DE102005004602A1 - Device for edging the edge of a sheet component useful for edging automobile sheet components has rolling device with two rollers with space between them - Google Patents

Device for edging the edge of a sheet component useful for edging automobile sheet components has rolling device with two rollers with space between them Download PDF

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Abstract

Device for edging the edge the edge of a sheet component, especially an automobile sheet part, including a sheet holding device, and a rolling device which moves relative to the sheet edge and has a first roller and a second roller at a distance from the first one. The first roller exerts a force on the sheet edge so that the sheet edge is edged and bent at a predetermined angle. An independent claim is included for a method of roller edging a sheet component as indicated above.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Rollbördeln sowie ein Verfahren zum Rollbördeln gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 2.The The present invention relates to a device for roll flanging and a method for roll flanging according to the characteristics of the claims 1 or 2.

Unter dem Begriff "Bördeln" versteht man das Umbiegen der Kante eines Blechteils. Bördeln dient einerseits der Versteifung des Blechteilrandes sowie der Entschärfung des Blechteilrandes. Durch Bördeln können auch zwei Blechteile miteinander verbunden werden, indem eine Kante eines ersten Blechteils zwischen ein anderes Blechteil und dessen umgebördelten Rand eingeklemmt wird. So weisen Türen und Klappen von Automobilen üblicherweise ein Außenhautblech auf, dessen Rand um ein Trägerblech herum gebördelt ist. Bei Großserienteilen erfolgt das Bördeln vollautomatisiert. Das Bördeln kann durch Bördelpressen erfolgen, wobei das zu bördelnde Blech zwischen ein Werkzeugoberteil und ein Werkzeugunterteil eingebracht wird. In einem ersten Arbeitsschritt wird der zu bördelnde Rand durch die Presswerkzeuge vorgebogen und anschließend durch "Schieber" o.ä. fertiggebördelt bzw. umgebogen. Bördelpressen sind sehr teuer und daher nur für sehr große Stückzahlen rentabel einsetzbar.Under The term "flanging" is understood to mean Bending the edge of a sheet metal part. Beading serves on the one hand the Stiffening of the sheet metal edge and the defusing of the sheet metal edge. By crimping can Also, two sheet metal parts are joined together by an edge a first sheet metal part between another sheet metal part and its beaded Edge is pinched. Such doors and flaps of automobiles usually have an outer skin sheet on, the edge of a support plate beaded around is. For high volume parts the beading takes place fully automated. The beading can by crimping presses take place, with the to be flanged Sheet metal inserted between a tool shell and a tool base becomes. In a first step, the to be flanged Edge pre-bent by the pressing tools and then by "slide" or similar. finished beaded or bent. Bördelpressen are very expensive and therefore only for very size numbers profitable use.

Ein weiteres, ebenfalls seit langem bekanntes Bördelverfahren ist das "Rollbördeln", das z.B. in der DE 43 15 214 A1 beschrieben ist. Beim Rollbördeln wird das zu bördelnde Blech ebenfalls in eine Halteeinrichtung eingespannt. Mittels einer Bördelrolle, die gegen den Blechrand gedrückt und entlang des Blechrands verfahren wird, kann der Blechrand um einen vorgegebenen Winkel umgebogen bzw. gebördelt werden. Im Fahrzeugkarosseriebau gibt es eine Vielzahl von Blechen, die um 180° gebördelt werden müssen. Rollbördeln hat hier den Nachteil, dass vor allem bei komplexen Randgeometrien der Blechrand nicht in einem Arbeitsschritt umgebördelt werden kann. Vielmehr ist es häufig erforderlich, dass der Blechrand in zwei oder drei Arbeitsschritten umgebördelt wird. Üblicherweise werden die Bördelrollen von einem Roboter geführt. Der Roboter muss also zwei- bis dreimal denselben Arbeitsschritt durchführen, wobei lediglich die Bördelrolle von einem Arbeitsschritt zum nächsten um den Bördelwinkel weiter geneigt wird.Another, also well-known Bördelverfahren is the "Rollbördeln", eg in the DE 43 15 214 A1 is described. When Rollbördeln the metal sheet to be flanged is also clamped in a holding device. By means of a crimping roller, which is pressed against the sheet edge and moved along the sheet edge, the sheet edge can be bent or crimped by a predetermined angle. In vehicle body construction, there are a large number of metal sheets that have to be crimped by 180 °. Roll flanging here has the disadvantage that, especially in complex edge geometries of the sheet edge can not be flanged in one step. Rather, it is often necessary that the sheet edge is flanged in two or three steps. Usually, the flanging rollers are guided by a robot. The robot therefore has to carry out the same work step two to three times, with only the crimping roller being tilted further from one working step to the next around the crimping angle.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Rollbördeln zu schaffen, mit der bzw. mit dem kürzere Taktzeiten möglich sind.task It is the object of the invention to provide an apparatus and method for roll flanging create, with or with the shorter one Cycle times possible are.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.These The object is solved by the features of claims 1 and 2, respectively. advantageous Refinements and developments of the invention are the dependent claims remove.

Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zum Rollbördeln eines Randes eines Blechteils aus. Bei dem Blechteil kann es sich beispielsweise um ein Karosserieteil eines Fahrzeugs handeln. Das Blechteil wird während des Bördelns in eine Halteeinrichtung eingebracht bzw. eingespannt. Die Halteeinrichtung kann auch als „Bördelbett" bezeichnet werden. Ferner ist eine Rolleinrichtung vorgesehen, die relativ zu der zu bördelnden Kante des Blechteils verfahrbar ist. Die Rolleinrichtung weist eine erste Rolle auf, die beim Verfahren der Rolleinrichtung relativ zu dem Blechteil auf dem Rand des Blechteils abrollt. Die Rolle übt dabei eine Biegekraft bzw. eine "Bördelkraft" auf den Rand des Blechteils aus. Dadurch wird der Rand des Blechteils beim Verfahren der Rolleinrichtung um einen vorgegebenen Bördelwinkel umgebogen bzw. gebördelt.The The invention relates to a device for roll flanging an edge of a sheet metal part out. The sheet metal part may be, for example, a body part act of a vehicle. The sheet metal part is during the beading in a holding device introduced or clamped. The holding device can also be referred to as a "crimping bed" a rolling device is provided which is to be crimped relative to the Edge of the sheet metal part is movable. The rolling device has a first role in the process of rolling device relative rolls to the sheet metal part on the edge of the sheet metal part. The role is practiced a bending force or a "flanging force" on the edge of the Sheet metal part. This will cause the edge of the sheet metal part in the process the rolling device bent or crimped to a predetermined flanging angle.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Rolleinrichtung eine zweite Rolle aufweist, die in einem Abstand zu der ersten Rolle angeordnet ist. Die zweite Rolle wird beim Verfahren der Rolleinrichtung mit der ersten Rolle mitbewegt. Sie rollt ebenfalls auf dem Rand des Blechteils ab. Während die erste Rolle den Rand des Blechteils vorbiegt bzw. vorbördelt, biegt die zweite Rolle bzw. bördelt die zweite Rolle den Rand weiter um. In Bewegungsrichtung gesehen ist die zweite Rolle also "hinter" der ersten Rolle angeordnet. Die erste Rolle übernimmt somit die Vorbearbeitung bzw. Vorbördelung und die zweite Rolle die Nachbearbeitung bzw. Nachbördelung.Of the Core of the invention is that the rolling device a second roller, which is at a distance to the first roller is arranged. The second role is played by moving the rolling device moved with the first role. She also rolls on the edge of the sheet metal part. While the first roll prebends or prebends the edge of the sheet metal part, bends the second roll or beads the second roll continues around the edge. Seen in the direction of movement So the second role is "behind" the first role arranged. The first role thus takes over the pre-processing or Vorbördelung and the second roll the post-processing or flanging.

