(57)【要約】【課題】自動車用ドアのヘミング加工において、ヘミング型周辺では粉塵等が浮遊しており、これが原因でいわゆるヘム凹が発生しやすい。このため、従来は定期的に清掃を行い、またヘム凹が発生した場合には作業者が手作業で修正しており、本発明ではこれらの工数を低減することを目的とする。【解決手段】ヘミング型１の周囲に水路１１を配置して水流Ｗを循環させる。この水流Ｗによって周辺の空気の流れを発生させて粉塵を水流Ｗに捕捉する。これによりヘミング型１周辺に浮遊する粉塵を大幅に低減する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降動する上型と、ワークがセットされる下型を有するプレス型に併設される粉塵除去装置であって、主として前記下型の周辺に沿って水流を発生させ、該水流により前記プレス型の周囲の粉塵を捕捉する粉塵除去装置。
【請求項２】
請求項１記載の粉塵除去装置であって、ポンプを用いて前記水流を循環させる構成とした粉塵除去装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の粉塵除去装置であって、前記水流を発生させるための水路に沿って該水路に向かって下る方向に水流板を傾斜して設け、該水流板の上部から注水する構成とした粉塵除去装置。
【請求項４】
請求項１記載の粉塵除去装置であって、前記水流を発生させるための水路を前記下型の周囲に沿って配置した粉塵除去装置。
【請求項５】
請求項２記載の粉塵除去装置であって、循環途中に水流から粉塵を除去するための洗浄装置を介在させた粉塵除去装置。
【請求項６】
請求項１記載の粉塵除去装置であって、前記プレス型の周囲が防塵用のカーテンで遮蔽されており、該カーテンの内側において水流を発生させる粉塵除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車用ドアのヘミング加工等に用いられるプレス型（プレス加工機）に併設されて、当該プレス型の主として加工面に付着する粉塵及びその周囲に浮遊する粉塵を少なくするための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のドアパネルの場合、アウタパネルとインナパネルをヘミング加工（アウタパネルの周縁部の曲げ加工）して一体化する工程が一般的に行われている。このヘミング加工には、通常プレス型が用いられ、下型にワークをセットし、その後上型を型閉じして行われる。係るヘミング工程周辺では、粉塵やスパッター等の異物が浮遊しており、これが下型面（ワークの意匠面が受けられる面）に付着しやすい。下型面に異物が付着したままでワークをセットして上型を型閉じして加工を行うと、アウタパネルの外面（意匠面）にいわゆるヘム凹と称されるキズが発生する場合がある。また、アウタパネルとインナパネルとの間に、浮遊する粉塵を挟み込んでヘミング加工した場合にも外面にヘム凹が発生しやすい。このヘム凹（キズ）は、そのまま塗装仕上げを行った場合には、より一層目立ってしまい製品として不良となる。
特に、上型の型開きの段階で下側面上に流れ込む空気の流れが発生することが経験上知られており、この流れに乗って周囲に浮遊する異物が下型面に付着しやすい。
このため、ヘミング用のプレス型及びその周辺について異物の浮遊若しくは付着がないように作業者が定期的に清掃を行う等細心の注意が払われるとともに、ヘミング加工後の目視検査によってヘム凹が発見された場合には、作業者が水研等の手作業で修正を行っていた。
【特許文献１】実開平３−５７４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、時間と手間を掛けてプレス型の清掃作業を定期的に行うことには限界があり、またヘム凹の修正作業にも大きな労力を費やす必要があるため、当該工程のコスト低減を図る上で改善する必要があった。
特に、比較的大きなヘム凹の場合には目視によって容易に発見することができるが、下型面に付着した異物が数十ミクロン程度の微細なものである場合には、これにより発生するヘム凹をヘミング加工後に目視によって発見することが困難で、そのまま塗装工程等の後工程に搬入されるおそれがあった。
本発明は、係る従来の問題に鑑みなされたもので、作業者による清掃作業によることなく、ヘミング加工用のプレス型及びその周辺に浮遊する異物を少なくすることによって、従来の修正作業工数を低減し、かつプレス加工後の製品不良を大幅に低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このため、本発明は特許請求の範囲の各請求項に記載した構成の粉塵除去装置とした。
