DE29716481U1

DE29716481U1 - Bördelmaschine

Info

Publication number: DE29716481U1
Application number: DE29716481U
Authority: DE
Original assignee: KUKA Schweissanlagen GmbH
Current assignee: KUKA Systems GmbH
Priority date: 1997-09-13
Filing date: 1997-09-13
Publication date: 1999-01-14
Anticipated expiration: 2007-09-14

Description

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AAl DE-G 297 16 481.3

BESCHREIBUNG

Bördelmaschine

Die Erfindung betrifft eine Bördelmaschine mit einer Werkstückauflage für ein- oder mehrere Werkstücke, einer Bördelvorrichtung und einem beweglichen Niederhalter.

Eine solche Bördelmaschine ist aus der Praxis bekannt. Der Niederhalter ist ein in sich starres Bauteil, das mit einer Zustellvorrichtung auf die durch Bördeln zu verbindenden Werkstücke abgesenkt wird und diese auf der Werkstückauflage fixiert sowie gegebenenfalls an die Konturen des sogenannten Bördelbettes anformt und für den Bördelvorgang festhält. Der Niederhalter überdeckt dabei alle Werkstücke. In der Praxis haben sich hierbei Probleme mit der Paß- und Fixiergenauigkeit ergeben, insbesondere wenn das Bördelbett und die Werkstücke eine räumliche Kontur besitzen.

Aus der DE-A-43 30 683 ist eine Bördelmaschine bekannt, die ein heb- und senkbares Bördelbett und mehrere von außen anschwenkbare Bördelköpfe aufweist. Die Bördelköpfe sind mit getrennten Bördelstählen zum Vor- und Fertigbördeln ausgestattet, wobei jedem Bördelstahl \ federnd gelagerte Niederhalter zugeordnet sind. Die Niederhalter werden durch die Hebe- und Senkbewegungen des Bördelbettes in Kontakt mit den Werkstücken gebracht und drücken diese unter der Wirkung ihrer Druckfedern gegen das Bördelbett. Die Niederhalter haben eine einfache vertikale Bewegungskomponente und unterliegen dadurch den gleichen Einschränkungen wie der eingangs genannte bauteilübergreifende Niederhalter. Zusätzliche Spanner oder andere Fixiermöglichkeiten sind nicht vorgesehen.

Die DE-A-14 52 618 zeigt eine andere Bördelvorrichtung, bei der die Bördelwerkzeuge mittels mehrerer Lenkergetriebe und mehrerer Luftzylinder betätigt werden. Ein Niederhalter oder Spanner zum Festhalten der Werkstücke sind hier nicht vorhanden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Fixiermöglichkeit für eine Bördelmaschine aufzuzeigen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.

Die erfindungsgemäße Bördelmaschine ist besonders für das Außenbördeln mit von außen zugestellten Bördelstählen geeignet. Der Niederhalter ist als partieller Niederhalter konzipiert, der nur einen Teil der Werkstücke fixiert. Er wird ergänzt durch ein- oder mehrere bewegliche Spanner, die die Werkstücke zusätzlich fixieren und insbesondere an von der Formgebung her kritischen Stellen angeordnet sein können. Durch die eigenständige Kinematik und Positionierbarkeit der Spanner läßt sich eine bessere Kraftverteilung und ein gezielter Kraftangriff für das Aneinanderpressen der Werkstückteile erzielen. Der Niederhalter hat durch die Zustellvorrichtung nur eine Bewegungskomponente und kann dadurch schräg oder entlang dieser Bewegungsrichtung liegende Fixierflächen oft nur unzureichend bedienen. An diesen Stellen können die Spanner durch eine geeignete Formgebung und angepaßte Kinematik besser wirken und Spannkräfte aufbringen, die im wesentlichen normal zu den Kontakt- oder Fixierflächen der Werkstückteile gerichtet sind.

Mit den Spannern kann ferner eine Anpassung an unterschiedliche Werkstück- oder auch Werkstoffeigenschaften erreicht werden. Dabei können variierende Toleranzen, unterschiedliche Festigkeiten und dergleichen berücksichtigt werden. Auch schlecht zugängliche Spannlagen, wie die vorerwähnten schrägen

Fixierflächen, aber auch Hinterschneidungen oder dergleichen sind mit den Spannern bearbeitbar.

