DE102007024777A1 - Groove rolling device useful for groove rolling sheet components is more flexible than previous devices and the rolling process is quicker - Google Patents

Groove rolling device useful for groove rolling sheet components is more flexible than previous devices and the rolling process is quicker Download PDF

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DE102007024777A1
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Abstract

Groove rolling device for groove rolling sheet components (10) with at least one industrial robot (38) with a groove rolling head (11) on the robot arm, where the rolling head can be moved under control of the robot control. The device includes several grooved rolls and a sheet component support bed (36). During the rolling process the support bed can be moved, especially rotated. At least one robot is used in the different stages of the groove rolling process. An independent claimS are included for: (1) a method of groove rolling a sheet component involving two industrial robots (2) a groove rolling booth.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rollfalzvorrichtung, eine Rollfalzzelle, eine Steuerungseinrichtung und ein Rollfalzverfahren zum Rollfalzen eines Blechbauteils gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The This invention relates to a roller hemming device, a roller hemming cell, a control device and a Rollfalzverfahren for Rollfalzen a sheet metal component according to the preambles of independent claims.

Vorrichtungen zum Rollfalzen von Bauteilen aus Blech werden in der Automobilindustrie bei der Fertigung von Fahrzeugbauteilen, insbesondere von Anbauteilen aus Blech, wie beispielsweise Türen, Motorhauben, Heckklappen und Radhäusern, eingesetzt.devices Roll-to-roll components of sheet metal are used in the automotive industry in the manufacture of vehicle components, especially attachments made of sheet metal, such as doors, hoods, tailgates and wheel arches, used.

Eine Rollfalzvorrichtung umfasst eine Werkzeugeinheit, die mittels eines Industrieroboters gesteuert bewegbar ist. Die Werkzeugeinheit umfasst mehrere rollenartige Werkzeuge und wird als Rollfalzkopf bezeichnet. Das Rollfalzen, das auch als Bördeln bezeichnet wird, ist ein mechanisches Fügeverfahren, bei dem eine Blechkante von dem vom Industrieroboter geführten Rollfalzkopf in mehreren Schritten umgebogen wird. Das Rollfalzen wird ebenfalls zum Verbinden von Blechteilen eingesetzt.A Rollfalzvorrichtung comprises a tool unit, which by means of a Controlled industrial robot is movable. The tool unit includes several roll-like tools and is referred to as Rollfalzkopf. The Rollfaltzen, which is also referred to as flanging, is a mechanical joining method in which a sheet edge of the Rollfalzkopf guided by the industrial robot in several steps is bent over. The Rollfalzen is also used to connect Sheet metal parts used.

Die DE 100 11 854 A1 offenbart eine Vorrichtung, bei der ein von einem Industrieroboter geführter Rollfalzkopf eine Blechfalzverbindung an einem Bauteil erzeugt. Der Rollfalzkopf ist hierbei an einem Roboterarm des Industrieroboters angeordnet. Der Rollfalzkopf weist eine Falzrolle auf, die in Radialrichtung mittels eines Trägers relativ zum Rollfalzkopf verschieblich angeordnet ist. Zum Verschieben des Trägers dient eine an dem Träger und dem Rollfalzkopf abgestützte Feder. Diese Feder ist mit einer festgelegten Vorspannung in einem Federkäfig gefesselt angeordnet, wobei der Federkäfig einerseits an dem Träger, andererseits an einer sich gegen den Rollfalzkopf abstützende Kraftmessdose abgestützt ist. Der mehrstufige Falzprozess weist einen Vorfalzprozessschritt auf, bei dem der Rollfalzkopf als starres System arbeitet. Bei höheren Kräften, im nächsten Falzprozessschritt, dem Fertigfalzschritt, kann sich die jeweilige Falzrolle gegen die Kraft der ihn vorspannenden Feder verschieben und auf diese Weise können Toleranzen ausgeglichen werden. Die DE 100 11 854 A1 offenbart ferner ein Verfahren zum Erzeugen einer Blechfalzverbindung mittels eines von einem Industrieroboters geführten Rollfalzkopfes, bei dem der Rollfalzkopf entsprechend der Kontur des zu falzenden Bleches entlang einer programmierten Bahn geführt wird.The DE 100 11 854 A1 discloses an apparatus in which a Rollfalzkopf guided by an industrial robot produces a Blechfalzverbindung on a component. The Rollfalzkopf is in this case arranged on a robot arm of the industrial robot. The Rollfalzkopf has a folding roller, which is arranged displaceably in the radial direction by means of a carrier relative to the Rollfalzkopf. To move the carrier is supported on the carrier and the Rollfalzkopf spring. This spring is arranged tied up with a fixed bias in a spring cage, wherein the spring cage is supported on the one hand on the carrier, on the other hand on a support against the Rollfalzkopf load cell. The multi-stage seaming process has a pre-hemming process step in which the roller hemming head operates as a rigid system. At higher forces, in the next folding process step, the Fertigfalzschritt, the respective seaming roller can move against the force of the spring biasing him and in this way tolerances can be compensated. The DE 100 11 854 A1 further discloses a method for producing a sheet metal seaming connection by means of a roll folding head guided by an industrial robot, in which the roller folding head is guided along a programmed path according to the contour of the sheet to be folded.

Die DE 10 2005 004 474 B3 offenbart eine Bördelvorrichtung zum Umlegen eines Bördelsteges eines Bauteils um eine Bördelkante. Die Bördelvorrichtung weist einen Werkzeugkopf, eine erste, als Bördelform bezeichnete Rolle und eine zweite, als Bördelform bezeichnete Rolle auf, wobei der Werkzeugkopf die eine Bördelform gleichzeitig in Arbeitsposition befindlich trägt und von denen einer der anderen in eine Arbeitsrichtung nachlaufend angeordnet ist. Hierbei ist die erste Bördelform quer zur zweiten Bördelform angeordnet. Das Bauteil ist auf einer als Bördelbett bezeichneten Bauteilaufnahme gelagert und der Werkzeugkopf ist im Raum in allen drei Koordinatenrichtungen gesteuert bewegbar, so dass er relativ zu dem Bauteil automatisch positionierbar und dem Verlauf der Bördelkante folgend führbar ist.The DE 10 2005 004 474 B3 discloses a crimping device for transferring a crimping web of a component about a crimping edge. The crimping device has a tool head, a first, designated as a flanging roll and a second, referred to as a flanged roll, the tool head which carries a flanged simultaneously befindlicher in working position and one of the other is arranged trailing in a working direction. In this case, the first crimping form is arranged transversely to the second crimping form. The component is mounted on a designated as flanging bed component holder and the tool head is controlled in space in all three coordinate directions movable, so that it is automatically positioned relative to the component and the course of the flanging following feasible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Rollfalzen zu schaffen, die flexibler ist und kürzere Bearbeitungszeiten aufweist.task It is the object of the present invention to provide an apparatus and a method to roll-fold, which is more flexible and shorter Processing times.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.The Task is according to the invention with the features of the independent claims.

Die Rollfalzvorrichtung zum Rollfalzen von Blechbauteilen, weist mindestens einen Industrieroboter mit einem gesteuert bewegbaren, an seinem Roboterarm angeordneten Rollfalzkopf mit mindestens einer Falzrolle und einem Blechbauteilauflagebett zur Aufnahme des Blechbauteils auf. Die Rollfalzvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Blechbauteilauflagebett während des Rollfalzprozesses bewegbar, insbesondere drehbar, ist, wobei der Rollfalzprozess Falzstufen aufweist, die von dem mindestens einen Industrieroboter durchgeführt werden. Das Blechbauteilauflagebett ist vorzugsweise in einen Drehtisch integriert und eine Niederhalterfunktion kann der Bewegung des Drehtisches angepasst werden. Die relative Lage des Blechbauteilauflagebetts und des Niederhalters ist gesichert. Dadurch, dass das Blechbauteilauflagebett drehbar ist, kann das Blechbauteil immer in einem günstigen Anstellwinkel direkt vor den Industrieroboter verbracht werden. Der Roboterarm mit dem Rollfalzkopf muss nicht mehr wie im Stand der Technik einem fix gelagerten Blechbauteil folgen. Dadurch wird vorteilhafterweise ein „Durchstrecken", was zu Schwingungen und schlechten Hebelverhältnissen am Roboterarm führen kann, um beispielsweise auf eine gegenüberliegende Seite am Blechbauteil zu kommen, vermieden. Auch ein Niederhalter, der im Allgemeinen durch eine Hubvorrichtung von oben auf die zu fügenden Blechbauteile gesetzt wird, stellt keine störende Geometrie für den Verfahrweg mehr da.The Rollfalzvorrichtung for Rollfalzen sheet metal components, has at least an industrial robot with a controlled movable, on his robotic arm arranged Rollfalzkopf with at least one folding roller and a Sheet metal support bed for receiving the sheet metal component on. The Rollfalzvorrichtung is characterized in that the sheet metal component bed during the Rollfalzprozesses movable, in particular rotatable, is, wherein the Rollfalzprozess has folding levels that of the at least be carried out an industrial robot. The sheet metal component bed is preferably integrated in a turntable and a hold-down function can be adjusted to the movement of the turntable. The relative Position of the sheet metal component bed and the blank holder is secured. The fact that the sheet metal component support bed is rotatable, the Sheet metal component always in a favorable angle directly be spent in front of the industrial robots. The robot arm with the Rollfalzkopf no longer has a fixed as in the prior art follow stored sheet metal component. This advantageously becomes a "stretching", what about vibrations and bad leverage on the Robot arm can lead, for example, to an opposite Side on sheet metal component to come, avoided. Also a hold-down, generally by a lifting device from above on the mating sheet metal components is placed, does not interfere Geometry for the travel more there.

