JP2016185555A - 曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】重ね合わせられる少なくとも２枚のパネル部材を仮固定すべく、一方のパネル部材の一部を他方のパネル部材に回り込むように折り曲げる場合に、パネル部材の一部に撥ね返されることなく、好適に仮固定を行う。
【解決手段】曲げ加工装置１は、重ね合わせられる少なくとも２枚のパネル部材ＦＰ，ＳＰを仮固定すべく、一方のパネル部材ＳＰの一部１３を他方のパネル部材ＦＰに回り込むように折り曲げるためのものである。この曲げ加工装置１は、一方のパネル部材ＳＰの一部１３を折り曲げる折曲体４を有する本体部２と、本体部２に対して一体に構成されるとともに、少なくとも２枚のパネル部材ＦＰ，ＳＰを係止する係止部３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば２枚のパネル部材を仮固定するために、パネル部材の一部に曲げ加工を施す曲げ加工装置に関する。

一般に、自動車の車体は、複数のパネル部材をスポット溶接等の溶接手段にて相互に結合することにより形成されるが、これらのパネル部材をスポット溶接により結合するにあたっては、予め結合されるパネル部材をプリセットするようにしている。プリセットとは、ラフな位置決め精度にて溶接しない状態でパネル部材同士を仮固定するというものである。

特許文献１には、ワークセットロボットのハンド治具に装着されたエアツールにより、サイドパネル（サイドボディ）のフランジ部に設けられた舌片状の係合爪をフロアパネル（メインフロア）のフランジ部側に折り曲げて、フロアパネルのフランジ部の側面に重ねることで、サイドパネルとフロアパネルとのプリセットを行う技術が開示されている（同文献の段落００１５等参照）。

特開平５−３０５３６７号公報

ところで、近年、自動車車体においては、軽量化への要求の高まりから、車体を構成する鋼板の高張力化が盛んに行われている。高張力鋼板（ハイテン板）は高強度であるがゆえ、所定形状に成形することが困難である。このことから、従来のパネル部材をこの高張力鋼板により構成した場合には、サイドパネルの係合爪も高強度のものとなり、エアツールが係合爪を折り曲げようとする際に撥ね返されて、適切なプリセット（仮固定）を行うことができなくなる虞があった。

本発明は上記の事情に鑑みて為されたものであり、重ね合わせられる少なくとも２枚のパネル部材を仮固定すべく、一方のパネル部材の一部を他方のパネル部材に回り込むように折り曲げる場合に、このパネル部材の一部に撥ね返されることなく、好適にこの仮固定を行うことが可能な曲げ加工装置を提供することを目的とする。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、重ね合わせられる少なくとも２枚のパネル部材を仮固定すべく、一方のパネル部材の一部を他方のパネル部材側に回り込むように折り曲げる曲げ加工装置であって、前記一方のパネル部材の前記一部を折り曲げる折曲体を有する本体部と、前記本体部に対して一体に構成されるとともに、少なくとも２枚の前記パネル部材を係止する係止部とを備えることを特徴とする。

折曲体によってパネル部材の一部を折り曲げる場合、このパネル部材の一部には、折曲体によって押圧されることによる反力が生じる。例えばパネル部材を高張力鋼板により構成した場合、この反力は、通常の鋼板と比較して大きくなる。折曲体はこの反力の作用によりパネル部材の一部に撥ね返されそうになり、折曲体を含む本体部がパネル部材から離れそうになる。しかしながら、この本体部には係止部が一体に構成されていることから、折曲体が撥ね返されそうになったとしても、本体部は、係止部を介してパネル部材に係止されることになる。したがって、本体部は、パネル部材から離れることなく折曲体によってこのパネルの一部を折り曲げることができ、これによってパネル部材の好適な仮固定が実現される。

本発明によれば、重ね合わせられる少なくとも２枚のパネル部材を仮固定すべく、一方のパネル部材の一部を他方のパネル部材に回り込むように折り曲げる場合に、このパネル部材の一部に撥ね返されることなく、好適にこの仮固定を行うことが可能になる。

