專利名稱：卷邊加工方法和卷邊加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連4妄多個(gè)工件的巻邊加工方法和巻邊加工裝置。
背景技術(shù)：
通常，需要對(duì)例如汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)罩、側(cè)板及車門等各種工件的 邊緣部進(jìn)行巻邊加工，該巻邊加工是將在板的邊緣部立起的凸緣向 4反的內(nèi)側(cè)方向4斤彎。
作為這樣的巻邊加工，能夠列舉出的有輥式巻邊加工，其是 將板定位并保持在固定金屬模上，再使用加工輥對(duì)板緣部的凸緣進(jìn) 行按壓，同時(shí)進(jìn)行折彎；金屬模巻邊加工，其是使用上下兩個(gè)金屬 模夾住被定位保持的板，然后折彎上述凸緣。
在上述輥式巻邊加工和金屬模巻邊加工(以下簡稱為巻邊加工) 中， 一般，由于折彎角度較大，所以考慮到折彎精度，通常要經(jīng)過 預(yù)備折彎(前期折彎)和精加工折彎(正式折彎)的多個(gè)階段工序 的力口王。
專利文獻(xiàn)1中公開了一種巻邊加工裝置，通過隔著基臺(tái)而配置 的巻邊輥和從動(dòng)輥，對(duì)兩張一反的邊緣部進(jìn)4于巻邊加工，進(jìn)而連4妄這 兩張板。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-103325號(hào)
因此，有時(shí)根據(jù)工件的種類，為了進(jìn)一步加強(qiáng)板的連接強(qiáng)度， 需要在巻邊加工所進(jìn)行的連接的基礎(chǔ)上，通過焊接將兩張板接合。
在這種情況下，通常，首先在焊接位置通過焊接接合兩張板， 例如汽車門的外板和內(nèi)板，并將兩板互相固定。然后，在將固定后 的兩板運(yùn)送到巻邊位置之后，通過金屬模進(jìn)行巻邊加工。然而，在巻邊加工前就通過焊接接合兩板的情況下，是在由該
被指出存在巻邊加工時(shí)產(chǎn)生的板的撓曲變形等不易被整個(gè)工件吸 收，加工后的巻邊加工部位上出現(xiàn)形變的問題。另外，在對(duì)板緣部 上的呈大致90°立起的凸緣進(jìn)行折彎的巻邊加工的初期，隨著該凸緣 的折彎、工件被向內(nèi)側(cè)推壓，與加工后期相比工件的撓曲變形較大。 而且，由于工件的巻邊加工部位通常構(gòu)成產(chǎn)品的外觀，因此，上述 那樣的工件形變就成為影響產(chǎn)品外觀的主要原因，防止該情況的發(fā)
生關(guān)系到加工質(zhì)量(產(chǎn)品質(zhì)量)的提高。
另一方面，在不通過上述焊接進(jìn)行工件的接合的情況下，在巻 邊加工中板彼此之間發(fā)生錯(cuò)位，其結(jié)果有可能導(dǎo)致加工質(zhì)量降低。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種巻邊加工方法和巻邊 加工裝置，在通過巻邊加工連接多張板時(shí)，即使在已經(jīng)進(jìn)行了板彼 此之間的接合時(shí)也可以防止在巻邊加工后的工件上產(chǎn)生形變。
本發(fā)明的巻邊加工方法，至少連接第一工件和第二工件，其特
征在于，包括以下步驟接合工序，對(duì)上述第一工件和上述第二工 件進(jìn)行接合；巻邊工序，在上述接合工序過程中，進(jìn)行將上述第一 工件的邊緣部折彎并夾入上述第二工件的邊緣部的巻邊加工。
通過這樣的方法，在例如通過焊接對(duì)第一工件和第二工件進(jìn)行 接合的接合工序中，進(jìn)行折彎第一工件的邊緣部的巻邊工序。由此， 可有效地防止巻邊加工時(shí)的工件的^l晉位。而且，在工件撓曲變形傾 向較大的加工初期，只預(yù)先接合工件接合點(diǎn)中的一部分，則能使巻 邊工序中產(chǎn)生的工件的撓曲變形被該工件整體有效地吸收，并能夠 抑制加工后的形變。而且，并列進(jìn)行接合工序和巻邊工序，則能伴
一邊適當(dāng)?shù)匚諑嗊吋庸こ跗谥械墓ぜ膿锨冃危?一邊在加工后 期工件大致完全接合的狀態(tài)下進(jìn)行巻邊加工，能提高巻邊加工的質(zhì)量。在這種情況下，在上述接合工序中的從最初的接合到最后的接 合之間，開始并結(jié)束上述巻邊工序，能夠在上述第一工件與第二工 件之間容許有些許松動(dòng)的狀態(tài)下完成巻邊工程。因此，可更加有效 地使巻邊工序時(shí)在工件上產(chǎn)生的撓曲變形被工件整體吸收，并可更 有效地防止加工后的工件的形變。另外，優(yōu)選在由進(jìn)行上述巻邊加工的巻邊輥夾持了至少上述第 一工件之后，并且在上述巻邊輥的滾動(dòng)開始之前，進(jìn)行上述第一工 件與上述第二工件的接合，這樣能夠有效地防止巻邊輥滾動(dòng)中的工 件的錯(cuò)位。而且，優(yōu)選在上述的各巻邊加工方法中，在上述巻邊輥的滾動(dòng) 結(jié)束后，并且在釋放由上述巻邊輥對(duì)上述第一工件和第二工件的加 壓之前，進(jìn)行上述第一工件與上述第二工件的接合，這樣能夠有效 地防止在工件上發(fā)生回彈及在第一工件與第二工件之間發(fā)生錯(cuò)位。