JP4996907B2 - ローラヘミング加工方法 - Google Patents
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Description
このローラヘミング装置は、加工用ローラがロボットのアームに設けられ、このアームを三次元方向に移動させることで、加工用ローラをワークのフランジに沿って移動可能に構成されている。
軌道の情報を制御部に記憶させた後、ワークを加工位置に配置する。ワークを加工位置に配置した状態で、軌道情報に基づいて加工用ローラを移動する。
このように、軌道情報を予めティーチングで求め、求められた軌道情報でロボットを制御することで、加工用ローラがフランジに沿って移動してフランジをワークに当接させるように折り曲げるヘミング加工方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、フランジを加工用ローラで折り曲げた際に、フランジは基端部で折り曲げられる。このため、フランジは基端部から先端部に向けてワークから離れるように僅かに傾斜して、フランジの先端部がワークから離れてしまうことが考えられる。
しかし、仮曲げ部の全域を用いてフランジを折り曲げると、折り曲げられたフランジに波うち現象(ウエーブ現象)が発生してしまう。
そこで、請求項2において、仮曲げ部の基部を用いて、フランジを第1、第2の状態に折り曲げるようにした。
このフランジは、略へ字状に折り曲げられた状態において、中央部に折目がついた状態や、中央部に折目がつかない湾曲状態に形成される。
略へ字状に折り曲げられたフランジを、本曲げ工程においてワークに当接するように最終形状に折り曲げる。
これにより、フランジを最終形状に折り曲げた際に、フランジの先端部をワークに当接した状態に保つことができるという利点がある。
この場合でも、フランジ内には略へ字状に復元しようとする応力が残る。これにより、本曲げ工程において、フランジにつけられた折目が消えた場合でも、フランジの先端部をワークに当接した状態に保つことができる。
よって、仮曲げ部の全域を用いてフランジを仮曲げ状態に折り曲げる必要がない。
これにより、仮曲げ状態に折り曲げられたフランジに波うち現象(ウエーブ現象)が発生することを防ぐことができ、フランジを良好に折り曲げることができるという利点がある。
図1は本発明に係るローラヘミング加工方法(第1実施の形態)を実施する装置を示す概略図である。
ローラヘミング装置10は、ワーク11を加工位置に保持するワーク載置部材12と、ワーク載置部材12に保持されたワーク11のフランジ13を折曲げ加工する加工用ローラ14と、加工用ローラ14を支持するロボット15とを備える。
フランジ13は、フランジ近傍部位25に対して略90°に折り曲げられた部位である。
このワーク11は、ワーク載置部材12の表面12aに載置された状態で、フランジ13が表面12aに対して略直交するように立てられている。
本曲げ周面27aは、パネル本体19のフランジ近傍部位25にフランジ13を当接する最終形状まで略90°本曲げ状態に折り曲げる周面である。
仮曲げ周面28aは、基部側の周面28bおよび先端側の周面28cからなる。
基部側の周面28bは、フランジ13の先端側の部位32および残りの基端側の部位33をそれぞれ個別に仮の形状まで略45°に傾斜させた仮曲げ状態に折り曲げる面である。
ロボット15のアーム24を三次元方向に移動することで、加工用ローラ14をワーク11のフランジ13に沿って移動することができる。
ヘミング部材34は、一例として、図1に示すワーク11をヘミング加工して得た自動車用の部品である。
このヘミング部材34は、フランジ13がフランジ近傍部位25に当接するように折り曲げられた部材である。
フランジ13は、全体が、基端部13aにおいてフランジ近傍部位25に対して臨むように折り曲げられている。
先端屈曲部32aは、図1に示す先端側の部位32を折り曲げた部位である。この先端屈曲部32aは、中央部13bから先端部13cに向けてフランジ近傍部位(ワーク)25に近づくように傾斜する部位である。
