DE10016391B4 - Falzvorrichtung - Google Patents

Falzvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE10016391B4
DE10016391B4 DE2000116391 DE10016391A DE10016391B4 DE 10016391 B4 DE10016391 B4 DE 10016391B4 DE 2000116391 DE2000116391 DE 2000116391 DE 10016391 A DE10016391 A DE 10016391A DE 10016391 B4 DE10016391 B4 DE 10016391B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
falzzange
robot
axis
sheet metal
hand
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2000116391
Other languages
English (en)
Other versions
DE10016391A1 (de
Inventor
Erwin Esterl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE2000116391 priority Critical patent/DE10016391B4/de
Publication of DE10016391A1 publication Critical patent/DE10016391A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10016391B4 publication Critical patent/DE10016391B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/02Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder
    • B21D39/021Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder for panels, e.g. vehicle doors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Vorrichtung zum Falzen mindestens eines Blechteils, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Karosserieteils, mit einer längs der Blechteilkontur beweglich geführten, fremdkraftbetätigten Falzzange, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzzange (16) um eine zur Schließebene der Falzzange im wesentlichen senkrechte Drehachse (A-A) kinematisch entkoppelt, im übrigen aber bewegungsfest an einem Mehrachs-Industrieroboter (2) montiert ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Falzen mindestens eines Blech- und insbesondere eines Kraftfahrzeug-Karosserieteils, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Es ist bekannt ( US 39 87 740 , DE 38 42 721 A1 ), Blechteile für Kraftfahrzeugkarosserien, z.B. das Außen- und das Innenblech einer Motorhaube oder eines Kofferraumdeckels, nach der Handbördelmethode mittels einer Falzzange in der Weise zusammenzufügen, dass die Falzzange an einer Führungsschiene längs der zuvor auf einem Bördelbett fixierten Blechteile manuell verschoben und mit einer der Vorschubgeschwindigkeit entsprechenden Taktfrequenz betätigt wird, um so durch fortschreitendes Abkanten des Bördelflansches eine kontinuierliche Falzverbindung zwischen den Blechteilen herzustellen. Eine derartige Falzmethode lässt sich zwar mit geringem Fertigungsmittelaufwand für unterschiedlich konturierte Bauteile einsetzen, ist aber äußerst arbeitsintensiv. Dementsprechend hoch liegen die anteiligen Stückkosten.
  • Bekannt sind ferner automatische Falzanlagen mit hydraulisch oder elektrisch betätigten Unter- und Oberwerkzeugen, durch die die Falznaht als Ganzes in einem oder zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen zunächst vor- und dann fertiggebördelt wird. Derartige Anlagen haben einen sehr hohen Platzbedarf und benötigen eigens für die jeweilige Bauteilkontur angefertgte Bördelwerkzeuge, die bei einem Wechsel des Bauteiltyps ausgetauscht werden müssen, so dass diese Anlagen hauptsächlich für Großserien, nicht aber für Bauteilvariationen in kleineren Losen verwendbar sind.
  • Schließlich ist aus der DE 690 28 623 T2 eine Biegeanlage bekannt, bei der zur Handhabung und insbesondere zum Wenden der Blechteile robotergeführte Greifzangen zum Einsatz kommen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Falzvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine hohe Bauteilflexibilität mit einer qualitativ hochwertigen, arbeitszeitsparenden und entsprechend kostengünstigen Bauteilbearbeitung verbindet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird durch die Verwendung einer bisher manuell betätigten Falzzange in Kombination mit einem frei programmierbaren Industrieroboter eine automatische und äußerst bauteilvariable Bördel- oder Falznahtherstellung mit einem, selbst bezogen auf kleinere Stückzahlen, anteilig geringen Investitions- und Arbeitszeitaufwand erreicht. Dabei ist von erfindungswesentlicher Bedeutung, dass die Falzzange nicht starr, sondern um eine zur Schließebene senkrechte Drehachse kippbeweglich mit dem Roboter gekoppelt ist, wodurch sichergestellt wird, dass sich der Bördelbacken der Falzzange beim Schließhub selbsttätig auf eine gleichförmige Anlage an dem zunehmend verformten Bördelflansch des Bauteils einstellt und dadurch Fehlausrichtungen der Falzzange, insbesondere in stärker gekrümmten Bereichen der Bauteilkontur, die anderenfalls bei einer um diese Drehachse zwangsweisen Roboterführung der Falzzange zu Druckstellen, etwa Abzeichnungen oder Einfallstellen, auf der Bauteiloberfläche führen würden, unter Beachtung einer hohen Bearbeitungsqualität auf eine einfache Weise wirksam vermieden werden.
  • In besonders bevorzugter Weise ist der Roboter nach Anspruch 2 ein Sechsachs-Roboter und die Falzzange ist mit diesem um die zur Schließebene senkrechte Achse vorzugsweise reibschlüssig schwenkbeweglich verbunden. In diesem Fall wird die Grobeinstellung der Falzzange bezüglich der Drehachse durch den Roboter und die selbsttätige Feineinstellung durch die reibschlüssige Schwenklagerung bewirkt und dadurch eine noch weitergehend gegen Fehleinstellungen gesicherte Falzzangensteuerung insbesondere in den Bereichen starker Bauteilkrümmung garantiert.
  • Wie nach Anspruch 3 bevorzugt, erfolgt die kippbewegliche Lagerung der Falzzange auf konstruktiv einfache Weise durch einen zwischen Falzzange und Roboterhand angeordneten, einerseits starr mit der Roboterhand verbundenen und andererseits die Falzzange über Drehlager aufnehmenden Adapter.
