JPH0523763A - 被ヘミング材のクランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ローラー式ヘミング装置を用いてヘミング加
工を行う際に、被ヘミング材を載置するための下型に付
設されたクランプ装置の存在を考慮することなくヘムロ
ーラーを被ヘミング材の周縁に沿って転圧可能とするこ
とで、途切れることのない連続したヘミング加工を行い
得るようにする。 【構成】 上記クランプ装置は、被ヘミング材Ｗの周縁
を下型に押圧するためのクランプアーム２を備えたクラ
ンプ装置本体１と、該クランプ装置本体１に対するヘム
ローラーｒの接近と通過を検出するためのローラー位置
検出手段１０と、該ローラー位置検出手段１０を介して
ヘムローラーｒの接近を検出して前記クランプアーム２
をアンクランプ位置に、ヘムローラーｒの通過を検出し
て前記クランプアーム２をクランプ位置に復帰させるよ
うに前記クランプ装置本体１を作動させるための制御手
段２０とを備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ローラー式ヘミング装
置を用いてヘミング加工を行う際に、被ヘミング材を下
型に載置して固定するためにこの下型に付設されるクラ
ンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人は、先に特願平３−８１４９
０号公報あるいは特願昭６０−１０３０５９号公報にお
いて「ローラー式ヘミング装置」を開示した。

【０００３】このローラー式ヘミング装置（以下、単に
「ヘミング装置」という）は、所定の移動軌跡が予め記
憶されたロボットハンドにヘムローラーを装着して、こ
のヘムローラーを被ヘミング材の周縁に沿って転圧させ
ることでヘミング加工を行うよう構成したもので、本装
置によればヘムローラーを被ヘミング材の周縁に正確に
追従させて転圧することができ、これにより連続した滑
らかなヘミング加工を行うことができるものであった。

【０００４】そして、このヘミング装置には、被ヘミン
グ材を載置するための下型が併用され、この下型には被
ヘミング材を固定するためにクランプ装置が付設されて
おり、このクランプ装置には例えば図６または図７に示
すように構成したものがあった。

【０００５】図６に示すクランプ装置４０は、下型４１
の周囲に沿って適数箇所に付設されており、押しボルト
４０ａ、押しアーム４０ｂ、リンク機構４０ｃ、把手４
０ｄおよびクランプ支柱４０ｅ等から構成され、作業者
が手作業で把手４０ｄを操作して押しボルト４０ａを被
ヘミング材Ｗに押し当てることで当該被ヘミング材Ｗを
位置決め固定する構成であった。

【０００６】また、図７に示すクランプ装置５０は、被
ヘミング材Ｗの周縁部を押圧可能なクランプアーム５３
を例えばエアシリンダ５２を用いて上下方向に回動可能
に支持し、このエアシリンダ５２は例えばロボットハン
ドの制御装置から集中して制御可能に構成したもので、
クランプ・アンクランプの動作を遠隔操作可能としたも
のである。

【０００７】以上のようなクランプ装置４０または５０
により、被ヘミング材Ｗは下型４１または５１上に強固
に固定され、これにより上記ヘミング装置の機能を十分
に発揮させることができた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のクランプ装置では次のような問題があった。す
なわち、例示した両クランプ装置４０または５０は、押
しアーム４０ｂまたはクランプアーム５３が被ヘミング
材Ｗの周縁部を跨ぐように位置しているため、ヘムロー
ラーの移動に際してこのヘムローラーがクランプ装置４
０または５０に干渉しないよう対処する必要があり、そ
のために従来はクランプ装置４０または５０を回避すべ
くロボットハンドの移動軌跡を修正する等していた。こ
のため、ロボットハンドに入力されるプログラムあるい
はティーチング作業が複雑かつ煩雑になる問題があっ
た。

【０００９】また、クランプ装置４０または５０を回避
してヘミング加工を行えば、クランプされる部位はヘミ
ング加工されずに残ってしまい、このためこの部位につ
いては下型４１または５１から外した後に改めて処理す
る必要がある。このことから、連続した滑らかなヘミン
グ加工を行うことが困難であるばかりか余分な工程を必
要とし、この点でローラー式ヘミング装置の機能を損な
う結果となっていた。

