Bördeln von Bauteilen in Serienfertigungen mit kurzen Taktzeiten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Bördeln von Bauteilen, vorzugsweise zum Bördeln von geformten Blechteilen. Die Erfindung ist insbesondere auf die Fertigung von Fahrzeugen, vorzugsweise Automobilen, gerichtet.

In der Serienfertigung von Automobilen werden geometrisch komplexe Bauteile aus Strukturteilen einfacherer Form gefügt, eine Fahrzeugtür beispielsweise aus einem Außenblech und einem Innenblech. Als Fügetechnik eignet sich insbesondere das Bördeln, bei dem das Außen- und das Innenblech relativ zueinander in einem Bördelbett gespannt und durch Herstellung einer Falzverbindung fest miteinander verbunden werden. Bei dem Bördeln fährt ein Bördelwerkzeug einen Flansch des Außenblechs ab und legt ihn um eine Bördelkante bis gegen das Innenblech um, so dass das Innenblech in einer durch das Falzen erzeugten Falztasche des Außenblechs fest gehalten wird. Das Bördelbett bietet den miteinander zu verbindenden Blechen längs der Bördelkante eine Auflage und nimmt so die bei dem Bördeln auf das Außenblech wirkende Kraft auf. Herkömmliche Bördelbetten sind mit den für das Spannen der Bleche erforderlichen Spannmitteln ausgestattet. Die Außen- und Innenbleche werden paarweise als vorgefügter Verbund in eine Bördelstation verbracht, dort von einem Handhabungsroboter im Bördelbett positioniert und mittels der Spanntechnik des Bördelbetts relativ zueinander in einer Fügeposition gespannt. Anschließend werden sie in der Fügeposition von einem Bördelroboter durch Bördeln miteinander verbunden. Nach dem Bördeln wird die Spanntechnik gelöst, und der Handhabungsroboter oder ein in der Station angeordneter weiterer Handhabungsroboter greift das gefügte Bauteil und legt es in einer Ablage ab. Bei kürzer werdenden Prozesszeiten für das Bördeln entwickelt sich die zum Handhaben benötigte Zeit auch bei Einsatz zweier Handhabungsroboter, von denen der eine die zu fügenden Strukturteile in der Fügeposition positioniert und der andere nach dem Fügen übernimmt, zum kritischen Faktor für kürzere Taktzeiten.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Taktzeit für das Bördeln von Bauteilen in Serienfertigungen zu verkürzen.

Die Erfindung geht von einer Bördelstation aus, in der ein Bördelroboter ein Bauteil, das in einer Bördelposition fixiert ist, bördelt. In der Bördelstation ist zusätzlich zu dem Bördelroboter ein erster Handhabungsroboter vorgesehen, der jeweils eines der Bauteile greift und in der Bördelposition positioniert und vorzugsweise auch fixiert. Das Bördeln kann ein Gleitbördeln mit einem oder mehreren Gleitbördelelement(en) sein, bevorzugt wird allerdings das Rollbördeln mit einer oder mehreren Bördelrolle(n).

Durch das Bördeln wird in bevorzugten Ausführungen aus mehreren separat geformten Strukturteilen ein Verbundbauteil hergestellt, nämlich durch Erzeugung einer Falzverbindung zwischen wenigstens zwei Strukturteilen pro Verbundbauteil. Die Erfindung betrifft jedoch nicht nur das Falzen, d. h. das Herstellen einer Falzverbindung, sondern das Bördeln von Bauteilen allgemein, beispielsweise auch jeweils nur eines geformten Blechteils. In solch einfachen Ausführungen wird ein Flansch des betreffenden Bauteils um eine Bördelkante umgelegt oder weiter umgelegt, gegebenenfalls auch vollständig umgelegt. Die Erfindung betrifft somit das einfache Bördeln, bei dem keine Falzverbindung hergestellt wird. Sie betrifft jedoch insbesondere das Falzen, also Bördelprozesse, durch die eine Falzverbindung von zwei zuvor separaten oder nur vorgefügten Strukturteilen erzeugt wird. Das Bauteil kann entsprechend ein einzelnes Strukturteil sein oder vor dem Bördeln als Konglomerat von vergleichsweise lose vorgefügten oder auch vom Handlingsroboter erst zusammen zu führenden Strukturteilen vorliegen.

