CN105339105B - 加工工具和卷边装置 - Google Patents

Abstract

一种卷边装置(10)，其中加工工具(14)配备有：基部(24)，该基部被被机器人(16)移动；加工单元(26)，该加工单元具有所述卷边辊(40)和所述导向辊件(42)；和浮动机构(28)，该浮动机构附接至所述基部(24)并且弹性地支撑具有6个自由度的所述加工单元(26)。

Description

加工工具和卷边装置

技术领域

本发明涉及一种加工工具和一种用于在工件的边缘部上执行卷边加工的卷边加工装置(卷边装置)。

背景技术

例如，针对汽车的发动机罩、后备箱、门和轮罩的边缘，实施卷边加工，通过该卷边加工，直立在面板边缘上的凸缘被折叠并且向该面板内弯曲。作为这样的卷边加工，可以提供滚压卷边加工，其中面板定位并且保持在固定模具上，然后位于面板上的端部件的凸缘被弯曲，同时辊子挤压该凸缘。使用这样的滚压卷边加工(下文简称为卷边加工)，考虑到用于弯曲较大角度的弯曲精度，执行包括多个步骤的工艺，该多个步骤包括预弯曲(预卷边)步骤和精弯曲(主卷边)步骤。

在这类卷边加工中，工件设置在模具上，该模具设置在用于执行特定加工的专用空间中，并且设置在被保持在机器人的远端上的工作工具上的卷边辊沿凸缘滚动。因此，以此方式实施卷边加工(例如，参见公开号为2010-279980的日本未审专利)。

如公开号为2010-279980的日本未审专利中披露的，卷边辊和导向辊能够沿第一方向和垂直于该第一方向的第二方向移动。根据该结构，即使机器人的运动轨迹发生错误(在操作期间相对于常规运动轨迹偏离)，这样的错误仍可以被沿第一方向和第二方向的移动动作吸收。结果，可以抑制运动轨迹的错误施加给卷边加工的影响，并且可以减小机器人或加工工具的负担。

发明内容

有时，在多关节机器人用作用于移动用于卷边加工的加工工具的移动机构的情况下，由于例如温度变化导致的齿轮部的侧隙量的变化，机器人的运动轨迹发生错误。因此，构成旋转关节的操作轴的错误导致施加给旋转角度的错误。结果，在通过多自由度旋转关节实现的机器人(例如，其中六个自由度通过六个旋转关节实现)的情况下，机器人的运动轨迹的错误，不是直线错误，而主要是伴随旋转的错误。

另一方面，在适于仅通过直线动作吸收机器人的运动轨迹的错误的构造的情况下，沿与直线运动不相关的方向的错误或伴随旋转的错误不能被吸收。

本发明已经考虑上述问题被提出，并且目的是提供一种加工工具和一种卷边加工装置，其中，可以吸收当实施卷边加工时伴随机器人操作的旋转发生的错误。

为了实现上述目标，本发明的特征在于一种加工工具，该加工工具被卷边加工装置使用，该卷边加工装置被构造为使用卷边辊和导向构件对工件的边缘部实施卷边加工，该加工工具包括：基部，该基部被构造为被移动机构移动；加工单元，该加工单元具有所述卷边辊和所述导向构件；和浮动机构，该浮动机构附接至所述基部并且被构造为以六个轴向自由度弹性地支撑所述加工单元。

根据上述构造，因为具有卷边辊和导向构件的加工单元被具有六个轴向自由度的浮动机构支撑，所以伴随移动机构操作中的旋转的移动轨迹的偏离(旋转错误)可以被吸收。因此，即使当移动机构高速运行时，伴随高速运行的旋转错误也不会传递至卷边辊。因此，可以提高加工质量同时提高加工速度。此外，可以减小由所述旋转错误导致的施加到加工工具或移动机构上的负载。

在上述加工工具中，所述浮动机构可以包括支撑构件和弹性构件，该支撑构件被构造为支撑所述加工单元，该弹性构件设置在所述基部和所述支撑构件之间。根据该构造，可以使用简单的结构实现具有六个轴向自由度的浮动机构。

在上述加工工具中，所述基部可以包括第一构件和第二构件，该第一构件和第二构件彼此相对地设置。此外，可以设置复数个弹性构件，并且弹性构件可以分别设置在所述第一构件与所述支撑构件之间以及在所述第二构件与所述支撑构件之间。根据该构造，可以实现能够更有效地吸收移动机构的运行的旋转错误的浮动机构。

