特許 7205902 ヘミング加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-06

(45)【発行日】2023-01-17

(54)【発明の名称】ヘミング加工装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 39/02 20060101AFI20230110BHJP

   B21D 37/04 20060101ALI20230110BHJP

   B21D 19/08 20060101ALI20230110BHJP

   B21D 19/04 20060101ALI20230110BHJP

【ＦＩ】

B21D39/02 E

B21D39/02 F

B21D37/04 Z

B21D19/08 C

B21D19/04 B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019128149

(22)【出願日】2019-07-10

(65)【公開番号】P2021013931

(43)【公開日】2021-02-12

【審査請求日】2022-02-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000135999

【氏名又は名称】株式会社ヒロテック

(72)【発明者】

【氏名】菅 賢二

(72)【発明者】

【氏名】三輪 雄一郎

【審査官】豊島 唯

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／２２９９６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０２－０３０３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０６４４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８６１８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ３９／０２

Ｂ２１Ｄ ３７／０４

Ｂ２１Ｄ １９／０８

Ｂ２１Ｄ １９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンビル交換を搬送用ロボットで行わせることができる軽量アンビルを備え、ヘミングローラーを装着したヘミング加工用ロボットと仕上げ用ローラーを備えたロボットでヘミング加工を行うよう構成したヘミング加工装置において、
前記ヘミングローラーでヘミング加工するのが困難な被ヘミング材の部位においては、駆動源のない１または複数のリンク式ヘムパンチを前記アンビルに装着し、該ヘムパンチを、前記ロボットの仕上げ用ローラーを前記リンク式ヘムパンチのアーム部端部に構成した孔部に係合させることにより作動させて、前記被ヘミング材をヘミング加工するよう構成し、前記リンク式ヘムパンチ装着時においても前記搬送用ロボットでアンビル交換できるよう構成したことを特徴とする、
ヘミング加工装置。

【請求項2】

前記ローラーヘミング加工するのが困難な部位が、被ヘミング材端部に形状精度が要求される機能的形状が設けられている部位であることを特徴とする、
請求項１に記載のヘミング加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車用ドアパネル等のアウターパネルとインナーパネルとをヘミング加工する際に用いられるローラーヘミング加工装置に関し、特にローラーでヘミング加工することが困難な形状を有する部位をヘミング加工するためのリンク式ヘムパンチを備えたヘミング加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車用ドアの製造現場では、アウターパネルとインナーパネルとからなるワークをヘミング加工するためのヘミング加工装置が用いられている。このような装置として、例えば、特許文献１には、ヘミング加工用ロボットでローラーをワークに押圧しながらヘミング加工を行い、搬送ロボットで機種変更時のアンビル交換を行う軽量アンビルを備えたヘミング加工装置が開示されている。

【0003】

このようなヘミング加工装置１は、図１０に示すように、ワークＷを載置するアンビル２と、ワークＷを保持するプレッサーマテハン３と、このプレッサーマテハン３を把持・搬送してアンビル２にワークＷを搬入・搬出する搬送ロボット５と、更にヘミング加工用ロボット６とを備えている。アンビル２とプレッサーマテハン３は、搬送ロボット側ＡＴＣ装置と脱着するための装置側ＡＴＣを備えている。

【0004】

上記ヘミング加工装置１によれば、まず搬送ロボット５がプレッサーマテハン３を把持して、アウターパネルＷ１とインナーパネルＷ２からなるワークＷをプレッサーマテハン３で把持する。その後、搬送ロボット５は、ワークＷを保持したプレッサーマテハン３をアンビル２上に載置してワークＷをアンビル２に搬入し、搬送ロボット５はプレッサーマテハン３との連結を解除して退避する。そして、ワークＷがアンビル２に固定されると、退避していた搬送ロボット５はローラーヘッドに持ち替え、他のヘミング加工用ロボット６とともにワーク外周に所定の加工を行う。ワーク外周のヘミング加工が終わると、搬送ロボット５はローラーヘッドとの連結を解除し、プレッサーマテハン３と連結して退避し、別のヘミング加工用ロボット６がワーク開口部内周のヘミング加工を行う。ヘミング加工が終了すると、搬送ロボット５はプレッサーマテハン３をワーク上部へ載置し、ワークＷを把持して搬出する。

