JP7303636B2 - 車両組立設備 - Google Patents

Description

本発明は、車両組立設備に関する。

車両の組立工程では、車体を搬送しながら、その車体に対して各種部品が組み付けられる。具体的に、組立工程には、通常、車体にインストルメントパネルやワイヤーハーネス等を組付けるトリムライン、車体にエンジンユニットやリアサスペンションユニット等の足回り部品を組み付けるシャシーライン、車体にシートやシートベルト等を組付けるファイナルラインが設けられる。トリムライン及びファイナルラインでは、パレットやスラットコンベア等により車体が床面付近の高さで搬送され、シャシーラインでは、オーバーヘッドコンベア等により車体が所定の高さ（下方から部品を組付け可能な高さ）で搬送される。

例えば、下記の特許文献１に示されている車両組立設備では、塗装済みの車体をオーバーヘッドコンベア（第１搬送機構Ｃ１及び第２搬送機構Ｃ２）から第１スラットコンベアＳ１に移載し、第１スラットコンベアＳ１で車体を搬送しながら車体に対して各種部品を組み付けている。

特開平４－３５４６３２号公報

上記の車両組立設備の場合、搬送ライン（オーバーヘッドコンベア）のキャリアから車体を取り外してスラットコンベア上に移載する必要があるため、ロボットアームやドロップリフト等の大掛かりな移載装置が必要となり、設備の大型化や高コスト化を招いていた。

そこで、本発明は、車両組立設備の小型化及び低コスト化を図ることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、車体をキャリアに搭載して搬送する搬送ラインと、前記車体に対して部品を組み付ける組立ラインとを備えた車両組立設備であって、前記組立ラインが、作業者の足場となる移動台を有し、前記車体を前記キャリアに搭載された状態で前記組立ラインに搬入し、前記車体が搭載されたキャリアと前記移動台とを一体化する車両組立設備を提供する。

このように、本発明の車両組立設備では、車体をキャリアに搭載された状態で組立ラインに搬入し、このキャリアを、組立ラインに設けられた移動台と一体化した。これにより、搬送ラインのキャリアから車体を取り外して組立ラインの移動台（パレット等）に移載する大掛かりな移載装置が不要となるため、設備の小型化及び低コスト化が図られる。

搬送ラインのキャリアは、車体の下方に設けられたレール上を走行するものであることが好ましい。このような搬送ラインは、レールを比較的低い位置に設置できるため、レールを天井に設置するオーバーヘッドコンベアと比べて設置費用やメンテナンス性の点で有利である。また、この場合、キャリアを比較的低い位置に配置することができるため、作業者の足場となるパレットと略同じ高さに配置しやすくなり、キャリアとパレットとの一体化が容易となる。

以上のように、本発明の車両組立設備では、搬送ラインから組立ラインに車体を移載するための大掛かりな移載装置が不要となるため、設備の小型化及び低コスト化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る車両組立設備の平面図である。 （Ａ）はトリムラインのパレットの平面図であり、（Ｂ）は同パレットを搬送方向から見た正面図である。 搬送ラインのキャリアを幅方向から見た側面図である。 上記キャリアの平面図である。 図４のＶ－Ｖ断面図である。 トリムラインにキャリア及び車体を搬入、搬出する様子を示す斜視図である。 トリムラインにキャリア及び車体を搬入する様子を示す側面図である。 図７の状態から、昇降レールを降下させた状態を示す側面図である。 パレットとキャリアを一体化した状態を示す平面図である。 図９のＸ－Ｘ断面図である。 （Ａ）は、他の実施形態に係るパレットの平面図であり、（Ｂ）は同パレットとキャリアとを一体化した状態を示す断面図である。 図１１のパレットを用いたトリムラインの平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

本発明の一実施形態に係る車両組立設備は、図１に示すように、第１組立ラインとしてのトリムライン１００と、第２組立ラインとしてのシャシーライン２００と、第３組立ラインとしてのファイナルライン３００と、塗装済みの車体Ｗを搬送し、各ライン１００，２００，３００を経て次工程（例えば検査工程）に搬出する搬送ライン４００とを有する。

トリムライン１００では、車体Ｗを床面付近の高さで搬送しながら、作業者が車体Ｗに対してインストルメントパネルやガラス等の部品を組み付ける。トリムライン１００は、作業者の足場となる移動台としての複数のパレット１１０と、パレット１１０が走行するパレット搬送用レール１２０と、パレット１１０を駆動するパレット駆動手段１３０とを有する。トリムライン１００では、車体Ｗが、車体前後方向に搬送される。