Vorzugsweise sind die beiden Rollen an einem gemeinsamen Rollenträger gelagert. Die beiden Rollen sind so an dem Rollenträger angeordnet, dass eine Drehachse der zweiten Rolle einen vorgegebenen Winkel mit einer Drehachse der ersten Rolle einschließt. Der Winkel, den die beiden Rollenachsen miteinander einschließen, kann beispielsweise zwischen 0 und 90°, zwischen 0° und 60°, zwischen 0° und 30° oder zwischen 0° und 15° liegen. Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel zwischen den beiden Drehachsen der Rollen beispielsweise genau 30°.Preferably the two rollers are mounted on a common roller carrier. The two rollers are arranged on the roller carrier, that an axis of rotation the second roller a predetermined angle with a rotation axis the first roll. The angle that the two roller axes enclose with each other can for example between 0 and 90 °, between 0 ° and 60 °, between 0 ° and 30 ° or between 0 ° and 15 °. In a concrete embodiment is the angle between the two axes of rotation of the rollers, for example exactly 30 °.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Rollenträger am freien Ende eines Roboterarms angeordnet. Der Rollenträger und die beide Rollen werden also während der Bearbeitung von dem Roboterarm geführt. Während eines Arbeitsschritts wird der Rand des Blechteils somit durch die vordere bzw. erste Rolle vorgebördelt und durch die zweite bzw. hintere Rolle nach oder fertig gebördelt. Im Unterschied zum Stand der Technik muss der Roboterarm also nicht mehrmals hintereinander den gleichen Fahrweg durch laufen. Dadurch wird erheblich Zeit eingespart, was eine Taktzeitverkürzung ermöglicht.According to a development of the invention, the roller carrier is arranged at the free end of a robot arm. The roller carrier and the two rollers are thus guided during the processing of the robot arm. During a working step, the edge of the sheet metal part is thus vorgebördelt by the front or first role and crimped or finished by the second or rear role. In contrast to the prior art, therefore, the robot arm does not have to travel through the same track several times in succession. This will take time saved, which allows a Taktzeitverkürzung.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf eine Bördeleinrichtung mit zwei Bördelrollen beschränkt ist. Prinzipiell ist auch denkbar, dass an dem Rollenträger hintereinander drei oder vier oder mehr Bördelrollen angeordnet sind, die den Rand des zu bearbeitenden Werkstücks jeweils ein Stück weit weiter bördeln. Wesentlich ist, dass während eines einzigen Arbeitsschritts gleichzeitig mindestens zwei hintereinander angeordnete Bördelrollen verfahren werden.It be explicit It should be noted that the invention is not limited to a crimping device two crimping rollers limited is. In principle, it is also conceivable that one behind the other at the roller carrier three or four or more crimping rollers are arranged, respectively, the edge of the workpiece to be machined one piece far further flanging. It is essential that while a single work step simultaneously at least two consecutively arranged crimping rollers be moved.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige 1 zeigt ein Bördelwerkzeug gemäß der Erfindung.In the following the invention will be explained in connection with the drawing. The only 1 shows a crimping tool according to the invention.

