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Die
Erfindung betrifft ein Falzwerkzeug zum Roboterfalzen und eine damit
ausgerüstete
Roboterfalzstation mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Ein
Falzwerkzeug zum Roboterfalzen ist aus der
DE 299 10 871 U1 bekannt.
Es besteht aus einem mit einer Hand eines Roboters verbindbaren Gestell,
an dem eine drehbare Falzrolle angeordnet ist. Die zu falzenden
bzw. zu bördelnden
Werkstücke liegen
auf einer Werkstückauflage
und werden von dieser unterstützt.
Der Roboter fährt
mit dem Falzwerkzeug entlang der Werkstückränder und drückt dabei mit der Falzrolle
gegen den einen freien, abstehenden Werkstückrand oder sog. Falzrand.
Dabei wird der Falzrand umgebogen und niedergedrückt. Bei dieser Roboterfalztechnik
bildet die Werkstückauflage
das Gegenlager für
die Falzrolle und muss entsprechend präzise gearbeitet und an die
Werkstückkontur
in diesem Bereich angepasst sein. Die Präzision ist bei Karosseriebauteilen
wichtig, weil die unterstützte
Blechunterseite auf der späteren
Sichtseite des Bauteils liegt, wo hohe Qualitätsanforderungen herrschen. Änderungen
am Werkstück
bedingen eine entsprechende Nachbearbeitung oder unter Umständen Neuherstellung
der Werkstückauflage. Dies
ist zeit- und kostenaufwändig.
Außerdem
muss die Falzrolle je nach Biegestellung des Falzrands angepasst
und häufig
auch gewechselt werden. Dies kann ebenfalls einen Zeitverlust bedeuten.
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Die
DE 101 11 374 A1 zeigt
ein anderes Falzwerkzeug zum Roboterfalzen, bei dem die Falzrolle gegenüber der
Stützrolle
unter Veränderung
des Falzwinkels geschwenkt werden kann. Hierbei kommt eine gebogene
Schlitzführung
in Verbindung mit einem Linearantrieb zum Einsatz. Über die Schlitzführung wird
eine Tragplatte um einen ortsfesten Schwenkpunkt verschwenkt, um
den auch die Schlitzführung
entsprechend konzentrisch gekrümmt ist.
An der Tragplatte ist die Falzrolle fest montiert. Der schwenkbar
gelagerte Linearantrieb betätigt
die Tragplatte, wobei die mitgenommene Falzrolle eine reine Schwenkbewegung
mit fest vorgegebener Kinematik ausführt.
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Aus
der
US 6,640,599 B1 ,
der
US 6,694,793 B1 und
der
JP 2002035865
A sind weitere konventionelle Roboterfalzwerkzeuge mit
ein oder mehreren Falzrollen bekannt, welche eine Roboterbewegung direkt
zugestellt werden. Die Werkstücke
ruhen auf festen Auflagen. Soweit eine Stützrolle vorhanden ist, drückt diese
gegen die Werkstückauflage.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Roboterfalztechnik
aufzuzeigen.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen im Haupt- und Nebenanspruch.
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Die
beanspruchte Roboterfalztechnik hat zum einen den Vorteil, dass
das Falzwerkzeug durch die gegeneinander verstellbaren Stütz- und
Falzrollen flexibel ist und sich sehr schnell auf unterschiedliche
Falzgeometrien und insbesondere auch auf veränderte Falzwinkel einstellen
lässt.
Dabei lässt
sich nicht nur die Neigung der Falzrolle gegenüber der Stützrolle und somit der Falzwinkel,
sondern auch die axiale Position der Falzrolle gegenüber der
Stützrolle und
insbesondere ihrer rückwärtigen Rollenkante
auf das erforderliche Maß einstellen.
Ein Wechsel des Falzwerkzeugs oder ein Austausch der Rollen bei veränderter
Falzgeometrie oder variierenden Falzwinkeln ist nicht erforderlich.
Durch die relative Verstellbarkeit der Rollen können außerdem beliebige Relativlagen
der Rollen eingestellt werden.
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Dies
hat den Vorteil, dass die Roboterfalzstation hoch flexibel ist und
sehr einfach, schnell und ohne großen Aufwand auf andere Werkstücke und Falzprozesse
umgerüstet
werden kann. Hierfür
genügt
in vielen Fällen
eine Programmänderung
der Prozesssteuerung sowie des Roboters und eine Umstellung und
ggf. Umprogrammierung des Falzwerkzeugs.
