로봇 튜브 벤딩이란?

로봇 튜브 벤딩 산업용 로봇 팔과 CNC(컴퓨터 수치 제어) 튜브 벤딩 머신이 긴밀하게 통합되어 수동 개입 없이 튜브를 자동으로 공급, 위치 지정, 클램핑, 굽힘 및 언로딩할 수 있는 완전 자동화 시스템을 형성합니다. 로봇은 고정밀도로 튜브를 잡고 방향을 지정하고 재배치하는 등 튜브를 처리하는 반면 CNC 벤딩 머신은 사전 설정된 다이와 압력 툴링을 사용하여 실제 성형 작업을 수행하여 필요한 벤딩 각도, 반경 및 3차원 형상을 달성합니다.

실제로 로봇 튜브 벤딩은 기존의 수동 또는 반자동 튜브 벤딩 작업을 완전 자동화된 생산 셀로 변환합니다. 산업용 로봇의 유연한 다축 모션(일반적으로 6도 자유도)을 통해 다양한 직경, 벽 두께 및 길이의 튜브를 처리하고 연속적인 굽힘 사이에서 위치를 변경하며 수동 처리를 통해 일관되게 달성하기가 극히 어렵거나 불가능한 복잡한 다중 평면 형상에 적응할 수 있습니다. 이 시스템은 빠른 고정 장치 교체, 병렬 다중 금형 설치, 프로그래밍 가능한 여러 굽힘 형상의 순차적 실행을 지원하여 자동차, 항공우주, HVAC, 의료 장비 및 구조 제조 산업에서 고용량, 고정밀 튜브 제조의 초석이 됩니다.

로봇 튜브 벤딩 작동 방식: 전체 프로세스

로봇 튜브 벤딩이 무엇인지 이해하려면 로봇 및 벤딩 머신 시스템이 전체 튜브 처리 사이클 전반에 걸쳐 상호 작용하는 방식을 이해해야 합니다. 이 프로세스는 하드웨어(로봇, 벤딩 머신, 툴링, 컨베이어)와 소프트웨어(로봇 프로그램, CNC 벤딩 프로그램, 동기화 제어)를 원활하고 자동화된 작업 흐름으로 통합합니다.

1단계: 자동화된 튜브 공급 및 로딩

일반적으로 직선 길이가 3~6미터인 원시 튜브 스톡은 로봇 작업 셀에 인접한 피드 컨베이어, 번들 랙 또는 매거진 시스템에 로드됩니다. 산업용 로봇은 특정 튜브 직경에 맞게 구성된 그리퍼 또는 척인 EOAT(end-of-arm tool)를 사용하여 피드 스테이션에서 개별 튜브를 픽업합니다. 비전 시스템 또는 기계식 정지 센서는 로봇이 잡기 전에 튜브 위치를 확인하여 공급 위치의 사소한 변화에 관계없이 각 튜브가 올바르게 선택되도록 합니다.

2단계: 튜브 위치 지정 및 초기 클램핑

로봇은 튜브를 벤딩 기계로 운반하고 기계의 클램핑 및 벤딩 도구 세트 내에서 정확하게 위치를 지정합니다. 튜브는 첫 번째 굽힘에 대한 올바른 삽입 깊이와 회전 방향을 설정하기 위해 참조 스톱 반대쪽에 위치하거나 콜릿 척 내에 위치합니다. 벤딩 머신은 튜브(압력 다이, 벤딩 다이, 와이퍼 다이 등)를 튜브 주변에 가깝게 고정하고 로봇은 첫 번째 벤딩이 실행되는 동안 그립을 해제하거나 제어된 지지 위치를 유지합니다.

3단계: CNC 제어 굽힘

벤딩 머신 도구 세트에 튜브를 고정한 상태에서 CNC 시스템은 벤딩 작업을 실행합니다. 즉, 정의된 중심 주위로 벤드 다이를 회전시켜 벤딩 반경 주위의 튜브를 지정된 각도로 당깁니다. 벤딩 프로그램은 재료의 스프링백 동작을 고려하여 툴링이 해제된 후 튜브를 정확한 지정된 각도로 되돌리는 약간의 오버벤드를 사전 프로그래밍합니다. 최신 CNC 튜브 벤더는 굽힘 각도를 ±0.1°의 공차로 제어하고 굽힘 위치(YBC 값 - 피드 길이 Y, 굽힘 각도 B, 회전 C)를 ±0.2mm 이내로 제어합니다. , 복잡한 튜브 어셈블리에 필요한 기하학적 정밀도를 제공합니다.

