折彎工序在整個鈑金加工工藝流程中起到承上啟下的重要作用,折彎工藝的好壞,直接影響到產品的最終尺寸及外觀。
金屬鈑金折彎成形過程中,傳統作業時每臺折彎機均需要配備操作員。由于各行各業對產品的品種要求繁多、數量巨大,且折彎機屬于危險類別較高的生產設備,安全隱患也比較大,此道生產工序愈發成為一項危險度較高的工作,所以用機器人替代人工作業也逐漸成為必然發展趨勢。
與人工相比較,折彎機器人的優勢體現在效率、安全和質量三個方面,前兩個方面優勢顯而易見,質量上的優勢主要體現在兩個方面:一是折彎機器人的定位精準,重復性好;二是杜絕工人疲勞產生的事故。
在當今生產制造業領域,鈑金折彎成形已經滲透到諸多行業,如汽車、家電、電氣、廚具、電子及消費品等。
折彎自動化機器人
在國內,一些大型的電氣柜、家電的生產制造企業已將機器人折彎應用到實際的生產作業中,但仍有更多的金屬鈑金制造企業尚未實現或正在籌劃這一環節的自動化應用方案。
對于很多中小企業來說,其所生產的產品規格不固定、產量偏少且不穩定,折彎機需要經常更換及調整上下模刀口導致基準位置發生變化,機器人就需要反復校準,使得機器人作業的優勢不能充分體現,機器人自動化折彎系統在這些企業中未得到廣泛推行實施。值得肯定的是,未來隨著機器人智能化、柔性化的提升,這些企業也將逐步成為機器人應用的潛在客戶。
神沖利用自身在金屬成形機床行業的天然優勢,定制了折彎機器人,具有計算機自動編程、智能化自動對準、自動跟隨等功能。能夠滿足大部分鈑金折彎應用需求,與國內外折彎機龍頭廠家都有合作。
國外品牌中,除了ABB、KUKA、安川、發那科以外,柯馬、川崎等廠家也提供帶有折彎跟隨功能的機器人。
近兩年,在細分領域突圍的指導思想下,國產機器人企業也開始相繼進入和布局折彎機器人,其中機器人本體企業包括配天機器人、錢江機器人以及新時達等,當然,在本體企業背后,還有一部分系統集成商,其中就包括凱爾達機器人、翠峰科技、渃博特自動化等。
神沖機器人鈑金折彎工作站從機器人本體、控制系統、機器人用的電機及驅動器、折彎功能包,全是配天自主研發。
折彎自動化機器人難點與突破點
機器人折彎的難點主要在于機器人要配合相關的工具工件隨動以及保證運動過程中的精度,為此,各企業都圍繞這兩個方面進行技術突破。
神沖利用自己在機器人控制系統與機床數控系統的技術和平臺,實現無縫連接,開發折彎軟件包,對折彎過程中機器人托料實現閉環控制。在不同折彎速度下,機器人實現自動匹配的完全跟蹤,折彎示教時間從過去2-3天縮短到2-3小時。
機器人鈑金折彎系統采用的正是最新開發的折彎軟件包,能夠通過直線跟蹤技術實現機器人與折彎機跟隨進行同步動作,提高工件的折彎精度。
機器人根據折彎刀的移動托著板材同步運動,避免折彎過程中由于重力作用導致的板材變形和折彎質量差的問題,折彎機器人精確地實時跟隨折彎機的折彎進給速度和軌跡,大大提高折彎精度和效率。
折彎機器人通過前期對折彎坐標系的標定,加上軟件包的折彎軌跡跟蹤功能和補償角度的運算,使得折彎時機器人可以自動跟隨折彎刀模壓合的力度軌跡的變化而變化。
與弧焊、點焊、噴涂相比較,折彎操作會改變工件形狀,幾乎每次折彎都會改變夾具和折彎線之間的距離,再加上每次折彎的角度和方向也不相同,因此必須重新計算機器人的路徑,而且,由于工件不斷變形,避碰難度也提高了。總之,折彎機器人的程序非常繁復,如果人工編程的話,機器人的優勢會大大削弱,小批量生產時,唯一的出路是用軟件輔助編程,因此軟件的突破非常關鍵。
綜上所述,數控折彎機器人適合加工大工件,大批量,工件品種少的企業,并不是所有企業都適合上機器人折彎,但替代人工趨勢是不可抵擋的。
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