JP6421616B2 - ロールヘミング加工装置および加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、パネル端部の縁曲げ加工に多用されるロールヘミング加工装置および加工方法に関し、特に自動車のドア等の開閉体（カバーパネル）のようにアウタパネルとインナパネルとの重合結合部となるパネルの端部に縁曲げを施すロールヘミング加工装置および加工方法に関するものである。

この種のロールヘミング加工装置として例えば特許文献１に記載されたものが提案されている。この特許文献１に記載された従来のロールヘミング加工装置では、押圧ローラと対向するように当該押圧ローラと共にワークのフランジを挟持してヘミング加工力を受ける受けローラを設けると共に、押圧ローラには押圧力付与機構を付帯させて、これらをローラ機構として定位置に配置する。その一方、ローラ機構と隣接配置されたロボットのハンドにワークを支持させ、上記のように押圧ローラと受けローラとでワークのフランジを挟持した状態でロボットの自律動作によりワークを移動させることにより、ワークの端部のフランジに連続的にヘミング加工が施されることになる。

この従来のロールヘミング加工装置によれば、下型の類を廃して下型の段取り替えや保管場所を不要とし、低コストで高効率のロールヘミング加工が行えるとされている。なお、同様の技術が特開平７−６８３２４号公報にも開示されている。

特開平７−１３２３２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来のロールヘミング加工装置では、ティーチング・プレイバック型のロボットを母機として構築されているため、生産性に優れる反面、設備費の高騰を招くことになり、例えば少品種の極少量生産には経済性の面で不向きと言わざるを得ない。

その一方、例えばサービスパーツの生産に代表されるような少品種の極少量生産の場合には、高機能且つ高価な設備に頼らずに、極論的にはマニュアル操作でも良いからきわめて簡易な設備構成で所期の目的を達成することができるロールヘミング加工装置の要請が一部にある。

本発明はこのような要請に応えるべくなされたものであり、きわめて簡易な設備構成で所期の目的を達成することができるロールヘミング加工装置を提供するものである。

本発明は、ダイ上に位置決めされたパネルの端部にローラを用いて縁曲げを施すロールヘミング加工装置であって、マニュアル操作でも対応可能なように考慮されている。具体的には、ベースと、上記ベース上に水平面内で旋回可能に搭載されて上面に加工対象となるパネルが位置決め載置されるダイと、上記ベース上にダイと隣接して配置されたローラ加工ユニットと、上記ローラ加工ヘッドを首振り旋回可能に支持しているアーム部材と、上記アーム部材をダイに対して接近離間する方向に進退移動可能に案内支持している支持体と、を備えている。

その上で、上記ローラ加工ユニットは、上記パネルの端部に縁曲げ加工を施す縁曲げローラと、上記縁曲げローラに対し所定距離隔てることで当該縁曲げローラと対をなすとともに、加工時にその縁曲げローラとの間にパネルをダイの一部とともに挟み込むバックアップローラと、上記ダイの一部をバックアップローラの回転中心方向の両側から挟み込む少なくとも一対の案内部材と、をそれぞれ共通のヘッド本体に回転可能に支持させることで構成されている。

そして、上記パネルが位置決め載置されたダイをベース上にて旋回動作させることにより、上記アーム部材の進退移動動作とローラ加工ユニットの首振り旋回動作を伴いながら当該ローラ加工ユニットがダイの一部に倣って相対移動して縁曲げを施すようになっていることを特徴とする。

ここで、本発明では、機械的な倣い作用によってローラ加工ユニットを首振り旋回動作させながらパネルと相対移動させるようにしているので、それによってヘミング加工力が発生し、そのヘミング加工力は縁曲げローラとバックアップローラとに挟持されたダイの一部が負担することになる。そのため、マニュアル操作にてヘミング加工する場合でも、作業者はパネルが位置決め載置されたダイを旋回させるだけで良く、極めて小さい操作力で済むことになる。

本発明によれば、ロボットのような高機能且つ高価な設備を用いることなく、きわめて簡易な設備構成でヘミング加工を行うことができるので、設備費の大幅な低廉化が図れる。

本発明が前提としているマニュアル式のロールヘミング加工装置の概略を示す平面説明図。 図１のｂ−ｂ線に沿った拡大断面説明図。 （Ａ）は予備曲げとしてのプリヘミング加工の概略を示す説明図、（Ｂ）は予備曲げに続く本曲げとしてのヘミング加工の概略を示す説明図。 本発明に係るロールヘミング加工装置の第１の実施の形態を示す概略説明図。 図４に示すローラ加工ユニットのアンクランプ状態での構造を示す斜視図。 図５に示すローラ加工ユニットのクランプ状態での構造を示す斜視図。 図５，６に示すローラ加工ユニットの要部の分解斜視図。 上記第１の実施の形態での加工状況を示す概略説明図。 図８の平面説明図。 本発明に係るロールヘミング加工装置の第２の実施の形態としてローラ加工ユニットの別の構造例を示す斜視図。 本発明に係るロールヘミング加工装置の第３の実施の形態を示す概略説明図。 本発明に係るロールヘミング加工装置の第４の実施の形態を示す概略説明図。

