Die
Erfindung betrifft eine Falzeinrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff
des Hauptanspruchs.The
The invention relates to a folding device with the features in the preamble
of the main claim.
Aus
der Praxis sind Falzeinrichtungen in stationärer Form mit
mehreren ortsfest an einem Falzbett angeordneten angetriebenen Falzstählen
bekannt. Derartige Falzeinrichtungen sind bauaufwändig
und nur begrenzt flexibel.Out
In practice, folding devices in stationary form with
several fixed to a folding bed arranged driven folding steels
known. Such folding devices are bulky
and only limited flexibility.
Aus
der Praxis kennt man ferner Roboterfalzeinrichtungen, bei denen
ein Manipulator, insbesondere ein mehrachsiger Gelenkarmroboter,
einen Rollfalzkopf gegenüber dem auf dem Falzbett fixierten Werkstück
führt.Out
In practice, one also knows robotic folding devices in which
a manipulator, in particular a multi-axis articulated robot,
a Rollfalzkopf against the fixed on the folding bed workpiece
leads.
Roboterfalzeinrichtungen
bieten eine größere Flexibilität, wobei
sie andererseits aber Probleme an Eckbereichen der Falzbahn haben.
Dies können z. B. Randecken von Werkstücken, insbesondere
Türecken, Klappenecken oder dgl., sein. Eckbereiche entstehen
andererseits auch an sog. Charakterlinien, bei denen die Falzbahn
sich quer über einen Knick, eine Sicke, oder dergl. erstreckt.
In diesen Eckbereichen hat die mit dem Rollfalzkopf zu verfolgende Falzbahn
enge Krümmungen. Um diese Bahnen mit dem Rollfalzkopf verfolgen
zu können, muss der Roboter stark abbremsen, wobei auch
der Rechenaufwand für die Ermittlung und Steuerung der
Bewegungsbahn des Roboters stark zunimmt.Roboterfalzeinrichtungen
offer greater flexibility, taking
On the other hand, they have problems at the corners of the fold.
This can z. B. edge corners of workpieces, in particular
Door corners, flap corners or the like. Be. Corner areas arise
on the other hand, on so-called. Character lines where the fold
extends across a kink, a bead, or the like.
In these corner areas has to be followed with the Rollfalzkopf fold line
tight bends. To track these tracks with the Rollfalzkopf
To be able to, the robot must brake strongly, whereby also
the computational effort for the determination and control of the
Trajectory of the robot increases sharply.
Die DE 299 14 967 U1 lehrt
eine Roboterfalzeinrichtung mit einem Rollenfalzwerkzeug und einer Eckenfalzeinrichtung,
welche vom Roboter betätigt wird und keinen eigenen Antrieb
hat. In der einen Variante ist die Eckenfalzvorrichtung an das robotergeführte
Rollenfalzwerkzeug angebaut. In der zweiten Variante ist in den
Eckbereichen eine stationäre Eckenfalzeinrichtung angeordnet,
die durch den Roboter und das Rollenfalzwerkzeug durch ein vom Roboter
niederzudrückendes Pedal mit Lenkergetriebe betätigt
wird.The DE 299 14 967 U1 teaches a Roboterfalzeinrichtung with a Rollenfalzwerkzeug and a Eckenfalzeinrichtung which is operated by the robot and has no own drive. In one variant, the Eckfalzvorrichtung is attached to the robot-guided Rollenfalzwerkzeug. In the second variant, a stationary Eckenfalzeinrichtung is arranged in the corner areas, which is actuated by the robot and the Rollenfalzwerkzeug by a niederzudrückendes by the robot pedal with link mechanism.
Eine
andere Kombination eines Gelenkarmroboters mit Rollenfalzkopf und
separaten Eckenfalzvorrichtungen ist aus JP 02-006022 A bekannt.
Das Werkstück hat gerade Falzkanten und Eckbereiche, wobei
der Roboter den Rollenfalzkopf nur entlang der geraden Falzkanten
bewegt und dabei auf einer zusätzlichen Linearachse entlang
des Werkstücks fährt. Diese Roboterfalzbewegung
ist strikt getrennt von der Eckenfalzung. Die Eckenfalzvorrichtungen
haben eigene Antriebe und sind eigenständig gesteuert.
Der Rollenfalzkopf wird an den Eckbereichen angehoben und über
die Eckenfalzvorrichtung hinweg bewegt.Another combination of an articulated arm robot with roller folding head and separate Eckenfalzvorrichtungen is off JP 02-006022 A known. The workpiece has straight folding edges and corner areas, wherein the robot moves the roll folding head only along the straight folding edges and thereby moves on an additional linear axis along the workpiece. This robot folding movement is strictly separated from the corner fold. The corner folding devices have their own drives and are independently controlled. The roller folding head is raised at the corner areas and moved over the corner folding device.
Aus
der DE 10 2004
008 821 A1 ist eine Roboterfalzeinrichtung mit einem Bördelkopf
bekannt, der starr mit der Roboterhand verbunden ist und einen integrierten
Antrieb für die Bördelrolle aufweist. Am Bördelkopf
ist ein Eckenfalzstift zum Eckenfalzen angeordnet. Die Roboterfalzvorrichtung
soll die komplette Falzung durchführen, wobei separate
Eckenfalzvorrichtungen weder vorgesehen, noch erwünscht
sind.From the DE 10 2004 008 821 A1 a robot folding device with a crimping head is known, which is rigidly connected to the robot hand and has an integrated drive for the crimping roller. At Bördelkopf a Eckenfalzstift is arranged for Eckenfalzen. The robot folding device is to perform the complete folding, with separate Eckenfalzvorrichtungen neither provided nor desired.
Die DE 101 11 374 A1 befasst
sich mit einer Rollfalzeinrichtung für einen Roboter. Hierbei
handelt es sich um eine Falzzange mit Einspannung des Bördelflansches
zwischen oberen und unteren Andruckrollen. Durch den Einsatz der
Falzzange soll das übliche Falzbett entfallen, wobei außerdem
die Falzzange für Bördelungen in kleinräumigen
und schwierig zugänglichen Bereichen eingesetzt werden
soll. Mit der Zange sollen alle Werkstück- und Falzbereiche
gebördelt werden.The DE 101 11 374 A1 deals with a Rollfalzeinrichtung for a robot. This is a Falzzange with clamping of Bördelflansches between upper and lower pinch rollers. By using the Falzzange the usual folding bed should be omitted, and also the Falzzange should be used for flanges in small-scale and difficult to access areas. The pliers should be used to crimp all workpiece and fold areas.
In
der DE 100 16 391
A1 ist von einer Roboterfalzeinrichtung mit einer Falzzange
die Rede, welche vom Roboter entlang der Werkstückkontur
taktweise bewegt und betätigt wird. Das Falzwerkzeug ist austauschbar
und kann gegen eine andere Falzzange gewechselt werden.In the DE 100 16 391 A1 is of a Roboterfalzeinrichtung with a Falzzange the speech, which is cyclically moved and actuated by the robot along the workpiece contour. The folding tool is interchangeable and can be exchanged for another Falzzange.
Die US 2005/0086989 A1 offenbart
ein Rollenfalzwerkzeug mit mehreren Falzrollen, wobei das Gestell
des Falzwerkzeugs zur Kraftbegrenzung ein Lenkergetriebe aufweist.
Die frei drehbaren Falzrollen sind an unterschiedlichen Seiten des
Gestells angeordnet und haben verschiedene Konturen.The US 2005/0086989 A1 discloses a Rollenfalzwerkzeug with multiple folding rollers, wherein the frame of the folding tool for limiting the force has a link mechanism. The freely rotatable folding rollers are arranged on different sides of the frame and have different contours.
Die DE 197 47 292 C1 zeigt
eine konventionelle Falzvorrichtung mit Vor- und Fertigfalzstählen. Die
Falzvorrichtung ist stationär an einem Falzbett angeordnet
und wird von einem Zylinder betätigt. Die Falzvorrichtung
ist für gerade Falzverläufe vorgesehen.The DE 197 47 292 C1 shows a conventional folding device with pre-and Fertigfalzstählen. The folding device is arranged stationarily on a folding bed and is actuated by a cylinder. The folding device is intended for straight fold courses.