Ein Rollfalzprozess mit einem Industrieroboter kann dann derart gestellt werden, dass der mindestens eine Industrieroboter eine erste Falzstufe durchführt und das Blechbauteil unter dem Rollfalzkopf weg gedreht wird, sodass an einem anderen Bereich des Blechbauteils eine weitere erste Falzstufe durchgeführt wird. Dies erfolgt solange bis an allen erforderlichen Bereichen eine erste Falzstufe ausgeführt ist. Das Blechbauteil kann dann durch Drehen des Blechbauteilauflagebetts mit dem Bereich, der die erste Falzstufe aufweist, vor den Rollfalzkopf des Industrieroboters verbracht werden. Eine zweite Falzstufe des Rollfalzprozesses kann ausgeführt werden, und zwar nacheinander an allen erforderlichen Bereichen des Blechbauteils. Der oben beschriebene Vorgang kann sooft wiederholt werden, bis das Blech fertig gefalzt ist. Hierbei ist vorteilhaft, dass das Blechbauteil vor dem Industrieroboter bewegt wird, und der Industrieroboter immer in einem günstigen Anstellwinkel arbeitet und große Ausladungen vermieden werden.A Rollfalzprozess with an industrial robot can then be made such that the at least one industrial robot performs a first folding stage and the sheet metal component is rotated under the Rollfalzkopf away, so that at another area of the sheet metal component, a further first folding stage is performed. This takes place until at all required areas, a first folding stage is executed. The sheet metal component may then be removed by rotating the sheet metal component bed with the area that having the first folding stage, be brought before the Rollfalzkopf the industrial robot. A second folding step of the Rollfalzprozesses can be performed, one after the other on all required areas of the sheet metal component. The process described above can be repeated until the sheet has finished folding. It is advantageous that the sheet metal component is moved in front of the industrial robot, and the industrial robot always works in a favorable angle and large discharges are avoided.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Rollfalzvorrichtung ist das Blechbauteilauflagebett kontinuierlich oder getaktet drehbar. Bei einem getakteten Drehen ist ein Motor, der vorzugsweise in den Industrieroboter integriert ist und die Drehung realisiert, in diskreten Schritten ansteuerbar. Diese diskreten Schritte können vorteilhafterweise variabel sein, sodass die Geschwindigkeit des Blechbauteilauflagebetts während des Rollfalzprozesses geändert werden kann. Dies kann bei komplexen Geometrien des Blechbauteils von Vorteil sein. Bei einer kontinuierlichen Drehung wird der Motor eingeschaltet und dreht das Blechbauteilauflagebett kontinuierlich, vorzugsweise mit konstanter Geschwindigkeit, wobei auch eine Änderung der Geschwindigkeit des Motors vorgesehen sein kann.In a preferred embodiment of the Rollfalzvorrichtung the sheet metal component support bed is rotatable continuously or clocked. In a clocked turning is a motor, preferably in the Industrial robot is integrated and realizes the rotation, in discrete Steps controllable. These discrete steps can be advantageously variable, so that the speed of the Sheet metal support bed during the roll hemming process can be changed. This can be done with complex geometries the sheet metal part of advantage. In a continuous rotation the engine is turned on and rotates the sheet metal component bed continuously, preferably at a constant speed, wherein also provided a change in the speed of the engine can be.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Rollfalzvorrichtung ist ein zweiter Industrieroboter mit einem an seinem Roboterarm angeordneten Rollfalzkopf vorgesehen, wobei der erste und der zweite Industrieroboter gleichzeitig an verschiedenen Bereichen der Blechbauteils jeweils eine Falzstufe ausführen.In a further preferred embodiment of the Rollfalzvorrichtung is a second industrial robot with one on its robot arm arranged Rollfalzkopf provided, wherein the first and the second Industrial robot at the same time on different areas of the sheet metal component each perform a fold.

Hierdurch können zwei Falzstufen des Rollfalzprozesses gleichzeitig ausgeführt werden und auf diese Weise der erforderliche Biegewinkel am Blechbauteil in wenigen Umläufen realisiert werden. Als Vorteil werden die Zeiten für den Falzprozess verkürzt und somit werden die Taktzeiten beim Rollfalzen von Blechbauteilen reduziert.hereby can fold two stages of Rollfalzprozesses simultaneously be executed and in this way the required Bending angle realized on sheet metal component in a few rounds become. As an advantage, the times for the folding process shortened and thus the cycle times are rolling when rolling reduced by sheet metal components.

Im Unterschied zum Stand der Technik, bei dem der Rollfalzkopf die Falzung am Blechbauteil durchführt, indem dieser der zu falzenden Kante folgt, erlaubt die Verwendung von zwei Industrierobotern gleichzeitig eine größer Flexibilität bezüglich der Geometrie der zu falzenden Bauteile. Die Rollfalzköpfe können einstellbare, unterschiedliche geometrischen Beziehungen zueinander haben. Somit ist ein mehrstufiges Falzen mit reduzierten Taktzeiten für Bauteile mit geometrisch komplexer Form ermöglicht. Der Rollfalzkopf des ersten Industrieroboters kann verschieden von dem des zweiten Industrieroboters sein, da die verschiedenen Falzstufen auf die beiden Industrieroboter verteilt werden können. Das ermöglicht den Einsatz einfacherer und damit kostengünstigerer Rollfalzköpfe.in the Difference to the prior art, in which the Rollfalzkopf the Performs folding on the sheet metal component by this of the zu following folding edge, allows the use of two industrial robots at the same time greater flexibility with regard to the geometry of the components to be folded. The Rollfalzköpfe can be adjustable, different have geometric relationships with each other. Thus, a multi-level Folding with reduced cycle times for components with geometric complex shape allows. The Rollfalzkopf the first Industrial robot may be different from that of the second industrial robot Be as the different folding levels on the two industrial robots can be distributed. That allows the use simpler and thus cheaper Rollfalzköpfe.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Rollfalzvorrichtung ist das Blechbauteilauflagebett von der Robotersteuerung des Industrieroboters gesteuert bewegbar, insbesondere drehbar. Bevorzugt ist das Blechbauteilauflagebett als siebte Achse des Industrieroboters ansteuerbar. Hierdurch kann die Robotersteuerung, die den Rollfalzkopf steuert, verwendet werden und es ist keine separate Steuereinrichtung zur Steuerung der Bewegung des Blechbauteilauflagebetts erforderlich. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Steuerung des Rollfalzkopfes und des Blechbauteilauflagebetts synchronisiert werden können.In a further preferred embodiment of the Rollfalzvorrichtung is the sheet metal component support bed of the robot controller of the industrial robot controlled movable, in particular rotatable. The sheet metal component support bed is preferred can be controlled as the seventh axis of the industrial robot. This can the robot controller controlling the roller hemming head can be used and it is not a separate control device for controlling the movement the sheet metal component bed required. An advantage of this is that is, the control of the roller hemming head and the sheet metal component bed can be synchronized.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Sensor zur Ermittelung einer Radialkraft der Falzrolle auf die Blechkante des Blechbauteils vorgesehen. Mit dem als Radialkraftsensor bezeichneten Sensor wird die radial auf eine Achse der Falzrolle wirkende Kraft gemessen. Dies ist vorteilhaft, da die Kraft, die auf die Blechkante des Blechbauteils wirkt und die entscheidende Größe des Rollfalzprozesses ist, direkt gemessen wird. Im Stand der Technik bekannte Verfahren hingegen bestimmen die Kraft indirekt durch Messung des Abstandes der Falzrolle von der Blechkante, da die Kraft proportional zum Abstand verläuft. Diese Art der Ermittelung der auf die Blechkante wirkenden Kraft ist aber anfällig, insbesondere für Störungen, beispielsweise durch Schwingungen des Roboterarms. Deshalb ist es vorteilhaft die Kraft direkt zu messen und zu analysieren, um eine als Verfahrbahn bezeichnete Bewegungsbahn für die Falzrolle, die durch den Industrierobotergeführt wird, an Hand der gemessenen Kraftdaten zu bestimmen und optimieren.In Another preferred embodiment is a sensor for determining a radial force of the seaming roller on the sheet edge provided the sheet metal component. With the designated as radial force sensor Sensor becomes the force acting radially on an axis of the seaming roller measured. This is beneficial because of the force acting on the sheet edge the sheet metal component works and the decisive size Rollfalzprozesses is measured directly. In the prior art However, known methods determine the force indirectly by measurement the distance of the seaming roller from the sheet edge, as the force proportional to the distance runs. This type of detection of the sheet edge acting force is vulnerable, in particular for disturbances, for example due to vibrations of the robot arm. That's why it's beneficial to use the power directly measure and analyze, a trajectory called trajectory for the seaming roller, which is guided by the industrial robot is to determine and optimize on the basis of the measured force data.

