JP3651376B2 - へミング装置およびへミング方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、板状のワークに対して縁曲げを行うへミング装置およびへミング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば自動車のパネル部品であるバックドアのインナパネルとアウタパネルとを組み付けた状態で、アウタパネルの周縁を縁曲げしてインナパネルの周縁に重ね合わせるへミング加工は、図25に側面図、図26に平面図で示すようなへミング装置によってなされている。
【0003】
このへミング装置では、ベース1上に設置されているヘムダイ3上に、アウタパネル5が下部でインナパネル7が上部となる状態で、ワークWが位置決めセットされている。インナパネル7は、その上方位置にて上下動可能な位置決め治具9によって位置決め固定されている。このように位置決めされたワークWに対し、ワークWの周囲に複数設置されているプリヘムパンチ11により予備のへミング加工を行った後、各プリヘムパンチ11にそれぞれ対応して設置されているヘムパンチ13により最終的なへミング加工を行う。
【0004】
ヘムパンチ13およびプリヘムパンチ11は、ベース1に固定してあるブラケット15に回動支持軸17を介して回動可能に支持されている油圧シリンダ19によって作動する。つまり、油圧シリンダ19の駆動によりそのピストンロッド21が前進し、ヘムパンチ13を先端に備えているパンチ保持具23が、ベース1上のブラケット25に対し、回動支持軸27を中心として矢印A方向に回動することで、ヘムパンチ13により最終的なへミング加工を行う。
【0005】
一方、プリヘムパンチ11は、上記したヘムパンチ13のへミング加工に先だって、パンチ保持具23の矢印A方向の回動動作により、ワークWに対して進出して予備のへミング加工を行った後、後退移動する。すなわち、一つの油圧シリンダ19によって、プリヘムパンチ11による予備のへミング加工およびヘムパンチ13による最終的なへミング加工が連続してなされる。
【0006】
上記したヘムパンチ13、プリヘムパンチ11およびこの各パンチを駆動する油圧シリンダ19などからなる加工ユニットUs,Ucは、図26に示すように、ワークWの全周に対して行えるように、ほぼ四角形状のバックドアの直線部分に対応するものが4台(Us)と、コーナ部分に対応するもの4台(Uc)の、全部で8台備えられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のへミング装置は、次のような問題がある。
【0008】
(1)パンチ保持具23の回転によってへミング加工を行う構成であることから、隣接する加工ユニット同士の干渉を避けるために、8台すべての加工ユニットを同時に作動させることができず、例えばコーナ部分の加工ユニットUcを、直線部分の加工ユニットUsに対して先に作動させるなど、各加工ユニット間で動作タイミングをずらす必要があり、この結果加工作業のサイクルタイムが長くなってしまう。
【0009】
(2)一つの加工ユニットでへミング加工する部位が、図25中で上下位置が周縁部に沿って変化するようなワーク形状の場合には、プリヘムパンチ11のワークWに対する進入角度にばらつきが生じ、予備のへミング加工精度が不安定となり、加工品質の低下を招く。
【0010】
(3)ヘムパンチ13によるへミング圧の付与方向を、ワークWの表面に対して垂直に設定するとともに、プリヘムパンチ11のワークWに対する進入角度も適正に設定しなければならないので、標準化が困難で、ワーク形状にあわせてその都度設計しなければならず、コスト上昇を招く。
【0011】
(4)コーナ部分に対する加工は、専用の小型の加工ユニットUcが必要となり、その分加工ユニット数が多く必要となってコストの上昇を招く。
【0012】
(5)油圧シリンダ19のストロークが長くなりがちで、加工ユニット全体の大型化を招く。上記ストロークを短くすべく、油圧シリンダ19をよりベース1に近づけて設置すると、駆動力が大となって油圧シリンダ19の大型化を招く。
【0013】
(6)ブラケット15を介してベース1に装着された油圧シリンダ19により、パンチ保持具23を回転させてへミング圧を発生させ、このへミング圧をベース1側で受ける構成となっているため、ベース1や加工ユニット全体の剛性を高める必要があり、加工ユニット全体の大型化を招く。
【0014】
そこで、この発明は、加工ユニットの数を少なくし、かつ大型化を防ぐことなどによりコスト上昇を抑えるとともに、隣接する加工ユニットであっても干渉することなく同時に動作できるようにして加工作業時間の短縮を図ることを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項1の発明は、C形フレームの上部にヘムパンチを設ける一方、前記C形フレームが設置されるベース側には、前記ヘムパンチに対して接近離反すべく上下動可能なヘムダイを設け、このヘムダイと前記C形フレームの下部との間に、前記ヘムダイ上にセットしたワークに対してヘミング加工すべく前記ヘムダイを上昇させる駆動手段を設け、前記ヘムパンチによるヘミング加工に先立ってヘムダイの上昇によりヘムダイ上のワークに対して予備のヘミング加工を行うプリヘムパンチを、ヘムダイとヘムパンチとの間で予備ヘミング加工を行う予備加工位置と、この予備加工位置から後退した待機位置とのいずれかに位置すべく移動可能にC形フレームに設け、このC形フレームは、前記ヘムパンチが前記ヘムダイの上方に位置するヘム加工位置と、このヘム加工位置から後退した待機位置とのいずれかに位置すべく移動可能となるよう前記ベース上に設けた構成としてある。
【0016】
このような構成のへミング装置によれば、駆動手段によりヘムダイを上昇させることで、ヘムダイ上のワークが、このヘムダイとC形フレーム上部のヘムパンチとの間でヘミング加工がなされる。
また、プリヘムパンチが待機位置から予備加工位置に進出移動した状態で、駆動手段によりヘムダイが上昇することで、このヘムダイとプリヘムパンチとの間で、前記ヘムパンチによるヘミング加工に先立って予備のへミング加工がなされる。
