(57)【要約】  ターンテーブルを母体とするヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２の二つの受け治具２２にはそれぞれにヘミングダイが搭載可能であり、ヘミングダイをサブステージＳ１１に割り出した上でヘミング加工ロボット１Ａ，１Ｂまたは２Ａ，２Ｂにてローラーヘミング加工を施す。ヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２に近接して、複数のヘミングダイを整列収容するダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂを設けてある。ダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂとヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２のサブステージＳ１２との間で、第１，第２のダイ入れ替えロボット１７，１９でヘミングダイの入れ替えを行う。これにより、他品種少量生産のローラーヘミング加工に好適なローラーヘミング加工システムを提供できる。
2012039320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象となるワークをヘミングダイに位置決め支持させた上で、ロボットアームに持たせたローラー状のヘミング加工ツールにてワークの周縁部にヘミング加工を施すにあたり、使用するヘミングダイをワークの種別に応じて交換可能としたローラーヘミング加工システムであって、
補強用のダイプレートにダイ本体を取り付けたヘミングダイと、
ヘミング加工ステージに配置されて上記ヘミングダイを着脱可能に位置決め固定することが可能な受け治具と、
ワークの種別に応じた複数種類のヘミングダイが縦置き姿勢にて整列収容されているダイストレージ装置と、
上記受け治具とダイストレージ装置との間で、ヘミングダイを揺動可能に把持して当該ヘミングダイの入れ替えを行うダイ入れ替えロボットと、
上記受け治具とダイストレージ装置にそれぞれに設けられ、その受け治具またはダイストレージ装置に投入されるヘミングダイの姿勢を規制するガイド部と、
を備えているローラーヘミング加工システム。
【請求項２】
ダイストレージ装置にはワークの種別に応じた複数種類のヘミングダイが後傾姿勢にて整列収容されている請求項１に記載のローラーヘミング加工システム。
【請求項３】
上記受け治具はヘミングダイを後傾姿勢にて着脱可能に位置決め固定するようになっている請求項２に記載のローラーヘミング加工システム。
【請求項４】
上記ダイプレートとともにヘミングダイを形成しているダイ本体がワークの種別ごとに相違しているのに対して、ダイプレートはワークの種別にかかわらず共通のものであって且つ矩形の多孔板状のものとしてあり、
ダイプレートにはワークの種別に応じたダイ本体をボルト・ナット締結にて着脱可能に固定してある請求項３に記載のローラーヘミング加工システム。
【請求項５】
上記ダイ本体は少なくともワークのヘミング加工部位に相当する部分を閉ループの枠状に残した中抜き構造のものである請求項４に記載のローラーヘミング加工システム。
【請求項６】
上記ダイプレートの一辺部にはフック部を設けてあり、ダイ入れ替えロボットのハンドはこのフック部を把持部としてヘミングダイを直立姿勢で吊り上げまたは吊り下げ支持するようになっている請求項５に記載のローラーヘミング加工システム。
【請求項７】
ダイ入れ替えロボットのハンドは直立姿勢で吊り上げまたは吊り下げ支持したヘミングダイの揺動を抑制する振れ止め装置を備えている請求項６に記載のローラーヘミング加工システム。
【請求項８】
ヘミング加工ステージの受け治具とダイストレージ装置との間に仮置き台を配置してあり、
仮置き台とダイストレージ装置との間でヘミングダイの入れ替えを行う第１のダイ入れ替えロボットと、仮置き台と受け治具との間でヘミングダイの入れ替えを行う第２のダイ入れ替えロボットとを独立して設けてある請求項７に記載のローラーヘミング加工システム。
【請求項９】
ヘミング加工ステージにはターンテーブルを配置してあるとともに、このターンテーブルの上に回転対称のかたちで傾斜姿勢の一対の受け治具を搭載してあり、ターンテーブルの回転動作に応じてそれぞれの受け治具をヘミング加工位置に割り出すようになっている請求項８に記載のローラーヘミング加工システム。
【請求項１０】
上記フック部はダイプレートのうちダイ本体を取り付けてある表面側に設けてある請求項９に記載のローラーヘミング加工システム。
【請求項１１】
上記ダイプレートの裏面にガイドローラを設けてある請求項１０に記載のローラーヘミング加工システム。
【請求項１２】
上記ダイストレージ装置には、ガイド部として、当該ダイストレージ装置に整列収容されるヘミングダイを支える複数のシートプレートを傾斜姿勢にて設けてある請求項１１に記載のローラーヘミング加工システム。
【請求項１３】
上記ダイストレージ装置にヘミングダイが整列収容される際には、ヘミングダイにおけるダイプレートの裏面のガイドローラがシートプレートに当接するようになっている請求項１２に記載のローラーヘミング加工システム。
【請求項１４】
上記受け治具には、ガイド部として、当該受け治具に投入されるヘミングダイを支える複数のガイドウェイを設けてある請求項１３に記載のローラーヘミング加工システム。
