JPWO2012073311A1

JPWO2012073311A1 - ローラヘミング装置

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Publication number: JPWO2012073311A1
Application number: JP2012546593A
Authority: JP
Inventors: 智司津田; 智成安田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2014-05-19
Anticipated expiration: 2030-11-29
Also published as: EP2647448A1; US20130247366A1; EP2647448A4; CN103338875B; JP5672308B2; EP2647448B1; WO2012073311A1; US9095887B2; CN103338875A

Abstract

種々のワークに対するヘミング加工が実施可能な小型のローラヘミング装置を提供する。ワークＷに対してヘミング加工を行うローラヘミング装置１であって、軸心回りに回転する回転軸１１・２１と、対応するワークＷが載置される下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄ及び下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄと、を具備し、回転軸１１・２１の外周部には、それぞれ下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄ及び下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄが互いに同一の位相差をもって設けられ、回転軸１１・２１が回転することで、ワークＷの種類に応じて、下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄ及び下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄのうちの一つがそれぞれ選択される。

Description

本発明は、ローラを用いてワークをヘミング加工するローラヘミング装置に関する。

従来、自動車のドアサブアッシー等のワークに対し、ローラを用いてヘミング加工を行うローラヘミング装置が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記のようなローラヘミング装置は、ワークを載置する下型と、下型に載置されたワークに対してローラによってヘミング加工を施す加工装置とを具備する。

このようなローラヘミング装置を用いて、種々のワークに対してヘミング加工を行う場合、加工装置はワークの種類（形状、及び大きさ等）を問わず、汎用的に使用可能であるが、下型はワークの種類に応じて適宜変更する必要がある。

そのため、ワークの種類に応じた複数の下型を設置するためのスペースが必要となり、ローラヘミング装置の大型化を招くという問題が生じる。

特開平５−３０５３５７号公報

本発明は、種々のワークに対するヘミング加工が実施可能な小型のローラヘミング装置を提供することを課題とする。

本発明のローラヘミング装置は、ワークに対してヘミング加工を行うローラヘミング装置であって、軸心回りに回転する回転軸と、対応する前記ワークが載置される複数の下型と、を具備し、前記回転軸の外周部には、前記複数の下型が互いに所定の位相差をもって設けられ、前記回転軸が回転することで、加工を行う前記ワークの種類に応じて、前記複数の下型のうちの一つが選択される。

本発明のローラヘミング装置において、前記複数の下型は、それぞれ前記ワークの被加工部分ごとに複数に分割され、前記ワークの外縁部全周に亘ってヘミング加工が施されるように、前記分割された下型を組み合わせて、前記ワークに対して複数回のヘミング加工を行うことが好ましい。

本発明のローラヘミング装置において、前記ワークを所定の位置に固定する位置決め装置を更に具備し、前記位置決め装置は、軸心回りに回転する回転軸と、対応する前記ワークに設けられる位置決め孔に嵌挿される複数の基準ピンと、前記複数の基準ピンを所定の位置に移動させるアームと、を具備し、前記位置決め装置における回転軸の外周部には、前記複数の基準ピンが互いに所定の位相差をもって設けられ、前記位置決め装置の回転軸が回転することで、加工を行う前記ワークの種類に応じて、前記複数の基準ピンのうちの一つが選択され、前記アームによって前記選択された基準ピンを加工を行う前記ワークの位置決め孔に嵌挿することで、加工を行う前記ワークを固定することが好ましい。

本発明のローラヘミング装置において、前記回転軸を所定の回転位置で固定する係止装置を更に具備し、前記係止装置は、棒状の係止ピンと、前記係止ピンを伸縮可能に支持するアクチュエータと、を具備し、前記複数の下型のうちの一つが選択された状態で、前記アクチュエータによって前記係止ピンを前記回転軸に設けられる係止孔に嵌挿することで、前記回転軸を固定することが好ましい。

本発明によれば、比較的狭いスペースにおいても種々のワークに対してヘミング加工を行うことができる。

本発明の第一実施形態におけるローラヘミング装置を示す図。本発明の第一実施形態におけるローラヘミング装置を示す上面図。本発明の第一実施形態に係る一方の段替装置を示す側面図。本発明の第二実施形態におけるローラヘミング装置を示す図。本発明の第二実施形態におけるローラヘミング装置を示す上面図。

［第一実施形態］
以下では、図１〜図３を参照して、本発明に係るローラヘミング装置の第一実施形態であるローラヘミング装置１について説明する。
ローラヘミング装置１は、種々のワークＷに対してヘミング加工を行う装置である。
ワークＷは、ローラヘミング装置１の加工対象であり、自動車の製造過程におけるフロントドアサブアッシーである。
なお、図１における上下方向、及び左右方向をそれぞれローラヘミング装置１の上下方向、及び左右方向と規定する。更に、図１における紙面手前側をローラヘミング装置１の前方、同じく紙面奥側をローラヘミング装置１の後方と規定する。

