JP2003225721A - Hemming system, and hemming process - Google Patents

Hemming system, and hemming process

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JP2003225721A JP2002022032A JP2002022032A JP2003225721A JP 2003225721 A JP2003225721 A JP 2003225721A JP 2002022032 A JP2002022032 A JP 2002022032A JP 2002022032 A JP2002022032 A JP 2002022032A JP 2003225721 A JP2003225721 A JP 2003225721A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hemming system favorable for works of small lot multi- production in which the lower die setup accompanied by the change of the kind of the works can be performed with excellent workability. <P>SOLUTION: In this hemming system in which a versatile tool 40 with a lower die 10 mounted thereon is positioned on and held by a working stage 20, and a peripheral edge part of the work 1 positioned on and held by the lower die 10 is hemmed by a robot arm 30, a plurality of kinds of exclusive lower dies 10 are available for a plurality of kinds of works 1, and the versatile tool 40 is commonly used for the plurality of kinds of lower dies 10. Cramp mechanisms 50 are installed at a plurality of parts on the versatile tool 40 in a positionally movable manner, and in a vertically opening/closing manner, and each cramp mechanism 50 is closed, and presses a plurality of arbitrary parts of the peripheral part of the work 1 on the lower die 10 to clamp the work. The robot arm 30 is started, the peripheral edge part of the work 1 is hemmed by a hemming blade 33 at the tip, and the robot arm 30 controls the opening/closing operation of the cramp mechanism 50 accompanied by this hemming operation. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車ドアのアウ
タパネルとインナパネル等の板金製ワークの周縁部をロ
ボットアームで折り曲げるヘミング加工システムに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hemming system for bending a peripheral edge of a sheet metal work such as an outer panel and an inner panel of an automobile door with a robot arm.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車ドアのアウタパネルとインナパネ
ルのヘミング加工は、定位置の作業ステージに位置決め
された下型上にアウタパネルを位置決め保持し、アウタ
パネル上にインナパネルを位置決め保持して、アウタパ
ネルの周縁に予め上方に折り曲げて形成したフランジ部
をロボットアームでインナパネルの周縁部上に約90°
折り曲げることで行われる。ロボットアームは、アーム
先端に設けたヘム刃でアウタパネルのフランジ部の一部
に振動を加えながら順に折り曲げていくものと、アーム
先端のローラでアウタパネルのフランジ部の一部を順々
に押圧して折り曲げていくものがある。
2. Description of the Related Art A hemming process for an outer panel and an inner panel of an automobile door is performed by holding the outer panel on a lower die positioned on a work stage at a fixed position, holding the inner panel on the outer panel, and holding the inner panel on the peripheral edge of the outer panel. The flange part formed by bending it upward in advance is formed by a robot arm on the peripheral edge of the inner panel by about 90 °.
It is done by bending. The robot arm bends in sequence while applying vibration to a part of the flange part of the outer panel with a hem blade provided at the end of the arm, and presses part of the flange part of the outer panel in order with a roller at the end of the arm. There are things that you can bend.

【0003】自動車ドアのアウタパネルとインナパネル
は車種によって形状寸法が異なることから、ヘミング加
工に使用される下型は車種毎のアウタパネルに合わせた
専用型が使用される。また、ヘミング加工時には下型上
のアウタパネルの周縁部上にインナパネルの周縁部を位
置決めして安定した状態で押圧しておく必要があり、こ
のインナパネル等のワークの位置決め手段として特定ワ
ーク専用の下型と一対を成す特定ワーク専用の上型か、
複数種類のワークに共用されるワーク位置決め押圧部材
が使用されている。
Since the outer panel and the inner panel of an automobile door have different shapes and sizes depending on the vehicle type, a lower die used for hemming is a dedicated die adapted to the outer panel of each vehicle type. Further, during hemming, it is necessary to position the peripheral edge of the inner panel on the peripheral edge of the outer panel on the lower die and press it in a stable state. Is it an upper mold dedicated to a specific work that makes a pair with the lower mold,
A work positioning and pressing member that is commonly used for a plurality of types of works is used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】特定ワーク専用の下型
と上型の一対でワークを上下から位置決め保持するヘミ
ング加工システムの場合、アウタパネル等のワークの種
類切り替えに伴う下型の種類切り替え(下型段替え)時
に特定ワーク専用の下型と上型の両方を切り替える必要
があるために、下型段替えの作業が工数多くて長時間を
要し、さらに、ワークの種類毎に高価な下型と上型を必
要とすることから、多品種(多車種)少量生産のワーク
には不適当である。
In the case of a hemming processing system in which a pair of a lower die and an upper die dedicated to a specific work are used to position and hold the work from above and below, the type change of the lower die accompanying the type change of the work such as the outer panel (below Since it is necessary to switch both the lower mold and the upper mold dedicated to a specific work when changing molds, it takes a lot of time to change the lower molds and it takes a long time. Since it requires molds and upper molds, it is unsuitable for high-mix low-volume work of various types (multi-vehicle types).

【0005】また、下型上のワークを真上からワーク位
置決め押圧部材で押圧して位置決め保持するヘミング加
工システムは、特開平10−249454号公報等に開
示されているように下型上のワークの真上にワーク位置
決め押圧部材を特定の昇降装置で上下動可能に配置し、
ワーク位置決め時にワーク位置決め押圧部材を下降させ
てワークの周縁部を除く中央部を押圧(係合、チャック
等)して位置決め保持する。このヘミング加工システム
は、下型段替え時に汎用のワーク位置決め押圧部材を段
替えする必要が無くて、下型段替えが作業性良く行え、
多品種少量生産のワークに好適となる。しかし、汎用の
ワーク位置決め押圧部材を支持して上下動させる昇降装
置が、作業ステージの周辺に設置される複数本の支柱等
を有する構造複雑で高価、大型なものとなって、ヘミン
グ加工システムの設置スペース、設備投資費を増大させ
る不具合があった。
A hemming system for pressing and holding a work on a lower mold from directly above by a work positioning pressing member is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-249454 and the like. A work positioning and pressing member is placed directly above the so that it can be moved up and down by a specific lifting device.
At the time of workpiece positioning, the workpiece positioning pressing member is lowered to press (engage, chuck, etc.) the central portion of the workpiece excluding the peripheral portion, and the workpiece is positioned and held. This hemming system does not need to change the general work positioning and pressing member when changing the lower mold, and the lower mold can be changed with good workability.
It is suitable for work of high-mix low-volume production. However, an elevating device that supports a general-purpose work positioning and pressing member and moves it up and down has a complicated, expensive, and large structure having a plurality of columns and the like installed around the work stage. There was a problem that increased the installation space and capital investment costs.

【0006】本発明の目的は、システム全体の設置スペ
ースや設備投資費を低減させると共に、下型段替えが作
業性良く行える多品種少量生産のワークに好適なヘミン
グ加工システムを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a hemming processing system which is suitable for a work of a large variety of small-quantity production, which can reduce the installation space of the whole system and the capital investment cost and can perform the lower die change with good workability. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、定位
置の作業ステージ上に位置決め保持された下型にワーク
を位置決め保持してワーク周縁部をロボットアームでヘ
ミング加工するシステムであって、複数種類のワークに
専用の下型の選択された任意種類の下型を上面で位置決
め保持する汎用治具と、この汎用治具の上面の任意の複
数箇所に位置移動可能に、かつ、設置箇所で上下方向に
開閉動可能に設置されて、閉動作することで下型上のワ
ークの周辺部を押圧して下型に位置決め保持する複数の
クランプ機構を有し、下型を位置決め保持した汎用治具
を作業ステージ上に位置決めするシステムにより、上記
目的を達成するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a system in which a work is positioned and held by a lower die which is positioned and held on a work stage in a fixed position, and a peripheral edge of the work is hemmed by a robot arm. A general-purpose jig that positions and holds a selected lower mold of a dedicated lower mold for multiple types of workpieces on the upper surface, and can be moved to any position on the upper surface of this general-purpose jig and installed It is installed so that it can be opened and closed in the vertical direction at several points, and has a plurality of clamp mechanisms that press the peripheral part of the work on the lower die to position and hold it in the lower die by closing operation, and hold and position the lower die. The above object is achieved by a system for positioning a general-purpose jig on a work stage.

