CN111093851A - 模、辊式折边加工系统以及对金属工件实施辊式折边加工的方法 - Google Patents
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Abstract
模(10)具有由塑料制成的定位体(11)，该定位体(11)通过沿着门外板(90)(金属工件)的边缘部(91)与该边缘部(91)抵接，来将被设置的门外板(90)定位为规定的姿势。定位体(11)具有作用部，该作用部在门外板(90)中的在局部增大了变形抗力的区域被翻折时，受到来自该区域的作用力，在该作用部中具有金属嵌件(12)，该金属嵌件(12)的表面硬度比塑料高。金属嵌件(12)被设置成半埋设的状态，该半埋设的状态为，该金属嵌件的一部分从作用部的表面露出，剩余部分埋在作用部的内部的状态。
Description
技术领域
本公开涉及一种设置有板状的金属工件的模、使用该模的辊式折边加工系统以及对上述金属工件实施辊式折边加工的方法。
背景技术
以往，在对板状的金属工件进行金属板加工时，为了使该金属工件的边缘部与其他构件接合或者加强金属工件的边缘部，有时通过弯曲冲压加工使该边缘部翻折。关于该弯曲冲压加工，通过多关节机器人所具有的辊来推压金属工件的边缘部以使其翻折的加工方法(在本说明书中，将该加工方法称作“辊式折边加工”)众所周知。
作为与弯曲冲压加工相关的技术，例如公知有下述的实用新型登记第2581610号公报所公开的技术。在该技术中，通过用金属板夹住塑料制成的壁构件而成的部件来构成弯曲冲压加工用的模，该模轻量到也适合于安装到机械臂上使用。在此，在上述技术中，为了确保加工时所需的强度以及加工精度，不能从模中去除金属部分。
发明内容
在上述实用新型登记第2581610号公报所公开的现有技术中，在上述模中，必须通过彼此相向的金属板来夹住塑料制成的壁构件。另一方面，在弯曲冲压加工用的模中，一般来说，仅从规定的一侧施加加工负荷，来自其他侧的负荷小到可以忽视。即，在上述现有技术中，在弯曲冲压加工用的模中，即使在几乎不施加负荷的部分也需要配置金属的部分，从而模的重量相应地变重。
根据本公开中的1个特征，提供一种模，其以使板状的金属工件成为能够进行辊式折边加工的状态的方式来设置金属工件，在金属工件的边缘部，具有在局部增大了对翻折的变形抗力的区域。其中，辊式折边加工通过辊来推压金属工件的边缘部从而使该边缘部翻折。上述模具有由塑料制成的定位体，该定位体通过沿着金属工件的边缘部与该边缘部抵接，来将被设置的金属工件定位为规定的姿势。该定位体具有作用部，该作用部在金属工件的上述区域被翻折时受到来自该区域的作用力，在该作用部中具有金属嵌件，该金属嵌件的表面硬度比上述塑料高。金属嵌件被设置成半埋设的状态，该半埋设状态为，该金属嵌件的一部分从作用部的表面露出，剩余部分埋在作用部的内部的状态。
本公开的模的定位体的表面硬度，通过在作用部中从该作用部的表面露出的金属嵌件而变高，其中，该作用部受到来自金属工件的边缘部上的在局部增大了变形抗力的区域的作用力。在此，物体的表面硬度越高，其耐磨损性越高。因此，本公开的模即使在上述区域被翻折时被施加了比其他边缘部强的推压力时，也能抑制上述作用部的局部磨损。由此，能够抑制模中的定位体的不均匀磨损，从而延长该模的寿命。另外，在本公开的模中，在受到来自金属工件的被翻折区域的作用力的作用部中，以埋入该作用部的状态配置金属嵌件，因而不需要在没有作用有来自金属工件的力的部分配置金属嵌件，能够相应地使该模轻量化。
此外，作为提高物体的耐磨损性的方法，除了提高物体的表面硬度的方法之外，还公知有减小物体的表面的摩擦系数的方法。其中，本公开的模采用提高其定位体的表面硬度的方法作为使定位体难以磨损的方法，因而在该定位体中，不需要使其表面的摩擦系数变小，能够减少金属工件在定位体上滑动而引起位置偏移的可能性。
在上述模的一个优选实施方式中，定位体对边缘部的板厚为0.5mm以上且1mm以下的金属工件进行定位。另外，沿着金属工件的边缘部中的该边缘部的辊式折边加工的翻折宽度为7mm以下的部分，设定作用部。
在本公开中，在板状的金属工件的边缘部的板厚为0.5mm以上且1mm以下的情况下，其前提在于，与该金属工件的构成材料无关，变形抗力大的部分仅根据辊式折边加工的翻折宽度来决定。即，根据上述结构，能够仅基于金属工件的外观来设定模的定位体中的金属嵌件的配置。因此，在对金属工件进行设计变更时，不需要重复对上述金属嵌件的配置进行试错，能够更容易地进行设计变更的作业。
