Le rôle de la robotique dans l'automatisation du pliage de précision dans le formage des tôles

Découvrez comment la robotique révolutionne les processus de formage de la tôle dans la fabrication. Explorez les techniques automatisées, notamment le pliage robotisé et les robots collaboratifs, qui améliorent la précision, la productivité et la sécurité tout en répondant aux demandes de personnalisation. Découvrez l'avenir de la fabrication intelligente avec l'intégration de l'IA et de l'IoT.

Formage de la tôle : Automatisation du pliage de précision

Cette section présente le rôle essentiel des fabrication de tôles dans la fabrication. Il met en évidence les défis auxquels sont confrontées les méthodes de pliage traditionnelles, en particulier leur inefficacité et les problèmes de sécurité dans les environnements de production à haut volume. Nous explorons ici l'évolution des techniques de pliage, en nous concentrant sur l'utilisation des presses plieuses. La section explique comment les presses plieuses à commande numérique améliorent l'automatisation grâce à des séquences programmées dérivées de données CAO/FAO.

Elle aborde également l'intégration des cellules de pliage automatisées, qui combinent divers équipements pour une production efficace en grande série, ainsi que les fonctionnalités des cintreuses de panneaux et des lignes de profilage. Cette section examine les capacités des bras robotisés à manipuler le formage des tôles pour créer des pièces complexes. Startups de l'impression 3D sans qu'il soit nécessaire de procéder à un formage à l'emporte-pièce. Il met l'accent sur la flexibilité et la rapidité du pliage robotisé, qui répond aux demandes de pièces personnalisées de faible volume et réduit les délais de fabrication.

Nous définissons les robots mobiles flexibles (FMR) et expliquons leur rôle dans l'amélioration de l'efficacité de la manutention dans les usines. Cette partie explique comment les FMR peuvent être facilement repositionnés pour effectuer diverses tâches, en relevant les défis posés par les lots de petite taille et les commandes personnalisées, améliorant ainsi l'utilisation des ressources. Cette section met en évidence la capacité des robots collaboratifs à travailler en toute sécurité aux côtés des opérateurs humains, éliminant ainsi le besoin de barrières de sécurité. Une étude de cas d'Atlas Manufacturing montre comment ces robots améliorent la productivité en s'occupant des tâches répétitives, ce qui permet aux travailleurs humains de se concentrer sur des tâches plus complexes.

Nous nous penchons sur deux approches de programmation principales : la programmation basée sur l'outillage, qui se concentre sur des géométries et des trajectoires d'outils prédéfinies, et la programmation basée sur les matériaux, qui met l'accent sur l'expérimentation et l'adaptabilité de la conception. Cette section examine l'impact de ces méthodologies sur l'efficacité et la flexibilité des opérations robotiques. Cette section présente les nombreux avantages de l'automatisation robotisée dans le formage des tôles, notamment l'augmentation des taux de production, l'amélioration de la précision, les économies de coûts et la réduction des déchets. Elle met également en évidence les améliorations apportées à la sécurité et à l'ergonomie du lieu de travail, en abordant les problèmes potentiels de santé au travail.

Nous examinons ici comment les technologies émergentes, telles que l'IA et l'IdO, amélioreront la fabrication robotisée de tôles. Le potentiel de la réalité augmentée pour aider les travailleurs à accomplir des tâches complexes et les prévisions concernant l'avenir des flux de travail automatisés dans la fabrication sont également abordés. Cette section résume l'impact transformateur de la robotique et de l'automatisation sur le formage des tôles, en soulignant les avantages à long terme de ces avancées, notamment l'augmentation de la productivité, de la flexibilité et de la compétitivité mondiale. La dernière section répond aux questions les plus courantes sur les techniques de pliage automatisé, les avantages des systèmes robotiques dans le traitement des tôles et les tendances futures de l'automatisation, apportant ainsi aux lecteurs un éclairage supplémentaire sur le sujet.

