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Introduzione completa alla cella di piegatura robotizzata

La cella di piegatura robotizzata SC si riferisce in genere a un sistema di produzione di piegatura automatizzato composto da un robot industriale, una pressa piegatrice CNC e relativi dispositivi ausiliari automatizzati. Combina il robot e la pressa piegatrice per caricare e scaricare, posizionare, piegare e impilare automaticamente i pezzi in lamiera, migliorando significativamente l'efficienza e la costanza della produzione.

1. Componenti della cella di piegatura del robot

La cella di piegatura robotizzata SC è una soluzione di piegatura automatizzata che combina una pressa piegatrice CNC con un robot industriale. Viene utilizzata principalmente per la produzione flessibile di lamiere in serie.

1) Attrezzatura di base

Pressa piegatrice CNC: Responsabile della piegatura della lamiera (in genere tramite pressa piegatrice ibrida o servoassistita).
Robot industriale: Principalmente un robot a sei assi, responsabile del lavoro di presa, rotazione, posizionamento e impilamento

2) Apparecchiature di fine linea

Fissaggi a ventosa: adatti per lamiere sottili e grandi.
Pinze robotizzate: adatte per pezzi piccoli e di forma irregolare.
Dispositivi combinati: compatibili con pezzi di varie dimensioni.
Questi dispositivi devono essere personalizzati in base al materiale, al peso e alla forma del foglio per garantire la stabilità della presa.

3) Attrezzatura ausiliaria

- Sistema di carico e scarico

Piattaforma di stoccaggio/carico delle materie prime: Immagazzina i fogli da elaborare e vengono recuperati da robot o dispositivi di caricamento automatico.
Area di scarico/magazzino del prodotto finito: Dopo la piegatura, il robot deposita i pezzi in lavorazione nelle posizioni designate.

- Dispositivi di posizionamento e correzione

Dispositivo di posizionamento ausiliario: Garantisce il posizionamento preciso della lamiera prima che entri nella pressa piegatrice.
Sistema di visione (opzionale): Utilizzato per identificare la posizione e l'angolazione della lamiera per evitare l'accumulo di errori.

4) Sistema di protezione di sicurezza

Barriere fotoelettriche di sicurezza, recinzioni, scanner laser, ecc. garantiscono la sicurezza degli operatori.

Le porte di protezione/interblocchi di sicurezza impediscono l'ingresso accidentale in aree pericolose.

5) Sistema di controllo e software

Sistema di controllo del robot: Responsabile delle operazioni di traiettoria del movimento, presa e ribaltamento.
Sistema CNC per pressa piegatrice: Controlla la profondità, l'angolo e la sequenza di piegatura (ad esempio, ESA, Delem, EL15T).
Software di gestione integrato: Consente il collegamento tra il robot e la pressa piegatrice, generando automaticamente programmi di processo di piegatura.

2. Flusso di lavoro di piegatura robotica

Il flusso di lavoro di una cella di piegatura robotizzata è generalmente suddiviso nei seguenti passaggi principali (prendendo come esempio la piegatura automatizzata della lamiera):

1) Caricamento del foglio

La lamiera da piegare viene prelevata da un magazzino automatico del materiale, da un carrello di carico o da un braccio robotico e consegnata alla stazione di pressatura.

In genere il robot afferra la lamiera utilizzando ventose, morsetti magnetici o pinze meccaniche.

Durante il processo di caricamento, la lamiera viene posizionata in modo da garantire un allineamento preciso tra il pezzo in lavorazione e la pressa piegatrice.

2) Posizionamento e allineamento del foglio

Dopo che la lamiera è stata consegnata al tavolo di lavoro della pressa piegatrice, viene eseguita l'allineamento della linea di base mediante perni di posizionamento/sensori fotoelettrici.

Il sistema verifica che le dimensioni e lo spessore della lamiera corrispondano al programma di processo.

3) Piegatura

Modalità collaborativa del robot:

Il robot afferra la lamiera in base alla sequenza di piegatura e coordina il movimento delle matrici superiore e inferiore della pressa piegatrice.

Durante il processo di piegatura, il robot capovolge, ruota o riposiziona automaticamente il pezzo in lavorazione per garantire il completamento continuo di più piegature.

Per pezzi grandi o pesanti, il robot può fornire supporto di follow-up per prevenire la deformazione della lamiera.

4) Capovolgimento del pezzo e piegatura secondaria

Se un pezzo richiede più piegature, il robot lo trasporterà e lo girerà, posizionandolo sulla matrice della pressa piegatrice per la fase successiva.

Durante il processo di piegatura multipla, il robot e la pressa piegatrice vengono sincronizzati tramite un programma per garantire angoli e posizioni di piegatura precisi.

5) Scarico e accatastamento del prodotto finito

Dopo la piegatura, il robot rimuove il pezzo finito e lo posiziona nell'area del prodotto finito o su scaffali automatizzati.

Il robot può ordinare e impilare i pezzi in base alle esigenze di produzione (ad esempio, per lotto, processo o forma).

6) Controllo di qualità (facoltativo)

All'interno della cella automatizzata è possibile configurare funzioni di ispezione in linea, ad esempio:

Misurazione dell'angolo di piega
Controllo dimensionale
Monitoraggio della qualità della superficie
Le parti difettose vengono automaticamente rifiutate.

3. Caratteristiche e vantaggi delle celle di piegatura robotizzate

1) Automazione e funzionamento senza pilota

I robot possono sostituire il lavoro manuale nelle operazioni di carico e scarico, ribaltamento, posizionamento e accatastamento, consentendo una produzione di piegatura continua e senza operatore.