在上述加工工具中，所述第一构件和所述第二构件可以通过穿过所述弹性构件的连接构件相互连接。根据该结构，连接构件以双重方式起作用以连接第一构件和第二构件并且支撑弹性构件，因此，可以减少部件的数量。

在上述加工工具中，还可以提供锁定机构，该锁定机构被构造为可释放地限制所述加工单元相对于所述基部的移动。根据该结构，即使在移动机构高速运行的情况下，借助于锁定机构的锁定状态仍可以抑制加工单元相对于基部的振动。因此，在加工工具夹紧用于在其上设置工件的模具的操作期间，可以防止加工工具对所述模具的碰撞。

在上述加工工具中，所述浮动机构可以包括支撑构件和弹性构件，所述支撑构件被构造为支撑所述加工单元，所述弹性构件设置在所述基部与所述支撑构件之间；并且所述锁定机构可以包括锁定构件，该锁定构件被构造为在未锁定位置和锁定位置之间运行，在该未锁定位置中所述锁定构件与所述支撑构件分离，在该锁定位置中所述锁定构件接触并且锁定所述支撑构件。此外，所述支撑构件可以通过使所述锁定构件移动至所述锁定位置而定位在预定位置中。根据该构造，当锁定机构处于锁定状态中时支撑构件定位在所述预定位置中。因此，在加工工具夹紧用于在其上设置工件的模具的操作期间，可以无任何障碍地实施导向构件与设置在所述模具上的导向槽的接合。

在上述加工工具中，可以设置复数个锁定构件；并且复数个锁定构件中的每一个都可以包括：第一锁定构件，该第一锁定构件被构造为沿第一挤压方向挤压所述支撑构件；和第二锁定构件，该第二锁定构件被构造为在与所述第一锁定构件挤压所述支撑构件的位置不同的位置处沿与所述第一挤压方向相反的第二挤压方向挤压所述支撑构件。根据该构造，支撑构件可以被较少数量的锁定构件合适地定位，并且可以简化锁定机构的结构。

在上述加工工具中，所述锁定机构可以包括第一驱动单元和第二驱动单元，该第一驱动单元被构造为挤压在所述第一锁定构件上并且使其移动至所述锁定位置，该第二驱动单元被构造为拉动所述第二锁定构件并且使其移动至所述锁定位置。此外，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元相对于所述支撑构件设置在相同侧上。根据该构造，因为所述第一驱动单元和所述第二驱动单元相对于所述支撑构件设置在相同侧上，所以可以简化所述锁定机构的结构。

此外，根据本发明的一种卷边加工装置，该卷边加工装置被构造为使用卷边辊和导向构件对工件的边缘部实施卷边加工，该卷边加工装置包括：加工工具；和机器人，该机器人被构造为用作移动机构，该移动机构被构造为移动所述加工工具。在该卷边加工装置中，加工工具包括：基部，该基部被构造为被所述移动机构移动；加工单元，该加工单元具有所述卷边辊和所述导向构件；和浮动机构，该浮动机构附接至所述基部并且被构造为以六个轴向自由度弹性地支撑所述加工单元。

根据本发明的加工工具和卷边加工装置，当实施卷边加工时伴随机器人运行的旋转发生的错误可以被吸收。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的卷边加工装置的透视图；

图2是图1中示出的卷边加工装置中的加工工具的透视图；

图3是从图2中的箭头A的方向看的加工工具的后视图；

图4是沿图2的线IV-IV截取的剖视图；

图5是示出处于未锁定状态的锁定机构的沿图2的线V-V截取的剖视图；

图6是示出处于锁定状态中的锁定机构的视图；

图7A是示出其中工件设置在固定模具中的状态的描述图；

图7B是第一卷边加工的描述图；

图7C是第二卷边加工的描述图；

图8A是用于描述浮动机构的动作的第一示意图；

图8B是用于描述浮动机构的动作的第二示意图；

图9是根据第二示例性构造的加工工具的透视图；

图10A是根据第一示例性构造的机器人(手单元)和加工工具的示意图；

图10B是根据第二示例性构造的机器人(手单元)和加工工具的示意图；和

图10C是根据第三示例性构造的机器人(手单元)和加工工具的示意图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述根据本发明的加工工具和卷边加工装置的优选实施例。

