ローラ式ヘミング加工装置
【課題】ヘミング装置において、ローラ５を支持するために硬化された部分を調整することなく、また、余分な移動軌跡を生じることなく、ローラ５の移動軌跡を安定させる。
【解決手段】ローラ５を、第１、第２ガイド面１５、１６により、各々、下側、外周側から支持することで、ローラ５の移動軌跡を安定させることができる。また、ローラ５を第１、第２ガイド面１５、１６の両方に支持させた状態で回転させることができるので、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を安定的に変更することができる。このため、ローラ５を支持するために硬化された第１、第２ガイド面１５、１６を再加工することなく、ローラ傾斜角、ＴＣＰ−ＲＴＰ距離を最適化することができる。さらに、ローラ５を内周側に向かって自在に移動させることができるので、上下方向に余分な移動軌跡を発生させることなくローラ５を内周側に向かって移動させることができる。
【解決手段】ローラ５を、第１、第２ガイド面１５、１６により、各々、下側、外周側から支持することで、ローラ５の移動軌跡を安定させることができる。また、ローラ５を第１、第２ガイド面１５、１６の両方に支持させた状態で回転させることができるので、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を安定的に変更することができる。このため、ローラ５を支持するために硬化された第１、第２ガイド面１５、１６を再加工することなく、ローラ傾斜角、ＴＣＰ−ＲＴＰ距離を最適化することができる。さらに、ローラ５を内周側に向かって自在に移動させることができるので、上下方向に余分な移動軌跡を発生させることなくローラ５を内周側に向かって移動させることができる。
【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１００は、図４（ａ）に示すように、被ヘミング材１０１が載置される下型１０２と、下型１０２に載置された被ヘミング材１０１の周縁１０３を転圧して折り曲げるローラ１０４とを備え、ローラ１０４は、例えば、ロボットアーム（図示せず）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１０４の移動軌跡が制御される。そして、周縁１０３は、下型１０２上に載置されて位置決めされた後、ローラ１０４の転圧を受けてヘミング加工される。
【０００４】
ここで、被ヘミング材１０１は、車両のドアパネルやフードパネルである場合、例えば、車両外側のアウターパネル１０５が下側に、車両内側のインナーパネル１０６が上側に配されるように、アウター、インナーパネル１０５、１０６を上下方向に重ねることで構成されている。そして、周縁１０３は、アウターパネル１０５の外周縁がインナーパネル１０６の外周縁よりも外周側で上方に向かって折れ曲がるように設けられている。
【０００５】
また、ローラ１０４による周縁１０３の折り曲げは複数段階に分かれて行われる。そして、折り曲げの段階が進むにつれて周縁１０３が最終の加工状態に近づくように、折り曲げは、通常、複数回の予備曲げと最終の本曲げとに分かれて行われる。
【０００６】
そして、従来のヘミング装置１００では、転圧時のローラ１０４の移動軌跡を安定させて周縁１０３の仕上げ精度を高めるべく、様々な技術的検討が行われてきた。
例えば、特許文献１のヘミング装置によれば、被ヘミング材が載置される載置面の外周側にガイド面が設けられている。このガイド面は、被ヘミング材周縁の転圧時にローラが転がりながら接触するものであり、ローラは、ガイド面により下方から物理的に支持されることで、上下方向への位置ズレが生じなくなって移動軌跡が大幅に安定する。
【０００７】
また、特許文献２のヘミング装置によれば、ローラに周状の窪みが設けられるとともに、載置面の外周側延長上に、周状の窪みに嵌まるエッジが設けられている。そして、窪みとエッジとの嵌合により、ローラは、上下方向への位置ズレが生じないばかりでなく、外周側から内周側への位置ズレ、または内周側から外周側への位置ズレ（径方向への位置ズレ）も生じなくなって移動軌跡がさらに安定する。
【０００８】
ここで、周縁１０３の仕上げ精度に関して、重要視されている項目の１つに、ロールインと呼ばれるものがある。
ロールインとは、図４（ｂ）に示すように、例えば、複数段階の折り曲げ段階の内で最先の折り曲げ段階（つまり、最先の予備曲げ）を行う前の周縁１０３の外周端と、最終の折り曲げ段階（つまり、本曲げ）を行った後の周縁１０３の外周端との距離として考えることができる（以下、周縁１０３の外周端を周縁外周端と略して呼ぶ）。
【０００９】
そして、ロールインを抑制することが仕上げ精度上の１つの重要課題とされている。
ところで、ロールインは、最先の折り曲げ段階におけるローラ１０４の移動軌跡に極めて大きな影響を受ける。より具体的には、ロールインは、図４（ｃ）に示すように、最先の折り曲げ段階におけるローラ傾斜角とＴＣＰ−ＲＴＰ距離とに大きな影響を受ける。
【００１０】
ここで、ローラ傾斜角とは、下型１０２の載置面１０７とローラ１０４の転圧面１０８とのなす角度であり、ＴＣＰ−ＲＴＰ距離とは、ＴＣＰ（ツール・センター・ポイントの英文字の略称）とＲＴＰ（ロボット・ターゲット・ポイントの英文字の略称）との距離である。
【００１１】
なお、ＲＴＰは、例えば、折り曲げ前の周縁外周端から載置面１０７に鉛直下方に下ろした線が載置面１０７と交差する点として考えることができ、ＴＣＰとは、ＲＴＰから転圧面１０８に垂直に下ろした線が転圧面１０８と交差する点である。
そして、ヘミング装置１００では、さらなる仕上げ精度の向上を目標としてロールインを抑制するべく、最先の折り曲げにおいてローラ１０４の移動軌跡をさらに安定させ、軌跡上のポイントごとに最適なローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を実現することが要請されている。
【００１２】
この点、特許文献２のヘミング装置によれば、ローラ側の窪みと下型側のエッジとの嵌合により、径方向の位置ズレが生じなくなって移動軌跡がさらに安定するものの、移動軌跡のティーチング後にエッジの調整が必要になったり、窪みとエッジとの嵌合を解除するために余分な移動軌跡が生じたり、窪みとエッジとの嵌合を解除した後の移動軌跡が不安定になったりする問題がある。
【００１３】
すなわち、特許文献２のＦＩＧ−２に示されたヘミング装置によれば、窪みとエッジとの嵌合により、ローラは、径方向への直線的な移動が不可能になるとともに、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離の変更も不可能になる。このため、移動軌跡のティーチング後に、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を最適化するには、エッジを再加工して調整する必要がある。そして、エッジは、ローラの支持に耐え得るように、焼入れされて硬化しているので、エッジの調整は極めて煩雑な作業となってしまう。
【００１４】
また、特許文献２のＦＩＧ−４に示されたヘミング装置によれば、窪みとエッジとの嵌合部分を中心としてローラを回転させることができるので、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離の変更が可能である。しかし、ローラは、折り曲げ段階の進行に伴い、内周側に向かって移動する必要があるので、窪みとエッジとの嵌合を解除するために、例えば、上下方向に余分な移動軌跡が生じてしまう。また、窪みとエッジとの嵌合を解除した後の折り曲げ段階では、ローラを物理的に支持したり拘束したりすることができないので、ローラの移動軌跡が不安定になってしまう。
