JP2009166070A - ワーク加工装置及びワーク加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】折り曲げ加工を施すワークに補強部を設けて製造時に一時的に剛性を確保する場合に、同一装置を用いて同一工程で折り曲げ加工と補強部の切除とが行えるようにすることで、設備費、設備稼働費及び製造工数を削減して製品の低コスト化を図るとともに、高い加工精度も得られるようにして製品の品質を向上させる。
【解決手段】ワーク加工装置１は、アウターパネルＰ１を保持する下型３と、上型２と、型駆動装置４とを備えている。下型３には、ヘムパンチ１０と、ヘムパンチ１０を案内する案内機構と、アウターパネルＰ１の補強部の切断部分に対向するように配置された下刃２１、２２とが設けられている。上型２には、案内機構を作動させるドライバカムＢ１と、下刃２１、２２と共に補強部の切断部分に対し切断力を作用させる上刃４１、４２とが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば金属板等からなるワークを加工する際に用いられるワーク加工装置及びワーク加工方法に関する。

従来より、例えば自動車のドアを構成するパネル等のワークを折り曲げ加工するヘミング加工装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のヘミング加工装置は、互いに対向するように配置された上型及び下型を備えており、上型を上下方向に移動させて下型に接離させるようになっている。下型には、ヘムパンチと、ヘムパンチを移動させるための案内機構とが設けられている。上型には、該上型の下方への移動によって上記案内機構に係合する駆動部材が設けられている。そして、上型を下方へ移動させて駆動部材を下型の案内機構に係合させることにより、ヘムパンチが移動して、該ヘムパンチによってワークの折り曲げ部が折り曲げられる。
特許第３５９８４８９号

ところで、上記したドアのパネル等のワークは、薄く大型であるため、剛性が低い。しかも、そのようなワークがサッシュを構成する枠部を有している場合には、剛性がさらに低いものとなる。ワークの剛性が低いと、ワークをヘミング加工装置まで搬送する際に変形し易いという問題がある。これに対して、ワークに補強部を一体に設けて、製造時にワークの剛性を一時的に高めておくことが考えられる。しかしながら、補強部は最終製品では不要なものであるため、切除する工程が必要になる。すなわち、折り曲げ加工を施すワークに補強部を設けた場合には、折り曲げ加工用の装置と、補強部の切除加工用の装置とが必要になり、設備費が高騰するとともに、両装置をそれぞれ駆動するためのエネルギーを要して設備稼働費も高騰する。また、ワークを折り曲げ加工用の装置にセットして折り曲げ加工した後に、切除加工用の装置にセットしなければならないので、製造工数が増大するとともに、両装置にセットする際に若干の位置ずれが生じる虞れもあり、加工精度の低下が懸念される。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、折り曲げ加工を施すワークに補強部を設けて製造時に一時的に剛性を確保する場合に、同一装置を用いて同一工程で折り曲げ加工と補強部の切除加工とが行えるようにすることで、設備費、設備稼働費及び製造工数を削減して製品の低コスト化を図るとともに、高い加工精度も得られるようにして製品の品質を向上させることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、ワークの折り曲げ加工を行う型に、ワークの補強部を切除する刃を設けるようにした。

具体的には、第１の発明では、ワークの周縁部に設けられた折り曲げ部を折り曲げ加工するとともに、該ワークに設けられた補強部を切除するように構成されたワーク加工装置において、上記ワークを保持する第１型と、上記第１型に対向するように配置された第２型と、上記第１型と上記第２型との少なくとも一方を他方に接離する方向に移動させる型駆動装置と、上記第１型に設けられ、上記ワークの折り曲げ部に折り曲げ方向の力を作用させるためのヘムパンチと、上記第１型に設けられ、上記ヘムパンチを上記折り曲げ部から離れた位置と、該折り曲げ部に圧接する位置とに案内する案内機構と、上記第２型に設けられ、上記案内機構に係合して該案内機構を作動させる駆動部材と、上記第１型に設けられ、上記ワークの補強部の切断部分に対向するように配置された第１刃と、上記第２型に、上記第１刃に対応して設けられ、該第１刃と共に上記補強部の切断部分に対し切断力を作用させるように構成された第２刃とを備えている構成とする。

この構成によれば、型駆動装置により、例えば第２型を第１型に接近する方向に移動させると、第２型の駆動部材が第１型の案内機構に係合して該案内機構が作動する。これにより、ヘムパンチをワークの折り曲げ部に圧接する位置にすることができ、折り曲げ部に折り曲げ方向の力が作用して、折り曲げ部が折り曲げ加工される。一方、第２型を第１型に接近する方向に移動させることにより、第２型の第２刃は、第１型の第１刃に接近していき、第１刃と共にワークの補強部の切断部分に対し切断力を作用させる。これにより、補強部がワークから切除される。

