折边加工方法及折边加工装置的制作方法

专利名称：折边加工方法及折边加工装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及与移动模具配合着将设于工件端部的凸缘折弯的折 边加工方法及折边加工装置。
背景技术：
有时要对汽车的发动机罩、车尾行李箱、门及轮罩的缘部进行 折边加工，将面板的缘部立起的凸缘向面板的内侧方向折弯。作为这种折边加工，可列举出如下的辊式折边加工先在固定模具上定 位并保持住面板， 一边将辊子相对于该面板上的端部的凸缘推压一 边进行折弯。辊式折边加工中，由于折弯角度大，所以考虑到折弯 精度有时经过预备折弯(或者预先折弯)、精折弯(或者正式折弯) 这样的多个阶段的工序进行加工。作为这种辊式折边加工，有下述的方法被提出将工件配置在 专用空间中的专用工序上所设置的固定模具上，并使保持在机械手 前端的单元沿着凸缘滚动，从而进行辊式折边加工(例如参照专利 文献l、专利文献2)。该方法中，在将工件载置在大的固定模具的 上表面上的状态下进行加工。此外，在专利文献3中提出了下述技术在将相当于移动模具 的薄且细长的保护带抵在工件的端的垫带的状态下，使压力辊相对 于保护带滚动，并以推压辊一边相对于垫带推压一边夹住地进行折 边力口工。而且，关于折边加工方法，本申请人还提出了日本特愿2005 -350884号及日本特愿2006 - 164485号所示的方法。专利文献1日本实用新型登记第2561596号公报(图2、图5)专利文献2日本特许第2924569号公报(图3 (c))专利文献3日本特开2006 - 110628号公报(图1、图3)对于工件的形状，为使该工件的形状与移动模具的形状相一致 希望在形成工件时没有误差出现。在工件是门面板、发动机罩那样 的一张面板材料时，加工部位少，误差不容易发生。另一方面，在 工件是轮罩那样的、将多个板材焊接的箱式构造等情况下，因焊接 热产生应变，有时与移动模具之间会产生间隙。即使在工件与移动模具之间产生间隙，当工件是 一 张面板材料 的情况下，在通过辊子相对于面板材料滚动时，由于该面板材料按 照移动模具的形状暂时挠曲，所以折边加工部能被适当地折弯加工。但是，当工件是箱式构造等情况下，由于刚性高，不产生挠曲， 所以在该间隙部位，移动才莫具不会有效地起作用，在折边加工部可 能产生起伏状的皱紋。另外，如果过渡提高辊子的加压力以消除间 隙，会使工件产生应变。发明内容本发明是基于上述问题而作出的，目的在于提供一种折边加工 方法和加工装置，该折边加工方法和加工装置能够使移动模具可靠 地抵接在工件上，将折边部折弯加工成适当的形状，并且能够防止 工4牛的应变和变形。本发明的折边方法的特征在于，采用对工件的凸缘折弯进行折 边加工的折边辊、支承上述工件的移动模具、以及使上述移动模具 移动的模具移动机构，上述模具移动机构 一边调整上述移动模具的 方向一边通过上述移动模具和上述折边辊夹住上述工件，对上述凸 缘进行折边加工。此外，本发明的折边加工装置的特征为，具有折边辊；使上 述折边辊在工件的凸缘上滚动的辊移动机构；支承上述工件的移动 模具；与辊的滚动相配合地调整上述移动模具的方向的模具移动机构。这样，本发明中，在进行折边加工时，模具移动机构调整移动 模具的方向，从而移动模具在折边辊的滚动部位支承工件。这样， 折边辊的加压部位与移动模具抵接，将折边部折弯加工成适当的形 状并且能够防止工件产生应变或者变形。
此外，如果上述模具移动机构是能够按程序进行动作的多关节 机械手，则能够迅速并且正确地进行工件与移动模具的定位。
上述模具移动机构也可以与使上述折边辊移动的辊移动机构同 步地动作，并调整移动模具的方向。这样，模具移动机构主动地发 挥作用，能够更可靠地使折边辊的加压部位与移动模具抵接。
此外，本发明的折边加工装置的特征在于，具有折边辊；使 上述折边辊在工件的凸缘上滚动的辊移动机构；支承上述工件的移 动模具；经由弹性体保持上述移动模具、使其能够与辊的滚动相配 合地调整上述移动模具的方向的模具移动机构。这样，通过折边辊 的推压力，使弹性体产生弹性变形，模具移动机构被动地发挥作用， 能够更可靠地使折边辊的加压部位与移动模具抵接。
