新闻与事件

2025年机器人钣金折弯指南

机器人钣金折弯是指由工业机器人与机械设备协同完成的自动化钣金折弯操作。数控折弯机它是智能钣金制造的关键组成部分，可显著提高生产效率、弯曲精度和安全性。

1. 机器人弯曲系统概述

机器人钣金折弯系统是一个综合性的自动化单元，由以下部件组成：

数控折弯机：通常是具有角度检测和补偿功能的伺服或液压折弯机。
工业机器人：负责抓取、定位、翻转、送料和卸料。常用的机器人是六轴机器人（例如，库卡、ABB、安川等）。
端部夹具（夹具）：专为钣金零件设计，采用真空吸盘、电磁吸附或机械夹紧。
视觉定位系统（可选）：用于自动钣金对准和孔位置识别。
弯曲控制软件和协调控制系统：实现弯曲机和机器人运动的同步、路径规划和弯曲顺序控制。

2. 机器人钣金折弯工作流程

1）片材送料

机器人动作：从货架、托盘或装货台上抓取金属板。

常用夹持器：真空吸盘、磁性吸盘或机械夹持器。

主要功能：

自动纸张位置检测（通过定位销或视觉系统）
自动识别纸张尺寸和方向
避免多次拾取纸张（真空检测）

2）板材定位与对齐

目的：确保板材准确放置在折弯机的工作区域内。

实施方法：

使用定位块（机械限位器）
视觉定位系统（识别孔的位置或边缘）
折弯机后挡料自动调节

控制点：机器人和折弯机后挡料坐标系必须严格校准。

3）向折弯机供料

机器人动作：将板材沿预定路径送入折弯机的上模和下模之间。

同步控制：在折弯机上模下降之前，机器人保持静止并释放适当的夹紧压力。

通信：机器人和折弯机通过 I/O 或现场总线（如 PROFINET、EtherCAT）实时连接。

4）第一次弯曲

折弯机动作：按照设定的程序完成第一个折弯角度。

机器人动作：

保持工件稳定性
弯曲后能适当回缩，防止干扰。
监测工件变形

5）翻转和重新定位

机器人动作：根据弯曲顺序调整金属板姿态（翻转、旋转或倾斜）。

典型操作：

上翻、下翻、侧翻
二次弯曲角度调整
配合折弯机进行多次折弯操作

关键控制点：路径规划以避免碰撞，平稳姿态切换。

6）多步弯曲循环

该系统重复“进料—弯曲—翻转—重新定位”的循环。

该系统自动识别弯曲顺序并优化机器人路径。

弯曲角度由弯曲机的数控程序控制；机器人只负责工件定位和夹紧。

7）卸货

机器人动作：将弯曲的工件放置到成品区、传送带或托盘上。

可选功能：

成品检验（尺寸、角度）
自动堆叠或分拣
与后续工序（例如焊接、打磨）的连接

8) 系统周期与监控

自动循环生产：一个工件的弯曲过程完成后，机器人会自动开始下一个工件的弯曲过程。

控制系统：

机器人与折弯机联动控制
实时监控设备状态和报警信息
MES系统数据上传（生产批次、周期时间、合格率）

3. 金属板材机器人折弯的技术特点

该钣金机器人折弯系统集成了工业机器人、数控折弯机以及视觉定位和智能控制系统，可实现全自动、高精度、多工序钣金折弯。其核心技术特点体现在以下几个方面：

1）高精度弯曲控制

机器人重复精度：±0.05 mm ~ ±0.1 mm

弯曲角度精度：±0.2°～±0.5°

通过折弯机的角度补偿和自动检测系统，可以实现闭环精确控制。

实时监测弯曲力和角度反馈，自动纠正误差。

2）智能路径规划和姿态控制

离线编程软件（如 RobotStudio、KUKA.Sim、RoboDK）会自动生成弯曲路径。

智能避障算法确保机器人与模具、钣金和机器本体之间无碰撞运行。

多轴协同控制能够实现钣金翻转、旋转和重新定位等复杂动作。

利用数字孪生仿真技术预先验证弯曲过程。

3）灵活性和快速切换

程序控制可以快速切换不同零件的弯曲任务。

模具、夹具和机器人参数可以自动调用。

适用于多品种、小批量或混合生产线生产。

与MES系统集成，实现任务自动调度。

4）自动化装卸

机器人通过吸盘或电磁夹爪完成装载→弯曲→卸载的整个过程。

具备自动检测钣金位置、厚度和形状的功能。

可与自动化物料搬运系统、AGV 或输送系统集成，实现无人操作。

5）安全与协作控制

折弯机和机器人通过总线通信（EtherCAT / PROFINET / Modbus）实现同步运动。

配备多级防护，包括安全光幕、激光扫描仪、围栏和门禁联锁装置。

该控制系统具有紧急停止和防碰撞逻辑。

人机界面（HMI）实时显示弯曲状态和报警信息。

6）数据驱动和可视化管理

实时采集弯曲力、角度和循环时间等数据。

生产批次、操作人员和弯曲参数的可追溯性。

与ERP/MES系统集成，实现数字化工厂管理。

可配备人工智能算法，用于分析生产效率和能源消耗。

7）节能可靠的设计

伺服液压或全电动折弯机可节省 30%–50% 能源。

机器人具有较长的连续运行寿命，维护周期为 3-5 年。

该系统无需人工干预即可连续运行 24 小时，表现出很高的稳定性。

典型性能参数表（供参考）：

物品	内容
弯曲精度	±0.2°～±0.5°（取决于机器型号和视觉系统）
钣金尺寸	300×300mm ～ 2500×1500mm（可定制）
板材厚度范围	0.5～6mm（常用材料：钢、铝、不锈钢）
折弯机吨位	80～250吨（普通）
机器人装载	20～500公斤（取决于板材厚度和尺寸）
自动化级别	可提供单机自动化生产线、柔性生产线和无人生产线。
编程过程	通过离线编程软件生成的弯曲路径。
安全配置	激光防护装置、光栅、围栏、互锁门等。