Guida alla piegatura robotica della lamiera 2025

Guida alla piegatura robotica della lamiera

Sommario

La piegatura robotica della lamiera si riferisce alle operazioni automatizzate di piegatura della lamiera eseguite da robot industriali in combinazione con presse piegatrici CNCÈ un componente fondamentale della produzione intelligente di lamiere, in quanto migliora significativamente l'efficienza produttiva, la precisione di piegatura e la sicurezza.

1. Panoramica del sistema di piegatura robotizzato

Un sistema robotizzato di piegatura della lamiera è un'unità automatizzata completa composta dalle seguenti parti:

Cella robotizzata di piegatura della lamiera
  • Pressa piegatrice CNC: in genere una pressa piegatrice servoassistita o idraulica con funzioni di rilevamento e compensazione dell'angolo.
  • Robot industriale: responsabile della presa, del posizionamento, del ribaltamento, dell'alimentazione e dello scarico dei materiali. I robot a sei assi sono comunemente utilizzati (ad esempio, KUKA, ABB, Yaskawa, ecc.).
  • Pinza terminale (Gripper): progettata specificamente per parti in lamiera, impiega ventose a vuoto, adsorbimento elettromagnetico o serraggio meccanico.
  • Sistema di posizionamento visivo (opzionale): utilizzato per l'allineamento automatico della lamiera e il riconoscimento della posizione dei fori.
  • Software di controllo della piegatura e sistema di controllo del coordinamento: consente la sincronizzazione dei movimenti della macchina piegatrice e del robot, la pianificazione del percorso e il controllo della sequenza di piegatura.

2. Flusso di lavoro di piegatura della lamiera robotizzata

1) Alimentazione del materiale in fogli

Azioni del robot: afferra lamiere dallo scaffale, dal pallet o dal tavolo di carico.

Pinze comuni: ventose a vuoto, dispositivi di aspirazione magnetica o pinze meccaniche.

Funzioni chiave:

  • Rilevamento automatico della posizione del foglio (tramite perni di posizionamento o sistema di visione)
  • Riconoscimento automatico delle dimensioni e dell'orientamento del foglio
  • Evita il prelievo di più fogli (rilevamento del vuoto)

2) Posizionamento e allineamento del materiale in fogli

Scopo: garantire che il materiale in fogli venga posizionato correttamente nell'area di lavoro della piegatrice.

Metodi di implementazione:

  • Utilizzo di blocchi di posizionamento (limitatori meccanici)
  • Sistema di posizionamento visivo (identificazione delle posizioni dei fori o dei bordi)
  • Regolazione automatica del registro posteriore della piegatrice

Punti di controllo: i sistemi di coordinate del registro posteriore del robot e della piegatrice devono essere rigorosamente calibrati.

3) Alimentazione alla pressa piegatrice

Azioni del robot: alimenta il materiale in fogli lungo un percorso predeterminato tra le matrici superiore e inferiore della piegatrice.

Controllo sincrono: prima che la matrice superiore della piegatrice scenda, il robot rimane fermo e rilascia la pressione di serraggio appropriata.

Comunicazione: il robot e la piegatrice sono collegati in tempo reale tramite I/O o bus di campo (come PROFINET, EtherCAT).

4) Prima piegatura

Azioni della piegatrice: completa il primo angolo di piegatura secondo il programma impostato.

Azioni del robot:

  • Mantiene la stabilità del pezzo in lavorazione
  • Si ritrae opportunamente dopo la piegatura per evitare interferenze
  • Monitora la deformazione del pezzo in lavorazione

5) Capovolgimento e riposizionamento

Azioni del robot: regola la posizione della lamiera (capovolgimento, rotazione o inclinazione) in base alla sequenza di piegatura.

Operazioni tipiche:

  • Capovolgimento verso l'alto, capovolgimento verso il basso, capovolgimento laterale
  • Regolazione dell'angolo di piegatura secondario
  • Molteplici operazioni di piegatura in combinazione con la piegatrice

Punti di controllo chiave: pianificazione del percorso per evitare collisioni, cambio di postura fluido.

6) Ciclo di piegatura multi-step

Il sistema ripete il ciclo di "alimentazione-piegatura-ribaltamento-riposizionamento".

Il sistema identifica automaticamente la sequenza di piegatura e ottimizza il percorso del robot.

L'angolo di piegatura è controllato dal programma CNC della piegatrice; il robot è responsabile solo del posizionamento e del serraggio del pezzo.

Unità di piegatura della lamiera robotizzata

7) Scarico

Azione del robot: posiziona il pezzo piegato nell'area del prodotto finito, sulla linea di trasporto o sul pallet.

Funzioni opzionali:

  • Ispezione del prodotto finito (dimensioni, angoli)
  • Impilamento o smistamento automatico
  • Collegamento con processi successivi (ad esempio saldatura, molatura)

8) Ciclo e monitoraggio del sistema

Produzione ciclica automatica: una volta completato il processo di piegatura di un pezzo, il robot avvia automaticamente quello successivo.

