JP2003311337A - 曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 曲げ刃を押し付けてワークの縁部を折り曲げ
加工するヘミング装置において、騒音を低減させると共
に、油漏れが無く、配管のスペースも必要としない、コ
ンパクトな曲げ加工装置を提供する。 【解決手段】 曲げ刃を平行リンク機構１２を介して、
ワークＷの縁部に対して進退可能に設け、平行リンク機
構を電動モータ４１ａを駆動源とする電動駆動装置４１
を用いて、曲げ刃をワークの縁部に押し付ける構成と
し、電動モータの回転数と出力トルクを制御するための
制御装置を備え、回転数に基づいて曲げ刃の位置を制御
すると共に、出力トルクに基づいて曲げ刃の縁部に対す
る押し付け力を制御する曲げ加工装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用の
ドアパネルやフードパネル等のパネル部品（以下、単に
ワークという）の縁部をヘミング加工する際に好適な曲
げ加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人は、この種の曲げ加工装置に
ついて従来より様々な改良を加えてきている。例えば、
特開2000-343156号公報には、ワークを載置する下型の
周囲複数箇所に加工ユニットを設置するとともに、各加
工ユニットに対応して、下型に付加される加圧力（ワー
クを曲げ加工するために加工ユニットにより付加される
押圧力）を下型下面側から受ける受け機構を設けた曲げ
加工装置が開示されている。この曲げ加工装置によれ
ば、曲げ加工のために下型に付加される大きな加圧力が
受け機構により受けられるので、下型についてそれまで
のような大きな剛性を必要とせず、これにより下型の薄
肉化および軽量化を図ることができるようになった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の曲げ加工装置にもさらに改良すべき点があった。す
なわち、上記従来の曲げ加工装置では、ワークの縁部に
曲げ刃を押し付けて該縁部を折り曲げ加工するための押
圧力を油圧シリンダを加圧源として用いる構成であった
ので、その配管スペースを確保する必要等から当該曲げ
加工装置の設置スペースが嵩むばかりでなく、油漏れ等
のトラブルが発生しやすく、従ってこのトラブルを回避
するためのメンテナンス等に手間が掛かる問題があっ
た。さらに、実際にヘミング加工を行っていない段階に
おいても油圧シリンダに作動油を給送する必要上、油圧
源としての作動油給送装置（油圧ポンプ）の消費電力が
嵩み、またその騒音による作業環境の劣化を生ずる問題
があった。本発明は、このような従来の曲げ加工装置の
問題を解消するためになされたもので、曲げ刃を押し付
けるための駆動源として従来のような油圧シリンダを用
いない曲げ加工装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため、本願発明は、
前記各請求項に記載した構成の曲げ加工装置とした。請
求項１記載の曲げ加工装置によれば、曲げ刃がワークの
縁部に押し付けられてこの縁部が例えば折り返し状に折
り曲げられる。曲げ刃の押し付け力は従来の油圧シリン
ダではなく電動モータを駆動源とする電動駆動装置によ
りなされるので、油圧シリンダを用いた場合の従来の種
々問題を解消することができる。すなわち、従来の油圧
配管が不要となるので、当該曲げ加工装置の設置スペー
スを小さくすることができる。また、油圧シリンダを用
いた場合のような油漏れのトラブルが発生しないので、
そのメンテナンスの手間を少なくすることができる。さ
らに、作動油給送装置（油圧ポンプ）を必要としないの
で、消費電力を節約できるばかりでなく、騒音を低減し
て作業環境を改善することができる。請求項２記載の曲
げ加工装置によれば、電動モータの回転数に基づいて曲
げ刃の位置を制御するとともに、電動モータの出力トル
クに基づいて曲げ刃の押し付け力が制御されるので、ワ
ークの位置ズレあるいは位置決め誤差等を吸収してより
確実な曲げ加工を行うことができる。また、請求項３記
載の曲げ加工装置によれば、上記作用効果に加えて、平
行リンク機構を介して電動駆動装置の出力を増幅するこ
とができるので、曲げ刃の大きな押し付け力を得ること
ができる。