另外，优选地，上述定位体通过将多个塑料块与上述金属嵌件组装在一起而构成，所述塑料块含有没有空隙的硬质聚氨酯树脂。
在金属工件的辊式折边加工时，对于沿着该金属工件的定位体，除了需要耐磨损性之外，还需要难以产生裂痕或缺口的性质(即韧性)。作为兼具优异耐磨损性和韧性的塑料，例如公知有硬质聚氨酯树脂。在浇铸该硬质聚氨酯树脂的情况下，经常会在铸造制品中出现作为导致缺口的原因之一的空隙，但在铸造制品的形状比较复杂(例如埋入有嵌件的形状)的情况下，为了去除铸造制品中的空隙需要先进的技术。
在此，根据上述结构，能够由形状比较简单的塑料块制作形状比较复杂的定位体。因此，在使用硬质聚氨酯树脂来制作定位体时，不需要用于将形成比较复杂形状的硬质聚氨酯树脂的铸造制品中的空隙去除的先进的技术。
在不同于上述实施方式的一个优选实施方式中，定位体对在边缘部具有实施有倒角的形状的角部的金属工件进行定位。另外，沿着金属工件的边缘部中的因倒角而使辊式折边加工的翻折宽度变窄的部分，设定作用部。
在具有角部的金属工件的辊式折边加工中，为了避免被翻折的金属工件的边缘部在上述角部变形为产生皱折的形状，可以使该角部的边缘部预先形成为实施了倒角的形状。另外，在金属工件的辊式折边加工中，根据经验可知，将边缘部翻折的宽度越窄，该边缘部的变形抗力越大。其中，根据上述结构，能够基于金属工件中被实施了倒角的形状的部分的设定来设定模的定位体中的金属嵌件的配置。因此，在对金属工件进行设计变更时，不需要重复对上述金属嵌件的配置进行试错，能够更容易地进行设计变更的作业。
在不同于上述各实施方式的任一者的一个优选实施方式中，定位体对在边缘部具有梯形槽的金属工件进行定位，该梯形槽呈将该边缘部的一部分切除而成的形状。另外，沿着金属工件的边缘部中的因梯形槽而使辊式折边加工的翻折宽度变窄的部分，设定作用部。
在板状的金属工件的金属板加工中，有时，在通过辊式折边加工将金属工件的边缘部翻折之前，对金属工件整体进行弯曲加工，从而在该金属工件的板表面形成折痕。在该情况下，为了避免被实施辊式折边加工的金属工件的边缘部在上述弯曲加工中变形为产生皱折的形状，有时，将上述折痕周边的边缘部预先形成为具有切口即梯形槽的形状。另外，在金属工件的辊式折边加工中，根据经验可知，将边缘部翻折的宽度越窄，该边缘部的变形抗力越大。其中，根据上述结构，可以基于金属工件中设置有梯形槽的部分的设定来设定模的定位体中的金属嵌件的配置。因此，在对金属工件进行设计变更时，不需要重复对上述金属嵌件的配置进行试错，能够更容易地进行设计变更的作业。
另外，还提供一种辊式折边加工系统的公开，对板状的金属工件实施辊式折边加工，该辊式折边加工通过辊来推压该金属工件的边缘部从而使该边缘部翻折，在该金属工件的边缘部，具有在局部增大了对翻折的变形抗力的区域。该辊式折边加工系统具有模，该模以使金属工件成为能够进行辊式折边加工的状态的方式来设置该金属工件。另外，辊式折边加工系统具有支撑单元，该支撑单元以使该金属工件的边缘部成为开放的状态的方式支撑该金属工件。另外，辊式折边加工系统具有机器人，该机器人具有上述辊，并控制该辊对金属工件的边缘部的推压。上述模具有由塑料制成的定位体，该定位体通过沿着金属工件的边缘部与该边缘部抵接，来将被设置的金属工件定位为规定的姿势。该定位体具有作用部，该作用部在金属工件的上述区域被翻折时受到来自该区域的作用力，在该作用部中具有金属嵌件，该金属嵌件的表面硬度比上述塑料高。该金属嵌件被设置成半埋设的状态，该半埋设状态为，该金属嵌件的一部分从作用部的表面露出，剩余部分埋在作用部的内部的状态。在金属工件处于被设置在模上且被所述金属嵌件沿着所述区域的状态下，上述机器人从与定位体相反的一侧通过辊对金属工件的边缘部进行推压。
本公开的辊式折边加工系统能够使用上述本公开的模对金属工件实施辊式折边加工。
在上述辊式折边加工系统中的一个优选实施方式中，辊式折边加工系统具有控制模的位置以及姿势的机械手。另外，上述支撑单元通过支撑金属工件，使该金属工件成为被抬起的状态。另外，上述机械手将模的定位体覆盖在被支撑单元支撑的金属工件上，使金属嵌件沿着该金属工件的上述区域，由此使金属工件成为设置在模上的状态。
根据上述结构，能够使用上述的本公开的模，在由与该模不同的支撑单元来支撑金属工件的状态下，对该金属工件实施辊式折边加工。由此，能够使模自身变得轻量化，且不需要在该模上设置用于支撑金属工件的结构，能够提高控制模的位置以及姿势的机械手的操控性能。因此，能够提供一种提高了使机械手移动来执行模的一系列准备工作(段取り替え，arrangement changing work)的作业的作业性的辊式折边加工系统。
