(57)【要約】【課題】  複数の曲げ刃を用いてワークの縁部を縁曲げ加工する際に、曲げ刃のワーク縁部に当接する位置が、あらかじめ設定もしくは調整した位置からずれた場合でも、ワークの逃げを防止して高精度な縁曲げ加工を行う。【解決手段】  ワークＷの縁部Ｆを縁曲げ加工する曲げ刃（予備曲げ刃または本曲げ刃）を複数備えるとともに、この各曲げ刃を個別に駆動するサーボモータ５をそれぞれ設ける。各曲げ刃が対応する縁部Ｆにそれぞれ当接した時点で、その当接した曲げ刃を駆動するサーボモータ５を一旦停止し、すべての曲げ刃が対応する縁部にそれぞれ当接して前記各サーボモータ５がすべて停止した時点で、この各サーボモータ５を再駆動してヘミング加工を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの縁部を縁曲げ加工する曲げ刃を複数備えるとともに、この各曲げ刃を個別に駆動する駆動手段をそれぞれ設け、前記各曲げ刃が対応する縁部にそれぞれ当接した時点で、その当接した曲げ刃を駆動する前記駆動手段を停止し、すべての曲げ刃が対応する縁部にそれぞれ当接して前記各駆動手段のすべてが停止した時点で、この各駆動手段を再駆動してヘミング加工を行うことを特徴とするヘミング加工方法。
【請求項２】
前記駆動手段をサーボモータで構成し、前記各曲げ刃の対応するそれぞれの縁部への当接を、前記サーボモータのトルクで検知することを特徴とする請求項１記載のヘミング加工方法。
【請求項３】
ワークの縁部を縁曲げ加工する複数の曲げ刃と、この各曲げ刃を個別に駆動する駆動手段と、前記各曲げ刃が対応する縁部にそれぞれ当接したことを検知する曲げ刃当接検知手段と、この曲げ刃当接検知手段が、曲げ刃が対応する縁部に当接したことを検知したときに、その曲げ刃を駆動する前記駆動手段を停止させるとともに、すべての曲げ刃が対応する縁部にそれぞれ当接して前記各駆動手段のすべてが停止した時点で、この各駆動手段を再駆動してヘミング加工を行わせる制御手段とを有することを特徴とするヘミング加工装置。
【請求項４】
前記駆動手段をサーボモータで構成し、前記曲げ刃当接検知手段は、前記曲げ刃の対応するそれぞれの縁部への当接を、前記サーボモータのトルクで検知することを特徴とする請求項３記載のヘミング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ワークの縁部を縁曲げ加工するヘミング加工方法およびヘミング加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの縁部を縁曲げ加工するヘミング加工方法およびヘミング加工装置としては、例えば下記特許文献１に記載されたものがある。
【特許文献１】特開２００１−２８６９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記したようなヘミング加工方法およびヘミング加工装置において、複数の曲げ刃をワークの周囲に配置し、各曲げ刃に対応する縁部に対して縁曲げ加工を行う場合には、各曲げ刃がそれぞれ対応する縁部に同時に当接する必要がある。
【０００４】
ところが、各曲げ刃が対応する縁部に同時に当接するようあらかじめ設定もしくは調整していても、周囲の温度変化、もしくは曲げ刃の経年変化や摩耗などの影響によって、曲げ刃のワーク縁部に当接する位置が、あらかじめ設定もしくは調整した位置からずれる場合がある。
【０００５】
このような場合には、各曲げ刃相互間で、ワーク縁部への当接が同時になされず、互いにずれが生じるので、ワークが、先に当接する曲げ刃に押されて逃げが生じ、高精度な縁曲げ加工ができなくなる。
【０００６】
特に、自動車における車体パネル部品において、アウタパネルの縁部を、インナパネルの周縁に重ね合わせるべく縁曲げ加工する場合には、アウタパネルに逃げが生じてインナパネルとの間で相対位置がずれ、車体パネル部品としての品質低下が発生する。
【０００７】
そこで、この発明は、複数の曲げ刃を用いてワークの縁部を縁曲げ加工する際に、曲げ刃のワーク縁部に当接する位置が、あらかじめ設定もしくは調整した位置からずれた場合でも、ワークの逃げを防止して高精度な縁曲げ加工を行うことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、この発明は、ワークの縁部を縁曲げ加工する曲げ刃を複数備えるとともに、この各曲げ刃を個別に駆動する駆動手段をそれぞれ設け、前記各曲げ刃が対応する縁部にそれぞれ当接した時点で、その当接した曲げ刃を駆動する前記駆動手段を停止し、すべての曲げ刃が対応する縁部にそれぞれ当接して前記各駆動手段のすべてが停止した時点で、この各駆動手段を再駆動してヘミング加工を行うヘミング加工方法としてある。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、すべての曲げ刃が対応する縁部にそれぞれ当接した時点で、各曲げ刃を駆動する駆動手段を再駆動してヘミング加工を行うようにしたので、複数の曲げ刃を用いてワークの縁部を縁曲げ加工する際に、曲げ刃がワークの縁部に当接する位置が、あらかじめ設定もしくは調整した位置からずれた場合でも、各曲げ刃の対応する縁部に対するそれぞれの曲げ加工を同時に開始でき、ワークの逃げを防止して高精度な縁曲げ加工を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１１】
