(57)【要約】【課題】折り返し工程ごとに折曲部の屈曲角度を変更する場合にも曲げローラの段取り替えや折り返し工程の別工程化を必要としないローラヘム加工装置を提供する。【解決手段】案内ローラ１１を当て金１の案内面３に当接させた状態で、第１パネル部材４の折曲部５を案内ローラ１１と曲げローラ１３で挟み付けるようにして押圧して第２パネル部材６の周縁部側に折り返す場合に、案内ローラ１１の外周面が案内ローラ１１の移動方向から見てテーパ部１４及び案内ローラ１１による折曲部５の挟み付け方向に凸の曲面となる曲面部１２とされ、案内面３と曲面部１２とが当接した状態で、案内ローラ１１及び曲げローラ１３を一体的に、案内ローラ１１の移動方向と直交する面内における略周方向にロボット７で揺動する。【選択図】図１
2020179410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ね合わされた第１パネル部材及び第２パネル部材のうちの第１パネル部材が一面に当接される当て金と、
前記当て金の該当接面とは反対側の面に設けられた案内面に当接された状態で該案内面の延設方向に移動される案内ローラと、
前記案内ローラと同期して移動されながら前記当て金を介して前記第１パネル部材の折り曲げられた周縁部を前記案内ローラとで挟み付けるように押圧して前記第２パネル部材の周縁部側に折り返す曲げローラと、
前記曲げローラを前記当て金側に押圧する押圧手段と、を備えたローラヘム加工装置において、
前記案内面及び該案内面に当接される案内ローラの外周面の少なくとも一方が前記案内ローラの移動方向から見て前記曲げローラ及び案内ローラによる挟み付け方向に凸の曲面とされ、
前記案内面と外周面とが当接された状態で、前記案内ローラ及び曲げローラを一体的に、前記案内ローラの移動方向と直交する面内における周方向に揺動する揺動手段を備えたことを特徴とするローラヘム加工装置。
【請求項２】
前記押圧手段は、前記案内ローラと曲げローラとの間の距離を変更調整可能としたことを特徴とする請求項１に記載のローラヘム加工装置。
【請求項３】
前記揺動手段は、前記第１パネルの周縁部の折り返し方向における前記曲げローラの位置を変更調整可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のローラヘム加工装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のローラヘム加工装置を用いた予備曲げ加工方法において、前記案内ローラとの同期移動に伴う前記曲げローラによる前記第１パネル部材の周縁部の２以上の折り返し工程で、先の折り返し工程における該周縁部のパネル板面からの屈曲角度よりも後の折り返し工程における該周縁部の該屈曲角度が小さくなるように前記揺動手段による前記案内ローラ及び曲げローラの揺動状態を制御することを特徴とする予備曲げ加工方法。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のローラヘム加工装置を用いた予備曲げ加工方法において、前記案内ローラとの同期移動に伴う前記曲げローラによる前記第１パネル部材の周縁部の１回の折り返し工程中、前記移動に伴って該周縁部のパネル板面からの屈曲角度が次第に変化するように前記揺動手段による前記案内ローラ及び曲げローラの揺動状態を制御することを特徴とする予備曲げ加工方法。
【請求項６】
前記第１パネル部材の周縁部がパネル板面方向に湾曲している湾曲周縁部を折り返す場合、前記移動に伴って該周縁部のパネル板面からの屈曲角度が次第に小さくなるように前記揺動手段による前記案内ローラ及び曲げローラの揺動状態を制御することを特徴とする請求項５に記載の予備曲げ加工方法。
【請求項７】
