EP3247511B1 - Bördelsystem und bördelverfahren für ein autarkes bördeln - Google Patents

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EP3247511B1
EP3247511B1 EP16700894.5A EP16700894A EP3247511B1 EP 3247511 B1 EP3247511 B1 EP 3247511B1 EP 16700894 A EP16700894 A EP 16700894A EP 3247511 B1 EP3247511 B1 EP 3247511B1
Authority
EP
European Patent Office
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flanging
drive
crimping
tool
track
Prior art date
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Active
Application number
EP16700894.5A
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English (en)
French (fr)
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EP3247511A1 (de
Inventor
Wolfgang Gärtner
Heiko ZENTGRAF
Ralf Herbert
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FFT Produktionssysteme GmbH and Co KG
Original Assignee
FFT Produktionssysteme GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by FFT Produktionssysteme GmbH and Co KG filed Critical FFT Produktionssysteme GmbH and Co KG
Publication of EP3247511A1 publication Critical patent/EP3247511A1/de
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Publication of EP3247511B1 publication Critical patent/EP3247511B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
    • B21D19/02—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge
    • B21D19/04—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge shaped as rollers
    • B21D19/043—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge shaped as rollers for flanging edges of plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/02—Application 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
    • B21D39/021—Application 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
    • B21D39/023—Application 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 using rollers

Definitions

  • the invention relates to a flanging system, a flanging unit and a flanging method for a self-sufficient flanging of components.
  • a preferred field of application is vehicle construction, in particular automobile construction.
  • Crimping is preferably performed on a body part or a body of a vehicle, preferably an automobile.
  • the system and method according to the invention and the flanging unit according to the invention are particularly advantageous for flanging on an already joined body.
  • a flange of the component along a crimping edge in a single or in several successive steps partially or completely transferred.
  • the invention is particularly advantageous for folding, i. for the production of a rabbet joint of at least two components.
  • the term of flanging includes folding and, moreover, flipping a flange without joining operation.
  • a crimping element of a crimping tool When crimping, a crimping element of a crimping tool exerts a crimping force on a flange of a component that is to be folded over, although it can basically be received by it with a correspondingly dimensioned component, but in most applications it is received by a counter element. If the crimping element and a counter-element are moved opposite one another along the crimping edge, the component can be affected by the contact with the counter-element. Disturbing are already minor scratches and grooves when the counter-element is moved along a surface of the component, which later serves as a visible surface in the finished component.
  • the EP 1 640 080 B1 to use a protective structure which is applied for flanging on a component surface opposite the flange and receives the flanging force exerted by the crimping element during crimping.
  • the protective structure forms on a side facing away from the component side a runway for a counter-roller formed counter-element. In this way, the power flow between flanging element and counter element in the crimping tool is closed via the protective structure, wherein the protective structure rests immovably on the component and protects the component against interference by the counter element.
  • the EP 2 108 466 B1 according to which the protective structure additionally fulfills a certain guiding function for the flanging tool
  • the EP 2 276 590 B1 proposes instead of a mobile protective structure, which is positioned by means of a robot on the component, along the production line fixedly arranged protective structure.
  • a robot is known, which is equipped with a hemming tool. The robot works with the crimping tool a body part, which lies in a separate receptacle which receives at least the crimping force of the crimping tool.
  • the crimping force of the crimping tool is received by a separate support means.
  • a folding device is known, with a folding device and a separate counter-holder, which can be delivered to the workpiece area to be folded in order to support the folding forces applied by the folding tool outside of the workpiece.
  • the EP 2 108 466 A2 relates to a crimping device in which the workpiece to be crimped is placed in a separate tool that absorbs the crimping forces of the crimping tool.
  • the crimping tool is usually attached to an articulated arm of a robot, such as in the cited prior art.
  • the robot moves the tool on a predetermined path, which is simulated the course of the flanged edge and stored in a programmable robot controller.
  • typically industrial robots are used. These are articulated arm robots that are available off-the-shelf from different manufacturers and are not tailored to specific applications.
  • the user or manufacturer of the hemming tool to be handled by the robot must configure the robot according to the specific hemming event, usually by programming a robot controller. Specialists are required for the configuration, who not only need to know the characteristics of the crimping and the respective crimping tool, but also the details of the robot control and their programming.
  • the invention relates to a crimping system and a crimping method for transferring a flange of a component by crimping, preferably for producing a rabbet joint.
  • the crimping system comprises a crimping tool with a flanging element which can be lowered on the flange for folding over the flange along a crimping edge of the component.
  • the crimping element may in principle be a crimping sliding element, which slides on the crimping edge following the flange for folding over the flange.
  • the crimping element is more preferably a crimping roller which rolls on the flange during crimping along the crimping edge.
  • the crimping system further comprises a crimping unit having a guide structure for guiding the crimping tool along the crimping edge and a carrying device for positioning and holding the crimping unit in a crimping position relative to the component.
  • the flanging unit can be handled as a unit by means of the carrying device, in particular can be positioned relative to the component.
  • the crimping unit comprises a bearing surface formed on the guide structure, which surface is adapted to a surface of the component which is adjacent to the crimping edge and opposite to the flange shaped and can be applied.
  • the contact surface is flat in the crimping position on the component.
  • the carrying device is furthermore designed to hold the flanging unit in the positioned state, ie in the flanging position suitable for flanging, relative to and against the component.
  • the support means is adapted to receive the weight of the flanging unit.
  • the component is relieved of the weight of the flanging unit, at least substantially.
  • a hemming drive and a media supply for the hemming drive are further components of the hemming system.
  • the hemming drive is adapted to drive the hemming tool in the hemming direction along the hemming edge, ie to provide for the advance of the hemming tool and thus together of the hemming element.
  • the crimping element is designed as a crimping roller
  • the crimping drive can be a rotary drive directly of the roller, so that the directly driven crimping roller entrains a support that rotatably supports it in the crimping direction.
  • the crimping tool preferably supports a crimping element designed as a crimping roller freely rotatable and can be driven in the crimping direction by means of the crimping drive as a whole, in particular including the crimping element.
  • the hemming tool and the hemming drive are supported inside the hemming unit, so that a driving force required to drive the hemming tool and / or directly a hemming element designed as a hemming roller and a hemming force to be exerted on the flange by the hemming element are at least substantially, preferably entirely, be absorbed within the flanging unit.
  • the hemming tool and the hemming drive are integrated components of the hemming unit which can be handled as a unit by means of the carrying device.
  • the invention does not require such a robot or relieves an on-site robot of the complex task of moving the hemming element in space following the course of the hemming edge.
  • the flanging edge in space has a multi-dimensional, in many applications a three-dimensional course, that can bend around two or three mutually orthogonal spatial axes.
  • the guiding function is fulfilled within the flanging unit and does not have to be taken over by a robot in a complex manner.
  • the fulfillment of the two functions of guiding and driving within the crimping unit allows a flanging independent of external auxiliary devices, such as a robot, and in this sense autonomous flanging.
  • a preferably present at the site robots can form the support device.
  • the robot is preferably an articulated-arm robot, for example an industrial robot customary in vehicle construction, then it merely has to complete the flanging unit as a whole, together with the guide structure, the flanging tool and the flanging drive, for flanging in the robot Position and hold the flanging position relative to the component. Accordingly, the configuration of the robot is simplified while, on the other hand, the component is relieved by not having to carry the guide structure and, subsequently, the entire flanging unit or at most only a small part of the weight of the flanging force.
  • the vast majority, preferably more than 90%, more preferably more than 95%, of the weight of the flanging unit is received by the carrying device.
  • the risk of the component warping under the weight of a structure used in crimping is reduced.
  • crimping and no inaccuracies may occur, as they may occur when moving the crimping tool by means of the robot due to, for example, existing in the articulated arm of the robot elasticities and other positioning inaccuracies, since propulsion and leadership of the crimping take place within the positioned crimping unit.
  • the flanging unit can be arranged stationary within a production, preferably a series production of bodies or body parts of vehicles.
  • the positioning of the correspondingly stationary arranged carrying means may consist in that the component carries out the movements required for exact positioning.
  • the stationary support device for a fine adjustment of the flanging unit can be set up relative to the component moved to the flanging unit.
  • the flanging unit is a mobile unit which is movable in space by means of the carrying device and can be positioned relative to the component.
  • the support means in such embodiments may be an auxiliary device which only receives the weight of the flanging unit while the flanging unit received by the support means is held by a person, i. manually, or a separate positioning unit is positioned relative to the component in the hemming position and held in the hemming position of the support means.
  • the auxiliary support means may comprise, for example, one or more straps which hang in the region of the crimp from a ceiling or other elevated platform and are arranged or are movable on the ceiling or platform.
  • a power-driven overhead crane or a non-powered trolley with attached harness, possibly only a single strap, can form such an auxiliary support device.
  • Suitable auxiliary support devices are also known as 'balancers'.
  • a robot forms the carrying device.
  • the robot may in particular be an articulated-arm robot, for example an industrial robot, as is commonly used in vehicle construction.
  • the robot can also be designed differently, as long as it can only fulfill the holding function and has the mobility necessary for positioning the hemming unit.
  • the media supply for the hemming drive and optionally one or more other components of the hemming unit is carried out in preferred embodiments on the support means.
  • the media supply may include the supply of the flanging unit, in particular the flanging drive, with the required energy.
  • the media supply may instead or preferably additionally be set up to supply the flanging unit, in particular the flanging drive, with control or regulating signals. Accordingly, electrical, mechanical and fluidic energy, control signals, control signals, measuring signals and the like are understood as media.
  • a power supply and / or a signal transmission from the robot is preferably separate or at least partially separate.
  • control and / or control signals for the hemming unit are generated and / or processed by a controller, which is independent of the robot controller and may also be spatially separated from the robot.
  • a controller which is independent of the robot controller and may also be spatially separated from the robot.
  • the power supply and / or supply of one or more media for other purposes can also be realized independently and separately from the robot, on the other hand, the flanging unit can also be supplied by the robot with energy, for example with electrical and / or fluidic energy, since this does not significant intervention in the robot control brings with it. In any case, no motion control must be provided within a robot control for guiding a hemming tool.
  • the cooperation of carrying device, which is preferably formed as a robot, and flanging unit is designed such that the carrying device transmits signals for controlling the flanging unit.
  • a movement control of the carrying device which is formed by the robot controller as a robot when the carrying device is embodied, can be set up to carry out a presence check and / or a position data check with respect to the flanging unit.
  • the control of the support means only states that it is connected to the flanging unit in a manner required for beading.
  • a position data check it also determines the position of the flanging unit in an endogenous coordinate system of the support device and / or relative to the component to be flanged.
  • the flanging is independently controlled and / or regulated by a flare control. Due to the presence and / or position data control, the carrying device can take into account safety-relevant aspects, such as preventing collisions with an adjacent work unit, for example with a neighboring robot, or with a person located in the work area of the carrying device.
  • the invention also relates, beyond the flanging system, to the flanging unit, which is not claimed separately, as such, without the carrying device.
  • the crimping unit may comprise any feature of the crimping unit described in connection with the crimping system and also any combination of features disclosed in this connection for the crimping unit.
  • the flanging unit accordingly comprises the integrated design Guide structure, the crimping tool and the flanging drive and a connection for producing a suitable for handling by means of the support connection.
  • connection is set up in particular for a mechanical connection with a receptacle of the carrying device.
  • a mechanical connection can advantageously be further developed into a media connection via which the flanging unit is provided with the media required for operation, such as electrical and / or optical control and / or regulating signals and / or energy, for example electrical and / or fluidic energy, can be supplied.
  • the flanging unit of the previously discussed flanging system is positioned by means of the carrying device in the flanging position relative to the component, preferably applied to the component.
  • the crimping unit has the protective structure with adapted abutment surface, which is preferably a slender strip following the crimping edge, the crimping unit is positioned in the crimping position such that the abutment surface is in a surface area close to the crimping edge of the component that surrounds the crimping element when crimping along the crimping edge opposite, on the component rests flat.
  • the carrying device holds the hemming unit in the hemming position, wherein the carrying device carries at least a predominant part of the weight of the hemming unit.
  • the crimping tool is driven in a guiding and supporting engagement with the guide structure by means of the crimping drive of the crimping unit in the crimping direction. In this occurring in flanging movement of the flange is folded under the action of the crimping element by a predetermined angle.
  • a driving force exerted by the hemming drive to drive the hemming tool and a hemming force exerted by the hemming element for transferring to the flange are received within the hemming unit, preferably by the guiding structure.
  • the carrying device not only absorbs the weight or at least a major part of the weight of the flanging unit.
  • the hemming unit and thereby the guide structure By holding the hemming unit and thereby the guide structure in the hemming position, it preferably also absorbs at least a predominant part of the drive force to be applied for the advance of the hemming element and / or at least a predominant part of the hemming force.
  • the crimping system comprises a crimping control for the control, optionally a controlled control, the crimping drive and / or an optional adjusting device for adjusting an angular position of the crimping element.
  • the Bördel penetrateung works self-sufficient. If the carrying device is a robot whose movements and gripping operations, including the movements and gripping operations required for positioning, are controlled by a robot controller, the crimping control is independently realized by the robot controller. There is no need to interfere with the robot control to control the hemming drive and / or the adjustment device.
  • the robot outputs a signal to the hemming controller when the hemming unit is positioned in the hemming position to notify the hemming controller and thereby trigger the hemming controller.
  • the controls Bördel penetrateung the operations to be carried out during flanging the Bördelantriebs and / or the adjustment without intervention of the robot, which exerts only the holding function during beading.
  • the robot control and the flanging control can be designed in particular as programmed or programmable controls.
  • the control software or at least parts of the control software of the flare control is implemented independently of the control software or at least parts of the control software of the robot control.
  • the crimping control preferably operates independently of the robot control.
  • a flanging program can be executed by the flare control in such embodiments independently of the robot control and in this sense self-sufficient.
  • the interaction of robot control and flanging control can in particular be designed such that the robot positions the flanging unit on the component and notifies the flanging control when the flanging unit is in the intended position on the component.
  • the flanging unit may have a measuring device for detecting the flange to be folded and / or the flanged edge.
  • the measuring device is arranged to be movable together with the crimping tool. Preferably, it is arranged on the hemming tool. If the flanging unit has such a measuring device, the intended position in which the robot positions the flanging unit can be a measuring position.
  • the flanging control can measure the flanging unit by means of the measuring device relative to the flange and / or the flanging edge.
  • the flare control tells the robot controller the result of the calibration.
  • the robot controller may cause a correction of the position of the flanging unit relative to the component.
  • the correction to be performed is preferably determined by the flanging control and communicated to the robot controller for execution.
  • the process of position correction and readjustment of the position and the calibration may be repeated one or more times until the measurement shows that the flanging unit is in the correct flanging position required for flanging.
  • the hemming control is responsible for the control and / or regulation of the hemming unit.
  • the bead control of the robot controller notifies the completion of the beading, so that the robot control, i. H. the robot that can move the flanging unit away from the component.
  • the Figures 1 and 2 show a component 1 and a flanging unit 5, which is positioned in a flanging position relative to the component 1 and held by a support means 9 in the flanging position.
  • the flanging unit 5 has a connection 6 for a mechanical connection to the carrying device 9.
  • the connection 6 is designed for attachment to an articulated arm of a robot, preferably a conventional industrial robot, and has the geometry and connecting elements required for this, for example in the form of a customary connecting flange.
  • the terminal 6 is adapted for releasable attachment to a robot articulated arm.
  • support means 9 can thus serve in particular a Gelenkarmroboter. From the articulated arm robot is in FIG. 1 only the end of the gooseneck is shown.