【0005】

アンビル２の交換作業の際には、ヘミング加工用ロボットとして稼働していたもう１台の搬送ロボット５が、ローラーヘッドとの連結を解除して、アンビル２をＡＴＣ装置を介して把持する。アンビル２を把持した搬送ロボット５は、アンビル置き台９ａまでアンビル２を搬出する。プレッサーマテハン３を把持していた、もう１台の搬送ロボット５は、プレッサーマテハン３を搬出したアンビル２上に載置して、次の工程で使用するアンビル２を取りに行き、ＡＴＣ装置５１を介して把持してアンビル支持台４へ置くことでアンビル交換作業を行う。軽量アンビルを用いるため、アンビル２の搬送用に可搬能力の大きなロボットを設置する必要がなく、搬送ロボットを小型化でき、ヘミング加工用ロボットと同等のロボットで機種変更時のアンビル交換を行うことができる。さらに、アンビル交換時間を短縮して生産性を向上させることができ、多種多様なワークを切り替えながら生産する生産ラインに適用できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】ＷＯ２０１８／２２９９６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、被ヘミング材の一部には、コーナー部などのローラーヘミング加工することが困難な部位や、端部に機能的形状を有しローラーヘミング加工を行うと変形してしまう部位がある。ここで、機能的形状とは、特有の機能を持った形状で、機能を発揮するため一定の形状精度が要求される形状を指す。これらの形状を押しつぶさないようにヘミング加工を行う必要があるが、ローラーヘミング加工が困難な部位に対しても、形状の無い平坦なフランジ部をヘミング加工する際に使用する同じローラーを使用すると、この部位は波打ったような形状となり外観品質が悪化するという問題や機能的部位の形状精度が悪化するという問題があった。また、ヘミングローラーを使用して外観品質や形状精度を確保しようとすると、形状に影響を与えないように加工しなければならず、ローラーヘッドの加圧力を加減しながら何度もヘミング加工する必要があり加工時間が増大してしまうという問題があった。

【0008】

ローラーヘミング加工することが困難な形状を有する部位に対しては、専用のヘムパンチをアンビル２に設けてヘミング加工を行うことができる。通常、このような専用のヘムパンチには、加圧シリンダのような重量の大きな駆動源を設けてヘムパンチを作動させ、ヘミング加工を行う。しかしながら、重量の大きな駆動源を備えたヘムパンチを軽量アンビルに設けると、アンビル搬送時に必要な可搬能力の大きなロボットを設けなければならず、設備コストや設置場所が増大してしまうという問題があった。また、アンビルの重量が増加してしまうと、軽量アンビルを使用することで達成していたアンビル交換時間を短縮して生産性を向上させるという効果が減少してしまう。

【0009】

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、生産設備を軽量化し、ローラーヘミング加工することが困難な部位に対しても品質を確保しながら、加工時間を短縮して短い生産タクトに対応可能なヘミング加工装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１に係る発明では、アンビル交換を搬送用ロボットで行わせるよう軽量アンビルを備え、ヘミングローラーを装着したヘミング加工用ロボットでヘミング加工を行うよう構成したヘミング加工装置において、ヘミングローラーでヘミング加工するのが困難な被ヘミング材の部位においては、１または複数のリンク式ヘムパンチを前記アンビルに装着し、該ヘムパンチをロボットで作動させて前記被ヘミング材をヘミング加工するよう構成したことを特徴とする。

【0011】

本発明に係るヘミング加工装置では、機種変更時のアンビル交換が搬送用ロボットで行われるように軽量アンビルを備え、かつ軽量アンビルにはロボットで作動させるヘムパンチを備える。
この構成によれば、ヘミングローラーでヘミング加工するのが困難な被ヘミング材の部位においても従来のように専用の駆動源を備えたヘムパンチを備える必要がない。アンビルに設けたリンク式ヘムパンチをロボットで作動させることができるため、アンビルを軽量化して小型化することができ、可搬能力の小さな搬送用ロボットを用いて機種変更時のアンビル交換ができ、設備費用や設置スペースを節約することができる。さらに、ヘミング加工するのが困難な部位においてもローラーの加圧力を加減しながら繰り返しヘミング加工する必要がなく、加工時間を短縮して外観品質を確保することができる。

【0012】

請求項２に係る発明は、ローラーヘミング加工するのが困難な部位が、被ヘミング材端部に機能的形状が設けられている部位であることを特徴とする。機能的形状とはある特有の機能を持った形状で、機能を発揮するため一定の形状精度が要求される形状を意味する。

