数控折弯机的应用及发展

数控折弯机的应用及发展数控折弯机性能未来的发展趋势折弯机作为一种新兴的大型机械，随着生产模式的要求越来越高，生产设备的技术革新也在不断发展。数控折弯机在面对多道折弯时，通过数控系统进行控制，挡料和滑块行程就能得到精准控制，可以连续不断的对成批的工件进行多道折弯，并且可以保证同批产品具有相同的成形精准度，因此被广大生产厂家所接受和认可。从目前来看，数控折弯机性能的未来发展趋势主要体现在以下四个方面：高精度、高生产效率、多轴化、智能化和柔性化。1.高精度、高生产效率对加工企业而言，折弯机床的加工效率以及加工质量始终是加工过程管控的重点。作为制造业的重要性能指标，数控折弯机床的加工精度、加工效率是评估其技术水平的重要参考指标。参考现有数控机床的研发、设计与制造经验，在数控折弯机床设计阶段引入高速CPU芯片、多CPU控制系统、交流数字伺服系统等技术，能够极大地提升机床的加工效率，满足加工企业在工件加工的档次与质量等方面的实际需求。以市场需求为导向，未来数控折弯机床的生产将持续关注产品的精度、速率，以精密化、智能化、高速化等为特征的超精密机床的研发与技术升级，将推动新一代数控机床的发展。2.多轴化目前，数控系统的多轴控制取得了重要的发展成果。以提升数控机床的加工参数控制精度，对整个加工过程进行更加便捷、更加精准的操作控制，数控折弯机床的制造单位积极进行多轴控制技术的研发，以增加运动轴数量的方式来实现操作精度的进一步提升。在数控加工领域，多轴化是数控机床性能升级的重要方向，对折弯加工机床而言，合理应用多轴联动加工技术，符合现阶段加工企业在工件折弯加工层面的现实需求，对折弯加工的效率有一定的提升作用。依靠多轴联动加工，作业人员能够在一台设备张完成多项操作。例如，在零件一次装夹完毕后，作业人员可根据折弯加工任务执行自动换刀、旋转工作台等各项操作，以满足实际加工任务的特殊需求。从多轴化的应用效果来看，持续关注多轴化机床的研发，科学研发适用于折弯加工的多轴联动加工技术，对完成多表面、多工序的复合加工任务有着重要意义，能够帮助加工企业进一步拓宽加工业务的范畴，适应市场需求。3.智能化数控机床的智能化发展，是在原有机床研发经验的基础上叠加数控技术、智能技术等现代化技术与方法的重要产物，与一般意义上的自动化设备相比，智能化的数控折弯机有着更加优越的性能。首先，对于加工过程的控制，智能技术的引入能够提高整个加工控制单元的运行质量，保证数控系统的稳定性。其次，在数控机床设备出现故障以后，系统能够依靠智能模块、配套传感器等要素的支持，完成故障的自行诊断，并及时将诊断信息反馈给运维人员。最后，智能化发展给工件折弯加工的全自动实现提供了一种概念与实现路径，在自适应控制、前馈控制、专家系统研发、模糊控制以及学习控制等相关技术难题取得突破以后，数控折弯机床的性能也将步入新的阶段。4.柔性化柔性化是目前数控折弯机床生产的一项难题，是完成多品种折弯加工任务的必要条件。目前，解决数控折弯机床的柔性化设计问题，已经成为行业的重要课题，以实现数控机床的柔性加工功能为目的，新一代模块化设计正持续影响着数控折弯机系统的研发设计。从工件的折弯加工实践来看，以扩大功能覆盖面积、满足柔性加工需求为目的设计的数控系统，能够满足不同用户在工件折弯加工参数、加工方式等方面的不同需求;在同一群控系统的支持下，数控系统能够根据输入的生产流程信息自动完成信息流的动态调整，继而有序组织不同的加工任务。总结：在机床设备自动化、智能化水平快速提升的背景之下，数控折弯机的发展也面临新的发展挑战。面对数控机床行业的新发展形势，以及用户的多元化需求，依托人才、资金与技术积累的优势，目前国内的数控折弯机床制造企业开始围绕数控系统的升级、辅助软件系统的开发以及柔性化等制定发展规划，数控机床性能的稳步提升，将给机床行业以及工业制造行业的进步、发展做出重要贡献。

