JP5932411B2 - ローラヘミング装置及びローラヘミング方法 - Google Patents

Description

本発明は、ローラヘミング装置及びローラヘミング方法に関する。詳しくは、ワーク周縁部のフランジをヘミング加工するローラヘミング装置及びローラヘミング方法に関する。

従来、車両のドアパネル、サイドパネル、ボンネットなどをワークとし、ワーク周縁部のフランジをヘミング加工するローラヘミング装置が知られている。

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３次元方向に移動させることで、加工用ローラを成形面に載置されたワークのフランジに沿って移動させてヘミング加工を行う。

ローラヘミング装置でワークのフランジをヘミング加工する場合には、まず、加工用ローラが移動する軌道をティーチング（倣い運転）で求める必要がある。そして、求めた軌道の情報をロボットの制御部に記憶させ、求めた軌道で実際にヘミング加工を行う。

ここで、実際に用いる加工用ローラの外径寸法よりやや大きな外径寸法を有すると共に、片側傾斜面が水平面に対して曲げ角度に相当する所定角度で拡大傾斜する拡大傾斜面を有するティーチング用ローラをロボットのアームの先端に取り付けて、当該拡大傾斜面を成形面に合わせてティーチングを行うローラヘミング方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の技術では、ティーチングを行った後、実際にワークを加工するときに、加工用ローラをロボットのアームの先端に取り付け、ティーチングに基づく軌道で加工用ローラを移動させることによってヘミング加工を行う。

特開２００２−２６３７５６号公報

上記のようなローラヘミング装置では、加工用ローラの折り曲げ加工を施す加工面でワークのフランジを押圧し、その状態で加工用ローラを設定された折り曲げ部に沿って移動させて折り曲げを行う。
しかしながら折り曲げが上手くいかないと、フランジの設定された折り曲げ部以外の部分も折れ曲がり、最終的にはフランジが折り曲げ方向とは逆方向に曲がる現象（図１０に示す破線部）がしばしば経験される。

この現象を回避してフランジを設定した形状に折り曲げるためには、加工用ローラによる１回のフランジの折り曲げ角度を小さくし、フランジを徐々に折り曲げていく必要があった。
しかしその場合には、折り曲げ回数が増大し、加工時間の増大や加工コストの増大を招く。

本発明は、上記課題に鑑みたもので、その目的は、設定された折り曲げ部を屈曲点としてフランジを設定した形状に確実に折り曲げつつ、折り曲げ回数を削減するローラヘミング装置及びローラヘミング方法を提供することにある。

（１）ワーク（例えば、後述のアウタパネルＷ１）のフランジ（例えば、後述のフランジＷＦ）を設定された折り曲げ部及び折り曲げ角度で折り曲げ加工するローラ（例えば、後述の加工用ローラ１０，１４，２２）を備え、前記ローラは、当該ローラの加工面に、前記フランジの先端（例えば、後述のフランジ先端ＦＳ）を前記加工面上で前記ワークの内側方向に滑らせるためのＲ形状部（例えば、後述のＲ形状部１２，１９，２９）が設けられ、前記Ｒ形状部は、前記ローラの回転軸（例えば、後述の回転軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）を通るローラ切断面において外側に凸となる曲線を有することを特徴とするローラヘミング装置（例えば、後述のローラヘミング装置１）。
なおここで、ローラの加工面に当接するフランジの先端とは、フランジの先端部における端面のみならず、ローラの加工面に当接するフランジの先端部近傍の面の部分も含むものとする。
また、ワークの内側方向とは、フランジが形成されたワーク周縁部からその周縁部の内側（中央部側）を向く方向をいう。
また、Ｒ形状部とは、ローラの回転軸を通るローラ切断面において外側に凸になる曲線を有するものである。
（１）の発明によると、ローラの加工面に、フランジの先端を加工面上でワークの内側方向に滑らせるためのＲ形状部が設けられ、フランジの先端と加工面との摩擦が小さくなる。このため、フランジの先端と加工面とが当接した際にフランジの先端を加工面上でワークの内側方向に滑らせることができる。したがって、フランジの先端が加工面に突き当たることがないため、フランジがフランジの先端と設定された折り曲げ部との間で折れ曲がらず、設定された折り曲げ部を屈曲点としてフランジを設定した形状に確実に折り曲げることができる。
また、フランジがフランジの先端と設定された折り曲げ部との間で折れ曲がらないので、折り曲げ加工の１回ごとのフランジの折り曲げ角度を大きくとれ、フランジを徐々に折り曲げていく折り曲げ回数が削減できる。
したがって、設定された折り曲げ部を屈曲点としてフランジを設定した形状に確実に折り曲げつつ、折り曲げ回数を削減できる。これにより、加工工数の削減、加工時間の短縮、加工コストの低減を図ることができる。

