JPH0768324A - ヘミング加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設備コストが安く設備の製作期間も短くてす
み、汎用性に優れ、加工精度の低下や折り曲げ形状の変
動がないヘミング加工装置を提供すること。 【構成】 ヘミング加工装置２０は、ワーククランプ３
０でワーク８を保持するロボット２２と、受けローラ３
８及び転圧ローラ４０でヘミング加工をするローラユニ
ット２４で構成されている。受けローラ３８は位置変え
シリンダ４４で左右動可能である。転圧ローラ４０はプ
リヘム加工用の第１加圧部４０ａと、本ヘム加工用の第
２加圧部４０ｂを有し、加圧シリンダ５２で昇降可能で
ある。受けローラ３８を第１加圧部４０ａと正対させ、
この間にワークの周縁部を挟んでプリヘム加工を行な
う。また位置変えシリンダ４４で受けローラ３８を第２
加圧部と正対させ、この間にワークの周縁部を挟んで本
へム加工を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットアームの先端
部で保持したワークを移動させつつ、このワークの周縁
部を転圧ローラと受けローラで挟んでヘミング加工する
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一対の板状ワークの周縁部を重ね合わせ
た状態で、ワーク周縁部を折り曲げて一対のワークを一
体化するヘミング加工では、通常図５（Ａ）（Ｂ）の２
種類のヘミングプレス機２，４が使用される。一方のプ
レス機２はプリヘム用で、他方のプレス機４は本ヘム用
である。ヘミング加工は、プリヘム用プレス機２の下型
６にワーク８をセットして開始される。このワーク８
は、周縁部に沿ってほぼ直角な折曲部が予め成形された
第１板状ワーク８ａと、この折曲部１０の内側において
第１板状ワーク８ａに重ね合わされた第２板状ワーク８
ｂで構成されている。ワーク８をセットした後、傾斜し
た加圧面を有する上型１２を下降させ、第１板状ワーク
８ａの折曲部を内側方向に約４５°に折り曲げる（プリ
ヘム加工）。

【０００３】次に、ワーク８をプリヘム用プレス機２か
ら取出して本ヘム用プレス機４の下型１４にセットし直
し、下型１４の受圧面とほぼ平行な加圧面を有する上型
１６を下降させ、プリヘム加工された傾斜折曲部１８を
完全に２つ折り状に折り曲げて第２板状ワーク８ｂの周
縁部に重ねる（本ヘム加工）。

【０００４】また他のヘミング加工装置として、特公平
５−３４１０１号のローラ式ヘミング装置も知られてい
る。この装置は、予め所定の移動軌跡が記憶されたロボ
ットハンドに、ワークの折曲部を押圧するためのヘムロ
ーラを装着して、このヘムローラを折曲部の周縁形状に
追従して転圧可能な構成としたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図５のヘミングプレス
機を使用した加工方法は大量生産に適している反面、
設備コストが高くなる、設備の製作期間が長くなる、
汎用性に欠けるなどの問題がある。

【０００６】またローラ式ヘミング装置は、ローラをワ
ークの折曲部に押し付けて折り曲げるため、ロボットマ
ニュピレータの関節部位に大きな負荷が加わり、関節部
位の摺動部や軸受部にガタツキが生じ、加工精度が低下
したり折り曲げ形状が変動し易い。

【０００７】本発明の目的は、これら問題点を解消した
ヘミング加工装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のヘミング加工装
置は、周縁部に沿って直角な折曲部が成形された第１板
状ワークと、前記折曲部の内側において前記第１板状ワ
ークに重ね合わされた第２板状ワークとを、ロボットア
ームの先端部で保持するロボットと、前記第１板状ワー
クの周縁部外側面を支持する受けローラと、前記第１板
金ワークの折曲部を転圧して内側方向に傾斜した傾斜折
曲部を成形する第１加圧部と、前記傾斜折曲部を転圧し
て前記第２板状ワークの周縁部に重ね合わせる第２加圧
部とを有する転圧ローラと、前記受けローラと転圧ロー
ラとを、相対的に接近離間させる加圧駆動手段と、前記
第１加圧部又は第２加圧部に対して、選択的に前記受け
ローラを正対させるように、前記受けローラ又は転圧ロ
ーラを移動させる位置変え駆動手段とを有する。

