Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umbugen einer überstehenden Dekorschicht an einem Werkstück, mit einer Halterung zum Aufnehmen und Halten des Werkstücks, mehreren Umbugstempeln zum Umlegen der überstehenden Dekorschicht und Anlegen an das Werkstück, wobei die Umbugstempel durch Stellzylinder zwischen einer Rückzugsposition und einer Umbugposition verstellbar sind, und einer Steuereinrichtung, durch welche zumindest die Stellzylinder betätigbar sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Umbugen einer überstehenden Dekorschicht an einem Werkstück, bei dem das Werkstück mit der überstehenden Dekorschicht auf einer Halterung angeordnet wird, die überstehende Dekorschicht durch Zustellen von mehreren Umbugstempeln umgelegt und an das Werkstück angelegt wird, wobei die Umbugstempel durch Stellzylinder betätigt werden, wobei die Stellzylinder mittels einer Steuereinrichtung gesteuert und dabei die Umbugstempel zwischen einer Rückzugsposition und einer Umbugposition verfahren werden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Umbugvorrichtungen werden insbesondere zur Endbearbeitung von Werkstücken eingesetzt, welche durch ein sogenanntes Hinterspritzen hergestellt sind. Dabei wird eine Dekorschicht, welche ein Textil, eine Folie, ein Papier etc. sein kann, in eine Spritzgießform eines Kunststoffwerkstückes eingelegt, so dass die Dekorschicht beim Spritzgießen integriert mit dem Werkstück verbunden wird. Bei diesem Hinterspritzen lässt sich ein gewisses seitliches Überstehen der flexiblen Dekorschicht gegenüber dem Werkstück nicht vermeiden oder wird sogar gewünscht. Beim Umbu- gen dieser überstehenden Dekorschicht wird diese nicht, wie häufig üblich, durch Abtrennen entfernt, sondern auf eine Rückseite des Werkstückes umgelegt und an die Werkstückrückseite angelegt. Damit erstreckt sich die Dekorschicht auch über einen Kantenbereich des Werkstückes hinaus, was insbesondere für Werkstücke mit höherer Wertanmutung gewünscht ist, wie sie etwa im Innenausbau eines Kraftfahrzeuges verlangt sind.

Es ist bekannt, das Umbugen auf einer Presse unter Verwendung von Keilschiebermechanismen durchzuführen, welche die Hubbewegung der Presse teilweise in eine seitliche Umlegbewegung der Umbugstempel umsetzen.

Eine derartige Umbugvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2009 025 539 A1 bekannt. Die mechanische Betätigung der Umbugstempel durch Keilschiebermechanismen ist zwar sehr zuverlässig. Allerdings sind derartige Keilschiebermechanismen mechanisch sehr aufwändig und damit teuer in der Herstellung. Zudem sind diese auch relativ verschleißanfällig. Des Weiteren müssen Keilschiebermechanismen selbst bei relativ kleinen Produktänderungen umfassend überarbeitet und angepasst werden.

Aus der WO 99/43518 A1 oder der US 201 1 /274921 A1 sind Umbugvorrichtungen bekannt, bei welchen zum Betätigen der Umbugstempel Stellzylinder eingesetzt werden. Durch die Anordnung einer Vielzahl von Stellzylindern kann so eine große Anzahl von Umbugstempeln zur Durchführung definierter Umbugbewegungen betätigt werden. Die Vielzahl der Komponenten birgt die Gefahr von Fehlfunktionen, welche zu Fehlteilen führen können. Es ist daher üblich, nach dem Umbugen diese Teile einer umfassenden Prüfung, insbesondere einer Sichtprüfung, zu unterziehen.

Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umbugen einer überstehenden Dekorschicht an einem Werkstück anzugeben, welche einerseits flexiblen anpassbar sind und andererseits eine zuverlässige Ausgabe von Gutteilen ermöglichen.

Die Erfindung wird zum einen durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung ausgebildet ist, eine fehlerfreie Betätigung der Stellzylinder festzustellen, dass eine Markierungseinrichtung zum Aufbringen einer Markierung auf das Werkstück vorgesehen ist, und dass die Markierungseinrichtung zum Aufbringen einer Aufbringung von der Steuereinrichtung betätigbar ist, wenn eine fehlerfreie Betätigung der Stellzylinder beim Umbugen festgestellt ist.

Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die Umbugstempel durch Stellzylinder betätigt werden. Die Verwendung von Stellzylindern ermöglicht es, Verfahrwege und Formen der Umbugstempel relativ einfach zu ändern und so an Produktveränderungen anzupassen.

Nach einer Erkenntnis der Erfindung besteht eine wesentliche Ursache für Fehlteile beim Umbugen darin, dass einzelne Stellzylinder nicht fehlerfrei betätigt worden sind. Dies kann zum einen an einer Störung an dem Stellzylinder oder an einem nicht korrekt eingelegten und eingespannten Werkstück liegen, wodurch der Hubweg eines oder mehrerer Stellzylinder gestört wird. Zur Feststellung von Fehlteilen ist gemäß der Erfindung die Steuereinrichtung so ausgebildet, dass diese eine korrekte und insbesondere vollständige Betätigung vorzugsweise aller Stellzylinder feststellt. Bei einer fehlerfreien Betätigung der Stellzylinder kann davon ausgegangen werden, dass das Umbugen korrekt erfolgt ist und ein fehlerfreies Werkstück vorliegt.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht zudem darin, dass bei einer fehlerfreien Betätigung der Stellzylinder durch die Steuereinrichtung eine Markierung mit einer Markierungseinrichtung auf das Werkstück aufgebracht wird. Somit kann auch nach dem Umbugen unmittelbar an dem Werkstück festgestellt werden, dass das Umbugen fehlerfrei erfolgt ist. Gleichzeitig bedeutet das Fehlen einer derartigen Markierung, dass bei dem Werkstück ein Fehler vorliegen kann. Die Markierung kann weitere Daten enthalten, welche als Zahlen, Buchstaben# oder Codes ausgeführt sind, etwa als Bar-Code oder QR-Code.

Insgesamt wird durch die Erfindung erreicht, dass eine Sichtprüfung des Werkstückes nach dem Umbugen in ganz erheblichem Maße vereinfacht wird oder sogar entfallen kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorteilhaft, dass mindestens eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, welche mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Die Sensoreinrichtung kann dabei ein Weg- oder Positionssensor sein, welcher auch als eine Lichtschranke ausgebildet sein kann. Die Sensoren können auch als mechanische Sensoren, etwa Taster, ausgebildet sein, welche etwa durch Anschläge oder mechanische Nocken betätigt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, dass mindestens eine Sensoreinrichtung einem Stellzylinder zugeordnet ist, wobei durch die Sensoreinrichtung mindestens ein Erreichen einer Endposition eines Kolbens des Stellzylinders beim Umbugen ermittelbar ist. Hierzu kann ein optischer Positionssensor ein mechanischer Sensor oder ein magnetischer Zylindersensor (Endschalter) mit einem Taster vorgesehen werden, welcher durch Anschläge an dem Kolben des Stellzylinders bei Erreichen bestimmter Endpositionen betätigt wird. Durch die Sensoreinrichtung kann so bei jedem Stellzylinder festgestellt werden, ob der vorgesehene Verfahrweg des Kolbens des Stellzylinders korrekt ausgeführt worden ist. Eine korrekte oder fehlerhafte Ausführung ist so durch die Steuereinrichtung feststellbar. Bei einer fehlerhaften Ausführung kann ein Warnsignal, etwa ein rotes Licht und/oder ein akustischer Warnton ausgegeben werden. Gleichzeitig kann über die Steuereinrichtung eine Fehlermeldung an einen Monitor zur Überwachung des Fertigungsprozesses ausgegeben werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung ist darin zu sehen, dass mindestens eine Sensoreinrichtung an der Halterung für das Werkstück vorgesehen ist, wobei durch die Sensoreinrichtung das Vorhandensein des Werkstückes ermittelbar ist. Auch hier können optische mechanische, induktive oder kapazitive Sensoren an der Halterung zum Einsatz kommen. Insbesondere ist hierdurch feststellbar, ob ein Werkstück in der Halterung angeordnet ist und ob ein korrektes Werkstück eingespannt wurde.

