WO2006137467A1 - ローラヘミング装置及びローラヘミング方法 - Google Patents

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WO2006137467A1
WO2006137467A1 PCT/JP2006/312471 JP2006312471W WO2006137467A1 WO 2006137467 A1 WO2006137467 A1 WO 2006137467A1 JP 2006312471 W JP2006312471 W JP 2006312471W WO 2006137467 A1 WO2006137467 A1 WO 2006137467A1
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roller
receiving
plate member
plate
hemming
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PCT/JP2006/312471
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Eisaku Hasegawa
Yoshiyuki Kinouchi
Takeshi Nakamura
Noriko Uematsu
Original Assignee
Honda Motor Co., Ltd.
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Publication date
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    • B21D19/02—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge
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Definitions

  • the present invention relates to an improvement in roller hemming technology.
  • a processing technology for connecting two plate materials to each other by overlapping two plate materials and bending the edge of one plate material to the edge of the other plate material has been widely implemented. be called.
  • roller hemming method which is another force-based method in which the press hemming method using a press die is well known, is also employed (see, for example, Japanese Patent Publication No. 7-16731 (Figs. 1 and 3))
  • FIG. 16 (a) and FIG. 16 (b) are diagrams for explaining the basic principle of the conventional technique.
  • the workpiece 102 is placed on the hemming die 101, and the edge of the workpiece 102 is held by the clamp arms 104, 104 of the clamp mechanisms 103, 103.
  • a workpiece 102 is obtained by stacking a second plate material 108 on a first plate material 107 having an upstanding flange 106. Then, the standing flange 106 is bent using the roller 111 provided in the robot arm 110. As a result, the edge of the first plate member 107 (standing flange 106) can be wound around the edge of the second plate member 108, and the connection between the first plate member 107 and the second plate member 108 can be achieved.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line 17-17 in FIG. 16B, and shows an example in which the workpiece 102 is held down by a plurality of clamp arms 104A, 104B, 104C, and 104D.
  • the receiving surface 113 of the hemming die 101 needs to have the same shape as the first plate member 107. Since the hemming mold 101 is a machine calorie product, the shape accuracy is good. On the other hand, the shape of the first plate 107 obtained by plastic deformation of the blank varies depending on the influence of the springback.
  • a gap 114 is locally generated.
  • Clamp arm 104A, 104B, 104C, 104D In the pump state, the gap 114 can be made substantially zero by the action of the clamp arms 104C and 104D.
  • the gap 114 can be eliminated by optimizing the arrangement and number of clamp arms.
  • the single item refers to an article that is large enough to be placed on the hemming die 101.
  • FIG. 18 (a) to 18 (d) are explanatory diagrams when the conventional roller hemming method is applied to the vehicle body.
  • Fig. 18 (a) shows a schematic diagram of the workpiece 120.
  • the workpiece 120 is a white body, which is a large structure formed by combining a plurality of panels.
  • FIG. 18 (b) is an enlarged view of part b of FIG. 18 (a) and shows the rear wheel arch 121.
  • FIG. 18 (c) is a cross-sectional view taken along the line C—C of FIG. 18 (b).
  • the second plate 124 is overlapped with the first plate 123 having the upright flange 122, and the upright flange 122 is hemmed. This shows the state before bending by wrinkles.
  • FIG. 18 (d) shows the state after hemming, and the lower end of the first plate 123, that is, the upright flange 122 is wound around the lower end of the second plate 124, so that the second plate 124 is inserted into the first plate 123. Indicates that 124 could be combined.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining a problem when the conventional roller hemming method is applied to the vehicle body.
  • the first plate member 123 is placed on the hemming die 101 and the second plate member overlapped with the first plate member 123.
  • a state in which the standing flange 122 is bent by the roller 106 is shown in FIG.
  • the rear wheel arch 121 is suppressed by the clamp arms 104A, 104B, 104C, and 104D.
  • the first plate member 123 is a rigid member that constitutes the vehicle body, the gap 125 Remains.
  • roller hemming using the conventional hemming mold 101 cannot be applied to rigid members such as white bodies.
  • An object of the present invention is to provide a roller hemming technique that can be applied to a rigid member such as a white body.
  • a first aspect of the present invention is to apply a second plate member to a first plate member having an upright flange at an edge, and bend the upright flange with a roller while receiving the first plate member with a receiving die.
  • the receiving mold is provided with a movable clamp mechanism that sandwiches at least the first plate material, and the clamp mechanism allows the first plate material to be moved. It is a portable type that is used in a gripped form.
  • the clamp mechanism is provided in the receiving mold so as to be movable in a direction allowing the receiving mold to be separated from the first plate member when the upright flange is pressed by the roller. It is characterized by that.
  • the roller is rubbed together with an auxiliary roller that defines a movement locus, and a guide groove that defines the movement locus of the auxiliary roller is provided in the receiving mold.
  • the first plate is a rigid member that is difficult to squeeze by connecting a plurality of panels.
  • a fifth aspect of the present invention is to apply a second plate member to a first plate member provided with an upright flange at an edge, and bend the upright flange with a roller while receiving the first plate member with a receiving die.
  • the roller hemming method in which the edge of the first plate material is wound around the edge of the second plate material, the first plate material is brought into close contact with the receiving mold at the roller portion, but the receiving plate force is separated at the other portion. Hemming is performed while allowing this.
  • the receiving die is a portable type that is used in a form of being held by the first plate member by the clamp mechanism, and therefore can be attached to the tip of the robot arm. Since the receiving mold is movably provided on the first plate member, the receiving mold itself is displaced when a large force is applied to the clamp mechanism during roller hemming.
  • the force is such that the work follows the fixed hemming mold.