図１及び図２に示すように、ローラヘミング装置１は、ワークＷの種類に対応する下型に段替えする段替装置１０・２０と、ワークＷの左右方向における中央部を支持する中央支持部材３０と、段替装置１０・２０及び中央支持部材３０が設置されるベース４０と、ワークＷを所定の位置に固定する位置決め装置５０・６０と、ワークＷに対してヘミング加工を施す加工装置７０・７０とを具備する。

段替装置１０は、軸心回りに回転する回転軸１１と、回転軸１１の外周部に設けられた複数の下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄと、回転軸１１を支持する支持板１３・１３と、回転軸１１を回転駆動するモータ１４と、回転軸１１を所定の回転位置で固定する係止装置１５とを具備する。

回転軸１１は、前後方向に延出する軸部材であり、軸心回りに回転可能となっている。

下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄは、それぞれ対応する種類（形状、及び大きさ等）のワークＷを載置する部材である。つまり、下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄは、載置されるワークＷの種類に対応した形状及び大きさ等に形成されている。
下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄは、それぞれ後述する段替装置２０の下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄと組み合わせることにより、四種類のワークＷに対応することが可能となっている。つまり、下型１２Ａと下型２２Ａ、下型１２Ｂと下型２２Ｂ、下型１２Ｃと下型２２Ｃ、又は下型１２Ｄと下型２２Ｄがそれぞれ二つ一組として用いられる。下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄは、それぞれ回転軸１１の前端部近傍から後端部近傍にかけて設けられ、前方から見て時計回りに互いに同一の位相差をもって配置されている。
なお、本実施形態においては、下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄは、それぞれ対応するワークＷにおけるベルトライン側の端部（図１及び図２における下型１２Ａと接触している部分）が載置できるように、当該端部の形状に合うように形成されている。

図３に示すように、支持板１３・１３は、上下方向に延出する板材であり、それらの上部で回転軸１１を回転可能に支持する。詳細には、支持板１３・１３の表裏面を回転軸１１が貫通しており、回転軸１１の両端部に支持板１３・１３がそれぞれ配置されている。支持板１３・１３は、ベース４０上に設置されており、所定のエアシリンダ等のアクチュエータ（不図示）によって後述する段替装置２０の支持板２３・２３に対して近接離間するように左右方向に移動可能となっている。
なお、図３においては、説明の便宜上、段替装置１０及びベース４０のみを図示している。

モータ１４は、回転軸１１を軸心回りに回転駆動するサーボモータであり、回転軸１１の前端部と固定されている。モータ１４は、回転軸１１に設けられた下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄのうちで加工されるワークＷの種類に対応したものが上側となる位置で停止するように制御される。つまり、モータ１４によって、回転軸１１に設けられた下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２ＤのいずれかをワークＷの種類に応じて選択可能となっている。なお、モータ１４は、下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄの切り替えの際の経路が最短となるように制御される。例えば、下型１２Ａから下型１２Ｄに切り替える際には、モータ１４によって回転軸１１が前方から見て時計回りに回転駆動され、下型１２Ｂから下型１２Ｃに切り替える際には、モータ１４によって回転軸１１が前方から見て反時計回りに回転駆動される。

係止装置１５は、棒状の係止ピン１５ａと、係止ピン１５ａを伸縮可能に支持するエアシリンダ１５ｂとを具備する。

係止ピン１５ａは、前後方向に延出する棒材である。
係止ピン１５ａの位置に合わせて、後側の支持板１３には、前後方向に貫通する貫通孔が形成されている。当該貫通孔は、係止ピン１５ａの外径よりも若干大きい内径を有し、係止ピン１５ａが後側の支持板１３を貫通可能となっている。
また、回転軸１１における後側の支持板１３に支持される部分と下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄとの間には、回転軸１１の径方向外側に突出するように形成された係止部１１ａ・１１ｂ・１１ｃ・１１ｄが固定されている。係止部１１ａ・１１ｂ・１１ｃ・１１ｄは、それぞれ回転軸１１における下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄが設けられた位相に位置するように、互いに同一の位相差をもって配置されている。係止部１１ａ・１１ｂ・１１ｃ・１１ｄは、回転軸１１の回転により下側に位置した場合に、それぞれ係止ピン１５ａの位置に合わせて前後方向に貫通する係止孔が形成されている。当該係止孔は、係止ピン１５ａの外径と同程度の内径を有し、係止ピン１５ａが嵌挿可能となっている。