基端屈曲部33aは、図1に示す残りの基端側の部位33を折り曲げた部位である。基端屈曲部33aは、基端部13aから中央部13bに向けてフランジ近傍部位25から離れる方向に傾斜する部位である。
先端屈曲部32aおよび基端屈曲部33aが略へ字状に折り曲げられることで、フランジ13の先端部13cがフランジ近傍部位25に当接される。
しかし、これに限らないで、先端屈曲部32aおよび基端屈曲部33aを加工用ローラ14(図1参照)で折目がつかないように折り曲げることで、湾曲形の略へ字状に折り曲げた場合でも、先端部13cはフランジ近傍部位25に当接させた状態に保たれる。
この場合でも、フランジ13内には略へ字状に復元しようとする応力が残る。この応力によって、先端部13cはフランジ近傍部位25に当接させた状態に保たれる。
図3(a)〜(c)は第1実施の形態に係るローラヘミング加工方法においてフランジの先端側の部位を折り曲げる第1仮曲げ工程を説明する図である。
(a)において、ワーク載置部材12の表面12aにワーク11を載せる。ワーク11はフランジ13が略直交するように予め立てられている。
加工用ローラ14をフランジ13の先端側の部位32に向けて矢印Aの如く移動する。加工用ローラ14の仮曲げ部28がフランジ13の先端側の部位32に向けて移動する。
先端側の部位32の仮曲げ開始箇所が、中央部13bでフランジ近傍部位25側に略45°折り曲げられる。
先端側の部位32を基部側の周面28bで折り曲げることで、先端側の部位32を中央部13bでフランジ近傍部位25側に略45°仮の形状に全域に亘って折り曲げる。
これにより、第1仮曲げ工程が完了する。
これにより、先端側の部位32を仮の形状に折り曲げた際に、フランジ13に波うち現象(ウエーブ現象)が発生することを防ぐことができる。
(a)において、加工用ローラ14をフランジ13の基端側の部位33に向けて矢印Dの如く移動する。加工用ローラ14の仮曲げ部28がフランジ13の基端側の部位33に向けて移動する。
基端側の部位33の仮曲げ開始箇所が、フランジ近傍部位25側に略45°折り曲げられる。
フランジ13を基部側の周面28bで折り曲げることで、基端側の部位33をフランジ近傍部位25側に略45°仮の形状に全域に亘って折り曲げる。
これにより、第2仮曲げ工程が完了する。
よって、仮曲げ部28の全域を用いてフランジ13を仮曲げ状態に折り曲げる必要がない。
このように、第1、第2の仮曲げ工程において、フランジ13に波うち現象(ウエーブ現象)が発生することを防ぐことができるので、フランジ13を良好に折り曲げることができる。
フランジ13を略へ字状に折り曲げた理由は、図5(c)で詳しく説明する。
(a)において、加工用ローラ14を、仮曲げされたフランジ13に向けて矢印Gの如く移動する。加工用ローラ14の本曲げ部27が、略へ字状に仮曲げされたフランジ13に向けて移動する。
フランジ13の仮曲げ開始箇所が、フランジ近傍部位25側に折り曲げられる。
なお、実施の形態では、フランジ13の先端部13cがフランジ近傍部位25に当接する場合を例示するが、フランジ13全域がフランジ近傍部位25に当接する場合もある。
フランジ13を本曲げ周面27aで折り曲げることで、フランジ13をフランジ近傍部位25側に全域に亘って最終形状に折り曲げる。
フランジ13の先端屈曲部32aおよび基端屈曲部33aが略へ字状に折り曲げられてヘミング部材34が形成される。
これにより、本曲げ工程が完了する。
これにより、フランジ13を最終形状に折り曲げた際に、フランジ13の先端部13cをフランジ近傍部位25に当接した状態に保つことができる。
この場合、略へ字状のフランジ13は、湾曲状に近い形状に折り曲げられる。このフランジ13も、先端部13cはフランジ近傍部位25に当接された状態に保たれる。
図6(a)〜(d)は比較例のローラヘミング加工方法を説明する図である。
(a)において、加工用ローラ100をフランジ101に向けて矢印Jの如く移動して、仮曲げ部102の周面全域をフランジ101に押し付ける。