  • the receiving mold follows the fixed first plate member. Therefore, even if the first plate is a component that is difficult to squeeze, a preferred hemming process without wrinkling, undulation, or deformation can be performed.
  • the clamp mechanism is provided in the receiving die so that the first plate member can be moved in a direction allowing the receiving die to be separated when the roller presses the standing flange. If the receiving plate is away from the first plate, the clamp mechanism can be attached to the receiving plate by a simple rail and slider combination, simplifying the roller hemming device and reducing the equipment cost. Can be planned.
  • the roller is guided by providing a guide groove in the receiving mold.
  • First plate force Force that pre-teaches the robot along the extended upright flange This inevitably shifts between this teaching and the actual movement path of the robot arm.
  • the roller since the roller is guided by the guide groove, there is no fear that a deviation occurs. As a result, the standing flange can be accurately hemmed.
  • a fourth aspect of the present invention is applied to a rigid member that is difficult to squeeze by connecting a plurality of panels. That is, a hemming force can be applied to a rigid member such as a white body, and processing costs can be reduced.
  • hemming is performed while allowing the first plate member to be separated from the receiving force in other portions, such as the force that causes the first plate member to closely contact the receiving die at the roller portion. It is characterized by exercising. Conventionally, the work is made to follow the fixed hemming die, but in the present invention, the receiving die is made to follow the fixed first plate material. Therefore, even if the first plate member is a component member that is difficult to bend, a preferred hemming process without wrinkles, undulations, or deformation can be performed.
  • FIG. 1 is a front view of a receiving mold of a roller hemming device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view of an attachment according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 in FIG.
  • FIG. 6 is an explanatory view at the time of receiving-type standby according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an explanatory view at the start of a receiving die set according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram when the receiving die set is completed according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a hemming process according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a preliminary hemming process according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of the hemming process according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view for explaining the operation at the time of receiving type setting according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view for explaining the initial operation of the roller hemming process according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view for explaining the action at the end of the roller hemming process according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 shows a clamping mechanism according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the basic principle of conventional technology.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line 17-17 in FIG. 16 (b).
  • FIG. 18 is an explanatory diagram when the conventional roller hemming method is applied to the vehicle body.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a problem when the conventional roller hemming method is applied to the vehicle body. Explanation of symbols
  • FIG. 1 is a front view of a receiving type of a roller hemming device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the roller hemming device is detachably attached to a roller mechanism (reference numeral 40 in FIGS. 4 and 5) attached to a robot arm and this attachment. It consists of a receiving mold 10 to be attached
  • the receiving mold 10 has a receiving surface (described in FIG. 2) and a positioning pin 11 on the back surface of the drawing, and a first guide groove 12, a second guide groove 13 and a positioning pin 11 on the front surface of the drawing.
  • a chuck portion 14 that can be chucked from the outside is provided, and clamp mechanisms 20A, 20B, and 20C are provided at the lower left end, the upper edge, and the right end, respectively.
  • Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of Fig. 1 and includes a first guide groove 12 and a second guide groove 13 on the outer surface (right side of the drawing) of the receiving die 10; The left side is provided with a receiving surface 15.
  • the clamp mechanism 20B includes a rail 21 provided on the receiving mold 10 side, a slider block 22 movably attached to the rail 21, a clamp arm 24 which is swingably fixed to the slider block 22 with a pin 23, In order to swing the clamp arm 24, the cylinder unit 25 attached to the slider block 22 is also used.
  • the pair of stoppers 26 and 27 are provided to prevent the slider block 22 from coming off the rail 21. Therefore, the slider block 22 can move freely by a certain distance.
  • clamp mechanisms 20A and 20C shown in FIG. 1 are the same components, the reference numerals are used to omit the description.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1.
  • the positioning pin 11 protruding from the receiving mold 10 is sufficiently long, and the chuck portion 14 has a pocket portion 28.
  • the member indicated by the imaginary line is an attachment 30 attached to the tip of the robot arm 29.
  • FIG. 4 is a perspective view of an attachment according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the attachment 30 includes a frame 33 attached to the robot arm 29, an actuator 32 attached to the frame 33, and the actuator It consists of a chuck disk 31 attached to 32 and a roller mechanism 40 (details will be explained in the next figure) with the main part housed in a frame 33.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 in FIG. 4.
  • the roller mechanism 40 includes a first rail 41 provided on the frame 33 and a first slider 42 movably attached to the first rail 41.
  • a subframe 43 and a second rail 44 extending from the first slider 42 in a direction orthogonal to the first rail 41, a second slider 45 and a third slider 46 movably attached to the second rail 44, and ,
  • a roller 48 rotatably attached to the second slider 45 via a support shaft 47, an auxiliary roller 51 rotatably attached to a second slider 45 through a support shaft 49, and a third slider 45
  • a hydraulic cylinder 52 for adjusting the distance between the sliders and the pressing force of the roller 48 by connecting the slider 46, the elastic bodies 53 and 54 for supporting the third slider 46 on the first slider 42, and the frame And an elastic body 55 that supports the first slider 42 in inertia.
  • the elastic bodies 53, 54 and 55 may be either springs or cushion rubbers.
  • the position of the frame 33 is determined by the robot arm 29.
  • the roller 48 can move up and down in the drawing by the elastic support action of the elastic body 55, and can move to the left and right in the drawing by the elastic support action of the elastic bodies 53 and 54.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the receiving die standby according to the present invention.
  • a robot 57 is arranged on the production line 56, and the receiving die 10 is held by the robot arm 29 of the robot 57 and waits in this state. Then, the white body 60 placed on the movable carriage 58 is transported to the vicinity of the robot 57.
