CN101288891B - 卷边加工方法和卷边加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是在通过卷边加工连接多张板时，即使在已经进行了板之间的接合时也能防止在卷边加工后的工件上产生形变。卷边加工装置(10a)包括夹具主体(20a、20b)、第一机械手(24)和第二机械手(28)，夹具主体(20a、20b)用于支承作为工件(W)的外板(12)和内板(14)，第一机械手(24)和第二机械手(28)对由夹具主体(20a、20b)支承的工件(W)进行接合加工和卷边加工。夹具主体(20a、20b)具有夹紧机构(36)和垫板部件(38)，夹紧机构(36)在由第一机械手(24)对工件(W)进行接合时可夹持工件(W)，垫板部件(38)被配置在由第二机械手(28)进行折弯外板(12)的边缘部从而夹住内板(14)的边缘部的卷边加工时、能抵接在外板(12)的进行卷边加工的部位上。
Description
技术领域
本发明涉及一种连接多个工件的卷边加工方法和卷边加工装置。
背景技术
通常，需要对例如汽车的发动机罩、侧板及车门等各种工件的边缘部进行卷边加工，该卷边加工是将在板的边缘部立起的凸缘向板的内侧方向折弯。
作为这样的卷边加工，能够列举出的有：辊式卷边加工，其是将板定位并保持在固定金属模上，再使用加工辊对板缘部的凸缘进行按压，同时进行折弯；金属模卷边加工，其是使用上下两个金属模夹住被定位保持的板，然后折弯上述凸缘。
在上述辊式卷边加工和金属模卷边加工(以下简称为卷边加工)中，一般，由于折弯角度较大，所以考虑到折弯精度，通常要经过预备折弯(前期折弯)和精加工折弯(正式折弯)的多个阶段工序的加工。
专利文献1中公开了一种卷边加工装置，通过隔着基台而配置的卷边辊和从动辊，对两张板的边缘部进行卷边加工，进而连接这两张板。
专利文献1：日本特开2003-103325号
因此，有时根据工件的种类，为了进一步加强板的连接强度，需要在卷边加工所进行的连接的基础上，通过焊接将两张板接合。
在这种情况下，通常，首先在焊接位置通过焊接接合两张板，例如汽车门的外板和内板，并将两板互相固定。然后，在将固定后的两板运送到卷边位置之后，通过金属模进行卷边加工。
然而，在卷边加工前就通过焊接接合两板的情况下，是在由该焊接而将两板相互大致完全固定的状态下进行卷边加工的。因此，被指出存在卷边加工时产生的板的挠曲变形等不易被整个工件吸收，加工后的卷边加工部位上出现形变的问题。另外，在对板缘部上的呈大致90°立起的凸缘进行折弯的卷边加工的初期，随着该凸缘的折弯、工件被向内侧推压，与加工后期相比工件的挠曲变形较大。而且，由于工件的卷边加工部位通常构成产品的外观，因此，上述那样的工件形变就成为影响产品外观的主要原因，防止该情况的发生关系到加工质量(产品质量)的提高。
另一方面，在不通过上述焊接进行工件的接合的情况下，在卷边加工中板彼此之间发生错位，其结果有可能导致加工质量降低。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种卷边加工方法和卷边加工装置，在通过卷边加工连接多张板时，即使在已经进行了板彼此之间的接合时也可以防止在卷边加工后的工件上产生形变。
本发明的卷边加工方法，至少连接第一工件和第二工件，其特征在于，包括以下步骤：接合工序，对上述第一工件和上述第二工件进行接合；卷边工序，在上述接合工序过程中，进行将上述第一工件的边缘部折弯并夹入上述第二工件的边缘部的卷边加工。
通过这样的方法，在例如通过焊接对第一工件和第二工件进行接合的接合工序中，进行折弯第一工件的边缘部的卷边工序。由此，可有效地防止卷边加工时的工件的错位。而且，在工件挠曲变形倾向较大的加工初期，只预先接合工件接合点中的一部分，则能使卷边工序中产生的工件的挠曲变形被该工件整体有效地吸收，并能够抑制加工后的形变。而且，并列进行接合工序和卷边工序，则能伴随着卷边工序的进行而根据其状况逐渐牢固地接合工件。由此，可一边适当地吸收卷边加工初期中的工件的挠曲变形，一边在加工后期工件大致完全接合的状态下进行卷边加工，能提高卷边加工的质量。
