CN101203339A - 辊式卷边装置及辊式卷边方法 - Google Patents
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Abstract
在辊式卷边处理初期状态下,利用辊(48)开始折弯立起突缘(65)。此时,在辊(48)和立起突缘(65)的接点(70),利用辊(48)和辅助辊(51)的强挟持作用,使第1板材(63)和承载表面(15)紧密接触。另外,在接点(70)以外的部位,由于反作用而使承载表面(15)脱离第1板材(63)。由于滑块(22、22)可以沿承模(10)一侧的导轨(21、21)移动,所以承模(10)以接点(70)为中心向图中顺时针方向旋转。通过承模(10)以接点(70)为中心旋转,保证了接点(70)处的密接性。其结果,可以实现没有褶皱聚集、波纹、变形的形状良好的卷边处理。
Description
技术领域
本发明涉及辊式卷边技术的改良。
背景技术
使2张板材重叠并将一张板材的边缘折弯到另一张板材的边缘上而使2张板材的边缘连接的加工技术已被广泛实施,并且称这种技术为卷边。
在卷边技术中,使用冲模的压力卷边法已为人熟知,但也有采用其他方式的辊式卷边法(例如,参照日本特公平7-16731号公报(图1、图3)。)。
基于后述附图对日本特公平7-16731号公报进行说明。图16(a)以及图16(b)为说明现有技术的基本原理的图。图16(a)中,在卷边模101上载置工件102,并用夹紧机构103、103的夹紧臂104、104压住该工件102的边缘。
图16(b)中,工件102是将第2板材108重叠到具有立起突缘106的第1板材107上而形成的工件。并且,通过使用机械臂110所具有的辊111来折弯立起突缘106。其结果,能够将第1板材107的边缘(立起突缘106)卷贴在第2板材108的边缘上,从而能够实现第1板材107与第2板材108的连接。
图17为沿图16(b)的17-17线的剖面图,示出了通过多个夹紧臂104A、104B、104C、104D压住工件102的实例。但是,卷边模101的承载表面113必须与第1板材107的形状相同。由于卷边模101为机械加工品,所以形状精度良好。但是,使胚料塑性变形而得的第1板材107的形状受到回弹影响等而有差异。
在夹紧臂104A、104B、104C、104D为非夹紧状态时,将会局部地产生间隙114。如果为夹紧臂104A、104B、104C、104D夹紧的状态,则能够特别地通过夹紧臂104C、104D的作用使间隙114实质地为零。
如果工件102为发动机罩或门等所谓单个物件,则可以通过夹紧臂的适当的配置及数量来消除间隙114。并且,所谓单个物件指尺寸符合卷边模101的承载程度的物品。
以下,对工件为远大于单个物件、即很大部分在卷边模外的大型部件的情况进行探讨。图18(a)至图18(d)为在车身中适用现有的辊式卷边法时的说明图。在图18(a)中示出了工件120的简图,该工件120为白合金车身,是由多个板组合而成的大型构造物。图18(b)为图18(a)的b部的放大图,示出了后车轮拱罩121。
图18(c)为沿图18(b)的C-C线的剖面图,将第2板材124重叠到具有立起突缘122的第1板材123上,示出了通过卷边加工折弯立起突缘122之前的状态。图18(d)示出了卷边加工后的状态,示出了能够通过将第1板材123的下端、即立起突缘122卷合到第2板材124的下端,而使第2板材124结合到第1板材123上。
图19为对在车身中适用现有的辊式卷边法时的问题进行说明的图,示出了使第1板材123承载在下卷边模101上,并利用辊106将立起突缘122折弯到与所述第1板材123重叠的第2板材124上的情况。
此时,利用夹紧臂104A、104B、104C、104D压住后车轮拱罩121,由于第1板材123为构成车身的刚性部件,所以难以挠曲,结果留下间隙125。