前記第１パネル部材の周縁部の伸長方向中央部から伸長方向端部に向けて該周縁部を折り返す場合、前記移動に伴って該周縁部のパネル板面からの屈曲角度が次第に小さくなるように前記揺動手段による前記案内ローラ及び曲げローラの揺動状態を制御することを特徴とする請求項５に記載の予備曲げ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラヘム加工装置及び該装置を用いた予備曲げ加工方法、特に、重ね合わされたパネル部材を当て金に当接し、一方のパネル部材の周縁部を案内ローラ及び曲げローラで挟み付けるように押圧して他方のパネル部材の周縁部側に折り返すローラヘム加工装置及び該装置を用いた予備曲げ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ローラヘム加工では、重ね合わされたパネル部材が当て金の一面に当接され、この当て金の当接面とは反対側の面に案内面が形成され、この案内面に案内ローラが当接される。当て金及び重ね合わされたパネル部材を挟んだ案内ローラの反対側には曲げローラが配設され、この曲げローラと案内ローラで当て金及び重ね合わされたパネル部材を挟み付けるようにして押圧する。重ね合わされた２枚のパネル部材のうち、当て金側の第１パネル部材の周縁部は、通常、パネル板面に対して略垂直に予め折り曲げられており、この予め折り曲げられた周縁部を曲げローラで押圧して第２パネル部材の周縁部側に折り返す。曲げローラの押圧には、例えばエアシリンダやサーボモータなどの押圧手段が用いられる。
【０００３】
このようなローラヘム加工では、第１パネル部材の周縁部を第２パネル部材の周縁部に完全に押し付けてしまう、いわゆる本曲げ加工に先立って、例えば下記特許文献１に記載されるように、第１パネル部材の周縁部を第２パネル部材の周縁部側に所定の屈曲角度で折り返す、予備曲げ加工が行われることが多い。これに対応するため、予備曲げ加工を行う曲げローラには、略円錐面をなすテーパ部が設けられており、このテーパ部を第１パネル部材の予め折り曲げられた周縁部（以下、第１パネル周縁部ともいう）に当接させて案内ローラとで挟み付けるように押圧することで、第１パネル周縁部をパネル板面に対して所定の屈曲角度で第２パネル部材の周縁部側に折り返して予備曲げ加工を行う。
【０００４】
なお、ここでは、予備曲げ加工後における第１パネル部材の周縁部のパネル板面となす角度を第１パネル周縁部のパネル板面からの屈曲角度と定義する。また、下型上に重ね合わされたパネル部材を曲げローラで押圧して折り返すヘム加工もあるが、ここでは、当て金及び重ね合わせたパネル部材を案内ローラと曲げローラで挟み付けるようにして一方のパネル部材の周縁部を折り返すヘム加工をローラヘム加工と称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１０３３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記当て金の案内面は平坦であり、上記特許文献１に記載されるように、この案内面に当接して転動する案内ローラの外周面は円柱体又は円筒体の外周面であることから、当て金の案内面と曲げローラのテーパ部の略円錐面がなす角度は一定である。換言すれば、上記予め折り曲げられた第１パネル周縁部に対する曲げローラのテーパ部の略円錐面がなす角度は一定であり、したがって、既存のローラヘム加工装置で予備曲げ加工した場合の第１パネル周縁部の屈曲角度は一定である。
【０００７】
一方で、例えば、予備曲げ加工の１回目の折り返し工程では第１パネル周縁部の屈曲角度を４５°、２回目は屈曲角度を３０°、といったように、案内ローラとの同期移動に伴う曲げローラによる第１パネル周縁部の折り返し工程ごとに屈曲角度を変更（小さく）して予備曲げ加工を行うことも広く行われている。このような複数回の折り返し工程を含む予備曲げ加工を行う場合、従来のローラヘム加工装置では、例えば、折り返し工程後の第１パネル周縁部の屈曲角度が異なるテーパ部の曲げローラに段取り替えするか、または、そうした曲げローラを有する別個のローラヘム加工装置で予備曲げ加工を行う、すなわち折り返し工程を別工程化する必要がある。さらに、予備曲げ加工する第１パネル周縁部がパネル部材の板面方向に湾曲して伸長している場合には、折り返し工程の進行に伴って、折り返された第１パネル周縁部にしわが寄りやすいという未解決の問題もある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、折り返し工程ごとに第１パネル周縁部の屈曲角度を変更する場合にも曲げローラの段取り替えや折り返し工程の別工程化を必要とせず、さらには湾曲した第１パネル周縁部におけるしわの発生も抑制可能なローラヘム加工装置及びその装置を用いた予備曲げ加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明のローラヘム加工装置は、