  • FIG. 7 (a) and FIG. 7 (b) are explanatory diagrams at the start of the receiving die set according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the receiving die 10 is advanced by the robot arm 29 by inserting the positioning pin 11 on the receiving die 10 side into the hole 61 on the white body 60 side.
  • FIG. 7 (b) is a supplementary view of FIG. 7 (a), in which the clamp arm 24 of the clamp mechanism 20B provided on the receiving mold 10 is kept in the unclamping position, and the receiving mold 10 is advanced as indicated by the white arrow.
  • FIGS. 8 (a) and 8 (b) are diagrams illustrating the completion of the receiving set according to the exemplary embodiment of the present invention. It is a clear diagram.
  • the clamp arm 24 is swung to the clamp side by the cylinder unit 25, and the first plate member 63 and the second plate member 64 are sandwiched between the slider block 22 and the clamp arm 24. At least the first plate 63 is supported by the receiving die 10 via the clamp mechanism 20B.
  • the attachment 30 is removed from the mold 10 as indicated by the arrow (1). Then, the attachment 30 is rotated as shown by the arrow (2) to lower the roller 48 forward, and is moved below the receiving die 10 as shown by the arrow (3).
  • FIG. 8 (a) shows the receiving mold 10 set on the rear wheel arch of the white body 60 with the clamp mechanisms 20A, 20B, and 20C (20C is behind the attachment 30). That is, the receiving die 10 is supported by the white body 60 by the clamping action of the clamping mechanisms 20A, 20B, and 20C, and the attachment 30 can be removed.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a hemming process according to an exemplary embodiment of the present invention, in which the robot arm 29 is moved as indicated by an arrow. Then, the auxiliary roller 51 moves along the first guide groove 12 or the second guide groove 13, and a predetermined hemming process can be performed. Details of the hemming process will be described next.
  • FIGS. 10 (a) and 10 (b) are explanatory diagrams of the preliminary hemming process according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • a second plate 64 is stacked on a first plate 63 having a standing flange 65 at the lower end, and the receiving die 10 is in contact with the first plate 63.
  • the auxiliary roller 51 is fitted into the first guide groove 12, and the roller 48 is moved closer to the auxiliary roller 51. This action is performed by the hydraulic cylinder 52 in FIG.
  • the roller 48 and the auxiliary roller 51 are moved in the front and back direction of the drawing.
  • the standing flange 65 can be bent about 45 ° by the inclined surface 66 provided on the roller 48. This bending process of about 45 ° is called preliminary hemming process.
  • the roller 48 is moved away from the auxiliary roller 51, and the roller 48 and the auxiliary roller 51 are moved by a certain distance.
  • FIG. 11 (a) and FIG. 11 (b) are explanatory diagrams of the present hemming process according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the auxiliary roller 51 is fitted into the second guide groove 13, and the roller 48 is moved closer to the auxiliary roller 51.
  • the roller surface 67 parallel to the support shaft 47 that is not on the inclined surface 66 faces the upright flange 65.
  • the roller 48 and the auxiliary roller 51 are moved in the front and back direction of the drawing.
  • the standing flange 65 can be completely bent by the roller surface 67 provided on the roller 48. This bending process is called this hemming process.
  • the roller 48 may be separated from the auxiliary roller 51.
  • FIG. 12 (b) is a plan view for explaining the operation at the time of receiving type setting according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the workpiece is formed by stacking the second plate material 64 on the first plate material 63, and can face the standing flange 65 raised from the first plate material 63.
  • the receiving die 10 is brought close to the first plate member 63 by the robot arm 29.
  • the clamp arms 24 and 24 of the clamp mechanisms 20A and 20C provided on the receiving mold 10 are kept in an unclamped state.
  • the receiving die 10 is moved as indicated by the white arrow with the robot arm 29 and the receiving surface 15 is brought into contact with the first plate 63.
  • FIG. 12 (b) shows a state in which the receiving die 10 is in contact with the first plate member 63.
  • FIG. 13 (a) and FIG. 13 (b) are plan views for explaining the initial operation of the roller hemming process according to the present invention.
  • the cylinder arms 25 and 25 are used to rotate the clamp arms 24 and 24 to the clamp side.
  • the first plate member 63 and the second plate member 64 can be sandwiched between the slider block 22 and the clamp arm 24.
  • the attachment 30 is separated from the receiving mold 10.
  • the receiving die 10 is supported by the first plate member 63 and the second plate member 64 via the clamp mechanisms 20A and 20C.
  • the shape of the first plate member 63 and the shape of the receiving surface 15 are the same, but the first plate member 63 is affected by processing up to immediately before such as press working or welding joining. Variations in shape occur. Therefore, an inevitable gap 68 exists between the first plate 63 and the receiving surface 15.
  • the auxiliary roller 51 is moved closer to the guide groove 12 or 13, and the roller 48 is moved closer to the starting point 69 of the standing flange 65.
  • FIG. 13 (b) shows an initial state of the roller hemming process, where the standing flange 65 starts to be bent by the roller 48.
  • the first plate member 63 and the receiving surface 15 are in close contact with each other at the contact point 70 between the roller 48 and the upright flange 65 due to the strong clamping action between the roller 48 and the auxiliary roller 51.
  • the receiving surface 15 tends to be separated from the first plate 63 due to the reaction.
  • Slider blocks 22 and 22 can move along rails 21 and 21 on the receiving side 10 Therefore, the receiving die 10 rotates around the contact 70 clockwise in the figure. That is, the receiving die 10 is moved as indicated by the arrow with respect to the clamping mechanism 20C on the right side of the figure.
  • FIGS. 14 (a) and 14 (b) are plan views for explaining the action at the end of the roller hemming process according to the present invention.
