JP2015208758A - 板金構造体の製作方法及び板金構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】板金の後工程の作業性の安定化を目的とする板金構造体の製作方法及び板金構造体を提供する。【解決手段】板金構造体にてスポット溶接箇所をＣＡＤデータで表示し、その情報をＣＡＭデータに反映し、スポット溶接作業をガイドするスポットマーク２ｂ、３ｂをターレットパンチプレスあるいはレーザ加工機で施す。【選択図】図１

Description

この発明は、板金構造体の製作方法及び板金構造体に係り、特にはＣＡＤ／ＣＡＭシステムによる板金構造体の製作方法及びその方法により製作される板金構造体に関するものである。

従来の板金ＣＡＤ／ＣＡＭシステムは、例えば特開平６−２３１２１５号公報（特許文献１）に開示されているように、板金の形状や板厚などを表現したＣＡＤデータから、展開時の板金外形図や曲げ箇所をＣＡＭデータに変換するシステムである。そのＣＡＭデータは、ターレットパンチプレスの入力データやベンダーマシーンへの入力データとなる。それにより、設計から製造への展開を容易にしている。

特開平６−２３１２１５号公報

このような板金ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにおいては、板金展開形状を加工し、それを曲げるまでの加工データが得られるのみで、曲げ以降の加工内容のデータが得られず支援にはならない。板金構造体は通常、板金展開形状の加工をする「抜き」、「曲げ」、溶接やリベットなどの部品同士の接合による「組立」、塗装やコーキングなどの「仕上げ」といった工程となる。

前工程と呼ばれる「抜き」や「曲げ」にはターレットパンチプレス、レーザ加工機、ベンダーマシーンといった設備が使用される。それにはＣＡＭデータを入力し、人の作業はそのＣＡＭデータによってガイドされる。しかしながら、後工程と呼ばれる「曲げ」以降の工程である、溶接やリベットなどの部品同士の接合による「組立」、塗装やコーキングなどの「仕上げ」の作業は、一部塗装ロボットや溶接ロボットによる作業もあるが、類似形状の大量生産ラインでない限り人手による加工が多い。そのため、ＣＡＭデータによってガイドされる前工程と比較すると後工程で要する時間は多く、人の作業ミスによる不良も多い。

この発明は、上記のような問題点を解決するためのものであり、板金の後工程の作業性の安定化を目的とする板金構造体の製作方法及び板金構造体を提供するものである。

この発明による板金構造体の製作方法は、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより板金構造体を製作する板金構造体の製作方法であって、上記板金構造体にて作業箇所をＣＡＤデータで表示し、その情報をＣＡＭデータに反映し、作業をガイドするマークを施すものである。

また、別の発明による板金構造体は、板金構造体にてスポット溶接箇所をＣＡＤデータで表示し、その情報をＣＡＭデータに反映し、スポット溶接作業をガイドするスポットマークをターレットパンチプレスあるいはレーザ加工機で施したものである。

この発明によれば、溶接箇所やコーキング箇所などを、ターレットパンチプレスやレーザ加工機を用いて施されたマーキングによって、後工程の作業がガイドされる。これによって、組立あるいは仕上げを含めた後工程の作業が改善できる効果を奏する。

この発明の実施の形態１によるスポット溶接ガイドの斜視図である。 この発明の実施の形態１による非外観面のスポットマークの拡大図である。 この発明の実施の形態１による外観面のスポットマークの拡大図である。 この発明の実施の形態１によるスポット溶接ＣＡＤデータの斜視図である。 この発明の実施の形態１によるスポットサーフェスからスポット箇所の決定方法を示す図である。 この発明の実施の形態２による連続溶接ガイドの斜視図である。 この発明の実施の形態２によるグラインダーが必要の連続溶接マークの拡大図である。 この発明の実施の形態２によるグラインダーが不要の連続溶接マークの拡大図である。 この発明の実施の形態２による連続溶接ＣＡＤデータの斜視図である。 この発明の実施の形態３によるリベット組立ガイドの斜視図である。 この発明の実施の形態３によるリベット組立マークの拡大図である。 この発明の実施の形態３によるリベットＣＡＤデータの斜視図である。 この発明の実施の形態３によるコーキングガイドの斜視図である。 この発明の実施の形態３によるコーキングマークの拡大図である。 この発明の実施の形態３によるコーキングＣＡＤデータの斜視図である。

以下、この発明による板金構造体の製作方法及び板金構造体の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるスポット溶接ガイドの斜視図である。板金部材１の非外観面である側面1ａに取付板金部材２がスポット溶接で取付けられており、外観面である上面１ｂには取付板金部材３がスポット溶接で取付けられている。取付板金部材２には、取付板金部材２のスポット代２ａに作業箇所となるスポット箇所６箇所にスポットマーク２ｂが施されてガイドされ、スポット溶接にて取付けられる。取付板金部材３は、取付板金部材３のスポット代３ａに作業箇所となるスポット箇所２箇所にスポットマーク３ｂが施されてガイドされ、スポット溶接にて取付けられている。

