(57)【要約】      （修正有）【課題】車両用パネルの製造において、アウターパネルとインナーパネルからなるワークのローラーヘミング加工におけるヘミングダイ上の所定位置への正確な載置及び、ヘミング加工時におけるローラー移動時の両パネルの確実な固定を達成する。【解決手段】アウターパネル２１をロケータ１２によりヘミングダイ１０上に位置決めする位置決め機構と、アウターパネルの下面をバキュームパッド３で吸引固定する吸引固定機構のあるローラーヘム設備、吸引固定機構は、パッド基部と、パッド基部の縁部から所定の厚みをもって連続して立ち上がり、端縁部に開口部を有するスカート部と、パッド基部内壁とスカート部内壁とで形成される減圧空間部と、パッド基部を貫通して減圧空間部に連通し、該減圧空間部内の空気を吸引させる吸引貫通管とを備えていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウターパネルとインナーパネルからなる車両用パネルの前記アウターパネルの周縁部をローラーヘミングロボットのローラーによりヘミング加工をするための車両用パネルのローラーヘミング加工装置であって、
前記アウターパネルをロケータによりヘミングダイ上に位置決めする位置決め機構と、
前記アウターパネルの下面を複数のバキュームパッドで吸引固定する吸引固定機構と、
ローラーヘミング加工時に、前記ローラーヘミングロボットのローラーの軌道から前記ロケータを退避させるロケータ退避機構を備え、
前記吸引固定機構のバキュームパッドは、パッド基部と、
該パッド基部の縁部から所定の厚みをもって連続して立ち上がり、端縁部に開口部を有するスカート部と、
前記パッド基部内壁と前記スカート部内壁とで形成される減圧空間部と、
前記パッド基部を貫通して前記減圧空間部に連通し、該減圧空間部内の空気を吸引させる吸引貫通管とを備え、
前記スカート部における前記開口部の上面視形状が長円形であり、該長円形の長軸方向が、前記車両用パネルの曲率が小さい方向に略平行に配置されていることを特徴とする車両用パネルのローラーヘミング加工装置。
【請求項２】
前記バキュームパッドにおいて、前記パッド基部表面からの前記スカート部の立ち上がり高さが３〜５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の車両用パネルのローラーヘミング装置。
【請求項３】
前記ローラーヘミング加工装置は、前記ヘミングダイの上部空間を回動、屈曲及び上下動可能なスイングアームを有するスイングアーム装置を備え、
前記スイングアームの先端部には、下向きにインナーパネル固定用パッドが設けられており、
前記スイングアームは、所定の位置で前記インナーパネル固定用パッドを下降させ、該インナーパネル固定用パッドによりインナーパネルの上面を押さえることにより、該インナーパネルのずれ及び浮き上がりを防止することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用パネルのローラーヘミング装置。
【請求項４】
前記アウターパネルの下面を前記バキュームパッドで吸引固定させるとともに、前記インナーパネル上面を前記スイングアームの前記インナーパネル固定用パッドで押さえ、前記アウターパネル及び前記インナーパネルが前記ヘミングダイ上の所定の位置に固定された状態で、前記アウターパネルのロケータをローラーの軌道から退避させた状態を維持しつつ、ローラーヘミング加工を行うことを特徴とする車両用パネルの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用パネルのローラーヘミング加工装置及びこれを用いた加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のドアパネルやフードパネル等の緩やかな曲面を有する部材は、通常、表側のアウターパネルと該アウターパネルを補強するために設けられる裏側のインナーパネルから構成されており、両パネルはアウターパネルの周縁部に設けられたフランジを折り曲げるヘミング加工により接合されている。
【０００３】
