(57)【要約】【課題】ワーク４の折曲げ部１６の形状が三次元的な曲線形状であっても、一対の第１、第２曲げローラ１、２を正確にワーク４の折曲げ部１６の形状に追従させることのできるローラ転圧式ヘミング加工装置を提供する。【解決手段】一対の第１、第２曲げローラ１、２間の設定の位置にワーク４の折曲げ部１６を挟み込んだ状態で、一対の第１、第２曲げローラ１、２をワーク４の折曲げ部１６に沿って転動させるように、３つの第１〜第３ロボットハンド１１〜１３の動作を三次元的に制御するようにしている。これにより、一対の第１、第２曲げローラ１、２の動作の自由度が従来の曲げ加工装置に比べて飛躍的に多くなる。それによって、ワーク４の折曲げ部１６の形状が三次元的な曲線形状であっても、一対の第１、第２曲げローラ１、２をワーク４の折曲げ部１６の形状に正確に追従させることができる。【選択図】        図１
2005014069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）互いに独立して動作する複数のロボットハンドと、
（ｂ）これらのロボットハンドのうちの少なくとも２つの第１、第２ロボットハンドの各々に装着されて、ワークの周端縁を連続的に所定の折曲げ形状に曲げ加工する一対の第１、第２曲げローラと、
（ｃ）これらの一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置に前記ワークの周端縁を挟み込んだ状態で、前記一対の第１、第２曲げローラを前記ワークの周端縁形状に沿って転動させるように、前記複数のロボットハンドのうちの少なくとも２つの第１、第２ロボットハンドの動作を数値情報による指令で制御する制御装置と
を備えたローラ式曲げ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のローラ式曲げ加工装置において、
前記複数のロボットハンドは、前記一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置に前記ワークの周端縁を保持するワーク保持部を装着した第３ロボットハンドを備えたことを特徴とするローラ式曲げ加工装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のローラ式曲げ加工装置において、
前記複数のロボットハンドのうちの少なくとも２つ以上のロボットハンドは、１つのロボットベースまたはロボット本体に設置されていることを特徴とするローラ式曲げ加工装置。
【請求項４】
請求項１に記載のローラ式曲げ加工装置において、
前記一対の第１、第２曲げローラに対して前記ワークを相対回転させるワーク回転装置を備えたことを特徴とするローラ式曲げ加工装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載のローラ式曲げ加工装置において、
前記第１曲げローラまたは前記第２曲げローラは、前記第１曲げローラまたは前記第２曲げローラを、前記第２曲げローラまたは前記第１曲げローラに対して設定の位置関係となるように位置決めするためのローラ位置決め手段を有していることを特徴とするローラ式曲げ加工装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載のローラ式曲げ加工装置において、
前記第１曲げローラまたは前記第２曲げローラは、前記ワークの周端縁を、前記第１曲げローラまたは前記第２曲げローラに対して設定の位置関係となるように位置決めするためのワーク位置決め手段を有していることを特徴とするローラ式曲げ加工装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載のローラ式曲げ加工装置において、
前記ワークの周端縁には、予め前記周端縁の面方向に対して略直交する方向にフランジ立て加工された折曲げ部が設けられており、
前記一対の第１、第２曲げローラのうちの少なくとも一方の曲げローラにより発生する曲げ反力の方線方向ベクトルに対して対応するように、前記ワークの折曲げ部の内側面に治具を配置したことを特徴とするローラ式曲げ加工装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載のローラ式曲げ加工装置において、
前記ワークの周端縁には、予め前記周端縁の面方向に対して略直交する方向にフランジ立て加工された折曲げ部が設けられており、
前記ワークの折曲げ部を折り返し形状に曲げ加工するローラ式ヘミング加工装置に適用されて、
前記制御装置は、前記第１曲げローラの回転方向と前記第１ロボットハンドの移動方向とを異ならせた状態で、前記第１曲げローラを前記ワークの周端縁形状に沿って転動させるように、前記第１ロボットハンドの動作を数値情報による指令で制御することを特徴とするローラ式曲げ加工装置。
【請求項９】
互いに独立して動作制御が可能な複数のロボットハンドのうちの少なくとも２つの第１、第２ロボットハンドの各々に装着された一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置にワークの周端縁を挟み込んだ状態で、前記一対の第１、第２曲げローラを前記ワークの周端縁形状に沿って転動させることで、前記ワークの周端縁に変形を強制して前記ワークの周端縁を所定の折曲げ形状に曲げ加工することを特徴とするローラ式曲げ加工方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のローラ式曲げ加工方法において、
前記ワークの周端縁には、予め前記周端縁の面方向に対して略直交する方向にフランジ立て加工された折曲げ部が設けられており、
先ず、前記一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置に前記ワークの周端縁を挟み込んだ状態で、前記一対の第１、第２曲げローラを前記ワークの周端縁形状に沿って転動させることで、前記ワークの折曲げ部を予備曲げ加工する第１曲げ工程と、
次に、前記一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置に前記ワークの周端縁を挟み込んだ状態で、前記一対の第１、第２曲げローラを前記ワークの周端縁形状に沿って転動させることで、前記ワークの折曲げ部を折り返し状態に曲げ加工する第２曲げ工程と
を備えたことを特徴とするローラ式曲げ加工方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のローラ式曲げ加工方法において、
前記第１曲げ工程は、１工程または２以上の多工程で実施されることを特徴とするローラ式曲げ加工方法。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載のローラ式曲げ加工方法において、
前記第２曲げ工程は、１工程または２以上の多工程で実施されることを特徴とするローラ式曲げ加工方法。
【請求項１３】
請求項９に記載のローラ式曲げ加工方法において、
前記ワークの周端縁には、予め前記周端縁の面方向に対して略直交する方向にフランジ立て加工された折曲げ部が設けられており、
前記一対の第１、第２曲げローラのうちの少なくとも一方の曲げローラの加工面が前記曲げローラの移動方向に直交する法線に対して前記折曲げ部の先端側が遅れる方向に設定の傾斜角度だけ傾斜させた姿勢を保持しながら、前記曲げローラを移動方向に移動させることで、前記折曲げ部に曲げ方向の側圧を与えて、前記折曲げ部を折り返し状態に曲げ加工する曲げ工程を備えたことを特徴とするローラ式曲げ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用ドアパネルや自動車用フードパネル等のワークの周端縁を折り返し形状に曲げ加工するローラ式曲げ加工装置およびその加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車用ドアパネルや自動車用フードパネル等のワークの周端縁に設けられる折曲げ部に所定の折曲げ形状を与えるローラ式曲げ加工装置として、図１６および図１７に示したように、ロボットハンド１０１の先端部に設けたローラ支持部１０２に１個の曲げローラ１０３を回転自在に装着し、ロボットハンド１０１の動作によって、下型１０４上に載置されたワーク１０５の周端縁形状に沿ってその曲げローラ１０３を転動させることで、ワーク１０５の折曲げ部１０６を折り返し形状に曲げ加工するローラ式ヘミング加工装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このローラ式ヘミング加工装置によれば、ロボットハンド１０１を所定の動作プログラムに基づいて動作制御することによって、曲げローラ１０３を任意の三次元軌跡に沿って転動させることができるので、ワーク１０５の周端縁形状（例えば曲線形状）に沿った滑らかな高品質のヘミング加工を行うことができる。また、ロボットハンド１０１の動作プログラムを適宜変更することによって、ワーク１０５の周端縁形状の変更にも容易に対応することができ、従来のプレス成形型による曲げ加工と比べて飛躍的に汎用性を高めることができるようにした曲げ加工装置である。