フランジ101のうち、仮曲げ部102で押し付けられた部位が、フランジ近傍部位103側に略45°折り曲げられる。
このとき、加工用ローラ100が矢印Lの如く回転する。
フランジ101を仮曲げ部102の周面全域で折り曲げることで、フランジ101に波うち現象(ウエーブ現象)104が発生する虞がある。
フランジ101のうち、本曲げ部105で押し付けられた部位が、フランジ近傍部位103側に折り曲げられる。
よって、フランジ101の先端部101bをフランジ近傍部位103に良好に当接させることは難しい。
フランジ101を本曲げ部105の周面で折り曲げることで、フランジ101をフランジ近傍部位103側に全域に亘って最終形状に折り曲げる。
よって、フランジ101の先端部101bをフランジ近傍部位103に当接させることは難しい。
(a)において、加工用ローラ50を斜めに傾斜させ、フランジ53の先端側の部位54に向けて矢印Pの如く移動する。
先端側の部位54の仮曲げ開始箇所が、中央部53aでフランジ近傍部位(ワーク)57側に略45°折り曲げられる。
このとき、加工用ローラ50がアーム58を軸にして矢印Qの如く回転する。
これにより、第1仮曲げ工程が完了する。
第1仮曲げ工程によれば、先端側の部位54を、軸線51に対して平行な周面52で折り曲げることで、フランジ53に波うち現象(ウエーブ現象)が発生することを防ぐことができる。
基端側の部位55の仮曲げ開始箇所が、フランジ近傍部位57側に略45°折り曲げられる。
このとき、加工用ローラ50がアーム58を軸にして矢印Rの如く回転する。
これにより、第2仮曲げ工程が完了する。
第2仮曲げ工程によれば、基端側の部位55を、軸線51に対して平行な周面52で折り曲げることで、フランジ53に波うち現象(ウエーブ現象)が発生することを防ぐことができる。
フランジ53を略へ字状に折り曲げた理由は、図7(d)で詳しく説明する。
フランジ53の仮曲げ開始箇所が、フランジ近傍部位57側に折り曲げられる。
加工用ローラ50を予め設定した軌道に基づいて移動させる。よって、フランジ53を周面52で押圧した状態で、加工用ローラ50がフランジ53の全域に亘って移動する。
フランジ53を周面52で折り曲げることで、フランジ53をフランジ近傍部位57側に全域に亘って最終形状に折り曲げる。
フランジ53の先端屈曲部54aおよび基端屈曲部55aが略へ字状に折り曲げられてヘミング部材59が形成される。
これにより、本曲げ工程が完了する。
よって、最終形状に折り曲げられたフランジ53は、基端屈曲部55aが基端部53bから中央部53aに向けてフランジ近傍部位57から離れる方向に傾斜し、先端屈曲部54aが中央部53aから先端部53cに向けてフランジ近傍部位57に近づくように傾斜している。
これにより、フランジ53を最終形状に折り曲げた際に、フランジ53の先端部53cをフランジ近傍部位57に当接した状態に保つことができる。
Claims (2)
- ワークに立てたフランジに加工用ローラを押し付け、この加工用ローラを前記フランジに対してフランジの延在方向に相対的に移動することで前記フランジを折り曲げるローラヘミング加工方法において、
前記フランジのうち、先端側の部位に前記加工用ローラを押圧し、前記先端側の部位を傾斜させた状態に折り曲げる第1仮曲げ工程と、
前記フランジのうち、残りの基端側の部位に前記加工用ローラを押圧し、前記基端側の部位を傾斜させた状態に折り曲げる第2仮曲げ工程と、
前記折り曲げたフランジを、前記ワークに当接するように最終形状に折り曲げる本曲げ工程と、
を備えたことを特徴とするローラヘミング加工方法。 - 前記加工用ローラは、前記フランジを最終形状に折り曲げる本曲げ部と、本曲げ部の先端に設けられ、前記フランジを第1、第2の仮曲げ状態に折り曲げる先細状の仮曲げ部と、を有し、
前記仮曲げ部の基部を用いて、前記フランジを前記第1、第2の状態に折り曲げることを特徴とする請求項1記載のローラヘミング加工方法。
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