JP5218233B2 - ロール成形装置及びロール成形方法 - Google Patents

Description

板材等を加工するロール成形装置及びロール成形方法に関するものである。

ロール成形では、ロールが板材に圧力をかけ、ロールと板材とを相対移動させて板材を成形している。一般的なロール成形では、成形時のロールの位置は予め固定されており、ロールと板材との相対移動方向において一定の断面形状となるように板材を成形していた。ここで、例えば、特開２００１−３５３５２９号公報（特許文献１）に記載のロール成形装置では、成形したい曲面となるように予めロールの姿勢を設定し、板材ごとに異なる曲率に成形することを可能としている。

特開２００１−３５３５２９号公報

しかしながら、上記ロール成形装置では、１つの板材に対して異なる曲率を成形することが困難である。従って、板材の断面ごとに曲率が変わるような複雑な３次元形状を成形するためには、プレス成形を用いらなければならなかった。プレス成形では、製品（部品）ごと成形ごとに型を作製しなければならず、多大なコストと時間がかかってしまう。従って、昨今では、型を必要としないロール成形によっても、プレス成形と同様の複雑な３次元形状を成形することが求められている。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、複雑な３次元形状を成形可能なロール成形装置及びロール成形方法を提供することを目的とする。

本発明のロール成形装置は、少なくとも板材の一端部および他端部を把持する把持手段と、前記一端部と前記他端部の間に配置される少なくとも２つの成形ロールと、を備え、板材と成形ロールとを相対移動させて板材を成形するロール成形装置であって、成形中、少なくとも１つの成形ロールに対して、当該成形ロールの位置を、板材の進退方向であるＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交し成形ロールの回転軸に平行なＹ軸方向、および、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直交するＺ軸方向に制御すると共に、当該成形ロールの姿勢を、Ｘ軸回りの回転方向およびＺ軸回りの回転方向の少なくとも一方に制御する制御部と、板材を境にした一方側に配置された１つの成形ロールが、当該他方側に配置された２つの成形ロールの間に位置し、成形中、回転軸を中心とする成形ロールの径方向外方端面が板材を介して互いに対面しない位置に配置される、少なくとも３つの成形ロールと、を備える。

成形中に、少なくとも１つの成形ロールの位置や姿勢を制御することで、少なくとも２つの成形ロール間の相対位置が変化する。板材の成形に寄与する各成形ロールの位置が変化することで、様々な曲率の断面形状を成形できる。本発明のロール成形装置によれば、成形中に成形ロール同士を互いに相対移動させることで、板材を複雑な３次元形状に成形することを可能にする。なお、成形ロールの姿勢の制御は、Ｘ軸回りの回転方向のみでも、Ｚ軸回りの回転方向のみでも、前記両方向にするものでもよい。

また、成形に寄与する３つの成形ロールをこのように配置し制御することで、板材の曲率をより自由に変更でき、複雑な３次元形状を成形することができる。

ここで、本発明のロール成形装置は、板材を境にして対向配置される少なくとも２対の成形ロールを備えていてもよい。これにより、例えば、１対となった２つの成形ロールの姿勢を共にＸ軸回りの回転方向に傾けると、Ｚ軸方向においてＹ軸方向の幅が異なる凹部を形成することができる。このように、様々な３次元形状を成形することが可能となる。なお、板材には、一度成形されたものや、網状のものも含まれる。

ここで、本発明は、ロール成形方法としても記載できる。すなわち、本発明のロール成形方法は、少なくとも板材の一端部および他端部を把持する把持手段と、前記一端部と前記他端部の間に配置される少なくとも２つの成形ロールと、を備え、板材と成形ロールとを相対移動させて板材を成形するロール成形装置を用いたロール成形方法であって、成形中、少なくとも１つの成形ロールに対して、当該成形ロールの位置を、板材の進退方向であるＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交し成形ロールの回転軸に平行なＹ軸方向、および、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直交するＺ軸方向に制御すると共に、当該成形ロールの姿勢を、Ｘ軸回りの回転方向、および、Ｚ軸回りの回転方向に制御し、板材を境にした一方側に配置された１つの成形ロールを、当該他方側に配置された２つの成形ロールの間に位置させると共に、回転軸を中心とする成形ロールの径方向外方端面が板材を介して互いに対面しない状態で板材を成形することを特徴とする。これにより、上記同様の効果が発揮される。

