドＷ１ｄとダッシュボードＷ１ｅとを移載ロボット１５で取り上げて、バルクヘッドＷ１ｄを両フロントサイドメンバＷ１ｃ，Ｗ１ｃの前端にセットすると共に、ダッシュボードロアＷ１ｅを移載機１６を介して両フロントサイドメンバＷ１ｃ，Ｗ１ｃの後端にセットし、その後第２セット台車１２を第２組立ステーション１ｄに移動し、該ステーション１ｄにおいて溶接ロボット１７により左右のフロントサイドメンバＷ１ｃ，Ｗ１ｃとバルクヘッドＷ１ｄとダッシュボードロアＷ１ｅとを溶接結合してフロントコンポーネントＷ１を組立て、このフロントコンポーネントＷ１を移載ロボット１８で図外の搬送手段に払出す。ここで、各セット台車１０，１２や各移載ロボット１３，１８のロボットハンドは車種に応じて交換自在であり、複数の車種のフロントコンポーネントＷ１を組立ライン１で混合して組立てられるようにしている。
【０００９】
フロントフロアＷ２用の組立ライン２には、図３に明示する如く、セットステーション２ａと組立ステーション２ｂと増打ちステーション２ｃとが設けられている。そして、セットステーション２ａと組立ステーション２ｂとに往復動自在なセット台車２０を設け、投入装置２１で投入された左右のサイドシルＷ２ａ，Ｗ２ａと置台２２に置かれた複数のクロスメンバＷ２ｂ〜Ｗ２ｅとを移載ロボット２３で取上げて、セットステーション２ａに存するセット台車２０上にこれらサイドシルＷ２ａとクロスメンバＷ２ｂ〜Ｗ２ｅをセットし、その後セット台車２０を組立ステーション２ｂに移動し、該ステーション２ｂにおいて溶接ロボット２４によりサイドシルＷ２ａとクロスメンバＷ２ｂ〜Ｗ２ｅとを溶接結合してフレームアッセンブリを組立てる。また、投入装置２５で投入されたパネル部材Ｗ２ｆを自走式の移載ロボット２６で取上げて、組立ステーション２ｂでのフレームアッセンブリの組立後にパネル部材Ｗ２ｆをフレームアッセンブリ上にセットし、溶接ロボット２４によりパネル部材Ｗ２ｆとフレームアッセンブリとを溶接結合してフロントフロアＷ２を組立てる。そして、このフロントフロアＷ２を増打ちステーション２ｃに配置したセット治具２７に移載ロボット２６により移し換え、該ステーション２ｃで溶接ロボット２８によりフロントフロアＷ２に増打ち溶接を施した後、フロントフロアＷ２を移載ロボット２９で図外の搬送手段に払出す。ここで、セット台車２０と各移載ロボット２３，２６，２９のロボットハンドは車種に応じて交換自在であり、また、セット治具２７は該治具２７上のワーク保持部材の位置を調整自在とした汎用治具で構成されており、複数の車種のフロントフロアＷ２を組立ライン２で混合して組立てられるようにしている。
【００１０】
リヤフロアＷ３用の組立ライン３には、図４に明示する如く、第１セットステーション３ａと、その前方の組立ステーション３ｂと、第１セットステーション３ａの側方の第２セットステーション３ｃと、その前方の第２組立ステーション３ｄと、第２組立ステーション３ｄの前方の第３セットステーション３ｅと、その前方の第３組立ステーション３ｆとが設けられている。そして、第１セットステーション３ａと第１組立ステーション３ｂとに往復動自在な第１セット台車３０を設け、置台３１に置かれた左右のサイドフレームＷ３ａ，Ｗ３ａと前後１対のクロスメンバＷ３ｂ，Ｗ３ｃとを移載ロボット３２1で取上げて、第１セットステーション３ａに存する第１セット台車３０上にセットし、その後第１セット台車３０を第１組立ステーション３ｂに移動し、該ステーション３ｂにおいて溶接ロボット３３1によりサイドフレームＷ３ａとクロスメンバＷ３ｂ，Ｗ３ｃとを溶接結合してフレームアッセンブリを組立てる。また、第２セットステーション３ｃと第２組立ステーション３ｄとに往復動自在な第２セット台車３４を設け、置台３５1，３５2に置かれたメイパネルＷ３ｄとサブパネルＷ３ｅとを移載ロボット３２2で取上げて、第２セットステーション３ｃに存する第２セット台車３４上にメインパネルＷ３ｄとサブパネルＷ３ｅとをセットし、その後第２セット台車３４を第２組立ステーション３ｄに移動し、該ステーション３ｄにおいて溶接ロボット３３2によりメインパネルＷ３ｄとサブパネルＷ３ｅとを溶接結合してパネルアッセンブリを組立てる。