JP2014061538A - Steel plate working apparatus, and steel plate working method - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology achieving reduction in a space required for working a steel material.SOLUTION: A steel plate working apparatus 1 for working a workpiece into a predetermined shape is provided. The steel plate working apparatus 1 includes: a drawing device 10 for performing drawing on the workpiece; a blanking device 20 for performing blanking on the workpiece subjected to the drawing by the drawing device 10; and a bending device 30 for performing bending on the workpiece subjected to the blanking by the blanking device 20. The drawing device 10 includes an upper die 11, a lower die 12 and a press machine 13. The blanking device 20 includes an industrial robot 22 having an arm of a plurality of axes and a blanking tool installed on the tip of the arms of the respective industrial robots 22. The bending device 30 includes an industrial robot 32 having an arm of a plurality of axes and a bending tool installed on the tip of the arm of the industrial robot 32.

Description

本発明は、鋼板加工装置、および鋼板加工方法に関する。   The present invention relates to a steel plate processing apparatus and a steel plate processing method.

従来、鋼板を加工する際には、用途が異なる複数対の金型が取り付けられたプレス機が用いられる。   Conventionally, when processing a steel plate, a press machine to which a plurality of pairs of dies having different uses is attached is used.

例えば、特許文献１には、絞り加工が施された鋼板に対するトリミングを行うための金型対と、トリミングが施された鋼板に対する粗曲げ加工を行うための金型対と、粗曲げ加工が施された鋼板に対する仕上げ曲げ加工を行うための金型対とが取り付けられたプレス機が開示されている。
当該プレス機によれば、互いに異なる状態の複数（三つ）の鋼板を同時に加工することが可能となっている。 For example, in Patent Document 1, a pair of molds for performing trimming on a steel sheet that has been subjected to drawing, a pair of molds for performing rough bending on a steel sheet that has been subjected to trimming, and rough bending are performed. A press machine is disclosed in which a pair of dies for performing a finish bending process on a finished steel plate is attached.
According to the press, it is possible to simultaneously process a plurality (three) of steel plates in different states.

しかしながら、上記のようなプレス機においては、複数対の金型にて、複数の鋼板が同時に加工されるため、プレス加工に極めて大きな荷重が必要となり、プレス機の大型化を招く。
更に、プレス加工時の荷重が極めて大きくなった場合、当該荷重に金型が耐えられるように、金型を大型化する必要がある。
その結果、上記のようなプレス機は、設置場所に制約を受けることとなり、狭いスペースでは、鋼板の加工が困難となる。 However, in the press machine as described above, since a plurality of steel plates are simultaneously processed by a plurality of pairs of dies, an extremely large load is required for the press work, resulting in an increase in size of the press machine.
Furthermore, when the load at the time of press work becomes very large, it is necessary to enlarge the mold so that the mold can withstand the load.
As a result, the press machine as described above is restricted by the installation location, and it becomes difficult to process the steel sheet in a narrow space.

特許第３６８５９６１号公報Japanese Patent No. 36858961

本発明は、鋼板の加工に要するスペースを削減可能な技術を提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide the technique which can reduce the space which processing of a steel plate requires.

本発明に係る鋼板加工装置は、鋼板を所定の形状に加工する鋼板加工装置であって、前記鋼板に対して、絞り加工を行う絞り加工装置と、前記絞り加工装置によって絞り加工が施された鋼板に対して、抜き加工を行う抜き加工装置と、前記抜き加工装置によって抜き加工が施された鋼板に対して、曲げ加工を行う曲げ加工装置と、を具備し、前記絞り加工装置は、少なくとも一対の金型と、当該金型が取り付けられるプレス機と、を有し、前記抜き加工装置は、複数軸のアームを有する、少なくとも一つの産業用ロボットと、当該産業用ロボットのアームの先端に取り付けられる抜き加工用工具と、を有し、前記曲げ加工装置は、複数軸のアームを有する、少なくとも一つの産業用ロボットと、当該産業用ロボットのアームの先端に取り付けられる曲げ加工用工具と、を有する。   The steel sheet processing apparatus according to the present invention is a steel sheet processing apparatus for processing a steel sheet into a predetermined shape, and the drawing process is performed on the steel sheet, and the drawing process is performed by the drawing apparatus. A punching device for punching a steel plate, and a bending device for bending the steel plate punched by the punching device, wherein the drawing device is at least The punching device has a pair of dies and a press machine to which the dies are attached, and the punching device has at least one industrial robot having a multi-axis arm, and a tip of the arm of the industrial robot. A bending tool to be attached, and the bending device is attached to at least one industrial robot having a multi-axis arm and a tip of the arm of the industrial robot. A bending and machining tools, and are.

本発明に係る鋼板加工装置において、前記曲げ加工用工具は、少なくとも一つのローラを有し、前記曲げ加工装置は、前記曲げ加工用工具のローラを、前記曲げ加工用工具が取り付けられた産業用ロボットにより、前記鋼板上を転動させることによって、当該鋼板に対する曲げ加工を行うことが好ましい。   In the steel sheet processing apparatus according to the present invention, the bending tool has at least one roller, and the bending apparatus includes an industrial tool to which the bending tool is attached. It is preferable to bend the steel sheet by rolling it on the steel sheet using a robot.

本発明に係る鋼板加工装置において、前記曲げ加工用工具は、用途の異なる複数のローラを有し、前記曲げ加工装置は、前記鋼板の被加工部分に応じて、前記曲げ加工用工具の複数のローラから適当なローラを選択することが好ましい。   In the steel sheet processing apparatus according to the present invention, the bending tool includes a plurality of rollers having different uses, and the bending apparatus includes a plurality of bending tool tools according to a part to be processed of the steel sheet. It is preferable to select an appropriate roller from the rollers.

