專利名稱：折邊加工方法及折邊加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與移動模具配合著將設(shè)于工件端部的凸緣折彎的折 邊加工方法及折邊加工裝置。
背景技術(shù)：
有時要對汽車的發(fā)動機罩、車尾行李箱、門及輪罩的緣部進行 折邊加工，將面板的緣部立起的凸緣向面板的內(nèi)側(cè)方向折彎。作為這種折邊加工，可列舉出如下的輥式折邊加工先在固定模具上定 位并保持住面板， 一邊將輥子相對于該面板上的端部的凸緣推壓一 邊進行折彎。輥式折邊加工中，由于折彎角度大，所以考慮到折彎 精度有時經(jīng)過預(yù)備折彎(或者預(yù)先折彎)、精折彎(或者正式折彎) 這樣的多個階段的工序進行加工。作為這種輥式折邊加工，有下述的方法被提出將工件配置在 專用空間中的專用工序上所設(shè)置的固定模具上，并使保持在機械手 前端的單元沿著凸緣滾動，從而進行輥式折邊加工(例如參照專利 文獻l、專利文獻2)。該方法中，在將工件載置在大的固定模具的 上表面上的狀態(tài)下進行加工。此外，在專利文獻3中提出了下述技術(shù)在將相當于移動模具 的薄且細長的保護帶抵在工件的端的墊帶的狀態(tài)下，使壓力輥相對 于保護帶滾動，并以推壓輥一邊相對于墊帶推壓一邊夾住地進行折 邊力口工。而且，關(guān)于折邊加工方法，本申請人還提出了日本特愿2005 -350884號及日本特愿2006 - 164485號所示的方法。專利文獻1日本實用新型登記第2561596號公報(圖2、圖5)專利文獻2日本特許第2924569號公報(圖3 (c))專利文獻3日本特開2006 - 110628號公報(圖1、圖3)對于工件的形狀，為使該工件的形狀與移動模具的形狀相一致 希望在形成工件時沒有誤差出現(xiàn)。在工件是門面板、發(fā)動機罩那樣 的一張面板材料時，加工部位少，誤差不容易發(fā)生。另一方面，在 工件是輪罩那樣的、將多個板材焊接的箱式構(gòu)造等情況下，因焊接 熱產(chǎn)生應(yīng)變，有時與移動模具之間會產(chǎn)生間隙。即使在工件與移動模具之間產(chǎn)生間隙，當工件是 一 張面板材料 的情況下，在通過輥子相對于面板材料滾動時，由于該面板材料按 照移動模具的形狀暫時撓曲，所以折邊加工部能被適當?shù)卣蹚澕庸ぁ５?，當工件是箱式?gòu)造等情況下，由于剛性高，不產(chǎn)生撓曲， 所以在該間隙部位，移動才莫具不會有效地起作用，在折邊加工部可 能產(chǎn)生起伏狀的皺紋。另外，如果過渡提高輥子的加壓力以消除間 隙，會使工件產(chǎn)生應(yīng)變。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是基于上述問題而作出的，目的在于提供一種折邊加工 方法和加工裝置，該折邊加工方法和加工裝置能夠使移動模具可靠 地抵接在工件上，將折邊部折彎加工成適當?shù)男螤?，并且能夠防?工4牛的應(yīng)變和變形。本發(fā)明的折邊方法的特征在于，采用對工件的凸緣折彎進行折 邊加工的折邊輥、支承上述工件的移動模具、以及使上述移動模具 移動的模具移動機構(gòu)，上述模具移動機構(gòu) 一邊調(diào)整上述移動模具的 方向一邊通過上述移動模具和上述折邊輥夾住上述工件，對上述凸 緣進行折邊加工。此外，本發(fā)明的折邊加工裝置的特征為，具有折邊輥；使上 述折邊輥在工件的凸緣上滾動的輥移動機構(gòu)；支承上述工件的移動 模具；與輥的滾動相配合地調(diào)整上述移動模具的方向的模具移動機構(gòu)。這樣，本發(fā)明中，在進行折邊加工時，模具移動機構(gòu)調(diào)整移動 模具的方向，從而移動模具在折邊輥的滾動部位支承工件。這樣， 折邊輥的加壓部位與移動模具抵接，將折邊部折彎加工成適當?shù)男?狀并且能夠防止工件產(chǎn)生應(yīng)變或者變形。
此外，如果上述模具移動機構(gòu)是能夠按程序進行動作的多關(guān)節(jié) 機械手，則能夠迅速并且正確地進行工件與移動模具的定位。
上述模具移動機構(gòu)也可以與使上述折邊輥移動的輥移動機構(gòu)同 步地動作，并調(diào)整移動模具的方向。這樣，模具移動機構(gòu)主動地發(fā) 揮作用，能夠更可靠地使折邊輥的加壓部位與移動模具抵接。
此外，本發(fā)明的折邊加工裝置的特征在于，具有折邊輥；使 上述折邊輥在工件的凸緣上滾動的輥移動機構(gòu)；支承上述工件的移 動模具；經(jīng)由彈性體保持上述移動模具、使其能夠與輥的滾動相配 合地調(diào)整上述移動模具的方向的模具移動機構(gòu)。這樣，通過折邊輥 的推壓力，使彈性體產(chǎn)生彈性變形，模具移動機構(gòu)被動地發(fā)揮作用， 能夠更可靠地使折邊輥的加壓部位與移動模具抵接。