本发明中，进行折边时，模具移动机构调整移动模具的方向以 使移动模具在折边辊的滚动部位支承工件。这样，折边辊的加压部 位与移动模具抵接，将折边部折弯加工成适当的形状并且能够防止
工件产生应变或者变形。


图1是第一实施方式的折边加工装置的立体图。 图2是固定在车轮拱板部上的移动模具的立体图。 图3是与凸状工件相对应的移动模具的剖视俯视图。 图4是与凹状工件相对应的移动模具的剖视俯视图。 图5是第一实施方式的折边加工装置，是设置在机械手的前端 的折边单元的立体图。
图6是由两台照相机拍摄的图像。
图7是固定在车轮拱板部上的移动模具的立体图。图8是图7的vni - vni线向视的放大剖视图。图9是表示根据第一实施方式的折边加工装置的折边加工方法 的顺序的流程图。图io是进行第一折边工序时的工件、折边辊以及导向辊的局部 剖视立体图。图11A表示第一实施方式，是将对凸缘的一个端部进行加工的 状态沿着第l槽展开的示意剖视图；图IIB表示第一实施方式，是 将凸缘的中央部进行加工的状态沿着第l槽展开的示意剖视图；图 IIC表示第一实施方式，是将凸缘的另一个端部进行加工的状态沿着 第1槽展开的示意剖视图。图12是表示第二折边工序时的折边辊、导向辊、凸缘及移动模 具的位置的剖视图。图13是进行第二折边工序时的工件、折边辊以及导向辊的局部 剖视立体图。图14是具有三维计测器的折边加工装置的立体图。 图15是表示利用三维计测器对车轮拱板部的立体形状进行计测 的工序的情况的示意图。图16是活动机构的立体图。图17A表示第二实施方式，是将对凸缘的一个端部进行加工的 状态沿着第l槽展开的示意剖视图；图17B表示第二实施方式，是 将凸缘的中央部进行加工时的状态沿着第1槽展开的示意剖视图； 图17C表示第二实施方式，是将凸缘的另一个端部进行加工的状态 沿着第1槽展开的示意剖视图。图18是在前端部具有弹性体的模具用机械手的放大立体图。 图19是在前端部具有联轴节的模具用机械手的放大剖视图。
具体实施方式
下面参照附图1~19列举本发明的4斤边加工方法和加工装置的 实施方式，并进行说明。第一实施方式的折边加工装置10a和第二实施方式的折边加工 装置10b,设定在对所谓白车身状态的车辆(工件)12进行组装以 及加工的生产线14的中途工序上，是用于对左后轮侧的车轮拱板部 16的凸缘17进行辊式折边加工的装置。车轮拱板部16呈180°的 大致圆弧形状。在利用折边加工装置10a及10b进行加工之前的状 态，凸缘17从车轮拱板部16的端部16a(参照图8的双点划线)向 内侧呈90°弯曲形状。如图1所示，第一实施方式的折边加工装置10a具有与作为 工件的车辆12的车轮拱板部16接触的移动模具18;前端具有折边 单元20的加工用机械手(辊移动机构)74;对车辆12被搬运、配 置到生产线14的规定位置(工作站)进行检测的光电传感器23;使 移动模具18移动的模具用机械手(模具移动机构)72;进行总控制 的控制器24。如图2所示，在模具用机械手72的前端部上设有用于与移动模 具18的夹头部78卡合的模具支承机构76。模具支承机构76通过规 定的卡盘机构进行正确的定位从而与夹头部78卡合。夹头部78设 置在移动模具18的上部中央，或者如双点划线所示，设置在下方端 部等。由于将夹头部78设置在移动模具18的上部中央，能保持重 量均衡，而且进行折边加工时的模具用机械手72的动作在前半和后 半大致对称，动作对称。此外，由于在车轮拱板部16的顶部附近的 部位进行保持，所以相对于该顶部的定位精度高。如图3所示，移动模具18具有与车轮拱板部16抵接的抵接面， 移动模具18的表面49a作为抵接面与车轮拱板部16的面16b抵接 时在两端处形成有间隙，在模具用机械手72的作用下，表面49a与 车轮拱板部16的面16b抵接对进行折边加工的滚动部位P进行支承。车轮拱板部16的面16b为凸状时，作为抵接面的移动模具18 的表面49a形成为比车轮拱板部16的面16b曲率稍小的圆弧面。如 图4所示，车轮拱才反部16的面16b为凹状或平面时，作为纟氐4妄面的 移动模具18的表面49a形成为比车轮拱板部16的面16b曲率稍大的面。
作为抵接面的移动模具18的表面49a的形状、和车轮拱板部16 的面16b的形状存储在控制器24中。