  • connection 6 can be set up so that the robot can attach and undock the flanging unit 5, ie can automatically pick it up and also store it again.
  • the crimping unit 5 is used for crimping a Radhausflansches an automobile body along a flanged edge. Beading can in particular serve to produce a folded seam connection.
  • FIG. 3 illustrates the production of a rabbet joint between the component 1 and a component 4.
  • the component 1 is an outer panel of the body, and the component 4 is an internal surface structure of the body, for example, an inner panel.
  • the component 4 projects after completion of the seaming in a folded pocket formed by the component 1 and due to a curved course of the Folding or flanged edge 3 is positively connected to the component 1.
  • Folding joints of this type and their production in one or more folding steps are known in the art. In this regard, for example, on the EP 1 640 080 B1 to get expelled.
  • FIG. 3 shows the conditions when folding schematically using the example of a Flachfalzes, while in the other figures for the embodiment, a crimping element 12 is shown with a cone-cylindrical circumference for the preparation of a drop flange.
  • FIG. 4 shows the component 1 in a rear view of the already partially folded flange 2. From in FIG. 1 shown outer panel or component 1, only the already folded flange 2 and the flanged edge 3 can be seen, around which the flange 2 is folded. The component 4, the inner surface structure, protrudes along the flanged edge 3 in the fold pocket formed by the crimping. Of the hemming unit 5 only one projecting into the wheel arch part can be seen, on which a beading element 12, which acts directly on the flange 2 for crimping, is arranged.
  • the crimping element 12 is a crimping roller, which rolls on the flange 2 during crimping, while exerting the crimping force required for repositioning on the flange 2 and thereby surrounds this by a certain angle.
  • the flipping over of the flange 2 can be carried out in a single crimping step or, as in the exemplary embodiment, in a plurality of successively executed crimping steps.
  • the crimping element 12 is arranged in the crimping unit 5 angularly adjustable.
  • an angle of attack which the crimping element 12 has relative to the component 1 is not changed by means of a robot, but by the adjustment of an angle of attack which the crimping element 12 has relative to a tool carrier 11 of the crimping unit 5.
  • the flanging element 12 is thus arranged angularly adjustable on the flanging unit 5.
  • the flanging unit 5 comprises a first module, to which the connection 6 and a guide structure 30 belong, hereinafter also referred to as connection and guide module 6, 30, and a second module which comprises a flanging tool 10 and a flanging drive 20 and hereinafter as a tool - And drive module 10, 20 is designated.
  • the tool and drive module 10, 20 is movably guided on the connection and guide module 6, 30 along the flanged edge 3.
  • the guide structure 30 forms a guide track 31, which is modeled on the course of the flanged edge 2, so that it follows the course of the flanged edge 2 when the flanging unit 5 is in the flanging position.
  • the tool and drive module 10, 20 is in guide engagement with the guide structure 30, in which the tool and drive module 10, 20 along the guide track 31 and in the flanging position is thus guided translationally along the flanged edge 2. In the guiding engagement, only the degree of freedom of the translational movement along the guideway 31 remains with the tool and drive module 10, 20.
  • the tool and drive module 10, 20 is self-propelled due to the integrated hemming drive 20.
  • the flanging drive 20 drives the tool and drive module 10, 20 during beading along the guide track 31 in a flanging direction, so that the flanging element 12 its Angle of attack corresponding to the flange 2 along the flanged edge 2 in the flanging continuously folded.
  • the tool and drive module 10, 20 is movably supported on the guide structure 30.
  • the guide structure 30 carries the tool and drive module 10, 20, so takes on its weight, and also takes on the applied for the propulsion drive force and applied for the bead flanging force.
  • the support is in the guiding engagement of the guide structure 30 and tool and drive module 10, 20 and can also be done in a drive engagement of a fixedly connected to the guide structure 30 drive track 32 with the hemming drive 20.
  • the functions of guiding and supporting on the guide structure 30 can also be realized separately from one another, but preference is given to the combined supporting and guiding engagement since this reduces the volume and in particular also the weight of the flanging unit 5 in relation to a separation of the functions can.
  • the drive track 32 follows the course of the guide track 31.
  • the tracks 31 and 32 are arranged parallel and in a direction transverse to the flanging side by side. In a modification, for example, they can be arranged nested one inside the other.
  • the guideway 31 in dual function can also form the drive track 32, so that guide engagement and drive engagement coincide. Since the drive engagement of connection and guide module 6, 30 and tool and drive module 10, 20 is preferably based on positive engagement, while the guide track 31 is preferably smooth, a spatial separation of the guide track 31 and drive track 32 is preferred, the two tracks 31 and However, 32 advantageously for the purpose of saving volume and weight directly next to each other or on top of each other.
  • connection and guide module 6, 30 further comprises a protective structure 33, with which it abuts the component 1 in the flanging position in a component region opposite the flanging edge 3 as viewed from the flange 2.
  • the protective structure 33 has an abutment surface in the crimping position on the component 1, which is formed adapted to said component region.
  • the protective structure 33 can be used as regards the protective function of the protective structure of the EP 1 640 080 B1 correspond. In contrast to this, however, the protective structure 33 is immovably connected to the guide structure 30.
  • guide structure 30 and protective structure 33 are embodied in one piece, for example separately formed and fixedly arranged with one another or preferably already formed in a process of the common primary shaping and optionally finished.
  • the drive track 32 may also be formed in a common process of forming with the guide structure 30.
  • the guide structure 30 and the drive track 32, optionally also the protective structure 33 can be formed in one piece in a common process of primary shaping, wherein a finishing can follow the primary shaping in order to ensure the required precision for the respective structure or webs 30 to 33.
  • the drive track 32 is formed directly but by a chain which is attached to the guide structure 30 at least in Kettenend Schemeen and supported by a immovably connected to the guide structure 30 support track on their course.
  • the support track may be immovably joined to the guide structure 30, or may preferably be formed in a process of forming the pattern on the guide structure 30, and thereafter, if necessary, finished.
  • the use of a chain or instead of a toothed belt strip is used to achieve a positive drive engagement with the hemming drive 20 and granted within the form flexibility of a chain or a timing belt design freedom with respect to the course of the drive track 32.
  • the drive track 32 follows, as already mentioned, the guide track 31, which is simulated the course of the flanged edge 2 and therefore how this can be multi-dimensionally curved in many applications, in particular also when Radhausfalzen, so can bend around axes not parallel to each other.
  • the drive track 32 be provided as non-compliant gearing directly to the guide structure 30, which would be possible in principle, the teeth would also have to curl in said applications to non-parallel axes.
  • the manufacturing cost of such gearing significantly exceeds the cost of implementing the drive path as compared to using a chain or timing belt strip.
  • the guide structure 30, including the contact surface facing the component 1 and the drive track 32, is embodied as a narrow strip imitating the course of the flanged edge in order to save weight.
  • the guide structure 30 is bow-shaped and can also be referred to as a guide bracket.
  • a fixing device with one or more fixing elements 29 may be arranged. If the connection and guide module 6, 30 is configured with a fixing device, however, the fixing device is not required to support the weight of the flanging unit 5 on the component 1.
  • the fixing device By means of an optional fixing device with one or more fixing elements 29 which are arranged spaced apart along the guide track 31, however, the flanging unit 5 positioned and held in the flanging position by means of the carrying device 9 can move with higher precision relative to the component 1 be fixed.
  • a fixing device can serve, in particular, to tension the belt edge 2 relative to the guide structure 30 in order to compensate for manufacturing tolerances of the component 1.
  • FIG. 5 shows the tool and drive module 10, 20 detached from the connection and guide module 6, 30.
  • the hemming tool 10 comprises the tool carrier 11, on which the crimping bead formed as a crimping element 12 is arranged angularly adjustable, and arranged on the tool carrier 11 adjustment 19 for the angular adjustment of the crimping element 12.
  • X, Y and Z are the mutually orthogonal axes of a stationary relative to the tool carrier 11 coordinate system.
  • the X-axis is parallel to the local flaring direction, which changes over the course of the guide track 31.
  • the axis of rotation R of the crimping roller is preferably orthogonal to the crimping direction, ie to the X-axis of the crimping tool 10.
  • the crimping force acts at least substantially orthogonally to the crimping direction and orthogonal to the rotational axis R.
  • the crimping element 12 is angularly adjustable relative to the tool carrier 11 in order to be able to adjust the angle of attack which the crimping element 12 has during beading relative to the flange 2 immediately before the execution of the respective crimping operation in the Y-Z plane of the crimping tool 10.
  • the flanging element 12 is an axis parallel to the respective local flanging direction, i. swiveling around a tool's own X-axis.
  • the crimping tool 10 has an adjustment structure 15 with an adjustment track 16-18.
  • the crimping element 12 is rotatably mounted on an engagement member having a crimping element carrier 13 with engagement elements 14, which are in a guide engagement with the adjustment structure 15, in which the engagement member 13, 14 guided with the crimping element 12 along the adjustment path of the guide structure 15 movable and thereby is adjustable in angle.
  • the engagement elements 14 may be in particular engaging rollers as in the embodiment.
  • the adjustment path has a curved adjustment section 16, along which the engagement member 13, 14 and thus the crimping element 12 is guided during the adjustment in an adjusting engagement. Due to the course of the adjustment section 16, the adjustment movement of the crimping element 12 is predetermined. In the adjustment engagement, the engagement member 13, 14 moves with its engagement elements 14 from the adjustment section 16.
  • the adjustment movement of the crimping element 12 depends on the radius of curvature of the adjustment section 16 and the distance that a surface area has on the outer periphery of the crimping element 12 from the adjustment section 16. Said surface area on the outer periphery of the crimping element 12 is the surface area with which the crimping element 12 is in contact with the flange 2 during crimping.
  • the radius of curvature of the adjustment portion 16 may be constant, so that an edge of said surface area, when forming the crimping element 12 as a crimping roller a rolling contact point on the outer circumference of the roller, with respect to the tool carrier 11 during adjustment remains stationary.
  • the adjustment section 16 need not be a circle section or not only describe a circle section. It can also vary, so that the flanging element 12 superimposed on a pure pivoting movement performs even a further movement.
  • the adjustment path 16-18 has, beyond the adjustment section 16, an entry and exit section 18 and a ramp section 17, which connects the entry and exit section 18 with the adjustment section 16.
  • FIG. 5 takes the hemming element 12 with respect to the guide structure 15 and the adjustment path 16-18 an end position which occupies the Bördelemement 12 in finish crimping or Fertigfalzen, ie to perform the last crimping step, in which the flange 2 completely folded and against the in the finished folding pocket projecting edge of the component 4 ( Figures 2 and 3 ) is pressed.
  • the engagement member 13, 14 with the crimping element 12 arranged thereon is moved in the adjustment engagement along the adjustment section 16 via the ramp section 18 into engagement with the entry and exit section 18.
  • the crimping unit 5 When the engagement member 13, 14 descending into the adjustment and retraction portion 18 has reached the adjustment path 16-18 after being crimped in the adjustment engagement, the crimping unit 5 is moved out of the crimping position by means of the support device 9 and is available for the crimping of a next component 1 ,
  • the engaging member 13, 14 In an extended position, which occupies the engaging member 13, 14 before the beginning and after completion of the crimping of the respective component 1, the engaging member 13, 14 in a rear area with the on and Ausfahrabêt 18 and in a front region with the adjusting section 16 in engagement. In between, the connecting ramp section 17 runs. If the flanging unit 5 is positioned on the component 1 in the flanging position, the engaging member 13, 14 is extended with its rear area out of the entry and exit section and completely retracted into the adjustment section 16 via the ramp section 17. The engaging member 13 and 14 and thus the flanging 12 perform in this retraction movement a tilting movement about a tool's own X-axis. Due to the tilting movement, the crimping element 12 comes into contact with or at least in the immediate vicinity of the flange 2.
  • the crimping tool 10 has an adjusting drive 19, which may be in particular a linear drive.
  • the linear drive can be formed as a fluidic drive. It is preferably an electric drive.
  • the adjustment drive 19 is connected by means of a linkage with the engagement member 13, 14 to compensate for the execution of adjustment movements relative movements between the engaging member 13, 14 and the adjustment 19 can.
  • the adjusting drive 19 can also be supported on the tool carrier 11 in a pivotable manner.
  • the tooling and drive module 10, 20 comprises the flanging drive 20.
  • the flanging drive 20 comprises a drive carrier 21, a motor 22 supported on the drive carrier 21 and a drive wheel 23 which can be driven by means of the motor 22 and which forms an externally toothed spur gear.
  • the drive wheel 23 is arranged coaxially with a motor shaft of the motor 22, but in principle other arrangements are possible. Although the drive wheel 23 may be arranged torsionally rigidly directly on the motor shaft, more preferably it is connected by means of a reduction gear to the motor shaft.
  • the drive carrier 21 is supported on the tool carrier 11. Although tool carrier 11 and drive carrier 21 may in principle already be made in one piece in a process of forming the original, they are expediently formed separately and firmly joined together.
  • the drive wheel 23 is connected to the drive track 32 (FIG. FIG. 1 ) in positive drive engagement. In drive engagement, the drive wheel 23 and drive track 32, such as pinion and chain or gear and timing belt, cooperate.
  • the crimping unit 5 is associated with a crimping control, which controls the crimping drive 20 and the adjusting drive 19, optionally controlled controls. It gives the two drives 19 and 20, the control signals, after which the hemming drive 20, the crimping tool 10 and in the specific embodiment, the tool and drive module 10, 20 moves relative to the guide structure 30 and positioned and the adjustment 19, the crimping element 12 relative to the tool carrier 11th adjusted.
  • the flanging control works independently. If a robot forms the carrying device 9, it works independently of a robot controller. However, it can nevertheless be arranged on the robot, but because of its autonomous mode of operation it may advantageously be arranged spatially separated from the robot controller or also by the robot.
  • the robot controller may be coupled with the robot controller so as to receive a start signal from the robot controller when the hemming unit 5 assumes the hemming position and / or when the hemming on the respective component is completed, the robot controller gives up an end signal.
  • the star signal and / or the end signal can also be output by a higher-level production control.
  • the Bördel horrung can control the flanging yet another execution in a clocked series production but also the clock accordingly only in dependence on the predetermined cycle time, so that can be dispensed with the mentioned start / end communication.
  • the crimping element 12 can be adjusted in the adjusting engagement along the adjustment section 16 in different, discretely predetermined angular positions in order to successively reposition the flange 2 in a plurality of crimping steps corresponding to an angular position assigned to the respective crimping step.
  • the flanging control can be set up to continuously adjust the angular position of the flanging element 12 within the entire adjustment range or only within a part of the entire adjustment range predetermined by the adjustment section 16.
  • Control for the crimping unit 5 advantageously be adapted to adjust the angular position of the crimping element 12 during the crimping and dynamically continuously in this sense, for example, to generate a continuously expiring flange 2 at one or both longitudinal ends of the crimping edge 3, so that the Folding pocket opens continuously.
  • the tool and drive module 10, 20 further comprises an engaging member formed in the manner of a trolley with a guide carrier 24 serving as a module carrier and engagement elements 25 formed as guide rollers.
  • the engaging member 24, 25 comprises two trolleys, which are arranged opposite each other in a clearance and each relative to the tool carrier 11, it can be seen from the rotational mobility of the engagement elements 25 from immovable.
  • FIG. 6 the guiding engagement and the drive engagement of the tool and drive module 10, 20 and guide structure 30 are clearly visible.
  • the guide engagement only the engagement of a trolley of the engagement member 24, 25 can be seen.
  • the conditions are the mirror image of the underside of the guide structure 30 with the engaged there in the guide engagement member 24, 25 the same.