上記アウターパネルとインナーパネルをローラーヘミング加工により接合する場合、まず、両パネルの周縁部に接着剤を塗布し、仮組した状態のワークとしてヘミングダイ上に載置させる。その際、ワークはヘミングダイの周囲に配設された複数のロケータにより正確に位置決めされ載置される。そして、その状態でローラーヘミングロボットのアームの先端に設けられたローラーによりアウターパネル周縁部のフランジが内側に折り曲げられて、インナーパネルの周縁部が包み込まれ、アウターパネルとインナーパネルの両周縁部のヘミング加工による接合が完了する。
【０００４】
上述のとおり、ヘミングダイ上へのワークの載置においては、ヘミングダイ周縁部に設けられた複数のロケータによってワークが位置決めされ、クランプにより固定されるが、ローラーヘミング加工時には、ワークの周縁部を移動するローラーの軌道上にロケータが位置するため、通常、ローラーの移動に応じてロケータをローラーの軌道から一時的に退避させ、ローラーが通過した後に再度ロケータを元の位置に戻す動作が繰り返されていた。
【０００５】
しかしながら、ワークの形状に対応して移動するローラーとロケータとが立体的に干渉しないように協調して動作する制御プログラを構築し、ローラーヘミング加工装置に組み込む作業は非常に煩雑なものであった。そこで、これまでに、クランプの固定に代わる他の固定手段の提案が種々なされている。
【０００６】
例えば、特許文献１では、ワークの下面に面接触する複数の吸引具が配される複数の開口部を設け、吸引具としてゴム製のバキュームパッドを用いてワークの下面を吸引固定し、ローラーヘミング加工を行う方法が提案されている。具体的には、上記バキュームパッドとして、円形断面形状を有する多段ベローズタイプのゴム製パッドを用いてワークの下面を吸引固定している。そして、これによりロケータによる固定を一時的に解除する必要がなくなるとしている。
【０００７】
しかしながら、文献１の提案では、吸引具として多段ベローズタイプのゴム製パッドを用いてワーク下部の固定を行っていることから、ローラーヘミング加工時におけるローラーの押圧回転に伴い、バキュームパッドのゴム部が変形し、ワークが所定の配設位置からずれることが推測される。
【０００８】
また、特許文献２には、ワーク（ドアパネルのアウターパネル）の周縁部を複数の爪部で位置決めし、さらに、クランプやバキュームカップによって固定するローラーヘミング加工方法が開示されている。しかしながら、このような複数の爪部で位置決めする構成によれば、ローラーヘミング加工時に、爪部とロボットアーム先端のローラーとの干渉を回避する必要があり、干渉回避のための制御プログラムの組み込みは必須の構成となる。また、バキュームカップの形状、大きさ、個数等については明記されていないが、図面等から円錐形カップであると推定される。従って、特許文献２の提案においても、例えば爪部をローラーの軌道から退避した後のヘミング加工時には、ローラーの押圧回転によりバキュームカップのゴム部が変形し、ワークが所定の配設位置からずれる可能性がある。
【０００９】
さらに、特許文献３には、補助クランピング手段でワークを整列した後、ヘミングロボットによってワークをヘミング加工する場合に、吸着ユニットの真空による吸着力でワークのインナーパネル及びアウターパネルを吸着する構成が開示されており、これによって規制力を確保することができるとしている。
【００１０】
しかしながら、特許文献３の構成では、加圧ユニット及び補助クランピング手段は、ヘミングロボットのローラーの軌道上にあるため、ローラーの移動に支障を来すことが想定される。従って、加圧ユニットと補助クランピング手段をローラーの軌道から回避させた場合の対策においては従来と同様の問題が残されている。
【００１１】
また、特許文献３で用いる吸着ユニットにおいては、特許文献１で用いられるバキュームパッドと同様の構造の円錐状の真空カップが図示されており（図８）、ローラーヘミング加工時のパッドの変形に伴う位置ずれが予想される。さらに、複数の吸着ユニットのうちの一部は、規制パッドの周縁に沿って設けられて、これによりワークのインナーパネルを真空吸着し、他の一部がダイ本体の内側に設けられて、これによりアウターパネルを真空吸着するとしており、加圧ユニットの構造が複雑になることが予想される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−２４０７０８号公報
【特許文献２】特許第５２８８０４７号公報
