特許 7514470 ヘム加工装置、および、加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-03

(45)【発行日】2024-07-11

(54)【発明の名称】ヘム加工装置、および、加工方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 39/02 20060101AFI20240704BHJP

【ＦＩ】

B21D39/02 F

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020153412

(22)【出願日】2020-09-14

(65)【公開番号】P2022047567

(43)【公開日】2022-03-25

【審査請求日】2023-04-09

(73)【特許権者】

【識別番号】390020477

【氏名又は名称】トライエンジニアリング株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003373

【氏名又は名称】弁理士法人石黒国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100124752

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷 真司

(72)【発明者】

【氏名】岡 丈晴

(72)【発明者】

【氏名】東 和也

(72)【発明者】

【氏名】曲田 吉史

(72)【発明者】

【氏名】前田 侑斗

【審査官】後藤 泰輔

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－１６４４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５４３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０３５８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４０４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３０９５２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ １１／００－２１／００，３９／００－４１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つのローラによりワークの被加工部位を挟んでヘム加工するときに、少なくとも２段階に分けて前記被加工部位をヘム加工するヘム加工装置において、
前記２段階の内、先の第１段階で前記被加工部位を加工するときに使用される２つのローラの内、一方のローラを、前記２つのローラの回転軸を含む平面に垂直な中心軸の周囲に公転させる第１駆動部と、
前記２段階の内、後の第２段階で前記被加工部位を加工するときに使用される２つのローラの内、一方のローラを、自身の回転軸と垂直な方向へ平行移動させる第２駆動部とを備え、
前記第１段階の加工に供給されるワークは、２枚の板状の部品を重ねるとともに、一方の部品の周縁部を他方の部品の側に所定の角度だけ折り曲げたものであり、
前記被加工部位は、前記一方の部品の内、折り曲げられた周縁部、および、この周縁部の手前側の部分、ならびに、前記他方の部品の周縁部であり、
前記ヘム加工装置は、前記第１段階において、前記一方のローラの回転面を前記一方の部品の周縁部に当接させつつ回転させながら進行させるとともに、他方のローラの回転面を前記一方の部品の手前側の部分に当接させつつ回転させながら進行させることで、前記２つのローラで前記被加工部位を挟んで、前記一方の部品の周縁部を、さらに前記他方の部品の側に折り曲げ、
前記第１段階で使用される２つのローラの回転面は両方とも円筒面であり、前記第１段階の加工後に、前記一方の部品の周縁部と、前記一方の部品の手前側の部分または前記他方の部品の周縁部との間に形成される角度は、前記２つのローラの回転軸が形成する角度に略一致し、
前記第１駆動部は、前記一方のローラを、前記２つのローラの回転軸を含む平面に垂直な中心軸の周囲に公転させることで、前記第１段階の加工後に、前記一方の部品の周縁部と、前記一方の部品の手前側の部分または前記他方の部品の周縁部との間に形成される角度を変化させることができることを特徴とするヘム加工装置。

【請求項2】

請求項１に記載のヘム加工装置において、
前記第１駆動部による前記一方のローラの公転の中心軸は、前記一方のローラの回転面と、前記２つのローラの回転軸を含む平面との２本の交線の内、前記他方のローラの回転面に近い方の交線の一方端において、前記２つのローラの回転軸を含む平面に交差していることを特徴とするヘム加工装置。

【請求項3】

２つのローラによりワークの被加工部位を挟んでヘム加工するときに、少なくとも２段階に分けて前記被加工部位をヘム加工するヘム加工装置において、
前記２段階の内、先の第１段階で前記被加工部位を加工するときに使用される２つのローラの内、一方のローラを、前記２つのローラの回転軸を含む平面に垂直な中心軸の周囲に公転させる第１駆動部と、
前記２段階の内、後の第２段階で前記被加工部位を加工するときに使用される２つのローラの内、一方のローラを、自身の回転軸と垂直な方向へ平行移動させる第２駆動部と、
前記第１段階で、前記第１駆動部により駆動されるローラとともに前記被加工部位を挟む第１受けローラと、
この第１受けローラを回転自在に支持するとともに、前記第１受けローラの回転軸と平行な方向に移動することで所定の被接続部に接続される第１支持体とを備え、
この第１支持体が前記被接続部に接続された状態で、前記第１駆動部により駆動されるローラと前記第１受けローラとにより前記被加工部位を挟み、
前記第１受けローラと前記第１支持体との組み合わせには、前記第１受けローラの径が異なる変形品が複数存在し、
前記第１支持体の内、前記被接続部に接続する接続部には、前記第１受けローラの回転軸と平行である接続軸が設定されており、
前記第１受けローラと前記被加工部位とが接触する位置と前記接続軸との距離は、前記変形品同士で互いに等しいことを特徴とするヘム加工装置。

【請求項4】

２つのローラによりワークの被加工部位を挟んでヘム加工するときに、少なくとも２段階に分けて前記被加工部位をヘム加工するヘム加工装置において、
前記２段階の内、先の第１段階で前記被加工部位を加工するときに使用される２つのローラの内、一方のローラを、前記２つのローラの回転軸を含む平面に垂直な中心軸の周囲に公転させる第１駆動部と、
前記２段階の内、後の第２段階で前記被加工部位を加工するときに使用される２つのローラの内、一方のローラを、自身の回転軸と垂直な方向へ平行移動させる第２駆動部と、
前記第２段階で、前記第２駆動部により駆動されるローラとともに前記被加工部位を挟む第２受けローラと、
この第２受けローラを回転自在に支持するとともに、前記第２受けローラの回転軸と平行な方向に移動することで所定の被接続部に接続される第２支持体とを備え、
この第２支持体が前記被接続部に接続された状態で、前記第２駆動部により駆動されるローラと前記第２受けローラとにより前記被加工部位を挟み、
前記第２受けローラと前記第２支持体との組み合わせには、前記第２受けローラの径が異なる変形品が複数存在し、
前記第２支持体の内、前記被接続部に接続する接続部には、前記第２受けローラの回転軸と平行である接続軸が設定されており、
前記第２受けローラと前記被加工部位とが接触する位置と前記接続軸との距離は、前記変形品同士で互いに等しいことを特徴とするヘム加工装置。

