DE102015220540A1 - Falzeinrichtung und Verfahren zum Falzen eines Bauteils - Google Patents

Falzeinrichtung und Verfahren zum Falzen eines Bauteils Download PDF

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Abstract

Falzeinrichtung und Verfahren zum Falzen eines Bauteils (B), wobei die Falzeinrichtung eine Basis (2) mit einem Falzbett (3) zum positionierenden Aufnehmen des Bauteils, welches einen Falzbereich aufweist, der durch eine Gesamtheit zu falzender Randbereiche dessen definiert ist, eine Backenfalzvorrichtung (10), die an der Basis gelagert und eingerichtet ist, ein falzbackenbasiertes Falzen am Bauteil durchzuführen, eine Bahnfalzvorrichtung (50) mit mindestens einem Falzelement (51), einen Manipulator (70), der eingerichtet ist, die Bahnfalzvorrichtung aufzunehmen und zum Durchführen eines manipulatorgeführten Falzens am Bauteil das Falzelement relativ zum Bauteil entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn zu bewegen, und eine Steuervorrichtung (80) umfasst zum Steuern der Backenfalzvorrichtung und des Manipulators. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet, die Backenfalzvorrichtung und den Manipulator zu steuern, so dass das manipulatorgeführte Falzen zeitversetzt zum falzbackenbasierten Falzen im Falzbereich durchgeführt wird. Um eine verbesserte Falzqualität am Bauteil zu erzielen, ist die Backenfalzvorrichtung eingerichtet, den gesamten Falzbereich des Bauteils zu falzen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierte Falzeinrichtung und ein wie im Oberbegriff des Anspruchs 6 definiertes Verfahren zum Falzen eines Bauteils.
  • Eine Falzeinrichtung und ein Verfahren der eingangsgenannten Art sind z.B. aus DE 20 2007 010 595 U1 bekannt. Die bekannte Falzeinrichtung umfasst dabei eine Basis mit einem Falzbett zum positionierenden Aufnehmen eines Bauteils, eine Backenfalzvorrichtung, die an der Basis gelagert ist und die eingerichtet ist, ein falzbackenbasiertes Falzen an dem Bauteil durchzuführen, eine Bahnfalzvorrichtung mit mindestens einem Falzelement, einen Manipulator, der eingerichtet ist, die Bahnfalzvorrichtung aufzunehmen und zum Durchführen eines manipulatorgeführten Falzens an dem Bauteil das Falzelement relativ zum Bauteil entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn zu bewegen, und eine Steuervorrichtung zum Steuern der Backenfalzvorrichtung und des Manipulators. Das Bauteil weist einen Falzbereich auf, der durch eine Gesamtheit zu falzender Randbereiche des Bauteils definiert ist. Die zu falzenden Randbereiche des Bauteils umfassen dabei mehrere Eckbereiche, welche eine relativ starke Krümmung aufweisen, sowie mehrere Längsbereiche, welche eine gegenüber den Eckbereichen reduzierte Krümmung oder sogar keine Krümmung aufweisen. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet, die Backenfalzvorrichtung und den Manipulator zu steuern, so dass das manipulatorgeführte Falzen zeitversetzt zum falzbackenbasierten Falzen im Falzbereich durchgeführt werden kann.
  • Gemäß DE 20 2007 010 595 U1 ist die Backenfalzvorrichtung von mehreren Eckenfalzvorrichtungen gebildet, so dass das falzbackenbasierte Falzen ausschließlich in den Eckbereichen der zu falzenden Randbereiche des Bauteils durchgeführt wird. Die Bahnfalzvorrichtung für das manipulatorgeführte Falzen ist als Rollfalzkopf ausgebildet und weist eine Falzrolle als Falzelement auf. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet, das manipulatorgeführte Falzen hauptsächlich an den Längsbereichen der zu falzenden Randbereiche des Bauteils durchzuführen. Gemäß DE 20 2007 010 595 U1 ist es möglich, in einem Eckbereich nur ein oder mehrere der Falzschritte durch die Eckenfalzvorrichtung auszuführen und die restlichen Falzschritte durch das manipulatorgeführte Falzen zu bewirken.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierte Falzeinrichtung und ein wie im Oberbegriff des Anspruchs 6 definiertes Verfahren zum Falzen eines Bauteils so bereitzustellen, dass eine verbesserte Falzqualität am Bauteil erzielbar ist.