Nach der Erfindung ist in der Bördelstation zusätzlich zu dem ersten Handhabungsroboter wenigstens ein weiterer, zweiter Handhabungsroboter vorgesehen, der mit dem ersten Handhabungsroboter im Wechsel betrieben wird und ebenfalls jeweils eines der Bauteile greift und in der Bördelposition positioniert und vorzugsweise auch fixiert. Die Handhabungsroboter und der Bördelroboter werden von einer Steuerung aufeinander abgestimmt gesteuert. Bei der Steuerung kann es sich um eine in der Station vorgesehene Steuerung nur für die Station oder eine übergeordnete Steuerung handeln, beispielsweise um die übergeordnete Steuerung einer Fertigungsstraße, in der die gebördelten Bauteile weiter

bearbeitet oder montiert werden. Die Handhabungsroboter und der Bördelroboter werden so gesteuert, dass der erste Handhabungsroboter ein erstes der Bauteile und der zweite Handhabungsroboter ein zweites der Bauteile greifen, jeweils einer der Handhabungsroboter genau eines der Bauteile, und die Bauteile nacheinander in der Bördelposition positionieren und vorzugsweise auch fixieren. Der Bördelroboter bördelt das jeweils in der Bördelposition fixierte Bauteil. Hat der erste Handhabungsroboter das von ihm gegriffene Bauteil in der Bördelposition positioniert und der Bördelroboter dieses Bauteil gebördelt, wird das Bauteil aus der Bördelposition bewegt und abgelegt. Sobald die Bördelposition frei ist, positioniert der zweite Handhabungsroboter das von ihm gegriffene Bauteil in der Bördelposition, der Bördelroboter führt erneut den Bördelprozess aus, und das gebördelte zweite Bauteil wird aus der Bördelposition bewegt und abgelegt, so dass die Bördelposition frei ist für ein nächstes Bauteil. Wegen des Wechselbetriebs von wenigstens zwei Handhabungsrobotern kann die für den Bördelprozess benötigte Zeit für die Heranführung des jeweils nächsten Bauteils genutzt werden. Die zum Greifen und Positionieren benötigte Handhabungszeit wird zwischen den Handhabungsrobotern aufgeteilt. Während das eine Bauteil noch positioniert und fixiert wird, kann das nächste Bauteil bereits gegriffen und näher zu der Bördelposition bewegt werden. In einer Serienfertigung steht jedem der Handhabungsroboter somit ein größerer Anteil der Taktzeit zur Verfügung.

In bevorzugten Ausführungen arbeiten dem Bördelroboter nur der erste und der zweite Handhabungsroboter zu, die entsprechend in alternierender Abfolge jeweils eines der Bauteile greifen und in der Bördelposition positionieren. Die Bördelstation kann grundsätzlich jedoch auch über mehr als zwei Handhabungsroboter verfügen, die in einer entsprechenden Abfolge, d. h. im Wechselbetrieb, für die Positionierung und Fixierung der Bauteile eingesetzt werden. Auch ein Wechselbetrieb von mehr als zwei Handhabungsrobotern wird in Bezug auf die Abfolge des Einsatzes der Handhabungsroboter als eine alternierende Abfolge verstanden.

Die Erfindung ist insbesondere in Kombination mit einem Bördelverfahren und einem Bördelwerkzeug vorteilhaft, wie sie die EP 1 685 915 Al offenbart. Bei Ausführung des Bördelprozesses mit mehreren im gleichen Arbeitslauf einen Flansch abfahrenden Bördelelementen ist die Prozesszeit des Bördelns bereits auf ein Minimum reduziert. Entsprechend reduziert sich auch die für die Taktzeit unschädliche Zeitdauer, die für die

Handhabung der Bauteile zur Verfügung steht. Die den Flansch gleichzeitig hintereinander abfahrenden Bördelelemente sind wie in der EP 1 685 915 Al beschrieben vorzugsweise an einem gemeinsamen Werkzeugkopf abgestützt, so dass nur ein einziger Aktor, vorzugsweise Roboterarm, erforderlich ist. Grundsätzlich könnten aber auch mehrere mechanisch unabhängig voneinander bewegbare Aktoren hintereinander in einem steuerungstechnisch synchronisierten Lauf den Flansch abfahren. Die Erfindung ist vorteilhaft zwar insbesondere bei Einsatz eines Bördelwerkzeugs mit einem vorlaufenden und einem nachlaufenden Bördelelement oder gegebenenfalls auch noch einem dritten Bördelelement, das diesen beiden Bördelelementen nachläuft, sie ist aber auch von Vorteil für herkömmliche Bördelprozesse mit herkömmlichen Bördelwerkzeugen, bei denen das gleiche Bördelwerkzeug oder die mehreren Bördelwerkzeuge in separaten Arbeitsläufen den umzulegenden Flansch abfährt oder abfahren.