【０００５】また、請求項４記載の曲げ加工装置によれ
ば、請求項１〜３記載の構成による作用効果に加えて、
曲げ刃により下型に付加される曲げ方向の押圧力が押圧
力受け装置により受けられるので、下型の剛性を低く設
定することができ、これにより下型の薄肉化および軽量
化を図ることができる。請求項５記載の曲げ加工装置に
よれば、曲げ刃がワークの縁部に押し付けられる動作に
連動して受けアームが下型に対して反曲げ方向に押し付
けられるので、下型に付加される押圧力をこの受けアー
ムにより確実に受けて当該押圧力受け装置を確実に機能
させることができる。請求項６記載の曲げ加工装置によ
れば、予備曲げと本曲げの２段階でワークの縁部を折り
曲げる構成であり、しかも各曲げ工程専用の曲げ刃を備
えているので、確実かつ高品質な曲げ加工を行うことが
できる。この明細書において、予備曲げとはワークの縁
部の最終曲げ状態に至る中途の曲げ位置（例えば、折り
返し状態まで残り約４５゜程度の角度を残す位置）まで
折り曲げることを言い、本曲げとは最終的な曲げ位置
（例えば、折り返し状）まで折り曲げることを言う。ワ
ークの縁部を予備曲げと本曲げの２回に分けて曲げ加工
する構成であるので、スプリングバックを少なくして仕
上げ状態のきれいな高品質の曲げ加工を行うことができ
る。請求項７記載の曲げ加工装置によれば、予備曲げ工
程では電動モータの回転数に基づいて曲げ刃の位置が制
御され、本曲げ工程では電動モータの回転数および出力
トルクに基づいて曲げ刃の位置と押し付け力が制御され
るので、特に本曲げ工程においてより確実な曲げ加工を
行うことができる。

【０００６】

【発明の実施形態】次に、本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１には、本実施形態の曲げ加工装
置Ｈの全体が示されている。本実施形態では、曲げ加工
装置Ｈの一例として、いわゆるヘミング加工装置を例示
する。従って、以下ヘミング加工を単に曲げ加工とも言
う。これに伴って、本実施形態ではワークＷの一例とし
て、インナパネルＷ１とアウタパネルＷ２を重ね合わせ
るように接合してなるドアパネルを例示する。このワー
クＷのアウタパネルＷ２の縁部Ｗ２ａを以下説明する曲
げ加工装置Ｈにより折り返し状に曲げ加工してインナパ
ネルＷ１の縁部Ｗ１ａを挟み込むことによりインナパネ
ルＷ１とアウタパネルＷ２が一体化される。

【０００７】さて、図１に示すようにこの曲げ加工装置
Ｈにおけるベース１の上面には、複数本（例えば４本）
の支脚２ａ〜２ａによって支えられる下型２が固定され
ている。この下型２は、例えば鋳物製であって、平面視
で中央部分が開放された略矩形の枠状に形成されてい
る。下型２の中央部（空間部）には、ベース１上に縦向
きに設置されたエアシリンダ４によって昇降動作される
リフター３が配置されている。このリフター３はその上
面にワークＷを載置して昇降可能となっている。このリ
フター３が下型２の上面よりも高い位置に上昇した状態
で、このリフター３に、後述するロボットハンドＲの作
動によってワークＷが移載される。ワークＷが移載され
た後、リフター３が下型２の上面よりも低い位置まで下
降すると、その下降途中の段階でワークＷが下型２上に
移載される。逆に、下型２上にワークＷが存在する状態
で、リフター３が上昇すると、このワークＷがリフター
３に移載され、これによりワークＷが下型２から取り出
される。ロボットハンドＲの先端には、ワーク搬送治具
５が取り付けられている。このワーク搬送治具５は、以
下説明するようにワークＷをクランプする機能とワーク
Ｗを下型２に押し付ける機能を有している。このワーク
搬送治具５のフレーム５ａの下面には、ワークＷの周囲
適数ヶ所（例えば４箇所）に対応する位置に押さえブロ
ック５ｂ〜５ｂとクランプハンガーが配置されている。
図ではクランプハンガーは省略されている。このクラン
プハンガーは、シリンダにより進退可能に設けられてい
る。このクランプハンガーをワークＷの下側に進入させ
て引き上げることにより、ワークＷはフレーム５ａの下
面側に沿って吊り下げ状態で保持される。クランプハン
ガーを退避させると、ワークＷはアンクランプされる。
各押さえブロック５ｂ〜５ｂは、ロボットハンドＲの動
作によりワークＷの上面に当接され、この当接状態でロ
ボットハンドＲの動作力によりワークＷに押し付けら
れ、これによりワークＷが下型２上に押し付けられるよ
うにして固定される。また、このフレーム５ａの下面に
は、当該ワーク搬送治具５に対してワークＷを位置決め
するための位置決めピン６が設けられている。

【０００８】次に、図２および図３には、後述する本曲
げ刃２０Ａおよび予備曲げ刃２０Ｂおよび予備曲げ刃２
０Ｂによるヘミング加工動作が示されている。図２は、
予備曲げ刃２０Ｂによる予備曲げ工程を示し、図３は本
曲げ刃２０Ａによる本曲げ工程を示している。このヘミ
ング加工（予備曲げ加工と本曲げ加工）は、アウタパネ
ルＷ２の縁部Ｗ２ａを折り返し状に折り曲げてインナパ
ネルＷ１の縁部Ｗ１ａにかしめ付ける加工であり、イン
ナパネルＷ１の縁部Ｗ１ａに対して予め略９０度の角度
で起立（フランジ立て加工）されているアウタパネルＷ
２の縁部Ｗ２ａを、図２に示すように折り返し方向へ略
４５度の角度まで折り曲げる予備曲げ加工と、図３に示
すようにこの予備曲げ加工に続いて、さらに４５度折り
曲げてかしめ付ける本曲げ加工との２段階に分けて行わ
れる。