本発明に係る鋼板加工装置において、前記曲げ加工用工具は、軸方向における中心部に向けて徐々に外径が大きくなる円盤状に形成されたローラを有することが好ましい。   In the steel sheet processing apparatus according to the present invention, it is preferable that the bending tool has a roller formed in a disk shape whose outer diameter gradually increases toward the central portion in the axial direction.

本発明に係る鋼板加工装置において、前記抜き加工用工具は、エンドミル、ローラカッタ、またはレーザカッタであることが好ましい。   In the steel sheet processing apparatus according to the present invention, the punching tool is preferably an end mill, a roller cutter, or a laser cutter.

本発明に係る鋼板加工装置において、前記曲げ加工装置は、前記鋼板に抜き加工を施すためのエンドミルを更に有し、前記曲げ加工用工具が取り付けられた産業用ロボットによって、前記鋼板に対する曲げ加工を行うと共に、前記エンドミルが取り付けられた産業用ロボットによって、前記鋼板に対する抜き加工を行うことが好ましい。   In the steel sheet processing apparatus according to the present invention, the bending apparatus further includes an end mill for punching the steel sheet, and the bending process is performed on the steel sheet by an industrial robot to which the bending tool is attached. Preferably, the steel plate is punched by an industrial robot to which the end mill is attached.

本発明に係る鋼板加工方法は、鋼板を所定の形状に加工する鋼板加工方法であって、前記鋼板に対して、少なくとも一対の金型が取り付けられたプレス機によって絞り加工を行う工程と、絞り加工が施された前記鋼板に対して、抜き加工用工具が取り付けられた産業用ロボットによって抜き加工を行う工程と、抜き加工が施された前記鋼板に対して、曲げ加工用工具が取り付けられた産業用ロボットによって曲げ加工を行う工程と、を含む。   A steel plate processing method according to the present invention is a steel plate processing method for processing a steel plate into a predetermined shape, wherein the steel plate is drawn by a press machine having at least a pair of molds attached thereto, A step of performing a punching process on the steel sheet that has been processed by an industrial robot having a punching tool attached thereto, and a bending tool was attached to the steel sheet that has been subjected to the punching process. And bending with an industrial robot.

本発明に係る鋼板加工方法において、曲げ加工が施された前記鋼板に生じた皺を除去する皺取り工程を更に含み、前記曲げ加工用工具は、前記鋼板との接触面積が極めて小さい皺取りローラを有し、前記皺取り工程においては、前記皺取りローラを、前記鋼板に生じた皺上を転動させることによって、当該皺を除去することが好ましい。   The steel plate processing method according to the present invention further includes a scraping step for removing wrinkles generated on the steel plate subjected to the bending process, wherein the bending tool has a very small contact area with the steel plate. In the wrinkle removal step, it is preferable to remove the wrinkles by rolling the wrinkle roller on the wrinkles generated on the steel plate.

本発明に係る鋼板加工方法において、前記皺取りローラは、軸方向における中心部に向けて徐々に外径が大きくなる円盤状に形成されることが好ましい。   In the steel sheet processing method according to the present invention, it is preferable that the scraping roller is formed in a disk shape whose outer diameter gradually increases toward the central portion in the axial direction.

本発明に係る鋼板加工方法において、前記皺取り工程においては、前記鋼板における皺が生じた部分にテンションを付与しつつ、当該テンションが付与された部分上を、前記皺取りローラを転動させることが好ましい。   In the steel plate processing method according to the present invention, in the staking process, the staking roller is rolled on the portion where the tension is applied while applying tension to the sagged portion of the steel plate. Is preferred.

本発明によれば、鋼板の加工に要するスペースを削減できる。   According to the present invention, the space required for processing a steel sheet can be reduced.

本発明に係る鋼板加工装置を示す図。The figure which shows the steel plate processing apparatus which concerns on this invention. 曲げ加工用工具を示す図。The figure which shows the tool for bending processes. 曲げ加工用工具の第三ローラによって鋼板が加工される様子を示す図。The figure which shows a mode that a steel plate is processed with the 3rd roller of the tool for bending processes. 曲げ加工用工具の第四ローラによって鋼板が加工される様子を示す図。The figure which shows a mode that a steel plate is processed with the 4th roller of the tool for bending processes. 第四ローラによって鋼板の皺が除去される様子を示す図。The figure which shows a mode that the wrinkle of a steel plate is removed by the 4th roller. 鋼板の皺を除去するためのローラの別形態を示す図。The figure which shows another form of the roller for removing the wrinkles of a steel plate. 鋼板にテンションを付与する様子を示す図。The figure which shows a mode that a tension | tensile_strength is provided to a steel plate.

以下では、図面を参照して、本発明に係る鋼板加工装置の一実施形態である鋼板加工装置１について説明する。
鋼板加工装置１は、鋼板であるワークＷを所定の形状に加工するための装置である。 Below, with reference to drawings, the steel plate processing apparatus 1 which is one Embodiment of the steel plate processing apparatus which concerns on this invention is demonstrated.
The steel plate processing apparatus 1 is an apparatus for processing a workpiece W that is a steel plate into a predetermined shape.

図１に示すように、鋼板加工装置１は、絞り加工装置１０と、抜き加工装置２０と、曲げ加工装置３０とを具備する。   As shown in FIG. 1, the steel sheet processing apparatus 1 includes a drawing apparatus 10, a punching apparatus 20, and a bending apparatus 30.

