加工工具和卷邊裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加工工具和一種用于在工件的邊緣部上執(zhí)行卷邊加工的卷邊加工裝置(卷邊裝置)。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，針對(duì)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)罩、后備箱、門和輪罩的邊緣，實(shí)施卷邊加工，通過該卷邊加工，直立在面板邊緣上的凸緣被折疊并且向該面板內(nèi)彎曲。作為這樣的卷邊加工，可以提供滾壓卷邊加工，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緣被彎曲，同時(shí)輥?zhàn)訑D壓該凸緣。使用這樣的滾壓卷邊加工(下文簡(jiǎn)稱為卷邊加工)，考慮到用于彎曲較大角度的彎曲精度，執(zhí)行包括多個(gè)步驟的工藝，該多個(gè)步驟包括預(yù)彎曲(預(yù)卷邊)步驟和精彎曲(主卷邊)步驟。
[0003]在這類卷邊加工中，工件設(shè)置在模具上，該模具設(shè)置在用于執(zhí)行特定加工的專用空間中，并且設(shè)置在被保持在機(jī)器人的遠(yuǎn)端上的工作工具上的卷邊輥沿凸緣滾動(dòng)。因此，以此方式實(shí)施卷邊加工(例如，參見公開號(hào)為2010-279980的日本未審專利)。
[0004]如公開號(hào)為2010-279980的日本未審專利中披露的，卷邊輥和導(dǎo)向輥能夠沿第一方向和垂直于該第一方向的第二方向移動(dòng)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生錯(cuò)誤(在操作期間相對(duì)于常規(guī)運(yùn)動(dòng)軌跡偏離)，這樣的錯(cuò)誤仍可以被沿第一方向和第二方向的移動(dòng)動(dòng)作吸收。結(jié)果，可以抑制運(yùn)動(dòng)軌跡的錯(cuò)誤施加給卷邊加工的影響，并且可以減小機(jī)器人或加工工具的負(fù)擔(dān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有時(shí)，在多關(guān)節(jié)機(jī)器人用作用于移動(dòng)用于卷邊加工的加工工具的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況下，由于例如溫度變化導(dǎo)致的齒輪部的側(cè)隙量的變化，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生錯(cuò)誤。因此，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的操作軸的錯(cuò)誤導(dǎo)致施加給旋轉(zhuǎn)角度的錯(cuò)誤。結(jié)果，在通過多自由度旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)的機(jī)器人(例如，其中六個(gè)自由度通過六個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn))的情況下，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡的錯(cuò)誤，不是直線錯(cuò)誤，而主要是伴隨旋轉(zhuǎn)的錯(cuò)誤。
[0006]另一方面，在適于僅通過直線動(dòng)作吸收機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡的錯(cuò)誤的構(gòu)造的情況下，沿與直線運(yùn)動(dòng)不相關(guān)的方向的錯(cuò)誤或伴隨旋轉(zhuǎn)的錯(cuò)誤不能被吸收。
[0007]本發(fā)明已經(jīng)考慮上述問題被提出，并且目的是提供一種加工工具和一種卷邊加工裝置，其中，可以吸收當(dāng)實(shí)施卷邊加工時(shí)伴隨機(jī)器人操作的旋轉(zhuǎn)發(fā)生的錯(cuò)誤。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明的特征在于一種加工工具，該加工工具被卷邊加工裝置使用，該卷邊加工裝置被構(gòu)造為使用卷邊輥和導(dǎo)向構(gòu)件對(duì)工件的邊緣部實(shí)施卷邊加工，該加工工具包括:基部，該基部被構(gòu)造為被移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)；加工單元，該加工單元具有所述卷邊輥和所述導(dǎo)向構(gòu)件；和浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，該浮動(dòng)機(jī)構(gòu)附接至所述基部并且被構(gòu)造為以六個(gè)軸向自由度彈性地支撐所述加工單元。