【００１５】
そして、窪みとエッジとの嵌合を解除するために余分な移動軌跡が生じたり、窪みとエッジとの嵌合を解除した後の移動軌跡が不安定になったりする問題は、特許文献２のＦＩＧ−２に示されたヘミング装置においても同様に発生するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平５−３８５３５号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０２６２９１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
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、ティーチング後に、ローラを支持するために硬化された部分を調整することなく、また、余分な移動軌跡を生じることなく、ローラの移動軌跡をさらに安定させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
〔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、載置された被ヘミング材により上方を覆われる載置面を有する。そして、載置面の外周側には、被ヘミング材周縁の転圧時にローラが転がりながら接触する第１ガイド面が配され、第１ガイド面の外周側には、被ヘミング材周縁の転圧時にローラの外周側への移動を規制するとともに、内周側への移動を許容する第２ガイド面が配されている。
【００１９】
これにより、所定の折り曲げ段階において、ローラを、第１ガイド面により下側から支持するとともに第２ガイド面により外周側から支持することができるので、少なくとも、所定の折り曲げ段階で、ローラの移動軌跡をさらに安定させることができる。
【００２０】
また、ローラを第１、第２ガイド面の両方に支持させた状態で、支持されている部分を中心として回転させることができるので、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を変更することができる。このため、移動軌跡のティーチング後に、ローラを支持するために硬化された部分を再加工することなく、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を最適化することができる。さらに、ローラを内周側に向かって自在に移動させることができるので、上下方向に余分な移動軌跡を発生させることなく、折り曲げ段階の進行に応じてローラを内周側に向かって移動させることができる。
【００２１】
さらに、所定の折り曲げ段階を行った後、ローラを内周側に移動させて次の折り曲げ段階を行う際に、第１ガイド面によりローラを支持して折り曲げを行うことができる。このため、所定の折り曲げ段階以降の折り曲げ段階でも、ローラの移動軌跡を安定させることができる。
以上により、ローラ式ヘミング加工装置において、ティーチング後に、ローラを支持するために硬化された部分を調整することなく、また、余分な移動軌跡を生じることなく、ローラの移動軌跡をさらに安定させることができる。
【００２２】
〔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、ローラによる被ヘミング材周縁の折り曲げは、複数段階に分かれて行われ、被ヘミング材周縁は、折り曲げの段階が進むにつれて最終の加工状態に近づく。そして、第２ガイド面は、最先の段階で被ヘミング材周縁を折り曲げる際に、ローラの当接を受けてローラの外周側への移動を規制する。
【００２３】
ここで、最先の予備曲げにおけるローラの移動軌跡は、上記のようにロールインを抑制して被ヘミング材周縁の仕上げ精度を高める上で極めて重要であり、ローラにより高精度に追従される必要性が高い。そこで、ローラによる最も高精度な追従を要する移動軌跡を、第１、第２ガイド面によるローラの移動規制により安定させることで、〔請求項１の手段〕に記載の「ティーチング後に、ローラを支持するために硬化された部分を調整することなく、また、余分な移動軌跡を生じることなく、ローラの移動軌跡をさらに安定させることができる」という効果を顕著に得ることができる。
【００２４】
〔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、ローラは、被ヘミング材周縁に直接的に当接して転圧作用を及ぼす円筒状の転圧部と、ローラの回転軸に対して転圧部よりも外周側に鍔状に膨出するフランジ部とを有し、フランジ部により第１ガイド面上を転がりながら、被ヘミング材周縁を転圧する。
【００２５】
これにより、フランジ部と第１ガイド面との当接を維持することによって、ローラの移動軌跡を安定させることができる。また、フランジ部と第１ガイド面との当接部を中心としてローラを安定的に回転させることができるので、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を高精度に調整することができる。さらに、本曲げ後の被ヘミング材周縁を、適度な丸みを有するように仕上げることができる。
【００２６】
〔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によれば、フランジ部は、転圧部に対して着脱自在である。
これにより、転圧部の円筒状の表面（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、フランジ部の膨出量を可変することで、ＴＣＰ−ＲＴＰ距離をローラ傾斜角とは独立に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）ローラ式ヘミング加工装置の全体図であり、（ｂ）はローラ式ヘミング加工装置の要部を示す説明図である（実施例）。
【図２】（ａ）は最先の予備曲げの段階を示す説明図であり、（ｂ）は中間の予備曲げの段階を示す説明図であり、（ｃ）は最終の本曲げの段階を示す説明図である（実施例）。
【図３】（ａ）はロールインを示す説明図であり、（ｂ）はローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を示す説明図である（実施例）。
【図４】（ａ）はローラ式ヘミング加工装置の説明図であり、（ｂ）はロールインを示す説明図であり、（ｃ）はローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を示す説明図である（従来例）。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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、載置された被ヘミング材により上方を覆われる載置面を有する。そして、載置面の外周側には、被ヘミング材周縁の転圧時にローラが転がりながら接触する第１ガイド面が配され、第１ガイド面の外周側には、被ヘミング材周縁の転圧時にローラの外周側への移動を規制するとともに、内周側への移動を許容する第２ガイド面が配されている。
【００２９】