返回到图1,加工用机械手74及才莫具用机才成手72是固定式工业 用多关节型机械手，按编程动作能够使前端部在任意的位置且以任 意的姿势移动。
在模具用机械手72的附近，该模具用机械手72的动作范围内， 设有收纳架26,该收纳架26上配置着与车辆12的种类相对应的多 种移动模具18,该收纳架26的位置数据被存储在控制器24中。控 制器24连接在对生产线14的运行进行控制的外部生产管理计算机 (未图示)上，表示生产线14上搬运的车辆12的种类等的信息被 提供给控制器24。移动模具18是小型的，在加工用机械手74的动 作范围内能够配置多个。移动模具18重量轻易搬运，因此小型、小 输出功率的模具用机械手72就足够了 。
控制器24控制加工用机械手74,通过移动模具18和辊子夹住 工件， 一边使折边辊相对于凸缘17滚动一边进行折弯。同时，控制 器24根据导向辊32和折边辊30 (参照图5 )的滚动部位P对模具 用机械手72进行实时控制，调整该移动模具18的方向，从而使移 动模具18支承工件。
如图5所示，折边单元20具有从端面突出设置的折边辊30 及导向辊32;设置在左右的照相机(传感器)34a和34b。照相机 34a和34b大致指向X轴方向，能够对折边辊30及导向辊32的滚 动部位附近进行连续拍摄。由照相机34a和34b所拍摄的图像提供 给控制器24。在控制器24中，根据由照相机34a和34b所供给的图 像36a和36b (参照图6)控制模具用机械手72的姿势。
如图6所示，图像36a和36b中摄入了车轮拱板部16、移动模 具18、折边辊30以及导向辊32的图像。图6中，为了易于理解， 将实际的图像3 6a和图像3 6b并列示出。
折边辊30及导向辊32以能够自由旋转的方式支承在支承轴30a、 32a上。此外，折边辊30及导向辊32能够在Y方向(支承轴 30a、 32a排列的方向)上移动，调整支承轴30a与支承轴32a之间 的间隔，能够对由折边辊30及导向辊32夹住的部件加压。此外，折边辊30及导向辊32是所谓的活动构造，也可以在X 方向(支承轴30a、 32a的轴方向)上移动。即，折边辊30及导向 辊32能够一边保持相对位置一边在X方向和Y方向上(也就是说， 在相对其滚动方向正交的XY平面内)移动，在外力的作用下从动 并且弹性地移动。即，支承轴30a与支承轴32a能够维持着调整得 到的间隔在X方向和Y方向上联动地移动。折边辊30及导向辊32相对于加工用机械手74能够在X方向和 Y方向上活动，从而即使对加工用机械手74动作进行的示教与工件 形状实际上有误差时，误差可由活动构造吸收，导向辊32能够沿着 凸缘17正确地对折边辊30进行导向，而不会从后述的导向用.第1 槽51和第2槽54脱出。另外，在折边辊30与导向辊32的轴向不平行的情况下，可以 使导向辊32的轴向为X方向。此外，只要使Y方向是折边辊30与导向辊32对置的方向即可， 也可以将Y方向设定为与折边辊30和/或导向辊32相连结的加压源 的力口压方向——纟丈。此外，活动方向只要至少包括X方向和Y方向即可，也可以还 包括与X方向和Y方向不平行的1个以上的方向。另外，优选的是，通过使折边辊30与导向辊32 二者为活动构 造，折边辊30能够更正确地追随凸缘17。不过，即使在仅将导向辊 32形成活动构造的情况下，也能够相当正确地追随凸缘17，而且能 够简化折边单元20的构造。折边辊30包括设于前端侧的锥辊38和与该锥辊38 —体构造且 设于基端侧的圆筒辊40。锥辊38在侧视图中是倾斜45°的前端细 形状的圓锥台，棱线长度L1设定为比凸缘17的高度H稍长。圆筒 辊40是直径比锥辊38的基端侧最大直径部稍大的圆筒形状，轴向高度L2设定为稍小于凸缘17的高度H。导向辊32是边缘部分被设定成宽度狭窄的圆盘形状，能够与移 动模具18上设置的第l槽(第1导向条)52或第2槽(第2导向条) 54 (参照图8)卡合。导向辊32的X方向位置与折边辊30的圆筒 辊40的高度L2的中心(L2/2 )的位置一致(参照图8 )。如图7所示，移动模具18是以模具板49为基础而构成的。模 具板49是板状，将其与车轮拱板部16接触侧称为表面49a(参照图 8)、将其相反侧的面称为背面49b来进行区分。