DE102015100659B4 - Flanging system, flanging unit and flanging process for self-sufficient flanging - Google Patents
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Abstract
Bördelsystem zum Umlegen eines Flansches eines Bauteils durch Bördeln, vorzugsweise zur Herstellung einer Falzverbindung, das Bördelsystem umfassend:(a) ein Bördelwerkzeug (10) mit einem zum Umlegen des Flansches (2) längs einer Bördelkante (3) des Bauteils (1) auf dem Flansch (2) abfahrbaren Bördelelement (12),(b) eine Bördeleinheit (5) mit einer Führungsstruktur (30) zur Führung des Bördelwerkzeugs (10) längs der Bördelkante (3),(c) einen Bördelantrieb (20) zum Antreiben des Bördelwerkzeugs (10) und/oder des Bördelelements (12) in eine Bördelrichtung (X) längs der Bördelkante (3),(d) und eine Medienversorgung für den Bördelantrieb (20),(e) eine Trageinrichtung (9) zum Positionieren und Halten der Bördeleinheit (5) in einer relativ zum Bauteil (1) bestimmten Bördelposition,(f) wobei das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) innerhalb der Bördeleinheit (5) abgestützt sind, so dass eine zum Antreiben aufzubringende Antriebskraft und eine vom Bördelelement (12) zum Bördeln auf den Flansch (2) auszuübende Bördelkraft innerhalb der Bördeleinheit (5) aufgenommen werden,(g) und das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) integrierte Bestandteile der von der Trageinrichtung (9) als Einheit handhabbaren Bördeleinheit (5) sind.Flanging system for folding over a flange of a component by flanging, preferably for producing a folded connection, the flanging system comprising: (a) a flanging tool (10) with a flanging tool (2) for folding over the flange (2) along a flanged edge (3) of the component (1) on the flange (2) retractable flanging element (12), (b) a flanging unit (5) with a guide structure (30) for guiding the flanging tool (10) along the flanging edge (3), (c) a flanging drive (20) for driving the flanging tool (10) and/or the flanging element (12) in a flanging direction (X) along the flanging edge (3), (d) and a media supply for the flanging drive (20), (e) a carrying device (9) for positioning and holding the Flanging unit (5) in a flanging position determined relative to the component (1), (f) the flanging tool (10) and the flanging drive (20) being supported within the flanging unit (5), so that a driving force to be applied for driving and one from the flanging element (12) for flanging on d The flanging force to be exerted on the flange (2) is absorbed within the flanging unit (5), (g) and the flanging tool (10) and the flanging drive (20) are integrated components of the flanging unit (5) which can be handled as a unit by the carrying device (9).
Description
Die Erfindung betrifft ein Bördelsystem, eine Bördeleinheit und ein Bördelverfahren für ein autarkes Bördeln von Bauteilen. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist der Fahrzeugbau, insbesondere der Automobilbau. Gebördelt wird vorzugsweise an einem Karosserieteil oder einer Karosserie eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines Automobils. Das erfindungsgemäße System und Verfahren sowie die erfindungsgemäße Bördeleinheit sind vorteilhaft insbesondere für das Bördeln an einer bereits gefügten Karosserie. Bei dem Bördeln wird ein Flansch des Bauteils längs einer Bördelkante in einem einzigen oder in mehreren aufeinander folgenden Schritten teilweise oder ganz umgelegt. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft für das Falzen, d.h. für die Herstellung einer Falzverbindung von wenigstens zwei Bauteilen. Der Begriff des Bördelns umfasst das Falzen und darüber hinaus das Umlegen eines Flansches ohne Fügeoperation.The invention relates to a flanging system, a flanging unit and a flanging method for self-sufficient flanging of components. A preferred field of application is vehicle construction, in particular automobile construction. A body part or a body of a vehicle, preferably an automobile, is preferably flanged. The system and method according to the invention and the flanging unit according to the invention are particularly advantageous for flanging an already joined body. During flanging, a flange of the component is folded over partially or completely along a flanged edge in a single step or in several successive steps. The invention is particularly advantageous for hemming, i.e. for making a rabbet joint of at least two components. The term flanging includes hemming and also folding a flange without a joining operation.
In Serienfertigungen des Automobilbaus wird an Karosserien typischerweise mittels Robotern gebördelt, die längs einer die Karosserien nacheinander fördernden Fertigungsstraße angeordnet sind. Eine derartige Ausgangslage liegt in bevorzugten Anwendungen auch bei der Erfindung vor.In series production in automobile construction, bodywork is typically flanged by means of robots, which are arranged along a production line that conveys the bodywork in succession. Such a starting position is also present in preferred applications in the case of the invention.
Beim Bördeln übt ein Bördelelement eines Bördelwerkzeugs auf einen umzulegenden Flansch eines Bauteils eine Bördelkraft aus, die bei entsprechend dimensioniertem Bauteil zwar grundsätzlich von diesem aufgenommen werden kann, in den meisten Anwendungsfällen jedoch von einem Gegenelement aufgenommen wird. Werden das Bördelelement und ein Gegenelement einander gegenüberliegend längs der Bördelkante bewegt, kann das Bauteil durch den Kontakt mit dem Gegenelement in Mitleidenschaft gezogen werden. Störend sind bereits kleinere Kratzer und Riefen, wenn das Gegenelement auf einer Fläche des Bauteils entlang bewegt wird, die später im fertigen Bauteil als Sichtfläche dient.During flanging, a flanging element of a flanging tool exerts a flanging force on a flange of a component to be folded over, which can in principle be absorbed by an appropriately dimensioned component, but is absorbed by a counter-element in most applications. If the flanged element and a counter-element are moved opposite one another along the flanged edge, the component can be affected by contact with the counter-element. Even small scratches and grooves are annoying if the counter-element is moved along a surface of the component that later serves as a visible surface in the finished component.
Um Beschädigungen dieser Art zu vermeiden, schlägt die
Das Bördelwerkzeug ist üblicherweise an einem Gelenkarm eines Roboters befestigt, so beispielsweise auch im genannten Stand der Technik. Der Roboter bewegt das Werkzeug auf einer vorgegebenen Bahn, die dem Verlauf der Bördelkante nachgebildet und in einer programmierbaren Robotersteuerung abgelegt ist. In Serienfertigungen, aber auch in anderen Anwendungen, werden typischerweise Industrieroboter eingesetzt. Dies sind Gelenkarmroboter, die von unterschiedlichen Herstellern sozusagen von der Stange erhältlich und nicht auf spezielle Anwendungen zugeschnitten sind. Der Anwender oder Hersteller des vom Roboter zu handhabenden Bördelwerkzeugs muss den Roboter dem spezifischen Bördelfall entsprechend konfigurieren, üblicherweise durch Programmierung einer Robotersteuerung. Für das Konfigurieren sind Spezialisten erforderlich, denen nicht nur die Eigenheiten des Bördelns und des jeweiligen Bördelwerkzeugs, sondern auch die Details der Robotersteuerung und deren Programmierung bekannt sein müssen.The flanging tool is usually attached to an articulated arm of a robot, for example also in the prior art mentioned. The robot moves the tool on a specified path, which simulates the course of the flanged edge and is stored in a programmable robot controller. Industrial robots are typically used in series production, but also in other applications. These are articulated-arm robots that are available off-the-shelf from different manufacturers and are not tailored to specific applications. The user or manufacturer of the flanging tool to be handled by the robot must configure the robot according to the specific flanging case, usually by programming a robot controller. Specialists are required for the configuration, who not only have to know the peculiarities of flanging and the respective flanging tool, but also the details of the robot control and its programming.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, das automatisierte Bördeln ohne Einbuße der Präzision, zu vereinfachen.It is an object of the invention to simplify automated flanging without sacrificing precision.
Gegenstand der Erfindung sind ein Bördelsystem und ein Bördelverfahren zum Umlegen eines Flansches eines Bauteils durch Bördeln, vorzugsweise zum Herstellen einer Falzverbindung. Das Bördelsystem umfasst ein Bördelwerkzeug mit einem zum Umlegen des Flansches längs einer Bördelkante des Bauteils auf dem Flansch abfahrbaren Bördelelement. Das Bördelelement kann zwar grundsätzlich ein Bördelgleitelement sein, das zum Umlegen des Flansches auf diesem der Bördelkante folgend gleitet. Bevorzugter ist das Bördelelement jedoch eine Bördelrolle, die beim Bördeln längs der Bördelkante auf dem Flansch abrollt. Das Bördelsystem umfasst ferner eine Bördeleinheit mit einer Führungsstruktur zur Führung des Bördelwerkzeugs längs der Bördelkante und eine Trageinrichtung zum Positionieren und Halten der Bördeleinheit in einer relativ zum Bauteil bestimmten Bördelposition. Die Bördeleinheit ist mittels der Trageinrichtung als Einheit handhabbar, insbesondere relativ zum Bauteil positionierbar. Vorzugsweise ist die Bördeleinheit an das Bauteil längs der Bördelkante anlegbar, und weist eine an die Oberfläche des Bauteils angepasst geformte Anlagefläche auf, mit der sie in der Bördelposition am Bauteil flächig anliegt. Die Trageinrichtung ist ferner dazu ausgebildet, die Bördeleinheit im positionierten Zustand, d.h. in der für das Bördeln geeigneten Bördelposition, relativ zum und vorzugsweise am Bauteil anliegend zu halten. Die Trageinrichtung ist entsprechend dafür eingerichtet, das Gewicht der Bördeleinheit aufzunehmen. Das Bauteil ist vom Gewicht der Bördeleinheit entlastet, zumindest im Wesentlichen.The subject matter of the invention is a flanging system and a flanging method for folding over a flange of a component by flanging, preferably for producing a folded joint. The flanging system includes a flanging tool with a flanging element that can be moved along a flanging edge of the component on the flange to bend the flange. In principle, the flanging element can be a flanging sliding element that slides on the flange following the flanging edge in order to turn it over. More preferably, however, the flanging element is a flanging roller that rolls along the flanging edge on the flange during flanging. The flanging system also includes a flanging unit with a guide structure for guiding the flanging tool along the flanging edge and a carrying device for positioning and holding the flanging unit in a flanging position defined relative to the component. The flanging unit can be handled as a unit by means of the carrying device, in particular can be positioned relative to the component. The flanging unit can preferably be placed on the component along the flanging edge and has a contact surface which is shaped to match the surface of the component and with which it lies flat on the component in the flanging position. The support device is also designed to the flanging unit in positioned state, ie in the suitable for flanging flanging position relative to and preferably to keep fitting to the component. The carrying device is set up accordingly to absorb the weight of the flanging unit. The component is relieved of the weight of the flanging unit, at least essentially.