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Ferner
lassen sich bei Bedarf Korrekturen bei der Einrichtung des Falzprozesses
einbringen. Die Zahl der Falzschritte und die dabei einzustellenden
Falzwinkel können
variieren und an die jeweiligen Prozesserfordernisse optimal angepasst
werden. Die Einstellung des Falzwerkzeugs kann vor Ort und in unmittelbarer
Beobachtung und Reaktion des Falzprozesses vorgenommen werden.
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Das
Falzwerkzeug kann flexibel eingesetzt werden. Es kann von einem
Roboter gegenüber
einem anderweitig gehaltenen Werkstück bewegt werden. Die Kinematik
lässt sich
auch umkehren, wobei das Falzwerkzeug stationär angeordnet ist und der Roboter
das Werkstück
bewegt und führt.
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Ein
weiterer Vorteil liegt in der Vereinfachung der Werkstückhalterung
bei einem robotergeführten Falzwerkzeug.
Die bisher erforderliche präzise
Werkstückauflage
im zu falzenden Randbereich kann entfallen. Die Auflagefunktion
wird von der Stützrolle übernommen.
Dies vereinfacht und verbilligt den Bau- und eventuellen Umrüstaufwand.
Zudem vereinfacht sich die Spanntechnik und verbessert sich die
Zugänglichkeit
der Werkstückränder zum
Roboterfalzen.
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Die
beanspruchte Falztechnik entlastet den Roboter, der nicht mehr wie
beim Stand der Technik eine hohe Andruckkraft zusätzlich zur
Vorschubkraft aufbringen muss.
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Vereinfacht
wird ferner der Programmieraufwand für den Roboter, weil durch den
Wegfall der Andrückfunktion
die Zahl der Pfade erheblich reduziert wird und im Wesentlichen
nur der Bahnverlauf der Stützrolle
zu programmieren ist.
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Die
Prozessparameter lassen sich am Bauteil einstellen und optimieren,
wobei nur eine Verstellung des Falzwerkzeugs nötig ist. Eine Verstellung der
Relativlage der Rollen ist außerdem
nicht nur zu Beginn der verschiedenen Falzschritte, sondern auch
während
des Prozesses möglich,
um auf besondere Werkstückgeometrien
und deren Erfordernisse, auf unvorhergesehenes Werkstückverhalten etc.
flexibel reagieren zu können.
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Insgesamt
bietet die beanspruchte Roboterfalztechnik ein breites Spektrum
an Falzprozessen und Optimierungsmöglichkeiten für den jeweiligen Falzprozess.
Dies ist insbesondere für
schwierige Werkstückgeometrien
und problematische Werkstoffe von Vorteil.
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Die
gegenseitige Rollenverstellung am Falzwerkzeug kann in beliebig
geeigneter Weise geschehen. In der bevorzugten Ausführungsform
genügt hierfür ein einziger
Antrieb in Verbindung mit einem Umlenkgetriebe. Hieraus wird vorzugsweise über eine
Kulissenführung
mit einer Kurbel die Falzrolle gegenüber der vorzugsweise stationär angeordneten Stützrolle
geschwenkt. Die Schwenkbewegung wird hierbei von einer axialen Zustellbewegung
abgeleitet. Schwenkwinkel und axiale Position stehen dadurch stets
in einem bestimmten vordefinierten Verhältnis. Diese Antriebstechnik
vereinfacht sowohl den Bauaufwand, wie auch die Steuerung des Falzwerkzeugs.
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In
den Unteransprüchen
sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
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Die
Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch
dargestellt. Im einzelnen zeigen:
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1:
Eine Roboterfalzstation in Seitenansicht,
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2 bis 4:
ein Falzwerkzeug mit Stütz- und
Falzrolle in verschiedenen Schwenkstellungen und Axialpositionen
der Rollen zueinander in perspektivischer Darstellung und
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8 bis 11:
das Falzwerkzeug in Seitenansicht in verschiedenen Arbeits- und
Falzstellungen.
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1 zeigt
eine Roboterfalzstation (1) mit mindestens einem mehrachsigen
Roboter (2), vorzugsweise einem Gelenkarmroboter mit sechs
oder mehr Achsen, der an seiner Roboterhand (3) ein Falzwerkzeug
(5) trägt.