如果在留有间隙125状况下进行辊式卷边,那么将会产生所谓褶皱聚集、起波纹造成成品形状不良。由于不能允许有间隙125,为消除该间隙125要加强夹紧力,这样会在保持臂121上产生挤压损伤或者使保持臂121变形。
由于以上理由,使用现有卷边模101的辊式卷边不能适用于白合金车身等刚性部件。
发明内容
本发明的课题在于提供一种即使是白合金车身等刚性部件也可适用的辊式卷边技术。
本发明的第1技术方案中,将第2板材抵接到边缘具有立起突缘的第1板材上,一边用承模承载第1板材一边用辊折弯所述立起突缘,由此将第1板材的边缘卷贴在第2板材的边缘上,其中,所述承模具有至少夹住所述第1板材的可移动的夹紧机构,是在该夹紧机构把持第1板材的状态下进行使用的可动模。
本发明的第2技术方案中,夹紧机构以在辊挤压立起突缘时允许承模从第1板材脱离的方向可以移动的方式设置在所述承模上。
本发明的第3技术方案中,辊与用于规定移动轨迹的辅助辊一起移动,在所述承模上设置有用于规定该辅助辊的移动轨迹的引导槽。
本发明的第4技术方案中,第1板材为由多个板连接而成的难以挠曲的刚性部件。
本发明的第5技术方案中,将第2板材抵接到在边缘具有立起突缘的第1板材上,一边用承模承载第1板材一边用辊折弯所述立起突缘,由此将第1板材的边缘卷贴在第2板材的边缘上,其中,在辊的部位使第1板材紧密接触承模,而在其他部位使第1板材与承模分离,以这种方式进行卷边加工。
本发明的第1技术方案中,承模是在用夹紧机构把持第1板材的状态下进行使用的可动模,因此可以安装在机械臂的前端。而且,由于承模可在第1板材上移动,所以在辊式卷边中对夹紧机构施加较大的力时,承模自身会变位。
现有技术是使工件追随固定的卷边模的形态,而在本发明中是使承模追随固定的第1板材。因此,即使第1板材为难以挠曲的构成部件,也能够实施没有褶皱聚集、波纹、变形的良好的卷边加工。
本发明的第2技术方案中,以可向着在辊挤压立起突缘时允许承模脱离第1板材的方向移动的方式将夹紧机构设置在承模上。如果是承模脱离第1板材的方向,则能够仅通过导轨和滑块的组合将夹紧机构安装在承模上,能够实现辊式卷边装置的简单化和装置费用的降低。
本发明的第3技术方案中,通过在承模上设置引导槽来引导辊。尽管为了沿着从第1板材延伸的立起突缘而预先对机械手进行了设定,对于该设定和实际的机械臂移动轨迹,不可避免地会产生偏差。在本发明中由于用引导槽对辊导向,所以不必担心产生偏差。其结果,能够正确地对立起突缘进行卷边处理。
本发明的第4技术方案,适用于由多个板连接而成的难以挠曲的刚性部件。即,能够对白合金车身等的刚性部件实施卷边加工,能够减低加工成本。
本发明的第5技术方案中,以允许在辊的部位使第1板材紧密接触承模,而在其他部位允许第1板材脱离承模并进行卷边加工。现有技术是使工件追随固定的卷边模的形态,而在本发明中是使承模追随固定的第1板材。因此,即使第1板材为难以挠曲的构成部件,也能够实施没有褶皱聚集、波纹、变形的良好的卷边加工。
其他的特征和效果可根据实施例的记载以及所附的权利要求书得到明确。
附图说明
图1为本发明的典型实施例的辊式卷边装置的承模的主视图。
图2为图1的2-2线剖面图。
图3为图1的3-3线剖面图。
图4为本发明的典型实施例的附件的立体图。
图5为图4的5-5线剖面图。
图6为本发明的典型实施例的承模待机时的说明图。
图7为本发明的典型实施例的承模设置开始时的说明图。
图8为本发明的典型实施例的承模设置结束时的说明图。
图9为本发明的典型实施例的卷边工序说明图。
图10为本发明的典型实施例的预备卷边处理的说明图。
图11为本发明的典型实施例的实质卷边处理的说明图。
图12为对本发明的典型实施例的承模设置时的作用进行说明的俯视图。
图13为对本发明的典型实施例的辊式卷边处理初期的作用进行说明的俯视图。