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Falzeinrichtung
aufzuzeigen.It
Object of the present invention, a better folding device
show.
Die
Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.The
Invention solves this problem with the features in the main claim.
Die
Kombination einer Manipulatorfalzvorrichtung und mindestens einer
separaten Eckenfalzvorrichtung hat den Vorteil, dass der Falzprozess
flexibel und mit besonders kurzen Prozesszeiten ausgeführt
werden kann. Entlang der geraden oder schwächer gekrümmten
Falzbahnen kann der Falzvorgang vom Manipulator mit seinem Falzwerkzeug mit
hoher Präzision und Geschwindigkeit ausgeführt werden.
In den Eckbereichen, die auch die Ecken oder Knicke an Charakterlinien
einschließen, können die Eckenfalzvorrichtungen
schneller und präziser arbeiten. Diese bevorzugt stationären
Eckenfalzvorrichtungen können außerdem durch ihre
quer oder schräg zum Falzverlauf gerichteten Zustellbewegungen
die Falze besser und präziser in die gewünschte Form
und Lage biegen. Die benötigten Prozesszeiten in den Eckbereichen
können außerdem wesentlich kürzer sein.The combination of a Manipulatorfalzvorrichtung and at least one separate Eckfalzvorrichtung has the advantage that the folding process can be performed flexibly and with very short processing times. Along the straight or less curved folding paths, the folding operation can be carried out by the manipulator with its folding tool with high precision and speed. In the corner areas, which also include the corners or creases on character lines, the corner folding devices can work faster and more precisely. These preferred stationary Eckenfalzvorrichtungen can also by their transversely or obliquely directed to the Falzverlauf Zustellbewegunun bend the folds better and more precisely into the desired shape and position. The required process times in the corner areas can also be much shorter.
Der
Manipulator kann mit abgehobenem Falzwerkzeug diese Eckbereiche überspringen
und anschließend wieder seinen Falzprozess fortsetzen. Er
verliert dadurch in den Eckbereichen nur wenig Zeit, so dass der
Manipulatorfalzprozess in kürzester Zeit ablaufen kann.
Alternativ sind Mischformen möglich, insbesondere bei mehrstufigen
Falzprozessen. Hierbei können in den besagten Eckbereichen
von der Eckenfalzvorrichtung ein oder mehrere Umform- und Falzschritte
durchgeführt werden, während der Manipulator ebenfalls
ein oder mehrere Umform- und Falzschritte ausführt, z.
B. den letzten Falzschritt des Flachbiegens. Dies kann ein Umform-
und Falzschritt sein, der vom Manipulator mit relativ hoher Bahngeschwindigkeit
und mit geringem Zeitverlust ausgeführt werden kann. Die
Mischform vereinfacht andererseits den Aufbau der Eckenfalzvorrichtung,
die entsprechend einfacher ausgebildet sein kann und einen kleineren
Werkzeug- und Antriebsaufwand benötigt.Of the
Manipulator can skip these corner areas with the hemming tool raised
and then continue its folding process again. He
Loses thereby in the corner areas only little time, so that the
Manipulatorfalzprozess can run in the shortest possible time.
Alternatively, mixed forms are possible, especially in multi-stage
Falzprozessen. Here, in the said corner areas
from the Eckfalzvorrichtung one or more forming and folding steps
be performed while the manipulator also
performs one or more forming and folding steps, z.
B. the last folding step of the flat bending. This can be a forming
and folding step, by the manipulator at a relatively high line speed
and can be carried out with little loss of time. The
On the other hand, mixed form simplifies the construction of the corner folding device,
which can be designed according to simpler and a smaller
Tool and drive required.
Mit
der beanspruchten Falzeinrichtung können optimale Umform-
und Falzqualitäten in Verbindung mit kurzen Prozesszeiten
erreicht werden. Außerdem kann der Bauaufwand klein gehalten
werden. Die Flexibilität kann andererseits durch den weitgehenden
Manipulatoreinsatz hoch sein.With
the claimed folding device can provide optimal forming
and folding qualities in connection with short process times
be achieved. In addition, the construction cost can be kept small
become. On the other hand, the flexibility can be achieved by the extensive
Manipulator insert to be high.
Um
die verschiedenen Falzprozesse optimal aufeinander abstimmen zu
können, empfiehlt sich eine steuertechnische Kopplung des
Manipulators und der ein oder mehreren Eckenfalzvorrichtungen. Diese
können jeweils eigene Steuerungen haben und signaltechnisch
gekoppelt sein.Around
to optimally coordinate the different folding processes
can, a tax technical coupling of the
Manipulator and the one or more Eckenfalzvorrichtungen. These
can each have their own controls and signal technology
be coupled.
Günstiger
ist eine gemeinsame Steuerung, insbesondere eine Einbindung der
Eckenfalzvorrichtung(en) in eine Manipulator- oder Robotersteuerung.
Für die Steuerbeeinflussung gibt es unterschiedliche Möglichkeiten.
Die Eckenfalzvorrichtung kann in Abhängigkeit von den Bewegungen
und/oder den Falzfunktionen des Manipulators gesteuert werden. Hierdurch
kann eine Folgesteuerung realisiert werden, indem die Eckenfalzvorrichtung
bei Erreichen einer vorprogrammierten Bahnposition des Manipulators
ein Startsignal erhält. Andererseits kann mit dem manipulatorgeführten
Falzwerkzeug der Flansch im Eckbereich angebogen und etwas vorgeformt
werden, was die Funktion der Eckenfalzvorrichtung erleichtert. Ferner
ist es möglich, insbesondere bei mehrstufigen Falzprozessen,
die Eckenfalzvorrichtung und den Manipulator in gegenseitiger Abhängigkeit
zu steuern. Dies ist insbesondere für den vorerwähnten
Mischbetrieb vorteilhaft.better
is a common control, in particular an integration of the
Corner folding device (s) in a manipulator or robot control.
There are different possibilities for influencing taxation.
The corner folding device may vary depending on the movements
and / or the folding functions of the manipulator are controlled. hereby
a sequence control can be realized by the corner folding device
upon reaching a preprogrammed track position of the manipulator
receives a start signal. On the other hand, with the manipulator-guided
Folding tool the flange bent in the corner and slightly preformed
which facilitates the function of the corner folding device. Further
Is it possible, especially in multi-stage folding processes,
the corner folding device and the manipulator in mutual dependence
to control. This is especially true for the aforementioned
Mixed operation advantageous.
Das
Falzwerkzeug für den Manipulator kann beliebig ausgebildet
sein. Ein Rollenfalzkopf mit mehreren Falzrollen hat den Vorteil,
dass mehrere Falzschritte mit einem Werkzeug ausgeführt
werden können. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, die Falzrollen an
unterschiedlichen Seiten des Rollfalzkopfs anzuordnen und jeweils
nur eine Falzrolle im Eingriff zu haben. Dies optimiert den Falzprozess
und erlaubt ein Rollfalzen bis zum Ende der hierfür vorgesehenen
Falzbahn. Dies ist außerdem günstig für
das Zusammenwirken mit einer Eckenfalzvorrichtung, um eine harmonische
Falzung zu erreichen.The
Folding tool for the manipulator can be designed as desired
be. A roller folding head with several folding rollers has the advantage
that multiple folding steps performed with a tool
can be. Here, it is also advantageous to the folding rollers
to arrange different sides of the Rollfalzkopfs and respectively
to have only one folding roller in engagement. This optimizes the folding process
and allows roll-folding to the end of the space provided
Falzbahn. This is also great for
the interaction with a corner folding device to create a harmonious
To achieve folding.
Für
eine Optimierung der Falzprozesse und der Prozesszeiten ist es außerdem
günstig, einen Rollenantrieb vorzusehen, mit dem die im
Eingriff befindliche Falzrolle mit einer auf die vom Manipulator bewirkte
Vorschubbewegung abgestimmten Geschwindigkeit anzutreiben.For
It is also an optimization of the folding processes and the process times
favorable to provide a roller drive with which the in
Engaging seaming roller with one caused by the manipulator
Feed motion matched speed.