【請求項5】

請求項３に記載のヘム加工装置において、
前記第２段階で、前記第２駆動部により駆動されるローラとともに前記被加工部位を挟む第２受けローラと、
この第２受けローラを回転自在に支持するとともに、前記第２受けローラの回転軸と平行な方向に移動することで所定の被接続部に接続される第２支持体とを備え、
この第２支持体が前記被接続部に接続された状態で、前記第２駆動部により駆動されるローラと前記第２受けローラとにより前記被加工部位を挟み、
前記第２受けローラと前記第２支持体との組み合わせには、前記第２受けローラの径が異なる変形品が複数存在し、
前記第２支持体の内、前記被接続部に接続する接続部には、前記第２受けローラの回転軸と平行である接続軸が設定されており、
前記第２受けローラと前記被加工部位とが接触する位置と前記接続軸との距離は、前記変形品同士で互いに等しいことを特徴とするヘム加工装置。

【請求項6】

請求項１ないし請求項５の内のいずれか１つに記載のヘム加工装置において、
前記第１駆動部により駆動されるローラと、前記第２駆動部により駆動されるローラとは、別体であることを特徴とするヘム加工装置。

【請求項7】

請求項１ないし請求項６の内のいずれか１つに記載のヘム加工装置において、
前記第１段階で、前記第１駆動部により駆動されるローラとともに前記被加工部位を挟むローラであり、前記第２駆動部により駆動されるローラとは別体として設けられる第１受けローラを備えることを特徴とするヘム加工装置。

【請求項8】

請求項１ないし請求項７の内のいずれか１つに記載のヘム加工装置において、
前記第２段階で、前記第２駆動部により駆動されるローラとともに前記被加工部位を挟むローラであり、前記第１駆動部により駆動されるローラとは別体として設けられる第２受けローラを備えることを特徴とするヘム加工装置。

【請求項9】

請求項１ないし請求項８の内のいずれか１つに記載のヘム加工装置において、
前記第１段階で前記被加工部位を加工するときに使用される２つのローラ、および、前記第２段階で前記被加工部位を加工するときに使用される２つのローラは、１つのロボットにエンドエフェクタとして装着されていることを特徴とするヘム加工装置。

【請求項10】

請求項１または請求項２に記載のヘム加工装置を用いた加工方法において、
前記第１駆動部により駆動されるローラと、前記第２駆動部により駆動されるローラとは、別体であり、
さらに、前記ヘム加工装置は、
前記第１段階で、前記第１駆動部により駆動されるローラとともに前記被加工部位を挟むとともに、前記第２段階で、前記第２駆動部により駆動されるローラとともに前記被加工部位を挟むローラであり、前記第１駆動部により駆動されるローラ、および、前記第２駆動部により駆動されるローラとは別体として設けられる受けローラを備え、
前記第１段階で、前記第１駆動部により駆動されるローラ、前記第２段階で、前記第２駆動部により駆動されるローラ、および、前記受けローラは、１つのロボットにエンドエフェクタとして装着され、
前記第１駆動部により駆動されるローラ、および、前記第２駆動部により駆動されるローラは、前記受けローラを挟むように配置され、
前記加工方法では、
前記第１段階の加工を済ませた後、前記第１駆動部により駆動されるローラの位置と前記第２駆動部により駆動されるローラの位置とを反転させ、前記第２段階の加工を行うことを特徴とする加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ヘム加工装置、および、このヘム加工装置を用いた加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、例えば、自動車のボディ等の生産工程では、インナパネルおよびアウタパネルからなるワークの被加工部位を、ロボットに装着したローラによりヘム加工する加工方法が周知である（例えば、特許文献１参照。）。このようなヘム加工では、ワークの形状に応じた下型を製作しておき、下型の上にワークを載せる。そして、ローラと下型とにより被加工部位を挟むとともに、ローラを３次元的に移動させつつ、ローラから被加工部位に対して加工力を加える。このとき、下型が被加工部位を受けることで、被加工部位をヘム加工することができる。

【0003】

このため、特許文献１の加工方法によれば、ワークの形状ごとに下型を準備する必要があり、汎用性が低い。そこで、下型を用いることなく、被加工部位を受けてローラによるヘム加工を可能にする加工装置が考えられている（例えば、特許文献２参照。）。
特許文献２によれば、被加工部位を受ける受けローラ、および、受けローラに受けられている被加工部位に対して加工力を及ぼす加工ローラが設けられ、受けローラは、３次元空間的に位置が固定され、加工ローラは、受けローラに対し回転軸同士を平行に保ちつつ、接近したり、離れたりすることができるように組み付けられている。

【0004】

さらに、特許文献２によれば、ワークを保持しながら３次元的に移動させることができる支持装置を備える。この支持装置は、ロボット、および、ロボットに装着されたアタッチメントを備え、このアタッチメントには、被加工部位を受けローラおよび加工ローラにより挟みつつワークを移動させることができる保持機構が設けられている。このため、特許文献２によれば、下型を用いることなく、被加工部位をヘム加工することができる、とされている。

【0005】

ところで、ヘム加工は、仕上がり品質向上のため、少なくとも２段階に分けて行われる。例えば、第１段階で、被加工部位の内、曲げられる部位が受けローラの回転面に対して４５°の位置まで曲げられ、第２段階で、０°の位置まで曲げられる。
しかし、特許文献２のヘム加工装置によれば、第１段階の加工は、加工ローラの先端部に設けられたテーパ状の回転面を使用する。このため、第１段階の加工ではテーパの角度までしか曲げることができず、第１段階の加工における汎用性が低いと考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平５－３０５３５７号公報