絞り加工装置１０は、ワークＷに対して、絞り加工を行うための装置である。絞り加工装置１０は、一対の金型である、上型１１および下型１２と、上型１１および下型１２が取り付けられるプレス機１３とを具備する。
絞り加工装置１０は、プレス機１３によって、上型１１を下型１２に接近させることで、上型１１および下型１２の間に配置されたワークＷに絞り加工を施す。
なお、本実施形態においては、一対の金型（上型１１および下型１２）が取り付けられたプレス機１３を用いているが、複数対の金型が鉛直方向に取り付けられた多段プレス機を用いることも可能である。 The drawing apparatus 10 is an apparatus for performing drawing on the workpiece W. The drawing apparatus 10 includes a pair of molds, an upper mold 11 and a lower mold 12, and a press machine 13 to which the upper mold 11 and the lower mold 12 are attached.
The drawing device 10 draws the workpiece W disposed between the upper die 11 and the lower die 12 by causing the upper die 11 to approach the lower die 12 by the press machine 13.
In this embodiment, the press machine 13 to which a pair of molds (upper mold 11 and lower mold 12) are attached is used, but a multistage press machine in which a plurality of pairs of molds are attached in the vertical direction is used. It is also possible to use it.

抜き加工装置２０は、絞り加工装置１０によって絞り加工が施されたワークＷに対して、抜き加工を行うための装置である。抜き加工装置２０は、下型２１と、産業用ロボット２２・２２とを具備する。
下型２１は、絞り加工装置１０によって絞り加工が施されたワークＷが載置される部材である。
産業用ロボット２２は、複数軸のアームを有し、当該アームの先端に所定の工具を取り付け可能に構成されている。産業用ロボット２２・２２には、それぞれ、下型２１に載置されたワークＷに対する抜き加工を行うための抜き加工用工具が取り付けられる。
前記抜き加工用工具は、ワークＷの穴抜きまたはトリミング等を行えるように構成されている。前記抜き加工用工具としては、エンドミル、ローラカッタ、およびレーザカッタ等を採用可能である。
本実施形態においては、一方の産業用ロボット２２には、エンドミルが取り付けられ、他方の産業用ロボット２２には、ローラカッタが取り付けられている。そして、エンドミルが取り付けられた産業用ロボット２２、およびローラカッタが取り付けられた産業用ロボット２２は、下型２１に載置されたワークＷに対して抜き加工を施す。
なお、産業用ロボット２２の数は限定するものではなく、前記抜き加工用工具が取り付けられた、少なくとも一つの産業用ロボット２２が設けられていればよい。
また、本実施形態においては、各産業用ロボット２２に前記抜き加工用工具が取り付けられているが、少なくとも抜き加工装置２０がワークＷに対する抜き加工を行うことができるように構成されていればよい。つまり、少なくとも一つの産業用ロボット２２に前記抜き加工用工具が取り付けられていればよい。 The punching apparatus 20 is an apparatus for performing a punching process on the workpiece W that has been subjected to the drawing process by the drawing apparatus 10. The punching device 20 includes a lower mold 21 and industrial robots 22 and 22.
The lower die 21 is a member on which the workpiece W that has been drawn by the drawing device 10 is placed.
The industrial robot 22 has a multi-axis arm, and is configured so that a predetermined tool can be attached to the tip of the arm. The industrial robots 22 and 22 are each attached with a punching tool for performing a punching process on the workpiece W placed on the lower die 21.
The punching tool is configured to perform punching or trimming of the workpiece W. An end mill, a roller cutter, a laser cutter, or the like can be used as the punching tool.
In the present embodiment, an end mill is attached to one industrial robot 22, and a roller cutter is attached to the other industrial robot 22. The industrial robot 22 to which the end mill is attached and the industrial robot 22 to which the roller cutter is attached perform a punching process on the workpiece W placed on the lower mold 21.
Note that the number of industrial robots 22 is not limited, and it is sufficient that at least one industrial robot 22 to which the cutting tool is attached is provided.
In the present embodiment, the punching tool is attached to each industrial robot 22, but it is sufficient that at least the punching device 20 can perform the punching process on the workpiece W. . That is, the punching tool only needs to be attached to at least one industrial robot 22.

曲げ加工装置３０は、抜き加工装置２０によって抜き加工が施されたワークＷに対して、曲げ加工を行うための装置である。曲げ加工装置３０は、下型３１と、産業用ロボット３２・３２とを具備する。
下型３１は、抜き加工装置２０によって抜き加工が施されたワークＷが載置される部材である。
産業用ロボット３２は、産業用ロボット２２と略同様に構成されている。一方の産業用ロボット３２には、下型３１に載置されたワークＷに対する曲げ加工を行うための曲げ加工用工具が取り付けられる。
前記曲げ加工用工具としては、ワークＷ上を転動することによって、ワークＷに対する曲げ加工を行うローラを採用可能である。
本実施形態においては、一方の産業用ロボット３２には、用途の異なる複数のローラを具備する曲げ加工具４０が取り付けられている。曲げ加工具４０の詳細な構成については後述する。
また、他方の産業用ロボット３２には、エンドミルが取り付けられており、曲げ加工具４０が取り付けられた産業用ロボット３２が、下型３１に載置されたワークＷに対して曲げ加工を施すと共に、エンドミルが取り付けられた産業用ロボット３２が、下型３１に載置されたワークＷに対して抜き加工を施す。
なお、産業用ロボット３２の数は限定するものではなく、前記曲げ加工用工具が取り付けられた、少なくとも一つの産業用ロボット３２が設けられていればよい。
また、本実施形態においては、一方の産業用ロボット３２に前記曲げ加工用工具としての曲げ加工具４０が取り付けられると共に、他方の産業用ロボット３２にエンドミルが取り付けられているが、少なくとも曲げ加工装置３０がワークＷに対する曲げ加工を行うことができるように構成されていればよい。つまり、少なくとも一つの産業用ロボット３２に前記曲げ加工用工具が取り付けられていればよい。 The bending apparatus 30 is an apparatus for bending the workpiece W that has been punched by the punching apparatus 20. The bending apparatus 30 includes a lower mold 31 and industrial robots 32 and 32.
The lower die 31 is a member on which the workpiece W that has been punched by the punching device 20 is placed.
The industrial robot 32 is configured in substantially the same manner as the industrial robot 22. One industrial robot 32 is attached with a bending tool for bending the workpiece W placed on the lower die 31.
As the bending tool, a roller for bending the workpiece W by rolling on the workpiece W can be adopted.
In the present embodiment, one industrial robot 32 is attached with a bending tool 40 including a plurality of rollers having different uses. The detailed configuration of the bending tool 40 will be described later.
The other industrial robot 32 is provided with an end mill, and the industrial robot 32 to which the bending tool 40 is attached performs a bending process on the workpiece W placed on the lower mold 31. The industrial robot 32 to which the end mill is attached performs a punching process on the workpiece W placed on the lower mold 31.
The number of industrial robots 32 is not limited, and it is sufficient that at least one industrial robot 32 to which the bending tool is attached is provided.
In this embodiment, a bending tool 40 as the bending tool is attached to one industrial robot 32, and an end mill is attached to the other industrial robot 32. What is necessary is just to be comprised so that 30 can perform the bending process with respect to the workpiece | work W. FIG. That is, the bending tool may be attached to at least one industrial robot 32.

