Роль робототехники в автоматизации прецизионной гибки при формовке листового металла

Узнайте, как робототехника революционизирует процессы формовки листового металла в производстве. Изучите автоматизированные технологии, включая роботов-фальцовщиков и роботов для совместной работы, которые повышают точность, производительность и безопасность, удовлетворяя при этом требования к индивидуальным заказам. Узнайте о будущем умного производства с интеграцией искусственного интеллекта и IoT.

Формовка листового металла: Автоматизация прецизионной гибки

В этом разделе рассказывается о критической роли Изготовление листового металла в производстве. В ней освещаются проблемы, с которыми сталкиваются традиционные методы гибки, в частности, их неэффективность и проблемы безопасности в условиях крупносерийного производства. Здесь мы исследуем эволюцию методов гибки, уделяя особое внимание использованию листогибочных прессов. В разделе подробно рассказывается о том, как листогибочные прессы с ЧПУ повышают уровень автоматизации благодаря запрограммированным последовательностям, полученным из данных CAD/CAM.

Кроме того, здесь рассматривается интеграция автоматизированных гибочных ячеек, которые объединяют различное оборудование для эффективного крупносерийного производства, а также функциональные возможности панелегибов и линий для формовки валков. В этом разделе рассматриваются возможности роботизированных рук в манипулировании листовым металлом для создания сложных Стартапы в области 3D-печати без необходимости формовки с помощью штампа. Он подчеркивает гибкость и скорость роботизированной фальцовки, которая отвечает требованиям к малосерийным, индивидуальным деталям и сокращает время изготовления.

Мы даем определение гибким мобильным роботам (FMR) и объясняем их роль в повышении эффективности обработки материалов на предприятиях. В этой части мы рассмотрим, как FMR можно легко переставлять для выполнения различных задач, решая проблемы, связанные с небольшими партиями и индивидуальными заказами, тем самым повышая эффективность использования ресурсов. В этом разделе рассказывается о способности коллаборативных роботов безопасно работать рядом с операторами-людьми, устраняя необходимость в защитных барьерах. Пример из практики компании Atlas Manufacturing иллюстрирует, как эти роботы повышают производительность, выполняя повторяющиеся задачи, позволяя работникам сосредоточиться на более сложных заданиях.

Мы рассматриваем два основных подхода к программированию: программирование на основе инструментов, которое фокусируется на заранее определенных геометриях и траекториях движения инструментов, и программирование на основе материалов, которое делает акцент на экспериментах и адаптивности в проектировании. В этом разделе обсуждается, как эти методологии влияют на эффективность и гибкость роботизированных операций. В этом разделе описываются многочисленные преимущества роботизированной автоматизации при формовке листового металла, включая увеличение скорости производства, повышение точности, экономию затрат и сокращение отходов. В нем также освещаются улучшения в области безопасности и эргономики рабочего места, решаются потенциальные проблемы со здоровьем.

Здесь мы рассмотрим, как новые технологии, такие как ИИ и IoT, улучшат роботизированное производство листового металла. Также обсуждается потенциал дополненной реальности для помощи рабочим при выполнении сложных задач и прогнозы относительно будущего автоматизированных рабочих процессов в производстве. В этом разделе подводятся итоги преобразующего воздействия робототехники и автоматизации на формовку листового металла, подчеркиваются долгосрочные преимущества этих достижений, включая повышение производительности, гибкости и глобальной конкурентоспособности. В заключительном разделе даются ответы на распространенные вопросы об автоматизированных методах гибки, преимуществах роботизированных систем в обработке листового металла и будущих тенденциях в области автоматизации, что позволяет читателям получить дополнительные сведения по данной теме.

Изготовление листовых металлов признано во всем мире как одно из самых важных подразделений любой производственной компании. Это процесс обрезки, формовки, придания формы и соединения деталей из листового металла с помощью различных операций. Гибка деталей из листового металла - одна из важнейших и трудоемких операций среди всех процессов, связанных с производством автомобилей. Первоначально листогибочные прессы используются для придания листовому металлу определенных углов или форм в соответствии с программой, заданной на определенное количество шагов.

Однако ручная работа на листогибочном прессе неэффективна и небезопасна для массового производства. Для преодоления этих ограничений все чаще используется автоматизация с помощью робототехники. В этой статье рассказывается о том, как робототехника и компьютерное управление точностью преобразуют Гибка листового металла процессы. В ней рассматриваются различные автоматизированные технологии гибки, такие как роботизированная фальцовка, гибкие мобильные роботы и совместная робототехника в листогибочных машинах. Также освещаются преимущества роботизированной формовки листового металла.

Автоматизированные процессы гибки

Листогибочные прессы уже давно используются для гибки металлов, особенно листовых, до нужных углов и форм. Обработка с ЧПУ Листогибочные прессы управляются автоматически с помощью программы, разработанной для последовательности гибки на основе данных CAD/CAM. Роботы эффективно загружают и выгружают заготовки для формовки листового металла в автоматическом режиме в листогибочные прессы для непрерывного производства.