  • the protective structure 33 formed directly on the guide structure 30 with the contact surface 34 adapted to the component 1 (FIG. FIG. 7 ) and the drive track 32 recognizable.
  • the drive track 32 can, as already mentioned, be formed by a chain which, however, is not shown.
  • the chain may expediently be arranged in a groove 35 of the guide structure 30 and thus not only supported on a support track 36 on an underside facing away from the drive wheel 23 in guiding engagement, but also guided laterally in the groove 35.
  • the guiding engagement is performed as a double dovetail engagement.
  • the guide track 31 is accordingly composed of a first pair of guide track segments 31 inclined relative to one another in the cross section of the guide structure 30 and a second pair of guide track segments 31 likewise inclined relative to one another.
  • the two pairs of guide track segments 31 are opposite to each other and perpendicular to the flaring direction X from each other formed on the guide structure 30.
  • the engagement elements 25 are the respective associated path segment of the guide track 31 rotatably arranged on the guide support 24 corresponding to relatively inclined axes of rotation.
  • the double dovetail engagement ensures a particularly firm support and precise guidance of the tool and drive module 10, 20 on the guide structure 30.
  • the guiding engagement is referred to as dovetail engagement in view of the engagement member 24, 25 encompassing the guide structure 30 and more particularly its guideway 31, although the engagement members 25 forming the encasement are preferably rollers.
  • both interventions are respectively formed by engagement rolling elements, namely the engagement elements 14 of the adjustment attack and the engagement elements 25 of the guiding engagement.
  • engagement rolling elements namely the engagement elements 14 of the adjustment attack and the engagement elements 25 of the guiding engagement.
  • the adjusting structure 15 protrudes with its adjustable portion 16, optionally also with the ramp section 17 or even the input and output section 18, transversely to the crimping direction X via the guide engagement, i. about the guide structure 30 before.
  • the adjustment section 16 is concavely curved with respect to the guiding engagement of the guide structure 30 and the tool and drive module 10, 20 and may, in particular, face the guide engagement, as in the exemplary embodiment.
  • the crimping element 12 is arranged in a region between the adjustment path 16-18 and the guide engagement.
  • This embodiment is advantageous in particular for the Radhausbördeln- or fold, since the hemming unit 5 is positioned and held on the component 1 outside in the hemming position, while the hemming element 12 in the wheel arch for beading at least for finish crimping from the inside to the outside, in the direction of the guide structure 30th or the optional protective structure 33 acts.
  • the crimping unit 5 preferably comprises a protective structure with a contact surface which abuts on the outside in the crimping position on the component 1 in the folded flange 2, such as the protective structure 33 can be shared with the supporting device 9 by a support, which counteracts the crimping force in preferred embodiments the crimping element 12 in the crimping direction movable counter element are dispensed with.
  • a fixing device for receiving the flanging force is preferably additionally provided.
  • Such a fixing device can be provided externally to support the flanging unit 5 in relation to the component 1, counteracting the crimping force. In principle, however, it should also not be ruled out that the carrying device only carries the weight of the crimping unit 5 during crimping and the support of the crimping force is effected by a fixation on the component 1.
  • a measuring device for example as in FIG. 7 illustrated by the reference numeral 27.
  • the flange 2 and / or the flanged edge 3 can be detected before and / or during and / or after flanging.
  • the measuring device 27 can have a laser and a receptacle for the light radiated by the laser onto the flange 2 and / or the flanged edge 3 and reflected from there to the receptacle.
  • the flange 2 and / or the flanged edge of the third be measured in particular by means of a triangulation method.
  • the recording device can be set up for a continuous recording or for a snapshot of the reflected laser light.
  • the recording device may in particular be a video camera.
  • the signal emitter, such as a light source and in particular a laser, and the receiving device are advantageously in close proximity to each other and preferably arranged in a common housing, as is also the case in the embodiment.
  • the measuring device 27 can in particular be arranged in an area projecting beyond the guide engagement, in the exemplary embodiment in the region of the adjusting structure 15, in order to be able to grasp the flange 2 and / or the flanged edge 3 during wheel flange crimping or folding from the inside out of the wheel arch ,
  • the metrological detection of the flange 2 and / or the flanged edge 3 can serve for measuring the flanging system and / or a quality control of the flanged component 1.
  • the carrying device 9 is a robot, as preferred, the robot can adjust the crimping position to the particular component 1 to be processed in accordance with the result of a calibration individually and thereby particularly precisely.
  • the flanging unit 5 can thus take into account the production-related features of the respective component, i. taking into account the geometry deviations existing from component to component within the scope of manufacturing tolerances.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bördelsystem, eine Bördeleinheit und ein Bördelverfahren für ein autarkes Bördeln von Bauteilen. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist der Fahrzeugbau, insbesondere der Automobilbau. Gebördelt wird vorzugsweise an einem Karosserieteil oder einer Karosserie eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines Automobils. Das erfindungsgemäße System und Verfahren sowie die erfindungsgemäße Bördeleinheit sind vorteilhaft insbesondere für das Bördeln an einer bereits gefügten Karosserie. Bei dem Bördeln wird ein Flansch des Bauteils längs einer Bördelkante in einem einzigen oder in mehreren aufeinander folgenden Schritten teilweise oder ganz umgelegt. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft für das Falzen, d.h. für die Herstellung einer Falzverbindung von wenigstens zwei Bauteilen. Der Begriff des Bördelns umfasst das Falzen und darüber hinaus das Umlegen eines Flansches ohne Fügeoperation.
  • In Serienfertigungen des Automobilbaus wird an Karosserien typischerweise mittels Robotern gebördelt, die längs einer die Karosserien nacheinander fördernden Fertigungsstraße angeordnet sind. Eine derartige Ausgangslage liegt in bevorzugten Anwendungen auch bei der Erfindung vor.
  • Beim Bördeln übt ein Bördelelement eines Bördelwerkzeugs auf einen umzulegenden Flansch eines Bauteils eine Bördelkraft aus, die bei entsprechend dimensioniertem Bauteil zwar grundsätzlich von diesem aufgenommen werden kann, in den meisten Anwendungsfällen jedoch von einem Gegenelement aufgenommen wird. Werden das Bördelelement und ein Gegenelement einander gegenüberliegend längs der Bördelkante bewegt, kann das Bauteil durch den Kontakt mit dem Gegenelement in Mitleidenschaft gezogen werden. Störend sind bereits kleinere Kratzer und Riefen, wenn das Gegenelement auf einer Fläche des Bauteils entlang bewegt wird, die später im fertigen Bauteil als Sichtfläche dient.
  • Um Beschädigungen dieser Art zu vermeiden, schlägt die EP 1 640 080 B1 vor, eine Schutzstruktur zu verwenden, die für das Bördeln an eine dem Flansch gegenüberliegende Bauteilfläche angelegt wird und die vom Bördelelement beim Bördeln ausgeübte Bördelkraft aufnimmt. Die Schutzstruktur bildet an einer vom Bauteil abgewandten Seite eine Rollbahn für ein als Gegenrolle ausgebildetes Gegenelement. Auf diese Weise wird der Kraftfluss zwischen Bördelelement und Gegenelement im Bördelwerkzeug über die Schutzstruktur geschlossen, wobei die Schutzstruktur am Bauteil unbeweglich anliegt und das Bauteil vor Beeinträchtigungen durch das Gegenelement schützt. In die gleiche Richtung zielen auch die EP 2 108 466 B1 , nach der die Schutzstruktur zusätzlich eine gewisse Führungsfunktion für das Bördelwerkzeug erfüllt, und die EP 2 276 590 B1 , die anstelle einer mobilen Schutzstruktur, die mittels eines Roboters am Bauteil positioniert wird, eine längs der Fertigungsstraße ortsfest angeordnete Schutzstruktur vorschlägt. Aus der US 2008/245 124 A1 ist ein Roboter bekannt, der mit einem Bördelwerkzeug bestückt ist. Mit dem Bördelwerkzeug bearbeitet der Roboter ein Karosserieteil, das in einer separaten Aufnahme liegt, die zumindest die Bördelkraft des Bördelwerkzeugs aufnimmt. Bei der US 2008/0 302 159 A1 wird die Bördelkraft des Bördelwerkzeugs von einer separaten Stützeinrichtung aufgenommen. Gleiches gilt für die EP 1 640 080 A1 , die die Basis für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet. Aus der EP 2 276 590 B1 ist eine Falzvorrichtung bekannt, mit einer Falzeinrichtung und einem separaten Gegenhalter, der an den zu falzenden Werkstückbereich zugestellt werden kann, um die vom Falzwerkzeug aufgebrachten Falzkräfte außerhalb des Werkstücks abzustützen. Die EP 2 108 466 A2 betrifft eine Bördelvorrichtung, bei der das zu bördelnde Werkstück in ein separates Werkzeug eingelegt wird, dass die Bördelkräfte des Bördelwerkzeugs aufnimmt.
  • Das Bördelwerkzeug ist üblicherweise an einem Gelenkarm eines Roboters befestigt, so beispielsweise auch im genannten Stand der Technik. Der Roboter bewegt das Werkzeug auf einer vorgegebenen Bahn, die dem Verlauf der Bördelkante nachgebildet und in einer programmierbaren Robotersteuerung abgelegt ist. In Serienfertigungen, aber auch in anderen Anwendungen, werden typischerweise Industrieroboter eingesetzt. Dies sind Gelenkarmroboter, die von unterschiedlichen Herstellern sozusagen von der Stange erhältlich und nicht auf spezielle Anwendungen zugeschnitten sind. Der Anwender oder Hersteller des vom Roboter zu handhabenden Bördelwerkzeugs muss den Roboter dem spezifischen Bördelfall entsprechend konfigurieren, üblicherweise durch Programmierung einer Robotersteuerung. Für das Konfigurieren sind Spezialisten erforderlich, denen nicht nur die Eigenheiten des Bördelns und des jeweiligen Bördelwerkzeugs, sondern auch die Details der Robotersteuerung und deren Programmierung bekannt sein müssen.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, das automatisierte Bördeln ohne Einbuße der Präzision, zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird durch das Bördelsystem des Anspruchs 1 und das Bördelverfahren nach dem Anspruch 15 gelöst.
  • Gegenstand der Erfindung sind ein Bördelsystem und ein Bördelverfahren zum Umlegen eines Flansches eines Bauteils durch Bördeln, vorzugsweise zum Herstellen einer Falzverbindung. Das Bördelsystem umfasst ein Bördelwerkzeug mit einem zum Umlegen des Flansches längs einer Bördelkante des Bauteils auf dem Flansch abfahrbaren Bördelelement. Das Bördelelement kann zwar grundsätzlich ein Bördelgleitelement sein, das zum Umlegen des Flansches auf diesem der Bördelkante folgend gleitet. Bevorzugter ist das Bördelelement jedoch eine Bördelrolle, die beim Bördeln längs der Bördelkante auf dem Flansch abrollt. Das Bördelsystem umfasst ferner eine Bördeleinheit mit einer Führungsstruktur zur Führung des Bördelwerkzeugs längs der Bördelkante und eine Trageinrichtung zum Positionieren und Halten der Bördeleinheit in einer relativ zum Bauteil bestimmten Bördelposition. Die Bördeleinheit ist mittels der Trageinrichtung als Einheit handhabbar, insbesondere relativ zum Bauteil positionierbar. Die Bördeleinheit umfasst eine an der Führungsstruktur geformte Anlagefläche, die an eine dem Flansch gegenüberliegend an die Bördelkante grenzende Oberfläche des Bauteils angepasst geformte und anlegbar ist. Bevorzugt liegt die Anlagefläche in der Bördelposition am Bauteil flächig an. Die Trageinrichtung ist ferner dazu ausgebildet, die Bördeleinheit im positionierten Zustand, d.h. in der für das Bördeln geeigneten Bördelposition, relativ zum und am Bauteil anliegend zu halten. Die Trageinrichtung ist entsprechend dafür eingerichtet, das Gewicht der Bördeleinheit aufzunehmen. Das Bauteil ist vom Gewicht der Bördeleinheit entlastet, zumindest im Wesentlichen.
  • Ein Bördelantrieb und eine Medienversorgung für den Bördelantrieb sind weitere Bestandteile des Bördelsystems. Der Bördelantrieb ist dafür eingerichtet, das Bördelwerkzeug in Bördelrichtung längs der Bördelkante anzutreiben, also für den Vortrieb des Bördelwerkzeugs und damit gemeinsam des Bördelelements zu sorgen. Ist das Bördelelement als Bördelrolle ausgeführt, kann der Bördelantrieb ein Drehantrieb unmittelbar der Rolle sein, so dass die unmittelbar angetriebene Bördelrolle einen sie drehbar lagernden Träger in Bördelrichtung mitnimmt. Bevorzugter lagert das Bördelwerkzeug jedoch ein als Bördelrolle ausgeführtes Bördelelement frei drehbar und ist mittels des Bördelantriebs im Ganzen, insbesondere einschließlich des Bördelelements, in Bördelrichtung vortreibbar.
  • Nach der Erfindung sind das Bördelwerkzeug und der Bördelantrieb innerhalb der Bördeleinheit abgestützt, so dass eine zum Antreiben des Bördelwerkzeugs und/oder unmittelbar eines als Bördelrolle ausgeführten Bördelelements erforderliche Antriebskraft und eine vom Bördelelement zum Bördeln auf den Flansch auszuübende Bördelkraft zumindest im Wesentlichen, vorzugsweise gänzlich, innerhalb der Bördeleinheit aufgenommen werden. Das Bördelwerkzeug und der Bördelantrieb sind integrierte Bestandteile der mittels der Trageinrichtung als Einheit handhabbaren Bördeleinheit. Durch die Integration von Führungsstruktur, Bördelwerkzeug und Bördelantrieb in einer Bördeleinheit, die als Einheit handhabbar ist, schafft die Erfindung eine völlig neue Verteilung von Funktionen. Während das Bördelwerkzeug nach dem Stand der Technik mittels eines Roboters längs der Bördelkante bewegt wird, kommt die Erfindung ohne einen solchen Roboter aus oder entlastet einen am Einsatzort vorhandenen Roboter von der komplexen Aufgabe, das Bördelelement dem Verlauf der Bördelkante folgend im Raum zu bewegen. Zu berücksichtigen ist, dass die Bördelkante im Raum einen mehrdimensionalen, in vielen Anwendungen einen dreidimensionalen Verlauf haben, sich also um zwei oder drei zueinander orthogonale Raumachsen krümmen kann. Die Funktion des Führens wird innerhalb der Bördeleinheit erfüllt und muss nicht programmtechnisch aufwändig durch einen Roboter übernommen werden. Abgesehen von der Abstützung der Bördeleinheit im Ganzen, als Einheit, erlaubt die Erfüllung der beiden Funktionen des Führens und des Antreibens innerhalb der Bördeleinheit ein von externen Hilfseinrichtungen, wie etwa einem Roboter, unabhängiges und in diesem Sinne autarkes Bördeln.
