EP1685915B1 - Hemming method with pre- and final hemming tool - Google Patents

Hemming method with pre- and final hemming tool Download PDF

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EP1685915B1
EP1685915B1 EP20060001600 EP06001600A EP1685915B1 EP 1685915 B1 EP1685915 B1 EP 1685915B1 EP 20060001600 EP20060001600 EP 20060001600 EP 06001600 A EP06001600 A EP 06001600A EP 1685915 B1 EP1685915 B1 EP 1685915B1
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EP
European Patent Office
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flanging
crimping
die
tool head
web
Prior art date
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Active
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EP20060001600
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German (de)
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Marc Burzlaff
Stefan Reith
Manfred Hohmann
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EDAG GmbH and Co KGaA
Original Assignee
EDAG GmbH and Co KGaA
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/02Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder
    • B21D39/021Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder for panels, e.g. vehicle doors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53709Overedge assembling means
    • Y10T29/53787Binding or covering
    • Y10T29/53791Edge binding

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bördeln. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bördelvorrichtung und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. 17 gelöst, vorzugsweise Rollbördeln, eines Bauteils. Bevorzugt dienen die Vorrichtung und das Verfahren dem Falzen, besonders bevorzugt dem Rollfalzen. Die Erfindung kann insbesondere im Fahrzeugbau, vorzugsweise Kraftfahrzeugbau, zum Einsatz gelangen. Als umzuformende Bauteile kommen insbesondere Karosserieteile in Frage, beispielsweise eine Tür, ein Radhaus oder ein anderes Teil einer äußeren Seitenwand, der Front oder dem Heck eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a device and a method for beading. This object is achieved by a flanging and by a method according to claim 1 or 17, preferably roll flanging, a component. The device and the method are preferably used for folding, particularly preferably roll-folding. The invention can be used in particular in vehicle construction, preferably motor vehicle construction. As reshaped components are in particular body parts in question, for example, a door, a wheel arch or another part of an outer side wall, the front or the rear of a motor vehicle.
  • Aus der WO 03/02464 A1 ist eine Rollfalzvorrichtung bekannt mit drei Falzrollen, die in mehreren Arbeitsläufen nacheinander zum Einsatz gelangen und hierfür wahlweise in eine Arbeitsposition gebracht werden können, in der sie auf einem Falzsteg abrollend den Falzsteg umlegen. Um den Falzsteg vollständig um eine Falzkante umzulegen, sind mit der bekannten Vorrichtung drei Arbeitsläufe erforderlich, zwischen denen die jeweils nächste Falzrolle in ihre Arbeitsposition gebracht werden muss.From the WO 03/02464 A1 is a Rollfalzvorrichtung known with three folding rollers, which are used successively in several runs and this can be selectively brought into a working position in which they fold on a Falzsteg the Falzsteg. In order to completely fold over the fold web around a folded edge, three work runs are required with the known device, between which the respective next folding roll must be brought into its working position.
  • Eine gattungsgemäße Bördelvorrichtung mit einem Werkzeugkopf, der eine erste Bördelform und eine zweite Bördelform gleichzeitig in Arbeitsposition befindlich trägt, wobei eine der Bördelformen der anderen in eine Arbeitsrichtung nachlaufend angeordnet ist beschreibt die EP 1 447 155 A1 und auch die JP 2001-62530 A . Die bekannten Bördelvorrichtungen weisen jeweils eine Lagereinheit auf, welche die erste Bördelform lagert und von dem Werkzeugkopf in Querrichtung zu der Arbeitsrichtung bewegbar gelagert wird.A generic flanging device with a tool head, which simultaneously carries a first flanging form and a second flanging form in working position, wherein one of the flanged forms of the other is arranged trailing in a working direction describes the EP 1 447 155 A1 and also the JP 2001-62530 A , The known flanging devices each have a bearing unit which supports the first flanged form and is movably supported by the tool head in the transverse direction to the working direction.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Manövrierfähigkeit einer Bördelvorrichtung für ein mehrstufiges Bördeln, vorzugsweise Rollbördeln, zu verbessern und ein Bördelverfahren vorzuschlagen, das die Vorteile des mehrstufigen Bördelns in einem Arbeitsgang auch bei Vorhandensein beengter Bereiche nutzt.It is an object of the invention to improve the maneuverability of a hemming apparatus for multi-stage hemming, preferably roll hemming, and to propose a hemming method which utilizes the advantages of multi-stage hemming in one operation even in the presence of confined areas.
  • Die Erfindung hat eine Bördelvorrichtung gemäß Anspruch 1 zum Gegenstand, die einen Werkzeugkopf, eine erste Bördelform und wenigstens eine weitere, zweite Bördelform umfasst, die in eine Arbeitsrichtung längs einer Bördelkante des Bauteils bewegbar sind, um bei einem Rollbördeln auf einen Bördelsteg eines Bauteils wirkend den Bördelsteg sukzessive um eine Bördelkante umzulegen. Der Werkzeugkopf dient als Träger für die wenigstens zwei Bördelformen. Die erste und die zweite Bördelform sind an dem Werkzeugkopf so angeordnet, dass sie gleichzeitig ihre jeweilige Arbeitsposition einnehmen, d.h. die eine der Bördelformen dient in einem Arbeitslauf als Vorbördelform und die andere dient im gleichen Arbeitslauf als nachlaufende Nachbördelform. Vorzugsweise dient der Werkzeugkopf als Träger nur für zwei Bördelformen. Ferner wird es bevorzugt, wenn die Nachbördelform als Fertigbördelform zum Einsatz gelangt. Grundsätzlich ist es jedoch möglich, dass zwischen den beiden Bördelformen oder der Nachbördelform nachgeordnet oder der Vorbördelform vorgeordnet eine weitere Bördelform von dem Werkzeugkopf getragen wird, wobei im Falle der zwischengeordneten Bördelform diese zweckmäßigerweise gleichzeitig mit den beiden anderen Bördelformen ihre Arbeitsposition einnimmt, während im Falle einer vor- oder nachgeschalteten Bördelform diese ihre Arbeitsposition gemeinsam mit den anderen beiden Bördelformen einnehmen oder in einer alternativen Ausführung vor oder nach Durchführung eines Arbeitslaufs der wenigstens zwei Bördelformen in die Arbeitsposition und die wenigstens zwei Bördelformen aus der Arbeitsposition bewegbar sein können, oder umgekehrt.The invention relates to a hemming apparatus according to claim 1, which comprises a tool head, a first hemming form and at least one further, second hemming form, which are movable in a working direction along a flanging edge of the component in order to act on a hemming web of a component during roll hemming Successively fold flaring bar around a flanged edge. The tool head serves as a carrier for the at least two flanged forms. The first and second flanging molds are arranged on the tool head so as to simultaneously assume their respective working position, i. one of the flare forms serves as Vorbördelform in one run and the other is used in the same work as trailing Nachbördelform. Preferably, the tool head serves as a carrier only for two flanged forms. Furthermore, it is preferred if the Nachbördelform comes as a Fertigbördelform used. In principle, however, it is possible that downstream of the Vorbördelform a further crimping form is carried by the tool head, wherein in the case of the intermediate crimping this expediently occupies its working position simultaneously with the other two crimping forms, while in the case of upstream or downstream flanging this occupy their working position together with the other two flared forms or in an alternative embodiment before or after performing a run of at least two flanged into the working position and the at least two flanged from the working position can be moved, or vice versa.
  • Die Bördelformen sind Bestandteil des gemeinsamen Werkzeugkopfs und werden bei Bewegungen des Werkzeugkopfs einheitlich bewegt, wodurch nicht nur zwei Bördelschritte in einem einzigen Arbeitslauf in kurzer Zeit ausgeführt werden können, sondern auch ein einziger im Raum bewegbarer Aktor als Plattform genügt. Der für die Steuerung der Bewegung des Aktors zu betreibende Aufwand entspricht dem Aufwand, der bisher für nur eine Bördelrolle pro Arbeitslauf zu betreiben war. Die Bördelformen sind zumindest während des Arbeitslaufs in mehreren Freiheitsgraden relativ zueinander mechanisch festgelegt und daher mittels einer Steuerung bezüglich dieser Freiheitsgrade relativ zueinander nicht bewegbar, wobei unter einer mechanischen Festlegung auch eine Festlegung mittels einer hydraulischen oder pneumatischen Kraft verstanden wird. Insbesondere sollten die Bördelformen relativ zueinander hinsichtlich der Ausrichtung, d. h. ihrer Winkelstellung fixiert sein. Eine translatorische Bewegbarkeit von einer der Bördelrollen, vorzugsweise eine Linearbewegbarkeit längs einer einzigen Achse oder eine höchstens zweidimensionale Bewegbarkeit, ist hingegen vorteilhaft. Parallel zur Arbeitsrichtung sind die Bördelformen jedoch dem Ort nach vorzugsweise relativ zueinander festgelegt und daher unbeweglich, zumindest während des Arbeitslaufs.The crimping forms part of the common tool head and are moved uniformly during movements of the tool head, which not only two crimping can be performed in a single run in a short time, but also a single movable in space actuator is sufficient as a platform. The effort to be used to control the movement of the actuator corresponds to the effort that was previously required to operate for only one crimping roller per cycle. The crimping forms are mechanically fixed relative to one another at least during the working cycle in a plurality of degrees of freedom and therefore can not be moved relative to one another by means of a control with respect to these degrees of freedom, a mechanical fixing also meaning a fixing by means of a hydraulic or pneumatic force. In particular, the crimping should be relatively fixed with respect to the orientation, ie their angular position. A translational mobility of one of the crimping rollers, preferably a linear movement along a single axis or at most two-dimensional Mobility, however, is advantageous. However, parallel to the working direction, the crimping forms are preferably fixed relative to one another and therefore immobile, at least during the working cycle.
  • Als Position einer Bördelrolle versteht die Erfindung stets den Ort und/oder die Ausrichtung der Bördelrolle. Die Positionen können absolut unveränderlich sein. Alternativ kann wenigstens eine der Bördelformen zwischen zwei Arbeitsläufen in einem von dem Bauteil abgerückten Zustand verstellbar an dem Werkzeugkopf angeordnet sein, um den Werkzeugkopf an unterschiedliche Bauteile anpassen zu können.As a position of a crimping roller, the invention always understands the location and / or orientation of the crimping roller. The positions can be absolutely unchanging. Alternatively, at least one of the flanging molds between two work runs can be adjustably arranged on the tool head in a state that is withdrawn from the component in order to be able to adapt the tool head to different components.
  • Die erste Bördelform ist an dem Werkzeugkopf bewegbar angeordnet, so dass ihre Position dem Ort nach relativ zu der zweiten Bördelform veränderbar ist. Die erste Bördelform kann automatisch mittels einer Stelleinrichtung des Werkzeugkopfs bewegt werden, beispielsweise um sie gegen den Bördelsteg oder von dem Bördelsteg weg zu bewegen, wobei die zweite Bördelform in oder außer Kontakt mit dem Bördelsteg sein kann. Die Bördelvorrichtung umfasst hierfür eine von dem Werkzeugkopf bewegbar gelagerte Lagereinheit für die erste Bördelform. Vorzugsweise ändert sich ihre Position relativ zu der zweiten Bördelform während des Arbeitslaufs automatisch, so dass sich der Werkzeugkopf an die Form der Bördelkante anpasst oder eine von der ersten Bördelform auf den Bördelsteg ausgeübte Kraft konstant bleibt oder sich wunschgemäß verändert.The first flanging form is arranged movably on the tool head so that its position can be changed in relation to the location relative to the second flanging form. The first crimping mold can be moved automatically by means of an adjusting device of the tool head, for example in order to move it against the crimping web or away from the crimping web, wherein the second crimping mold can be in or out of contact with the crimping web. For this purpose, the crimping device comprises a bearing unit, which is movably mounted by the tool head, for the first crimping form. Preferably, its position relative to the second crimping mold changes automatically during operation so that the tool head adapts to the shape of the crimping edge or a force exerted by the first crimping form on the crimping ridge remains constant or changes as desired.
