DE20004498U1

DE20004498U1 - Bördeleinheit

Info

Publication number: DE20004498U1
Application number: DE20004498U
Authority: DE
Original assignee: KUKA Schweissanlagen GmbH
Current assignee: KUKA Systems GmbH
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2001-08-02
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: WO2001068285A1; EP1272294A1

Description

Anmelder:

KUKA. Schweissanlagen GmbH Blücherstraße 144 8 6165 Augsburg

Vertreter:

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.-D. Ernicke Dipl.-Ing. Klaus Ernicke Schwibbogenplatz 2b 86153 Augsburg / DE

Datum:

Akte:

14.03.2000 772-931 er/ge

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AAl ... DE-G-200 04 498.2

BESCHREIBUNG Bördeleinheit -

Die Erfindung betrifft eine Bördeleinheit mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine solche Tabletop-Bördeleinheit ist aus der EP-A-O 820 822 bekannt. Diese Bördeleinheit besteht aus einem Gestell mit einem daran drehbar gelagerten und angetriebenen Dreh- oder Kippteil, an dem wiederum ein Schiebeteil längsbeweglich geführt und mit einem . Bördelantrieb mit der Erzeugung des Bördelhubs verbunden ist. Das Schiebeteil trägt einen Bördelkopf, an dem mehrere Bördelwerkzeuge in Form von Bördelleisten starr und übereinander angeordnet sind. Der Drehantrieb und der Bördelantrieb besitzen jeweils hydraulische Zylinder.

Die EP-A-O 924 005 zeigt eine ähnliche Bördeleinheit, bei der die Vor- und und Fertigbördelstähle in einer Lineareinheit befestigt sind, welche über einen elektromotorischen Spindelantrieb auf- und abbewegt werden kann. Die ganze Einheit kann zudem mittels eines Schwenkantriebs zwischen einer vorderen Arbeitsstellung einer rückwärtigen Ruhe- oder Freigabestellung am Gestell hin- und hergeschwenkt werden. Im Unterschied zur vorgenannten EP-A-O 820 822 hat der Bördelantrieb bei dieser Entgegenhaltung einen elektrischen Untersetzungsmotor mit einem Zahnriemen und einem Spindelantrieb.

Die WO-A-99/37418 zeigt eine andere Bördeleinheit mit einem als Revolverkopf ausgebildeten Bördelkopf, der zwei an verschiedenen Kopfseiten angeordnete Bördelleisten trägt, die durch eine Revolverdrehung mit einem Winkel von

ca. 110° gewechselt werden. Der Bördelkopf ist mit einem Schiebeteil verbunden," welches wiederum an einem Kippteil gelagert ist. Mit einem Kniehebelantrieb werden in einer kombinierten Bewegung nacheinander die schwenkende Zustellbewegung und der nachfolgende Bördelhub ausgeführt.

Die GB-A-958 673 offenbart eine weitere Variante einer Bördeleinheit, die mit einem Bördelkopf ausgerüstet ist, der über ein Parallelogrammgetriebe schwenkbar.geführt ist und einen schwenkenden Bördelhub ausführt. Die Bördelwerkzeuge sind zum Teil beweglich am Bördelkopf gelagert und werden durch einen Zusatzantrieb gewechselt.

Aus der DE-A-43 30 683 und der DE-A-197 47 292 sind ferner zwei Bördeleinheiten bekannt, bei denen der Bördelhub von der Werkzeugauflage bzw. vom Bördelbett ausgeführt wird. Die Bördelwerkzeuge sind starr an einem Bördelkopf angeordnet, der als eigenständig gelagertes und angetriebenes reines Kipp- oder Schwenkteil ausgebildet ist. Der Wechsel der Bördelwerkzeuge erfolgt im einen Fall durch einen linearen Positionierhub des Bördelbetts und im anderen Fall durch eine Schwenkbewegung des mit einem-Lenkergetriebe ausgerüsteten Bördelkopfs.

