JP6474308B2 - Manufacturing apparatus and manufacturing method for automobile wheel rim - Google Patents
Manufacturing apparatus and manufacturing method for automobile wheel rim Download PDFInfo
- Publication number
- JP6474308B2 JP6474308B2 JP2015091615A JP2015091615A JP6474308B2 JP 6474308 B2 JP6474308 B2 JP 6474308B2 JP 2015091615 A JP2015091615 A JP 2015091615A JP 2015091615 A JP2015091615 A JP 2015091615A JP 6474308 B2 JP6474308 B2 JP 6474308B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- mold
- roll mold
- rotation angle
- interval
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 27
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
本発明は、自動車用ホイールリムを製造する技術に関する。 The present invention relates to a technique for manufacturing an automobile wheel rim.
従来から、環状のリムワークをリムワーク外周側及びリムワーク内周側のそれぞれに配置したロール型を用いてロール成形する技術が知られている。この種の技術の一例が下記の特許文献1,2に開示されている。特許文献1に開示の技術によれば、リムワーク外周側に配置したトップロール型(単に、「トップロール」ともいう)とリムワーク内周側に配置したボトムロール型(単に、「ボトムロール」ともいう)とを用いたロール成形において、各ロール型の最適な加圧条件及び回転条件に合うように加圧及び回転が制御される。特許文献2に開示の技術によれば、リムワーク外周側に配置したトップロール型とリムワーク内周側に配置したボトムロール型とを用いたロール成形において、ボトムロール型に対するトップロール型の位置に応じて少なくとも一方のロール型の回転数が制御される。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a technique for roll forming using a roll mold in which an annular rim work is arranged on each of the outer periphery side and the inner periphery side of a rim work. An example of this type of technology is disclosed in Patent Documents 1 and 2 below. According to the technique disclosed in Patent Document 1, a top roll type (simply referred to as “top roll”) disposed on the rim work outer peripheral side and a bottom roll type (simply referred to as “bottom roll”) disposed on the rim work inner peripheral side. ) And the pressure and rotation are controlled so as to meet the optimum pressure and rotation conditions of each roll mold. According to the technique disclosed in Patent Document 2, in roll forming using a top roll type arranged on the outer peripheral side of the rim work and a bottom roll type arranged on the inner peripheral side of the rim work, depending on the position of the top roll type relative to the bottom roll type Thus, the rotational speed of at least one of the roll molds is controlled.
ところで、上記のロール成形では、トップロール型とボトムロール型とによってリムワークの内外周を挟み付けた状態で挟み付ける力を増やす際に、両ロール型間の間隔が徐々に縮まるように両ロール型の位置が制御される。この制御によれば、挟み付ける力が大きくなると各ロール型はリムワークから受ける抵抗によってその回転数が低下することが想定される。従って、各ロール型の回転数が低下したにもかかわらず両ロール型間の間隔が縮まった場合には、リムワークがその周方向に局部的な荷重を受けることによってリムワークの周方向に凹凸が形成される。その結果、リムワーク同士の寸法にバラツキが生じるためリムワークのロール成形を安定して行う妨げに成り得る。 By the way, in the above-mentioned roll forming, when increasing the clamping force in the state where the inner and outer circumferences of the rim work are sandwiched between the top roll mold and the bottom roll mold, both roll molds are used so that the interval between both roll molds is gradually reduced. Is controlled. According to this control, when the clamping force increases, it is assumed that the rotation speed of each roll type decreases due to the resistance received from the rim work. Therefore, when the interval between the roll dies is reduced despite the decrease in the rotation speed of each roll dies, unevenness is formed in the circumferential direction of the rim work by receiving a local load in the circumferential direction of the rim work. Is done. As a result, variations in the dimensions of the rim workpieces occur, which may hinder stable rim workpiece roll forming.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的の1つは、自動車用ホイールリムの製造において環状のリムワークのロール成形を安定して行うのに有効な技術を提供することである。 The present invention has been made in view of the above points, and one of its purposes is to provide a technique effective for stably performing roll forming of an annular rim work in the manufacture of an automobile wheel rim. is there.
上記目的を達成するために、本発明にかかる自動車用ホイールリムの製造装置(100)は、環状のリムワーク(W)をリムワーク外周側に配置した第1ロール型(150)とリムワーク内周側に配置した第2ロール型(160)との双方を用いてロール成形するための製造装置である。この製造装置(100)は、第1駆動機構(120)、第2駆動機構(130,140)、間隔調整用サーボモータ(110)及び制御装置(170)を備えることを特徴とする。第1駆動機構(120)は、第1ロール型(150)を回転駆動する。第2機動機構(130,140)は、第2ロール型(160)を回転駆動する。間隔調整用サーボモータ(110)は、第1ロール型(150)及び第2ロール型(160)の少なくとも一方をこれら2つのロール型間の間隔(「距離」或いは「隙間」ともいう)の調整方向に駆動する。制御装置(170)は、第1ロール型(150)及び第2ロール型(160)のうちの少なくとも一方のロール型のロール成形初期からの総回転角と第1ロール型(150)及び第2ロール型(160)間の間隔に関するパラメータとについて予め定められた相関(MP1)に基づいて、そのパラメータが総回転角に応じた目標値になるように間隔調整用サーボモータ(110)をフィードバック制御する。ここでいう「パラメータ」として典型的には、第1ロール型(150)及び第2ロール型(160)間の間隔や、第1ロール型(150)と第2ロール型(160)との相対位置(例えば、第1ロール型(150)及び第2ロール型(160)の少なくとも一方のロール型の位置)が挙げられる。 In order to achieve the above object, an automobile wheel rim manufacturing apparatus (100) according to the present invention includes a first roll type (150) in which an annular rim work (W) is arranged on the rim work outer peripheral side and an inner rim work inner side. It is a manufacturing apparatus for roll-forming using both the 2nd roll type | mold (160) arrange | positioned. The manufacturing apparatus (100) includes a first drive mechanism (120), a second drive mechanism (130, 140), an interval adjusting servo motor (110), and a control device (170). The first drive mechanism (120) rotationally drives the first roll mold (150). The second mobile mechanism (130, 140) rotates the second roll mold (160). The interval adjusting servo motor (110) adjusts at least one of the first roll type (150) and the second roll type (160) between the two roll types (also referred to as "distance" or "gap"). Drive in the direction. The control device (170) controls the total rotation angle from the roll forming initial stage of at least one of the first roll mold (150) and the second roll mold (160) and the first roll mold (150) and the second roll mold (160). Based on a predetermined correlation (MP1) with respect to a parameter related to the interval between the roll dies (160), the interval adjusting servo motor (110) is feedback-controlled so that the parameter becomes a target value corresponding to the total rotation angle. To do. As the “parameter” here, typically, the distance between the first roll type (150) and the second roll type (160) and the relative relationship between the first roll type (150) and the second roll type (160). The position (for example, the position of at least one of the first roll mold (150) and the second roll mold (160)) can be mentioned.
上記の製造装置によれば、第1ロール型及び第2ロール型の少なくとも一方のロール型の総回転角に応じて両ロール型間の間隔を適正な値に制御することができる。これにより、両ロール型間の間隔を必要以上に狭くし過ぎることによって、両ロール型の回転数が低下するのを抑制できる。この場合、両ロール型間の間隔が両ロール型の回転数の低下と無関係に縮まることがない。その結果、リムワークがその周方向に局部的な荷重を受けてリムワークの周方向に凹凸が形成されるのを抑制でき、リムワーク同士の寸法のバラツキを抑えることでリムワークのロール成形を安定して行うことが可能になる。 According to said manufacturing apparatus, the space | interval between both roll type | molds can be controlled to an appropriate value according to the total rotation angle of at least one roll type of a 1st roll type | mold and a 2nd roll type | mold. Thereby, it can suppress that the rotation speed of both roll type | molds falls by narrowing the space | interval between both roll type | molds more than necessary. In this case, the interval between both roll dies does not shrink regardless of the decrease in the rotational speed of both roll dies. As a result, it is possible to suppress the formation of irregularities in the circumferential direction of the rim work by receiving a local load in the circumferential direction of the rim work, and to stably perform rim work roll forming by suppressing variation in the dimensions of the rim work. It becomes possible.
