JP6512665B2 - 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、パネルワークに形成したフランジ部の折曲げ角度を、ヘミング加工の際に連続的に可変させることのでき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、クォータパネル等のパネルワークの周縁部に形成されているフランジ部を折曲げてヘミング加工（ヘム加工）を行うヘミング装置が知られている。

例えば、特許文献１（特開２００５−１４０６９号公報）には、２台、或いは１台のロボットのアーム先端に受けローラと転圧ローラとをそれぞれ設け、この両ローラ部にてパネルワークの周縁に形成されているフランジ部を狭圧し、その状態で両ローラ部をフランジ部に沿って転動させることで、この周縁部をヘミング加工する技術が開示されている。

特開２００５−１４０６９号公報

ところで、パネルワークの縁部に形成されているフランジ部をヘミング加工する場合、先ず、フランジ部を鋭角に起こして予備曲げし、次いで、折返して本曲げする。フランジ部の曲げ角は押圧する転圧ローラ部の形状で決まるため、フランジ部を段階的に曲げ起すには、対応する形状の転圧ローラ部をいちいち組み替える必要がある。その結果、段取りに時間を要し、製造工数が嵩んでしまう不都合がある。

同様に、例えば、車体のリヤクウォータパネルに形成されているホイールアーチ部をヘミング加工する場合、このホイールアーチ部は両側から最上部の中央付近へ移行するに従いタイヤとの距離が次第に近接する。従って、ホイールアーチの両側付近ではフランジ部をほぼ９０°として曲げ強度を確保し、上部付近では折返してタイヤとの離間距離を確保する。

このようにヘミング加工を行うに際し、フランジ部の曲げ角が領域毎に相違する場合にも、対応する形状の転圧ローラ部に組み替えてヘミング加工を行う必要があり、段取り時間がかかり、製造工数が嵩んでしまう不都合がある。

本発明は、上記事情に鑑み、フランジ部を段階的に曲げ起してヘミング加工するに際し、折曲げ角度の変化に合わせた転圧用ローラの組み替えを不要とし、その分、段取り時間の短縮による製造工数の削減を実現することのでき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を目的とする。

本発明の第１は、パネルワークの縁部に当接する受け部を有する受け本体と、前記パネルワークの縁部に形成したパネルフランジ部を前記受け部の方向へ折曲げるローラ部を有するローラ本体と、前記ローラ本体を前記パネルワークの縁部に沿って移動させると共に前記ローラ本体を前記パネルフランジ部側へ起上或いは倒伏させる移動手段とを備え、前記ローラ本体の起上動作にて前記ローラ部が前記パネルフランジ部をヘミング加工するローラヘミング装置において、前記受け本体と前記ローラ本体との一方にガイド凹部が形成され、他方に該ガイド凹部に摺接する凸湾曲面が形成され、前記ガイド凹部と前記凸湾曲面とが同一の曲率を有し、前記ローラ本体は前記移動手段の移動によって前記パネルワークの縁部に沿って移動され、前記凸湾曲面が前記ガイド凹部に摺接されて共通する曲率中心を中心に前記パネルフランジ部を折曲げる方向へ起上され或いは該パネルフランジ部から離間する方向へ倒伏されて前記パネルフランジ部の折曲げ角度を連続的に可変させる。

本発明の第２は、パネルワークの縁部に、受け本体に設けた受け部を当接し、前記パネルワークの縁部に形成したパネルフランジ部をローラ本体に設けたローラ部にて前記受け部の方向へ折曲げると共に、該ローラ本体を前記パネルワークの縁部に沿って移動させて前記パネルフランジ部をヘミング加工するローラヘミング方法において、前記受け本体と前記ローラ本体との一方に所定曲率のガイド凹部を形成し、他方に該ガイド凹部と同一曲率の凸湾曲面を形成し、前記ガイド凹部と前記凸湾曲面とを摺接させて共通する曲率中心を中心に前記ローラ本体を前記パネルワークの縁部に沿って移動させると共に起上或いは倒伏させて前記パネルフランジ部の折曲げ角度を可変設定する。

本発明によれば、ローラ本体と受け本体との一方に所定曲率のガイド凹部を形成し、他方にガイド凹部と同一曲率の凸湾曲面を形成し、ガイド凹部と凸湾曲面とを摺接させて共通する曲率中心点を中心にローラ本体を起上或いは倒伏させることで、パネルフランジ部をヘミング加工する際の折曲げ角度を可変するようにしたので、パネルフランジ部の折り曲げ角度を連続的に可変設定することができる。その結果、従来のような折曲げ角度の変化に合わせた転圧用ローラの組み替えが不要となり、段取り時間の短縮による製造工数の削減を実現することができる。

又、ローラ本体が常にガイド凹部と凸湾曲面との曲率中心点を中心に起上或いは倒伏されるため、パネルフランジ部を折曲げる際の姿勢が安定し、折曲げ角度を常に正確に設定することができる。