さらに、C形フレームが待機位置にある状態で、ヘムダイ上にワークをセットし、その後C形フレームが前進してヘム加工位置に達した状態で、駆動手段の駆動によりヘムダイが上昇してヘミング加工がなされる。
請求項2の発明は、C形フレームの上部にヘムパンチを設ける一方、前記C形フレームが設置されるベース側には、前記ヘムパンチに対して接近離反すべく上下動可能なヘムダイを設け、このヘムダイと前記C形フレームの下部との間に、前記ヘムダイ上にセットしたワークに対してヘミング加工すべく前記ヘムダイを上昇させる駆動手段を設け、前記ヘムパンチによるヘミング加工に先立ってヘムダイの上昇によりヘムダイ上のワークに対して予備のヘミング加工を行うプリヘムパンチを、ヘムダイとヘムパンチとの間で予備ヘミング加工を行う予備加工位置と、この予備加工位置から後退した待機位置とのいずれかに位置すべく移動可能にC形フレームに設け、前記プリヘムパンチは、前記C形フレームの下部に設けた回転支持軸を中心として一方の端部がC形フレームに対して回転可能なスイングアームの他端に設けられ、このスイングアームを、前記プリヘムパンチが予備加工位置と待機位置とのいずれかに位置すべくスイングさせるスイング駆動手段を前記C形フレームに設けた構成としてある。
上記構成によれば、駆動手段によりヘムダイを上昇させることで、ヘムダイ上のワークが、このヘムダイとC形フレーム上部のヘムパンチとの間でヘミング加工がなされる。
また、プリヘムパンチが待機位置から予備加工位置に進出移動した状態で、駆動手段によりヘムダイが上昇することで、このヘムダイとプリヘムパンチとの間で、前記ヘムパンチによるヘミング加工に先立って予備のへミング加工がなされる。
さらに、スイング駆動手段の駆動により、一方の端部にプリヘムパンチを備えたスイングアームが、C形フレームの下部に設けた回転支持軸を中心として回転して予備加工位置と待機位置とのいずれかに位置することになる。
【0019】
請求項3の発明は、請求項1の発明の構成において、ヘムダイを上昇させる駆動手段は、C形フレームの下部の上面に設置され、プリヘムパンチは、一方の端部がC形フレームに対して回転可能となるスイングアームの他端に設けられ、このスイングアームを、前記プリヘムパンチが予備加工位置と待機位置とのいずれかに位置すべくスイングさせるスイング駆動手段を前記C形フレームに設けた構成としてある。
【0020】
上記構成によれば、スイング駆動手段の駆動により、スイングアームがスイング移動してプリヘムパンチがヘムダイの上方に進出移動し、その後、駆動手段の駆動により、ヘムダイを上昇させて予備のヘミング加工がなされる。
【0021】
請求項4の発明は、請求項1の発明の構成において、ヘムダイを上昇させる駆動手段は、C形フレームの下部の上面に設置され、プリヘムパンチは、予備加工位置と待機位置との間をC形フレームに対してスライド移動可能となるスライド部材の先端に設けられ、このスライド部材をスライドさせるスライド駆動手段を前記C形フレームに設けた構成としてある。
【0022】
上記構成によれば、スライド駆動手段の駆動により、スライド部材がスライド移動してプリヘムパンチがヘムダイの上方に進出移動し、その後、駆動手段の駆動により、ヘムダイを上昇させて予備のヘミング加工がなされる。
【0023】
請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの発明の構成において、ヘムダイはリフタベース上に設置され、このリフタベースがベース上に立設されたリフタガイドに対して上下動可能に設けられている。
【0024】
上記構成によれば、駆動手段の駆動により、ヘムダイがリフタベースとともにリフタガイドにガイドされて上昇する。
【0025】
請求項6の発明は、請求項5の発明の構成において、ヘムダイ上にセットしたワークに対しヘムダイの上昇によりヘミング加工を行う第2のヘムパンチを、リフタベースより上部に突出した部分のリフタガイドに設けた構成としてある。
【0026】
上記構成によれば、駆動手段によりヘムダイを上昇させることで、ヘムダイ上のワークが、このヘムダイとC形フレーム上部のヘムパンチとの間でへミング加工がなされると同時に、前記ヘムダイとリフタガイドに設けた第2のヘムパンチとの間でへミング加工がなされる。
【0027】
請求項7の発明は、請求項6の発明の構成において、第2のヘムパンチは、ヘムダイの上方に位置するヘム加工位置と、このヘム加工位置から後退した待機位置との間を移動可能に設けられている。
【0028】
上記構成によれば、第2のヘムパンチが待機位置からヘム加工位置に進出移動した状態で、駆動手段によりヘムダイが上昇することで、このヘムダイと第2のヘムパンチとの間でへミング加工がなされる。
【0029】
請求項8の発明は、請求項6または7の発明の構成において、ヘムダイの上昇によりヘムダイ上のワークに対して予備のへミング加工を行う予備加工位置と、この予備加工位置から後退した待機位置とのいずれかに位置すべく移動可能となる第2のプリヘムパンチを、リフタベースより上部に突出した部分のリフタガイドに設けた構成としてある。
【0030】
上記構成によれば、第2のプリヘムパンチが待機位置から予備加工位置に進出移動した状態で、駆動手段によりヘムダイが上昇することで、このヘムダイと第2のプリヘムパンチとの間で予備のへミング加工がなされる。
【0031】
請求項9の発明は、請求項2の発明の構成において、C形フレームは、ヘムパンチがヘムダイの上方に位置するヘム加工位置と、このヘム加工位置から後退した待機位置とのいずれかに位置すべく移動可能となるようベース上に設けられている。
【0032】
上記構成によれば、C形フレームが待機位置にある状態で、ヘムダイ上にワークをセットし、その後C形フレームが前進してヘム加工位置に達した状態で、駆動手段の駆動によりヘムダイが上昇してへミング加工がなされる。
【0033】