パレット１１０は、図２に示すように、パレット本体１１１と、パレット本体１１１の下面に設けられた複数の車輪１１２とを有する。パレット本体１１１の幅方向（図２（Ａ）の上下方向）中央には、上流側（同図中左側）に開口した溝１１３が設けられる。

パレット搬送用レール１２０は、図１に示すようにループ状に形成され、具体的には、直線状の往路用レール１２１と、直線状の復路用レール１２２と、往路用レール１２１と復路用レール１２２の端部同士を連結する曲線レール１２３とを有する。往路用レール１２１及び復路用レール１２２には、多数のパレット１１０が搬送方向に並べて配される。

パレット駆動手段１３０は、例えば図２（Ｂ）に示すように、ローラ１３１と、ローラ１３１を回転駆動するモータ１３２とを有する。ローラ１３１をパレット本体１１１に圧接した状態で、モータ１３２でローラ１３１を回転駆動することで、パレット１１０が下流側に搬送される。本実施形態では、パレット駆動手段１３０で複数のパレット１１０を一括して下流側に搬送する。例えば、図１に示すように、車体Ｗが搭載された往路用レール１２１上のパレット１１０のうち、最も上流側のパレット１１０をパレット駆動手段１３０で駆動することにより、このパレット１１０に押し出されてこれ以降の往路用レール１２１上のパレット１１０が下流側に一括に搬送される。同様に、復路用レール１２２上のパレット１１０のうち、最も上流側のパレット１１０をパレット駆動手段１３０で駆動することにより、このパレット１１０に押し出されてこれ以降の復路用レール１２２上のパレット１１０下流側に一括に搬送される。尚、曲線レール１２３上のパレット１１０は、図示しない別途の駆動手段で搬送される。

シャシーライン２００では、車体Ｗを所定の高さで搬送しながら、作業者が車体Ｗに対して下方からエンジンユニットやリアサスペンションユニット等を組み付ける。シャシーライン２００は、車体Ｗを所定の高さで搬送する搬送手段２１０と、車体Ｗを搬送手段２１０に対して搬入・搬出するための移載装置２２０，２３０とを有する。搬送手段２１０は、例えばオーバーヘッドコンベアで構成される。移載装置２２０，２３０は、例えばロボットアームで構成される。

ファイナルライン３００では、車体Ｗを床面付近の高さで搬送しながら、作業者が車体Ｗに対してシートやシートベルト等の部品を組み付ける。ファイナルライン３００は、作業者の足場となる移動台としての複数のパレット３１０と、パレット３１０が走行するパレット搬送用レール３２０と、パレット３１０を駆動するパレット駆動手段３３０とを有する。尚、ファイナルライン３００のパレット３１０、パレット搬送用レール３２０、及びパレット駆動手段３３０の具体的な構成は、トリムライン１００のパレット１１０、パレット搬送用レール１２０、及びパレット駆動手段１３０と同様であるため、説明を省略する。

搬送ライン４００は、車体が搭載されるキャリア４１０と、キャリア４１０が走行するキャリア搬送用レール４２０と、キャリア４２０を下流側に搬送するキャリア駆動手段４３０（図５参照）とを有する。

キャリア４１０は、図３及び図４に示すように、キャリア本体４１１と、キャリア本体４１１の下方に設けられた車輪４１２と、キャリア本体４１１の下流側及び上流側に設けられたロードバー４１３及びその下方に設けられた車輪４１４と、キャリア本体４１１の上方に設けられた車体支持部４１５とを有する。ロードバー４１３は、ジョイント４１６を介して、キャリア本体４１１に対して上下方向及び幅方向に揺動可能に取り付けられる（図３及び図４の点線参照）。

キャリア搬送用レール４２０は、図５に示すように、車体の下方に設けられる。本実施形態のキャリア搬送用レール４２０は、図１に示すように、塗装工程から搬出された車体Ｗをトリムライン１００に搬入するための第１レール４２１と、トリムライン１００に設けられた第２レール４２２と、トリムライン１００から搬出された車体をシャシーライン２００の近傍を経てファイナルライン３００まで搬送するための第３レール４２３と、ファイナルライン３００に設けられた第４レール４２４と、ファイナルライン３００から搬出された車体を次工程に搬送するための第５レール４２５とを有する。各レール４２１～４２５は、同じ断面形状を有する。