La fabrication de tôles est mondialement reconnue comme l'une des sous-divisions les plus cruciales de toute entreprise manufacturière. Il s'agit du processus de découpage, de façonnage, de mise en forme et d'assemblage des pièces de tôle par le biais de différentes procédures d'opération. Le pliage des pièces de tôle est l'une des opérations les plus cruciales et les plus longues de tous les processus impliqués dans la fabrication automobile. À l'origine, les presses plieuses sont utilisées pour façonner les tôles selon des angles ou des formes spécifiques, conformément à un programme défini pour un nombre d'étapes déterminé.

Cependant, le fonctionnement manuel de la presse plieuse est inefficace et peu sûr pour la production de masse. L'automatisation par le biais de la robotique est de plus en plus adoptée pour surmonter ces limitations. Cet article explique comment la robotique et la précision contrôlée par ordinateur sont en train de transformer la production des presses plieuses. pliage de tôles des processus. Il explore diverses techniques de pliage automatisées telles que le pliage robotisé, les robots mobiles flexibles et la robotique collaborative dans les presses plieuses. Les avantages du formage robotisé de la tôle sont également mis en évidence.

Processus de pliage automatisés

Les presses plieuses sont utilisées depuis longtemps pour plier les métaux, en particulier les tôles, selon les angles et les formes souhaités. Usinage CNC Les presses plieuses sont actionnées automatiquement à l'aide du programme développé pour la séquence de pliage à partir des données CAO/FAO. Les robots chargent et déchargent efficacement et automatiquement les ébauches de tôle dans les presses plieuses pour une fabrication en continu.

Les cellules de pliage automatisées intègrent des presses plieuses, des robots et d'autres équipements pour le pliage entièrement automatisé de pièces en grandes quantités. Les cintreuses de panneaux sont également contrôlées par PC pour le pliage répétable de tôles en boîtes, armoires et autres formes 3D. Les lignes de profilage automatisées produisent de longues sections droites à partir de bobines grâce à un ensemble de rouleaux. Dans l'ensemble, les machines de formage automatisées améliorent la précision du pliage et réduisent les rebuts et les reprises.

Pliage robotisé de tôles

Les bras robotisés manipulent le formage des tôles et les plient avec précision pour obtenir des géométries 3D complexes, sans qu'il soit nécessaire de recourir au formage à l'emporte-pièce. Cela élimine le besoin d'un outillage personnalisé coûteux et permet une production rapide de pièces en faible volume. Les robots utilisent des effecteurs spécialisés pour plier et rouler le matériau avec rapidité et précision. Le pliage robotisé offre une meilleure flexibilité que les méthodes basées sur les matrices pour la fabrication de formes complexes non standard. Il permet de répondre aux demandes de personnalisation de petits lots. Les fonctions de pliage répétitives peuvent également être automatisées. Dans l'ensemble, le pliage robotisé réduit les délais et les coûts de fabrication pour les applications spécialisées.

Robots mobiles flexibles

Les robots mobiles flexibles (FMR) sont des objets mobiles. robotique qui assurent le transport entre les différents processus de fabrication au sein d'une usine. Cela permet d'améliorer l'efficacité de la manutention des matériaux par rapport au déplacement manuel des composants de formage de la tôle. Les FMR sont facilement repositionnés par des chariots élévateurs, des transpalettes ou des véhicules à guidage automatique à proximité des machines de transformation. Une fois arrimés à l'équipement, les robots assurent les fonctions de préhension, d'alimentation et de stockage. Une fois l'outillage chargé, le processus de fabrication entièrement automatisé commence sans assistance humaine. Après avoir effectué un travail sur une machine, le FMR peut être mobilisé dans une autre zone en fonction des besoins de production. Cette approche d'automatisation distribuée améliore la flexibilité de l'utilisation des ressources de l'usine par rapport aux cellules robotisées stationnaires. Les FMR répondent aux défis posés par les lots de petite taille et les commandes personnalisées.