そして、ローラによる被ヘミング材周縁の折り曲げは、複数段階に分かれて行われ、被ヘミング材周縁は、折り曲げの段階が進むにつれて最終の加工状態に近づく。そして、第２ガイド面は、最先の段階で被ヘミング材周縁を折り曲げる際に、ローラの当接を受けてローラの外周側への移動を規制する。
【００３０】
また、ローラは、被ヘミング材周縁に直接的に当接して転圧作用を及ぼす円筒状の転圧部と、ローラの回転軸に対して転圧部よりも外周側に鍔状に膨出するフランジ部とを有し、フランジ部により第１ガイド面上を転がりながら、被ヘミング材周縁を転圧する。
さらに、フランジ部は、転圧部に対して着脱自在である。
【実施例】
【００３１】
〔実施例の構成〕
実施例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および図２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、被ヘミング材２の周縁３を折り曲げ加工（ヘミング加工）するものである。
【００３２】
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、ガススプリング、エア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。
【００３３】
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。
【００３４】
なお、被ヘミング材２は、車両外側のアウターパネル２ａが下側に、車両内側のインナーパネル２ｂが上側に配されるように、アウター、インナーパネル２ａ、２ｂを上下方向に重ねることで構成されている（すなわち、下面１１は、アウターパネル２ａにより形成される）。
【００３５】
また、周縁３は、アウターパネル２ａの外周縁がインナーパネル２ｂの外周縁よりも外周側で上方に向かって折れ曲がるように配された周縁部３ａと、インナーパネル２ｂの外周縁とアウターパネル２ａとが載置面１２に沿うように直接的に接触して上下方向に重なっている周縁部３ｂとで構成されている。なお、周縁部３ａにおいて、アウターパネル２ａの外周縁は、上方に向かって折れ曲がっている。
【００３６】
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の移動軌跡が三次元的に制御される。
【００３７】
そして、被ヘミング材２は、下型４上で外周側から複数のロケータ（図示せず）に当接されるとともに上方からプレッシャパッド（図示せず）により当接されて位置決めされる。さらに、被ヘミング材２の位置決め後、周縁３は、複数のクランプ（図示せず）により下型４に強固に固定されてから、ローラ５の転圧を受けてヘミング加工される。すなわち、被ヘミング材２の位置決め後、周縁部３ｂが複数のクランプにより下型４に強固に固定されてから、周縁部３ａがローラ５の転圧を受けて周縁部３ｂの方に向かって折り曲げられる。
【００３８】
ここで、ローラ５による周縁部３ａの折り曲げは複数段階に分かれて行われる。そして、周縁部３ａの折り曲げは、折り曲げの段階が進むにつれて最終の加工状態に近づくように、複数回の予備曲げと最終の本曲げとに分かれて行われる。
なお、ヘミング加工が行われている間、複数のロケータは、全て、ローラ５の移動軌跡から後退するように制御される。また、複数のクランプは、移動軌跡上においてローラ５が存在する位置に応じて、個別に周縁部３ｂの下型４に対する固定を解除してローラ５等と立体的に干渉しないように制御される。
【００３９】
〔実施例の特徴〕
実施例のヘミング装置１の特徴を、図１〜図３を用いて説明する。
ヘミング装置１によれば、載置面１２の外周側には、周縁３の転圧時にローラ５が転がりながら接触する第１ガイド面１５が配され、ローラ５は、第１ガイド面１５に上方から当接して第１ガイド面１５により下方から物理的に支持される。また、第１ガイド面１５の外周側には、周縁３の転圧時にローラ５の外周側への移動を規制するとともに、内周側への移動を許容する第２ガイド面１６が配され、ローラ５は、第２ガイド面１６に内周側から当接して第２ガイド面１６により外周側から物理的に支持される。
【００４０】
ここで、第２ガイド面１６は、最先の予備曲げにより周縁部３ａを折り曲げる際に、ローラ５の当接を受けてローラ５を支持するとともに、ローラ５の外周側への移動を規制する（図２（ａ）参照）。
また、第２ガイド面１６は、第１ガイド面１５と９０°よりも大きい角度をなして交わるように設けられており、ローラ５は、第１、第２ガイド面１５、１６の両方に支持された状態で、支持されている部分を中心として回転することができる。
【００４１】
また、ローラ５は、周縁部３ａに直接的に当接して転圧作用を及ぼす円筒状の転圧面１７を有する転圧部１８と、ローラ５の回転軸に対して転圧部１８よりも外周側に鍔状に膨出するフランジ部１９とを有し、フランジ部１９により第１ガイド面１５上を転がりながら周縁部３ａを折り曲げる。また、第２ガイド面１６は、フランジ部１９の当接を受けることで、ローラ５の外周側への移動を規制する。すなわち、第１、第２ガイド面１５、１６は、フランジ部１９を支持することでローラ５の全体を支持する。
【００４２】
さらに、転圧部１８とフランジ部１９とはネジ等により結合されており、フランジ部１９は、転圧部１８に対して着脱自在である。
なお、第１、第２ガイド面１５、１６は、ローラ５の支持に耐え得るように、焼入れされて硬化している。
【００４３】
〔実施例のヘミング加工〕
実施例のヘミング装置１によるヘミング加工を、図２および図３を用いて説明する。
ヘミング装置１は、まず最先の予備曲げにおいて、第２ガイド面１６にローラ５を当接させて、第２ガイド面１６によりローラ５の外周側への移動を規制する。そして、ヘミング装置１は、第２ガイド面１６によりローラ５の外周側への移動を規制しながら、第１ガイド面１５上でローラ５を転がすように移動させて周縁部３ａを折り曲げていく（図２（ａ）参照）。すなわち、ヘミング装置１は、最先の予備曲げにおいて、第１、第２ガイド面１５、１６の両方によりローラ５を支持しながら周縁３を転圧する。
【００４４】
その後、ヘミング装置１は、中間の予備曲げにおいて、ローラ５を第２ガイド面１６から離脱させて内周側へ移動させる。また、ヘミング装置１は、フランジ部１９を第１ガイド面１５に当接させた状態でローラ５を図示時計方向に回転させ、フランジ部１９の第１ガイド面１５に対する傾斜状態を可変し、ローラ５の立ち方向を最先の予備曲げ時よりも上下方向に近付ける。
【００４５】
そして、ヘミング装置１は、ローラ５を第２ガイド面１６に当接させない状態で、第１ガイド面１５上で転がしながら移動させて、周縁部３ａをさらに周縁部３ｂの方に向かって折り曲げていく（図２（ｂ）参照）。すなわち、ヘミング装置１は、中間の予備曲げにおいて、第１ガイド面１５のみによりローラ５を支持しながら周縁３を転圧する。
【００４６】
そして、ヘミング装置１は、最終の本曲げにおいて、ローラ５をさらに内周側へ移動させるとともに、第１ガイド面１５からも離脱させてローラ５をさらに図示時計方向に回転させる。そして、ヘミング装置１は、ローラ５を第１、第２ガイド面１５、１６に全く当接させない状態で移動させて周縁部３ａを周縁部３ｂに重ね合わせていく（図２（ｃ）参照）。すなわち、ヘミング装置１は、最終の本曲げにおいて、第１、第２ガイド面１５、１６によりローラ５を支持することなく周縁３を転圧する。