【特許文献３】特開２０１３−８６１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このように、これまでに提案されたローラーヘミング加工装置におけるワークの固定手段では、多段ベローズタイプ等のバキュームパッドの吸引により、ある程度のアウターパネルの固定効果はあるものの、減圧下におけるパッドの収縮による変形が大きく、また、ローラーの押圧回転に伴うせん断力によって、ワークの所定の位置からのずれが生じ、正確なローラーヘミング加工ができないという問題があった。そして、上記のようにワークが所定の位置に固定できない場合、インナーパネルとアウターパネルの全周縁部の一部にヘミング加工されない箇所が生じるなどして不良品が発生し、大幅な生産性及び品質の低下が生じるという問題があった。
【００１４】
また、吸引によりアウターパネルの下面のみを固定した場合、アウターパネルとインナーパネル各々の周縁部に粘性を有する接着剤を塗布して仮組した不完全な状態であるため、ローラーヘミング加工時にインナーパネルが浮き上がり、インナーパネルも所定の位置からずれるという問題があった。
【００１５】
本発明は、上記の問題を解消するためになされたものであって、車両用パネルの製造において、アウターパネルとインナーパネルからなるワークのローラーヘミング加工におけるヘミングダイ上の所定位置への正確な載置及び、ヘミング加工時におけるローラー移動時の両パネルの確実な固定を達成することが可能となり、ローラーヘミング加工の自動化のためのプログラミング工程数の削減、製品の品質向上、不良率の低減及び優れた量産化技術を備えた車両用パネルのローラーヘミング加工装置及びこれを用いた加工方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
＜１＞アウターパネルとインナーパネルからなる車両用パネルの前記アウターパネルの周縁部をローラーヘミングロボットのローラーによりヘミング加工をするための車両用パネルのローラーヘミング加工装置であって、
前記アウターパネルをロケータによりヘミングダイ上に位置決めする位置決め機構と、
前記アウターパネルの下面を複数のバキュームパッドで吸引固定する吸引固定機構と、
ローラーヘミング加工時に、前記ローラーヘミングロボットのローラーの軌道から前記ロケータを退避させるロケータ退避機構を備え、
前記吸引固定機構のバキュームパッドは、パッド基部と、
該パッド基部の縁部から所定の厚みをもって連続して立ち上がり、端縁部に開口部を有するスカート部と、
前記パッド基部内壁と前記スカート部内壁とで形成される減圧空間部と、
前記パッド基部を貫通して前記減圧空間部に連通し、該減圧空間部内の空気を吸引させる吸引貫通管とを備え、
前記スカート部における前記開口部の上面視形状が長円形であり、該長円形の長軸方向が、前記車両用パネルの曲率が小さい方向に略平行に配置されていることを特徴とする車両用パネルのローラーヘミング加工装置。
＜２＞前記バキュームパッドにおいて、前記パッド基部表面からの前記スカート部の立ち上がり高さが３〜５ｍｍの範囲であることを特徴とする＜１＞に記載の車両用パネルのローラーヘミング装置。
＜３＞前記ローラーヘミング加工装置は、前記ヘミングダイの上部空間を回動、屈曲及び上下動可能なスイングアームを有するスイングアーム装置を備え、
前記スイングアームの先端部には、下向きにインナーパネル固定用パッドが設けられており、
前記スイングアームは、所定の位置で前記インナーパネル固定用パッドを下降させ、該インナーパネル固定用パッドによりインナーパネルの上面を押さえることにより、該インナーパネルのずれ及び浮き上がりを防止することを特徴とする＜１＞又は＜２＞に記載の車両用パネルのローラーヘミング装置。