Der Roboter (2) und das Falzwerkzeug (5) sind
an die Robotersteuerung (4) angeschlossen. Die Roboterfalzstation
(1) umfasst ferner einen Werkstückhalter (8) zur Aufnahme
von ein oder mehreren Werkstücken
(6, 7), deren Werkstückränder (10, 11)
an ein oder mehreren Stellen zu falzen und zu bördeln sind. Dies können sowohl
außen
liegende, wie auch innen liegende Werkstückränder sein. In der gezeigten
und nachfolgend beschriebenen Ausführungsform werden zwei aufeinander
liegende Bleche (6, 7) durch Bördeln der Ränder (10, 11)
miteinander verbunden. Alternativ können mehr als zwei Werkstücke oder
Bleche (6, 7) gefalzt werden. Es ist auch möglich, nur
mit einem Werkstück
zu arbeiten und dessen Werkstückrand
zu biegen.
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Der
Werkstückhalter
(8) ist an die Werkstückgeometrie
derart angepasst und in seinen Umrissen reduziert, dass die zu falzenden
Werkstückränder (10, 11) über den
Halterrand im Falzbereich hinausragen. In diesem Bereich bildet
das Falzwerkzeug (5) in der nachfolgend beschriebenen Weise
die Werkstückauflage
für den
Falzprozess. Das oder die Werkstücke
(6, 7) werden auf dem Werkstückhalter (8) durch
eine geeignete Spanneinrichtung (9) zumindest zeitweise
und/oder örtlich
fixiert und gespannt. Die Positionierung des oder der Werkstücke (6, 7)
auf dem Halter (8) kann über geeignete Führungen
erfolgen.
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Im
Falzprozess wird das Falzwerkzeug (5) vom Roboter (2)
an den zu falzenden Werkstückrändern (10, 11)
positioniert sowie in Eingriff gebracht und dann in der in 1 bis 3 durch
Pfeile verdeutlichten Falzverlaufsrichtung (31) entlang
der Werkstückränder (10, 11)
bewegt. Hierbei verfolgt der Roboter (2) eine programmierte
Bahn, die sich am Verlauf der Werkstückränder (10, 11)
orientiert. Die Erstreckungs- oder Verlaufsrichtung der Werkstückränder ist
in der Regel auch die Fahrt- oder Bewegungsrichtung des Falzwerkzeugs
(5).
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Der
Falzprozess kann je nach erforderlichem Falzwinkel oder Biegewinkel α ein oder
mehrere Schritte umfassen, wobei der zu biegende Werkstückrand oder
Falzrand (10) jeweils über
bestimmte Teilwinkel verformt wird. Auf diese Weise wird die Falzverformung
in ein oder mehreren Stufen oder Schritten durchgeführt.
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Die
Erfindung betrifft sowohl das Falzwerkzeug (5) wie auch
die damit ausgerüstete
Roboterfalzstation (1). In 2 bis 7 ist
das Falzwerkzeug (5) in verschiedenen Stellungen perspektivisch dargestellt.
Hierbei sind nur die wesentlichen Komponenten des Falzwerkzeugs
(5) gezeigt. 8 bis 11 verdeutlichen
einen Falzprozess in mehreren Schritten und in Seitenansicht des
Falzwerkzeugs (5).
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Das
Falzwerkzeug (5) besteht aus einem Gestell (12),
welches mit der Roboterhand (3) in geeigneter Weise verbindbar
ist. Das Gestell (12) kann z.B. die in 1 gezeigte
abgewinkelte Form haben. In den Zeichnungen der 2 bis 11 ist
vom Gestell (12) jeweils nur die Bodenplatte dargestellt. 1 zeigt
auch den Distanzarm oder Ausleger des Gestells (12). Auf
der Bodenplatte des Gestells (12) sind eine Stützrolle
(13) und eine Falzrolle (16) angeordnet und vorzugsweise
frei drehbar gelagert.
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Die
Rollen (13, 16) sind quer zur Falzverlaufsrichtung
(31) benachbart angeordnet. Die Falzrolle (16)
befindet sich zumindest mit ihrem falzwirksamen Bereich über der
Stützrolle
(13). Zwischen den Rollen (13, 16) liegt
ein Freiraum zur Aufnahme der Werkstückränder (10, 11).
