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Aplicación de robots en plegado

Los ámbitos de aplicación habituales de los robots industriales se concentran principalmente en la soldadura, la pulverización y la manipulación. ¿Es útil en el campo del plegado? Por supuesto que sí. Entre 40% y 50% de las máquinas curvadoras de los talleres de transformación de chapa metálica están equipadas con sistemas automáticos de curvado robotizados. Hoy voy a explicarles cómo se utiliza en el plegado.

La unidad de procesamiento flexible de plegado de chapa CNC con robots como componentes centrales de ejecución es una combinación de equipos altamente automatizada con las ventajas de alta eficiencia, alta calidad y alta flexibilidad. En la unidad de procesamiento flexible de plegado, la elección de una combinación adecuada de componentes puede proporcionar un mejor soporte para la eficiencia y flexibilidad de procesamiento. La precisión de doblado depende de la precisión de la propia máquina dobladora, la precisión de posicionamiento del robot y el control coordinado del robot y la máquina dobladora; la dificultad del control coordinado radica en la coincidencia de velocidad del robot y la máquina dobladora, así como en la trayectoria de marcha del robot que soporta la pieza de trabajo; un efecto de seguimiento deficiente afectará seriamente al efecto de formación del ángulo de doblado y a la planitud de la superficie de la placa, afectando así a la calidad del producto acabado.

Función de salto de rana

Como se muestra en la figura, la unidad de procesamiento de plegado estándar se basa en el robot y la plegadora, y la pinza, la mesa de carga, la mesa de descarga, el banco de trabajo de posicionamiento, el bastidor de giro, el dispositivo de cambio de mano y varios sensores de detección son componentes auxiliares.

La pinza es la "mano" del robot que sustituye al trabajo manual para coger y colocar la pieza. La pinza del robot plegador suele estar compuesta por múltiples ventosas instaladas en un bastidor metálico. Las mesas de carga y descarga suelen utilizar palés apilables, y también hay cintas transportadoras o rodillos como unidades para transportar materias primas y transferir productos acabados. Las hojas aceitosas son propensas a adherirse, lo que provoca que se recojan varias hojas a la vez. Junto a la mesa de carga pueden instalarse diversos dispositivos de separación de hojas (como dispositivos magnéticos de separación de hojas) y sensores de detección para garantizar que la hoja que se coge es una sola hoja. La mesa de trabajo de posicionamiento es una plataforma inclinada con una costilla, y en la mesa se distribuyen bolas ligeramente elevadas. El robot transfiere la chapa de acero a la mesa de posicionamiento, y la chapa se desliza libremente hasta la costilla por gravedad. Dado que la posición de la mesa de posicionamiento y la costilla son fijas, cuando el robot agarra de nuevo la placa, la posición de la placa y la pinza se fija con relativa precisión, proporcionando una referencia para el siguiente paso del doblado. El bastidor abatible es un bastidor fijo de un dispositivo de agarre. Cuando el robot necesita cambiar la posición para coger la pieza de trabajo, la pieza de trabajo se puede colocar en el bastidor abatible para fijarlo, y el robot puede coger la pieza de trabajo de nuevo en la nueva posición. En algunas ocasiones especiales, el molde de la máquina dobladora también se puede utilizar para sujetar la pieza de trabajo y cambiar la posición de agarre.

Flujo de trabajo de la unidad de plegado

Como se muestra en la figura, el trabajo de la unidad de procesamiento de plegado se divide principalmente en seis procesos: carga, recogida, centrado, volteo, plegado y apilado.

Carga: Coloque manualmente toda la pila de hojas a procesar en la mesa de carga, e instale un interruptor de detección de hojas en la mesa de carga para evitar que el robot coja el palé una vez procesadas todas las hojas. Recogida: El robot se desplaza hasta la mesa de carga y detecta la altura de la hoja mediante el sensor ultrasónico instalado en la pinza. En función de los datos de detección, se desplaza automáticamente a la posición adecuada para agarrar la hoja. Después de agarrar la hoja, el grosor de la hoja se mide mediante el dispositivo de medición de grosor para evitar agarrar varias hojas a la vez, causando fallos de procesamiento. Una vez superada la medición del grosor, está lista para el centrado. Centrado: El robot se desplaza a la mesa de posicionamiento, coloca la chapa en la mesa de posicionamiento para un posicionamiento preciso y vuelve a agarrar la chapa una vez finalizado el posicionamiento, lista para el plegado.