  • Ein am Einsatzort vorzugsweise vorhandener Roboter kann allerdings die Trageinrichtung bilden. Handelt es sich bei dem Roboter wie bevorzugt um einen Gelenkarmroboter, etwa einen im Fahrzeugbau üblichen Industrieroboter, muss dieser lediglich noch die Bördeleinheit im Ganzen, samt Führungsstruktur, Bördelwerkzeug und Bördelantrieb, zum Bördeln in der Bördelposition relativ zum Bauteil positionieren und halten. Entsprechend vereinfacht sich das Konfigurieren des Roboters, während andererseits das Bauteil entlastet wird, indem es die Führungsstruktur und im weiteren die gesamte Bördeleinheit nicht tragen oder allenfalls nur einen kleinen Teil des Gewichts der Bördelkraft aufnehmen muss. Bevorzugt wird der weit überwiegende Teil, bevorzugt mehr als 90%, noch bevorzugter mehr als 95%, des Gewichts der Bördeleinheit von der Trageinrichtung aufgenommen. Die Gefahr, dass sich das Bauteil unter dem Gewicht einer beim Bördeln verwendeten Struktur verzieht, wird verringert. Beim Bördeln können auch keine Ungenauigkeiten mehr auftreten, wie sie beim Bewegen des Bördelwerkzeugs mittels des Roboters aufgrund beispielsweise von im Gelenkarm des Roboters vorhandenen Elastizitäten und anderen Positionierungenauigkeiten auftreten können, da Vortrieb und Führung des Bördelelements innerhalb der positionierten Bördeleinheit stattfinden.
  • Die Bördeleinheit kann innerhalb einer Fertigung, vorzugsweise einer Serienfertigung von Karosserien oder Karosserieteilen von Fahrzeugen, stationär angeordnet sein. In derartigen Ausführungen kann das Positionieren der entsprechend ortsfest angeordneten Trageinrichtung darin bestehen, dass das Bauteil die zum exakten Positionieren erforderlichen Bewegungen ausführt. Optional kann zusätzlich oder stattdessen die ortsfeste Trageinrichtung für ein Feinjustieren der Bördeleinheit relativ zu dem zur Bördeleinheit bewegten Bauteil eingerichtet sein.
  • In bevorzugten Ausführungen ist die Bördeleinheit jedoch eine mobile Einheit, die mittels der Trageinrichtung im Raum beweglich und relativ zum Bauteil positionierbar ist. Die Trageinrichtung kann in derartigen Ausführungen eine Hilfseinrichtung sein, die nur das Gewicht der Bördeleinheit aufnimmt, während die von der Trageinrichtung aufgenommene Bördeleinheit von einer Person, d.h. manuell, oder einer separaten Positioniereinheit relativ zum Bauteil in der Bördelposition positioniert und in der Bördelposition von der Trageinrichtung gehalten wird. Die Hilfstrageinrichtung kann beispielsweise einen oder mehrere Traggurte umfassen, der oder die im Bereich des Bördelns von einer Decke oder anderen erhöht angeordneten Plattform hängen und an der Decke oder Plattform verfahrbar angeordnet ist oder sind. Ein motorisch angetriebener Deckenkran oder eine nicht angetriebene Laufkatze mit daran befestigtem Gurtzeug, gegebenenfalls nur einem einzigen Traggurt, kann solch eine Hilfstrageinrichtung bilden. Geeignete Hilfstrageinrichtungen sind auch unter der Bezeichnung 'Balancer' bekannt.
  • In bevorzugten Ausführungen bildet jedoch ein Roboter die Trageinrichtung. Der Roboter kann insbesondere ein Gelenkarmroboter sein, beispielsweise ein Industrieroboter, wie er im Fahrzeugbau üblicherweise eingesetzt wird. Grundsätzlich kann der Roboter jedoch auch anders ausgeführt sein, solange er nur die Haltefunktion erfüllen kann und die zum Positionieren der Bördeleinheit erforderliche Beweglichkeit aufweist.
  • Die Medienversorgung für den Bördelantrieb und optional eine oder mehrere andere Komponenten der Bördeleinheit erfolgt in bevorzugten Ausführungen über die Trageinrichtung. Die Medienversorgung kann die Versorgung der Bördeleinheit, insbesondere des Bördelantriebs, mit der erforderlichen Energie umfassen. Die Medienversorgung kann stattdessen oder vorzugsweise zusätzlich dafür eingerichtet sein, die Bördeleinheit, insbesondere den Bördelantrieb, mit Steuerungs- oder Regelungssignalen zu versorgen. Als Medien werden dementsprechend elektrische, mechanische und fluidische Energie, Steuerungssignale, Regelungssignale, Messsignale und dergleichen verstanden. Handelt es sich bei der Trageinrichtung um einen Roboter, ist eine Energieversorgung und/oder eine Signalübermittlung vom Roboter vorzugsweise separat oder zumindest teilweise separat. In bevorzugten Ausführungen werden zumindest die Steuer- und/oder Regelsignale für die Bördeleinheit von einer Steuerung erzeugt und/oder verarbeitet, die von der Robotersteuerung unabhängig ist und vom Roboter auch räumlich getrennt sein kann. Die Energieversorgung und/oder Versorgung mit einem oder mehreren Medien zu anderen Zwecken kann zwar ebenfalls unabhängig und separat vom Roboter verwirklicht sein, andererseits kann die Bördeleinheit aber auch vom Roboter mit Energie, beispielsweise mit elektrischer und/oder fluidischer Energie versorgt werden, da dies keinen nennenswerten Eingriff in die Robotersteuerung mit sich bringt. Jedenfalls muss innerhalb einer Robotersteuerung keine Bewegungssteuerung zum Führen eines Bördelwerkzeugs vorgesehen sein.
  • In Bezug auf die Steuerung und/oder Regelung ist die Kooperation von Trageinrichtung, die vorzugsweise als Roboter gebildet ist, und Bördeleinheit so gestaltet, dass die Trageinrichtung Signale zur Steuerung der Bördeleinheit durchleitet. Eine Bewegungssteuerung der Trageinrichtung, die bei Ausführung der Trageinrichtung als Roboter von der Robotersteuerung gebildet wird, kann dafür eingerichtet sein, bezüglich der Bördeleinheit eine Anwesenheitskontrolle und/oder eine Positionsdatenkontrolle durchzuführen. Bei einer reinen Anwesenheitskontrolle stellt die Steuerung der Trageinrichtung lediglich fest, dass sie mit der Bördeleinheit in einer für das Bördeln erforderlichen Weise verbunden ist. Bei einer Positionsdatenkontrolle stellt sie darüber hinaus die Position der Bördeleinheit in einem körpereigenen Koordinatensystem der Trageinrichtung und/oder relativ zu dem zu bördelnden Bauteil fest. Das Bördeln wird hingegen von einer Bördelsteuerung eigenständig gesteuert und/oder geregelt. Aufgrund der Anwesenheits- und/oder Positionsdatenkontrolle kann die Trageinrichtung sicherheitsrelevante Aspekte berücksichtigen, wie etwa Kollisionen mit einer benachbarten Arbeitseinheit, beispielsweise mit einem Nachbarroboter, oder mit einer im Arbeitsbereich der Trageinrichtung befindlichen Person verhindern.
  • Die Erfindung betrifft über das Bördelsystem hinaus auch die nicht separat beanspruchte Bördeleinheit als solche, ohne die Trageinrichtung. Die Bördeleinheit kann jedes beliebige Merkmal der im Zusammenhang mit dem Bördelsystem beschriebenen Bördeleinheit und auch jede in diesem Zusammenhang für die Bördeleinheit offenbarte Merkmalskombination aufweisen. Die Bördeleinheit umfasst dementsprechend in integrierter Bauweise die Führungsstruktur, das Bördelwerkzeug und den Bördelantrieb sowie einen Anschluss zur Herstellung einer für die Handhabung mittels der Trageinrichtung geeigneten Verbindung.
  • Der Anschluss ist insbesondere für eine mechanische Verbindung mit einer Aufnahme der Trageinrichtung eingerichtet. Ein mechanischer Anschluss kann vorteilhafterweise zu einem Medienanschluss weiterentwickelt sein, über den die Bördeleinheit mit den für den Betrieb erforderlichen Medien, wie etwa elektrische und/oder optische Steuer- und/oder Regelsignale und/oder von Energie, beispielsweise elektrische und/oder fluidische Energie, versorgt werden kann.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Bördeleinheit des vorbesprochenen Bördelsystems mittels der Trageinrichtung in der Bördelposition relativ zum Bauteil positioniert, vorzugsweise an das Bauteil angelegt. Weist die Bördeleinheit die Schutzstruktur mit angepasster Anlagefläche auf, die vorzugsweise ein schlanker, der Bördelkante folgender Streifen ist, wird die Bördeleinheit so in der Bördelposition positioniert, dass die Anlagefläche in einem der Bördelkante nahen Oberflächenbereich des Bauteils, der dem Bördelelement beim Bördeln längs der Bördelkante gegenüberliegt, am Bauteil flächig anliegt. Die Trageinrichtung hält die Bördeleinheit in der Bördelposition, wobei die Trageinrichtung zumindest einen überwiegenden Teil des Gewichts der Bördeleinheit trägt. Das Bördelwerkzeug wird in einem Führungs- und Stützeingriff mit der Führungsstruktur mittels des Bördelantriebs der Bördeleinheit in die Bördelrichtung vorgetrieben. Bei dieser in Bördelrichtung stattfindenden Bewegung wird der Flansch unter der Einwirkung des Bördelelements um einen vorbestimmten Winkel umgelegt. Eine vom Bördelantrieb zum Vortreiben des Bördelwerkzeugs ausgeübte Antriebskraft und eine vom Bördelelement zum Umlegen auf den Flansch ausgeübte Bördelkraft werden innerhalb der Bördeleinheit, vorzugsweise von der Führungsstruktur, aufgenommen. Vorzugsweise nimmt die Trageinrichtung nicht nur das Gewicht oder zumindest einen überwiegenden Teil des Gewichts der Bördeleinheit auf. Indem sie die Bördeleinheit und dadurch die Führungsstruktur in der Bördelposition hält, nimmt sie vorzugsweise auch zumindest einen überwiegenden Teil der für den Vortrieb des Bördelelements aufzubringenden Antriebskraft und/oder zumindest einen überwiegenden Teil der Bördelkraft auf.
  • Das Bördelsystem umfasst eine Bördelsteuerung für die Steuerung, optional eine geregelte Steuerung, des Bördelantriebs und/oder einer optionalen Verstelleinrichtung zum Verstellen einer Winkelposition des Bördelelements. In bevorzugten Ausführungen arbeitet die Bördelsteuerung autark. Ist die Trageinrichtung ein Roboter, dessen Bewegungen und Greifoperationen einschließlich der für das Positionieren erforderlichen Bewegungen und Greifoperationen von einer Robotersteuerung gesteuert werden, ist die Bördelsteuerung von der Robotersteuerung unabhängig verwirklicht. Es bedarf keines Eingriffs in die Robotersteuerung, um den Bördelantrieb und/oder die Verstelleinrichtung zu steuern. Es soll allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass der Roboter an die Bördelsteuerung ein Signal ausgibt, wenn die Bördeleinheit in der Bördelposition positioniert ist, um der Bördelsteuerung dies mitzuteilen und die Bördelsteuerung dadurch zu triggern. Von diesem Moment an steuert jedoch die Bördelsteuerung die beim Bördeln auszuführenden Operationen des Bördelantriebs und/oder der Verstelleinrichtung ohne Eingriff des Roboters, der während des Bördelns nur die Haltefunktion ausübt. Die Robotersteuerung und die Bördelsteuerung können insbesondere als programmierte oder programmierbare Steuerungen ausgeführt sein. In bevorzugten Ausführungen ist die Steuerungssoftware oder sind zumindest Teile der Steuerungssoftware der Bördelsteuerung unabhängig von der Steuerungssoftware oder zumindest Teilen der Steuerungssoftware der Robotersteuerung implementiert. Beim Bördeln arbeitet die Bördelsteuerung vorzugsweise unabhängig von der Robotersteuerung. Ein Bördelprogramm kann von der Bördelsteuerung in derartigen Ausführungen unabhängig von der Robotersteuerung und in diesem Sinne autark abgearbeitet werden.
  • Das Zusammenspiel von Robotersteuerung und Bördelsteuerung kann insbesondere so gestaltet sein, dass der Roboter die Bördeleinheit am Bauteil positioniert und der Bördelsteuerung mitteilt, wenn sich die Bördeleinheit am Bauteil in der vorgesehenen Position befindet. Die Bördeleinheit kann eine Messeinrichtung zur Erfassung des umzulegenden Flansches und/oder der Bördelkante aufweisen. In bevorzugten Ausführungen ist die Messeinrichtung mit dem Bördelwerkzeug gemeinsam beweglich angeordnet. Vorzugsweise ist sie am Bördelwerkzeug angeordnet. Weist die Bördeleinheit solch eine Messeinrichtung auf, kann die vorgesehene Position, in der der Roboter die Bördeleinheit positioniert, eine Messposition sein. Bei in der Messposition befindlicher Bördeleinheit kann die Bördelsteuerung die Bördeleinheit mittels der Messeinrichtung relativ zum Flansch und/oder der Bördelkante einmessen. Die Bördelsteuerung teilt der Robotersteuerung das Ergebnis des Einmessens mit. In Abhängigkeit vom Ergebnis des Einmessens kann die Robotersteuerung eine Korrektur der Position der Bördeleinheit relativ zum Bauteil veranlassen. Die durchzuführende Korrektur wird vorzugsweise von der Bördelsteuerung ermittelt und der Robotersteuerung zur Ausführung mitgeteilt. Der Vorgang der Positionskorrektur bzw. des Nachjustierens der Position und des Einmessens kann ein oder mehrere Male wiederholt werden, bis das Einmessen ergibt, dass sich die Bördeleinheit in der zum Bördeln erforderlichen, korrekten Bördelposition befindet. Wenn die Bördeleinheit korrekt positioniert ist, obliegt der Bördelsteuerung die Steuerung und/oder Regelung der Bördeleinheit. Nach Ausführung des Bördelns teilt die Bördelsteuerung der Robotersteuerung den Abschluss des Bördelns mit, so dass die Robotersteuerun, d. h. der Roboter, die Bördeleinheit vom Bauteil wegbewegen kann.
  • Vorteilhafte Merkmale werden auch in den Unteransprüchen und durch die beanspruchten Kombination von in den Unteransprüchen beschriebenen Merkmalen offenbart.
  • Auch in den nachstehend formulierten Aspekten werden Merkmale der Erfindung beschrieben. Die Aspekte sind in der Art von Ansprüchen formuliert und können diese ersetzen. In den Aspekten offenbarte Merkmale können die Ansprüche ferner ergänzen und/oder relativieren, Alternativen zu einzelnen Merkmalen aufzeigen und/oder Anspruchsmerkmale erweitern oder präzisieren. In Klammern gesetzte Bezugszeichen beziehen sich auf ein nachfolgend in Figuren illustriertes Ausführungsbeispiel. Sie schränken die in den Aspekten beschriebenen Merkmale nicht unter den Wortsinn als solchen ein, zeigen aber andererseits bevorzugte Möglichkeiten der Verwirklichung des jeweiligen Merkmals auf.
    • Aspekt 1. Bördelsystem zum Umlegen eines Flansches eines Bauteils durch Bördeln, vorzugsweise zur Herstellung einer Falzverbindung, das Bördelsystem umfassend:
      1. (a) ein Bördelwerkzeug (10) mit einem zum Umlegen des Flansches (2) längs einer Bördelkante (3) des Bauteils (1) auf dem Flansch (2) abfahrbaren Bördelelements (12),
      2. (b) eine Bördeleinheit (5) mit einer Führungsstruktur (30) zur Führung des Bördelwerkzeugs (10) längs der Bördelkante (3),
      3. (c) einen Bördelantrieb (20) zum Antreiben des Bördelwerkzeugs (10) und/oder des Bördelelements (12) in eine Bördelrichtung (X) längs der Bördelkante (3),
      4. (d) und eine Medienversorgung für den Bördelantrieb (20),
      5. (e) eine Trageinrichtung (9) zum Positionieren und Halten der Bördeleinheit (5) in einer relativ zum Bauteil (1) bestimmten Bördelposition,
      6. (f) wobei das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) innerhalb der Bördeleinheit (5) abgestützt sind, so dass eine zum Antreiben aufzubringende Antriebskraft und eine vom Bördelelement (12) zum Bördeln auf den Flansch (2) auszuübende Bördelkraft innerhalb der Bördeleinheit (5) aufgenommen werden,
      7. (g) und das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) integrierte Bestandteile der von der Trageinrichtung (9) als Einheit handhabbaren Bördeleinheit (5) sind.