【0013】

この構成によれば、ローラーヘミング加工するのが困難な機能的形状に対しても、リンク式ヘムパンチによって形状精度を満たすヘミング加工を短い加工時間で行うことができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、ローラーでヘミング加工することが困難な形状を有する部位をヘミング加工する際に、重量の大きな駆動源を設けることなくロボットでヘムパンチを作動させることが可能なため、アンビルを軽量化することができる。そして、可搬能力の小さなロボットで機種変更時のアンビル交換が可能なので、設備の低コスト化や設置場所を削減することができる。さらに、品質を維持してヘミング加工時間の短縮を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係るヘミング加工装置の全体構成を示す斜視図である。

【図2】（ａ）は本発明に係るドアパネルの略図で、（ｂ）は（ａ）Ａの拡大図である。

【図3】本発明に係るアンビルの構成を示す斜視図である。

【図4】本発明に係るガイド装置の構成を示す斜視図である。

【図5】本発明に係るリンク式ヘムパンチを示す斜視図である。

【図6】本発明に係るリンク式ヘムパンチをロボットで作動させる様子を示す斜視図である。

【図7】本発明に係るプレッサーマテハンの構成を示す斜視図である。

【図8】本発明に係るヘミング加工用ロボットのヘッドの構成を示す斜視図である。

【図9】本発明に係るリンク式ヘムパンチを作動するロボットのヘッドの構成を示す斜視図である。

【図10】従来技術のヘミング加工装置を示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の実施形態の説明は、本質的な例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を限定することを意図するものではない。

【0017】

（第１の実施形態）
第１の実施形態について説明する。
図２（ａ）に示すように、自動車用ドアパネル１０は、ドアウィンドウを収容する本体部１１と、ドアウィンドウの開口部が形成されたサッシュ部１２とを有している。図２（ｂ）に示すように、自動車用ドアパネル１０には機能的形状（突起形状）１５が設けられている。ここで、機能的形状とはある特有の機能を持った形状で、機能を発揮するため一定の形状精度が要求される形状を指す。本実施例では、自動車用ドアパネル１０のベルト部１４に、後の工程でベルトモールを係合するための突起形状１５が設けられている。

【0018】

ヘミング加工装置１で加工される被ヘミング材Ｗは、車外側に位置するアウターパネルＷ１と、車室側に位置するインナーパネルＷ２とから構成される。ヘミング加工装置１は図１に示すように、アウターパネルＷ１を載置するアンビル２と、被ヘミング材Ｗを保持するプレッサーマテハン３と、プレッサーマテハン３を把持・搬送する搬送ロボット５と、ヘミング加工用ロボット６と、アンビル２に設けられたリンク式ヘムパンチ２７と、を備え、アンビル２に載置されたアウターパネルＷ１の外周部に対してはヘミング加工用ロボット６１のローラー６３によりヘミング加工を行い、アウターパネルＷ１の突起形状１５が設けられた部位にはリンク式ヘムパンチ２７によりヘミング加工を行い、アウターパネルＷ１とインナーパネルＷ２とを一体化するものである。

【0019】

ヘミング加工装置１による加工工程は、アウターパネルＷ１にインナーパネルＷ２を板厚方向に重ね合わせた状態で、予めフランジ加工したアウターパネルＷ１の端部を所定の角度でヘミングしていく予備曲げ工程と、予備曲げされたアウターパネルＷ１の端部をインナーパネルＷ２に押圧してインナーパネルＷ２の周縁部に重なるまでさらに曲げ加工する本曲げ工程とを有している。

【0020】

（アンビル）
アンビル２は、図１に示すように、アンビル２を支持するアンビル支持台４に載置されている。アンビル２は、図３に示すように、被ヘミング材Ｗを支持するアンビル本体部２０と、被ヘミング材Ｗを搬入する際に被ヘミング材Ｗを支持する受け２１と、アウターパネルＷ１を吸引把持する把持装置２２と、搬送ロボット５のＡＴＣ装置５１と脱着するためのＡＴＣ装置２３と、プレッサーマテハン３の位置決め装置３６と相対的な位置決めを行いアンビル２とプレッサーマテハン３とを連結させる位置決め装置２４と、フランジ加工された被ヘミング材Ｗの外縁部を拘束して位置決めを行うガイド装置２５と、被ヘミング材端部の突起形状１５をヘミング加工する３台のリンク式ヘムパンチ２７と、アンビル本体部２０に配置され、アンビル本体部２０を支持・固定する支持ブラケット２８と、アンビル２を支持して高さを調整可能に配置された補助サポート２９と、を備えている。