スポットマーク２ｂは非外観面であり、スポット溶接による板金の焼けをとる作業（以下、焼け取り）は不要である。しかしながらスポットマーク３ｂは外観面であり、スポット溶接による焼け取りが必要となる。焼け取りの不要な非外観面のスポットマーク２ｂと焼け取りの必要な外観面のスポットマーク３ｂの形状は、同じスポット箇所のガイドのマーキングであるが、異なる作業をガイドする目的のために異なる形状になっている。

図２は、非外観面である側面1ａのスポットマーク２ｂの拡大図である。スポットマーク２ｂは、例えば直径９ｍｍの半押しの形状であり、ターレットパンチプレスもしくはレーザ加工機によって施される。また、図３は、外観面である上面１ｂのスポットマーク３ｂの拡大図である。スポットマーク３ｂは、直径９ｍｍの半押しと点線状の半押しの形状であり、ターレットパンチプレスもしくはレーザ加工機によって施される。

図４は、実施の形態１によるスポット溶接ＣＡＤデータの斜視図である。スポット作業をガイドするスポットマーク２ｂ、３ｂをＣＡＭデータ化することを可能とするためのＣＡＤデータである。板金部材１の非外観面である側面1ａに取付板金部材２がスポット溶接で取付けられている。外観面である上面１ｂには取付板金部材３がスポット溶接で取付けられている。取付板金部材２にスポットサーフェス２ｃを配置することよって、スポット溶接する領域の情報をＣＡＤデータに付与する。また、取付板金部材３にスポットサーフェス３ｃを配置することによって、スポット溶接する領域の情報をＣＡＤデータに付与する。外観を示すスポットサーフェス３ｃと非外観を示すスポットサーフェス２ｃの厚みを変えることによってその違いの情報をＣＡＤデータに付与する。

図５は、実施の形態１によるスポットサーフェス２ｃ、３ｃからスポット箇所の決定方法を示した図である。
スポットサーフェス領域４の短手寸法４ａ時には、（４ａ＋３０）÷６０の小数点第一位の四捨五入した値のスポット点数４ｃを配置する。これにより最大６０ｍｍピッチとなるようにスポット箇所を配置することが可能となる。長手寸法４ｂも同様に、（４ｂ＋３０）÷６０の小数点第一位の四捨五入した値のスポット点数４ｄを配置する。

この法則に従って、スポットサーフェス２ｃ、３ｃを配置したＣＡＤデータを読み込むことによって、スポットマーク２ｂ、３ｂを配置する箇所を示したＣＡＭデータを構築することが可能となる。

以上のように、実施の形態１によるＣＡＤ／ＣＡＭシステムによって製作された板金構造体によれば、スポットマーク２ｂ、３ｂによりスポット組立をガイドすることによって、スポット箇所の確認による読図時間の削減が可能となり、作業性が改善され、実物でガイドされることによる確実な作業を導き誤作業を防止することができる。さらにスポットピッチが安定することによって、個々の剛性のばらつきを削減することができ、安定性を確保することができる。

実施の形態２．
図６は、実施の形態２による連続溶接ガイドの斜視図である。箱状板金部材５の角部５ａ、５ｂを連続溶接により水密性を確保している。作業箇所となる連続溶接箇所は、溶接マーク５ｃ、５ｄによってガイドされ溶接される。角部５ａは近傍に部材を配置することがあるためにグラインダーが必要であり、角部５ｂはグラインダーが不要である。グラインダーの必要な連続溶接マーク５ｃとグラインダーの不要な連続溶接マーク５ｄの形状は同じ連続溶接のガイドのマーキングであるが、異なる作業をガイドする目的のために異なる形状となっている。

図７はグラインダーの必要な連続溶接マークの拡大図である。グラインダーの必要な連続溶接マーク５ｃは、Ｖ字の半押しと点線状の形状であり、ターレットパンチプレスもしくはレーザ加工機によって施される。図８はグラインダーの不要な連続溶接マークの拡大図である。グラインダーの不要な連続溶接マーク５ｄは、Ｖ字の半押しの形状であり、ターレットパンチプレスもしくはレーザ加工機によって施される。

図９は、実施の形態２による連続溶接ＣＡＤデータの斜視図である。連続溶接作業をガイドするマークをＣＡＭデータ化することを可能とするためのＣＡＤデータである。箱状板金部材５の角部５ａ、５ｂを連続溶接により水密性を確保している。角部５ａ、５ｂに、例えば直径５ｍｍ程度の棒状サーフェス５ｅ、５ｆを配置することよって、連続溶接箇所の情報をＣＡＤデータに付与する。

グラインダーが必要であるということを示す棒状サーフェス５ｅと、グラインダーが不要であるということを示す棒状サーフェス５ｆの断面形状を変えることによってグラインダー要否の情報をＣＡＤデータに付与する。

以上のように、実施の形態２によるＣＡＤ／ＣＡＭシステムによって製作された板金構造体によれば、連続溶接マークにより溶接作業をガイドすることによって、連続溶接箇所の確認による読図時間の削減が可能となり、作業性が改善され、実物でガイドされることによる確実な作業を導き誤作業を防止することができる。