4단계: 굴곡 사이에서 로봇 위치 조정

각 굽힘이 완료된 후 굽힘 기계는 튜브를 풀고 로봇(또는 기계의 자체 튜브 공급 축)은 다음 굽힘을 위해 튜브의 위치를 변경합니다. 위치 변경에는 올바른 공급 길이(Y축)만큼 튜브를 전진시키고, 자체 축(C축)을 기준으로 올바른 각도 위치로 튜브를 회전시키며, 튜브 위치를 변경할 때 이전에 튜브가 구부러진 부분이 기계 구조와 도구 세트에서 벗어나는지 확인하는 작업이 포함됩니다. 로봇의 6축 민첩성을 통해 벤딩 머신의 기하학적 구조 주변에서 이전에 구부러진 부분이 있는 튜브를 조종할 수 있습니다. 이는 복잡한 다중 평면 튜브 모양에 중요한 기능입니다.

5단계: 하역 및 부품 이송

프로그램의 모든 굽힘이 완료되면 로봇은 완성된 굽은 튜브 어셈블리를 집어 언로딩 컨베이어, 부품 랙으로 옮기거나 직접 다음 처리 스테이션(용접, 디버링, 검사)으로 옮깁니다. 완성된 부품은 3D 비전 시스템을 사용하여 인라인으로 또는 좌표 측정 기계를 사용하여 주기적으로 품질 검사점을 기준으로 확인되며 다음 튜브 블랭크에서 사이클이 다시 시작됩니다.

로봇 튜브 벤딩 시스템의 주요 구성 요소

완전한 로봇 튜브 벤딩 셀은 완전 자동화된 고정밀 튜브 성형을 달성하기 위해 조정된 동기화로 작동해야 하는 여러 주요 하위 시스템을 통합합니다. 각 구성 요소는 시스템의 전체 기능에서 구체적이고 필수적인 역할을 수행합니다.

산업용 로봇의 역할: 핵심 조력자로서의 다축 유연성

산업용 로봇은 기존의 자동화된 튜브 벤딩과 로봇 튜브 벤딩을 근본적으로 구별하는 요소입니다. 표준 CNC 튜브 벤더는 굽힘 동작 자체를 자동화하지만 여전히 튜브 위치 지정 유연성이 제한된 기계식 튜브 공급 축에 의존합니다. 6축 산업용 로봇의 통합은 이러한 기능을 대체하고 획기적으로 확장합니다.

무제한의 튜브 형상을 위한 6개의 자유도

6축 산업용 로봇 암은 엔드 이펙터(그리퍼)를 작업 범위 내에서 어떤 방향으로든 이동할 수 있습니다. 이는 필요한 위치와 각도에서 튜브를 굽힘 기계에 제공하는 기능으로 직접 변환되는 기능입니다. 이는 서로 다른 회전 방향에서 연속적인 굽힘이 발생하고 튜브의 구부러진 부분이 커지면서 충돌 없이 굽힘 기계 구조 주위로 이동해야 하는 복잡한 다중 평면 튜브 모양에 중요합니다.

복잡한 3차원 형상에 5개 이상의 굴곡이 있는 튜브용 자동차 연료 라인 어셈블리, 유압 브레이크 튜브 또는 HVAC 매니폴드 튜브와 같은 로봇의 6축 유연성은 편리할 뿐만 아니라 필수적입니다. 로봇의 오프라인 프로그래밍 소프트웨어는 충돌 검사를 포함한 전체 굽힘 시퀀스를 시뮬레이션하여 각 굽힘 사이의 로봇 경로를 최적화하여 수동 개입이나 경로 수정을 위한 기계 가동 중지 시간 없이 구부러진 튜브가 모든 장애물을 통과하도록 보장합니다.