另外，本發(fā)明的巻邊加工裝置，其特征在于包括夾具主體， 用于支承重疊的第一工件和第二工件； 一臺(tái)或多臺(tái)加工驅(qū)動(dòng)部，對(duì) 由上述夾具主體支承的上述第一工件和第二工件進(jìn)行接合加工和巻 邊加工，上述夾具主體具有可夾持上述第一工件和第二工件的夾緊 機(jī)構(gòu)和墊板部件，上述塾板部件被配置成能與進(jìn)行上述第 一工件的 巻邊加工的部位4氐接。通過這樣的裝置，能夠使用同一個(gè)夾具主體對(duì)工件進(jìn)行接合工 序和巻邊工序，因此，不需要分別準(zhǔn)備用于各個(gè)工序的夾具和加工 位置，作為裝置整體可節(jié)省大量的空間，削減設(shè)備成本，并由于壓 縮了兩個(gè)工序而能進(jìn)一步提高操作效率。而且，由于不需要進(jìn)行將 工件從接合工序向巻邊工序的運(yùn)送操作，因此，能有效地防止伴隨 著該運(yùn)送操作的工件的錯(cuò)位和撓曲變形等。另外，由于上述墊板部件以能相對(duì)于上述夾具主體浮動(dòng)的方式 被安裝，因此，即使在工件的表面形狀和墊板部件的表面形狀之間 稍有誤差的情況下，通過在巻邊加工時(shí)將工件強(qiáng)力地按壓在墊板部件上，能夠有效地防止變形。 發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的巻邊加工方法，在接合第一工件和第二工件的接 合工序中進(jìn)行折彎第 一工件的邊緣部的巻邊工序，由此能夠防止巻 邊工序時(shí)的工件的偏移和巻邊加工后的工件的形變。另外，根據(jù)本發(fā)明的巻邊加工裝置，可使用同一個(gè)夾具主體對(duì) 工件進(jìn)行接合工序和巻邊工序。其結(jié)果是，不需要分別準(zhǔn)備用于各 個(gè)工序的夾具和加工位置，作為裝置整體可節(jié)省大量的空間，削減 設(shè)備成本，并由于壓縮了兩個(gè)工序而進(jìn)一步提高了操作效率。


圖1是用于對(duì)使用本發(fā)明的第一實(shí)施方式的巻邊加工裝置對(duì)由 外板和內(nèi)板組成的工件的邊緣部進(jìn)行巻邊加工的巻邊加工的狀態(tài)進(jìn) 行說明的立體圖。圖2是圖1所示的巻邊加工裝置的俯視說明3是圖1所示的工件即汽車前門的局部剖視立體圖。 圖4是圖1所示的夾具主體的主視示意圖。圖5是表示將工件固定在圖4所示的夾具主體上的狀態(tài)的主視 示意圖。圖6A是沿圖5的VI-VI線的局部省略剖視圖，圖6B是表示從 圖6A所示的狀態(tài)使巻邊輥和導(dǎo)向輥向精折彎工序的位置移動(dòng)的狀 態(tài)的局部省略剖視圖。圖7是用于說明支承圖4所示的夾具主體所具有的墊板部件的、 浮動(dòng)支承部件的安裝結(jié)構(gòu)的局部省略剖視分解立體圖。圖8是沿圖4的VIII-VIII線的局部省略剖浮見圖。圖9是用于說明通過圖1所示的巻邊加工工具對(duì)工件的邊緣部 進(jìn)行預(yù)備折彎時(shí)的狀態(tài)的、沿圖5的IX-IX線的局部剖視立體圖。圖IO是表示通過圖1所示的巻邊加工裝置進(jìn)行巻邊加工的巻邊 加工方法順序的流程圖。圖11是用于對(duì)通過本發(fā)明的第二實(shí)施方式的巻邊加工裝置對(duì)由 外板和內(nèi)板組成的工件的邊緣部進(jìn)行巻邊加工的巻邊加工狀態(tài)進(jìn)行 說明的示意圖。圖12是表示通過圖11所示的巻邊加工裝置進(jìn)行巻邊加工的巻邊加工方法順序的流程圖。標(biāo)號(hào)說明10a、 10b--巻邊加工裝置12a——凸緣20a、 20b--夾具主體22a—--電極片26——巻邊加工工具34—--機(jī)框38…-墊板部件48--承受部66-…夾持部76-—-巻邊輥W—畫-工件12——外板 14——內(nèi)板22…-點(diǎn)焊工具 24、 28、 84—畫陽機(jī)械手 32----轉(zhuǎn)臺(tái) 36…-夾緊機(jī)構(gòu) 40--浮動(dòng)支承部件50——可動(dòng)部 74____控制器78——導(dǎo)向輥具體實(shí)施方式
下面就本發(fā)明的巻邊加工方法及其與實(shí)施該方法的巻邊加工裝 置的關(guān)系，舉出優(yōu)選的實(shí)施方式，并參照附圖進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖l是用于說明采用本發(fā)明的第一實(shí)施方式的巻邊加工裝置10a 對(duì)由外板(第一工件)12和內(nèi)板(第二工件)14組成的工件W的 邊緣部進(jìn)行巻邊加工的狀態(tài)的立體圖。圖2是圖1所示的巻邊加工 裝置10a的俯視說明圖。本實(shí)施方式的巻邊加工裝置10a是一種同 時(shí)并行地實(shí)施接合工序和巻邊工序的裝置，在上述接合工序中，通 過點(diǎn)焊等接合外板12和內(nèi)板14,在上述巻邊工序中，通過折彎從外 板12的邊緣部大致呈直角立起形成的凸緣進(jìn)而夾住內(nèi)板14的邊緣部來連接兩板。
以下，本實(shí)施方式中，作為通過巻邊加工裝置10a進(jìn)行巻邊加 工的工件w，以汽車用前門為例進(jìn)行說明，但本發(fā)明不限于此。