Die durch die Achsen (14, 17) beider Rollen (13, 16)
aufgespannte Ebene schneidet die Falzverlaufsrichtung (31)
oder die beaufschlagten Werkstückränder (10, 11)
vorzugsweise in einem im wesentlichen rechten Winkel. In der gezeigten
Werkzeugorientierung mit horizontaler Fahrtrichtung (31)
liegen die beiden Rollen (13, 16) vertikal übereinander.
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Die
beiden Rollen (13, 16) sind relativ zueinander
unter Veränderung
des zwischen ihnen gebildeten Falzwinkels α schwenkbar und axial beweglich angeordnet
und lassen sich in dieser Orientierung und Positionierung verstellen,
was vorzugsweise über
zwei Achsen geschieht. Für
die Rollenverstellung und deren Arretierung in der eingenommenen Lage
ist eine Verstelleinrichtung (18) vorgesehen, die vorzugsweise
mindestens einen Antrieb (22) aufweist und steuerbar, ggf.
auch fernsteuerbar ist. Hierfür
kann der Antrieb (22) z.B. an die Robotersteuerung (4)
oder alternativ an eine andere beliebige programmierbare Prozesssteuerung
angeschlossen sein. Die Rolleneinstellung lassen sich durch entsprechende
Programmierung einstellen.
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Der
Antrieb (22) ist z.B. als Elektromotor mit einem Abtriebselement,
z.B. einer Schub- und Zugstange, einer Spindel oder dgl., ausgerüstet. Das
Abtriebselement ist selbsthemmend oder anderweitig arretierbar,
z.B. durch Klemm- oder Spannelemente, so dass die eingestellte Rollenlage
auch gegen die Biegereaktionskräfte
ohne Ausweichen beibehalten wird.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
ist die Stützrolle
(13) stationär
im Gestell (12) angeordnet und fliegend gelagert. Ihre
Lagerung ist der Übersicht wegen
in den Zeichnungen nicht dargestellt. Die Rollenachse (14)
ist hierbei vorzugsweise parallel zur Bodenplatte des Gestells (12)
ausgerichtet. Im Falzprozess wird das Falzwerkzeug (5) üblicherweise derart
orientiert, dass die Rollenachse (14) senkrecht zur abzufahrenden
Fahrtverlaufsrichtung (31) ausgerichtet ist.
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Die
Stützrolle
(13) ist vorzugsweise als zylindrische Walze ausgebildet
und dient in der vorerwähnten
Weise als Auflage oder Aufnahme für die Werkstückränder (10, 11).
Die Stützrolle
(13) kann zur Schonung der unterstützten Werkstückseite
aus einem begrenzt nachgiebigen Material, z.B. aus Kunststoff, bestehen.
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Die
Relativverstellung der Rollen (13,16) erfolgt
vorzugsweise durch eine Bewegung der Falzrolle (16), die
um eine quer zu ihrer Rollenachse (17) verlaufende Schwenkachse
(21) schwenkbar im Gestell (12) angeordnet ist.
Die Falzrolle (16) ist außerdem linearverschieblich
im Gestell (12) angeordnet. Die Linearachse verläuft vorzugsweise
parallel zur Richtung der Achse (14) der Stützrolle
(13). Die Falzrolle (16) ist somit zweiachsig
verstellbar.
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Die
Falzrolle (16) ist an ihrem rückwärtigen Ende fliegend und frei
drehbar an einem bügelförmigen Tragarm
(32) gelagert, welcher seinerseits um die besagte quer
liegende Schwenkachse (21) in einem Lagerbock (20)
gelagert ist. Bei einer Schwenkbewegung des Tragarms (32)
wird die Falzrolle (16) entsprechend um die Schwenkachse
(21) mitbewegt. Der Lagerbock (20) ist seinerseits
mittels eines bodenseitigen Schlittens (24) auf dem Gestell
(12) in Richtung der Achse (14) axial beweglich
gelagert.
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Die
Verstelleinrichtung (18) besitzt in der gezeigten Ausführungsform
einen einzigen Antrieb (22), der auf dem Gestell (12)
gelagert ist und der mittels eines linearen Antriebselements, z.B.
einer Stange oder Spindel oder dergleichen, rückseitig auf den Lagerbock
(20) einwirkt. Die lineare Antriebsbewegung wird mittels
eines Umlenkgetriebes (23) in eine entsprechende Schwenkbewegung
der Falzrolle (16) um die Schwenkachse (19) umgelenkt.
