JP2008093692A - ローラヘミング加工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ローラヘミング加工方法は、アウターパネル17のフランジ13を略直交するように立て、アウターパネル17にインナーパネル18を重ね合わせ、加工用ローラ14をフランジ13に沿って移動することで、フランジ13を周縁部19に接触するまで折り曲げる方法である。このローラヘミング加工方法は、加工用ローラ14をフランジ13に沿って移動させ、フランジ13を周縁部19に接触するまで折り曲げる第1工程と、加工用ローラ14をフランジ13に沿って再度移動させる第2工程とを有する。
【選択図】図1
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。)。
具体的には、まず、仮曲げ工程において、加工用ローラをフランジに沿って一回移動させることで略45°に仮形状に折り曲げる。
つぎに、本曲げ工程において、加工用ローラをフランジに沿って一回移動させることでフランジを最終形状に折り曲げる。
なお、スプリングバックとは、材料に荷重を加えて塑性変形させた後、荷重を除去すると、材料のもつ弾性のために原形に戻ろうとする現象をいう。
この場合、加工用ローラの押付力の一部が、固形材をワークに食い込ませるために費やされる。このため、加工用ローラの押付力でフランジを十分に折り曲げることが難しく、スプリングバックがより顕著になることが考えられる。
スプリングバックが顕著になると、ワークが固形材から離れる方向に復元するので、固形材をワークに食い込ませた状態に保つことが困難になる。
フランジに発生するずれは、スプリングバックを抑える目的で加工用ローラの押付力を高くすると、より顕著に発生することが考えられる。
第1工程において、フランジが第2ワークに接触するまで折り曲げられる。よって、第2工程において、加工用ローラによる押付力の略全てをスプリングバックの抑制に費やすことができる。
これにより、フランジにスプリングバックが発生することを防止できるという利点がある。
このように、固形材を第1、第2のワークに食い込ませることで、第1、第2のワークをより強く結合させることができるという利点がある。
第2工程において、加工用ローラを逆向きに移動させることで、第1工程で発生したフランジのずれに対して、フランジを逆方向に移動させることができる。
よって、第1工程で発生したフランジのずれを、第2工程で相殺してフランジにずれが発生することを防止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。
アウターパネル17は、4辺で略矩形状に形成された部材であり、フランジ(周縁部)13が略90°に折り曲げられた部材である。
このアウターパネル17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。
周縁部19とフランジ近傍部位17aとの間に接着剤20が介在されている。
すなわち、本曲げ部23は、フランジ13を最終形状まで折り曲げる部位である。また、仮曲げ部24は、フランジ13を仮の形状まで折り曲げる部位である。
仮曲げ部24は、本曲げ部23の先端部に設けられ、先細状に形成された部材である。この仮曲げ部24は、軸線26に対して略45°に傾斜するように形成された断面円形の周面(以下、「仮曲げ周面」という)24aを有する。
ロボット15のアーム22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。
製品31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ボンネットである。
この製品31は、インナーパネル18の周縁部19と、アウターパネル17のフランジ近傍部位17aとの間に接着剤20が介在され、アウターパネル17のフランジ13が周縁部19に接触するまで本曲げ状態に折り曲げられている。
接着剤20には、固形材(一例として、ガラスビーズ)21…が含まれている。
よって、接着剤20に含まれたガラスビーズ21…が、フランジ近傍部位17aおよび周縁部19にそれぞれ食い込んでいる。
このように、ガラスビーズ21…を、フランジ近傍部位17aおよび周縁部19に食い込ませることで、アウターパネル17およびインナーパネル18が強く結合されている。
図3(a),(b)は本発明に係るローラヘミング加工方法においてワークをワーク載置部材に配置する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にアウターパネル17を載せる。アウターパネル17はフランジ13が略直交するように予め立てられている。