＜４＞前記アウターパネルの下面を前記バキュームパッドで吸引固定させるとともに、前記インナーパネル上面を前記スイングアームの前記インナーパネル固定用パッドで押さえ、前記アウターパネル及び前記インナーパネルが前記ヘミングダイ上の所定の位置に固定された状態で、前記アウターパネルのロケータをローラーの軌道から退避させた状態を維持しつつ、ローラーヘミング加工を行うことを特徴とする車両用パネルの加工方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による車両用パネルのローラーヘミング加工装置及びこれを用いた加工方法によれば、車両用パネルの製造において、アウターパネルとインナーパネルからなるワークのローラーヘミング加工におけるヘミングダイ上の所定位置への正確な載置及び、ヘミング加工時におけるローラー移動時の両パネルの確実な固定を達成することが可能となり、ローラーヘミング加工の自動化のためのプログラミング工程数の削減、製品の品質向上、不良率の低減及び優れた量産化技術を備えた車両用パネルのローラーヘミング加工装置及びこれを用いた加工方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るローラーヘミング加工装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係るヘミングダイの一実施形態を示す概略斜視図である。
【図３】本発明で用いるバキュームパッドの一実施形態を示す概略図であり、（Ａ）は上面視図であり、（Ｂ）は断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の車両用パネルのローラーヘミング加工装置について図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係るローラーヘミング加工装置の一実施形態を示す概略側面図であり、図２は、本発明に係るヘミングダイの一実施形態を示す概略斜視図である。
【００２０】
本発明の車両用パネルのローラーヘミング加工装置１（以下、単にローラーヘミング加工装置ともいう）は、アウターパネル２１とインナーパネル２２からなる車両用パネル２のアウターパネル２１の周縁部２１０をローラーヘミングロボットのローラーによりヘミング加工をするためのローラーヘミング加工装置である。
【００２１】
ローラーヘミング加工装置１は、アウターパネル２１をロケータ１２によりヘミングダイ１０上に位置決めする位置決め機構と、アウターパネル２１の下面をバキュームパッド３で吸引固定する吸引固定機構と、ローラーヘミング加工時に、ローラーヘミングロボットのローラーの軌道１１からロケータ１２を退避させるロケータ退避機構を備えている。
【００２２】
本発明のローラーヘミング加工装置１の位置決め機構は、アウターパネル２１とインナーパネル２２からなるワーク２をヘミングダイ１０上に載置する際に位置決めする機構である。ヘミングダイ１０の周囲には、上下動する複数のロケータ１２が設けられており、ヘミングダイ１０に対して上昇した状態のロケータ１２によりワーク２がヘミングダイ１０上の正確な位置に載置される。
【００２３】
ヘミングダイ１０上に載置されるワーク２は、前述のとおり、予めインナーパネル２２の周縁部２２０と、周縁部に所定の寸法及び所定の角度のフランジ２１１を有するアウターパネル２１の周縁部２１０に接着剤が塗布され仮組されている。即ち、アウターパネル２１とインナーパネル２２は、各々の周縁部２１０、２２０に接着剤が塗布された状態で仮組されている。なお、上記接着剤は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂のいずれかからなり、無機又は金属の粉末、球状粒子から選ばれる少なくとも１種のフィラーを含む高粘性混合物であることが好ましい。
【００２４】
本発明の吸引機構は、上記位置決め機構において、ワーク２がヘミングダイ１０上の所定の位置に正確に載置された状態で、ワーク２のアウターパネル２１の下面をバキュームパッド３で支持し、吸引固定する機構である。バキュームパッド３は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、少なくともパッド基部３０、スカート部３１、減圧空間部３２及び吸引貫通管３３とを備えている。パッド基部３０は、スカート部３１及び吸引貫通管３３とともにワーク２を固定、支持する部材であり、材質は容易に変形しないものであれば特に限定されるものではない。
【００２５】
スカート部３１は、ワーク２のアウターパネル２１の下面と接触して吸着、固定する部材であり、パッド基部３０の縁部から所定の厚みをもって連続して立ち上がり、上端縁部に開口部３４を有している。スカート部３１はパッド基部３０と一体に成形されてもよいし別体に成形されて接合されていてもよい。また、パッド基部３０とスカート部３１内壁とで囲まれる部分には減圧空間部３２が形成されている。
