Category: 08:車体工場
車体工場
自動車産業の歴史を見ると、溶接部門とプレス部門は独立していましたが、現在は、２つの部門は連携し、一つの工場として運営されるようになりました。さらに、プレス部門が取り替えの短縮を図るため、次の工程の溶接部門と同調し、運営の効率化を図ることがなされています。
プレス部門
プレス部門は普通、二つの工程から成り立っています。ただし、小物部品に関して２つの工程が一緒になっていることもあるようです。しかし、多くの場合、自動車工場では大きな部品を数多く扱っているので、２つの工程に分けたほうが、効率が良いようです。そこで、これからこの２つの工程を紹介していこうと思います。
シャー工程
まず、工場に巻かれた鉄板の板が届けられます。自動車に使われる鉄板は、ホットストップミルで１から２ｍｍの厚みに加工された後、コールドストップミルでさらに薄くされます。製品はそれぞれ熱延鉄板と冷延鉄板と呼ばれます。車には、熱延鉄板も使えわれますが、多くの部分は冷延鉄板が使われています。巻かれた鉄板であるコイルはシャーで板取りされてから、プレス機械にかけられます。この板取りされた鉄板はフランクと呼ばれています。また、シャーには、コイルからとりだす、アイコンラーが取り付けられています。
ここで、使用される鉄板は、コイルセンターと呼ばれるところで加工されていることが、実際は多いようです。特に協力会社では、ほとんどコイルセンターで加工されたものが使用されています。ここにも、加工の種類が３種類あります。一つが、スリッターと呼ばれるものです。これはコイルを縦に割った形状をしている製品です。２つ目は、レベラーと呼ばれるもので、コイルを横に割った長方形の製品です。このレベラーに、フープ製品をかけてシート製品を作ることが多いようです。最後にブンキングです。ここでは、金型を使用し、ある形状の鋼板を切り抜きます。特に大型のプレス機で使用されることが多いようです。
プレス工程
自動車工場で一番、量産が重視されているのが、プレス工場です。プレス機械にはダンデムプレスとトランスファープレスの２種類あります。ダンデムプレスは一つのプレス機に一つの金型をセットし、複数のプレス機を連動させます。
一方、トランスファープレスは、一つのプレス機に複数の金型のプレス機をセットし、ブランクを金型に送りプレス加工を行っていきます。日本の自動車工場では、以前はシングル段取りと呼ばれて、１０分以内の型交換が行われていた。しかし、現在では、一つの部品を加工するのに最高５組の金型を使用しています。
そして、２分で金型を交換できる自動段取り装置を備えたプレス機が一般的になっています。プレス機械は２つの自動化があります。ひとつが、板取りした鋼板をドラムフィールドから金型を次々に流していく自動化です。もう一つが、金型の自動取り付け取り外しです。このプレス機は１９７０頃から広がっていきました。この装置はダブルボルスター型金型交換装置と呼ばれています。これは、作業の終了した上下の金型をボルスターという台に載せたまま、左あるいは右にトコロテン式に押し出し、同時に次の作業に必要な金型を自動的にプレス機に搬入するものです。このシステムを利用するとプレス作業を行いながら、次の作業のための金型を用意することができます。
金型の板取りを確実にするために、チェックリストで本当に金型が準備されたか確認します。また、最初の一枚目は正しいスペックかどうかチェックされます。完成したプレス部品は溶接部門との間に作られた立体倉庫に保管されます。溶接部門に運ばれ溶接にかけられます。プレス部品の不具合は鉄板の不均一が多いようです。このようなコイル鋼板に起因する不具合の多くは、クッション圧調整によって解消されます。ノックアウトピンやクッションピンと呼ばれる上下の金型にかかる圧力緩衝装置内の空気圧調整を行います。ただ、どのくらいのクッション圧にすれば各製品の要求精度を達成できるかは、鋼板の暑さの不均等性、金型とプレス機械、装置の状態によって大きく左右されるようです。
