(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面形状が所定の中空形状に成形された長尺状素材に芯金を挿入して長手方向に搬送し、曲げ加工の対象となる部位を、複数個の部材から成り横断面の内形状が全体として上記長尺状素材の横断面の外形状に適合する掴手を各々備えた可動側治具と固定側治具の間に位置させて停止させる工程、
前記長尺状素材を、前記可動側治具と固定側治具の各掴手を構成する複数個の部材を各々内方向へ変位させることにより該各掴手と芯金とで掴持する工程、
当該曲げ加工の対象となる部位に施すべき曲げ加工に応じて、前記可動側治具を、前記長手方向を中心軸として回動させ、及び／又は、前記長手方向に直交する方向に変位させ及び／又は該方向を中心軸として回動させ、及び／又は、前記長手方向と前記長手方向に直交する方向とに直交する方向に変位させ及び／又は該方向を中心軸として回動させる工程、
を実施することを特徴とする中空部を有する長尺状素材の曲げ加工方法。
【請求項２】
横断面形状が所定の中空形状に成形された長尺状素材に芯金を挿入する芯金挿入手段と、
前記長尺状素材を長手方向へ搬送することにより固定側治具の掴手に挿通し更に可動側治具の掴手に挿通して、曲げ加工の対象となる部位が前記二つの治具の掴手間になる位置で停止させる搬送手段と、
横断面の内形状が全体として前記長尺状素材の横断面の外形状に適合する前記二つの掴手を構成する複数個の部材の各々を内方向へ変位させることにより該二つの掴手と芯金とで前記長尺状素材を掴持する掴持手段と、
前記可動側治具を、前記長手方向を中心軸とする周方向、及び／又は、前記長手方向に直交する方向及び／又は該方向を中心軸とする周方向、及び／又は、前記長手方向と前記長手方向に直交する方向とに直交する方向及び／又は該方向を中心軸とする周方向へ、当該曲げ加工の対象となる部位に施すべき曲げ加工に応じて変位させる変位手段と、
を備えたことを特徴とする中空部を有する長尺状素材の曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、所定の中空の横断面形状に成形された長尺状の素材を曲げ加工する方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
長尺状素材５０を曲げ加工して、自動車用ドアフレ−ムを作成する場合には、従来、図５の装置が用いられている。
まず、長尺状素材５０の一端がチャック６１により掴持され、他端がエアシリンダ６３のロッド６３ａ  の先端のチャック６２により掴持される。次に、エアシリンダ６３により長尺状素材５０が引張されるとともに、テンションをかけられた状態で、長尺状素材５０が金型６５の型面に押圧される。これにより、長尺状素材５０は、金型６５の型面に沿う形状に曲げ加工される。
【０００３】
ここで、長尺状素材５０とは、作成すべきドアフレ−ムの長さに切断された長尺状の金属平板を、当該ドアフレ−ムの横断面形状（図４参照）にロ−ル加工（配置順に徐々に押圧面形状を変えられた多数のロ−ラ対を通して長手方向に搬送することで、当初平板状であった横断面を、最終的にドアフレ−ムの横断面形状になるように加工する方式）して得た長尺材をいい、以下同様とする。また、金型６５は、作成すべきドアフレ−ムの形状に合わせて用意されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方式では、作成すべきドアフレ−ムの形状に合わせて金型を用意しなければならない。換言すれば、ドアフレ−ムの種類毎に、各々異なる金型を用意しなければならない。このため、コスト的に不利であるばかりでなく、各金型の設置用に、大面積が必要となる。さらに、モデルチェンジ時には、古い金型を廃棄して新しい金型を用意しなければならないという不利もある。
【０００５】
また、前述のように、長尺状素材５０の両端をチャック６１，６２  により掴持して引張するため、掴持された部分が変形する。このため、当該部分は製品として使用できずに端材として廃棄される。したがって、歩留りが悪くなる。
また、長尺状素材５０にテンションをかけた状態で金型６５に押圧することにより曲げ加工しているため、図６に示すように、曲げ加工された部位５０ａ  の幅が、曲げ加工されていない部位５０ｂ  の幅に比べて細くなる。また、その程度も一様ではなく、曲げ加工の程度等により各々異なる。このため、見栄えが悪いばかりでなく、当該部位に対応する車体側の部材の加工を、上記の細り具合を考慮して行わなければならないという困難もある。