在这种情况下，在上述接合工序中的从最初的接合到最后的接合之间，开始并结束上述卷边工序，能够在上述第一工件与第二工件之间容许有些许松动的状态下完成卷边工程。因此，可更加有效地使卷边工序时在工件上产生的挠曲变形被工件整体吸收，并可更有效地防止加工后的工件的形变。
另外，优选在由进行上述卷边加工的卷边辊夹持了至少上述第一工件之后，并且在上述卷边辊的滚动开始之前，进行上述第一工件与上述第二工件的接合，这样能够有效地防止卷边辊滚动中的工件的错位。
而且，优选在上述的各卷边加工方法中，在上述卷边辊的滚动结束后，并且在释放由上述卷边辊对上述第一工件和第二工件的加压之前，进行上述第一工件与上述第二工件的接合，这样能够有效地防止在工件上发生回弹及在第一工件与第二工件之间发生错位。
另外，本发明的卷边加工装置，其特征在于包括：夹具主体，用于支承重叠的第一工件和第二工件；一台或多台加工驱动部，对由上述夹具主体支承的上述第一工件和第二工件进行接合加工和卷边加工，上述夹具主体具有可夹持上述第一工件和第二工件的夹紧机构和垫板部件，上述垫板部件被配置成能与进行上述第一工件的卷边加工的部位抵接。
通过这样的装置，能够使用同一个夹具主体对工件进行接合工序和卷边工序，因此，不需要分别准备用于各个工序的夹具和加工位置，作为装置整体可节省大量的空间，削减设备成本，并由于压缩了两个工序而能进一步提高操作效率。而且，由于不需要进行将工件从接合工序向卷边工序的运送操作，因此，能有效地防止伴随着该运送操作的工件的错位和挠曲变形等。
另外，由于上述垫板部件以能相对于上述夹具主体浮动的方式被安装，因此，即使在工件的表面形状和垫板部件的表面形状之间稍有误差的情况下，通过在卷边加工时将工件强力地按压在垫板部件上，能够有效地防止变形。
发明的效果
根据本发明的卷边加工方法，在接合第一工件和第二工件的接合工序中进行折弯第一工件的边缘部的卷边工序，由此能够防止卷边工序时的工件的偏移和卷边加工后的工件的形变。
另外，根据本发明的卷边加工装置，可使用同一个夹具主体对工件进行接合工序和卷边工序。其结果是，不需要分别准备用于各个工序的夹具和加工位置，作为装置整体可节省大量的空间，削减设备成本，并由于压缩了两个工序而进一步提高了操作效率。
附图说明
图1是用于对使用本发明的第一实施方式的卷边加工装置对由外板和内板组成的工件的边缘部进行卷边加工的卷边加工的状态进行说明的立体图。
图2是图1所示的卷边加工装置的俯视说明图
图3是图1所示的工件即汽车前门的局部剖视立体图。
图4是图1所示的夹具主体的主视示意图。
图5是表示将工件固定在图4所示的夹具主体上的状态的主视示意图。
图6A是沿图5的VI-VI线的局部省略剖视图，图6B是表示从图6A所示的状态使卷边辊和导向辊向精折弯工序的位置移动的状态的局部省略剖视图。
图7是用于说明支承图4所示的夹具主体所具有的垫板部件的、浮动支承部件的安装结构的局部省略剖视分解立体图。
图8是沿图4的VIII-VIII线的局部省略剖视图。
图9是用于说明通过图1所示的卷边加工工具对工件的边缘部进行预备折弯时的状态的、沿图5的IX-IX线的局部剖视立体图。
图10是表示通过图1所示的卷边加工装置进行卷边加工的卷边加工方法顺序的流程图。
图11是用于对通过本发明的第二实施方式的卷边加工装置对由外板和内板组成的工件的边缘部进行卷边加工的卷边加工状态进行说明的示意图。
图12是表示通过图11所示的卷边加工装置进行卷边加工的卷边加工方法顺序的流程图。
标号说明
10a、10b----卷边加工装置 12----外板
12a----凸缘 14----内板
20a、20b----夹具主体 22----点焊工具