【０００９】前記転圧ローラは、第１加圧部を有する第
１転圧ローラと、第２加圧部を有する第２転圧ローラに
別々に構成することもできる。

【００１０】また受けローラについても、第１転圧ロー
ラの第１加圧部に正対した第１転圧ローラと、第２転圧
ローラの第２加圧部に正対した第２転圧ローラに別々に
構成することもできる。この場合は第１及び第２加圧部
に第１及び第２受けローラが常時正対するので、位置変
え駆動手段を省略することができる。

【００１１】転圧ローラと受けローラの両方又は一方
を、回転駆動手段により強制的に回転することもでき
る。

【００１２】

【作用】位置変え駆動手段により受けローラを転圧ロー
ラの第１加圧部に正対させ、ワークの周縁部を両ローラ
の間に挟み込み、加圧駆動手段により第１加圧部をワー
クの周縁部の折曲部に押圧し、この状態でロボットを制
御してワークの折曲部を両ローラの間に連続的に送り込
んでプリヘム加工を行なう。次に位置変え駆動手段によ
り受けローラを移動させ、転圧ローラの第２加圧部と正
対させ、プリヘム加工されたワークの周縁部を両ローラ
の間に挟み込み、加圧駆動手段により第２加圧部をワー
ク周縁部に押圧し、この状態でロボットを前記と同様に
制御して本ヘム加工する。

【００１３】転圧ローラと受けローラを、プリヘム用と
本ヘム用に各２つで構成した場合は、位置変え駆動手段
が不要であり、プリヘム加工終了と同時に本ヘム加工を
開始できる。

【００１４】また、転圧ローラと受けローラを強制的に
回転させると、ワークのヘミング加工部位の移動に要す
るロボットアームの負荷が少なくなり、ヘミング加工精
度が向上する。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１に示すように、本発明のヘミング加工装置
２０は、ワーク８を保持するロボット２２と、ヘミング
加工をするローラユニット２４で構成されている。ロボ
ット２２は旋回及び伸縮可能なロボットアーム２６と、
このロボットアーム２６の先端に揺動可能な手首部２８
を介して連結されたワーククランプ３０とを有する。ワ
ーククランプ３０は開閉可能な上下一対のクランプアー
ム３２，３２と、クランプアーム３２の先端において旋
回機構（図示省略）にて旋回可能なチャック部材３４で
構成されている。そしてワーク８がチャック部材３４の
間に保持されるようになっている。このワーク８は、周
縁部に沿って直角な折曲部１０が成形された第１板状ワ
ーク８ａと、折曲部１０の内側において第１板状ワーク
８ａに重ね合わされた第２板状ワーク８ｂで構成されて
いる。

【００１６】ローラユニット２４はロボット２２の側方
に固定的に配置されている。このユニット２４はワーク
８の周縁部の上下両側に水平に延びた上顎部３６ａ及び
下顎部３６ｂを有する支持台３６と、両顎部３６ａ，３
６ｂの内側に互いに軸を平行にして配設された共に遊転
自在な受けローラ３８及び転圧ローラ４０を有する。受
けローラ３８は、図２（Ａ）（Ｂ）ないし図３（Ａ）
（Ｂ）に示すように、下顎部３６ｂの内側面に同図で左
右方向に摺動自在に配設された左右一対の軸受４２の間
で回転自在に支持されている。一対の軸受４２は位置変
え駆動手段としての位置変えシリンダ４４のピストンロ
ッド４６に連結されている。

【００１７】転圧ローラ４０は、上顎部３６ａの下側の
左右一対の軸受４８の間に回転自在に支持されている。
これら軸受４８は昇降板５０に固定され、昇降板５０は
上顎部３６ａの上面に配置された加圧駆動手段としての
加圧シリンダ５２から下方に延びたピストンロッド５４
に連結されている。転圧ローラ４０の外周面には、第１
加圧部４０ａと第２加圧部４０ｂが形成されている。第
１加圧部４０ａは第１板状ワーク８ａの折曲部１０をプ
リヘム加工するためのもので、約４５°に傾斜した円錐
面で構成され、第２加圧部４０ｂはプリヘム加工された
折曲部１０を本ヘム加工するためのもので、円筒面で構
成されている。

