申家雷，李振光

（瑞鐵機(jī)床（蘇州）股份有限公司，江蘇 太倉 215000）

0 引言

鈑金工件的特點(diǎn)是材質(zhì)、厚度、結(jié)構(gòu)以及工藝等均具有豐富多樣性，鈑金折彎作業(yè)時(shí)往往需要一個(gè)或多個(gè)操作工一邊抬板，一邊操作折彎機(jī)腳踏進(jìn)行折彎加工，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，導(dǎo)致折彎工序成為制約鈑金加工企業(yè)產(chǎn)能提升的瓶頸工序。人工抬板，長時(shí)間重復(fù)勞動(dòng)易產(chǎn)生疲勞，導(dǎo)致抬板不到位，影響工件成形角度精度，導(dǎo)致產(chǎn)品精度不穩(wěn)定甚至報(bào)廢。同時(shí)，板料折彎機(jī)作為特種加工設(shè)備，在折彎大型復(fù)雜工件時(shí)危險(xiǎn)系數(shù)高，存在安全隱患。近年來，機(jī)器人自動(dòng)折彎技術(shù)發(fā)展迅速，在電梯門板、高低壓開關(guān)柜、文件柜、櫥柜等細(xì)分領(lǐng)域得到較為廣泛的應(yīng)用，得到客戶認(rèn)可。這些領(lǐng)域的鈑金工件品種相對固化單一、成形工藝簡單、生產(chǎn)批量大，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化折彎和應(yīng)用復(fù)制。與此同時(shí)，一些細(xì)分行業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目的可復(fù)制性低，往往一個(gè)新的項(xiàng)目需要設(shè)計(jì)人員從分析鈑金工件開始一切從頭再來——設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化效率低下，不僅加大了項(xiàng)目落地難度，同時(shí)降低了市場競爭力。本文在分析總結(jié)多項(xiàng)不同細(xì)分行業(yè)實(shí)際案例經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對金屬板料機(jī)器人自動(dòng)折彎單元的設(shè)計(jì)選型進(jìn)行分析總結(jié)，對折彎單元的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了梳理。

1 自動(dòng)折彎關(guān)鍵技術(shù)

1.1 折彎自動(dòng)跟隨技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)跟隨折彎軟件，能夠自動(dòng)創(chuàng)建機(jī)器人TP 程序，用于實(shí)現(xiàn)折彎時(shí)機(jī)器人的跟隨動(dòng)作，具有如下技術(shù)特點(diǎn)：①輸入折彎工藝參數(shù)及機(jī)器人參數(shù)信息，自動(dòng)生成TP 程序，用于機(jī)器人跟隨折彎；②可啟用夾緊點(diǎn)調(diào)整功能，對機(jī)器人及折彎機(jī)動(dòng)作進(jìn)行時(shí)序上的調(diào)整，保證機(jī)器人及折彎機(jī)的同步性；③可啟用同步舉升功能，用于折彎后機(jī)器人與折彎機(jī)同步舉升，以保證機(jī)器人抓取著鈑金件無干涉地退出折彎機(jī)。

1.2 鈑金自動(dòng)尋邊技術(shù)

在機(jī)器人折彎應(yīng)用中，鈑金折彎的尺寸質(zhì)量主要依靠后擋指的定位，每道折彎工藝都需精確定位，確保折彎尺寸精度，不放大累積誤差，保證批量化產(chǎn)品的折彎質(zhì)量。

使用鈑金自動(dòng)尋邊軟件，通過擋指傳感器獲取的位置數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算出當(dāng)前機(jī)器人需要調(diào)整的姿態(tài)并控制機(jī)器人完成姿態(tài)調(diào)整，以保證鈑金與后擋指相對位置的準(zhǔn)確和恒定，從而保證折彎成形的一致性。如圖1 所示。

圖1 自動(dòng)尋邊及調(diào)整示意圖

2 工藝動(dòng)作流程

金屬板材機(jī)器人自動(dòng)折彎一般需經(jīng)過以下幾個(gè)工藝動(dòng)作流程：①機(jī)器人從原料處抓取板料；②機(jī)器人將抓取的板料放置在定位臺上進(jìn)行工件精確定位后再二次抓取工件；③機(jī)器人將板料送至折彎機(jī)上下模中間并放平至下模上，再通過折彎機(jī)后擋指進(jìn)行板料折彎尺寸校正定位；④折彎機(jī)滑板下壓進(jìn)行板料折彎成形，此時(shí)機(jī)器人跟隨折彎動(dòng)作；⑤機(jī)器人根據(jù)板料折彎工藝需要，完成工件的翻面/換位工序后，重復(fù)折彎及其他工藝工序直至完成折彎作業(yè)；⑥機(jī)器人將工件碼垛至成品堆垛處。