【請求項１５】
上記受け治具にヘミングダイが投入される際には、ヘミングダイにおけるダイプレートの裏面のガイドローラがガイドウェイに当接するようになっている請求項１４に記載のローラーヘミング加工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラーヘミング加工システムに関し、より詳しくは、ロボットアームに持たせたローラー状のヘミング加工ツールにてワークにヘミング加工を施すにあたり、使用するヘミングダイをワークの種別に応じて交換可能としたローラーヘミング加工システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
古くからの上下型によるプレス式のヘミング加工以外に、ロボットアームに持たせたローラー状のヘミング加工ツールにてヘミング加工を行うようにしたものが特許文献１等にて知られている。そして、上記プレス式のヘミング加工を前提として、ワークの種類変更に伴う上下型の段取り替え作業を効率良く行える他品種少量生産に好適なヘミング加工システムが特許文献２，３にて提案されている。同様に、上記のようなローラーヘミング加工を前提として、ワークの種類変更に伴う下型の段取り替え作業を効率良く行える他品種少量生産に好適なヘミング加工システムが特許文献４にて提案されている。【０００３】
特許文献２，３に記載されたものでは、ワークの種類に応じた複数種類の上下型がセットで保管さされているストレージエリアとプレス機械との間で、台車式その他の搬送装置を用いて上下型をセットで入れ替えるようになっている。【０００４】
また、特許文献４に記載されたものでは、加工ステージの近くに下型置台を用意するとともに、ワークの種類（種別）にかかわらず共通の汎用治具の上にワークの種類ごとに相違する下型を搭載したものを複数組用意して、これらを上記下型置台に保管してある。そして、ワークの種類が変更になった際には、フォークリフト等を用いて上記加工ステージと下型置台との間で下型を汎用治具ごと入れ替えるようになっている。【０００５】
しかしながら、特許文献２，３に記載された従来の加工システムによれば、重量が数トン〜数十トンにも及ぶ複数種類の上下型をいわゆる平置きのかたちでストレージエリアに保管しておく必要があるため、必然的にストレージエリアの占有面積が大きなものとなり、スペース効率が悪くなる。また、重量が数トン〜数十トンにも及ぶ上下型をセットで入れ替えるため、型交換作業が繁雑で必然的に型交換に要する時間が長くなり、プレス機械の実稼働率が低下することとなって好ましくない。【０００６】
また、特許文献４に記載された従来の加工システムによれば、汎用治具に搭載された下型の交換作業をフォークリフト等にて行うこととしているため、上下型をセットで交換する場合ほどではないものの、重量物を扱う作業故に下型の交換作業に時間がかかり、効率的でない。また、下型置台に保管できる下型の数に制約があり、加工対象となるワークの種類が一段と多くなる他品種少量生産の場合には対応することができない。例えば自動車のドアのヘミング加工のように複数車種分のフロントドアおよびリアドアのそれぞれのヘミング加工に対応しようとすると、必然的に保管しなければならない下型の数も多くなるとともに、選択すべき下型の種別および下型置台内での下型の位置の特定も作業者に依存することになり、頻繁に行わなければならない下型の交換作業に柔軟に対応することができなくなる。その上、用意する下型の種類が多くなるのに伴って、一つで数百ｋｇ〜数トンにも及ぶ多くの下型の保管に大きなスペースを必要とし、下型の保管のための占有面積の増大によりスペース効率が悪くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２３７６３号公報
【特許文献２】特開平４−３７４２３号公報
【特許文献３】特開２００４−２１６４０４号公報
【特許文献４】特開２００３−２２５７２１号公報
【発明の概要】
【０００８】
本発明は上記のような課題に着目してなされたものであり、加工対象となるワークの種類が一段と多くなる他品種少量生産の場合であっても、型の自動交換をもって柔軟に対応することが可能なローラーヘミング加工システムを提供するものである。
【０００９】
本発明は、加工対象となるワークをヘミングダイに位置決め支持させた上で、ロボットアームに持たせたローラー状のヘミング加工ツールにてワークの周縁部にヘミング加工を施すにあたり、使用するヘミングダイをワークの種別に応じて交換可能としたローラーヘミング加工システムである。そして、補強用のダイプレートにダイ本体を取り付けたヘミングダイと、ヘミング加工ステージに配置されて上記ヘミングダイを着脱可能に位置決め固定することが可能な受け治具と、ワークの種別に応じた複数種類のヘミングダイが縦置き姿勢にて整列収容されているダイストレージ装置と、上記受け治具とダイストレージ装置との間で、ヘミングダイを揺動可能に把持して当該ヘミングダイの入れ替えを行うダイ入れ替えロボットと、上記受け治具とダイストレージ装置にそれぞれに設けられ、その受け治具またはダイストレージ装置に投入されるヘミングダイの姿勢を規制するガイド部と、を備えている。
【００１０】