【０００９】このようなヘミング加工を行うための加工
ユニット１０〜１０が、下型２の周囲における必要箇
所、本実施の形態では、後部および左右の３箇所に配置
されている。各加工ユニット１０は、同様の構成を備え
ている。図１では、紙面向かって左側１箇所の加工ユニ
ット１０のみが示されている。以下、図４〜図８に基づ
いてこの加工ユニット１０の構成および加工動作を説明
する。加工ユニット１０は、大別して、本曲げ刃２０Ａ
と予備曲げ刃２０ＢをワークＷに対して押圧するための
駆動源としての電動駆動装置４１と、この電動駆動装置
４１により作動するトグル機構３１と、このトグル機構
３１に連結された平行リンク機構１２と受けアーム２１
と、平行リンク機構１２の先端側に連結され、予備曲げ
加工と本曲げ加工に際して本曲げ刃２０Ａまたは予備曲
げ刃２０Ｂの一方を選択して相互の位置を切り換える曲
げ刃切り換え機構７０を備えている。

【００１０】先ず、曲げ加工装置Ｈのベース１上にユニ
ットブラケット１１が上方へ起立する状態に固定されて
いる。このユニットブラケット１１の下部に電動駆動装
置４１が取り付けられている。この電動駆動装置４１
は、電動モータ４１ａと、この電動モータ４１ａにより
回転するねじ軸４４と、このねじ軸４４に噛み合わされ
たナット４３を備えている。電動モータ４１ａの前端部
はユニットブラケット１１に対して支軸４２を介して上
下に傾動可能に支持されている。このため、当該電動駆
動装置４１は、支軸４２を介して上下に傾動可能に取り
付けられている。電動モータ４１ａが起動するとねじ軸
４４が回転して、ナット４３がこのねじ軸４４上を移動
する。この電動モータには、いわゆるサーボモータが用
いられている。この電動モータには、その回転方向、回
転数、回転速度等を任意に制御（パルス制御）するため
の制御装置（図示省略）が備え付けられている。また、
この電動モータ４１ａには、その出力トルクを検知する
ための負荷検知センサ４１ｂが付設されている。この負
荷検知センサ４１ｂにより検知される出力トルクに基づ
いて、本曲げ刃２０Ａおよび予備曲げ刃２０Ｂの押し付
け力（曲げ加工力）が上記制御装置により制御（トルク
制御）されるようになっている。

【００１１】次に、上記ナット４３には連結軸３２を介
してトグル機構３１が連結されている。トグル機構３１
は、２つのトグルリンク３３，３４を備えている。両ト
グルリンク３３，３４は、上記連結軸３２を介して相互
に回動可能に連結されている。下側のトグルリンク３４
の上部には凸部５５が形成され、これに対応して上側の
トグルリング３３の下部には凹部５４が形成されてい
る。当該トグル機構３１が伸長方向（両トグルリンク３
３，３４が相互に一直線状態になる方向）に作動して凸
部５５が凹部５４の側部に当接することにより、その伸
長方向の移動端が規制される。上側のトグルリンク３３
の先端側（図示上端側）は、平行リンク機構１２に連結
されている。平行リンク機構１２は、上下一対のリンク
１３，１４を備えている。両リンク１３，１４は、それ
ぞれ支軸１５，１６を介してユニットブラケット１１に
上下に傾動可能に支持されている。上側のリンク１３の
後端部に連結軸３５を介して上記上側のトグルリンク３
３の先端部が相互に回動可能に連結されている。一方、
上記下側のトグルリンク３４の先端部には連結軸３６を
介して受けアーム２１の後端部が相互に回動可能に連結
されている。この受けアーム２１は、ユニットブラケッ
ト１１の下部に支軸２２を介して上下に傾動可能に取り
付けられている。この受けアーム２１の先端側（図４に
おいて左端側）は下型２の下面側に至っている。この受
けアーム２１の先端側には、下型２の下面に僅かな隙間
を置いて当接可能に対向する加圧プレート２３が固定さ
れている。上記平行リンク１３，１４、受けアーム２
１、トグルリンク３３，３４は、ユニットブラケット１
１を構成する縦板間にそれぞれ前後方向（紙面に直交す
る方向）に２組ずつ設けられている。

