WO2005082560A1 - Bördeleinrichtung sowie verwendung einer bördeleinrichtung - Google Patents

Bördeleinrichtung sowie verwendung einer bördeleinrichtung Download PDF

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WO2005082560A1
WO2005082560A1 PCT/EP2005/001628 EP2005001628W WO2005082560A1 WO 2005082560 A1 WO2005082560 A1 WO 2005082560A1 EP 2005001628 W EP2005001628 W EP 2005001628W WO 2005082560 A1 WO2005082560 A1 WO 2005082560A1
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WO
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flanging
corner
bordelroue
flange
bordel
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PCT/EP2005/001628
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French (fr)
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Winfried Dahler
Ernst Deppert
Heinrich-Wolfram KÄSTNER
Reinhold Mertel
Jörg Weber
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Gm Global Technology Operations, Inc.
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Publication date
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    • 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
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    • 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
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    • 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 bordel device with a multi-axis manipulator, in particular an industrial robot, which carries on its hand a bordel tool with a bobble head and at least one bobble head located on the bobble head.
  • Such a brothel device is known, for example, from DE-U-299 10 871.
  • the robot-guided flanging tool shown there has a flanging tube with which a flanging flange on a workpiece is folded over and pressed down. If necessary, pre-flanging and finishing flanging can take place in several work steps.
  • a roller flanging with the flanging device shown in DE-U-299 10 871 currently only takes place in vehicle construction when building initial samples and prototypes as well as in small series and customer service production.
  • this object is achieved by a bordel device with a multi-axis manipulator, in particular an industrial robot, which carries on its hand a bordel tool with a bordel head and at least one bordelroUe located on the bordel head, the at least one bordelroUe being arranged fixedly on an output shaft of a drive with which the BordelroUe is driven at a defined speed during the Bordein.
  • the speed of the driven BordelroUe is set in such a way that the material of the BordelroUe is slightly pulled in by the BordelroUe. This prevents the flange flange from rising up.
  • the direction of rotation of the BordelroUe is in the same direction as the movement of the robot arm of the industrial robot. speed of the BordelroUe is greater than the driving speed of the industrial robot.
  • the drive of the BordelroUe is regulated depending on the speed of movement of the industrial robot.
  • the moving industrial robot and the simultaneously driven BordelroUe exert a tangential force on the Bordelflange in the direction of the outline of the workpiece to be flanged in addition to the conventional forces. This additionally reduces the pressing force required for the boarding, which must be exerted on the board flange.
  • a drive motor is typically provided as the drive, which expediently has a flanged-on gear, so that the BordelroUe is fixedly arranged on the output shaft of this gear.
  • the seat can be designed to be positive or non-positive, in particular in a shaft / hub connection.
  • the drive motor and the transmission can be arranged in the interior of the brothel head or on the outer wall of the brothel head. Different embodiments are conceivable for the transmission, for. B. planetary gear or bevel gear.
  • the curling rollers can preferably be driven directly by a drive motor provided for this purpose, for example a servo motor.
  • the curling device has at least two curling rolls, from the first of which is typically conical and is used for pre-flanging the workpiece. The second is then typically cylindrical and is used to finish-flatten the workpiece.
  • Another important point of the present invention is that the friction between the flange flange to be flanged and the surface of the flange rolls processing the flange flange should be as high as possible. Under no circumstances should “driven” the driven flange rollers on the flange be avoided.
  • An expedient embodiment for the curling rollers is to form the curling rollers from a hard metal core, preferably a steel core, with a hard rubber jacket located thereon. The hard rubber jacket can be vulcanized on.
  • the flanging device additionally has a corner flanging device.
  • a corner crimping pin is provided as the corner flanging device, which is arranged in the region of the flanging head.
  • This corner rebate pin is used to print out the areas of the flange flange contour that are difficult or impossible to board with the flange rollers.
  • the brothel head on the robot arm is lifted briefly from the brim flange and the bridle tube in use up to this point is removed from the bristle flange by turning the bridle head. Due to the rotary movement of the brothel head, the corner crimp pin on the bristle head is brought into position and the industrial robot can then immediately continue its journey along the bristle flange.