重ね合わされた第１パネル部材及び第２パネル部材のうちの第１パネル部材が一面に当接される当て金と、前記当て金の該当接面とは反対側の面に設けられた案内面に当接された状態で該案内面の延設方向に移動される案内ローラと、前記案内ローラと同期して移動されながら前記当て金を介して前記第１パネル部材の折り曲げられた周縁部を前記案内ローラとで挟み付けるように押圧して前記第２パネル部材の周縁部側に折り返す曲げローラと、前記曲げローラを前記当て金側に押圧する押圧手段と、を備えたローラヘム加工装置において、
前記案内面及び該案内面に当接される案内ローラの外周面の少なくとも一方が前記案内ローラの移動方向から見て前記曲げローラ及び案内ローラによる挟み付け方向に凸の曲面とされ、前記案内面と外周面とが当接された状態で、前記案内ローラ及び曲げローラを一体的に、前記案内ローラの移動方向と直交する面内における周方向に揺動する揺動手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、少なくとも一方が曲面である当て金の案内面と案内ローラの外周面とは点接触しているので、両者が点接触で当接した状態で上記案内ローラの移動方向と直交する面内の周方向に案内ローラ及び曲げローラを一体的に揺動することができ、これにより第１パネル部材の折り曲げられた周縁部（第１パネル周縁部）に対する曲げローラの押圧面、例えば上記テーパ部の略円錐面がなす角度を変更することができる。したがって、複数の折り返し工程ごとに第１パネル周縁部のパネル板面からの屈曲角度を変更する場合には、例えば、第１パネル周縁部の屈曲角度が折り返し工程ごとに小さくなるように案内ローラ及び曲げローラの揺動状態を制御すれば、曲げローラの段取り替えや折り返し工程の別工程化を必要とすることなく、第１パネル周縁部の屈曲角度の変更に対応することができる。また、後述するように、第１パネル部材の周縁部がパネル板面方向に湾曲する、湾曲周縁部の場合には、第１パネル周縁部の屈曲角度が１回の折り返し工程中に次第に小さくなるように案内ローラ及び曲げローラの揺動状態を制御することにより、しわの発生を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明の他の構成は、前記押圧手段は、前記案内ローラと曲げローラとの間の距離を変更調整可能としたことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、上記案内ローラの移動方向と直交する面内の周方向に案内ローラ及び曲げローラを一体的に揺動すると、案内ローラが当て金の案内面に接触している箇所（点）と曲げローラの押圧面、例えば上記テーパ部の略円錐面が第１パネル部材の予め折り曲げられた周縁部に接触している箇所（線又は点）との距離、すなわち案内ローラと曲げローラとの間の距離が変化するが、この距離の変化に対応することができ、これにより、案内ローラを当て金の案内面に適正に当接させることができると共に、曲げローラの押圧面、例えば上記テーパ部を第１パネル周縁部に適正に当接させることができる。
【００１３】
本発明の更に他の構成は、前記揺動手段は、前記第１パネルの周縁部の折り返し方向における前記曲げローラの位置を変更調整可能としたことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、上記案内ローラの移動方向と直交する面内の周方向に案内ローラ及び曲げローラを一体的に揺動すると、曲げローラの押圧面、例えば上記テーパ部の略円錐面が第１パネル周縁部に接触している箇所が変化するが、この接触箇所の変化に対応することができ、これにより曲げローラの押圧面、例えば上記テーパ部を第１パネル周縁部に適正に当接させることができる。
【００１５】
