ローラ式ヘミング加工装置
【課題】ヘミング装置１において、クランプに替わる固定手段により被ヘミング材２を下型４に固定することができるようにして、クランプ固定に伴う各種の短所を解消する。
【解決手段】ヘミング装置１によれば、下型４の載置面１２には被ヘミング材２の周縁３に沿うように複数の開口部１５が設けられている。そして、開口部１５には、被ヘミング材２を下方に向けて吸引する吸引具１６が配されている。これにより、従来のクランプに替わり、吸引具１６により被ヘミング材２を下型４に固定することができる。このため、固定手段としての吸引具１６が存在する周縁部位をローラが通過する際に、吸引具１６による固定を解除する必要がなくなるので、従来のクランプ固定に伴う各種の短所を解消することができる。
【解決手段】ヘミング装置１によれば、下型４の載置面１２には被ヘミング材２の周縁３に沿うように複数の開口部１５が設けられている。そして、開口部１５には、被ヘミング材２を下方に向けて吸引する吸引具１６が配されている。これにより、従来のクランプに替わり、吸引具１６により被ヘミング材２を下型４に固定することができる。このため、固定手段としての吸引具１６が存在する周縁部位をローラが通過する際に、吸引具１６による固定を解除する必要がなくなるので、従来のクランプ固定に伴う各種の短所を解消することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のドアパネルやフードパネル等の周縁をヘミング加工するローラ式ヘミング加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両のドアパネルやフードパネルのような板状部材を被ヘミング材とし、この被ヘミング材の周縁（以下、被ヘミング材周縁と略して呼ぶことがある）をヘミング加工するローラ式ヘミング加工装置（以下、ヘミング装置と略して呼ぶことがある）が公知となっている。
【０００３】
従来のヘミング装置は、被ヘミング材が載置される下型と、下型に載置された被ヘミング材の周縁を転圧して折り曲げるローラと、被ヘミング材周縁を下型に固定する固定手段とを備え、下型は、被ヘミング材の下面に面接触する載置面を有する。また、ローラは、例えば、ロボットアームの先端に装着され、ロボットアームの動作が制御されてローラの移動軌跡が制御される。
【０００４】
そして、被ヘミング材は、下型の載置面上に載置され、外周側から複数のロケータに当接されるとともに上方からプレッシャパッドにより当接されて位置決めされる。さらに、被ヘミング材の位置決め後、被ヘミング材周縁は、固定手段としての複数のクランプにより載置面に強固に固定されてから、ローラの転圧を受けてヘミング加工される（例えば、特許文献１〜３参照）。また、ローラによる転圧は、複数回の予備曲げと、最終的な本曲げとに分けて行われる。
【０００５】
ところで、複数のクランプは、被ヘミング材周縁に略均等に配され、各々のクランプのアーム先端部は、被ヘミング材周縁の外周側から振り込まれて周縁端を上方で越えて被ヘミング材周縁の上面に圧接する。このため、ヘミング加工時には、クランプのアーム等とローラやロボットアームとの立体的干渉を避ける必要があり、クランプによる固定部位では、ローラ等が通過するたびにクランプによる固定解除および再固定が繰り返される。
【０００６】
そして、被ヘミング材の位置決め工程におけるロケータの動作およびプレッシャパッドの動作、被ヘミング材周縁の転圧曲げ工程におけるローラの移動軌跡、ならびにクランプによる固定解除および再固定は、全て自動化されている。すなわち、ヘミング装置は、周知のマイクロコンピュータを含む制御手段を備えており、載置面上に投入された被ヘミング材を、予めプログラミングされた制御プログラムに従って自動的に加工するように設けられている。そして、制御プログラムは、ロケータ、プレッシャパッド、ローラおよびクランプ等が協調して動作するようにプログラミングされている。
【０００７】
しかし、被ヘミング材周縁においてクランプのアーム先端が圧接する部位は、クランプによる固定が解除されて下型の載置面から浮き上がった状態でローラの転圧を受ける。このため、ヘミング加工の更なる精度向上には、このような転圧時の浮き上がりを防止する必要がある。
【０００８】
また、加工サイクルの短縮化に対する要求が強く、この加工サイクル短縮の観点からクランプによる固定解除および再固定を見直す要請が高い。すなわち、クランプによる固定解除および再固定は、制御手段からの固定解除および再固定のための制御信号の出力、およびクランプのアクチュエータによるこれらの制御信号の入力を待って実行される。このため、ローラの移動速度を大きくすることができず、加工サイクルは長いものとなっている。
【０００９】
また、ヘミング加工の制御プログラムの構築においてプログラミング作業の時間短縮の要請が高まっており、クランプによる固定解除および再固定を制御プログラムに組み込む煩雑さを緩和する要求が高い。すなわち、ローラとクランプとが立体的に干渉しないで協調して動作するように制御プログラムを組み立てる必要があり、このような協調を確実に支障なく実現するために、クランプによる固定解除および再固定を制御プログラムに組み込む作業は煩雑なものとなっている。
【００１０】
さらに、クランプは、固定解除および再固定が繰り返されることから、回転の軸受け部における摩耗が進行しやすい。このため、軸受け部には、特殊な素材を用いたり、ブッシュを挿入したりする等、耐久性を高める様々な工夫が施されているので、クランプは高コストになっている。
以上のような事情の下で、ローラ式ヘミング加工装置ではクランプに替わる別の固定手段が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平５−２３７６３号公報
【特許文献２】特開平６−２９７０４６号公報
【特許文献３】特開平８−１９７１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ローラ式ヘミング加工装置において、クランプに替わる固定手段により被ヘミング材を下型に固定することができるようにして、クランプ固定に伴う各種の短所（ローラ通過時の浮き上がり、加工サイクルの長時間化、プログラミング作業の煩雑さ、および固定手段の早期摩耗等）を解消することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のローラ式ヘミング加工装置は、板状の被ヘミング材が載置される下型と、下型に載置された被ヘミング材の周縁を転圧して折り曲げるローラとを備える。また、下型は、被ヘミング材の下面に面接触する載置面を有し、載置面には、各々に吸引具が配される複数の開口部が設けられている。そして、複数の開口部は、被ヘミング材が載置面に載置されたときに、被ヘミング材により上方が覆われるとともに被ヘミング材の周縁に沿うように設けられ、被ヘミング材は、吸引具により下方に吸引される。
【００１４】
これにより、被ヘミング材を複数の吸引具により下方に吸引することで下型に固定することができるので、クランプに替わる固定手段として吸引具を利用することができる。
また、固定手段としての吸引具が被ヘミング材周縁の下側に配されるので、固定手段（吸引具）とローラやロボットアームとが立体的に干渉しなくなる。このため、固定手段としての吸引具が存在する部位をローラが通過する際に吸引具による固定を解除する必要がなくなり、ローラの移動速度を大きくすることができる。
【００１５】
さらに、複数の開口部は被ヘミング材周縁に沿うように設けられているため、複数の吸引具は被ヘミング材周縁に沿って分散配置され、被ヘミング材の全周縁は、複数の吸引具により均等に下方に吸引されて偏りなく強固に下型に固定される。このため、吸引具による固定が解除されない限り、被ヘミング材の全周縁は、偏りなく極めて強固に載置面に固定され続ける。
【００１６】
以上により、クランプに替わる固定手段として吸引具を利用することができるとともに、ローラの移動軌跡に関わらず固定手段（吸引具）による固定を解除する必要がなくなり、ローラの移動速度を大きくすることができる。さらに、吸引具による固定を解除しない限り、被ヘミング材の全周縁を偏りなく極めて強固に載置面に固定し続けることができる。
この結果、クランプ固定に伴う各種の短所（ローラ通過時の浮き上がり、加工サイクルの長時間化、プログラミング作業の煩雑さ、および固定手段の早期摩耗等）を解消することができる。
【００１７】
さらに、固定手段の早期摩耗の解消に関して、固定手段に吸引具を採用することから、従来のクランプのように回転の軸受け部が不要となって軸受け部の耐久性を高めるための工夫も不要となる。このため、固定手段の低コスト化を達成できる。