以上のように、鋼板加工装置１は、絞り加工装置１０によってワークＷに絞り加工を施し、抜き加工装置２０によって、絞り加工が施されたワークＷに抜き加工を施し、曲げ加工装置３０によって、抜き加工が施されたワークＷに曲げ加工を施すように構成されている。
前述のように、従来、ワークＷを加工する際には、用途が異なる複数対の金型が取り付けられたプレス機が用いられ、ワークＷがプレスされることによって、ワークＷに所定の加工が施される。これに対して、本発明においては、絞り加工装置１０によって、ワークＷに絞り加工が施された後、抜き加工装置２０および曲げ加工装置３０によって、ワークＷが逐次成形されることとなる。
これにより、単位時間あたりに、ワークＷを加工するために必要な荷重が分散され、絞り加工装置１０、抜き加工装置２０、および曲げ加工装置３０を、必要最小限の荷重を付与するように構成することができる。
したがって、絞り加工装置１０、抜き加工装置２０、および曲げ加工装置３０の小型化、ひいては鋼板加工装置１の小型化を実現できる。換言すれば、ワークＷの加工に要するスペースを削減できる。
また、産業用ロボットに取り付けられた工具を容易に変更できるため、ワークＷの種類の変更等に柔軟に対応することができる。 As described above, the steel sheet processing apparatus 1 performs the drawing process on the workpiece W by the drawing apparatus 10, performs the drawing process on the workpiece W that has been subjected to the drawing process by the punching apparatus 20, and the bending apparatus 30 performs the drawing process. The workpiece W that has been punched is configured to be bent.
As described above, conventionally, when processing the workpiece W, a press machine with a plurality of pairs of dies having different uses is used, and the workpiece W is pressed, whereby predetermined processing is performed on the workpiece W. Applied. On the other hand, in the present invention, after the drawing process is performed on the workpiece W by the drawing apparatus 10, the workpiece W is sequentially formed by the punching apparatus 20 and the bending apparatus 30.
Thereby, the load required for processing the workpiece W is dispersed per unit time, and the drawing device 10, the punching device 20, and the bending device 30 are configured to apply the minimum necessary load. can do.
Therefore, it is possible to reduce the size of the drawing device 10, the punching device 20, and the bending device 30, and consequently the size of the steel plate processing device 1. In other words, the space required for processing the workpiece W can be reduced.
Moreover, since the tool attached to the industrial robot can be easily changed, it is possible to flexibly cope with the change of the type of the workpiece W or the like.

以下では、曲げ加工装置３０における一方の産業用ロボット３２に取り付けられた曲げ加工具４０の構成を詳細に説明する。
図２に示すように、曲げ加工具４０は、第一ローラ４１と、第二ローラ４２と、第三ローラ４３と、第四ローラ４４とを具備する。
なお、説明の便宜上、図２における上下方向を、曲げ加工具４０の上下方向、図２における左右方向を、曲げ加工具４０の左右方向と定義する。更に、図２における紙面手前側および奥側を、それぞれ曲げ加工具４０の前方および後方と定義する。 Below, the structure of the bending tool 40 attached to one industrial robot 32 in the bending apparatus 30 is demonstrated in detail.
As shown in FIG. 2, the bending tool 40 includes a first roller 41, a second roller 42, a third roller 43, and a fourth roller 44.
For convenience of explanation, the vertical direction in FIG. 2 is defined as the vertical direction of the bending tool 40, and the horizontal direction in FIG. 2 is defined as the horizontal direction of the bending tool 40. Further, the front side and the back side in FIG. 2 are defined as the front and rear of the bending tool 40, respectively.

第一ローラ４１および第二ローラ４２は、円柱状に形成された一般的なローラである。第一ローラ４１および第二ローラ４２は、それらの軸心が互いに直交するように、ブラケット４５に回転可能に取り付けられている。
ブラケット４５は、曲げ加工具４０における右側に固定されている。ブラケット４５は、上下方向に延出する第一取付部４５ａと、第一取付部４５ａの下端部から左方向に延出する第二取付部４５ｂとを有し、略Ｌ字状に形成されている。
第一取付部４５ａの右側には、第一ローラ４１の軸心が水平となるように、第一ローラ４１が回転可能に取り付けられている。
第二取付部４５ｂの下側には、第二ローラ４２の軸心が鉛直となるように、第二ローラ４２が回転可能に取り付けられている。 The first roller 41 and the second roller 42 are general rollers formed in a cylindrical shape. The first roller 41 and the second roller 42 are rotatably attached to the bracket 45 so that their axis centers are orthogonal to each other.
The bracket 45 is fixed to the right side of the bending tool 40. The bracket 45 has a first mounting portion 45a extending in the vertical direction and a second mounting portion 45b extending leftward from the lower end portion of the first mounting portion 45a, and is formed in a substantially L shape. Yes.
The first roller 41 is rotatably attached to the right side of the first attachment portion 45a so that the axis of the first roller 41 is horizontal.
The second roller 42 is rotatably attached to the lower side of the second attachment portion 45b so that the axis of the second roller 42 is vertical.