【0008】ここで、ヘミング加工されるワークは自動
車ドア等の板金であり、形状寸法の異なる複数種類のワ
ークを対象としている。ワークが種類毎に専用の下型に
位置決めされ、ワークの周縁部がロボットアームの先端
のヘム刃又はローラでヘミング加工される。複数種類の
ワークに専用の下型が、複数種類の下型に共用される汎
用治具上に位置決めされる。特定ワーク専用の下型は、
既存のヘミング加工システムにおいて使用されている既
存の特定ワーク専用下型が適用できる。汎用治具は上面
に下型位置決め用ピン等を有し、上面に下型を位置決め
保持した状態で定位置のヘミング加工用作業ステージ上
に位置決め保持される。ヘミング加工されるワークの種
類変更により行われる下型段替え作業は、下型と汎用治
具を一体にした状態で行うことが可能であり、このよう
な下型段替えは形状寸法の一定した汎用治具をフォーク
リフトの昇降爪で持ち上げて移動させる等することで下
型段替え作業が簡単、迅速に行えるようになる。また、
下型の保管が汎用治具と一体にした状態で行うことがで
き、このようにすることで下型が汎用治具で保護された
形で保管できる。
Here, the work to be hemmed is a sheet metal such as an automobile door, and is intended for a plurality of kinds of works having different shapes and dimensions. The work is positioned in a dedicated lower mold for each type, and the peripheral edge of the work is hemmed by a hem blade or a roller at the tip of the robot arm. A lower mold dedicated to a plurality of types of works is positioned on a general-purpose jig that is commonly used by a plurality of types of lower molds. The lower mold for specific work is
It is possible to apply the existing lower die for specific work used in the existing hemming processing system. The general-purpose jig has a lower die positioning pin or the like on the upper surface, and the lower die is positioned and held on the upper surface and positioned and held on a hemming work stage at a fixed position. It is possible to perform the lower die change work performed by changing the type of work to be hemmed with the lower die and a general-purpose jig being integrated, and such lower die change operation has a constant shape and dimension. By lowering and moving the general-purpose jig with the lifting claws of the forklift, it becomes possible to easily and quickly perform the lower die change work. Also,
The lower mold can be stored while being integrated with the general-purpose jig, and by doing so, the lower mold can be stored while being protected by the general-purpose jig.

【0009】また、汎用治具の上面に設置される複数の
クランプ機構は、ワークを直接にクランプしたときの姿
勢がロックされるトグルクランプ構造が望ましい。この
クランプ機構は、汎用治具上で上下方向に開閉動作して
閉動作時に汎用治具上のワークの周辺部を押圧してワー
クを下型上に位置決め保持する。そのため、下型上でワ
ークを押圧して位置決めする従来のワーク位置決め押圧
部材やその昇降装置を不要にして、ヘミング加工システ
ムの設置スペースの縮小、設備投資費の低減を容易にす
る。かかるクランプ機構の開閉動作は手動と自動のいず
れも可能であり、自動開閉の場合はクランプ機構の個々
に装備させたエアーシリンダ等の駆動源を使って独自に
自動開閉させることも可能であるが、ロボットアームで
自動開閉させることがクランプ機構を簡略化する上で望
ましい。
Further, the plurality of clamp mechanisms installed on the upper surface of the general-purpose jig preferably have a toggle clamp structure in which the posture when the work is directly clamped is locked. The clamp mechanism vertically opens and closes on a general-purpose jig and presses the peripheral portion of the work on the general-purpose jig to position and hold the work on the lower die during the closing operation. Therefore, the conventional work positioning and pressing member for pressing and positioning the work on the lower mold and its elevating device are not required, and the installation space of the hemming processing system and the facility investment cost can be easily reduced. The opening / closing operation of the clamp mechanism can be performed manually or automatically, and in the case of automatic opening / closing, it is also possible to automatically perform the opening / closing independently by using a drive source such as an air cylinder provided in each of the clamp mechanisms. It is desirable to automatically open and close with a robot arm in order to simplify the clamp mechanism.

【0010】請求項2の発明は、作業ステージ上に汎用
治具が載置されるときに汎用治具の外周を摺動させてガ
イドするガイド突起と、このガイド突起でガイドされる
汎用治具の外周に当接し従動回転して汎用治具を作業ス
テージ上の最終位置で位置決め保持するガイドローラと
を作業ステージ上に設置したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, when a general-purpose jig is placed on the work stage, a guide projection for sliding and guiding the outer periphery of the general-purpose jig, and a general-purpose jig guided by the guide projection are provided. And a guide roller which comes into contact with the outer periphery of the work piece and is driven to rotate to position and hold the general-purpose jig at the final position on the work stage.

【0011】ここでのガイド突起は、汎用治具をガイド
ローラへとガイドし、ガイドローラはガイド突起でガイ
ドされて最終位置へと移動する汎用治具を保持しながら
ガイドする。このガイド突起とガイドローラによる汎用
治具の2段階的なガイドで、汎用治具が作業ステージに
対して多少の位置ズレがあっても作業ステージ上の定位
置に常に円滑な動作でもってガイドされ、また、作業ス
テージ上の位置決め最終位置から汎用治具を上昇させて
取り出すときにガイドローラでガイドされることから常
に円滑な動作でもって汎用治具の取り出しが行える。従
って、下型を位置決め保持した汎用治具の一式の重量物
を、例えばフォークリフトで運搬して作業ステージ上に
位置決め保持し、作業ステージ上からフォークリフトで
取り出す作業が容易となる。作業ステージ上のガイド突
起とガイドローラの配置関係、構造は限定されず、ガイ
ド突起を中空構造にしてその中にガイドローラを回転自
在に設置する構造や、作業ステージ上の離隔した箇所に
ガイド突起とガイドローラを別々に設置する配置関係が
可能である。
The guide projection here guides the general-purpose jig to the guide roller, and the guide roller guides while holding the general-purpose jig which is guided by the guide projection and moves to the final position. With this two-step guide of the general-purpose jig by the guide protrusion and the guide roller, even if the general-purpose jig is slightly displaced from the work stage, the general-purpose jig is always guided to a fixed position on the work stage with a smooth operation. Moreover, since the general-purpose jig is guided by the guide roller when the general-purpose jig is lifted and taken out from the final positioning position on the work stage, the general-purpose jig can be taken out with a smooth operation. Therefore, it becomes easy to carry a set of heavy objects of a general-purpose jig having the lower die positioned and held by, for example, a forklift to position and hold it on the work stage, and take it out from the work stage by the forklift. The arrangement and structure of the guide protrusions and the guide rollers on the work stage are not limited, and the guide protrusions are hollow and the guide rollers are rotatably installed therein, or the guide protrusions are located at separate locations on the work stage. It is possible to arrange the guide roller and the guide roller separately.

【0012】請求項3の発明は上記本発明のヘミング加
工システムによるヘミング加工方法で、下型を位置決め
保持した汎用治具を作業ステージ上に位置決め保持し
て、下型上にワークを載せてロボットアームで複数のク
ランプ機構を順に閉じてワークを下型に押圧して位置決
め固定した状態で、ロボットアームで複数のクランプ機
構を開閉制御しながらワークの周縁部をヘミング加工す
ることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a hemming method using the hemming system of the present invention, wherein a general-purpose jig having a lower die positioned and held is positioned and held on a work stage, a work is placed on the lower die, and a robot is mounted. It is characterized in that a plurality of clamp mechanisms are sequentially closed by an arm and a work is pressed to a lower die to be positioned and fixed, and a robot arm controls opening and closing of the plurality of clamp mechanisms to hemm the peripheral edge of the work.

【0013】この発明におけるロボットアームは、ワー
ク周縁部のヘミング加工と汎用治具上のクランプ機構の
開閉を同時進行的に行う。つまり、汎用治具上の下型に
位置決めされたワークは周辺部がクランプ機構で押圧さ
れているため、ワーク周縁部をロボットアームで順にヘ
ミング加工していくと、閉じたクランプ状態にあるクラ
ンプ機構で押圧されている周縁部ではクランプ機構が邪
魔になってヘミング加工できなくなるので、ロボットア
ームによるヘミング加工を中断して閉状態のクランプ機
構をロボットアームで開いてアンクランプ状態にしてか
らヘミング加工を続行させる。このようなロボットアー
ムによるヘミング加工動作とクランプ機構の開閉動作を
適宜に繰り返し行うことで、ワーク周縁部は部分的にク
ランプ機構で押圧されて位置決め保持されていてもロボ
ットアームで順にヘミング加工される。
The robot arm according to the present invention simultaneously performs hemming of the peripheral portion of the work and opening / closing of the clamp mechanism on the general-purpose jig. In other words, since the peripheral part of the work positioned on the lower die on the general-purpose jig is pressed by the clamp mechanism, when the peripheral part of the work is hemmed in order by the robot arm, the clamp mechanism in the closed clamp state The hemming process cannot be performed at the peripheral edge where is pressed by, so the hemming process cannot be performed by the robot arm. Let it continue. By appropriately repeating such a hemming operation by the robot arm and the opening / closing operation of the clamp mechanism, even if the peripheral edge of the work is partially pressed by the clamp mechanism and positioned and held, the hemming is sequentially performed by the robot arm. .

