DE102010051771A1

DE102010051771A1 - Tool for robot for folding edge portion of sheet metal component for motor vehicle, has folding rollers that fold edge portion of sheet metal component by driving motor, such that motor is integrated into tool

Info

Publication number: DE102010051771A1
Application number: DE201010051771
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Zubeil Martin; Wolfram Schick; Uwe Masuch; Dirk Freivogel; Dipl.-Ing. Priss Markus
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2012-06-06

Abstract

The tool (10) has folding rollers (12,14) for folding an edge portion of sheet metal component by driving motor (18), such that the motor is integrated into tool. The motor is coupled to folding roller by transmission (50). The tool is connected with robot by quick coupling (44). An independent claim is included for method for folding edge portion of sheet metal component for motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug und Roboter zum Rollfalzen eines Blechbauteils nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Falzen eines Kantenbereichs eines Blechbauteils nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 6.The invention relates to a tool and robot for roll-folding a sheet-metal component according to the preamble of patent claim 1 and to a method for folding an edge region of a sheet-metal component according to the preamble of patent claim 6.

Um Kanten von Blechbauteilen abgerundet zu gestalten und sie vor Korrosion zu schützen, ist es bekannt, die Kantenbereichen umzufalzen. Dies kann einerseits durch Formwerkzeuge mit Falzbacken geschehen, welche an die Form der umzufalzenden Blechbauteile angepasst sind, und diese in der Regel in einem einzigen Arbeitsgang in die gewünschte Form falzen. Solche Werkzeuge sind sehr aufwändig, da bei Geometrieänderungen an dem Bauteil ein neues Werkzeug bereitgestellt werden muss. Dies führt zu hohen Investitionskosten.To make rounded edges of sheet metal components and protect them from corrosion, it is known to fold around the edge areas. This can be done on the one hand by forming tools with folding jaws, which are adapted to the shape of umzufalzenden sheet metal components, and fold them usually in a single operation in the desired shape. Such tools are very expensive, since with geometry changes to the component a new tool must be provided. This leads to high investment costs.

Eine Alternative hierzu ist die Verwendung des sogenannten Rollfalzens. Hierbei wird mittels eines Roboters eine Falzrolle entlang des Kantenbereichs des umzufalzenden Blechbauteils geführt und mittels dieser Rolle der Falz hergestellt. Das Rollfalzen eignet sich insbesondere für besonders große Flanschlängen, bei welchen die Verwendung von festen Umformwerkzeugen zu teuer würde. Ferner sind komplexe Bauteilformen mit dem Rollfalzen kostengünstiger und flexibler zu bearbeiten.An alternative to this is the use of the so-called roll creasing. In this case, a folding roller is guided along the edge region of the sheet-metal component to be folded over by means of a robot, and the fold is produced by means of this roller. The roll-folding is particularly suitable for particularly large flange lengths, in which the use of solid forming tools would be too expensive. Furthermore, complex component forms with the Rollfalzen cheaper and more flexible to edit.

Üblicherweise sind die Rollen derartiger Falzwerkzeuge antriebslos. Die Rollbewegung wird vielmehr durch das Andrücken der Rolle an den umzufalzenden Bereich und die Relativbewegung zwischen Werkzeug und Bauteil erzeugt. Der Antrieb erfolgt somit indirekt durch die Antriebsaggregate des das Werkzeug bewegenden Roboters. Ein solches Werkzeug zum Rollfalzen ist beispielsweise aus der DE 101 11 374 A1 bekannt.Usually, the roles of such folding tools are unpowered. Rather, the rolling motion is created by pressing the roller against the area to be folded and the relative movement between the tool and the component. The drive is thus indirectly by the drive units of the tool moving robot. Such a tool for Rollfalzen is for example from the DE 101 11 374 A1 known.

