JP3573395B2 - Hemming device and hemming method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板の連続した周縁部を順に折り曲げるヘミング装置を使ったヘミング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車のドアを構成するアウタパネルとインナパネルの周縁部同士の結合などに適用されるヘミング装置として、ロボットアームを使用したローラ式のものが特公平5−34101号公報等に開示されている。このローラ式ヘミング装置は、例えば図5に示すようなロボットアーム3の先端部に装着されたローラヘムユニット4でローラ5を回転可能に支持する構成で、図6(A)〜(D)に示すようにワーク1の連続した被折曲加工部2を順に折り曲げる。
【0003】
尚、図5のワーク1は、例えば自動車ドアのアウタパネル1aとインナパネル1bが示される。下型6の上に位置決めされたアウタパネル1aの周縁部が予め上方に略直角に折曲され、この周縁部に沿ってインナパネル1bの周縁部が載置される。アウタパネル1aの折曲された周縁部がローラ5でヘミング加工される被折曲加工部2である。
【0004】
まず、図6(A)に示すようにロボットアーム3でローラ5を被折曲加工部2の一部の上端に押し当てて、図6(B)に示すようにローラ5で被折曲加工部2を略45゜の角度までプリヘム加工(予備曲げ加工)しておいてローラ5を被折曲加工部2に沿って横方向に回転移動させ、被折曲加工部2を順に略45゜の角度に折り曲げて、被折曲加工部2の全長をプリヘム加工する。次に、図6(C)に示すようにローラ5をプリヘム加工された被折曲加工部2の一部に真上から押圧して、図6(D)に示すように被折曲加工部2をインナパネルの周縁部上面まで折り曲げる本ヘム加工(最終曲げ加工)を行う。そのままローラ5を被折曲加工部2に沿って横方向に回転移動させて、被折曲加工部2の全長を本ヘム加工する。
【0005】
また、図示は省略するが、上下に配した金型により、被折曲部をプレスにて折り曲げるものもある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記プレス方式では、設備が大型化する他、ワークの種類ごとに多種類の型を準備する必要があるため、その製造コストが増大すると共に、型交換に多くの時間を要して生産性が悪化する等の問題がある。従って、多品種少量生産には不向きである。
【0007】
一方、上記ローラ式ヘミング装置の場合、金属板であるワークの被折曲加工部にローラを直接に押し当てて折り曲げるため、プリヘム加工時や本ヘム加工時に要する加圧力が大きくなり、この加圧力に耐える高耐荷重のロボットが必要となって、結果的にヘミング装置全体の設備コストが過大となる。
【0008】
また、ヘミング加工時にローラに加えられる高加圧力でロボットアームが撓むことがあるため、ヘミング加工の前に行うティーチングではロボットアームの撓み分を見込んだ高精度なティーチングが必要であり、この高精度ティーチングを高信頼度で行うことが難しい。実際のティーチングでは初回ティーチングの後、実ワークを用いて10数回ものティーチング修正を行っているが、これには多大な調整工数と時間が必要で、作業能率の改善が難しい。
【0009】
また、ワークの連続する被折曲加工部の長さ方向の形状は略直線や曲線と様々であり、かつ、被折曲加工部の略直線部分と曲線部分ではローラの当り方やローラにより加えられる加圧力が相違するため、1種類のローラで被折曲加工部の全長をヘミング加工すると特に曲線部分の良好な加工が難しくなる。そこで、被折曲加工部の曲線部分は、ローラで大まかにヘミング加工しておいて、後でハンマーで叩いて手修正することが行われているが、これでは作業性が悪くなり、ヘミング工程の自動化が難しくなる。
【0010】
また、上記曲線部分の存在により、ワークの連続する被折曲加工部を全長に亘りローラで均一な加圧力で折り曲げ加工することが難しくなるため、最終的に本ヘム加工された被折曲加工部の厚さ[図6(D)の厚さdに相当]が不均一になるおそれもある。
【0011】
また、径の異なる複数種類のローラを交換可能なようにロボットアームに取付け、ワークの被折曲加工部の略直線部分は径の大きなローラで、曲線部分は径の小さなローラでヘミング加工することも行われているが、複数種類のローラによる設備コストの増大化、ローラ交換による作業性低下の問題がある。
【0012】
