Robotiseeritud painutamine painutuspressiga: Põhianalüüs ja rakendamine
Lehtmetalli painutamine on laialdaselt kasutatav ja ohtlik töö. Seetõttu on robotiseeritud painutuspinkide turuväljavaated väga optimistlikud ning edukaid kogemusi on palju.
Praegu on Euroopa ja Ameerika turgude lehtmetalli töötlemise töökodades 40% kuni 50% painutuspinkidest varustatud robotiseeritud automaatsete painutussüsteemidega, samas kui Hiina painutusautomaatika on alles algusjärgus. Järgmise 10 aasta jooksul kasvab nõudlus painutusrobotite järele kogu maailmas lineaarselt.
Arvjuhtimisega lehtmetalli painutuselement, mille keskseks täiteosaks on robot, on kõrgelt automatiseeritud seadmete kombinatsioon, mille eelisteks on suur efektiivsus, kõrge kvaliteet ja paindlikkus.
Paindlikus painutusmoodulis võib sobiva komponentide kombinatsiooni valimine pakkuda paremat tuge painutusefektiivsuse ja paindlikkuse parandamiseks. Painutustäpsus sõltub painutuspingi täpsusest, roboti positsioneerimistäpsusest ning roboti ja painutuspingi koordineeritud juhtimisest. Koostööjuhtimise raskus seisneb roboti ja painutuspingi vahelises kiiruse sobitamises ning roboti poolt toetatava tooriku liikumistrajektooris. Halvasti järgiv liikumine mõjutab tõsiselt paindenurka ja lehe pinna tasasust, mõjutades seeläbi valmistoote kvaliteeti.
Robotiseeritud painutuspingi koostis
Standardne painutusmoodul kasutab tuumana roboteid ja painutuspinke ning abikomponentidena haaratsit, laadimislauda, mahalaadimislauda, positsioneerimislauda, pööramisraami, käevahetusseadet ja erinevaid tuvastusandureid.
Haarats on roboti käsi, mis asendab inimest ning haarab ja asetab toorikut. Painutusroboti haarats on tavaliselt konstrueeritud mitme iminapa kinnitamisega metallraamile.
Laadimis- ja mahalaadimisplatvormid kasutavad tavaliselt virnastamisaluseid ning mõned kasutavad tooraine transpordiks ja valmistoodete edasitoimetamiseks konveierlinte või rulle. Õlised lehed kalduvad kleepuma, mis võib põhjustada mitme lehe üheaegse haaramise. Laadimislaua kõrvale saab paigaldada eraldusseadme (näiteks magnetilise eraldaja) ja tuvastusandurid, et tagada lehe haaramine ükshaaval. Positsioneerimislaud on äärikutega kaldus platvorm, millel on jaotatud mikrokumerad kuulid. Robot toimetab teraslehe positsioneerimislauale ja plaat libiseb raskusjõu mõjul vabalt tugiservani. Kuna positsioneerimislaua ja tugiserva asukoht on fikseeritud, on roboti uuel haaramisel plaadi ja haaratsi asukoht suhteliselt täpselt fikseeritud, mis annab aluse järgmiseks painutuseks.
Pööramisraam on haardeseadme fikseeritud raam. Kui robot peab tooriku haaramiseks asukohta vahetama, saab tooriku fikseerimiseks asetada pööramisraamile ja robot saab toorikust uues asendis uuesti kinni hoida. Teatud juhtudel saab tooriku klammerdamiseks ja haardeasendi muutmiseks kasutada ka painutuspingi matriitse.
Robotiseeritud painutusmooduli tööprotsess
Painutusmooduli töö on jagatud kuueks protsessiks, sealhulgas:
- Söötmine
- Haaramine
- Joondamine
- Pööramine
- Painutamine
- Alustele asetamine
- Painutusmooduli töövoog
(1) Söötmine
Kogu töödeldavate lehtede virn asetatakse käsitsi söötmislauale. Söötmislauale on paigaldatud lehe tuvastamise lüliti, et vältida roboti haaramist aluse järele pärast kõigi lehtede töötlemist.
(2) Haaramine
Robot liigub laadimislaua asukohta ja tuvastab plaadi kõrguse haaratsile paigaldatud ultrahelianduriga. Vastavalt tuvastusandmetele liigub see automaatselt sobivasse kohta lehe haaramiseks. Pärast lehe haaramist mõõdetakse lehe paksust paksuse mõõtmise seadmega, et vältida mitme lehe korraga haaramist. Pärast paksuse kontrolli läbimist valmistutakse joondamiseks.