1 zeigt ein Bördelwerkzeug 1 mit einer ersten bzw. vorderen Bördelrolle 2 und einer zweiten bzw. hinteren Bördelrolle 3. Die Bördelrollen sind an einem Rollenträger 4 drehbar gelagert. Der Rollenträger 4 kann beispielsweise über einen Flansch 5 am freien Ende eines Roboterarms fixiert sein. Der Roboterarm setzt die vordere Bördelrolle 2 an den Rand eines zu bördelnden Blechs an und verfährt den Rollenträger 4 in der durch einen Pfeil 6 gekennzeichneten Bearbeitungsrichtung. Durch die Bördelrolle 2 wird der Rand vorgebogen bzw. vorgebördelt. Die zweite bzw. nachlaufende Bördelrolle 3 biegt dann den vorgebördelten Rand weiter um. Wie aus 1 ersichtlich ist, sind die beiden Bördelrollen 2, 3 schräg zueinander angeordnet, d.h. die Achsen 7, 8 um die sich die Bördelrollen 2, 3 während des Bearbeitungsvorgangs drehen, schließen einen Winkel von z.B. 30° miteinander ein. 1 shows a crimping tool 1 with a first or front crimping roller 2 and a second or rear hemming roller 3 , The crimping rollers are on a roller carrier 4 rotatably mounted. The roller carrier 4 can for example via a flange 5 be fixed at the free end of a robot arm. The robotic arm sets the front crimping roller 2 to the edge of a sheet to be flanged and moves the roller carrier 4 in the by an arrow 6 marked machining direction. Through the crimping roller 2 the edge is pre-bent or pre-crimped. The second or trailing crimping roller 3 then bend the pre-crimped edge further. How out 1 it can be seen, the two flanging rollers 2 . 3 arranged obliquely to each other, ie the axes 7 . 8th around the crimping rollers 2 . 3 during the machining process, enclose an angle of eg 30 ° with each other.

Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Rollenträger 4 zusätzlich zu Lagerflanschen 9, 10, an denen die beiden Bördelrollen 2, 3 gelagert sind, einen dritten Lagerflansch 11 auf, an dem eine dritte Bördel rolle (nicht dargestellt), gelagert sein kann, die dann ebenfalls um einen vorgegebenen Winkel in Bezug auf die Bördelrolle 3 verdreht angeordnet ist.At the in 1 embodiment shown, the roller carrier 4 in addition to bearing flanges 9 . 10 , where the two flanging rollers 2 . 3 are stored, a third bearing flange 11 on, on which a third hemming role (not shown), can be stored, which then also by a predetermined angle with respect to the hemming roller 3 is arranged twisted.

Claims (8)