最初に、本発明が前提としているマニュアル式のロールヘミング加工技術の概略を図１，２に基づいて説明する。

図１は例えば自動車のホイールアーチ部のような円弧状部でのロールヘミング加工を司る装置の概略平面説明図を、図２は図１のｂ−ｂ線に沿った拡大断面説明図をそれぞれ示している。また、図３は上記装置によるロールヘミング加工の工程説明図である。

ロールヘミング加工は、一般的には、図３の（Ａ）に示すようにアウタパネル１とインナパネル２とを重ね合わせた状態で、アウタパネル１の端末部に予め直立形成されているヘミングフランジ部１ａをプリへミングローラ３により４５°程度まで折り曲げる縁曲げとしての予備曲げ（プリヘミング）と、同図（Ｂ）に示すように、予備曲げ後のヘミングフランジ部１ａをヘミングローラ４によりアウタパネル１の一般部に重合するまで折り返していわゆるクリンチ状態とする縁曲げとしての本曲げ（本ヘミング）と、の２工程に分けて行われる。そして、図１，２に示したロールヘミング加工装置は図３の（Ｂ）の予備曲げ（プリヘミング）を施す場合の例を示している。

図１に示すロールヘミング加工装置は、水平なテーブル５の上に下型に相当するヘミングダイ６が固定配置されていて、このヘミングダイ６はヘミング加工対象となるアウタパネル１の円弧状部の曲率に合致する形状のものとして形成されている。ヘミングダイ６は、図２に示すように、上壁部６ａと縦壁部６ｂとからなる断面略アングル状のものであり、その上壁部６ａの上にヘミング加工対象となるアウタパネル１が位置決め載置されることになる。その上で、そのアウタパネル１はインナパネル２と共に図示しないパッドあるいはクランパーによりヘミングダイ６に押し付けられて加圧拘束されることになる。

上記ヘミングダイ６に近接してローラ加工ユニット７を設けてある。このローラ加工ユニット７は、後述するように、ヘミングダイ６と協働して直接ロールヘミング加工を施すものであり、長尺なアーム部材８の先端に首振り旋回可能に装着してあるとともに、アーム部材８は支持体としてのスライダ９に図示外のリニアガイドを介して長手方向に進退移動可能（スライド可能）に支持されている。また、スライダ９に設けられた図示しないナット部材とそれに螺合するスクリューシャフト１０とでボールねじ１１が構成されていて、スクリューシャフト１０はテーブル５から立設された支持ブラケット１２に回転可能に両持ち支持されている。

さらに、スクリューシャフト１０の一端には異形の嵌合接続部１０ａが形成されていて、この嵌合接続部１０ａに対し例えば回転駆動手段としての手動式のハンドル１３が嵌合接続される。これにより、ハンドル１３を操作してスクリューシャフト１０を正転または逆転駆動させれば、それに応じてスライダ９に直線的な送りが与えられて、スライダ９がスクリューシャフト１０の軸心方向にスライド移動するようになっている。

なお、上記ハンドル１３に代えて、スクリューシャフト１０側の嵌合接続部１０ａにインパクトレンチまたはナットランナーのソケット部を嵌合させて、それらのインパクトレンチまたはナットランナーの駆動力を用いてスクリューシャフト１０を回転させるようにしても良い。さらに、スクリューシャフト１０の嵌合接続部１０ａに電動モータあるいは油空圧式モータの回転軸を接続して、モータ駆動にてスクリューシャフト１０を回転させるようにしても良い。

上記ボールねじ１１の配置形態については、ヘミングダイ６が、加工対象となるアウタパネル１のヘミング加工部位の円弧状部の曲率と同じ曲率を有しているものとすれば、ヘミングダイ６が描く所定曲率の円弧の弦とほぼ並行にスクリューシャフト１０が配置されている。そして、そのスクリューシャフト１０に螺合するナット部材がスライダ９に設けられているとともに、平面視にてスクリューシャフト１０と直交する長尺なアーム部材８がスライダ９にスライド可能に、すなわちヘミングダイ６に対して進退移動可能に軸受支持されている。なお、図１の例では、アーム部材８はヘミングダイ６の長手方向中央部においてはその法線方向を指向していることになる。