第１実施形態に係る曲げ加工装置と、この曲げ加工装置が使用される組立ラインを示す斜視図である。 曲げ加工装置による曲げ加工方法を示す側面図である。 曲げ加工装置による曲げ加工方法を示す側面図である。 第２実施形態に係る曲げ加工装置による曲げ加工方法を示す側面図である。

以下、本発明に係る曲げ加工装置を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

図１乃至図３は、本発明に係る曲げ加工装置の第１実施形態を示す。図１は、本発明に係る曲げ加工装置１が使用される組立ラインＬを例示する。この組立ラインＬは、フロアパネルＦＰ、サイドパネルＳＰ及びルーフパネルＲＰを仮組する工程（以下「仮組工程」という）ＰＳＳ１と、仮組工程ＰＳＳ１によって組み立てられた仮組体ＰＳＢを、曲げ加工装置１による加工によって仮保持（プリクリンチ）させる工程（以下「仮保持工程」という）ＰＳＳ２と、仮組体ＰＳＢの所定位置を溶接する工程（以下「溶接工程」という）ＷＳとを備える。なお、仮組体ＰＳＢは、搬送装置Ｃを介して所定の方向に搬送される。

仮組工程ＰＳＳ１では、図示しないハンドリング装置により、フロアパネルＦＰにサイドパネルＳＰが取り付けられ、さらにサイドパネルＳＰの上部にルーフパネルＲＰが取り付けられ、これらによる仮組体ＰＳＢが構成される。

仮保持工程ＰＳＳ２では、仮組工程ＰＳＳ１を経て搬送される仮組体ＰＳＢに対して、曲げ加工装置１による曲げ加工が施される。この際、仮組体ＰＳＢの構成要素であるサイドパネルＳＰは、その姿勢を維持するように、支持治具Ｊによって支持される。この曲げ加工において、サイドパネルＳＰは、その一部が折り曲げられることにより、フロアパネルＦＰにプリセット（仮固定）される。このプリセットでは、次の溶接工程ＷＳにおいて、各パネル部材ＦＰ，ＲＰ，ＳＰの正確な位置決めを行うことでできるように、これらはその位置を微調整可能な状態で固定される。このプリセットにより、仮組体ＰＳＢは、支持治具Ｊによる支持が不要になる。

溶接工程ＷＳでは、各パネル部材ＦＰ，ＲＰ，ＳＰは、図示しない位置決めロボットにより正確に位置決めされた後、溶接ロボットＷＲによってスポット溶接される。溶接工程ＷＳを経ることで、仮組体ＰＳＢは、この組立ラインＬにおける完成体となり、次の工程へと搬送される。

図１に示すように、曲げ加工装置１は、組立ラインＬ上を搬送される仮組体ＰＳＢに対して接近・離反可能に構成される。この曲げ加工装置１は、サイドパネルＳＰをフロアパネルＦＰに仮固定すべく、サイドパネルＳＰの一部をフロアパネルＦＰの一部に対して回り込むように折り曲げる。曲げ加工装置１は、このようなサイドパネルＳＰの曲げ加工を行う本体部２と、サイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰを係止する係止部３とを備える。

本体部２は、ベース部材２ａと、サイドパネルＳＰの一部を折り曲げるための折曲体４と、この折曲体４を駆動する駆動機構５と、係止部３を本体部２に対して接近・離反可能に移動（昇降）させる移動装置（昇降装置）６とを含む。

ベース部材２ａは長尺状に構成されており、その一端部で駆動機構５を支持するとともに、その他端部で移動装置６を支持している。このベース部材２ａは、組立ラインＬ上の仮組体ＰＳＢに対して接近・離反可能な支持台（図示せず）に支持されている。

折曲体４は、例えば棒状又は板状に構成される金属製部材からなる。折曲体４は、駆動機構５に連結されるとともに、この駆動機構５によって所定の軌跡を描くように駆動される。この折曲体４の一端部４ａは、サイドパネルＳＰの一部を押圧して折り曲げる折曲部となっている。