Bevorzugt ist der Radialsensor so ausgelegt, dass er sich durch seine Geometrie als Achse für die Falzrolle eignet. Da sich der die Falzrolle aufnehmende Teil des Roboterarms, der als Roboterhand bezeichnet wird, während des Rollfalzprozesses drehen kann, erfasst der Radialsensor vorzugsweise die Kräfte aus zwei 90° zueinander verdrehten radial angreifenden Kraftrichtungen.Prefers The radial sensor is designed so that it is characterized by its geometry suitable as an axis for the folding roller. Since the the folding roller receiving part of the robot arm, called the robot hand is detected during the Rollfalzprozesses can be detected the radial sensor preferably the forces of two 90 ° to each other twisted radially acting force directions.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Rollfalzvorrichtung ist die Radialkraft der Falzrollen des Rollfalzkopfes auf die Blechkante des Blechbauteils derart gesteuert veränderbar ist, dass die Kraft, die auf die Blechkante wirkt, an jeder Stelle der Blechkante gleich ist oder einen gewünschten, vorzugsweise einstellbaren Wert aufweist. Dadurch können schwankende Abstände zwischen Falzrolle und Blechkante sowie schwankende Dicken des Bleches des Blechbauteils ebenfalls ausgeglichen werden. Falls Blechbauteile zu sehr von einem Sollwert abweichen, kann der Rollfalzkopf die Differenzen auffangen. Die Falzrollen des Rollfalzkopfes üben einen entsprechend der Radialkraft vorgegebenen Rollendruck auf das Bauteil aus, wobei der Rollendruck gesteuert veränderbar ist. Hierfür ist jeweils die Falzrolle des Rollfalzkopfes mittels geeigneter Mittel mit einem variablen Druck gegen das Bauteil gedrückt. Der Vorteil hiervon ist, dass der Rollfalzkopf nicht mehr starr ist, sondern vorzugsweise eine geeignete Federung aufweist.In a further preferred embodiment of the Rollfalzvorrichtung the radial force of the seaming rollers of the Rollfalzkopfes is controlled controlled on the sheet edge of the sheet metal component that the force acting on the sheet edge, at each point of the sheet edge is equal or has a desired, preferably adjustable value. As a result, fluctuating distances between folding roller and sheet metal edge and fluctuating thicknesses of the sheet metal component can also be compensated. If sheet metal components deviate too much from a nominal value, the roller folding head can absorb the differences. The folding rollers of the Rollfalzkopfes practice one according to the radial force predetermined roller pressure on the component, wherein the roller pressure is controlled variable. For this purpose, each of the folding roller of the Rollfalzkopfes is pressed by suitable means with a variable pressure against the component. The advantage of this is that the Rollfalzkopf is no longer rigid, but preferably has a suitable suspension.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Rollfalzvorrichtung eine Federung und/oder eine Hydraulikeinrichtung und/oder eine Pneumatikeinrichtung auf, mittels der der Rollendruck gesteuert veränderbar ist. Somit ist die Position der Falzrollen am Rollfalzkopf nicht mehr starr, wie im Stand der Technik, sondern kann vorteilhafterweise der Geometrie des Blechbauteils angepasst werden.In Another preferred embodiment, the Rollfalzvorrichtung a suspension and / or a hydraulic device and / or a pneumatic device on, controlled by means of the roller pressure changeable is. Thus, the position of the folding rollers on Rollfalzkopf is not more rigid, as in the prior art, but can advantageously the Geometry of the sheet metal component to be adjusted.

Die Aufgabe wird ferner durch eine Rollfalzzelle mit mindestens einer erfindungsgemäßen Rollfalzvorrichtung gelöst, wobei die Rollfalzzelle derart aufgebaut ist, dass unterschiedliche Bauteile in dieser ohne Umrüstzeiten bearbeitbar sind. Die Rollfalzzelle weist hierbei einen Industrieroboter zum Be- und Entladen der Zelle auf und die erfindungsgemäße Rollfalzvorrichtung mit dem Industrieroboter mit dem Rollfalzkopf. Hierdurch werden die Taktzeiten pro Bauteil reduziert, da keine Umrüstzeiten zwischen der Bearbeitung von Blechbauteilen mit unterschiedlicher Geometrie notwendig sind. Es kann ebenfalls vorgesehen sein, die Rollfalzzelle mit zusätzlichen Industrierobotern, die Rollfalzköpfe aufweisen, auszustatten. Die kann auf Grund der geometrischen Beschaffenheit der zu bearbeitenden Bauteile erforderlich sein oder um die Taktzeiten zusätzlich zu verkürzen.The Task is further by a Rollfalzzelle with at least one Rollfalzvorrichtung invention solved, wherein the roll folding cell is constructed such that different Components in this can be machined without changeover times. The Rollfalzzelle in this case has an industrial robot for loading and Unloading the cell and the invention Rollfalzvorrichtung with the industrial robot with the Rollfalzkopf. As a result, the cycle times per component are reduced because no Changeover times between the machining of sheet metal components with different geometry are necessary. It can too be provided, the Rollfalzzelle with additional industrial robots, have the Rollfalzköpfe, equip. It can open Reason for the geometric nature of the components to be machined be required or in addition to the cycle times shorten.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Rollfalzverfahren zum Erzeugen einer Falzverbindung an einem Blechbauteil mittels eines von einem Industrieroboters geführten Rollfalzkopfes mit mindestens einer Falzrolle gelöst, wobei das Verfahren den Schritt aufweist, dass das Blechbauteilauflagebett während eines Rollfalzprozesses kontinuierlich oder getaktet gedreht wird, wobei der Industrieroboter die Falzstufen während des Rollfalzprozesses durchführt. Somit können an mehreren Bereichen des Blechbauteils jeweils Falzstufen hintereinander ausgeführt werden, wobei der Industrieroboter durch die Drehung des Blechbauteils immer in einem günstigen Anstellwinkel direkt vor sich arbeiten kann.The Task is further by a Rollfalzverfahren for generating a Folding connection on a sheet metal component by means of one of an industrial robot guided Rollfalzkopfes with at least one folding roller solved, wherein the method comprises the step the sheet metal component bed during a roll hemming process is rotated continuously or clocked, the industrial robot the folding stages during the Rollfalzprozesses performs. Thus, in several areas of the sheet metal part respectively Falzstufen be carried out in a row, wherein the Industrial robot by the rotation of the sheet metal component always in one favorable angle of attack can work directly in front of him.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird eine erste Falzstufe des Rollfalzprozesses von einem Rollfalzkopf, der an einem Roboterarm eines ersten Industrieroboters angebracht ist, durchgeführt und eine zweite Falzstufe des Rollfalzprozesses von einem Rollfalzkopf, der an einem Roboterarm eines zweiten Industrieroboter angeordnet ist, durchgeführt. Mit dem ersten Industrieroboter wird die erste Falzstufe am kompletten Blechbauteil ausgeführt, indem das Blechbauteil nach jeder Falzstufe, der an einem Bereich ausgeführt wurde, gedreht wird, sodass ein noch nicht gefalzter Bereich vor dem Industrieroboter angeordnet wird. Mit dem zweiten Industrieroboter kann dann an den Bereichen, an denen die erste Falzstufe ausgeführt wurde, die zweite Falzstufe ausgeführt werden. Dadurch können gleichzeitig zwei Falzstufen am Blechbauteil ausgeführt werden. Durch den Einsatz von zwei Industrierobotern gleichzeitig am Bauteil werden vorteilhafterweise die Prozesszeiten des Rollfalzprozesses an einem Bauteil verkürzt und die somit die Taktzeiten pro Bauteil reduziert.In an embodiment of the method is a first folding stage of Rollfalzprozesses of a Rollfalzkopf attached to a robot arm attached to a first industrial robot and a second folding step of the roll folding process of a roll seam head, which is arranged on a robot arm of a second industrial robot is carried out. With the first industrial robot is the first folding step is carried out on the complete sheet-metal component, by the sheet metal component after each folding step, which is at one area was executed, is rotated, leaving a not yet folded Area is arranged in front of the industrial robot. With the second Industrial robots can then contact the areas where the first Fold stage was executed, the second fold stage executed become. This can simultaneously two fold levels on Sheet metal component to be executed. By using two Industrial robots at the same time on the component are advantageously shortens the process times of the roll creasing process on a component and thus reduces the cycle times per component.

