JP4507900B2

JP4507900B2 - 薄板の位置決め方法

Info

Publication number: JP4507900B2
Application number: JP2005028903A
Authority: JP
Inventors: 健二宇野
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2025-02-04
Also published as: JP2006212749A

Description

本発明は、薄板を突き合わせる等の目的のために、セットした位置から目標の位置まで摺動させることによって、当該目標位置に位置決める薄板の位置決め方法に関する。

自動車（車両）のボデーの各部を形成するパネル部品は、一定の強度を保ちつつ重量低減や部品点数の低減等によるコスト低減の要求が高い。

そのため、今まで行なわれてきた、同一の板厚寸法の薄板にプレス加工を施したパネル部品に、各種補強部材を追加して、要求される各部強度を確保する技術から、要求される各部要求強度にしたがい材質や板厚寸法を変えたテーラード素材を用いてパネル部品を成形するという、パネル部品自体で、できるだけ要求される強度を確保して、補強部材の部品点数や板厚を抑える技術へ変わりつつある。

このようなパネル部品に用いられるテーラード素材（ブランク材）は、特許文献１にも開示されているように異なる種類の薄板の端同士を突き合わせ接合して、目的のパネル部品に適した形状にする構造が用いられている。

こうしたテーラード素材の形成には、予め設定された突き合せ位置（目標位置に相当）に、薄板の端面を位置決めることが求められる。

この薄板の位置決めには、材料を受ける受け部に薄板を載せ、同薄板に例えば辺部から押し付け具で押圧力を加えて摺動させ、薄板の端面を突き合わせ位置（基準ガイドや突き合う相手の薄板）に到達させる技術が用いられる。通常は、位置決めされる薄板が、反りなく基準ガイドや相手の薄板と突き当たるようにするために、クランププレート（クランプ部材に相当）で、受け部上の薄板を、該薄板のセット位置から、薄板の摺動に支障を与えない荷重で押さえ付けながら突き合わせ位置（目標位置）まで摺動させている。
特開平１１−３０９５９１号公報

ところで、位置決めされる薄板は、防錆油や塵、埃の洗浄のため、通常、前工程の切り板工程において、表面に洗浄油が塗布され、洗浄終了後は拭き取られる。

このため、薄板の位置決めには、表面に付着している洗浄油を拭う作業を施した薄板が用いられる。

ところが、洗浄油をすべて拭い去ることは困難であり、薄板表面に油分が残りやすい。つまり、油の拭き取りには、ばらつきが伴う。

このため、薄板表面の油分が適正に拭い取れているときは、図６に示されるように、受けプレートａ（受け部に相当）に載せられた薄板ｂは、クランププレートｃにより、受けプレートａに軽く押し付けながら、押し具ｄの押圧で摺動させると、薄板ｂの端面が、突き当て位置（目標位置）に到達する。ここでは、薄板ｂは、基準ガイドｅと突き当たって、所期の位置決めが達成される（正常時）。しかし、薄板表面に付着している油分が多いと、図７に示されるように受けプレートａ上の薄板ｂは、当初、摺動するものの、その後、付着の油が要因で摺動抵抗が異常に増加して、その動きが損なわれる。この挙動は、図７中のｆ部分に示されるように油分が、薄板ｂの移動により広範囲に拡がり、薄板ｂと受け部ａとを強く密着させたり、同じく薄板ｂとクランププレートｃとを強く密着させたりすることで招く。特にこの摺動抵抗の増加は、かなりである。

このため、薄板ｂに多くの油分が付着している場合、極度の摺動抵抗の増加により、図７に示されるように薄板ｂの送り（摺動）が、基準ガイドｅに到達する途中で停止するという事態が生じ、位置決め作業の中断が余儀なくされることがある（異常時）。

そこで、この対策のため、油を拭い採る処理の改善をすることが進められている。しかし、油は十分に拭い取れるものではなく、油を要因とした位置決め作業の中断は払拭できるものではなかった。

