(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成形面上に位置決め載置し、該アウタパネルの外周フランジを、ティーチングにより所定の移動軌跡が記憶されたロボットアームに回転自在に支持させた成形用ローラにより押圧してインナパネル側に所定角度予備曲げした後、予備曲げされた外周フランジを再度、成形用ローラにより押圧して略Ｕ字状に本曲げすることにより、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、
前記成形用ローラよりやや大径とされ、かつ、片側外周面が予備曲げ角度に相当する角度で拡大傾斜するティーチング用ローラをロボットアームに支持させ、該ティーチング用ローラの拡大傾斜面を前記下型成形面に当接させるとともに、
ティーチング用ローラの水平面と拡大傾斜面の境界を下型成形面端部の頂点に合わせてロボットのティーチングを行った後、
ティーチング用ローラを成形用ローラに持ち替えて、下型成形面上に載置されたアウタパネルの外周フランジをティーチングされた軌跡上を移動する成形用ローラにより押圧して予備曲げを行うことを特徴とする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する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のロールヘミング装置１００は、図７の全体図に示すように、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位置決め載置し、ロボットアーム１１１の先端に設けられたローラ支持部１２０に回転自在に取り付けた成形用ローラ１３０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】
ところで、下型１５０に載置したアウタパネルＰｏの外周フランジＰｆは、このアウタパネルＰｏの外周フランジＰｆの内側にインナパネルＰｉの外周縁Ｐｇが位置するように載置するために、アウタパネルＰｏの一般面から略９０°に立ち上がっている。このため、成形用ローラ１３０により外周フランジＰｆを一気に約９０゜折り曲げてインナパネルＰｉの外周縁Ｐｇ上にロールヘミング加工することは困難なため、外周フランジＰｆをあらかじめ略４５°に折り曲げる所謂「予備曲げ」が行われる。
【０００４】
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、図８に示すように、下型１５０の外周端縁に、被ヘミング材Ｗが載置される成形面１５５に対して約４５°の傾斜で成形用ローラ１３０が転動するようにガイドするガイド面１５１を形成し、このガイド面１５１に沿って成形用ローラ１３０を転動させながら、成形用ローラ１３０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（この場合、４５゜）折り曲げる所謂予備曲げを行った後、ロボットアーム１１１により成形用ローラ１３０が下型１５０の成形面１５５と略平行となるように成形用ローラ１３０を起立させて、再度、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側に折り曲げるロールヘミング加工が行われている。
【０００５】
そして、成形用ローラ１３０を前記アウタパネルＰｏの外周フランジＰｆに沿って移動させるために、所定のティーチングポイントでロボットアーム１１１に取り付けた成形用ローラ１３０を下型１５０に当接させてロボット１１０に成形用ローラ１３０の移動軌跡を記憶させるティーチング操作を行い、そのティーチングデータに基づきロボット１１０を動作させてヘミング加工している。
すなわち、ロボット１１０のティーチングにおいて、予備曲げのティーチングは、成形用ローラ１３０を下型１５０の成形面１５５に対して４５゜の角度で傾斜するガイド面１５１に当接させて行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、成形用ローラ１３０の、下型１５０の成形面１５５の端部とガイド面１５１とがなす頂点ｋから外周フランジＰｆ側への張出量Ｈは、ヘミング品質に大きく影響することから重要視されているが、従来の予備曲げのティーチングでは作業者の目測でこの張出量Ｈを設定していたため、張出量Ｈのばらつきが大きかった。そして、この張出量Ｈのばらつきを低減するために、ティーチングに多大の工数を要していた。
【０００７】
また、下型１５０がガイド面１５１を有する場合には問題ないが、下型１５０がガイド面１５１を有しない場合には、成形用ローラ１３０が下型１５０の成形面に対して４５゜の姿勢になるようにロボット１１０をティーチングすることは容易ではなく、したがって、予備曲げ時における予備曲げ角度のばらつきが大きくなる一方、成形用ローラ１３０を下型１５０の端部に当接させてロボット１１０のティーチングを行うため、予備曲げ時に成形用ローラ１３０が部位により下型１５０の端部に強く当たって下型１５０が摩耗しやすく、下型の修正工数が増加する。