請求項１記載の粉塵除去装置によれば、水流の発生により該水流に向かう周辺の空気の流れが発生し、これにより空気中に浮遊する粉塵が水流に向かって流れて該水流に捕捉される。このようにプレス型周辺の粉塵が水流に捕捉されて除去されることから、従来の作業者による清掃に依らなくともプレス型に付着する粉塵を少なくすることができ、これによりヘム凹等のキズを大幅に少なくすることができるのでその修正作業を少なくすることができ、ひいては当該プレス工程のコスト低減を図ることができる。
請求項２記載の粉塵除去装置によれば、水流の有効活用を図ることができる。
請求項３記載の粉塵除去装置によれば、単に水路を流す場合よりも水流の発生範囲（水流面積）を広くすることができるので、周辺空気の流れの発生範囲が広くなってより多くの粉塵を捕捉することができ、これによりプレス型に付着する粉塵をより効率よく少なくすることができる。
請求項４記載の粉塵除去装置によれば、下型に最も近い部位で水流を発生させることによって下型面に付着する粉塵をより効率よく低減することができる。
請求項５記載の粉塵除去装置によれば、水流を無駄なく活用できるとともに、水流の粉塵捕捉能力を常に一定レベル以上に保つことができ、これによりプレス型周辺のクリーン度（粉塵の少ない状態）を長期間にわたって維持することができる。
請求項６記載の粉塵除去装置によれば、外部からプレス型周辺への粉塵の流入を防止するとともに、当該プレス型周辺について水流の発生により粉塵を捕捉してカーテンの内側における粉塵の少ない状態を長期間にわたって維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
次に、本発明の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る粉塵除去装置１０を設置したヘミング工程及びその前後の工程を示している。ヘミング工程では、その前工程において自動車ドア用のアウタパネルとインナパネルを仮止めしたワークＰに対してヘミング加工が行われる。このヘミング工程の後工程ではヘミング加工後のワークＰに対してシーラ塗布が行われる。
ヘミング工程では、ヘミング加工用のプレス型１が用いられる。このプレス型１の周囲に本実施形態に係る粉塵除去装置１０が設置されている。また、さらにその周囲は外部からの粉塵の侵入を防止するため、透明ビニール製の防塵カーテン５で囲われている。
プレス型１及び粉塵除去装置１０の詳細が図２に示されている。プレス型１は、上型２と下型３を有するヘミング加工用のプレス型で、上型２が昇降して下型３に対して型開閉される。図２では、下型３の上面（下型面）にワークＰがセットされた状態が示されている。このワークＰに対して上型２を型閉じすることにより当該ワークＰの主として周縁部に対してヘミング加工が行われる。ヘミング加工後、上型２が上昇して型開きされ、その後ワークＰが下型面からエジェクトされてベルトコンベア４で後工程へ搬出される。
ベルトコンベア４の下方であって床面上には、粘着マットＭが敷かれている。この粘着マットＭは１２００ｍｍ×６００ｍｍ程度のシート材で、その表面には粘着剤が塗布されている。この粘着マットＭを床に敷くことにより、ベルトコンベア４のベルト摩耗により発生する粉塵や搬送ベルト上の埃、あるいは作業者の靴底に付着したゴミ等を粘着層で吸着してプレス型周辺での浮遊を防止することができる。この粘着マットＭを主としてベルトコンベア４の下方若しくはプレス型周辺の床に敷いておくことにより大きな集塵効果を得ることができる。以下説明する本実施形態の粉塵除去装置１０は、上記粘着マットＭとは別に設置されたもので、プレス型周辺の防塵効果をさらに高めるために設置されている。
本実施形態の粉塵除去装置１０は、水路に水を流し（水流Ｗの発生）、これにより水流Ｗに向かう周辺空気の流れを発生させて当該プレス型１の周囲に浮遊若しくはプレス型１に付着した粉塵等の異物を水流Ｗに捕捉することに大きな特徴を有するもので、概ね下型３の周囲に沿って配置されている。
この粉塵除去装置１０は、水を流す水路１１と、この水路１１に向かって下る方向に傾斜した水流板１２と、これらに対して水を供給する給水ポンプ１３と、水流Ｗに捕捉された粉塵を濾過するための濾過装置２０を備えている。流す水としては、通常の水道水を用いることができる。
【０００６】