Ein Bördelantrieb und eine Medienversorgung für den Bördelantrieb sind weitere Bestandteile des Bördelsystems. Der Bördelantrieb ist dafür eingerichtet, das Bördelwerkzeug in Bördelrichtung längs der Bördelkante anzutreiben, also für den Vortrieb des Bördelwerkzeugs und damit gemeinsam des Bördelelements zu sorgen. Ist das Bördelelement als Bördelrolle ausgeführt, kann der Bördelantrieb ein Drehantrieb unmittelbar der Rolle sein, so dass die unmittelbar angetriebene Bördelrolle einen sie drehbar lagernden Träger in Bördelrichtung mitnimmt. Bevorzugter lagert das Bördelwerkzeug jedoch ein als Bördelrolle ausgeführtes Bördelelement frei drehbar und ist mittels des Bördelantriebs im Ganzen, insbesondere einschließlich des Bördelelements, in Bördelrichtung vortreibbar.A flanging drive and a media supply for the flanging drive are further components of the flanging system. The flanging drive is set up to drive the flanging tool in the flanging direction along the flanging edge, ie to ensure the propulsion of the flanging tool and thus jointly of the flanging element. If the flanging element is designed as a flanging roller, the flanging drive can be a rotary drive directly on the roller, so that the directly driven flanging roller entrains a carrier that is rotatably mounted on it in the flanging direction. More preferably, however, the flanging tool supports a flanging element configured as a flanging roller in a freely rotatable manner and can be advanced in the flanging direction as a whole, in particular including the flanging element, by means of the flanging drive.
Nach der Erfindung sind das Bördelwerkzeug und der Bördelantrieb innerhalb der Bördeleinheit abgestützt, so dass eine zum Antreiben des Bördelwerkzeugs und/oder unmittelbar eines als Bördelrolle ausgeführten Bördelelements erforderliche Antriebskraft und eine vom Bördelelement zum Bördeln auf den Flansch auszuübende Bördelkraft zumindest im Wesentlichen, vorzugsweise gänzlich, innerhalb der Bördeleinheit aufgenommen werden. Das Bördelwerkzeug und der Bördelantrieb sind integrierte Bestandteile der mittels der Trageinrichtung als Einheit handhabbaren Bördeleinheit. Durch die Integration von Führungsstruktur, Bördelwerkzeug und Bördelantrieb in einer Bördeleinheit, die als Einheit handhabbar ist, schafft die Erfindung eine völlig neue Verteilung von Funktionen. Während das Bördelwerkzeug nach dem Stand der Technik mittels eines Roboters längs der Bördelkante bewegt wird, kommt die Erfindung ohne einen solchen Roboter aus oder entlastet einen am Einsatzort vorhandenen Roboter von der komplexen Aufgabe, das Bördelelement dem Verlauf der Bördelkante folgend im Raum zu bewegen. Zu berücksichtigen ist, dass die Bördelkante im Raum einen mehrdimensionalen, in vielen Anwendungen einen dreidimensionalen Verlauf haben, sich also um zwei oder drei zueinander orthogonale Raumachsen krümmen kann. Die Funktion des Führens wird innerhalb der Bördeleinheit erfüllt und muss nicht programmtechnisch aufwändig durch einen Roboter übernommen werden. Abgesehen von der Abstützung der Bördeleinheit im Ganzen, als Einheit, erlaubt die Erfüllung der beiden Funktionen des Führens und des Antreibens innerhalb der Bördeleinheit ein von externen Hilfseinrichtungen, wie etwa einem Roboter, unabhängiges und in diesem Sinne autarkes Bördeln.According to the invention, the flanging tool and the flanging drive are supported within the flanging unit, so that a driving force required to drive the flanging tool and/or directly a flanging element designed as a flanging roller and a flanging force to be exerted by the flanging element for flanging the flange is at least essentially, preferably entirely be accommodated within the flanging unit. The flanging tool and the flanging drive are integrated components of the flanging unit that can be handled as a unit by means of the carrying device. By integrating the management structure, flanging tool and flanging drive in a flanging unit that can be handled as a unit, the invention creates a completely new distribution of functions. While the flanging tool according to the prior art is moved along the flanging edge by means of a robot, the invention manages without such a robot or relieves a robot present on site of the complex task of moving the flanging element in space following the course of the flanging edge. It must be taken into account that the flanged edge has a multi-dimensional, in many applications a three-dimensional course in space, i.e. it can curve around two or three spatial axes that are orthogonal to one another. The guiding function is fulfilled within the flanging unit and does not have to be taken over by a robot in a complex program. Apart from supporting the flanging unit as a whole, the fulfillment of the two functions of guiding and driving within the flanging unit allows flanging that is independent of external auxiliary devices such as a robot and, in this sense, self-sufficient.
Ein am Einsatzort vorzugsweise vorhandener Roboter kann allerdings die Trageinrichtung bilden. Handelt es sich bei dem Roboter wie bevorzugt um einen Gelenkarmroboter, etwa einen im Fahrzeugbau üblichen Industrieroboter, muss dieser lediglich noch die Bördeleinheit im Ganzen, samt Führungsstruktur, Bördelwerkzeug und Bördelantrieb, zum Bördeln in der Bördelposition relativ zum Bauteil positionieren und halten. Entsprechend vereinfacht sich das Konfigurieren des Roboters, während andererseits das Bauteil entlastet wird, indem es die Führungsstruktur und im weiteren die gesamte Bördeleinheit nicht tragen oder allenfalls nur einen kleinen Teil des Gewichts der Bördelkraft aufnehmen muss. Bevorzugt wird der weit überwiegende Teil, bevorzugt mehr als 90%, noch bevorzugter mehr als 95%, des Gewichts der Bördeleinheit von der Trageinrichtung aufgenommen. Die Gefahr, dass sich das Bauteil unter dem Gewicht einer beim Bördeln verwendeten Struktur verzieht, wird verringert. Beim Bördeln können auch keine Ungenauigkeiten mehr auftreten, wie sie beim Bewegen des Bördelwerkzeugs mittels des Roboters aufgrund beispielsweise von im Gelenkarm des Roboters vorhandenen Elastizitäten und anderen Positionierungenauigkeiten auftreten können, da Vortrieb und Führung des Bördelelements innerhalb der positionierten Bördeleinheit stattfinden.However, a robot that is preferably present at the place of use can form the carrying device. If the robot is, as is preferred, an articulated arm robot, such as an industrial robot commonly used in vehicle construction, it only has to position and hold the flanging unit as a whole, including the guide structure, flanging tool and flanging drive, for flanging in the flanging position relative to the component. The configuration of the robot is correspondingly simplified, while on the other hand the component is relieved in that it does not have to carry the guide structure and then the entire flanging unit or at most only has to absorb a small part of the weight of the flanging force. The vast majority, preferably more than 90%, more preferably more than 95%, of the weight of the flanging unit is preferably carried by the carrying device. The risk of the component warping under the weight of a structure used in flanging is reduced. During flanging, inaccuracies such as can occur when the flanging tool is moved by the robot due to elasticities and other positioning inaccuracies in the articulated arm of the robot can no longer occur, since the flanging element is driven and guided within the positioned flanging unit.
Die Bördeleinheit kann innerhalb einer Fertigung, vorzugsweise einer Serienfertigung von Karosserien oder Karosserieteilen von Fahrzeugen, stationär angeordnet sein. In derartigen Ausführungen kann das Positionieren der entsprechend ortsfest angeordneten Trageinrichtung darin bestehen, dass das Bauteil die zum exakten Positionieren erforderlichen Bewegungen ausführt. Optional kann zusätzlich oder stattdessen die ortsfeste Trageinrichtung für ein Feinjustieren der Bördeleinheit relativ zu dem zur Bördeleinheit bewegten Bauteil eingerichtet sein.The flanging unit can be arranged in a stationary manner within a production, preferably a series production of bodies or body parts of vehicles. In such embodiments, the positioning of the correspondingly stationary support device can consist in the component performing the movements required for exact positioning. Optionally, in addition or instead, the stationary support device can be set up for fine adjustment of the flanging unit relative to the component that is moved to form the flanging unit.
In bevorzugten Ausführungen ist die Bördeleinheit jedoch eine mobile Einheit, die mittels der Trageinrichtung im Raum beweglich und relativ zum Bauteil positionierbar ist. Die Trageinrichtung kann in derartigen Ausführungen eine Hilfseinrichtung sein, die nur das Gewicht der Bördeleinheit aufnimmt, während die von der Trageinrichtung aufgenommene Bördeleinheit von einer Person, d.h. manuell, oder einer separaten Positioniereinheit relativ zum Bauteil in der Bördelposition positioniert und in der Bördelposition von der Trageinrichtung gehalten wird. Die Hilfstrageinrichtung kann beispielsweise einen oder mehrere Traggurte umfassen, der oder die im Bereich des Bördelns von einer Decke oder anderen erhöht angeordneten Plattform hängen und an der Decke oder Plattform verfahrbar angeordnet ist oder sind. Ein motorisch angetriebener Deckenkran oder eine nicht angetriebene Laufkatze mit daran befestigtem Gurtzeug, gegebenenfalls nur einem einzigen Traggurt, kann solch eine Hilfstrageinrichtung bilden. Geeignete Hilfstrageinrichtungen sind auch unter der Bezeichnung ‚Balancer‘ bekannt.In preferred embodiments, however, the flanging unit is a mobile unit that can be moved in space and positioned relative to the component by means of the carrying device. In such designs, the carrying device can be an auxiliary device that only takes up the weight of the flanging unit, while the flanging unit held by the carrying device is positioned in the flanging position relative to the component by a person, i.e. manually, or by a separate positioning unit, and in the flanging position by the carrying device is held. The auxiliary support device can, for example, comprise one or more support straps that hang from a ceiling or other elevated platform in the area of flanging and on which Ceiling or platform is or are movable. A motor-driven overhead crane or a non-driven trolley with a harness attached to it, possibly only a single carrying strap, can form such an auxiliary carrying device. Suitable auxiliary support devices are also known as 'balancers'.