Vorzugsweise sind die Spanner einzeln betätigbar und werden auch einzeln angetrieben, wodurch eine optimale

Anpassung an die Werkstückvorgaben möglich ist. Durch eine Folgesteuerung und eine damit verbundene Abfolge von Spannschritten lassen sich die Werkstücke außerdem an der Werkstückauflage bzw. dem Bördelbett optimal einformen. &iacgr;&ogr; Auf diese Weise ist höchste Paßgenauigkeit und Fixierpräzision möglich. Die Bördeltoleranzen werden deutlich verringert.

Vorteilhafterweise sind die Spanner im Bereich einer Öffnung des Werkstücks angeordnet und sitzen dabei vorzugsweise gegenüber den Spannstählen. In diesem Öffnungsbereich ist der Niederhalter vorteilhafterweise ausgespart. Die Ausgestaltung als Kniehebelspanner ermöglicht die Erzeugung großer Spannkräfte bei kleiner Baugröße und großer Beweglichkeit der Spanner.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen

Figur 1: in einer Übersichtsdarstellung eine

Bördelmaschine mit Niederhalter und Spannern und

Figur 2: eine vergrößerte perspektivische &iacgr;&ogr; Teilansicht der Werkstücke mit

Niederhalter und Spannern.

Figur 1 zeigt eine Bördelmaschine (1) in Betriebs- und Beladestellung. Sie besteht aus einem Gestell (7), an dem eine Zustellvorrichtung (11) für einen heb- und senkbaren Niederhalter (10) angeordnet ist. Für das oder die Werkstücke (2,4) ist eine vorzugsweise gestellfeste Werkstückauflage (6) bzw. ein sogenanntes Bördelbett vorhanden, das an die gewünschte Formgebung der Werkstücke (2,4) angepaßt ist und in der Regel eine dreidimensionale Kontur aufweist, z.B. eine Wannenform mit Vertiefungen, Erhöhungen, Hinterschneidungen oder dergleichen. Das umzuformende Werkstück (2) wird in dem Bördelbett über Form- und/oder Stiftaufnahmen zentriert. Die vom Bördelflansch (3) zu umschließenden Verstärkungs- oder Innenteile (4) werden von dem Niederhalter (10) ebenfalls über Form- und/oder Stiftaufnahmen in ihrer Lage fixiert.

Die Bördelmaschine (1) weist ferner noch eine Bördelvorrichtung (8) mit mehreren Bördelstählen (9) auf, die von geeigneten Antrieben in an sich bekannter Weise an die Bördelflansche (3) der Werkstücke (2,4) zugestellt werden und diese in ein- oder mehreren Stufen umbiegen.

Der Niederhalter (10) ist als partieller Niederhalter konzipiert, der nur einen Teil der Werkstücke (2,4) bzw. der Werkstückfläche übergreift. Er wirkt bevorzugt auf die massiven Bereiche der Werkstücke (2,4) ein. Figur 2 zeigt diese Anordnung am Beispiel einer Fahrzeugtüre. Der Niederhalter (10) befindet sich nur im Korpusbereich der Türe und läßt den Fensterausschnitt (5) frei.

Um den Bördelprozeß zwischen den Werkstücken (2,4)

&iacgr;&ogr; sicherzustellen, ist es notwendig, die Teile in genau definierten Positionen zueinander zu fixieren. Der Niederhalter (10) kann dies wegen seiner teilweise ungünstigen Kraftangriffsrichtung für die komplette Werkstückkontur nicht leisten. Zum Lösen der kinematischen Zwangslage und zur Optimierung des Kraftangriffs sind im Bereich des Fensterausschnitts (5) mehrere Spanner (12) angeordnet, die z.B. an der Werkstückauflage (6) gelagert sind. Sie können alternativ aber auch am Niederhalter (10) in geeigneter Weise befestigt und abgestützt sein. Die Spanner (12) befinden sich vorzugsweise innerhalb der Öffnung (5) und damit an der Innenseite der Werkstücke (2,4). Sie liegen vorzugsweise den von außen zugestellten Bördelstählen (9) gegenüber. Die Spanner (12) können unabhängig von der Niederhalterbewegung separat angesteuert werden und fixieren abschnittsweise Form und Lage des beaufschlagten Werkstücks (2,4).