【００４７】
以上のような実施例のヘミング加工において、仕上げ精度上、重要視されるロールインは、図３（ａ）に示すように、例えば、最先の予備曲げを行う前の周縁３の外周端と、最終の本曲げを行った後の周縁３の外周端との距離、すなわち、上方に向かって折れ曲がった周縁部３ａの外周端から載置面１２に鉛直下方に下ろした線が載置面１２と交差する点と、周縁部３ｂに重なった周縁部３ａの外周端から載置面１２に鉛直下方に下ろした線が載置面１２と交差する点との距離として考えることができる。
【００４８】
また、ロールインは、最先の折り曲げ段階におけるローラ傾斜角、および最先の折り曲げ段階におけるＴＣＰ−ＲＴＰ距離に大きな影響を受ける（図３（ｂ）参照）。そして、最先の折り曲げ段階におけるローラ傾斜角は、最先の折り曲げ段階において第１、第２ガイド面１５、１６により支持されたローラ５の転圧面１７と、下型４の載置面１２とのなす角度である。
【００４９】
また、最先の折り曲げ段階におけるＴＣＰ−ＲＴＰ距離を構成するＲＴＰは、例えば、最先の予備曲げを行う前の周縁３の外周端（上方に向かって折れ曲がった周縁部３ａの外周端）から載置面１２に鉛直下方に下ろした線が載置面１２と交差する点として考えることができる。また、ＴＣＰは、このＲＴＰから、第１、第２ガイド面１５、１６により支持されたローラ５の転圧面１７に垂直に下ろした線が転圧面１７と交差する点である。
【００５０】
〔実施例の効果〕
実施例のヘミング装置１によれば、載置面１２の外周側には、周縁３の転圧時にローラ５が転がりながら接触する第１ガイド面１５が配される。また、第１ガイド面１５の外周側には、周縁３の転圧時にローラ５の外周側への移動を規制するとともに、内周側への移動を許容する第２ガイド面１６が配されている。そして、第２ガイド面１６は、最先の予備曲げにより周縁３を折り曲げる際に、ローラ５の当接を受けてローラ５の外周側への移動を規制する。
【００５１】
これにより、ローラ５を、第１ガイド面１５により下側から支持するとともに第２ガイド面１６により外周側から支持することができるので、ローラ５の移動軌跡をさらに安定させることができる。
【００５２】
また、ローラ５を第１、第２ガイド面１５、１６の両方に支持させた状態で、支持されている部分を中心として回転させることができるので、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を安定的に変更することができる。このため、移動軌跡のティーチング後に、ローラ５を支持するために硬化された第１、第２ガイド面１５、１６を再加工することなく、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を最適化することができる。
【００５３】
さらに、ローラ５を内周側に向かって自在に移動させることができるので、上下方向に余分な移動軌跡を発生させることなく、折り曲げ段階の進行に応じてローラ５を内周側に向かって移動させることができる。
【００５４】
また、中間の予備曲げ段階でも、第１ガイド面１５にローラ５を支持させてローラ５の移動軌跡を安定させることができる。
以上により、ヘミング装置１において、ティーチング後に、ローラ５を支持するために硬化された部分（第１、第２ガイド面１５、１６）を調整することなく、また、余分な移動軌跡を生じることなく、ローラ５の移動軌跡をさらに安定させることができる。
【００５５】
なお、最先の予備曲げにおけるローラ５の移動軌跡は、ロールインを抑制して周縁３の仕上げ精度を高める上で極めて重要であり、ローラ５により高精度に追従される必要性が高い。そこで、ローラ５による最も高精度な追従を要する移動軌跡を、第１、第２ガイド面１５、１６によるローラ５の移動規制により安定させることで、「ティーチング後に、ローラ５を支持するために硬化された部分を調整することなく、また、余分な移動軌跡を生じることなく、ローラ５の移動軌跡をさらに安定させることができる」という効果を顕著に得ることができる。
【００５６】
また、ローラ５は、周縁部３ａに直接的に当接する転圧面１７を有する円筒状の転圧部１８と、ローラ５の回転軸に対して転圧部１８よりも外周側に鍔状に膨出するフランジ部１９とを有し、フランジ部１９により第１ガイド面１５上を転がりながら、周縁３を転圧する。
【００５７】
これにより、フランジ部１９と第１ガイド面１５との当接を維持することによって、ローラ５の移動軌跡を安定させることができる。また、フランジ部１９と第１ガイド面１５との当接部を中心としてローラ５を安定的に回転させることができるので、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を高精度に調整することができる。さらに、本曲げ後の周縁３を、適度な丸みを有するように仕上げることができる。
【００５８】
また、フランジ部１９は、転圧部１８に対して着脱自在である。
これにより、転圧面１７に対するフランジ部１９の膨出量を可変することができる。このため、フランジ部１９の膨出量を可変することで、ＴＣＰ−ＲＴＰ距離をローラ傾斜角とは独立に調整することができる。
【００５９】
〔変形例〕
実施例のヘミング装置１によれば、中間の予備曲げは、１段階のみで行われていたが、中間の予備曲げを複数段階に分けて行ってもよい。また、ローラ５の第１、第２ガイド面１５、１６からの離脱を、中間の予備曲げのいずれかの段階で行うようにしてもよい。
【００６０】
また、第２ガイド面１６は、最先の予備曲げの際に、ローラ５の当接を受けてローラ５の外周側への移動を規制していたが、第２ガイド面１６によりローラ５の外周側への移動を規制すべき段階は、最先の予備曲げの段階に限定されない。そして、折り曲げの何れかの段階を行う際に、第２ガイド面１６によりローラ５の外周側への移動を規制することで、少なくとも、第２ガイド面１６によりローラ５の外周側への移動を規制する段階では、ローラ５の移動軌跡をさらに安定させることができる。
【符号の説明】
【００６１】
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（被ヘミング材周縁）
４ 下型
５ ローラ
１２ 載置面
１５ 第１ガイド面
１６ 第２ガイド面
１８ 転圧部
１９ フランジ部
【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１００は、図４（ａ）に示すように、被ヘミング材１０１が載置される下型１０２と、下型１０２に載置された被ヘミング材１０１の周縁１０３を転圧して折り曲げるローラ１０４とを備え、ローラ１０４は、例えば、ロボットアーム（図示せず）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１０４の移動軌跡が制御される。そして、周縁１０３は、下型１０２上に載置されて位置決めされた後、ローラ１０４の転圧を受けてヘミング加工される。
【０００４】
ここで、被ヘミング材１０１は、車両のドアパネルやフードパネルである場合、例えば、車両外側のアウターパネル１０５が下側に、車両内側のインナーパネル１０６が上側に配されるように、アウター、インナーパネル１０５、１０６を上下方向に重ねることで構成されている。そして、周縁１０３は、アウターパネル１０５の外周縁がインナーパネル１０６の外周縁よりも外周側で上方に向かって折れ曲がるように設けられている。
【０００５】