油电混合数控折弯机的技术发展及应用一、概述在市场竞争越发激烈、人工成本越来越昂贵的背景下，市场对钣金制造设备高效、节能、环保方面的要求越来越高，降低产品生产制造成本是企业不得不面对的问题，“节能降耗，绿色环保”成为其首选的主题。设备的电耗已经成为企业生产成本中重要的一部分，降低折弯机的能耗成为企业降低成本、提高产品竞争力的有效途径之一。随着工业技术不断向前发展，市场竞争日趋激烈，传统的电液数控折弯机由于在控制原理上存在壁垒，其节流发热、无功功耗高的缺陷越来越突出。为了满足市场需要，提高产品在同行业的竞争力，助力更多的钣金生产企业转型升级，我公司在高端折弯机领域不断加大研发力度，不断探求技术革新，在此背景下，推出全新一代折弯控制技术是一种必然，油电混合数控折弯机应运而生。该机型是瑞铁机床多年以来一直致力于节能型和智能化钣金成形机床的研发与推广的成果，其中油电混合数控折弯机是其中研发时间较早、市场批量应用较多的产品，已经成为我公司的优势主打产品，其突出的性能在实际的生产中也得到验证，并为客户创造了最大的经济效益与价值。二、产品简介油电混合数控折弯机（见图1）搭载了两个独立的不锈钢油箱，结构简单紧凑，清洁方便，减少对液压油的二次污染。为实现高效平稳的折弯效率，主油缸采用特殊的增速缸结构设计。数控系统通过两个伺服动力单元驱动油缸、并通过光栅尺（或磁栅尺）检测和反馈来控制折弯机油缸同步运行，实现对工件高精度的加工。该机型具有高速、节能省电、低噪环保等特点。图1油电混合数控折弯机外观图

三、技术创新及优势1.控制原理与对比（1）电液同步数控（阀控）系统原理及现存问题电液同步数控折弯机（见图2）的结构是通过普通三相异步电机控制定量液压泵，通过溢流阀节流的方式，改变流经比例压力阀的流量，实现双缸同步最终达到折弯加工的精度要求，称为“阀控”。此种技术存在能量损耗以及发热过高的缺陷，液压系统的能量损耗会使系统的总效率下降、油温升高、油液变质，进而导致折弯机发生故障。

图2电液同步数控折弯机

为了保持油液热平衡，通常采取加大液压油量的方法，与此同时带来的问题便是废弃油液处理的成本增加，以及可能对环境造成的污染影响。而且电液同步数控折弯机的噪音较大，对周围的环境带来一定的噪声污染。（2）油电混合数控（泵控）系统原理油电混合数控（泵控）折弯机（见图3）包括与数控系统连接的动力单元、控制阀组。动力单元包括伺服电机及与伺服电机连接的单向定量泵、独立式的油箱;控制阀组包括溢流阀、卸荷阀、单向阀、换向阀、背压阀、提动阀、安全阀及充液阀。通过数控系统控制动力单元伺服电机的转速，进而控制与之相连接的油泵的排量，从而实现对执行元件（油缸）的位移速度控制。通过数控系统对伺服电机的扭力设定，实现左右执行元件（油缸）输出力的控制。