Die DE-A-195 40 406 und die DE-A-198 44 244 zeigen Vorrichtungen zum Biegen von Einzelblechen und ähnlichen tafelförmigen einlagigen Materialien. Die Biegevorrichtungen haben jeweils Werkzeugtische, die" über Parallelogrammlenker an einem Gestell höhenbeweglich geführt sind und die an ihrem oberen Ende drehbar gelagerte Biegeköpfe haben. Die Werkzeugtische sind mit einem hydraulischen Zylinderantrieb versehen, mit dem sie auf- und abbewegt werden, wobei zugleich über eine Anschlagsteuerung der Biegekopf selbsttätig gedreht wird.

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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine andere verbesserte Bördeleinheit auf zuzeig'en. -

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.

Die beanspruchte Bördeleinheit hat den Vorteil, dass sie einfacher und präziser als die vorbekannten Konstruktionen ist. Die Positioniergenauigkeit der Bördelwerkzeuge gegenüber dem Werkstück ist verbessert. Außerdem braucht bei der Schwenkbewegung nur noch der klein und leicht bauende Bördelkopf mit den Bördelwerkzeugen und nicht mehr die gesamte Bördeleinheit bewegt zu werden. Der Bördelantrieb kann sich an dem starr mit dem Maschinentisch verbindbaren Gestell der Bördeleinheit und damit an einer starren Lagerung abstützen. Zudem lässt sich die Bördeleinheit ohne Stabilitätsverluste in beliebigen Schräglagen am Maschinentisch anbauen, so dass der Bördelhub im wesentlichen senkrecht zur beaufschlagten Bördelkante am Werkstück erfolgen kann.

Ein weiterer Vorteil besteht in der beliebigen Anpassbarkeit der Breite des Bördelkopfes, der sich auch auf einfache kostengünstige Weise austauschen lässt. Der Bördelkopf kann als stabile Rippenkonstruktion ausgebildet sein, wobei die Bördelwerkzeuge an einem frontseitigen Werkzeugträger angeordnet sind. Ihre Befestigung ist von der Rückseite her problemlos zugänglich, so dass die Bördelwerkzeuge schnell und beguem ausgetauscht werden können.

Insgesamt ist die Bördeleinheit in einer besonders vorteilhaften Weise modular aufgebaut. Das Gestell mit dem Schlitten ist ein Einheitsteil, das für alle Größen und Einsatzbereiche der Bördeleinheit gleich bleiben kann. Zur '35 _ Anpassung an die verschiedenen Bördelaüf gaben werden lediglich die Bördelköpfe geändert und ausgetauscht, wobei es genügen kann, die Werkzeughalter bzw. die

Bördelwerkzeuge zu wechseln. Durch den modularen Aufbau, ist die Bördeleinheit nicht nur besonders wirtschaftlich und einfach zu handhaben. Sie bietet auch besondere Vorteile hinsichtlich der Präzision. Durch die präzise Festmontage des Gestells der Bördeleinheit am Maschinentisch und die präzise Führung des Schlittens am Gestell kann der Bördelkopf sehr genau mit seinen Bördelwerkzeugen gegenüber dem Maschinentisch und der Werkstückauflage bzw. dem Werkstück positioniert werden.

Der austauschbare Bördelkopf ist ein relativ kleines Bauteil. Dies gestattet es in Verbindung mit der hohen Positioniergenauigkeit, die Bördelprofile an den Bördelwerkzeugen hochgenau und nach dem Datensatz der Werkstücke zu bearbeiten.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:

Figur 1: eine Seitenansicht der Bördeleinheit in

Arbeitsstellung,

Figur 2: eine perspektivische Ansicht der Bördeleinheit in gekippter Ruhestellung schräg von vorn entsprechend Pfeil II von Figur 1 ohne

Maschinentisch und Bördelbett und

Figur 3: eine perspektivische Rückansicht der

Bördeleinheit von Figur 2. 15

In den Zeichnungen ist eine Bördeleinheit (1) dargestellt, die vorzugsweise zum Außenbördeln von Werkstücken (nicht dargestellt)-eingesetzt wird, die alternativ aber auch unter entsprechender Anpassung zum Innenbördeln verwendet werden kann. Die Bördeleinheit (1) wird in der Regel mit mehreren weiteren gleichartigen Bördeleinheiten (1) nebeneinander am Außenumfang des Werkstücks an einem Maschinentisch (2) der Bördelmaschine montiert. Auf dem Maschinentisch (2) befindet sich die Werkstückauflage bzw. das sogenannte Bördelbett (3) für das Werkstück'. Die gesamte Bördelmaschine kann darüber hinaus über geeignete Niederhalter, Spanner, zusätzliche andere Bördelvorrichtungen und dergleichen andere Bauteile verfügen, die der Übersicht halber nicht dargestellt sind.

