(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周フランジを起立せしめたアウタパネルにインナパネルを重ねた状態で両パネルを下型の載置面上に位置決め載置し、前記アウタパネルの外周フランジをロボットアームに回転自在に支持させたローラにより押圧してインナパネル側に折り曲げることにより、アウタパネルとインナパネルとを一体化するロールヘミング加工方法において、
前記下型には、前記載置面に接続して凸曲面状ガイド面が形成され、前記載置面と凸曲面状ガイド面との境界が稜線を形成し、
アウタパネルの外周フランジを、前記外周フランジのうち緩やかな縮みフランジの部位は、前記ローラの転動面が前記稜線に当接しながら転動して予備曲げを行い、
外周フランジのうち縮みフランジの厳しい部位は、前記ローラの転動面が前記凸曲面状ガイド面上で点接触するようにローラの角度を調整して、ガイド面と点接触しながら転動して予備曲げするようにしたロールヘミング加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アウタパネルの外周フランジをローラにより押圧してインナパネル側に折り曲げることにより、アウタパネルとインナパネルとを一体化するロールヘミング加工方法に関し、特に、外周フランジの予備曲げ時にローラ角度を変更しても、外周フランジがその折曲基端部で折り曲がるように、ローラの案内を可能にしたロールヘミング加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のロールヘミング装置は、図６に示すように、外周フランジＰｆを起立せしめたアウタパネルＰｏを下型１５０に載置し、その上にインナパネルＰｉを、該インナパネルＰｉの外周縁Ｐｇが前記アウタパネルＰｏの外周フランジＰｆの内側に位置するように載置し、ロボットアームの先端に設けられたローラ支持部に回転自在に取り付けたローラ１２０の押圧力により、前記アウタパネルＰｏの外周フランジＰｆをインナパンネルＰｉ側に折り曲げることにより、被ヘミング材ＷであるアウタパネルＰｏとインナパネルＰｉとを一体化するものである。
【０００３】
また、このアウタパネルＰｏの外周フランジＰｆをインナパネルＰｉ側に予備曲げするために、下型１５０に、被ヘミング材載置面１５５に対して約４５°の傾斜でローラ１２０のガイド面１５１を形成し、このガイド面１５１にローラ１２０の転動面１２１を当接しながら、ローラ１２０が被ヘミング材Ｗを一周することにより、外周フランジＰｆをある角度折り曲げる所謂予備曲げを行って、その後、ロボットアームによりローラ１２０の転動面１２１がインナパネルＰｉの外周縁Ｐｇの上面と略平行となるようにして、被ヘミング材Ｗを一周することにより本曲げを行い、外周フランジＰｆをインナパネルＰｉ側に折り曲げることが行われている。
【０００４】
ところで、外周フランジＰｆの折り曲げ部は他の外板部材（フェンダ等）あるいは他のヘミング材（ドア等）との間隙を一定に形成すると見栄えもよく、外形デザインの品質の良さを物語るものであるため、外周フランジＰｆの折り曲げ部は曲線状の高い寸法精度が要求される。
すなわち、外周フランジＰｆの折曲基点ｍで、予備曲げ時から本曲げに至るまで確実に折り曲げることが要求される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図８に示すような車両の蓋物の被ヘミング材Ｗの多くは、外形線が三次元の曲線で、外周フランジＰｆ側すなわち被ヘミング材Ｗを下型１５０に載置した状態で上方が凹部、すなわち、アウタパネルＰｏ側が凸形状となる形状が多い。
一般的に、図９に示すように、金属板の曲げ加工において、平面視で外側に凸形状のフランジＨｃを曲げる場合は、フランジＨｃが元の展開形状より短くなるので縮みフランジとなる。
これに対して、図１０に示すように、平面視で外側に凹形状のフランジＨｔを曲げる場合は、フランジＨｔが元の展開形状より長くなるので伸びフランジとなる。そして、図９、図１０に示す金属板が下方に凸形状の場合は、伸び、縮みフランジの度合いがさらに高くなる。この場合、フランジＨｃ、Ｈｔが平面視で直線であっても、下方に凸形状の場合は、縮みフランジとなる。さらに、この縮みフランジを金属板側にさらに折り曲げてヘミングする場合は、再び縮みフランジとなる。
