工业六轴机械臂在钣金折弯领域中的应用突破.pdfVIP

长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。——李白

工业六轴机械臂在钣金折弯领域中的应

用突破

摘要：工业机械臂（以下简称机器人）技术的推广，不仅可以提升我国折弯

装备的集成应用水平，而且可推动其他行业自动化生产水平的提高，潜在需求十

分广阔，机器人在钣金折弯领域的应用已经渐渐开始普及，但当前的应用还是存

在较多问题，有待改善。

关键词：机器人、自动折弯、钣金

1.1钣金行业折弯现状

目前，在工业制造领域中，金属钣金成形应用较多的工艺包括裁切下料、激

光切割下料、冲裁落料、拉深成形、折弯机折弯、铆接及焊接等。在当今生产制

造业领域，钣金折弯成形已渗入到诸多行业，如汽车、家电、电气、厨具、电子

及消费品等，在金属钣金折弯成形过程中，传统作业时每台折弯机均需要配备一

名或多名操作者。而在钣金加工中，折弯工序仍被作为“瓶颈工序”，如何消除

瓶颈并提高折弯工序的生产效率显得尤为重要。目前在钣金行业，大多数企业目

前还从事着传统的折弯工艺，由于各行各业对产品的品种要求繁多、数量巨大，

且折弯机属于危险类别较高的生产设备，安全隐患也比较大，此道生产工序愈发

成为一项繁重危险度较高的体力工作，所以用机器人替代人工作业也逐渐成为必

然发展趋势。

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图1人工在折弯机上进行折弯

图2人工进行搬运钣金

折弯工序在整个钣金加工工艺流程中起到承上启下的重要作用，折弯工艺的

好坏，直接影响到产品的最终尺寸及外观。如图1~2所示，目前在钣金行业人工

进行折弯工序，影响折弯工艺的主要因素有以下几点：

1.由于操作工长时间工作，耐力没有持续性而导致每次放置的工件高低位置

不一致；

2.由于操作工不会像机器人一样保持稳定性工作，因此折弯工件因受人工影

响，尺寸和折弯精度得不到保证，导致成品质量差；

3.面对大工件一般需要2~3个操作工来完成搬运和操作，而招工难、成本高

是企业的困境；

4.由于操作者工作安全性差，抬着工件干活存在较大的安全隐患，容易发生

工伤事故。

在国内，一些大型的电气柜、家电的生产制造企业已将机器人折弯应用到实

际的生产作业中，但仍有更多的金属钣金制造企业尚未实现或正在筹划这一环节

的自动化应用方案。

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当前，机器人在钣金折弯领域的应用已渐渐的多了起来，但还是存在着比较

多的问题，例如折弯精度不可控、非碳钢类材质的板材分离难以实现、机器人不

能跟随折弯机进行随动动作等。

1.2钣金折弯机器人工作站

1.2.1钣金折弯工作站系统

传统钣金折弯工作站系统主要由六轴机器人、机器人手爪、上料台、下料区、

数控折弯机、二次定位台、电控系统等组成，如图3所示。

图3折弯机器人工作站

1.2.2折弯系统工作流程

人工将整垛板材铲运到上料台上，整垛板材粗定位并调整上料台上的磁力分

张器；在磁力分张器的作用下，最上层的几块金属板材被分离开，机器人抓起一

片板材，放到二次定位台上进行精确定位，接着再次抓起来根据折弯工艺要求放

进折弯机；机器人与折弯机通讯配合进行相关的折弯；待所有工序折弯完成后，

放到下料台上；重复以上步骤，当折弯成品累计到一定数量，系统报警提醒人工

用叉车将整垛成品运走并换上新的空栈板。

当前普遍使用的机械臂钣金折弯站，都或多或少的存在着一些问题。