22a----电极片 24、28、84----机械手
26----卷边加工工具 32----转台
34----机框 36----夹紧机构
38----垫板部件 40----浮动支承部件
48----承受部 50----可动部
66----夹持部 74----控制器
76----卷边辊 78----导向辊
W----工件
具体实施方式
下面就本发明的卷边加工方法及其与实施该方法的卷边加工装置的关系，举出优选的实施方式，并参照附图进行详细的说明。
图1是用于说明采用本发明的第一实施方式的卷边加工装置10a对由外板(第一工件)12和内板(第二工件)14组成的工件W的边缘部进行卷边加工的状态的立体图。图2是图1所示的卷边加工装置10a的俯视说明图。本实施方式的卷边加工装置10a是一种同时并行地实施接合工序和卷边工序的装置，在上述接合工序中，通过点焊等接合外板12和内板14，在上述卷边工序中，通过折弯从外板12的边缘部大致呈直角立起形成的凸缘进而夹住内板14的边缘部来连接两板。
以下，本实施方式中，作为通过卷边加工装置10a进行卷边加工的工件W，以汽车用前门为例进行说明，但本发明不限于此。
如图3所示，工件W是如下形成的：其外板12与内板14重合的各部分通过焊接而接合，并且两板的边缘部通过卷边加工而连接。另外，在构成外板12的窗框16的内板14一侧(车内侧)，固定有例如两根用于提高该窗框16的刚性的加固材料18。外板12和内板14例如由通过冲裁加工形成为规定形状的金属板材料(金属制)构成。
如图1所示，对这样的工件W进行卷边加工的卷边加工装置10a由以下部件构成：作为加工台发挥功能的一对夹具主体20a、20b，在上述接合工序和卷边工序中对保持工件W进行定位；第一机械手(加工驱动部)24，在其臂前端支承有点焊工具22；第二机械手(加工驱动部)28，在其臂前端支承有卷边加工工具26。
如图1和图2所示，一对夹具主体20a、20b的上端侧互相连接，并且下端部在分离的状态下通过基座30固定，由此在侧视时，该一对夹具主体20a、20b呈大致三角形状配置，在上述基座30的下表面设有旋转自如地构成的转台32。
因此，当操作者将工件W安装在夹具主体20a或20b的任意一个上时，或在卷边加工结束后将工件从夹具主体20a或20b的任意一个上取下时，一方的夹具主体20a或夹具主体20b被转台32回转而从第一机械手24等可动的加工室一侧配置到操作者一侧。这样，操作者不需要进入加工室内就可以进行工件W的运入和运出。而且，由于一对夹具主体20a、20b通过上述三角形状而互相倾斜地配置，因此，操作者能够更容易地将工件W相对于夹具主体20a、20b进行定位固定。另外，还可以用规定的工件自动交换机构或辅助操作者搬运的机构，将工件W相对于夹具主体20a、20b运入或运出。
图4是夹具主体20a(20b)的主视示意图，表示工件W未被固定的状态。图5是表示工件W被固定在夹具主体20a(20b)上的状态的主视示意图。
如图4所示，夹具主体20a具有：在大致中央部形成有开口部34a的平板状的机框34；在该机框34的表面侧从开口部34a的侧部至上部，沿着上述外板12(窗框16)的形状设置的多个(本实施方式中有9个)夹紧机构(夹持机构)36；在上述机框34的表面侧且遮挡夹紧机构36下方的大部分地被配置的垫板部件(引导部件、金属模)38。
上述垫板部件38通过设在机框34的表面的浮动支承部件40被固定在从该机框34的表面离开规定距离的位置上(参照图4和图6A)。在本实施方式中，浮动支承部件40沿着垫板部件38的长度方向(宽方向)等间隔配置有三个(参照图4)，但也可以配置例如两个或四个，也可以配置一个在宽方向上长的浮动支承部件40。