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を図面
(図1乃至図16)を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings (FIGS. 1 to 16).

【0015】図1及び図2に示されるヘミング加工シス
テムは、定位置に水平に固定された作業ステージ20上
に汎用治具40と下型10の一式を位置決め保持し、下
型10上に位置決め保持されたワーク1の周縁部をロボ
ットアーム30でヘミング加工するシステムである。下
型10は複数種類のワーク1の種類毎に用意される特定
ワーク専用型であり、汎用治具40は複数種類の下型1
0のいずれの種類にも共用される汎用型である。汎用治
具40上に下型10が位置決め保持され、下型10を保
持した汎用治具40が作業ステージ20上に位置決め保
持されて、下型10上にワーク1がセットされる。汎用
治具40上の複数箇所にクランプ機構50が設置され、
1箇所に下型種類設定部60が設置される。クランプ機
構50は、汎用治具40上の下型10にセットされたワ
ーク1の周辺部の任意の複数箇所を押圧してクランプす
る。下型種類設定部60は、汎用治具40上の特定ワー
ク専用下型10の種類を手動で設定するためのもので、
ここで設定された下型の種類はロボットアーム30や図
示しない光学センサー等で検知できるようにしてある。
The hemming system shown in FIGS. 1 and 2 positions and holds a set of a general-purpose jig 40 and a lower die 10 on a work stage 20 which is horizontally fixed at a fixed position, and is positioned on the lower die 10. This is a system in which the peripheral edge of the held work 1 is hemmed by the robot arm 30. The lower mold 10 is a specific work-specific mold prepared for each kind of plural kinds of works 1, and the general-purpose jig 40 is the plural kinds of lower molds 1.
It is a general-purpose type that can be shared by any type of 0. The lower die 10 is positioned and held on the general-purpose jig 40, the general-purpose jig 40 holding the lower die 10 is positioned and held on the work stage 20, and the work 1 is set on the lower die 10. The clamp mechanism 50 is installed at a plurality of locations on the general-purpose jig 40,
The lower mold type setting unit 60 is installed at one location. The clamp mechanism 50 presses and clamps arbitrary plural portions of the peripheral portion of the work 1 set on the lower die 10 on the general-purpose jig 40. The lower die type setting unit 60 is for manually setting the type of the lower die 10 for specific work on the general-purpose jig 40.
The type of the lower die set here can be detected by the robot arm 30 or an optical sensor (not shown).

【0016】作業ステージ20上の所定の複数箇所に
は、汎用治具40をガイドして位置決め保持する図4に
示すようなガイド突起21とガイドローラ22が設置さ
れる。ガイド突起21は作業ステージ20の側面に固定
されて作業ステージ20上へと突出し、作業ステージ2
0の真上から汎用治具40が位置決め載置のために下降
するとガイド突起21のテーパー状の内面が汎用治具4
0の外周に摺動して下降方向をガイドする。ガイドロー
ラ22はガイド突起21に内蔵されて、ガイドローラ2
2の外周一部がガイド突起21の下部内面から少し突出
する。この突出したガイドローラ外周一部にガイド突起
21でガイドされて下降する汎用治具40の外周が当接
すると、ガイドローラ22が定位置で従動回転して汎用
治具40を作業ステージ20上の最終の位置決め位置へ
とガイドして、最終位置で位置決め保持する。このよう
に作業ステージ20に汎用治具40を載置するときにガ
イド突起21とガイドローラ22で2段階的に位置決め
することで、汎用治具40が作業ステージ20に対して
多少位置ズレしていても常に良好な位置決めが可能とな
る。ガイドローラ22は汎用治具40の最終位置決め時
の上下動を円滑なものにして、汎用治具40の作業ステ
ージ20上への位置決め搬入動作と作業ステージ20か
らの搬出動作を円滑なものにする。そのため、下型10
を搭載した汎用治具40の重量物をフォークリフト(図
示せず)で運搬して作業ステージ20に位置決め保持す
る作業が容易となる。
At predetermined plural positions on the work stage 20, guide projections 21 and guide rollers 22 for guiding and holding the general-purpose jig 40 as shown in FIG. 4 are installed. The guide protrusion 21 is fixed to the side surface of the work stage 20 and protrudes onto the work stage 20.
When the general-purpose jig 40 descends from just above 0 for positioning and mounting, the tapered inner surface of the guide protrusion 21 causes the general-purpose jig 4 to move.
It slides on the outer periphery of 0 to guide the descending direction. The guide roller 22 is built in the guide protrusion 21 and
Part of the outer periphery of 2 slightly projects from the inner surface of the lower portion of the guide protrusion 21. When the outer periphery of the general-purpose jig 40 that is guided by the guide protrusion 21 and descends contacts the part of the outer periphery of the projecting guide roller, the guide roller 22 is driven to rotate at a fixed position to move the general-purpose jig 40 on the work stage 20. Guide to the final positioning position and hold the positioning at the final position. As described above, when the general-purpose jig 40 is placed on the work stage 20, the general-purpose jig 40 is slightly displaced from the work stage 20 by positioning the general-purpose jig 40 in two steps by the guide protrusion 21 and the guide roller 22. However, good positioning is always possible. The guide roller 22 smoothes the vertical movement of the general-purpose jig 40 at the time of final positioning, and smoothes the positioning and loading operation of the general-purpose jig 40 onto the work stage 20 and the unloading operation from the work stage 20. . Therefore, the lower mold 10
It becomes easy to carry a heavy object of the general-purpose jig 40 mounted with a forklift (not shown) to position and hold it on the work stage 20.

【0017】また、作業ステージ20の上面には上記フ
ォークリフトの2本の昇降爪が挿入される平行な2本の
溝23が形成され、この溝23を利用して汎用治具40
の搬入搬出が行われる。作業ステージ20の真横の定位
置にはロボット本体31が設置され、このロボット本体
31の上端から任意方向にロボットアーム30が延び
る。ロボットアーム30の先端には、ワーク1の周縁部
を順にヘミング加工する加工ユニット32が設置され
る。加工ユニット32は、例えばヘム刃33と、ヘム刃
33を軸方向に振動させるエアーシリンダ34を具え
る。作業ステージ20とロボット本体31の周辺には、
図3の見取り図で示すような安全柵5が設置される。
Further, two parallel grooves 23 into which the two lifting claws of the forklift are inserted are formed on the upper surface of the work stage 20, and the general-purpose jig 40 is utilized by utilizing these grooves 23.
Is carried in and out. A robot body 31 is installed at a fixed position right next to the work stage 20, and a robot arm 30 extends in an arbitrary direction from the upper end of the robot body 31. At the tip of the robot arm 30, a processing unit 32 for sequentially hemming the peripheral edge of the work 1 is installed. The processing unit 32 includes, for example, a hem blade 33 and an air cylinder 34 that vibrates the hem blade 33 in the axial direction. In the vicinity of the work stage 20 and the robot body 31,
A safety fence 5 as shown in the sketch of FIG. 3 is installed.

