Robotic Press Brake Automation: Isang Praktikal na Gabay para sa mga Steel Fabricator

Ang press brake ay isa sa mga pinakatapat na makina sa isang fabrication shop. Maglagay ng blangko sa pagitan ng suntok at ng die, itulak, at ang mga metal na fold. Magsisimula ang problema kapag ang parehong liko ay kailangang ulitin ng ilang daang beses sa isang mabigat na gauge, sa isang bahagi na tumatagal ng dalawang tao upang buhatin, na may pagpaparaya na hindi nagpapatawad sa isang nadulas na backgauge. Iyon ang punto kung saan ang isang robotic press brake ay huminto sa pagiging bago at nagsimulang magbayad para sa sarili nito.

Kami ay gumugol ng higit sa dalawang dekada sa pagbuo ng mga machine tool para sa mga planta ng bakal at rolling mill, kaya malamang na tingnan namin ang bending automation gaya ng ginagawa ng isang maintenance engineer: ano ang hawak nito, ano ang inuulit nito, at ano ang nangyayari sa alas-tres ng umaga kapag walang nanonood. Ang gabay na ito ay nagtuturo sa kung paano pinagsama-sama ang mga cell na ito, kung saan sila kumikita ng kanilang panatilihin, at ang mga detalyeng magpapasya kung ang isang pag-install ay tumatakbo nang maayos o nagiging pang-araw-araw na pinagmumulan ng pagkabigo.

Ano Talaga ang Robotic Press Brake

Sa kaibuturan nito, ang isang robotic press brake ay isang ordinaryong hydraulic o servo press brake na may isang robot na pang-industriya na nakatayo sa harap nito. Ang robot ay pumipili ng isang blangko mula sa isang stack o isang conveyor, iniharap ito sa tooling, hinahawakan ito sa pamamagitan ng stroke, pagkatapos ay iikot ito para sa susunod na liko o ilagay ang natapos na bahagi sa isang papalabas na stack. Patuloy na nagpapapalitan ng signal ang press brake control at ang robot control, kaya hindi makaka-stroke ang makina hangga't hindi naka-upo nang maayos ang bahagi at hindi makakagalaw ang robot hanggang sa malinaw ang ram.

Ang naghihiwalay sa isang well-engineered na cell mula sa isang robot na naka-bolt hanggang sa isang preno ay ang lahat sa paligid ng pagkakamay na iyon. Ang mga awtomatikong nagpapalit ng tool ay humihila ng mga suntok at mamatay mula sa isang library at i-load ang mga ito sa clamping system, upang ang isang pamilya ng mga bahagi na may iba't ibang radii ng bend ay maaaring tumakbo sa isang shift nang walang sinumang nagpapalit ng tool sa pamamagitan ng kamay. Ang mga sistema ng pagsukat ng anggulo, laser o contact, suriin ang unang bahagi at pagwawasto ng feed pabalik sa setting ng lalim. Binubuo ng offline na programming software ang pagkakasunud-sunod ng liko at ginagaya ang landas ng robot bago ma-load ang unang blangko.

Ang resulta ay isang makina na hindi gaanong kumikilos tulad ng isang press brake na may accessory at mas parang isang maliit na linya ng produksyon: mga blangko sa loob, nabuo ang mga bahagi, na ang operator ay nangangasiwa sa halip na angat.

Bakit Gumagana ang Ekonomiks

Ang baluktot ay isang mababang bilis, mataas na iba't ibang operasyon. Ang ram ay gumagalaw para sa isang segundo o dalawa; ang paghawak sa paligid nito ay tumatagal ng sampu o dalawampu. Ang ratio na iyon ay eksakto kung bakit binago ng automation ang aritmetika ng isang trabaho nang labis, at kung bakit ang pagkalkula ng payback ay kailangang gawin sa mga bahagi sa halip na sa tonelada.

Tatlong mga nadagdag ay malamang na lumitaw muna. Ang pagkakapare-pareho ay ang pinaka-maaasahan sa kanila: ipinapakita ng isang robot ang bawat blangko sa parehong posisyon sa parehong anggulo, kaya ang pagkalat ng mga natapos na anggulo sa isang batch ay lumiliit at bumabagsak ang mga scrap. Pangalawa ang paggawa. Ang mabibigat o awkward na mga bahagi ay hindi na nagiging isang ergonomic na problema, ang isang operator ay maaaring mangasiwa sa isang cell sa halip na nakatayo sa isang makina buong araw, at ang kakulangan ng mga may karanasan na mga operator ng preno ay humihinto sa pagdidikta sa plano ng shift. Ang throughput ay ang pangatlo, ngunit nangangailangan ito ng caveat, dahil ang isang robot ay hindi yumuko nang mas mabilis kaysa sa isang bihasang kamay sa bawat kaso. Ang kalamangan nito ay lumilitaw sa mas mahabang pagtakbo, sa mga multi-bend na bahagi kung saan nangingibabaw ang flipping at repositioning, at sa katotohanang hindi ito bumabagal pagkatapos ng tanghalian.

