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CIMT2021金属成形机床展品之数控转塔冲床及折弯设备评述

2021-08-25 14:31:0613085
来源:中国机床工具工业协会cmtba 作者:徐刚 崔瑞奇 王华
  一、数控转塔冲床
 
  受到数控激光切割机快速发展和应用范围不断扩大的影响,数控转塔冲床的市场份额被逐渐蚕食,应用领域日渐收窄,导致CIMT2021展会上的数控转塔冲床展品数量明显下降。从现有的展品来看,转塔冲床多以冲切复合、冲激复合以及柔性生产线形式展出。
 
  在目前情形下,现有数控转塔冲床技术上已比较成熟,受市场萎缩影响技术进步动力不足。但从另一方面说,其性能也趋于稳定,精度、可靠性处于较高水平,且具有更好的性价比,工艺适应性强,在百叶窗、敲落孔、浅拉伸、滚筋、压印等特殊工艺加工方面具有先天优势。而且,目前产品均经过了市场考验,品质优异,性能值得信赖。在产品参数方面,冲孔精度可达±0.1mm,最大冲压频次可达2500次/min以上。
 
  以数控转塔冲床为主机组成的柔性自动化冲压生产线,满足了用户全自动加工、无人值守车间的需求,是一种经典的自动化冲压生产搭配建设方案。该自动化解决方案基于全伺服主机、开放式系统和模块化设计,配合终端,实现全自动加工生产。整个加工过程可全面跟踪,设备工作状态可实时监控。
 
  江苏亚威展出的HPML-30510-38LA2型数控冲割复合机,采用伺服冲压/激光切割工作方式,激光功率2kW。一次冲孔最大直径ø88.9mm;冲头冲压频次2000次/min;最高冲孔频率1mm步距6mm冲程700次/min,25.4mm步距6mm冲程400次/min;冲、割独立加工精度±0.1mm;冲、割联动加工精度±0.15mm;夹钳数4只;转塔工位数(其中旋转工位数)38(2B)个;控制轴数11个(X、Y1、Y2、T、C、Z、Z2、Z3、SP、A3、Y3);采用厚转塔、长冲模形式;板材最大移动速度102m/min;转盘转速30r/min。
 
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  金方圆展出ASM3015数控冲床同侧上下料单元。采用最新研发的MT3015数控转塔冲床,具有全新外观结构,操作台和电柜与机身一体化,布置合理,可满足客户不同场地需求。最大冲压行程40mm,在各钣金加工行业均游刃有余。送料轴应用大导程精密滚珠丝杠,更快的X、Y送料速度,配合伺服动力源冲压总成,运行效率比原MT提高近10%。标配转塔冲床专用数控系统——FANUC 0i-PF,采用紧凑型微处理器的CNC集成单元,以光纤串行总线连接各轴伺服驱动器,实时通讯无延迟。通过组合基于纳米技术的平滑指令和基于HRV控制的全数字伺服系统,实现高速高精度进给,功能齐全,动态特性好,可靠性高。主机搭载ASM同侧自动上下料系统,可扩展仓储单元,板材存储智能化,优化生产节拍,工作状态实时监控,全面掌控设备信息,大幅提升机床利用率。
 
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  村田机械株式会社展出数控冲床M3048TG+自动上下料装置,其数控冲床M3048TG拥有54个大型转塔工位,搭载HS2512自动上下料装置,可以实现3t托盘材料的无人化上下料加工。上料采用真空吸盘,下料采用夹钳式,以最短待机时间实现上下料的交换动作。此外,该机还可以装配成品料库或与自动仓库对接,实现长时间无人自动化加工,可加工材质类型有碳钢、不锈钢、镀锌板、铝板等,出入库方向同侧或非同侧,操作模式分为全自动、半自动两种。
 
  二、数控折弯设备、折弯单元
 
  折弯机作为钣金加工不可或缺的设备,随着折弯单元、折边中心的日益兴盛,折弯系产品线呈现更加风生水起之势。可谓钣金加工领域的常胜将军。
 
  随着机器人技术及其控制系统等的快速发展,以及现代生产对自动化技术的高度需求,折弯机及其自动化折边中心、折弯单元得以快速发展,市场应用领域不断扩大。从展品来看,折边中心及折弯单元,多数已可实现全自动无人值守加工,使折弯机从半成品工序加工工具变成了可生产最终产品的生产力工具。
 
  随着新技术的不断发展和在折弯机上的应用,折弯机自身的驱动技术、控制技术、补偿技术、测量技术等使得现代折弯机发生了脱胎换骨的变化。如伺服技术得到普遍应用,油电混合、电液伺服驱动大量应用;全自动挠度补偿系统普遍应用;全自动在线角度测量补偿系统、全自动板厚检测系统等得到普遍重视和应用。新技术让折弯机及其单元成形技术焕发出勃勃生机。
 
  系统控制部分地位越发凸显,成形专家系统更加受到重视,也成为检验供应商集成能力和技术水平的重要方面;大屏触摸应用成为标配,在线实时测量校正系统让成形单元如虎添翼。
 
  总体来说,折弯机及其折弯单元产品依然是金属成形机床展品中的热点之一。
 
  1.折弯单元
 
  天水锻压机床(集团)有限公司展出的RiU WS 170/3200机器人折弯单元是一款高端智能钣金制造设备,在数控系统、机器人、传感器、补偿系统、数控前推料、激光角度检测系统、自动更换抓手、软件及控制、编程和总线控制技术等方面均选用国际一流软硬件品牌。机器人折弯单元采用最新的技术(软件、硬件),打造智能化生产模式,生产过程中可实时数据交换、实时补偿和折弯跟踪随动。解决了钣金定制化生产的工艺问题,实现多产品、小批量生产和切换;解决产品质量不稳定、制件精度低的问题;解决生产效率低,工艺布局不合理的问题;提高产品质量及自动化程度,提高企业智能制造的能力。
 
  该机功能特点:主机采用伺服泵控数控折弯机,减少工作循环时间,较传统液压机性能提升10%以上;能量效率提升50%,空闲期油泵不运转,节能效果明显;定位精度最高可达0.005mm(传统液压系统在0.01-0.02mm);噪声水平降低,与传统液压系统相比下降5-10dB;液压系统即插即用,并集成伺服电机和油箱;液压油用量大大减少,是传统液压系统用量的30%。机器人采用德国KUKA,重复定位精度高达±0.06mm;机器人最大运行速度可达4m/s;专用折弯软件,实现拆垛、上料、折弯跟随、码垛等功能;后挡指自动对正功能,保证工件折弯精度;机器人与伺服泵控数控折弯机信息互联,通过实时数据交换和折弯示教,可实现板料自动上料、折弯跟随、自动下料和码垛。
 
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  亚威展出PBC-0304-PMC高柔性多功能小型机器人折弯单元。其公称力30kN,工作台长度1050mm,立柱间距950mm,装模高度450mm,喉口深度90mm,滑块行程120mm;数控轴数6+1(Y1、Y2、X、RZ1、Z2、V),滑块快下速度200mm/s,滑块工进速度20mm/s,滑块回程速度200mm/s,滑块重复定位精度±0.01mm;后挡料行程450mm,后挡料最大运行速度500mm/s,机器人最大负载16kg,最大加工范围1611mm,重复定位精度±0.05mm。
 
  金方圆展出ABM80/22531自动折弯单元。其主机TPR8系列数控折弯机是金方圆一款主打机型,较传统PR系列数控折弯机,加大了封闭高度、喉口深度、滑块行程等关键技术参数,640mm的封闭高度更加方便折弯和拿取大型及较复杂的工件。TPR8系列数控折弯机加大了充液流量以及油泵排量,Y轴运动频次较市场主流折弯机提升约25%。该机型配备专为折弯工况而设计的埃斯顿ER80六轴机器人系统,搭载金方圆自主研发设计的高精度第七轴装置,可让机器人在任意位置都能完成工件的折弯,同时还可满足拓展生产线的需求。针对折弯工况定制的最新折弯软件“Smart Robot Bending”,加入诸多模块化和参数化设计界面,使编程效率大大提高,使用起来更加得心应手、方便快捷。
 
  2.  折边中心
 
  扬力集团展出的FB1500型数控多边折弯中心,整机采用机械式全电驱动方式;压边梁、折边梁采用重载丝杠进行驱动,寿命长、精度高;折弯过程中,折边模具的位置采用μm级高精度光栅尺进行实时反馈,确保折弯的角度精度;控制系统基于BECKHOFF的开放式平台进行自主开发,操作简单、方便,柔性高,能够实现不同行业的特殊工艺定制需求;采用EtherCat总线技术,通用性好,扩展性极佳。产品适用于箱柜、电器柜等行业。该折边中心主要技术参数为:折弯长度1500mm,进料宽度1200mm,折弯力150kN,压边力360kN,折弯高度175mm,最小板厚0.4mm,折弯角度±135°,单边折弯数量不受限制,最小成型尺寸280mm×280mm。
 
  萨瓦尼尼作为一家长期致力于推广应用折边中心的厂商,本次展出PX多边折弯中心。其特点为全自动,简单易用,可高效高质地满足多种类型工件加工需求。该机可对冲剪好的板材进行柔性折弯,仅需一次定位即可自动完成多边折弯,仅在上下料时才需人工操作。该机拥有一套通用万能折弯模具,由自主研发的软件进行控制。自动压料器调整装置,可满足批量生产或多品种少批量成套生产;独有的智能化板材特性自动补偿技术,能够在折弯时检测每一块板材的回弹系数和拉伸强度,并自动补正折弯力度,实现设备对板材及外部环境变化的自适应。整个折弯过程无需人工干预;保证工件的高质量及高重复性;折弯不同形状、尺寸和材质工件,无需调整,保证高效生产;内置机器人上下料集成接口;搭载物联网技术IOT;具有较低的单件成本和较高的投资回报。
 
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  3. 折弯机
 
  扬力展出PB1032型数控折弯机。采用机械式挠度补偿方式,与传统液压式补偿相比,在保证可靠性的同时,还大幅提升了补偿精度;关键部件采用有限元分析对力学性能进行计算校核,机身采用钢板焊接,整机经回火处理,保证了整机的刚性和加工精度;补偿量由数控系统自动调整,方便、精确;两侧液压缸采用电液伺服阀同步控制,满足偏载工况。滑块位置采用磁栅尺进行实时反馈,形成闭环控制,重复定位精度可达±0.01mm,定位精度在±0.02mm之内,确保高精度的角度折弯;采用功能齐全的后挡料机构,可选控制多个后挡料轴。
 
  主要技术参数为:公称力1000kN,最大折弯长度3200mm,滑块行程215mm,快下速度180mm/s,工进速度10mm/s,返程速度130mm/s。
 
  湖北三环LVD-HD展出了高强板专用折弯机。该产品专注高强板材成形,致力各种截面形状零件的高精度折弯,有效解决零件折弯过程中的掉头、翻面、精度低、一致性差的难题,较好实现封闭零件的折弯。可提供高强度瓦梯形工件自动成形的折弯新工艺,广泛应用于各类自卸车、重卡、厢式车、特种车等改装车类零件的折弯加工。
 
  三、结语
 
  折弯机是钣金加工工艺中不可或缺的装备。近年来随着驱动、控制、补偿、测量等重要技术的发展和应用,折弯设备如虎添翼,焕发出勃勃生机。另一方面,随着现代生产对自动化技术的高度需求,折弯机及其自动化折边中心、折弯单元得到快速发展,市场应用不断扩大,又使得折弯机从工序加工工具变成可直接生产最终产品的生产力工具。可以预见,未来折边中心、折弯单元将获得更广泛的应用,在钣金加工中发挥更大作用。

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