塑性加工ロボットの開発-スピニング加工をするロボット-

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555403
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 島 進 京都大学, 工学研究科, 教授 (70026160)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 良光 松下電工(株), 生産技術研究所, 技師長 ; 小寺 秀俊 京都大学, 工学研究科, 助教授 (20252471) ; 吉川 恒夫 京都大学, 工学研究科, 教授 (60026177)
• Keywords: インクリメンタルフォーミング / 塑性加工ロボット / フレキシブルスピニング / 加工のインテリジェント化 / スピニングロボット / 絞りスピニング

Research Abstract

本研究では一対の汎用ローラーをロボットにより移動させて行うスピニング加工を行い,加工条件について検討した.特に絞り加工に重点を置いて円錐台形状の成形品を加工し,絞りスピニングにおける最適条件に関する実験を行った.ロボットとしては,新規購入した水平関節型ロボット(三菱電機製インテリジェンスRH-LA3形)を用い,ローラー部をロボットの腕先に取り付け加工を行った.ブランク(素板)の回転動力装置としてはモーターを利用し,主軸にブランクを保持するためのホルダーを取り付けたた.回転速度は本実験では333rpmとした.実験の結果,以下の点が明らかになった.
1)空絞り状態およびローラーのはさみつけ力Fが9.8Nの場合にはほとんどしわが発生するので成形できない.
2)空絞りの場合とFが9.8Nの場合とを比較すると,しわの発生は空絞りの方が早く,また送りピッチが大きい方がしわは加工初期から発生しやすい.
3)Fが29.4N以上であれば絞り加工が可能であった.
4)板厚tが増大するとスプリングバックが増大する傾向が見られる.
5)力Fが増大するとスプリングバックは減少する傾向を示す.
6)送りピッチが増大するとスプリングバックはやや増大する傾向を示す.
7)更に多段階の絞りを行い,第1パスでのスプリングバックが小さい場合の条件では,3回目にほぼ設定パス通りの形状が得られたが,大きい場合ののそれでは絞りを5回繰り返しても設定パスとは大きく離れた形状しか得られなかった.
本年度の実験では,工具部の形状によって制約を受けた結果,極めて限られた条件内の成形品形状についての検討しか出来なかった.来年度はさらに,成形品の大きさを変更することや設定角度を種々変更することを目指して工具部の仕様を変更し,そのうえで,しわの発生条件やスプリングバックのデータをさらに収集し,最適加工条件を見出すとともにロボットの軌跡制御のアルゴリズムを確立したいと考えている.

Research Products

• [Publications] 島 進: "フレキシブルスピニングによる絞り成形" 平成8年度塑性加工春季講演会講演論文集. (発表予定). (1996)
• [Publications] S. Shima: "Development of Flexible Spinning-A Fundamental Study-" Proceedings of 1996 Int. Conf. Technology of Plasticity. (1996)