    • Aspekt 2. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) an einem gemeinsamen Werkzeugträger (11) angeordnet sind, der relativ zur Führungsstruktur (30) längs der Bördelkante (3) beweglich ist.
    • Aspekt 3. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei der Werkzeugträger (11) längs der Führungsstruktur (30) und dadurch längs der Bördelkante (3) beweglich ist.
    • Aspekt 4. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, umfassend einen mit der Führungsstruktur (30) zum Tragen ausreichend fest verbundenen Anschluss (6) zur mechanischen Verbindung mit der Trageinrichtung (9).
    • Aspekt 5. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei der Anschluss (6) mit der Führungsstruktur (30) unbeweglich verbunden ist.
    • Aspekt 6. Bördelsystem nach einem der zwei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei der Anschluss (6) für eine automatische Aufnahme der Bördeleinheit (5) durch die Trageinrichtung (9) eingerichtet ist.
    • Aspekt 7. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, umfassend einen mit der Führungsstruktur (30) verbundenen Anschluss (6) für die Medienversorgung der Bördeleinheit (5).
    • Aspekt 8. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Bördelelement (12) eine auf dem Flansch abrollbare Bördelrolle (12) ist.
    • Aspekt 9. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Trageinrichtung (9) ein Roboter, vorzugsweise ein Gelenkarmroboter, für eine vollautomatisierte Positionierung der Bördeleinheit (5) ist
    • Aspekt 10. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Führungsstruktur (30) gemeinsam mit einem Anschluss (6) für die Trageinrichtung (9) Bestandteil eines Anschluss- und Führungsmoduls (6, 30) und das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) Bestandteile eines Werkzeug- und Antriebsmoduls (10, 20) sind, wobei der Werkzeug- und Antriebsmodul (10, 20) in einem Führungseingriff mit einer Führungsbahn (31) der Führungsstruktur (30) ist und mittels des Bördelantriebs (20) als modulare Einheit im Führungseingriff längs der Führungsbahn (31) relativ zur Führungsstruktur (30) antreibbar ist.
    • Aspekt 11. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Führungsbahn (31) dem Verlauf der Bördelkante (3) nachgebildet ist.
    • Aspekt 12. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Führungsstruktur (30) eine Führungsbahn (31) bildet, die dem Verlauf der Bördelkante (3) vorzugsweise nachgebildet ist, und das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) jeweils oder das Bördelwerkzeug (10) vorzugsweise gemeinsam mit dem Bördelantrieb (20) in einem Führungseingriff mit der Führungsbahn (31) längs der Bördelkante (3) geführt beweglich ist oder sind.
    • Aspekt 13. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Führungsstruktur (30) eine Führungsbahn (31) bildet, die dem Verlauf der Bördelkante (3) vorzugsweise nachgebildet ist, und die Bördeleinheit (5) ein mit dem Bördelwerkzeug (10) verbundenes Eingriffsglied (24, 25) umfasst, das mit der Führungsstruktur (30) in einem an der Führungsbahn (31) geführten Führungseingriff ist, so dass sich das Bördelwerkzeug (10) bei in Bördelposition befindlicher Bördeleinheit (5) im Führungseingriff längs der Bördelkante (3) bewegt.
    • Aspekt 14. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Führungsstruktur (30) eine Führungsbahn (31) bildet, die vorzugsweise dem Verlauf der Bördelkante (3) nachgebildet ist, und das Bördelwerkzeug (10) in einem Führungseingriff eines Eingriffsglieds (24, 25) und der Führungsbahn (31) längs der Führungsbahn (31) geführt wird, so dass sich das Bördelwerkzeug (10) bei in Bördelposition befindlicher Bördeleinheit (5) im Führungseingriff längs der Bördelkante (3) bewegt.
    • Aspekt 15. Bördelsystem nach einem der zwei unmittelbar vorhergehenden Aspekt, wobei das Eingriffsglied (24, 25) einen Führungsträger (24) und am Führungsträger (24) angeordnete Eingriffselemente (25) umfasst, die voneinander beabstandet und jeweils mit der Führungsstruktur (30) in Kontakt sind, und wobei die Eingriffselemente (25) in solch einer Anzahl und Anordnung vorgesehen sind, dass das sich der Führungsträger (24) relativ zur Führungsstruktur (30) nur translatorisch längs der Führungsbahn (31) bewegen kann.
    • Aspekt 16. Bördelsystem nach einem der drei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei die Führungsbahn (31) und das Eingriffsglied (24, 25) in einem ersten Schwalbenschwanzeingriff und in einem dem ersten Schwalbenschwanzeingriff quer zur Bördelrichtung (X) entgegen wirkenden zweiten Schwalbenschwanzeingriff gegeneinander gedrückt sind, um den Führungseingriff zu bilden, und wobei das Eingriffsglied (24, 35) im ersten Schwalbenschwanzeingriff und im zweiten Schwalbenschwanzeingriff in Bördelrichtung (X) voneinander beabstandete Eingriffselemente (25) umfasst.
    • Aspekt 17. Bördelsystem nach einem der vier unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei die Eingriffselemente Eingriffsrollen sind.
    • Aspekt 18. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Bördelwerkzeug (10), vorzugsweise auch der Bördelantrieb (20), in einem Führungseingriff an der Führungsstruktur (30) beweglich geführt und abgestützt ist, so dass wenigstens ein überwiegender Teil der Bördelkraft und/oder wenigstens ein überwiegender Teil des Gewichts des Bördelwerkzeugs (10), vorzugsweise auch des Bördelantriebs (20), im Führungseingriff aufgenommen wird oder werden.
    • Aspekt 19. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Bördeleinheit (5) ein mit dem Bördelwerkzeug (10) verbundenes Eingriffsglied (24, 25) umfasst, das mit der Führungsstruktur (30) in einem die Bördelkraft aufnehmenden Stützeingriff und im Stützeingriff relativ zur Führungsstruktur (30) beweglich ist, so dass das Bördelwerkzeug (10) im Stützeingriff in Bördelrichtung (X) beweglich an der Führungsstruktur (30) abgestützt ist.
    • Aspekt 20. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Bördeleinheit (5) eine Schutzstruktur (33) mit einer Anlagefläche (34) umfasst, die an eine dem Flansch (2) gegenüberliegend an die Bördelkante (3) grenzende Oberfläche des Bauteils (1) angepasst geformt und an diese Oberfläche (4) anlegbar ist.
    • Aspekt 21. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Anlagefläche (34) der Schutzstruktur (33) streifenförmig ist.
    • Aspekt 22. Bördelsystem nach einem der zwei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei die Anlagefläche (34) an der Führungsstruktur (30) geformt ist, so dass die Führungsstruktur (30) auch die Schutzstruktur (33) bildet.
    • Aspekt 23. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) gemeinsam beweglich angeordnet sind, wobei der Bördelantrieb (20) einen Motor (22), ein vom Motor antreibbares Antriebsrad (23) und eine Antriebsbahn (32) mit einem dem Verlauf der Bördelkante (3) nachgebildeten Bahnverlauf umfasst und wobei das Antriebsrad (23) in einem reib- und/oder formschlüssigen Eingriff mit der Antriebsbahn (32) ist, so dass sich das Antriebsrad (23) bei Drehantrieb gemeinsam mit dem Motor (22) und dem Bördelwerkzeug (10) längs der Antriebsbahn (32) bewegt.
    • Aspekt 24. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei das Antriebsrad (23) ein mit der Antriebsbahn (32) in einem Zahneingriff befindliches Zahnrad ist und die Antriebsbahn (32) eine Verzahnung oder aber vorzugsweise eine Kette oder einen Zahnriemenstreifen aufweist, die oder der im Verlauf der Antriebsbahn (32) abgestützt ist.
    • Aspekt 25. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die als Verzahnung, Kette oder Zahnriemenstreifen gebildete Antriebsbahn (32) im Verlauf der Antriebsbahn (32) an der Führungsstruktur (30) abgestützt ist.
    • Aspekt 26. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Bördelelement (12) relativ zur Führungsstruktur (30) winkelverstellbar ist.
    • Aspekt 27. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Bördelelement (12) an einem Werkzeugträger (11) des Bördelwerkzeugs (10) verstellbar angeordnet ist und das Bördelwerkzeug (10) eine Verstelleinrichtung (13-19) zum Verstellen einer Winkelposition des Bördelelements (12) relativ zum Werkzeugträger (11) umfasst.
    • Aspekt 28. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei
      • das Bördelwerkzeug (10) eine Verstellbahn (16-18) und ein mit der Verstellbahn (16-18) in einem Verstelleingriff befindliches Verstellglied (13, 14) umfasst,
      • das Bördelelement (12) an einem aus Verstellbahn (16-18) und Verstellglied (13, 14), vorzugsweise am Verstellglied (13, 14), angeordnet ist,
      • und eine Winkelposition des Bördelelements (12) durch eine Relativbewegung von Verstellbahn (16-18) und Verstellglied (13, 14) im Führungseingriff von Verstellbahn (16-18) und Verstellglied (13, 14) relativ zur Verstellbahn (16-18) verstellbar ist
    • Aspekt 29. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei das Bördelelement (12) ortsfest zu dem einen aus Verstellbahn (16-18) und Verstellglied (13, 14) angeordnet ist.
    • Aspekt 30. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Verstellbahn (16-18) einen gekrümmten, vorzugsweise über einen Winkel von wenigstens 60° gekrümmten Verstellabschnitt (16) für die Verstellung der Winkelposition, einen Ein- und Ausfahrabschnitt (18) und einen Rampenabschnitt (17) aufweist, der den Ein- und Ausfahrabschnitt (18) über eine Rampe mit dem Verstellabschnitt (16) verbindet.
    • Aspekt 31. Bördelsystem nach einem der drei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, wobei die Verstellbahn (16-18) quer zur Bördelrichtung (X) über die Führungsstruktur (30) hinausragt und in Bezug auf die Führungsstruktur (30) konkav gekrümmt ist und wobei das Bördelelement (12) zumindest in einer Arbeitsposition in einem Bereich zwischen der Vertellbahn (16-18) und der Führungsstruktur (30) und/oder der Schutzstruktur (33) nach Aspekt 15 angeordnet ist, um die Bördelkraft in Richtung auf die Führungsstruktur (30) und/oder die Schutzstruktur (33) nach Aspekt 15 auszuüben.
    • Aspekt 32. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Bördelelement (12) relativ zu der Führungsstruktur (30) und/oder der Schutzstruktur (33) nach Aspekt 20 so angeordnet ist, dass die von des Bördelelements (12) auf den Flansch (2) ausübbare Bördelkraft in Richtung auf die Führungsstruktur (30) und/oder die Schutzstruktur (33) nach Aspekt 20 wirkt.
    • Aspekt 33. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Bördeleinheit (5) eine Messeinrichtung (27) zur Erfassung des Flansches (2) und/oder der Bördelkante (3) aufweist und die Messeinrichtung (27) mit dem Bördelwerkzeug (10) gemeinsam beweglich angeordnet ist, vorzugsweise am Bördelwerkzeug (10) angeordnet ist.
    • Aspekt 34. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Messeinrichtung (27) am Bördelwerkzeug (10) so angeordnet ist, dass die Messeinrichtung (27) die Bördelkante (3) und/oder den Flansch (2) von der Seite des Bördelelements (12) aus erfasst.
    • Aspekt 35. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Trageinrichtung (9) ein Roboter mit einer Robotersteuerung zur Steuerung und/oder Regelung von Bewegungen des Roboters, vorzugsweise eines Gelenkarms des Roboters, ist und das Bördelsystem eine Bördelsteuerung für den Bördelantrieb (20) umfasst, wobei die Bördelsteuerung unhabhängig von der Robotersteuerung ist.
    • Aspekt 36. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Bördelsteuerung von der Robotersteuerung auch räumlich getrennt verwirklicht ist.
    • Aspekt 37. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, umfassend eine Bördelsteuerung, die dazu eingerichtet ist, den Bördelantrieb (20) und/oder die in Aspekt 27 beschriebene Verstelleinrichtung (19) zu steuern, optional geregelt zu steuern, wobei die Trageinrichtung (9) ein Roboter mit einer Robotersteuerung ist und die Bördelsteuerung dazu eingerichtet ist, den Bördelantrieb (20) und/oder die Verstelleinrichtung (19) unabhängig von der Robotersteuerung zu steuern, optional geregelt zu steuern.
    • Aspekt 38. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Bördelsteuerung von der Robotersteuerung oder dem Roboter räumlich getrennt angeordnet ist.
    • Aspekt 39. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Bördelsteuerung und eine Bewegungssteuerung der Trageinrichtung (9), vorzugsweise eine Robotersteuerung, programmierte oder programmierbare Steuerungen sind und ein Bördelprogramm der Bördelsteuerung unabhängig von einem Steuerungsprogramm der Bewegungssteuerung der Trageinrichtung (9) implementiert ist.
    • Aspekt 40. Bördeleinheit zum Umlegen eines Flansches eines Bauteils durch Bördeln, vorzugsweise zur Herstellung einer Falzverbindung, die Bördeleinheit umfassend:
      1. (a) ein Bördelwerkzeug (10) mit einem zum Umlegen des Flansches (2) längs einer Bördelkante (3) des Bauteils (1) auf dem Flansch (2) abfahrbaren Bördelelement (12),
      2. (b) eine Führungsstruktur (30) zur Führung des Bördelwerkzeugs (10) längs der Bördelkante (3),
      3. (c) einen Bördelantrieb (20) zum Antreiben des Bördelwerkzeugs (10) und/oder des Bördelelements (12) in eine Bördelrichtung (X) längs der Bördelkante (3),
      4. (d) und eine Medienversorgung für den Bördelantrieb (20),
      5. (e) einen Anschluss (6) zum Verbinden der Bördeleinheit (5) mit einer Trageinrichtung (9) zum Positionieren und Halten der Bördeleinheit (5) in einer relativ zum Bauteil (1) bestimmten Bördelposition,
      6. (f) wobei das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) innerhalb der Bördeleinheit (5) abgestützt sind, so dass eine zum Antreiben aufzubringende Antriebskraft und eine vom Bördelelement (12) zum Bördeln auf den Flansch (2) auszuübende Bördelkraft innerhalb der Bördeleinheit (5) aufgenommen werden,
      7. (g) und das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) integrierte Bestandteile der von der Trageinrichtung (9) als Einheit handhabbaren Bördeleinheit (5) sind.
    • Aspekt 41. Bördeleinheit nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei das Bördelelement (12) eine auf dem Flansch (2) abrollbare Bördelrolle (12) ist.
    • Aspekt 42. Verfahren zum Bördeln eines Flansches eines Bauteils, vorzugsweise zum Falzen, bei dem
      1. (a) die in wenigstens einem der vorhergehenden Aspekte beschriebene Bördeleinheit (5) mittels einer Trageinrichtung (9), vorzugsweise einem Roboter, in einer Bördelposition relativ zum Bauteil (1) positioniert
      2. (b) und von der Trageinrichtung (9) in der Bördelposition gehalten wird,
      3. (c) während das Bördelwerkzeug (10) in einem Führungs- und Stützeingriff mit der Führungsstruktur (30) mittels des Bördelantriebs (20) der Bördeleinheit (5) in die Bördelrichtung (X) vorgetrieben und bei dieser Bewegung der Flansch (2) unter der Einwirkung des Bördelelements (12) um einen vorbestimmten Winkel umgelegt wird,
      4. (d) wobei eine vom Bördelantrieb (20) zum Vortreiben des Bördelwerkzeugs (10) ausgeübte Antriebskraft und eine vom Bördelelement (12) zum Umlegen auf den Flansch (2) ausgeübte Bördelkraft innerhalb der Bördeleinheit (5) aufgenommen werden.