【００１０】本発明はこれら従来のクランプ装置に関す
る問題点を解消すべくなされたもので、従来のようにク
ランプ装置を回避させることなくヘムローラーを被ヘミ
ング材の周縁に沿って連続して転圧させることが可能な
被ヘミング材のクランプ装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の問題
点を解決するため、被ヘミング材の周縁を前記下型に押
圧するためのクランプアームを備えたクランプ装置本体
と、該クランプ装置本体に対する前記ヘムローラーの接
近と通過を検出するためのローラー位置検出手段と、該
ローラー位置検出手段を介して前記ヘムローラーの接近
を検出して前記クランプアームをアンクランプ位置に、
前記ヘムローラーの通過を検出して前記クランプアーム
をクランプ位置に復帰させるように前記クランプ装置本
体を作動させるための制御手段とを備えた被ヘミング材
のクランプ装置としたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、ヘムローラーがクランプ装
置本体に接近すると、ローラー位置検出手段によりこの
ヘムローラーの接近が検出され、この検出信号が制御手
段に伝達される。制御手段はこの信号を受けてクランプ
装置本体を作動させ、クランプアームはアンクランプ位
置に移動する。これにより、クランプアームは被ヘミン
グ材の折曲げ部上方から退去し、よってヘムローラーは
そのまま折曲げ部を転圧しつつ移動してクランプ部位を
通過することができる。

【００１３】また、このクランプ部位を完全に通過した
時点で再度ローラー位置検出手段によりこのヘムローラ
ーの位置が検出され、この検出信号が制御手段に伝達さ
れる。これによりクランプ装置本体が作動して、クラン
プアームは再度クランプ位置に移動し被ヘミング材を押
圧固定する。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例を図１ないし図５に基
づいて説明する。なお、ローラー式ヘミング装置は、従
来と同様に集中制御装置Ｒｃを介して予め所定の移動軌
跡が記憶されたロボットハンドＲに、被ヘミング材Ｗの
周縁に沿って転圧されるヘムローラーｒを装着して構成
されたものであって、特に変更を要するものではない。

【００１５】また、上記被ヘミング材Ｗは、アウタパネ
ルＷ_O とインナパネルＷ_I とからなる例えば車両のドア
パネルであって、アウタパネルＷ_O の周縁は予めほぼ直
角に折り曲げられて、この折曲げ部Ｗ_E の内側に沿って
インナパネルＷ_I の周縁を重ね合わせた状態とされたも
ので、ヘミング加工によってこの折曲げ部Ｗ_E をインナ
パネルＷ_I 側へ折り返し状に折曲げてインナパネルＷ_I
の周縁を挟み込むことでアウタパネルＷ_O とインナパネ
ルＷ_I とが一体に結合される。

【００１６】このような被ヘミング材Ｗは、ヘミング加
工に先立って予め下型５に載置され、この下型５に付設
された以下説明するクランプ装置本体１〜１によって固
定されている。各クランプ装置本体１〜１は、それぞれ
同様に構成され、下型５の周縁に沿って適宜間隔をおい
て設置されている。

【００１７】さて、本例のクランプ装置は、上記被ヘミ
ング材Ｗの周縁を下型５に押圧するためのクランプアー
ム２を備えたクランプ装置本体１と、このクランプ装置
本体１に対する前記ヘムローラーｒの接近と通過を検出
するためのローラー位置検出手段１０と、このローラー
位置検出手段１０を介して前記ヘムローラーｒの接近を
検出して前記クランプアーム２をアンクランプ位置に、
前記ヘムローラーｒの通過を検出して前記クランプアー
ム２をクランプ位置に復帰させるように前記クランプ装
置本体１を作動させるための制御手段２０とを備えてい
る。

【００１８】以下、それぞれの構成について説明する。
先ず、クランプ装置本体１は図１に示すように、下型５
の側面に取付けられたブラケット３と、このブラケット
３に上下方向に回動可能に支持された複動型のエアシリ
ンダ４と、このエアシリンダ４のロッド４ａの先端に回
動可能に取付けられたクランプアーム２と、このクラン
プアーム２のほぼ中央部と上記ブラケット３との間に掛
け渡し状にして、しかも両端を回動可能に支持されたリ
ンク部材６とを備え、これら各部材間で四節リンクを構
成しており、これにより上記エアシリンダ４のロッド４
ａを往復動させることで、クランプアーム２をクランプ
位置とアンクランプ位置との間で移動可能に構成されて
いる。