【００１８】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のローラ式ヘミング加工装置によれば、吸引具は、被ヘミング材の下面に吸着するパッドを有するバキュームパッドである。
これにより、吸引具として安価な汎用品であるバキュームパッドを用いることができるので、固定手段の更なる低コスト化を達成できる。
【００１９】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載のローラ式ヘミング加工装置によれば、開口部の開口周縁は、パッドが被ヘミング材の下面に吸着したときに、パッドを保持してパッドが横方向にずれるのを阻止できるように設けられている。
これにより、パッドは、吸着に適したゴム等の高弾性の素材により設けられていても、自身の弾性により変形したり横方向にずれたりしなくなる。このため、パッドに吸着された被ヘミング材は、ローラにより周縁が転圧されても横方向にずれなくなるので、ヘミング加工の精度がさらに向上する。
【００２０】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載のローラ式ヘミング加工装置は、ローラを複数備え、複数のローラを、各々、保持する複数のロボットアームを備える。そして、複数のロボットアームは、各々、保持するローラが被ヘミング材の周縁上の異なる部位に着地して転圧を開始するように制御される。
ローラの移動軌跡に関わらず固定手段（吸引具）による固定を解除する必要がなくなることから、複数のローラによって被ヘミング材周縁の異なる部位を同時に転圧する複数部位同時転圧のプログラミングが簡易になる。このため、複数部位同時転圧によりヘミング加工を行うようにすることで、加工サイクルを更に短縮することができる。
【００２１】
〔請求項５の手段〕
請求項５に記載のローラ式ヘミング加工装置は、載置面上の被ヘミング材の周縁に外周側から当接して、被ヘミング材の位置決めをする複数のロケータを備え、載置面の外周側に、ローラが被ヘミング材の周縁を転圧する際に転がりながら接触するガイド面を形成している。そして、ロケータは、被ヘミング材の周縁をローラにより転圧する際に、自身の上端縁がガイド面と同一面をなすように、かつ、被ヘミング材の位置決めをする際に、自身の上端縁がガイド面よりも上方に突出するように制御される。
【００２２】
これにより、ローラは、ガイド面上を転がりながら被ヘミング材周縁を転圧して折り曲げることができる。このため、転圧中のローラの回転や移動が安定するので、ヘミング加工を更に高精度に行うことができる。
また、ロケータによりヘミング加工前の被ヘミング材の位置決めを確実に行うことができるとともに、位置決め後に不要となるロケータをローラの移動軌跡から後退させ、ローラを円滑に移動させることができる。
【００２３】
〔請求項６の手段〕
請求項６に記載のローラ式ヘミング加工装置によれば、ローラは、被ヘミング材の周縁を転圧するための円筒状の転圧面、および、ローラの回転軸に対し、転圧面よりも外周側に鍔状に膨出してガイド面上を転がるフランジ部を有する。また、フランジ部は、転圧面を有するローラ本体に対して着脱自在となるように設けられている。
【００２４】
これにより、フランジ部とガイド面との当接を維持することによって、ローラを移動軌跡に従って正確に移動させることができるとともに、フランジ部のガイド面に対する傾斜角度を安定的に可変して被ヘミング材周縁の曲げ角度を高精度に調整することができる。また、被ヘミング材周縁を適度な丸みを有するようにヘミング加工することができる。
【００２５】
さらに、フランジ部をローラ本体に対して着脱自在に設けることで、転圧面に対するフランジ部の膨出量を可変することができる。このため、被ヘミング材周縁の厚さ等に応じてフランジ部の膨出量を可変することで、被ヘミング材周縁のヘミング加工を最適に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ローラ式ヘミング加工装置の全体図である（実施例１）。
【図２】（ａ）は下型の平面図であり、（ｂ）は下型に被ヘミング材を位置決めした状態を示す平面図である（実施例１）。
【図３】下型への吸引具の組み込み、および、ロケータの動作を示す断面図である（実施例１）。
【図４】吸引具の要部を示す片側断面図である（実施例１）。
【図５】ローラによる被ヘミング材の周縁の転圧を示す断面図である（実施例１）。
【図６】ローラ式ヘミング加工装置の要部全体図である（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
第１の実施形態のローラ式ヘミング加工装置は、板状の被ヘミング材が載置される下型と、下型に載置された被ヘミング材の周縁を転圧して折り曲げるローラとを備える。また、下型は、被ヘミング材の下面に面接触する載置面を有し、載置面には、各々に吸引具が配される複数の開口部が設けられている。そして、複数の開口部は、被ヘミング材が載置面に載置されたときに、被ヘミング材により上方が覆われるとともに被ヘミング材の周縁に沿うように設けられ、被ヘミング材は、吸引具により下方に吸引される。
【００２８】
また、吸引具は、被ヘミング材の下面に吸着するパッドを有するバキュームパッドであり、開口部の開口周縁は、パッドが被ヘミング材の下面に吸着したときに、パッドを保持してパッドが横方向にずれるのを阻止できるように設けられている。
【００２９】
また、ローラ式ヘミング加工装置は、載置面上の被ヘミング材の周縁に外周側から当接して、被ヘミング材の位置決めをする複数のロケータを備え、載置面の外周側に、ローラが被ヘミング材の周縁を転圧する際に転がりながら接触するガイド面を形成している。そして、ロケータは、被ヘミング材の周縁をローラにより転圧する際に、自身の上端縁がガイド面と同一面をなすように、かつ、被ヘミング材の位置決めをする際に、自身の上端縁がガイド面よりも上方に突出するように制御される。
【００３０】
さらに、ローラは、被ヘミング材の周縁を転圧するための円筒状の転圧面、および、ローラの回転軸に対し、転圧面よりも外周側に鍔状に膨出してガイド面上を転がるフランジ部を有する。また、フランジ部は、転圧面を有するローラ本体に対して着脱自在となるように設けられている。
【００３１】
第２の実施形態のローラ式ヘミング加工装置は、ローラを複数備え、複数のローラを、各々、保持する複数のロボットアームを備える。そして、複数のロボットアームは、各々、保持するローラが被ヘミング材の周縁上の異なる部位に着地して転圧を開始するように制御される。
【実施例】
【００３２】
〔実施例１の構成〕
実施例１のローラ式ヘミング加工装置１（以下、ヘミング装置１と呼ぶ）の構成を、図１を用いて説明する。
ヘミング装置１は、車両のドアパネルやフードパネルのような板状部材を被ヘミング材２とし、その周縁３を折り曲げ加工（ヘミング加工）するものである。
【００３３】
ヘミング装置１は、被ヘミング材２が載置される下型４と、被ヘミング材２の周縁３を転圧して折り曲げるローラ５と、ローラ５を保持するロボットアーム６と、ロボットアーム６等の動作を制御する制御手段７とを備える。
ここで、ロボットアーム６の先端には、ローラ５を回転自在に支持するローラ支持部９が設けられている。そして、ローラ支持部９内には、例えば、コイルスプリング、油圧シリンダまたはサーボモータのように、ローラ５から周縁３に作用する転圧力を調節することができる転圧力調節手段（図示せず）が内蔵されている。
【００３４】
下型４は、被ヘミング材２の下面１１に面接触する載置面１２を有する。ここで、載置面１２は下面１１の形状に合わせて設けられ、通常、被ヘミング材２の一形態に対して１つの下型４が設けられる。
【００３５】
制御手段７は、制御機能および演算機能を有するＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭのような各種の記憶装置、入力装置、および出力装置を有する周知のマイクロコンピュータを含むように構成されている。そして、制御手段７から出力される制御信号に基づいてモータ、エアシリンダ等のアクチュエータ１３が動作することで、ロボットアーム６の動作が制御されてローラ５の軌跡が三次元的に制御される。
【００３６】
〔実施例１の特徴〕
実施例１のヘミング装置１の特徴を、図面に基づいて説明する。
実施例１のヘミング装置１によれば、図２に示すように、下型４の載置面１２には複数の開口部１５が設けられている。そして、全ての開口部１５は、被ヘミング材２が載置面１２に載置されたときに、被ヘミング材２により上方が覆われるとともに被ヘミング材２の周縁３に沿うように設けられている。また、各々の開口部１５には吸引具１６が配され、被ヘミング材２は、吸引具１６により下方に吸引される。