【０００８】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたもので、予備曲げにおけるロボットのティーチング工数を低減するとともに、精度の高いヘミング加工ができ、しかも、摩耗による下型の修正工数の低減が可能なロールヘミング加工方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【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成形面上に位置決め載置し、該アウタパネルの外周フランジを、ティーチングにより所定の移動軌跡が記憶されたロボットアームに回転自在に支持させた成形用ローラにより押圧してインナパネル側に所定角度予備曲げした後、予備曲げされた外周フランジを再度、成形用ローラにより押圧して略Ｕ字状に本曲げすることにより、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、前記成形用ローラよりやや大径とされ、かつ、片側外周面が予備曲げ角度に相当する角度で拡大傾斜するティーチング用ローラをロボットアームに支持させ、該ティーチング用ローラの拡大傾斜面を前記下型成形面に当接させるとともに、ティーチング用ローラの水平面と拡大傾斜面の境界を下型成形面端部の頂点に合わせてロボットのティーチングを行った後、ティーチング用ローラを成形用ローラに持ち替えて、下型成形面上に載置されたアウタパネルの外周フランジをティーチングされた軌跡上を移動する成形用ローラにより押圧して予備曲げを行うことを特徴とする。
【００１０】
よって、ティーチング用ローラの拡大傾斜面を下型の成形面に当接させるとともに、ティーチング用ローラの水平面と拡大傾斜面の境界を下型成形面端部の頂点に合わせてロボットのティーチングを行った後、ティーチング用ローラを成形用ローラに持ち替えるので、下型の成形面に対する成形用ローラの角度と張出量を容易に設定することができ、精度の高いヘミング加工が可能になる。
【００１１】
また、ティーチング用ローラは成形用ローラよりやや大径とされているので、ティーチング用ローラを成形用ローラに持ち替えて予備曲げを行う際には、成形用ローラが下型に当接しない状態で予備曲げすることとなり、成形用ローラによる下型の摩耗を防止でき、下型の修正工数を低減することができる。
【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。
ここで、図１は、ロールヘミング装置の全体を示した図である。図２は、ティーチング用ローラの側面図であり、図３はティーチング用ローラを取り付けたローラ保持装置の正面図であり、図４は同じく側面図である。
【００１３】
（構成）
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に取り付けた成形用ローラ２０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。
【００１４】
そして、ロボット１０１に上記のようなロールヘミング加工を行わせるために、ロボット１０１のティーチングが必要であるが、本発明では、このティーチング、特に予備曲げのティーチング時に専用のローラを使用する。
【００１５】
すなわち、ティーチング用ローラ９０は、図２に示すように、後述する成形用ローラ２０より外径が１〜２ｍｍ大きい外径寸法９３を有するとともに、片側外周面が水平面９１に対し予備曲げ角度に相当する所定角度（この実施の形態では４５°）で拡大傾斜する拡大傾斜面９２を有するローラである。
ティーチング用ローラ９０の水平面９１と拡大傾斜面９２との境界９５から拡大傾斜面９２側におけるローラ端部までの水平距離９４は、後述する成形用ローラ２０による予備曲げ時の下型５０の成形面５５の端部からの成形用ローラ２０の張出量Ｈとなる。
なお、このティーチング用ローラ９０の全体の幅Ｔは後述する成形用ローラ２０の幅と略同一である。
【００１６】
ティーチング用ローラ９０の中心には、ベアリングを含めた支持軸９０１で後述のローラ保持装置１３に取り付けるための取付孔９６が穿設されている。
すなわち、ティーチング用ローラ９０は、図３、図４に示すように、ローラ保持装置１３を構成するスライド板３３の先端に、支持軸９０１とナット９０２により取り付けられている。
なお、このティーチング用ローラ９０は、予備曲げのティーチングを行うときのみローラ保持装置１３に取り付けられ、実際にロールヘミング加工を行うときは、スライド板３３から外して成形用ローラ２０に取り替えられるものである。
【００１７】
