(57)【要約】【課題】単純な装置構成で、予備曲げ加工とそれに続く本曲げ加工とを実質的に１モーションで行える構造を提供する。【解決手段】スライドベース６が搭載されたベース４を上下動させるリンク１９と、スライドベース６を前進後退動作させるリンク２０をそれぞれクランク軸１５のクランクピン１４に接続する。スライドベース６にはヘミング刃８のほかシリンダ１０駆動のプリヘミング刃９を具備させる。ベース４の上下動作とスライドベース６の前進後退動作とを合成した動きをさせる過程で、ヘミングフランジ部Ｆについてプリヘミング刃９による予備曲げ加工とそれに続くヘミング刃８による本曲げ加工とを行う。【選択図】　図１
2004141912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネル状ワークの端部に予め形成されたヘミングフランジ部に予備曲げ加工とそれに続く本曲げ加工を施すヘミング加工装置であって、
加工対象となるワークが位置決めされるダイと、
ダイと近接配置された昇降可能な水平なベースと、
このベースに対し水平方向にスライド可能に搭載されるとともに先端部に本曲げ加工用のヘミング刃を備えたスライドベースと、
スライドベース上のヘミング刃に近接して設けられた予備曲げ加工用のプリヘミング刃と、
ベースの下方に配置されて回転型アクチュエータにより水平軸周りに回転駆動されるクランク軸を有し、このクランク軸の回転運動に応じてベースを昇降動作させるとともにスライドベースをスライド運動として前進後退動作させるクランク機構と、
を備えていて、
ベースの上昇動作とそれに続くベースの下降動作およびスライドベースの前進動作をもってプリヘミング刃とヘミング刃をヘミングフランジ部と対峙させ、
スライドベースの後退動作をもってプリヘミング刃による予備曲げ加工とそれに続くヘミング刃による本曲げ加工を行うようにしたことを特徴とするヘミング加工装置。
【請求項２】
上記クランク機構は、
クランク軸のほかクランク軸とベースとを連結しているリンクを含んでいて、そのクランク軸の回転運動をベースの昇降運動に変換する第１のスライダクランク機構と、
クランク軸のほかクランク軸とスライドベースとを連結しているリンクを含んでいて、そのクランク軸の回転運動をスライドベースのスライド運動として前進後退動作に変換する第２のスライダクランク機構と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のヘミング加工装置。
【請求項３】
プリヘミング刃は直動型アクチュエータの作動により独立して昇降動作が可能となっていて、
予備曲げ加工に先立って下降動作して加工位置に保持される一方、予備曲げ加工後であって本曲げ加工前に上昇動作して退避位置に保持されるものであることを特徴とする請求項１または２に記載のヘミング加工装置。
【請求項４】
クランク軸は電動モータを駆動源として回転駆動されるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヘミング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はヘミング加工装置に関し、特に例えば二枚のパネル状ワーク同士をヘミング結合するにあたり、ヘミングフランジ部の予備曲げ加工（プリヘミング加工）とそれに続く本曲げ加工（ヘミング加工）とを行うヘミング加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の技術として、ヘミングフランジ部の予備曲げ加工とそれに続く本曲げ加工とをいわゆる１モーションで行うようにしたものが特許文献１〜３等で知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特公昭１１−１２９０４３号公報　（図１）
【０００４】
【特許文献２】
特開２００１−７１０６８号公報　（図２、図４）
【０００５】
【特許文献３】
特開２００１−１５００３８号公報　（図１、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１〜３に記載されたような従来の技術では、いずれも揺動運動するプリヘミング刃およびヘミング刃をもってそれぞれに予備曲げ加工や本曲げ加工を行うことを基本としているため、例えば最終的にヘミング結合部となるべき部位の傾斜角度がきついような場合には対応できないことがあるほか、プリヘミング刃およびヘミング刃ともに揺動運動を基本としている以上は装置全体の占有スペースが大きくなり、設備の小型化を図るにも限界がある。