本發(fā)明中，進行折邊時，模具移動機構(gòu)調(diào)整移動模具的方向以 使移動模具在折邊輥的滾動部位支承工件。這樣，折邊輥的加壓部 位與移動模具抵接，將折邊部折彎加工成適當?shù)男螤畈⑶夷軌蚍乐?br> 工件產(chǎn)生應(yīng)變或者變形。


圖1是第一實施方式的折邊加工裝置的立體圖。 圖2是固定在車輪拱板部上的移動模具的立體圖。 圖3是與凸狀工件相對應(yīng)的移動模具的剖視俯視圖。 圖4是與凹狀工件相對應(yīng)的移動模具的剖視俯視圖。 圖5是第一實施方式的折邊加工裝置，是設(shè)置在機械手的前端 的折邊單元的立體圖。
圖6是由兩臺照相機拍攝的圖像。
圖7是固定在車輪拱板部上的移動模具的立體圖。圖8是圖7的vni - vni線向視的放大剖視圖。圖9是表示根據(jù)第一實施方式的折邊加工裝置的折邊加工方法 的順序的流程圖。圖io是進行第一折邊工序時的工件、折邊輥以及導(dǎo)向輥的局部 剖視立體圖。圖11A表示第一實施方式，是將對凸緣的一個端部進行加工的 狀態(tài)沿著第l槽展開的示意剖視圖；圖IIB表示第一實施方式，是 將凸緣的中央部進行加工的狀態(tài)沿著第l槽展開的示意剖視圖；圖 IIC表示第一實施方式，是將凸緣的另一個端部進行加工的狀態(tài)沿著 第1槽展開的示意剖視圖。圖12是表示第二折邊工序時的折邊輥、導(dǎo)向輥、凸緣及移動模 具的位置的剖視圖。圖13是進行第二折邊工序時的工件、折邊輥以及導(dǎo)向輥的局部 剖視立體圖。圖14是具有三維計測器的折邊加工裝置的立體圖。 圖15是表示利用三維計測器對車輪拱板部的立體形狀進行計測 的工序的情況的示意圖。圖16是活動機構(gòu)的立體圖。圖17A表示第二實施方式，是將對凸緣的一個端部進行加工的 狀態(tài)沿著第l槽展開的示意剖視圖；圖17B表示第二實施方式，是 將凸緣的中央部進行加工時的狀態(tài)沿著第1槽展開的示意剖視圖； 圖17C表示第二實施方式，是將凸緣的另一個端部進行加工的狀態(tài) 沿著第1槽展開的示意剖視圖。圖18是在前端部具有彈性體的模具用機械手的放大立體圖。 圖19是在前端部具有聯(lián)軸節(jié)的模具用機械手的放大剖視圖。
具體實施方式
下面參照附圖1~19列舉本發(fā)明的4斤邊加工方法和加工裝置的 實施方式，并進行說明。第一實施方式的折邊加工裝置10a和第二實施方式的折邊加工 裝置10b,設(shè)定在對所謂白車身狀態(tài)的車輛(工件)12進行組裝以 及加工的生產(chǎn)線14的中途工序上，是用于對左后輪側(cè)的車輪拱板部 16的凸緣17進行輥式折邊加工的裝置。車輪拱板部16呈180°的 大致圓弧形狀。在利用折邊加工裝置10a及10b進行加工之前的狀 態(tài)，凸緣17從車輪拱板部16的端部16a(參照圖8的雙點劃線)向 內(nèi)側(cè)呈90°彎曲形狀。如圖1所示，第一實施方式的折邊加工裝置10a具有與作為 工件的車輛12的車輪拱板部16接觸的移動模具18;前端具有折邊 單元20的加工用機械手(輥移動機構(gòu))74;對車輛12被搬運、配 置到生產(chǎn)線14的規(guī)定位置(工作站)進行檢測的光電傳感器23;使 移動模具18移動的模具用機械手(模具移動機構(gòu))72;進行總控制 的控制器24。如圖2所示，在模具用機械手72的前端部上設(shè)有用于與移動模 具18的夾頭部78卡合的模具支承機構(gòu)76。模具支承機構(gòu)76通過規(guī) 定的卡盤機構(gòu)進行正確的定位從而與夾頭部78卡合。夾頭部78設(shè) 置在移動模具18的上部中央，或者如雙點劃線所示，設(shè)置在下方端 部等。由于將夾頭部78設(shè)置在移動模具18的上部中央，能保持重 量均衡，而且進行折邊加工時的模具用機械手72的動作在前半和后 半大致對稱，動作對稱。此外，由于在車輪拱板部16的頂部附近的 部位進行保持，所以相對于該頂部的定位精度高。如圖3所示，移動模具18具有與車輪拱板部16抵接的抵接面， 移動模具18的表面49a作為抵接面與車輪拱板部16的面16b抵接 時在兩端處形成有間隙，在模具用機械手72的作用下，表面49a與 車輪拱板部16的面16b抵接對進行折邊加工的滾動部位P進行支承。車輪拱板部16的面16b為凸狀時，作為抵接面的移動模具18 的表面49a形成為比車輪拱板部16的面16b曲率稍小的圓弧面。如 圖4所示，車輪拱才反部16的面16b為凹狀或平面時，作為纟氐4妄面的 移動模具18的表面49a形成為比車輪拱板部16的面16b曲率稍大的面。
作為抵接面的移動模具18的表面49a的形狀、和車輪拱板部16 的面16b的形狀存儲在控制器24中。
返回到圖1,加工用機械手74及才莫具用機才成手72是固定式工業(yè) 用多關(guān)節(jié)型機械手，按編程動作能夠使前端部在任意的位置且以任 意的姿勢移動。