【0021】

アンビル本体部２０は、被ヘミング材Ｗを載置して支持する部位であり、被ヘミング材Ｗのヘミング加工部位を裏から支持できるような形状に成形されている。そして、アンビル本体部２０は、アウターパネルＷ１の本体部を支持する前部２０ａと後部２０ｂ、下部２０ｃと上部２０ｄ、サッシュ部後部２０ｅを備えている。また、アンビル２本体部は、剛性を確保してアンビル本体部２０を補強するための複数のフレーム２６がアンビル本体部の下部中央にハブ状の中央部と該中央部から放射状に設けられている。

【0022】

受け２１は、被ヘミング材Ｗをアンビル２へ搬入する際に被ヘミング材Ｗを支持する部位であり、シリンダ等の駆動装置によって受け２１を昇降させるためのリフター２１ａを備えている。被ヘミング材Ｗの搬入時には、受け２１はリフター２１ａによりアンビル本体部２０の上方に保持される。加工時には、リフター２１ａにより受けを下降させることもできるが、本実施例では、搬送ロボット５が下方に押圧することにより、リフター２１ａを押し下げて受け２１を下降させる。受け２１は、アンビル本体部２０の前部２０ａと後部２０ｂ、下部２０ｃと上部２０の内側に所定の個数設けられており、被ヘミング材Ｗを安定して支持できるように数を調整することができる。

【0023】

把持装置２２は、アンビル２に載置された被ヘミング材Ｗを構成するアウターパネルＷ１を吸引把持するためのものであり、特に限定されるものではないが、負圧を利用して吸引把持するバキュームカップを採用することができる。把持装置２２は、アンビル本体部２０の前部２０ａと後部２０ｂ、下部２０ｃと上部２０ｄの内側に所定の個数設けられている。把持装置２２は、負圧配管が弁装置（共に図示せず）を介して接続されている。把持装置２２は、弁装置の開閉動作により、被ヘミング材Ｗとの接触部分に負圧力を作用させる状態と作用させない状態とに切り替え可能となっている。把持装置２２の被ヘミング材Ｗとの接触部分に負圧力を作用させると、把持装置２２は被ヘミング材Ｗを下方から吸引保持する。一方、把持装置２２の被ヘミング材Ｗとの接触部分に負圧力を作用させないと、被ヘミング材Ｗは把持装置２２から離脱可能となる。

【0024】

ＡＴＣ装置２３は、周知のオートツールチェンジャーであり、搬送ロボット５のＡＴＣ装置５１と脱着するためのものである。ＡＴＣ装置２３は、ハブ状のフレーム２６の上側（上面）に設けられている。具体的な作動は、被ヘミング材Ｗが載置されていない状態で、搬送ロボット５のＡＴＣ装置５１に設けられた係合凸部を、対向するアンビル２のＡＴＣ装置２３に配設された係合凹部に位置決めをして係合することで、搬送ロボット５とアンビル２とを連結することができる。アンビル２のＡＴＣ装置２３と搬送ロボット５のＡＴＣ装置５１とは図示しないアクチュエータによって装着状態と離脱状態に自動的に切り替えられるようになっている。

【0025】

位置決め装置２４は、当該位置決め装置２４に対応するプレッサーマテハン３の部位に設けられた位置決め装置３６と相互に位置決めをしてアンビル２とプレッサーマテハン３とを連結させるためのものであり、図３に示すように、アンビル本体部２０の外側に４か所設けられている。本実施例では、アンビル２の位置決め装置２４は位置決めピンを、プレッサーマテハン３の位置決め装置３６は位置決め孔を備えている。

【0026】

アンビル２とプレッサーマテハン３とを位置決めして連結するには、まず搬送ロボット５によってプレッサーマテハン３を移動し、位置決め装置３６を対向するアンビル２の位置決め装置２４の上方に移動させる。そして、搬送ロボット５によりプレッサーマテハン３を下方に移動させ、位置決め孔に位置決めピンを挿通することでアンビル２とプレッサーマテハン３との位置決めを行うことができる。

