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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorfügen von wenigstens zwei Blechbauteilen für eine nachfolgende Falzbearbeitung dieser Blechbauteile gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher angegebenen Art.
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Eine Fertigungseinrichtung zum Falzen von Blechbauteilen ist bspw. aus der
DE 10 2006 051 245 A1 bekannt. In der Regel weist wenigstens eines der mittels Falzen zu fügenden Blechbauteile im Randbereich zumindest abschnittsweise einen abstehenden bzw. winklig abragenden Falzflansch auf, der beim Falzen umgelegt bzw. umgebogen wird, wodurch eine dauerhafte Form-Füge-Verbindung zwischen den Blechbauteilen ausgebildet wird. Zuvor müssen die mittels Falzen zu fügenden Blechbauteile relativ zueinander positioniert und miteinander in Kontakt gebracht werden, was hierin als Vorfügen bezeichnet wird. Dieses Vorfügen, was zumeist in einer separaten Vorrichtung erfolgt, ist u. a. wegen des abstehenden Falzflansches problematisch, insbesondere dann, wenn die Blechbauteile eine räumliche Formgebung aufweisen, was häufig der Fall ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, die ein problemloses Vorfügen von Blechbauteilen, die nachfolgend mittels Falzen gefügt werden sollen, ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie auch aus den nachfolgenden Erläuterungen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient dem Vorfügen von wenigstens zwei Blechbauteilen (d. h. wenigstens einem ersten und wenigstens einem zweiten Blechbauteil) die nachfolgend einer Falzbearbeitung unterzogen werden sollen, wobei vorgesehen ist, dass das erste Blechbauteil mit wenigstens einem abstehenden Falzflansch ausgebildet ist und dass das zweite Blechbauteil an diesem Falzflansch vorbei an das erste Blechbauteil angelegt werden soll. Dieser Vorgang wird auch als Einlegen bzw. Einschachteln bezeichnet.
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Bei dem ersten Blechbauteil handelt es sich vorzugsweise um ein Außenteil bzw. Außenblech. Bei dem zweiten Blechbauteil handelt es sich vorzugsweise um ein Innenteil bzw. Innenblech. Bevorzugt weisen beide Blechbauteile eine räumliche Formgebung auf. Das erste und das zweite Blechbauteil bilden nach dem Falzen vorzugsweise ein Kraftfahrzeugkarosserieteil (wie bspw. eine Türe, eine Frontklappe oder dergleichen) aus.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist wenigstens einen Tisch oder dergleichen zum Auflegen und Fixieren des ersten Blechbauteils auf. Das Fixieren eines aufliegenden ersten Blechbauteils erfolgt bevorzugt mittels im Tisch integrierter Sauggreifer (Vakuumsauggreifer).
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Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens eine neben dem Tisch oder auch in einem Randabschnitt des Tisches befindliche Sauggreifeinrichtung auf, mit der ein aufliegendes und fixiertes erstes Blechbauteil in einem Randbereich angesaugt und dadurch in diesem Randbereich zusammen mit einem daran ausgebildeten abstehenden Falzflansch elastisch verformt und bezüglich einer typischerweise horizontalen Ausrichtung insbesondere elastisch nach unten gebogen werden kann, um somit das kollisionsfreie Einlegen des zweiten Blechbauteils, insbesondere von oben kommend, zu ermöglichen oder zumindest zu erleichtern. Das Einlegen des zweiten Blechbauteils wird bevorzugt mit einem Roboter und einer daran befindlichen Greifeinrichtung bewerkstelligt.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Sauggreifeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verfahrbar ausgebildet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Sauggreifeinrichtung kraftbeaufschlagt und gesteuert in einer Richtung senkrecht zur Normalenrichtung des angesaugten Randbereichs des ersten Blechbauteils verfahren werden kann, um dadurch die elastische Verformung des betreffenden Randbereichs zielgerichtet verstärken bzw. erhöhen zu können. Das Verfahren der Sauggreifeinrichtung kann direkt oder indirekt mittels wenigstens einer pneumatischen Antriebseinrichtung oder dergleichen bewerkstelligt werden. Die Verfahrbewegung der Sauggreifeinrichtung kann in beiden Richtungen durch einstellbare mechanische Anschläge begrenzt werden, worüber auch der Stellweg bzw. der Bewegungsumfang vorgegeben werden kann.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Sauggreifeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mehrere Sauggreifer umfasst, die bspw. versetzt, in Reihe oder auch in mehreren Reihen angeordnet sein können. Diese Sauggreifer können in ihrer Position und/oder Winkellage einzeln einstellbar sein.