在模具用機械手72的附近，該模具用機械手72的動作范圍內(nèi)， 設(shè)有收納架26,該收納架26上配置著與車輛12的種類相對應(yīng)的多 種移動模具18,該收納架26的位置數(shù)據(jù)被存儲在控制器24中?？?制器24連接在對生產(chǎn)線14的運行進行控制的外部生產(chǎn)管理計算機 (未圖示)上，表示生產(chǎn)線14上搬運的車輛12的種類等的信息被 提供給控制器24。移動模具18是小型的，在加工用機械手74的動 作范圍內(nèi)能夠配置多個。移動模具18重量輕易搬運，因此小型、小 輸出功率的模具用機械手72就足夠了 。
控制器24控制加工用機械手74,通過移動模具18和輥子夾住 工件， 一邊使折邊輥相對于凸緣17滾動一邊進行折彎。同時，控制 器24根據(jù)導(dǎo)向輥32和折邊輥30 (參照圖5 )的滾動部位P對模具 用機械手72進行實時控制，調(diào)整該移動模具18的方向，從而使移 動模具18支承工件。
如圖5所示，折邊單元20具有從端面突出設(shè)置的折邊輥30 及導(dǎo)向輥32;設(shè)置在左右的照相機(傳感器)34a和34b。照相機 34a和34b大致指向X軸方向，能夠?qū)φ圻呡?0及導(dǎo)向輥32的滾 動部位附近進行連續(xù)拍攝。由照相機34a和34b所拍攝的圖像提供 給控制器24。在控制器24中，根據(jù)由照相機34a和34b所供給的圖 像36a和36b (參照圖6)控制模具用機械手72的姿勢。
如圖6所示，圖像36a和36b中攝入了車輪拱板部16、移動模 具18、折邊輥30以及導(dǎo)向輥32的圖像。圖6中，為了易于理解， 將實際的圖像3 6a和圖像3 6b并列示出。
折邊輥30及導(dǎo)向輥32以能夠自由旋轉(zhuǎn)的方式支承在支承軸30a、 32a上。此外，折邊輥30及導(dǎo)向輥32能夠在Y方向(支承軸 30a、 32a排列的方向)上移動，調(diào)整支承軸30a與支承軸32a之間 的間隔，能夠?qū)τ烧圻呡?0及導(dǎo)向輥32夾住的部件加壓。此外，折邊輥30及導(dǎo)向輥32是所謂的活動構(gòu)造，也可以在X 方向(支承軸30a、 32a的軸方向)上移動。即，折邊輥30及導(dǎo)向 輥32能夠一邊保持相對位置一邊在X方向和Y方向上(也就是說， 在相對其滾動方向正交的XY平面內(nèi))移動，在外力的作用下從動 并且彈性地移動。即，支承軸30a與支承軸32a能夠維持著調(diào)整得 到的間隔在X方向和Y方向上聯(lián)動地移動。折邊輥30及導(dǎo)向輥32相對于加工用機械手74能夠在X方向和 Y方向上活動，從而即使對加工用機械手74動作進行的示教與工件 形狀實際上有誤差時，誤差可由活動構(gòu)造吸收，導(dǎo)向輥32能夠沿著 凸緣17正確地對折邊輥30進行導(dǎo)向，而不會從后述的導(dǎo)向用.第1 槽51和第2槽54脫出。另外，在折邊輥30與導(dǎo)向輥32的軸向不平行的情況下，可以 使導(dǎo)向輥32的軸向為X方向。此外，只要使Y方向是折邊輥30與導(dǎo)向輥32對置的方向即可， 也可以將Y方向設(shè)定為與折邊輥30和/或?qū)蜉?2相連結(jié)的加壓源 的力口壓方向——纟丈。此外，活動方向只要至少包括X方向和Y方向即可，也可以還 包括與X方向和Y方向不平行的1個以上的方向。另外，優(yōu)選的是，通過使折邊輥30與導(dǎo)向輥32 二者為活動構(gòu) 造，折邊輥30能夠更正確地追隨凸緣17。不過，即使在僅將導(dǎo)向輥 32形成活動構(gòu)造的情況下，也能夠相當正確地追隨凸緣17，而且能 夠簡化折邊單元20的構(gòu)造。折邊輥30包括設(shè)于前端側(cè)的錐輥38和與該錐輥38 —體構(gòu)造且 設(shè)于基端側(cè)的圓筒輥40。錐輥38在側(cè)視圖中是傾斜45°的前端細 形狀的圓錐臺，棱線長度L1設(shè)定為比凸緣17的高度H稍長。圓筒 輥40是直徑比錐輥38的基端側(cè)最大直徑部稍大的圓筒形狀，軸向高度L2設(shè)定為稍小于凸緣17的高度H。導(dǎo)向輥32是邊緣部分被設(shè)定成寬度狹窄的圓盤形狀，能夠與移 動模具18上設(shè)置的第l槽(第1導(dǎo)向條)52或第2槽(第2導(dǎo)向條) 54 (參照圖8)卡合。導(dǎo)向輥32的X方向位置與折邊輥30的圓筒 輥40的高度L2的中心(L2/2 )的位置一致(參照圖8 )。如圖7所示，移動模具18是以模具板49為基礎(chǔ)而構(gòu)成的。模 具板49是板狀，將其與車輪拱板部16接觸側(cè)稱為表面49a(參照圖 8)、將其相反側(cè)的面稱為背面49b來進行區(qū)分。此外，從車輪拱板 部16的端部16a看，將工件側(cè)稱為內(nèi)側(cè)、將其相反側(cè)稱為外側(cè)進行 區(qū)分。另外，與圖2所示例子不同，圖7中，示出了夾頭部78設(shè)置 在移動才莫具18的左下部的例子，從而可明確地圖示出折邊單元20。