【0018】安全柵5は例えばアルミ枠に透明樹脂板を
取付けた柵で、部分的にシャッター5aや安全柵扉5
b、…を有する。ロボットアーム30にヘミング加工の
ための起動が自動でかかった場合、シャッター5aで作
業員の安全柵5内への進入を防ぎ、作業員が進入しよう
とした場合は安全マット5cのオン動作で一時停止とな
り、作業員が進入した場合は安全柵5の内部に設置され
たエリアセンサー5dのオン動作で非常停止がかかる。
安全柵扉5bは安全柵5の内部の作業ステージ20から
ワークや下型、汎用治具を取り出す用途と、安全柵5の
外部から作業ステージ20に汎用治具と下型の一式を搬
入する用途に使用される。また、安全柵5の近くの床上
に上下複数段構造の下型置台70が設置されて、下型置
台70からフォークリフトで汎用治具と下型の一式が作
業ステージ20へと搬入される。
The safety fence 5 is, for example, a fence in which a transparent resin plate is attached to an aluminum frame, and the shutter 5a and the safety fence door 5 are partially provided.
b, ... When the robot arm 30 is automatically activated for hemming, the shutter 5a prevents the worker from entering the safety fence 5, and when the worker tries to enter, the safety mat 5c is temporarily stopped by turning it on. When a worker enters, an emergency stop is activated by turning on the area sensor 5d installed inside the safety fence 5.
The safety fence door 5b is used for taking out a work, a lower mold, and a general-purpose jig from the work stage 20 inside the safety fence 5, and for carrying in a set of a general-purpose jig and a lower mold from the outside of the safety fence 5 to the work stage 20. Used for. Further, a lower mold stand 70 having a multi-tiered structure is installed on the floor near the safety fence 5, and a set of a general-purpose jig and a lower mold is carried into the work stage 20 from the lower mold stand 70 by a forklift.

【0019】特定ワーク専用の下型10は、従来のヘミ
ング加工システムで使用されていた既存の下型を、必要
に応じて不要部分を取り外すなどしてそのまま適用でき
る。このように下型10に既存品を適用することで、設
備投資費の大幅な節約ができる。形状寸法の異なる複数
種類の下型10の任意の種類が、共通の汎用治具40上
に位置決め保持される。
As the lower die 10 dedicated to a specific work, the existing lower die used in the conventional hemming system can be applied as it is by removing unnecessary portions as necessary. By applying the existing product to the lower mold 10 as described above, it is possible to significantly reduce the capital investment cost. Arbitrary types of lower dies 10 having different shapes and sizes are positioned and held on a common general-purpose jig 40.

【0020】汎用治具40は平板状の金属プレートで、
作業ステージ20との間に図示しない凸部と凹部等の位
置決め手段が形成されて、作業ステージ20上に着脱自
在に位置決め保持される。クランプ機構50は汎用治具
40の上面の複数箇所に位置移動可能に設置されて、設
置箇所で上下方向に開閉動作する。例えば図5(A)は
汎用治具40上の6箇所にクランプ機構50を設置した
平面図で、各クランプ機構50は開いたアンクランプ状
態にあって下型10の周辺部に配置される。図5(B)
は汎用治具40の下型10の種類が変更された場合の平
面図で、変更された下型10に応じて汎用治具40上に
設置されるクランプ機構50の位置、数が変更される。
このような汎用治具40上でのクランプ機構50の位置
変更は手動又は自動で行われる。また、複数のクランプ
機構50は下型10とワーク1の形状寸法に応じた複数
種類のものが用意され、その構造の一例を図6と図7に
示す。
The general-purpose jig 40 is a flat metal plate,
Positioning means such as a convex portion and a concave portion (not shown) are formed between the work stage 20 and the work stage 20, and the work stage 20 is removably positioned and held on the work stage 20. The clamp mechanism 50 is installed at a plurality of positions on the upper surface of the general-purpose jig 40 so as to be positionally movable, and opens and closes vertically at the installation position. For example, FIG. 5A is a plan view in which the clamp mechanisms 50 are installed at six positions on the general-purpose jig 40, and each clamp mechanism 50 is arranged in the peripheral part of the lower mold 10 in the open unclamped state. FIG. 5 (B)
Is a plan view when the type of the lower die 10 of the general-purpose jig 40 is changed, and the position and number of the clamp mechanism 50 installed on the general-purpose jig 40 is changed according to the changed lower die 10. .
The position of the clamp mechanism 50 on the general-purpose jig 40 is changed manually or automatically. A plurality of types of clamp mechanisms 50 are prepared according to the shape dimensions of the lower mold 10 and the work 1, and an example of the structure is shown in FIGS. 6 and 7.

【0021】同図のクランプ機構50はトグルクランプ
で、図6は開いたアンクランプ状態、図7は閉じたクラ
ンプ状態が示される。クランプ機構50は、汎用治具4
0上に突設された支柱51の上端部に設置したトグル機
構52から開閉レバー53と操作レバー54を突出させ
て構成される。支柱51は汎用治具40上に位置決め保
持される下型10の側方に設置され、支柱51の上端部
に開閉レバー53と操作レバー54が下型10に対して
接近及び離反する上下方向に開閉する。開閉レバー53
の先端部にはワーク位置決め押圧用パッド56,57が
固定され、操作レバー54の先端には水平方向に延びる
操作ロッド55が一体に形成される(図9参照)。図6
の開状態のときの開閉レバー53と操作レバー54は下
型10から十分に離れた定姿勢でロックされた状態にあ
り、図7の開状態のときの開閉レバー53は下型10の
上方へと傾いて下型10上のワーク1を位置決めする定
姿勢で、操作レバー54は真上に延びた垂直な定姿勢で
ロックされた状態にある。これら各レバー53,54の
開時及び閉時の姿勢のロックはトグル機構52で自動的
に行われる。
The clamp mechanism 50 shown in the figure is a toggle clamp. FIG. 6 shows an open unclamped state, and FIG. 7 shows a closed clamped state. The clamp mechanism 50 is a general-purpose jig 4
The toggle mechanism 52 is installed at the upper end of the support column 51 projecting from above the opening / closing lever 53 and the operating lever 54. The support column 51 is installed on the side of the lower mold 10 which is positioned and held on the general-purpose jig 40, and the opening / closing lever 53 and the operation lever 54 are arranged at the upper end of the support column 51 in the vertical direction in which they approach and separate from the lower mold 10. Open and close. Open / close lever 53
Workpiece positioning and pressing pads 56 and 57 are fixed to the tip of the, and an operation rod 55 extending in the horizontal direction is integrally formed at the tip of the operation lever 54 (see FIG. 9). Figure 6
The open / close lever 53 and the operation lever 54 in the open state are locked in a fixed posture sufficiently separated from the lower mold 10, and the open / close lever 53 in the open state in FIG. The operation lever 54 is in a locked state in a vertical fixed position in which the work lever 1 is inclined to position the work 1 on the lower die 10 and extends vertically upward. The toggle mechanism 52 automatically locks the postures of the levers 53 and 54 when they are opened and when they are closed.

【0022】複数のクランプ機構50の全てが開状態に
あるときに、汎用治具40上の下型10にワーク1が手
作業でセットされる。ワーク1は、例えば自動車ドアの
アウタパネル2とインナパネル3で、1車種のアウタパ
ネル専用の下型10上にアウタパネル2が手動で位置決
め載置され、このアウタインナパネル2上にインナパネ
ル3が手作業で載置される。アウタパネル2の周縁には
予め略垂直に折曲されたフランジ部2aが形成され、こ
のフランジ部2aの内側の周縁部上にインナパネル3の
周縁部が載置されて、後述するようにフランジ部2aが
ロボットアーム30の先端のヘム刃33でインナパネル
3の周縁部上へと約90°折り曲げられる。
When all of the plurality of clamp mechanisms 50 are open, the work 1 is manually set on the lower die 10 on the general-purpose jig 40. The work 1 is, for example, an outer panel 2 and an inner panel 3 of an automobile door, and the outer panel 2 is manually positioned and placed on a lower die 10 for exclusive use of the outer panel of one model, and the inner panel 3 is manually placed on the outer inner panel 2. Placed in. A flange portion 2a which is bent substantially vertically is formed in advance on the peripheral edge of the outer panel 2, and the peripheral edge portion of the inner panel 3 is placed on the inner peripheral edge portion of the flange portion 2a. 2a is bent about 90 ° onto the peripheral edge of the inner panel 3 by the hem blade 33 at the tip of the robot arm 30.

【0023】図6のように下型10上にアウタパネル2
とインナパネル3を位置決め保持した状態で、操作レバ
ー54をトグル機構52を支点にして上方に回転させる
と、トグル機構52を介して開閉レバー53が上方に回
転して、図7に示すように開閉レバー53の先端部のパ
ッド56,57がインナパネル3の周縁部とその近くの
周辺部を押圧して、インナパネル3をアウタパネル2に
位置決め保持する。
As shown in FIG. 6, the outer panel 2 is placed on the lower mold 10.
When the operation lever 54 is rotated upward with the toggle mechanism 52 as a fulcrum while the inner panel 3 and the inner panel 3 are positioned and held, the opening / closing lever 53 rotates upward via the toggle mechanism 52, and as shown in FIG. The pads 56 and 57 at the tip of the opening / closing lever 53 press the peripheral edge of the inner panel 3 and the peripheral area in the vicinity thereof to position and hold the inner panel 3 on the outer panel 2.