（ａ）は第１実施形態によるリヤホイールアーチ部にヘミング加工が施されているリヤクウォータパネルの概略側面図、（ｂ）はリヤホイールアーチ部の拡大図 同、図１（ｂ）の領域毎の断面図であり、（ａ）は初期領域Ｅ１の断面図、（ｂ）は予備曲げ領域Ｅ２の断面図、（ｃ）は本曲げ領域Ｅ３の断面図 同、ヘミング装置の概略構成図 同、ヘミング加工時の第１ローラ本体と第２ローラ本体との位置関係を示し、（ａ）はヘミング開始時の側面図、（ｂ）は予備曲げ時の側面図、（ｃ）は本曲げ時の側面図 同、ヘミング加工における往路加工ルーチンを示すフローチャート 同、ヘミング加工における復路加工ルーチンを示すフローチャート 同、（ａ）は往路時のヘミング加工を示すリヤクォータパネルの斜視図、（ｂ）は復路時のヘミング加工を示すリヤクォータパネルの斜視図 同、往路曲げ加工時におけるリヤホイールアーチ部の各領域の曲げ加工を示す断面図 同、復路曲げ加工時におけるリヤホイールアーチ部の各領域の曲げ加工を示す断面図 第２実施形態による図４相当の各断面図 第３実施形態による図４相当の各断面図 第４実施形態によるヘミング加工時の第１ローラ本体と第２ローラ本体との位置関係を示し、（ａ）はヘミング開始前の側面図、（ｂ）はヘミング開始時の側面図、（ｃ）は予備曲げ時の側面図、（ｄ）は本曲げ時の側面図

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。

［第１実施形態］
図１〜図９に本発明の第１実施形態を示す。尚、以下においては、ボディ・コンストラクション（以下、「ボディコン」と略称）１に設けた、ワークパネルとしてのリヤクウォータパネル２に形成した、縁部としてのリヤホイールアーチ部２ａにヘミング加工を施す場合を例示して説明する。

図１に示すボディコン１にリヤクウォータパネル２が一体形成されており、このリヤクウォータパネル２にリヤホイールアーチ部２ａが形成されている。リヤホイールアーチ部２ａは、タイヤ３を収容するホイールハウス（図示せず）の側面開口の縁部を形成しており、このリヤホイールアーチ部２ａはタイヤ３に対し、このタイヤ３が走行中に跳ね上げられても干渉しない距離を保有している。

リヤクウォータパネル２は、図３に示すように、第１パネルワークとしてのアウタパネル４と第２パネルワークとしてのインナパネル５とを有し、インナパネル５がアウタパネル４の内面にスポット溶接により接合されて一体化されている。アウタパネル４のリヤホイールアーチ部２ａが形成されている縁部にはフランジ部（以下、「パネルフランジ部」と称する）４ａが内側に曲げ形成されている。このパネルフランジ部４ａはプレス成形時において所定角度（例えば９０°）に予め曲げ加工されており、このパネルフランジ部４ａが後述するローラヘミング装置２１によってヘミング加工される。

又、図１（ｂ）に示すようにリヤホイールアーチ部２ａに臨まされているインナパネル５の端部５ａがリヤホイールアーチ部２ａに沿った形状に形成されて、アウタパネル４の内面に接合されている。

リヤホイールアーチ部２ａの断面強度（断面係数）を考慮した場合、パネルフランジ部４ａはほぼ９０°に曲げ形成されているままの状態が好ましい。しかし、最近の外観デザイン上の要望等からリヤホイールアーチ部２ａとタイヤ３との間隔（距離）は狭く（短く）する傾向にあり、その結果、走行中の路面凹凸によりタイヤ３が、図１（ｂ）に一点鎖線で示す状態から二点鎖線で示す状態に跳ね上げられると、リヤホイールアーチ部２ａの上部ではタイヤ３がリヤホイールアーチ部２ａ内に入り込む場合もある。

そのため、リヤホイールアーチ部２ａの上部はパネルフランジ部４ａを折返してタイヤ３との干渉を回避する必要がある。その際、このパネルフランジ部４ａの折返し部４ｂでインナパネル５の端部５ａを挟み、強度を保証する。

本実施形態では、図１（ｂ）に示すタイヤ３と干渉することの無い両端付近の初期領域Ｅ１のパネルフランジ部４ａは、図２（ａ）に示すようにプレス成形時の角度（例えば９０°）のままとする。又、跳ね上げられたタイヤ３が干渉する本曲げ領域Ｅ３では、図２（ｃ）に示すようにパネルフランジ部４ａをアウタパネル４の内面方向に折返して（角度θ２＝０°）、インナパネル５の端部５ａを挟み込む。又、初期領域Ｅ１と本曲げ領域Ｅ３との間の予備曲げ領域Ｅ２は、図２（ｂ）に示すように初期領域Ｅ１から次第に曲げ起して所定予備曲げ角度θ１（例えば、４５°）とし、本曲げ領域Ｅ３側では更に曲げ起こして折返し部４ｂに連続させる。

上述した予備曲げ領域Ｅ２から本曲げ領域Ｅ３にかけてのパネルフランジ部４ａの曲げ起しはローラヘミング装置２１によって行われる。図３に示すように、このローラヘミング装置２１は、移動手段としての第１、第２ヘミング用ロボット２２，２３を有し、これらが予め設定されているヘミング作業エリアに設置されている。尚、ヘミング作業エリアは車両の組立て及び加工を行う生産ラインの中途に設けられている。

