JP2000263159A

JP2000263159A - ヘミング装置

Info

Publication number: JP2000263159A
Application number: JP11066996A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Miura; 孝久三浦
Original assignee: SHINKO MECHANIC KK; Taiho Seiki Co Ltd
Current assignee: SHINKO MECHANIC KK; Taiho Seiki Co Ltd
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2000-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ヘミング装置において、設備費のコストダウ
ン及び設置スペースの縮小化を図る。【解決手段】下型２上に載置されたワークＷをワーク
押えによって上方から押さえ付けた状態で、下型２の周
辺部に設置された加工ユニット２０によってワークＷの
外周部にヘミング加工を行うように構成する。加工ユニ
ット２０は、ヘムシリンダ３８によってトグル機構３２
及び平行リンク機構２１を介してヘム刃２９を作動する
構成とし、また、平行リンク機構２１を支持するユニッ
トベース３０を加工位置切替機構によって取付軸３１を
支点にして回動させることにより、平行リンク機構２１
の回動支点Ｐをプリヘム加工位置とヘム加工位置とへ切
替可能に構成し、同一の加工ユニット２０によってプリ
ヘム加工と、ヘム加工との２つの加工を可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車用
のドアやフードといった部品の外周部をヘミング加工す
るためのヘミング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のヘミング装置については、例え
ば特開平７−２３２２２０号公報に開示されている技術
が公知である。この技術ではプレス機を用い、これに上
型と下型とを取り付けるとともに、上型にはプリヘム刃
及びヘム刃を取り付けている。そして、下型の上に所定
のワークを載置して位置決めし、この状態で上型をプレ
ススライドで下降させると、前記プリヘム刃及びヘム刃
によってワークにヘミング加工を行うことができる。

【０００３】また、ヘミング装置には、プレス機を用い
ない形式のものもあり、その一例としては多関節ロボッ
トを用いたヘミング装置が知られている。この装置で
は、下型の上に載置したワークに対し、ロボットのアー
ム先端に取り付けたローラを押し付けて加圧しながら移
動制御することで、ヘミング加工を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のプレス機を利用
したヘミング装置では、プレス機及び上下型といった大
がかりな設備を必要とするため、設備費が高価となり、
かつ設置スペースも大きくなる。また、ロボットを用い
たヘミング装置においても、高価な高負荷用ロボットを
必要とし、さらに装置の設置スペースに加えてロボット
アームの作動スペースを確保する必要がある。そこで、
本出願人は、上記のような従来の問題に鑑みて、新形式
のヘミング装置を提案した。この新形式のヘミング装置
は、下型の周辺部に、該下型上に載置保持されたワーク
に対して予備曲げ加工（以下プリヘム加工という）を行
うプリヘム加工ユニットと、本曲げ加工（以下、ヘム加
工という）を行うヘム加工ユニットを設置したものであ
る。このような構成のヘミング装置によれば、従来のヘ
ミング装置に比べると、設備費のコストダウン及び設置
スペースの縮小化を図ることができるが、さらに改良の
余地があった。

【０００５】本発明の目的は、上述した新形式のヘミン
グ装置以上に設備費のコストダウン及び設置スペースの
縮小化を図ることが可能なヘミング装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明に係るヘミング装置は、特許請求の範囲の各
請求項に記載の通りの構成を備えた。従って、請求項１
の発明によれば、プレス機を必要とせず、下型、ワーク
押え及び加工ユニットによってヘミング装置が構成され
るので、その設備費が安価となり、かつ装置全体がコン
パクトとなって設置スペースが縮小される。特に、本発
明では、加工位置切替機構によってリンク機構の回動支
点位置を切替える構成としたことによって、プリヘム加
工とそれにつづくヘム加工とを同一の加工ユニットで行
うことができる。このため、プリヘム加工用とヘム加工
用との専用加工ユニットを備えた形式のものに比べて加
工ユニットを半減できる結果、設備費のコストダウン及
び設置スペースの縮小化がより顕著となる。

【０００７】また、請求項２の発明によれば、加工ユニ
ットのプリヘム加工位置とヘム加工位置とを位置決めス
トッパによって規定位置に保持できるため、ヘミング加
工の加工精度を向上できる。

【０００８】また、請求項３の発明によれば、下型の下
方スペースを加工ユニットの配置スペースとして利用し
たことによって、加工ユニットを下型側へ寄せて配置す
ることが可能となり、装置全体をよりコンパクトにでき
る。