【０００４】
しかるに、上記のローラ式ヘミング加工装置においては、ヘミング加工するワーク１０５の種類や形状を変更する度にワーク１０５の周端縁形状に合わせた下型１０４を製作しなければならず、著しくコストを上昇させてしまうという不具合があった。また、多種類の下型１０４を保管する保管スペースも必要となるので、生産管理上も効率が悪いという不具合があった。
そこで、このようなローラ式ヘミング加工装置において、上記の不具合を解消する目的で、下型を不要としたローラ式ヘミング加工装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
このローラ式ヘミング加工装置は、基台上に、下型の代わりにワークの折曲げ部を保持し押圧力（ヘミング加工力）を受ける受けローラとワークの折曲げ部に押圧力を与える押圧ローラとによって構成される一対のローラ機構と、押圧ローラと受けローラとの間にワークの折曲げ部を保持するワーク保持装置を予め教示された軌跡に沿って移動させる三次元移動ロボットとを設置している。このローラ式ヘミング加工装置によれば、ワークの折曲げ部が連続的に押圧ローラと受けローラとの間を通過してワークの折曲げ部が所定の押圧力でヘミング加工される。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２６９３２８２号公報（第１−１０頁、図１−図１３）
【特許文献２】
特開平７−１３２３２７号公報（第１−１１頁、図１−図１６）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献２に記載のローラ式ヘミング加工装置においては、押圧ローラと受けローラとを、互いに独立して動作制御が可能な複数のロボットハンドの各々に装着されていない。つまり、押圧ローラと受けローラとの位置関係は常に特定の位置関係に保持されているので、押圧ローラと受けローラとの自由度がなく、ワークの折曲げ部の形状が三次元的な曲線形状または三次元的なフランジ形状であったりすると、押圧ローラと受けローラとを的確にワークの折曲げ部の形状に追従させることができず、これにより、連続した滑らかなヘミング加工を行うことはできないという問題が生じている。また、ヘミング加工するワークの種類やフランジ形状を変更する度にワークの周端縁形状に合わせたローラ機構を用意しなければならず、著しくコストを上昇させてしまうという問題が生じている。また、多種類のローラ機構を保管する必要から生産管理上も効率低下し、且つ交換回数の増加による著しい生産効率の低下を発生する悪い問題が生じている。
【０００８】
【発明の目的】
本発明の目的は、ワークの周端縁の形状が三次元的な曲線形状または三次元的なフランジ形状であったりしても、一対の第１、第２曲げローラを的確にワークの周端縁形状に追従させることのできるローラ式曲げ加工装置およびその加工方法を提供することにある。また、下型や多種類のローラ機構の取り替えを不要とし、コストを削減でき、且つ生産管理上の効率を向上することのできるローラ式曲げ加工装置およびその加工方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、制御装置によって、一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置にワークの周端縁を挟み込んだ状態で、一対の第１、第２曲げローラをワークの周端縁形状に沿って転動させるように、２つの第１、第２ロボットハンドの動作を数値制御することで、ワークの周端縁の形状が三次元的な曲線形状または三次元的なフランジ形状であったりしても、一対の第１、第２曲げローラを的確にワークの周端縁形状に追従させることができる。また、下型や多種類のローラ機構の取り替えを不要とし、コストを削減でき、且つ生産管理上の効率を向上することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、第３ロボットハンドに、一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置にワークの周端縁を保持するワーク保持部を装着したことにより、第１曲げローラおよび第２曲げローラがワークに対して三次元的に動かされた場合であっても、ワークの周端縁が一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置に動かされる。それによって、ワークの周端縁は、常に一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置を連続して通過するようになり、ワークの周端縁を連続的に所定の折曲げ形状に曲げ加工することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、複数のロボットハンドのうちの少なくとも２つ以上のロボットハンドを、１つのロボットベースまたはロボット本体に設置するようにしても良い。すなわち、複数のロボットハンドは、完全に独立して動作しなくても良い。例えば第１、第２ロボットハンドを共通のロボットベース上に設置しても良い。つまり、１台のロボットベースまたはロボット本体において複数のロボットハンドを設定しても良い。この場合には、第１曲げローラの第１ロボットハンドの先端部に２軸以上で数値情報により制御（ＮＣ制御）される第２曲げローラの第２ロボットハンドを設けても良い。また、１台のロボット本体に追加されるロボットハンドは複数でも良い。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、一対の第１、第２曲げローラに対してワークを相対回転させるワーク回転装置を設けたことにより、例えば、全周または全辺のうちの一部に曲げ加工が施される円形状または多角形状の板状部材、あるいは全周または全辺に曲げ加工が施される円形状または多角形状の板状部材のようなワークの周端縁を連続的に所定の折曲げ形状に曲げ加工することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明によれば、第１曲げローラまたは第２曲げローラに、第１曲げローラまたは第２曲げローラを、第２曲げローラまたは第１曲げローラに対して設定の位置関係となるように位置決めするためのローラ位置決め手段を設けたことにより、一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置を連続して通過するワークの周端縁に第１曲げローラまたは第２曲げローラから常に所定の安定した押圧力が与えられる。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、第１曲げローラまたは第２曲げローラに、ワークの周端縁を、第１曲げローラまたは第２曲げローラに対して設定の位置関係となるように位置決めするためのワーク位置決め手段を設けたことにより、一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置にワークの周端縁を通過させることができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明によれば、ワークの周端縁に、予めワークの周端縁の面方向に対して略直交する方向にフランジ立て加工された折曲げ部を設けている。そして、一対の第１、第２曲げローラのうちの少なくとも一方の曲げローラにより発生する曲げ反力の方線方向ベクトルに対して対応するように、ワークの折曲げ部の内側面に治具を配置したことにより、ワークの折曲げ部の折曲げ位置を的確に設定の傾斜角度に連続的に曲げ加工することができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明によれば、ワークの周端縁に、予めワークの周端縁の面方向に対して略直交する方向にフランジ立て加工された折曲げ部を設けている。そして、本発明を、ワークの折曲げ部を折り返し形状に曲げ加工するローラ式ヘミング加工装置に適用した場合、第１曲げローラの回転方向と第１ロボットハンドの移動方向とを異ならせた状態で、第１曲げローラをワークの周端縁形状に沿って転動させるように、第１ロボットハンドの動作を数値情報による指令で制御することにより、例えば３０°〜６０°に予備曲げ加工する曲げ工程を除き、１回の曲げ工程で、ワークの周端縁のヘミング加工を完了することができるので、加工時間を大幅に短縮することができる。
【００１７】