本発明によれば、成形しようとする形状の変更に容易に対応可能なロール成形により、複雑な３次元形状を成形することができる。

第一実施形態のロール成形装置１の全体構成を示す斜視図である。 第一実施形態のロール保持部３を示す斜視図である。 成形ロール４を示す斜視図である。 ＹＺ平面で切断した成形中の板材の断面形状を示す断面図である。 ＹＺ平面で切断した成形中の板材の断面形状を示す断面図である。 第二実施形態のロール保持部３を示す斜視図である。 ＹＺ平面で切断した成形中の板材の断面形状を示す断面図である。 板材の成形後の形状を示す斜視図である。 ＹＺ平面で切断した成形中の板材の断面形状を示す断面図である。 第二実施形態の変形態様におけるロール保持部３を示す斜視図である。 Ｙ軸方向から見た板材及び成形ロールを示す模式図である。 板材の成形後の形状を示す斜視図である。 ＹＺ平面で切断した成形中の板材の断面形状を示す断面図である。 板材の成形後の形状を示す斜視図である。 ＹＺ平面で切断した成形中の板材の断面形状を示す断面図である。 板材の成形後の形状を示す斜視図である。 第四実施形態におけるロール保持部３を示す斜視図である。 第四実施形態における成形治具５ａを示す斜視図である。 板材の成形後の形状を示す斜視図である。 成形中の成形ロール４の移動を示す模式図である。 成形中の成形ロール４の移動を示す模式図である。 成形中の成形ロール４の移動を示す模式図である。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。説明において、成形時における板材の進退方向（前後方向）をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向に直交し床面に平行な方向（左右方向）をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直交する方向（上下方向）をＺ軸方向とする。なお、各実施形態において、第一実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を省略する。

＜第一実施形態＞
図１に示されるように、ロール成形装置１は、主に、本体台座部２と、ロール保持部３と、成形ロール４と、成形治具５と、治具駆動部６と、制御部７とを備えている。本体台座部２は、各部を支持する台座であって、上方には、ロール保持部３及び成形治具５が配置されている。

ロール保持部３は、図２に示されるように、フレーム部３１と、２つのアーム部３２とを有している。フレーム部３１は、Ｙ軸方向に延伸した棒形状であり、本体台座部２上に設置されている。図では省略されているが、本体台座部２は、フレーム部３１のＹ軸方向の両端部を支持している。

アーム部３２は、第一アーム部３２１と、第二アーム部３２２とを有している。第一アーム部３２１は、略直方体形状であり、フレーム部３１の下面にＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に設置されている。第二アーム部３２２は、Ｚ軸方向に延伸した棒形状であり、第一アーム部３２１に、Ｚ軸方向への移動、Ｘ軸回りの回転、及び、Ｚ軸回りの回転が可能に保持されている。ただし、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向への移動及びＸ軸回りの回転の可動域は、アーム部３２の構造により予め設定されている。

このように、フレーム部３１に対して、第一アーム部３２１はＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能で、第二アーム部３２２はＺ軸方向への移動、Ｘ軸回りの回転、及び、Ｚ軸回りの回転が可能となっている。つまり、アーム部３２は、フレーム部３１に対して、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向への移動、Ｘ、Ｚ軸回りの回転が可能となっている。第二アーム部３２２の先端部分には、成形ロール４が回転可能に設置されている。

このロール保持部３は、制御部７と接続されており、アーム部３２は、制御部７の指令に基づき移動する。これら各移動は、ロール保持部３内部に備えられた駆動手段により行われる。図示しないが、本実施形態において、駆動手段は、サーボモータである。

成形ロール４は、略円柱形状であり、板材の成形に寄与する円柱側面（周面）が凸弧状となっている（図４参照）。制御前は、成形ロール４の回転軸４１が、板材の進退方向（Ｘ軸方向）に直交し且つ床面に平行となるよう配置されている。この制御前の回転軸４１の延伸方向がＹ軸方向となっている。

成形ロール４は、第二アーム部３２２の先端部分に回転軸４１を中心に回転可能に設置され、板材Ｗとの相対移動に従動して回転する。成形ロール４は、図３に示されるように、アーム部３２の駆動により、当該位置がＸ軸方向、Ｙ軸方向、及び、Ｚ軸方向に移動し、当該姿勢がＸ軸回りの回転方向及びＺ軸回りの回転方向に変更される。本実施形態において、成形ロールの直径はおよそ１００ｍｍであり、回転軸方向の幅はおよそ４０ｍｍである。本実施形態では、板材Ｗとして、厚さ数ｍｍのアルミニウム平板を用いている。