模具板49是表面49a抵接在車輪拱板部16的周圍的拱形板狀， 表面49a被設(shè)定為與車輛12的表面形狀一致的三維曲面。因此，移 動模具18安裝到車輪拱板部16上時，第1槽52和第2槽54與凸 緣17平行(或者大致平行)，并且表面49a與車輛12以大面積進 行面接觸。移動模具18具有沿著比車輪拱板部16的端部16a的稍外側(cè)而 形成的外側(cè)圓弧部50;在背面49b上沿著外側(cè)圓弧部50平行設(shè)置的 第1槽52和第2槽54。在模具板49上，第1槽52設(shè)置在比凸緣 17的端部16a更突出的外側(cè)，第2槽54設(shè)置在比端部16a靠內(nèi)的內(nèi)移動模具18由于僅抵接在車輪拱板部16的周圍，所以是小型 的。另外，由于相對于車輛12從側(cè)面抵接，所以移動模具18不會 受車輛12重量的影響，由于移動模具18不是承重構(gòu)造，所以重量 可設(shè)定得輕。因此，通過以模具支承機構(gòu)76對夾頭部78進行保持， 能夠由模具用機械手72簡便地對移動模具18進行移動(參照圖1)。接著，參照圖9對折邊加工的方法進行說明，該折邊加工方法 采用上述這樣構(gòu)成的折邊加工裝置10a,對車輪拱板部16的凸緣17 進行輥式折邊加工。圖9所示的處理，主要是在控制器24的控制下，通過移動模具18、折邊單元20、加工用機械手74和才莫具用機械手 72來進行的。首先，在步驟S1中，從生產(chǎn)管理計算機確認下次輸送過來的車 輛12的車種信息后，模具用機械手72將現(xiàn)在所保持的移動模具18 放回到收納架26的規(guī)定位置，將與車種相對應(yīng)的其他的移動模具18 通過模具支承機構(gòu)76進行保持。在已經(jīng)保持著相對應(yīng)的移動模具18 的情況下，不需要該更換作業(yè)，此外，在相同車種的車輛12多臺連 續(xù)地被搬運時，當然也不需要更換移動模具18。步驟S2中，確認光電傳感器23的信號并且待機直到車輛12被 輸送來。車輛12由生產(chǎn)線14輸送，并在加工用才幾械手74的附近的 規(guī)定位置停止。在通過光電傳感器23確認了車輛12被送到的時刻 轉(zhuǎn)移到步驟S3。步驟S3中，使加工用機械手74動作，從而將移動模具18的表 面49a配置在車輛12的車輪拱板部16的最近處。也就是說，該步 驟S3中，作為大型重量物的車輛12完全停止，通過使小型且重量 輕的移動模具18靠近，從而能簡便地進行定位配置。步驟S4中，使導(dǎo)向輥32靠近移動模具18的外側(cè)圓弧部50,從 而與第1槽52卡合。步驟S5中，使導(dǎo)向輥32和折邊輥30靠近，如圖8所示，通過 導(dǎo)向輥32和圓筒輥40夾住移動模具18。此時，凸緣17由錐輥38 推壓并沿著錐面45°傾斜地彎曲。此外，由圖8可知，導(dǎo)向輥32 與圓筒輥40間的間隔規(guī)定為第1槽52的底部和表面49a之間的寬 度w,不會過度接近。因此，凸緣17不會有規(guī)定量以上的彎曲或者 形成起伏形狀。此外，在X方向的位置上，由于導(dǎo)向輥32與圓筒輥 40以同一位置對置配置，所以導(dǎo)向輥32與圓筒輥40能夠可靠地夾 住移動模具18。由此，不會對移動模具施加扭矩力，防止其產(chǎn)生彈 性變形以及偏移。步驟S6中，如圖10所示，使導(dǎo)向輥32 —邊卡合在第1槽52 中(使一邊仿形)一邊滾動，從而連續(xù)地進行使凸緣17向內(nèi)側(cè)方向傾斜彎曲45。的第一折邊工序。即，折邊輥30與導(dǎo)向輥32 —邊相 互朝相反方向轉(zhuǎn)動一邊滾動，利用錐輥38的圓錐面使凸緣17連續(xù) 地彎曲進行第一折邊工序。此時，由于折邊輥30及導(dǎo)向輥32是活 動構(gòu)造，所以能夠保持著相對位置地向X方向和Y方向位移，即使 加工用機械手74的動作軌跡多少有些誤差，導(dǎo)向輥32也能夠正確 地按第1槽52進行移動。因此，錐輥38能夠?qū)⑼咕?7向規(guī)定的方 向推壓，使之變形。此外，能夠?qū)崿F(xiàn)動作速度的高速化及控制規(guī)程 的簡化而無需使加工用機械手74的動作精度是非常高的高精度。第 一折邊工序的折邊加工在凸緣17的整個長度上進行。
此外，由圖10 (及圖13)可知，第1槽52 (及第2槽54)規(guī) 定導(dǎo)向輥32的X方向位置，并且也規(guī)定了Y方向位置，這樣就能正 確進行定位。折邊輥30由于保持了與導(dǎo)向輥32的相對位置，所以 與導(dǎo)向輥32 —樣得到正確的定位。
另外，與步驟S5及之后的步驟S6同時并行地進行步驟S7。步 驟S5和步驟S6主要進行加工用機械手74的控制，與之相對，步驟 S7與加工用機械手74的控制同步地主要進行模具用機械手72的控 制。在進行步驟S5和之后的步驟S6期間，實時進行步驟S7。