3 單元配置和功能

折彎單元配置及其功能如表1 所示。單元工位排布示意圖如圖2 所示。

圖2 單元工位排布示意圖

表1 折彎單元配置及功能

4 設(shè)計(jì)選型總體原則

折彎單元的設(shè)計(jì)要遵循一定原則。

（1）整體性原則。整體規(guī)劃機(jī)器人折彎單元，以客戶需求為第一要素，以完成產(chǎn)品自動(dòng)折彎為目標(biāo)，從全局考慮設(shè)計(jì)方案，明確折彎單元的各個(gè)功能部件。

（2）功能性（模塊化）原則。即將各功能部件相對獨(dú)立分開，模塊化分別設(shè)計(jì)。再根據(jù)各功能模塊之間的相互關(guān)系進(jìn)行關(guān)聯(lián)交叉整合，統(tǒng)籌優(yōu)化細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。在功能模塊設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能采用已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的通用化的模塊，減少設(shè)計(jì)周期，降本增效。

（3）優(yōu)化設(shè)計(jì)原則。當(dāng)整個(gè)單元設(shè)計(jì)基本達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求時(shí)，可能因項(xiàng)目約束條件、元器件選型或功能配合間相互影響，各功能模塊之間的相互配合還存在一定的缺陷或弊端。需要在現(xiàn)有約束條件下，進(jìn)行功能模塊的優(yōu)化設(shè)計(jì)調(diào)整，以達(dá)到整個(gè)單元的優(yōu)化。

（4）可靠性和穩(wěn)定性原則。機(jī)器人自動(dòng)折彎的特點(diǎn)是取料、折彎和碼垛全過程的自動(dòng)化作業(yè)。單元設(shè)計(jì)方案的可靠性和穩(wěn)定性是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的先決條件。在單元設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循如下具體原則：①在滿足系統(tǒng)性能和功能指標(biāo)要求的前提下盡可能的簡化各功能的結(jié)構(gòu)；②盡可能選取已經(jīng)成熟的功能模塊結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)件；③對功能模塊和具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中易出現(xiàn)問題或故障的的薄弱環(huán)節(jié)，要主動(dòng)采取保障措施和改進(jìn)措施。

（5）性價(jià)比原則。在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮單元的性價(jià)比，既要縮短開發(fā)設(shè)計(jì)周期，保證性能穩(wěn)定可靠，同時(shí)又要盡可能降低成本，以成熟的機(jī)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)元器件代替非標(biāo)設(shè)計(jì)。

（6）安全性原則。機(jī)器人作業(yè)必須遵循安全第一的準(zhǔn)則和規(guī)范，單元設(shè)計(jì)必須滿足安全指定的安全標(biāo)準(zhǔn)。

5 設(shè)計(jì)選型方法步驟

遵循上述設(shè)計(jì)選型原則，以客戶需求和產(chǎn)品為設(shè)計(jì)輸入，從分析產(chǎn)品自動(dòng)折彎工藝過程入手，總結(jié)了機(jī)器人折彎單元的設(shè)計(jì)選型步驟如下。

（1）所需折彎工件的分析及數(shù)據(jù)結(jié)果處理，通常按鈑金材質(zhì)、外形尺寸、重量、厚度和折彎工藝進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及分類歸納。

（2）根據(jù)所得數(shù)據(jù)，初步進(jìn)行執(zhí)行機(jī)器人的型號選型，進(jìn)行數(shù)控折彎機(jī)的噸位和長度選型，初步確定折彎機(jī)機(jī)型和配置。

（3）進(jìn)行工件折彎工藝的詳細(xì)分析，分析每個(gè)工件的自動(dòng)折彎工藝步序（此處可以借助鈑金三維設(shè)計(jì)軟件、折彎自動(dòng)編程軟件等工具進(jìn)行），并對數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)歸納處理。

（4）進(jìn)行折彎機(jī)選型的確認(rèn)，如涉及使用已有折彎機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化折彎改造的，需要進(jìn)行已有折彎機(jī)的設(shè)備參數(shù)確認(rèn)，并對折彎機(jī)的可靠性作進(jìn)一步認(rèn)證。