  • the robot arm After finishing the corner region of the flange flange contour, the robot arm is again briefly lifted from the flange flange by the robot arm.
  • the brothel head is rotated again, in which case the brothel route is brought into position again in order to continue with the actual rolling briming.
  • all corner areas can also be processed in advance to avoid constant changes.
  • the corner areas are processed by one or more separate corner folding devices located outside the manipulator, which are arranged around the corner areas of the workpiece.
  • the curling device also has a measuring device, which is preferably arranged in the region of the curling head.
  • the necessary path, contact pressure and speed corrections can be carried out with the industrial robot itself via its control in the axes provided for this purpose.
  • the measuring device has force and / or torque sensors with which the acting forces and torques can be recorded in the translatory and rotary axes.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a bordel device with an industrial robot and a bordel tool with a driven bobbin tube and
  • FIG. 2 shows a detailed illustration of the flanging tool with two driven flanging rollers for pre-flanging and finishing flanging.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a bundling device 1, which mainly consists of a six-axis industrial robot 2 and a bundling tool 5.
  • the brothel tool 5 is moved by the industrial robot 2 in relation to a workpiece 10 arranged in a stationary manner on a frame 14 and clamped there on a brothel bed.
  • the frame 14 can also be designed as a turntable (not shown) on which the brothel bed is mounted, the turntable being rotated counter to the direction of travel of the robot and being integrated into the control of the industrial robot 2 or accessing a common control.
  • the workpiece 10 has one or more flange flanges 11 which have corner regions 12 at one or more locations. Corner regions 12 are understood here as flange flange regions which have a greater curvature and therefore can only be processed to a limited extent or not at all with the BordelroUe 6.
  • the industrial robot shown in FIG. 1 has six rotary axes. However, the number of axes can also be smaller or larger.
  • the industrial robot 2 has a robot controller 13, by means of which its movements and possibly also the process sequence of the border are controlled and regulated. For this purpose, a movement sequence of the robot 2 derived from the contour of the flange flanges is in the robot controller 13 and the border tool 5 are programmed and the CAD and / or CAM data of the workpiece 10 are stored in a working memory.
  • the industrial robot 2 has a rocker arm and a boom 3, at the front end of which a robot hand 4 with one or more axes of movement is arranged.
  • the robot hand 4 On the output side, the robot hand 4 has a hand flange on which the flange tool 5 is flanged.
  • the brothel tool 5 shown in FIG. 1 has a brothel roller 6.
  • the bristle roller 6 is fixedly attached to an output shaft 7.
  • the output shaft 7 is connected to a gear 8 which is flanged onto a drive motor 9.
  • Gear 8 and drive motor 9 are located inside the flange tool 5.
  • the industrial robot 2 In order to export the roller board on the workpiece 10, the industrial robot 2 is set in motion by the controller 13 and thereby bypasses the flange flange 11 at a speed Vi.
  • the BordelroUe 6 is printed on the Bordelflange, so that the BordelroUe 6 folds the Bordelflange downwards.
  • the BordelroUe 6 is set in a rotary movement, which takes place via the drive motor 9, the transmission 8 and ultimately the output shaft 7.
  • the rotation of the BordelroUe 6 takes place in the direction of travel of the robot 2 along the outer contour of the Bordelflanschs 11.
  • the industrial robot 2 has a robot control 13, with which the movements and the entire process sequence of the roller board carried out are measured and regulated.
  • the robot controller 13 is designed as a computer-aided controller with one or more processors, several interfaces for the input and output of data and several memories for operating, process and other relevant data.
  • the path course and the corresponding movement sequence of the industrial robot 2 and of the flanking tool 8 are programmed in the robot controller 13 and stored in a working memory.
  • the bordering device 1 has a measuring device 20 in the area of its bordering head 15, with which the border sizes measured from the bordering process are measured.
  • the measuring device 20 is connected to the robot controller 13 via a line 19.