如圖3所示，工件W是如下形成的其外板12與內(nèi)板14重合 的各部分通過焊接而接合，并且兩板的邊緣部通過巻邊加工而連接。 另外，在構(gòu)成外板12的窗框16的內(nèi)板14 一側(cè)(車內(nèi)側(cè))，固定有 例如兩根用于提高該窗框16的剛性的加固材料18。外板12和內(nèi)板 14例如由通過沖裁加工形成為規(guī)定形狀的金屬板材料(金屬制)構(gòu) 成。
如圖1所示，對(duì)這沖羊的工件W進(jìn)4亍巻邊加工的巻邊加工裝置10a 由以下部件構(gòu)成作為加工臺(tái)發(fā)揮功能的一對(duì)夾具主體20a、 20b， 在上述接合工序和巻邊工序中對(duì)保持工件W進(jìn)行定位；第一機(jī)械手 (加工驅(qū)動(dòng)部)24，在其臂前端支承有點(diǎn)焊工具22;第二機(jī)械手(加 工驅(qū)動(dòng)部)28,在其臂前端支7 〈有巻邊加工工具26。
如圖1和圖2所示， 一對(duì)夾具主體20a、 20b的上端側(cè)互相連4妻， 并且下端部在分離的狀態(tài)下通過基座30固定，由此在側(cè)視時(shí)，該一 對(duì)夾具主體20a、 20b呈大致三角形狀配置，在上述基座30的下表 面設(shè)有旋轉(zhuǎn)自如地構(gòu)成的轉(zhuǎn)臺(tái)32。
因此，當(dāng)操作者將工件W安裝在夾具主體20a或20b的任意一 個(gè)上時(shí)，或在巻邊加工結(jié)束后將工件從夾具主體20a或20b的任意 一個(gè)上取下時(shí)， 一方的夾具主體20a或夾具主體20b^皮轉(zhuǎn)臺(tái)32回轉(zhuǎn) 而從第一機(jī)械手24等可動(dòng)的加工室一側(cè)配置到操作者一側(cè)。這樣， 操作者不需要進(jìn)入加工室內(nèi)就可以進(jìn)行工件W的運(yùn)入和運(yùn)出。而且， 由于一對(duì)夾具主體20a、 20b通過上述三角形狀而互相傾斜地配置， 因此，操作者能夠更容易地將工件W相對(duì)于夾具主體20a、 20b進(jìn) 行定位固定。另外，還可以用規(guī)定的工件自動(dòng)交換機(jī)構(gòu)或輔助操作 者i般運(yùn)的才幾構(gòu)，將工件W相對(duì)于夾具主體20a、 20b運(yùn)入或運(yùn)出。
圖4是夾具主體20a (20b)的主視示意圖，表示工件W未被固 定的狀態(tài)。圖5是表示工件W被固定在夾具主體20a(20b)上的狀態(tài)的主視示意圖。如圖4所示，夾具主體20a具有在大致中央部形成有開口部 34a的平板狀的機(jī)框34;在該機(jī)框34的表面?zhèn)葟拈_口部34a的側(cè)部 至上部，沿著上述外板12 (窗框16)的形狀設(shè)置的多個(gè)(本實(shí)施方 式中有9個(gè))夾緊機(jī)構(gòu)(夾持機(jī)構(gòu))36;在上述機(jī)框34的表面?zhèn)惹?遮擋夾緊機(jī)構(gòu)36下方的大部分地被配置的墊板部件(引導(dǎo)部件、金 屬模)38。上述墊板部件38通過設(shè)在機(jī)框34的表面的浮動(dòng)支承部件40被 固定在從該機(jī)框34的表面離開規(guī)定距離的位置上(參照圖4和圖 6A)。在本實(shí)施方式中，浮動(dòng)支承部件40沿著墊板部件38的長度 方向(寬方向)等間隔配置有三個(gè)(參照圖4),但也可以配置例如 兩個(gè)或四個(gè)，也可以配置一個(gè)在寬方向上長的浮動(dòng)支^c部件40。這樣的浮動(dòng)支承部件40,例如，是由硬質(zhì)的橡膠部件構(gòu)成的塊， 如圖7所示，在該浮動(dòng)支承部件40被夾持在墊板部件38和機(jī)框34 之間的狀態(tài)下，通過設(shè)在中心的安裝孔部40a，用螺栓42和螺母44 固定該浮動(dòng)支7 c部件40。由此，上述墊壽反部件38在乂人才幾框34的表 面偏置的狀態(tài)下被浮動(dòng)支承部件40牢固地固定，另一方面，由于該 浮動(dòng)支承部件40的彈性(柔軟性)，上述墊板部件38能夠向例如 圖6A和圖7中的箭頭A方向和箭頭B方向浮動(dòng)。另外，在墊板部件38的與機(jī)框34相對(duì)的背面，在其下端側(cè)和 兩側(cè)端側(cè)形成有分別在水平方向和豎直方向延伸的兩條槽部即第一 槽46a和第二槽46b (參照圖4和圖7)。在這些第一槽46a和第二 槽46b中，卡合有構(gòu)成上述巻邊加工工具26的導(dǎo)向輥，該內(nèi)容將在 后面詳述。如圖4和圖5所示，夾緊^U勾36由7 義受部48和可動(dòng)部50構(gòu)成， 其中，上述承受部48抵在構(gòu)成工件W的外板12 (窗框16)上，并 用于定位該工件W,上述可動(dòng)部50在其與該岸義受部48之間夾持工 件W。如圖8所示，上述可動(dòng)部50包括通過固定在 K受部48上的旋轉(zhuǎn)軸54被旋轉(zhuǎn)自如地支承的第一導(dǎo)向架56;在該第一導(dǎo)向架56 的軸線方向(箭頭X方向)上可移動(dòng)地設(shè)置的第一滑塊部件58;與 上述第一導(dǎo)向架56垂直地固定在第一滑塊部件58上的第二導(dǎo)向架 60;在該第二導(dǎo)向架60的軸線方向(箭頭Y方向)上可移動(dòng)地設(shè)置 的第二滑塊部件62。而且，該第二滑塊部件62上連接有臂部件64, 并且，在該臂部件64的前端固定有沿箭頭X方向延伸的夾持部66。