請求項９に記載の発明によれば、互いに独立して動作制御が可能な複数のロボットハンドのうちの少なくとも２つの第１、第２ロボットハンドの各々に装着された一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置にワークの周端縁を挟み込んだ状態で、一対の第１、第２曲げローラをワークの周端縁形状に沿って転動させることで、ワークの周端縁に変形を強制してワークの周端縁を所定の折曲げ形状に曲げ加工することにより、第１曲げローラおよび第２曲げローラがワークに対して三次元的に動かされた場合であっても、ワークの周端縁が一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置に動かされる。それによって、ワークの周端縁は、常に一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置を連続して通過するようになり、ワークの周端縁を連続的に所定の折曲げ形状に曲げ加工することができる。
【００１８】
請求項１０に記載の発明によれば、ワークの周端縁に、予めワークの周端縁の面方向に対して略直交する方向にフランジ立て加工された折曲げ部を設けている。そして、先ず、第１曲げ工程では、一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置にワークの周端縁を挟み込んだ状態で、一対の第１、第２曲げローラをワークの周端縁形状に沿って転動させることで、ワークの折曲げ部が例えば傾斜角度が４５°程度の折曲げ状態となるように、ワークの折曲げ部を予備曲げ加工する。次に、第２曲げ工程では、一対の第１、第２曲げローラ間の設定の位置にワークの周端縁を挟み込んだ状態で、一対の第１、第２曲げローラをワークの周端縁形状に沿って転動させることで、ワークの折曲げ部を折り返し状態に曲げ加工することにより、ワークの折曲げ部をヘミング加工することができる。
【００１９】
請求項１１に記載の発明によれば、ワークの折曲げ部が所定の折曲げ状態となるように、ワークの折曲げ部を予備曲げ加工する第１曲げ工程を、１工程で実施しても良く、また、第１曲げ工程を、２以上の多工程で実施しても良い。また、請求項１２に記載の発明によれば、ワークの折曲げ部を折り返し状態に仕上げ曲げ加工する第２曲げ工程を、１工程で実施しても良く、また、第１曲げ工程を、２以上の多工程で実施しても良い。
【００２０】
請求項１３に記載の発明によれば、ワークの周端縁に、予めワークの周端縁の面方向に対して略直交する方向にフランジ立て加工された折曲げ部を設けている。そして、一対の第１、第２曲げローラのうちの少なくとも一方の曲げローラの加工面が曲げローラの移動方向に直交する法線に対して折曲げ部の先端側が遅れる方向に設定の傾斜角度だけ傾斜させた姿勢を保持しながら、曲げローラを移動方向に移動させることで、ワークの折曲げ部に曲げ方向の側圧を与えて、ワークの折曲げ部を折り返し状態に曲げ加工することにより、請求項７または請求項８に記載の発明と同様な効果を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態の構成］
図１ないし図４は本発明の第１実施形態を示したもので、図１はローラ転圧式ヘミング加工装置の全体構成を示した図である。
【００２２】
本実施形態のローラ転圧式ヘミング加工装置は、互いに独立して三次元的に動作することが可能な３つの第１〜第３ロボットハンド（複数のロボットハンド）１１〜１３のうちの少なくとも２つの第１、第２ロボットハンド１１、１２の各々の第１、第２ローラ支持部１４、１５に装着されて、ワーク４の周端縁を連続的に所定の折り返し形状に曲げ加工することが可能な一対の第１、第２曲げローラ１、２と、３つの第１〜第３ロボットハンド１１〜１３のうちの少なくとも１つの第３ロボットハンド１３のワーク保持部１７に装着されて、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の設定の位置にワーク４の周端縁を保持することが可能なワーク保持用治具（ハンドリング治具）３と、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の設定の位置にワーク４の周端縁を挟み込んだ状態で、一対の第１、第２曲げローラ１、２をワーク４の周端縁形状に沿って転圧させるように、３つの第１〜第３ロボットハンド１１〜１３の動作を数値情報による指令で制御する制御装置（図示せず）とを備えている。
【００２３】
ここで、ワーク４は、例えば図示下方側に配される三次元的な直線形状または三次元的な曲線形状または三次元的なフランジ形状のアウタパネル２１と、このアウタパネル２１よりも図示上方側に配されるインナパネル２２とから構成される自動車用ドアパネル（または自動車用フードパネル）である。アウタパネル２１は、例えば０．６〜０．８ｍｍ程度の鋼板をプレス成形して製作される。また、インナパネル２２は、例えば０．７〜０．９ｍｍ程度の鋼板を深絞り成形して製作される。なお、ワーク４が自動車用ドアパネルがサッシレスドアの場合には、ウエストラインを除く三辺が所定の折り返し状態にヘミング加工される。また、ワーク４が自動車用フードパネルの場合には、四辺が所定の折り返し状態にヘミング加工される。
【００２４】
ここで、ワーク４の周端縁には、図２（ａ）に示したように、予めアウタパネル２１の周端縁の面方向に対して略直交する方向（例えば９０°）に折り曲げられて、例えば一定の幅寸法でフランジ立て加工された折曲げ部（フランジ部）１６が設けられている。また、アウタパネル２１の折曲げ部１６と板状部（周端縁）１９との間には、Ｒ形状のコーナ部１８が設けられている。また、ワーク４のインナパネル２２の所定位置には、図１に示したように、ワーク保持用治具３の位置決め用ピン４２に位置決めされた状態で係合する複数の係合孔２３、およびワーク保持用治具３のバキュームパット４５が挿通する複数の挿通孔２４が形成されている。
【００２５】
そして、ワーク４は、アウタパネル２１の折曲げ部１６を連続的に所定の折り返し形状に曲げ加工を施す前に、図１および図２（ａ）に示したように、アウタパネル２１の折曲げ部１６の内側にインナパネル２２の周端縁２５を沿わせた状態にして、セッティング治具５上にセットされている。なお、インナパネル２２の周端縁２５の鋼板合わせ面（図示上端面）には、塩化ビニル系のシーラ（シーリング剤）がアウタパネル２１の折曲げ部１６のヘミング加工前に溶着または焼き付け等により施工されている。そのセッティング治具５は、第１〜第３ロボットハンド１１〜１３の第１〜第３ロボットベース３２、３３と共通の基台６上に設置された荷台（テーブル）１０に設けられて、セッティング治具５の図示上部には、ワーク４の周端縁（折曲げ部１６、コーナ部１８および板状部１９）を設置する環状の設置部２６が設けられている。その設置部２６の内周形状は、ワーク４の周端縁形状（折曲げ部１６、コーナ部１８および板状部１９の外側面形状）に対応している。
【００２６】
第１ロボットハンド１１は、第１ロボットベース（図示せず）上に設置されており、予め所定の三次元的な軌跡が教示（ティーチング）されて複数軸制御が可能な第１ロボットアームであって、ティーチングにより記憶されたプログラムに基づいて、第２曲げローラ２に対して第１曲げローラ１を三次元的に相対移動させる第１三次元移動手段を有している。また、第１ロボットハンド１１の先端部には、第１曲げローラ１の回転軸３４を回転自在に支持するための第１ローラ軸受部を有する第１ローラ支持部１４が装着されており、その第１ローラ支持部１４内には、ワーク４の折曲げ部１６を所定の折曲げ形状となるように押圧する押圧力を第１曲げローラ１に与えるためのスプリング、あるいは油圧ピストンや油圧シリンダ等の押圧力付与手段が内蔵されている。
【００２７】
第２ロボットハンド１２は、第２ロボットベース３２上に設置されており、予め所定の三次元的な軌跡が教示（ティーチング）されて複数軸制御が可能な第２ロボットアームであって、ティーチングにより記憶されたプログラムに基づいて、第１曲げローラ１に対して第２曲げローラ２を三次元的に相対移動させる第２三次元移動手段を有している。また、第２ロボットハンド１２の先端部には、第２曲げローラ２の回転軸３５を回転自在に支持するための第２ローラ軸受部を有する第２ローラ支持部１５が装着されており、その第２ローラ支持部１５は、ワーク４の折曲げ部１６を介して第１曲げローラ１から押圧力を受けても、第１曲げローラ１の加工面（第１ローラ面、第１転動面）に対する第２曲げローラ２の加工面（第２ローラ面、第２転動面）の傾斜角度を設定の傾斜角度に保持することができるように構成されている。
【００２８】