【文献】特開平７－１３２３２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本開示は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、２つのローラによりワークの被加工部位を挟んでヘム加工するときに少なくとも２段階に分けて被加工部位をヘム加工するヘム加工装置において、第１段階の加工における汎用性を高めることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示のヘム加工装置は、２つのローラによりワークの被加工部位を挟んで加工するときに、少なくとも２段階に分けて被加工部位をヘム加工するものであり、次の第１、第２駆動部を備える。
まず、第１駆動部は、２段階の内、先の第１段階で被加工部位を加工するときに使用される２つのローラの内、一方のローラを、２つのローラの回転軸を含む平面に垂直な中心軸の周囲に公転させる。また、第２駆動部は、２段階の内、後の第２段階で被加工部位を加工するときに使用される２つのローラの内、一方のローラを、自身の回転軸と垂直な方向へ平行移動させる。
また、第１段階の加工に供給されるワークは、２枚の板状の部品を重ねるとともに、一方の部品の周縁部を他方の部品の側に所定の角度だけ折り曲げたものである。さらに、被加工部位は、一方の部品の内、折り曲げられた周縁部、および、周縁部の手前側の部分、ならびに、他方の部品の周縁部である。
そして、ヘム加工装置は、第１段階において、一方のローラの回転面を一方の部品の周縁部に当接させつつ回転させながら進行させるとともに、他方のローラの回転面を一方の部品の手前側の部分に当接させつつ回転させながら進行させることで、２つのローラで被加工部位を挟んで、一方の部品の周縁部を、さらに他方の部品の側に折り曲げる。
また、第１段階で使用される２つのローラの回転面は両方とも円筒面であり、第１段階の加工後に、一方の部品の周縁部と、一方の部品の手前側の部分または他方の部品の周縁部との間に形成される角度は、２つのローラの回転軸が形成する角度に略一致する。
そして、第１駆動部は、一方のローラを、２つのローラの回転軸を含む平面に垂直な中心軸の周囲に公転させることで、第１段階の加工後に、一方の部品の周縁部と、一方の部品の手前側の部分または他方の部品の周縁部との間に形成される角度を変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ヘム加工装置の全体構成図である（実施例）。

【図2】ワークの被加工部位を示す説明図である（実施例）。

【図3】ヘム加工装置の要部を示す説明図である（実施例）。

【図4】第１加工ローラ、第２加工ローラおよび受けローラそれぞれの回転軸の位置を示す説明図である（実施例）。

【図5】第１加工ローラの公転の様子を示す説明図である（実施例）。

【図6】受けローラと支持体との組み合わせの変形品を示す説明図である（実施例）。

【図7】第１加工ローラと受けローラとによる第１段階の加工を示す説明図である（実施例）。

【図8】第２加工ローラと受けローラとによる第２段階の加工を示す説明図である（実施例）。

【図9】保持部の斜視図である（実施例）。

【図10】保持部によりワークを保持する状態を示す説明図である（実施例）。

【図11】支持装置によりワークを支持する状態を一方のベースの方から視た説明図である（実施例）。

【図12】支持装置によりワークを支持する状態を他方のベースの方から視た説明図である（実施例）。

【図13】図９のＸ矢視図である（実施例）。

【図14】図９において一部のアームおよび接続アームを除去した状態のＸＩ矢視図である（実施例）

【図15】アウタ側配置部の組み立ての様子を示す説明図である（実施例）。

【図16】インナ側配置部の組み立ての様子を示す説明図である（実施例）。

【図17】アウタ側配置部とインナ側配置部とでワークを挟んで支持する様子を示す説明図である（実施例）。

【図18】アウタ側配置部、インナ側配置部およびワークの一体物に接続アームを接続する様子を、他方のベースの方から視て示す説明図である（実施例）。

【図19】アウタ側配置部、インナ側配置部およびワークの一体物に接続アームを接続する様子を、側方から視て示す説明図である（実施例）。

【図20】離脱時加工範囲を示す説明図である（実施例）。

【図21】受けローラと支持体との組み合わせの変形品を示す説明図である（変形例）。

【図22】保持部の説明図である（実施例）。

【図23】保持部によりワークを保持する状態を示す説明図である（実施例）。

【図24】ワークの説明図である（変形例）。

【図25】支持装置によりワークを支持する状態を側方から視た説明図である（変形例）。

【発明を実施するための形態】

【0010】

実施形態のヘム加工装置を、以下の実施例に基づき説明する。

【実施例】

【0011】

〔実施例の構成〕
実施例のヘム加工装置１の構成を、図１～図２０を用いて説明する。
ヘム加工装置１は、２つのローラによりワーク２の被加工部位３を挟んでヘム加工するときに、例えば、２段階に分けて被加工部位３をヘム加工するものであり、多関節のロボット４、ワーク２の支持装置５、および、制御装置６等により構成されている。

【0012】

ここで、ロボット４は、関節に電動モータが組み付けられた周知の構造を有し、例えば、水平面と平行な設置面９に設置されている。また、支持装置５は、２つのローラによりワーク２の被加工部位３を挟んでヘム加工することができるように、ワーク２を支持するものであり、後で詳述する。さらに、制御装置６は、ロボット４や支持装置５等の動作を制御するものであり、周知のマイクロコンピュータを含んで構成されている。

【0013】

また、ワーク２は、例えば、自動車のボディ等の生産工程で加工されるものであり、アウタパネル１１にインナパネル１２を重ねて、アウタパネル１１の周縁部を、インナパネル１２の側に略９０°折り曲げたものである（図２等参照。）。また、被加工部位３は、例えば、アウタパネル１１の内、略９０°折り曲げられた周縁部、および、周縁部の手前側の部分、ならびに、インナパネル１２の周縁部である（以下、アウタパネル１１の内、略９０°折り曲げられた周縁部を折り曲げ部１３と呼ぶことがある。また、周縁部の手前側の部分を受け部１４と呼ぶことがある。）。

