Гибка роботизированной трубы Поставщик

Роботизированная гибка труб относится к глубокой интеграции одного или нескольких промышленных роботов с трубогибочными станками с ЧПУ для формирования полностью автоматизированной системы, способной выполнять полный производственный цикл гибки труб — подачу, захват, позиционирование, зажим, гибку, повторный захват для изменения положения и разгрузку — с минимальным или нулевым вмешательством оператора. Робот выполняет все функции перемещения и позиционирования материала, в то время как гибочный станок выполняет запрограммированную последовательность гибки под управлением ЧПУ.

Эта интеграция превращает традиционную полуавтоматическую гибочную станцию ​​(где оператор вручную загружает, позиционирует и удаляет каждую трубу) в производственную систему с нулевым или почти полным отсутствием света. Роботизированные ячейки для гибки труб обрабатывают трубы различного диаметра, толщины стенок, радиусов изгиба и сложной трехмерной геометрии с помощью гибкого робота. 6-осевое движение — автоматическая регулировка положения захвата, ориентации и силы зажима для каждой спецификации трубы без необходимости механического переоснащения системы загрузки/разгрузки.

Как работает роботизированная ячейка для гибки труб

Роботизированная линия гибки труб объединяет несколько систем, которые взаимодействуют через центральный контроллер ячейки, координируя все операции в синхронизированном производственном цикле:

1. Тюбик журнала и презентация: Прямые трубы хранятся в магазине или загрузчике пачек. Механизм разделения труб (вибрационный, роликовый или с сервоприводом) подает по одной трубе в позицию захвата робота, ориентируя ее в соответствии с направлением подхода робота.
2. Подбор робота и первоначальное позиционирование: Инструмент на конце руки робота (EOAT) — специальный захват, разработанный для диапазона диаметров труб — захватывает трубу из магазина и переносит ее в патрон или зажим гибочного станка. Робот позиционирует трубку с запрограммированной глубиной введения и угловой ориентацией для первого изгиба.
3. Зажим гибочной машины и первый изгиб: Зажимная матрица гибочной машины закрывается на трубе. Робот может ослабить захват (если гибочная машина имеет встроенную каретку) или сохранить скоординированное удержание. Гибочный станок с ЧПУ выполняет первый изгиб с точным сервоуправлением угла, скорости и положения оправки.
4. Повторный захват для последующих изгибов: После первого изгиба робот повторно захватывает трубу в правильном положении для длины подачи и угла поворота следующего изгиба. Эта последовательность повторного захвата, которая представляет собой наиболее сложную задачу координации при роботизированной гибке труб, заранее запрограммирована с использованием путей с проверкой столкновений для каждого перехода изгиба в каждой программе обработки детали.
5. Комплектация и разгрузка: После окончательного изгиба робот переносит готовую трубу на контрольный калибр, конвейер, приспособление для штабелирования или станцию последующей обработки (формовка концов, маркировка или сборка). Контроллер ячейки немедленно инициирует следующий цикл, когда робот возвращается в магазин.

Ключевые преимущества роботизированной гибки труб

Значительное увеличение пропускной способности

A робот для гибки труб ячейка работает непрерывно в 24 часа в сутки, 7 дней в неделю только с короткими остановками для заправки магазина и периодического обслуживания. По сравнению с гибочным станком, обслуживаемым вручную и работающим в одну 8-часовую смену, роботизированная ячейка может достичь В 2,5–3 раза больше деталей за календарную неделю на одном и том же гибочном станке — повышение производительности, которое обычно оправдывает интеграцию робота в течение 12–24 месяцев при среднесерийном автомобильном производстве.

Постоянное качество деталей и отслеживаемость

Ручная загрузка приводит к изменению глубины вставки и угловой ориентации от трубы к трубе, что способствует разбросу размеров готовой детали. Роботизированная загрузка устраняет этот источник отклонений, обеспечивая повторяемость вставки. ±0,2 мм и ±0,05° — повышение технологических возможностей (Cpk) критических размеров изгиба обычно на 0,3–0,5 пункта Cpk по сравнению с ручным управлением. Производственные данные каждой детали (используемый путь робота, параметры гибки, время цикла) автоматически регистрируются по серийному номеру детали для полной прослеживаемости.

Гибкое многопродуктовое производство

6-осевое движение робота и программируемый EOAT позволяют ему обрабатывать трубы различного диаметра, длины и толщины стенок без механического переоснащения системы загрузки. Для переключения между программами обработки детали требуется только программный выбор рецепта — робот, гибочная машина и контроллер ячейки одновременно загружают правильные параметры. Благодаря системам быстрой смены EOAT (автоматическая смена инструмента на запястье робота) изменение диаметра выполняется менее чем за 2 минуты .

Параллельная обработка нескольких форм

Один робот может одновременно обслуживать несколько гибочных станков — ячеистая архитектура, при которой робот загружает станок 1, пока сгибает станок 2, а затем переходит на станок 2, пока сгибает станок 1. Такой подход к совместному использованию машин может увеличить общую производительность ячейки на 30–50% над ячейками робота с одной машиной и сокращает время простоя робота (период, когда робот ждет, пока машина завершит цикл гибки) почти до нуля.