したがって、このシステムでは、加工対象となるワークの種別を変更する際には、そのワークの種別情報とともにヘミングダイの交換指令をダイ入れ替えロボットに付与する。この交換指令を受けてダイ入れ替えロボットは、ヘミング加工ステージの受け治具上にヘミングダイがある場合には、その既存のヘミングダイを取り出してダイストレージ装置の元の位置に戻す。さらに、ダイ入れ替えロボットは、先のワーク種別情報に応じた所定のヘミングダイをダイストレージ装置から取り出して、ヘミング加工ステージの受け治具にセットする。これにより、ワークの種別変更に応じた新たなヘミング加工が可能となる。
【００１１】
本発明によれば、加工対象となるワークの種別変更に伴うヘミングダイの交換作業を効率的に行えることから、加工対象となるワークの種類が一段と多くなる他品種少量生産の場合であっても無理なく且つ柔軟に対応することができ、生産性が向上する。特に、ダイストレージ装置では複数種類のヘミングダイが縦置き姿勢にて整列収容されているため、保管してあるヘミングダイの数の割にはヘミングダイの保管のための占有スペースが小さく、スペース効率に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るローラーヘミング加工システムの具体的な実施の形態を示す図で、システム全体の概略構造を示す平面説明図。
【図２】ローラーヘミング加工の加工形態の説明図で、（Ａ）はプリヘム加工の原理を示す説明図、（Ｂ）は本ヘム加工の原理を示す説明図。
【図３】ヘミング加ロボットに装着されるツールユニットの要部斜視図。
【図４】図３とは別の方向から見たツールユニットの要部斜視図。
【図５】図１に示したヘミング加工ステージにおける受け治具の正面説明図。
【図６】図５の平面説明図。
【図７】図５の右側面説明図。
【図８】ヘミングダイの詳細を示す斜視図。
【図９】図８のヘミングダイがストレージされるダイストレージ装置の要部斜視図。
【図１０】第１，第２のダイ入れ替えロボットに装着されるダイ入れ替え用ハンドの要部斜視図。
【図１１】図１０のダイ入れ替え用ハンドにて図９のダイストレージ装置からヘミングダイを吊り上げた状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本発明に係るヘミング加工システム全体の平面的な概略説明図であって、ここでは、ドアアウターパネルとドアインナーパネルとのヘミング結合をもって構成される自動車のドアパネル（フロントドアパネルまたはリアドアパネル）のヘミング加工に適用した例を示している。
【００１４】
ドアパネルのローラーヘミング加工とは、図２の（Ａ）に示すように、ドアインナーパネルＰｂとヘミング結合されることになるドアアウターパネルＰａの周縁部には予めヘミングフランジ部Ｆ１が曲折形成されていることから、ヘミングダイＤとドアアウターパネルＰａおよびドアインナーパネルＰｂとの相対位置決めを行った上で、ローラー状のヘミング加工ツールであるところのヘミングローラーＲを用いてドアアウターパネルＰａ側のヘミングフランジ部Ｆ１をドアインナーパネルＰｂ側のヘミングフランジ部Ｆ２側に４５度程度まで折り曲げるプリヘム加工（予備曲げ）と、同図（ｂ）に示すように、同じくヘミングローラーＲを用いてそのプリヘム加工後のヘミングフランジ部Ｆ１をドアインナーパネルＰｂ側のヘミングフランジ部Ｆ２に重合するまでさらに折り返してヘミングフランジ部Ｆ１，Ｆ２同士をヘミング結合するる本ヘム加工（本曲げ）の双方を含むものである。
【００１５】
図１のヘミング加工システムでは、後述するターンテーブル２１（図５〜７参照）を母体とする二つのヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２を設けてあり、これらの二つのヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２にて交互にドアパネルのヘミング加工が行われる。また、それぞれのヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２には、ワークのセットと取り出しおよびヘミングダイの入れ替え（段取り替え）のためのサブステージＳ１２と、実際にヘミング加工（先に述べたプリヘム加工と本ヘム加工の双方を含む。）が行われる実加工ステージとしてのサブステージＳ１１とが用意されている。各サブステージＳ１１にはヘミング加工を司る２台のヘミング加工ロボット１Ａ，１Ｂまたは２Ａ，２Ｂを配置してある。なお、ターンテーブルを母体として構成された二つのヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２には、後述するヘミングダイ２７（図８に記載のもの）が着脱可能に位置決め固定されることになる一対の受け治具２２（図５〜７に記載のもの）を設けてある。
【００１６】
各ヘミング加工ロボット１Ａ，１Ｂまたは２Ａ，２Ｂのアーム先端には図３，４に示すようなツールユニット３を設けてある。ツールユニット３のホルダ４にはローラー状のヘミング加工ツールであるところの直径が異なる回転自在な３種類のヘミングローラー５Ａ，５Ｂ，５Ｃを同一軸線上に設けてあり、これら３種類のヘミングローラー５Ａ，５Ｂ，５Ｃを選択的に使い分けることで図２に示したようなヘミング加工が施されることになる。なお、これらのヘミングローラー５Ａ，５Ｂ，５Ｃは図２のヘミングローラーＲに相当している。
【００１７】