【００２６】
スカート部３１の材質は、ワーク２を吸着した状態で容易に変形しない材質であれば特に限定されるものではないが、熱可塑性エラストマーであることが好ましい。熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を挙げることができる。これらの中でも、特にニトリルゴムを好適に用いることができる。また、スカート部３１のショア硬度は、４０〜９０ＨＳ、好ましくは４５〜８５ＨＳ、６０ＨＳがより好ましい。
【００２７】
また、パッド基部３０からのスカート部３１の立ち上がり高さは３〜５ｍｍ、好ましくは３．５〜４．５ｍｍの範囲である。スカート部３１の立ち上がり高さが上記範囲内であれば、ワーク２を吸引した状態で、ロケータ１２による固定が解除され、ローラーヘミング加工が行われても、ワーク２の位置ずれが生じることがない。また、スカート部３１の厚みは、材質の硬度等に応じて適宜設定でき、特に限定されるものではないが、通常１．５〜３．５ｍｍの範囲が好ましい。
【００２８】
また、開口部３４の上面視形状は、長円形に形成されており、該長円形の長軸は５０〜１２５ｍｍ、短軸は１５〜７０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００２９】
吸引貫通管３３は、減圧空間部３２内の空気を吸引してワーク２を吸着させるための部材であり、パッド基部３０を貫通して減圧空間部３２に連通して設けられている。吸引貫通管３３の材質は、パッド基部３０及びスカート部３１とともにワーク２を固定、支持することができ、容易に変形しないものであれば特に限定されるものではなく、金属製が好ましい。
【００３０】
また、パッド基部３０と吸引貫通管３３の接合方法は、容易に外れないように接合されていれば特に限定されないが、例えば、図３（Ｂ）に示すように、パッド基部３０中央部に挿通孔を設け、該挿通孔内に内面に雌ねじを形成した金属製補強部材３７を嵌合させ、吸引貫通管３３の一端部に雄ねじを設けて、吸引貫通管３３の先端部の雄ねじと、金属製補強部材３７の雌ねじとを螺合させて接合することができる。また、パッド基部３０を硬質な材料とした場合には、パッド基部３０に設けた挿通孔の内面に雌ねじを形成して直接螺合させることもできる。
【００３１】
さらに、本発明で用いるバキュームパッド３においては、パッド基部３０の減圧空間部３２側表面で、吸引貫通管３３の開口部３４を除いた表面部分に凹凸を形成することが好ましい。パッド基部３０の減圧空間部３２側表面に凹凸を形成することにより、ワーク２の吸着時に凸部３５がワーク２表面に密着するため、より安定してワーク２を密着固定させることができる。
【００３２】
具体的には、吸引によって減圧空間部３２内の空気が凸部３５と凹部３６の間隙を通過し、パッド基部３０に挿通して設けられた吸引貫通管３３から排出され、減圧空間部３２の体積が減少する。そして、それにともなって凸部３５がワーク２のアウターパネル２１下面と当接する。これにより、バキュームパッド３は過剰に収縮変形せず、吸引によるアウターパネル２１の位置ずれの発生が確実に防止される。
【００３３】
なお、凸部３５を複数形成した場合には、各々の凸部３５の表面高さは同一面を形成することが好ましい。また、凹部３６と凸部３５の高さの高低差は、吸引時に空気が流動すれば特に限定されるものではなく、凸部３５の形状及び硬さは、吸引時に凹部３６の空気の流動を妨げるほど凸部３５が変形しなければ特に限定されるものではない。
【００３４】
また、本発明のローラーヘミング加工装置１の吸引機構においては、バキュームパッド３はヘミングダイ１０の周縁内側に配設されるとともに、スカート部３１の長円形の長軸方向が、ヘミングダイ１０に載置される車両用パネル２の曲率が小さい方向に略平行に配置されている。
【００３５】
例えば、車両用ドアの外板面の曲率は、通常、前後方向の曲率が上下方向の曲率より小さく設計されている。したがって、図２に示すように、配設する全てのバキュームパッド３の長軸方向をドアの前後方向に略平行に設置することにより、ヘミングダイ１０上のワーク２の位置ずれを生じさせることなく吸引、密着し、正確且つ確実に固定することができる。
【００３６】
