JP4158639B2 - Hemming method - Google Patents
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この発明は、ワークの縁部を縁曲げ加工するヘミング加工方法に関する。 The present invention relates to a hemming method for bending an edge portion of a workpiece.
ワークの縁部を縁曲げ加工するヘミング加工方法およびヘミング加工装置としては、例えば下記特許文献1に記載されたものがある。
ところで、上記したようなヘミング加工方法およびヘミング加工装置において、複数の曲げ刃をワークの周囲に配置し、各曲げ刃に対応する縁部に対して縁曲げ加工を行う場合には、各曲げ刃がそれぞれ対応する縁部に同時に当接する必要がある。 By the way, in the hemming processing method and the hemming processing apparatus as described above, when a plurality of bending blades are arranged around the workpiece and edge bending processing is performed on the edge corresponding to each bending blade, Must abut against the corresponding edges simultaneously.
ところが、各曲げ刃が対応する縁部に同時に当接するようあらかじめ設定もしくは調整していても、周囲の温度変化、もしくは曲げ刃の経年変化や摩耗などの影響によって、曲げ刃のワーク縁部に当接する位置が、あらかじめ設定もしくは調整した位置からずれる場合がある。 However, even if each bending blade is set or adjusted in advance so that it contacts the corresponding edge at the same time, the bending edge may be touched by the influence of ambient temperature change, aging of the bending blade, or wear. The contact position may deviate from the position set or adjusted in advance.
このような場合には、各曲げ刃相互間で、ワーク縁部への当接が同時になされず、互いにずれが生じるので、ワークが、先に当接する曲げ刃に押されて逃げが生じ、高精度な縁曲げ加工ができなくなる。 In such a case, the bending blades are not brought into contact with the workpiece edge portion at the same time, and are displaced from each other. Accurate edge bending is not possible.
特に、自動車における車体パネル部品において、アウタパネルの縁部を、インナパネルの周縁に重ね合わせるべく縁曲げ加工する場合には、アウタパネルに逃げが生じてインナパネルとの間で相対位置がずれ、車体パネル部品としての品質低下が発生する。 In particular, in body panel parts for automobiles, when the edge of the outer panel is edge-bent to overlap the periphery of the inner panel, the outer panel escapes and the relative position shifts from the inner panel. Quality degradation as a part occurs.
そこで、この発明は、複数の曲げ刃を用いてワークの縁部を縁曲げ加工する際に、曲げ刃のワーク縁部に当接する位置が、あらかじめ設定もしくは調整した位置からずれた場合でも、ワークの逃げを防止して高精度な縁曲げ加工を行うことを目的としている。 In view of this, when the edge of the workpiece is bent using a plurality of bending blades, even if the position of the bending blade that contacts the workpiece edge deviates from a preset or adjusted position, The purpose is to perform edge bending with high accuracy by preventing the escape.
前記目的を達成するために、この発明は、ワークの縁部を縁曲げ加工する曲げ刃を複数備えるとともに、この各曲げ刃を個別に駆動するサーボモータをそれぞれ設け、この各サーボモータをすべて駆動することで前記ワークの縁部に向けて接近移動させた前記各曲げ刃の位置が、前記ワークに対してあらかじめ設定した位置にあるかどうかを前記サーボモータの回転量で判断し、前記各曲げ刃の位置が、前記ワークに対してあらかじめ設定した位置にある場合に、前記各曲げ刃の対応するそれぞれの縁部への当接を前記サーボモータのトルクで検知し、この検知したトルクが所定値を超えたサーボモータを停止し、すべての曲げ刃に対応するサーボモータのトルクが前記所定値を超えて各サーボモータのすべてが停止した後に、この各サーボモータを再駆動してヘミング加工を行うヘミング加工方法としてある。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a plurality of bending blades for bending the edges of the workpiece, and provided with servo motors for individually driving the bending blades, and driving all the servo motors. And determining whether the position of each bending blade moved toward the edge of the workpiece is a preset position with respect to the workpiece based on the amount of rotation of the servo motor. When the position of the blade is at a preset position with respect to the workpiece, the contact of each bending blade with the corresponding edge portion is detected by the torque of the servo motor, and the detected torque is predetermined. stop the servomotor exceeds the value, the torque of all the bending servo motor corresponding to the blade exceeds the predetermined value after every stop of the servo motor, the servo There a hemming working method for performing hemming and re driving over data.
