一、產品開發背景
折彎加工是應用非常廣泛的行業,在工業、農業、第三產業使用的產品中都有非常廣泛的應用,市場規模大,從業人數多。同時折彎加工行業是又是勞動強度大,且具有一定危險性的加工工種。工人在加工的過程中,全程參與板料的搬運,勞動強度大,工傷事故是有發生,使用機器人替代人工,可以降低工人的勞動強度,減少工傷事故的發生。
圖1人工折彎圖
此外,折彎工件的加工質量受人為因素干擾大的,加工工人經驗的不同,加工產品的質量也不同;加工工人的心情、勞動時間的長短等等諸多因素,也會導致工件質量的變化,因此折彎加工的工件一致性較難得到保證,廢品也經常產生。
隨著我國人民生活水平的不斷提高,折彎加工這種有危險性、勞動強度大的工作從業人員數量開始下降,勞動報酬也在不斷提高,企業承受的成本也在不斷的上升。
使用機器人來代替工人進行折彎加工具有迫切的現實意義和經濟意義,ER80折彎機器人的開發也可以成功解決了上述行業痛點。
目前機器人折彎開始被折彎機廠家和最終用戶所接受,市場需求開始擴大,但是通用的6軸機器人用于折彎還存在以下問題:
1、對于折彎來說,機器人每個軸的長度配置不合理,導致機器人和折彎機的高度不匹配,需要加高折彎機或者是挖地槽把機器人降低;
2、機器人5軸直徑過大,小臂較短,導致機器人適用的板料尺寸比較狹窄;
3、機器人運行速度較慢,軌跡精度較低,影響折彎效率和精度;
4、機器人適應機床的范圍較窄,大部分情況下要增加第七軸。
二、ER80折彎機器人的特點
為此,我們開發了ER80折彎專用機器人,成功解決上述問題,并具有以下特點:
針對折彎的工況進行了研究,可以對2500mm×1250mm左右板料進行加工,適用板料范圍廣泛;
特殊配比的機器人桿長,更適應機器人折彎加工工況,關節采用直接驅動的方式,精度更高;
多數情況下不需要使用第七軸,減少投入成本,減少了占地面積,節約了空間。
高度和折彎機更加匹配,不需要加高折彎機或者是挖地槽把機器人降低。
圖2ER80機器人在進行折彎加工
ER80折彎專用的機器人結構上面根據折彎加工的特點進行了正向的設計,有別于傳統的機器人,折彎專用機器人大臂和小臂的長度進行了特別的設計和配比,傳動結構也進行了優化和調整,使之更適合折彎加工的工作環境,加工效率和精度更高;
ER80提供了一種高效可行的使用機器人代替人工折彎的方案。在折彎機器人的基礎上,結合應用工況的特點,配套研發了周邊附件,提供了一套完成的解決方案,客戶更容易上手使用和操作。
研發了《SmartRobotBending》,并申請了著作權。折彎加工是一個比較特殊的工種,需要和折彎機配合工作,最好是能控制折彎機運行,并且要實現同步跟隨,但是人工操作難度太大,一個工件的編輯需要幾天的時間才能完成,使用效率太低。為了解決這個問題,埃斯頓配套研發了專用軟件,使工件的編輯工作降到了一個小時左右,極大的提高了使用效率。
三、應用案例介紹
ER80折彎機器人的研發,首先使工人從繁重、危險的工作中解脫出來,對于單套的折彎工作站而言,有的板料尺寸在3m長,重量可以達到40Kg,原來每臺機床需要4個操作工人進行操作,而使用機器人折彎后,1套折彎機器人可以代替掉4個工人,2年就可以收回成本,經濟效益明顯。
以無錫某客戶為例,客戶的板料的長度為3m,板料寬0.5m,原來需要4名工人配合折彎,工人的單件加工時間為1’30”,8小時工作加工的數量為280塊左右,現在一臺ER80機器人折彎工作站即可完成此工件的加工,單件的加工時間為1’,8小時加工數量450塊左右,單件的效率提高了50%,每天對比8小時的工作效率提高了60%,另外機器人還可以進行24小時連續加工,生產效率會大大
圖3ER80機器人折彎工作站示意圖
圖4ER80機器人折彎工作圖
自ER80折彎機器人上市以來,對整個折彎行業產生了重大影響,銷售數量快速上升。該產品價格適中、運行速度快、精度高已得到客戶的廣泛認可。也為折彎行業的機器人應用帶來了新的改變,未來市場應用也會迅速增加,隨著埃斯頓公司在機器人折彎領域的軟件、硬件的持續開發,必將會帶來折彎領域自動化的加速發展。