JPH06297046A - ヘミング加工方法およびヘミング加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ローラー式ヘミング加工の利点を最大限に発
揮させ得るクランプ装置を低コストで提供する。 【構成】 ヘムローラーｒを被ヘミング材Ｗの折曲げ縁
Ｗｅに転圧するに先立って、この被ヘミング材Ｗを固定
するために複数箇所に配置されたクランプ装置１０をロ
ボットハンドＲによってアンクランプ側に切り換え、こ
のアンクランプ状態とされた範囲についてヘムローラー
ｒを転圧したヘミング加工を施し、然る後、このアンク
ランプ状態のクランプ装置をロボットハンドＲによって
クランプ側に復帰操作する。この一連の動作を、被ヘミ
ング材Ｗのヘミング加工が施されるべき全範囲にわたっ
て繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヘムローラーを被ヘミ
ング材の折曲げ部に沿って転圧して行うヘミング加工方
法およびそのための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人は、先に特願昭６０−１０３
０５９号あるいは特願平３−８１４９０号において「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折曲げ
部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、このヘミング装置によればヘムローラー
を被ヘミング材の折曲げ部に正確に追従させつつ転圧す
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た。

【０００４】そして、このヘミング装置には、被ヘミン
グ材を固定しておくための、クランプ手段を備えた固定
型が併用されるのであるが、このクランプ手段に関して
本願出願人は特願平３−２０７５１６号において「被ヘ
ミング材のクランプ装置」を開示した。

【０００５】このクランプ装置によれば、ヘムローラー
が、被ヘミング材の折曲げ部を跨がってクランプ状態
（閉じ状態）にあるクランプアームに接近するとこのク
ランプアームは自動的に開き方向移動して被ヘミング材
の折曲げ部上方から退去する一方、ヘムローラーがクラ
ンプ部位を通過するとクランプアームは自動的に移動し
てクランプ状態に復帰する。従って、ヘムローラーを転
圧状態のまま移動させてクランプ部位を通過させること
ができるので、ヘミング加工をクランプ部位で途切れる
ことなく連続して行うことができ、よって効率の良いヘ
ミング加工を行うことができた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ク
ランプ装置にあってもなお次のような問題があった。す
なわち、このクランプ装置は、クランプアームをヘムロ
ーラーの接近および通過に合わせて自動的に移動させる
ためにセンサ（ローラー位置検出手段）が用いられ、こ
のセンサの出力信号に基づいてクランプアームを移動す
るためのシリンダを作動させる構成であったので、この
クランプ装置には電気回路を含む制御手段を要し、この
ため同装置の構造の複雑化ひいてはコスト高を招くこと
となり少量生産のシステムとしては不向きであった。

【０００７】本発明はこの問題を解決すべくなされたも
ので、クランプ装置を作動するための特別の電気制御手
段を要することなく、しかも連続した効率の良いヘミン
グ加工を行うことのできるヘミング加工方法およびヘミ
ング加工装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため本発明では、ロ
ボットハンドは、前記被ヘミング材の周縁を固定するた
めの複数箇所のクランプ装置の一部をアンクランプ側に
切り換え操作した後、このクランプ装置がアンクランプ
状態にある範囲内において前記ヘムローラーを前記折曲
げ部に沿って転圧してヘミング加工を行い、然る後、前
記アンクランプ状態にあるクランプ装置をクランプ側に
復帰操作し、この一連の操作を、被ヘミング材のヘミン
グ加工が施されるべき範囲の全範囲にわたって繰り返し
てこの被ヘミング材にヘミング加工を施すことを特徴と
するヘミング加工方法を提案するものであり、また、こ
のための装置として前記ロボットハンドの動作には、前
記被ヘミング材を固定するためのクランプ装置のクラン
プ・アンクランプの切り換え操作を行うための動作を付
加した構成のヘミング加工装置を創作した。