請求項10の発明は、ベース上にヘム加工位置と待機位置とのいずれかに位置すべく移動可能に設けたC形フレームを、前記へム加工位置から後退した前記待機位置とした状態で、前記ベース上に上下動可能に設置したヘムダイ上にワークをセットし、このワークセット状態で前記C形フレームを前記へム加工位置となるよう前進移動させて、前記ワークの上方に、前記C形フレームに設けたヘムパンチを位置させるとともに、ワークとヘムパンチとの間に、C形フレームに対して移動可能に設けたプリヘムパンチを位置させた状態で、前記C形フレームの下部と前記ヘムダイとの間に設けた駆動手段によってヘムダイを上昇させてヘムダイとプリヘムパンチとの間で予備のヘミング加工を行った後、前記プリヘムパンチを移動させて予備のヘミング加工位置から後退させた状態で、前記駆動手段によってヘムダイを上昇させてヘムダイとヘムパンチとの間でヘミング加工を行い、その後前記C形フレームを、前記ヘムパンチが前記ヘムダイの上方に位置する前記ヘム加工位置から後退した前記待機位置とすべく前記ベースに対して移動させて、前記ワークのセット時と同位置とする。
【0034】
上記したヘミング方法によれば、C形フレームを、ベースに対し待機位置からへム加工位置となるよう前進移動させた状態で、C形フレーム上の駆動手段の駆動によるヘムダイの上昇動作によって、C形フレーム側に設けたプリヘムパンチおよびヘムパンチによりへミング加工がなされることになる。
【0035】
請求項11の発明は、請求項10の発明の方法において、ヘムダイが設置されるリフタベースが、ベース上に立設されたリフタガイドに対して上下動可能に設けられ、前記リフタベースより上部に突出した部分のリフタガイドに設けた第2のプリヘムパンチを前進させた状態で、プリヘムパンチによる予備のヘミング加工と同時に前記第2のプリヘムパンチによりワークに対して予備のヘミング加工を行うとともに、前記プリヘムパンチを後退させかつ、前記リフタベースより上部に突出した部分のリフタガイドに設けた第2のヘムパンチを前進させた状態で、ヘムパンチによるヘミング加工と同時に前記第2のヘムパンチによりワークに対してヘミング加工を行う。
【0036】
上記したへミング方法によれば、C形フレーム上の駆動手段の駆動によるヘムダイの上昇動作によって、C形フレーム側に設けたプリヘムパンチおよびヘムパンチによりへミング加工がなされると同時に、リフタガイドに設けた第2のプリヘムパンチおよび第2のヘムパンチによりへミング加工がなされる。
【0037】
請求項12の発明は、ベース上に上下動可能に設置したヘムダイ上にワークをセットし、このワークの上方に、C形フレームに設けたヘムパンチを位置させるとともに、ワークとヘムパンチとの間に、前記C形フレームの下部に設けた回転支持軸を中心として一方の端部がC形フレームに対して回転可能なスイングアームの他端に設けたプリヘムパンチを位置させた状態で、前記C形フレームの下部と前記ヘムダイとの間に設けた駆動手段によってヘムダイを上昇させてヘムダイとプリヘムパンチとの間で予備のヘミング加工を行った後、前記プリヘムパンチを、前記スイングアームの前記回転支持軸を中心とする回転により前記ヘムパンチに対して移動させて予備のヘミング加工位置から後退させた状態で、前記駆動手段によってヘムダイを上昇させてヘムダイとヘムパンチとの間でヘミング加工を行う。
上記したヘミング方法によれば、スイングアームを、その回転支持軸を中心とする回転によりヘムパンチに対して移動させて予備のヘミング加工位置にてプリヘムパンチにより予備ヘミング加工を行い、その後、スイングアームの前記回転支持軸を中心とする回転により前記ヘムパンチに対して移動させて予備のヘミング加工位置から後退させた状態でヘムパンチによりへミング加工がなされることになる。
【発明の効果】
請求項1の発明または請求項2の発明によれば、ヘムダイとC形フレームの下部との間に設けた駆動手段により、ヘムダイを上昇させることで、ヘムダイ上のワークを、このヘムダイとC形フレーム上部のヘムパンチとの間でヘミング加工を行うようにしたので、へミング圧としては、下方からの突き上げ力がC形フレーム内に発生することとなり、ベース側には過負荷がかからなくなり、ベース側の剛性強化によるへミング装置全体の大型化を防止することができる。また、へミング加工の際にヘムダイが上昇する直動方式であるので、隣接する加工ユニットが同時に作動しても加工ユニット同士が干渉することがなく、このため加工作業のサイクルタイムの短縮が図れるとともに、コーナ部に対する加工も直線部分を加工する加工ユニットで行えてコーナ部専用の加工ユニットが不要となり、全体の加工ユニット数を減少でき、コスト低下を図ることができる。さらに、ヘムダイが直動であることから、駆動手段によるストロークを短く設定できるとともに、ヘミング圧をワークの表面に対し容易に直角に設定できて標準化が容易となり、コスト低下を図ることができる。
また、プリヘムパンチが待機位置から予備加工位置に進出移動した状態で、ヘムダイが上昇することで、ヘムダイとプリヘムパンチとの間で前記ヘムパンチによるヘミング加工に先立って予備のへミング加工がなされるようにしたので、プリヘムパンチのワークに対する進入角度が、ヘムダイの上方への移動に対して直交するほぼ水平方向からとなり、この結果、ワーク形状に拘わらず予備のへミング加工が安定化し、へミング加工として加工品質を高めることができるとともに、プリヘムパンチのワークに対する進入角度のばらつきも回避でき、標準化が容易となってコスト低下を図ることができる。
さらに、請求項1の発明によれば、C形フレームは、ヘムパンチがヘムダイの上方に位置するヘム加工位置と、このヘム加工位置から後退した待機位置との間を移動可能となるようベース上に設けられているので、C形フレームを待機位置とすることで、ヘムダイ上へのワークのセット作業が容易となり、ワークセット後にC形フレームをヘム加工位置に前進させることで、ワークに対するヘミング加工を確実に行うことができる。
【0039】
請求項3の発明によれば、C形フレームに設けたスイング駆動手段の駆動により、スイングアームがスイング移動してプリヘムパンチがヘムダイの上方に進出移動するので、ワークに対する予備のへミング加工を、ヘムダイの上昇により、確実に行うことができる。
【0040】
請求項4の発明によれば、C形フレームに設けたスライド駆動手段の駆動により、スライド部材がC形フレームに対してスライド移動してプリヘムパンチがヘムダイの上方に進出移動するので、ワークに対する予備のへミング加工を、ヘムダイの上昇により、確実に行うことができる。
【0041】
請求項5の発明によれば、ヘムダイはリフタベース上に設置され、このリフタベースがベース上に立設されたリフタガイドに対して上下動可能に設けられているので、駆動手段の駆動により、ヘムダイがリフタベースとともにリフタガイドにガイドされて上昇し、へミング加工を精度よく行うことができる。