つまり、型駆動装置によって少なくとも一方の型を移動させるだけで、その移動力を利用して、ワークの折り曲げ部の折り曲げ加工と補強部の切除加工とを行うことが可能になる。また、このように、ワークの折り曲げ部の折り曲げ加工と、補強部の切除加工とが同一装置を用いて同一工程で行えるようになる。

第２の発明では、第１の発明において、第１型には、ワークから切除された補強部を受けるスクラップ受け部が設けられている構成とする。

この構成によれば、ワークから切除された補強部を、第１型のスクラップ受け部で受けることが可能になる。

第３の発明では、第２の発明において、第１型には、スクラップ受け部の位置を、補強部を受ける位置と、補強部を排出する位置とに切り替える切替駆動部が設けられている構成とする。

この構成によれば、スクラップ受け部の位置を、切除された補強部を受けるまでは該補強部を確実に受けることができる位置にしておき、補強部を排出する際には、その排出作業を容易に行うことができる位置に切り替えることが可能になる。

第４の発明では、第１から３のいずれか１つの発明において、第２刃は、ヘムパンチがワークの折り曲げ部から離れた位置にあるときに、該ワークの補強部に対し切断力を作用させる構成とする。

この構成によれば、ワークにヘムパンチによる折り曲げ力が作用していない状態で、第１刃及び第２刃によりワークに切断力を作用させることが可能になる。

第５の発明では、ワークの周縁部に設けられた折り曲げ部を折り曲げ加工するとともに、該ワークに設けられた補強部を切除するワーク加工方法において、上記ワークを保持する第１型と、上記第１型に対向するように配置された第２型と、上記第１型と上記第２型との少なくとも一方を他方に接離する方向に移動させる型駆動装置とを備えたワーク加工装置を用意し、上記第１型に上記ワークを保持させた後、上記型駆動装置によって上記第１型と上記第２型との少なくとも一方を他方に接する方向に移動させることにより、上記第１型に設けられたヘムパンチを、上記第２型に設けられた駆動部材により駆動して上記ワークの折り曲げ部に圧接させて該折り曲げ部を折り曲げるとともに、上記第１型に設けられた第１刃と上記第２型に設けられた第２刃とで上記補強部を切断する構成とする。

この構成によれば、第１の発明と同様に、型駆動装置によって少なくとも一方の型を移動させるだけで、その移動力を利用して、ワークの折り曲げ部の折り曲げ加工と補強部の切除加工とを行うことが可能になる。また、このように、ワークの折り曲げ部の折り曲げ加工と、補強部の切除加工とが同一装置を用いて同一工程で行えるようになる。

第６の発明では、第５の発明において、ワークを加工前にワーク加工装置まで搬送する工程と、補強部が切断された上記ワークを上記ワーク加工装置から搬出する工程と、上記切断された補強部を上記ワーク加工装置から搬出する工程とを備える構成とする。

第１の発明によれば、ワークを保持する第１型に、ヘムパンチを案内する案内機構と第１刃とを設け、第２型に、案内機構を作動させる駆動部材と第２刃とを設け、これら型の少なくとも一方を型駆動装置によって他方に接離する方向に移動させるようにしたので、ワークの折り曲げ部の折り曲げ加工と、補強部の切除加工とを同一装置と用いて同一工程で行うことができる。これにより、折り曲げ加工用の装置と、補強部の切除加工用の装置との２つも用意せずに済み、設備費及び設備稼働費を削減できるとともに、ワークを２つの装置の間で移動させなくてもよくなるので、製造工数も削減できる。その結果、製品のコストを低減できる。また、ワークを第１型に保持させたまま、折り曲げ加工と切除加工とを行うことができるので、高い加工精度を得ることができ、製品の品質を向上させることができる。

第２の発明によれば、ワークから切除された補強部を第１型のスクラップ受け部により受けることで、切除後の補強部を所定の位置に所定の姿勢で保持することができるので、廃材処理を容易にすることができる。

第３の発明によれば、スクラップ受け部を、補強部を受ける位置と、補強部を排出する位置とに切り替えることができるようにしたので、切除された補強部を確実に受けることができるようにしながら、その排出作業も容易に行うことができる。

第４の発明によれば、折り曲げ力が外力として作用していない安定した状態のワークの補強部に対し、切断力を作用させることができるので、ワークの切断部分の歪み等を抑制でき、加工精度をより一層向上させることができる。

第５の発明によれば、第１の発明と同様に、ワークの折り曲げ部の折り曲げ加工と、補強部の切除加工とを同一装置と用いて同一工程で行うことができるので、設備費及び設備稼働費を削減できるとともに、製造工数も削減でき、よって、製品のコストを低減できる。また、ワークを第１型に保持させたままでよいので、高い加工精度を得ることができ、製品の品質を向上させることができる。

