JPH05105138A - 組立ラインの搬送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主に組付け用自動機により自動組付けする組
立ラインにおける自動タクト搬送系に人手作業を合理的
に組み込み得るような組立ラインの搬送方法を提供す
る。 【構成】 組立ラインＬの自動化ステーションＳ１〜Ｓ
３の直ぐ下流側にバックアップステーションＢｓ１〜Ｂ
ｓ４を設け、各ステーションに台車２及び台車２上に載
置されたボディシェル１を配置し、組立ラインＬに沿っ
て台車２をサイクルタイム毎にタクト搬送する搬送装置
Ｈを設け、自動化ステーションＳ１〜Ｓ３では艤装ロボ
ット２４により自動組付けを行い、各タクト搬送毎に自
動化ステーションＳ１〜Ｓ３で未完了作業が発生したと
きには対応するバックアップステーションＢｓ１〜Ｂｓ
４の表示兼操作装置２５に表示して人手による組付けを
行い、人手による組付け作業が完了し且つ作業完了確認
が入力されたことを条件として次回の搬送を搬送装置Ｈ
に許可する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、組立ラインの搬送方法
に関し、特に組立ラインに沿ってタクト搬送されるワー
クに対して自動化ステーションで部品の自動組付けを行
う組立ラインにおける未完了作業や手直し作業のバック
アップ方法を改善したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車工場などにおいては、自動車のボ
ディシェルの組立て後車両組立工程の艤装ラインにおい
て、複数の自動化ステーションに組付け用自動機を夫々
配設し、搬送コンベアにより艤装ラインに沿って所定の
サイクルタイム毎にタクト搬送されるボディシェルに対
して自動化ステーションにおいてロボットなどの組付け
用自動機により種々の部品の組付けを行なう。例えば、
特開昭６１−２１８６９号公報には、タクト送りと連続
送りの切り換え可能な電車型コンベアからなる自動組立
ラインと、その下流側に設けた連続送り型のトロリー型
コンベアからなる人手組立ラインと、その下流側に設け
た自動化作業ラインとを有する車両の組立ラインが開示
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公報の組立ライン
においては、基本的に自動組立ラインで発生した未完了
作業や手直し作業を全て下流側の人手組立ラインにおい
て人手により遂行するようになっている。しかしなが
ら、自動車のボディシェルに艤装品を組付ける艤装工程
では、例えばボディシェルの内側にハーネス類を組付け
てからその上側に別の艤装品を組付けるなど、複数の艤
装品を所定の順序で順々に組付けることも多いことか
ら、少数の艤装品の組付け未完了により多数の艤装品の
組付けが困難になり、人手組付けの作業量が著しく増加
すること、また人手組立ラインにおいて多種の部品を組
付けることになるため作業能率が低下し且つ組付けのミ
スが発生し易いこと、人手組立ラインの作業負荷が大小
変動するのでタクト搬送方式の組立ラインに構成できな
くなり生産性の低下を招き易いこと、などの問題があ
る。

【０００４】本発明の目的は、主に組付け用自動機によ
り自動組付けする組立ラインにおける自動タクト搬送系
に人手作業を合理的に組み込み得るような組立ラインの
搬送方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る組立ライ
ンの搬送方法は、組立ラインの複数の自動化ステーショ
ンに組付け用自動機を夫々配設し、搬送手段により組立
ラインに沿って所定のサイクルタイム毎にタクト搬送さ
れるワークに対して自動化ステーションにおいて組付け
用自動機により部品の組付けを行う組立ラインの搬送方
法において、前記自動化ステーションの直ぐ下流側にそ
のステーションに付随するバックアップステーションを
設け、各タクト搬送毎に、何れかの自動化ステーション
における未完了作業があるときには、その自動化ステー
ションの組付け用自動機からそれに付随するバックアッ
プステーションの表示手段に作業指令を出力させ、前記
バックアップステーションの作業者によって未完了作業
を行ってから作業完了確認が入力されたことを条件とし
て次回の搬送を搬送手段に許可することを特徴とするも
のである。