アウターパネル17にインナーパネル18を重ね合わせるとともに、周縁部19とフランジ近傍部位17aとの間に接着剤20を介在させる。
フランジ13のうち、仮曲げ周面24aで押し付けられた部位が、周縁部19側に略45°折り曲げられる。
(a)において、加工用ローラ14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13を仮曲げ周面24aで押圧した状態で、加工用ローラ14がフランジ13の全周に亘って矢印Bの如く移動する。
加工用ローラ14を矢印Bの如く移動させることで、加工用ローラ14がアーム22を軸にして矢印Cの如く回転する。
つぎに、本曲げ加工の第1工程を実施する。
(a)において、加工用ローラ14を矢印Dの如く移動して、本曲げ部23の本曲げ周面23aをフランジ13に押し付ける。
フランジ13のうち、本曲げ周面23aで押し付けられた部位が、周縁部19に当接(接触)するように折り曲げられる。
加工用ローラ14を矢印Eの如く移動させることで、加工用ローラ14がアーム22を軸にして矢印Fの如く回転する。
(a)において、フランジ13を本曲げ周面23aで折り曲げることで、フランジ13を全周に亘って周縁部19に当接(接触)させた最終形状に折り曲げる。
この際、本曲げ周面23aの押付力がフランジ13を介して作用し、その力がフランジ13を介して周縁部19に作用する。よって、周縁部19がフランジ近傍部位17aに近づくように矢印Gの如く移動する。
このため、周縁部19やフランジ近傍部位17aに、接着剤20のガラスビーズ21…が食い込む。
このため、フランジ13が加工用ローラ14の移動方向にずれることが考えられる。
フランジ13のずれを相殺する方法は図7(a)で詳しく説明する。
フランジ13から本曲げ周面23a(図6(a)参照)が離れると、折り曲げられたフランジ13に矢印Hの如くスプリングバックが発生する。
このため、周縁部19やフランジ近傍部位17aに対するガラスビーズ21…の食込み量が減少する。
つぎに、本曲げ加工の第2工程を実施する。
(a)において、本曲げ周面23aでフランジ13を全周に亘って最終形状に折り曲げた後、加工用ローラ14を軌道に基づいて再度移動させる。
この際、加工用ローラ14を第1工程の移動方向に対して逆向きに矢印Jの如く移動させる。
これにより、第1工程で発生したフランジ13のずれを、第2工程で相殺してフランジ13にずれが発生することを防止できる。
本曲げ周面23aの押付力がフランジ13を介して周縁部19に作用する。周縁部19がフランジ近傍部位17aに近づくように矢印Kの如く移動する。
このため、周縁部19やフランジ近傍部位17aにガラスビーズ21…が食い込む。
加工用ローラ14による押付力の略全てをスプリングバックの抑制に費やすことで、フランジ13のスプリングバックを除去することができる。
すなわち、フランジ13にスプリングバックが発生することを防止できる。
これにより、フランジ13とフランジ近傍部位17a(アウターパネル17)とで周縁部19を良好に挟み込むことができる。
このように、ガラスビーズ21…を周縁部19とフランジ近傍部位17aとに良好に食い込ませることで、アウターパネル17およびインナーパネル18をより強く結合することができる。
しかし、加工用ローラ14でフランジ13に大きな押付力をかけるためには、ローラヘミング装置10(図1参照)を大型化する必要がある。
よって、ローラヘミング装置10を大型化する必要がなく、設備のコンパクト化を図ることができる。
Claims (3)
- 第1ワークのフランジを略直交するように立て、この第1ワークに第2ワークを重ね合わせ、加工用ローラを前記フランジに沿って移動することで、前記フランジを前記第2ワークに接触するまで折り曲げるローラヘミング加工方法において、
前記加工用ローラを前記フランジに沿って移動させ、前記フランジを前記第2ワークに接触するまで折り曲げる第1工程と、
前記加工用ローラを前記フランジに沿って再度移動させる第2工程と、を有することを特徴とするローラヘミング加工方法。 - 請求項1記載のローラヘミング加工方法において、
前記第1ワークと前記第2ワークとの間に固形材を介在させ、
前記第2工程では、前記固形材を前記第1ワークおよび前記第2ワークに食い込ませることを特徴とするローラヘミング加工方法。 - 請求項1または請求項2記載のローラヘミング加工方法において、
前記第2工程における前記加工用ローラの移動方向を、前記第1工程における前記加工用ローラの移送方向に対して逆向きにすることを特徴とするローラヘミング加工方法。
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