（２）ワーク（例えば、後述のアウタパネルＷ１）のフランジ（例えば、後述のフランジＷＦ）を設定された折り曲げ部及び折り曲げ角度で折り曲げ加工するローラ（例えば、後述の加工用ローラ１０，１４，２２）が、当該ローラの加工面に、前記ローラの回転軸（例えば、後述の回転軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）を通るローラ切断面において外側に凸となる曲線を有し且つ前記フランジの先端（例えば、後述のフランジ先端ＦＳ）を前記加工面上で前記ワークの内側方向に滑らせるためのＲ形状部（例えば、後述のＲ形状部１２，１９，２９）を設け、前記フランジの先端と前記加工面との摩擦を小さくし、前記フランジの先端と前記加工面とが当接した際に前記フランジの先端を前記加工面上で前記ワークの内側方向に滑らせることを特徴とするローラヘミング方法。
（２）の発明によると、（１）の発明と同様の作用、効果が得られる。

（３）前記加工面には、更に、第１円錐部（例えば、後述の第１円錐部２５）と、第２円錐部（例えば、後述の第２円錐部２７）と、が設けられ、前記Ｒ形状部は、前記第１円錐部と、前記第２円錐部との間に設けられることを特徴とする（１）に記載のローラヘミング装置。
（３）の発明によると、ローラの第１円錐部と第２円錐部との間の加工面にＲ形状部を設けたことにより、フランジ先端と加工面との摩擦が小さくなる。このため、フランジ先端と加工面とが当接した際にフランジ先端をローラの加工面上でワークの内側方向に滑らせることができる。
従って、フランジに対してＲ形状部を含む第２円錐部のみを接触させてフランジを押圧する１回目の予備曲げ折り曲げ加工及びフランジに対してＲ形状部を含む第１円錐部のみを接触させる２回目の予備曲げ折り曲げ加工において、それぞれフランジ先端が加工面に突き当たり、フランジがフランジ先端と設定された折り曲げ部との間で折れ曲がることがない。これにより、フランジ先端がフランジの根元側に引き寄せられ、フランジが折り曲げ方向とは逆方向に曲がる現象が生じない。

（４）前記加工面に、更に、第１円錐部（例えば、後述の第１円錐部２５）と、第２円錐部（例えば、後述の第２円錐部２７）と、を設け、前記Ｒ形状部を前記第１円錐部と、前記第２円錐部との間に設けることを特徴とする（２）に記載のローラヘミング方法。
（４）の発明によると、（３）の発明と同様の作用、効果が得られる。

本発明によれば、設定された折り曲げ部を屈曲点としてフランジを設定した形状に確実に折り曲げつつ、折り曲げ回数を削減するローラヘミング装置及びローラヘミング方法を提供できる。

本発明の第１実施形態に係るローラヘミング装置の概略構成を示す図である。 上記第１実施形態に係る予備曲げ時の加工用ローラの様子を示す図である。 上記第１実施形態に係る本曲げ時の加工用ローラの様子を示す図である。 比較例１に係る予備曲げ時の加工用ローラの様子を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る予備曲げ時の加工用ローラの様子を示す図である。 上記第２実施形態に係る本曲げ時の加工用ローラの様子を示す図である。 比較例２に係る予備曲げ時の加工用ローラの様子を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る予備曲げ時の加工用ローラの様子を示す図である。 比較例３に係る予備曲げ時の加工用ローラの様子を示す図である。 従来技術のフランジが折り曲げ方向とは逆方向に曲がる現象が生じた様子を示す図である。

以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係るローラヘミング装置及びローラヘミング方法を適用するローラヘミング装置１の概略構成を示す図である。
ローラヘミング装置１は、加工用テーブル３０と、加工用ローラ１０と、ロボット４０と、を備える。

加工用テーブル３０は、床面に設置された支持台３１と、支持台３１に支持されたテーブル部３２と、を備える。
テーブル部３２には、ワークＷが載置される。
ワークＷは、例えば自動車用ドアパネルなどであり、アウタパネルＷ１及びインナパネルＷ２から構成される。アウタパネルＷ１は、インナパネルＷ２を中央に配置する部分（本体）に対して残りの周縁部にフランジＷＦが略９０°に折り曲げられている。
テーブル部３２には、フランジＷＦをテーブル部３２の表面に対して垂直な上向きに立てた状態でアウタパネルＷ１が載置される。アウタパネルＷ１上には、アウタパネルＷ１のフランジＷＦがインナパネルＷ２の端部を包み込むようにインナパネルＷ２が配置される。
アウタパネルＷ１本体とインナパネルＷ２の端部との間やフランジＷＦの折り返し面には、接着剤が塗布される。接着剤は、ガラスビーズなどの固形材が含まれている。

加工用ローラ１０は、テーブル部３２に載置されたアウタパネルＷ１のフランジＷＦに折り曲げ加工（ローラヘミング加工）を施すものである。
加工用ローラ１０は、ロボット４０のアーム４２によって３次元方向に移動可能に支持され、アーム４２に対して回転可能である。
ローラヘミング加工は、加工用ローラ１０を用いて、通常、フランジＷＦを最終的な折り曲げ形状の途中まで折り曲げる少なくとも１回の予備曲げと、フランジＷＦを最終的な折り曲げ形状まで折り曲げる本曲げと、によって行われる。

ロボット４０は、床面に固定された基部４１と、加工用ローラ１０を３次元方向に移動可能に支持するアーム４２と、を備え、予め記憶されたティーチングに基づいて加工用ローラ１０を移動させるものである。
ロボット４０は、加工用ローラ１０が予備曲げ及び本曲げにおいて、それぞれ予めティーチングによって設定された所定の軌道に移動するように構成されている。