【0042】
請求項6の発明によれば、ヘムダイ上にセットしたワークに対しヘムダイの上昇によりヘミング加工を行う第2のヘムパンチを、リフタベースより上部に突出した部分のリフタガイドに設けたので、ワークとして例えば自動車のドアにおける窓枠内にリフタガイドが位置するようワークをセットでき、窓枠内からワークに対するヘミング加工を、ワーク外周部へのヘミング加工と同時に行えて、窓枠内からのヘミング加工を別工程で行う必要がなくなり、作業時間の短縮および設備費の削減を達成することができる。
【0043】
請求項7の発明によれば、第2のヘムパンチは、ヘムダイの上方に位置するヘム加工位置と、このヘム加工位置から後退した待機位置との間を移動可能に設けられているので、第2のヘムパンチを待機位置とすることで、ヘムダイ上へのワークのセット作業が容易になり、ワークセット後に第2のヘムパンチをヘム加工位置に進出させることで、ワークに対するヘミング加工を確実に行うことができる。
【0044】
請求項8の発明によれば、ヘムダイの上昇によりヘムダイ上のワークに対して予備のへミング加工を行う予備加工位置と、この予備加工位置から後退した待機位置との間を移動可能となる第2のプリヘムパンチを、リフタベースより上部に突出した部分のリフタガイドに設けたので、第2のプリヘムパンチを待機位置とすることで、ヘムダイ上へのワークのセット作業が容易になり、ワークセット後に第2のプリヘムパンチをヘム加工位置に進出させることで、ワークに対する予備のへミング加工を確実に行うことができる。
【0045】
請求項9の発明によれば、C形フレームは、ヘムパンチがヘムダイの上方に位置するヘム加工位置と、このヘム加工位置から後退した待機位置との間を移動可能となるようベース上に設けられているので、C形フレームを待機位置とすることで、ヘムダイ上へのワークのセット作業が容易となり、ワークセット後にC形フレームをヘム加工位置に前進させることで、ワークに対するヘミング加工を確実に行うことができる。
【0046】
請求項10の発明または請求項12の発明によれば、ベース上に上下動可能に設置したヘムダイ上にワークをセットし、このワークの上方に、C形フレームに設けたヘムパンチを位置させるとともに、ワークとヘムパンチとの間に、ヘムパンチに対して移動可能にC形フレームに設けたプリヘムパンチを位置させた状態で、前記C形フレームの下部と前記ヘムダイとの間に設けた駆動手段によってヘムダイを上昇させてヘムダイとプリヘムパンチとの間で予備のヘミング加工を行った後、前記プリヘムパンチをヘムパンチに対して移動させて予備のヘミング加工位置から後退させた状態で前記駆動手段によってヘムダイを上昇させてヘムダイとヘムパンチとの間でヘミング加工を行うようにしたので、へミング圧としては、下方からの突き上げ力がC形フレーム内に発生することとなり、ベース側には過負荷がかからなくなり、ベース側の剛性強化によるへミング装置全体の大型化を防止することができる。また、へミング加工の際にヘムダイが上昇する直動方式であるので、隣接する加工ユニットが同時に作動しても加工ユニット同士が干渉することがなく、このため加工作業のサイクルタイムの短縮が図れるとともに、コーナ部に対する加工も直線部分を加工する加工ユニットで行えてコーナ部専用の加工ユニットが不要となり、全体の加工ユニット数を減少でき、コスト低下を図ることができる。さらに、ヘムダイが直動であることから、駆動手段によるストロークを短く設定できるとともに、ヘミング圧をワークの表面に対し容易に直角に設定できて標準化が容易となり、コスト低下を図ることができる。また、プリヘムパンチのワークに対する進入角度が、ヘムダイの上方への移動に対して直交するほぼ水平方向からとなり、この結果、ワーク形状に拘わらず予備のへミング加工が安定化し、へミング加工として加工品質を高めることができるとともに、プリヘムパンチのワークに対する進入角度のばらつきも回避でき、標準化が容易となってコスト低下を図ることができる。
さらに、請求項10の発明によれば、C形フレームは、ヘムパンチがヘムダイの上方に位置するヘム加工位置と、このヘム加工位置から後退した待機位置との間を移動可能となるようベース上に設けられているので、C形フレームを待機位置とすることで、ヘムダイ上へのワークのセット作業が容易となり、ワークセット後にC形フレームをヘム加工位置に前進させることで、ワークに対するヘミング加工を確実に行うことができる。
【0047】
請求項11の発明によれば、ヘムダイが設置されるリフタベースが、ベース上に立設されたリフタガイドに対して上下動可能に設けられ、前記リフタベースより上部に突出した部分のリフタガイドに設けた第2のプリヘムパンチを前進させた状態で、プリヘムパンチによる予備のヘミング加工と同時に前記第2のプリヘムパンチによりワークに対して予備のヘミング加工を行うとともに、前記プリヘムパンチを後退させかつ、前記リフタベースより上部に突出した部分のリフタガイドに設けた第2のヘムパンチを前進させた状態で、ヘムパンチによるヘミング加工と同時に前記第2のヘムパンチによりワークに対してヘミング加工を行うようにしたので、ワークとして例えば自動車のドアにおける窓枠内にリフタガイドが位置するようワークをセットでき、窓枠内からワークに対するヘミング加工を、ワーク外周部へのヘミング加工と同時に行えて、窓枠内からのヘミング加工を別工程で行う必要がなくなり、作業時間の短縮および設備費の削減を達成することができる。
【0048】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【0049】
図1は、この発明の実施の一形態を示すへミング装置の図2のB−B断面図、図2は同へミング装置の平面図である。このへミング装置によってへミング加工を行うワークWは、自動車のリアドアであり、かつ窓枠部がドア本体と別体に形成された、いわゆるサッシュドアである。このワークWの周囲に対し、四つの加工ユニットU1,U2,U3,U4によってへミング加工を行う。これら四つの加工ユニットU1〜U4は、基本的な構成は互いに同一であり、ここでは図1にて左側に位置している加工ユニットU1を用いて説明する。
【0050】