【００３７】
吸引具１６は、例えば、図３、図４に示すように、被ヘミング材２の下面１１に吸着するゴム製のパッド１７、吸引通路１９を形成する金属製のパイプ２０等を有するバキュームパッドである。そして、吸引具１６は、真空発生装置２２の作動により吸引通路１９を介してパッド１７の内面と下面１１との間に形成される空間を減圧することで被ヘミング材２を下方に吸引する。
【００３８】
ここで、複数の開口部１５は被ヘミング材２の周縁３に沿うように設けられているため（図２参照）、複数の吸引具１６は周縁３に沿って分散配置され、周縁３の全周は、真空発生装置２２の作動によって複数の吸引具１６により均等に下方に吸引されて偏りなく強固に下型４に固定される。このため、吸引具１６による固定が解除されない限り、周縁３の全周は、偏りなく極めて強固に載置面１２に固定され続ける。
【００３９】
以上により、被ヘミング材２を複数の吸引具１６により下方に吸引することで下型４に固定することができるので、各々の吸引具１６を、被ヘミング材２を下型４に固定する固定手段として機能させることができる。
【００４０】
なお、パイプ２０の外周面には雄ネジが設けられており、下型４には吸引具１６を取り付けるための取付板２７が設けられている。そして、吸引具１６は、パイプ２０の雄ネジにナット２８、２９を螺合させてナット２８、２９により取付板２７を挟み込むことで下型４に取り付けられている。
また、パッド１７の形状は、例えば、内周および外周がベローズをなすとともに、吸着縁３０が平面視で円形をなす。このため、パッド１７は、下面１１の被吸着部位が様々な曲面状であっても柔軟に変形して吸着することができる（図３参照）。
【００４１】
また、パッド１７の外周ベローズの最下周面３１は略円錐テーパ状に設けられている。また、開口部１５の載置面１２側の開口周縁３２は、載置面１２から下方に窪んでおり、最下周面３１に面接触することができるように円錐テーパ状に設けられている（図４参照）。これにより、パッド１７が被ヘミング材２の下面１１に吸着したときに、最下周面３１は開口周縁３２にテーパ状に面接触して密着する。このため、パッド１７は、ゴムのような高弾性の素材により設けられていても、開口周縁３２により強固に保持されるので、自身の弾性により変形したり横方向にずれたりしなくなる。
【００４２】
また、ヘミング装置１は、被ヘミング材２の周縁３に外周側から当接して被ヘミング材２の横方向の位置決めをする複数のロケータ３５、上方から被ヘミング材２に当接して被ヘミング材２の上下方向の位置決めをするプレッシャパッド３６を備える（図２、図３参照）。そして、ロケータ３５およびプレッシャパッド３６による位置決め後、真空発生装置２２が作動して吸引具１６により被ヘミング材２の周縁３が強固に載置面１２に固定される。
【００４３】
なお、プレッシャパッド３６には、下方に突出するピン３７が装備されており、ピン３７が被ヘミング材２のピン穴３８に挿入されることで、被ヘミング材２に対するプレッシャパッド３６の相対配置が定まる。
【００４４】
また、ヘミング装置１は、図２、図５に示すように、載置面１２の外周側に、ローラ５が被ヘミング材２の周縁３を転圧する際に転がりながら接触するガイド面４０を有する。ここで、ローラ５は、被ヘミング材２の周縁３を転圧するための円筒状の転圧面４１、および、ローラ５の回転軸に対して転圧面４１よりも外周側に鍔状に膨出するフランジ部４２を有する。そして、ローラ５は、フランジ部４２がガイド面４０上を転がることで、ガイド面４０上を転がるとともに周縁３を転圧する。
【００４５】
また、フランジ部４２は、転圧面４１を有するローラ本体４３に対して着脱自在となるように設けられている。すなわち、ローラ５は、例えば、円筒状のローラ本体４３に、円板状のフランジ部４２がネジ等により締結されて設けられている。
【００４６】
また、ロケータ３５は、被ヘミング材２の位置決めをする際に、自身の上端縁４４がガイド面４０よりも上方に突出するように制御され（図３参照）、被ヘミング材２の周縁３をローラ５により転圧する際に、自身の上端縁４４がガイド面４０と同一面をなすように制御される。すなわち、ロケータ３５は、制御手段７からの指令に応じて動作するエアシリンダ等のアクチュエータ４５を有し、アクチュエータ４５の動作に応じて上端縁４４を上方に突出させたり、下方に後退させたりする。
【００４７】
なお、上端縁４４の下側には、上端縁４４が下方に後退したときに下型４に係合する係合縁４６が設けられている。そして、係合縁４６が下型４に係合することで、上端縁４４は、フランジ部４２の通過により下方に向かって押圧されても下方に後退せず、ガイド面４０と同一面を維持することができる。
【００４８】
〔実施例１の加工工程〕
実施例１のヘミング装置１による被ヘミング材２の加工工程を説明する。
被ヘミング材２の加工工程は、主に、被ヘミング材２を載置面１２上において位置決めする位置決め工程と、位置決めされた被ヘミング材２の周縁３を転圧してヘミング加工する転圧曲げ工程とを含んでなる。
【００４９】
また、被ヘミング材２の加工工程は、載置面１２上への被ヘミング材２の投入、および載置面１２上からの被ヘミング材２の取出しを含めて全工程が自動化されており、制御手段７からの指令により、ロボットアーム６のアクチュエータ１３、真空発生装置２２、ロケータ３５のアクチュエータ４５、およびプレッシャパッド３６のアクチュエータ（図示せず）等が動作することで実行される。なお、載置面１２上への被ヘミング材２の投入、および載置面１２上からの被ヘミング材２の取出しは、作業員の手作業により行うようにしてもよい。
【００５０】
位置決め工程は、主に、ロケータ３５およびプレッシャパッド３６により実行される。すなわち、載置面１２上に被ヘミング材２が投入されると、ロケータ３５の上端縁４４が上方に突出して被ヘミング材２が横方向に位置決めされる。さらに、プレッシャパッド３６が上方から被ヘミング材２に当接して被ヘミング材２が上下方向に位置決めされる。
【００５１】
転圧曲げ工程は、主に吸引具１６とローラ５により実行される。すなわち、被ヘミング材２の位置決めが終了すると、真空発生装置２２が動作して被ヘミング材２の周縁３が吸引具１６により載置面１２に強固に固定される。また、ロケータ３５の上端縁４４が下方に後退してガイド面４０と同一面になる。
【００５２】
そして、ローラ５の転圧面４１が被ヘミング材２の周縁３に着地するように、かつ、フランジ部４２がガイド面４０に着地するようにロボットアーム６が動作する。そして、ロボットアーム６は、ローラ５が所定の移動軌跡に従って移動するように制御される。この間、フランジ部４２はガイド面４０上を転がり、転圧面４１は周縁３に対して曲げ作用を及ぼしながら転がって、周縁３のヘミング加工を行う。
【００５３】
〔実施例１の効果〕
実施例１のヘミング装置１によれば、下型４の載置面１２には複数の開口部１５が設けられ、各々の開口部１５に吸引具１６が配されている。そして、全ての開口部１５は、被ヘミング材２が載置面１２に載置されたときに、被ヘミング材２により上方が覆われるとともに被ヘミング材２の周縁３に沿うように設けられ、被ヘミング材２は、吸引具１６により下方に吸引される。
【００５４】
これにより、被ヘミング材２を吸引具１６により下方に吸引することで下型４に固定することができるので、クランプに替わる固定手段として吸引具１６を利用することができる。
また、固定手段としての吸引具１６が周縁３の下側に配されるので、固定手段（吸引具１６）とローラ５やロボットアーム６とが立体的に干渉しなくなる。このため、固定手段としての吸引具１６が存在する部位をローラ５が通過する際に吸引具１６による固定を解除する必要がなくなり、ローラ５の移動速度を大きくすることができる。
【００５５】
さらに、全ての開口部１５は被ヘミング材２の周縁３に沿うように設けられているため、吸引具１６は周縁３に沿って分散配置され、周縁３の全周は、吸引具１６により均等に下方に吸引されて偏りなく強固に下型４に固定される。このため、吸引具１６による固定が解除されない限り、周縁３は偏りなく極めて強固に載置面１２に固定され続ける。
【００５６】
以上により、クランプに替わる固定手段として吸引具１６を利用することができるとともに、ローラ５の移動軌跡に関わらず固定手段（吸引具１６）による固定を解除する必要がなくなり、ローラ５の移動速度を大きくすることができる。さらに、吸引具１６による固定を解除しない限り、被ヘミング材２の周縁３を偏りなく極めて強固に載置面１２に固定し続けることができる。
【００５７】