移動装置６は、例えばエアシリンダ、油圧シリンダ等のシリンダ装置により構成されるが、これに限定されるものではなく、係止部３を往復動させることが可能な各種のアクチュエータがこの移動装置６に使用され得る。本実施形態では、移動装置６は、そのピストンロッド６ａを上下動させるように構成されている。このピストンロッド６ａの端部は、係止部３の一部に一体に固定されている。

係止部３は、サイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰを係止する係止体７と、この係止体７を支持する支持部材８とを備える。係止体７は、上方に向かって突出する一対の突起部９ａ，９ｂと、これら一対の突起部９ａ，９ｂを連結する連結部１０とを備える。一対の突起部９ａ，９ｂは、板状に構成されるとともに所定の間隔をおいて対向するように構成される。連結部１０は、各突起部９ａ，９ｂが所定の間隔をおいて対向するように、これらの突起部９ａ，９ｂの下部同士を連結している。

支持部材８は、長尺状に構成され、例えば四角柱状又は四角筒状に構成される。支持部材８は、その一端部で係止体７を支持するとともに、その他端部に移動装置６のピストンロッド５ａが連結されている。

以下、上記構成の曲げ加工装置１を用いてサイドパネルＳＰの一部に曲げ加工を施す方法（曲げ加工方法）について図２を参照しつつ説明する。

図２では、サイドパネルＳＰとフロアパネルＦＰとを模式的に示している。サイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰは、その縁部にフランジ部１１，１２を有する。サイドパネルＳＰのフランジ部１１と、フロアパネルＦＰのフランジ部１２とは、互いに対向するように重ね合わせられている。また、サイドパネルＳＰにおけるフランジ部１１の上部１１ａには、曲げ加工装置１によって加工される複数の突起部（係合爪又はリップ部）１３が設けられている。

曲げ加工装置１は、仮保持工程ＰＳＳ２に到達した仮組体ＰＳＢに対して接近するとともに、この仮組体ＰＳＢの下方位置に係止部３を配置する。具体的には、曲げ加工装置１は、図２に示すように、係止部３の係止体７をサイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰにおける各フランジ部１１，１２の下部１１ｂ，１２ｂの下方位置に配置する（図２において二点鎖線で示す係止部３の位置を参照）。その後、曲げ加工装置１は、移動装置６を作動させて係止部３を上昇させる。そうすると、係止体７の一対の突起部９ａ，９ｂの間に、サイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰにおけるフランジ部１１，１２の下部１１ｂ，１２ｂが挿入される（図２において実線で示す係止部３の位置を参照）。

この場合において、各突起部９ａ，９ｂは、その内側面が各フランジ部１１，１２に接触することが望ましいが、若干離れていてもよい。また、このとき係止体７の連結部１０は、各パネル部材ＳＰ、ＦＰにおけるフランジ部１１，１２の下部１１ａ，１１ｂに接触する。この状態のまま係止部３がさらに上昇すると、サイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰは、この係止部３とともに上昇する（図２において二点鎖線で示す各パネル部材ＳＰ，ＦＰの位置を参照）。このとき、サイドパネルＳＰとフロアパネルＦＰは、そのフランジ部１１，１２の下部１１ｂ，１２ｂが係止部３の底部（連結部１０）に接触したまま上昇することによって位置決め（位置合わせ）される。

このように係止部３がサイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰに係合すると、曲げ加工装置１は、駆動機構５を作動させ、折曲体４によってフランジ部１１の突起部１３の曲げ加工を実行する。折曲体４は、待機位置から所定の傾斜角度で前進するとともに、突起部１３に接触してこれを押圧する（第１曲げ工程）。突起部１３は、折曲体４に押圧されることにより、図３に示すように、直立位置からフロアパネルＦＰにおけるフランジ部１２側に折れ曲がる（塑性変形する）。