  • Die erste Bördelform wird von der Lagereinheit gelagert, vorzugsweise ortsfest relativ zu der Lagereinheit. Die Lagereinheit wird von dem Werkzeugkopf in Querrichtung zu der Bördelkante, d.h. in und gegen eine Richtung quer zu der Arbeitsrichtung des Werkzeugkopfs, bewegbar gelagert. Dies ermöglicht Bewegungen der ersten Bördelform relativ zu der zweiten Bördelform in besagter Querrichtung. Der Werkzeugkopf lagert die Lagereinheit in Querrichtung zweckmäßigerweise linear bewegbar, bevorzugt verdrehgesichert.The first crimping form is supported by the bearing unit, preferably stationary relative to the bearing unit. The bearing unit is moved from the tool head in the transverse direction to the flanging edge, i. in and against a direction transverse to the working direction of the tool head, movably mounted. This allows movements of the first flanging form relative to the second flanging form in said transverse direction. The tool head supports the bearing unit in the transverse direction expediently linearly movable, preferably against rotation.
  • Die erste Bördelform ist in Querrichtung auf den Bördelsteg zu soweit vorbewegt werden, dass sie über die zweite Bördelform vorsteht, vorzugsweise soweit, dass sie im Falle einer geraden, zu der Querrichtung rechtwinkeligen Bördelkante ohne die zweite Bördelform auf den Bördelsteg wirken kann. Solch eine Ausführung ermöglicht es dem Werkzeugkopf, den Bördelsteg nur mit der ersten Bördelform zu berühren, während die zweite Bördelform vom Bauteil abgestellt ist. Dies ist in beengten Bereichen und zum Überfahren von Bereichen mit kleinem Krümmungsradius, wie Eckbereichen, von Vorteil. Ist die erste Bördelform die nachlaufende Bördelform, die den Bördelsteg vollständig umlegt, kann sie für eine Nachbearbeitung beispielsweise eines Eckbereichs verwendet werden, um dort die Güte des gebördelten Bauteils zu verbessern. Mit einer derartigen Bördelform kann die Ecke sozusagen gebügelt werden. Die nachlaufende Bördelform kann den Eckbereich mehrmals durchlaufen und dabei jeweils auf den Bördelsteg einwirken. Für beengte Platzverhältnisse ist die erste Bördelform die Fähigkeit des weiten Ausfahrens ergänzend in die Querrichtung von dem Bördelsteg weg soweit zurückbewegt werden, dass sie hinter der zweiten Bördelform zurücksteht, vorzugsweise soweit, dass die zweite Bördelform im Falle einer geraden, zu der Querrichtung rechtwinkeligen Bördelkante ohne die erste Bördelform auf den Bördelsteg wirken kann. Auch dies verbessert die Manövrierfähigkeit des Werkzeugkopfs und erleichtert das Durchfahren von Eckbereichen. Das in Bezug auf die erste Bördelform Gesagte ist vorteilhaft auch für die zweite Bördelform, wobei die vorstehend beschriebenen Verhältnisse in solch einer Weiterentwicklung für beide Bördelformen zutreffen.The first crimping form is to be advanced in the transverse direction on the crimping ridge so far that it protrudes beyond the second crimping form, preferably so far, that in the case of a straight, perpendicular to the transverse direction flanging edge can act on the flaring web without the second flared shape. Such an embodiment allows the tool head to contact the crimping web only with the first crimping mold while the second crimping mold is offset from the component. This is in confined areas and for driving over areas with a small radius of curvature, such as corners, advantage. If the first flanging form is the trailing flanging form which completely flips the flanging web, it can be used for reworking, for example, a corner region in order there to improve the quality of the flanged component. With such a flanging the corner can be ironed, so to speak. The trailing flanging form can pass through the corner area several times and in each case act on the crimping web. For cramped space conditions, the first crimping shape is additionally moved backwards in the transverse direction away from the crimping web so that it protrudes behind the second crimping shape, preferably so far that the second crimping shape in the case of a straight, perpendicular to the transverse direction flanging edge without the first crimping can act on the crimping. This also improves the maneuverability of the tool head and facilitates the passage through corner areas. The comments made with respect to the first crimping form are also advantageous for the second crimping form, the above-described relationships in such a development applying to both crimping forms.
  • Die Erfindung ermöglicht in bevorzugten Varianten die Ausführung von zwei Bördelschritten in einem einzigen Arbeitslauf des Werkzeugkopfs auch längs einer gekrümmten Bördelkante.The invention allows in preferred variants, the execution of two crimping steps in a single run of the tool head along a curved flanged edge.
  • Bei einem bevorzugten Verfahren wird der Werkzeugkopf so geführt, dass er und mit ihm gemeinsam die zweite Bördelform dem Kantenverlauf folgt, während mittels der Querbewegbarkeit der Lagereinheit Krümmungen, die eine in einer Ebene verlaufende Bördelkante in der Ebene oder eine dreidimensional verlaufende Bördelkante in einer Abwicklung aufweist, ausgeglichen werden.In a preferred method, the tool head is guided so that it and together with it the second flanging follows the edge course, while by means of the transversal movement of the bearing unit curvatures, which has a running in a plane flanging edge in the plane or a three-dimensional flared edge in a settlement to be compensated.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können mit Vorteil als Falzvorrichtung gebildet sein und dem Falzen, d.h. der Herstellung einer Falzverbindung, dienen. Sie sind jedoch vorteilhaft auch zum Kantenbiegen eines Bauteilrands, wobei der Biegeprozess nicht dem Fügen von zwei oder gegebenenfalls mehr Komponenten des Bauteils dienen muss, sondern nur dem Kantenbiegen eines beispielsweise nur einstückigen Bauteils. Der Bördelsteg muss um die Bördelkante auch nicht bis in eine Parallellage zu einem gegenüberliegenden Steg des Bauteils gebogen, d.h. vollständig umgelegt werden, vielmehr ist die Erfindung auch vorteilhaft zum Bördeln um beliebige Biegewinkel.The device according to the invention and the method according to the invention can advantageously be formed as a folding device and can be folded, i. the production of a rabbet joint, serve. However, they are also advantageous for edge bending of a component edge, wherein the bending process does not have to serve the joining of two or possibly more components of the component, but only the edge bending of an example only one-piece component. The crimping bar does not have to be bent around the crimping edge even in a parallel position to an opposite web of the component, i. completely transferred, but the invention is also advantageous for flanging to any bending angle.
  • Die Bördelformen können als Gleitstücke gebildet sein, die zum Umlegen des Bördelstegs gegen den Bördelsteg drückend an der Bördelkante entlanggleiten. In solchen Ausführungen sind die den Bördelsteg kontaktierenden Wirkflächen der Bördelformen bevorzugt zylindrisch. Als Gleitstücke gebildete Bördelformen können platzsparend realisiert werden und daher in beengten Bördelbereichen von Vorteil sein.The crimping forms can be formed as sliders, which slide along the crimping edge in order to displace the crimping web against the crimping web. In such embodiments, the flanging web contacting active surfaces of the flanged forms are preferably cylindrical. As flanges formed Bördelformen can be realized to save space and therefore be in cramped cramping advantage.
  • Vorzugsweise ist wenigstens eine der Bördelformen als Bördelrolle gebildet. Vorzugsweise ist jede der wenigstens zwei Bördelformen als Bördelrolle gebildet. Falls nur eine der Bördelformen eine Bördelrolle ist, dann vorzugsweise die erste Bördelform. Falls der Werkzeugkopf noch eine weitere Bördelform trägt, wird es bevorzugt, wenn auch diese weitere Bördelform als Bördelrolle gebildet ist.Preferably, at least one of the flanging forms is formed as a flanging roll. Preferably, each of the at least two flanging forms is formed as a flanging roll. If only one of the crimping forms is a crimping roller, then preferably the first crimping form. If the tool head still carries a further flanging form, it is preferred if this further flanging form is formed as a flanging roll.
  • Die erste Bördelform und die zweite Bördelform weisen in Arbeitsrichtung des Werkzeugkopfs voneinander vorteilhafterweise einen nur geringen Abstand auf. Falls die Lagereinheit bei dem Bördeln Ausgleichsbewegungen aufgrund von Krümmungen im Kantenverlauf ausführt, ist deren Amplitude entsprechend klein. Der zwischen den Wirkflächen der Bördelformen in Arbeitsrichtung gemessen lichte Abstand sollte wenige Zentimeter nicht überschreiten, vorzugsweise beträgt der lichte Abstand höchstens 10 cm, noch bevorzugter höchstens 5 cm oder 4 cm.The first flanging form and the second flanging form advantageously have only a small distance from one another in the working direction of the tool head. If the bearing unit executes compensating movements during curling due to curvatures in the edge profile, their amplitude is correspondingly small. The clear distance measured between the active surfaces of the flanged forms in the working direction should not exceed a few centimeters, preferably the clear distance is at most 10 cm, more preferably at most 5 cm or 4 cm.
  • Die Querrichtung, in welche die erste Bördelform relativ zu der zweiten Bördelform bewegbar ist, weist in einer ersten Variante winkelig, d.h. unter einem Winkel größer 0° und kleiner 180°, zu einer Druckkraft, mit der die erste Bördelform bei dem Umlegen gegen den Bördelsteg drückt. Falls eine Bördelrolle die erste Bördelform bildet, weist sie in solch einer Ausführung insbesondere nicht senkrecht zu der Drehachse dieser Bördelrolle, sondern hat zumindest eine mit der Drehachse zusammenfallende Richtungskomponente. Die Lagereinheit gleicht Krümmungen der Bördelkante aus und wirkt in diesem Sinne als Ausgleichseinheit.In a first variant, the transverse direction into which the first flanging form is movable relative to the second flanging form is angled, ie at an angle greater than 0 ° and less than 180 °, to a compressive force with which presses the first crimping form in the folding against the crimping. If a crimping roller forms the first crimping shape, in such an embodiment it does not in particular have any perpendicularity to the axis of rotation of this crimping roller, but has at least one directional component coinciding with the axis of rotation. The bearing unit compensates for curvatures of the flanged edge and acts in this sense as a compensation unit.
  • In einer zweiten Variante ist die Querrichtung zumindest im Wesentlichen parallel zu der Druckkraft oder hat zumindest eine Richtungskomponente mit der Druckkraft gemeinsam. Vorzugsweise fluchtet sie mit der Druckkraft. Falls die erste Bördelform eine Bördelrolle ist, weist die Querrichtung in solch einer Ausführung insbesondere nicht parallel zu der Drehachse dieser Bördelrolle, sondern hat zumindest eine zu der Drehachse rechtwinkelige Richtungskomponente. Insbesondere für die zweite Variante wird es bevorzugt, wenn die erste Bördelform so ausgerichtet ist, dass sie den Bördelsteg vollständig umlegt, so dass das Bauteil an der Bördelkante um 180° umgebogen ist. Die erste Bördelform kann in diesem Fall auf dem umgelegten Bördelsteg in begrenztem Ausmaß gleiten, um einen gekrümmten Verlauf der Bördelkante auf diese Weise auszugleichen.In a second variant, the transverse direction is at least substantially parallel to the pressure force or has at least one directional component in common with the pressure force. Preferably, it is aligned with the pressure force. In particular, if the first crimping form is a crimping roller, the transverse direction in such an embodiment is not parallel to the axis of rotation of this crimping roller but has at least one directional component perpendicular to the axis of rotation. In particular, for the second variant, it is preferred if the first flanged shape is aligned so that it completely flips the flared web, so that the component is bent over at the flanged edge by 180 °. In this case, the first crimping form can slide on the folded flanging web to a limited extent in order to compensate for a curved course of the crimping edge in this way.