エアシリンダ１５ｂは、圧縮空気の給排によって係止ピン１５ａを前後方向に移動させるアクチュエータであり、係止ピン１５ａの後端部を支持している。

このように、係止装置１５においては、下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄのいずれかが上側に位置した状態、換言すれば、係止部１１ａ・１１ｂ・１１ｃ・１１ｄのいずれかが下側に位置した状態、で係止ピン１５ａをエアシリンダ１５ｂによって前方に伸長させることで、係止ピン１５ａが後側の支持板１３の貫通孔を通って、係止部１１ａ・１１ｂ・１１ｃ・１１ｄのうちの下側に位置するものの係止孔に嵌挿される。例えば、下型１２Ｂが上側に位置する場合には、係止部１１ｄの係止孔に係止ピン１５ａが嵌挿されることとなる。
これにより、下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄのいずれかが上側に位置した状態で、確実に回転軸１１を固定することが可能となる。したがって、回転軸１１の停止位置の誤差を低減すると共に、モータ１４が停止する等の不測の事態が生じた場合に、回転軸１１が下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄの自重等によって回転することを防止できる。また、常にモータ１４にかかる軸負荷の低減を図ることができる。

図１及び図２に示すように、段替装置２０は、段替装置１０と略同様に構成されており、軸心回りに回転する回転軸２１と、回転軸２１の外周部に設けられた複数の下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄと、回転軸２１を支持する支持板２３・２３と、回転軸２１を回転駆動するモータ２４と、回転軸２１を所定の回転位置で固定する係止装置２５とを具備する。

回転軸２１は、前後方向に延出する軸部材であり、軸心回りに回転可能となっている。

下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄは、それぞれ対応する種類（形状、及び大きさ等）のワークＷを載置する部材である。下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄは、それぞれ段替装置１０の下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄと組み合わせることにより、四種類のワークＷに対応することが可能となっている。つまり、下型１２Ａと下型２２Ａ、下型１２Ｂと下型２２Ｂ、下型１２Ｃと下型２２Ｃ、又は下型１２Ｄと下型２２Ｄがそれぞれ二つ一組として用いられる。下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄは、それぞれ回転軸２１の前端部近傍から後端部近傍にかけて設けられ、前方から見て反時計回りに互いに同一の位相差をもって配置されている。
なお、本実施形態においては、下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄは、それぞれ対応するワークＷにおけるロッカ側の端部（図１及び図２における下型２２Ａと接触している部分）が載置できるように、当該端部の形状に合うように形成されている。こうして、下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２ＤがワークＷにおけるロッカ側の端部を支持し、前述の下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２ＤがワークＷにおけるベルトライン側の端部を支持することとなり、ワークＷの左右方向における両側が下方から支持される形となる。

支持板２３・２３は、上下方向に延出する板材であり、それらの上部で回転軸２１を回転可能に支持する。詳細には、支持板２３・２３の表裏面を回転軸２１が貫通しており、回転軸２１の両端部に支持板２３・２３がそれぞれ配置されている。支持板２３・２３は、ベース４０上に設置されており、所定のエアシリンダ等のアクチュエータ（不図示）によって段替装置１０の支持板１３・１３に対して近接離間するように左右方向に移動可能となっている。

モータ２４は、回転軸２１を軸心回りに回転駆動するサーボモータであり、回転軸２１の前端部と固定されている。モータ２４は、回転軸２１に設けられた下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄのうちで加工されるワークＷの種類に対応したものが上側となる位置で停止するように制御される。つまり、モータ２４によって、回転軸２１に設けられた下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２ＤのいずれかをワークＷの種類に応じて選択可能となっている。なお、モータ２４は、下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄの切り替えの際の経路が最短となるように制御される。例えば、下型２２Ａから下型２２Ｄに切り替える際には、モータ２４によって回転軸２１が前方から見て反時計回りに回転駆動され、下型２２Ｂから下型２２Ｃに切り替える際には、モータ２４によって回転軸２１が前方から見て時計回りに回転駆動される。

係止装置２５は、係止装置１５と略同様に構成された装置であり、棒状の係止ピン２５ａと、係止ピン２５ａを伸縮可能に支持するエアシリンダ２５ｂとを具備する。
係止装置２５においては、下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄのいずれかが上側に位置した状態、換言すれば、回転軸２１に設けられた係止部２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｄのいずれかが下側に位置した状態、で係止ピン２５ａをエアシリンダ２５ｂによって前方に伸長させることで、係止ピン２５ａが後側の支持板２３の貫通孔を通って、係止部２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｄのうちの下側に位置するものの係止孔に嵌挿される。例えば、下型２２Ｂが上側に位置する場合には、係止部２１ｄの係止孔に係止ピン２５ａが嵌挿されることとなる。
これにより、下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄのいずれかが上側に位置した状態で、確実に回転軸２１を固定することが可能となる。したがって、回転軸２１の停止位置の誤差を低減すると共に、モータ２４が停止する等の不測の事態が生じた場合に、回転軸２１が下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄの自重等によって回転することを防止できる。
ここで、後側の支持板２３の貫通孔は、後側の支持板１３の貫通孔と略同様に形成され、係止部２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｄは、係止部１１ａ・１１ｂ・１１ｃ・１１ｄと略同様に構成されているため、詳細な説明は省略する。なお、係止部２１ｃについては、図示を省略している。

