JP5932462B2 - 縁部が結合されたワークの製造方法および製造システム - Google Patents
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まず、第2板部材支持手段により第2板部材を下から支持するとともに、第2板部材支持手段の下面当接部を第2板部材の下面に当接させる。
次に、第1板部材支持手段により第1板部材を周縁部以外の部分で上から支持するとともに、第1板部材支持手段の上面当接部を第1板部材の開口部から下方に突出させる。
そして、第2板部材支持手段および第1板部材支持手段のうち少なくとも一方を移動させて、加工治具上において第1板部材および第2板部材を位置決めするとともに、第2板部材支持手段の下面当接部と第1板部材支持手段の上面当接部とで第2板部材を挟持する。この状態で、第2板部材の周縁部を屈曲させる。
また、加工中、第1板部材および第2板部材がずれないようにロボットによって、第1板部材および第2板部材を保持し続ける必要がある。このため、加工時にロボットが邪魔であるが、第1板部材および第2板部材を保持するためだけにロボットが必要になる。
また、フランジを把持したままであると、フランジにヘミング加工ができないので、フランジを把持した状態で第1板部材および第2板部材を加工治具に投入した後はフランジに対する把持を解除し、別手段にて第1板部材および第2板部材を位置決めする必要があるため、フランジに対する把持を解除する時間および別手段による第1板部材および第2板部材を位置決めする時間が必要になり、サイクルタイムが伸びる。
このため、投入工程にて第1板部材、第2板部材および位置決め治具を1モジュール化する段階で、第1板部材および第2板部材の位置決めを容易に行うことができる。加えて、投入工程にて第1板部材および第2板部材の位置決めを行い1モジュール化しているので、加工工程では加工治具上で第1板部材および第2板部材の位置決めが必要なく、加工治具上での作業が加工作業そのものだけになり、加工治具を占有する時間を短縮することができ、加工治具を有効に活用できる。
また、投入工程にて第1板部材および第2板部材がそれぞれ位置決めされた1モジュール化された状態で、加工工程にて第1板部材および第2板部材の縁部同士の結合を行うので、投入工程から加工工程の間に余計な処理がなく、サイクルタイムを減少させることができる。
また、第1板部材および第2板部材をそれぞれ位置決めした状態の1モジュール化された状態は、ロボットを位置決め治具から切り離しても維持できるので、加工工程ではロボットを加工時に退避させることができ、加工工程ではロボットが邪魔にならない。また、加工工程中に退避させたロボットに別作業を行わせることができ、ロボットを有効活用することができる。
(3)の発明によると、加工工程が完了すると、払出ロボット60は、位置決め治具20を保持して完了したワークを払い出した後、該位置決め治具20をプリセット台10に運搬する。これにより、使用後の位置決め治具20がプリセット台10に戻るため、ワーク製造に係るサイクルタイムを減少させることができる。
(4)の発明によると、(3)の発明と同様の効果を奏する。
図1は、本実施形態に係るワーク製造システム1の外観概略構成を示す平面図である。図2は、本実施形態に係るワーク投入工程実施時の様子を示す模式図である。図3は、ヘミング加工工程実施時の様子を示す模式図である。
ワーク投入工程は、図2に示すように、プリセット台10上において、位置決め治具20を用いてインナパネルW1をアウタパネルW2に位置決めし、インナパネルW1、アウタパネルW2および位置決め治具20を1モジュール化する。
ヘミング加工工程は、図3に示すように、加工治具としての加工台30上において、1モジュール化された状態のインナパネルW1、アウタパネルW2および位置決め治具20に対してアウタパネルW2の周縁部に設けられたフランジWFを折り返すヘミング加工を施す。
これにより、インナパネルW1およびアウタパネルW2の周縁部同士が結合されたワークを製造する。ワークとしては、例えば自動車用ドアパネルなどである。
投入ロボット40は、床面を移動可能であり、先端に保持手段41を有する3次元方向に移動可能なアーム42を備え、予め記憶されたティーチングに基づいて、インナパネルW1、アウタパネルW2および位置決め治具20を1モジュール化し、それらを1モジュール化された状態でヘミング加工工程に投入する。
加工台30は、ヘミング加工工程にて1モジュール化された状態のインナパネルW1、アウタパネルW2および位置決め治具20を載置する台である。
加工ロボット50は、床面を移動可能であり、先端に自由回転するローラ51を有する3次元方向に移動可能なアーム52を備え、予め記憶されたティーチングに基づいて、ヘミング加工工程においてローラ51を用いてアウタパネルW2の周縁部に設けられたフランジWFにローラヘミング加工を施す。
払出ロボット60は、床面を移動可能であり、先端に保持手段61を有する3次元方向に移動可能なアーム62を備え、予め記憶されたティーチングに基づいて、ヘミング加工工程後のインナパネルW1およびアウタパネルW2の周縁部同士が結合されたワークをワーク製造システム1から払い出す。
制御装置70は、投入ロボット40、加工ロボット50および払出ロボット60の各種動作を制御する。
図2に示すように、インナパネルW1は、アウタパネルW2の周縁部に設けられたフランジWFの内側に収納される板状部材である。インナパネルW1は、中央部に開口部W1aを有する。
アウタパネルW2は、板状部材であり、周縁部に略90°に折り曲げられたフランジWFを有する。
なお、位置決めピン21pおよび孔11aは、位置決め精度を向上するため、複数設けられているとよい。
図3に示すように、加工台30は、1モジュール化された状態のインナパネルW1、アウタパネルW2および位置決め治具20を載置するものである。