这样的浮动支承部件40，例如，是由硬质的橡胶部件构成的块，如图7所示，在该浮动支承部件40被夹持在垫板部件38和机框34之间的状态下，通过设在中心的安装孔部40a，用螺栓42和螺母44固定该浮动支承部件40。由此，上述垫板部件38在从机框34的表面偏置的状态下被浮动支承部件40牢固地固定，另一方面，由于该浮动支承部件40的弹性(柔软性)，上述垫板部件38能够向例如图6A和图7中的箭头A方向和箭头B方向浮动。
另外，在垫板部件38的与机框34相对的背面，在其下端侧和两侧端侧形成有分别在水平方向和竖直方向延伸的两条槽部即第一槽46a和第二槽46b(参照图4和图7)。在这些第一槽46a和第二槽46b中，卡合有构成上述卷边加工工具26的导向辊，该内容将在后面详述。
如图4和图5所示，夹紧机构36由承受部48和可动部50构成，其中，上述承受部48抵在构成工件W的外板12(窗框16)上，并用于定位该工件W，上述可动部50在其与该承受部48之间夹持工件W。
如图8所示，上述可动部50包括：通过固定在承受部48上的旋转轴54被旋转自如地支承的第一导向架56；在该第一导向架56的轴线方向(箭头X方向)上可移动地设置的第一滑块部件58；与上述第一导向架56垂直地固定在第一滑块部件58上的第二导向架60；在该第二导向架60的轴线方向(箭头Y方向)上可移动地设置的第二滑块部件62。而且，该第二滑块部件62上连接有臂部件64，并且，在该臂部件64的前端固定有沿箭头X方向延伸的夹持部66。
另外，上述第一导向架56在伺服马达68的驱动作用下，可在图8的箭头θ方向上相对于旋转轴54旋转。上述第一滑块部件58，即第二导向架60，在伺服马达70的驱动作用下，通过进给丝杠机构(图中未示出)可在箭头X方向上移动。第二滑块部件62，即臂部件64，在伺服马达72的驱动作用下，通过进给丝杠机构(图中未示出)可在箭头Y方向上移动。
因此，在夹紧机构36中，夹持部66能够在箭头X方向和箭头Y方向上进行位置调整，通过在该夹持部66的前端面与承受部48之间夹持工件W，可在定位的状态下夹持(固定)工件W(参照图5和图6A)。另外，在装卸工件W时，通过旋转轴54使可动部50(夹持部66)向上方旋转，由此能够容易地对该工件W进行装卸。
此外，作为定位固定工件W的夹紧机构，除了像上述夹紧机构36那样在夹持部66与承受部48之间夹持工件W的结构以外，例如也可以使用可夹持工件W的夹钳状开闭机构等以代替夹持部66。
如图5所示，像以上那样构成夹具主体20a的垫板部件38和承受部48，其作为整体是能以所需的姿态定位外板12的结构，并且，与外板12抵接的各表面形成为与该外板12的形状对应的形状。由此，可牢固且正确地定位固定工件W。
此外，与这样的夹具主体20a成对使用的夹具主体20b其结构与该夹具主体20a大致相同，因此，省略其详细说明。
回到图1，第一机械手24和第二机械手28是工业用多关节型机械手，其通过程序工作可将点焊工具22和卷边加工工具26以任意姿势移动到任意位置，当然，要不互相干涉地驱动控制第一机械手24和第二机械手28。这些第一机械手24和第二机械手28通过图中未示出的教导器(teaching pendant)的操作，能够在实际进行动作的同时进行工作示教。而且，通过使用三维CAD(Computer AidedDesign)等的脱机处理，在不实际使机械手工作的情况下也能进行工作示教。这样的第一机械手24和第二机械手28与转台32和夹紧机构36等一起在作为控制装置的控制器74的控制下工作。
上述点焊工具22例如构成为C焊枪型的点焊装置，采用一对电极片22a、22b夹入外板12和内板14，并在充分加压的状态下导通焊接电流，由此，接合这些外板12和内板14(参照图6A)。
上述卷边加工工具26具有作为辊对而构成的卷边辊(加工辊)76和导向辊78(参照图6A)。这些卷边辊76和导向辊78的各自的旋转轴平行地设置，由此，构成为使相互的直径方向(圆板的朝向)平行。这样的卷边辊76和导向辊78被构成为可相互接近或离开。