図１のヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２には、ドアアウターパネルおよびドアインナーパネルのそれぞれのパネル投入ステージＳ３，Ｓ４が付帯しているとともに、それら双方のパネル投入ステージＳ３，Ｓ４が共有するかたちでシーリングロボット６を配置してある。パネル投入ステージＳ３またはＳ４の所定の治具上に作業者によってドアアウターパネルがセットされると、シーリングロボット６が起動する。シーリングロボット６は、パネル投入ステージＳ３またはＳ４にセットされているドアアウターパネルのうちドアインナーパネルとの接合面に防錆シーラントおよびマスチック材を塗布する。シーリングロボット６によるシーリング作業が終了すると、ドアアウターパネルに重ね合わせるようにして作業者が再びドアインナーパネルをセットする。これにより、ヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２に投入すべきドアパネルアッセンブリが、すなわちドアアウターパネルとドアインナーパネルとが１セットとされたものが仮組みされたことになる。
【００１８】
また、図１のヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２とパネル投入ステージＳ３，Ｓ４との間には、ガイドレール７上を横方向に走行移動可能ないわゆる走行軸を備えたパネルハンドリングロボット８を用意してある。このパネルハンドリングロボット８は、パネル投入ステージＳ３からヘミング加工ステージＳ１のサブステージＳ１２に、同様にもう一方のパネル投入ステージＳ４からヘミング加工ステージＳ２のサブステージＳ１２に、それぞれに先のドアパネルアッセンブリを投入する機能を有する。同時に、このパネルハンドリングロボット８は、ヘミング加工ステージＳ１のサブステージＳ１２から後述する仮置き台９に、もう一方のヘミング加工ステージＳ２のサブステージＳ１２から仮置き台９に、それぞれヘミング加工後のドアパネルを搬出する機能を有する。
【００１９】
パネルハンドリングロボット８には、ガイドレール７をはさんでその両側のハンドストレージ装置１０Ａ〜１０Ｄが付帯している。ハンドストレージ装置１０Ａ〜１０Ｄには、ドアパネルの種別（車種）ごとに形状あるいは仕様が相違する複数のパネルハンドリング用のハンド１１が予めストレージされて待機している。パネル投入ステージＳ３またはＳ４において所定の作業が行われている間に、パネルハンドリングロボット８はハンドストレージ装置１０Ａ〜１０Ｄのなかから該当する車種のハンド１１を選択して、アーム先端のリスト部に自立的に装着した上で待機している。そして、パネル投入ステージＳ３またはＳ４での作業が終了するのを待って、パネルハンドリングロボット８はそのハンド１１にてパネル投入ステージＳ３またはＳ４にあるドアパネルアッセンブリを把持した上で、ヘミング加工ステージＳ１またはＳ２のサブステージＳ１２にあるヘミングダイ２７に投入することになる。
【００２０】
その際に、パネルハンドリングロボット８のハンド１１で把持したドアパネルアッッセンブリにおけるドアアウターパネルとドアインナーパネルとの相対位置決めをハンド１１自体が司っている。そのために、パネルハンドリングロボット８はリスト部からハンド１１を切り離して、そのハンド１１にて相対位置決めがなされているドアインナーパネルとドアアウターパネルとからなるドアパネルアッセンブリをハンド１１ごとヘミング加工ステージＳ１またはＳ２のサブステージＳ１２にてそのヘミングダイ２７に投入して位置決めすることになる。
【００２１】
こうしてヘミング加工ステージＳ１またはＳ２のサブステージＳ１２にてそのヘミングダイ２７上にパネルハンドリングロボット８によってドアパネルアッセンブリが投入されて位置決めされると、ヘミング加工ステージＳ１またはＳ２のサブステージＳ１２の母体であるターンテーブル２２の割り出し回転により、サブステージＳ１２のドアパネルアッセンブリはヘミングダイ２７とともにサブステージＳ１１に割り出されて位置決めされる。そして、サブステージＳ１１において、図３，４に示したようなツールユニット３を有する２台で一組のヘミング加工ロボット１Ａ，１Ｂまたは２Ａ，２Ｂが起動し、２台で一組のヘミング加工ロボット１Ａ，１Ｂまたは２Ａ，２Ｂはいわゆる協調動作をもって、図３，４に示したツールユニット３にて図２に示したようなヘミング加工を実行することになる。これにより、ドアパネルアッセンブリはドアアウターパネルとドアインナーパネルとがその周縁部にてヘミング結合された剛体たるドアパネルと化することになる。
【００２２】
２台で一組のヘミング加工ロボット１Ａ，１Ｂまたは２Ａ，２Ｂによるヘミング加工が終了すると、ヘミング加工ロボット１Ａ，１Ｂまたは２Ａ，２Ｂは原点位置にて待機する。そして、次のサイクルに備えて後述するようなヘミング加工対象となるドアパネルの車種変更に伴うヘミングダイ２７の入れ替え指令があると、図１のヘミング加工ステージＳ１またはＳ２のサブステージＳ１２においてヘミングダイ２７の入れ替え作業が行われることになる。
【００２３】