다중 제품 유연성을 위한 빠른 고정 장치 변경

로봇 튜브 벤딩 시스템은 다양한 직경, 벽 두께 및 굽힘 반경의 튜브를 처리하기 위해 고정 장치(팔 끝 그리퍼 및 벤딩 머신의 툴링 세트)를 신속하게 변경할 수 있습니다. 로봇 손목의 자동 도구 교환 장치를 사용하면 60초 이내에 EOAT(팔 끝 도구) 변경이 가능합니다. 벤딩 머신 툴링 변경도 퀵 릴리스 다이 장착 시스템을 통해 마찬가지로 가속화됩니다. 이러한 신속한 전환 기능은 단일 로봇 튜브 벤딩 셀이 프로세스를 처리할 수 있음을 의미합니다. 교대당 10, 20개 이상의 다양한 튜브 부품 번호 — 전용 기계로는 접근할 수 없는 유연성입니다.

길이 변화를 수용할 수 있는 조정 가능한 그립 위치

로봇은 튜브의 길이에 따라 파지 위치를 조정하여 각 굽힘에 대한 지렛대를 최적화하고, 성형 중 튜브 편향을 유발할 수 있는 돌출부를 최소화하며, 튜브가 굽힘 기계에 올바르게 표시되는 것을 방해하는 이전에 구부러진 부분을 잡는 것을 방지할 수 있습니다. 로봇의 오프라인 소프트웨어에 프로그래밍된 이 지능형 그립 위치 조정은 길거나 복잡한 부품의 굽힘 정확도를 크게 향상시키는 미묘하지만 중요한 기능입니다.

로봇 튜브 벤딩 시스템에 사용되는 벤딩 방법 유형

로봇 튜브 벤딩 시스템은 단일 벤딩 방법으로 제한되지 않습니다. 로봇은 다양한 벤딩 기계 유형과 통합되어 특정 재료, 형상 및 품질 요구 사항에 적합한 다양한 성형 특성을 달성할 수 있습니다.

로터리 드로우 벤딩(RDB)

로봇 튜브 벤딩 시스템에서 가장 일반적이고 정밀한 벤딩 방법입니다. 튜브는 회전하는 굽힘 다이에 고정되어 다이가 회전할 때 그 주위로 당겨지며, 굽힘의 외부를 지지하는 압력 다이와 벽 붕괴를 방지하는 튜브 내부의 선택적인 맨드릴에 의해 안내됩니다. 로터리 드로우 벤딩은 벽이 얇아지는 것을 최소화하고 단면을 완벽하게 보존하면서 엄격한 벤딩 반경(일부 응용 분야에서는 튜브 직경의 1배만큼 빡빡함)을 달성합니다. 자동차, 항공우주, 의료 기기 응용 분야의 정밀 튜브 벤딩을 위한 표준 방법입니다. , 기계 용량에 따라 튜브 직경을 4mm에서 200mm 이상까지 구부릴 수 있습니다.

압축 굽힘

압축 굽힘에서는 튜브가 고정된 굽힘 다이에 고정되고 슬라이딩 압력 다이가 튜브를 다이 주위로 밀어냅니다. 이 간단하고 저렴한 방법은 엄격한 공차와 얇은 벽이 필요하지 않은 응용 분야의 연강 및 알루미늄 튜브에 적합합니다. 압축 벤딩 머신과의 로봇 통합은 치수 정밀도보다 처리량과 유연성이 더 중요한 일반 제조 및 구조 응용 분야에서 일반적입니다.

롤 벤딩

롤 벤딩은 3개 이상의 롤을 사용하여 튜브, 프로파일 및 단면에 큰 반경의 벤딩을 점진적으로 형성합니다. 롤 벤더와 로봇 통합을 통해 롤을 통해 긴 튜브 또는 섹션 길이를 지속적으로 공급하고 위치를 변경할 수 있으므로 복잡한 나선형 또는 나선형 형상과 큰 반경의 건축학적 튜브 곡선이 가능합니다. 응용 분야에는 난간, 구조적 곡선 부재 및 대구경 배관 시스템이 포함됩니다.

푸시 벤딩 및 프리폼 벤딩

푸시 벤딩(자유 형태 또는 3D 자유 벤딩이라고도 함)에서는 로봇 자체가 튜브의 공간 경로를 제어하면서 움직이는 벤딩 다이 또는 가이드 노즐을 통해 튜브를 밀어서 공급과 벤딩을 모두 수행합니다. 이 접근 방식을 사용하면 전용 형태별 툴링 없이도 지속적으로 변화하는 반경 굽힘(불연속 일정한 반경 굽힘과 반대) 및 매우 복잡한 3D 형상을 생성할 수 있습니다. 푸시 벤딩 시스템은 프로토타입 제작과 복잡한 건축 및 자동차 배기 기하학 응용 분야에서 특히 가치가 있습니다.