水路１１は、下型３の四辺に沿って配置されている。この水路１１は、水流Ｗが図において時計回り方向に発生するよう同方向に下る方向で僅かに傾斜した状態に設けられている。この水路１１には、断面半円形の雨樋形の簡易なものが用いられている。この水路１１には、水流Ｗの深さよりも幅が大きくなるものを用いることが好ましい。従って上方開放形で断面矩形をなす幅広の水路を用いてもよい。この水路１１の幅は、下型３の周辺スペースが許す限り幅広に設定することが望ましい。
この水路１１の下型３に沿った四辺のうち、図２において手前側（最も上流側）の辺に沿った水路１１ａに沿って水流板１２が併設されている。この水流板１２は、水流Ｗの流れ方向に長い矩形をなす樹脂製の平板で、下型３と水路１１ａとの間において水路１１ａ側に下る方向に傾斜した状態に固定されている。この水流板１２の上部に沿って注水管１４が取り付けられている。これらの詳細が図３に示されている。この注水管１４は、水路１１ａとほぼ同じく僅かな角度で水流Ｗの下流側（図３において左側）へ下る方向に傾斜している。この注水管１４には一定間隔をおいて多数の注水口１４ａ〜１４ａが設けられている。
【０００７】
上記水路１１ａの上流側端部と注水管１４の上流側端部には、それぞれ給水ホース１５，１６が接続されている。この両給水ホース１５，１６は、給水ポンプ１３に接続されている。この両給水ホース１５，１６を経て水路１１ａ及び注水管１４に水が供給される。給水ホース１５を経て水路１１ａに供給された水は、水路１１を経て比較的ゆっくりした流速で下流側へ流れて行く。また、給水ホース１６を経て注水管１４に供給された水は、多数の注水口１４ａ〜１４ａを経て水流板１２上に注水され、結果的にこの水流板１２上を滝のように流れて水路１１ａ内に流れ込んで、上記給水ホース１５を経て供給された水と合流する。このように、注水管１４によって注水された水が水流板１２上で滝のように流されることにより、当該水流板１２の上面の広い範囲について水流Ｗが発生し、これにより大きな水流面積が確保されるようになっている。
水路１１の下流側端部であって、水流Ｗが当該水路１１に沿って流れて最終的に下型３の周囲をほぼ一周した部位に、濾過装置２０が配置されている。この濾過装置２０は、水流Ｗが捕捉した粉塵を通過させない細目の布状フィルタ２１と、これにより粉塵が濾過された後の清浄な水を貯水する貯水パン２２を備えている。貯水パン２２は循環ホース１７を経て給水ポンプ１３に接続されている。このため、本実施形態の粉塵除去装置１０では、水路１１に流す水が途中で濾過されて循環される。
また、給水ポンプ１３には、供給する水量を任意に設定可能な水量制御機能を備えたものが用いられている。本実施形態では、毎分４〜９リットル程度の範囲で給水量を任意に調整することができるようになっている。
【０００８】
以上のように構成した本実施形態の粉塵除去装置１０によれば、プレス型１０の周囲が防塵カーテン５で囲われているため、例えば作業者用通路等の外部からプレス型１０周辺への粉塵の侵入が防止される。この防塵カーテン５の内側に粉塵除去装置１０が設置されている。このため、当該粉塵除去装置１０が効率よく運用される。
この粉塵除去装置１０によれば、下型３の周囲ほぼ全周において水流Ｗが発生する。水流Ｗの発生によって、その周辺の空気の流れが発生するため、これに浮遊する粉塵等が水流Ｗに捕捉される。捕捉された粉塵は、水流Ｗの流れによって水路１１の下流側へ流され、最終的に濾過装置２０で取り除かれる。
このように、主として下型３の周辺の粉塵が粉塵除去装置１０の水流Ｗによって捕捉されるため、下型３の特に下型面への粉塵の付着を大幅に低減することができ、これによりワークＰのヘム凹発生率そのものを大幅に低減することができる。このことから、ヘミング加工後のヘム凹修正作業工数を低減することができるとともに、その不良品の発生を大幅に少なくすることができる。
また、本実施形態の粉塵除去装置１０によれば、水路１１に加えて水流板１２を備えているため、限られたスペースで広い水流面積を確保することができ、これにより効率のよい粉塵捕捉を実現することができる。
さらに、水流Ｗの途中において粉塵を濾過しつつ当該水流Ｗを給水ポンプ１３で循環させる構成であるので、水を無駄なく再利用することができる。