図２は、本実施形態に係る予備曲げ時の加工用ローラ１０の様子を示す図である。図３は、本実施形態に係る本曲げ時の加工用ローラ１０の様子を示す図である。
図２、図３に示すように、加工用ローラ１０は、回転軸Ｃ１を中心に回転可能な略円筒状であり、その加工面は、円周形状部１１とＲ形状部１２とを有する。円周形状部１１とＲ形状部１２との間には、境界部１３が形成されている。
円周形状部１１は、加工用ローラ１０におけるロボット４０のアーム４２の支持側に設けられ、Ｒ形状部１２は、加工用ローラ１０におけるロボット４０のアーム４２の支持側とは反対側である先端側に設けられる。
Ｒ形状部１２は、加工用ローラ１０の先端側が回転軸Ｃ１を通る切断面において外側に凸になる曲面を有して形成される。

加工用ローラ１０及びそれを移動させるロボット４０は、以下のような予備曲げを行うように構成されている。
予備曲げでは、まず、例えば図２に示すように、ローラヘミング装置１にワークＷが載置された状態、すなわちフランジＷＦが略９０°に折り曲げられた状態ＷＦ０から、加工用ローラ１０の回転軸Ｃ１を、フランジＷＦに対して折り曲げ角度θ１の折り曲げが可能な角度（テーブル部３２の表面に対して（９０°−θ１））に傾ける。そして、傾けた回転軸Ｃ１の角度を維持した加工用ローラ１０を状態ＷＦ０のフランジＷＦに接触させ、さらにフランジＷＦを押圧する。
このとき、フランジＷＦは、加工用ローラ１０直下では折り曲げ角度θ１で折り曲げられるが、加工用ローラ１０未加工部では状態ＷＦ０であり、それらの間は加工用ローラ１０未加工部から加工用ローラ１０直下に向かって状態ＷＦ０から折り曲げ角度θ１の折り曲げ状態まで連続的に変形している。
次に、加工用ローラ１０の回転軸Ｃ１の角度を維持した状態で加工用ローラ１０を折り曲げ部ＦＯに沿って移動させ、フランジＷＦを設定された形状に折り曲げる。
なおθ１は、例えば４５°であってよい。
ここで、予備曲げは、フランジＷＦを折り曲げる折り曲げ角度に応じて、１回に限られず、複数回実施されてもよい。

加工用ローラ１０及びそれを移動させるロボット４０は、予備曲げが完了した後に以下のような本曲げを行うように構成されている。
本曲げでは、まず、図３に示すように、回転軸Ｃ１を本曲げにおける折り曲げ角度θ２の折り曲げが可能な角度（例えばテーブル部３２の表面に対して平行な状態）に傾ける。そして、傾けた回転軸Ｃ１の角度を維持した加工用ローラ１０でフランジＷＦを同様に押圧し、同様に加工用ローラ１０を折り曲げ部ＦＯに沿って移動させ、フランジＷＦを最終的な形状として完全に折り返す。
本曲げでは、フランジＷＦがインナパネルＷ２の端部に接触するまで折り曲げ、インナパネルＷ２の端部をフランジＷＦとアウタパネルＷ１本体とに挟み込む。このとき、接着剤に含まれる固形材がアウタパネルＷ１とインナパネルＷ２との間に食い込み、アウタパネルＷ１とインナパネルＷ２とを強く結合する。

次に本実施形態に係るローラヘミング装置１を用いたローラヘミング方法について説明する。
まず、テーブル部３２の表面にアウタパネルＷ１を載置する。この際、アウタパネルＷ１はフランジＷＦを上方へ略９０°折り曲げた状態である。

次に、アウタパネルＷ１の中央部（本体）上にインナパネルＷ２を重ね合わせる。インナパネルＷ２の端部は、アウタパネルＷ１本体のフランジＷＦ内側に収納される。このとき、アウタパネルＷ１本体とインナパネルＷ２の端部との間やフランジＷＦの折り返し面に、接着剤を塗布する。

次に、ロボット４０は、予め記憶したティーチングの軌道に従い、予備曲げを行う。
すなわち、図２に示すように、回転軸Ｃ１をテーブル部３２の表面に対して所定角度（９０°−θ１）に傾ける。
そして、傾けた回転軸Ｃ１の角度を維持しつつ加工用ローラ１０でフランジＷＦを押圧する。加工用ローラ１０のフランジＷＦへの押圧は、加工用ローラ１０をフランジＷＦに対して、テーブル部３２の表面と平行に移動させて行っても、テーブル部３２の表面と垂直に移動させて行っても、回転軸Ｃ１と垂直方向に移動させて行ってもよい。
次に、加工用ローラ１０の回転軸Ｃ１の角度を維持した状態で加工用ローラ１０を折り曲げ部ＦＯに沿って移動させ、フランジＷＦを状態ＷＦ０から折り曲げていく。このとき、加工用ローラ１０は、折り曲げ部ＦＯに沿った移動に伴ってフランジＷＦ上で回転していく。
この予備曲げにより、フランジＷＦは、設定された折り曲げ部ＦＯ及び折り曲げ角度θ１で折り曲げられていく。