In einer Weiterentwicklung dienen die Handhabungsroboter nicht nur der Positionierung, sondern auch der Fixierung des jeweiligen Bauteils in der Bördelposition. Vorzugsweise fixieren sie das jeweilige Bauteil auch während des Bördelns. Zweckmäßigerweise bewegt der gleiche Handhabungsroboter, der das Bauteil in der Bördelposition positioniert hat, und bevorzugt auch während des Bördelns im fixierten Zustand hält, das Bauteil auch wieder aus der Bördelposition und legt es ab für eine Abforderung aus der Bördelstation. Die Bauteile werden in besonders bevorzugten Ausführungen nur einmal gegriffen, positioniert und fixiert und während des Bördelns ohne Umgreifen in der Bördelposition gehalten und nach dem Bördeln ebenfalls ohne Umgreifen abgefordert und abgelegt. Je mehr Teilprozesse der Handhabung vom gleichen Handhabungsroboter ohne Umgreifen oder zumindest ohne zwischenzeitliches Ablegen durchgeführt werden, desto mehr kann die nur für die Handhabung erforderliche Zeit pro Bauteil verkürzt werden.

Die Bauteile werden während der Durchführung des Verfahrens kontinuierlich oder entsprechend der Taktzeit der Fertigung einzeln oder batchweise in die Bördelstation verbracht, beispielsweise auf einem Linienförderer lose aufliegend oder klemmend gehalten. Alternativ können sie auch bereits vor dem Start des Verfahrens in ausreichender Zahl in die Bördelstation gefordert werden. Vorzugsweise wird jeweils das für den Bördelprozess nächste Bauteil in eine stets gleiche Aufnahmeposition verbracht, in der es von einem der

Handhabungsroboter gegriffen wird. Das Greifen kann mittels eines oder mehrerer Klemmgreifer(s) oder eines oder mehrerer Greifer(s) vorgenommen werden, der oder die auf das jeweilige Bauteil nur eine Anziehungskraft ausübt oder ausüben, vorzugsweise eine Saugkraft oder Magnetkraft. Das Wort "oder" wird hier und auch sonst im Sinne der Erfindung stets als ein "und/oder" verstanden, umfasst also jeweils die Bedeutung von "entweder... oder" und die Bedeutung von "sowohl als auch". In Bezug auf das Greifen gilt daher, dass die Bauteile entweder nur klemmend oder nur mittels Anziehkräften oder mittels einer Kombination von Klemmkräften und Anziehkräften gegriffen werden können. In bevorzugten Ausführungen weisen die Handhabungsroboter je eine Greifeinrichtung mit wenigstens einem Greifer zum Greifen jeweils eines Bauteils mittels einer Anziehkraft auf. Vorzugsweise ist der wenigstens eine Greifer ein Saug- oder Magnetgreifer.

Die Bördelstation ist in bevorzugten Ausführungen mit wenigstens einem Bördelbett ausgestattet, das den Bauteilen eine Auflage bietet, gegen die das jeweils in der Bördelposition befindliche Bauteil gedrückt wird, wobei die Bauteile in der Bördelposition vorteilhafterweise auf der Auflage des Bördelbetts oben aufliegen und auch mit ihrem Gewicht gegen die Auflage drücken. Die Auflage des Bördelbetts ist an die Form des zu bördelnden Bauteils angepasst geformt und unterstützt das betreffende Bauteil im Bereich der Bördelkante, um die ein Flansch des Bauteils, vorzugsweise ein Randflansch, vollständig oder teilweise umgelegt wird. Die Auflage des Bördelbetts definiert die Bördelposition, d. h. sie gibt den Bauteilen die Bördelposition vor.

In bevorzugten Ausführungen werden die Handhabungsroboter als Niederhalter verwendet, indem jeweils einer der Handhabungsroboter das in der Bördelposition befindliche Bauteil gegen das Bördelbett, d. h. gegen dessen Auflage, drückt und auf diese Weise in der Bördelposition fixiert und während des Bördelns im fixierten Zustand hält. Die Handhabungsroboter können jeweils mit einer Greifeinrichtung versehen sein, mit der das jeweilige Bauteil in der Bördelposition nur durch Andrücken gegen das Bördelbett fixiert wird. In einer Variante können die Greifeinrichtungen je wenigstens einen Klemmgreifer für eine klemmende Fixierung des jeweiligen Bauteils am Bördelbett aufweisen. Das Bördelbett kann zusätzlich mit eigener Spanntechnik ausgestattet sein, vorteilhafterweise kann auf solch eine zusätzliche Spanntechnik jedoch verzichtet werden, zumindest kann sie gegenüber

herkömmlichen Bördelbetten reduziert werden. Das Bördelbett weist vorzugsweise allerdings wenigstens ein Positioniermittel auf, das in einem Führungseingriff mit dem jeweiligen Bauteil dieses Bauteil bei dem Positionieren führt. Vorteilhafterweise weisen das Bördelbett und jedes der Bauteile mehrere Positioniermittel und Positioniergegenmittel auf, die bei der Positionierung des jeweiligen Bauteils miteinander in einen Führungseingriff gelangen, der das jeweilige Bauteil bis in die Bördelposition relativ zum Bördelbett führt.