  • the robot controller 13 is in turn connected to the industrial robot 2 by a line 21.
  • the measuring device 20 is used in particular to measure the speed and the contact pressure of the BordelroUe 6 during the rolling flanging and to readjust it via a target / actual value comparison.
  • the readjustment also takes into account the exact setting of the contact pressure of the rotating BordelroUe 6. Since the speed of travel of the robot 2 when driving around and machining the workpiece 11 can be different, the speed of the driven BordelroUe 6 must be adjusted accordingly.
  • This comparison is also carried out via the robot controller 13, in which the speed of the BordelroUe 6 is set as a function of the driving speed of the robot 2 using the program data stored in the working memory.
  • FIG. 2 shows a detailed view of a preferred embodiment for the flange tool 5.
  • the flange tool 5 shown in FIG. 2 has a fastening flange 21 with which the flange tool 5 can be flanged to the rocker arm of a robot.
  • a flange head 15 Below the flange flange is a flange head 15, the interior of which has a drive motor 9 and a gear 8 flanged thereon.
  • a first bobbin tube 16 is arranged, which is positively and non-positively seated on the output shaft 7, which is connected to the transmission, via a shaft / hub connection.
  • This first BordelroUe 16 is used for pre-bordering the flange flange to be machined.
  • This second BordelroUe 17 is used to finish-finish the flange flange to be machined. Between this first BordelroUe 16 and the second BordelroUe 17 is offset by 90 ° to each of these on the outer wall of the Bordelkopf 15 a corner folding pin 18.
  • This corner crimping pin 18 is used to fold corner regions 12 of the flanged flange to be machined, which cannot be processed with the flange rollers 16 and 17 due to the strong curvatures present in these corner regions 12.
  • the crimp flange to be machined there is folded downwards with this corner rebate pin 18.
  • a measuring device 20 is arranged on the flanging head 15, with which the physical parameters in the area of the flanging tool 5 and the flanging flange 11 to be machined are recorded during the flanging. How it works and
  • the brothel head can be replaced automatically or by human intervention.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Es wird eine Bördeleinrichtung mit einem mehrachsigen Indust­rieroboter (2) vorgestellt, der an seiner Hand (4) ein Bördel­werkzeug (5) mit einem Bördelkopf (15) und zumindest einer am Bördelkopf (15) befindlichen Bördelrolle (6) trägt, die fest auf einer Abtriebswelle (7) eines Antriebs (9) angeordnet ist, so dass die Bördelrolle (6) während des Bördelns mit einer de­finierten Drehzahl rotiert und die Drehzahl grösser als die Be­wegungsgeschwindigkeit des sich um das Werkstück (11) bewegen­den Roboters (2) ist.

Description

Bordeleinrichtung sowie Verwendung einer Bordeleinrichtung
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft eine Bordeleinrichtung mit einem mehrachsigen Manipulator, insbesondere einem Industrieroboter, der an seiner Hand ein Bordelwerkzeug mit einem Bordelkopf und zumindest einer am Bordelkopf befindlichen BordelroUe tragt.
Eine solche Bordeleinrichtung ist aus der DE-U-299 10 871 beispielsweise bekannt. Das dort gezeigte robotergefuhrte Bordelwerkzeug besitzt eine BordelroUe, mit der ein Bordelflansch an einem Werkstuck umgefalzt und niedergedruckt wird. Das Vor- und Fertigbordeln kann gegebenenfalls in mehreren Arbeitsgangen stattfinden.
Mit der dort gezeigten robotergefuhrten Bordeleinrichtung kon- nen relativ einfach weitgehend gerade oder relativ schwach gekrümmte Bordelflansche bearbeitet werden. Ein großer Nachteil beim Durchfuhren des Rollbordelns mit der dort gezeigten Bordeleinrichtung besteht aber darin, dass das Vor- und Fertigbordeln ein mehrfaches Umrunden des Werkstuckes durch den In- dustrieroboter erfordert. Die möglichen Fahrgeschwindigkeiten des Industrieroboters sind jedoch relativ gering. Aufgrund dieses langwierigen Bearbeitungszeitraums hat sich das Roll- bordein bisher in der Grossserienfertigung, insbeondere in Fertigungsstraßen von Automobilherstellern, nicht durchsetzen können. Dort werden die Bordelarbeiten mit sehr aufwendigen und teuren Bordelpressen verrichtet.