両ヘミング用ロボット２２，２３は、移送されてくるボディコン１のリヤクウォータパネル２を挟んで対向する位置に配置されている。この各ヘミング用ロボット２２，２３の作業エリアに固定されているロボット台２４，２５にロボットアーム２６，２７の本体ベース２６ａ，２７ａが旋回自在に支持されている。この各ロボットアーム２６，２７の先端に設けられている手首軸２６ｂ，２７ｂに、第１、第２ローラベース部２８，２９がそれぞれ支持されており、この各ローラベース部２８，２９に、受け本体としての第１ローラ本体３０の回転軸３２とローラ本体としての第２ローラ本体３１の回転軸３３とが支持されている。

図４に示すように、第１ローラ本体３０はリヤクウォータパネル２の外表面に押し当てられる受け部としての受け用の第１ローラ部３０ａを有し、この第１ローラ部３０ａの基部にガイド凹部３０ｂがリング状に形成されている。一方、第２ローラ本体３１はローラ部としての第２ローラ部３１ａを有している。この第２ローラ部３１ａはパネルフランジ部４ａを押圧して折曲げる転圧用ローラであり、その基部に、ローラフランジ部３１ｂが形成されている。第１ローラ本体３０のガイド凹部３０ｂが所定半径の円弧凹状に形成され、一方、ローラフランジ部３１ｂの外縁に、ガイド凹部３０ｂと同一曲率（同一半径）の円弧状に形成された凸湾曲面３１ｃが形成されている。

パネルフランジ部４ａをヘミング加工するに際しては、第１ローラ本体３０のガイド凹部３０ｂと第２ローラ本体３１のローラフランジ部３１ｂの凸湾曲面３１ｃとが常時接触された状態で転動される。すなわち、第１、第２ヘミング用ロボット２２，２３の動作により、図４に示すように、第１ローラ本体３０の第１ローラ部３０ａをアウタパネル４のリヤホイールアーチ部２ａの外面縁部に当接する。一方、第２ローラ本体３１はその凸湾曲面３１ｃが、第１ローラ本体３０のガイド凹部３０ｂに常時接触した状態で、回転軸３３を待機位置から第１ローラ本体３０の回転軸３２の方向へ起上させる。

第２ローラ本体３１の回転軸３３が第１ローラ本体３０の回転軸３２の方向へ起上されると、第２ローラ部３１ａがローラフランジ部３１ｂを押圧して鋭角に折曲げる（図４（ｂ）の状態）。そして、第２ローラ本体３１の回転軸３３が第１ローラ本体３０の回転軸３２と平行となる位置まで起上すると、第１ローラ部３０ａと第２ローラ部３１ａとが平行となり、ローラフランジ部３１ｂは、インナパネル５の端部５ａを、アウタパネル４との間で挟み込んだ状態で、角度θ２＝０°に折返される（図４（ｃ）の状態）。

従って、図４（ｃ）に示すように、両回転軸３２，３３が同一平面上で平行な姿勢では、第１ローラ本体３０の第１ローラ部３０ａと第２ローラ本体３１の第２ローラ部３１ａとの隙間が、アウタパネル４の板厚とローラフランジ部３１ｂの板厚とインナパネル５の端部５ａの板厚とを加算した値に設定されており、これによってローラフランジ部３１ｂが折返される。

第１ローラ本体３０のガイド凹部３０ｂと第２ローラ本体３１のローラフランジ部３１ｂの外周に形成されている凸湾曲面３１ｃとは同一曲率で形成されているため、ガイド凹部３０ｂに凸湾曲面３１ｃを摺接させると、互いに線状に接触されているガイド凹部３０ｂと凸湾曲面３１ｃとの曲率中心点Ｏが一致されて位置決めされる。従って、第２ローラ本体３１は、凸湾曲面３１ｃをガイド凹部３０ｂに支持させることで、共通の曲率中心点Ｏを中心として起上、或いは倒伏させることができる。

又、本実施形態では、ガイド凹部３０ｂと凸湾曲面３１ｃとの共通する曲率中心点Ｏを、アウタパネル４のパネル表面の延長上に設定している。換言すれば、第１ローラ本体３０に形成されているガイド凹部３０ｂのＲ面曲率中心点Ｏは第１ローラ部３０ａ表面の延長上に設定されている。

又、符号４１，４２は第１、第２ヘミング用ロボット２２，２３を制御動作させる第１、第２ロボット制御部であり、符号４３は両ロボット制御部４１，４２を協調制御するメイン制御部である。これらは、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備えた周知のマイクロコンピュータを主体に構成されており、メイン制御部４３は予め記憶されている、第１、第２ヘミング用ロボット２２，２３のティーチングに従って、第１、第２ロボット制御部４１，４２に指令信号を送信し、各ロボット制御部４１，４２によって第１、第２ヘミング用ロボット２２，２３を制御動作させる。

すなわち、メイン制御部４３は、リヤホイールアーチ部２ａに対し第１、第２ローラ本体３０，３１を、第１、第２ヘミング用ロボット２２，２３によって往復動作させることでヘミング加工を完成させる。