Das
Biege- und Abwälzverhalten wird dadurch verbessert und
lässt sich an die jeweiligen Prozesserfordernisse optimal
anpassen. Der Rollenantrieb kann auf ein oder mehrere Falzrollen
wirken und kann ebenfalls in die gemeinsame Steuerung einbezogen
werden.The
Bending and rolling behavior is thereby improved and
can be optimally adapted to the respective process requirements
to adjust. The roller drive can be on one or more folding rollers
act and can also be included in the joint control
become.
Die
Eckenfalzvorrichtung kann durch ihren begrenzten Einsatzbereich
optimal an die jeweiligen Prozesserfordernisse angepasst werden.
Insbesondere ist es möglich, mit nur einem Antrieb und
nur einer Falzbackenart auszukommen, wobei durch einen geeigneten
Stelltrieb eine mehrachsige Zustellbewegung des oder der Falzbacke(n)
erreicht werden kann.The
Corner folding device can by its limited application
optimally adapted to the respective process requirements.
In particular, it is possible with only one drive and
only one Falzbackenart get along, with a suitable
Actuator a multi-axis feed movement of the folding jaw (s)
can be achieved.
In
den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung angegeben.In
The dependent claims are further advantageous embodiments
of the invention.
Die
Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch
dargestellt. Im Einzelnen zeigen:The
The invention is for example and schematically in the drawings
shown. In detail show:
1:
eine Falzeinrichtung mit einem Manipulator mit Falzwerkzeug sowie
mehreren stationären Eckenfalzvorrichtungen und einer gemeinsamen Steuerung
in Seitenansicht, 1 a folding device with a manipulator with folding tool and a plurality of stationary Eckenfalzvorrichtungen and a common control in side view,
2:
eine vergrößerte Draufsicht auf ein Werkstück
mit mehreren Eckenfalzvorrichtungen und Spannern, 2 FIG. 4: an enlarged plan view of a workpiece with a plurality of corner folding devices and tensioners, FIG.
3:
eine Seitenansicht der Anordnung von 2, 3 : a side view of the arrangement of 2 .
4 bis 6:
einen Rollenfalzkopf in verschiedenen Ansichten, 4 to 6 : a roller folding head in different views,
7:
eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer ersten Variante
einer Eckenfalzvorrichtung in Seitenansicht, 7 a partially sectioned side view of a first variant of a Eckenfalzvorrichtung in side view,
8:
eine Draufsicht gemäß Pfeil VIII von 7, 8th : a plan view according to arrow VIII of 7 .
9 bis 11:
Ablaufschritte für den Falzprozess der Eckenfalzvorrichtung, 9 to 11 : Sequence steps for the folding process of the corner folding device,
12 und 13:
eine Variante einer Eckenfalzvorrichtung in Ruhe- und Falzstellung, 12 and 13 a variant of a corner folding device in rest position and folding position,
14:
eine Türe mit unterschiedlichen Eckbereichen in Seitenansicht, 14 : a door with different corner areas in side view,
15:
eine abgebrochene Draufsicht auf eine Türe mit verschiedenen
Eckbereichen und 15 : a broken plan view of a door with different corner areas and
16 und 17:
zwei Flanschvarianten mit verschiedenen Falzbacken entsprechend
Schnitten XVI-XVI und XVII-XVII von 15. 16 and 17 two flange variants with different rebates corresponding to sections XVI-XVI and XVII-XVII of 15 ,
Die
Erfindung betrifft eine Falzeinrichtung (1) für
Werkstücke (7) und ein Falzverfahren.The invention relates to a folding device ( 1 ) for workpieces ( 7 ) and a folding method.
Die
Falzeinrichtung (1) besteht gemäß 1 aus
ein oder mehreren Manipulatorfalzeinrichtungen mit einem Manipulator
(2) und einem Falzwerkzeug (5) sowie aus ein oder
mehreren Eckenfalzvorrichtungen (10). Mit der Falzeinrichtung
(1) wird ein Werkstück (7) bearbeitet,
welches z. B. auf einem formmäßig angepassten
Falzbett (9) ruht und mit ein oder mehreren Spannern (38)
dort falzgerecht fixiert wird.The folding device ( 1 ) exists according to 1 from one or more manipulator folding devices with a manipulator ( 2 ) and a folding tool ( 5 ) and one or more corner folding devices ( 10 ). With the folding device ( 1 ) becomes a workpiece ( 7 ), which z. B. on a formally adapted folding bed ( 9 ) and with one or more tensioners ( 38 ) is fixed there falzgerecht.
Das
Werkstück (7) kann ein- oder mehrteilig sein.
Das Werkstück (7) kann von beliebiger Art sein. Vorzugsweise
handelt es sich um Karosseriebauteile von Rohkarosserien, beispielsweise
Türen, Dachteile mit Schiebedachausschnitten oder dergl.
Die Werkstücke (7) können aus beliebigen
Materialien, insbesondere Stahl, Aluminium oder anderen Metallen oder
auch aus Verbundwerkstoffen bestehen. 1 bis 3, 14 und 15 zeigen
verschiedene Varianten von Fahrzeugtüren.The workpiece ( 7 ) can be one or more parts. The workpiece ( 7 ) can be of any kind. Preferably, it is body components of body shells, such as doors, roof parts with sliding roof cutouts or the like. The workpieces ( 7 ) may consist of any materials, in particular steel, aluminum or other metals or composites. 1 to 3 . 14 and 15 show different variants of vehicle doors.
Das
Werkstück (7) weist in üblicher Weise ein
oder mehrere Falzflansche (39) auf, die sich entlang einer
geschlossenen oder unterbrochenen Falzbahn (40) am Werkstück
(7), insbesondere am Außenrand und an Rändern
von Ausschnitten, erstrecken und die in ein oder mehreren Falzschritten
quer zu ihrer Längserstreckung gebogen und gefalzt werden.
Die Falzwinkel können beliebig groß sein und z. B.
zwischen 30° und 180° liegen. Beim Falzen kann gemäß 16 und 17 ein
zunächst abstehender Flansch (39) ggf. über
ein eingeschobenes Innenblech gebogen werden und dieses einklemmen. An
der Falzstelle kann zuvor ein Kleber eingebracht und am Ende außenseitig
eine Abdichtung aufgelegt werden.The workpiece ( 7 ) has in the usual way one or more folding flanges ( 39 ) extending along a closed or interrupted folding path ( 40 ) on the workpiece ( 7 ), in particular on the outer edge and edges of cutouts, and which are bent and folded in one or more folding steps transversely to their longitudinal extent. The Falzwinkel can be arbitrarily large and z. B. between 30 ° and 180 °. When folding can according to 16 and 17 an initially projecting flange ( 39 ) may be bent over an inserted inner panel and pinch this. At the folding site, an adhesive can be previously introduced and placed on the outside of a seal on the outside.
Das
Werkstück (7) weist gerade oder schwach gekrümmte
Abschnitte des Flanschverlaufs bzw. der Falzbahn (40) auf.
Daneben gibt es auch ein oder mehrere Eckbereiche (8),
in denen die Falzbahn (40) stark gekrümmt ist
und einen kleinen Krümmungsradius aufweist. Dies können
z. B. die in der Draufsicht von 2 und 15 gezeigten
randseitigen Ecken (8) einer Fahrzeugtüre sein.
In diesen Eckbereichen (8) ändert die Falzbahn
ihre Orientierung, wobei sie im wesentlichen innerhalb der gleichen
Ebene bleibt.The workpiece ( 7 ) has straight or weakly curved portions of the flange profile or the fold path (FIG. 40 ) on. There are also one or more corner areas ( 8th ), in which the fold track ( 40 ) is strongly curved and has a small radius of curvature. This can z. B. in the plan view of 2 and 15 shown edge corners ( 8th ) be a vehicle door. In these corner areas ( 8th ), the fold path changes its orientation, remaining essentially within the same plane.
