翻边设备和用于使构件翻边的方法与流程

本发明涉及一种如在权利要求1的前序部分中所限定的翻边设备(falzeinrichtung)和一种如在权利要求6的前序部分中所限定的用于使构件翻边的方法。

背景技术：

例如由文件de202007010595u1已知一种开头所提及的类型的翻边设备和方法。已知的翻边设备在此包括：基座，其带有用于定位地容纳构件的翻边床(falzbett)；鄂式翻边装置(backenfalzvorrichtung)，其支承在基座处并且其设立成在构件处执行基于翻边颚的翻边；带有至少一个翻边元件的轨式翻边装置(bahnfalzvorrichtung)；操纵器，其设立成容纳轨式翻边装置并且为了在构件处执行操纵器引导的翻边使翻边元件相对于构件沿着预定的运动轨道运动；以及用于控制鄂式翻边装置和操纵器的控制装置。该构件具有翻边区域，其由构件的待翻折的边缘区域的整体来限定。构件的待翻折的边缘区域在此包括多个角区域(其具有相对强的弯曲)以及多个纵向区域(其具有相对于角区域减小的弯曲或者甚至不具有弯曲)。控制装置设立成控制鄂式翻边装置和操纵器，使得操纵器引导的翻边可相对于基于翻边颚的翻边在时间上错开地在翻边区域中来执行。

根据文件de202007010595u1，鄂式翻边装置由多个角翻边装置(eckenfalzvorrichtung)构成，使得基于翻边颚的翻边仅在构件的待翻折的边缘区域中被执行。用于操纵器引导的翻边的轨式翻边装置构造为辊式翻边头(rollfalzkopf)并且具有翻边辊(falzrolle)作为翻边元件。控制装置设立成主要在构件的待翻折的边缘区域的纵向区域处执行操纵器引导的翻边。根据文件de202007010595u1，可能在角区域中通过角翻边装置实施翻边步骤中的仅仅一个或多个而通过操纵器引导的翻边实行剩余的翻边步骤。

技术实现要素：

本发明目的在于如此提供一种如在权利要求1的前序部分中所限定的翻边设备和一种如在权利要求6的前序部分中所限定的用于使构件翻边的方法，使得可获得在构件处的改善的翻边质量。

这对于带有在权利要求1的特征部分中的特征的翻边设备和对于带有在权利要求6的特征部分中的特征的方法来实现。本发明的改进方案在相应的从属权利要求中来限定。

根据本发明，翻边设备包括：基座，其带有用于定位地容纳构件的翻边床，构件具有翻边区域，该翻边区域由构件的待翻折的边缘区域的整体来限定；鄂式翻边装置；带有至少一个翻边元件的轨式翻边装置；操纵器和控制装置。鄂式翻边装置支承在基座处并且设立成在构件处执行基于翻边颚的翻边。操纵器设立成容纳轨式翻边装置并且为了在构件处执行操纵器引导的翻边使翻边元件相对于构件沿着预定的运动轨道运动。优选地，轨式翻边装置构造为辊式翻边头，在其处设置有至少一个翻边辊作为翻边元件。控制装置用于控制翻边过程和翻边设备的所有部件。控制装置设立成控制鄂式翻边装置和操纵器，以便相对于基于翻边颚的翻边在时间上错开地在翻边区域中执行操纵器引导的翻边。

根据本发明的翻边设备特征在于，鄂式翻边装置设立成将构件的整个翻边区域翻边。因为使整个翻边区域经受确保更高翻边质量的基于翻边颚的翻边，在完成翻边的构件处总体上可实现更高的质量。

按照根据本发明的翻边设备的一实施形式，控制装置设立成控制操纵器以在构件的待翻折的边缘区域的至少一个角区域中执行操纵器引导的翻边。根据该实施形式，构件的待翻折的边缘区域可包括至少一个角区域(其具有相对强的弯曲)以及至少一个纵向区域(其具有相对于每个角区域减小的弯曲或者甚至不具有弯曲)。

根据本发明的该实施形式，该至少一个角区域在两个步骤中被翻边，即基于翻边颚翻边的翻边步骤和操纵器引导翻边的翻边步骤。在构件的待翻折的边缘区域的至少一个纵向区域方面，操纵器引导的翻边可灵活地、也就是说例如根据所期望的翻边质量或制造技术的必要性来运用或不运用。