另外，上述第一導(dǎo)向架56在伺服馬達(dá)68的驅(qū)動(dòng)作用下，可在 圖8的箭頭6方向上相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸54旋轉(zhuǎn)。上述第一滑塊部件58, 即第二導(dǎo)向架60，在伺服馬達(dá)70的驅(qū)動(dòng)作用下，通過進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu) (圖中未示出)可在箭頭X方向上移動(dòng)。第二滑塊部件62，即臂部 件64,在伺服馬達(dá)72的驅(qū)動(dòng)作用下，通過進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)(圖中未示 出)可在箭頭Y方向上移動(dòng)。
因此，在夾緊機(jī)構(gòu)36中，夾持部66能夠在箭頭X方向和箭頭 Y方向上進(jìn)行位置調(diào)整，通過在該夾持部66的前端面與承受部48 之間夾持工件W，可在定位的狀態(tài)下夾持(固定)工件W (參照圖 5和圖6A)。另外，在裝卸工件W時(shí)，通過^走轉(zhuǎn)軸544吏可動(dòng)部50 (夾持部66)向上方旋轉(zhuǎn)，由此能夠容易地對(duì)該工件W進(jìn)行裝卸。
此外，作為定位固定工件W的夾緊機(jī)構(gòu)，除了像上述夾緊機(jī)構(gòu) 36那樣在夾持部66與承受部48之間夾持工件W的結(jié)構(gòu)以外，例如 也可以使用可夾持工件W的夾鉗狀開閉機(jī)構(gòu)等以代替夾持部66。
如圖5所示，Y象以上那樣構(gòu)成夾具主體20a的墊板部件38和牙義 受部48，其作為整體是能以所需的姿態(tài)定位外板12的結(jié)構(gòu)，并且， 與外板12抵接的各表面形成為與該外板12的形狀對(duì)應(yīng)的形狀。由 此，可牢固且正確地定位固定工件W。
此外，與這樣的夾具主體20a成對(duì)使用的夾具主體20b其結(jié)構(gòu) 與該夾具主體20a大致相同，因此，省略其詳細(xì)說明。
回到圖1，第一機(jī)械手24和第二機(jī)械手28是工業(yè)用多關(guān)節(jié)型機(jī) 械手，其通過程序工作可將點(diǎn)焊工具22和巻邊加工工具26以任意 姿勢移動(dòng)到任意位置，當(dāng)然，要不互相干涉地驅(qū)動(dòng)控制第一機(jī)械手24和第二機(jī)械手28。這些第一機(jī)械手24和第二機(jī)械手28通過圖中 未示出的教導(dǎo)器(teaching pendant)的操作，能夠在實(shí)際進(jìn)行動(dòng)作的 同時(shí)進(jìn)4亍工作示教。而且，通過4吏用三維CAD ( Computer Aided Design )等的脫機(jī)處理，在不實(shí)際使機(jī)械手工作的情況下也能進(jìn)行工 作示教。這樣的第一機(jī)械手24和第二機(jī)械手28與轉(zhuǎn)臺(tái)32和夾緊機(jī) 構(gòu)3 6等 一 起在作為控制裝置的控制器7 4的控制下工作。上述點(diǎn)焊工具22例如構(gòu)成為C焊槍型的點(diǎn)焊裝置，采用一對(duì)電 極片22a、 22b夾入外板12和內(nèi)板14，并在充分加壓的狀態(tài)下導(dǎo)通 焊接電流，由此，接合這些外板12和內(nèi)板14 (參照圖6A)。上述巻邊加工工具26具有作為輥對(duì)而構(gòu)成的巻邊輥(加工輥) 76和導(dǎo)向輥78 (參照圖6A)。這些巻邊輥76和導(dǎo)向輥78的各自 的旋轉(zhuǎn)軸平行地設(shè)置，由此，構(gòu)成為使相互的直徑方向(圓板的朝 向)平行。這樣的巻邊輥76和導(dǎo)向輥78 4皮構(gòu)成為可相互接近或離 開。由于上述巻邊輥76對(duì)外板12的凸緣12a進(jìn)行預(yù)備折彎(例如， 從90。的立起狀態(tài)折彎至45°),所以上述巻邊輥76由設(shè)在其前端側(cè) 錐形輥80和設(shè)在其基端側(cè)與該錐形輥80 —體構(gòu)造的圓筒輥82構(gòu)成 (參照圖9)。而上述導(dǎo)向輥78是其周圍被設(shè)定為窄幅的圓盤形狀， 上述導(dǎo)向輥78可卡合在平行地形成在墊板部件38的機(jī)框34 —側(cè)的 背面上的第一槽46a和第二槽46b中(參照圖9)。這樣的導(dǎo)向輥 78通過與第一槽46a和第二槽46b的卡合作用，而具有沿著凸緣12a 正確地引導(dǎo)巻邊輥76的功能。接下來，參照圖10的流程圖就采用基本以上述方式構(gòu)成的本實(shí) 施方式的巻邊加工裝置10a對(duì)工件W進(jìn)行巻邊加工的方法進(jìn)行說 明。首先，在圖10的步驟S1和S2中，操作者將作為本次巻邊加工 的工件W的外^反12和內(nèi)才反14安裝在沒有固定工件W的夾具主體 20a (20b)或者將在上一次巻邊加工中加工后的工件W運(yùn)出后的夾 具主體20a (20b)上(參照圖5)。