CN105142818B - 滚边加工装置及滚边加工方法 - Google Patents

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Abstract

在卷边模(1)的型面(1a)上放入作为加工对象的面板，利用保持于机器人的卷边辊实施预卷边(预弯曲)及卷边(主弯曲)加工。在卷边模(1)的侧壁部(1b)设有用于面板定位的定位机构(6)。定位机构(6)是使前端具有定位爪部(8b)的可动式的定位块(8)支承于托座(7)的机构，定位块(8)在上下方向(箭头P1方向)可进出，且在箭头P2方向可摆动(倾动)位移地被弹性支承。由此，卷边辊和定位机构(6)的干涉不会给卷边加工品质带来坏影响。

Description

滚边加工装置及滚边加工方法
技术领域
本发明涉及以面板状的工件的卷边结合为目的的滚边加工装置及滚边加工方法。
背景技术
作为这种滚边加工系统，本申请人提案有专利文献1记载的方式。专利文献1中记载的滚边加工系统中，在卷边模的周围设有多个爪部，在将预形成有卷边凸缘部的面板状的工件放入卷边模上时，利用这些多个爪部对工件定位。而且，例如，将机器人臂所保持的辊状的卷边加工工具向卷边凸缘部按压后，并使其沿着该卷边凸缘部的长度方向移动，实施预弯曲(预卷边)或主弯曲(主卷边)作为卷边加工。
在这种滚边加工中，因卷边加工工具的形状等，往往担负工件的定位作用的爪部和卷边加工工具会发生干涉，根据干涉的程度，担心给卷边加工品质带来坏影响。因此，专利文献1记载的滚边加工系统中，在卷边凸缘部中的与用于定位的爪部对应的部分，需要以与爪部不干涉的轨迹使卷边加工工具移动，卷边加工工具的轨迹控制变得复杂，并且在该部位，还需要降低移动速度，由此，生产率降低也成为不得已的事情，从而不优选。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2012/039320号
发明内容
本发明是着眼于这种课题而创立的，提供一种考虑到在实施滚边加工时，在用于工件的定位的装置和卷边加工工具的干涉为不可避免的前提之下，通过将用于该工件的定位的装置采用可动式的形式，卷边加工工具和定位装置的干涉不会给卷边加工品质带来坏影响的滚边加工装置及滚边加工方法。
本发明中，采用下述构造：在放入面板状的工件的卷边模的周围的一部 分设有与附带于工件的卷边凸缘部的根部抵接，并担负工件的定位作用的定位块，该定位块在卷边加工工具的按压方向可进出，且在卷边凸缘部的长度方向可摆动位移地被弹性支承。
由此，在卷边加工时，即使卷边加工工具与定位块干涉，因在进出方向或摆动位移方向的定位块的自由度，也可以用卷边加工工具推开，使定位块退避至不会给卷边加工品质带来坏影响的位置。因此，不特别在意定位块的存在，而只要沿着卷边凸缘部的长度方向使卷边加工工具移动，即可实施需要的卷边加工。
根据本发明，通过采用在卷边加工工具的按压方向可进出，且在卷边凸缘部的长度方向可摆动位移地被弹性支承的定位块，即使卷边加工工具和定位块干涉，也可使定位块退避至不会给卷边加工品质带来坏影响的位置，由此，提高卷边加工品质。
另外，不特别在意定位块的存在，只要使卷边加工工具沿着卷边凸缘部的长度方向移动，即可实施需要的卷边加工，因此，可以简化卷边加工工具的移动轨迹的控制，并且不会带来卷边加工工具的移动速度的降低，所以还可期待生产率的提高。
附图说明
图1是表示本发明的滚边加工装置的加工进展状态的图，是面板放入、预卷边(预弯曲)加工及卷边(主弯曲)加工的各主要部分剖面说明图；
图2是表示图1的预卷边(预弯曲)加工及卷边(主弯曲)加工的详细的主要部分立体图；
图3是表示在本发明的滚边加工装置的担负卷边加工的卷边加工台座的概略的说明图；
图4是支承于图3的机器人的用于滚边加工的工具组件的立体图；
图5是从另外的方向观察图4的工具组件的立体图；
图6(A)是图3所示的卷边模的主要部分立体图，(B)是在同图(A)的卷边模的预卷边(预弯曲)加工时的说明图；
图7是图6所示的卷边模的进一步的主要部分放大图；
