车辆的装配工厂及装配方法

专利名称：车辆的装配工厂及装配方法
技术领域：
本发明涉及车辆的装配工厂的作业方法及工厂设备。本发明涉及分别装配并供应车辆的装配并所必要的多种部件，及利用所述多种部件装配车辆的方法及装配工厂。本发明实施大量生产车辆的规模大的装配工厂。
背景技术：
在过去，汽车的装配沿着一个长的直线状的输送机进行的结构是众所周知。即，在工厂内部配置长的直线状的输送机，在该直线输送机上，设置装配工序，在开始的工序中，配置轴组件，在下面的工序中，在该轴组件上安装车架组件，在接下来的工序中，使车架在该输送机上上下反转，在该车架上安装发动机，进而在下面的工序中，在车架上安装罩，以上述方式等沿着该输送机在装配过程中的车辆上依次安装部件。该直线输送机，随着装配作业的进行，向一个方向移动。然后，沿着该输送机实行的各种各样的装配工序的全部结束，在完成规定的检查的位置上，使结束装配的车辆脱离从该输送机，出厂。
该长的直线状的输送机，已知有在操作当中基本上以一定的速度使正在装配当中车辆缓慢的移动的方式，以及在装配作业实行过程中使移动停止，根据设定的定时(生产节拍)间歇式的移动的方式。
并且，在该直线状的输送机的两侧，配置用于分别向车辆装配流水线上供应装配用的部件以及材料的工序。即，将轴组件、车架组件、发动机、罩等分别在必要的位置上供应给流水线。这些部件及材料，以分别能够从原则上垂直于输送机的流动方向的方向供应的状态加以准备，供应给该输送机。在供应所述部件及材料的工序中，除了将作为组件已经完成的构件向该输送机上供应的作业之外，还包括对于各个组件进行实行各自的装配的最终工序的装配前的检查等的作业。
对于现有技术例的直线状输送机，已知有下面所述的专利文献1至3(申请人均为ホンダ(本田))。另外，对于过去已知的不是直线状的车辆装配工艺，在下述专利文献4(申请人，德国MC Micro)中进行了揭示。另外，虽不是车辆装配，但在下述专利文献5(申请人，リコ-)中，公开了将制造流水线制成圆形的例子。
专利文献1特开平10-59233号公报专利文献2特开2000-18251号公报专利文献3特开2002-79964号公报专利文献4特开平8-290798号公报专利文献5特开2002-133710号公报发明的内容在利用形成这种直线状的车辆装配流水线的制造方法中，在将部件和材料投入到装配流水线中之后，直到作为来自装配流水线的出口的产品出厂为止的期间，均是半成品。而半成品，与其价格以及作为半成品呆在制造工厂内的时间成正比，需要利息，这将成为经营管理上的制造成本。
另一方面，近年来，供应给这种车辆装配工艺的部件和材料的组件化得到很大的进展。即，对于向车辆装配流水线从该流水线的垂直方向(相对于流动的直角方向)供应的装配所必需的部件，在设置在该输送机两侧的现场进行的装配作业减少，在另外的工厂装配的部件和材料组件化并供应给流水线的形式增多。通过这种组件化，设置在装配流水线两侧的用于部件及材料的作业场所正在缩小。
另外，在上述这种直线状的装配流水线上进行作业的情况下，对于一个操作者而言，其工作岗位是一定的，即使是一个装配流水线，对于相邻的工序以及与之进一步相邻的工序，原则上，负责其它部分的操作者不能介入。但是，具有相应经验的操作者，对于相邻的工序、进而对于和该相邻的工序进一步相邻的工序，具有作业经验。并且，当在一个装配工序中发生某些问题时，大多能够进行相邻工序以及进一步下一个与之相邻的工序等的支援，能够在分配给该工序的作业时间内解决该问题。
但是，在直线状装配流水线中，当工序进展时，各个作业位置会远离。当有时在另外的工序中发生问题、为了解决该问题而进行支援时，解决问题返回到自己的工作岗位的位置需要花费时间。从而，即使是可以很简单地解决的问题，也会发生在实际上不能随机应变地加以应付的情况，不得不采取暂时停止流水线的流程的措施。为了应对在这种装配工序中发生的不能预期的事态，采取增多配置在特定工序中的操作者的人数、留出富余的对策。