第６の発明によれば、ワークをワーク加工装置まで搬送した後、折り曲げ加工と切除加工とを行った後、補強部が切断されたワーク及び補強部を搬出するまでを一連の工程として行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るワーク加工装置１を示すものである。このワーク加工装置１は、自動車のテールゲートＴを製造する際に用いられるものである。この実施形態の説明では、ワーク加工装置１の構造を説明する前に、テールゲートＴの構造について説明する。このテールゲートＴは、アウターパネル（ワーク）Ｐ１とインナーパネルＰ２とを接合してなるものであり、ウインドガラス（図示せず）が装着される大きな開口を形成するウインド枠Ｄを有している（図２参照）。アウターパネルＰ１とインナーパネルＰ２は、鋼板をプレス成形してなるものである。インナーパネルＰ２は、アウターパネルＰ１よりも複雑な凹凸形状を有しているとともに、補強部材等の小物部品がアッセンブリーされていることにより、アウターパネルＰ１よりも剛性が高いものとなっている。アウターパネルＰ１の周縁部は、インナーパネルＰ２の周縁部に重ねられた状態で、インナーパネルＰ２の周縁部を挟み込んで保持するように折り曲げ加工（ヘミング加工）されている。この部位が折り曲げ部Ｐａであり、アウターパネルＰ１の全周に亘って設けられている。尚、アウターパネルＰ１及びインナーパネルＰ２のウインド枠Ｄ内周部は、スポット溶接により接合されている。

図３に示すように、ワーク加工装置１が設置されている工場には、インナーパネル用パレット１００と、アウターパネル用パレット１０１と、インナーパネルセット台１０２と、アウターパネルセット台１０３と、置き台１０４と、スクラップ処理ボックス１０５と、搬送ロボット１０６とが設置されている。尚、符号１０７は、アウターパネルＰ１にシーリング剤を塗布するためのロボットである。

インナーパネル用パレット１００には、他の場所で予めプレス成形されて小物部品等がアッセンブリーされたインナーパネルＰ２が収容されており、また、アウターパネル用パレット１０１には、プレス成形されたアウターパネルＰ１が収容されている。このアウターパネルＰ１のウインド枠Ｄには、図２に示すように、アウターパネルＰ１の剛性を高めるための補強部Ｅがプレス成形により一体に設けられている。補強部Ｅは、ウインド枠Ｄの上縁部の車幅方向中央部の１箇所と、ウインド枠Ｄの下縁部の車幅方向に離れた２箇所とを連結するように、３つに分岐した形状となっている。

インナーパネルセット台１０２は、インナーパネル用パレット１００から取り出したインナーパネルＰ２を一時的に載置しておくためのものである。アウターパネルセット台１０３も同様にアウターパネルＰ１を載置しておくためのものである。置き台１０４は、アウターパネルＰ１とインナーパネルＰ２とが接合されたテールゲートＴを一時的に載置しておくためのものである。スクラップ処理ボックス１０５は、詳細は後述するが、アウターパネルＰ１から切除した補強部Ｅを捨てるためのものである。搬送ロボット１０６は、周知の産業用ロボットで構成されており、ロボットアーム１０６ａの先端部には、アウターパネルＰ１やインナーパネルＰ２を吸着保持するためのマテリアルハンドリング１１０が設けられている。

ワーク加工装置１は、アウターパネルＰ１の周縁部を折り曲げ加工するとともに、アウターパネルＰ１の補強部Ｅを切除するように構成されている。図１に示すように、ワーク加工装置１は、上型２と、下型３と、上型２を下型３に対し接離する方向（上下方向）に移動させる型駆動装置４を備えている。型駆動装置４は、周知の流体圧シリンダ装置で構成されており、図示しない制御装置によって制御されるようになっている。下型３が本発明の第１型であり、上型２が本発明の第２型である。

図４に示すように、下型３の上面には、アウターパネルＰ１の外周縁部の形状に対応して、第１〜第８予備曲げ機構Ａ１〜Ａ８が設けられている。これら第１〜第８予備曲げ機構Ａ１〜Ａ８は、アウターパネルＰ１の折り曲げ部Ｐａ（図５に示す）を予備曲げするためのものである。予備曲げとは、折り曲げ部Ｐａを完全に折り曲げてしまう手前の状態まで折り曲げることである。

第１予備曲げ機構Ａ１は、アウターパネルＰ１の折り曲げ部Ｐａの車両上側を予備曲げするものであり、第２予備曲げ機構Ａ２は、折り曲げ部Ｐａの車両上部左隅を予備曲げするものである。また、第３予備曲げ機構Ａ３は、折り曲げ部Ｐａの車両左側を予備曲げするものであり、第４予備曲げ機構Ａ４は、折り曲げ部Ｐａの車両下部左隅を予備曲げするものである。また、第５予備曲げ機構Ａ５は、折り曲げ部Ｐａの車両下側を予備曲げするものであり、第６予備曲げ機構Ａ６は、折り曲げ部Ｐａの車両下部右隅を予備曲げするものである。また、第７予備曲げ機構Ａ７は、折り曲げ部Ｐａの車両右側を予備曲げするものであり、第８予備曲げ機構Ａ８は、折り曲げ部Ｐａの車両上部右隅を予備曲げするものである。