【0024】操作レバー54の開閉は、各クランプ機構
50に装備させたエアーシリンダー等の専用のレバー駆
動源で自動で、或いは、操作レバー54の操作ロッド5
5を使って作業員が手作業で、又は、操作ロッド55を
利用してロボットアーム30で自動で行われる。開状態
と閉状態での操作レバー54の回転移動角度は約150
°〜180°であり、操作ロッド55が開状態から閉状
態まで、また、その逆の状態までに移動する距離は十分
に大きく設定されて、操作ロッド55を使用した手動或
いはロボットアーム30による自動による開閉動作が容
易に行えるようにしてある。
The operation lever 54 is opened and closed automatically by a dedicated lever drive source such as an air cylinder equipped in each clamp mechanism 50, or by the operation rod 5 of the operation lever 54.
5 is manually performed by a worker or automatically by the robot arm 30 using the operation rod 55. The rotational movement angle of the operating lever 54 in the open state and the closed state is about 150.
The angle is between 180 ° and 180 °, and the distance that the operating rod 55 moves from the open state to the closed state and vice versa is set sufficiently large, and the operating rod 55 is used manually or automatically by the robot arm 30. The opening / closing operation by means of is easy.

【0025】操作レバー54の開閉をロボットアーム3
0で自動で行う場合、例えば図8(A)、(B)に示す
ようにロボットアーム30の先端のヘム刃33に円形の
作業穴35を貫通させて形成し、この作業穴35に操作
レバー54の操作ロッド55を遊嵌させることで行われ
る。この開閉の要領が図9(A)〜(D)に示され、そ
の詳細は後述する。なお、図8に示されるヘム刃33
は、その上下2箇所に作業穴35を形成しているが、1
箇所の穴だけが操作レバー開閉に使用され、他の1箇所
の穴はヘム刃軽量化等の目的で必要に応じ形成される。
The robot arm 3 opens and closes the operating lever 54.
When automatically performed at 0, for example, as shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B), a circular work hole 35 is formed through the hem blade 33 at the tip of the robot arm 30, and the operation lever 35 is formed in this work hole 35. This is performed by loosely fitting the operation rod 55 of 54. The opening and closing procedure is shown in FIGS. 9A to 9D, the details of which will be described later. The hem blade 33 shown in FIG.
Has work holes 35 formed at two locations above and below the
Only the holes in one place are used for opening and closing the operation lever, and the other one hole is formed as needed for the purpose of reducing the weight of the hem blade.

【0026】また、汎用治具40上にクランプ機構50
と共に設置される下型種類表示部60は、汎用治具40
上に位置決め保持される下型10の種類を形態変更で設
定するもので、その具体例が図10及び図11に示され
る。この下型種類表示部60は、汎用治具40上の定位
置に固定された筒状のスタンド61と、スタンド61の
上端に水平に固定された1枚の設定板62を有する。設
定板62には複数種類の下型10の種類数と同じ数の穴
63が形成され、この穴63の内の選択されたいずれか
1つに突起物64が嵌挿される。例えば穴63はネジ穴
であり、突起物64はボルトである。
A clamp mechanism 50 is mounted on the general-purpose jig 40.
The lower mold type display section 60 installed together with the general-purpose jig 40
The type of the lower mold 10 positioned and held on the upper side is set by changing the form, and a specific example thereof is shown in FIGS. 10 and 11. The lower mold type display unit 60 has a cylindrical stand 61 fixed at a fixed position on the general-purpose jig 40, and one setting plate 62 horizontally fixed on the upper end of the stand 61. The same number of holes 63 as the number of types of the lower molds 10 are formed in the setting plate 62, and the protrusion 64 is fitted into any one of the holes 63 selected. For example, the hole 63 is a screw hole, and the protrusion 64 is a bolt.

【0027】複数の穴63の個々のXY座標と下型10
の複数の種類の関係が1対1で決められ、汎用治具40
上に位置決め保持される下型10の1種類で決められた
1箇所の指定された座標の穴63に突起物64が嵌挿さ
れる。汎用治具40と下型10の一式が作業治具40上
に載置されると、必要時に選別板62上の指定された座
標での突起物64の有無が図示しない光学センサーで検
知され、或いは、図11の鎖線で示すようにロボットア
ーム30でヘム刃33を突起物64に接触させて導通チ
ェックする等して検知される。この検知信号に基づいて
汎用治具40上に載置された下型10の種類が判別さ
れ、この判別から下型10上に位置決め保持されるワー
ク1の種類が判別される。
Individual XY coordinates of the plurality of holes 63 and the lower die 10
A plurality of types of relationships are determined on a one-to-one basis.
The protrusion 64 is inserted into the hole 63 at one position determined by one type of the lower mold 10 positioned and held on the upper side. When the set of the general-purpose jig 40 and the lower die 10 is placed on the working jig 40, the presence or absence of the protrusion 64 at the designated coordinates on the sorting plate 62 is detected by an optical sensor (not shown) when necessary, Alternatively, as shown by the chain line in FIG. 11, the robot arm 30 causes the hem blade 33 to come into contact with the protrusion 64 and conducts a conduction check, for example. The type of the lower die 10 placed on the general-purpose jig 40 is determined based on this detection signal, and the type of the work 1 positioned and held on the lower die 10 is determined from this determination.

【0028】以上の実施の形態のヘミング加工システム
によるワーク1のヘミング加工は、次のように行われ
る。
The hemming of the work 1 by the hemming system of the above embodiment is performed as follows.

【0029】図3で示した下型置台70は例えば図12
に示すような3段ラック構造で、各段の桟71上にはフ
ォークリフトの昇降爪が入る2本の平行な溝72が形成
され、各段の桟71上に汎用治具40と下型10の一式
が載置されて保管される。このような3段ラックによる
下型保管形態は、個々の下型10が汎用治具40に載置
されて保護された形で保管されることになり、下型10
の保管時や運搬時の取り扱いが容易になる。また、厚み
のある下型10でも上下3段に保管することで、床上で
の保管スペースが少なくて済む。
The lower mold stand 70 shown in FIG. 3 is shown in FIG.
In the three-stage rack structure as shown in FIG. 2, two parallel grooves 72 into which the lifting claws of the forklift are inserted are formed on the bars 71 of each step, and the general-purpose jig 40 and the lower mold 10 are provided on the bars 71 of each step. A set of is placed and stored. In such a lower die storage mode using the three-tier rack, each lower die 10 is placed on the general-purpose jig 40 and stored in a protected form.
It will be easy to handle during storage and transportation. Further, even the lower mold 10 having a large thickness can be stored in three upper and lower stages, so that a storage space on the floor can be reduced.

【0030】下型置台70から選別された一式の汎用治
具40と下型10をフォークリフトで取り出して、図3
の安全柵5内の作業ステージ20上に搬入し、汎用治具
40をガイド突起21とガイドローラ22でガイドして
作業ステージ20上に位置決め保持する。この後、汎用
治具40上の下型10に作業員がワーク1(アウタパネ
ル2とインナパネル3)をセットして安全柵5から退出
する。セットされたワーク1をロボットアーム30がヘ
ミング加工する動作の前に、ロボットアーム30は次の
安全確認動作やヘム刃品質確認動作を行う。
A set of the general-purpose jigs 40 and the lower mold 10 selected from the lower mold stand 70 are taken out by a forklift, and as shown in FIG.
Then, the general-purpose jig 40 is guided by the guide projections 21 and the guide rollers 22 and positioned and held on the work stage 20. After this, the worker sets the work 1 (outer panel 2 and inner panel 3) on the lower die 10 on the general-purpose jig 40 and exits from the safety fence 5. Before the robot arm 30 hemmes the set work 1, the robot arm 30 performs the following safety confirmation operation and hem blade quality confirmation operation.