进而，近年来制造的车辆的规格变得多样化。例如，特定的运输公司订货的车辆，对于标准规格中装载的某些装置，有的不要安装这些装置。此外，在另外的规格中，相反地，有时要求装载在标准规格中没有的装置。当这种在细微的点上规格不同的车辆在一个装配流水线上流动时，装配流水线的行进速度与作业工时大的规格相一致，对于作业工时少的规格的车辆，人员变得过剩。即，在一个流水线上装配非常大量的同一品种的车辆的优点变小。
进而，在装配作业中，还具有如果在一个装配作业没有完成的话不能实行下一个装配作业的性质，但是，有很多的作业工序具有在前一个工序尚在实行的状态下就可以并行地开始下一个工序的性质。这样，当有在时间上可以重合的工序时，通过在工序的配置上采取巧妙的措施，从整体来看可以缩短一个车辆的装配所需的作业时间。
本发明就是在这样的背景下实行的，本发明的目的是提供一种可以缩短从投入部件到成品出厂的作为半成品的时间、降低制造成本的制造方法及装置。本发明的目的是，提供一种实质上可以减少配置在制造流水线上的操作者的新形式的车辆装配方法及装置。本发明的目的是，提供一种在有必要制造与标准规格不同的规格的车辆的情况下，对经济效果损害少的车辆装配方法及装置。本发明的目的是，通过实质上缩小用于供应部件及材料的空间，来缩小车辆装配所需的工厂面积。本发明的目的是，提供一种通过使一个车辆装配所需的多个作业工序的作业时间部分重合，可以缩短整个装配工序所需的时间的方法及装置。
本发明的第一个方面，在车辆的装配方法中，其特征在于，使装配所需的多个部件及材料的供应作业朝向一个放射中心进行，利用所供应的部件及材料，在设置在前述放射中心上的一个旋转型装配台上作为车辆进行装配。即，脱离过去利用的直线状的装配流水线的思想，在旋转型装配台上进行装配作业，向该装配台上进行部件、材料的供应。借助这种结构，可以缩短作为半成品的时间，并且可以缩短每一台车辆的装配工时，可以灵活地适应于与标准规格不同的规格。另外，可以缩小工厂面积。
可以将其制成根据装配作业的进行、使前述装配台绕着垂直轴旋转的结构。优选地，设定成在使该旋转型装配台旋转到360度的期间内，对于一台车辆，该车辆自行移动、一直到可以脱离该装配台的程度为止，进行一系列的装配工序。根据装配作业的进行，可以变更前述旋转型的装配台的旋转速度。即，制造流水线，其整体必须以相同的速度移动，但是，旋转型的装配台，并不必须维持其旋转速度恒定，根据作业的进行，可以变更控制装配台的旋转速度。
在前述部件的供应作业中，可以包括以随着接近前述放射中心其完成程度变高的方式装配或者加工该部件的作业。另外，优选地，在使该旋转型装配台旋转到360度的期间内，对于一台车辆，该车辆自行移动、一直到可以脱离该装配台的程度，进行一系列的装配工序。
本发明的第二个方面，在车辆的装配工厂的结构中，其特征在于，将多个部件、材料的供应区域配置成放射状，在其放射中心配置一台旋转型装配台，并备有随着作业的进行使该装配台旋转的机构。虽然表示成旋转型的“装配台”，但是，该装配台的表面也可以不一定是平面。只要能够将正在装配当中的车辆保持在安全状态，有操作者的立脚点，借助电的动力或者人力，载置装载处于装配中的车辆，并基本上使之围绕垂直轴旋转即可。
前述多个部件、材料供应区域，具体地说，可以包括轴组件的装配区域，车架组件的装配区域，发动机的供应区域，罩的供应区域，以及轮胎的安装区域。