Автоматизированные гибочные камеры объединяют листогибочные прессы, роботов и другое оборудование для полностью автоматизированной гибки деталей в больших объемах. Панелегибы также управляются компьютером для повторяющейся гибки листового металла в коробки, шкафы и другие 3D-формы. Автоматизированные линии формовки рулонов позволяют получать длинные прямые секции из рулонного металла с помощью роликов. В целом, автоматизированные формовочные машины повышают точность гибки, уменьшают количество брака и повторной обработки.

Роботизированное складывание листового металла

Роботизированные руки манипулируют листовым металлом и точно складывают его в сложные 3D-геометрии, не требуя формовки с помощью штампов. Это устраняет необходимость в дорогостоящей специализированной оснастке и обеспечивает быстрое производство малосерийных деталей. Роботы используют специализированные концевые эффекторы для сгибания и сворачивания материала со скоростью и точностью. Роботизированная фальцовка обеспечивает большую гибкость, чем методы, основанные на штамповке, при изготовлении нестандартных сложных форм. Это помогает решать проблемы, связанные с изготовлением небольших партий на заказ. Повторяющиеся функции фальцовки также могут быть автоматизированы. В целом, роботизированная фальцовка сокращает время изготовления и затраты на специализированные приложения.

Гибкие мобильные роботы

Гибкие мобильные роботы (FMR) - это подвижные робот системы, обеспечивающие транспортировку между различными производственными процессами на фабрике. Это повышает эффективность перемещения материалов по сравнению с ручным перемещением компонентов для формовки листового металла. FMR легко перемещаются вилочными погрузчиками, домкратами для поддонов или автоматизированными управляемыми транспортными средствами вблизи обрабатывающих станков. Пристыковавшись к оборудованию, роботы выполняют функции захвата, подачи и складирования. После загрузки оснастки начинается полностью автоматизированный процесс производства без участия человека. После завершения работы на одном станке FMR может быть мобилизована на другой участок в зависимости от производственных потребностей. Такой подход к распределенной автоматизации повышает гибкость использования ресурсов производственного цеха по сравнению со стационарными роботизированными ячейками. FMR решают проблемы, связанные с небольшими партиями и индивидуальными заказами.

Совместная робототехника в листогибочных прессах

Можно работать с коллаборативными роботами, помогающими операторам-людям, без необходимости устанавливать защитные ограждения. В компании Atlas Manufacturing робот совместного действия от Rethink Robotics выполняет работу на листогибочном прессе после того, как компания отказалась от выполнения этой утомительной задачи. Робот имитирует работу человека-оператора, ощущая контакт со столом переднего калибра, чтобы начать цикл формовки.

Фронтальные датчики помогают позиционировать заготовку для последовательного сгибания. Робот может "чувствовать" контакт, чтобы правильно разместить детали для последующих сгибов. Этот автоматизированный участок производит кронштейны гораздо быстрее, чем при ручном труде, при меньших затратах. Операторы тратят больше времени на сложную работу, а не на скучное прессование простых деталей. Программирование предполагает физическое перемещение робота, а не программирование каждой траектории, как в промышленных роботах.

Программирование с помощью инструментов

Дедуктивная методология проектирования сосредоточена на возможностях инструмента, где геометрия заранее определена, а траектории движения инструмента определяются для создания желаемой формы в рамках механических ограничений. Например, при программировании совместного робота для работы на листогибочном прессе сначала определяется желаемая геометрия детали. Затем выбираются материалы, последовательность инструментов, захваты и приспособления для изготовления этой геометрии точно в соответствии с ограничениями робота и тормоза. Это облегчает массовое производство известных стандартных деталей благодаря повторяемости.

Программирование через материал

И наоборот, абдуктивный подход к проектированию исследует свойства материалов путем экспериментов и обучения на основе тестов. Эта творческая методология исследует форму, оценивает вариации поведения материала и определяет оптимальный вариант робота. кинематика во время программирования. В этом методе автоматизированная концепция разрабатывается с помощью тестов, которые исследуют взаимодействие между изменяющимися формами, реакцией листового металла на формовку и планированием движения робота. Этот метод абдуктивного программирования позволяет оптимизировать производство, отдавая предпочтение инновациям, а не стандартизации. Он подходит для малосерийного производства специализированных компонентов с акцентом на адаптивность.

Преимущества роботизированной формовки листового металла

Формовочные роботы могут работать без остановки в течение длительного времени с более высокими темпами производства по сравнению с ручным трудом. Это существенно повышает общий объем производства и производительность фабрики. Автоматизация позволяет точно повторять этапы производства многократно. Это приводит к большей точности размеров и постоянству качества поверхности изготовленных компонентов листового металла. Она сводит к минимуму человеческие ошибки. Робототехника снижает трудозатраты и количество производимых отходов. Первоначальные инвестиции в автоматизацию окупаются за счет долгосрочного снижения затрат, достигаемого благодаря повышению производительности, минимизации брака, гибкости операций и глобальной конкурентоспособности.

