JP2015027838A

JP2015027838A - 車体の製造方法

Info

Publication number: JP2015027838A
Application number: JP2013157900A
Authority: JP
Inventors: 基一朗田中; Kiichiro Tanaka; 渡辺　郁夫; Ikuo Watanabe; 郁夫渡辺; 照彦矢嶋; Teruhiko Yajima
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2015-02-12
Also published as: US9776286B2; US20150034703A1; CN104340294A; DE102014214662A1

Abstract

【課題】たとえ部品点数が多くとも車体を構成する各部品を、効率良く、精度良く容易に接合して要求される強度、安全性を十分に確保する。【解決手段】センタストラクチャ１０にサイドストラクチャ２０を治具等を用いて各部品同士を規制し、取付位置精度を維持して溶接にて固定する第１の組立工程を実行し、その後、キャビン幅方向環状部品、その他の部品を溶接することなく仮保持して取付ける第２の組立工程を実行し、次いで、センタストラクチャ１０とサイドストラクチャ２０とを溶接により増打すると共に、キャビン幅方向環状部品、その他の部品を治具等を用いて各部品同士を規制し、取付位置精度を維持して溶接にて固定する第３の組立工程を実行し、次いで、各部品を溶接により増打する第４の組立工程を実行し、そして、ルーフコンプル３０を取り付け、取付位置精度を維持して溶接にて固定する第５の組立工程を実行する。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車の車体を製造する車体の製造方法に関する。

従来より、自動車の車体を製造する方法として様々な技術が提案され、実用化されている。例えば、特開２００９−１５４８１５号公報（以下、特許文献１という）では、対象車種のフロア部材をフロア載置ステージに載せる工程と、このフロア部材に第１取付・仮止ステージで左右のインナ骨格部、ルーフビームを取付け仮止する第１取付・仮止工程と、第１取付・仮止工程後に車体に増打ちする第１増打工程と、その後、インナ骨格部にサイドアウタ部材を取付、仮止めする第２取付・仮止工程と、第２取付・仮止工程後に車体に増打ちする第２増打工程と、次に、サイドアウタ部材の上方からルーフ部材を仮止溶接する第３取付・仮止工程と、第３取付・仮止工程後に車体に増打ちする第３増打工程とを備えた車体生産方法の技術が開示されている。

特開２００９−１５４８１５号公報

ところで、上述の特許文献１に開示されるような車体生産方法では、取付・仮止工程で、まず、各部品を取付てから、これら各部品を仮止する生産方法となっているが、このような生産方法では、例えば、下部中央構造部品に左右のサイド構造部品を取り付けて仮止工程に車体を搬送すると、この搬送の間に、下部中央構造部品と左右のサイド構造部品との取付位置にバラツキが生じてしまい、仮止工程の治具により車体を規制してもバラツキを完全に取り除くことができないという問題がある。これは、特に、一つの工程で取付・仮止する部品点数が多くなるほど、より顕著となる。また、一つの工程で仮止めを行おうとすると、溶接ロボットの動作範囲も限定され狭くなって、十分な車体強度を維持して精度の高い溶接位置を溶接することが困難となるという課題もある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、たとえ部品点数が多くとも車体を構成する各部品を、効率良く、精度良く容易に接合して要求される強度、安全性を十分に確保することができる車体の製造方法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方法は、車両の車体を製造する車体の製造方法において、車体の組立に必要な各部品を組立ラインに供給する各部品投入工程と、車体の下部中央構造部品に左右のサイド構造部品を取付位置精度を維持して溶接にて固定する第１の組立工程と、上記第１の組立工程で組み立てた車体に、少なくとも車両のキャビン幅方向環状部品を溶接することなく仮保持して取付ける第２の組立工程と、上記第２の組立工程で組み立てた車体の上記下部中央構造部品と上記左右のサイド構造部品とを増打すると共に、上記車両のキャビン幅方向環状部品を取付位置精度を維持して溶接にて固定する第３の組立工程と、各部品を増打する第４の組立工程と、上記第３の組立工程と上記第４の組立工程のどちらかの後に少なくともルーフ構造部品を取付位置精度を維持して溶接にて固定する第５の組立工程と、上記各組立工程を経て組み立てた車体を搬出する搬出工程とを備えた。