図２および図３に示すように、第三ローラ４３は、円錐台状に形成されたローラである。第三ローラ４３は、大径側の表面が、小径側の表面よりも前側に位置するように、ブラケット４６に回転可能に取り付けられている。更に、第三ローラ４３は、その外周面における最上端が水平となるように、軸心が水平方向に対して傾斜した状態でブラケット４６に取り付けられている。
ブラケット４６は、曲げ加工具４０における前側に固定されている。ブラケット４６は、鉛直方向に対して傾斜した表面を有し、当該表面に第三ローラ４３が回転可能に取り付けられている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the third roller 43 is a roller formed in a truncated cone shape. The third roller 43 is rotatably attached to the bracket 46 so that the surface on the large diameter side is positioned in front of the surface on the small diameter side. Further, the third roller 43 is attached to the bracket 46 with its axis inclined with respect to the horizontal direction so that the uppermost end of the third roller 43 is horizontal.
The bracket 46 is fixed to the front side of the bending tool 40. The bracket 46 has a surface inclined with respect to the vertical direction, and the third roller 43 is rotatably attached to the surface.

図３に示すように、第三ローラ４３は、下型３１に載置されたワークＷにおける所定部分の端部を下方からワークＷの内側に向けて折り曲げる場合に用いられる。
下型３１の所定部分における側面には、下型３１の内側（図３における左側）に向けて水平に延出する水平面３１ａと、水平面３１ａの延出端部から下方に向けて延出する縦壁面３１ｂとが形成されている。下型３１に載置されたワークＷの所定部分は、その端部が下型３１の水平面３１ａに完全に接触するように、第三ローラ４３によって加工される。 As shown in FIG. 3, the third roller 43 is used when an end portion of a predetermined portion of the work W placed on the lower mold 31 is bent from below to the inside of the work W.
On the side surface of the predetermined portion of the lower die 31, a horizontal surface 31a that extends horizontally toward the inner side of the lower die 31 (left side in FIG. 3) and a vertical surface that extends downward from the extending end of the horizontal surface 31a. A wall surface 31b is formed. A predetermined portion of the workpiece W placed on the lower die 31 is processed by the third roller 43 so that the end portion thereof is completely in contact with the horizontal surface 31 a of the lower die 31.

図２に示すように、第四ローラ４４は、軸方向における中心部に向けて徐々に外径が大きくなる円盤状に形成されている。換言すれば、第四ローラ４４は、同一寸法の二つの円錐台における大径側の表面同士を合わせた形状を有している。第四ローラ４４の径方向外側における先端部分は、丸みを帯びた形状を有している。第四ローラ４４は、その軸心が水平方向に対して傾斜した状態で、ブラケット４７に回転可能に取り付けられている。
ブラケット４７は、曲げ加工具４０における左側に固定されている。ブラケット４７は、第四ローラ４４が取り付けられる部分が鉛直方向に対して傾斜するように屈曲している。 As shown in FIG. 2, the fourth roller 44 is formed in a disk shape whose outer diameter gradually increases toward the central portion in the axial direction. In other words, the fourth roller 44 has a shape in which the large-diameter surfaces of the two truncated cones having the same dimensions are combined. The tip end portion of the fourth roller 44 on the outer side in the radial direction has a rounded shape. The fourth roller 44 is rotatably attached to the bracket 47 with its axis inclined with respect to the horizontal direction.
The bracket 47 is fixed to the left side of the bending tool 40. The bracket 47 is bent so that a portion to which the fourth roller 44 is attached is inclined with respect to the vertical direction.

図４に示すように、第四ローラ４４は、下型３１における第一凹部３１ｃおよび第二凹部３１ｄに沿って、ワークＷの所定部分を加工する場合に用いられる。   As shown in FIG. 4, the fourth roller 44 is used when a predetermined portion of the workpiece W is processed along the first recess 31 c and the second recess 31 d in the lower mold 31.

下型３１の所定部分は、段状に形成されており、上段面と、当該上段面の下方に位置する下段面と、前記上段面および前記下段面に連続する段差面とを有する。前記段差面には、下型３１の内部に向けて窪むように、第一凹部３１ｃおよび第二凹部３１ｄが形成されている。
第一凹部３１ｃは、下型３１の段差面に形成された窪みであり、前記上段面から前記下段面にかけての中途部に位置している。第一凹部３１ｃは、その深部に向かうに従って徐々に幅が小さくなるように、かつ、その深部が比較的小さい曲率半径を有する曲面を成すように形成されている。
第二凹部３１ｄは、下型３１の段差面に形成された窪みであり、前記段差面と前記下段面との境界部に位置している。第二凹部３１ｄは、その深部に向かうに従って徐々に幅が小さくなるように、かつ、その深部が比較的小さい曲率半径を有する曲面を成すように形成されている。
第一凹部３１ｃおよび第二凹部３１ｄは、前記段差面が段形状を成すように、互いに隣接した状態で形成されている。
ワークＷは、予め、第一ローラ４１および第二ローラ４２を用いて、概ね下型３１における上段面、段差面および下段面に沿った形状に成形される。ワークＷは、下型３１の上段面に接触するように、かつ、一端部（図４におけるワークＷの右端部）が下型３１の下段面上に位置するように、下型３１上に載置されている。ワークＷにおける下型３１の上段面との接触部分は、クランプＣによって押圧されている。
クランプＣは、ワークＷにおける下型３１の上段面との接触部分を押圧する部材であり、下型３１の上段面と共に、ワークＷを挟持することによって、ワークＷを固定する。クランプＣは、ワークＷの表面を傷付けないように、樹脂等から構成することが望ましい。 The predetermined portion of the lower mold 31 is formed in a step shape, and includes an upper step surface, a lower step surface located below the upper step surface, and a step surface continuous to the upper step surface and the lower step surface. A first recess 31 c and a second recess 31 d are formed on the step surface so as to be recessed toward the inside of the lower mold 31.
The first recess 31c is a recess formed in the step surface of the lower mold 31, and is located in the middle part from the upper step surface to the lower step surface. The first recess 31c is formed so that the width gradually decreases toward the deep part, and the deep part forms a curved surface having a relatively small radius of curvature.
The second recessed portion 31d is a recess formed in the step surface of the lower mold 31, and is located at the boundary between the step surface and the lower step surface. The second recess 31d is formed so that the width gradually decreases toward the deep part, and the deep part forms a curved surface having a relatively small radius of curvature.
The first recess 31c and the second recess 31d are formed in a state adjacent to each other such that the step surface has a step shape.
The workpiece W is preliminarily formed into a shape along the upper surface, the step surface, and the lower surface of the lower mold 31 using the first roller 41 and the second roller 42 in advance. The work W is placed on the lower mold 31 so as to come into contact with the upper stage surface of the lower mold 31 and so that one end (the right end part of the work W in FIG. 4) is positioned on the lower stage surface of the lower mold 31. Is placed. A contact portion of the workpiece W with the upper surface of the lower mold 31 is pressed by the clamp C.
The clamp C is a member that presses the contact portion of the work W with the upper surface of the lower mold 31, and fixes the work W by holding the work W together with the upper surface of the lower mold 31. The clamp C is preferably made of resin or the like so as not to damage the surface of the workpiece W.