図1に示すように、ベース29上に立設された複数のリフタガイド31には、リフタベース33が円筒状のガイドブッシュ32とともに上下動可能に設けられ、リフタベース33の上面には下型となるヘムダイ35が設置されている。このヘムダイ35上に、アウタパネルWoとインナパネルWiとが組み付けられた状態のワークWがセットされる。このときアウタパネルWoがヘムダイ35上にセットされ、このアウタパネルWo上のインナパネルWiは、図示しない位置決め治具によって位置決めされているものとする。
【0051】
リフタベース33周囲のベース29上には、C形フレーム37がガイドレール39を介してヘムダイ35に対して接近離反(図1中で左右方向に)移動可能に設けられている。このC形フレーム37はガイドレール39側の下部41と、下部41から上方に延長される主部43と、主部43の上端から右方向に伸びるC形フレームの上部としての上部45とから主として構成されている。図1に示してあるC形フレーム37の位置は、前進限位置であり、この前進限位置がヘム加工位置に相当し、ヘム加工位置から図1中で左方向に後退した位置が待機位置となる。
【0052】
上記したC形フレーム37は、図2に示すように、一つの加工ユニットにおいて複数(ここでは二つ)設けられており、この二つのC形フレーム37相互が、水平板47および鉛直板49からなる連結具によって連結されている。
【0053】
二つのC形フレーム37相互間のベース29上には、ブラケット51を介してスライドシリンダ53が設置され、スライドシリンダ53のピストンロッド55の先端が、二つのC形フレーム37の下部相互を連結する連結板57に連結されている。すなわち、スライドシリンダ53の駆動により、C形フレーム37がガイドレール39に沿ってベース29上をスライド移動する。
【0054】
C形フレーム37の下部41の上面には、図1中で紙面に直交する方向に延長されるシリンダ支持板59を介して駆動手段としての複数のリフタ用油圧シリンダ61が設置されている。リフタ用油圧シリンダ61のピストンロッド62は上方に伸びており、その先端はリフタベース33の下面に対し、図1中で左右方向に摺動可能に連結されている。すなわち、上記リフタ用油圧シリンダ61の駆動により、リフタベース33とともにヘムダイ35が上下動する。
【0055】
C形フレーム37の上部45の図中で右側の先端面には、図1中で紙面に直交する方向に延長されるヘムパンチ63が図示しないボルトにより固定されている。上部45の先端面には、下部側が切り欠かれた段部45aが形成され、この段部45aの下面にヘムパンチ63の上面が当接して上方への移動が規制される。
【0056】
上記ヘムパンチ63によって最終的なへミング加工を行うに先立って、予備のヘミング加工を行うためのプリヘムパンチ65は、スイングアーム67の上端に図示しないボルトにより取り付けられている。スイングアーム67は、二つのC形フレーム37相互間に位置して、図1中で紙面に直交する方向に二つ配置されており、下端がC形フレーム37の下部41に回動支持軸69を中心として回動可能となっている。
【0057】
スイングアーム67が図1中で実線位置にあるときは、プリヘムパンチ65の先端がヘムダイ35とヘムパンチ63との間にあってワークWに対して予備のへミング加工を行う状態であり、予備加工位置に相当する。一方、上記実線で示した予備加工位置から後退した状態の二点鎖線で示す位置は待機位置である。
【0058】
上記スイングアーム67の回動動作は、スイング駆動手段としてのスイングシリンダ71によってなされる。スイングシリンダ71は、鉛直板49に取り付けられたシリンダ取付ブラケット73に回動支持軸75を介して回動可能に支持されている。スイングシリンダ71のピストンロッド75の先端は、二つのスイングアーム67相互を連結する連結部材77に連結軸79を介して回転可能に連結されている。
【0059】
次に、上記した構成のへミング装置の動作を、図3〜図11も参照して説明するが、その動作は全ての加工ユニットU1〜U4において同時になされるものとする。まず、C形フレーム37を図1の状態から後退させて待機位置とし、かつプリヘムパンチ65も図1にて二点鎖線で示す待機位置とした状態で、ワークWをヘムダイ35上にセットする(図3)。このワークセット作業は、C形フレーム37がヘムダイ35から離れた待機位置となっているので容易である。このときアウタパネルWoは、外周縁部が、インナパネルWi側にほぼ90度の角度で曲げ加工されてフランジFが形成されているものとする。
【0060】
なお、図1および図2中で右側の加工ユニットU3については、C形フレーム37がベース29に対して固定される構成となっているが、この加工ユニットU3も他の加工ユニットU1,U2,U4と同様に、C形フレーム37がヘム加工位置と待機位置との間を移動可能とすることで、ワークWのヘムダイ35へのセット作業がより容易なものとなる。
【0061】
上記図3の状態から、スライドシリンダ53により、C形フレーム37を図1のヘム加工位置となるよう前進させて、ヘムパンチ63をヘムダイ35の上方に位置させるとともに、スイングシリンダ71により、スイングアーム67を回動させて、プリヘムパンチ65を図1の実線で示す予備加工位置となるよう前進させてヘムダイ35の上方に位置させる(図4)。
【0062】
次に、リフタ用油圧シリンダ61により、リフタベース33を介してヘムダイ35をワークWとともに上昇させ、アウタパネルWoのフランジFをプリヘムパンチ65に当接させることにより予備のへミング加工を行う。これによりフランジFは、約45度曲げ加工される(図5)。
【0063】
上記した予備のへミング加工を行う際に、プリヘムパンチ65は、ヘムダイ35の上方への移動方向に対しほぼ直角の横方向から進入するので、ワークWの形状に拘わらずワークWに対する進入角度が均一化し、加工品質が向上する。
【0064】
次に、リフタ用油圧シリンダ61により、ヘムダイ35をワークWとともに下降させた後(図6)、スイングシリンダ71により、プリヘムパンチ65を後退させて待機位置とする(図7)。その後、リフタ用油圧シリンダ61により、ヘムダイ35を上昇させて、約45度に予備加工されているフランジFを、ヘムパンチ63に当接させることにより、最終的なへミング加工が完了する(図8)。