アーム部材８の先端部には、図２に示すように、ボールジョイント（球面継手）１４を介してローラ加工ユニット７を首振り旋回可能に支持させてある。ローラ加工ユニット７は、後述するプリへミングローラ１８を回転可能に軸受支持している台座部１５の下側に、エクステンションブロック１６と変形チャンネル状のガイドヨーク部１７を延長形成したものである。エクステンションブロック１６は先に説明したボールジョイント１４との結合部となっているとともに、ガイドヨーク部１７はヘミングダイ６の縦壁部６ｂを跨ぐかたちでこれを受容して、三方向からヘミングダイ６の縦壁部６ｂを抱持している。

台座部１５には縁曲げローラとしてプリへミング加工のための円錐台状のプリへミングローラ１８が例えば角柱状の軸体１９を介して回転可能に軸受支持されているとともに、ガイドヨーク部１７のうちヘミングダイ６の縦壁部６ｂを挟んで上下方向でプリへミングローラ１８と対向する位置にはバックアップローラ２０が回転可能に支持されている。なお、バックアップローラ２０はヘミングダイ６の長手方向に前後一対のものとして配置されていて、ヘミングダイ６における縦壁部６ｂの下端面を案内面として転動することになる。また、プリへミングローラ１８とバックアップローラ２０はその回転中心が互いに平行となるように設定されている。

そして、プリへミングローラ１８とバックアップローラ２０との間に、予めヘミングフランジ部１ａ（図３参照）が直立形成されているアウタパネル１をヘミングダイ６とともに挟み込むことで、プリへミングローラ１８によるプリへミング加工（ロールヘミング加工）が施されることになるので、プリへミングローラ１８とバックアップローラ２０との相対距離、すなわちプリへミングローラ１８とバックアップローラ２０との回転中心間距離は、加工完了時のヘミングフランジ部１ａの曲げ度合いに応じて予め設定されている。

また、ガイドヨーク部１７には、ヘミングダイ６の縦壁部６ｂを厚み方向の両側（バックアップローラ２０の回転中心方向の両側）から挟み込む案内部材としての複数のガイドローラ２１，２２が回転可能に設けられている。ここでは、縦壁部６ｂの背面側に一対のガイドローラ２１をヘミングダイの長手方向に並べて配置するとともに、縦壁部６ｂの前面側に上下一対のガイドローラ２２を同じくヘミングダイの長手方向に二組並べて配置してある。これにより、プリへミングローラ１８を支持しているローラ加工ユニット７は、ヘミングダイ６に対しバックアップローラ２０によって上下方向位置が拘束されているとともに、複数のガイドローラ２０，２１によって図２の左右方向での位置が拘束されている。なお、案内部材としてのガイドローラ２１，２２に代えて、ニードル、ボール等の他の転動体のほか、摩擦係数の小さな摺動部材を用いても良い。

このように、ローラ加工ユニット７側のバックアップローラ２０および複数のガイドローラ２１，２２が実質的にヘミングダイ６の縦壁部６ｂを抱持しているので、図１のボールねじ１１のスクリューシャフト１０の軸心方向に沿って直線的な送り、例えば図１のスクリューシャフト１０の左端部から右端部側に向かって直線的な送りを付与すれば、ローラ加工ユニット７は自律的に首振り旋回しながらヘミングダイ６の曲率に倣ってそのヘミングダイ６の長手方向に移動することになる。そして、ローラ加工ユニット７の移動に伴って、プリへミングローラ１８がアウタパネル１側のヘミングフランジ部１ａに沿って転動するとともに、ヘミングダイ６と協働して、アウタパネル１側のヘミングフランジ部１ａに縁曲げとしてプリへミング加工を施すことになる。

この場合において、図２に示すように、複数のローラ２０，２１，２２を有するローラ加工ユニット７が断面アングル状のヘミングダイ６を抱持していて、機械的な倣い作用によってローラ加工ユニット７を首振り旋回動作させながらアウタパネル１と相対移動させるようにしているので、それによってヘミング加工力が発生し、そのヘミング加工力はプリヘミングローラ１８とバックアップローラ２０とに挟持されたダイ６が負担することになる。そのため、例えば図１のハンドル１３を用いてマニュアル操作にてヘミング加工を施す場合であっても、ハンドル１３の回転操作力はきわめて小さなもので済むことになる。

図４以下の図面は本発明に係るロールヘミング加工装置を実施するためのより具体的な形態を示し、自動車用のドアパネルにヘミング加工（予備曲げとしてのプリヘミング加工または本曲げとしてのヘミング加工）を施す場合の例を示している。そして、図４では図２に示したローラ加工ユニット７と同等のローラ加工ユニット２７を用いることを前提に構築された設備構成とっている。

図４の設備構成では、汎用加工部２３とストレージ部２４とに分けられていて、汎用加工部２３では、水平なベース２５を母体としてその上に後述するローラ加工ユニット２７のほか、大径のスラストベアリングの如き軸受部材２６を介して旋回台２８が水平面内で旋回可能に設けられている。そして、ベース２５上の旋回台２８に隣接して、図２のものと基本構造を同じくするローラ加工ユニット２７、アーム部材８およびボールねじ１１等を有するローラ加工機構部２９が設けられている。