수동 및 반자동 방식에 비해 로봇 튜브 벤딩의 주요 장점

대량 생산 전반에 걸쳐 로봇 튜브 벤딩 시스템을 채택하는 것은 로봇 통합이 필요 없는 수동 벤딩 및 기존 반자동 CNC 벤딩에 비해 잘 문서화된 일련의 성능 이점에 의해 주도됩니다.

• 반복성 및 정확성: 산업용 로봇은 ±0.05mm 이상의 반복성(ISO 9283 표준)으로 프로그래밍된 위치를 반복합니다. CNC 벤딩 머신 정밀도와 결합된 로봇 튜브 벤딩은 부품 간 ±0.1°의 일관된 굽힘 각도 정확도와 ±0.2mm의 위치 정확도를 달성합니다. 이는 전체 생산 교대에서 수동 핸들링이 유지할 수 있는 것보다 훨씬 뛰어납니다.
• 처리량 및 생산 속도: 로봇 시스템은 피로, 파손 또는 교대 변경 없이 지속적으로 작동합니다. 하루 3교대로 운영되는 로봇 벤딩 셀은 다음과 같은 목표를 달성합니다. 단일 교대 수동 작업의 유효 생산 시간 3배 추가 교대당 인건비 증가가 없으므로 대량으로 굽는 부품당 비용이 대폭 절감됩니다.
• 작업자 피로 관련 결함 제거: 작업자가 지치면 수동 튜브 벤딩 품질이 저하됩니다. 그립 일관성, 로딩 위치 및 반응 속도는 모두 긴 생산 교대에 따라 달라집니다. 로봇 시스템은 교대 근무 1시간과 10시간에 동일한 성능을 유지하여 수동 작업에서 스크랩 및 재작업을 생성하는 교대 종료 후 품질 저하를 제거합니다.
• 복잡한 다중 평면 형상 처리: 복잡한 3D 튜브 모양, 특히 여러 평면에 밀접하게 배치된 굴곡이 많은 모양을 수동으로 처리하려면 뛰어난 작업자 기술이 필요하며 오류가 발생하기 쉽습니다. 로봇의 프로그래밍된 동작은 첫 번째 부분부터 이러한 형상을 안정적이고 일관되게 처리합니다.
• 작업자 안전 개선: 튜브 취급은 육체적으로 힘들며 튜브 끝 부분 절단, 기계 굽힘으로 인한 압착 부상, 반복적인 무거운 물건 들어올리기로 인한 인체 공학적 부상 위험이 있습니다. 로봇 자동화는 작업자가 굽힘 공정에 직접 접촉하지 않도록 하여 튜브 제조 작업에서 부상률을 크게 줄입니다.
• 스크랩 및 자재 낭비 감소: 정밀한 로봇 포지셔닝과 정확한 CNC 벤딩의 결합으로 첫 번째 제품의 실패율과 공정 중 불량품이 줄어듭니다. 자동차 튜브 제조에 대한 연구에 따르면 로봇 벤딩 셀은 일반적으로 폐기율 0.5% 미만 복잡한 부품에 대한 수동 또는 반자동 작업의 경우 3~8%에 해당합니다.
• 재프로그래밍을 통한 다중 제품 유연성: 다른 튜브 부품으로 변경하려면 프로그램 리콜과 (필요한 경우) 툴링 변경만 필요하며 이 프로세스는 몇 분 안에 완료할 수 있습니다. 자동차 연료 라인을 구부리는 동일한 로봇 셀은 추가 전용 장비에 대한 자본 투자 없이 HVAC 냉매 튜브 또는 구조적 난간 구성 요소를 구부리도록 다시 프로그래밍할 수 있습니다.

로봇 튜브 벤딩에 의존하는 산업

로봇 튜브 벤딩은 제품에 구부러진 튜브 어셈블리를 사용하는 모든 산업에서 중요한 제조 기술입니다. 정밀도, 반복성 및 유연성의 조합은 튜브 형상이 제품 성능, 안전 또는 비용에 직접적인 영향을 미치는 산업에서 없어서는 안 될 요소입니다.