【０００６】請求項２に係る組立ラインの搬送方法は、
請求項１の方法において、前記組立ラインは、自動車の
ボディシェルに種々の艤装品を組付ける車両組立工程の
艤装ラインであることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】請求項１に係る組立ラインの搬送方法において
は、組立ラインの複数の自動化ステーションに亙って搬
送手段によりワークを所定のサイクルタイム毎にタクト
搬送しながら、各自動化ステーションにおいて組付け用
自動機によりワークに部品の組付けを行うに当たり、基
本的に自動化ステーションにおける未完了作業をその直
ぐ下流側のバックアップステーションにおいて人手によ
り完了させることになるが、自動化ステーションの直ぐ
下流側にそのステーションに付随するバックアップステ
ーションを設け、各タクト搬送毎に、何れかの自動化ス
テーションにおける未完了作業があるときには、その自
動化ステーションの組付け用自動機からそれに付随する
バックアップステーションの表示手段に作業指令を出力
させるので、そのタクト搬送後作業者は表示手段の表示
を見てバックアップステーションに搬送されてきたワー
クに未完了作業があることを知ってその未完了作業に着
手する。所定のサイクルタイム内にその作業が完了した
ときには、次回のタクト搬送のタイミングになる前に作
業者が作業完了確認を入力するので、次回のタクト搬送
は所定のサイクルタイム毎のタイミイグで実行される。
しかし、所定のサイクルタイム内にその作業が完了しな
いときには、作業者による作業が完了しない内に次回の
タクト搬送を実行すると、作業遂行上及び作業者の安全
上好ましくないので、このような場合には、作業者によ
って作業完了確認が入力されたことを条件として次回の
搬送を搬送手段に許可するので、未完了作業を確実に完
了できるうえ作業者の安全を確保することが出来る。こ
のように、自動化ステーションに付随するバックアップ
ステーションにおいて、未完了作業を完了させるので、
作業者が未完了作業の内容を把握し易くなるため、作業
者は正確且つ能率的に作業を遂行できるし、また複数の
部品を所定の順序で順々に組付けるような場合に先行す
る部品の組付け未完了のために後続の部品を組付け出来
ないという問題を解消して人手による組付け作業を低減
できる。前記バックアップステーションは、バッファの
ステーションとしても機能するし、また後日自動化ステ
ーションとして活用し得る予備のステーションとしても
機能し、またこのような搬送方法を採用することで、組
立ラインの全体に亙ってタクト搬送が略可能となる。

【０００８】請求項２に係る組立ラインの搬送方法にお
いては、基本的に請求項１と同様の作用が得られる。更
に、前記組立ラインは、自動車のボディシェルに種々の
艤装品を組付ける車両組立工程の艤装ラインであるが、
自動車のボディシェルには多種の部品が所定の順序で順
々に組付けられることから、複数の部品を所定の順序で
順々に組付けるような場合に先行する部品の組付け未完
了のために後続の部品を組付けることが出来ないという
問題が多々発生するため、本組立ラインの搬送方法の有
利性を十分に発揮させることが出来る。

【０００９】

【発明の効果】前記作用の項で説明したように、次のよ
うな効果が得られる。請求項１に係る組立ラインの搬送
方法においては、組付け用自動機からバックアップステ
ーションの表示手段に作業指令を出力させることで、作
業者に未完了作業の発生を確実に知らせて作業に着手さ
せることが出来ること、作業者によって作業完了確認が
入力されたことを条件として次回の搬送を搬送手段に許
可することで、未完了作業を確実に完了できるうえ作業
者の安全を確保出来ること、作業者が未完了作業の内容
を把握し易くなるため作業者は正確且つ能率的に作業を
遂行できること、先行する部品の組付け未完了のために
後続の部品を組付け出来ないという問題を解消して人手
による組付け作業を低減できること、組立ラインの全体
に亙ってタクト搬送が略可能となること、などの効果が
得られる。

