(57)【要約】【課題】ワークＷの縁部に加圧部を回動させて、曲げ加工を行う曲げ加工装置及び曲げ加工方法を提供する。【解決手段】曲げ加工装置１０は、ワークＷの縁部に対して曲げ加工を行う加圧部４０と、該加圧部４０に連結された支点部４２とを有する曲げ加工機構２０と、前記加圧部４０と支点部４２との間に配置され、一方の面にワークＷが載置位置決めされると共に、他方の面に前記支点部４２を受容する支点受け部２８が設けられた加工テーブル２４（ワーク支持手段）と、曲げ加工機構２０を移動自在に支持するロボット２２とを有し、前記ロボット２２は、支点部４２と支点受け部２８との接触点を支点として、加圧部４０を回動させることにより、前記ワークＷの縁部に対して曲げ加工を行う。【選択図】図２
2010184275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの縁部に対して曲げ加工を行う加圧部と、前記加圧部に連結される支点部とを有する曲げ加工機構と、
前記ワークが載置位置決めされるワーク受け部と、前記支点部が係合する支点受け部とが設けられたワーク支持手段と、
前記曲げ加工機構を移動自在に支持する駆動手段と、
を有し、
前記駆動手段は、前記支点部を前記支点受け部に係合させて、前記支点部を中心に、前記加圧部を回動させることにより該加圧部で前記ワークの縁部を曲げ加工することを特徴とする曲げ加工装置。
【請求項２】
請求項１記載の曲げ加工装置において、
前記支点部は頂面が円弧状であり、前記支点受け部は前記支点部の頂面を受容する円弧状の凹部であり、前記支点受け部の凹部の半径は前記支点部の頂面の半径より大であることを特徴とする曲げ加工装置。
【請求項３】
ワーク支持手段に支持されたワークの縁部に対して、曲げ加工機構を構成する加圧部により曲げ加工を行う曲げ加工方法において、
前記加圧部に連結された支点部を、前記ワーク支持手段に設けられた支点受け部に係合させる工程と、
前記支点部を支点として前記加圧部を前記ワークの縁部に指向して回動圧接することにより前記ワークの縁部を曲げ加工する工程と、
前記支点受け部から前記支点部を離間させる工程と、
を有することを特徴とする曲げ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状のワークの縁部を折り曲げる曲げ加工装置及び曲げ加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のボンネット、トランク及びドア等では、これらを構成するパネルの縁部をパネルの内側方向へ折り曲げるヘミング加工が行われている。このヘミング加工には、特許文献１に記載されているヘミング装置、すなわち、固定金型の上にパネルを位置決め保持しておき、該パネル縁部のフランジに対して加圧部を押しつけながら折り曲げるヘミング装置等が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−８８５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のヘミング装置は、固定型と可動型とを有し、前記可動型をラムの駆動作用下にプッシュロッドを介して可動型に押し付ける構成を採用しており、装置が高価であるし、自動車の生産ラインのような小スペースの現場には適合せず、前記ヘミング装置をより一層小型化及び簡素化することが困難であるという不具合がある。しかも、前記ヘミング装置は、プッシュロッドを変位させるための駆動源と、可動型を回動させるための駆動源の如く複数の駆動装置を必要とし、構成自体複雑であるし、両駆動源の整合性ある制御を行わなければならない。
【０００５】
本発明は上記した不具合を解決するためになされたもので、ワークの縁部に対し曲げ加工を行う際に、ロボットの先端に設けた治具で簡単に且つ迅速にヘミング加工作業が遂行でき、しかも小型化及び簡素化が達成される曲げ加工装置及び曲げ加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の請求項１で特定される発明は、ワークの縁部に対して曲げ加工を行う加圧部と、前記加圧部に連結される支点部とを有する曲げ加工機構と、
前記ワークが載置位置決めされるワーク受け部と、前記支点部が係合する支点受け部とが設けられたワーク支持手段と、
前記曲げ加工機構を移動自在に支持する駆動手段と、
を有し、