此外，从车轮拱板 部16的端部16a看，将工件侧称为内侧、将其相反侧称为外侧进行 区分。另外，与图2所示例子不同，图7中，示出了夹头部78设置 在移动才莫具18的左下部的例子，从而可明确地图示出折边单元20。模具板49是表面49a抵接在车轮拱板部16的周围的拱形板状， 表面49a被设定为与车辆12的表面形状一致的三维曲面。因此，移 动模具18安装到车轮拱板部16上时，第1槽52和第2槽54与凸 缘17平行(或者大致平行)，并且表面49a与车辆12以大面积进 行面接触。移动模具18具有沿着比车轮拱板部16的端部16a的稍外侧而 形成的外侧圆弧部50;在背面49b上沿着外侧圆弧部50平行设置的 第1槽52和第2槽54。在模具板49上，第1槽52设置在比凸缘 17的端部16a更突出的外侧，第2槽54设置在比端部16a靠内的内移动模具18由于仅抵接在车轮拱板部16的周围，所以是小型 的。另外，由于相对于车辆12从侧面抵接，所以移动模具18不会 受车辆12重量的影响，由于移动模具18不是承重构造，所以重量 可设定得轻。因此，通过以模具支承机构76对夹头部78进行保持， 能够由模具用机械手72简便地对移动模具18进行移动(参照图1)。接着，参照图9对折边加工的方法进行说明，该折边加工方法 采用上述这样构成的折边加工装置10a,对车轮拱板部16的凸缘17 进行辊式折边加工。图9所示的处理，主要是在控制器24的控制下，通过移动模具18、折边单元20、加工用机械手74和才莫具用机械手 72来进行的。首先，在步骤S1中，从生产管理计算机确认下次输送过来的车 辆12的车种信息后，模具用机械手72将现在所保持的移动模具18 放回到收纳架26的规定位置，将与车种相对应的其他的移动模具18 通过模具支承机构76进行保持。在已经保持着相对应的移动模具18 的情况下，不需要该更换作业，此外，在相同车种的车辆12多台连 续地被搬运时，当然也不需要更换移动模具18。步骤S2中，确认光电传感器23的信号并且待机直到车辆12被 输送来。车辆12由生产线14输送，并在加工用才几械手74的附近的 规定位置停止。在通过光电传感器23确认了车辆12被送到的时刻 转移到步骤S3。步骤S3中，使加工用机械手74动作，从而将移动模具18的表 面49a配置在车辆12的车轮拱板部16的最近处。也就是说，该步 骤S3中，作为大型重量物的车辆12完全停止，通过使小型且重量 轻的移动模具18靠近，从而能简便地进行定位配置。步骤S4中，使导向辊32靠近移动模具18的外侧圆弧部50,从 而与第1槽52卡合。步骤S5中，使导向辊32和折边辊30靠近，如图8所示，通过 导向辊32和圓筒辊40夹住移动模具18。此时，凸缘17由锥辊38 推压并沿着锥面45°倾斜地弯曲。此外，由图8可知，导向辊32 与圆筒辊40间的间隔规定为第1槽52的底部和表面49a之间的宽 度w,不会过度接近。因此，凸缘17不会有规定量以上的弯曲或者 形成起伏形状。此外，在X方向的位置上，由于导向辊32与圆筒辊 40以同一位置对置配置，所以导向辊32与圆筒辊40能够可靠地夹 住移动模具18。由此，不会对移动模具施加扭矩力，防止其产生弹 性变形以及偏移。步骤S6中，如图10所示，使导向辊32 —边卡合在第1槽52 中(使一边仿形)一边滚动，从而连续地进行使凸缘17向内侧方向倾斜弯曲45。的第一折边工序。即，折边辊30与导向辊32 —边相 互朝相反方向转动一边滚动，利用锥辊38的圆锥面使凸缘17连续 地弯曲进行第一折边工序。此时，由于折边辊30及导向辊32是活 动构造，所以能够保持着相对位置地向X方向和Y方向位移，即使 加工用机械手74的动作轨迹多少有些误差，导向辊32也能够正确 地按第1槽52进行移动。因此，锥辊38能够将凸缘17向规定的方 向推压，使之变形。此外，能够实现动作速度的高速化及控制规程 的简化而无需使加工用机械手74的动作精度是非常高的高精度。第 一折边工序的折边加工在凸缘17的整个长度上进行。
此外，由图10 (及图13)可知，第1槽52 (及第2槽54)规 定导向辊32的X方向位置，并且也规定了Y方向位置，这样就能正 确进行定位。折边辊30由于保持了与导向辊32的相对位置，所以 与导向辊32 —样得到正确的定位。