Zur Befestigung der umgebugten Dekorschicht ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens ein Umbugstempel eine Heizeinrichtung, insbesondere eine elektrische Heizpatrone, aufweist. Durch ein Beheizen des Um- bugstempels kann ein Anschmelzen des Werkstückes aus einem Kunststoffmaterial erfolgen, so dass die umgebugte Dekorschicht mit dem Werkstück verschweißt und somit zuverlässig fixiert ist. Die Heizeinrichtung kann eine Heizpatrone mit einer Heizleiterwicklung oder eine andere Heizeinheit sein, beispielsweise eine Ultra- schallsonotrode, bei welcher die Heizenergie mittels Ultraschall eingebracht wird.

Es kann aber auch ein Heißverkleben erfolgen, wobei die Dekorschicht vorab mit einer Heißklebeschicht versehen wurde, welche durch den beheizten Umbugstempel aktiviert wird.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung besteht darin, dass die Markierungseinrichtung einen Prägestempel aufweist, welcher vorzugsweise beheizt ist. Mit dem Prägestempel kann eine Markierung insbesondere in ein Kunststoffteil eingeformt werden. Vorzugsweise ist der Prägestempel ähnlich wie die Umbugstempel durch einen Stellzylinder zwischen einer Rückzugsposition und einer Prägeposition verfahrbar. In der Prägeposition wird der Prägestempel mit einer definierten Kraft in das Werkstück, vorzugsweise eine Rückseite des Werkstückes, eingedrückt. Dabei kann der Prägestempel mit einer Heizeinrichtung versehen sein, wie sie zuvor im Zusammenhang mit dem Umbugstempel beschrieben worden ist. Der Prägestempel kann ein einfaches Zeichen sein, welches beispielsweise ein Teil als Gutteil kennzeichnet. An dem Prägestempel können aber auch Buchstaben, Nummern, Codes oder sonstige Identifizierungselemente auswechselbar oder veränderbar angeordnet sein, um weitere Informationen, etwa hinsichtlich Charge, Fertigungszeit etc. aufzubringen.

Eine weitere effiziente Markierungsweise wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, dass die Markierungseinrichtung einen Drucker oder einen Markierungslaser aufweist, durch welche die Markierung unmittelbar auf eine Werkstückoberfläche aufbringbar ist. Der Drucker kann insbesondere ein Tintenstrahldrucker oder ein Stempel sein, mit welchem eine entsprechende Farbmarkierung oder ein Farbaufdruck auf die Oberfläche des Werkstücks aufgebracht wird. Alternativ kann ein Markierungslaser vorgesehen sein, welcher gesteuert von der Steuereinrichtung eine gewünschte Markierung und gegebenenfalls weitere Informationen in eine obere Werkstückschicht einbrennt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Markierungseinrichtung eine Auftragseinheit aufweist, durch welche ein Markierungselement auf das Werkstück aufbringbar, insbesondere aufklebbar ist. Die Auf- tragseinheit kann insbesondere ein Label oder ein Patch auf das Werkstück aufbringen. Üblicherweise weist das Markierungselement eine Klebeschicht auf, mit welcher dieses als ein Aufkleber fest an der Werkstückoberfläche aufklebbar ist. Bei einem derartigen Aufkleber kann zuvor mit einem Drucker, insbesondere einem Laserdrucker, eine gewünschte Information zur Markierung des Werkstückes als Gutteil und gegebenenfalls weiterer produkt- und/oder fertigungsrelevanter Daten aufgedruckt sein.

Hinsichtlich des Verfahrens ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuereinrichtung eine fehlerfreie Betätigung der Stellzylinder festgestellt wird und dass mittels einer Markierungseinrichtung eine Markierung auf das Werkstück aufgebracht wird, wenn die Steuereinrichtung eine fehlerfreie Betätigung der Stellzylinder beim Umbugen festgestellt wird.

Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren können die zuvor beschriebenen Vorteile bei dem Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht werden.