また、本発明の予備曲げ加工方法は、本発明の上記ローラヘム加工装置を用いた予備曲げ加工方法において、前記案内ローラとの同期移動に伴う前記曲げローラによる前記第１パネル部材の周縁部の２以上の折り返し工程で、先の折り返し工程における該周縁部のパネル板面からの屈曲角度よりも後の折り返し工程における該周縁部の該屈曲角度が小さくなるように前記揺動手段による前記案内ローラ及び曲げローラの揺動状態を制御することを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、第１パネル部材の周縁部の２以上の折り返し工程ごとに第１パネル周縁部の屈曲角度を変更する場合にあっても、曲げローラの段取り替えや折り返し工程の別工程化を必要とすることなく、第１パネル周縁部の屈曲角度の折り返し工程ごとの変更に容易に対応することができる。
【００１７】
また、本発明の他の予備曲げ加工方法は、本発明の上記ローラヘム加工装置を用いた予備曲げ加工方法において、前記案内ローラとの同期移動に伴う前記曲げローラによる前記第１パネル部材の周縁部の１回の折り返し工程中、前記移動に伴って該周縁部のパネル板面からの屈曲角度が次第に変化するように前記揺動手段による前記案内ローラ及び曲げローラの揺動状態を制御することを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、第１パネル部材の周縁部が板面方向に湾曲している、湾曲周縁部を予備曲げ加工する場合や、第１パネル周縁部の伸長方向中央部から伸長方向端部に向けて予備曲げ加工する場合に、案内ローラの移動に伴って第１パネル周縁部のパネル板面からの屈曲角度が次第に小さくなるように案内ローラ及び曲げローラの揺動状態を制御することで、予備曲げ加工後のしわの発生を抑制することができる。
【００１９】
また、本発明の他の構成は、前記第１パネル部材の周縁部がパネル板面方向に湾曲している湾曲周縁部を折り返す場合、前記移動に伴って該周縁部のパネル板面からの屈曲角度が次第に小さくなるように前記揺動手段による前記案内ローラ及び曲げローラの揺動状態を制御することを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、湾曲周縁部を予備曲げ加工する場合に、予備曲げ加工後のしわの発生を抑制することができる。
【００２１】
また、本発明の更に他の構成は、前記第１パネル部材の周縁部の伸長方向中央部から伸長方向端部に向けて該周縁部を折り返す場合、前記移動に伴って該周縁部のパネル板面からの屈曲角度が次第に小さくなるように前記揺動手段による前記案内ローラ及び曲げローラの揺動状態を制御することを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、予備曲げ加工しにくく、しわが発生しやすい第１パネル周縁部の伸長方向端部でのしわの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、折り返し工程ごとに第１パネル周縁部のパネル板面からの屈曲角度を変更する場合にあっても、曲げローラの段取り替えや折り返し工程の別工程化を必要とすることなく対応することができ、また、湾曲周縁部を折り返す場合にあっても、しわの発生を抑制することができる。その結果、ヘム加工品質の向上を可能とすると共に、予備曲げ加工を含むローラヘム加工工程全体の工数を大幅に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の予備曲げ加工方法に用いられるローラヘム加工装置の一実施の形態の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１のローラヘム加工装置の詳細図である。
【図３】図２のローラヘム加工装置の作用の説明図である。
【図４】図２のローラヘム加工装置による予備曲げ加工方法の説明図である。
【図５】従来のローラヘム加工装置による予備曲げ加工方法の作用の説明図である。
【図６】図２のローラヘム加工装置による予備曲げ加工方法の作用の説明図である。