成形治具５（本発明における「把持手段」に相当する）は、板材ＷのＹ軸方向の一端部を上下から把持する第一把持部５１と、板材ＷのＹ軸方向の他端部を上下から把持する第二把持部５２と、を有している。各把持部５１、５２は、図４に示されるように、それぞれ一対の板状部材を有し、板材Ｗの端部に面接触して所定の荷重で把持している。成形治具５は、本体台座部２上でロール保持部３より下方に位置し、Ｘ軸方向に移動可能に設置されている。

治具駆動部６は、成形治具５に接続されており、成形時に、成形治具５を本体台座部２上でＸ軸方向に移動させる。板材Ｗを把持した成形治具５を移動させることにより、板材Ｗと成形ロール４とがＸ軸方向に相対移動し、成形ロール４の圧力を受けて板材Ｗが成形される。なお、この相対移動は、フレーム部３１をＸ軸方向に移動させて実行してもよい。本実施形態において、治具駆動部６は、油圧スタンドである。

制御部７は、制御盤７１と、制御用パーソナルコンピュータ（以下、制御ＰＣと略称する）７２とを有している。制御盤７１は、本体台座部２及びロール保持部３に接続されている。制御盤７１は、予め設計された成形形状に板材Ｗを成形しうるようにロール保持部３に指令を送信し、アーム部３２を駆動させて、成形ロール４の位置及び姿勢を制御する。

制御盤７１は、所望の成形形状を得るように予め設計された数値制御プログラム（ＮＣプログラム）に基づいて、成形中に指令を出す。すなわち、制御盤７１は、成形中、数値制御により、成形ロール４の位置及び姿勢を連続的又は断続的に制御している。制御ＰＣ７２は、表示部に成形の進行状況や制御情報などを表示し、制御盤７１の設定やＮＣプログラムの変更、修正、及び保存等を可能にする。

ここで、第一実施形態において、制御部７は、一方の成形ロール４の位置及び姿勢のみを制御するものとする。ロール成形装置１によれば、例えば図４及び図５に示されるように、成形中に一方の成形ロール４（図の左側）の位置を制御することで成形ロール４同士の相対位置が変化する。なお、図５は、図４の状態からさらに板材Ｗと成形ロール４が相対移動した後の状態を表している。これに伴って成形ロール４と板材Ｗの接触位置が変化し、板材Ｗの進行に合わせて板材Ｗの断面形状も様々に変更されていく。

図４の状態から板材Ｗが進行した図５の状態では、左側の成形ロール４の位置が、図４よりも左側及び下側に移動している。つまり、制御部７は、成形中に、左側の成形ロール４の位置を左側（Ｙ軸方向一方側）及び下方（Ｚ軸方向一方側）に制御している。また、この移動に際し、制御部７は、左側の成形ロール４の姿勢を、Ｚ軸回りの回転により若干左向きに制御している。これによれば、板材Ｗの断面形状において、凹部（溝）Ｗａ底面のＹ軸方向の幅及びＺ軸方向の深さが変更されている。このように、成形ロール４同士が相対移動することで、例えば凹部Ｗａ底面のＹ軸方向の幅やＺ軸方向の深さなどが板材Ｗの進行に合わせて変更でき、自由度のある成形が可能となる。そして、移動に合わせて成形ロール４の姿勢を変更することで、成形ロール４が板材表面をより滑らかに移動でき、所望の板材形状を得やすくなる。

以上により、ロール成形装置１では、複雑な３次元形状を成形することが可能となる。なお、制御部７が、さらにもう一方の成形ロール４の位置及び姿勢を制御することでより複雑な３次元形状を成形することが可能となる。また、ロール成形装置１において、制御部７は、成形ロール４の姿勢をＺ軸回りの回転方向にのみ制御するものでもよく、この場合、アーム部３２は、フレーム部３１に対してＸ軸回りの回転が可能となっていなくてもよい。つまり、成形ロール４の姿勢は、Ｚ軸回りの回転方向にのみ変更可能であってもよい。これによっても、上記効果は発揮される。ただし、Ｘ、Ｚ軸回り両方向に制御可能であるほうが成形の精度や自由度は向上する。