图14为对本发明的典型实施例的辊式卷边处理末期的作用进行说明的俯视图。
图15示出了本发明其他的典型实施例的夹紧机构。
图16为对现有技术的基本原理进行说明的图。
图17为图16(b)的17-17线剖面图。
图18为在车身中适用现有的辊式卷边法时的说明图。
图19为对在车身中适用现有的辊式卷边法时的问题进行说明的图。
符号的说明:
10…构成卷边装置的承模
12…第1引导槽
13…第2引导槽
20A~20C…夹紧机构
21…导轨
22…滑块
40…构成卷边装置的辊机构
48…辊
51…辅助辊
60…作为工件的白合金车身
63…第1板材
64…第2板材
65…立起突缘
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的典型的实施例进行说明。而且,附图的朝向与符号的朝向一致。图1为本发明的典型实施例的辊式卷边装置的承模的主视图,辊式卷边装置由在机械臂上安装的辊机构(图4、5的符号40)和可拆装地安装在该附件的承模10构成。
该承模10中,在图后侧的表面上具有承载表面(用图2说明。)以及定位销11,在图中的近前侧的表面上具有第1引导槽12、第2引导槽13以及能够从外部装夹的装夹部14,在左下端、上边缘以及右端分别具有夹紧机构20A、20B、20C。
图2为图1的2-2线剖面图,在承模10的外表面(图右侧表面)上具有第1引导槽12以及第2引导槽13,在承模10的内表面(图左侧表面)上具有承载表面15。夹紧机构20B由在承模10一侧设置的导轨21、可移动地安装在该导轨21上的滑块22、通过销23可自由摆动地限制在该滑块22上的夹紧臂24、为使该夹紧臂24摆动而安装在滑块22上的气缸单元25构成。
由于滑块22自由地沿导轨21移动,所以通过设置一止挡件26、27来防止滑块22脱离导轨21。从而,滑块22仅能够自由移动一定的距离。
图1所示的夹紧机构20A、20C也为同样的构成物,因此使用同样的符号而省略说明。
图3为图1的3-3线剖面图,从承模10突出的定位销11足够长,而且,装夹部14具有凹部28。以假想线示出的部件为在机械臂29的前端安装的附件30。
可以按照箭头将在附件30一侧设置的装夹盘31插入凹部28。可以通过驱动器32使装夹盘31移动而完成结合。
图4为本发明的典型实施例的附件的立体图,附件30由在机械臂29上安装的框架33、在框架33上安装的驱动器32、在该驱动器32上安装的装夹盘31、关键部分收容在框架33中的辊机构40(具体通过下图说明。)构成。
图5为图4的5-5线剖面图,辊机构40由在框架33中设置的第1导轨41,可移动地安装在该第1导轨41上的第1滑块42,从该第1滑块42开始沿与第1导轨41正交的方向延伸的副框架43及第2导轨44,可移动地安装在该第2导轨44上的第2滑块45以及第3滑块46,通过支轴47可旋转地安装在第2滑块45上的辊48,通过支轴49可旋转地安装在第3滑块46上的辅助辊51,将第3滑块46与第2滑块45连结并调节滑块相互的间隔以及辊48的挤压力的液压缸52,在第1滑块42上弹性支承第3滑块46的弹性体53、54,在框架33上弹性支承第1滑块42的弹性体55构成。弹性体53、54、55可以为弹簧、缓冲橡胶中的任何一种。
框架33通过机械臂29定位。相对这样的框架33,辊48可以通过弹性体55的弹性支承作用在图面的上下方向上移动,并可以通过弹性体53、54的弹性支承作用在图面的左方向上移动。
以下将叙述由以上所述的承模及辊机构构成的辊式卷边装置的作用。图6为本发明的承模待机时的说明图,在生产线56上配置机械手57,使该机械手57的机械臂29把持承模10,并在该状态下待机。而且,将在移动台车58上载置的白合金车身60搬运到机械手57的附近。