另外，与步骤S5及之后的步骤S6同时并行地进行步骤S7。步 骤S5和步骤S6主要进行加工用机械手74的控制，与之相对，步骤 S7与加工用机械手74的控制同步地主要进行模具用机械手72的控 制。在进行步骤S5和之后的步骤S6期间，实时进行步骤S7。
步骤S7中，控制器24驱动模具用机械手72并调整移动模具18 的方向，从而移动模具18在导向辊32和折边辊30的滚动部位P支 承车轮拱板部16的面16b。
模具用机械手72的姿势与滚动部位P的移动相对应，并且根据 预先存储的作为抵接面的移动模具18的表面49a形状、以及车轮拱 板部16的面16b的形状进行计算设定，或者根据示教的数据进行设 定。
车轮拱板部16有时因焊接等产生应变，预先正确地预测该应变 比较困难。但是，由于多数的车轮拱板部16都是通过相同的焊接工 序制造的，所以应变也大致显示出相同倾向，可以对身见定样品的车 轮拱板部16的形状进行三维计测和存储，与该形状相配合地对模具 用机械手72的动作进行控制。此外，也可以针对样品车轮拱板部16通过动作示教使其产生实 际的动作，根据该示教得到的数据进行模具用机械手72的动作控制。具体地，首先如图11A所示，滚动部位P处于移动模具18的表 面49a的一个端部52a时，对模具用机械手体72进行控制，使该端 部52a与车轮拱板部16抵接。从而，在第1槽52的一个端部52a， 表面49a与面16b没有间隙地抵接，凸缘17被可靠地折弯。与之相 对，在第1槽52的中央部52b和另一个端部52c,产生与距离一个 端部52a的距离相对应地展开的间隙90a。接着，如图IIB所示，滚动部位P到达中央部52b时，控制模 具用机械手72，使该中央部52b与车轮拱板部16抵接。由此，在该 中央部52b，表面49a与面16b没有间隙地抵接，凸缘17被可靠地 折弯。与之相对，在两侧的端部52a和52c附近产生间隙90b、 90c。进一步继续滚动，如图IIC所示，滚动部位P到达另一个端部 52c时，对模具用机械手体72进行控制，使端部52c与车轮拱板部 16抵接。从而，在第1槽52的另一个端部52c，表面49a与面16b 没有间隙地抵接，凸缘17被可靠地折弯。与之相对，在端部52a， 产生与距离端部52c的距离相对应地展开的间隙90a。这样，模具用机械手72对移动模具18的方向进行调整，使移 动模具18在滚动部位P对车轮拱板部16进行支承，这样仅有滚动 部位P与移动模具18抵接，将折边部折弯加工成适当的形状，并且 能够防止工件产生应变或者变形。此外，在步骤S7中，也可以根据从照相机34a和34b得到的图 像36a和36b (参照图6)对加工用机械手74进行姿势控制或姿势 修正。即，控制器24进行所获得的图像36a和36b的图像处理，从前 进方向的图像36a求出在前进方向上距滚动部位P距离L的部位上 的移动模具18与车轮拱板部16之间的间隙dl、以及移动模具18 与车轮拱板部16之间的倾斜ei。从后侧的图像36b求出离滚动部位P在后方距离L的部位上的移动模具18与车轮拱板部16之间的间隙d2、以及移动模具18与车 轮拱板部16之间的倾斜6 2。根据所得到的间隙dl 、间隙d2、以及(或者)倾斜6 1 、倾斜 6 2对模具用机械手72进行控制，来调整移动模具18的方向。此时，控制器24中，由于能够从加工用机械手74的姿势检测 出滚动部位P，所以作为模具用机械手72的控制，也可以如图7所 示，；现定从夹头部78连结滚动部位P的々i想臂300,使滚动部位P 是模具用机械手72的前端部，通过规定的坐标计算控制模具用机械 手72的姿势。照相机3 4 a或者3 4 b也可以只在前进方向侧设置 一 台。因为如果 先计测并存储前进方向的间隙dl和倾斜ei，能够推测相反侧的间 隙d2和倾斜6 2。在前进方向反过来的情况下，如果先沿着路径存 储间隙dl和倾斜ei，能够进行同样的处理。另夕卜，不用相反侧的间隙d2和倾斜6 2,即使仅4吏用前进方向 的间隙dl和倾斜6 1,也能够进行相当高的精度的调整。即，作为抵接面的移动模具18的表面49a形状由于预先存储在 控制器24中，所以能够根据间隙dl、倾斜6 1和距离L适当地调整 滚动部位P上的移动才莫具18的位置以及方向。