另外，还提供一种对金属工件实施辊式折边加工的方法，对板状的金属工件实施辊式折边加工，该辊式折边加工通过辊来推压该金属工件的边缘部从而使该边缘部翻折，在该金属工件的边缘部，具有在局部增大了对翻折的变形抗力的区域。在对该金属工件实施辊式折边加工的方法中，使用具有后述的由塑料制成的定位体和后述的金属嵌件的模。其中，上述由塑料制成的定位体，通过沿着金属工件的边缘部与该边缘部抵接，来将被设置的金属工件定位为规定的姿势。另外，上述金属嵌件被设置成半埋设的状态，该半埋设状态为，该金属嵌件的一部分从定位体的表面露出，剩余部分埋入定位体的内部的状态。在对上述金属工件实施辊式折边加工的方法中，设置成将金属工件设置在上述模上，且模的金属嵌件沿着该金属工件的区域的状态。并且，从与定位体相反的一侧通过上述辊对处于设置在上述模上的状态的金属工件的边缘部进行推压。
本公开的对金属工件实施辊式折边加工的方法能够使用上述本公开的模来对金属工件实施辊式折边加工。
在上述对金属工件实施辊式折边加工的方法中，优选地，在设置成将金属工件设置在上述模上的状态时，将上述模覆盖在由不同于该模的支撑单元支撑为被抬起的状态的金属元件上，使金属嵌件沿着该金属工件的上述区域。
根据上述方法，能够使用上述的本公开的模，在由与该模不同的支撑单元来支撑金属工件的状态下，对该金属工件实施辊式折边加工。由此，能够使模自身变得轻量化，不需要在该模上设置用于支撑金属工件的结构，能够提高模的可操作性。因此，能够实现提高了模的一系列准备工作的作业的作业性的对金属工件实施辊式折边加工的方法。
附图说明
图1是表示本公开的一实施方式的辊式折边加工系统20的主视图。
图2是表示图1的辊式折边加工系统20的左侧视图。
图3是表示图1的辊式折边加工系统20的俯视图。
图4是表示辊式折边加工系统20的使用状态的立体图。
图5是表示由辊式折边加工系统20加工的门内板90A和门外板90的立体图。
图6是表示图1的模10的主视图。
图7是表示图1的模10的左侧视图。
图8是表示图1的模10的俯视图。
图9是图8的定位体11的分解立体图。
图10是用于说明将图5的门外板90设置在图4的模10上的状态的说明图。
图11是图10的A部的放大图。
图12是图10的B部的放大图。
图13是用于说明图4的垂直多关节机器人23B的移动的说明图。
图14是用于说明图4的垂直多关节机器人23B的移动的说明图。
图15是用于说明使用图2的安装用具20A对门外板90实施辊式折边加工的方法的说明图。
具体实施方式
以下，使用附图对用于实施本公开的一实施方式的辊式折边加工系统20进行说明。如图4所示，该辊式折边加工系统20对板状的金属工件即门外板90实施将其边缘部91翻折的辊式折边加工。
如图5以及图10所示，该门外板90是通过冲压机对金属板(具体而言，例如冷轧钢板或铝板)进行加工而得的，以形成乘用车的前门的衬里以及门窗框的方式成型。在本实施方式中，门外板90以使其边缘部91的板厚为0.5mm以上且1mm以下的方式成型。
另外，在门外板90上形成有直线状的折痕90B，该折痕90B是通过对该门外板90中形成上述衬里的整个部分以向该衬里的外侧凸(在图10中观察时为向纸面里侧凸)的方式进行弯曲加工而形成的。该折痕90B从上述衬里的前侧(在图10中观察时为右侧)的边缘部91到上述衬里的后侧(在图10中观察时为左侧)的边缘部91，以在上述衬里的前后方向(在图10中观察时为左右方向)上延伸的方式形成。
另外，在门外板90中构成上述衬里的部分，重叠有门内板90A，该门内板90A以用冲压机对矩形金属板进行加工而形成乘用车的前门的门框的方式成型。该门内板90A和门外板90整体形成乘用车的前门的外形。另外，门外板90通过利用辊式折边加工将其边缘部91沿着门内板90A的边缘翻折，而与该门内板90A一体化。
在此，如图10所示，在门外板90的边缘部91中，在形成上述衬里的部分，分别接近门内板90A的4个角的角部91A、91B、91C、91D形成为分别实施了倒角的形状。在本实施方式中，位于作为上述衬里的上缘的部分的角部91A以及角部91B分别形成为实施有葫芦面的倒角的形状。另外，位于作为上述衬里的下缘的部分的角部91C以及角部91D分别形成为，实施有用宽倒角削掉圆凸面(唐戸面，ovolo(karato)profile)的两边的角而成的复合倒角的倒角形状。在本实施方式中，上述复合倒角中的宽倒角的部分的长度91F(参照图12)为例如20mm。