【０００６】
本発明は、金型を不要にすることでコストを低減し、且つ、装置設置用の面積を減少させること、及び、最終製品のドアフレ−ムの幅を一様にできる曲げ加工方法及び曲げ加工装置を提供すること、を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明の方法は、横断面形状が所定の中空形状に成形された長尺状素材に芯金を挿入して長手方向に搬送し、曲げ加工の対象となる部位を、複数個の部材から成り横断面の内形状が全体として上記長尺状素材の横断面の外形状に適合する掴手を各々備えた可動側治具と固定側治具の間に位置させて停止させる工程；前記長尺状素材を、前記可動側治具と固定側治具の各掴手を構成する複数個の部材を各々内方向へ変位させることにより該各掴手と芯金とで掴持する工程；当該曲げ加工の対象となる部位に施すべき曲げ加工に応じて、前記可動側治具を、前記長手方向を中心軸として回動させ、及び／又は、前記長手方向に直交する方向に変位させ及び／又は該方向を中心軸として回動させ、及び／又は、前記長手方向と前記長手方向に直交する方向とに直交する方向に変位させ及び／又は該方向を中心軸として回動させる工程；を実施することを特徴とする中空部を有する長尺状素材の曲げ加工方法である。
【０００８】
請求項２に記載の本発明の装置は、横断面形状が所定の中空形状に成形された長尺状素材に芯金を挿入する芯金挿入手段と；前記長尺状素材を長手方向へ搬送することにより固定側治具の掴手に挿通し更に可動側治具の掴手に挿通して、曲げ加工の対象となる部位が前記二つの治具の掴手間になる位置で停止させる搬送手段と；横断面の内形状が全体として前記長尺状素材の横断面の外形状に適合する前記二つの掴手を構成する複数個の部材の各々を内方向へ変位させることにより該二つの掴手と芯金とで前記長尺状素材を掴持する掴持手段と；前記可動側治具を、前記長手方向を中心軸とする周方向、及び／又は、前記長手方向に直交する方向及び／又は該方向を中心軸とする周方向、及び／又は、前記長手方向と前記長手方向に直交する方向とに直交する方向及び／又は該方向を中心軸とする周方向へ、当該曲げ加工の対象となる部位に施すべき曲げ加工に応じて変位させる変位手段と；を備えたことを特徴とする中空部を有する長尺状素材の曲げ加工装置である。
【０００９】
【作用】
長尺状素材は、曲げ加工の対象となる部位が可動側治具と固定側治具との間に位置されると、搬送を停止されて、可動側治具と固定側治具とによって掴持される。次に、当該部位に施すべき曲げ加工に応じて可動側治具が変位される。この変位方向及び変位量に応じた力が、可動側治具と固定側治具との間の部位に加わり、当該部位が曲げ加工される。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
図１は実施例装置の全体構成を示す模式図、図２は可動側ジャイロ治具１０の掴手部１１の横断面図、図３は可動側ジャイロ治具１０の機構と動きを説明するための斜視図、図４はドアフレ−ム５Ａの形状とその横断面を示す図である。
【００１１】
本実施例装置は、ストッカ−ロ−ダ−５５と、自動芯金装置４５と、送りユニット３５と、固定側治具１５と、可動側ジャイロ治具１０と、これらを支持するベ−ス２５を備えており、これらは、制御用のコントロ−ラ２０により制御される。また、本装置の後工程には、ロボット９０が設置されており、このロボット９０により、曲げ加工後のワ−ク、即ち、ドアフレ−ム５Ａが、治具から引き抜かれて除去される。
【００１２】
ストッカ−ロ−ダ−５５内には、多数の長尺状素材５０が収納されている。これらは、１本づつ順に取り出され、その袋部（中空部，図２参照）内に自動芯金装置４５によって該装置４５の芯金４０を挿入された後、送りユニット３５によって図１の右方へ搬送され、その後、曲げ加工の対象となる部位が可動側ジャイロ治具１０と固定側治具１５との間に到ると、停止される。なお、芯金４０は、可動側ジャイロ治具１０の位置で進行を停止されて、その先へは進行されない。
【００１３】