第３ロボットハンド１３は、第３ロボットベース３３上に設置されており、予め所定の三次元的な軌跡が教示（ティーチング）されて複数軸制御が可能な第３ロボットアーム（ハンドリングロボットアーム）であって、ティーチングにより記憶されたプログラムに基づいて、第１曲げローラ１および第２曲げローラ２に対してワーク保持部１７、つまりワーク４を三次元的に相対移動させる第３三次元移動手段を有している。この第３ロボットハンド１３の先端部には、上記のワーク保持部１７が装着されており、そのワーク保持部１７は、例えばワーク４の種類および周端縁形状に対応したワーク保持用治具３を着脱自在に装着することが可能な治具支持部３６を有している。
【００２９】
また、第３ロボットハンド１３のワーク保持部１７には、第１曲げローラ１および第２曲げローラ２に対してワーク４を相対回転させることが可能なサーボモータ等のワーク回転装置（図示せず）が内蔵されている。なお、ワーク回転装置の代わりに、第３ロボットハンド１３の先端軸を回転させることで、第１曲げローラ１および第２曲げローラ２に対してワーク４を相対回転させるようにしても良い。
【００３０】
ここで、ワーク保持用治具３は、ワーク保持部１７に装着される基板部４１、この基板部４１の図示下端面より図示下方に突出した複数の位置決め用ピン４２、基板部４１の図示上端面に搭載されたバキュームポンプ等のバキューム発生装置４３、およびこのバキューム発生装置４３により発生する負圧（大気圧よりも低い圧力）によってワーク４の周端縁をインナパネル２２の周端縁２５に吸着させるバキュームボックス４４等から構成されている。これにより、ワーク４の折曲げ部１６の内側にインナパネル２２の周端縁２５を沿わせた姿勢で、ワーク４のアウタパネル２１およびインナパネル２２が保持される。
【００３１】
複数の位置決め用ピン４２は、ワーク４のインナパネル２２の所定位置に形成された複数の係合孔２３に差し込まれた状態で、ワーク４のアウタパネル２１とインナパネル２２とを所定の組み付け位置に位置決めするためのものである。また、バキュームボックス４４から図示下方には、ワーク４の内側面を吸引するためのバキュームパット４５が設けられている。このバキュームパット４５は、ワーク４のインナパネル２２の所定位置に形成された複数の挿通孔２４を挿通した状態で、バキューム発生装置４３により発生する負圧を利用してワーク４の内側面を吸着することができる。なお、基板部４１の図示下端面の外周端縁には、ワーク４のインナパネル２２を所定位置にて保持するための環状の保持部４６が設けられている。この保持部４６の内周形状は、ワーク４のインナパネル２２の形状に対応している。
【００３２】
次に、本実施形態の一対の第１、第２曲げローラ１、２の構造を図１ないし図４に基づいて説明する。一対の第１、第２曲げローラ１、２は、例えば炭素０．０３〜１．７％を含有する炭素鋼等の金属材料製の円筒状ローラまたは例えばポリウレタン（ＰＵＲ）等の樹脂材料製の円筒状ローラが用いられており、第１曲げローラ１がワーク４の折曲げ部１６よりも図示上方側に位置する上ローラ（押圧ローラ）として機能し、第２曲げローラ２がワーク４の板状部１９よりも図示下方側に位置する下ローラ（受けローラ）として機能する。
【００３３】
なお、第１曲げローラ１は、第１ロボットハンド１１の第１ローラ支持部１４が三次元的に動作することによって、第２曲げローラ２の加工面、およびワーク保持用治具３により保持されたワーク４の周端縁に対して回転方向、転圧方向、この転圧方向に直交する図示左右方向（例えば第１曲げローラ１の回転中心軸線方向、軸方向）、転圧方向に直交する図示上下方向等のような三次元的な動作が可能である。また、第２曲げローラ２は、第２ロボットハンド１２の第２ローラ支持部１５が三次元的に動作することによって、第１曲げローラ１の加工面、およびワーク保持用治具３により保持されたワーク４の周端縁に対して回転方向、転圧方向、この転圧方向に直交する図示左右方向（例えば第２曲げローラ２の回転中心軸線方向、軸方向）、転圧方向に直交する図示上下方向等のような三次元的な動作が可能である。
【００３４】
そして、先ず第１曲げ工程では、第１ロボットハンド１１が第１ローラ支持部１４を三次元的に動作させることによって、ワーク４の折曲げ部１６の図示右側面（外側面）に所定の安定した押圧力を与えるように第１曲げローラ１の加工面が常に折曲げ部１６の外側面に接触するように設定され、また、第２ロボットハンド１２が第２ローラ支持部１５を三次元的に動作させることによって、ワーク４の板状部１９の図示下端面（外側面）から第１曲げローラ１の押圧力を受けるように第２曲げローラ２の加工面が常に板状部１９の外側面に接触するように設定される。
【００３５】
このとき、第２曲げローラ２の加工面に対する第１曲げローラ１の加工面の傾斜角度、つまり第２曲げローラ２の回転中心軸線（回転軸３５の中心軸線）に対する第１曲げローラ１の回転中心軸線（回転軸３４の中心軸線）の傾斜角度は、第１曲げ工程におけるワーク４の折曲げ部１６の折曲げ角度（例えば４５°程度）と略同一角度に設定される。そして、この状態を保ちながら、第１、第２ロボットハンド１１、１２が第１、第２ローラ支持部１４、１５を三次元的に動作させることによって、一対の第１、第２曲げローラ１、２は、ワーク４の折曲げ部１６の形状に沿って転圧することになる。
【００３６】
但し、ワーク４の折曲げ部（フランジ部）１６の高さは一定ではなく、通常端末およびキャラクター部においては長さが変化したり、一般部より短いのが、恒常的であるので、第２曲げローラ２はその予備曲げ角度を折曲げ部（フランジ部）１６の高さ形状等に合わせて変化しながら転圧する。一般的には、折曲げ部（フランジ部）１６の高さが低い場合（例えば約３〜６ｍｍ）は、一般部（例えば約８〜１２ｍｍ）の折曲げ部（フランジ部）１６の折り曲げよりも大きい曲げ角度が必要となるが、本装置は第１、第２曲げローラ１、２の角度を曲げ加工の途中でも変化させることができるので、ワーク４の折曲げ部（フランジ部）１６全周に設定の傾斜角度（例えば３０°〜４５°）の良好な曲げ加工が行われる（予備曲げ工程）。
【００３７】
但し、ワーク４の折曲げ部（フランジ部）１６が９０°よりも開いているような場合でも、良好な曲げ加工が必要となるので、このような場合には、予備曲げ工程を２つ以上の多工程で実施する。すなわち、予備曲げ工程を複数回数設定する（例えば１回目は略８０°程度、２回目は略４０°程度）ことにより、ワーク４の折曲げ部（フランジ部）１６が９０°よりも開いているような場合でも、良好な曲げ加工を行うことができる。
【００３８】
また、次の第２曲げ工程では、第１ロボットハンド１１が第１ローラ支持部１４を三次元的に動作させることによって、ワーク４の折曲げ部１６の外側面に所定の安定した押圧力を与えるように第１曲げローラ１の加工面が常に折曲げ部１６の外側面に接触するように設定され、また、第２ロボットハンド１２が第２ローラ支持部１５を三次元的に動作させることによって、ワーク４の板状部１９の図示下端面（外側面）から第１曲げローラ１の押圧力を受けるように第２曲げローラ２の加工面が常に板状部１９の外側面に接触するように設定される。
【００３９】
このとき、一対の第１、第２曲げローラ１、２の各加工面同士が、ワーク４の折曲げ部１６、板状部１９、インナパネル２２の周端縁２５の各板厚を加算した値よりも若干広い所定の隙間（例えばアウタパネル２１の板厚をＴ１（例えば０．６〜０．８ｍｍ程度）、インナパネル２２の板厚をＴ２（例えば０．７〜０．９ｍｍ程度）とした場合、２Ｔ１＋Ｔ２程度）を隔てて対向配置されるように設定される。そして、この状態を保ちながら、第１、第２ロボットハンド１１、１２が第１、第２ローラ支持部１４、１５を三次元的に動作させることによって、一対の第１、第２曲げローラ１、２は、ワーク４の折曲げ部１６の形状に沿って転圧することになる。これにより、ワーク４の折曲げ部１６全周に折り返し形状の曲げ加工（ヘミング加工）が行われる（仕上げ曲げ工程）。
【００４０】
［第１実施形態の加工方法］
次に、本実施形態のローラ転圧式ヘミング加工方法を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
【００４１】
曲げ工程の前には、図１および図２（ａ）に示したように、ワーク４の折曲げ部１６の内側にインナパネル２２の周端縁２５を沿わせた状態にして、セッティング治具５の設置部２６上においてワーク４のアウタパネル２１およびインナパネル２２が位置決めされた状態でセットされている。
【００４２】
そして、先端部のワーク保持部１７にワーク保持用治具３を装着した第３ロボットハンド１３が、予め教示された所定の軌跡に従って動作することによって、ワーク保持用治具３の基板部４１の保持部４６がワーク４のインナパネル２２の所定の部位を保持し、また、基板部４１より図示下方に突出した複数の位置決め用ピン４２が、ワーク４のインナパネル２２の所定位置に形成された複数の係合孔２３に差し込まれる。これにより、ワーク４のアウタパネル２１とインナパネル２２とが所定の組み付け位置に位置決めされる。このとき、ワーク保持用治具３のバキュームボックス４４から図示下方に延びるバキュームパット４５は、ワーク４のインナパネル２２の所定位置に形成された複数の挿通孔２４を挿通している。そして、バキューム発生装置４３を作動させることによって、バキュームパット４５にワーク４の内側面が吸着される。