メイン制御部４３によるヘミング加工制御は、具体的には、図５に示す往路加工ルーチン、及び図６に示す復路加工ルーチンに従って実行される。尚、本実施形態では、図７（ａ）に示すように往路時はリヤホイールアーチ部２ａの車体前部側からヘミング加工を開始し、同図（ｂ）に示すように復路時は車体後部側から前部方向へヘミング加工を行う。

ヘミング作業エリアにボディコン１が搬送されると、メイン制御部４３は、図５に示す往路加工ルーチンを実行する。このルーチンが起動すると、ステップＳ１で、第１、第２ヘミング用ロボット２２，２３のロボットアーム２６，２７を共に稼動させる。そして、先ず、第１ヘミング用ロボット２２の手首部２６ｂに固定されている第１ローラベース部２８に支持されている第１ローラ本体３０の第１ローラ部３０ａを、リヤクウォータパネル２を構成するアウタパネル４表面のヘミング開始位置、すなわち、図１（ｂ）に示すリヤホイールアーチ部２ａの車体前部側の初期領域Ｅ１に当接させる。

すると、第１ローラ本体３０に形成されているガイド凹部３０ｂのＲ面曲率中心点Ｏが、アウタパネル４表面の延長線上に臨まされる。又、この第１ローラ本体３０の第１ローラ部３０ａがアウタパネル４に当接する前、或いは当接した後、第２ヘミング用ロボット２３の動作によって、第２ローラ本体３１を第１ローラ本体３０に近接させる。具縦的には、この第２ローラ本体３１の回転軸３３を、第１ローラ本体３０の回転軸３２に対して直交する姿勢とし、その状態で、この第２ローラ本体３１をパネルフランジ部４ａと干渉しない方向、例えば図８（ａ）の下方から近接させる。

そして、ステップＳ２へ進み、第１ローラ本体３０のローラフランジ部３１ｂの外周に形成されている凸湾曲面３１ｃを、第１ローラ本体３０のガイド凹部３０ｂに当接させ、ガイド凹部３０ｂと凸湾曲面３１ｃとの曲率中心点Ｏを、第１ローラ部３０ａのアウタパネル４が接触している部位の延長上で一致させて、所定に位置合わせする（図８（ａ）の状態）。

その後、ステップＳ３へ進み、第２ローラ本体３１の第２ローラ部３１ａを、第２ヘミング用ロボット２３の動作により、パネルフランジ部４ａに当接する位置まで凸湾曲面３１ｃをガイド凹部３０ｂに摺接させ、曲率中心点Ｏを一致させた状態で徐々に起上させる。そして、第２ローラ部３１ａがパネルフランジ部４ａに接触した後（図８（ｂ）の状態）、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、両ロボット制御部４１，４２に制御信号を送信し、両ヘミング用ロボット２２，２３を協調動作させて、両ローラ本体３１，３２を予備曲げ開始位置、すなわち、図１（ａ）に示す車体前部側の予備曲げ領域Ｅ２の初期領域Ｅ１との境界付近まで、リヤホイールアーチ部２ａに沿って移動させる。

そして、両ローラ本体３１，３２が、予備曲げ開始位置に達した後、ステップＳ５へ進み、予備曲げを開始する（図８（ｃ）の状態）。すなわち、このステップＳ５では、両ヘミング用ロボット２２，２３の協調動作により、両ローラ本体３１，３２をリヤホイールアーチ部２ａに沿って移動させると共に、第２ローラ本体３１を、予め設定されている予備曲げ角度θ１（例えば、４５°）まで、曲率中心点Ｏを一致させた状態で徐々に起上させる。すると、第２ローラ部３１ａがパネルフランジ部４ａを第１ローラ部３０ａ方向へ押圧し、両ローラ本体３１，３２が転動しながら、パネルフランジ部４ａが第２ローラ本体３１の起上に従い、次第に曲げ起こしされる。

そして、第２ローラ本体３１が所定予備曲げ角度θ１に到達した場合、ステップＳ６へ進み、この予備曲げ角度θ１を維持して、両ローラ本体３１，３２を予備曲げ領域Ｅ２の終了位置、すなわち、車体後部側の初期領域Ｅ１との境界付近まで、リヤホイールアーチ部２ａに沿って移動させる（図８（ｄ）の状態）。すると、図４（ｂ）に示すように、車体前部側の予備曲げ領域Ｅ２から本曲げ領域Ｅ３を挟んで車体後部側の予備曲げ領域Ｅ２にかけてのパネルフランジ部４ａが第２ローラ部３１ａの傾斜に沿って、予備曲げ角度θ１に曲げ形成される。

そして、両ローラ本体３０，３１が予備曲げ領域Ｅ２の終端、すなわち、車体後部側の初期領域Ｅ１との境界付近に達した時、予備曲げを終了してステップＳ７へ進む。

ステップＳ７では、両ヘミング用ロボット２２，２３の協調動作により両ローラ本体３０，３１をリヤホイールアーチ部２ａに沿って移動させている状態のまま、第２ローラ本体３１を、予備曲げされる前のパネルフランジ部４ａの初期当接角度、すなわち、第２ローラ部３１ａが、プレス成形によって曲げ形成された角度（９０°）に当接する角度まで、曲率中心点Ｏを一致させた状態で徐々に倒伏させる。そして、第２ローラ本体３１が初期接触角度まで倒伏した場合（図８（ｅ）の状態）、ステップＳ８へ進む。