按照根据本发明的翻边设备的另一实施形式，控制装置设立成控制鄂式翻边装置和操纵器以在时间上在基于翻边颚的翻边之后执行操纵器引导的翻边。在本发明的该设计方案中，该基于翻边颚的翻边作为预翻边(vorfalzen)实现所期望的高翻边质量而操纵器引导的翻边成本有利地实现最终翻边(fertigfalzen)。

按照根据本发明的翻边设备的另一实施形式，翻边床受控制装置控制地可相对于鄂式翻边装置线性行驶，从而通过翻边床的行驶运动可在构件处在其整体上实现基于翻边颚的翻边。因为翻边床在轴线中可线性运动，可实现翻边床和因此构件相对于鄂式翻边装置和相对于操纵器的精确定位。由于在一方向上的自由度，唯一的行程和因此应用中央驱动器对于翻边变得可能。

根据本发明还提供了一种用于使构件翻边的方法(翻边方法)。该翻边方法包括以下方法步骤：准备构件，使得其具有翻边区域，该翻边区域由构件的待翻折的边缘区域的整体来限定；在翻边床上定位构件；借助于鄂式翻边装置在构件处执行基于翻边颚的翻边；并且通过由操纵器使轨式翻边装置的翻边元件相对于构件沿着预定的运动轨道运动，在构件处执行操纵器引导的翻边，其中，操纵器引导的翻边相对于基于翻边颚的翻边在时间上错开地在翻边区域中来执行。优选地，在应用翻边辊作为翻边元件的情况下来执行操纵器引导的翻边。

根据本发明的翻边方法特征在于，在基于翻边颚翻边时将构件的整个翻边区域翻边。因为使整个翻边区域经受确保更高翻边质量的基于翻边颚的翻边，在完成翻边的构件处总体上可实现更高的质量。优选地，在应用根据本发明的翻边设备的情况下以任何可能的实施形式来执行根据本发明的翻边方法。

鉴于根据本发明的翻边方法的接下来所示出的实施形式的优点和附加的特征，以相同的方式适用于根据本发明的翻边方法地来参照对于根据本发明的翻边设备的可能的实施形式的实施方案。

按照根据本发明的翻边方法的一实施形式，在操纵器引导地翻边时将构件的待翻折的边缘区域的至少一个角区域翻边。

按照根据本发明的翻边方法的另一实施形式，在时间上在基于翻边颚的翻边之后来执行操纵器引导的翻边。

按照根据本发明的翻边方法的又一实施形式，基于翻边颚的翻边在其整体上利用翻边床的线性行驶运动来实现。

本发明还明确涉及不通过由权利要求的显式回引所构成的特征组合给出的实施形式，因此本发明的公开的特征(只要这在技术上是有意义的)可任意地来相互结合。

附图说明

接下来根据优选的实施形式且参照附图来说明本发明。

图1示出了根据本发明的一实施形式的翻边设备的透视图。

图2示出了图1的翻边设备的放大的透视性的部分视图。

图3示出了图1的翻边设备的另外的放大的透视性的部分视图。

附图标记清单

1翻边设备

2基座

3翻边床

4主驱动器

10鄂式翻边装置

11翻边单元

15滑块单元

16行驶滑块

17电动机

20翻边颚

21翻边颚

22翻边颚

23翻边颚

30容纳部

50轨式翻边装置

51翻边元件

55压紧器(niederhalter)

60夹紧装置

61夹具(spanner)

70操纵器

71机器人台架

72关节臂

73机器手

80控制装置

b构件。

具体实施方式

接下来参考图1至3根据本发明的实施形式来说明翻边设备1和用于在应用翻边设备1的情况下使构件b翻边的方法。

本发明的当前的实施形式的翻边设备1用于翻边加工作为构件b的车身板件并且优选地被用于机动车的小批量生产。在本发明的当前的实施形式中，构件b例如构造为机动车的侧门(未完整示出)。构件b对于其确定作为侧门要在各个边缘区域处翻边，以便例如使棱边去尖角并且在构件b的外板与一个或多个内板之间建立翻边连接(falzverbindung)。相应地，构件b具有翻边区域，其由构件b的待翻折的边缘区域的整体来限定。构件的待翻折的边缘区域尤其包括一个或多个角区域(未标出)(其具有相对强的弯曲)以及一个或多个纵向区域(其具有相对于角区域减小的弯曲或甚至不具有弯曲)。