Роботизированная гибка обеспечивает высокую точность формования, с которой трудно сравниться при ручной обработке. Автоматизированные системы обеспечивают соответствие замысловатых форм техническим условиям. Повторяющиеся задачи по формовке листового металла оказывают потенциальное воздействие на здоровье человека, например, на заболевания опорно-двигательного аппарата, которые автоматизация решает с помощью более разумной эргономики рабочего места. Программирование позволяет роботам эффективно обрабатывать широкий спектр металлических листов, устраняя негибкость производства на основе инструментов при небольших объемах. Корректировка производственных вариаций становится проще при внесении изменений в программу. Автоматизация опасного ручного труда листовой металл Задания повышают безопасность труда, снижая риск получения травм в местах защемления, при поднятии тяжестей и взаимодействии машины и оператора.

Будущее роботизированной формовки листового металла

Появляющиеся цифровые технологии расширят возможности роботизированного производства листового металла в будущем. ИИ и IoT оптимизируют управление производительностью оборудования. Системы искусственного интеллекта могут обрабатывать данные о состоянии оборудования в режиме реального времени, используя алгоритмы машинного обучения, чтобы заранее прогнозировать поломки. Это минимизирует время простоя благодаря предиктивному обслуживанию. Приложения дополненной реальности будут помогать работникам при выполнении сложных задач с помощью AR-наложений непосредственно на производственную среду.

Благодаря такому производству можно быстро и удобно создавать модели, а металлические приспособления, заготовки и инструменты можно печатать по мере необходимости. Транспорт без водителя ускоряет автономную передачу материалов. По прогнозам, в будущем цеха по формовке листового металла будут демонстрировать передовую робототехнику, интегрированную с AR, AI, 3D-печать и автоматизации. При изготовлении листового металла упор будет делаться на гибкое производство по индивидуальным заказам с использованием модульных роботизированных установок вместо специализированных автоматизированных производственных линий. В целом, цифровизация и концепции "умного" производства приведут к тому, что этот сектор изменится в сторону высокоэффективной индивидуальной гибки с помощью роботов, управляемых компьютером.

Заключение

В заключение следует отметить, что робототехника и компьютерные системы управления революционизируют процессы изготовления листового металла благодаря автоматизации. Точная гибка компонентов листового металла, которая традиционно является трудоемкой ручной работой, теперь может быть выполнена эффективно с помощью различных роботизированных методов. Автоматизированные методы гибки, такие как роботизированная фальцовка, гибкие мобильные роботы и совместная робототехника в листогибочных станках, обеспечивают более высокую производительность и стабильность качества деталей по сравнению с ручными операциями.

Роботизированные системы решают такие проблемы, как травмы от повторяющихся нагрузок, и повышают безопасность труда в цехах по формовке листового металла. Первоначальные инвестиционные затраты компенсируются долгосрочными преимуществами, включая повышение производительности, минимизацию затрат, гибкость производства и глобальную конкурентоспособность. Передовые цифровые технологии будут способствовать дальнейшему развитию интеллектуального роботизированного производства листового металла в направлении высокоавтоматизированных малосерийных гибочных производств по индивидуальным заказам.

Вопросы и ответы

В: Каковы некоторые часто используемые автоматические техники гибки?

О: К распространенным автоматизированным методам гибки, о которых идет речь в статье, относятся листогибочные прессы с ЧПУ, автоматизированные гибочные ячейки, роботизированные листогибы, панелегибочные станки, автоматизированные линии прокатки и совместная робототехника для листогибочных станков. Листогибочные прессы с ЧПУ выполняют запрограммированные последовательности изгибов в цифровом виде. Гибочные ячейки объединяют листогибочные прессы, роботов и другое оборудование. Роботизированная фальцовка формирует сложные 3D-геометрии без штампов.

В: Какие преимущества дают роботизированные системы для гибки листового металла?

О: Роботизированная автоматизация обеспечивает более высокую производительность, точность и постоянство качества по сравнению с ручной гибкой. Формовочные роботы могут работать без остановки в течение более длительного времени на повышенной скорости. Повторение процесса сводит к минимуму дефекты и отходы. Автоматизация снижает трудозатраты и повышает безопасность. Гибкие роботы могут работать с различными видами металлических листов благодаря перепрограммированию.

В: Каково будущее автоматизации, согласно статье?

О: В статье предсказывается, что новые технологии дополнят роботизированную формовку листового металла. ИИ и IoT позволят проводить предиктивное обслуживание с помощью онлайн-анализа производительности оборудования. Дополненная реальность будет помогать работникам при выполнении сложных задач. Аддитивное производство облегчит изготовление местной оснастки по индивидуальному заказу. Транспорт без водителя ускорит перемещение материалов внутри фабрик.