Die Bördeleinheit (1) besteht aus einem Schiebeteil (5), einem Kippteil (4) mit ein oder mehreren Bördelwerkzeugen (8,9), einem Kippantrieb (17) und einem Bördelantrieb (6). Das Kippteil (4) ist am Schiebeteil (5) schwenkbar gelagert und führt vorzugsweise eine begrenzte, einfache Kippbewegung zwischen der Arbeits- und Ruhestellung aus.

Zur Erzeugung des linearen Bördelhubes kann das Schiebeteil (5) mitsamt dem in Arbeitsstellung befindlichen Kippteil (4) über den Bördelantrieb (6) in Bördelrichtung relativ zum ortsfesten Maschinentisch (2) bzw. Bördelbett (3) translatorisch verschoben werden. Mit dem Bördelantrieb (6) wird auch die ebenfalls lineare Positionierbewegung durchgeführt, mit der die Bördelwerkzeuge (8,9) mit dem in Ruhestellung weggeschwenkten Kippteil (4) abwechselnd in die erforderliche Höhenlage gegenüber dem Werkstück gebracht werden.

Das Kippteil (4) ist als Bördelkopf (7) ausgebildet und besteht aus einer Tragkonstruktion mit mehreren Rippen (12), die in Figur 1 und 3 dargestellt sind. An der Frontseite trägt der Bördelkopf (7) einen plattenförmigen Werkzeugträger (10), an dessen Vorderseite die Bördelwerkzeuge (8,9) mit genauer Lage befestigt sind. Der Werkzeugträger (10) kann starr an der Tragkonstruktion befestigt sein. Er kann alternativ auch lösbar und austauschbar sowie genau positionierbar angeordnet sein. Die z.B. als Vorbördelleiste und Fertigbördelleiste ausgebildeten und in geeigneten Nuten übereinander am Werkzeugträger (10) angeordneten Bördelwerkzeuge (8,9.) haben eine von der Rückseite des Werkzeugträgers (10) her zugängliche Befestigung (11), die z.B. aus Schraubverbindungen mit geeigneten Passstiften und dergleichen anderen präzisen Positioniermitteln bestehen kann. Die Vorbördel- und Fertigbördelleiste (8,9) tragen an der Vorderseite geeignete Bördelprofile.

Der Bördelkopf (7) trägt an der Unterseite der Tragkonstruktion ein Schwenklager (18), mit dem er drehbar und austauschbar am Schiebeteil (5) befestigt ist. Zur Erzeugung der Kippbewegung-des Bördelkopfes (7) ist an dessen Rückseite der Kippantrieb (17) angelenkt, der ein geeignetes Antriebselement (21), vorzugsweise einen

hydraulischen oder pneumatischen Zylinder mit Drehlagern an beiden Enden aufweist.

Das Schiebeteil (5) besteht aus.einem stabilen Gestell (13), das z.B. an der Unterseite des Maschinentische_s (2) mittels einer Aufnähme■oder Montagefläche (22) lagegenau und starr montiert werden kann. Am Gestell ist eine lineare Schlittenführung (15) mit zwei beidseitigen Leisten angeordnet, an denen ein Schlitten (14) translatorisch beweglich geführt ist. Die Schlittenbewegungen werden über einen Schlittenantrieb (16) erzeugt, welcher zugleich den Bördelantrieb (6) darstellt. Der Bördel- bzw. Schlittenantrieb (6,16) stützt sich dabei am Gestell: (13) ab.

Am oberen Ende des Schlittens (14) ist über eine geeignete rückwärtige Abkröpfung das Schwenklager (18) für den Bördelkopf (7) angeordnet. Der Kippantrieb (17) für den Bördelkopf (7) bzw. dessen Zylinder (21) stützt sich mit seinem rückwärtigen Ende am Schlitten (14) ab.