另外，在门外板90的边缘部91，在折痕90B延伸的部分形成有将边缘部91的一部分在厚度方向(在图10中为从纸面跟前侧朝向纸面里侧的方向)上开槽而成的梯形槽91E。该梯形槽91E是为了避免在对门外板90的边缘部91形成折痕90B的弯曲加工中使边缘部91变形为产生皱折的形状而形成的。
接着，如图1至图4所示，辊式折边加工系统20具有直线状的轨道23C以及能够在该轨道23C上往复移动的机器人即有轨台车23。该有轨台车23具有前端被作为辊23A的六轴的垂直多关节机器人23B。
另外，辊式折边加工系统20具有能够将与门内板90A重叠的门外板90支撑为被抬起的状态的支撑单元即夹具22。该夹具22是在手动式的旋转台22A的上方安装安装用具22B而构成，将门外板90倚靠在该安装用具22B上，从而能够使该门内板90A与门外板90一起水平旋转。
另外，如图4所示，辊式折边加工系统20具有模10，在对在门外板90进行辊式折边加工时，在该模10上设置有该门外板90。另外，在辊式折边加工系统20具有六轴的垂直多关节机器人21，在该垂直多关节机器人21的前端具有手部21A。该垂直多关节机器人21，其手部21A处于握住模10的状态，发挥作为将该模10抬起并控制其位置及姿势的机械手的功能。在本实施方式中，垂直多关节机器人21还能够用该手部21A握住模10以外的物品(例如图15所示的按压物品19)来进行操作。
另外，如图15所示，辊式折边加工系统20具有安装用具20A，该安装用具20A能够将模10放置成从规定的一侧倚靠该安装用具20A的状态。该安装用具20A设置在轨道23C与垂直多关节机器人21之间，其朝向被设置为能够使模10从轨道23C侧(在图15中观察时为右侧)倚靠。
另外，如图2至图4所示，辊式折边加工系统20具有控制单元20B。该控制单元20B是对上述辊式折边加工系统20的各结构中的可动部分的动作进行统一控制的装置。
可是，模10具有用于使垂直多关节机器人21的手部21A握住该模10的手柄10A。另外，如图6至图8所示，模10具有定位体11，该定位体11以构成能够沿着门外板90的边缘部91与该边缘部91抵接的环状体的方式形成。在本实施方式中，手柄10A以构成使定位体11嵌入的井字形的框架的方式形成。
如图9所示，定位体11是通过将分别形成为棒状的4根塑料块11B、11C、11D、11E与分别形成为块状的6个金属嵌件12组装在一起而构成的。4根塑料块11B、11C、11D、11E是分别将没有空隙的塑料的块切成比较简单的形状即棒状而构成的。作为该塑料的块，可以优选使用兼具优异耐磨损性和韧性的硬质聚氨酯树脂。在用肖氏D表示该硬质聚氨酯树脂的表面硬度的情况下，优选该肖氏D的值为80以上，更优选为80以上且90以下，该肖氏D是根据ISO868：2003所规定的硬度计硬度试验(Durometer D test)求出的硬度。作为这样的硬质聚氨酯树脂的例子，均可以列举出Rampf Holding GmbH&Co.KG公司制造的硬质聚氨酯树脂即RAKU-TOOL WB-1250、RAKU-TOOL CB-6503或RAKU-TOOL WB-1210(RAKU-TOOL是注册商标)等。此外，在硬质聚氨酯树脂的表面硬度小于80的情况下，在塑料块11B、11C、11D、11E中，磨损以及劣化变得严重，有可能较早地产生变形或破损。
另外，塑料块11B、11C、11D、11E以能够分别沿着门外板90的边缘部91的前缘、上缘、后缘、下缘的方式拼接地组合在一起，通过粘接剂互相贴合(参照图8)。在该拼接中，在露出切口面的塑料块11B、11D上分别挖出3个凹部12A，在这些凹部12A的每一个凹部中都嵌入有金属嵌件12。其中，在定位体11沿着门外板90的边缘部91与该边缘部91抵接的状态(参照图10)下，各金属嵌件12位于沿着该边缘部91的角部91A、91B、91C、91D或梯形槽91E的位置。
6个金属嵌件12是分别将表面硬度比上述各硬质聚氨酯树脂高的金属即硬化碳钢切成块状而成的。在用HRC表示该硬化碳钢的表面硬度的情况下，优选该HRC的值为60以上，更优选为60以上且65以下，HRC是根据ISO6508-1：2016所规定的C级(scale C)的洛氏硬度试验(Rockwell hardness test)求出的硬度。作为这样的硬化碳钢的例子，可以列举出机械结构用碳素钢S50C或爱知制钢株式会社制造的SX105V(商品名)等。此外，在硬化碳钢的表面硬度小于60的情况下，在金属嵌件12中，有可能较早地产生形状变形的缺陷。