由于上述卷边辊76对外板12的凸缘12a进行预备折弯(例如，从90°的立起状态折弯至45°)，所以上述卷边辊76由设在其前端侧锥形辊80和设在其基端侧与该锥形辊80一体构造的圆筒辊82构成(参照图9)。而上述导向辊78是其周围被设定为窄幅的圆盘形状，上述导向辊78可卡合在平行地形成在垫板部件38的机框34一侧的背面上的第一槽46a和第二槽46b中(参照图9)。这样的导向辊78通过与第一槽46a和第二槽46b的卡合作用，而具有沿着凸缘12a正确地引导卷边辊76的功能。
接下来，参照图10的流程图就采用基本以上述方式构成的本实施方式的卷边加工装置10a对工件W进行卷边加工的方法进行说明。
首先，在图10的步骤S1和S2中，操作者将作为本次卷边加工的工件W的外板12和内板14安装在没有固定工件W的夹具主体20a(20b)或者将在上一次卷边加工中加工后的工件W运出后的夹具主体20a(20b)上(参照图5)。此时，使外板12的下部定位在垫板部件38上并抵接，并使其上部(窗框16)与承受部48抵接，进而将内板14和加固材料18重合在规定的位置上。
接下来，通过夹紧机构36对定位在规定的位置上的工件W进行夹持，由此，将工件W牢固地固定在夹具主体20a上(步骤S3)。此时，由于承受部48和垫板部件38的与工件W(外板12)抵接的面成为与该工件W的形状对应的形状，因此，可在所需的位置上以所需的姿态牢固地夹紧工件W。
在像这样完成了将工件W向夹具主体20a的定位固定之后，转台32被回转，工件W被配置在具有第一机械手24和第二机械手28的加工室一侧，接下来，开始进行利用第一机械手24和第二机械手28的接合工序和卷边工序。
也就是说，在控制器74的控制下，首先，由支承在第一机械手24上的点焊工具22开始对外板12与内板14进行焊接接合(步骤S4)。
接下来，在步骤S5中，使外板12与内板14不完全固定，而是容许其互相之间有一定程度的松动，从卷边工序中的能防止位置偏离程度的接合(临时接合)开始，直至最终实施将外板12与内板14完全固定的牢固接合(正式接合)。也就是说，在临时接合中，在工件W上只对规定接合点中的一部分进行接合，在正式接合中对剩余的接合点进行接合。在这种情况下，例如，若在工件W的接合中所必需的全部接合点的数量为30的话，其中，例如通过临时接合对10点进行接合，对剩下的20点进行正式接合。
此外，在本实施方式的情况下，使用第一机械手24实施接合工序的接合点的位置只要是能将外板12与内板14确实地接合的位置即可，例如，可如图5的点焊S所示的那样，在工件W整体上均匀分布接合点。
另一方面，支承卷边加工工具26的第二机械手28，在控制器74的控制下，在上述步骤S4中开始进行工件W的接合的同时或者稍微迟延的时刻，例如在上述临时接合结束后，开始其动作。也就是说，与由第一机械手24进行的对工件W的接合工序(步骤S5)同时并行地开始由第二机械手28进行的卷边工序(步骤S6)。
在该卷边工序中，首先，在夹住外板12和内板14的状态下配置卷边辊76和导向辊78，从而使导向辊78卡合在垫板部件38的第一槽46a中，并且使构成卷边辊76的锥形辊80抵接在凸缘12a上(参照图6A)。因此，如图9所示，通过在第一槽46a中卡合导向辊78的同时滚动该导向辊78和锥形辊80来连续地进行使凸缘12a向内侧方向倾斜弯曲45°的预备折弯工序(前期折弯工序)。此时，在锥形辊80和导向辊78之间的加压力或距离保持在规定值的状态下，使其向互相相反的方向旋转并滚动，由此，能够通过锥形辊80的圆锥面对凸缘12a进行连续地折弯。
另外，在本实施方式的情况下，由第二机械手28所实施的卷边工序的部位，是需要通过卷边加工对外板12的边缘部与内板14的边缘部进行结合的部位，例如图5中的箭头H所示的范围。