本実施形態では、第１レール４２１の下流端と第２レール４２２の上流端とは高さが異なっており（図７参照）、これらの間には、両レール４２１，４２２の間で昇降可能な昇降レール４４１を有する昇降装置４４０が設けられる。同様に、第２レール４２２の下流端と第３レール４２３の上流端との間、第３レール４２３の下流端と第４レール４２４の上流端との間、第４レール４２４の下流端と第５レール４２５の上流端との間に、昇降装置４４０が設けられる（図１参照）。昇降レール４４１は、上記の第１～第５レール４２１～４２５と同じ断面形状を有する。

キャリア駆動手段４３０は、例えば図５に示すように、ローラ４３１と、ローラ４３１を回転駆動するモータ４３２とを有する。ローラ４３１をキャリア本体４１１あるいはロードバー４１３に圧接した状態で、モータ４３２でローラ４３１を回転駆動することで、キャリア４１０が下流側に搬送される。キャリア駆動手段４３０は、搬送方向で所定の間隔で設けられ、例えば、キャリア４１０の搬送方向長さＬ（図３参照）よりも若干短いピッチで配される。

以下、上記の車両組立設備における車体の搬送方法を説明する。

塗装工程で塗装された車体Ｗが、搬送ライン４００の第１レール４２１上のキャリア４１０の車体支持部４１５（図３参照）に搭載され、キャリア駆動手段４３０で、キャリア４１０及びこれに搭載された車体Ｗが一体に下流側に搬送される。

そして、図６に示すように、車体Ｗを搭載したキャリア４１０が、第１レール４２１に沿ってトリムライン１００に搬入される。具体的には、図７に示すように、車体Ｗを搭載したキャリア４１０が、第１レール４２１の下流端と連続した昇降レール４４１まで搬送され、昇降レール４４１上で停止される。これと共に、空のパレット１１０を昇降装置４４０よりも下流側まで搬送して停止させる。この状態で、図８に示すように昇降レール４４１を降下させ、昇降レール４４１を第２レール４２２と連続させる。その後、キャリア駆動手段４３０（図５参照）によりキャリア４１０を下流側に搬送し、図８に点線で示すようにパレット１１０とキャリア４１０とを一体化する。具体的には、図９及び図１０に示すように、パレット本体１１１に設けられた溝１１３にキャリア本体４１１を嵌め込むと共に、パレット本体１１１とキャリア本体４１１を図示しない連結手段により連結して両者の搬送方向の相対移動を規制することにより、これらを一体的に搬送可能とする。

その後、パレット駆動手段１３０によりパレット１１０及びキャリア４１０を前方に搬送しながら、パレット１１０の上に立った作業者がキャリア４１０上の車体Ｗに対して各種部品を組み付ける。このとき、部品箱１４０（図１参照）がパレット１１０上にセットされている。部品箱１４０には、当該部品箱１４０がセットされたパレット１１０上の車体Ｗに組み付ける部品が入っている。図示例では、部品を組付けた車体Ｗを搬出し、次の新たな車体Ｗを搬入する前の空のパレット４１０に、部品箱１４０が搭載される。

パレット１１０、キャリア４１０、及び車体Ｗが第２レール４２２の下流端付近に達したら、パレット１１０とキャリア４１０との連結を解除し、パレット１１０を下流側に搬送し続けると共に、キャリア４１０及び車体Ｗを、第２レール４２２の下流端と連続した昇降レール４４１上で停止させる。そして、昇降レール４４１を上昇させて第３レール４２３と連続させた後、キャリア駆動手段４３０によりキャリア４１０及び車体Ｗを第３レール４２３に沿って下流側に搬送し、トリムライン１００から搬出する（図６参照）。

その後、図１に示すように、トリムライン１００から搬出されたキャリア４１０及び車体Ｗが第３レール４２３に沿って搬送され、シャシーライン２００の移載装置２２０付近で停止する。そして、移載装置２２０により、車体Ｗが第３レール４２３上のキャリア４１０から取り外されてシャシーライン２００の搬送手段２１０に移載される（矢印２０１参照）。そして、搬送手段により車体Ｗを搬送しながら、車体Ｗに対して作業者が下方からエンジンユニットやリアサスペンションユニット等の部品を組み付ける（矢印２０２及び２０３参照）。そして、各部品が組み付けられた車体Ｗが、移載装置２３０により、搬送手段２１０から第３レール４２３上のキャリア４１０に移載される（矢印２０４参照）。