中央支持部材３０は、ワークＷの左右方向における中央部を下方から支持する部材である。中央支持部材３０は、ベース４０上に設置され、段替装置１０・２０間に配置されている。

ベース４０は、段替装置１０・２０及び中央支持部材３０が設置される台である。

位置決め装置５０は、軸心回りに回転する回転軸５１と、回転軸５１の外周面に設けられた複数の基準ピン５２Ａ・５２Ｂ・５２Ｃ・５２Ｄと、回転軸５１を支持する支持部材５３と、支持部材５３に連結されたアーム５４とを具備する。

回転軸５１は、前後方向に延出する軸部材であり、所定の駆動装置（不図示）によって軸心回りに回転可能となっている。

基準ピン５２Ａ・５２Ｂ・５２Ｃ・５２Ｄは、回転軸５１の径方向外側に向けて延出する棒材である。基準ピン５２Ａ・５２Ｂ・５２Ｃ・５２Ｄは、回転軸５１の外周面に設けられ、前方から見て時計回りに互いに同一の位相差をもって配置されている。基準ピン５２Ａ・５２Ｂ・５２Ｃ・５２Ｄは、それぞれ対応するワークＷの種類に応じて形状及び位置が設定されており、ワークＷの上面（インナパネル）に形成された第一の位置決め孔に嵌挿されることでワークＷの位置決めを行う。つまり、基準ピン５２Ａ・５２Ｂ・５２Ｃ・５２Ｄは、四種類のワークＷに対応することが可能となっている。
ここで、ワークＷの上面（インナパネル）には、ワークＷの位置決めのための第一の位置決め孔が形成されており、ワークＷの種類によってその形状及び位置が異なる。そのため、ワークＷにおける第一の位置決め孔の種類に応じて、基準ピン５２Ａ・５２Ｂ・５２Ｃ・５２Ｄがそれぞれ用いられることとなる。なお、本実施形態においては、第一の位置決め孔は、ワークＷにおけるリア側の端部（後端部）近傍に位置している。

支持部材５３は、回転軸５１を回転可能に支持する部材であり、回転軸５１の後端部と接続されている。支持部材５３の上部には、アーム５４が取り付けられている。

アーム５４は、支持部材５３に連結され、エアシリンダ又は油圧シリンダ等のアクチュエータによって上下方向に移動可能となっている。そのため、アーム５４の移動に伴って、基準ピン５２Ａ・５２Ｂ・５２Ｃ・５２Ｄが上下方向に移動する。つまり、アーム５４は、基準ピン５２Ａ・５２Ｂ・５２Ｃ・５２Ｄを所定の位置に移動させることが可能となっている。

このように、位置決め装置５０においては、基準ピン５２Ａ・５２Ｂ・５２Ｃ・５２Ｄのうちで加工されるワークＷの種類に対応したものが下側となるように、回転軸５１が前記駆動装置によって回転駆動された後、アーム５４が下方に移動することで、基準ピン５２Ａ・５２Ｂ・５２Ｃ・５２Ｄのうちの下側に位置するものが第一の位置決め孔に嵌挿されることとなる。
これにより、ワークの種類に応じて、基準ピン５２Ａ・５２Ｂ・５２Ｃ・５２Ｄのいずれかに簡便に変更することができる。
なお、本実施形態においては、回転軸５１に四つの基準ピン５２Ａ・５２Ｂ・５２Ｃ・５２Ｄを設けたが、ワークＷの種類数に応じて、基準ピンの数を変更することも可能である。

位置決め装置６０は、位置決め装置５０と略同様に構成された装置であり、軸心回りに回転する回転軸６１と、回転軸６１の外周面に設けられた複数の基準ピン６２Ａ・６２Ｂ・６２Ｃ・６２Ｄと、回転軸６１を支持する支持部材６３と、支持部材６３に連結されたアーム６４とを具備する。

回転軸６１は、前後方向に延出する軸部材であり、所定の駆動装置（不図示）によって軸心回りに回転可能となっている。

基準ピン６２Ａ・６２Ｂ・６２Ｃ・６２Ｄは、回転軸６１の径方向外側に向けて延出する棒材である。基準ピン６２Ａ・６２Ｂ・６２Ｃ・６２Ｄは、回転軸６１の外周面に設けられ、後方から見て反時計回りに互いに同一の位相差をもって配置されている。基準ピン６２Ａ・６２Ｂ・６２Ｃ・６２Ｄは、それぞれ対応するワークＷの種類に応じて形状及び位置が設定されており、ワークＷの上面（インナパネル）に形成された第二の位置決め孔に嵌挿されることでワークＷの位置決めを行う。つまり、基準ピン６２Ａ・６２Ｂ・６２Ｃ・６２Ｄは、四種類のワークＷに対応することが可能となっている。
ここで、ワークＷの上面（インナパネル）には、前述の第一の位置決め孔と同様に、ワークＷの位置決めのための第二の位置決め孔が形成されており、ワークＷの種類によってその形状及び位置が異なる。そのため、ワークＷにおける第二の位置決め孔の種類に応じて、基準ピン６２Ａ・６２Ｂ・６２Ｃ・６２Ｄがそれぞれ用いられることとなる。なお、本実施形態においては、第二の位置決め孔は、ワークＷにおけるフロント側の端部（前端部）近傍に位置している。