折曲体４は、曲げ加工の途中で鉛直方向に沿うようにその姿勢を変更する（図３において二点鎖線で示す）とともに、この姿勢変更によって、その端部４ａをフロアパネルＦＰのフランジ部１２側に回り込ませる（第２曲げ工程）。折曲体４のこの動作により、突起部１３はフロアパネルＦＰのフランジ部１２側に回り込むように折れ曲がる。これにより、フロアパネルＦＰにおけるフランジ部１２の上部１２ａは、サイドパネルＳＰにおけるフランジ部１１の上部１１ａと突起部１３との間に位置することになる。以上により、サイドパネルＳＰはフロアパネルＦＰに仮固定（プリセット）される。

なお、サイドパネルＳＰの一部である突起部１３をフロアパネルＦＰのフランジ部１２側に折り曲げる場合において、この突起部１３は、フロアパネルＦＰのフランジ部１２における上部１２ａの側面に密着するのではなく、これとの間に若干の隙間が生じるように折り曲げられる。このようにすることで、サイドパネルＳＰのフランジ部１１と、フロアパネル１２のフランジ部１２とは、密着することがなく、後の溶接工程ＷＳにおいて、これらの位置を微調整することが可能になる。これにより、溶接工程ＷＳにおいて、サイドパネルＳＰ、フロアパネルＦＰ、及びルーフパネルＲＰの位置を微調整し、正確な位置決めによる溶接を行うことが可能になる。

また、上記の曲げ加工において、折曲体４によって突起部１３を折り曲げようとするとき、この突起部１３には、折曲体４によって押圧されることによる反力が生じる。例えばサイドパネルＳＰを高張力鋼板により構成した場合、この反力は、通常の鋼板と比較して大きくなる。このため、折曲体４はこの反力によりこの突起部１３に撥ね返されそうになる。

これにより、折曲体４を含む本体部２はベース部材２ａを支持する支持台とともに、パネル部材ＦＰ，ＳＰから離れそうになる。しかしながら、この本体部２には係止部３が一体に構成されていることから、折曲体４が撥ね返されそうになったとしても、本体部２は、係止部３を介してサイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰに係止される。これにより、本体部２は、各パネル部材ＦＰ，ＳＰから離れることなく折曲体４によってパネルの一部を好適に折り曲げることができる。以上により、本実施形態に係る曲げ加工装置１は、各パネル部材ＦＰ，ＳＰに高張力鋼板（ハイテン材）が使用されたものであっても、これらを好適に仮固定することが可能になる。

図４は、曲げ加工装置１の第２実施形態を示す。本実施形態に係る曲げ加工装置１は、第１実施形態で示した構成に加え、サイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰを把持する把持部１４を更に備える。本実施形態では、本体部２（ベース部材２ａ）に一対の把持部１４が設けられており、図４ではそのうちの一方の把持部１４を示している。駆動機構５及び折曲体４は、一対の把持部１４の間に設けられる。各把持部１４は、第１把持体１５と、この第１把持体１５に対して回動自在に連結される第２把持体１６とを備える。

第１把持体１５は、第２把持体１６を連結する連結部１７を備える。この連結部１７には、第２把持体１６を支持する支持軸１８が設けられている。第２把持体１６は、棒状又は板状に構成されるとともに、第１把持体１５の支持軸１８に回動自在に支持されている。第２把持体１６は、図示しないアクチュエータにより駆動されることにより、第１把持体１５とともに、サイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰを把持する把持姿勢（図４において実線で示す姿勢）と、第１把持体１５から離れた位置で待機する待機姿勢（図４において二点鎖線で示す姿勢）とに姿勢変更可能に構成される。

以下、本実施形態に係る曲げ加工装置１を用いてサイドパネルＳＰの一部に曲げ加工を施す方法（曲げ加工方法）について図４を参照しつつ説明する。

曲げ加工装置１は、第１実施形態の場合と同様に、仮保持工程ＰＳＳ２に到達した仮組体ＰＳＢに対して接近するとともに、この仮組体ＰＳＢの下方位置に係止部３を配置する。このとき、図４において二点鎖線で示すように、係止部３の係止体７がサイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰのフランジ部１１，１２における下部１１ｂ，１２ｂの下方位置に配置される。さらに、把持部１４は、各フランジ部１１，１２の上部１１ａ，１２ａの上方位置に配置される。このとき、把持部１４の第２把持体１６は待機姿勢となっている。