Falls die Bauteile sich jeweils aus zwei oder mehr Strukturteilen zusammensetzen, die als loser Verbund oder vorgefügter, beispielsweise gehefteter oder geschachtelter Verbund in die Bördelstation gelangen, greift der jeweilige Handhabungsroboter vorzugsweise sämtliche Strukturteile des jeweiligen Bauteils und spannt diese Strukturteile relativ zueinander in einem Spannzustand, in dem sie anschließend durch das Bördeln dauerhaft fest miteinander verbunden werden. Die Greifeinrichtungen der Handhabungsroboter sind vorteilhafterweise für solch ein Spannen eingerichtet.

Vorzugsweise weist jede der Greifeinrichtungen für jedes Strukturteil pro Bauteil jeweils wenigstens einen eigenen Greifer auf, der nur das jeweils zugeordnete Strukturteil greift. Diese, jeweils nur eines der Strukturteile greifenden Greifer können insbesondere Sauggreifer oder Magnetgreifer sein oder auf andere Weise eine Anziehungskraft auf das betreffende Strukturteil ausüben, die nur auf eine Seite des Strukturteils wirkt. Auf einer anziehenden Kraft berufende Greifer sind insbesondere dann von Vorteil, wenn eines der zu fügenden Strukturteile eine Durchbrechung aufweist, die der betreffende Greifer durchragen kann, um ein anderes der Strukturteile mit einer Anziehungskraft zu greifen. Der anziehende Greifer kann durch die Durchbrechung des einen Strukturteils hindurch das andere Strukturteil an einer Innenseite greifen, die dem Strukturteil, das die Durchbrechung aufweist, zugewandt gegenüberliegt. Derartige Verhältnisse sind bei Anbauteilen für Automobile, beispielsweise bei Fahrzeugtüren oder Heckklappen, in vielen Fällen gegeben.

Die Handhabungsroboter können je mit einem Füge Werkzeug ausgestattet sein, das vorzugsweise an einem Gestell der jeweiligen Greifeinrichtung angeordnet ist. Mit solch einem Fügewerkzeug können Strukturteile, die nach dem Bördeln ein Verbundbauteil bilden, vorgefügt werden. In derartigen Ausführungen greift der jeweilige Handhabungsroboter die

zu fugenden Strukturteile, verbindet sie vorläufig miteinander, beispielsweise mittels Punktschweißen, und positioniert sie anschließend in der Bördelposition. Das Fügewerkzeug zum Vorfugen kann ein Punktschweißgerät oder beispielsweise auch ein Crimpwerkzeug sein.

Die Ausbildung und die Verwendung eines Handhabungsroboters als Niederhalter während eines in einem Bördelbett ausgeführten Bördelprozesses ist grundsätzlich von Vorteil und nicht nur im Wechselbetrieb mit einem weiteren solchen Handhabungsroboter, da Spanntechnik beim Bördelbett bereits mit nur einem solchen Roboter oder anders betriebenen Robotern teilweise oder vorzugsweise gänzlich eingespart werden kann. Ein Bördelverfahren, bei dem ein Bauteil von einem Handhabungsroboter der offenbarten Art gegen ein Bördelbett gedrückt und auf diese Weise in einer Bördelposition für das Bördeln und während des Bördelns fixiert wird, vorzugsweise nur hierdurch, ist daher ein weiterer Gegenstand der Erfindung. Ebenso ist eine Bördelvorrichtung ein weiterer Gegenstand der Erfindung, die einen Bördelroboter, ein beim Bördeln vorzugsweise stationäres Bördelbett und einen Handhabungsroboter umfasst, der dazu eingerichtet ist, das zu bördelnde Bauteil zu greifen, relativ zu dem Bördelbett in der Bördelposition zu positionieren und als Niederhalter, d. h. als Andrückeinrichtung wirkend zu fixieren. In einer bevorzugten ersten Weiterentwicklung trägt der Handhabungsroboter eine Greifeinrichtung der offenbarten Art, die nicht nur ein einteiliges Bauteil greifen, positionieren und fixieren kann, sondern dazu eingerichtet ist, mehrere Strukturteile, die durch Bördeln zu einem zusammengesetzten Bauteil gefugt werden sollen, gemeinsam aufzunehmen und in diesem Sinne zu greifen und auch relativ zueinander bereits in einem Spannzustand zu spannen, in dem diese Strukturteile relativ zum Bördelbett positioniert, in der Bördelposition durch Andrücken fixiert und durch das Bördeln gefügt werden. Im übrigen gelten sämtliche Ausführungen, die zur Erfindung gemacht werden auch für diesen weiteren Erfindungsgegenstand.

