Une cellule robotisée de pliage de tuyaux est une unité de production automatisée clé en main intégrant un servo-plieur de tubes CNC, un robot industriel, des dispositifs de manutention, un stockage de tuyaux bruts, une protection de sécurité et un système de contrôle unifié. Il complète la production complète de tuyaux, allant de l’alimentation brute, la pliage, le déchargement des tubes à l’empilement des pièces finies, minimisant ainsi l’intervention manuelle.

11. Composants principaux du système

1. Pliage CNC pour tuyaux servo: Équipement de formation de cœur de toute la cellule. Seuls les modèles CNC à servo complet supportent la poignée de main par signaux robotiques et la coordination automatique. Les machines CNC hydrauliques traditionnelles du WNC ne peuvent pas être intégrées.
2. Robot industriel à 6 axes: Le cœur de gestion de la cellule. Trois paramètres clés du robot doivent être confirmés dans la conception de la solution :
   • Charge utile: Poids maximal que le poignet robot peut porter, y compris le poids du tube + le poids du gripper.
   • Portée (Rayon de travail): Distance de travail sphérique maximale du centre de la base du robot jusqu’à l’effecteur final. Il définit la couverture du robot pour le picking des tuyaux bruts, le chargement dans le bender et l’empilement des pièces finies.
   • Précision du positionnement répété: Typique ±0,02 ~ ±0,08 mm, garantit une insertion stable dans le colet bender.
3. Pince à tubes personnalisée: Conçu selon l’OD des tuyaux, l’épaisseur des parois et le matériau ; Empêche l’infortunation ou la déformation de la surface du tuyau lors du serrage.
4. Porte-chargeurs / supports de matériaux à tuyaux bruts: Stockage en vrac et fonction de séparation à tube unique pour les blanks bruts.
5. Système de sécurité: Clôture de sécurité, rideau lumineux de sécurité, verrouillage d’urgence pour protéger le personnel lors de l’utilisation automatique.
6. Contrôleur synchrone intégré: Échange de signaux en temps réel entre robot et plieur de tuyaux, gestion de programmes, comptage de la production et sortie d’alarme de panne.
7. Modules optionnels: Logiciel de programmation hors ligne, positionnement visuel, inspection des dimensions en ligne, convoyeur de sortie, station de changement rapide d’outil, fonction de diagnostic à distance.

2. Flux de travail robotique complet

1. Préparation du programme: Importez les données de dessin 3D du pipeline. Utilisez des logiciels de programmation hors ligne pour générer un programme de flexion (données YBC) et la trajectoire de mouvement du robot sans occuper le temps de production de la machine.
2. Micro à tube brut: Le robot se déplace vers le magasin de matériaux dans son rayon de travail ; Gripper attrape un tuyau brut séparé.
3. Pré-alignement de la position: Le robot ajuste la posture des tuyaux pour maintenir l’axe du tube coaxial avec le colet bender.
4. Chargement automatique: Le robot insère le tuyau avec précision dans le colet de serrage du bender. Après confirmation de serrage, le robot se rétracte en position d’attente sûre et envoie le signal « prêt à plier ».
5. Cycle de pliage des tuyaux: Le courburage CNC effectue l’alimentation des servomoteurs (axe Y), la rotation des servomoteurs (axe B), la flexion hydraulique (axe C), le mandrin selon le programme prédéfini. Le robot reste hors de la zone de danger pendant la maîtrise.
6. Déchargement des pièces finies: Une fois le cycle de flexion terminé, le robot se déplace dans la zone de travail dans le rayon de travail, serre le tuyau fini ; Bender libère Collet.
7. Déchargement des pièces et empilement: Le robot transporte la pièce à travailler vers la crémaillère / convoyeur de pièces finies. Pour améliorer l’efficacité du cycle, le robot peut attraper le prochain tube brut pendant que le Benders fonctionne.
8. Boucle cyclable: Répétez le flux de travail ci-dessus pour la production de masse. Le système enregistre automatiquement la quantité de sortie et les journaux de pannes.

3. Notes clés pour la sélection de la charge utile robotique et du rayon de travail

1. Règle de calcul de la charge utile: Charge utile nominale par robot ≥ poids réel du tuyau + poids propre du gripper. Ne sélectionnez pas la charge utile uniquement par le poids du tuyau ; La masse de pince ne peut être ignorée. La surcharge de charge utile réduit la durée de vie du robot et diminue la précision du positionnement.
2. Rayon de travail (portée): Doit couvrir trois positions clés : point de récupération des tuyaux bruts, position de chargement des pliants, position d’empilement des pièces finies. Si un seul robot ne peut pas couvrir toutes les stations, ajoutez des rails linéaires au sol pour étendre la portée de travail efficace.
3. Lorsque le robot travaille à la limite du rayon de travail maximal, la charge utile effective diminue. Réservez une marge de sécurité raisonnable pour la charge utile et la portée.

4. Principaux avantages

1. Réaliser une automatisation complète des processus : alimenter-plier-décharger-empiler, réduire les tâches manuelles répétitives de manipulation.
2. Stabilité de la cohérence du produit, taux de ferraille plus faible causé par une erreur humaine.
3. Soutenir une production continue à long terme, améliorer l’efficacité globale des équipements.
4. Interface réservée pour les machines de coupe en amont et les équipements de débavure / formage en aval pour construire une ligne complète de production de traitement de tuyaux.