  • Wegen der beweglichen Anordnung kann die Lagereinheit in Wirkrichtung auf den Bördelsteg, die vorteilhafterweise mit der Querrichtung zusammenfällt, mit einer bestimmten, vorzugsweise einstellbaren Kraft beaufschlagt werden. In derartigen Ausführungen umfasst die Vorrichtung eine Regeleinrichtung zum Einstellen der Kraft. Die Kraft wird während des Arbeitslaufs vorzugsweise konstant gehalten. In einer Weiterentwicklung wird die Kraft programmgesteuert während des Arbeitslaufs variiert, beispielsweise um eine in Arbeitsrichtung variierende Festigkeit des Bauteils im Bördelbereich auszugleichen. Die Bewegbarkeit kann auch nur oder zusätzlich dazu dienen, die erste Bördelform unabhängig von der zweiten Bördelform gegen den Bördelsteg oder von dem Bördelsteg weg zu bewegen. Die Kraft kann die Lagereinheit gegen einen Anschlag drücken. Sie kann so groß sein, dass die Lagereinheit unter den im Einsatz auftretenden Kräften nicht von dem Anschlag abheben kann und daher unnachgiebig ist. Bevorzugter wird die Kraft aber so gewählt, dass die auf den Bördelsteg wirkende Druckkraft wie erwähnt während des Arbeitslaufs konstant ist. Die Lagereinheit wirkt in solchen Ausführungen als Ausgleichseinheit für einen Kraftausgleich. Ferner erleichtert sie es der ersten Bördelform, einem gekrümmten Verlauf der Bördelkante zu folgen und wirkt auch in diesem Sinne als Ausgleichseinheit.Because of the movable arrangement, the bearing unit can be acted upon in the direction of action on the crimping ridge, which advantageously coincides with the transverse direction, with a certain, preferably adjustable force. In such embodiments, the device comprises a control device for adjusting the force. The force is preferably kept constant during the run. In a further development, the force is programmatically varied during the work cycle, for example, to compensate for a varying in the direction of strength of the component in the crimping. The mobility can also only or additionally serve to move the first crimping independently of the second crimping against the crimping or away from the crimping. The force can push the bearing unit against a stop. It can be so large that the bearing unit can not lift from the attack under the forces occurring in the application and is therefore relentless. More preferably, however, the force is chosen so that the pressure force acting on the crimping ridge is constant as mentioned during the working cycle. The storage unit acts in such embodiments as a compensation unit for a force balance. Furthermore, it makes it easier for the first crimping form to follow a curved course of the crimping edge and also acts as a compensation unit in this sense.
  • Um die erste Bördelform dem Verlauf der Bördelkante folgend zu führen, verfügt die Vorrichtung in bevorzugter Ausführung über eine Abtasteinrichtung, die den Kantenverlauf aufnimmt. Die Abtasteinrichtung kann ein berührungslos arbeitender Sensor sein oder einen solchen umfassen, beispielsweise ein optischer Sensor oder ein Ultraschallsensor, dessen Positionssignal einer Steuer- oder Regelungseinrichtung aufgegeben wird, welche die Lagereinheit entsprechend verstellt. In einer alternativen Ausführung ist oder umfasst die Abtasteinrichtung ein als Kontaktaufnehmer gebildetes Führungsglied, das in einem Führungskontakt mit einer dem Kantenverlauf entsprechenden Führungskurve gehalten wird. Obgleich ein derartiges Führungsglied dem Grunde nach ebenfalls erst über eine zwischengeschaltete Steuer- oder Regelungseinrichtung mit Stelleinrichtung zur Steuerung oder Regelung der Querbewegungen der Lagereinheit verwendet werden könnte, wird es ferner bevorzugt, wenn das Führungsglied mit der Lagereinheit mechanisch so verbunden ist, dass es die Lagereinheit im Falle einer Bewegung entlang der Führungskurve in Querrichtung zu der Führungskurve mitnimmt. Zweckmäßigerweise ist das Führungsglied an der Lagereinheit ortsfest angeordnet. Das Führungsglied kann beispielsweise ein Gleitstück sein, ist vorteilhafterweise aber als Rolle gebildet und rollt in dem Führungskontakt auf der Führungskurve ab. Das Führungsglied bildet eine Kontaktfläche für den Führungskontakt vorteilhafterweise so, dass die Kontaktfläche bei dem Umlegen mit einer von dem Bördelsteg aus gesehen auf der anderen Seite der Bördelkante oder unmittelbar mit einer von der Bördelkante oder dem Bördelsteg gebildeten Führungskurve in dem Führungskontakt ist. Das Führungsglied wird vorzugsweise mit einer Elastizitätskraft in den Führungskontakt gepresst, vorzugsweise pneumatisch. Vorteilhaft ist es, wenn das Führungsglied eine Kontaktfläche für den Führungskontakt bildet, die in Arbeitsrichtung auf gleicher Höhe wie die erste Bördelform angeordnet ist.In order to guide the first flanging shape following the course of the flanging edge, the device in a preferred embodiment has a scanning device which receives the edge course. The scanning device may be a non-contact sensor or include such, for example, an optical sensor or an ultrasonic sensor, the position signal of a control or regulating device is placed, which adjusts the bearing unit accordingly. In an alternative embodiment, the scanning device is or comprises a guide member formed as a contact receiver, which is held in a guide contact with a guide curve corresponding to the edge profile. Although such a guide member could basically only be used via an intermediate control or regulating device with adjusting device for controlling or regulating the transverse movements of the bearing unit, it is further preferred if the guide member is mechanically connected to the bearing unit so that it is the bearing unit in the case of a movement along the guide curve in the transverse direction to the guide curve entrains. Conveniently, the guide member is fixedly arranged on the bearing unit. The guide member may for example be a slider, but is advantageously formed as a role and rolls in the guide contact on the guide curve. The guide member advantageously forms a contact surface for the guide contact in such a way that the contact surface is in the guide contact when viewed with a guide curve formed by the crimping ridge on the other side of the crimping edge or directly with a guide curve formed by the crimping edge or the crimping ridge. The guide member is preferably pressed with a resilience in the guide contact, preferably pneumatically. It is advantageous if the guide member forms a contact surface for the guide contact, which is arranged in the working direction at the same height as the first flanging form.
  • Anstatt den Kantenverlauf mittels einer Abtasteinrichtung aufzunehmen, kann eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, welche die erste Bördelform relativ zur zweiten in Querrichtung in Abhängigkeit von gespeicherten Positionskoordinaten der Kante verstellt, d. h. ohne Abtastung.Instead of receiving the edge profile by means of a scanning device, a control device may be provided, which is the first crimping relative to the second in Transverse direction adjusted depending on stored position coordinates of the edge, ie without sampling.
  • Die zweite Bördelform stützt sich in bevorzugter Ausführung über eine Kraftmesseinrichtung, vorzugsweise eine Kraftmessdose, an dem Werkzeugkopf ab. Mit der Kraftmesseinrichtung kann während des Arbeitslaufs die von der zweiten Bördelform auf den Bördelsteg ausgeübte Kraft gemessen werden. Die aus der Messung ermittelte Kraft wird mit einer Sollkraft verglichen. In Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis, beispielsweise der Differenz aus der gemessenen Istkraft und der vorgegebenen Sollkraft, wird die Bewegungsbahn des Werkzeugkopfs optimiert. So kann einer Bewegungssteuerung des Werkzeugskopfs, d. h. einer Bewegungssteuerung des den Werkzeugkopf tragenden Aktors, die Bewegungsbahn in Form eines idealen Verlaufs der Bördelkante vorgegeben sein, vorzugsweise einer programmierten Bewegungssteuerung. Der Bewegungssteuerung ist des Weiteren auch längs der Bewegungsbahn der Sollkraftverlauf vorgegeben. Beim Abfahren der vorgegebenen Bewegungsbahn können jedoch Abweichungen zwischen der vorgegebenen Sollkraft und der durch Messung ermittelten Istkraft auftreten. In vorteilhaften Weiterbildungen optimiert die Bewegungssteuerung die Bewegungsbahn in Abhängigkeit von dem Vergleich der Sollkraft und der Istkraft in solch einer Weise, dass der Verlauf der Bördelkante dem idealen Verlauf möglichst nahe kommt und zugleich die Istkraft so weit als möglich der Sollkraft entspricht. Die Ermittlung der Istkraft und darauf basierend die Optimierung der Bewegungsbahn ist in der Serienfertigung inbesondere beim Anlaufen einer neuen Serie von Vorteil, um die Bewegungsbahn bei den ersten Bauteilen einer neuen Serie zu optimieren. Nach der Optimierung kann die Kraftmesseinrichtung im weiteren Verlauf der jeweiligen Serie abgeschaltet und der Werkzeugkopf auf der optimierten Bewegungsbahn gerührt werden. Gegebenenfalls kann im Verlauf einer Serie auch zu einem späteren Zeitpunkt nochmals eine Überprüfung der Istkraft mit erneuter Optimierung der Bewegungsbahn durchgeführt werden. Selbstverständlich kann die Kraftmesseinrichtung auch während der gesamten Serie, d. h. beim Bördeln von stets den gleichen Bauteilen einer Serie, zugeschaltet sein, um bei Feststellung von Abweichungen der Istkraft von der Sollkraft ständig oder zumindest bei Erkennung einer eindeutigen Tendenz die Bewegungsbahn zu optimieren.The second flanging is supported in a preferred embodiment of a force measuring device, preferably a load cell, from the tool head. With the force measuring device, the force exerted by the second crimping form on the crimping web force can be measured during the work cycle. The force determined from the measurement is compared with a desired force. Depending on the result of the comparison, for example the difference between the measured actual force and the predetermined desired force, the trajectory of the tool head is optimized. Thus, a movement control of the tool head, ie, a motion control of the tool head bearing actuator, the trajectory be given in the form of an ideal course of the crimping edge, preferably a programmed motion control. Furthermore, the motion control is also predetermined along the movement path of the desired force profile. When the predetermined trajectory is traversed, however, deviations between the predetermined desired force and the actual force determined by measurement can occur. In advantageous developments, the motion control optimizes the trajectory as a function of the comparison of the desired force and the actual force in such a way that the course of the crimping edge comes as close as possible to the ideal trajectory and, at the same time, the actual force corresponds as far as possible to the desired force. The determination of the actual force and, based on this, the optimization of the movement path is an advantage in series production, in particular when starting a new series, in order to optimize the movement path in the first components of a new series. After optimization, the force measuring device can be switched off in the further course of the respective series and the tool head can be stirred on the optimized trajectory. Optionally, in the course of a series at a later time again a check of the actual force with renewed optimization of the trajectory can be performed. Of course, the force measuring device during the entire series, ie when crimping always the same components of a series, be switched on to constantly optimize the trajectory upon detection of deviations of the actual force of the desired force or at least upon detection of a clear trend.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können sowohl bei einem Bauteil, das in einer Bauteilaufnahme, einem Bördelbett, aufgenommen ist, als auch bei einem freien Bauteil, beispielsweise einer komplettierten Rohkarosse, zum Einsatz gelangen. Falls das Bauteil nicht in einer Bauteilaufnahme aufgenommen ist, trägt der Werkzeugkopf vorzugsweise Stützrollen, nämlich je eine Stützrolle pro Bördelform, die der zugeordneten Bördelform gegenüberliegend angeordnet ist, um die bei dem Umlegen jeweils auftretende Biegekraft aufzunehmen.The device according to the invention and the method according to the invention can be used both in a component which is accommodated in a component receptacle, a flanging bed, and in a free component, for example a completed body shell. If the component is not received in a component holder, the tool head preferably carries support rollers, namely one supporting roller per crimping form, which is arranged opposite the associated crimping form, in order to receive the bending force that respectively occurs during the folding.
  • In einer Ausführungsform bildet eine Bauteilaufnahme, ein Bördelbett, die Führungskurve. In einer anderen Ausführungsform bildet das Bauteil selbst die Führungskurve, beispielsweise der Bördelsteg oder die Bördelkante oder vorzugsweise ein vom Bördelsteg aus gesehen auf der anderen Seite der Bördelkante verlaufender Bauteilstreifen.In one embodiment, a component receptacle, a crimping bed, forms the guide curve. In another embodiment, the component itself forms the guide curve, for example the crimping web or the crimping edge or preferably a component strip extending from the crimping web on the other side of the crimping edge.