Volteo: Determine si debe utilizar un bastidor abatible en función de los requisitos del proceso. Si es necesario, mueva el robot a la posición del marco abatible y coloque la hoja en el marco abatible. El robot suelta la hoja y la evita. Una vez completado el volteo, agarra la chapa. Plegado: El robot se desplaza a la posición de la plegadora y coloca la chapa plana sobre la matriz inferior de la plegadora. El sensor de dedos trasero de la plegadora la posiciona con precisión. Tras el posicionamiento, el robot envía una señal de plegado a la plegadora y coopera con ella para completar la acción de plegado (como se muestra en la figura). Determina si necesita doblar de nuevo para decidir si realiza un doblado continuo. El curvado es un eslabón clave. La dificultad técnica del plegado reside en la acción coordinada del robot y la plegadora, es decir, el seguimiento del plegado. Cuando el robot sujeta o apoya la chapa para doblarla, la chapa se deforma, y el robot necesita seguir la chapa para realizar un movimiento de arco según un algoritmo de trayectoria específico, y mantener siempre una posición relativamente fija con la chapa.

Paletización: El robot se desplaza a la mesa de descarga. Debido a la diferencia en la formación de la pieza de trabajo, hay una variedad de acciones de proceso de paletizado (como se muestra en la figura), tales como paletizado de matriz convencional, paletizado cruzado de capa simple y doble, paletizado de enclavamiento positivo y negativo, etc.

Aspectos técnicos

En la actualidad, tanto si se trata de un robot estándar general de seis ejes como de un robot de plegado especial con una envergadura o forma de brazo optimizada para el proceso de plegado, necesita el apoyo del algoritmo de seguimiento del plegado, y son muy pocos los casos en los que no sigue el plegado. Sin un buen efecto de seguimiento, la fijación o la pinza de ventosa tirarán de la pieza de trabajo debido a una trayectoria de seguimiento deficiente, formando arrugas en la placa y afectando a la calidad del conformado. Establecer un modelo preciso de movimiento de seguimiento de plegado del robot es útil para establecer un buen algoritmo de trayectoria de seguimiento, para obtener un excelente efecto de seguimiento.
La siguiente figura es un modelo de movimiento de flexión. Entre ellos, los parámetros se expresan como sigue: 1) Radio de arco de la matriz superior: R/mm. 2) Radio del arco de la matriz inferior: r/mm. 3) Apertura de la matriz inferior: V/mm. 4) Ángulo de la matriz inferior: ∠b/grado. 5) Espesor de la pieza: T/mm. 6) Espesor de la capa neutra a la superficie superior de la pieza: λ/mm. 7) Ángulo de flexión de la pieza de trabajo ∠a/degree. 8) Cantidad de movimiento descendente de la dobladora desde el punto de sujeción: S/mm.

Según el modelo de movimiento, se puede calcular la relación entre el ángulo de flexión y la cantidad de flexión: S={r×tan[(45°-∠b/4)+V/2]×sin(90°-∠a/2)-(r+R+T)}/cos(90°-∠a/2)+(r+R+T) Según diferentes parámetros mecánicos, combinados con la fórmula de la relación entre el ángulo de flexión y la cantidad de flexión, se puede obtener la curva de trayectoria del cambio de desplazamiento en las direcciones X y Z de 180° a 10°. La información del molde de flexión y la pieza de trabajo se muestran en la Tabla 1, y la curva de trayectoria se muestra en la figura siguiente.

Conclusión

Con el continuo desarrollo de la industria de fabricación de chapa metálica, el plegado robotizado tiene una perspectiva de aplicación más amplia. En comparación con el desarrollo de robots de plegado especiales, el coste de desarrollo del algoritmo del modelo de seguimiento de plegado adecuado para robots generales de seis ejes y aplicado a robots generales es menor. En combinación con los robots y otros equipos auxiliares de las marcas más excelentes de la industria, se puede promover rápidamente la aplicación del plegado robotizado.

Quiénes somos

Durmapress se especializa en el diseño, la fabricación y la venta de diversos equipos de procesamiento de metales, como plegadoras, cizallas, punzonadoras, máquinas de corte por láser, etc. La empresa se fundó en 2000. Con años de experiencia y acumulación de tecnología. DurmaPress se ha convertido en una de las marcas más conocidas de la industria china de maquinaria para el procesamiento de metales.