Robotique collaborative dans les presses plieuses

Il est possible de travailler avec des robots collaboratifs qui assistent les opérateurs humains sans qu'il soit nécessaire d'installer des barrières de sécurité. Chez Atlas Manufacturing, un robot collaboratif de Rethink Robotics effectue les travaux de presses plieuses après que les tâches fastidieuses ont été adoptées par l'entreprise. Le robot imite un opérateur humain en détectant le contact avec la table de la butée avant pour démarrer le cycle de formage.

Un frontage aide à positionner l'ébauche pour un pliage cohérent. Le robot peut "sentir" le contact pour placer correctement les pièces pour les pliages suivants. Cette cellule automatisée produit des supports beaucoup plus rapidement que le travail manuel et à moindre coût. Les opérateurs consacrent plus de temps à des tâches complexes qu'à l'emboutissage de pièces simples. La programmation implique de déplacer physiquement le robot plutôt que de programmer chaque trajectoire comme le font les robots industriels.

Programmation par l'intermédiaire de l'outillage

Une méthodologie d'ingénierie déductive se concentre sur les possibilités de l'outil, où la géométrie est prédéterminée et les trajectoires de l'outil sont décidées pour générer la forme souhaitée dans le cadre des contraintes mécaniques. Par exemple, lors de la programmation d'un robot collaboratif pour le travail sur presse plieuse, la géométrie de la pièce souhaitée est d'abord établie. Ensuite, les matériaux, les séquences d'outils, les pinces et les fixations sont sélectionnés pour fabriquer cette géométrie avec précision, conformément aux contraintes du robot et du frein. Cela facilite la production en masse de pièces standard connues grâce à la répétabilité.

Programmation par le biais du matériel

À l'inverse, une approche de conception abductive étudie les propriétés des matériaux par le biais de l'expérimentation et de l'apprentissage basé sur des tests. Cette méthodologie créative permet d'explorer la forme, d'évaluer les variations de comportement des matériaux et de déterminer le comportement optimal du robot. cinématique pendant la programmation. Dans cette méthode, le concept automatisé est développé par des tests qui examinent l'interaction entre l'évolution des formes, la réponse du formage de la tôle et la planification des mouvements du robot. Cette méthode de programmation abductive a permis de personnaliser la production tout en donnant la priorité à l'innovation plutôt qu'à la standardisation. Elle convient à la fabrication de composants spécialisés à faible volume, en mettant l'accent sur l'adaptabilité.

Avantages du formage robotisé de la tôle

Les robots de formage peuvent travailler sans interruption pendant de longues heures à des taux de production plus élevés que le travail manuel. Cela permet d'augmenter considérablement la production globale et la capacité de l'usine. L'automatisation permet de reproduire exactement les étapes de fabrication à plusieurs reprises. Il en résulte une plus grande précision dimensionnelle et une plus grande uniformité de la qualité de surface des composants fabriqués par formage de tôle. Elle minimise les erreurs humaines. La robotique réduit les coûts de main-d'œuvre et les déchets produits. L'investissement initial dans l'automatisation est rentabilisé par les réductions de coûts à long terme obtenues grâce à l'amélioration du rendement, à la réduction des rebuts, à la flexibilité des opérations et à la compétitivité mondiale.

Le pliage robotisé offre une grande précision de formage que les procédés manuels ont du mal à égaler de manière constante. Les systèmes automatisés garantissent des formes complexes conformes aux spécifications. Les tâches répétitives de formage de tôles ont des effets potentiels sur la santé au travail, comme les troubles musculo-squelettiques, que l'automatisation permet d'atténuer grâce à une ergonomie plus intelligente du lieu de travail. La programmation permet aux robots de manipuler efficacement une large gamme de tôles, éliminant ainsi la rigidité de la fabrication à l'aide d'outils pour les faibles volumes. Les changements de programmation facilitent l'ajustement des variations de production. Automatisation des opérations manuelles dangereuses tôle améliore la sécurité au travail en réduisant les risques de blessures dues aux points de pincement, au levage de charges lourdes et aux interactions entre la machine et l'opérateur.