【００１９】図中７は、クランプアーム２の後端とリン
ク部材６の下端との間に取付けられた引張りコイルバネ
であって、このコイルバネ７により、クランプアーム２
は常時上方に回動する方向に付勢されており、クランプ
位置またはアンクランプ位置への移動に際して常に上方
への回動動作を先行させることにより、その先端部が被
ヘミング材Ｗの折曲げ部Ｗ_E に干渉しないようになって
いる。

【００２０】ここで、クランプアーム２のクランプ位置
は、図４に示すように被ヘミング材Ｗの折曲げ部Ｗ_E を
跨いでその先端部がアウタパネルＷ_O とインナパネルＷ
_I との重ね合わせ部を押圧する状態となる位置であり、
アンクランプ位置は、図３に示すようにクランプアーム
２が被ヘミング材Ｗの折曲げ部Ｗ_E の上方から退去し
て、ロボットハンドＲおよびヘムローラーｒとは干渉し
ない位置である。

【００２１】また、上記エアシリンダ４には一体取付け
型のセンサー（以下、「リードスイッチ」という）４
ｂ，４ｃが付設されている。このリードスイッチ４ｂ，
４ｃは、図５に示すように上記したロボットハンドＲの
集中制御装置Ｒｃと後述する制御手段２０との間に継電
接続されている。なお、このリードスイッチ４ｂ，４ｃ
の作用については後述する。

【００２２】次に、ローラー位置検出手段１０について
説明する。このローラー位置検出手段１０は、上記クラ
ンプ装置本体１に対するヘムローラーｒの接近および通
過を検出するために設けられたもので、図２に示すよう
にヘムローラーｒ（すなわちロボットハンドＲ）の移動
方向に対してクランプ装置本体１の前後にリミットスイ
ッチ１２，１３が配設されている。このリミットスイッ
チ１２，１３は、上記したクランプ装置本体１に対して
図示左右方向に張り出して設けられたセンサーブラケッ
ト１１の両端に所定の間隔をおいて取付けられている。
また、両リミットスイッチ１２，１３は、そのアクチェ
ータ１２ａ，１３ａが下型５の上面（被ヘミング材Ｗの
載置面）よりも上方へ突出する状態で取付けられてお
り、ヘムローラーｒの移動（図示右側から左側へ移動）
に際してロボットハンドＲの先端部がこのアクチェータ
１２ａまたは１３ａを進行方向に押すことでヘムローラ
ーｒの位置を検出するよう構成されている。

【００２３】ここで、図示右側の接近検出用リミットス
イッチ１２は、ヘムローラーｒの移動速度に対してクラ
ンプアーム２がクランプ位置からアンクランプ位置に移
動してヘムローラーｒまたはロボットハンドＲとの干渉
を回避するのに必要な時間を確保できる距離だけクラン
プ装置本体１から離れた位置に設置されている。また、
図示左側の通過検出リミットスイッチ１３は、クランプ
アーム２がアンクランプ位置からクランプ位置に復帰す
る際に、ロボットハンドＲまたはヘムローラーｒとの干
渉を回避することができるように、ヘムローラーｒがク
ランプ装置本体１から十分な距離だけ通過した位置に取
付けられている。これにより、ヘムローラーｒの移動に
際してクランプアーム２がアンクランプ位置に退去する
ことで、このヘムローラーｒあるいはロボットハンドＲ
がクランプ装置本体１に干渉することなく、被ヘミング
材Ｗの折曲げ部Ｗ_E （図示省略）に沿って移動可能とな
っている。

【００２４】次に、上記クランプ装置本体１の制御手段
２０について説明する。この制御手段２０は、図５に示
すようにクランプ装置本体１の動作を制御するための空
圧回路２１とローラー位置検出手段１０およびエアシリ
ンダ４のリードスイッチ４ｂ，４ｃの入力信号を制御す
るための電気回路２２とから構成されている。

【００２５】すなわち、エアシリンダ４に接続されたエ
アホース４ｄ，４ｅが電磁バルブ２３に接続され、この
電磁バルブ２３はエア源２４に接続される一方、リミッ
トスイッチ１２，１３およびリードスイッチ４ｂ，４ｃ
がラチェトリレー２５に接続され、このラチェットリレ
ー２５は上記電磁バルブ２３のソレノイド２３ａ，２３
ｂに接続されている。

【００２６】このラチェットリレー２５は、信号を入力
する毎に接点が切り替わってソレノイド２３ａ若しくは
２３ｂに交互に電圧を印加するように構成されたもので
あり、従来より一般的に使用されているリレーである。