ストレージ部２４には、車種毎に相違するドア形状に応じた複数のヘミング加工用のヘミングダイ、例えばＡ車種〜Ｄ車種用のヘミングダイ３０Ａ〜３０Ｄがストレージされていて、複数のヘミングダイ３０Ａ〜３０Ｄのなかからヘミング加工に必要ないずれか一つのヘミングダイを選択して旋回台２８上に移載するようになっている。旋回台２８上には位置決め手段として複数のロケートピン３１が、各々のヘミングダイ３０Ａ〜３０Ｄ側には位置決め手段として各ロケートピン３１に対応する複数のロケート穴３２がそれぞれ形成されていて、いずれのヘミングダイ３０Ａ〜３０Ｄを旋回台２８上に移載した場合にも、ロケートピン３１とロケート穴３２との嵌合によって旋回台２８に対して位置決めすることができるようになっている。なお、汎用加工部２３とストレージ部２４との間でのヘミングダイ３０Ａ〜３０Ｄの入れ替えは、例えばホイストまたはクレーン等の助力装置を用いて行うものとする。なお、いずれのヘミングダイ３０Ａ〜３０Ｄについても、ヘミング加工に関与する周縁部については、図２と同様に断面略アングル状のものとして形成されている。

ローラ加工機構部２９におけるボールねじ１１、スライダ９およびアーム部材８は図１のものと同様であって、ローラ加工ユニット２７のみが図２の構造を基本としつつも当該図２のものと異なっていて、その詳細を図５に示している。

図５において、図２と比較すると明らかなように、台座部１５やガイドヨーク部１７と母体としてこれらに組み付けられたヘミングローラ１８、バックアップローラ２０および複数のガイドローラ２１，２２にて実質的にヘミングダイ６の縦壁部６ｂを抱持することができる点では図２のものと同一であるものの、台座部１５とガイドヨーク部１７とを切り離して両者を接近離間可能に構成した点で異なっていて、そのために台座部１５を昇降可能に案内支持するスライドガイド機構３３が設けられている。

より詳しくは、図５に示すように、背板３４と上下一対の支持板３５，３６とにより側面視略コ字状をなすユニット本体としてのガイドブラケット３７が形成されている。このガイドブラケット３７に上下方向を指向する一対のガイドロッド３８が設けられていて、これらのガイドロッド３８にローラ加工ユニット２７の台座部１５、すなわちプリヘミングローラ１８を支持している台座部１５が昇降可能に案内支持されている。他方、台座部１５から独立したガイドヨーク部１７、すなわりプリヘミングローラ１８以外の複数のバックアップローラ２０や複数のガイドローラ２１，２２を支持しているガイドヨーク部１７はガイドブラケット３７における下側の支持板３６に連結支持されている。これにより、ローラ加工ユニット２７では、プリヘミングローラ１８を支持している台座部１５と、プリヘミングローラ１８以外のバックアップローラ２０やガイドローラ２１，２２を支持しているガイドヨーク部１７とは、上下方向で接近離間動作可能となっている。なお、スライドガイド機構３３におけるガイドブラケット３７の背板３４の背面側には、図２に示したようにアーム部材８との連結部となるボールジョイント１４が設けられる。

また、ガイドブラケット３７にはクランプレバー３９ａを操作部とするトグルクランプ機構３９が設けられていて、このトグルクランプ機構３９の一部が台座部１５の一部に連結されている。そして、図５に示すように、クランプレバー３９ａがアンクランプ位置Ｐ１にある状態では、一対のガイドロッド３８に案内支持されている台座部１５が上昇することでガイドヨーク部１７から離間してアンクランプ状態にある一方、図６に示すように、クランプレバー３９ａがクランプ位置Ｐ２にある状態では、一対のガイドロッド３８に案内支持されている台座部１５が下降することでガイドヨーク部１７に接近してクランプ状態となり、トグルクランプ機構３９の特性としてそのクランプ状態を自己保持することができるようになっている。

つまり、ローラ加工ユニット２７は、プリヘミングローラ１８を支持している台座部１５と、プリヘミングローラ１８以外のバックアップローラ２０やガイドローラ２１，２２を支持しているガイドヨーク部１７とが接近離間可能、すなわちクランプ，アンクランプ動作可能であることから、図４のいずれのヘミングダイ３０Ａ〜３０Ｄに対してもその脱着が可能となっている。