ステップＳ８では、第２ローラ本体３１の倒伏角度を初期接触角度に維持したまま、ヘミング用ロボット２２，２３の移動を停止させてルーチンを終了する。

次いで、メイン制御部４３は、図６に示す復路加工ルーチンを実行する。この復路加工ルーチンでは、図９（ｅ）に示すように、前述した往路加工ルーチンによる予備曲げ終了位置で停止している第１、第２ローラ本体３０，３１を、第１、第２ヘミング用ロボット２２，２３の動作により、図７（ｂ）に示すように車体後部側から車体前部側へ、リヤホイールアーチ部２ａに沿って転動させる。そして、その際、図１（ｂ）に示す本曲げ領域Ｅ３において、予備曲げされているパネルフランジ部４ａを角度θ２（＝０°）に本曲げして折返し部４ｂを形成する。

このルーチンが起動されると、先ず、ステップＳ１１で、両ヘミング用ロボット２２，２３を動作させて、両ローラ本体３０，３１を、本曲げ開始位置、すなわち、予備曲げ領域Ｅ２と本曲げ領域Ｅ３との境界付近までリヤホイールアーチ部２ａに沿って一体的に移動させる。そして、両ローラ本体３０，３１が本曲げ開始位置に達したとき、ステップＳ１２へ進み、本曲げを開始する。

このステップＳ１２では、両ヘミング用ロボット２２，２３の協調動作により、両ローラ本体３１，３２をリヤホイールアーチ部２ａに沿って移動させると共に、第２ローラ本体３１を、予め設定されている本曲げ角度θ２（＝０°）まで、曲率中心点Ｏを一致させた状態で徐々に起上させる。すると、図９（ｆ）に示すように、第２ローラ部３１ａがパネルフランジ部４ａを第１ローラ部３０ａ方向へ押圧し、両ローラ本体３１，３２が転動しながら、パネルフランジ部４ａが第２ローラ本体３１の起上に従い、予備曲げされている状態から更に曲げ起こしされる。そして、第２ローラ本体３１が本曲げ角度θ２に到達した場合、ステップＳ１３へ進む。

ステップＳ１３では、この本曲げ角度θ２を維持して、両ローラ本体３１，３２を本曲げ終了位置、すなわち、予備曲げ領域Ｅ２との境界付近まで、リヤホイールアーチ部２ａに沿って移動させる（図９（ｇ）の状態）。図４（ｃ）に示すように、第２ローラ本体３１が本曲げ角度θ２（＝０°）に起上されると、第２ローラ部３１ａが第１ローラ部３０ａと平行となり、その間隔がアウタパネル４とパネルフランジ部４ａとインナパネル５との板厚を加算した値とほぼ等しく設定されている。尚、曲率中心点Ｏはアウタパネル４表面の延長上に設定されている。

従って、両ローラ本体３０，３１が本曲げ領域Ｅ３を、本曲げ角度θ２を維持した状態で転動させると、パネルフランジ部４ａがインナパネル５の端部５ａをアウタパネル４との間に挟み込んで折返されて、折返し部４ｂが形成される。そして、両ローラ本体３０，３１が本曲げ領域Ｅ３の終端、すなわち、車体前部側の予備曲げ領域Ｅ２との境界付近に達した時、本曲げを終了してステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、両ヘミング用ロボット２２，２３の協調動作により両ローラ本体３０，３１をリヤホイールアーチ部２ａに沿って移動させている状態のまま、第２ローラ本体３１を、予備曲げされるパネルフランジ部４ａの予備曲げ角度θ１まで、曲率中心点Ｏを一致させた状態で徐々に倒伏させる。そして、第２ローラ本体３１が予備曲げ角度θ１まで倒伏したとき（図９（ｈ）の状態）、ステップＳ１５へ進む。

ステップＳ１５では、第２ローラ本体３１をパネルフランジ部４ａと干渉しない角度（例えば９０°）まで更に倒伏させ、ステップＳ１６へ進み、両ローラ本体３０，３１を第１、第２ヘミング用ロボット２２，２３の動作により待機位置まで戻して、ルーチンを終了する。

このように、本実施形態では、ヘミング加工を行うに際し、第１ローラ本体３０に形成したガイド凹部３０ｂと、これに摺接する、第２ローラ本体３１のローラフランジ部３１ｂの外周に形成されている凸湾曲面３１ｃとを同一曲率のＲ面とし、第１ローラ本体３０の第１ローラ部３０ａをアウタパネル４の外表面に当接させた状態で、第２ローラ本体３１を共通の曲率中心点Ｏを一致させて起上させるようにしたので、第２ローラ本体３１の第２ローラ部３１ａにてパネルフランジ部４ａを折曲げる際の姿勢が安定し、第２ローラ本体３１の起上角度にて、パネルフランジ部４ａの折曲げ角度を常に正確に設定することができる。

その結果、パネルフランジ部４ａを段階的に曲げ起してヘミング加工するに際し、従来のように折曲げ角度の変化に合わせて転圧ローラを組み替える必要が無く、折曲げ角度を連続的に可変設定させることができ、その分、段取り時間の短縮が実現でき、これにより製造工数の削減を実現することができる。

