加工工具和卷边装置的制造方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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)。
[0004]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】
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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】
[0019]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；
[0020]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；
[0021]图3是从图2中的箭头A的方向看的加工工具的后视图；
[0022]图4是沿图2的线IV-1V截取的剖视图；
[0023]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；
[0024]图6是示出处于锁定状态中的锁定机构的视图；
[0025]图7A是示出其中工件设置在固定模具中的状态的描述图；
[0026]图7B是第一卷边加工的描述图；
[0027]图7C是第二卷边加工的描述图；
[0028]图8A是用于描述浮动机构的动作的第一示意图；
[0029]图8B是用于描述浮动机构的动作的第二示意图；
[0030]图9是根据第二示例性构造的加工工具的透视图；
[0031]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；
[0032]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
[0033]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】
[0034]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。
[0035]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2