5. Restrictions de candidature

1. Compatible uniquement avec un plieur CNC à servo complet ; Les WNC / hydrauliques-NC benders ne peuvent pas se connecter à la cellule robot.
2. Les tuyaux bruts ont besoin d’une bonne droiture ; des blanks fortement déformés provoquent des défauts de picking et de chargement.
3. Un changement fréquent de modèle produit augmente le temps d’ajustement des adhérents / outillages ; Meilleur avantage économique pour la production stable à volume moyen-élevé.

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Cellule de pliage robotique de tuyaux (flux de travail, charge utile et rayon de travail)

Q1 : Quels sont les trois paramètres robotiques critiques pour concevoir une cellule robotique de pliage de tuyaux ?

A: Charge utile, rayon de travail (portée), précision de positionnement répétée. La charge utile définit la capacité maximale de transport ; le rayon de travail définit la portée de couverture spatiale ; La précision répétée garantit une charge de tuyaux précise.

Q2 : Comment calculer correctement la charge utile nécessaire du robot pour la cellule de pliage des tuyaux ?

R : Charge utile nominale du robot ≥ poids du tuyau fini + poids d’une pince personnalisée. Ne calculez pas uniquement par le poids des tuyaux. Travailler à portée maximale réduira encore la charge utile réelle disponible, une marge de sécurité est requise.

Q3 : Que se passe-t-il si le rayon de travail des robots ne peut pas couvrir toutes les stations ?

R : Le robot ne peut pas atteindre la crémaillère de tuyaux bruts, la position de chargement de la courbe ou la station d’empilement. Solution : choisir un robot à plus grande portée ou ajouter un rail linéaire à la mise au sol pour prolonger la course mobile du robot.

Q4 : Puis-je intégrer une cellule robotisée avec mon tordeur de tuyaux hydraulique WNC existant ?

R : Non. WNC hydraulique-NC ne possède pas d’axes d’alimentation / rotation contrôlés par servo et ne dispose pas d’interface externe signal-poignée de main. La cellule robotisée doit adopter un pliage CNC à servo complet comme machine hôte.

Q5 : Quelle est la séquence complète des actions robotiques à l’intérieur de la cellule de flexion ?

R : Configuration du programme → choisir un tube brut → se positionner, pré-aligner → charger le tuyau dans le pliant → se replier dans la zone de sécurité tout en se pliant → entrer dans la zone de travail pour décharger la pièce finie, → transporter et empiler la boucle → pièce pour le cycle suivant.

Q6 : Quel risque surviendra si la charge utile du robot est sélectionnée trop petite ?

R : Cela provoque une déviation de positionnement lors du chargement des tuyaux, un serrage instable, une usure mécanique accélérée du robot, une durée de vie réduite, voire l’arrêt de l’alarme.

Q7 : Quelle est la différence entre le rayon de travail nominal du robot et le rayon de travail effectif réel ?

R : Le rayon de travail nominal est la valeur théorique de portée maximale. Lorsque les articulations robotiques fonctionnent près de la position limite, la charge utile effective chute brusquement. La plage effective réelle de travail devrait laisser une marge de sécurité de 10 à 20 % par rapport à la valeur nominale.

Q8 : Le robot doit-il rester à côté du plieur pendant le processus de pliage des tuyaux ?

R : Non. Après avoir terminé le chargement des tuyaux, le robot se rétracte vers une position d’attente sûre prédéfinie en dehors de la zone de courbe, afin d’éviter la collision lors du mouvement de courbe. Il peut pré-récupérer le prochain tube brut pour raccourcir le temps de cycle.

Q9 : Et si nous produisions plusieurs tailles de tuyaux différentes dans une seule cellule robotique ?

R : De nouveaux programmes peuvent être importés. Différents tuyaux nécessitent un pince correspondant ou un module de présin à changement rapide. Un changement fréquent de spécifications augmente les temps d’arrêt des ajustements.

Q10 : Quelles conditions préalables au site sont requises pour l’installation de cellules de pliage de tuyaux robotisées ?

R : Confirmer la disposition de la charge utile du robot et du rayon de travail ; réserver de l’espace pour l’enveloppe de mouvement du robot, la barrière de sécurité, les zones de matières premières et les pièces finies ; Garantir une alimentation électrique stable et une mise à la terre fiable. Le dessin du site est nécessaire pour la validation de la solution.

Q11 : Les cellules robotiques peuvent-elles traiter des tubes à paroi fine pour éviter la déformation de serrage ?

R : Oui. Sélectionnez un gripper à contact souple personnalisé. Parallèlement, le plieur CNC sera équipé d’un mandrin assorti et d’un jeu anti-plissement pour la flexion à paroi fine.

Q12 : Quels éléments d’entretien réguliers concernent-ils la charge utile des robots et le mouvement de travail ?

R : Vérifier la lubrification des articulations robotiques ; Inspecter la force de serrage des pinces et l’état d’usure ; vérifier périodiquement la précision des répétitions robotiques ; Éliminez les obstacles dans la zone de travail du robot.