Ang Mga Bahagi ng Cell na Nagpapasya sa Kinalabasan

Robot at gripper

Itinakda ng payload, reach at mounting position ang praktikal na sukat ng bahagi. Ang isang floor-mounted six-axis robot ay ang karaniwang pagpipilian; ang isang ikapitong axis o isang riles ay nagpapalawak sa gumaganang sobre para sa mahahabang bahagi. Ang gripper ay karapat-dapat ng higit na pansin sa engineering kaysa sa karaniwang nakukuha nito. Ang mga vacuum cup ay nababagay sa mga flat, malinis na blangko, ang mga magnet ay angkop sa ferrous na plato, at isang double gripper na humahawak sa papasok na blangko at ang natapos na bahagi nang sabay-sabay ay maaaring makabawas sa oras ng paghawak nang kapansin-pansin. Anuman ang pagpipilian, ang gripper ay dapat na hawakan nang mahigpit ang bahagi upang hindi ito lumipat sa panahon ng stroke.

Tooling at ang interface ng makina

Ang awtomatikong pag-clamping at isang library ng tool ay ginagawang hakbang ng programa ang pagbabago mula sa isang manu-manong trabaho, ngunit magbabayad lamang ang mga ito kung ang bahaging pamilya ay aktwal na nagbabahagi ng isang maliit na hanay ng tooling. Ang preno na may modernong kontrol, tumpak na kontrol sa lalim at isang mabilis na interface sa robot ay higit na mahalaga kaysa raw tonnage.

Bahagi ng presentasyon at daloy

Ang isang makinang na robot na pinapakain ng isang hindi maayos na papag ay isang mabagal na robot. Ang mga destacker, indexing table at simpleng conveyor ay karaniwang sulit, dahil hinahayaan nilang tumakbo ang cell nang walang operator na nagre-reposition ng mga blangko bawat ilang minuto.

Programming at simulation

Hinahayaan ka ng offline na programming na patunayan ang mga pagkakasunud-sunod ng bend, suriin kung may mga banggaan, at kumpirmahin na maaabot ng robot ang bawat liko nang hindi nakakabit sa bahagi sa ram. Ang mga tindahan na lumalaktaw sa simulation ay madalas na gumugol ng kanilang mga unang linggo sa pag-debug sa produksyon.

Kung saan Nababagay ang Bending Automation sa isang Planta ng Bakal

Karamihan sa mga robotic bending cell na nakikita natin ay wala sa mga job shop na gumagawa ng mga one-off bracket. Nakaupo sila sa mga operasyon kung saan ang plate ay isang pang-araw-araw na input at ang parehong mga pamilya ng mga bahagi ay bumabalik buwan-buwan: mga frame, mga panel ng walkway, mga istruktura ng suporta at ang mga nabuong seksyon na nakapalibot sa isang rolling mill. Sa mga halaman na iyon, ang baluktot ay isang link sa isang kadena na nagsisimula sa coil at nagtatapos sa isang pinagsama-samang istraktura, at ang parehong pag-iisip sa likod automation at kontrol sa proseso sa mga rolling mill nalalapat sa ibaba ng agos sa preno.

Ang mga rolyo ay isang magandang paglalarawan. Ang flatness at gauge ng plate na napupunta sa isang preno ay nakasalalay sa ibabaw ng roll na gumawa nito; lumalabas ang isang pagod o hindi maganda na roll bilang pagkakaiba-iba ng kapal at mga marka sa ibabaw na hindi kayang itago ng kahit anong kasanayan sa pagbaluktot. Iyon ang dahilan kung bakit ang roll shop gilid ng halaman, kasama nito CNC roll lathes at mga gilingan, ay bahagi ng parehong kalidad ng pag-uusap bilang ang bumubuo ng kagamitan.

CK8465-P Heavy Duty Precision CNC Roll Lathe Isang heavy-duty na CNC roll lathe para sa malalaking profile ng roll, na may Ø650 mm by 3,000 mm na kapasidad at 4,000 kg between-centers load. Tingnan ang Produkto →

Ang isang heavy-duty na makina tulad ng CK8465-P, halimbawa, ay binuo upang hawakan ang mga profile ng roll at surface finish sa loob ng isang predictable band sa malalaki at mabibigat na workpiece, na parehong pangako na ginagawa ng isang baluktot na cell sa mga bahaging nabuo nito: ang geometry na inaprubahan mo sa unang piraso ay ang geometry na makukuha mo sa huli.