图1是根据本发明的实施例的卷边加工装置10的透视图。卷边加工装置10是用于实施用于弯曲工件W的边缘部22(参见图7A)的卷边加工的设备。工件W例如为发动机盖、后备箱盖、门等，并且执行卷边加工的位置为所述工件的边缘部22。可替代地，工件W可以是轮罩，并且卷边加工执行于其上的位置可以是该轮罩的边缘部22。

在本实施例中，卷边加工装置10配备有用于将工件W放置且固定于其上的固定模具12、接触工件W并且在该工件W上执行卷边加工的加工工具14，以及机器人16，加工工具14附接至该机器人16的远端，并且机器人16用作用于移动加工工具14的移动机构。

工件W设置于其上(参见图7A)的安装部18设置在固定模具12的上表面上。在工件W置于安装部18上的状态中，工件W通过未图示出的固定装置(例如夹紧装置)固定至固定模具12。接收稍后描述的导向辊42并且用来导向该导向辊42的导向槽20(图7A)设置在固定模具12的下表面上。导向槽20沿被安装在固定模具12上的工件W的边缘部22延伸的方向延伸。

下面，将描述加工工具14。图2是加工工具14的透视图。加工工具14配备有附接并且固定至机器人16的臂远端(手单元122)的基部24、具有卷边辊40和导向辊42(导向构件)的加工单元26和弹性地支撑该加工单元26的浮动机构28。

基部24包括第一构件30和第二构件32，该第一构件30和第二构件32彼此相对设置。图示的示例中的第一构件30和第二构件32都形成为板状形状。第一构件30固定至机器人16的手单元122(参见图1)。第二构件32通过多个螺栓34(参见图4)以给定的间距相对于第一构件30平行地设置，该多个螺栓34用作连接构件。

浮动机构28附接至上述基部24，并且加工单元26附接至浮动机构28。更具体地，加工单元26通过浮动机构28被基部24支撑。

加工单元26包括致动器单元38，该致动器单元38通过托架36固定至浮动机构28(具体地，稍后描述的浮动板74)，并且还包括卷边辊40和导向辊42，卷边辊40和导向辊42可旋转地支撑在致动器单元38上。

图3是从图2中的箭头A的方向看的加工工具14的后视图。在图3中，致动器单元38以实线示出，而其它部件以虚线或两点划线示出。如图2和3所示，致动器单元38包括单元基部44、第一移动单元46、第一驱动机构48、第二移动单元50和第二驱动机构52，该单元基部44固定至托架36并且沿第一方向M1延伸，该第一移动单元46能够相对于单元基部44沿第一方向M1移动，该第一驱动机构48沿第一方向M1操作第一移动单元46，该第二移动单元50能够相对于第一移动单元46沿垂直于第一方向M1的第二方向M2移动，该第二驱动机构52沿第二方向M2操作第二移动单元50。卷边辊40附接至第二移动单元50。

如图示的示例所示，第一驱动机构48包括马达54和被该马达54驱动的滚珠丝杠56。马达54的旋转驱动力通过驱动力传递机构55(在图示的示例中为传动带机构)传递至滚珠丝杠46。随着滚珠丝杠56旋转，第一移动单元46沿第一方向M1移动。第一驱动机构48可以是齿轮齿条机构、直线马达等、或其它形式的直线致动器。

在图示的示例中，第二驱动机构52包括马达58和被该马达58驱动的滚珠丝杠60。马达58的旋转驱动力通过驱动力传递机构59(在图示的示例中为传动带机构)传递至滚珠丝杠60。随着滚珠丝杠60旋转，第二移动单元50沿第二方向M2移动。第二驱动机构52可以是齿轮齿条机构、直线马达等、或其它形式的直线致动器。

卷边辊40为接触工件W的边缘部22并且挤压和弯曲边缘部22的工作辊。在图示的示例中，卷边辊40附接至第二移动单元50。卷边辊40的轴62被未示出的轴承可旋转地支撑，该轴承被容纳在固定至第二移动单元50的轴承箱中。第二方向M2为前述的第二移动单元50的移动方向，其与卷边辊40的旋转轴线a1的方向一致。卷边辊40能够沿第一方向M1移动同时第一移动单元46沿第一方向M1移动。此外，卷边辊40能够沿第二方向M2移动，同时第二移动单元50沿第二方向M2移动。

