Lokšņu metāla robotizēta locīšana: pamatanalīze un lietošana

Pēdējos gados industriālo robotu lietošana ražotnēs ir ievērojami pieaugusi. Lielākoties robotus izmanto detaļu metināšanā, krāsošanā un pārvietošanā, bet lokšņu metāla locīšanā tie vēl nav tik bieži sastopami. Izskatīsim šī rakstā, ko tieši industriālais robots varētu izdarīt lokšnu metāla locīsanai.

Lokšņu metāla locīšana ir plaši izmantota un bieži vien bīstama operācija. Tāpēc ar robotiem aprīkotu hidraulisko iekārtu iespēju perspektīva izskatās diezgan optimistiska, un jau ir daudz veiksmīgu piemēru.

Šobrīd, 40-50% locīšanas iekārtu Eiropas un Amerikas ražotnēs jau ir aprīkoti ar automātiskām robotizētām sistēmām, turpretī Ķīnā locīšanas automatizācija tikai sākas. Tuvākajā desmitgadē pieprasījums pēc automatizētas locīšanas visā pasaulē ievērojami pieaugs. Robotizētas locīšanas ar CNC pārvaldāmas šūnas ir ļoti efektīvas un palīdz ražot augstas kvalitātes produkciju.

Vispiemērotākā locīšanas šūnas komponentu kombinācija var ievērojami uzlabot locīšanas efektivitāti un elastīgumu. Locīšanas precizitāte ir atkarīga no iekārtas precizitātes, robota pozicionēšanas precizitātes un robota un preses sadarbības koordinācijas.

Sadarbības koordinācijas grūtības ir robota un iekārtas ātrumu izlīdzināšanā, kad robots pārvieto detaļu pa noteikto trajektoriju. Sliktā pārvietošanas koordinācija ievērojami ietekmē loksnes virsmas leņķi un plakni, ietekmējot arī gatavās produkcijas kvalitāti.

Robotizētas locīšanas sastāvs

Standarta robotizētā locīšanas šūna sastāv no robota un locīšanas mehānisma kā pamatiem, un dažādiem palīgelementiem. Šis ir satvērējs, iekraušanas platforma, izkraušanas platforma, pozicionēšanas galds, pagrieziena rāmis, roku maiņas iekārta un dažādi sensori.

Satvērējs ir robotizēta roka, kas aizvieto operatoru, kas ņem un novieto detaļu vajadzīgajā vietā. Visbiežāk tā sastāv no vairākiem piesūcumiem uz metāla rāmja. Iekraušanas un izkraušanas platformas parasti izmanto detaļu sakraušanai uz paletes, tāpat uz tām var būt konveijers vai ruļļīši metāla un gatavas produkcijas pārvietošanai.

Ieeļļotas metāla loksnes mēdz pielipt viens pie otra, tāpēc robots var paņemt uzreiz vairākus. Lai izvairītos no tā, blakus kravas platformai tiek uzstādītas magnētiskās atdalīšanas ierīces un sensori.

Pozicionēšanas platforma atrodas zem slīpuma, tai ir atloki un pa tās virsmu sadalīti izliekumi. Kad robots novieto uz tās metāla loksni, tā brīvi paslīd vajadzīgajā vietā zem gravitācijas darbības. Platforma un tās mala ir fiksētas, tāpēc, kad robots paņem loksni, platformas stāvoklis un tvertne ir salīdzinoši precīza, kas ir noderīgi tālākai locīšanai.

Pagrieziena rāmis – fiksēts satvērēja rāmis. Kad robotam ir jānomaina stāvoklis, lai paņemtu detaļu, to var novietot uz pagrieziena rāmja un sakārtot vēlreiz. Atsevišķos īpašos gadījumos, lai nostiprinātu detaļas un mainītu satvērēja stāvokli, izmanto arī locīšanas preses matricas.

Robotizētas locīšanas šūnas darbības process

Locīšana ar robotu sastāv no sešiem procesiem, starp kuriem:

Padeve
Pārņemšana
Izvietošana
Apgāšana
Locīšana
Paletēšana

Locīšanas šūnas darbība notiek šādi:

(1) Padeve

Operators novieto metāla lokšņu kaudzi uz iekraušanas platformas. Tajā ir uzstādīts lokšņu noteikšanas sensors, kas neļauj robotam satvert platformu pēc tam, kad tiks izmantotas visas loksnes.

(2) Pārņemšana

Robots pārvietojas pie iekraušanas platformas un novērtē tās augstumu ar ultraskaņas sensoru, kas atrodas satvērējā. Pamatojoties uz sensora datiem, tas automātiski ieņem pozīciju, kas ļauj paņemt loksni. Pēc loksnes satveršanas tās biezums tiek mērīts ar sensoru, kas neļauj robotam tvert vairākas loksnes uzreiz un un izdarīt kļūdu locīšanas gaitā. Pēc biezuma mērījuma robots gatavojas loksnes izvietošanai.

(3) Izvietošana

Robots pārvietojas pie pozicionēšanas platformas un novieto uz tās loksni, lai to precīzi pozicionētu. Tad viņš atkal paņem loksni un gatavojas locīšanai.