【００１２】次に、上記平行リンク機構１２を構成する
上下のリンク１３，１４の先端部間には、本曲げ刃２０
Ａまたは予備曲げ刃２０Ｂの一方を選択して相互の位置
を切り換える曲げ刃切り換え機構７０が取り付けられて
いる。この曲げ刃切り換え機構７０の詳細が図７、図８
に示されている。上側のリンク１３と下側のリンク１４
の先端部間には曲げ刃ブラケット７７がそれぞれ連結軸
１８，１９を介して回動可能に連結されている。この曲
げ刃ブラケット７７には、本曲げ刃２０Ａを取り付ける
ための固定ホルダ部７７ａが一体に設けられている。こ
の固定ホルダ部７７ａの前面に本曲げ刃２０Ａがその加
工面２０Ａａを下方へ向けた状態に取り付けられてい
る。この固定ホルダ部７７ａの下側には、予備曲げ刃２
０Ｂを取り付けるための移動ホルダ７３が配置されてい
る。この移動ホルダ７３は、曲げ刃ブラケット７７に対
して連結ブラケット７４を介して相互に回動可能に連結
されている。連結ブラケット７４の一端側は連結軸７１
を介して曲げ刃ブラケット７７に対して回動可能に連結
されている。連結ブラケット７４の他端側は、連結軸７
２を介して移動ホルダ７３に回動可能に連結されてい
る。

【００１３】上記曲げ刃ブラケット７７の後部には、連
結軸８０を介して切り換えシリンダ７６が上下に傾動可
能に取り付けられている。この切り換えシリンダ７６の
ロッド先端は、連結軸７５を介して上記移動ホルダ７３
の後部に回動可能に連結されている。上記連結軸７１，
７２，７５，８０は、四節リンクの各連結部に相当し、
各連結軸７１，７２，７５，８０間の軸間距離は、切り
換えシリンダ７６の伸縮作動に伴って移動ホルダ７３が
円弧形状の軌跡に沿って平行移動するように予め設定さ
れている。このため、図７に示すように切り換えシリン
ダ７６が収縮方向に作動すると、連結ブラケット７４が
連結軸７１を中心にして図示反時計回り方向に傾動し
て、移動ホルダ７３が図示右側の退避位置まで平行移動
する。移動ホルダ７３が退避位置に移動すると、これに
取り付けた予備曲げ刃２０Ｂが本曲げ刃２０Ａの下方か
ら退去する。これにより予備曲げ刃２０Ｂは曲げ加工に
供されない位置に退避し、従ってこの場合には固定ホル
ダ部７７ａに取り付けた本曲げ刃２０Ａが曲げ加工に供
される。

【００１４】これに対して、図８に示すように切り換え
シリンダ７６が伸長方向に作動すると、連結ブラケット
７４が連結軸７１を中心にして図示時計回り方向に傾動
して、移動ホルダ７３が図示左側の加工位置に平行移動
する。図示するように移動ホルダ７３が加工位置に移動
すると、予備曲げ刃２０Ｂが本曲げ刃２０Ａの下方に位
置する。この状態では、予備曲げ刃２０Ｂが曲げ加工に
供され、本曲げ刃２０Ａは曲げ加工に供されない。この
ように、曲げ刃切り換え機構７０において、切り換えシ
リンダ７６を伸縮作動させることにより、予備曲げ刃２
０Ｂを本曲げ刃２０Ａの下方に位置することとなる加工
位置と、本曲げ刃２０Ａの下方から退去した退避位置と
の間を移動させることができ、これにより予備曲げと本
曲げの切り換えがなされるようになっている。予備曲げ
刃２０Ｂを加工位置に位置させた状態では、この予備曲
げ刃２０ＢによりワークＷの縁部Ｗ２ａの予備曲げ加工
がなされ、予備曲げ刃２０Ｂを退避位置に位置させた状
態では、本曲げ刃２０ＡによりワークＷの縁部Ｗ２ａの
本曲げ加工がなされる。また、移動ホルダ７３の上面に
はストッパ７９が取り付けられ、固定ホルダ７７ａの下
面にはストッパ７８が取り付けられている。切り換えシ
リンダ７６の伸長作動により移動ホルダ７３が加工位置
に移動すると、ストッパ７９がストッパ７８に下側から
当接し、これにより移動ホルダ７３の加工位置が位置決
めされるとともに、予備曲げ刃２０Ｂに付加される曲げ
加工力（ワークＷの縁部Ｗ２ａに対する押圧力の反力）
が受けられる。