图示的实施例的卷边辊40包括位于其远端侧上的具有锥形形状的锥形部66(截头锥形形状)和比锥形部66更朝向近端侧设置的圆柱部68。锥形部66是相对于旋转轴线a1倾斜的部分，以使得其外径沿卷边辊40的远端方向减小。锥形部66相对于旋转轴线a1的倾斜角度可以沿其中途改变。圆柱部68是平行于旋转轴线a1的部分。

另一方面，导向辊42能够接合设置在固定模具12上的导向槽20，并且在图示的示例中，导向辊42附接至单元基部44。导向辊42的轴70被未示出的轴承可旋转地支撑，该轴承被容纳在固定至单元基部44的轴承箱72中。导向辊42的旋转轴线a2平行于卷边辊40的旋转轴线a1。结果，第二方向M2为前述的第二移动单元50的移动方向，其与导向辊42的旋转轴线a2的方向一致。

卷边辊40和导向辊42沿第一方向M1彼此间隔开。随着通过第一驱动机构48的操作使卷边辊40沿第一方向M1运动，卷边辊40沿朝向和远离导向辊42的方向移动。

下面将描述浮动机构28的结构。浮动机构28相对于基部24固定，并且以六个自由度弹性地支撑加工单元26。图4是沿图2的线IV-IV截取的剖视图。如图2和4所示，根据本实施例，浮动机构28包括支撑加工单元26的浮动板74(支撑构件)和多个弹性构件76(例如，由橡胶材料制成)，该多个弹性构件76设置在基部24与浮动板74之间。

浮动板74设置在构成基部24的第一构件30和第二构件32之间。浮动板74以与第一构件30和第二构件32间隔的状态被弹性构件76支撑。在夹在构成基部24的第一构件30和第二构件32之间的状态下，弹性构件76设置在第一构件30和第二构件32之间。在本实施例中，四个安置部78(在图示的实施例中，为圆形通孔)以2行×2列矩阵的形式设置在浮动板74中。弹性构件76分别设置在安置部78中。

图示实施例中的弹性构件76为环形，并且两个所述弹性构件76同轴地设置在安置部78中的每一个中。结果，根据本实施例，提供总共八个弹性构件76。然而，弹性构件76的数量不限于八个，并且其数量可以是七个或更少、九个或更多。此外，弹性构件76不限于相对于浮动板74设置成2行×2列矩阵的形式的结构，并且例如可以设置成3行×2列或3行×3列矩阵的形式。可替代地，弹性构件76可以在虚拟三角形的各个顶点处设置在浮动板74中。

弹性构件76为圆环形构件，该圆环形构件分别在其一端侧上具有凸起80。弹性构件76通过环形垫圈75和垫片79安装在设置在浮动板74中的安置部78中。管状套筒构件82设置在弹性构件76中。在每一个弹性构件76中，管状内套筒84还设置在沿轴向方向排列的两个套筒构件82的内侧上。此外，在弹性构件76中，螺栓34穿过内套筒84插入，并且第一构件30和第二构件32通过螺栓34相互连接。

如图2所示，在本实施例中，加工工具14还包括锁定机构86，该锁定机构86可释放地限制加工单元26相对于基部24的移动。锁定机构86包括锁定构件88，该锁定构件88在未锁定位置与锁定位置之间操作，在该未锁定位置中，锁定构件88与浮动板74分离，在锁定位置中，锁定构件88接触并且锁定浮动板74。随着锁定构件88移动至锁定位置，锁定机构86将浮动板74定位在预定位置中。

根据本实施例，设置多个(在图示的示例中，为四个)锁定构件88以针对浮动板74的不同的多个位置施加固定动作。更具体地，锁定构件88设置在大致矩形的浮动板74的四个角部处。结果，在浮动板74上，锁定构件88设置的位置比多个弹性构件76设置的位置更靠外。

如图5所示，提供复数个锁定构件88，包括第一锁定构件89和第二锁定构件90，该第一锁定构件89沿第一挤压方向P1挤压浮动板74，该第二锁定构件90沿与第一挤压方向P1相反的第二挤压方向P2在不同于第一锁定构件89挤压的位置的位置处挤压浮动板74。根据本实施例，两个第一锁定构件89挤压在浮动板74的对角线相对的位置处，并且两个第二锁定构件90挤压在浮动板74的另一对角线相对的位置处。四个通孔91设置在浮动板74中，对应于四个锁定构件88。

环形的第一抵接构件94具有锥形的内周部92，其内径朝向第二构件32变大，该环形的第一抵接构件94设置在对应于第一锁定构件89的通孔91中。第一锁定构件89能够抵靠第一抵接构件94上。更具体地，外径朝向第二构件32变大的锥形外周部96设置在第一锁定构件89上。第一锁定构件89的锥形外周部96能抵靠在第一抵接构件94的锥形内周部92上。