Die Spanner (12) können in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Sie bestehen aus einem Grundkörper (14), der in der vorerwähnten Weise am Bördelbett (6) oder am Niederhalter (10) bzw. an einer anderen vorzugsweise ortsfesten Stelle befestigt und abgestützt ist. Die Spanner (12) weisen ferner einen- oder mehrere Spannköpfe (13) auf, die über Schwenkhebel oder andere Betätigungsorgane bewegt werden. Sie können zum Be- und Entladen eine kollisionsfreie Rückzugstellung einnehmen und werden für den Bördelvorgang dann zu den Werkstücken

(2,4) zugestellt. Vorzugsweise sind die Spanner (12) als Kniehebelspanner ausgebildet.

Die Spanner (12) sind einzeln betätigbar und werden vorzugsweise auch getrennt angetrieben und angesteuert. Für die Spanner (12) kann auch eine Folgesteuerung vorhanden sein, mit der die Spannköpfe (13) nach und nach in einer wählbaren Reihenfolge an die Werkstücke (2,4) zugestellt werden. Die Spannersteuerung ist mit der Maschinensteuerung gekoppelt oder in diese integriert.

Die Spannköpfe (13) haben eine an die Werkstücke (2,4) bzw. an die Spann- und Fixierfläche angepaßte Formgebung. Die Kinematik der Spanner (12) ist so gewählt, daß die Spannköpfe (13) bevorzugt im wesentlichen senkrecht auf die Spann- und Fixierfläche gepreßt werden. In der gezeigten Ausführungsform führen die Spannköpfe (13) einfache Schwenkbewegungen durch. Sie können alternativ aber auch mehrteilige Bewegungen und kompliziertere Bahnen haben.

Abwandlungen der gezeigten Ausführungsform sind in beliebiger Weise möglich. Die Bördeltechnik selbst kann beliebig variieren. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Bördelbett (6) fest, während die Bördelstähle von außen angestellt werden. Diese Kinematik kann auch umgedreht werden. Alternativ zum gezeigten Außenbördeln läßt sich die Bördelmaschine (1) bei entsprechender Anpassung gegebenenfalls auch zum Innenbördeln verwenden.

Der Niederhalter (10) kann auch mit einem entsprechenden Rahmen die Werkstücköffnung (5) umschreiben oder umgreifen. Variieren können auch die Spanner (12) in ihren konstruktiven Ausgestaltungen ihrer Kinematik sowie ihrer Anordnung.

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BEZUGSZEICHENLISTE

1 Bördelmaschine

2 Werkstück, umzuformendes Teil 3 Bördelflansch

4 Werkstück, Innenteil

5 Öffnung, Fensterausschnitt

6 Werkstückauflage, Bördelbett

7 Gestell

8 Bördelvorrichtung

9 Bördelstahl

10 Niederhalter

11 Zustellvorrichtung

12 Spanner 13 Spannkopf

14 Grundkörper

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

1.) Bördelmaschine mit einer Werkstückauflage für mindestens ein Werkstück, bestehend aus einer Bördelvorrichtung und einem mittels einer Zustellvorrichtung heb- und senkbaren in sich starren Niederhalter, dadurch

gekennzeichnet, daß der Niederhalter (10) als partieller Niederhalter ausgebildet ist und

&iacgr;&ogr; das Werkstück (2,3) partiell übergreift und fixiert, wobei zum Fixieren des Werkstücks (2,3) zusätzlich ein oder mehrere bewegliche Spanner (12) angeordnet sind.

2.) Bördelmaschin"e"nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanner (12) im Bereich einer Öffnung (5) des Werkstücks (2,3) angeordnet sind.

3.) Bördelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (10) die Öffnung (5) des Werkstücks (2,3) ausspart.

4.) Bördelmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanner (12) einzeln betätigbar sind.

5.) Bördelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanner (12) an der Werkstückauflage (6) angeordnet sind.

6.) Bördelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanner

(12) als Kniehebelspanner ausgebildet sind. 35

7.) Bördelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanner (12) eine Folgesteuerung aufweisen.