【００１５】以上のように構成した本実施形態の曲げ加
工装置Ｈによれば、実際のヘミング加工が以下のように
して行われる。図１において、リフター３が下型２の上
面よりも高い位置に上昇される一方、ワークＷがワーク
搬送治具５にクランプされた状態でロボットハンドＲの
動作によりリフター３の上方へ搬送される。その後、ワ
ーク搬送治具５のクランプハンガーがアンクランプ側へ
退避されることによりこのリフター３上に移載される。
ワークＷを受け取ったリフター３はその後下降し、その
下降途中の段階でワークＷが下型２上に移載される。こ
うしてワークＷが下型２上に移載された後、ロボットハ
ンドＲの動作によりワーク搬送治具５がさらに下降して
ワーク押さえブロック５ｂ〜５ｂがワークＷに当接され
る。この当接状態において、ロボットハンドＲの動作力
によりワークＷが下型２上に移動不能に押さえ付けられ
て固定される。また、この固定状態では、位置決めピン
６がインナパネルＷ１の基準孔（図示省略）に挿入され
てワークＷが下型２に対して位置決めされる。この位置
決め状態はヘミング加工完了まで維持される。この段階
で、アウタパネルＷ２の縁部Ｗ２ａは、予め行ったフラ
ンジ立て加工により約９０゜程度折り曲げられている。
次に、下型２の周辺に設置された３台の加工ユニット１
０〜１０によるヘミング加工が同期して実施される。こ
のヘミング加工は２段階に分けて行われる。先ず、フラ
ンジ立て加工された縁部Ｗ２ａを折り返し方向に約４５
゜程度まで折り曲げる予備曲げ加工が行われ、その後こ
の縁部Ｗ２ａを折り返し状態にまで完全に折り曲げる本
曲げ加工が行われる。先ず、予備曲げ加工が行われる。
図８に示すように曲げ刃切り換え機構７０の切り換えシ
リンダ７６が伸長方向に作動し、これにより予備曲げ刃
２０Ｂが本曲げ刃２０Ａのほぼ真下の加工位置に移動す
る。

【００１６】図１１には、電動モータ４１ａの制御フロ
ーが示されている。この制御フローにおいて、ステップ
１（ワーク加工待ち受け状態）では、制御装置から「位
置指令確認保持」信号が出力されて電動モータ４１ａは
原位置に停止しており、従って予備曲げ刃２０Ｂおよび
本曲げ刃２０Ａは所定の待機位置に位置している。ステ
ップ２（予備曲げ加工開始）では、制御装置から「モー
タ回転指令」信号および「速度指令」信号が出力されて
電動モータ４１ａが所定の回転方向へ所定の回転速度で
起動する。こうして電動駆動装置４１の電動モータ４１
ａが起動して、ねじ軸４４が加工側に回転（ねじ軸４４
が右ネジであれば右回転）し、これによりナット４３が
ねじ軸先端側（図５において右方、以下加工側という）
に移動する。ナット４３が加工側に移動すると、トグル
機構３１の連結軸３２が加工側に押されて、トグルリン
ク３３，３４が連結軸３２を中心にして回動し、これに
より当該トグル機構３１が伸長する。トグル機構３１が
伸長方向に移動すると、平行リンク機構１２が図におい
て反時計回り方向に傾動することにより予備曲げ刃２０
Ｂが下型２に向かって下降する。予備曲げ刃２０Ｂが下
降して、ワークＷの縁部Ｗ２ａに押し付けられることに
より、この縁部Ｗ２ａが折り返し方向に折り曲げ加工
（予備曲げ加工）される。この段階における当該加工ユ
ニット１０の様子が図５および図６に示されている。ま
た、トグル機構３１が伸長方向に作動することにより、
上記予備曲げ加工に同期して受けアーム２１が軸２２を
支点にして図示時計回り方向に回動し、これにより受け
アーム２１の先端に取り付けた加圧プレート２３が下型
２の下面に上向きの力で押し付けられ、これにより上記
予備曲げ加工の押し付け力が相殺される。このように下
型２を受けアーム２１によって下から支えた状態で予備
曲げ加工が行われるので、下型２自体の剛性をさほど必
要とはしない。予備曲げ刃２０Ｂの下降端は、電動モー
タ４１ａの回転数（出力パルス）を制御装置により適切
に制御（パルス制御）することにより制御される。こう
して電動モータ４１ａの累積回転数が確認され、これが
予め設定した回転数に達した時点で、制御装置から「モ
ータ回転位置確認指令」信号が出力され、これにより電
動モータ４１ａが一旦停止される（ステップ３（予備曲
げ加工完了））。引き続いて、制御装置から「モータ回
転指令」信号および「速度指令」信号が出力されて電動
モータ４１ａが逆転方向に所定の回転速度で回転し始
め、これにより予備曲げ刃２０Ｂが上方へ戻される（ス
テップ４（待ち受け位置戻り））。

【００１７】こうして予備曲げ刃２０Ｂが待ち受け位置
に戻された後、本曲げ加工が行われる。ワークＷのセッ
ト状態はそのまま維持される。先ず、曲げ刃切り換え機
構７０の切り換えシリンダ７６を図７に示すように収縮
方向に作動させる。これにより、予備曲げ刃２０Ｂが退
避位置に移動する。この状態は、図４にも示されてい
る。また、制御装置ではステップ５（ワーク加工待ち受
け）が実行され、電動モータ４１ａの原位置状態が確認
される。次に、ステップ６（本曲げ加工開始）が実行さ
れて、制御装置から「モータ回転指令」信号および「速
度指令」信号が出力され、これにより電動モータ４１ａ
が起動してナット４３が再び加工側に移動し、これによ
りトグル機構３１を伸長方向に作動させる。すると、図
９および図１０に示すように、再び平行リンク機構１２
が図において反時計回り方向に傾動し、これにより本曲
げ刃２０ＡがワークＷの縁部Ｗ２ａに向けて下降する。
なお、この段階で、予備曲げ刃２０Ｂは退避位置に位置
しているので、ワークＷの縁部Ｗ２ａには当接しない。
本曲げ刃２０Ａが縁部Ｗ２ａに当接した後、さらに下降
することにより予備曲げされた縁部Ｗ２ａが本曲げ加工
される。この本曲げ加工の段階においても、トグル機構
３１が伸長方向に作動することにより、受けアーム２１
が軸２２を支点にして図示時計回り方向に回動して、そ
の先端部（加圧プレート２３）が下型２の下面に上向き
の力で押し付けられ、これにより下型２が受けアーム２
１によって下から支えた状態で本曲げ加工が行われる。