图7(a)以及图7(b)为本发明的典型实施例的承模设置开始时的说明图。在图7(a)中,要领在于将承模10一侧的定位销11插入到白合金车身60一侧的孔61中,由此利用机械臂29使承模10前进。图7(b)为图7(a)的补充图,将承模10上设置的夹紧机构20B的夹紧臂24保持在非夹紧位置,使承模10按照空心箭头所示前进。
图8(a)以及图8(b)为本发明的典型实施例的承模设置结束时的说明图。首先在图8(b)中,通过气缸单元25使夹紧臂24向夹紧侧摆动,利用滑块22和夹紧臂24夹住第1板材63及第2板材64。至少使第1板材63通过夹紧机构20B支承承模10。
此后,按箭头(1)将附件30从承模10上拆下。而且,使附件30按箭头(2)旋转并使辊48向前下降,按照箭头(3)向承模10的下方移动。
图8(a)示出了通过夹紧机构20A、20B、20C(20C位于附件30的背面。)而设置在白合金车身60的后车轮拱罩上的承模10。即,承模10通过夹紧机构20A、20B、20C的夹紧作用,由白合金车身60支承,从而可以拆卸附件30。
图9为本发明的典型实施例的卷边工序说明图,使机械臂29按照箭头移动。于是,辅助辊51沿第1引导槽12或第2引导槽13移动,从而能够实施规定的卷边处理。该卷边处理的详情将在以下说明。
图10(a)以及(b)为本发明的典型实施例的预备卷边处理的说明图。作为处理的前提,是将第2板材64重叠到下端具有立起突缘65的第1板材63上,并且承模10抵接在第1板材63上。在图10(a)中,在图8(b)的箭头(3)的动作后,将辅助辊51嵌于第1引导槽12中,使辊48接近辅助辊51。该作用通过图5的液压缸52实施。
在图10(b)中,使辊48以及辅助辊51向垂直图面的方向移动。能够通过辊48上设置的倾斜面66使立起突缘65大约弯曲45°。该45°左右的弯曲处理称为预备卷边处理。预备卷边处理结束后,辊48离开辅助辊51,并使辊48以及辅助辊51移动一定距离。
图11(a)以及图11(b)为本发明的典型实施例的实质卷边处理的说明图。在图11(a)中,将辅助辊51嵌于第2引导槽13中,使辊48接近辅助辊51。此刻,不是倾斜面66,而是与支轴47平行的辊面67面对立起突缘65。
在图11(b)中,使辊48以及辅助辊51向垂直图面的方向移动。能够利用辊48上设置的辊面67使立起突缘65完全弯曲。该弯曲处理称为实质卷边处理。实质卷边处理结束后,使辊48离开辅助辊51即可。
用俯视图对如上所述的辊式卷边处理再次说明。图12(a)以及图12(b)为对本发明的典型实施例的承模设置时的作用进行说明的俯视图。在图12(a)中,工件可以通过将第2板材64重叠到第1板材63上而形成,且面对从第1板材63起立的立起突缘65。而且,利用机械臂29使承模10接近第1板材63。并且,在承模10上设置的夹紧机构20A、20C的夹紧臂24、24预先为非夹紧状态。而且,通过机械臂29使承模10按照空白箭头移动,使承载表面15抵接到第1板材63。图12(b)示出了承模10抵接到第1板材63的状态。
图13(a)以及图13(b)为对本发明的辊式卷边处理初期的作用进行说明的俯视图。图13(a)中,利用气缸单元25、25使夹紧臂24、24向夹紧侧旋转。其结果,可以通过滑块22和夹紧臂24夹住第1板材63以及第2板材64。然后,从承模10上使附件30分离。于是,承模10通过夹紧机构20A、20C被第1板材63以及第2板材64支承。
然而,尽管理想的是第1板材63的形状与承载表面15的形状相同,但第1板材63受到压力加工或焊接接合等前期的加工的影响,形状上会发生差异。因此,在第1板材63和承载表面15之间存在着不可避的间隙68。随后,使辅助辊51接近引导槽12或13,使辊48接近立起突缘65的起点69。