【0014】

そして、２つのローラの内、一方のローラを折り曲げ部１３に当接させるとともに、他方のローラを受け部１４に当接させることで、２つのローラにより被加工部位３を挟んでヘム加工する。これにより、インナパネル１２の周縁部が折り曲げ部１３と受け部１４とに挟み込まれる（図７および図８等参照。）。
以下、ヘム加工装置１について詳細に説明する。

【0015】

まず、ヘム加工装置１は、次の第１、第２駆動部１６、１７を備える。
第１駆動部１６は、２段階の内、先の第１段階で被加工部位３を加工するときに使用される２つのローラの内、一方のローラを、２つのローラの回転軸を含む平面Ｘに垂直な中心軸αの周囲に公転させる（図４および図５等参照。）。また、第１駆動部１６は、ロボット４の先端に装着されてロボット４のエンドエフェクタ４Ｅの１つをなすものであり、例えば、電動モータ、タイミングベルトおよびプーリー等により構成される周知の駆動機構である。そして、第１駆動部１６は、制御装置６による制御により、動作を制御される。

【0016】

第２駆動部１７は、２段階の内、後の第２段階で被加工部位３を加工するときに使用される２つのローラの内、一方のローラを、自身の回転軸と垂直な方向へ平行移動させる。また、第２駆動部１７は、第１駆動部１６とともに、ロボット４の先端に装着されてエンドエフェクタ４Ｅの１つをなすものであり、例えば、電動モータおよびボールネジ等により構成される周知の駆動機構である。そして、第２駆動部１７は、制御装置６による制御により、動作を制御される。

【0017】

ここで、第１駆動部１６により駆動されるローラと、第２駆動部１７により駆動されるローラとは、別体である（以下、第１駆動部１６により駆動されるローラを第１加工ローラ１９と呼ぶことがある。また、第２駆動部１７により駆動されるローラを第２加工ローラ２０と呼ぶことがある。）。

【0018】

また、ヘム加工装置１は、次の受けローラ２１を備える。
すなわち、受けローラ２１は、第１段階で、第１加工ローラ１９とともに被加工部位３を挟むローラであり、かつ、第２段階で、第２加工ローラ２０とともに被加工部位３を挟むローラである。

【0019】

そして、第１加工ローラ１９、第２加工ローラ２０、および、受けローラ２１は、第１、第２駆動部１６、１７とともに、ロボット４の先端に装着されてエンドエフェクタ４Ｅをなす。また、第１加工ローラ１９、および、第２加工ローラ２０は、受けローラ２１を挟むように配置されている。

【0020】

より具体的には、第１加工ローラ１９、第２加工ローラ２０、および、受けローラ２１それぞれの回転軸は、同一の平面Ｘ上に含まれ、受けローラ２１の回転軸は、第１、第２加工ローラ１９、２０それぞれの回転軸により挟まれている（図４および図５等参照。）。以下、第１、第２加工ローラ１９、２０、および、受けローラ２１それぞれの回転軸を回転軸１９α、２０α、２１αと呼ぶことがある。

【0021】

さらに、第１駆動部１６による第１加工ローラ１９の公転駆動に関し、第１加工ローラ１９の公転の中心軸αは上記のように平面Ｘに垂直である。そして、第１加工ローラ１９の回転軸１９αは、中心軸αの周囲に、平面Ｘ上で公転する（図４および図５等参照。）。また、実施例の中心軸αは、第１加工ローラ１９の回転面と平面Ｘとの２本の交線の内、受けローラ２１の回転面に近い方の交線Ｌｃの一方端Ｌｃｅにおいて、平面Ｘに交差している。

【0022】

このため、第１駆動部１６の動作により、回転軸１９αは、平面Ｘ上で一方端Ｌｃｅを中心に公転し、また、交線Ｌｃは、平面Ｘ上で一方端Ｌｃｅを中心に回転する。なお、一方端Ｌｃｅとは、交線Ｌｃの両端の内、第１駆動部１６に近い方の端である。
また、第２駆動部１７による第２加工ローラ２０の平行移動に関し、第２加工ローラ２０の回転軸２０αは平面Ｘ上で平行移動する。

【0023】

以上により、第１段階では、受けローラ２１の回転面で受け部１４を受けつつ、第１加工ローラ１９の回転面を折り曲げ部１３に押し当てて、エンドエフェクタ４Ｅを３次元的に移動させる（図７等参照。）。これにより、折り曲げ部１３を受け部１４に対して所望の角度の位置まで曲げる。また、第２段階では、受けローラ２１の回転面で受け部１４を受けつつ、第２加工ローラ２０の回転面を折り曲げ部１３に押し当てて、エンドエフェクタ４Ｅを３次元的に移動させる（図８等参照。）。これにより、折り曲げ部１３を受け部１４に対して０°の位置まで曲げる。

【0024】

さらに、ヘム加工装置１は、次の支持体２３を備える。
すなわち、支持体２３は、受けローラ２１を回転自在に支持するとともに、受けローラ２１の回転軸２１αと平行な方向に移動することで所定の被接続部２４に接続されるものである。

【0025】

ここで、支持体２３は、ロボット４の先端で受けローラ２１を回転自在に支持するための部品である。また、被接続部２４は、ロボット４の先端に固定されており、支持体２３を被接続部２４に接続することで、受けローラ２１は、ロボット４の先端に回転自在に装着される。そして、支持体２３が被接続部２４に接続された状態で、第１段階で第１加工ローラ１９と受けローラ２１とにより被加工部位３を挟み、第２段階で第２加工ローラ２０と受けローラ２１とにより被加工部位３を挟んで加工を行う。