また、本発明のローラーヘミング加工装置１には、図１に示すような、ヘミングダイ１０の上部空間を回動、屈曲及び上下動可能なスイングアーム４３を有するスイングアーム装置４を設けることができる。
【００３７】
図１に示す実施形態のスイングアーム装置４は、ヘミングダイ１０の外側に設置した支柱４１と、スイングアーム４３及び支柱４１の上部先端部に設けられてスイングアーム４３を回動可能に支持する支持部４２を備えている。また、スイングアーム４３の先端部には、下向きの方向にインナーパネル固定用パッド４４が設けられている。なお、インナーパネル固定用パッド４４の材質は、金属材料、高分子材料、ゴム材料のいずれか1種又はこれらの複合材から選ばれる固体であれば種類や性能は特に限定されない。また、インナーパネル固定用パッド４４の形状は、インナーパネル表面の平坦面内に当接可能であれば特に限定されるものではないが、直径１０〜４０ｍｍの範囲内の円板形状又は円柱形状が好ましい。
【００３８】
スイングアーム装置４によれば、支持部４２を動作させ、スイングアーム４３をインナーパネル２２の上部の所定の位置で下降させることにより、インナーパネル固定用パッド４４によりインナーパネル２２の上面を上方から押さえることができ、これによりインナーパネル２２のずれ及び浮き上がりを確実に防止することができる。
【００３９】
なお、スイングアーム４３の先端部には、さらにインナーパネル用基準ピンを設け、インナーパネル２２の位置決めを正確かつ確実に行うことができる。また、スイングアーム装置４を図１に示すアーチ形状とすることにより、ローラーヘミングロボットのローラーの動作を妨げることなく回避することができる。
【００４０】
次に、本発明のローラーヘミング加工装置１を用いた車両用パネルの加工方法の実施形態について詳述する。本実施形態の車両用パネルの加工方法では、少なくとも、ワークの位置決めステップ、ワークの固定ステップ、ワークの上面押さえステップ、ヘミング加工ステップを実行する。
【００４１】
まず、ワークの位置決めステップでは、予め接着剤でアウターパネル２１とインナーパネル２２を仮組した車両用パネルのワーク２をアウターパネル２１の表面側が下になるようにヘミングダイ１０上に載置する。この際、ワーク２はヘミングダイ１０の周囲に設けられたロケータ１２によって正確に位置決めされる。
【００４２】
次のワークの固定ステップでは、ワーク２のアウターパネル２１下面を複数の上記バキュームパッド３により吸引固定する。そして、この状態でロケータ１２をローラーヘミングロボットのローラーの軌道１１から退避させる。この状態では、ワーク２のアウターパネル２１が、バキュームパッド３により強力に吸引固定されているので、ロケータ１２を退避させてもワーク２の位置がずれることはない。
【００４３】
次のワークの上面押さえステップでは、ヘミングダイ１０の外側に設置した２基のスイングアーム装置４の支柱４１に設けられた支持部４２の動作により、支持部４２に支持されたアーチ形状のスイングアーム４３を移動し、スイングアーム４３の先端に設けられたインナーパネル固定用パッド４４をインナーパネル２２の上面に当接させる。なお、この際、スイングアーム４３の先端部のインナーパネル用基準ピンにより正確かつ確実なインナーパネル２２の位置決めを行うことができる。
【００４４】
上記上面押さえステップによれば、スイングアーム４３先端部のインナーパネル固定用パッド４４がインナーパネル２２表面に略垂直に当接しているため、アウターパネル２１とインナーパネル２２を仮組した不完全な接合状態のワーク２においても、インナーパネル２２のずれ及び浮き上がりを確実に防止することが可能となる。
【００４５】
次のヘミング加工ステップでは、ワーク２のアウターパネル２１下面を複数のバキュームパッド３により吸引固定し、ロケータ１２を退避させた状態、かつ、スイングアーム４３のインナーパネル固定用パッド４４をワーク２のインナーパネル２２上面に当接させた状態で、ローラーヘミングロボットのローラーによりヘミング加工を行う。なお、スイングアーム装置４の形状をアーチ形状としたことにより、ローラーヘミングロボットのローラーは、アーチ形状のスイングアーム４３の下を潜って干渉することなくヘミング加工を行うことが可能となる。
【００４６】