  • In bevorzugten Ausführungen wird die Lagereinheit in Richtung ihrer Querbewegbarkeit mit einer Pneumatikkraft beaufschlagt, um die erste Bördelform während eines Arbeitslaufs in einer Position zu halten, in der sie den Bördelsteg um den vorgegebenen Biegewinkel umlegt. Anstatt pneumatisch könnte die hierfür erforderliche Kraft mittels einer mechanischen Feder oder eines Systems aus mehreren mechanischen Federn erzeugt werden. Die pneumatische Erzeugung der Kraft hat jedoch den Vorteil, dass die Größe der Kraft durch entsprechende Bemessung der Druckfläche eines mit dem Pneumatikdruck beaufschlagbaren Kolbens genauer vorgegeben werden kann, eine Materialermüdung weniger befürchtet werden muss und die Bewegungsrichtung der Lagereinheit einfach umgesteuert werden kann, falls beispielsweise eine Kolben-Zylinder-Anordnung mit einem auf beiden Seiten mit Druck beaufschlagbaren Kolben verwendet wird. Falls ein Druckerzeuger verwendet wird, mittels dem der Pneumatikdruck variierbar ist, kann die Größe der Kraft auch bei sonst gegebenen Verhältnissen während des Betriebs, von einer Bördelaufgabe zu einer anderen oder von Bördelvorrichtung zu Bördelvorrichtung unterschiedlich flexibel den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend gewählt werden. Eine Umsteuerbarkeit kann von Vorteil sein, um die erste Bördelrolle vor oder nach der zweiten Bördelrolle an den Bördelsteg anzusetzen oder von dem Bördelsteg zu nehmen. Dies kann bei beengten Platzverhältnissen von Vorteil sein. Die erste Bördelform ist in erfindungsgemäßen Verfahren ausreichend weit in Querrichtung über die zweite Bördelform hinaus oder hinter diese bewegbar. Eine mechanische Feder oder ein System aus mehreren, aufeinander abgestimmten mechanischen Federn kann auch eine Pneumatikkraft unterstützend vorgesehen sein.In preferred embodiments, the bearing unit is subjected to a pneumatic force in the direction of its transversal mobility, in order to hold the first flanging mold during a working run in a position in which it flips the flanging web around the predetermined bending angle. Instead of pneumatically, the force required for this could be generated by means of a mechanical spring or a system of several mechanical springs. However, the pneumatic generation of the force has the advantage that the size of the force can be specified by appropriate dimensioning of the pressure surface of a piston acted upon by the pneumatic pressure more accurate, a material fatigue less feared and the direction of movement of the storage unit can be easily reversed, if, for example, a Piston-cylinder arrangement is used with a pressurizable piston on both sides. If a pressure generator is used, by means of which the pneumatic pressure is variable, the size of the force can be selected according to different needs during operation, from a Bördelaufgabe to another or different from Bördelvorrichtung crimping the respective needs. A Umsteuerbarkeit may be advantageous to attach the first crimping roll before or after the second crimping roll to the crimping web or to take from the crimping web. This can be beneficial in confined spaces. The first crimping form is in method according to the invention sufficiently far in the transverse direction over the second flanging out or behind this movable. A mechanical spring or a system of several, matched mechanical springs may also be provided a pneumatic force supportive.
  • Obgleich die Lagereinheit in Richtung ihrer Querbewegbarkeit vorzugsweise mit einer Federkraft beaufschlagt wird, um die Bördelrolle federnd gegen den Bördelsteg zu drücken und dadurch Unebenheiten auszugleichen, ist es in alternativen Ausführungen vorteilhaft, wenn die Querkraft nicht als Elastizitätskraft, sondern als steife Kraft, beispielsweise hydraulisch oder mittels eines Elektromotors erzeugt wird.Although the bearing unit is preferably subjected to a spring force in the direction of its transverse mobility in order to press the crimping roller resiliently against the crimping web and thereby compensate for unevenness, it is advantageous in alternative embodiments if the transverse force is not a force of elasticity but a stiff force, for example hydraulic or is generated by means of an electric motor.
  • Der Werkzeugkopf ist im Raum zweckmäßigerweise in allen drei Koordinatenrichtungen und vorzugsweise auch allen drei Freiheitsgraden der Rotation gesteuert und gegebenenfalls auch geregelt bewegbar, so dass er relativ zu dem Bauteil automatisch positionierbar und dem Verlauf der Bördelkante folgend führbar ist. Zu diesem Zweck ist er an einem entsprechend bewegbaren Aktor, vorzugsweise ein Roboterarm, befestigt oder befestigbar.The tool head is expediently controlled in space in all three coordinate directions and preferably also all three degrees of freedom of the rotation and, if necessary, also controlled so that it can be positioned automatically relative to the component and can be guided following the course of the flanging edge. For this purpose, it is attached or attachable to a correspondingly movable actuator, preferably a robot arm.
  • Die Erfindung kann, wie bereits erwähnt, zum Bördeln von Bauteilen verwendet werden, für die eine Bauteilaufnahme die beim Bördeln auftretende Reaktionskraft aufnimmt. Für ein Bördeln eines in einer Bauteilaufnahme aufgenommenen Bauteils wird der Werkzeugkopf in eine Richtung auf den Bördelsteg zu mit einer Kraft beaufschlagt, um den Umformdruck und dadurch die zum Umlegen des Bördelstegs erforderliche Biegekraft aufzubringen. Die Richtung der Querbewegbarkeit der ersten Bördelrolle weist in der ersten Variante unter einem Winkel größer 0° und kleiner 180°, vorzugsweise rechtwinklig, zu der Kraft, mit welcher der Werkzeugkopf über die Bördelformen gegen den Bördelsteg drückbar ist, um diesen umzulegen. In der zweiten Variante weist die Richtung der Querbewegbarkeit bevorzugt zumindest im Wesentlichen in Richtung der Kraft, zweckmäßigerweise sind die Richtungen identisch.As already mentioned, the invention can be used for crimping components for which a component receptacle absorbs the reaction force occurring during crimping. For crimping a component received in a component receptacle, the tool head is acted upon in a direction toward the crimping web by a force in order to apply the forming pressure and thereby the bending force required for transferring the crimping web. The direction of the transverse mobility of the first crimping roller has in the first variant at an angle greater than 0 ° and less than 180 °, preferably at right angles, to the force with which the tool head can be pressed against the crimping web via the crimping forms in order to shift it. In the second variant, the direction of the transverse mobility preferably at least substantially in the direction of the force, expediently, the directions are identical.
  • Während bei einem Bördeln eines von einer Bauteilaufnahme aufgenommenen Bauteils die Bauteilaufnahme die Reaktionskraft aufnimmt, dient der Werkzeugkopf bei einer Bördelvorrichtung und einem Bördelverfahren ohne Bauteilaufnahme, die ebenfalls einen bevorzugten Gegenstand der Erfindung darstellen, als Träger für je wenigstens, vorzugsweise genau je eine Stützrolle pro Bördelform. Auch bei derartigen Bauteilen, beispielsweise einem Bauteil einer Seitenwand für ein Kraftfahrzeug oder einer bereits komplettierten Rohkarosse, beispielsweise einem Radhaus, ist die Einsparung von Arbeitsläufen von großem wirtschaftlichem Vorteil. Der Werkzeugkopf dient für derartige Vorrichtungen und Verfahren auch als Träger für je eine Stützrolle pro Bördelform, um die bei einem Umlegen des Bördelstegs pro Bördelform aufzubringende Biegekraft aufzunehmen. Den wenigstens zwei Bördelformen sind entsprechend zwei Stützrollen zugeordnet. Falls Stützrollen vorgesehen sind, wird die eine der Stützrollen gemeinsam mit der ersten Bördelform vorteilhafterweise von der Lagereinheit drehbar gelagert, so dass das aus erster Bördelform und deren Stützrolle gebildete Umformpaar in Querrichtung zu der Arbeitsrichtung relativ zu der zweiten Bördelform und deren zugeordneten Stützrolle bewegbar ist.While in a crimping of a component received by a component receiving the component receiving the reaction force, the tool head is used in a Crimping device and a crimping process without component receiving, which also represent a preferred subject of the invention, as a carrier for each at least, preferably exactly one support roller per crimping. Even with such components, such as a component of a side wall for a motor vehicle or an already completed body shell, such as a wheel well, the saving of work runs is of great economic advantage. The tool head is used for such devices and methods as a carrier for each support roller per crimping to accommodate the applied during a folding of the crimping web per crimping bending force. The at least two crimping forms are assigned correspondingly two support rollers. If support rollers are provided, the one of the support rollers is advantageously rotatably supported together with the first flanging form of the bearing unit, so that the formed from the first flanging and the support roller forming pair is movable in the transverse direction to the working direction relative to the second flanging form and its associated support roller.
  • Die Lagereinheit kann in der ersten Variante für die Querbewegbarkeit schwimmend gelagert sein, vorzugsweise kraftlos, zwischen die Querbewegbarkeit in beide Richtungen begrenzenden Endanschlägen. Die Lagereinheit oder gegebenenfalls eine weitere Lagereinheit kann in beiden Varianten zusätzlich auch noch in eine andere Querrichtung bewegbar gelagert sein, um beispielsweise Krümmungen der Bördelkante um Achsen auszugleichen, die im Raum unterschiedlich ausgerichtet sind. Die Richtungen einer derart zweifachen Querbewegbarkeit weisen zueinander und auch zur Arbeitsrichtung des Werkzeugkopfs vorzugsweise rechtwinklig. Grundsätzlich können sie jedoch auch unter anderen Winkeln zueinander und zur Arbeitsrichtung weisen. Anstatt die erste Bördelform in zwei unterschiedliche Richtungen querbewegbar zu lagern, nämlich über deren Lagereinheit, kann die zweite Bördelform ebenfalls von einer Lagereinheit gelagert werden, die ihrerseits von dem Werkzeugkopf in eine andere Richtung querbewegbar gelagert wird als die Lagereinheit mit der ersten Bördelform.The bearing unit may be mounted floating in the first variant for the transverse mobility, preferably powerless, between the transversal movement in both directions limiting end stops. In addition, the bearing unit or optionally a further bearing unit can in both variants also be movably mounted in another transverse direction in order, for example, to compensate for curvatures of the flanged edge about axes which are differently oriented in space. The directions of such a double transverse mobility point to each other and also to the working direction of the tool head, preferably at right angles. In principle, however, they can also point at different angles to one another and to the working direction. Instead of storing the first crimping form in two different directions transversely movable, namely on the storage unit, the second crimping can also be stored by a storage unit, which in turn is mounted transversely movable from the tool head in a different direction than the bearing unit with the first crimping.
  • Vorteilhafte Merkmale werden auch in den Unteransprüchen und in deren Kombinationen beschrieben.Advantageous features are also described in the subclaims and in their combinations.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren erläutert. An den Ausführungsbeispielen offenbar werdende Merkmale bilden einzeln und in jeder Merkmalskombination die Gegenstände der Ansprüche und die auch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen vorteilhaft weiter. Es zeigen:
  • Figur 1
    eine erste Rollbördelvorrichtung,
    Figur 2
    einen Bördelbereich eines zu bördelnden Bauteils in einem Querschnitt,
    Figur 3
    den Bördelbereich in einer Draufsicht,
    Figur 4
    die erste Rollbördelvorrichtung während des Rollbördelns in einer Ansicht in Längsrichtung einer Bördelkante des Bauteils,
    Figur 5
    die erste Rollbördelvorrichtung während des Rollbördelns in einer Ansicht quer zu der Bördelkante,
    Figur 6
    die erste Rollbördelvorrichtung während des Rollbördelns in einer perspektivischen Sicht,
    Figur 7
    eine zweite Rollbördelvorrichtung in einer Sicht und
    Figur 8
    die zweite Rollbördelvorrichtung in einer anderen Sicht.