  • Dies wird für die Falzeinrichtung mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und für das Verfahren mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 6 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Gemäß der Erfindung umfasst eine Falzeinrichtung eine Basis mit einem Falzbett zum positionierenden Aufnehmen eines Bauteils, welches einen Falzbereich aufweist, der durch eine Gesamtheit zu falzender Randbereiche des Bauteils definiert ist, eine Backenfalzvorrichtung, eine Bahnfalzvorrichtung mit mindestens einem Falzelement, einen Manipulator und eine Steuervorrichtung. Die Backenfalzvorrichtung ist an der Basis gelagert und eingerichtet, ein falzbackenbasiertes Falzen an dem Bauteil durchzuführen. Der Manipulator ist eingerichtet, die Bahnfalzvorrichtung aufzunehmen und zum Durchführen eines manipulatorgeführten Falzens an dem Bauteil das Falzelement relativ zum Bauteil entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn zu bewegen. Bevorzugt ist die Bahnfalzvorrichtung als Rollfalzkopf ausgebildet, an welchem mindestens eine Falzrolle als Falzelement vorgesehen ist. Die Steuervorrichtung dient zum Steuern aller Komponenten der Falzeinrichtung und des Falzprozesses. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet, die Backenfalzvorrichtung und den Manipulator zu steuern, um das manipulatorgeführte Falzen zeitversetzt zum falzbackenbasierten Falzen im Falzbereich durchzuführen.
  • Die erfindungsgemäße Falzeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Backenfalzvorrichtung eingerichtet ist, den gesamten Falzbereich des Bauteils zu falzen. Dadurch, dass der gesamte Falzbereich dem eine höhere Falzqualität gewährleistenden falzbackenbasierten Falzen unterzogen wird, kann am fertiggefalzten Bauteil insgesamt eine höhere Qualität erreicht werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Falzeinrichtung ist die Steuervorrichtung eingerichtet, den Manipulator zu steuern, um das manipulatorgeführte Falzen in mindestens einem Eckbereich der zu falzenden Randbereiche des Bauteils durchzuführen. Gemäß dieser Ausführungsform können die zu falzenden Randbereiche des Bauteils mindestens einen Eckbereich, welcher eine relativ starke Krümmung aufweist, sowie mindestens einen Längsbereich umfassen, welcher eine gegenüber jedem Eckbereich reduzierte Krümmung oder sogar keine Krümmung aufweist.
  • Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wird der mindestens eine Eckbereich in zwei Schritten gefalzt, nämlich einem Falzschritt des falzbackenbasierten Falzens und einem Falzschritt des manipulatorgeführten Falzens. Hinsichtlich des mindestens einen Längsbereichs der zu falzenden Randbereiche des Bauteils kann das manipulatorgeführte Falzen flexibel, d.h. z.B. je nach gewünschter Falzqualität bzw. fertigungstechnischer Notwendigkeit, angewendet werden oder nicht angewendet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Falzeinrichtung ist die Steuervorrichtung eingerichtet, die Backenfalzvorrichtung und den Manipulator zu steuern, um das manipulatorgeführte Falzen zeitlich nach dem falzbackenbasierten Falzen durchzuführen. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung realisiert das falzbackenbasierte Falzen als Vorfalzen eine gewünschte hohe Falzqualität und realisiert das manipulatorgeführte Falzen kostengünstig das Fertigfalzen.