图13(b)示出了辊式卷边处理初期状态,利用辊48使立起突缘65开始弯曲。此时,在辊48与立起突缘65的接点70,通过辊48和辅助辊51的强挟持作用,使第1板材63与承载表面15紧密接触。另外,在接点70以外的部位,由于反作用而使承载表面15离开第1板材63。由于滑块22、22可以沿承模10一侧的导轨21、21移动,所以承模10以接点70为中心向图中顺时针方向旋转。即,相对图右侧的夹紧机构20C,使承模10按箭头方向移动。
相反地,可以说通过承模10以接点70为中心旋转,保证了接点70处的密接性。其结果,可以实现没有褶皱聚集、波纹、变形的形状良好的卷边处理。
图14(a)以及图14(b)为对本发明的辊式卷边处理末期的作用进行说明的俯视图。在图14(a)中,由于滑块22、22沿导轨21、21自由移动,所以承模10以接点70为中心向图中的逆时针方向旋转。即,相对图左侧的夹紧机构20A,使承模10按箭头方向移动。其结果,能够维持接点70处的密接性。在图14(b)中,通过使承模10离开第1板材63,而结束卷边处理。
根据以上说明,可以将本发明的辊式卷边方法整理如下。将第2板材抵接到边缘具有立起突缘的第1板材上,通过一边用承模承载第1板材一边用辊折弯所述立起突缘,将第1板材的边缘卷贴在第2板材的边缘上,这种辊式卷边方法中,以允许在辊的部位使第1板材紧密接触承模,而在其他部位第1板材离开承模的方式进行卷边加工。
现有技术是使工件追随固定的卷边模的形态,而在本发明中是使承模追随固定的第1板材。因此,即使第1板材为难以挠曲的构成部件,也能够实施没有褶皱聚集、波纹、变形的,良好的卷边加工。
图15(a)以及图15(b)示出了本发明的其他的典型实施例的夹紧机构。如图15(a)所示,在夹紧机构20A~20C的夹紧臂24的前端设置弹簧72,利用该弹簧72的弹性作用可以向滑块22挤压第1板材63以及第2板材64。而且,如图15(b)所示,在夹紧机构20A~20C的夹紧臂24的前端设置橡胶件73,利用该橡胶件73的弹性作用也可以向滑块22挤压第1板材63以及第2板材64。
而且,尽管本发明适用于白合金车身的后车轮拱罩,但也适用任意地方,关键在于,只要是将第2板材与第1板材重叠并通过折弯立起突缘来进行卷边的部位,可以在任何部位适用。并且,工件也可以是除白合金车身之外的一般的板状构造物,对工件的种类没有限定。
虽然具体地且参照特定的实施例对本发明进行了说明,但本领域技术人员应该了解,在不脱离本发明的技术思想及范围的情况下可以追加各种各样的变化和修改。
本申请基于2005年6月22日提出的日本专利申请(特愿2005-182525),其内容再此作为参考被引入。
工业实用性
本发明良好地适用于白合金车身的后车轮拱罩。
Claims (5)
1.一种辊式卷边装置,将第2板材抵接到边缘具有立起突缘的第1板材上,一边用承模承载第1板材一边用辊折弯所述立起突缘,由此将第1板材的边缘卷贴在第2板材的边缘上,其特征在于,所述承模具有至少夹住所述第1板材的可移动的夹紧机构,是在该夹紧机构把持第1板材的状态下进行使用的可动模。
2.根据权利要求1所述的辊式卷边装置,其特征在于,所述夹紧机构以在辊挤压立起突缘时允许承模从第1板材脱离的方向可以移动的方式设置在所述承模上。
3.根据权利要求1或2所述的辊式卷边装置,其特征在于,所述辊与用于规定移动轨迹的辅助辊一起移动,在所述承模上设置有用于规定该辅助辊移动轨迹的引导槽。
4.根据权利要求1~3任一项所述的辊式卷边装置,其特征在于,所述第1板材为由多个板连接而成的难以挠曲的刚性部件。
5.一种辊式卷边方法,将第2板材抵接到边缘具有立起突缘的第1板材上,一边用承模承载第1板材一边用辊折弯所述立起突缘,由此将第1板材的边缘卷贴在第2板材的边缘上,其特征在于,在辊的部位使第1板材紧密接触承模,而在其他部位使第1板材与承模分离,以这种方式进行卷边加工。
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