Unter automatischem Blechbiegen versteht man den Einsatz automatisierter Geräte (wie CNC-Systeme, Servoantriebe, Roboterarme usw.), um den Biegevorgang von Blechen oder Metallwerkstücken automatisch abzuschließen.
Dieser Prozess ist nicht mehr auf manuelle Bedienung angewiesen, sondern ermöglicht durch voreingestellte Programme und mechanische Aktionen ein effizientes, präzises und wiederholbares Biegen. Es ist eine der Kerntechnologien für die moderne Blechverarbeitung und die intelligente Modernisierung der Fertigung.
1. Was ist automatisches Blechbiegen?
Unter automatischem Blechbiegen versteht man ein Bearbeitungsverfahren, bei dem automatisierte Geräte (wie z. B. CNC-Abkantpressen, Biegeroboter, automatische Biegezentren usw.), um Metallbleche präzise zu biegen und die gewünschte Form zu erreichen.
Es handelt sich um eine verbesserte Version des traditionellen manuellen Biegens, die auf Programmsteuerung und automatischer Ausführung basiert, um eine hocheffiziente und hochpräzise Blechverarbeitung zu erreichen.
Grundprinzip
Das automatische Biegen umfasst normalerweise die folgenden Schritte:
- Beladen: Ein Roboter oder Manipulator führt das Blech in die Anlage ein;
- Positionierung: Das System erkennt und passt die Position des Blattes automatisch an;
- Biegeausführung: Das Biegewerkzeug wird CNC-gesteuert, um die Biegung entsprechend dem im Programm eingestellten Winkel und Druck auszuführen.
- Entladen/Stapeln: Die gefalteten Werkstücke werden automatisch ausgegeben oder in Kategorien gestapelt.
Typische Ausstattung inklusive
- CNC-Abkantpresse: Der Biegevorgang wird durch ein CNC-Programm gesteuert und einige Ladevorgänge erfolgen manuell.
- Biegerobotersystem: Kooperieren Sie mit dem Roboterarm, um ein unbeaufsichtigtes Biegen zu ermöglichen.
- Automatisches Biegezentrum: Vom Beladen über das Biegen bis zum Entladen läuft alles automatisch ab.
Anwendbare Materialien
- Edelstahlplatte
- Kaltgewalzte Stahlplatte
- Aluminiumlegierungsplatte
- Verzinkte Platte
- Kupferplatten und andere dünne Metallplatten
Die Dicke beträgt üblicherweise zwischen 0,5 mm und 6 mm, abhängig von den Gerätespezifikationen.
2. Vorteile des automatischen Blechbiegens
Die automatische Blechbiegetechnologie bietet in der modernen Fertigung erhebliche Vorteile und Besonderheiten. Im Folgenden werden die wichtigsten Vorteile und Besonderheiten analysiert.
1) Deutlich verbesserte Produktionseffizienz
Automatisches Be- und Entladesystem:
Automatisierte Biegegeräte können mit mechanischen Armen, Saugnäpfen und Förderbändern ausgestattet werden, um ein automatisches Laden, Ausrichten, Biegen und Entladen von Blechen ohne manuelles Eingreifen zu ermöglichen, wodurch die Prozessumstellungszeit erheblich verkürzt wird.
Multiprozessintegration:
Automatische Biegezentren integrieren häufig Vorbiegen, Formenwechsel, Einkerben, Entladen und andere Funktionen in einem und führen mehrere Prozesse auf derselben Werkbank aus, um den gesamten Produktionszyklus zu verkürzen.
Hochgeschwindigkeitsbetriebsfähigkeit:
Hochleistungs-Servomotoren und CNC-Systeme arbeiten zusammen, um eine präzise Steuerung während der Hochgeschwindigkeitsbewegung zu gewährleisten, wodurch die Bearbeitungszeit eines einzelnen Stücks erheblich verkürzt wird und sie für Großaufträge geeignet sind.
2) Deutlich verbesserte Verarbeitungsgenauigkeit und -konsistenz
CNC-Präzisionssteuerung:
Biegewinkel, Position, Druck und andere Parameter werden über das CNC-System eingegeben. Die Genauigkeit kann normalerweise innerhalb von ±0,1 mm gesteuert werden, und der Winkelfehler kann weniger als ±0,3° betragen.