锁定机构86包括第一驱动单元98，该第一驱动单元98挤压在第一锁定构件89上并且使其移动至锁定位置。为每一个第一锁定构件89提供一个第一驱动单元98。根据本实施例，因为提供两个第一锁定构件89，所以也提供两个第一驱动单元98。还可以提供其中两个第一锁定构件89被单个第一驱动单元98操作的构造。

此外，在本实施例中，第一驱动单元98采取汽缸装置的形式。更具体地，第一驱动单元98中的每一个都包括缸主体100、活塞102和杆104，该活塞102能够在缸主体100的内部中沿轴向方向滑动，杆104从活塞102向外延伸。第一锁定构件89固定至杆104的远端部。第一驱动单元98不限于汽缸装置，可以采取另一形式，例如直线马达、或旋转马达和齿轮齿条的组合结构等。

如图5所示，在其中第一驱动单元98的杆104缩回的状态中，因为第一锁定构件89和第一抵接构件94分离，所以浮动板74不被第一锁定构件89固定。另一方面，如图6所示，在其中第一驱动单元98的杆104前进的状态中，因为杆104沿第一挤压方向P1挤压第一锁定构件89，所以第一锁定构件89和第一抵接构件94开始接触。结果，浮动板74被第一锁定构件89沿第一挤压方向P1挤压。

环形的第二抵接构件108具有锥形的内周部106，其内径朝向第一构件30变大，该环形的第二抵接构件108设置在对应于第二锁定构件90的通孔91中。第二锁定构件90能够抵靠第二抵接构件108。更具体地，外径朝向第一构件30变大的锥形外周部110设置在第二锁定构件90上。第二锁定构件90的锥形外周部110能抵靠第二抵接构件108的锥形内周部106。

锁定机构86包括第二驱动单元112，该第二驱动单元112拉动第二锁定构件90并且使其移动至锁定位置。为每一个第二锁定构件90提供一个第二驱动单元112。根据本实施例，因为提供两个第二锁定构件90，所以也提供两个第二驱动单元112。还可以提供其中两个第二锁定构件90被单个第二驱动单元112操作的构造。第一驱动单元98和第二驱动单元112相对于浮动板74设置在相同侧上(在图示的示例中，位于第二构件32侧)。

在本实施例中，第二驱动单元112采取汽缸装置的形式。更具体地，第二驱动单元112中的每一个都包括缸主体114、活塞116和杆118，该活塞116能够在缸主体114的内部中沿轴向方向滑动，杆118从活塞116向外延伸。第二锁定构件90固定至杆118的远端部。第二驱动单元112不限于汽缸装置，可以采取另一形式，例如直线马达、或旋转马达和齿轮齿条的组合结构等。

如图5所示，在其中第二驱动单元112的杆118前进的状态中，因为第二锁定构件90和第二抵接构件108分离，所以浮动板74不被第二锁定构件90固定。另一方面，如图6所示，在其中第二驱动单元112的杆118缩回的状态中，因为杆118沿第二挤压方向P2拉动第二锁定构件90，所以第二锁定构件90和第二抵接构件108开始接触。结果，浮动板74被第二锁定构件90沿第二挤压方向P2挤压。

在锁定机构86以前述方式构造的情况下，第一锁定构件89沿第一挤压方向P1挤压浮动板74，并且第二锁定构件90沿与第一挤压方向P1相反的第二挤压方向P2挤压浮动板74。因此，浮动板74定位(对中)在预定位置(中立位置)中。

下面，返回图1，将描述机器人16。机器人16是多关节的关节型工业机器人，其中加工工具14能够在允许的移动范围内移动至任意位置，并且能够以任意方式改变其姿势，该加工工具14附接至构成关节臂120的远端的手单元122。根据本实施例，机器人16包括六个旋转关节，因此具备六个轴向自由度。机器人16被控制器124控制。控制器124在其中包括操作信息，用于沿预定运动轨迹操作机器人16。该操作信息为通过教导或通过操作程序事先存储的信息。