鉄鋼コイルは表面加工を行わない鋼板も使用されています。しかし、最近は表面加工したものの利用が増えているようです。表面加工されたものは、表面にメッキでコーティングしさび止めをしています。また高張力鋼版は張力の優れた鋼板で、加工もしやすい強度のある鋼板です。その他に、レーザーミラー鋼板は高鮮映性鋼板と呼ばれるものがあります。鋼板を形成するプレス工程では、ブランクと金型との摩擦を避ける為、潤滑油を塗ります。この潤滑油を保つため、小さい凸凹を表面に付けています。これをレーザーダル加工と呼びます。これで車体の見栄えが良くなり、プレスのできがよくなるようです。
溶接部門
溶接部門は複数の板金部品を溶接し車のボディを作る工程です。溶接組み立てしたボディのことをホワイトボディと呼びます。このホワイトボディの出来が、完成した自動車の品質にむすびつくようです。溶接組み立てラインはコーポネントライン、組み立てライン、増打ラインに分かれています。コンポーネントラインはアンダーボディ、サイドボディ、ドア、ルーフ、フード、トランクリッドから成っています。組み立てラインは、本田技研鈴鹿工場のゼネラル・ウェルディング・マシンによってアンダーボディにサイドボディとルーフを取り付ける工程です。マシンは、道具を交換することで、どんな車種にも対応します。増打ラインは、テレビでよく使われるラインです。ボディに必要な強度を出す作業を溶接で行っています。そして、組み立てラインの効率を上げるため仮止めして、強度確保の為の溶接は増打ラインで担当しているようです。増打ラインでは、モデルチェンジに対応しやすく、ロボットの制御を変えるだけですむようです。このようにしてできたボディはベアボディと呼び、ドアのコンポーネントをボルトで組み付けして、検査しておわりとなります。
溶接組み立てラインは４つの要素から成り立っています。それを紹介していきます。
1.多関節形ロボット
2.治具
3.搬送装置
4.ＡＬＣ
自動車産業の歴史を見ると、溶接部門とプレス部門は独立していましたが、現在は、２つの部門は連携し、一つの工場として運営されるようになりました。さらに、プレス部門が取り替えの短縮を図るため、次の工程の溶接部門と同調し、運営の効率化を図ることがなされています。
プレス部門
プレス部門は普通、二つの工程から成り立っています。ただし、小物部品に関して２つの工程が一緒になっていることもあるようです。しかし、多くの場合、自動車工場では大きな部品を数多く扱っているので、２つの工程に分けたほうが、効率が良いようです。そこで、これからこの２つの工程を紹介していこうと思います。
シャー工程
まず、工場に巻かれた鉄板の板が届けられます。自動車に使われる鉄板は、ホットストップミルで１から２ｍｍの厚みに加工された後、コールドストップミルでさらに薄くされます。製品はそれぞれ熱延鉄板と冷延鉄板と呼ばれます。車には、熱延鉄板も使えわれますが、多くの部分は冷延鉄板が使われています。巻かれた鉄板であるコイルはシャーで板取りされてから、プレス機械にかけられます。この板取りされた鉄板はフランクと呼ばれています。また、シャーには、コイルからとりだす、アイコンラーが取り付けられています。
ここで、使用される鉄板は、コイルセンターと呼ばれるところで加工されていることが、実際は多いようです。特に協力会社では、ほとんどコイルセンターで加工されたものが使用されています。ここにも、加工の種類が３種類あります。一つが、スリッターと呼ばれるものです。これはコイルを縦に割った形状をしている製品です。２つ目は、レベラーと呼ばれるもので、コイルを横に割った長方形の製品です。このレベラーに、フープ製品をかけてシート製品を作ることが多いようです。最後にブンキングです。ここでは、金型を使用し、ある形状の鋼板を切り抜きます。特に大型のプレス機で使用されることが多いようです。
プレス工程
