(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搭載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、
前記ローラには、最大外径を呈する転動面と、該転動面の中間部に形成した溝と、該溝の一方の側壁に形成した傾斜基準面とが形成され、
前記下型には、前記搭載面に接続する略垂直の起立面と、前記起立面に接続する略水平な第２のガイド面と、前記第２のガイド面に接続する傾斜面である第１のガイド面とからなる突起部が形成され、
前記ローラを下型に設けた第１のガイド面上を転動させて、アウタパネルの外周フランジを、その折り曲げ部を前記突起部により位置を固定した状態で所定角度に予備曲げする第１予備曲げ工程と、
前記ローラを下型に設けた前記第２のガイド面上を転動させて、前記第１予備曲げ工程で所定角度に予備曲げされたアウタパネルの外周フランジを、さらに断面が膨らんで前記第２のガイド面と略同一の高さのＵ字状に予備曲げする第２予備曲げ工程と、
前記第２予備曲げ工程で略Ｕ字状に予備曲げされたアウタパネルの外周フランジを、前記ローラの傾斜基準面を下型の前記第１のガイド面に当接させて前記ローラを下型の第１のガイド面を基準に位置決めするとともに、該外周フランジの折り曲げ端部をローラに設けた前記溝内に逃がした状態で本曲げする本曲げ工程と、
からなることを特徴とするロールヘミング加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載するロールヘミング加工方法を行うためのロールヘミング装置において、
前記ローラには、最大外径を呈する転動面と、該転動面の中間部に形成した溝と、該溝の一方の側壁に形成した傾斜基準面とが形成され、
前記下型には、前記搭載面に接続する略垂直の起立面と、前記起立面に接続する略水平な第２のガイド面と、前記第２のガイド面に接続する傾斜面である第１のガイド面とからなる突起部が形成されていることを特徴とするロールヘミング装置。
【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装置及びそれを用いたロールヘミング加工方法に関し、特に、外周フランジの折り曲げ部を玉縁形状にヘミング加工するロールヘミング加工方法及びそれに用いるロールヘミング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のロールヘミング装置は、図７、図８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。
【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側に折り曲げるために、下型１５０にローラ１２０をガイドするガイド面１５１を設けて、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をインナパネル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って、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、外周フランジの折り曲げ部は高い寸法精度が要求される。
一方、被ヘミング材Ｗの一例として、図９、図１０に示すような車両のフードパネル（ボンネット）の外周のヘミング部、特にその後端Ｂにあっては、車両衝突時の二次災害を防止するために、外周フランジＰｆの折り曲げ部Ｃを断面に丸みを持たせた玉縁形状に形成することが要求されている。
【０００５】
このため、図７、図８に示すように、外周フランジＰｆを押圧するローラ１２０の中間部にＶ字型の溝１２３を形成し、ローラ１２０による外周フランジＰｆの予備曲げ後、図８に示すように外周フランジＰｆの折り曲げ端部を溝１２３内に逃がすようにして外周フランジＰｆを本曲げすることにより、折り曲げ部Ｃを玉縁形状に形成していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような、従来のヘミング装置によると、ローラ１２０をアウタパネルＰｏの外周フランジＰｆに押圧して予備曲げを行うと、ロボットのティーチング精度や押圧時におけるロボットアームの変形等により外周フランジＰｆの折り曲げ部の位置が安定しないため、このまま本曲げを行うと、折り曲げ部Ｃの玉縁形状の形状精度が悪く、見切り線が一定しないという問題が生じていた。