＜第二実施形態＞
第二実施形態のロール成形装置では、ロール保持部３が成形治具５の上下に１つずつ対向して配置されている。図６に示されように、上方のロール保持部３には、１つの成形ロール４が備えられており、下方のロール保持部３には、２つの成形ロール４が備えられている。そして、３つの成形ロール４は、板材Ｗより上方に配置される１つの成形ロール４が、板材Ｗより下方に配置される２つの成形ロール４の間に位置するように配置される。

第二実施形態による成形中の板材Ｗの断面形状は、例えば図７に示されるようになる。なお、図示しないが、成形治具５は、ここでは、板材ＷのＸ軸方向の両端を把持している。つまり、第一把持部５１が板材ＷのＸ軸方向の一端部を上下から把持し、第二把持部５２が板材ＷのＸ軸方向の他端部を上下から把持している。

上記のように配置された３つの成形ロール４の位置及び姿勢を制御することで、例えば図８に示される形状に板材Ｗを成形することが可能である。なお、図８は、成形後、板材Ｗを上下反対にして示した図である。ここでは、板材Ｗの成形に寄与する部位（成形ロール４）が、上下１対を含みＹ軸方向に３点並んで配置されている。この３つの成形ロール４を制御することで、様々な曲面をもった、Ｘ軸方向において凹部の深さや凹部の最下点の位置が異なる３次元形状を成形することができる。

例えば、制御部７が、下方（Ｚ軸方向一方側）に配置された２つの成形ロール４のＹ軸方向の離間距離を変更する制御を行った場合、Ｘ軸方向で凹部Ｗａの開口幅を変化させることができる。また、制御部７が、上方（Ｚ軸方向他方側）に配置された１つの成形ロール４の位置をＹ軸方向に制御すると、蛇行した凹部Ｗａ底面を形成することができる。また、制御部７が、成形ロール４の位置をＺ軸方向に制御すれば、凹部Ｗａの深さを変えることができる。また、成形ロール４が相対移動する際、移動に合わせて成形ロール４の姿勢を変更させれば、凹部Ｗａ底面（最下点）の形状がより鮮明に成形される。

また、第二実施形態では、成形治具５が、板材ＷのＸ軸方向の両端部でなく、第一実施形態同様、板材ＷのＹ軸方向の両端部を把持するようにしてもよい。これによれば、板材ＷのＹ軸方向端部の変形が抑えられるため、例えばＸ軸方向の各位置における凹部Ｗａの幅をより確実に変化させることができる。なお、成形治具５が板材Ｗの四辺（縁部全周）を上下から把持するものであってもよく、より成形に効果的である。また、上記実施形態において、少なくとも１つの成形ロール４が制御されることで、成形ロール４同士の相対位置が変化し、様々な曲面を形成することができる。

ここで、第二実施形態の変形態様としては、成形治具５の代わりに成形ロール４により板材Ｗを把持するものが挙げられる。この場合、図９に示されるように、上下１対の成形ロール４ａが、板材ＷのＹ軸方向の両端部にそれぞれ配置されて、板材ＷのＹ軸方向の両端部を所定の荷重で把持している。成形ロール４ａは、成形ロール４の機能に加え、板材ＷをＸ軸方向に相対移動させるための送り機能を有している。つまり、１対の成形ロール４ａは、上下から板材Ｗを把持すると共に、自らが回転することで板材ＷをＸ軸方向へ前進させる。

これによれば、成形治具５を用いることなく、成形ロール４のみでロール成形が可能となり、成形前の板材Ｗの形状に関わらず自由な成形が可能となる。また、成形ロール４ａは、板材Ｗの把持及び送り機能をもつ上、成形ロール４のように制御により位置・姿勢を変更できる。つまり、さらに複雑な３次元形状を成形することが可能となる。

ここで、図１０に示されるように、第二実施形態の変形態様において、上下共に、さらにＸ軸方向に３つのロール保持部３を備えていてもよい。これにより、図１１に示されるように、Ｘ軸方向にも成形ロール４が３つ並んで配置される。つまり、Ｘ軸方向にも、成形に寄与する部位が３つ並ぶことになり、より自由な曲面を形成することができる。従って、例えば、Ｘ軸方向で凹部の深さが急激に変化するような３次元形状も成形することが可能となる。なお、図１１では、上方に配置された成形ロール４について、Ｘ軸方向中央の成形ロール４のみを表す。