プリセット台10上にアウタパネルW2が配置されると、周縁ガイド13cはアウタパネルW2の周縁をはみ出さないようにガイドするので、アウタパネルW2はプリセット台10上で位置が規定された状態となる。
ヘミング加工が施されると、インナパネルW1およびアウタパネルW2は、周縁部同士の結合されたワークとなる。
その後、投入ロボット40は、プリセット台10上に運搬された位置決め治具20を保持してインナパネルW1を把持しにいく。
このとき、先行する位置決め治具20(B)は、1モジュール化された状態のインナパネルW1およびアウタパネルW2と一緒に加工台30上に載置され、加工ロボット50は、1モジュール化された状態のインナパネルW1、アウタパネルW2および位置決め治具20(B)に対してヘミング加工を実施する(ヘミング加工工程中)。
このとき、先の位置決め治具20(B)は、1モジュール化された状態のインナパネルW1およびアウタパネルW2と一緒に加工台30上に載置され、図4(A)の状態と同様に加工ロボット50は、1モジュール化された状態のインナパネルW1、アウタパネルW2および位置決め治具20(B)に対してヘミング加工を実施する(ヘミング加工工程中)。
このとき、先の位置決め治具20(B)は、払出ロボット60によってヘミング加工が完了したワークと一緒に払い出される。
このとき、先の位置決め治具20(B)は、ヘミング加工が完了したワークから分離され、払出ロボット60は、保持した位置決め治具20(B)をプリセット台10上に運搬する。
このとき、位置決め治具20(B)は、投入ロボット40に保持されており、投入ロボット40は、位置決め治具20(B)を保持してインナパネルW1を把持しにいく。
このため、ワーク投入工程にてインナパネルW1、アウタパネルW2および位置決め治具20を1モジュール化する段階で、インナパネルW1およびアウタパネルW2の位置決めを容易に行うことができる。加えて、ワーク投入工程にてインナパネルW1およびアウタパネルW2の位置決めを行い1モジュール化しているので、ヘミング加工工程では加工台30上でインナパネルW1およびアウタパネルW2の位置決めが必要なく、加工台30上での作業がヘミング加工作業そのものだけになり、加工台30を占有する時間を短縮することができ、加工台30を有効に活用できる。
また、ワーク投入工程にてインナパネルW1およびアウタパネルW2がそれぞれ位置決めされた1モジュール化された状態で、ヘミング加工工程にてインナパネルW1およびアウタパネルW2の周縁部同士の結合を行うので、ワーク投入工程からヘミング加工工程の間に余計な処理がなく、サイクルタイムを減少させることができる。
本実施形態では、位置決め治具20の吸引把持アーム23は、アウタパネルW2を電磁石24により磁気吸引するものであったが、これに限られない。吸引把持アームは、アウタパネルを、例えば空気により吸引するバキューム装置などで吸引するものであってよい。
20…位置決め治具
22…把持アーム(第1把持手段)
23…吸引把持アーム(第2把持手段)
30…加工台(加工治具)
40…投入ロボット(ロボット)
W1…インナパネル(第1板部材)
W1a…開口部
W2…アウタパネル(第2板部材)
W2h…インナパネル側表面(第1板部材側の表面)
Claims (4)
- 開口部を有する第1板部材および第2板部材の縁部同士を結合して構成されるワークを製造する方法において、
前記第1板部材を把持する第1把持手段と、前記第1板部材の前記開口部を通って前記第2板部材の前記第1板部材側の表面を吸引把持する第2把持手段と、を有する位置決め治具を用い、
前記位置決め治具の前記第1把持手段および前記第2把持手段によって前記第1板部材および前記第2板部材をそれぞれ位置決めした状態で把持し、前記第1板部材、前記第2板部材および前記位置決め治具を1モジュール化して加工工程に投入する投入工程と、
1モジュール化された状態で前記第1板部材および前記第2板部材の縁部同士の結合を行う加工工程と、を含み、
前記投入工程から前記加工工程への移行時には、1モジュール化された状態でロボットによって加工治具上に投入し、投入後に前記第2板部材を前記加工治具に固定するとともに、前記ロボットを前記位置決め治具から切り離し、
前記加工工程では、前記ロボットを退避させて該加工工程中に該ロボットに別の位置決め治具を保持させることを特徴とする縁部が結合されたワークの製造方法。 - 開口部を有する第1板部材および第2板部材の縁部同士を結合して構成されるワークを製造するシステムにおいて、
前記第1板部材を把持する第1把持手段と、前記第1板部材の前記開口部を通って前記第2板部材の前記第1板部材側の表面を吸引把持する第2把持手段と、を有する位置決め治具と、
前記位置決め治具の前記第1把持手段および前記第2把持手段によって前記第1板部材および前記第2板部材をそれぞれ位置決めした状態で把持し、前記第1板部材、前記第2板部材および前記位置決め治具を1モジュール化して投入する投入手段と、
1モジュール化された状態で前記第1板部材および前記第2板部材の縁部同士の結合を行う加工手段と、を備え、
前記投入手段は、前記投入後、前記第2板部材が加工治具に固定されるとともに前記位置決め治具を切り離し、前記加工手段による加工中に退避して別の位置決め治具を保持することを特徴とする縁部が結合されたワークの製造システム。 - 前記加工工程が完了すると、前記ロボットとは別のロボットが前記位置決め治具を保持し、前記縁部同士の結合された前記第1板部材および前記第2板部材を払い出した後、該位置決め治具を前記別の位置決め治具が載置されていた台に運搬することを特徴とする請求項1に記載の縁部が結合されたワークの製造方法。
- 前記加工が完了すると、払出手段が前記位置決め治具を保持し、前記縁部同士の結合された前記第1板部材および前記第2板部材を払い出した後、該位置決め治具を前記別の位置決め治具が載置されていた台に運搬することを特徴とする請求項2に記載の縁部が結合されたワークの製造システム。
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