また、ローラ１０４による周縁１０３の折り曲げは複数段階に分かれて行われる。そして、折り曲げの段階が進むにつれて周縁１０３が最終の加工状態に近づくように、折り曲げは、通常、複数回の予備曲げと最終の本曲げとに分かれて行われる。
【０００６】
そして、従来のヘミング装置１００では、転圧時のローラ１０４の移動軌跡を安定させて周縁１０３の仕上げ精度を高めるべく、様々な技術的検討が行われてきた。
例えば、特許文献１のヘミング装置によれば、被ヘミング材が載置される載置面の外周側にガイド面が設けられている。このガイド面は、被ヘミング材周縁の転圧時にローラが転がりながら接触するものであり、ローラは、ガイド面により下方から物理的に支持されることで、上下方向への位置ズレが生じなくなって移動軌跡が大幅に安定する。
【０００７】
また、特許文献２のヘミング装置によれば、ローラに周状の窪みが設けられるとともに、載置面の外周側延長上に、周状の窪みに嵌まるエッジが設けられている。そして、窪みとエッジとの嵌合により、ローラは、上下方向への位置ズレが生じないばかりでなく、外周側から内周側への位置ズレ、または内周側から外周側への位置ズレ（径方向への位置ズレ）も生じなくなって移動軌跡がさらに安定する。
【０００８】
ここで、周縁１０３の仕上げ精度に関して、重要視されている項目の１つに、ロールインと呼ばれるものがある。
ロールインとは、図４（ｂ）に示すように、例えば、複数段階の折り曲げ段階の内で最先の折り曲げ段階（つまり、最先の予備曲げ）を行う前の周縁１０３の外周端と、最終の折り曲げ段階（つまり、本曲げ）を行った後の周縁１０３の外周端との距離として考えることができる（以下、周縁１０３の外周端を周縁外周端と略して呼ぶ）。
【０００９】
そして、ロールインを抑制することが仕上げ精度上の１つの重要課題とされている。
ところで、ロールインは、最先の折り曲げ段階におけるローラ１０４の移動軌跡に極めて大きな影響を受ける。より具体的には、ロールインは、図４（ｃ）に示すように、最先の折り曲げ段階におけるローラ傾斜角とＴＣＰ−ＲＴＰ距離とに大きな影響を受ける。
【００１０】
ここで、ローラ傾斜角とは、下型１０２の載置面１０７とローラ１０４の転圧面１０８とのなす角度であり、ＴＣＰ−ＲＴＰ距離とは、ＴＣＰ（ツール・センター・ポイントの英文字の略称）とＲＴＰ（ロボット・ターゲット・ポイントの英文字の略称）との距離である。
【００１１】
なお、ＲＴＰは、例えば、折り曲げ前の周縁外周端から載置面１０７に鉛直下方に下ろした線が載置面１０７と交差する点として考えることができ、ＴＣＰとは、ＲＴＰから転圧面１０８に垂直に下ろした線が転圧面１０８と交差する点である。
そして、ヘミング装置１００では、さらなる仕上げ精度の向上を目標としてロールインを抑制するべく、最先の折り曲げにおいてローラ１０４の移動軌跡をさらに安定させ、軌跡上のポイントごとに最適なローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を実現することが要請されている。
【００１２】
この点、特許文献２のヘミング装置によれば、ローラ側の窪みと下型側のエッジとの嵌合により、径方向の位置ズレが生じなくなって移動軌跡がさらに安定するものの、移動軌跡のティーチング後にエッジの調整が必要になったり、窪みとエッジとの嵌合を解除するために余分な移動軌跡が生じたり、窪みとエッジとの嵌合を解除した後の移動軌跡が不安定になったりする問題がある。
【００１３】
すなわち、特許文献２のＦＩＧ−２に示されたヘミング装置によれば、窪みとエッジとの嵌合により、ローラは、径方向への直線的な移動が不可能になるとともに、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離の変更も不可能になる。このため、移動軌跡のティーチング後に、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を最適化するには、エッジを再加工して調整する必要がある。そして、エッジは、ローラの支持に耐え得るように、焼入れされて硬化しているので、エッジの調整は極めて煩雑な作業となってしまう。
【００１４】
また、特許文献２のＦＩＧ−４に示されたヘミング装置によれば、窪みとエッジとの嵌合部分を中心としてローラを回転させることができるので、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離の変更が可能である。しかし、ローラは、折り曲げ段階の進行に伴い、内周側に向かって移動する必要があるので、窪みとエッジとの嵌合を解除するために、例えば、上下方向に余分な移動軌跡が生じてしまう。また、窪みとエッジとの嵌合を解除した後の折り曲げ段階では、ローラを物理的に支持したり拘束したりすることができないので、ローラの移動軌跡が不安定になってしまう。
【００１５】
そして、窪みとエッジとの嵌合を解除するために余分な移動軌跡が生じたり、窪みとエッジとの嵌合を解除した後の移動軌跡が不安定になったりする問題は、特許文献２のＦＩＧ−２に示されたヘミング装置においても同様に発生するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平５−３８５３５号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０２６２９１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
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、ティーチング後に、ローラを支持するために硬化された部分を調整することなく、また、余分な移動軌跡を生じることなく、ローラの移動軌跡をさらに安定させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
〔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、載置された被ヘミング材により上方を覆われる載置面を有する。そして、載置面の外周側には、被ヘミング材周縁の転圧時にローラが転がりながら接触する第１ガイド面が配され、第１ガイド面の外周側には、被ヘミング材周縁の転圧時にローラの外周側への移動を規制するとともに、内周側への移動を許容する第２ガイド面が配されている。
【００１９】
これにより、所定の折り曲げ段階において、ローラを、第１ガイド面により下側から支持するとともに第２ガイド面により外周側から支持することができるので、少なくとも、所定の折り曲げ段階で、ローラの移動軌跡をさらに安定させることができる。
【００２０】
また、ローラを第１、第２ガイド面の両方に支持させた状態で、支持されている部分を中心として回転させることができるので、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を変更することができる。このため、移動軌跡のティーチング後に、ローラを支持するために硬化された部分を再加工することなく、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を最適化することができる。さらに、ローラを内周側に向かって自在に移動させることができるので、上下方向に余分な移動軌跡を発生させることなく、折り曲げ段階の進行に応じてローラを内周側に向かって移動させることができる。
【００２１】