【図７】図２のローラヘム加工装置の変形例の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明のローラヘム加工装置及び予備曲げ加工方法の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態の予備曲げ加工方法に用いられるローラヘム加工装置１０の概略構成を示す正面図、図２は、図１のローラヘム加工装置１０の主要部の詳細図である。まず、この実施の形態で予備曲げ加工されるパネル部材４、６及び当て金１について説明する。この実施の形態の当て金１の下面には、重ね合わされたパネル部材４、６を当接する当接面２が形成されている。ローラヘム加工に供される２枚のパネル部材４、６のうち、第１パネル部材４を当て金１の当接面２に当接させ、この第１パネル部材４の下方に第２パネル部材６を重ね合わせる。この第２パネル部材６が支持台５１から突設された多数の支柱５２上に搭載されるようにして第１パネル部材４及び第２パネル部材６が支持される。第１パネル部材４の周縁部は、図に示すように、予め下方向きに折り曲げられて折曲部５が形成され、この折曲部５を第２パネル部材６の周縁部側に所定の屈曲角度で折り返して予備曲げ加工を行い、更に第２パネル部材６の周縁部に押し付けて本曲げ加工を行う。第１パネル部材４の折曲部５は、第１パネル部材４の板面に対して略垂直に折り曲げられており、例えば、図１の紙面垂直方向に伸長している。なお、折曲部５の屈曲角度θ（図３参照）とは、予備曲げ加工後の折曲部５のパネル板面からの屈曲角度を指す。また、当て金１は第１パネル部材４の折曲部５の近傍領域にのみ存在するようにしてもよい。
【００２６】
上記当て金１の当接面２と反対側の面、すなわち当て金１の上面には案内面３が形成されている。この案内面３は、後述するロールヘム加工装置１０の案内ローラ１１を案内するものであり、例えば、前述のように、第１パネル部材４の折曲部５が図１の紙面垂直方向に伸長しているならば、当て金１の案内面３も紙面垂直方向に延設されている。この実施の形態の案内面３は、上記第１パネル部材４及び第２パネル部材６の断面視、すなわち図１の紙面垂直視で略水平であるが、図の紙面垂直方向、すなわち案内面３の延設方向には略水平である必要はない。また、この案内面３及び当接面２は、図の水平方向に対して傾斜していてもよい。
【００２７】
この実施の形態のローラヘム加工装置１０は、多軸産業用ロボット（以下、ロボット）７に取付けられており、ロボット７のマニュプレータ８を動かすことで移動される。このロボット７は、マニュプレータ８を可動範囲内で自在の位置に且つ自在な方向に且つ自在な向きに移動することができ、したがって、マニュプレータ８に取付けらえたローラヘム加工装置１０は、いわゆるティーチングによって自在な姿勢で且つ自在な方向に且つ自在な位置に移動される。ロボット７の動作は、図示しないコントローラによって制御される。なお、ロボット７自体を移動装置に搭載し、例えば、床面に沿って移動できるようにしてもよい。
【００２８】
ロボット７のマニュプレータ８の先端部には略鉛直方向に広がりを有する治具プレート９がリニアガイド１７を介してフローティング状態で取付けられ、この治具プレート９にローラヘム加工装置１０が設けられている。このローラヘム加工装置１０は、治具プレート９に回転自在に取付けられた案内ローラ１１と、その案内ローラ１１よりも下方に配設され、同じく治具プレート９に回転自在に取付けられた曲げローラ１３と、案内ローラ１１を曲げローラ１３側に付勢することで、相対的に曲げローラ１３を当て金１側に押圧する押圧手段としてのサーボモータ１５を備えて構成される。
【００２９】
上記案内ローラ１１は、上記当て金１の案内面３に当接された状態で、上記ロボット７により案内面３に沿って移動されることで案内面３上を転動する。この案内ローラ１１は、治具プレート９から上記当て金１側に突出するようにして配設され、その突出方向と平行な軸周りに回転自在に支持されている。そして、案内ローラ１１の突出先端部外周面には略半球状の曲面部１２が形成されており、上記当て金１の案内面３には、この曲面部１２が当接される。すなわち、この実施の形態では、当て金１の案内面３に当接する外周面が曲面部１２として形成されている。この曲面部１２は半球状であるから、図１の紙面垂直方向視、すなわち案内ローラ１１の移動方向から見たときに曲面をなす。この曲面部１２の曲面形状は、半球状に限らず、例えば、長円断面や楕円断面であってもよいが、後述するように、案内ローラ１１と曲げローラ１３の間の距離の制御を簡易化するためには球面状、すなわち円弧断面であることが望ましい。なお、案内ローラ１１は当て金１の案内面３に沿って移動されるものであるから、この実施の形態における案内ローラ１１の移動方向は、前述のように、図の紙面垂直方向である。