このように、本発明の車両用パネルの加工方法によれば、ワーク２のアウターパネル２１の下面側はバキュームパッド３により強力に吸引固定され、インナーパネル２２の上面側はスイングアーム４３のインナーパネル固定用パッド４４により上方から押圧されているため、ロケータ１２を退避させた状態でもずれや浮き上がりの発生が防止され、正確な載置位置でのローラーヘミング加工を行うことが可能となる。
【００４７】
以上、本発明の車両用パネルのローラーヘミング加工装置及びこれを用いた加工方法を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更が可能である。
【００４８】
例えば、上記実施形態では、スイングアーム装置４を２基用いてインナーパネル２２を上方から押圧しているが、スイングアーム装置４は、ローラーヘミングロボットのローラーの軌道１１を妨げない範囲において１基又は２基以上用いてもよい。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明の車両用パネルのローラーヘミング加工装置及びこれを用いた加工方法について、実施例により具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５０】
＜実施例１＞
溶融亜鉛メッキ鋼板製の周縁部に幅８ｍｍ、９０°のフランジを設けたアウターパネル内側周縁部とインナーパネルの周縁部に、平均粒径２００μｍのガラスビーズ１質量％を含む粘度３００Ｐａ・ｓの均一ペースト状で無溶剤型の一液型熱硬化型エポキシ樹脂接着剤を塗布し、ロボットにより仮組した車両用パネルのワークを準備した。次に、別のロボットにより上記ワークをローラーヘミング加工装置のプログラムに従って自動的にヘミングダイ上の所定位置に載置し、ロケータにより位置決めをした。
【００５１】
上記ヘミングダイの内側には、図２に示すように、バキュームパッド１２個を各々の長軸が車両の前後方向、すなわちアウターパネル曲面の曲率が小さい方向にほぼ平行となるように所定位置に配置した。バキュームパッドは、スカート部の厚さが３ｍｍ、長軸の長さが９４ｍｍ、短軸の長さが３４ｍｍの長円形、耐油性のニトリルゴム製でショア硬度６０ＨＳのものを用いた。なお、ワークをヘミングダイ上に載置した時点で、１２個全てのバキュームパッドのスカート部上端がアウターパネル下表面と当接していることを確認した。
【００５２】
次に、ロケータによりワークの位置決めが行われた状態で、全てのバキュームパッドを吸引してアウターパネルを固定し、その後、位置決めに用いたロケータを自動的にローラーの軌道から退避させた。この時点において、アウターパネルの周縁部の位置が所定の配設位置と一致し、車両用パネルとしてのワークが組み付け精度の範囲内でヘミングダイに載置されていることを確認した。
【００５３】
次に、予め動作がプログラムされた４台のローラーヘミングロボットを用い、ワークのインナーパネルの周縁部に形成した９０°曲げられたフランジを、ローラーヘミングロボットのローラーによりさらに１４５°まで曲げるプリヘム加工を行った。
【００５４】
プリヘム加工の終了後、さらに同ワークに対して、プログラムされた１８０°曲げ加工であるローラーヘミング加工を行った。その結果、ローラーの移動に支障が生じることなく加工することができ、また、ワークのアウターパネルの周縁部の位置は全くずれが生じておらず、所定の配設位置と一致していることを確認した。
【００５５】
＜実施例２＞
実施例１と同様のワーク及びヘミングダイを用いて、同様の条件でヘミングダイ上にワークを吸引固定した。
【００５６】
次に、スイングアームの先端に設けられたインナーパネル固定用パッドをインナーパネル表面の平坦部にほぼ垂直に当接させ、インナーパネルを上方から押圧し、浮き上がり防止と固定を行った。この段階で、アウターパネルとインナーパネルの周縁部のずれは生じていなかった。
【００５７】
同時に、アウターパネルをバキュームパッドで吸引固定した状態のまま、ヘミングダイの外側に設けられた２基のスイングアーム装置の各々の支柱に設けられたスイングアームを支持部を介して自動的に伸張してアーチを形成し、各々のインナー基準ピンをインナーパネル表面にほぼ垂直に当接させてインナーパネルの位置決めを行った。
【００５８】