【００１８】この本曲げ加工における本曲げ刃２０Ａの
下降端は、電動モータ４１ａの回転数が適切に制御さ
れ、また負荷検知センサ４１ｂにより本曲げ刃２０Ａの
押し付け力が適切に制御されることにより規制される。
すなわち、制御装置ではステップ７（本曲げ加工完了）
が実行されて、「モータ回転位置確認指令」信号と「モ
ータ負荷確認指令」信号が出力されて、電動モータ４１
ａの累積回転数および出力トルクが検知され、これらが
予め設定した値に達するまで本曲げ刃２０Ａの押し付け
動作が続行される。電動モータ４１ａの累積回転数およ
び出力トルクが設定値に達したことが確認されると、ス
テップ８（待ち受け位置戻り）が実行されて制御装置か
ら「モータ回転指令」信号および「速度指令」信号が出
力され、これにより電動モータ４１ａが所定の回転速度
で逆転して曲げ刃２０Ａが上昇する。なお、トグル機構
３１が伸長して、下側のトグルリンク３４の凸部５５が
上側のトグルリンク３３の凹部５４の側部に当接するこ
とによっても、当該トグル機構３１の移動端が規制され
て、本曲げ刃２０Ａの下降端が規制される。これは、上
記制御装置により設定される本曲げ刃２０Ａの下降端よ
りも、本曲げ刃２０Ａがさらに下降した時に機能するよ
うに上記凸部５５および凹部５４の位置等が設定されて
いる。このため、例えばワークＷが下型２上にセットさ
れていない状態で電動モータ４１ａが起動して本曲げ刃
２０Ａが下降した場合に、平行リンク機構１２およびト
グル機構３１等の損傷が防止される。このように、本曲
げ刃２０Ａが下降端に至って本曲げ加工が完了すると、
電動モータ４１ｃが逆転してナット４３が図９において
左方へ移動し、これにより平行リンク機構１２が図示時
計回り方向に傾動して本曲げ刃２０Ａが上昇する。以上
により、当該加工ユニット１０が図４に示す原位置に復
帰する。以上のようにして加工ユニット１０〜１０によ
る一連のヘミング加工が完了すると、ロボットハンドＲ
の作動によりワーク搬送治具５を上方へ退去させてワー
クＷの押さえ付け状態を解除し、さらに上方へ取り出
す。上方へ取り出されたワークＷは、ワーク搬送治具５
に保持された状態で、ロボットＲの作動により搬出され
て、所定の加工済みワーク保管場所まで搬送される。

【００１９】以上説明した本実施形態の曲げ加工装置Ｈ
によれば、本曲げ刃２０Ａおよび予備曲げ刃２０Ｂに対
してワークＷに対する押し付け力を付与する駆動源とし
て、従来の油圧シリンダではなく電動モータ４１ａを主
体とする電動駆動装置４１を用いる構成であるので、油
圧シリンダを用いる場合の油圧配管が不要になり、これ
により当該曲げ加工装置Ｈの設置スペースを小さくする
ことができるばかりでなく、油漏れ等のトラブルがなく
なるのでそのメンテナンスに掛かる手間を大幅に省略す
ることができる。また、本曲げ刃２０Ａまたは予備曲げ
刃２０Ｂを上下動させる段階でのみ電動モータ４１ａを
駆動させればよいので、従来のように待機状態（曲げ刃
を上下動させない段階）でも作動油給送装置を稼働させ
ておく必要がある油圧シリンダ方式に比して大幅に消費
電力を節減することができる（エネルギー効率の改
善）。さらに、従来騒音源となっていた作動油給送装置
を用いないので、作業環境の改善を図ることができる。
また、油圧シリンダを用いた場合における使用済みの作
動油の廃棄に伴う環境汚染の問題等をも解消することが
できる。さらに、本曲げ加工では、制御装置による電動
モータ４１ａの回転数および出力トルクが制御されて、
本曲げ刃２０ＡのワークＷの縁部Ｗ２ａに対する位置お
よび押し付け力が適切に制御されるので、曲げ加工をよ
り確実に行うことができる。

