JPH0760370A - ヘミング加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボットマニュピレータの手首部に押圧力を
加えずにワークの折り曲げ縁を折り曲げる。 【構成】 ロボットマニュピレータの手首部にはワーク
１の端縁に圧接して転動する受けローラ１２と、ワーク
１の折り曲げ縁３をプリヘミング加工角度に曲げ変形さ
せる第１加圧部１８および折り曲げ縁３をヘミング加工
角度に曲げ変形させる第２加圧部１９とを有し、折り曲
げ縁３に圧接して転動する押圧ローラ１７と、受けロー
ラ１２を変位させる位置変えシリンダ１３と、押圧ロー
ラ１７を昇降させる加圧シリンダ１４とを備えたロボッ
トハンド９を結合する。ワーク１の端縁の一部を受けロ
ーラ１２によって受け止め、折り曲げ縁３の一部を押圧
ローラ１７の第１加圧部１８若しくは第２加圧部１９に
よって加圧した状態でロボットハンド９を移動させて折
り曲げ縁３を順次曲げ変形させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動車用ドアパネルな
どの金属板のワークの端縁を２つ折り状に曲げ変形させ
る折り曲げ加工に適用されるヘミング加工装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ワークの端縁の折り曲げ加工に際し、従
来では例えば図５に示すように、直角に折り曲げられた
折り曲げ縁５１を有するワーク５０をプレス機の下型５
２上にセットして固定した状態で、斜面状の加圧面５３
ａを有する上型５３を下降させ、折り曲げ縁５１を約４
５°折り曲げてプレヘミング加工し、次に、ワーク５０
を他のプレス機の下型５４上にセットして固定した状態
で、下型５４の受圧面とほぼ平行な加圧面５５ａを有す
る上型５５を下降させ、折り曲げ縁５１を２つ折り状に
折り曲げてワーク５０をヘミング加工したり、図６に示
すように、ワーク５０を下型５６上にセットして固定し
た状態で、ワーク５０の折り曲げ縁５１を軸心が傾斜し
た状態でロボットマニュピレータに把持されたローラ５
７によって斜め下方へ押圧しながらローラ５７をワーク
５０の端縁に沿って移動させ、折り曲げ縁５１を約４５
°折り曲げてプリヘミング加工し、次に、折り曲げ縁５
１を軸心を水平にしたローラ５７によって下方へ押圧し
ながら、ローラ５７をワーク５０の端縁に沿って移動さ
せ、折り曲げ縁５１を２つ折り状に折り曲げてワーク５
０をヘミング加工していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図５に示すヘミング加
工方法では大量生産に適している反面、設備コストが高
くなり、また、設備の製作期間が長くなる問題点や、汎
用性に欠ける問題点がある。また、図６に示すヘミング
加工方法ではローラ５７をワーク５０の折り曲げ縁５１
に押し付けて折り曲げ縁５１を折り曲げるときにロボッ
トマニュピレータに外力が加えられてロボットマニュピ
レータの関節部位に大きな負荷が加わるので、関節部位
の摺動部や軸受部にガタツキが起生し、加工精度が低下
したり、折り曲げ形状が変動し易い問題点がある。本発
明は上記問題点を解消することを課題とするものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はヘミング加工装
置において、ワークの輪郭形状通りに移動制御されるロ
ボットマニュピレータの手首部にはワークの端縁の下面
に圧接して転動する受けローラと、ワークの折り曲げ縁
をプリヘミング加工角度に曲げ変形させる第１加圧部お
よびプリヘミング加工済みのワークの折り曲げ縁をヘミ
ング加工角度に曲げ変形させる第２加圧部を有し、前記
折り曲げ縁に圧接して転動する押圧ローラと、前記受け
ローラと前記押圧ローラとの相対位置を前記両加圧部の
うちの一方が前記受けローラに対向するように変位させ
る位置変えシリンダと、前記押圧ローラを昇降させる加
圧シリンダとを結合した構成を有する。