In einer bevorzugten Ausgestaltung führt der erste Industrieroboter eine nächste, insbesondere dritte, Falzstufe des Rollfalzprozesses aus und der zweite Industrieroboter führt eine übernächste, insbesondere vierte, Falzstufe aus. Dies ist ermöglicht, da das Bauteil nach einer Drehung des Blechbauteileauflagebetts wieder in seiner Ausgangsposition, mit dem Bereich, an dem die zweite Falzstufe ausgeführt wurde, vor dem ersten Industrieroboter angeordnet ist. Es werden ebenfalls zwei Falzstufen, die dritte und die vierte Falzstufe, gleichzeitig abgearbeitet.In In a preferred embodiment, the first industrial robot leads a next, especially third, folding step of the Rollfalzprozesses out and the second industrial robot leads a second next, especially fourth, folding step. This is possible because the component after a rotation of the sheet metal component support bed again in its initial position, with the area where the second folding stage has been executed, is arranged in front of the first industrial robot. There are also two folding stages, the third and the fourth folding stage, processed at the same time.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden so viele Falzstufen nacheinander von dem ersten und zweiten Industrieroboter ausgeführt, bis der Falzprozess abgeschlossen ist und das Blechbauteil fertig gefalzt ist, wobei immer zwei Falzstufen an verschiedenen Bereichen des Blechbauteils gleichzeitig ausgeführt werden und Blechbauteil jeweils nach einer Falzstufe gedreht wird. Die einzelnen Falzstufen eilen sich also hinterher, wobei der Vorteil darin besteht, dass die zwei gleichzeitig ausgeführten Falzstufen von unterschiedlichen Industrierobotern ausgeführt werden. Dadurch können die Rollfalzköpfe einfacher ausgestaltet werden als diejenigen im Stand der Technik, bei denen mehrere Rollen zur Durchführung der einzelnen Falzstufen an einem Rollfalzkopf angeordnet sein müssen.In Another preferred embodiment of the method become so many fold stages are executed successively by the first and second industrial robots, until the folding process is completed and the sheet metal component finished Folded, being always two folding stages at different areas the sheet metal component are executed simultaneously and sheet metal component each rotated after a folding stage. The individual fold levels So hurry behind, the advantage being that the two simultaneously executed folding stages of different Industrial robots are running. Thereby can the Rollfalzköpfe be made simpler than those in the prior art, where several rollers are performing the individual folding stages must be arranged on a Rollfalzkopf.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird das Blechbauteilauflagebett von einer Robotersteuerung des Industrieroboters als dessen siebente Achse bewegt, insbesondere gedreht. Es ist keine separate Steuerung für die Drehung des Blechbauteilauflagebetts erforderlich. Ferner können die Drehung des Blechbauteilauflagebetts und des Rollfalzkopfes synchronisiert werden.In Another preferred embodiment of the method is the Sheet metal component support bed from a robot controller of industrial robot moved as the seventh axis, in particular rotated. It is not separate control for the rotation of the sheet metal component bed required. Furthermore, the rotation of the sheet metal component bed can and the Rollfalzkopfes be synchronized.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird eine Radialkraft der Falzrolle ermittelt und analysiert und daraus eine Verfahrbahn für die Falzrolle während des Rollfalzprozesses so ausgelegt wird, dass die Kraft, die die Falzrolle auf die Blechkante des Blechbauteils ausübt an allen Stellen an der Blechkante gleich ist oder einen gewünschten, vorzugsweise einstellbaren Wert erhält. Die auf die Blechkante ausgeübte Kraft wird direkt ermittelt und die Verfahrbahn der Falzrolle vorzugsweise in einem Computerprogramm berechnet und dann die ermittelte Verfahrbahn an die Robotersteuerung übergeben, die die den Industrieroboter steuert und die Verfahrbahn für die Falzrolle durchführt.In a preferred embodiment of the method, a radial force of the seaming roller is determined and analyzed and from this a trajectory for the seaming roller during the Rollfalzprozesses is designed so that the force exerted by the folding roller on the sheet edge of the sheet metal component at all points is equal to the sheet edge or receives a desired, preferably adjustable value. The force exerted on the sheet metal edge force is determined directly and the traverse path of the folding roller is preferably calculated in a computer program and then transferred the determined trajectory to the robot controller that controls the industrial robot and performs the trajectory for the seaming roller.

Hierbei kann die Kraft, die dann einen bestimmten Rollendruck auf die Blechkante ausübt gesteuert werden. Falls Blechteile zu sehr von einem Sollwert abweichen, kann der Rollfalzkopf die Differenzen auffangen. Es ist ebenfalls vorgesehen, dass ein unterschiedlicher Rollendruck eingestellt werden kann, um bei unterschiedlichen Materialien mit unterschiedlicher Festigkeit und Elastizität, beispielsweise unterschiedliche Stähle oder Aluminiumlegierungen, dem Blechbauteil einen gleichen Biegewinkel aufzuprägen.in this connection may be the force that then has a specific roll pressure on the sheet edge be controlled. If sheet metal parts too much of a target value deviate, the Rollfalzkopf can catch the differences. It is also provided that set a different roller pressure can be different with different materials Strength and elasticity, for example different Steels or aluminum alloys, the sheet metal component one apply the same bending angle.

Die Aufgabe wird ferner durch eine Steuerungseinrichtung für eine erfindungsgemäße Rollfalzvorrichtung gelöst, bei der ein Blechbauteilauflagebett als siebte Achse der Robotersteuerung des Industrieroboters gesteuert bewegbar, insbesondere drehbar, ist. Die Steuerung des Blechbauteileauflagebetts ist vorteilhafterweise in die Robotersteuerung integriert. Hierbei betreffen die Achsen eins bis sechs die Steuerung der Falzrollen am Rollfalzkopf.The Task is further by a control device for a Rollfalzvorrichtung invention solved, in a sheet metal component bed as the seventh axis of the robot controller the industrial robot controlled, in particular rotatable, is. The control of the sheet metal component bed is advantageous integrated into the robot control. This concerns the axes one to six the control of the folding rollers on Rollfalzkopf.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Steuerungseinrichtung für eine Rollfalzvorrichtung ist die Verfahrbahn der Falzrolle mittels einer ermittelten und analysierten Radialkraft der Falzrolle steuerbar. Die Steuerungseinrichtung ist bevorzugt in der Robotersteuerung enthalten und die Verfahrbahn wird an die Robotersteuerung übergeben, wobei die Verfahrbahn von einem externen Computer mittels der ermittelten Kraftdaten der Falzrolle berechnet, vorzugsweise simuliert ist. Die Berechnung der Verfahrbahn kann allerdings auch im Computer der Robotersteuerung erfolgen.In a preferred embodiment of the control device for a Rollfalzvorrichtung is the trajectory of the seaming roller by means of a determined and analyzed radial force of the seaming roller controllable. The control device is preferably in the robot controller and the trajectory is transferred to the robot controller, wherein the trajectory from an external computer by means of the determined Force data of the folding roller calculated, preferably simulated. However, the calculation of the trajectory can also be done in the computer the robot control done.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung näher beschrieben, aus denen sich auch unabhängig von der Zusammenfassung in den Patentansprüchen weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben.following The invention will be more apparent from the figures of the drawing described that make up regardless of the summary in the claims further features, details and advantages of the invention.

Es zeigen in schematischer Darstellung:It show in a schematic representation:

1: einen Prozessschritt einer Falzstufe beim Rollfalzen mit einem Rollfalzkopf; 1 : a process step of a folding step during roll-folding with a roller-folding head;

2: eine erfindungsgemäße Rollfalzvorrichtung mit zwei Industrierobotern und einem drehbaren Blechbauteilauflagebett von schräg oben; 2 a roller shutter device according to the invention with two industrial robots and a rotatable Blechbauteilaufbettbett obliquely from above;

3: eine erfindungsgemäße Rollfalzvorrichtung in Draufsicht; 3 : a Rollfalzvorrichtung invention in plan view;

4: eine erfindungsgemäße Rollfalzvorrichtung von vorne; 4 : a Rollfalzvorrichtung invention from the front;

5: eine Rollfalzvorrichtung während des Prozessschritts des Drehens des Blechbauteilauflagebetts; 5 a roll folder during the process step of rotating the sheet metal component bed;

6: einen Rollfalzkopf mit mehreren Falzrollen. 6 : a Rollfalzkopf with multiple folding rollers.