在配置成放射状的部件、材料供应区域的位置上，可以代替供应区域配置检查区域，在配置该检查装置的位置的前述装配台的旋转方向的下游侧，设置出厂出口。即，可以在使该正在装配当中的车辆与该旋转型装配台一起基本上旋转一圈(旋转360度)时，完成必要的装配。但是，这并不限定于“一圈”，也可以在有特别附加的规格等的情况下，根据情况，以两圈或者两圈以上的的旋转数完成一台车辆的装配。
这种旋转型装配台，可以载置装正在配当中的一台车辆，也可以同时载置多台正在装配当中的车辆。在任何一种情况下，正在装配当中的车辆，可以以其长度方向的(假想)中心线与装配台的旋转中心交叉的方式，将正在装配当中的车辆配置在装配台上。该旋转型的装配台，可以利用空气轴承支承。
除前述配置成放射状的多个部件供应区域之外，可以设置将必要的部件供应给该部件供应区域的部件选择区域，并配备装载从该部件选择区域供应的部件、在前述配置成放射状的多个部件供应区域的外侧巡回的无人输送车。
前述无人输送车的巡回频度，设定成相对于前述装配台旋转一圈为作为多次的n次。作为该n的值的例子，n＝4。在前述部件选择区域，可以设置显示在前述作为多次的n次的巡回中当前正处于第几次的不同颜色的显示灯。藉此，可以避免操作者的错误。
在根据本发明的制造方法中，与在一个制造流水线上进行多个装配作业的过去的方法相比，由于没有必要统一地设定全部作业所需要的时间，所以，对于一系列的多个作业工序，可以分别独立地以成为所需的最小限度的方式设定其时间分配。另外，装配台的旋转角速度，相对于时间的进展没有必要是一样的，可以根据各个作业工序的工时一个个地设定。从而，作为一个整体，可以在短时间内、即以少的作业工时实行车辆的装配。藉此，可以减少配置在装配工序上的操作者的人数，同时，可以缩小各个工序的作业的设置面积。根据本发明，由于缩短了从将部件和材料投放到装配作业现场之后到获得产品的时间，所以，缩短半制品作为半成品在工厂内滞留所经过的时间，实质上可以降低车辆的制造成本。因此，在经济上的效果是很显著的。
本发明在制造相对于标准规格而言一部分规格不同的车辆的情况下，是特别有利的。根据本发明，可以将顾客对车辆规格的自由选择的选择幅度设定得很大。根据本发明，可以缩小车辆装配作业所需的工厂面积。
进而，通过设置部件选择区域，从该部件选择区域利用无人输送车进行部件的供应，可以明显地提高部件供应作业的效率。


图1是本发明的第一个实施例的工厂的平面图(在装配台上载置1台被装配的车辆的例子)。
图2是本发明的第二个实施例的工厂的平面图(在装配台上载置3台被装配的车辆的例子)。
图3是本发明的第三个实施例的工厂的平面图。
图4是说明在本发明的第三个实施例的工厂中无人输送车的巡回路径的平面图。
具体实施例方式
(第一个实施例)下面参照实施例附图进一步进行详细的说明。图1是本发明的第一个实施例的车辆装配工厂的平面配置图。即，在该装配工厂中，设置围绕中心C旋转的装配台1，在该装配台1上，一面间歇地或者连续地使装配台1旋转，一面实行车辆的装配。利用图面外的程序控制装置控制装配台1的旋转起动、旋转停止以及旋转速度。
并且，在从该中心呈放射状展开的区域，设置供应车辆装配所必须的部件及材料的区域。在该区域中，供应作业从远离中心C的位置开始，向中心C进行供应作业。分别用点划线的箭头表示这一情况。
更详细地说，在轴组件装配区域2，从最远离中心C的位置(图中的右下方)向点划线箭头表示的方向供应材料，随着接近中心C，进行轴组件的装配作业。然后，将变成能够供应给装配作业的状态的轴组件配置在装配台1上。然后，使旋转型的装配台1向图的左方(逆时针方向)旋转约30度。其次，从车架组件装配区域3将车架组件供应给该旋转型装配台1。然后，操作者进入到该装配台1上，将轴组件安装到该车架组件上。