此時(shí)，使外板12的下部定位在墊板部件38上并抵接，并使其上部(窗框16)與承受部48纟氐接， 進(jìn)而將內(nèi)板14和加固材料18重合在規(guī)定的位置上。接下來，通過夾緊機(jī)構(gòu)36對(duì)定位在規(guī)定的位置上的工件W進(jìn) 行夾持，由此，將工件W牢固地固定在夾具主體20a上(步驟S3)。 此時(shí)，由于承受部48和墊板部件38的與工件W (外板12)抵接的 面成為與該工件W的形狀對(duì)應(yīng)的形狀，因此，可在所需的位置上以 所需的姿態(tài)牢固地夾緊工件W。在像這樣完成了將工件W向夾具主體20a的定位固定之后，轉(zhuǎn) 臺(tái)32被回轉(zhuǎn)，工件W被配置在具有第一機(jī)械手24和第二機(jī)械手28 的加工室一側(cè)，接下來，開始進(jìn)行利用第一機(jī)械手24和第二機(jī)械手 28的接合工序和巻邊工序。也就是說，在控制器74的控制下，首先，由支承在第一機(jī)械手 24上的點(diǎn)焊工具22開始對(duì)外板12與內(nèi)板14進(jìn)行焊接接合(步驟 S4)。接下來，在步驟S5中，使外板12與內(nèi)板14不完全固定，而是 容許其互相之間有一定程度的松動(dòng)，從巻邊工序中的能防止位置偏 離程度的接合(臨時(shí)接合)開始，直至最終實(shí)施將外板12與內(nèi)板14 完全固定的牢固接合(正式接合)。也就是說，在臨時(shí)接合中，在 工件W上只對(duì)規(guī)定接合點(diǎn)中的一部分進(jìn)行接合，在正式接合中對(duì)剩 余的接合點(diǎn)進(jìn)行接合。在這種情況下，例如，若在工件W的接合中 所必需的全部接合點(diǎn)的數(shù)量為30的話，其中，例如通過臨時(shí)接合對(duì) 10點(diǎn)進(jìn)行接合，對(duì)剩下的20點(diǎn)進(jìn)行正式接合。此外，在本實(shí)施方式的情況下，使用第一機(jī)械手24實(shí)施接合工 序的接合點(diǎn)的位置只要是能將外板12與內(nèi)板14確實(shí)地接合的位置 即可，例如，可如圖5的點(diǎn)焊S所示的那樣，在工件W整體上均勻 分布接合點(diǎn)。另一方面，支承巻邊加工工具26的第二機(jī)械手28，在控制器 74的控制下，在上述步驟S4中開始進(jìn)行工件W的接合的同時(shí)或者 稍微遲延的時(shí)刻，例如在上述臨時(shí)接合結(jié)束后，開始其動(dòng)作。也就是說，與由第一機(jī)械手24進(jìn)行的對(duì)工件W的接合工序(步驟S5) 同時(shí)并行地開始由第二機(jī)械手28進(jìn)行的巻邊工序(步驟S6)。在該巻邊工序中，首先，在夾住外板12和內(nèi)板14的狀態(tài)下配 置巻邊輥76和導(dǎo)向輥78,從而使導(dǎo)向輥78卡合在墊板部件38的第 一槽46a中，并且使構(gòu)成巻邊輥76的錐形輥80抵接在凸緣12a上 (參照圖6A)。因此，如圖9所示，通過在第一槽46a中卡合導(dǎo)向 輥78的同時(shí)滾動(dòng)該導(dǎo)向輥78和錐形輥80來連續(xù)地進(jìn)行使凸緣12a 向內(nèi)側(cè)方向傾斜彎曲45。的預(yù)備折彎工序(前期折彎工序)。此時(shí)， 在錐形輥80和導(dǎo)向輥78之間的加壓力或距離保持在規(guī)定值的狀態(tài) 下，使其向互相相反的方向旋轉(zhuǎn)并滾動(dòng)，由此，能夠通過錐形輥80 的圓錐面對(duì)凸緣12a進(jìn)行連續(xù)地折彎。另外，在本實(shí)施方式的情況下，由第二機(jī)械手28所實(shí)施的巻邊 工序的部位，是需要通過巻邊加工對(duì)外板12的邊緣部與內(nèi)板14的 邊緣部進(jìn)行結(jié)合的部位，例如圖5中的箭頭H所示的范圍。在這樣的巻邊工序中，在上述預(yù)備折彎工序結(jié)束后，接下來進(jìn) 行精加工折彎工序(正式折彎工序)。也就是說，使導(dǎo)向輥78卡合 在墊板部件38的第二槽46b中，并且，使圓筒輥82抵接在上述預(yù) 備折彎工序中被彎曲了 45°的凸緣12a上，使該凸緣12a彎曲直到該 凸緣12a與內(nèi)板14接觸(參照圖6B)。由此，凸緣12a從最初的角 度彎曲了 90。。因此，通過使導(dǎo)向輥78卡合在第二槽46b的同時(shí)使 該導(dǎo)向輥78和圓筒輥80滾動(dòng)，能夠連續(xù)地進(jìn)行使凸緣12a從上述 預(yù)備折彎工序中被彎曲的狀態(tài)進(jìn)一步傾斜彎曲45°的精加工折彎工 序(正式折彎工序)。另一方面，在由第一機(jī)械手24進(jìn)行的接合工序(步驟S5)中， 在由第二機(jī)械手28進(jìn)行的巻邊工序中通過臨時(shí)接合而接合的接合點(diǎn) 的基礎(chǔ)上，對(duì)剩下的接合點(diǎn)進(jìn)行接合。并且，在步驟S7中巻邊工序 結(jié)束，在步驟S8中接合工序結(jié)束時(shí)，外板12與內(nèi)板14通過由焊接 所進(jìn)行的接合和由巻邊加工所進(jìn)行的連接而被相互牢固地連接在一 起。在這種情況下，可以在巻邊加工結(jié)束(步驟S7)后實(shí)施步驟S5 的正式接合從而接合所有的接合點(diǎn)，另外，也可以與巻邊工序同時(shí) 結(jié)束包括正式接合在內(nèi)的所有的接合工序。