Ein Rollbordeln mit der in der DE-U-299 10 871 gezeigten Bordeleinrichtung findet im Fahrzeugbau derzeit nur beim Bau von Erstmustern und Prototypen sowie in der Kleinserien- und Kundendienstfertigung statt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Bordeleinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass mit dieser eine wesentlich schnellere Bearbeitung der zu bördelnden Werkstucke ermöglicht wird.
Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe durch eine Bordeleinrichtung mit einem mehrachsigen Manipulator, insbesondere einem Industrieroboter, der an seiner Hand ein Bordelwerkzeug mit einem Bordelkopf und zumindest einer am Bordelkopf befindli- chen BordelroUe tragt gelost, wobei die zumindest eine BordelroUe fest auf einer Abtriebswelle eines Antriebes angeordnet ist, mit welchem die BordelroUe wahrend des Bordeins mit einer definierten Drehzahl angetrieben wird.
Dabei wird die Drehzahl der angetriebenen BordelroUe so eingestellt, dass das Material des Bordelflansches von der BordelroUe etwas eingezogen wird. Dadurch wird ein Aufstauchen des Bordelflansches verhindert. Die Drehrichtung der BordelroUe erfolgt m der geleichen Richtung wie die Bewegung des Roboterarms des Industrieroboters, wobei die Drehgeschwindig- keit der BordelroUe grosser als die Fahrgeschwindigkeit des Industrieroboters ist.
Des Weiteren wird der Antrieb der BordelroUe in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Industrieroboters geregelt. Der sich bewegende Industrieroboter und die gleichzeitig angetriebene BordelroUe üben damit beim Bordein des Bor- delflansches neben den herkömmlichen Kräften zusatzlich noch eine tangentiale Kraft auf den Bordelflansch in Richtung des Umrisses des zu bördelnden Werkstucks aus. Dadurch reduziert sich zusatzlich die für das Bordein notwendige Anpresskraft, die auf den Bordelflansch ausgeübt werden muss.
Typischerweise ist als Antrieb ein Antriebsmotor vorgesehen, der zweckmaßigerweise ein aufgeflanschtes Getriebe aufweist, so dass die BordelroUe auf der Abtriebswelle dieses Getriebes fest angeordnet ist. Der Sitz kann dabei Form- oder kraft- schlussig, insbesondere in einer Welle/Nabeverbindung ausgeführt sein.
Der Antriebsmotor und das Getriebe können dabei im Inneren des Bordelkopfs oder an der Außenwand des Bordelkopfs angeordnet sein. Für das Getriebe sind unterschiedliche Ausfuhrungsformen denkbar, so z. B. Planetengetriebe oder Kegelradgetriebe.
Vorzugsweise können die Bordelrollen direkt von einem eigens dafür vorgesehenen Antriebsmotor beispielsweise einem Servomotorsangetrieben werden.
In einer typischen Ausgestaltung der erfindungsgemaßen Bordeleinrichtung weist diese mindestens zwei Bordelrollen auf, von denen typischerweise die erste kegelförmig ausgestaltet ist und zum Vorbordeln des Werkstucks dient. Die Zweite ist typischerweise dann zylindrisch ausgebildet und dient zum Fertig- bordeln des Werkstucks.
Ein weiterer wesentlicher Punkt der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Reibung zwischen dem zu bördelnden Bor- delflansch und der Oberflache der den Bordelflansch bearbeitenden Bordelrollen möglichst hoch sein soll. Ein "Durchdre- hen" der angetriebenen Bordelrollen auf dem Bordelflansch ist unter allen Umstanden zu vermeiden. Eine zweckmäßige Ausgestaltung für die Bordelrollen ist dabei, die Bordelrollen aus einem Hartmetallkern, vorzugsweise einem Stahlkern, mit einem darauf befindlichen Hartgummimantel auszubilden. Der Hartgum- mimantel kann dabei aufvulkanisiert sein.