支持部材６３は、回転軸６１を回転可能に支持する部材であり、回転軸６１の後端部と接続されている。支持部材６３の上部には、アーム６４が取り付けられている。

アーム６４は、支持部材６３に連結され、エアシリンダ又は油圧シリンダ等のアクチュエータによって上下方向に移動可能となっている。そのため、アーム６４の移動に伴って、基準ピン６２Ａ・６２Ｂ・６２Ｃ・６２Ｄが上下方向に移動する。つまり、アーム６４は、基準ピン６２Ａ・６２Ｂ・６２Ｃ・６２Ｄを所定の位置に移動させることが可能となっている。

このように、位置決め装置６０においては、基準ピン６２Ａ・６２Ｂ・６２Ｃ・６２Ｄのうちで加工されるワークＷの種類に対応したものが下側となるように、回転軸６１が前記駆動装置によって回転駆動された後、アーム６４が下方に移動することで、基準ピン６２Ａ・６２Ｂ・６２Ｃ・６２Ｄのうちの下側に位置するものが第二の位置決め孔に嵌挿されることとなる。
これにより、ワークの種類に応じて、基準ピン６２Ａ・６２Ｂ・６２Ｃ・６２Ｄのいずれかに簡便に変更することができる。したがって、基準ピン５２Ａ・５２Ｂ・５２Ｃ・５２Ｄ、及び基準ピン６２Ａ・６２Ｂ・６２Ｃ・６２Ｄを用いて、簡便にワークＷの位置決めを行うことができる。
なお、本実施形態においては、回転軸６１に四つの基準ピン６２Ａ・６２Ｂ・６２Ｃ・６２Ｄを設けたが、ワークＷの種類数に応じて、基準ピンの数を変更することも可能である。

加工装置７０は、段替装置１０及び段替装置２０における一対の下型に載置されたワークＷに対してヘミング加工を施す装置である。加工装置７０は、ローラを具備し、当該ローラがワークＷの外縁部を転動することでヘミング加工が行われる。本実施形態においては、二つの加工装置７０・７０が設けられており、一方（図１及び図２における左側）の加工装置７０がワークＷにおけるベルトライン側の端部（下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄのいずれかに載置された部分）に対してヘミング加工を施し、他方（図１及び図２における右側）の加工装置７０がワークＷにおけるロッカ側の端部（下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄのいずれかに載置された部分）に対してヘミング加工を施す。

以上のように、ローラヘミング装置１においては、下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄが外周部に設けられた回転軸１１がモータ１４によって回転駆動されて、下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄのうちで加工されるワークＷの種類に対応したものが上側となる位置で停止するように制御されると共に、下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄが外周部に設けられた回転軸２１がモータ２４によって回転駆動されて、下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄのうちで加工されるワークＷの種類に対応したものが上側となる位置で停止するように制御される。更に、ワークＷの大きさに応じて、支持板１３・１３及び支持板２３・２３が互いに近接離間するように左右方向に移動する。
これにより、比較的狭いスペースにおいても、ワークＷの種類に応じて、下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄのいずれか、及び下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄのいずれかに簡便に変更することができる。したがって、ローラヘミング装置１の小型化を実現することができる。

段替装置１０の下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄ、及び段替装置２０の下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄが加工されるワークＷの種類に対応したものに変更された後は、下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２ＤのいずれかとワークＷにおけるベルトライン側の端部とが接触し、下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２ＤのいずれかとワークＷにおけるロッカ側の端部とが接触するようにワークＷが設置される。そして、位置決め装置５０・６０によってワークＷが位置決めされた後、加工装置７０・７０によってワークＷにおけるベルトライン側の端部及びロッカ側の端部に対してヘミング加工が施される。