本発明の目的は、表面に油分が付着していても、受け部にセットされた薄板を、確実に、設定された目標位置に到達させることができる薄板の位置決め方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、受け部に載せられた薄板を、該薄板のセット位置から、予め設定された目標位置まで押し具により押すことで、前記薄板を前記目標位置に位置決めする薄板の位置決め方法において、前記受け部に載せられた薄板を、前記薄板のセット位置から前記目標位置の直前となる位置まで前記受け部と摺動させた後、クランプ部材により前記薄板の摺動に支障を与えない荷重で前記薄板を押さえ付けながら、前記目標位置まで前記薄板を前記受け部及び前記クランプ部材と摺動させるようにした。

請求項２に記載の発明は、上記目的に加え、受け部に載せられた薄板を、該薄板のセット位置から前記目標位置の直前となる位置まで摺動させる時に、前記薄板の一部を前記受け部より離して摺動させるようにした。

請求項３に記載の発明は、上記目的に加え、目的の形状のテーラード素材の突き合わせ接合が行なえるよう、目標位置まで摺動された薄板には、第２の薄板が突き合うようにして、目的の形状のテーラード素材を得るには最適なものとした。

請求項１に記載の発明によれば、受け部の薄板は、薄板表面に油分が多く付着していても、油分が薄板の摺動停止を招く前に、反りの発生を抑えつつ、目標位置に到達させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、摺動抵抗を発生する面積が最小限として、目標位置の直前まで摺動させることができ、摺動作業がより小さな力でスムーズに行うことができる。

それ故、常に薄板の位置決め作業が、中断を伴わずに、良好にできる。

請求項２に記載の発明によれば、目的の形状をもつテーラード素材を良好に得ることができる。

［一実施形態］
以下、本発明を図１〜図５に示す一実施形態にもとづいて説明する。

図１は目的の形状のテーラード素材を形成するために用いられる位置決め装置Ｍ、図２には同装置Ｍの一部断面した側面図をそれぞれ示す。

この位置決め装置Ｍは、テーラード素材、例えば自動車の車体の一部、例えばフロアパネルを形成するために用意された素材、ここでは角形の薄板２と、同薄板２と組み合う角形の薄板３（第２の薄板に相当）とを、所定の位置で突き合わせるのに用いられる。

同位置決め装置Ｍについて説明すると、図１および図２中、５は、例えば平板状の位置決め治具ベース、６は同位置決め治具ベース５の上面に立てられた複数、例えばピン状部材により形成された２個の基準ガイドを示す。基準ガイド６，６は、例えば一直線上に沿って点在されている。そして、これら基準ガイド６，６から、当初、位置決める素材、例えば薄板２の辺部を所定の一直線に位置決める位置決め用の目標位置を形成している。

基準ガイド６、６を挟んだ両側の位置決め治具ベース５の上面部分には、それぞれ例えば台部１０ａを介して受けプレート１１ａ（本願の受け部を相当）が設けられている（図２に片側しか図示せず）。受けプレート１１ａには、素材との接触部にローラーを配置して該素材を上方に持ち上げるリフター、例えばバネ鋼で成形されたストックリフター１２ａが取り付けられている（図２に片側しか図示せず）。そして、これら受けプレート１１ａの上面で形成される載置面に、上記薄板２、３がそれぞれ載置されている（図２に片側しか図示せず）。なお、各薄板２，３は、突き合せる辺部（突き合わせ面）が基準ガイド６，６に向くように、受けプレート１１ａの上面に載せられる。

各受けプレート１１ａの上方には、それぞれクランププレート１３ａ，１３ｂ（図２に片側しか図示せず：いずれも本願のクランプ部材に相当）は昇降可能に配置されている。これらクランププレート１３ａ，１３ｂは、いずれもシリンダ機構などで構成された昇降駆動部１４ａ（図２に片側しか図示せず）に接続され、クランプ機構１５を構成している。そして、各昇降駆動部１４ａの動きにより、各受けプレート１１ａ上の薄板２，３が、それぞれクランププレート１３ａ，１３ｂにより、軽荷重Ｆ１（薄板の摺動に支障を与えない荷重）で押えたり（軽クランプ）、あるいは重荷重Ｆ２（薄板を動かないように規制する荷重）で押え付けられたりする（重クランプ）。