【0065】
このとき、ヘムダイ35の上昇により、その上方にてC形フレーム37に取り付けてあるヘムパンチ63との間でへミング加工がなされるので、へミング圧はC形フレーム37内で受けることとなり、ベース29側には過負荷がかからなくなり、ベース29側の剛性を特に高める必要がなくなり、装置全体の大型化を防止することができる。その後、ヘムダイ35を下降させて原位置に戻し(図9)、C形フレーム37も後退させて待機位置としたうえで(図10)、ワークWを取り出す(図11)。
【0066】
上記したへミング装置によれば、プリヘムパンチ65およびヘムパンチ63ともに、加工時には上方で待機しており、その待機している各パンチ65,63に対してヘムダイ35が上方に直進移動して加工を行うので、隣接する加工ユニットU1〜U4が同時に作動しても、互いに干渉することがないうえ、短いストロークで予備のへミングおよび最終のへミング加工を連続して行えるので、加工作業のサイクルタイムの短縮が図れる。また、ヘムダイ35が上昇する直動式であることから、ヘミング圧をワークWの表面に対し容易に直角に設定できるとともに、プリヘムパンチ65のワークWに対する進入角度が、前記したように横方向からとなるので、加工ユニットとして標準化が容易となり、コスト低下が達成される。
【0067】
また、ワークWに対するへミング加工する部位のほぼ真下でリフタ用油圧シリンダ61を上昇作動させるので、ワークWに対して効率よくヘミング圧を付与できるとともに、ワークWのコーナ部に対するへミング加工についても、例えば図2における相互に隣接するユニットU1,U2によって可能であり、コーナ部専用の加工ユニットが不要となり、この結果加工ユニット数の減少が図れ、コスト低下を図ることができる。
【0068】
さらに、一つの加工ユニットにおけるリフタ用油圧シリンダ61の数を適宜変更することで、へミング圧を変更できるため、圧力変換装置などが不要となり、油圧装置の簡素化が可能となる。
なお、上記実施の形態におけるプリヘムパンチ65を、予備加工位置と待機位置との間で移動させるスイングアーム67およびスイングシリンダ71に代えて、図1中でC形フレーム37に対して左右方向にスライド移動するスライド部材および、スライド部材を駆動するスライド駆動手段を、C形フレーム37に設けるようにしてもよい。
【0069】
また、ワークWに窓枠部が取り付けられる部位である、いわゆるウエスト部(図1および図2中で右側縁部)に対するヘミング加工については、アウタパネルWoを、アウタパネルWoとインナパネルWiとの間に介装される図示しないレインフォースの端部に対して折り曲げ、この折り曲げたアウタパネルWoとインナパネルWiとの間に窓ガラスが入り込む隙間を形成する必要がある。したがってこの場合、インナパネルWiの図1および図2中で右側端部は、ヘムパンチ63に干渉しない位置に設定されている。
【0070】
図12は、この発明の他の実施形態を示すヘミング装置の図13のC−C断面図、図13は同ヘミング装置の平面図である。このへミング装置によってへミング加工を行うワークWは、自動車のリアドアであり、かつ窓枠部Wwがドア本体側となるアウタパネルWoと一体に形成された、いわゆるフルドアである。
【0071】
このフルドアにおける窓枠内に位置する上記したウエスト部に対するヘミング加工を行う加工ユニットUwを新たに設けたのがこの実施形態である。ただし、ここでのワークWの外周部分をヘミング加工する、前記図2に示してある加工ユニットU1〜U4と同様の加工ユニットはU1〜U5の五つ備えている。
【0072】
加工ユニットUwは、リフタベース33を上下動可能にガイドするリフタガイド31の、リフターベース33から上部に突出した部分の上端に設けられている。ここでは、図13に示すように、三つのリフタガイド31の上端に加工ユニットUwにおけるウエストヘム用ブラケット81が固定されている。このウエストヘム用ブラケット81は、ワークWの窓枠部Wwの内側に入り込む大きさに設定されている。図14は、リフタガイド31の上端に設けられた加工ユニットUwの図12における左側面図である。
【0073】
上記したウエストヘム用ブラケット81には、第2のヘムパンチ83と第2のプリヘムパンチ85とが、図12中で左右方向にそれぞれ移動可能に設けられている。第2のヘムパンチ83は、ウエストヘム用ブラケット81に取り付けられたヘム用シリンダ87および2本のガイドシャフト86により、図12に示すヘムダイ35の上方に位置するヘム加工位置と、ヘム加工位置から図12中で右方向に後退した待機位置との間を移動する。第2のプリヘムパンチ85は、ウエストヘム用ブラケット81に取り付けられた、図12中で紙面に直交する方向に沿って配置されるプリヘム用シリンダ88および2本のガイドシャフト89により、図12に示すヘムダイ35の上方に位置する予備加工位置と、予備加工位置から図12中で右方向に後退した待機位置との間を移動する。
【0074】
また、第2のヘムパンチ83の上方のウエストヘム用ブラケット81の下面には、ヘム圧をウエストヘム用ブラケット81で受けるためのシム91が設けられ、第2のプリヘムパンチ85の上面には、ヘム圧を第2のヘムパンチ83を介してウエストヘム用ブラケット81で受けるためのシム93が設けられている。
【0075】
次に、上記した構成のへミング装置の動作を、加工ユニットUwの動作を示す図15〜図24も参照して説明するが、その動作は全ての加工ユニットU1〜U5およびUwにおいて同時になされるものとする。加工ユニットU1〜U5については、前記図1に示した実施形態における加工ユニットU1〜U4と同様である。なお、図15〜図24ではアウタパネルWoとインナパネルWiとの間に介装されるレインフォースWrを図示してある。
【0076】
図15は、ワークWがヘムダイ35上にセットされた状態であり、前記図3の状態に相当する。この場合、第の2ヘムパンチ83および第2のプリヘムパンチ85ともに、待機位置に後退しているので、ワークWのセット作業が容易である。この状態で、スライドシリンダ53により、C形フレーム37を図12のヘム加工位置となるよう前進させて、加工ユニットU1〜U5を前記図4の状態にすると同時に、プリヘム用シリンダ88を動作させて第2のプリヘムパンチ85を、予備加工位置となるよう前進させてヘムダイ35の上方に位置させる(図16)。このとき第2のプリヘムパンチ85は、アウタパネルWoとインナパネルWiとの間の隙間Sに入り込んだ状態となる。