【０００５】

【作用】ロボットマニュピレータの手首部に結合した受
けローラと、押圧ローラの第１加圧部若しくは第２加圧
部とが対向した状態で、加圧シリンダが作動して前記押
圧ローラが下降すると、ワークの折り曲げ縁の一部が前
記第１加圧部若しくは前記第２加圧部によって加圧され
てプリヘミング加工角度若しくはヘミング加工角度に曲
げ変形する。この状態でロボットマニュピレータがワー
クの輪郭形状通りに移動し、前記受けローラがワークの
端縁の下面に圧接して転動し、前記第１加圧部若しくは
前記第２加圧部が前記折り曲げ縁に圧接して転動しなが
ら前記折り曲げ縁を順次加圧し、前記折り曲げ縁が前記
第１加圧部若しくは前記第２加圧部によって連続的に加
圧されて順次プリヘミング加工角度若しくはヘミング加
工角度に曲げ変形し、ワークの端縁がプリヘミング加工
若しくはヘミング加工される。

【０００６】

【発明の効果】本発明は前記したように構成してあるの
で、ロボットマニュピレータの手首部に対して押圧力を
加えずにワークの折り曲げ縁を曲げ変形させることがで
き、ワークの折り曲げ縁を曲げ変形させるときにロボッ
トマニュピレータの手首部に加わる負荷を低減させてワ
ークのプリヘミング加工およびヘミング加工を円滑に遂
行することができる。従って、ロボットマニュピレータ
の手首部にガタツキが起生して加工精度が低下する不具
合を解消することができ、製品の加工精度および製品の
品質を向上させることができる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の１実施例を図１〜図４にした
がって説明する。アウタパネル１ａと、このアウタパネ
ル１ａに周縁部２が接合されたインナパネル１ｂとを有
するワーク１の周縁部にはインナパネル１ｂの周縁２の
外方へ突出されたアウタパネル１ａの周縁部が前工程の
プレス加工によって予め約９０°折り曲げられて成形さ
れ、プリヘミング加工およびヘミング加工される折り曲
げ縁３が形成されている。

【０００８】ワーク１の折り曲げ縁３を第１段階でプリ
ヘミング加工角度（約４５°）に曲げ変形させてワーク
１をプリヘミング加工し、第２段階で、プリヘミング加
工済みのワーク１の折り曲げ縁３をヘミング加工角度
（０°）に曲げ変形させ、インナパネル１ｂの周縁２を
間に挟んで２つ折り状に折り曲げられたヘム部４を成形
してワーク１をヘミング加工するヘミング加工装置にお
いて、台盤５上にはワーク１が位置決めされて水平姿勢
でセットされるワーク受け６が固定状態若しくは水平回
動可能に設置されている。ワーク１はその各コーナ部が
位置決め部材若しくはクランプ部材によってそれぞれ拘
束された状態でワーク受け６上にセットされる。

【０００９】台盤５上にワーク受け６に対向して設置さ
れたロボット７はワーク１の輪郭形状に合わせて制御装
置に記憶されたプログラムに従って移動制御され、ロボ
ット７のロボットマニュピレータ８の手首部８ａにはワ
ーク１の折り曲げ縁３を曲げ変形させるロボットハンド
９のベース１０がロボット７の進行方向と直交する水平
軸ａの回りの回動可能に結合されている。

【００１０】ロボットハント９のベース１０は垂直状に
設置された垂立部１０ａと、この垂立部１０ａの上下端
部にそれぞれ連接されてワーク１側へ突出された上下１
対の横出部１０ｂとによって側面形状がコ形状に形成さ
れている。

【００１１】ベース１０の下側の横出部１０ｂ上には内
外１対の下軸受け１１が水平軸ａと平行な方向への共同
移動可能に設置され、この両下軸受け１１間には、円筒
面状の外周面を有し、両下軸受け１１によって回転可能
に支持されてワーク１の端縁の下面に圧接して水平軸ａ
と平行な回転軸を中心として回転する受けローラ１２が
設置されている。

【００１２】ベース１０の垂立部１０ａの下端には外側
の下軸受け１１に結合されて水平方向へ進退動するピス
トンロッド１３ａを有し、受けローラ１２を両下軸受け
１１とともに軸方向へ移動させる位置変えシリンダ（空
圧若しくは油圧シリンダ）１３が装入されている。