このロール成形によれば、例えば、板材Ｗを図１２に示される形状に成形できる。図１２に示される形状は、凹部Ｗａの開口幅が右側端部（Ｘ軸方向の一端側）で狭く左側端部（Ｘ軸方向の他端側）で広くなっており、凹部Ｗａの深さが中央で急激に深くなっている。

制御部７は、図９における下方（Ｚ軸方向一方側）の２つの成形ロール４の位置を、互いに離れるようＹ軸方向に制御して凹部Ｗａの開口幅を広げている。また、図９における上方（Ｚ軸方向他方側）の１つの成形ロール４がＸ軸方向に並んだ３つの成形ロール４の位置を、それぞれＺ軸方向に制御することで、凹部Ｗａの深さに緩急及び深浅を形成することができる。

このように、上記配置のロール成形装置によれば、より複雑な３次元形状、例えばＸ軸方向で凹部の深さ及び幅が異なる形状が、自由に成形できる。

＜第三実施形態＞
第三実施形態のロール成形装置では、図１３に示されるように、上下２対の成形ロール４が配置されている。換言すると、板材を境にして対向配置された２つの成形ロール４が２組配置されている。さらに、成形ロール４は、Ｙ軸方向の並びにおいて、一方側（上方）の２つが他方側（下方）の２つの間に位置するよう配置されている。

これによれば、例えば、図１４に示される形状が成形可能となる。図１４に示される形状は、凹部Ｗａの幅及び凹部Ｗａの深さが板材Ｗの中央で大きくなっている。つまり、板材ＷのＸ軸方向中央付近においては、Ｘ軸方向両端部よりも凹部Ｗａの幅が広く、Ｘ軸方向両端部よりも凹部Ｗａの深さが深くなっている。また、板材ＷのＸ軸方向全域で、凹部Ｗａの幅がＺ軸方向にほぼ一定となっている。つまり、凹部Ｗａ底面の幅と、凹部Ｗａ上端部の開口幅は、ほぼ同じ幅となっている。この形状は、制御により、上下１対の成形ロール４が板材を介して平行に配置されることで成形可能となる。

制御部７は、図１３に示されるように、上下１対でＹ軸方向にずらして配置された成形ロール４の位置を、Ｚ軸方向に平行となるよう制御し、さらに、互いのＹ軸方向の離間距離を接近させるように制御する。これを２対の成形ロール４に対して行うことにより、幅がＺ軸方向にほぼ一定な凹部Ｗａを形成することができる。そして、この状態から、板材ＷのＸ軸方向中央付近において、２対の成形ロール４の位置を互いに離間するＹ軸方向に制御することで、凹部Ｗａの幅を広くすることができる。さらに、このとき、上方側の成形ロール４の位置を下方（Ｚ軸方向一方側）に制御することで、凹部Ｗａの深さを深くできる。なお、Ｙ軸方向への制御に合わせて、１対の成形ロール４を互いに平行を維持したまま、両成形ロール４の姿勢をＺ軸回りの回転させることで、より滑らかな曲線を形成できる。

また、第三実施形態のロール成形装置によれば、図１５に示されるように、１対の成形ロール４を互いに平行に維持したまま、両成形ロール４の姿勢をＸ軸回りに回転させることも可能である。これによれば、上方と底面における凹部Ｗａの幅を変えることが可能となる。例えば、図１６に示される形状を成形することが可能である。図１６に示される形状は、板材ＷのＸ軸方向において、凹部Ｗａの深さ及び凹部Ｗａ上端部の開口幅が一定であり、板材ＷのＸ軸方向中央における凹部Ｗａの幅が底面に向かうほど広くなる形状となっている。凹部Ｗａの幅がＺ軸方向下方に向かうほど大きくなる形状は、従来のロール成形ではもちろん、プレス成形によっても成形が困難である。

制御部７は、板材ＷのＸ軸方向中央付近で、２対の成形ロール４の姿勢をＸ軸回りの回転方向に制御する。このとき、左側（Ｙ軸方向一方側）の１対と右側（Ｙ軸方向他方側）の１対とは、逆回転方向に制御される（図１５矢印参照）。このように、少なくとも２対の成形ロール４を上記のように配置することで、さらに複雑な３次元形状を成形することが可能となる。なお、図１６のような形状を成形する場合、制御部７は、成形ロール４の姿勢をＸ軸回りの回転方向にのみ制御するものでもよく、アーム部３２は、フレーム部３１に対してＺ軸回りの回転が可能となっていなくてもよい。つまり、成形ロール４の姿勢は、Ｘ軸回りの回転方向にのみ変更可能であってもよい。これによっても、上記効果は発揮される。ただし、Ｘ、Ｚ軸回り両方向に制御可能であるほうが成形の自由度は向上する。より複雑な形状、例えば、Ｘ軸方向で図１６の凹部Ｗａの開口幅も変化させる場合などは、成形ロール４の姿勢がＺ軸回りの回転方向にも制御されるほうが高精度に成形できる。