  • Gemäß noch einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Falzeinrichtung ist das Falzbett gesteuert durch die Steuervorrichtung relativ zur Backenfalzvorrichtung linear verfahrbar, so dass durch eine Verfahrbewegung des Falzbetts das falzbackenbasierte Falzen an dem Bauteil in seiner Gesamtheit realisierbar ist. Dadurch, dass das Falzbett in einer Achse linear beweglich ist, kann eine genaue Positionierung des Falzbetts und damit des Bauteils zur Backenfalzvorrichtung und zum Manipulator erreicht werden. Durch den Freiheitsgrad in einer Richtung wird ein einziger Hub und somit der Einsatz eines zentralen Antriebs für das Falzen möglich.
  • Gemäß der Erfindung wird auch ein Verfahren (ein Falzverfahren) zum Falzen eines Bauteils bereitgestellt. Das Falzverfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte: Bereitstellen des Bauteils, so dass dieses einen Falzbereich aufweist, der durch eine Gesamtheit zu falzender Randbereiche des Bauteils definiert ist; Positionieren des Bauteils auf einem Falzbett; Durchführen eines falzbackenbasierten Falzens an dem Bauteil mittels einer Backenfalzvorrichtung; und Durchführen eines manipulatorgeführten Falzens an dem Bauteil, indem ein Falzelement einer Bahnfalzvorrichtung durch einen Manipulator relativ zu dem Bauteil entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn bewegt wird, wobei das manipulatorgeführte Falzen zeitversetzt zum falzbackenbasierten Falzen im Falzbereich durchgeführt wird. Bevorzugt wird das manipulatorgeführte Falzen unter Verwendung einer Falzrolle als Falzelement durchgeführt.
  • Das erfindungsgemäße Falzverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass beim falzbackenbasierten Falzen der gesamte Falzbereich des Bauteils gefalzt wird. Dadurch, dass der gesamte Falzbereich dem eine höhere Falzqualität gewährleistenden falzbackenbasierten Falzen unterzogen wird, kann am fertiggefalzten Bauteil insgesamt eine höhere Qualität erreicht werden. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Falzverfahren unter Verwendung der erfindungsgemäßen Falzeinrichtung in jeder möglichen Ausführungsform durchgeführt.
  • Hinsichtlich der Vorteile und zusätzlicher Merkmale der nachfolgend aufgezeigten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Falzverfahrens wird in gleicher Weise geltend für das erfindungsgemäße Falzverfahren auf die Ausführungen zu den möglichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Falzeinrichtung verwiesen.
  • Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Falzverfahrens wird beim manipulatorgeführten Falzen mindestens ein Eckbereich der zu falzenden Randbereiche des Bauteils gefalzt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Falzverfahrens wird das manipulatorgeführte Falzen zeitlich nach dem falzbackenbasierten Falzen durchgeführt.
  • Gemäß noch einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Falzverfahrens wird das falzbackenbasierte Falzen in seiner Gesamtheit mit einer linearen Verfahrbewegung des Falzbetts realisiert.
  • Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung – soweit dies technisch sinnvoll ist – beliebig miteinander kombiniert sein können.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben werden.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Falzeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 zeigt eine vergrößerte perspektivische Teilansicht der Falzeinrichtung von 1.
  • 3 zeigt eine weitere vergrößerte perspektivische Teilansicht der Falzeinrichtung von 1.
  • Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 gemäß Ausführungsformen der Erfindung eine Falzeinrichtung 1 und ein Verfahren zum unter Verwendung der Falzeinrichtung 1 Falzen eines Bauteils B beschrieben werden.
  • Die Falzeinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung dient der Falzbearbeitung eines Fahrzeugkarosserieblechteils als Bauteil B und wird bevorzugt für die Kleinserienproduktion von Kraftfahrzeugen eingesetzt. In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist das Bauteil B z.B. als Seitentür eines Kraftfahrzeugs (nicht vollständig gezeigt) ausgebildet. Das Bauteil B ist für seine Bestimmung als Seitentür an diversen Randbereichen zu falzen, um z.B. Kanten zu entschärfen und eine Falzverbindung zwischen einem Außenblech und einem oder mehreren Innenblechen des Bauteils B herzustellen. Demgemäß weist das Bauteil B einen Falzbereich auf, der durch eine Gesamtheit der zu falzenden Randbereiche des Bauteils B definiert ist. Die zu falzenden Randbereiche des Bauteils umfassen insbesondere einen oder mehrere Eckbereiche (nicht bezeichnet), welche eine relativ starke Krümmung aufweisen, sowie einen oder mehrere Längsbereiche, welche eine gegenüber den Eckbereichen reduzierte Krümmung oder sogar keine Krümmung aufweisen.