Mit der so ausgestalteten robotergefuhrten Bordeleinrichtung können problemlos weitgehend gerade oder relativ schwach gekrümmte Bordelflansche mit sehr hoher Geschwindigkeit bearbei- tet werden. Starke Krümmungen und insbesondere Ecken in der Bordelflanschkontur können mit der so ausgestalteten Bordeleinrichtung genauso wie im Stand der Technik nur schwer, d.h. langsam, bearbeitet werden.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die
Bordeleinrichtung deswegen zusatzlich eine Eckenbordelvorrich- tung auf.
In einer Ausgestaltung ist als Eckenbordelvorrichtung ein E- ckenfalzstift vorgesehen, der im Bereich des Bordelkopfs angeordnet ist. Mit diesem Eckenfalzstift werden die Bereiche der Bordel- flanschkontur, die mit den Bordelrollen nur schwer oder überhaupt nicht zu bordein sind, heruntergedruckt. Typischerweise wird dabei der Bordelkopf am Roboterarm kurzzeitig vom Bor- delflansch abgehoben und die bis zu diesem Zeitpunkt im Einsatz befindliche BordelroUe durch Drehen des Bordelkopfs vom Bordelflansch entfernt. Durch die Drehbewegung des Bordelkopfs wird gleichzeitig der am Bordelkopf befindliche Eckenfalzstift in Position gebracht und der Industrieroboter kann danach sofort seine Fahrt am Bordelflansch entlang fortsetzen. Nach Beendigung der Bearbeitung des Eckenbereichs der Bordelflanschkontur wird wiederum der Bordelkopf kurzzeitig vom Roboterarm vom Bordelflansch abgehoben. Der Bordelkopf wird wiederum gedreht, wobei dann wieder die BordelroUe in Position gebracht wird, um mit dem eigentlichen Rollbordeln fort zu fahren. Es können jedoch auch alle Eckenbereiche im Voraus bearbeitet werden, um die standigen Wechsel zu vermeiden.
In einer alternativen Ausgestaltung werden die Eckenbereiche durch eine oder mehrere separate, außerhalb des Manipulators befindliche Eckenfalzvorrichtungen bearbeitet, die um die Eckbereiche des Werkstuckes angeordnet sind.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Bordeleinrichtung ferner eine Messeinrichtung auf, die vorzugsweise im Bereich des Bordelkopfs angeordnet ist.
Mit einer solchen typischerweise mehrachsig erfassenden Messeinrichtung können verschiedene auf die Bordeleinrichtung ruckwirkende mechanische Bordelgroßen oder mechanische und/oder elektrische Zustandsgroßen gemessen Werden, wobei u- ber die Verbindung der Messeinrichtung mit der Robotersteuerung eine entsprechende Nachregelung der Bahnfuhrung, der Drehzahl und der Anpresskraft der BordelroUe möglich ist.
Durch die Erfassung dieser mechanischen Bordelgroßen und der Zustandsgroßen der Bordelvorrichtung können die notwendigen Bahn-, Anpress- und Drehzahlkorrekturen mit dem Industrierobo- ter selbst über dessen Steuerung in den dafür vorgesehenen Achsen durchgeführt werden.
Insbesondere können damit Werkstucke bearbeitet werden, die sehr kompliziert verlaufende Bordelstellen bzw. Bordelflansche aufweisen. Durch die Anordnung einer solchen Messeinrichtung kann eine komplexe Überwachung des gesamten Bordelvorgangs und eine damit einhergehende Steuerung und Nachregelung des Bordelvorgangs erfolgen.
Die Messeinrichtung weist dazu Kraft- und/oder Drehmomentsensoren auf, mit denen die wirkenden Kräfte und Drehmomente in den translatorischen und rotatorischen Achsen aufgenommen werden können.