In 1 ist der Prozess des Rollfalzens schematisch dargestellt. Ein Blechbauteil 10 ist auf einer nicht gezeigten Bauteilauflage, die als Blechbauteilauflagebett oder Rollfalzbett bezeichnet wird, gelagert. Eine Falzrolle 12 eines nicht gezeigten Rollfalzkopf eines Industrieroboters, von dem in 1 nur ein Roboterarm 14 gezeigt ist, drückt mit einer Kraft F auf das Blechteil 10. Hierbei veranschaulicht der Pfeil 16 eine Kraftkomponente in Normalenrichtung, und der Pfeil 18 eine Umformkraftkomponente, die Kraft die die Falzrolle auf eine Blechkante 30 ausübt. Diese wird auch als Radialkraft bezeichnet und ist die radial auf eine Achse der Falzrolle wirkende Kraft.In 1 the process of roll creasing is shown schematically. A sheet metal part 10 is on a component support, not shown, which is referred to as Blechbauteilauflagebett or Rollfalzbett stored. A folding roller 12 a not shown Rollfalzkopf an industrial robot, of which in 1 only a robotic arm 14 is shown, presses with a force F on the sheet metal part 10 , This is illustrated by the arrow 16 a force component in the normal direction, and the arrow 18 a Umformkraftkomponente, the force which the folding roller on a sheet edge 30 exercises. This is also referred to as a radial force and is the force acting radially on an axis of the seaming roller.

Die Falzrolle 12 ist am Roboterarm 14 drehbar gelagert und dreht sich hierbei um eine Drehachse 20. Die zylindrische Falzrolle 12 ist unter Druckaufbringung und mit einer bestimmten Winkeleinstellung entlang und in Anlage an der Blechkante 30 des zu falzenden Blechbauteils 10 zu deren Umlegung rollbar. Diese Kante 30 wird auch als Bördelkante oder Blechkante bezeichnet. Es wird hierbei eine durch den Pfeil 22 dargstellte Vorschubkraft entlang des Blechteils 10 ausgeübt. Die Bahntangente ist mit dem Pfeil 24 bezeigt. Der Roboterarm 14 weist einen Anstellwinkel 26 mit einer durch den Pfeil 28 dargestellten Stellrichtung auf.The folding roller 12 is on the robot arm 14 rotatably mounted and thereby rotates about a rotation axis 20 , The cylindrical seaming roller 12 is under pressure application and with a certain angle adjustment along and in abutment against the sheet metal edge 30 of the sheet metal component to be folded 10 rollable for their assignment. This edge 30 is also referred to as a flanged edge or sheet edge. It is here by the arrow 22 dargstellte feed force along the sheet metal part 10 exercised. The railway tangent is with the arrow 24 bezeigt. The robot arm 14 has an angle of attack 26 with one by the arrow 28 illustrated adjustment direction.

Bei einem Falzvorgang wird die Blechkante 30 des Blechbauteils 10 umgelegt, wobei die zylindrische Falzrolle 12 unter Druck mit dem Anstellwinkel dergestalt an der Bördelkante entlang geführt, dass diese in einer ersten Falzstufe um einen bestimmten Falzwinkel oder Bördelwinkel umgelegt wird. Dieser Falzwinkel beträgt in dem in Figur gezeigten Beispiel 90°, wobei der Falzwinkel auch einen anderen Wert aufweisen kann. In der Regel ist er kleiner als 90°. Am Ende der ersten Falzstufe ist die Kante 30 im Wesentlichen parallel zu einem auf dem Rollfalzbett (nicht gezeigt) liegenden Blechteil 32 des Blechbauteils 10 gebogen.In a folding process, the sheet edge 30 of the sheet metal component 10 folded, with the cylindrical seaming roller 12 under pressure with the angle of attack guided along the flanging edge in such a way that it is folded over in a first folding stage by a specific folding angle or flanging angle. This folding angle is in the example shown in FIG 90 °, wherein the folding angle can also have a different value. As a rule, it is less than 90 °. At the end of the first folding step is the edge 30 substantially parallel to a lying on the Rollfalzbett (not shown) sheet metal part 32 of the sheet metal component 10 bent.

Der Rollfalzprozess wird in der Regel in mehreren Stufen durchgeführt, um einen gewünschten Falzwinkel, der größer als ein in einer Falzstufe umzubiegender Falzwinkel ist, zu realisieren. Insofern ist der in der 1 gezeigt Winkel nur aus Zwecken der Veranschaulichung der beim Falzen auftretenden Kräfte des Prozesses zu verstehen und entspricht nicht einem in einer Falzstufe tatsächlich realisierbarem Biegewinkel.The Rollfalzprozess is usually carried out in several stages in order to realize a desired folding angle, which is greater than a folded angle to be folded in a Falzstufe. In this respect, the one in the 1 shown angles only for purposes to understand the appearance of the forces occurring during folding of the process and does not correspond to a real folding angle in a folding stage.

Sollen zwei Blechbauteile zusammengefügt werden, werden diese zumindest bereichsweise aneinandergelegt und gemeinsam durch den durch die Kraft der Falzrolle ausgeübten Druck und die Bewegung der Falzrolle 12 umgebogen.If two sheet metal components are to be joined together, they are at least partially abutted against each other and together by the pressure exerted by the force of the seaming roller and the movement of the seaming roller 12 bent.

2 zeigt in einer Ansicht von schräg oben eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Rollfalzvorrichtung 34 mit einem Blechbauteilauflagebett 36, auf dem das Blechbauteil 10 gelagert ist, einem ersten Industrieroboter 38 und einem zweiten Industrieroboter 40 und einem Niederhalter 41. Gleich Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in 1 versehen und es wird auf die Beschreibung zu 1 verwiesen. Das Blechbauteil 10 kann mittels des Blechbauteilauflagebetts 36 zwischen dem ersten und zweiten Industriebroboter 38 und 40 gedreht werden. Der erste und der zweite Industrieroboter 38, 40 weisen jeweils einen Roboterarm 14, 14' und einen Rollfalzkopf 11, 11' auf. Der Roboterarm 14, 14' ist vorzugsweise der eines Gelenkarmroboters. Der Rollfalzkopf 11, 11' ist gesteuert bewegbar und weist die drehbaren Falzrollen 12, 12' auf. 2 shows in an oblique view from above an embodiment according to the invention of a Rollfalzvorrichtung 34 with a sheet metal component bed 36 on which the sheet metal part 10 is stored, a first industrial robot 38 and a second industrial robot 40 and a hold-down 41 , Like parts are given the same reference numbers as in 1 provided and it gets to the description too 1 directed. The sheet metal component 10 can by means of the sheet metal component bed 36 between the first and second industrial robots 38 and 40 to be turned around. The first and the second industrial robot 38 . 40 each have a robotic arm 14 . 14 ' and a Rollfalzkopf 11 . 11 ' on. The robot arm 14 . 14 ' is preferably that of an articulated arm robot. The roller folding head 11 . 11 ' is controlled movable and has the rotatable folding rollers 12 . 12 ' on.

Mit dem Industrieroboter 38 wird ein erster Falzschritt, auch als erste Falzstufe bezeichnet, ausgeführt. Mit dem zweiten Industrieroboter 40 wird ein zweiter Falzschritt, bezeichnet als zweite Falzstufe, ausgeführt, wenn das Blechbauteilauflagebett soweit gedreht ist, bis der schon mit der ersten Falzstufe befalzte Bereich des Blechbauteils in den zugänglichen Bereich vom Industrieroboter 40 gedreht ist. Die jeweiligen Rollfalzköpfe 11 und 11' der Industrieroboter 38 und 40 können hierbei in dem für die jeweilige Falzstufe günstigen Anstellwinkel 26 relativ zum Blechbauteil 10, bzw. zu dem Winkel den die umzubiegende Blechbauteilkante benötigt, arbeiten. Das Blechbauteil 10 verbleibt auf dem Blechbauteilauflagebett 36 und wird zwischen den Industrierobotern 38 und 40 gedreht. Die Drehung kann hierbei kontinuierlich oder getaktet, das heißt in kleinen, bevorzugt einstellbaren Schritten erfolgen. Je nach Größe des Blechbauteils 10 kann dieses auch zumindest bereichsweise unterhalb der Industrieroboter 38 und 40 gelagert sein.With the industrial robot 38 a first folding step, also referred to as a first folding step, is carried out. With the second industrial robot 40 a second folding step, referred to as a second folding step, is carried out when the sheet metal component support bed has been rotated until the area of the sheet metal component that has already been folded with the first folding step reaches into the accessible area of the industrial robot 40 is turned. The respective Rollfalzköpfe 11 and 11 ' the industrial robot 38 and 40 can in this case in the favorable for the respective folding angle 26 relative to the sheet metal component 10 , or to the angle required by the sheet metal component edge to be bent work. The sheet metal component 10 remains on the sheet metal component bed 36 and will be between the industrial robots 38 and 40 turned. The rotation can be continuous or clocked, that is, in small, preferably adjustable steps. Depending on the size of the sheet metal component 10 This can also at least partially below the industrial robot 38 and 40 be stored.