本発明の目的は、設備コストを上げることなく高精度で作業能率良くワークのヘミング加工ができるヘミング方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明方法は、ロボットアームに振動源を介してヘム刃を装着し、ワークの連続する被折曲加工部を振動源により駆動されるヘム刃で押圧して折り曲げ、そのままヘム刃を被折曲加工部に沿って横移動させて被折曲加工部を連続的に折り曲げる。かかる方法であれば専用の金型を必要としないので、プレス方式に比べてワークの種類変更を簡単に行える。
【0014】
この場合、ロボットアームに対してヘム刃を弾性部材を介してワークの被折曲加工部に沿った横移動方向に弾性変位可能に支持するのがよい。また、ロボットアームに対してヘム刃を弾性部材を介してヘム刃の振動方向に弾性変位可能に支持してもよい。
【0015】
ここで、ロボットアームに対してヘム刃を振動させる弾性源には、エアーシリンダ等が適用される。また、ヘム刃はその軸方向に振動しながらワークの被折曲加工部を押圧して折り曲げるが、このときのヘム刃の振動の周波数、振幅を規定することでヘミング加工の高品質加工化が可能となる。かかるヘム刃を弾性変位可能に保持する弾性部材はスプリング等であって、ヘム刃の振動方向にヘム刃を弾性変位可能に保持する弾性部材はヘム刃の振動がロボットアームに伝達するのを抑制し、また、ヘム刃の横移動方向にヘム刃を弾性変位加工に保持する弾性部材はロボットアームに対してヘム刃を横変位可能なものにする。
【0016】
上記ヘム刃とその振動源の少なくとも一方に、ヘム刃の振動でロボットアームが共振するのを抑制する重りを脱着可能に取付けるとよい。この重りの重量、取付位置の選択でもって、ヘム刃の振動でロボットアームが共振するのが効果的に抑制され、ヘミング加工精度が向上する。
【0017】
上記ヘム刃のワークの被折曲加工部を押圧する加工面を、同加工面の中央部から両端部に至る程に曲率半径が小さくなる曲面にするとよい。このようなヘム刃の曲率半径の相違する加工面の選択的切り替えは、ワークの被折曲加工部の略直線部分や曲線部分の形状に対応して生じるワークからの反力により自動的に行われる。この選択的切り替えで被折曲加工部の略直線部分と曲線部分の均一なヘミング加工化が容易になり、ワークに対して1種類のヘム刃の使用が可能となる。
【0018】
また、本発明方法は、ワークの連続する被折曲加工部に沿って横移動するロボットアームに振動源を介してヘム刃を装着すると共に、このヘム刃を弾性部材でワークの被折曲加工部に沿う横方向に弾性変位可能に支持し、
ヘム刃でワークの連続する被折曲加工部を振動を加えながら振動方向に押圧して折り曲げ、そのままヘム刃を被折曲加工部に沿って横移動させて被折曲加工部を連続的に折り曲げ、
ヘム刃をロボットアームで横移動させる際に、ヘム刃の被折曲加工部との接触抵抗による負荷でヘム刃の横移動速度をロボットアームより遅らし、この遅れ量が所定値になると先行するロボットアームの横移動速度を係止して前記弾性部材の弾性力で後行するヘム刃の追い付きを待ち、ヘム刃がロボットアームに所定量まで追い付くとロボットアームを再度元の横移動速度で前進させることを特徴とする。
【0019】
即ち、ヘム刃をワークの被折曲加工部に振動させながら押し付けてロボットアームで横移動させると、被折曲加工部が正規な位置まで十分に折り曲げられている場合は、この被折曲加工部からヘム刃が受ける負荷が小さくてヘム刃はロボットアームに遅れ量少なくして横移動し、被折曲加工部の折り曲げ量が不十分である場合はヘム刃が受ける負荷が大きくなり、ロボットアームからのヘム刃の遅れ量が大きくなる。そこで、ヘム刃のロボットアームからの遅れ量が所定値に達するとロボットアームの横移動速度を下げて(停止も含む)、ヘム刃が追い付くのを待つようにすると、ヘム刃は常にワークの被折曲加工部を正規の折り曲げ加工量まで加工しながら横移動することになり、被折曲加工部を均一な厚さで高品質加工することが可能となる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、一実施例について図1乃至図4を参照して説明する。尚、図5及び図6を含む全図を通じて同一、又は、相当部分には同一符号を付して説明の重複を避ける。
【0021】
図1(A)と(B)はヘミング装置の部分側面図と正面図で、ロボットアーム3の先端部にヘム刃ユニット7とこれを振動させる振動源9が取付けられる。定位置に設置されたワーク1の被折曲加工部2の長さ方向をX軸方向、このX軸方向と直交する方向であるヘム刃ユニット7の振動方向をZ軸方向とすると、ロボットアーム3の先端にヘム刃ユニット7と振動源9はZ軸フリー機構11とX軸フリー機構12を介して設置される。
【0022】
Z軸フリー機構11は、Z軸方向に変位可能なZ軸スライド13と、Z軸スライド13をロボットアーム3の先端にZ軸方向に変位可能に弾圧保持するZ軸弾性部材14を有する。Z軸弾性部材14は、例えばZ軸スライド13の上下に設置された一対のウレタンスプリングで、Z軸スライド13を上下から例えば約100Kgの弾性荷重で図1(A)の中点位置に保持する。