Die Erfindung ist im Folgenden in der Zeichnung anhand eines Ausfuhrungsbeispieles eingehend beschrieben. Dabei zeigen:
Figur 1 in einer schematischen Seitenansicht eine Bordeleinrichtung mit einem Industrieroboter und einem Bordelwerkzeug mit einer angetriebenen BordelroUe und Figur 2 eine detaillierte Darstellung des Bordelwerkzeugs mit zwei angetriebenen BordelroUe zum Vor- und Fertigbordeln.
Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Bor- deleinrichtung 1, die in der Hauptsache aus einem sechsachsi- gen Industrieroboter 2 und einem Bordelwerkzeug 5 besteht.
Das Bordelwerkzeug 5 wird von dem Industrieroboter 2 gegenüber einem ortsfest auf einem Gestell 14 angeordneten und dort auf einem Bordelbett eingespannten Werkstuck 10 bewegt.
Das Gestell 14 kann auch als Drehtisch (nicht gezeigt) ausgeführt sein, auf dem das Bordelbett aufmontiert ist, wobei der Drehtisch entgegen der Fahrtrichtung des Roboters gedreht wird und dazu in die Steuerung des Industrieroboters 2 miteingebunden ist oder auf eine gemeinsame Steuerung zugreift.
Das Werkstuck 10 hat ein oder mehrere Bordelflansche 11, die an ein oder mehreren Stellen Eckbereiche 12 aufweisen. Unter Eckbereichen 12 werden hier Bordelflanschbereiche verstanden, die eine stärkere Krümmung aufweisen und deswegen mit der BordelroUe 6 nur bedingt oder überhaupt nicht bearbeitet werden können.
Der in der Figur 1 gezeigte Industrieroboter weist sechs rota- torische Achsen auf. Die Achsenzahl kann jedoch auch kleiner oder großer sein. Der Industrieroboter 2 besitzt eine Robotersteuerung 13, über die seine Bewegungen und gegebenenfalls auch der Prozessablauf des Bordeins gesteuert und geregelt werden. Dazu ist in der Robotersteuerung 13 ein aus der Kontur der Bordelflansche abgeleiteter Bewegungsablauf des Roboters 2 sowie des Bordelwerkzeugs 5 programmiert und die CAD- und/oder CAM-Daten des Werkstucks 10 in einem Arbeitsspeicher abgelegt.
Der Industrieroboter 2 besitzt eine Schwinge und einen Ausle- ger 3, an dessen vorderem Ende eine Roboterhand 4 mit ein oder mehreren Bewegungsachsen angeordnet ist. Abtriebseitig weist die Roboterhand 4 einen Handflansch auf, an dem das Bordelwerkzeug 5 angeflanscht ist.
Das in der Figur 1 gezeigte Bordelwerkzeug 5 besitzt eine BordelroUe 6. Die BordelroUe 6 ist fest auf einer Abtriebswelle 7 befestigt. Die Abtriebswelle 7 steht in Verbindung mit einem Getriebe 8, welches auf einen Antriebsmotor 9 aufgeflanscht ist. Getriebe 8 und Antriebsmotor 9 befinden sich im Inneren des Bordelwerkzeugs 5.
Zum Ausfuhren des Rollbordeins am Werkstuck 10 wird der Industrieroboter 2 von der Steuerung 13 in Bewegung gesetzt und umfahrt dabei den Bordelflansch 11 mit einer Geschwindigkeit Vi. Gleichzeitig wird die BordelroUe 6 auf den Bordelflansch gedruckt, so dass die BordelroUe 6 den Bordelflansch nach unten falzt. Die BordelroUe 6 wird dabei in eine Drehbewegung versetzt, die über den Antriebsmotor 9, das Getriebe 8 und letztendlich die Abtriebswelle 7 erfolgt. Die Drehbewegung der BordelroUe 6 erfolgt in Fahrtrichtung des Roboters 2 entlang der Außenkontur des Bordelflanschs 11.