次に、長尺状素材５０は、可動側ジャイロ治具１０と固定側治具１５とにより掴持される。例えば、可動側ジャイロ治具１０の掴手部１１は、図２に示すように５個の部材１１ａ  〜１１ｅ  から構成されているが、これらの部材１１ａ  〜１１ｅ  が相互に密接されるように略中心方向へ変位されることで、上記の掴持が行われる。固定側治具１５についても同様である。なお、長尺状素材５０の袋部には前述のように芯金４０が挿入されているため、上記の掴持によって上記袋部が潰れることはない。
【００１４】
次に、当該部位に施すべき曲げ加工に応じた方向へ、当該部位に施すべき曲げ加工に応じた量だけ、可動側ジャイロ治具１０が変位されて、当該曲げ加工を固定するのに必要な時間だけ、その位置に保持される。この変位方向、変位量、保持時間は、コントロ−ラ２０からの指令によって可動側ジャイロ治具１０の動きを数値制御することで実現される。
【００１５】
具体的には、図３に示すように、可動側ジャイロ治具１０を、コントロ−ラ２０により指定された角度だけＸ軸（長尺状素材５０の搬送方向）の周囲に回動させ、且つ、コントロ−ラ２０により指定された距離だけＹ軸方向に変位させるとともにコントロ−ラ２０により指定された角度だけＹ軸の周囲に回動させ、且つ、コントロ−ラ２０により指定された距離だけＺ軸方向に変位させるとともにコントロ−ラ２０により指定された角度だけＺ軸の周囲に回動させることで達成される。なお、Ｘ軸・Ｙ軸・Ｚ軸は、相互に直交する軸である。また、コントロ−ラ２０により指定される各回動角度及び各変位距離は、当該部位に施すべき曲げ加工と当該部位の断面形状とに応じて、各々設定されている。
【００１６】
こうして、当該部位に施すべき曲げ加工が終了すると、当該長尺状素材５０の搬送が再開され、該長尺状素材５０の次の曲げ加工の対象となる部位が可動側ジャイロ治具１０と固定側治具１５との間に到ると、再び搬送が停止されて上記と同様に当該部位に対する曲げ加工が施される。
また、当該長尺状素材５０に施すべき曲げ加工が全て終了すると、該長尺状素材５０はロボット９０により引き抜かれて除去され、次の長尺状素材５０に対して上記と同様に曲げ加工が行われる。
【００１７】
【発明の効果】
以上、本発明では、中空の長尺状素材を搬送／停止させ、停止時に可動側治具を変位させることで固定側治具と可動側治具とに挟まれた部分に力を加えて、曲げ加工を行っている。即ち、長尺状素材にテンションをかけずに、曲げ加工を行っている。このため、曲げ加工された部分の幅が、曲げ加工されていない部分よりも細くなるという不具合は無い。したがって、対応する車体等の相手側の部材の加工も、上記のような細り具合を考慮すること無く行うことができる。
また、長尺状素材の中空内に挿入した芯金と、横断面の内形状が長尺状素材の横断面の外形状に適合する掴手とで、長尺状素材を掴持するため、長尺状素材の中空部が潰れることを防止できる。
【００１８】
また、上記のように長尺状素材を搬送するのに必要な程度の面積があれば、本装置を設置可能であるため、設置床面積が小さくて足りる。
また、長尺状素材の断面形状と当該部位に施すべき曲げ加工とに応じて、コントロ−ラにより可動側治具の変位方向・変位量を指定することで、所望の形状の曲げ加工を行うことができるため、目的の製品であるドアフレ−ム等の種類に合わせて、或いは、目的の製品のモデルチェンジ等に合わせて、容易に変更を行うことができる。
また、金型も不要であるため、コストも著しく低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】可動側ジャイロ治具１０の掴手部１１の横断面図である。
【図３】可動側ジャイロ治具１０の機構と動きを説明するための斜視図である。
【図４】ドアフレ−ムの形状とその横断面を示す説明図である。
【図５】曲げ加工を行うための従来の装置の説明図である。
【図６】従来の方法で加工されたドアフレ−ムの曲げ加工部分の拡大図である。
【符号の説明】
１０  可動側ジャイロ治具
１１  可動側ジャイロ治具の掴手部
１５  固定側治具
２０  コントロ−ラ
２５  ベ−ス
３５  送りユニット
４０  芯金
４５  芯金装置
５０  長尺状素材
５５  ストッカ−ロ−ダ−
９０  ロボット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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