Der Bördel- bzw. Schlittenantrieb (6,16) besitzt ebenfalls ein geeignetes Antriebselement (21), vorzugsweise einen pneumatischen oder hydraulischen Zylinder, welches innerhalb des Gestells (13) angeordnet ist und in Richtung der Schlittenführung (15).arbeitet. Die Führungsrichtung ist zugleich die Richtung des Bördel- und Positionierhubes. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Gestell (13) derart an der Unterseite des Maschinentisches

(2) befestigt, dass sich die Schlittenführung (15) und dadurch der Bördel- und Positionerhub senkrecht zur Tischebene nach unten erstrecken.

Diese Montageposition kann in beliebiger Weise geändert werden, indem das Gestell (13) über var-iable geneigte Aufnahmen- in entsprechenden frei wählbaren Winkelstellungen am Maschinentisch (2) montiert wird.

Dementsprechend ändert sich mit dem Montagewinkel auch die Richtung des Bördelhubes. Dies ist z.B. vorteilhaft, um bei bestimmten Werkstückgeometrien den Bördelhub im wesentlichen senkrecht zur Bördelkante am Werkstück wirken zu lassen.

Für die Einstellung der Kippbewegung des Bördelkopfes (7) gegenüber dem Schiebeteil (5) bzw. dem Maschinentisch (2) und dem Werkstück sind ein oder mehrere verstellbare Festanschläge (23) vorhanden, die die Schwenkbewegung nach vorn zum Werkstück hin begrenzen. Ein solcher Anschlag (23) ist z.B. in Figur 1 dargestellt und wirkt zwischen einem hoch stehenden Ansatz am Schlitten (14) und der Unterseite des Bördelkopfes (7).

Ferner sind auch ein oder mehrere verstellbare Festanschläge (19,20) für die Begrenzung des nach unten gerichteten Bördelhubes vorhanden. Hierbei sind für die Positionen und Hübe beim Vorbördeln und Fertigbördeln unterschiedliche Anschläge (19,20) vorhanden. Figur 1 zeigt den weiter oben positionierten Festanschlag (19) für den Fertigbördelhub. In der gezeigten Ausführungsform ist die Vorbördelleiste (8) oberhalb der Fertigbördelleiste (9) angeordnet. Der zweite Festanschlag (20) für den Vorbördelhub befindet sich an einer entsprechend tiefer gelegenen Position am Gestell (13). Der Festanschlag (19) kann am Gestell (13) oder auch am Maschinentisch (2) angeordnet sein und gegen ein entsprechendes Anschlagteil am Bördelkopf (7) wirken, welches nur wirksam ist, wenn der Bördelkopf (7) sich in der Arbeitsstellung in entsprechender Höhe befindet. Der zweite Festanschlag -(20) wirkt gegen ein Anschlagteil am Schlitten (14).

Der Bördelantrieb (6) bzw. der Schlittenantrieb (16) ' - übernimmt sowohl die Hubbewegungen beim Vor- und Fertigbördeln, wie auch die entsprechenden Positionierbewegungen, mit denen die unterschiedlichen

Bördelwerkzeuge (8,9) in Arbeitsposition gebracht werden. Durch die Kipp-"oder Schwenkbewegung des Bördelkopfes- (7) werden die Bördelwerkzeuge (8,9) aus der in Figur 1 gezeigten Arbeitsstellung nach hinten in die in Figur 2 und 3 gezeigte Ruhestellung zurückgeschwenkt. In dieser Position geben sie einerseits das Werkstück frei, das dann entnommen und ausgetauscht werden kann. Außerdem kann in dieser Ruheposition der Positionswechsel der Bördelwerkzeuge (8,9) durch eine entsprechende Hubbewegung des Schlittens (14) vorgenommen werden. In dieser zurückgeschwenkten Ruheposition kommt auch der Festanschlag (19) außer Eingriff. Der Bördelkopf (7) kann dann gegenüber dem Maschinentisch (2) bzw.&ldquor;dem Werkstück kollisionsfrei gehoben und gesenkt werden. In der gezeigten Ausführungsform von Figur 1 wird der Bördelkopf (7) nach dem Rückschwenken so weit abwärts bewegt, bis die oben liegende Vorbördelleiste (8) in Arbeitsposition kommt und anschließend durch den Kippantrieb (17) wieder nach vorn in die Arbeitsstellung zurückgeschwenkt.