言い換えるならば、先に説明したように、それぞれのヘミングダイ３０Ａ〜３０Ｄのうちヘミング加工に直接関与する部分が図２のものと同様に断面略アングル状のものとして形成されていることから、スライドガイド機構３３に支持されているローラ加工ユニット２７をアンクランプ状態とした上で図２に示したボールジョイント１４の自由度を併用することで、いずれのヘミングダイ３０Ａ〜３０Ｄに対してもその脱着が可能となっいる。そして、ローラ加工ユニット２７を図４の旋回台２８上に位置決めされているいずれかのヘミングダイ３０Ａ〜３０Ｄに装着した上でクランプ状態とするならば、図２のものと同様にプリヘミングローラ１８やバックアップローラ２０さらにはガイドローラ２１，２２が断面アングル状のヘミングダイ３０Ａ〜３０Ｄのいずれかを抱持するかたちとなり、なお且つトグルクランプ機構３９の特性としてそのクランプ状態を自己保持することができる。そして、このクランプ状態においては、プリヘミングローラ１８を支持している台座部１５と、プリヘミングローラ１８以外のバックアップローラ２０やガイドローラ２１，２２を支持しているガイドヨーク部１７との相対位置関係は、図２に示したものと何ら異なるところがないことになる。

図７は台座部１５におけるプリヘミングローラ１８の支持形態の具体例を示していて、ここでは台座部１５に対しプリヘミングローラ１８がローラアダプタ４０を介して脱着可能な構造となっている。

図７に示すように、台座部１５には正面視にて略Ｌ字状をなすホルダ４１が固定されているとともに、ホルダ４１の張り出し部４１ａと対向するようにして矩形状の着座基準凹部４２が形成されている。そして、この着座基準凹部４２に対し後述するローラアダプタ４０が着座するようにして、当該着座基準凹部４２とホルダ４１の張り出し部４１ａとの対向間隙内にローラアダプタ４０が挿入される。

他方、プリンへミングローラ１８は角柱状の軸体１９の先端に回転自在に装着されていて、その軸体１９が高さ位置調整用のシムプレート４３と共にローラアダプタ４０に止めねじ４４にて固定支持されている。ローラアダプタ４０は正面視にて例えば変形コ字状をなしていて、その高さがホルダ４１側の着座基準凹部４２とホルダ４１の張り出し部４１ａとの対向間隙内に嵌合し得る大きさに設定されているとともに、着座フランジ部４０ａがホルダ４１側の着座基準凹部４２に着座嵌合するように設定されている。

そして、ホルダ４１側の着座基準凹部４２とローラアダプタ４０の着座フランジ部４０ａにそれぞれ位置決め穴４５が形成されていることから、着座基準凹部４２に着座フランジ部４０ａが着座するようにホルダ４１にローラアダプタ４０を挿入した上で、着座基準凹部４２および着座フランジ部４０ａの双方に形成された位置決め穴４５に共通の位置決めピン４６を挿入することで、ホルダ４１に対するローラアダプタ４０の位置決め固定、ひいてはホルダ４１に対して、ローラアダプタ４０に支持されているプリヘミングローラ１８が位置決め固定されるようになっている。

ここで、図７に示すように、ローラアダプタ４０を併用して、ホルダ４１を有する台座部１５に対しプリへミングローラ１８を脱着可能な位置決め固定構造としているのは、プリへミングローラ１８の交換を容易にするためである。そして、台座部１５にローラアダプタ４０を嵌合保持させた状態では、ホルダ４１側の張り出し部４１ａと着座基準凹部４２とによってローラホルダ４０の上下方向位置が規制され、着座基準凹部４２の周壁面のほか、位置決め穴４５と位置決めピン４６との嵌合によって前後左右方向の位置が規制されることになるので、簡易な位置決め固定構造でありながらもプリへミング加工に十分に対抗することができるだけの強度および剛性が得られることになる。

したがって、本実施の形態によれば、図４のほか図８，９に示すように、旋回台２８の上にいずれかの車種に応じたヘミングダイ、例えばＡ車種用のヘミングダイ３０Ａを位置決め載置する。さらに、そのヘミングダイ３０Ａの上に加工対象となるドアパネルとして、ドアアウタパネルＤａを下側にしてその上にドアインナパネルＤｂを重ね合わせたものを位置決めする。この場合において、ドアアウタパネルＤａのドア本体のうちヘミング加工が不要なドアウエスト部を除いた残り三辺部のうちいずれかの一辺部が加工機構部２９と正対するようにドアアウタパネルＤａを位置決めするものとする。

なお、ヘミングダイ３０Ａ上に位置決めされたドアアウタパネルＤａはクランパーあるいはパッド等にて下向きに加圧拘束されることになるが、図８，９ではクランパー等の手段を図示省略している。

続いて、ボールねじ１１のスクリューシャフト１０を図１と同様のハンドル１３等にて回転操作してそのスクリューシャフト１０に螺合しているスライダ９をスクリューシャフト１０の長手方向に適宜移動させて、当該長手方向でのローラ加工ユニット２７の位置を定める。これにより、ボールねじ１１は、支持体としてのスライダ９の位置を調整する位置調整手段として機能する。