接下來，在巻邊工序和接合工序結(jié)束之后，轉(zhuǎn)臺(tái)32在控制器74 的控制下旋轉(zhuǎn)半周，使完成了外板12與內(nèi)板14的連接的工件W從 加工室一側(cè)轉(zhuǎn)到面對(duì)操作者的位置，操作者從夾具主體20a上取下 加工后的工件W (步驟S9)。由此，與該工件W相關(guān)的巻邊加工 方法的全部工序結(jié)束。
此外，上述加固材料18與外板12的連接，即可以是例如僅通 過點(diǎn)焊工具22進(jìn)行的接合，也可以與該接合一起實(shí)施由巻邊加工工 具26進(jìn)行的巻邊加工。另外，也可使加固材料18與內(nèi)板14構(gòu)成為 一體，而實(shí)施接合或巻邊加工。因此，在進(jìn)行加固材料18的連接時(shí),: 夾緊機(jī)構(gòu)36會(huì)妨礙到點(diǎn)焊工具22和巻邊加工工具26的動(dòng)作。因此， 在這種情況下，可驅(qū)動(dòng)構(gòu)成規(guī)定的夾緊機(jī)構(gòu)36的伺服馬達(dá)68使可 動(dòng)部50回轉(zhuǎn)，從而將該夾緊機(jī)構(gòu)36的加緊動(dòng)作暫時(shí)解除。
以上，根據(jù)本實(shí)施方式的巻邊加工裝置10a和巻邊加工方法， 由于能夠使用同一個(gè)夾具20a(20b)進(jìn)行接合工序和巻邊工序，因 此不需要分別準(zhǔn)備用于各個(gè)工序的夾具和加工位置。這樣，作為裝 置整體節(jié)省了大量的空間，降低了設(shè)備的成本，并且由于壓縮了兩 個(gè)工序而提高了操作效率。并且，由于不需要將工件W從接合工序 向巻邊工序運(yùn)送的運(yùn)送操作，因此，可有效地防止伴隨該運(yùn)送操作 的工件W的錯(cuò)位和撓曲變形等。
另外，通過在巻邊工序開始前就開始接合工序，可有效地防止 巻邊工序時(shí)外板12與內(nèi)板14之間錯(cuò)位。而且，在巻邊工序中，在 工件W撓曲變形傾向較大的加工初期，由于如上述臨時(shí)接合那樣只 接合工件W的一部分，所以可〗吏工件W的撓曲變形被工件W整體 有效地吸收，并可抑制加工后的形變。在這種情況下，可以在巻邊 工序進(jìn)行中、配合因巻邊加工所導(dǎo)致工件W的撓曲變形逐漸減少的 情況進(jìn)行接合工序。也就是說，根據(jù)本實(shí)施方式，通過在接合工序中進(jìn)行巻邊工序， 能夠隨著巻邊加工的進(jìn)行而根據(jù)其狀況逐漸牢固接合工件W,因此， 可一邊適當(dāng)?shù)匚展ぜ在如上述那樣的加工初期的撓曲變形，一
邊在加工后期工件w被確實(shí)地牢固固定的狀態(tài)下進(jìn)行巻邊加工，能 夠提高巻邊加工的質(zhì)量。在工件w上沒有產(chǎn)生撓曲變形的情況下， 工件w被牢固地固定可提高巻邊加工精度。根據(jù)本實(shí)施方式，通過 同時(shí)并行進(jìn)行接合工序和巻邊工序，與分別進(jìn)行各工序相比，不僅 可縮短循環(huán)時(shí)間，并且可得到上述那樣成倍的效果。
在這種情況下，例如，在巻邊工序中進(jìn)行預(yù)備折彎的情況下，
在進(jìn)行該預(yù)備折彎的巻邊加工工具26的前方、以在同一方向上使點(diǎn) 焊工具22對(duì)工件W進(jìn)行接合的方式使點(diǎn)焊工具22工作，則可更有 效地防止巻邊加工時(shí)的工件W的錯(cuò)位和形變，并能夠更高效地進(jìn)行 4妾合加工和巻邊加工。
另外，在本實(shí)施方式的情況下，在巻邊工序時(shí)保護(hù)并支承工件 W的墊板部件38是通過浮動(dòng)支承部件40被支承在機(jī)框34上的。由 此，例如，即使在工件W (外板12)的表面形狀和與其抵接的墊板 部件38的表面形狀之間稍有誤差的情況下，也能夠在巻邊加工時(shí)將 工件W強(qiáng)力按壓在墊板部件38上，能有效地防止變形。此外，若 以可浮動(dòng)的狀態(tài)將巻邊加工工具26支承在機(jī)械手28上，則能夠進(jìn) 一步有效地防止上述工件W的變形。
然而，在本實(shí)施方式的情況下，關(guān)于巻邊工序結(jié)束(步驟S7) 的時(shí)刻和接合工序結(jié)束(步驟S8)的時(shí)刻，除了如上述那樣設(shè)定成 使巻邊工序先結(jié)束，之后再結(jié)束接合工序以外，還可以如圖10中的 虛線C所示的那樣，將兩個(gè)工序的結(jié)束時(shí)刻設(shè)定為先結(jié)束接合工序， 之后再結(jié)束巻邊工序。此外，通常，與這種繼接合工序結(jié)束后使巻 邊工序結(jié)束的方法相比，優(yōu)選上述那樣繼巻邊工序結(jié)束后使接合工 序結(jié)束的方式。也就是說，后者的情況下，由于可在外板12和內(nèi)板 14之間容許有些許;^動(dòng)的狀態(tài)下完成巻邊工序，因此，可更加切實(shí) 地使巻邊加工時(shí)在工件W上產(chǎn)生的撓曲變形由工件W整體吸收，并可進(jìn)一步有效地防止加工后工件W的形變。當(dāng)然，在巻邊工序的加