予備曲げは、フランジＷＦの折り曲げ角度が次回本曲げを行える状態になるまで、複数回行ってもよい。例えば、１回ごとの予備曲げでの折り曲げ角度を各３０°に設定し、フランジＷＦの折り曲げ角度が本曲げを行うことができる状態（折り曲げ角度が６０°になった状態）になるまで予備曲げを２回行ってもよい。
すなわち、予備曲げを複数回行う場合には、回転軸Ｃ１を前回の予備曲げの状態からテーブル部３２の表面に対して更に平行に近づける角度に傾ける。そして、傾けた回転軸Ｃ１の角度を維持しつつ加工用ローラ１０でフランジＷＦを押圧する。
次に、加工用ローラ１０の回転軸Ｃ１の角度を維持した状態で加工用ローラ１０を折り曲げ部ＦＯに沿って移動させ、フランジＷＦを折り曲げていく。このとき、加工用ローラ１０は、折り曲げ部ＦＯに沿った移動に伴ってフランジＷＦ上で回転していく。
これにより、フランジＷＦは、設定された折り曲げ部及び折り曲げ角度で折り曲げられる。

次に、ロボット４０は、予め記憶したティーチングの軌道に従い、本曲げを行う。
すなわち、図３に示すように、回転軸Ｃ１を予備曲げ完了の状態から折り曲げ角度θ２の折り曲げが可能な角度（すなわち、テーブル部３２の表面に対して平行な状態）に傾ける。そして、傾けた回転軸Ｃ１の角度を維持しつつ加工用ローラ１０でフランジＷＦを押圧する。
次に、加工用ローラ１０の回転軸Ｃ１の角度を維持した状態でフランジＷＦを押圧し、その状態で加工用ローラ１０を折り曲げ部ＦＯに沿って移動させ、フランジＷＦを折り曲げていく。このとき、加工用ローラ１０は、折り曲げ部ＦＯに沿った移動に伴ってフランジＷＦ上で回転していく。
これにより、フランジＷＦは、設定された折り曲げ部ＦＯ及び折り曲げ角度θ２で折り曲げられる。

本曲げにより、フランジＷＦがインナパネルＷ２の端部に接触するまで折り曲げられることで、インナパネルＷ２の端部がフランジＷＦとアウタパネルＷ１本体とに挟み込まれる。
このとき、接着剤に含まれる固形材がアウタパネルＷ１とインナパネルＷ２との間に食い込むことで、アウタパネルＷ１とインナパネルＷ２とが強く結合される。

次に、予備曲げなどの折り曲げ加工の具体的特徴について説明する。
図２に示すように、予備曲げにおいて、加工用ローラ１０は、フランジＷＦを状態ＷＦ０から折り曲げ角度θ１の折り曲げ状態とするために、加工用ローラ１０でフランジＷＦを押し曲げる作用が働く。このときフランジＷＦは加工用ローラ１０未加工部の部分が先に折り曲げられた部分に引きずられて状態ＷＦ０から折り曲げ角度θ１の折り曲げ状態まで連続的に変形する。このとき、フランジＷＦが折り曲げられるためには、図２に示すように状態ＷＦ０におけるフランジ先端ＦＳは、加工用ローラ１０の回転軸Ｃ１への投影で（すなわち、加工用ローラ１０の加工面で回転軸Ｃ１方向に）移動量Ｌ１の移動を行う必要がある。
このフランジ先端ＦＳの移動量Ｌ１の移動の一部は、加工用ローラ１０の加工面にフランジ先端ＦＳが当接している最中において実施される必要がある。
ここで、前述の通り、加工用ローラ１０の加工面に当接するフランジ先端ＦＳとは、フランジＷＦの先端部における端面のみならず、加工用ローラ１０の加工面に当接するフランジＷＦの先端部近傍の面の部分も含むものである。
フランジ先端ＦＳが加工用ローラ１０の加工面に当接している最中にフランジ先端ＦＳが移動量Ｌ１の移動の一部を実施するためには、アウタパネルＷ１のフランジ先端ＦＳを加工用ローラ１０の加工面上でワークＷの内側方向に滑らせる必要がある。
なお、ワークＷの内側方向とは、フランジＷＦが形成されたワーク周縁部からその周縁部の内側（中央部側）を向く方向をいう。
ここで予備曲げの、特に初回などにおいては、フランジＷＦがアウタパネルＷ１本体に対して略９０°折り曲がった状態であるので、折り曲げ角度を大きくとっていると、フランジ先端ＦＳが加工用ローラ１０の加工面上でワークＷの内側方向に滑り難い場合がある。
フランジ先端ＦＳが加工用ローラ１０の加工面上でワークＷの内側方向に滑り難い場合には、フランジＷＦの折り曲げ部ＦＯ以外の部分も折れ曲がり、最終的にはフランジＷＦが折り曲げ方向とは逆方向に曲がる現象（図４参照）が生じるおそれがある。

この現象を回避してフランジＷＦを設定された形状に折り曲げるためには、前述の通り、加工用ローラ１０による１回のフランジＷＦの折り曲げ角度を小さくし、フランジＷＦを徐々に折り曲げていく必要があった。
しかしその場合には、折り曲げ回数が増大し、加工時間の増大や加工コストの増大を招く。