  • the receiving die 10 rotates around the contact 70 counterclockwise in the figure. In other words, the receiving die 10 is moved as shown by the arrow with respect to the clamping mechanism 20A on the left side of the figure. As a result, the adhesion at the contact 70 can be maintained.
  • the hemming process is completed by separating the receiving mold 10 from the first plate 63.
  • the roller hemming method of the present invention can be organized as follows.
  • the second plate material is applied to the first plate material having the upright flange at the edge, and the first flange plate is bent with a roller while receiving the first plate material with the receiving mold, so that the first plate material is bent at the edge of the second plate material.
  • the first plate material is brought into close contact with the receiving mold at the roller portion, but the receiving plate force is allowed to move away from the first plate material at the other portions.
  • the force is such that the workpiece follows the fixed hemming die.
  • the receiving die is caused to follow the fixed first plate member. Therefore, even if the first plate is a component that is difficult to squeeze, a preferred hemming process without wrinkling, undulation, or deformation can be performed.
  • FIGS. 15 (a) and 15 (b) show a clamping mechanism according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • a spring 72 is attached to the tip of the clamp arm 24 of the clamp mechanisms 20A to 20C, and the first plate 63 and the second plate 64 are moved to the slider block by the elastic action of the spring 72. You may make it press to 22.
  • a rubber piece 73 is attached to the tip of the clamp arm 24 of the clamp mechanisms 20A to 20C, and the first plate material 63 and the second plate material 64 are caused by the elastic action of the rubber piece 73. It is also possible to press the slider block 22 ⁇ .
  • the position where the force applied to the rear wheel arch of the white body is arbitrary, and the point is that the second plate is overlapped with the first plate and the standing flange is bent and hemmed. If it is, it may be applied to any part.
  • the type of workpiece that can be a general plate-like structure is not limited.
  • the present invention is suitable for a white body rear wheel arch.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

　ローラヘミング処理初期状態では、ローラ４８で起立フランジ６５を折り曲げ始める。このときに、ローラ４８と起立フランジ６５との接点７０では、ローラ４８と補助ローラ５１との強い挟持作用により、第１の板材６３と受け面１５とは密着する。一方、接点７０以外の部位では、反作用で第１の板材６３から受け面１５が離れようとする。スライダブロック２２、２２は受け型１０側のレール２１、２１に沿って移動が可能であるため、受け型１０は接点７０を中心に図時計回りに回転する。受け型１０が接点７０を中心に回転することで、接点７０における密着性が保証される。この結果、皺寄り、波立ち、変形のない形状の良好なヘミング処理を達成することができる。

Description

ローラヘミング装置及びローラヘミング方法
技術分野
[0001] 本発明は、ローラヘミング技術の改良に関する。
背景技術
[0002] 2枚の板材を重ね、一方の板材の縁を他方の板材の縁に折り曲げることで、 2枚の 板材の縁同士を連結する加工技術は広く実施されており、この技術はヘミングと呼ば れる。