ローラ保持装置１３は、ロボットアーム１１のローラ支持部１２にボルト締めにより取り付けられるブラケット３１と、このブラケット３１の上方に取り付けられるエアシリンダ３２と、このエアシリンダ３２に押圧され、上下にスライド可能に支持されるスライド板３３とから構成される。
【００１８】
すなわち、ブラケット３１は、ロボットアーム１１のローラ支持部１２にボルト締めにより取り付けられる天板３１１と、該天板３１１の左右両側に溶接された右縦板３１２、左縦板３１３と、その後側を結ぶ後板３１４とで構成され、これら右縦板３１２と左縦板３１３と後板３１４とが天板３１１に対して垂直に溶接されて側面に開口するコ字形断面を形成し、この上下方向の途中で、天板３１１と平行な上蓋３１５が三方を溶接されて取り付けられている。
【００１９】
このブラケット３１の上蓋３１５の下面に、エアシリンダ３２が取り付けられるとともに、後板３１４の下端に、成形用ローラ２０を保持するスライド板３３を上下にスライド可能に支持するガイド３４の凹断面のベース３４１が、その底部でボルト締めされ、該スライド板３３をベース３４１に挿入した状態でヘッド３４２を被せて、スライド板３３がベース３４１の凹断面内をスライド可能に案内するガイド３４を形成している。
【００２０】
このガイド３４に上下にスライド可能に支持されたスライド板３３の上端３３１が、エアシリンダ３２の下方から突出するピストン３２１の下端に取り付けられたピストンヘッド３２２の下面に当接するまで上昇したときに、エアシリンダ３２がスライド板３３を下方へ押圧するように配置されている。
そして、このライド板３３の下端に設けられたローラ保持孔３３２に支持軸９０１を挿入し、その軸端をナット９０２により締め付けてティーチング用ローラ９０が取り付けられる。
【００２１】
つぎに、成形用ローラ２０は、図５に示すように、幅Ｔはティーチング用ローラ９０と同一であり、外径寸法２３はティーチング用ローラ９０の外形寸法９３より１〜２ｍｍ小さく形成されている。
【００２２】
また、成形用ローラ２０の中心には、ベアリングを含めた支持軸２０１で前述のローラ保持装置１３に取り付けるための取付孔２０６が穿設されている。
すなわち、成形用ローラ２０は、図３、図４に示すティーチング用ローラ９０と同様に、ローラ保持装置１３を構成するスライド板３３の先端に、支持軸２０１とナット２０２により、ロールヘミング加工を行うときに取り付けられる。
【００２３】
（作用）
次に、ティーチング用ローラ９０を用いてロボット１０１をティーチングする方法及び、その後のロールヘミング加工方法について説明する。
まず、ロボットアーム１１の先端のローラ支持部１２に取り付けられたローラ保持装置１３のスライド板３３の先端に、図３、図４に示すように、ティーチング用ローラ９０を取り付けておく。
そして、ロボットアーム１１を下型５０の所定のティーチングポイントに移動させ、図６（Ａ）に示すように、ティーチング用ローラ９０の拡大傾斜面９２が下型５０の成形面５５に当接し、さらに、ティーチング用ローラ９０の水平面９１と拡大傾斜面９２の境界９５が下型５０の成形面５５の端部の頂点ｋに合致するようにティーチング用ローラ９０の位置を決め、その位置データをロボット１０１に記憶させる。
【００２４】
なお、この図６（Ａ）では下型５０はガイド面５１を有しておらず、下型５０の端部は円弧状に面取りされている。下型５０の面取部と成形面５５の交点が下型５０の成形面５５端部の頂点ｋとなる。
【００２５】
次に、ロボットアーム１１を下型５０の次のティーチングポイントに移動させ、同様にしてそのティーチングポイントでのティーチング用ローラ９０の位置データ、その点までの速度データを教示し記憶させる。
このティーチング操作を繰り返しながらティーチング用ローラ９０を下型５０の端縁に沿って一周させてティーチングを完了する。なお、各ティーチングポイント間は、これらを結ぶ直線に沿う点で補間し、ロボットの各軸に対して時々刻々の位置または移動量を指令する。
【００２６】
以上のようにティーチング用ローラ９０を利用して予備曲げのティーチングを行えば、成形用ローラ２０の下型５０の成形面５５に対する角度や頂点ｋからの張出量Ｈのばらつきがなくなるとともに、ティーチング工数を低減することができる。
【００２７】
次に、以上のようにして予備曲げのティーチング操作が完了したなら、ティーチング用ローラ９０をローラ保持装置１３のスライド板３３から取り外して、成形用ローラ２０をスライド板３３に取り付け、この成形用ローラ２０を下型５０の成形面５５に当接させて、本曲げのティーチングを行う。
【００２８】
以上により予備曲げと本曲げのティーチングが完了し、ローラ保持装置１３に成形用ローラ２０を取り付けた状態で、ティーチングデータに基づき成形用ローラ２０により、予備曲げと本曲げのロールヘミング加工を行い、ロールヘミング加工の完了した被ヘミング材Ｗを得る。
すなわち、予備曲げ時は、成形用ローラ２０の外径がティーチング用ローラ９０の外径寸法９３より１〜２ｍｍ小さく設定されているため、図６（Ｂ）に示すように、成形用ローラ２０は下型５０の端部の頂点ｋから０．５〜１ｍｍだけ離れた状態でアウタパネルＰｏの外周フランジＰｆを押圧して外周フランジＰｆを予備曲げする。