【０００６】
このことを図８の被ヘミング材Ｗに当てはめて考えると、辺Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち、辺Ａは、外板側への凸形状は顕著ではないが、平面視で凹形状であり伸びフランジである。辺Ｂは、平面視で直線形状であるが外板側への凸形状が大きく、この点で縮みフランジである。また、辺Ｃ、Ｄはいずれも平面視で外側に凸形状をしているので縮みフランジであるが、特に辺Ｃは外板側への凸形状も大きく、縮みフランジの程度が厳しい。
【０００７】
これらの各辺を予備曲げする場合、辺Ａの伸びフランジをローラ１２０により予備曲げしても、外周フランジＰｆが伸びフランジであるため、該外周フランジＰｆがさらに展開されて、その板端は元の長さよりさらに伸びるだけで、縮みフランジとは逆に余って波打つようなことが無く、折り曲げ部はきれいに折り曲げられる。
しかし、辺Ｂ、Ｃは縮みフランジの度合いが大きいため、ローラ１２０で予備曲げすると、外周フランジＰｆの材料が余り気味になるため、外周フランジＰｆが波をうつという問題が生じる。波をうつと見切り線がスムースな線に見えず、見苦しいものとなる。
このため、予備曲げ時に、図７に示すように、ローラ１２０の角度を修正するようにロボットをティーチングして、外周フランジＰｆとローラ１２０の当接角度を変更することにより、この波うちを防止する必要があった。
【０００８】
しかし、予備曲げの途中でローラ１２０の当接角度を変更すると、ローラ１２０とガイド面１５１との当接点１５２が折曲基点ｍから遠ざかり、その結果、当接点１５２がローラ１２０の支持点であるため、ローラ１２０の押圧荷重により、ローラ１２０が図示右方向へ滑ってローラ１２０のヘミング軌跡から外れるという問題が発生し易かった。
また、ローラ１２０の転動面１２１が外周フランジＰｆの折曲基点ｍから離れるため、折曲基点ｍにおける外周フランジＰｆの曲げ半径が大きくなってはっきり曲がらず、外周フランジＰｆの先端に向かって湾曲した形状で予備曲げされるため、この状態で本曲げされると、この湾曲部を押しつぶすこととなり、見切り線が波うつ状態が発生するという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、外周フランジが縮みフランジの部位を予備曲げする際に、ローラの角度を調整してもローラと下型のガイド面との接点の位置が大きく変化しないロールヘミング加工方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るロールヘミング加工方法は、外周フランジを起立せしめたアウタパネルにインナパネルを重ねた状態で両パネルを下型の載置面上に位置決め載置し、前記アウタパネルの外周フランジをロボットアームに回転自在に支持させたローラにより押圧してインナパネル側に折り曲げることにより、アウタパネルとインナパネルとを一体化するロールヘミング加工方法において、前記下型には、前記載置面に接続して凸曲面状ガイド面が形成され、前記載置面と凸曲面状ガイド面との境界が稜線を形成し、アウタパネルの外周フランジを、前記外周フランジのうち緩やかな縮みフランジの部位は、前記ローラの転動面が前記稜線に当接しながら転動して予備曲げを行い、外周フランジのうち縮みフランジの厳しい部位は、前記ローラの転動面が前記凸曲面状ガイド面上で点接触するようにローラの角度を調整して、ガイド面と点接触しながら転動して予備曲げするようにしたことを特徴とする。
【００１１】
上記ロールヘミング加工方法によれば、ローラの転動面が常に下型に設けた凸曲面状のガイド面に点接触しながら転動して予備曲げし、特に、外周フランジが縮みフランジの厳しい部位では予備曲げの途中で下型に対するローラの角度を調整しても、その点接触の位置が大きく変わらないので、下型に対してローラを滑らせることなく円滑にでき、ティーチングの修正を必要とせず、一回の予備曲げだけで本曲げにうつることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るロールヘミング加工方法の一の実施の形態について図面を参照して以下に説明する。本実施の形態で用いられる被ヘミング材は、自動車のフードパネルである。
ここで、図１は、本発明のロールヘミング装置の全体を示す側面図である。図２は、本発明のロールヘミング装置の主要部の拡大断面図である。