【０００９】

【作用】上記方法によれば、被ヘミング材の全周をクラ
ンプ装置で位置決め固定した後、ヘミング加工が開始さ
れると、先ずロボットハンドはヘムローラーを転圧する
移動経路上の一定範囲にあるクランプ装置をアンクラン
プ側に切り換えて、この範囲のクランプアームを予め折
曲げ部の上方から退去させておく。然る後、上記範囲内
の折曲げ部に沿ってヘムローラーを転圧してヘミング加
工を行う。この範囲のヘミング加工が終了すると、ロボ
ットハンドは上記アンクランプ状態のクランプ装置をク
ランプ側に切り換える。

【００１０】以上により、被ヘミング材の全周のうち一
定範囲のヘミング加工が連続して行われる。以後、ロボ
ットハンドは別の範囲に対してクランプ装置のアンクラ
ンプ側への切換えを行った後、ヘミング加工を行い、然
る後クランプ装置のクランプ側への復帰を行う。そし
て、この一連の動作を被ヘミング材のヘミング加工を施
すべき全範囲にわたって繰り返す。

【００１１】このように、ロボットハンドはヘムローラ
ーを折曲げ部に沿って転圧させてヘミング加工を行う動
作の他に、このヘミング加工の前後にクランプ装置をア
ンクランプまたはクランプ側に切り換える動作を行う。
すなわち、クランプ装置の作動はロボットハンド自身が
行うので、従来のようにクランプ部位に対するその接近
または通過のタイミングをセンサ等を用いて検知する必
要がなく、従って、クランプ装置の動作を電気的に制御
するための制御手段は必要ない。

【００１２】

【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。本例のヘミング加工に用いられるヘミ
ング加工装置は、ヘムローラーｒが装着されたロボット
ハンドＲと被ヘミング材Ｗを固定するための固定型とし
ての下型５０とを主体として構成されており、この下型
５０には図２に示すようにクランプ装置１０とアウタパ
ネルＷｏを位置決めするための位置決め装置２０とイン
ナパネルＷｉを位置決めするための位置決め装置３０が
備えられている。

【００１３】ロボットハンドＲには、ヘムローラーｒを
被ヘミング材Ｗの折曲げ縁Ｗｅに沿って転圧するための
動作と、クランプ装置１０のクランプ・アンクランプの
切換えをするための動作等を行うための移動軌跡がティ
ーチング等の方法によって記憶されている。また、図１
に示すようにこのロボットハンドＲの先端部の側面に
は、操作バー４０がこの側面に対して直交（紙面に対し
て直交）に取付けられている。

【００１４】被ヘミング材Ｗは、アウタパネルＷｏとイ
ンナパネルＷｉとからなる例えば自動車用のドアパネル
であって、アウタパネルＷｏの周縁は予めフランジ立て
加工によりほぼ直角に折り曲げられて折曲げ部Ｗｅとさ
れ、この折曲げ部Ｗｅの内側に沿ってインナパネルＷｉ
の周縁を重ね合わせた状態とされている。そして、ヘミ
ング加工により、この折曲げ部ＷｅがインナパネルＷｉ
側へさらに折り返し状に折曲げられてインナパネルＷｉ
の周縁を挟み込み、これによりアウタパネルＷｏとイン
ナパネルＷｉとが一体に結合した状態とされる。

【００１５】この被ヘミング材Ｗは、以下説明するヘミ
ング加工に先立って下型５０に載置されて所定の位置に
位置決めされ、さらに上記クランプ装置１０によって固
定された状態とされる。各クランプ装置１０は同様に構
成されたものが用いられ、図示するように下型５０の周
縁に沿って適宜間隔をおいて設置されている。