＜第四実施形態＞
第四実施形態のロール成形装置は、図１７に示されるように、Ｙ軸方向に並ぶ４つの成形ロール４を備えている。そして、図１８に示されるように、第四実施形態の成形治具５ａは、上下１対の枠状部材を有し、板材の四方端部（四辺）を上下から把持する。

これによれば、例えば、図１９に示される形状を成形することが可能である。図１９は、（ａ）図が下方から見た板材形状であり（ｂ）図がＸＺ平面で切断した板材断面形状である。この成形は、図２０に示されるように、成形ロール４の３次元位置及び姿勢を、板材Ｗの進行に応じて制御することで可能となる。図２０において、（ａ）図は、板材Ｗを上方から見た模式図（右側）と板材ＷをＸ軸方向から見た模式図（左側）であり、（ｂ）図は、ＸＺ平面で切断した板材Ｗの断面形状を示す断面図である。図２０の（ａ）では、成形ロール４の板材Ｗに対する位置が右側（ｔ１）から左側（ｔ３）に向かうほど、時間が経過している（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３）。

ｔ１からｔ２にかけて、（ａ）図の下側（Ｙ軸方向一端側）の３つの成形ロール４は、姿勢をＺ軸回りに回転させながら、図の上方（Ｙ軸方向他端側）に向かい、他の１つ（Ｙ軸方向他端）の成形ロール４は姿勢およびＸ、Ｙ軸方向の位置を変化させない。さらに、４つの成形ロール４は共に、板材Ｗが進行するほど、Ｚ軸方向下方に向かうよう位置が制御されている。つまり、図の左方（Ｘ軸方向一端側）に向かって徐々に凹部Ｗａの深さが深くなっている。ｔ２からｔ３にかけても同様に制御され、ｔ３において、４つの成形ロール４が最も接近し、互いに平行の姿勢となる。

制御部７は、ｔ１において、４つの成形ロール４が所定間隔となるようにＹ軸方向の位置を制御する。制御部７は、ｔ１からｔ３の間、Ｙ軸方向一方側の３つの成形ロール４をＹ軸方向他端の１つの成形ロール４に近づけるよう、当該Ｙ軸方向一方側の３つの成形ロール４の位置をＹ軸方向に制御する。この際（ｔ１〜ｔ３）、制御部７は、当該Ｙ軸方向一方側の３つの成形ロール４の姿勢を、成形ロール４の相対移動に合わせて、Ｚ軸回りの回転方向に制御している。さらに、この際（ｔ１〜ｔ３）、４つの成形ロール４の位置を、共に下方（Ｚ軸方向一方側）に制御している。

このように、成形中に成形ロール４が姿勢を変えつつ互いに相対移動することで、これまでプレス成形によってのみ成形されていたような複雑な３次元形状を成形することが可能となる。例えば図１９に示される形状は、従来、プレス成形でしか成形できなかった。しかし、本実施形態のロール成形装置によれば、プレス成形でしか成形できなかった形状（例えば、車両におけるホイールハウスインナーやアウター）をロール成形により成形することができる。

また、第四実施形態の変形態様として、図２１に示されるように、さらに、成形治具５ａの下方に成形ロール４ｂを備えていてもよい。成形ロール４ｂは、Ｙ軸方向の長さが、成形治具５ａ内周枠のＹ軸方向の長さより若干小さい長さになっている。これによれば、板材Ｗの凹部Ｗａの深さに段を形成することができる。つまり、多段形状を形成することができる。これによれば、例えば、オイルバンやトランクリッドをロール成形により成形することができる。

