(57)【要約】【課題】作業スペースや測定ゲージ等の設備を設けることなく、ヘミング部の厚さや外形寸法の測定を行なうことができ、ひいては作業工数及び製造コストを低減できるヘミング加工装置を提供する。【解決手段】金型１２には、ヘミング加工面１２ｂに対応する測定基準面１２ｆが設けられ、ヘムツール１３は、ヘム部１ａとのヘム部距離ｈ１，ｈ２及び測定基準面１２ｆとの基準距離ｈ１′，ｈ２′を検出する距離検出手段２７ａと、検出された前記ヘム部距離ｈ１，ｈ２と基準距離ｈ１′，ｈ２′との差からヘム部の厚さを算出するヘム部厚算出手段２７ｂとを備えている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘミング加工面を有する金型と、該金型のヘミング加工面に沿って転動可能なヘムローラを有するヘムツールとを備え、
パネルのフランジ部を、前記ヘミング加工面に載置し、前記ヘムローラで折り曲げて前記ヘミング加工面に押圧することにより前記パネルにヘム部を成形するヘミング加工装置であって、
前記金型には、前記ヘミング加工面に対応する測定基準面が設けられ、
前記ヘムツールは、前記ヘム部とのヘム部距離及び前記測定基準面との基準距離を検出する距離検出手段と、検出された前記ヘム部距離と基準距離との差から前記ヘム部の厚さを算出するヘム部厚算出手段とを備えている
ことを特徴とするヘミング加工装置。
【請求項２】
ヘミング加工面を有する金型と、該金型のヘミング加工面に沿って転動可能なヘムローラを有するヘムツールとを備え、
パネルのフランジ部を、前記ヘミング加工面に載置し、前記ヘムローラで折り曲げて前記ヘミング加工面に押圧することにより前記パネルにヘム部を成形するようにしたヘミング加工装置であって、
前記金型には、前記ヘム部の外端より外側に位置するよう形成された測定基準線が設けられ、
前記ヘムツールは、前記ヘム部の外端と前記測定基準線との間隔からヘム部の外端の位置を検出するヘム部外端検出手段を備えている
ことを特徴とするヘミング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘミング加工面を有する金型と、該金型のヘミング加工面に沿って一方向に転動可能なヘムローラを有するヘムツールとを備えたヘミング加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドアやフード等のパネルは、アウタパネルとインナパネルとを中空状をなすよう重ね合わせるとともに、前記アウタパネルのフランジ部をヘミング加工により折り返してインナパネルのフランジ部を挟み込むことで製造されるのが一般的である。これによりパネルの端縁部の形状を滑らかにするとともに、強度の向上を図るようにしている。
【０００３】
このようなヘミング加工を行なう装置として、例えば、特許文献１には、金型に載置されたパネルのフランジ部をテーパ状のプリヘムローラと円柱状の本ヘムローラとで連続的に折り曲げることによりヘミング加工を行なうようにしたものが開示されている。
【０００４】
一方、前記ドアやフード等のパネルは、車体の開口部に取り付けられるので、パネルと開口部との隙間のばらつき等によるシール性や見栄えの悪化を防止する必要があることから、ヘミング加工されたヘム部の厚さ精度及び形状精度が要求される。このため、ヘミング加工後に測定ゲージやベクトロン等の測定ツールによりヘム部の厚さや外形寸法を計測，検査する測定工程が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１０３３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記従来のように、ヘミング工程とは別に測定工程を設けるとなると、測定のための作業スペースや測定ゲージ等の設備の追加が必要となり、作業工数が増えるとともに、製造コストが上昇するという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