Eine bevorzugte Verfahrensvariante der Erfindung besteht darin, dass die Markierung in das Werkstück eingeprägt oder mit einem Drucker oder Markierungslaser auf das Werkstück aufgebracht wird. Es liegt somit eine feste und gut erkennbare Markierung an dem Werkstück vor, anhand welcher ersichtlich ist, dass das Werkstück korrekt gefertigt worden ist. Zudem kann die Markierung weitere produkt- und fertigungsrelevante Daten aufweisen, so dass auch zu einem späteren Zeitpunkt nachvollziehbar ist, wann, auf welcher Maschine und durch welche Bearbeiter das Werkstück gefertigt worden ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass ein Markierungselement auf das Werkstück aufgeklebt wird. Das Markierungselement kann durch eine Auftragseinheit, etwa eine Aufklebevorrichtung, auf das Werkstück aufgebracht werden. An dem Markierungselement können notwendige Daten zuvor aufgebracht, insbesondere als Bar-Code oder QR-Code aufgedruckt worden sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter beschrieben, welche schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen: eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umbugen; eine Querschnittsansicht gemäß dem Schnitt A-A durch die Vorrichtung von Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung; eine perspektivische Detailansicht eines Umbugstempels mit Stellzylinder aus der Vorrichtung von Fig. 1 ; ein Detail einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Markierungseinrichtung; eine perspektivische Detailansicht der Markierungseinrichtung für eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 4; und eine vergrößerte Detailansicht gemäß dem Detail A aus Fig. 5.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Umbugen gemäß den Figuren 1 und 2 weist ein tischförmiges Grundgestell 12 auf dessen Oberseite eine Grundplatte 20 befestigt ist. Oberhalb der Grundplatte 20 ist eine plattenförmige Halterung 14 angeordnet, welche zur Aufnahme und Halterung eines Werkstückes 5 mit einer mittigen Werkstücköffnung 7 ausgebildet ist. Das Werkstück 5 ist ein durch Hinterspritzen hergestelltes Kunststoffteil, welches an einer Vorderseite, mit welcher das Werkstück 5 auf der Halterung 14 aufliegt, eine nicht dargestellte Dekorschicht aus einem flexiblen Textilmaterial aufweist. Die flexible Dekorschicht steht an den Rändern, insbesondere der Werkstücköffnung 7 über und soll mittels der dargestellten Vorrichtung 10 auf eine Werkstückrückseite umgebugt werden.

An der Unterseite der plattenformigen Halterung 14 sind mehrere Führungsbolzen 18 befestigt, welche sich nach unten erstrecken und passend und gleitend in Führungsbohrungen 22 in der Grundplatte 20 aufgenommen werden. Die Halterung 14 ist so gegenüber der Grundplatte 20 in Hubrichtung verschiebbar gelagert. An der Unterseite der Grundplatte 20 ist eine Zylinderanordnung 60 angebracht. Von der Hubzylinderanordnung 60 ist lediglich ein einzelner Hubzylinder 61 dargestellt. Eine Kol- benstange 62 des Hubzylinders 61 erstreckt sich nach oben durch einen Durchbruch 24 in der Grundplatte 20. Die Kolbenstange 62 ist über eine Schraubverbindung mit der Unterseite der Halterung 14 fest verbunden.

Mittels der Hubzylinderanordnung 60 kann die Halterung 14 gegenüber der Grundplatte 20 in eine vertikale Hubrichtung nach oben und unten verfahren werden. An der Oberseite der Grundplatte 20 ist über Führungsleisten 26 jeweils ein Verbindungsglied 54 zu einem Umbugstempel 40 horizontal verschiebbar gelagert. Eine horizontale Verschiebebewegung zwischen einer Rückzugsposition und einer Um- bugposition wird mittels eines Stellzylinders 50 bewirkt. Die Anordnung mit dem Stellzylinder 50 wird nachfolgend im Zusammenhang mit Fig. 3 näher beschrieben.

Wie insbesondere aus der Draufsicht von Fig. 1 zu entnehmen ist, sind innerhalb des Umfanges des Werkstückes 7 insgesamt sechs Umbugstempel 40 ringförmig verteilt entlang des Öffnungsrandes angeordnet.