ヘミング加工ステージＳ１またはＳ２のサブステージＳ１１でのヘミング加工が終了すると、ヘミング加工後のドアパネルはサブステージＳ１２に割り出された上で、再びパネルハンドリングロボット８によって搬出されて、図１の仮置き台９に後傾姿勢にて移載される。この仮置き台９に移載されたドアパネルはさらにアンローディングロボット１２によってドアパネル搬出ステージＳ５の反転治具１３または１４に直立姿勢にて移載される。このドアパネル搬出ステージＳ５では、２台で一組の反転治具１３，１４が鉛直軸心回りに１８０度ごとに回転可能となっていて、２台で一組の反転治具１３，１４が反転動作をするとその都度ヘミング加工後のドアパネルが作業者によって取り出されることになる。
【００２４】
ここで、先に述べたそれぞれのヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２に隣接してダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂを配置してあるととに、それらのダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂ同士の間には、それらの双方のダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂが共有するかたちで、ガイドレール１６上を横方向に走行移動可能ないわゆる走行軸を備えた第１のダイ入れ替えロボット１７を配置してある。さらに、双方のヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２同士の間には、双方のヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２が共有するかたちで仮置き台１８と第２のダイ入れ替えロボット１９を配置してある。なお、第１，第２の入れ替えロボット１７，１９には、そのアーム先端に後述する図１０のような共通のダイ入れ替え用ハンド４４を設けてある。
【００２５】
そして、ヘミング加工対象となるドアパネルの車種変更に伴うヘミングダイ２７の入れ替え指令があると、第２のダイ入れ替えロボット１９が起動して、休止中のヘミング加工ステージＳ１またはＳ２のサブステージＳ１２からヘミングダイ２７を取り出して仮置き台１８に移載する。仮置き台１８に移載されたヘミングダイ２７は今度は第１のダイ入れ替えロボット１７によって取り出されて、ダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂのいずれかの空き領域に戻される。その一方、第１のダイ入れ替えロボット１７は入れ替え指示のあった新しいヘミングダイ２７をストレージ装置１５Ａ，１５Ｂのいずれかの領域から取り出して、仮置き台１８に移載する。そして、仮置き台１８に移載されたヘミングダイ２７は今度は第２のダイ入れ替えロボット１９によって取り出されて、先にヘミングダイ２７を取り出したばかりの休止中のヘミング加工ステージＳ１またはＳ２のサブステージＳ１２に投入してセットすることになる。以上により、ヘミング加工対象となるドアパネルの車種変更に伴うヘミングダイ２７の入れ替えが完了したことになる。
【００２６】
なお、ヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２における受け治具２２やヘミングダイ２７そのものの詳細のほか、ダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂおよびダイ入れ替え用ハンド４４の詳細については後述する。
【００２７】
ここで、先に述べたそれぞれのヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２のうち一方のヘミング加工ステージＳ１における受け治具２２の詳細を図５〜７に示す。なお、もう一方のヘミング加工ステージＳ２における受け治具２２についてもヘミング加工ステージＳ１における受け治具２２と向きが異なるだけでその構成は同一である。
【００２８】
図５は受け治具２２の正面図を、図６は図５の平面図を、図７は図５の右側面図をそれぞれに示している。同図に示すように、ヘミング加工ステージＳ１のベース２０上には水平なターンテーブル２１を配置してあり、このターンテーブル２１は図示しない回転駆動機構の起動により鉛直軸心回りに１８０度ごとに割り出し回転可能となっている。また、そのターンテーブル２１の上には回転対称のかたちで２台で一組の略矩形状の受け治具２２をいわゆる背中合わせのかたちで後傾姿勢にて搭載してある。さらに、各受け治具２２には図８に示すヘミングダイ２７が後傾姿勢にて着脱可能に位置決め固定されることになる。
【００２９】
２台で一組の受け治具２２は先に述べたようにターンテーブル２１とともに１８０度ずつ割り出し回転可能であることから、一方の受け治具２２が図６に示す一対のヘミング加工ロボット１Ａ，１Ｂと正対するサブステージＳ１１に割り出されている時には、他方の受け治具２２がサブステージＳ１２に割り出されていることになる。なお、サブステージＳ１１が実際にヘミング加工が行われる実加工ステージとしての機能を有していて、サブステージＳ１２がワークのセットと取り出しおよびヘミングダイの入れ替え（段取り替え）のための機能を有していることは先に述べたとおりである。これにより、サブステージＳ１１ではヘミング加工ロボット１Ａ，１Ｂによるヘミング加工が行われる一方、サブステージＳ１２では先に述べたようなヘミングダイ２７の入れ替え作業が行われることになる。
【００３０】