Andererseits
gibt es Eckbereiche (8) an sog. Charakterlinien eines Werkstücks
(7). Dies können z. B. längslaufende
Knicklinien in der Außenfläche einer Fahrzeugtüre
sein, die sich an den aufrechten Türrändern und
der dortigen Falzbahn (40) als buckel- oder sickenförmige
Verformung mit einem engen Krümmungsradius äußern. 14 zeigt
an der Türaussenseite eine solche sickenartige Charakterlinie
(8).On the other hand, there are corner areas ( 8th ) on so-called character lines of a workpiece ( 7 ). This can z. B. longitudinal crease lines in the outer surface of a vehicle door, which is located on the upright door edges and the local fold ( 40 ) as a hump or bead-shaped deformation with a narrow radius of curvature. 14 shows on the outside of the door such a bead-like character line ( 8th ).
Die
Falzeinrichtung (1) weist ein oder mehrere Manipulatoren
(2) auf. Diese haben mehrere Bewegungsachsen und sind z.
B. als Gelenkarmroboter mit sechs oder mehr Achsen ausgeführt.
Sie tragen an ihrem Arm oder Ausleger eine mehrachsige Manipulator-
oder Roboterhand (3), die z. B. drei orthogonale Achsen
aufweist. An der Roboterhand (3) ist ein Falzwerkzeug (5)
befestigt und wird vom Manipulator (2) entlang der Falzbahn
(40) am Werkstück (7) geführt.
Hierzu verfolgt der Roboter (2) ein in seiner Steuerung
(4) programmierte und gespeicherte Bahn. Das Falzwerkzeug
(5) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein.
Vorzugsweise handelt es sich um einen Rollfalzkopf (6).
Alternativ sind andere Falzwerkzeuge (5) möglich.The folding device ( 1 ) has one or more manipulators ( 2 ) on. These have several axes of motion and are z. B. executed as articulated arm robot with six or more axes. They carry on their arm or boom a multi-axis manipulator or robot hand ( 3 ), the z. B. has three orthogonal axes. At the robot hand ( 3 ) is a folding tool ( 5 ) and is handled by the manipulator ( 2 ) along the folding path ( 40 ) on the workpiece ( 7 ) guided. For this purpose, the robot follows ( 2 ) in its control ( 4 ) programmed and stored path. The folding tool ( 5 ) may be formed in any suitable manner. Preferably, it is a Rollfalzkopf ( 6 ). Alternatively, other folding tools ( 5 ) possible.
Rollfalzsysteme
werden beispielsweise ausgelegt für Bahngeschwindigkeiten
bis 500 mm/sec. Diese Geschwindigkeiten können an geraden
oder nur schwach gekrümmten Falzbahnabschnitten gefahren
werden. Das Falzen kann in mehreren Umläufen erfolgen,
wobei der Falz oder Flansch (39) um unterschiedliche Winkel
gebogen und gefalzt wird. Dies ist z. B. bei einem Flanschöffnungswinkel
von ca. 105° oder mehr üblich. Ein Erhöhen
der Bahngeschwindigkeit kann zu einem verstärkten Rücksprungverhalten
der Flansche (39) führen, was sich unter Umständen
nur zum Teil durch einen erhöhten Falzdruck oder Umformwinkel
kompensieren lässt. Wenn der Roboter (2) in allen
Eckbereichen (8) sämtliche Falzschritte übernehmen
müsste, würde dies zu relativ langen Prozesszeiten
führen. Wenn nur kurze Taktzeiten vorgegeben sind, lässt
sich ein reiner Rollfalzprozess nur durch Einsatz von mehreren Falzrobotern
in der gegebenen Taktzeit durchführen.Rollfalzsysteme be designed, for example, for web speeds up to 500 mm / sec. These speeds can be driven on straight or only slightly curved Falzbahnabschnitten. The folding can be done in several rounds, with the fold or flange ( 39 ) is bent and folded at different angles. This is z. B. at a Flanschöffnungswinkel of about 105 ° or more common. Increasing the web speed can lead to an increased return behavior of the flanges ( 39 ), which can only be partially compensated by an increased folding pressure or forming angle. When the robot ( 2 ) in all corners ( 8th ) would have to take all folding steps, this would lead to relatively long process times. If only short cycle times are specified, a pure roll folding process can only be carried out by using several folding robots in the given cycle time.
Für
die kritischen Eckbereiche (8), in denen die Bahnkrümmung
zu klein ist und der Roboter (2) zu stark gebremst wird,
kommt eine Eckenfalzvorrichtung (10) zum Einsatz. Diese
kann eine abgesenkte Ruheposition unter der Falzkante einnehmen und
behindert dadurch nicht den Roboter (2) und sein Falzwerkzeug
(5). Die Eckenfalzvorrichtung (10) ist mit einem
eigenen Antrieb (26) ausgestattet und kann sich dadurch
unabhängig von der Roboterkinematik bewegen.For the critical corner areas ( 8th ) in which the path curvature is too small and the robot ( 2 ) braked too hard, comes a corner folding device ( 10 ) for use. This can take a lowered rest position under the fold edge and thereby does not hinder the robot ( 2 ) and its folding tool ( 5 ). The corner folding device ( 10 ) is with its own drive ( 26 ) and can thus move independently of the robot kinematics.
Der
Manipulator (2) und die Eckenfalzvorrichtung (10)
sind steuertechnisch gekoppelt. Dies kann in verschiedener Weise
realisiert werden, z. B. durch eigene Steuerungen und deren signaltechnische
Kopplung. In der gezeigten Ausführungsform weisen der Manipulator
(2) und der Antrieb (26) der Eckenfalzvorrichtung
(10) eine gemeinsame Steuerung auf. Hierfür ist
bevorzugt die Eckenfalzvorrichtung (10) an die Manipulator-
oder Robotersteuerung (4) als Zusatzachse angeschlossen.
Wenn mehrere Eckenfalzvorrichtungen (10) vorhanden sind,
können diese einzeln oder gemeinsam an die Robotersteuerung
(4) angeschlossen sein. Ferner kann der nachfolgend erläuterte
Rollenantrieb (18) des Rollfalzkopfs (6) ebenfalls
an die Robotersteuerung (4) angeschlossen sein.The manipulator ( 2 ) and the corner folding device ( 10 ) are tax-technically coupled. This can be realized in various ways, for. B. by their own controls and their signal technology coupling. In the embodiment shown, the manipulator ( 2 ) and the drive ( 26 ) the corner folding device ( 10 ) on a common control. For this purpose, the corner folding device ( 10 ) to the manipulator or robot controller ( 4 ) connected as an additional axis. If several corner folding devices ( 10 ), these can be sent individually or together to the robot controller ( 4 ). Furthermore, the following explained roller drive ( 18 ) of the Rollfalzkopfs ( 6 ) also to the robot controller ( 4 ).
Die
ein oder mehreren Eckenfalzvorrichtung(en) (10) können
in Abhängigkeit von den Bewegungen des Manipulators oder
Roboters (2) gesteuert werden. Hierfür kann z.
B. von der Robotersteuerung (4) ein Startsignal ausgegeben
werden, sobald der Manipulator (2) eine vorgegebene Position
an der verfolgten Falzbahn erreicht. Hierbei kann z. B. der in Bahnverlaufsrichtung
folgende Eckbereich (8) gefalzt werden, bevor das Falzwerkzeug
(5) diesen Bereich erreicht.The one or more corner folding device (s) ( 10 ) can depend on the movements of the manipulator or robot ( 2 ) to be controlled. For this purpose, z. From the robot controller ( 4 ) a start signal are output as soon as the manipulator ( 2 ) reaches a predetermined position on the tracked halyard. This z. B. the following in the web direction following corner area ( 8th ) are folded before the folding tool ( 5 ) reaches this area.