本発明の車体の製造方法によれば、たとえ部品点数が多くとも車体を構成する各部品を、効率良く、精度良く容易に接合して要求される強度、安全性を十分に確保することが可能となる。

本発明の実施の一形態に係る車体の組立ラインの各ステージの概略説明図である。本発明の実施の一形態に係る車体組立のプロセスを示すフローチャートである。本発明の実施の一形態に係る第１の組立工程の説明図で、図３（ａ）はセンターストラクチャにサイドストラクチャを固定した斜視図を示し、図３（ｂ）はセンターストラクチャに対するサイドストラクチャの溶接位置の説明図を示す。本発明の実施の一形態に係る第２の組立工程のキャビン幅方向環状部品の取付説明図である。本発明の実施の一形態に係る第３の組立工程のキャビン幅方向環状部品の固定の説明図である。本発明の実施の一形態に係る第５の組立工程のルーフ構造部品の固定の説明図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１において、符号１は自動車の車体の組立ラインを示し、この組立ライン１は、複数のステージ（本実施の形態では６つのステージＳＴ０〜ＳＴ５）から構成され、前のステージにより組み立てられた車体は、シャトルコンベア等によって次のステージに搬送される。

上述の複数のステージの最初の第１のステージＳＴ０では、車体の組立に必要な各部品を組立ラインに供給する各部品投入工程が実行される。この車体の組立に必要な各部品とは、各図に示すように、車体の下部中央構造部品としてのセンタストラクチャ１０、車両のキャビン幅方向環状部品としての左右のフロントピラー１１を連結するフロントレール１２、及びダクトコンプル１３と、左右のセンターピラー１４上端を連結するブレースセンター１５と、左右のリヤクォータ１６上端を連結するリアレール１７、その他、リアスカート１８、図示しないリアパネル等の各部品である。ここで、センタストラクチャ１０とは、より具体的には、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（何れも図示せず）等で構成され、シャトルコンベア等によって搬入される。また、フロントレール１２、ダクトコンプル１３、ブレースセンター１５、リアレール１７、リアスカート１８、リアパネル等の各部品は作業者により搬入される。

上述の第１のステージＳＴ０の後の第２のステージＳＴ１では、センタストラクチャ１０に左右のサイド構造部品としてのサイドストラクチャ２０を治具５１等を用いて各部品同士を規制し、取付位置精度を維持して溶接にて固定する第１の組立工程と、第１の組立工程で組み立てた車体に、コンベア等により搬送されてきたフロントレール１２、ダクトコンプル１３、ブレースセンター１５、リアレール１７の車両のキャビン幅方向環状部品、リアスカート１８、リアパネル、その他の部品を取り出し、溶接することなく仮保持して取付ける第２の組立工程が実行される。ここで、サイドストラクチャ２０とは、より具体的には、例えば、フロントピラー１１、センターピラー１４、リヤクォータ１６、サイドシル１９等で構成される。すなわち、上述の第１の組立工程では、図３（ｂ）の斜線領域部分で示すように、サイドストラクチャ２０のサイドシル１９の前端、略中央、後端、及びサイドストラクチャ２０の下部後端部分がセンタストラクチャ１０と溶接により取付位置精度を維持して固定される（図３（ａ）は固定後の車体を示す）。そして、図４の第２の組立工程の説明図に示すように、このセンタストラクチャ１０とサイドストラクチャ２０とが固定された車体に、フロントレール１２、ダクトコンプル１３、ブレースセンター１５、リアレール１７、リアスカート１８、リアパネル、その他の部品を、溶接することなく仮保持して取付ける。

上述の第２のステージＳＴ１の後の第３のステージＳＴ２では、第２のステージＳＴ１の第１の組立工程で組み立てた車体のセンタストラクチャ１０とサイドストラクチャ２０とを溶接により車体強度を維持するべく増打すると共に、第２のステージＳＴ１の第２の組立工程で取り付けたフロントレール１２、ダクトコンプル１３、ブレースセンター１５、リアレール１７、リアスカート１８、リアパネル、その他の部品を治具等を用いて各部品同士を規制し、取付位置精度を維持して溶接にて固定する第３の組立工程を実行する（図５参照）。