また、第３セットステーション３ｅと第３組立ステーション３ｆとに往復動自在な第３セット台車３６を設け、第３セットステーション３ｅに存する第３セット台車３６上に第１組立ステーション３ｂで組立てられたフレームアッセンブリを自走式の移載ロボット３７1でセットすると共に、フレームアッセンブリ上に第２組立ステーション３ｂで組立てられたパネルアッセンブリを移載ロボット３７2でセットし、その後第３セット台車３６を第３組立ステーション３ｆに移動し、該ステーション３ｆにおいて溶接ロボット３８によりフレームアッセンブリとパネルアッセンブリとを溶接結合してリヤフロアＷ３を組立て、このリヤフロアＷ３を移載ロボット３９により図外の搬送手段に払出す。ここで、各セット台車３０，３４，３６と各移載ロボット３２1，３２2，３71，３72，３９のロボットハンドは車種に応じて交換自在であり、複数の車種のリヤフロアＷ３を組立ライン３で混合して組立てられるようにしている。
【００１１】
結合ステーション４と増打ライン５の詳細は図５及び図６に示す通りであり、上記各組立ライン１、２、３で組立てられたフロントコンポーネントＷ１とフロントフロアＷ２とリヤフロアＷ３とを搬送手段で結合ステーション４に搬送して、該ステーション４に配置したセット治具４０上にフロントコンポーネントＷ１とフロントフロアＷ２とリヤフロアＷ３とを図示省略した移載ロボットにより所要の位置関係でセットすると共に、置台４１に置かれたリヤパネルＷ４を移載ロボット４２でリヤフロアＷ３の後端にセットし、これらフロントコンポーネントＷ１とフロントフロアＷ２とリヤフロアＷ３とリヤパネルＷ４とを結合ステーション４の左右各側に配置した前後３台の溶接ロボット４３1，４３2，４３3で仮付け溶接してフロアＷを組立てる。ここで、セット治具４０は、該治具４０上のワーク保持部材の位置を調整自在とした汎用治具で構成されており、複数の車種のフロアＷを結合ステーション４で混合して組立てられるようにしている。
【００１２】
増打ちライン５には、結合ステーション４に隣接する始端の投入ステーション５ａと、終端の払出しステーション５ｂと、投入ステーション５ａと払出しステーション5ｂとの間の複数の溶接ステーション５ｃ1〜５ｃｎとが設けられており、更に、投入ステーション5ａから払出しステーション５ｂに向けてシャトルバー５０ａによりガイドレール５０ｂに沿って間歇送りされる複数の台車５０が設けられている。また、結合ステーション４の左右各側の最前位の溶接ロボット４３1と中間の溶接ロボット４３2とを自走式の搬送兼用ロボットに構成し、結合ステーション４で組立てられたフロアＷをこれら溶接ロボット４３1，４３2により投入ステーション5ａに搬送して台車５０上にセットするようにしている。そして、台車５０を各溶接ステーション5ｃ1〜5ｃｎに順に移動して、各溶接ステーション5ｃ1〜5ｃｎの両側部に配置した溶接ロボット５１によりフロアＷに増打ち溶接を施した後、払出しステーション５ｂにおいて図外の移載機により台車５０からフロアＷを取上げ、空になった台車５０を床面下のリターン路５２を介して投入ステーション５ａに戻している。ここで、台車５０は、該台車５０上のワーク保持部材の位置を調整自在とした汎用台車で構成されており、増打ちライン５で複数の車種のフロアＷの増打ち溶接を行い得られるようにしている。
【００１３】