工后期，由于工件w幾乎不會(huì)像上述那樣產(chǎn)生撓曲變形，因此，可
根據(jù)工件w的用途，先結(jié)束接合工序，之后再結(jié)束巻邊工序，這樣 的方法也4艮有步文。
此外，在通常情況下，工件W的撓曲變形在由巻邊輥76對(duì)工 件W進(jìn)行加壓夾持的時(shí)候最大。因此，在這個(gè)時(shí)刻不對(duì)工件W進(jìn)行 接合，或者至少在巻邊輥76的滾動(dòng)開始點(diǎn)附近不進(jìn)行接合，這樣能 夠有效地吸收工件W整體的撓曲變形。而且，在通過巻邊輥76夾 持工件W之后，在該巻邊輥76的滾動(dòng)開始前，尤其在上述滾動(dòng)開 始點(diǎn)附近進(jìn)行接合，能夠有效地防止?jié)L動(dòng)中工件W的位置發(fā)生偏移。
另外，在巻邊輥76的滾動(dòng)結(jié)束之前，若不在該巻邊輥76的滾 動(dòng)結(jié)束點(diǎn)附近進(jìn)行接合的話，能夠適當(dāng)?shù)厝菰S并吸收滾動(dòng)中工件W 的撓曲變形。因此，在巻邊輥76的滾動(dòng)結(jié)束后，在使巻邊輥76從 工件W離開(開放由加壓所產(chǎn)生的夾持)之前，尤其在上述滾動(dòng)結(jié) 束點(diǎn)附近進(jìn)行接合，能夠防止工件產(chǎn)生回彈，并能夠更切實(shí)地防止 外板12與內(nèi)板14的錯(cuò)位。
下面參照圖11和圖12對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的巻邊加工裝 置10b及采用該巻邊加工裝置10b的巻邊加工方法進(jìn)行詳細(xì)的說明。 在圖11至圖12中，與圖1至圖IO所示的附圖標(biāo)記相同的標(biāo)記表示 同一種或者同樣的結(jié)構(gòu)，因此，作為具有同一種或者同樣的功能及 效果的部件，這里省略其詳細(xì)的說明。
該第二實(shí)施方式的巻邊加工裝置10b具有一臺(tái)機(jī)械手(加工驅(qū) 動(dòng)部)84,并被構(gòu)成為可交換支承在該機(jī)械手84的臂前端的工具， 即可交換點(diǎn)焊工具22和巻邊加工工具26 (參照圖11)。
接下來，參照圖12的流程圖對(duì)用本實(shí)施方式的巻邊加工裝置 10b對(duì)工件W進(jìn)行巻邊加工的巻邊加工方法進(jìn)行說明。
由于圖12的步驟Sll至S13與圖10的步驟Sl至S3相同，所 以省略其詳細(xì)的說明。此外，在本實(shí)施方式的情況下，首先，在枳^ 械手84上連接點(diǎn)焊工具22。在步驟S14中，在控制器74的控制下，首先由點(diǎn)焊工具22對(duì) 外板12和內(nèi)板14進(jìn)行焊接接合。由此，開始本實(shí)施方式的焊接工序。
此外，在該步驟S14中，外板12與內(nèi)板14并不完全固定，而 是容許互相有一定程度的松動(dòng)，進(jìn)行能夠防止巻邊工序中的錯(cuò)位程 度的接合，即進(jìn)行臨時(shí)接合，在工件W上對(duì)預(yù)定接合點(diǎn)中的一部分 接合點(diǎn)實(shí)行接合。
接下來，在步驟S15中，被支承在機(jī)械手84上的點(diǎn)焊工具22 被更換為巻邊加工工具26。
在步驟S16中進(jìn)行巻邊工序。即，進(jìn)行將外板12的凸緣12a先 折彎45。的預(yù)備折彎工序和進(jìn)一步折彎45。的精加工折彎工序。此時(shí)， 工件W通過上述臨時(shí)接合而留有些許余地，因此，能夠防止巻邊加 工時(shí)外板12與內(nèi)板14的錯(cuò)位，并可吸收工件W的撓曲變形，能切 實(shí)地防止在工件W上產(chǎn)生形變。
接下來，在步驟S17中，被支承在機(jī)械手84上的巻邊加工工具 26再次被更換為點(diǎn)焊工具22。
在步驟S18中，作為在上述步驟S14開始的接合工序的第二階 段，進(jìn)行外板12與內(nèi)板14的正式接合。也就是說，對(duì)在上述步驟 S14的臨時(shí)接合中未被接合的剩下的接合點(diǎn)進(jìn)行焊接接合。由此，該 工序S18結(jié)束且接合工序結(jié)束，外板12和內(nèi)板14通過由焊接進(jìn)行 的接合和由巻邊加工進(jìn)行的連接被互相牢固地結(jié)合在一起。
因此，在控制器74的控制下轉(zhuǎn)臺(tái)32旋轉(zhuǎn)半周，將結(jié)束了外板 12和內(nèi)板14的連接的工件W從操作室一側(cè)轉(zhuǎn)到面對(duì)4乘作者一側(cè)的 位置，操作者將加工后的工件W從夾具主體20a(20b)上取下(步 -驟S19)。由此，對(duì)該工件W的巻邊加工方法的所有工序結(jié)束。
如上所述，本實(shí)施方式的巻邊加工裝置10b和巻邊加工法方法 能夠使用同一個(gè)夾具主體20a (20b)進(jìn)行接合工序和巻邊工序，而 且，用一臺(tái)積4成手84就可以依次進(jìn)4亍4妄合工序和巻邊工序。因此， 與上述第一實(shí)施方式的巻邊加工裝置10a相比，可進(jìn)一步節(jié)省空間和降低設(shè)備成本。