Unterstützung des Vergütungssystems:
Automatische Biegemaschinen sind häufig mit Winkelerkennungs- und Durchbiegungskompensationssystemen ausgestattet, die den Rückprall der Platte in Echtzeit überwachen und die Biegeparameter anpassen können, um gleichmäßige Biegeeffekte sicherzustellen.
Automatisierung der Werkzeugpositionierung:
Hochwertige Geräte verfügen über die Funktion der automatischen Positionierung und Verriegelung der Formen, wodurch Fehler beim manuellen Laden der Formen vermieden und die Konsistenz der Wiederverwendung der Formen verbessert wird.
3) Reduzieren Sie Arbeitskosten und Arbeitsintensität
Abhängigkeit von Fachkräften reduzieren:
Biegearbeiten werden durch das voreingestellte Programm des Systems erledigt und normale Bediener müssen lediglich eine einfache Überwachung und Materialhandhabung durchführen, was den Schwierigkeitsgrad der Fertigkeiten erheblich senkt.
Reduzieren Sie den Personaleinsatz:
Beim herkömmlichen Biegen müssen zwei bis drei Personen zusammenarbeiten, und bei automatisierten Geräten genügt oft nur eine Person zur Inspektion und Bedienung, um die gesamte Aufgabe der Biegeproduktionslinie zu erledigen.
Reduzieren Sie die Arbeitsintensität:
Automatische Be- und Entladesysteme, flexible Greifer usw. reduzieren den direkten Kontakt zwischen Personal und schweren Gegenständen und vermeiden so Arbeitsunfälle und Muskelzerrungen.
4) Starke flexible Produktionskapazität
Schneller Auftragswechsel:
Das CNC-System kann mehrere Werkstückprogramme speichern und schnell aufrufen, um einen schnellen Wechsel von einem Produkt zum anderen zu erreichen.
Unterstützt die Verarbeitung mehrerer Spezifikationen:
Automatische Biegegeräte können Platten unterschiedlicher Dicke, Größe und Form verarbeiten und sich an vielfältige, kleine Chargen und sogar kundenspezifische Produktionsanforderungen anpassen.
5) Verbesserung des Management- und Intelligenzniveaus des Unternehmens
Integriertes intelligentes Fertigungssystem:
Automatische Biegegeräte können in ERP- und MES-Systeme integriert werden, um Produktionsplanung, Überwachung, Datenerfassung und Rückverfolgbarkeit zu erreichen.
Datengetriebene Optimierung:
Das System zeichnet verschiedene Verarbeitungsdaten auf, wie etwa Verarbeitungszeit, Ausbeute, Energieverbrauch usw., um eine Grundlage für die Optimierung des Produktionsmanagements zu schaffen.
6) Umweltschutz und nachhaltige Vorteile
Energiesparendes Design:
Moderne automatische Biegegeräte verwenden meist elektrische Servoantriebssysteme und der Energieverbrauch ist im Vergleich zu herkömmlichen hydraulischen Systemen um mehr als 20% reduziert.
Reduzieren Sie die Ausschussrate:
Durch die hochpräzise Verarbeitung und Programmsteuerung wird die Anzahl fehlerhafter Produkte durch Biegefehler reduziert und Material gespart.
Umweltfreundlich:
Geringe Betriebsgeräusche, keine Verschmutzung durch Hydrauliköl, im Einklang mit dem Konzept der umweltfreundlichen Fertigung.
3. Merkmale des automatischen Blechbiegens
1) Hochpräzise Verarbeitung
Die automatische Biegemaschine wird durch ein numerisches Steuerungssystem (z. B. CNC) gesteuert und die Biegewinkel- und Positionsgenauigkeit kann ±0,2 mm oder sogar mehr erreichen.
Das Mehrpunktkompensationssystem kann die durch Dicken- und Materialunterschiede der Platte verursachten Fehler in Echtzeit korrigieren, um Konsistenz zu gewährleisten.
Dies ist besonders wichtig für komplexe Strukturteile oder High-End-Produkte wie Kommunikationsgeräte, Präzisionsschaltschränke usw.
2) Deutlich verbesserte Produktionseffizienz
Die Biegegeschwindigkeit ist hoch und der Formwechsel und die Ausrichtung erfolgen schnell, was für einen Dauerbetrieb mit hoher Taktfrequenz geeignet ist.