【００２７】リードスイッチ４ｂ，４ｃは、ロボットハ
ンドＲの集中制御装置Ｒｃと上記制御手段２０、具体的
には上記ラチェットリレー２５との間に継電接続されて
おり、ラチェットリレー２５を介して同集中制御装置Ｒ
ｃからも全クランプ装置本体１〜１を一括して操作可能
とするために付設されたものである。

【００２８】ところで、ラチェットリレー２５は、上記
したように入力される信号の種類に関係なく接点を切り
換える性質を有するリレーであり、このため、クランプ
アーム２がクランプ位置にある時にオン作動するリード
スイッチ４ｂは集中制御装置Ｒｃのアンクランプ用操作
スイッチ（図示省略）に接続される一方、クランプアー
ム２がアンクランプ位置にある時にオン作動するリード
スイッチ４ｃは集中制御装置Ｒｃのクランプ用操作スイ
ッチ（図示省略）に接続されている。

【００２９】これにより、クランプ時にはアンクランプ
用操作スイッチだけが有効となり、アンクランプ時には
クランプ用操作スイッチだけが有効となって、クランプ
時にクランプ用操作スイッチをオンしたり、またはアン
クランプ時にアンクランプ用操作スイッチを操作しても
ラチェットリレー２５が切り換わることのないよう構成
されている。

【００３０】本例は以上のように構成したものであり、
この構成によれば以下に述べるような作用効果を奏す
る。ローラー式ヘミング装置によれば、被ヘミング材Ｗ
の折曲げ部Ｗ_E に沿ってヘムローラーｒが転圧されるこ
とでヘミング加工が施され、この際、この被ヘミング材
Ｗは図４に示すように下型５に載置され、クランプ装置
（クランプアーム２）によってアウタパネルＷ_O とイン
ナパネルＷ_I とが位置ズレしないよう位置決め固定され
た状態とされている。

【００３１】このクランプ状態において、クランプアー
ム２は、被ヘミング材Ｗの折曲げ部Ｗ_E を跨ぐようにし
てその先端を両パネルＷ_O ，Ｗ_I の重ね合わせ部に押し
当てており、ヘムローラーｒの移動経路を遮断してい
る。以上の状態において、以下クランプ装置の作動を順
を追って説明する。

【００３２】図２において、ヘムローラーｒは右側から
左側へ移動して被ヘミング材Ｗの折曲げ部Ｗ_E に沿って
転圧されている。このヘムローラーｒがクランプ装置本
体１から十分に離れた位置にある時には、リミットスイ
ッチ１２，１３はオフ状態にあり、この時のラチェット
リレー２５の接点は電磁バルブ２３のクランプ側のソレ
ノイド２３ｂをオンとする側に切り換わっている。ソレ
ノイド２３ｂがオンすることでエアシリンダ４のロッド
４ａは上方へ突出し、これによりクランプアーム２が被
ヘミング材Ｗに押圧されてクランプ状態にある。

【００３３】この状態からヘムローラーｒがクランプ装
置本体１に接近して、ロボットハンドＲの先端部が図示
右側の接近検出用リミットスイッチ１２のアクチェータ
１２ａを押すと、このリミットスイッチ１２がオンとな
り、ラチェットリレー２５の接点が切り換わって、ソレ
ノイド２３ｂがオフ、ソレノイド２３ａがオンとなり、
電磁バルブ２３が切り換わる。これにより、エアシリン
ダ４のロッド４ａは下降し、クランプアーム２はアンク
ランプ位置に移動する（図３に示す状態）。こうしてク
ランプアーム２がアンクランプ位置に移動することで、
このクランプアーム２とヘムローラーｒとの干渉は回避
され、ヘムローラーｒはそのまま折曲げ部Ｗ_E に沿って
転圧される。

【００３４】なお、このアンクランプ状態は、以下説明
するようにヘムローラーｒがクランプ装置本体１を完全
に通過して十分離れた位置に到るまで、すなわちリミッ
トスイッチ１３がオンするまで保持される。

【００３５】こうして、ヘムローラーｒが転圧されてク
ランプ装置本体１を通過して十分離れた位置に到ると、
次にロボットハンドＲの先端がリミットスイッチ１３の
アクチェータ１３ａを押す。これにより、リミットスイ
ッチ１３はオンとなり、よってラチェットリレー２５が
切り換わって再びソレノイド２３ｂがオン、ソレノイド
２３ａがオフとなり、電磁バルブ２３が切り換わる。こ
れにより、エアシリンダ４のロッド４ａは上方に突出し
て、クランプアーム２は再びクランプ位置に移動し、被
ヘミング材Ｗを押圧固定する。