＜その他の変形態様＞
各実施形態において、板材Ｗと成形ロール４の間に弾性体シートを介在させてもよい。これにより、成形ロール４の板材への面圧が分散され、成形ロール４同士の間、すなわち、成形ロール４が当たらない板材Ｗの部分にでき得るスジ状の凹みの発生を防止することができる。各実施形態では、制御部７の制御により、成形ロール４同士の相対位置が変化する。これに伴い、成形ロール４間の間隔が多様に変化する。本実施形態に弾性体シートを用いることで、複雑な動作でもスジが残らない成形を可能とする。例えば、図２２に示されるように、第四実施形態において、板材Ｗと成形ロール４の間にウレタンシート８を介在させてもよい。これにより、スジが残らない、表面がより滑らかな板材形状を成形することができる。なお、ウレタンシート８の厚みは、３ｍｍ以上９ｍｍ以下であることが好ましい。また、ウレタンシート８は、板材Ｗと共に成形治具５ａで把持されていてもよい。

また、本実施形態では、数値制御プログラムを変更するだけで、板材の成形形状を変更することができる。また、プログラムを修正すれば、容易に成形形状を修正できる。また、プレス成形のように大きな型を多数保管する必要がなく、データ（プログラム）を保存するだけでよい。このように、プレス成形と比べて、低コスト化や省スペース化等が可能となる。

また、実施形態のロール成形装置を用いて、成形中に成形ロール４の位置及び姿勢を制御するロール成形方法によっても上記効果が発揮される。また、成形治具５は、第一及び第二把持部５１、５２の一方が１対の成形ロール４ａで構成され、他方が第一実施形態同様１対の板状部材で構成されていてもよい。板材Ｗは、塑性変形可能なものであり、金属や樹脂でもよい。

１：ロール成形装置、
２：本体台座部、
３：ロール保持部、 ３１：フレーム部、 ３２：アーム部、
４、４ａ、４ｂ：成形ロール、 ４１：回転軸、
５、５ａ：成形治具、 ６：治具駆動部、
７：制御部、 ７１：制御盤、 ７２：制御ＰＣ、
８：ウレタンシート、 Ｗ：板材

Claims (5)

1. 板材の少なくとも一端部および他端部を把持する把持手段と、前記一端部と前記他端部の間に配置される少なくとも２つの成形ロールと、を備え、前記板材と前記成形ロールとを相対移動させて前記板材を成形するロール成形装置であって、
   成形中、少なくとも１つの前記成形ロールに対して、当該成形ロールの位置を、前記板材の進退方向であるＸ軸方向、前記Ｘ軸方向に直交し前記成形ロールの回転軸に平行なＹ軸方向、および、前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向とに直交するＺ軸方向に制御すると共に、当該成形ロールの姿勢を、前記Ｘ軸回りの回転方向および前記Ｚ軸回りの回転方向の少なくとも一方に制御する制御部と、
   前記板材を境にした一方側に配置された１つの前記成形ロールが、当該他方側に配置された２つの前記成形ロールの間に位置し、成形中、前記回転軸を中心とする前記成形ロールの径方向外方端面が前記板材を介して互いに対面しない位置に配置される、少なくとも３つの前記成形ロールと、
   を備えるロール成形装置。
2. 前記板材を境にして対向する側に配置され、成形中、前記成形ロールの前記径方向外方端面が前記板材を介して互いに対面しない位置に配置される、少なくとも２対の前記成形ロールを備える請求項１に記載のロール成形装置。
3. 前記制御部は、前記成形ロールの配置位置および姿勢を数値制御により制御する請求項１または２に記載のロール成形装置。
4. 前記成形ロールと前記板材の間には弾性体シートが介在されている請求項１〜３の何れか一項に記載のロール成形装置。
5. 板材の少なくとも一端部および他端部を把持する把持手段と、前記一端部と前記他端部の間に配置される少なくとも２つの成形ロールと、を備え、前記板材と前記成形ロールとを相対移動させて前記板材を成形するロール成形装置を用いたロール成形方法であって、
   成形中、少なくとも１つの前記成形ロールに対して、当該成形ロールの位置を、前記板材の進退方向であるＸ軸方向、前記Ｘ軸方向に直交し前記成形ロールの回転軸に平行なＹ軸方向、および、前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向とに直交するＺ軸方向に制御すると共に、当該成形ロールの姿勢を、前記Ｘ軸回りの回転方向および前記Ｚ軸回りの回転方向の少なくとも一方に制御し、
   前記板材を境にした一方側に配置された１つの前記成形ロールを、当該他方側に配置された２つの前記成形ロールの間に位置させると共に、前記回転軸を中心とする前記成形ロールの径方向外方端面が前記板材を介して互いに対面しない状態で前記板材を成形することを特徴とするロール成形方法。

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