【００１３】
（構成）
本発明に係るロールヘミング加工方法に用いるロールヘミング装置の構成について説明する。
ロールヘミング装置１０は、図１に示すように、従来と同様に外周フランジＰｆを起立せしめたアウタパネルＰｏを下型５０に載置し、その上にインナパネルＰｉを、該インナパネルＰｉの外周縁Ｐｇが前記アウタパネルＰｏの外周フランジＰｆの内側に位置するように位置決め載置し、ロボット１０１のロボットアーム１１の先端に設けられたローラ支持部１２に回転自在に取り付けたローラ２０の押圧力により、前記アウタパネルＰｏの外周フランジＰｆをインナパネルＰｉ側に折り曲げることにより、被ヘミング材ＷであるアウタパネルＰｏとインナパネルＰｉとを一体化するものである。
【００１４】
本発明に係るロールヘミング加工方法に用いるロールヘミング装置の下型５０は、図２に示すように、被ヘミング材ＷのアウタパネルＰｏが載置される被ヘミング材載置面５５の周縁で、アウタパネルＰｏの外周フランジＰｆの折曲基点Ｍより所定距離延長して稜線５１とし、この稜線５１から下方に、凸曲面状のガイド面５３を形成したものである。
【００１５】
すなわち、図３に示すように、下型５０の被ヘミング材載置面５５を被ヘミング材Ｗの外方向へ延長し、外周フランジＰｆの折曲基点Ｍより面方向に２ｍｍの位置を稜線５１とし、ローラ２０の転動面２１がこの稜線５１で被ヘミング材載置面５５と約４５°の角度で接するようにロボットをティーチングし、この状態で、ローラ２０の転動面２１から稜線５１を通る垂線ｋを引き、この垂線ｋから稜線５１を通る半径ｒが５ｍｍの円弧を描く。
そして、この半径ｒは、稜線５１から距離ｂが３ｍｍだけ離れた下型５０の外形線に吸収されて、凸曲面状のガイド面５３が形成される。
【００１６】
つぎに、本発明に係るロールヘミング加工方法に用いるロールヘミング装置１０のローラ２０は、図２、図３に示すように、少なくとも、外周フランジＰｆを予備曲げ、本曲げする時に外周フランジＰｆを押圧する転動面２１を有する。
【００１７】
（作用）
次に、以上のように構成されたロールヘミング装置を用いた本発明のロールヘミング加工方法について、図２及び図４に基づき説明する。
下型５０に被ヘミング材Ｗを載置し、図示しないクランプで該被ヘミング材Ｗを下型５０に位置決めし、固定する。
そして、予めのティーチングによりロボットアーム１１に取り付けたローラ２０の転動面２１を被ヘミング材Ｗの外周フランジＰｆの先端に、該外周フランジＰｆの折れ曲がり角度より鋭角度でインナパネルＰｉ側に押圧しながら、下型５０の被ヘミング材載置面５５とローラ２０の転動面２１が約４５°の角度でガイド面５３の稜線５１に当接させ、この状態を保ちながらローラ２０を転動させて外周フランジＰｆを予備曲げする。
【００１８】
そして、被ヘミング材Ｗの外周フランジＰｆが縮みフランジの箇所を予備曲げする場合は、図４に示すように、ローラ２０の転動面２１が下型５０の被ヘミング材載置面５５となす角度を４５°より若干大きくなるように調整して、ローラ２０の転動面２１がガイド面５３の湾曲部のローラ接点５２に点接触しながら外周フランジＰｆを押圧して予備曲げするようにロボットをティーチングしておく。
【００１９】
そうすると、ローラ２０の転動面２１はガイド面５３とは常にローラ接点５２で点接触することとなり、ローラ２０へのロボットからの押圧力に対する下型５０からの反力が、ローラ２０の転動面２１に垂直に掛かるため、ローラ２０が下型５０に対して滑ることなく、ガイド面５３上を転動することができる。
【００２０】
また、ローラ２０の角度を大きく変更しても、転動面２１とガイド面５３とのローラ接点５２は稜線５１から大きく遠ざかることなく、小さなガイド面５３の範囲内にある。
したがって、ローラ２０の転動面２１は外周フランジＰｆの折曲基点Ｍに近い位置で外周フランジＰｆと当接して予備曲げするので、外周フランジＰｆはその折曲基点Ｍから湾曲することなくはっきりと折れ曲がることとなり、折り曲げ部の波うちは発生しない。
【００２１】