さらに、所定の折り曲げ段階を行った後、ローラを内周側に移動させて次の折り曲げ段階を行う際に、第１ガイド面によりローラを支持して折り曲げを行うことができる。このため、所定の折り曲げ段階以降の折り曲げ段階でも、ローラの移動軌跡を安定させることができる。
以上により、ローラ式ヘミング加工装置において、ティーチング後に、ローラを支持するために硬化された部分を調整することなく、また、余分な移動軌跡を生じることなく、ローラの移動軌跡をさらに安定させることができる。
【００２２】
〔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、ローラによる被ヘミング材周縁の折り曲げは、複数段階に分かれて行われ、被ヘミング材周縁は、折り曲げの段階が進むにつれて最終の加工状態に近づく。そして、第２ガイド面は、最先の段階で被ヘミング材周縁を折り曲げる際に、ローラの当接を受けてローラの外周側への移動を規制する。
【００２３】
ここで、最先の予備曲げにおけるローラの移動軌跡は、上記のようにロールインを抑制して被ヘミング材周縁の仕上げ精度を高める上で極めて重要であり、ローラにより高精度に追従される必要性が高い。そこで、ローラによる最も高精度な追従を要する移動軌跡を、第１、第２ガイド面によるローラの移動規制により安定させることで、〔請求項１の手段〕に記載の「ティーチング後に、ローラを支持するために硬化された部分を調整することなく、また、余分な移動軌跡を生じることなく、ローラの移動軌跡をさらに安定させることができる」という効果を顕著に得ることができる。
【００２４】
〔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、ローラは、被ヘミング材周縁に直接的に当接して転圧作用を及ぼす円筒状の転圧部と、ローラの回転軸に対して転圧部よりも外周側に鍔状に膨出するフランジ部とを有し、フランジ部により第１ガイド面上を転がりながら、被ヘミング材周縁を転圧する。
【００２５】
これにより、フランジ部と第１ガイド面との当接を維持することによって、ローラの移動軌跡を安定させることができる。また、フランジ部と第１ガイド面との当接部を中心としてローラを安定的に回転させることができるので、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を高精度に調整することができる。さらに、本曲げ後の被ヘミング材周縁を、適度な丸みを有するように仕上げることができる。
【００２６】
〔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によれば、フランジ部は、転圧部に対して着脱自在である。
これにより、転圧部の円筒状の表面（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、フランジ部の膨出量を可変することで、ＴＣＰ−ＲＴＰ距離をローラ傾斜角とは独立に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）ローラ式ヘミング加工装置の全体図であり、（ｂ）はローラ式ヘミング加工装置の要部を示す説明図である（実施例）。
【図２】（ａ）は最先の予備曲げの段階を示す説明図であり、（ｂ）は中間の予備曲げの段階を示す説明図であり、（ｃ）は最終の本曲げの段階を示す説明図である（実施例）。
【図３】（ａ）はロールインを示す説明図であり、（ｂ）はローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を示す説明図である（実施例）。
【図４】（ａ）はローラ式ヘミング加工装置の説明図であり、（ｂ）はロールインを示す説明図であり、（ｃ）はローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を示す説明図である（従来例）。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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、載置された被ヘミング材により上方を覆われる載置面を有する。そして、載置面の外周側には、被ヘミング材周縁の転圧時にローラが転がりながら接触する第１ガイド面が配され、第１ガイド面の外周側には、被ヘミング材周縁の転圧時にローラの外周側への移動を規制するとともに、内周側への移動を許容する第２ガイド面が配されている。
【００２９】
そして、ローラによる被ヘミング材周縁の折り曲げは、複数段階に分かれて行われ、被ヘミング材周縁は、折り曲げの段階が進むにつれて最終の加工状態に近づく。そして、第２ガイド面は、最先の段階で被ヘミング材周縁を折り曲げる際に、ローラの当接を受けてローラの外周側への移動を規制する。
【００３０】
また、ローラは、被ヘミング材周縁に直接的に当接して転圧作用を及ぼす円筒状の転圧部と、ローラの回転軸に対して転圧部よりも外周側に鍔状に膨出するフランジ部とを有し、フランジ部により第１ガイド面上を転がりながら、被ヘミング材周縁を転圧する。
さらに、フランジ部は、転圧部に対して着脱自在である。
【実施例】
【００３１】
〔実施例の構成〕
実施例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および図２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、被ヘミング材２の周縁３を折り曲げ加工（ヘミング加工）するものである。
【００３２】
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、ガススプリング、エア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。
【００３３】
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。
【００３４】
なお、被ヘミング材２は、車両外側のアウターパネル２ａが下側に、車両内側のインナーパネル２ｂが上側に配されるように、アウター、インナーパネル２ａ、２ｂを上下方向に重ねることで構成されている（すなわち、下面１１は、アウターパネル２ａにより形成される）。
【００３５】
また、周縁３は、アウターパネル２ａの外周縁がインナーパネル２ｂの外周縁よりも外周側で上方に向かって折れ曲がるように配された周縁部３ａと、インナーパネル２ｂの外周縁とアウターパネル２ａとが載置面１２に沿うように直接的に接触して上下方向に重なっている周縁部３ｂとで構成されている。なお、周縁部３ａにおいて、アウターパネル２ａの外周縁は、上方に向かって折れ曲がっている。
【００３６】
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の移動軌跡が三次元的に制御される。
【００３７】
そして、被ヘミング材２は、下型４上で外周側から複数のロケータ（図示せず）に当接されるとともに上方からプレッシャパッド（図示せず）により当接されて位置決めされる。さらに、被ヘミング材２の位置決め後、周縁３は、複数のクランプ（図示せず）により下型４に強固に固定されてから、ローラ５の転圧を受けてヘミング加工される。すなわち、被ヘミング材２の位置決め後、周縁部３ｂが複数のクランプにより下型４に強固に固定されてから、周縁部３ａがローラ５の転圧を受けて周縁部３ｂの方に向かって折り曲げられる。
【００３８】