另外，金属嵌件12通过将这些塑料块11B、11D作为基座构件的平嵌而嵌入塑料块11B、11D中。其中，“平嵌”是指，将金属嵌件嵌入基座构件中挖成的凹部(参照图9的凹部12A)中之后，通过磨床对该金属嵌件以及基座构件进行整形以使其表面齐平的技术。因此，嵌入塑料块11B中的金属嵌件12处于该金属嵌件12的一部分从塑料块11B的表面露出，其余部分埋在塑料块11B的内部的状态即半埋设的状态。另外，嵌入塑料块11D中的金属嵌件12处于该金属嵌件12的一部分从塑料块11D的表面露出，其余部分埋在塑料块11D的内部的状态即半埋设的状态。
接着，对操作者(未图示)使用具有上述各结构的辊式折边加工系统20对门外板90实施辊式折边加工的作业进行说明。在该作业中，首先，操作者使夹具22的旋转台22A水平旋转，从而使该旋转台22A的上方的安装用具22B朝向操作者的跟前侧。接着，操作者使处于与门内板90A重叠的状态的门外板90倚靠在安装用具22B上，使该门外板90处于被夹具22的安装用具22B支撑的状态。此时，操作者通过将门外板90从门内板90A的一侧倚靠在安装用具22B上，使门外板90的边缘部91处于从安装用具22B浮起并开放的状态。
接着，操作者使夹具22的旋转台22A水平旋转，从而使该旋转台22A的上方的安装用具22B以及被该安装用具22B支撑的门外板90朝向垂直多关节机器人21侧(在图2中观察时为左侧)。然后，操作者启动辊式折边加工系统20。
当辊式折边加工系统20被启动时，首先使垂直多关节机器人21移动，将该垂直多关节机器人21的手部21A所握着的模10覆盖在门外板90上。此时，垂直多关节机器人21通过将模10从其定位体11的一侧覆盖门外板90，来使定位体11沿着该门外板90的边缘部91。
该定位体11与门外板90的板表面中相对于边缘部91靠内部侧的部分抵接，在使该边缘部91开放的状态下，对门外板90的姿势进行定位。由此，门外板90成为以能够进行辊式折边加工的方式设置在模10上的状态。在该状态下，各金属嵌件12位于沿着门外板90的边缘部91中的角部91A、91B、91C、91D或梯形槽91E的位置(参照图8)。
接着，辊式折边加工系统20使有轨台车23在轨道23C上移动，使该有轨台车23位于预先设定的加工位置。该加工位置被设定为，使垂直多关节机器人23B的辊23A能到达设置在模10上的门外板90的边缘部91的任意部分的位置。
然后，辊式折边加工系统20使有轨台车23的垂直多关节机器人23B移动，通过其辊23A来推压门外板90的边缘部91。此时，如图13以及图14所示，辊23A受有轨台车23的垂直多关节机器人23B的控制，从与定位体11(参照图8)相反的一侧对边缘部91的各边各推压2次。
其中，辊23A的第一次的推压以如下方式进行，即，在门外板90的边缘部91沿着定位体11的边沿在假想设定的折线90C上将边缘部91折弯，使该边缘部91变形为被立起来的折弯形状。另外，辊23A的第二次的推压以如下方式进行，即，将变为折弯形状的边缘部91朝向门内板90A的边框翻折，再朝向该边框将边缘部91压溃。由此，辊式折边加工系统20通过辊式折边加工使门外板90的边缘部91与门内板90A的边框成为一体化的状态(参照图5)。
另外，如图10至图12所示，设定在门外板90的边缘部91的折线90C被设定为沿着门内板90A的边框形成与该边框对应的形状。因此，关于门外板90的边缘部91中的构成角部91A、91B、91C、91D的部分，由于是实施了倒角的形状，因而使辊式折边加工的翻折的宽度90D变窄，成为在局部增大了对翻折的变形抗力的区域。另外，关于门外板90的边缘部91中的构成梯形槽91E的部分，由于该梯形槽91E而使辊式折边加工的翻折的宽度90D变窄，成为在局部增大了对翻折的变形抗力的区域。
此外，在本实施方式中，在门外板90的边缘部91中的构成角部91A、91B、91C、91D或梯形槽91E的部分中，辊式折边加工的翻折的宽度90D被设定为7mm以下。尤其，在各角部91A、91B、91C、91D的复合倒角中的除去两边的部分以及梯形槽91E中的底的部分中，辊式折边加工的翻折的宽度90D被设定为3mm以上且4mm以下。另外，在门外板90的边缘部91中的除角部91A、91B、91C、91D或梯形槽91E以外的部分中，辊式折边加工的翻折的宽度90D被设定为宽于7mm且窄于13mm。
因此，在设置有门外板90的模10的定位体11中，沿着角部91A、91B、91C、91D或梯形槽91E的部分被作为在对门外板90实施辊式折边加工时受到来自上述区域的作用力的作用部11A。这些作用部11A分别配置有金属嵌件12，因而通过金属嵌件12承受在翻折上述区域时被施加的推压力。