In bevorzugten Ausführungen bildet jedoch ein Roboter die Trageinrichtung. Der Roboter kann insbesondere ein Gelenkarmroboter sein, beispielsweise ein Industrieroboter, wie er im Fahrzeugbau üblicherweise eingesetzt wird. Grundsätzlich kann der Roboter jedoch auch anders ausgeführt sein, solange er nur die Haltefunktion erfüllen kann und die zum Positionieren der Bördeleinheit erforderliche Beweglichkeit aufweist.In preferred embodiments, however, a robot forms the carrying device. The robot can in particular be an articulated arm robot, for example an industrial robot, as is commonly used in vehicle construction. In principle, however, the robot can also be designed differently, as long as it can only fulfill the holding function and has the mobility required for positioning the flanging unit.
Die Medienversorgung für den Bördelantrieb und optional eine oder mehrere andere Komponenten der Bördeleinheit erfolgt in bevorzugten Ausführungen über die Trageinrichtung. Die Medienversorgung kann die Versorgung der Bördeleinheit, insbesondere des Bördelantriebs, mit der erforderlichen Energie umfassen. Die Medienversorgung kann stattdessen oder vorzugsweise zusätzlich dafür eingerichtet sein, die Bördeleinheit, insbesondere den Bördelantrieb, mit Steuerungs- oder Regelungssignalen zu versorgen. Als Medien werden dementsprechend elektrische, mechanische und fluidische Energie, Steuerungssignale, Regelungssignale, Messsignale und dergleichen verstanden. Handelt es sich bei der Trageinrichtung um einen Roboter, ist eine Energieversorgung und/oder eine Signalübermittlung vom Roboter vorzugsweise separat oder zumindest teilweise separat. In bevorzugten Ausführungen werden zumindest die Steuer- und/oder Regelsignale für die Bördeleinheit von einer Steuerung erzeugt und/oder verarbeitet, die von der Robotersteuerung unabhängig ist und vom Roboter auch räumlich getrennt sein kann. Die Energieversorgung und/oder Versorgung mit einem oder mehreren Medien zu anderen Zwecken kann zwar ebenfalls unabhängig und separat vom Roboter verwirklicht sein, andererseits kann die Bördeleinheit aber auch vom Roboter mit Energie, beispielsweise mit elektrischer und/oder fluidischer Energie versorgt werden, da dies keinen nennenswerten Eingriff in die Robotersteuerung mit sich bringt. Jedenfalls muss innerhalb einer Robotersteuerung keine Bewegungssteuerung zum Führen eines Bördelwerkzeugs vorgesehen sein.In preferred embodiments, the media supply for the flanging drive and optionally one or more other components of the flanging unit takes place via the carrying device. The media supply can include supplying the flanging unit, in particular the flanging drive, with the required energy. Instead or preferably additionally, the media supply can be set up to supply the flanging unit, in particular the flanging drive, with control or regulation signals. Accordingly, media are understood to be electrical, mechanical and fluidic energy, control signals, regulation signals, measurement signals and the like. If the carrying device is a robot, an energy supply and/or a signal transmission from the robot is preferably separate or at least partially separate. In preferred embodiments, at least the control and/or regulation signals for the flanging unit are generated and/or processed by a controller that is independent of the robot controller and can also be spatially separate from the robot. The energy supply and/or supply with one or more media for other purposes can also be implemented independently and separately from the robot, but on the other hand the flanging unit can also be supplied with energy, for example with electrical and/or fluidic energy, by the robot, since this does not significant intervention in the robot control. In any case, no movement control for guiding a flanging tool has to be provided within a robot control.
Die Erfindung betrifft über das Bördelsystem hinaus auch die Bördeleinheit als solche, ohne die Trageinrichtung. Die Bördeleinheit kann jedes beliebige Merkmal der im Zusammenhang mit dem Bördelsystem beschriebenen Bördeleinheit und auch jede in diesem Zusammenhang für die Bördeleinheit offenbarte Merkmalskombination aufweisen. Die Bördeleinheit umfasst dementsprechend in integrierter Bauweise die Führungsstruktur, das Bördelwerkzeug und den Bördelantrieb sowie einen Anschluss zur Herstellung einer für die Handhabung mittels der Trageinrichtung geeigneten Verbindung.In addition to the flanging system, the invention also relates to the flanging unit as such, without the support device. The flanging unit can have any feature of the flanging unit described in connection with the flanging system and also any combination of features disclosed in this connection for the flanging unit. Accordingly, in an integrated design, the flanging unit comprises the guide structure, the flanging tool and the flanging drive as well as a connection for producing a connection suitable for handling by means of the carrying device.
Der Anschluss ist insbesondere für eine mechanische Verbindung mit einer Aufnahme der Trageinrichtung eingerichtet. Ein mechanischer Anschluss kann vorteilhafterweise zu einem Medienanschluss weiterentwickelt sein, über den die Bördeleinheit mit den für den Betrieb erforderlichen Medien, wie etwa elektrische und/oder optische Steuer- und/oder Regelsignale und/oder von Energie, beispielsweise elektrische und/oder fluidische Energie, versorgt werden kann.The connection is set up in particular for a mechanical connection to a receptacle of the carrying device. A mechanical connection can advantageously be further developed into a media connection via which the flanging unit can be connected to the media required for operation, such as electrical and/or optical control and/or regulating signals and/or energy, for example electrical and/or fluidic energy. can be supplied.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Bördeleinheit mittels der Trageinrichtung in der Bördelposition relativ zum Bauteil positioniert, vorzugsweise an das Bauteil angelegt. Weist die Bördeleinheit die Schutzstruktur mit angepasster Anlagefläche auf, die vorzugsweise ein schlanker, der Bördelkante folgender Streifen ist, wird die Bördeleinheit so in der Bördelposition positioniert, dass die Anlagefläche in einem der Bördelkante nahen Oberflächenbereich des Bauteils, der dem Bördelelement beim Bördeln längs der Bördelkante gegenüberliegt, am Bauteil flächig anliegt. Die Trageinrichtung hält die Bördeleinheit in der Bördelposition, wobei die Trageinrichtung zumindest einen überwiegenden Teil des Gewichts der Bördeleinheit trägt. Das Bördelwerkzeug wird in einem Führungs- und Stützeingriff mit der Führungsstruktur mittels des Bördelantriebs der Bördeleinheit in die Bördelrichtung vorgetrieben. Bei dieser in Bördelrichtung stattfindenden Bewegung wird der Flansch unter der Einwirkung des Bördelelements um einen vorbestimmten Winkel umgelegt. Eine vom Bördelantrieb zum Vortreiben des Bördelwerkzeugs ausgeübte Antriebskraft und eine vom Bördelelement zum Umlegen auf den Flansch ausgeübte Bördelkraft werden innerhalb der Bördeleinheit, vorzugsweise von der Führungsstruktur, aufgenommen. Vorzugsweise nimmt die Trageinrichtung nicht nur das Gewicht oder zumindest einen überwiegenden Teil des Gewichts der Bördeleinheit auf. Indem sie die Bördeleinheit und dadurch die Führungsstruktur in der Bördelposition hält, nimmt sie vorzugsweise auch zumindest einen überwiegenden Teil der für den Vortrieb des Bördelelements aufzubringenden Antriebskraft und/oder zumindest einen überwiegenden Teil der Bördelkraft auf.In the method according to the invention, the flanging unit is positioned in the flanging position relative to the component by means of the support device, preferably placed against the component. If the flanging unit has the protective structure with an adapted contact surface, which is preferably a slim strip following the flanging edge, the flanging unit is positioned in the flanging position in such a way that the contact surface is in a surface area of the component close to the flanging edge, which the flanging element faces when flanging along the flanging edge opposite, lying flat on the component. The support device holds the flanging unit in the flanging position, with the support device bearing at least a major part of the weight of the flanging unit. The flanging tool is advanced in the flanging direction in a guiding and supporting engagement with the guide structure by means of the flanging drive of the flanging unit. During this movement, which takes place in the flanging direction, the flange is folded over by a predetermined angle under the action of the flanging element. A driving force exerted by the flanging drive to advance the flanging tool and a flanging force exerted by the flanging element to turn the flange over are absorbed within the flanging unit, preferably by the guide structure. Preferably, the carrying device not only takes up the weight or at least a major part of the weight of the flanging unit. By holding the flanging unit and thereby the guide structure in the flanging position, it preferably also absorbs at least a major portion of the driving force to be applied to advance the flanging element and/or at least a major portion of the flanging force.