ここで、ローラ５による周縁部３ａの折り曲げは複数段階に分かれて行われる。そして、周縁部３ａの折り曲げは、折り曲げの段階が進むにつれて最終の加工状態に近づくように、複数回の予備曲げと最終の本曲げとに分かれて行われる。
なお、ヘミング加工が行われている間、複数のロケータは、全て、ローラ５の移動軌跡から後退するように制御される。また、複数のクランプは、移動軌跡上においてローラ５が存在する位置に応じて、個別に周縁部３ｂの下型４に対する固定を解除してローラ５等と立体的に干渉しないように制御される。
【００３９】
〔実施例の特徴〕
実施例のヘミング装置１の特徴を、図１〜図３を用いて説明する。
ヘミング装置１によれば、載置面１２の外周側には、周縁３の転圧時にローラ５が転がりながら接触する第１ガイド面１５が配され、ローラ５は、第１ガイド面１５に上方から当接して第１ガイド面１５により下方から物理的に支持される。また、第１ガイド面１５の外周側には、周縁３の転圧時にローラ５の外周側への移動を規制するとともに、内周側への移動を許容する第２ガイド面１６が配され、ローラ５は、第２ガイド面１６に内周側から当接して第２ガイド面１６により外周側から物理的に支持される。
【００４０】
ここで、第２ガイド面１６は、最先の予備曲げにより周縁部３ａを折り曲げる際に、ローラ５の当接を受けてローラ５を支持するとともに、ローラ５の外周側への移動を規制する（図２（ａ）参照）。
また、第２ガイド面１６は、第１ガイド面１５と９０°よりも大きい角度をなして交わるように設けられており、ローラ５は、第１、第２ガイド面１５、１６の両方に支持された状態で、支持されている部分を中心として回転することができる。
【００４１】
また、ローラ５は、周縁部３ａに直接的に当接して転圧作用を及ぼす円筒状の転圧面１７を有する転圧部１８と、ローラ５の回転軸に対して転圧部１８よりも外周側に鍔状に膨出するフランジ部１９とを有し、フランジ部１９により第１ガイド面１５上を転がりながら周縁部３ａを折り曲げる。また、第２ガイド面１６は、フランジ部１９の当接を受けることで、ローラ５の外周側への移動を規制する。すなわち、第１、第２ガイド面１５、１６は、フランジ部１９を支持することでローラ５の全体を支持する。
【００４２】
さらに、転圧部１８とフランジ部１９とはネジ等により結合されており、フランジ部１９は、転圧部１８に対して着脱自在である。
なお、第１、第２ガイド面１５、１６は、ローラ５の支持に耐え得るように、焼入れされて硬化している。
【００４３】
〔実施例のヘミング加工〕
実施例のヘミング装置１によるヘミング加工を、図２および図３を用いて説明する。
ヘミング装置１は、まず最先の予備曲げにおいて、第２ガイド面１６にローラ５を当接させて、第２ガイド面１６によりローラ５の外周側への移動を規制する。そして、ヘミング装置１は、第２ガイド面１６によりローラ５の外周側への移動を規制しながら、第１ガイド面１５上でローラ５を転がすように移動させて周縁部３ａを折り曲げていく（図２（ａ）参照）。すなわち、ヘミング装置１は、最先の予備曲げにおいて、第１、第２ガイド面１５、１６の両方によりローラ５を支持しながら周縁３を転圧する。
【００４４】
その後、ヘミング装置１は、中間の予備曲げにおいて、ローラ５を第２ガイド面１６から離脱させて内周側へ移動させる。また、ヘミング装置１は、フランジ部１９を第１ガイド面１５に当接させた状態でローラ５を図示時計方向に回転させ、フランジ部１９の第１ガイド面１５に対する傾斜状態を可変し、ローラ５の立ち方向を最先の予備曲げ時よりも上下方向に近付ける。
【００４５】
そして、ヘミング装置１は、ローラ５を第２ガイド面１６に当接させない状態で、第１ガイド面１５上で転がしながら移動させて、周縁部３ａをさらに周縁部３ｂの方に向かって折り曲げていく（図２（ｂ）参照）。すなわち、ヘミング装置１は、中間の予備曲げにおいて、第１ガイド面１５のみによりローラ５を支持しながら周縁３を転圧する。
【００４６】
そして、ヘミング装置１は、最終の本曲げにおいて、ローラ５をさらに内周側へ移動させるとともに、第１ガイド面１５からも離脱させてローラ５をさらに図示時計方向に回転させる。そして、ヘミング装置１は、ローラ５を第１、第２ガイド面１５、１６に全く当接させない状態で移動させて周縁部３ａを周縁部３ｂに重ね合わせていく（図２（ｃ）参照）。すなわち、ヘミング装置１は、最終の本曲げにおいて、第１、第２ガイド面１５、１６によりローラ５を支持することなく周縁３を転圧する。
【００４７】
以上のような実施例のヘミング加工において、仕上げ精度上、重要視されるロールインは、図３（ａ）に示すように、例えば、最先の予備曲げを行う前の周縁３の外周端と、最終の本曲げを行った後の周縁３の外周端との距離、すなわち、上方に向かって折れ曲がった周縁部３ａの外周端から載置面１２に鉛直下方に下ろした線が載置面１２と交差する点と、周縁部３ｂに重なった周縁部３ａの外周端から載置面１２に鉛直下方に下ろした線が載置面１２と交差する点との距離として考えることができる。
【００４８】
また、ロールインは、最先の折り曲げ段階におけるローラ傾斜角、および最先の折り曲げ段階におけるＴＣＰ−ＲＴＰ距離に大きな影響を受ける（図３（ｂ）参照）。そして、最先の折り曲げ段階におけるローラ傾斜角は、最先の折り曲げ段階において第１、第２ガイド面１５、１６により支持されたローラ５の転圧面１７と、下型４の載置面１２とのなす角度である。
【００４９】
また、最先の折り曲げ段階におけるＴＣＰ−ＲＴＰ距離を構成するＲＴＰは、例えば、最先の予備曲げを行う前の周縁３の外周端（上方に向かって折れ曲がった周縁部３ａの外周端）から載置面１２に鉛直下方に下ろした線が載置面１２と交差する点として考えることができる。また、ＴＣＰは、このＲＴＰから、第１、第２ガイド面１５、１６により支持されたローラ５の転圧面１７に垂直に下ろした線が転圧面１７と交差する点である。
【００５０】
〔実施例の効果〕
実施例のヘミング装置１によれば、載置面１２の外周側には、周縁３の転圧時にローラ５が転がりながら接触する第１ガイド面１５が配される。また、第１ガイド面１５の外周側には、周縁３の転圧時にローラ５の外周側への移動を規制するとともに、内周側への移動を許容する第２ガイド面１６が配されている。そして、第２ガイド面１６は、最先の予備曲げにより周縁３を折り曲げる際に、ローラ５の当接を受けてローラ５の外周側への移動を規制する。
【００５１】
これにより、ローラ５を、第１ガイド面１５により下側から支持するとともに第２ガイド面１６により外周側から支持することができるので、ローラ５の移動軌跡をさらに安定させることができる。
【００５２】
また、ローラ５を第１、第２ガイド面１５、１６の両方に支持させた状態で、支持されている部分を中心として回転させることができるので、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を安定的に変更することができる。このため、移動軌跡のティーチング後に、ローラ５を支持するために硬化された第１、第２ガイド面１５、１６を再加工することなく、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を最適化することができる。
【００５３】
さらに、ローラ５を内周側に向かって自在に移動させることができるので、上下方向に余分な移動軌跡を発生させることなく、折り曲げ段階の進行に応じてローラ５を内周側に向かって移動させることができる。
【００５４】