SK001-5 High Rigidity CNC Roller Ring Grinding Machine Isang high-rigidity CNC roller ring grinder para sa pagtatapos ng mga ring-type na roll, na may Ф100–Ф400 mm grinding range at Ra0.4 μm surface roughness. Tingnan ang Produkto →

Para sa mga ring-type na roll at hardened work roll, ang paggiling ay kadalasang ang pagtatapos na hakbang sa halip na pag-ikot, at ang isang high-rigidity ring grinder ay ginagawa para sa ibabaw ng roll kung ano ang ginagawa ng well-set na preno para sa anggulo ng liko. Wala sa mga ito ang baluktot na kagamitan, ngunit ito ay parehong disiplina: sukatin, itama, at hayaang ulitin ng makina kung ano ang nakuha ng operator nang tama sa unang pagkakataon.

Pagpili ng Configuration

Ang isang makatwirang proseso ng pagtutukoy ay gumagalaw mula sa bahagi pabalik sa makina, hindi sa kabilang banda. Ang mga tanong na una naming itatanong ay ito:

1. Ano ang mga bahaging pamilya, blangko ang laki at timbang, at ilang liko ang dala ng bawat bahagi?
2. Anong haba ng baluktot at tonelada ang kailangan na may headroom para sa hinaharap na trabaho, hindi lamang ang pinakamabigat na bahagi ngayon?
3. Nabibigyang katwiran ba ang awtomatikong pagbabago ng tool sa pamamagitan ng iba't ibang radii, o magagawa ba ng fixed tooling?
4. Anong robot payload, reach at mounting arrangement ang sumasakop sa buong sobre, kasama ang awkward na huling liko?
5. Paano darating ang mga blangko at aalis ang mga natapos na bahagi, at gaano kadalas kailangang mamagitan ang isang tao?
6. Sinusuportahan ba ng software ang offline na programming, simulation at direktang pag-recall ng recipe?
7. Anong mga guarding, light curtains at muting arrangement ang tumutugma sa risk assessment?
8. Sino ang nagsasanay sa mga operator, at sino ang nagpapanatili ng gripper at tooling sa unang taon?

Kaligtasan at Pagsunod

Ang isang robotic bending cell ay nagko-concentrate ng enerhiya sa isang maliit na espasyo: isang ram na nagsasara na may maraming toneladang puwersa at isang robot na braso na may dalang mabigat na bakal na blangko. Ang isang pormal na pagtatasa ng panganib ay ang panimulang punto, na sinusundan ng isang konsepto ng pagbabantay na naghihiwalay sa operator mula sa gumagalaw na sobre nang hindi ginagawang imposibleng mai-load ang cell. Ang mga light curtain na may muting, interlocked access gates, mechanical retention sa gripper kaya ang vacuum failure ay hindi malaglag ang isang bahagi, at ang mga pagsusuri para sa springback kick ay mga karaniwang bahagi ng isang karampatang disenyo. Kung saan ginagamit ang mga collaborative na robot, ang mga naaangkop na pamantayan sa kaligtasan at isang dokumentadong puwersa at bilis ng pagpapatunay ay nabibilang sa file, hindi sa isang brochure.

Mga Karaniwang Pitfalls

• Ang pagbili ng robot bago i-map ang daloy ng bahagi, pagkatapos ay matuklasan ang mga blangko na dumating sa maling format.
• Itinuturing ang disenyo ng gripper bilang isang nahuling pag-iisip at nawawalan ng katumpakan sa pagkadulas ng bahagi.
• Ang pagmamaliit sa oras ng pagbabago, na tahimik na sumisira sa kaso ng negosyo sa iba't ibang trabaho.
• Nilaktawan ang simulation at mga problema sa pagbangga sa pag-debug sa mga oras ng bayad na produksyon.
• Pinipilit ang bawat maliit na batch sa pamamagitan ng cell sa halip na mag-iwan ng one-off na trabaho sa isang manu-manong preno.
• Ang pagpapabaya sa gripper at tooling maintenance hanggang sa maging scrap ang maliliit na error sa pagpoposisyon.

Ang mga robotic press brakes ay hindi isang unibersal na sagot, at hindi sila dapat. Ang mga ito ay isang malakas na sagot para sa mga tindahan at planta ng bakal na bumubuo ng parehong mga pamilya ng mabibigat na bahagi nang paulit-ulit, kung saan ang pagkakapare-pareho, ergonomya at predictable na gastos sa paggawa ay higit na mahalaga kaysa sa flexibility ng isang bihasang kamay sa makina. Gawing tama ang daloy ng bahagi, ang gripper at ang diskarte sa pagbabago, at tahimik na ginagawa ng cell kung ano ang binili nito, shift pagkatapos shift, nang hindi hinihiling sa sinuman na magbuhat ng apatnapung kilo na blangko muli.