また、下型３の上面には、第１〜第８予備曲げ機構Ａ１〜Ａ８で囲まれる部位に、ヘミングダイ５が設けられている。ヘミングダイ５は、アウターパネルＰ１の外周部の形状に沿うように環状をなしている。図５に示すように、ヘミングダイ５の上面に、アウターパネルＰ１が載置され、このアウターパネルＰ１の上面にインナーパネルＰ２が載置されるようになっている。

予備曲げ機構Ａ１は、予備曲げ用ヘムパンチ１０と、予備曲げ用ヘムパンチ１０を支持するヘムパンチ支持部材１１と、リンク部材１２、１３と、ブラケット１４と、カムフォロアー１５と、リターンスプリング１６とを備えている。

予備曲げ用ヘムパンチ１０は、アウターパネルＰ１の上縁部に沿うように形成され、ヘムパンチ支持部材１１のヘミングダイ５側に取り付けられている。ヘムパンチ支持部材１１のヘミングダイ５と反対側には、水平方向に貫通する２つの軸受孔（図示せず）が上下方向に間隔をあけて形成されている。また、ヘムパンチ支持部材１１には、リターンスプリング１６の一端部が固定されている。

ブラケット１４には、２つの軸受孔（図示せず）が上下方向に間隔をあけて形成されている。リンク部材１２、１３は、ヘムパンチ支持部材１１の２つの軸受孔とブラケット１４の２つの軸受孔とにそれぞれ挿通された支軸により、ブラケット１４とヘムパンチ支持部材１１とに連結されている。これらリンク部材１２、１３が揺動することで、ヘムパンチ支持部材１１が移動するようになっている。

カムフォロアー１５はローラーで構成されており、リンク部材１２に取り付けられている。このカムフォロアー１５は、後述のドライバカムＢ１に係合して該ドライバカムＢ１から力を受けるようになっている。

また、下型３のブラケット１４よりも外周側には、リターンスプリング１６の他端部が固定されるリターンスプリング固定部材１７が設けられている。リターンスプリング１６は、ヘムパンチ支持部材１１を上方へ向けて付勢するためのものであり、周知の引っ張りバネで構成されている。ヘムパンチ支持部材１１は、リターンスプリング１６により付勢された状態で、ストッパ（図示せず）に当接してそれ以上の回動が阻止されるようになっている（図５に示す状態）。第１予備曲げ機構Ａ１の予備曲げ用ヘムパンチ１０は、上記の構成により、折り曲げ部Ｐａから離れた待機位置（図５に示す）と、折り曲げ部Ｐａに圧接して予備曲げを行う予備曲げ位置（図８に示す）とに切り替えられるようになっている。上記ヘムパンチ支持部材１１、リンク部材１２、１３、ブラケット１４、リターンスプリング１６、リターンスプリング固定部材１７は、本発明の案内機構を構成している。

第２〜第８予備曲げ機構Ａ２〜Ａ８は、第１予備曲げ機構Ａ１と基本的に同様に構成されているので、説明は省略する。

下型３の上面には、ヘミングダイ５の内方に、アウターパネルＰ１の補強部Ｅを切除するための第１〜第３下刃（第１刃）２１〜２３が設けられている。第１下刃２１は、補強部Ｅの上縁部に対応する部位に配置され、第２下刃２２は、補強部Ｅの左側下縁部に対応する部位に配置され、第３下刃２３は、補強部Ｅの右側下縁部に対応する部位に配置されている。第１〜第３下刃２１〜２３は、ブロック材からなるものであり、図１や、図９、図１２に示すように、下型３の上面から上方へ突出するように形成されている。第１〜第３下刃２１〜２３の上面には、図９及び図１２に示すように、アウターパネルＰ１のウインド枠Ｄを下方から支持する支持面２１ａ、２２ａが形成されている。支持面の高さは、アウターパネルＰ１がヘミングダイ５に支持された状態でアウターパネルＰ１に接するように設定されている。