步骤S8中，如图12的双点划线所示，使折边辊30和导向辊32 稍微扩大间距，离开移动模具18。步骤S9中，通过使折边单元20前进，4吏折边辊30和导向辊32 向箭头XI方向前进。该前进距离等于第1槽52与第2槽54间的距 离。步骤S10中，使导向辊32与第2槽54卡合。并使导向辊32与 折边辊30靠近，如图12所示，通过导向辊32和圓筒辊40夹住移 动模具18并进行推压。这样，使导向辊32从第1槽52向第2槽54 移动时的动作规程简单，仅通过折边单元20的方向保持一定地向箭 头X1方向前进即可。另外，由于移动距离也短，所以在短时间内完 成交接。另外，此时，凸缘17被圆筒辊40推压，弯曲直至与车轮拱板部16的背面接触。即，凸缘17从第一折边工序时进一步弯曲45° 、 从当初的角度弯曲90° 。步骤Sll中，如图13所示，通过使导向辊32 —边与第2槽54 卡合(一边仿形) 一边滚动，来连续地进行第二折边工序，将凸缘 17折弯直至与车轮拱板部16的背面接触。即，折边辊30与导向辊 32 —边向相反方向转动一边滚动，并且通过圆筒辊40的外周圆筒表 面将凸缘17连续地弯曲，由此进行第二折边工序。此外，由于第2槽54设置在模具板49的背面49b侧，所以凸 缘17和模具板49被圆筒辊40和导向辊32夹住并被可靠地推压， 而且，加压力在不分散到其他部位、且不存在限制加压力的挡块的 情况下集中作用于凸缘17。这样，凸缘17被可靠地弯曲。第二折边工序也与第一折边工序一样，利用折边辊30和导向辊 32的活动构造，在沿着第2槽54的正确路径上移动，在凸缘17的 整个长度上进行加工。另外，与步骤S10和Sll同时并行地进行步骤S12。在进行步骤 S10和S11期间，实时地进行步骤S12。步骤S12的处理由于与上述 步骤S7的处理相同，所以省略详细说明。步骤S13中，与步骤S8—样，使折边辊30与导向辊32稍微扩 大间距，离开移动模具18。并且使折边单元20暂时离开移动模具 18。步骤S14中进行待才几处理。即，4吏加工用扭4成手74移动到头见定 的待机位置，而使移动模具18离开车辆12。控制器24向生产管理 计算机通知折边加工正常结束。收到通知的生产管理计算机对其他 的规定要件进行条件成立的确认，在得到确认时驱动生产线14，将 结束了折边加工的车辆12输送到下工序。这样，根据折边加工装置10a，通过使用小型重量轻的移动模具 18,能够使之与在生产线14上输送来的车辆12抵接而进行折边加 工，不需要用于折边加工的专用空间。此外，由于与其他组装/加工工序一样地在生产线14上进行折边加工，所以不用将车辆12输送 到其他专用空间以专门进行折边加工，故提高了生产效率。此外，
根据折边加工装置10a，由于一边使移动模具18与工件的加工部分 抵接一边进行加工，所以可以与工件大小无关地进行使用。
由于移动模具18小型重量轻，所以能够多台地收纳在收纳架26 上，保管及管理简单的同时，加工用机械手74能够选择相对于车种 的移动模具地进行折边加工，提高了通用性。
此外，折边辊30由于能够在第一辊式折边时和第二辊式折边时 通用，所以不需要进行辊子的更换。由于第1槽52和第2槽54设 置在背面49b侧，所以进行第二折边加工时，可以通过圆筒辊40和 导向辊32夹住凸缘17和模具板49进行加压。这样的作用在后述的 折边加工装置10b中也同样能够获得。
另外，将对导向辊32进行导向的第1槽52和第2槽54设置在 移动模具18上，并且将折边辊30和导向辊32的至少一方支承为在 轴向上可位移，从而能够将这些辊子相对于工件设定在适当的位置 上。
上述折边加工装置10a中，虽然采用了照相机34a和34b作为计 测车轮拱板部16的形状的传感器，但是如图14所示，也可以采用 设置在与车轮拱板部16稍微离开的位置上的三维计测器100。
如图14所示，三维计测器100在从顶棚向下延伸的柱子102的 下端部设置为可向水平后方自动旋转。三维计测器100是激光扫描 器，通过在纵向上进行扫描，能够检测出扫描路径上的对象物的三 维位置。
