JP2002102957A - 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 - Google Patents
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Info
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Abstract
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
るロールヘミング装置及びそれを用いたロールヘミング
加工方法を提供すること。 【解決手段】 下型50に、外周フランジPfの予備曲
げ時に折り曲げ部が外方に張り出すのを規制する起立面
と、外周フランジPfを所定角度に予備曲げすべくロー
ラ20を案内する第1のガイド面53と、外周フランジ
Pfをさらに断面が膨らんだ略U字状に予備曲げすべく
ローラ20を案内する第2のガイド面54とを設けると
ともに、ローラ20には、予備曲げされた外周フランジ
Pfを本曲げする時に折り曲げ端部を受け入れる溝と、
第1のガイド面53に当接して第1のガイド面53を基
準にローラ20を位置決めする傾斜基準面231とを設
けてロールヘミング装置を構成した。
Description
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装置
及びそれを用いたロールヘミング加工方法に関する。
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。
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1
20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。
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。
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。
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、ロボットのティーイ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。
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装置及びそれを
用いたロールヘミング加工方法を提供することを目的と
する。
ング装置は、外周フランジを起立せしめたアウタパネル
にインナパネルを重ねた状態で両パネルを下型上に位置
決め載置し、該アウタパネルの外周フランジをロボット
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装置におい
て、前記下型に、前記アウタパネルの外周フランジを予
備曲げする時にその折り曲げ部が外方に張り出すのを規
制する起立面と、前記アウタパネルの外周フランジを所
定角度に予備曲げすべく前記ローラを案内する傾斜状の
第1のガイド面と、該第1のガイド面と前記起立面とに
連続し、所定角度に予備曲げされた前記アウタパネルの
外周フランジをさらに断面が膨らんだ略U字状に予備曲
げすべく前記ローラを案内する所定高さの略水平な第2
のガイド面とを設けるとともに、前記ローラには、略U
字状に予備曲げされた前記アウタパネルの外周フランジ
を本曲げする時にその折り曲げ端部および下型の一部を
受け入れる溝と、該溝の一部を形成し、前記下型の第1
のガイド面に当接して該第1のガイド面を基準にローラ
を位置決めする傾斜基準面とを設けたことを特徴とす
る。
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。
法は、上記に記載のロールヘミング装置を用いたロール
ヘミング加工方法であって、ローラを下型の第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所
定角度に予備曲げする第1予備曲げ工程と、ローラを下
型の第2のガイド面上を転動させて、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だ略U字状に予備曲げする第2
予備曲げ工程と、ローラの傾斜基準面を下型の第1のガ
イド面に当接させてローラを下型の第1のガイド面を基
準に位置決めした状態で、該ローラを略U字状に予備曲
げされたアウタパネルの外周フランジに押圧して、該外
周フランジをその折り曲げ端部をローラの溝内に逃がし
つつ本曲げする本曲げ工程とからなることを特徴とす
る。
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。
グ装置及びそれを用いたロールヘミング加工方法の一の
実施の形態について、図面を参照して以下に説明する。
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。
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。
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5
2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。
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。
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P
i側に所定角度予備曲げする。
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P
f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。
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。
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。
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5
0の第1のガイド面53に当接するようにする。
3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。
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。
アウタパネルにインナパネルを重ねた状態で両パネルを
下型上に位置決め載置し、該アウタパネルの外周フラン
ジを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
グ装置において、前記下型に、前記アウタパネルの外周
フランジを予備曲げする時にその折り曲げ部が外方に張
り出すのを規制する起立面と、前記アウタパネルの外周
フランジを所定角度に予備曲げすべく前記ローラを案内
する傾斜状の第1のガイド面と、該第1のガイド面と前
記起立面とに連続し、所定角度に予備曲げされた前記ア
ウタパネルの外周フランジをさらに断面が膨らんだ略U
字状に予備曲げすべく前記ローラを案内する所定高さの
略水平な第2のガイド面とを設けるとともに、前記ロー
ラには、略U字状に予備曲げされた前記アウタパネルの
外周フランジを本曲げする時にその折り曲げ端部および
下型の一部を受け入れる溝と、該溝の一部を形成し、前
記下型の第1のガイド面に当接して該第1のガイド面を
基準にローラを位置決めする傾斜基準面と、を設けたロ
ールヘミング装置を採用し、このロールヘミング装置を
用いて、ローラを下型の第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所定角度に予備曲げ
する第1予備曲げ工程と、ローラを下型の第2のガイド
面上を転動させて、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
膨らんだ略U字状に予備曲げする第2予備曲げ工程工程
と、ローラの傾斜基準面を下型の第1のガイド面に当接
させてローラを下型の第1のガイド面を基準に位置決め
した状態で、該ローラを略U字状に予備曲げされたアウ
タパネルの外周フランジに押圧して、該外周フランジを
その折り曲げ端部をローラの溝内に逃がしつつ本曲げす
る本曲げ工程とからなるロールヘミング加工方法とした
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。
装置の全体を示す側面図である。
装置の下型の部分断面図である。
装置のローラの側面図である。
方法の第1予備曲げ工程を示す断面図である。
方法の第2予備曲げ工程を示す断面図である。
方法の本曲げ工程を示す断面図である。
す断面図である。
断面図である。
ルの底面図である。
Claims (2)
- 【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装置にお
いて、 前記下型に、前記アウタパネルの外周フランジを予備曲
げする時にその折り曲げ部が外方に張り出すのを規制す
る起立面と、 前記アウタパネルの外周フランジを所定角度に予備曲げ
すべく前記ローラを案内する傾斜状の第1のガイド面
と、 該第1のガイド面と前記起立面とに連続し、所定角度に
予備曲げされた前記アウタパネルの外周フランジをさら
に断面が膨らんだ略U字状に予備曲げすべく前記ローラ
を案内する所定高さの略水平な第2のガイド面とを設け
るとともに、 前記ローラには、略U字状に予備曲げされた前記アウタ
パネルの外周フランジを本曲げする時にその折り曲げ端
部および下型の一部を受け入れる溝と、 該溝の一部を形成し、前記下型の第1のガイド面に当接
して該第1のガイド面を基準にローラを位置決めする傾
斜基準面とを設けたことを特徴とするロールヘミング装
置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のロールヘミング装置を
用いたロールヘミング加工方法であって、 ローラを下型の第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所定角度に予備曲げする第1予
備曲げ工程と、 ローラを下型の第2のガイド面上を転動させて、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だ略U字状に予備曲
げする第2予備曲げ工程と、 ローラの傾斜基準面を下型の第1のガイド面に当接させ
てローラを下型の第1のガイド面を基準に位置決めした
状態で、該ローラを略U字状に予備曲げされたアウタパ
ネルの外周フランジに押圧して、該外周フランジをその
折り曲げ端部をローラの溝内に逃がしつつ本曲げする本
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。
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