図１及び図４に示すように、下型３には、テールゲートＴを持ち上げるためのリフトユニット２５が設けられている。リフトユニット２５は、上下方向に伸縮する流体圧シリンダ装置（切替駆動部）２６と、シリンダ装置２６のロッド先端部に固定された支持台２７とで構成されている。シリンダ装置２６の下端部は、テールゲートＴの略中央部に対応する部位に位置付けられて、下型３に固定されている。支持台２７は、ロッド先端部に固定されてテールゲートＴの左右方向に延びる固定板２８と、固定板２８の右端部からテールゲートＴの上下方向に延びる左側棒材２９と、固定板２８の左端部からテールゲートＴの上下方向に延びる右側棒材３０とを備えている。固定板２８の上面には、切除後の補強部Ｅを位置決めするための６つの補強部用位置決め部材３１、３１、…が設けられている。各位置決め部材３１は、固定板２８から上方へ突出する棒状をなしている。位置決め部材３１の上端部には、斜めに延びる誘い部が形成されている。図７に示すように、これら位置決め部材３１の互いの間隔は、アウターパネルＰ１の補強部Ｅの各部の幅と略同じに設定されている。

また、固定板２８の上面には、アウターパネルＰ１を位置決めするための４つのアウターパネル用位置決め部材３４、３４、…が設けられている。これらアウターパネル用位置決め部材３４、３４、…は、上方へ突出するように形成されており、アウターパネルＰ１のウインド枠Ｄの内周縁にそれぞれ接することによってアウターパネルＰ１を位置決めするように配置されている。

図１及び図４に示すように、固定板２８の上面には、切除された補強部Ｅを受けるための３つのスクラップ受け部３２が上方へ突出するように設けられている。これらスクラップ受け部３２の上面の高さ位置は、アウターパネルＰ１がヘミングダイ５に支持された状態で、かつ、シリンダ装置２６が縮んだ状態では、補強部Ｅから下方に離れるように設定されている。このときのスクラップ受け部３２の位置が、補強板Ｅを受ける位置である。

左側棒材２９には、アウターパネルＰ１に接するパッド３３が間隔をあけて３つ設けられている。右側棒材３０にも同様にパッド３３が設けられている。これらパッド３３は、シリンダ装置２６が縮んだ状態でアウターパネルＰ１から下方に離れるようになっている。一方、図１６に示すように、シリンダ装置２６が伸びた状態では、パッド３３がアウターパネルＰ１に接し、テールゲートＴが持ち上げられるようになっている。このとき、スクラップ受け部３２は、補強部Ｅを排出する排出位置となる。

また、図５及び図６に示すように、上型２の下面には、アウターパネルＰ１の折り曲げ部Ｐａを本曲げするための複数の本曲げ用ヘムパンチ３５が設けられている。これら本曲げ用ヘムパンチ３５は、下方へ突出するように形成されており、アウターパネルＰａの外周部に対応する環状に配置されている。

上型３には、第１〜第８予備曲げ機構Ａ１〜Ａ８のカムフォロアー１５に係合する第１〜第８ドライバカム（駆動部材）Ｂ１〜Ｂ８が設けられている。これら第１〜第８ドライバカムＢ１〜Ｂ８は、第１〜第８予備曲げ機構Ａ１〜Ａ８のカムフォロアー１５に対応するように配置されている。

図５に示すように、第１ドライバカムＢ１は、下方へ突出するように形成されている。第１ドライバカムＢ１のカム面４０は、上下方向に延び、上下方向の中央部が突出するように形成されている。すなわち、カム面４０は、上型２を上昇端に位置させたときには、カムフォロアー１５から上方へ離れるようになっており、これにより、リターンスプリング１６に付勢された予備曲げヘムパンチ１０は、待機位置となる。また、カム面４０は、上型２を上昇端から下方へ移動させて下型３に接近させていくと、カムフォロアー１５に係合して、カムフォロアー１５を押すようになっている。これにより、リンク部材１２、１３が揺動して、ヘムパンチ１０が図８に示す予備曲げ位置となる。また、上型２をさらに下方へ移動させていくと、予備曲げ用ヘムパンチ１０が待機位置となる。尚、第２〜第８ドライバカムＢ２〜Ｂ８は、上記第１ドライバカムＢ１と同様に構成されている。

第１〜第８予備曲げ機構Ａ１〜Ａ８の作動タイミング及び作動量は、ドライバカムＢ１〜Ｂ８のカム面４０の形状によって任意に設定することができる。

図１及び図６に示すように、上型２の下面には、アウターパネルＰ１の補強部Ｅを切除するための第１〜第３上刃４１〜４３が上記第１〜第３下刃２１〜２３に対応して設けられている。第１〜第３上刃４１〜４３は、ブロック材からなるものであり、上型２の下面から下方へ突出するように形成されている。第１〜第３上刃４１〜４３の高さ位置は、予備曲げを終えた予備曲げ用ヘムパンチ１０が待機位置になった後（折り曲げ部Ｐａから離れた後）に、補強部Ｅに切断力を作用させるように設定されている。