Um Schlupf zwischen der Falzrolle und dem Bauteil zu vermeiden, muss bei derartigen Werkzeugen die Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugs genau kontrolliert werden (7). Der Vorgang ist daher relativ langsam. Zudem kann es aufgrund des festen Anstellwinkels der Rolle zu Faltenbildung in der Oberfläche bzw. Außenhaut des Bauteils kommen. Um dies zu vermeiden sind meist drei Falzgänge notwendig, bis der Falz die gewünschte Form erreicht hat.In order to avoid slippage between the seaming roller and the component, with such tools, the feed rate of the tool must be precisely controlled ( 7 ). The process is therefore relatively slow. In addition, due to the fixed angle of attack of the roller, wrinkling may occur in the surface or outer skin of the component. To avoid this, usually three folds are necessary until the fold has reached the desired shape.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug bzw. Verfahren mit gekoppelter dezentraler Steuerungseinheit zur automatisierten Falzbahnerstellung der eingangs genannten Art bereitzustellen, dass eine schnelle Inbetriebnahme im Serienprozess ermöglicht. Des Weiteren soll eine erhöhte Geschwindigkeit für das Rollfalzen mit besonders guter Falzqualität ermöglicht werden.The present invention is therefore based on the object to provide a tool or method with coupled decentralized control unit for automated Falzbahnerstellung of the aforementioned type that allows a quick startup in the series process. Furthermore, an increased speed for the Rollfalzen to be made possible with particularly good folding quality.

Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst.This object is achieved by a tool having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 6.

Ein solches Werkzeug für einen Roboter dient zum Rollfalzen eines Blechbauteils, insbesondere für einen Kraftwagen. Das Werkzeug weist wenigstens eine Falzrolle zum Rollfalzen eines Kantenbereichs des Blechbauteils auf, welcher mittels einer Motor antreibbar ist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass der Motor in das Werkzeug integriert ist. Im Unterschied zum aus dem Stand der Technik bekannten indirekten Antrieb der Falzrolle durch die Relativbewegung zwischen Roboterarm und Blechbauteil ist als bei einem erfindungsgemäßen Werkzeug der Industrieroboter und die im Rollfalzkopf integrierte angetriebene Falzrolle durch eine dezentrale Steuerungseinheit indirekt angesteuert Die Rollfalzbahn und somit die Lage der Falzrollen während des Umformprozesses kann damit unabhängig von der Industrierobotersteuerung automatisiert generiert werden. Ferner werden durch die automatisierte Falzbahngenerierung die Bahnpunkte (Tag Points) in die Industrierobotersteuerung überführt und in den Bewegunsablauf des Industrieroboters übernommen. Auch wird durch die dezentrale Steuerungseinheit die Rotationsgeschwindigkeit der Falzrolle unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters gegenüber dem Blechbauteil realisiert werden. Die relative Bewegungsgeschwindigkeit zwischen Werkzeug und Blechbauteil ist damit nicht mehr limitiert – die Falzgeschwindigkeit kann deutlich erhöht werden. Durch die sichere Kontrolle der automatisiert erstellten Falzbahnen für das Vor- und Fertigfalzen und der geregelten Rotationsgeschwindigkeit der Falzrolle kann die Bauteilqualität hinsichtlich Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität von Karosserieaußenhautteilen verbessert werden. Damit sind solche Falzbereich beispielsweise auch für die Außenhaut eines Fahrzeugs geeignet. Die Qualitätserhöhung beruht im Wesentlichen durch eine genaue Bahntreue und auf einer kontrollierten Verschiebung des Materials in Bewegungsrichtung der Rolle, wobei durch den aktiven Antrieb der Falzrolle Schlupf zwischen Falzrolle und Blechbauteil vermieden werden kann.Such a tool for a robot is used for roll-folding a sheet-metal component, in particular for a motor vehicle. The tool has at least one folding roller for roll-folding an edge region of the sheet metal component, which can be driven by means of a motor. According to the invention it is provided that the motor is integrated in the tool. In contrast to the known from the prior art indirect drive the folding roller by the relative movement between the robot arm and sheet metal component is integrated as in a tool according to the invention, the industrial robot and integrated Rollfalzkopf driven folding roller indirectly by a decentralized control unit The Rollfalzbahn and thus the position of the folding rollers during The forming process can thus be generated automatically regardless of the industrial robot control. Furthermore, the track point (tag points) are transferred into the industrial robot control by the automated Falzbahn generation and taken over into the Bewegunsablauf the industrial robot. Also, the rotational speed of the folding roller is independent of the speed of movement of the robot relative to the sheet metal part realized by the decentralized control unit. The relative speed of movement between the tool and the sheet metal component is thus no longer limited - the folding speed can be significantly increased. Through the secure control of the automatically created folding paths for pre-and Fertigfalzen and the controlled rotational speed of the seaming roller, the component quality can be improved in dimensional accuracy and surface quality of body shell parts. Thus, such fold region, for example, suitable for the outer skin of a vehicle. The quality increase is essentially due to an accurate tracking accuracy and to a controlled displacement of the material in the direction of movement of the roller, which can be avoided by the active drive of the seaming roller slip between the folding roller and sheet metal component.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Motor mittels eines Getriebes mit der wenigstens einen Falzrolle gekoppelt. Durch geeignete Wahl des Getriebes können die Rotationsgeschwindigkeit der Rolle sowie die notwendige Kraft des Motors, bzw. dessen Drehmoment, bedarfsgerecht gewählt werden.In a preferred embodiment of the invention, the motor is coupled by means of a gear with the at least one folding roller. By suitable choice of the transmission, the rotational speed of the roller and the necessary power of the engine, or its torque can be selected as needed.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Getriebe als Umlenkgetriebe ausgebildet. Die Falzrolle bewegt sich in der Regel um ein Achse, welche senkrecht zur terminalen Roboterachse liegt. Durch die Verwendung eines Umlenkgetriebes kann der Motor besonders platzsparend koaxial mit der letzten Roboterachse orientiert werden. Quer zu dieser Achse entsteht somit ein besonders geringer Platzbedarf, so dass mit einem derartig gestalteten Werkzeug auch geometrisch komplexe Bauteile problemlos gefalzt werden können.In a further preferred embodiment, the transmission is a deflection gear educated. The seaming roller usually moves around an axis which is perpendicular to the terminal robot axis. By using a deflection gear, the motor can be oriented in a particularly space-saving coaxial with the last robot axis. Transverse to this axis thus creates a particularly small footprint, so that geometrically complex components can be easily folded with a tool designed in this way.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine Falzrolle in ihrem Anstellwinkel verstellbar. Und der Anstellwinkel soll hierbei der Winkel zwischen der Vorschubrichtung der Rolle und ihrer Rotationsrichtung verstanden werden. Hierdurch kann das Umformverhalten der umzufalzenden Kanten bereits lokal an dessen Geometrie angepasst werden und gegebenenfalls höhere Umformgrade erzielt werden als bei einer Gerade, als bei festem Anstellwinkel geführten Rolle möglich.In a further preferred embodiment of the invention, the at least one folding roller is adjustable in its angle of attack. And the angle of attack should be understood here as the angle between the feed direction of the roller and its direction of rotation. As a result, the Umformverhalten the umzufalzenden edges are already locally adapted to the geometry and possibly higher degrees of deformation can be achieved than in a straight line, as possible at a fixed angle guided roll possible.