（5）進(jìn)行機(jī)器人選型的確認(rèn)（包括機(jī)器人第七軸的配置選用情況）。

（6）根據(jù)功能模塊的劃分，項(xiàng)目需求，進(jìn)行其余各功能部件的設(shè)計(jì)選型。

（7）單元系統(tǒng)布局。整合折彎機(jī)、機(jī)器人及各個(gè)功能部件進(jìn)行單元布局系統(tǒng)搭建規(guī)劃；包括人機(jī)系統(tǒng)的配置，折彎產(chǎn)品的物流路線，電、液、氣系統(tǒng)走線，操作箱、電器柜的位置以及維護(hù)修理和安全設(shè)施配置等內(nèi)容。

（8）系統(tǒng)校核。采用三維設(shè)計(jì)模擬，仿真軟件等工具對產(chǎn)品自動(dòng)折彎工藝過程進(jìn)行模擬，從而對各功能部件及折彎機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)校核和優(yōu)化調(diào)整。

（9）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。應(yīng)當(dāng)包括選定系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)控制類型與追加性能。確定系統(tǒng)工作順序與方法及互鎖等安全設(shè)計(jì)；液壓、氣動(dòng)、電氣、電子設(shè)備及備用設(shè)備的試驗(yàn)；電氣控制線路設(shè)計(jì)；機(jī)器人線路及整個(gè)系統(tǒng)線路的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

（10）完成單元設(shè)計(jì)選型，進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施設(shè)計(jì)。此項(xiàng)設(shè)計(jì)包括編寫工作系統(tǒng)的說明書、機(jī)器人詳細(xì)性能和規(guī)格的說明書、接收檢查文本、標(biāo)準(zhǔn)件說明書、繪制工程制圖、編寫圖紙清單等內(nèi)容。

6 設(shè)計(jì)選型要點(diǎn)分析

6.1 鈑金自動(dòng)折彎的工藝分析

在鈑金自動(dòng)折彎工藝分析時(shí)，要注重三個(gè)方面的問題。

（1）工件的可抓取性。調(diào)整工藝順序保證工件可被抓取且盡可能增大可抓取范圍，這樣才能有效保證工件在抓手上的狀態(tài)穩(wěn)定，從而保證自動(dòng)折彎的可靠性和穩(wěn)定性。

（2）如何有效保證工件的精度。因?yàn)闄C(jī)器人自動(dòng)折彎過程中，折彎尺寸的精度是由后擋指定位傳感器的定位校正來保證的，所以分析工件自動(dòng)折彎工藝時(shí)，需要考慮每一步序都能精準(zhǔn)可靠地使用后擋指進(jìn)行定位校正。以下兩種具體情況，尤其需要考慮：①連續(xù)鈍角折彎，能夠由內(nèi)往外折彎的，按由內(nèi)往外的順序進(jìn)行；②反扣折彎遇到成形尺寸L 與模具中心到模具側(cè)邊距離L1相近時(shí)，需注意校核，必須考慮到后擋指校正時(shí)的動(dòng)作范圍，一般要求成形尺寸L 比L1大2mm 以上。

（3）盡可能提升效率，減少不必要的翻面、換位等工序。

自動(dòng)折彎工藝分析時(shí)需要確認(rèn)的有：①折彎具體順序；②需要翻面和換位的工序位置和次數(shù)；③所需折彎模具上、下模的分段情況；④無法使用后擋指定位的工序。

6.2 模具選型設(shè)計(jì)

除正常的單邊、多邊順序折彎外，常見的鈑金折彎成形工藝還有：盒型收邊，Z 字型折邊，翻面折彎，搭邊扣邊成形，斷差成形，壓實(shí)邊，雙折邊等等。

自動(dòng)折彎應(yīng)用中常見的特殊折彎模具類型及應(yīng)用工藝場景如表2 所示。

表2 常見特殊折彎模具及應(yīng)用

在模具設(shè)計(jì)選型時(shí)，需要結(jié)合自動(dòng)折彎工藝進(jìn)行驗(yàn)證分析。通常情況下，下模優(yōu)先選用單V 模具，在板材幅面較大時(shí)，也可選用經(jīng)濟(jì)型相對較好的雙V 下模。

