JP6698070B2 - 加工装置 - Google Patents
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Description
従来、ドアパネルの外縁部をヘミング加工する装置として、例えば、ローラをワークに押圧しながらヘミング加工をするローラ式のヘミング加工装置が知られている(例えば、特許文献1)。
このため、本発明に係る加工装置は、アンビルの外側からワークを固定する多数のクランプ装置やアクチュエータ等を設けなくてもよいため、簡易な構成によりアンビルを軽量化することができる。
このため、例えばワークの切替時においては、アンビルとプレッサーハンドとを一緒に搬送して、他のアンビルとプレッサーハンドとのセットに交換して段取り変更をすることができる。
また、本発明に係る加工装置は、多種多様なワークを切り替えながら生産する加工装置に好適に適用することができるため、車体のドアパネル等のヘミング加工に使用するローラヘミング装置に好適に適用することができる。
このため、本発明に係る加工装置は、アンビルをより軽量化して、搬送装置を小型化して設備を簡素化するとともに、アンビルの交換作業工数を低減して生産性を向上させることができる。
また、前記プレッサーパッドを前記ワークの外縁部における前記アウターパネルと前記インナーパネルの重なり部に当接させることで、アウターパネルとインナーパネルとがずれないように保持することができる。
ローラヘミング装置1は、図1に示すように、作業用ロボット10によってワークWの外周縁部(ヘミング加工部位W3)を加工手段であるローラ11を転動させてヘミング加工する装置である。
ワークWの外周縁部(ヘミング加工部位W3、図9(a)参照)を加工する場合の実施形態について説明する。
図1に示すように、ヘミング加工は、アウターパネルW1のフランジ部(ヘミング加工部位W3)を30〜45度程度の所定の角度に曲げ加工する予備曲げ工程と、予備曲げされたアウターパネルW1の外縁部をインナーパネルW2に押圧してインナーパネルW2を巻き込むようにさらに曲げ加工する本曲げ工程と、を有する。
なお、本曲げ工程は、2回に分けて行う場合もあるが、本発明の実施形態において特に限定されるものではないので、詳細な手順の説明は省略する。
拘束手段6は、図2に示すように、プレッサーハンド4とアンビル2とを一体として拘束する連結装置61と、プレッサーハンド4に配設されワークWをアンビル2に押圧して拘束するプレッサーパッド62と、を備えている。
連結装置61は、アンビル2(後記する第1外縁伸張部23)に固定された第1連結装置61aと、プレッサーハンド4(後記するプレッサーハンドフレーム41)に固定された第2連結装置61bと、を備え、第1連結装置61aと第2連結装置61bとを連結してプレッサーハンド4とアンビル2とを一体として連結して拘束する。
ツール側連結装置61aは、例えば、係合凹部61cを有し、アンビル2(図2参照)側に配置される。本体側連結装置61bは、係合凹部61cに嵌入される係合凸部61dを有し、プレッサーハンド4(図2参照)側に配設される。ATC装置61は、ツール側連結装置61aと本体側連結装置61bとを係合させた状態で一体として連結固定できるようになっている。
ボール駆動機構は、例えば、エア圧等の流体圧を利用して駆動させるピストンシリンダ機構を採用する。
すなわち、図12(a)に示すように、搬送装置5(図1参照)によってツール側連結装置61aの係合凹部61cに対向する位置(図の上方)に本体側連結装置61bの係合凸部61dを位置決めする。そして、図12(b)に示すように、搬送装置5(図1参照)によって、本体側連結装置61bを図の下方に移動させて、ガイド穴61eにガイドピン61gを挿入し、ツール側連結装置61aのボール61hがくさび部61fの勾配面に当接する位置まで下げた状態で静止させる。この静止させた状態で、ATC装置61は、ボール駆動機構(不図示)によって、ボール61hを外側に押し出してくさび部61fの勾配面に押圧する。
このようにして、ATC装置61は、連結装置61によって、ツール側連結装置61aの上面と本体側連結装置61bの下面とを密着させて連結することで(図12(c)参照)、プレッサーハンド4とアンビル2とを連結して拘束することができる(図6参照)。
ATC装置63は、第1連結装置63aと、第2連結装置63bと、を備えている。ATC装置63の構成は、ATC装置61と同様であるので、重複する詳細な説明は省略する。
