ロボットパイプベンディングシステム サプライヤー

ロボットのチューブ曲げ 1 つまたは複数の産業用ロボットと CNC チューブ曲げ機を深く統合して、オペレータの介入を最小限またはゼロにしながら、供給、グリップ、位置決め、クランプ、曲げ、再位置決めのための再グリップ、およびアンロードという完全なチューブ曲げ生産サイクルを実行できる完全自動システムを形成することを指します。ロボットは材料の移動と位置決め機能をすべて処理し、曲げ機械は CNC 制御の下でプログラムされた曲げシーケンスを実行します。

この統合により、従来の半自動曲げセル (オペレータが各チューブを手動でロード、位置決め、取り外しする) が消灯またはほぼ消灯の生産システムに変換されます。ロボットのチューブ曲げセルは、ロボットのフレキシブルな機構を通じて、さまざまな直径、肉厚、曲げ半径、複雑な 3D 形状のチューブを加工します。 6軸モーション - ロード/アンロードシステムの機械的な再調整を必要とせずに、各チューブ仕様に応じてグリップの位置、方向、およびクランプ力を自動的に調整します。

ロボットチューブ曲げセルの仕組み

ロボットのチューブ曲げセルは、中央のセル コントローラーを介して通信する複数のシステムを統合し、同期された生産サイクルですべての操作を調整します。

1. チューブマガジンとプレゼンテーション: 直管はマガジンまたはバンドルローダーに保管されます。チューブ分離機構 (振動、ローラー、またはサーボ駆動) は、ロボットのアプローチ方向に合わせた方向で、一度に 1 本のチューブをロボットのピックアップ位置に送ります。
2. ロボットのピックアップと初期位置決め: ロボットのアーム端ツーリング (EOAT) (チューブの直径範囲に合わせて設計されたカスタム グリッパー) がマガジンからチューブを取り出し、曲げ機械のチャックまたはクランプに運びます。ロボットは、プログラムされた挿入深さと最初の曲げの角度方向でチューブを配置します。
3. ベンディングマシンのクランプと最初の曲げ: ベンディングマシンのクランプダイがチューブ上で閉じます。ロボットはグリップを解放したり (曲げ機械にキャリッジが組み込まれている場合)、調整された保持を維持したりすることができます。 CNC 曲げ機は、正確なサーボ制御の角度、速度、マンドレル位置で最初の曲げを実行します。
4. その後の曲げの再グリップ: 最初の曲げの後、ロボットは次の曲げの送り長さと回転角度に合わせて正しい位置でチューブを再グリップします。この再グリップ シーケンスは、ロボットのチューブ曲げにおいて最も複雑な調整の課題ですが、すべてのパーツ プログラムのすべての曲げ遷移に対して衝突チェックされたパスを使用して事前にプログラムされています。
5. 完成と荷降ろし： 最終的な曲げの後、ロボットは完成したチューブを検査ゲージ、コンベア、スタッキング治具、または下流の処理ステーション (端部の成形、マーキング、または組み立て) に運びます。ロボットがマガジンに戻ると、セル コントローラーはすぐに次のサイクルを開始します。

ロボットチューブ曲げの主な利点

スループットの劇的な向上

A ロボットのチューブ曲げ セルは継続的に動作します 1日24時間、年中無休 マガジンの補充と定期的なメンテナンスのために短時間停止するだけです。 8 時間シフトで稼働する手動の曲げ機械と比較して、ロボットセルは次のことを達成できます。 暦週あたりの部品数は 2.5 ～ 3 倍 同じ曲げ機械からの生産性の向上により、通常、中量の自動車生産において 12 ～ 24 か月以内にロボットを統合することが正当化されます。

一貫した部品の品質とトレーサビリティ

手動で荷重を加えると、チューブごとに挿入深さと角度方向にばらつきが生じ、完成品の寸法ばらつきの原因となります。ロボットによるローディングにより、このばらつきの原因が排除され、挿入の再現性が実現します。 ±0.2mm、±0.05° - 手動操作と比較して、臨界曲げ寸法の工程能力 (Cpk) が通常 0.3 ～ 0.5 Cpk ポイント向上します。すべての部品の製造データ (使用されるロボットの経路、曲げパラメータ、サイクル タイム) は、部品のシリアル番号と照合して自動的に記録され、完全なトレーサビリティが実現します。

柔軟な多品種生産

ロボットの 6 軸動作とプログラム可能な EOAT により、ローディング システムを機械的に変更することなく、さまざまな直径、長さ、壁厚のチューブを処理できます。パーツ プログラム間の切り替えには、ソフトウェア レシピの選択のみが必要です。ロボット、曲げ機、セル コントローラーはすべて、正しいパラメーターを同時にロードします。クイックチェンジ EOAT システム (ロボットの手首にある自動ツールチェンジャー) により、 直径の変更は 2 分以内に完了します .