6.3 折彎機(jī)選型及配置參數(shù)確定

折彎機(jī)的選型以折彎能力、模具參數(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合折彎工藝需求，確定相關(guān)配置參數(shù)。通過工件最大折彎噸位、工件每米折彎噸位和所需模具分段總長確定折彎機(jī)基礎(chǔ)機(jī)型，即折彎機(jī)的噸位和工作臺長度。通過模具設(shè)計(jì)參數(shù)確認(rèn)折彎機(jī)開啟高度，確認(rèn)后擋料軸數(shù)，確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)軸數(shù)及數(shù)控系統(tǒng)型號。再根據(jù)所確定的參數(shù)，確認(rèn)所選機(jī)型的其他配置及參數(shù)是否基本滿足自動(dòng)折彎的功能指標(biāo)。一般在有模具分段情況下，優(yōu)選后擋料增加Z1、Z2軸（控制兩個(gè)擋指分別左右移動(dòng)）。后擋指需要使用帶傳感器結(jié)構(gòu)型式。

6.4 機(jī)器人選型

機(jī)器人選型時(shí)，需根據(jù)最大工件板材厚度、尺寸、重量等參數(shù)，對機(jī)器人臂展及負(fù)載能力進(jìn)行初選，表3為大量案例總結(jié)的常用機(jī)器人快速選型經(jīng)驗(yàn)，可供參考。

表3 常用機(jī)器人選型

在抓手工裝外形結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)完成后估算抓手工裝及工件的負(fù)載綜合慣量，對比機(jī)器人負(fù)載曲線和慣量曲線，進(jìn)行機(jī)器人選型的校核確認(rèn)，負(fù)載應(yīng)不超過負(fù)載曲線允許值。

6.5 第七軸的設(shè)計(jì)選型

機(jī)器人第七軸的作用是擴(kuò)展機(jī)器人運(yùn)動(dòng)范圍，以及進(jìn)行單元的柔性擴(kuò)展。機(jī)器人七軸優(yōu)選可以聯(lián)動(dòng)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)大幅面工件的跟隨折彎動(dòng)作。機(jī)器人第七軸一般由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，直線導(dǎo)軌導(dǎo)向，行星減速器加齒輪齒條傳動(dòng)，具有高速度，高精度，高穩(wěn)定性的特點(diǎn)。

機(jī)器人第七軸設(shè)計(jì)選型時(shí)一般考慮的因素及相關(guān)參考參數(shù)如表4 所示。

表4 第七軸設(shè)計(jì)選型參考表

在選型設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循模塊化設(shè)計(jì)的原則，通用型的原則，避免重復(fù)設(shè)計(jì)。

6.6 抓手工裝設(shè)計(jì)

抓手工裝作為板料搬運(yùn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其設(shè)計(jì)選型的結(jié)果直接影響到單元的性能和可靠性。抓手工裝一般由法蘭連接件，抓手框架結(jié)構(gòu)，真空發(fā)生單元，真空吸盤，磁性吸盤等組成。吸盤通常采用分組控制，必要時(shí)配氣路止回閥，防止真空系統(tǒng)泄漏量過大，影響真空吸附能力和效果。

抓手工裝設(shè)計(jì)時(shí)，一要根據(jù)板材的尺寸、工藝（單邊折彎、兩邊折彎或者四邊折彎）、材質(zhì)、表面狀態(tài)和是否具有導(dǎo)磁性等對抓手的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般選用質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的鋁型材作為結(jié)構(gòu)搭建，非磁性材料還需要考慮在抓手上安裝機(jī)械分張機(jī)構(gòu)；二要選擇合適的吸盤。如表5 所示為常用吸盤的應(yīng)用選型表。由于折彎動(dòng)作工藝復(fù)雜，吸盤需要吸附工件進(jìn)行各種（水平、豎直、翻轉(zhuǎn)、擺動(dòng)）運(yùn)動(dòng)，對吸盤吸附能力要求非常高，同時(shí)要求吸盤具有防滑及防變形的能力。不同的板料特性對吸盤的選取要求也有所不同。

表5 常用吸盤應(yīng)用選型

抓手設(shè)計(jì)時(shí)，同時(shí)需要考慮抓手的兼容性，在不影響整體性能指標(biāo)的前提下盡量做到一個(gè)抓手可以兼容多個(gè)工件，減少抓手使用數(shù)量。

6.7 翻面架設(shè)計(jì)選型

翻面架用于工件換位或翻面時(shí)使用，可以實(shí)現(xiàn)換位折彎，翻面折彎，以及正反碼垛等功能動(dòng)作時(shí)的放板需求。翻面架一般由結(jié)構(gòu)支架和多組安裝支架以及安裝支架上的多組吸盤組成。抓手可以在安裝支架之間的空檔中實(shí)現(xiàn)翻面抓取工件。