ローラヘミング装置１によってベルトライン側の端部及びロッカ側の端部に対するヘミング加工が行われたワークＷは、ローラヘミング装置１と略同様に構成された別のローラヘミング装置へと搬送され、当該別のローラヘミング装置によってフロント側の端部及びリア側の端部に対するヘミング加工が行われる。つまり、ワークＷは、ローラヘミング装置１によってベルトライン側の端部及びロッカ側の端部の二つの被加工部分に対するヘミング加工が行われる第一の工程と、別のローラヘミング装置によってフロント側の端部及びリア側の端部の二つの被加工部分に対するヘミング加工が行われる第二の工程とを経て、合計四つの被加工部分、つまり外縁部全周に亘ってヘミング加工されることとなる。
なお、別のローラヘミング装置は、ワークＷにおけるベルトライン側の端部及びロッカ側の端部を載置する下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄ及び下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄの代わりに、ワークＷにおけるフロント側の端部及びリア側の端部をそれぞれ載置する二つの下型が設けられる以外は、ローラヘミング装置１と略同様に構成されているため、詳細な説明は省略する。

なお、本実施形態の段替装置１０・２０においては、モータ１４・２４によって、下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄ及び下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄの選択を可能としたが、モータ１４・２４の代わりにギアを用いて下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄ及び下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄがそれぞれ所定の位置で停止可能に構成すること等も可能である。

また、本実施形態においては、回転軸１１・２１にそれぞれ下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄ及び下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄを設けたが、ワークＷの種類数に応じて、下型の数を変更することも可能である。

また、本実施形態におけるワークＷは、フロントドアサブアッシーであるが、他のサブアッシー（バックドアサブアッシー、フードサブアッシー、ラゲージサブアッシー等）の場合においても同様に二つのローラヘミング装置によってヘミング加工が行われる。例えば、ワークＷがバックドアサブアッシーの場合には、自動車の前進方向を前方とした場合におけるワークＷの左右側の端部が一方のローラヘミング装置によってヘミング加工される第一の工程と、ワークＷにおけるロッカ側の端部及びルーフ側の端部が他方のローラヘミング装置によってヘミング加工される第二の工程とを経て、ワークＷの外縁部全周がヘミング加工されることとなる。

［第二実施形態］
以下では、図４及び図５を参照して、本発明に係るローラヘミング装置の第二実施形態であるローラヘミング装置１００について説明する。
ローラヘミング装置１００は、種々のワークＷに対してヘミング加工を行う装置である。
なお、図４における上下方向、及び左右方向をそれぞれローラヘミング装置１００の上下方向、及び左右方向と規定する。更に、図４における紙面手前側をローラヘミング装置１００の前方、同じく紙面奥側をローラヘミング装置１００の後方と規定する。
また、以下では、ローラヘミング装置１と共通する部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

図４及び図５に示すように、ローラヘミング装置１００は、ワークＷの種類に対応する下型に段替えする段替装置１１０と、段替装置１１０が設置されるベース１４０と、ワークＷを所定の位置に固定する位置決め装置５０・６０と、ワークＷに対してヘミング加工を施す加工装置７０・７０・７０・７０とを具備する。

段替装置１１０は、軸心回りに回転する回転軸１１１と、回転軸１１１の外周部に設けられた複数の下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄと、回転軸１１１を支持する支持板１１３・１１３と、回転軸１１１を回転駆動するモータ１１４とを具備する。

回転軸１１１は、前後方向に延出する軸部材であり、軸心回りに回転可能となっている。回転軸１１１の中央部には、下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄが取り付けられる取付部１１１ａが固定されている。
取付部１１１ａは、回転軸１１１における中央部から両端部近傍にかけて設けられた略立方体状の部材である。取付部１１１ａにおける、回転軸１１１の周方向に連続する四つの外周面には、それぞれ下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄが前方から見て時計回りに配置されている。

下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄは、それぞれ対応する種類（形状、及び大きさ等）のワークＷを載置する部材である。下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄは、回転軸１１１における取付部１１１ａの連続する四つの外周面に設けられているため、互いに同一の位相差をもって配置される形となっている。下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄは、下型１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄ、及び下型２２Ａ・２２Ｂ・２２Ｃ・２２Ｄとは異なり、それぞれ他の下型と組み合わせることなく、ワークＷの外縁部全周（ベルトライン側の端部、ロッカ側の端部、フロント側の端部、及びリア側の端部）と接触するように構成されている。換言すれば、下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２ＤをワークＷにおけるベルトライン側の端部、ロッカ側の端部、フロント側の端部、及びリア側の端部にそれぞれ接触する部分ごとに分割したものが第一実施形態における下型である。

支持板１１３・１１３は、ベース１４０上から上方に突出する板材であり、それらの上部で回転軸１１１を回転可能に支持する。詳細には、支持板１１３・１１３の表裏面を回転軸１１１が貫通しており、回転軸１１１の両端部に支持板１１３・１１３がそれぞれ配置されている。