さらに、アーム部材８の長手方向での自由度を使って、ドアアウタパネルＤａが位置決めされているヘミングダイ３０Ａに対してローラ加工ユニット２７を前進動作させる。そして、図５に示すように、ローラ加工ユニット２７をアンクランプ状態とした状態で、図２のボールジョイント１４の自由度を併用しながらローラ加工ユニット２７をヘミングダイ３０Ａに装着する。つまり、図２に示すように、台座部１５に支持されているプリヘミングローラ１８や、ガイドヨーク部１７に支持されているバックアップローラ２０およびガイドローラ２１，２２により、旋回台２８上のヘミングダイ３０Ａのうち図２のような断面アングル状の部分を挟み込み、その状態でクランプレバー３９ａを操作して図６のクランプ状態とする。

このクランプ状態は図２の状態と同じ状態にほかならず、ローラ加工ユニット２７の台座部１５に支持されているプリヘミングローラ１８や、ガイドヨーク部１７に支持されているバックアップローラ２０およびガイドローラ２１，２２により、旋回台２８上のヘミングダイ３０Ａのうち図２のような断面アングル状の部分を抱持したかたちとなる。

なお、ローラ加工ユニット２７のクランプ状態においては、図２に示すように、プリヘミングローラ１８とドアアウタパネルＤａ側のヘミングフランジ部Ｆ（図２のヘミングフランジ部１ａ）の一部が干渉することになるが、ヘミングフランジ部Ｆは遅かれ速かれヘミング加工が施されることになるので、何ら問題となることはない。

こうして、旋回台２８上のヘミングダイ３０Ａとローラ加工ユニット２７との相対位置決めが完了したならば、作業者により手作業にて旋回台２８上のヘミングダイ３０Ａをそのヘミングダイ３０Ａ上に位置決めされているドアパネルと共にゆっくりと旋回させる。このヘミングダイ３０Ａの旋回動作に伴い、ローラ加工ユニット２７はヘミングダイ３０Ａの形状に忠実に追従するように倣って相対移動し、それに伴ってドアアウタパネルＤａ側のヘミングフランジ部Ｆに対し図２と同じ形態をもってヘミング加工が施されることになる。そして、ドアアウタパネルＤａの一辺部のほぼ全長にわたってローラ加工ユニット２７との相対移動がなされたならば、それをもって当該一辺部のヘミング加工が終了する。

この場合において、ローラ加工ユニット２７がヘミングダイ３０Ａの形状に追従する際に必要となる上下方向の自由度および首振り旋回自由度は図２に示したボールジョイント１４によって得られ、また、ローラ加工ユニット２７がヘミングダイ３０Ａに対し接近離間する方向の自由度はアーム部材８のスライド自由度によって得られる。

さらに、先に述べたように、複数のローラを有するローラ加工ユニット２７が断面アングル状のヘミングダイ３０Ａの一部を抱持していて、機械的な倣い作用によってローラ加工ユニット２７を追従動作させながらドアアウタパネルＤａと相対移動させるようにしているので、それによってヘミング加工力が発生し、そのヘミング加工力はプリヘミングローラ１８とバックアップローラ２０とに挟持されたヘミングダイ３０Ａが負担することになる。そのため、仮に旋回台２８の旋回動作を作業者の手作業にて行ったとしても、その旋回のための操作力はきわめて小さいもので済むことになる。

上記のようにドアアウタパネルＤａの特定の一辺部についてのヘミング加工が終了したならば、クランプレバー３９ａをアンクランプ操作して、図６のクランプ状態から図５のアンクランプ状態に一旦戻して、ローラ加工ユニット２７をヘミングダイ３０Ａから離脱させる。

そして、旋回台２８をヘミングダイ３０Ａごと旋回動作させて、ドアアウタパネルＤａのうちヘミング加工が施されていない他の一辺部をローラ加工ユニット２７と正対する位置に割り出すと共に、再度ローラ加工ユニット２７をヘミングダイ３０Ａに装着して、以降は上記と同様の操作を繰り返すことになる。

ここで、図７に示すように、プリヘミングローラ１８の支持構造として、ローラアダプタ４０による脱着可能な構造としているのは、プリヘミングローラ１８の積極的な交換を容易にするためであることは先に述べた。したがって、図７の予備曲げ用のプリへミングローラ１８に代えて、その予備曲げに続く本曲げ用のヘミングローラ（図３の（Ｂ）に示したものと同等のもの）をローラアダプタ４０を用いて台座部１５に装着することで、本曲げとしてのローラヘミング加工にも無理なく対応することができる。

また、異なる車種のドアパネルについてのヘミング加工を行う場合には、図４における汎用加工部２３の旋回台２８とストレージ部２４との間でヘミングダイ３０Ｂ〜３０Ｄのいずれかとの入れ替えを行った上で、上記と同様の操作を行うものとする。