步驟S7中，控制器24驅(qū)動模具用機械手72并調(diào)整移動模具18 的方向，從而移動模具18在導(dǎo)向輥32和折邊輥30的滾動部位P支 承車輪拱板部16的面16b。
模具用機械手72的姿勢與滾動部位P的移動相對應(yīng)，并且根據(jù) 預(yù)先存儲的作為抵接面的移動模具18的表面49a形狀、以及車輪拱 板部16的面16b的形狀進行計算設(shè)定，或者根據(jù)示教的數(shù)據(jù)進行設(shè) 定。
車輪拱板部16有時因焊接等產(chǎn)生應(yīng)變，預(yù)先正確地預(yù)測該應(yīng)變 比較困難。但是，由于多數(shù)的車輪拱板部16都是通過相同的焊接工 序制造的，所以應(yīng)變也大致顯示出相同傾向，可以對身見定樣品的車 輪拱板部16的形狀進行三維計測和存儲，與該形狀相配合地對模具 用機械手72的動作進行控制。此外，也可以針對樣品車輪拱板部16通過動作示教使其產(chǎn)生實 際的動作，根據(jù)該示教得到的數(shù)據(jù)進行模具用機械手72的動作控制。具體地，首先如圖11A所示，滾動部位P處于移動模具18的表 面49a的一個端部52a時，對模具用機械手體72進行控制，使該端 部52a與車輪拱板部16抵接。從而，在第1槽52的一個端部52a， 表面49a與面16b沒有間隙地抵接，凸緣17被可靠地折彎。與之相 對，在第1槽52的中央部52b和另一個端部52c,產(chǎn)生與距離一個 端部52a的距離相對應(yīng)地展開的間隙90a。接著，如圖IIB所示，滾動部位P到達中央部52b時，控制模 具用機械手72，使該中央部52b與車輪拱板部16抵接。由此，在該 中央部52b，表面49a與面16b沒有間隙地抵接，凸緣17被可靠地 折彎。與之相對，在兩側(cè)的端部52a和52c附近產(chǎn)生間隙90b、 90c。進一步繼續(xù)滾動，如圖IIC所示，滾動部位P到達另一個端部 52c時，對模具用機械手體72進行控制，使端部52c與車輪拱板部 16抵接。從而，在第1槽52的另一個端部52c，表面49a與面16b 沒有間隙地抵接，凸緣17被可靠地折彎。與之相對，在端部52a， 產(chǎn)生與距離端部52c的距離相對應(yīng)地展開的間隙90a。這樣，模具用機械手72對移動模具18的方向進行調(diào)整，使移 動模具18在滾動部位P對車輪拱板部16進行支承，這樣僅有滾動 部位P與移動模具18抵接，將折邊部折彎加工成適當?shù)男螤?，并?能夠防止工件產(chǎn)生應(yīng)變或者變形。此外，在步驟S7中，也可以根據(jù)從照相機34a和34b得到的圖 像36a和36b (參照圖6)對加工用機械手74進行姿勢控制或姿勢 修正。即，控制器24進行所獲得的圖像36a和36b的圖像處理，從前 進方向的圖像36a求出在前進方向上距滾動部位P距離L的部位上 的移動模具18與車輪拱板部16之間的間隙dl、以及移動模具18 與車輪拱板部16之間的傾斜ei。從后側(cè)的圖像36b求出離滾動部位P在后方距離L的部位上的移動模具18與車輪拱板部16之間的間隙d2、以及移動模具18與車 輪拱板部16之間的傾斜6 2。根據(jù)所得到的間隙dl 、間隙d2、以及(或者)傾斜6 1 、傾斜 6 2對模具用機械手72進行控制，來調(diào)整移動模具18的方向。此時，控制器24中，由于能夠從加工用機械手74的姿勢檢測 出滾動部位P，所以作為模具用機械手72的控制，也可以如圖7所 示，；現(xiàn)定從夾頭部78連結(jié)滾動部位P的々i想臂300,使?jié)L動部位P 是模具用機械手72的前端部，通過規(guī)定的坐標計算控制模具用機械 手72的姿勢。照相機3 4 a或者3 4 b也可以只在前進方向側(cè)設(shè)置 一 臺。因為如果 先計測并存儲前進方向的間隙dl和傾斜ei，能夠推測相反側(cè)的間 隙d2和傾斜6 2。在前進方向反過來的情況下，如果先沿著路徑存 儲間隙dl和傾斜ei，能夠進行同樣的處理。另夕卜，不用相反側(cè)的間隙d2和傾斜6 2,即使僅4吏用前進方向 的間隙dl和傾斜6 1,也能夠進行相當高的精度的調(diào)整。即，作為抵接面的移動模具18的表面49a形狀由于預(yù)先存儲在 控制器24中，所以能夠根據(jù)間隙dl、傾斜6 1和距離L適當?shù)卣{(diào)整 滾動部位P上的移動才莫具18的位置以及方向。步驟S8中，如圖12的雙點劃線所示，使折邊輥30和導(dǎo)向輥32 稍微擴大間距，離開移動模具18。步驟S9中，通過使折邊單元20前進，4吏折邊輥30和導(dǎo)向輥32 向箭頭XI方向前進。該前進距離等于第1槽52與第2槽54間的距 離。步驟S10中，使導(dǎo)向輥32與第2槽54卡合。并使導(dǎo)向輥32與 折邊輥30靠近，如圖12所示，通過導(dǎo)向輥32和圓筒輥40夾住移 動模具18并進行推壓。