【0077】
次に、リフタ用油圧シリンダ61により、リフタベース33を介してヘムダイ35をワークWとともに上昇させることで行う前記図5における予備のヘミング加工と同時に、アウタパネルWoのフランジFを第2のプリヘムパンチ83に当接させることにより予備のへミング加工を行う(図17)。これによりウエスト部でのフランジFも、ワークWの外周部分と同様に約45度曲げ加工される。
【0078】
その後、リフタ用油圧シリンダ61により、前記図6のようにヘムダイ35をワークWとともに下降させた後、スイングシリンダ71により、プリヘムパンチ65を後退させる前記図7の動作と同時に、第2のプリヘムパンチ85を待機位置まで後退させる(図18)。続いて、リフタ用油圧シリンダ61により、ヘムダイ35を上昇させるが、ここでは、第2のヘムパンチ83がアウタパネルWoとインナパネルWiとの間に形成される図示しない窓ガラスが挿入される隙間Sに入り込めるように、中間位置まで上昇させておく(図19)。
【0079】
この状態で、ヘム用シリンダ87を動作させて第2のヘムパンチ83を待機位置からヘム加工位置となるよう前進させ(図20)、前記図8で示されている、約45度に予備加工されているフランジFを、ヘムパンチ63に当接させることによる最終的なへミング加工動作と同時に、ヘムダイ35の上昇により、約45度に予備加工されているフランジFを、第2のヘムパンチ83に当接させてレインフォースWrの端部上に重ね合わせ、最終的なへミング加工が完了する(図21)。
【0080】
そして、ヘムダイ35を、上記図19における中間位置まで下降させた後、第2のヘムパンチ83を待機位置まで後退させる(図22)。その後、前記図9における動作、すなわちヘムダイ35を原位置まで下降させて(図23)、C形フレーム37も後退させて待機位置とする前記図10の動作の後、前記図11と同様に、ワークWを取り出す(図24)。
【0081】
上記したへミング装置によれば、第2のヘムパンチ83および第2のプリヘムパンチ85を備えた加工ユニットUwを、リフタガイド31のリフタベース33より上部に突出した部分に設置したため、リアドアからなるワークWの窓枠部Ww内に加工ユニットUwが位置するようワークWをセットできる。このため加工ユニットUwによる窓枠部Ww内からワークWのウエスト部に対するヘミング加工を、加工ユニットU1〜U5によるワーク外周部へのヘミング加工と同時に行えて、窓枠部Ww内からのヘミング加工を別工程で行う必要がなくなり、作業時間の短縮および設備費の削減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の一形態を示すへミング装置の図2のB−B断面図である。
【図2】図1のへミング装置の平面図である。
【図3】図1のへミング装置において、ワークをへムダイにセットした状態を示す動作説明図である。
【図4】図3状態から、C形フレームの前進に続いてプリヘムパンチも前進した状態を示す動作説明図である。
【図5】図4の状態から、ヘムダイが上昇して予備のへミング加工を行っている状態を示す動作説明図である。
【図6】図5の状態から、ヘムダイが下降した状態を示す動作説明図である。
【図7】図6の状態から、プリヘムパンチが後退した状態を示す動作説明図である。
【図8】図7の状態から、ヘムダイが上昇して最終的なへミング加工を行っている状態を示す動作説明図である。
【図9】図8の状態から、ヘムダイが原位置まで下降した状態を示す動作説明図である。
【図10】図9の状態から、C形フレームが後退した状態を示す動作説明図である。
【図11】図10の状態から、ワークを取り出す状態を示す動作説明図である。
【図12】この発明の他の実施形態を示すヘミング装置の図13のC−C断面図である。
【図13】図12のヘミング装置の平面図である。
【図14】図12のヘミング装置の加工ユニットの図12における左側面図である。
【図15】図12のへミング装置において、ワークをへムダイにセットした状態を示す動作説明図である。
【図16】図15状態から、C形フレームの前進に続いて第2のプリヘムパンチも前進した状態を示す動作説明図である。
【図17】図16の状態から、ヘムダイが上昇して予備のへミング加工を行っている状態を示す動作説明図である。
【図18】図17の状態から、ヘムダイが下降するとともに第2のプリヘムパンチが後退した状態を示す動作説明図である。
【図19】図18の状態から、ヘムダイが中間位置まで上昇した状態を示す動作説明図である。
【図20】図19の状態から、第2のヘムパンチが前進した状態を示す動作説明図である。
【図21】図20の状態から、ヘムダイが上昇して最終的なへミング加工を行っている状態を示す動作説明図である。
【図22】図21の状態から、ヘムダイが中間位置まで下降するとともに第2のヘムパンチが後退した状態を示す動作説明図である。
【図23】図22の状態から、ヘムダイが原位置まで下降した状態を示す動作説明図である。
【図24】図23の状態の後、C形フレームが待機位置まで後退してから、ワークを取り出す状態を示す動作説明図である。
【図25】従来例を示すへミング装置の側面図である。
【図26】図25のへミング装置の平面図である。
【符号の説明】
29 ベース
31 リフタガイド
33 リフタベース
35 ヘムダイ
37 C形フレーム
61 リフタ用油圧シリンダ(駆動手段)
63 ヘムパンチ
65 プリヘムパンチ
67 スイングアーム
71 スイングシリンダ(スイング駆動手段)
83 第2のヘムパンチ
85 第2のプリヘムパンチ
W ワーク
Claims (12)
- C形フレームの上部にヘムパンチを設ける一方、前記C形フレームが設置されるベース側には、前記ヘムパンチに対して接近離反すべく上下動可能なヘムダイを設け、このヘムダイと前記C形フレームの下部との間に、前記ヘムダイ上にセットしたワークに対してヘミング加工すべく前記ヘムダイを上昇させる駆動手段を設け、前記ヘムパンチによるヘミング加工に先立ってヘムダイの上昇によりヘムダイ上のワークに対して予備のヘミング加工を行うプリヘムパンチを、ヘムダイとヘムパンチとの間で予備ヘミング加工を行う予備加工位置と、この予備加工位置から後退した待機位置とのいずれかに位置すべく移動可能にC形フレームに設け、このC形フレームは、前記ヘムパンチが前記ヘムダイの上方に位置するヘム加工位置と、このヘム加工位置から後退した待機位置とのいずれかに位置すべく移動可能となるよう前記ベース上に設けたことを特徴とするヘミング装置。
