本发明专利技术涉及使用装载了力传感器的机器人机械手的辊式卷边加工装。本发明专利技术提供一种辊式卷边加工装置，能够修正机器人机械手与工件之间的位置误差，以适当的推压力进行良好的预卷边加工或卷边加工。该辊式卷边加工装置包括以下结构：用于检测安装于机器人机械手的前端部的辊现在的位置的位置检测部；设于机器人机械手的手腕部与该辊之间的力传感器；以及控制装置；该控制装置使用位置检测部的输出及该力传感器的输出，控制该辊的位置，以使向着底模推压该辊的力达到规定值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及使用安装了辊的机器人机械手，进行预卷边加工及卷边加工的一种或 两种的辊式卷边加工装置。
技术介绍
在通过将2张板材结合而使汽车的门板等成形的辊式卷边加工中，该2张板材中， 预先将外板的边缘在整周上垂直折弯并将该外板固定在底模上，接着使2张板之一的内板 与外板重叠，利用安装于机器人机械手的辊压接外板的边缘而使2张板材接合。其中，将垂 直的外板的边缘部折弯到与底模大约成45°的卷边叫做预卷边加工，将该边缘部压接到平 坦的程度(即大约90°折弯)的卷边叫做卷边加工。为了在辊式卷边加工中获得良好的加工质量，在预卷边加工或卷边加工中有必要 在上述边缘部施加充足的推压力，但是，以前是通过嵌入机器人机械手的手腕部的工具的 弹簧、液压机或者伺服电机等产生推压力。例如在日本特开昭61-^^432号公报中公开有 下述辊式卷边加工装置将卷边辊安装在机械臂的前端，通过设在机械臂上的驱动电动机 使卷边辊旋转行进。预卷边辊或卷边辊对工件的推压力是能否进行恰当的预卷边加工或卷边加工的 重要因素。例如在日本特开平5-305357号公报中公开有下述辊式卷边加工装置采用卷边 辊可在推压方向移位的结构，以谋求一种即使机械臂上产生弯曲也能在正确的轨迹上、以 适当的推压力辗压被卷边板材。由于使辊运动的是机械臂或机器人机械手，因此折弯形状或加工质量依赖于机器 人机械手的位置精度。为了提高该位置精度、降低或排除机械手的位置误差，提出多种技 术。例如在日本特开平7-60370号公报中公开有下述辊式卷边加工装置由于加工时施加 于机器人机械手的外力致使在机械手的关节部产生振动而能导致加工精度的降低，考虑到 这种情况，在机器人机械手的手腕部设置支承辊及推压辊，可通过气缸改变支承辊和推压 辊的相对位置。另外，在日本特开2003-103325号公报中公开有下述辊式卷边加工装置与底盘 的周围凸缘一起将工件夹在多个卷边辊和多个随动辊之间进行卷边加工。另外，在日本特开2006-88217号公报中公开有下述辊式卷边加工装置在底盘周 围凸缘的端部设置导轨，用于沿加工的进行方向引导卷边辊及导向辊中的至少一个。在日本特开昭61-^^432号公报中所述的专利技术中，由于相对于工件的机器人机 械手的位置误差的影响，会出现难以实现良好的卷边加工的情况。另外，在日本特开平 5-305357号公报所述的专利技术中，由于卷边加工时作用在机械臂上的外力有时会导致在机器 人的关节部位的轴底部等产生振动。在日本特开平7-60370号公报、日本特开2003-103325 号公报所述的专利技术中，虽然能实现相对于工件的辊的位置精度的提高，但因为辊的种类 变多，导致工具的构造复杂，成为成本上升和可靠性下降的主要原因。另外，在日本特开 2006-88217号公报所述的专利技术中，有必要设置辊导向用的导轨，但通常认为需要按每种工件准备底模、在各自的底模上设置导轨要花费时间，对节约成本也不利。另外，在工件具有曲面部等情况下，有时能够通过根据工件的部位改变推压力而 获得良好的加工质量，但以前在辊式卷边加工中变更推压力是困难的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种辊式卷边加工装置，它能够修正机器人机械手 和工件之间的位置误差，施加合适的推压力，进行良好的预卷边加工或卷边加工。为了达到上述目的，本专利技术提供这样一种辊式卷边加工装置通过一边在工件的 外板的边缘部推压并移动辊，一边折弯被上述辊和底模夹持的上述外板的边缘部来进行预 卷边加工或卷边加工，其中，该辊安装于机器人机械手的前端部，该工件由载置于底模上的 外板和与该外板重叠的内板构成。该辊式卷边加工装置具有以下结构检测上述辊的现在 位置的位置检测部；设于上述机器人机械手的手腕部和上述辊之间的力测定部；以及控制 部；该控制部使用上述位置检测部的输出及上述力测定部的输出，控制上述辊的位置，以使 向上述底模推压上述辊的力为规定的值。在优选的实施方案中，上述控制部使用上述位置检测部的输出及上述力测定部的 输出，控制上述辊的位置，以使向上述底模推压上述辊的力及作用于上述辊的力矩分别为 规定的值。在优选的实施方案中，辊式卷边加工装置还具有以下结构位置误差计算部，根据 由上述位置检测部得到的上述辊的位置，由上述力测定部得到的力及力矩，以及与上述辊 的形状相关的信息求出上述机器人机械手和上述外板的边缘部的位置误差；开始点修正 部，根据上述位置误差修正预卷边加工或卷边加工开始点。在优选的实施方案中，辊式卷边加工装置还具有移动控制部，在使用上述力测定 部的输出进行预卷边加工或卷边加工过程中，控制上述辊的移动，从而使得在与向上述底 模推压上述辊的方向及上述辊的行进方向两者都垂直的方向上也对上述辊施加规定的力。