基準ガイド６，６と反対となる各受けプレート１１ａの側方には、それぞれ複数、例えば２個づつ押し具１８ａ、１８ｂが配設されている（図２には片側だけ図示）。なお、いずれも押し具１８ａ，１８ｂは、薄板２，３の縁部（突き当てる辺部とは反対側の縁部）と突き当たる部材である。これら押し具１８ａ，１８ｂは、例えばサーボモータ機構などで構成される送り駆動部１９ａ（図２に片側だけ図示）に接続され、受けプレート１１上の薄板２，３を押す送り機構２０を構成している。また各クランプ機構１５、各送り機構２０は、例えばマイクロコンピュータで形成される制御部２１に接続されている。そして、制御部２１で行なわれるクランプ機構１５、送り機構２０の制御動作により、材料が送りの途中で停止することなく、目標の突き合わせ位置に位置決められるようにしている。具体的には、１枚目の薄板２（あるいは薄板３）は、当初、クランププレート１３ａが開状態（待機状態）のまま、押し作業で目標位置の直前の位置へ導き（摺動）、その後、クランププレート１３ａにより軽荷重Ｆ１でクランプしながら目標位置（ここでは基準ガイド２）へ向かって押すという手法で、目標位置に位置決める。２枚目の薄板３（あるいは薄板２）も、同様に、当初、クランププレート１３ｂが開状態（待機状態）のまま、押し作業で目標位置となる相手部材の端面の直前の位置へ導き（摺動）、その後、クランププレート１３ｂにより軽荷重Ｆ１でクランプしながら目標位置（ここでは相手部材）へ向かって押すという手法により、目標位置に位置決めるようにしている。つまり、基準ガイド６で規定される位置で、両薄板２，３が突き合うようにしている。なお、基準ガイド６，６は、薄板２，３同士を突き合せるときは、干渉しないよう、図１中の二点鎖線のように突き合う位置から退く機能をもつ。

この薄板２，３の位置決め方法が、図３〜図５に示されている。

同方法を説明すると、今、受けプレート１１ａに置かれた薄板２，３が、受けプレート１１ａ上で、図１および図２に示されるような突き合わせに適した姿勢に整えられたとする。

すると、まず、１枚目の素材、ここでは薄板２の位置決めを始める。すなわち、制御部２１の指令により、クランププレート１３ａが開放した状態で、送り駆動部１９ａを作動させ、図１および図２に示されるように待機位置に有る押し具１８ａ、１８ａを前進させる。これにより、図３に示されるように薄板２は、押し具１８ａ，１８ａで、突き合わせ面と反対側の縁部から、端面が基準ガイド６の直前の位置に到達するまで押される。

このとき、薄板２は、受けプレート１１ａに載せてあるだけであり、かつストックリフター１２ａによって、薄板２の一部は受けプレート１１ａより浮かせて（離して）おり、両者の接触面積が小さくなるので、摺動抵抗は小さい。このため、図３に示されるように薄板２は、たとえ表面に油分が多く付着していたとしても、途中で止まることなく、目標位置（基準ガイド６）から直前の位置δ、例えば基準ガイド６の基準面から約５ｍｍ手前の位置まで摺動する（第１押し）。

この直前位置までの摺動を終えると、今度は、クランプ機構１５が作動して、図４に示されるようにクランププレート１３ａを下降させ、同プレート１３ａで、受けプレート１１ａの薄板２を、摺動に支障を与えない程度の軽荷重Ａで、上側から押さえる。

この時は、軽荷重Ａによってストックリフター１２ａによる薄板２と受けプレート１１ａとの隙間はなくなる。

ついで、図５に示されるように押し具１８ａ，１８ａで、残りの距離、ここでは約５ｍｍ程度を押し、薄板２の端面を基準ガイド６まで摺動させる（第２押し）。

ここで、薄板２の表面にたとえ油分が多く付着していても、薄板２の動く距離は極端に少ないので、薄板２は、薄板２と受けプレート１１ａ、薄板２とクランププレート１３ａとの間に生ずる密着力が小さいうちに、すなわち油分が薄板２の摺動停止を招く前に、目標の位置に到達する。