[0003] ヘミングはプレス型を用いるプレスヘミング法がよく知られている力 別の方式であ るローラヘミング法も採用される（例えば、特公平 7— 16731号公報（図 1、図 3)参照
。）。
[0004] 特公平 7— 16731号公報を次図に基づいて説明する。図 16 (a)および図 16 (b)は 従来の技術の基本原理を説明する図である。図 16 (a)にて、ヘミング型 101に、ヮー ク 102を載せ、このワーク 102の縁をクランプ機構 103、 103のクランプアーム 104、 1 04で抑える。
[0005] 図 16 (b)にて、ワーク 102は、起立フランジ 106を有する第 1の板材 107に、第 2の 板材 108を重ねたものである。そして、ロボットアーム 110に備えたローラ 111を用い て起立フランジ 106を折り曲げる。この結果、第 1の板材 107の縁 (起立フランジ 106 )を第 2の板材の 108の縁に巻き付けることができ、第 1の板材 107と第 2の板材 108 との連結を図ることができる。
[0006] 図 17は図 16 (b)の 17— 17線断面図であり、ワーク 102を複数のクランプアーム 10 4A、 104B、 104C、 104Dで抑えている例を示す。ところで、ヘミング型 101の受け 面 113は、第 1の板材 107の形状と同一にする必要がある。ヘミング型 101は機械カロ ェ品であるため、形状精度は良好である。一方、ブランク材を塑性変形させた第 1の 板材 107の形状は、スプリングバックの影響などにより、ばらつく。
[0007] クランプアーム 104A、 104B、 104C、 104Dがアンクランプ状態にあるときには、 局部的に隙間 114が発生する。クランプアーム 104A、 104B、 104C、 104Dをクラ ンプ状態にすれば、特にクランプアーム 104C、 104Dの作用で隙間 114を、実質的 にゼロにすることができる。
[0008] ワーク 102がボンネットやドアなどの、いわゆる単品物であればクランプアームの配 置や数を適正化することで、隙間 114を解消させることができる。なお、単品物とはへ ミング型 101に載る程度の大きさの物品を指す。
[0009] 次に、ワークが単品物より遙かに大きい、すなわちヘミング型を大きくはみ出す大型 の部品である場合を検討する。図 18 (a)から図 18 (d)は車体に従来のローラヘミング 法を適用したときの説明図である。図 18 (a)にワーク 120の略図を示す力 このヮー ク 120はホワイトボディであって、複数のパネルを組合せてなる大型の構造物である 。図 18 (b)は図 18 (a)の b部拡大図であり、リャホイールアーチ 121を示す。
[0010] 図 18 (c)は図 18 (b)の C— C線断面図であり、起立フランジ 122を備える第 1の板 材 123に第 2の板材 124を重ねて、起立フランジ 122をヘミングカ卩ェにより折り曲げる 前の状態を示す。図 18 (d)はヘミング加工後の状態を示し、第 2の板材 124の下端 に第 1の板材 123の下端、すなわち起立フランジ 122を巻き込むことで、第 1の板材 1 23に第 2の板材 124を結合できたことを示す。
[0011] 図 19は車体に従来のローラヘミング法を適用したときの問題点を説明する図であり 、ヘミング型 101に第 1の板材 123を載せ、この第 1の板材 123に重ねた第 2の板材 124に、起立フランジ 122をローラ 106にて折り曲げる様子を示す。
[0012] この際に、クランプアーム 104A、 104B、 104C、 104Dでリャホイールアーチ 121 を抑えるが、第 1の板材 123が車体を構成する剛性部材であるため、橈みにくぐ結 果として、隙間 125が残る。
[0013] 隙間 125が残ったままでローラヘミングを行うと、皺寄りや波立ちという出来上がり 形状の不具合が発生する。隙間 125は許容できないため、この隙間 125を是正する ことを目的にクランプ力を強化すると、ホイールアーチ 121に押し疵が発生する若しく はホイールアーチ 121が変形する。
[0014] 以上の理由から、従来のヘミング型 101を用いたローラヘミングは、ホワイトボディな どの剛性部材には適用できな 、。
発明の開示 [0015] 本発明は、ホワイトボディなどの剛性部材にも適用できるローラヘミング技術を提供 することを課題とする。
[0016] 本発明の第 1の観点は、縁に起立フランジを備える第 1の板材に第 2の板材を当て 、第 1の板材を受け型で受けながら前記起立フランジをローラで折り曲げることで、第 2の板材の縁に第 1の板材の縁を巻き付けるローラヘミング装置において、前記受け 型は、少なくとも前記第 1の板材を挟むクランプ機構を移動可能に備え、このクランプ 機構で第 1の板材に把持させた形態で使用する可搬型であることを特徴とする。
[0017] 本発明の第 2の観点では、クランプ機構は、起立フランジをローラが押圧したときに 第 1の板材カゝら受け型が離れることを許容する方向に移動可能に前記受け型に設け たことを特徴とする。
[0018] 本発明の第 3の観点では、ローラは、移動軌跡を規定する補助ローラと共に移動さ せるよう〖こし、この補助ローラの移動軌跡を規定するガイド溝を前記受け型に設けた ことを特徴とする。
[0019] 本発明の第 4の観点では、第 1の板材は、複数のパネルを連結してなる橈み難 ヽ 剛性部材であることを特徴とする。
[0020] 本発明の第 5の観点は、縁に起立フランジを備える第 1の板材に第 2の板材を当て 、第 1の板材を受け型で受けながら前記起立フランジをローラで折り曲げることで、第 2の板材の縁に第 1の板材の縁を巻き付けるローラヘミング方法において、ローラの 部位で受け型に第 1の板材を密着させるが、その他の部位では受け型力 第 1の板 材が離れることを許容しながらヘミング加工を行うことを特徴とする。
[0021] 本発明の第 1の観点では、受け型は、クランプ機構で第 1の板材に把持させた形態 で使用する可搬型であるから、ロボットアームの先端に取り付けることができる。そして 、受け型は第 1の板材に移動可能に備えるので、ローラヘミング中にクランプ機構に 大きな力が加わると、受け型自身が変位する。