このように本実施の形態によれば、一見退歩的なヘミング加工技術でありながらも、ロボットのような高機能且つ高価な設備を用いることなく、きわめて簡易な設備構成でヘミング加工を行うことができるので、設備費の大幅な低廉化が図れ、特にドアパネルの少品種極少量生産の場合にはきわめて有効である。

図１０は本発明に係るロールヘミング加工装置の第２の実施の形態を示す図で、先に説明した図５，６と共通する部分には同一符号を付してある。

この第２の実施の形態では、図１０に示すように、ローラ加工ユニット２７のスライド案内機構３３に案内支持されている台座部１５を昇降動作させる手段として、図５，６のトグルクランプ機構３９に代えて、回転式の操作ハンドル４７を用いたものである。

この第２の実施の形態では、スライドガイド機構３３のボス部３３ａに螺合するねじ軸４７ａの一端が操作ハンドル４７の中心部に同軸一体に連結されているとともに、ねじ軸４７ａの他端が台座部１５に回転可能に連結されていて、操作ハンドル４７を回転操作することで、スライドガイド機構３３に案内支持されている台座部１５が昇降動作、つまり、台座部１５に支持されているプリミングローラ１８が、ガイドヨーク部１７に支持されているその他のガイドローラ２０，２１，２２に対して接近動作することが可能となっている。そのため、先の第１の実施の形態と同様に、ヘミングダイ３０Ａ〜３０Ｄに対するローラ加工ユニット２７の脱着を手作業にて行うことができる。

したがって、この第２の実施の形態においても、先の第１の実施の形態と作用効果が得られることになる。

図１１は本発明に係るロールヘミング加工装置の第３の実施の形態を示す図で、先に説明した図８と共通する部分には同一符号を付してある。

この第３の実施の形態では、図１１に示すように、ドアパネルの種類によっては、その輪郭形状の大小や、外板面となるドアアウタパネルＤａの曲率の度合いに大小があることに着目し、加工機構部２９により多くの自由度を持たせるように考慮したものである。

詳しくは、図１１の（Ａ）に示すように、旋回台２８に対しローラ加工ユニット２７が接近離間する方向での自由度をもつ水平方向リニアガイド機構４８と、ローラ加工ユニット２７の上下方向での自由度をもつ上下方向リニアガイド機構４９とを設けることで、ベース２５上に直交二軸のスライドガイド機構５０を形成し、上下方向リニアガイド機構４９側にスライダ９を支持させたものである。なお、図１１では図示省略しているが、同図のボールねじ１１のスクリューシャフト１０も上下方向リニアガイド機構４９に両持ち支持される。

この第３の実施の形態によれば、ローラ加工ユニット２７の位置調整に際して、水平方向リニアガイド機構４８と上下方向リニアガイド機構４９のそれぞれの自由度を使うことができるので、図１１の（Ａ）のほか同図の（Ｂ）に示すように、加工対象となるドアパネルに、輪郭形状の大小や、外板面となるドアアウタパネルＤａの曲率の度合いの大小があったとしても、それらの仕様違いに無理なく対応することができるようになる。

ここで、ローラ加工ユニット２７の首振り旋回自由度を得るにあたり、図２に示したボールジョイント１４の自由度だけでは不足気味となる可能性がある。そこで、図１１に示したアーム部材８とスライダ９との間に、スクリューシャフト１０の軸心周りの回転自由度、すなわちスクリューシャフト１０の軸心周りにアーム部材が上下方向に揺動できるような自由度を持たせるようにしても良い。

また、例えば図１１の（Ａ）または（Ｂ）の形態でのローラヘミング加工において、一回のローラヘミング加工動作のなかでローラ加工ユニット２７に要求される上下方向の変位が極端に大きい場合には、ヘミングダイ３０Ａを旋回台２８ごと旋回動作させたとしても、倣い動作をもってローラ加工ユニット２７をヘミングダイ３０Ａに忠実に追従させることができなくなる可能性がある。そのような場合には、旋回台２８の旋回動作と併せて、図１に示したハンドル１３の回転操作により、スライダ９にスクリューシャフト１０の軸心方向の送りを付与することが望ましい。

図１２は本発明に係るロールヘミング加工装置の第４の実施の形態を示す図で、先に説明した図８と共通する部分には同一符号を付してある。

この第４の実施の形態では、ベース２５上の旋回台２８を挟んで２台の加工機構部２９を対向配置し、ドアパネルのヘミング加工部位に応じて２台の加工機構部２９を選択的に使い分けるようにしたものである。この第４の実施の形態では、加工機構部２９が１台である場合に比べて、旋回台２８の旋回量を少なくすることができる利点がある。なお、図１２に示したような２台の加工機構部２９の配置形態は、直交二軸のスライドガイド機構５０を有しない図１１に示したローラヘミング加工装置にも同様に適用することができる。