根据本发明的加工工具14和卷边加工装置10基本如上所述地被构造。下面，将描述该加工工具14和卷边加工装置10的操作和优点。

如图7A所示，为了使配备有加工工具14的卷边加工装置10开始对工件W的边缘部22实施卷边加工，首先，工件W被放置在固定模具12的安装部18上。工件W包括第一工件W1和第二工件W2，该第一工件W1通过大致垂直地弯曲其边缘部22而带有凸缘，该第二工件W2以重叠方式安装在第一工件W1上。

然后，在其中加工工具14的浮动被锁定机构86锁定的状态(如图6所示的状态)中，使加工工具14接近工件W，如图7B所示，固定模具12被夹持在卷边辊40和导向辊42之间并且被夹紧。当固定模具12以前述方式被夹紧时，锁定机构86的锁定被释放(进入图5中所示的未锁定状态)。以此方式，因为当加工工具14移动靠近工件W时加工工具14的浮动被锁定，所以加工单元26相对于基部24的振动被抑制。结果，不会发生由于该振动导致的加工工具14对固定模具12的碰撞。

如图7B所示，卷边辊40的锥形部66挤压在凸缘形边缘部22上，由此边缘部22被倾斜和弯曲。进一步地，加工工具14的导向辊42接合设置在固定模具12上的导向槽20。此外，为了使卷边辊40沿边缘部22移动，加工工具14在控制器124的控制下被机器人16移动，由此实施第一卷边加工(预卷边)，通过该第一卷边加工，边缘部22向内倾斜预定角度。

图8A和8B是其中示意性地示出加工工具14的视图。图8A示出了其中当工件W被加工工具14加工时机器人16的运行不会发生伴随旋转的运动轨迹的偏离的情况。图8B示出了其中当工件W被加工工具14加工时机器人16的运行发生旋转错误的情况。

当执行第一卷边加工时，加工单元26以六个轴向自由度被浮动机构28弹性地支撑。因此，如图8B所示，在机器人16的运行发生旋转错误的情况下，这样的旋转错误被浮动机构28的动作吸收。更具体地，通过浮动机构28中的弹性构件76的扩张和收缩动作，连接至机器人16的基部24相对于加工单元26旋转对应于该旋转错误的量，结果，该旋转错误被吸收。因此，即使当机器人16高速运行，伴随高速运行的运动轨迹的旋转错误也不会传递至卷边辊40。因此，可以提高加工质量同时提高加工速度。

此外，在本实施例中，当执行第一卷边加工时，因为导向辊42在接合导向槽20的同时滚动，所以即使在加工工具14被机器人16以高速移动的情况中运动轨迹的偏离(错误)也不会传递至卷边辊40。更具体地，导向辊42沿精确路径移动。因此，可以提高加工质量同时提高加工速度。

当完成了第一卷边加工时，接下来，卷边辊40沿轴向方向相对于导向辊42移动，如图7C所示，工件W和固定模具12被卷边辊40和导向辊42夹紧。此时，卷边辊40的圆柱部68挤压第一工件W1的边缘部22，由此边缘部22沿相反方向向后折叠180°，并且边缘部22开始接触第二工件W2的边缘部22。此外，为了使卷边辊40沿边缘部22移动，加工工具14在控制器124的控制下被机器人16移动，由此实施第二卷边(主卷边)加工，通过该第二卷边加工，边缘部22被向后向内折叠预定范围。

当执行第二卷边加工时，加工单元26也以六个轴向自由度被浮动机构28弹性地支撑。因此，即使当机器人16高速运行，伴随机器人16高速运行的运动轨迹的旋转错误也不会传递至卷边辊40。此外，同样在执行第二卷边加工时，导向辊42在接合导向槽20的同时滚动。因此，根据本实施例，在第二卷边加工中，也可以提高加工质量同时提高加工速度。

当完成第二卷边加工时，加工单元26的浮动被锁定机构86锁定(锁定机构86呈现图6中所示的情况)。此后，运行机器人16，由此加工工具14与固定模具12分离开。此后，已经经历卷边加工的工件W与模具分离(传输远离)。

如上所述，根据本实施例的加工单元26和卷边加工装置10，因为具有卷边辊40和导向辊42的加工单元26以六个轴向自由度被浮动机构28支撑，所以伴随机器人16运行的旋转的运动轨迹的偏离(旋转错误)可以被吸收。因此，即使当机器人16高速运行时，伴随高速运行的旋转错误也不会传递至卷边辊40。因此，可以提高加工质量同时提高加工速度。此外，可以减小由所述旋转错误导致的加工工具14或机器人16上的负载。