、測定のための作業スペースや測定ゲージ等の設備を設けることなく、ヘム部の厚さや外形寸法の測定を行なうことができ、ひいては作業工数及び製造コストを低減できるヘミング加工装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１発明は、ヘミング加工面を有する金型と、該金型のヘミング加工面に沿って転動可能なヘムローラを有するヘムツールとを備え、パネルのフランジ部を、前記ヘミング加工面に載置し、前記ヘムローラで折り曲げて前記ヘミング加工面に押圧することにより前記パネルにヘム部を成形するヘミング加工装置であって、前記金型には、前記ヘミング加工面に対応する測定基準面が設けられ、前記ヘムツールは、前記ヘム部とのヘム部距離及び前記測定基準面との基準距離を検出する距離検出手段と、検出された前記ヘム部距離と基準距離との差から前記ヘム部の厚さを算出するヘム部厚算出手段とを備えていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１と同様のヘミング加工装置であって、前記金型には、前記ヘム部の外端より外側に位置するよう形成された測定基準線が設けられ、前記ヘムツールは、前記ヘム部の外端と前記測定基準線との間隔から前記ヘム部の外端の位置を検出するヘム部外端検出手段を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明に係るヘミング加工装置によれば、金型にヘミング加工面に対応する測定基準面を設け、ヘムツールに、ヘム部とのヘム部距離及び測定基準面との基準距離を検出する距離検出手段と、検出されたヘム部距離と基準距離との差からヘム部の厚さを算出するヘム部厚算出手段とを設けたので、ヘミング加工に連続してヘム部の厚さを測定することができる。
【００１１】
このようにヘミング加工に連続してヘム部の厚さを測定できるので、従来装置のようにヘミング工程とは別に測定工程を設ける必要がなく、測定作業スペース及び測定ゲージ等の設備の追加を不要にでき、作業工数及び製造コストを低減できる。
【００１２】
請求項２の発明では、金型に測定基準線を設け、ヘムツールにヘム部の外端と測定基準線との間隔を検出するヘム部外端検出手段を設けたので、ヘミング加工に連続してヘム部の外端位置ひいてはパネルの外形寸法を測定することができ、前記同様に作業スペース及び測定ゲージ等の設備を不要にでき、作業工数及び製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１によるヘミング加工装置の平面図である。
【図２】前記ヘミング加工装置のヘムツールの動作を説明するための図である。
【図３】前記ヘムツールの正面図である。
【図４】前記ヘムツールの側面図である。
【図５】前記ヘミング加工装置によるヘミング加工状態を示す図である。
【図６】ヘム部の厚さの測定状態を示す図である。
【図７】前記ヘム部の外端位置の測定状態を示す図である。
【図８】前記ヘミング加工装置の概略構成図である。
【図９】前記ヘミング加工装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１ないし図９は、本発明の実施例１によるヘミング加工装置を説明するための図である。本実施例１では、自動車用フードの製造工程で使用されるヘミング加工装置を例にとって説明する。
【００１６】
自動車用フード１は、予めプレス成形された所定形状のアウタパネル２とインナパネル３とを中空状をなすよう重ね合わせて位置決めし、ヘミング加工装置１０によりアウタパネル２の外周縁に形成されたフランジ部２ａを折り返してインナパネル３のフランジ部３ａを挟持することにより、フード１の外周部にヘム部１ａを成形して製造される。
【００１７】