ここで、上記各実施の形態では、ローラ加工ユニット２７としてプリンへミング加工（予備曲げ）のためのプリへミングローラ１８を備えている場合について説明したが、先にも述べたように、プリへミングローラ１８に代えて、本曲げのためのヘミング加工用のヘミングローラを備えている場合にも本発明を適用することができる。さらに、上記各実施の形態では、ドアパネルのヘミング加工について例示しているが、本発明はドアパネル以外の同種のカバーパネル（開閉体）類のヘミング加工のほか、自動車用カバーパネル類以外の同種のヘミング加工にも同様に適用することができるものである。

８…アーム部材
９…スライダ（支持体）
１１…ボールねじ（位置調整手段）
１８…プリヘミングローラ（縁曲げローラ）
２０…バックアップローラ
２１…ガイドローラ（案内部材）
２２…ガイドローラ（案内部材）
２５…ベース
２７…ローラ加工ユニット
２８…旋回台
３０Ａ〜３０Ｄ…ヘミングダイ
３１…ロケートピン（位置決め手段）
３２…ロケート穴（位置決め手段）
３７…ガイドブラケット（ユニット本体）
Ｄａ…ドアアウタパネル
Ｄｂ…ドアインナパネル
Ｆ…ヘミングフランジ部

Claims (6)

1. ダイ上に位置決めされたパネルの端部にローラを用いて縁曲げを施すロールヘミング加工装置であって、
   ベースと、
   上記ベース上に水平面内で旋回可能に搭載されて上面に加工対象となるパネルが位置決め載置されるダイと、
   上記ベース上にダイと隣接して配置されたローラ加工ユニットと、
   上記ローラ加工ヘッドを首振り旋回可能に支持しているアーム部材と、
   上記アーム部材をダイに対して接近離間する方向に進退移動可能に案内支持している支持体と、
   を備えていて、
   上記ローラ加工ユニットは、上記パネルの端部に縁曲げ加工を施す縁曲げローラと、上記縁曲げローラに対し所定距離隔てることで当該縁曲げローラと対をなすとともに、加工時にその縁曲げローラとの間にパネルをダイの一部とともに挟み込むバックアップローラと、上記ダイの一部をバックアップローラの回転中心方向の両側から挟み込む少なくとも一対の案内部材と、をそれぞれ共通のユニット本体に回転可能に支持させることで構成されていて、
   上記パネルが位置決め載置されたダイをベース上にて旋回動作させることにより、上記アーム部材の進退移動動作とローラ加工ユニットの首振り旋回動作を伴いながら当該ローラ加工ユニットがダイの一部に倣って相対移動して縁曲げを施すようになっていることを特徴とするロールヘミング加工装置。
2. 上記支持体は、アーム部材の進退移動方向に直交する水平方向での位置が調整可能となっているとともに、アーム部材の進退移動方向と上下方向の少なくとも直交二軸の動作自由度を有していることを特徴とする請求項１に記載のロールヘミング加工装置。
3. 上記支持体は、アーム部材の進退移動方向に直交する水平方向での位置調整手段として、支持体に設けられたナット部材と当該ナット部材に螺合するスクリューシャフトとからなるボールねじを有していることを特徴とする請求項２に記載のロールヘミング加工装置。
4. 上記ベース上に水平面内で旋回可能な旋回台が設けられていて、
   上記旋回台に対してダイが脱着交換可能に搭載されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のロールヘミング加工装置。
5. 上記旋回台に対して種類の異なるダイが脱着交換可能となっていて、旋回台とそれぞれのダイとの間には両者の相対位置決めを司る位置決め手段が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のロールヘミング加工装置。
6. 水平面内で旋回動作可能なダイ上に位置決めされたパネルの端部にローラ加工ユニットを用いて縁曲げを施すロールヘミング加工方法であって、
   上記ローラ加工ユニットとして、上記パネルの端部に縁曲げ加工を施す縁曲げローラと、上記縁曲げローラに対し所定距離隔てることで当該縁曲げローラと対をなすとともに、加工時にその縁曲げローラとの間にパネルをダイの一部とともに挟み込むバックアップローラと、上記ダイの一部をバックアップローラの回転中心方向の両側から挟み込む少なくとも一対の案内部材と、をそれぞれ共通のユニット本体に回転可能に支持させたものを用いるとともに、
   上記ローラ加工ヘッドに水平面内での首振り旋回自由度とダイに対して接近離間する方向の進退移動自由度を具備させ、
   上記パネルが位置決め載置されたダイを旋回動作させることにより、上記ローラ加工ユニットの進退移動動作と首振り旋回動作を伴いながら当該ローラ加工ユニットをダイの一部に倣って相対移動させて縁曲げを施すことを特徴とするロールヘミング加工方法。

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