Die Drehgeschwindigkeit v2 bzw. die Drehzahl der BordelroUe 6 ist dabei großer als die Fahrgeschwindigkeit vi des sich bewe- genden Roboters 2. Es gilt demnach v2 > vi. Dadurch wird das Werkstuck im Bereich des Bordelflansches 11 von der BordelroUe 6 leicht entgegen der Fahrtrichtung des Roboters 2 eingezogen. Ein Aufstauchen des Werkstucks 10 im Bereich des Bordelflansches 11 wird wirksam verhindert.
Der Industrieroboter 2 besitzt eine Robotersteuerung 13, mit der die Bewegungen und der gesamte Prozessablauf des durchgeführten Rollbordeins gemessen und geregelt werden. Die Robotersteuerung 13 ist als rechnergestutzte Steuerung mit einem oder mehreren Prozessoren, mehreren Schnittstellen für die Ein- und Ausgabe von Daten und mehreren Speichern für Betriebs-, Prozess- und sonstige relevante Daten ausgeführt.
In der Robotersteuerung 13 sind der Bahnverlauf und der ent- sprechende Bewegungsablauf des Industrieroboters 2 und des Bordelwerkzeugs 8 programmiert und in einem Arbeitsspeicher abgelegt .
Die Bordeleinrichtung 1 besitzt im Bereich ihres Bordelkopfs 15 eine Messeinrichtung 20, mit der die aus dem Bordelvorgang erfassten Bordelgroßen gemessen werden. Die Messeinrichtung 20 ist über eine Leitung 19 mit der Robotersteuerung 13 verbunden. Die Robotersteuerung 13 ist wiederum mit einer Leitung 21 mit dem Industrieroboter 2 verbunden.
Mit der Messeinrichtung 20 wird insbesondere die Drehzahl und der Anpressdruck der BordelroUe 6 wahrend des Rollbordelns gemessen und über eine Soll-/Istwertabgleichung nachgeregelt. Die Nachregelung berücksichtigt insbesondere auch die exakte Einstellung des Anpressdrucks der sich drehenden BordelroUe 6. Da die Fahrtgeschwindigkeit des Roboters 2 beim Umfahren und Bearbeiten des Werkstucks 11 unterschiedlich sein kann, muss die Drehzahl der angetriebenen BordelroUe 6 darauf abgestimmt werden. Dieser Abgleich erfolgt ebenfalls über die Robotersteuerung 13, in dem die Drehzahl der BordelroUe 6 über die im Arbeitsspeicher abgelegten Programmdaten in Abhängigkeit von der Fahrtgeschwindigkeit des Roboters 2 eingestellt werden.
Die Figur 2 zeigt eine Detailansicht einer bevorzugten Ausfuhrungsform für das Bordelwerkzeug 5. Das in der Figur 2 gezeigte Bordelwerkzeug 5 weist einen Befestigungsflansch 21 auf, mit welchem das Bordelwerkzeug 5 an die Schwinge eines Robo- ters angeflanscht werden kann. Unterhalb des Bordelflansches befindet sich ein Bordelkopf 15, m dessen Inneren ein Antriebsmotor 9 und ein darauf angeflanschtes Getriebe 8 angeordnet sind.
Unterhalb des Bordelkopfes wiederum ist eine erste BordelroUe 16 angeordnet, die über eine Welle-/Nabeverbmdung form- und kraftschlussig auf der Abtriebswelle 7 sitzt, die mit dem Getriebe verbunden ist. Diese erste BordelroUe 16 dient zum Vorbordeln des zu bearbeitenden Bordelflanschs . Um 180° ver- setzt befindet sich unterhalb des Bordelkopfs 15 eine zweite BordelroUe 17, die ebenfalls über eine Welle-/Nabeverbindung form- und kraftschlussig auf einer Abtriebswelle 7 befestigt ist, die mit dem Getriebe 8 in Verbindung steht. Diese zweite BordelroUe 17 dient zum Fertigbordeln des zu bearbeitenden Bordelflansches . Zwischen dieser ersten BordelroUe 16 und der zweiten BordelroUe 17 befindet sich jeweils um 90° zu diesen versetzt an der Außenwand des Bordelkopfs 15 ein Eckenfalzstift 18.