Vorzugsweise ist das Werkzeug mittels einer Schnellkupplung mit dem Roboter verbindbar. Hierdurch kann das Werkzeug schnell ausgetauscht werden, so dass der Roboter neben dem Rollfalzen auch andere Aufgaben, wie beispielsweise die Handhabung von Bauteilen, übernehmen kann.Preferably, the tool is connectable by means of a quick coupling with the robot. As a result, the tool can be quickly replaced, so that the robot in addition to the Rollfalzen can take over other tasks, such as the handling of components.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Falzen eines Kantenbereichs eines Blechbauteils, insbesondere für einen Kraftwagen. Bei einem solchen Verfahren wird der Kantenbereich mittels eines Werkzeugs mit wenigstens einer Falzrolle umgefalzt wird, welches von einem Roboter entlang des Kantenbereichs geführt wird. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, dass die wenigstens eine Falzrolle von einem in das Werkzeug integrierten Motor angetrieben wird. Wie bereits geschildert, kann mit einem derartigen direkten Antrieb der Falzrolle eine höhere Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges entlang des umzufalzenden Bereiches realisiert werden und gleichzeitig durch Vermeidung von Schlupf zwischen Falzrolle und Blechbauteil die Oberflächengüte des umgefalzten Blechbereichs verbessert werden.The invention further relates to a method for folding an edge region of a sheet metal component, in particular for a motor vehicle. In such a method, the edge region is folded over by means of a tool with at least one folding roller, which is guided by a robot along the edge region. According to the invention, it is provided that the at least one folding roller is driven by a motor integrated into the tool. As already described, with such a direct drive of the seaming roller, a higher feed rate of the tool along the area to be folded can be realized and at the same time the surface quality of the folded sheet metal area can be improved by avoiding slippage between the seaming roller and the sheet metal component.