【0023】
Z軸スライド13の前面側にX軸フリー機構12を介してヘム刃ユニット7と振動源9が設置される。X軸フリー機構12は、Z軸スライド13の前面にX軸方向に設置されたレール15と、レール15にX軸方向に変位可能に支持されたX軸スライド16と、X軸スライド16をX軸方向に弾圧保持するX軸弾性部材17を有する。X軸弾性部材17はX軸スライド16の両側端を弾圧する例えば一対の圧縮スプリングで、X軸スライド16の両側端面とZ軸スライド13の前面両端から突設したブラケット18の間に設置される。X軸弾性部材17は、X軸スライド16を左右から例えば約30Kgの弾性荷重で図1(B)の中点位置に保持する。
【0024】
X軸スライド16の前面下部にヘム刃ユニット7が設置され、前面上部に振動源9が設置される。ヘム刃ユニット7は、Z軸方向に延在するツール8’、ツール8’の先端に固定されたヘム刃8、ツール8’をX軸スライド16の前面下部にZ軸方向に振動可能に支持するガイド21を有する。ツール8’の基端と振動源9がストローク調整ブラケット22を介して連結される。振動源9はツール8’に特定の周波数、振幅の振動をZ軸方向に付与するもので、図1ではエアーシリンダが示されるが、電動モータ、油圧モータ等であってもよい。また、必要に応じてヘム刃ユニット7に重り23が、振動源9にも重り24が後述する理由で脱着可能に取付けられる。
【0025】
図1のヘミング装置によるワーク1のヘミング加工は、振動源9でヘム刃8をZ軸方向に振動させた状態を維持して、図2(A)〜(H)に示す要領で行われる。ワーク1が自動車ドアのアウタパネルとインナパネルの場合、ヘム刃8を約10Hzの周波数、数mmの振幅で振動させてワーク1の被折曲加工部2に押し付け、ヘム刃8の振動エネルギーによるハンマリング効果と押圧力で被折曲加工部2を順に折り曲げる。
【0026】
例えば振動源9がエアーシリンダの場合、このエアーシリンダを電磁弁で約10Hzの周波数でオンオフ制御し、振幅をストローク調整ブラケット22で2mm程度に設定しておいて、図2(A)に示すようにヘム刃8をワーク1のZ軸方向に折曲された被折曲加工部2の上端の一部に斜め方向から押し当て、そのまま図2(B)に示すように前進させる。すると、被折曲加工部2は振動するヘム刃8で振動を加えられながら押し曲げられ、図2(C)に示すようにヘム刃8が一定量前進してプリヘム加工が行われると、ヘム刃8は振動しながら被折曲加工部2の長さ方向であるX軸方向に横移動して、被折曲加工部2の全長に亘るプリヘム加工が行われる。
【0027】
被折曲加工部2をヘム刃8が一周して被折曲加工部2の全長のプリヘム加工が完了すると、図2(D)に示すようにヘム刃8がプリヘム加工された被折曲加工部2から離れ、次に図2(E)のように被折曲加工部2の真上に移動し、そのまま振動しながら下降してプリヘム加工された被折曲加工部2を押圧して本ヘム加工が開始される。この本ヘム加工は、図2(F)、(G)の過程で行われ、被折曲加工部2の一部の本ヘム加工が完了すると、ヘム刃8は振動しながらX軸方向に横移動して被折曲加工部2の全長の本ヘム加工が行われる。本ヘム加工が終了すると、図2(H)に示すようにヘム刃8が被折曲加工部2から離脱する。以上のヘム刃8のX軸方向移動によるヘミング加工の要領を、図3及び図4を参照して後述する。
【0028】
振動するヘム刃8による被折曲加工部2のヘミング加工は、振動するヘム刃8が被折曲加工部2を叩きながら折り曲げるハンマリング効果で確実に、かつ、小エネルギーで行われる。そのため、ロボットアーム3でヘム刃8を被折曲加工部2に高加圧力で加圧する必要が無くて、ロボットアーム3に小耐荷重ロボットを適用して設備コストを低減することが可能となる。また、ロボットアーム3でヘム刃8を被折曲加工部2に小加圧力で押し付ければよいので、ヘミング加工時でのロボットアーム3の撓みがほとんどなくて、ヘミング加工前に行うティーチングがロボットアーム3の撓みを考慮すること無く簡単、迅速に行うことができる。実際、ティーチングを被折曲加工部の飛び飛びの要所だけで行うようにしても高精度の加工が可能となる。
【0029】