Das automatische Biegezentrum ermöglicht die kontinuierliche Durchführung mehrerer Prozesse, wie z. B. kontinuierliches Falten in mehreren Winkeln, Formen von Teilen mit Sonderformen usw., wodurch die manuelle Zwischenbearbeitungszeit erheblich verkürzt wird.
Mit dem automatischen Zuführsystem und den Be- und Entlademanipulatoren wird ein unbemannter Betrieb realisiert, der eine kontinuierliche Produktion rund um die Uhr unterstützt.
3) Gute Konsistenz und Standardisierung
Alle Biegevorgänge werden durch das Programm gesteuert und die Größe und der Winkel jedes Produkts sind nahezu gleich, was den Standardisierungsgrad von Chargenprodukten erheblich verbessert.
Dadurch kann der „Erfahrungsfehler“ bei manueller Bedienung vermieden, die Genauigkeit der Endmontage verbessert und die Fehlerquote gesenkt werden.
4) Sparen Sie Arbeitskosten und Schulungskosten
Ein automatisches Biegezentrum benötigt in der Regel nur eine Person zur Aufsicht oder eine Person zur Bedienung mehrerer Maschinen.
Anfänger können es mit einer einfachen Schulung bedienen, sind nicht länger auf erfahrene Blechbiegetechniker angewiesen und verringern die Abhängigkeit von technischen Mitarbeitern.
5) Starke flexible Produktionskapazität
Automatische Biegemaschinen ermöglichen schnelle Programmwechsel und eignen sich für die Kleinserien- und Variantenfertigung.
Es eignet sich besonders für kundenspezifische Aufträge, ohne häufige Formwechsel, nur Programmänderungen.
6) Intelligente Integrationsmöglichkeiten
Kann auf Unternehmensinformationssysteme wie MES und ERP zugreifen, um eine Echtzeitüberwachung der Produktionsdaten, Aufgabenplanung und Qualitätsverfolgung zu erreichen.
Kann mit Laserschneid- und Stanzmaschinen sowie Robotern integriert werden, um intelligente, flexible Produktionslinien für Blech zu bauen.
7) Verbesserung der Produktqualität und des Markenimages
Eine höhere Produktkonsistenz und -qualität begünstigen den Eintritt von Unternehmen in den High-End-Markt.
Die automatisierte Produktion kann als Teil der intelligenten Fertigungs- und Industrie 4.0-Strategie des Unternehmens genutzt werden, um die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt zu steigern.
8) Reduzieren Sie Materialabfälle
Präzises Biegen vermeidet Nacharbeit und Ausschuss und verbessert die Materialausnutzung.
Durch die Programmsteuerung wird die Optimierung des Biegeverlaufs erleichtert und der Formverschleiß sowie der Energieverbrauch reduziert.
Wenn Sie ein spezifisches Szenario haben, z. B. welche Art von Blechprodukten (Schränke, Blechteile, Gehäuse usw.) Sie verarbeiten möchten, kann ich Ihnen auch bei der weiteren Analyse der geeigneten automatischen Biegelinie helfen und Roboter-Abkantpresse ganz nach Ihren Bedürfnissen.
4. Entwicklungstrend beim automatisierten Biegen von Blechen
Die rasante Entwicklung der automatischen Blechbiegetechnologie steht in engem Zusammenhang mit den Anforderungen der modernen Fertigungsindustrie, insbesondere hinsichtlich der Verbesserung der Produktionseffizienz, der Senkung der Arbeitskosten und der Verbesserung der Biegegenauigkeit.
Der Entwicklungstrend des automatischen Blechbiegens weist mit der Förderung von Konzepten wie intelligenter Fertigung und Industrie 4.0 eine mehrdimensionale und tiefgreifende Evolutionsrichtung auf.
Nachfolgend finden Sie eine Zusammenfassung der Entwicklungstrends beim automatischen Blechbiegen derzeit und in den nächsten Jahren:
1) Intelligenz und Automatisierung
Anwendung künstlicher Intelligenz:
Mit der Entwicklung künstlicher Intelligenz wurden bei Blechbiegemaschinen schrittweise maschinelles Lernen und Deep-Learning-Technologien eingeführt, um eine intelligentere Steuerung zu erreichen. KI kann den Biegepfad durch Datenanalyse optimieren, Form und Größe des Blechs automatisch erkennen und anschließend die Maschinenparameter anpassen, um den besten Biegeeffekt zu erzielen.