Die Betätigung eines Umbugstempels 40 wird im Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert. Der blockförmige Umbugstempel 40 weist an seiner das Werkstück 5 beziehungsweise die Dekorschicht kontaktierenden Druckseite Prägevorsprünge 42 auf. Die Prägevorsprünge 42 dienen einem punkt- oder linienförmigen An- und Einpressen der Dekorschicht an der Rückseite des Werkstückes 5. Der plattenförmige Umbugstempel 40 ist über eine Schraubbefestigung an einem L-förmigen Verbindungsglied 54 angebracht. Das Verbindungsglied 54 ist verschiebbar entlang von zwei gegenüberliegenden Führungsleisten 26 gelagert. Das Verbindungsglied 54 liegt dabei auf der in Fig. 3 nicht dargestellten Grundplatte 20 auf. Ebenfalls auf der Grundplatte 20 befestigt ist der in Fig. 3 dargestellte Stellzylinder 50, welcher als ein Pneumatikzylinder ausgebildet ist. Die Darstellung von Fig. 3 zeigt den Umbugstempel 40 in seiner radial ausgefahrenen Position, wobei der radial außen liegende Stellzylinder 50 eingefahren ist. Nach Ausfahren einer Stellzylinderstange 52, welche mit dem Verbindungsglied 54 verschraubt ist, kann das Verbindungsglied 54 und der daran angebrachte Umbugstempel 40 radial nach innen in eine Rückzugsposition zurückgefahren werden, welche in Fig. 1 dargestellt ist. In dieser Rückzugsposition ist das Werkstück 5 aus der Halterung 14 entnehmbar und darin einsetzbar. Zur Durchführung des Umbugverfahrens nach der Erfindung werden die insgesamt sechs dargestellten Umbugstempel 40 durch ihre jeweils zugeordneten Stellzylinder 50 horizontal und radial nach außen gefahren, so dass die Umbugstempel 40 in ihrer Umbugposition über den Rand der Werkstücköffnung 7 ragen. Anschließend wird durch Ausfahren der Hubkolbenstange 62 der Hubzylinder 61 der Hubzylinderanordnung 60 die Halterung 14 mit dem Werkstück 5 vertikal gegenüber der Grundplatte 20 nach oben gefahren. Dabei wird das Werkstück 5 und die überstehende Dekorschicht gegen die an der Grundplatte 20 angeordneten Umbugstempel 40 mit ihren Prägevorsprüngen 42 gedrückt. Auf diese Weise wird die überstehende Dekorschicht auf die Rückseite des Werkstückes 5 umgelegt und daran angepresst. Es kann in dieser Position ein Verschweißen oder Heißverkleben zur Befestigung der überstehenden Dekorschicht erfolgen.

In Zusammenhang mit den Figuren 4 bis 6 ist eine Markierungseinrichtung 30 für eine erfindungsgemäße Umbugvorrichtung 10 beschrieben. An der Halterung 14 für das Werkstück 5 ist im Bereich der konvexen Aufnahmekontur 15, auf welcher eine Rückseite des umzubugenden Werkstückes 5 aufliegt, eine schlitzartige Ausnehmung 17 ein Prägestempel 31 der Markierungseinrichtung 30 horizontal verschiebbar gelagert. Der etwa L-förmig ausgebildete Prägestempel 31 weist in seinem oberen Bereich eine nach außen weisende Markierung 32 auf, welche in eine Rückseite des Werkstückes 5 eingeprägt wird.

Der Prägestempel 31 ist über ein blockartiges Zwischenelement 38 auf einem Schieber 33 befestigt, welcher verschiebbar in einer Schiebeführung 29 in der Halterung 14 gelagert ist. Über einen Stellzylinder 34 mit einer Zylinderstange 35, welche an dem Schieber 33 befestigt ist, ist der Prägestempel 31 zwischen einer Rückzugsposition und einer Prägeposition verstellbar.

In der Rückzugsposition ist der Prägestempel 31 in die schlitzförmige Ausnehmung 17 so eingefahren, dass die Markierung 32 beabstandet von der Rückseite des Werkstückes 5 ist. Durch Einfahren der Zylinderstange 35 in den Stellzylinder 34 wird der Prägestempel 31 aus der Rückzugsposition in die Prägeposition ausgefahren, wobei die Markierung 32 an dem Prägestempel 31 in das Werkstück 5 eingedrückt wird, so dass sich ein Negativ der Markierung 32 in dem Werkstück 5 abbildet. Der Prägestempel 31 ist dabei durch eine nicht dargestellte Heizvorrichtung beheizt. Über eine an der Schiebeführung 29 angeordnete Justierplatte 28 ist eine Justierschraube 37 verstellbar gelagert. Das freie Schraubenende der Justierschraube 37 bildet einen Anschlag für das Zwischenelement 38 und damit den Schieber 33. Mit der Justierschraube 37 ist so die maximale Ausfahrposition des Prägestempels 31 in der Prägeposition exakt einstellbar. Der Stellzylinder 34 ist über zwei Lagerböcke 38 an der Halterung14 oder einem Halteelement der Vorrichtung 10 befestigt.