また、振動するヘム刃8をワーク1の被折曲加工部2に押し当てたとき、その振動エネルギーがX軸フリー機構12、Z軸フリー機構11を介してロボットアーム3に伝達されるが、この振動エネルギーの多くがZ軸フリー機構11の弾性部材14で吸収されて、ロボットアーム3の振動が抑制される。更に、ヘム刃8の振動はヘム刃ユニット7、振動源9の振動を伴い、これら各構成部所の振動でロボットアーム3が共振して機械的ダメージを受けることが考えられるが、この共振はヘム刃ユニット7の重り23、振動源9の重り24の重量を夫々に調整することで問題無く抑制される。例えば、ヘム刃8を周波数10Hz、振幅2mmで振動させた場合、ヘム刃ユニット7の重り23を15Kg、振動源9の重り24を45Kgに調整すると、ロボットアーム3との重量バランスが適正となってヘム刃8の振動でロボットアーム3がほとんど共振しない。このような重量バランス調整による共振抑制策を実行することで、ヘム刃8の適正な振動周波数を、より広帯域で設定できるようになる。
【0030】
次に、ヘム刃8による被折曲加工部2のX軸方向でのヘミング加工の動作要領を図3に基づき説明する。ロボットアーム3で振動するヘム刃8を被折曲加工部2の一部に押し付けながら正規の角度まで折り曲げた後、ヘム刃8を被折曲加工部2に沿ってX軸方向に横移動させて被折曲加工部2を順に正規の角度まで折り曲げる際に、被折曲加工部2との接触抵抗でヘム刃8に反X軸方向に負荷が加わる。ここで、ヘム刃8はロボットアーム3にX軸フリー機構12を介してX軸方向と反X軸方向に変位可能に取付けられているので、ヘム刃8に反X軸方向に加わる負荷でヘム刃8を反X軸方向に変位させることが可能であり、このことを利用してヘム刃8をロボットアーム3に対して図3(A)〜(D)のように横移動させる。
【0031】
まず、図3(A)に示すようにヘム刃8とロボットアーム3のセンターS1 、S2 が一致した状態でロボットアーム3でヘム刃8をX軸方向に横移動させて被折曲加工部2を順にヘミング加工する。この加工時においては、ヘム刃8に反X軸方向に加わる負荷によってヘム刃8のX軸方向の横移動がロボットアーム3より徐々に遅れる。図3(B)に示すようにロボットアーム3のセンターS1 からヘム刃8のセンターS2 が所定の距離Lだけ遅れると、これを光学センサー(図示せず)等で検知してロボットアーム3の横移動速度を遅らせ、例えば停止させる。するとヘム刃8だけがX軸フリー機構12の弾性部材17によるX軸方向の弾圧力 (約30Kg)でX軸方向の横移動を続行し、図3(C)に示すようにヘム刃8のセンターS2 が停止したロボットアーム3のセンターS1 へと近付き、そして、図3(D)に示すように両センターS1 、S2 が一致すると、ロボットアーム3を再度元の速度で横移動をさせる。ロボットアーム3が停止してヘム刃8が追い付く間、ヘム刃8は振動しながら被折曲加工部2を順にX軸方向に折り曲げ加工する。以上のロボットアーム3の間欠的な横移動と停止が繰り返し行われて、ヘム刃8による被折曲加工部2の全長に亘るヘミング加工が行われる。
【0032】
図3のように横移動するロボットアーム3に対してヘム刃8を遅らせ、追い付かせる動作の繰り返しで行われるヘミング加工の場合、被折曲加工部2のヘム刃8で直接に加工される部所の加工精度を逐一確認しながら連続的に行え、加工精度の均一化、高精度化が容易となる。実際、図3の要領で被折曲加工部2を加工すると、被折曲加工部2の各部所に加工のため加えられる振動エネルギーの均一制御が容易となり、被折曲加工部2の全長を最終的に本ヘム加工したときの全長での厚さ[図3(D)の厚さdに相当]の均一化が容易となる。
【0033】
尚、図3(B)のようにロボットアーム3からヘム刃8が所定距離Lだけ遅れると、ロボットアーム3を停止させたが、横移動速度を遅らせてヘム刃8の追い付きを待つようにしてもよい。また、ヘム刃8の遅れ距離Lが大きくなり過ぎた場合は、異常発生としての対処策を図るようにしてもよい。
【0034】
次に、図4を参照してヘム刃8の形状とその使い方を説明すると、ヘム刃8はワーク1の被折曲加工部2を押圧して折り曲げる加工面Nが、その中央部から両端部に至る程に曲率半径が小さくなる曲面に仕上げられる。加工面Nの曲率半径最大の中央部曲面n1 は、ローラ式ヘミング装置に使用される最大径のローラの外周面に相当して、図4(A)に示す被折曲加工部2の略直線部分2aのヘミング加工に適するように曲率が設定してある。また、加工面Nの曲率半径最小の両端部曲面n2 は、ローラ式ヘミング装置に使用される最小径のローラの外周面に相当して、図4(A)に示す被折曲加工部2の曲線部分2bのヘミング加工に適するように曲率が設定してある。
【0035】
被折曲加工部2の略直線部分2aを加工する場合は、図4(B)に示すようにヘム刃8を略直線部分2aに略垂直に当て、加工面Nの主として中央部曲面n1 で略直線部分2aをヘミング加工すれば、適正な加工が行える。また、仮に被折曲加工部2の曲線部分2bを加工面Nの中央部曲面n1 でヘミング加工するとなると、曲率半径の大きな中央部曲面n1 が曲線部分2bから一部食み出したりして適正な加工が難しくなることがある。
【0036】