第３のステージＳＴ２の後の第４のステージＳＴ３では、上述の第３のステージＳＴ２で組み立てた車体の各部品を、溶接により車体強度を維持するべく増打する第４の組立工程を実行する。

第４のステージＳＴ３の後の第５のステージＳＴ４では、上述の第４のステージＳＴ３で組み立てた車体にルーフ構造部品（ルーフコンプル）３０をロボット５２により車体に取り付け、溶接ロボットにより治具等を用いて取付位置精度を維持して溶接にて固定する第５の組立工程を実行する（図６参照）。

第５のステージＳＴ４の後の第６のステージＳＴ５では、上述の第５のステージＳＴ４で組み立てた車体を組立ライン１から搬出する。

次に、上述の組立ライン１での一連の車体組立のプロセスを、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において、第１のステージＳＴ０で、車体の組立に必要な各部品を組立ラインに供給する各部品投入工程が実行される。この車体の組立に必要な各部品とは、センタストラクチャ１０、フロントレール１２、ダクトコンプル１３、ブレースセンター１５、リアレール１７、リアスカート１８、リアパネル、その他の各部品である。

次に、Ｓ１０２に進み、第２のステージＳＴ１で、センタストラクチャ１０にサイドストラクチャ２０を治具５１等を用いて各部品同士を規制し、取付位置精度を維持して溶接にて固定する第１の組立工程が実行される。

次いで、Ｓ１０３に進み、第２のステージＳＴ１で、第１の組立工程で組み立てた車体に、フロントレール１２、ダクトコンプル１３、ブレースセンター１５、リアレール１７の車両のキャビン幅方向環状部品、リアスカート１８、リアパネル、その他の部品を、溶接することなく仮保持して取付ける第２の組立工程が実行される。

次に、Ｓ１０４に進み、第３のステージＳＴ２で、Ｓ１０２の第１の組立工程で組み立てた車体のセンタストラクチャ１０とサイドストラクチャ２０とを溶接により車体強度を維持するべく増打すると共に、Ｓ１０３の第２の組立工程で取り付けたフロントレール１２、ダクトコンプル１３、ブレースセンター１５、リアレール１７、リアスカート１８、リアパネル、その他の部品を治具等を用いて各部品同士を規制し、取付位置精度を維持して溶接にて固定する第３の組立工程を実行する。

次いで、Ｓ１０５に進み、第４のステージＳＴ３で、Ｓ１０４の第３の組立工程で組み立てた車体の各部品を、溶接により車体強度を維持するべく増打する第４の組立工程を実行する。

次に、Ｓ１０６に進み、第５のステージＳＴ４で、Ｓ１０５の第４の組立工程で組み立てた車体にルーフコンプル３０をロボット５２により車体に取り付け、溶接ロボットにより治具等を用いて取付位置精度を維持して溶接にて固定する第５の組立工程を実行する。