  • Die Falzeinrichtung 1 weist eine Basis 2, eine Backenfalzvorrichtung 10, eine Bahnfalzvorrichtung 50, einen Niederhalter 55, eine Spannvorrichtung 60, einen Manipulator 70 und eine Steuervorrichtung 80 auf.
  • Die Backenfalzvorrichtung 10 ist an der Basis 2 gelagert und eingerichtet, ein falzbackenbasiertes Falzen an dem Bauteil B durchzuführen. D.h., die Backenfalzvorrichtung 10 ist als eine hartmechanisierte Maschinenfalzvorrichtung ausgebildet. Die Backenfalzvorrichtung 10 umfasst eine Mehrzahl von Falzeinheiten 11, welche jeweils eine Schlitteneinheit 15, eine Mehrzahl von Falzbacken 20, 21, 22, 23 und eine Aufnahme 30 aufweisen, an welcher die Falzbacken 20, 21, 22, 23 befestigt sind und welche ihrerseits auf einem Verfahrschlitten 16 der Schlitteneinheit 15 befestigt ist. Die Schlitteneinheit 15 ist so ausgelegt, dass deren Verfahrschlitten 16 angetrieben durch z.B. einen Elektromotor 17 horizontal linear verfahrbar ist, um die Aufnahme 30 zusammen mit den Falzbacken 20, 21, 22, 23 horizontal zum Falzbett 3 und damit dem Bauteil B hin und davon weg zu bewegen. Die Backenfalzvorrichtung 10 ist erfindungsgemäß so konfiguriert, dass mit ihren Falzeinheiten 11 der gesamte Falzbereich des Bauteils B, d.h. die Gesamtheit der zu falzenden Randbereiche des Bauteils B, gefalzt wird.
  • Die Bahnfalzvorrichtung 50 umfasst mindestens ein Falzelement 51. In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist die Bahnfalzvorrichtung 50 als ein Rollfalzkopf ausgebildet, an welchem mehrere Falzrollen als Falzelemente 51 (nur eines der Falzelemente 51 ist in 1 dargestellt) vorgesehen sind.
  • Der Manipulator 70 ist z.B. als ein Gelenkarmroboter mit sechs oder mehr Achsen ausgebildet und weist eine Roboterkonsole 71 zur Befestigung am Aufstellungsort sowie einen Gelenkarm 72 auf, an dessen freien Ende eine z.B. dreiachsige Roboterhand 73 vorgesehen ist. Die Roboterhand 73 ist so eingerichtet, dass sie gesteuert durch die Steuervorrichtung 80 selektiv den Niederhalter 55 und die Bahnfalzvorrichtung 50 aufnehmen kann.
  • Für den Fall, dass die Bahnfalzvorrichtung 50 an der Roboterhand 73 aufgenommen ist, ist in der Steuervorrichtung 80 ein Falzprogramm hinterlegt, so dass ein jeweiliges der Falzelemente 51 zum Durchführen eines manipulatorgeführten Falzens an dem Bauteil B relativ zum Bauteil B entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn (einer Falzbahn) bewegt wird.
