(57)【要約】【課題】ヘミング加工時の異常を検出して、各ワークの折り曲げ接合部分の品質低下を防ぐことのできるヘミング加工方法を提供する。【解決手段】本ヘミング加工方法では、ヘミング加工時常にローラからの加圧力を圧力センサーにより監視し、その加圧力が、予め設定した加圧力の良品波形を基準とする±３σの範囲から外れた場合には異常警告手段が作動して、ヘミング加工が停止される。これにより、ヘミング加工時の異常を検出することができ、各ワークの折り曲げ接合部分の品質低下を防ぐことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のワークのフランジ部を他方のワーク側に折り曲げながら加圧して、両者を折り曲げ接合するヘミング加工方法であって、
ヘミング加工時の加圧力を監視し、その加圧力が、予め設定した加圧力の良品波形を基準とする所定範囲から外れた場合に異常警告することを特徴とするヘミング加工方法。
【請求項２】
一方のワークのフランジ部を他方のワーク側に折り曲げながら加圧して、両者を折り曲げ接合するヘミング加工装置であって、
前記一方のワークのフランジ部を加圧する加圧手段と、
該加圧手段による加圧力を測定する加圧力測定手段と、
該加圧力測定手段からの測定値が、予め設定した加圧力の良品波形を基準とする所定範囲から外れた場合に異常であることを警告する異常警告手段と、
を備えることを特徴とするヘミング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方のワークのフランジ部を他方のワーク側に折り曲げながら加圧して、両者を折り曲げ接合するヘミング加工方法及びヘミング加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のヘミング加工方法では、一方のワークのフランジ部を他方のワーク側に折り曲げながら加圧して、両者を折り曲げ接合する際に、一方のワークのフランジ部への加圧力が常に一定になるように制御して折り曲げ接合を行っていた。
【０００３】
しかしながら、この従来のヘミング加工方法では、一方のワークのフランジ部への加圧力を一定に制御して加圧するようにしているために、各ワークの折り曲げ接合部分の品質にどのような影響を与えているのか不明であった。すなわち、加工装置側の加圧ツールが曲がっているなどの不具合が発生していたり、ワーク側が損傷していても、ヘミング加工時には加圧力が一定になるように制御しているために、その不具合等を発見することができず、各ワークの折り曲げ接合部分の品質低下に繋がる虞があった。
【０００４】
また、特許文献１には、ローラによる型への押し付け力が所定値になるようにローラの位置を制御するロールヘム加工装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１０４５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の発明に係るロールヘム加工装置においても、ローラによる型への押し付け力が所定値になるようにローラの位置を制御しているために、ヘミング加工時の異常を検出することができず、ひいては、各ワークの折り曲げ接合部分の品質低下を招くことになる。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ヘミング加工時の異常を検出して、各ワークの折り曲げ接合部分の品質低下を防ぐことのできるヘミング加工方法及びヘミング加工装置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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のヘミング加工方法は、ヘミング加工時の加圧力を監視し、その加圧力が、予め設定した加圧力の良品波形を基準とする所定範囲から外れた場合に異常警告することを特徴としている。
また、本発明のヘミング加工装置は、一方のワークのフランジ部を加圧する加圧手段と、該加圧手段による加圧力を測定する加圧力測定手段と、該加圧力測定手段からの測定値が、予め設定した加圧力の良品波形を基準とする所定範囲から外れた場合に異常であることを警告する異常警告手段と、を備えることを特徴としている。
これにより、ヘミング加工時の異常を検出することで、各ワークの折り曲げ接合部分の品質低下を防ぐことができる。
【０００９】
なお、本発明のヘミング加工方法及びヘミング加工装置の各種態様およびそれらの作用については、以下の発明の態様の項において詳しく説明する。
【００１０】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。なお、各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付して、必要に応じて他の項を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施の形態等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要件を付加した態様も、また、各項の態様から構成要件を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【００１１】
（１）一方のワークのフランジ部を他方のワーク側に折り曲げながら加圧して、両者を折り曲げ接合するヘミング加工方法であって、ヘミング加工時の加圧力を監視し、その加圧力が、予め設定した加圧力の良品波形を基準とする所定範囲から外れた場合に異常警告することを特徴とするヘミング加工方法（請求項１の発明に相当）。