Das Bördelsystem umfasst eine Bördelsteuerung für die Steuerung, optional eine geregelte Steuerung, des Bördelantriebs und/oder einer optionalen Verstelleinrichtung zum Verstellen einer Winkelposition des Bördelelements. In bevorzugten Ausführungen arbeitet die Bördelsteuerung autark. Ist die Trageinrichtung ein Roboter, dessen Bewegungen und Greifoperationen einschließlich der für das Positionieren erforderlichen Bewegungen und Greifoperationen von einer Robotersteuerung gesteuert werden, ist die Bördelsteuerung von der Robotersteuerung unabhängig verwirklicht. Es bedarf keines Eingriffs in die Robotersteuerung, um den Bördelantrieb und/oder die Verstelleinrichtung zu steuern. Es soll allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass der Roboter an die Bördelsteuerung ein Signal ausgibt, wenn die Bördeleinheit in der Bördelposition positioniert ist, um der Bördelsteuerung dies mitzuteilen und die Bördelsteuerung dadurch zu triggern. Von diesem Moment an steuert jedoch die Bördelsteuerung die beim Bördeln auszuführenden Operationen des Bördelantriebs und/oder der Verstelleinrichtung ohne Eingriff des Roboters, der während des Bördelns nur die Haltefunktion ausübt.The flanging system includes a flanging control for the control, optionally a regulated control, of the flanging drive and/or an optional adjustment device for adjusting an angular position of the flanging element. In preferred embodiments, the flanging control works autonomously. is the carrying device is a robot whose movements and gripping operations, including the movements and gripping operations required for positioning, are controlled by a robot controller, the flanging controller is implemented independently of the robot controller. No intervention in the robot control is required to control the flanging drive and/or the adjustment device. However, it should not be ruled out that the robot emits a signal to the flanging control when the flanging unit is positioned in the flanging position in order to inform the flanging control of this and thereby trigger the flanging control. From this moment on, however, the flanging control controls the flanging drive and/or adjustment device operations to be carried out during flanging without intervention by the robot, which only performs the holding function during flanging.
Vorteilhafte Merkmale werden auch in den Unteransprüchen und durch Kombination von in den Unteransprüchen beschriebenen Merkmalen offenbart.Advantageous features are also disclosed in the subclaims and through combinations of features described in the subclaims.
Auch in den nachstehend formulierten Aspekten werden Merkmale der Erfindung beschrieben. Die Aspekte sind in der Art von Ansprüchen formuliert und können diese ersetzen. In den Aspekten offenbarte Merkmale können die Ansprüche ferner ergänzen und/oder relativieren, Alternativen zu einzelnen Merkmalen aufzeigen und/oder Anspruchsmerkmale erweitern oder präzisieren. In Klammern gesetzte Bezugszeichen beziehen sich auf ein nachfolgend in Figuren illustriertes Ausführungsbeispiel. Sie schränken die in den Aspekten beschriebenen Merkmale nicht unter den Wortsinn als solchen ein, zeigen aber andererseits bevorzugte Möglichkeiten der Verwirklichung des jeweiligen Merkmals auf.Features of the invention are also described in the aspects formulated below. The aspects are formulated in the manner of claims and can replace them. Features disclosed in the aspects can also supplement and/or qualify the claims, show alternatives to individual features and/or expand or specify claim features. Reference symbols placed in brackets relate to an exemplary embodiment illustrated below in figures. They do not limit the features described in the aspects under the literal sense as such, but on the other hand show preferred possibilities for the realization of the respective feature.
Aspekt 1. Bördelsystem zum Umlegen eines Flansches eines Bauteils durch Bördeln, vorzugsweise zur Herstellung einer Falzverbindung, das Bördelsystem umfassend:
- (a) ein Bördelwerkzeug (10) mit einem zum Umlegen des Flansches (2) längs einer Bördelkante (3) des Bauteils (1) auf dem Flansch (2) abfahrbaren Bördelelements (12), vorzugsweise einer auf dem Flansch abrollbaren Bördelrolle (12),
- (b) eine Bördeleinheit (5) mit einer Führungsstruktur (30) zur Führung des Bördelwerkzeugs (10) längs der Bördelkante (3),
- (c) einen Bördelantrieb (20) zum Antreiben des Bördelwerkzeugs (10) und/oder des Bördelelements (12) in eine Bördelrichtung (X) längs der Bördelkante (3),
- (d) und eine Medienversorgung für den Bördelantrieb (20),
- (e) eine Trageinrichtung (9) zum Positionieren und Halten der Bördeleinheit (5) in einer relativ zum Bauteil (1) bestimmten Bördelposition,
- (f) wobei das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) innerhalb der Bördeleinheit (5) abgestützt sind, so dass eine zum Antreiben aufzubringende Antriebskraft und eine vom Bördelelement (12) zum Bördeln auf den Flansch (2) auszuübende Bördelkraft innerhalb der Bördeleinheit (5) aufgenommen werden,
- (g) und das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) integrierte Bestandteile der von der Trageinrichtung (9) als Einheit handhabbaren Bördeleinheit (5) sind.
- (a) a flanging tool (10) with a flanging element (12) that can be moved along a flanging edge (3) of the component (1) on the flange (2) for folding over the flange (2), preferably a flanging roller (12) that can roll on the flange ,
- (b) a flanging unit (5) with a guide structure (30) for guiding the flanging tool (10) along the flanging edge (3),
- (c) a flanging drive (20) for driving the flanging tool (10) and/or the flanging element (12) in a flanging direction (X) along the flanging edge (3),
- (d) and a media supply for the flanging drive (20),
- (e) a carrying device (9) for positioning and holding the flanging unit (5) in a flanging position defined relative to the component (1),
- (f) the flanging tool (10) and the flanging drive (20) being supported within the flanging unit (5), so that a driving force to be applied for driving and a flanging force to be exerted by the flanging element (12) for flanging on the flange (2) within the be added to the flanging unit (5),
- (g) and the flanging tool (10) and the flanging drive (20) are integrated components of the flanging unit (5) which can be handled as a unit by the carrying device (9).
Aspekt 2. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) an einem gemeinsamen Werkzeugträger (11) angeordnet sind, der relativ zur Führungsstruktur (30) längs der Bördelkante (3), vorzugsweise auch längs der Führungsstruktur (30), beweglich ist.Aspect 2. Flanging system according to the preceding aspect, wherein the flanging tool (10) and the flanging drive (20) are arranged on a common tool carrier (11) which is relative to the guide structure (30) along the flanging edge (3), preferably also along the guide structure (30), is movable.
Aspekt 3. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, umfassend einen mit der Führungsstruktur (30) zum Tragen ausreichend fest, vorzugsweise unbeweglich verbundenen Anschluss (6) zur mechanischen Verbindung mit der Trageinrichtung (9), vorzugsweise für eine automatische Aufnahme der Bördeleinheit (5) durch die Trageinrichtung (9).Aspect 3. Flanging system according to one of the preceding aspects, comprising a connection (6) connected to the guide structure (30) sufficiently firmly, preferably immovably, for mechanical connection to the carrying device (9), preferably for automatic reception of the flanging unit (5) through the carrying device (9).
Aspekt 4. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, umfassend einen mit der Führungsstruktur (30) verbundenen Anschluss (6) für die Medienversorgung der Bördeleinheit (5).Aspect 4. Flanging system according to one of the preceding aspects, comprising a connection (6) connected to the guide structure (30) for the media supply of the flanging unit (5).
Aspekt 5. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Trageinrichtung (9) ein Roboter, vorzugsweise ein Gelenkarmroboter, für eine vollautomatisierte Positionierung der Bördeleinheit (5) ist.
Aspekt 6. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Führungsstruktur (30) gemeinsam mit einem Anschluss (6) für die Trageinrichtung (9) Bestandteil eines Anschluss- und Führungsmoduls (6, 30) und das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) Bestandteile eines Werkzeug- und Antriebsmoduls (10, 20) sind, wobei der Werkzeug- und Antriebsmodul (10, 20) in einem Führungseingriff mit einer dem Verlauf der Bördelkante (3) vorzugsweise nachgebildeten Führungsbahn (31) der Führungsstruktur (30) ist und mittels des Bördelantriebs (20) als modulare Einheit im Führungseingriff längs der Führungsbahn (31) relativ zur Führungsstruktur (30) antreibbar ist.Aspect 6. Flanging system according to one of the preceding aspects, wherein the guide structure (30) together with a connection (6) for the carrying device (9) is part of a connection and guide module (6, 30) and the flanging tool (10) and the flanging drive ( 20) are components of a tool and drive module (10, 20), the tool and drive module (10, 20) being in guiding engagement with a guideway (31) of the guide structure (30), which preferably follows the course of the flanged edge (3). and can be driven by means of the flanging drive (20) as a modular unit in guide engagement along the guide track (31) relative to the guide structure (30).
Aspekt 7. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Führungsstruktur (30) eine Führungsbahn (31) bildet, die dem Verlauf der Bördelkante (3) vorzugsweise nachgebildet ist, und das Bördelwerkzeug (10) mit dem Bördelantrieb (20), vorzugsweise gemeinsam mit dem Bördelantrieb (20) in einem Führungseingriff mit der Führungsbahn (31) längs der Bördelkante (3) geführt beweglich ist.Aspect 7. Flanging system according to one of the preceding aspects, wherein the guide structure (30) forms a guideway (31) which is preferably modeled on the course of the flanging edge (3), and the flanging tool (10) with the flanging drive (20), preferably together with the flanging drive (20) in a guiding engagement with the guideway (31) along the flanging edge (3) and is movable.
Aspekt 8. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Führungsstruktur (30) eine Führungsbahn (31) bildet, die dem Verlauf der Bördelkante (3) vorzugsweise nachgebildet ist, und die Bördeleinheit (5) ein mit dem Bördelwerkzeug (10) verbundenes Eingriffsglied (24, 25) umfasst, das mit der Führungsstruktur (30) in einem an der Führungsbahn (31) geführten Führungseingriff ist, so dass sich das Bördelwerkzeug (10) bei in Bördelposition befindlicher Bördeleinheit (5) im Führungseingriff längs der Bördelkante (3) bewegt.Aspect 8. Flanging system according to one of the preceding aspects, wherein the guide structure (30) forms a guideway (31) which preferably follows the course of the flanging edge (3), and the flanging unit (5) is an engagement element connected to the flanging tool (10). (24, 25) which is in guiding engagement with the guiding structure (30) on the guideway (31), so that the flanging tool (10) is in guiding engagement along the flanging edge (3) when the flanging unit (5) is in the flanging position. emotional.
Aspekt 9. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Führungsstruktur (30) eine vorzugsweise dem Verlauf der Bördelkante (3) nachgebildete Führungsbahn (31) bildet und das Bördelwerkzeug (10) in einem Führungseingriff eines Eingriffsglieds (24, 25) und der Führungsbahn (31) längs der Führungsbahn (31) geführt wird, so dass sich das Bördelwerkzeug (10) bei in Bördelposition befindlicher Bördeleinheit (5) im Führungseingriff längs der Bördelkante (3) bewegt.