又、パネルフランジ部４ａの折曲げ角度は第２ローラ本体３１の起上角度で任意に設定することができるので、高い汎用性を得ることができる。又、本実施形態では、１往復する間にパネルフランジ部４ａを段階的に折曲げることでヘミング加工を完成させているが、１往復以上でパネルフランジ部４ａを段階的に折曲げることでヘミング加工を完成させるようにしても良い。

又、第１ローラ本体３０はテーブル状に設置されたヘミングダイであっても良く、この場合、ヘミングダイに載置されるリヤクウォータパネル２に形成されているホイールアーチ部２ａに沿ってガイド凹部３０ｂを形成する。そして、第２ローラ本体３１のローラフランジ部３１ｂをガイド凹部３０ｂに支持させた状態で転動させる。

［第２実施形態］
図１０に本発明の第２実施形態を示す。本実施形態では、上述した第１実施形態の第１ローラ本体３０と第２ローラ本体３１とを逆に配置したものである。従って、本実施形態では、第１ローラ本体３０，第１ローラ部３０ａが本発明の第２ローラ本体、第２ローラ部に対応し、又、第２ローラ本体３１，第２ローラ部３１ａが本発明の第１ローラ本体、第１ローラ部に対応する。

又、第２ローラ本体３１の第２ローラ部３１ａがアウタパネル４の外表面に当接する受け側となり、第１ローラ本体３０の第１ローラ部３０ａがパネルフランジ部４ａを折曲げる転圧側となる。

その結果、本実施形態では、第２ローラ本体３１に形成したローラフランジ部３１ｂの凸湾曲面３１ｃと、これに当接する第１ローラ本体３０に形成したガイド凹部３０ｂとの共通の曲率中心点Ｏは、図１０（ｃ）に示すようにパネルフランジ部４ａを折返して形成した折返し部４ｂの表面に延長線上に設定され、第１ローラ本体３０は、この曲率中心点Ｏを中心に起状、或いは倒伏される。

本実施形態では、曲率中心点Ｏを折返し部４ｂの延長線上に設定したので、第１実施形態の効果に加え、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、ローラフランジ部３１ｂの外径をパネルフランジ部４ａの基部方向まで拡径させることができる。その結果、パネルフランジ部４ａを折曲げる過程において、第２ローラ本体３１のローラフランジ部３１ｂに、パネルフランジ部４ａの基部に形成されているリヤホイールアーチ部２ａを常時摺接させて、リヤホイールアーチ部２ａを位置規制することができる。その結果、リヤホイールアーチ部２ａの折曲げ角が領域Ｅ１〜Ｅ３（図１（ｂ）参照）毎に連続的に変化しても、リヤホイールアーチ部２ａの端縁形状を滑らかに形成させることができる。

［第３実施形態］
図１１に本発明の第３実施形態を示す。本実施形態は第１実施形態の変形例であり、第１ローラ本体３０’に、ヘミング加工の際にパネルフランジ部４ａの基部に形成されているリヤホイールアーチ部２ａに当接する支持フランジ部３０ｃを形成し、その下部に、ガイド凹部３０ｂ’を形成したものである。

尚、ローラフランジ部３１ｂの凸湾曲面３１ｃと、これに当接する第１ローラ本体３０に形成したガイド凹部３０ｂ’との共通の曲率中心点Ｏは、図１１（ｃ）に示すように折返し部４ｂとアウタパネル４とその間に挟み込まれたインナパネル５との各板厚を加算した間隔の中心の延長上に設定されている。又、支持フランジ部３０ｃの外径は、図１１（ｃ）に示すように、第２ローラ本体３１の第２ローラ部３１ａがパネルフランジ部４ａを折り返した際に、第２ローラ部３１ａと干渉しない値に設定されている。

本実施形態では、第１ローラ本体３０に、ヘミング加工の際にリヤホイールアーチ部２ａに当接する支持フランジ部３０ｃを形成したので、第１、第２実施形態の効果に加え、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、パネルフランジ部４ａを折曲げる過程において、第１ローラ本体３０の支持フランジ部３０ｃにリヤホイールアーチ部２ａを常時摺接させることで、リヤホイールアーチ部２ａの折曲げ角が領域Ｅ１〜Ｅ３（図１（ｂ）参照）毎に変化しても、リヤホイールアーチ部２ａの端縁形状を滑らかに形成させることができる。

［第４実施形態］
図１２に本発明の第４実施形態を示す。上述した第１〜第３実施形態では、第１、第２ヘミング用ロボット２２，２３の協調動作により、第１、第２ローラ本体３０，３１にてヘミング加工するようにしたが、本実施形態では、１台のヘミング用ロボットでヘミング加工するようにしたものである。ここで、ヘミング用ロボットは、図３に示す第１ヘミング用ロボット２２を使用するものとする。従って、本実施形態では、第２ヘミング用ロボット２３、及び、それを制御する第２ロボット制御部４２は不要となる。又、第１実施形態と同一の構成部分については同一の符号を付して説明を省略、或いは簡略化する。