このように、本実施の形態に係るロールヘミング加工方法は、前記下型５０には、前記載置面５５に接続して凸曲面状ガイド面５３が形成され、前記載置面５５と凸曲面状ガイド面５３との境界が稜線を形成し、アウタパネルＰｏの外周フランジＰｆを、前記外周フランジＰｆのうち緩やかな縮みフランジの部位は、前記ローラ２０の転動面２１が前記稜線５１に当接しながら転動して予備曲げを行い、外周フランジＰｆのうち縮みフランジの厳しい部位は、前記ローラ２０の転動面２１が前記凸曲面状ガイド面５３上で点接触するようにローラ２０の角度を調整して、ガイド面５３と点接触しながら転動して予備曲げするようにしたロールヘミング加工方法としたので、ローラ角度を調整してもローラが滑ることなく予備曲げできるので、外周フランジＰｆが縮みフランジの部位でも一回の予備曲げだけで本曲げにうつることができ、ロールヘミング加工の時間を短縮することが可能となった。
【００２２】
なお、本発明は前記実施の形態のものに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施の形態では、ローラ２０の転動面２１が平面の例で説明したが、これに限られず、図５に示すように、転動面２１に溝２３０を設けたローラ２２０であっても、溝以外の平面部２１０をガイド面５３に当接して使用することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、外周フランジを起立せしめたアウタパネルにインナパネルを重ねた状態で両パネルを下型の載置面上に位置決め載置し、前記アウタパネルの外周フランジをロボットアームに回転自在に支持させたローラにより押圧してインナパネル側に折り曲げることにより、アウタパネルとインナパネルとを一体化するロールヘミング加工方法において、前記下型には、前記載置面に接続して凸曲面状ガイド面が形成され、前記載置面と凸曲面状ガイド面との境界が稜線を形成し、アウタパネルの外周フランジを、前記外周フランジのうち緩やかな縮みフランジの部位は、前記ローラの転動面が前記稜線に当接しながら転動して予備曲げを行い、外周フランジのうち縮みフランジの厳しい部位は、前記ローラの転動面が前記凸曲面状ガイド面上で点接触するようにローラの角度を調整して、ガイド面と点接触しながら転動して予備曲げするようにしたロールヘミング加工方法としたので、ローラの角度を調整しても下型に対してローラが滑らず、常に外周フランジの折曲基点の近くで予備曲げでき、外周フランジの状態に係わらず、一回で予備曲げでき、加工時間の短縮が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一の実施の形態に係るロールヘミング装置の全体を示す側面図である。
【図２】本発明の一の実施の形態に係るロールヘミング装置の主要部の拡大断面図である。
【図３】本発明の一の実施の形態に係るロールヘミング装置のガイド面成形方法を示す断面図である。
【図４】本発明の一の実施の形態に係るロールヘミング装置のローラ角度調整中の断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係るロールヘミング装置の主要部の拡大断面図である。
【図６】従来のロールヘミング装置の主要部の拡大断面図である。
【図７】従来のロールヘミング装置のローラ角度調整中の断面図である。
【図８】被ヘミング材の一例を示す平面図である。
【図９】一般的な縮みフランジを説明する斜視図である。
【図１０】一般的な伸びフランジを説明する斜視図である。
【符号の説明】
１０        ロールヘミング装置
２０        ローラ
２１        転動面
５０        下型
５１        稜線
５２        ローラ接点
５３        ガイド面
５５        被ヘミング材載置面
Ｐｉ        インナパネル
Ｐｏ        アウタパネル
Ｐｆ        外周フランジ
Ｐｇ        外周縁
Ｗ          被ヘミング材
Ｍ          折曲基点
【図１】
0003642020.tif 000002
【図２】
0003642020.tif 000003
【図３】
0003642020.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003642020.tif 000007
【図７】
0003642020.tif 000008
【図８】
0003642020.tif 000009
【図９】
0003642020.tif 000010
【図１０】
0003642020.tif 000011