【００３０】
上記曲げローラ１３は、上記第１パネル部材４の折曲部５に当接され、同折曲部５を押圧して折り返すものである。この曲げローラ１３は、上記案内ローラ１１と対向する位置まで治具プレート９から突出するようにして配設され、その突出方向と平行な軸周りに回転自在に支持されている。そして、曲げローラ１３の突出先端部には、略円錐面（正確には円錐台面）をなすテーパ部１４が形成されており、このテーパ部１４を第１パネル部材４の折曲部５に当接して押圧する。したがって、第１パネルのパネル板面に対するテーパ部１４の円錐面のなす角度が上記折曲部５の屈曲角度になる。
【００３１】
この実施の形態では、上記サーボモータ１５を回転することにより案内ローラ１１を図の矢印方向に移動して案内ローラ１１と曲げローラ１３との間の距離を変更調整することができ、両者を接近することにより案内ローラ１１を曲げローラ１３側に付勢することができる。この付勢力の反力で曲げローラ１３が当て金１側に押圧され、その結果、案内ローラ１１と曲げローラ１３で挟み付けるようにして第１パネル部材４の折曲部５を押圧し、上記曲げローラ１３のテーパ部１４で第１パネル部材４の折曲部５を第２パネル部材６の周縁部側に折り返す。サーボモータ１５と案内ローラ１１との間には、図示しないねじ装置又は歯車機構が介装されており、サーボモータ１５のトルクを制御することで曲げローラ１３による第１パネル部材４の折曲部５の押圧力を詳細に調整することができると共に、サーボモータ１５の回転角度を制御することで案内ローラ１１と曲げローラ１３の間の距離を詳細に調整することができる。なお、サーボモータ１５のトルクや回転角度は、図示しないコントロールユニットによって制御される。このコントロールユニットは、例えば上記ロボット７のコントロールユニットと一体であっても、個別であってもよい。
【００３２】
この押圧手段には、例えば、エアシリンダなどを用いることも可能であるが、後述するように、上記ロボット７のマニュプレータ８を用いて、治具プレート９ごと、案内ローラ１１及び曲げローラ１３を一体的に案内ローラ１１の移動方向と直交する面内において周方向に揺動すると、案内ローラ１１及び曲げローラ１３間の距離が変化する。この実施の形態では、この案内ローラ１１及び曲げローラ１３の揺動状態に応じて案内ローラ１１及び曲げローラ１３間の距離を正確に制御することで、案内ローラ１１を当て金１の案内面３に適正に当接させると共に、曲げローラ１３のテーパ部１４を第１パネル部材４の折曲部５に適正に当接させることを目的として、上記押圧手段にサーボモータ１５を用いている。
【００３３】
図３は、図１のローラヘム加工装置１０の案内ローラ１１、曲げローラ１３、及び当て金１、第１パネル部材４、第２パネル部材６を抜粋した概略図である。この実施の形態のローラヘム加工装置１０は、ロボット７のマニュプレータ８に支持されているので、自在な姿勢とすることが可能である。また、当て金１の案内面３には案内ローラ１１の曲面部１２が当接されているので、両者は点接触している。したがって、当て金１の案内面３と案内ローラ１１の曲面部１２が点接触している状態で、ローラヘム加工装置１０全体、具体的には案内ローラ１１と曲げローラ１３を一体的に、案内ローラ１１の移動方向と直交する面内における周方向、すなわち図の矢印方向に揺動することができる。その結果、例えば、当て金１の案内面３を基準とした場合に、その案内面３に対する曲げローラ１３のテーパ部１４の円錐面がなす角度、すなわち第１パネル部材４の折曲部５の屈曲角度を変更することができる。
【００３４】