アウタパネル４の外表面に当接する第１ローラ本体３０の回転軸３２が第１ローラ保持枠５０に回動自在に支持されている。又、アウタパネル４に形成されているパネルフランジ部４ａを折曲げる第２ローラ本体３１の回転軸３３が第２ローラ保持枠５１に回動自在に保持されている。この各ローラ保持枠５０，５１は断面コの字状に形成されており、第１ローラ保持枠５０が、第１ヘミング用ロボット（以下、単に、「ヘミング用ロボット」と称する）２２に固定されている第１ローラベース部（以下、単に「ローラベース部」と称する）２８に支持されている。

又、第１ローラ保持枠５０と第２ローラ保持枠５１とに、第１、第２受け側保持ホルダ５０ａ，５０ｂと第１、第２転圧側保持ホルダ５１ａ，５１ｂとがそれぞれ固設されている。そして、第１受け側保持ホルダ５０ａと第１転圧側保持ホルダ５１ａとが第１回転リンク機構５２Ａを介して連設され、又、第２受け側保持ホルダ５０ｂと第２転圧側保持ホルダ５１ｂとが第２回転リンク機構５２Ｂを介して連設されている。

この両回転リンク機構５２Ａ，５２Ｂは、第１ローラ本体３０に形成されているガイド凹部３０ｂと第２ローラ本体３１に形成されているローラフランジ部３１ｂの凸湾曲面３１ｃとを接触させ、曲率中心点Ｏを一致させた状態で、第２ローラ保持枠５１を、曲率中心点Ｏを中心に回動するように支持するものである。又、第２ローラ保持枠５１は、ローラベース部２８或いは第１ローラ保持枠５０側から延在する、油圧シリンダ等のアクチュエータ（図示せず）に連設されている。

図１２（ａ）に示すように、初期状態の第２ローラ保持枠５１は、第１ローラ保持枠５０に対し、ほぼ９０°に開いて待機している。この状態から第２ローラ保持枠５１を、図の反時計回り方向へ起上させて、パネルフランジ部４ａにヘミング加工を行う。又、図１２（ｄ）に示すような第１ローラ部３０ａに対して第２ローラ部３１ａが本曲げ角度となる起上角度０°の対峙した状態では、両ローラ部３０ａ，３１ａの間隔が、アウタパネル４とパネルフランジ部４ａとインナパネル５との板厚を加算した値とほぼ等しい値に設定されている。

メイン制御部４３は、第１ロボット制御部（以下、単に「ロボット制御部」と称する）４を介してヘミング用ロボット２２を制御動作させてヘミング加工を行うに際し、先ず、往路において、第１ローラ本体３０の第１ローラ部３０ａを、図１（ｂ）に示すリヤホイールアーチ部２ａの車体前部側の初期領域Ｅ１に対し、アウタパネル４の外表面側に当接させる（図１２（ａ））。次いで、アクチュエータを動作させ、第１、第２回転リンク機構５２Ａ，５２Ｂを介して支持されている第２ローラ本体３１を、図の反時計回り方向へ起上させて、第２ローラ部３１ａをパネルフランジ部４ａに当接させる（図１２（ｂ））。

その後、メイン制御部４３はヘミング用ロボット２２を介して第１、第２ローラ本体３０，３１を、リヤホイールアーチ部２ａに沿って、予備曲げ開始位置である、車体前部側の予備曲げ領域Ｅ２と初期領域Ｅ１との境界付近まで移動させる。そして、リヤホイールアーチ部２ａに沿った移動を継続させながら、第２ローラ本体３１を所定起上角度まで起上させ、車体前部側の予備曲げ領域Ｅ２から本曲げ領域Ｅ３を挟んで車体産側の予備曲げ領域にかけてのパネルフランジ部４ａを所定予備曲げ角度に曲げ形成する（図１２（ｃ））。

そして、車体後部の予備曲げ領域Ｅ２の終了位置から第２ローラ本体３１を次第に倒伏させて、往路における予備曲げを終了する。

次いで、復路において、メイン制御部４３は、第１、第２ローラ本体３０，３１を、リヤホイールアーチ部２ａに沿って、本曲げ開始位置である、車体後部側の予備曲げ領域Ｅ２と本曲げ領域Ｅ３との境界付近まで移動させる。そして、リヤホイールアーチ部２ａに沿った移動を継続させながら、第２ローラ本体３１を、本曲げ角度θ２（＝０°）まで更に起上させ、予備曲げされている本曲げ領域Ｅ３のパネルフランジ部４ａを折返して折返し部４ｂを形成する（図１２（ｄ））。そして、本曲げ領域Ｅ３の終了位置から第２ローラ本体３１を次第に倒伏させて、復路における本曲げを終了する。

このように、本実施形態では、第１、第２ローラ本体３０，３１を第１、第２ローラ保持枠５０，５１で保持すると共に、第２ローラ保持枠５１を第１ローラ保持枠５０に対し各回転リンク機構５２Ａ，５２Ｂを介して支持し、この第１ローラ保持枠５０をヘミング用ロボット２２に固定し、第２ローラ保持枠５１をアクチュエータで起上させてヘミング加工を行うようにしたので、上述した効果に加えて、１台のロボットでヘミング加工が行えるため、設備費の低減を図ることができる。

尚、本発明は、上述した各実施形態に限るものではなく、例えば両ローラ本体３０（３０’），３１をモータにて、リヤホイールアーチ部２ａに沿った移動に同期して自律回転させるようにしても良い。又、各実施形態におけるパネルフランジ部４ａの折曲げ角度は例示であり、転圧側のローラ本体の起上角度の設定により、任意の折曲げ角度を得ることができる。