  • Die Basis 2 kann ein Gusskörper aus Metall oder eine Schweißkonstruktion aus Metallplatten sein. In der Basis 2 ist ein Falzbett 3 (siehe 3), das zum positionierenden Aufnehmen des Bauteils B vorgesehen und eingerichtet ist, vertikal linear verfahrbar gelagert. Insbesondere ist das Falzbett 3 gesteuert durch die Steuervorrichtung 80 relativ zu den Falzbacken 2023 der Falzeinheiten 11 der Backenfalzvorrichtung 10 vertikal linear verfahrbar, so dass durch eine einzige Verfahrbewegung des Falzbetts 3 nach vertikal oben das falzbackenbasierte Falzen an dem Bauteil B in seiner Gesamtheit realisierbar ist. Zum Antreiben der linearen Verfahrbewegung des Falzbetts 3 ist an der Basis 2 ein Hauptantrieb 4 vorgesehen, welcher z.B. über ein Hebelsystem (nicht separat bezeichnet) eine entsprechende Antriebsbewegung für das Falzbett 3 bereitstellt. Der Hauptantrieb 4 kann z.B. einen Elektromotor und/oder einen Pneumatikzylinder aufweisen.
  • Die Steuervorrichtung 80 ist zum Zwecke des Steuerns der Komponenten der Falzeinrichtung 1 wie des Hauptantrieb 4, der Backenfalzvorrichtung 10 und des Manipulators 70 sowie zum Zwecke des Steuerns des Falzprozesses mit allen diesen Komponenten der Falzeinrichtung 1 verbunden. Die Steuervorrichtung 80 ist dabei eingerichtet, die Komponenten der Falzeinrichtung 1 so zu steuern, dass das manipulatorgeführte Falzen zeitversetzt zum falzbackenbasierten Falzen im Falzbereich durchgeführt wird. Insbesondere ist die Steuervorrichtung 80 eingerichtet, die Komponenten der Falzeinrichtung 1 so zu steuern, dass das manipulatorgeführte Falzen zeitlich nach dem falzbackenbasierten Falzen durchgeführt wird. Gemäß der Erfindung ist die Steuervorrichtung 80 eingerichtet, den Manipulator 70 so zu steuern, dass das manipulatorgeführte Falzen im Anschluss an das falzbackenbasierte Falzen zumindest in allen Eckbereichen der zu falzenden Randbereiche des Bauteils B durchgeführt wird. Somit werden zumindest die Eckbereiche erfindungsgemäß in zwei Schritten gefalzt, wobei das falzbackenbasierte Falzen als Vorfalzen eine gewünschte hohe Falzqualität realisiert und das manipulatorgeführte Falzen kostengünstig das Fertigfalzen realisiert. Hinsichtlich der Längsbereiche der zu falzenden Randbereiche des Bauteils B kann flexibel, d.h. je nach gewünschter Falzqualität bzw. fertigungstechnischer Notwendigkeit, das falzbackenbasierte Falzen ohne Nachschaltung des manipulatorgeführten Falzens als Fertigfalzen durchgeführt oder auch unter Nachschaltung des manipulatorgeführten Falzens als Vorfalzen zur Realisierung einer gewünschten Falzqualität durchgeführt werden.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die obige Erläuterung zur Konfiguration der Falzeinrichtung 1 ein erfindungsgemäßes Verfahren (im Folgenden Falzverfahren genannt) zum unter Verwendung der Falzeinrichtung 1 Falzen des Bauteils B beschrieben werden.
  • Gemäß dem Falzverfahren wird das Bauteil B aus einem vorgelagerten Herstellungsprozess bereitgestellt und mittels eines weiteren z.B. als Gelenkarmroboter ausgebildeten Manipulators (nicht gezeigt) auf das Falzbett 3 aufgelegt und daran positioniert. Die erfindungsgemäße Falzeinrichtung 1 und das darin aufgenommene Bauteil B bilden dann eine erfindungsgemäße Falzanordnung. Bei diesem ersten Schritt des Falzverfahrens befindet sich das Falzbett 3 in einer vertikal unteren Position, sind Einweiser (nicht separat bezeichnet) des Falzbetts 3 zur Positionierung des Bauteils B ausgefahren, sind die Schlitteneinheiten 15 der Backenfalzvorrichtung 10 zurückgefahren (vom Falzbett 3 weggefahren), ist der Niederhalter 55 an der Roboterhand 73 des Manipulators 70 aufgenommen (nicht dargestellt), sind Spanner 61 der Spannvorrichtung 60 geöffnet und ist die Bahnfalzvorrichtung 50 (der Rollfalzkopf) in einer Parkhalterung (nicht separat bezeichnet) aufgenommen (nicht dargestellt). Nach der Positionierung des Bauteils B auf dem Falzbett 3 werden Sauger (nicht separat bezeichnet) des Falzbetts 3 mit Unterdruck beaufschlagt, so dass das Bauteil B von den Saugern angesaugt und dadurch auf das Falzbett 3 gedrückt wird.