【００１０】請求項２に係る組立ラインの搬送方法によ
れば、基本的に請求項１と同様の効果が得られる。更
に、前記組立ラインは、自動車のボディシェルに多種の
部品を所定の順序で順々に組付けるに当たり、先行する
部品の組付け未完了のために後続の部品を組付けること
が出来ないという問題を解消し、艤装ラインにおける生
産性を十分に高めることが出来る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基いて
説明する。本実施例は、自動車のボディシェルに種々の
艤装品を組付ける組立ラインに本発明に係る組立ライン
の搬送方法を適用した場合の実施例であり、先ず最初に
組立ラインの構成について説明する。図１に示すよう
に、組立ラインＬは左右方向に向けて直線状に延設さ
れ、図中右方から左方に向かってボディシェル１が搬送
される。この組立ラインＬには第１自動化ステーション
Ｓ１と、このステーションに付随する第１〜第３バック
アップステーションＢｓ１〜Ｂｓ３と、第２自動化ステ
ーションＳ２と、このステーションに付随する第４バッ
クアップステーションＢｓ４と、第３自動化ステーショ
ンＳ３とが、所定間隔おきに設けられ、これらのステー
ションＳ１〜Ｓ３、Ｂｓ１〜Ｂｓ４には夫々ボディシェ
ル１を載置支持して搬送する台車２が配置され、これら
の台車２は組立ラインＬに配設されたシャトルコンベア
式の搬送装置Ｈにより、基本的には所定のサイクルタイ
ム毎に１ピッチずつタクト送りするようになっている。

【００１２】前記搬送装置Ｈについて図２・図３により
説明する。組立ラインＬに沿って延びるフレームの上端
部には、１対の平行なビーム３が設けられ、各ビーム３
の上面にはレール４が固定的に設けられ、台車２はその
４個の遊転輪５を介して１対のレール４上を移動可能で
あり、前記１対のビーム３間には組立ラインＬに沿って
延びる枠状のシャトルフレーム６が配設され、このシャ
トルフレーム６の両側においてフレームのコラム７の内
側にはガイドレール８が相対向状に設けられ、シャトル
フレーム６の両端部にはガイドレール８の上下両面に係
合した複数のガイド輪９が設けられ、シャトルフレーム
６はこれらのガイド輪９により１対のガイドレール８に
移動自在に支持されている。更に、シャトルフレーム６
をステーション間間隔のストロークだけ移動駆動（１ピ
ッチ搬送）する為、シャトルフレーム６の１対のサイド
フレーム１０の下面にはステーション間間隔よりも長い
ラック部材１１が固定され、また１台の電動モータ１２
により往復回転駆動されるシャフト１３に固定された１
対のピニオン１４が夫々ラック部材１１のラック歯に係
合され、このモータ１２を所定回転数だけ正転させるこ
とにより、前記ラック・ピニオン機構を介してシャトル
フレーム６をステーション間間隔だけ下流方向へ移動駆
動でき、またモータ１２を所定回転数だけ逆転させるこ
とにより、シャトルフレーム６をステーション間間隔だ
け上流方向へ移動駆動できるように構成してある。

【００１３】前記各ステーションに対応するする位置の
夫々においてシャトルフレーム６には、台車２の下端部
の被挟持部２ａをクランプする１対のクランプ装置１５
が設けられ、クランプ装置１５は立向きのエアシリンダ
１６により１対のクランプレバー１７を図２に示すクラ
ンプ位置と相互離反状に開いて下方へ揺動する非クラン
プ位置とに切り換え可能に構成され、前記１対のクラン
プレバー１７をクランプ位置にして台車２の被挟持部２
ａをクランプした状態でシャトルフレーム６により各ス
テーションＳ１〜Ｓ３、Ｂｓ１〜Ｂｓ４の台車２及び台
車２に載置されたボディシェル１を同時に夫々１つ隣の
ステーションへ移送するようになっている。 更に、第
１〜第３自動化ステーションＳ１〜Ｓ３には、台車２を
正確に位置決めする為の位置決めピン１８とこの位置決
めピン１８を昇降駆動するシリンダ１９とからなる位置
決め装置２０が設けられるとともに、台車２の両端部を
約５〜１０ｍｍ程度リフトアップして正確に高さ位置を
決める為のエアシリンダ２１駆動式のリフトアップ装置
２２が設けられ、また第１〜第４バックアップステーシ
ョンＢｓ１〜Ｂｓ４には、台車２を粗く位置決めする前
記位置決め装置と同様の位置決め装置２３が夫々設けら
れている。