[0022] 従来は固定したヘミング型にワークを追従させる形態であった力 本発明では固定 した第 1の板材に受け型を追従させる。そのため、第 1の板材が橈み難い構成部材 であっても、皺寄り、波打ち、変形のない、好ましいヘミング加工を実施することがで きる。 [0023] 本発明の第 2の観点では、起立フランジをローラが押圧したときに第 1の板材カも受 け型が離れることを許容する方向に移動可能に、クランプ機構を受け型に設ける。第 1の板材カゝら受け型が離れる方向であれば、単純なレールとスライダの組合せにより クランプ機構を受け型に取り付けることができ、ローラヘミング装置の単純化及び装 置費用の低減ィ匕を図ることができる。
[0024] 本発明の第 3の観点では、受け型にガイド溝を設けることで、ローラを案内する。第 1の板材力 延ばした起立フランジに沿うようにロボットを予めティーチングする力 こ のティーチングと実際のロボットアームの移動軌跡とには、不可避的にずれが発生す る。本発明ではローラをガイド溝で案内させるため、ずれが発生する心配はない。こ の結果、起立フランジを正確にヘミング処理することができる。
[0025] 本発明の第 4の観点は、複数のパネルを連結してなる橈み難 、剛性部材に適用す る。すなわち、ホワイトボディなどの剛性部材にヘミング力卩ェを施すことができ、加工 コストを削減することができる。
[0026] 本発明の第 5の観点では、ローラの部位で受け型に第 1の板材を密着させる力 そ の他の部位では受け型力ゝら第 1の板材が離れることを許容しながらヘミング力卩ェを行 うことを特徴とする。従来は固定したヘミング型にワークを追従させる形態であつたが 、本発明では固定した第 1の板材に受け型を追従させる。そのため、第 1の板材が撓 み難い構成部材であっても、皺寄り、波打ち、変形のない、好ましいヘミング加工を 実施することができる。
[0027] その他の特徴および効果は、実施例の記載および添付のクレームより明白である。
図面の簡単な説明
[0028] [図 1]本発明の典型的実施例に係るローラヘミング装置の受け型の正面図である。
[図 2]図 1の 2— 2線断面図である。
[図 3]図 1の 3— 3線断面図である。
[図 4]本発明の典型的実施例に係るアタッチメントの斜視図である。
[図 5]図 4の 5— 5線断面図である。
[図 6]本発明の典型的実施例に係る受け型待機時の説明図である。
[図 7]本発明の典型的実施例に係る受け型セット開始時の説明図である。 [図 8]本発明の典型的実施例に係る受け型セット完了時の説明図である。
[図 9]本発明の典型的実施例に係るヘミング工程説明図である。
[図 10]本発明の典型的実施例に係る予備ヘミング処理の説明図である。
[図 11]本発明の典型的実施例に係る本ヘミング処理の説明図である。
[図 12]本発明の典型的実施例に係る受け型セット時の作用を説明する平面図である
[図 13]本発明の典型的実施例に係るローラヘミング処理初期の作用を説明する平面 図である。
[図 14]本発明の典型的実施例に係るローラヘミング処理末期の作用を説明する平面 図である。
[図 15]本発明の別の典型的実施例に係るクランプ機構を示す。
[図 16]従来の技術の基本原理を説明する図である。
[図 17]図 16 (b)の 17— 17線断面図である。
[図 18]車体に従来のローラヘミング法を適用したときの説明図である。
[図 19]車体に従来のローラヘミング法を適用したときの問題点を説明する図である。 符号の説明
10· ··ヘミング装置を構成する受け型
12…第 1ガイド溝
13…第 2ガイド溝
20 A〜 20。···クランプ機構
21 · ··レーノレ
22…スライダブロック
40· ··ヘミング装置を構成するローラ機構
48· ··ローラ
51 · ··補助ローラ
60· ··ワークとしてのホワイトボディ
63· ··第 1の板材
64· ··第 2の板材 65…起立フランジ
発明を実施するための最良の形態
[0030] 本発明の典型的実施例を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号 の向きに見るものとする。図 1は本発明の典型的実施例に係るローラヘミング装置の 受け型の正面図であり、ローラヘミング装置はロボットアームに取り付けるローラ機構 (図 4、 5の符号 40)とこのアタッチメントに着脱自在に取り付ける受け型 10とからなる
[0031] この受け型 10は、図奥の面に受け面（図 2で説明する。）及び位置決めピン 11を備 え、図手前の面に、第 1ガイド溝 12、第 2ガイド溝 13及び外部からチャックすることが できるチャック部 14を備え、左下端、上縁及び右端に各々クランプ機構 20A、 20B、 20Cを備える。
[0032] 図 2は図 1の 2— 2線断面図であり、受け型 10の外面（図右面）に第 1ガイド溝 12及 び第 2ガイド溝 13を備え、受け型 10の内面（図左面）に受け面 15を備える。クランプ 機構 20Bは、受け型 10側に設けたレール 21と、このレール 21に移動可能に取り付 けたスライダブロック 22と、このスライダブロック 22にピン 23でスイング自在に止めた クランプアーム 24と、このクランプアーム 24をスイングさせるためにスライダブロック 2 2に取り付けたシリンダユニット 25と力もなる。
[0033] スライダブロック 22は自由にレール 21に沿って移動するため、一対のストッパ 26、 27を設けることで、スライダブロック 22がレール 21から外れることを防止する。したが つて、スライダブロック 22は一定の距離だけ自由に移動し得る。
[0034] 図 1に示すクランプ機構 20A、 20Cも同様の構成物であるから、符号を流用して説 明は省略する。
[0035] 図 3は図 1の 3— 3線断面図であり、受け型 10から突出させた位置決めピン 11は十 分に長ぐまた、チャック部 14はポケット部 28を有する。想像線で示す部材は、ロボッ トアーム 29の先端に取り付けたアタッチメント 30である。
[0036] アタッチメント 30側に設けたチャックディスク 31を、ポケット部 28へ矢印のごとく挿入 することができる。チャックディスク 31はァクチユエータ 32で移動させることで、結合を 完成することができる。 [0037] 図 4は本発明の典型的実施例に係るアタッチメントの斜視図であり、アタッチメント 3 0は、ロボットアーム 29に取り付けるフレーム 33と、このフレーム 33に取り付けたァク チユエータ 32と、このァクチユエータ 32に取り付けたチャックディスク 31と、フレーム 3 3に要部を収めたローラ機構 40 (詳細は次図で説明する。）とからなる。