【００４３】
そして、第３ロボットハンド１３の三次元的な動作によって、セッティング治具５の設置部２６からワーク４のアウタパネル２１およびインナパネル２２を設定の位置まで持ち上げられる。このとき、アウタパネル２１の折曲げ部１６は、上述したように、予めアウタパネル２１の板状部１９の面方向に対して略直交する方向に折り曲げられてフランジ立て加工されている。
【００４４】
次に、先端部の第１ローラ支持部１４に第１曲げローラ１を装着した第１ロボットハンド１１、先端部の第２ローラ支持部１５に第２曲げローラ２を装着した第２ロボットハンド１２、および上記の第３ロボットハンド１３が、予め教示された所定の軌跡に従って動作することによって、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の設定の位置にワーク４の折曲げ部１６、コーナ部１８および板状部１９が保持される。このとき、上述したように、第２曲げローラ２の加工面に対する第１曲げローラ１の加工面の傾斜角度、つまり第２曲げローラ２の回転中心軸線（回転軸３５の中心軸線）に対する第１曲げローラ１の回転中心軸線（回転軸３４の中心軸線）の傾斜角度は、第１曲げ工程におけるワーク４の折曲げ部１６の折曲げ角度（例えば４５°程度）と略同一角度に設定される。
【００４５】
そして、第１〜第３ロボットハンド１１〜１３の三次元的な動作によって、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の設定の位置にワーク４の周端縁（折曲げ部１６、コーナ部１８および板状部１９）を挟み込んだ状態（図２（ｂ）参照）で、ワーク４の周端縁形状（折曲げ部１６の形状）に沿って転圧させる。すなわち、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の設定の位置にワーク４の周端縁（折曲げ部１６、コーナ部１８および板状部１９）を挟み込んだ状態で、図２（ｂ）および図３に示したように、一対の第１、第２曲げローラ１、２を転圧方向（移動方向）に転動させることにより、例えば板状部１９の面方向に対して９０°にフランジ立て加工された折曲げ部１６の外側面に第１曲げローラ１の加工面から押圧力が加わる。また、ワーク４の板状部１９を介して第２曲げローラ２が第１曲げローラ１の押圧力を受ける。これにより、ワーク４の折曲げ部１６全周に設定の傾斜角度（例えば９０°→４５°）の曲げ加工が行われる（予備曲げ工程）。
【００４６】
次に、上述したように、第１〜第３ロボットハンド１１〜１３の三次元的な動作によって、第１曲げローラ１の加工面と第２曲げローラ２の加工面とが、所定の隙間を隔てて対向配置するように、つまり第１曲げローラ１の回転中心軸線と第２曲げローラ２の回転中心軸線とが略平行方向に位置するように、一対の第１、第２曲げローラ１、２が設定される。
【００４７】
そして、第１〜第３ロボットハンド１１〜１３の三次元的な動作によって、一対の第１、第２曲げローラ１、２の各加工面間の設定の位置にワーク４の周端縁（折曲げ部１６、コーナ部１８および板状部１９）を挟み込んだ状態で、ワーク４の周端縁形状（折曲げ部１６の形状）に沿って転圧させる。すなわち、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の設定の位置にワーク４の周端縁（折曲げ部１６、コーナ部１８および板状部１９）を挟み込んだ状態で、図４（ａ）、（ｂ）に示したように、一対の第１、第２曲げローラ１、２を転圧方向（移動方向）に転動させることにより、例えば板状部１９の面方向に対して４５°程度に曲げ加工された折曲げ部１６の外側面に第１曲げローラ１の加工面から押圧力が加わる。また、ワーク４の板状部１９を介して第２曲げローラ２が第１曲げローラ１の押圧力を受ける。これにより、ワーク４の折曲げ部１６全周に折り返し形状の曲げ加工（ヘミング加工）が行われる（仕上げ曲げ工程）。
【００４８】
［第１実施形態の効果］
以上のように、本実施形態のローラ転圧式ヘミング加工装置においては、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の設定の位置にワーク４の周端縁（折曲げ部１６、コーナ部１８および板状部１９）を挟み込んだ状態で、一対の第１、第２曲げローラ１、２をワーク４の折曲げ部１６に沿って転動させるように、３つの第１〜第３ロボットハンド１１〜１３の動作を三次元的に制御するようにしている。これにより、一対の第１、第２曲げローラ１、２の動作の自由度が、一対のローラ機構に２つの受けローラおよび押圧ローラの回転軸を回転自在に支持した従来の曲げ加工装置に比べて飛躍的に多くなっている。
【００４９】
それによって、ワーク４の周端縁形状（折曲げ部１６の形状）が三次元的な曲線形状（図３参照）または三次元的なフランジ形状であったりしても、ワーク４を一対の第１、第２曲げローラ１、２に対して三次元的に相対移動させることができ、且つ一対の第１、第２曲げローラ１、２をワーク４の周端縁形状（折曲げ部１６の形状）に的確に追従させることができる。これにより、ワーク４の周端縁形状（折曲げ部１６の形状）が三次元的な曲線形状（図３参照）または三次元的なフランジ形状であったりしても、ワーク４の折曲げ部１６全周、あるいはワーク４の折曲げ部１６にヘミング加工が必要な部分に、例えば一定の幅で、且つ連続した滑らかなヘミング加工を行うことができる。
【００５０】
また、第１〜第３ロボットハンド１１〜１３を三次元的に相対移動させることができるので、ヘミング加工するワーク４の種類や周端縁形状（折曲げ部１６の形状）に対応してプログラムを変更するだけで、上述したように、ワーク４の折曲げ部１６全周、あるいはワーク４の折曲げ部１６にヘミング加工が必要な部分に、例えば一定の幅で、且つ連続した滑らかなヘミング加工を行うことができる。したがって、ヘミング加工するワーク４の種類や周端縁形状を変更する度にワーク４の周端縁形状に合わせたローラ機構や下型を用意する必要はなく、コストを低減することができる。また、多種類のローラ機構や下型を保管する保管スペースも不要となるので、生産管理上も高効率となる。
【００５１】
本実施形態では、ワーク４の一辺の始端から終端までの折曲げ部１６全部を予備曲げ加工（または仕上げ曲げ加工）した後にワーク回転装置によってワーク４を回転させて、ワーク４の他の辺の始端から終端までの折曲げ部１６全部を予備曲げ加工（または仕上げ曲げ加工）した後にワーク回転装置によってワーク４を回転させて、ワーク４の残りの辺の始端から終端までの折曲げ部１６全部を予備曲げ加工（または仕上げ曲げ加工）しているが、ワーク４の一辺の始端から所定の転圧方向（一対の第１、第２曲げローラ１、２の移動方向）分だけ、手作業で予備曲げ加工（または仕上げ曲げ加工）しておき、その後に本発明の曲げ加工方法によって予備曲げ加工（または仕上げ曲げ加工）しても良い。
【００５２】
ここで、一対の第１、第２曲げローラ１、２として金属製の円筒状ローラを用いた場合には、ワーク４の折曲げ部１６および板状部１９の外側面に傷が付く可能性があるが、ワーク４の折曲げ部１６を所定の折曲げ形状に曲げ加工し易いという効果がある。また、第１、第２曲げローラ１、２の一方の曲げローラまたは両方の曲げローラとして樹脂製の円筒状ローラを用いた場合には、その硬度の設定が難しいが、曲げ加工時の実効受圧面積を広くすることができ、ワーク４の折曲げ部１６および板状部１９の外側面に傷が付き難いという効果がある。
【００５３】
また、本実施形態では、第１曲げローラ１として円筒状ローラを採用し、第２曲げローラ２として第１曲げローラ１の外径よりも大きく、且つ第１曲げローラ１の回転中心軸線方向の寸法（軸方向寸法）が大きい円筒状ローラを採用しているが、一対の第１、第２曲げローラ１、２として外径寸法、軸方向寸法が略同一寸法または異径寸法の円筒状ローラを採用しても良い。また、第１曲げローラ１または第２曲げローラ２の一方の曲げローラを金属製の円筒状ローラとし、第１曲げローラ１または第２曲げローラ２の他方の曲げローラを樹脂製の円筒状ローラとしても良い。なお、ワーク４のアウタパネル２１に対するインナパネル２２の位置決めを行ったら、ワーク４の折曲げ部１６の曲げ加工を行う前に、アウタパネル２１とインナパネル２２とを所定の場所で溶接または接着等により固定しておいても良い。
【００５４】
［第２実施形態］
図５は本発明の第２実施形態を示したもので、図５はローラ転圧式ヘミング加工装置の全体構成を示した図である。
【００５５】