Sistema di controllo:

  • Controllo del collegamento di robot e piegatrici
  • Monitoraggio in tempo reale dello stato delle apparecchiature e degli allarmi
  • Caricamento dati del sistema MES (lotto di produzione, tempo di ciclo, tasso di superamento)

3. Caratteristiche tecniche della piegatura robotizzata delle lamiere

Il sistema robotizzato di piegatura della lamiera integra un robot industriale, una pressa piegatrice CNC e un sistema di posizionamento visivo e controllo intelligente, consentendo una piegatura della lamiera multiprocesso completamente automatizzata e ad alta precisione. Le sue caratteristiche tecniche principali si riflettono nei seguenti aspetti:

1) Controllo di piegatura ad alta precisione

Ripetibilità del robot: ±0,05 mm ~ ±0,1 mm

Precisione dell'angolo di piegatura: ±0,2° ~ ±0,5°

Grazie alla compensazione dell'angolo e al sistema di rilevamento automatico della piegatrice, è possibile ottenere un controllo di precisione a circuito chiuso.

Il monitoraggio in tempo reale della forza di flessione e del feedback dell'angolo corregge automaticamente gli errori.

2) Pianificazione intelligente del percorso e controllo dell'assetto

Il software di programmazione offline (come RobotStudio, KUKA.Sim, RoboDK) genera automaticamente il percorso di piegatura.

Algoritmi intelligenti per evitare gli ostacoli garantiscono un funzionamento senza collisioni tra il robot e lo stampo, la lamiera e il corpo della macchina.

Il controllo coordinato multiasse consente azioni complesse come il ribaltamento, la rotazione e il riposizionamento della lamiera.

Per verificare in anticipo il processo di piegatura viene utilizzata la simulazione digitale gemellare.

3) Flessibilità e rapidità di commutazione

Il controllo programmato consente di passare rapidamente da un'attività di piegatura all'altra per pezzi diversi.

I parametri di matrice, attrezzatura e robot possono essere richiamati automaticamente.

Adatto per produzioni multivarietà, in piccoli lotti o in linee miste.

Si integra con i sistemi MES per la pianificazione automatizzata delle attività.

4) Carico e scarico automatizzati

Il robot esegue l'intero processo di carico → piegatura → scarico tramite ventose o pinze elettromagnetiche.

Rilevamento automatico della posizione, dello spessore e della forma della lamiera.

Si integra con sistemi di movimentazione automatizzati dei materiali, AGV o sistemi di trasporto senza operatore.

5) Sicurezza e controllo collaborativo

La piegatrice e il robot realizzano movimenti sincronizzati tramite comunicazione bus (EtherCAT / PROFINET / Modbus).

Dotato di protezione multilivello, tra cui barriere fotoelettriche di sicurezza, scanner laser, recinzioni e interblocchi di controllo degli accessi.

Il sistema di controllo è dotato di arresto di emergenza e logica anticollisione.

L'interfaccia uomo-macchina (HMI) visualizza lo stato di piegatura e le informazioni di allarme in tempo reale.

6) Gestione basata sui dati e visualizzata

Raccolta in tempo reale di dati quali forza di flessione, angolo e tempo di ciclo.

Tracciabilità dei lotti di produzione, degli operatori e dei parametri di piegatura.

Integrazione con sistemi ERP/MES per la gestione digitale della fabbrica.

Può essere dotato di algoritmi di intelligenza artificiale per analizzare l'efficienza produttiva e il consumo energetico.

7) Design affidabile e a risparmio energetico

Le piegatrici servoidrauliche o completamente elettriche offrono un risparmio energetico pari a 30%–50%.

Lunga durata operativa continua del robot, con un ciclo di manutenzione di 3-5 anni.

Il sistema può funzionare ininterrottamente per 24 ore senza intervento umano, dimostrando un'elevata stabilità.

Tabella dei parametri di prestazione tipici (per riferimento):

Articolo

Contenuto

Precisione di piegatura

±0,2°~±0,5° (a seconda del modello della macchina e del sistema di visione)

Dimensioni della lamiera

300×300mm ~ 2500×1500mm (personalizzabile)

Gamma di spessore della lamiera

0,5~6mm (acciaio, alluminio, acciaio inossidabile comunemente usati)

Tonnellaggio della piegatrice

80~250 tonnellate (comune)

Carico del robot

20~500 kg (a seconda dello spessore e delle dimensioni della piastra)

Livello di automazione

Sono disponibili linee di produzione automatiche, flessibili e senza operatore.

Processo di programmazione

Percorso di curvatura generato tramite software di programmazione offline.

Configurazione di sicurezza

Protezione laser, grate, recinzioni, porte interbloccate, ecc.

4. Vantaggi dei sistemi robotizzati di piegatura della lamiera

SC Robotic Press piegatura lamiera

Il sistema robotizzato di piegatura della lamiera integra profondamente le piegatrici CNC con robot industriali e sistemi di controllo intelligenti, garantendo automazione, flessibilità e intelligenza nel processo di piegatura della lamiera. Questo sistema offre vantaggi significativi rispetto alla tradizionale piegatura manuale in termini di efficienza, precisione, sicurezza, flessibilità e gestione.

1) Produzione automatizzata, maggiore efficienza

Il robot è in grado di eseguire piegature continue 24 ore al giorno senza intervento umano.

Le operazioni di piegatura multiple vengono completate in un'unica passata, riducendo notevolmente i tempi di movimentazione e posizionamento del pezzo.

L'elevato tempo di ciclo per pezzo e la riduzione delle fasi di lavorazione manuale possono aumentare l'efficienza produttiva di 30%–50%.

Può essere integrato con scaffalature di carico, magazzini automatizzati e sistemi logistici AGV per formare una linea di produzione completamente automatizzata.

2) Alta precisione e coerenza

Il robot ha un'elevata precisione di posizionamento (±0,05 mm) e gli errori dell'angolo di piegatura possono essere controllati entro ±0,2°.

La compensazione automatica dell'angolo e la correzione del registro posteriore garantiscono una qualità costante del prodotto per ogni pezzo.

Elimina errori, fatica e dipendenza dall'esperienza insiti nel funzionamento manuale.

3) Produzione flessibile, adattabile a più varietà

Supporta l'identificazione automatica e il rapido cambio di vari pezzi.

I nuovi programmi di piegatura dei pezzi possono essere generati rapidamente tramite software di programmazione offline.

La commutazione automatica di parametri quali stampi, attrezzature e percorsi supporta la produzione flessibile di piccoli lotti e di più varietà.

Adatto a vari tipi di pezzi da lavorare, tra cui armadi, quadri elettrici e condotti di ventilazione.

4) Elevata sicurezza, bassa intensità di lavoro

I robot sostituiscono l'operazione manuale nella piegatura di lamiere pesanti, evitando il rischio di lesioni da pizzicamento e di manovre errate.

Il sistema è dotato di misure di protezione multilivello, come griglie di protezione laser, recinzioni di sicurezza e interblocchi di controllo degli accessi.

Riduce l'intensità del lavoro dei lavoratori, migliora l'ambiente di lavoro e realizza un "funzionamento di isolamento uomo-macchina".

5) Stabile e affidabile, costi ridotti

Il sistema ha una struttura compatta, un lungo ciclo di manutenzione e può funzionare stabilmente per periodi prolungati.

L'automazione riduce il numero di operatori (in genere da 2 a 0-1 persona).

Riduce i costi di manodopera e gli scarti causati da errori umani.

La piegatrice utilizza servocomandi a risparmio energetico, consentendo un risparmio di energia pari a 20%-40%.

6) Monitoraggio intelligente e gestione dei dati

Raccolta in tempo reale di dati quali angolo di piegatura, pressione, tempo di ciclo e resa.

Si integra con i sistemi MES/ERP per una gestione visualizzata della produzione e della tracciabilità.

Supporta il monitoraggio remoto e la diagnosi dei guasti, migliorando i tempi di attività delle apparecchiature.

Espandibile con algoritmi di intelligenza artificiale per la pianificazione intelligente dell'ottimizzazione e l'avviso tempestivo della manutenzione.

7) Design modulare per una facile espansione

Combinazione flessibile: automazione di una singola macchina, collaborazione di due macchine o integrazione completa della linea.

Le interfacce dei moduli standardizzate facilitano gli aggiornamenti e l'espansione funzionale.

Supporta il collegamento in rete con apparecchiature a monte e a valle (alimentatori, rettificatrici, macchine di prova).

5. Riepilogo

Il sistema robotizzato di piegatura della lamiera è un'attrezzatura intelligente per la lavorazione della lamiera che combina la tecnologia robotica industriale con le piegatrici CNC. Automatizza l'intero processo di carico, posizionamento, piegatura, ribaltamento e scarico della lamiera, ottenendo automazione, intelligenza e funzionamento senza operatore.

Questo sistema presenta le seguenti caratteristiche principali:

  • Alta precisione: elevata ripetibilità del robot e angoli di piegatura costanti.
  • Alta efficienza: funzionamento automatico continuo con ciclo di produzione stabile.
  • Elevata sicurezza: evita il contatto manuale con l'area di piegatura grazie al design protettivo completo.
  • Produzione flessibile: supporta il cambio automatico per più tipi di prodotto e piccoli lotti.
  • Gestione intelligente: può connettersi ai sistemi MES/ERP per la tracciabilità dei dati e la visualizzazione della produzione.

Applicando la tecnologia di piegatura robotica, le aziende possono ridurre significativamente i costi di manodopera, migliorare l'efficienza produttiva, potenziare la qualità dei prodotti e accelerare la loro trasformazione verso una produzione intelligente e fabbriche digitali.

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