この結果、クランプ固定に伴う各種の短所（ローラ５の通過時の浮き上がり、加工サイクルの長時間化、プログラミング作業の煩雑さ、および固定手段の早期摩耗等）を解消することができる。
【００５８】
さらに、固定手段の早期摩耗の解消に関して、固定手段に吸引具１６を採用することから、従来のクランプのように回転の軸受け部が不要となって軸受け部の耐久性を高めるための工夫も不要となる。このため、固定手段の低コスト化を達成できる。
【００５９】
また、吸引具１６は、被ヘミング材２の下面１１に吸着するパッド１７を有するバキュームパッドである。
これにより、吸引具１６として安価な汎用品であるバキュームパッドを用いることができるので、固定手段の更なる低コスト化を達成できる。
【００６０】
また、開口部１５の開口周縁３２は、パッド１７が被ヘミング材２の下面１１に吸着したときに、パッド１７を保持してパッド１７が横方向にずれるのを阻止できるように設けられている。
これにより、パッド１７は、吸着に適したゴム等の高弾性の素材により設けられていても、自身の弾性により変形したり横方向にずれたりしなくなる。このため、パッド１７に吸着された被ヘミング材２は、ローラ５により周縁３が転圧されても横方向にずれなくなるので、ヘミング加工の精度をさらに向上することができる。
【００６１】
ヘミング装置１は、載置面１２の外周側に、ローラ５が被ヘミング材２の周縁３を転圧する際に転がりながら接触するガイド面４０を形成している。
これにより、転圧中のローラ５の回転や移動が安定するので、ヘミング加工を更に高精度に行うことができる。
【００６２】
また、ヘミング装置１は、載置面１２上の被ヘミング材２の周縁３に外周側から当接して、被ヘミング材２の位置決めをする複数のロケータ３５を備える。そして、ロケータ３５は、被ヘミング材２の周縁３をローラ５により転圧する際に、自身の上端縁４４がガイド面４０と同一面をなすように、かつ、被ヘミング材２の位置決めをする際に、自身の上端縁４４がガイド面４０よりも上方に突出するように制御される。
【００６３】
これにより、ヘミング加工前の被ヘミング材２の位置決めを確実に行うことができるとともに、位置決め後に不要となるロケータ３５をローラ５の移動軌跡から後退させ、ローラ５を円滑に移動させることができる。
【００６４】
また、ローラ５は、被ヘミング材２の周縁３を転圧するための円筒状の転圧面４１、および、ローラ５の回転軸に対して転圧面４１よりも外周側に鍔状に膨出するフランジ部４２を有し、フランジ部４２がガイド面４０上を転がる。
【００６５】
これにより、フランジ部４２とガイド面４０との当接を維持することによって、ローラ５を移動軌跡に従って正確に移動させることができるとともに、フランジ部４２のガイド面４０に対する傾斜角度を安定的に可変して被ヘミング材２の周縁３の曲げ角度を高精度に調整することができる。さらに、周縁３を適度な丸みを有するようにヘミング加工することができる。
【００６６】
また、フランジ部４２は、転圧面４１を有するローラ本体４３に対して着脱自在となるように設けられている。
これにより、転圧面４１に対するフランジ部４２の膨出量を可変することができる。このため、被ヘミング材２の周縁３の厚さ等に応じてフランジ部４２の膨出量を可変することで、周縁３のヘミング加工を最適に行うことができる。
【００６７】
〔実施例２〕
実施例２のヘミング装置１は、図６に示すように、複数のロボットアーム６を備え、各々のロボットアーム６が先端にローラ支持部９を有してローラ５を保持する。そして、複数のロボットアーム６は、各々、保持するローラ５が被ヘミング材２の周縁３上の異なる部位に着地して転圧を開始するように制御される。
【００６８】
吸引具１６により下方から被ヘミング材２の周縁３を載置面１２に固定できることから、ローラ５の移動軌跡に関わらず吸引具１６による固定を解除する必要がなくなる。これにより、複数のローラ５によって周縁３の異なる部位を同時に転圧する複数部位同時転圧のプログラミングが簡易になる。このため、ヘミング装置１に複数のロボットアーム６を装備して各々のロボットアーム６にローラ５を保持させ、複数部位同時転圧によりヘミング加工を行うようにすることで、加工サイクルを更に短縮することができる。
【００６９】
〔変形例〕
実施例のヘミング装置１によれば、パッド１７の形状は、内周および外周がベローズをなすとともに、吸着縁３０が平面視で円形をなしていたが、パッド１７の形状については、「被ヘミング材２の周縁３の全周が強固に載置面１２に固定される」、および「ローラ５による転圧中でも被ヘミング材２が横方向にずれない」という作用効果を奏する限り、実施例の態様に限定することなく種々の態様を採用することができる。
【００７０】
また、開口周縁３２についても、「ローラ５による転圧中でも被ヘミング材２が横方向にずれない」という作用効果を奏する限り、実施例の態様に限定することなく種々の態様を採用することができる。
【００７１】
実施例のヘミング装置１によれば、吸引具１６はバキュームパッドであったが、「クランプ固定に伴う各種の短所（ローラ５の通過時の浮き上がり、加工サイクルの長時間化、プログラミング作業の煩雑さ、および固定手段の早期摩耗等）を解消することができる」という作用効果を奏する限り、実施例の態様に限定することなく種々の態様を採用することができる。
【００７２】
例えば、磁石を含むように吸引具１６を構成し、磁石の吸引力により被ヘミング材２を吸引するようにしてもよい。さらに、真空による吸引力、磁石による吸引力以外の吸引力を発揮する機器、部材等を吸引具１６に採用してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１ ヘミング装置（ローラ式ヘミング加工装置）
２ 被ヘミング材
３ 周縁
４ 下型
５ ローラ
６ ロボットアーム
１１ 下面
１２ 載置面
１５ 開口部
１６ 吸引具
１７ パッド
３２ 開口周縁
３５ ロケータ
４０ ガイド面
４１ 転圧面
４２ フランジ部
４３ ローラ本体
４４ 上端縁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のドアパネルやフードパネル等の周縁をヘミング加工するローラ式ヘミング加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両のドアパネルやフードパネルのような板状部材を被ヘミング材とし、この被ヘミング材の周縁（以下、被ヘミング材周縁と略して呼ぶことがある）をヘミング加工するローラ式ヘミング加工装置（以下、ヘミング装置と略して呼ぶことがある）が公知となっている。
【０００３】
従来のヘミング装置は、被ヘミング材が載置される下型と、下型に載置された被ヘミング材の周縁を転圧して折り曲げるローラと、被ヘミング材周縁を下型に固定する固定手段とを備え、下型は、被ヘミング材の下面に面接触する載置面を有する。また、ローラは、例えば、ロボットアームの先端に装着され、ロボットアームの動作が制御されてローラの移動軌跡が制御される。
【０００４】
そして、被ヘミング材は、下型の載置面上に載置され、外周側から複数のロケータに当接されるとともに上方からプレッシャパッドにより当接されて位置決めされる。さらに、被ヘミング材の位置決め後、被ヘミング材周縁は、固定手段としての複数のクランプにより載置面に強固に固定されてから、ローラの転圧を受けてヘミング加工される（例えば、特許文献１〜３参照）。また、ローラによる転圧は、複数回の予備曲げと、最終的な本曲げとに分けて行われる。
【０００５】
ところで、複数のクランプは、被ヘミング材周縁に略均等に配され、各々のクランプのアーム先端部は、被ヘミング材周縁の外周側から振り込まれて周縁端を上方で越えて被ヘミング材周縁の上面に圧接する。このため、ヘミング加工時には、クランプのアーム等とローラやロボットアームとの立体的干渉を避ける必要があり、クランプによる固定部位では、ローラ等が通過するたびにクランプによる固定解除および再固定が繰り返される。
【０００６】
そして、被ヘミング材の位置決め工程におけるロケータの動作およびプレッシャパッドの動作、被ヘミング材周縁の転圧曲げ工程におけるローラの移動軌跡、ならびにクランプによる固定解除および再固定は、全て自動化されている。すなわち、ヘミング装置は、周知のマイクロコンピュータを含む制御手段を備えており、載置面上に投入された被ヘミング材を、予めプログラミングされた制御プログラムに従って自動的に加工するように設けられている。そして、制御プログラムは、ロケータ、プレッシャパッド、ローラおよびクランプ等が協調して動作するようにプログラミングされている。
【０００７】