Hierdurch besteht ein vordefiniertes Verhältnis zwischen Schwenkwinkel
und Abstand der Falzrolle (16) gegenüber der stationären Stützrolle
(13) und insbesondere zu deren rückwärtiger Rollenkante (15).
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Das
Umlenkgetriebe (23) besteht in der gezeigten Ausführungsform
aus einer Kurbel (25), die mit ihrem rückwärtigen Kurbelende (26)
auf der Schwenkachse am jenseitigen Ende des Lagerbocks (20)
aufgesteckt ist. Der Lagerbock (20) befindet sich somit
zwischen der Falzrolle (16) und der Kurbel (25). Der
am vorderen Ende angeordnete und seitlich abstehende Kurbelzapfen
(27) steht mit einer stationären Kulissenführung (28)
im Eingriff. Diese besteht in der gezeigten Ausführungsform aus einem gestellfesten
Ständer
(30) mit einem langen Führungsschlitz
(29), der vorzugsweise vertikal bzw. senkrecht zur Bodenplatte
des Gestells (12) ausgerichtet ist. Er kann alternativ
auch einen anderen Winkel einnehmen. Die Kurbel (25) ragt
hierbei nach hinten, wo sich das vordere Kurbelende (26)
zwischen der Stützrolle (13)
und dem Kurbelzapfen (27) befindet.
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Bei
einer axialen Verschiebebewegung des Schlittens (24) und
des darauf montierten Lagerbocks (20) wird das hintere
Kurbelende (26) mitgenommen, wobei sich die Kurbel (25) über die
stationäre
Kulissenführung
(28) entsprechend mitdrehen muss, was zu einer Schwenkbewegung
der Falzrolle (16) um die Schwenkachse (21) führt. Durch
die Kurbelgeometrie und die Kulissenführung (28) stehen der
lineare Vorschub und der Schwenkwinkel in einem bestimmten vorgegebenen
Verhältnis
zueinander. Dieses Verhältnis
kann durch eine Veränderung der
Kurbelgeometrie und auch der Lage und Ausrichtung des Führungsschlitzes
(29) variiert und nach Bedarf eingestellt werden.
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Die
Falzrolle (16) hat in der gezeigten Ausführungsform
eine zylindrische Form und besteht aus Metall, insbesondere Stahl,
oder einem anderen geeigneten Werkstoff. Die Geometrie des Rollenmantels
kann allerdings verändert
werden und z.B. einen zylindrischen Abschnitt und einen konischen
Abschnitt aufweisen. Die Änderungsmöglichkeiten
und die Anpassungsmöglichkeiten
an unterschiedliche Falzgeometrien sind beliebig wählbar. Eine
Konturenänderung
ist auch beim Mantel der Stützrolle
(13) möglich.
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2 bis 7 zeigen
das Falzwerkzeug (5) in sechs verschiedenen Relativstellungen
der Rollen (13, 16). In 2 sind die
Rollen (13,16) mit ihren Achsen (14, 17)
fast parallel ausgerichtet, wobei die Kurbel (25) zur Vermeidung
einer Totpunktlage eine leichte Schrägstellung besitzt, indem der
Kurbelzapfen (27) unterhalb der parallelen Schwenkachse
(21) liegt.
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3 zeigt
eine leichte Schwenkstellung der Falzrolle (16), wobei
der Lagerbock (20) von dem nur in 2 angedeuteten
Antrieb (22) ein kleines Stück linear von der Stützrolle
(13) weg nach hinten verschoben wurde. Der Kurbelzapfen
(27) ist dabei im Führungsschlitz
(29) nach unten gewandert.
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4 und 5 zeigen
weitere und stufenweise vergrößerte Schwenkwinkel
der Falzrolle (16) gegenüber der Stützrolle (13), wobei
der Lagerbock (20) jeweils ein Stück weiter zurück geschoben
und die Kurbel (25) ein entsprechendes Stück weiter
nach unten gedreht ist. 6 zeigt die Falzrolle (16)
in einer im wesentlichen vertikalen Lage. Über diese Stellung hinaus ist
noch eine weitere Rückwärtsdrehung bis
zu einer Endlage gemäß 7 möglich, in
der die Kurbel (25) den unteren Totpunkt überschritten
hat. Mit einer solchen Rollenstellung sind z.B. Falzwinkel α von ca.
135° und
mehr möglich.