【００１６】さて、上記クランプ装置１０には通常市販
されている手動式のクランプ装置が用いられており、以
下のその構成を簡単に説明する。このクランプ装置１０
は、図３に示すように支持柱１２と、この支持柱１２に
支持ピン１６を介して上下方向に回動可能に支持された
支持アーム１３と、この支持アーム１３の上端に取付け
られた操作レバー１５と、支持柱１２に支持ピン１８を
介して上下方向に回動可能に支持されたクランプアーム
１１と、一端がこのクランプアーム１１に支持ピン１９
を介して回動可能に支持され、他端が上記支持アーム１
３に支持ピン１７を介して上下方向に回動可能に支持さ
れたリンクアーム１４とを備えており、上記支持柱１
２、支持アーム１３、クランプアーム１１およびリンク
アーム１４の間で四節リンク機構を構成している。

【００１７】図３において実線で示したクランプアーム
１１の位置がクランプ位置であり、この時操作レバー１
５はほぼ垂直に立った位置にある。このクランプ位置か
ら操作レバー１５を支持ピン１６を支点として後方（図
示右方）に倒すと、クランプアーム１１は支持ピン１８
を支点として同じく後方に大きく回動して、被ヘミング
材Ｗの折曲げ部Ｗｅの上方から退去する。このアンクラ
ンプ位置を図中二点鎖線で示した。一方、このアンクラ
ンプ位置から操作レバー１５を上方に起こせば、クラン
プアーム１１も上方に大きく回動して折曲げ部Ｗｅの上
方に張り出され、さらにこの折曲げ部Ｗｅを跨いだ状態
で被ヘミング材Ｗを押え付ける状態となる。このように
操作レバー１５を上下方向に回動操作することによりこ
のクランプ装置１０のクランプ・アンクランプの切換え
を行うことができるようになっている。なお、クランプ
アーム１１の先端下部には、被ヘミング材Ｗの折曲げ部
Ｗｅを跨ぐための逃がし凹部１１ａが形成されている。

【００１８】このように構成されたクランプ装置１０
が、図２に示すように下型５０の周囲適数箇所において
側方へ張出して取付けられたベース５１〜５１の先端上
面にそれぞれ設置されている。

【００１９】次に、アウタパネルＷｏを位置決めするた
めの位置決め装置２０について説明する。この位置決め
装置２０は、図４に示すように上記クランプ装置１０の
クランプアーム１１の先端部を位置決めブロック２１と
した構成とされており、その他についてはクランプ装置
１０と同様に構成されている。従って、操作レバー２２
をほぼ垂直に立てた状態とすると、位置決めブロック２
１が被ヘミング材Ｗの折曲げ部Ｗｅに外周側にあてがわ
れ、これにより被ヘミング材Ｗの位置決めがなされる。
一方、この位置決め状態から操作レバー２２を後方（図
示右方）に倒すと、位置決めブロック２１も後方へ退去
する。

【００２０】このように構成されたアウタパネル用の位
置決め装置２０が、図２に示すようにアウタパネルＷｏ
の外周の適数箇所および打ち抜き部の内周の適数箇所に
対応して配置されている。

【００２１】次に、インナパネルＷｉを位置決めするた
めの位置決め装置３０は図５に示すように構成されてい
る。すなわち、下型５０に取付けられたベース３１には
支持柱３２が支点３３を中心として上下方向に回動可能
に支持されている。この支持柱３２の下端部には、上記
ベース３１に支点３１ａを中心として上下方向に揺動可
能に支持されたシリンダ３４のロッド３４ａの先端部が
支点３４ｂを中心として相互に回動可能に連結されてお
り、このシリンダ３４を作動させることにより支持柱３
２が上下方向（図示左右方向）に回動するようになって
いる。このシリンダ３４は、図示は省略したが手動式の
方向切換え弁によって作動されるようになっており、電
磁切換え弁を用いた場合のような電気制御によって作動
させる構成とはなっていないが、金型が大きい場合など
はこの部分だけ電気又はエアでの制御を併用することも
できる。