本発明では、上記の第1駆動機構(120)は、第1ロール型(150)と一体回転する第1モータ軸(121)の回転角を検出可能に構成された第1の回転駆動用サーボモータ(120)を備え、第2駆動機構(130,140)は、第2ロール型(160)と一体回転する第2モータ軸(131,141)の回転角を検出可能に構成された第2の回転駆動用サーボモータ(130,140)を備えるのが好ましい。更に、制御装置(170)は、間隔調整用サーボモータ(110)のフィードバック制御の際、第1の回転駆動用サーボモータ(120)によって検出された第1モータ軸(121)の回転角及び第2の回転駆動用サーボモータ(130,140)によって検出された第2モータ軸(131,141)の回転角の少なくとも一方を用いて総回転角を導出するのが好ましい。 In the present invention, the first drive mechanism (120) is configured to detect the rotation angle of the first motor shaft (121) that rotates integrally with the first roll mold (150). The second drive mechanism (130, 140) includes a motor (120), and is configured to be able to detect the rotation angle of the second motor shaft (131, 141) that rotates integrally with the second roll mold (160). It is preferable to provide a servo motor (130, 140) for rotational driving. Furthermore, the control device (170) controls the rotation angle of the first motor shaft (121) detected by the first rotation drive servomotor (120) and the first rotation angle during the feedback control of the interval adjustment servomotor (110). It is preferable to derive the total rotation angle using at least one of the rotation angles of the second motor shafts (131, 141) detected by the two rotation driving servomotors (130, 140).
この製造装置によれば、第1ロール型及び第2ロール型のうちの少なくとも一方のロール型の総回転角を導出するのに、モータ軸の回転角を検出する位置検出手段が搭載された間隔調整用サーボモータを用いるため、位置検出手段を別途設ける必要がなく、構造的にシンプルで且つ装置コストの安価なシステムを構築することが可能になる。また、トップロール型及びボトムロール型の駆動制御に間隔調整用サーボモータを用いることによって、トップロール型及びボトムロール型のそれぞれの回転位置及び回転数を高精度で制御し、且つトップロール型及びボトムロール型のそれぞれについて加減速を速やかに行うことができる。その結果、リムワークのロール成形に要する加工時間(サイクルタイム)を短く抑えることが可能になる。 According to this manufacturing apparatus, in order to derive the total rotation angle of at least one of the first roll type and the second roll type, the interval at which the position detection means for detecting the rotation angle of the motor shaft is mounted. Since an adjustment servo motor is used, it is not necessary to provide a separate position detecting means, and it is possible to construct a system that is structurally simple and inexpensive. Further, by using a servo motor for adjusting the distance for driving control of the top roll type and the bottom roll type, the rotational position and the number of rotations of the top roll type and the bottom roll type are controlled with high accuracy, and the top roll type and Acceleration / deceleration can be promptly performed for each of the bottom roll types. As a result, it is possible to shorten the processing time (cycle time) required for roll forming of the rim work.
上記目的を達成するために、本発明にかかる自動車用ホイールリムの製造方法は、環状のリムワーク(W)をリムワーク外周側に配置した第1ロール型(150)とリムワーク内周側に配置した第2ロール型(160)との双方を用いてロール成形する工程を含む。この製造方法では、ロール成形時に第1ロール型(150)及び第2ロール型(160)のそれぞれを回転させつつリムワーク(W)を第1ロール型(150)及び第2ロール型(160)によって挟み込んだ状態で第1ロール型(150)及び第2ロール型(160)の少なくとも一方を間隔調整用サーボモータ(110)によってこれら2つのロール型の間隔の調整方向に駆動するとともに、第1ロール型(150)及び第2ロール型(160)のうちの少なくとも一方のロール型のロール成形初期からの総回転角と第1ロール型(150)及び第2ロール型(160)間の間隔に関するパラメータとについて予め定められた相関(MP1)に基づいて、そのパラメータが総回転角に応じた目標値になるように間隔調整用サーボモータ(110)をフィードバック制御する。 In order to achieve the above object, a method for manufacturing a wheel rim for an automobile according to the present invention includes a first roll type (150) in which an annular rim work (W) is arranged on the rim work outer peripheral side and a first roll type (150) arranged on the rim work inner peripheral side. A step of roll forming using both the two-roll mold (160). In this manufacturing method, the rim work (W) is rotated by the first roll mold (150) and the second roll mold (160) while rotating each of the first roll mold (150) and the second roll mold (160) during roll forming. While sandwiched, at least one of the first roll type (150) and the second roll type (160) is driven in the direction of adjusting the interval between the two roll types by the interval adjusting servo motor (110), and the first roll Parameters relating to the total rotation angle from the initial roll forming of at least one of the mold (150) and the second roll mold (160) and the distance between the first roll mold (150) and the second roll mold (160) On the basis of a predetermined correlation (MP1) with respect to the interval adjusting servo motor ( 10) the feedback control of the.
上記の製造方法によれば、第1ロール型及び第2ロール型の少なくとも一方のロール型の総回転角に応じて両ロール型間の間隔を適正な値に制御することができる結果、リムワークのロール成形を安定して行うことが可能になる。 According to said manufacturing method, as a result of being able to control the space | interval between both roll type | molds to an appropriate value according to the total rotation angle of at least one roll type | mold of a 1st roll type | mold and a 2nd roll type | mold, Roll forming can be performed stably.
尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。 In the above description, in order to help the understanding of the invention, the reference numerals used in the embodiments are attached to the configuration of the invention corresponding to the embodiment in parentheses, but each constituent element of the invention is the reference numeral. It is not limited to the embodiment defined by.
以上のように、本発明によれば、自動車用ホイールリムの製造において環状のリムワークのロール成形を安定して行うことが可能になった。 As described above, according to the present invention, it is possible to stably roll-form an annular rim work in manufacturing a wheel rim for an automobile.
以下、本発明の自動車用ホイールリム(以下、単に「ホイールリム」ともいう)を製造するためのホイールリム製造装置の一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、当該図面では、ホイールリム製造装置の上下方向(垂直方向)を矢印Xで示し、ホイールリム製造装置の左右方向(水平方向)を矢印Yで示している。 Hereinafter, an embodiment of a wheel rim manufacturing apparatus for manufacturing an automobile wheel rim (hereinafter also simply referred to as “wheel rim”) of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawing, the vertical direction (vertical direction) of the wheel rim manufacturing apparatus is indicated by an arrow X, and the horizontal direction (horizontal direction) of the wheel rim manufacturing apparatus is indicated by an arrow Y.
図1に示されるように、ホイールリム製造装置としてのロール成形装置100は、複数の構成要素が組み付けられる金属製のフレーム部材101を備えている。フレーム部材101は、載置面M上に載置されるベース101aと、ベース101aの上方に配置された上部支持台101bと、ベース101aと上部支持台101bとを連結するガイドフレーム101cと、を備えている。ガイドフレーム101cは、ベース101aと上部支持台101bとの間に配置された可動支持台102を上下方向Xにガイド可能に構成されている。 As shown in FIG. 1, a roll forming apparatus 100 as a wheel rim manufacturing apparatus includes a metal frame member 101 to which a plurality of components are assembled. The frame member 101 includes a base 101a placed on the placement surface M, an upper support base 101b disposed above the base 101a, and a guide frame 101c that connects the base 101a and the upper support base 101b. I have. The guide frame 101c is configured to be able to guide the movable support base 102 disposed between the base 101a and the upper support base 101b in the vertical direction X.