前記ヘミング加工装置１０は、作業台１１と、該作業台１１に取り付けられた金型１２と、該金型１２の外周部に沿って一方向（矢印Ａ方向）に移動可能に配設されたヘムツール１３とを備えている。前記作業台１１には、インナパネル３の基準孔に挿入することにより該インナパネル３を位置決めする左右一対の位置決めピン１４が配設されている（図８，図９参照）。
【００１８】
前記金型１２は、フード１の外形に沿った形状を有し、前記アウタパネル２が位置決め載置される凹状の載置面１２ａと、該載置面１２ａの外周に沿うように形成され、アウタパネル２のフランジ部２ａが載置されるヘミング加工面１２ｂとを有する。
【００１９】
前記金型１２は、ヘミング加工面１２ｂに続いて外側に拡がる延長部１２ｃを有する。この延長部１２ｃの上面及び下面は平行に形成され、該上面，下面の外縁部にはそれぞれ周方向に延びる上案内溝１２ｄ，下案内溝１２ｅが形成されている。
【００２０】
前記へムツール１３は、前記金型１２のヘミング加工面１２ｂ及び延長部１２ｃの上面に沿って転動可能なヘムローラユニット１６と、前記金型１２の延長部１２ｃの下面に沿って転動可能な２つの円柱状のガイドローラ１７，１７とを備えている。
【００２１】
前記ヘムローラユニット１６は、前記移動方向Ａの下流側に配置されたテーパ状のプリローラ１８と、上流側に配置された円柱状の本ローラ１９とを有し、該各ローラ１８，１９はそれぞれ直方体状の支持ブロック２０，２０に回転自在に支持されている。なお、２０ａは、ヘミング加工作業時にヘムツール１３を移動方向Ａに引っ張るための把手である。
【００２２】
前記プリローラ１８，本ローラ１９及び各ガイドローラ１７，１７の基部には、それぞれ前記金型１２の上案内溝１２ｄ及び下案内溝１２ｅに係合する環状の係合部１８ａ，１９ａ，１７ａ，１７ａが形成されている。
【００２３】
前記各ガイドローラ１７は、金型１２の延長部１２ｃを挟んで前記プリローラ１８及び本ローラ１９に対向するよう配置されており、それぞれ直方体状のガイドブロック２２，２２に回転自在に支持されている。この各ガイドブロック２２はフレーム２３により支持されている。
【００２４】
前記各支持ブロック２０及び各ガイドブロック２２は、連結ピン２４により揺動可能に連結されている。これによりヘムローラユニット１６は、フード１のヘム部１ａの曲線形状に追従可能となっている（図２の（ａ），（ｂ）参照）。
【００２５】
前記各支持ブロック２０は、調整ボルト２５により前記ガイドブロック２２に取り付けられており、該調整ボルト２５と支持ブロック２０との間にはコイルスプリング２６が介設されている。前記各調整ボルト２５によりプリローラ１８，本ローラ１９とガイドローラ１７，１７との間隔を調整することができ、これによりヘミング加工時のローラ押圧力が調整可能となっている。
【００２６】
そして前記金型１２の延長部１２ｃの上面には、前記ヘミング加工面１２ｂに対応する測定基準面１２ｆが形成されている。具体的には、この測定基準面１２ｆは、ヘミング加工面１２ｂと同一形状に形成されている。
【００２７】
また前記金型１２のヘミング加工面１２ｂと測定基準面１２ｆとの間には、周方向に延びる測定基準線１２ｇが溝状に凹設されている。この測定基準線１２ｇは、前記ヘム部１ａの外端１ａ′から所定距離だけ外側に位置するよう形成されており、具体的には、ヘム部１ａの外端１ａ′から例えば３ｍｍ離れた位置に形成されている。
【００２８】
前記ヘムツール１３には、ヘム部厚測定部２７及びヘム部外端測定部２８が一体的に、即ち同時に移動するように設けられている。
【００２９】
前記ヘム部厚測定部２７は、前記ヘミング加工面１２ｂ及び測定基準面１２ｆより高所に、かつ該両面に対向するように配置され、前記ヘム部１ａとのヘム部距離ｈ１，ｈ２を検出する２つのレーザー式ヘム部高さセンサ２７ａ，２７ａ及び前記測定基準面１２ｆとの基準距離ｈ１′，ｈ２′を検出する２つのレーザー式基準面高さセンサ（距離検出手段）２７ａ′，２７ａ′と、各高さセンサ２７ａ，２７ａ′により検出された各ヘム部距離ｈ１，ｈ２と基準距離ｈ１′，ｈ２′との差からヘム部１ａの厚さを算出するヘム部厚算出部２７ｂとを有する。