Vorrichtung (1) zum Rollbördeln eines Rands eines Blechteils, insbesondere eine Karosserieteils eines Fahrzeugs, wobei eine Halteeinrichtung zum Halten bzw. Einspannen des Blechteils vorgesehen ist und eine Rolleinrichtung (1), die relativ zu der zu bördelnden Kante des Blechteils verfahrbar ist, wobei die Rolleinrichtung (1) eine erste Rolle (9) aufweist, die beim Verfahren der Rolleinrichtung relativ zu dem Blechteil auf dem Rand des Blechteils abrollt und dabei eine Kraft auf den Rand des Blechteils ausübt, wodurch der Rand des Blechteils um einen vorgegebenen Winkel gebördelt bzw. gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolleinrichtung (1) eine zweite Rolle (3) aufweist, die einem Abstand zu der ersten Rolle (2) angeordnet ist und die beim Verfahren der Rolleinrichtung (1) relativ zu dem Blechteil auf Randabschnitten abrollt, die von der ersten Rolle (2) vorgebördelt wurden, wobei die zweite Rolle (3) den vorgebördelten Randabschnitt um einen vorgegebenen Winkel weiter bördelt.Contraption ( 1 ) for roll-flanging an edge of a sheet metal part, in particular a body part of a vehicle, wherein a holding device is provided for holding or clamping the sheet metal part and a rolling device ( 1 ), which is movable relative to the edge to be flanged of the sheet metal part, wherein the rolling device ( 1 ) a first role ( 9 ), which rolls on the edge of the sheet metal part relative to the sheet metal part during the process of rolling device and thereby exerts a force on the edge of the sheet metal part, whereby the edge of the sheet metal part is crimped or bent by a predetermined angle, characterized in that the rolling device ( 1 ) a second roll ( 3 ), which is at a distance to the first roller ( 2 ) is arranged and in the process of rolling device ( 1 ) rolls on edge portions relative to the sheet metal part, which of the first roll ( 2 ) were pre-crimped, wherein the second roll ( 3 ) further crimps the pre-crimped edge portion by a predetermined angle. Verfahren zum Rollbördeln eines Rands eines Blechteils, insbesondere eines Karosserieteils eines Fahrzeugs, mit folgenden Schritten: – Einbringen des zu bördelnden Blechteils in eine Halte- bzw. Einspannvorrichtung, – Ansetzen der Rolleinrichtung an den zu bördelnden Rand des Blechteils, wobei die Rolleinrichtung • relativ zu der zu bördelnden Kante des Blechteils verfahrbar ist, • eine erste Rolle (2) und eine zweite Rolle (3) aufweist, die in einer Verfahrrichtung der Rolleinrichtung gesehen relativ zu dem zu bördelnden Rand in einem Abstand hinter der ersten Rolle (2) angeordnet ist, und – Verfahren der Rolleinrichtung (1) relativ zu dem Blechteil, wobei die erste Rolle (2) auf dem Rand des Blechteils abrollt und dabei eine Kraft auf den Rand des Blechteils ausübt, wodurch der Rand der Blechteils um einen vorgegebenen Winkel vorgebördelt wird und gleichzeitig die zweite Rolle (3) auf dem von der ersten Rolle (2) vorgebördelten Randabschnitt abrollt und dabei eine Kraft auf den vorgebördelten Rand ausübt, wodurch der vorgebördelte Rand weitergebördelt wird.A method for roll flanging an edge of a sheet metal part, in particular a body part of a vehicle, comprising the following steps: - introducing the sheet metal part to be flanged in a holding or clamping device, - attaching the rolling device to the edge of the sheet metal part to be flanged, wherein the rolling device relative to the edge of the sheet metal part to be flanged is movable, • a first roll ( 2 ) and a second roll ( 3 ), seen in a direction of travel of the rolling device relative to the edge to be flanged at a distance behind the first roller ( 2 ), and - method of the rolling device ( 1 ) relative to the sheet metal part, wherein the first roll ( 2 ) rolls on the edge of the sheet metal part and thereby exerts a force on the edge of the sheet metal part, whereby the edge of the sheet metal part is vorgebördelt by a predetermined angle and at the same time the second roll ( 3 ) on that of the first roll ( 2 ) vorgebördelten edge portion and thereby exerts a force on the vorgebördelten edge, whereby the pre-crimped edge is weitergebördelt. Vorrichtung bzw. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rollen (2, 3) an einem gemeinsamen Rollenträger (4) drehbar gelagert sind.Device or method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the two rollers ( 2 . 3 ) on a common roll carrier ( 4 ) are rotatably mounted. Vorrichtung bzw. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (2, 3) so an dem Rollenträger (4) angeordnet sind, dass eine Drehachse (8) der zweiten Rolle einen vorgegebenen Winkel mit einer Drehachse (7) der ersten Rolle einschließt, wobei der vorgegebene Winkel in einem Bereich zwischen 0° und 90° liegt.Device or method according to one of the preceding claims, characterized in that the rollers ( 2 . 3 ) so on the roller carrier ( 4 ) are arranged such that an axis of rotation ( 8th ) of the second roller a predetermined angle with a rotation axis ( 7 ) of the first roller, wherein the predetermined angle is in a range between 0 ° and 90 °. Vorrichtung bzw. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel in einem Bereich zwischen 0° und 60° liegt.Device or method according to claim 4, characterized characterized in that the angle is in a range between 0 ° and 60 °. Vorrichtung bzw. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel in einem Bereich zwischen 0° und 30° liegt.Device or method according to claim 4, characterized characterized in that the angle is in a range between 0 ° and 30 °. Vorrichtung bzw. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel genau 30° beträgt.Device or method according to claim 4, characterized in that the angle is exactly 30 ° is. Vorrichtung bzw. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel in einem Bereich zwischen 0° und 15° liegt.Device or method according to claim 4, characterized characterized in that the angle is in a range between 0 ° and 15 °.
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