Alternativ
können die Eckenfalzvorrichtung(en) (10) zeitgesteuert
und relativ unabhängig von den Manipulatorbewegungen gesteuert
werden. Hierfür können z. B. alle oder einige
Eckbereiche (8) nach Beginn des Falzprozesses gefalzt werden, während
der Manipulator (2) das Falzwerkzeug (5) über
einen geraden oder schwach gekrümmten Falzbahnabschnitt
führt.Alternatively, the corner folding device (s) ( 10 ) are timed and relatively independently controlled by the manipulator movements. For this purpose, for. B. all or some corner areas ( 8th ) are folded after the beginning of the folding process, while the manipulator ( 2 ) the folding tool ( 5 ) over a straight or slightly curved Falzbahnabschnitt leads.
Ferner
ist es möglich, die Eckenfalzvorrichtung(en) (10)
in Abhängigkeit von den Falzfunktionen des Manipulators
(2) und dem Rollfalzprozess zu steuern. Hierfür
kann z. B. der Rollfalzkopf (6) vom Manipulator (2)
bis an den Rand eines Eckbereichs (8) und in die Nähe
oder bis in den Wirkbereich der Eckenfalzvorrichtung (10)
hinein bewegt werden, wobei z. B. beim ersten Falzschritt der quer
oder schräg vom Werkstück (7) abstehende
Flansch (39) angebogen und im randseitigen Wirkbereich
der Eckenfalzvorrichtung (10) vorgebogen wird.Furthermore, it is possible to use the corner folding device (s) ( 10 ) depending on the folding functions of the manipulator ( 2 ) and the Rollfalzprozess to control. For this purpose, z. B. the Rollfalzkopf ( 6 ) from the manipulator ( 2 ) to the edge of a corner area ( 8th ) and in the vicinity or into the effective range of the corner folding device ( 10 ) are moved into it, wherein z. B. at the first folding step of the transversely or obliquely from the workpiece ( 7 ) projecting flange ( 39 ) and in the edge-side effective range of the corner folding device ( 10 ) is pre-bent.
Der
Manipulator (2) hebt an den ein oder mehreren besagten
Eckbereichen (8) und den Eckenfalzvorrichtungen (10)
sein Falzwerkzeug (5) von der Falzbahn ab und überfährt
den Eckbereich (8) ohne Kontakt zum Flansch und zur Falzbahn.The manipulator ( 2 ) lifts at the one or more said corners ( 8th ) and the corner folding devices ( 10 ) his folding tool ( 5 ) from the folding path and passes over the corner area ( 8th ) without contact to the flange and to the hinge.
Er überspringt
dabei den Eckbereich (8) und kann sich dadurch mit einer
höheren Bahngeschwindigkeit bewegen. Anschließend
senkt der Manipulator (2) das Falzwerkzeug (5)
wieder ab und bringt es in Kontakt mit der Falzbahn und dem Flansch
zur Fortsetzung seines Roboterfalzprozesses.He skips the corner area ( 8th ) and can thereby move at a higher line speed. Then the manipulator lowers ( 2 ) the folding tool ( 5 ) and brings it into contact with the fold track and the flange to continue its robot folding process.
Dieses
Abheben an ein oder mehreren Eckbereichen (8) kann bei
einem mehrstufigen Falzvorgang bei jedem Falzschritt erfolgen. Alternativ
ist es möglich, in einem Eckbereich (8) nur ein
oder mehrere der Falzschritte durch die Eckenfalzvorrichtung (10)
auszuführen und die restlichen Falzschritte durch die Roboterfalzung
zu bewirken. Bei scharfen Ecken mit unter Umständen überlappten
oder gestauchten Falzflanschen können z. B. der erste und zweite
Falzschritt von der Eckenfalzvorrichtung (10) und der dritte
oder ein anderer Falzschritt, z. B. das Fertigfalzen, durch den
Manipulator (2) und sein Falzwerkzeug (5) durchgeführt
werden. Bei einer solchen Roboterfalzung im Eckbereich (8)
bleibt dann die Eckenfalzvorrichtung (10) außer
Funktion. Bei einer solchen Ausführungsform und insbesondere
bei diesen oder anderen mehrstufigen Falzprozessen können
die Eckenfalzvorrichtung (10) und der Manipulator (2)
in gegenseitiger Abhängigkeit gesteuert werden.This lifting to one or more corner areas ( 8th ) can be done in a multi-stage folding at each folding step. Alternatively, it is possible in a corner area ( 8th ) only one or more of the folding steps through the corner folding device ( 10 ) and to effect the remaining folding steps by the robot folding. For sharp corners with possibly overlapped or compressed folding flanges z. B. the first and second folding step of the Eckfalzvorrichtung ( 10 ) and the third or another folding step, z. B. the Fertigfalzen, by the manipulator ( 2 ) and its folding tool ( 5 ) be performed. In such a robot folding in the corner ( 8th ) then the corner folding device ( 10 ) out of order. In such an embodiment and in particular in these or other multi-stage folding processes, the corner folding device ( 10 ) and the manipulator ( 2 ) are controlled in interdependence.
4 bis 6 zeigen
das Falzwerkzeug (5) bzw. den Rollfalzkopf (6)
in verschiedenen Ansichten. Es besteht aus einem länglichen
Gestell (11) und ein oder mehreren, z. B. drei Falzrollen
(15, 16, 17). Das Gestell (11)
weist eine Säule (14) mit der Rollenanordnung
am unteren Ende und einer Anschlussplatte (12) am oberen
Ende zur Verbindung mit der Roboterhand (3) auf. Das Gestell
(11) wird vom Roboter (2) geführt und
lage- und falzgerecht gegenüber dem Werkstück
(7) und der Falzbahn orientiert und angedrückt.
Hierzu wird das Gestell (11) mit seiner Längsachse
in der Regel normal zur Falzbahn und zum Falzflansch ausgerichtet.
Die Orientierung kann auch schräg sein. 4 to 6 show the folding tool ( 5 ) or the Rollfalzkopf ( 6 ) in different views. It consists of an elongated frame ( 11 ) and one or more, z. B. three folding rollers ( 15 . 16 . 17 ). The frame ( 11 ) has a column ( 14 ) with the roller assembly at the lower end and a connection plate ( 12 ) at the top for connection to the robot hand ( 3 ) on. The frame ( 11 ) is controlled by the robot ( 2 ) and position and falzgerecht against the workpiece ( 7 ) and the fold path oriented and pressed. For this purpose, the frame ( 11 ) aligned with its longitudinal axis usually normal to the folding path and the folding flange. The orientation can also be oblique.
Das
Falzwerkzeug (5) ist federnd mit dem Manipulator (2)
verbunden. Hierdurch kann die Falzkraft gezielt aufgebracht werden
und wirkt auch bei eventuellen toleranzbedingten oder aus anderen Gründen
vorhandenen Bahnabweichungen des Falzwerkzeugs (5) gegenüber
der Falzbahn. In der gezeigten Ausführungsform von 5 ist
eine vorgespannte Feder (13) zwischen der Säule
(14) und der Anschlussplatte (12) angeordnet.
Die programmierte Bahn des Manipulators (2) verläuft
parallel und kleines Stück unterhalb der tatsächlichen
Falzbahn am Werkstück (7), so dass die Feder (13)
bei angesetztem Falzwerkzeug (5) stets gespannt ist und
die Falzkraft entsprechend im wesentlichen konstant ist.The folding tool ( 5 ) is springy with the manipulator ( 2 ) connected. As a result, the folding force can be selectively applied and also acts in case of tolerance-related or for other reasons existing web deviations of the folding tool ( 5 ) opposite the folding path. In the embodiment shown of 5 is a preloaded spring ( 13 ) between the column ( 14 ) and the connection plate ( 12 ) arranged. The programmed path of the manipulator ( 2 ) runs parallel and small piece below the actual fold path on the workpiece ( 7 ), so the spring ( 13 ) with attached folding tool ( 5 ) is always curious and the fold force is substantially constant accordingly.
Am
unteren Ende der Säule (14) und an dem dortigen
Aufnahmekopf sind die drei Falzrollen (15, 16, 17)
an verschiedenen Seiten des Säulenumfangs angeordnet. Die
Falzrollen (15, 16, 17) haben unterschiedliche
Mantelkonturen und bewirken entsprechend unterschiedliche Biege-
und Falzwinkel beim Andrücken an die Falzbahn und den Flansch.