（２）異常警告した後、ヘミング加工を停止することを特徴とする（１）項に記載のヘミング加工方法。
（１）項及び（２）項のヘミング加工方法では、ヘミング加工時に常にその加圧力を監視して、該加圧力が良品波形を基準とする所定範囲から外れた場合に異常であると警告することにより、加工装置側またはワーク側に何らかの異常が発生していることを認識できるために、各ワークの折り曲げ接合部分の品質低下を防ぐことができる。
【００１２】
（３）前記良品波形を基準とする±３σの範囲から外れた場合に異常警告することを特徴とする（１）項または（２）項に記載のヘミング加工方法。
（３）項のヘミング加工方法では、加圧力の適正範囲が良品波形を基準とする±３σの範囲に設定されているので、品質低下に直結する異常を検出することができる。
【００１３】
（４）一方のワークのフランジ部を他方のワーク側に折り曲げながら加圧して、両者を折り曲げ接合するヘミング加工装置であって、前記一方のワークのフランジ部を加圧する加圧手段と、該加圧手段による加圧力を測定する加圧力測定手段と、該加圧力測定手段からの測定値が、予め設定した加圧力の良品波形を基準とする所定範囲から外れた場合に異常であることを警告する異常警告手段と、を備えることを特徴とするヘミング加工装置（請求項２の発明に相当）。
（４）項のヘミング加工装置では、異常警告手段からの異常警告により、加工装置側またはワーク側に何らかの異常が発生していることを認識することができるので、各ワークの折り曲げ接合部分の品質低下を防ぐことができる。
【００１４】
（５）前記異常警告手段は、前記加圧力測定手段からの測定値が、予め設定した加圧力の良品波形を基準とする±３σの範囲から外れた場合に異常であることを警告することを特徴とする（４）項に記載のヘミング加工装置。
（５）項のヘミング加工装置では、加圧力の適正範囲が良品波形を基準とする±３σの範囲に設定されているので、品質低下に直結する異常を検出することができる。
【００１５】
（６）前記加圧力測定手段は圧力センサーであることを特徴とする（４）項または（５）項に記載のヘミング加工装置。
（７）前記加圧力測定手段は、前記加圧手段であるローラを移動させるモータの電流値に基づいて加圧力を測定する構成であることを特徴とする（４）項または（５）項に記載のヘミング加工装置。
（８）前記加圧手段は、エアシリンダと、該エアシリンダから延びるピストンロッドに連結されるローラとを備え、前記加圧力測定手段は、前記エアシリンダのエア圧に基づいて加圧力を測定する構成であることを特徴とする（４）項または（５）項に記載のヘミング加工装置。
（６）項、（７）項及び（８）項のヘミング加工装置では、加圧力測定手段の具体的な構成をヘミング加工装置の加圧手段の構造や求められる測定精度により適宜選択して採用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ヘミング加工時の異常を検出して、各ワークの折り曲げ接合部分の品質低下を防ぐことのできるヘミング加工方法及びヘミング加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るヘミング加工装置の全体像を示す模式図である。
【図２】図２は、ヘミング加工時の異常を検出するための加圧力の良品波形を基準とした所定範囲を示す図である。
【図３】図３は、本ヘミング加工装置のロボットアーム先端の拡大図である。
【図４】図４は、本ヘミング加工装置の制御装置の制御フローを示す図である。
【図５】図５（ａ）は、本ヘミング加工装置による予備曲げ加工を示す図であり、（ｂ）は本曲げ加工を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態を図１〜図５に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係るヘミング加工装置１は、図１及び図５に示すように、ロボットアーム２先端のローラ３により一方のワークＷ１のフランジ部５を他方のワークＷ２側に折り曲げながら加圧して、両者を折り曲げ接合する際、ヘミング加工時の異常を検出して、各ワークＷ１及びＷ２の折り曲げ接合部分の品質低下を防ぐためのものである。
具体的には、本発明の実施の形態に係るヘミング加工装置１は、図１及び図３に示すように、ロボットアーム２の先端に連結されている加圧手段であるエアシリンダ６及びローラ３と、該ローラ３からの、一方のワークＷ１のフランジ部５への加圧力を測定する加圧力測定手段である圧力センサー７と、該圧力センサー７からの測定値が、予め設定した加圧力の良品波形を基準とする±３σの範囲から外れた場合に異常であることを警告する異常警告手段１１と、を備えている。
【００１９】
図１及び図３に示すように、ロボットアーム２の先端にロボットフランジ４が設けられている。該ロボットフランジ４にエアシリンダ６が連結されている。エアシリンダ６から延びるピストンロッド８の先端にローラ３が連結されている。そして、エアシリンダ６からのエア圧によりローラ３が一方のワークＷ１のフランジ部５を加圧する構成となる。詳細には、エアシリンダ６は図示しないエア供給源と連結される。エア供給源は制御装置１０に接続されている。そして、制御装置１０からの信号により所望のエア圧がエア供給源からエアシリンダ６に供給されて、そのエア圧がローラ３からの、一方のワークＷ１のフランジ部５への加圧力として置換される。エアシリンダ６とローラ３との間に圧力センサー７が配置されている。該圧力センサー７は、ローラ３からの、一方のワークＷ１のフランジ部５への加圧力を測定するためのものである。圧力センサー７は制御装置１０に接続される。ヘミング加工時、圧力センサー７からの測定値が常時制御装置１０に入力される。