上部支持台101bには、第3サーボモータ110が固定されている。この第3サーボモータ110のモータ軸111に固定された駆動ギヤ112は、モータ軸111と平行状に延在する動力伝達軸114に固定された被動ギヤ113と係合している。動力伝達軸114は、ベアリング115を介して上部支持台101bに軸回り回転可能に支持されている。動力伝達軸114の下部には、螺旋状のねじ山からなる雄ネジ部116が設けられる一方で、可動支持台102の上面に固定されたブラケット103の貫通穴には、動力伝達軸114の雄ネジ部116と螺合する雌ネジ部104が設けられている。雌ネジ部104及び雄ネジ部116は、雌ネジ部104と雄ネジ部116との間に充填された図示しない複数の鋼球とともに、動力伝達軸114をブラケット103に対して上下方向Xに摺動させる構造、所謂「ボールネジ機構」を構成する。このボールネジ機構によれば、鋼球のころがり運動を利用して摩擦抵抗を抑えることにより動力伝達軸114が円滑に摺動する動作を実現することができる。 A third servo motor 110 is fixed to the upper support base 101b. A drive gear 112 fixed to the motor shaft 111 of the third servo motor 110 is engaged with a driven gear 113 fixed to a power transmission shaft 114 extending in parallel with the motor shaft 111. The power transmission shaft 114 is supported by the upper support base 101b through a bearing 115 so as to be rotatable about its axis. A male screw portion 116 made of a helical thread is provided at the lower part of the power transmission shaft 114, while the male hole of the power transmission shaft 114 is inserted into the through hole of the bracket 103 fixed to the upper surface of the movable support base 102. A female screw portion 104 that is screwed with the screw portion 116 is provided. The female screw portion 104 and the male screw portion 116 slide the power transmission shaft 114 in the vertical direction X with respect to the bracket 103 together with a plurality of steel balls (not shown) filled between the female screw portion 104 and the male screw portion 116. A structure to be moved, that is, a so-called “ball screw mechanism” is configured. According to this ball screw mechanism, it is possible to realize an operation in which the power transmission shaft 114 slides smoothly by suppressing the frictional resistance using the rolling motion of the steel ball.
このボールネジ機構によれば、第3サーボモータ110が駆動ギヤ112及び被動ギヤ113を介して動力伝達軸114を軸回転させることによって、可動支持台102が上下方向Xに移動する。例えば、モータ軸111が所定方向に回転するように第3サーボモータ110が制御された場合に可動支持台102が上昇動作する。これに対して、モータ軸111が所定方向と逆方向に回転するように第3サーボモータ110が制御された場合に可動支持台102が下降動作する。即ち、第3サーボモータ110による駆動ギヤ112の回転運動は、被動ギヤ113及び動力伝達軸114を介して、可動支持台102の上下方向Xの直線的な昇降運動に変換される。 According to this ball screw mechanism, the third servomotor 110 rotates the power transmission shaft 114 via the drive gear 112 and the driven gear 113, so that the movable support base 102 moves in the vertical direction X. For example, when the third servo motor 110 is controlled so that the motor shaft 111 rotates in a predetermined direction, the movable support base 102 moves up. On the other hand, when the third servo motor 110 is controlled so that the motor shaft 111 rotates in the direction opposite to the predetermined direction, the movable support base 102 moves downward. That is, the rotational movement of the drive gear 112 by the third servo motor 110 is converted into a linear lifting movement in the vertical direction X of the movable support base 102 via the driven gear 113 and the power transmission shaft 114.
第3サーボモータ110は、モータ軸111の回転角(モータ回転位置)の検出が可能なエンコーダ110aを搭載したサーボ機構式の電動モータとして構成されている。従って、第3サーボモータ110は、エンコーダ110aによる検出情報を制御装置170に出力するとともに、制御装置170から出力される制御信号によって駆動制御される。具体的には、第3サーボモータ110の開始及び停止のタイミング、回転方向、回転速度等の制御パラメータが制御装置170によって制御される。制御装置170は、検出信号や制御信号の入出力のための出力手段、情報の演算を行うための演算処理手段(CPU)、入力信号や演算結果を記憶するための記憶手段(メモリ)等を備える既知の制御装置として構成される。この制御装置170が本発明の「制御装置」に相当する。制御装置170は、駆動ギヤ112と被動ギヤ113とのギヤ比、及びねじ山116のピッチ間距離、第3サーボモータ110の回転角と後述のトップロール型150の上下方向Xの昇降位置との相関を示す初期情報を予め記憶しておくことによって、第3サーボモータ110のモータ回転角からトップロール型150の昇降位置を一義的に導出することができる。要するに、第3サーボモータ110のエンコーダ110aは、トップロール型150の昇降位置を間接的に導出して制御装置170に出力する機能を果たす。 The third servo motor 110 is configured as a servo mechanism type electric motor equipped with an encoder 110a capable of detecting the rotation angle (motor rotation position) of the motor shaft 111. Accordingly, the third servo motor 110 outputs detection information from the encoder 110a to the control device 170 and is driven and controlled by a control signal output from the control device 170. Specifically, the control device 170 controls control parameters such as the start and stop timings, the rotation direction, and the rotation speed of the third servo motor 110. The control device 170 includes output means for inputting / outputting detection signals and control signals, arithmetic processing means (CPU) for calculating information, storage means (memory) for storing input signals and calculation results, and the like. It is configured as a known control device provided. This control device 170 corresponds to the “control device” of the present invention. The control device 170 includes a gear ratio between the drive gear 112 and the driven gear 113, a pitch distance between the threads 116, a rotation angle of the third servo motor 110, and a vertical position X ascending / descending position of the top roll mold 150 described later. By storing the initial information indicating the correlation in advance, the elevation position of the top roll mold 150 can be uniquely derived from the motor rotation angle of the third servo motor 110. In short, the encoder 110a of the third servo motor 110 serves to indirectly derive the elevation position of the top roll mold 150 and output it to the control device 170.
可動支持台102の下面には、第1ロール型であるトップロール型(単に、「トップロール」ともいう)150の回転軸151を軸回り回転可能に支持する支持アーム105と、回転軸151に同軸状に連結されたモータ軸121を備える第1サーボモータ120と、が固定されている。モータ軸121は、トップロール型150と一体回転するように構成されており、第1サーボモータ120が作動することによってトップロール型150がモータ軸121とともに軸回り回転する。第1サーボモータ120は、トップロール型150を回転駆動する回転駆動用サーボモータであり、本発明の「第1駆動機構(第1の回転駆動用サーボモータ)」を構成している。この第1サーボモータ120は、第3サーボモータ110と同様に、モータ軸121の回転角(モータ回転位置)の検出が可能なエンコーダ120aを搭載したサーボ機構式の電動モータとして構成されている。従って、第1サーボモータ120は、エンコーダ120aによる検出情報を制御装置170に出力するとともに、制御装置170から出力される制御信号によって駆動制御される。トップロール型150は、環状のリムワークWのロール成形に用いる円柱状の金属部材であり、リムワークWのリムワーク外周側に配置される。リムワークWは、ホイールリムが形成される前の円筒状の金属部材であり、典型的には金属板片を環状に丸めた後の板両端を突き合わせて溶接することによって形成される。 On the lower surface of the movable support 102, a support arm 105 that supports a rotary shaft 151 of a top roll type (simply referred to as “top roll”) 150 as a first roll type so as to be rotatable about an axis, and a rotary shaft 151. A first servo motor 120 including a motor shaft 121 connected coaxially is fixed. The motor shaft 121 is configured to rotate integrally with the top roll mold 150, and the top roll mold 150 rotates about the axis together with the motor shaft 121 when the first servo motor 120 operates. The first servo motor 120 is a rotation driving servo motor that rotationally drives the top roll mold 150, and constitutes the “first driving mechanism (first rotation driving servo motor)” of the present invention. Similar to the third servo motor 110, the first servo motor 120 is configured as a servo mechanism type electric motor equipped with an encoder 120a capable of detecting the rotation angle (motor rotation position) of the motor shaft 121. Accordingly, the first servo motor 120 outputs detection information from the encoder 120 a to the control device 170 and is driven and controlled by a control signal output from the control device 170. The top roll mold 150 is a cylindrical metal member used for roll forming the annular rim work W, and is disposed on the rim work outer peripheral side of the rim work W. The rim work W is a cylindrical metal member before the wheel rim is formed, and is typically formed by butting both ends of a plate after a metal plate piece is rounded into a ring.