【０００７】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、予備曲げ加工とそれに続く本曲げ加工とを実質的に１モーションで行うことを前提としながらも、特にプリヘミング刃およびヘミング刃に直線的な動きをさせることで例えば最終的にヘミング結合部となるべき部位の傾斜角度がきついような場合でも無理なく加工することができ、併せて占有スペースの縮小化により設備の小型化をも可能としたヘミング加工装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、パネル状ワークの端部に予め形成されたヘミングフランジ部に予備曲げ加工とそれに続く本曲げ加工を施すヘミング加工装置であって、加工対象となるワークが位置決めされるダイと、ダイと近接配置された昇降可能な水平なベースと、このベースに対し水平方向にスライド可能に搭載されるとともに先端部に本曲げ加工用のヘミング刃を備えたスライドベースと、スライドベース上のヘミング刃に近接して設けられた予備曲げ加工用のプリヘミング刃と、ベースの下方に配置されて回転型アクチュエータにより水平軸周りに回転駆動されるクランク軸を有し、このクランク軸の回転運動に応じてベースを昇降動作させるとともにスライドベースをスライド運動として前進後退動作させるクランク機構とを備えている。そして、ベースの上昇動作とそれに続くベースの下降動作およびスライドベースの前進動作をもってプリヘミング刃とヘミング刃をヘミングフランジ部と対峙させ、スライドベースの後退動作をもってプリヘミング刃による予備曲げ加工とそれに続くヘミング刃による本曲げ加工を行うようにしたことを特徴とする。
【０００９】
この場合、プリヘミング刃は直動型アクチュエータの作動により独立して昇降動作が可能となっていて、予備曲げ加工に先立って下降動作して加工位置に保持される一方、予備曲げ加工後であって本曲げ加工前に上昇動作して退避位置に保持されるものであることが望ましい。
【００１０】
したがって、ベースの昇降動作は同時にその上に搭載されているスライドベースの昇降動作にほかならないから、「スライドベースの上昇・前進動作」とそれに続く「スライドベースの下降・前進動作」をもって加工部位に対するプリヘミング刃およびヘミング刃のアプローチ動作が行われ、加工部位に対してプリヘミング刃およびヘミング刃が対峙もしくは対向することになる。この状態は、スライドベースが下降限位置にあると同時に前進限位置にあることになる。そして、「スライドベースの後退動作」をもって先ずプリヘミング刃による予備曲げ加工が行われて、それに続いてヘミング刃による本曲げ加工が行われる。
【００１１】
なお、上記一連の動きはクランク軸の回転運動に基づくものであり、それぞれの動作が連続的に且つ滑らかに行われる。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、プリヘミング刃およびヘミング刃の直線的な動きをもって予備曲げ加工と本曲げ加工が行われるので、条件のきつい加工部位であっても無理なく且つスムーズに加工を行うことができ、しかもワークに対するプリヘミング刃およびヘミング刃の進入角度が常に一定となり、加工品質の向上にも寄与できる効果がある。
【００１３】
また、装置の主要な可動部の動きはベースの昇降動作とスライドベースの前進後退動作としてそれぞれ直線運動の組み合わせとしたため、その設計および構造の簡易化と合わせて設備全体の小型化を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１〜３は本発明の好ましい実施の形態を示す図で、図１はヘミング加工装置の正面図を、図２は平面図を、図３は図１の右側面図をそれぞれ示している。
【００１５】
図１〜３に示すように、フレームを兼ねたベッド１上にはヘミング型として機能するダイ２が固定されており、このダイ２に加工対象となるパネル状のワークＷが位置決め固定される。そして、ここではそのワークＷの上縁部が加工対象としてのヘミング結合のためのヘミングフランジ部Ｆとなっている。
【００１６】
ベッド１上にはその四隅にそれぞれにガイドシャフト３が立設されていて、これらの４本のガイドシャフト３に案内支持さるようにして矩形状の水平なベース４がガイドスリーブ５を介して昇降可能に配置されている。ベース４の上には各ガイドシャフト３との干渉を回避するようにして同じく矩形状のスライドベース６が平行に配置されている。すなわち、ベース４とスライドベース６の間には左右一対のリニアガイド７が介装されていて、このリニアガイド７があるためにベース４に対してスライドベース６が図１の左右方向にスライド可能となっている。
【００１７】
スライドベース６はその先端に本曲げ加工用のヘミング刃８を備えているとともに、そのヘミング刃８に隣接するように予備曲げ加工用のプリヘミング刃９が昇降可能に配置されている。プリヘミング刃９はそれ専用の駆動源として油圧シリンダまたはエアシリンダ等の直動型アクチュエータ例えば左右一対のシリンダ１０を有していて、そのシリンダ１０の伸縮作動に応じてプリヘミング刃９が昇降駆動されるようになっている。
【００１８】