【０００９】また、請求項４の発明によれば、平行リン
ク機構にトグル機構を併用することによって、アクチュ
エータの駆動力を平行リンク機構、延いてはヘム刃に増
幅して伝達できる。その結果、ヘミング加工に必要な加
圧力を一定とした場合、アクチュエータの小型化が可能
となり、加工ユニットのコンパクト化、延いては装置全
体をよりコンパクトにできる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１はヘミング装置の全体を示す
縦断面図、図２は同じく平面図である。図示のように、
ヘミング装置におけるベース１の上面には、下型２が固
定されている。この下型２は中空形状で、かつ上面の中
央部分が開放されている。下型２の外周にはワークＷの
搬入を案内するための複数のワークガイド３が設けられ
ている。また、下型２の中空部内にはベルトコンベア４
を備えたリフター５が設置されており、このリフター５
はベース１上に縦向きに設置されたエアシリンダ６によ
って図１の実線で示す下降位置と仮想線で示す上昇位置
との間を昇降されるようになっている。

【００１１】前記リフター５は下降位置にあるときは下
型２の中空内に位置し、上昇位置にあるときはワークＷ
の搬入ベルトコンベア７及び搬出ベルトコンベア８と同
一高さに位置する。そして、リフター５はその上面にワ
ークＷを載置可能であるとともに、その下面に設けられ
た複数本のリフトガイド９がリフター５の昇降動作時に
ベース１に対して案内されることで安定して昇降するよ
うになっている。

【００１２】前記ベース１に組付けられているフレーム
１０には、前記下型２に対向して配置されたワーク押え
１１を昇降するエアシリンダ１２が下向きに設けられて
いる。そして、ワーク押え１１はエアシリンダ１２の駆
動によって図１の仮想線で示す待機位置と実線で示すワ
ーク押え込み位置との間をフレーム１０に対して案内さ
れる複数本のガイドロッド１３を介して安定に昇降す
る。また、ワーク押さえ１１の下面には、位置決めピン
１４が設けられている。さらに前記フレーム１０には搬
出ベルトコンベア８側において、先端にストッパ１５を
有するストッパアーム１６が、エアシリンダ１７の駆動
によって図１の仮想線で示す待機位置と実線で示すワー
ク受け止め位置との間を回動するように設けられてい
る。

【００１３】図３は後述するヘム刃２９によってヘミン
グ加工されるワークＷの一部を下型２及びワーク押え１
１と共に表した拡大断面図である。この図面から明らか
なように、自動車用のドアやフードで代表されるワーク
Ｗ（図２にはドアが示されている）は、インナパネルＷ
１とアウタパネルＷ２とからなっている。そして、ヘム
刃２９によるヘミング加工は、図面で示すようにアウタ
パネルＷ２の外周部Ｗ２ａをインナパネルＷ１のフラン
ジＷ１ａにかしめ付ける加工であり、フランジＷ１ａに
対して略９０度の角度で起立されている外周部Ｗ２ａ
を、略４５度の角度まで曲げる予備曲げ加工（以下、プ
リヘム加工という）と、さらに４５度曲げてかしめ付け
る本曲げ加工（以下、ヘム加工という）との２段階に分
けて行われる。

【００１４】本実施の形態は上記のプリヘム加工とヘム
加工との両加工を同一のヘム刃２９によって行うように
したものであり、このためにヘム刃２９の先端が、図３
に示すように、略４５度に傾斜されたプリヘム加工部２
９ａと、略水平に形成されたヘム加工部２９ｂとを備え
た形状となっている。

【００１５】上記ヘミング加工を行うための加工ユニッ
ト２０が、下型２の周辺部（前後左右）における必要箇
所、本実施の形態では、図２に示すように、前部及び左
右の３箇所に配置されている。以下、図４〜図８に基づ
いて加工ユニット２０の構成及び加工動作を説明する。
加工ユニット２０は、大別して、ヘム刃２９を作動させ
るアクチュエータとしての油圧式ヘムシリンダ３８と、
ヘム刃２９を支持する平行リンク機構２１と、その平行
リンク機構２１に油圧シリンダ３８の駆動力を増幅して
伝達するトグル機構３２と、前記平行リンク機構２１及
びヘムシリンダ３８を支持するユニットベースとしての
ユニットベース３０とによって構成されるほか、プリヘ
ム加工とヘム加工とに応じてヘム刃２９の位置、具体的
には平行リンク機構２１の回動支点Ｐを切替える加工位
置切替機構を備えている。