Vorzugsweise wird eine Rotationsgeschwindigkeit und/oder ein Anstellwinkel der Falzrolle in Abhängigkeit von einer Position eines Werkzeugreferenzpunkts durch die eine Steuereinheit eingestellt. Die Steuereinheit ist dabei bevorzugt separat von der Robotersteuerung ausgelegt, so dass das Werkzeug problemlos mit unterschiedlichen Industrierobotern kombiniert werden kann. Die Einstellung der genannten Parameter in Abhängigkeit von Werkzeugreferenzpunkt ermöglicht zudem eine lokale Anpassung des Umfalzverhaltens an die jeweils lokal vorliegenden Geometrie des Blechbauteils, sodass auch problematische Kantenbereich, die beispielsweise eine starke Krümmung aufweisen, problemlos gefalzt werden können.Preferably, a rotational speed and / or an angle of attack of the seaming roller in dependence on a position of a tool reference point is set by the one control unit. The control unit is preferably designed separately from the robot controller, so that the tool can be easily combined with different industrial robots. The adjustment of said parameters as a function of the tool reference point also allows a local adaptation of the Umfalzverhaltens to the respective locally present geometry of the sheet metal component, so that even problematic edge portion, for example, have a strong curvature can be easily folded.

Vorzugsweise wird der Kantenbereich zweimal mit dem Werkzeug bearbeitet. In einem ersten Bearbeitungsschritt wird der Kantenbereich vorgefalzt und in einem zweiten Bearbeitungsschritt erfolgt das endgültige Falzen zum gewünschten Umformgrad. Eine derartige Prozessführung mit lediglich zwei Falzschritten wird aufgrund der besonders guten Falzqualität durch den inneren Antrieb des Werkzeuges ermöglicht. Verglichen mit aus dem Stand der Technik allgemein bekannten Falzverfahren werden somit Falzschritte eingespart, so dass das Verfahren besonders schnell und kostengünstig durchgeführt werden kann.Preferably, the edge portion is machined twice with the tool. In a first processing step, the edge region is prefolded and in a second processing step, the final folding takes place to the desired degree of deformation. Such process control with only two folding steps is made possible due to the particularly good folding quality by the internal drive of the tool. Compared with folding methods generally known from the prior art, folding steps are thus saved, so that the method can be carried out particularly quickly and inexpensively.

Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:In the following, the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Werkzeugs; 1 a schematic representation of an embodiment of a tool according to the invention;

2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs in perspektivischer Ansicht; 2 an embodiment of a tool according to the invention in a perspective view;

3 eine Explosionsdarstellung des Werkzeugs gemäß 2; 3 an exploded view of the tool according to 2 ;

4 die Handhabung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Werkzeuges durch einen Industrieroboter bei der Durchführung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens und 4 the handling of an embodiment of a tool according to the invention by an industrial robot in carrying out an embodiment of a method according to the invention and

5 unterschiedliche Anstellwinkel für Falzrollen eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Werkzeugs. 5 different angles of attack for folding rollers of an embodiment of a tool according to the invention.

6 eine weitere schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Werkzeugs und seiner Montagelage an einem Industrieroboeter 6 a further schematic representation of an embodiment of a tool according to the invention and its mounting position on an industrial robot

7 schematische Darstellung der Kraftverhältnisse beim Rollfalzen und 7 schematic representation of the force relationships during roll hemming and

8 Ergebnisse einer Fenite-Elementeanalyse der Spannungsverhältnisse in eine rollgefalzten Flansch. 8th Results of a Fenite elemental analysis of stress ratios in a roll-folded flange.

Ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Werkzeug zum Rollfalzen von Blechbauteilen weist eine zylindrische Falzrolle 12 und ein konische Falzrolle 14 auf, welche von einem in einem Gehäuse 16 des Werkzeugs 10 aufgenommenen Elektromotor 18 angetrieben werden. Der Elektromotor 18 ist koaxial zum Gehäuse des Werkzeugs 10 angeordnet und treibt zunächst über eine Welle 20 eine Kegelrad 22 an, welches in Eingriff mit einem zweiten Kegelrad 24 mit einer zugeordneten Welle 26 steht. Die Kegelrollen 22 und 24 bilden zusammen ein Umlenkgetriebe 28. Die Welle 26 weist ein Festlager 30 und ein Loslager 32 auf, wobei über das Loslager 32 der Abbau thermischer Spannungen ermöglicht wird. Über eine nicht näher dargestellte Übersetzungseinheit 34 wird über ein weiteres Kegelrad 36 mit zugeordneter Welle 38 schließlich der Antrieb der Falzrollen 12 und 14 realisiert, die auf der Welle 38 gelagert sind. Auch die Welle 38 weist ein Festleger 40 und ein Loslager 42 auf, so dass auch hier entstehende Spannungen sich lösen können.A whole with 10 designated tool for Rollfalzen sheet metal components has a cylindrical seaming roller 12 and a conical folding roller 14 on which of one in a housing 16 of the tool 10 recorded electric motor 18 are driven. The electric motor 18 is coaxial with the housing of the tool 10 arranged and drives first over a wave 20 a bevel gear 22 which engages with a second bevel gear 24 with an associated shaft 26 stands. The tapered rollers 22 and 24 together form a deflection gear 28 , The wave 26 has a fixed camp 30 and a floating warehouse 32 on, being about the floating bearing 32 the degradation of thermal stresses is made possible. About a translation unit, not shown 34 is via another bevel gear 36 with associated shaft 38 finally the drive of the folding rollers 12 and 14 realized that on the shaft 38 are stored. Also the wave 38 has a depositor 40 and a floating warehouse 42 so that even here arising voltages can be solved.

Am oberen Endbereich 43 des Gehäuses 16 ist ein Adapterflansch 44 zum Koppeln des Werkzeugs 10 mit einem Industrieroboter vorgesehen.At the upper end 43 of the housing 16 is an adapter flange 44 for coupling the tool 10 provided with an industrial robot.

Der Elektromotor 18 empfängt seine Steuerbefehle vorzugsweise von einer hier nicht dargestellten externen Steuereinheit, der im Gegenzug Daten über die Position eines Werkzeugreferenzpunktes des Werkzeugs 10 relativ zu einem zu bearbeitenden Bauteil übermittelt werden. Somit ist die Steuerung des Werkzeugs 10 unabhängig von der Steuerung eines das Werkzeug 10 führenden Roboters, so dass das Werkzeug 10 mit beliebigen Industrierobotern gekoppelt werden kann.The electric motor 18 receives its control commands preferably from an external control unit, not shown here, in turn, data on the position of a tool reference point of the tool 10 be transmitted relative to a component to be machined. Thus, the control of the tool 10 regardless of the control of a tool 10 leading robot, leaving the tool 10 can be coupled with any industrial robots.

Durch den in das Werkzeug 10 integrierten Motor 18 ist eine Einstellung der Rotationsgeschwindigkeit der Falzrollen 12, 14 unabhängig von einer Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugs 10 gegenüber einem zu bearbeitenden Bauteil möglich. Hierdurch kann der Schlupf zwischen den Falzrollen 12, 14 und dem Bauteil reduziert werden und eine höhere Rollendrehzahl eingestellt werden, als beim blanken passiven Antrieb durch reinen Vorschub möglich. Hierdurch ergeben sich besonders hohe Falzgeschwindigkeiten.Through the in the tool 10 integrated engine 18 is an adjustment of the speed of rotation of the folding rollers 12 . 14 regardless of a feed rate of the tool 10 possible with respect to a component to be machined. This allows the slip between the folding rollers 12 . 14 and the component can be reduced and a higher roller speed can be set, as in bare passive drive by pure feed possible. This results in particularly high folding speeds.