此外，在本实施例中，浮动机构28包括支撑加工单元26的浮动板74和设置在基部24和浮动板74之间的弹性构件76。根据该构造，可以使用简单的结构实现具有六个轴向自由度的浮动机构28。

此外，在本实施例中，第一构件30和第二构件32通过穿过弹性构件76的作为连接构件的螺栓34相互连接。根据该结构，螺栓34以双重方式起作用以连接第一构件30和第二构件32并且支撑弹性构件76，因此，可以减少部件的数量。

此外，在本实施例中，因为设置锁定构件86，所以即使在机器人16高速运行的情况下，借助于该锁定机构86的锁定状态，仍可以抑制加工单元26相对于基部24的振动。因此，在加工工具14夹紧固定模具12时的操作期间，可以防止加工工具14对固定模具12的碰撞。

在本实施例中，当锁定机构86处于锁定状态中时，浮动板74被定位(执行对中)在预定位置(中立位置)中。因此，在当加工工具14夹紧固定模具12时的操作期间，可以无任何障碍地实施导向辊42与设置在固定模具12上的导向槽20的接合。

此外，根据本实施例，因为第一锁定构件89和第二锁定构件90在不同位置挤压浮动板74，所以浮动板74可以被较少数量的锁定构件89合适地定位，并且可以简化锁定机构86的结构。

此外，在本实施例中，因为操作第一锁定构件89的第一驱动单元98和操作第二锁定构件90的第二驱动单元112设置在相对于浮动板74的同一侧上，所以可以简化锁定机构86的结构。

有时，图2中示出的加工工具14(下面也被称为“根据第一示例性构造的加工工具14”)在加工工具14的上部附接至机器人16的手单元122。换言之，加工工具14具有其中加工工具14的上部被保持在机器人16的手单元122上的类型。因此，可以合适地加工工件W的角部。此外，当机器人16被保持在相对于工件W的升高位置中时，可以拓宽加工工具14能够到达的范围。

图9是根据第二示例性构造的加工工具14a的透视图。加工工具14a与图2中示出的加工工具14的不同之处在于基部24a的结构。更具体地，在加工工具14a中，基部24a的第一构件30a在加工工具14a的后部处附接至机器人16的手单元122。

换句话说，加工工具14a具有其中加工工具14a的后部被保持在机器人16的手单元122上的类型。因为加工工具14a具有其中其后部被保持的类型，所以可以加长加工工具14a在机器人16操作下能够到达的范围。此外，因为卷边辊40的上部区域较小，所以向内折叠的位置可以适当地被加工。

图10A是根据第一示例性构造的机器人16(手单元122)和加工工具14的示意图。图10B是根据第二示例性构造的机器人16(手单元122)和加工工具14的示意图。如图10A和10B所示，在机器人16从上方保持的情况(图10A)中以及在机器人16从后方保持的情况(图10B)中，浮动机构28的构造可以是相同的。更具体地，不必因为机器人16的保持位置而改变浮动机构28的布局。

如果多个加工工具用于单个工件W，那么通过组合从上方保持的加工工具14和从后方保持的加工工具14a，可以减小加工工具附接至其上的机器人16之间的干涉区域。更具体地，当从上方保持的加工工具14和从后方保持的加工工具14a彼此靠近地设置时，加工工具14附接至其上的机器人16与加工工具14a附接至其上的另一机器人16之间的位置和姿势的差异出现。由于该位置和姿势差异，所以可以减小机器人16本身之间的干涉区域。

图10C是根据第三示例性构造的机器人16(手单元122)和加工工具14b的示意图。虽然使用加工工具14b的机器人16的保持方法与图10B的使用加工工具14a的保持方法相同，但是浮动机构28竖直地而不是水平地设置。以此方式，即使使用相同的保持方法，浮动机构28设置的姿势可以水平地(图10B)或竖直地(图10C)实现。

虽然上面已经描述了本发明的优选实施例，但是本发明不限于该优选实施例。不言而喻，在不背离由附属的权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对所述实施例作出各种修改。

Claims (6)

1.一种加工工具(14,14a,14b)，该加工工具被卷边加工装置(10)使用，该卷边加工装置被构造为使用卷边辊(40)和导向构件(42)对工件(W)的边缘部实施卷边加工，该加工工具包括：