    • Aspekt 43. Verfahren nach dem vorhergehenden Aspekt, bei dem
      • die Trageinrichtung (9) ein Roboter mit einer Robotersteuerung ist, die den Roboter zur Positionierung der Bördeleinheit (5) steuert,
      • und eine Bördelsteuerung den Bördelantrieb (20) und/oder die in Aspekt 27 beschriebene Verstelleinrichtung (19) unabhängig von der Robotersteuerung steuert, optional geregelt steuert.
    • Aspekt 44. Verfahren nach einem der zwei unmittelbar vorhergehenden Aspekte, bei dem eine vom Bördelantrieb (20) zum Vortreiben des Bördelwerkzeugs (10) ausgeübte Antriebskraft und eine vom Bördelelement (12) zum Umlegen auf den Flansch (2) ausgeübte Bördelkraft innerhalb der Bördeleinheit (5) von der Führungsstruktur (30) aufgenommen werden.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Figuren erläutert. Am Ausführungsbeispiel offenbarte Merkmale bilden jeweils einzeln und in jeder Merkmalskombination die Gegenstände der Ansprüche und der Aspekte und auch die vorstehend erläuterten Ausgestaltungen vorteilhaft weiter. Es zeigen:
    • Figur 1
    ein Bördelsystem mit integrierter Bördeleinheit in Bördelposition an einem Bauteil,
    Figur 2
    die Bördeleinheit in Bördelposition,
    Figur 3
    einen Bördelbereich mit teilweise umgelegtem Bauteilflansch,
    Figur 4
    die Bördeleinheit und das Bauteil in einer rückwärtigen Sicht,
    Figur 5
    ein Werkzeug- und Antriebsmodul der Bördeleinheit,
    Figur 6
    die Bördeleinheit in perspektivischer Sicht, und
    Figur 7
    die Bördeleinheit in einer anderen Sicht.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Bauteil 1 und eine Bördeleinheit 5, die in einer Bördelposition relativ zum Bauteil 1 positioniert und mittels einer Trageinrichtung 9 in der Bördelposition gehalten wird. Die Bördeleinheit 5 weist einen Anschluss 6 für eine mechanische Verbindung mit der Trageinrichtung 9 auf. Der Anschluss 6 ist für die Befestigung an einem Gelenkarm eines Roboters, vorzugsweise eines üblichen Industrieroboters, eingerichtet und weist die hierfür erforderliche Geometrie und Verbindungselemente beispielsweise in Form eines üblichen Anschlussflansches auf. Vorzugsweise ist der Anschluss 6 für eine lösbare Befestigung an einem Robotergelenkarm eingerichtet. Als Trageeinrichtung 9 kann somit insbesondere ein Gelenkarmroboter dienen. Vom Gelenkarmroboter ist in Figur 1 nur das Ende des Gekenkarms dargestellt. In Figur 2 nimmt die Bördeleinheit 5 zwar ebenfalls die Bördelposition ein, wird also von der Trageinrichtung 9 gehalten, die Trageinrichtung 9 ist jedoch nicht dargestellt, so dass der Blick auf den Anschluss 6 frei ist. Der Anschluss 6 kann dafür eingerichtet sein, dass der Roboter die Bördeleinheit 5 an- und abdocken, also automatisch aufnehmen und auch wieder ablegen kann.
  • Die Bördeleinheit 5 dient dem Bördeln eines Radhausflansches einer Automobilkarosserie längs einer Bördelkante. Das Bördeln kann insbesondere der Herstellung einer Falzverbindung dienen.
  • Figur 3 veranschaulicht die Herstellung einer Falzverbindung zwischen dem Bauteil 1 und einem Bauteil 4. Das Bauteil 1 ist ein Außenblech der Karosserie, und das Bauteil 4 ist eine innenliegende Flächenstruktur der Karosserie, beispielsweise ein Innenblech. Beim Falzen wird ein randseitiger Flansch 2 des Bauteils 1 um eine Bördelkante 3 des Bauteils 1 und dabei um einen Rand des Bauteils 4 umgelegt, so dass das Bauteil 4 nach Fertigstellung der Falzverbindung in eine vom Bauteil 1 gebildete Falztasche ragt und aufgrund eines gekrümmten Verlaufs der Falz- bzw. Bördelkante 3 formschlüssig mit dem Bauteil 1 verbunden ist. Falzverbindungen dieser Art und deren Herstellung in einem oder mehreren Falzschritten sind im Stand der Technik bekannt. Diesbezüglich kann beispielsweise auf die EP 1 640 080 B1 verwiesen werden. Figur 3 zeigt die Verhältnisse beim Falzen schematisch am Beispiel eines Flachfalzes, während in den anderen Figuren für das Ausführungsbeispiel ein Bördelelement 12 mit kegel-zylindrischem Umfang für die Herstellung eines Tropfenflansches dargestellt ist.
  • Figur 4 zeigt das Bauteil 1 in einer rückwärtigen Sicht auf den bereits teilweise umgelegten Flansch 2. Vom in Figur 1 dargestellten Außenblech bzw. Bauteil 1 sind nur der bereits umgelegte Flansch 2 und die Bördelkante 3 erkennbar, um die der Flansch 2 umgelegt ist. Das Bauteil 4, die innenliegende Flächenstruktur, ragt längs der Bördelkante 3 in die durch das Bördeln gebildete Falztasche. Von der Bördeleinheit 5 ist nur ein in das Radhaus ragender Teil erkennbar, an dem ein zum Bördeln unmittelbar auf den Flansch 2 wirkendes Bördelelement 12 angeordnet ist. Das Bördelelement 12 ist eine Bördelrolle, die beim Bördeln auf dem Flansch 2 abrollt, dabei die zum Umlegen erforderliche Bördelkraft auf den Flansch 2 ausübt und diesen dadurch um einen bestimmten Winkel umlegt. Das Umlegen des Flansches 2 kann in einem einzigen Bördelschritt oder, wie im Ausführungsbeispiel, in mehreren nacheinander ausgeführten Bördelschritten durchgeführt werden. Um den Flansch 2 in mehreren Schritten umzulegen, ist das Bördelelement 12 in der Bördeleinheit 5 winkelverstellbar angeordnet. Anders als im Stand der Technik wird ein Anstellwinkel, den das Bördelelement 12 relativ zum Bauteil 1 aufweist, nicht mittels eines Roboters verändert, sondern durch die Verstellung eines Anstellwinkels, den das Bördelelement 12 relativ zu einem Werkzeugträger 11 der Bördeleinheit 5 aufweist. Das Bördelelement 12 ist somit winkelverstellbar an der Bördeleinheit 5 angeordnet.
  • Die Bördeleinheit 5 umfasst ein erstes Modul, zu dem der Anschluss 6 und eine Führungsstruktur 30 gehören, im Folgenden auch Anschluss- und Führungsmodul 6, 30 genannt, und ein zweites Modul, das ein Bördelwerkzeug 10 und einen Bördelantrieb 20 umfasst und im Folgenden als Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 bezeichnet wird. Das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 ist am Anschluss-und Führungsmodul 6, 30 längs der Bördelkante 3 beweglich geführt.
  • Die Führungsstruktur 30 bildet eine Führungsbahn 31, die dem Verlauf der Bördelkante 2 nachgebildet ist, so dass sie bei in Bördelposition befindlicher Bördeleinheit 5 dem Verlauf der Bördelkante 2 folgt. Das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 ist mit der Führungsstruktur 30 in einem Führungseingriff, in dem das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 längs der Führungsbahn 31 und in der Bördelposition somit längs der Bördelkante 2 translatorisch geführt wird. Im Führungseingriff verbleibt dem Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 nur der Freiheitsgrad der translatorischen Bewegung längs der Führungsbahn 31.
  • Das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 ist aufgrund des integrierten Bördelantriebs 20 selbstfahrend. Der Bördelantrieb 20 treibt das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 beim Bördeln entlang der Führungsbahn 31 in eine Bördelrichtung vor, so dass das Bördelelement 12 seinem Anstellwinkel entsprechend den Flansch 2 längs der Bördelkante 2 in Bördelrichtung fortfahrend umlegt.
  • Das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 ist an der Führungsstruktur 30 beweglich abgestützt. Die Führungsstruktur 30 trägt das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20, nimmt also dessen Gewicht auf, und nimmt ferner auch die für den Vortrieb aufzubringende Antriebskraft und die für das Bördeln aufzubringende Bördelkraft auf. Die Abstützung erfolgt im Führungseingriff von Führungsstruktur 30 und Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 und kann ferner in einem Antriebseingriff einer mit der Führungsstruktur 30 fest verbundenen Antriebsbahn 32 mit dem Bördelantrieb 20 erfolgen. Grundsätzlich können die Funktionen des Führens und Abstützens an der Führungsstruktur 30 jedoch auch voneinander separat verwirklicht sein, dem kombinierten Abstütz- und Führungseingriff wird jedoch der Vorzug gegeben, da hierdurch das Volumen und insbesondere auch das Gewicht der Bördeleinheit 5 gegenüber einer Separierung der Funktionen verringert werden kann.
  • Die Antriebsbahn 32 folgt dem Verlauf der Führungsbahn 31. Im Ausführungsbeispiel sind die Bahnen 31 und 32 parallel und in eine Richtung quer zur Bördelrichtung nebeneinander angeordnet. In einer Modifikation können sie beispielsweise ineinander geschachtelt angeordnet sein. In noch einer Modifikation kann die Führungsbahn 31 in Doppelfunktion auch die Antriebsbahn 32 bilden, so dass Führungseingriff und Antriebseingriff zusammenfallen. Da der Antriebseingriff von Anschluss- und Führungsmodul 6, 30 und Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 bevorzugt auf Formschluss beruht, während die Führungsbahn 31 bevorzugt glatt ist, wird eine räumliche Trennung von Führungsbahn 31 und Antriebsbahn 32 bevorzugt, wobei die beiden Bahnen 31 und 32 jedoch zwecks Volumen- und Gewichtsersparnis vorteilhafterweise unmittelbar nebeneinander oder übereinander verlaufen.
  • Das Anschluss- und Führungsmodul 6, 30 umfasst ferner eine Schutzstruktur 33, mit der es in der Bördelposition in einem vom Flansch 2 aus gesehen über die Bördelkante 3 gegenüberliegenden Bauteilbereich am Bauteil 1 anliegt. Die Schutzstruktur 33 weist eine in der Bördelposition am Bauteil 1 anliegende Anlagefläche auf, die an besagten Bauteilbereich angepasst geformt ist. Die Schutzstruktur 33 kann hinsichtlich der Schutzfunktion der Schutzstruktur der EP 1 640 080 B1 entsprechen. Im Unterschied zu dieser ist die Schutzstruktur 33 allerdings unbeweglich mit der Führungsstruktur 30 verbunden. Im Ausführungsbeispiel sind Führungsstruktur 30 und Schutzstruktur 33 in einem Stück ausgeführt, beispielsweise separat geformt und fest miteinander verfügt oder vorzugsweise bereits in einem Verfahren der gemeinsamen Urformung geformt und gegebenenfalls endbearbeitet.
  • Die Antriebsbahn 32 kann ebenfalls in einem gemeinsamen Verfahren der Urformung mit der Führungsstruktur 30 geformt sein. Die Führungsstruktur 30 und die Antriebsbahn 32, optional auch die Schutzstruktur 33, können in einem gemeinsamen Verfahren der Urformung in einem Stück geformt sein, wobei sich an die Urformung eine Endbearbeitung anschließen kann, um für die jeweilige Struktur bzw. Bahnen 30 bis 33 die erforderliche Präzision zu gewährleisten. In einer Weiterentwicklung, die im Ausführungsbeispiel verwirklicht ist, wird die Antriebsbahn 32 unmittelbar jedoch von einer Kette gebildet, die an der Führungsstruktur 30 zumindest in Kettenendbereichen befestigt und von einer unbeweglich mit der Führungsstruktur 30 verbundenen Stützbahn über Ihren Verlauf gestützt wird. Die Stützbahn kann mit der Führungsstruktur 30 unbeweglich gefügt oder vorzugsweise in einem Verfahren der Urformung an der Führungsstruktur 30 geformt und danach erforderlichenfalls endbearbeitet sein. Die Verwendung einer Kette oder stattdessen eines Zahnriemenstreifens dient der Verwirklichung eines formschlüssigen Antriebseingriffs mit dem Bördelantrieb 20 und gewährt im Rahmen der Formflexibilität einer Kette oder eines Zahnriemenstreifens Gestaltungsspielraum in Bezug auf den Verlauf der Antriebsbahn 32. Die Antriebsbahn 32 folgt wie bereits erwähnt der Führungsbahn 31, die dem Verlauf der Bördelkante 2 nachgebildet ist und daher wie diese in vielen Anwendungsfällen, insbesondere auch beim Radhausfalzen, mehrdimensional gekrümmt sein kann, sich also um zueinander nicht parallele Achsen krümmen kann. Würde die Antriebsbahn 32 als nicht nachgiebige Verzahnung unmittelbar an der Führungsstruktur 30 bereitgestellt werden, was grundsätzlich möglich wäre, müsste sich die Verzahnung in besagten Anwendungsfällen ebenfalls um nicht parallele Achsen krümmen. Die Fertigungskosten für solch eine Verzahnung übersteigen jedoch die Kosten für die Verwirklichung der Antriebsbahn im Vergleich zur Verwendung einer Kette oder eines Zahnriemenstreifens deutlich.
  • Die Führungsstruktur 30 ist einschließlich der dem Bauteil 1 zugewandten Anlagefläche und der Antriebsbahn 32 als ein dem Verlauf der Bördelkante nachgebildeter, schmaler Streifen ausgeführt, um Gewicht zu sparen. Dem Verlauf der Bördelkante 2 des Ausführungsbeispiels entsprechend ist die Führungsstruktur 30 bügelartig geformt und kann auch als Führungsbügel bezeichnet werden.
  • An der Führungsstruktur 30 kann, wie in den Figuren 1 und 2 erkennbar, eine Fixiereinrichtung mit einem oder mehreren Fixierelementen 29 angeordnet sein. Falls das Anschluss- und Führungsmodul 6, 30 mit einer Fixiereinrichtung ausgestaltet ist, wird die Fixiereinrichtung jedoch nicht dafür benötigt, das Gewicht der Bördeleinheit 5 am Bauteil 1 abzustützen. Diese Funktion übernimmt die Trageinrichtung 9. Mittels einer optionalen Fixiereinrichtung mit einem oder mehreren Fixierelementen 29, die voneinander beabstandet längs der Führungsbahn 31 angeordnet sind, kann die mittels der Trageinrichtung 9 in der Bördelposition positionierte und gehaltene Bördeleinheit 5 allerdings mit höherer Präzision relativ zum Bauteil 1 fixiert werden. Eine Fixiereinrichtung kann insbesondere dazu dienen, die Bördenkante 2 relativ zur Führungsstruktur 30 zu spannen, um Fertigungstoleranzen des Bauteils 1 zu kompensieren.