자동차 제조

자동차 산업은 로봇 튜브 벤딩 기술의 최대 단일 사용자입니다. 일반적인 승용차에는 다음이 포함됩니다. 100개 이상의 개별 굽은 튜브 구성 요소 — 연료 공급 라인, 브레이크 유압 튜브, 배기 시스템, 에어컨 냉매 라인, 파워 스티어링 라인, 엔진 냉각수 파이프 및 섀시 구조 튜브를 포함합니다. 이들 각각은 엄격한 차량 포장 제약 조건에 맞고 안전 및 성능 요구 사항을 충족하기 위해 일관된 형상이 필요합니다. 자동차 Tier 1 공급업체의 로봇 튜브 벤딩 셀은 일반적으로 부품당 15~40초의 사이클 시간을 달성하며 적시 납품 요구 사항을 지원하기 위해 3교대 생산 일정에 걸쳐 지속적으로 작동합니다.

항공우주 및 국방

항공우주 응용 분야에서는 모든 튜브 벤딩 응용 분야에서 최고의 치수 정확성과 품질 문서화가 요구됩니다. 항공기의 유압 시스템 튜브, 공압 라인, 연료 시스템 튜브 및 환경 제어 시스템 덕트는 모든 부품에 대한 완전한 재료 추적 및 검사 문서를 통해 모든 형상 매개변수에 대해 종종 ±0.5mm보다 엄격한 허용 오차를 충족해야 합니다. 3D 좌표 측정 및 검사 장비와 통합된 로봇 벤딩 시스템은 항공우주 인증에 필요한 정밀 벤딩과 문서화된 품질 보증의 조합을 제공합니다.

HVAC 및 냉동

HVAC 제조업체는 올바른 조립과 누출 없는 조인트 형성을 위해 일관된 굽힘 형상이 필요한 구리 및 알루미늄 냉매 튜브, 열 교환기 연결 및 공기 처리 시스템 구성 요소를 대량으로 생산합니다. HVAC 제조의 로봇 벤딩 셀은 일반적으로 대량의 상대적으로 단순한 2D 튜브 형상을 빠른 속도로 처리하여 기하학적 복잡성보다는 처리량을 최적화하고 스크랩 비율을 낮추므로 소등 제조 환경에 이상적입니다.

의료 기기 및 장비

환자 침대 및 휠체어 프레임부터 수술 기구 테이블 및 영상 장비 구조에 이르기까지 의료 장비에는 올바른 조립, 안정적인 기능 및 규정 준수를 위해 일관된 형상을 갖춘 구조적 튜브 어셈블리가 필요합니다. 내시경 부품, 카테터 제조 장비 및 수술 기구 핸들을 위한 작은 직경의 스테인레스 스틸 튜브 벤딩에는 로봇 벤딩 시스템이 적절한 오염 제어를 제공할 수 있는 고정밀 및 클린룸 호환 처리가 필요합니다.

가구, 운동기구, 소비재

가구 프레임, 자전거 프레임, 체육관 장비, 유모차 및 쇼핑 카트를 위한 강철 및 알루미늄 튜브 벤딩은 로봇 벤딩의 속도, 일관성 및 제품 모델 간의 빠른 전환이 결합되어 강력한 경쟁 우위를 제공하는 대량 응용 분야를 나타냅니다. 이러한 시장에서는 다양한 제품 형상과 빈번한 모델 변경이 특히 로봇 시스템의 재프로그래밍 가능성으로 인해 이점을 얻습니다.

로봇 튜브 벤딩과 기존 CNC 튜브 벤딩 비교: 주요 차이점

로봇 튜브 벤딩의 고유한 기능을 이해하려면 기존 CNC 튜브 벤딩(자동화되었지만 로봇이 아닌 접근 방식을 기반으로 확장)과 직접 비교하는 것이 유용합니다.

로봇 튜브 벤딩 시스템의 프로그래밍 및 소프트웨어

지능은 로봇 튜브 벤딩 시스템은 주로 프로그래밍 및 소프트웨어 아키텍처에 있습니다. 최신 시스템은 수동 개입을 최소화하면서 3D 튜브 설계를 실행 중인 생산 프로그램으로 변환하는 소프트웨어 계층 계층을 사용합니다.