ベース101aの上面には、第2Aサーボモータ130を左右方向Yにスライド可能に支持する可動装置132と、第2Bサーボモータ140を左右方向Yにスライド可能に支持する可動装置142と、が互いに左右方向Yに離間した状態で設けられている。可動装置132は、第2Aサーボモータ130の左右方向Yのスライド位置に関する情報を制御装置170に出力するとともに、制御装置170から出力される制御信号によって第2Aサーボモータ130を左右方向Yに駆動する。この可動装置132によれば、第2Aサーボモータ130が図1中の第1位置(実線で示されるロール加工位置)と第2位置(二点鎖線で示される退避位置)との間で直線的に移動することができる。可動装置142は、可動装置132と同様に、第2Bサーボモータ140の左右方向Yのスライド位置に関する情報を制御装置170に出力するとともに、制御装置170から出力される制御信号によって第2Bサーボモータ140を左右方向Yに駆動する。この可動装置142によれば、第2Bサーボモータ140が図1中の第1位置(実線で示されるロール加工位置)と第2位置(二点鎖線で示される退避位置)との間で直線的に移動することができる。 On the upper surface of the base 101a, a movable device 132 that supports the second A servo motor 130 so as to be slidable in the left-right direction Y and a movable device 142 that supports the second B servo motor 140 so as to be slidable in the left-right direction Y are It is provided in a state separated in the direction Y. The movable device 132 outputs information related to the slide position of the second A servomotor 130 in the left-right direction Y to the control device 170 and drives the second A servomotor 130 in the left-right direction Y by a control signal output from the control device 170. . According to this movable device 132, the 2A servo motor 130 is linear between the first position (roll processing position indicated by a solid line) and the second position (retracted position indicated by a two-dot chain line) in FIG. Can be moved to. Similar to the movable device 132, the movable device 142 outputs information regarding the slide position of the second B servo motor 140 in the left-right direction Y to the control device 170, and the second B servo motor 140 is controlled by a control signal output from the control device 170. Is driven in the left-right direction Y. According to this movable device 142, the 2B servo motor 140 is linear between the first position (roll processing position indicated by a solid line) and the second position (retracted position indicated by a two-dot chain line) in FIG. Can be moved to.
第2Aサーボモータ130のモータ軸131には、第2ロール型であるボトムロール型(単に、「ボトムロール」ともいう)160の左側領域を構成する左側分割ボトムロール161が固定されている。同様に、第2Bサーボモータ140のモータ軸141にはボトムロール型160の右側領域を構成する右側分割ボトムロール162が固定されている。第2Aサーボモータ130がその第2位置にあるとき、左側分割ボトムロール161は、モータ軸131によって片持状に支持される。第2Bサーボモータ140がその第2位置にあるとき、右側分割ボトムロール162は、モータ軸141によって片持状に支持される。これに対して、可動装置132,142によって左側分割ボトムロール161及び右側分割ボトムロール162が互いに近接してそれぞれの第1位置に設定されると、対向面同士が突き合せられて係合することによってトップロール型150に対向配置されるボトムロール型160が形成される。この場合、ボトムロール型160は、左右分割式(左右分離式)のロール型であり、モータ軸131及びモータ軸141の双方によって両持状に支持される。モータ軸131,141は、ボトムロール型160と一体回転するように構成されており、サーボモータ130,140が作動することによってボトムロール型160がモータ軸131,141とともに軸回り回転する。第2Aサーボモータ130及び第2Bサーボモータ140は、ボトムロール型160を回転駆動する回転駆動用サーボモータであり、本発明の「第2駆動機構(第2の回転駆動用サーボモータ)」を構成している。ボトムロール型160は、リムワークWのロール成形に用いる円柱状の金属部材であり、リムワークWのリムワーク内周側に配置される。 A left divided bottom roll 161 constituting a left region of a bottom roll type (simply referred to as “bottom roll”) 160 which is a second roll type is fixed to the motor shaft 131 of the second A servomotor 130. Similarly, a right divided bottom roll 162 constituting the right region of the bottom roll mold 160 is fixed to the motor shaft 141 of the second B servo motor 140. When the second A servo motor 130 is in the second position, the left divided bottom roll 161 is supported in a cantilever manner by the motor shaft 131. When the second B servo motor 140 is in the second position, the right divided bottom roll 162 is supported in a cantilever manner by the motor shaft 141. On the other hand, when the left divided bottom roll 161 and the right divided bottom roll 162 are set close to each other and set to the first positions by the movable devices 132 and 142, the opposing surfaces are abutted and engaged with each other. As a result, a bottom roll mold 160 disposed opposite to the top roll mold 150 is formed. In this case, the bottom roll type 160 is a right / left split type (left / right separation type) roll type, and is supported by both the motor shaft 131 and the motor shaft 141 in a supported manner. The motor shafts 131 and 141 are configured to rotate integrally with the bottom roll mold 160, and the bottom roll mold 160 rotates about the axis together with the motor shafts 131 and 141 when the servo motors 130 and 140 are operated. The second A servo motor 130 and the second B servo motor 140 are rotational drive servo motors that rotationally drive the bottom roll type 160, and constitute the “second drive mechanism (second rotational drive servo motor)” of the present invention. doing. The bottom roll mold 160 is a cylindrical metal member used for roll forming of the rim work W, and is disposed on the rim work inner peripheral side of the rim work W.
サーボモータ130,140は、前記のサーボモータ110,120と同様に、それぞれがモータ軸131,141の回転角(モータ回転位置)の検出が可能なエンコーダ130a,140aを搭載したサーボ機構式の電動モータとして構成されている。このため、第2Aサーボモータ130は、エンコーダ130aによる検出情報を制御装置170に出力するとともに、制御装置170から出力される制御信号によって駆動制御される。同様に、第2Bサーボモータ140は、エンコーダ140aによる検出情報を制御装置170に出力するとともに、制御装置170から出力される制御信号によって駆動制御される。 Servo motors 130 and 140 are servo mechanism type electric motors equipped with encoders 130a and 140a, respectively, capable of detecting the rotation angles (motor rotation positions) of motor shafts 131 and 141, similarly to servo motors 110 and 120 described above. It is configured as a motor. For this reason, the second A servomotor 130 outputs detection information from the encoder 130 a to the control device 170 and is driven and controlled by a control signal output from the control device 170. Similarly, the second B servo motor 140 outputs information detected by the encoder 140 a to the control device 170 and is driven and controlled by a control signal output from the control device 170.
リムワークWのロール成形時においては、左側分割ボトムロール161及び右側分割ボトムロール162が互いに同方向且つ同速度で回転するように、第2Aサーボモータ130及び第2Bサーボモータ140が制御される。この場合、第3サーボモータ130のエンコーダ130aによって検出された回転数と第2Bサーボモータ140のエンコーダ140aによって検出された回転数との双方が一致するように、第2Aサーボモータ130及び第2Bサーボモータ140がフィードバック制御される。これにより、左側分割ボトムロール161及び右側分割ボトムロール162によって形成されたボトムロール型160が回転する、更に、リムワークWのロール成形時において、トップロール型150がボトムロール型160と逆方向且つ同速度で回転するように第1サーボモータ120が制御される。この場合、例えば第2Aサーボモータ130のエンコーダ130aによって検出された回転数と第1サーボモータ120のエンコーダ120aによって検出された回転数との双方が一致するように、第1サーボモータ120がフィードバック制御される。 During roll forming of the rim work W, the second A servo motor 130 and the second B servo motor 140 are controlled such that the left divided bottom roll 161 and the right divided bottom roll 162 rotate in the same direction and at the same speed. In this case, the second A servo motor 130 and the second B servo are adjusted so that both the rotation speed detected by the encoder 130a of the third servo motor 130 and the rotation speed detected by the encoder 140a of the second B servo motor 140 coincide with each other. The motor 140 is feedback controlled. As a result, the bottom roll mold 160 formed by the left divided bottom roll 161 and the right divided bottom roll 162 rotates. Further, when the rim work W is formed by the roll, the top roll mold 150 is opposite to the bottom roll mold 160 in the same direction. The first servo motor 120 is controlled to rotate at a speed. In this case, for example, the first servomotor 120 performs feedback control so that both the rotational speed detected by the encoder 130a of the second A servomotor 130 and the rotational speed detected by the encoder 120a of the first servomotor 120 coincide. Is done.