如图15所示，在水平方向Ho上，通过一边使三维计测器100 间歇的旋转一边使激光La对矩形的路径Q进行照射来计测形状，从 而能够一企测车轮拱板部16的立体形状。
通过采用这种三维计测器100,相对于各车辆12个别地对车轮 拱板部16的立体形状进行计测，能够根据所检测出的数据适当地控 制模具用机械手72。由此，能够实现与图11A~图11C所示的动作相同的动作，并且能够使移动模具18可靠地与车轮拱板部16抵接，将折边部折弯加工成适当的形状，并且防止车轮拱板部16的应变或者变形。接着参考图16~图19对第二实施方式的折边加工装置10b进行 说明。关于该折边加工装置10b，对与上述折边加工装置10a相同的 地方标以相同的标记，并省略其详细说明。如图16所示，在第二实施方式的折边加工装置10b中的模具用 机械手72的前端设有活动机构200。该活动机构200相当于上述模 具支承机构76，并且能够保持移动模具18使之自由位移。活动机构200具有与移动模具18的夹头部78卡合的卡盘结构 202、设置在该卡盘机构202的基端侧的第一转接体204、相对于该 第一转接体204轴支承为可在水平方向上回转的第二转接体206、和 保持该第二转接体206使之在轴向上自由滑动的滑块208。滑块208 连接在模具用机械手72的前端部上。第一转接体204相对于第二转接体206由左右一对螺旋弹簧连 接，在没有外力的状态下，保持在中立位置，通过施加外力可弹性 地向左右转动。在第一转接体204和第二转接体206之间设有阻尼 器212，第一转接体204的动作被适度抑制并且稳定。滑块208包括一对滑动体214a和214b，通过轨道216能够顺畅 地在轴向上滑动。滑动体214a固定在第二转接体206上，并且相对 于模具用机械手72的前端部设有螺旋弹簧218。滑动体214b固定在 模具用机械手72的前端部上并且相对于第二转接体206设有螺旋弹 簧220。通过这些螺旋弹簧218和220，滑块208在没有外力的状态下， 保持在中立位置，通过施加外力，可弹性地向轴向滑动。在滑动体 214a和滑动体214b之间设有阻尼器222,滑动动作被适度地抑制并 且稳定。另外，活动机构200虽然是使移动模具18能够在水平转动方向 以及轴向上滑动的结构，但是也可以根据需要向这些方向以外的方向移动，例如也可以是可俯仰的结构。
接着，对采用这样构成的折边加工装置10b对车轮拱板部16的
凸缘17进行辊式折边加工的加工方法进行-说明。
采用折边加工装置10b进行的辊式折边加工方法基本与图9所 示的规程相同，但是，在控制器24的作用下，不进行图9中的步骤 S7和S12的移动模具18的方向调整处理。可是，移动模具18的方 向调整在活动机构200的作用下被动地进行。
即，如图17A所示，滚动部位P处于移动模具18的表面49a的 一个端部52a时，导向辊32和折边辊30相互强力地拉拽，活动机 构200的第一转接体204相对于第二转接体206向顺时针方向稍微 转动，并且滑块208稍微被推压紧缩，表面49a与面16b在第1槽 52的一个端部52a没有间隙地抵接，凸缘17被可靠地折弯。与之相 对，在第1槽52的中央部52b和另一个端部52c产生与离一个端部 52a的距离相对应地扩展的间隙90a。另外，图17A 图17C中，夸 张地示出了活动机构200的姿势以容易理解。
接着，如图17B所示，滚动部位P到达中央部52b时，导向辊 32和折边辊30相互强力地拉拽，活动机构200的第一转4妄体204 相对于第二转接体206处于中立位置，滑块208稍微伸展，表面49a 与面16b在中央部52b没有间隙地抵接，凸缘17被可靠地折弯。与 之相对，在两侧的端部52a和52c附近产生间隙90b、 90c。
接着继续滚动，如图17所示，滚动部位P到达另一个端部52c 时，导向辊32和折边辊30相互强力地拉拽，活动机构200的第一 转接体204相对于第二转接体206向逆时针方向稍微转动，并且滑 块208稍微被推压紧缩，表面49a与面16b在第1槽52的另一个端 部52c没有间隙地抵接，凸缘17被可靠地折弯。与之相对，在端部 52a产生与离端部52c的距离相对应地扩展的间隙90a。
在进行折边加工期间，可以先佳j莫具用^L械手72停止。