3 zeigt eine Ausführungsform der Rollfalzvorrichtung 34 mit zwei Industrierobotern 38 und 40 von oben. Gleich Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in den 1 und 2 versehen und es wird auf die Beschreibung zu den 1 und 2 verwiesen. Die Drehrichtung des Blechbauteilauflagebetts 36 ist mit dem Pfeil 42 bezeichnet. Die Industrieroboter 38 und 40 sind an gegenüberliegenden Seiten des Blechbauteils 10 angeordnet, wobei auch eine andere Anordnung denkbar ist. Die in 3 gezeigte Darstellung der Rollfalzvorrichtung zeigt aus Gründen der Übersichtlichkeit keinen Niederhalter. 3 shows an embodiment of the Rollfalzvorrichtung 34 with two industrial robots 38 and 40 from above. Like parts are denoted by the same reference numerals as in the 1 and 2 and it will be on the description of the 1 and 2 directed. The direction of rotation of the sheet metal component bed 36 is with the arrow 42 designated. The industrial robots 38 and 40 are on opposite sides of the sheet metal component 10 arranged, wherein also another arrangement is conceivable. In the 3 shown illustration of Rollfalzvorrichtung shows for reasons of clarity no hold-down.

Der Prozess des Rollfalzens läuft wie folgt ab: der linke Industrieroboter 38 fängt mit ersten Falzstufe, im folgenden als Falzstufe 1 bezeichnet, an, der Tisch mit dem Blechbauteilauflagebett 36 wird gedreht, bevorzugt als siebte Achse des Industrieroboters 38 oder des Industrieroboters 40. Dies geschieht solang, bis das Blechbauteil 10 mit einem Bereich an dem die Falzstufe 1 ausgeführt worden ist in den Wirkbereich des Industrieroboters 40 kommt. Sobald das so schon vorgekippte, umgebogene Blechbauteil 10 im Wirkbereich des zweiten Industrieroboters 40 angekommen ist, beginnt dieser mit der zweiten Falzstufe, bezeichnet als Falzstufe 2. Folglich werden die Falzstufe 1 und die Falzstufe 2 gleichzeitig bearbeitet.The roll creasing process is as follows: the left industrial robot 38 begins with the first folding step, in the following as folding step 1 indicates, on, the table with the sheet metal component bed 36 is rotated, preferably as the seventh axis of the industrial robot 38 or the industrial robot 40 , This happens as long as the sheet metal component 10 with an area where the fold level 1 has been carried out in the effective range of industrial robots 40 comes. Once the already pre-tilted, bent sheet metal component 10 in the effective range of the second industrial robot 40 has arrived, this begins with the second folding stage, referred to as folding stage 2 , Consequently, the fold level 1 and the folding step 2 edited at the same time.

Sind alle Bereiche des Blechbauteils mit der Falzstufe 1 und der Falzstufe 2 versehen, führt der Industrieroboter 38 Falzstufe 3 aus. Sobald Bereiche mit ausgeführter Falzstufe 3 in den Wirkbereich des Industrieroboters 40 kommen, beginnt dieser mit Falzstufe 4, usw. Der Prozess wird solange fortgesetzt, bis alle gewünschten Bereiche am Blechbauteil den gewünschten Falzgrad erfahren haben. Hierbei könnte der Falzgrad einen Falzwinkel von 180° erfahren, aber auch ein größerer Falzwinkel ist gegebenenfalls biegbar. Die einzelnen Falzstufen eilen während des gesamten Falzprozesses hintereinander her.Are all areas of the sheet metal component with the folding step 1 and the folding step 2 provided, leads the industrial robot 38 folding stage 3 out. Once areas with executed rebate 3 into the effective range of the industrial robot 40 come, this begins with folding step 4 , etc. The process is continued until all desired areas on the sheet metal component have experienced the desired degree of folding. Here, the degree of folding could experience a folding angle of 180 °, but also a larger folding angle is optionally bendable. The individual folding stages hurry behind each other during the entire folding process.

4 zeigt eine Anordnung mit zwei Industrierobotern 38 und 40 von vorne. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in den 1, 2 und 3 versehen und es wird auf die Beschreibung zu diesen Figuren verwiesen. Die beiden Industrieroboter 38 und 40 sind an jeweils gegenüberliegenden Seiten des Blechbauteils 10 angeordnet. Die Drehrichtung des Blechbauteileauflagebetts 36 ist mit dem Drehpfeil 42 verdeutlicht. Das Blechbauteilauflagebett 36 ist zwischen den Industrierobotern 38 und 40 angeordnet. 4 shows an arrangement with two industrial robots 38 and 40 from the front. The same parts are denoted by the same reference numerals as in FIGS 1 . 2 and 3 provided and reference is made to the description of these figures. The two industrial robots 38 and 40 are on opposite sides of the sheet metal component 10 arranged. The direction of rotation of the sheet metal component bed 36 is with the rotary arrow 42 clarified. The sheet metal component bed 36 is between the industrial robots 38 and 40 arranged.

In 5 ist eine Rollfalzvorrichtung 34 in einer Seitenansicht während des Prozessschrittes des Drehens des Blechbauteils 10 gezeigt. Im Vordergrund ist der erste Industrieroboter 38 zu erkennen und im Hintergrund der zweite Industrieroboter 40. Das Blechbauteileauflagebett 36 wird gedreht und damit das Blechbauteil 10. Die Drehung ist als siebte Achse der Robotersteuerung eines der Industrieroboters 38, 40 gesteuert bewegbar.In 5 is a roller hemming device 34 in a side view during the process step of rotating the sheet metal component 10 shown. In the foreground is the first industrial robot 38 to recognize and in the background the second industrial robot 40 , The sheet metal component bed 36 is rotated and thus the sheet metal component 10 , The rotation is the seventh axis of the robot control of one of the industrial robots 38 . 40 controlled movable.

In 6 ist ein Beispiel für einen Rollfalzkopf 44 dargestellt. Dieser Rollfalzkopf 44 weist fünf unterschiedlich ausgestaltete Rollen 46, 48, 50 und 52 auf. Die Rollen 46, 48, 50 und 52 kommen an den verschiedenen Falzstufen zum Einsatz, da für die verschiedenen Falzstufen unterschiedliche ausgeformte Rollen eingesetzt werden müssen. An der Anschlussstelle 54 wird der Rollfalzkopf 44 an dem Roboterarm angeflanscht.In 6 is an example of a Rollfalzkopf 44 shown. This Rollfalzkopf 44 has five different roles 46 . 48 . 50 and 52 on. The roles 46 . 48 . 50 and 52 come to the ver different folding stages used because different shaped roles must be used for the different folding levels. At the junction 54 becomes the roller hemming head 44 flanged to the robot arm.

Im Gegensatz zu dem im Stand der Technik verwendeten Rollfalzkopf ist der Rollpfalzkopf 11, 11' oder 44 der für die Rollfalzvorrichtung 34 eingesetzt wird, einfacher aufgebaut, das heißt mit weniger Falzrollen ausgestattet, da durch das Verteilen der Falzstufen auf zwei Industrieroboter nicht mehr alle Rollentypen an einem Rollfalzkopf platziert werden müssen. Der Rollfalzkopf kann insbesondere bei zwei Industrierobotern nur noch die Hälfte der Funktionalitäten haben. Der Rollfalzkopf 11, 11' 44 kann auch mit zwei oder drei Rollen 12, 12' auskommen und ist somit einfacher aufgebaut. Seine Programmierung ist ebenfalls einfacher, da weniger Geometrien beim Drehen des Rollfalzkopfes stören.In contrast to the roller hemming head used in the prior art, the roller shutter head is 11 . 11 ' or 44 the for the Rollfalzvorrichtung 34 is used in a simpler structure, that is equipped with fewer folding rollers, since the distribution of the folding levels on two industrial robots not all roll types must be placed on a Rollfalzkopf. The Rollfalzkopf can have only half of the functionalities especially in two industrial robots. The roller folding head 11 . 11 ' 44 can also work with two or three roles 12 . 12 ' get along and is thus simpler. Its programming is also simpler, since fewer geometries interfere with the turning of the roller seaming head.

