談到細分應用領域,從前幾年開始,工業機器人在焊接、噴涂、碼垛等領域的應用逐漸成熟,案例漸增,在折彎方面的應用相對較少,事實上,折彎是一種應用**又有一定危險性的工藝,其市場前景蔚為可觀。
鈑金加工行業經歷了2018年的市場寒冬,市場變化帶來行業的求變,同時也帶來了自動化的新契機,而折彎作為其重要的工序,引來越來越多企業進入或者加速布局,正形成新的市場牌局。
折彎自動化破鈑金加工“瓶頸”
20世紀70年代末,以**行業引進德國通快數控沖壓設備作為開端,我國鈑金加工業開始起步。
20世紀80年代,紡機、高低壓配電行業大規模引進數控轉塔沖床、數控折彎機、數控剪板機、直角剪所謂“四大件”,建立起來現代鈑金制造行業標準。
發展到**,新技術、新工藝不斷的產生、發展,帶來了鈑金加工行業巨大的變化。2018年,不少鈑金工廠都深感市場寒冬,步履艱辛,多品種、小批量、定制化、高質量、短交期、制造成本降低的壓力接踵而至,在再加上龐大的終端市場需求,倒逼著鈑金終端企業在管理與技術革新上做出改變。
2019年,鈑金行業依舊面臨著巨大的市場機遇與挑戰。鈑金加工傳統技術和工藝難以適應新市場環境,亟需提高加工工藝,擴大規模,所以促進鈑金加工向機械自動化的趨勢發展是必然之舉。
而在鈑金加工中,折彎工序仍被作為“瓶頸工序”,嚴重影響到鈑金前加工單元上下工序間的節拍平衡,俗話說“瓶頸工序決定**產能”,如何消除瓶頸并提高折彎工序的生產效率顯得尤為重要。
折彎工序在整個鈑金加工工藝流程中起到承上啟下的重要作用,折彎工藝的好壞,直接影響到產品的*終尺寸及外觀。此外,折彎工序在鈑金加工環節中較其他機加工工序而言,對員工的操作技能提出了較高的要求,操作工技能水平的高低,經驗豐富與否將直接體現到折彎機的有效稼動率。
鈑金折彎自動化大有可為
“目前鈑金加工行業自動化程度還不是很高,主要是自動折彎、壓鉚程度不高?!?
在金屬鈑金折彎成形過程中,傳統作業時每臺折彎機均需要配備一名操作者。由于各行各業對產品的品種要求繁多、數量巨大,且折彎機屬于危險類別較高的生產設備,安全隱患也比較大,此道生產工序愈發成為一項繁重危險度較高的體力工作,所以用機器人替代人工作業也逐漸成為必然發展趨勢。
與人工相比較,折彎機器人的優勢體現在效率、安全和質量三個方面,前兩個方面優勢顯而易見,質量上的優勢主要體現在兩個方面:一是折彎機器人的定位**,重復性好;二是良好的夾持效果杜絕了皺紋,這是因為人工要用雙手托著工件做跟隨動作,但兩手必有先后,工件受力不勻容易產生皺紋。
在當今生產制造業領域,鈑金折彎成形已經滲透到諸多行業,如汽車、家電、電氣、廚具、電子及消費品等。
在國內,一些大型的電氣柜、家電的生產制造企業已將機器人折彎應用到實際的生產作業中,但仍有更多的金屬鈑金制造企業尚未實現或正在籌劃這一環節的自動化應用方案。
對于很多中小企業來說,其所生產的產品規格不固定、產量偏少且不穩定,折彎機需要經常更換及調整上下模刀口導致基準位置發生變化,機器人就需要反復校準,使得機器人作業的優勢不能充分體現,機器人自動化折彎系統在這些企業中未得到**推行實施。值得肯定的是,未來隨著機器人智能化、柔性化的提升,這些企業也將逐步成為機器人應用的潛在客戶。
難點與突破點
機器人折彎的難點主要在于機器人要配合相關的工具工件隨動以及保證運動過程中的精度,為此,各企業都圍繞這兩個方面進行技術突破。
利用在機器人控制系統與機床數控系統的技術和平臺,實現無縫連接,開發折彎軟件包,對折彎過程中機器人托料實現閉環控制。在不同折彎速度下,機器人實現自動匹配的完全**,折彎示教時間從過去2-3天縮短到2-3小時。
與弧焊、點焊、噴涂相比較,折彎操作會改變工件形狀,幾乎每次折彎都會改變夾具和折彎線之間的距離,再加上每次折彎的角度和方向也不相同,因此必須重新計算機器人的路徑,而且,由于工件不斷變形,避碰難度也提高了??傊?,折彎機器人的程序非常繁復,如果人工編程的話,機器人的優勢會**削弱,小批量生產時,尤其如此,**的出路是用軟件輔助編程,因此軟件的突破非常關鍵。
有業內人士指出,折彎機器人技術已趨成熟,今后的改進方向之一是夾具(包括翻面架),來實現夾具的通用化,但*主要的改進還是在軟件方面,比如路徑規劃問題,根據不同的標準,如增加產量、提高質量乃至降低功耗,會產生不同的路徑優化策略。