上型２には、本曲げ用ヘムパンチ３５の内側に、複数の外側プレッサー４４が設けられている。外側プレッサー４４は、図５に示すように、ヘミングダイ５に載置されたインナーパネルＰ２に上方から圧接して、インナーパネルＰ２及びアウターパネルＰ１をヘミングダイ５に押し付けて動かないように保持するためのものである。図１に示すように、外側プレッサー４４と上型２との間には、周知のガススプリングＳ１が上下方向に伸縮するように配設されている。外側プレッサー４４は、このガススプリングＳ１によって下方へ付勢されている。外側プレッサー４４の高さ位置は、第１〜第８予備曲げ機構Ａ１〜Ａ８の予備曲げ用ヘムパンチ１０が折り曲げ部Ｐａに接する前に、インナーパネルＰ２及びアウターパネルＰ１をヘミングダイ５に押さえ付けるようになっている。

また、上型２には、インナーパネルＰ２のウインド枠Ｄの周縁部に対応する部位に３つの内側プレッサー４５が設けられている。図９及び図１２に示すように、内側プレッサー４５は、第１〜第３下刃２１〜２３の支持面２１ａ、２２ａと対向するように配置されており、インナーパネルＰ２に上方から圧接して、インナーパネルＰ２及びアウターパネルＰ１を第１〜第３下刃２１〜２３の支持面２１ａ、２２ａに押し付けて動かないように保持するためのものである。内側プレッサー４５と上型２との間には、外側プレッサー４４と同様にガススプリングＳ２が配設されている。

内側プレッサー４５の高さ位置は、第１〜第３上刃４１〜４３が補強部Ｅの切断部位に接する前に、インナーパネルＰ２及びアウターパネルＰ１をヘミングダイ５に押さえ付けるように設定されている。

また、上型２の下面には、インナーパネルＰ２を位置決めするための一対の位置決めピン４６、４６が下方へ突出するようにして設けられている。各位置決めピン４６は、インナーパネルＰ２に形成された位置決め孔Ｐｂ（図２に示す）に挿入されるようになっている。

また、上記搬送ロボット１０６のロボットアーム１０６ａに取り付けられるマテリアルハンドリング１１０には、図１６に示すように、テールゲートＴを把持する複数の可動腕１１１と、切除された補強部Ｅを吸着保持する吸盤１１２とが設けられている。可動腕１１１は、図示しない流体圧シリンダ装置によって、テールゲートＴのアウターパネルＰ１側を持つ位置（実線で示す）と、アウターパネルＰ１から離れる位置（仮想線で示す）とに切替駆動されるように構成されている。吸盤１１２は、負圧が導入されるように構成された周知のものである。

次に、上記のように構成されたワーク加工装置１の動作について説明する。このワーク加工装置１の動作を説明する前に、アウターパネルＰ１及びインナーパネルＰ２をワーク加工装置１にセットする要領について説明する。

まず、図３に示す作業者Ｙがインナーパネル用パレット１００からインナーパネルＰ２を取り出してインナーパネルセット台１０２に載置する。アウターパネルＰ１も同様にしてアウターパネル用パレット１０１から取り出してアウターパネルセット台１０３に載置する。アウターパネルＰ１は、インナーパネルＰ２との接合面が上側に向くようにして載置する。アウターパネルＰ１には、ロボット１０７によりシーリング剤が塗布される。尚、図１に示すように、ワーク加工装置１の上型２は、上昇させておくとともに、リフトユニット２５の支持台２７は上昇端に位置付けておく（図１６に示す状態）。これにより、予備曲げヘムパンチ１０が待機位置となり、スクラップ受け部３２が補強部Ｅを受ける位置となる。

その後、搬送ロボット１０６のマテリアルハンドリング１１０によってインナーパネルセット台１０２のインナーパネルＰ２を把持し、アウターパネルセット台１０３上のアウターパネルＰ１の上に載置する。そして、搬送ロボット１０６の可動腕１１１により、アウターパネルＰ１をインナーパネルＰ２と共に掴んで、ワーク加工装置１における上昇状態の支持台２７上まで搬送し、アウターパネルＰ１を支持台２７のパッド３３、３３、…上に載置する。このとき、アウターパネル用位置決め部材３４、３４、…がアウターパネルＰ１のウインド枠Ｄの内周縁に接し、これにより、アウターパネルＰ１が、位置決めされる。

次いで、リフトユニット２５の支持台２７を下降させて、図１及び図７に示すように、アウターパネルＰ１を下型３のヘミングダイ５上に載置する。この状態で、アウターパネルＰ１は、ヘミングダイ５と、第１〜第３下刃２１〜２３の支持面２１ａ、２２ａとで支持されることになる。また、リフトユニット２５のスクラップ受け部３２とパッド３３は、アウターパネルＰ１から下方に離れている。