【0027】

プレッサーマテハン３の位置決め装置３６のアーム部の端面には位置決め孔（図示しない）が配置されている。この位置決め孔には図示しない複数の係合孔が周方向に所定の間隔をあけて半径方向に形成されている。一方アンビル２の位置決め装置２４のアーム部の端面には位置決めピン（図示しない）が配置されている。この位置決めピンの先端には係合孔に対応する個数の図示しない係合部材を備えており、半径方向へ移動可能に設けられている。位置決めピンを位置決め孔に挿通すると、シリンダ等の駆動装置により係合孔に係合部材が係合して、アンビル２とプレッサーマテハン３とが互いに離脱不能に連結される。一方、係合部材を係合孔に係合させない状態では、アンビル２とプレッサーマテハン３とが互いに離脱可能な非連結状態とされる。このように、アンビル２とプレッサーマテハン３とを連結することで、被ヘミング材Ｗをアンビル２に載置した状態で、アウターパネルＷ１とインナーパネルＷ２とがずれないように加圧することができる。

【0028】

ガイド装置２５は、予めフランジ部が形成されたアウターパネルＷ１の外周縁部を拘束することで、アンビル２に対して被ヘミング材Ｗの位置を規制して位置決めする装置である。ガイド装置２５は、図４に示すように、一方の端部には被ヘミング材Ｗ外周縁部に当接して拘束するアウターガイド部２５ａと、他方の端部にアンビル２に対し回転可能に支持された支持部２５ｂとを備えた本体部と、アウターガイド部２５ａ上端部がアンビル２の外縁から突出するよう本体部を付勢する付勢部２５ｃを備えている。このようなガイド装置２５は、図３に示すように、アンビル２の外縁に沿って被ヘミング材Ｗの位置を規制しながらヘミング加工を行うのに十分な数だけ複数配設されている。ガイド装置本体部は、アンビル２の外縁に埋め込んで配設されているため、ヘミング加工時にローラー６３がアンビル２の外側から接近してもローラー６３と干渉することなく、確実に被ヘミング材Ｗの位置を規制して位置決めすることができる。

【0029】

またガイド装置の付勢部２５ｃは、被ヘミング材Ｗのヘミング加工時にローラー６３と干渉して加工を妨げないよう、ローラー６３による加圧力が作用すると沈下動作を行う。具体的には、ローラー６３がアウターガイド部２５ａの端部に当接して加圧力が作用すると、アウターガイド部２５ａは支持部２５ｂに回動可能に支持されていることから、アウターガイド部２５ａが支持部２５ｂを中心として付勢部２５ｃの付勢力に抗して沈下動作を行う。ローラー６３がアウターガイド部２５ａの上を通過し加圧力が作用しなくなると、付勢部２５ｃの付勢力によりアウターガイド部２５ａは初期位置に戻り、被ヘミング材Ｗの位置決め状態に復帰する。

【0030】

支持ブラケット２８はアンビル２に２か所設けられている。支持ブラケット２８の座面には位置決め用の基準孔が設けられており、アンビル支持台４の基準ピン（図示せず）を挿通して位置決めを行い、アンビル支持台４に固定している。

【0031】

（リンク式ヘムパンチ）
リンク式ヘムパンチ２７は、ローラーでヘミング加工することが困難な機能的形状１５を有するアウターパネルＷ１の部位をヘミング加工する際に用いられる。本実施例では、図１に示すように、リンク式ヘムパンチ２７はアンビル２に３台配設される。図５に示すように、リンク式ヘムパンチ２７は、図９に示すロボット６５の仕上げ用ローラー６７と係合する孔部２７ａを有するアーム部２７ｂと、ヘムパンチ２７ｃとを備え、ヘムパンチ２７ｃを備えるブラケット２７ｄとアーム部２７ｂとはリンク２７ｅを介して連結されている。ヘムパンチ２７ｃは、ロボット６５の仕上げ用ローラー６７と孔部２７ａとを係合して、ロボット６５の作動でアーム部２７ｂを上下動させることにより、回転軸２７ｆを中心に退避位置と曲げ加工位置との間を移動可能に設けられている。