これに対して本実施形態に係るローラヘミング装置１では、加工用ローラ１０の加工面先端側にＲ形状部１２を設けている。
加工用ローラ１０の加工面先端側にＲ形状部１２を設けていると、フランジ先端ＦＳと加工面との摩擦が小さくなる。このため、フランジ先端ＦＳと加工面とが当接した際にフランジ先端ＦＳを加工用ローラ１０の加工面上でワークＷの内側方向に滑らせることができる。
すなわち、加工用ローラ１０の加工面に設けられたＲ形状部１２が、折り曲げ加工時に加工面に対してフランジ先端ＦＳが当接する領域（加工用ローラ１０の加工面先端側）に形成されている。このことから、フランジ先端ＦＳと加工用ローラ１０の加工面とが当接してフランジ先端ＦＳが加工用ローラ１０の加工面の当接する領域を移動していくとき（すなわちフランジ先端ＦＳの移動量Ｌ１の移動の一部を実施するとき）に、フランジ先端ＦＳを加工用ローラ１０の加工面上でワークＷの内側方向に滑らせることができる。

したがって、フランジ先端ＦＳが加工用ローラ１０の加工面に突き当たり、フランジＷＦがフランジ先端ＦＳと設定された折り曲げ部ＦＯとの間で折れ曲がることがない。これにより、フランジ先端ＦＳがフランジＷＦの根元側に引き寄せられ、フランジＷＦが折り曲げ方向とは逆方向に曲がる現象が生じない。
このように予備曲げなどでフランジ先端ＦＳが加工用ローラ１０の加工面に当接している最中に必要とされるフランジ先端ＦＳの移動量Ｌ１の移動の一部の実施が確保でき、設定された折り曲げ部ＦＯを屈曲点としてフランジＷＦを平坦な状態に維持して設定された折り曲げ角度で確実に折り曲げることができる。

図４は、比較例１に係る予備曲げ時の加工用ローラ１１０の様子を示す図である。図４に示す加工用ローラ１１０は、加工面にＲ形状部を有していない。
この比較例１の場合には、フランジＷＦを設定された折り曲げ部ＦＯを屈曲点として設定された折り曲げ角度で折り曲げた状態ＷＦＣに折り曲げることができない現象がしばしば生じる。
すなわち、加工用ローラ１１０が加工面にＲ形状部を有していないと、フランジ先端ＦＳが加工用ローラ１１０の加工面上で滑らないので、フランジ先端ＦＳが加工用ローラ１１０の加工面に突き当たり、フランジ先端ＦＳと加工用ローラ１１０の加工面との摩擦により折り曲げ部ＦＯ以外の部分が折れ曲がることがある。
そして最終的に、図４に示すようにフランジ先端ＦＳがフランジＷＦの根元側に引き寄せられ、フランジＷＦが状態ＷＦ０から状態ＷＦ１、状態ＷＦ２を経て状態ＷＦ３のフランジＷＦが折り曲げ方向とは逆方向に曲がる現象が生じる。
これに対して本実施形態に係るローラヘミング装置１では、上記現象が生じない。

以上の本実施形態に係るローラヘミング装置１によれば、以下の効果を奏する。
（１）加工用ローラ１０の加工面先端側に、フランジ先端ＦＳを加工用ローラ１０の加工面上でワークＷの内側方向に滑らせるためのＲ形状部１２が設けられ、フランジ先端ＦＳと加工用ローラ１０の加工面との摩擦が小さくなる。このため、フランジ先端ＦＳと加工用ローラ１０の加工面とが当接した際にフランジ先端ＦＳを加工用ローラ１０の加工面上でワークＷの内側方向に滑らせることができる。したがって、フランジ先端ＦＳが加工用ローラ１０の加工面に突き当たることがないため、フランジＷＦがフランジ先端ＦＳと折り曲げ部ＦＯとの間で折れ曲がらず、折り曲げ部ＦＯを屈曲点としてフランジＷＦを設定した形状に確実に折り曲げることができる。このため、フランジＷＦが折り曲げ方向とは逆方向に曲がる現象が生じない。
また、フランジＷＦがフランジ先端ＦＳと折り曲げ部ＦＯとの間で折れ曲がらないので、折り曲げ加工の１回ごとのフランジＷＦの折り曲げ角度を大きくとれ、フランジＷＦを徐々に折り曲げていく折り曲げ回数が削減できる。
したがって、設定された折り曲げ部ＦＯを屈曲点としてフランジＷＦを設定した形状に確実に折り曲げつつ、折り曲げ回数を削減できる。これにより、加工工数の削減、加工時間の短縮、加工コストの低減を図ることができる。

＜第２実施形態＞
本実施形態では、加工用ローラ１４の形状が第１実施形態と異なるが他の部分は同様であるので、その特徴部分を説明し、同様の構成については説明を省略する。

