Aplicação de robô em máquina dobradeira

Mar 18, 2020

Nos últimos anos, os casos de aplicação de robôs industriais na China aumentaram rapidamente, principalmente em aplicações, aplicações específicas e outros campos, e não há muitas aplicações em dobra. A dobra de peças é um tipo de trabalho amplamente utilizado e apresenta certo perigo, por isso a perspectiva do mercado de dobra por robô é muito otimista e há muitas experiências de sucesso no exterior. Atualmente, 40% - 50% das máquinas de dobra em escritórios de processamento de chapas metálicas na Europa e na América estão equipadas com sistema de dobra automática robótica, enquanto a automação de dobra na China está apenas no início. Nos próximos 10 anos, a demanda doméstica por robôs dobradores aumentará em linha reta.

A unidade de usinagem flexível para dobra de placas CNC com robô como parte executiva principal é um conjunto de combinação de equipamentos altamente automáticos, que tem como vantagens de alta eficiência, alta qualidade e alta flexibilidade. Na unidade de usinagem flexível de dobra, a escolha da combinação de componentes pode fornecer melhor suporte para melhorar a eficiência e flexibilidade da usinagem. A precisão da dobra depende da precisão da própria dobradeira, da precisão de posicionamento do robô e do controle cooperativo entre o robô e a dobradeira. A dificuldade do controle cooperativo reside na correspondência de velocidade entre o robô e a dobradeira, bem como na trajetória do robô que suporta uma peça. O leve efeito de acompanhamento afetará seriamente o efeito de formação do ângulo de flexão e da placa.

Composição da unidade de dobra

A unidade de processamento quase dobrada (Figura 1) toma o robô e a máquina dobradeira como núcleo, e a pinça, plataforma de carregamento, plataforma cega, bancada de posicionamento, estrutura giratória, dispositivo de troca manual e vários sensores de detecção como componentes auxiliares

A garra é a “mão ”de um robô em vez de trabalho manual. A pinça do robô dobrador é geralmente composta por diversas ventosas instaladas em uma estrutura metálica. Plataforma de carga e plataforma de descarga geralmente adotam paletas de paletização, e correia transportadora ou mesa de rolos também são usadas para transporte de materiais-primas e produtos acabados. Placas oleosas são simples de adesão, o que faz com que você pegue vários pratos ao mesmo tempo. Um dispositivo de separação (como um separador magnético) e um sensor de detecção podem ser instalados ao lado da mesa de alimentação para garantir que as placas a serem agarradas fiquem soltas. A mesa de posicionamento é uma plataforma inclinada com defletor, sobre quais existem microesferas elevadas. O robô transfere uma placa de aço para a plataforma de posicionamento e uma placa desliza livremente para a borda de retenção sob a gravidade. Como a posição e a borda da mesa de posicionamento são fixas, quando o robô agarra a placa novamente, a posição da placa e da garra é relativamente precisa e fixa, o que fornece uma referência para a próxima dobra. O tripé é uma estrutura fixa do dispositivo de agarramento. Quando o robô precisa levar uma peça de trabalho para uma posição diferente, ele pode colocar uma peça de trabalho na estrutura rotativa para fixá-la e então o robô pode agarrar a peça de trabalho novamente em uma nova posição. Em algumas graças especiais, também é possível utilizar o molde da dobradeira para fixar a peça e alterar a posição da garra.

Fluxo de trabalho da unidade de dobra

O trabalho da unidade de processamento de dobra é dividido principalmente em seis processos: alimentação, recuperação, centralização, torneamento, dobra e empilhamento, conforme mostrado na Figura 2.

1. Carregando. Coloque manualmente toda a pilha de placas a serem processadas na plataforma de carregamento e instale o interruptor de detecção de placas na plataforma de carregamento para evitar que o robô agarre na bandeja após todas as placas sendo processadas.

2. Retire os materiais. O robô corre até a posição da plataforma de carga e detecta a altura da placa através do sensor ultrassônico instalado na garra. De acordo com os dados de detecção, ele corre automaticamente para a posição correta para agarrar a placa. Depois de agarrar a placa, ele mede a espessura da placa através do dispositivo de medição de espessura, para evitar agarrar várias placas ao mesmo tempo, resultando em falha no processamento. Após passar na medição de espessura, está pronto para centralização.