Aspekt 10. Bördelsystem nach einem der zwei unmittelbar vorhergehenden Aspekt, wobei das Eingriffsglied (24, 25) einen Führungsträger (24) und am Führungsträger angeordnete Eingriffselemente (25) umfasst, die voneinander beabstandet und jeweils mit der Führungsstruktur (30) in Kontakt sind, und wobei die Eingriffselemente (25) in solch einer Anzahl und Anordnung vorgesehen sind, dass das sich der Führungsträger (24) relativ zur Führungsstruktur (30) nur translatorisch längs der Führungsbahn (31) bewegen kann.
Aspekt 11. Bördelsystem nach einem der drei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei die Führungsbahn (31) und das Eingriffsglied (24, 25) in einem ersten Schwalbenschwanzeingriff und in einem dem ersten Schwalbenschwanzeingriff quer zur Bördelrichtung (X) entgegen wirkenden zweiten Schwalbenschwanzeingriff gegeneinander gedrückt sind, um den Führungseingriff zu bilden, und wobei das Eingriffsglied (24, 35) im ersten Schwalbenschwanzeingriff und im zweiten Schwalbenschwanzeingriff in Bördelrichtung (X) voneinander beabstandete Eingriffselemente (25) umfasst.
Aspekt 12. Bördelsystem nach einem der vier unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei die Eingriffselemente Eingriffsrollen sind.
Aspekt 13. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Bördelwerkzeug (10), vorzugsweise auch der Bördelantrieb (20), in einem Führungseingriff an der Führungsstruktur (30) beweglich geführt und abgestützt ist, so dass wenigstens ein überwiegender Teil der Bördelkraft und/oder wenigstens ein überwiegender Teil des Gewichts des Bördelwerkzeugs (10), vorzugsweise auch des Bördelantriebs (20), im Führungseingriff aufgenommen wird oder werden.
Aspekt 14. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Bördeleinheit (5) ein mit dem Bördelwerkzeug (10) verbundenes Eingriffsglied (24, 25) umfasst, das mit der Führungsstruktur (30) in einem die Bördelkraft aufnehmenden Stützeingriff und im Stützeingriff relativ zur Führungsstruktur (30) beweglich ist, so dass das Bördelwerkzeug (10) im Stützeingriff in Bördelrichtung (X) beweglich an der Führungsstruktur (30) abgestützt ist.
Aspekt 15. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Bördeleinheit (5) eine Schutzstruktur (33) mit einer vorzugsweise streifenförmigen Anlagefläche (34) umfasst, die an eine dem Flansch (2) gegenüberliegend an die Bördelkante (3) grenzende Oberfläche (4) des Bauteils angepasst geformt und an diese Oberfläche anlegbar ist, wobei die Anlagefläche (34) vorzugsweise an der Führungsstruktur (30) geformt ist, so dass die Führungsstruktur (30) auch die Schutzstruktur (33) bildet.
Aspekt 16. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) gemeinsam beweglich angeordnet sind, wobei der Bördelantrieb (20) einen Motor (22), ein vom Motor antreibbares Antriebsrad (23) und eine Antriebsbahn (32) mit einem dem Verlauf der Bördelkante (3) nachgebildeten Bahnverlauf umfasst und wobei das Antriebsrad (23) in einem reib- und/oder formschlüssigen Eingriff mit der Antriebsbahn (32) ist, so dass sich das Antriebsrad (23) bei Drehantrieb gemeinsam mit dem Motor (22) und dem Bördelwerkzeug (10) längs der Antriebsbahn (32) bewegt.
Aspekt 17. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei das Antriebsrad (23) ein mit der Antriebsbahn (32) in einem Zahneingriff befindliches Zahnrad ist und die Antriebsbahn (32) eine Verzahnung oder aber vorzugsweise eine Kette oder einen Zahnriemenstreifen aufweist, die oder der im Verlauf der Antriebsbahn (32) abgestützt ist, vorzugsweise an der Führungsstruktur (30).
Aspekt 18. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Bördelelement (12) relativ zur Führungsstruktur (30) winkelverstellbar ist.
Aspekt 19. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Bördelelement (12) an einem Werkzeugträger (11) des Bördelwerkzeugs (10) verstellbar angeordnet ist und das Bördelwerkzeug (10) eine Verstelleinrichtung (13-19) zum Verstellen einer Winkelposition des Bördelelements (12) relativ zum Werkzeugträger (11) umfasst.
Aspekt 20. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei
- - das Bördelwerkzeug (10) eine Verstellbahn (16-18) und ein mit der Verstellbahn (16-18) in einem Verstelleingriff befindliches Verstellglied (13, 14) umfasst,
- - das Bördelelement (12) an einem aus Verstellbahn (16-18) und Verstellglied (13, 14), vorzugsweise am Verstellglied (13, 14), angeordnet ist, vorzugsweise ortsfest zu dem einen aus Verstellbahn (16-18) und Verstellglied (13, 14),
- - und eine Winkelposition des Bördelelements (12) durch eine Relativbewegung von Verstellbahn (16-18) und Verstellglied (13, 14) im Führungseingriff von Verstellbahn (16-18) und Verstellglied (13, 14) relativ zur Verstellbahn (16-18) verstellbar ist.
- - the flanging tool (10) comprises an adjustment track (16-18) and an adjustment element (13, 14) in adjustment engagement with the adjustment track (16-18),
- - the flanging element (12) is arranged on one of the adjustment track (16-18) and the adjustment member (13, 14), preferably on the adjustment member (13, 14), preferably stationary with respect to the one of the adjustment track (16-18) and the adjustment member ( 13, 14),
- - and an angular position of the flanging element (12) by a relative movement of the adjustment track (16-18) and the adjustment member (13, 14) in the guiding engagement of the adjustment track (16-18) and the adjustment member (13, 14) relative to the adjustment track (16-18) is adjustable.
Aspekt 21. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Verstellbahn (16-18) einen gekrümmten, vorzugsweise über einen Winkel von wenigstens 60° gekrümmten Verstellabschnitt (16) für die Verstellung der Winkelposition, einen Ein- und Ausfahrabschnitt (18) und einen Rampenabschnitt (17) aufweist, der den Ein- und Ausfahrabschnitt (18) über eine Rampe mit dem Verstellabschnitt (16) verbindet.
Aspekt 22. Bördelsystem nach einem der zwei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei die Verstellbahn (16-18) quer zur Bördelrichtung (X) über die Führungsstruktur (30) hinausragt und in Bezug auf die Führungsstruktur (30) konkav gekrümmt ist und wobei das Bördelelement (12) zumindest in einer Arbeitsposition in einem Bereich zwischen der Vertellbahn (16-18) und der Führungsstruktur (30) und/oder der Schutzstruktur (33) nach Aspekt 15 angeordnet ist, um die Bördelkraft in Richtung auf die Führungsstruktur (30) und/oder die Schutzstruktur (33) nach Aspekt 15 auszuüben.
Aspekt 23. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Bördelelement (12) relativ zu der Führungsstruktur (30) und/oder der Schutzstruktur (33) nach Aspekt 15 so angeordnet ist, dass die von des Bördelelements (12) auf den Flansch (2) ausübbare Bördelkraft in Richtung auf die Führungsstruktur (30) und/oder die Schutzstruktur (33) nach Aspekt 9 wirkt.
Aspekt 24. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Bördeleinheit (5) eine Messeinrichtung (27) zur Erfassung des Flansches (2) und/oder der Bördelkante (3) aufweist und die Messeinrichtung (27) mit dem Bördelwerkzeug (10) gemeinsam beweglich angeordnet ist, vorzugsweise am Bördelwerkzeug (10), vorzugsweise so, dass die Messeinrichtung (27) die Bördelkante (3) und/oder den Flansch (2) von der Seite des Bördelelements (12) aus erfasst.Aspect 24. Flanging system according to one of the preceding aspects, wherein the flanging unit (5) has a measuring device (27) for detecting the flange (2) and/or the flanged edge (3) and the measuring device (27) together with the flanging tool (10). is movably arranged, preferably on the flanging tool (10), preferably in such a way that the measuring device (27) detects the flanging edge (3) and/or the flange (2) from the side of the flanging element (12).
Aspekt 25. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Trageinrichtung (9) ein Roboter mit einer Robotersteuerung zur Steuerung und/oder Regelung von Bewegungen des Roboters, vorzugsweise eines Gelenkarms des Roboters, ist und das Bördelsystem eine Bördelsteuerung für den Bördelantrieb (20) umfasst, wobei die Bördelsteuerung unhabhängig von der Robotersteuerung ist, und von dieser vorzugsweise auch räumlich getrennt verwirklicht ist.
Aspekt 26. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, ferner umfassend eine Bördelsteuerung, die dazu eingerichtet ist, den Bördelantrieb (20) und/oder die in Aspekt 19 beschriebene Verstelleinrichtung (19) zu steuern, optional geregelt zu steuern, wobei die Trageinrichtung (9) ein Roboter mit einer Robotersteuerung ist und die Bördelsteuerung dazu eingerichtet ist, den Bördelantrieb (20) und/oder die Verstelleinrichtung (19) unabhängig von der Robotersteuerung zu steuern, optional geregelt zu steuern, und vorzugsweise von der Robotersteuerung oder dem Roboter räumlich getrennt angeordnet ist.Aspect 26. Flanging system according to one of the preceding aspects, further comprising a flanging control which is set up to control the flanging drive (20) and/or the adjusting device (19) described in
Aspekt 27. Bördeleinheit zum Umlegen eines Flansches eines Bauteils durch Bördeln, vorzugsweise zur Herstellung einer Falzverbindung, die Bördeleinheit umfassend:
- (a) ein Bördelwerkzeug (10) mit einem zum Umlegen des Flansches (2) längs einer Bördelkante (3) des Bauteils (1) auf dem Flansch (2) abfahrbaren Bördelelement (12), vorzugsweise einer auf dem Flansch (2) abrollbaren Bördelrolle (12),
- (b) eine Führungsstruktur (30) zur Führung des Bördelwerkzeugs (10) längs der Bördelkante (3),
- (c) einen Bördelantrieb (20) zum Antreiben des Bördelwerkzeugs (10) und/oder des Bördelelements (12) in eine Bördelrichtung (X) längs der Bördelkante (3),
- (d) und eine Medienversorgung für den Bördelantrieb (20),
- (e) einen Anschluss (6) zum Verbinden der Bördeleinheit (5) mit einer Trageinrichtung (9) zum Positionieren und Halten der Bördeleinheit (5) in einer relativ zum Bauteil (1) bestimmten Bördelposition,
- (f) wobei das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) innerhalb der Bördeleinheit (5) abgestützt sind, so dass eine zum Antreiben aufzubringende Antriebskraft und eine vom Bördelelement (12) zum Bördeln auf den Flansch (2) auszuübende Bördelkraft innerhalb der Bördeleinheit (5) aufgenommen werden,
- (g) und das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) integrierte Bestandteile der von der Trageinrichtung (9) als Einheit handhabbaren Bördeleinheit (5) sind.