【００２０】
図１及び図２に示すように、制御装置１０には、ヘミング加工が正常に行われ、ワークＷ１及びＷ２の折り曲げ接合部分に対して最も良い品質を付与できるローラ３からの加圧力の良品波形が予め入力されている。なお、この良品波形は、試験的にＮ枚のパネル部材にヘミング加工を行い、折り曲げ接合部分の品質が良かったものに付与された加圧力の平均値に基づいて設定されている。また、該制御装置１０では、ヘミング加工が正常であると判定されるローラ３からの加圧力の範囲が良品波形から±３σ（σ：標準偏差）の範囲に設定されている。なお、制御装置１０にはモニタ１２が備えられ、該モニタ１２に、図２に示すような良品波形を基準とする±３σの範囲が表示され、ヘミング加工時には加圧力の実測値が表示される。また、図１に示すように、制御装置１０には異常警告手段１１が備えられている。該異常警告手段１１は、ヘミング加工時にローラ３からの加圧力が良品波形から±３σの範囲から外れた場合に作動するもので、例えば、警告音を発したり、警告表示部１１ａにおいて点滅等の警告表示を行う構成である。
【００２１】
次に、本発明の実施の形態に係るヘミング加工装置１を使用したヘミング加工方法を説明する。このヘミング加工方法は本ヘミング加工装置１の制御装置１０の図４に示す制御フローに基づいて説明する。
まず、ステップＳ１にてロボットを起動させる。すると、ロボットアーム２が移動して、その先端のローラ３が一方のワークＷ１のフランジ部５の一面に接触するようになる。
【００２２】
次に、ステップＳ２にて、ロボットアーム２先端のローラ３の外周面を一方のワークＷ１のフランジ部５の一面に押し当てながら加圧して、一方のワークＷ１のフランジ部５が他方のワークＷ２の端部９に重なるように折り曲げ接合されるヘミング加工を行う。詳細に説明すると、まず、図５（ａ）に示すように、ロボットアーム２先端のエアシリンダ６及びローラ３により一方のワークＷ１のフランジ部５を他方のワークＷ２側に加圧して、一方のワークＷ１のフランジ部５を該ワークＷ１の基部に対して略４５°の角度まで折り曲げる予備曲げ加工を行う。続いて、図５（ｂ）に示すように、ロボットアーム２先端のエアシリンダ６及びローラ３により一方のワークＷ１のフランジ部５をさらに他方のワークＷ２側に加圧して、一方のワークＷ１のフランジ部５を一方のワークＷ１の基部に対して略０°の角度まで折り返す本曲げ加工を行う。なお、ロボット本体の制御部には予備曲げ加工及び本曲げ加工時のロボットアーム２先端のローラ３の移動軌跡が予めティーチングされており、ロボットアーム２先端のローラ３の移動軌跡に対してローラ３からの加圧力が良品波形に沿うようにエアシリンダ６のエア圧が予め設定されている。
【００２３】
次に、ステップＳ３では、ステップＳ２のヘミング加工時常に圧力センサー７により、ロボットアーム２先端のローラ３からの一方のワークＷ１のフランジ部５への加圧力が測定され、その測定値が常時制御装置１０に送信される。図２に示すように、制御装置１０のモニタ１２に、ローラ３による加圧力の実測値（２点鎖線）が表示される。なお、図２の太い実線が良品波形を示し、細い実線が良品波形から±３σの上限波形及び下限波形を示している。
次に、ステップＳ４では、ステップＳ３において測定された加圧力が、予め入力されている良品波形を基準とする±３σの範囲内であるか否かが判定される。そして、ステップＳ４にて、測定された加圧力が良品波形を基準とする±３σの範囲内にあると判定された場合にはステップＳ２に戻り、ヘミング加工が継続される。一方、ステップＳ３において測定された加圧力が、良品波形を基準とする±３σの範囲から外れた場合にはステップＳ５に進む。
次に、ステップＳ５では、制御装置１０の異常警告手段１１が作動する。例えば、警告音が発せられたり、警告表示部１１ａにおいて点滅等の警告が表示される。その後速やかにヘミング加工が停止される。
【００２４】
以上説明したように、本発明の実施の形態では、ヘミング加工時常にローラ３からの加圧力を圧力センサー７により監視し、その加圧力が、予め設定した加圧力の良品波形を基準とする±３σの範囲から外れた場合異常警告手段１１が作動して、ヘミング加工が停止される。
これにより、ヘミング加工時、加工装置側またはワークＷ１及びＷ２側に何らかの異常が発生していることを認識できるために、各ワークＷ１及びＷ２の折り曲げ接合部分の品質低下を防ぐことができる。
【００２５】
なお、本発明の実施の形態では、加圧力測定手段として圧力センサー７を採用して、該圧力センサー７によりローラ３からの一方のワークＷ１のフランジ部５への加圧力を直接的に測定して、該測定値に基づいてヘミング加工の異常を検出するように構成したが、加圧力測定手段を、エアシリンダ６のエア圧やローラ３を移動させるモータの電流値に基づいて間接的に加圧力を測定するようにして、該側定値に基づいてヘミング加工の異常を検出するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１  ヘミング加工装置，２  ロボットアーム，３  ローラ（加圧手段），５  フランジ部，６  エアシリンダ（加圧手段），７  圧力センサー（加圧力測定手段），１０  制御装置，１１  異常警告手段
【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図３】
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