この発明によれば、すべての曲げ刃に対応するサーボモータのトルクが所定値を超えて各サーボモータのすべてが停止した後に、各曲げ刃を駆動するサーボモータを再駆動してヘミング加工を行うようにしたので、複数の曲げ刃を用いてワークの縁部を縁曲げ加工する際に、曲げ刃がワークの縁部に当接する位置が、あらかじめ設定もしくは調整した位置からずれた場合でも、各曲げ刃の対応する縁部に対するそれぞれの曲げ加工を同時に開始でき、ワークの逃げを防止して高精度な縁曲げ加工を行うことができる。 According to the present invention, after the torque of the servo motor corresponding to all the bending blades are all greater than a predetermined value for the servo motors are stopped, a hemming and re driving a servo motor for driving each bending blade As a result, when the edge of the workpiece is bent using a plurality of bending blades, even if the position where the bending blade contacts the edge of the workpiece deviates from the preset or adjusted position, Each bending process for the corresponding edge of the bending blade can be started at the same time, so that the workpiece can be prevented from escaping and a highly accurate edge bending process can be performed.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、この発明の一実施形態に係わるヘミング加工装置の動作を示すフローチャートであり、図2は、ヘミング加工装置の全体構成を示す斜視図である。このヘミング加工装置は、ワークWに対して周囲四方に配置した加工ユニットU1,U2,U3,U4を備えており、各加工ユニットU1,U2,U3,U4には、ワークWの縁部(フランジ)Fに対して予備曲げ加工を施す予備曲げ刃1と、予備曲げ加工後に本曲げ加工を施す本曲げ刃3とをそれぞれ備えている。
FIG. 1 is a flowchart showing the operation of the hemming apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the overall configuration of the hemming apparatus. This hemming processing apparatus is provided with processing units U1, U2, U3, U4 arranged in four directions around the work W, and each processing unit U1, U2, U3, U4 includes an edge (flange) of the work W. ) A
上記した各加工ユニットU1,U2,U3,U4には、それぞれ個別に駆動手段としてのサーボモータ5を備えている。この各サーボモータ5は、加工ユニットU1,U2,U3,U4それぞれにおいて、予備曲げ刃1と本曲げ刃3との双方を順次駆動するものである。
Each processing unit U1, U2, U3, U4 is provided with a
サーボモータ5による予備曲げ刃1および本曲げ刃3の駆動方法としては、まず予備曲げ刃1をワークWに接近移動させて縁部Fに対して予備曲げ加工を行った後、この予備曲げ刃1をワークWから後退させ、この状態で本曲げ刃3を予備曲げ加工したワークWの縁部Fに接近移動させて本曲げ加工を行う。なお、この駆動方法の詳細については、本出願人が特願2002−55806として出願した発明に記載してあるので、ここでは省略する。
As a driving method of the
図3は、上記したヘミング加工装置におけるサーボモータ5の動作を制御する制御回路のブロック図である。この制御回路は、サーボモータ5と、曲げ刃(予備曲げ刃1または本曲げ刃3)が、対応する縁部Fにそれぞれ当接したことを検知する曲げ刃当接検知手段7と、この曲げ刃当接検知手段7が曲げ刃が対応する縁部Fに当接したことを検知したときに、その曲げ刃を駆動するサーボモータ5を停止させるとともに、すべての曲げ刃が対応する縁部Fにそれぞれ当接して各サーボモータ5が停止した時点で、この各サーボモータ5を再駆動してヘミング加工を行わせる制御手段9とを有する。
FIG. 3 is a block diagram of a control circuit that controls the operation of the
なお、上記した曲げ刃当接検知手段7は、サーボモータ5のトルク(電流値)が所定値を超えた時点で、曲げ刃が対応する縁部Fに当接したことを検知するものとする。
The bending blade contact detection means 7 detects that the bending blade has contacted the corresponding edge F when the torque (current value) of the
次に、図1に示すフローチャートに基づいて、上記したヘミング加工装置の動作を説明する。なお、以下の説明では、ワークWの縁部Fへの当接を検知する曲げ刃として、予備曲げ刃1と本曲げ刃3とのいずれに適用してもよい。
Next, based on the flowchart shown in FIG. 1, operation | movement of an above-described hemming processing apparatus is demonstrated. In the following description, the bending blade that detects the contact of the workpiece W with the edge F may be applied to either the