ところで、フロントコンポーネントＷ１やフロントフロアＷ２やリヤフロアＷ３の必要打点数（溶接箇所の数）は車種によって異なり、また、これらパーツＷ１，Ｗ２，Ｗ３を溶接結合してフロアＷとしての強度を得るのに必要なフロアＷの必要打点数数も車種によって異なる。図7（Ａ）は、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５つの車種における各パーツＷ１，Ｗ２，Ｗ３の必要打点数とフロアＷの必要打点数とを示している。図7（Ａ）から明らかなように、フロントフロアＷ２やリヤフロアＷ３の必要打点数は車種によって大きく異なり、フロントフロアＷ２ではＢ車種とＤ車種とで打点数の差が１００以上にもなり、リヤフロアＷ３ではＥ車種とＡ車種とで打点数の差が６０以上にもなる。そして、各パーツＷ１，Ｗ２，Ｗ３の組立ライン１，２，３で各パーツＷ１，Ｗ２，Ｗ３の全ての打点の溶接を行う場合は、各組立ライン１，２，３に必要打点数が最大となる車種のパーツに合わせた台数の溶接ロボットを配置することが必要になり、フロントフロアＷ２用の組立ライン２におけるＤ車種のフロントフロアＷ２の組立時や、リヤフロアＷ３用の組立ライン３におけるＡ車種のリヤフロアＷ３の組立時には溶接ロボットの稼動率が著しく低下する。
【００１４】
そこで、本実施形態では、各パーツＷ１，Ｗ２，Ｗ３の搬送途中での変形を防止するのに必要な最低限の溶接を各組立ライン１，２，３で行うものとして、図7（Ｂ）に示す如く、個々の組立ライン１，２，３における各パーツＷ１，Ｗ２，Ｗ３の溶接打点数を全車種について均等化し、各パーツＷ１，Ｗ２，Ｗ３の必要打点数に対し不足する各パーツＷ１，Ｗ２，Ｗ３の打点数の溶接を増打ちライン５で行うようにした。
【００１５】
これによれば、各組立ライン１，２，３には、各パーツＷ１，Ｗ２，Ｗ３の必要打点数の車種による差に係りなく、必要最小限の台数の溶接ロボットを配置すれば良く、溶接ロボットの稼働率が向上する。尚、増打ちライン５に配置する溶接ロボットの台数は増す必要があるが、増打ちライン５では複数のパーツＷ１，Ｗ２，Ｗ３の溶接を共通の溶接ロボットで行うことができるため、個々の組立ライン１，２，３に打点数最大の車種のパーツに合わせて溶接ロボットを増設する場合に比し、溶接ロボットの合計台数は少なくて済む。
【００１６】
また、各パーツＷ１，Ｗ２，Ｗ３の必要打点数が既存の車種より多い新車種を入れ込む場合も、増打ちライン５で打点数の増加を吸収することにより、各パーツＷ１，Ｗ２，Ｗ３の組立ライン１，２，３の改変を行わずに済む。そのため、新車種入れ込み時の設備投資を低減できると共に時間も短縮できる。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、各パーツ組立ラインにおける各パーツの溶接打点数に機種による差を生じないため、各パーツ組立ラインに配置する溶接ロボットの稼働率が機種によって低下することがなく、而も、新機種入れ込み時の各パーツ組立ラインの改変が不要になって、設備投資を低減できると共に時間も短縮でき、生産性の大幅な向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の実施に用いる自動車用フロアの生産設備を示す平面図
【図２】図１の設備の一部たるフロントコンポーネント用組立ラインの拡大平面図
【図３】図１の設備の一部たるフロントフロア用組立ラインの拡大平面図
【図４】図１の設備の一部たるリヤフロア用組立ラインの拡大平面図
【図５】図１の設備の一部たる結合ステーションと増打ちラインの拡大平面図
【図６】図５の矢印VI−VI線から見た結合ステーションと増打ちラインの側面図
【図７】（Ａ）フロントコンポーネントとフロントフロアとリヤフロアとから成る各パーツとフロアの各車種における必要打点数を示すグラフ、（Ｂ）各組立ラインと結合ステーション及び増打ちラインとでの各車種における溶接打点数を示すグラフ
【符号の説明】
Ｗ  フロア（製品）
Ｗ１  フロントコンポーネント（パーツ）
Ｗ２  フロントフロア（パーツ）
Ｗ３  リヤフロア（パーツ）
１  フロントコンポーネント用組立ライン（パーツ組立ライン）
２  フロントフロア用組立ライン（パーツ組立ライン）
３  リヤフロア用組立ライン（パーツ組立ライン）
４  結合ステーション
５  増打ちライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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