DE102005004602A1

DE102005004602A1 - Rollbördelvorrichtung und Verfahren zum Rollbördeln

Info

Publication number: DE102005004602A1
Application number: DE200510004602
Authority: DE
Inventors: Hermann Maier; Josef Amasreiter
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2005-02-01
Filing date: 2005-02-01
Publication date: 2006-08-10

Abstract

Vorrichtung zum Rollbördeln eines Rands eines Blechteils, insbesondere eines Karosserieteils eines Fahrzeugs, wobei eine Halteeinrichtung zum Halten bzw. Einspannen des Blechteils vorgesehen ist und eine Rolleinrichtung, die relativ zu der zu bördelnden Kante des Blechteils verfahrbar ist. Die Rolleinrichtung weist eine erste Rolle auf, die beim Verfahren der Rolleinrichtung relativ zu dem Blechteil auf dem Rand des Blechteils abrollt und dabei eine Kraft auf den Rand des Blechteils ausübt, wodurch der Rand des Blechteils um einen vorgegebenen Winkel gebördelt bzw. gebogen wird. Die Rolleinrichtung weist ferner eine zweite Rolle auf, die einem Abstand hinter der ersten Rolle angeordnet ist und die beim Verfahren der Rolleinrichtung relativ zu dem Blechteil auf Randabschnitten abrollt, die von der ersten Rolle vorgebördelt wurden, wobei die zweite Rolle den vorgebördelten Randabschnitt um einen vorgegebenen Winkel weiter bördelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Rollbördeln sowie ein Verfahren zum Rollbördeln gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 2.
Unter dem Begriff "Bördeln" versteht man das Umbiegen der Kante eines Blechteils. Bördeln dient einerseits der Versteifung des Blechteilrandes sowie der Entschärfung des Blechteilrandes. Durch Bördeln können auch zwei Blechteile miteinander verbunden werden, indem eine Kante eines ersten Blechteils zwischen ein anderes Blechteil und dessen umgebördelten Rand eingeklemmt wird. So weisen Türen und Klappen von Automobilen üblicherweise ein Außenhautblech auf, dessen Rand um ein Trägerblech herum gebördelt ist. Bei Großserienteilen erfolgt das Bördeln vollautomatisiert. Das Bördeln kann durch Bördelpressen erfolgen, wobei das zu bördelnde Blech zwischen ein Werkzeugoberteil und ein Werkzeugunterteil eingebracht wird. In einem ersten Arbeitsschritt wird der zu bördelnde Rand durch die Presswerkzeuge vorgebogen und anschließend durch "Schieber" o.ä. fertiggebördelt bzw. umgebogen. Bördelpressen sind sehr teuer und daher nur für sehr große Stückzahlen rentabel einsetzbar.