  • In einem nächsten Schritt des Falzverfahrens wird der Niederhalter 55 vom Manipulator 70 auf die Spanner 61 der Spannvorrichtung 60 aufgelegt und durch Schließen der Spanner 61 fixiert, so dass der Niederhalter 55 das Bauteil B sicher positioniert auf dem Falzbett 3 hält, wie in 2 gezeigt. Außerdem werden die Einweiser des Falzbetts 3 gesteuert durch die Steuervorrichtung 80 eingefahren. Die Verfahrbewegung der Spanner 61 der Spannvorrichtung 60 und der Einweiser kann mit separaten Antrieben (z.B. mit Pneumatikzylindern) oder über den Hauptantrieb 4 realisiert sein.
  • Dann wird gemäß dem Falzverfahren das falzbackenbasierte Falzen an dem Bauteil B mittels der Backenfalzvorrichtung 10 durchgeführt. Genauer werden die Schlitteneinheiten 15 der Falzeinheiten 11 der Backenfalzvorrichtung 10 vorgefahren, so dass die Aufnahmen 30 mit den daran angebrachten Falzbacken 2023 zum Falzbett 3 und dem Bauteil B hin bewegt werden. Dann wird das Falzbett 3 in eine vertikal obere Position gefahren, so dass mit diesem einzigen Vertikalhub bzw. der linearen Verfahrbewegung des Falzbetts 3 das falzbackenbasierte Falzen in seiner Gesamtheit (im gesamten Falzbereich des Bauteils B) realisiert wird. Mit anderen Worten ausgedrückt wird beim falzbackenbasierten Falzen der gesamte Falzbereich des Bauteils B gefalzt.
  • Anschließend wird das Falzbett 3 wieder in seine vertikal untere Position gefahren und werden die Schlitteneinheiten 15 der Falzeinheiten 11 der Backenfalzvorrichtung 10 wieder zurückgefahren, so dass die Aufnahmen 30 mit den daran angebrachten Falzbacken 2023 vom Falzbett 3 und dem Bauteil B weg bewegt werden. In der Zwischenzeit (nach dem Auflegen des Niederhalters 55 auf die Spannvorrichtung 60) hat sich der Manipulator 70 die Bahnfalzvorrichtung 50 (den Rollfalzkopf) aus der Parkhalterung geholt, so dass nun die Bahnfalzvorrichtung 50 an der Roboterhand 73 des Manipulators 70 aufgenommen ist.
  • Nach dem falzbackenbasierten Falzen wird gemäß dem Falzverfahren das manipulatorgeführte Falzen an dem Bauteil B durchgeführt, indem ein ausgewähltes Falzelement (Falzrolle) 51 der mehreren Falzelemente 51 der Bahnfalzvorrichtung 50 durch den Manipulator relativ zu dem Bauteil B entlang der vorbestimmten Bewegungsbahn bzw. Falzbahn bewegt wird, wie in 1 gezeigt. Gemäß dem Falzverfahren wird somit das manipulatorgeführte Falzen zeitversetzt zum falzbackenbasierten Falzen, insbesondere zeitlich nach dem falzbackenbasierten Falzen, im Falzbereich durchgeführt. Gemäß dem Falzverfahren wird das Bauteil B beim falzbackenbasierten ersten Falzschritt relativ zum Falzwerkzeug (der Backenfalzvorrichtung 10) bewegt, und erst beim manipulatorgeführten zweiten Falzschritt wird das Werkzeug (das ausgewählte Falzelement 51) relativ zum Bauteil B bewegt.