接着，若辊23A对门外板90的边缘部91的推压结束，则辊式折边加工系统20将垂直多关节机器人21以及有轨台车23的位置以及姿势返回到辊式折边加工系统20的刚启动后的状态。由此，门外板90从设置于模10的状态解放，变为能够从安装用具22B自由地取下。
其中，当操作者确认门外板90已从模10解放时，操作者使夹具22的旋转台22A水平旋转，从而使该旋转台22A的上方的安装用具22B朝向操作者的跟前侧。接着，操作者将通过辊式折边加工而处于与门内板90A一体化的状态的门外板90从安装用具22B上取下。然后，操作者使辊式折边加工系统20停止。但是，操作者可以通过重复上述作业，对多个门外板90实施辊式折边加工。
接着，在实施上述辊式折边加工的作业中，辊式折边加工系统20对倚靠在夹具22的安装用具22B上的门外板90实施了辊式折边加工。但是，操作者也可以将辊式折边加工系统20的安装用具20A作为模10的支撑单元，将门外板90设置在该模10上，并对该门外板90实施辊式折边加工。以下，说明实施该辊式折边加工的方法。
在实施上述辊式折边加工的方法的情况下，操作者预先操作控制单元20B，来变更辊式折边加工系统20的各结构的动作。另外，操作者预先准备用于按压门外板90来使该门外板90处于设置在模10上的状态的按压物品19。在设定在垂直多关节机器人21的手部21A所能到达的范围内的规定位置(未图示)准备该按压物品19。
然后，操作者在将处于与门内板90A重叠的状态的门外板90准备在手边的状态下启动辊式折边加工系统20。此时，辊式折边加工系统20首先使垂直多关节机器人21移动，以将该垂直多关节机器人21的手部21A所握住的模10从其手柄10A的一侧倚靠在安装用具20A上。此时，模10处于其定位体11朝向与安装用具20A相反的一侧从而能够将门外板90倚靠在该定位体11上的状态。
接着，在辊式折边加工系统20中，该垂直多关节机器人21的手部21A放开手柄10A，进而使手部21A朝向在上述规定位置准备好的按压物品19伸展并握住该按压物品19。与之相对，操作者将处于与门内板90A重叠的状态的门外板90倚靠在倚靠于安装用具20A的模10的定位体11上。此时，操作者使门外板90的边缘部91中的角部91A、91B、91C、91D或梯形槽91E分别位于沿着模10的金属嵌件12的位置。
接着，握着按压物品19的垂直多关节机器人21，执行将该按压物品19放在倚靠于安装用具20A的模10的上方的动作。此时，由于在模10的上方依靠着门外板90，因而按压物品19载置在门外板90以及与该门外板90重叠的门内板90A的上方并将其按压。由此，门外板90成为以能够进行辊式折边加工的方式设置在模10上的状态。
接着，辊式折边加工系统20使有轨台车23的垂直多关节机器人23B移动，通过其辊23A来推压门外板90的边缘部91。由此，辊式折边加工系统20通过辊式折边加工使门外板90的边缘部91与门内板90A的边框成为一体化的状态。此外，在使垂直多关节机器人23B移动时，该垂直多关节机器人23B与垂直多关节机器人21发生干扰的情况下，如图15所示，在使垂直多关节机器人23B移动之前使垂直多关节机器人21退避。
接着，当辊23A对门外板90的边缘部91的推压结束时，辊式折边加工系统20使垂直多关节机器人21移动，通过其手部21A握住按压物品19，使该按压物品19返回到上述规定位置。由此，门外板90从设置在模10上的状态解放，变为能够从该模10自由取下。与之相对，操作者将通过辊式折边加工而处于与门内板90A一体化的状态的门外板90从模10取下。
接着，使按压物品19返回到上述规定位置的垂直多关节机器人21，使其手部21A向倚靠在安装用具20A上的模10伸展，并握住该模10。此时，由于已经从模10的上方取下了门外板90，因而垂直多关节机器人21处于能够将握住的模10自由地抬起的状态。
然后，辊式折边加工系统20使有轨台车23、垂直多关节机器人21以及该垂直多关节机器人21所握住的模10的位置以及姿势返回至辊式折边加工系统20刚启动后的状态。与之相对，操作者使辊式折边加工系统20停止。但是，操作者可以通过重复上述作业来对多个门外板90实施辊式折边加工。