這樣，使導(dǎo)向輥32從第1槽52向第2槽54 移動時的動作規(guī)程簡單，僅通過折邊單元20的方向保持一定地向箭 頭X1方向前進即可。另外，由于移動距離也短，所以在短時間內(nèi)完 成交接。另外，此時，凸緣17被圓筒輥40推壓，彎曲直至與車輪拱板部16的背面接觸。即，凸緣17從第一折邊工序時進一步彎曲45° 、 從當初的角度彎曲90° 。步驟Sll中，如圖13所示，通過使導(dǎo)向輥32 —邊與第2槽54 卡合(一邊仿形) 一邊滾動，來連續(xù)地進行第二折邊工序，將凸緣 17折彎直至與車輪拱板部16的背面接觸。即，折邊輥30與導(dǎo)向輥 32 —邊向相反方向轉(zhuǎn)動一邊滾動，并且通過圓筒輥40的外周圓筒表 面將凸緣17連續(xù)地彎曲，由此進行第二折邊工序。此外，由于第2槽54設(shè)置在模具板49的背面49b側(cè)，所以凸 緣17和模具板49被圓筒輥40和導(dǎo)向輥32夾住并被可靠地推壓， 而且，加壓力在不分散到其他部位、且不存在限制加壓力的擋塊的 情況下集中作用于凸緣17。這樣，凸緣17被可靠地彎曲。第二折邊工序也與第一折邊工序一樣，利用折邊輥30和導(dǎo)向輥 32的活動構(gòu)造，在沿著第2槽54的正確路徑上移動，在凸緣17的 整個長度上進行加工。另外，與步驟S10和Sll同時并行地進行步驟S12。在進行步驟 S10和S11期間，實時地進行步驟S12。步驟S12的處理由于與上述 步驟S7的處理相同，所以省略詳細說明。步驟S13中，與步驟S8—樣，使折邊輥30與導(dǎo)向輥32稍微擴 大間距，離開移動模具18。并且使折邊單元20暫時離開移動模具 18。步驟S14中進行待才幾處理。即，4吏加工用扭4成手74移動到頭見定 的待機位置，而使移動模具18離開車輛12。控制器24向生產(chǎn)管理 計算機通知折邊加工正常結(jié)束。收到通知的生產(chǎn)管理計算機對其他 的規(guī)定要件進行條件成立的確認，在得到確認時驅(qū)動生產(chǎn)線14，將 結(jié)束了折邊加工的車輛12輸送到下工序。這樣，根據(jù)折邊加工裝置10a，通過使用小型重量輕的移動模具 18,能夠使之與在生產(chǎn)線14上輸送來的車輛12抵接而進行折邊加 工，不需要用于折邊加工的專用空間。此外，由于與其他組裝/加工工序一樣地在生產(chǎn)線14上進行折邊加工，所以不用將車輛12輸送 到其他專用空間以專門進行折邊加工，故提高了生產(chǎn)效率。此外，
根據(jù)折邊加工裝置10a，由于一邊使移動模具18與工件的加工部分 抵接一邊進行加工，所以可以與工件大小無關(guān)地進行使用。
由于移動模具18小型重量輕，所以能夠多臺地收納在收納架26 上，保管及管理簡單的同時，加工用機械手74能夠選擇相對于車種 的移動模具地進行折邊加工，提高了通用性。
此外，折邊輥30由于能夠在第一輥式折邊時和第二輥式折邊時 通用，所以不需要進行輥子的更換。由于第1槽52和第2槽54設(shè) 置在背面49b側(cè)，所以進行第二折邊加工時，可以通過圓筒輥40和 導(dǎo)向輥32夾住凸緣17和模具板49進行加壓。這樣的作用在后述的 折邊加工裝置10b中也同樣能夠獲得。
另外，將對導(dǎo)向輥32進行導(dǎo)向的第1槽52和第2槽54設(shè)置在 移動模具18上，并且將折邊輥30和導(dǎo)向輥32的至少一方支承為在 軸向上可位移，從而能夠?qū)⑦@些輥子相對于工件設(shè)定在適當?shù)奈恢?上。
上述折邊加工裝置10a中，雖然采用了照相機34a和34b作為計 測車輪拱板部16的形狀的傳感器，但是如圖14所示，也可以采用 設(shè)置在與車輪拱板部16稍微離開的位置上的三維計測器100。
如圖14所示，三維計測器100在從頂棚向下延伸的柱子102的 下端部設(shè)置為可向水平后方自動旋轉(zhuǎn)。三維計測器100是激光掃描 器，通過在縱向上進行掃描，能夠檢測出掃描路徑上的對象物的三 維位置。
如圖15所示，在水平方向Ho上，通過一邊使三維計測器100 間歇的旋轉(zhuǎn)一邊使激光La對矩形的路徑Q進行照射來計測形狀，從 而能夠一企測車輪拱板部16的立體形狀。
通過采用這種三維計測器100,相對于各車輛12個別地對車輪 拱板部16的立體形狀進行計測，能夠根據(jù)所檢測出的數(shù)據(jù)適當?shù)乜?制模具用機械手72。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)與圖11A~圖11C所示的動作相同的動作，并且能夠使移動模具18可靠地與車輪拱板部16抵接，將折邊部折彎加工成適當?shù)男螤?，并且防止車輪拱板?6的應(yīng)變或者變形。接著參考圖16~圖19對第二實施方式的折邊加工裝置10b進行 說明。關(guān)于該折邊加工裝置10b，對與上述折邊加工裝置10a相同的 地方標以相同的標記，并省略其詳細說明。