その後、曲げ加工装置１は、移動装置６を作動させて係止部３を上昇させる。これにより、係止体７の一対の突起部９ａ，９ｂの間にサイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰにおけるフランジ部１１，１２の下部１１ｂ，１２ｂが挿入される（図４において実線で示す係止部３の位置を参照）。この状態のまま係止部３がさらに上昇することにより、サイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰは、この係止部３によってリフトアップされる。

サイドパネルＳＰとフロアパネルＦＰが上昇すると、図４において二点鎖線で示すように、これらのフランジ部１１，１２の上部１１ａ，１２ａが把持部１４に係合する。移動装置６は、サイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰが把持部１４に係合すると、係止部３を停止させ、この係止部３はその位置に留まる。把持部１４は、待機姿勢にある第２把持体１６を把持姿勢に変更し、第１把持体１５と第２把持体１６とによって、サイドパネルＳＰ及びフロアパネルＦＰのフランジ部１１，１２の上部１１ａ，１２ａを把持する。このとき、フロアパネルＦＰ及びサイドパネルＳＰが係止部３によって保持されていることから、把持部１４によってこれらのパネル部材ＦＰ，ＳＰを強固に把持させる必要はない。

このように、係止部３と把持部１４により、サイドパネルＳＰとフロアパネルＦＰと係止及び把持した状態で、第１実施形態と同様に折曲体４による突起部１３の曲げ加工が施される。

なお、本発明に係る曲げ加工装置は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。また、本発明に係る曲げ加工装置は、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明に係る曲げ加工装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記の実施形態では、パネル部材としてフロアパネルＦＰ、サイドパネルＳＰ及びルーフパネルＲＰを例示したが、これに限定されず、他の各種パネル部材に対して本発明を適用できる。また、曲げ加工装置１は、２枚のパネル部材に限らず、３枚以上のパネル部材に対して曲げ加工を施すことが可能である。

上記の実施形態では、係止体７を一対の突起部９ａ，９ｂと各突起部９ａ，９ｂの下部同士を連結する連結部１０とにより構成したが、これに限定されない。例えば、係止体７を摩擦係数の大きな材料(例えばゴム等)により構成し、この係止体７に各パネル部材ＦＰ，ＳＰのフランジ部１１，１２を当接させることにより、これらを係止させてもよい。また、係止体７の一部に凹部を形成し、この凹部によって各パネル部材ＦＰ，ＳＰを係止するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、係止部３の係止体７を、パネル部材ＦＰ，ＳＰにおけるフランジ部１１，１２の下部１１ｂ，１２ｂに係止させていたが、これに限らず、係止部３を、パネル部材ＦＰ，ＳＰの他の部位（例えば側部）に係止させるように構成してもよい。

上記の第２実施形態では、把持部１４及び係止部３によってサイドパネルＳＰの一部とフロアパネルＦＰの一部とを把持及び係止する例を示したが、これに限定されない。例えば、第２実施形態において、係止部３を省略してもよい。すなわち、第２実施形態における把持部１４は、サイドパネルＳＰとフロアパネルＦＰとを係止する係止部としても機能し得る。

１ 曲げ加工装置
２ 本体部
３ 係止部
４ 折曲体
ＦＰ パネル部材（フロアパネル）
ＳＰ パネル部材（サイドパネル）

Claims (1)

1. 重ね合わせられる少なくとも２枚のパネル部材を仮固定すべく、一方のパネル部材の一部を他方のパネル部材側に回り込むように折り曲げる曲げ加工装置であって、
   前記一方のパネル部材の前記一部を折り曲げる折曲体を有する本体部と、
   前記本体部に対して一体に構成されるとともに、少なくとも２枚の前記パネル部材を係止する係止部とを備えることを特徴とする曲げ加工装置。

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