１…ボディコン、
２…リヤクウォータパネル、
２ａ…リヤホイールアーチ部、
３…タイヤ、
４…アウタパネル、
４ａ…パネルフランジ部、
４ｂ…折返し部、
５…インナパネル、
５ａ…端部、
２１…ローラヘミング装置、
２２…第１ヘミング用ロボット、
２３…第２ヘミング用ロボット、
２４，２５…ロボット台、
２６，２７…ロボットアーム、
２６ａ，２７ａ…本体ベース、
２６ｂ，２７ｂ…手首軸、
２８，２９…ローラベース部、
３０…第１ローラ本体、
３０ａ…第１ローラ部、
３０ｂ…ガイド凹部、
３０ｃ…支持フランジ部、
３１…第２ローラ本体、
３１ａ…第２ローラ部、
３１ｂ…ローラフランジ部、
３１ｃ…凸湾曲面、
３２，３３…回転軸、
４１…第１ロボット制御部、
４２…第２ロボット制御部、
４２…ロボット制御部、
４３…メイン制御部、
５０…第１ローラ保持枠、
５０ａ，５０ｂ…第１、第２受け側保持枠ホルダ、
５１…第２ローラ保持枠、
５１ａ，５１ｂ…第１、第２転厚側保持枠ホルダ、
５２Ａ…第１回転リンク機構、
５２Ｂ…第２回転リンク機構、
Ｅ１…初期領域、
Ｅ２…予備曲げ領域、
Ｅ３…本曲げ領域、
Ｏ…Ｒ曲率中心点、
θ１…予備曲げ角度、
θ２…本曲げ角度

Claims (7)

1. パネルワークの縁部に当接する受け部を有する受け本体と、
   前記パネルワークの縁部に形成したパネルフランジ部を前記受け部の方向へ折曲げるローラ部を有するローラ本体と、
   前記ローラ本体を前記パネルワークの縁部に沿って移動させると共に前記ローラ本体を前記パネルフランジ部側へ起上或いは倒伏させる移動手段と
   を備え、前記ローラ本体の起上動作にて前記ローラ部が前記パネルフランジ部をヘミング加工するローラヘミング装置において、
   前記受け本体と前記ローラ本体との一方にガイド凹部が形成され、他方に該ガイド凹部に摺接する凸湾曲面が形成され、
   前記ガイド凹部と前記凸湾曲面とが同一の曲率を有し、
   前記ローラ本体は前記移動手段の移動によって前記パネルワークの縁部に沿って移動され、前記凸湾曲面が前記ガイド凹部に摺接されて共通する曲率中心を中心に前記パネルフランジ部を折曲げる方向へ起上され或いは該パネルフランジ部から離間する方向へ倒伏されて前記パネルフランジ部の折曲げ角度を連続的に可変させる
   ことを特徴とするローラヘミング装置。
2. 前記曲率中心は前記パネルワークの前記受け部が当接する表面の延長上に設定されている
   ことを特徴とする請求項１記載のローラヘミング装置。
3. 前記曲率中心は前記パネルワークの内面側に折返されている前記パネルフランジ部の表面の延長上に設定されている
   ことを特徴とする請求項１記載のローラヘミング装置。
4. 前記曲率中心は前記受け部が当接される前記パネルワークの表面と、該パネルワークから折返された前記パネルフランジ部の表面との間隔の中心の延長上に設定されている
   ことを特徴とする請求項１記載のローラヘミング装置。
5. 前記受け本体に折曲げられる前記パネルフランジ部の縁部を支持する支持フランジ部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のローラヘミング装置。
6. 前記受け部が第１ローラ部、前記受け本体が第１ローラ本体、前記ローラ部が第２ローラ部、前記ローラ本体が第２ローラ本体であり、
   前記第１ローラ本体と前記第２ローラ本体とが第１ローラ保持枠と第２ローラ保持枠とにそれぞれ回動自在に支持され、
   前記第２ローラ保持枠が前記第１ローラ保持枠に対し、回転リンク機構を介し、前記曲率中心を中心として回動自在に連設され、
   前記第２ローラ保持枠に前記第２ローラ本体を起上或いは倒伏させるアクチュエータが連設されている
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のローラヘミング装置。
7. パネルワークの縁部に、受け本体に設けた受け部を当接し、
   前記パネルワークの縁部に形成したパネルフランジ部をローラ本体に設けたローラ部にて前記受け部の方向へ折曲げると共に、該ローラ本体を前記パネルワークの縁部に沿って移動させて前記パネルフランジ部をヘミング加工するローラヘミング方法において、
   前記受け本体と前記ローラ本体との一方に所定曲率のガイド凹部を形成し、他方に該ガイド凹部と同一曲率の凸湾曲面を形成し、
   前記ガイド凹部と前記凸湾曲面とを摺接させて共通する曲率中心を中心に前記ローラ本体を前記パネルワークの縁部に沿って移動させると共に起上或いは倒伏させて前記パネルフランジ部の折曲げ角度を可変設定する
   ことを特徴とするローラヘミング方法。

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