【００３０】
前記ヘム部厚測定部２７は、前記移動方向Ａの上流側に位置する支持ブロック２０の、本ローラ１９の上流側近傍に取り付けられている。前記各高さセンサ２７ａ，２７ａ′は、本ローラ１９の軸線１９ａと平行な直線２７ｃ上に所定間隔をあけて配置されている（図１参照）。
【００３１】
前記ヘム部高さセンサ２７ａ，２７ａは、それぞれヘム部１ａの内端部ａ，外端部ｂに対向する位置に配設されている。前記基準面高さセンサ２７ａ′，２７ａ′は、測定基準面１２ｆの、それぞれ前記ヘム部１ａの内端部ａ，外端部ｂに対応する内端部ａ′及び外端部ｂ′に対向する位置に配設されている。このように配置することにより、必要最小限のセンサ個数でヘミング部１ａの厚さを精度良く検出することが可能である。すなわち、ヘミング加工においては、ヘム部１ａの内端部ａと、外端部ｂとでは、厚さが変化する場合があり、センサを上述のように配置することでヘム部１ａの平均厚さを高い精度で検出することができる。
【００３２】
前記ヘム部厚算出部２７ｂは、前記基準距離ｈ１′からヘム部距離ｈ１を差し引くことによりヘム部１ａの外端部の厚さ（ｂ−ｂ′）を算出し、基準距離ｈ２′からヘム部距離ｈ２を差し引くことによりヘム部１ａの内端部の厚さ（ａ−ａ′）を算出し、両厚さの平均値をもってヘム部１ａの厚さとする。このように算出されたヘム部１ａの厚さと設計基準厚さとの間に所定のしきい値以上の差が生じた場合には、前記調整ボルト２５，２５によりヘムツール１３の押圧力が調整されることとなる。
【００３３】
前記ヘム部外端測定部２８は、前記ヘム部１ａの外端１ａ′と前記測定基準線１２ｇとの基準線直交方向における間隔ｃを検出するレーザースキャンニング方式の変位センサ（ヘム部外端検出手段）２８ａを有する。
【００３４】
前記変位センサ２８ａは、金型１２のヘミング加工面１２ｂより高所に、かつ該加工面に対向するように配置され、かつ前記ヘム部厚測定部２７より上流側に配置されている。勿論ヘム部厚測定部２７とヘム部外端測定部２８の配置を逆にしても構わない。また前記変位センサ２８ａは、前記支持ブロック２０に取り付けられた支持部材２８ｂに支持されている。なお、前記変位センサ２８ａを支持ブロック２０に直接取り付けても良い。
【００３５】
前記変位センサ２８ａにより検出された間隔ｃと、設計基準値との差から、フード１の外形寸法が算出される。このようにして算出されたフード１の外形寸法と設計基準値との間に所定のしきい値以上の差が生じた場合には、例えばプレス成形時におけるアウタパネル２のフランジ部３ａの折り曲げ位置が調整されることとなる。
【００３６】
ヘミング加工によりフード１を製造するには、予めプレス成形されたアウタパネル２を金型１２の載置面１２ａに載置するとともに、アウタパネル２にインナパネル３を配置して位置決めする。なお、プレス成形において、アウタパネル２のフランジ部２ａは略垂直をなすよう起立した状態に加工されている（図５（ａ）の二点鎖線参照）。
【００３７】
金型１２にヘムツール１３をセットする。このときヘムツール１３のプリローラ１８，本ローラ１９及び各ガイドローラ１７を金型１２の上，下案内溝１２ｄ，１２ｅに係合させるとともに、各調整ボルト２５を締め込んでヘム部厚に対応した押圧力に設定する。この状態でヘムツール１３を矢印Ａ方向に移動させる。するとプリローラ１８がフランジ部２ａを内側に折り曲げ（図５（ａ）参照）、続いて本ローラ１９がフランジ部２ａをヘミング加工面１２ｂに押圧し、これによりヘム部１ａが成形される（図５（ｂ）参照）。このようにヘムツール１３を金型２に沿って移動させることにより、フード１の全周にヘム部１ａが形成される（図８参照）。
【００３８】
本実施例によれば、金型１２にヘミング加工面１２ｂに対応する測定基準面１２ｆを設け、ヘムツール１３にヘム部１ａとのヘム部距離ｈ１，ｈ２及び測定基準面１ｆとの基準距離ｈ１′，ｈ２′を検出する４つの高さセンサ２７ａ，２７ａ′と、検出されたヘム部距離ｈ１，ｈ２と基準距離ｈ１′，ｈ２′との差を算出するヘム部厚算出部２７ｂとを設けたので、ヘミング加工に連続してヘム部１ａの厚さを測定することができる。
【００３９】
本実施例では、前記各高さセンサ２７ａ，２７ａ′及びヘム部厚算出部２７ｂをヘムツール１３に一体に設けたので、従来のようにヘミング工程とは別に測定工程を設ける必要がなく、作業スペース及び測定ゲージ等の設備の追加を不要にでき、作業工数及び製造コストを低減できる。
【００４０】
また、本ローラ１９の直近に高さセンサ２７ａ，２７ａ′を設けたので、ヘム部１ａを本ローラ１９により押圧した直後にヘム部距離等を検出することとなり、ヘムローラが通過後にヘム部１ａに反り返しが生じる場合でも、この反り返しの影響を受けることなくヘム部厚を測定できる。
【００４１】
また本実施例では、前記金型１２に測定基準線１２ｇを設け、前記ヘムツール１３にヘム部１ａの外端１ａ′と測定基準線１２ｇとの間隔ｃを検出する変位センサ２８ａを設けたので、ヘミング加工に連続してヘム部１ａの外端位置ひいてはフード１の外形寸法を測定することができ、前記同様に作業スペース及び測定ゲージ等の設備を不要にでき、作業工数及び製造コストを低減できる。
【００４２】
さらにまた、ヘム部厚さと設計基準厚さとの差や、ヘム部外端と測定基準線との間隔と設計基準間隔との差に所定のしきい値を設けたので、ヘム部厚さや外形寸法を計測しつつ、測定結果をヘムローラの押圧力やプレス工程にフィードバックでき、これによりヘム部１ａの厚さや外形寸法のばらつきを減少させ、フードの製造品質を向上できる。
【００４３】
なお、前記実施例では、アウタパネル２のフランジ部２ａを折り返す曲げ加工をすることによりインナパネル３のフランジ部３ａを挟持してヘム部１ａを成形したが、本発明は、パネルのフランジ部を単独で折り返す場合、あるいはアウタパネルのフランジ部に２枚以上のインナパネルのフランジ部を挟み込んだ状態で折り返す場合にも勿論適用可能である。
【００４４】
また前記実施例では、金型１２にヘミング加工面１２ｂとは別に測定基準面１２ｆを設けた場合を説明したが、本発明では、ヘミング加工面を測定基準面に兼用することも可能である。この場合には、ヘミング加工前に予めヘミング加工面までの距離を計測して記憶しておき、ヘミング加工時にヘム部までの距離との差を算出することによりヘム部の厚さを求めることとなる。
【００４５】
さらにまた、前記実施例では、ヘム部高さセンサ２７ａ，２７ａ及び変位センサ２８ａをヘム部１ａあるいはヘミング加工面１２ｂに対向するよう配置したが、必ずしもこれらのセンサを直角に対向させる必要はなく、斜めに配置することも可能である。
【００４６】
また、前記実施例では、ヘム部外端位置の検出手段としてレーザー式変位センサを採用したが、本発明では、カメラによりヘム部及び測定基準線を撮像した画像を処理することによりヘム部外端と測定基準線との間隔を求めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  フード（パネル）
１ａ  ヘム部
１ａ′  外端
２ａ  フランジ部
１０  ヘミング加工装置
１２  金型
１２ｂ  ヘミング加工面
１２ｆ  測定基準面
１２ｇ  測定基準線
１３  ヘムツール
１６  ヘムローラ
２７ａ  高さセンサ（ヘミング高さ検出手段）
２７ｂ  ヘミング厚算出部
２８ａ  変位センサ（ヘミング外端検出手段）
ｈ１，ｈ２  ヘム部距離
ｈ１′，ｈ２′  基準距離
【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】
2013071162.tif 000009
【図８】
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【図９】
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