そこで、本発明においては、ヘム刃8が曲線部分2bに移動してくると、図4(C)に示すようにヘム刃8をX軸方向に傾けて加工面Nの主として曲率半径の小さい端部曲面n2 で曲線部分2bをヘミング加工するようにする。このヘム刃8の傾けは、ヘム刃8がワーク1から受ける反X軸方向の反力(▲1▼)を利用して自動的に行われる。すなわち、ヘム刃8が曲線部分2bに達すると、ヘム刃8に作用するワーク1からの反力▲1▼がそれまでよりも増大するが、この時にヘム刃8がX軸フリー機構12でX軸方向に弾性変位可能に支持されているため、ヘム刃8はX軸弾性部材17の弾性力に抗して図示のように傾斜する。この時のヘム刃8が受ける反X軸方向の反力の大きさは、ワーク1の曲線部分の形状に応じて決定されるため、ヘム刃8を曲線部分2bの曲率に応じて適正角に傾斜させることができ、これにより、加工面Nの端部曲面n2 が曲線部分2bに適正に当接して、曲線部分2bの適正なヘミング加工が可能となる。かかる効果は、ヘム刃8を以上のようにヘム刃8の曲率半径の相違する加工面Nの選択的使用によって、ワーク1の被折曲加工部2の略直線部分2aや曲線部分2bのいずれもが同一のヘム刃8で良好にヘミング加工することができる。従って、ヘム刃を多品種用意して交換する手間が省け、ヘミング加工の作業能率の向上化が容易となり、また、ヘム刃を含む構成部品点数が少なくできて設備コストの低減化が図れる。
【0041】
【発明の効果】
本発明のヘミング方法によると、ロボットアームでヘム刃を横移動させてワークの被折曲加工部を順にヘミング加工するときに、ヘム刃がロボットアームに少し遅れては追い付く動作を繰り返して被折曲加工部を順にヘミング加工していくので、ロボットアームに対するヘム刃の遅れ量を検知することで、ヘム刃で加工されている現時点での被折曲加工部の加工精度を観察しながら加工を進めることが可能となり、厳密なティーチングを不要とすると共に、ヘミング加工の均一化、高精度化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(A)は本発明ヘミング装置の実施例を示す側面図、図1(B)はその正面図である。
【図2】図2(A)〜(H)は図1のヘミング装置によるヘミング加工動作を示す各加工工程での断面図である。
【図3】図3(A)〜(D)は図1のヘミング装置によるヘム刃横移動時でのヘミング加工動作の概略を示す各加工工程での正面図である。
【図4】図4(A)はワークの被折曲加工部の平面図、図4(B)及び(C)は図4(A)の2箇所におけるヘム刃のヘミング加工時の状態を示す正面図である。
【図5】従来のローラ式ヘミング装置の側面図である。
【図6】図6(A)〜(D)は図5のヘミング装置によるヘミング加工動作を示す各加工工程での断面図である。
【符号の説明】
1 ワーク
2 被折曲加工部
3 ロボットアーム
8 ヘム刃
N 加工面
9 振動源
14 弾性部材
17 弾性部材
23 重り
24 重り[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a hemming method using a hemming device for sequentially bending a continuous peripheral edge of a metal plate.
[0002]
[Prior art]
As a hemming device applied to the connection between the peripheral portions of an outer panel and an inner panel constituting a door of an automobile, a roller type using a robot arm is disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-34101. This roller-type hemming device has a configuration in which a
[0003]
5 shows, for example, an outer panel 1a and an inner panel 1b of an automobile door. The peripheral edge of the outer panel 1a positioned on the
[0004]
First, the
[0005]