Die Orientierung des Falzwerkzeugs (5) durch den Roboter
(2) kann hierbei entsprechend angepasst werden.At the bottom of the column ( 14 ) and at the local recording head are the three folding rollers ( 15 . 16 . 17 ) are arranged on different sides of the column circumference. The folding rollers ( 15 . 16 . 17 ) have different shell contours and cause correspondingly different bending and folding angles when pressed against the folding path and the flange. The orientation of the folding tool ( 5 ) by the robot ( 2 ) can be adjusted accordingly.
Die
drei Falzrollen (15, 16, 17) ragen seitlich über
die Kontur der Säule (14) und des Aufnahmekopfes
vor und sind drehbar gelagert. Sie können durch eine Drehung
der Roboterhand (3) in Position zum Werkstück
(7) gebracht werden. Die Falzrolle (17) kann für
den ersten Falzschritt und zum Vorbiegen des Flansches eingesetzt
werden. Die Falzrolle (15) dient zum Umfalzen und die Falzrolle
(16) zum Fertigfalzen und Niederdrücken des Flansches.
Die Falzrollen (15,16) können gleichachsig
und an gegenüberliegenden Säulenseiten angeordnet
sein. Die Falzrolle (17) kann eine schräge und
aufwärts gerichtete Drehachse aufweisen. Am Vorderende
der Säule (14) kann ein abnehmbarer Positionierdorn (24)
zum Einrichten und Teachen des Falzwerkzeugs (5) angeordnet
sein.The three folding rollers ( 15 . 16 . 17 ) protrude laterally beyond the contour of the column ( 14 ) and the receiving head and are rotatably mounted. You can turn it by turning the robot hand ( 3 ) in position to the workpiece ( 7 ) to be brought. The folding roller ( 17 ) can be used for the first folding step and for pre-bending the flange. The folding roller ( 15 ) serves for folding and the folding roller ( 16 ) to finish folding and depressing the flange. The folding rollers ( 15 . 16 ) can be coaxially arranged and on opposite column sides. The folding roller ( 17 ) may have an oblique and upward rotational axis. At the front end of the column ( 14 ), a removable positioning mandrel ( 24 ) for setting up and teaching the folding tool ( 5 ) can be arranged.
Der
Rollfalzkopf (6) kann einen Rollenantrieb (18)
für ein oder mehrere seiner Falzrollen (15, 16, 17)
aufweisen. Dieser Rollenantrieb (18) hat eigenständige
erfinderische Bedeutung und kann auch bei anderen Falzeinrichtungen
eingesetzt werden, die z. B. reine Roboterfalzeinrichtungen sind
und keine Eckfalzvorrichtungen (10) aufweisen.The roller folding head ( 6 ) can be a roller drive ( 18 ) for one or more of its folding rollers ( 15 . 16 . 17 ) exhibit. This roller drive ( 18 ) has independent inventive significance and can also be used in other folding devices, the z. B. are pure robotic folding devices and no Eckfalzvorrichtungen ( 10 ) exhibit.
Der
Rollenantrieb (18) ist steuerbar und kann in der vorerwähnten
Weise mit der Robotersteuerung (4) verbunden sein. Er treibt
die gerade im Eingriff befindliche Falzrolle (15, 16, 17)
mit einer auf den Falzprozess abgestimmten Geschwindigkeit an. Hierbei kann
die Umfangsgeschwindigkeit an der Andruckstelle der Führungs-
und Bahngeschwindigkeit des Roboters (2) entlang der verfolgten
Falzbahn entsprechen. Alternativ können die Geschwindigkeiten nach
oben oder unten voneinander abweichen. Durch die angetriebene Falzrolle
(15, 16, 17) wird der Umformprozess unterstützt,
was vor allem bei hohen Bahngeschwindigkeiten von Vorteil ist. Der
Rollenantrieb (18) wirkt außerdem vorteilhaft
mit der Feder (13) zusammen. Das Antriebsmoment kann an
die Federkraft bzw. Federvorspannung angepasst werden. Der Rollenantrieb
(18) weist einen steuerbaren und an die Steuerung (4)
anschließbaren Motor (19) und einen Trieb (20)
zur Übertragung der Antriebskraft auf ein oder mehrere
Falzrollen (15, 16, 17) auf. Der Motor
(19) kann ein steuer- und regelbarer Elektromotor mit einem
Untersetzungsgetriebe sein. Der Trieb (20) kann z. B. als
Riementrieb, Seiltrieb oder Kettentrieb ausgebildet sein. Er ist
außenseitig am Gestell (11) angeordnet und kann
bei Bedarf eingestellt und nachgespannt werden. Der Trieb (20)
weist ein mit dem Motor (19) verbundenes Ritzel (21)
und ein umlaufendes Treibelement (23), z. B. einen Riemen,
ein Seil, eine Kette oder dergl. auf, welches mit einem Treibrad
(22) am unteren Ende der Säule (14) in
Eingriff steht. Das Ritzel (21) und das Treibrad (22) können
gleiche oder unterschiedliche Durchmesser aufweisen, wodurch sich
auch unterschiedliche Übersetzungen erreichen lassen. Das
Treibrad (22) kann gleichachsig mit den Falzrollen (15, 16)
angeordnet sein. Wie 5 verdeutlicht, können
alle drei Rollen (15, 16, 22) auf einer
gemeinsamen Achse angeordnet und im Aufnahmekopf der Säule
(14) um eine quer zur Säulenlängsachse
gerichtete Achse drehbar gelagert sein. Die Abtriebsachse des Motors (19)
und des Ritzels (21) ist parallel zu dieser Achse ausgerichtet.The roller drive ( 18 ) is controllable and can in the aforementioned manner with the robot controller ( 4 ). He drives the currently engaged folding roller ( 15 . 16 . 17 ) with a speed matched to the folding process. In this case, the circumferential speed at the pressure point of the guide and web speed of the robot ( 2 ) along the tracked seam. Alternatively, speeds may vary up or down. Due to the driven folding roller ( 15 . 16 . 17 ), the forming process is supported, which is particularly advantageous at high web speeds. The roller drive ( 18 ) also acts advantageously with the spring ( 13 ) together. The drive torque can be adapted to the spring force or spring preload. The roller drive ( 18 ) has a controllable and to the controller ( 4 ) connectable motor ( 19 ) and a shoot ( 20 ) for transmitting the driving force to one or more folding rollers ( 15 . 16 . 17 ) on. The motor ( 19 ) may be a controllable and controllable electric motor with a reduction gear. The shoot ( 20 ) can z. B. be designed as a belt drive, rope drive or chain drive. He is on the outside of the frame ( 11 ) and can be adjusted and re-tensioned if necessary. The shoot ( 20 ) indicates with the engine ( 19 ) connected pinion ( 21 ) and a rotating driving element ( 23 ), z. As a belt, a rope, a chain or the like., Which with a drive wheel ( 22 ) at the lower end of the column ( 14 ) is engaged. The pinion ( 21 ) and the drive wheel ( 22 ) may have the same or different diameters, which can also achieve different translations. The driving wheel ( 22 ) can be coaxially with the folding rollers ( 15 . 16 ) can be arranged. As 5 clarified, all three roles ( 15 . 16 . 22 ) are arranged on a common axis and in the receiving head of the column ( 14 ) are rotatably mounted about an axis directed transversely to the column longitudinal axis. The output axis of the motor ( 19 ) and the pinion ( 21 ) is aligned parallel to this axis.