【００１４】更に、第１〜第３自動化ステーションＳ１
〜Ｓ３には、台車２上のボディシェル１に対して種々の
艤装品の自動組付けを行う多関節型の艤装ロボット２４
が夫々配置され、また第１〜第４バックアップステーシ
ョンＢｓ１〜Ｂｓ４には、後述の表示兼操作装置２５が
夫々設けられ、第１〜第３バックアップステーションＢ
ｓ１〜Ｂｓ３には合計２名位の作業者Ｍが配置されると
ともに、第４バックアップステーションＢｓ４にも合計
２名位の作業者Ｍが配置されている。尚、図１に示すよ
うに、組立ラインＬへの作業者の出入りを検出する為、
組立ラインＬの両側には投光器２６と受光器２７とを備
えた検出装置が設けられている。更に、各艤装ロボット
２４を制御するロボットコントローラ２８が設けられ、
また図３に示すように、各ステーションにおいてレール
４の側部には台車２が所定位置に来たことを検出する為
の非接触式のセンサ２９が設けられている。

【００１５】前記各表示兼操作装置２５には、対応する
各自動化ステーションＳ１〜Ｓ３において所定のサイク
ルタイム内で所定の艤装品の組付けが完了したときに点
灯する第１ランプ２５ａと、対応する各自動化ステーシ
ョンＳ１〜Ｓ３において所定のサイクルタイム内で所定
の艤装品の組付けが未完了のときに対応する各バックア
ップステーションＢｓ１〜Ｂｓ４の作業者に未完了作業
の遂行を促す為に点灯する第２ランプ２５ｂと、対応す
る各バックアップステーションＢｓ１〜Ｂｓ４において
作業者による組付け作業が完了したときに作業者により
入力操作される確認用押しボタン２５ｅと、この確認用
押しボタン２５ｅが操作されたときに点灯する第３ラン
プ２５ｃと、組立ラインＬ内に作業者が入っている場合
に投光器２６と受光器２７とを備えた検出装置からの信
号に基いて点灯する第４ランプ２５ｄと、前記第２ラン
プ２５ｂが点灯するときおよび搬送装置Ｈにより台車２
の搬送を開始するときに駆動されるブザー２５ｆとが設
けられている。

【００１６】次に、前記搬送装置を制御する制御装置３
０を含む制御系について説明する。図４に示すように、
制御装置３０には、投光器２６と、受光器２７と、各ス
テーションのセンサ２９と、ロボットコントローラ２８
と、夫々４組の第１〜第４ランプ２５ａ〜２５ｄと、４
組の確認用押しボタン２５ｅと、４組のブザー２５ｆ
と、３組のエアシリンダ１９の為の電磁弁１９ａと、図
示省略したが４組の位置決め装置２３のエアシリンダの
為の電磁弁と、３組のエアシリンダ２１の為の電磁弁２
１ａと、７組のクランプ装置のエアシリンダ１６の為の
電磁弁１６ａと、モータ１２の為の駆動回路１２ａとが
図示のように接続されており、この制御装置３０は、入
出力イターフェイスと、マイクロコンピュータと、その
他必要な複数のＡ／Ｄ変換器や駆動回路などから構成さ
れ、このマイクロコンピュータのＲＯＭには図６に示す
搬送制御の制御プログラムが予め入力格納されている。

【００１７】前記搬送制御のフローチャートについて説
明する前に、この搬送制御の概要について説明すると、
基本的には各自動化ステーションＳ１〜Ｓ３において、
所定のサイクルタイム内に艤装ロボット２４により自動
艤装を行い、所定のサイクルタイム満了毎に１ピッチの
タクト搬送を行う。しかし、何れかの自動化ステーショ
ンＳ１〜Ｓ３においてサイクルタイム内に完了出来なか
った未完了作業が発生したときには、その直後のタクト
搬送を実行するものの、対応するバックアップステーシ
ョンＢｓ１〜Ｂｓ４の第２ランプ２５ｂを点灯させ且つ
ブザー２６ｆを鳴動させて作業者に未完了作業の発生を
報知し、次のサイクルタイムに未完了作業を遂行させ
る。そして、そのサイクルタイム内で完了したときには
作業者により確認用押しボタン２５ｅが操作されるの
で、次回のタクト搬送が遅延なく実行される。しかし、
前記未完了作業が前記サイクルタイム内で完了しない場
合には次回のタクト搬送が遅延され、作業が完了して作
業者により確認用押しボタン２５ｅが操作されたことを
条件として次の搬送を実行するようになっている。