翻边设备1具有基座2、鄂式翻边装置10、轨式翻边装置50、压紧器55、夹紧装置60、操纵器70和控制装置80。

鄂式翻边装置10支承在基座2处并且设立成在构件b处执行基于翻边颚的翻边。也就是说，鄂式翻边装置10构造为硬机械化的机器翻边装置。鄂式翻边装置10包括多个翻边单元11，其分别具有滑块单元15、多个翻边颚20,21,22,23以及容纳部30，翻边颚20、21、22、23固定在该容纳部处并且该容纳部在其方面固定在滑块单元15的行驶滑块16上。滑块单元15设计成使得其行驶滑块16例如由电动机17驱动地可水平地线性行驶，以使容纳部30与翻边颚20、21、22、23一起水平地朝向翻边床3和因此构件b以及远离其运动。鄂式翻边装置10根据本发明构造成使得利用翻边单元11将构件b的整个翻边区域、也就是说构件b的待翻折的边缘区域的整体)翻边。

轨式翻边装置50包括至少一个翻边元件51。在本发明的当前的实施形式中，轨式翻边装置50构造为辊式翻边头，在其处设置有多个翻边辊作为翻边元件51(在图1中示出翻边元件51中的仅仅一个)。

操纵器70例如构造为带有六个或更多个轴线的关节臂机器人并且具有用于固定在安装地点处的机器人台架71以及关节臂72，在关节臂的自由端设置有例如三轴的机器手73。机器手73设立成使得其可受控制装置80控制地选择性地容纳压紧器55和轨式翻边装置50。

对于轨式翻边装置50容纳在机器手73处的情况，在控制装置80中存储有翻边程序，从而使翻边元件51中的相应一个为了在构件b处执行操纵器引导的翻边相对于构件b沿着预定的运动轨道(翻边轨道)运动。

基座2可以是由金属构成的铸造体或由金属板构成的焊接结构。在基座2中可竖直地线性行驶地支承有翻边床3(见图3)，其设置且设立用于定位地容纳构件b。翻边床3尤其受控制装置80控制地可相对于鄂式翻边装置10的翻边单元11的翻边颚20-23竖直地线性行驶，从而通过翻边床3竖直向上的唯一的行驶运动可实现在构件b处在其整体上基于翻边颚的翻边。为了驱动翻边床3的线性的行驶运动在基座2处设置有主驱动器4，其例如经由杠杆系统(未单独标出)为翻边床3提供相应的驱动运动。主驱动器4例如可具有电动机和/或气动缸。

控制装置80为了控制翻边设备1的部件(如主驱动器4、鄂式翻边装置10和操纵器70)以及为了控制翻边过程与翻边设备1的所有这些部件相连接。控制装置80在此设立成将翻边设备1的部件控制成使得相对于基于翻边颚的翻边在时间上错开地在翻边区域中来执行操纵器引导的翻边。控制装置80尤其设立成将翻边设备1的部件控制成使得在时间上在基于翻边颚的翻边之后来执行操纵器引导的翻边。根据本发明，控制装置80设立成将操纵器70控制成使得在基于翻边颚的翻边之后至少在构件b的待翻折的边缘区域的所有角区域中来执行操纵器引导的翻边。因此根据本发明至少在两个步骤中将角区域翻边，其中，基于翻边颚的翻边作为预翻边实现所期望的高翻边质量而操纵器引导的翻边成本有利地实现最终翻边。关于构件b的待翻折的边缘区域的纵向区域，可灵活地、也就是说根据所期望的翻边质量或制造技术的必要性将基于翻边颚的翻边在不后接有操纵器引导的翻边的情况下作为最终翻边来执行或者还在后接有操纵器引导的翻边的情况下作为用于实现所期望的翻边质量的预翻边来执行。

接下来参考上述对于翻边设备1的构造的阐述来说明根据本发明的用于在应用翻边设备1的情况下使构件b翻边的方法(以下称为翻边方法)。

根据该翻边方法，构件b由前置的制造过程来提供并且借助于另外的例如构造为关节臂机器人的操纵器(未示出)被安放到翻边床3上并且在其处定位。根据本发明的翻边设备1和容纳在其中的构件b那么形成根据本发明的翻边组件。在翻边方法的该第一步骤中，翻边床3位于竖直在下部的位置，翻边床3的指示器(einweiser)(未单独标出)驶出以定位构件b，鄂式翻边装置10的滑块单元15驶回(驶离翻边床3)，压紧器55容纳在操纵器70的机器手73处(未示出)，夹紧装置60的夹具61打开并且轨式翻边装置50(辊式翻边头)容纳在停放架(parkhalterung)(未单独标出)中(未示出)。在构件b在翻边床3上定位之后，以负压来加载翻边床3的抽吸器(sauger)(未单独标出)，使得构件b被抽吸器吸住并且由此被压到翻边床3上。