Um Produktionsumstellungen flexibel begegnen zu können, können in der Bördelstation bezüglich beispielsweise der Form, Größe oder Anzahl der Greifer verschiedenartige Greifeinrichtungen bereitgehalten werden. So können Greifeinrichtungen eines ersten Satzes zum Greifen von Bauteilen einer ersten Art und Greifeinrichtungen eines zweiten Satzes für das Greifen von Bauteilen einer anderen, zweiten Art eingerichtet, d. h. nach Form oder

Größe, Anordnung oder Anzahl der jeweiligen Greifer pro Greifeinrichtung auf die jeweilige Art von Bauteilen angepasst sein. Bei einer Produktionsumstellung können die Handhabungsroboter die in einer abgelaufenen Produktion verwendeten Greifeinrichtungen des einen Satzes gegen die für die Bauteile einer folgenden Produktion angepassten Greifeinrichtungen eines anderen Satzes austauschen. Dies ermöglicht einen raschen Wechsel von beispielsweise Fahrzeugtüren eines ersten Fahrzeugmodells auf Fahrzeugtüren eines zweiten Fahrzeugmodells oder auch eine weitergehende Umstellung, beispielsweise von einer Fahrzeugtür auf ein Schiebedach oder eine Heckklappe eines Fahrzeugs.

Anstatt unterschiedliche Greifeinrichtungen vorzusehen oder ergänzend zu solch einer Maßnahme können die Bauteile unterschiedlicher Art und die Greifeinrichtungen in solch einer Weise aufeinander abgestimmt sein, dass mit der gleichen Greifeinrichtung die Bauteile unterschiedlicher Art gehandhabt werden können. Zwei Bauteile unterschiedlicher Art, beispielsweise zwei Fahrzeugtüren unterschiedlicher Fahrzeugmodelle, sind in derartigen Ausführungen aufeinander abgestimmt so gestaltet, dass sie nach Ort, Ausrichtung und Form gleiche Aufnahmestellen aufweisen, an denen die Greifer der gleichen Greifeinrichtung das jeweilige Bauteil greifen, d. h. aufnehmen können. Alternativ oder zusätzlich zu solch einem abgestimmten Design der Bauteile kann die Greifeinrichtung mit einem oder mehreren Greifern speziell nur für die Bauteile der einen Art und einem oder mehreren Greifern für Bauteile speziell nur der anderen Art ausgestattet sein, wobei auch der Fall eingeschlossen ist, dass die Greifeinrichtung einen oder mehrere Greifer für die Bauteile beider Arten oder gegebenenfalls noch mehr unterschiedlicher Arten zusätzlich zu den speziell zugeordneten Greifern aufweist.

Wird der Bördelprozess wie bevorzugt mit Hilfe eines Bördelbetts ausgeführt, können in der Bördelstation im Hinblick auf die Flexibilität bei Produktionsumstellungen mehrere Bördelbetten bereitgehalten werden, beispielsweise ein erstes Bördelbett für Bauteile einer ersten Art und ein zweites Bördelbett für Bauteile einer zweiten Art. Die Bördelbetten sind vorteilhafterweise so angeordnet, dass sie bei einem Produktionswechsel rasch gegeneinander ausgetauscht werden können. Der Austausch kann beispielsweise mit den Handhabungsrobotern oder einem gegebenenfalls vorhandenen weiteren Roboter vorgenommen werden. Bevorzugter sind die Bördelbetten unabhängig von Robotern,

insbesondere den Handhabungsrobotern, in und aus der Bördelposition bewegbar. Sie können selbst verfahrbar oder auf einer verfahrbaren Unterlage ruhend ausgebildet sein. Bevorzugt wird es, wenn durch die Bördelposition eine Führungsbahn führt, längs der das in der alten Produktion in der Bördelposition befindliche Bördelbett in eine Richtung aus der Bördelposition und ein nächstbenachbartes Bördelbett in die gleiche Richtung in die Bördelposition verfahren werden können.