【００１８】次に、図６のフローチャートに基いて搬送
制御のルーチンについて説明する。制御の開始後、クロ
ック信号をカウントするタイマによる計時が開始され
（Ｓ１）、次にサイクルタイムが満了か否か判定され
（Ｓ２）、満了でないときにはＳ２を繰り返し、満了に
なると各艤装ロボット２４による自動組付けが完了した
か否か判定される（Ｓ３）。但し、この判定はロボット
コントローラ２８から入力される信号に基いてなされ
る。自動組付け完了の場合には第１ランプ２５ａが点灯
され（Ｓ４）、そして何れのバックアップステーション
Ｂｓ１〜Ｂｓ４においても人手による艤装品の組付け作
業を行っていない場合にはＳ１０へ移行して１ピッチ搬
送が実行される。この場合全部の台車２の位置決め解除
の為全部の位置決め装置２０・２３とリフトアップ装置
２２を解除作動させ且つ全部のクランプ装置１５をクラ
ンプ作動させ且つ全部のブザー２６ｆを駆動後モータ１
２を駆動して１ピッチ搬送が実行され、次にＳ１１にお
いて全部のクランプ装置１５を解除し且つ台車２位置決
めの為全部の位置決め装置２０・２３とリフトアップ装
置２２を駆動させた後モータ１２を逆回転させてシャト
ルフレーム６を１ピッチ戻し搬送させ、その後制御はＳ
２へ戻る。このようにして、艤装ロボット２４による自
動組付けが順調に実行されて未完了作業が発生しない場
合には、所定のサイクルタイム毎のタクト搬送が実行さ
れる。

【００１９】しかし、何れかの自動化ステーションＳ１
〜Ｓ３において、未完了作業が発生したときには、Ｓ３
からＳ５へ移行して作業者に報知する為第２ランプ２５
ｂが点灯され且つブザー２６ｆが駆動されるものの、何
れのバックアップステーションＢｓ１〜Ｂｓ４において
も未だ人手による艤装品の組付け作業を行っていないの
で、Ｓ６の判定はＹｅｓでＳ１０へ移行してタクト搬送
が前記同様に実行される。そして、次回のサイクルタイ
ムに未完了作業が発生した自動化ステーションＳ１〜Ｓ
３の下流側のバックアップステーションにおいて人手に
よる艤装品の組付けが実行されるが、サイクルタイム内
に完了すれば作業者が確認用押しボタン２５ｅを押すの
でその信号に基いて次回のタクト搬送が遅延なく実行さ
れる。但し、サイクルタイム内に完了しないときには、
作業者が確認用押しボタン２５ｅを押さないためＳ６に
てＮｏと判定され、Ｓ６が繰り返し実行され、人手によ
る作業が完了するまでタクト搬送が遅延され、作業が完
了して確認用押しボタン２５ｅが押されると、第３ラン
プ２５ｃが点灯され（Ｓ７）、次に検出装置からの信号
に基いて作業者が組立ラインＬ外へ退避したか否か判定
され（Ｓ８）、Ｎｏの場合には警告の為に第４ランプ２
５ｄが点灯され（Ｓ９）、作業者が組立ラインＬ外へ退
避するとＳ８からＳ１０へ移行して前記同様にＳ１０と
Ｓ１１とが実行され、所定のタイミングよりも遅れて搬
送が実行される。

【００２０】尚、バックアップステーションＢｓ１にお
ける作業が完了していない場合でも、その残りの作業を
隣のバックアップステーションＢｓ２において遂行出来
るので、バックアップステーションＢｓ１の確認用押し
ボタン２５ｅを押せばタクト搬送が遅延無く実行され
る。このことは、バックアップステーションＢｓ２につ
いても同様である。