【００１８】次に、以上のように構成されたヘミング加
工装置２０の作動について説明する。まず、位置変えシ
リンダ４４により受けローラ３８を転圧ローラ４０の第
１加圧部４０ａと正対する位置に移動させ、ロボットア
ーム２６の先端に保持したワーク８の周縁部を、受けロ
ーラ３８と転圧ローラ４０の第１加圧部４０ａとの間に
位置させる。次に加圧シリンダ５２により転圧ローラ４
０を下降させ、第１加圧部４０ａを折曲部１０に押圧
し、折曲部１０を図２（Ｂ）ないし図４（Ａ）のように
内側方向に約４５°で折り曲げる。その後、図２（Ｂ）
の状態を維持したままロボット２２のロボットアーム２
６、手首部２８及びチャック部材３４を、それぞれ伸
縮、揺動及び旋回制御して、ワーク８の周縁部の折曲部
１０を、受けローラ３８と転圧ローラ４０の第１加圧部
４０ａとの間に連続的に送り込む。そしてワーク８が一
回りした段階でプリヘム加工が終了する。

【００１９】次に加圧シリンダ５２により図３（Ａ）の
ように転圧ローラ４０を一旦上昇させ、位置変えシリン
ダ４４により図３（Ｂ）のように受けローラ３８を左方
に移動させ、受けローラ３８を転圧ローラ４０の第２加
圧部４０ｂと正対させる。その後、ロボット２２を操作
してワーク８の周縁部を受けローラ３８と転圧ローラ４
０の第２加圧部４０ｂとの間に位置させ、加圧シリンダ
５２により転圧ローラ４０を下降させ、プリヘム加工さ
れた傾斜折曲部１８を、図３（Ｂ）ないし図４（Ｂ）の
ように、第２加圧部４０ｂにより完全に２つ折りに折り
曲げて第２板状ワーク８ｂの周縁部に重ねる。この状態
を維持したまま、ロボット２２をプリヘム加工のときと
同様に制御し、傾斜折曲部１８を受けローラ３８と転圧
ローラ４０の第２加圧部４０ｂとの間に連続的に送り込
む。そしてワーク８が一回りした段階で本ヘム加工が終
了する。

【００２０】以上、本発明の一実施例につき説明した
が、本発明は前記実施例に限定されることなく種々の変
形が可能である。例えば前記実施例では転圧ローラ４０
を加圧シリンダ５２で昇降させるようにしたが、要する
に受けローラ３８と転圧ローラとを接近離間させる構成
であればよいから、受けローラ３８の方を昇降させる構
成としてもよい。また前記実施例では位置変えシリンダ
４４で受けローラ３８を左右動させるように構成した
が、要するに受けローラ３８を転圧ローラ４０の第１又
は第２加圧部４０ａ，４０ｂと選択的に正対させること
ができればよいから、転圧ローラ４０の方を左右動させ
る構成としてもよい。このように受けローラ３８を固定
とし転圧ローラ４０を左右動させる場合は、受けローラ
３８上の一定位置でプリヘム加工と本ヘム加工が行なわ
れるから、プリヘム加工から本ヘム加工に移行するとき
のワークの位置調整が不要になる。また位置変えシリン
ダ４４又は加圧シリンダ５２は、シリンダ以外の任意の
駆動手段、例えばモータとギヤの組合せ等で構成するこ
とも可能である。

【００２１】また受けローラ３８と転圧ローラ４０は遊
転自在とする他、ロボットによるワーク８の移動制御と
対応してモータで強制回転させてもよい。この場合はワ
ーク８を移動させる時にロボットにほとんど負荷がかか
らないからより高い加工精度が得られる。

【００２２】また構造的には多少複雑になるが、転圧ロ
ーラ４０に代えて、第１加圧部を有するプリヘム用転圧
ローラ（第１転圧ローラ）及び第２加圧部を有する本ヘ
ム用転圧ローラ（第２転圧ローラ）を用い、これら転圧
ローラを選択的に受けローラ３８と正対させてヘミング
加工を行なうことも可能である。また受けローラ３８に
代えて、プリヘム用受けローラ（第１受けローラ）と本
ヘム用受けローラ（第２受けローラ）を別々に配設し、
これら受けローラをプリヘム用転圧ローラと本ヘム用転
圧ローラにそれぞれ正対させてヘミング加工を行なうこ
とも可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明は前述の如く、受けローラと転圧
ローラによりヘミング加工を行なうので、従来のプリヘ
ム用プレス機と本ヘム用プレス機を使用したプレス方法
に比べて、設備コストが安く設備の製作期間も短くてす
む。またロボットの制御を変えるだけで形状の異なるワ
ークのヘミング加工に容易に対応できるから汎用性に優
れている。またロボットアームの先端に保持したワーク
の周縁部を加圧ローラと転圧ローラとの間に挟み転圧し
つつヘミング加工するので、ヘミング加工時の大きな転
圧反力がロボットアームに作用しないから、従来のロー
ラ式ヘミング装置で問題であった、ロボットの関節部位
の摺動部や軸受部のガタツキによる加工精度の低下や折
り曲げ形状の変動といった不具合がない。