在这样的卷边工序中，在上述预备折弯工序结束后，接下来进行精加工折弯工序(正式折弯工序)。也就是说，使导向辊78卡合在垫板部件38的第二槽46b中，并且，使圆筒辊82抵接在上述预备折弯工序中被弯曲了45°的凸缘12a上，使该凸缘12a弯曲直到该凸缘12a与内板14接触(参照图6B)。由此，凸缘12a从最初的角度弯曲了90°。因此，通过使导向辊78卡合在第二槽46b的同时使该导向辊78和圆筒辊80滚动，能够连续地进行使凸缘12a从上述预备折弯工序中被弯曲的状态进一步倾斜弯曲45°的精加工折弯工序(正式折弯工序)。
另一方面，在由第一机械手24进行的接合工序(步骤S5)中，在由第二机械手28进行的卷边工序中通过临时接合而接合的接合点的基础上，对剩下的接合点进行接合。并且，在步骤S7中卷边工序结束，在步骤S8中接合工序结束时，外板12与内板14通过由焊接所进行的接合和由卷边加工所进行的连接而被相互牢固地连接在一起。
在这种情况下，可以在卷边加工结束(步骤S7)后实施步骤S5的正式接合从而接合所有的接合点，另外，也可以与卷边工序同时结束包括正式接合在内的所有的接合工序。
接下来，在卷边工序和接合工序结束之后，转台32在控制器74的控制下旋转半周，使完成了外板12与内板14的连接的工件W从加工室一侧转到面对操作者的位置，操作者从夹具主体20a上取下加工后的工件W(步骤S9)。由此，与该工件W相关的卷边加工方法的全部工序结束。
此外，上述加固材料18与外板12的连接，即可以是例如仅通过点焊工具22进行的接合，也可以与该接合一起实施由卷边加工工具26进行的卷边加工。另外，也可使加固材料18与内板14构成为一体，而实施接合或卷边加工。因此，在进行加固材料18的连接时，夹紧机构36会妨碍到点焊工具22和卷边加工工具26的动作。因此，在这种情况下，可驱动构成规定的夹紧机构36的伺服马达68使可动部50回转，从而将该夹紧机构36的加紧动作暂时解除。
以上，根据本实施方式的卷边加工装置10a和卷边加工方法，由于能够使用同一个夹具20a(20b)进行接合工序和卷边工序，因此不需要分别准备用于各个工序的夹具和加工位置。这样，作为装置整体节省了大量的空间，降低了设备的成本，并且由于压缩了两个工序而提高了操作效率。并且，由于不需要将工件W从接合工序向卷边工序运送的运送操作，因此，可有效地防止伴随该运送操作的工件W的错位和挠曲变形等。
另外，通过在卷边工序开始前就开始接合工序，可有效地防止卷边工序时外板12与内板14之间错位。而且，在卷边工序中，在工件W挠曲变形倾向较大的加工初期，由于如上述临时接合那样只接合工件W的一部分，所以可使工件W的挠曲变形被工件W整体有效地吸收，并可抑制加工后的形变。在这种情况下，可以在卷边工序进行中、配合因卷边加工所导致工件W的挠曲变形逐渐减少的情况进行接合工序。
也就是说，根据本实施方式，通过在接合工序中进行卷边工序，能够随着卷边加工的进行而根据其状况逐渐牢固接合工件W，因此，可一边适当地吸收工件W在如上述那样的加工初期的挠曲变形，一边在加工后期工件W被确实地牢固固定的状态下进行卷边加工，能够提高卷边加工的质量。在工件W上没有产生挠曲变形的情况下，工件W被牢固地固定可提高卷边加工精度。根据本实施方式，通过同时并行进行接合工序和卷边工序，与分别进行各工序相比，不仅可缩短循环时间，并且可得到上述那样成倍的效果。
在这种情况下，例如，在卷边工序中进行预备折弯的情况下，在进行该预备折弯的卷边加工工具26的前方、以在同一方向上使点焊工具22对工件W进行接合的方式使点焊工具22工作，则可更有效地防止卷边加工时的工件W的错位和形变，并能够更高效地进行接合加工和卷边加工。
另外，在本实施方式的情况下，在卷边工序时保护并支承工件W的垫板部件38是通过浮动支承部件40被支承在机框34上的。由此，例如，即使在工件W(外板12)的表面形状和与其抵接的垫板部件38的表面形状之间稍有误差的情况下，也能够在卷边加工时将工件W强力按压在垫板部件38上，能有效地防止变形。此外，若以可浮动的状态将卷边加工工具26支承在机械手28上，则能够进一步有效地防止上述工件W的变形。
