JP2002143952A - 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外周フランジが縮みフランジの部位を予備曲
げする際に、ローラの角度を調整してもローラと下型の
ガイド面との接点の位置が大きく変化しないロールヘミ
ング装置を提供すること。 【解決手段】 本発明に係るロールヘミング装置は、下
型５０に、被ヘミング材ＷのアウタパネルＰｏが載置さ
れる被ヘミング材載置面５５の周縁で、アウタパネルＰ
ｏの外周フランジＰｆの折曲基点Ｍより所定距離延長し
た稜線５１から下方に、凸曲面状のガイド面５３を形成
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アウタパネルの外
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、外周フランジの予備曲
げ時にローラ角度を変更しても、外周フランジがその折
曲基端部で折り曲がるように、ローラの案内を可能にし
た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。

【０００２】

【従来の技術】従来のロールヘミング装置は、図６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Ｐ
ｉ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。

【０００３】また、このアウタパネルＰｏの外周フラン
ジＰｆをインナパネルＰｉ側に予備曲げするために、下
型１５０に、被ヘミング材載置面１５５に対して約４５
°の傾斜でローラ１２０のガイド面１５１を形成し、こ
のガイド面１５１にローラ１２０の転動面１２１を当接
しながら、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１２０の転動面１２１がインナパネルＰｉの外周縁Ｐ
ｇ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い、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。

【０００４】ところで、外周フランジＰｆの折り曲げ部
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Ｐｆの折り曲げ部は曲線状の高い寸法精度が
要求される。すなわち、外周フランジＰｆの折曲基点ｍ
で、予備曲げ時から本曲げに至るまで確実に折り曲げる
ことが要求される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図８に示す
ような車両の蓋物の被ヘミング材Ｗの多くは、外形線が
三次元の曲線で、外周フランジＰｆ側すなわち被ヘミン
グ材Ｗを下型１５０に載置した状態で上方が凹部、すな
わち、アウタパネルＰｏ側が凸形状となる形状が多い。
一般的に、図９に示すように、金属板の曲げ加工におい
て、平面視で外側に凸形状のフランジＨｃを曲げる場合
は、フランジＨｃが元の展開形状より短くなるので縮み
フランジとなる。これに対して、図１０に示すように、
平面視で外側に凹形状のフランジＨｔを曲げる場合は、
フランジＨｔが元の展開形状より長くなるので伸びフラ
ンジとなる。そして、図９、図１０に示す金属板が下方
に凸形状の場合は、伸び、縮みフランジの度合いがさら
に高くなる。この場合、フランジＨｃ、Ｈｔが平面視で
直線であっても、下方に凸形状の場合は、縮みフランジ
となる。さらに、この縮みフランジを金属板側にさらに
折り曲げてヘミングする場合は、再び縮みフランジとな
る。

【０００６】このことを図８の被ヘミング材Ｗに当ては
めて考えると、辺Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち、辺Ａは、外板
側への凸形状は顕著ではないが、平面視で凹形状であり
伸びフランジである。辺Ｂは、平面視で直線形状である
が外板側への凸形状が大きく、この点で縮みフランジで
ある。また、辺Ｃ、Ｄはいずれも平面視で外側に凸形状
をしているので縮みフランジであるが、特に辺Ｃは外板
側への凸形状も大きく、縮みフランジの程度が厳しい。

【０００７】これらの各辺を予備曲げする場合、辺Ａの
伸びフランジをローラ１２０により予備曲げしても、外
周フランジＰｆが伸びフランジであるため、該外周フラ
ンジＰｆがさらに展開されて、その板端は元の長さより
さらに伸びるだけで、縮みフランジとは逆に余って波打
つようなことが無く、折り曲げ部はきれいに折り曲げら
れる。しかし、辺Ｂ、Ｃは縮みフランジの度合いが大き
いため、ローラ１２０で予備曲げすると、外周フランジ
Ｐｆの材料が余り気味になるため、外周フランジＰｆが
波をうつという問題が生じる。波をうつと見切り線がス
ムースな線に見えず、見苦しいものとなる。このため、
予備曲げ時に、図７に示すように、ローラ１２０の角度
を修正するようにロボットをティーチングして、外周フ
ランジＰｆとローラ１２０の当接角度を変更することに
より、この波うちを防止する必要があった。

【０００８】しかし、予備曲げの途中でローラ１２０の
当接角度を変更すると、ローラ１２０とガイド面１５１
との当接点１５２が折曲基点ｍから遠ざかり、その結
果、当接点１５２がローラ１２０の支持点であるため、
ローラ１２０の押圧荷重により、ローラ１２０が図示右
方向へ滑ってローラ１２０のヘミング軌跡から外れると
いう問題が発生し易かった。また、ローラ１２０の転動
面１２１が外周フランジＰｆの折曲基点ｍから離れるた
め、折曲基点ｍにおける外周フランジＰｆの曲げ半径が
大きくなってはっきり曲がらず、外周フランジＰｆの先
端に向かって湾曲した形状で予備曲げされるため、この
状態で本曲げされると、この湾曲部を押しつぶすことと
なり、見切り線が波うつ状態が発生するという問題があ
る。