【００２４】また一つの転圧ローラにプリヘム用の第１
加圧部と本ヘム用の第２加圧部を形成した場合は、別々
の転圧ローラを使用する場合に比べて構造が簡単である
し、位置変え駆動手段（位置変えシリンダ）によりプリ
ヘムから本ヘムへの加工切替ができ、この際ワークに対
する転圧ローラの転圧移動方向の位置は変わらないから
ロボットによるワークの移動調整が簡単である。

【００２５】またプリヘム用と本ヘム用に転圧ローラと
受けローラを別々に配設した場合は、位置変え駆動手段
が不要になると共に、位置変え操作が不要のためプリヘ
ム加工終了と同時に本ヘム加工を開始することができ、
加工時間の短縮化に寄与できる。

【００２６】また転圧ローラ及び／又は受けローラを強
制的に回転させることにより、ワークの加工部位を移動
するのに要するロボットアームの負荷を軽減でき、これ
によりヘミング加工精度の一層の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るヘミング加工装置の側面図。

【図２】（Ａ）はプリヘム加工開始前のローラユニット
の側面図。（Ｂ）はプリヘム加工中のローラユニットの
側面図。

【図３】（Ａ）は本ヘム加工開始前のローラユニットの
側面図。（Ｂ）は本ヘム加工中のローラユニットの側面
図。

【図４】（Ａ）はプリヘム加工されたワークの周縁部の
断面図。（Ｂ）は本ヘム加工されたワークの周縁部の断
面図。

【図５】（Ａ）は従来のプリヘム機の側面図。（Ｂ）は
従来の本ヘム機の側面図。

【符号の説明】

８ ワーク ８ａ 第１板状ワーク ８ｂ 第２板状ワーク １０ 折曲部 １８ 傾斜折曲部 ２０ ヘミング加工装置 ２２ ロボット ２４ ローラユニット ２６ ロボットアーム ３２ クランプアーム ３４ チャック部材 ３６ 支持台 ３８ 受けローラ ４０ 転圧ローラ ４０ａ 第１加圧部 ４０ｂ 第２加圧部 ４４ 位置変えシリンダ（位置変え駆動手段） ５２ 加圧シリンダ（加圧駆動手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周縁部に沿ってほぼ直角な折曲部が成形
   された第１板状ワークと、前記折曲部の内側において前
   記第１板状ワークに重ね合わされた第２板状ワークと
   を、ロボットアームの先端部で保持するロボットと、 前記第１板状ワークの周縁部外側面を支持する受けロー
   ラと、 前記第１板金ワークの折曲部を転圧して内側方向に傾斜
   した傾斜折曲部を成形する第１加圧部と、前記傾斜折曲
   部を転圧して前記第２板状ワークの周縁部に重ね合わせ
   る第２加圧部とを有する転圧ローラと、 前記受けローラと転圧ローラとを、相対的に接近離間さ
   せる加圧駆動手段と、 前記第１加圧部又は第２加圧部に対して、選択的に前記
   受けローラを正対させるように、前記受けローラ又は転
   圧ローラを移動させる位置変え駆動手段とを有するヘミ
   ング加工装置。
2. 【請求項２】 前記転圧ローラが、前記第１加圧部を有
   する第１転圧ローラと、前記第２加圧部を有する第２転
   圧ローラとで構成されていることを特徴とする請求項１
   記載のヘミング加工装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のロボットと、 請求項１記載の第１板金ワークの折曲部を転圧して内側
   方向に傾斜した傾斜折曲部を成形する第１加圧部を有す
   る第１転圧ローラと、 前記傾斜折曲部を転圧して前記第２板状ワークの周縁部
   に重ね合わせる第２加圧部を有する第２転圧ローラと、 前記第１転圧ローラの第１加圧部に正対した第１受けロ
   ーラと、 前記第１転圧ローラの第２加圧部に正対した第２受けロ
   ーラと、 前記第１及び第２転圧ローラと、前記第１及び第２受け
   ローラとを、それぞれ相対的に接近離間させる加圧駆動
   手段とで構成されていることを特徴とするヘミング加工
   装置。
4. 【請求項４】 前記受けローラ及び／又は転圧ローラ
   を、強制的に回転する回転駆動手段を有する請求項１か
   ら３のいずれか記載のヘミング加工装置。