Die Erfindung zielt wie bereits erwähnt insbesondere auf die Automobilproduktion ab. Sie ist innerhalb dieses Bereich besonders vorteilhaft für das Bördeln von Anbauteilen, beispielsweise Fahrzeugtüren, Schiebedächern, Heckklappen, Motorhauben oder montierbaren Kotflügeln. Solche Anbauteile setzen sich meist aus mehreren Strukturteilen zusammen, beispielsweise einem Außenteil und einem Innenteil. Das jeweilige Außenteil ist in vielen Fällen im montierten Zustand Bestandteil einer Außenhaut des Automobils. Das Außenteil ist im Allgemeinen ein Blechteil und ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in den meisten Anwendungen dasjenige Strukturteil, das gebördelt wird. Das Innenteil kann ebenfalls ein Blechteil sein, grundsätzlich kann es aber beispielsweise auch ein Kunststoffteil sein. Die Erfindung ist nicht unumgänglich auf den Automobilbereich beschränkt, sondern auch im Bereich der Nutzfahrzeuge und generell von Fahrzeugen, auch Luft- und Wasserfahrzeugen von Vorteil. Sie ist darüber hinaus vorteilhaft aber auch für jede Art von Serienfertigung, in der vorgeformte Blechteile gebördelt werden. Besonders vorteilhaft kann sie zur Erzeugung einer Falzverbindung eines aus vorgeformten Flächenstrukturen gefügten Bauteils verwendet werden, wobei pro Bauteil zumindest die zu bördelnde oder die gegebenenfalls mehreren zu bördelnden Flächenstrukturen ein Blechteil oder Blechteile ist oder sind.

Vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden auch in den Unteransprüchen und deren Kombinationen beschrieben.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Figuren erläutert. An dem Ausführungsbeispiel offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination die Gegenstände der Ansprüche und auch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen weiter. Es zeigen:

Figur 1 eine Bördelstation in einer perspektivischen Sicht und

Figur 2 die Bördelstation in einer Draufsicht.

Figur 1 zeigt eine Bördelstation in einer perspektivischen Sicht. In der Bördelstation werden Bauteile B gebördelt. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um Türen für ein PKW-Modell, die im Takt einer Serienfertigung in die Bördelstation gefördert werden. Jedes der Bauteile B weist ein Außenblech A und ein Innenteil I, beispielsweise ebenfalls ein Blechteil, auf, die in einem vorgefügten Zustand in die Bördelstation gelangen. Im vorgefügten Zustand sind die Außenbleche A und die Innenteile I bereits für die Herstellung eines festen Verbunds paarweise relativ zueinander positioniert und ausgerichtet und beispielsweise geheftet, gecrimpt, geklammert oder in anderer Weise vorläufig aneinander befestigt. Die im vorgefügten Ausgangszustand vergleichsweise lose gefügten Bauteile B werden in der Bördelstation durch Bördeln dauerhaft fest gefügt. Bei dem Bördeln wird ein Bördelflansch, der an einem äußeren Rand jedes Außenblechs A längs einer Bördelkante verläuft, vorzugsweise in einem geschlossenen Umlauf umläuft, bis gegen das jeweilige Innenteil I vollständig umgelegt und dadurch eine Falztasche gebildet, in der ein Randbereich des jeweiligen Innenteils I fest eingeklemmt ist.

In der Bördelstation sind ein erster Handhabungsroboter 1 , ein zweiter Handhabungsroboter 2 und ein Bördelroboter 5 um eine zentrale Bördelposition C verteilt angeordnet. Die Roboter 1 , 2 und 5 sind stationär angeordnet und weisen je einen Roboterarm auf, der mit mehreren Freiheitsgraden der Bewegung ausgestattet ist und an seinem Ende ein Werkzeug trägt. Der Handhabungsroboter 1 trägt am Ende seines Roboterarms eine Greifeinrichtung 3 und der Handhabungsroboter 2 eine Greifeinrichtung 4. Am Ende des Roboterarms des Bördelroboters 5 ist ein Bördelwerkzeug 6 befestigt. Die Greifeinrichtungen 3 und 4 sind gleich. Das Bördelwerkzeug 6 entspricht dem Bördelwerkzeug der EP 1 685 915 Al. Es weist einen Werkzeugkopf für die Befestigung am Roboterarm und wenigstens zwei, vorzugsweise genau zwei vom Werkzeugkopf drehbar gelagerte Bördelrollen auf, nämlich eine vorlaufend und eine nachlaufend angeordnete Bördelrolle, mit denen der Bördelroboter 5 im gleichen Arbeitslauf den Bördelflansch des in der Bördelposition C befindlichen Bauteils B abfährt

und dabei den Bördelflansch des betreffenden Bauteils B in einem einzigen Lauf in zwei Bördelschritten vollständig umlegt.