  • Zweckmäßigerweise ist die Falzzange nach Anspruch 4 durch den Roboter in Höhenrichtung kraftbegrenzt positionierbar, um so Bauteiltoleranzen senkrecht zur Bauteiloberfläche ohne übermäßige mechanische Beanspruchung der Roboterkinematik auszugleichen.
  • Nach Anspruch 5 schließlich ist dem Roboter vorzugsweise ein automatischer Falzzangenwechsler einschließlich eines Falzzangenmagazins zugeordnet, so dass Bauteile, die in mehreren Arbeitsschritten mit unterschiedlichen Falzzangen zusammengefügt, also etwa zunächst vor- und dann in einem weiteren Arbeitsschritt mit einer anderen Falzzange fertiggebördelt werden müssen, ohne manuelles Eingreifen und dementsprechend rationell zusammengefügt werden können.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, beispielsweisen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Diese zeigen in stark schematisierter Darstellung:
  • 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Falzvorrichtung in der Seitenansicht; und
  • 2 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Darstellung des zwischen Roboterhand und Falzzange der Vorrichtung nach 1 angeordneten Adapters.
  • Die in den Fig. gezeigte Falzvorrichtung enthält einen handelsüblichen, programmierbaren Sechsachs-Industrieroboter 2, dessen Roboterhand 4 über einen Roboterarm 6, eine Roboterschwinge 8 und ein auf einem Grundgestell 10 drehbar gelagertes Roboterkarussell 12 programmgesteuert jeweils dreiachsig rotatorisch und translatorisch positionierbar ist.
  • An der Roboterhand 4 ist unter Zwischenschaltung eines weiter unten näher beschriebenen Adapters 14 eine hydraulisch betriebene Falzzange 16 mit einem Führungsbacken 18 und einem mit einer räumlich gekrümmten Bördelfläche 22 versehenen Bördelbacken 20 montiert.
  • Die zu fügenden Blechteile, etwa die mit einem Bördelflansch 24 vorgebördelte Außenhaut 26 und das Innenblech 28 einer Kraftfahrzeug-Motorhaube, liegen auf einem zur Außenhaut 26 flächenkonformen Bördelbett 30 und werden auf diesem, z.B. durch nicht gezeigte Schnellspanner, festgespannt. Am Außenrand des Bördelbetts 30 ist eine Führungsleiste 32 angebracht, die formgleich zur Außenkontur der Blechteile 26, 28 verläuft.
  • Zu Beginn des Bördelprozesses wird die Falzzange 16 mit dem Führungsbacken 18 programmgesteuert durch den Roboter 2 in die Führungsleiste 32 eingeschoben und anschließend in allen sechs Achsen ebenfalls programmgesteuert längs der Führungsleiste 32 verfahren und dabei mit einer auf die Vorschubgeschwindigkeit abgestimmten Taktfrequenz betätigt, so dass der Bördelflansch 24 fortlaufend über den Außenrand des Innenblechs 28 zugebördelt wird. Dabei muss für eine qualitativ hochwertige Bördelung ohne Druckspuren, wie Abzeichnungen oder Einfallstellen auf der Bauteiloberfläche, gewährleistet sein, dass der Bördelflansch 24 beim Schließhub seitens der Bördelfläche 22 des Bördelbackens 20 gleichförmig ohne örtliche Druckkraftkonzentration umgebogen wird, was sich allein durch eine zwangsweise Robotersteuerung der Falzzange 16 nicht erreichen lässt, wohl aber auf baulich einfache Weise mit Hilfe des zwischen der Roboterhand 4 und der Falzzange 16 eingesetzten Adapters 14. Dieser ist am einen Ende starr an der Roboterhand 4 befestigt, während das andere Adapterende mit der Falzzange 16 über Drehlager 34 verbunden ist, die eine von der Robotersteuerung unabhängige Drehbewegung der Falzzange 16 um die zum Schließhub der Falzzangenbacken 18, 20 senkrecht verlaufende Falzzangen-Längsachse A-A gestatten. Auf diese Weise ist die Falzzange 16 bezüglich der Drehachse A kinematisch von der Roboterhand 4 ent-, bezüglich der restlichen fünf Freiheitsgrade aber bewegungsfest mit dieser verkoppelt, was zur Folge hat, dass die Falzzange 16 beim Schließhub selbsttätig die für eine druckstellenfreie Bördelung insbesondere in den stärker gekrümmten Bereiche der Bauteilkontur erforderlichen Kippbewegungen um die Achse A ausführt.
  • Aufgrund der Lagerreibung der Drehlager 34 und der Eigenelastizität des hydraulischen Versorgungsschlauchs 36 besitzt die Falzzange 16 eine gewisse Drehlagenstabilität und demzufolge wird sie im geöffneten Zustand durch die Robotersteuerung um die Drehachse A grob vorpositioniert, während die ro boterunabhängige Drehbeweglichkeit der Falzzange 16 die Feineinstellung beim Schließhub übernimmt.
  • Toleranzbedingte Fehleinstellungen der Falzzange 16 in den übrigen, ausschließlich robotergesteuerten Achsen, welche beim Schließhub der Falzzange 16 zu hohen mechanischen Beanspruchungen des Roboters 2 führen können, werden aus Gründen eines Überlastungsschutzes nicht durch die Eigenelastizität der Roboterkinematik, sondern durch eine oberhalb einer vorgegebenen Lastgrenze mechanisch oder softwaremäßig nachgiebige Robotersteuerung ausgeglichen.
  • Für Bauteile, die nacheinander mit jeweils unterschiedlichen Falzzangen 16 bearbeitet, also etwa zunächst vor- und dann fertiggebördelt werden müssen, ist dem Roboter 2 ein Falzzangenwechsler (nicht gezeigt) einschließlich eines Falzzangenmagazins zugeordnet, in welchem verschiedenartige Falzzangen 16, jeweils mit einem dazugehörigen Adapter 14, bevorratet sind. Bei einem Falzzangenwechsel wird der entsprechende Adapter 14 zusammen mit der Falzzange 16 und dem Hydraulikanschluß 36 durch den Roboter 2 automatisch am Falzzangenmagazin an- bzw. abgekoppelt.