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Der Tisch der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann als Rahmen bzw. Auflagerahmen ausgebildet sein oder einen solchen Rahmen umfassen. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass der Rahmen wenigstens ein im Inneren angeordnetes Stützelement zur mittigen Abstützung des ersten Blechbauteils aufweist. Dieses Stützelement kann mit integrierten Sauggreifern zur Fixierung des ersten Blechbauteils ausgestattet sein.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine Steuereinrichtung zum Steuern der Sauggreifeinrichtung und/oder der pneumatischen Antriebseinrichtung umfassen.
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Die Erfindung wird nachfolgend in nicht einschränkender Weise anhand der Figuren näher erläutert.
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1 zeigt, in einer schematischen Seitenansicht, eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem ersten Zustand.
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2 zeigt, ebenfalls in einer schematischen Seitenansicht, dieselbe Vorrichtung in einem zweiten Zustand.
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1 zeigt eine insgesamt mit 100 bezeichnete Vorrichtung zum Vorfügen von zwei Blechbauteilen (210 und 220) für eine nachfolgende Falzbearbeitung dieser Blechbauteile. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Grundplatte 110, auf der ein Tisch 120 aufgebaut ist. Der Tisch 120 bietet eine Auflagefläche für ein erstes Blechbauteil 210, wobei es sich bspw. um ein Außenblech für eine PKW-Frontklappe handelt. Diese Auflagefläche kann vollflächig ausgebildet oder aus mehreren Teilflächen zusammengesetzt sein. Der Tisch 120 kann auch als Rahmen oder dergleichen ausgebildet sein, wobei dann vorzugsweise im Inneren dieses Rahmens angeordnete Stützelemente zur mittigen Abstützung des ersten Blechbauteils 210 vorgesehen sind.
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Das erste Blechbauteil 210 weist im Randbereich zwei abstehende Falzflansche 211 auf, die in dem gezeigten Beispiel an gegenüberliegenden Längskanten des ersten Blechbauteils 210 angeordnet sind. Ebenso wäre z. B. auch ein umlaufender Falzflansch 211 denkbar. Die presswerksseitig hergestellten Falzflansche 211 sind beispielhaft in einem 90°-Winkel (bzgl. der angrenzenden Blechebene) angestellt bzw. hochgestellt.
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Das erste Blechbauteil 210 wird mit der späteren Außenseite nach unten und mit nach oben weisenden Falzflanschen 211 auf den Tisch 120 aufgelegt und nimmt sodann eine durch den Tisch 120 vorgegebene im Wesentlichen horizontale Ausrichtung ein. Um das erste Blechbauteil 210 beim Auflegen relativ zum Tisch 120 auszurichten sind mehrere nicht dargestellte Einweiser vorgesehen. Der Tisch 120 weist mehrere Sauggreifer 130 auf, die der Fixierung des ersten Blechbauteils 210 auf dem Tisch 120 dienen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass diese Sauggreifer 130 randnah im Tisch 120 angeordnet sind.
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Die Vorrichtung 100 weist ferner zwei Sauggreifeinrichtungen 140 auf, die gemäß der in 1 gezeigten Darstellung rechts und links neben dem Tisch 120 angeordnet sind und die jeweils eine Vielzahl an Sauggreifern 141 (Vakuumsauggreifer) umfassen, die in einer Reihe oder auch in mehreren Reihen angeordnet sind. Bevorzugt ist vorgesehen, dass alle Sauggreifer 141 einer Sauggreifeinrichtung 140 über eine gemeinsam Vakuumleitung ansteuerbar sind.
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Mit den Sauggreifeinrichtungen 140 bzw. den daran befindlichen Sauggreifern 141 können die mit den Falzflanschen 211 ausgebildeten Randbereiche des auf dem Tisch 120 aufliegenden ersten Blechbauteils 210 angesaugt werden, wodurch diese Randbereiche zusammen mit den abstehenden Falzflanschen 211 elastisch nach unten verformt werden. Die im Tisch 120 integrierten Sauggreifer 130 bleiben hierbei im Saugbetrieb und bilden somit quasi die Gegenlager für die in den Randbereichen des ersten Blechbauteils 210 mittels der Sauggreifeinrichtungen 140 bzw. deren Sauggreifer 141 aufgebrachten Biegekräfte.
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Damit die Sauggreifeinrichtungen 140 bzw. deren Sauggreifer 141 das erste Blechbauteil 210 in den relevanten Randbereichen ansaugen bzw. greifen können, ist der Tischrand des Tisches 120 zumindest in den betreffenden Abschnitten zurückversetzt ausgebildet. D. h. der Tisch 120 weist bzgl. des ersten Blechbauteils 210 eine tendenziell kleinere Umfangslinie auf, so dass das aufliegende erste Blechbauteil 210 zumindest in den relevanten Randbereichen über den Tisch 120 überstehen und von den Sauggreifeinrichtungen 140 angesaugt bzw. gegriffen werden kann.