L'avenir du formage robotisé de la tôle

Les technologies numériques émergentes augmenteront les capacités de la fabrication robotisée de tôles à l'avenir. L'IA et l'IdO optimiseront la gestion des performances des équipements. Les systèmes d'IA peuvent traiter en temps réel les données relatives à l'état des machines à l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique afin de prévoir les défaillances de manière préventive. Cela permet de minimiser les temps d'arrêt grâce à la maintenance prédictive. Les applications de réalité augmentée aideront les travailleurs à effectuer des tâches complexes par le biais de superpositions AR directement sur l'environnement de production.

Cette méthode de fabrication permet de créer rapidement et facilement des modèles et d'imprimer des gabarits, des fixations et des outils en métal en fonction des besoins. Le transport sans chauffeur accélère le transfert des matériaux de manière autonome. Les futurs ateliers de formage de tôles devraient présenter une robotique avancée intégrée à la réalité augmentée et à l'intelligence artificielle, Impression 3D et l'automatisation. La fabrication de tôles mettra l'accent sur une production personnalisée flexible avec des unités robotiques modulaires plutôt que sur des lignes de production automatisées dédiées. Dans l'ensemble, la numérisation et les concepts de fabrication intelligente transformeront le secteur vers un pliage personnalisé hautement efficace grâce à la robotique contrôlée par ordinateur.

Conclusion

En conclusion, la robotique et les systèmes de contrôle informatique révolutionnent les processus de fabrication de la tôle grâce à l'automatisation. Le pliage de précision des composants de formage de la tôle, qui est traditionnellement un travail manuel à forte intensité de main-d'œuvre, peut désormais être réalisé efficacement à l'aide de diverses techniques robotiques. Les méthodes de pliage automatisées telles que le pliage robotisé, les robots mobiles flexibles et la robotique collaborative dans les presses plieuses garantissent des taux de production plus élevés et une qualité constante des pièces par rapport aux opérations manuelles.

Les systèmes robotiques permettent de résoudre des problèmes tels que les microtraumatismes répétés et d'améliorer la sécurité au travail dans les ateliers de formage de tôles. Les coûts d'investissement initiaux sont compensés par les avantages à long terme, notamment l'amélioration de la productivité, la réduction des coûts, la flexibilité de la fabrication et la compétitivité mondiale. Les technologies numériques avancées renforceront encore la fabrication robotisée intelligente de tôles en vue d'applications de pliage personnalisées hautement automatisées et de faible volume.

FAQ

Q : Quelles sont les techniques de pliage automatisées couramment utilisées ?

R : Les méthodes courantes de pliage automatisé dont il est question dans l'article comprennent les presses plieuses à commande numérique, les cellules de pliage automatisées, le pliage robotisé des tôles, les cintreuses de panneaux, les lignes de profilage automatisées et la robotique collaborative pour les presses plieuses. Les presses plieuses à commande numérique exécutent numériquement des séquences de pliage programmées. Les cellules de pliage intègrent des presses plieuses, des robots et d'autres équipements. Le pliage robotisé forme des géométries 3D complexes sans matrice.

Q : Quels sont les avantages des systèmes robotisés pour le pliage des tôles ?

R : L'automatisation robotisée permet d'améliorer la productivité, la précision et la constance de la qualité par rapport au pliage manuel. Les robots de formage peuvent fonctionner sans interruption pendant des durées plus longues et à des vitesses plus élevées. La reproduction des processus minimise les défauts et les déchets. L'automatisation réduit les coûts de main-d'œuvre et améliore la sécurité. Les robots flexibles s'adaptent à un large éventail de tôles grâce à la reprogrammation.

Q : Quel est l'avenir de l'automatisation selon l'article ?

R : L'article prédit que les technologies émergentes augmenteront le formage robotisé de la tôle. L'IA et l'IdO permettront une maintenance prédictive grâce à l'analyse en ligne des performances des équipements. La réalité augmentée aidera les travailleurs à accomplir des tâches complexes. La fabrication additive facilitera la production d'outils locaux sur mesure. Le transport sans chauffeur accélérera le transfert des matériaux dans les usines.