Dieser Eckenfalzstift 18 dient zum Falzen von Eckenbereichen 12 des zu bearbeitenden Bördelflanschs, welche mit den Bordelrollen 16 und 17 aufgrund der in diesen Eckenbereichen 12 vorliegenden starken Krümmungen nicht zu bearbeiten sind. Mit diesem Eckenfalzstift 18 wird der dort zu bearbeitende Bόr- delflansch nach unten gefalzt.
Des Weiteren ist an dem Bordelkopf 15 eine Messeinrichtung 20 angeordnet, mit welcher die physikalischen Großen im Bereich des Bördelwerkzeugs 5 und des zu bearbeitenden Bordelflansches 11 wahrend des Bördelns erfasst werden. Funktionsweise und
Aufbau dieser Messeinrichtung 20 wurden oben bereits eingehend beschrieben.
Der Bordelkopf kann automatisch oder durch Personeneingriff ausgetauscht werden.
Bezugs zeichenliste
Bördeleinrichtung
Industrieroboter
Ausleger
Roboterhand
Borde1Werkzeug
Bördelrolle
Abtriebswelle
Getriebe
Antriebsmotor
Werkstück
Bördelflansch
Eckenbereich
RoboterSteuerung
Gestell
Bördelkopf
Vorbördelrolle
Fertigbördelrolle
Eckenstift
Leitung
Messeinrichtung
Leitung

Claims

Patentansprüche
Bordeleinrichtung (1) mit einem mehrachsigen Manipulator, insbesondere einem Industrieroboter (2), der an seiner Hand ein Bordelwerkzeug (5) mit zumindest einer Bordelrol- le (6) tragt, dadurch gekennzeichnet, dass die BordelroUe (6) fest auf der Abtriebswelle (7) eines Antriebes angeordnet ist, mit welchem die BordelroUe wahrend des Bordeins mit einer definierten Drehzahl antreibbar ist.
Bordeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb ein Antriebsmotor (9) vorgesehen ist.
3. Bordeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antriebsmotor (9) und der Abtriebswelle (7) ein Getriebe (8) angeordnet ist.
4. Bordeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (9) und/oder das Getriebe (8) im Inneren des Bordelkopfs (15) angeordnet sind.
5. Bordeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (9) und/oder das Getriebe (8) an der Außenwand des Bordelkopfs (15) angeordnet sind.
6. Bordeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Bordelrollen (16, 17) vorgesehen sind.
7. Bordeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste kegelförmig ausgebildete BordelroUe zum Vorbordeln (16) und eine zweite zylindrisch ausgebildete BordelroUe (17) zum Fertigbordeln vorgesehen sind.
8. Bordeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die BordelroUe (6) im Wesent¬ lichen aus einem Hartmetallkern mit einem Hartgummimantel besteht .
9. Bordeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bordeleinrichtung (1) ferner eine Eckenbordelvorrichtung aufweist.
10. Bordeleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Eckenbordelvorrichtung ein Eckenfalzstift (18) vorgesehen ist, der im Bereich des Bordelkopfs (15) angeordnet ist.
11. Bordelvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Eckenbordelvorrichtung eine oder mehrere separate, außerhalb des Manipulators befindliche Eckenfalzvor- richtungen vorgesehen sind, die in den Eckenbereichen des Werkstücks (10) angeordnet sind.
12. Bordeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bordeleinrichtung (1) eine Messeinrichtung (20) aufweist.
13. Bördeleinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung mit der Steuerung (13) des Industrieroboters (2) verbunden ist.
14. Verwendung einer Bördeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 13 zum Rollbördeln von Fahrzeugteilen.
15. Verwendung nach Anspruch 14 zum Rollbördeln von Automobiltüren, Motorhauben und Heckklappen.
16. Fahrzeugteil mit einem durch eine Bordeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 bearbeiteten Bördelflansch.
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