【０００９】そこで、本発明は、かかる課題を解決すべ
く、外周フランジが縮みフランジの部位を予備曲げする
際に、ローラの角度を調整してもローラと下型のガイド
面との接点の位置が大きく変化しないロールヘミング装
置と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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るロールヘミ
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、被ヘミング材載置面の周縁をアウタパ
ネルの外周フランジの折曲基点より所定距離延長して稜
線とし、該稜線から下方に、ローラが当接し転動する凸
曲面状のガイド面を形成したことを特徴とする。上記ロ
ールヘミング装置によれば、外周フランジの予備曲げ時
にローラは下型の稜線に接しながら外周フランジと接
し、さらに、ローラの角度修正時は、ローラは常にガイ
ド面の凸曲面に接するので、下型に対してローラが滑る
ことがなく、しかも外周フランジの折曲基点から大きく
離れずに外周フランジを押圧するため、外周フランジを
折曲基点で折り曲げることができる。したがって、ロー
ルヘミングした見切線が波うつことがない。

【００１１】また、本発明に係るロールヘミング加工方
法は、前述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、アウタパネルの外周フランジを、
該外周フランジが緩やかな縮みフランジの部位は、ロー
ラの転動面が下型の稜線に当接しながら転動して予備曲
げを行い、外周フランジが縮みフランジの厳しい部位
は、ローラの転動面が前記稜線と離れた位置のガイド面
上で点接触するようにローラの角度を調整して、ガイド
面と点接触しながら転動して予備曲げするようにしたこ
とを特徴とする。上記ロールヘミング加工方法によれ
ば、ローラの転動面が常に下型に設けた凸曲面状のガイ
ド面に点接触しながら転動して予備曲げし、特に、外周
フランジが縮みフランジの厳しい部位では予備曲げの途
中で下型に対するローラの角度を調整しても、その点接
触の位置が大きく変わらないので、下型に対してローラ
を滑らせることなく円滑にでき、ティーチングの修正を
必要とせず、一回の予備曲げだけで本曲げにうつること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るロールヘミン
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主要部の拡大断面図である。

【００１３】（構成）本発明に係るロールヘミング装置
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。

【００１４】本発明に係るロールヘミング装置の下型５
０は、図２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載置面５５の周縁で、
アウタパネルＰｏの外周フランジＰｆの折曲基点Ｍより
所定距離延長して稜線５１とし、この稜線５１から下方
に、凸曲面状のガイド面５３を形成したものである。

【００１５】すなわち、図３に示すように、下型５０の
被ヘミング材載置面５５を被ヘミング材Ｗの外方向へ延
長し、外周フランジＰｆの折曲基点Ｍより面方向に２ｍ
ｍの位置を稜線５１とし、ローラ２０の転動面２１がこ
の稜線５１で被ヘミング材載置面５５と約４５°の角度
で接するようにロボットをテーィチングし、この状態
で、ローラ２０の転動面２１から稜線５１を通る垂線ｋ
を引き、この垂線ｋから稜線５１を通る半径ｒが５ｍｍ
の円弧を描く。そして、この半径ｒは、稜線５１から距
離ｂが３ｍｍだけ離れた下型５０の外形線に吸収され
て、凸曲面状のガイド面５３が形成される。

【００１６】つぎに、本発明に係るロールヘミング装置
１０のローラ２０は、図２、図３に示すように、少なく
とも、外周フランジＰｆを予備曲げ、本曲げする時に外
周フランジＰｆを押圧する転動面２１を有する。

【００１７】（作用）次に、以上のように構成された本
発明のロールヘミング装置を用いたロールヘミング加工
方法について、図２及び図４に基づき説明する。下型５
０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の転動面２１を被ヘミング材Ｗの
外周フランジＰｆの先端に、該外周フランジＰｆの折れ
曲がり角度より鋭角度でインナパネルＰｉ側に押圧しな
がら、下型５０の被ヘミング材載置面５５とローラ２０
の転動面２１が約４５°の角度でガイド面５３の稜線５
１に当接させ、この状態を保ちながらローラ２０を転動
させて外周フランジＰｆを予備曲げする。

【００１８】そして、被ヘミング材Ｗの外周フランジＰ
ｆが縮みフランジの箇所を予備曲げする場合は、図４に
示すように、ローラ２０の転動面２１が下型５０の被ヘ
ミング材載置面５５となす角度を４５°より若干大きく
なるように調整して、ローラ２０の転動面２１がガイド
面５３の湾曲部のローラ接点５２に点接触しながら外周
フランジＰｆを押圧して予備曲げするようにロボットを
ティーチングしておく。

【００１９】そうすると、ローラ２０の転動面２１はガ
イド面５３とは常にローラ接点５２で点接触することと
なり、ローラ２０へのロボットからの押圧力に対する下
型５０からの反力が、ローラ２０の転動面２１に垂直に
掛かるため、ローラ２０が下型５０に対して滑ることな
く、ガイド面５３上を転動することができる。