しかし、被ヘミング材周縁においてクランプのアーム先端が圧接する部位は、クランプによる固定が解除されて下型の載置面から浮き上がった状態でローラの転圧を受ける。このため、ヘミング加工の更なる精度向上には、このような転圧時の浮き上がりを防止する必要がある。
【０００８】
また、加工サイクルの短縮化に対する要求が強く、この加工サイクル短縮の観点からクランプによる固定解除および再固定を見直す要請が高い。すなわち、クランプによる固定解除および再固定は、制御手段からの固定解除および再固定のための制御信号の出力、およびクランプのアクチュエータによるこれらの制御信号の入力を待って実行される。このため、ローラの移動速度を大きくすることができず、加工サイクルは長いものとなっている。
【０００９】
また、ヘミング加工の制御プログラムの構築においてプログラミング作業の時間短縮の要請が高まっており、クランプによる固定解除および再固定を制御プログラムに組み込む煩雑さを緩和する要求が高い。すなわち、ローラとクランプとが立体的に干渉しないで協調して動作するように制御プログラムを組み立てる必要があり、このような協調を確実に支障なく実現するために、クランプによる固定解除および再固定を制御プログラムに組み込む作業は煩雑なものとなっている。
【００１０】
さらに、クランプは、固定解除および再固定が繰り返されることから、回転の軸受け部における摩耗が進行しやすい。このため、軸受け部には、特殊な素材を用いたり、ブッシュを挿入したりする等、耐久性を高める様々な工夫が施されているので、クランプは高コストになっている。
以上のような事情の下で、ローラ式ヘミング加工装置ではクランプに替わる別の固定手段が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平５−２３７６３号公報
【特許文献２】特開平６−２９７０４６号公報
【特許文献３】特開平８−１９７１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ローラ式ヘミング加工装置において、クランプに替わる固定手段により被ヘミング材を下型に固定することができるようにして、クランプ固定に伴う各種の短所（ローラ通過時の浮き上がり、加工サイクルの長時間化、プログラミング作業の煩雑さ、および固定手段の早期摩耗等）を解消することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のローラ式ヘミング加工装置は、板状の被ヘミング材が載置される下型と、下型に載置された被ヘミング材の周縁を転圧して折り曲げるローラとを備える。また、下型は、被ヘミング材の下面に面接触する載置面を有し、載置面には、各々に吸引具が配される複数の開口部が設けられている。そして、複数の開口部は、被ヘミング材が載置面に載置されたときに、被ヘミング材により上方が覆われるとともに被ヘミング材の周縁に沿うように設けられ、被ヘミング材は、吸引具により下方に吸引される。
【００１４】
これにより、被ヘミング材を複数の吸引具により下方に吸引することで下型に固定することができるので、クランプに替わる固定手段として吸引具を利用することができる。
また、固定手段としての吸引具が被ヘミング材周縁の下側に配されるので、固定手段（吸引具）とローラやロボットアームとが立体的に干渉しなくなる。このため、固定手段としての吸引具が存在する部位をローラが通過する際に吸引具による固定を解除する必要がなくなり、ローラの移動速度を大きくすることができる。
【００１５】
さらに、複数の開口部は被ヘミング材周縁に沿うように設けられているため、複数の吸引具は被ヘミング材周縁に沿って分散配置され、被ヘミング材の全周縁は、複数の吸引具により均等に下方に吸引されて偏りなく強固に下型に固定される。このため、吸引具による固定が解除されない限り、被ヘミング材の全周縁は、偏りなく極めて強固に載置面に固定され続ける。
【００１６】
以上により、クランプに替わる固定手段として吸引具を利用することができるとともに、ローラの移動軌跡に関わらず固定手段（吸引具）による固定を解除する必要がなくなり、ローラの移動速度を大きくすることができる。さらに、吸引具による固定を解除しない限り、被ヘミング材の全周縁を偏りなく極めて強固に載置面に固定し続けることができる。
この結果、クランプ固定に伴う各種の短所（ローラ通過時の浮き上がり、加工サイクルの長時間化、プログラミング作業の煩雑さ、および固定手段の早期摩耗等）を解消することができる。
【００１７】
さらに、固定手段の早期摩耗の解消に関して、固定手段に吸引具を採用することから、従来のクランプのように回転の軸受け部が不要となって軸受け部の耐久性を高めるための工夫も不要となる。このため、固定手段の低コスト化を達成できる。
【００１８】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のローラ式ヘミング加工装置によれば、吸引具は、被ヘミング材の下面に吸着するパッドを有するバキュームパッドである。
これにより、吸引具として安価な汎用品であるバキュームパッドを用いることができるので、固定手段の更なる低コスト化を達成できる。
【００１９】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載のローラ式ヘミング加工装置によれば、開口部の開口周縁は、パッドが被ヘミング材の下面に吸着したときに、パッドを保持してパッドが横方向にずれるのを阻止できるように設けられている。
これにより、パッドは、吸着に適したゴム等の高弾性の素材により設けられていても、自身の弾性により変形したり横方向にずれたりしなくなる。このため、パッドに吸着された被ヘミング材は、ローラにより周縁が転圧されても横方向にずれなくなるので、ヘミング加工の精度がさらに向上する。
【００２０】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載のローラ式ヘミング加工装置は、ローラを複数備え、複数のローラを、各々、保持する複数のロボットアームを備える。そして、複数のロボットアームは、各々、保持するローラが被ヘミング材の周縁上の異なる部位に着地して転圧を開始するように制御される。
ローラの移動軌跡に関わらず固定手段（吸引具）による固定を解除する必要がなくなることから、複数のローラによって被ヘミング材周縁の異なる部位を同時に転圧する複数部位同時転圧のプログラミングが簡易になる。このため、複数部位同時転圧によりヘミング加工を行うようにすることで、加工サイクルを更に短縮することができる。
【００２１】
〔請求項５の手段〕
請求項５に記載のローラ式ヘミング加工装置は、載置面上の被ヘミング材の周縁に外周側から当接して、被ヘミング材の位置決めをする複数のロケータを備え、載置面の外周側に、ローラが被ヘミング材の周縁を転圧する際に転がりながら接触するガイド面を形成している。そして、ロケータは、被ヘミング材の周縁をローラにより転圧する際に、自身の上端縁がガイド面と同一面をなすように、かつ、被ヘミング材の位置決めをする際に、自身の上端縁がガイド面よりも上方に突出するように制御される。
【００２２】
これにより、ローラは、ガイド面上を転がりながら被ヘミング材周縁を転圧して折り曲げることができる。このため、転圧中のローラの回転や移動が安定するので、ヘミング加工を更に高精度に行うことができる。
また、ロケータによりヘミング加工前の被ヘミング材の位置決めを確実に行うことができるとともに、位置決め後に不要となるロケータをローラの移動軌跡から後退させ、ローラを円滑に移動させることができる。
【００２３】
〔請求項６の手段〕
請求項６に記載のローラ式ヘミング加工装置によれば、ローラは、被ヘミング材の周縁を転圧するための円筒状の転圧面、および、ローラの回転軸に対し、転圧面よりも外周側に鍔状に膨出してガイド面上を転がるフランジ部を有する。また、フランジ部は、転圧面を有するローラ本体に対して着脱自在となるように設けられている。
【００２４】
これにより、フランジ部とガイド面との当接を維持することによって、ローラを移動軌跡に従って正確に移動させることができるとともに、フランジ部のガイド面に対する傾斜角度を安定的に可変して被ヘミング材周縁の曲げ角度を高精度に調整することができる。また、被ヘミング材周縁を適度な丸みを有するようにヘミング加工することができる。
【００２５】
さらに、フランジ部をローラ本体に対して着脱自在に設けることで、転圧面に対するフランジ部の膨出量を可変することができる。このため、被ヘミング材周縁の厚さ等に応じてフランジ部の膨出量を可変することで、被ヘミング材周縁のヘミング加工を最適に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ローラ式ヘミング加工装置の全体図である（実施例１）。