基部(24)，该基部被构造为被移动机构(16)移动；

加工单元(26)，该加工单元具有所述卷边辊(40)和所述导向构件(42)；和

浮动机构(28)，该浮动机构附接至所述基部(24)并且被构造为以六个轴向自由度弹性地支撑所述加工单元(26)；

其中，所述浮动机构(28)包括支撑构件(74)和弹性构件(76)，该支撑构件被构造为支撑所述加工单元(26)，该弹性构件设置在所述基部(24)和所述支撑构件(74)之间；

所述基部(24)包括第一构件(30)和第二构件(32)，该第一构件和第二构件彼此相对地设置；

设置有复数个弹性构件(76)；和

所述弹性构件(76)分别设置在所述第一构件(30)与所述支撑构件(74)之间以及在所述第二构件(32)与所述支撑构件(74)之间。

2.根据权利要求1所述的加工工具(14,14a,14b)，其中，所述第一构件(30)和所述第二构件(32)通过穿过所述弹性构件(76)的连接构件(34)相互连接。

3.一种加工工具(14,14a,14b)，该加工工具被卷边加工装置(10)使用，该卷边加工装置被构造为使用卷边辊(40)和导向构件(42)对工件(W)的边缘部实施卷边加工，该加工工具包括：

基部(24)，该基部被构造为被移动机构(16)移动；

加工单元(26)，该加工单元具有所述卷边辊(40)和所述导向构件(42)；

浮动机构(28)，该浮动机构附接至所述基部(24)并且被构造为以六个轴向自由度弹性地支撑所述加工单元(26)；和

锁定机构(86)，该锁定机构被构造为可释放地限制所述加工单元(26)相对于所述基部(24)的移动；

其中，所述浮动机构(28)包括支撑构件(74)和弹性构件(76)，所述支撑构件被构造为支撑所述加工单元(26)，所述弹性构件设置在所述基部(24)与所述支撑构件(74)之间；

所述锁定机构(86)包括锁定构件(88)，该锁定构件被构造为在未锁定位置和锁定位置之间操作，在该未锁定位置中所述锁定构件与所述支撑构件(74)分离，在该锁定位置中所述锁定构件接触并且锁定所述支撑构件(74)，并且所述支撑构件(74)通过使所述锁定构件(88)移动至所述锁定位置而定位在预定位置中。

4.根据权利要求3所述的加工工具(14,14a,14b)，其中：

设置有复数个锁定构件(88)；并且

所述复数个锁定构件(88)中的每一个都包括：

第一锁定构件(89)，该第一锁定构件被构造为沿第一挤压方向挤压所述支撑构件(74)；和

第二锁定构件(90)，该第二锁定构件被构造为在与所述第一锁定构件(89)挤压所述支撑构件(74)的位置不同的位置处沿与所述第一挤压方向相反的第二挤压方向挤压所述支撑构件(74)。

5.根据权利要求4所述的加工工具(14,14a,14b)，其中：

所述锁定机构(86)包括第一驱动单元(98)和第二驱动单元(112)，该第一驱动单元被构造为挤压在所述第一锁定构件(89)上并且使其移动至所述锁定位置，该第二驱动单元被构造为拉动所述第二锁定构件(90)并且使其移动至所述锁定位置；并且

所述第一驱动单元(98)和所述第二驱动单元(112)相对于所述支撑构件(74)设置在相同侧上。

6.一种卷边加工装置(10)，该卷边加工装置被构造为使用卷边辊(40)和导向构件(42)对工件(W)的边缘部实施卷边加工，该卷边加工装置包括：

加工工具(14,14a,14b)；和

机器人(16)，该机器人被构造为用作移动机构，该移动机构被构造为移动所述加工工具(14,14a,14b)，

其中，所述加工工具(14,14a,14b)包括：

基部(24)，该基部被构造为被所述移动机构移动；

加工单元(26)，该加工单元具有所述卷边辊(40)和所述导向构件(42)；和

浮动机构(28)，该浮动机构附接至所述基部(24)并且被构造为以六个轴向自由度弹性地支撑所述加工单元(26)；

其中，所述浮动机构(28)包括支撑构件(74)和弹性构件(76)，该支撑构件被构造为支撑所述加工单元(26)，该弹性构件设置在所述基部(24)和所述支撑构件(74)之间；

所述基部(24)包括第一构件(30)和第二构件(32)，该第一构件和第二构件彼此相对地设置；

设置有复数个弹性构件(76)；和

所述弹性构件(76)分别设置在所述第一构件(30)与所述支撑构件(74)之间以及在所述第二构件(32)与所述支撑构件(74)之间。