下型３１に載置されたワークＷの所定部分は、第四ローラ４４によって、第一凹部３１ｃに沿って加工される。
更に、下型３１に載置されたワークＷの所定部分は、第四ローラ４４によって、第二凹部３１ｄに沿って加工される。
このように、第四ローラ４４は、軸方向における中心部に向けて徐々に外径が大きくなる円盤状に形成されているため、第一凹部３１ｃおよび第二凹部３１ｄのような狭い窪みに沿ってワークＷを加工できる。
なお、第四ローラ４４は、ワークＷとの接触面積が第一ローラ４１および第二ローラ４２等のローラと比較して極めて小さくなるように、径方向外側における先端部分の幅（軸方向寸法）を小さくしているが、第四ローラ４４の強度を確保するために、軸心部分の幅を大きくしている。 A predetermined portion of the workpiece W placed on the lower mold 31 is processed along the first recess 31 c by the fourth roller 44.
Further, a predetermined portion of the workpiece W placed on the lower mold 31 is processed along the second recess 31 d by the fourth roller 44.
As described above, the fourth roller 44 is formed in a disk shape whose outer diameter gradually increases toward the central portion in the axial direction, and therefore, along the narrow depression such as the first concave portion 31c and the second concave portion 31d. The workpiece W can be machined.
The fourth roller 44 has a width (axial dimension) of the tip portion on the radially outer side so that the contact area with the workpiece W is extremely small compared to the rollers such as the first roller 41 and the second roller 42. However, in order to secure the strength of the fourth roller 44, the width of the shaft center portion is increased.

以上のように、曲げ加工具４０においては、ワークＷの被加工部分に応じて、適当なローラが選択される。
これにより、産業用ロボット３２ごとに異なるローラを取り付ける必要がなくなり、更に曲げ加工装置３０を小型化することができる。
なお、各ローラは、任意のローラによってワークＷが加工されている際、ワークＷおよび下型３１に干渉しない位置に配置されている。 As described above, in the bending tool 40, an appropriate roller is selected according to the part to be processed of the workpiece W.
Thereby, it becomes unnecessary to attach a different roller for every industrial robot 32, and also the bending apparatus 30 can be reduced in size.
Each roller is arranged at a position where it does not interfere with the workpiece W and the lower mold 31 when the workpiece W is processed by an arbitrary roller.

なお、曲げ加工具４０の第四ローラ４４は、ワークＷの皺を除去するために使用することも可能である。
第一ローラ４１および第二ローラ４２等のローラによってワークＷを押圧しつつ、当該ローラを転動させることによって、ワークＷの逐次成形（曲げ加工）を行った場合、ワークＷには、残留応力に起因する皺が生じる。
そこで、図５に示すように、第四ローラ４４を、前記ローラの転動方向に沿って、皺が生じたワークＷ上を、位置を変えつつ複数回転動させることによって、ワークＷに生じた皺を除去することができる。
前述のように、第四ローラ４４は、径方向外側における先端部分の幅（軸方向寸法）が小さく、ワークＷとの接触面積が第一ローラ４１および第二ローラ４２等のローラと比較して極めて小さい。そのため、第一ローラ４１および第二ローラ４２等のローラよりも極めて大きな応力を付与することができ、ワークＷに生じた皺を除去することができるのである。 The fourth roller 44 of the bending tool 40 can also be used to remove wrinkles of the workpiece W.
When the workpiece W is pressed while being pressed by the rollers such as the first roller 41 and the second roller 42 and the rollers are rolled, the workpiece W is subjected to residual stress. Causes wrinkles due to
Therefore, as shown in FIG. 5, the fourth roller 44 is generated in the work W by moving the fourth roller 44 a plurality of times while changing the position on the work W where the wrinkles are generated along the rolling direction of the roller. Soot can be removed.
As described above, the fourth roller 44 has a small width (axial dimension) at the tip portion on the radially outer side, and has a contact area with the workpiece W as compared with the rollers such as the first roller 41 and the second roller 42. Very small. Therefore, extremely greater stress than that of the first roller 41 and the second roller 42 can be applied, and wrinkles generated on the workpiece W can be removed.