然而，在本实施方式的情况下，关于卷边工序结束(步骤S7)的时刻和接合工序结束(步骤S8)的时刻，除了如上述那样设定成使卷边工序先结束，之后再结束接合工序以外，还可以如图10中的虚线C所示的那样，将两个工序的结束时刻设定为先结束接合工序，之后再结束卷边工序。此外，通常，与这种继接合工序结束后使卷边工序结束的方法相比，优选上述那样继卷边工序结束后使接合工序结束的方式。也就是说，后者的情况下，由于可在外板12和内板14之间容许有些许松动的状态下完成卷边工序，因此，可更加切实地使卷边加工时在工件W上产生的挠曲变形由工件W整体吸收，并可进一步有效地防止加工后工件W的形变。当然，在卷边工序的加工后期，由于工件W几乎不会像上述那样产生挠曲变形，因此，可根据工件W的用途，先结束接合工序，之后再结束卷边工序，这样的方法也很有效。
此外，在通常情况下，工件W的挠曲变形在由卷边辊76对工件W进行加压夹持的时候最大。因此，在这个时刻不对工件W进行接合，或者至少在卷边辊76的滚动开始点附近不进行接合，这样能够有效地吸收工件W整体的挠曲变形。而且，在通过卷边辊76夹持工件W之后，在该卷边辊76的滚动开始前，尤其在上述滚动开始点附近进行接合，能够有效地防止滚动中工件W的位置发生偏移。
另外，在卷边辊76的滚动结束之前，若不在该卷边辊76的滚动结束点附近进行接合的话，能够适当地容许并吸收滚动中工件W的挠曲变形。因此，在卷边辊76的滚动结束后，在使卷边辊76从工件W离开(开放由加压所产生的夹持)之前，尤其在上述滚动结束点附近进行接合，能够防止工件产生回弹，并能够更切实地防止外板12与内板14的错位。
下面参照图11和图12对本发明的第二实施方式的卷边加工装置10b及采用该卷边加工装置10b的卷边加工方法进行详细的说明。在图11至图12中，与图1至图10所示的附图标记相同的标记表示同一种或者同样的结构，因此，作为具有同一种或者同样的功能及效果的部件，这里省略其详细的说明。
该第二实施方式的卷边加工装置10b具有一台机械手(加工驱动部)84，并被构成为可交换支承在该机械手84的臂前端的工具，即可交换点焊工具22和卷边加工工具26(参照图11)。
接下来，参照图12的流程图对用本实施方式的卷边加工装置10b对工件W进行卷边加工的卷边加工方法进行说明。
由于图12的步骤S11至S13与图10的步骤S1至S3相同，所以省略其详细的说明。此外，在本实施方式的情况下，首先，在机械手84上连接点焊工具22。
在步骤S14中，在控制器74的控制下，首先由点焊工具22对外板12和内板14进行焊接接合。由此，开始本实施方式的焊接工序。
此外，在该步骤S14中，外板12与内板14并不完全固定，而是容许互相有一定程度的松动，进行能够防止卷边工序中的错位程度的接合，即进行临时接合，在工件W上对预定接合点中的一部分接合点实行接合。
接下来，在步骤S15中，被支承在机械手84上的点焊工具22被更换为卷边加工工具26。
在步骤S16中进行卷边工序。即，进行将外板12的凸缘12a先折弯45°的预备折弯工序和进一步折弯45°的精加工折弯工序。此时，工件W通过上述临时接合而留有些许余地，因此，能够防止卷边加工时外板12与内板14的错位，并可吸收工件W的挠曲变形，能切实地防止在工件W上产生形变。
接下来，在步骤S17中，被支承在机械手84上的卷边加工工具26再次被更换为点焊工具22。
在步骤S18中，作为在上述步骤S14开始的接合工序的第二阶段，进行外板12与内板14的正式接合。也就是说，对在上述步骤S14的临时接合中未被接合的剩下的接合点进行焊接接合。由此，该工序S18结束且接合工序结束，外板12和内板14通过由焊接进行的接合和由卷边加工进行的连接被互相牢固地结合在一起。
因此，在控制器74的控制下转台32旋转半周，将结束了外板12和内板14的连接的工件W从操作室一侧转到面对操作者一侧的位置，操作者将加工后的工件W从夹具主体20a(20b)上取下(步骤S19)。由此，对该工件W的卷边加工方法的所有工序结束。