しかる後、ワーク加工装置１の型駆動装置４によって上型２を下方へ移動させる。すると、はじめに、外側プレッサー４４がインナーパネルＰ２に圧接してそれ以上下方へ移動しなくなり、外側プレッサー４４を支持するガススプリングＳ１が縮んでいく。これにより、アウターパネルＰ１及びインナーパネルＰ２がヘミングダイ５に押し付けられて固定された状態となる。その後、第１〜第８ドライバカムＢ１〜Ｂ８が、第１〜第８予備曲げ機構Ａ１〜Ａ８のカムフォロアー１５に一斉に係合し始める。

ドライバカムＢ１が第１予備曲げ機構Ａ１のカムフォロアー１５に係合すると、図８に示すように、予備曲げ用ヘムパンチ１０がスプリング１６の付勢力に抗して予備曲げ位置に切り替わる。すると、折り曲げ部Ｐａが倒れて予備曲げが完了する。予備曲げが完了した後も上型２は下降を続けている。これにより、予備曲げ用ヘムパンチ１０が待機位置に切り替わる。

一方、予備曲げが完了する前には、図１１及び図１３に示すように、内側プレッサー４５がインナーパネルＰ２に圧接してそれ以上下方へ移動しなくなり、ガススプリングＳ２が縮んでいく。そして、予備曲げヘムパンチ１０が待機位置に切り替わった直後に、第１〜第３上刃４１〜４３が補強部Ｅに接し、これにより、第１〜第３下刃４１〜４３と共に補強部Ｅの切断部分に対し切断力を作用させる。すると、補強部Ｅが付け根部分から切断される。このようにして切除された補強部Ｅは、アウターパネルＰ１から落下してリフトユニット２５のスクラップ受け部３２で保持される。このとき、スクラップ受け部３２が補強部Ｅの真下に位置していて、しかも、リフトユニット２５には位置決め部材３１、３１、…が設けられているので、補強部Ｅを決められた位置で決められた姿勢で受けることが可能である。

その後、予備曲げ用ヘムパンチ１０が待機位置に戻った後も上型２はさらに下降を続けており、図１５に示すように、本曲げパンチ３５が折り曲げ部Ｐａにそれぞれ圧接する。これにより、折り曲げ部Ｐａが本曲げされる。つまり、型駆動装置４によって上型２を移動させるだけで、その移動力を利用して、折り曲げ部Ｐａの折り曲げ加工と、補強部Ｅの切除加工とを行うことが可能になり、それらを本装置１で一度に行うことができる。

次いで、上型２を上昇させる。そして、図１６に示すように、リフトユニット２５のシリンダ装置２６を伸ばして支持台２７を上昇させる。これにより、テールゲートＴがパッド３３によって支持された状態でヘミングダイ５から上方に離れるとともに、スクラップ受け部３２が排出位置に切り替わり、補強部Ｅが排出し易いように上昇する。

その後、搬送ロボット１０６の可動腕１１１によりテールゲートＴを持つとともに、吸盤１１２により補強部Ｅを吸着保持し、そのままの状態で、搬送ロボット１０６により、スクラップ処理ボックス１０５まで搬送して吸盤１１２の吸着力をカットして補強部Ｅをスクラップ処理ボックス１０５に投入する。補強部Ｅをスクラップ処理ボックス１０５に投入した後に、テールゲートＴを置き台１０４まで搬送して該置き台１０４に置く。

以上説明したように、この実施形態に係るワーク加工装置１によれば、上型２を下方に移動させるだけで、折り曲げ部Ｐａの折り曲げ加工と、補強部Ｅの切除加工とを行うことができる。これにより、折り曲げ加工用の装置と、補強部Ｅの切除加工用の装置の２つも用意せずに済み、設備費及び設備稼働費を削減できるとともに、アウターパネルＰ１を２つの装置の間で移動させずに済み、製造工数も削減できる。その結果、製品のコストを低減できる。また、アウターパネルＰ１を下型３に保持させたまま、折り曲げ加工と切除加工とを行うことができるので、高い加工精度を得ることができ、製品の品質を向上させることができる。

また、アウターパネルＰ１から切除された補強部Ｅをスクラップ受け部３２により受けることで、切除後の補強部Ｅを決められた位置に決められた姿勢で保持することができるので、ロボット１０６による廃材処理を容易にすることができる。

また、スクラップ受け部３２を、補強部Ｅを受ける位置と、補強部Ｅを排出する位置とに切り替えることができるようにしたので、補強部Ｅを確実に受けることができるようにしながら、排出作業も容易に行うことができる。

また、予備曲げ用ヘムパンチ１０が折り曲げ部Ｐａから離れた状態で第１〜第３上刃４１〜４３を補強部Ｅに接触させるようにしているので、折り曲げ力が外力として作用していない安定した状態のアウターパネルＰ１の補強部Ｅに対し、切断力を作用させることができる。これにより、アウターパネルＰ１の切断部分の歪み等を抑制でき、加工精度をより一層向上させることができる。