【００２２】支持柱３２の上部にはベース３２ａが被ヘ
ミング材Ｗの上方に張り出した状態に取付けられてお
り、このベース３２ａの先端にはシリンダ３６がそのロ
ッド３６ａを下方へ向けた状態で取付けられている。こ
のシリンダ３６も上記シリンダ３４と同様に手動式の方
向切換え弁によって作動されるようになっている。この
シリンダ３６のロッド３６ａの先端には位置決めピン３
５が取付けられており、この位置決めピン３５は保持部
３７によって上下方向に摺動可能に支持されている。こ
れによりシリンダ３６を突出し方向に作動させることに
より位置決めピン３５が下方に突き出されて、インナパ
ネルＷｉに設けられた位置決め用の孔に差し込まれ、シ
リンダ３６を引込み方向に作動させることにより位置決
めピン３５が上記位置決め孔から抜き出される。

【００２３】このように構成された位置決め装置３０
が、図２に示すように下型５０の中央部であってインナ
パネルＷｉの位置決め孔に対応した二箇所に配置されて
いる。

【００２４】以上のように構成されたクランプ装置１
０、位置決め装置２０，３０を備えた下型５０を用い
て、本例のヘミング加工が以下のようにして行われる。
先ず、被ヘミング材Ｗを下型５０に固定する。これは、
アウタパネルＷｏを下型５０に載置した後、各位置決め
装置２０を作業者が手動で操作してこのアウタパネルＷ
ｏを所定の位置に位置決めする。然る後、このアウタパ
ネルＷｏに重ね合わせるようにしてインナパネルＷｉを
載置する。次に、位置決め装置３０のシリンダ３４を突
出し方向に手動操作して支持柱３２を上方に起こして、
位置決めピン３５をインナパネルＷｉの位置決め孔の上
方に位置させる。然る後、シリンダ３６を突出し方向に
手動操作してこの位置決めピン３５を上記位置決め孔に
挿入する。これによりインナパネルＷｉは位置決めさ
れ、以上により下型５０に対してアウタパネルＷｏおよ
びインナパネルＷｉが所定の位置に位置決めされる。

【００２５】こうして両パネルＷｏ，Ｗｉを位置決めし
たならば、次に各クランプ装置１０を手動により操作し
て、両パネルＷｏ，Ｗｉをそのほぼ全周にわたってクラ
ンプする。クランプが完了して両パネルＷｏ，Ｗｉが下
型５０に確実に固定されたことを確認したならば、位置
決め装置２０および３０を手動により解除して、位置決
めブロック２１あるいは支持柱３２等の、ヘムローラー
ｒの移動にあたって障害となる部材を折曲げ部Ｗｅの上
方から退避させておく。なお、このクランプ状態におい
て、クランプアーム１１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Ｗｏ ，Ｗｉ
の重ね合わせ部に押し当てており、ヘムローラーｒの移
動経路を遮断する状態となっている。以上で、被ヘミン
グ材Ｗの固定作業が完了し、次に、ロボットハンドＲが
作動されてヘミング加工が開始される。

【００２６】このヘミング加工は、図２に示すように略
方形状をなす被ヘミング材Ｗの例えば各辺につき四回に
分けて行われる。すなわち、先ずロボットハンドＲは被
ヘミング材Ｗの一辺をクランプするクランプ装置１０を
アンクランプ側に切り換えるよう作動する。この切換え
動作は、図１において実線で示すように操作バー４０が
クランプ装置１０の操作レバー１５に対して図示左側に
位置することとなる位置に移動し、然る後、クランプ装
置１０の支持ピン１６を中心として下方に移動し、これ
により操作レバー１５を操作バー４０で押して下方（ア
ンクランプ側）に揺動させる。この動作を繰り返して、
上記一辺についてクランプ装置１０を全てアンクランプ
側に切換え、これによりこの一辺における折曲げ部Ｗｅ
の上方からクランプアーム１１を退避させて、ヘムロー
ラーｒの移動経路を開放しておくのである。なお、この
時点で、他の三辺についてはクランプ状態のままである
ので、被ヘミング材Ｗは依然として強固に固定された状
態となっている。こうして、被ヘミング材Ｗの一辺につ
いてクランプ装置１０をアンクランプ側に切り換えた
後、ロボットハンドＲはヘムローラーｒをこの一辺にお
ける折曲げ部Ｗｅに沿って転圧し、先ずこの一辺につい
てヘミング加工を施す。