如上所述，本实施方式的卷边加工装置10b和卷边加工法方法能够使用同一个夹具主体20a(20b)进行接合工序和卷边工序，而且，用一台机械手84就可以依次进行接合工序和卷边工序。因此，与上述第一实施方式的卷边加工装置10a相比，可进一步节省空间和降低设备成本。
另外，通过在步骤S14至S18的接合工序之间，进行步骤S15和S17的工具交换，能够进行步骤S16中的卷边工序。这样，由于能对通过临时接合而防止了错位的工件W进行卷边加工，所以，能够防止卷边加工后在工件W上产生形变。并且，由于在接合工序和卷边工序中不需要进行工件W的运送，因此，能有效地防止伴随该工件W的运送而产生的偏移和挠曲变形。
此外，本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的技术思想的情况下，可采用各种结构。
例如，作为上述点焊工具22，即使是上述C焊枪型以外的也同样适用，除点焊装置以外，只要是能够对工件W进行接合的焊接装置，例如MIG焊接装置或摩擦搅拌接合装置等都可以代替。
另外，作为上述卷边加工工具26，除了在卷边辊76的基础上设置导向辊78的结构以外，也可以采用不带导向辊78的结构等。当然，不必使卷边辊76是锥形辊80和圆筒辊82一体的，也可以用辊以外的工具，例如，用使用金属模的金属模卷边装置来代替。
而且，在上述各实施方式中，作为工件W使用了具有外板12和内板14两张板部件的工件，但不限于此，具有三张以上的上述板部件的工件也适用于本发明。
另外，对于上述各实施方式中的工件W，以汽车的前门为例进行了说明，但不限于此，本发明当然也适用于其他的部位。例如，作为工件W，还可列举出汽车的后门、发动机罩、后货箱及形成于侧板和前挡泥板上的轮罩拱等。当然，作为工件W，汽车用以外的板也可以。
Claims (6)
1.一种卷边加工方法，该卷边加工方法至少连接第一工件和第二工件，其特征在于，包括以下步骤：
接合工序，具有：容许相互之间有松动地对上述第一工件和上述第二工件进行接合的临时接合、对上述第一工件和上述第二工件进行完全固定的正式接合；
卷边工序，在上述接合工序过程中，进行将上述第一工件的边缘部折弯并夹入上述第二工件的边缘部的卷边加工。
2.如权利要求1所述的卷边加工方法，其特征在于，
在上述接合工序中的从最初的接合到最后的接合之间，开始并结束上述卷边工序。
3.如权利要求1或2所述的卷边加工方法，其特征在于，
在由进行上述卷边加工的卷边辊夹持了至少上述第一工件之后，并且在上述卷边辊的滚动开始之前，进行上述第一工件与上述第二工件的接合。
4.如权利要求1或2所述的卷边加工方法，其特征在于，
在进行上述卷边加工的卷边辊的滚动结束后，并且在释放由上述卷边辊对上述第一工件和第二工件的加压之前，进行上述第一工件与上述第二工件的接合。
5.一种卷边加工装置，其特征在于，包括：
夹具主体，用于支承重叠的第一工件和第二工件；
一台或多台加工驱动部，对由上述夹具主体支承的上述第一工件和第二工件进行接合加工和卷边加工，
上述夹具主体具有：
可夹持上述第一工件和第二工件的夹紧机构，和
垫板部件，该垫板部件被配置成能与进行上述第一工件的卷边加工的部位抵接，且使上述垫板部件的与上述第一工件抵接的面成为与该第一工件的形状对应的形状，
上述加工驱动部以如下方式进行控制：在对上述第一工件及第二工件进行接合时，进行容许相互之间有松动地对上述第一工件和上述第二工件进行接合的临时接合、和对上述第一工件和上述第二工件进行完全固定的正式接合。
6.如权利要求5所述的卷边加工装置，其特征在于，
上述垫板部件以能相对于上述夹具主体浮动的方式被安装。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120829 Termination date: 20170418 |