その後、キャリア４１０及び車体Ｗが第３レール４２３に沿って搬送され、ファイナルライン３００に搬入される。ファイナルライン３００におけるキャリア４１０とパレット３１０との連結方法やこれらの搬送方法、部品箱３４０の搬入方法は、トリムライン１００と概ね同様であるため、説明を省略する。ファイナルライン３００で部品が組み付けられた車体Ｗは、第５レール４２５に沿って次工程（例えば検査工程）に搬送される。

以上のように、本実施形態に係る車両組立設備では、搬送ライン４００で搬送されてきた車体Ｗを、キャリア４１０に搭載した状態のまま組立ライン（トリムライン１００、ファイナルライン３００）に搬入し、パレット１１０，３１０と連結して一体化する。これにより、キャリア４１０から車体Ｗを取り外してパレット等に移載する必要がないため、ロボットアームやドロップリフト等の大掛かりな移載装置を要さず、設備の小型化及び低コスト化が図られる。

また、パレット１１０，３１０とキャリア４１０とを連結して一体化した状態で搬送することで、これらを別個に搬送する場合と比べて駆動手段を簡素化できる。本実施形態では、トリムライン１００及びファイナルライン３００において、パレット駆動手段１３０，３３０により、パレット１１０，３１０とキャリア４１０との一体品を搬送しているため、キャリア４１０を駆動する別途の駆動手段を設ける必要がない。すなわち、キャリア搬送用レール４２０の第２レール４２２及び第４レール４２４には、キャリア駆動手段４３０を設ける必要が無い。

また、本実施形態では、搬送ライン４００のキャリア搬送用レール４２０が車体Ｗの下方に設けられているため、オーバーヘッドコンベアのように車体の上方にレールを設ける搬送ラインと比べて、キャリア搬送用レール４２０やキャリア駆動手段４３０の設置やメンテナンスが容易となる。また、キャリア４１０が比較的低い位置に設けられることで、トリムライン１００やファイナルライン３００において、作業者の足場となるパレット１１０，３１０と略同じ高さに配置しやすいため、キャリア４１０とパレット１１０，３１０との一体化が容易となる。

本発明は上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明するが、上記の実施形態と同様の点については説明を省略する。

図１１に示す実施形態では、キャリア４１０が、トリムライン１００のパレット１１０上に搭載される。具体的には、パレット１１０に、レール１１４が設けられる。図示例では、レール１１４が、パレット本体１１１の幅方向中央に設けられる。また、図示例では、レール１１４が、パレット本体１１１の搬送方向全長に設けられる。レール１１４は、搬送ライン４００のキャリア搬送用レール４２０と同じ断面形状を有している。図１１（Ｂ）に示すように、キャリア４１０の車輪４１２をパレット１１０のレール１１４に嵌合させることで、キャリア４１０がパレット１１０の上に搭載される。この場合、上記の実施形態のトリムライン１００に設けられた、キャリア４１０を走行させるための第２レール４１２（図１参照）を省略することができる。

また、図１１（Ｂ）に示すキャリア４１０の車体支持部４１５には、補助支持部としての車輪４１７が設けられる。この車輪４１７は、キャリア本体４１１の幅方向両側に設けられる。キャリア４１０をパレット１１０に搭載した状態で、車輪４１７をパレット１１０の上面に当接させることで、キャリア４１０の車体支持部４１５の幅方向両端付近が車輪４１７を介して下方から支持されるため、車体Ｗの支持を安定させることができる。

図１２に、図１１のパレット１１０を用いたトリムライン１００におけるキャリア４１０の搬入搬出方法を示す。まず、搬送ライン４００の第１レール４２１の下流側にパレット１１０を配置し、第１レール４２１とパレット１１０のレール１１４とを連続させる。そして、車体Ｗが搭載されたキャリア４１０を第１レール４２１に沿って搬送し、パレット１１０のレール１１４に乗り移らせて停止させ、パレット１１０とキャリア４１０とを図示しない連結手段で連結して一体化する（矢印Ａ参照）。その後、車体Ｗ及びキャリア４１０を搭載したパレット１１０を幅方向に移動させて（矢印Ｂ参照）、パレット駆動手段により矢印Ｃ，Ｄ，Ｅ方向に搬送しながら、パレット１１０の上に立った作業者が車体Ｗに対して各種部品を組み付ける。