ベッド１内には図３に示すように左右一対の支持体１１が配設されており、この支持体１１にはクランクアームとして機能する左右一対の円板１２，１３とそれら円板１２，１３同士を連結しているクランクピン１４とからなるクランク軸１５が回転可能に両持ち支持されている。一方の円板１２にはドリブンギヤ１６が一体に形成されており、このドリブンギヤ１６に対して回転型アクチュエータであるサーボモータ１７にて駆動されるドライブギヤ１８が噛み合っていることから、クランク軸１５はこのサーボモータ１７によって回転駆動（正逆転駆動可能）されるようになっている。また、クランク軸１５のクランクピン１４には比較的短いリンク１９と比較的長めのリンク２０とがそれぞれ連結されており、一方のリンク１９はベース４に、他方のリンク２０はさらに別のリンク２１を介してスライドベース６にそれぞれ連結されている。
【００１９】
より詳しくは、ベース４のほぼ中央部には昇降可能なガイドシャフト２２が配置されており、このガイドシャフト２２の下端部に上記短い方のリンクが１９接続されていることから、これらガイドシャフト２２とリンク１９およびクランク軸１５はそのガイドシャフト２２をスライダとする第１のスライダクランク機構を構成しており、クランク軸１５の回転運動に応じてベース４が水平状態のままで且つ所定ストロークのもとで昇降動作するようになっている。なお、図６，８に示すようにガイドシャフト２２とスライドベース６との干渉はそのスライドベース６に切欠形成された長穴部２３によって回避されている。
【００２０】
また、クランク軸１５に接続された長い方のリンク２０はベース４およびスライドベース６に形成された窓部２４を通してそれらの上方に突出した上で別のリンク２１に接続されていて、その別のリンク２１はスライドベース６のうちヘミング刃８に近い位置に接続されているとともに、リンク２０，２１同士の連結部はさらに別のリンク２５で拘束されている。
【００２１】
すなわち、ベース４とスライドベース６の間にはリニアガイド２６が配置されており、そのリニアガイド２６のスライダ２７にリンク２５が連結されている。これにより、クランク軸１５とスライドベース６とを連結しているリンク２０，２１同士の連結部が描く軌跡は、スライドベース６と同方向にスライド可能なリンク２５が描く軌跡に一致するように拘束される。言い換えるならば、クランク軸１５と長短三つのリンク２０，２１，２５およびスライドベース６はそのスライドベース６をスライダとする第２のスライダクランク機構を構成しており、したがってクランク軸１５の回転運動に応じてスライドベース６が水平状態で且つ所定ストロークのもとでスライド運動すなわち前進後退動作するようになっている。
【００２２】
次に、このように構成されたヘミング加工装置の加工手順を図４以下の模式化した図面を用いて説明する。
【００２３】
図４，５は図１〜３と同じ原位置状態を示していることから、ベース４は下降限位置にあり、且つスライドベース６は後退限位置にある。この状態でダイ２に加工対象となるワークＷが投入されて周知の方法により位置決めクランプされる。
【００２４】
ワークＷが位置決めクランプされるとサーボモータ１７が起動して、クランク軸１５が図４の（Ｂ）の状態から時計回り方向に回転駆動されることから、これにより図６，７に示すようにそのクランク軸１５に連結されているリンク１９がスライドベース６をベース４ごと昇降動作させる力を発生させ、同じくクランク軸１５に連結されているリンク２０，２１がベース４に対してスライドベース６を水平スライド動作すなわち前進後退動作させる力を発生させる。
【００２５】
すなわち、図６，７に示すように、クランク軸１５と双方のリンク１９，２０とを連結しているクランクピン１４の位置に着目すると、クランクピン１４は原位置Ｐ１から位置Ｐ２まで回転するとき、その位置Ｐ２は上死点位置にほかならないから、ベース４はリンク１９に連結されているガイドシャフト２２を介して図４の（Ｂ）の下降限位置から図６の（Ｂ）の上昇限位置まで一気に押し上げられる。同時に、リンク２０は二つのリンク２１，２５に拘束されながらスライドベース６を前進動作させる。
【００２６】
なおも、クランクピン１４が図６の位置Ｐ２から図８の位置Ｐ３まで回転すると、ベース４はスライドベース６とともに再び下降限位置まで下降するとともに、スライドベース６は前進限位置まで前進動作する。この時、スライドベース６が前進限位置に達するまでにシリンダ１０を収縮動作させてプリヘミング刃９を加工位置に保持し、実質的にヘミング刃８とプリヘミング刃９とが重なり合うようにしておく。これにより、ベース４が下降限位置に、スライドベース６が前進限位置にそれぞれ達した時点では、図８の（Ｂ）に示すようにプリヘミング刃９がワークＷのヘミングフランジ部Ｆに近接することになる。
【００２７】
そして、クランクピン１４が図８の位置Ｐ３から図１０の位置Ｐ４まで回転すると、ベース４が下降限位置に保持されたままでスライドベース６が後退動作を開始し、同図のほか図１４の（Ａ）に示すようにダイ２とプリヘミング刃９との協働にによりワークＷのヘミングフランジ部Ｆに予備曲げ加工としてプリヘミング加工が施される。
【００２８】
プリヘミング加工が終了したならば、クランク軸１５を逆回転させてクランクピン１４を位置Ｐ３まで一旦戻して図８，９の状態とし、シリンダ１０を伸長動作させてプリヘミング刃９を退避させる。