多金型並行加工

1 台のロボットで複数の曲げ機械に同時に対応できます。セル アーキテクチャでは、マシン 2 が曲げられている間にロボットがマシン 1 にロードし、マシン 1 が曲げられている間にマシン 2 に転送されます。このマシンシェアリングアプローチにより、全体的なセル出力を向上させることができます。 30～50% 単一マシンのロボット セルに比べて、ロボットのアイドル時間 (ロボットが機械の曲げサイクルの完了を待つ時間) をほぼゼロに短縮します。

ロボットによるチューブ曲げと手動および CNC による自動曲げの比較

チューブ曲げ用のエンドオブアーム ツーリング (EOAT) 設計

ロボットのアーム端のツーリングは、ロボットのチューブ曲げセルにおいて最も重要なエンジニアリング上の決定の 1 つです。 EOAT は、曲げサイクル全体を通じて複数の位置でチューブをしっかりとグリップし、製品混合内のすべてのチューブ直径に対応し、チューブの滑りを許さずに曲げ中に発生する力に耐える必要があります。

• 平行ジョー付き V ブロック グリッパー: 丸管の取り扱いに最も一般的なデザイン。 2 つの V ブロック (チューブの外径に一致) がチューブの反対側から閉じます。グリップ力はサーボ制御されており、研磨またはコーティングされたチューブの表面に跡が付くのを防ぎ、移動中に確実な保持を維持します。
• 回転手首 EOAT: 曲げの間で回転 (B 軸の位置変更) が必要なチューブの場合、EOAT の回転リスト モジュールを使用すると、ロボットはロボットのリスト軸とは独立して長手方向の軸を中心にチューブを回転させることができ、プログラミングの柔軟性が向上し、複雑な 3D パーツのパスの複雑さが軽減されます。
• クイックチェンジ EOAT システム: 自動ツールチェンジャーはロボットのリストに取り付けられており、セル内の異なるサイズの 2 ～ 5 個の事前に段階的に設定されたグリッパーから選択できます。このシステムにより、ロボットは以下のチューブを取り扱うことができます。 Ø10mm～Ø76mm 部品番号間で EOAT を手動で変更することなく、単一セル内で実行できます。
• 力/トルク検知: ロボットのリストと EOAT の間にある 6 軸力トルク センサーは、チューブ挿入中の予期せぬ接触力を検出し、ツールの損傷を防ぎ、チューブが正しく差し込まれていない場合や位置のずれが発生した場合に安全停止を引き起こします。

ロボットチューブ曲げの産業応用

自動車の一次生産ライン

ロボットのチューブ曲げ セルは、ブレーキ ライン、燃料レール、排気システム、空調冷媒ラインを製造する自動車 Tier 1 サプライヤーの標準装備です。典型的な細胞が生成するのは、 シフトごとに 800 ～ 1,500 個のチューブ アセンブリ ロボットのアンロードパスに統合された自動工程内検査により、複雑な 3D チューブ形状を実現します。 100％寸法チェック 出荷バッファに入る前にすべての部品を検査します。

航空宇宙および防衛コンポーネント

航空機の油圧ライン、燃料システムのチューブ、および空圧システムのコンポーネントは、一貫した位置決め、フルデジタルパラメータのログ記録、および CMM 検査との統合の組み合わせにより、飛行に不可欠なコンポーネントに必要な AS9100 準拠の品質記録を作成するロボット曲げセルで生産されます。壊れやすいチタンチューブを制御された振動のない動きで扱うロボットの能力は、航空宇宙用途で特に価値があります。

HVAC および冷凍システム

空調システム用の銅製冷媒ライン、蒸発器および凝縮器コイル用のヘアピン チューブ フォーム、およびマニホールド アセンブリは、端部成形および漏れ検査ステーションと統合されたロボット チューブ曲げセルで製造されます。このロボットにより、さまざまなサイズの冷媒ラインにわたる連続的な多製品生産が可能になります。 Ø6mm～Ø28mm 単一セルで、HVAC 機器 OEM の幅広い製品をサポートします。

ロボットのチューブ曲げに関するよくある質問

ロボットのチューブ曲げ投資に見合った生産量はどれくらいですか?

ロボットセルへの投資は、通常、年間生産量が 部品ファミリーごとに年間 100,000 個以上のチューブ アセンブリ または、体積、部品の複雑さ、品質要件の組み合わせにより、手作業で曲げるよりも部品あたりのコストが有利になる場合です。自動車用ブレーキ ライン ファミリ (同じロボット セルと曲げ機械を共有する複数のバリエーション) は、セルごとに年間 300,000 ～ 800,000 個のアセンブリに集約されることが多く、内部で強力な ROI を実現します。 12 ～ 18 か月 .

複雑な 3D チューブ用にロボットの再グリップ動作はどのようにプログラムされていますか?

再グリップ パスは、ロボット、曲げ機械、現在の曲げ状態のチューブ、およびすべての工具をモデル化するシミュレーション ソフトウェアを使用してオフラインでプログラムされます。ソフトウェアは、再グリップ遷移ごとに衝突のないロボット パスを生成し、生産速度で完全な曲げサイクルをシミュレートして、干渉が発生しないことを確認します。最終的なパス検証は、実稼働リリース前に低速試行で物理セル上で実行されます。各パート プログラムは、完全なロボット パス、曲げパラメータ、シミュレーション記録をリンクされたデジタル パッケージとして保存します。

ロボットセルがチューブの欠陥や詰まりに遭遇するとどうなりますか?

最新のロボットの曲げセルには、複数の故障検出層が組み込まれています。ロボットの手首にある力とトルクの感知により、チューブ挿入中の予期せぬ抵抗が検出されます。マガジン上のビジョンシステムは、ピックアップ前にチューブの正しい分離と方向を確認します。曲げ機械は、異常な曲げ力 (チューブの欠陥またはマンドレルの詰まりを示す) がないかサーボ電流を監視します。障害が検出されると、セルは安全停止を実行し、タイムスタンプとセンサー データとともに障害イベントをログに記録し、オペレーターに介入を求めるアラートを送信します。セルコントローラーにプログラムされた明確な障害回復手順により、通常の再起動時間を最小限に抑えます。 2 ～ 5 分 一般的な障害タイプの場合。