图3油电混合数控（泵控）折弯机通过位移传感器（光栅尺或磁栅尺）将左右执行元件（油缸）的位移读数，反馈到数控系统，数控系统进行比较后对左右动力单元进行控制，从而实现左右执行元件（油缸）的同步、定位的闭环控制。位移传感器构成内部反馈环节，用以提高系统的控制精度。（3）电液压同步数控（阀控）与油电混合数控（泵控）的对比:①高效:2小时设备90%负载运行,效率提高6%~10%。②节能:2小时设备90%负载运行,节能提高43%~50%。③低噪:2小时设备90%负载运行,噪声降低10~13db，大幅优化工作环境。④环保:2小时设备90%负载运行,液压油量减少50%~75%。⑤温控:2小时设备90%负载运行，油温控制优越，利于整机运转。⑥安装简洁大方且美观，无外部管路。通过以上两种控制方式的比较，我们可以明显看到，油电混合数控（泵控）系统具有高效、节能，低噪、环保等特点。2.独特的增速缸结构瑞铁机床公司的油电混合数控折弯机最独特的技术是采用了具有自主专利技术的板料折弯机用增速缸（专利号:ZL201721644984.2）。传统的电液同步数控折弯机主油缸为单作用活塞缸，主要依靠滑块本身的自重来实现快下动作，不好进一步获得较高的运行速度。而在单作用活塞缸上改变其内部设计结构，使其变为增速缸，在不受其滑块重量的制约下来实现油缸高速下行动作，极大地提高折弯效率。油电混合数控折弯机的同步性更好、真正节能高效、结构简易、速度更快，双伺服油电混合数控（泵控）系统中应用单向定量泵、增速缸，这两个关键要素是瑞铁机床双伺服油电混合系统的最大特点。单向定量泵比双向定量泵具备更好的经济性，增速缸则把稳定高效的特点展现出来。四、行业应用及推广情况随着越来越多的应用经验积累、技术改进及优化，瑞铁机床公司生产制造的油电混合数控折弯机在钣金生产制造企业得到了较广泛的应用，主要服务于船舶制造、轨道交通、电气开关柜、建筑装饰、5G通讯等行业。油电混合数控折弯机属于节能环保产品，其技术优越性在实际生产应用中得到了充分体现，既响应了国家倡导建设节能环保型的绿色社会环境的号召，又满足了企业日益高精高效生产需要，深受用户的一致好评，未来有部分替代传统数控折弯机的趋势，市场前景十分广阔。

​双伺服油电混合数控折弯机的技术发展及应用随着折弯机设备的广泛应用和市场竞争进一步加剧，对于使用折弯机的厂家来说，电耗已经成为其生产成本的重要部分，因此降低折弯机的能耗成为工厂降低成本、提高产品竞争力的有效途径。瑞铁机床（苏州）股份有限公司（以下简称“瑞铁机床”）致力于节能型和智能化钣金制作折弯机床的研发与推广，油电混合数控折弯机是其中研发时间较早、市场批量应用较多的产品，已经成为我公司的优势产品，如图1所示。图1UBB系列折弯机伺服油电混合系统是采用两台伺服电机及伺服泵控制左右油缸，伺服电机根据程序设定控制油泵的输出流量，进而来控制滑块的运动速度以及位置定位，整个过程没有节流现象。所以油泵输出的能量全部供给了左-右油缸。这种控制方式不存在任何能量的损耗，节能效果非常突出。由于油电混合几乎不存在能耗损失，所以整个过程不会导致油温的明显上升，进而这种机型的用油量也明显少于电液同步数控折弯机，一般伺服油电混合的用油量是普通电液同步数控折弯机用油量的30%左右，对于大吨位特别是重型数控折弯机而言优势更为突出，也就是说其仅需要三分之一的用油量。油电混合与电液同步折弯机油耗分析表见表1。表1油电混合与电液同步折弯机油耗分析表电液同步数控（阀控）系统原理及现存问题电液同步数控折弯机使用普通三相异步电机控制定量液压泵，通过溢流阀节流的方式，改变流经比例压力阀的流量，实现双缸同步最终达到折弯加工的精度要求，称为“阀控”。此种技术存在能量损耗以及发热过高的缺陷，液压系统的能量损耗会使系统的总效率下降、油温升高、油液变质，进而导致折弯机发生故障。为了保持油液热平衡，通常采取加大液压油量的方法，与此同时带来的问题便是废弃油液处理的成本增加，以及可能对环境造成的污染影响。电液同步数控折弯机的噪声较大，会对操作人员产生一定的影响。油电混合数控（泵控）系统原理油电混合数控（泵控）折弯机包括与数控系统连接的动力单元、控制阀组，动力单元包括伺服电机及与伺服电机连接的单向定量泵、独立式的油箱；控制阀组包括溢流阀、卸荷阀、单向阀、换向阀、背压阀、提动阀、安全阀及充液阀。通过数控系统控制动力单元伺服电机的转速，进而控制与之相连接的油泵的排量，从而实现对执行元件（双杆油缸）的位移速度控制。通过数控系统对伺服电机的扭力设定，实现左右执行元件（双杆油缸）输出力的控制，如图2所示。图2数控系统控制动力单元伺服电机通过位移传感器（光栅尺或磁栅尺）将左右执行元件（双杆油缸）的位移读数，反馈到数控系统，数控系统进行比较后，对左右动力单元进行控制，从而实现左右执行元件（双杆油缸）的同步、定位的闭环控制。位移传感器构成内部反馈环节，用以提高系统的控制精度。油电混合驱动（泵控）电液系统的优势由于油电混合数控折弯机在待机时，电机不转，因而机器在不工作时处于零噪声状态；由于油电混合数控机器用油量只有电液同步机器的三分之一，而且油温可控，因此一般三年内不需要更换液压油；由于伺服电机的频响远高于比例阀，因而，油电混合数控折弯机一个折弯循环的时间比电液同步数控折弯机快30%。以110t折弯机为例，一般电液同步数控折弯机每分钟完成12次折弯，而油电混合数控折弯机可高达16次。通过两种控制方式的比较，我们可以明显看到，油电混合数控（泵控）系统具有高效节能，精度高、噪声低、环保等特点，具体优点包含以下10点。⑴泵控技术取代常规阀控技术，消除节流损失，没有溢流损失，节能显著；⑵伺服电机在短时间内可显著过载，实际安装功率仅为理论安装功率的50%；⑶油箱容积减小75%，大大减少液压油的使用量；⑷热平衡温度低，无需冷却装置，液压部件寿命延长；⑸空闲、快下、保压、返程状态下噪声明显下降，改善工作环境；⑹伺服电机比普通电机响应速度更快，紧急情况下压力、流量切换更快；⑺油液颗粒敏感度降低，从NS7级降为NS9级；⑻温度敏感度下降，工作温度从-10～60℃，拓宽到-10～80℃；⑼特定条件下快下和返程最大速度可达300mm/s；⑽工进速度可以大幅提高，可达20～25mm/s。油电混合数控折弯机的同步性更好、真正节能高效、结构简易、速度更快，但是价格较高，如何做到合理的成本和稳定的性能，即较高的性价比是企业形成批量化生产，并得到市场接受的前提。双伺服油电混合数控（泵控）系统中应用单向定量泵，双杆油缸（即增速缸），这两个关键要素是瑞铁机床双伺服油电混合系统的最大特点。单向定量泵比双向定量泵具备更好的经济效益，双杆油缸则把稳定高效的特点展现出来。图3是瑞铁机床生产的大吨位油电混合数控折弯机在河南安阳的应用案例。结束语油电混合型数控折弯机属于节能环保型产品，既响应国家倡导建设节能环保型的绿色社会环境的口号，又满足企业日益增长的高精、高效的使用需要，未来有部分替代传统数控折弯机的趋势，市场前景广阔。