In der Bördelposition C ist ein Bördelbett 7 angeordnet. Bei dem Bördeln liegt das in der Bördelposition befindliche Bauteil B mit seinem Außenblech A auf einer Auflage des Bördelbetts 7 auf. Die Auflage ist der Bördelkante des Außenblechs A folgend und zumindest im Randbereich des Außenblechs A an dessen Kontur angepasst geformt, so dass das Außenblech A bei dem Bördeln flächig und verformungsfrei auf der Auflage aufliegt. Das Bördelbett 7 nimmt die bei dem Bördelprozess auf das jeweilige Bauteil B wirkende Kraft auf. Das Bördelbett 7 bestimmt auf diese Weise die Bördelposition C, d. h. es gibt dem Bauteil B die Bördelposition C vor. Das Bördelbett 7 ist beim Bördeln stationär.

Die Außenbleche A und Innenteile I sind wie bereits erwähnt im Ausgangszustand, in dem sie in die Bördelstation gefordert werden, vorgefügt. Im vorgefügten Zustand sind sie ausreichend fest miteinander verbunden, so dass sie von jeweils einem der Handhabungsroboter 1 und 2 ohne änderung der relativen Position und Ausrichtung zueinander aufgenommen werden können. Die Greifeinrichtungen 3 und 4 weisen Greifer für jeweils das Außenblech A und Greifer für jeweils das Innenteil I auf. Die Greifeinrichtungen 3 und 4 sind ferner so ausgebildet, dass sie die Bauteile B von der Seite des jeweiligen Innenteils I her aufnehmen können. Die Innenteile I weisen jeweils eine oder mehrere Durchbrechungen auf, durch die ein oder mehrere Greifer der Greifeinrichtung 3 oder 4 hindurchgreifend das Außenblech A an seiner dem Innenteil I zugewandten Innenseite aufnehmen und in diesem Sinne greifen können, beispielsweise saugend oder mittels Magnetkraft. Die Greifeinrichtungen 3 und 4 sind so ausgebildet, dass sie das Außenblech A und das Innenteil I relativ zueinander in einem Spannzustand spannen können, in dem diese beiden Strukturteile A und I anschließend in der Bördelposition C durch Bördeln fest miteinander gefügt werden.

Die Handhabungsroboter 1 und 2 arbeiten im Wechsel. Sie nehmen in alternierender Abfolge jeweils eines der Bauteile B auf, spannen das Außenblech A und das Innenteil I des betreffenden Bauteils B relativ zueinander und verbringen das aufgenommene und gespannte Bauteil B im Spannzustand in die Bördelposition C. Der Handhabungsroboter 1 oder 2

positioniert das aufgenommene Bauteil B im Spannzustand relativ zu dem Bördelbett 7 und drückt das positionierte Bauteil B gegen die Auflage des Bördelbetts 7, so dass das Bauteil B nicht nur in der Bördelposition nach Ort und Ausrichtung positioniert, sondern durch das Andrücken auch fixiert ist. Der jeweilige Handhabungsroboter 1 oder 2 hält das Bauteil B während des gesamten Bördelprozesses gegen das Bördelbett 7 nieder, wird also in Doppelfunktion auch als Niederhalter für das Bördeln verwendet. Auf der Seite des Bördelbetts 7 kann daher auf Spanner verzichtet werden. In bevorzugter Ausführung ist das Bördelbett 7 auch nur mit einem oder vorzugsweise mehreren Positioniermittel(n) ausgestattet, beispielsweise einem oder mehreren Zentrierstift(en), und die Bauteile B entsprechend jeweils mit einem oder mehreren Positioniergegenmitteln, das oder die bei Annäherung an das Bördelbett 7 in einen Führungseingriff mit dem oder den Positioniermittel(n) des Bördelbetts 7 gelangt oder gelangen, so dass sich die Bauteile B jeweils in der letzten Phase der Positionierung relativ zu der Auflage des Bördelbetts 7 zentrieren. Der Bördelroboter 5 fährt den Bördelflansch des vom Handhabungsroboter 1 oder 2 niedergehaltenen und auf diese Weise in der Bördelposition C fixierten Bauteils B ab und erzeugt auf diese Weise die Falzverbindung zwischen dem Außenblech A und dem Innenteil I. Nach Beendigung des Bördelprozesses gibt der Bördelroboter 5 die Bördelposition C frei, und der Handhabungsroboter 1 oder 2 bewegt das nun fest gefügte Bauteil B aus der Bördelposition C und legt es in der Bördelstation ab. Den beschriebenen Zyklus führen die Handhabungsroboter 1 und 2 in alternierender Abfolge aus, so dass die Taktzeit auf ein Minimum reduziert werden kann, da sie lediglich noch durch die für den Bördelprozess erforderliche Zeitdauer und die Zeitdauer für das Positionieren und Fixieren in der Bördelposition C und die Freigabe der Bördelposition C bestimmt wird. Der Bördelprozess ist seinerseits auf ein Minimum reduziert, wenn die für das Umlegen des Bördelflansches erforderlichen Bördelschritte mit mehreren Bördelrollen gleichzeitig in einem einzigen Arbeitslauf ausgeführt werden, wie dies bevorzugt wird.