3, alinhamento. O robô se move para a posição da mesa de posicionamento, coloca a placa na mesa de posicionamento para um posicionamento preciso (Figura 3), agarra a placa novamente após a conclusão do posicionamento e se prepara para dobrar.

4.Vire. De acordo com os requisitos do processo, julgue se é necessário utilizar o quadro de rotatividade. Se necessário, coloque o robô na posição da moldura de viragem, coloque a folha na moldura de viragem, solte a folha e corra para o outro lado da folha para agarrá-la.

5.flexão. O robô corre para a posição da dobradeira, alisa a chapa de metal na matriz inferior da dobradeira e a posição com precisão através do sensor de dedo traseiro da dobradeira. Após a conclusão do posicionamento, o robô envia o sinal de dobra para a dobradeira e coopera com a dobradeira para completar a ação de dobra e avalia se precisa dobrar novamente para decidir se deve realizar dobra contínua, conforme mostrado na Figura 4. A dobra é o principal, a dificuldade técnica da dobra reside na ação cooperativa do robô e da dobradeira, ou seja, na dobra seguinte. Quando o robô aperta ou suporta a flexão da placa, a placa se deforma. O robô precisa seguir a placa para fazer o movimento do arco de acordo com o algoritmo de trajetória específico e manter uma posição relativamente fixa com a placa o tempo todo.

6.Paletização Quando o robô se move para a posição da mesa de corte, devido à diferença na formação da peça, existem muitos tipos de ações do processo de paletização, como paletização de matriz convencional, paletização cruzada de camada única e dupla, paletização de cincola positiva e negativa, etc., conforme mostrado na Figura 5.

Pontos Técnicos

Atualmente, no mercado, seja um robô de seis eixos padrão geral, ou um robô de dobra especial cuja envergadura ou corpo é otimizado para o processo de dobra, ele precisa do suporte do algoritmo de acompanhamento de dobra, e há alguns casos que não o fazer. siga a flexão. Se não houver um bom efeito de acompanhamento, a pinça ou o vento puxará a peça de trabalho devido ao mau acompanhamento, formando rugas na folha e afetando a qualidade da conformação. É útil estabelecer um bom algoritmo de rastreamento e obter um excelente efeito de rastreamento, estabelecendo um modelo preciso de movimento de flexão do robô. A Figura 6 é um diagrama esquemático do processo de flexão, a partir do qual é obtido um modelo matemático de seguimento da flexão, conforme mostrado na Figura 7.

Os parâmetros na Figura 7 são os seguintes:

1) raio do arco r da matriz superior: R, unidade: mm;

2) raio do arco r da matriz inferior: R, unidade: mm;

3) abertura inferior da matriz: V, unidade: mm;

4) ângulo da matriz inferior: ∠ B, unidade: °;

5) espessura da peça: T, unidade: mm;

6) espessura da camada neutra até a superfície superior da peça: λ, unidade: mm;

7) ângulo de flexão da peça: ∠ a, unidade: °;

8) movimento descendente do cursor da dobradeira a partir do ponto de fixação: s, unidade: mm. De acordo com o modelo matemático, calcule a relação entre o ângulo de flexão e a quantidade de flexão para baixo: de acordo com os parâmetros mecânicos na Tabela 1, a fórmula abrangente da relação entre o ângulo de flexão e a quantidade de flexão para baixo pode obter a curva de trilha de uma mudança de inclinação do ângulo de flexão de 180 °parágrafo 10 °, na direção X e na direção Z, conforme mostrado na Figura 8.

Expectativa

Com o desenvolvimento contínuo da indústria de fabricação de chapas metálicas, a dobra robótica tem uma perspectiva de aplicação cada vez mais ampla. Comparado com o desenvolvimento de robôs de dobra especiais, o desenvolvimento de robôs de dobra seguindo o algoritmo do modelo adequado para robôs gerais de seis eixos e aplicados a robôs gerais, o custo de desenvolvimento é menor. Com as mais excelentes marcas de robôs e outros hardwares auxiliares do setor, ele pode promover rapidamente a aplicação de dobramento de robôs.