実施の形態３．
図１０は、実施の形態３によるリベット組立ガイドの斜視図である。板金部材６に取付板金部材７が２箇所のリベット７ａによって固定されて取付けられる。リベット挿入方向はリベット組立マーク７ｂによってガイドされる。

図１１は、リベット組立マークの拡大図である。リベット組立マーク７ｂは、三角の半押しの形状であり、ターレットパンチプレスもしくはレーザ加工機によって施される。図１２は、リベット組立ＣＡＤデータの斜視図である。リベット組立作業をガイドするリベット組立マーク７ｂをＣＡＭデータ化することを可能とするためのＣＡＤデータである。板金部材６に取付板金部材７が２箇所のリベットによって固定され取付けられる。リベット自体をソリッドデータ７ｃとして配置することよって、リベット組立方向の情報をＣＡＤデータに付与する。

以上のように、実施の形態３によるＣＡＤ／ＣＡＭシステムによって製作された板金構造体によれば、リベット組立マークによりリベット作業をガイドすることによって、作業箇所の確認による読図時間の削減が可能となり、作業性が改善され、実物でガイドされることによる確実な作業を導き誤作業を防止することができる。

実施の形態４．
図１３は、実施の形態４によるコーキングガイドの斜視図である。板金部材８に取付板金部材９がスポット溶接によって固定され取付けられる。板金部材８と取付板金部材９の境界面９ａにコーキングを施している。コーキング範囲はコーキングマーク９ｂによってガイドされる。

図１４は、コーキングマーク９ｂの拡大図である。コーキングマーク９ｂは、例えば長さ９ｍｍの直線の形状であり、ターレットパンチプレスもしくはレーザ加工機によって施される。図１５は、コーキングＣＡＤデータの斜視図である。コーキング作業をガイドするコーキングマーク９ｂをＣＡＭデータ化することを可能にするためのＣＡＤデータである。板金部材８に取付板金部材９がスポット溶接によって固定され取付けられる。板金部材８と取付板金部材９の境界面９ａにコーキングを施している。

境界面９ａに例えば直径３ｍｍ程度の円柱形のコーキングマーク９ｂを配置することよって、コーキング箇所の情報をＣＡＤデータに付与する。

以上のように、実施の形態４によるＣＡＤ／ＣＡＭシステムによって製作された板金構造体によれば、コーキングマーク９ｂによりコーキング作業をガイドすることによって、コーキングを施す箇所の確認による読図時間の削減が可能となり、作業性が改善され、実物でガイドされることによる確実な作業を導き誤作業を防止することができる。

上記においてはこの発明の実施の形態１から実施の形態４による板金構造体の製作方法及び板金構造体について説明したが、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１、６、８ 板金部材、１ａ 非外観側面、１ｂ 外観上面、２、３、７、９ 取付板金部材、２ａ スポット代、２ｂ 非外観スポットマーク、２ｃ、３ｃ スポットサーフェス、３ａ スポット代、３ｂ 外観スポットマーク、４ スポット領域、４ａ スポット領域短手寸法、４ｂ スポット領域長手寸法、４ｃ、４ｄ スポット点数、５ 箱状板金部材、５ａ、５ｂ 角部、５ｃ、５ｄ 連続溶接マーク、５ｅ、５ｆ 棒状サーフェス、７ａ リベット、７ｂ リベット組立マーク、７ｃ ソリッドデータ、９ａ 境界面、９ｂ コーキングマーク。

Claims (8)

1. ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにて板金構造体を製作する板金構造体の製作方法であって、
   上記板金構造体により作業箇所をＣＡＤデータで表示し、その情報をＣＡＭデータに反映し、作業をガイドするマークを施すことを特徴とする板金構造体の製作方法。
2. 上記作業箇所での作業痕取りの要否により、上記マークに違いを設けたことを特徴とする請求項１に記載の板金構造体の製作方法。
3. 板金構造体にてスポット溶接箇所をＣＡＤデータで表示し、その情報をＣＡＭデータに反映し、スポット溶接作業をガイドするスポットマークをターレットパンチプレスあるいはレーザ加工機で施したことを特徴とする板金構造体。
4. スポット溶接による板金の焼けを取る焼け取りの要否により、上記スポットマークに違いを設けたことを特徴とする請求項３に記載の板金構造体。
5. 板金構造体にて連続溶接箇所をＣＡＤデータで表示し、その情報をＣＡＭデータに反映し、連続溶接作業をガイドする連続溶接マークをターレットパンチプレスあるいはレーザ加工機で施したことを特徴とする板金構造体。
6. 上記連続溶接箇所のグラインダー作業の要否により、上記連続溶接マークに違いを設けたことを特徴とする請求項５に記載の板金構造体。
7. 板金構造体にてリベット締め箇所をＣＡＤデータで表示し、その情報をＣＡＭデータに反映し、リベット締めをガイドするマークをターレットパンチプレスあるいはレーザ加工機で施したことを特徴とする板金構造体。
8. 板金構造体にてコーキング箇所をＣＡＤデータで表示し、その情報をＣＡＭデータに反映し、コーキングをガイドするマークをターレットパンチプレスあるいはレーザ加工機で施したことを特徴とする板金構造体。

Images