在此期间内，在发动机装配区域4中进行发动机的装配。一般地，发动机在其大部分是在发动机工厂装配的状态下，供应给该发动机装配区域4。然后，在该发动机装配区域4中，进行用于安装到车架上的最后的准备。然后，将装配台1旋转到所装载的车架的位置恰好成为发动机安装位置时，从发动机装配区域4将发动机供应给该车架，操作者实行将其安装到车架上的作业。
在该作业正在进行的过程当中，使装配台1进一步旋转，从装配组件区域5供应装配所必需的各种组件。进而，在这些各种组件的安装作业正在实行的期间内，从罩装配区域6供应罩，安装到正在装配当中的车辆的车架上。在罩装配区域6中，同样地从远离中心C的位置供应材料，以随着接近中心C使作为罩的完成程度变高的方式持续进行作业。
其次，装配台1进一步旋转，将在液体物注入区域7中准备的必要的液体物注入到正在装配的车辆中。这些液体物是燃料、制动油、润滑油及其它等。当液体物注入时，发动机被起动。
其次，将装配台1进一步旋转，从发动机罩组件装配区域8供应发动机罩组件，实行将它们安装到车辆上的作业。将装配台1进一步旋转，从轮胎、保险杠装配区域9供应轮胎给保险杠，将它们安装到正在装配当中的车辆上。
进一步将装配台1旋转，使装配完毕的车辆的前部处于和检查装置10对向的位置上，操作者将检查装置10的探测器等暂时连接到装配完毕的车辆上，实行伴随着装配完毕的各种检查。然后，当检查完毕时，车辆沿着图中箭头所示的方向从出厂出口11自己行驶出厂，或者进一步转移到装船工序。
(第二个实施例)图2是本发明的第二个实施例的车辆装配工厂的平面图。该例子的结构为，在旋转型装配台1上，可以同时并且连续地实行3台车辆的装配作业。这种3台车辆的装配作业，与装配台1的旋转同时进行。在箭头所示的装配台1的旋转方向的上游侧，装配的完成程度还比较低，随着旋转的进行，越靠近下游侧完成程度变得越高。然后，从完成的车辆起依次从出厂出口11，通过自己行驶被运出。
在上述第一个实施例的情况下，登上到装配台上的操作者，原则上直到一台车辆的装配完成为止，对于全部工序依次实施不同的作业。即，在大致360度的范围内，相继地实施不同的作业。与此相对，在上述第二个实施例的情况下，在装配台上进行作业的操作者，可以分成不同的工序分担作业。即，可以根据装配台的旋转角度划分任务，只反复地一个接一个地实行该任务的所划定的部分的作业。在各个组件供应区域进行作业的操作者，进行在该区域所分担的作业。
上述实施例对于在装配台上载置1台或者3台车辆的例子进行了说明，但是，一般地，在装配台上载置的车辆数可以是1台或者多台。
(第三个实施例)图3是本发明的第三个实施例的装配工厂的平面图。图4是无人输送车的巡回路径图。
该第三个实施例是根据上述第一个实施例进行的试验的结果，对工艺进一步改进的形式。即，进行试验操作，发现，在装配台1的周围准备的部件的流动有时会发生停滞。为了应对这种情况，在该装配区域的侧方另外设置部件选择区域12。而且，将部件暂且聚积在该部件选择区域12内，同时利用无人输送车13将部件和材料分送到各个装配区域。无人输送车13从部件选择区域12装载部件和材料，通过自动操纵，一面遵循着设置在地面上的标记行进，一面在各个组件装配区域的外周循环。在各个装配区域2～9中，从到达的无人输送车13上卸下该区域指定的部件。这由操作者的手工操作来进行。
该无人输送车的巡回频度，根据试验结果，与装配台1的大致每旋转四分之一圈同步地、该无人输送车巡回一圈是恰当的。无人输送车13由计算机控制，与装配台1的旋转同步地、根据其控制信号实行部件的供应。根据这种结构各个组件装配区域的作业流是良好的。即，扩大了用于部件供应的范围，部件的供应更加顺畅。
作为控制信号的具体例子，在部件选择区域12的操作者容易看到的位置上，竖立标杆，装配台每旋转四分之一圈进行四色的信号显示。藉此，向无人输送车13装载部件的操作者，可以恰当地得知当前作业的进行情况，同时，可以以必要的定时正确地选择必要的部件。向无人输送车13上的部件的装载以及从无人输送车13的部件的取出，可以利用适当的起重机以及其它的辅助装置。