また、図4は、ヘミング加工装置の動作過程において、時間tに対し、サーボモータ5のトルク(電流値)、曲げ刃の移動速度、曲げ刃の位置(曲げ刃と縁部Fとの距離に相当)を、それぞれ波形として示している。
4 shows the torque (current value) of the
まず、ヘミング加工を開始する際に、各加工ユニットU1,U2,U3,U4におけるすべてのサーボモータ5の回転動作を開始する(ステップ101)。その後、すべてのサーボモータ5の駆動によってワークWの縁部Fに向けて接近移動する各曲げ刃の位置が、ワークWに対してあらかじめ設定した位置(フランジ検出範囲)にあるかどうかを判断する(ステップ103,105,107)。この曲げ刃の位置の判断は、サーボモータ5の回転量を曲げ刃当接検知手段7が検知した後、この検知信号を受ける制御手段9が行う。
First, when hemming is started, the rotation operation of all the
ここで、各曲げ刃の位置が、フランジ検出範囲にある場合には、各サーボモータ5のトルクを曲げ刃当接検知手段7が検知し、このトルクが所定値(後述する図5のトルクT)を超えたかどうかを制御手段9が判断する(ステップ109)。トルクが所定値を超えたサーボモータ5については、その駆動を停止する(ステップ111)。
Here, when the position of each bending blade is within the flange detection range, the torque of each
曲げ刃が縁部Fに当接すると、サーボモータ5のトルクが増加するので、この増加したモータトルクが、あらかじめ設定した所定値を超えた場合に、曲げ刃がワークWの縁部Fに当接したと判断するのである。
When the bending blade comes into contact with the edge F, the torque of the
上記した曲げ刃が縁部Fに当接したかどうかの検知動作は、図4において時間t1で開始する。 The operation of detecting whether or not the bending blade is in contact with the edge F starts at time t1 in FIG.
そして、各サーボモータ5に対応するすべての曲げ刃が縁部Fに当接したかどうかを制御手段9が判断し(ステップ113)、すべての曲げ刃が縁部Fに当接した場合に(このときすべてのサーボモータ5が停止している。)、時間t2にて曲げ加工を開始する(ステップ115)。
Then, the control means 9 determines whether or not all the bending blades corresponding to the
上記図4の時間t1までにおける領域(1)は、曲げ刃がワークWに接近移動する際に加速する状態、同領域(2)は、曲げ刃がワークWに接近移動する際に定速となる状態である。 The region (1) up to time t1 in FIG. 4 is a state where the bending blade is accelerated when moving closer to the workpiece W, and the region (2) is a constant speed when the bending blade moves closer to the workpiece W. It is a state.
以後の時間t1からt3までの領域(3)は、後述する図5にて詳細に説明するが、上記した検知動作およびこれに続く曲げ加工動作に相当する。曲げ加工は、停止状態のすべてのサーボモータ5を再駆動し、各曲げ刃をワークWの縁部Fに接近移動させることで行う。
Subsequent region (3) from time t1 to time t3, which will be described in detail later with reference to FIG. 5, corresponds to the above-described detection operation and subsequent bending operation. The bending is performed by re-driving all the
曲げ刃がワークWに対して最も接近して縁曲げ加工が終了した状態を、時間t3からt4までの領域(5)にて保持し(ステップ117)、その後時間t5まで、サーボモータ5を逆回転させて曲げ刃を元の位置まで戻す(ステップ119)。
The state where the bending blade is closest to the workpiece W and the edge bending process is completed is held in the region (5) from time t3 to t4 (step 117), and then the
ここで時間t5までにおける領域(6)は、曲げ刃がワークWから離反移動する際に加速する状態、同領域(7)は、曲げ刃がワークWから離反移動する際に定速となる状態、同領域(8)は、曲げ刃がワークWから離反移動する際に減速する状態である。 Here, the region (6) up to time t5 is a state where the bending blade is accelerated when moving away from the workpiece W, and the region (7) is a state where the bending blade is at a constant speed when moving away from the workpiece W. The region (8) is a state where the bending blade decelerates when moving away from the workpiece W.