【0031】作業ステージ20上のロボット本体31の
近くに図13に示すようなアーム位置検知装置80とヘ
ム刃位置検知装置90が設置され、ヘミング加工の作業
開始前にロボットアーム30はその先端のヘム刃33を
アーム位置検知装置80からヘム刃位置検知装置90へ
と移動させる。一対の検知装置80,90は市販品の適
用が可能である。アーム位置検知装置80は、上端にリ
ミットスイッチ81を有し、ロボットアーム30はヘム
刃33でリミットスイッチ81を押してオンさせる定位
置に静止している。リミットスイッチ81がオン状態に
ある間に作業員による設備の点検や、下型10へのワー
クセットの各作業が行われる。この作業中にロボットア
ーム30が誤って起動してヘム刃33を動かすと、リミ
ットスイッチ81がオフになって非常停止がかけられ
る。
An arm position detecting device 80 and a hem blade position detecting device 90 as shown in FIG. 13 are installed near the robot main body 31 on the work stage 20, and the robot arm 30 is mounted on the tip of the robot arm 30 before starting the hemming work. The hem blade 33 is moved from the arm position detecting device 80 to the hem blade position detecting device 90. A commercially available product can be applied to the pair of detection devices 80 and 90. The arm position detection device 80 has a limit switch 81 at the upper end, and the robot arm 30 is stationary at a fixed position where the hem blade 33 pushes the limit switch 81 to turn it on. While the limit switch 81 is in the ON state, an operator inspects the equipment and works the work set on the lower mold 10. If the robot arm 30 is accidentally activated during this work to move the hem blade 33, the limit switch 81 is turned off and an emergency stop is applied.

【0032】アーム位置検知装置80でロボットアーム
30が正常な位置に在ると確認された後、ロボットアー
ム30が起動してヘム刃33をヘム刃位置検知装置90
へと移動させる。ヘム刃位置検知装置90はヘム刃33
の摩耗量や位置ズレ量を検知する。例えば図14に示す
ようなレーザーセンサー91でヘム刃33の先端中央の
平坦面と、先端と側面の間のアール部を含む複数箇所の
摩耗量を検出する。ヘム刃33は先端中央の平坦面やそ
の両端のアール部を使ってヘミング加工するため、先端
の平坦面やアール部の摩耗量が許容値を超えるとヘミン
グ加工精度が低下する。そこで、ヘム刃位置検知装置9
0で検出された摩耗量が許容値の例えば0.5mm未満
であれば次のヘミング加工の動作に移り、0.5mm以
上であればヘム刃33の交換が行われる。
After it is confirmed by the arm position detecting device 80 that the robot arm 30 is in the normal position, the robot arm 30 is activated to move the hem blade 33 to the hem blade position detecting device 90.
Move to. The hem blade position detection device 90 uses the hem blade 33.
It detects the amount of wear and the amount of positional deviation. For example, a laser sensor 91 as shown in FIG. 14 detects the amount of wear at a plurality of points including the flat surface at the center of the tip of the hem blade 33 and the rounded portion between the tip and the side surface. Since the hem blade 33 performs hemming using the flat surface at the center of the tip and the rounded portions at both ends thereof, if the wear amount of the flat surface at the tip or the rounded portion exceeds the allowable value, the hemming processing accuracy decreases. Therefore, the hem blade position detection device 9
If the wear amount detected at 0 is less than the allowable value, for example, 0.5 mm, the operation for the next hemming is started, and if it is 0.5 mm or more, the hem blade 33 is replaced.

【0033】ヘム刃位置検知装置90でヘム刃33の摩
耗量等が検査された後、ロボットアーム30はヘミング
加工前に必要とされる各種の確認動作、例えば下型10
上のワーク1の種類(車種)確認、下型10上でのワー
ク1の有無確認、下型10の周辺にあるクランプ機構5
0の開閉状態の確認の各動作をする。これらの確認動作
は、光学センサーを使って自動的に行うか、或いは、ロ
ボットアーム30を使った導通チェックで行うようにす
ればよい。例えば、下型10上のワーク種類確認は、図
11で説明したようにロボットアーム30でヘム刃33
を下型種類表示部60における指定座標での突起物64
に接触させてヘム刃33と突起物64の間で導通がある
か否かをチェックして行う。また、下型10上でのワー
ク1の有無確認は、ロボットアーム30でヘム刃33を
ワーク1のインナパネル1bに接触させて導通があるか
否かで行う。クランプ機構50の開閉状態の確認は、次
のように行えばよい。
After the amount of wear of the hem blade 33 is inspected by the hem blade position detection device 90, the robot arm 30 performs various confirmation operations required before hemming, such as the lower die 10.
Confirmation of the type (vehicle type) of the upper work 1, confirmation of the presence of the work 1 on the lower mold 10, and the clamp mechanism 5 around the lower mold 10.
Each operation of checking the open / closed state of 0 is performed. These confirmation operations may be automatically performed by using an optical sensor, or may be performed by a continuity check using the robot arm 30. For example, to confirm the work type on the lower die 10, the hem blade 33 is used by the robot arm 30 as described in FIG.
The projection 64 at the designated coordinates in the lower die type display section 60.
Then, it is checked whether or not there is continuity between the hem blade 33 and the protrusion 64 by contacting with. The presence / absence of the work 1 on the lower die 10 is confirmed by bringing the hem blade 33 into contact with the inner panel 1b of the work 1 by the robot arm 30 to determine whether or not there is conduction. The open / closed state of the clamp mechanism 50 may be confirmed as follows.

【0034】下型10上にワーク1をセットするとき、
各クランプ機構50は開状態にあり、ワークセット後も
開状態が維持されて、ロボットアーム30はまず各クラ
ンプ機構50が開状態にあるか否かの確認動作をしてか
ら、各クランプ機構50を順に閉じる開閉切り替え動作
に移行する。つまり、ロボットアーム30が開状態にあ
るクランプ機構50を閉状態に切り替える場合、クラン
プ機構50が既に閉状態にあるときにこれを閉じるよう
にロボットアーム30が動作すると閉状態のクランプ機
構50でロボットアーム30の動きが邪魔されることが
あるので、これを回避するためにロボットアーム30は
まず各クランプ機構50が開状態にあるか否かの確認動
作をする。この確認動作は図9(A)→(B)→(A)
の動作順序で行われる。
When setting the work 1 on the lower mold 10,
Each clamp mechanism 50 is in the open state, and the open state is maintained even after the work is set. The robot arm 30 first confirms whether or not each clamp mechanism 50 is in the open state, and then each clamp mechanism 50. The operation shifts to the open / close switching operation. That is, when the clamp mechanism 50 in the open state is switched to the closed state when the robot arm 30 is in the closed state, the robot arm 30 operates so as to close the clamp mechanism 50 when the clamp mechanism 50 is already in the closed state. Since the movement of the arm 30 may be obstructed, in order to avoid this, the robot arm 30 first confirms whether or not each clamp mechanism 50 is in the open state. This confirmation operation is shown in FIG. 9 (A) → (B) → (A).
The operation sequence is as follows.

【0035】図9(A)は図6の開状態のクランプ機構
50における略水平な操作レバー54と操作ロッド55
が示される。この操作ロッド55の先端近くにヘム刃3
3をロボットアーム30で移動させてから、図9(B)
のようにヘム刃33を前進させて1つの操作穴35の中
心部に操作ロッド55を挿入した後、ヘム刃33を少し
だけ上下或いは左右移動させて操作穴35の内面が操作
ロッド55と接触するか否かをチェックする。例えば、
ヘム刃33と操作ロッド55の間に両者が接触すると導
通するようにしておいて、操作穴35の中心部に操作ロ
ッド55が入るタイミングで初めの導通チェックをし、
このときは導通無しのオフ信号でチェックOKとし、次
にヘム刃33を少し上下或いは左右移動させて操作穴3
5の内面が操作ロッド55に接触するタイミングで導通
チェックして、このときは導通有りのオン信号でチェッ
クOKとする。この2回のチェックOKでクランプ機構
50が図6の開状態にあることが正確に確認される。
FIG. 9A shows a substantially horizontal operation lever 54 and operation rod 55 of the clamp mechanism 50 in the open state shown in FIG.
Is shown. The hem blade 3 is provided near the tip of the operating rod 55.
3 is moved by the robot arm 30, and then FIG.
After moving the hem blade 33 forward and inserting the operation rod 55 into the central portion of one operation hole 35, the hem blade 33 is slightly moved up or down or left and right to bring the inner surface of the operation hole 35 into contact with the operation rod 55. Check whether to do or not. For example,
When the hem blade 33 and the operating rod 55 come into contact with each other, electrical conduction is established, and the initial electrical continuity check is performed at the timing when the operating rod 55 enters the central portion of the operating hole 35.
At this time, a check is made with an OFF signal indicating no continuity, and then the hem blade 33 is moved slightly up and down or left and right to operate the operation hole 3
The continuity is checked at the timing when the inner surface of 5 comes into contact with the operation rod 55, and at this time, the ON signal indicating continuity is set to check OK. By these two checks OK, it is accurately confirmed that the clamp mechanism 50 is in the open state shown in FIG.