【図２】（ａ）は下型の平面図であり、（ｂ）は下型に被ヘミング材を位置決めした状態を示す平面図である（実施例１）。
【図３】下型への吸引具の組み込み、および、ロケータの動作を示す断面図である（実施例１）。
【図４】吸引具の要部を示す片側断面図である（実施例１）。
【図５】ローラによる被ヘミング材の周縁の転圧を示す断面図である（実施例１）。
【図６】ローラ式ヘミング加工装置の要部全体図である（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
第１の実施形態のローラ式ヘミング加工装置は、板状の被ヘミング材が載置される下型と、下型に載置された被ヘミング材の周縁を転圧して折り曲げるローラとを備える。また、下型は、被ヘミング材の下面に面接触する載置面を有し、載置面には、各々に吸引具が配される複数の開口部が設けられている。そして、複数の開口部は、被ヘミング材が載置面に載置されたときに、被ヘミング材により上方が覆われるとともに被ヘミング材の周縁に沿うように設けられ、被ヘミング材は、吸引具により下方に吸引される。
【００２８】
また、吸引具は、被ヘミング材の下面に吸着するパッドを有するバキュームパッドであり、開口部の開口周縁は、パッドが被ヘミング材の下面に吸着したときに、パッドを保持してパッドが横方向にずれるのを阻止できるように設けられている。
【００２９】
また、ローラ式ヘミング加工装置は、載置面上の被ヘミング材の周縁に外周側から当接して、被ヘミング材の位置決めをする複数のロケータを備え、載置面の外周側に、ローラが被ヘミング材の周縁を転圧する際に転がりながら接触するガイド面を形成している。そして、ロケータは、被ヘミング材の周縁をローラにより転圧する際に、自身の上端縁がガイド面と同一面をなすように、かつ、被ヘミング材の位置決めをする際に、自身の上端縁がガイド面よりも上方に突出するように制御される。
【００３０】
さらに、ローラは、被ヘミング材の周縁を転圧するための円筒状の転圧面、および、ローラの回転軸に対し、転圧面よりも外周側に鍔状に膨出してガイド面上を転がるフランジ部を有する。また、フランジ部は、転圧面を有するローラ本体に対して着脱自在となるように設けられている。
【００３１】
第２の実施形態のローラ式ヘミング加工装置は、ローラを複数備え、複数のローラを、各々、保持する複数のロボットアームを備える。そして、複数のロボットアームは、各々、保持するローラが被ヘミング材の周縁上の異なる部位に着地して転圧を開始するように制御される。
【実施例】
【００３２】
〔実施例１の構成〕
実施例１のローラ式ヘミング加工装置１（以下、ヘミング装置１と呼ぶ）の構成を、図１を用いて説明する。
ヘミング装置１は、車両のドアパネルやフードパネルのような板状部材を被ヘミング材２とし、その周縁３を折り曲げ加工（ヘミング加工）するものである。
【００３３】
ヘミング装置１は、被ヘミング材２が載置される下型４と、被ヘミング材２の周縁３を転圧して折り曲げるローラ５と、ローラ５を保持するロボットアーム６と、ロボットアーム６等の動作を制御する制御手段７とを備える。
ここで、ロボットアーム６の先端には、ローラ５を回転自在に支持するローラ支持部９が設けられている。そして、ローラ支持部９内には、例えば、コイルスプリング、油圧シリンダまたはサーボモータのように、ローラ５から周縁３に作用する転圧力を調節することができる転圧力調節手段（図示せず）が内蔵されている。
【００３４】
下型４は、被ヘミング材２の下面１１に面接触する載置面１２を有する。ここで、載置面１２は下面１１の形状に合わせて設けられ、通常、被ヘミング材２の一形態に対して１つの下型４が設けられる。
【００３５】
制御手段７は、制御機能および演算機能を有するＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭのような各種の記憶装置、入力装置、および出力装置を有する周知のマイクロコンピュータを含むように構成されている。そして、制御手段７から出力される制御信号に基づいてモータ、エアシリンダ等のアクチュエータ１３が動作することで、ロボットアーム６の動作が制御されてローラ５の軌跡が三次元的に制御される。
【００３６】
〔実施例１の特徴〕
実施例１のヘミング装置１の特徴を、図面に基づいて説明する。
実施例１のヘミング装置１によれば、図２に示すように、下型４の載置面１２には複数の開口部１５が設けられている。そして、全ての開口部１５は、被ヘミング材２が載置面１２に載置されたときに、被ヘミング材２により上方が覆われるとともに被ヘミング材２の周縁３に沿うように設けられている。また、各々の開口部１５には吸引具１６が配され、被ヘミング材２は、吸引具１６により下方に吸引される。
【００３７】
吸引具１６は、例えば、図３、図４に示すように、被ヘミング材２の下面１１に吸着するゴム製のパッド１７、吸引通路１９を形成する金属製のパイプ２０等を有するバキュームパッドである。そして、吸引具１６は、真空発生装置２２の作動により吸引通路１９を介してパッド１７の内面と下面１１との間に形成される空間を減圧することで被ヘミング材２を下方に吸引する。
【００３８】
ここで、複数の開口部１５は被ヘミング材２の周縁３に沿うように設けられているため（図２参照）、複数の吸引具１６は周縁３に沿って分散配置され、周縁３の全周は、真空発生装置２２の作動によって複数の吸引具１６により均等に下方に吸引されて偏りなく強固に下型４に固定される。このため、吸引具１６による固定が解除されない限り、周縁３の全周は、偏りなく極めて強固に載置面１２に固定され続ける。
【００３９】
以上により、被ヘミング材２を複数の吸引具１６により下方に吸引することで下型４に固定することができるので、各々の吸引具１６を、被ヘミング材２を下型４に固定する固定手段として機能させることができる。
【００４０】
なお、パイプ２０の外周面には雄ネジが設けられており、下型４には吸引具１６を取り付けるための取付板２７が設けられている。そして、吸引具１６は、パイプ２０の雄ネジにナット２８、２９を螺合させてナット２８、２９により取付板２７を挟み込むことで下型４に取り付けられている。
また、パッド１７の形状は、例えば、内周および外周がベローズをなすとともに、吸着縁３０が平面視で円形をなす。このため、パッド１７は、下面１１の被吸着部位が様々な曲面状であっても柔軟に変形して吸着することができる（図３参照）。
【００４１】
また、パッド１７の外周ベローズの最下周面３１は略円錐テーパ状に設けられている。また、開口部１５の載置面１２側の開口周縁３２は、載置面１２から下方に窪んでおり、最下周面３１に面接触することができるように円錐テーパ状に設けられている（図４参照）。これにより、パッド１７が被ヘミング材２の下面１１に吸着したときに、最下周面３１は開口周縁３２にテーパ状に面接触して密着する。このため、パッド１７は、ゴムのような高弾性の素材により設けられていても、開口周縁３２により強固に保持されるので、自身の弾性により変形したり横方向にずれたりしなくなる。
【００４２】
また、ヘミング装置１は、被ヘミング材２の周縁３に外周側から当接して被ヘミング材２の横方向の位置決めをする複数のロケータ３５、上方から被ヘミング材２に当接して被ヘミング材２の上下方向の位置決めをするプレッシャパッド３６を備える（図２、図３参照）。そして、ロケータ３５およびプレッシャパッド３６による位置決め後、真空発生装置２２が作動して吸引具１６により被ヘミング材２の周縁３が強固に載置面１２に固定される。
【００４３】
なお、プレッシャパッド３６には、下方に突出するピン３７が装備されており、ピン３７が被ヘミング材２のピン穴３８に挿入されることで、被ヘミング材２に対するプレッシャパッド３６の相対配置が定まる。
【００４４】
また、ヘミング装置１は、図２、図５に示すように、載置面１２の外周側に、ローラ５が被ヘミング材２の周縁３を転圧する際に転がりながら接触するガイド面４０を有する。ここで、ローラ５は、被ヘミング材２の周縁３を転圧するための円筒状の転圧面４１、および、ローラ５の回転軸に対して転圧面４１よりも外周側に鍔状に膨出するフランジ部４２を有する。そして、ローラ５は、フランジ部４２がガイド面４０上を転がることで、ガイド面４０上を転がるとともに周縁３を転圧する。
【００４５】
また、フランジ部４２は、転圧面４１を有するローラ本体４３に対して着脱自在となるように設けられている。すなわち、ローラ５は、例えば、円筒状のローラ本体４３に、円板状のフランジ部４２がネジ等により締結されて設けられている。
【００４６】