另外，通過在步驟S14至S18的接合工序之間，進(jìn)行步驟S15 和S17的工具交換，能夠進(jìn)行步驟S16中的巻邊工序。這樣，由于 能對(duì)通過臨時(shí)接合而防止了錯(cuò)位的工件W進(jìn)行巻邊加工，所以，能 夠防止巻邊加工后在工件W上產(chǎn)生形變。并且，由于在接合工序和 巻邊工序中不需要進(jìn)行工件W的運(yùn)送，因此，能有效地防止伴隨該 工件W的運(yùn)送而產(chǎn)生的偏移和撓曲變形。
此外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思 想的情況下，可采用各種結(jié)構(gòu)。
例如，作為上述點(diǎn)焊工具22，即使是上述C焊槍型以外的也同 樣適用，除點(diǎn)焊裝置以外，只要是能夠?qū)ぜ進(jìn)行接合的焊接裝 置，例如MIG焊接裝置或摩擦攪拌接合裝置等都可以代替。
另外，作為上述巻邊加工工具26，除了在巻邊輥76的基礎(chǔ)上設(shè) 置導(dǎo)向輥78的結(jié)構(gòu)以外，也可以采用不帶導(dǎo)向輥78的結(jié)構(gòu)等。當(dāng) 然，不必使巻邊輥76是錐形輥80和圓筒輥82—體的，也可以用輥 以外的工具，例如，用使用金屬模的金屬模巻邊裝置來代替。
而且，在上述各實(shí)施方式中，作為工件W使用了具有外板12 和內(nèi)板14兩張板部件的工件，但不限于此，具有三張以上的上述板 部件的工件也適用于本發(fā)明。
另外，對(duì)于上述各實(shí)施方式中的工件W,以汽車的前門為例進(jìn) 行了說明，但不限于此，本發(fā)明當(dāng)然也適用于其他的部位。例如， 作為工件W，還可列舉出汽車的后門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、后貨箱及形成于 側(cè)板和前擋泥板上的輪罩拱等。當(dāng)然，作為工件W,汽車用以外的 才反也可以。
權(quán)利要求
1.一種卷邊加工方法，該卷邊加工方法至少連接第一工件和第二工件，其特征在于，包括以下步驟接合工序，對(duì)上述第一工件和上述第二工件進(jìn)行接合；卷邊工序，在上述接合工序過程中，進(jìn)行將上述第一工件的邊緣部折彎并夾入上述第二工件的邊緣部的卷邊加工。
2. 如權(quán)利要求1所述的巻邊加工方法，其特征在于，在上述接合工序中的從最初的接合到最后的接合之間，開始并 結(jié)束上述巻邊工序。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的巻邊加工方法，其特征在于， 在由進(jìn)行上述巻邊加工的巻邊輥夾持了至少上述第一工件之后，并且在上述巻邊輥的滾動(dòng)開始之前，進(jìn)行上述第一工件與上述 第二工件的接合。
4. 如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的巻邊加工方法，其特征 在于，在上述巻邊輥的滾動(dòng)結(jié)束后，并且在釋放由上述巻邊輥對(duì)上述 第一工件和第二工件的加壓之前，進(jìn)行上述第一工件與上述第二工件的接合。
5. —種巻邊加工裝置，其特征在于，包括 夾具主體，用于支承重疊的第一工件和第二工件；一臺(tái)或多臺(tái)加工驅(qū)動(dòng)部，對(duì)由上述夾具主體支承的上述第一工 件和第二工件進(jìn)行接合加工和巻邊加工，上述夾具主體具有可夾持上述第一工件和第二工件的夾緊機(jī)構(gòu)，和 墊板部件，該墊板部件被配置成能與進(jìn)行上述第 一工件的巻邊 加工的部位纟氐4妄。
6. 如權(quán)利要求5所述的巻邊加工裝置，其特征在于， 上述墊板部件以能相對(duì)于上述夾具主體浮動(dòng)的方式被安裝。
全文摘要
本發(fā)明的課題是在通過卷邊加工連接多張板時(shí)，即使在已經(jīng)進(jìn)行了板之間的接合時(shí)也能防止在卷邊加工后的工件上產(chǎn)生形變。卷邊加工裝置(10a)包括夾具主體(20a、20b)、第一機(jī)械手(24)和第二機(jī)械手(28)，夾具主體(20a、20b)用于支承作為工件(W)的外板(12)和內(nèi)板(14)，第一機(jī)械手(24)和第二機(jī)械手(28)對(duì)由夾具主體(20a、20b)支承的工件(W)進(jìn)行接合加工和卷邊加工。夾具主體(20a、20b)具有夾緊機(jī)構(gòu)(36)和墊板部件(38)，夾緊機(jī)構(gòu)(36)在由第一機(jī)械手(24)對(duì)工件(W)進(jìn)行接合時(shí)可夾持工件(W)，墊板部件(38)被配置在由第二機(jī)械手(28)進(jìn)行折彎外板(12)的邊緣部從而夾住內(nèi)板(14)的邊緣部的卷邊加工時(shí)、能抵接在外板(12)的進(jìn)行卷邊加工的部位上。
文檔編號(hào)B21D19/00GK101288891SQ20081009253
公開日2008年10月22日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日
發(fā)明者小島正壽, 木內(nèi)義之, 瀧本學(xué), 長谷川榮作, 龍秀和 申請人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社