そして、Ｓ１０７に進み、第６のステージＳＴ５で、上述の各工程を経て組み立てた車体を搬出する車体搬出工程を実行する。

このように本発明の実施の形態によれば、まず、センタストラクチャ１０にサイドストラクチャ２０を治具５１等を用いて各部品同士を規制し、取付位置精度を維持して溶接にて固定する第１の組立工程を実行し、その後、車両のキャビン幅方向環状部品、その他の部品を、溶接することなく仮保持して取付ける第２の組立工程を実行し、次いで、第１の組立工程で組み立てた車体のセンタストラクチャ１０とサイドストラクチャ２０とを溶接により車体強度を維持するべく増打すると共に、第２の組立工程で取り付けた車両のキャビン幅方向環状部品、その他の部品を治具等を用いて各部品同士を規制し、取付位置精度を維持して溶接にて固定する第３の組立工程を実行し、次いで、第３の組立工程で組み立てた車体の各部品を、溶接により車体強度を維持するべく増打する第４の組立工程を実行し、そして、第４の組立工程で組み立てた車体にルーフコンプル３０を車体に取り付け、取付位置精度を維持して溶接にて固定する第５の組立工程を実行するようになっている。このため、第１の組立工程にてセンタストラクチャ１０にサイドストラクチャ２０が組立の最初に精度良く固定されるため、センタストラクチャ１０にサイドストラクチャ２０が組み付けられた車体に組み付ける、その後の多くの各部品の組み付けの精度を容易に良好に維持して組み立てることができ、最後のルーフコンプル３０の組み付けに至るまで大きな補正をすることなく、効率の良い組み立てを行うことが可能となる。また、センタストラクチャ１０へのサイドストラクチャ２０の固定を分離して最初に行うため、センタストラクチャ１０とサイドストラクチャ２０との固定のための溶接と、このセンタストラクチャ１０にサイドストラクチャ２０が組み付けられた車体に対する他の部品の固定のための溶接ロボットの配置も分離することができ、溶接ロボットの動作範囲も広く確保することができ、溶接位置へのアプローチの自由度が広がって精度の良い溶接を行って要求される強度（例えば、スモールオーバーラップ衝突に対する強度等）、安全性を十分に満足する車体骨格に組み立てることが可能となる。更に、センタストラクチャ１０にサイドストラクチャ２０が組み付けられた車体に車両のキャビン幅方向環状部品を順に精度良く組み付けることができるので、合理的に強度、安全性を安定して十分に得ることができる。また、狭いライン上の位置に複数のロボット等を密集して配置する必要がないため、大型な架台が不要となり、設備の簡素化ができ設備費用の低減とラインの視認性（安全性）の向上を図ることが可能である。更に、センタストラクチャ１０へのサイドストラクチャ２０の固定を精度良く行って、後の部品の組み付けは自由に行えるので、車種、構造の設計変更に対する対応も容易に行うことが可能である。

尚、本実施の形態では、車体にルーフコンプル３０をロボット５２により車体に取り付け、溶接ロボットにより治具等を用いて取付位置精度を維持して溶接にて固定する第５の組立工程を第４の組立工程の後に行うようになっているが、十分な溶接ロボットの動作範囲が確保できるのであれば、第３の組立工程の後に行って、その後に、第４の組立工程を行うようにしても良い。

１組立ライン
１０センタストラクチャ（下部中央構造部品）
１１フロントピラー
１２フロントレール（キャビン幅方向環状部品）
１３ダクトコンプル（キャビン幅方向環状部品）
１４センターピラー
１５ブレースセンター（キャビン幅方向環状部品）
１６リヤクォータ
１７リアレール（キャビン幅方向環状部品）
１８リアスカート
１９サイドシル
２０サイドストラクチャ（サイド構造部品）
３０ルーフコンプル（ルーフ構造部品）
ＳＴ０第１のステージ（各部品投入工程）
ＳＴ１第２のステージ（第１の組立工程、第２の組立工程）
ＳＴ２第３のステージ（第３の組立工程）
ＳＴ３第４のステージ（第４の組立工程）
ＳＴ４第５のステージ（第５の組立工程）
ＳＴ５第６のステージ（搬出工程）

Claims

車両の車体を製造する車体の製造方法において、
車体の組立に必要な各部品を組立ラインに供給する各部品投入工程と、
車体の下部中央構造部品に左右のサイド構造部品を取付位置精度を維持して溶接にて固定する第１の組立工程と、
上記第１の組立工程で組み立てた車体に、少なくとも車両のキャビン幅方向環状部品を溶接することなく仮保持して取付ける第２の組立工程と、
上記第２の組立工程で組み立てた車体の上記下部中央構造部品と上記左右のサイド構造部品とを増打すると共に、上記車両のキャビン幅方向環状部品を取付位置精度を維持して溶接にて固定する第３の組立工程と、
各部品を増打する第４の組立工程と、
上記第３の組立工程と上記第４の組立工程のどちらかの後に少なくともルーフ構造部品を取付位置精度を維持して溶接にて固定する第５の組立工程と、
上記各組立工程を経て組み立てた車体を搬出する搬出工程と、
を備えたことを特徴とする車体の製造方法。
上記車両のキャビン幅方向環状部品は、少なくとも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であることを特徴とする請求項１記載の車体の製造方法。