モータ１１４は、回転軸１１１を軸心回りに回転駆動するサーボモータであり、ベース１４０上に設置されて回転軸１１１の前端部と固定されている。モータ１１４は、回転軸１１１に設けられた下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄのうちで加工されるワークＷの種類に対応したものが上側となる位置で停止するように制御される。つまり、モータ１１４によって、回転軸１１１に設けられた下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２ＤのいずれかをワークＷの種類に応じて選択可能となっている。なお、モータ１１４は、下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄの切り替えの際の経路が最短となるように制御される。例えば、下型１１２Ａから下型１１２Ｄに切り替える際には、モータ１１４によって回転軸１１１が前方から見て時計回りに回転駆動され、下型１１２Ｂから下型１１２Ｃに切り替える際には、モータ１１４によって回転軸１１１が前方から見て反時計回りに回転駆動される。

ベース１４０は、段替装置１１０が設置される台である。詳細には、ベース１４０には、段替装置１１０の支持板１１３・１１３及びモータ１１４が固定されている。

なお、本実施形態においては、四つの加工装置７０・７０・７０・７０がそれぞれワークＷにおけるベルトライン側の端部近傍、ロッカ側の端部近傍、フロント側の端部近傍、及びリア側の端部近傍に配置されている。

以上のように、ローラヘミング装置１００においては、下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄが外周部に設けられた回転軸１１１がモータ１１４によって回転駆動されて、下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄのうちで加工されるワークＷの種類に対応したものが上側となる位置で停止するように制御される。
これにより、比較的狭いスペースにおいても、ワークＷの種類に応じて、下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄのいずれかに簡便に変更することができる。したがって、ローラヘミング装置１００の小型化を実現することができる。

段替装置１１０の下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄが加工されるワークＷの種類に対応したものに変更された後は、下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２ＤのいずれかとワークＷの外縁部とが接触するようにワークＷが設置される。そして、位置決め装置５０・６０によってワークＷが位置決めされた後、加工装置７０・７０・７０・７０によってワークＷの外縁部全周（ベルトライン側の端部、ロッカ側の端部、フロント側の端部、及びリア側の端部）に亘ってヘミング加工が施される。
本実施形態においては、一つの工程でワークＷの外縁部全周に亘ってヘミング加工を行うことができるため、ワークＷのヘミング加工に要する時間を短縮することができる。

なお、ローラヘミング装置１００にローラヘミング装置１の係止装置１５と同様に構成された係止装置を設けて、回転軸１１１の停止位置の誤差を低減すると共に、回転軸１１１の回り止めとすることも可能である。
また、係止装置の代わりに、回転軸１１１の取付部１１１ａ、又は下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄ等の可動部分にエアシリンダ等のアクチュエータによって当接し、回転軸１１１を確実に所定の位置で固定する部材を設けること等も可能である。

また、本実施形態の段替装置１１０においては、モータ１１４によって、下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄの選択を可能としたが、モータ１１４の代わりにギアを用いて下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄがそれぞれ所定の位置で停止可能に構成すること等も可能である。

また、本実施形態においては、回転軸１１１に四つの下型１１２Ａ・１１２Ｂ・１１２Ｃ・１１２Ｄを設けたが、ワークＷの種類数に応じて、下型の数を変更することも可能である。詳細には、本実施形態においては、回転軸１１１の取付部１１１ａを前方から見て正方形となるように立方体状としたが、前方から見て多角形となるように多角柱状とし、多角形の一辺ごとに下型が配置されるように、取付部１１１ａの外周面に複数の下型を設ければよい。

本発明は、複数種類のワークに対してヘミング加工を行うローラヘミング装置に利用できる。

１ローラヘミング装置
１０、２０段替装置
１１、２１回転軸
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ下型
１３、２３支持板
１４、２４モータ
１５、２５係止装置
３０中央支持部材
４０ベース
５０、６０位置決め装置
５１、６１回転軸
５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ基準ピン
５３、６３支持部材
５４、６４アーム
７０加工装置

【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、ローラを用いてワークをヘミング加工するローラヘミング装置に関する。
背景技術
［０００２］
従来、自動車のドアサブアッシー等のワークに対し、ローラを用いてヘミング加工を行うローラヘミング装置が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
［０００３］
上記のようなローラヘミング装置は、ワークを載置する下型と、下型に載置されたワークに対してローラによってヘミング加工を施す加工装置とを具備する。
［０００４］
このようなローラヘミング装置を用いて、種々のワークに対してヘミング加工を行う場合、加工装置はワークの種類（形状、及び大きさ等）を問わず、汎用的に使用可能であるが、下型はワークの種類に応じて適宜変更する必要がある。
［０００５］
そのため、ワークの種類に応じた複数の下型を設置するためのスペースが必要となり、ローラヘミング装置の大型化を招くという問題が生じる。
先行技術文献
特許文献
［０００６］
特許文献１：特開平５−３０５３５７号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
［０００７］
本発明は、種々のワークに対するヘミング加工が実施可能な小型のローラヘミング装置を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
［０００８］
本発明のローラヘミング装置は、複数の被加工部分を有する種々のワーク