Ein weiteres, ebenfalls seit langem bekanntes Bördelverfahren ist das "Rollbördeln", das z.B. in der DE 43 15 214 A1 beschrieben ist. Beim Rollbördeln wird das zu bördelnde Blech ebenfalls in eine Halteeinrichtung eingespannt. Mittels einer Bördelrolle, die gegen den Blechrand gedrückt und entlang des Blechrands verfahren wird, kann der Blechrand um einen vorgegebenen Winkel umgebogen bzw. gebördelt werden. Im Fahrzeugkarosseriebau gibt es eine Vielzahl von Blechen, die um 180° gebördelt werden müssen. Rollbördeln hat hier den Nachteil, dass vor allem bei komplexen Randgeometrien der Blechrand nicht in einem Arbeitsschritt umgebördelt werden kann. Vielmehr ist es häufig erforderlich, dass der Blechrand in zwei oder drei Arbeitsschritten umgebördelt wird. Üblicherweise werden die Bördelrollen von einem Roboter geführt. Der Roboter muss also zwei- bis dreimal denselben Arbeitsschritt durchführen, wobei lediglich die Bördelrolle von einem Arbeitsschritt zum nächsten um den Bördelwinkel weiter geneigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Rollbördeln zu schaffen, mit der bzw. mit dem kürzere Taktzeiten möglich sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zum Rollbördeln eines Randes eines Blechteils aus. Bei dem Blechteil kann es sich beispielsweise um ein Karosserieteil eines Fahrzeugs handeln. Das Blechteil wird während des Bördelns in eine Halteeinrichtung eingebracht bzw. eingespannt. Die Halteeinrichtung kann auch als „Bördelbett" bezeichnet werden. Ferner ist eine Rolleinrichtung vorgesehen, die relativ zu der zu bördelnden Kante des Blechteils verfahrbar ist. Die Rolleinrichtung weist eine erste Rolle auf, die beim Verfahren der Rolleinrichtung relativ zu dem Blechteil auf dem Rand des Blechteils abrollt. Die Rolle übt dabei eine Biegekraft bzw. eine "Bördelkraft" auf den Rand des Blechteils aus. Dadurch wird der Rand des Blechteils beim Verfahren der Rolleinrichtung um einen vorgegebenen Bördelwinkel umgebogen bzw. gebördelt.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Rolleinrichtung eine zweite Rolle aufweist, die in einem Abstand zu der ersten Rolle angeordnet ist. Die zweite Rolle wird beim Verfahren der Rolleinrichtung mit der ersten Rolle mitbewegt. Sie rollt ebenfalls auf dem Rand des Blechteils ab. Während die erste Rolle den Rand des Blechteils vorbiegt bzw. vorbördelt, biegt die zweite Rolle bzw. bördelt die zweite Rolle den Rand weiter um. In Bewegungsrichtung gesehen ist die zweite Rolle also "hinter" der ersten Rolle angeordnet. Die erste Rolle übernimmt somit die Vorbearbeitung bzw. Vorbördelung und die zweite Rolle die Nachbearbeitung bzw. Nachbördelung.

Vorzugsweise sind die beiden Rollen an einem gemeinsamen Rollenträger gelagert. Die beiden Rollen sind so an dem Rollenträger angeordnet, dass eine Drehachse der zweiten Rolle einen vorgegebenen Winkel mit einer Drehachse der ersten Rolle einschließt. Der Winkel, den die beiden Rollenachsen miteinander einschließen, kann beispielsweise zwischen 0 und 90°, zwischen 0° und 60°, zwischen 0° und 30° oder zwischen 0° und 15° liegen. Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel zwischen den beiden Drehachsen der Rollen beispielsweise genau 30°.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Rollenträger am freien Ende eines Roboterarms angeordnet. Der Rollenträger und die beide Rollen werden also während der Bearbeitung von dem Roboterarm geführt. Während eines Arbeitsschritts wird der Rand des Blechteils somit durch die vordere bzw. erste Rolle vorgebördelt und durch die zweite bzw. hintere Rolle nach oder fertig gebördelt. Im Unterschied zum Stand der Technik muss der Roboterarm also nicht mehrmals hintereinander den gleichen Fahrweg durch laufen. Dadurch wird erheblich Zeit eingespart, was eine Taktzeitverkürzung ermöglicht.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf eine Bördeleinrichtung mit zwei Bördelrollen beschränkt ist. Prinzipiell ist auch denkbar, dass an dem Rollenträger hintereinander drei oder vier oder mehr Bördelrollen angeordnet sind, die den Rand des zu bearbeitenden Werkstücks jeweils ein Stück weit weiter bördeln. Wesentlich ist, dass während eines einzigen Arbeitsschritts gleichzeitig mindestens zwei hintereinander angeordnete Bördelrollen verfahren werden.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige 1 zeigt ein Bördelwerkzeug gemäß der Erfindung.