【0026】

また、受けローラ２１と支持体２３との組み合わせには、受けローラ２１の径が異なる変形品が複数存在し、これら変形品は、次の基準を満たすように設けられている（図６等参照。）。すなわち、変形品同士は、受けローラ２１と被加工部位３とが接触する位置Ｐと接続軸２５αとの距離Ｌが互いに等しくなるように設けられている。ここで、接続軸２５αとは、支持体２３の内、被接続部２４に接続する接続部２５に設定される軸であり、受けローラ２１の回転軸αと平行に設定されるものである。

【0027】

実施例の接続部２５は、例えば、互いに平行に設けられた棒状の２本の円筒部２５ａ、２５ｂであり、被接続部２４には、円筒部２５ａ、２５ｂがそれぞれ嵌る２つの嵌合穴２４ａ、２４ｂが設けられている。また、円筒部２５ａ、２５ｂには、それぞれ嵌合穴２４ａ、２４ｂに対する抜け止めが設けられている。そして、接続部２５の態様は変形品同士で共通しており、接続軸２５αは、例えば、一方の円筒部２５ａの中心軸として設定されている。

【0028】

ここで、実施例における受けローラ２１と支持体２３との組み合わせの変形品２７Ａ、２７Ｂを例示する。変形品２７Ａ、２７Ｂ間では、受けローラ２１の径に関し、変形品２７Ａの方が変形品２７Ｂよりも小さい。また、回転軸２１αの位置に関し、変形品２７Ａの方が変形品２７Ｂよりも、受けローラ２１の径が小さい分だけ位置Ｐの方に偏っている。

【0029】

次に、支持装置５について説明する（図９～図２０等参照。）。
支持装置５は、第１加工ローラ１９と受けローラ２１とにより、また、第２加工ローラ２０と受けローラ２１とにより、被加工部位３を挟んで加工することができるように、ワーク２を支持するものである。つまり、支持装置５は、下型を用いることなくワーク２を支持するものであり、複数のアーム３０と、次のような保持部３１とを備える。

【0030】

すなわち、保持部３１は、それぞれのアーム３０に取り付けられ、ワーク２の表面に吸い付いてワーク２を保持する。そして、保持部３１は、ワーク２の表面に吸い付く吸着部３２を有し（図９および図１０等参照。）、吸着部３２がワーク２の表面に吸い付くときにワーク２の表面の形状に応じて変形し、吸着部３２がワーク２の表面から離れるときに、ワーク２の表面に吸い付く前の形状に復元する。

【0031】

ここで、吸着部３２は、例えば、ゴム製の吸着パッドであり、吸着パッドの内側を真空引きするための蛇腹状の筒体が一体化している。なお、蛇腹状の筒体もゴム製であり、自在に変形する。
また、保持部３１は、吸着部３２とともに、次のような変形部３３を有する。変形部３３は、ワーク２の表面の内、吸着部３２が吸い付いた部分の周囲の形状に倣って変形する部分である。

【0032】

実施例の変形部３３は、複数の当接棒３３ａ、当接棒３３ａを付勢する付勢手段３３ｂ、ならびに、当接棒３３ａおよび付勢手段３３ｂを保持する保持器３３ｃ等を有する。

【0033】

まず、複数の当接棒３３ａは、吸着部３２を外周側から包囲する円筒を形成するように、保持器３３ｃに保持されている。ここで、保持器３３ｃは、円筒状の壁部を有し、内周に吸着部３２を収容する。また、壁部には、当接棒３３ａおよび付勢手段３３ｂを収容する収容孔３３ｄが周方向に等角度間隔で、複数、設けられている。また、付勢手段３３ｂは、例えば、コイルスプリングである。そして、収容孔３３ｄの底側から付勢手段３３ｂおよび当接棒３３ａを順次に収容し、当接棒３３ａを収容孔３３ｄから突き出させる。

【0034】

これにより、吸着部３２において真空引きされて吸着部３２がワーク２の表面に吸い付くと、複数の当接棒３３ａは、吸着部３２が吸い付いた部分の周囲に当接し、それぞれ、当接する部位の形状に応じて、収容孔３３ｄの底側に押されて付勢手段３３ｂを弾性圧縮する。このため、変形部３３は、吸着部３２が吸い付いた部分の周囲の形状に倣って変形する。さらに、吸着部３２において真空引きの状態が解除されてワーク２が取り除かれると、付勢手段３３ｂの付勢力により、元の形状に復元する。

【0035】

また、支持装置５は、次のような２つのベース３５Ａ、３５Ｂを備える（図１１～図１４等参照。）。
すなわち、ベース３５Ａ、３５Ｂは、それぞれ複数のアーム３０を着脱自在に保持するものであり、例えば、一方のベース３５Ａは扁平な正八角柱状の形態を有し、他方のベース３５Ｂは扁平な直方体状の形態を有する。

【0036】

そして、ベース３５Ａ、３５Ｂの側面、および、アーム３０の一端には、ベース３５Ａとアーム３０とが着脱自在となるように、また、ベース３５Ｂとアーム３０とが着脱自在となるように、着脱機構が設けられている。具体的には、ベース３５Ａ、３５Ｂの側面には、着脱機構の一方を担うマスター側のパーツ３６Ａが設けられている。また、アーム３０の一端には、着脱機構の他方を担うアダプタ側のパーツ３６Ｂが設けられている。

【0037】

より具体的には、マスター側、アダプタ側のパーツ３６Ａ、３６Ｂそれぞれには、凹凸嵌合を形成する凸側、凹側の構造が設けられ、また、パーツ３６Ａには、パーツ３６Ｂに嵌まっている状態でパーツ３６Ｂに対する締結力を増減する構成が設けられている。なお、この締結力は、例えば、制御装置６からの指令に応じて圧力空気の流出入により増減される。