本実施形態では、第１〜第３ロボットハンド１１〜１３の第１〜第３ロボットベース３２、３３と共通の基台６上に設置された荷台（テーブル）１０にセッティング治具５が設けられている。そして、セッティング治具５の図示上部に設けられた設置部２６の内周形状は、アウタパネル２１の底壁部３９の外側面形状（Ｒ形状）に対応している。このセッティング治具５には、セッティング治具５の図示上下方向の柱部材４７に揺動自在に支持された複数のクランプ機構８が取り付けられている。
【００５６】
これらのクランプ機構８がワーク係止位置にある時には、ワーク４の折曲げ部１６の外側面を係止してワーク４の折曲げ部１６を所定の曲げ位置で保持できるように構成されている。なお、ワーク４の折曲げ部１６の少なくとも三辺のうちの曲げ加工を施す一辺の外側面を係止するクランプ機構８は、支点を中心にしてワーク開放位置側に回転することで、一対の第１、第２曲げローラ１、２による曲げ加工時に一対の第１、第２曲げローラ１、２との干渉を防止している。
【００５７】
また、セッティング治具５の設置部２６上には、第３ロボットハンド１３のワーク保持部１７によってワーク４が図示下方に押さえ付けられることでセットされている。また、荷台１０内には、セッティング治具５を一対の第１、第２曲げローラ１、２に対して相対回転させることが可能なサーボモータ等のワーク回転装置９が設けられている。このワーク回転装置９は、第３ロボットハンド１３の先端軸またはサーボモータ等のアーム装置に共用しても良い。また、本実施形態のバキュームボックス４４は、バキューム発生装置４３により発生する負圧によってワーク４のアウタパネル２１を荷台１０の設置部２６に吸着するように構成されている。なお、ワーク４のアウタパネル２１に対するインナパネル２２の位置決めを行ったら、ワーク４の折曲げ部１６の曲げ加工を行う前に、アウタパネル２１とインナパネル２２とを所定の場所で溶接または接着等により固定しておいても良い。
【００５８】
［第３実施形態］
図６は本発明の第３実施形態を示したもので、図６（ａ）、（ｂ）はフランジ立て加工された折曲げ部に予備曲げ加工を施す様子を示した図である。
【００５９】
本実施形態では、フランジ立て加工された、ワーク４の折曲げ部１６に所定の折曲げ角度（例えば４５°程度）の予備曲げ加工を施す第１曲げ工程を行う時に、ワーク４の折曲げ部１６を所定の折曲げ状態に連続的に精度良く曲げ加工することができるようにするため、すなわち、第１曲げ工程を行う時に、ワーク４のアウタパネル２１が第１曲げローラ１の加工面に対して逃げ難くするために、図６（ａ）に示したように、第１曲げローラ１の加工面により発生する曲げ反力の方線方向ベクトルに対して対応するように、ワーク４の折曲げ部１６の内側面にスライドシュー（治具）５１を配置している。
【００６０】
また、スライドシュー５１に代えて、図６（ｂ）に示したように、内側ローラ（小径ローラ）５２の回転軸５３を回転自在に支持する治具５４を用いても良いが、この場合には、ワーク４の折曲げ部１６の形状への追従性がスライドシュー５１と比べて悪いので、図６（ａ）に示したように、スライドシュー５１を配置することが望まれる。また、本実施形態では、第１曲げローラ１の回転中心軸線に対して平行する方向に回転軸５３を有する内側ローラ（小径ローラ）５２を用いているが、第１曲げローラ１の回転中心軸線に対して直交する方向に回転軸を有する内側ローラを用いても良い。
【００６１】
［第４実施形態］
図７は本発明の第４実施形態を示したもので、図７は予備曲げ加工された折曲げ部に仕上げ曲げ加工を施す様子を示した図である。
【００６２】
本実施形態では、予備曲げ加工された、ワーク４の折曲げ部１６を折り返し状態に仕上げ曲げ加工（ヘミング加工）を施す第２曲げ工程を行う時に、ワーク４の板状部１９の外側面（図示下端面）を保持する補助ローラ５５、５６を設けている。これらの補助ローラ５５、５６の回転軸は、第２ロボットハンド１２の先端部の第２ローラ支持部１５において第２曲げローラ２の両側（転圧方向の前後）に回転自在に支持されている。なお、補助ローラ５５、５６を用いて、フランジ立て加工された、ワーク４の折曲げ部１６に所定の折曲げ角度（例えば４５°程度）の予備曲げ加工を施す第１曲げ工程を行うようにしても良い。
【００６３】
［第５実施形態］
図８は本発明の第５実施形態を示したもので、図８（ａ）、（ｂ）はフランジ立て加工された折曲げ部に予備曲げ加工を施す様子を示した図である。
【００６４】
本実施形態では、図８（ａ）に示したように、第１曲げローラ１の回転中心軸線の根元側（軸方向の図示右端側）、つまり第１曲げローラ１の、第１ロボットハンド１１の第１ローラ支持部１４側に、第１曲げローラ１の加工面よりも外径が大きい円形状の鍔状部（本発明のローラ位置決め手段に相当する）６１を設けている。また、第２曲げローラ２の回転中心軸線の根元側（軸方向の図示右端側）、つまり第２曲げローラ２の第２ロボットハンド１２の第２ローラ支持部１５側に、第２曲げローラ２の加工面よりも外径が小さく、所定の折曲げ角度（例えば４５°程度）に対応した傾斜角度（テーパ角度）の略円錐台形状のテーパ部（本発明のローラ位置決め手段に相当する）６２を設けている。
【００６５】
この場合には、フランジ立て加工された、ワーク４の折曲げ部１６に所定の折曲げ角度（例えば４５°程度）の予備曲げ加工を施す第１曲げ工程を行う時に、第１、第２ロボットハンド１１、１２の三次元的な動作によって第１曲げローラ１の鍔状部６１と第２曲げローラ２のテーパ部６２とを常に摺接させることで、第２曲げローラ２の加工面に対する第１曲げローラ１の加工面の傾斜角度、つまり第２曲げローラ２の回転中心軸線（回転軸３５の中心軸線）に対する第１曲げローラ１の回転中心軸線（回転軸３４の中心軸線）の傾斜角度が、第１曲げ工程における折曲げ部１６の折曲げ角度（例えば４５°程度）と略同一角度に的確に設定される。この姿勢を保ちながら、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の設定の位置にワーク４の折曲げ部１６を挟み込んだ状態で、ワーク４の折曲げ部１６の形状に沿って転圧させる。
【００６６】
また、図８（ｂ）に示したように、第２曲げローラ２の第２ロボットハンド１２の第２ローラ支持部１５側に、ワーク４の折曲げ部１６の形状に対応した略円弧状部（Ｒ部、本発明のワーク位置決め手段に相当する）６９を持つ円形状の鍔状部６３を設け、この鍔状部６３に、所定の折曲げ角度（例えば４５°程度）に対応した傾斜角度の略円錐台形状のテーパ部６４を設けている。
【００６７】
この場合には、ワーク４の折曲げ部１６に所定の折曲げ角度（例えば４５°程度）の予備曲げ加工を施す第１曲げ工程を行う時に、ワーク４のコーナ部１８および板状部１９の外側面の位置を一対の第１、第２曲げローラ１、２に対して設定の位置関係となるように鍔状部６３の略円弧状部６９で位置決めすることができる。すなわち、第１曲げローラ１を、第２曲げローラ２に対して設定の位置関係となるように位置決めできるので、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の所定位置を連続して通過するワーク４の折曲げ部１６に第１曲げローラ１の加工面から常に所定の安定した押圧力を与えることができる。
【００６８】
したがって、上記の姿勢を保ちながら、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の設定の位置にワーク４の折曲げ部１６を挟み込んだ状態で、ワーク４の折曲げ部１６の形状に沿って転圧させることにより、ワーク４の折曲げ部１６を折曲げ角度（例えば４５°程度）に連続的に精度良く曲げ加工することができる。
【００６９】
［第６実施形態］
図９は本発明の第６実施形態を示したもので、図９（ａ）、（ｂ）はフランジ立て加工された折曲げ部に予備曲げ加工を施す様子を示した図である。
【００７０】
本実施形態では、図９（ａ）に示したように、第２曲げローラ２の第２ロボットハンド１２の第２ローラ支持部１５側に、第１曲げローラ１の鍔状部（本発明のローラ位置決め手段に相当する）６１と係合すると共に、第１曲げローラ１の加工面と第２曲げローラ２の加工面との間に形成される傾斜角度を、予備曲げ加工（第１曲げ工程）における折曲げ部１６の折曲げ角度（例えば４５°程度）に保つための径小部（本発明のローラ位置決め手段に相当する）６７を設けている。すなわち、第２曲げローラ２は、段差部６６より図示左側の径大部（加工面）６５よりも、段差部６６より図示右側の径小部６７の方が外径が小さい。
【００７１】
なお、図９（ｂ）に示したように、径小部６７の外周面に、第１曲げローラ１の鍔状部６１と係合する溝部（本発明のローラ位置決め手段に相当する）６８を設けても、第１曲げローラ１を、第２曲げローラ２に対して設定の位置関係となるように位置決めできるので、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の所定位置を連続して通過するワーク４の折曲げ部１６に第１曲げローラ１の加工面から常に所定の安定した押圧力を与えることができる。