这样，通过活动机构200被动地调整移动模具18的方向，以使 移动模具18在滚动位置P支承车轮拱板部16，从而仅滚动部位P与移动模具18抵接，能够将折边部折弯加工成适当的形状，并且防 止工件产生应变或者变形。
上述折边加工装置10b中，虽然对在模具用机械手72的前端部 设有活动机构200的例子进行了说明，但是也可以如图18所示地设 置弹性体230,也可以如图19所示地设置联轴节240。
如图18所示，弹性体230在模具用机械手72的前端部比卡盘 机构202设置得靠基端侧。弹性体230是圆柱体，配置在与模具用 机械手72的前端部和卡盘机构202相同的轴上，两端插入到才莫具用 机械手72及卡盘机构202中，通过设置在各自的内部的固定机构(未 图示)进行固定。弹性体230例如可以采用橡胶。
如图19所示，联轴节240在才莫具用机械手72的前端部比卡盘 机构202设置得靠基端侧。联轴节240是圆柱形，与模具用机械手 72的前端部和卡盘机构202同轴配置，两端通过螺栓242固定在模 具用机械手72及卡盘机构202上。联轴节240是相对于任意方向可 弹性转动的接头，例如，多个细槽244相互不同地设置，槽244的 宽度根据外力产生变化，从而进行转动。联轴节240也是弹性体的 一种。
通过采用这种弹性体230和联轴节240等，移动模具18被保持 为可弹性转动，称为所谓的活动状态。这样，能够实现与图19A~ 图19C所示的动作相同的动作，使移动模具18可靠地与车轮拱板部 16抵接，将折边部折弯加工成适当的形状，并且能够防止车轮拱板 部16产生应变或者变形。
上述折边加工装置10a和10b中，虽然示例性地说明了对车辆 12的左后轮的车轮拱板部16进行辊式折边加工，但是对左侧的车轮 拱板部或者其他部位当然也可以设定相对应的移动才莫具进行应用。 作为进行辊式折边加工的使用部位，列举有例如车辆12的前轮罩缘 部、门缘部、发动机罩缘部以及车尾行李箱缘部等。此外，辊式折 边不仅是对一张薄板进行折弯，也可以例如通过将凸缘17折弯来夹 住另外设置的作为薄板的内面板的端部。本发明的折边加工装置及折边加工方法不限于上述实施方式， 在不脱离本发明的要旨的范围内，当然可以采用隔着结构。
权利要求
1.一种折边加工方法，其特征在于，采用将工件的凸缘折弯进行折边加工的折边辊、支承上述工件的移动模具、以及使上述移动模具移动的模具移动机构，上述模具移动机构一边调整上述移动模具的方向一边通过上述移动模具和上述折边辊夹住上述工件，对上述凸缘进行折边加工。
2. 如权利要求l所述的折边加工方法，其特征在于，上述模具移动机构与使上述折边辊移动的辊移动机构同步地动 作，并调整上述移动模具的方向。
3. —种折边加工装置，其特征在于，具有 折边辊；使上述折边辊在工件的凸缘上滚动的辊移动机构； 支承上述工件的移动模具；经由弹性体保持上述移动模具的模具移动机构，该模具移动机 构能够与辊的滚动相配合地调整上述移动模具的方向。
4. 一种折边加工装置，其特征在于，具有 折边辊；使上述折边辊在工件的凸缘上滚动的辊移动机构； 支承上述工件的移动模具；与辊的滚动相配合地调整上述移动模具的方向的模具移动机构。
5. 如权利要求4所述的折边加工装置，其特征在于，上述模具移动机构是能够按程序进行动作的多关节机械手。
全文摘要
本发明的课题是将折边部折弯加工成适当的形状并防止工件的应变和变形。折边加工装置(10a)具有将车轮拱板部(16)的凸缘(17)折弯的、能够移动的折边单元(20)；被形成为相对于车轮拱板部的表面(49a)与车轮拱板部的面(16b)相比能够在两端形成间隙、并且对与面(16b)抵接地进行折弯加工的滚动部位(P)进行支承的移动模具(18)；使该移动模具(18)移动的模具用机械手(72)。通过移动模具(18)和折边辊(30)夹住车轮拱板部，使折边辊(30)相对于凸缘(17)一边滚动一边折弯时，模具用机械手(72)调整移动模具(18)的方向，从而移动模具(18)在滚动部位(P)支承车轮拱板部(16)。
文档编号B21D19/08GK101239366SQ20081000553
公开日2008年8月13日 申请日期2008年2月4日 优先权日2007年2月7日
发明者木内义之, 长谷川荣作 申请人:本田技研工业株式会社