次に、上記構成のロール成形装置100を用いたホイールリムの製造方法について図1に加えて図2及び図3を参照しつつ説明する。この製造方法には、フレア加工を行う工程と、複数段階(典型的には三段階)のロール成形(「ロール加工」ともいう)を行う工程とが含まれている。フレア加工は、公知の加工技術であり詳細な説明は省略するが、金属製の円筒形素体の両端開口縁を切頭円錐形状の一対のフレア加工型によって挟み込んで加圧する技術である。このフレア加工によって得られた環状のリムワークWに複数段階のロール成形が施されることによって、徐々にホイールリム形状が整えられて板ヒケやシワ等の発生が抑制される。 Next, a wheel rim manufacturing method using the roll forming apparatus 100 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 2 and 3 in addition to FIG. This manufacturing method includes a step of performing flare processing and a step of performing multi-stage (typically three-stage) roll forming (also referred to as “roll processing”). The flare processing is a known processing technique and will not be described in detail, but is a technique in which both end opening edges of a metal cylindrical body are sandwiched between a pair of frusto-conical flaring molds and pressed. By subjecting the annular rim work W obtained by this flare processing to roll forming in a plurality of stages, the wheel rim shape is gradually adjusted to suppress the occurrence of plate sinks and wrinkles.
複数段階のロール成形のうちのそれぞれにおいて、特に図2が参照されるように、リムワークWをリムワーク外周側に配置したトップロール型150とリムワーク内周側に配置したボトムロール型160(左側分割ボトムロール161及び右側分割ボトムロール162によって一体状に形成されたボトムロール型)との双方によって挟み込んだ状態でトップロール型150及びボトムロール型160のそれぞれを逆方向に回転させる。このとき、図2中の矢印で示されるように、トップロール型150をボトムロール型160に近づけるように第3サーボモータ110によってこれら2つのロール型150,160間の間隔(「距離」或いは「隙間」ともいう)の調整方向(上下方向X)に駆動する。第3サーボモータ110はトップロール型150を両ロール型150,160間の間隔(ロール型間隔)dの調整方向(上下方向X)に駆動する間隔調整用の電動モータであり、可動支持台102が下降動作するように第3サーボモータ110が制御されることによって間隔dが徐々に小さくなるように調整される。ここでいう第3サーボモータ110が本発明の「間隔調整用サーボモータ」に相当する。この場合、リムワークWは、そのリムワーク外周面Waがトップロール型150の型表面の形状に倣い、且つそのリムワーク内周面Wbがボトムロール型160の型表面の形状に倣うようにして圧延される。その結果、所望の形状寸法に整えられたホイールリムが得られる。 In each of the multiple stages of roll forming, as particularly referring to FIG. 2, a top roll mold 150 in which the rim work W is disposed on the outer periphery side of the rim work and a bottom roll mold 160 (left divided bottom) disposed on the inner periphery side of the rim work. Each of the top roll mold 150 and the bottom roll mold 160 is rotated in the opposite direction while being sandwiched between both the roll 161 and the bottom roll mold integrally formed by the right divided bottom roll 162. At this time, as indicated by an arrow in FIG. 2, the third servomotor 110 moves the distance between the two roll dies 150, 160 (“distance” or “ It is driven in the adjustment direction (vertical direction X). The third servo motor 110 is an electric motor for adjusting the distance that drives the top roll mold 150 in the adjustment direction (vertical direction X) of the distance between the roll molds 150 and 160 (roll mold interval) d. The third servo motor 110 is controlled so that the distance d is lowered, so that the interval d is adjusted to be gradually reduced. The third servo motor 110 here corresponds to the “interval adjusting servo motor” of the present invention. In this case, the rim work W is rolled such that the rim work outer peripheral surface Wa follows the shape of the mold surface of the top roll mold 150 and the rim work inner peripheral surface Wb follows the shape of the mold surface of the bottom roll mold 160. . As a result, a wheel rim having a desired shape and dimension can be obtained.
各ロール成形では、トップロール型150とボトムロール型160とによってリムワークWのリムワーク外周面Wa及びリムワーク内周面Wbを挟み付けた状態で挟み付ける力を増やす際には、両ロール型150,160間の間隔dが徐々に縮まるようにトップロール型150の位置が制御される。或いは、挟み付ける力を減らす際には、両ロール型150,160間の間隔dが徐々に増えるようにトップロール型150の位置が制御される。 In each roll forming, when increasing the clamping force with the top roll mold 150 and the bottom roll mold 160 sandwiching the rim work outer peripheral surface Wa and the rim work inner peripheral surface Wb, both roll molds 150, 160 are used. The position of the top roll mold 150 is controlled so that the interval d between them gradually decreases. Alternatively, when reducing the clamping force, the position of the top roll mold 150 is controlled so that the distance d between the roll molds 150 and 160 gradually increases.
ところで、間隔dを縮める制御によれば、挟み付ける力が大きくなると各ロール型はリムワークWから受ける抵抗によってその回転数(単位時間当たりの回転角の変化量)が低下する。従って、各ロール型の回転数が低下したにもかかわらず両ロール型150,160間の間隔dが縮まった場合には、リムワークWがその周方向に局部的な荷重を受けることによってリムワークWに周方向の凹凸が形成される。その結果、リムワークWのロール成形を安定して行う妨げに成り得る。 By the way, according to the control for shortening the interval d, when the clamping force is increased, the rotation speed (change amount of the rotation angle per unit time) of each roll type is reduced by the resistance received from the rim work W. Therefore, when the interval d between the two roll dies 150 and 160 is reduced despite the decrease in the rotation speed of each roll dies, the rim work W receives a local load in the circumferential direction thereof, thereby causing the rim work W to Unevenness in the circumferential direction is formed. As a result, the roll forming of the rim work W can be prevented from being stably performed.
そこで、本実施の形態では、制御装置170は、ロール成形時に各ロール型の回転数を適正回転数に調整するために、先ずトップロール型150のロール成形開始時からの総回転角(トップロール型150の絶対回転角)と両ロール型150,160間の適正な間隔dに関するパラメータとの相関を予め設定する。そして、制御装置170は、適正な間隔dに対応したパラメータの目標値が実現されるように第3サーボモータ110をフィードバック制御する。ここでいう「適正な間隔d」とは、ロール成形初期にトップロール型150をボトムロール型160に向けて下降させる際にトップロール型150の回転数がボトムロール型160に比べて大幅に低下したり、ロール成形後期にトップロール型150をボトムロール型160から離すように上昇させる際にトップロール型150の回転数がボトムロール型160に比べて大幅に上昇したりする現象を抑制するのに有効な間隔として定義される。または、ここでいう「適正な間隔d」とは、ロール成形初期にトップロール型150をボトムロール型160に向けて下降させる際にトップロール型150の回転数が予め想定している回転数に比べて大幅に低下したり、ロール成形後期にトップロール型150をボトムロール型160から離すように上昇させる際にトップロール型150の回転数が予め想定している回転数に比べて大幅に上昇したりする現象を抑制するのに有効な間隔として定義される。このときのロール成形方法の一例を、図3を参照しつつ説明する。尚、以下の説明では、便宜上、制御主体である制御装置170の記載を省略している。 Therefore, in the present embodiment, the controller 170 first adjusts the rotation speed of each roll mold to an appropriate rotation speed during roll forming, first, the total rotation angle (top roll from the start of roll forming of the top roll mold 150). The correlation between the absolute rotation angle of the mold 150) and a parameter relating to an appropriate distance d between the two roll molds 150 and 160 is set in advance. Then, the control device 170 feedback-controls the third servo motor 110 so that the target value of the parameter corresponding to the appropriate interval d is realized. Here, “appropriate distance d” means that when the top roll mold 150 is lowered toward the bottom roll mold 160 in the initial stage of roll forming, the rotational speed of the top roll mold 150 is significantly lower than that of the bottom roll mold 160. Or when the top roll mold 150 is lifted away from the bottom roll mold 160 in the latter stage of roll forming, the phenomenon that the rotational speed of the top roll mold 150 is significantly increased compared to the bottom roll mold 160 is suppressed. Defined as a valid interval. Alternatively, the “appropriate distance d” here refers to the rotation speed of the top roll mold 150 assumed in advance when the top roll mold 150 is lowered toward the bottom roll mold 160 in the initial stage of roll forming. When the top roll mold 150 is lifted away from the bottom roll mold 160 in the later stage of roll forming, the rotation speed of the top roll mold 150 is significantly higher than the rotation speed assumed in advance. It is defined as an interval that is effective in suppressing the phenomenon that occurs. An example of the roll forming method at this time will be described with reference to FIG. In the following description, for the sake of convenience, the description of the control device 170 that is the control subject is omitted.