2 zeigt das Werkzeug nochmals in perspektivischer Darstellung in einer konkreten Ausführungsform. Das Gehäuse 16 ist dabei teiloffen ausgebildet, wobei der Motor 18 in einer Öffnung 46 des Gehäuses 16 aufgenommen ist. An das Gehäuse 16 schließt sich ein Distanzstück 48 an, welches das Gehäuse 16 mit einem weiteren Gehäuse 50, welches das Getriebe aufnimmt, verbindet. Am Getriebegehäuse 50 sind Lagerschalen 52 für die Welle 38 vorgesehen, welche die Falzrollen 12, 14 trägt. Die Einzelteile der konkreten Ausführungsform des Werkzeuges 10 gemäß 2 sind in 3 in Explosionsdarstellung gezeigt. Das Gehäuse 16 wird aus einem Gehäusegrundkörper 54 mit einer oberen Abschlussplatte 56 und einer unteren Abschlussplatte 58 gebildet, zwischen welchen der Motor 18 im Aufnahmeraum 46 aufgenommen ist. Auf die obere Abschlussplatte 56 ist die Flanschplatte 44 montierbar. Innerhalb des Distanzstückes 48 ist eine Kupplungseinheit 60 aus einem ersten Kronrad 62, einem Stirnrad 64 und einem zweiten Kronrad 66 angeordnet, welche den Motor 18 mit einer Antriebswelle 68 der Getriebeeinheit 50 koppelt. Die Welle 38 ist hier, wie gezeigt, mehrteilig ausgebildet und umfasst mehrere Wellenabschnitte 70 mit zugeordneten Kupplungselementen 72. 2 shows the tool again in a perspective view in a concrete embodiment. The housing 16 is partially open, with the engine 18 in an opening 46 of the housing 16 is included. To the case 16 closes a spacer 48 on which the case 16 with another housing 50 , which receives the transmission, connects. On the gearbox 50 are bearing cups 52 for the wave 38 provided, which the folding rollers 12 . 14 wearing. The items of the concrete embodiment of the tool 10 according to 2 are in 3 shown in exploded view. The housing 16 is made of a housing basic body 54 with an upper end plate 56 and a lower end plate 58 formed, between which the engine 18 in the recording room 46 is included. On the upper end plate 56 is the flange plate 44 mountable. Within the spacer 48 is a coupling unit 60 from a first crown wheel 62 a spur gear 64 and a second crown wheel 66 arranged which the engine 18 with a drive shaft 68 the gear unit 50 coupled. The wave 38 is here, as shown, formed in several parts and includes several shaft sections 70 with associated coupling elements 72 ,

4 zeigt schließlich, wie das Werkzeug 10 durch einen Industrieroboter 74 geführt wird. Das Werkzeug 10 ist mit einer endständigen Achse 76 des Roboters 74 verbunden, die über weitere Achsen 78, 80, 82, 84 mit einer Basisplatte 86 des Roboters verbunden sind. Das Werkzeug kann daher in allen Raumfreiheitsgraden frei bewegt werden, so dass die Falzrollen 14, 12 entlang eines Kantenbereichs 88 von beliebig komplex geformten Bauteilen 90 geführt werden kann. Durch Bewegung des Roboters 74 kann schließlich, wie in 5 dargestellt, ein Anstellwinkel β zwischen einer Vorschubrichtung 92 der Falzrolle 12 und der Mittelebene der Falzrolle 12 eingestellt werden. Hierdurch kann der gewünschte Umformgrad besonders genau eingestellt werden, so dass auch ein geometrisch schwierigen Kantenbereichen eine hohe Falzqualität erzielt werden kann. 4 Finally shows how the tool 10 through an industrial robot 74 to be led. The tool 10 is with a terminal axis 76 of the robot 74 connected via other axes 78 . 80 . 82 . 84 with a base plate 86 of the robot are connected. The tool can therefore be moved freely in all room degrees of freedom, so that the folding rollers 14 . 12 along an edge area 88 of arbitrarily complex shaped components 90 can be performed. By movement of the robot 74 Finally, as in 5 shown, an angle β between a feed direction 92 the folding roller 12 and the median plane of the seaming roller 12 be set. As a result, the desired degree of deformation can be set particularly accurately, so that even a geometrically difficult edge regions a high folding quality can be achieved.