また、ロケータ３５は、被ヘミング材２の位置決めをする際に、自身の上端縁４４がガイド面４０よりも上方に突出するように制御され（図３参照）、被ヘミング材２の周縁３をローラ５により転圧する際に、自身の上端縁４４がガイド面４０と同一面をなすように制御される。すなわち、ロケータ３５は、制御手段７からの指令に応じて動作するエアシリンダ等のアクチュエータ４５を有し、アクチュエータ４５の動作に応じて上端縁４４を上方に突出させたり、下方に後退させたりする。
【００４７】
なお、上端縁４４の下側には、上端縁４４が下方に後退したときに下型４に係合する係合縁４６が設けられている。そして、係合縁４６が下型４に係合することで、上端縁４４は、フランジ部４２の通過により下方に向かって押圧されても下方に後退せず、ガイド面４０と同一面を維持することができる。
【００４８】
〔実施例１の加工工程〕
実施例１のヘミング装置１による被ヘミング材２の加工工程を説明する。
被ヘミング材２の加工工程は、主に、被ヘミング材２を載置面１２上において位置決めする位置決め工程と、位置決めされた被ヘミング材２の周縁３を転圧してヘミング加工する転圧曲げ工程とを含んでなる。
【００４９】
また、被ヘミング材２の加工工程は、載置面１２上への被ヘミング材２の投入、および載置面１２上からの被ヘミング材２の取出しを含めて全工程が自動化されており、制御手段７からの指令により、ロボットアーム６のアクチュエータ１３、真空発生装置２２、ロケータ３５のアクチュエータ４５、およびプレッシャパッド３６のアクチュエータ（図示せず）等が動作することで実行される。なお、載置面１２上への被ヘミング材２の投入、および載置面１２上からの被ヘミング材２の取出しは、作業員の手作業により行うようにしてもよい。
【００５０】
位置決め工程は、主に、ロケータ３５およびプレッシャパッド３６により実行される。すなわち、載置面１２上に被ヘミング材２が投入されると、ロケータ３５の上端縁４４が上方に突出して被ヘミング材２が横方向に位置決めされる。さらに、プレッシャパッド３６が上方から被ヘミング材２に当接して被ヘミング材２が上下方向に位置決めされる。
【００５１】
転圧曲げ工程は、主に吸引具１６とローラ５により実行される。すなわち、被ヘミング材２の位置決めが終了すると、真空発生装置２２が動作して被ヘミング材２の周縁３が吸引具１６により載置面１２に強固に固定される。また、ロケータ３５の上端縁４４が下方に後退してガイド面４０と同一面になる。
【００５２】
そして、ローラ５の転圧面４１が被ヘミング材２の周縁３に着地するように、かつ、フランジ部４２がガイド面４０に着地するようにロボットアーム６が動作する。そして、ロボットアーム６は、ローラ５が所定の移動軌跡に従って移動するように制御される。この間、フランジ部４２はガイド面４０上を転がり、転圧面４１は周縁３に対して曲げ作用を及ぼしながら転がって、周縁３のヘミング加工を行う。
【００５３】
〔実施例１の効果〕
実施例１のヘミング装置１によれば、下型４の載置面１２には複数の開口部１５が設けられ、各々の開口部１５に吸引具１６が配されている。そして、全ての開口部１５は、被ヘミング材２が載置面１２に載置されたときに、被ヘミング材２により上方が覆われるとともに被ヘミング材２の周縁３に沿うように設けられ、被ヘミング材２は、吸引具１６により下方に吸引される。
【００５４】
これにより、被ヘミング材２を吸引具１６により下方に吸引することで下型４に固定することができるので、クランプに替わる固定手段として吸引具１６を利用することができる。
また、固定手段としての吸引具１６が周縁３の下側に配されるので、固定手段（吸引具１６）とローラ５やロボットアーム６とが立体的に干渉しなくなる。このため、固定手段としての吸引具１６が存在する部位をローラ５が通過する際に吸引具１６による固定を解除する必要がなくなり、ローラ５の移動速度を大きくすることができる。
【００５５】
さらに、全ての開口部１５は被ヘミング材２の周縁３に沿うように設けられているため、吸引具１６は周縁３に沿って分散配置され、周縁３の全周は、吸引具１６により均等に下方に吸引されて偏りなく強固に下型４に固定される。このため、吸引具１６による固定が解除されない限り、周縁３は偏りなく極めて強固に載置面１２に固定され続ける。
【００５６】
以上により、クランプに替わる固定手段として吸引具１６を利用することができるとともに、ローラ５の移動軌跡に関わらず固定手段（吸引具１６）による固定を解除する必要がなくなり、ローラ５の移動速度を大きくすることができる。さらに、吸引具１６による固定を解除しない限り、被ヘミング材２の周縁３を偏りなく極めて強固に載置面１２に固定し続けることができる。
【００５７】
この結果、クランプ固定に伴う各種の短所（ローラ５の通過時の浮き上がり、加工サイクルの長時間化、プログラミング作業の煩雑さ、および固定手段の早期摩耗等）を解消することができる。
【００５８】
さらに、固定手段の早期摩耗の解消に関して、固定手段に吸引具１６を採用することから、従来のクランプのように回転の軸受け部が不要となって軸受け部の耐久性を高めるための工夫も不要となる。このため、固定手段の低コスト化を達成できる。
【００５９】
また、吸引具１６は、被ヘミング材２の下面１１に吸着するパッド１７を有するバキュームパッドである。
これにより、吸引具１６として安価な汎用品であるバキュームパッドを用いることができるので、固定手段の更なる低コスト化を達成できる。
【００６０】
また、開口部１５の開口周縁３２は、パッド１７が被ヘミング材２の下面１１に吸着したときに、パッド１７を保持してパッド１７が横方向にずれるのを阻止できるように設けられている。
これにより、パッド１７は、吸着に適したゴム等の高弾性の素材により設けられていても、自身の弾性により変形したり横方向にずれたりしなくなる。このため、パッド１７に吸着された被ヘミング材２は、ローラ５により周縁３が転圧されても横方向にずれなくなるので、ヘミング加工の精度をさらに向上することができる。
【００６１】
ヘミング装置１は、載置面１２の外周側に、ローラ５が被ヘミング材２の周縁３を転圧する際に転がりながら接触するガイド面４０を形成している。
これにより、転圧中のローラ５の回転や移動が安定するので、ヘミング加工を更に高精度に行うことができる。
【００６２】
また、ヘミング装置１は、載置面１２上の被ヘミング材２の周縁３に外周側から当接して、被ヘミング材２の位置決めをする複数のロケータ３５を備える。そして、ロケータ３５は、被ヘミング材２の周縁３をローラ５により転圧する際に、自身の上端縁４４がガイド面４０と同一面をなすように、かつ、被ヘミング材２の位置決めをする際に、自身の上端縁４４がガイド面４０よりも上方に突出するように制御される。
【００６３】
これにより、ヘミング加工前の被ヘミング材２の位置決めを確実に行うことができるとともに、位置決め後に不要となるロケータ３５をローラ５の移動軌跡から後退させ、ローラ５を円滑に移動させることができる。
【００６４】
また、ローラ５は、被ヘミング材２の周縁３を転圧するための円筒状の転圧面４１、および、ローラ５の回転軸に対して転圧面４１よりも外周側に鍔状に膨出するフランジ部４２を有し、フランジ部４２がガイド面４０上を転がる。
【００６５】
これにより、フランジ部４２とガイド面４０との当接を維持することによって、ローラ５を移動軌跡に従って正確に移動させることができるとともに、フランジ部４２のガイド面４０に対する傾斜角度を安定的に可変して被ヘミング材２の周縁３の曲げ角度を高精度に調整することができる。さらに、周縁３を適度な丸みを有するようにヘミング加工することができる。
【００６６】
また、フランジ部４２は、転圧面４１を有するローラ本体４３に対して着脱自在となるように設けられている。
これにより、転圧面４１に対するフランジ部４２の膨出量を可変することができる。このため、被ヘミング材２の周縁３の厚さ等に応じてフランジ部４２の膨出量を可変することで、周縁３のヘミング加工を最適に行うことができる。
【００６７】
〔実施例２〕
実施例２のヘミング装置１は、図６に示すように、複数のロボットアーム６を備え、各々のロボットアーム６が先端にローラ支持部９を有してローラ５を保持する。そして、複数のロボットアーム６は、各々、保持するローラ５が被ヘミング材２の周縁３上の異なる部位に着地して転圧を開始するように制御される。
【００６８】
吸引具１６により下方から被ヘミング材２の周縁３を載置面１２に固定できることから、ローラ５の移動軌跡に関わらず吸引具１６による固定を解除する必要がなくなる。これにより、複数のローラ５によって周縁３の異なる部位を同時に転圧する複数部位同時転圧のプログラミングが簡易になる。このため、ヘミング装置１に複数のロボットアーム６を装備して各々のロボットアーム６にローラ５を保持させ、複数部位同時転圧によりヘミング加工を行うようにすることで、加工サイクルを更に短縮することができる。