(3) Joondamine
Robot liigub positsioneerimislaua juurde ja asetab lehe täpseks positsioneerimiseks lauale. Pärast positsioneerimist haarab lehe uuesti ja valmistub painutamiseks.
(4) Pööramine
Vastavalt protsessi vajadustele otsustatakse, kas on vaja pööramisraami. Vajadusel liigub robot pööramisraami juurde ja asetab lehe sellele, vabastab lehe ning liigub lehe teisele küljele uueks haardeks.
(5) Painutamine
Robot liigub painutuspingi juurde, asetab lehe tasaselt alumisele matriitsile ja positsioneerib selle täpselt painutuspingi tagumise anduri abil. Pärast positsioneerimist saadab robot painutussignaali ja teeb koostööd pingiga painutustoimingu lõpetamiseks. Otsustatakse, kas on vaja järjestikust painutamist.
Painutamise tehniline keerukus seisneb roboti ja painutuspingi koostöös ehk painutuse järgimises. Kui robot hoiab lehte painutamise ajal, siis leht deformeerub. Robot peab järgima lehte ringliikumisega vastavalt spetsiifilisele trajektoori algoritmile, säilitades alati suures osas fikseeritud asendi lehe suhtes.
(6) Alustele asetamine
Robot liigub mahalaadimislaua juurde. Olenevalt tooriku kujust on erinevaid alustele asetamise viise, näiteks tavaline maatriks-ladustamine, ühe- ja kahekihiline ristladustamine jne.
Robotiseeritud painutusmooduli tehnilised võtmepunktid
Praegusel ajal vajavad nii universaalsed kuueteljelised robotid kui ka spetsiaalselt painutamiseks optimeeritud robotid painutuse järgimise algoritmi tuge. Kui järgimise efekt on halb, tõmbab haarats toorikut ebaõige trajektoori tõttu, tekitades lehele kortsusid ja mõjutades kvaliteeti.
Täpse roboti painutamise ja järgimise liikumismudeli loomine aitab luua hea trajektoori algoritmi, saavutades seeläbi suurepäraseid tulemusi.
See on painutusprotsessi skeem, mille põhjal on saadud painutuse järgimise matemaatiline mudel.
Iga parameetrit ülaltoodud pildil väljendatakse järgmiselt:
1) Ülemise templi raadius: R, ühik: mm;
2) Alumise matriitsi raadius: r, ühik: mm;
3) Alumise matriitsi ava: V, ühik: mm;
4) Alumise vormi nurk: ∟ b, ühik: ° ;
5) Tooriku paksus: T, ühik: mm;
6) Paksus neutraalsest kihist tooriku ülemise pinnani: λ, ühik: mm;
7) Tooriku paindenurk: ∟ a, ühik: ° ;
8) Painutuspingi rammimise laskumise hulk alates kinnituspunktist: S, ühik: mm.
Matemaatilise mudeli kohaselt arvutatud paindenurga ja laskumishulga suhe on:
Vastavalt allolevas tabelis toodud mehaanilistele parameetritele saab paindenurga ja laskumishulga seose valemit kasutada, et saada nihke muutuse trajektoorikõver paindenurgale 180 ° kuni 10 ° X- ja Z-suundades.
Lõppmõtted
Lehtmetalli tootmise pideva arenguga on robotiseeritud painutamisel üha laiemad rakendusvõimalused.
Võrreldes spetsiaalsete painutusrobotite väljatöötamisega on üldistele kuueteljelistele robotitele sobiva järgimismudeli algoritmi arenduskulud madalamad.
Koostöös tööstuse parimate roboti- ja lisaseadmete brändidega saab robotiseeritud painutamise rakendusi kiiresti edendada.
Allikas: https://www.machinemfg.com/
IMA info
Tänapäevased automaatsete robotiseeritud painutusmoodulite arendamise ja tootmise trendid ei ole jäänud märkamata Euromacile, mis on end juba tõestanud usaldusväärse erineva suuruse ja jõudlusega painutuspinkide tootjana. Meie kataloogis on Euromac FX Bend Cell, mis pakub erinevaid ettevalmistatud tootmisprogramme tavalisemateks töödeks. Parameetrilised programmid väldivad õpetamisetappi, võimaldades säästa aega masina juhtpaneeli abil.
