Innovatives Füge- und Umformverfahren drückt Kosten im modernen Karosseriebau

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MaSuB GmbH - Maschinen für die Schweißnahtvorbereitung und Blechbearbeitung

Der Aufbau einer Rollfalzzelle besitzt generell einfachere und weniger Komponenten, als das beim herkömmlichen Falzen der Fall ist. Kostenintensive Hydraulikkomponenten und schwere Stempel zur Realisierung des Pressvorgangs können eingespart werden. Deshalb sind große Falzvorrichtungen mit komplizierter Kinematik und schwieriger Werkzeuganpassung an die Biegeachsengeometrie nicht mehr nötig.

Die fertigen Falze genügen den hohen optischen Qualitätsansprüchen der Automobilindustrie. Reduzierte Investitionskosten bei geringen Wartungs- und Instandhaltungskosten sind eine profitable Kombination.

Umformen und Fügen mit Hilfe eines Roboters

Um die beim Falzprozess wirkenden Kräfte aufzunehmen, werden die zu bearbeitenden Bleche dabei in einem Falzbett mittels einer Spanntechnik (Niederhalter oder pneumatische Kraftspanner) gegen ein Verrutschen gesichert und präzise in Position gehalten. Das Falzbett kann ortsfest innerhalb einer Roboterzelle oder an einem Roboter flexibel (fliegendes Falzen) befestigt sein.

Das Falzbett mit seiner Spanntechnik ist im Gegensatz zum bisherigen Pressfalzen einfacher im Aufbau. Das Rollfalzwerkzeug, der Rollfalzkopf, ist an einem Industrieroboterarm angeflanscht oder örtlich fest (fliegendes Falzen) innerhalb der Roboterzelle auf einem dafür vorgesehenen Gestell montiert. Der Rollfalzkopf ist je nach Falzaufgabe und Falzsystem mit Rollen verschiedener Bauart (Geometrie) und Anzahl ausgestattet, die die erforderlichen Bearbeitungsschritte des Umfalzens ausführen.

Ein Beispiel für das fliegende Falzen ist das flexible Edag-Rollfalzsystem EDHS 180° Sunroof, welches zur Falzung von Schiebedachausschnitten unter Verwendung des Gegenrollen-Prinzips eingesetzt wird (Bild 2).

Roboter ist beim Rollfalzen eine Hauptkomponente des Systems

Der Roboter stellt bei dem Rollfalzverfahren eine der Hauptkomponenten des Systems. Er führt gerichtete, genaue und komplexe Bewegungen aus, die flexibel einsetzbar sind und sich über Roboterprogramme beeinflussen lassen.

Ohne die technische Weiterentwicklung der Robotik in den letzten 15 Jahren hinsichtlich der Robotermechanik, -steuerung und der virtuellen Prozesssimulation wäre an das Konzept Rollfalzen nicht zu denken. Die hohe Präzision der Antriebe und die leistungsfähigen Prozessoren zur Signalverarbeitung ermöglichen eine optimale Anpassung der Roboterbewegungsbahn an die komplexen Bauteilkonturen.

Rollfalzen erfordert absolut vermessene Industrieroboter

Beim Rollfalzen werden herkömmliche 6-achsige und absolut vermessene Industrieroboter aller namhaften Hersteller eingesetzt, die in den Fertigungsanlagen der Automobilindustrie häufig verwendet werden. Absolut vermessene Industrieroboter zeichnen sich durch eine hohe Arbeitsgenauigkeit und exaktes Bahnverhalten aus. Beim Rollfalzen können Vorschubgeschwindigkeiten von 500 mm/s und mehr programmiert werden.

Als Programmierverfahren findet das Online-Verfahren, welches am eingeschalteten Industrieroboter durchgeführt wird, aber auch das Offline-Verfahren seine Anwendung. Edag sieht in dem Offline-Verfahren klare Vorteile, da durch Simulationssysteme, wie Robcad oder Igrip, Rollfalzprozesse virtuell exakt abzubilden sind.

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