図５は、本実施形態に係る予備曲げ時の加工用ローラ１４の様子を示す図である。図６は、本実施形態に係る本曲げ時の加工用ローラ１４の様子を示す図である。
図５、図６に示すように、加工用ローラ１４は、回転軸Ｃ２を中心に回転可能な、円筒部１５の先端に円錐部１７を有する略円筒状である。
円筒部１５の加工面は、円周形状部１６に形成されている。円錐部１７の加工面は、円周形状部１６に繋がるテーパ形状部１８と、テーパ形状部１８に対して円筒部１５側とは反対側である先端側に設けられたＲ形状部１９と、を有する。円周形状部１６とテーパ形状部１８との間には、境界部２０が形成され、テーパ形状部１８とＲ形状部１９との間には、境界部２１が形成されている。
Ｒ形状部１９は、加工用ローラ１４の円錐部１７の加工面の境界部２１よりも先端部の角が丸められて形成されている。Ｒ形状部１９は、加工用ローラ１４の円錐部１７の加工面先端側が回転軸Ｃ２を通る切断面において外側に凸になる曲面を有して形成される。

加工用ローラ１４及びそれを移動させるロボット４０は、以下のような予備曲げを行うように構成されている。
予備曲げでは、まず、例えば図５に示すように、ローラヘミング装置１にワークＷが載置された状態、すなわちフランジＷＦが略９０°に折り曲げられた状態ＷＦ０から、加工用ローラ１４の回転軸Ｃ２が水平方向を維持しつつ加工用ローラ１４をフランジＷＦに近づけ、フランジＷＦに対して円錐部１７のみを接触させてフランジＷＦを押圧する。次に、この状態で加工用ローラ１４を折り曲げ部ＦＯに沿って移動させ、フランジＷＦを折り曲げ角度θ３（例えば折り返す方向に４５°）で折り曲げる。

加工用ローラ１４及びそれを移動させるロボット４０は、予備曲げが完了した後に以下のような本曲げを行うように構成されている。
本曲げでは、フランジＷＦが予備曲げで折り曲げ角度θ３に折り曲げられた状態から、まず、図６に示すように、回転軸Ｃ２が水平方向を維持しつつ、加工用ローラ１４をフランジＷＦに近づけ、フランジＷＦに対して円筒部１５のみを接触させてフランジＷＦを押圧する。次に、この状態で加工用ローラ１４を折り曲げ部ＦＯに沿って移動させ、フランジＷＦを折り曲げ角度θ４に折り曲げる、すなわち最終的な形状として完全に折り返す。

次に、予備曲げの折り曲げ加工の具体的特徴について説明する。
本実施形態に係るローラヘミング装置１では、加工用ローラ１４の円錐部１７の加工面先端側にＲ形状部１９を設けている。
加工用ローラ１４の円錐部１７の加工面先端側にＲ形状部１９を設けていると、フランジ先端ＦＳと円錐部１７の加工面との摩擦が小さくなる。このため、フランジ先端ＦＳと円錐部１７の加工面とが当接した際にフランジ先端ＦＳを円錐部１７の加工面上でワークＷの内側方向に滑らせることができる。
すなわち、円錐部１７の加工面に設けられたＲ形状部１９が、折り曲げ加工時に加工面に対してフランジ先端ＦＳが当接する領域（加工用ローラ１４の円錐部１７の加工面先端側）に形成されている。このことから、フランジ先端ＦＳと円錐部１７の加工面とが当接してフランジ先端ＦＳが円錐部１７の加工面の当接する領域を移動していくとき（すなわちフランジ先端ＦＳの移動量Ｌ２の移動の一部を実施するとき）に、フランジ先端ＦＳを円錐部１７の加工面上で滑らせることができる。

したがって、フランジ先端ＦＳが加工用ローラ１４の円錐部１７の加工面に突き当たり、フランジＷＦがフランジ先端ＦＳと設定された折り曲げ部ＦＯとの間で折れ曲がることがない。これにより、フランジ先端ＦＳがフランジＷＦの根元側に引き寄せられ、フランジＷＦが折り曲げ方向とは逆方向に曲がる現象が生じない。
このように予備曲げでフランジ先端ＦＳが加工用ローラ１４の円錐部１７の加工面に当接している最中に必要とされるフランジ先端ＦＳの移動量Ｌ２の移動の一部の実施が確保でき、設定された折り曲げ部ＦＯを屈曲点としてフランジＷＦを平坦な状態に維持して設定された折り曲げ角度で確実に折り曲げることができる。

図７は、比較例２に係る予備曲げ時の加工用ローラ１１４の様子を示す図である。図７に示す加工用ローラ１１４は、円錐部の加工面先端側にＲ形状部を有していない。
この比較例２の場合には、フランジＷＦを設定された折り曲げ部ＦＯを屈曲点として設定された折り曲げ角度で折り曲げた状態ＷＦＣに折り曲げることができない現象がしばしば生じる。
すなわち、加工用ローラ１１４が加工面にＲ形状部を有していないと、フランジ先端ＦＳが加工用ローラ１１４の加工面上で滑らないので、フランジ先端ＦＳが加工用ローラ１１４の加工面に突き当たり、フランジ先端ＦＳと加工面との摩擦により折り曲げ部ＦＯ以外の部分が折れ曲がることがある。
そして最終的に、図７に示すようにフランジ先端ＦＳがフランジＷＦの根元側に引き寄せられ、フランジＷＦが状態ＷＦ０から状態ＷＦ１、状態ＷＦ２を経て状態ＷＦ３のフランジＷＦが折り曲げ方向とは逆方向に曲がる現象が生じる。
これに対して本実施形態に係るローラヘミング装置１では、上記現象が生じない。