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8 bis 11 zeigen
einen Falzprozess für
einen Falzwinkel α von
ca. 90° in
zwei oder drei Falzschritten. In der Praxis genügen häufig zwei Falzschritte gemäß 9 und 11 zum
Vor- und Fertigfalzen eines solchen aufrecht stehenden Falzrandes
(10).
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In 8 beträgt der Falzwinkel α zwischen dem
horizontalen Schenkel des unteren Werkstücks (6) und dessen
frei liegenden Falzrand (10) ca. 90°. Die Falzrolle (16)
ist entsprechend stehend ausgerichtet. Die in 8 gezeigte
Stellung entspricht der perspektivischen Darstellung von 6 und
kann eine Zwischenstellung bei größeren Falzwinkeln α von z.B.
135° verdeutlichen.
Diese Zwischenstellung würde
erreicht, wenn die Falzrolle (16) aus der in 7 gezeigten
rückwärtigen Endstellung
nach vorn zur Stützrolle
(13) um ca. 45° gedreht
wird. Für
eine 90°-Falzung
stellt 8 die Ausgangsstellung dar.
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Zum
Vorfalzen gemäß 9 wird
die Falzrolle (16) aus der Ausgangsstellung um ca. 45° zur Stützrolle
(13) hin geschwenkt und zugleich linear an deren rückwärtige Rollenkante
(15) angenähert.
Auf diese Weise wird zwischen dem oberen Ende der Rollenkante (15)
und dem gegenüberliegenden
Mantel der Falzrolle (16) die erforderliche Schlitzweite
zur Ausformung der Falzbiegung gebildet. Die Form und Weite des
Schlitzes zwischen den Rollen (13, 16) verändern sich über den
fortlaufenden Vorschub weiter. Außerdem wird die Falzrolle (16)
immer weiter über
die Stützrolle
(13) geschoben.
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10 zeigt
eine Variante zu 9, in der die Falzrolle (16)
um ca. 60° geschwenkt
ist, so dass nach dem Vorfalzen ein Falzwinkel α von ca. 30° entsteht.
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Zum
Falzen kann das Falzwerkzeug (5) zunächst in die jeweilige Ausgangsstellung
an die Werkstückränder (10, 11)
angenähert
und in Berührungskontakt
gebracht werden. Bei der 90°-Falzung ist
dies z.B. die Ausgangsposition von 8. Aus dieser
Stellung heraus kann bei stehendem Roboter und Falzwerkzeug (5)
der Antrieb (22) betätigt
werden, der über
die lineare Zustellbewegung und die Schwenkbewegung der Falzrolle
(16) den freien Falzrand (10) um den gewünschten
Winkel biegt. Aus dieser Position heraus beginnt der Roboter mit
dem Falzwerkzeug (5) die Fahrbewegung in Richtung (31),
wobei durch die abwälzenden
Rollen (13, 16) die überfahrenen Falzbereiche in
einer weichen Bewegung gebogen werden. Der Roboter (2)
hält dabei das
Falzwerkzeug (5) in Eingriff mit den Werkstückrändern (10, 11)
und bringt zur seitlichen Abstützung gegen
die Biegereaktionskräfte
auch eine gewisse Querkraft oder seitliche Haltekraft auf.
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Nach
dem erfolgten Vorfalzen wird die Falzrolle (16) weiter
verstellt und kann z.B. die in 11 gezeigte
Endstellung zum Fertigfalzen einnehmen. Die beiden Rollen (13, 16)
liegen hier fast parallel übereinander.
Ggf. sind auch Zwischenstellungen möglich. In einem erneuten Umlauf
oder auch Rücklauf
wird der freie Falzrand (10) in die Endstellung umgebogen
und z.B. über
das innen liegende Blech (7) und dessen flachen Blechrand
(11) gebogen und gebördelt.
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Abwandlungen
der gezeigten Ausführungsform
sind in verschiedener Weise möglich.
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Zum
einen kann die Verstellkinematik der Rollen (13, 16)
eine andere sein, indem z. B. die Falzrolle (16) nur geschwenkt
wird und die lineare Verstellbewegung von der Stützrolle (13) ausgeführt wird.
Ggf. kann auch die Stützrolle
(13) geschwenkt werden. Ferner ist eine Verstellung um
mehr als zwei Achsen möglich.