[0038] 図 5は図 4の 5— 5線断面図であり、ローラ機構 40は、フレーム 33に設けた第 1レー ル 41と、この第 1レール 41に移動可能に取り付けた第 1スライダ 42と、この第 1スライ ダ 42から第 1レール 41に直交方向に延ばしたサブフレーム 43及び第 2レール 44と、 この第 2レール 44に移動可能に取り付けた第 2スライダ 45及び第 3スライダ 46と、第 2スライダ 45に支軸 47を介して回転自在に取り付けたローラ 48と、第 3スライダ 46〖こ 支軸 49を介して回転自在に取り付けた補助ローラ 51と、第 2スライダ 45に第 3スライ ダ 46を連結してスライダ相互の間隔並びにローラ 48の押圧力を調節する油圧シリン ダ 52と、第 1スライダ 42に第 3スライダ 46を弹性的に支持する弾性体 53、 54と、フレ ーム 33に第 1スライダ 42を弹性的に支持する弾性体 55とからなる。弾性体 53、 54、 55はスプリング、クッションラバーの何れであってもよい。
[0039] フレーム 33はロボットアーム 29で位置が決定される。このようなフレーム 33に対して 、ローラ 48は弾性体 55の弾性支持作用により図面上下に移動可能であり、弾性体 5 3、 54の弾性支持作用により図面左右に移動可能である。
[0040] 以上に述べた受け型及びローラ機構からなるローラヘミング装置の作用を次に述 ベる。図 6は本発明に係る受け型待機時の説明図であり、生産ライン 56にロボット 57 を配置し、このロボット 57のロボットアーム 29に受け型 10を把持させ、この状態で待 機させる。そして、移動台車 58に載せたホワイトボディ 60をロボット 57の近傍まで搬 送する。
[0041] 図 7 (a)および図 7 (b)は本発明の典型的実施例に係る受け型セット開始時の説明 図である。図 7 (a)において、ホワイトボディ 60側の穴 61に、受け型 10側の位置決め ピン 11を差し込む要領で、ロボットアーム 29により、受け型 10を前進させる。図 7 (b) は図 7 (a)の補足図であり、受け型 10に設けたクランプ機構 20Bのクランプアーム 24 をアンクランプ位置に保ち、白抜き矢印のように受け型 10を前進させる。
[0042] 図 8 (a)および図 8 (b)は、本発明の典型的実施例に係る受け型セット完了時の説 明図である。先に図 8 (b)において、シリンダユニット 25によりクランプアーム 24をクラ ンプ側にスイングさせ、スライダブロック 22とクランプアーム 24とで、第 1の板材 63及 び第 2の板材 64を挟む。少なくとも第 1の板材 63にクランプ機構 20Bを介して受け型 10を支持させたことになる。
[0043] この後、矢印（1)のごとく、アタッチメント 30を受け型 10から外す。そして、アタッチメ ント 30を矢印（2)のごとく回してローラ 48を前に向けて下降させ、矢印（3)のごとく受 け型 10の下方へ移動させる。
[0044] 図 8 (a)はクランプ機構 20A、 20B、 20C (20Cはアタッチメント 30の陰に在る。）で ホワイトボディ 60のリャホイールアーチにセットした受け型 10を示す。すなわち、受け 型 10はクランプ機構 20A、 20B、 20Cのクランプ作用により、ホワイトボディ 60で支 持されて!、ることになり、アタッチメント 30を外すことができる。
[0045] 図 9は本発明の典型的実施例に係るヘミング工程説明図であり、ロボットアーム 29 を矢印のごとく移動させる。すると、補助ローラ 51が第 1ガイド溝 12又は第 2ガイド溝 13に沿って移動し、所定のヘミング処理を施すことができる。このヘミング処理の詳 細を次に説明する。
[0046] 図 10 (a)および (b)は本発明の典型的実施例に係る予備ヘミング処理の説明図で ある。処理の前提として、下端に起立フランジ 65を有する第 1の板材 63に第 2の板材 64を重ね、第 1の板材 63に受け型 10が接している。図 10 (a)では、図 8 (b)矢印（3) に続いて、補助ローラ 51を第 1ガイド溝 12に嵌め、ローラ 48を補助ローラ 51に接近 させる。この作用は図 5の油圧シリンダ 52で実施する。
[0047] 図 10 (b)にて、ローラ 48及び補助ローラ 51を図面表裏方向へ移動させる。ローラ 4 8に設けた傾斜面 66で起立フランジ 65を約 45° 曲げることができる。この 45° 程度 の曲げ処理を予備ヘミング処理という。予備ヘミング処理が終了したら、ローラ 48を 補助ローラ 51から離して、ローラ 48及び補助ローラ 51を一定距離移動させる。
[0048] 図 11 (a)および図 11 (b)は、本発明の典型的実施例に係る本ヘミング処理の説明 図である。図 11 (a)では、補助ローラ 51を第 2ガイド溝 13に嵌め、ローラ 48を補助口 ーラ 51に接近させる。この時点では、傾斜面 66ではなぐ支軸 47に平行なローラ面 67が起立フランジ 65に臨む。 [0049] 図 11 (b)にて、ローラ 48及び補助ローラ 51を図面表裏方向へ移動させる。ローラ 4 8に設けたローラ面 67で起立フランジ 65を完全に曲げることができる。この曲げ処理 を本ヘミング処理という。本ヘミング処理が終了したら、ローラ 48を補助ローラ 51から 離せばよい。
[0050] 以上に述べたローラヘミング処理を平面図で再度説明する。図 12 (a)および図 12
(b)は、本発明の典型的実施例に係る受け型セット時の作用を説明する平面図であ る。図 12 (a)において、ワークは第 1の板材 63に第 2の板材 64を重ねてなり、第 1の 板材 63から起立させた起立フランジ 65を臨むことができる。そして、ロボットアーム 2 9にて受け型 10を第 1の板材 63に接近させる。なお、受け型 10に設けたクランプ機 構 20A、 20Cのクランプアーム 24、 24はアンクランプ状態にしておく。そして、ロボッ トアーム 29で受け型 10を白抜き矢印のごとく移動させて、受け面 15を第 1の板材 63 に当てる。図 12 (b)は、第 1の板材 63に受け型 10を当接した状態を示す。
[0051] 図 13 (a)および図 13 (b)は、本発明に係るローラヘミング処理初期の作用を説明 する平面図である。図 13 (a)にて、シリンダユニット 25、 25でクランプアーム 24、 24 をクランプ側に回転させる。この結果、スライダブロック 22とクランプアーム 24で第 1の 板材 63及び第 2の板材 64を挟むことができる。次に、受け型 10からアタッチメント 30 を分離する。すると、受け型 10はクランプ機構 20A、 20Cを介して第 1の板材 63及 び第 2の板材 64で支持されることとなる。