Die Rollfalzvorrichtung weist ferner mindestens einen in den Figuren nicht dargestellten Radialsensor zur Messung der Radialkraft der mindestens einen Falzrolle 11, 11', 46, 48, 50, 52 auf, wobei die Kraft, die radial auf die Achse der Falzrolle wirkt ermittelt wird. Diese ermittelte Kraft wird mittels eines Computerprogramms analysiert und die Verfahrbahn der Falzrolle so ausgelegt, dass die Kraft auf die Blechkante 30 überall gleich ist oder einen gewünschten, vorzugsweise einstellbaren Wert erhält. Der Radialkraftsensor eignet sich auf Grund seiner Geometrie als Achse für die Falzrollen 11, 11', 46, 48, 50, 52. Hierbei misst und erfasst der Radialsensor die Kräfte aus zwei um 90° zueinander verdrehten radial angreifenden Kraftrichtungen.The roller folding device further comprises at least one radial sensor, not shown in the figures, for measuring the radial force of the at least one folding roller 11 . 11 ' . 46 . 48 . 50 . 52 on, wherein the force acting radially on the axis of the seaming roller is determined. This determined force is analyzed by means of a computer program and the trajectory of the folding roller designed so that the force on the sheet edge 30 is the same everywhere or receives a desired, preferably adjustable value. The radial force sensor is due to its geometry as an axis for the folding rollers 11 . 11 ' . 46 . 48 . 50 . 52 , In this case, the radial sensor measures and detects the forces from two radial directions of force acting radially through 90 ° to each other.

Das erfindungsgemäße Rollfalzverfahren beinhaltet, dass das Blechbauteilauflagebett 36 während des Rollfalzprozesses gedreht wird, wobei die Falzstufen von mindestens einem Industrieroboter durchgeführt werden. Hierbei kann die Rollfalzvorrichtung 34 einen Industrieroboter 38 aufweisen, weist aber bevorzugt zwei Industrieroboter 38 und 40 auf. Weist die Vorrichtung nur einen Industrieroboter auf, läuft das Rollfalzverfahren wie folgt ab: Das Blechbauteil 10 wird kontinuierlich oder getaktet während des Falzprozesses gedreht, wobei der Industrieroboter 38 kann an benachbarten Bereichen des Blechbauteils 10 nacheinander die Falzstufe 1 ausführen. Hat das Bauteil eine komplette Drehung um 360° erfahren, liegt es wieder in seiner Ursprungsposition vor dem Industrieroboter 38. Dieser kann mit der Falzstufe 2 fortfahren. Nach einer weiteren Komplettdrehung des Bauteils 10 wird die nächste Falzstufe ausgeführt, und so weiter, bis das Blech fertig gefalzt ist.The Rollfalzverfahren invention includes that the sheet metal component bed 36 is rotated during the Rollfalzprozesses, wherein the folding stages are performed by at least one industrial robot. Here, the Rollfalzvorrichtung 34 an industrial robot 38 but preferably has two industrial robots 38 and 40 on. If the device has only one industrial robot, the roll folding process takes place as follows: The sheet metal component 10 is rotated continuously or clocked during the folding process, the industrial robot 38 can on adjacent areas of the sheet metal part 10 successively the fold 1 To run. Once the component has undergone a complete 360 ° turn, it is back in its original position in front of the industrial robot 38 , This can be done with the folding step 2 Continue. After another complete rotation of the component 10 the next folding step is carried out, and so on, until the sheet is finished folded.

Weist die Rollfalzvorrichtung 34 zwei Industrieroboter auf, kann mit dem ersten Industrieroboter 38 am kompletten Blechbauteil die Falzstufe 1 durchgeführt werden, der zweite Industrieroboter 40 führt Falzstufe 2 durch. Das Verfahren kann auch so ablaufen, dass in Bereichen die erste Falzstufe vom ersten Industrieroboter 38 durchgeführt wird, und gleichzeitig in anderen Bereichen des Blechbauteils die zweite Falzstufe abgearbeitet wird. Beim weiteren Drehen des Blechbauteils führt der erste Industrieroboter 38 dann die Falzstufe 3 und der zweite Industrieroboter 40 eilt mit der Falzstufe 4 hinterher. Diese Falzstufen werden solange durchgeführt, bis der Falzprozess abgeschlossen ist, wenn das Blech fertig gefalzt ist.Indicates the roller folder 34 Two industrial robots can work with the first industrial robot 38 on the complete sheet metal component the folding step 1 be carried out, the second industrial robot 40 performs folding step 2 by. The method may also be such that in areas the first folding stage of the first industrial robot 38 is performed, and at the same time in other areas of the sheet metal component, the second folding stage is processed. Upon further rotation of the sheet metal component leads the first industrial robot 38 then the fold 3 and the second industrial robot 40 hurries with the fold 4 after. These folding stages are carried out until the folding process is completed when the sheet is finished folded.

1010
Blechbauteilsheet metal component
1111
Falzrolleseaming roll
11'11 '
Falzrolleseaming roll
1212
RollfalzkopfThe roller folding
12'12 '
RollfalzkopfThe roller folding
1414
Roboterarmrobot arm
14'14 '
Roboterarmrobot arm
1616
Pfeil der Kraft in Normalenrichtungarrow the force in the normal direction
1818
Pfeil der Umformkraftarrow the forming force
2020
Drehachse des Rollfalzkopfesaxis of rotation the Rollfalzkopfes
2222
Vorschubkraftfeed force
2424
Pfeil, der die Stellrichtung zeigtArrow, which shows the direction of adjustment
2626
Anstellwinkelangle of attack
2828
Pfeil, der die Bahntangente anzeigtArrow, which indicates the railway tangent
3030
Kante des Blechbauteils, Blechkanteedge of the sheet metal component, sheet metal edge
3232
Seite des Blechbauteilspage of the sheet metal component
3434
RollfalzvorrichtungRollfalzvorrichtung
3636
Blechbauteilauflagebett oder RollfalzbettSheet metal component support bed or Rollfalzbett
3838
erster Industrieroboterfirst industrial robots
4040
zweiter Industrierobotersecond industrial robots
4141
NiederhalterStripper plate
4242
Drehrichtung des Bauteileauflagebettsdirection of rotation of the component support bed
4444
RollfalzkopfThe roller folding
4646
erste Falzrollefirst seaming roll
4848
zweite Falzrollesecond seaming roll
5050
dritte Falzrollethird seaming roll
5252
vierte Falzrollefourth seaming roll
5454
Anschlussstelle an den Roboterarmjunction to the robot arm

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10011854 A1 [0004, 0004] DE 10011854 A1 [0004, 0004]
  • - DE 102005004474 B3 [0005] - DE 102005004474 B3 [0005]

Claims (17)

