Robotizuotas lenkimas briaunų lenkimo presu: Bazinė analizė ir taikymas

Lakštinio metalo lenkimas yra plačiai paplitęs ir pavojingas darbas. Todėl robotizuoto lenkimo staklių rinkos perspektyvos yra labai optimistiškos, sukaupta daug sėkmingos patirties.
Šiuo metu 40–50 % Europos ir Amerikos rinkų lakštinio metalo apdirbimo dirbtuvių lenkimo staklių turi įdiegtas robotizuotas automatines lenkimo sistemas, o Kinijoje lenkimo automatizavimas dar tik prasideda. Per ateinančius 10 metų lenkimo robotų paklausa visame pasaulyje augs tiesiškai.

Skaitmeniniu būdu valdomas lankstus lakštinio metalo lenkimo centras, kurio pagrindinė vykdomoji dalis yra robotas, yra aukšto lygio automatizuotos įrangos derinys, pasižymintis dideliu efektyvumu, aukšta kokybe ir lankstumu.

Lanksčiame lenkimo centre tinkamas komponentų derinys gali padėti padidinti lenkimo efektyvumą ir lankstumą. Lenkimo tikslumas priklauso nuo lenkimo staklių tikslumo, roboto pozicionavimo tikslumo bei koordinuoto roboto ir staklių valdymo. Bendro valdymo sudėtingumas slypi roboto ir staklių greičio suderinime bei roboto palaikomo ruošinio judėjimo trajektorijoje. Prastas sekimo efektas daro didelę įtaką lenkimo kampui ir lakšto paviršiaus lygumui, o tai kenkia galutinio produkto kokybei.

Robotizuoto lenkimo staklių sudėtis

Standartinį lenkimo centrą sudaro robotas ir lenkimo staklės kaip pagrindas, o griebtuvas, pakrovimo stalas, iškrovimo stalas, pozicionavimo stalas, vertimo rėmas, įrankių keitimo įtaisas ir įvairūs jutikliai yra pagalbiniai komponentai.

Griebtuvas yra roboto ranka, kuri pakeičia žmogų ir paima bei padeda ruošinį. Lenkimo roboto griebtuvas paprastai sudarytas iš kelių siurbtukų, pritvirtintų prie metalinio rėmo.

Pakrovimo ir iškrovimo platformos dažniausiai naudoja padėklus, o kai kurios – konvejerius arba ritinius žaliavoms transportuoti ir gaminiams perkelti. Alyvuoti lakštai linkę sulipti, todėl vienu metu gali būti paimti keli lakštai. Šalia pakrovimo stalo gali būti įrengtas atskyrimo įtaisas (pvz., magnetinis skirtuvas) ir jutikliai, užtikrinantys, kad būtų paimtas tik vienas lakštas. Pozicionavimo stalas yra nuožulni platforma su briaunomis, kurioje išdėstyti mikro rutuliukai. Robotas perkelia plieno lakštą ant pozicionavimo stalo, o lakštas dėl gravitacijos nuslysta iki atraminio krašto. Kadangi stalo ir krašto padėtis yra fiksuota, robotui vėl paimant lakštą, jo ir griebtuvo padėtis yra tiksliai nustatyta, o tai svarbu kitam lenkimo etapui.

Vertimo rėmas yra fiksuotas griebimo įtaiso rėmas. Kai robotui reikia pakeisti padėtį ruošiniui paimti, ruošinį galima padėti ant vertimo rėmo jam užfiksuoti, o tada robotas paima jį iš naujos padėties. Kai kuriais atvejais ruošiniui suspausti ir paėmimo padėčiai pakeisti galima naudoti pačias lenkimo staklių formas.

Robotizuoto lenkimo centro darbo procesas

Lenkimo centro darbą sudaro šeši procesai:

• Padavimas
• Paėmimas
• Išlygiavimas
• Vertimas
• Lenkimas
• Paletavimas
• Lenkimo centro darbo eiga

(1) Padavimas

Visa apdirbamų lakštų rietuvė rankiniu būdu padedama ant padavimo stalo. Stale įrengtas lakšto aptikimo jungiklis, kad robotas nebandytų paimti padėklo, kai visi lakštai jau apdirbti.