【００１６】ユニットベース３０は、図２に示すように
所定間隔を置いて対向状に配置されるとともに、前記ベ
ース１に対して下端中央部が取付軸３１によって回動自
在に支持されている。平行リンク機構２１を構成する上
下一対の平行リンク２２，２３は、ユニットベース３０
に軸２４，２５によって回動自在に取り付けられてい
る。また、平行リンク２２，２３はユニットベース３０
を挟んで両側にそれぞれ設けられている。平行リンク２
２，２３の先端（下型側）には刃ホルダー２６が軸２
７，２８によって回動自在に支持されており、その刃ホ
ルダー２６にはヘム刃２９が下向きに取り付けられてい
る。

【００１７】一方、トグル機構３２は、両ユニットベー
ス３０間において、上下方向にくの字状に配置され、か
つ連結軸３５によって回動自在に連結された上下一対の
リンク３３，３４によって構成されている。そして、両
リンク３３，３４のうち、下部リンク３３の下端がベー
ス１に軸３６によって回動自在に支持され、上部リンク
３４の上端が前記平行リンク機構２１における上側のリ
ンク２２の延長他端部に軸３７によって回動自在に連結
されている。

【００１８】ヘムシリンダ３８は、その一部が前記下型
２の下方スペースに入り込むように横向きに配置された
状態でユニットベース３０に軸３９によって回動自在に
取り付けられている。そして、油圧シリンダ３８のピス
トンロッド３８ａは、クレビス４０を介してトグル機構
３２の両リンク３３，３４の連結軸３５に連結されてい
る。従って、油圧シリンダ３８の駆動力は、トグル機構
３２の連結軸３５からトグル機構３２を経て平行リンク
機構２１に伝達され、ヘム刃２９が図５及び図７に示す
待機位置と図６及び図８に示す加工位置との間を移動す
る。

【００１９】次に、図４に基づいてプリヘム加工とヘム
加工との切替を行う加工位置切替機構を説明する。加工
位置切替機構は、前記ユニットベース３０を実線で示す
プリヘム加工位置と、仮想線で示すヘム加工位置との間
を取付軸３１回りに回動させて平行リンク機構２１の回
動支点Ｐを切替える切替作動装置４２と、ユニットベー
ス３０を規定のプリヘム加工位置とヘム加工位置とに制
止する２組のストッパ４８，４９とから構成されてい
る。切替作動装置４２は、ユニットベース３０を、プリ
ヘム加工位置へ移動させる弾性部材としての複数本の引
張ばね４３と、ヘム加工位置へ移動させるための油圧式
の切替シリンダ４４をアクチュエータとする切替カム４
５とから構成されている。

【００２０】引張ばね４３は、その一端がベース１に、
他端がユニットベース３０にそれぞれ掛止されており、
ユニットベース３０を取付軸３１回りに外側（図示右
側）へ回動させてヘム刃の加工位置を図４に実線で示す
プリヘム位置へ移動させる。一方、切替シリンダ４４は
トグル機構３２の外側に上向きに配置された状態で前記
ベース１に固定されている。そして、切替シリンダ４３
によって昇降される切替カム４５がその上昇動作によっ
てトグル機構３２の上部リンク３４と平行リンク機構２
１の上側のリンク２２とを連結している軸３７に設けら
れたローラ４７を押圧し、ユニットベース３０を内側へ
回動させて図４に仮想線で示すヘム加工位置へ移動させ
るようになっている。

【００２１】また、ユニットベース３０は、引張ばね４
３によって外側へ回動されたときは、ベース１に固定さ
れた第１のストッパ４８に当接してプリヘム加工位置に
保持され、カム４５によって内側に回動されたときは、
ベース１に固定された第２のストッパ４９に当接してヘ
ム加工位置に保持されるようになっている。なお、ロー
ラ４７及び切替カム４５は、図２に示すように、支持ブ
ラケット３０を挟んで両側にそれぞれ配置されており、
そして両切替カム４５はタイプレート４６によって相互
に結合されている。

【００２２】また、図９に示すように前記刃ホルダ２６
には、加工動作時にワークガイド３を退避させてヘム刃
２９との干渉を回避するための押しカム５０を備えてい
る。ワークガイド３は下型２に軸５１によって取り付け
られ、実線で示すワーク受け入れ位置と、仮想線で示す
退避位置との間を回動可能とされている。そして、ワー
クガイド３はヘム刃２９が待機位置に位置しているとき
は、引張ばね５２によって実線で示すワーク受け入れ位
置に保持され、ヘム刃２９の加工動作時には押しカム５
０の傾斜面によって該ワークガイド３に設けたローラ５
３を押されることで仮想線で示す退避位置へ回動され
る。