【００２０】また、ローラ２０の角度を大きく変更して
も、転動面２１とガイド面５３とのローラ接点５２は稜
線５１から大きく遠ざかることなく、小さなガイド面５
３の範囲内にある。したがって、ローラ２０の転動面２
１は外周フランジＰｆの折曲基点Ｍに近い位置で外周フ
ランジＰｆと当接して予備曲げするので、外周フランジ
Ｐｆはその折曲基点Ｍから湾曲することなくはっきりと
折れ曲がることとなり、折り曲げ部の波うちは発生しな
い。

【００２１】このように、本実施の形態に係るロールヘ
ミング装置及びそれを用いたロールヘミング加工方法
は、下型５０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載置面５５の周縁で、アウタパ
ネルＰｏの外周フランジＰｆの折曲基点Ｍより所定距離
延長した稜線５１から下方に、凸曲面状のガイド面５３
を形成してロールヘミング装置１０を構成し、このロー
ルヘミング装置１０を用いて、アウタパネルＰｏの外周
フランジＰｆを、外周フランジＰｆが緩やかな縮みフラ
ンジの部位は、ローラ２０の転動面２１が下型５０の稜
線５１に当接しながら転動して予備曲げを行い、縮みフ
ランジの厳しい部位は、ローラ２０の転動面２１が４５
°より若干大きくなるようにローラ２０の角度を調整し
てローラ接点５２で点接触しながら転動するようにした
ロールヘミング加工方法としたので、ローラ角度を調整
してもローラが滑ることなく予備曲げできるので、外周
フランジＰｆが縮みフランジの部位でも一回の予備曲げ
だけで本曲げにうつることができ、ロールヘミング加工
の時間を短縮することが可能となった。

【００２２】なお、本発明は前記実施の形態のものに限
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、
ローラ２０の転動面２１が平面の例で説明したが、これ
に限られず、図５に示すように、転動面２１に溝２３０
を設けたローラ２２０であっても、溝以外の平面部２１
０をガイド面５３に当接して使用することも可能であ
る。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、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、被ヘミング材載置面の周
縁をアウタパネルの外周フランジの折曲基点より所定距
離延長して稜線とし、該稜線から下方に、ローラが当接
し転動する凸曲面状のガイド面を形成してロールヘミン
グ装置を構成し、このロールヘミング装置を利用してロ
ーラの転動面が常に前記凸曲面状のガイド面に点接触し
ながら予備曲げする工程と、ローラの転動面を被ヘミン
グ材載置面と平行になるように臨ませて本曲げする工程
とからなるロールヘミング加工方法としたので、ローラ
の角度を調整しても下型に対してローラが滑らず、常に
外周フランジの折曲基点の近くで予備曲げでき、外周フ
ランジの状態に係わらず、一回で予備曲げでき、加工時
間の短縮が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一の実施の形態に係るロールヘミング
装置の全体を示す側面図である。

【図２】本発明の一の実施の形態に係るロールヘミング
装置の主要部の拡大断面図である。

【図３】本発明の一の実施の形態に係るロールヘミング
装置のガイド面成形方法を示す断面図である。

【図４】本発明の一の実施の形態に係るロールヘミング
装置のローラ角度調整中の断面図である。

【図５】本発明の他の実施の形態に係るロールヘミング
装置の主要部の拡大断面図である。

【図６】従来のロールヘミング装置の主要部の拡大断面
図である。

【図７】従来のロールヘミング装置のローラ角度調整中
の断面図である。

【図８】被ヘミング材の一例を示す平面図である。

【図９】一般的な縮みフランジを説明する斜視図であ
る。

【図１０】一般的な伸びフランジを説明する斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０ ロールヘミング装置 ２０ ローラ ２１ 転動面 ５０ 下型 ５１ 稜線 ５２ ローラ接点 ５３ ガイド面 ５５ 被ヘミング材載置面 Ｐｉ インナパネル Ｐｏ アウタパネル Ｐｆ 外周フランジ Ｐｇ 外周縁 Ｗ 被ヘミング材 Ｍ 折曲基点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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、被ヘミング材載置面の周縁をアウタパネル
   の外周フランジの折曲基点より所定距離延長して稜線と
   し、該稜線から下方に、ローラが当接し転動する凸曲面
   状のガイド面を形成したことを特徴とするロールヘミン
   グ装置。
2. 【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、 アウタパネルの外周フランジを、該外周フランジが緩や
   かな縮みフランジの部位は、ローラの転動面が下型の稜
   線に当接しながら転動して予備曲げを行い、外周フラン
   ジが縮みフランジの厳しい部位は、ローラの転動面が前
   記稜線と離れた位置のガイド面上で点接触するようにロ
   ーラの角度を調整して、ガイド面と点接触しながら転動
   して予備曲げするようにしたロールヘミング加工方法。