図１は、この発明の一実施形態に係わるヘミング加工装置の動作を示すフローチャートであり、図２は、ヘミング加工装置の全体構成を示す斜視図である。このヘミング加工装置は、ワークＷに対して周囲四方に配置した加工ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４を備えており、各加工ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４には、ワークＷの縁部（フランジ）Ｆに対して予備曲げ加工を施す予備曲げ刃１と、予備曲げ加工後に本曲げ加工を施す本曲げ刃３とをそれぞれ備えている。
【００１２】
上記した各加工ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４には、それぞれ個別に駆動手段としてのサーボモータ５を備えている。この各サーボモータ５は、加工ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４それぞれにおいて、予備曲げ刃１と本曲げ刃３との双方を順次駆動するものである。
【００１３】
サーボモータ５による予備曲げ刃１および本曲げ刃３の駆動方法としては、まず予備曲げ刃１をワークＷに接近移動させて縁部Ｆに対して予備曲げ加工を行った後、この予備曲げ刃１をワークＷから後退させ、この状態で本曲げ刃３を予備曲げ加工したワークＷの縁部Ｆに接近移動させて本曲げ加工を行う。なお、この駆動方法の詳細については、本出願人が特願２００２−５５８０６として出願した発明に記載してあるので、ここでは省略する。
【００１４】
図３は、上記したヘミング加工装置におけるサーボモータ５の動作を制御する制御回路のブロック図である。この制御回路は、サーボモータ５と、曲げ刃（予備曲げ刃１または本曲げ刃３）が、対応する縁部Ｆにそれぞれ当接したことを検知する曲げ刃当接検知手段７と、この曲げ刃当接検知手段７が曲げ刃が対応する縁部Ｆに当接したことを検知したときに、その曲げ刃を駆動するサーボモータ５を停止させるとともに、すべての曲げ刃が対応する縁部Ｆにそれぞれ当接して各サーボモータ５が停止した時点で、この各サーボモータ５を再駆動してヘミング加工を行わせる制御手段９とを有する。
【００１５】
なお、上記した曲げ刃当接検知手段７は、サーボモータ５のトルク（電流値）が所定値を超えた時点で、曲げ刃が対応する縁部Ｆに当接したことを検知するものとする。
【００１６】
次に、図１に示すフローチャートに基づいて、上記したヘミング加工装置の動作を説明する。なお、以下の説明では、ワークＷの縁部Ｆへの当接を検知する曲げ刃として、予備曲げ刃１と本曲げ刃３とのいずれに適用してもよい。
【００１７】
また、図４は、ヘミング加工装置の動作過程において、時間ｔに対し、サーボモータ５のトルク（電流値）、曲げ刃の移動速度、曲げ刃の位置（曲げ刃と縁部Ｆとの距離に相当）を、それぞれ波形として示している。
【００１８】
まず、ヘミング加工を開始する際に、各加工ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４におけるすべてのサーボモータ５の回転動作を開始する（ステップ１０１）。その後、すべてのサーボモータ５の駆動によってワークＷの縁部Ｆに向けて接近移動する各曲げ刃の位置が、ワークＷに対してあらかじめ設定した位置（フランジ検出範囲）にあるかどうかを判断する（ステップ１０３，１０５，１０７）。この曲げ刃の位置の判断は、サーボモータ５の回転量を曲げ刃当接検知手段７が検知した後、この検知信号を受ける制御手段９が行う。
【００１９】
ここで、各曲げ刃の位置が、フランジ検出範囲にある場合には、各サーボモータ５のトルクを曲げ刃当接検知手段７が検知し、このトルクが所定値（後述する図５のトルクＴ）を超えたかどうかを制御手段９が判断する（ステップ１０９）。トルクが所定値を超えたサーボモータ５については、その駆動を停止する（ステップ１１１）。
【００２０】
曲げ刃が縁部Ｆに当接すると、サーボモータ５のトルクが増加するので、この増加したモータトルクが、あらかじめ設定した所定値を超えた場合に、曲げ刃がワークＷの縁部Ｆに当接したと判断するのである。
【００２１】
上記した曲げ刃が縁部Ｆに当接したかどうかの検知動作は、図４において時間ｔ１で開始する。
【００２２】
そして、各サーボモータ５に対応するすべての曲げ刃が縁部Ｆに当接したかどうかを制御手段９が判断し（ステップ１１３）、すべての曲げ刃が縁部Ｆに当接した場合に（このときすべてのサーボモータ５が停止している。）、時間ｔ２にて曲げ加工を開始する（ステップ１１５）。
【００２３】
上記図４の時間ｔ１までにおける領域（１）は、曲げ刃がワークＷに接近移動する際に加速する状態、同領域（２）は、曲げ刃がワークＷに接近移動する際に定速となる状態である。
【００２４】