[0009]根據(jù)上述構(gòu)造，因?yàn)榫哂芯磉呡伜蛯?dǎo)向構(gòu)件的加工單元被具有六個(gè)軸向自由度的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐，所以伴隨移動(dòng)機(jī)構(gòu)操作中的旋轉(zhuǎn)的移動(dòng)軌跡的偏離(旋轉(zhuǎn)錯(cuò)誤)可以被吸收。因此，即使當(dāng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)高速運(yùn)行時(shí)，伴隨高速運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)錯(cuò)誤也不會(huì)傳遞至卷邊輥。因此，可以提高加工質(zhì)量同時(shí)提高加工速度。此外，可以減小由所述旋轉(zhuǎn)錯(cuò)誤導(dǎo)致的施加到加工工具或移動(dòng)機(jī)構(gòu)上的負(fù)載。
[0010]在上述加工工具中，所述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括支撐構(gòu)件和彈性構(gòu)件，該支撐構(gòu)件被構(gòu)造為支撐所述加工單元，該彈性構(gòu)件設(shè)置在所述基部和所述支撐構(gòu)件之間。根據(jù)該構(gòu)造，可以使用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)具有六個(gè)軸向自由度的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0011]在上述加工工具中，所述基部可以包括第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，該第一構(gòu)件和第二構(gòu)件彼此相對(duì)地設(shè)置。此外，可以設(shè)置復(fù)數(shù)個(gè)彈性構(gòu)件，并且彈性構(gòu)件可以分別設(shè)置在所述第一構(gòu)件與所述支撐構(gòu)件之間以及在所述第二構(gòu)件與所述支撐構(gòu)件之間。根據(jù)該構(gòu)造，可以實(shí)現(xiàn)能夠更有效地吸收移動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)錯(cuò)誤的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0012]在上述加工工具中，所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件可以通過穿過所述彈性構(gòu)件的連接構(gòu)件相互連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，連接構(gòu)件以雙重方式起作用以連接第一構(gòu)件和第二構(gòu)件并且支撐彈性構(gòu)件，因此，可以減少部件的數(shù)量。
[0013]在上述加工工具中，還可以提供鎖定機(jī)構(gòu)，該鎖定機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為可釋放地限制所述加工單元相對(duì)于所述基部的移動(dòng)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在移動(dòng)機(jī)構(gòu)高速運(yùn)行的情況下，借助于鎖定機(jī)構(gòu)的鎖定狀態(tài)仍可以抑制加工單元相對(duì)于基部的振動(dòng)。因此，在加工工具夾緊用于在其上設(shè)置工件的模具的操作期間，可以防止加工工具對(duì)所述模具的碰撞。
[0014]在上述加工工具中，所述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括支撐構(gòu)件和彈性構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件被構(gòu)造為支撐所述加工單元，所述彈性構(gòu)件設(shè)置在所述基部與所述支撐構(gòu)件之間；并且所述鎖定機(jī)構(gòu)可以包括鎖定構(gòu)件，該鎖定構(gòu)件被構(gòu)造為在未鎖定位置和鎖定位置之間運(yùn)行，在該未鎖定位置中所述鎖定構(gòu)件與所述支撐構(gòu)件分離，在該鎖定位置中所述鎖定構(gòu)件接觸并且鎖定所述支撐構(gòu)件。此外，所述支撐構(gòu)件可以通過使所述鎖定構(gòu)件移動(dòng)至所述鎖定位置而定位在預(yù)定位置中。根據(jù)該構(gòu)造，當(dāng)鎖定機(jī)構(gòu)處于鎖定狀態(tài)中時(shí)支撐構(gòu)件定位在所述預(yù)定位置中。因此，在加工工具夾緊用于在其上設(shè)置工件的模具的操作期間，可以無任何障礙地實(shí)施導(dǎo)向構(gòu)件與設(shè)置在所述模具上的導(dǎo)向槽的接合。
[0015]在上述加工工具中，可以設(shè)置復(fù)數(shù)個(gè)鎖定構(gòu)件；并且復(fù)數(shù)個(gè)鎖定構(gòu)件中的每一個(gè)都可以包括:第一鎖定構(gòu)件，該第一鎖定構(gòu)件被構(gòu)造為沿第一擠壓方向擠壓所述支撐構(gòu)件；和第二鎖定構(gòu)件，該第二鎖定構(gòu)件被構(gòu)造為在與所述第一鎖定構(gòu)件擠壓所述支撐構(gòu)件的位置不同的位置處沿與所述第一擠壓方向相反的第二擠壓方向擠壓所述支撐構(gòu)件。根據(jù)該構(gòu)造，支撐構(gòu)件可以被較少數(shù)量的鎖定構(gòu)件合適地定位，并且可以簡(jiǎn)化鎖定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