図５〜７に示すように、ヘミングダイ２７が後傾姿勢にて着脱可能に位置決め固定されることになる受け治具２２には、図８に示すヘミングダイ２７の位置決め基準となる位置決めブロック２３のほか、複数のロケート装置２４やクランプ装置２５、さらにはカプラー（クイックジョイント）２６を設けてある。さらに、受け治具２２の両側部には、当該受け治具２２に対してヘミングダイ２７を後傾姿勢にて投入して位置決め固定する際に、後述するヘミング２７側のガイドローラ３９（図８参照）が当接しつつ転動することになるプレート状のガイドウェイ３９ａを設けてある。このガイドウェイ３９ａは、受け治具２２に投入されるヘミングダイ２７の姿勢を規制するガイド部として機能することになる。
【００３１】
他方、上記受け治具２２に着脱可能に位置決め固定されることになるヘミングダイ２７の詳細を図８にそれぞれに示す。図８に示すヘミングダイ２７は、補強のための矩形で且つ板状のダイプレート２８の表面上にダイ本体２９をボルト・ナット３０にて着脱可能に位置決め固定したもので、同図のようないわゆる後傾姿勢のままで図５〜７に示す受け治具２２に着脱可能に搭載される。
【００３２】
ダイ本体２９はその形状や仕様がヘミング加工の対象となるドアパネルの車種ごとに微妙に相違しているのに対して、ダイプレート２８そのものはダイ本体２９ごとの車種の相違に関わらず共通のものが統一して使用されている。そして、ヘミングダイ２７は、先に述べたように第１，第２のダイ入れ替えロボット１７，１９によってヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２とダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂとの間で積極的に入れ替えることを前提としているためにその軽量化が図られている。特に、ダイプレート２８としては図８に示すように多孔板状のものが採用されている一方、ダイ本体２９はヘミング加工に直接関与する周縁部のみを残した閉ループのいわゆる中抜き枠状のものが採用されているとともに、中抜き部をバー状の補強部材３１で適宜補強してある。
【００３３】
図８に示すダイプレート２８のうちダイ本体２９が固定されるダイプレート２８の表面上の上端には、先に述べた第１，第２のダイ入れ替えロボット１７，１９による可搬性を考慮して穴３２付きの一対のフック部３３を設けてある一方、ダイプレート２８の下端には図５〜７に示した受け治具２２側の位置決めブロック２３と凹凸嵌合するロケートブロック３４を設けてあるとともに、同じく受け治具２２側のカプラ２６と嵌合するカプラ３５を設けてある。また、ダイプレート２８には、ヘミング加工対象となるドアパネルアッセンブリを先に述べたハンド１１ごと引き込んでダイ本体２９に対して位置決め固定する複数のクランプ装置３６と、同じくヘミング加工対象となるドアパネルアッセンブリを負圧吸引力でダイ本体２９側に引き込んで位置決めするための複数のバキュームカップ３７を装着してある。さらに、ダイ本体２９の周囲には当該ダイ本体２９に対してドアアウターパネルの周縁部を位置決めするための複数の爪部３８を設けてある。
【００３４】
したがって、図５〜７の受け治具２２にヘミングダイ２７を搭載した時には、位置決めブロック２３とロケートブロック３４との凹凸嵌合によって両者の相対位置決めがなされるとともに、双方のカプラ２６，３５同士が嵌合することになる。このカプラ２６，３５同士の嵌合によって、受け治具２２側からヘミングダイ２７側のクランプ装置３６やバキュームカップ３７への作動空気圧の供給が可能となる。その上で受け治具２２側のクランプ装置２５やロケート装置２４によってヘミングダイ２７が堅固に位置決めクランプされることになる。
【００３５】
その一方、上記のように受け治具２２に位置決め固定されているヘミングダイ２７に対してドアパネルアッセンブリがハンド１１とともに投入された時には、複数の爪部３８にて位置決めされた上でクランプ装置３６やバキュームカップ３７にて堅固に固定されることになる。
【００３６】
なお、ダイプレート２８の裏面には、受け治具２２側あるいはダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂ側でのヘミングダイ２７の出し入れ操作等を考慮して複数のガイドローラ３９を装着してある。そのために、受け治具２２に対してヘミングダイ２７を投入する際には、受け治具２２側のガイドウェイ３９ａにダイプレート２８側のガイドローラ３９が当接しつつ転動することになる。ただし、受け治具２２に対するヘミングダイ２７の位置決めクランプは先に述べたクランプ装置２５やロケート装置２４によってなされるので、最終的なヘミングダイ２７の位置決め精度に上記ガイドローラ３９とガイドウェイ３９ａとの当接状態が影響することはない。
【００３７】
このように、ヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２のサブステージＳ１１においては、受け治具２２のほかヘミングダイ２７およびドアパネルアッセンブリまでもが後傾姿勢のままでヘミング加工ロボット１Ａ，１Ｂまたは２Ａ，２Ｂによってヘミング加工が行われることになり、ヘミング加工ロボット１Ａ，１Ｂまたは２Ａ，２Ｂのアームに無理な姿勢を強いることがなく、軌跡の自由度を大きく確保して、安定した加工を行えることになる。
【００３８】