そして、パレット１１０が復路用レールの下流端に達したら、パレット１１０のレール１１４と第３レール４２３とが連続する。この状態で、パレット１１０とキャリア４１０との連結を解除し、キャリア４１０及びこれに搭載された車体Ｗが、パレット１１０のレール１１４から第３レール４２３に搬出される（矢印Ｆ参照）。その後、空になったパレット１１０が幅方向に移動され、このパレット１１０のレール１１４と第１レール４２１とが連続される（矢印Ｇ参照）。

このように、パレット１１０のレール１１４と、搬送ライン４００のキャリア搬送用レール４２０（第１レール４２１及び第３レール４２３）とを連続させることで、昇降装置等を要することなく、キャリア４１０をパレット１１０に搭載して一体化することができる。特に、本実施形態では、レール１１４がパレット１１０の搬送方向両側に開口しているため、搬送方向何れの側にもキャリア搬送用レール４２０を連続させることができる。これにより、キャリア４１０をパレット１１０に搬入する方向（図１２の矢印Ａ参照）と、キャリア４１０をパレット１１０から搬出する方向（同矢印Ｆ参照）とを異ならせることができる。これにより、トリムライン１００のレイアウトの自由度が高まり、設備のさらなる省スペース化を図ることができる。

尚、ファイナルライン３００に、図１１に示すパレット１１０や図１２に示す搬入搬出方法を適用してもよい。

以上の実施形態では、トリムライン１００及びファイナルライン３００に設ける移動台がパレット１１０，３１０である場合を示したが、移動台はこれに限らず、例えばスラットコンベアであってもよい。

また、以上の実施形態では、シャシーライン２００には移載装置２２０，２３０を設けた場合を示したが、シャシーライン２００にも本発明を適用し、移載装置２２０，２３０を省略してもよい。

１００ トリムライン
１１０ パレット（移動台）
１２０ パレット搬送用レール
１３０ パレット駆動手段
１４０ 部品箱
２００ シャシーライン
２１０ 搬送手段
２２０，２３０移載装置
３００ ファイナルライン
３１０ パレット（移動台）
３２０ パレット搬送用レール
３３０ パレット駆動手段
３４０ 部品箱
４００ 搬送ライン
４１０ キャリア
４２０ キャリア搬送用レール
４２１ 第１レール
４２２ 第２レール
４２３ 第３レール
４２４ 第４レール
４２５ 第５レール
４３０ キャリア駆動手段
４４０ 昇降装置
４４１ 昇降レール
Ｗ 車体

Claims (3)

1. 車体をキャリアに搭載して搬送し、前記車体に対して部品の組み付けを行わない搬送ラインと、前記車体に対して部品を組み付ける組立ラインとを備えた車両組立設備であって、
   前記組立ラインが、作業者の足場となるパレットを有し、
   前記パレットがパレット本体を有し、
   前記パレット本体に、前記パレット本体を上下方向に貫通し、前記パレットの搬送方向に延び、前記搬送方向上流側に開口した長孔が設けられ、
   前記キャリアが、キャリア本体と、前記キャリア本体の上方に設けられた車体支持部とを有し、
   前記車体を前記キャリアの前記車体支持部に搭載された状態で前記組立ラインに搬入し、前記車体が搭載された前記キャリアの前記キャリア本体を前記パレット本体の前記長孔に前記搬送方向上流側から嵌め込んで、前記キャリアと前記パレットとを一体化する車両組立設備。
2. 車体をキャリアに搭載して搬送し、前記車体に対して部品の組み付けを行わない搬送ラインと、前記車体に対して部品を組み付ける組立ラインとを備えた車両組立設備であって、
   前記組立ラインが、作業者の足場となるパレットを有し、
   前記パレットがパレット本体を有し、
   前記パレット本体に、前記パレットの搬送方向に延び、前記搬送方向上流側に開口したレールが設けられ、
   前記キャリアが、キャリア本体と、前記キャリア本体の上方に設けられた車体支持部と、前記キャリア本体の下方に設けられた車輪とを有し、
   前記車体を前記キャリアの前記車体支持部に搭載された状態で前記組立ラインに搬入し、前記車体が搭載された前記キャリアの前記車輪を前記パレット本体の前記レールに前記搬送方向上流側から嵌め込んで、前記キャリアと前記パレットとを一体化する車両組立設備。
3. 前記キャリアが、前記車体の下方に設けられたレール上を走行するものである請求項１又は２に記載の車両組立設備。

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