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Variabel
ist auch die Ausbildung und Kinematik des Verstellantriebs. Z.B
können
für die Schwenkbewegung
und die lineare Zustellbewegung getrennte und einzeln steuerbare
Antriebe, z.B. elektrische Stellmotore, verwendet werden. Das Umlenkgetriebe
(23) könnte
hierdurch entfallen. Bei dieser Alternative lässt sich die Zuordnung von
Winkelorientierung und Axialposition der Rollen (13, 16)
beliebig wählen
und einstellen.
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Ferner
ist eine Umkehr der Kinematik im beschriebenen Ausführungsbeispiel
möglich,
indem der einzelne Antrieb die Kurbel oder den Tragarm (32) dreht
und von dieser Drehbewegung die axiale Zustellbewegung über die
Kulissenführung
(28) abgeleitet wird.
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Im
Weiteren können
die konstruktiven Ausgestaltungen des Falzwerkzeugs (5)
variieren, insbesondere die Lagerung und Ausgestaltung der Rollen (13, 16),
die Ausbildung und Anordnung des Umlenkgetriebes (23),
des Antriebs (22) und des Gestells (12). Das beliebig
ausbildbare Umlenkgetriebe (23) kann alternativ z.B. ein
Zahnrad/Zahnstangengetriebe, ein anderes Lenkergetriebe oder dgl.
sein. Die Verstellung und Arretierung der Rollen (13, 16)
kann manuell geschehen.
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Varianten
sind auch hinsichtlich der Gestaltung und Anordnung der Rollen (13, 16)
möglich.
Ein oder beide Rollen (13, 16) können mit
einem eigenen Drehantrieb ausgerüstet
sein, der ggf. an die Robotersteuerung (4) angeschlossen
ist. Ferner können mehr
als zwei Rollen (13, 16) vorhanden sein. Die Anordnung
von zwei übereinander
liegenden Rollen (13, 16) hat allerdings den Vorteil
eines fluchtenden Linienkontakts beider Rollen (13, 16)
an den Werkstücken
(6, 7), was schnelle Umorientierungen des Falzwerkzeugs
(5) und auch ein Verfolgen gekrümmter Falzrandverläufe ohne
Absetzen des Falzwerkzeugs (5) ermöglicht. Zudem können mehrere
unterschiedlich geformte Falzrollen (16) in einem drehbaren
Revolverkopf zusammen angeordnet sein, wobei die Schwenk- und Vorschubbewegung
vom Revolverkopf mit der gerade in Arbeitsstellung befindlichen Falzrolle
(16) durchgeführt
werden.
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Variabel
ist auch die Roboterfalzstation (1). Das Falzwerkzeug (5)
kann z.B. mit seinem Gestell (12) stationär angeordnet
sein, wobei der Roboter (2) das oder die Werkstücke) (6, 7)
mit einer geeigneten Greifeinrichtung relativ zum Falzwerkzeug (5)
bewegt und die Werkstückränder (10, 11)
an die Rollen (13, 16) drückt und an diesen vorbeibewegt.
In zusätzlichen
Varianten können
Falzwerkzeug (5) und Werkstück(e) (6, 7)
von Robotern (2) relativ zueinander bewegt werden. Die
Roboterfalzstation (1) kann außerdem mehrere, ggf. unterschiedliche
Falzwerkzeuge (5) und mehrere Roboter (2) aufweisen.
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- 1
- Roboterfalzstation
- 2
- Roboter
- 3
- Roboterhand
- 4
- Robotersteuerung
- 5
- Falzwerkzeug,
Servofalzkopf
- 6
- Werkstück, Blech
- 7
- Werkstück, Blech
- 8
- Werkstückhalter
- 9
- Spanneinrichtung
- 10
- Werkstückrand,
Falzrand
- 11
- Werkstückrand,
Blechrand
- 12
- Gestell
- 13
- Stützrolle
- 14
- Achse
- 15
- Rollenkante
- 16
- Falzrolle
- 17
- Achse
- 18
- Verstelleinrichtung
- 19
- Schwenklager
- 20
- Lagerbock
- 21
- Schwenkachse
- 22
- Antrieb
- 23
- Umlenkgetriebe
- 24
- Schlitten
- 25
- Kurbel
- 26
- Kurbelende
- 27
- Kurbelzapfen
- 28
- Kulissenführung
- 29
- Führungsschlitz
- 30
- Ständer
- 31
- Falzverlaufsrichtung,
Fahrtrichtung
- 32
- Tragarm
- α
- Falzwinkel