【００１３】ベース１０の上側の横出部１０ｂには下方
および上方へ進退動するピストンロッド１４ａを有する
加圧シリンダ（空圧若しくは油圧シリンダ）１４が下向
き状に結合されている。

【００１４】加圧シリンダ１４のピストンロッド１４ａ
の下端に結合された軸受け台１５には内外１対の上軸受
け１６が結合され、この両上軸受け１６間には両上軸受
け１６によって回転可能に支持され、加圧シリンダ１４
によって駆動されて軸受け台１５とともに昇降し、ま
た、ワーク１の折り曲げ縁３に圧接して水平軸ａと平行
な回転軸を中心として回転する押圧ローラ１７が設置さ
れている。

【００１５】押圧ローラ１７にはほぼ４５°のテーパ角
度で傾斜した円錐面状の外周面を有し、ワーク１の折り
曲げ縁３を内側へ約４５°曲げ変形させてプリヘミング
加工角度となる約４５°に第１段階で折り曲げるプリヘ
ミング加工用の第１加圧部１８と、円筒面状の外周面を
有し、プリヘミング加工済みのワーク１の折り曲げ縁３
をさらに約４５°内側へ曲げ変形させてヘミング加工角
度となる０°に第２段階で折り曲げ、ヘム部４を成形す
る第２加圧部１９とが軸方向に隣り合って形成されてい
る。

【００１６】位置変えシリンダ１３のピストンロッド１
３ａが内方へ進動したときには受けローラ１２が押圧ロ
ーラ１７の第１加圧部１８の下方へ移動して第１加圧部
１８に対向する位置へ変位し、位置変えシリンダ１３の
ピストンロッド１３ａが外方へ退動したときには受けロ
ーラ１２が押圧ローラ１７の第２加圧部１９の下方へ移
動して第２加圧部１９に対向する位置へ変位する。

【００１７】ワーク１をヘミング加工するに際し、ワー
ク１がワーク受け６上にセットされ、位置変えシリンダ
１３のピストンロッド１３ａが内方へ進動して受けロー
ラ１２が押圧ローラの第１加圧部１８の下方へ変位し、
加圧シリンダ１４のピストンロッド１４ａが上方へ退動
して押圧ローラ１７が上昇し、ワーク１の端縁の一部が
受けローラ１２によって受け止められた状態で、加圧シ
リンダ１４のピストンロッド１４ａが下方へ進動して押
圧ローラ１７が下降する。押圧ローラ１７が下降する
と、ワーク１の折り曲げ縁３の一部が押圧ローラ１７の
第１加圧部１８によって斜め下方へ加圧されて内側へ約
４５°曲げ変形する。

【００１８】この状態で、ロボットハンド９が前記プロ
グラムに従って移動を開始し、ワーク１の端縁が両ロー
ラ１２，１７間に挟み込まれた状態で、押圧ローラ１７
の第１加圧部１８がワーク１の折り曲げ縁３に圧接して
転動し、折り曲げ縁３を順次下方へ押圧して第１加圧部
１８の外周面の形状通りに順次曲げ変形させながらワー
ク１の輪郭形状通りに移動し、ワーク１の折り曲げ縁３
が全周にわたって約４５°に折り曲げられてワーク１が
プリヘミング加工される。

【００１９】ワーク１のプリヘミング加工が終了する
と、加圧シリンダ１４のピストンロッド１４ａが上方へ
退動して押圧ローラ１７が上方へ退避し、位置変えシリ
ンダ１３のピストンロッド１３ａが外方へ退動して受け
ローラ１２が押圧ローラ１７の第２加圧部１９の下方へ
変位し、ロボットハンド９がワーク受け６側へ若干進動
してプリヘミング加工済みのワーク１の端縁の一部が受
けローラ１２によって受け止められて折り曲げ縁３の一
部が両ローラ１２，１７間に挿入される。

【００２０】この状態で、加圧シリンダ１４のピストン
ロッド１４ａが下方へ進動して押圧ローラ１７が下降す
る。押圧ローラ１７が下降すると、押圧ローラ１７の第
２加圧部１９がプリヘミング加工済みのワーク１の折り
曲げ縁３の一部を下方へ押圧し、折り曲げ縁３の一部が
さらに約４５°曲げ変形してワーク１のインナパネル１
ｂの周縁２上に重ね合わされる。