図４には、ヘミング工程において、当該工程に沿った作業用通路側とプレス型周辺とにおいて浮遊する粉塵量をＡ年５月から翌Ｂ年７月まで約１５ヶ月にわたって出願人が測定した結果が表で示されている。この表の縦軸は、１立方メートル当たり３分間測定した粉塵の個数を示し、横軸は測定月を示している。この測定結果によれば、例示した粉塵除去装置１０を設置したことにより、プレス型周辺の粉塵量がきわめて低いレベルまで低減されたことが数値として示されている。
プレス型１周辺を防塵カーテン５が囲った後のＡ年５月の時点で、通路側の粉塵量が１４５個／ｍ3であるのに対して、防塵カーテン５内であってプレス型周辺の粉塵量は７８個／ｍ3に減少し、概ね４６パーセントの防塵効果を得ることができた。
Ａ年５月から前記粘着マットＭをベルトコンベア４の下方及びプレス型周辺の床上に敷いた場合に、プレス型周辺の粉塵量は７８個／ｍ3から３６個／ｍ3に減少した。Ａ年７月にプレス型１の周囲に水路１１のみを配置して本願発明の基本構成を実施すると、粉塵量は約２ヶ月で３６個／ｍ3から２１個／ｍ3に減少した。
その後、Ａ年９月に水路１１の幅を５０ｍｍから１８０ｍｍさらに２５０ｍｍに順次拡幅した。これにより粉塵量は、Ａ年９月の２１個／ｍ3から翌Ｂ年３月時点で１１個／ｍ3に減少し、さらに集塵効果が高まった。
Ｂ年３月には前記例示したようにプレス型１の手前の辺に沿って水流板１２を併設した。これによりプレス型１の周辺の粉塵量は１１個／ｍ3から測定期間最終月では６個／ｍ3まで減少した。以上の測定結果によれば本実施形態に係る粉塵除去装置１０を設置したことにより、プレス型１の周辺における粉塵量を当初の約８パーセント程度にまで低減できたことが確認され、当該粉塵除去装置１０の集塵効果（防塵効果）が極めて高いものであることが実証された。
なお、水流板１２により水を滝のように流す構成を追加したＢ年３月の時点では、既に粉塵量が相当低減されたレベルに達しているため、数値のうえでは微減となっている。また、上記のように防塵カーテン５の内部では大幅な防塵効果が得られた反面、当該粉塵除去装置１０の効果がほとんど及ばない通路側での粉塵量は依然として高レベルで大きな変化は見られなかった。
【０００９】
以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、水路１１の一部の範囲について水流板１２を併設する構成を例示したが、水路１１のみによって十分な水流面積が確保される場合には当該水流板１２を省略してもよい。
逆に、水流板１２を配置する部位について、例示した実施形態では下型３の一辺に沿ってのみ設ける構成を例示したが、下型３の全周すなわち水路１１の全長に沿って設ける構成、あるいはその他の一定の範囲に設ける構成としてもよい。
また、水路１１に流す水として通常の水道水を用いる構成を例示したが、洗剤や芳香剤あるいは油脂分等を含む各種の液体を付加したい目的に合わせて適切なものを水に添加する等して流してもよい。
ヘミング型及び粉塵除去装置の周囲を防塵カーテン５で囲って当該ヘミング工程を外部から遮断する構成を例示したが、場合によっては防塵カーテン５で囲う構成を省略してもよい。
濾過装置２０は、下型３の周囲１箇所に設ける構成を例示したが、水路１１を一周させる間により多くの濾過装置を介在させる構成としてもよい。
また、下型３の周囲に水路１１を一周させる構成を例示したが、下型３の一辺に沿ってのみあるいは半周に相当する範囲にのみ水路を配置する構成としてもよい。逆に、上型２の昇降範囲の側方をも含めて当該プレス型１の周囲を複数回螺旋状に水路を配置する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るプレス型及び粉塵除去装置を設置したヘミング工程の平面概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るプレス型及び粉塵除去装置の斜視図である。
【図３】水流板の斜視図である。
【図４】ヘミング型周辺と外部の通路側とで、浮遊する防塵量の時間的変化を比較して示した表を示す図である。
【符号の説明】
【００１１】
Ｐ…ワーク
１…プレス型
２…上型
３…下型
４…ベルトコンベア
５…防塵カーテン
１０…粉塵除去装置
１１…水路、１１ａ…最も上流側の水路
１２…水流板
１３…給水ポンプ
１４…注水管、１４ａ…注水口
１５，１６…給水ホース
１７…循環ホース
２０…濾過装置
２１…布状フィルタ
２２…貯水パン
Ｍ…粘着マット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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