前記駆動手段は、前記支点部を前記支点受け部に係合させて、前記支点部を中心に、前記加圧部を回動させることにより該加圧部で前記ワークの縁部を曲げ加工することを特徴とする。
【０００７】
前記請求項１で特定される発明によれば、支点部を中心に、すなわち、回動中心としての加圧部を回動させ、該加圧部の加圧がワークの縁部を曲げ加工する。極めて簡単な構成で短時間に確実に曲げ加工が営まれる。
【０００８】
本願の請求項２で特定される発明は、請求項１記載の曲げ加工装置において、
前記支点部は頂面が円弧状であり、前記支点受け部は前記支点部の頂面を受容する円弧状の凹部であり、前記支点受け部の凹部の半径は前記支点部の頂面の半径より大であることを特徴とする。
【０００９】
前記請求項２で特定される発明によれば、支点受け部の円弧状の凹部の半径が支点部の頂面の半径よりも大であるために、両者が齧り合うことなく容易に曲げ加工が行われる。
【００１０】
本願の請求項３で特定される発明は、ワーク支持手段に支持されたワークの縁部に対して、曲げ加工機構を構成する加圧部により曲げ加工を行う曲げ加工方法において、
前記加圧部に連結する支点部を、前記ワーク支持手段に設けられた支点受け部に係合させる工程と、
前記支点部を支点として前記加圧部を前記ワークの縁部に指向して回動圧接することにより前記ワークの縁部を曲げ加工する工程と、
前記支点受け部から前記支点部を離間させる工程と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
前記請求項３で特定される発明は前記請求項１と同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、曲げ加工機構におけるワークへの接近、ワークに対する曲げ加工、そしてワークからの離間に際して、回動する加圧部を備えた、該曲げ加工機構を有する曲げ加工装置を用いている。従って、曲げ加工装置をより一層小型化及び簡素化することが可能となる。
【００１３】
また、本発明によれば、曲げ加工機構に設けられた支点部が支点受け部に係合しながら、加圧部をワークの縁部に対し当接させ、該ワークの縁部に対する曲げ加工を行うことにより、小さな駆動力で大きな曲げ加工力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る曲げ加工装置の概略斜視説明図である。
【図２】図１に示す曲げ加工装置におけるロボットの先端に設けられた曲げ加工機構とワークとの関係を示す概略側面図である。
【図３】図２に示す曲げ加工機構の斜視図である。
【図４】図２に示す曲げ加工機構の支点部がワーク側の支点受け部に係合する状態を示す説明図である。
【図５】図４に示す曲げ加工機構の支点部がワーク側の支点受け部に係合する状態の一部拡大説明図である。
【図６】図２に示す曲げ加工機構によってワークを曲げ加工している状態を示す説明図である。
【図７】本実施の形態に係る曲げ加工装置を用いてワークを曲げ加工する処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る曲げ加工装置について、その曲げ加工方法との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態としての曲げ加工装置１０により、自動車のボンネットを構成するアウタパネル１２とインナパネル１４とからなるワークＷの縁部に対して曲げ加工を行う状態を説明するための斜視図である。本実施形態に係る曲げ加工装置１０は、ワークＷのアウタパネル１２の縁部から略直角に起立した形状のフランジ部１６を該アウタパネル１２の内側方向へ折り曲げることで、ワークＷの縁部に対する曲げ加工を行う。
【００１７】
図１に示すように、曲げ加工装置１０は、ワークＷを載置する加工台１８と、先端に曲げ加工機構２０を保持するロボット２２とを有する。ワークＷは、前記加工台１８に載置された加工テーブル（ワーク支持手段）２４に位置決め保持されている。なお、ワークＷは、図示しないワーク自動搬送手段によって加工テーブル２４に搬入、搬出される。
【００１８】
ロボット２２は、産業用多関節型ロボットであって、プログラム動作により曲げ加工機構２０を任意の位置に且つ任意の姿勢に移動可能である。該ロボット２２は、図示しないティーチングペンダントの操作により、実際に動作を行わせながらティーチングを行うことができる。さらに、３次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）等を用いたオフライン処理によって、実際のロボット２２を動作させることなくティーチングを行うことも可能である。このようなロボット２２は、制御装置であるコントローラ２６の制御下に動作する。