7 bis 13 verdeutlichen
verschiedene Bauformen einer Eckenfalzvorrichtung (10),
die jeweils einen Antrieb (26), z. B. einen Zylinder (27), mindestens
eine Falzbacke (25) und einen Stelltrieb (28)
zur Erzeugung einer mehrachsigen Zustellbewegung der Falzbacke(n)
(25) mit nur einem Antrieb (26) aufweisen. Die
Falzbacken (25) und die Stelltriebe (28) sind
in den beiden Varianten unterschiedlich ausgebildet. 7 to 13 illustrate various designs of a Eckenfalzvorrichtung ( 10 ), each having a drive ( 26 ), z. B. a cylinder ( 27 ), at least one folding jaw ( 25 ) and an actuator ( 28 ) for generating a multi-axis feed movement of the folding jaw (s) ( 25 ) with only one drive ( 26 ) exhibit. The folding jaws ( 25 ) and the actuators ( 28 ) are formed differently in the two variants.
In
der Ausführungsform von 7 bis 11 weist
die Eckenfalzvorrichtung (10) einen Schlitten oder ein
Kopfteil (29) auf, der an einer mit dem Falzbett (9)
verbundenen Führung (31) höhenverstellbar
geführt ist. Am oberen Führungsende befindet sich
ein Anschlag (32). Der Antrieb (26) ist unterhalb
des Schlittens (29) angeordnet und schiebt diesen mit seinem
ausfahrbaren Kolben und ggf. einer Verbindungsstange zum Stelltrieb
(28) entlang der Führung (31) nach oben
und unten. Die ein oder mehreren Falzbacken (25) sind auf
der Oberseite des Schlittens (29) an einer Backenführung
(30) quer zur Antriebs- und Führungsachse verschieblich
geführt und werden vom Stelltrieb (28) in Abhängigkeit
von der Antriebsstellung verschoben.In the embodiment of 7 to 11 has the corner folding device ( 10 ) a carriage or a headboard ( 29 ) at one with the folding bed ( 9 ) associated leadership ( 31 ) is guided adjustable in height. At the upper leading end there is a stop ( 32 ). The drive ( 26 ) is below the carriage ( 29 ) and pushes this with its extendible piston and possibly a connecting rod to the actuator ( 28 ) along the guide ( 31 ) up and down. The one or more folding jaws ( 25 ) are on top of the carriage ( 29 ) on a jaw guide ( 30 ) are guided displaceably transversely to the drive and guide axis and by the actuator ( 28 ) shifted depending on the drive position.
Der
Stelltrieb (28) weist ein Lenkergetriebe (33),
hier z. B. ein Kniehebelgetriebe, mit einem Zwischenlenker (34)
auf. Der Zwischenlenker (34) ist am einen Ende gelenkig
mit der Kolbenstange oder einer Verbindungsstange verbunden und
am anderen Ende mit dem mittleren Kniehebelgelenk verbunden. Hierbei
besteht in der abgesenkten Ausgangsstellung von 7 ein
Seitenversatz der Gelenke, wobei das Gelenk zur Kolbenstange näher
am Falzbett (9) als das mittlere Kniehebelgelenk angeordnet
ist. In dieser Anordnung bewirkt das Lenkergetriebe (33) eine
Rückstellkraft auf die Falzbacke(n) (25).The actuator ( 28 ) has a linkage ( 33 ), here z. B. a toggle mechanism, with an intermediate link ( 34 ) on. The intermediate link ( 34 ) is pivotally connected at one end to the piston rod or a connecting rod and connected at the other end to the middle toggle joint. This consists in the lowered starting position of 7 a lateral offset of the joints, wherein the joint to the piston rod closer to the folding bed ( 9 ) is arranged as the middle toggle joint. In this arrangement, the linkage ( 33 ) a restoring force on the folding jaw (s) ( 25 ).
9 bis 11 verdeutlichen
einen Falzvorgang in drei Schritten. In der Ruhestellung von 9 ist
der Schlitten (29) gegenüber dem Falzbett (9)
und dem darauf angeordneten und mit ein oder mehreren Spannern (38)
fixierten Werkstück (7) (nicht dargestellt) abgesenkt.
Die Falzbacke(n) (25) befindet sich in ihrer zurückgezogenen
Position. Bei Betätigung der Eckenfalzvorrichtung (10)
schiebt der Antrieb (26) den Schlitten (29) mit
der in Ruhestellung befindlichen Falzbacke(n) (25) nach
oben bis zum Anschlag (32). Die weitere Schlittenbewegung wird
hierdurch gehemmt und die fortgesetzte Antriebsbewegung bewirkt
ein Ausschwenken des Kniehebelgetriebes (33), wodurch die
mit dem in den Zeichnungen rechten Kniehebelgelenk verbundene Falzbacke(n)
(25) horizontal und zum Falzbett (9) hin verschoben
wird und den Flansch (nicht dargestellt) biegt. Die Falzbacke(n)
(25) kann eine einstufige oder mehrstufige Formgebung zum
Ausführen von ein oder mehreren Falzschritten aufweisen.
Beim Einfahren des Antriebs (26) zieht das Kniehebelgetriebe
(33) die Falzbacke(n) (25) zurück in
die Ruhestellung und senkt den Schlitten (29) wieder ab. 9 to 11 illustrate a fold process in three steps. At rest from 9 is the sledge ( 29 ) opposite the folding bed ( 9 ) and arranged thereon and with one or more tensioners ( 38 ) fixed workpiece ( 7 ) (not shown) lowered. The folding jaw (s) ( 25 ) is in its retracted position. When operating the corner folding device ( 10 ) pushes the drive ( 26 ) the sled ( 29 ) with the resting jaw (s) ( 25 ) up to the stop ( 32 ). The further carriage movement is thereby inhibited and the continued drive movement causes a pivoting of the toggle mechanism ( 33 ), whereby the folding jaw (s) () connected to the right toggle lever joint in the drawings ( 25 ) horizontally and to the folding bed ( 9 ) and the flange (not shown) bends. The folding jaw (s) ( 25 ) may have a one-stage or multi-stage shaping for performing one or more folding steps. When retracting the drive ( 26 ) pulls the toggle mechanism ( 33 ) the folding jaw (s) ( 25 ) returns to the rest position and lowers the sled ( 29 ) again.
In
der Variante von 12 und 13 führt die
einfach oder mehrfach vorhandene Falzbacke (25) eine Hebe-
und Schwenkbewegung aus, wobei als Backenführung (30)
eine gebogene Schwenkhebelführung (36) dient.
Der Antrieb (26) ist auch hier mit einem Schlitten (29)
verbunden, der entlang einer Führung (31) am Falzbett
(9) nach oben bis zu einem Anschlag (32) bewegt
werden kann. Die fortgesetzte Antriebsbewegung führt zur
Betätigung des Stellantriebs (28), der hier als
Schwenkhebeltrieb (35) ausgebildet ist. Die Kolbenstange
ist am oberen Ende mit einer Lenkerkulisse (37) schwenkbar
verbunden, die ihrerseits mit der Falzbacke(n) (25) verbunden
ist und sich bei fortgesetzter Antriebsbewegung entlang der zum
Falzbett (9) gekrümmten Kulissenführung
(36) bewegt. Hierdurch wird die Falzbacke(n) (25)
zunächst ein Stück bis über das Falzbett
(9) angehoben und dann in einem Bogen auf das Werkstück
(7) und den vorgebogenen Flansch abgeschwenkt. Die Falzbacke(n)
(25) kann hierbei eine vorstehende Nase oder Druckleiste
aufweisen, die nach einer ca. 90°-Drehung von oben her
auf den Flansch drückt.In the variant of 12 and 13 leads the single or multiple existing folding jaw ( 25 ) a lifting and pivoting movement, wherein as jaw guide ( 30 ) a bent pivot lever guide ( 36 ) serves. The drive ( 26 ) is also here with a sledge ( 29 ), along a guide ( 31 ) on the folding bed ( 9 ) up to a stop ( 32 ) can be moved. The continued drive movement leads to actuation of the actuator ( 28 ), here as a pivot lever drive ( 35 ) is trained. The piston rod is at the upper end with a handlebar link ( 37 ) pivotally connected in turn with the Falzbacke (n) ( 25 ) is connected and with continued drive movement along the folding bed ( 9 ) curved slotted guide ( 36 ) emotional. As a result, the folding jaw (s) ( 25 ) first a piece to about the folding bed ( 9 ) and then in an arc on the workpiece ( 7 ) and swung the pre-bent flange. The folding jaw (s) ( 25 ) may in this case have a protruding nose or pressure bar, which presses after an approximately 90 ° rotation from above on the flange.