以上の本実施形態に係るローラヘミング装置１によれば、第１実施形態と同様な（１）の効果を奏する。

＜第３実施形態＞
本実施形態では、加工用ローラ２２の形状が第２実施形態と異なるが他の部分は同様であるので、その特徴部分を説明し、同様の構成については説明を省略する。

図８は、本実施形態に係る予備曲げ時の加工用ローラ２２の様子を示す図である。
図８に示すように、加工用ローラ２２は、回転軸Ｃ３を中心に回転可能な、円筒部２３の先端に、２回の予備曲げ回数に合わせた２段の第１円錐部２５及び第２円錐部２７を有する略円筒状である。
円筒部２３の加工面は、円周形状部２４に形成されている。第１円錐部２５の加工面は、テーパ形状部２６に形成されている。第２円錐部２７の加工面は、テーパ形状部２８に形成されている。第１円錐部２５と第２円錐部２７との間の加工面は、Ｒ形状部２９に形成されている。円周形状部２４とテーパ形状部２６との間に境界部が形成され、テーパ形状部２６とテーパ形状部２８との間はＲ形状部２９である。
Ｒ形状部２９は、加工用ローラ２２の第１円錐部２５と第２円錐部２７との間の境界部の加工面の角が丸められて形成されている。すなわち、Ｒ形状部２９は、加工用ローラ２２の第１円錐部２５と第２円錐部２７との間の境界部が回転軸Ｃ３を通る切断面において外側に凸になる曲面を有して形成される。

加工用ローラ２２及びそれを移動させるロボット４０は、以下のような１回目の予備曲げを行うように構成されている。
１回目の予備曲げでは、まず、例えば図８に示すように、ローラヘミング装置１にワークＷが載置された状態、すなわちフランジＷＦが略９０°に折り曲げられた状態ＷＦ０から、加工用ローラ２２の回転軸Ｃ３が水平方向を維持しつつ加工用ローラ２２をフランジＷＦに近づけ、フランジＷＦに対してＲ形状部２９を含む第２円錐部２７のみを接触させてフランジＷＦを押圧する。次に、この状態で加工用ローラ２２を折り曲げ部ＦＯに沿って移動させ、フランジＷＦを折り曲げ角度θ５（例えば折り返す方向に６０°）で折り曲げる。

加工用ローラ２２及びそれを移動させるロボット４０は、以下のような２回目の予備曲げを行うように構成されている。
２回目の予備曲げでは、まず、フランジＷＦが１回目の予備曲げで折り曲げ角度θ５に折り曲げられた状態から、回転軸Ｃ３が水平方向を維持しつつ加工用ローラ２２をフランジＷＦに近づけ、フランジＷＦに対してＲ形状部２９を含む第１円錐部２５のみを接触させてフランジＷＦを押圧する。次に、この状態で加工用ローラ２２を折り曲げ部ＦＯに沿って移動させ、フランジＷＦを設定された折り曲げ角度（例えば折り返す方向に３０°）で折り曲げる。

加工用ローラ２２及びそれを移動させるロボット４０は、２回目の予備曲げが完了した後に以下のような本曲げを行うように構成されている。
本曲げでは、フランジＷＦが２回目の予備曲げで設定された折り曲げ角度に折り曲げられた状態から、まず、回転軸Ｃ３が水平方向を維持しつつ加工用ローラ２２をフランジＷＦに近づけ、フランジＷＦに対して円筒部２３を接触させてフランジＷＦを押圧する。次に、この状態で加工用ローラ２２を折り曲げ部ＦＯに沿って移動させ、フランジＷＦを設定された折り曲げ角度で折り曲げる、すなわち最終的な形状として完全に折り返す。

次に、１回目の予備曲げの折り曲げ加工の具体的特徴について説明する。
本実施形態に係るローラヘミング装置１では、加工用ローラ２２の第１円錐部２５と第２円錐部２７との間の加工面にＲ形状部２９を設けている。
加工用ローラ２２の第１円錐部２５と第２円錐部２７との間の加工面にＲ形状部２９を設けていると、フランジ先端ＦＳと加工面との摩擦が小さくなる。このため、フランジ先端ＦＳと加工面とが当接した際にフランジ先端ＦＳを加工用ローラ２２の加工面上でワークＷの内側方向に滑らせることができる。
すなわち、加工用ローラ２２の加工面に設けられたＲ形状部２９が、折り曲げ加工時に加工面に対してフランジ先端ＦＳが当接する領域（第１円錐部２５と第２円錐部２７との間の加工面）に形成されている。このことから、フランジ先端ＦＳと加工面とが当接してフランジ先端ＦＳが加工面の当接する領域を移動していくとき（すなわちフランジ先端ＦＳの移動量Ｌ３の移動一部を実施するとき）に、フランジ先端ＦＳを加工面上で滑らせることができる。