【0038】

また、ベース３５Ａでは、例えば、正八角形の各辺の位置それぞれにパーツ３６Ａが設けられ、８つの箇所でアーム３０の着脱が可能である。また、ベース３５Ｂでは、例えば、長方形の各辺の中央それぞれにパーツ３６Ａが設けられ、さらに、長辺の中央に設けられたパーツ３６Ａの両側にパーツ３６Ａが設けられ、８つの箇所でアーム３０の着脱が可能である。

【0039】

さらに、支持装置５は、次のような接続アーム３８を、複数、備える。
すなわち、接続アーム３８は、略コの字状に設けられ、両端にアダプタ側のパーツ３６Ｂが設けられている。そして、接続アーム３８は、ベース３５Ａ、３５Ｂを連結するために使用され、ベース３５Ａ、３５Ｂの両方に接続する。

【0040】

続いて、実施例のヘム加工装置１において、支持装置５を用いたワーク２の支持方法を説明する。
ここで、被加工部位３を挟む両側の内、アウタパネル１１の側をアウタ側、インナパネル１２の側をインナ側と定義する（図１７等参照。）。

【0041】

実施例の支持方法では、支持装置５の内、アウタ側、インナ側それぞれの側に配置されるアウタ側、インナ側配置部４０、４１を組み立てる（図１５～図１７等参照。）。
まず、アウタ側配置部４０は、例えば、ベース３５Ａの８つのパーツ３６Ａの１つおきに、つまり、８つのパーツ３６Ａの内、４つのパーツ３６Ａに、アーム３０のパーツ３６Ｂを締結したものである。

【0042】

また、インナ側配置部４１は、例えば、ベース３５Ｂの８つのパーツ３６Ａの内、２つの長辺の両端に、つまり、８つのパーツ３６Ａの内、４つのパーツ３６Ａに、アーム３０のパーツ３６Ｂを締結したものである。
以下、ベース３５Ａ、３５Ｂに接続するアーム３０を、それぞれアーム３０Ａ、３０Ｂと呼ぶことがある。

【0043】

次に、アウタ側配置部４０を、ワーク２のアウタ側に配置するとともに、アーム３０Ａの保持部３１を、アウタパネル１１の表面に吸い付かせる。また、インナ側配置部４１を、ワーク２のインナ側に配置するとともに、アーム３０Ｂの保持部３１を、インナパネル１２の表面に吸い付かせる（図１７等参照。）。

【0044】

さらに、アーム３０Ａの保持部３１、アーム３０Ｂの保持部３１を、それぞれアウタ、インナパネル１２の表面に吸い付かせた状態で、ワーク２の外側から４つの接続アーム３８をベース３５Ａ、３５Ｂに接続する。このとき、ベース３５Ａ、３５Ｂそれぞれで残りの４つのパーツ３６Ａに、接続アーム３８のパーツ３６Ｂを締結する（図１８および図１９等参照。）。

【0045】

その後、ワーク２、接続アーム３８およびアウタ側、インナ側配置部４０、４１の一体物、つまり、ワーク２を支持した支持装置５を、例えば、ロボット４と同一の設置面９上に配置したターンテーブル４３に取り付け（図１等参照。）、被加工部位３に対するヘム加工を開始する。このとき、例えば、アウタ側配置部４０を構成するベース３５Ａをターンテーブル４３に取り付ける。つまり、アウタ側配置部４０を設置面９の側に配置して設置面９の側から支持し、インナ側配置部４１を、接続アーム３８を介して設置面９の側から支持する。

【0046】

〔実施例の加工方法〕
次に、実施例のヘム加工装置１を用いたワーク２の加工方法を説明する。
まず、被加工部位３をヘム加工するときには、４つの接続アーム３８の間で、ベース３５Ａ、３５Ｂから離脱させる接続アーム３８を、順次、切り替える（以下、４つの接続アーム３８を、それぞれ、接続アーム３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄと呼ぶことがある。）。

【0047】

ここで、被加工部位３の全範囲は、接続アーム３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄごとに設定された離脱時加工範囲３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄに分割されている（図２０等参照。）。離脱時加工範囲３Ａとは、接続アーム３８Ａがベース３５Ａ、３５Ｂから離脱して残りの接続アーム３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄがベース３５Ａ、３５Ｂに接続している状態で加工が可能な範囲であり、他の離脱時加工範囲３Ｂ、３Ｃ、３Ｄについても同様に設定されている。

【0048】

そして、例えば、まず、接続アーム３８Ａを、ベース３５Ａ、３５Ｂから離脱させ、インナ側配置部４１を、接続アーム３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄを介して設置面９の側から支持する状態にする。この状態で、エンドエフェクタ４Ｅを離脱時加工範囲３Ａに近付け、離脱時加工範囲３Ａに第１段階の加工を施す。

【0049】

このとき、第１加工ローラ１９を、予め、第１駆動部１６に対する制御により、第１段階の加工に適した位置まで公転させておく。例えば、第１段階で折り曲げ部１３を受け部１４に対して４５°の位置まで曲げる場合、第１加工ローラ１９を、第１駆動部１６により中心軸αの周囲に公転させ、第１加工ローラ１９および受けローラ２１それぞれの回転軸１９α、２１α同士が形成する角度を４５°に合わせておく。

【0050】

そして、離脱時加工範囲３Ａにおいて、例えば、受けローラ２１を受け部１４に当接させるとともに、第１加工ローラ１９を折り曲げ部１３に当接させた状態で、エンドエフェクタ４Ｅを移動させ第１段階の加工を進める（図７等参照。）。その後、離脱時加工範囲３Ａにおいて、第１段階の加工を終えたら、エンドエフェクタ４Ｅを離脱時加工範囲３Ａから後退させる。