【００６９】
〔変形例〕
実施例のヘミング装置１によれば、パッド１７の形状は、内周および外周がベローズをなすとともに、吸着縁３０が平面視で円形をなしていたが、パッド１７の形状については、「被ヘミング材２の周縁３の全周が強固に載置面１２に固定される」、および「ローラ５による転圧中でも被ヘミング材２が横方向にずれない」という作用効果を奏する限り、実施例の態様に限定することなく種々の態様を採用することができる。
【００７０】
また、開口周縁３２についても、「ローラ５による転圧中でも被ヘミング材２が横方向にずれない」という作用効果を奏する限り、実施例の態様に限定することなく種々の態様を採用することができる。
【００７１】
実施例のヘミング装置１によれば、吸引具１６はバキュームパッドであったが、「クランプ固定に伴う各種の短所（ローラ５の通過時の浮き上がり、加工サイクルの長時間化、プログラミング作業の煩雑さ、および固定手段の早期摩耗等）を解消することができる」という作用効果を奏する限り、実施例の態様に限定することなく種々の態様を採用することができる。
【００７２】
例えば、磁石を含むように吸引具１６を構成し、磁石の吸引力により被ヘミング材２を吸引するようにしてもよい。さらに、真空による吸引力、磁石による吸引力以外の吸引力を発揮する機器、部材等を吸引具１６に採用してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１ ヘミング装置（ローラ式ヘミング加工装置）
２ 被ヘミング材
３ 周縁
４ 下型
５ ローラ
６ ロボットアーム
１１ 下面
１２ 載置面
１５ 開口部
１６ 吸引具
１７ パッド
３２ 開口周縁
３５ ロケータ
４０ ガイド面
４１ 転圧面
４２ フランジ部
４３ ローラ本体
４４ 上端縁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の被ヘミング材が載置される下型と、この下型に載置された前記被ヘミング材の周縁を転圧して折り曲げるローラとを備えるローラ式ヘミング加工装置において、
前記下型は、前記被ヘミング材の下面に面接触する載置面を有し、
この載置面には、各々に吸引具が配される複数の開口部が設けられ、
この複数の開口部は、前記被ヘミング材が前記載置面に載置されたときに、前記被ヘミング材により上方が覆われるとともに前記被ヘミング材の周縁に沿うように設けられ、
前記被ヘミング材は、前記吸引具により下方に吸引されることを特徴とするローラ式ヘミング加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のローラ式ヘミング加工装置において、
前記吸引具は、前記被ヘミング材の下面に吸着するパッドを有するバキュームパッドであることを特徴とするローラ式ヘミング加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載のローラ式ヘミング加工装置において、
前記開口部の開口周縁は、前記パッドが前記被ヘミング材の下面に吸着したときに、前記パッドを保持して前記パッドが横方向にずれるのを阻止できるように設けられていることを特徴とするローラ式ヘミング加工装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の内のいずれか１つに記載のローラ式ヘミング加工装置において、
前記ローラを複数備え、
複数の前記ローラを、各々、保持する複数のロボットアームを備え、
この複数のロボットアームは、各々、保持する前記ローラが前記被ヘミング材の周縁上の異なる部位に着地して転圧を開始するように制御されることを特徴とするローラ式ヘミング加工装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載のローラ式ヘミング加工装置において、
前記載置面上の前記被ヘミング材の周縁に外周側から当接して、前記被ヘミング材の位置決めをする複数のロケータを備え、
前記載置面の外周側に、前記ローラが前記被ヘミング材の周縁を転圧する際に転がりながら接触するガイド面を形成し、
前記ロケータは、前記被ヘミング材の周縁を前記ローラにより転圧する際に、自身の上端縁が前記ガイド面と同一面をなすように、かつ、前記被ヘミング材の位置決めをする際に、自身の上端縁が前記ガイド面よりも上方に突出するように制御されることを特徴とするローラ式ヘミング加工装置。
【請求項６】
請求項５に記載のローラ式ヘミング加工装置において、
前記ローラは、前記被ヘミング材の周縁を転圧するための円筒状の転圧面、および、前記ローラの回転軸に対し、前記転圧面よりも外周側に鍔状に膨出して前記ガイド面上を転がるフランジ部を有し、
このフランジ部は、前記転圧面を有するローラ本体に対して着脱自在となるように設けられていることを特徴とするローラ式ヘミング加工装置。
【請求項１】
板状の被ヘミング材が載置される下型と、この下型に載置された前記被ヘミング材の周縁を転圧して折り曲げるローラとを備えるローラ式ヘミング加工装置において、
前記下型は、前記被ヘミング材の下面に面接触する載置面を有し、
この載置面には、各々に吸引具が配される複数の開口部が設けられ、
この複数の開口部は、前記被ヘミング材が前記載置面に載置されたときに、前記被ヘミング材により上方が覆われるとともに前記被ヘミング材の周縁に沿うように設けられ、
前記被ヘミング材は、前記吸引具により下方に吸引されることを特徴とするローラ式ヘミング加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のローラ式ヘミング加工装置において、
前記吸引具は、前記被ヘミング材の下面に吸着するパッドを有するバキュームパッドであることを特徴とするローラ式ヘミング加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載のローラ式ヘミング加工装置において、
前記開口部の開口周縁は、前記パッドが前記被ヘミング材の下面に吸着したときに、前記パッドを保持して前記パッドが横方向にずれるのを阻止できるように設けられていることを特徴とするローラ式ヘミング加工装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の内のいずれか１つに記載のローラ式ヘミング加工装置において、
前記ローラを複数備え、
複数の前記ローラを、各々、保持する複数のロボットアームを備え、
この複数のロボットアームは、各々、保持する前記ローラが前記被ヘミング材の周縁上の異なる部位に着地して転圧を開始するように制御されることを特徴とするローラ式ヘミング加工装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載のローラ式ヘミング加工装置において、
前記載置面上の前記被ヘミング材の周縁に外周側から当接して、前記被ヘミング材の位置決めをする複数のロケータを備え、
前記載置面の外周側に、前記ローラが前記被ヘミング材の周縁を転圧する際に転がりながら接触するガイド面を形成し、
前記ロケータは、前記被ヘミング材の周縁を前記ローラにより転圧する際に、自身の上端縁が前記ガイド面と同一面をなすように、かつ、前記被ヘミング材の位置決めをする際に、自身の上端縁が前記ガイド面よりも上方に突出するように制御されることを特徴とするローラ式ヘミング加工装置。
【請求項６】
請求項５に記載のローラ式ヘミング加工装置において、
前記ローラは、前記被ヘミング材の周縁を転圧するための円筒状の転圧面、および、前記ローラの回転軸に対し、前記転圧面よりも外周側に鍔状に膨出して前記ガイド面上を転がるフランジ部を有し、
このフランジ部は、前記転圧面を有するローラ本体に対して着脱自在となるように設けられていることを特徴とするローラ式ヘミング加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２４０７０８（Ｐ２０１０−２４０７０８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９３９７２（Ｐ２００９−９３９７２）
【出願日】平成２１年４月８日（２００９．４．８）
【出願人】（３９００２０４７７）トライエンジニアリング株式会社 (3)
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月８日（２００９．４．８）
【出願人】（３９００２０４７７）トライエンジニアリング株式会社 (3)
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