1 zeigt ein Bördelwerkzeug 1 mit einer ersten bzw. vorderen Bördelrolle 2 und einer zweiten bzw. hinteren Bördelrolle 3. Die Bördelrollen sind an einem Rollenträger 4 drehbar gelagert. Der Rollenträger 4 kann beispielsweise über einen Flansch 5 am freien Ende eines Roboterarms fixiert sein. Der Roboterarm setzt die vordere Bördelrolle 2 an den Rand eines zu bördelnden Blechs an und verfährt den Rollenträger 4 in der durch einen Pfeil 6 gekennzeichneten Bearbeitungsrichtung. Durch die Bördelrolle 2 wird der Rand vorgebogen bzw. vorgebördelt. Die zweite bzw. nachlaufende Bördelrolle 3 biegt dann den vorgebördelten Rand weiter um. Wie aus 1 ersichtlich ist, sind die beiden Bördelrollen 2, 3 schräg zueinander angeordnet, d.h. die Achsen 7, 8 um die sich die Bördelrollen 2, 3 während des Bearbeitungsvorgangs drehen, schließen einen Winkel von z.B. 30° miteinander ein.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Rollenträger 4 zusätzlich zu Lagerflanschen 9, 10, an denen die beiden Bördelrollen 2, 3 gelagert sind, einen dritten Lagerflansch 11 auf, an dem eine dritte Bördel rolle (nicht dargestellt), gelagert sein kann, die dann ebenfalls um einen vorgegebenen Winkel in Bezug auf die Bördelrolle 3 verdreht angeordnet ist.

Claims

Vorrichtung (1) zum Rollbördeln eines Rands eines Blechteils, insbesondere eine Karosserieteils eines Fahrzeugs, wobei eine Halteeinrichtung zum Halten bzw. Einspannen des Blechteils vorgesehen ist und eine Rolleinrichtung (1), die relativ zu der zu bördelnden Kante des Blechteils verfahrbar ist, wobei die Rolleinrichtung (1) eine erste Rolle (9) aufweist, die beim Verfahren der Rolleinrichtung relativ zu dem Blechteil auf dem Rand des Blechteils abrollt und dabei eine Kraft auf den Rand des Blechteils ausübt, wodurch der Rand des Blechteils um einen vorgegebenen Winkel gebördelt bzw. gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolleinrichtung (1) eine zweite Rolle (3) aufweist, die einem Abstand zu der ersten Rolle (2) angeordnet ist und die beim Verfahren der Rolleinrichtung (1) relativ zu dem Blechteil auf Randabschnitten abrollt, die von der ersten Rolle (2) vorgebördelt wurden, wobei die zweite Rolle (3) den vorgebördelten Randabschnitt um einen vorgegebenen Winkel weiter bördelt.
Verfahren zum Rollbördeln eines Rands eines Blechteils, insbesondere eines Karosserieteils eines Fahrzeugs, mit folgenden Schritten: – Einbringen des zu bördelnden Blechteils in eine Halte- bzw. Einspannvorrichtung, – Ansetzen der Rolleinrichtung an den zu bördelnden Rand des Blechteils, wobei die Rolleinrichtung • relativ zu der zu bördelnden Kante des Blechteils verfahrbar ist, • eine erste Rolle (2) und eine zweite Rolle (3) aufweist, die in einer Verfahrrichtung der Rolleinrichtung gesehen relativ zu dem zu bördelnden Rand in einem Abstand hinter der ersten Rolle (2) angeordnet ist, und – Verfahren der Rolleinrichtung (1) relativ zu dem Blechteil, wobei die erste Rolle (2) auf dem Rand des Blechteils abrollt und dabei eine Kraft auf den Rand des Blechteils ausübt, wodurch der Rand der Blechteils um einen vorgegebenen Winkel vorgebördelt wird und gleichzeitig die zweite Rolle (3) auf dem von der ersten Rolle (2) vorgebördelten Randabschnitt abrollt und dabei eine Kraft auf den vorgebördelten Rand ausübt, wodurch der vorgebördelte Rand weitergebördelt wird.
Vorrichtung bzw. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rollen (2, 3) an einem gemeinsamen Rollenträger (4) drehbar gelagert sind.
Vorrichtung bzw. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (2, 3) so an dem Rollenträger (4) angeordnet sind, dass eine Drehachse (8) der zweiten Rolle einen vorgegebenen Winkel mit einer Drehachse (7) der ersten Rolle einschließt, wobei der vorgegebene Winkel in einem Bereich zwischen 0° und 90° liegt.
Vorrichtung bzw. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel in einem Bereich zwischen 0° und 60° liegt.
Vorrichtung bzw. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel in einem Bereich zwischen 0° und 30° liegt.
Vorrichtung bzw. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel genau 30° beträgt.
Vorrichtung bzw. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel in einem Bereich zwischen 0° und 15° liegt.