    Embodiments of the invention are explained below with reference to figures. The features disclosed in the exemplary embodiments form, individually and in every combination of features, the subject-matter of the claims and also the embodiments described above. Show it:
    FIG. 1
    a first Rollbördelvorrichtung,
    FIG. 2
    a crimping region of a component to be crimped in a cross section,
    FIG. 3
    the crimping area in a plan view,
    FIG. 4
    the first Rollbördelvorrichtung during the Rollbördelns in a view in the longitudinal direction of a flanged edge of the component,
    FIG. 5
    the first Rollbördelvorrichtung during the Rollbördelns in a view transverse to the flanging edge,
    FIG. 6
    the first Rollbördelvorrichtung during the Rollbördelns in a perspective view,
    FIG. 7
    a second Rollbördelvorrichtung in a view and
    FIG. 8
    the second Rollbördelvorrichtung in a different view.
  • Figur 1 zeigt eine Rollbördelvorrichtung in einem ersten Ausfiihrungsbeispiel. Die Rollbördelvorrichtung bildet einen Endeffektor eines Roboters. Es handelt sich um einen Werkzeugkopf 5, der mit einem Verbindungsflansch für die Verbindung mit dem Ende eines Gelenkarms des Roboters versehen ist. Der Werkzeugkopf 5 dient als Träger für insgesamt zwei Bördelformen, nämlich eine erste Bördelrolle 11 und eine zweite Bördelrolle 12. Die Bördelrollen 11 und 12 kommen bei einem Arbeitslauf des Werkzeugkopfs 5 gleichzeitig zum Einsatz. Die erste Bördelrolle 11 arbeitet als Vorbördelrolle und die zweite Bördelrolle 12 als Nachbördelrolle. Die Bördelrollen 11 und 12 werden ihrer Funktion entsprechend nachfolgend als Vorbördelrolle 11 und Nachbördelrolle 12 bezeichnet. FIG. 1 shows a Rollbördelvorrichtung in a first Ausfiihrungsbeispiel. The Rollbördelvorrichtung forms an end effector of a robot. It is a tool head 5, which is provided with a connecting flange for connection to the end of an articulated arm of the robot. The tool head 5 serves as a carrier for a total of two flanging forms, namely a first flanging roller 11 and a second flanging roller 12. The flanging rollers 11 and 12 are used simultaneously during a working run of the tool head 5. The first crimping roller 11 operates as Vorbördelrolle and the second crimping roller 12 as a Nachbördelrolle. The crimping rollers 11 and 12 are hereinafter referred to function as Vorbördelrolle 11 and Nachbördelrolle 12.
  • Figur 2 zeigt einen Randbereich eines vorgeformten Blechs 1 eines Bauteils. Durch das Vorformen wurde ein Bördelsteg 2 erzeugt, der längs einer Bördelkante 3 in einem rechten Winkel zu einem angrenzenden Randstreifen des Blechs 1 weist. FIG. 2 shows an edge region of a preformed sheet 1 of a component. By preforming a beading 2 was generated, which has along a flanged edge 3 at a right angle to an adjacent edge strip of the sheet 1.
  • Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf den Randbereich des Blechs 1 in einer Abwicklung. Die Bördelkante 3 hat in der Ebene der Abwicklung einen gekrümmten Verlauf. Die Arbeitsrichtung der Rollbördelvorrichtung, die mit der lokalen Längsrichtung der Bördelkante 3 übereinstimmt, ist mit L bezeichnet. FIG. 3 shows a plan view of the edge region of the sheet 1 in a settlement. The flanged edge 3 has a curved course in the plane of settlement. The working direction of the Rollbördelvorrichtung, which coincides with the local longitudinal direction of the flanging edge 3 is denoted by L.
  • Die Vorbördelrolle 11 und die Nachbördelrolle 12 sind auf dem Werkzeugkopf 5 angeordnet, und ihre Drehachsen sind so ausgerichtet, dass sie den Bördelsteg 2 in einem einzigen Arbeitslauf des Werkzeugkopfs 5 in zwei Bördelschritten vollständig umlegen, so dass der Bördelsteg 3 nach dem Rollbördeln parallel zu dem an der anderen Seite der Bördelkante 3 angrenzenden Randstreifen des Blechs 1 weist. Auf diese Weise wird eine Falztasche für eine klemmende Verbindung des Blechs 1 mit einem anderen Blech, das mit einem Ende in die Falztasche hineinragt, gebildet. Anstatt eines Blechs kann in der Falztasche auch ein Randstreifen einer Struktur aus einem anderen Material, beispielsweise Kunststoff, gehalten werden. Falls durch das Rollbördeln eine Falzverbindung hergestellt wird, sind das Blech 1 und die damit zu fügende Struktur entsprechend zueinander positioniert.The Vorbördelrolle 11 and the Nachbördelrolle 12 are arranged on the tool head 5, and their axes of rotation are aligned so that they completely flipping the flange 2 in a single run of the tool head 5 in two crimping steps, so that the crimping 3 after the roll flanging parallel to the on the other side of the crimping edge 3 adjacent edge strip of the sheet 1 points. In this way, a folding pocket for a clamping connection of the sheet 1 with another sheet, which protrudes with one end into the folding pocket, is formed. Instead of a sheet in the folding pocket, an edge strip of a structure made of another material, such as plastic, are held. If a rabbet joint is produced by the roll crimping, the sheet metal 1 and the structure to be joined thereto are positioned corresponding to one another.
  • Die Nachbördelrolle 12 ist mit dem Werkzeugkopf 5 ortsfest verbunden. Ort und Ausrichtung ihrer Drehachse sind zumindest während eines Arbeitslaufs fix. Im Ausführungsbeispiel sind der Ort und die Ausrichtung der Drehachse auch zwischen Arbeitsläufen nicht veränderbar. Die Drehachse der Nachbördelrolle 12 weist rechtwinklig zu einer körperfesten Achse P des Werkzeugkopfs 5.The Nachbördelrolle 12 is fixedly connected to the tool head 5. Location and orientation of its axis of rotation are fixed at least during a run. In the embodiment, the location and the orientation of the axis of rotation are not changeable between work runs. The axis of rotation of Nachbördelrolle 12 has at right angles to a body-fixed axis P of the tool head. 5
  • Die Drehachse der Nachbördelrolle 12 weist rechtwinkelig zu der Achse P. Die Drehachse der Vorbördelrolle 11 ist relativ zu der Drehachse der Nachbördelrolle 12 und der Achse P jeweils geneigt. Der Neigungswinkel der mit der Drehachse der Nachbördelrolle 12 durch Parallelverschiebung zum Schnitt gebrachten Drehachse der Vorbördelrolle 11 beträgt 45°. Andere Neigungswinkel sind im Rahmen der bekannten Grenzen jedoch ebenfalls möglich. Mit den Winkelstellungen Bördelrollen 11 und 12 des Ausführungsbeispiels wird ein rechtwinkelig vorgekanteter Bördelsteg jedoch vorteilhafterweise mit nur zwei Bördelrollen vollständig umgelegt. Der Neigungswinkel der Vorbördelrolle 11 zu der Achse P ist ebenfalls 45o.The axis of rotation of the Nachbördelrolle 12 has perpendicular to the axis P. The axis of rotation of the Vorbördelrolle 11 is relative to the axis of rotation of the Nachbördelrolle 12 and the axis P respectively inclined. The angle of inclination of the axis of rotation of the Nachbördelrolle 12 by parallel displacement brought to the section axis of rotation of Vorbördelrolle 11 is 45 °. Other angles of inclination are also possible within the known limits. However, with the angular positions of flanging rollers 11 and 12 of the embodiment, a right angle bevelled flanged web is advantageously provided with only two Completely folded over crimping rollers. The inclination angle of the Vorbördelrolle 11 to the axis P is also 45o.
  • Um Krümmungen, die das Bauteil 1 zwischen dem momentanen Wirkort der Vorbördelrolle 11 und dem Wirkort der nachlaufend angeordneten Nachbördelrolle 12 aufweist, auszugleichen, ist die Position der Vorbördelrolle 11 relativ zu dem Werkzeugkopf 5 und insbesondere relativ zu der Nachbördelrolle 12 veränderbar. Der Neigungswinkel der Vorbördelrolle 11 bleibt bei den Positionsänderungen erhalten. Die Richtung Q der relativen Bewegbarkeit der Vorbördelrolle 11 weist quer, im Ausführungsbeispiel rechtwinklig, zu der Arbeitsrichtung L, d.h. zu der Bördelkante 3. Ferner weist sie parallel zu dem Randstreifen des Bauteils 1, auf den der Bördelsteg 2 umgelegt wird, was gleichzeitig bedeutet, dass die Richtung Q der Querbewegbarkeit parallel zu der Drehachse der Nachbördelrolle 12 verläuft. Bei anderen Bördelaufgaben, für welche die Drehachse der Nachbördelrolle 12 nicht für ein vollständiges Umlegen des Bördelstegs 2 ausgerichtet ist, würde letzteres nicht gelten.In order to compensate for the curvatures which the component 1 has between the instantaneous location of action of the pre-crimping roller 11 and the point of action of the trailing edge beading roller 12, the position of the pre-crimping roller 11 relative to the tool head 5 and in particular relative to the beading roller 12 is variable. The inclination angle of the Vorbördelrolle 11 is maintained at the position changes. The direction Q of the relative movability of the pre-crimping roller 11 has transversely, in the embodiment at right angles, to the working direction L, i. Further, it has parallel to the edge strip of the component 1, on which the crimping web 2 is folded, which means that the direction Q of the transverse movement parallel to the axis of rotation of the Nachbördelrolle 12 extends. In other crimping tasks, for which the axis of rotation of Nachbördelrolle 12 is not aligned for a complete folding of the crimping ridge 2, the latter would not apply.
  • Die körpereigene Achse P des Werkzeugkopfs 5, die Arbeitsrichtung L und die Richtung Q der Querbewegbarkeit der Vorbördelrolle 11 sind zueinander paarweise je nicht parallel, d.h. sie weisen je paarweise winklig zueinander. Im Ausführungsbeispiel bilden sie ein rechtwinkliges Koordinatensystem, grundsätzlich sind andere Winkelverhältnisse aber auch nicht ausgeschlossen. Bei einem Rollbördeln wird der Werkzeugkopf 5 längs der Achse P in die eingezeichnete Richtung mit einer Kraft beaufschlagt, um die Bördelrollen 11 und 12 gegen den Bördelsteg 2 zu pressen und diesen dadurch entsprechend der Neigung der Drehachsen der Bördelrollen 11 und 12 sukzessive umzulegen.The endogenous axis P of the tool head 5, the working direction L and the direction Q of the transversal mobility of the pre-crimping roller 11 are not parallel to each other in pairs, i. they point each other in pairs at an angle. In the exemplary embodiment, they form a rectangular coordinate system, but in principle other angular relationships are not excluded either. In a roll crimping, the tool head 5 is acted upon along the axis P in the direction shown with a force to press the crimping rollers 11 and 12 against the crimping web 2 and thereby successively according to the inclination of the axes of rotation of the crimping rollers 11 and 12 reposition.