在优选的实施方案中，辊式卷边加工装置还具有移动控制部，在使用上述力测定 部的输出进行预卷边加工或卷边加工过程中，求出施加于上述辊的行进方向上的力，控制 上述辊的移动以使在预卷边加工或卷边加工中上述力的值在规定的范围内。在优选的实施方案中，辊式卷边加工装置还具有推压力变更部，根据由上述位置 检测部得到的上述辊的位置，求出预卷边加工或卷边加工中的上述辊的进给速度，根据该 进给速度的变化，变更由上述辊向上述底模施加的推压力。附图说明关于本专利技术的上述或其他目的、特征及长处，一边参照附图一边说明以下的适当 的实施方案，使其更明朗化。图1是表示本专利技术的实施方案的辊式卷边加工装置的概略构造的图。图2是表示预卷边辊的形状的一个例子的图。图3是表示卷边辊的形状的一个例子的图。图4是表示本专利技术的辊式卷边加工装置的加工流程的流程图。图5是说明预卷边加工的加工路径的概略图。图6(a)是表示预卷边加工的预卷边辊和工件之间的位置关系的图，是表示预卷 边辊与工件的外板边缘部相抵接的状态的图。图6(b)是表示预卷边加工的预卷边辊和工件之间的位置关系的图，是表示预卷 边辊继续下降使该边缘部弯曲的状态的图。图6(c)是表示预卷边加工的预卷边辊和工件之间的位置关系的图，是表示预卷 边辊继续下降使该边缘部弯曲到规定的角度的状态(辊与底模抵接的状态)的图。图7(a)是说明用于计算预卷边辊和工件之间的位置误差的方法的图。图7(b)是表示为了修正上述位置误差而移动预卷边辊的状态的图。图8(a)是说明用于计算预卷边辊和工件之间的位置误差的其他方法的图。图8(b)是表示为了修正上述位置误差而移动预卷边辊的状态的图。图9是说明加工中作用于辊上的力的概略图。图10(a)是表示卷边加工的卷边辊和工件之间的位置关系的图，是表示卷边辊与 工件的外板边缘部相抵接的状态的图。图10(b)是表示卷边加工的卷边辊和工件之间的位置关系的图，是表示卷边辊继 续下降使该边缘部弯曲的状态的图。图10(c)是表示卷边加工的卷边辊和工件之间的位置关系的图，是表示卷边辊继 续下降使该边缘部弯曲到规定角度的状态(与内板重叠的状态)的图。图11是说明用于计算卷边辊和工件之间的位置误差的方法的图。图12(a)是说明用于计算卷边辊和工件之间的位置误差的其他方法的图。图12(b)是表示为了修正上述位置误差而移动卷边辊的状态的图。图13是表示在工件具有曲面等情况下，根据辊的进给速度改变推压力的具体例 子的概略图。具体实施例方式图1是表示本专利技术的辊式卷边本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种辊式卷边加工装置，通过一边在工件（２０）的外板（２２）的边缘部（２８）推压并移动辊（１２、３４），一边折弯被上述辊（１２、３４）和底模（１８）夹持的上述外板（２２）的边缘部（２８）而进行预卷边加工或卷边加工，其中，辊（１２、３４）安装于机器人机械手（１０）的前端部，工件（２０）由载置于底模（１８）上的外板（２２）和与该外板（２２）重叠的内板（２４）构成，其特征在于，该辊式卷边加工装置包括以下结构：位置检测部（１７），用于检测上述辊（１２、３４）的现在位置；力测定部（１６），设于上述机器人机械手（１０）的手腕部（１４）与上述辊（１２、３４）之间；控制部（２６），使用上述位置检测部（１７）的输出及上述力测定部（１６）的输出，控制上述辊（１２、３４）的位置以使向上述底模（１８）推压上述辊（１２、３４）的力为规定的值。
【技术特征摘要】
JP 2009-11-12 2009-2591101.一种辊式卷边加工装置，通过一边在工件00)的外板0 的边缘部08)推压并移 动辊(12、34)，一边折弯被上述辊(12、34)和底模(18)夹持的上述外板0 的边缘部08) 而进行预卷边加工或卷边加工，其中，辊(12、34)安装于机器人机械手(10)的前端部，工件 (20)由载置于底模(18)上的外板02)和与该外板02)重叠的内板04)构成，其特征在 于，该辊式卷边加工装置包括以下结构位置检测部(17)，用于检测上述辊(12、34)的现在位置；力测定部(16)，设于上述机器人机械手(10)的手腕部(14)与上述辊(12、34)之间； 控制部(沈)，使用上述位置检测部(17)的输出及上述力测定部(16)的输出，控制上述 辊(12、34)的位置以使向上述底模(18)推压上述辊(12、34)的力为规定的值。2.根据权利要求1所述的辊式卷边加工装置，其特征在于，上述控制部06)使用上述位置检测部(17)的输出及上述力测定部(16)的输出，控制 上述辊(12、34)的位置，从而使向上述底模(18)推压上述辊(12、34)的力及作用于上述辊 (12,34)的力矩分别为规定的值。3.根据权利要求1所述的辊式卷边加工装置，其特征在于， 还具有位置误差计算部( )，根...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤贵之，顾义华，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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