15 zeigt
ausschnittsweise ein Werkstück (7), hier eine
Türe, welche Eckbereiche (8) mit unterschiedlich
starken Krümmungen des Flanschverlaufs bzw. der Falzbahn
(40) aufweisen. Hierbei können auch die abstehenden
Flansche (39) unterschiedliche Öffnungswinkel
gegenüber der Hauptebene der ein oder mehreren Bleche bzw.
des darunter befindlichen Falzbetts haben. Bei dem unteren Eckbereich
(8) in 15, zu dem die Schnittansicht in 17 dargestellt
ist, beträgt der Flanschöffnungswinkel ca. 140°.
Die Falzbacke (25) der Eckenfalzvorrichtung (10)
hat hierbei eine im wesentlichen senkrechte Wirkkante, die mit dem
schräg nach außen stehenden Flansch einen Winkel
von ca. 45° einschließt. Bei einer solchen Flanschgeometrie
wird in der Regel der Flansch (39) in drei oder mehr Schritten
umgebogen und in Parallellage zum Grundblech gebracht. Hierbei können
mit zwei verschiedenen Falzbacken (25) oder einer mehrstufigen
Falzbacke (25) zwei Biegeschritte durchgeführt
werden, mit denen der Flanschöffnungswinkel auf z. B. 90° oder
weniger gebracht wird. Die Eckenfalzvorrichtung (10) kann
das vollständige Umbiegen des Flansches (39) bewirken.
Alternativ kann sie den Flansch (39) vorbiegen, z. B. auf
den besagten Flanschöffnungswinkel von weniger als 90°,
wobei anschließend vom Manipulator geführten Falzwerkzeug
(5) der Flansch (39) im Eckbereich (8)
umgebogen und fertiggefalzt wird. 15 shows part of a workpiece ( 7 ), here a door, which corner areas ( 8th ) with different degrees of curvature of the flange or the fold path ( 40 ) exhibit. In this case, the projecting flanges ( 39 ) have different opening angles with respect to the main plane of the one or more sheets or of the underlying folding bed. At the lower corner area ( 8th ) in 15 to which the section view in 17 is shown, the flange opening angle is about 140 °. The folding jaw ( 25 ) the corner folding device ( 10 ) has in this case a substantially vertical effective edge, which forms an angle of approximately 45 ° with the obliquely outwardly projecting flange. In such a flange geometry is usually the flange ( 39 ) bent in three or more steps and brought in parallel position to the base plate. Here, with two different folding jaws ( 25 ) or a multi-stage folding jaw ( 25 ), two bending steps are carried out with which the flange opening angle to z. B. is brought 90 ° or less. The corner folding device ( 10 ), the complete bending of the flange ( 39 ) cause. Alternatively, it can hold the flange ( 39 ), z. B. on the said flange opening angle of less than 90 °, which then guided by the manipulator folding tool ( 5 ) the flange ( 39 ) in the corner area ( 8th ) is bent over and folded.
Der
obere Eckbereich (8) von 15 hat
gemäß der zugehörigen Schnittdarstellung
von 16 einen Flansch (39) mit einem kleineren
Flanschöffnungswinkel von z. B. 95°. Die Falzbacke
(25) hat hierfür eine entsprechend schräg
nach vorn geneigte Falzfläche, die wiederum einen Winkel
von ca. 45° mit dem Flansch (39) einschließen
kann. Diese Winkel können auch variieren. Mit dieser Falzbacke
(25) wird der Flansch (39) auf einen Öffnungswinkel
von ca. 50° gebogen. Auch hier kann die Eckenfalzvorrichtung
(10) mit einer zweiten Falzbacke (25) oder einer
mehrstufigen Falzbacke (25) das Fertigfalzen durchführen.
Alternativ ist ein Fertigfalzen durch den Manipulator (2)
und sein Falzwerkzeug (5) möglich.The upper corner area ( 8th ) from 15 has according to the associated sectional view of 16 a flange ( 39 ) with a smaller flange opening angle of z. B. 95 °. The folding jaw ( 25 ) has for this purpose a correspondingly inclined forward folding surface, in turn, an angle of approximately 45 ° with the flange ( 39 ). These angles can also vary. With this folding jaw ( 25 ) the flange ( 39 ) bent to an opening angle of about 50 °. Again, the Eckfalzvorrichtung ( 10 ) with a second folding jaw ( 25 ) or a multi-stage folding jaw ( 25 ) perform the finish folding. Alternatively, a Fertigfalzen by the manipulator ( 2 ) and its folding tool ( 5 ) possible.
Abwandlungen
der gezeigten Ausführungsformen sind in verschiedener Weise
möglich. Insbesondere können die Einzelmerkmale
der gezeigten Vorrichtungsteile beliebig miteinander kombiniert
und vertauscht werden. Ferner sind beliebige konstruktive Varianten
des Falzwerkzeugs (5) und der Eckenfalzvorrichtung (10)
möglich.Modifications of the embodiments shown are possible in various ways. In particular, the individual features of the device parts shown can be arbitrarily combined with one another and exchanged. Furthermore, any constructive variants of the folding tool ( 5 ) and the corner folding device ( 10 ) possible.
-
11
-
Falzeinrichtung,
Roboterfalzeinrichtungfolding device,
Roboterfalzeinrichtung
-
22
-
Manipulator,
RoboterManipulator,
robot
-
33
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Manipulatorhand,
RoboterhandManipulator hand,
robotic hand
-
44
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Steuerung,
RobotersteuerungControl,
robot control
-
55
-
Falzwerkzeugfolding tool
-
66
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RollfalzkopfThe roller folding
-
77
-
Werkstückworkpiece
-
88th
-
Eckbereich,
Charakterliniecorner,
character line
-
99
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Falzbettfolding bed
-
1010
-
EckenfalzvorrichtungEckenfalzvorrichtung
-
1111
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Gestell
von Rollfalzkopfframe
from Rollfalzkopf
-
1212
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Anschlussplatteconnecting plate
-
1313
-
Federfeather
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1414
-
Säulepillar
-
1515
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Falzrolleseaming roll
-
1616
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Falzrolleseaming roll
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1717
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Falzrolleseaming roll
-
1818
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Rollenantriebroller drive
-
1919
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Motorengine
-
2020
-
Trieb,
Riementriebdrive,
belt drive
-
2121
-
Ritzelpinion
-
2222
-
Treibradpinion
-
2323
-
Treibelement,
RiemenDriving element,
belt
-
2424
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Positionierdornpositioning mandrel
-
2525
-
Falzbackeseamclosing jaw
-
2626
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Antrieb,
FalzantriebDrive,
Falzantrieb
-
2727
-
Zylindercylinder
-
2828
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Stelltriebactuator
-
2929
-
Schlitten,
KopfteilCarriage,
headboard
-
3030
-
Backenführungjaw guide
-
3131
-
Führungguide
-
3232
-
Anschlagattack
-
3333
-
Lenkergetriebe,
KniehebelgetriebeLink mechanism,
Toggle mechanism
-
3434
-
Zwischenlenkerintermediate link
-
3535
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SchwenkhebeltriebPivoting lever drive
-
3636
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SchwenkhebelführungPivoting lever guide
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3737
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Lenkerkulissearm backdrop
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3838
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SpannerStretcher
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3939
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Flanschflange
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4040
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FalzbahnFalzbahn
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 29914967
U1 [0005] - DE 29914967 U1 [0005]
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- JP 02-006022 A [0006] - JP 02-006022 A [0006]
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- DE 102004008821 A1 [0007] DE 102004008821 A1 [0007]
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- DE 10111374 A1 [0008] - DE 10111374 A1 [0008]
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- US 2005/0086989 A1 [0010] US 2005/0086989 A1 [0010]
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- DE 19747292 C1 [0011] - DE 19747292 C1 [0011]