- (a) a flanging tool (10) with a flanging element (12) that can be moved along a flanging edge (3) of the component (1) on the flange (2), preferably a flanging roller that can roll on the flange (2), for folding over the flange (2). (12),
- (b) a guide structure (30) for guiding the flanging tool (10) along the flanging edge (3),
- (c) a flanging drive (20) for driving the flanging tool (10) and/or the flanging element (12) in a flanging direction (X) along the flanging edge (3),
- (d) and a media supply for the flanging drive (20),
- (e) a connection (6) for connecting the flanging unit (5) to a carrying device (9) for positioning and holding the flanging unit (5) in a flanging position defined relative to the component (1),
- (f) the flanging tool (10) and the flanging drive (20) being supported within the flanging unit (5), so that a driving force to be applied for driving and a flanging force to be exerted by the flanging element (12) for flanging on the flange (2) within the be added to the flanging unit (5),
- (g) and the flanging tool (10) and the flanging drive (20) are integrated components of the flanging unit (5) which can be handled as a unit by the carrying device (9).
Aspekt 28. Verfahren zum Bördeln eines Flansches eines Bauteils, vorzugsweise zum Falzen, bei dem
- (a) die in wenigstens einem der vorhergehenden Aspekte beschriebene Bördeleinheit (5) mittels einer Trageinrichtung (9), vorzugsweise einem Roboter, in einer Bördelposition relativ zum Bauteil (1) positioniert
- (b) und von der Trageinrichtung (9) in der Bördelposition gehalten wird,
- (c) während das Bördelwerkzeug (10) in einem Führungs- und Stützeingriff mit der Führungsstruktur (30) mittels des Bördelantriebs (20) der Bördeleinheit (5) in die Bördelrichtung (X) vorgetrieben und bei dieser Bewegung der Flansch (2) unter der Einwirkung des Bördelelements (12) um einen vorbestimmten Winkel umgelegt wird,
- (d) wobei eine vom Bördelantrieb (20) zum Vortreiben des Bördelwerkzeugs (10) ausgeübte Antriebskraft und eine vom Bördelelement (12) zum Umlegen auf den Flansch (2) ausgeübte Bördelkraft innerhalb der Bördeleinheit (5), vorzugsweise von der Führungsstruktur (30), aufgenommen werden.
- (a) the flanging unit (5) described in at least one of the preceding aspects is positioned in a flanging position relative to the component (1) by means of a carrying device (9), preferably a robot
- (b) and is held in the flanging position by the carrying device (9),
- (c) while the flanging tool (10) is in guiding and supporting engagement with the guide structure (30) by means of the flanging drive (20) of the flanging unit (5) in the flanging direction (X) and during this movement the flange (2) falls under the the action of the flanging element (12) is folded over by a predetermined angle,
- (d) wherein a driving force exerted by the flanging drive (20) to advance the flanging tool (10) and a flanging force exerted by the flanging element (12) to turn it over onto the flange (2) within the flanging unit (5), preferably by the guide structure (30) , to be included.
Aspekt 29. Verfahren nach dem vorhergehenden Aspekt, bei dem
- - die Trageinrichtung (9) ein Roboter mit einer Robotersteuerung ist, die den Roboter zur Positionierung der Bördeleinheit (5) steuert,
- - und eine Bördelsteuerung den Bördelantrieb (20) und/oder die in
Aspekt 19 beschriebene Verstelleinrichtung (19) unabhängig von der Robotersteuerung steuert, optional geregelt steuert.
- - the carrying device (9) is a robot with a robot controller that controls the robot for positioning the flanging unit (5),
- - and a flanging control controls the flanging drive (20) and/or the adjustment device (19) described in
aspect 19 independently of the robot control, optionally in a regulated manner.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Figuren erläutert. Am Ausführungsbeispiel offenbarte Merkmale bilden jeweils einzeln und in jeder Merkmalskombination die Gegenstände der Ansprüche und der Aspekte und auch die vorstehend erläuterten Ausgestaltungen vorteilhaft weiter. Es zeigen:
-
1 ein Bördelsystem mit integrierter Bördeleinheit in Bördelposition an einem Bauteil, -
2 die Bördeleinheit in Bördelposition, -
3 einen Bördelbereich mit teilweise umgelegtem Bauteilflansch, -
4 die Bördeleinheit und das Bauteil in einer rückwärtigen Sicht, -
5 ein Werkzeug- und Antriebsmodul der Bördeleinheit, -
6 die Bördeleinheit in perspektivischer Sicht, und -
7 die Bördeleinheit in einer anderen Sicht.
-
1 a flanging system with an integrated flanging unit in flanging position on a component, -
2 the flaring unit in flaring position, -
3 a flanging area with a partially folded component flange, -
4 the flanging unit and the component in a rear view, -
5 a tool and drive module of the flanging unit, -
6 the flanging unit in perspective view, and -
7 the flanging unit in a different view.
Die
Die Bördeleinheit 5 dient dem Bördeln eines Radhausflansches einer Automobilkarosserie längs einer Bördelkante. Das Bördeln kann insbesondere der Herstellung einer Falzverbindung dienen.The
Die Bördeleinheit 5 umfasst ein erstes Modul, zu dem der Anschluss 6 und eine Führungsstruktur 30 gehören, im Folgenden auch Anschluss- und Führungsmodul 6, 30 genannt, und ein zweites Modul, das ein Bördelwerkzeug 10 und einen Bördelantrieb 20 umfasst und im Folgenden als Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 bezeichnet wird. Das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 ist am Anschluss- und Führungsmodul 6, 30 längs der Bördelkante 3 beweglich geführt.The
Die Führungsstruktur 30 bildet eine Führungsbahn 31, die dem Verlauf der Bördelkante 2 nachgebildet ist, so dass sie bei in Bördelposition befindlicher Bördeleinheit 5 dem Verlauf der Bördelkante 2 folgt. Das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 ist mit der Führungsstruktur 30 in einem Führungseingriff, in dem das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 längs der Führungsbahn 31 und in der Bördelposition somit längs der Bördelkante 2 translatorisch geführt wird. Im Führungseingriff verbleibt dem Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 nur der Freiheitsgrad der translatorischen Bewegung längs der Führungsbahn 31.The
Das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 ist aufgrund des integrierten Bördelantriebs 20 selbstfahrend. Der Bördelantrieb 20 treibt das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 beim Bördeln entlang der Führungsbahn 31 in eine Bördelrichtung vor, so dass das Bördelelement 12 seinem Anstellwinkel entsprechend den Flansch 2 längs der Bördelkante 2 in Bördelrichtung fortfahrend umlegt.The tool and drive
Das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 ist an der Führungsstruktur 30 beweglich abgestützt. Die Führungsstruktur 30 trägt das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20, nimmt also dessen Gewicht auf, und nimmt ferner auch die für den Vortrieb aufzubringende Antriebskraft und die für das Bördeln aufzubringende Bördelkraft auf. Die Abstützung erfolgt im Führungseingriff von Führungsstruktur 30 und Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 und kann ferner in einem Antriebseingriff einer mit der Führungsstruktur 30 fest verbundenen Antriebsbahn 32 mit dem Bördelantrieb 20 erfolgen. Grundsätzlich können die Funktionen des Führens und Abstützens an der Führungsstruktur 30 jedoch auch voneinander separat verwirklicht sein, dem kombinierten Abstütz- und Führungseingriff wird jedoch der Vorzug gegeben, da hierdurch das Volumen und insbesondere auch das Gewicht der Bördeleinheit 5 gegenüber einer Separierung der Funktionen verringert werden kann.The tool and drive
Die Antriebsbahn 32 folgt dem Verlauf der Führungsbahn 31. Im Ausführungsbeispiel sind die Bahnen 31 und 32 parallel und in eine Richtung quer zur Bördelrichtung nebeneinander angeordnet. In einer Modifikation können sie beispielsweise ineinander geschachtelt angeordnet sein. In noch einer Modifikation kann die Führungsbahn 31 in Doppelfunktion auch die Antriebsbahn 32 bilden, so dass Führungseingriff und Antriebseingriff zusammenfallen. Da der Antriebseingriff von Anschluss- und Führungsmodul 6, 30 und Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 bevorzugt auf Formschluss beruht, während die Führungsbahn 31 bevorzugt glatt ist, wird eine räumliche Trennung von Führungsbahn 31 und Antriebsbahn 32 bevorzugt, wobei die beiden Bahnen 31 und 32 jedoch zwecks Volumen- und Gewichtsersparnis vorteilhafterweise unmittelbar nebeneinander oder übereinander verlaufen.The