即ち、この時点で、アウターパネルの周縁部にインナーパネルの周縁部が接着剤を塗布し仮組された状態で、アウターパネル側がバキュームパッドで固定され、インナーパネルはスイングアームによって所定位置に固定された。
【００５９】
次に、実施例１と同様に、予め動作がプログラムされた４台のローラーヘミングロボットを用い、ワークのインナーパネルの周縁部に形成した９０°曲げられたフランジを、ローラーヘミングロボットのローラーによりさらに１４５°まで曲げるプリヘム加工を行った。さらに、プリヘム加工を行った後、ワークに対してプログラムされた１８０°曲げ加工のローラーヘミング加工を行った。
【００６０】
上記ローラーヘミング加工において、ローラーヘミングロボット先端部及びローラーはスイングアームの下を潜り、スイングアームはローラーの軌道上の移動を妨げることなく、パネルの周縁部全体のヘム加工を行うことができた。また、上記のヘム加工では、ローラーの往復移動にも支障は生じなかった。
【００６１】
即ち、実施例２の方法では、ローラーの移動に支障が生じることなくプリヘム加工ができ、また、アウターパネルの周縁部の位置は、所定の配設位置と一致していることが確認された。また、ヘミング加工終了後の車両用パネルの周縁部（ヘミング部）の複数箇所を切断し、アウターパネルとインナーパネルの各周縁部の初期の所定位置からのずれを調べた。その結果、本発明のインナーパネルに対するアウターパネルの固定位置も全くずれが生じていないことが確認された。
【００６２】
これらの結果から、本発明のスイングアーム装置は、インナーパネルの正確な位置決めと固定及び、精密なローラーヘミング加工において有効であることが確認された。
【００６３】
＜比較例１＞
ワークのアウターパネルを固定するためのバキュームパッドとして、耐油性のニトリルゴム製でショア硬度６０ＨＳ、パッド底面が円形であり、ゴム部分の底面半径５０ｍｍ、高さ４２ｍｍのベローズバキュームパッドを用いた以外は、実施例１と同様にアウターパネルとインナーパネルに接着剤を塗布し、仮組した車両用パネルのワークをロケータによりヘミングダイ上の所定位置に載置した。
【００６４】
次に、ベローズバキュームパッドを吸引し、アウターパネルを固定した。この状態で、減圧によってパッドが潰れ、ゴム部分の高さがほぼ半分になったことを確認した。
【００６５】
次に、実施例１と同様に、予め動作がプログラムされた４台のローラーヘミングロボットを用い、ワークのインナーパネルの周縁部に形成した９０°曲げられたフランジを、ローラーヘミングロボットのローラーによりさらに１４５°まで曲げるプリヘム加工を行った。さらに、プリヘム加工を行った後、ワークに対してプログラムされた１８０°曲げ加工のローラーヘミング加工を行った。
【００６６】
この段階で、ワークのヘミング加工状態を目視により観察したところ、ベローズバキュームパッドのずれに伴うワークのずれが生じ、最終のヘミング加工時の１８０°曲げ加工されたアウターパネルの間にインナーパネルが挿入されない部分が確認された。
【００６７】
また、ヘミング加工終了後の車両用パネルの周縁部（ヘミング部）の複数箇所を開き、アウターパネルとインナーパネルの各周縁部の初期の所定位置からのずれを調べた。その結果、アウターパネルとインナーパネルの各周縁部の所定位置から０．５ｍｍ程度のずれの発生が確認された。
【００６８】
これにより、従来のバキュームパッドを用いた場合には、アウターパネルの配設位置にずれが生じるとともに、インナーパネルにもずれが生じることが確認された。
【符号の説明】
【００６９】
１  ローラーヘミング加工装置
１０  ヘミングダイ
１１  ローラーの軌道
１２  ロケータ
２  ワーク（車両用パネル）
２１  アウターパネル
２１０  アウターパネルの周縁部
２１１  フランジ
２２  インナーパネル
２２０  インナーパネルの周縁部
３  バキュームパッド
３０  パッド基部
３１  スカート部
３２  減圧空間部
３３  吸引貫通管
３４  開口部
３５  凸部
３６  凹部
３７  金属製補強部材
４  スイングアーム装置
４１  支柱
４２  支持部
４３  スイングアーム
４４  インナーパネル固定用パッド
【図１】
2019214058.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019214058.tif 000005