例えば、図３（Ａ）は、案内ローラ１１及び曲げローラ１３を図の矢印方向に反時計回り方向に揺動した状態を示している。この状態における曲げローラ１３のテーパ部１４による折曲部５の屈曲角度θは大きい。一方、図３（Ｂ）は、案内ローラ１１及び曲げローラ１３を図の矢印方向に時計回り方向に揺動した状態を示しており、この状態における曲げローラ１３のテーパ部１４による折曲部５の屈曲角度θは小さい。
【００３５】
上記曲げローラ１３による折曲部５の屈曲角度θの変更は、揺動手段であるロボット７によって行われるため、連続的にも、段階的にも行うことが可能である。したがって、例えば１回目の折り返し工程では折曲部５の屈曲角度θを４５°、２回目は屈曲角度θを３０°といったように、先の折り返し工程における折曲部５の屈曲角度θよりも後の折り返し工程における折曲部５の屈曲角度θを小さくする場合であっても、ロボット７によるローラヘム加工装置１０、より具体的には案内ローラ１１及び曲げローラ１３の揺動状態を制御するだけで対応することができる。
【００３６】
また、１回の折り返し工程中に、折曲部５の屈曲角度θを変更することも可能である。図４は、理解を容易にするために、一枚の方形のパネル部材の図示奥方の折曲部５を、１回の折り返し工程で、手前側から先方に向けて、屈曲角度θを次第に小さくして予備曲げ加工した例である。例えば、第１パネル部材４の折曲部５がパネル板面方向に湾曲している湾曲折曲部の場合、屈曲角度θを一定にして予備曲げ加工すると、図５に示すように、しわの発生具合を均一にすることができない。このしわの発生状態がより均一となるようにするために、鋭意検討した結果、折り返し工程の進行、すなわち案内ローラ１１の移動に伴って、折曲部５の屈曲角度θを次第に小さくすると、しわの発生具合が略均一となるようにできることが判明した。図６は、湾曲折曲部５に対し、図４の屈曲角度連続変更手法を１回の折り返し工程中に行った例であり、図の手前から先方に向けて、屈曲角度θを次第に小さくした結果、しわの発生具合が略均一となるようにすることができている。これは、折り返し工程の進行に伴って、第１パネル部材４の板面方向外方に逃げようとする材料を強制的に内側に大きく折り返すことで、しわの発生具合を略均一となるようにできたからである。
【００３７】
また、一般的に、車両用のパネル部材では、部材周縁部の幅又は長さ方向中央部における折曲部５の高さ（折り曲げ幅）は大きく、端部ほど小さい傾向にある。折曲部５の高さが小さいほど、予備曲げ加工しにくくなる。したがって、折曲部５の伸長方向中央部から伸長方向端部に向けて折曲部５を折り返す場合、折り返し工程の進行、すなわち案内ローラ１１の移動に伴って折曲部５の屈曲角度θが次第に小さくなるようにロボット７による案内ローラ１１及び曲げローラ１３の揺動状態を制御することで、予備曲げ加工品質を向上することができ、またしわの発生具合も略均一となるようにできる。
【００３８】
なお、図３から明らかなように、図３（Ａ）と図３（Ｂ）とでは、案内ローラ１１の曲面部１２が当て金１の案内面３に当接している箇所（点）と、曲げローラ１３のテーパ部１４が第１パネル部材４の折曲部５に当接している箇所（線又は点）との距離、すなわち案内ローラ１１と曲げローラ１３との間の距離が変化する。この実施の形態では、サーボモータ１５の回転角度を制御することにより、案内ローラ１１と曲げローラ１３との間の距離を変更調整可能とし、両者の距離の変化に対応する。また、案内ローラ１１を案内面３に点接触させた状態で案内ローラ１１及び曲げローラ１３を図の矢印方向に揺動すると、曲げローラ１３のテーパ部１４が第１パネル部材４の折曲部５に当接している箇所、すなわち折曲部５の折り返し方向における両者の接触位置も変化する。この実施の形態では、ローラヘム加工装置１０を揺動する揺動手段にロボット７を用いているので、例えば案内ローラ１１及び曲げローラ１３を一体的に図の左右方向に移動することにより、折曲部５の折り返し方向における曲げローラ１３の位置を変更調整可能とし、両者の接触位置の変化に対応する。
【００３９】