【0036】全てのクランプ機構50が開状態にあると
確認されると、ロボットアーム30は図6の開状態の各
クランプ機構50を図7の閉状態になるように順に閉じ
ていく。その要領を図9(A)〜(D)に示すと、まず
ロボットアーム30がヘム刃33を図9(A)から図9
(B)の位置に移動させた後、ヘム刃33を図9(C)
の上限位置まで上昇移動させ、この上昇移動で操作ロッ
ド55を介して操作レバー54を略垂直な姿勢まで開
く。その後、図9(D)に示すようにヘム刃33を後退
させて操作ロッド55から離脱させ、次の開状態にある
クランプ機構50を閉じるための動作に移行する。
When it is confirmed that all the clamp mechanisms 50 are in the open state, the robot arm 30 sequentially closes the clamp mechanisms 50 in the open state shown in FIG. 6 to the closed state shown in FIG. 9 (A) to 9 (D), the robot arm 30 first moves the hem blade 33 from FIG. 9 (A) to FIG.
After moving to the position of (B), the hem blade 33 is shown in FIG. 9 (C).
Is moved up to the upper limit position and the operation lever 54 is opened to a substantially vertical posture via the operation rod 55 by this upward movement. After that, as shown in FIG. 9D, the hem blade 33 is retracted to be disengaged from the operation rod 55, and an operation for closing the clamp mechanism 50 in the next open state is performed.

【0037】ロボットアーム30が全てのクランプ機構
50を順に閉じると、ロボットアーム30は下型10上
のワーク1のヘミング加工動作に移行する。例えば、自
動車ドアのワーク1のヘミング加工される周縁部が図1
5で示す連続した第1周縁部AB、第2周縁部BC、第
3周縁部CDとすると、ロボットアーム30はヘム刃3
3を図15の矢印で示すステップ〜でヘミング加工
する。なお、ステップ、は端処理加工、ステップ
、、、はプリヘム加工、ステップ、、は
本ヘム加工のステップである。
When the robot arm 30 sequentially closes all the clamp mechanisms 50, the robot arm 30 shifts to the hemming operation of the work 1 on the lower die 10. For example, the peripheral part of the automobile door workpiece 1 to be hemmed is shown in FIG.
When the continuous first peripheral edge AB, the second peripheral edge BC, and the third peripheral edge CD shown by 5 are provided, the robot arm 30 has the hem blade 3
3 is hemmed in steps 1 to 3 indicated by arrows in FIG. In addition, step is an edge processing, step is a prehem processing, step is a main hemming step.

【0038】ステップとステップの端処理加工は、
第1周縁部ABと第2周縁部BCのコーナ部と、第2周
縁部BCと第3周縁部CDのコーナ部に順にヘム刃33
を移動させて、コーナ部をプリヘム加工し易いように曲
げ加工する。
The steps and the end processing of the steps are
The hem blade 33 is formed in the corner portions of the first peripheral portion AB and the second peripheral portion BC, and in the corner portions of the second peripheral portion BC and the third peripheral portion CD in order.
Move and bend the corners so that prehem processing is easier.

【0039】ステップの後、ステップによって第1
周縁部ABがプリヘム加工される。つまり、図16
(A)に示すように、ワーク1であるアウタパネル2の
周縁のフランジ部2aをヘム刃33の先端面で約45°
折り曲げるプリヘム加工が行われる。この第1周縁部A
Bのプリヘム加工は、第1周縁部ABをクランプしてい
るクランプ機構を一時的に開状態にして行われ、このと
きのワーク位置決め保持は第2周縁部BCと第3周縁部
CDをクランプしているクランプ機構で継続される。ス
テップのプリヘム加工が終了すると、ステップに移
行して同じ第1周縁部ABの本ヘム加工が行われる。こ
の本ヘム加工は図16(B)に示すようにプリヘム加工
されたフランジ部2aをヘム刃33の先端面で押圧して
インナパネル3の周縁部上に重合させる加工で、第1周
縁部ABのヘミング加工が終了する。
After the step, the first step
The peripheral portion AB is prehem processed. That is, FIG.
As shown in (A), the flange portion 2a at the periphery of the outer panel 2 which is the work 1 is about 45 ° at the tip surface of the hem blade 33.
Bending prehem processing is performed. This first peripheral portion A
The prehem processing of B is performed by temporarily opening the clamp mechanism that clamps the first peripheral edge AB, and at this time, the workpiece positioning and holding is performed by clamping the second peripheral edge BC and the third peripheral edge CD. Continued with the clamp mechanism. When the prehem processing of the step is completed, the process shifts to the step and the main hem processing of the same first peripheral edge portion AB is performed. As shown in FIG. 16 (B), this main hemming is a process in which the prehemmed flange portion 2a is pressed by the tip surface of the hem blade 33 to be superposed on the peripheral edge portion of the inner panel 3, and the first peripheral edge AB The hemming process is completed.

【0040】第1周縁部ABのヘミング加工が終了する
と、ロボットアーム30は第1周縁部ABのクランプ機
構を閉じ、次の加工対象である第2周縁部BCのクラン
プ機構を開く動作をしてから、第2周縁部BCをステッ
プとステップで2回に分けてプリヘム加工をし、ス
テップで本ヘム加工する。
When the hemming of the first peripheral portion AB is completed, the robot arm 30 operates to close the clamp mechanism of the first peripheral portion AB and open the clamp mechanism of the second peripheral portion BC to be processed next. Therefore, the second peripheral portion BC is pre-hem processed in two steps, and the main hem processing is performed in steps.

【0041】ステップで第2周縁部BCのヘミング加
工が終了すると、第2周縁部BCのクランプ機構が閉じ
られ、第3周縁部CDのクランプ機構が開かれてから、
ステップで第3周縁部CDのプリヘム加工が行われ、
最後にステップで本ヘム加工が行われて、ワーク周縁
部のヘミング加工が終了する。
When the hemming of the second peripheral edge BC is completed in step, the clamp mechanism of the second peripheral edge BC is closed and the clamp mechanism of the third peripheral edge CD is opened,
In step, prehem processing of the third peripheral edge CD is performed,
Finally, in a step, the main hemming is performed, and the hemming of the peripheral portion of the work is completed.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、複数種類のワークに専
用の下型を複数種類の下型に共用される汎用治具上に位
置決めして、汎用治具をヘミング加工用作業ステージ上
に位置決め保持し、汎用治具上のクランプ機構で下型上
のワークの周辺部をクランプするようにしたので、ヘミ
ング加工されるワークの種類が変更されて下型を変更さ
せる下型段替え作業が下型と一体の汎用治具をフォーク
リフト等で移動させることで行え、この下型段替え作業
中や下型保管中に下型が汎用治具で保護されて下型の取
り扱いが容易になり、下型段替え作業や下型保管作業が
簡単、迅速に行えるようになる。また、汎用治具上のク
ランプ機構は下型上のワークの周辺部を部分的に押圧す
るだけの小形で構造簡単なものが適用でき、而も、クラ
ンプ機構は複数種類の下型、ワークに適用できるので、
設備投資的に有利で多品種少量生産にワークに好適なヘ
ミング加工システムが提供できる。
According to the present invention, a lower die dedicated to a plurality of types of works is positioned on a general-purpose jig shared by a plurality of types of lower dies, and the general-purpose jig is placed on a hemming working stage. Positioning and holding is performed, and the peripheral part of the work on the lower mold is clamped by the clamp mechanism on the general-purpose jig, so the lower mold change work that changes the lower mold by changing the type of work to be hemmed It can be done by moving a general-purpose jig integrated with the lower mold with a forklift, etc., and the lower mold is protected by the general-purpose jig during this lower mold change work and storage of the lower mold, making it easier to handle the lower mold. Lower mold change work and lower mold storage work can be performed easily and quickly. In addition, the clamp mechanism on the general-purpose jig can be a small one with a simple structure that only partially presses the peripheral part of the work on the lower mold, and the clamp mechanism can be applied to multiple types of lower molds and works. Because it can be applied
It is possible to provide a hemming processing system which is advantageous in terms of equipment investment and suitable for workpieces in high-mix low-volume production.