  • Wie oben beschrieben, wird das manipulatorgeführte Falzen im Anschluss an das falzbackenbasierte Falzen zumindest in allen Eckbereichen der zu falzenden Randbereiche des Bauteils B durchgeführt. D.h., die stark gekrümmten Eckbereiche werden in zwei Schritten gefalzt, wobei das falzbackenbasierte Falzen als Vorfalzen eine gewünschte hohe Falzqualität realisiert und das manipulatorgeführte Falzen kostengünstig das Fertigfalzen realisiert. Die schwächer oder nicht gekrümmten Längsbereiche der zu falzenden Randbereiche des Bauteils B werden je nach gewünschter Falzqualität bzw. fertigungstechnischer Notwendigkeit durch das falzbackenbasierte Falzen gleich fertiggefalzt oder ebenfalls dem manipulatorgeführten Falzen als Fertigfalzen unterzogen. Im letzteren Fall fungiert das falzbackenbasierte Falzen wieder als Vorfalzen.
  • Nach Abschluss des manipulatorgeführten Falzens legt der Manipulator 70 die Bahnfalzvorrichtung 50 wieder in der Parkhalterung ab und werden die Spanner 61 der Spannvorrichtung 60 geöffnet. Dann koppelt die Roboterhand 73 des Manipulators 70 an den Niederhalter 55 an und wird der Niederhalter 55 von der Spannvorrichtung 60 und dem Bauteil B abgehoben und in eine Parkposition (nicht gezeigt) verbracht. Das fertiggefalzte Bauteil B kann nun z.B. von dem weiteren Manipulator aus der Falzeinrichtung 1 entnommen und weiteren Bearbeitungsschritten zugeführt werden.
  • Im Fazit weisen die erfindungsgemäße Falzeinrichtung 1 und das erfindungsgemäße Falzverfahren u.a. die folgenden Vorteile auf. Dadurch, dass beim falzbackenbasierten ersten (hartmechanisierten) Falzschritt der gesamte Falzbereich in einer Stufe gefalzt wird, kann am fertiggefalzten Bauteil B eine höhere Qualität erreicht werden. Insbesondere gibt es keine am fertiggefalzten Bauteil B sichtbaren Übergangsbereiche vom falzbackenbasierten zum manipulatorgeführten Falzen. Dadurch, dass das Falzbett 3 in lediglich einer einzigen vertikalen Achse linear beweglich ist, kann eine genaue Positionierung des Falzbetts 3 und damit des Bauteils B zur Backenfalzvorrichtung 10 und zum Manipulator 70 erreicht werden. Durch den Freiheitsgrad in einer einzigen Richtung wird ein einziger Hub und somit der Einsatz von einem einzigen zentralen Antrieb (dem Hauptantrieb 4) für das Falzen möglich.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Falzeinrichtung
    2
    Basis
    3
    Falzbett
    4
    Hauptantrieb
    10
    Backenfalzvorrichtung
    11
    Falzeinheit
    15
    Schlitteneinheit
    16
    Verfahrschlitten
    17
    Elektromotor
    20
    Falzbacke
    21
    Falzbacke
    22
    Falzbacke
    23
    Falzbacke
    30
    Aufnahme
    50
    Bahnfalzvorrichtung
    51
    Falzelement
    55
    Niederhalter
    60
    Spannvorrichtung
    61
    Spanner
    70
    Manipulator
    71
    Roboterkonsole
    72
    Gelenkarm
    73
    Roboterhand
    80
    Steuervorrichtung
    B
    Bauteil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202007010595 U1 [0002, 0003, 0003]

Claims (10)