このため、ローラ１２０を支持するロボットのティーチング精度を高めたり、ローラ１２０の移動速度を制限したりする必要があった。
また、ロボットアームの関節部の摩耗によるガタ等により、本曲げ時にローラ１２０の位置がずれることも玉縁形状の形状精度を悪くする要因となっていた。
【０００７】
そこで、本発明は、ロボットのティーチング精度によるバラツキがなく、かつロボットアームにガタがあっても被ヘミング材を精度よく玉縁形状にヘミング加工することができるロールヘミング加工方法及びそれに用いるロールヘミング装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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搭載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、前記ローラには、最大外径を呈する転動面と、該転動面の中間部に形成した溝と、該溝の一方の側壁に形成した傾斜基準面とが形成され、前記下型には、前記搭載面に接続する略垂直の起立面と、前記起立面に接続する略水平な第２のガイド面と、前記第２のガイド面に接続する傾斜面である第１のガイド面とからなる突起部が形成され、前記ローラを下型に設けた第１のガイド面上を転動させて、アウタパネルの外周フランジを、その折り曲げ部を前記突起部により位置を固定した状態で所定角度に予備曲げする第１予備曲げ工程と、前記ローラを下型に設けた前記第２のガイド面上を転動させて、前記第１予備曲げ工程で所定角度に予備曲げされたアウタパネルの外周フランジを、さらに断面が膨らんで前記第２のガイド面と略同一の高さのＵ字状に予備曲げする第２予備曲げ工程と、前記第２予備曲げ工程で略Ｕ字状に予備曲げされたアウタパネルの外周フランジを、前記ローラの傾斜基準面を下型の前記第１のガイド面に当接させて前記ローラを下型の第１のガイド面を基準に位置決めするとともに、該外周フランジの折り曲げ端部をローラに設けた前記溝内に逃がした状態で本曲げする本曲げ工程と、からなることを特徴とする。
【０００９】
上記ロールヘミング加工方法によれば、第１予備曲げ工程で外周フランジの折り曲げ位置を決め、第２予備曲げ工程で外周フランジの折り曲げ部の高さを決める二工程の予備曲げ工程を採用したので、外周フランジを断面が膨らんだ略Ｕ字状に高い精度で予備曲げすることができる。
また、本曲げ工程では、ローラの傾斜基準面が下型の第１のガイド面に当接しながら転動することにより、ローラが下型の第１のガイド面を基準に下型に対して位置決めされ、外周フランジを精度よく玉縁形状に本曲げすることができる。
【００１０】
また、本発明に係るロールヘミング装置は、請求項１に記載するロールヘミング加工方法を行うためのロールヘミング装置において、前記ローラには、最大外径を呈する転動面と、該転動面の中間部に形成した溝と、該溝の一方の側壁に形成した傾斜基準面とが形成され、前記下型には、前記搭載面に接続する略垂直の起立面と、前記起立面に接続する略水平な第２のガイド面と、前記第２のガイド面に接続する傾斜面である第１のガイド面とからなる突起部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
上記ロールヘミング装置によれば、アウタパネルの外周フランジを予備曲げする時に、ローラは下型の第１および第２のガイド面により下型に対して位置決めされた状態でガイドされ、しかも下型の起立面により外周フランジの折り曲げ部が外方に張り出すのを規制されるため、予備曲げ時における折り曲げ部の形状精度が安定する。
また、予備曲げされた外周フランジを本曲げする時にも、ローラの傾斜基準面が下型の第１のガイド面に当接することにより、該第１のガイド面を基準にローラが下型に対して位置決めされる。
したがって、ロボットのティーチング精度によるバラツキがなくなり、押圧時におけるロボットアームの変形やロボットアームにガタがあっても、アウタパネルの外周フランジを精度よく玉縁形状にヘミング加工できる。
【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及びそれに用いるロールヘミング装置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下型の部分断面図である。図３は、本発明のロールヘミング装置のローラの側面図である。
【００１３】
（構成）
本発明に係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。