図９は図１に示したダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂの要部の詳細を示している。同図に示すように、フロア上に設置されたダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂは図８に示した複数のヘミングダイ２７を縦置き姿勢、より具体的には後傾姿勢にて多列に整列収容することを目的とするもので、フレーム状のラック４０には一つ一つの後傾姿勢のヘミングダイ２７を支えるために左右で対をなす複数組のシートプレート４１を斜めに配置してある。
【００３９】
ここで、先にも述べたように、それぞれのヘミングダイ２７を構成しているダイ本体２９はヘミング加工対象となるドアパネルアッセンブリの車種に応じて個々に相違しているものの、ダイプレート２８はダイ本体２９の車種の相違にかかわらず共通のものが採用されている。これにより、ダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂそのものの構造の簡素化とともに、そのダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂでのヘミングダイ２７の保管および管理が容易となる。また、モデルチェンジ等に際してヘミングダイ２７の大幅な変更が生じた場合でも、ダイプレート２８そのものは再利用することが可能であり、設備費の低減に寄与できることになる。
【００４０】
そして、傾斜姿勢のシートプレート４１には図５〜７の受け治具２２側の基準ブロック２３と同等の位置決めブロック４２のほかサイドガイドプレート４３を設けてある。したがって、ダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂにおけるラック４０のシートプレート４１上には、図５〜７の受け治具２２に搭載された時と同様の後傾姿勢にて複数のヘミングダイ２７が相互に干渉することなく整然と整列収容されるようになっている。同時に、各ヘミングダイ２７の在席あるいは不在席が図示外のセンサにて検知されて管理されるようになっている。
【００４１】
なお、ダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂにおけるラック４０にヘミングダイ２７を投入する際には、各シートプレート４１に対して図８に示したヘミングダイ２７におけるダイプレート２８の裏面のガイドローラ３９が当接しつつ転動するかたちとなり、したがって、各シートプレート４１はダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂに投入されるヘミングダイ２７の姿勢を規制するガイド部として機能することになる。
【００４２】
このように、多数のヘミングダイ２７を後傾姿勢にて多列にラック４０に収容するようにしたダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂによれば、ヘミングダイ２７をいわゆる平置きにて保管する場合と比べて占有スペースが小さくて済み、スペース効率に優れたものとなる。
【００４３】
ここで、ダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂにおいて、それぞれのヘミングダイ２７が後述する図１１のように直立した姿勢となる縦置き姿勢にて保管するようにすると、一層の占有スペースの縮小化が可能である。ただし、この場合には、各ヘミングダイ２７の転倒防止のために表裏両面からそれぞれのヘミングダイ２７を支える必要があり、ダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂ全体の構造の簡素化を考慮すると、図９に示すように後傾姿勢にて保管することが望ましい。
【００４４】
他方、図１に示したヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２とダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂとの間でのヘミングダイ２７の入れ替えを司る第１，第２のダイ入れ替えロボット１７，１９のダイ入れ替え用ハンド４４の詳細を図１０に示す。同図に示すように、第１，第２のダイ入れ替えロボット１７，１９のリスト部５６に連結されたダイ入れ替え用ハンド４４のフレーム４５には、図８に示したダイプレート２８側のフック部３３を受容可能なスロット４６を有する左右一対の吊りブロック４７を設けてある。この吊りブロック４７にはスロット４６をはさんでその両側に架橋的にまたがるスライド可能なサポートシャフト４８を配置してあり、このサポートシャフト４８は直動型のエアシリンダ４９によってスライド（進退または出没）駆動されるようになっている。
【００４５】
したがって、サポートシャフト４８を一旦後退させた上で、図８に示したダイプレート２８側のフック部３３を吊りブロック４７のスロット４６に挿入してサポートシャフト４８を再度前進させると、サポートシャフト４８がフック部３３の穴３２に挿入されて、ダイ入れ替え用ハンド４４のフレーム４５とヘミングダイ２７のダイプレート２８とが連結される。これにより、図１１に示すように、ダイプレート２８側のフック部３３を把持部として、ダイ入れ替え用ハンド４４にてヘミングダイ２７を重力にまかせて直立姿勢にて吊り上げることができるようになっている。
【００４６】