Claims (5)

  1. Vorrichtung zum Falzen mindestens eines Blechteils, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Karosserieteils, mit einer längs der Blechteilkontur beweglich geführten, fremdkraftbetätigten Falzzange, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzzange (16) um eine zur Schließebene der Falzzange im wesentlichen senkrechte Drehachse (A-A) kinematisch entkoppelt, im übrigen aber bewegungsfest an einem Mehrachs-Industrieroboter (2) montiert ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (2) ein Sechsachs-Roboter ist und die Falzzange (16) mit diesem um die zur Schließebene senkrechte Drehachse (A-A) kraftschlüssig, insbesondere reibschlüssig schwenkbeweglich verbunden ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen zwischen Falzzange (16) und Roboter (2) zwischengeschalteten, einerseits starr mit der Roboterhand (4) verbundenen und andererseits die Falzzange über Drehlager (34) aufnehmenden Adapter (14).
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzzange (16) durch den Roboter (2) in Höhenrichtung kraftbegrenzt bewegungsgesteuert ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Roboter (2) ein automatischer Falzzangenwechsler einschließlich eines Falzzangenmagazins zugeordnet ist.
DE2000116391 2000-04-01 2000-04-01 Falzvorrichtung Expired - Fee Related DE10016391B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000116391 DE10016391B4 (de) 2000-04-01 2000-04-01 Falzvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000116391 DE10016391B4 (de) 2000-04-01 2000-04-01 Falzvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10016391A1 DE10016391A1 (de) 2001-10-04
DE10016391B4 true DE10016391B4 (de) 2007-12-20