  • Für die Querbewegbarkeit der Vorbördelrolle 11 umfasst der Werkzeugkopf 5 eine als Ausgleichseinheit wirkende Lagereinheit 9, die von dem Werkzeugkopf 5 in Querrichtung Q bewegbar gelagert wird und ihrerseits die Vorbördelrolle 11 drehbar lagert. Die Lagereinheit 9 bildet einen verdrehgesichert in Richtung Q relativ zu dem Werkzeugkopf 5 linear verfahrbaren Schlitten. Da die Lagereinheit 9 von dem Werkzeugkopf 5 getragen wird und somit ein Bestandteil des Werkzeugkopfs 5 ist, wird die Lagereinheit 9 genauer gesagt nicht von dem Werkzeugkopf 5 als solchem, sondern von einem Lagerteil des Werkzeugkopfs 5 gelagert. Dieser Lagerteil umfasst eine Zylindereinheit 6 einer Anpresseinrichtung und eine Führung 8 für die Führung der Lagereinheit 9 in Querrichtung Q. Die Lagereinheit 9 umfasst eine Kolbeneinheit 9a, die im Zusammenwirken mit der Zylindereinheit 6 die Anpresseinrichtung bildet, eine die Vorbördelrolle 11 drehbar lagernde Lagerstruktur 9c und eine Verbindungsstruktur 9b, welche die Kolbeneinheit 9a mit der Lagerstruktur 9c steif verbindet und als Bügel geformt ist.For the transversely movable Vorbördelrolle 11 includes the tool head 5 acting as a compensation unit bearing unit 9, which is movably supported by the tool head 5 in the transverse direction Q and in turn rotatably supports the Vorbördelrolle 11. The bearing unit 9 forms a rotationally secured in the direction Q relative to the tool head 5 linearly movable carriage. Since the bearing unit 9 is carried by the tool head 5 and thus is a part of the tool head 5, the bearing unit 9 is more precisely not by the tool head 5 as such, but by a bearing part of the Tool head 5 stored. This bearing part comprises a cylinder unit 6 of a pressing device and a guide 8 for guiding the bearing unit 9 in the transverse direction Q. The bearing unit 9 comprises a piston unit 9a which forms the pressing device in cooperation with the cylinder unit 6, a bearing structure 9c and 9b rotatably supporting the pre-crimping roller 11 a connecting structure 9b rigidly connecting the piston unit 9a with the bearing structure 9c and shaped as a bracket.
  • Die Anpresseinrichtung ist ein pneumatischer Krafterzeuger und ist aus der Zylindereinheit 6 und der Kolbeneinheit 9a als Zylinder-Kolben-Einheit gebildet. Die Kolbeneinheit 9a besteht aus einem Kolben und einer Kolbenstange. Die Zylindereinheit 6 bildet einen Zylinder für den Kolben. Die Kolbenstange ist mit der Verbindungsstruktur 9b verbunden. Die Anpresseinrichtung umfasst des weiteren einen Anschluss 7 für ein Druckgas, vorzugsweise Druckluft.The pressing device is a pneumatic power generator and is formed from the cylinder unit 6 and the piston unit 9a as a cylinder-piston unit. The piston unit 9a consists of a piston and a piston rod. The cylinder unit 6 forms a cylinder for the piston. The piston rod is connected to the connection structure 9b. The pressing device further comprises a connection 7 for a compressed gas, preferably compressed air.
  • In den Figuren 4 bis 6 ist eine aus der Rollbördelvorrichtung und einer Bauteilaufnahme 4 bestehende Anordnung zum Rollbördeln des Blechs 1 dargestellt. Figur 4 zeigt eine Ansicht gegen die Arbeitsrichtung L der Rollbördelvorrichtung, Figur 5 zeigt die Anordnung in einer Ansicht auf eine von dem Blech 1 abgewandte Rückseite der Rollbördelvorrichtung und Figur 6 eine perspektivische Sicht.In the FIGS. 4 to 6 is a consisting of the Rollbördelvorrichtung and a component holder 4 arrangement for Rollbördeln of the sheet 1 is shown. FIG. 4 shows a view against the working direction L of the Rollbördelvorrichtung, FIG. 5 shows the arrangement in a view on a side facing away from the sheet metal 1 back of the Rollbördelvorrichtung and FIG. 6 a perspective view.
  • Das Blech 1 liegt auf der Bauteilaufnahme 4, einem Bördelbett, auf und ist entweder bereits durch das Aufliegen oder zusätzlich an der Bauteilaufnahme 4 fixiert. Die Bauteilaufnahme 4 bildet eine Führungskurve 4a für die Lagereinheit 9. Die Führungskurve 4a folgt der Bördelkante 3 längs deren dem Bördelsteg 2 gegenüberliegenden Seite und weist zumindest im wesentlichen in Richtung Q der Querbewegbarkeit der Lagereinheit 9; im Ausführungsbeispiel erstreckt sie sich genau senkrecht zu der Richtung Q.The metal sheet 1 rests on the component receptacle 4, a crimping bed, and is either already fixed by resting or additionally on the component receptacle 4. The component holder 4 forms a guide curve 4a for the bearing unit 9. The guide curve 4a follows the flanged edge 3 along its side opposite the flaring web 2 and has at least substantially in the direction Q of the transverse movement of the bearing unit 9; in the exemplary embodiment, it extends exactly perpendicular to the direction Q.
  • An der Lagereinheit 9 ist ein Führungsglied 10 angeordnet, das bei dem Rollbördeln mit der Führungskurve 4a in einem Führungskontakt ist. Das Führungsglied 10 ist als Rolle gebildet und wird von der Lagereinheit 9 um eine zur Richtung Q senkrechte, zur Achse P parallele Drehachse drehbar gelagert. Bei dem Rollbördeln rollt das Führungsglied 10 somit im Führungskontakt an der Führungskurve 4a ab.On the bearing unit 9, a guide member 10 is arranged, which is in the rolling flanging with the guide curve 4a in a guide contact. The guide member 10 is formed as a roll and is from the storage unit 9 about a direction perpendicular to the direction Q, to the axis P parallel axis of rotation rotatably mounted. In the roll flanging, the guide member 10 thus rolls in the guide contact on the guide curve 4a.
  • Die Lagereinheit 9 wird mittels der Anpresseinrichtung 6, 9a in Richtung Q auf den Bördelsteg 2 zu gepresst. Gleichzeitig presst die Anpresseinrichtung 6, 9a dabei das Führungsglied 10 gegen die Führungskurve 4a. Die Position des Führungsglieds 10 ist in Richtung Q relativ zu der Vorbördelrolle 11 so gewählt, dass die Vorbördelrolle 11 den Bördelsteg 2 um den durch die Neigung der Vorbördelrolle 11 vorgegebenen Winkel umlegt, wenn das Führungsglied 10 im Führungskontakt mit der Führungskurve 4a ist. Das Führungsglied 10 ist lediglich um seine Drehachse drehbar, ansonsten jedoch relativ zu der Lagereinheit 9 ortsfest angeordnet. Indem das Führungsglied 10 in den Führungskontakt gepresst wird, folgt es bei der Bewegung der Bördelvorrichtung in die Arbeitsrichtung L dem Verlauf der Bördelkante 3. Während der Werkzeugkopf 5 längs der Achse P auf den Bördelsteg 2 drückt und gesteuert oder gegebenenfalls auch geregelt geführt wird, so dass die Nachbördelrolle 12 dem Verlauf der Bördelkante 3 folgt, kann sich die Vorbördelrolle 11 im Rahmen ihrer Querbewegbarkeit relativ zu der Nachbördelrolle 12 bewegen, um auf diese Weise zwischen den Bördelrollen 11 und 12 auftretende Krümmungen auszugleichen. Günstig wirkt sich dabei aus, dass die Vorbördelrolle 11 von einer elastischen Rückstellkraft, erzeugt durch die pneumatische Anpresseinrichtung 6, 9a, gegen den Bördelsteg 2 gepresst wird und so im Falle von Unebenheiten des Bördelstegs 2 in Querrichtung Q elastisch nachgibt, d.h. einfedert.The bearing unit 9 is pressed by means of the pressing device 6, 9a in the direction Q on the bead web 2. At the same time presses the pressing device 6, 9a while the guide member 10 against the guide curve 4a. The position of the guide member 10 is selected in the direction Q relative to the Vorbördelrolle 11 so that the Vorbördelrolle 11 the Bördelsteg 2 by the angle predetermined by the inclination of Vorbördelrolle 11 angles when the guide member 10 is in guiding contact with the guide curve 4a. The guide member 10 is rotatable only about its axis of rotation, but otherwise arranged relative to the storage unit 9 stationary. By the guide member 10 is pressed into the guide contact, it follows the course of the flanging edge 3 during the movement of the hemming in the working direction L. While the tool head 5 along the axis P presses on the hemming 2 and controlled or optionally also guided regulated so that the Nachbördelrolle 12 follows the course of the flanging edge 3, the Vorbördelrolle 11 can move in the context of their Querbewegbarkeit relative to the Nachbördelrolle 12 to compensate in this way between the crimping rollers 11 and 12 occurring curvatures. It has a favorable effect that the Vorbördelrolle 11 is pressed by an elastic restoring force generated by the pneumatic pressure device 6, 9a, against the crimping web 2 and so in the case of unevenness of the crimping 2 in the transverse direction Q elastically yielding, i. compressed.
  • Für die Erzeugung der Anpresskraft kann die Anpresseinrichtung 6, 9a über den Anschluss 7 mit einem bestimmten Druck beaufschlagt und nach Aufbau des Drucks geschlossen werden, so dass die Zylindereinheit 6 eine geschlossene Kammer bildet. In einer bevorzugten alternativen Ausführung wird der Druck in dem Zylinder 6 während des Arbeitslaufs auf Einhaltung eines vorgegebenen Sollwerts geregelt.For the generation of the contact pressure, the pressing device 6, 9a can be acted upon via the connection 7 with a certain pressure and be closed after the pressure has been built up, so that the cylinder unit 6 forms a closed chamber. In a preferred alternative embodiment, the pressure in the cylinder 6 is regulated during operation to maintain a predetermined setpoint.
  • Die Anpresseinrichtung 6, 9a bildet in Kombination mit dem Führungsglied 10 eine Stelleinrichtung für die Lagereinheit 9 und somit für die Vorbördelrolle 11. Sie dient jedoch nicht nur dem Anpressen des Führungsglieds 10 an die Führungskurve 4a und infolgedessen der Vorbördelrolle 11 gegen den Bördelsteg 2. In einfachen Ausführungen kann die Anpresseinrichtung 6, 9a das Führungsglied 10 nur gegen die Führungskurve 4a pressen. In einer Weiterentwicklung bildet die Anpresseinrichtung 6, 9a auch bereits alleine eine Stelleinrichtung, mittels der die Vorbördelrolle 11 relativ zu der Nachbördelrolle 12 zu Beginn des Arbeitslaufs in Richtung Q in die Arbeitsposition und am Ende des Arbeitslaufs in die Gegenrichtung, die ebenfalls als Q bezeichnet sei, aus der Arbeitsposition bewegbar ist.The pressing device 6, 9a forms in combination with the guide member 10 an adjusting device for the bearing unit 9 and thus for the Vorbördelrolle 11. However, it is not only the pressing of the guide member 10 to the guide curve 4a and consequently the Vorbördelrolle 11 against the crimping ridge 2. In simple designs For example, the pressing device 6, 9a can press the guide member 10 only against the guide curve 4a. In a further development, the pressing device 6, 9a already alone forms an adjusting device by means of which the Vorbördelrolle 11 relative to the Nachbördelrolle 12 at the beginning of the work in the direction Q in the working position and at the end of the work in the opposite direction, which is also referred to as Q. , is movable from the working position.