図5は、曲げ刃がワークWの縁部Fに当接する際の検知動作を、サーボモータ5のトルク波形として詳細に示している。すなわち、曲げ刃がワークWに当接したサーボモータ5は、時間t1にてモータトルクが増大し、その後曲げ刃のワークWへの接近方向への移動速度が領域(9)にて減速する。続く時間t2までの領域(10)にて、まだワークWに当接していない残りの最後の曲げ刃がワークWに当接するまで、サーボモータ5の駆動を停止しておく。なお、図5では、曲げ刃がワークWの縁部Fに当接したときのモータトルクをTとしている。
FIG. 5 shows in detail the detection operation when the bending blade contacts the edge F of the workpiece W as a torque waveform of the
そして、すべての曲げ刃が対応する縁部Fにぞれぞれ当接する時間t2以後に、曲げ加工を開始する。時間t2以後の領域(11)は、曲げ刃のワークWに対する接近移動を加速する状態で、同領域(12)は、曲げ刃を定速にてワークWに接近させる状態と減速して接近させる状態とを含む。 Then, the bending process is started after time t2 when all the bending blades abut against the corresponding edge F. The region (11) after time t2 is a state in which the approaching movement of the bending blade to the workpiece W is accelerated, and the region (12) is brought closer to the state in which the bending blade approaches the workpiece W at a constant speed. Including state.
図6は、サーボモータ5が3個の場合の各サーボモータ5に対応する曲げ刃の位置を縦軸とし、横軸を時間として示している。これによれば、時間t11で第1のサーボモータの曲げ刃がワークWに当接し、時間t12で第2のサーボモータの曲げ刃がワークWに当接し、さらに時間t13で第3のサーボモータの曲げ刃がワークWに当接している。
FIG. 6 shows the position of the bending blade corresponding to each
そして、時間t2で3個すべてのサーボモータの曲げ刃がワークWに当接した時点で、各サーボモータ5を同時に再駆動して、各曲げ刃をワークWに接近移動させて曲げ加工を開始し、その後時間t3で、曲げ加工動作にて曲げ刃を最もワークWの縁部Fに近付けた状態となるよう位置決めする。
When the bending blades of all three servo motors come into contact with the workpiece W at time t2, the
上記した本発明の実施形態によれば、すべての曲げ刃が、ワークWの対応する縁部Fにそれぞれ当接した時点で、各曲げ刃を駆動するサーボモータ5を再駆動してヘミング加工を行っている。
According to the above-described embodiment of the present invention, when all the bending blades abut against the corresponding edge F of the workpiece W, the
これにより、複数の曲げ刃を用いてワークWの縁部Fを縁曲げ加工する際に、曲げ刃がワークWの縁部Fに実際に当接する位置が、例えばワークWの温度による変形や成形するプレス機の型の経年変化、もしくはヘミング加工装置の経年変化によるモータ回転位置と刃先位置との相対関係の変化などにより、あらかじめ設定もしくは調整した位置からずれた場合でも、ワークWに曲げ刃が当接したことを検知してサーボモータ5を一旦停止することで、互いに隣接する曲げ刃同士あるいは互いに対向する曲げ刃同士の一方が先にワークWに当接することによりワークWが受ける一方向からの力を軽減し、ワークWの逃げを防止して高精度な縁曲げ加工を行うことができる。
Thus, when the edge F of the workpiece W is bent using a plurality of bending blades, the position at which the bending blade actually contacts the edge F of the workpiece W is deformed or formed by the temperature of the workpiece W, for example. Even if it is displaced from the preset or adjusted position due to changes in the relative relationship between the rotational position of the motor and the cutting edge position due to aging of the press machine mold or aging of the hemming machine, the bending edge is not attached to the workpiece W. By detecting the contact and temporarily stopping the
特に、自動車における車体パネル部品において、アウタパネルの縁部を、インナパネルの周縁に重ね合わせるべく縁曲げ加工する場合には、アウタパネルの逃げを防止することで、アウタパネルとインナパネルとの相対位置のずれを防止することができ、車体パネル部品としての品質が向上する。 In particular, in body panel parts for automobiles, when the edge of the outer panel is edge-bent so as to overlap the periphery of the inner panel, the displacement of the relative position between the outer panel and the inner panel is prevented by preventing the outer panel from escaping. Can be prevented, and the quality of the body panel component is improved.
W ワーク
F 縁部
1 予備曲げ刃(曲げ刃)
3 本曲げ刃(曲げ刃)
5 サーボモータ(駆動手段)
7 曲げ刃当接検知手段
9 制御手段
W
3 bending blades (bending blade)
5 Servo motor (drive means)
7 Bending blade contact detection means 9 Control means
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