JP2003062619A - パネルフランジ折曲げ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はパネルフランジ折曲げ装置に関し、
駆動源を含め自動工具交換装置でロボットに着脱可能と
して、同一ロボットの有効活用を図った折曲げ装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 ロボット側の自動工具交換装置に自動工
具交換装置を介して着脱自在なフレームに装着した電気
式サーボモータを駆動させると、その動力がベルトを介
してボールねじに伝達されて、ボールねじのナットに取
り付くブロック部材がねじ軸に沿って移動する。そし
て、この移動に伴い、フレームの先端に突設した固定部
材に軸着され、上記ブロック部材に設けたスリットに後
端側がスライド自在に係止するアーム部材が、その軸着
部分を中心に正逆両方向へ回転して、その先端側の挟み
部と固定部材側の挟み部が圧接，離間することにより、
パネルフランジを折り曲げるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の車体組立
工程に於て、パネルのフランジを折り曲げるパネルフラ
ンジ折曲げ装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に自動車の車体は、複数枚のパネル
を相互にスポット溶接等の溶接手段で接合して組み立て
られているが、この車体組立工程に於て、パネルのフラ
ンジを折り曲げる装置として、従来、油圧を駆動源とす
るパネルフランジ折曲げ装置（以下、「折曲げ装置」と
いう）が使用されている。 【０００３】そして、パネルの自由曲線に沿って折り曲
げを行うため、斯かる折曲げ装置を生産ラインのロボッ
トに取り付け、パネルの形状に沿って折曲げ装置を移動
し乍ら、折り曲げを繰り返して所定のフランジの折り曲
げを行っている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に同一ロ
ボットを他用途に使用する場合、ロボットが工具を持ち
替えるためにツールアダプタ（自動工具交換装置）を使
用するが、この従来のツールアダプタは高圧の油圧油経
路を着脱できず、このため、油圧式の折曲げ装置をロボ
ットに取り付けて使用するには、折曲げ装置専用のロボ
ットを別途使用せざるを得なかった。 【０００５】そして、生産ラインで他のロボットが作業
する場合、この折曲げ装置用のロボットは待機状態とな
るが、他のロボットの作業の邪魔になっているのが実情
であり、また、この折曲げ装置の作業時に、油圧ホース
が車体や治具と干渉して折曲げ部位の自由度が減少して
しまうといった不具合も指摘されていた。本発明は斯か
る実情に鑑み案出されたもので、従来の油圧に代え電気
式サーボモータを駆動源とすることで、駆動源を含め自
動工具交換装置でロボットに着脱可能として、同一ロボ
ットの有効活用を図った折曲げ装置を提供することを目
的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、請求項１に係る折曲げ装置は、ロボット側に装着さ
れた自動工具交換装置に着脱自在な自動工具交換装置
と、当該自動工具交換装置に組み付けられたフレーム
と、当該フレームに装着され、モータ軸の先端側にプー
リが取り付く電気式サーボモータと、当該電気式サーボ
モータと並列してフレームに装着され、ねじ軸の先端側
にプーリが取り付くボールねじと、上記両プーリ間に架
け渡され、電気式サーボモータの動力をボールねじに伝
達するベルトと、ボールねじのナットに固着され、フレ
ームに設けたガイド部材に沿ってねじ軸の軸方向へ移動
可能なブロック部材と、上記フレームの先端に突設さ
れ、接合するパネルの折曲げ部に当接可能な挟み部が設