【００２７】この一辺についてのヘミング加工が終了す
ると、ロボットハンドＲは、アンクランプ側に切り換え
ておいたクランプ装置１０を再びクランプ側に切り換え
る。これは、図１において二点鎖線で示したように下方
に倒された状態にある操作レバー１５の下側に操作バー
４０が位置することとなる位置に移動し、然る後、支持
ピン１６を中心として上方に回動し、この操作レバー１
５を上方に起こす。これにより、クランプ装置１０は再
びクランプ状態とされ、この動作をアンクランプ側に切
り換えられていたクランプ装置１０について繰り返し、
ヘミング加工が終了した上記一辺をクランプ状態とす
る。

【００２８】以上のようにして、上記一辺におけるクラ
ンプ装置１０をアンクランプ状態とした上で、この一辺
についてのヘミング加工が途切れることなく連続して行
われ、然る後、クランプ装置１０が再びクランプ側に戻
されるのであり、このクランプ装置１０のクランプ・ア
ンクランプの切り換えはロボットハンドＲ自身によって
行われる。

【００２９】こうして上記一辺についてのヘミング加工
が終了すると、次辺についてのヘミング加工が上記と同
様にして行われる。すなわち、この次辺をクランプする
クランプ装置１０がロボットハンドＲ自身の動作によっ
てアンクランプ側に切り換えられ、そして、ヘムローラ
ーｒがこの次辺における折曲げ部Ｗｅに転圧されてヘミ
ング加工が施され、然る後、アンクランプ状態にあるク
ランプ装置１０がロボットハンドＲ自身の動作によって
クランプ側に戻されるのである。

【００３０】このように、ロボットハンドＲは、クラン
プ装置１０のアンクランプ側への切り換え操作、ヘムロ
ーラーｒの転圧およびクランプ装置１０のクランプ側へ
の復帰操作を、被ヘミング材Ｗの全辺について繰り返
し、これによって被ヘミング材Ｗのヘミング加工が完了
する。全ての部位についてヘミング加工が終了したなら
ば、全てのクランプ装置１０を手動によってアンクラン
プし、ヘミング加工済の製品（被ヘミング材）を下型５
０から取り出す。

【００３１】本例は以上説明したようなヘミング加工方
法としたものであり、これによれば、ロボットハンドＲ
はヘムローラーｒを折曲げ部Ｗｅに沿って転圧させてヘ
ミング加工が行われるのであるが、このヘミング加工に
先立って一定範囲のクランプ装置１０はアンクランプさ
れて、ヘムローラーｒの移動経路を遮断するクランプア
ーム１１を折曲げ部Ｗｅの上方から退避させた状態とさ
れるので、この一定範囲のヘミング加工が途切れること
なく連続して行われる。

【００３２】しかも、このヘミング加工の前後にクラン
プ装置１０をアンクランプまたはクランプ側に切り換え
る操作はロボットハンドＲ自身が行うので、従来のよう
にクランプ部位に対するその接近または通過のタイミン
グをセンサ等を用いて検知する必要はない。このことか
ら、クランプ装置の動作を電気的に制御するための制御
系は必要なくなるため、クランプ装置１０は通常市販さ
れている汎用の手動式クランプ装置を流用できることと
もあいまって、このクランプ装置ひいてはヘミング加工
装置の大幅な低コスト化を図ることができるとともに、
本ヘミング加工装置の製作日数の短期化を図り、またそ
の故障を少なくすることができる。

【００３３】なお、本例では、位置決め装置２０，３０
の操作は手動により行う場合を例示したが、これらの操
作もロボットハンドＲによって行うよう構成することも
可能である。

