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折弯机器人应用前景
作者:无锡神冲
发布于:2024-05-13 15:09
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  如今工业机器人在我国的应用迅速增加,大多集中在焊接、码垛、喷涂等领域,在折弯方面的应用相对少一些。而钣金折弯是一种需求较大,又有一定危险性和劳动强度的工作,因而折弯机器人的市场前景是非常不错的,国内外已有很多成功案例。目前欧美市场上的钣金加工车间40%~50%的折弯机上都配备了机器人自动折弯系统,而国内目前折弯自动化才刚刚起步。未来几年内,折弯机器人的需求将呈直线上升趋势。

  折弯工作站主要分为上料、取料、对中、翻面、折弯、堆垛六个过程。

  上料:人工将需要折弯的板料整垛放置到上料台上,上料台上安装板料检测开关,避免板料全部折弯完后,机器人吸取托盘。

  取料:机器人运动到上料位置,通过吸具上安装的超声波传感器检测板材的高度,根据检测结果,自动运行到合适的位置进行板料的抓取,板料吸取后,通过测厚装置进行板料厚度的检测,避免出现一次吸取多张的料件,造成加工故障,测厚通过后,准备对中。

  对中:机器人带动产品运动到定位台位置,将板料放置于定位台上进行精准定位,定位完成后再次吸取板料,准备折弯。

  翻面:根据工艺要求判定是否需要使用翻面架进行翻面,如果需要,则将机器人运动到翻面架位置,将板料放置到翻面架上,机器人松开产品、避让,待翻面完成后进行板料吸取。

  折弯:机器人运动到折弯机位置,将板料平放到折弯机下模上,通过折弯机后挡指传感器进行精准定位,定位完成后,机器人发送折弯信号给折弯机,并协同折弯机完成折弯跟随动作,判别一下是否需要再次折弯,来决定是否进行连续折弯动作。折弯是重点环节,折弯的技术难点在于机器人与折弯机的配合动作,也就是折弯跟随。机器人夹取或者托着板料折弯时,板材变形、机器人需要根据特定的轨迹算法跟随板料做圆弧跟随动作,并与板材始终保持相对固定的位置。

  码垛:机器人运动到下料台位置,因工件成形的区别,存在多种码垛工艺动作,比如常规矩阵码垛、单双层交叉码垛、正反相扣码垛等等。

  6轴或7轴机器人配6 1或(7 1、8 1)轴电液伺服数控折弯机。对金属板料进行全自动折弯机,配有对中台和翻面托架等附件,满足自动折弯的需求。

  优点:节约人工、无安全隐患、适合长时间连续运转、工件精度一致性好。

  六轴机器人就是有六个轴。每个轴都是一个关节,允许机器人以不同的方式移动(旋转、扭曲等,这些不同的运动称为自由度。

  六轴机器人是铰接式机器人的一种形式,由于其灵活性、伸展性和力量,可执行广泛的应用。这种灵活性赋予了六轴机器人广泛的应用范围,这一特性使它们非常适合通常需要人手操作的复杂功能。简而言之,六轴机器人非常接近人的手,几乎可以完成大部分需要人手工完成的钣金加工。

  1.有很高的自由度,6轴,适合于几乎任何轨迹或角度的工作。

  2.使用六轴工业机器人可以降低人工成本,减少原料的浪费,回报成本高。

  3.连续作业,生产效率提高,产能提升。

  4.工装采用模块化设计理念,变换组装,简单快速,同时根据工件类型不同,可采用真空吸盘,电永磁吸盘,夹爪等各种工装形式。

  5.后挡指采用高精度传感器,通过信号反馈可以保证工件的精确定位。

  6.双层板材识别功能和板材分离功能可确保生产安全进行。

  7.消除人工不稳定因素,产品一致性高,提高产品质量。

  8.可按实际需求,增加第七轴,拓展机器人的工作范围。

  9.提升企业形象及行业竞争力。

  目前市场上不管是通用的标准六轴机器人,还是机器人臂展或形体上针对折弯工艺优化的折弯专用机器人,都需要折弯跟随算法在底层做支持,不需要跟随折弯的情况少之又少。没有好的跟随效果,夹具或者吸盘抓手会因为较差的跟随轨迹,拉扯工件,形成板材皱纹,影响成形质量。建立准确的机器人折弯跟随运动模型,有助于建立良好的跟随轨迹算法,从而获得优良的跟随效果。

  钣金加工领域使用最为多的是六轴折弯机器人,来代替人工折弯的过程,不过并不是所有企业都去用机器人自动折弯:

  1、产品重量:折弯机器人比较适合区域尺寸比较大的工件的自动折弯;比如二八柜折弯,电控柜折弯,通讯柜折弯等等,它最大的有点是可以每天不间断二十四小时的工作,可以大幅度的提高整体的生产效率,提升产能效益,。但是如果产品尺寸比较小,折弯工艺简单,数量也不是很多的工件则不推荐用机器人折弯,这种情况下需要花费相当一部分的精力去对折弯机器人进行示教调试,而人工只要知道折弯工艺是什么样就可以立马去动起来,并且不需要像机器人折弯,还需要进行对中取料,这个时候人工折的效率就会比机器人折弯快的多。

  2、工件类型:一台折弯机器人,建议做尺寸相近,数量较多工件的折弯,一台折弯机器人虽然说理论上是可以覆盖企业所有折弯工件的,但是那样成本会增加很多,比如需要多套吸具,在产品更换时如果需要切换吸具就会占用一部分人力在更换吸具上,虽然可以通过用快换盘的方式加以解决,但是那样成本会高出不少,如果不是折弯机数量相对较少的情况下,建议一台折弯机器人只做尺寸相近,产量比较大的那一部分。

  3、附加功能:如果产品尺寸比较大,或有另外的原因导致需要折弯的区域比较大的,在选定折弯机器人本体后要加装第七轴或者可以称之为地轨,这样能够加大折弯机器人的工作范围,满足更多尺寸产品的折弯需求,还有就是如果客户希望最大程度节省人力干预,也可以加快换盘到吸具上,可以减少工人换折弯机器人吸具的时间。

  总结来说,自动折弯机器人适合哪些产品尺寸比较大,单种尺寸数量多,产品尺寸变化小的企业,而不是所有的钣金设备厂家都适合上机器人折弯的。

标签:折弯机器人
                     
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