  • Figur 5 zeigt das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 losgelöst vom Anschluss- und Führungsmodul 6, 30. Das Bördelwerkzeug 10 umfasst den Werkzeugträger 11, an dem das als Bördelrolle gebildete Bördelelement 12 winkelverstellbar angeordnet ist, und einen am Werkzeugträger 11 angeordneten Verstellantrieb 19 für die Winkelverstellung des Bördelelements 12. Mit X, Y und Z sind die zueinander orthogonalen Achsen eines in Bezug auf den Werkzeugträger 11 ortsfesten Koordinatensystems bezeichnet. Die X-Achse ist parallel zur lokalen Bördelrichtung, die sich über den Verlauf der Führungsbahn 31 ändert. Ist das Bördelelement 12 als Bördelrolle ausgeführt, weist die Drehachse R der Bördelrolle vorzugsweise orthogonal zur Bördelrichtung, d.h. zur X-Achse des Bördelwerkzeugs 10. Die Bördelkraft wirkt zumindest im Wesentlichen orthogonal zur Bördelrichtung und orthogonal zur Drehachse R.
  • Das Bördelelement 12 ist relativ zum Werkzeugträger 11 winkelverstellbar, um den Anstellwinkel, den das Bördelelement 12 beim Bördeln relativ zum Flansch 2 unmittelbar vor Ausführung der jeweiligen Bördeloperation aufweist, in der Y-Z-Ebene des Bördelwerkzeugs 10 verstellen zu können. Im Rahmen der Winkelverstellbarkeit ist das Bördelelement 12 um eine zur jeweils lokalen Bördelrichtung parallele Achse, d.h. um eine werkzeugeigene X-Achse schwenkbar.
  • Zur Verstellung des Anstellwinkels des Bördelelements 12 weist das Bördelwerkzeug 10 eine Verstellstruktur 15 mit einer Verstellbahn 16-18 auf. Das Bördelelement 12 ist drehbar auf einem Eingriffsglied gelagert, das einen Bördelelementträger 13 mit Eingriffselementen 14 aufweist, die mit der Verstellstruktur 15 in einem Führungseingriff sind, in dem das Eingriffsglied 13, 14 mit dem Bördelelement 12 längs der Verstellbahn der Führungsstruktur 15 geführt beweglich und dadurch winkelverstellbar ist. Die Eingriffselemente 14 können wie im Ausführungsbeispiel insbesondere Eingriffsrollen sein.
  • Die Verstellbahn weist einen gekrümmten Verstellabschnitt 16 auf, längs dem das Eingriffsglied 13, 14 und somit das Bördelelement 12 bei dem Verstellen in einem Verstelleingriff geführt ist. Durch den Verlauf des Verstellabschnitts 16 wird die Verstellbewegung des Bördelelements 12 vorgegeben. Im Verstelleingriff fährt das Eingriffsglied 13, 14 mit seinen Eingriffselementen 14 den Verstellabschnitt 16 ab. Die Verstellbewegung des Bördelelements 12 hängt vom Krümmungsradius des Verstellabschnitts 16 und dem Abstand ab, den ein Flächenbereich am äußeren Umfang des Bördelelements 12 vom Verstellabschnitt 16 aufweist. Besagter Flächenbereich am äußeren Umfang des Bördelelements 12 ist der Flächenbereich, mit dem das Bördelelement 12 beim Bördeln im Kontakt mit dem Flansch 2 ist. Der Krümmungsradius des Verstellabschnitts 16 kann konstant sein, damit eine Kante des besagten Flächenbereichs, bei Ausbildung des Bördelelements 12 als Bördelrolle ein Rollkontaktpunkt am äußeren Umfang der Rolle, in Bezug auf den Werkzeugträger 11 bei der Verstellung ortsfest bleibt. Der Verstellabschnitt 16 muss jedoch keinen Kreisabschnitt oder nicht nur einen Kreisabschnitt beschreiben. Er kann auch variieren, damit das Bördelelement 12 einer reinen Schwenkbewegung überlagert noch eine weitere Bewegung ausführt.
  • Die Verstellbahn 16-18 weist über den Verstellabschnitt 16 hinaus einen Ein- und Ausfahrabschnitt 18 sowie einen Rampenabschnitt 17 auf, der den Ein- und Ausfahrabschnitt 18 mit dem Verstellabschnitt 16 verbindet. In Figur 5 nimmt das Bördelelement 12 in Bezug auf die Führungsstruktur 15 und deren Verstellbahn 16-18 eine Endposition ein, die das Bördelemement 12 beim Fertigbördeln bzw. Fertigfalzen einnimmt, also zur Ausführung des letzten Bördelschritts, bei dem der Flansch 2 vollständig umgelegt und gegen den in die fertige Falztasche ragenden Rand des Bauteils 4 (Figuren 2 und 3) gedrückt wird. Nach Ausführung dieses letzten Bördelschritts wird das Eingriffsglied 13, 14 mit dem daran angeordneten Bördelelement 12 im Verstelleingriff längs des Verstellabschnitts 16 über den Rampenabschnitt 18 bis in einen Eingriff mit dem Ein- und Ausfahrabschnitt 18 bewegt. Wenn das nach dem Bördeln im Verstelleingriff die Verstellbahn 16-18 abfahrende Eingriffsglied 13, 14 in den Ein- und Ausfahrabschnitt 18 gelangt ist, wird die Bördeleinheit 5 mittels der Trageinrichtung 9 aus der Bördelposition bewegt und steht für das Bördeln eines nächsten Bauteils 1 zur Verfügung.
  • Der Ein- und Ausfahrabschnitt 18 dient dem Freifahren des Bördelelements 12. In einer ausgefahrenen Position, die das Eingriffsglied 13, 14 vor Beginn und nach Beendigung des Bördelns des jeweiligen Bauteils 1 einnimmt, ist das Eingriffsglied 13, 14 in einem hinteren Bereich mit dem Ein- und Ausfahrabschnitt 18 und in einem vorderen Bereich mit dem Verstellabschnitt 16 im Eingriff. Dazwischen verläuft der verbindende Rampenabschnitt 17. Ist die Bördeleinheit 5 am Bauteil 1 in der Bördelposition positioniert, wird das Eingriffsglied 13, 14 mit seinem hinteren Bereich aus dem Ein- und Ausfahrabschnitt ausgefahren und über den Rampenabschnitt 17 vollständig in den Verstellabschnitt 16 eingefahren. Das Eingriffsglied 13 und 14 und damit das Bördelelement 12 führen bei dieser Einfahrbewegung eine Kippbewegung um eine werkzeugeigene X-Achse aus. Durch die Kippbewegung gelangt das Bördelelement 12 in Kontakt mit oder zumindest in unmittelbare Nähe zu dem Flansch 2.
  • Für die Verstellung des Bördelelements 12 weist das Bördelwerkzeug 10 einen Verstellantrieb 19 auf, der insbesondere ein Linearantrieb sein kann. Der Linearantrieb kann als fluidischer Antrieb gebildet sein. Bevorzugt handelt es sich um einen elektrischen Antrieb. Der Verstellantrieb 19 ist mittels eines Gestänges mit dem Eingriffsglied 13, 14 verbunden, um bei Ausführung von Verstellbewegungen stattfindende Relativbewegungen zwischen dem Eingriffsglied 13, 14 und dem Verstellantrieb 19 ausgleichen zu können. Zusätzlich oder anstelle einer gelenkigen Verbindung mittels Gestänge kann der Verstellantrieb 19 auch selbst schwenkbeweglich am Werkzeugträger 11 abgestützt sein.
  • Das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 umfasst wie bereits erwähnt den Bördelantrieb 20. Der Bördelantrieb 20 umfasst einen Antriebsträger 21, einen am Antriebsträger 21 abgestützten Motor 22 und ein mittels des Motors 22 antreibbares Antriebsrad 23, das als außenverzahntes Stirnrad gebildet. Das Antriebsrad 23 ist koaxial zu einer Motorwelle des Motors 22 angeordnet, grundsätzlich sind andere Anordnungen jedoch möglich. Das Antriebsrad 23 kann zwar drehsteif unmittelbar auf der Motorwelle angeordnet sein, bevorzugter ist es mittels eines Untersetzungsgetriebes mit der Motorwelle verbunden. Der Antriebsträger 21 ist am Werkzeugträger 11 abgestützt. Werkzeugträger 11 und Antriebsträger 21 können zwar grundsätzlich bereits in einem Verfahren der Urformung in einem Stück gefertigt sein, zweckmäßigerweise werden sie jedoch getrennt geformt und fest miteinander gefügt. Das Antriebsrad 23 ist mit der Antriebsbahn 32 (Figur 1) im formschlüssigen Antriebseingriff. Im Antriebseingriff wirken das Antriebsrad 23 und die Antriebsbahn 32 wie Ritzel und Kette oder Zahnrad und Zahnriemen zusammen.
  • Der Bördeleinheit 5 ist eine Bördelsteuerung zugeordnet, die den Bördelantrieb 20 und den Verstellantrieb 19 steuert, optional geregelt steuert. Sie gibt den beiden Antrieben 19 und 20 die Steuersignale vor, nach denen der Bördelantrieb 20 das Bördelwerkzeug 10 und im speziellen Ausführungsbeispiel das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 relativ zur Führungsstruktur 30 bewegt und positioniert und der Verstellantrieb 19 das Bördelelement 12 relativ zum Werkzeugträger 11 verstellt. Die Bördelsteuerung arbeitet autark. Bildet ein Roboter die Trageinrichtung 9, arbeitet sie unabhängig von einer Robotersteuerung. Sie kann gleichwohl am Roboter angeordnet, aufgrund ihrer autarken Arbeitsweise vorteilhafterweise aber von der Robotersteuerung oder auch vom Roboter räumlich getrennt angeordnet sein. Sie kann mit der Robotersteuerung allerdings so gekoppelt sein, dass sie von der Robotersteuerung ein Startsignal erhält, wenn die Bördeleinheit 5 die Bördelposition einnimmt, und/oder der Robotersteuerung ein Endsignal aufgibt, wenn das Bördeln am jeweiligen Bauteil abgeschlossen ist. Das Starsignal und/oder das Endsignal kann aber auch von einer übergeordneten Fertigungssteuerung ausgegeben werden. Die Bördelsteuerung kann das Bördeln in noch einer Ausführung in einer getakteten Serienfertigung aber auch dem Takt entsprechend nur in Abhängigkeit von der vorgegebenen Taktzeit steuern, so dass auch auf die erwähnte Start/Ende-Kommunikation verzichtet werden kann.
  • Das Bördelelement 12 kann im Verstelleingriff längs des Verstellabschnitts 16 in unterschiedliche, diskret vorgegebene Winkelpositionen verstellt werden, um den Flansch 2 in mehreren Bördelschritten sukzessive entsprechend einer dem jeweiligen Bördelschritt zugeordneten Winkelposition umzulegen. In einer Weiterentwicklung kann die Bördelsteuerung anstelle oder zusätzlich zu einer Vorgabe diskreter Winkelpositionen dafür eingerichtet sein, die Winkelposition des Bördelelements 12 innerhalb des gesamten Verstellbereichs oder nur innnerhalb eines Teils des gesamten, durch den Verstellabschnitt 16 vorgegebenen Verstellbereichs kontinuierlich zu verstellen. So kann eine Steuerung für die Bördeleinheit 5 vorteilhafterweise dazu eingerichtet sein, die Winkelposition des Bördelelements 12 während des Bördelns und in diesem Sinne dynamisch kontinuierlich zu verstellen, um beispielsweise an einem oder an beiden Längsenden der Bördelkante 3 einen kontinuierlich auslaufenden Flansch 2 zu generieren, so dass sich die Falztasche kontinuierlich öffnet.
  • Für den Führungseingriff mit der Führungsstruktur 30 weist das Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 ferner ein in der Art eines Rollwagens gebildetes Eingriffsglied mit einem als Modulträger dienenden Führungsträger 24 und als Führungsrollen gebildeten Eingriffselementen 25 auf. Genauer gesagt umfasst das Eingriffsglied 24, 25 zwei Rollwagen, die einander in einem lichten Abstand gegenüberliegend angeordnet und jeweils relativ zum Werkzeugträger 11, sieht man von der Drehbeweglichkeit der Eingriffselemente 25 ab, unbeweglich sind.
  • In Figur 6 sind der Führungseingriff und auch der Antriebseingriff von Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 und Führungsstruktur 30 deutlich zu erkennen. In Bezug auf den Führungseingriff ist nur der Eingriff des einen Rollwagens des Eingriffsglieds 24, 25 erkennbar. Die Verhältnisse sind spiegelbildlich an der Unterseite der Führungsstruktur 30 mit dem dort im Führungseingriff befindlichen Eingriffsglied 24, 25 die gleichen. In den Figuren 6 und 7 sind ferner die unmittelbar an der Führungsstruktur 30 geformte Schutzstruktur 33 mit der an das Bauteil 1 angepassten Anlagefläche 34 (Figur 7) und die Antriebsbahn 32 erkennbar. Die Antriebsbahn 32 kann wie bereits erwähnt von einer Kette gebildet werden, die selbst allerdings nicht abgebildet ist. Die Kette kann zweckmäßigerweise in einer Nut 35 der Führungsstruktur 30 angeordnet und somit nicht nur an einer im Führungseingriff dem Antriebsrad 23 abgewandten Unterseite an einer Stützbahn 36 abgestützt, sondern in der Nut 35 auch seitlich geführt sein.
  • Der Führungseingriff ist als zweifacher Schwalbenschwanzeingriff ausgeführt. Die Führungsbahn 31 setzt sich entsprechend aus einem ersten Paar aus relativ zueinander im Querschnitt der Führungsstruktur 30 geneigten Führungsbahnsegmenten 31 und einem zweiten Paar ebenfalls relativ zueinander geneigten Führungsbahnsegmenten 31 zusammen. Die beiden Paare von Führungsbahnsegmenten 31 sind quer zur Bördelrichtung X voneinander abgewandt und einander gegenüberliegend an der Führungsstruktur 30 geformt. Die Eingriffselemente 25 sind dem jeweils zugeordneten Bahnsegment der Führungsbahn 31 entsprechend um relativ zueinander geneigte Drehachsen drehbar am Führungsträger 24 angeordnet. Durch den zweifachen Schwalbenschwanzeingriff wird eine besonders feste Abstützung und präzise Führung des Werkzeug- und Antriebmoduls 10, 20 an der Führungsstruktur 30 gewährleistet. Der Führungseingriff wird im Hinblick darauf, dass das Eingriffsglied 24, 25 die Führungsstruktur 30 und insbesondere deren Führungsbahn 31 umgreift als Schwalbenschwanzeingriff bezeichnet, obgleich die den Umgriff bildenden Eingriffselemente 25 wie bevorzugt Rollen sind.
  • Zu Führungseingriff und Verstelleingriff ist noch anzumerken, dass beide Eingriffe jeweils durch Eingriffsrollelemente, nämlich die Eingriffselemente 14 des Verstellangriffs und die Eingriffselemente 25 des Führungseingriffs, gebildet sind. Dies ist zwar im Hinblick auf die Reibungsverhältnisse und den Verschleiß von Vorteil, grundsätzlich könnte jedoch der Verstelleingriff und/oder der Führungseingriff als Gleiteingriff gebildet sein.
  • Die Verstellstruktur 15 ragt mit ihrem verstellbaren Abschnitt 16, optional auch mit dem Rampenabschnitt 17 oder auch noch dem Ein- und Ausfahrabschnitt 18, quer zur Bördelrichtung X über den Führungseingriff, d.h. über die Führungsstruktur 30 vor. Der Verstellabschnitt 16 ist in Bezug auf den Führungseingriff von Führungsstruktur 30 und Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 konkav gekrümmt und kann dem Führungseingriff insbesondere, wie im Ausführungsbeispiel, zugewandt sein. Das Bördelelement 12 ist in einem Bereich zwischen der Verstellbahn 16-18 und dem Führungseingriff angeordnet. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft insbesondere für das Radhausbördeln- oder falzen, da die Bördeleinheit 5 am Bauteil 1 außen in der Bördelposition positioniert und gehalten wird, während das Bördelelement 12 im Radhaus zum Bördeln zumindest zum Fertigbördeln von innen nach außen, in Richtung auf die Führungsstruktur 30 oder die optional vorhandene Schutzstruktur 33 wirkt.