【0032】

リンク式ヘムパンチ２７でヘミング加工を行う場合は、図６に示すように、ロボット６５の仕上げ用ローラー６７を孔部２７ａに係合し、ロボット６５の作動によりアーム部２７ｂを下方に押圧して、ヘムパンチ２７ｃを退避位置から曲げ加工位置まで移動させる。このようにして、ヘムパンチ２７ｃをフランジ部に対して押圧させてフランジ部のヘミング加工を行う。ヘミング加工が終了すると、ロボット６５によりアーム部２７ｂの位置を元に戻すことでヘムパンチを退避位置まで戻し、仕上げ用ローラー６７と孔部２７ａとの係合を解除する。そして、残り２台のリンク式ヘムパンチ２７にも同様の動作を行い、ヘミング加工を行う。リンク式ヘムパンチ２７によるヘミング加工が終了すると、ヘミング加工された部位を当該仕上げ用ローラー６７により押圧して最終的な仕上げ加工を行う。

【0033】

本実施例ではアウターパネルＷ１のヘミング端部に図２（ｂ）に示すように後の工程でベルトモールを係合するための突起形状を有している。このような特殊な形状を持ったヘミング端部をローラーでヘミングすると、ローラーヘミング加工の特性上被ヘミング部をローラーで変形させながら加工するためどうしても前記突起形状に波打ったような変形が生じてしまう。このような部位ではリンク式ヘムパンチを用いることで、一定の範囲を平面のままヘミング加工し形状を変形させない高品質なヘミング加工が実現できる。
また、リンク式ヘムパンチ２７には専用の駆動源を設けることなくロボット６５でリンク式ヘムパンチ２７を作動させることができるため、簡易な構成によりアンビル２を軽量化して小型化することができる。これによりアンビル２の重量増加を最小限に抑えながらリンク式ヘムパンチを追加できるので、搬送ロボット５の可搬重量をアップすることなく機能形状を備えたヘミング部の高品質なヘミング加工を実現できる。本実施例では３台のリンク式ヘムパンチ２７で構成しているが、被ヘミング材Ｗの形状に応じて台数は調整することができる。

【0034】

（プレッサーマテハン）
プレッサーマテハン３は、図７に示すように、被ヘミング材Ｗの形状に対応したフレーム部３１と、インナーパネルＷ２の位置決め孔と係合してインナーパネルＷ２の位置決めを行う２つの基準ピン（図示せず）と、アウターパネルＷ１を把持する把持装置３３と、アウターパネルＷ１の最終形状と干渉しない位置でインナーパネルＷ２を加圧するよう設けられたプレッサー３４と、搬送ロボット５のＡＴＣ装置５１と脱着するためのＡＴＣ装置３５と、アンビル２の位置決め装置２４と相対的な位置決めを行いアンビル２とプレッサーマテハン３とを連結させる位置決め装置３６と、を備えている。

【0035】

フレーム部３１は、把持装置３３で被ヘミング材Ｗを把持した状態で、搬送ロボット５によって被ヘミング材Ｗを搬送したり、位置決め装置３６を介してアンビル２と連結し、プレッサー３４を被ヘミング材Ｗに加圧して被ヘミング材Ｗをアンビルに固定する機能を持つ部材である。

【0036】

基準ピンは、インナーパネルＷ２の位置決め孔に対応してフレーム部３１の下側（下面）に２箇所設けられ、当該位置決め孔と係合して、プレッサーマテハン３が被ヘミング材Ｗを保持する際の位置決めを行う。

【0037】

把持装置３３は、フレーム部３１に配置される把持アーム３３ａと、把持アーム３３ａを駆動する駆動装置３３ｃと、把持アーム３３ａの先端にアウターパネルＷ１を把持する把持部３３ｂとを有している。把持装置３３は、駆動装置３３ｃにより把持アーム３３ａを作動して被ヘミング材Ｗをクランプした状態で搬送ロボット５により図示しない被ヘミング材Ｗ置き台からアンビル２へと被ヘミング材Ｗを搬送する。その際、アンビル２に設けられた受け２１は、リフター２１ａによりアンビル本体部２０の上方に保持されており、被ヘミング材Ｗが受け２１により支持されると、把持装置３３はクランプを解除する。本実施例では把持装置３３は４か所配置されているが、被ヘミング材Ｗの搬送安定性を確保できるように数を調整することができる。