Verbesserte Automatisierung:
Moderne automatische Blechbiegemaschinen können bereits eine Reihe automatisierter Vorgänge wie automatisches Beladen, automatisches Biegen und automatisches Entladen durchführen, was manuelle Eingriffe erheblich reduziert und die Produktionseffizienz und Biegegenauigkeit verbessert.
Intelligentes Erkennungssystem:
Durch hochpräzise Sensoren und visuelle Inspektionssysteme können Blechbiegemaschinen während des Produktionsprozesses Parameter in Echtzeit überwachen und anpassen, um die gleichbleibende Biegegenauigkeit und -qualität sicherzustellen.
2) Genauigkeit und Flexibilität
Verbesserung der Präzisionssteuerungstechnologie:
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der CNC- und Servoantriebstechnologie wurde die Genauigkeit automatischer Blechbiegemaschinen kontinuierlich verbessert, insbesondere bei komplexen oder kleinen Blechteilen mit höheren Genauigkeitsanforderungen. Hochpräzise Servomotoren, Präzisionsführungsschienen und fortschrittliche CNC-Systeme haben die Genauigkeit des Biegeprozesses deutlich verbessert.
Steigende Nachfrage nach flexibler Fertigung:
Mit der zunehmenden Produktion von Kleinserien und Varianten steigen die Anforderungen an die Flexibilität automatischer Blechbiegemaschinen. Moderne Anlagen ermöglichen durch Programmsteuerung einen schnellen Wechsel der Biegeprozesse, um unterschiedlichen Produktionsanforderungen gerecht zu werden.
Technologie zum automatischen Formenwechsel:
Um die Produktionsflexibilität weiter zu verbessern, verfügen einige Biegemaschinen über einen automatischen Formwechsel. Dadurch ist kein menschliches Eingreifen erforderlich, was Ausfallzeiten reduziert und die Produktionseffizienz verbessert.
3) Elektrifizierung und grüner Umweltschutz
Breite Anwendung des elektrifizierten Antriebs:
Der herkömmliche hydraulische Antrieb wird schrittweise durch einen elektrischen Antrieb ersetzt. Der Einsatz elektrischer Servotechnologie macht das Antriebssystem der Biegemaschine präziser, energiesparender und zuverlässiger. Das elektrische Antriebssystem verbessert nicht nur die Biegegenauigkeit, sondern reduziert auch den Energieverbrauch und die Wartungskosten.
Grüne und umweltfreundliche Herstellung:
Mit der Verbesserung der Umweltschutzanforderungen entwickeln sich automatische Blechbiegemaschinen schrittweise in eine umweltfreundlichere und energiesparendere Richtung. Beispielsweise werden energiesparende Motoren und hocheffiziente Hydrauliksysteme eingesetzt, um den Energieverbrauch und die Schadstoffemissionen zu senken.
Abfallreduzierung und Optimierung der Materialnutzung:
Automatische Biegegeräte können durch intelligente Optimierungssoftware die Materialanordnung während des Produktionsprozesses automatisch optimieren, die Nutzung der Rohstoffe maximieren, Abfall reduzieren und Kosten senken.
4) Digitalisierung und Internet der Dinge (IoT)
Digitaler Produktionsprozess:
Digitale Technologie ermöglicht Datenverfolgung, Fernüberwachung und Produktionsplanung im Produktionsprozess. Produktionsdaten können über die Cloud-Plattform in Echtzeit überwacht werden, um die Produktionseffizienz zu optimieren und Produktionsstrategien rechtzeitig anzupassen.
Internet der Dinge und Gerätevernetzung:
Mit der Entwicklung der IoT-Technologie verfügen moderne Blechbiegemaschinen über Netzwerkfunktionen, die den Informationsaustausch zwischen den Maschinen ermöglichen. Mithilfe der IoT-Technologie können Unternehmen ihre Produktionsanlagen aus der Ferne verwalten und warten und so die Produktionseffizienz und die Anlagenauslastung verbessern.