Sono adatti all'integrazione con sistemi intelligenti di stoccaggio dei materiali e macchine per il taglio laser per formare linee di produzione intelligenti di lamiere.

2) Alta precisione e coerenza

La presa, la movimentazione e il posizionamento della piegatura del pezzo vengono eseguiti in modo collaborativo da robot e sistemi CNC, eliminando l'errore umano.

Le operazioni programmate garantiscono angoli e posizioni di piegatura costanti, rendendoli particolarmente adatti alla produzione di massa.

3) Produzione flessibile

I robot possono adattarsi a diversi pezzi modificando programmi e attrezzature, il che li rende adatti alla produzione di lamiere di piccole dimensioni e di grande varietà.

Possono essere configurati in modo flessibile con diversi modelli di presse piegatrici e attrezzature ausiliarie.

4) Miglioramento dell'efficienza produttiva

I robot operano in modo rapido e continuo, senza richiedere pause, consentendo una produzione ininterrotta 24 ore su 24.

Rispetto alle operazioni manuali, offrono tempi di ciclo più stabili per ogni singolo pezzo e un'efficienza produttiva notevolmente migliorata.

5) Riduzione dell'intensità del travaglio

I robot sostituiscono gli operai nella movimentazione di pezzi pesanti, grandi o pericolosi, migliorando l'ambiente di lavoro e riducendo gli infortuni sul lavoro.

Ora i lavoratori possono essere trasferiti a posizioni tecniche quali programmazione e ispezione.

6) Elevata sicurezza

I robot aiutano a sostenere e ruotare i pezzi durante il processo di piegatura, eliminando il contatto diretto tra i lavoratori e le aree pericolose.

Grazie all'integrazione di barriere fotoelettriche di sicurezza e recinzioni, si crea una cella di produzione altamente sicura.

7) Elevata scalabilità

Integrato con sistemi di carico e scarico automatici, AGV, magazzini verticali e macchine per il taglio laser, crea una linea di produzione intelligente completa.

Il supporto per l'integrazione MES/ERP semplifica la gestione delle informazioni all'interno delle fabbriche intelligenti.

Tabella comparativa tra cella di piegatura robotizzata e piegatura manuale:

Dimensioni di confronto	piegatura manuale	Unità di piegatura robotizzata
Efficienza produttiva	Efficienza instabile, dipendente dalle capacità dei lavoratori e che richiede pause di riposo	Stabile ed efficiente, in grado di funzionare ininterrottamente 24 ore su 24, 7 giorni su 7
Precisione di piegatura	Grandi variazioni dovute all'influenza dell'operatore	Il controllo del programma garantisce un'elevata coerenza degli angoli
Adattabilità	Piccoli lotti e un'ampia varietà di prodotti possono essere gestiti in modo flessibile, ma l'efficienza è bassa	Modificare programmi e impianti per ottenere una produzione multivarietà, garantendo maggiore flessibilità
Intensità del lavoro	Elevata resistenza alla fatica, soprattutto con piastre grandi e spesse	I robot gestiscono la movimentazione e il ribaltamento, riducendo significativamente il carico di lavoro dei lavoratori
Sicurezza	I lavoratori devono essere vicini alla zona di pericolo di flessione, che rappresenta un pericolo per la sicurezza	I robot operano in aree pericolose, tenendo il personale lontano dalle apparecchiature, garantendo un elevato livello di sicurezza
Stabilità	Elevata influenza umana, ciclo produttivo instabile	Stabile e affidabile, con un tempo di ciclo costante
Costo del lavoro	Richiede un gran numero di lavoratori qualificati, con conseguenti elevati costi di formazione	Elevato investimento iniziale ma risparmio sui costi di manodopera a lungo termine
Scalabilità	Difficile da integrare con sistemi automatizzati di carico e scarico e di magazzinaggio	Può essere integrato con taglio laser, stoccaggio materiali, AGV e altri sistemi per creare linee di produzione intelligenti
Scenari applicativi	Produzione su piccola scala e ad alto volume	Consente una produzione standardizzata, intelligente e di medio e grande volume

4. Riepilogo

Una cella di piegatura robotizzata è in genere composta da una pressa piegatrice CNC, un robot industriale, un dispositivo di fissaggio, un sistema di carico e scarico, un sistema di controllo e dispositivi di sicurezza. Sistemi di visione, dispositivi di tracciamento e sistemi di stoccaggio intelligenti possono essere ampliati per soddisfare le esigenze di produzione, creando una linea di produzione automatizzata per la piegatura della lamiera flessibile e intelligente.

Il flusso di lavoro completo di una cella di piegatura robotizzata è:

Caricamento → Posizionamento e calibrazione → Piegatura → Capovolgimento/Piegatura secondaria → Scarico/impilamento del prodotto finito → Controllo qualità (facoltativo).

L'intero processo è coordinato dal robot, dalla pressa piegatrice e dal sistema CNC, consentendo una produzione di piegatura della lamiera senza operatore, flessibile, stabile ed efficiente.

Il valore più grande di una cella di piegatura robotizzata risiede nel miglioramento dell'efficienza, nella garanzia di coerenza e nella riduzione del lavoro manuale. Bilanciando la produzione flessibile con aggiornamenti intelligenti, è ideale per i produttori di lamiera che stanno passando dalle tradizionali operazioni manuali alla produzione intelligente.