【0043】また、作業ステージ上のガイド突起とガイ
ドローラが汎用治具を2段階的にガイドして作業ステー
ジへの汎用治具の位置決め保持と作業ステージ上からの
汎用治具の取り外しの各動作を常に円滑にし、下型と汎
用治具の一式の重量物の作業ステージ上での位置決め動
作を正確で容易なものにする。
Further, the guide projections and the guide rollers on the work stage guide the general-purpose jig in two steps, and each operation of positioning and holding the general-purpose jig on the working stage and removing the general-purpose jig from the working stage. To make the positioning operation on the work stage of the lower mold and a set of general-purpose jigs accurate and easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示すヘミング加工システ
ムの側面図である。
FIG. 1 is a side view of a hemming processing system showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1のヘミング加工システムの平面図である。2 is a plan view of the hemming processing system of FIG. 1. FIG.

【図3】図1のヘミング加工システムとその周辺の見取
り図である。
FIG. 3 is a sketch drawing of the hemming processing system of FIG. 1 and its surroundings.

【図4】汎用治具のガイド突起とガイドローラのある部
分の拡大側面図である。
FIG. 4 is an enlarged side view of a portion having a guide protrusion and a guide roller of a general-purpose jig.

【図5】(A)、(B)は汎用治具の平面図である。5A and 5B are plan views of a general-purpose jig.

【図6】クランプ機構の開状態時の側面図である。FIG. 6 is a side view of the clamp mechanism in an open state.

【図7】クランプ機構の閉状態時の側面図である。FIG. 7 is a side view of the clamp mechanism in a closed state.

【図8】(A)はロボットアームの先端の加工ユニット
の正面図、(B)は加工ユニットにおけるヘム刃の側面
図である。
FIG. 8A is a front view of a processing unit at the tip of a robot arm, and FIG. 8B is a side view of a hem blade in the processing unit.

【図9】(A)〜(D)はヘム刃とクランプ機構の一部
の関係を示す部分斜視図である。
9A to 9D are partial perspective views showing the relationship between a hem blade and a part of a clamp mechanism.

【図10】汎用治具上の下型種類表示部の平面図であ
る。
FIG. 10 is a plan view of a lower die type display portion on a general-purpose jig.

【図11】図10の下型種類表示部の正面図である。11 is a front view of the lower mold type display portion of FIG.

【図12】汎用治具と下型の一式を保管する下型置台の
正面図である。
FIG. 12 is a front view of a lower mold stand that stores a general-purpose jig and a set of lower molds.

【図13】作業ステージ上のアーム位置検知装置とヘム
刃位置検知装置の正面図である。
FIG. 13 is a front view of an arm position detection device and a hem blade position detection device on a work stage.

【図14】ヘム刃位置検知装置のレーザーセンサーの正
面図である。
FIG. 14 is a front view of a laser sensor of the hem blade position detection device.

【図15】ヘミング加工されるワークの概要を示す平面
図である。
FIG. 15 is a plan view showing an outline of a work to be hemmed.

【図16】(A)はワークのプリヘム加工時の断面図、
(B)は本ヘム加工時の断面図である。
FIG. 16A is a cross-sectional view of a workpiece when pre-hemming,
(B) is a cross-sectional view at the time of main hemming.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ワーク 2 アウタパネル 2a フランジ部 3 インナパネル 10 下型 20 作業ステージ 21 ガイド突起 22 ガイドローラ 30 ロボットアーム 31 ロボット本体 32 加工ユニット 33 ヘム刃 34 エアーシリンダ 35 作業穴 40 汎用治具 50 クランプ機構 51 支柱 52 トグル機構 53 開閉レバー 54 操作レバー 55 操作ロッド 60 下型種類表示部 62 設定板 63 穴 64 突起物 70 下型置台 80 アーム位置検知装置 90 ヘム刃位置検知装置 1 work 2 outer panel 2a Flange part 3 Inner panel 10 Lower mold 20 work stages 21 Guide protrusion 22 Guide roller 30 robot arm 31 Robot body 32 processing units 33 hem blade 34 air cylinder 35 Working hole 40 General-purpose jig 50 Clamp mechanism 51 props 52 Toggle mechanism 53 Open / close lever 54 Operation lever 55 Operation rod 60 Lower mold type display 62 Setting board 63 holes 64 protrusions 70 Lower model stand 80 Arm position detector 90 hem blade position detector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B21D 53/88 B21D 53/88 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) // B21D 53/88 B21D 53/88 Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 定位置の作業ステージ上に位置決め保持
された下型にワークを位置決め保持してワーク周縁部を
ロボットアームでヘミング加工するシステムであって、 複数種類のワークに対応する複数種類の下型の選択され
た任意種類の下型を上面で位置決め保持する汎用治具
と、この汎用治具の上面の任意の複数箇所に位置移動可
能に、かつ、設置箇所で開閉動可能に設置されて、閉動
作することで下型上のワークの周辺部を押圧して下型に
位置決め保持する複数のクランプ機構を有し、下型を位
置決め保持した汎用治具を作業ステージ上に位置決め保
持してワークをヘミング加工することを特徴とするヘミ
ング加工システム。
1. A system for positioning and holding a work in a lower mold which is positioned and held on a work stage at a fixed position and hemming a work peripheral portion with a robot arm. A general-purpose jig that positions and holds a selected lower mold of the lower mold on the upper surface, and is installed so that it can be moved to multiple positions on the upper surface of this general-purpose jig and can be opened and closed at the installation location. It has a plurality of clamp mechanisms that press the peripheral part of the work on the lower die to position and hold it on the lower die by closing operation.The general-purpose jig that holds the lower die in position is positioned and held on the work stage. A hemming system that features hemming of workpieces.
【請求項2】 作業ステージ上に、作業ステージ上に汎
用治具が載置されるときに汎用治具の外周を基準にガイ
ドするガイド突起と、このガイド突起でガイドされる汎
用治具の外周に当接し従動回転して汎用治具を作業ステ
ージ上の最終位置で位置決め保持するガイドローラを設
置した請求項1記載のヘミング加工システム。
2. A guide projection for guiding a general-purpose jig on the work stage when the general-purpose jig is placed on the work stage, and an outer circumference of the general-purpose jig guided by the guide projection. 2. The hemming processing system according to claim 1, further comprising a guide roller which is brought into contact with and is driven to rotate to position and hold the general-purpose jig at the final position on the work stage.
【請求項3】 定位置の作業ステージ上に位置決め保持
された下型にワークを位置決め保持してワーク周縁部を
ロボットアームでヘミング加工する方法において、 複数種類のワークに対応する複数種類の下型の選択され
た任意種類の下型を上面で位置決め保持する汎用治具の
上面に、この上面の任意の複数箇所に位置移動可能に、
かつ、設置箇所で開閉動可能に設置されて、閉動作する
ことで下型上のワークの周辺部を押圧して下型に位置決
め保持する複数のクランプ機構を設け、下型を位置決め
保持した汎用治具を作業ステージ上に位置決め保持し、
ロボットアームで複数のクランプ機構を順に閉じて下型
上のワーク周辺部を下型に押圧して位置決め保持した状
態で、ロボットアームで複数のクランプ機構を開閉制御
しながらワークの周縁部をヘミング加工することを特徴
とするヘミング加工方法。
3. A method of positioning and holding a work on a lower mold which is positioned and held on a work stage at a fixed position and hemming the periphery of the work with a robot arm, wherein a plurality of types of lower molds corresponding to a plurality of types of works are used. On the upper surface of a general-purpose jig that positions and holds the lower mold of any selected type, the position can be moved to multiple arbitrary positions on this upper surface.
In addition, it is installed so that it can be opened and closed at the installation location, and it is equipped with multiple clamping mechanisms that press the peripheral part of the work on the lower mold to position and hold it in the lower mold by closing operation Position and hold the jig on the work stage,
The robot arm closes the multiple clamp mechanisms in order and presses the peripheral part of the work on the lower die to position and hold it, while the robot arm controls the opening and closing of the multiple clamp mechanisms to hemm the peripheral edge of the work. A hemming method characterized by:
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