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Die Wirkrichtung der Sauggreifer 141 an den Sauggreifeinrichtungen 140 ist im Wesentlichen senkrecht zur Normalenrichtung der anzusaugenden Randbereiche des ersten Blechbauteils 210 (bezogen auf die untenliegende Außenseite). Zur Anpassung und Justage sind die Sauggreifer 141 sowohl in ihrer Position (insbesondere in ihrer Höhenposition bezüglich dem ersten Blechbauteil 210) als auch in ihrer Winkellage bzw. Winkelausrichtung einzeln einstellbar. Die Winkelausrichtung kann über Kugelgelenke 142 oder dergleichen verändert werden.
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Das elastische Nach-Unten-Verformen der Randbereiche mit den nach oben abstehenden Falzflanschen 211 führt dazu, dass die Falzflansche 211 elastisch nach außen gebogen bzw. vom Tischrand des Tisches 120 weggebogen werden, was in 1 durch kleine Bogenpfeile veranschaulicht ist. In dem dargestellten Beispiel werden also die aufgrund der konkaven Formgebung des ersten Blechbauteils 210 zunächst nach innen weisenden Falzabschnitte 211 an den gegenüberliegenden Längskanten quasi nach außen hin aufgeklappt, wie in 2 gezeigt. Hierdurch wird ein kollisionsfreies Anlegen bzw. Einlegen eines zweiten Blechbauteils 20 ermöglicht oder zumindest erheblich vereinfacht. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 kann somit das zweite Blechbauteil 220 einfacher eingeschachtelt werden, was in 2 mit gestrichelten Führungslinien veranschaulicht ist. Bei dem zweiten Blechbauteil 220 handelt es sich bspw. um ein Innenblech bzw. Innenverstärkungsteil für eine PKW-Frontklappe.
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In dem gezeigten Beispiel sind die Sauggreifeinrichtungen 140 verfahrbar ausgebildet und können einen aktiven Bewegungshub nach unten ausführen. Dadurch können die herbeiführbaren elastischen Verformungen der relevanten Randbereiche des ersten Blechbauteils 210 verstärkt werden. Die Sauggreifer 141 einer Sauggreifeinrichtung 140 sind hierzu z. B. an einem gemeinsamen Trägerelement (Sauggreiferbank) befestigt, welches direkt oder auch indirekt mit den dargestellten Pneumatikzylindern 150 oder dergleichen aktiv bewegt werden kann.
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Die Pneumatikzylinder 150 können Stellbewegungen in einer Richtung senkrecht zur Normalenrichtung des angesaugten Randbereichs des ersten Blechbauteils 210 (bezogen auf die untenliegende Außenseite) erzeugen, was in 1 mit Pfeilen veranschaulicht ist. Die Pneumatikzylinder 150 können direkt (wie gezeigt) oder auch indirekt und insbesondere unabhängig voneinander Stellbewegungen der Sauggreifeinrichtungen 140 herbeiführen. Zur Begrenzung der Stellbewegungen können nicht dargestellte einstellbare mechanische Anschläge vorgesehen sein. Ferner weist die Vorrichtung 100 eine nicht dargestellte Steuereinrichtung zur Steuerung der Sauggreifer 130 und 141 sowie auch zur Steuerung der Pneumatikzylinder 150 auf.
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Nachdem das zweite Blechbauteil 220 in das erste Blechbauteil 210 eingelegt bzw. eingeschachtelt wurde, werden die Sauggreifeinrichtungen 140 wieder nach oben gefahren und die Sauggreifer 141 werden deaktiviert. Gegebenenfalls werden auch nur die Sauggreifer 141 deaktiviert. Hierbei erfolgt eine Rückstellung der nach unten gebogenen betreffenden Randbereiche des ersten Blechbauteils 210 durch elastisches Rückfedern.
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Eine temporäre Fixierung der beiden Blechbauteile 210 und 220 relativ zueinander kann bspw. mittels Klebstoff erfolgen. Anschließend können die in der Vorrichtung 100 vorgefügten Blechbauteile 210 und 220 bspw. mittels eines Roboters entnommen und einer Fertigungseinrichtung zum Falzen zugeführt werden, wie eingangs erläutert.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Vorrichtung
- 110
- Grundplatte
- 120
- Tisch, Rahmen
- 130
- Sauggreifer
- 140
- Sauggreifeinrichtung
- 141
- Sauggreifer
- 142
- Kugelgelenk
- 150
- Pneumatikzylinder
- 210
- erstes Blechbauteil
- 211
- Falzflansch
- 220
- zweites Blechbauteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006051245 A1 [0002]