これにより、薄板２は、たとえ表面に油分が付着していたとしても、クランププレート１３ａで押さえながら、すなわち薄板２の反りの発生を抑えながら、目標位置に位置決められる。なお、位置決めを終えると、クランププレート１３ａによる薄板２の押し付けは、軽荷重Ｆ１から重荷重Ｆ２へ切り換わり、薄板２を位置ずれないように固定する。

この薄板２の位置決めを終えると、図１中の二点鎖線に示されるように基準ガイド６，６は、薄板２，３間から逃げる。続いて、先に述べた薄板２のときと同じ手法で、薄板３を、目標位置、ここでは相手部材（薄板２）の端面に位置決めればよい。具体的には、薄板３を、クランププレート１３ｂが開放した状態から、一旦、位置決めた薄板２の端面位置の直前位置（例えば端面から約５ｍｍ程度手前の位置）にまで摺動させた後、クランププレート１３ｂで軽く押さえながら、残りの相手部材の端面まで摺動させる。これにより、たとえ薄板３は、油分が付着していても、油分が薄板３の摺動停止を招く前に、薄板２の端面で規定される目標の位置に到達して、薄板２と薄板３との突き合わせを終える。

かくして、薄板２，３の位置合わせに際し、たとえ薄板表面に油分が付着していたとしても、確実に、設定された目標位置に到達させることができる。特にこの位置決めは、目的の形状のテーラード素材を形成するために、薄板２と薄板３とを突き合わせ接合する場合には有効である。

なお、本発明は上述した一実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば一実施形態では、２枚の薄板を目標の突き合わせ位置に位置決める例を挙げたが、これに限らず、３枚以上の薄板を目標の位置で突き合わせて、目的の形状のテーラード素材を形成する場合にも有効であることはいうまでもない。

また、位置決めする素材２を浮かせる手段として、バネ鋼で成形され接触部にローラー部を備えたストックリフターを用いたが、弾性力のない固定部材や、ローラー部を省いたりしてもよい。例えば素材に歪などの損傷を与えない寸法にしたり、素材に傷をつけないよう接触部を曲面にしたり、素材が成形品になる過程で除去される除去加工代領域に接触部を設けたりしてもよい。

本発明の一実施形態に係る位置決め装置を示す平面図。図１中のＡ−Ａ線に沿う一部断面した側面図。薄板がセットされた位置から、目標位置の直前の位置へ導く工程を示す一部断面した側面図。同位置決め後、クランププレートで薄板を押さえる工程を示す一部断面した側面図。残る距離、薄板を摺動させる工程を示す一部断面した側面図。従来の薄板を目標位置に位置合わせる作業を説明するための一部断面した側面図。同作業において、表面に多くの油分が付着したときに生ずる薄板の送り停止を説明するための一部断面した側面図。

符号の説明

２，３…薄板、１１ａ…受けプレート（受け部）、１３，１３ｂ…クランププレート（クランプ部材）、１２a…ストックリフター、１８ａ，１８ｂ…押し具。

Claims

受け部に載せられた薄板を、該薄板のセット位置から、予め設定された目標位置まで押し具により押すことで、前記薄板を前記目標位置に位置決めする薄板の位置決め方法において、
前記受け部に載せられた薄板を、前記薄板のセット位置から前記目標位置の直前となる位置まで前記受け部と摺動させた後、
クランプ部材により前記薄板の摺動に支障を与えない荷重で前記薄板を押さえ付けながら、前記目標位置まで前記薄板を前記受け部及び前記クランプ部材と摺動させる
ことを特徴とする薄板の位置決め方法。
前記受け部に載せられた薄板を、前記薄板のセット位置から前記目標位置の直前となる位置まで摺動させる時に、前記薄板の一部を前記受け部より離すことを特徴とする薄板の位置決め方法。
前記目標位置まで摺動された前記薄板には、該薄板との組み合わせより目的の形状になる第２の薄板が突き合せられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄板の位置決め方法。