特に、本発明は、図９、図１０に示すように、外周フランジの折り曲げ部を玉縁形状にヘミング加工するのに適したロールヘミング装置を提供するものである。
【００１４】
まず、本発明に係るロールヘミング装置の下型５０は、図２の断面図に示すように、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搭載面５５から連続して被ヘミング材Ｗの外周フランジＰｆの外形線と略一致する鉛直線５１１で上方へ立ち上がる起立面５２と、ヘミング部の玉縁形状の高さに相当する高さの水平線５１２に合致させて形成した略水平の第２のガイド面５４と、該第２のガイド面５４から連続し、水平線５１２に対して約４５°の角度で下方へ傾斜する第１のガイド面５３とを形成している。結果的に起立面５２と第２のガイド面５４と第１のガイド面５３で囲まれる部位は、突起部５１を形成している。
【００１５】
つぎに、本発明に係るロールヘミング装置１０のローラ２０は、図３に示すように、ローラ２０の最大外径を呈する転動面２１と、該転動面２１の中間部に形成された溝２３を有する。
溝２３は、一方の側壁に約４５°の傾斜で傾斜基準面２３１を形成し、他方の側壁は底壁に滑らかに連続する湾曲面２４に形成されている。
なお、図３中、符号２９は、ローラ２０をロボットアーム１１のローラ支持部１２の軸に取り付けるための軸孔である。
【００１６】
（作用）
以上のように構成された本発明のロールヘミング装置によるロールヘミング加工方法について、図４乃至図６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を被ヘミング材Ｗの外周フランジＰｆに押圧しながら、その転動面２１を下型５０の第１のガイド面５３上を転動させて外周フランジＰｆをインナパネルＰｉ側に所定角度予備曲げする。
【００１７】
すると、下型５０の第１のガイド面５３が突起部５１を形成した分だけ図４に点線で示す一般部よりも上昇していることにより、予備曲げが甘くなり、外周フランジＰｆの先端部にローラ２０の押圧力Ｆが作用するため、押圧力Ｆの分力Ｇが外周フランジＰｆの板厚と直交する方向に働く。
なお、図４の点線で示す一般部の予備曲げは、ローラ２０の押圧力Ｆが外周フランジＰｆの基部に作用するので、外周フランジＰｆの板厚と直交する方向に分力は発生しない。
【００１８】
押圧力Ｆの分力Ｇが外周フランジＰｆの板厚と直交する方向に働くことにより、外周フランジＰｆの折り曲げ部は外方に張り出そうとするが、下型５０の突起部５１の起立面５２によって折り曲げ部の外方への張り出しは規制されているため、折り曲げ部の位置が固定された状態で予備曲げされることとなる。すなわち、外周フランジＰｆの折り曲げ部の位置は、下型５０の起立面５２によって決定される。
【００１９】
被ヘミング材Ｗの外周フランジＰｆを所定角度に予備曲げする第１予備曲げ工程が終了すると、ロボットアーム１１によるローラ２０の姿勢を変更して、図５に示すように、転動面２１が下型５０の突起部５１の上面の第２のガイド面５４上を略水平に転動して、所定角度に予備曲げされた外周フランジＰｆを断面が膨らんだ略Ｕ字状にさらに予備曲げする。この２回目の予備曲げを第２予備曲げ工程とする。
この第２予備曲げ工程においては、外周フランジＰｆの折り曲げ部の高さが前記水平線５１２で一定になるように成形される。
【００２０】
さらに、第２予備曲げ工程を終了した外周フランジＰｆを本曲げするために、ローラ２０の姿勢を再び変更し、図６に示すように、転動面２１が下型５０の被ヘミング材搭載面５５と略平行になるように寝かせ、第２予備曲げ工程で略水平に折り曲げられている外周フランジＰｆをインナパネルＰｉの周縁Ｐｇ側に押圧する。この時、ローラ２０の傾斜基準面２３１が下型５０の第１のガイド面５３に当接するようにする。
【００２１】
この傾斜基準面２３１が第１のガイド面５３に当接することにより、ローラ２０を第１のガイド面５３を基準に位置決めしながら、転動面２１を外周フランジＰｆ側に押圧しつつ転動させる。
そうすると、略水平に折り曲げられた外周フランジＰｆは、その折り曲げ端部をローラ２０の溝２３内に逃がしつつ、インナパネルＰｉに当接する始点Ｐｋを位置決めしながらインナパネルＰｉの周縁Ｐｇ上に重合されて本曲げがなされ、ヘミング加工が完了する。
このとき、外周フランジＰｆの折り曲げ部Ｃは一定の玉縁形状に形成される。