进而，作为一个例子，举例说明作业时间，该装配工艺试验，以50～60分钟使装配台1旋转一圈的方式进行控制。从而，每12～15分钟进行一次由无人输送车13的巡回进行的部件供应。该作业时间，根据作为装配对象的车的种类，或者根据作业习惯，可以设定得比上述列举的时间短或者长。
本发明在对部件及制品的库存控制进行调整加以实施的情况下，其经济效果特别大。另外，本发明在工厂的建设面积受到制约的情况下，或者在有必要连续制造多种规格不同的车辆时，可以预期，实施本发明是极为有效的。
权利要求
1.一种车辆装配方法，其特征在于，向一个放射中心进行多个部件的供应作业，在设于前述放射中心的旋转型装配台上，作为车辆装配所供应的多个部件。
2.如权利要求1所述的车辆装配方法，其特征在于，在前述部件的供应作业中，包括以随着接近前述放射中心其完成程度增高的方式装配或者加工该部件的作业。
3.如权利要求1所述的车辆装配方法，其特征在于，随着装配作业的进行，使前述装配台围绕垂直轴旋转。
4.如权利要求3所述的车辆装配方法，其特征在于，在使前述旋转型的装配台旋转到360度的期间内，对于一台车辆，该车辆自行移动、一直到可以脱离该装配台的程度，进行一系列的装配作业。
5.如权利要求3所述的车辆装配方法，其特征在于，对应于装配作业的进行，变更前述旋转型装配台的旋转速度。
6.一种车辆装配工厂，其特征在于，呈放射状地配置多个部件供应区域，在其放射中心配置一个旋转型的装配台，并包括一个随着作业的进行使该装配台旋转的机构。
7.如权利要求6所述的车辆装配工厂，其特征在于，在前述多个部件的供应区域中，包括轴组件的装配区域，车架组件的装配区域，发动机供应区域，罩供应区域，以及轮胎装配区域。
8.如权利要求6所述的车辆装配工厂，其特征在于，在前述配置成放射状的部件供应区域的一个位置上，代替供应区域配置检查装置，在配置该检查装置的位置的前述装配台的旋转下游侧，设置出厂出口。
9.如权利要求6所述的车辆装配工厂，其特征在于，前述旋转型装配台的结构为，装配中的车辆为1台，以其前后方向的中心轴与前述装配台的旋转中心正交的方式载置该车辆。
10.如权利要求6所述的车辆装配工厂，其特征在于，前述旋转型装配台的结构为，装配中的车辆同时为多台，以各自的前后方向的中心轴延长线与前述装配台的旋转中心正交的方式载置所述车辆。
11.如权利要求6所述的车辆装配工厂，其特征在于，前述旋转型的装配台，利用空气轴承支承。
12.如权利要求6所述的车辆装配工厂，其特征在于，除前述配置成放射状的多个部件的供应区域之外，设置向该部件的供应区域供应必要的部件的部件选择区域，并备有无人输送车，该无人输送车装载从所述部件选择区域供应的部件，并且在前述配置成放射状的多个部件供应区域的外侧巡回。
13.如权利要求12所述的车辆装配工厂，其特征在于，将前述无人输送车的巡回频度设定成相对于前述装配台旋转一圈巡回作为多次的n次。
14.如权利要求13所述的车辆装配工厂，其特征在于，在前述部件选择区域中，设置显示前述作为多次的n次的巡回中目前处于第几次的不同颜色的显示灯。
全文摘要
向一个放射中心进行向车辆装配供应多个部件的供应作业，将所供应的多个部件在设置在该放射中心上的旋转型装配台上作为车辆一台台的进行装配。
文档编号B62D65/18GK1761600SQ20048000683
公开日2006年4月19日 申请日期2004年3月10日 优先权日2003年3月13日
发明者辻浜真吾, 弓座三好, 越石良彦, 佐佐木仁 申请人:日野自动车株式会社