自動車工場で一番、量産が重視されているのが、プレス工場です。プレス機械にはダンデムプレスとトランスファープレスの２種類あります。ダンデムプレスは一つのプレス機に一つの金型をセットし、複数のプレス機を連動させます。
一方、トランスファープレスは、一つのプレス機に複数の金型のプレス機をセットし、ブランクを金型に送りプレス加工を行っていきます。日本の自動車工場では、以前はシングル段取りと呼ばれて、１０分以内の型交換が行われていた。しかし、現在では、一つの部品を加工するのに最高５組の金型を使用しています。
そして、２分で金型を交換できる自動段取り装置を備えたプレス機が一般的になっています。プレス機械は２つの自動化があります。ひとつが、板取りした鋼板をドラムフィールドから金型を次々に流していく自動化です。もう一つが、金型の自動取り付け取り外しです。このプレス機は１９７０頃から広がっていきました。この装置はダブルボルスター型金型交換装置と呼ばれています。これは、作業の終了した上下の金型をボルスターという台に載せたまま、左あるいは右にトコロテン式に押し出し、同時に次の作業に必要な金型を自動的にプレス機に搬入するものです。このシステムを利用するとプレス作業を行いながら、次の作業のための金型を用意することができます。
金型の板取りを確実にするために、チェックリストで本当に金型が準備されたか確認します。また、最初の一枚目は正しいスペックかどうかチェックされます。完成したプレス部品は溶接部門との間に作られた立体倉庫に保管されます。溶接部門に運ばれ溶接にかけられます。プレス部品の不具合は鉄板の不均一が多いようです。このようなコイル鋼板に起因する不具合の多くは、クッション圧調整によって解消されます。ノックアウトピンやクッションピンと呼ばれる上下の金型にかかる圧力緩衝装置内の空気圧調整を行います。ただ、どのくらいのクッション圧にすれば各製品の要求精度を達成できるかは、鋼板の暑さの不均等性、金型とプレス機械、装置の状態によって大きく左右されるようです。
鉄鋼コイルは表面加工を行わない鋼板も使用されています。しかし、最近は表面加工したものの利用が増えているようです。表面加工されたものは、表面にメッキでコーティングしさび止めをしています。また高張力鋼版は張力の優れた鋼板で、加工もしやすい強度のある鋼板です。その他に、レーザーミラー鋼板は高鮮映性鋼板と呼ばれるものがあります。鋼板を形成するプレス工程では、ブランクと金型との摩擦を避ける為、潤滑油を塗ります。この潤滑油を保つため、小さい凸凹を表面に付けています。これをレーザーダル加工と呼びます。これで車体の見栄えが良くなり、プレスのできがよくなるようです。
溶接部門
溶接部門は複数の板金部品を溶接し車のボディを作る工程です。溶接組み立てしたボディのことをホワイトボディと呼びます。このホワイトボディの出来が、完成した自動車の品質にむすびつくようです。溶接組み立てラインはコーポネントライン、組み立てライン、増打ラインに分かれています。コンポーネントラインはアンダーボディ、サイドボディ、ドア、ルーフ、フード、トランクリッドから成っています。組み立てラインは、本田技研鈴鹿工場のゼネラル・ウェルディング・マシンによってアンダーボディにサイドボディとルーフを取り付ける工程です。マシンは、道具を交換することで、どんな車種にも対応します。増打ラインは、テレビでよく使われるラインです。ボディに必要な強度を出す作業を溶接で行っています。そして、組み立てラインの効率を上げるため仮止めして、強度確保の為の溶接は増打ラインで担当しているようです。増打ラインでは、モデルチェンジに対応しやすく、ロボットの制御を変えるだけですむようです。このようにしてできたボディはベアボディと呼び、ドアのコンポーネントをボルトで組み付けして、検査しておわりとなります。
溶接組み立てラインは４つの要素から成り立っています。それを紹介していきます。
1.多関節形ロボット
2.治具
3.搬送装置
4.ＡＬＣ
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