- C形フレームの上部にヘムパンチを設ける一方、前記C形フレームが設置されるベース側には、前記ヘムパンチに対して接近離反すべく上下動可能なヘムダイを設け、このヘムダイと前記C形フレームの下部との間に、前記ヘムダイ上にセットしたワークに対してヘミング加工すべく前記ヘムダイを上昇させる駆動手段を設け、前記ヘムパンチによるヘミング加工に先立ってヘムダイの上昇によりヘムダイ上のワークに対して予備のヘミング加工を行うプリヘムパンチを、ヘムダイとヘムパンチとの間で予備ヘミング加工を行う予備加工位置と、この予備加工位置から後退した待機位置とのいずれかに位置すべく移動可能にC形フレームに設け、前記プリヘムパンチは、前記C形フレームの下部に設けた回転支持軸を中心として一方の端部がC形フレームに対して回転可能なスイングアームの他端に設けられ、このスイングアームを、前記プリヘムパンチが予備加工位置と待機位置とのいずれかに位置すべくスイングさせるスイング駆動手段を前記C形フレームに設けたことを特徴とするヘミング装置。
- ヘムダイを上昇させる駆動手段は、C形フレームの下部の上面に設置され、プリヘムパンチは、一方の端部がC形フレームに対して回転可能となるスイングアームの他端に設けられ、このスイングアームを、前記プリヘムパンチが予備加工位置と待機位置とのいずれかに位置すべくスイングさせるスイング駆動手段を前記C形フレームに設けたことを特徴とする請求項1記載のへミング装置。
- ヘムダイを上昇させる駆動手段は、C形フレームの下部の上面に設置され、プリヘムパンチは、予備加工位置と待機位置との間をC形フレームに対してスライド移動可能となるスライド部材の先端に設けられ、このスライド部材をスライドさせるスライド駆動手段を前記C形フレームに設けたことを特徴とする請求項1記載のへミング装置。
- ヘムダイはリフタベース上に設置され、このリフタベースがベース上に立設されたリフタガイドに対して上下動可能に設けられていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のへミング装置。
- ヘムダイ上にセットしたワークに対しヘムダイの上昇によりヘミング加工を行う第2のヘムパンチを、リフタベースより上部に突出した部分のリフタガイドに設けたことを特徴とする請求項5記載のへミング装置。
- 第2のヘムパンチは、ヘムダイの上方に位置するヘム加工位置と、このヘム加工位置から後退した待機位置との間を移動可能に設けられていることを特徴とする請求項6記載のへミング装置。
- ヘムダイの上昇によりヘムダイ上のワークに対して予備のへミング加工を行う予備加工位置と、この予備加工位置から後退した待機位置とのいずれかに位置すべく移動可能となる第2のプリヘムパンチを、リフタベースより上部に突出した部分のリフタガイドに設けたことを特徴とする請求項6または7記載のへミング装置。
- C形フレームは、ヘムパンチがヘムダイの上方に位置するヘム加工位置と、このヘム加工位置から後退した待機位置とのいずれかに位置すべく移動可能となるようベース上に設けられていることを特徴とする請求項2記載のへミング装置。
- ベース上にヘム加工位置と待機位置とのいずれかに位置すべく移動可能に設けたC形フレームを、前記へム加工位置から後退した前記待機位置とした状態で、前記ベース上に上下動可能に設置したヘムダイ上にワークをセットし、このワークセット状態で前記C形フレームを前記へム加工位置となるよう前進移動させて、前記ワークの上方に、前記C形フレームに設けたヘムパンチを位置させるとともに、ワークとヘムパンチとの間に、C形フレームに対して移動可能に設けたプリヘムパンチを位置させた状態で、前記C形フレームの下部と前記ヘムダイとの間に設けた駆動手段によってヘムダイを上昇させてヘムダイとプリヘムパンチとの間で予備のヘミング加工を行った後、前記プリヘムパンチを移動させて予備のヘミング加工位置から後退させた状態で、前記駆動手段によってヘムダイを上昇させてヘムダイとヘムパンチとの間でヘミング加工を行い、その後前記C形フレームを、前記ヘムパンチが前記ヘムダイの上方に位置する前記ヘム加工位置から後退した前記待機位置とすべく前記ベースに対して移動させて、前記ワークのセット時と同位置とすることを特徴とするヘミング方法。
- ヘムダイが設置されるリフタベースが、ベース上に立設されたリフタガイドに対して上下動可能に設けられ、前記リフタベースより上部に突出した部分のリフタガイドに設けた第2のプリヘムパンチを前進させた状態で、プリヘムパンチによる予備のヘミング加工と同時に前記第2のプリヘムパンチによりワークに対して予備のヘミング加工を行うとともに、前記プリヘムパンチを後退させかつ、前記リフタベースより上部に突出した部分のリフタガイドに設けた第2のヘムパンチを前進させた状態で、ヘムパンチによるヘミング加工と同時に前記第2のヘムパンチによりワークに対してヘミング加工を行うことを特徴とする請求項10記載のへミング方法。
- ベース上に上下動可能に設置したヘムダイ上にワークをセットし、このワークの上方に、C形フレームに設けたヘムパンチを位置させるとともに、ワークとヘムパンチとの間に、前記C形フレームの下部に設けた回転支持軸を中心として一方の端部がC形フレームに対して回転可能なスイングアームの他端に設けたプリヘムパンチを位置させた状態で、前記C形フレームの下部と前記ヘムダイとの間に設けた駆動手段によってヘムダイを上昇させてヘムダイとプリヘムパンチとの間で予備のヘミング加工を行った後、前記プリヘムパンチを、前記スイングアームの前記回転支持軸を中心とする回転により前記ヘムパンチに対して移動させて予備のヘミング加工位置から後退させた状態で、前記駆動手段によってヘムダイを上昇させてヘムダイとヘムパンチとの間でヘミング加工を行うことを特徴とするヘミング方法。
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