Figur 2 zeigt die Bördelstation in einer Draufsicht und zumindest was die Roboter 1 , 2 und 5 anbetrifft, im gleichen Zustand wie Figur 1. Die Roboter 1, 2 und 5 sind in einem um die Bördelposition C gedachten Ring verteilt stationär angeordnet. Der Winkelabstand des Bördelroboters 5 ist zu jedem der Handhabungsroboter 1 und 2 größer als der Winkelabstand zwischen den Handhabungsrobotern 1 und 2. Der Bördelroboter 5 ist bezüglich einer

gedachten Linie durch die Bördelposition auf der einen, und die Handhabungsroboter 1 und 2 sind auf der anderen Seite der Linie angeordnet. Die Handhabungsroboter 1 und 2 sind in einem Winkelabstand von etwa 90° angeordnet und weisen zu dem Bördelroboter 5 einen Winkelabstand von je über 120° auf.

Die Bauteile B werden im vorgefügten Zustand in Richtung des eingezeichneten Pfeils in Linie nacheinander, beispielsweise mittels eines Bandförderers, in die Bördelstation bewegt, so dass jeweils ein in der Linie vorderstes Bauteil B eine Aufnahmeposition A einnimmt, in der es von einem der Handhabungsroboter 1 und 2 aufgenommen wird. Dargestellt ist im Taktzyklus ein Moment, in dem der erste Handhabungsroboter 1 das von ihm aufgenommene Bauteil B im Spannzustand auf dem Bördelbett 7 in der Bördelposition gegen das Bördelbett 7 niederhaltend fixiert, so dass es gebördelt werden kann. Der Bördelroboter 5 hält das Bördelwerkzeug 6 in einer von der Bördelposition C abgerückten Position bereit für die Durchführung des Bördelprozesses. Der zweite Handhabungsroboter 2 hat bereits ein zweites Bauteil B aufgenommen und hält es im Spannzustand in einer Warteposition in der Nähe des Bördelbetts 7, um dieses Bauteil B beim nächsten Wechsel möglichst rasch in der Bördelposition C positionieren und fixieren zu können. Unterhalb des in der Warteposition befindlichen Bauteils B befindet sich eine Ablageposition D, in der die gebördelten Bauteile B abgelegt und aus der sie nacheinander abtransportiert werden.

Im nächsten Schritt bewegt der Bördelroboter 5 das Bördelwerkzeug 6 in die Bördelposition C und positioniert es in einer Startposition für den Arbeitslauf. Nach Durchführung des Bördelprozesses bewegt der Bördelroboter 5 das Bördelwerkzeug 6 in eine zweite abgerückte Position auf der anderen Seite des Falzbetts 7, um das Falzbett 7 für das nächste Bauteil B freizugeben. Sobald das Falzbett 7 frei ist, bewegt der Handhabungsroboter 2 dieses nächste Bauteil B aus der Warteposition in die Bördelposition C, fixiert es in der Bördelposition C, und der Bördelroboter 5 führt erneut einen Bördelprozess aus.

Während dieser Zeit, d. h. während des Positionierens und Fixierens sowie Bördelns des nächsten Bauteils B, legt der erste Handhabungsroboter 1 das von ihm noch gehaltene, im vorherigen Taktzyklus gebördelte Bauteil B in der Ablageposition D ab, nimmt das nun in der Aufnahmeposition A befindliche nächste Bauteil B auf und bewegt es in die Warteposition,

die in Figur 2 das vom anderen Handhabungsroboter 2 im Spannzustand gehaltene Bauteil B einnimmt. Die beschriebene Sequenz beginnt von neuem mit vertauschten Rollen der Handhabungsroboter 1 und 2.