【０００２】
に対してヘミング加工を行うローラヘミング装置であって、前記ワークの種類に応じて、段替えを行う一対の段替装置を具備し、前記一対の段替装置は、互いに近接及び離間可能に構成され、各段替装置は、軸心回りに回転する回転軸と、前記種々のワークのうちの対応するワークが載置される複数の下型と、を備え、前記複数の下型は、それぞれ対応するワークにおける一つの被加工部分に対応するように形成され、前記回転軸の外周部には、前記複数の下型が互いに所定の位相差をもって設けられ、前記回転軸が回転することで、加工を行うワークの種類に応じて、前記複数の下型のうちの一つが選択され、一方の段替装置における選択された下型、及び他方の段替装置における選択された下型は、加工を行うワークにおける二つの相対する位置の被加工部分に合わせて配置され、当該ワークにおける二つの相対する位置の被加工部分が同一工程で加工される。
［０００９］
本発明のローラヘミング装置は、複数の被加工部分を有する種々のワークに対してヘミング加工を行うローラヘミング装置であって、軸心回りに回転する回転軸と、前記種々のワークのうちの対応するワークが載置される複数の下型と、を具備し、前記複数の下型は、それぞれ対応するワークにおける全ての被加工部分と接触し、当該全ての被加工部分に対応するように形成され、前記回転軸の外周部には、前記複数の下型が互いに所定の位相差をもって設けられ、前記回転軸が回転することで、加工を行うワークの種類に応じて、前記複数の下型のうちの一つが選択され、選択された下型上にて、当該下型に対応するワークにおける全ての被加工部分が同一工程で加工される。
［００１０］
本発明のローラヘミング装置において、前記ワークを所定の位置に固定する位置決め装置を更に具備し、前記位置決め装置は、軸心回りに回転する回転軸と、対応する前記ワークに設けられる位置決め孔に嵌挿される複数の基準ピンと、前記複数の基準ピンを所定の位置に移動させるアームと、を具備し、前記位置決め装置における回転軸の外周部には、前記複数の基準ピンが互いに所定の位相差をもって設けられ、前記位置決め装置の回転軸が回転することで、加工を行う前記ワークの種類に応じて、前記複数の基準ピンのうちの一つが選択され、前記アームによって前記選択された基準ピンを加工を行う前記ワークの位置決め孔に嵌挿することで、加工を行う前記ワークを固定することが好ましい。
［００１１］
本発明のローラヘミング装置において、前記回転軸を所定の回転位置で固定する係止装置を更に具備し、前記係止装置は、棒状の係止ピンと、前記係止ピンを伸縮可能に支持するアクチュエータと、を具備し、前記複数の下型のうちの一つが選択された状態で、前記アクチュエータによって前記係止ピンを前記回転軸に設けられる係止孔に嵌挿することで、前記回転軸を固定することが好ましい。
発明の効果
［００１２］
本発明によれば、比較的狭いスペースにおいても種々のワークに対してヘミング加工を行うことができる。

Claims

ワークに対してヘミング加工を行うローラヘミング装置であって、
軸心回りに回転する回転軸と、
対応する前記ワークが載置される複数の下型と、を具備し、
前記回転軸の外周部には、前記複数の下型が互いに所定の位相差をもって設けられ、
前記回転軸が回転することで、加工を行う前記ワークの種類に応じて、前記複数の下型のうちの一つが選択されるローラヘミング装置。
前記複数の下型は、それぞれ前記ワークの被加工部分ごとに複数に分割され、
前記ワークの外縁部全周に亘ってヘミング加工が施されるように、前記分割された下型を組み合わせて、前記ワークに対して複数回のヘミング加工を行う請求項１に記載のローラヘミング装置。
前記ワークを所定の位置に固定する位置決め装置を更に具備し、
前記位置決め装置は、
軸心回りに回転する回転軸と、
対応する前記ワークに設けられる位置決め孔に嵌挿される複数の基準ピンと、
前記複数の基準ピンを所定の位置に移動させるアームと、を具備し、
前記位置決め装置における回転軸の外周部には、前記複数の基準ピンが互いに所定の位相差をもって設けられ、
前記位置決め装置の回転軸が回転することで、加工を行う前記ワークの種類に応じて、前記複数の基準ピンのうちの一つが選択され、
前記アームによって前記選択された基準ピンを加工を行う前記ワークの位置決め孔に嵌挿することで、加工を行う前記ワークを固定する請求項１又は請求項２に記載のローラヘミング装置。
前記回転軸を所定の回転位置で固定する係止装置を更に具備し、
前記係止装置は、
棒状の係止ピンと、
前記係止ピンを伸縮可能に支持するアクチュエータと、を具備し、
前記複数の下型のうちの一つが選択された状態で、前記アクチュエータによって前記係止ピンを前記回転軸に設けられる係止孔に嵌挿することで、前記回転軸を固定する請求項１又は請求項２に記載のローラヘミング装置。