けられた固定部材と、当該固定部材に軸着され、上記ブ
ロック部材に設けたスリットに後端側がスライド自在に
係止し、上記挟み部に圧接する挟み部が先端側に設けら
れたアーム部材とで構成され、アーム部材は、電気式サ
ーボモータの回転によるブロック部材の移動でその軸着
部分を中心に正逆両方向へ回転して、先端側の挟み部が
固定部材側の挟み部に圧接，離間することを特徴とす
る。 【０００７】（作用）請求項１に係る折曲げ装置によれ
ば、スポット溶接等、折曲げと別の作業を実施したロボ
ットは、その工具を自動工具交換装置にて切り離し、置
き台に置く。次に、ロボットは、置き台に置かれた折曲
げ装置を自動工具交換装置にて接続し、パネルの折曲げ
部へ折曲げ装置の挟み部を移動させるが、このとき、挟
み部は開いており、ロボットは、固定部材側の挟み部を
パネルの接合面の外周に当接させる。 【０００８】そして、斯かる状態で電気式サーボモータ
が正回転すると、その動力がベルトによりボールねじに
伝達されてねじ軸が一方向に回転し、これによりナット
と共にブロック部材がガイド部材に沿って移動し、アー
ム部材が軸着部分を中心に回転してその先端の挟み部が
狭まり、固定部材側の挟み部とでパネルフランジを折り
曲げる。 【０００９】而して、パネルフランジの折曲げ後、電気
式サーボモータを逆回転させると、ブロック部材がガイ
ド部材に沿って逆方向へ移動するため、アーム部材が逆
方向に回転して挟み部が開く。この後、ロボットは折曲
げ装置を次の折曲げ部へ移動し、以後、折曲げ装置は同
様の動作を繰り返してパネルフランジの折曲げ動作を繰
り返し行う。 【００１０】そして、全ての折曲げ作業の終了後、ロボ
ットは折曲げ装置を置き台に置いて切り離し、他の工具
に持ち替えて、以後、別の作業を行うこととなる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【００１２】図１及び図２は請求項１に係る折曲げ装置
の一実施形態を示し、図中、１は生産ラインのロボット
側に装着されたツールアダプタ（自動工具交換装置）、
３は本実施形態に係る折曲げ装置５側のツールアダプタ
（自動工具交換装置）で、互いに着脱自在なツールアダ
プタ１，３は何れも従来周知のもので、図示しないスポ
ット溶接ガンやその他の工具にも夫々ツールアダプタ３
が取り付けられており、ロボットは置き台に置かれた折
曲げ装置５やスポット溶接ガン等を、ツールアダプタ
１，３を介して適宜交換できるようになっている。 【００１３】そして、上記ツールアダプタ３に、複数本
のフレーム部材７ａを架け渡して箱状のフレーム７が組
み付けられている。そして、図１に示すようにこのフレ
ーム７に、電気式サーボモータ（以下、「サーボモー
タ」という）９がツールアダプタ３側に装着されてお
り、そのモータ軸９ａはフレーム７の一側部外方に突出
し、その先端部に複数本のボルト１１と断面Ｔ字状の取
付部材１３を介してプーリ１５が固着されている。 【００１４】また、図中、１７は上記サーボモータ９に
並列してフレーム７に装着されたボールねじで、そのね
じ軸１７ａはモータ軸９ａと同一方向に突出し、その先
端部に複数本のボルト１１と断面Ｔ字状の取付部材１３
を介してプーリ１９が固着されている。そして、両プー
リ１５，１９間に、サーボモータ９の動力をボールねじ
１７に伝達するベルト２１が架け渡されている。 【００１５】そして、ボールねじ１７のねじ軸１７ａに
取り付くナット１７ｂには、略直方体形状のブロック部
材２３がボルト締めされている。そして、当該ブロック
部材２３には、ねじ軸１７ａに沿ってフレーム部材７ａ
間に架設された２本のガイドシャフト２５が挿通してお
り、サーボモータ９の駆動でねじ軸１７ａが回転する
と、ナット１７ｂと共にブロック部材２３がガイドシャ
フト２５に沿ってねじ軸１７ａの軸方向へ移動するよう