【0051】

続いて、接続アーム３８Ａを、再度、ベース３５Ａ、３５Ｂに接続するとともに、接続アーム３８Ｂをベース３５Ａ、３５Ｂから離脱させ、インナ側配置部４１を、接続アーム３８Ａ、３８Ｃ、３８Ｄを介して設置面９の側から支持する状態にする。そして、エンドエフェクタ４Ｅを離脱時加工範囲３Ｂに近付け、離脱時加工範囲３Ｂに第１段階の加工を施す。以下、同様の操作を、接続アーム３８Ｃ、３８Ｄおよび離脱時加工範囲３Ｃ、３Ｄに対して繰り返す。

【0052】

その後、離脱時加工範囲３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ全てにおいて第１段階の加工を終えたら、例えば、ロボット４の先端を１８０°回転させて第１加工ローラ１９の位置と第２加工ローラ２０の位置とを反転させる。そして、離脱時加工範囲３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの順で、離脱時加工範囲３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄに第２段階の加工を施す。

【0053】

すなわち、まず、接続アーム３８Ａを、ベース３５Ａ、３５Ｂから離脱させ、インナ側配置部４１を、接続アーム３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄを介して設置面９の側から支持する状態にする。この状態で、反転後のエンドエフェクタ４Ｅを離脱時加工範囲３Ａに近付け、離脱時加工範囲３Ａに第２段階の加工を施す。なお、第２段階の加工では、受けローラ２１を受け部１４に当接させるとともに、第２加工ローラ２０を折り曲げ部１３に当接させた状態で、エンドエフェクタ４Ｅを移動させる（図８等参照。）。

【0054】

ここで、第２段階の加工では、第２加工ローラ２０を、第２駆動部１７に対する制御により、自身の回転軸２０αに垂直な方向へ移動させながら、被加工部位３に作用する加圧力を調節する。つまり、第２段階の加工では、エンドエフェクタ４Ｅを移動させながら、第２加工ローラ２０と受けローラ２１との距離を操作しつつ、被加工部位３に作用する加圧力を調節する。これにより、離脱時加工範囲３Ａにおいて、加圧力を調節しつつ折り曲げ部１３を受け部１４に対して０°の位置まで曲げていく。その後、離脱時加工範囲３Ａにおいて、第２段階の加工を終えたら、エンドエフェクタ４Ｅを離脱時加工範囲３Ａから後退させる。

【0055】

続いて、接続アーム３８Ａを、再度、ベース３５Ａ、３５Ｂに接続するとともに、接続アーム３８Ｂをベース３５Ａ、３５Ｂから離脱させ、インナ側配置部４１を、接続アーム３８Ａ、３８Ｃ、３８Ｄを介して設置面９の側から支持する状態にする。そして、エンドエフェクタ４Ｅを離脱時加工範囲３Ｂに近付け、離脱時加工範囲３Ｂに第２段階の加工を施す。以下、同様の操作を、接続アーム３８Ｃ、３８Ｄおよび離脱時加工範囲３Ｃ、３Ｄに対して繰り返す。

【0056】

〔実施例の効果〕
実施例のヘム加工装置１は、第１段階で第１加工ローラ１９と受けローラ２１とにより被加工部位３を挟んで加工し、第２段階で第２加工ローラ２０と受けローラ２１とにより被加工部位３を挟んで加工するものであり、次の第１、第２駆動部１６、１７を備える。すなわち、第１駆動部１６は、第１加工ローラ１９を、自身の回転軸１９αおよび受けローラ２１の回転軸２１αを含む平面Ｘに垂直な中心軸αの周囲に公転させる。また、第２駆動部１７は、第２加工ローラ２０を、自身の回転軸２０αと垂直な方向へ平行移動させる。

【0057】

これにより、ヘム加工装置１によれば、第１段階における加工において第１加工ローラ１９と受けローラ２１とによって曲げられる角度幅を、自在に調節することができる。このため、ヘム加工装置１を用いることで、第１段階の加工における汎用性を高めるができる。

【0058】

また、ヘム加工装置１では、第１、第２加工ローラ１９、２０をそれぞれ個別に備える。
これにより、第１、第２加工ローラ１９、２０として、第１、第２段階それぞれの加工に適した態様を選択することができる。

【0059】

また、ヘム加工装置１では、第１、第２加工ローラ１９、２０、および、受けローラ２１をそれぞれ個別に備える。
これにより、受けローラ２１として、第１、第２加工ローラ１９、２０から加工力が加えられた被加工部位３を受けるのに適した態様を選択することができる。

【0060】

また、ヘム加工装置１では、第１、第２加工ローラ１９、２０、および、受けローラ２１は、１つのロボット４にエンドエフェクタ４Ｅとして装着されている。
これにより、ヘム加工装置１の装置コストを低減することができる。

【0061】

また、ヘム加工装置１によれば、受けローラ２１と支持体２３との組み合わせには、受けローラ２１の径が異なる変形品が複数存在し、支持体２３の接続部２５には、受けローラ２１の回転軸２１αと平行である接続軸２５αが設定されている。そして、受けローラ２１と被加工部位３とが接触する位置Ｐと接続軸２５αとの距離Ｌは、変形品同士で互いに等しい。
これにより、受けローラ２１の径を変更するときに、受けローラ２１と被加工部位３との接触位置を調整する作業の煩雑さを、軽減することができる。

【0062】

また、ヘム加工装置１では、第１加工ローラ１９、および、第２加工ローラ２０は、受けローラ２１を挟むように配置されており、ヘム加工装置１を用いた加工方法では、第１段階の加工を済ませた後、第１加工ローラ１９の位置と第２加工ローラ２０の位置とを反転させて第２段階の加工を行う。
これにより、第１、第２段階の両方とも、アウタパネル１１の方を受けローラ２１に接触させて加工することができる。このため、アウタパネル１１の仕上がり品質を損なうことなく、ヘム加工装置１を使用することができる。

【0063】

〔変形例〕
実施例は具体的な一例を開示するものであり、本発明は、実施例に限定されない。
例えば、実施例のヘム加工装置１は、第１、第２加工ローラ１９、２０、および、受けローラ２１を１個ずつ備え、受けローラ２１は、第１、第２段階の両方の加工で使用されていたが、ヘム加工装置１が備えるローラの態様は、このような態様に限定されない。