【００２０】また、予備曲げ加工用の予備曲げ刃２０Ｂ
と本曲げ加工用の本曲げ刃２０Ａを別々に用意してそれ
ぞれ各加工用に専用化したことから、一方を交換あるい
はメンテナンスのため研削等した場合における他方の加
工精度の低下を防止することができる。すなわち、前記
特開２０００−３４３１５６号公報に開示されているよ
うに、各曲げ加工に用いる部位は異なるものの予備曲げ
用の曲げ刃と本曲げ用の曲げ刃が一体に構成されている
場合には、一方の曲げ刃をメンテナンスのために研削等
を行うと、一方の曲げ刃の刃先と他方の曲げ刃の刃先と
の位置関係が変わってしまい、その結果取り付け後にお
いていずれか一方の曲げ刃による曲げ加工精度が低下す
る問題を生ずる。この点、例示した実施形態の曲げ加工
装置Ｈによれば、本曲げ刃２０Ａと予備曲げ刃２０Ｂが
別体で用意されているのでこのような問題は発生しな
い。

【００２１】また、本実施形態に係る曲げ加工装置Ｈで
は、予備曲げ加工時および本曲げ加工時において、下型
２を受けアーム２１によって下から支えた状態で本曲げ
刃２０Ａおよび予備曲げ刃２０Ｂを押し付けてヘミング
加工する構成としたので、本曲げ刃２０Ａおよび予備曲
げ刃２０Ｂによる押し付け力（上部加圧力）を受けアー
ム２１による下方からの押し付け力（下部加圧力）によ
って相殺させることができる。このため、下型２を薄肉
に形成し、４本程度の支脚２ａ〜２ａによって支える構
成としても、下型２が上部加圧力で撓むことを回避し、
所定の加工精度を確保できる。このことから、下型２の
薄肉化、軽量化が可能になるとともに、下型２を支える
ベース１の小型軽量化も可能となり、ひいては当該曲げ
加工装置Ｈ全体の軽量化が達成されて曲げ加工装置Ｈの
輸送、据え付け作業にする取り扱い性を向上できる。ま
た、下型２の小型化は、下型２の製作に要される金型の
小型化につながるため、結果として金型費、材料費等が
低下し、製作コストを低減できる。また、トグル機構３
１の一端に平行リンク機構１２を連結し、他端に受けア
ーム２１を連結したことによって、本曲げ刃２０Ａと予
備曲げ刃２０Ｂによるヘミング加工動作と、下型２の下
方からの加圧動作とをトグル機構３１を駆動する１つの
電動駆動装置４１によって行うことができる。このた
め、駆動装置が少なくて済み、しかもトグル機構３１に
よって駆動力を増幅できるため、電動駆動装置４１のコ
ンパクト化（小径化）が可能となる。しかも、電動駆動
装置４１は下型２の下方スペースを利用して配置してあ
るため、各加工ユニット１０全体を下型２側に寄せるこ
とができ、曲げ加工装置Ｈ全体のコンパクト化を図るこ
とができる。

【００２２】以上説明した実施形態には種々変更を加え
ることができる。例えば、電動駆動装置４１において、
電動モータ４１ａの回転出力を直線運動に変換するため
の機構としてねじ軸４４とこれに噛み合うナット４３を
有するねじ軸装置を例示したが、これに代えて例えばク
ランク機構、ラック・ピニオン機構等その他様々な運動
変換機構を利用することができる。また、直線運動を直
接出力するいわゆるリニアモータを電動駆動装置として
用いることもでき、この場合でも前記と同様の作用効果
を得ることができる。また、曲げ刃切り換え機構７０に
おける切り換えシリンダ７６を電動モータに変更しても
よい。また、平行リンク機構１２に代えて、単なる四節
リンク機構（曲げ刃を平行移動させないリンク機構）を
用いてもよい。曲げ刃２０Ａ，２０Ｂの移動姿勢および
移動軌跡については、各リンクの軸間距離等を予め適切
に設定することにより任意に設定することができる。ま
た、本曲げ加工においてのみ、電動モータ４１ａの出力
トルクを制御して本曲げ刃２０Ａの下降端を規制する構
成を例示したが、予備曲げ加工においても電動モータ４
１ａの回転数に基づく予備曲げ刃２０Ｂの位置の制御に
加えて電動モータ４１ａの出力トルクに基づく予備曲げ
刃２０Ｂの押し付け力を制御し、これにより予備曲げ刃
２０Ｂの下降端を規制する構成としてもよい。さらに、
予備曲げ加工および本曲げ加工において、電動モータ４
１ａの回転数のみを制御し、あるいは電動モータ４１ａ
の出力トルクのみを制御して、本曲げ刃２０Ａおよび予
備曲げ刃２０Ｂの下降端を規制する構成としてもよい。

【００２３】さらに、受けアーム２１による下型２の下
方からの押し付け動作を省略してもよい。従って、受け
アーム２１およびトグル機構３１を省略することもでき
る。これに対して、受けアーム２１を下型に押し付ける
ための駆動源として、曲げ刃２０Ａ，２０Ｂを押し付け
るための駆動源（電動駆動装置４１）とは別のアクチュ
エータ（シリンダ、電動モータ等）を用いる構成として
もよい。また、予備曲げ加工と本曲げ加工とを個々の専
用加工ユニットにより行う構成とすることもできる。ま
た、下型２に対するワークＷの搬出入および搬送をロボ
ットハンドＲを用いて行う構成を例示したが、この搬送
装置としてのロボットハンドＲは本発明の実施にあたり
必ずしも必須のものではなく、例えば作業者の手作業に
よりワークＷの下型２への搬出入および搬送を行う場合
荷は省略することができる。さらに、ワークＷは自動車
のドアパネルに限られるものではなく、いわゆるエンジ
ンフードパネル、トランクリッド等その他の自動車用パ
ネル部品、あるいは自動車以外のパネル部品にも適用す
ることができる。また、ヘミング加工に限らず、単に１
枚の鋼板の縁部を折り返し状に曲げ加工する場合にも全
く同様に適用できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す図であり、曲げ加工装
置全体の正面図である。

【図２】予備曲げ刃による予備曲げ加工を示す正面図で
ある。

【図３】本曲げ刃による本曲げ加工を示す正面図であ
る。

【図４】本発明の実施形態に係る加工ユニットの側面図
である。本図は、待機状態を示している。

【図５】予備曲げ加工時の加工ユニットの側面図であ
る。

【図６】予備曲げ加工動作の模式図である。

【図７】曲げ刃切り換え機構の側面図である。本図は、
待機状態を示している。

【図８】曲げ刃切り換え機構の側面図である。本図は、
予備曲げ刃が加工位置に移動した状態を示している。

【図９】本曲げ加工時の加工ユニットの側面図である。

【図１０】本曲げ加工動作の模式図である。

【図１１】電動モータの制御フローを示す図である。

【符号の説明】

Ｈ…曲げ加工装置 ２…下型 ５…ワーク搬送治具 １０…加工ユニット １１…ユニットブラケット １２…平行リンク機構 ２０Ａ…本曲げ刃、２０Ｂ…予備曲げ刃 ２１…受けアーム ３１…トグル機構 ４１…電動駆動装置、４１ａ…電動モータ ４４…ねじ軸 ７０…曲げ刃切り換え機構 Ｗ…ワーク、Ｗ２ａ…縁部 Ｒ…ロボットハンド

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの縁部に曲げ刃を押し付けて該縁
   部を曲げ加工するための曲げ加工装置であって、電動モ
   ータを駆動源とする電動駆動装置を用いて前記曲げ刃を
   前記ワークの縁部に押し付ける構成とした曲げ加工装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の曲げ加工装置であって、
   電動モータの回転数と出力トルクを制御するための制御
   装置を備え、前記回転数に基づいて曲げ刃の位置を制御
   するとともに、前記出力トルクに基づいて曲げ刃の前記
   ワークの縁部に対する押し付け力を制御する構成とした
   曲げ加工装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の曲げ加工装置で
   あって、曲げ刃は平行リンク機構を介してワークの縁部
   に対して進退可能に設けられ、前記平行リンク機構を電
   動駆動装置により作動させて前記曲げ刃を前記ワークの
   縁部に押し付ける構成とした曲げ加工装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載した
   曲げ加工装置であって、ワークの縁部を載置する下型を
   備え、該ワークの縁部に曲げ刃を押し付けた時に前記下
   型に付加される曲げ方向の押圧力を受けるための押圧力
   受け装置を備えた曲げ加工装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の曲げ加工装置であって、
   押圧力受け装置は、曲げ刃の曲げ方向の移動に連動して
   下型に対して反曲げ方向に押し付けられる受けアームを
   備えた曲げ加工装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載した曲げ加工装置であっ
   て、曲げ刃は、ワークの縁部を予備曲げする予備曲げ刃
   と、該予備曲げよりも大きな角度で本曲げする本曲げ刃
   を備え、該予備曲げ刃と該本曲げ刃は相互に移動可能に
   設けられ、予備曲げ工程または本曲げ工程に合わせて前
   記予備曲げ刃および／または前記本曲げ刃を相対移動さ
   せて前記予備曲げ刃または前記本曲げ刃を選択して用い
   る構成とした曲げ加工装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の曲げ加工装置であって、
   電動モータの回転数と出力トルクを制御するための制御
   装置を備え、予備曲げ工程では前記回転数に基づいて予
   備曲げ刃のワークの縁部に対する位置を制御し、本曲げ
   工程では前記回転数および前記出力トルクに基づいて本
   曲げ刃の位置と出力トルクに基づいて本曲げ刃のワーク
   の縁部に対する位置と押し付け力を制御する構成とした
   曲げ加工装置。