上述模10的表面硬度通过在作用部11A中从该作用部11A的表面露出的金属嵌件12而变高，其中，该作用部11A受到来自门外板90的边缘部91上的在局部增大了变形抗力的区域的作用力。其中，具体而言，上述区域是例如在角部91A、91B、91C、91D中实施有倒角的形状的部分或形成梯形槽91E的部分。因此，即使在上述区域被翻折时向模10施加了比其他边缘部91强的推压力的情况下，也能抑制作用部11A的局部磨损。由此，能够抑制模10中的塑料制的定位体11的不均匀磨损，从而延长该模10的寿命。另外，作为使模10的定位体11难以磨损的方法，采用了提高定位体11的表面硬度的方法，因此不需要在该定位体11中使其表面的摩擦系数变小，能够减少门外板90在定位体11上滑动而引起位置偏移的可能性。
另外，在模10中，在受到来自门外板90中的被翻折的区域的作用力的作用部11A中，以埋入该作用部11A的状态配置金属嵌件12。因此，不需要在没有作用有来自门外板90的力的部分配置金属嵌件12，能够相应地使模10轻量化。即，模10是将金属与塑料组合而成，能够从未被施加负荷的部分省略金属的部分，从而能够相应地实现模10的轻量化。
另外，模10能够仅基于门外板90的外观(具体而言，例如边缘部91的板厚以及翻折的宽度90D或上述区域的配置)来设定其定位体11中的金属嵌件12的配置。因此，在对门外板90进行设计变更时，不需要重复对金属嵌件12的配置进行试错，能够更容易地进行设计变更的作业。
另外，模10的定位体11为埋入有金属嵌件12的比较复杂的形状，并且能够由形状比较简单(具体而言，例如棒状)的塑料块11B、11C、11D、11E制作。因此，在使用兼具优异耐磨损性和韧性的塑料即硬质聚氨酯树脂来制作定位体11时，不需要用于将形成比较复杂的形状的硬质聚氨酯树脂的铸造制品中的空隙去除的先进技术。
另外，上述辊式折边加工系统20使用上述模10，能够在由不同于该模10的支撑单元(具体而言，例如夹具22)支撑门外板90的状态下对该门外板90实施辊式折边加工。由此，能够使模10自身轻量化，且不需要在该模10上设置用于支撑门外板90的结构，从而能够提高模10的操作性。因此，能够实现如下的辊式折边加工系统20，该辊式折边加工系统20能够提高对模10的位置以及姿势进行控制的垂直多关节机器人21的操控性能，并提高使该垂直多关节机器人21移动来执行模10的一系列准备工作的作业的作业性。
本公开并不限于上述的一实施方式中所说明的外观、结构，在不变更本公开的主旨的范围内可以进行各种变更、追加、删除。例如，可以实施如下所述的各种实施方式。
(1)能够根据本公开实施辊式折边加工的金属工件并不限于具有折痕的门外板。即，根据本公开，例如能够对没有折痕的门外板的边缘部实施辊式折边加工。在该情况下，能够将设定在门外板的边缘部的梯形槽以及模的定位体上的与该梯形槽相对应的金属嵌件省略。另外，根据本公开，例如能够对没有角部的圆板状的金属工件的边缘部实施辊式折边加工。在该情况下，不需要使金属工件的边缘部形成为实施有倒角的形状，因此能够省略与构成该倒角的形状的部分相对应的金属嵌件。
(2)在上述的一实施方式中实施的辊式折边加工中，使门外板的边缘部立起为折弯的形状，再使该边缘部朝向门内板的边框翻折并压溃该边框，由此使门外板与门内板一体化。但是，本公开的辊式折边加工并不限于上述实施方式。即，本公开的辊式折边加工例如也可以为如下的折弯折叠，即，使在门外板的边缘部预先形成的折弯部位朝向门内板的边框翻折并压溃该边框，由此使门外板与门内板一体化。另外，本公开的辊式折边加工也可以为如下的折边弯曲，即，将形成为任意的板状的金属工件的边缘部在不与其他构件缠在一起的情况下进行翻折、压溃，从而对金属工件的边缘部进行加强。另外，本公开的辊式折边加工也可以为如下的开边(Open hemming)，即，将形成为任意的板状的金属工件的边缘部以使该边缘部不被压溃的方式翻折。
(3)在本公开的模中，金属嵌件不需要通过将构成定位体的塑料块作为基座构件的平嵌来嵌入该塑料块。即，金属嵌件也可以例如通过嵌入在作为基座构件的塑料块上挖出的通孔中的裁切镶嵌技术，来嵌入该塑料块中。另外，金属嵌件也可以例如通过以从该塑料块的表面突出的状态嵌入在作为基座构件的塑料块上挖出的凹部中的高镶嵌技术，来嵌入该塑料块中。另外，金属嵌件也可以通过在金属嵌件的周围浇铸作为定位体的材料的塑料，来以半埋设的状态嵌入该定位体。
(4)在本公开的辊式折边加工系统中，机器人以及机械手不需要分别使用垂直多关节机器人。即，在机器人或机械手的一部分中，例如可以使用水平多关节机器人等与垂直多关节机器人的种类不同的机器人或机械手。
Claims (9)
1.一种模，以使板状的金属工件成为能够进行辊式折边加工的状态的方式来设置所述金属工件，所述辊式折边加工通过辊来推压所述金属工件的边缘部从而使该边缘部翻折，在所述金属工件的所述边缘部，具有在局部增大了对翻折的变形抗力的区域，其特征在于，