Although not shown, the bent portion may be bent by a press using a vertically arranged mold.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned press method, the equipment becomes large, and it is necessary to prepare many types of dies for each type of work. Therefore, the manufacturing cost increases, and the time required for changing the dies increases the productivity. There are problems such as worsening. Therefore, it is not suitable for high-mix low-volume production.
[0007]
On the other hand, in the case of the roller-type hemming device, since the roller is directly pressed against the bent portion of the work, which is a metal plate, and is bent, the pressing force required at the time of pre-hemming or the main hemming becomes large. Therefore, a robot having a high load-bearing capacity is required, and as a result, the equipment cost of the entire hemming device becomes excessive.
[0008]
In addition, since the robot arm may be bent by the high pressure applied to the rollers during the hemming process, the teaching performed before the hemming process requires high-precision teaching in consideration of the bending amount of the robot arm. It is difficult to perform precision teaching with high reliability. In the actual teaching, the teaching is corrected as many as ten or more times using the actual work after the first teaching. However, this requires a large amount of adjustment man-hour and time, and it is difficult to improve the work efficiency.
[0009]
In addition, the shape of the continuous bent portion of the workpiece in the length direction is various such as a substantially straight line or a curved line, and the substantially straight portion and the curved portion of the bent portion are added by the way of contact of the roller or the roller. Since the applied pressure is different, if the entire length of the bent portion is hemmed with one type of roller, it becomes difficult to perform particularly favorable processing of the curved portion. Therefore, the curved portion of the bent portion is roughly hemmed with a roller, and then manually corrected by hitting with a hammer later. Automation becomes difficult.