CAD/CAM 오프라인 프로그래밍

오프라인 프로그래밍(OLP) 소프트웨어는 제품 CAD 시스템에서 3D 튜브 설계를 수신하고 CNC 굽힘 기계 프로그램(스프링백 보정이 포함된 YBC 굽힘 시퀀스)과 로봇 모션 프로그램(픽업, 위치 지정, 굽힘 간 위치 조정, 언로딩 경로)을 자동으로 생성합니다. 이 소프트웨어는 구부러진 튜브, 로봇 팔 및 굽힘 기계 구조 사이의 충돌 감지를 포함하여 전체 굽힘 시퀀스를 가상으로 시뮬레이션하고 로봇 경로를 최적화하여 프로그램이 물리적 시스템에서 실행되기 전에 충돌을 제거합니다. 이러한 가상 커미셔닝 접근 방식은 물리적 설정 시간을 크게 줄이고 복잡한 새 부품에 이전에 필요했던 시행착오 프로그래밍을 제거합니다.

스프링백 보상 알고리즘

모든 금속 튜브 재료는 벤딩 툴링이 풀린 후 탄력적으로 되돌아옵니다. 탄성 변형 구성 요소가 회복됨에 따라 튜브의 구부러진 각도가 약간 증가합니다. 스프링백 크기는 재료의 항복 강도, 영률, 튜브 벽 두께 및 굽힘 반경에 따라 달라집니다. 고급 벤딩 소프트웨어에는 스프링백 후 튜브의 최종 각도가 지정된 설계 각도와 일치하도록 프로그래밍된 벤드 각도를 사전 보정하는 재료별 스프링백 모델이 통합되어 있습니다. 최신 스프링백 보상 알고리즘은 ±0.1° ~ ±0.3°의 최종 굽힘 각도 정확도를 달성합니다. 첫 번째 부분에서 수동 시행착오 조정이 필요하지 않습니다.

로봇-기계 동기화 및 안전 제어

로봇 컨트롤러와 굽힘 기계 CNC는 필드버스 또는 이더넷 인터페이스를 통해 실시간으로 통신하여 각각의 동작을 동기화하여 로봇이 위험 영역 내에 있는 동안 굽힘 기계가 클램핑 또는 굽힘 동작을 활성화하지 않도록 하고 로봇이 활성 굽힘 툴링에 대해 튜브에 압력을 가하는 방식으로 움직이지 않도록 합니다. 일반적으로 SLS(안전 제한 속도) 및 STO(안전 토크 끄기) 기능이 있는 안전 등급 PLC를 사용하여 로봇 위치 및 속도에 대한 안전 등급 모니터링을 통해 통합 셀이 ISO 10218(로봇 안전)의 기계 안전 요구 사항 및 관련 지역 기계 지침을 충족하는지 확인합니다.

로봇 튜브 벤딩과 호환되는 튜브 재질 및 직경

로봇 튜브 벤딩 시스템은 특정 재료나 튜브 크기에 국한되지 않습니다. 유연성은 매우 광범위한 튜브 재료 및 치수로 확장되어 튜브 제조 산업 전반에 걸쳐 적용 가능합니다.

• 탄소 및 연강: 가장 일반적으로 가공되는 재료입니다. 튜브 외경 6mm ~ 150mm; 벽 두께 0.5mm ~ 10mm; 자동차 구조, 배기 시스템 및 일반 제조에 사용됩니다.
• 스테인레스 스틸: 연강보다 강도와 스프링백이 더 높습니다. 조정된 굽힘 매개변수가 필요합니다. 식품 가공 장비, 의료 기기, 배기 시스템 및 해양 응용 분야에 사용됩니다.
• 알루미늄 합금: 무게는 더 낮고 연성이지만 스프링백이 더 높고 과도한 굽힘에 대한 민감도가 더 높습니다. 자동차 프레임, 항공우주 구조물, 경량 자전거 부품에 사용됩니다.
• 구리: 높은 연성과 낮은 스프링백; HVAC 냉매 라인, 배관 및 열교환기 튜브에 일반적으로 사용됩니다. 튜브 OD 일반적으로 6~54mm
• 티타늄 합금: 매우 높은 강도와 스프링백; 특수 툴링과 매우 정확한 스프링백 보상이 필요합니다. 항공우주 유압 시스템 및 고급 자전거 프레임에 사용됩니다.
• 초합금(인코넬, 하스텔로이): 극도의 강도와 온도 저항성; 툴링에 대한 요구; 항공우주 엔진 부품 및 화학 공정 장비에 사용됩니다.

