(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１基のプレス機に第１ヘミング型、第２ヘミング型のごとく複数のヘミング型をセットし、ワークを第１ヘミング型で部分縁曲げを実施し、この部分縁曲げを実施したワークを第２ヘミング型へ移動し、この第２ヘミング型で残りの縁曲げを実施するごとくに、１基のプレス機内でワークの縁曲げ加工を完了するようにした縁曲げ加工方法に用いる縁曲げ加工装置であって、
前記第１ヘミング型へワークを載せる若しくは払い出すために第１ヘミング型の下金型を貫通して昇降する第１ワーク移動手段と、
前記第２ヘミング型へワークを載せる若しくは払い出すために第２ヘミング型の下金型を貫通して昇降する第２ワーク移動手段と、
前記第１ヘミング型から第２ヘミング型へ横移動させるワークを支えるために第１ヘミング型と第２ヘミング型へとの中間位置に設けた中間ワーク移動手段と、
を備えることを特徴とする縁曲げ加工装置。
【請求項２】
前記第１・第２・中間ワーク移動手段は、上部に回転自在のロールを備え、このロールに載せたワークを人手で容易に横移動できるように構成したことを特徴とする請求項１記載の縁曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両ボンネットの製造に好適な縁曲げ加工技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１４はボンネットの平面図、図１５は図１４の１５−１５線断面図であり、ボンネット１００は、スチフナー１０１にスキン１０２を被せ、端部を折り曲げて両者を一体化したものである。この様な構造のボンネット１００の代表的製造方法を次に説明する。
【０００３】
図１６（ａ）〜（ｃ）は従来のボンネットの製造要領図である。
（ａ）において、ブランク材を所定の形状に曲げ若しくは絞り成形し、縁１０３，１０４を略９０゜折り曲げ成形したスキン１０２と、同様に曲げ若しくは絞り成形したスチフナー１０１とを準備する。そして、上下反転した状態のスキン１０２に上下反転したスチフナー１０１を載せる。
（ｂ）において、スキン１０２の縁１０３，１０４を内側に折り曲げる。この縁を折り曲げる加工を縁曲げ（ヘミング）加工と呼ぶ。
（ｃ）は縁曲げ加工後のボンネット１００を示す。これを反転すれば図１５のボンネット１００が得られる。
【０００４】
上記の様な縁曲げ加工に係る技術として、例えば（１）実開平４−１３４２２５号公報「全周ヘミング装置」や、（２）特開平４−３５１２２７号公報「ライン入りパネルの全周ヘミング方法」が知られている。
上記（１）は、同公報の図３において、図左右に移動可能なプリヘムパンチ１８（符号は公報記載のものを使用する。以下同じ）で、周縁フランジ部２ａを折り曲げることで縁端部３ａに被せることができる。
上記（２）は、同公報の図３〜図５に示される通りに、揺動軸１１を中心にプリヘムパンチ９を揺動可能にし、カムドライバーパンチ１５を下降させることでプリヘムパンチ９を揺動し、アウタパネルのフランジ部２ａを折り曲げるというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記（１）では、プリヘムパンチ１８を水平に押出す手段が必要である。この手段は一般的に上記（２）に示すような下降するカムドライバーパンチ１５の作用力を揺動部材やカムを介して水平力に変換する。
しかし、上記（２）の図４から明らかなように、仲介の為の複数の部品が必要であり、上記（２）では揺動軸１１は長期間使用すると摩耗し、結果としてガタが発生しプリヘムパンチ９の位置が不正確になり、製品の仕上り精度に影響がでる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、カムやカムダライバーを用いることなく縁曲げ加工が実施できる技術を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、１基のプレス機に第１ヘミング型、第２ヘミング型のごとく複数のヘミング型をセットし、ワークを第１ヘミング型で部分縁曲げを実施し、この部分縁曲げを実施したワークを第２ヘミング型へ移動し、この第２ヘミング型で残りの縁曲げを実施するごとくに、１基のプレス機内でワークの縁曲げ加工を完了するようにした縁曲げ加工方法に用いる縁曲げ加工装置であって、前記第１ヘミング型へワークを載せる若しくは払い出すために第１ヘミング型の下金型を貫通して昇降する第１ワーク移動手段と、前記第２ヘミング型へワークを載せる若しくは払い出すために第２ヘミング型の下金型を貫通して昇降する第２ワーク移動手段と、前記第１ヘミング型から第２ヘミング型へ横移動させるワークを支えるために第１ヘミング型と第２ヘミング型へとの中間位置に設けた中間ワーク移動手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
カムやカムドライバーを使用せずに、縁曲げを上金型の下降動作のみで実施する。それを実現するために、縁曲げを少くとも２段階で行い、初段を第１ヘミング型、次段を第２ヘミング型で実施するように、複数個のヘミング型で分担して縁曲げを実施する。
上金型を直接ワークの縁に当てる、すなわちカムやカムドライバーを仲介させないので、ガタの発生を心配する必要はなく、製品の仕上り精度を長期にわたって良好に保つことができ、加えて、カムやカムドライバーを使用しないので、装置が簡便となる。
特に本発明では、１基のプレス機内でのワークの横移動が不可欠となる。そこで、第１・第２・中間ワーク移動手段を設け、ワークの横移動を実現する。
【０００９】
請求項２は、請求項１において、第１・第２・中間ワーク移動手段は、上部に回転自在のロールを備え、このロールに載せたワークを人手で容易に横移動できるように構成したことを特徴とする。
【００１０】
第１・第２・中間ワーク移動手段は、モータやシリンダを駆動源としてワークを横移動させることは可能であるが、請求項２では上部に回転自在のロールを備え、このロールに載せたワークを人手で容易に横移動できるように構成した。これにより、第１・第２・中間ワーク移動手段のコンパクト化や低コスト化が達成できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る縁曲げ加工装置の要部断面図であり、縁曲げ加工装置１０は、第１ヘミング型２０と第２ヘミング型３０とを図面右左に連続したものであり、詳しくは第１ヘミング型２０は、ワーク（図示せず）の周囲を受ける周囲受け面２１を備えた第１下金型２２と、この第１下金型２２に向って昇降するとともにワークの縁を部分曲げする曲げ刃２３を備えた第１上金型２４と、この第１上金型２４に渡した横はり部２５に吊りボルト２６，２６を介して上下動可能に吊り下げた吊りフレーム２７と、この吊りフレーム２７に設けたワーク抑え２８，２８及び位置決めピン２９，２９とからなる。
【００１２】
同様に、第２ヘミング型３０は、ワークの周囲を受ける周囲受け面３１を備えた第２下金型３２と、この第２下金型３２に向って昇降するとともにワークの縁の残りを曲げる曲げ刃３３を備えた第２金型３４と、この第２上金型３４に渡した横はり部３５に吊りボルト３６，３６を介して上下動可能に吊り下げた吊りフレーム３７と、この吊りフレーム３７に設けたワーク抑え３８，３８及び位置決めピン３９，３９とからなる。
【００１３】
更に、第１下金型２２は中央を空胴にし、そこに第１ワーク移動手段４０（詳細構造は図４で説明する。）及びこの第１ワーク移動手段４０のレベルを監視する上位レベルスイッチ４１、下位レベルスイッチ４２並びにレベル検知棒４３を収納し、このレベル検知棒４３にセットした第１こま４４が上位レベルスイッチ４１に接触したら第１ワーク移動手段４０は上位レベル、すなわちワークを第１下金型２２から浮せるレベルに達したことが分かる。また、レベル検知棒４３にセットした第２こま４５が下位レベルスイッチ４２に接触したら第１ワーク移動手段４０は下位レベル、すなわち待機位置にある。