  • Um den Arbeitslauf zu starten, wird der Werkzeugkopf 5 in eine Anfangsposition bewegt, entweder mittels einer Sensorik geregelt oder bei entsprechender Abspeicherung der Position des Blechs 1 nur gesteuert. In der Anfangsposition des Werkzeugkopfs 5 ist lediglich die Vorbördelrolle 11 gegen den Bördelsteg 2 gepresst. Der Arbeitslauf wird nun gestartet. In einem einzigen Arbeitslauf wird der Bördelsteg 2 entsprechend der Neigung der Vorbördelrolle 11 in einem ersten Bördelschritt und entsprechend der Neigung der Nachbördelrolle 12 weiter umgelegt, im Ausführungsbeispiel wird er vollständig umgelegt, so dass er parallel zu dem an die andere Seite der Bördelkante 3 angrenzenden Randstreifen des Blechs 1 zu liegen kommt. Die Bördelvorrichtung eignet sich somit insbesondere zur Bildung einer Falzverbindung des Blechs 1 mit einer zumindest im Fügebereich flächenförmigen weiteren Struktur. Bei entsprechender Ausrichtung der Drehachsen der Bördelrollen 11 und 12 kann der Bördelsteg 2 oder ein unter einem anderen Biegewinkel vorgeformter Bördelsteg pro Bördelschritt und auch insgesamt um andere Biegewinkel umgelegt werden. Am Ende des Arbeitslaufs fährt die Vorbördelrolle 11 entweder einfach in Arbeitsrichtung L weiter, oder es fährt die Anpresseinrichtung 6, 9a die Lagereinheit 9 und damit die Vorbördelrolle 11 in Querrichtung Q aus dem Bördelbereich, so dass die Nachbördelrolle 12 im Falle beengter Platzverhältnisse in Längsrichtung L der Bördelkante 3 weiter bewegt und die Bördelkante 3 auch in ihrem Endbereich entsprechend der Bördelaufgabe umgelegt werden kann. Schließlich wird der Werkzeugkopf 5 insgesamt aus dem Bördelbereich bewegt.To start the work cycle, the tool head 5 is moved to an initial position, either controlled by a sensor or only controlled with appropriate storage of the position of the sheet 1. In the initial position of the tool head 5, only the pre-crimping roller 11 is pressed against the crimping web 2. The workflow is now started. In a single operation of the crimping 2 is folded according to the inclination of Vorbördelrolle 11 in a first crimping step and according to the inclination of the Nachbördelrolle 12, in the embodiment, it is completely folded so that it is parallel to the adjacent to the other side of the crimping edge 3 edge strip of the sheet 1 comes to rest. The flanging device is thus particularly suitable for forming a folded connection of the sheet 1 with a further structure which is planar at least in the joining region. With a corresponding orientation of the axes of rotation of the crimping rollers 11 and 12, the crimping web 2 or a crimping web preformed at a different bending angle can be transferred per crimping step and also altogether at a different bending angle. At the end of the run, the Vorbördelrolle 11 either simply continues in the direction L, or it drives the pressing device 6, 9a, the bearing unit 9 and thus the Vorbördelrolle 11 in the transverse direction Q from the crimping, so that the Nachbördelrolle 12 in the cramped space in the longitudinal direction L. the flanged edge 3 further moves and the flanged edge 3 can be folded in its end according to the Bördelaufgabe. Finally, the tool head 5 is moved entirely out of the flanging area.
  • Während des Arbeitslaufs wird der Werkzeugkopf 5 entweder geregelt oder nur gesteuert geführt. Im Falle einer Positionsregelung ist der Werkzeugkopf mit einer entsprechenden Sensorik für die Erfassung des Kantenverlaufs oder einer geeigneten anderen Referenz ausgestattet. Im Falle einer nur gesteuerten Bewegung hat eine die Bewegung des Werkzeugkopfs 5 steuernde Steuereinrichtung Zugriff auf einen gespeicherten Datensatz, der den Verlauf der Bördelkante 3 repräsentiert.During the run, the tool head 5 is either controlled or guided only controlled. In the case of a position control, the tool head is equipped with a corresponding sensor system for detecting the edge profile or a suitable other reference. In the case of only controlled movement, one has the movement of the Tool head 5 controlling control access to a stored data set, which represents the course of the flanged edge 3.
  • Für die Stellbewegung in die Richtung Q auf die Bördelkante 3 zu und die Erzeugung der Anpresskraft einerseits und die Stellbewegung in die Gegenrichtung Q von der Bördelkante 3 weg andererseits bilden die Kolbeneinheit 9a in der Weiterentwicklung einen auf beiden Kolbenseiten mit Druck beaufschlagbaren Kolben, d.h. einen Doppelkolben, und die Zylindereinheit 6 zu beiden Kolbenseiten je einen mit Druck beaufschlagbaren Zylinderraum.For the adjusting movement in the direction Q to the flanging edge 3 and the generation of the contact pressure on the one hand and the adjusting movement in the opposite direction Q of the flanging edge 3 away on the other hand form the piston unit 9a in the development of a on both sides of the piston pressurized piston, i. a double piston, and the cylinder unit 6 on both sides of a piston each with a pressurizable cylinder space.
  • Die Figuren 7 und 8 zeigen eine Rollbördelvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel in zwei perspektivischen Sichten. Komponenten mit gleicher Funktion wie Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels sind mit den Bezugszeichen des ersten Ausführungsbeispiels versehen. Neue Bezugszeichen werden lediglich für die Bördelrollen 13 und 14 verwendet. Nachfolgend werden die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Im Übrigen gelten die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel.The FIGS. 7 and 8th show a Rollbördelvorrichtung in a second embodiment in two perspective views. Components with the same function as components of the first embodiment are provided with the reference numerals of the first embodiment. New reference numerals are used only for the crimping rollers 13 and 14. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be described. Incidentally, the comments on the first embodiment apply.
  • Im zweiten Ausführungsbeispiel ist die nachlaufende Rolle, die Nachbördelrolle 14, quer zu der Längsrichtung der Bördelkante 3, der Arbeitsrichtung L, bewegbar und ist im Sinne der Erfindung deshalb die erste Bördelrolle. Sie ist parallel zur Kraftachse P in und gegen die Richtung der Kraft, mit welcher der Werkzeugkopf 5 gegen das Bauteil 1 gedrückt wird, bewegbar gelagert. Im L,P,Q-Koordinatensystem des Werkzeugkopfs 5 sind die Winkelstellung bezüglich allen Koordinatenachsen und der Ort der Nachbördelrolle 14 bezüglich den Achsen L und Q mechanisch fixiert, wie dies auch im ersten Ausführungsbeispiel für die Nachbördelrolle 12 der Fall ist.In the second embodiment, the trailing roller, the Nachbördelrolle 14, transversely to the longitudinal direction of the flanging edge 3, the working direction L, movable and is therefore the first crimping roller in the context of the invention. It is mounted parallel to the force axis P in and against the direction of the force with which the tool head 5 is pressed against the component 1, movable. In the L, P, Q coordinate system of the tool head 5, the angular position with respect to all coordinate axes and the location of the Nachbördelrolle 14 with respect to the axes L and Q are mechanically fixed, as in the first embodiment of the Nachbördelrolle 12 is the case.
  • Die Vorbördelrolle 13 ist über eine Kraftmessdose 16 abgestützt, ansonsten jedoch am Werkzeugkopf 5 sowohl ortsfest angeordnet als auch in Bezug auf ihre Winkelstellung festgelegt. Hinsichtlich der Winkelstellung und der Fixierung des Orts bezüglich der Achse L entspricht sie der Vorbördelrolle 11 des ersten Ausführungsbeispiels. Die Kraftmessdose 16 dient der Messung der Kraft, mit der die Vorbördelrolle 13 gegen den Bördelsteg 2 drückt und darauf basierend der Einstellung der optimalen Kraft für den Vorbördelschritt. Die Kraftmessdose 16 kann eine gefesselte Feder umfassen und die Vorbördelrolle 13 über die Kraftmessdose 16 wie in der DE 100 11 854 A1 beschrieben am Werkzeugkopf 5 gelagert sein. Die DE 100 11 854 A1 wird hierfür in Bezug genommen. Für die praktischen Belange kann für die Vorbördelrolle 13 eine feste Anordnung angenommen werden, zumal die Kraftmessdose 16 in einer vereinfachten Ausführungsform entfallen kann und die Vorbördelrolle 13 dann am Werkzeugkopf 5 festgelegt ist. Mittels der Kraftmessdose 16 wird vorteilhafterweise die Bewegungsbahn des Werkzeugkopfs optimiert.The Vorbördelrolle 13 is supported via a load cell 16, but otherwise both fixedly arranged on the tool head 5 and fixed with respect to their angular position. With regard to the angular position and the fixation of the location with respect to the axis L, it corresponds to the Vorbördelrolle 11 of the first embodiment. The load cell 16 is used to measure the force with which the Vorbördelrolle 13 against the crimping the second and based on this setting the optimum force for the Vorbördelschritt. The load cell 16 may comprise a tethered spring and the Vorbördelrolle 13 via the load cell 16 as shown in the DE 100 11 854 A1 described be stored on the tool head 5. The DE 100 11 854 A1 is referred to for this. For practical purposes, a fixed arrangement can be assumed for the Vorbördelrolle 13, especially since the load cell 16 can be omitted in a simplified embodiment and the Vorbördelrolle 13 is then fixed to the tool head 5. By means of the load cell 16 advantageously the movement path of the tool head is optimized.
  • Die Zylindereinheit 6 ist entsprechend der geänderten Richtung der Querbewegbarkeit um 90o verschwenkt am Werkzeugkopf 5 befestigt. Die Kolbeneinheit 9a fährt daher in Querrichtung P ein und aus und mit ihr die daran befestigten weiteren Teile 9b und 9c der Lagereinheit 9. Die Lagereinheit 9 wird im Bereich ihrer Verbindungsstruktur 9b von der Führung 8 in Querrichtung P linear verdrehgesichert geführt. Die Lagerstruktur 9c, welche die Nachbördelrolle 14 drehbar lagert, ist über die Verbindungsstruktur 9b mit der Kolbeneinheit 9a starr verbunden. Die Lagereinheit 9 ist in sich wieder steif. Die Zylindereinheit 6 weist zwei Anschlüsse 7 für ein Druckgas auf, vorzugsweise Druckluft, um den Kolben der Kolbeneinheit 9a beidseits mit Druck beaufschlagen und die Lagereinheit 9 in Querrichtung P hin und her bewegen zu können.The cylinder unit 6 is pivoted by 90 ° according to the changed direction of the transverse mobility attached to the tool head 5. The piston unit 9a therefore travels in the transverse direction P in and out and with it the further parts 9b and 9c of the bearing unit 9 fastened thereto. The bearing unit 9 is guided in the region of its connecting structure 9b by the guide 8 in the transverse direction P in a linearly secured manner. The bearing structure 9c, which supports the Nachbördelrolle 14 rotatably, is rigidly connected via the connecting structure 9b with the piston unit 9a. The storage unit 9 is stiff again. The cylinder unit 6 has two ports 7 for a pressurized gas, preferably compressed air, to pressurize the piston of the piston unit 9a on both sides and to be able to move the bearing unit 9 back and forth in the transverse direction P.
  • Die Lagereinheit 9 kann in Wirkrichtung P soweit ausgefahren werden, dass die Nachbördelrolle 14 über die Vorbördelrolle 13 soweit vorsteht, dass sie im Falle einer geraden, zu der Achse P rechtwinkeligen Bördelkante 3 auch ohne die Vorbördelrolle 13 auf den Bördelsteg 2 wirken kann. Ferner kann sie gegen die Wirkrichtung P soweit eingefahren werden, dass die Nachbördelrolle 14 hinter der Vorbördelrolle 13 soweit zurücksteht, dass die Vorbördelrolle 13 im Falle einer geraden, zu der Achse P rechtwinkeligen Bördelkante 3 auch ohne die Nachbördelrolle 14 auf den Bördelsteg 2 wirken kann.The bearing unit 9 can be extended in the direction of action P far enough that the Nachbördelrolle 14 projects beyond the Vorbördelrolle 13 so that they can act in the case of a straight, perpendicular to the axis P flanged edge 3 without the Vorbördelrolle 13 on the flared web 2. Furthermore, it can be retracted counter to the direction of action P far enough that the Nachbördelrolle 14 behind the Vorbördelrolle 13 protrudes so far that the Vorbördelrolle 13 in the case of a straight, perpendicular to the axis P flanged edge 3 can act on the flaring web 2 without the Nachbördelrolle 14.