【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、被ヘミング材として車両のフードパネルを例として説明したが、これに限られず、フロントドア、リヤドア、バックドアあるいはトランクリッドなどの蓋もの全般に、外周フランジの折り曲げ部を玉縁形状に形成する場合に適用可能である。
また、前記実施の形態では、フードパネルのように後端のみを玉縁形状にヘミング加工するようにしたものを示したが、全周を玉縁形状にヘミング加工するものであってもよい。
【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搭載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、前記ローラには、最大外径を呈する転動面と、該転動面の中間部に形成した溝と、該溝の一方の側壁に形成した傾斜基準面とが形成され、前記下型には、前記搭載面に接続する略垂直の起立面と、前記起立面に接続する略水平な第２のガイド面と、前記第２のガイド面に接続する傾斜面である第１のガイド面とからなる突起部が形成され、前記ローラを下型に設けた第１のガイド面上を転動させて、アウタパネルの外周フランジを、その折り曲げ部を前記突起部により位置を固定した状態で所定角度に予備曲げする第１予備曲げ工程と、前記ローラを下型に設けた前記第２のガイド面上を転動させて、前記第１予備曲げ工程で所定角度に予備曲げされたアウタパネルの外周フランジを、さらに断面が膨らんで前記第２のガイド面と略同一の高さのＵ字状に予備曲げする第２予備曲げ工程と、前記第２予備曲げ工程で略Ｕ字状に予備曲げされたアウタパネルの外周フランジを、前記ローラの傾斜基準面を下型の前記第１のガイド面に当接させて前記ローラを下型の第１のガイド面を基準に位置決めするとともに、該外周フランジの折り曲げ端部をローラに設けた前記溝内に逃がした状態で本曲げする本曲げ工程と、を有するロールヘミング加工方法を採用し、このロールヘミング加工方法に用いるロールヘミング装置を、前記ローラには、最大外径を呈する転動面と、該転動面の中間部に形成した溝と、該溝の一方の側壁に形成した傾斜基準面とが形成され、前記下型には、前記搭載面に接続する略垂直の起立面と、前記起立面に接続する略水平な第２のガイド面と、前記第２のガイド面に接続する傾斜面である第１のガイド面とからなる突起部が形成されているものとしたので、ロボットのティーチング精度によるバラツキがなく、かつロボットアームにガタがあっても被ヘミング材を精度よく玉縁形状にヘミング加工することが可能となり、見栄えのよい製品を得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下型の部分断面図である。
【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ローラの側面図である。
【図４】本発明の一の実施の形態に係るロールヘミング方法の第１予備曲げ工程を示す断面図である。
【図５】本発明の一の実施の形態に係るロールヘミング方法の第２予備曲げ工程を示す断面図である。
【図６】本発明の一の実施の形態に係るロールヘミング方法の本曲げ工程を示す断面図である。
【図７】従来のロールヘミング方法の予備曲げ行程を示す断面図である。
【図８】従来のロールヘミング方法の本曲げ行程を示す断面図である。
【図９】被ヘミング材の一例としての車両のフードパネルの底面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０        ロールヘミング装置
１２        ローラ支持部
２０        ローラ
２１        転動面
２３        溝
２３１      傾斜基準面
５０        下型
５１        突起部
５２        起立面
５３        第１のガイド面
５４        第２のガイド面
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
【図１】
0003669259.tif 000002
【図２】
0003669259.tif 000003
【図３】
0003669259.tif 000004
【図４】
0003669259.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003669259.tif 000007
【図７】
0003669259.tif 000008
【図８】
0003669259.tif 000009
【図９】
0003669259.tif 000010
【図１０】
0003669259.tif 000011