5) Mensch-Maschine-Kollaboration und vereinfachte Bedienung
Anwendung der Mensch-Maschine-Kollaboration:
Mit dem Aufkommen kollaborativer Roboter (Cobots) wurde in Produktionslinien für automatische Blechbiegemaschinen die Mensch-Maschine-Zusammenarbeit schrittweise realisiert. Die Kombination von kollaborativen Robotern und automatischen Biegemaschinen kann nicht nur die Genauigkeit der Arbeitsabläufe verbessern, sondern auch die Produktionseffizienz deutlich steigern.
Einfache Bedienung und intelligente Bedienung:
Die Bedienfelder und Steuerungen von automatischen Blechbiegemaschinen werden immer einfacher. Viele moderne Anlagen sind mit Touchscreens und grafischen Benutzeroberflächen ausgestattet, die dem Bediener komfortablere Einstellungen und Anpassungen ermöglichen.
6) Effiziente Material- und Prozessinnovation
Der Einsatz von Verbundwerkstoffen und neuen Materialien:
Mit der zunehmenden Verwendung neuer Materialien (wie Leichtmetalllegierungen, Verbundwerkstoffen usw.) in der Industrie müssen Blechbiegemaschinen an ein breiteres Spektrum an Materialtypen angepasst werden. Design und Prozesstechnologie der Maschinen entwickeln sich schrittweise in Richtung Kompatibilität mit mehreren Materialien, um die Anpassungsfähigkeit zu verbessern.
Biegetechnik von hochfestem Stahl:
Mit der zunehmenden Verwendung von hochfestem Stahl in der Automobilindustrie, der Luftfahrt und anderen Bereichen ist die Biegung dieses Materials zu einer Herausforderung für die Branche geworden. Neue Biegetechnologien müssen die Probleme von Rissen und Verformungen überwinden, die bei der Verarbeitung von hochfestem Stahl auftreten können.
7) Digitale Zwillingstechnologie
Kombination aus virtuell und Realität:
Durch den Einsatz digitaler Zwillingstechnologie können Blechbiegemaschinen den tatsächlichen Produktionsprozess in einer virtuellen Umgebung simulieren, um Anlagenausfälle und Prozessengpässe vorherzusagen und Produktionsprozesse im Voraus zu optimieren. Diese Technologie kann die Kosten für Versuch und Irrtum erheblich senken und die Produktionsstabilität verbessern.
8) Marktnachfrage und Branchenanwendung
Automobilbau:
In der Automobilindustrie steigt die Nachfrage nach leichten und komplex geformten Blechteilen, was zu einer Entwicklung der Biegetechnologie in Richtung hoher Präzision und hoher Effizienz geführt hat.
Haushaltsgeräte- und Elektronikindustrie:
Auch die Gehäuse von Haushaltsgeräten und elektronischen Produkten bestehen üblicherweise aus Blechteilen, sodass die Nachfrage nach automatischen Biegegeräten weiter steigt. Insbesondere die Kleinserienproduktion und der Bedarf an kundenspezifischer Anpassung haben die Entwicklung der Biegetechnologie vorangetrieben.
Luft- und Raumfahrt und High-End-Fertigung:
Hochwertige Fertigungsindustrien wie die Luft- und Raumfahrtindustrie stellen extrem hohe Anforderungen an die Präzision beim Biegen von Blechen. Dies hat dazu geführt, dass die entsprechenden Technologien ständig weiterentwickelt werden müssen, um sich an komplexere und strengere Fertigungsanforderungen anzupassen.
Die zukünftige Entwicklung der automatischen Blechbiegetechnologie wird sich auf Intelligenz, Präzisionsoptimierung, Umweltschutz und Energieeinsparung sowie flexible Fertigung konzentrieren. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung von künstlicher Intelligenz, dem Internet der Dinge, digitaler Technologie und neuen Materialien wird sich der Automatisierungsgrad und die Intelligenz von Blechbiegeanlagen weiter verbessern und so den vielfältigen und hochpräzisen Produktionsanforderungen gerecht werden. Die Blechbiegeanlagen der Zukunft werden effizienter, umweltfreundlicher und intelligenter sein und bessere Fertigungslösungen für alle Lebensbereiche bieten.
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