로봇 벤딩 시스템으로 처리되는 튜브 외경(OD) 범위는 다음과 같습니다. 4mm(정밀 소구경 유압 또는 의료용 튜브) ~ 220mm 이상(대형 구조용 또는 산업용 배관) , 처리되는 특정 튜브 치수에 맞게 적절한 로봇 페이로드 용량, 툴링 설계 및 벤딩 머신 톤수를 선택했습니다.

로봇 튜브 벤딩의 품질 관리 및 검사

로봇 튜브 벤딩 시스템은 생산 셀에서 튜브를 제거하지 않고도 부품 형상을 확인하는 자동화된 검사 솔루션과 점점 더 통합되어 완성된 부품의 통계적 샘플링이 아닌 100% 공정 내 검사가 가능해졌습니다.

• 인라인 3D 레이저 스캐닝: 굽힌 후 로봇은 전체 튜브 형상(모든 굽힘 각도, 반경, 직선 길이 및 굽힘 간 거리)을 측정하고 측정된 데이터를 CAD 공칭 형상과 비교하는 3D 레이저 스캐너에 완성된 튜브를 제시합니다. 공차 한계를 벗어난 부품에는 자동으로 플래그가 지정되고 리젝트 스테이션으로 전달됩니다. 허용 오차 내에 있는 부품은 출력 컨베이어로 이동합니다.
• 적응형 교정(폐쇄 루프 피드백): 고급 시스템은 이전 부품의 검사 데이터를 사용하여 다음 부품의 굽힘 프로그램을 자동으로 수정합니다. 이는 점진적인 다이 마모, 재료 배치 변화 및 생산 실행 중에 부품 치수의 점진적인 드리프트를 유발할 수 있는 기계 형상에 대한 열 영향을 보상합니다.
• 좌표 측정기(CMM) 통합: 항공우주 및 고정밀 응용 분야의 경우 로봇은 주기적으로 샘플 부품을 인접한 CMM으로 전송하여 도면 공차에 대한 자세한 기하학적 검증을 수행하고 각 생산 배치와 함께 추적성 문서화를 위해 결과를 저장합니다.

경제적 정당성: 로봇 튜브 굽힘이 재정적으로 합리적일 때

로봇 튜브 벤딩 시스템은 상당한 자본 투자를 의미합니다. 로봇, 벤딩 머신, 툴링, 소프트웨어 및 안전 보호 장치를 포함한 완전한 통합 셀에는 일반적으로 비용이 듭니다. $200,000 - $600,000 USD 이상 기계 용량 및 시스템 복잡성에 따라 다릅니다. 이러한 투자가 경제적으로 정당한 시기를 이해하면 제조업체가 정보에 입각한 자동화 결정을 내리는 데 도움이 됩니다.

로봇 튜브 벤딩은 일반적으로 다음과 같은 경우에 가장 강력한 투자 수익을 제공합니다.

• 연간 생산량이 셀당 50,000~100,000개를 초과합니다. 이러한 규모에서는 수동 벤딩에 비해 인건비 절감 효과가 일반적으로 2~4년 내에 회수됩니다.
• 부품에는 신중한 수동 재배치가 필요한 복잡한 형상이 있습니다. 수동 재배치에 비해 로봇 처리의 생산성 이점은 수동 사이클 시간이 가장 길고 기술 요구 사항이 가장 높은 복잡한 다중 굽힘 부품에서 가장 큽니다.
• 품질 일관성이 중요합니다. 공차를 벗어난 부품으로 인해 다운스트림 조립 문제나 안전 문제가 발생하는 응용 분야에서 로봇 벤딩의 스크랩 감소 및 품질 일관성 이점은 직접적인 인건비 절감 이상의 상당한 가치를 더합니다.
• 다중 교대 또는 소등 작업이 계획되어 있습니다. 장기간 무인 작동이 가능한 로봇 셀의 능력은 생산성과 투자 수익을 배가시킵니다.
• 숙련된 운영자의 가용성이 제한됩니다. 숙련된 튜브 벤딩 작업자가 부족하거나 비용이 많이 드는 노동 시장에서 로봇 자동화는 비용과 공급 측면 제약을 동시에 해결합니다