【0038】

プレッサー３４は、図７に示すようにフレーム部３１の下側（下面）に配設され、Ｌ字形状やＩ字形状をした棒状の部材で構成される。プレッサー３４の先端部は、アウターパネルＷ１のヘミング加工後の最終形状と干渉しない位置でインナーパネルＷ２を加圧するように所定の間隔で適切な個数設けられている。

【0039】

ＡＴＣ装置３５は、フレーム部３１の上側（上面）に設けられている。ＡＴＣ装置３５の構成はアンビル２のＡＴＣ装置２３と同様であるので、説明は省略する。

【0040】

位置決め装置３６は、アンビル２の位置決め装置２４に対応する部位に設けられ、アンビル２の位置決め装置２４と相互に位置決めしてアンビル２とプレッサーマテハン３とを連結する。位置決め装置３６の構成は、アンビル２の位置決め装置２４の説明において説明済みのため、詳細な説明を省略する。

【0041】

（搬送ロボット）
搬送ロボット５は、多関節ロボットであり、プレッサーマテハン３を把持・搬送してアンビル２に対して被ヘミング材Ｗを搬入・搬出するように、ロボットアームの先端部にＡＴＣ装置５１を備えている。被ヘミング材Ｗを搬入・搬出する場合には、搬送ロボット５のＡＴＣ装置５１とプレッサーマテハン３のＡＴＣ装置３５とを連結して行うことができる。また、アンビル交換を行う場合には、搬送ロボット５のＡＴＣ装置５１とアンビル２のＡＴＣ装置２３とを連結して行うことができる。
アンビル交換をロボットで行わせることにより、機種変更に伴うアンビル交換作業を６０秒以内で行わせることが可能となった。

【0042】

本実施例では、搬送ロボット５はヘミング加工を行わないが、搬送ロボット５にはＡＴＣ装置５１が装着されているので、プレッサーマテハン３との連結を解除すると、ローラーヘッドを装着してヘミング加工用ロボットとしても稼動することができ、効率良くロボットを稼動することができる。

【0043】

（へミング加工用ロボット）
図８に示すようにヘミング加工用ロボット６１は、ロボットアームの先端部にローラーヘッド６２を装着した多関節ロボットであり、アンビル２に載置された被ヘミング材Ｗのヘミング加工部位にローラーヘッド６２に装着されたローラー６３を押圧しながらアウターパネルＷ１の外周縁部をインナーパネルＷ２の外周縁部に重なる最終形状となるまでヘミング加工を行うものである。

【0044】

本実施例のローラーヘッド６２は、図８に示すように、ローラー６３の加圧軸Ａ－Ａがロボットの先端部との接合部に対し３０度から６０度傾斜を持って取り付けられ、かつローラー６３の加圧軸Ａ－Ａが旋回可能に構成された旋回式ローラーヘッド６２を採用している。これにより、ローラー６３の加工可能範囲を拡大することができ、ヘミング加工中のロボット同士の相互干渉を低減することができる。

【0045】

図８に示すようにローラー６３に隣接して、仕上げ用パンチ６４を取り付けている。この構成によりローラーヘミング工程が終了すると、同じロボットの作動ですぐに仕上げ用パンチ６４を使ったヘミングの仕上げ工程に移れるという工程短縮のメリットがある。

【0046】

本実施例ではＡＴＣ装置５１が装着されプレッサーマテハン３やアンビル２、ローラーヘッド６１のいずれかを選択して装着可能な搬送ロボット５が３台、ローラーヘッド６１が直接ロボット先端部に装着された専用のヘミング加工用ロボットが２台でヘミング加工装置１を構成している。被ヘミング材Ｗの形状や加工時間の要求などに応じてこれらロボットの台数は調整することができる。