Family

ID=7637347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000116391 Expired - Fee Related DE10016391B4 (de) 2000-04-01 2000-04-01 Falzvorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10016391B4 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10338537A1 (de) * 2003-08-19 2005-03-24 Cubo Gmbh Vorrichtung zum Vor-und Fertigfalzen
EP1694462B1 (de) * 2003-12-03 2014-02-12 Jonathon R. Campian Formen und verbinden von platten mit kurzen flanschen
JP2007333044A (ja) 2006-06-14 2007-12-27 Daicel Chem Ind Ltd パイロ式アクチュエータ
DE202007010595U1 (de) 2007-07-27 2008-12-04 Kuka Systems Gmbh Falzeinrichtung
DE102008023747B4 (de) * 2008-05-15 2011-03-03 Eckold Gmbh & Co. Kg Falzzange
DE102009042877A1 (de) 2009-09-24 2011-03-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Falzen eines Karosserieteilrandes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3987740A (en) * 1975-03-28 1976-10-26 Merson Karol J W Portable seam locking device
DE3842721A1 (de) * 1988-12-19 1990-06-28 Bayerische Motoren Werke Ag Boerdelvorrichtung mit einem handformer
DE69028623T2 (de) * 1989-12-18 1997-02-06 Amada Co Steuervorrichtung für einen roboter um metallische bleche zu biegen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3987740A (en) * 1975-03-28 1976-10-26 Merson Karol J W Portable seam locking device
DE3842721A1 (de) * 1988-12-19 1990-06-28 Bayerische Motoren Werke Ag Boerdelvorrichtung mit einem handformer
DE69028623T2 (de) * 1989-12-18 1997-02-06 Amada Co Steuervorrichtung für einen roboter um metallische bleche zu biegen

Also Published As

Publication number Publication date
DE10016391A1 (de) 2001-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1223002A2 (de) Halteeinrichtung zum Halten von grossformatigen Bauteilen
WO2000043256A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum montieren einer fahrzeugtür
DE102016114863A1 (de) Bauteilmontagesystem und Verfahren zur Zusammensetzung einer Komponente
DE202008003687U1 (de) Falzeinrichtung
DE68926538T2 (de) Faltvorrichtung
DE202013105910U1 (de) Roboterwerkzeug
DE10016391B4 (de) Falzvorrichtung
DE102007042422B4 (de) Positioniersystem
DE202004020404U1 (de) Handhabungsgerät zum Handhaben eines Werkstücks während eines Umformprozesses
DE202015105683U1 (de) Prozesseinrichtung
EP1568435B1 (de) Laserbearbeitungsmaschine
EP3944431A1 (de) Crimpwerkzeug
EP3191238A1 (de) Bördeleinheit für ein bördelwerkzeug
EP2176011B1 (de) Falzeinrichtung und falzverfahren
DE4412590A1 (de) Vorrichtung zum Bördeln von Blechen
DE19947518C1 (de) Verfahren zum Vor- und Fertigfalzen von Bauteilen und Falzvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
EP1056556A1 (de) Bördeleinrichtung mit press- und spannelementen
DE19834702A1 (de) Nietvorrichtung zum Herstellen eines tonnenförmigen Bauteils, vorzugsweise eines Flugzeugrumpfes
DE102016119457A1 (de) Werkzeug und Werkzeugmaschine sowie Verfahren zur Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken
DE102007029520B4 (de) Vorrichtung zum Falzen von Blechbauteilen
DE3842721C2 (de)
DE202008003756U1 (de) Falzeinrichtung
DE69004848T2 (de) Vorrichtung zum Richten verformter Teile von Fahrzeugen.
WO2008074778A1 (de) Bördelbett, bördeleinrichtung sowie verfahren zum bördeln von werkstücken
DE202014105606U1 (de) Roboterwerkzeug

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20141101