【００２１】続いて、ロボットハンド９が前記プログラ
ムに従って移動を開始し、押圧ローラ１７の第２加圧部
１９がワーク１の折り曲げ縁３に圧接して転動し、約４
５°に曲げ変形した折り曲げ縁３を順次下方へ押圧して
折り上げ縁３が周縁２上に重ね合わされた状態となるま
で順次曲げ変形させながらワーク１の輪郭形状通りに移
動し、ワーク１の折り曲げ縁３が全周にわたってさらに
約４５°折り曲げられてワーク１の周縁部にはインナパ
ネル１ｂの周縁２を間に挟み込んだ状態で２つ折り状に
折り曲げられたヘム部４が成形される。

【００２２】続いて、上記した構成をもつ実施例の作用
と効果を説明する。本例ではワーク１の輪郭形状通りに
移動制御されるロボットマニュピレータ８の手首部８ａ
にはワーク１の端縁の下面に圧接して転動する受けロー
ラ１２と、ワーク１の折り曲げ縁３をプリヘミング加工
角度に曲げ変形させる第１加圧部１８およびプリヘミン
グ加工済みのワークの折り曲げ縁３をヘミング加工角度
に曲げ変形させる第２加圧部１９を有し、折り曲げ縁３
に圧接して転動する押圧ローラ１７と、受けローラ１２
を両加圧部１８、１９のうちの一方が受けローラ１２に
対向するように変位させる位置変えシリンダ１３と、押
圧ローラ１７を昇降させる加圧シリンダ１４とを備えた
ロボットハンド９を結合してある。

【００２３】このため、ロボットマニュピレータ８のロ
ボットハンド９はワーク１の端縁を両ローラ１２，１７
によって挟圧して折り曲げ縁３を折り曲げながら移動
し、ワーク１の折り曲げ縁３を折り曲げる押圧力を受け
ローラ１２によって受け止めてロボットマニュピレータ
８の手首部８ａに対して押圧力を加えずにワーク１の折
り曲げ縁３を曲げ変形させることができ、ワーク１の折
り曲げ縁３を曲げ変形させるときにロボットマニュピレ
ータ８の手首部８ａに加わる負荷を低減させてワーク１
のプリヘミング加工およびヘミング加工を円滑に遂行す
ることができる。

【００２４】従って、ロボットマニュピレータ８の手首
部にガタツキが起生して加工精度が低下する不具合を解
消することができ、製品の加工精度および製品の品質を
向上させることができる。また、プレス機によるヘミン
グ加工に比してヘミング加工工程の生産性を向上させて
ヘミング加工装置の汎用性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示すヘミング加工装置の側
面図である。

【図２】ワークの折り曲げ態様を説明するワークの要部
の断面図である。

【図３】プリヘミング加工過程を示すロボットハンドの
側面図である。

【図４】ヘミング加工過程を示すロボットハンドの側面
図である。

【図５】従来のヘミング加工方法を示すプレス機の正面
図である。

【図６】従来のヘミング加工方法を示すヘミング加工装
置の要部の側面図である。

【符号の説明】

１ ワーク ３ 折り曲げ縁 ８ ロボットマニュピレータ ９ ロボットハンド １２ 受けローラ １３ 位置変えシリンダ １４ 加圧シリンダ １７ 押圧ローラ １８ 第１加圧部 １９ 第２加圧部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 英幸 愛知県岡崎市大和町家下38番地 株式会社 エムイージー内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの輪郭形状通りに移動制御される
   ロボットマニュピレータの手首部にはワークの端縁の下
   面に圧接して転動する受けローラと、ワークの折り曲げ
   縁をプリヘミング加工角度に曲げ変形させる第１加圧部
   およびプリヘミング加工済みのワークの折り曲げ縁をヘ
   ミング加工角度に曲げ変形させる第２加圧部を有し、前
   記折り曲げ縁に圧接して転動する押圧ローラと、前記受
   けローラと前記押圧ローラとの相対位置を前記両加圧部
   のうちの一方が前記受けローラに対向するように変位さ
   せる位置変えシリンダと、前記押圧ローラを昇降させる
   加圧シリンダとを結合したヘミング加工装置。