になっている。 【００１６】一方、図１に於て、２７，２９はキャブオ
ーバ型トラックのキャブを構成するサイドパネルとバッ
クパネルで、バックパネル２９の接合面２９ａにフラン
ジ３１が延設されている。そして、両パネル２７，２９
の接合面２７ａ，２９ａをスポット溶接した後、サイド
パネル２７を覆うように上記フランジ３１をサイドパネ
ル２７の接合面２７ａに折り曲げるために、本実施形態
の折曲げ装置５が使用される。 【００１７】そして、上記フレーム７の先端に、ブロッ
ク部材２３と同一幅を持って断面略台形形状に成形され
たブロック状の固定部材３３が前方方向へ突設されてお
り、その平坦な底面部３３ａの先端に、後述する短冊状
の挟持プレート３５と同一形状の挟持プレート３７がボ
ルト締めされ、当該挟持プレート３７によって固定部材
３３側の挟み部が形成されている。 【００１８】尚、図２に示すように挟持プレート３５，
３７は１５０ｍｍの寸法Ｌとされている。更に、図１に
示すように上記フレーム７の前後方向に沿って固定部材
３３の両側部に、対向する一対のアーム部材３９が支持
軸４１を介して矢印Ａ，Ｂ方向へ回転可能に軸着されて
おり、図２に示すように当該支持軸４１は、ガイドシャ
フト２５と直交して上記挟持プレート３７と平行に軸支
されている。 【００１９】而して、図１に示すように両アーム部材３
９は後端側に向かい順次幅狭に成形されて、後端部に円
弧状の係止部３９ａが設けられている。そして、上記ブ
ロック部材２３の両側部には、夫々、フレーム７（折曲
げ装置５）の先端側に開口するスリット４３が設けられ
ており、当該スリット４３に沿ってアーム部材３９の係
止部３９ａが、夫々、前後方向にスライド可能に係止さ
れている。 【００２０】また、アーム部材３９は、支持軸４１によ
る軸着部から先端側に亘って略Ｌ字状に成形されている
が、その先端部に、上述した挟持プレート３７と平行に
挟持プレート３５がボルト締めされて、アーム部材３９
側の挟み部が形成されている。そして、サーボモータ９
の駆動によるねじ軸１７ａの回転で、ナット１７ｂと共
にブロック部材２３がガイドシャフト２５に沿って矢印
矢印Ｃ方向に移動すると、ブロック部材２３のスリット
４３に係止されたアーム部材３９は、支持軸４１を回転
中心に矢印Ｂ方向へ回転して挟持プレート３５が挟持プ
レート３７から離間し、また、サーボモータ９の駆動に
よるねじ軸１７ａの回転で、ブロック部材２３がガイド
シャフト２５に沿って矢印矢印Ｄ方向へ移動すると、ア
ーム部材３９が支持軸４１を回転中心に矢印Ａ方向へ移
動して、その先端の挟持プレート３５が挟持プレート３
７に圧接するようになっており、この挟持プレート３５
への挟持プレート３７の圧接力で、上記フランジ３１の
折り曲げが行われるようになっている。 【００２１】その他、図１に於て、４５はブロック部材
２３のガイドシャフト挿通孔４７内に挿着されたメタル
製のカラー、そして、４９，５１はサーボモータ９のコ
ード接続口で、当該コード接続口４９，５１とツールア
ダプタ３間に図示しないコードが電気的に接続される。
また、従来周知のように各生産ラインに於てロボット
は、コントロールユニットによって集中制動されてい
る。 【００２２】本実施形態に係る折曲げ装置５はこのよう
に構成されているから、スポット溶接等、折曲げと別の
作業を実施したロボットは、その工具をツールアダプタ
１，３にて切り離し、置き台に置く。次に、ロボット
は、置き台に置かれた折曲げ装置５をツールアダプタ
１，３にて接続し、車体のパネル折曲げ部へ折曲げ装置
５の挟み部（挟持プレート３５，３７）を移動させる
が、既述したようにサイドパネル２７とバックパネル２
９の接合面２７ａ，２９ａは既にスポット溶接されてお
り、ロボットは、図１に示すように固定部材３３側の挟
持プレート３７をバックパネル２９側の接合面２７ａの