このように、この実施の形態のローラヘム加工装置１０では、案内ローラ１１の外周面が案内ローラ１１の移動方向から見てテーパ部１４及び案内ローラ１１による折曲部５の挟み付け方向に凸の曲面となる曲面部１２とされ、案内面３と曲面部１２とが当接した状態で、案内ローラ１１及び曲げローラ１３を一体的に、案内ローラ１１の移動方向と直交する面内における略周方向に揺動する構成とした。これにより、当て金１の案内面３と案内ローラ１１の曲面部１２とが点接触した状態で案内ローラ１１及び曲げローラ１３を一体的に揺動することで、第１パネル部材４の折曲部５に対する曲げローラ１３のテーパ部１４の略円錐面がなす角度を変更することができる。したがって、折り返し工程ごとに折曲部５の屈曲角度θを変更する場合には、折曲部５の屈曲角度θが折り返し工程ごとに小さくなるように案内ローラ１１及び曲げローラ１３の揺動状態を制御すれば、曲げローラ１３の段取り替えや折り返し工程の別工程化を必要とすることなく、折曲部５の屈曲角度θの変更に対応することができる。また、折曲部が第１パネル部材４の板面方向に湾曲する、湾曲折曲部５の場合には、その折曲部５の屈曲角度θを、１回の折り返し工程中に次第に小さくなるように案内ローラ１１及び曲げローラ１３の揺動状態を制御することにより、しわの発生を抑制することができる。
【００４０】
また、案内ローラ１１と曲げローラ１３との間の距離を変更調整可能としたことにより、案内ローラ１１の移動方向と直交する面内の周方向に案内ローラ１１及び曲げローラ１３を一体的に揺動した際の、案内ローラ１１が当て金１の案内面３に接触している箇所（点）と曲げローラ１３のテーパ部１４の略円錐面が第１パネル部材４の折曲部５に接触している箇所（線又は点）との距離の変化に対応することができ、これにより、案内ローラ１１を当て金１の案内面３に適正に当接させることができると共に、曲げローラ１３のテーパ部１４を第１パネル部材４の折曲部５に適正に当接させることができる。
【００４１】
また、折曲部５の折り返し方向における曲げローラ１３の位置を変更調整可能としたことにより、案内ローラ１１の移動方向と直交する面内の周方向に案内ローラ１１及び曲げローラ１３を一体的に揺動した際の、曲げローラ１３のテーパ部１４の略円錐面が第１パネル部材４の折曲部５に接触している箇所の変化に対応することができ、これにより曲げローラ１３のテーパ部１４を第１パネル部材４の折曲部５に適正に当接させることができる。
【００４２】
以上、実施の形態に係るローラヘム加工装置及びその装置を用いた予備曲げ加工方法について説明したが、本件発明は、上記実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、本件発明の要旨の範囲内で種々変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、案内ローラ１１の外周面を略半球状の曲面部１２としたが、図７に示すように、案内ローラ１１の外周面は円筒面とし、当て金１の案内面３を案内ローラ１１の移動方向から見て外に凸の曲面部１６としてもよい。また、双方ともに、案内ローラ１１の移動方向から見て、案内ローラ１１と曲げローラ１３による挟み付け方向に凸の曲面としてもよい。
【００４３】
また、上記実施の形態では、曲げローラ１３のテーパ部１４で予備曲げ加工する場合についてのみ詳述したが、例えば、このテーパ部１４による第１パネル部材４の折曲部５の屈曲角度θを０°にして本曲げ加工を行うことも理論上は可能である。また、上記特許文献１のように、曲げローラ１３にテーパ部１４と共に円筒面からなる本曲げ加工用の円周部を設け、この円周部によって本曲げ加工を同一のローラヘム加工装置で行うことも可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１  当て金
２  当接面
３  案内面
４  第１パネル部材
５  折曲部
６  第２パネル部材
７  ロボット（揺動手段）
１０  ローラヘム加工装置
１１  案内ローラ
１２  曲面部
１３  曲げローラ
１４  テーパ部１４
１５  サーボモータ（押圧手段）
１６  曲面部
１７  リニアガイド
５１  支持台
５２  支柱
θ  屈曲角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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