Rollfalzvorrichtung zum Rollfalzen von Blechbauteilen (10), aufweisend: mindestens einen Industrieroboter (38) mit einem von einer Robotersteuerung gesteuert bewegbaren, an seinem Roboterarm (14) angeordneten Rollfalzkopf (11) mit mindestens einer Falzrolle (12, 12', 46, 48, 50, 52, 54, 56) und einem Blechbauteilauflagebett (36) zur Aufnahme des Blechbauteils (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Blechbauteilauflagebett (36) während des Rollfalzprozesses bewegbar, insbesondere drehbar, ist, wobei der Rollfalzprozess Falzstufen aufweist, die von dem mindestens einen Industrieroboter (38) durchgeführt werden.Rollfalzvorrichtung for Rollfalzen of sheet metal components ( 10 ), comprising: at least one industrial robot ( 38 ) with a robot control controlled by a robot, on its robot arm ( 14 ) arranged Rollfalzkopf ( 11 ) with at least one folding roller ( 12 . 12 ' . 46 . 48 . 50 . 52 . 54 . 56 ) and a sheet metal component bed ( 36 ) for receiving the sheet metal component ( 10 ), characterized in that the sheet metal component support bed ( 36 ) is movable during the Rollfalzprozesses, in particular rotatable, wherein the Rollfalzprozess folding stages, of the at least one industrial robot ( 38 ) be performed. Rollfalzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechbauteilauflagebett (36) kontinuierlich oder getaktet drehbar ist.Rollfalzvorrichtung according to claim 1, characterized in that the Blechbauteilauflagebett ( 36 ) is rotatable continuously or clocked. Rollfalzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Industrieroboter (40) mit einem an seinem Roboterarm (14') angeordneten Rollfalzkopf (11') vorgesehen ist, wobei der erste und der zweite Industrieroboter (38, 40) gleichzeitig an verschiedenen Bereichen der Blechbauteils (10) jeweils eine Falzstufe ausführen.Rollfalzvorrichtung according to claim 1 or 2, characterized in that a second industrial robot ( 40 ) with one on his robotic arm ( 14 ' ) arranged Rollfalzkopf ( 11 ' ), wherein the first and the second industrial robot ( 38 . 40 ) at different areas of the sheet metal component ( 10 ) each perform a folding step. Rollfalzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechbauteilauflagebett (36) von der Robotersteuerung des Industrieroboters (38, 40) gesteuert bewegbar, insbesondere drehbar, ist.Rollfalzvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the Blechbauteilauflagebett ( 36 ) from the robot controller of the industrial robot ( 38 . 40 ) is controlled movable, in particular rotatable, is. Rollfalzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechbauteilaufnahmebett (36) als siebte Achse des Industrieroboters (38, 40) von der Robotersteuerung ansteuerbar ist.A roller hemming device according to claim 4, characterized in that the sheet metal component receiving bed ( 36 ) as the seventh axis of the industrial robot ( 38 . 40 ) can be controlled by the robot controller. Rollfalzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zur Ermittelung einer Radialkraft der Falzrolle (12, 12', 46, 48, 50, 52, 54, 56) auf die Blechkante (30) des Blechbauteils (10) vorgesehen ist.Rollfalzvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that a sensor for determining a radial force of the folding roller ( 12 . 12 ' . 46 . 48 . 50 . 52 . 54 . 56 ) on the sheet edge ( 30 ) of the sheet metal component ( 10 ) is provided. Rollfalzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialkraft der Falzrollen (12, 12', 46, 48, 50, 52, 54, 56) des Rollfalzkopfes (11, 11', 44) auf die Blechkante (30) des Blechbauteils (10) derart gesteuert veränderbar ist, dass die Kraft, die auf die Blechkante (30) wirkt, an jeder Stelle der Blechkante (30) gleich ist oder einen gewünschten, vorzugsweise einstellbaren Wert aufweist.Rollfalzvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the radial force of the folding rollers ( 12 . 12 ' . 46 . 48 . 50 . 52 . 54 . 56 ) of the Rollfalzkopfes ( 11 . 11 ' . 44 ) on the sheet edge ( 30 ) of the sheet metal component ( 10 ) controlled in such a way that the force acting on the sheet edge ( 30 ), at each point of the sheet edge ( 30 ) is the same or has a desired, preferably adjustable value. Rollfalzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollfalzkopf (11, 11', 44) eine Federung und/oder eine Hydraulikeinrichtung und/oder eine Pneumatikeinrichtung aufweist, mittels der die Kraft gesteuert veränderbar ist.Rollfalzvorrichtung according to claim 7, characterized in that the Rollfalzkopf ( 11 . 11 ' . 44 ) has a suspension and / or a hydraulic device and / or a pneumatic device by means of which the force is controlled variable. Rollfalzzelle mit mindestens einer Rollfalzvorrichtung (34) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Rollfalzzelle derart aufgebaut ist, dass unterschiedliche Blechbauteile in dieser ohne Umrüstzeiten bearbeitbar sind.Rollfalzzelle with at least one Rollfalzvorrichtung ( 34 ) according to one of claims 1 to 8, wherein the Rollfalzzelle is constructed such that different sheet metal components are machinable in this without changeover. Rollfalzverfahren zum Erzeugen einer Falzverbindung an einem Blechbauteil (10) mittels eines von einem Industrieroboters (38) geführten Rollfalzkopfes (11) mit mindestens einer Falzrolle (12, 12', 46, 48, 50, 52, 54, 56), dadurch gekennzeichnet, dass das Blechbauteilauflagebett (36) während eines Rollfalzprozesses kontinuierlich oder getaktet gedreht wird, wobei der Industrieroboter (38) die Falzstufen durchführt.Rollfalzverfahren for producing a rabbet joint on a sheet metal component ( 10 ) by means of one of an industrial robot ( 38 ) guided Rollfalzkopfes ( 11 ) with at least one folding roller ( 12 . 12 ' . 46 . 48 . 50 . 52 . 54 . 56 ), characterized in that the sheet metal component support bed ( 36 ) is rotated continuously or clocked during a Rollfalzprozesses, wherein the industrial robot ( 38 ) performs the folding stages. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Falzstufe des Rollfalzprozesses von einem Rollfalzkopf (11, 44), der an einem Roboterarm (14) eines ersten Industrieroboters (38) angebracht ist, durchgeführt wird und eine zweite Falzstufe des Rollfalzprozesses von einem Rollfalzkopf (11', 44), der an einem Roboterarm (14') eines zweiten Industrieroboter (40) angeordnet ist, durchgeführt wird.A method according to claim 10, characterized in that a first folding step of the Rollfalzprozesses of a Rollfalzkopf ( 11 . 44 ) attached to a robotic arm ( 14 ) of a first industrial robot ( 38 ) is performed, and a second folding stage of the Rollfalzprozesses of a Rollfalzkopf ( 11 ' . 44 ) attached to a robotic arm ( 14 ' ) of a second industrial robot ( 40 ) is performed. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Industrieroboter (38) eine nächste, insbesondere dritte, Falzstufe des Rollfalzprozesses ausführt und der zweite Industrieroboter (40) eine übernächste, insbesondere vierte, Falzstufe ausführt.Method according to claim 10, characterized in that the first industrial robot ( 38 ) performs a next, in particular third, folding step of the Rollfalzprozesses and the second industrial robot ( 40 ) performs an after next, especially fourth, folding stage. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass so viele Falzstufen nacheinander von dem ersten und dem zweiten Industrieroboter (38, 40) ausgeführt werden, wobei immer zwei Falzstufen an verschiedenen Bereichen des Blechbauteils (10) gleichzeitig ausgeführt werden und das Blechbauteil (10) gedreht wird, bis der Falzprozess abgeschlossen ist und das Blechbauteil (10) fertig gefalzt ist.A method according to claim 12, characterized in that as many folding stages successively from the first and the second industrial robot ( 38 . 40 ) are executed, with always two fold levels at different areas of the sheet metal component ( 10 ) are carried out simultaneously and the sheet metal component ( 10 ) is rotated until the folding process is completed and the sheet metal component ( 10 ) is folded. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechbauteilauflagebett (36) von einer Robotersteuerung des Industrieroboters (38, 40) als dessen siebte Achse gesteuert bewegt, insbesondere gedreht, wird.Method according to one of claims 10 to 13, characterized in that the sheet metal component support bed ( 36 ) from a robot controller of the industrial robot ( 38 . 40 ) is moved as its seventh axis controlled, in particular rotated, is. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Radialkraft der Falzrolle (12, 12', 46, 48, 50, 52, 54, 56) ermittelt und analysiert wird und daraus eine Verfahrbahn für die Falzrolle (12, 12', 46, 48, 50, 52, 54, 56) während des Rollfalzprozesses so ausgelegt wird, dass die Kraft, die die Falzrolle (12, 12', 46, 48, 50, 52, 54, 56) auf die Blechkante (30) des Blechbauteils (10) ausübt an allen Stellen an der Blechkante (30) gleich ist oder einen gewünschten, vorzugsweise einstellbaren Wert erhält.Method according to one of claims 11 to 14, characterized in that a radial force of the folding roller ( 12 . 12 ' . 46 . 48 . 50 . 52 . 54 . 56 ) is determined and analyzed, and from this a trajectory for the seaming roller ( 12 . 12 ' . 46 . 48 . 50 . 52 . 54 . 56 ) is designed during the Rollfalzprozesses that the force that the folding roller ( 12 . 12 ' . 46 . 48 . 50 . 52 . 54 . 56 ) on the sheet edge ( 30 ) of the sheet metal component ( 10 ) exerts at all points on the sheet edge ( 30 ) is the same or receives a desired, preferably adjustable value. Steuerungseinrichtung für eine Rollfalzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Blechbauteilauflagebett (36) der Rollfalzvorrichtung (34) als siebte Achse einer Robotersteuerung gesteuert bewegbar, insbesondere drehbar, ist.A roller shutter folding apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein a sheet metal component supporting bed (14) 36 ) of the roller folder ( 34 ) controlled as a seventh axis of a robot control, in particular rotatable, is. Steuerungseinrichtung für eine Rollfalzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Verfahrbahn der Falzrolle (12, 12', 46, 48, 50, 52, 54, 56) mittels einer ermittelten und analysierten Radialkraft der Falzrolle (12, 12', 46, 48, 50, 52, 54, 56) steuerbar ist.Control device for a roller hemming device according to one of claims 1 to 8, wherein the travel path of the seaming roller ( 12 . 12 ' . 46 . 48 . 50 . 52 . 54 . 56 ) by means of a determined and analyzed radial force of the seaming roller ( 12 . 12 ' . 46 . 48 . 50 . 52 . 54 . 56 ) is controllable.
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