外周に当接させる。 【００２３】尚、図１の二点鎖線で示すように折曲げ装
置５は挟み部が開いた状態、即ち、アーム部材３９側の
挟持プレート３５が固定部材３３側の挟持プレート３７
から離間した状態となっている。そして、斯かる状態で
サーボモータ９を正回転させると、その動力がベルト２
１によりボールねじ１７に伝達されてねじ軸１７ａが一
方向に回転し、これにより、ナット１７ｂと共にブロッ
ク部材２３がガイドシャフト２５に沿って矢印矢印Ｄ方
向へ移動し、アーム部材３９が支持軸４１を回転中心に
矢印Ａ方向へ移動してその先端の挟み部が狭まり、両挟
持プレート３５，３７がフランジ３１を折り曲げる。 【００２４】而して、フランジ３１の折曲げ後、サーボ
モータ９を逆回転させると、ブロック部材２３がガイド
シャフト２５に沿って矢印矢印Ｃ方向へ移動するため、
アーム部材３９が支持軸４１を回転中心に矢印Ｂ方向へ
移動して挟み部が開く。この後、ロボットは折曲げ装置
５を次の折曲げ部へ移動し、以後、折曲げ装置５は同様
の動作を繰り返してフランジ３１の折曲げ動作を繰り返
し行う。 【００２５】そして、全ての折曲げ作業の終了後、ロボ
ットは折曲げ装置５を置き台に置いて切り離し、他の工
具に持ち替えて、以後、別の作業を行うこととなる。こ
のように、本実施形態に係る折曲げ装置５は、従来の油
圧に代えサーボモータ９を駆動源としたので、従来周知
のツールアダプタ１，３を介してロボットに着脱させる
ことが可能となり、この結果、油圧を駆動源としていた
従来例に比し同一ロボットの有効活用が図れ、ロボット
作業範囲の拡大が図れることとなった。 【００２６】 【発明の効果】以上述べたように、請求項１に係る折曲
げ装置は、従来の油圧に代えサーボモータを駆動源とし
たので、従来周知の自動工具交換装置を用いてロボット
に着脱させることが可能となり、この結果、油圧を駆動
源としていた従来例に比し同一ロボットの有効活用が図
れ、ロボット作業範囲の拡大が図れることとなった。

【図面の簡単な説明】 【図１】請求項１の一実施形態に係る折曲げ装置の要部
断面図である。 【図２】図１に示す折曲げ装置のＸ方向矢視図である。 【符号の説明】 １，３ ツールアダプタ ５ 折曲げ装置 ７ フレーム ９ サーボモータ ９ａ モータ軸 １５，１９ プーリ １７ ボールねじ １７ａ ねじ軸 １７ｂ ナット ２１ ベルト ２３ ブロック部材 ２５ ガイドシャフト ２７ サイドパネル ２９ バックパネル ３１ フランジ ３３ 固定部材 ３５，３７ 挟持プレート ３９ アーム部材 ４３ スリット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ロボット側に装着された自動工具交換装
   置に着脱自在な自動工具交換装置と、 当該自動工具交換装置に組み付けられたフレームと、 当該フレームに装着され、モータ軸の先端側にプーリが
   取り付く電気式サーボモータと、 当該電気式サーボモータと並列してフレームに装着さ
   れ、ねじ軸の先端側にプーリが取り付くボールねじと、 上記両プーリ間に架け渡され、電気式サーボモータの動
   力をボールねじに伝達するベルトと、 ボールねじのナットに固着され、フレームに設けたガイ
   ド部材に沿ってねじ軸の軸方向へ移動可能なブロック部
   材と、 上記フレームの先端に突設され、接合するパネルの折曲
   げ部に当接可能な挟み部が設けられた固定部材と、 当該固定部材に軸着され、上記ブロック部材に設けたス
   リットに後端側がスライド自在に係止し、上記挟み部に
   圧接する挟み部が先端側に設けられたアーム部材とで構
   成され、 アーム部材は、電気式サーボモータの回転によるブロッ
   ク部材の移動でその軸着部分を中心に正逆両方向へ回転
   して、先端側の挟み部が固定部材側の挟み部に圧接，離
   間することを特徴とするパネルフランジ折曲げ装置。