[0052] ところで、第 1の板材 63の形状と受け面 15の形状は同一であることが理想であるが 、第 1の板材 63はプレス加工や溶接接合など直前までの加工の影響を受けて、形状 にばらつきが発生する。そのため、第 1の板材 63と受け面 15との間に、不可避的な 隙間 68が存在する。次に、補助ローラ 51をガイド溝 12又は 13に接近させ、ローラ 48 を起立フランジ 65の始点 69に接近させる。
[0053] 図 13 (b)は、ローラヘミング処理初期状態を示し、ローラ 48で起立フランジ 65を折 り曲げ始める。このときに、ローラ 48と起立フランジ 65との接点 70では、ローラ 48と補 助ローラ 51との強い挟持作用により、第 1の板材 63と受け面 15とは密着する。一方、 接点 70以外の部位では、反作用で第 1の板材 63から受け面 15が離れようとする。ス ライダブロック 22、 22は受け型 10側のレール 21、 21に沿って移動が可能であるた め、受け型 10は接点 70を中心に図時計回りに回転する。すなわち、図右のクランプ 機構 20Cに対して、受け型 10が矢印のとおりに移動させる。
[0054] 逆に、受け型 10が接点 70を中心に回転することで、接点 70における密着性が保 証されると言える。この結果、皺寄り、波立ち、変形のない形状の良好なヘミング処理 を達成することができる。
[0055] 図 14 (a)および図 14 (b)は、本発明に係るローラヘミング処理末期の作用を説明 する平面図である。図 14 (a)では、スライダブロック 22、 22力レール 21、 21に沿って 移動自在であるため、受け型 10は接点 70を中心に図反時計回りに回転する。すな わち、図左のクランプ機構 20Aに対して、受け型 10が矢印のとおりに移動させる。こ の結果、接点 70における密着性を維持することができる。図 14 (b)にて、第 1の板材 63から受け型 10を離すことで、ヘミング処理を終了する。
[0056] 以上の説明から本発明のローラヘミング方法は次のように整理することができる。縁 に起立フランジを備える第 1の板材に第 2の板材を当て、第 1の板材を受け型で受け ながら前記起立フランジをローラで折り曲げることで、第 2の板材の縁に第 1の板材の 縁を巻き付けるローラヘミング方法において、ローラの部位で受け型に第 1の板材を 密着させるが、その他の部位では受け型力 第 1の板材が離れることを許容しながら ヘミング力卩ェを行うことを特徴とする。
[0057] 従来は固定したヘミング型にワークを追従させる形態であった力 本発明では固定 した第 1の板材に受け型を追従させる。そのため、第 1の板材が橈み難い構成部材 であっても、皺寄り、波打ち、変形のない、好ましいヘミング加工を実施することがで きる。
[0058] 図 15 (a)および図 15 (b)は、本発明の別の典型的実施例に係るクランプ機構を示 す。図 15 (a)に示すとおり、クランプ機構 20A〜20Cのクランプアーム 24の先端にス プリング 72を付設し、このスプリング 72の弾性作用で第 1の板材 63及び第 2の板材 6 4をスライダブロック 22へ押圧するようにしてもよい。また、図 15 (b)に示すとおり、クラ ンプ機構 20A〜20Cのクランプアーム 24の先端にラバーピース 73を付設し、このラ バーピース 73の弾性作用で第 1の板材 63及び第 2の板材 64をスライダブロック 22 へ押圧するようにしてもよ ヽ。 [0059] 尚、本発明は、ホワイトボディのリャホイールアーチに適用した力 適用箇所は任意 であり、要は第 1の板材に第 2の板材を重ね、起立フランジを折り曲げてヘミングする ような部位であれば、何れの部位に適用してもよい。また、ワークはホワイトボディの 他、一般の板状構造物であってもよぐワークの種類は限定しない。
[0060] 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲 を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明ら かである。
[0061] 本出願は、 2005年 6月 22日出願の日本特許出願 (特願 2005— 182525)に基づくも のであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
産業上の利用可能性
[0062] 本発明はホワイトボディのリャホイールアーチに好適である。

Claims

請求の範囲
[1] 縁に起立フランジを備える第 1の板材に第 2の板材を当て、第 1の板材を受け型で 受けながら前記起立フランジをローラで折り曲げることで、第 2の板材の縁に第 1の板 材の縁を巻き付けるローラヘミング装置において、前記受け型は、少なくとも前記第 1 の板材を挟むクランプ機構を移動可能に備え、このクランプ機構で第 1の板材に把 持させた形態で使用する可搬型であることを特徴とするローラヘミング装置。
[2] 前記クランプ機構は、起立フランジをローラが押圧したときに第 1の板材カも受け 型が離れることを許容する方向に移動可能に前記受け型に設けたことを特徴とする 請求項 1記載のローラヘミング装置。
[3] 前記ローラは、移動軌跡を規定する補助ローラと共に移動させるようにし、この補 助ローラの移動軌跡を規定するガイド溝を前記受け型に設けたことを特徴とする請求 項 1又は請求項 2記載のローラヘミング装置。
[4] 前記第 1の板材は、複数のパネルを連結してなる橈み難い剛性部材であることを 特徴とする請求項 1、請求項 2又は請求項 3記載のローラヘミング装置。
[5] 縁に起立フランジを備える第 1の板材に第 2の板材を当て、第 1の板材を受け型で 受けながら前記起立フランジをローラで折り曲げることで、第 2の板材の縁に第 1の板 材の縁を巻き付けるローラヘミング方法において、ローラの部位で受け型に第 1の板 材を密着させるが、その他の部位では受け型力ゝら第 1の板材が離れることを許容しな 力 Sらヘミング力卩ェを行うことを特徴とするローラヘミング方法。
PCT/JP2006/312471 2005-06-22 2006-06-22 ローラヘミング装置及びローラヘミング方法 WO2006137467A1 (ja)

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