【００１９】
加工テーブル２４は、その上面（ワーク受け部）にワークＷが載置される一方、下面には、図２に示すように、断面が湾曲した凹部として支点受け部２８が形成されている。前記支点受け部２８は、後述する支点部４２に係合し、該支点受け部２８と該支点部４２との接触点が回動支点として機能する。実際、前記支点受け部２８は、図１に示すように加工テーブル２４の端部に沿って一点鎖線方向に長尺に延在する。なお、前記支点受け部２８をワークＷが載置される加工テーブル２４の上面に設けても良いし、又はその側面側に設けてもよい。
【００２０】
図２及び図３に示すように、曲げ加工機構２０は、ロボット２２のアーム先端に固定された屈曲するブラケット３２の下端面に取り付けられる。前記曲げ加工機構２０は、前記ブラケット３２に固定される基部３４と、該基部３４に固着される支持部３６とを有し、前記基部３４はボルト３８ａ〜３８ｄにより、前記ブラケット３２の水平面に固定される。
【００２１】
図２に示される側面視で、前記支持部３６は、上部が下部より長い略コの字形状であって、該支持部３６は、ワークＷのフランジ部１６に対して曲げ加工を行う加圧部４０と、加工テーブル２４の裏面に設けられた支点受け部２８と係合する支点部４２とを有する。前記加圧部４０側と支点部４２側とを一体的に連結する連結部４４は、ボルト４６ａ〜４６ｄにより、基部３４に固定される。
【００２２】
加圧部４０は、前記支持部３６の上部の先端に設けられた第１取付部４８に固定される。なお、前記フランジ部１６と圧接する加圧部４０の下端面４０ａに、破線で示すようにワークＷのフランジ部１６と係合する溝部を設けてもよい。
【００２３】
一方、支点部４２は、加工テーブル２４に設けられた支点受け部２８に係合する円弧状の凸部５０と、前記凸部５０と一体的であり、該凸部５０を位置決め固定する基台５４とを有する。凸部５０は基台５４から立ち上がった膨出部５５の略中央部にその延在方向に直交する円弧表面を有する。図４に示すように、前記凸部５０の湾曲した頂部は、断面が湾曲した凹部からなる支点受け部２８の頂面に接触可能である。この場合、図５に示すように、凸部５０の半径ｒ１は、支点受け部２８の半径ｒ２よりも小さい（ｒ１＜ｒ２）。そのため、前記凸部５０は、その頂部が前記支点受け部２８の頂面に接触するとともに、凸部５０の頂部の両側と前記支点受け部２８との間には隙間Ｓ１、Ｓ２が形成される。前記隙間Ｓ１及びＳ２は前記支点部４２が揺動する程度に応じて支点受け部２８の領域内でその幅が相対的に変化する。このような形状により、ワークＷの縁部を曲げ加工する際、凸部５０の頂部と前記支点受け部２８の頂面との接触点を支点として、該凸部５０が支点受け部２８と噛み付くことはなく、容易に回動することができる。なお、支点部４２に、図示していないが、前記凸部５０を膨出部５５に沿って変位可能なように位置調整機構を設けてもよい。前記支点部４２を支点受け部２８に指向して変位させて位置を調整するためである。
【００２４】
一方、前記加圧部４０は部厚い平板状の金属板からなり、前記支点部４２とは対向するように支持部３６に固定される。すなわち、前記加圧部４０はボルト５６ａ、５６ｂにより第１取付部４８に固定され、前記支点部４２はボルト５８ａ、５８ｂにより第２取付部５２に固定される。前記加圧部４０の先端は、前記支点部４２よりもワークＷのフランジ部１６に近接した位置まで延在している。
【００２５】
本実施形態における曲げ加工装置１０の曲げ加工機構２０は、以上のように構成されるものであって、次に、該曲げ加工装置１０を用い、図１に示すコーナー部Ｃｎを含むワークＷのフランジ部１６の曲げ加工処理について、図を参照しながら以下に説明する。なお、図４及び図６において、矢印Ａ１、Ａ２は曲げ加工機構２０の回動方向を示すものとする。
【００２６】
先ず、加工台１８上に固定された加工テーブル２４上にワークＷを載置する（図７のステップＳ１、以下同様）。その際、ワークＷは、前記加工テーブル２４に設けられた支点受け部２８にコーナー部Ｃｎを対応させた状態で配置される。
【００２７】