[0010]
In addition, the presence of the curved portion makes it difficult to bend the continuous bent portion of the work with a uniform pressing force using a roller over the entire length. The thickness of the portion (corresponding to the thickness d in FIG. 6D) may be non-uniform.
[0011]
In addition, multiple types of rollers with different diameters can be exchanged and mounted on the robot arm, and the heaviness of the bent part of the work is processed with a large diameter roller and the curved part with a small diameter roller. However, there is a problem that the equipment cost is increased due to a plurality of types of rollers and the workability is reduced due to roller replacement.
[0012]
An object of the present invention is to provide a hemming method capable of hemming a work with high accuracy and high work efficiency without increasing equipment costs.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the method of the present invention, a hem blade is mounted on a robot arm via a vibration source, and a continuous bent portion of the workpiece is pressed and bent by a hem blade driven by the vibration source, and the hem blade is bent as it is. The bent part to be bent is continuously bent by laterally moving along the part to be processed. With such a method , a dedicated mold is not required, so that the type of work can be easily changed as compared with the press method.
[0014]
In this case, the hem blade is preferably supported by the robot arm via an elastic member so as to be elastically displaceable in a lateral movement direction along the bent portion of the work. Further, the hem blade may be supported on the robot arm via an elastic member so as to be elastically displaceable in the vibration direction of the hem blade.
[0015]
Here, an air cylinder or the like is used as an elastic source for vibrating the hem blade with respect to the robot arm. The hem blade vibrates in the axial direction and presses and bends the bent part of the work, but by specifying the frequency and amplitude of the hem blade vibration at this time, high quality processing of the hemming processing can be achieved. It becomes possible. The elastic member holding the hem blade elastically displaceable is a spring or the like, and the elastic member holding the hem blade elastically displaceable in the vibration direction of the hem blade suppresses the transmission of the vibration of the hem blade to the robot arm. Further, the elastic member for holding the hem blade in the elastic displacement processing in the lateral movement direction of the hem blade makes the hem blade laterally displaceable with respect to the robot arm.
[0016]
It is preferable that a weight that suppresses resonance of the robot arm due to vibration of the hem blade be detachably attached to at least one of the hem blade and its vibration source. By selecting the weight of the weight and the mounting position, the resonance of the robot arm due to the vibration of the hem blade is effectively suppressed, and the hemming processing accuracy is improved.
[0017]
The work surface of the hem blade that presses the bent portion of the work may be a curved surface having a radius of curvature that decreases from the center to both ends of the work surface. Such selective switching of the machined surface having a different radius of curvature of the hem blade is automatically performed by a reaction force from the work generated corresponding to the shape of the substantially straight portion or the curved portion of the bent portion of the work. Is This selective switching facilitates uniform hemming of the substantially straight portion and the curved portion of the bent portion, and allows one type of hem blade to be used for the work.
[0018]
In addition, the method of the present invention mounts a hem blade via a vibration source on a robot arm that moves laterally along a continuous bent portion of a workpiece, and attaches the hem blade to the workpiece using an elastic member. Support to be elastically displaceable in the horizontal direction along the part,
Pressing and bending the continuous bent part of the work with the hem blade in the vibration direction while applying vibration, and moving the hem blade laterally along the bent part as it is, continuously bending the bent part Bending,
When the hem blade is moved laterally by the robot arm, the lateral movement speed of the hem blade is made slower than that of the robot arm due to the load caused by the contact resistance between the hem blade and the bent portion, and the advance occurs when the amount of delay becomes a predetermined value. Locks the lateral movement speed of the robot arm and waits for the following hem blade to catch up with the elastic force of the elastic member, and when the hem blade catches up to the predetermined amount with the robot arm, advances the robot arm again at the original lateral movement speed. It is characterized by making it.