图8(A)是图7所示的定位机构单体的立体图，(B)是从相反侧观察同图(A)的立体图；
图9(A)是表示在图8所示的定位机构拆下前盖的状态的立体图，(B)是沿着同图(A)的a－a线的剖面图；
图10(A)、(B)同时是表示接着图6(B)的加工进展状况的说明图；
图11(A)、(B)同时是表示接着图10(B)的加工进展状况的说明图；
图12是表示图6及图10、11所示的卷边加工的变形例的说明图。
具体实施方式
图1～12是表示用于实施本发明的滚边加工装置的更具体的方式的图，在此，表示适用于作为面板状的工件的车门外面板和车门内面板的具有卷边结合而构成的汽车的车门面板(例如，前车门面板或后车门面板)的卷边加工的例子。
车门面板的滚边加工包含如下两方的加工，即，如图1(A)所示，在与车门内面板(以下，简称为内面板)Wb卷边结合的车门外面板(以下，简称为外面板)Wa的周缘部，因卷边凸缘部F事先以直立姿势或起立姿势弯曲形成，所以在进行作为卷边加工用模型的卷边模1和外面板Wa及内面板Wb的相对定位后，除同图(B)外，再如图2(A)所示，使用辊状的卷边加工工具所属的预弯曲用的卷边辊5A，将外面板Wa侧的卷边凸缘部F向内面板Wb侧折弯至45度左右的预卷边加工(预弯曲)；除图1(C)外，再如图2(B)所示，同样使用辊状的卷边加工工具所属的主弯曲用的卷边辊5B，将预卷边加工后的卷边凸缘部F再折返至与内面板Wb的端部重合，以在外面板Wa的主体部和卷边凸缘部F之间夹入内面板Wb的端部的方式进行卷边结合的主卷边加工(主弯曲)。此外，图2中省略图示内面板Wb。
而且，如图3所示，在卷边模1的附近配置有工业用机器人即卷边加工机器人(以下，简称为机器人)2，在该机器人2的机器人臂的前端支承图4，5所示的工具组件3。在工具组件3的托座4上，沿同一轴线上设有辊状的卷边加工工具所属的直径不同的旋转自如的三种卷边辊5A～5C，通过选择性分别使用这三种卷边辊5A～5C，实施包含图1、2所示的预卷边的卷边加工。
在此，图4、5所示的三种卷边辊5A～5C中最大直径的卷边辊5B主要作为卷边(主弯曲)加工用使用，该卷边辊5B的外周面为圆筒面。另外，中间的直径的卷边辊5A主要作为预弯曲加工用使用，该卷边辊5A的外周面为圆锥面。另外，最小直径的卷边辊5C例如作为车门面板的角部等极小径的曲 率部的预弯曲及主弯曲加工用使用，该卷边辊5C的外周面为圆筒面和圆锥面并存的形式。
图6表示图3所示的卷边模1的主要部分放大图，如众所周知，将作为加工对象的外面板Wa和内面板Wb以成套设置的状态投入(放入)卷边模1的型面1a上。在卷边模1的周围的一部分设有担负放入到卷边模1上的外面板Wa的定位作用的定位机构6。此外，在外面板Wa的每一边部，以规定间隔至少配置两个定位机构6，但图6只图示一个定位机构6。
定位机构6用螺栓将作为支承部件的大致矩形状的托座7固定在卷边模1的侧壁面1b，在该托座7上支承可动式的定位块8。
图7表示图6(A)的进一步的主要部分放大图，图8、9分别单独表示图7的定位机构6的详细内容，如从这些图7～9表明，托座7由矩形状且带阶梯状的背板7a、与该背板7a大体相同形状的前盖7b构成，通过用螺栓9紧固这些背板7a和前盖7b，在两者之间支承可动式的定位块8。另外，定位机构6的托座7相对于后述的卷边模1的凹槽部14用螺栓16以规定的倾斜姿势牢固地固定。
如图8、9所示，定位块8为偏平状，从宽度宽的安装基部8a朝向上方一体突出形成有尖细形状的定位爪部8b，在安装基部8a形成有相互平行的一对长孔10。另外，利用介装于与背板7a侧的台阶部11之间的一对弹性体即压缩螺旋弹簧12对定位块8朝向上方施力。另一方面，横跨形成托座7的背板7a和前盖7b穿过一对销13，这些销13插通于定位块8侧的长孔10。
而且，各销13的直径设定为比定位块8侧的长孔10的宽度尺寸小，长孔10和销13的关系为所谓间隙嵌合(游隙嵌合)。由此，定位块8相对于托座7可在上下方向即图8(A)的箭头P1方向进出，同时在各长孔10的范围内，可在同图的箭头P2方向摆动位移。但是，在定位块8上未施加外力的状态下，销13与图9(A)的长孔10的下端部抵接，由此，定位块8可以自己保持图7～9的状态。