また、中間の予備曲げ段階でも、第１ガイド面１５にローラ５を支持させてローラ５の移動軌跡を安定させることができる。
以上により、ヘミング装置１において、ティーチング後に、ローラ５を支持するために硬化された部分（第１、第２ガイド面１５、１６）を調整することなく、また、余分な移動軌跡を生じることなく、ローラ５の移動軌跡をさらに安定させることができる。
【００５５】
なお、最先の予備曲げにおけるローラ５の移動軌跡は、ロールインを抑制して周縁３の仕上げ精度を高める上で極めて重要であり、ローラ５により高精度に追従される必要性が高い。そこで、ローラ５による最も高精度な追従を要する移動軌跡を、第１、第２ガイド面１５、１６によるローラ５の移動規制により安定させることで、「ティーチング後に、ローラ５を支持するために硬化された部分を調整することなく、また、余分な移動軌跡を生じることなく、ローラ５の移動軌跡をさらに安定させることができる」という効果を顕著に得ることができる。
【００５６】
また、ローラ５は、周縁部３ａに直接的に当接する転圧面１７を有する円筒状の転圧部１８と、ローラ５の回転軸に対して転圧部１８よりも外周側に鍔状に膨出するフランジ部１９とを有し、フランジ部１９により第１ガイド面１５上を転がりながら、周縁３を転圧する。
【００５７】
これにより、フランジ部１９と第１ガイド面１５との当接を維持することによって、ローラ５の移動軌跡を安定させることができる。また、フランジ部１９と第１ガイド面１５との当接部を中心としてローラ５を安定的に回転させることができるので、ローラ傾斜角およびＴＣＰ−ＲＴＰ距離を高精度に調整することができる。さらに、本曲げ後の周縁３を、適度な丸みを有するように仕上げることができる。
【００５８】
また、フランジ部１９は、転圧部１８に対して着脱自在である。
これにより、転圧面１７に対するフランジ部１９の膨出量を可変することができる。このため、フランジ部１９の膨出量を可変することで、ＴＣＰ−ＲＴＰ距離をローラ傾斜角とは独立に調整することができる。
【００５９】
〔変形例〕
実施例のヘミング装置１によれば、中間の予備曲げは、１段階のみで行われていたが、中間の予備曲げを複数段階に分けて行ってもよい。また、ローラ５の第１、第２ガイド面１５、１６からの離脱を、中間の予備曲げのいずれかの段階で行うようにしてもよい。
【００６０】
また、第２ガイド面１６は、最先の予備曲げの際に、ローラ５の当接を受けてローラ５の外周側への移動を規制していたが、第２ガイド面１６によりローラ５の外周側への移動を規制すべき段階は、最先の予備曲げの段階に限定されない。そして、折り曲げの何れかの段階を行う際に、第２ガイド面１６によりローラ５の外周側への移動を規制することで、少なくとも、第２ガイド面１６によりローラ５の外周側への移動を規制する段階では、ローラ５の移動軌跡をさらに安定させることができる。
【符号の説明】
【００６１】
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（被ヘミング材周縁）
４ 下型
５ ローラ
１２ 載置面
１５ 第１ガイド面
１６ 第２ガイド面
１８ 転圧部
１９ フランジ部
【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、載置された前記被ヘミング材により上方を覆われる載置面を有し、
前記載置面の外周側には、被ヘミング材周縁の転圧時に前記ローラが転がりながら接触する第１ガイド面が配され、
前記第１ガイド面の外周側には、前記被ヘミング材周縁の転圧時に前記ローラの外周側への移動を規制するとともに、内周側への移動を許容する第２ガイド面が配さ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、
前記ローラによる前記被ヘミング材周縁の折り曲げは、複数段階に分かれて行われ、前記被ヘミング材周縁は、折り曲げの段階が進むにつれて最終の加工状態に近づき、
前記第２ガイド面は、最先の段階で前記被ヘミング材周縁を折り曲げる際に、前記ローラの当接を受けて前記ローラの外周側への移動を規制す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１または請求項２に記載のローラ式ヘミング加工装置において、
前記ローラは、
前記被ヘミング材周縁に直接的に当接して転圧作用を及ぼす円筒状の転圧部と、
前記ローラの回転軸に対して前記転圧部よりも外周側に鍔状に膨出するフランジ部とを有し、
このフランジ部により前記第１ガイド面上を転がりながら、前記被ヘミング材周縁を転圧す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３に記載のローラ式ヘミング加工装置において、
前記フランジ部は、前記転圧部に対して着脱自在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、載置された前記被ヘミング材により上方を覆われる載置面を有し、
前記載置面の外周側には、被ヘミング材周縁の転圧時に前記ローラが転がりながら接触する第１ガイド面が配され、
前記第１ガイド面の外周側には、前記被ヘミング材周縁の転圧時に前記ローラの外周側への移動を規制するとともに、内周側への移動を許容する第２ガイド面が配さ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、
前記ローラによる前記被ヘミング材周縁の折り曲げは、複数段階に分かれて行われ、前記被ヘミング材周縁は、折り曲げの段階が進むにつれて最終の加工状態に近づき、
前記第２ガイド面は、最先の段階で前記被ヘミング材周縁を折り曲げる際に、前記ローラの当接を受けて前記ローラの外周側への移動を規制す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１または請求項２に記載のローラ式ヘミング加工装置において、
前記ローラは、
前記被ヘミング材周縁に直接的に当接して転圧作用を及ぼす円筒状の転圧部と、
前記ローラの回転軸に対して前記転圧部よりも外周側に鍔状に膨出するフランジ部とを有し、
このフランジ部により前記第１ガイド面上を転がりながら、前記被ヘミング材周縁を転圧す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３に記載のローラ式ヘミング加工装置において、
前記フランジ部は、前記転圧部に対して着脱自在であ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２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−４１９７２（Ｐ２０１１−４１９７２Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９３１９０（Ｐ２００９−１９３１９０）
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【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２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（３９００２０４７７）トライエンジニアリング株式会社 (3)
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