[0019]
That is, when the hem blade is pressed against the bent portion of the workpiece while being vibrated and moved laterally by the robot arm, if the bent portion is sufficiently bent to a proper position, the bent portion is The load applied to the hem blade from the part is small, the hem blade moves laterally with a small amount of delay to the robot arm, and if the amount of bending of the bent part is insufficient, the load applied to the hem blade increases, The amount of delay of the hem blade from the arm increases. Therefore, when the amount of delay of the hem blade from the robot arm reaches a predetermined value, the lateral movement speed of the robot arm is reduced (including stoppage), and the hem blade waits for the hem blade to catch up. Since the bent portion is laterally moved while being processed to a regular bending amount, the bent portion can be processed with high quality at a uniform thickness.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the same or corresponding parts are denoted by the same reference symbols throughout all the drawings including FIGS. 5 and 6 to avoid duplicate description.
[0021]
1A and 1B are a partial side view and a front view, respectively, of a hemming device. A
[0022]
The Z-axis free mechanism 11 includes a Z-
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The hemming of the
[0026]
For example, when the
[0027]
When the
[0028]
The hemming of the
[0029]
When the vibrating
[0030]
Next, the operation of hemming in the X-axis direction of the
[0031]
First, as shown in FIG. 3 (A), when the
[0032]
As shown in FIG. 3, in the case of the hemming process performed by repeating the operation of delaying and catching up the
[0033]
When the
[0034]
Next, the shape of the
[0035]
When processing the generally
[0036]
Therefore, in the present invention, when the
[0041]
【The invention's effect】
According to the hemming method of the present invention, when the hemming blade is laterally moved by the robot arm to hemming the bent portion of the workpiece in order, the hemming blade repeats the operation of catching up with the robot arm a little later to be folded. Since hemming is performed on the curved part in order, by detecting the amount of delay of the hem blade with respect to the robot arm, processing can be performed while observing the processing accuracy of the bent part currently processed by the hem blade. It is possible to proceed, and strict teaching is not required, and the hemming process can be made uniform and highly accurate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (A) is a side view showing an embodiment of the hemming device of the present invention, and FIG. 1 (B) is a front view thereof.
2 (A) to 2 (H) are cross-sectional views in each processing step showing a hemming processing operation by the hemming device of FIG. 1;
3 (A) to 3 (D) are front views in respective processing steps showing an outline of a hemming processing operation at the time of lateral movement of a hem blade by the hemming device of FIG. 1;
4 (A) is a plan view of a bent portion of a work, and FIGS. 4 (B) and 4 (C) show a state of hemming of the hem blade at two locations in FIG. 4 (A). It is a front view.
FIG. 5 is a side view of a conventional roller-type hemming device.
6 (A) to 6 (D) are cross-sectional views in each processing step showing a hemming processing operation by the hemming device of FIG. 5;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
ヘム刃でワークの連続する被折曲加工部を振動を加えながら振動方向に押圧して折り曲げ、そのままヘム刃を被折曲加工部に沿って横移動させて被折曲加工部を連続的に折り曲げ、
ヘム刃をロボットアームで横移動させる際に、ヘム刃の被折曲加工部との接触抵抗による負荷でヘム刃の横移動速度をロボットアームより遅らし、この遅れ量が所定値になると先行するロボットアームの横移動速度を抑制して前記弾性部材の弾性力で後行するヘム刃の追い付きを待ち、ヘム刃がロボットアームに所定量まで追い付くとロボットアームを再度元の横移動速度で前進させることを特徴とするヘミング方法。A hem blade is attached to the robot arm that moves laterally along the continuous bent part of the work via a vibration source, and this hem blade is elastically elasticized in the lateral direction along the bent part of the work with an elastic member. Displaceably supported,
Pressing and bending the continuous bent part of the work with the hem blade in the vibration direction while applying vibration, and moving the hem blade laterally along the bent part as it is, continuously bending the bent part Bending,
When the hem blade is moved laterally by the robot arm, the lateral movement speed of the hem blade is made slower than that of the robot arm due to the load caused by the contact resistance between the hem blade and the bent portion, and the advance occurs when the amount of delay becomes a predetermined value. Suppress the lateral movement speed of the robot arm and wait for the following hem blade to catch up with the elastic force of the elastic member, and when the hem blade catches up to the robot arm to a predetermined amount, advance the robot arm again at the original lateral movement speed. A hemming method, characterized in that:
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