図3に示されるように、ステップS101においてロール成形の開始を検出したことを条件にしてステップS102にすすむ。ステップ102では、トップロール型150の総回転角θを検出する。この場合、トップロール型150の総回転角θは、第1サーボモータ120のエンコーダ120aを用いて検出されたモータ軸121の回転角から導出される。ステップS103では、ステップ102で検出した総回転角θに対応した、トップロール型150の適正な昇降位置、即ち目標とするべき目標昇降位置Ptを、制御装置170の記憶手段(メモリ)に記憶された所定のマップMP1に基づいて決定する。このマップMP1は、トップロール型150の総回転角とトップロール型150の昇降位置との間の相関を示すものである。このマップMP1は、運転条件等に応じて複数のマッピングデータの中から最適なものが適宜に抽出される。このマップMP1によれば、トップロール型150の回転角の変化に連動(「同期」ともいう)してトップロール型150の昇降位置が変化する。この場合、トップロール型150の昇降位置は、第2Aサーボモータ130のモータ軸131或いは第2Bサーボモータ140のモータ軸141の位置に対する第1サーボモータ120のモータ軸121の位置となる。本実施の形態のロール成形装置100では、上下方向Xについてはボトムロール型160の位置が固定されており、トップロール型150及びボトムロール型160のうちトップロール型150のみの昇降位置が調整される。従って、トップロール型150の昇降位置は、両ロール型150,160間の間隔dに対応しており、当該間隔dに関するパラメータである。 As shown in FIG. 3, the process proceeds to step S102 on condition that the start of roll forming is detected in step S101. In step 102, the total rotation angle θ of the top roll mold 150 is detected. In this case, the total rotation angle θ of the top roll mold 150 is derived from the rotation angle of the motor shaft 121 detected using the encoder 120a of the first servo motor 120. In step S103, the appropriate lifting position of the top roll mold 150 corresponding to the total rotation angle θ detected in step 102, that is, the target lifting position Pt to be targeted is stored in the storage means (memory) of the control device 170. It is determined based on the predetermined map MP1. This map MP1 shows the correlation between the total rotation angle of the top roll mold 150 and the elevation position of the top roll mold 150. As this map MP1, an optimum one is appropriately extracted from a plurality of mapping data in accordance with operating conditions and the like. According to this map MP1, the elevation position of the top roll mold 150 changes in conjunction with the change in the rotation angle of the top roll mold 150 (also referred to as “synchronization”). In this case, the elevation position of the top roll mold 150 is the position of the motor shaft 121 of the first servomotor 120 with respect to the position of the motor shaft 131 of the second A servomotor 130 or the motor shaft 141 of the secondB servomotor 140. In the roll forming apparatus 100 of the present embodiment, the position of the bottom roll mold 160 is fixed in the vertical direction X, and the elevation position of only the top roll mold 150 of the top roll mold 150 and the bottom roll mold 160 is adjusted. The Therefore, the raising / lowering position of the top roll mold 150 corresponds to the distance d between the two roll molds 150 and 160, and is a parameter relating to the distance d.
マップMP1において、ステップS103で検出した総回転角が例えばθaであるときに目標昇降位置がPtaに決定される。この場合、目標昇降位置Ptaは、総回転角がθaであるときの両ロール型150,160間の間隔dの最適値daに対応している。従って、トップロール型150の総回転角θがわかっている状態でトップロール型150の昇降位置を目標昇降位置Ptaに制御することができれば、両ロール型150,160間の間隔dを適正に制御できる。目標昇降位置Ptaは、トップロール型150の総回転角θと最適な間隔dとの関係について予め設定された第1の相関、及び間隔dとトップロール型150の昇降位置Pとの関係について予め設定された第2の相関の双方に基づいて定められる。例えば、総回転角θaに対応した最適な間隔daを第1の相関に基づいて導出する。次に、この間隔daに対応したトップロール型150の昇降位置Paを第2の相関に基づいて導出する。導出したトップロール型150のこの昇降位置Paが目標昇降位置Ptaとなる。 In the map MP1, the target lift position is determined as Pta when the total rotation angle detected in step S103 is, for example, θa. In this case, the target lifting position Pta corresponds to the optimum value da of the distance d between the two roll dies 150 and 160 when the total rotation angle is θa. Therefore, if the elevation position of the top roll mold 150 can be controlled to the target elevation position Pta in a state where the total rotation angle θ of the top roll mold 150 is known, the distance d between the two roll molds 150 and 160 is appropriately controlled. it can. The target lifting position Pta is preliminarily set with respect to a first correlation set in advance with respect to the relationship between the total rotation angle θ of the top roll mold 150 and the optimum distance d, and with respect to the relationship between the distance d and the lifting position P of the top roll mold 150. It is determined based on both of the set second correlations. For example, the optimum interval da corresponding to the total rotation angle θa is derived based on the first correlation. Next, the elevation position Pa of the top roll mold 150 corresponding to the interval da is derived based on the second correlation. This lift position Pa of the derived top roll mold 150 becomes the target lift position Pta.
ステップS104では、トップロール型150の実際の昇降位置Pを検出する。ステップS105では、ステップS104で検出した昇降位置Pと目標昇降位置Ptとを比較し、ステップS106において昇降位置Pが目標昇降位置Ptに一致するように第3サーボモータ110を駆動制御する。この制御によれば、昇降位置Pが目標昇降位置Ptに一致するまでステップS104からステップS106までの一連の処理が繰り返される。即ち、トップロール型150の昇降位置Pが総回転角θに応じた目標値である目標昇降位置Ptに追従するように第3サーボモータ110がフィードバック制御される。トップロール型150の昇降位置Pは、制御装置170の記憶手段(メモリ)に予め記憶された前述の初期情報を用いることによって、第3サーボモータ110のエンコーダ110aによって検出された回転数から間接的に導出される。この場合、第3サーボモータ110を用いたフィードバック制御を実行することによってマップMP1に対する追従性を向上させることができる。 In step S104, the actual lift position P of the top roll mold 150 is detected. In step S105, the lift position P detected in step S104 is compared with the target lift position Pt. In step S106, the third servo motor 110 is driven and controlled so that the lift position P matches the target lift position Pt. According to this control, a series of processes from step S104 to step S106 are repeated until the lift position P matches the target lift position Pt. That is, the third servo motor 110 is feedback-controlled so that the raising / lowering position P of the top roll mold 150 follows the target raising / lowering position Pt which is a target value corresponding to the total rotation angle θ. The raising / lowering position P of the top roll mold 150 is indirectly determined from the number of revolutions detected by the encoder 110a of the third servo motor 110 by using the above-described initial information stored in advance in the storage means (memory) of the control device 170. To be derived. In this case, the followability to the map MP1 can be improved by executing feedback control using the third servo motor 110.