【００１４】
同様に、第２下金型３２は中央を空胴にし、そこに第２ワーク移動手段５０及びこの第２ワーク移動手段５０のレベルを監視する上位レベルスイッチ４１、下位レベルスイッチ４２並びにレベル検知棒４３を収納し、このレベル検知棒４３にセットした第１こま４４が上位レベルスイッチ４１に接触したら第２ワーク移動手段５０は上位レベル、すなわちワークを第２下金型３２から浮せるレベルに達したことが分かる。また、レベル検知棒４３にセットした第２こま４５が下位レベルスイッチ４２に接触したら第２ワーク移動手段５０は下位レベル、すなわち待機位置にある。
すなわち、第２ワーク移動手段５０は第１ワーク移動手段４０と構成同一である。
【００１５】
加えて、第１下金型２２と第２下金型３２との中間に、回転自在なロール６１及びこのロール６１を回転自在に支えるブラケット６２とからなる中間ワーク移動手段６０を備える。
さらに、第１下金型２２の前方（図右、第２下金型３２から遠い位置）に、回転自在なロール６１及びこのロール６１を回転自在に支えるブラケット６２とからなる前部ワーク移動手段７０を備える。
【００１６】
図２は図１の２−２矢視図であり、周囲受け面２１を備えた第１下金型２２の中央を空胴にし、そこに第１ワーク移動手段４０を納め、同様に周囲受け面３１を備えた第２下金型３２の中央を空胴にし、そこに第２ワーク移動手段５０を納め、第１下金型２２の前後に前部ワーク移動手段７０及び中間ワーク移動手段６０を配置したことを示す。
【００１７】
加えて、第１下金型２２及び第２下金型３２に各々遮断機型ワーク当止め手段８０，８０、ワーク検知センサ８９，８９、ワークサイドガイド８８，８８を備える。
【００１８】
図３は図２の３矢視図であり、遮断機型ワーク当止め手段８０は、ベース８１にピン８２を介してＬ字アーム８３を揺動可能に取付け、このＬ字アーム８３の先にパッド保持プレート８４をボルト８５，８５で取付け、このパッド保持プレート８４にゴムブロックなどの弾性板８６を取付ける。そして、ベース８１に取付けたシリンダ８７でＬ字アームを実線の位置から想像線の位置まで往復させる装置である。
想像線は待機位置を示し、この位置ではワークの横移動を妨げない。一方、実線は当止め位置を示し、この位置ではワークを当止めすることができる。
【００１９】
図２に戻って図示せぬワークを前部ワーク移動手段７０を介して、第１ワーク移動手段４０へ横移動すれば、ワークをワーク当止め手段８０の弾性板８６に当止めし、ワークの前進位置を決定することができる。
同様に、ワークを中間ワーク移動手段６０を介して、第２ワーク移動手段５０へ横移動すれば、ワークをワーク当止め手段８０の弾性板８６に当止めし、ワークの前進位置を決定することができる。
【００２０】
図４は図２の４矢視図であり、側辺の周囲受け面２１，３１の近傍にワーク検出センサ８９、具体的には近接スイッチ又は光電スイッチを設け、想像線で示すワークの有無を検出する。
また、９０は上金型案内ピースである。この上金型案内ピース９０は図２に示す通り、第１・第２下金型２２，３２の周囲に適宜設ける。
【００２１】
図５は図２の５−５矢視図であり、第２ワーク移動手段５０は、ベースプレート５１と、このベースプレート５１に取付けた昇降シリンダ５２と、この昇降シリンダ５２の両サイドにベースプレート５１に摺動する状態で取付けたガイドバー５３，５３と、前記昇降シリンダ５２のピストンロッド５４に取付けた昇降プレート５５と、この昇降プレート５５に取付けた枠体５６と、この枠体５６に取付けたロール６１，６１とからなる。枠体５６は図２に示す通り矩形枠であり、そこに複数（実施例では左右４個、合計８個）のロール６１を取付けることで、支承エリアを大きくする。
【００２２】
第１ワーク移動手段４０は第２ワーク移動手段５０と同一構成物であるから、構造説明を省略する。
【００２３】
図５に戻って、昇降シリンダ５２を作動し、ピストンロッド５４を上昇させることで、昇降プレート５５、枠体５６及びロール６１，６１を想像線まで上げることができる。すなわち、想像線の位置が上位位置、実線の位置が待機位置になる。
【００２４】
以上の構成からなる縁曲げ加工装置の作用を次に説明する。
図６は本発明に係る縁曲げ加工装置の第１作用説明図であり、第１上金型２４及び第２上金型３４を上方に待機させた状態で、前部ワーク移動手段７０及び第１ワーク移動手段４０を用いて、スキン９１及びスチフナー９２からなる第１ワーク９３を第１ヘミング型２０へ移動する。
【００２５】
図７は本発明に係る縁曲げ加工装置の第２作用説明図であり、先ず第１ワーク移動手段４０及び第２ワーク移動手段５０を下方へ待機させる。これで、第１ワーク９３は第１下金型２２に載る。
次に、第１上金型２４及び第２上金型３４を所定位置（下死点よりは上）まで下げる。そうすると、吊りフレーム２７から下げた位置決めピン２９，２９がスチフナー９２の位置決め孔９４，９４に嵌合する。これで、スチフナー９２の位置が決まる。その直後にワーク抑え２８，２８がスチフナー９２を抑えることになる。
【００２６】
この状態から、第１上金型２４及び第２上金型３４を更に下げる。このときに、吊りフレーム２７はこれ以上下がらないが、吊りボルト２６，２６が横はり部２５を貫通しているため、第１上金型２４及び第２上金型３４の下降を妨げない。
【００２７】
図８は本発明に係る縁曲げ加工装置の第３作用説明図であり、第１上金型２４の曲げ刃２３，２３でスキン９１の縁９５，９５を半分程度折り曲げる。この折り曲げの詳細は次図で説明する。なお、図６〜図８の作用を連続的に進行させることは差支えない。
【００２８】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る第１ヘミング型の作用図である。
（ａ）において、第１下金型２２に載せた第１ワーク９３に向って第１上金型２４を下ろす。なお、第１ワーク９３の縁９５，９５は前工程で９０゜程度折曲げてある。
（ｂ）において、第１上金型２４を下降させることで、その曲げ刃２３，２３で縁９５，９５を全縁曲げ角の半分程度を折り曲げる。
【００２９】
図１０は本発明に係る縁曲げ加工装置の第４作用説明図であり、第１上金型２４及び第２上金型３４を上方に待機させた状態で、第１上金型２４の下方に位置していた第１ワーク９３を矢印▲１▼のごとく、第２上金型３４の下方まで横移動する。このとき、上位レベルにした第１ワーク移動手段４０、中間ワーク移動手段６０及び上位レベルにした第２ワーク移動手段５０の回転自在ロール６１，６１を用いることで第１ワーク９３を楽に横移動させることができる。
【００３０】
第１上金型２４の下方が空いたので、前部ワーク移動手段７０及び第１ワーク移動手段４０を用いて、第２ワーク９６（このワーク９６は第１ワーク９３と同一物であるが、便宜上区別する。）を矢印▲２▼のごとく第１上金型２４の下方へ投入する。
すなわち、第２ヘミング型３０に第１ワーク９３をセットし、第１ヘミング型２０に第２ワーク９６をセットしたことになる。
【００３１】
図１１は本発明に係る縁曲げ加工装置の第５作用説明図であり、先ず第１ワーク移動手段４０及び第２ワーク移動手段５０を下方へ待機させる。これで、第１ワーク９３は第２下金型３２に載り、第２ワーク９６は第１下金型２２に載る。
次に、第１上金型２４及び第２上金型３４を所定位置（下死点よりは上）まで下げる。そうすると、吊りフレーム２７から下げた位置決めピン２９，２９がスチフナー９２の位置決め孔９４，９４に嵌合する。これで、スチフナー９２の位置が決まる。その直後にワーク抑え２８，２８でスチフナー９２を抑える。
【００３２】
この状態から、第１上金型２４及び第２上金型３４を更に下げる。このときに、吊りフレーム２７はこれ以上下がらないが、吊りボルト２６，２６が横はり部２５を貫通しているため、第１上金型２４及び第２上金型３４の下降を妨げない。
【００３３】
図１２は本発明に係る縁曲げ加工装置の第６作用説明図であり、第２上金型３４の曲げ刃３３，３３でスキン９１の縁９５，９５を完全に折り曲げる。この折り曲げの詳細は次図で説明する。なお、図１０〜図１２の作用を連続的に進行させることは差支えない。
この間に第１ヘミング型２０では、第２ワーク９６の予備的縁曲げを並行して実施するが、この作用は図６〜８で説明したので省略する。
【００３４】
図１３（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２ヘミング型の作用図である。
（ａ）において、第２下金型３２に載せた第１ワーク９３に向って第２上金型３４を下ろす。
（ｂ）において、第２上金型３４を下降させることで、その曲げ刃３３，３３で縁９５，９５を完全に縁曲げする。
【００３５】
図１０〜１２を繰り返すことで、ワーク９３，９６を連続的に縁曲げ加工することはいうまでもない。
すなわち、本発明は１基のプレス機（図示せず）に第１ヘミング型２０、第２ヘミング型３０のごとく複数のヘミング型２０，３０をセットし、ワーク９３，９６を第１ヘミング型２０で部分縁曲げ（予備縁曲げ）を実施し、この部分縁曲げを実施したワークを第２ヘミング型３０へ移動し、この第２ヘミング型３０で残りの縁曲げを実施するごとくに、１基のプレス機内でワーク９３，９６を縁曲げ加工を完了することを特徴とする。
【００３６】
この加工方法によれば、上金型を直接ワークの縁に当てる、すなわちカムやカムドライバーを仲介させないので、ガタの発生を心配する必要はなく、製品の仕上り精度を長期にわたって良好に保つことができる。加えて、カムやカムドライバーを使用しないので、装置が簡便となるという格別の作用、効果が期待できる。
【００３７】
また、第１ヘミング型へのワークの投入、第１ヘミング型から第２ヘミング型へのワークの横移動にいわゆるロボットを使用することは差支えない。しかし、縁曲げ加工装置に第１・第２・中間ワーク移動手段を付設すれば、高価なロボットを使用することなくワークの投入や移動が行え、縁曲げ加工装置の設備コストを下げることができる。
【００３８】
さらに、第１・第２・中間ワーク移動手段は、モータやシリンダを駆動源としてワークを横移動させることは可能であるが、これらの上部に回転自在のロールを備え、このロールに載せたワークを人手で容易に横移動できるように構成した。これにより、第１・第２・中間ワーク移動手段のコンパクト化や低コスト化が達成できる。
【００３９】
尚、１基のプレス機にセットするヘミング型は実施例では２個としたが、３個以上であっても差支えない。ヘミング型１個当りの曲げ角度を少くする必要のあるときにはヘミング型の数が多いほど有利になるからである。
また、左右の上金型又は下金型は、実施例の様に金型同士を繋ぐ他、分離した金型をダイセットと称する共通盤に取付け、このダイセットをプレス機に取付けるようにしても良い。
【００４０】
さらに、本発明で加工対象とするワークは、ボンネット、トランクリッド、ドア、サンルーフなどの縁曲げ加工を要する構造の部品であれば、ワークの種類は問わない。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、１基のプレス機に第１ヘミング型、第２ヘミング型のごとく複数のヘミング型をセットし、ワークを第１ヘミング型で部分縁曲げを実施し、この部分縁曲げを実施したワークを第２ヘミング型へ移動し、この第２ヘミング型で残りの縁曲げを実施するごとくに、１基のプレス機内でワークの縁曲げ加工を完了するようにした縁曲げ加工方法に用いる縁曲げ加工装置であって、前記第１ヘミング型へワークを載せる若しくは払い出すために第１ヘミング型の下金型を貫通して昇降する第１ワーク移動手段と、前記第２ヘミング型へワークを載せる若しくは払い出すために第２ヘミング型の下金型を貫通して昇降する第２ワーク移動手段と、前記第１ヘミング型から第２ヘミング型へ横移動させるワークを支えるために第１ヘミング型と第２ヘミング型へとの中間位置に設けた中間ワーク移動手段とを備えることを特徴とし、カムやカムドライバーを使用せずに、縁曲げを上金型の下降動作のみで実施する。
それを実現するために、縁曲げを少くとも２段階で行い、初段を第１ヘミング型、次段を第２ヘミング型で実施するように、複数個のヘミング型で分担して縁曲げを実施する。
この結果、上金型を直接ワークの縁に当てる、すなわちカムやカムドライバーを仲介させないので、ガタの発生を心配する必要はなく、製品の仕上り精度を長期にわたって良好に保つことができる。加えて、カムやカムドライバーを使用しないので、装置が簡便となる。
【００４２】
特に本発明は、第１ヘミング型へワークを載せる若しくは払い出すために第１ヘミング型の下金型を貫通して昇降する第１ワーク移動手段と、第２ヘミング型へワークを載せる若しくは払い出すために第２ヘミング型の下金型を貫通して昇降する第２ワーク移動手段と、第１ヘミング型から第２ヘミング型へ横移動させるワークを支えるために第１ヘミング型と第２ヘミング型へとの中間位置に設けた中間ワーク移動手段と、を備えることで、ワークの横移動を実現する。高価なロボットを使用することなくワークの投入、移動が可能となるので、加工装置のコストを削減することができる。
【００４３】
請求項２では、請求項１において、第１・第２・中間ワーク移動手段は、上部に回転自在のロールを備え、このロールに載せたワークを、人手で容易に横移動できるように構成したことを特徴とする。
第１・第２・中間ワーク移動手段は、モータやシリンダを駆動源としてワークを横移動させることは可能であるが、請求項２では、上部に回転自在のロールを備え、このロールに載せたワークを人手で容易に横移動できるように構成した。これにより、第１・第２・中間ワーク移動手段のコンパクト化や低コスト化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る縁曲げ加工装置の要部断面図
【図２】  図１の２−２矢視図
【図３】  図２の３矢視図
【図４】  図２の４矢視図
【図５】  図２の５−５矢視図
【図６】  本発明に係る縁曲げ加工装置の第１作用説明図
【図７】  本発明に係る縁曲げ加工装置の第２作用説明図
【図８】  本発明に係る縁曲げ加工装置の第３作用説明図
【図９】  本発明に係る第１ヘミング型の作用図
【図１０】  本発明に係る縁曲げ加工装置の第４作用説明図
【図１１】  本発明に係る縁曲げ加工装置の第５作用説明図
【図１２】  本発明に係る縁曲げ加工装置の第６作用説明図
【図１３】  本発明に係る第２ヘミング型の作用図
【図１４】  ボンネットの平面図
【図１５】  図１４の１５−１５線断面図
【図１６】  従来のボンネットの製造要領図
【符号の説明】
１０…縁曲げ加工装置、２０…第１ヘミング型、２１，３１…周囲受け面、２２…第１下金型、２３，３３…曲げ刃、２４…第１上金型、３０…第２ヘミング型、３２…第２下金型、３４…第２上金型、４０…第１ワーク移動手段、５０…第２ワーク移動手段、６０…中間ワーク移動手段、６１…ロール、９３，９６…ワーク、９５…ワークの縁。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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