【００２１】以上のように、基本的には艤装ロボット２
４による自動組付けと所定のサイクルタイム毎のタクト
搬送を行いつつも、自動組付けの未完了作業をその直ぐ
下流側の付随するバックアップステーションにおいて人
手により確実に完了させるので、作業者が未完了作業の
内容を把握しやくなるため、正確且つ能率的に組付け作
業を遂行できる。また、複数の艤装品を所定の順序で順
々に組付ける必要があるような場合に先行艤装品の組付
け未完了故に後続の艤装品を組付けることができいとい
う問題も起こらないので、人手による艤装品の組付けを
低減出来る。しかも、バックアップステーションＢｓ１
〜Ｂｓ３のように１つの自動化ステーションＳ１に複数
のバックアップステーションを設ける場合には、自動化
ステーションＳ１における未完了作業を３つのバックア
ップステーションＢｓ１〜Ｂｓ３において段階的に遂行
できるので、タクト搬送の乱れを極力少なくすることが
出来る。更に、バックアップステーションＢｓ１〜Ｂｓ
４は、バッファのステーションとしても機能するし、ま
た将来自動化ステーションとして活用し得る予備のステ
ーションとしても機能する。このように、自動化ステー
ションＳ１・Ｓ２に付随するバックアップステーション
Ｂｓ１〜Ｂｓ４を設けて自動化ステーションにおける未
完了の作業をバックアップステーションにおいて逐次完
了するようにしたので、艤装品組付けのラインを全体的
として略タクト搬送可能なラインとして生産性を向上出
来る。

【００２２】尚、前記実施例では組付け用自動機として
多関節型の艤装ロボット２４を用いたが、これ以外に直
交座標型のロボットやロボット以外の自動組付け機を用
いることもある。また、搬送装置Ｈとしては前記以外に
リフト・アンド・キャリイ方式のものやスラットコンベ
ヤ方式のものやその他種々の搬送装置を採用してもよ
い。また、表示兼操作装置は１例を示すものにすぎず、
種々の形式の表示手段や入力手段を適用可能である。本
発明は、前記ボディシェルに艤装品を組付ける艤装ライ
ン以外に、例えばエンジン組立ラインや、その他種々の
工業製品組立ラインにも適用可能である。

【００２３】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る組付けラインの平面図である。

【図２】前記組付けラインの搬送装置の要部縦断側面図
である。

【図３】図２の搬送装置の要部縦断正面図である。

【図４】表示兼操作装置の側面図である。

【図５】図２の搬送装置の制御系の構成図である。

【図６】前記搬送装置を制御する搬送制御のルーチンの
フローチャートである。

【符号の説明】

Ｌ 組立ライン Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 自動化ステーション Ｂｓ１、Ｂｓ２、Ｂｓ３、Ｂｓ４ バックアップステ
ーション Ｈ 搬送装置 １ ボディシェル ２ 台車 ４ レール ６ シャトルフレーム ８ ガイドレール １１ ラック部材 １２ 電動モータ １４ ピニオン ２４ 艤装ロボット ２５ 表示兼操作装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組立ラインの複数の自動化ステーション
   に組付け用自動機を夫々配設し、搬送手段により組立ラ
   インに沿って所定のサイクルタイム毎にタクト搬送され
   るワークに対して自動化ステーションにおいて組付け用
   自動機により部品の組付けを行う組立ラインの搬送方法
   において、 前記自動化ステーションの直ぐ下流側にそのステーショ
   ンに付随するバックアップステーションを設け、 各タクト搬送毎に、何れかの自動化ステーションにおけ
   る未完了作業があるときには、その自動化ステーション
   の組付け用自動機からそれに付随するバックアップステ
   ーションの表示手段に作業指令を出力させ、前記バック
   アップステーションの作業者によって未完了作業を行っ
   てから作業完了確認が入力されたことを条件として次回
   の搬送を搬送手段に許可することを特徴とする組立ライ
   ンの搬送方法。
2. 【請求項２】 前記組立ラインは、自動車のボディシェ
   ルに種々の艤装品を組付ける車両組立工程の艤装ライン
   であることを特徴とする請求項１に記載の組立ラインの
   搬送方法。