Das Anschluss- und Führungsmodul 6, 30 umfasst ferner eine Schutzstruktur 33, mit der es in der Bördelposition in einem vom Flansch 2 aus gesehen über die Bördelkante 3 gegenüberliegenden Bauteilbereich am Bauteil 1 anliegt. Die Schutzstruktur 33 weist eine in der Bördelposition am Bauteil 1 anliegende Anlagefläche auf, die an besagten Bauteilbereich angepasst geformt ist. Die Schutzstruktur 33 kann hinsichtlich der Schutzfunktion der Schutzstruktur der
Die Antriebsbahn 32 kann ebenfalls in einem gemeinsamen Verfahren der Urformung mit der Führungsstruktur 30 geformt sein. Die Führungsstruktur 30 und die Antriebsbahn 32, optional auch die Schutzstruktur 33, können in einem gemeinsamen Verfahren der Urformung in einem Stück geformt sein, wobei sich an die Urformung eine Endbearbeitung anschließen kann, um für die jeweilige Struktur bzw. Bahnen 30 bis 33 die erforderliche Präzision zu gewährleisten. In einer Weiterentwicklung, die im Ausführungsbeispiel verwirklicht ist, wird die Antriebsbahn 32 unmittelbar jedoch von einer Kette gebildet, die an der Führungsstruktur 30 zumindest in Kettenendbereichen befestigt und von einer unbeweglich mit der Führungsstruktur 30 verbundenen Stützbahn über Ihren Verlauf gestützt wird. Die Stützbahn kann mit der Führungsstruktur 30 unbeweglich gefügt oder vorzugsweise in einem Verfahren der Urformung an der Führungsstruktur 30 geformt und danach erforderlichenfalls endbearbeitet sein. Die Verwendung einer Kette oder stattdessen eines Zahnriemenstreifens dient der Verwirklichung eines formschlüssigen Antriebseingriffs mit dem Bördelantrieb 20 und gewährt im Rahmen der Formflexibilität einer Kette oder eines Zahnriemenstreifens Gestaltungsspielraum in Bezug auf den Verlauf der Antriebsbahn 32. Die Antriebsbahn 32 folgt wie bereits erwähnt der Führungsbahn 31, die dem Verlauf der Bördelkante 2 nachgebildet ist und daher wie diese in vielen Anwendungsfällen, insbesondere auch beim Radhausfalzen, mehrdimensional gekrümmt sein kann, sich also um zueinander nicht parallele Achsen krümmen kann. Würde die Antriebsbahn 32 als nicht nachgiebige Verzahnung unmittelbar an der Führungsstruktur 30 bereitgestellt werden, was grundsätzlich möglich wäre, müsste sich die Verzahnung in besagten Anwendungsfällen ebenfalls um nicht parallele Achsen krümmen. Die Fertigungskosten für solch eine Verzahnung übersteigen jedoch die Kosten für die Verwirklichung der Antriebsbahn im Vergleich zur Verwendung einer Kette oder eines Zahnriemenstreifens deutlich.The
Die Führungsstruktur 30 ist einschließlich der dem Bauteil 1 zugewandten Anlagefläche und der Antriebsbahn 32 als ein dem Verlauf der Bördelkante nachgebildeter, schmaler Streifen ausgeführt, um Gewicht zu sparen. Dem Verlauf der Bördelkante 2 des Ausführungsbeispiels entsprechend ist die Führungsstruktur 30 bügelartig geformt und kann auch als Führungsbügel bezeichnet werden.The
An der Führungsstruktur 30 kann, wie in den
Das Bördelelement 12 ist relativ zum Werkzeugträger 11 winkelverstellbar, um den Anstellwinkel, den das Bördelelement 12 beim Bördeln relativ zum Flansch 2 unmittelbar vor Ausführung der jeweiligen Bördeloperation aufweist, in der Y-Z-Ebene des Bördelwerkzeugs 10 verstellen zu können. Im Rahmen der Winkelverstellbarkeit ist das Bördelelement 12 um eine zur jeweils lokalen Bördelrichtung parallele Achse, d.h. um eine werkzeugeigene X-Achse schwenkbar.The angle of the
Zur Verstellung des Anstellwinkels des Bördelelements 12 weist das Bördelwerkzeug 10 eine Verstellstruktur 15 mit einer Verstellbahn 16-18 auf. Das Bördelelement 12 ist drehbar auf einem Eingriffsglied gelagert, das einen Bördelelementträger 13 mit Eingriffselementen 14 aufweist, die mit der Verstellstruktur 15 in einem Führungseingriff sind, in dem das Verstellglied 13, 14 mit dem Bördelelement 12 längs der Verstellbahn 16-18 der Führungsstruktur 15 geführt beweglich und dadurch winkelverstellbar ist. Die Eingriffselemente 14 können wie im Ausführungsbeispiel insbesondere Eingriffsrollen sein.To adjust the angle of the
Die Verstellbahn 16-18 weist einen gekrümmten Verstellabschnitt 16 auf, längs dem das Verstellglied 13, 14 und somit das Bördelelement 12 bei dem Verstellen in einem Verstelleingriff geführt ist. Durch den Verlauf des Verstellabschnitts 16 wird die Verstellbewegung des Bördelelements 12 vorgegeben. Im Verstelleingriff fährt das Verstellglied 13, 14 mit seinen Eingriffselementen 14 den Verstellabschnitt 16 ab. Die Verstellbewegung des Bördelelements 12 hängt vom Krümmungsradius des Verstellabschnitts 16 und dem Abstand ab, den ein Flächenbereich am äußeren Umfang des Bördelelements 12 vom Verstellabschnitt 16 aufweist. Besagter Flächenbereich am äußeren Umfang des Bördelelements 12 ist der Flächenbereich, mit dem das Bördelelement 12 beim Bördeln im Kontakt mit dem Flansch 2 ist. Der Krümmungsradius des Verstellabschnitts 16 kann konstant sein, damit eine Kante des besagten Flächenbereichs, bei Ausbildung des Bördelelements 12 als Bördelrolle ein Rollkontaktpunkt am äußeren Umfang der Rolle, in Bezug auf den Werkzeugträger 11 bei der Verstellung ortsfest bleibt. Der Verstellabschnitt 16 muss jedoch keinen Kreisabschnitt oder nicht nur einen Kreisabschnitt beschreiben. Er kann auch variieren, damit das Bördelelement 12 einer reinen Schwenkbewegung überlagert noch eine weitere Bewegung ausführt.The adjustment path 16-18 has a
Die Verstellbahn 16-18 weist über den Verstellabschnitt 16 hinaus einen Ein- und Ausfahrabschnitt 18 sowie einen Rampenabschnitt 17 auf, der den Ein- und Ausfahrabschnitt 18 mit dem Verstellabschnitt 16 verbindet. In
Der Ein- und Ausfahrabschnitt 18 dient dem Freifahren des Bördelelements 12. In einer ausgefahrenen Position, die das Verstellglied 13, 14 vor Beginn und nach Beendigung des Bördelns des jeweiligen Bauteils 1 einnimmt, ist das Verstellglied 13, 14 in einem hinteren Bereich mit dem Ein- und Ausfahrabschnitt 18 und in einem vorderen Bereich mit dem Verstellabschnitt 16 im Eingriff. Dazwischen verläuft der verbindende Rampenabschnitt 17. Ist die Bördeleinheit 5 am Bauteil 1 in der Bördelposition positioniert, wird das Verstellglied 13, 14 mit seinem hinteren Bereich aus dem Ein- und Ausfahrabschnitt ausgefahren und über den Rampenabschnitt 17 vollständig in den Verstellabschnitt 16 eingefahren. Das Verstellglied 13 und 14 und damit das Bördelelement 12 führen bei dieser Einfahrbewegung eine Kippbewegung um eine werkzeugeigene X-Achse aus. Durch die Kippbewegung gelangt das Bördelelement 12 in Kontakt mit oder zumindest in unmittelbare Nähe zu dem Flansch 2.In an extended position, which the adjusting
Für die Verstellung des Bördelelements 12 weist das Bördelwerkzeug 10 einen Verstellantrieb 19 auf, der insbesondere ein Linearantrieb sein kann. Der Linearantrieb kann als fluidischer Antrieb gebildet sein. Bevorzugt handelt es sich um einen elektrischen Antrieb. Der Verstellantrieb 19 ist mittels eines Gestänges mit dem Verstellglied 13, 14 verbunden, um bei Ausführung von Verstellbewegungen stattfindende Relativbewegungen zwischen dem Verstellglied 13, 14 und dem Verstellantrieb 19 ausgleichen zu können. Zusätzlich oder anstelle einer gelenkigen Verbindung mittels Gestänge kann der Verstellantrieb 19 auch selbst schwenkbeweglich am Werkzeugträger 11 abgestützt sein.For the adjustment of the
Das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 umfasst wie bereits erwähnt den Bördelantrieb 20. Der Bördelantrieb 20 umfasst einen Antriebsträger 21, einen am Antriebsträger 21 abgestützten Motor 22 und ein mittels des Motors 22 antreibbares Antriebsrad 23, das als außenverzahntes Stirnrad gebildet. Das Antriebsrad 23 ist koaxial zu einer Motorwelle des Motors 22 angeordnet, grundsätzlich sind andere Anordnungen jedoch möglich. Das Antriebsrad 23 kann zwar drehsteif unmittelbar auf der Motorwelle angeordnet sein, bevorzugter ist es mittels eines Untersetzungsgetriebes mit der Motorwelle verbunden. Der Antriebsträger 21 ist am Werkzeugträger 11 abgestützt. Werkzeugträger 11 und Antriebsträger 21 können zwar grundsätzlich bereits in einem Verfahren der Urformung in einem Stück gefertigt sein, zweckmäßigerweise werden sie jedoch getrennt geformt und fest miteinander gefügt. Das Antriebsrad 23 ist mit der Antriebsbahn 32 (