したがって、フランジ先端ＦＳが加工面に突き当たり、フランジＷＦがフランジ先端ＦＳと設定された折り曲げ部ＦＯとの間で折れ曲がることがない。これにより、フランジ先端ＦＳがフランジＷＦの根元側に引き寄せられ、フランジＷＦが折り曲げ方向とは逆方向に曲がる現象が生じない。
このように１回目の予備曲げでフランジ先端ＦＳが加工用ローラ２２の加工面に当接している最中に必要とされるフランジ先端ＦＳの移動量Ｌ３の移動の一部の実施が確保でき、設定された折り曲げ部ＦＯを屈曲点としてフランジＷＦを平坦な状態に維持して設定された折り曲げ角度θ５で確実に折り曲げることができる。

次に、２回目の予備曲げの折り曲げ加工の具体的特徴について説明する。
加工用ローラ２２の第１円錐部２５と第２円錐部２７との間の加工面にＲ形状部２９を設けていると、フランジ先端ＦＳと加工面との摩擦が小さくなる。このため、フランジ先端ＦＳと加工面とが当接した際にフランジ先端ＦＳを加工用ローラ２２の加工面上でワークＷの内側方向に滑らせることができる。
すなわち、加工用ローラ２２の加工面に設けられたＲ形状部２９が、折り曲げ加工時に加工面に対してフランジ先端ＦＳが当接する領域（第１円錐部２５と第２円錐部２７との間の加工面）に形成されている。このことから、フランジ先端ＦＳと加工面とが当接してフランジ先端ＦＳが加工面の当接する領域を移動していくとき（すなわちフランジ先端ＦＳの移動量の移動の一部を実施するとき）に、フランジ先端ＦＳを加工面上で滑らせることができる。

したがって、フランジ先端ＦＳが加工面に突き当たり、フランジＷＦがフランジ先端ＦＳと設定された折り曲げ部ＦＯとの間で折れ曲がることがない。これにより、フランジ先端ＦＳがフランジＷＦの根元側に引き寄せられ、フランジＷＦが折り曲げ方向とは逆方向に曲がる現象が生じない。
このように２回目の予備曲げでフランジ先端ＦＳが加工用ローラ２２の第１円錐部２５の加工面に当接している最中に必要とされるフランジ先端ＦＳの移動量の移動の一部の実施が確保でき、設定された折り曲げ部ＦＯを屈曲点としてフランジＷＦを平坦な状態に維持して設定された折り曲げ角度で確実に折り曲げることができる。

図９は、比較例３に係る予備曲げ時の加工用ローラ１２２の様子を示す図である。図９に示す加工用ローラ１２２は、第１円錐部１２５と第２円錐部１２７との間の加工面にＲ形状部を有していない。
この比較例３の場合には、フランジＷＦを設定された折り曲げ部ＦＯを屈曲点として設定された折り曲げ角度で折り曲げた状態ＷＦＣに折り曲げることができない現象がしばしば生じる。
すなわち、加工用ローラ１２２が加工面にＲ形状部を有していないと、フランジ先端ＦＳが加工用ローラ１２２の加工面上で滑らないので、フランジ先端ＦＳが加工用ローラ１２２の加工面に突き当たり、フランジ先端ＦＳと加工面との摩擦によりフランジＷＦが状態ＷＦ０から状態ＷＦ１、状態ＷＦ２を経て、状態ＷＦ３のフランジＷＦが折り曲げ方向とは逆方向に曲がる現象が生じる。
これに対して本実施形態に係るローラヘミング装置１では、上記現象が生じない。

以上の本実施形態に係るローラヘミング装置１によれば、第１実施形態と同様な（１）の効果を奏する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に包含される。

１…ローラヘミング装置
１０，１４，２２…加工用ローラ（ローラ）
１２，１９，２９…Ｒ形状部
Ｗ１…アウタパネル（ワーク）
ＷＦ…フランジ
ＦＳ…フランジ先端

Claims (4)

1. ワークのフランジを設定された折り曲げ部及び折り曲げ角度で折り曲げ加工するローラを備え、
   前記ローラは、当該ローラの折り曲げ加工を施す加工面に、前記フランジの先端を前記加工面上で前記ワークの内側方向に滑らせるためのＲ形状部が設けられ、
   前記Ｒ形状部は、前記ローラの回転軸を通るローラ切断面において外側に凸となる曲線を有することを特徴とするローラヘミング装置。
2. ワークのフランジを設定された折り曲げ部及び折り曲げ角度で折り曲げ加工するローラが、当該ローラの折り曲げ加工を施す加工面に、前記ローラの回転軸を通るローラ切断面において外側に凸となる曲線を有し且つ前記フランジの先端を前記加工面上で前記ワークの内側方向に滑らせるためのＲ形状部を設け、前記フランジの先端と前記加工面との摩擦を小さくし、前記フランジの先端と前記加工面とが当接した際に前記フランジの先端を前記加工面上で前記ワークの内側方向に滑らせることを特徴とするローラヘミング方法。
3. 前記加工面には、更に、第１円錐部と、第２円錐部と、が設けられ、
   前記Ｒ形状部は、前記第１円錐部と、前記第２円錐部との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載のローラヘミング装置。
4. 前記加工面に、更に、第１円錐部と、第２円錐部と、を設け、
   前記Ｒ形状部を前記第１円錐部と、前記第２円錐部との間に設けることを特徴とする請求項２に記載のローラヘミング方法。

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