【００７２】
したがって、上記の姿勢を保ちながら、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の設定の位置にワーク４の折曲げ部１６を挟み込んだ状態で、ワーク４の折曲げ部１６の形状に沿って転圧させることにより、ワーク４の折曲げ部１６を折曲げ角度（例えば４５°程度）に連続的に精度良く曲げ加工することができる。
【００７３】
［第７実施形態］
図１０は本発明の第７実施形態を示したもので、図１０（ａ）、（ｂ）はフランジ立て加工された折曲げ部に予備曲げ加工を施す様子を示した図である。
【００７４】
本実施形態では、第１曲げローラ１として、第１曲げローラ１の加工面と第２曲げローラ２の加工面との間に形成される角度を、所定の折曲げ角度（例えば４５°程度）に対応した傾斜角度に保つための略円錐形状のテーパ部７１、および円筒状部（円柱状部）７２を有するテーパローラを採用し、第２曲げローラ２として円筒状ローラを採用している。なお、テーパ部７１は、第１曲げローラ１の加工面を構成している。また、第１曲げローラ１の円筒状部（円柱状部）７２の外周面を、最終折曲げ加工（仕上げ曲げ加工）を行う際の加工面として利用しても良い。
【００７５】
ここで、図１０（ａ）に示した第１曲げローラ１は、その円筒状部７２が、第２曲げローラ２の加工面との間に所定の隙間を隔てて第１ロボットハンド１１の第１ローラ支持部１４に回転自在に支持されている。また、図１０（ｂ）に示した第１曲げローラ１は、その第１曲げローラ１の円筒状部（本発明のローラ位置決め手段に相当する）７２が、第２曲げローラ２の加工面に当接するように第１ロボットハンド１１の第１ローラ支持部１４に回転自在に支持されている。
【００７６】
この場合も、第６実施形態と同様にして、第１曲げローラ１を、第２曲げローラ２に対して設定の位置関係となるように位置決めできるので、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の所定位置を連続して通過するワーク４の折曲げ部１６に第１曲げローラ１の加工面から常に所定の安定した押圧力を与えることができる。したがって、第６実施形態と同様な効果を達成することができる。
【００７７】
［第８実施形態］
図１１は本発明の第８実施形態を示したもので、図１１はフランジ立て加工された折曲げ部に予備曲げ加工を施す様子を示した図である。
【００７８】
本実施形態では、第１曲げローラ１として略円錐形状のテーパ部７１を有するテーパローラを採用し、第２曲げローラ２として円筒状ローラを採用している。そして、第１曲げローラ１の第１ロボットハンド１１の第１ローラ支持部１４側に円形状の鍔状部（本発明のローラ位置決め手段に相当する）７３を設け、また、第２曲げローラ２の第２ロボットハンド１２の第２ローラ支持部１５側に、鍔状部７３が係合する溝部（本発明のローラ位置決め手段に相当する）７４を設けている。
【００７９】
この場合も、第６実施形態と同様にして、第１曲げローラ１を、第２曲げローラ２に対して設定の位置関係となるように位置決めできるので、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の所定位置を連続して通過するワーク４の折曲げ部１６に第１曲げローラ１の加工面から常に所定の安定した押圧力を与えることができる。したがって、第６実施形態と同様な効果を達成することができる。
【００８０】
［第９実施形態］
図１２は本発明の第９実施形態を示したもので、図１２（ａ）、（ｂ）は１回の曲げ工程で、フランジ立て加工された折曲げ部を折り返し状態に仕上げ曲げ加工している様子を示した図である。
【００８１】
本実施形態では、第１曲げローラ１として半径が変化しない円筒形状の円筒状ローラを採用し、また、第２曲げローラ２として半径が変化しない円筒形状の円筒状ローラを採用している。そして、第１曲げローラ１の回転方向と第１ロボットハンド１１の移動方向とを異ならせた状態で、第１曲げローラ１の回転中心軸線を第１曲げローラ１の転圧方向（移動方向）に対して傾斜させた姿勢を保持しながら、第２曲げローラ２との間の設定の位置にワーク４の折曲げ部１６を挟み込んだ状態で、ワーク４の折曲げ部１６に沿って転圧されるように構成されている。
【００８２】
具体的には、第１曲げローラ１は、第１ロボットハンド１１の動作によって、第１曲げローラ１の回転中心軸線（Ｘ）を、第１曲げローラ１の転圧方向（移動方向：Ｒ１）に直交する法線（第２曲げローラ２の回転中心軸線と同一平面上に位置する法線：Ｒ２）に対してワーク４の折曲げ部１６の先端側が遅れる方向に設定の傾斜角度（θ１）だけ傾斜させた姿勢を保持しながら、第２曲げローラ２との間の設定の位置にワーク４の折曲げ部１６を挟み込んだ状態で、ワーク４の折曲げ部１６に沿って転圧されるように構成されている。
【００８３】
したがって、第１曲げローラ１が転圧方向に対して傾斜する姿勢で転圧されることにより、ワーク４の折曲げ部１６にはその面方向の押圧力に加えて面方向に直交する方向（側方）の押圧力（側圧）が作用するので、一対の第１、第２曲げローラ１、２を従来の仕上げ曲げ姿勢のまま転圧させても、ワーク４の折曲げ部１６が座屈を起こすことなく、ワーク４の折曲げ部１６を折り返し状態まで折り曲げることができる。これにより、予備曲げ工程を行うことなく、且つ座屈を起こすことなく、予めアウタパネル２１の周端縁の面方向に対して略直交する方向に折り曲げられてフランジ立て加工された折曲げ部１６を折り返し状態まで折り曲げてヘミング加工を完了することができるので、ヘミング加工時間を大幅に短縮することができる。
【００８４】
ここで、ワーク４の周端縁の予めフランジ立て加工される折曲げ部１６のワーク４の面方向に対するフランジ立て角度をθ２としたとき、フランジ立て角度（θ２）が約６０〜８０°程度の場合には、上記の傾斜角度（θ１）を約１０〜２０°程度に設定し、また、フランジ立て角度（θ２）が約８０〜１００°程度の場合には、上記の傾斜角度（θ１）を約２０〜３０°程度に設定することにより、上記した作用を効果的に得ることができる。また、傾斜角度（θ１）は、第１曲げローラ１の直径または折曲げ部１６の形状等その他の要因によって変更することができる。
【００８５】
［第１０実施形態］
図１３は本発明の第１０実施形態を示したもので、図１３（ａ）、（ｂ）は１回の曲げ工程で、フランジ立て加工された折曲げ部を折り返し状態に仕上げ曲げ加工している様子を示した図である。
【００８６】
本実施形態では、第１曲げローラ１の回転方向と第１ロボットハンド１１の移動方向とを異ならせた状態で、第１曲げローラ１をワーク４の折曲げ部１６に沿って転動させるために、第１曲げローラ１として略円錐台形状のテーパローラを採用している。すなわち、本実施形態の第１曲げローラ１は、第１曲げローラ１の転圧方向（移動方向：Ｒ１）に直交する法線（Ｒ２）および第１曲げローラ１の回転中心軸線（Ｘ）に対してワーク４の折曲げ部１６の先端側が遅れる方向に第１曲げローラ１の加工面が設定の傾斜角度（θ１）だけ傾斜した略円錐台形状のテーパローラを採用している。
【００８７】
したがって、第１曲げローラ１の小径側をワーク４の折曲げ部１６の先端側に位置させた姿勢を保ちながら、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の設定の位置にワーク４の折曲げ部１６を挟み込んだ状態で転圧されることにより、第１曲げローラ１の押圧力がワーク４の折曲げ部１６の先端に対して折曲げ部１６を曲げ方向に押圧する方向の成分（側圧）として作用するので、ワーク４の折曲げ部１６を座屈させることなく、ワーク４の折曲げ部１６を折り返し状態まで折り曲げることができる。これにより、予備曲げ工程を行うことなく、且つ座屈を起こすことなく、予めアウタパネル２１の周端縁の面方向に対して略直交する方向に折り曲げられてフランジ立て加工された折曲げ部１６を折り返し状態まで折り曲げてヘミング加工を完了することができるので、ヘミング加工時間を大幅に短縮することができる。
【００８８】
［第１１実施形態］
図１４および図１５は本発明の第１１実施形態を示したもので、図１４（ａ）、（ｂ）は部分曲げ工程を示した図で、図１５はワークの形状を示した図である。
【００８９】
第１〜第３ロボットハンド１１〜１３の動作によって追従できないような複雑形状の周端縁を有するワーク７（例えば自動車用フードパネルのコーナ部９０等）の場合には、そのワーク７の少なくとも１つ以上の箇所の周端縁（アウタパネル２１の折曲げ部１６）を曲げ型（パンチ）９１および下型９２を用いて所定の折曲げ形状にしても良い。すなわち、三次元的な曲線形状を持つワーク７のアウタパネル２１の折曲げ部１６に曲げ加工を行う前か後に、一対の第１、第２曲げローラ１、２で曲げ加工できないような箇所を曲げ型（パンチ）９１および下型９２を用いて部分曲げしても良い。