また、ワークＷの皺を除去するために、第四ローラ４４の代わりに、段状ローラ１４４を用いることも可能である。
図６に示すように、段状ローラ１４４は、小径部１４４ａと、大径部１４４ｂとを具備する。
小径部１４４ａは、円柱状に形成されている。小径部１４４ａの軸方向における一端部（図６における小径部１４４ａの左端部）には、大径部１４４ｂが結合されている。
大径部１４４ｂは、小径部１４４ａよりも大きい外径を有する円柱状に形成されている。大径部１４４ｂの幅（軸方向寸法）は、小径部１４４ａの幅と比較して、小さく設定されている。 Further, in order to remove wrinkles of the work W, a stepped roller 144 can be used instead of the fourth roller 44.
As shown in FIG. 6, the step roller 144 includes a small diameter portion 144a and a large diameter portion 144b.
The small diameter portion 144a is formed in a cylindrical shape. The large diameter portion 144b is coupled to one end portion in the axial direction of the small diameter portion 144a (the left end portion of the small diameter portion 144a in FIG. 6).
The large diameter portion 144b is formed in a cylindrical shape having an outer diameter larger than that of the small diameter portion 144a. The width (axial dimension) of the large diameter portion 144b is set smaller than the width of the small diameter portion 144a.

段状ローラ１４４を用いてワークＷの皺を除去する場合には、大径部１４４ｂをワークＷに接触させた状態で、段状ローラ１４４を転動させる。
前述のように、大径部１４４ｂの幅は、小さく設定されているため、大径部１４４ｂにおけるワークＷとの接触面積が第一ローラ４１および第二ローラ４２等のローラと比較して極めて小さい。そのため、第一ローラ４１および第二ローラ４２等のローラよりも極めて大きな応力を付与することができ、ワークＷに生じた皺を除去することができるのである。
なお、段状ローラ１４４においては、比較的幅の大きい小径部１４４ａによって、強度が確保されている。
また、小径部１４４ａを第一ローラ４１および第二ローラ４２等のローラと同様に、ワークＷの曲げ加工に用いることも可能である。 When removing wrinkles of the work W using the stepped roller 144, the stepped roller 144 is rolled while the large diameter portion 144b is in contact with the work W.
As described above, since the width of the large-diameter portion 144b is set to be small, the contact area of the large-diameter portion 144b with the workpiece W is extremely small compared to the rollers such as the first roller 41 and the second roller 42. . Therefore, extremely greater stress than that of the first roller 41 and the second roller 42 can be applied, and wrinkles generated on the workpiece W can be removed.
Note that the strength of the stepped roller 144 is ensured by the relatively small small-diameter portion 144a.
Further, the small diameter portion 144a can be used for bending the workpiece W in the same manner as the rollers such as the first roller 41 and the second roller 42.

なお、本実施形態においては、ワークＷの皺を除去するための皺取りローラとして、第四ローラ４４または段状ローラ１４４を用いたが、ワークＷとの接触面積が極めて小さく、ワークＷに生じた皺を除去できる程度の応力を付与できれば、その形状は限定しない。   In the present embodiment, the fourth roller 44 or the stepped roller 144 is used as a wrinkle removing roller for removing wrinkles of the work W. However, the contact area with the work W is extremely small, and the work W is generated. The shape is not limited as long as a stress sufficient to remove wrinkles can be applied.

また、第一ローラ４１および第二ローラ４２等のローラであっても、微小な上下運動を行うように構成することにより、ワークＷに生じた皺を除去できる程度の応力を付与することができる。
例えば、超音波振動子またはリンク機構等を用いることによって、ローラが微小な上下運動を行うように構成することが可能である。 Further, even the rollers such as the first roller 41 and the second roller 42 can be applied with a stress that can remove wrinkles generated on the workpiece W by performing a minute vertical movement. .
For example, by using an ultrasonic transducer or a link mechanism, the roller can be configured to perform a minute vertical movement.

また、ワークＷにおける皺が生じた部分にテンションを付与することで、ワークＷの皺を除去するために必要な応力を低減することが可能である。
例えば、図７に示すように、皺が生じたワークＷを、固定下型５１とパッド５２とによって挟持すると共に、可動下型６１とパッド６２とによって挟持した状態で、アクチュエータ６３によって可動下型６１を固定下型５１から離間するように移動させることで、ワークＷにテンションを付与すればよい。なお、皺が生じる原因となったローラの転動方向に沿ってテンションを付与することが好ましい。 Further, by applying tension to the wrinkled portion of the workpiece W, it is possible to reduce the stress necessary for removing the wrinkle of the workpiece W.
For example, as shown in FIG. 7, the workpiece W with wrinkles is sandwiched between the fixed lower mold 51 and the pad 52, and is also sandwiched between the movable lower mold 61 and the pad 62, and is moved by the actuator 63. The tension may be applied to the work W by moving the 61 away from the fixed lower mold 51. In addition, it is preferable to apply tension along the rolling direction of the roller that causes wrinkles.

１ 鋼板加工装置
１０ 絞り加工装置
１１ 上型
１２ 下型
２０ 抜き加工装置
２１ 下型
２２ 産業用ロボット
３０ 曲げ加工装置
３１ 下型
３２ 産業用ロボット
４０ 曲げ加工具
４１ 第一ローラ
４２ 第二ローラ
４３ 第三ローラ
４４ 第四ローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel plate processing apparatus 10 Drawing apparatus 11 Upper mold 12 Lower mold 20 Punching apparatus 21 Lower mold 22 Industrial robot 30 Bending apparatus 31 Lower mold 32 Industrial robot 40 Bending tool 41 First roller 42 Second roller 43 First Three rollers 44 Fourth roller

Claims (10)