  • Umfasst die Bördeleinheit 5 wie bevorzugt eine Schutzstruktur mit einer Anlagefläche, die in der Bördelposition am Bauteil 1 im umgelegten Flansch 2 außen anliegt, wie etwa die Schutzstruktur 33, kann durch eine in bevorzugten Ausführungen der Bördelkraft entgegenwirkende Abstützung durch die Trageinrichtung 9 auf ein gemeinsam mit dem Bördelelement 12 in Bördelrichtung bewegliches Gegenelement verzichtet werden. Nimmt die Trageinrichtung nur das Gewicht der Bördeleinheit 5 auf, ist bevorzugt eine Fixiereinrichtung zur Aufnahme der Bördelkraft zusätzlich vorgesehen. Eine derartige Fixiereinrichtung kann extern vorgesehen sein, um die Bördeleinheit 5 in Bezug auf das Bauteil 1 extern der Bördelkraft entgegenwirkend abzustützen. Grundsätzlich soll aber auch nicht ausgeschlossen werden, dass die Trageinrichtung nur das Gewicht der Bördeleinheit 5 beim Bördeln trägt und die Abstützung der Bördelkraft durch eine Fixierung am Bauteil 1 vorgenommen wird.
  • Am Werkzeug- und Antriebsmodul 10, 20 kann eine Messeinrichtung angeordnet sein, beispielsweise wie in Figur 7 mit dem Bezugszeichen 27 illustriert. Mit der Messeinrichtung 27 kann vor und/oder bei und/oder nach dem Bördeln der Flansch 2 und/oder die Bördelkante 3 erfasst werden. Die Messeinrichtung 27 kann für eine bevorzugt optische Erfassung des Flansches 2 und/oder der Bördelkante 3 einen Laser und eine Aufnahmeeinrichtung für das vom Laser auf den Flansch 2 und/oder die Bördelkante 3 abgestrahlte und von dort zur Aufnahmeeinrichtung reflektierte Licht aufweisen. Mit einer optischen Messeinrichtung 27 kann der Flansch 2 und/oder die Bördelkante 3 insbesondere mittels eines Triangulationsverfahrens vermessen werden. Die Aufnahmeeinrichtung kann für eine kontinuierliche Aufnahme oder für eine Momentaufnahme des reflektierten Laserlichts eingerichtet sein. Die Aufnahmeeinrichtung kann insbesondere eine Videokamera sein. Der Signalabstrahler, etwa eine Lichtquelle und insbesondere ein Laser, und die Aufnahmeeinrichtung sind vorteilhafterweise in unmittelbarer Nähe zueinander und bevorzugt in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, wie es im Ausführungsbeispiel ebenfalls der Fall ist. Die Messeinrichtung 27 kann insbesondere in einem über den Führungseingriff vorragenden Bereich, im Ausführungsbeispiel im Bereich der Verstellstruktur 15, angeordnet sein, um beim Radhausbördeln oder -falzen von innen, aus dem Radhaus heraus, den Flansch 2 und/oder die Bördelkante 3 erfassen zu können.
  • Die messtechnische Erfassung des Flansches 2 und/oder der Bördelkante 3 kann einem Einmessen des Bördelsystems und/oder einer Qualitätskontrolle des gebördelten Bauteils 1 dienen. Ist die Trageinrichtung 9 wie bevorzugt ein Roboter, kann der Roboter in Abhängigkeit vom Ergebnis eines Einmessens die Bördelposition dem jeweils zu bearbeiteten Bauteil 1 gemäß individuell und dadurch besonders genau anpassen. Die Bördeleinheit 5 kann auf diese Weise den fertigungsbedingten Besonderheiten des jeweiligen Bauteils Rechnung tragend, d.h. unter Berücksichtigung der von Bauteil zu Bauteil im Rahmen von Fertigungstoleranzen vorhandenen Geometrieabweichungen, positioniert werden.
    • Bezugszeichen:
    • 1
    Bauteil
    2
    Flansch
    3
    Bördelkante
    4
    Bauteil
    5
    Bördeleinheit
    6
    Anschluss für Trageinrichtung
    7
    -
    8
    -
    9
    Trageeinrichtung
    10
    Bördelwerkzeug
    11
    Werkzeugträger
    12
    Bördelelement
    13
    Bördelelementträger
    14
    Eingriffselement
    15
    Verstellstruktur
    16
    Verstellabschnitt
    17
    Rampenabschnitt
    18
    Ein- und Ausfahrabschnitt
    19
    Verstellantrieb
    20
    Bördelantrieb
    21
    Antriebsträger
    22
    Motor
    23
    Antriebsrad
    24
    Führungsträger
    25
    Eingriffselement
    26
    -
    27
    Messeinrichtung
    28
    -
    29
    Fixiereinrichtung
    30
    Führungsstruktur
    31
    Führungsbahn
    32
    Antriebsbahn
    33
    Schutzstruktur
    34
    Anlagefläche
    35
    Nut
    36
    Stützbahn
    R
    Drehachse
    X, Y, Z
    Koordinatensystem des Werkzeugs

Claims (16)

  1. Bördelsystem zum Umlegen eines Flansches eines Bauteils durch Bördeln, vorzugsweise zur Herstellung einer Falzverbindung, das Bördelsystem umfassend:
    (a) ein Bördelwerkzeug (10) mit einem zum Umlegen des Flansches (2) längs einer Bördelkante (3) des Bauteils (1) auf dem Flansch (2) abfahrbaren Bördelelements (12), vorzugsweise einer auf dem Flansch abrollbaren Bördelrolle (12),
    (b) eine Bördeleinheit (5) mit einer Führungsstruktur (30) zur Führung des Bördelwerkzeugs (10) längs der Bördelkante (3),
    (c) einen Bördelantrieb (20) zum Antreiben des Bördelwerkzeugs (10) und/oder des Bördelelements (12) in eine Bördelrichtung (X) längs der Bördelkante (3),
    (d) und eine Medienversorgung für den Bördelantrieb (20),
    (e) eine Trageinrichtung (9) zum Positionieren und Halten der Bördeleinheit (5) in einer relativ zum Bauteil (1) bestimmten Bördelposition,
    (f) wobei das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) innerhalb der Bördeleinheit (5) abgestützt sind, so dass eine zum Antreiben aufzubringende Antriebskraft und eine vom Bördelelement (12) zum Bördeln auf den Flansch (2) auszuübende Bördelkraft innerhalb der Bördeleinheit (5) aufgenommen werden,
    (g) und das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) integrierte Bestandteile der von der Trageinrichtung (9) als Einheit handhabbaren Bördeleinheit (5) sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    (h) die Bördeleinheit (5) eine an der Führungsstruktur (30) geformte Anlagefläche (34) umfasst, die an eine dem Flansch (2) gegenüberliegend an die Bördelkante (3) grenzende Oberfläche des Bauteils (1) angepasst geformt und anlegbar ist.
  2. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Trageinrichtung (9) ein Roboter mit einer Robotersteuerung zur Steuerung und/oder Regelung von Bewegungen des Roboters, vorzugsweise eines Gelenkarms des Roboters, ist und das Bördelsystem eine Bördelsteuerung für den Bördelantrieb (20) und/oder für eine in Anspruch 3 beschriebene Verstelleinrichtung (19) umfasst, wobei die Bördelsteuerung dazu eingerichtet ist, den Bördelantrieb (20) und/oder die Verstelleinrichtung (19) von der Robotersteuerung unabhängig zu steuern, optional geregelt zu steuern, und vorzugsweise von der Robotersteuerung räumlich getrennt angeordnet ist.
  3. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bördelelement (12) relativ zu einem Werkzeugträger (11) des Bördelwerkzeugs (10) verstellbar angeordnet ist und das Bördelwerkzeug (10) eine Verstelleinrichtung (13-19) zum Verstellen einer Winkelposition des Bördelelements (12) relativ zum Werkzeugträger (11) umfasst.
  4. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
    - das Bördelwerkzeug (10) eine gekrümmte Verstellbahn (16-18) und ein mit der Verstellbahn (16-18) in einem Verstelleingriff befindliches Verstellglied (13, 14) umfasst,
    - das Bördelelement (12) an einem aus Verstellbahn (16-18) und Verstellglied (13, 14) angeordnet ist, vorzugsweise ortsfest zu dem einen aus Verstellbahn (16-18) und Verstellglied (13, 14),
    - und eine Winkelposition des Bördelelements (12) durch eine Relativbewegung von Verstellbahn (16-18) und Verstellglied (13, 14) im Führungseingriff von Verstellbahn (16-18) und Verstellglied (13, 14) relativ zur Verstellbahn (16-18) verstellbar ist.
  5. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Verstellbahn (16-18) einen gekrümmten, vorzugsweise über einen Winkel von wenigstens 60° gekrümmten Verstellabschnitt (16) für die Verstellung der Winkelposition, einen Ein- und Ausfahrabschnitt (18) und einen Rampenabschnitt (17) aufweist, der den Ein- und Ausfahrabschnitt (18) über eine Rampe mit dem Verstellabschnitt (16) verbindet.
  6. Bördelsystem nach einem der zwei unmittelbar vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verstellbahn (16-18) quer zur Bördelrichtung (X) über die Führungsstruktur (30) hinausragt und in Bezug auf die Führungsstruktur (30) konkav gekrümmt ist und wobei das Bördelelement (12) zumindest in einer Arbeitsposition in einem Bereich zwischen der Verstellbahn (16-18) und der Führungsstruktur (30) und/oder der Schutzstruktur (33) nach Anspruch 12 angeordnet ist, um die Bördelkraft in Richtung auf die Führungsstruktur (30) und/oder die Schutzstruktur (33) nach Anspruch 12 auszuüben.
  7. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) an einem gemeinsamen Werkzeugträger (11) angeordnet sind, der relativ zur Führungsstruktur (30) längs der Bördelkante (3), vorzugsweise auch längs der Führungsstruktur (30), beweglich ist.
  8. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Führungsstruktur (30) eine Führungsbahn (31) bildet und das Bördelwerkzeug (10), vorzugsweise gemeinsam mit dem Bördelantrieb (20), in einem Führungseingriff mit der Führungsbahn (31) längs der Bördelkante (3) geführt beweglich ist.
  9. Bördelsystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Bördelwerkzeug (10) in einem Führungseingriff eines Eingriffsglieds (24, 25) und der Führungsbahn (31) längs der Führungsbahn (31) geführt wird und das Eingriffsglied (24, 25) einen Führungsträger (24) und am Führungsträger (24) angeordnete Eingriffselemente (25) umfasst, die voneinander beabstandet und jeweils mit der Führungsstruktur (30) in Kontakt sind, um den Führungseingriff zu bilden, und wobei die Eingriffselemente (25) in solch einer Anzahl und Anordnung vorgesehen sind, dass das sich der Führungsträger (24) relativ zur Führungsstruktur (30) nur translatorisch längs der Führungsbahn (31) bewegen kann.
  10. Bördelsystem nach einem der zwei unmittelbar vorhergehenden Ansprüche, wobei die Führungsbahn (31) und das Eingriffsglied (24, 25) in einem ersten Schwalbenschwanzeingriff und in einem dem ersten Schwalbenschwanzeingriff quer zur Bördelrichtung (X) entgegen wirkenden zweiten Schwalbenschwanzeingriff gegeneinander gedrückt sind, um den Führungseingriff zu bilden, und wobei das Eingriffsglied (24, 35) im ersten Schwalbenschwanzeingriff und im zweiten Schwalbenschwanzeingriff in Bördelrichtung (X) voneinander beabstandete Eingriffselemente (25) umfasst.
  11. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bördelwerkzeug (10), vorzugsweise auch der Bördelantrieb (20) in einem Führungseingriff an der Führungsstruktur (30) beweglich geführt und abgestützt ist, so dass wenigstens ein überwiegender Teil der Bördelkraft und/oder wenigstens ein überwiegender Teil des Gewichts des Bördelwerkzeugs (10), vorzugsweise auch des Bördelantriebs (20), im Führungseingriff aufgenommen wird oder werden.
  12. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Führungsstruktur (30) eine Schutzstruktur (33) mit der Anlagefläche (34) umfasst.
  13. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bördelwerkzeug (10) und der Bördelantrieb (20) gemeinsam beweglich angeordnet sind, wobei der Bördelantrieb (20) einen Motor (22), ein vom Motor antreibbares Antriebsrad (23) und eine Antriebsbahn (32) mit einem dem Verlauf der Bördelkante (3) nachgebildeten Bahnverlauf umfasst und wobei das Antriebsrad (23) in einem reib- und/oder formschlüssigen Eingriff mit der Antriebsbahn (32) ist, so dass sich das Antriebsrad (23) bei Drehantrieb gemeinsam mit dem Motor (22) und dem Bördelwerkzeug (10) längs der Antriebsbahn (32) bewegt, und wobei die Antriebsbahn (32) vorzugsweise eine Kette oder einen Zahnriemenstreifen aufweist, die oder der im Verlauf der Antriebsbahn (32) abgestützt ist, vorzugsweise an der Führungsstruktur (30).
  14. Bördelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bördeleinheit (5) eine Messeinrichtung (27) zur Erfassung des Flansches (2) und/oder der Bördelkante (3) aufweist und die Messeinrichtung (27) mit dem Bördelwerkzeug (10) gemeinsam beweglich angeordnet ist, vorzugsweise am Bördelwerkzeug (10), vorzugsweise so, dass die Messeinrichtung (27) die Bördelkante (3) und/oder den Flansch (2) von der Seite des Bördelelements (12) aus erfasst.
  15. Verfahren zum Bördeln eines Flansches eines Bauteils mit einem Bördelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem
    (a) die Bördeleinheit (5) mittels einer Trageinrichtung (9), vorzugsweise einem Roboter, in einer Bördelposition relativ zum Bauteil (1) positioniert
    (b) und von der Trageinrichtung (9) in der Bördelposition gehalten wird, wobei die Trageinrichtung (9) zumindest einen überwiegenden Teil des Gewichts der Bördeleinheit (9) trägt,
    (c) während das Bördelwerkzeug (10) in einem Führungs- und Stützeingriff mit der Führungsstruktur (30) mittels des Bördelantriebs (20) der Bördeleinheit (5) in die Bördelrichtung (X) vorgetrieben und bei dieser Bewegung der Flansch (2) unter der Einwirkung des Bördelelements (12) um einen vorbestimmten Winkel umgelegt wird,
    (d) wobei eine vom Bördelantrieb (20) zum Vortreiben des Bördelwerkzeugs (10) ausgeübte Antriebskraft und eine vom Bördelelement (12) zum Umlegen auf den Flansch (2) ausgeübte Bördelkraft innerhalb der Bördeleinheit (5), vorzugsweise von der Führungsstruktur (30), aufgenommen werden.
  16. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem
    - die Trageinrichtung (9) ein Roboter mit einer Robotersteuerung ist, die den Roboter zur Positionierung der Bördeleinheit (5) steuert,
    - und eine Bördelsteuerung den Bördelantrieb (20) und/oder die in Anspruch 3 beschriebene Verstelleinrichtung (19) unabhängig von der Robotersteuerung steuert, optional geregelt steuert.
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