Der Bördeleinheit 5 ist eine Bördelsteuerung zugeordnet, die den Bördelantrieb 20 und den Verstellantrieb 19 steuert, optional geregelt steuert. Sie gibt den beiden Antrieben 19 und 20 die Steuersignale vor, nach denen der Bördelantrieb 20 das Bördelwerkzeug 10 und im speziellen Ausführungsbeispiel das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 relativ zur Führungsstruktur 30 bewegt und positioniert und der Verstellantrieb 19 das Bördelelement 12 relativ zum Werkzeugträger 11 verstellt. Die Bördelsteuerung arbeitet autark. Bildet ein Roboter die Trageinrichtung 9, arbeitet sie unabhängig von einer Robotersteuerung. Sie kann gleichwohl am Roboter angeordnet, aufgrund ihrer autarken Arbeitsweise vorteilhafterweise aber von der Robotersteuerung oder auch vom Roboter räumlich getrennt angeordnet sein. Sie kann mit der Robotersteuerung allerdings so gekoppelt sein, dass sie von der Robotersteuerung ein Startsignal erhält, wenn die Bördeleinheit (5) die Bördelposition einnimmt, und/oder der Robotersteuerung ein Endsignal aufgibt, wenn das Bördeln am jeweiligen Bauteil abgeschlossen ist. Das Startsignal und/oder das Endsignal kann aber auch von einer übergeordneten Fertigungssteuerung ausgegeben werden. Die Bördelsteuerung kann das Bördeln in einer getakteten Serienfertigung aber auch dem Takt der Serie entsprechend nur in Abhängigkeit von der vorgegebenen Taktzeit steuern, so dass auch auf die erwähnte Start/Ende-Kommunikation verzichtet werden kann.The
Das Bördelelement 12 kann im Verstelleingriff längs des Verstellabschnitts 16 in unterschiedliche, diskret vorgegebene Winkelpositionen verstellt werden, um den Flansch 2 in mehreren Bördelschritten sukzessive entsprechend einer dem jeweiligen Bördelschritt zugeordneten Winkelposition umzulegen. In einer Weiterentwicklung kann die Bördelsteuerung anstelle oder zusätzlich zu einer Vorgabe diskreter Winkelpositionen dafür eingerichtet sein, die Winkelposition des Bördelelements 12 innerhalb des gesamten Verstellbereichs oder nur innnerhalb eines Teils des gesamten, durch den Verstellabschnitt 16 vorgegebenen Verstellbereichs kontinuierlich zu verstellen. So kann eine Steuerung für die Bördeleinheit 5 vorteilhafterweise dazu eingerichtet sein, die Winkelposition des Bördelelements 12 während des Bördelns, und in diesem Sinne dynamisch, kontinuierlich zu verstellen, um beispielsweise an einem oder an beiden Längsenden der Bördelkante 3 einen kontinuierlich auslaufenden Flansch 2 zu generieren, so dass sich die Falztasche kontinuierlich öffnet.The
Für den Führungseingriff mit der Führungsstruktur 30 weist das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 ferner ein in der Art eines Rollwagens gebildetes Eingriffsglied mit einem als Modulträger dienenden Führungsträger 24 und als Führungsrollen gebildeten Eingriffselementen 25 auf. Genauer gesagt umfasst das Eingriffsglied 24, 25 zwei Rollwagen, die einander in einem lichten Abstand gegenüberliegend angeordnet und jeweils relativ zum Werkzeugträger 11, sieht man von der Drehbeweglichkeit der Eingriffselemente 25 ab, unbeweglich sind.For the guide engagement with the
In
Der Führungseingriff ist als zweifacher Schwalbenschwanzeingriff ausgeführt. Die Führungsbahn 31 setzt sich entsprechend aus einem ersten Paar aus relativ zueinander im Querschnitt der Führungsstruktur 30 geneigten Führungsbahnsegmenten 31 und einem zweiten Paar ebenfalls relativ zueinander geneigten Führungsbahnsegmenten 31 zusammen. Die beiden Paare von Führungsbahnsegmenten 31 sind quer zur Bördelrichtung X voneinander abgewandt und einander gegenüberliegend an der Führungsstruktur 30 geformt. Die Eingriffselemente 25 sind dem jeweils zugeordneten Bahnsegment der Führungsbahn 31 entsprechend um relativ zueinander geneigte Drehachsen drehbar am Führungsträger 24 angeordnet. Durch den zweifachen Schwalbenschwanzeingriff wird eine besonders feste Abstützung und präzise Führung des Werkzeug- und Antriebmoduls 10, 20 an der Führungsstruktur 30 gewährleistet. Der Führungseingriff wird im Hinblick darauf, dass das Eingriffsglied 24, 25 die Führungsstruktur 30 und insbesondere deren Führungsbahn 31 umgreift als Schwalbenschwanzeingriff bezeichnet, obgleich die den Umgriff bildenden Eingriffselemente 25 wie bevorzugt Rollen sind.The guide mesh is designed as a double dovetail mesh. The
Zu Führungseingriff und Verstelleingriff ist noch anzumerken, dass beide Eingriffe jeweils durch Eingriffsrollelemente, nämlich die Eingriffselemente 14 des Verstellangriffs und die Eingriffselemente 25 des Führungseingriffs, gebildet sind. Dies ist zwar im Hinblick auf die Reibungsverhältnisse und den Verschleiß von Vorteil, grundsätzlich könnte jedoch der Verstelleingriff und/oder der Führungseingriff als Gleiteingriff gebildet sein.Regarding the guiding engagement and adjusting engagement, it should also be noted that both engagements are formed by engaging rolling elements, namely the
Die Verstellstruktur 15 ragt mit ihrem verstellbaren Abschnitt 16, optional auch mit dem Rampenabschnitt 17 oder auch noch dem Ein- und Ausfahrabschnitt 18, quer zur Bördelrichtung X über den Führungseingriff, d.h. über die Führungsstruktur 30 vor. Der Verstellabschnitt 16 ist in Bezug auf den Führungseingriff von Führungsstruktur 30 und Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 konkav gekrümmt und kann dem Führungseingriff insbesondere, wie im Ausführungsbeispiel, zugewandt sein. Das Bördelelement 12 ist in einem Bereich zwischen der Verstellbahn 16-18 und dem Führungseingriff angeordnet. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft insbesondere für das Radhausbördeln- oder falzen, da die Bördeleinheit 5 am Bauteil 1 außen in der Bördelposition positioniert und gehalten wird, während das Bördelelement 12 im Radhaus zum Bördeln zumindest zum Fertigbördeln von innen nach außen, in Richtung auf die Führungsstruktur 30 oder die optional vorhandene Schutzstruktur 33 wirkt.The
Umfasst die Bördeleinheit 5 wie bevorzugt eine Schutzstruktur mit einer Anlagefläche, die in der Bördelposition am Bauteil 1 im umgelegten Flansch 2 außen anliegt, wie etwa die Schutzstruktur 33, kann durch eine in bevorzugten Ausführungen der Bördelkraft entgegenwirkende Abstützung durch die Trageinrichtung 9 auf ein gemeinsam mit dem Bördelelement 12 in Bördelrichtung bewegliches Gegenelement verzichtet werden. Nimmt die Trageinrichtung nur das Gewicht der Bördeleinheit 5 auf, ist bevorzugt eine Fixiereinrichtung zur Aufnahme der Bördelkraft zusätzlich vorgesehen. Eine derartige Fixiereinrichtung kann extern vorgesehen sein, um die Bördeleinheit 5 in Bezug auf das Bauteil 1 extern der Bördelkraft entgegenwirkend abzustützen. Grundsätzlich soll aber auch nicht ausgeschlossen werden, dass die Trageinrichtung nur das Gewicht der Bördeleinheit 5 beim Bördeln trägt und die Abstützung der Bördelkraft durch eine Fixierung am Bauteil 1 vorgenommen wird.If the
Am Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 kann eine Messeinrichtung angeordnet sein, beispielsweise wie in
Die messtechnische Erfassung des Flansches 2 und/oder der Bördelkante 3 kann einem Einmessen des Bördelsystems und/oder einer Qualitätskontrolle des gebördelten Bauteils 1 dienen. Ist die Trageinrichtung 9 wie bevorzugt ein Roboter, kann der Roboter in Abhängigkeit vom Ergebnis eines Einmessens die Bördelposition dem jeweils zu bearbeiteten Bauteil 1 gemäß individuell und dadurch besonders genau anpassen. Die Bördeleinheit 5 kann auf diese Weise den fertigungsbedingten Besonderheiten des jeweiligen Bauteils Rechnung tragend, d.h. unter Berücksichtigung der von Bauteil zu Bauteil im Rahmen von Fertigungstoleranzen vorhandenen Geometrieabweichungen, positioniert werden.The metrological detection of the flange 2 and/or the beaded edge 3 can be used to calibrate the beading system and/or to control the quality of the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Bauteilcomponent
- 22
- Flanschflange
- 33
- Bördelkantebeaded edge
- 44
- --
- 55
- Bördeleinheitcrimping unit
- 66
- Anschluss für TrageinrichtungConnection for carrying device
- 77
- --
- 88th
- --
- 99
- Trageeinrichtungcarrying device
- 1010
- Bördelwerkzeugflaring tool
- 1111
- Werkzeugträgertool carrier
- 1212
- Bördelelementflanging element
- 1313
- Bördelelementträgerflanging element carrier
- 1414
- Eingriffselementengagement element
- 1515
- Verstellstrukturadjustment structure
- 1616
- Verstellabschnittadjustment section
- 1717
- Rampenabschnittramp section
- 1818
- Ein- und Ausfahrabschnittentry and exit section
- 1919
- Verstellantriebadjustment drive
- 2020
- Bördelantriebflare drive
- 2121
- Antriebsträgerdrive carrier
- 2222
- Motorengine
- 2323
- Antriebsraddrive wheel
- 2424
- Führungsträgerleaders
- 2525
- Eingriffselementengagement element
- 2626
- --
- 2727
- Messeinrichtungmeasuring device
- 2828
- --
- 2929
- Fixiereinrichtungfixing device
- 3030
- Führungsstrukturmanagement structure
- 3131
- Führungsbahnguideway
- 3232
- Antriebsbahndrive train
- 3333
- Schutzstrukturprotective structure
- 3434
- Anlageflächecontact surface
- 3535
- Nutgroove
- 3636
- Stützbahn support track
- RR
- Drehachseaxis of rotation
- X, Y, ZX,Y,Z
- Koordinatensystem des WerkzeugsCoordinate system of the tool
Claims (17)
Priority Applications (6)
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