(2) Paėmimas

Robotas juda prie pakrovimo stalo ir ultragarsiniu jutikliu, sumontuotu ant griebtuvo, nustato lakšto aukštį. Pagal duomenis jis automatiškai nustato tinkamą padėtį lakštui paimti. Paėmus lakštą, matavimo prietaisu pamatuojamas jo storis, kad būtų išvengta kelių lakštų paėmimo vienu metu. Patikrinus storį, ruošiamasi išlygiavimui.

(3) Išlygiavimas

Robotas juda prie pozicionavimo stalo ir padeda lakštą tiksliam padėties nustatymui. Po to vėl paima lakštą ir ruošiasi lenkimui.

(4) Vertimas

Priklausomai nuo proceso, nusprendžiama, ar reikalingas vertimo rėmas. Jei taip, robotas padeda lakštą ant rėmo, jį paleidžia, pereina į kitą lakšto pusę ir vėl jį paima.

(5) Lenkimas

Robotas juda prie lenkimo staklių, padeda lakštą ant apatinės formos ir tiksliai nustato padėtį naudodamas staklių jutiklius. Atlikus pozicionavimą, robotas siunčia signalą staklėms ir kartu su jomis atlieka lenkimą. Nusprendžiama, ar reikia tęsti lenkimą toliau.

Techninis lenkimo sudėtingumas yra bendras roboto ir staklių veiksmas, t. y. sekimas lenkimo metu. Kai robotas laiko lakštą lenkiant, šis deformuojasi. Robotas turi sekti lakštą judėdamas apskritimu pagal specialų algoritmą ir išlaikyti fiksuotą padėtį lakšto atžvilgiu.

(6) Paletavimas

Robotas juda prie iškrovimo stalo. Priklausomai nuo gaminio formos, taikomi įvairūs paletavimo būdai: matricos, kryžminis, sluoksninis ir kt.

Techniniai robotizuoto lenkimo centro akcentai

Šiuo metu tiek standartiniams šešių ašių robotams, tiek specializuotiems lenkimo robotams reikalingas lenkimo sekimo algoritmas. Be gero sekimo efekto, griebtuvas gali tempti ruošinį dėl netinkamos trajektorijos, todėl lakštas gali susiraukšlėti ir suprastėti kokybė.

Tikslus roboto lenkimo ir sekimo modelis padeda sukurti gerą trajektorijos algoritmą ir pasiekti puikių rezultatų.

Tai yra lenkimo proceso schema, kurios pagrindu sukurtas matematinis sekimo modelis.

Parametrai schemoje:

1) Viršutinio puansono spindulys: R, mm;
2) Apatinės formos spindulys: r, mm;
3) Apatinės formos anga: V, mm;
4) Apatinės formos kampas: ∟ b, ° ;
5) Ruošinio storis: T, mm;
6) Atstumas nuo neutralaus sluoksnio iki viršutinio paviršiaus: λ, mm;
7) Ruošinio lenkimo kampas: ∟ a, ° ;
8) Staklių sijos nusileidimo atstumas nuo suspaudimo taško: S, mm.

Ryšys tarp lenkimo kampo ir nusileidimo atstumo pagal matematinį modelį:

Pagal lentelėje pateiktus parametrus galima nustatyti kampo ir nusileidimo ryšį bei gauti judėjimo trajektoriją X ir Z kryptimis keičiant kampą nuo 180 ° iki 10 °.

Baigiamosios mintys

Tobulėjant lakštinio metalo gamybai, robotizuotas lenkimas turi vis platesnes perspektyvas.
Lyginant su specializuotų robotų kūrimu, sekimo algoritmas, pritaikytas bendrosios paskirties šešių ašių robotams, kainuoja pigiau.
Bendradarbiaujant su geriausiais robotų gamintojais, šios technologijos gali būti greitai pritaikytos pramonėje.

Šaltinis: https://www.machinemfg.com/

IMA informacija

Šiuolaikinės robotizuotų lenkimo centrų kūrimo tendencijos neaplenkė ir „Euromac“ kompanijos, kuri jau užsirekomendavo kaip patikima įvairaus galingumo ir dydžių lenkimo staklių gamintoja. Mūsų kataloge rasite „Euromac FX Bend Cell“, siūlančią įvairias paruoštas gamybos programas dažniausiems darbams. Parametrizuotos programos leidžia išvengti mokymo etapo ir taupyti laiką naudojant mašinos valdymo skydelį.