疫情后钣金制造商复工复产,折弯自动化成企业新宠?

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疫情过后,全世界的钣金制造厂商相继复工复产,企业找寻能提升效率、构建更强大、更能经受未来检验的业务模式,所以,自动化生产会在企业里起到越来越大的效能,由于自动化解决办法给生产给予了高水平的灵活性、可靠性以及远程服务。

过去10年里折弯自动化领域情况发生显著变化,各类企业应用这类技术变得更易,对国内企业而言机械软件和机器人技术进步使折弯自动化更实用,国内企业正用机器人和自动化设备优化工作流程缩短周转时间降低生产成本。

编程离线完成

如今,机器人折弯编程软件将CAM的程序准备工作予以简化,其创建机器人运行轨迹、设置参数等功能,相较于十年前,更为强大,且更易于使用,配备机器人的折弯机编程能够完全离线处理,无需示教机器或机器人第一件工件怎样设置参数以及如何折弯,如此一来,减少了相当长的停机时间,还确保了折弯单元的生产不会中断,该软件会自动生成机器人的运动指令,引导其从一道折弯工序转入下一道折弯工序直至工件成形,随后卸载或堆放工件。该软件可算出完整的无碰撞路径,生成机器人通过的所有位置轨迹,这跟过去的自动折弯机操作有显著区别,在以往自动化折弯机操作里,机器人教学大概需一小时。

除对线机器人实施编程以外有CAM三维虚拟生产功用的软件还做了机器人轨迹以及折弯机功用的完备介绍用户能够在折弯起始之前核查并直观辨识折弯顺序在一块板材形成之前就确定好其流程能避免操作出差错以及材料被浪费。

机器人夹具适用性更强

图1 通用夹具

机器人夹具起到机器人与机械手之间媒介作用,它属于关键机器人系统部件。以往夹具设计不适用于多种几何形状工件弯折,针对不同工件得投入大量不同夹具,且耗费大量时间做夹具转换,这或许涉及每个工件多次转换操作。新夹具设计适应性更强,图1展示夹具是LVD正在申请专利通用设计,适用于尺寸范围从30mm×100mm到350mm×500mm部件,能最大处理3公斤工件 。该种自适应设计,可让用户在不更换夹具的情形下,处理一系列不同几何形状的工件,不用重新调整夹持位置,达成三面折弯。运用通用夹具,不但节省了投资成本,还节省了成本高昂的夹具更换时间,维持了生产的连续性。

工业机器人更胜一筹

,在全球范围内,工业机器人的使用呈现出上升的趋势 ,国际机器人联合会报道表明 ,预计在2020年机器人的供应量将会达到52.1万台 ,在短短五年内增加了一倍还要多的数量 ,虽然汽车和电子行业是机器人的主要使用 用户 ,但是金属成形行业的应用也变得越来越广泛 。

图2 工业机器人

一种能力和可靠性得到提高的事物是机器人本身。可提供100多种工业机器人的是一家处于世界领先地位的机器人制造商。这些工业机器人的有效载荷并非固定不变,而是从3公斤到2.3吨皆有涵盖。其最大尺寸能够达到4.7米。图示于图2中的还有一个工业机器人。此工业机器人在一长为15米的直线轨迹上有着较大范围的运动。该工业机器人比其他旧系统有着数量更多的可达性。

从图纸到成品高效转变

图3 Dyna-Cell机器人折弯单元

机器人折弯有了另一进步,即零件加工速度变得更快,LVD的Dyna-Cell机器人折弯单元,也就是图3,由具备40吨折弯力的电动折弯机与Kuka工业机器人构成,折弯机和机器人的软件进行了高度集成,操作起来很便捷,它完成折弯机及机器人的CAM编程仅需10分钟,完成机床设置及第一件工件的折弯同样只需10分钟,而从图纸到成品仅需20分钟。即便零件是依托机器人来进行定位以及操作的,折弯单元依照设计到成形零件的时段也能够实现最小化,正因如此折弯单元的生产效率较为高,这种生产效率明显要高于往昔机器人对折弯单元生产效率的水平 。

保障流程控制

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Dyna - Cell机器人折弯单元的工艺一致性因实时自适应弯曲技术而得到增加,自适应折弯系统配有角度测量装置,目的是确保折弯精确性与一致性。于图4的LVD系统里,数字信息被实时传输至数控单元,数控单元对其加以处理,接着立刻调整Y轴位置来达成精准折弯。自适应折弯的调整既不会中断折弯过程,也不会浪费生产时间。这项技术能让机器适应材料变化,诸如板厚、应变硬化以及晶粒方向等,还能够自动补偿任何变化。

成本控制

以往,制造商存有“过度自动化”的倾向,机器人折弯单元虽说在功能与灵活性上取得了进展,可依旧是一笔颇为可观的投资,要获取良性的投资回报率,保证自动化生产的成本比例不超出独立机器成本两倍极为关键,获取正确比例能让零件直接成本维持在合理范畴,即零件直接成本不“超载”,用户无需借助大规模生产保障流程成本效益 。

系统的通用性同样是值得予以考虑的,当批量的零件尺寸过小以至于没办法从机器人自动化之中获取益处的时候,折弯单元能够以灵活的方式在独立模式之下进行操作,这会使得生产率得到提高,利润也会提升,所以更加容易去证明其具备合理性,在这样的情形之下,不管是正常的工作时间也好,还是夜间所谓的“熄灯生产”也罢,用户能够在任意一种模式之下选择工作 。

自动换模技术

有着像LVD的Dyna-Cell机器人折弯单元这般的折弯自动化解决办法,其应用是较为广泛的,诸如大批量重复作业以及少量作业等情况,然而呢,针对一些钣金制造商来讲,自动化折弯的步骤,是需要以不一样的方式去开展的 ,

自动换模折弯机所给出的解决方案,使得设置时间得以减少,其一,运用自动上下料工具,能够把操作人员解放,使其去做别的事情,像是为下一项工作做准备,又或者操作临近的冲床或者激光设备;其二,模具刀具不需要进行微调;其三,折弯机里面存有大量模具;其四,消除可能出现的手动错误,比如模具没放置在滑块的正确位置上,亦或是使用了错误的模具 。

无论是具备自动化功能的折弯机,还是作为一个独立单元存在能进行折弯操作的设备,又或是那种能够自动更换模具的折弯机,它们都会让流程得到简化,会使产量得以提高,还会让成本实现降低,从而为制造商去解决劳动力短缺这一问题,以及质量控制方面等问题提供相应途径。

图4 自适应折弯系统

曹祥晖

作者简介

工程师,主要从事折弯技术引进、生产组织和人员培训等工作。

——摘自《钣金与制作》 2020年第8期