なお、この場合において、ダイプレート２８側のフック部３３の穴３２にはサポートシャフト４８が貫通しているだけであるから、フック部３３を把持部とするヘミングダイ２７の吊り上げ過程でそのヘミングダイ２７が自重にて直立姿勢となるように徐々に姿勢変更することは許容される。これにより、ヘミングダイ２７を受け治具２２等に移載する際にヘミングダイ２７全体の姿勢を大きく変更する必要がなく、第１，第２のダイ入れ替えロボット１７，１９の動きを単純化できて、作業時間を短縮化することが可能となる。
【００４７】
ここで、図１１に示すように、ダイ入れ替え用ハンド４４にてヘミングダイ２７が自重にて直立姿勢となるように吊り上げた上で、第１のダイ入れ替えロボット１７または第２のダイ入れ替えロボット１９にて所定位置まで搬送しようとすると、慣性力でヘミングダイ２７が揺動することが懸念される。そこで、ダイ入れ替え用ハンド４４のフレーム４５には、その長手方向両端にヘミングダイ２７の振れ止め装置５０を付帯させてある。
【００４８】
この振れ止め装置５０は、先端にパッド５１を有する長短一対のスイングアーム５２，５３を揺動型のエアシリンダ５４，５５にて開閉（旋回）動作させるようにしたものである。そして、図１１に示すように、ヘミングダイ２７が自重にて直立姿勢となるように吊り上げた上で、各振れ止め装置５０のスイングアーム５２，５３を閉方向に旋回動作させると、ダイプレート２８の上端部の表裏両面に各スイングアーム５２，５３のパッド５１が当接する。これにより、ダイ入れ替え用ハンド４４にてヘミングダイ２７を吊り上げた上で搬送する際のヘミングダイ２７の無用な揺動が防止されることになる。その結果、重量物であるヘミングダイ２７をロボット操作にてスムースに搬送することが可能となる。
【００４９】
また、図１１とは逆の動作により、ダイ入れ替え用ハンド４４にて吊り上げたヘミングダイ２７をダイストレージ装置１５Ａまたは１５Ｂ側に戻す際には、ヘミングダイ２７がシートプレート４１に着地するのに先立って、先の振れ止め装置５０の各スイングアーム５２，５３が開動作することになる。これにより、ダイ入れ替え用ハンド４４にてダイストレージ装置１５Ａまたは１５Ｂ側にヘミングダイ２７を後傾姿勢にて移載する際の不都合が解消される。
【００５０】
さらに、図８に示したように、ヘミングダイ２７のダイプレート２８に付帯しているフック部３３は、ダイプレート２８のうちでもダイ本体２９が固定されている面と同じ表面上にあって、実質的にフック部３３の穴３２がダイプレート２８の表面側にオフセットしていることになる。そのため、フック部３３を把持部としてダイ入れ替え用ハンド４４にてヘミングダイ２７を直立姿勢にて吊り上げたり、あるいはその吊り上げたヘミングダイ２７を受け治具２２側またはダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂ側にて後傾姿勢にて投入する際に好都合となり、ヘミングダイ２７が前傾姿勢となってしまうようなことがない。
【００５１】
このように本実施の形態によれば、ヘミング加工対象となるドアパネルの車種変更に伴うヘミングダイ２７の入れ替え作業を、ヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２とダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂとの間で、仮置き台１８を経由して第１，第２のダイ入れ替えロボット１７，１９にて行うようにしたため、ヘミング加工対象となるドアパネルの種類が一段と多くなる他品種少量生産の場合であっても無理なく且つ柔軟に対応することができ、生産性が向上することになる。
【００５２】
また、ヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２とダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂとの間でヘミングダイ２７を入れ替える際に、ヘミングダイ２７の仮置き台１８への一時的な移載と、ターンテーブル２１を母体とするヘミング加工ステージＳ１，Ｓ２での割り出し動作とを併用していることで、ヘミングダイ２７の入れ替え作業を効率的に行え、ロスタイムを短縮化することが可能となる。
【００５３】
特に、ダイストレージ装置１５Ａ，１５Ｂでは複数車種分のヘミングダイ２７が後傾姿勢にて整列収容されているため、保管してあるヘミングダイ２７の数の割にはヘミングダイ２７の保管のための占有スペースが小さく、スペース効率に著しく優れたものとなる。
【図１】
2012039320.tif 000003
【図２】
2012039320.tif 000004
【図３】
2012039320.tif 000005
【図４】
2012039320.tif 000006
【図５】
2012039320.tif 000007
【図６】
2012039320.tif 000008
【図７】
2012039320.tif 000009
【図８】
2012039320.tif 000010
【図９】
2012039320.tif 000011
【図１０】
2012039320.tif 000012
【図１１】
2012039320.tif 000013
【国際調査報告】
2012039320.tif 000014
2012039320.tif 000015