【００３６】このように、被ヘミング材Ｗをクランプし
ているクランプアーム２は、ヘムローラーｒの移動経路
を遮断しているのであるが、ヘムローラーｒが接近した
際には被ヘミング材Ｗの折曲げ部Ｗ_E の上方から退去し
てアンクランプ位置に移動し、この状態が保持される。
そして、ヘムローラーｒが折り曲げ部Ｗ_E を転圧しつつ
クランプ装置本体１を通過して十分離れた位置に到った
時点で、クランプアーム２は再びクランプ位置に移動
し、被ヘミング材Ｗをクランプする。すなわち、本例の
クランプアーム２は、ヘムローラーｒおよびロボットハ
ンドＲとの干渉を回避すべく、ヘムローラーｒの位置を
検出してクランプ位置またはアンクランプ位置に自動的
に移動するのである。

【００３７】このことから、ヘムローラーｒの移動に関
して、クランプ装置本体１すなわちクランプアーム２の
存在を考慮する必要はなく、よってヘムローラーｒを途
切れることなく折曲げ部Ｗ_E に沿って転圧することがで
き、連続したヘミング加工を行うことができる。

【００３８】なお、本例ではヘムローラーｒの通過をリ
ミットスイッチ１３で検出する場合を例示したが、これ
に限らず例えば電気回路２２にタイマーを設定して、接
近検出用センサー１２のオン作動時から所定の時間経過
後ラチェットリレー２５を切り換えることとしてもよ
い。

【００３９】また、エアシリンダは例えば油圧シリンダ
に置き換えてもよく、その他特許請求の範囲を逸脱しな
い範囲で種々態様の実施が可能である。

【００４０】

【発明の効果】本発明は上記構成としたことから、クラ
ンプ装置の存在を考慮することなくヘムローラーを移動
することができ、従って途切れることなく連続したヘミ
ング加工を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に関し、クランプ装置本体の全
体斜視図である。

【図２】クランプ装置本体およびローラー位置検出手段
の側面図である。

【図３】アンクランプ状態のクランプ装置本体の全体側
面図である。

【図４】クランプ状態のクランプ装置本体の全体側面図
である。

【図５】制御手段を示し、エア回路図を含む電気系統図
である。

【図６】従来のクランプ装置が付設された下型の全体斜
視図である。

【図７】従来のクランプ装置の別態様であって、同装置
の側面図である。

【符号の説明】

Ｒ…ロボットハンド、Ｒｃ…集中制御装置、ｒ…ヘムロ
ーラー Ｗ…被ヘミング材、Ｗ_O …アウタパネル、Ｗ_I …インナ
パネル Ｗ_E …折曲げ部 １…クランプ装置本体、２…クランプアーム、３…ブラ
ケット ４…エアシリンダ、４ａ…ロッド、４ｂ，４ｃ…リード
スイッチ ５…下型 １０…ローラー位置検出手段 １２…リミットスイッチ（接近検出用） １３…リミットスイッチ（通過検出用） ２０…制御手段、２１…エア回路、２２…電気回路 ２３…電磁バルブ、２３ａ，２３ｂ…ソレノイド ２４…エア源 ２５…ラチェットリレー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 所定の移動軌跡が予め記憶されたロボッ
   トハンドに、被ヘミング材の周縁に沿って転圧されるヘ
   ムローラーを装着してなるローラー式ヘミング装置を用
   いてヘミング加工を行う際に、前記被ヘミング材を下型
   に載置して固定するために該下型に付設される被ヘミン
   グ材のクランプ装置であって、 前記被ヘミング材の周縁を前記下型に押圧するためのク
   ランプアームを備えたクランプ装置本体と、該クランプ
   装置本体に対する前記ヘムローラーの接近と通過を検出
   するためのローラー位置検出手段と、該ローラー位置検
   出手段を介して前記ヘムローラーの接近を検出して前記
   クランプアームをアンクランプ位置に、前記ヘムローラ
   ーの通過を検出して前記クランプアームをクランプ位置
   に復帰させるように前記クランプ装置本体を作動させる
   ための制御手段とを備えた被ヘミング材のクランプ装
   置。