次いで、図２に示すコントローラ２６の制御下にロボット２２を動作させ、ワークＷから離間した状態（以下、待機状態と記す）から曲げ加工機構２０に固定された支点部４２をワークＷのコーナー部Ｃｎに対応する支点受け部２８に係合させる（ステップＳ２）。図４に示すように、この動作によって支点部４２の頂部は支点受け部２８の湾曲する頂面に接触する。以下、この状態を初期状態と規定する。
【００２８】
次に、前記初期状態から、図６に示すように、曲げ加工機構２０を、支点部４２の頂部と支点受け部２８の湾曲する頂面との接触点を支点として、加圧部４０がワークＷのフランジ部１６に接近する方向、すなわち、矢印Ａ１方向に回動させ、加圧部４０をワークＷのフランジに圧接させた後、ワークＷのフランジ部１６側に揺動させる。この場合、支点部４２に設けられた凸部５０の半径ｒ１は、支点受け部２８の半径ｒ２より小さく、該凸部５０が支点受け部２８に噛み付くことなく、滑らかに矢印Ａ１方向に曲げ加工機構２０を回動させることができる。これによって、前記ワークＷのフランジ部１６がインナパネル１４側へと屈曲し、アウタパネル１２と一体化する。
【００２９】
前記曲げ加工実行後、前記曲げ加工機構２０を、支点部４２の頂部と支点受け部２８の湾曲する頂面との接触点を支点として、加圧部４０を曲げ加工により折曲されたワークＷのフランジ部１６から離間する方向、すなわち、矢印Ａ２方向に回動させ、初期状態の姿勢に復帰させる（ステップＳ４）。
【００３０】
その後、支点受け部２８から支点部４２を離間させ、曲げ加工機構２０を前記待機状態の位置まで移動させる（ステップＳ５）。
【００３１】
次いで、ロボット２２のアームを図１の一点鎖線に沿って移動させ、次なる曲げ加工を行ない、以下、これを繰り返す。
【００３２】
なお、前記実施の形態では、曲げ加工装置１０によりワークＷのコーナー部Ｃｎ周辺の曲げ加工を行う場合を例示して説明したが、前記曲げ加工装置１０によれば、前記のようなコーナー部Ｃｎ以外のワークＷの縁部に対しても好適に用いることが可能である。
【００３３】
本実施の形態によれば、曲げ加工装置１０は、曲げ加工機構２０をワークＷの縁部に接近させ、ワークＷの縁部に対し、加圧部４０により曲げ加工を行い、その後、該曲げ加工機構２０をワークＷの縁部から離間させるという一連の曲げ加工作業をロボットによって行うことができるため、曲げ加工作業毎に別々に複数の駆動源を設ける必要がなく、曲げ加工装置１０がより一層小型化し、しかもその構成も簡素化する。
【００３４】
また、曲げ加工装置１０は、ワークＷの縁部に近接した位置から、加圧部４０、支点部４２、ロボット２２となるように配置され、且つ加圧部４０と支点部４２との間の距離は支点部４２とロボット２２との間の距離より短くなるように設定され、該支点部４２と支点受け部２８との接触点を支点として、てこの原理により、ワークＷの縁部に対する曲げ加工を行う。その結果、ロボット２２の駆動作用下に、曲げ加工機構２０を回動することにより、該曲げ加工を行うことのできる十分な曲げ加工力を得ることが可能となる。一般的に、直角に近い角度で成形されたコーナー部Ｃｎに対し、曲げ加工を行うためには大きな曲げ加工力が必要とされるが、本実施の形態によれば、大きな駆動力を有する駆動源を設けることなく、大きな曲げ加工力を得ることが可能である。
【００３５】
本発明に係る曲げ加工装置及び曲げ加工方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００３６】
１０…曲げ加工装置              １２…アウタパネル
１４…インナパネル              １６…フランジ部
１８…加工台                    ２０…曲げ加工機構
２２…ロボット                  ２４…加工テーブル
２８…支点受け部                ３２…ブラケット
３４…基部                      ３６…支持部
４０…加圧部                    ４２…支点部
４４…連結部                    ４８…第１取付部
５０…凸部                      ５２…第２取付部
５４…基台
【図１】
2010184275.tif 000003
【図２】
2010184275.tif 000004
【図３】
2010184275.tif 000005
【図４】
2010184275.tif 000006
【図５】
2010184275.tif 000007
【図６】
2010184275.tif 000008
【図７】
2010184275.tif 000009