[0016]在上述加工工具中，所述鎖定機(jī)構(gòu)可以包括第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元，該第一驅(qū)動(dòng)單元被構(gòu)造為擠壓在所述第一鎖定構(gòu)件上并且使其移動(dòng)至所述鎖定位置，該第二驅(qū)動(dòng)單元被構(gòu)造為拉動(dòng)所述第二鎖定構(gòu)件并且使其移動(dòng)至所述鎖定位置。此外，所述第一驅(qū)動(dòng)單元和所述第二驅(qū)動(dòng)單元相對(duì)于所述支撐構(gòu)件設(shè)置在相同側(cè)上。根據(jù)該構(gòu)造，因?yàn)樗龅谝或?qū)動(dòng)單元和所述第二驅(qū)動(dòng)單元相對(duì)于所述支撐構(gòu)件設(shè)置在相同側(cè)上，所以可以簡(jiǎn)化所述鎖定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
[0017]此外，根據(jù)本發(fā)明的一種卷邊加工裝置，該卷邊加工裝置被構(gòu)造為使用卷邊輥和導(dǎo)向構(gòu)件對(duì)工件的邊緣部實(shí)施卷邊加工，該卷邊加工裝置包括:加工工具；和機(jī)器人，該機(jī)器人被構(gòu)造為用作移動(dòng)機(jī)構(gòu)，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為移動(dòng)所述加工工具。在該卷邊加工裝置中，加工工具包括:基部，該基部被構(gòu)造為被所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)；加工單元，該加工單元具有所述卷邊輥和所述導(dǎo)向構(gòu)件；和浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，該浮動(dòng)機(jī)構(gòu)附接至所述基部并且被構(gòu)造為以六個(gè)軸向自由度彈性地支撐所述加工單元。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的加工工具和卷邊加工裝置，當(dāng)實(shí)施卷邊加工時(shí)伴隨機(jī)器人運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)發(fā)生的錯(cuò)誤可以被吸收。
【附圖說明】
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的卷邊加工裝置的透視圖；
[0020]圖2是圖1中示出的卷邊加工裝置中的加工工具的透視圖；
[0021]圖3是從圖2中的箭頭A的方向看的加工工具的后視圖；
[0022]圖4是沿圖2的線IV-1V截取的剖視圖；
[0023]圖5是示出處于未鎖定狀態(tài)的鎖定機(jī)構(gòu)的沿圖2的線V-V截取的剖視圖；
[0024]圖6是示出處于鎖定狀態(tài)中的鎖定機(jī)構(gòu)的視圖；
[0025]圖7A是示出其中工件設(shè)置在固定模具中的狀態(tài)的描述圖；
[0026]圖7B是第一卷邊加工的描述圖；
[0027]圖7C是第二卷邊加工的描述圖；
[0028]圖8A是用于描述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作的第一示意圖；
[0029]圖8B是用于描述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作的第二示意圖；
[0030]圖9是根據(jù)第二示例性構(gòu)造的加工工具的透視圖；
[0031]圖10A是根據(jù)第一示例性構(gòu)造的機(jī)器人(手單元)和加工工具的示意圖；
[0032]圖10B是根據(jù)第二示例性構(gòu)造的機(jī)器人(手單元)和加工工具的示意圖；和
[0033]圖10C是根據(jù)第三示例性構(gòu)造的機(jī)器人(手單元)和加工工具的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下文中，將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的加工工具和卷邊加工裝置的優(yōu)選實(shí)施例。
[0035]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的卷邊加工裝置10的透視圖。卷邊加工裝置10是用于實(shí)施用于彎曲工件W的邊緣部22 (參見圖7A)的卷邊加工的設(shè)備。工件W例如為發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、后備箱蓋、門等，并且執(zhí)行卷邊加工的位置為所述工件的邊緣部22?？商娲?，工件W可以是輪罩，并且卷邊加工執(zhí)行于其上的位置可以是該輪罩的邊緣部2