  • Der Druck, mit dem die Nachbördelrolle 14 auf den Bördelsteg 2 wirkt, wird während eines Arbeitslaufs konstant gehalten. Die Lagereinheit 9 wird hierfür mit einer entsprechend gewählten Stellkraft beaufschlagt, im Ausführungsbeispiel mit einem Gasdruck in der Zylindereinheit 6, den eine Druckregeleinrichtung konstant hält. Durch die Konstanthaltung des Wirkdrucks der Nachbördelrolle 14 werden Unebenheiten, die das Bauteil 1 im Bördelbereich haben kann, ausgeglichen.The pressure with which the Nachbördelrolle 14 acts on the flaring web 2 is kept constant during a run. The storage unit 9 is for this purpose with a acted upon corresponding selected force, in the embodiment with a gas pressure in the cylinder unit 6, which holds a pressure control device constant. By keeping the effective pressure of the Nachbördelrolle 14 constant unevenness, which may have the component 1 in the crimping, compensated.
  • Nach dem Ansetzen des Werkzeugkopfs 5 wird der Bördelsteg 2 in zwei Bördelschritten, die der Werkzeugkopf 5 im gleichen Arbeitslauf ausführt, vollständig umgelegt. Die mit konstantem Druck auf den Bördelsteg 2 wirkende Nachbördelrolle 14 sorgt für eine hohe Formgüte im gebördelten Randbereich des Bauteils 1. Weist die Bördelkante 3 einen Eckbereich auf, wie beispielsweise bei Schiebedächern oder Fahrzeugtüren, durchfährt die Vorbördelrolle 13 den Eckbereich. Die Lagereinheit 9 wird für dieses Durchfahren des Eckbereichs soweit eingefahren, dass die Nachbördelrolle 14 im Eckbereich nicht auf den Bördelsteg 2 wirkt. Nachdem die Vorbördelrolle 13 den Eckbereich umgelegt hat, wird der Werkzeugkopf 5 im nächsten Schritt von dem Bördelsteg 2 ein Stück weit wegbewegt, so dass die Vorbördelrolle 13 von dem Bördelsteg 2 abhebt. Synchron mit dem Abheben der Vorbördelrolle 13 wird die Lagereinheit 9 ausgefahren, so dass die Nachbördelrolle 14 sich wieder in ihre Arbeitsposition bewegt. Der Werkzeugkopf 5 wird nun in Umkehrung der Arbeitsrichtung L wieder vor den Eckbereich zurückbewegt, so dass der Bördelsteg 2 im Eckbereich bei abgehobener Vorbördelrolle 13 mittels der Nachbördelrolle 14 vollständig umgelegt wird. Anschließend durchfährt der Werkzeugkopf 5 den Eckbereich mit abgehobener Vorbördelrolle 13 und in Arbeitsposition befindlicher Nachbördelrolle 14 nochmals, um das Bauteil 1 im Eckbereich zu "bügeln" und dadurch die Bauteilgüte zu verbessern. Unmittelbar nachdem die Nachbördelrolle 14 den Eckbereich in die ursprüngliche Arbeitsrichtung L durchfahren hat, wird der Werkzeugkopf 5 in Richtung P auf den Bördelsteg 2 zu vorbewegt und synchron die Lagereinheit 9 eingefahren bis wieder beide Bördelrollen 13 und 14 gleichzeitig auf den Bördelsteg 2 drücken und diesen im weiteren Verlauf des Arbeitslaufs sukzessive umlegen.After the preparation of the tool head 5, the crimping web 2 is completely folded over in two crimping steps, which the tool head 5 executes in the same work cycle. The Nachbördelrolle 14 acting with constant pressure on the flanged web 2 ensures a high quality of form in the beaded edge region of the component 1. If the flanged edge 3 has a corner region, such as in sliding roofs or vehicle doors, the pre-flanging roller 13 passes through the corner region. The bearing unit 9 is retracted so far for this passage through the corner that the Nachbördelrolle 14 does not act on the crimping 2 in the corner. After the pre-crimping roller 13 has folded over the corner area, the tool head 5 is moved a little way away from the crimping web 2 in the next step, so that the pre-crimping roller 13 lifts away from the crimping web 2. Synchronously with the lifting of Vorbördelrolle 13, the bearing unit 9 is extended, so that the Nachbördelrolle 14 moves back to its working position. The tool head 5 is now moved back in front of the corner area in reversal of the working direction L, so that the crimping web 2 is completely folded in the corner region with lifted Vorbördelrolle 13 by means of the Nachbördelrolle 14. Subsequently, the tool head 5 passes through the corner area with lifted Vorbördelrolle 13 and befindlicher in working position Nachbördelrolle 14 again to "iron" the component 1 in the corner and thereby improve the quality of the component. Immediately after the Nachbördelrolle 14 has passed through the corner in the original working direction L, the tool head 5 in the direction of P on the flared web 2 is advanced and synchronously the storage unit 9 retracted until both crimping rollers 13 and 14 at the same time press on the crimping 2 and this in successively transfer the further course of the work process.
  • In noch einem Ausführungsbeispiel, das allerdings nicht dargestellt ist, weist eine erfindungsgemäße Bördelvorrichtung die Vorbördelrolle 11 des ersten Ausführungsbeispiels und die Nachbördelrolle 14 des zweiten Ausführungsbeispiels auf.In yet another embodiment, which is not shown, however, a flanging device according to the invention comprises the pre-flanging roll 11 of the first embodiment and the flanging roll 14 of the second embodiment.
  • Bezugszeichenliste:LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 11
    Bauteil, BlechComponent, sheet metal
    22
    Bördelstegflanging
    33
    Bördelkanteflanging
    44
    Bauteilaufnahmecomponent pick
    4a4a
    Führungskurveguide curve
    55
    Werkzeugkopftool head
    66
    Zylindereinheitcylinder unit
    77
    DruckgasanschlussCompressed gas connection
    88th
    Führungguide
    99
    Lagereinheitstorage unit
    9a9a
    Kolbeneinheitpiston unit
    9b9b
    Bügelhanger
    9c9c
    Lagerstrukturbearing structure
    1010
    Führungsgliedguide member
    1111
    erste Bördelform, Vorbördelrollefirst crimping, Vorbördelrolle
    1212
    zweite Bördelform, Nachbördelrollesecond crimping, Nachbördelrolle
    1313
    zweite Bördelform, Vorbördelrollesecond crimping, Vorbördelrolle
    1414
    erste Bördelform, Nachbördelrollefirst crimping, Nachbördelrolle
    1515
    Schenkelleg
    1616
    KraftmessdoseLoad cell
    1717
    Schenkelleg
    LL
    Arbeitsrichtungworking direction
    PP
    Querrichtung, KraftachseTransverse direction, force axis
    QQ
    Querrichtungtransversely

Claims (20)

  1. A flanging device for beading a flanging web (2) of a component part (1) around a flanging edge (3), said flanging device including:
    a) a tool head (5);
    b) a first flanging die (11; 14) and a second flanging die (12; 13) which the tool head (5) bears, simultaneously situated in a processing position, and one of which is arranged following the other in a processing direction (L);
    c) and a bearing unit (9) which mounts the first flanging die (11; 14) and is mounted by the tool head (5) such that it can be moved in a transverse direction (P; Q) to the processing direction (L),
    characterised in that
    d) the tool head (5) bears an actuating means (6, 9a; 6, 9a, 10), and the bearing unit (9) can be charged, by means of the actuating means (6, 9a; 6, 9a, 10), with a force which acts in the transverse direction (P; Q),
    e) and the first flanging die (11; 14) can be advanced by means of the actuating means in the transverse direction towards the flanging web far enough that it protrudes beyond the second flanging die, and can be moved back far enough away from the flanging web that it is short of the second flanging die.
  2. The flanging device according to the preceding claim, including a guide (8) which guides the bearing unit (9) on the tool head (5) in the transverse direction (P; Q).
  3. The flanging device according to any one of the preceding claims, characterised in that the bearing unit (9) can be charged, by means of the actuating means (6, 9a; 6, 9a, 10), with a constant or adjustable force.
  4. The flanging device according to any one of the preceding claims, characterised in that the flanging die (12; 14) arranged following is a finishing flanging roller for completely beading the flanging web (2).
  5. The flanging device according to any one of the preceding claims, characterised in that the flanging dies (11, 12; 13, 14) are or can be fixed relative to each other on the tool head (5) with respect to a plurality of degrees of freedom of movement, preferably relative to each other at an inclination which is invariable at least during flanging.
  6. The device according to any one of the preceding claims, characterised in that the second flanging die (11; 13) is supported on the tool head (5) via a force measuring means (16).
  7. The flanging device according to any one of the preceding claims, characterised in that the bearing unit (9) is mounted by the tool head (5) such that it can be moved in the transverse direction (P; Q) to the processing direction (L), such that the first flanging die (11; 14) can be moved transverse to the flanging edge (3) relative to the second flanging die (12; 13), following the contour of the flanging edge (3), in order to compensate for a curve in the flanging edge (3).
  8. The flanging device according to any one of the preceding claims, characterised in that the first flanging die (14) is arranged following the second flanging die (13).
  9. The flanging device according to any one of claims 1 to 7, characterised in that the second flanging die (12) is arranged following the first flanging die (11).
  10. The flanging device according to any one of the preceding claims, characterised in that a guiding member (10) is arranged on the bearing unit (9), for a guiding contact with a guiding curve (4a), wherein in the guiding contact of the guiding member (10), the bearing unit (9) is moved in the transverse direction (Q), following the contour of the flanging edge (3), and in that the bearing unit (9) mounts the first flanging die (11) such that it can be moved transversely together with the guiding member (10).
  11. The flanging device according to any one of the preceding claims, characterised in that the tool head (5) mounts the bearing unit (9) such that it can be moved transversely counter to a restoring force, preferably an elasticity force.
  12. The flanging device according to any one of the preceding claims, characterised in that the bearing unit (9) is pneumatically supported on the tool head (5).
  13. The flanging device according to any one of the preceding claims, characterised in that the tool head (5) mounts the bearing unit (9) such that it can be moved parallel to or angularly to a pressure which the first flanging die (11) exerts on the flanging web (2) during beading.
  14. The flanging device according to any one of the preceding claims, characterised in that at least one of the flanging dies (11, 12; 13, 14) is a flanging roller.
  15. The flanging device according to the preceding claim, characterised in that the transverse direction (P; Q) has at least a direction component in common with the rotational axis of the at least one flanging die (11; 14) formed as a flanging roller or with an axis pointing at a right angle to the rotational axis.
  16. The flanging device according to any one of the preceding claims, characterised by its use for hemming, preferably roll-hemming, on a vehicle part (1), for example on a vehicle door.
  17. A method for beading a flanging web (2) of a component part (1) around a flanging edge (3), wherein:
    a) a tool head (5), which bears a leading flanging die (11; 13) and a following flanging die (12; 14), is moved along the flanging edge (3) in a processing run, wherein the tool head (5) preferably bears one of the flanging dies (11, 12; 13, 14) such that it can be moved transverse to the flanging edge (3) relative to the other flanging die;
    b) the leading flanging die (11; 13) beads the flanging web (2);
    c) and while the leading flanging die (11; 13) acts on the flanging web (2), the following flanging die (12; 14) further beads the flanging web (2) in the same processing run,
    characterised in that
    d) a corner region of the flanging edge (3) is passed over repeatedly, by reversing the processing direction (L), and in a first pass, the following flanging die (12; 14) is lifted off the flanging web (2) and in a subsequent, second pass, the leading flanging die (11; 13) is lifted off the flanging web (2), while in each pass, the other flanging die in each case beads the flanging web (2).
  18. The method according to the preceding claim, characterised in that during beading, at least one of the flanging dies (11, 12; 13, 14) spring-deflects relative to the other in a direction (P; Q) which is transverse to the flanging edge (3) and also angular or at least substantially parallel to a pressure which the spring-deflecting flanging die (11; 14) exerts on the flanging web (2) during beading.
  19. The method according to any one of the preceding claims, characterised in that the component part (1) is accommodated by a component part receptacle (4) which absorbs a pressure exerted by the flanging dies (11, 12; 13, 14).
  20. The method according to any one of the preceding claims, characterised in that at least one of the flanging dies (11, 12; 13, 14) acts on the flanging web (2) with a constant pressure.
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