翻面架通常設(shè)計(jì)有水平和豎直兩種結(jié)構(gòu)，同時(shí)有固定式（手動(dòng)可調(diào)整）和自適應(yīng)移動(dòng)式兩種調(diào)整方式。在設(shè)計(jì)選用時(shí)，當(dāng)機(jī)器人采用固定安裝時(shí)，豎直翻面架更能有效適應(yīng)機(jī)器人活動(dòng)范圍，應(yīng)優(yōu)選選用。水平翻面架一般搭配機(jī)器人第七軸使用。固定式和自適應(yīng)移動(dòng)式根據(jù)具體功能指標(biāo)選用，一般情況下考慮經(jīng)濟(jì)性和可靠性采用固定式，著重考慮節(jié)拍和生產(chǎn)效率時(shí)選用移動(dòng)式。

6.8 重力對中臺的設(shè)計(jì)

重力對中臺一般包含一組直角靠柵、臺面以及定位檢測傳感器。其作用是進(jìn)行板料的二次精確定位：機(jī)器人將板料距離直角靠柵一定距離放置在重力臺面上，板料在自重作用下滑至兩直角邊均靠住靠柵實(shí)現(xiàn)板料的精確定位。臺面一般采用鑲嵌萬向滾珠的結(jié)構(gòu)型式，減少板料滑動(dòng)摩擦力和對工件表面的劃傷。重力對中臺設(shè)計(jì)選型時(shí)根據(jù)工件尺寸、板料表面平整情況確定臺面大小，傾角角度（20°以上為宜）等。板材表面有凸包成型等特征或花紋板材質(zhì)的，傾角應(yīng)酌情加大，一般角度大于45°即可實(shí)現(xiàn)可靠滑動(dòng)。

6.9 上下料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

固定上料臺作為料垛的粗定位裝置，一般設(shè)計(jì)為L 型兩邊定位結(jié)構(gòu)，L 型兩邊設(shè)置定位靠柵及磁力分張器。磁力分張器在機(jī)器人抓取板料時(shí)能夠有效分離多張板料，避免單次抓取多張板料。當(dāng)料垛上無料時(shí)，上料臺配備的檢測傳感器能夠報(bào)警提示。

成品堆垛臺根據(jù)板料堆垛方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，常規(guī)案例中僅需通過幾組限位塊設(shè)置區(qū)域限位即可。特殊情況下，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需要設(shè)計(jì)專門的堆垛工裝，如為避免堆垛壓傷而設(shè)計(jì)的層排立放式堆垛棧。

6.10 安全防護(hù)裝置設(shè)計(jì)

機(jī)器人工作范圍內(nèi)由安全圍欄、光幕防護(hù)系統(tǒng)，安全門等形成一個(gè)封閉區(qū)域。所有運(yùn)動(dòng)部位應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)裝置，保證無安全隱患。單元須配有聲光三色燈提示系統(tǒng)，作為安全系統(tǒng)的輔助工具；總控系統(tǒng)能夠在機(jī)器人、折彎機(jī)等設(shè)備啟停、故障、換料、上下料以及安全報(bào)警等各種異常狀況發(fā)生時(shí)及時(shí)停機(jī)，并報(bào)警提示。單元應(yīng)具有自動(dòng)、手動(dòng)兩種控制方式，手動(dòng)模式下運(yùn)行單元中某一部分設(shè)備的開關(guān)，該部分動(dòng)作，其他部分不得動(dòng)作。

7 選配配置簡介

（1）抓手快換系統(tǒng)。在單元中用到多個(gè)抓手工裝的情況下，特別是自動(dòng)化需求程度高時(shí)，尤其需要考慮抓手快換裝置和抓手放置架。通過使用吸盤抓手快換裝置，機(jī)器人可自動(dòng)更換不同的吸盤抓手，使得機(jī)器人的應(yīng)用更加柔性；也可以減輕更換重型抓手的勞動(dòng)強(qiáng)度。抓手快換裝置包括：安裝于機(jī)器人手臂末端法蘭盤上的主盤，多個(gè)安裝在不同吸盤抓手上的工具盤，以及用于放置不同吸盤抓手的放置架；機(jī)器人抓手更換可在數(shù)秒內(nèi)完成，大大降低停工時(shí)間，更換吸盤抓手后，直接調(diào)用程序，無需進(jìn)行二次示教確認(rèn)；根據(jù)機(jī)器人的負(fù)載不同，選擇相應(yīng)負(fù)載的抓手快換裝置。

（2）數(shù)控前定位系統(tǒng)。當(dāng)遇到要保證鈑金件最終成形的外形寬度尺寸，對折彎成形邊的尺寸要求不高的情況下，使用折彎機(jī)后擋指定位僅能保證成形邊的尺寸，而不能保證整個(gè)成形寬度的尺寸，此時(shí)需要數(shù)控前定位系統(tǒng)參與。數(shù)控前定位系統(tǒng)一般由兩組伺服軸驅(qū)動(dòng)兩組前定位裝置（同后擋指結(jié)構(gòu)）在折彎機(jī)前方執(zhí)行前定位功能。前定位系統(tǒng)一般可由PLC 控制系統(tǒng)或折彎機(jī)數(shù)控系統(tǒng)控制。

（3）自動(dòng)換模系統(tǒng)。自動(dòng)換模系統(tǒng)由自動(dòng)換?？刂栖浖?、自動(dòng)換模專用抓手、專用模具和模具庫組成。當(dāng)選配自動(dòng)換模系統(tǒng)時(shí)，折彎單元可取代人工全自動(dòng)更換折彎模具，使生產(chǎn)模式更加的自動(dòng)化和智能化。

（4）激光角度檢測系統(tǒng)。激光角度檢測系統(tǒng)一般使用在厚板折彎應(yīng)用中。在機(jī)器人自動(dòng)折彎過程中折彎角度數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測、記錄、修正。該系統(tǒng)的安裝位置與下模的更換無影響。通過用CMOS 相機(jī)掃描投射在板材表面上的激光的投影來測量折彎角度。激光和相機(jī)的觀察軸之間的角度確定了測量的距離，通過這些數(shù)據(jù)計(jì)算傳感器和板材之間的角度。并通過在相反方向的第二個(gè)傳感器來一起計(jì)算折彎的角度。可針對板料存在不同程度的板厚誤差、回彈不一致、軋制紋路變化等問題，通過檢測在滑塊下壓中板料的差異性及變形量，從而計(jì)算并控制滑塊下死點(diǎn)精確位置，并在滑塊上行釋放板料回彈后可再次測量角度是否符合要求，如不符合可再次控制滑塊下壓，并控制CNC 撓度補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，確保工作臺面與上滑塊平行。以上步驟可重復(fù)多次直至角度合格。

（5）板厚檢測系統(tǒng)。自動(dòng)板厚檢測裝置，簡稱“DSTM”，是集成在后擋料擋指上的。用“D-STM”裝置測量板厚精度可達(dá)到±0.01mm，可以檢測20mm 及以下的材料厚度。整個(gè)檢測過程只需要1/10s，測量的數(shù)值會即時(shí)傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)從而數(shù)控系統(tǒng)會自動(dòng)調(diào)整真實(shí)的板厚。

（6）視覺系統(tǒng)。視覺識別系統(tǒng)對托盤上工件進(jìn)行拍照，并對工件進(jìn)行識別、定位，同時(shí)消除避免外界光源、煙霧等因素的干擾，引導(dǎo)搬運(yùn)機(jī)器人對托盤內(nèi)的工件進(jìn)行抓取。使用防護(hù)罩進(jìn)行安全防護(hù)，避免外界因素對其造成損傷。加裝光源，避免外接光源環(huán)境的干擾。需要上位系統(tǒng)預(yù)先給出產(chǎn)品的種類名稱。能夠識別空托盤，缺料能提前提示報(bào)警?？梢酝ㄟ^輪廓特征和高度特征準(zhǔn)確檢測3D 位置姿態(tài)，輸出工件的X、Y、Z、Rx、Ry 及Rz 的信息。

8 結(jié)束語

金屬板料機(jī)器人自動(dòng)折彎是鈑金加工自動(dòng)化、智能化的趨勢。隨著金屬板料機(jī)器人自動(dòng)折彎單元的自動(dòng)化、信息化和智能化水平不斷進(jìn)步，其應(yīng)用推廣也會越來越快。本文通過對金屬板料機(jī)器人自動(dòng)折彎單元的設(shè)計(jì)選型原則、步驟及具體配置選型作分析，為機(jī)器人自動(dòng)折彎行業(yè)的技術(shù)推廣和發(fā)展提供借鑒和參考。