アンビル2は、図2に示すように、ワークWを載置して所定の加工をするための載置部材を広く意味し、ヘミング加工の場合には金床であり、ヘミング加工時のローラ11による加圧力を考慮して撓み等の変形が生じないように剛性が確保されている。
アンビル2は、図3に示すように、ワークW(図1参照)を支持するワーク支持部21と、ワーク支持部21を補強する補強フレーム22と、ワーク支持部21に一体として結合された第1外縁伸張部23と、ワーク支持部21を支持する支持ボルト24(図3参照)と、を備えている。
なお、ワーク支持部21の近傍には、ワークWの外縁部に当接させてワークWを位置決めするためのアウターゲージ(不図示)を配設するが、特に限定されるものではないので、詳細な説明は省略する。
支持ボルト24は、図3(b)に示すように、ねじ部を有するボルト24aと、ボルト24aをワーク支持部21に固定するナット等の固定部材24bと、を備えている。かかる構成により、支持ボルト24は、ボルト24aをワーク支持部21に螺入して突出長さを調整し、固定部材24bでボルト24aをワーク支持部21に固定することで、アンビルテーブル3とワーク支持部21との間の長さに適合させる。支持ボルト24を備えたことで、ワーク支持部21をより軽量化して剛性を向上させることができる。
アンビルテーブル3は、アンビル2を支持するアンビル載置台31と、アンビル載置台31にアンビル2を固定するクランプ装置32と、アンビル2とアンビル載置台31とを位置決めする位置決め手段33と、を備えている。
クランプ装置32は、アンビル2の形状や剛性等を考慮して、アンビル2の周囲に所定の数、本実施形態では両側の対向する位置の2か所に配設されている。クランプ装置32の構成は、特に限定されるものではないので、詳細な説明は省略する。
プレッサーハンドフレーム41は、図4に示すように、保持装置42によってワークWを支持した状態で搬送装置5(図1参照)によってワークWを搬送したり、プレッサーパッド62を支持してプレッサーパッド62をワークWに押圧したり、第2連結装置61bを介してアンビル2に連結したりするための基体となる構造部材である。
ATC装置51は、プレッサーハンド4の上側(上面)に配設された第1連結装置51aと、搬送装置5の先端部に配設された第2連結装置51bと、を備えている。ATC装置51の構成は、ATC装置61と同様であるので、重複する詳細な説明は省略する。
ワーク支持形状部41aは、アンビル2のワーク支持部21に対面するように構成されている。ワーク支持形状部41aの下側(下面)には、プレッサーパッド62が配設されている。
補強フレーム41bの下側(下面)には、保持装置42が配設されている。
搬送装置5は、プレッサーハンド4を搬送して、アンビル2に対してワークWを搬入搬出することができる(図5と図6参照)。図5に示すように、ワークWを搬入搬出する場合には、連結装置61の連結を解除して、プレッサーハンド4とアンビル2とを分離した状態でプレッサーハンド4を搬送する。図6は、ワークWをアンビル2に搬入した状態、および搬出する前の状態を示し、連結装置61における第1連結装置61aと第2連結装置61bとを連結した状態である。
続いて、ローラヘミング装置1によって、ドアパネルサッシ部W4の内周部W41を加工する場合について、主として図9と図10を参照しながら説明する。
ローラヘミング装置1は、図9に示すように、ドアパネルサッシ部W4の内周部W41を加工する場合には、アンビル載置台31に形成された開口部31aから作業用ロボット10aをドアパネルサッシ部W4の開口部31aへ進入させる。
具体的には、作業用ロボット10aは、ドアパネルサッシ部W4の開口部31aから小径のローラ11aをアンビル載置台31の裏側から挿入してヘミング加工する。
なお、ドアパネルサッシ部W4の内周部W41を加工する場合においても、その他の構成はワークWの外周縁部(ヘミング加工部位W3)を加工する場合と同様であるので、重複する説明は省略する。
このため、作業用ロボット10によってローラ11を転動させながらワークWの外周縁部(ヘミング加工部位W3)を加工する際にもローラ11とプレッサーパッド62との干渉を回避することができる。
この場合でもドアパネル上部のヘミング加工と同様に作業用ロボット10aによって、ベルトレインフォースメントBRを内側に挟んだ状態でローラ11aを転動させながらベルトレインフォースメントBRとアウターパネルW1とを円滑にヘミング接合することができる。
このため、ローラヘミング装置1は、アンビル2の外側からアンビル2にワークWを固定する多数のクランプ装置やアクチュエータ等を設けなくてもよいため、簡易な構成によりアンビル2を軽量化して、アンビル2の交換作業を簡素化することができる。
このようにして、ワークWを自在に所定の傾斜角度で保持することで、種々の形態をなしたワークWに柔軟に対応して種々の作業を行うことができる。
また、傾斜テーブルや回転テーブル等の傾斜装置を別途設けなくてもよいため、生産ラインを簡素化して設備投資を低減するとともに、生産性を向上させることができる。
すなわち、ローラヘミング装置1Aは、ワークWを待機させるワーク待機領域S1と、ワークWを加工するワーク加工領域S2と、加工したワークWを搬出するワーク搬出領域S3と、アンビル2を支持するアンビルテーブル3Aと、このアンビルテーブル3Aに設けられた車輪34Aと、車輪34Aを案内する移動レール35A,38Aと、アンビルテーブル3Aを受け台81によって支持して位置決めする位置決め治具8と、位置決め治具8を回転自在に支持するターンテーブル7と、アンビルテーブル3Aの移動手段として機能させる作業用ロボット10と、を備えている。
位置決め穴37Aは、ワーク加工領域S2において位置決め治具8によって位置決めをするための基準穴である。
移動レール35Aは、ワーク待機領域S1からワーク加工領域S2に渡って敷設されている。アンビルテーブル3Aの左右両側に配設された車輪34Aを案内するように、アンビルテーブル3Aの進行方向に対して左右両側に平行に配設されている。移動レール38Aは、ワーク加工領域S2からワーク搬出領域S3に渡って敷設されている。
受け台81は、図14に示すように、アンビルテーブル3Aに配設された支持プレート36Aを受け台81の上に移動させた状態で移動レール35Aから車輪34Aが円滑に離れるように、支持プレート36Aと受け台81の位置関係が設定されている。
2 アンビル
3 アンビルテーブル
4 プレッサーハンド
5 搬送装置
6 拘束手段
8 位置決め治具
10,10a 作業用ロボット(移動手段)
11,11a ローラ(加工手段)
21 ワーク支持部
21g 開口部
22 補強フレーム
23 第1外縁伸張部
24 支持ボルト
31 アンビル載置台
32 クランプ装置
33 位置決め手段
34A 車輪
35A,38A 移動レール
36A 支持プレート
41 プレッサーハンドフレーム
41a ワーク支持形状部
41b 補強フレーム
41c 第2外縁伸張部
42 保持装置
51 ATC装置(自動工具交換装置)
61 ATC装置(連結装置、自動工具交換装置)
61a ツール側連結装置(第1連結装置)
61b 本体側連結装置(第2連結装置)
62 プレッサーパッド
63 ATC装置(自動工具交換装置)
63a 第1連結装置
63b 第2連結装置
S1 ワーク待機領域
S2 ワーク加工領域
S3 ワーク搬出領域
W ワーク
W1 アウターパネル
W2 インナーパネル
W3 ヘミング加工部位
W4 ドアパネルサッシ部
W31 重なり部
W41 ドアパネルサッシ部の内周部
Claims (10)
- ワークを載置するアンビルと、
前記ワークを保持するプレッサーハンドと、
このプレッサーハンドを搬送して前記アンビルに対して前記ワークを搬入搬出する搬送装置と、
前記アンビルに載置された前記ワークを当該アンビルに押圧して、当該アンビルに当該ワークを位置決めして拘束する拘束手段と、
この拘束手段で前記ワークを拘束した状態でローラを前記ワークのヘミング加工部位に押圧しながら移動させて加工するローラヘミング装置と、を有する加工装置であって、
前記拘束手段は、
前記アンビルに配設された第1連結装置と、前記プレッサーハンドに配設され前記第1連結装置に連結する第2連結装置と、を有し、前記第1連結装置と前記第2連結装置とを連結して前記プレッサーハンドと前記アンビルとを一体として拘束する連結装置と、
前記プレッサーハンドに配設され前記ワークを前記アンビルに押圧して拘束するプレッサーパッドと、を備えたこと、
を特徴とする加工装置。 - 前記プレッサーハンドは、基体となるプレッサーハンドフレームと、このプレッサーハンドフレームに配設され前記ワークを保持する保持装置と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の加工装置。 - 前記アンビルは、前記ワークを支持するワーク支持部と、
このワーク支持部よりも平面視における外側に張り出して当該ワーク支持部に一体として結合された外縁伸張部と、を備え、
前記外縁伸張部に前記第1連結装置を配設したこと、
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の加工装置。 - 前記アンビルを支持するアンビルテーブルと、
このアンビルテーブルに前記アンビルを固定するアンビルクランプと、
前記アンビルと前記アンビルテーブルとを位置決めする位置決め手段と、
をさらに備えたこと、
を特徴とする請求項3に記載の加工装置。 - 前記ワークは、アウターパネルとインナーパネルからなり、
前記プレッサーパッドは、前記ヘミング加工部位の内側近傍であって、前記ワークの外縁部における前記アウターパネルと前記インナーパネルの重なり部に当接されていること、
を特徴とする請求項1に記載の加工装置。 - 前記ワークは、車体のドアパネルであり、
前記ドアパネルは、開口部が形成されたドアパネルサッシ部を有し、
前記ローラヘミング装置は、前記プレッサーハンドとは反対側の前記アンビルの裏側から前記ローラを接近させ前記開口部から当該ローラを挿入して前記ドアパネルサッシ部の内周部を加工すること、
を特徴とする請求項1に記載の加工装置。 - 前記搬送装置によって前記プレッサーハンドで保持したワークを前記アンビルの対向する位置に搬送し、前記拘束手段によって所定の位置に拘束した後、前記ローラヘミング装置によって前記ワークをヘミング加工することを特徴とする請求項1に記載の加工装置。
- 前記連結装置は、前記第1連結装置と前記第2連結装置とを着脱自在に連結する自動工具交換装置であること、
を特徴とする請求項1に記載の加工装置。 - ワークを載置するアンビルと、
前記ワークを保持するプレッサーハンドと、
このプレッサーハンドを搬送して前記アンビルに対して前記ワークを搬入搬出する搬送装置と、
前記アンビルに載置された前記ワークを当該アンビルに押圧して、当該アンビルに当該ワークを位置決めして拘束する拘束手段と、
この拘束手段で前記ワークを拘束した状態で所定の加工をする加工手段と、
前記アンビルを支持するアンビルテーブルと、
このアンビルテーブルに前記アンビルを固定するアンビルクランプと、
前記アンビルと前記アンビルテーブルとを位置決めする位置決め手段と、
を有する加工装置であって、
前記拘束手段は、
前記アンビルに配設された第1連結装置と、前記プレッサーハンドに配設され前記第1連結装置に連結する第2連結装置と、を有し、前記第1連結装置と前記第2連結装置とを連結して前記プレッサーハンドと前記アンビルとを一体として拘束する連結装置と、
前記プレッサーハンドに配設され前記ワークを前記アンビルに押圧して拘束するプレッサーパッドと、
を備え、
前記アンビルは、前記ワークを支持するワーク支持部と、
このワーク支持部よりも平面視における外側に張り出して当該ワーク支持部に一体として結合された外縁伸張部と、を備え、
前記外縁伸張部に前記第1連結装置を配設し、
前記ワークを他のワークに切り替えるワーク切替時には、前記拘束手段によって前記アンビルと前記プレッサーハンドとを一体にした状態で、前記搬送装置によって前記他のワークに適合したアンビルと他のプレッサーハンドに交換すること、
を特徴とする加工装置。 - ワークを載置するアンビルと、
前記ワークを保持するプレッサーハンドと、
前記アンビルに載置された前記ワークを当該アンビルに押圧して、当該アンビルに当該ワークを位置決めして拘束する拘束手段と、
この拘束手段で前記ワークを拘束した状態で所定の加工をする加工手段と、
前記拘束手段によって前記ワークを拘束した状態で待機させるワーク待機領域と、
前記ワークに所定の加工をするワーク加工領域と、を有する加工装置であって、
前記拘束手段は、前記アンビルに配設された第1連結装置と、前記プレッサーハンドに配設され前記第1連結装置に連結する第2連結装置と、前記第1連結装置と前記第2連結装置とを連結して前記プレッサーハンドと前記アンビルとを一体として拘束する連結装置と、前記プレッサーハンドに配設され前記ワークを前記アンビルに押圧して拘束するプレッサーパッドと、を有し、
前記アンビルを支持するアンビルテーブルと、
このアンビルテーブルに設けられた車輪と、
前記ワーク待機領域から前記ワーク加工領域に渡って敷設され前記車輪を案内して前記アンビルテーブルを前記ワーク加工領域へ移動させる移動レールと、
前記ワーク加工領域に配設され前記アンビルテーブルを支持して位置決めする位置決め治具と、
前記アンビルテーブルを前記ワーク待機領域から前記ワーク加工領域まで移動させる移動手段と、を備え、
前記移動手段によって前記アンビルテーブルを前記移動レールで案内しながら前記位置決め治具上へ移動させて当該位置決め治具によって当該アンビルテーブルを支持して位置決めすること、
を特徴とする加工装置。
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