【００２３】つづいて、上記のように構成されたヘミン
グ装置によるヘミング加工について説明する。先ず、図
１に示す搬入ベルトコンベア７上に加工すべきワークＷ
を載置する。このとき、リフター５は図１の仮想線で示
す上昇位置に押し上げられており、かつワーク押え１１
は図１の仮想線で示す待機位置にある。また、ストッパ
アーム１６は図１の実線で示すワーク受け止め位置に回
動されており、さらにワークガイド３は図９に実線で示
すワーク受け入れ位置に保持されている。また、加工ユ
ニット２０にあっては、切替カム４５が下降位置にあっ
てローラ４７から離れており、従ってユニットベース３
０は図４に実線で示す第１のストッパ４８にて制止され
るプリヘム加工位置に保持されている。また、ヘム刃２
９は図５に示す待機位置に保持されている。

【００２４】そこで、ワークＷを搬入ベルトコンベア７
から装置の中央部に送り込み、ストッパアーム１６のス
トッパ１５に押し当てる。従って、ワークＷはリフター
５の上面のベルトコンベア４上に載置される。次いで、
ワークＷが載置されたリフター５をエアシリンダ６によ
って図１の実線で示す下降位置まで下げる。これによっ
てワークＷは下型２の上面に移載されるとともに、ワー
クガイド３によって位置決めされる。次に、ワーク押え
１１をエアシリンダ１２によって下降させ、ワークＷの
インナパネルＷ１に被せるようにしてワークＷの位置決
めを行う。さらに、ワーク押え１１を図１の実線で示す
押え込み位置まで下降して、位置決めピン１４をインナ
パネルＷ１の基準孔（図示省略）に挿入し、ヘミング加
工完了までこの状態を維持する。

【００２５】つづいて、下型２の周辺に設置された３台
の加工ユニット２０によるヘミング加工が同期して実施
される。先ず、図５に示す待機状態において、ヘムシリ
ンダ３８の伸長作動によってトグル機構３２の連結軸３
５が押されてトグル機構３２及び平行リンク機構２１が
作動され、ヘム刃２９が図６に示すプリヘム加工位置へ
移動される。これによって、アウタパネルＷ２の外周部
Ｗ２ａが図３に仮想線で示す状態に曲げられてプリヘム
加工が行われる。このプリヘム加工に際し、刃ホルダー
２６と共に移動する押しカム５０によってワークガイド
３がローラ５３を押されて図９に仮想線で示す退避位置
へ回動され、ヘム刃２９との干渉が回避される。プリヘ
ム加工後は、ヘムシリンダ３８の縮小作動によってヘム
刃２９は待機位置に復帰され、従って、ワークガイド３
も引張ばね５２によってワーク受け入れ位置に復帰され
る。

【００２６】次に、切替シリンダ４４の伸長作動によっ
てカム４５が上昇され、ローラ４７を押す。このことに
よって、ユニットベース３０が引張ばね４３の引張力に
抗して内側へ回動され、図７に示す第２のストッパ４９
にて制止されるヘム加工位置に保持される。即ち、平行
リンク機構２１の回動支点Ｐが図４に実線で示す位置か
ら仮想線で示す位置へと切替えられる。

【００２７】この状態で、ヘムシリンダ３８が伸長作動
する。このことによって前述のプリヘム時と同様にトグ
ル機構３２、平行リンク機構２１が作動され、図８に示
すようにヘム刃２９によるヘム加工が行われる。即ち、
アウタパネルＷ２の外周部Ｗ２ａが図３の実線で示すよ
うに曲げられる。そして、ヘム加工後はヘムシリンダ３
８が縮小作動し、ヘム刃２９は待機位置に復帰される。
なお、このヘム加工時において、ワークガイド３が一旦
退避位置へ回動後、元の位置へ復帰することについて
は、プリヘム加工時と同様である。

【００２８】かくして、加工ユニット２０による一連の
ヘミング加工が完了すると、切替シリンダ４５が縮小作
動し、切替カム４５が下降してローラ４７から離れる。
このことによって、ユニットベース３０が引張ばね４３
によって外側へ回動され、第１のストッパ４８にて制止
されるプリヘム加工位置へ切替えられ、次回のヘミング
加工に備える。

【００２９】その後は、ワーク押え１１を待機位置へ上
昇させてワークＷの押え込みを解除するとともに、リフ
ター５をワークＷと共に上昇位置まで押し上げる。ここ
で、ヘミング加工後のワークＷをベルトコンベア４によ
って搬出ベルトコンベア８へ送り出し、さらに搬出ベル
トコンベア８によってヘミング装置外に搬出する。な
お、ワークＷの搬出に際し、ストッパアーム１６は図１
の仮想線で示す待機位置に回動されてワークＷの搬出を
可能とするが、搬出後は実線で示す受け止め位置へ復帰
される。