以上説明した本実施形態のロール成形装置100及びロール成形方法によれば、トップロール型150の総回転角に応じて両ロール型150,160間の間隔を適正な値に制御することができる。これにより、ロール成形初期にトップロール型150を必要以上に下降させ過ぎて、即ち両ロール型150,160間の間隔を必要以上に狭くし過ぎることによって、トップロール型150の回転数が低下するのを抑制できる。この場合、両ロール型150,160間の間隔がトップロール型150の回転数の低下と無関係に縮まることがない。その結果、リムワークWがその周方向に局部的な荷重を受けてリムワークWの周方向に凹凸が形成されるのを抑制でき、リムワークW同士の寸法のバラツキを抑えることでリムワークWのロール成形を安定して行うことが可能になる。また、ロール成形後期にトップロール型150を必要以上に上昇させ過ぎて、即ち両ロール型150,160間の間隔を必要以上に増やし過ぎることによって、トップロール型150が空回りするのを抑制できる。 According to the roll forming apparatus 100 and the roll forming method of the present embodiment described above, the distance between the two roll molds 150 and 160 can be controlled to an appropriate value according to the total rotation angle of the top roll mold 150. As a result, the number of rotations of the top roll mold 150 is reduced by lowering the top roll mold 150 more than necessary at the initial stage of roll forming, that is, by making the distance between the two roll molds 150 and 160 excessively narrow. Can be suppressed. In this case, the distance between the two roll molds 150 and 160 does not shrink regardless of the decrease in the rotational speed of the top roll mold 150. As a result, it is possible to prevent the rim work W from receiving a local load in the circumferential direction and to form irregularities in the circumferential direction of the rim work W. It becomes possible to carry out stably. Further, it is possible to suppress the top roll mold 150 from idling by raising the top roll mold 150 more than necessary in the latter stage of roll forming, that is, by increasing the distance between the two roll molds 150 and 160 more than necessary.
また、本実施形態では、トップロール型150の総回転角を導出するのに、モータ軸121の回転角を検出するエンコーダ(位置検出手段)120aが搭載された第1サーボモータ120を用いるため、位置検出手段を別途設ける必要がなく、構造的にシンプルで且つ装置コストの安価なシステムを構築することが可能になる。また、トップロール型150及びボトムロール型160の駆動制御にサーボモータを用いることによって、トップロール型150及びボトムロール型160のそれぞれの回転位置及び回転数を高精度で制御し、且つトップロール型150及びボトムロール型160のそれぞれについて加減速を速やかに行うことができる。その結果、リムワークWのロール成形に要する加工時間(サイクルタイム)を短く抑えることが可能になる。 Further, in the present embodiment, the first servo motor 120 on which the encoder (position detection means) 120a for detecting the rotation angle of the motor shaft 121 is used to derive the total rotation angle of the top roll mold 150, There is no need to separately provide a position detecting means, and it is possible to construct a system that is structurally simple and inexpensive. Further, by using a servo motor for driving control of the top roll mold 150 and the bottom roll mold 160, the rotational position and the number of rotations of the top roll mold 150 and the bottom roll mold 160 are controlled with high accuracy, and the top roll mold is used. Acceleration / deceleration can be performed quickly for each of the 150 and the bottom roll mold 160. As a result, it is possible to shorten the processing time (cycle time) required for roll forming the rim work W.
本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。 The present invention is not limited to the above-described exemplary embodiments, and various applications and modifications can be considered without departing from the object of the present invention. For example, each of the following embodiments to which the above embodiment is applied can be implemented.
上記の実施形態では、ロール成形時にトップロール型150及びボトムロール型160のうちトップロール型150のみの昇降位置を調整する場合について記載したが、本発明では、トップロール型及びボトムロール型のうちの少なくとも一方のロール型の昇降位置を調整する構造を採用することができる。 In the above embodiment, the case where only the top and bottom roll molds 150 are adjusted in the roll forming process is described. However, in the present invention, the top roll mold and the bottom roll mold are selected. The structure which adjusts the raising / lowering position of at least one roll type | mold can be employ | adopted.
上記の実施形態では、両ロール型150,160間の間隔に関するパラメータ(図3中のマップMP1の縦軸)としてトップロール型150の昇降位置を用いる場合について記載したが、本発明では、このパラメータとしてトップロール型150の昇降位置以外のパラメータを用いることもできる。例えば、トップロール型150及びボトムロール型160のうちボトムロール型160のみの昇降位置が調整される構造では、当該パラメータとしてボトムロール型160の昇降位置を用いることができる。トップロール型150及びボトムロール型160の双方の昇降位置が調整される構造では、当該パラメータとして両ロール型150,160のそれぞれの昇降位置を用いることができる。また、当該パラメータとして両ロール型150,160間の間隔自体を用いることもできる。 In the above embodiment, the case where the elevation position of the top roll mold 150 is used as a parameter related to the distance between the two roll molds 150 and 160 (vertical axis of the map MP1 in FIG. 3) has been described. It is also possible to use parameters other than the lift position of the top roll mold 150. For example, in the structure in which the elevation position of only the bottom roll mold 160 of the top roll mold 150 and the bottom roll mold 160 is adjusted, the elevation position of the bottom roll mold 160 can be used as the parameter. In the structure in which the elevation positions of both the top roll mold 150 and the bottom roll mold 160 are adjusted, the elevation positions of the both roll molds 150 and 160 can be used as the parameters. Moreover, the space | interval itself between both roll type | molds 150 and 160 can also be used as the said parameter.
上記の実施形態では、ロール成形時にトップロール型150の総回転角を検出して第3サーボモータ110のフィードバック制御に用いる場合について記載したが、本発明では、トップロール型150の総回転角に代えてボトムロール型160の総回転角を検出して第3サーボモータ110のフィードバック制御に用いる構造を採用することもできる。
または、本発明では、ロール成形時にトップロール型150の総回転角及びボトムロール型160の総回転角を共に検出して第3サーボモータ110のフィードバック制御に用いる構造を採用することもできる。
In the above embodiment, the case where the total rotation angle of the top roll mold 150 is detected during roll forming and used for feedback control of the third servo motor 110 has been described, but in the present invention, the total rotation angle of the top roll mold 150 is used. Alternatively, a structure in which the total rotation angle of the bottom roll mold 160 is detected and used for feedback control of the third servo motor 110 may be employed.
Alternatively, in the present invention, it is possible to employ a structure that is used for feedback control of the third servo motor 110 by detecting both the total rotation angle of the top roll mold 150 and the total rotation angle of the bottom roll mold 160 during roll forming.
上記の実施形態では、トップロール型150及びボトムロール型160を共にサーボモータによって回転駆動する場合について記載したが、本発明では、これらトップロール型150及びボトムロール型160をサーボモータ以外の電動モータによって回転駆動する構造を採用することもできる。 In the above embodiment, the case where both the top roll mold 150 and the bottom roll mold 160 are rotationally driven by the servo motor has been described. However, in the present invention, the top roll mold 150 and the bottom roll mold 160 are used as electric motors other than the servo motor. It is also possible to adopt a structure that is driven to rotate.
上記の実施形態では、ボトムロール型160として左側分割ボトムロール161及び右側分割ボトムロール162によって構成された左右分割式のロール型を用いる場合について記載したが、本発明では、ボトムロール型として1つのロール型を用いることもできる。また、本発明では、ボトムロール型として左右分割式のロール型を用いる場合、左右の分割ロールのそれぞれにサーボモータを割り当てる代わりに、左右の分割ロールのうちのいずれか一方のみにサーボモータを割り当てる構造を採用することができる。 In the above embodiment, the case where the left and right split type roll roll configured by the left split bottom roll 161 and the right split bottom roll 162 is used as the bottom roll mold 160 is described, but in the present invention, one bottom roll mold is used. A roll type can also be used. Further, in the present invention, when a left-right split roll type is used as the bottom roll type, a servo motor is assigned to only one of the left and right split rolls instead of assigning a servo motor to each of the left and right split rolls. A structure can be adopted.