图7中，在卷边模1的侧壁面1b中安装有定位机构6的部分事先形成低一级的凹槽部14，在该凹槽部14的内底面固定有定位机构6的托座7，并且，定位机构6的定位爪部8b的背面侧以与凹槽部14连续方式，形成有比定位爪部8b宽度宽的避让凹部15。由此，定位块8中至少其前端部即定位爪部8b与避让凹部15面对，并且定位爪部8b与卷边模1为非接触状态。而且， 如从图7表明，定位爪部8b的尖锐状的前端部比卷边模1的型面1a稍向上方突出。
另外，除图7外，还如图8、9所示，定位爪部8b正面看，采用其宽度尺寸朝向上方(图6(A)的卷边凸缘部F的突出方向)侧逐渐减小的所谓尖细形状的方式形成，同时，定位爪部8b侧面看，也采用其厚度尺寸朝向上方(图6(A)的卷边凸缘部F的突出方向)侧逐渐减小的所谓尖细形状的方式形成。另外，定位块8的前端部的定位爪部8b如前述，是尖细形状，同时，其剖面形状如图9(B)所示，为大致山形形状。
而且，如图6(A)所示，在卷边模1的型面1a上载置放入事先形成有卷边凸缘部F的外面板Wa，所以定位机构6的定位块8在卷边凸缘部F的突出方向(图8(A)的箭头P1方向)可进出，且在卷边凸缘部F的长度方向(图8(A)的箭头P2方向)可摆动位移地被弹性支承。
在此，如从图7表明，卷边模1的侧壁面1b的上端部为角度θ的倾斜面，在图7的侧面看，定位爪部8b的外侧面事先以成为与卷边模1的角度θ的侧壁面1b的上端部大体同一面状态的方式设定。
因此，根据这样构成的滚边加工装置，如图6(A)所示，将事先在周缘部形成了卷边凸缘部F的外面板Wa放入到卷边模1上，利用卷边模1支承该外面板Wa。此时，在卷边模1的周围附带定位机构6，除图7外，还如图1(A)所示，该定位块8的前端的定位爪部8b比型面1a稍向上方突出，因此，使卷边凸缘部F的根部与定位块8的前端的定位爪部8b抵接而定位。
这样，如果以定位块8为基准定位外面板Wa，则因在卷边模1上附带未图示的真空吸杯及机械式夹具机构，所以通过这些真空吸杯及夹具机构的动作，外面板Wa被压在卷边模1的型面1a而夹紧，同时内面板Wb以压在外面板Wa的方式而夹紧。
如果外面板Wa定位、夹紧于卷边模1，则图3的机器人2起动，使用图4，5所示的工具组件3实施对于外面板Wa的预卷边加工(预弯曲)和这之后的卷边加工(主弯曲)。
在此，图6(A)表示在预卷边加工(预弯曲)之前，在卷边模1上放入外面板Wa的状态，与之相对，在同图(B)以后，表示保持图1(B)及图2(A)的方式已经完成对卷边凸缘部F的预卷边加工(预弯曲)，并接着该预卷边加工(预弯曲)，实施卷边加工(主弯曲)的情况的例子。
如图6(B)所示，在外面板Wa的卷边凸缘部F已经实施预卷边加工(预弯曲)的状态下，也同样如图1(B)所示，该卷边凸缘部F的根部与定位块8的前端的定位爪部8b抵接而被实施定位。
在该状态下，如果以沿着卷边凸缘部F的形式，使图4、5的工具组件3的卷边辊5B滚动的同时，使其移动，则将已实施预卷边加工(预弯曲)的卷边凸缘部F再折返至平坦，如图10(A)所示，慢慢地实施卷边加工(主弯曲)。
而且，如图10(B)所示，随着卷边辊5B的滚动的进行，如果该卷边辊5B与定位块8的定位爪部8b干涉，则定位块8通过卷边辊5B被按压，向卷边辊5B的转动方向变动位移而退避。由此，即使卷边辊5B与定位块8干涉，定位块8也不会给卷边加工品质带来任何坏影响，可继续进行卷边辊5B的卷边加工。作为其结果，不依赖于卷边辊5B的移动速度及卷边辊5B相对于定位块8的接触角等，可使定位块8稳定动作，因此，例如只要在卷边结合部的外板面侧不产生变形，则也不会产生卷边结合不良。
之后，如图11(A)所示，如果卷边辊5B达到定位块8的正上方，则定位块8以倾倒位移的姿势通过卷边辊5B压向下方，容许卷边辊5B的通过。由此，与上述同样地，定位块8不会给卷边加工品质带来任何坏影响，而可继续进行卷边辊5B的卷边加工。而且，如图11(B)所示，如果卷边辊5B通过定位块8之上结束，则定位块8恢复到与图6(A)的初始状态。