具有由塑料制成的定位体，所述定位体通过沿着所述金属工件的所述边缘部与该边缘部抵接，来将被设置的所述金属工件定位为规定的姿势，
所述定位体具有作用部，所述作用部在所述金属工件的所述区域被翻折时受到来自该区域的作用力，在所述作用部中具有金属嵌件，所述金属嵌件的表面硬度比所述塑料高，
所述金属嵌件被设置成半埋设的状态，所述半埋设的状态为，所述金属嵌件的一部分从所述作用部的表面露出，剩余部分埋在所述作用部的内部的状态。
2.根据权利要求1所述的模，其特征在于，
所述定位体对所述边缘部的板厚为0.5mm以上且1mm以下的所述金属工件进行定位，
沿着所述金属工件的所述边缘部中的该边缘部的所述辊式折边加工的翻折宽度为7mm以下的部分，设定所述作用部。
3.根据权利要求1或2的模，其特征在于，
所述定位体通过将多个塑料块与所述金属嵌件组装在一起而构成，所述塑料块含有没有空隙的硬质聚氨酯树脂。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的模，其特征在于，
所述定位体对在所述边缘部具有实施有倒角的形状的角部的所述金属工件进行定位，
沿着所述金属工件的所述边缘部中的因所述倒角而使所述辊式折边加工的翻折宽度变窄的部分，设定所述作用部。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的模，其特征在于，
所述定位体对在所述边缘部具有梯形槽的所述金属工件进行定位，所述梯形槽呈将该边缘部的一部分切除而成的形状，
沿着所述金属工件的所述边缘部中的因所述梯形槽而使所述辊式折边加工的翻折宽度变窄的部分，设定所述作用部。
6.一种辊式折边加工系统，对板状的金属工件实施辊式折边加工，所述辊式折边加工通过辊来推压所述金属工件的边缘部从而使该边缘部翻折，在所述金属工件的所述边缘部，具有在局部增大了对翻折的变形抗力的区域，其特征在于，
具有：
模，以使所述金属工件成为能够进行所述辊式折边加工的状态的方式来设置所述金属工件，
支撑单元，以使所述金属工件的所述边缘部成为开放的状态的方式支撑该金属工件，以及
机器人，具有所述辊，并控制该辊对所述金属工件的所述边缘部的推压；
所述模具有由塑料制成的定位体，所述定位体通过沿着所述金属工件的所述边缘部与该边缘部抵接，来将被设置的所述金属工件定位为规定的姿势，
所述定位体具有作用部，所述作用部在所述金属工件的所述区域被翻折时受到来自该区域的作用力，在所述作用部中具有金属嵌件，所述金属嵌件的表面硬度比所述塑料高，
所述金属嵌件被设置成半埋设的状态，所述半埋设的状态为，所述金属嵌件的一部分从所述作用部的表面露出，剩余部分埋在所述作用部的内部的状态，
在所述金属工件处于被设置在所述模上且被所述金属嵌件沿着所述区域的状态下，所述机器人从与所述定位体相反的一侧通过所述辊对所述金属工件的所述边缘部进行推压。
7.根据权利要求6所述的辊式折边加工系统，其特征在于，
具有机械手，所述机械手控制所述模的位置以及姿势，
所述支撑单元通过支撑所述金属工件，使该金属工件成为被抬起的状态，
所述机械手将所述模的所述定位体覆盖在被所述支撑单元支撑的所述金属工件上，使所述金属嵌件沿着该金属工件的所述区域，从而使所述金属工件成为设置在所述模上的状态。
8.一种对金属工件实施辊式折边加工的方法，对板状的金属工件实施辊式折边加工，所述辊式折边加工通过辊来推压所述金属工件的边缘部从而使该边缘部翻折，在所述金属工件的所述边缘部，具有在局部增大了对翻折的变形抗力的区域，其特征在于，
使用具有定位体和金属嵌件的模，并设置成将所述金属工件设置在所述模上，且所述模的所述金属嵌件沿着所述金属工件的所述区域的状态，
所述定位体，由塑料制成，通过沿着所述金属工件的所述边缘部与该边缘部抵接，来将被设置的所述金属工件定位为规定的姿势，
所述金属嵌件，具有比所述塑料高的表面硬度且被设置成半埋设的状态，所述半埋设状态为，所述金属嵌件的一部分从所述定位体的表面露出，剩余部分埋入所述定位体的内部的状态，
从与所述定位体相反的一侧通过所述辊对处于设置在所述模上的状态的所述金属工件的所述边缘部进行推压。
9.根据权利要求8所述的对金属工件实施辊式折边加工的方法，其特征在于，
在设置成将所述金属工件设置在所述模上的状态时，将所述模覆盖在由不同于该模的支撑单元支撑为被抬起的状态的所述金属工件上，使所述金属嵌件沿着该金属工件的所述区域。
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