【００３４】また、本例ではクランプ装置１０を被ヘミ
ング材Ｗの外周にのみ配置した場合（図１参照）を例示
したが、この被ヘミング材Ｗのプレス打ち抜き部分の内
周側にクランプ装置を配置した場合であっても同様にし
て対応することができる。

【００３５】さらに、被ヘミング材Ｗは略方形状をなす
ものに限らず、いかなる形状の被ヘミング材をも対象と
することができるのであり、要はいかなる形状であって
もクランプに支障のない範囲でクランプ装置をロボット
ハンドＲ自身によって開放させ、この状態で同範囲のヘ
ミング加工を連続して行い、然る後ロボットハンドＲ自
身によってクランプ装置をクランプ側に復帰させるとい
う一連の動作を、被ヘミング材のヘミング加工が施され
るべき部位の全範囲にわたって繰り返せばよいものであ
る。

【００３６】また、本例では、アウタパネルＷｏの周縁
がほぼ直角に折り曲げられたいわゆるフランジ立て加工
（フランジ部しごき加工済）された状態から、折曲げ縁
Ｗｅを折返し状に完全に折り曲げる加工（予備曲げ及び
本曲げ加工）を狭義のヘミング加工として説明したが、
上記フランジ立て加工（広義のヘミング加工）について
前記説明した加工方法を適用することも可能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、一定の範囲で途切れる
ことなく連続したヘミング加工が可能であるとともに、
被ヘミング材を固定するためのクランプ装置の作動を制
御するための特別の制御手段が不要になるので、ヘミン
グ加工装置のコストを大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示し、ロボットハンドによる
クランプ装置の動作状態を示す側面図である。

【図２】下型の全体の平面図である。

【図３】クランプ装置の全体斜視図である。

【図４】アウタパネル位置決め用の位置決め装置の側面
図である。

【図５】インナパネル位置決め用の位置決め装置の側面
である。

【符号の説明】

Ｒ…ロボットハンド ｒ…ヘムローラー Ｗ…被ヘミング材 Ｗｏ…アウタパネル、Ｗｉ…インナパネル、Ｗｅ…折曲
げ部 １０…クランプ装置 １１…クランプアーム １５…操作レバー ２０…位置決め装置（アウタパネル用） ２１…位置決めブロック ３０…位置決め装置（インナパネル用） ３５…位置決めピン ４０…操作バー ５０…下型

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボットハンドにヘムローラーを装着し
   て、このロボットハンドを作動させて前記ヘムローラー
   を被ヘミング材の折曲げ部に沿って転圧して、前記被ヘ
   ミング材にヘミング加工を施すローラー式ヘミング加工
   方法であって、前記ロボットハンドは、前記被ヘミング
   材の周縁を固定するための複数箇所のクランプ装置の一
   部をアンクランプ側に切り換え操作した後、このクラン
   プ装置がアンクランプ状態にある範囲内において前記ヘ
   ムローラーを前記折曲げ部に沿って転圧してヘミング加
   工を行い、然る後、前記アンクランプ状態にあるクラン
   プ装置をクランプ側に復帰操作し、この一連の動作を、
   被ヘミング材のヘミング加工が施されるべき範囲の全範
   囲にわたって繰り返してこの被ヘミング材にヘミング加
   工を施すことを特徴とするヘミング加工方法。
2. 【請求項２】 ロボットハンドにヘムローラーを装着し
   て、このロボットハンドを作動させて前記ヘムローラー
   を被ヘミング材の折曲げ部に沿って転圧して、前記被ヘ
   ミング材にヘミング加工を施すローラー式ヘミング加工
   装置であって、前記ロボットハンドの動作には、前記被
   ヘミング材を固定するためのクランプ装置のクランプ・
   アンクランプの切り換え操作を行うための動作を付加し
   た構成としたことを特徴とするヘミング加工装置。