【0047】

（動作）
以上のように構成されたヘミング加工装置１を用いた動作について説明する。搬送ロボット５は、ＡＴＣ装置５１によってプレッサーマテハン３を把持し、図示しない被ヘミング材Ｗ置き台に置いてある予めフランジ加工されたアウターパネルＷ１とアウターパネルＷ１上に載置されたインナーパネルＷ２とからなる被ヘミング材Ｗを、プレッサーマテハン３の把持装置３３によりアウターパネルＷ１をクランプして把持する。プレッサーマテハン３を介して被ヘミング材Ｗを把持した搬送ロボット５は、アンビル２へと被ヘミング材Ｗを搬入する。その際、アンビル２に設けられた受け２１は、リフター２１ａによりアンビル本体部２０の上方に保持されており、被ヘミング材Ｗが受け２１により支持されると、把持装置３３はクランプを解除する。クランプが解除された後も、被ヘミング材Ｗはアンビル本体部２０上方に保持された受け２１に支持されているため、プレッサーマテハン３を把持している搬送ロボット５は、下方に押圧してリフター２１ａを押し下げ、被ヘミング材Ｗをアンビル本体部２０に当接させる。その後、被ヘミング材Ｗは、アンビル２の把持装置２２との接触部分に作用する負圧力により下方から吸引保持されると同時に、位置決め装置２４、３６によるアンビル２とプレッサーマテハン３との連結によって、アンビル２に加圧支持される。

【0048】

被ヘミング材Ｗのアンビル２への加圧支持が完了すると、搬送ロボット５はプレッサーマテハン３との連結を解除して退避する。アンビル２に載置された被ヘミング材Ｗは、前述のように、アンビル２の把持装置２２の吸引力とプレッサーマテハン３とアンビル２との連結による支持とでアンビル２に固定される。

【0049】

アンビル２に載置されたアウターパネルＷ１の外周端部のヘミング加工をヘミング加工用ロボット６１により行う。ローラー６３をアウターパネルＷ１の外周端部に押圧しながら所定の角度に曲げ加工する予備曲げ加工を行い、次に予備曲げ加工されたアウターパネルＷ１の外周端部をインナーパネルＷ２の周縁部に重なる最終形状となるまで押圧して加工する本曲げ加工を行い、アウターパネルＷ１の外周端部のヘミング加工を完了する。

【0050】

アウターパネル外周端部のローラーヘミング加工を行いながら、突起形状１５が設けられたアウターパネルＷ１ベルト部１４のヘミング加工を行う。図６に示すように、ロボット６５の仕上げ用ローラー６７をリンク式ヘムパンチ２７の孔部２７ａに係合し、３台のヘムパンチのアーム部２７ｂを順番に押圧する。これにより、ヘムパンチ２７ｃを待機位置から加工位置に回転させてヘミング加工する。被ヘミング部はあらかじめ前工程で約４５度曲げ加工を施しているため、１回の加工で曲げ加工は完了する。その後、ロボット６５は仕上げ用ローラー６７と孔部２７ａとの係合を解除して、仕上げ用ローラー６７により曲げ加工された部位の仕上げ加工を行う。

【0051】

ヘミング加工完了後、位置決め装置２４、３６によるアンビル２とプレッサーマテハン３との連結を解除する。退避していた搬送ロボット５は、プレッサーマテハン３上部へ移動して、ＡＴＣ装置５１によってプレッサーマテハン３を把持して次にヘミング加工を行う被ヘミング材Ｗを取りに行く。そして、次の工程の搬送ロボット６８が図示しないマテハンにより被ヘミング材Ｗを把持して次工程へと搬送し、一連のヘミング加工を完了する。

【0052】

（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。第１の実施形態と共通する構成については説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
被ヘミング材Ｗの４隅のコーナー部がヘミング加工するのが困難な被ヘミング材の部位に該当する場合があるため、本実施例においては４隅のコーナー部にリンク式ヘムパンチ（図示せず）を配置しヘミング加工を行っている。

【0053】

コーナー部をヘミングローラーでヘミングすると、コーナー部の形状によっては皺や割れの発生を避けるため、ローラーを何度も往復をさせる必要が生ずる場合がある。その場合はリンク式ヘムパンチを各コーナー部に配置し、各コーナー部のヘミング加工をリンク式ヘムパンチにより行わせる。この構成によりより高品質なコーナー部をヘミング加工をより短時間に行うことができる。

【0054】

この場合もアンビルの重量増加を最小限に抑えるため実施形態１に用いたのと同様の、ロボットを作動源とするリンク式ヘムパンチを配置し、ロボットの可搬重量が増加するのを防止している。
これらの構成によりアンビル交換時のロボットの可搬重量が増加することなく、各コーナー部のヘミング加工を高品質に短時間で行うことができる。

【符号の説明】

【0055】

１ ヘミング加工装置
２ アンビル
３ プレッサーマテハン
５ 搬送ロボット
１５ 突起形状（機能的形状〉
２７ リンク式ヘムパンチ
Ｗ 被ヘミング材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】