100…ロール成形装置、110…第3サーボモータ、120…第1サーボモータ、130…第2Aサーボモータ、140…第2Bサーボモータ、150…トップロール型、160…ボトムロール、161…左側分割ボトムロール、162…右側分割ボトムロール、170…制御装置、W…リムワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Roll forming apparatus, 110 ... 3rd servo motor, 120 ... 1st servo motor, 130 ... 2A servo motor, 140 ... 2B servo motor, 150 ... Top roll type, 160 ... Bottom roll, 161 ... Left division bottom Roll, 162 ... right-side divided bottom roll, 170 ... control device, W ... rim work
Claims (3)
前記第1ロール型を回転駆動する第1駆動機構と、
前記第2ロール型を回転駆動する第2機動機構と、
前記第1ロール型及び前記第2ロール型の少なくとも一方をこれら2つのロール型間の間隔の調整方向に駆動する間隔調整用サーボモータと、
前記第1ロール型及び前記第2ロール型のうちの少なくとも一方のロール型のロール成形初期からの総回転角と前記第1ロール型及び前記第2ロール型間の間隔に関するパラメータとについて予め定められた相関に基づいて、前記パラメータが前記総回転角に応じた目標値になるように前記間隔調整用サーボモータをフィードバック制御する制御装置と、
を含む、自動車用ホイールリムの製造装置。 An apparatus for manufacturing a wheel rim for an automobile for roll forming using both a first roll type in which an annular rim work is arranged on the outer peripheral side of the rim work and a second roll type arranged on the inner peripheral side of the rim work,
A first drive mechanism for rotationally driving the first roll mold;
A second maneuvering mechanism for rotating the second roll mold;
An interval adjusting servomotor that drives at least one of the first roll type and the second roll type in an adjustment direction of the interval between the two roll types;
The total rotation angle from the initial roll forming of at least one of the first roll mold and the second roll mold and the parameter relating to the interval between the first roll mold and the second roll mold are determined in advance. A control device that feedback-controls the servomotor for adjusting the interval so that the parameter becomes a target value corresponding to the total rotation angle based on the correlation,
An apparatus for manufacturing wheel rims for automobiles, including:
前記第1駆動機構は、前記第1ロール型と一体回転する第1モータ軸の回転角を検出可能に構成された第1の回転駆動用サーボモータを備え、
前記第2駆動機構は、前記第2ロール型と一体回転する第2モータ軸の回転角を検出可能に構成された第2の回転駆動用サーボモータを備え、
前記制御装置は、前記間隔調整用サーボモータのフィードバック制御の際、前記第1の回転駆動用サーボモータによって検出された前記第1モータ軸の回転角及び前記第2の回転駆動用サーボモータによって検出された前記第2モータ軸の回転角の少なくとも一方を用いて前記総回転角を導出する、自動車用ホイールリムの製造装置。 The vehicle wheel rim manufacturing apparatus according to claim 1,
The first drive mechanism includes a first rotation drive servomotor configured to be able to detect a rotation angle of a first motor shaft that rotates integrally with the first roll mold.
The second drive mechanism includes a second rotation drive servomotor configured to detect a rotation angle of a second motor shaft that rotates integrally with the second roll mold,
The control device detects the rotation angle of the first motor shaft detected by the first rotation drive servomotor and the second rotation drive servomotor during feedback control of the interval adjustment servomotor. An automobile wheel rim manufacturing apparatus that derives the total rotation angle using at least one of the rotation angles of the second motor shaft.
前記ロール成形時に前記第1ロール型及び前記第2ロール型のそれぞれを回転させつつ前記リムワークを前記第1ロール型及び前記第2ロール型によって挟み込んだ状態で前記第1ロール型及び前記第2ロール型の少なくとも一方を間隔調整用サーボモータによってこれら2つのロール型間の間隔の調整方向に駆動するとともに、前記第1ロール型及び前記第2ロール型のうちの少なくとも一方のロール型のロール成形初期からの総回転角と前記第1ロール型及び前記第2ロール型間の間隔に関するパラメータとについて予め定められた相関に基づいて、前記パラメータが前記総回転角に応じた目標値になるように前記間隔調整用サーボモータをフィードバック制御する、自動車用ホイールリムの製造方法。 A method for manufacturing a wheel rim for an automobile, comprising a step of roll-forming using both a first roll mold in which an annular rim work is disposed on the outer peripheral side of the rim work and a second roll mold disposed on the inner peripheral side of the rim work,
The first roll mold and the second roll in a state where the rim work is sandwiched between the first roll mold and the second roll mold while rotating each of the first roll mold and the second roll mold during the roll forming. At least one of the dies is driven in the direction of adjusting the interval between the two roll dies by a servo motor for adjusting the interval, and at least one of the first roll dies and the second roll dies is initially rolled. Based on a predetermined correlation with respect to the total rotation angle from and a parameter relating to the interval between the first roll type and the second roll type, so that the parameter becomes a target value corresponding to the total rotation angle. A method for manufacturing a wheel rim for an automobile, wherein the distance adjusting servomotor is feedback-controlled.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015091615A JP6474308B2 (en) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Manufacturing apparatus and manufacturing method for automobile wheel rim |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015091615A JP6474308B2 (en) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Manufacturing apparatus and manufacturing method for automobile wheel rim |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016203242A JP2016203242A (en) | 2016-12-08 |
JP6474308B2 true JP6474308B2 (en) | 2019-02-27 |
Family
ID=57486457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015091615A Active JP6474308B2 (en) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Manufacturing apparatus and manufacturing method for automobile wheel rim |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6474308B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113405430B (en) * | 2021-06-16 | 2023-05-23 | 东风汽车底盘系统有限公司 | Detection tool and detection method for fit clearance between upper roller and lower roller of rim forming roller |
CN113399568B (en) * | 2021-06-25 | 2023-02-10 | 长春一汽富维汽车零部件股份有限公司 | Tooling line and method for changing wheel rolling die |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5893535A (en) * | 1981-11-27 | 1983-06-03 | Topy Ind Ltd | Method and device for forming rim |
JPS60261625A (en) * | 1984-06-07 | 1985-12-24 | Nissan Motor Co Ltd | Forming method of wheel rim |
JP2696572B2 (en) * | 1989-09-22 | 1998-01-14 | 株式会社ツガミ | Numerically controlled rolling machine |
JP2008279469A (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Chuo Motor Wheel Co Ltd | Apparatus for rolling wheel rim for vehicle |
-
2015
- 2015-04-28 JP JP2015091615A patent/JP6474308B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016203242A (en) | 2016-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5215946B2 (en) | Roller hemming apparatus and roller hemming method | |
JP6701675B2 (en) | Ring-shaped member roundness correction method, ring-shaped member manufacturing method, and mechanical device manufacturing method | |
JP6474308B2 (en) | Manufacturing apparatus and manufacturing method for automobile wheel rim | |
WO2013088993A1 (en) | Gear rolling method using circular dies | |
WO2005056210A1 (en) | Method and device for spinning process | |
JP2018144197A (en) | Pipe surface polishing method | |
KR101558561B1 (en) | Motor control device of ring mill | |
JP5987698B2 (en) | Forging apparatus and control method thereof | |
JP6112980B2 (en) | Press equipment | |
JP6662676B2 (en) | Equipment for manufacturing wheel rims for automobiles | |
JP4171435B2 (en) | Control method and control device for mechanical press | |
JP6438337B2 (en) | Tire molding apparatus and tire molding method | |
JP4379371B2 (en) | Manufacturing method of ring member | |
JP6482400B2 (en) | Tube expansion device | |
JP5229909B2 (en) | Spinning method and apparatus | |
JP2016203243A (en) | Manufacturing device and manufacturing method for vehicle wheel rim | |
US20150352629A1 (en) | Forging device and forging method | |
JP6263047B2 (en) | Acceleration / deceleration method of servo press machine and servo press machine | |
JP6211221B1 (en) | Press forming equipment | |
JP2008279469A (en) | Apparatus for rolling wheel rim for vehicle | |
JP5823750B2 (en) | Electric molding machine and method for establishing work origin of electric molding machine | |
JPWO2012090660A1 (en) | Internal tooth rolling method | |
JP4960672B2 (en) | Flow forming molding method and flow forming molding apparatus | |
JP2017221958A (en) | Automobile wheel rim manufacturing device | |
Sugita et al. | Effect of pass-set shape on formability in synchronous multipass spinning |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180302 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181210 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190129 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190129 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6474308 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |