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机器人折弯单元全面介绍

SC机器人折弯单元通常是指由工业机器人、数控折弯机及相关自动化辅助设备组成的自动化折弯生产系统，通过机器人与折弯机的结合，实现钣金件的自动上下料、定位、折弯、码垛等功能，显著提高生产效率和一致性。

1. 机器人折弯单元组成

SC 机器人折弯单元是一种自动化折弯解决方案，将数控折弯机与工业机器人相结合。它主要用于柔性化、大批量的钣金生产。

1）核心设备

数控折弯机: 负责金属板折弯（通常是混合或伺服折弯机）。
工业机器人： 多为六轴机器人，负责抓取、翻转、定位、码垛等工作

2) 生产线末端装置

真空吸盘夹具：适用于薄片和大片。
机器人夹爪：适用于小型和形状不规则的零件。
组合夹具：适用于不同尺寸的工件。
这些夹具必须根据板材、重量和形状进行定制，以确保夹持稳定性。

3）辅助设备

- 装卸系统

原材料储存/装载平台： 存放待加工的板材，并由机器人或自动装载设备检索。
成品卸货区/储藏室： 折弯后，机器人将工件放置到指定位置。

- 定位和校正装置

辅助定位装置： 确保金属板在进入折弯机之前准确定位。
视觉系统（可选）： 用于识别金属板的位置和角度，防止错误累积。

4）安全保护系统

安全光栅、围栏、激光扫描仪等确保操作员的安全。

防护门/安全联锁装置可防止意外进入危险区域。

5）控制系统及软件

机器人控制系统： 负责运动轨迹、抓取、翻转操作。
折弯机数控系统： 控制弯曲深度、角度和顺序（例如 ESA、Delem、EL15T）。
集成管理软件： 实现机器人与折弯机联动，自动生成折弯工艺程序。

2. 机器人折弯工作流程

机器人折弯单元的工作流程一般分为以下几个主要步骤（以自动化钣金折弯为例）：

1) 板材装载

需要弯曲的金属板从自动材料存储、装载车或机械臂中取出并运送到折弯站。

机器人通常使用真空吸盘、磁性夹具或机械夹钳来抓取金属板。

在装载过程中，对金属板进行定位，以确保工件和折弯机之间的精确对准。

2）板材定位和对齐

金属板材送至折弯机工作台后，通过定位销/光电传感器进行基线对准。

系统验证金属板的尺寸和厚度是否与工艺程序匹配。

3）弯曲

机器人协作模式：

机器人按照折弯顺序抓取板料，并协调折弯机上下模的运动。

在折弯过程中，机器人自动翻转、旋转或重新定位工件，确保连续完成多个折弯。

对于大型或重型工件，机器人可以提供后续支撑，防止金属板变形。

4）工件翻转及二次弯曲

如果工件需要多次折弯，机器人将运输并翻转工件，将其放置在折弯机模具上以进行下一步操作。

在多次折弯过程中，机器人和折弯机通过程序同步，以确保折弯角度和位置的准确性。

5）成品卸料及堆放

折弯后，机器人取出完成的工件并将其放置在成品区域或自动化货架上。

机器人可以根据生产要求（例如按批次、工艺或形状）对工件进行分类和堆放。

6）质量检验（可选）

可以在自动化单元内配置在线检查功能，例如：

弯曲角度测量
尺寸检测
表面质量监控
有缺陷的零件会被自动拒绝。

3. 机器人折弯单元的特点和优势

1）自动化、无人化

机器人可以代替人工进行上下料、翻转、定位、码垛等作业，实现无人化、连续化折弯生产。

适合与智能料库系统、激光切割机集成，组成智能钣金生产线。

2）高精度、高一致性

工件的抓取、搬运、折弯定位均由机器人和数控系统协同完成，消除了人为错误。

程序化操作确保弯曲角度和位置的一致性，使其特别适合大规模生产。

3）灵活生产

机器人可以通过更换程序和夹具来适应不同的工件，适合小批量、多品种的钣金生产。

可灵活配置不同型号的折弯机及辅助设备。

4）提高生产效率

机器人快速连续运转，无需休息，可实现24小时不间断生产。

与手动操作相比，它们提供更稳定的单件循环时间并显著提高生产效率。

5）降低劳动强度

机器人代替工人搬运重型、大型或危险的工件，改善工作环境，减少工伤。

工人现在可以调到编程和检查等技术岗位。

6）安全性高

机器人在折弯过程中协助支撑和转动工件，消除工人与危险区域之间的直接接触。

与安全光栅和围栏相结合，可创建一个高度安全的生产单元。

7）高可扩展性

集成自动上下料系统、AGV、高架仓库、激光切割机等，打造完整的智能制造生产线。

支持MES/ERP集成，方便智能工厂内的信息管理。

机器人折弯单元与手动折弯对比表：

比较维度	手动弯曲	机器人折弯单元
生产效率	效率不稳定，依赖工人技能，需要休息	稳定高效，可7x24小时连续运行
折弯精度	由于操作员的影响而产生的巨大变化	程序控制确保高度的角度一致性
适应性	小批量、多品种产品可灵活处理，但效率低	改变程序和夹具，实现多品种生产，提供更大的灵活性
劳动强度	疲劳强度高，尤其是大而厚的板材	机器人负责搬运和翻转，大大减少工人的工作量
安全	工人必须靠近弯曲危险区域，存在安全隐患	机器人在危险区域运行，人员远离设备，确保高安全性
稳定	人为因素影响大，生产周期不稳定	稳定可靠，循环时间恒定
劳动力成本	需要大量熟练工人，导致培训成本高昂	初期投资较高，但长期节省劳动力成本
可扩展性	难以与自动装卸和仓储系统集成	可与激光切割、物料存储、AGV等系统集成，打造智能生产线
应用场景	小规模、大批量生产	实现中大批量、标准化、智能化生产