数控折弯机系统发展趋势折弯机是利用所配备的模具(通用或专用模具)将冷态下的金属板材折弯成各种几何截面形状的工件。折弯机一般采用折弯机专用数控系统，坐标轴已由单轴发展到12轴，可由数控系统自动实现滑块运行深度控制、滑块左右倾斜调节、后挡料器前后调节、左右调节、压力吨位调节及滑块趋近工作速度调节等等。数控可使折弯机方便地实现滑块向下、点动、连续、保压、返程和中途停止等动作，一次上料完成相同角度或不同角度的多弯头折弯。数控折弯机系统是为冷轧钣金加工设计的板材成型机械，广泛应用于汽车、飞机制造、轻工、造船、集装箱、电梯、铁道车辆等行业的板材折弯加工。数控折弯机系统与机器人的结合型生产线改造，从经济实用性考虑，整个自动化改造项目成本严格控制下，需综合评估机器人手臂活动范围与作业区间尺寸的匹配性、抓手自重重量及抓取金属管后的重心偏离因素、以及机器人末端有效负载衰减曲线，整体来说比较推荐6轴关节机器人。改造后数控折弯机自动化生产线的成效：·高产能高效率如众多自动化系统功效一样，关节机器人为工厂折弯效率的提升做出了很有说服力的贡献，解决了人工作业的劳动强度与安全风险难题，同时，可24小时连续无疲劳作业的特性是无与伦比的。·高柔性高稳定性关节机器人通过数控一样的便捷性操作，其自带的多功能人体工程学示教器，工厂设备工程师可通过示教器快速进行新产品适应性的程序切换。·高品质高一致性重复定位精度高，75,000+小时平均无故障间隔，以实力获得市场认可