【００３０】以上のように、本実施の形態によれば、下
型２の周辺部に複数の加工ユニット２０を設置し、下型
２上にセットされたワークＷに対して横方向からヘミン
グ加工を施すようにしたので、プレス機やロボットを用
いる形式のヘミング装置に比べて、設備費のコストダウ
ンが達成されるとともに、装置全体がコンパクトになっ
て設置スペースの縮小化が達成される。特に、本実施の
形態に係るヘミング装置によれば、プリヘム加工とヘム
加工を同一の加工ユニット２０で行うことができるた
め、別々の専用ユニットを用いてプリヘム加工とヘム加
工を行うものに比べて、加工ユニット数を半減できる。
また、加工ユニット２０においては、ヘムシリンダ３８
を下型２の下方スペースを利用して配置する構成を採用
したことによって、加工ユニット２０全体を下型２側に
寄せることが可能となり、装置全体のコンパクトが達成
される。

【００３１】また、トグル機構３２を採用し、ヘムシリ
ンダ３８の駆動力（推力）を増幅して平行リンク機構２
１に伝達する構成としたので、ヘミング加工に必要な推
力を小径のヘムシリンダ３８によって確保することが可
能となって、ヘムシリンダ３８の小型化が達成される。
さらにまた、第１のストッパ４８と第２のストッパ４９
とによってヘム刃２９を切替えられた規定の加工位置に
確保できるため、ヘミング加工精度を高めることができ
る。

【００３２】なお、本発明は、図示の実施の形態に限定
されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で適
宜変更しても差し支えない。例えば、ヘムシリンダ３８
の配置の変更、あるいはトグル機構３２を省略した形態
での実施が可能であり、またヘムシリンダ３８及び切替
シリンダ４４を油圧シリンダから電動シリンダに変更し
てもよい。また、切替作動装置４２のアクチュエータと
して、切替シリンダ４４と引張ばね４３を用いたが、切
替シリンダ４４によって直接にユニットベース３０を回
動する構成に変更してもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
設備費のコストダウン及び設置スペースの縮小化を図る
上で有効なヘミング装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘミング装置の全体を示す縦断面図である。

【図２】同じく平面図である。

【図３】ヘム刃によるヘミング加工態様を説明する拡大
断面図である。

【図４】加工ユニットを示す側面図である。

【図５】加工ユニットのプリヘム待機状態を示す側面図
である。

【図６】加工ユニットのプリヘム加工状態を示す側面図
である。

【図７】加工ユニットのヘム待機状態を示す側面図であ
る。

【図８】加工ユニットのヘム加工状態を示す側面図であ
る。

【図９】ワークガイドの作動態様を示す側面図である。

【符号の説明】

１…ベース２…下型１１…ワーク押え２０…加工ユニット２１…平行リンク機構２９…ヘム刃３０…ユニットベース３２…トグル機構３８…ヘムシリンダ４２…切換作動装置４３…引張ばね４４…切替シリンダ４５…カム４８…第１のストッパ４９…第２のストッパ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インナパネルとアウタパネルとからなる
ワークを位置決めした状態でセットし、アウタパネルの
外周部をインナパネルのフランジにかしめ付けるように
ヘミング加工するためのヘミング装置であって、前記ワークが載置される下型と、その下型上にワークを
押さえ付けて位置決めするワーク押えと、前記下型の周
辺部に設置されて前記ヘミング加工を行う加工ユニット
とを備えており、前記加工ユニットは、ヘム刃を備えた
リンク機構と、そのリンク機構を作動するアクチュエー
タと、前記リンク機構の回動支点をプリヘム加工位置と
ヘム加工位置とへ切替移動させる加工位置切替機構とを
備えているヘミング装置。
【請求項２】請求項１記載のヘミング装置であって、
リンク機構及びアクチュエータがプリヘム加工位置とヘ
ム加工位置とへ移動可能とされたユニットベースによっ
て支持されており、加工位置切替機構が、前記ユニット
ベースをプリヘム加工位置とヘム加工位置とへ移動させ
る切替作動装置と、前記ユニットベースを規定のプリヘ
ム加工位置とヘム加工位置とに制止するストッパとによ
って構成されているヘミング装置。
【請求項３】請求項１又は２記載のヘミング装置であ
って、加工ユニットのアクチュエータが、前記下型の下
方スペースに配置されたヘミング装置。
【請求項４】請求項１又は２記載のヘミング装置であ
って、加工ユニットのリンク機構が、ヘム刃を支える平
行リンク機構と、アクチュエータの駆動力を増幅して平
行リンク機構に伝達するトグル機構とによって構成され
ているヘミング装置。