  1. Falzeinrichtung (1) mit: einer Basis (2) mit einem Falzbett (3) zum positionierenden Aufnehmen eines Bauteils (B), welches einen Falzbereich aufweist, der durch eine Gesamtheit zu falzender Randbereiche des Bauteils (B) definiert ist, einer Backenfalzvorrichtung (10), die an der Basis (2) gelagert ist und die eingerichtet ist, ein falzbackenbasiertes Falzen an dem Bauteil (B) durchzuführen, einer Bahnfalzvorrichtung (50) mit mindestens einem Falzelement (51), einem Manipulator (70), der eingerichtet ist, die Bahnfalzvorrichtung (50) aufzunehmen und zum Durchführen eines manipulatorgeführten Falzens an dem Bauteil (B) das Falzelement (51) relativ zum Bauteil (B) entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn zu bewegen, und einer Steuervorrichtung (80) zum Steuern der Backenfalzvorrichtung (10) und des Manipulators (70), wobei die Steuervorrichtung (80) eingerichtet ist, die Backenfalzvorrichtung (10) und den Manipulator (70) zu steuern, um das manipulatorgeführte Falzen zeitversetzt zum falzbackenbasierten Falzen im Falzbereich durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Backenfalzvorrichtung (10) eingerichtet ist, den gesamten Falzbereich des Bauteils (B) zu falzen.
  2. Falzeinrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (80) eingerichtet ist, den Manipulator (70) zu steuern, um das manipulatorgeführte Falzen in mindestens einem Eckbereich der zu falzenden Randbereiche des Bauteils (B) durchzuführen.
  3. Falzeinrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuervorrichtung (80) eingerichtet ist, die Backenfalzvorrichtung (10) und den Manipulator (70) zu steuern, um das manipulatorgeführte Falzen zeitlich nach dem falzbackenbasierten Falzen durchzuführen.
  4. Falzeinrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1–3, wobei das Falzbett (3) gesteuert durch die Steuervorrichtung (80) relativ zur Backenfalzvorrichtung (10) linear verfahrbar ist, so dass durch eine Verfahrbewegung des Falzbetts (3) das falzbackenbasierte Falzen an dem Bauteil (B) in seiner Gesamtheit realisierbar ist.
  5. Falzeinrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1–4, wobei das mindestens eine Falzelement (51) der Bahnfalzvorrichtung (50) als Falzrolle ausgebildet ist.
  6. Verfahren zum Falzen eines Bauteils (B), aufweisend: Bereitstellen des Bauteils (B), so dass dieses einen Falzbereich aufweist, der durch eine Gesamtheit zu falzender Randbereiche des Bauteils (B) definiert ist, Positionieren des Bauteils (B) auf einem Falzbett (3), Durchführen eines falzbackenbasierten Falzens an dem Bauteil (B) mittels einer Backenfalzvorrichtung (10), und Durchführen eines manipulatorgeführten Falzens an dem Bauteil (B), indem ein Falzelement (51) einer Bahnfalzvorrichtung (50) durch einen Manipulator (70) relativ zu dem Bauteil (B) entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn bewegt wird, wobei das manipulatorgeführte Falzen zeitversetzt zum falzbackenbasierten Falzen im Falzbereich durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim falzbackenbasierten Falzen der gesamte Falzbereich des Bauteils (B) gefalzt wird.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei beim manipulatorgeführten Falzen mindestens ein Eckbereich der zu falzenden Randbereiche des Bauteils (B) gefalzt wird.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei das manipulatorgeführte Falzen zeitlich nach dem falzbackenbasierten Falzen durchgeführt wird.
  9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6–8, wobei das falzbackenbasierte Falzen in seiner Gesamtheit mit einer linearen Verfahrbewegung des Falzbetts (3) realisiert wird.
  10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6–9, wobei das manipulatorgeführte Falzen unter Verwendung einer Falzrolle als Falzelement (51) durchgeführt wird.
DE102015220540.1A 2015-10-21 2015-10-21 Falzeinrichtung und Verfahren zum Falzen eines Bauteils Pending DE102015220540A1 (de)

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