(4) Apgāšana

Atkarībā no procesa tiek noteikts, vai loksne ir jāapgriež. Ja tas ir nepieciešams, robots pārvietojas uz pagrieziena rāmi un noliek loksni uz tās, atlaiž loksni un pārceļas uz tās otru pusi tālākai satveršanai.

5) Locīšana

Robots pārvietojas pie locīšanas preses, uzstāda loksni uz apakšējās matricas un precīzi pozicionē to, izmantojot preses apakšējo pirksta sensoru. Pēc pozicionēšanas robots signalizē presei un palīdz veikt locīšanu. Šeit jānovērtē atkārtotas vai secīgas locīšanas nepieciešamība. Locīšanas tehniskais izaicinājums ir robota un preses kopīga rīcība, tas ir, sekošana. Kad robots locīšanas gaitā paņem vai uztur loksni, tā tiek deformēta. Robotam ir jāvirzās pa apli, sekojot specifiskajam trajektorijas algoritmam, vienmēr saglabājot relatīvi fiksētu pozīciju ar loksni.

6) Paletēšana

Robots pārvietojas pie izkraušanas galda. Atkarībā no detaļu uzbūves pastāv daudz paletēšanas veidu, piemēram, matricveida paletēšana, krustotā paletēšana vienā un divos līmeņos u.c.

Robotizētas locīšanas šūnas galvenie tehniskie principi

Neatkarīgi no tā, vai izmantots universālais standarta 6-asu robots vai robots ar speciāli priekš locīšanas optimizētu formu un satvērēja kustībām, ir nepieciešams sekošanas algoritma atbalsts locīšanas gaitā. Ja nav koordinētas sekošanas, robota roka vai piesūcumi pārvieto detaļu pa nekorektu trajektoriju, veidojot uz loksnes grumbas un pasliktinot detaļas kvalitāti.

Precīza robotizētas locīšanas un sekošanas kustības modeļa veidošana var palīdzēt izveidot labu sekošanas trajektorijas algoritmu.

Locīšanas procesa shēma un matemātiskais modelis
Kustības modelis locīšanas gaitā.

Shēma uzradīti sekojošie parametri:

1) Augšējā puansona loka rādiuss: R, vienības: mm;

2) Apakšējā puansona loka rādiuss: r, vienības: mm;

3) Apakšējā puansona atvere: V, vienības: mm;

4) Instrumenta apakšējais leņķis: ∟ b, vienības: °;

5) Detaļas biezums: T, vienības: mm;

6) Attālums no neitrāla slāņa līdz detaļas augšējai virsmai: λ, vienības: mm;

7) Detaļas locījuma leņķis: ∟ a, vienības: °;

8) Hidrauliskās preses sijas nolaišana no stiprinājuma punkta: S, vienības: mm.

Leņķa un nolaišanas leņķa attiecība tiek aprēķināta pēc matemātiskā modeļa:

Izmantojot mehāniskos parametrus no zemāk norādītās tabulas, locīšanas un nolaišanas leņķa attiecības var izmantot, lai iegūtu locīšanas lenķa trajektorijas liekumu no 180 ° līdz 10 ° X un Z virzienos.

Locīšanas leņķa un robota trajektorijas attiecība

Nobeigumā

Lokšņu metāla ražošanas attīstība izraisa robotizētas locīšanas izmantojuma paplašināšanu. Universālajos 6-asu robotos piemērotā sekošanas algoritma modeļa attīstība ir lētāka nekā specializēto locīšanas robotu attīstība. Sadarbojoties ar robotu un palīgierīču pamatražotājiem, tas ievērojami paplašinās to lietošanu lokšņu metāla apstrādes nozarē.

Izmantoti https://www.machinemfg.com/ materiāli

IMA informācija

Automatizēto ar robotu aprīkoto locīšanas šūnu attīstības tendence nav apgājusi arī Euromac kompāniju, kas jau ir ieteicis sevi par dažādu tonnāžas un lietojuma locīšanas iekārtu ražotaju. Mūsu katalogā ir piedāvāta FX Bend Cell šūna, kas atbilst mūsdienu lokšņu metāla izstrādājumu ražotāju prasībām. FX Bend Cell automātiskā šūna piedāvā dažādas, jau konfigurētas programmas visbiežāk sastopamajām darba operācijām. Šīs programmas ļauj ietaupīt laiku operatoru apmācībai, izmantojot darbstacijas vadības paneli.

Ja jūs interesē citi materiāli par elastību, piedāvājam jūsu uzmanībai šādus rakstus:

Padomi ražotājam: svarīgi lokšņu metāla locīšanai

Kas ir jāzina, lai nopirktu locīšanas presi?

Kā veiksmīgi iedarbināt veco locīšanas presi un pielāgot to

Vai jums ir nepieciešami remonta pakalpojumi, iekārtu uzstādīšana, restartēšana vai jūsu aprīkojuma operatoru apmācība? IMA servisdienestam ir plaša pieredze un zināšanas, lai risinātu jebkuru problēmu.

Vai jums ir citi jautājumi vai vajadzības? Nekavējoties sazinieties ar mums pa tālruni vai e-pastu vai apmeklējiet jebkuru no mūsu pārstāvniecībām.