该情况下，如前述，定位块8其宽度尺寸及厚度尺寸均为朝向上方为尖细形状，仅在定位爪部8b的前端的尖部与卷边辊5B抵接，而且，如从图1(C)表明，定位爪部8b的至少前端部与卷边模1非接触，所以用于和卷边辊5B的干涉退避的定位块8的动作、即卷边辊5B的按压力作用下的定位块8的下降(没入)动作及倾倒或摆动位移动作能稳定地进行。
此外，这种一系列的定位块8的动作如图12所示，即使卷边辊5B的移动方向相反，只是定位块的倾倒方向为反向，则就不会有任何不同，本实施方式的定位块8实际上不管卷边辊5B的移动方向。
在此，如图1(C)所示，卷边凸缘部F因以具有根部侧的曲率部折返，从而成为向同图的右方向牵拉的形式，成为定位块8的定位爪部8b稍微离开的形式，在卷边加工结束的时刻，因定位爪部8b的定位功能已不需要，所以没有任何问题。
另外，除图6(B)外，图11、12的一系列的动作如前述，是对于图1(C)及图2(B)的卷边加工(主弯曲)的动作，但对于在卷边加工(主弯曲)之前的图1(B)及图2(A)的预卷边加工(预弯曲)实际上也是同样的。
在该情况下，如从图1(B)表明，在预卷边加工(预弯曲)时，卷边辊5A从斜方向与卷边凸缘部F抵接，因此，卷边辊5A与定位块8为一层易干涉的趋势，如前述，定位块8其宽度尺寸及厚度尺寸均为朝向上方为尖细形状，不仅只在定位爪部8b的前端的尖锐部与卷边辊5A抵接，定位爪部8b其本身如图9(B)，为所谓剖面山形形状，因此，与事先的卷边加工(主弯曲)同样，可以容易地使定位块8避开与卷边辊5A的干涉。
另外，如从图1(B)表明，在预卷边加工(预弯曲)时，卷边辊5A从斜方向与卷边凸缘部F抵接，因此，定位爪部8b作用通过卷边辊5A对卷边模1按压的力，但如前述，定位块8前端的至少定位爪部8b与卷边模1非接触，因此，可稳定地进行卷边辊5A的按压力作用下的定位块8的下降(没入)动作及倾倒或摆动位移动作。
而且，图1(B)表示卷边凸缘部F的角度β为45度左右的情况，但在本实施方式的定位块8中，可以确认到，即使卷边凸缘部F的角度β为65度左右，也可以容易地使定位块8避开与卷边辊5A的干涉。

Claims (6)

1.一种滚边加工装置，将在周缘部预形成卷边凸缘部的面板状的工件定位支承于卷边模上后，通过使辊状的卷边加工工具沿着卷边凸缘部的长度方向移动，将该卷边凸缘部以向卷边模侧按压的方式从根部折弯而实施卷边加工，其中，
在所述卷边模的周围的一部分设有与附带于工件的卷边凸缘部的根部抵接，并担负工件的定位作用的定位块，
该定位块在按压方向可进出，且在卷边凸缘部的长度方向可摆动位移地被弹性支承。
2.如权利要求1所述的滚边加工装置，其中，
在所述卷边模的周围设有定位块的支承部件，
相对于该支承部件，定位块在所述按压方向可进出，且在卷边凸缘部的长度方向可摆动位移地被弹性支承。
3.如权利要求2所述的滚边加工装置，其中，
所述定位块采用朝向卷边凸缘部的突出方向，厚度尺寸及宽度尺寸均逐渐减小的尖细形状的方式形成。
4.如权利要求3所述的滚边加工装置，其中，
在所述卷边模中的与定位块对应的部分形成有避让凹部，定位块的前端部与卷边模为非接触状态。
5.如权利要求1～4中任一项所述的滚边加工装置，其中，
所述卷边加工工具支承于工业用机器人的机器人臂，
通过所述工业用机器人的自律动作，使卷边加工工具沿着卷边凸缘部的长度方向移动。
6.一种滚边加工方法，将在周缘部预形成卷边凸缘部的面板状的工件定位支承于卷边模上后，通过使辊状的卷边加工工具沿着卷边凸缘部的长度方向移动，将该卷边凸缘部以向卷边模侧按压的方式从根部折弯而实施卷边加工，其中，
在所述卷边模的周围的一部分设有与附带于工件的卷边凸缘部的根部抵接，起到工件的定位作用的定位块，
在所述卷边凸缘部中的与定位块对应的部分，所述定位块在按压方向进出，在卷边凸缘部的长度方向摆动位移，同时实施卷边加工。
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