Роботизированная гибка труб по сравнению с ручной и автоматизированной гибкой с ЧПУ

Конструкция концевой оснастки (EOAT) для гибки труб

Инструменты на конце манипулятора робота являются одним из наиболее важных инженерных решений в роботизированной камере гибки труб. EOAT должен надежно удерживать трубу в нескольких положениях на протяжении всего цикла гибки, приспосабливаться к трубам всех диаметров в ассортименте продукции и выдерживать силы, возникающие во время гибки, не допуская проскальзывания трубы:

• V-образный захват с параллельными губками: Наиболее распространенная конструкция для работы с круглыми трубами. Два V-образных блока (соответствующие наружному диаметру трубки) закрываются на трубке с противоположных сторон. Сила захвата регулируется сервоприводом, чтобы предотвратить появление следов на поверхности полированных или покрытых трубок, сохраняя при этом надежное удержание во время транспортировки.
• Вращающееся запястье EOAT: Для труб, требующих вращения (изменения положения оси B) между изгибами, модуль вращающегося запястья на EOAT позволяет роботу вращать трубку вокруг своей продольной оси независимо от осей запястья робота, что повышает гибкость программирования и снижает сложность пути для сложных трехмерных деталей.
• Быстросменная система EOAT: На запястье робота монтируется автоматическое устройство смены инструмента, позволяющее ему выбирать из 2–5 предварительно установленных захватов разных размеров внутри ячейки. Эта система позволяет роботу обрабатывать пробирки из от Ø10 мм до Ø76 мм в одной ячейке без ручного изменения EOAT между номерами деталей.
• Измерение силы/крутящего момента: 6-осевой силомоментный датчик между запястьем робота и EOAT обнаруживает неожиданные контактные силы во время введения трубки, предотвращая повреждение инструмента и запуская безопасную остановку, если трубка подана неправильно или происходит отклонение положения.

Промышленное применение роботизированной гибки труб

Производственные линии автомобильной промышленности уровня 1

Роботизированная гибка труб Ячейки являются стандартным оборудованием автомобильных поставщиков первого уровня, производящих тормозные магистрали, топливные рампы, выхлопные системы и линии хладагента для систем кондиционирования воздуха. Типичная клетка производит 800–1500 трубных сборок в смену сложной 3D-геометрии труб с автоматическим контролем в ходе процесса, интегрированным в путь разгрузки робота для достижения 100% проверка размеров каждой детали до того, как она попадет в буфер отгрузки.

Компоненты аэрокосмической и оборонной промышленности

Гидравлические линии самолета, трубки топливной системы и компоненты пневматической системы производятся на роботизированных гибочных станциях, где сочетание последовательного позиционирования, полной цифровой регистрации параметров и интеграции с контролем CMM создает запись качества, соответствующую стандарту AS9100, необходимую для критически важных для полета компонентов. Способность робота манипулировать хрупкими титановыми трубками контролируемым движением без вибрации особенно ценна в аэрокосмической отрасли.

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования и охлаждения

Медные линии хладагента для систем кондиционирования, шпильки для змеевиков испарителя и конденсатора, а также коллекторные сборки производятся на роботизированных гибочных станциях, интегрированных со станциями формования концов и проверки герметичности. Робот обеспечивает непрерывное производство нескольких продуктов на линиях с хладагентами любого размера: от от Ø6 мм до Ø28 мм на одной ячейке, поддерживая широкий ассортимент продукции OEM-производителей оборудования HVAC.

Общие вопросы о роботизированной гибке труб

Какой объем производства оправдывает инвестиции в роботизированную трубогибку?

Инвестиции в роботизированные ячейки обычно оправданы при годовом объеме производства 100 000 или более трубных сборок в год на семейство деталей или когда сочетание объема, сложности детали и требований к качеству создает преимущество в цене за деталь по сравнению с ручной гибкой. Семейства автомобильных тормозных магистралей (несколько вариантов, использующих одну и ту же роботизированную ячейку и гибочную машину) часто объединяются в 300 000–800 000 сборок в год на ячейку, что обеспечивает высокую рентабельность инвестиций в рамках одной ячейки. 12–18 месяцев .

Как запрограммировано повторное захватное движение робота для сложных 3D-труб?

Пути повторного захвата программируются в автономном режиме с использованием программного обеспечения для моделирования, которое моделирует робота, гибочную машину, трубу в ее текущем согнутом состоянии и все инструменты. Программное обеспечение генерирует траектории робота без столкновений для каждого перехода при повторном захвате и моделирует полный цикл гибки на производственной скорости, чтобы убедиться в отсутствии помех. Окончательная проверка пути выполняется на физической ячейке с помощью медленного пробного запуска перед выпуском в производство. Каждая программа обработки детали хранит полную траекторию робота, параметры гибки и записи моделирования в виде связанного цифрового пакета.

Что происходит, когда в роботизированной ячейке обнаруживается дефект или застревание трубки?

Современные роботизированные гибочные ячейки включают в себя несколько уровней обнаружения неисправностей: датчик силы крутящего момента на запястье робота обнаруживает неожиданное сопротивление во время вставки трубки; системы технического зрения на магазине проверяют правильность отделения и ориентации трубок перед захватом; а гибочная машина контролирует ток сервопривода на наличие аномальной силы изгиба (указывающей на дефект трубы или заклинивание оправки). При обнаружении неисправности ячейка выполняет безопасную остановку, регистрирует событие неисправности с отметкой времени и данными датчика и отправляет оператору предупреждение о необходимости вмешательства. Четкие процедуры устранения неисправностей, запрограммированные в контроллере ячейки, сводят к минимуму время перезапуска до обычно 2–5 минут для распространенных типов неисправностей.