Abwandlungen der gezeigten Ausführungsform sind in verschiedener Weise möglich. Beim Kippantrieb (-17) und beim Bördel- bzw. Schlittenantrieb (6,16) können an Stelle der Zylinder (21) andere geeignete Antriebselemente_ vorhanden sein. Dies kann z.B. ein Spindelantrieb mit einem Motor, insbesondere einem Elektromotor sein.

Ferner kann die Anordnung und Zuordnung der Bördelwerkzeuge (8) am Kippteil (4) geändert werden.

Variabel ist auch die Zahl der Bördelwerkzeuge (8,9).

Ferner ist die konstruktive Gestaltung und Verbindung des Kippteils (4) mit dem Schiebeteil (5) variabel. Veränderbar sind zudem die. konstruktive Gestaltung.und die Montage des Schiebeteils (5) und seiner Komponenten.

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- 10 -BEZUGSZEICHENLISTE

1	Bördeleinheit
2	Maschinentisch, Werkzeugplatte
3	Werkstückauflage, Bördelbett
4	Kippteil
5	Schiebeteil
6	Bördelantrieb
7	Bördelkopf ~
8	Bördelwerkzeug, Vorbördelleiste
9	Börde1werkzeug, Fertigbördelleiste
10	Werkzeugträger
11	Befestigung
12	Rippe
13	Gestell
14	Schlitten
15	Schlittenführung
16	Schlittenantrieb
17	Kippantrieb
18	Schwenklager
19	Festanschlag Fertigbördelhub
20	Festanschlag Vorbördelhub
21	Antriebselement, Zylinder
22	Aufnahme, Montagefläche
23	Festanschlag Schwenkbewegung

Claims

1. Bördeleinheit mit einem Gestell (13), einem Kippteil (4), einem Schiebeteil (5) und einem Bördelantrieb (6) sowie einem Bördelkopf (7) mit ein oder mehreren Bördelwerkzeugen (8, 9), dadurch gekennzeichnet, dass der Bördelkopf (7) am Kippteil (4) angeordnet ist, welches am Schiebeteil (5) schwenkbar gelagert (18) und angetrieben (17) ist, wobei das Schiebeteil (5) mit dem Bördelantrieb (6) verbunden ist und einen translatorisch an einem Gestell (13) geführten (15) Schlitten (14) aufweist.

2. Bördeleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bördelantrieb (6) zugleich ein Positionierantrieb für die Bördelwerkzeuge (8, 9) ist und ein Antriebselement (21) zwischen Gestell (13) und Schlitten (14) aufweist.

3. Bördeleinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kippteil (4) einen Kippantrieb (17) mit einem Antriebselement (21) aufweist, das an beiden Enden gelenkig mit dem Schlitten (14) und dem Bördelkopf (7) verbunden ist.

4. Bördeleinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebselemente (21) als hydraulische oder pneumatische Zylinder ausgebildet sind.

5. Bördeleinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (13) zur ortsfesten Montage an einem Maschinentisch (2) vorgesehen ist.

6. Bördeleinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (13) mittels variabler geneigter Aufnahmen (22) in unterschiedlichen Winkelstellungen am Maschinentisch (2) montierbar ist.

7. Bördeleinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bördeleinheit (1) verstellbare Festanschläge (19, 20, 23) für die Schwenkbewegung des Bördelkopfes (7) und für die Bördelhübe vorgesehen sind.

8. Bördeleinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bördelkopf (7) als Rippenkonstruktion ausgebildet ist und einen frontseitigen Werkzeugträger (10) zur Aufnahme der Bördelwerkzeuge (8, 9) aufweist.

9. Bördeleinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bördelwerkzeuge (8, 9) austauschbar an der Vorderseite des Werkzeugträgers (10) angeordnet sind, wobei deren Befestigung (11) von der Rückseite des Werkzeugträgers (10) her zugänglich ist.