在翻边方法的下一步骤中，压紧器55被操纵器70安放到夹紧装置60的夹具61上并且通过闭合夹具61来固定，使得压紧器55保持构件b可靠地定位在翻边床3上，如在图2中所示。此外，受控制装置80控制地使翻边床3的指示器驶入。夹紧装置60的夹具61和指示器的行驶运动可利用单独的驱动器(例如利用气动缸)或者通过主驱动器4来实现。

然后根据该翻边方法，借助于鄂式翻边装置10在构件b处来执行基于翻边颚的翻边。更准确地说，使鄂式翻边装置10的翻边单元11的滑块单元15向前行驶，使得带有装设在其处的翻边颚20-23的容纳部30朝向翻边床3和构件b运动。然后使翻边床3驶到竖直在上部的位置中，从而利用翻边床3的该唯一的竖直行程或者说线性的行驶运动在其整体上(在构件b的整个翻边区域中)来实现基于翻边颚的翻边。换言之，在基于翻边颚翻边时将构件b的整个翻边区域翻边。

接着，使翻边床3又驶到其竖直在下部的位置中并且使鄂式翻边装置10的翻边单元11的滑块单元15又驶回，从而使带有装设在其处的翻边颚20-23的容纳部30运动离开翻边床3和构件b。在此期间(在将压紧器55安放到夹紧装置60上之后)，操纵器70从停放架中拿取轨式翻边装置50(辊式翻边头)，使得现在轨式翻边装置50容纳在操纵器70的机器手73处。

在基于翻边颚的翻边之后，根据该翻边方法，通过由操纵器使轨式翻边装置50的多个翻边元件51中的选出的翻边元件(翻边辊)51相对于构件b沿着预定的运动轨道或翻边轨道运动，在构件b处执行操纵器引导的翻边，如在图1中所示。根据该翻边方法，因此相对于基于翻边颚的翻边在时间上错开地、尤其在时间上在基于翻边颚的翻边之后在翻边区域中来执行操纵器引导的翻边。根据该翻边方法，使构件b在基于翻边颚的第一翻边步骤中相对于(鄂式翻边装置10的)翻边工具(falzwerkzeug)运动，而在操纵器引导的第二翻边步骤中才使工具(选出的翻边元件51)相对于构件b运动。

如上所述，在基于翻边颚的翻边之后至少在构件b的待翻折的边缘区域的所有角区域中来执行操纵器引导的翻边。也就是说，强弯曲的角区域在两个步骤中被翻边，其中，基于翻边颚的翻边作为预翻边实现所期望的高翻边质量而操纵器引导的翻边成本有利地实现最终翻边。使构件b的待翻折的边缘区域的较弱地或不弯曲的纵向区域根据所期望的翻边质量或制造技术的必要性一样通过基于翻边颚的翻边来最终翻边或者同样经受操纵器引导的翻边作为最终翻边。在后一情况中基于翻边颚的翻边又用作预翻边。

在操纵器引导的翻边结束之后，操纵器70将轨式翻边装置50又存放在停放架中并且夹紧装置60的夹具61被打开。然后，操纵器70的机器手73联结到压紧器55处并且压紧器55被从夹紧装置60和构件b抬起且带到停放位置(未示出)中。完成翻边的构件b现在例如可被另外的操纵器从翻边设备1中取出并且输送给另外的加工步骤。

总地来说，根据本发明的翻边设备1以及根据本发明的翻边方法此外具有以下优点。因为在基于翻边颚的(硬机械化的)第一翻边步骤中将整个翻边区域在一步中被翻边，在完成翻边的构件b处可实现更高的质量。尤其在完成翻边的构件b处不存在从基于翻边颚的翻边至操纵器引导的翻边的可见的过渡区域。因为翻边床3仅在唯一的竖直轴线中可线性运动，可实现翻边床3和因此构件b相对于鄂式翻边装置10和相对于操纵器70的精确定位。由于在唯一的方向上的自由度，唯一的行程以及因此应用唯一的中央的驱动器(主驱动器4)对于翻边变得可能。