以後の時間ｔ１からｔ３までの領域（３）は、後述する図５にて詳細に説明するが、上記した検知動作およびこれに続く曲げ加工動作に相当する。曲げ加工は、停止状態のすべてのサーボモータ５を再駆動し、各曲げ刃をワークＷの縁部Ｆに接近移動させることで行う。
【００２５】
曲げ刃がワークＷに対して最も接近して縁曲げ加工が終了した状態を、時間ｔ３からｔ４までの領域（５）にて保持し（ステップ１１７）、その後時間ｔ５まで、サーボモータ５を逆回転させて曲げ刃を元の位置まで戻す（ステップ１１９）。
【００２６】
ここで時間ｔ５までにおける領域（６）は、曲げ刃がワークＷから離反移動する際に加速する状態、同領域（７）は、曲げ刃がワークＷから離反移動する際に定速となる状態、同領域（８）は、曲げ刃がワークＷから離反移動する際に減速する状態である。
【００２７】
図５は、曲げ刃がワークＷの縁部Ｆに当接する際の検知動作を、サーボモータ５のトルク波形として詳細に示している。すなわち、曲げ刃がワークＷに当接したサーボモータ５は、時間ｔ１にてモータトルクが増大し、その後曲げ刃のワークＷへの接近方向への移動速度が領域（９）にて減速する。続く時間ｔ２までの領域（１０）にて、まだワークＷに当接していない残りの最後の曲げ刃がワークＷに当接するまで、サーボモータ５の駆動を停止しておく。なお、図５では、曲げ刃がワークＷの縁部Ｆに当接したときのモータトルクをＴとしている。
【００２８】
そして、すべての曲げ刃が対応する縁部Ｆにぞれぞれ当接する時間ｔ２以後に、曲げ加工を開始する。時間ｔ２以後の領域（１１）は、曲げ刃のワークＷに対する接近移動を加速する状態で、同領域（１２）は、曲げ刃を定速にてワークＷに接近させる状態と減速して接近させる状態とを含む。
【００２９】
図６は、サーボモータ５が３個の場合の各サーボモータ５に対応する曲げ刃の位置を縦軸とし、横軸を時間として示している。これによれば、時間ｔ１１で第１のサーボモータの曲げ刃がワークＷに当接し、時間ｔ１２で第２のサーボモータの曲げ刃がワークＷに当接し、さらに時間ｔ１３で第３のサーボモータの曲げ刃がワークＷに当接している。
【００３０】
そして、時間ｔ２で３個すべてのサーボモータの曲げ刃がワークＷに当接した時点で、各サーボモータ５を同時に再駆動して、各曲げ刃をワークＷに接近移動させて曲げ加工を開始し、その後時間ｔ３で、曲げ加工動作にて曲げ刃を最もワークＷの縁部Ｆに近付けた状態となるよう位置決めする。
【００３１】
上記した本発明の実施形態によれば、すべての曲げ刃が、ワークＷの対応する縁部Ｆにそれぞれ当接した時点で、各曲げ刃を駆動するサーボモータ５を再駆動してヘミング加工を行っている。
【００３２】
これにより、複数の曲げ刃を用いてワークＷの縁部Ｆを縁曲げ加工する際に、曲げ刃がワークＷの縁部Ｆに実際に当接する位置が、例えばワークＷの温度による変形や成形するプレス機の型の経年変化、もしくはヘミング加工装置の経年変化によるモータ回転位置と刃先位置との相対関係の変化などにより、あらかじめ設定もしくは調整した位置からずれた場合でも、ワークＷに曲げ刃が当接したことを検知してサーボモータ５を一旦停止することで、互いに隣接する曲げ刃同士あるいは互いに対向する曲げ刃同士の一方が先にワークＷに当接することによりワークＷが受ける一方向からの力を軽減し、ワークＷの逃げを防止して高精度な縁曲げ加工を行うことができる。
【００３３】
特に、自動車における車体パネル部品において、アウタパネルの縁部を、インナパネルの周縁に重ね合わせるべく縁曲げ加工する場合には、アウタパネルの逃げを防止することで、アウタパネルとインナパネルとの相対位置のずれを防止することができ、車体パネル部品としての品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の一実施形態に係わるヘミング加工装置の動作を示すフローチャートである。
【図２】図１のヘミング加工装置の全体構成を示す斜視図である。
【図３】図１のヘミング加工装置におけるサーボモータの動作を制御する制御回路のブロック図である。
【図４】図１のヘミング加工装置に動作過程における、時間に対するサーボモータのトルク（電流値）、曲げ刃の移動速度、曲げ刃の位置をそれぞれ示す波形図である。
【図５】図４における検知動作の詳細を示す波形図である。
【図６】サーボモータが３個の場合の各サーボモータに対応する曲げ刃の位置を示す波形図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｗ  ワーク
Ｆ  縁部
１  予備曲げ刃（曲げ刃）
３  本曲げ刃（曲げ刃）
５  サーボモータ（駆動手段）
７  曲げ刃当接検知手段
９  制御手段
【図１】
2005021959.tif 000003
【図２】
2005021959.tif 000004
【図３】
2005021959.tif 000005
【図４】
2005021959.tif 000006
【図５】
2005021959.tif 000007
【図６】
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