尚、上記実施形態では、自動車のテールゲートを製造する場合ついて説明したが、本発明は、例えば、自動車の側部に配設されるドア（スライドドアを含む）等の蓋体を製造する場合に適用することが可能である。

以上説明したように、本発明に係るワーク加工装置及びワーク加工方法は、例えば、自動車の蓋体を製造すする場合に用いることができる。

実施形態に係るワーク加工装置の断面図である。 テールゲートをインナーパネル側から見た平面図である。 ワーク加工装置が設置された工場の平面図である。 下型を上方から見た図である。 図４のＹ−Ｙ線に相当する断面図である。 上型を下方から見た図である。 下型にアウターパネル及びインナーパネルを載置した状態の図４相当図である。 予備曲げが完了した状態の図５相当図である。 図７のＷ−Ｗ線に相当する断面図である。 内側プレッサーによりアウターパネル及びインナーパネルを押さえた状態の図９相当図である。 第１上刃及び第１下刃により補強部を切断した状態の図９相当図である。 図７のＺ−Ｚ線に相当する断面図である。 内側プレッサーによりアウターパネル及びインナーパネルを押さえた状態の図１２相当図である。 第２上刃及び第２下刃により補強部を切断した状態の図１２相当図である。 本曲げが完了した状態の図５相当図である。 一体化したアウターパネル及びインナーパネルと、補強部とをワーク加工装置から搬出する状態を示す図１相当図である。

符号の説明

１ ワーク加工装置
２ 上型（第２型）
３ 下型（第１型）
４ 型駆動装置
１０ ヘムパンチ
２１〜２３ 第１〜第３下刃（第１刃）
２６ シリンダ装置（切替駆動部）
３２ スクラップ受け部
４１〜４３ 第１〜第３上刃（第２刃）
Ｅ 補強部
Ｔ テールゲート
Ｐ１ アウターパネル（ワーク）
Ｐ２ インナーパネル
Ｐａ 折り曲げ部

Claims (6)

1. ワークの周縁部に設けられた折り曲げ部を折り曲げ加工するとともに、該ワークに設けられた補強部を切除するように構成されたワーク加工装置において、
   上記ワークを保持する第１型と、
   上記第１型に対向するように配置された第２型と、
   上記第１型と上記第２型との少なくとも一方を他方に接離する方向に移動させる型駆動装置と、
   上記第１型に設けられ、上記ワークの折り曲げ部に折り曲げ方向の力を作用させるためのヘムパンチと、
   上記第１型に設けられ、上記ヘムパンチを上記折り曲げ部から離れた位置と、該折り曲げ部に圧接する位置とに案内する案内機構と、
   上記第２型に設けられ、上記案内機構に係合して該案内機構を作動させる駆動部材と、
   上記第１型に設けられ、上記ワークの補強部の切断部分に対向するように配置された第１刃と、
   上記第２型に、上記第１刃に対応して設けられ、該第１刃と共に上記補強部の切断部分に対し切断力を作用させるように構成された第２刃とを備えていることを特徴とするワーク加工装置。
2. 請求項１に記載のワーク加工装置において、
   第１型には、ワークから切除された補強部を受けるスクラップ受け部が設けられていることを特徴とするワーク加工装置。
3. 請求項２に記載のワーク加工装置において、
   第１型には、スクラップ受け部の位置を、補強部を受ける位置と、補強部を排出する位置とに切り替える切替駆動部が設けられていることを特徴とするワーク加工装置。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載のワーク加工装置において、
   第２刃は、ヘムパンチがワークの折り曲げ部から離れた位置にあるときに、該ワークの補強部に対し切断力を作用させることを特徴とするワーク加工装置。
5. ワークの周縁部に設けられた折り曲げ部を折り曲げ加工するとともに、該ワークに設けられた補強部を切除するワーク加工方法において、
   上記ワークを保持する第１型と、上記第１型に対向するように配置された第２型と、上記第１型と上記第２型との少なくとも一方を他方に接離する方向に移動させる型駆動装置とを備えたワーク加工装置を用意し、
   上記第１型に上記ワークを保持させた後、
   上記型駆動装置によって上記第１型と上記第２型との少なくとも一方を他方に接する方向に移動させることにより、上記第１型に設けられたヘムパンチを、上記第２型に設けられた駆動部材により駆動して上記ワークの折り曲げ部に圧接させて該折り曲げ部を折り曲げるとともに、上記第１型に設けられた第１刃と上記第２型に設けられた第２刃とで上記補強部を切断することを特徴とするワーク加工方法。
6. 請求項５に記載のワーク加工方法において、
   ワークを加工前にワーク加工装置まで搬送する工程と、
   補強部が切断された上記ワークを上記ワーク加工装置から搬出する工程と、
   上記切断された補強部を上記ワーク加工装置から搬出する工程とを備えることを特徴とするワーク加工方法。

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