【００９０】
なお、曲げ型９１は、第１ロボットハンド１１の第１ローラ支持部１４に、第１曲げローラ１と交換して取り付けられている。そして、曲げ型９１は、第１ローラ支持部１４に取り付けられたアーム部９３の先端部に軸支された回転軸９４を中心に、例えばエアシリンダまたは油圧シリンダ等の加圧シリンダ９５によって、折曲げ開始位置と折曲げ終了位置との間を回転可能に設けられている。また、下型９２は、アーム部９３の最適な位置、つまりヘミング加工時に下型９２の加工面が曲げ型９１の加工面と対向して配置される位置に固定されている。これにより、本発明を、一対の第１、第２曲げローラ１、２間の設定の位置にワーク４、７の周端縁を挟み込んだ状態で、ワーク４、７の周端縁の全周を所定の折曲げ形状に曲げ加工する曲げ加工方法だけでなく、ワーク４、７の周端縁の全周のうちの一部を所定の折曲げ形状に曲げ加工する曲げ加工方法においても本発明を用いることができる。
【００９１】
［他の実施形態］
本実施形態では、第１ロボットハンド１１の第１ローラ支持部１４に、ワーク４の周端縁を所定の折曲げ形状となるように押圧する押圧力を第１曲げローラ１に与えるためのスプリング、あるいは油圧ピストンや油圧シリンダ等の押圧力付与手段を設けているが、第２ロボットハンド１２の第２ローラ支持部１５に、ワーク４の周端縁を所定の折曲げ形状となるように押圧する押圧力を第２曲げローラ２に与えるためのスプリング、あるいは油圧ピストンや油圧シリンダ等の押圧力付与手段を設けても良い。
【００９２】
本実施形態では、例えば極座標型の多関節ロボットである第１ロボットハンド１１を第１ロボットベース上に設置し、例えば極座標型の多関節ロボットである第２ロボットハンド１２を第１ロボットベースと異なる第２ロボットベース３２上に設置しているが、第１、第２ロボットハンド１１、１２を共通のロボットベース上に設置しても良い。つまり、１台のロボットベースまたはロボット本体において複数のロボットハンドを設定しても良い。この場合には、第１曲げローラ１の第１ロボットハンドの先端部に２軸以上で数値情報により制御（ＮＣ制御）される第２曲げローラ２の第２ロボットハンドを設けても良い。また、１台のロボット本体に追加されるロボットハンドは複数でも良い。
【００９３】
ここで、一般的にヘミング加工が可能とされるのは、ワーク４、７の折曲げ部１６のフランジ角度が略１１０°以下とされている。フランジ角度が１３０°程度までは、機械的に折り返し曲げ加工、すなわち、ヘミング加工は可能であるが、自動車等が求める表面品質、寸法精度を満足することができず、ヘミング加工の目的を達成していない。
この場合には、図６（ａ）、（ｂ）に示した装置を用いてヘミング加工（品質、寸法的に満足できる）可能な略９０°までベンディング加工を行う。この場合、図６（ｂ）の内側ローラ（小径ローラ）５２の外径をワーク４、７の折曲げ部１６の形状に合わせて大径としても良い。
この場合、インナパネル２２の存在によりベンディング加工が不可能に近い場合、インナパネル２２を取り外した状態、すなわち、アウタパネル２１のみで曲げ加工しても良い。
また、図６（ｂ）の内側ローラ（小径ローラ）５２の形状を、略円錐台形状部同士を張り合わした形状としても良い。
【００９４】
本実施形態では、一対の第１、第２曲げローラ１、２を１組だけ用いて予備曲げ加工および仕上げ曲げ加工を行うようにしているが、一対の第１、第２曲げローラ１、２を２組以上用いて予備曲げ加工および仕上げ曲げ加工を行うようにしても良い。すなわち、２以上の第１曲げローラ１および２以上の第２曲げローラ２を転圧方向（三次元的な直線経路または三次元的な曲線経路または三次元的に凹凸を繰り返す経路）に沿って並んだ状態で転圧させる曲げ加工方法の他に、２以上の第１曲げローラ１および２以上の第２曲げローラ２をワーク４の折曲げ部１６の幅方向（転圧方向に直交する方向）に並んだ状態で転圧させる曲げ加工方法を用いても良い。
【００９５】
本実施形態では、ワーク４、７として自動車用車体外板の一部を構成する開閉機能部品としての自動車用ドアパネル、自動車用フードパネル、自動車用トランクリッドの周端縁に予備曲げ加工または仕上げ曲げ加工を施して、ワーク４、７の周端縁に所定の折り曲げ形状を与えるようにしているが、ワークとして鉄道車両用車体、船舶用外板または航空機用外板の周端縁に予備曲げ加工または仕上げ曲げ加工を施して、ワークの周端縁に所定の折り曲げ形状を与えるようにしても良い。また、ワーク４、７のアウタパネル２１の周端縁のフランジ立て加工方法として本発明を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ローラ転圧式ヘミング加工装置の全体構成を示した概略図である（第１実施形態）。
【図２】（ａ）はフランジ立て加工された折曲げ部を示した断面図で、（ｂ）はフランジ立て加工された折曲げ部に予備曲げ加工を施す様子を示した模式図である（第１実施形態）。
【図３】三次元的な曲線形状の折曲げ部の予備曲げ加工を示した模式図である（第１実施形態）。
【図４】（ａ）、（ｂ）は予備曲げ加工された折曲げ部に仕上げ曲げ加工を施す様子を示した模式図である（第１実施形態）。
【図５】ローラ転圧式ヘミング加工装置の全体構成を示した概略図である（第２実施形態）。
【図６】（ａ）、（ｂ）はフランジ立て加工された折曲げ部に予備曲げ加工を施す様子を示した模式図である（第３実施形態）。
【図７】予備曲げ加工された折曲げ部に仕上げ曲げ加工を施す様子を示した模式図である（第４実施形態）。
【図８】（ａ）、（ｂ）はフランジ立て加工された折曲げ部に予備曲げ加工を施す様子を示した模式図である（第５実施形態）。
【図９】（ａ）、（ｂ）はフランジ立て加工された折曲げ部に予備曲げ加工を施す様子を示した模式図である（第６実施形態）。
【図１０】（ａ）、（ｂ）はフランジ立て加工された折曲げ部に予備曲げ加工を施す様子を示した模式図である（第７実施形態）。
【図１１】フランジ立て加工された折曲げ部に予備曲げ加工を施す様子を示した模式図である（第８実施形態）。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は１回の曲げ工程で、フランジ立て加工された折曲げ部を折り返し状態に仕上げ曲げ加工している様子を示した模式図である（第９実施形態）。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は１回の曲げ工程で、フランジ立て加工された折曲げ部を折り返し状態に仕上げ曲げ加工している様子を示した模式図である（第１０実施形態）。
【図１４】（ａ）は部分曲げ工程を示した模式図で、（ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である（第１１実施形態）。
【図１５】ワークの形状を示した平面図である（第１１実施形態）。
【図１６】ローラ式ヘミング加工装置の全体構成を示した断面図である（従来の技術）。
【図１７】（ａ）はワークのアウタパネルの折曲げ部を所定の折曲げ形状に曲げ加工している様子を示した模式図で、（ｂ）はワークのアウタパネルの折曲げ部を折り返し状態に曲げ加工している様子を示した模式図である（従来の技術）。
【符号の説明】
１  第１曲げローラ
２  第２曲げローラ
３  ワーク保持用治具
４  ワーク（自動車用ドアパネル、自動車用フードパネル）
５  セッティング治具
７  ワーク（自動車用トランクリッド）
８  クランプ機構
９  ワーク回転装置
１１  第１ロボットハンド
１２  第２ロボットハンド
１３  第３ロボットハンド
１４  第１ローラ支持部
１５  第２ローラ支持部
１６  折曲げ部（周端縁）
１７  ワーク保持部
１８  コーナ部（周端縁）
１９  板状部（周端縁）
２１  アウタパネル
２２  インナパネル
２５  インナパネルの周端縁
３６  治具支持部
５１  スライドシュー（治具）
５４  治具
６１  第１曲げローラの鍔状部（ローラ位置決め手段）
６２  第２曲げローラのテーパ部（ローラ位置決め手段）
６７  第２曲げローラの径小部（ローラ位置決め手段）
６８  第２曲げローラの溝部（ローラ位置決め手段）
６９  第２曲げローラの略円弧状部（ワーク位置決め手段）
７２  第１曲げローラの円筒状部（ローラ位置決め手段）
７３  第１曲げローラの鍔状部（ローラ位置決め手段）
７４  第２曲げローラの溝部（ローラ位置決め手段）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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