鋼板を所定の形状に加工する鋼板加工装置であって、
前記鋼板に対して、絞り加工を行う絞り加工装置と、
前記絞り加工装置によって絞り加工が施された鋼板に対して、抜き加工を行う抜き加工装置と、
前記抜き加工装置によって抜き加工が施された鋼板に対して、曲げ加工を行う曲げ加工装置と、を具備し、
前記絞り加工装置は、少なくとも一対の金型と、当該金型が取り付けられるプレス機と、を有し、
前記抜き加工装置は、複数軸のアームを有する、少なくとも一つの産業用ロボットと、当該産業用ロボットのアームの先端に取り付けられる抜き加工用工具と、を有し、
前記曲げ加工装置は、複数軸のアームを有する、少なくとも一つの産業用ロボットと、当該産業用ロボットのアームの先端に取り付けられる曲げ加工用工具と、を有する、
ことを特徴とする鋼板加工装置。 A steel plate processing apparatus for processing a steel plate into a predetermined shape,
A drawing device for drawing the steel sheet;
A punching device that performs a punching process on the steel sheet that has been drawn by the drawing device;
A bending device that performs bending on the steel sheet that has been punched by the punching device, and
The drawing apparatus has at least a pair of dies and a press machine to which the dies are attached,
The punching device has at least one industrial robot having a multi-axis arm, and a punching tool attached to the tip of the arm of the industrial robot,
The bending apparatus has at least one industrial robot having a multi-axis arm, and a bending tool attached to the tip of the arm of the industrial robot.
A steel sheet processing apparatus characterized by that. 前記曲げ加工用工具は、少なくとも一つのローラを有し、
前記曲げ加工装置は、前記曲げ加工用工具のローラを、前記曲げ加工用工具が取り付けられた産業用ロボットにより、前記鋼板上を転動させることによって、当該鋼板に対する曲げ加工を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼板加工装置。 The bending tool has at least one roller,
The bending apparatus performs bending on the steel sheet by rolling a roller of the bending tool on the steel sheet with an industrial robot to which the bending tool is attached.
The steel plate processing apparatus according to claim 1. 前記曲げ加工用工具は、用途の異なる複数のローラを有し、
前記曲げ加工装置は、前記鋼板の被加工部分に応じて、前記曲げ加工用工具の複数のローラから適当なローラを選択する、
ことを特徴とする請求項２に記載の鋼板加工装置。 The bending tool has a plurality of rollers having different uses,
The bending apparatus selects an appropriate roller from a plurality of rollers of the bending tool in accordance with a part to be processed of the steel plate.
The steel plate processing apparatus according to claim 2. 前記曲げ加工用工具は、軸方向における中心部に向けて徐々に外径が大きくなる円盤状に形成されたローラを有する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の鋼板加工装置。 The bending tool has a roller formed in a disk shape whose outer diameter gradually increases toward the center in the axial direction.
The steel sheet processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the steel sheet processing apparatus is characterized. 前記抜き加工用工具は、エンドミル、ローラカッタ、またはレーザカッタである、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の鋼板加工装置。 The punching tool is an end mill, a roller cutter, or a laser cutter,
The steel sheet processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the steel sheet processing apparatus is characterized. 前記曲げ加工装置は、
前記鋼板に抜き加工を施すためのエンドミルを更に有し、
前記曲げ加工用工具が取り付けられた産業用ロボットによって、前記鋼板に対する曲げ加工を行うと共に、前記エンドミルが取り付けられた産業用ロボットによって、前記鋼板に対する抜き加工を行う、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の鋼板加工装置。 The bending apparatus is
An end mill for punching the steel sheet;
The industrial robot to which the bending tool is attached performs bending on the steel plate, and the industrial robot to which the end mill is attached performs punching on the steel plate.
The steel sheet processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein: 鋼板を所定の形状に加工する鋼板加工方法であって、
前記鋼板に対して、少なくとも一対の金型が取り付けられたプレス機によって絞り加工を行う工程と、
絞り加工が施された前記鋼板に対して、抜き加工用工具が取り付けられた産業用ロボットによって抜き加工を行う工程と、
抜き加工が施された前記鋼板に対して、曲げ加工用工具が取り付けられた産業用ロボットによって曲げ加工を行う工程と、を含む、
ことを特徴とする鋼板加工方法。 A steel plate processing method for processing a steel plate into a predetermined shape,
A step of drawing the steel sheet by a press machine having at least a pair of molds attached thereto;
A step of punching the steel sheet subjected to the drawing by an industrial robot to which a tool for punching is attached;
A step of bending the steel sheet that has been punched by an industrial robot with a bending tool attached thereto,
A steel plate processing method characterized by the above. 曲げ加工が施された前記鋼板に生じた皺を除去する皺取り工程を更に含み、
前記曲げ加工用工具は、前記鋼板との接触面積が極めて小さい皺取りローラを有し、
前記皺取り工程においては、前記皺取りローラを、前記鋼板に生じた皺上を転動させることによって、当該皺を除去する、
ことを特徴とする請求項７に記載の鋼板加工方法。 And further including a wrinkle removing step for removing wrinkles generated in the steel plate subjected to the bending process,
The bending tool has a scraping roller having a very small contact area with the steel plate,
In the scraping step, the scraping roller is removed by rolling the scraping roller generated on the steel plate,
The steel plate processing method according to claim 7. 前記皺取りローラは、軸方向における中心部に向けて徐々に外径が大きくなる円盤状に形成される、
ことを特徴とする請求項８に記載の鋼板加工方法。 The scraping roller is formed in a disk shape whose outer diameter gradually increases toward the center in the axial direction.
The steel sheet processing method according to claim 8, wherein: 前記皺取り工程においては、前記鋼板における皺が生じた部分にテンションを付与しつつ、当該テンションが付与された部分上を、前記皺取りローラを転動させる、
ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の鋼板加工方法。 In the scraping step, while applying tension to the portion where the wrinkles in the steel plate are generated, the scraping roller is rolled on the portion where the tension is applied.
The steel plate processing method according to claim 8 or 9, characterized in that.

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