Der Vorteil der geschilderten Konstruktion des Werkzeuges ist der schematischen Darstellung in 6 zu entnehmen. Das Werkzeug 10 mit seinem integrierten Antrieb 18 kann durch ein externes Technologiepaket 93 am Roboter 74 angesteuert werden. Hierdurch ist das Werkzeug 10 während des Prozesses problemlos welchselbar, so dass der Roboter 74 auch andere Aufgaben, wie beispielsweise die Handhabung von Bauteilen nehmen kann. Durch das separate Technologiepaket 93 kann die Steuerung des Werkzeugs 10 zu dem unabhängig vom spezifischen Robotertyp gestaltet werden. So dass das Werkzeug 10 mit Industrierobotern unterschiedlicher Herstellung Verwendung finden kann. Das Technologiepaket übernimmt hierbei die Steuerung bezüglich der Rotationsgeschwindigkeit der Falzrollen 12, 14 und gegebenenfalls die Steuerung eines Anstellwinkels dieser Rollen.The advantage of the described construction of the tool is the schematic representation in FIG 6 refer to. The tool 10 with its integrated drive 18 can through an external technology package 93 on the robot 74 be controlled. This is the tool 10 easily changeable during the process, allowing the robot 74 Other tasks, such as the handling of components can take. Through the separate technology package 93 can be the control of the tool 10 to be designed independently of the specific robot type. So the tool 10 can be used with industrial robots of different production. The technology package takes over the control with regard to the rotational speed of the folding rollers 12 . 14 and optionally controlling an angle of attack of these rollers.

7 zeigt schließlich die Kraftverhältnisse an einer Falzrolle 12 während des Behandelns eines Bauteils 90. Dieser werden wesentlich vom Abstand f der Auflagepunkte der Falzrolle am Werkstück 90 vom Mittelpunkt der Falzrolle bestimmt. Die Rollreibung μ_R entspricht dabei dem Quotienten des Abstandes f zum Radius r der Falzrolle 12. Die sich ergebenden Spannungsverhältnisse im gerollten Falz sind als Ergebnis einer Fenite-Elementesimulation schließlich in 8 gezeigt. 7 finally shows the force relationships on a folding roller 12 during the treatment of a component 90 , This will be significantly different from the distance f of the support points of the seaming roller on the workpiece 90 determined by the center of the seaming roller. The rolling friction μ _R corresponds to the quotient of the distance f to the radius r of the folding roller 12 , The resulting stress ratios in the rolled fold are finally in. As a result of a Fenite element simulation 8th shown.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10111374 A1 [0004]

Claims

Tool ( 10 ) for a robot ( 74 ) for roll-folding a sheet-metal component ( 90 ), in particular for a motor vehicle, with at least one folding roller ( 12 . 14 ) for roll-folding an edge region ( 88 ) of the sheet metal component ( 90 ), which by means of a motor ( 18 ), characterized in that the engine ( 18 ) into the tool ( 10 ) is integrated.

Tool ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the engine ( 18 ) by means of a transmission ( 28 . 50 ) is coupled to the at least one folding roller.

Tool according to claim 2, characterized in that the transmission ( 28 . 50 ) is designed as a reversing gear.

Tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one folding roller ( 12 . 14 ) is adjustable in its angle of attack β.

Tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tool ( 10 ) by means of a quick coupling ( 44 ) with the robot ( 74 ) is connectable.

Method for folding an edge area ( 88 ) of a sheet metal component ( 90 ), in particular for a motor vehicle, in which the edge region ( 88 ) by means of a tool ( 10 ) with at least one folding roller ( 12 . 14 ) folded by a robot ( 74 ) along the edge region ( 88 ), characterized in that the at least one folding roller ( 12 . 14 ) from one to the tool ( 10 ) integrated motor ( 18 ) is driven.

A method according to claim 6, characterized in that a rotational speed and / or an angle of attack of the seaming roller ( 12 . 14 ) depending on a position of a tool reference point of the tool ( 10 ) is adjusted by a control unit.

A method according to claim 6 or 7, characterized in that the rotational speed and / or the drive angle in dependence on a relative speed of movement of the tool ( 10 ) opposite the metal sheet ( 90 ) is set.

Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that the edge region ( 88 ) twice with the tool ( 10 ) is processed.