【００２９】
この後、図１２，１３に示すようにクランクピン１４を位置Ｐ３から位置Ｐ５に向かって回転させることによりスライドベース６は後退動作し、同図のほか図１４の（Ｂ）に示すようにダイ２とヘミング刃８との協働によりヘミングフランジ部Ｆに本曲げ加工としてヘミング加工が施される。なお、図１０，１２の状態においては、クランク軸１５（クランクピン１４）の回転に伴いガイドシャフト２２が下降するだけでベース４は下降限位置に保持されることから、スライドベース６の後退動作のみが行われる。
【００３０】
このヘミング加工の終了後、クランク軸１５（クランクピン１４）を逆回転させることでベース４およびスライドベース６は図４，５の初期状態に復帰し、ヘミング加工後のワークＷの取り出しが行われる。
【００３１】
このように本実施の形態によれば、サーボモータ１７の起動に基づく水平なベース４の上昇動作と下降動作、および同じく水平なスライドベース６の前進動作と後退動作とをもってプリヘミング加工とそれに続くヘミング加工が行われる。
【００３２】
なお、本実施の形態では単一のヘミング加工装置について示したが、複数のヘミング加工装置を並設して同時加工を行うことも可能であることは言うまでもない。
【００３３】
ここで、先に記載した以外の本実施の形態の効果を列挙すれば次のとおりである。
【００３４】
（ａ）本曲げ加工であるヘミング加工および予備曲げ加工であるプリヘミング加工時には、ヘミング刃８またはプリヘミング刃９が加圧方向に直線移動することで加工が行われるため、ワークＷに対するヘミング刃８およびプリヘミング刃９の進入角度が一定となり、加工品質が向上することになる。
【００３５】
（ｂ）プリヘミング刃９やヘミング刃８がヘミングフランジ部Ｆに接近する際には、ベース４の上下動作とスライドベース６の前進動作とを合成した曲線状の軌跡を描きながら接近することになるので、ダイ２等との干渉を効果的に回避することができる。
【００３６】
（ｃ）プリヘミング刃９とヘミング刃８を有するスライドベース６の上下および水平方向のストロークはクランク軸１５の直径分となるため、装置全体を大型化することなしにワークＷの投入，取り出し時のスペースを十分に大きく確保することができ、ワークＷの投入と取り出しをきわめて容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るヘミング加工装置の好ましい実施の形態を示す正面図。
【図２】図１の平面図。
【図３】図１の右側面図。
【図４】図１〜３のヘミング加工装置による加工手順を示す図で、（Ａ），（Ｂ）ともに図１，２の原位置状態を模式化した平面図および正面図。
【図５】図４の（Ｂ）の右側面図。
【図６】図４の状態から加工が進行した状態を模式化した平面図および正面図。
【図７】図６の（Ｂ）の右側面図。
【図８】図６の状態からさらに加工が進行した状態を模式化した平面図および正面図。
【図９】図８の（Ｂ）の右側面図。
【図１０】図８の状態から加工が進行してプリヘミング加工が終了した状態を模式化した平面図および正面図。
【図１１】図１０の（Ｂ）の右側面図。
【図１２】図１０の状態から加工が進行してヘミング加工が終了したた状態を模式化した平面図および正面図。
【図１３】図１２の（Ｂ）の右側面図。
【図１４】（Ａ）はプリヘミング加工が終了した状態を示す図で図１０の（Ｂ）の要部拡大図、（Ｂ）はヘミング加工が終了した状態を示す図で図１２の（Ｂ）の要部拡大図。
【符号の説明】
２…ダイ（ヘミング型）
４…ベース
６…スライドベース（第２のスライダクランク機構）
８…ヘミング刃
９…プリヘミング刃
１０…シリンダ（直動型アクチュエータ）
１４…クランクピン
１５…クランク軸（第１，２のスライダクランク機構）
１７…サーボモータ（回転型アクチュエータ）
１９…リンク（第１のスライダクランク機構）
２０…リンク（第２のスライダクランク機構）
２１…リンク（第２のスライダクランク機構）
２２…ガイドシャフト（第１のスライダクランク機構）
２５…リンク（第２のスライダクランク機構）
Ｆ…ヘミングフランジ部
Ｗ…ワーク
【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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【図７】
2004141912.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004141912.tif 000011
【図１０】
2004141912.tif 000012
【図１１】
2004141912.tif 000013
【図１２】
2004141912.tif 000014
【図１３】
2004141912.tif 000015
【図１４】
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