【0064】

例えば、第１、第２段階の加工で使用する受け側のローラを個別に設けてもよい。また、受け側のローラを設けずに、第１段階では、第２加工ローラ２０を受け側のローラとして使用し、第２段階では、第１加工ローラ１９を受け側のローラとして使用してもよい。さらに、１つのローラを第１、第２駆動部１６、１７の両方で駆動できるようにしておき、このローラと受けローラ２１とで被加工部位３を挟んで加工してもよい。

【0065】

また、ヘム加工装置１によれば、第１加工ローラ１９の公転の中心軸αは平面Ｘに直交するとともに、第１加工ローラ１９の回転面と平面Ｘとの２本の交線の内、受けローラ２１の回転面に近い方の交線Ｌｃの一方端Ｌｃｅにおいて、平面Ｘに交差していたが、中心軸αの位置はこのような位置に限定されない。
つまり、中心軸αの位置は、回転軸１９αの公転により、第１段階の加工後の折り曲げ部１３と受け部１４との間に形成される角度を変化させることが可能であればよく、例えば、回転軸１９αに交差するように中心軸αを設定してもよい。

【0066】

また、ヘム加工装置１によれば、第１、第２加工ローラ１９、２０、および、受けローラ２１を、１つのロボット４にエンドエフェクタ４Ｅとして装着し、ワーク２を支持した支持装置５をターンテーブル４３に取り付けて、被加工部位３に対するヘム加工を行っていたが、ローラを装着する態様や支持装置５の態様は、このような態様に限定されない。
例えば、ワーク２を支持した支持装置５をロボット４にエンドエフェクタとして装着することで、ワーク２の３次元的な移動の自由度を高めてもよい。

【0067】

また、ヘム加工装置１によれば、受けローラ２１と支持体２３との組み合わせには、受けローラ２１の径が異なる変形品が複数存在し、これら変形品同士は、受けローラ２１と被加工部位３とが接触する位置Ｐと接続軸２５αとの距離Ｌが互いに等しくなるように設けられていたが、受けローラ２１と支持体２３との組み合わせの態様は、このような態様に限定されない。

【0068】

例えば、図２１に示すように、接続部２５を１本の棒状の円筒部で設けるとともに、被接続部２４には１つの篏合穴２４ｃを設けて篏合穴２４ｃに１本の接続部２５が嵌まるようにし、接続軸２５αを受けローラ２１の回転軸２１αと同軸に設定してもよい。この場合、被接続部２４をロボット４に対して移動自在にすることで、受けローラ２１の径を変更しても、位置Ｐを略一定に維持することができる。

【0069】

また、支持装置５の保持部３１によれば、変形部３３は、複数の当接棒３３ａ、当接棒３３ａを付勢する付勢手段３３ｂ、ならびに、当接棒３３ａおよび付勢手段３３ｂを保持する保持器３３ｃ等により構成されていたが、変形部３３の態様は、このような態様に限定されない。
例えば、変形部３３を、図２２および図２３に示すような回転部３３ｆ、内外嵌合部３３ｇ、および、付勢手段３３ｈ等により構成してもよい。

【0070】

ここで、回転部３３ｆは、吸着部３２を回動自在に支持するものであり、内外嵌合部３３ｇは、例えば、回転部３３ｆに接続する内側部、および、付勢手段３３ｈにより付勢される外側部を有し、内側部と外側部との間に形成される空間を負圧吸引することにより内側部と外側部との締結力を強化するものである。また、付勢手段３３ｈは、外側部を吸着部３２の方に向かって付勢するものであり、具体的には、コイルスプリングが採用されている。

【0071】

そして、吸着部３２がワーク２の表面に吸い付くと、吸い付いた部位の形状に応じて、回転部３３ｆの動作により吸着部３２の回動角が調節され、また、吸い付いた部位の形状に応じて、付勢手段３３ｈが撓んで内外嵌合部３３ｇの長さが調節される。その後、内外嵌合部３３ｇを負圧吸引することで、吸着部３２の回動角や内外嵌合部３３ｇの長さが調節された状態で安定する。

【0072】

また、ヘム加工装置１の支持装置５によれば、アウタ側、インナ側配置部４０、４１では、アーム３０がベース３５Ａ、３５Ｂに着脱自在であったが、ベース３５Ａ、３５Ｂを使用せず、アーム３０同士をネジ締結等により強固に固定したものをアウタ側、インナ側配置部４０、４１として用いてもよい。

【0073】

また、ヘム加工装置１の支持装置５によれば、ワーク２の外側からベース３５Ａ、３５Ｂに接続アーム３８を接続することで、インナ側配置部４１を設置面９の側から支持していたが、例えば、図２４および図２５に示すように、ワーク２に開口部２Ａが存在する場合には、接続アーム３８を用いることなく、代わりに、ベース３５Ａ、３５Ｂを接続する柱体４５を開口部２Ａに通すことで、柱体４５によりインナ側配置部４１を設置面９の側から支持するようにしてもよい。

【0074】

さらに、ヘム加工装置１の支持装置５によれば、ベース３５Ａ、３５Ｂそれぞれにアーム３０を接続したものをアウタ側、インナ側に配置してワーク２を支持していたが、ワーク２の片側のみにアーム３０を配置し、ワーク２の片側の表面のみに保持部３１を吸着させてワーク２を支持するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0075】

１ ヘム加工装置 ２ ワーク ３ 被加工部位 １６ 第１駆動部 １７ 第２駆動部 １９ 第１加工ローラ（ローラ） ２０ 第２加工ローラ（ローラ） ２１ 受けローラ（ローラ） １９α、２０α、２１α 回転軸 Ｘ 平面 α 中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】