【００２９】
上記の状態で被ヘミング材Ｗを一周して予備曲げが終了すると、今度は本曲げのティーチングデータに基づき、成形用ローラ２０を起立させて予備曲げされた外周フランジＰｆを上方から押圧して外周フランジＰｆをインナパネルＰｉの外周縁Ｐｇ上にＵ字上に折り曲げて本曲げを行う。
【００３０】
このように、ロールヘミング装置１０のロボット１０１をティーチングするに当たって、特に予備曲げのティーチングにおいて、実際にロールヘミング加工を行う成形用ローラ２０の外径寸法２３よりやや大きな外径寸法９３を有するとともに、片側外周面が水平面９１に対し予備曲げ角度に相当する所定角度で拡大傾斜する拡大傾斜面９２を有するティーチング用ローラ９０を用いて、ロールヘミング加工の予備曲げのティーチングを行い、このティーチング用ローラ９０を成形用ローラ２０に持ち替えて、成形用ローラ２０により予備曲げを行うので、予備曲げのティーチング操作が単にティーチング用ローラ９０の拡大傾斜面９２を下型５０の成形面５５に当接させるとともに、ティーチング用ローラ９０の水平面９１と拡大傾斜面９２の境界９５を下型５０の成形面５５の端部の頂点ｋに合わせるだけで、成形用ローラ２０の下型５０の成形面５５に対する角度及び下型５０の成形面５５からの張出量Ｈを正確に設定でき、熟練を要せず短時間で行うことができ、さらにティーチング用ローラ９０の外径寸法９３が成形用ローラ２０の外径寸法２３よりやや大きいため、予備曲げ時に成形用ローラ２０が下型５０の端部に当接せずに予備曲げできるので下型５０の摩耗を防止して下型５０の修正工数を低減することが可能となった。
【００３１】
【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上に位置決め載置し、該アウタパネルの外周フランジをティーチングにより所定の移動軌跡が記憶されたロボットアームに回転自在に支持させた成形用ローラにより押圧してインナパネル側に所定角度予備曲げした後、予備曲げされた外周フランジを再度、成形用ローラにより押圧して略Ｕ字状に本曲げすることにより、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、成形用ローラよりやや大径とされ、かつ、片側傾斜面が予備曲げ角度に相当する角度で拡大傾斜するティーチング用ローラをロボットアームに支持させ、該ティーチング用ローラの拡大傾斜面を下型の成形面に当接させるとともに、ティーチング用ローラの水平面と拡大傾斜面の境界を下型成形面端部の頂点に合わせてロボットのティーチングを行った後、ティーチング用ローラを成形用ローラに持ち替えて、下型上に載置されたアウタパネルの外周フランジをティーチングされた軌跡上を移動する成形用ローラにより押圧して予備曲げを行うようにしたので、予備曲げにおけるロボットのティーチング工数を低減できるとともに、精度の高いヘミング加工ができ、しかも摩耗による下型の修正工数をも低減することが可能となった。
【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した図である。
【図２】本発明の一の実施の形態に係る予備曲げのティーチング用ローラの側面図である。
【図３】本発明の一の実施の形態に係る予備曲げのティーチング用ローラを取り付けたローラ保持装置の正面図である。
【図４】本発明の一の実施の形態に係る予備曲げのティーチング用ローラを取り付けたローラ保持装置の側面図である。
【図５】本発明の一の実施の形態に係る成形用ローラの側面図である。
【図６】本発明の一の実施の形態の作用を示す図で、（Ａ）は、予備曲げのティーチング用ローラを下型に当接させてティーチングを行う状態を示し、（Ｂ）は成形用ローラにより予備曲げを行う状態を示す一部欠載側面図である。
【図７】従来のロールヘミング装置の全体を示した図である。
【図８】従来の成形用ローラによる予備曲げを行う状態を示す一部欠載側面図である。
【符号の説明】
１０        ロールヘミング装置
２０        成形用ローラ
３２        エアシリンダ
５０        下型
５５        成形面
９０        ティーチング用ローラ
９１        水平面
９２        拡大傾斜面
Ｈ          張出量
【図１】
0003664089.tif 000002
【図２】
0003664089.tif 000003
【図３】
0003664089.tif 000004
【図４】
0003664089.tif 000005
【図５】
0003664089.tif 000006
【図６】
0003664089.tif 000007
【図７】
0003664089.tif 000008
【図８】
0003664089.tif 000009