如圖16所示，在第二實施方式的折邊加工裝置10b中的模具用 機械手72的前端設(shè)有活動機構(gòu)200。該活動機構(gòu)200相當于上述模 具支承機構(gòu)76，并且能夠保持移動模具18使之自由位移?；顒訖C構(gòu)200具有與移動模具18的夾頭部78卡合的卡盤結(jié)構(gòu) 202、設(shè)置在該卡盤機構(gòu)202的基端側(cè)的第一轉(zhuǎn)接體204、相對于該 第一轉(zhuǎn)接體204軸支承為可在水平方向上回轉(zhuǎn)的第二轉(zhuǎn)接體206、和 保持該第二轉(zhuǎn)接體206使之在軸向上自由滑動的滑塊208。滑塊208 連接在模具用機械手72的前端部上。第一轉(zhuǎn)接體204相對于第二轉(zhuǎn)接體206由左右一對螺旋彈簧連 接，在沒有外力的狀態(tài)下，保持在中立位置，通過施加外力可彈性 地向左右轉(zhuǎn)動。在第一轉(zhuǎn)接體204和第二轉(zhuǎn)接體206之間設(shè)有阻尼 器212，第一轉(zhuǎn)接體204的動作被適度抑制并且穩(wěn)定。滑塊208包括一對滑動體214a和214b，通過軌道216能夠順暢 地在軸向上滑動?；瑒芋w214a固定在第二轉(zhuǎn)接體206上，并且相對 于模具用機械手72的前端部設(shè)有螺旋彈簧218?；瑒芋w214b固定在 模具用機械手72的前端部上并且相對于第二轉(zhuǎn)接體206設(shè)有螺旋彈 簧220。通過這些螺旋彈簧218和220，滑塊208在沒有外力的狀態(tài)下， 保持在中立位置，通過施加外力，可彈性地向軸向滑動。在滑動體 214a和滑動體214b之間設(shè)有阻尼器222,滑動動作被適度地抑制并 且穩(wěn)定。另外，活動機構(gòu)200雖然是使移動模具18能夠在水平轉(zhuǎn)動方向 以及軸向上滑動的結(jié)構(gòu)，但是也可以根據(jù)需要向這些方向以外的方向移動，例如也可以是可俯仰的結(jié)構(gòu)。
接著，對采用這樣構(gòu)成的折邊加工裝置10b對車輪拱板部16的
凸緣17進行輥式折邊加工的加工方法進行-說明。
采用折邊加工裝置10b進行的輥式折邊加工方法基本與圖9所 示的規(guī)程相同，但是，在控制器24的作用下，不進行圖9中的步驟 S7和S12的移動模具18的方向調(diào)整處理。可是，移動模具18的方 向調(diào)整在活動機構(gòu)200的作用下被動地進行。
即，如圖17A所示，滾動部位P處于移動模具18的表面49a的 一個端部52a時，導(dǎo)向輥32和折邊輥30相互強力地拉拽，活動機 構(gòu)200的第一轉(zhuǎn)接體204相對于第二轉(zhuǎn)接體206向順時針方向稍微 轉(zhuǎn)動，并且滑塊208稍微被推壓緊縮，表面49a與面16b在第1槽 52的一個端部52a沒有間隙地抵接，凸緣17被可靠地折彎。與之相 對，在第1槽52的中央部52b和另一個端部52c產(chǎn)生與離一個端部 52a的距離相對應(yīng)地擴展的間隙90a。另外，圖17A 圖17C中，夸 張地示出了活動機構(gòu)200的姿勢以容易理解。
接著，如圖17B所示，滾動部位P到達中央部52b時，導(dǎo)向輥 32和折邊輥30相互強力地拉拽，活動機構(gòu)200的第一轉(zhuǎn)4妄體204 相對于第二轉(zhuǎn)接體206處于中立位置，滑塊208稍微伸展，表面49a 與面16b在中央部52b沒有間隙地抵接，凸緣17被可靠地折彎。與 之相對，在兩側(cè)的端部52a和52c附近產(chǎn)生間隙90b、 90c。
接著繼續(xù)滾動，如圖17所示，滾動部位P到達另一個端部52c 時，導(dǎo)向輥32和折邊輥30相互強力地拉拽，活動機構(gòu)200的第一 轉(zhuǎn)接體204相對于第二轉(zhuǎn)接體206向逆時針方向稍微轉(zhuǎn)動，并且滑 塊208稍微被推壓緊縮，表面49a與面16b在第1槽52的另一個端 部52c沒有間隙地抵接，凸緣17被可靠地折彎。與之相對，在端部 52a產(chǎn)生與離端部52c的距離相對應(yīng)地擴展的間隙90a。
在進行折邊加工期間，可以先佳j莫具用^L械手72停止。
這樣，通過活動機構(gòu)200被動地調(diào)整移動模具18的方向，以使 移動模具18在滾動位置P支承車輪拱板部16，從而僅滾動部位P與移動模具18抵接，能夠?qū)⒄圻叢空蹚澕庸こ蛇m當?shù)男螤睿⑶曳?止工件產(chǎn)生應(yīng)變或者變形。
上述折邊加工裝置10b中，雖然對在模具用機械手72的前端部 設(shè)有活動機構(gòu)200的例子進行了說明，但是也可以如圖18所示地設(shè) 置彈性體230,也可以如圖19所示地設(shè)置聯(lián)軸節(jié)240。
如圖18所示，彈性體230在模具用機械手72的前端部比卡盤 機構(gòu)202設(shè)置得靠基端側(cè)。彈性體230是圓柱體，配置在與模具用 機械手72的前端部和卡盤機構(gòu)202相同的軸上，兩端插入到才莫具用 機械手72及卡盤機構(gòu)202中，通過設(shè)置在各自的內(nèi)部的固定機構(gòu)(未 圖示)進行固定。彈性體230例如可以采用橡膠。
如圖19所示，聯(lián)軸節(jié)240在才莫具用機械手72的前端部比卡盤 機構(gòu)202設(shè)置得靠基端側(cè)。聯(lián)軸節(jié)240是圓柱形，與模具用機械手 72的前端部和卡盤機構(gòu)202同軸配置，兩端通過螺栓242固定在模 具用機械手72及卡盤機構(gòu)202上。聯(lián)軸節(jié)240是相對于任意方向可 彈性轉(zhuǎn)動的接頭，例如，多個細槽244相互不同地設(shè)置，槽244的 寬度根據(jù)外力產(chǎn)生變化，從而進行轉(zhuǎn)動。聯(lián)軸節(jié)240也是彈性體的 一種。
通過采用這種彈性體230和聯(lián)軸節(jié)240等，移動模具18被保持 為可彈性轉(zhuǎn)動，稱為所謂的活動狀態(tài)。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)與圖19A~ 圖19C所示的動作相同的動作，使移動模具18可靠地與車輪拱板部 16抵接，將折邊部折彎加工成適當?shù)男螤?，并且能夠防止車輪拱?部16產(chǎn)生應(yīng)變或者變形。
上述折邊加工裝置10a和10b中，雖然示例性地說明了對車輛 12的左后輪的車輪拱板部16進行輥式折邊加工，但是對左側(cè)的車輪 拱板部或者其他部位當然也可以設(shè)定相對應(yīng)的移動才莫具進行應(yīng)用。 作為進行輥式折邊加工的使用部位，列舉有例如車輛12的前輪罩緣 部、門緣部、發(fā)動機罩緣部以及車尾行李箱緣部等。此外，輥式折 邊不僅是對一張薄板進行折彎，也可以例如通過將凸緣17折彎來夾 住另外設(shè)置的作為薄板的內(nèi)面板的端部。本發(fā)明的折邊加工裝置及折邊加工方法不限于上述實施方式， 在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，當然可以采用隔著結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種折邊加工方法，其特征在于，采用將工件的凸緣折彎進行折邊加工的折邊輥、支承上述工件的移動模具、以及使上述移動模具移動的模具移動機構(gòu)，上述模具移動機構(gòu)一邊調(diào)整上述移動模具的方向一邊通過上述移動模具和上述折邊輥夾住上述工件，對上述凸緣進行折邊加工。
2. 如權(quán)利要求l所述的折邊加工方法，其特征在于，上述模具移動機構(gòu)與使上述折邊輥移動的輥移動機構(gòu)同步地動 作，并調(diào)整上述移動模具的方向。
3. —種折邊加工裝置，其特征在于，具有 折邊輥；使上述折邊輥在工件的凸緣上滾動的輥移動機構(gòu)； 支承上述工件的移動模具；經(jīng)由彈性體保持上述移動模具的模具移動機構(gòu)，該模具移動機 構(gòu)能夠與輥的滾動相配合地調(diào)整上述移動模具的方向。
4. 一種折邊加工裝置，其特征在于，具有 折邊輥；使上述折邊輥在工件的凸緣上滾動的輥移動機構(gòu)； 支承上述工件的移動模具；與輥的滾動相配合地調(diào)整上述移動模具的方向的模具移動機構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求4所述的折邊加工裝置，其特征在于，上述模具移動機構(gòu)是能夠按程序進行動作的多關(guān)節(jié)機械手。
全文摘要
本發(fā)明的課題是將折邊部折彎加工成適當?shù)男螤畈⒎乐构ぜ膽?yīng)變和變形。折邊加工裝置(10a)具有將車輪拱板部(16)的凸緣(17)折彎的、能夠移動的折邊單元(20)；被形成為相對于車輪拱板部的表面(49a)與車輪拱板部的面(16b)相比能夠在兩端形成間隙、并且對與面(16b)抵接地進行折彎加工的滾動部位(P)進行支承的移動模具(18)；使該移動模具(18)移動的模具用機械手(72)。通過移動模具(18)和折邊輥(30)夾住車輪拱板部，使折邊輥(30)相對于凸緣(17)一邊滾動一邊折彎時，模具用機械手(72)調(diào)整移動模具(18)的方向，從而移動模具(18)在滾動部位(P)支承車輪拱板部(16)。
文檔編號B21D19/08GK101239366SQ20081000553
公開日2008年8月13日 申請日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月7日
發(fā)明者木內(nèi)義之, 長谷川榮作 申請人:本田技研工業(yè)株式會社