在改造之前，折弯工序的板材上下料一直保留着传统的人工传送方式。而*新需要折弯作业的板材为3mm厚、3m×1.5m的大尺寸碳钢板材，该产品的折弯作业人工操作难度大，需要的体力劳动强，且产生潜在的安全隐患风险。
为能以降低生产成本并提高产品品质，用户希望在经济的投资原酸范围内，能提供一种自动化的解决方案，并且能保证改造后的设备具有高度的稳定性、可靠性和自动化程度。
T发现了另一潜在的需求：设备市场的竞争变化要求改造后的系统具有一定的柔性生产能力——适应多批次、小批量产品生产间的快速切换。由此，双方达成了一致的改造方案思路——采用多关节机器人上下料。
1.基于经济实用性考虑，整个自动化改造项目成本控制严格，首要考虑的是在有限的预算内实现*优化的系统构造。
2.上下料的便利性：由于本案暂不涉及自动化生产连线，前道的金属板来料为人工集中送入，这就需要考虑如何应对人工上料后形成的定位误差。
3.该金属板材*终用于果树加工机械设备的钣金件，因此整个加工过程需要尽力实现无刮痕的作业目标。
4.在机床本身数控系统DELEM不完全开放的前提下，实现机器人折弯动作与机床进刀动作的同步。
5.折弯机工作台面较低，而机器人作业需要保证有一定的净高空间
2.发那科机器人选型问题：
3m×1.5m，3mm厚板材，重约100多kg，如此尺寸与体量，机器人系统的设计及选型均需要慎重考虑：为此，在综合估计了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板后的重心偏离因素、以及机器人末端有效负载衰减曲线，
3.发那科机器人作业空间的拓展与机动性能的提高：
在该项目中并不能完全满足大尺寸产品折弯作业中的翻转空间需要，因此，机器人加装了3M的行走机构（与机器人集成于一体的直线导轨，导轨伺服作为第7轴直接接入发那科机器人控制系统进行集中控制），以*大化发挥机器人机动性能，提高作业空间的宽度，以减少大尺寸产品折弯作业期间转向时的周边设备干涉影响。 4.折弯用机器人抓手设计：
产品重量已超过100kg，考虑机器人末端有效负载衰减及板材产品抓取后的中心偏离等因素，即使选择机器人，也需要更进一步优化抓手设计，使得抓手在保持结构稳定的前提下，尽可能降低自重，以使得机器人作业效率更高、更节能。用户对于板材表面无刮痕作业要求，需要考虑抓手的优化设计，以保证抓取后的受力平衡、表面无损伤。
基于以上考虑，*终设计了航空铝型材结构作支撑的框架构造作为抓手支撑，厚唇边单层吸盘组以9×3的矩阵平均分布于型材支架上，并由9组阀体分组控制真空。
机械工程师据多年的经验，并吸取了国外成熟的应用技术后，独立设计而成。*终交付使用的抓手吸取板材稳定，形成真空速度快，搬运作业中受力均衡，且结构坚固耐用。

5.折弯前后的上料及下料机构的设计：
在现场无自动化连线的前提下，设计了建议可靠的成品储料架及集中上料对方机构。集中上料定位机构为一焊接制成的直角型导向机构，只需要人工用叉车将一托班板材集中叉放到导向机构内即可。机器人抓取作业时通过光电信号及抓手真空度检测判断板材位置。
因机器人本身具有稳定可靠的高重复定位精度，且折弯后的产品无需很高的码放要求，因此下料机构同样为一带直角型导向阻隔机构的简单码放工作台。

6.折弯产品抓取前的中心定位精度控制：
折弯作业需要**的定位精度及对准位置，而该案中靠人工集中上料放置的板材不具有可行的位置精度，且人工作业的随机性无法保证一致性。为用户设计了专用的重力中心点定位架——一副双角度倾斜的滚珠定位架（详见图示）。而该定位架的巧妙之处在于充分利用了产品自重与一致整齐的边缘特性及机器人的动作柔性，且并未耗费太多的检测及电子机械结构。
机器人在抓取人工堆置的板材后，现将板材移放到定位架（该过程机器暂不需要考虑**定位问题，只需要模糊匹配即可），抓手松开后，铁板通过自重作用下，通过部署于定位架底部的若干滚珠及两角边上的滚轮滑动到角落。此时，机器人再从程序设定好的中心点位置进行二次抓取后，搬移到折弯机进行作业。

7.机器人作业空间的优化：
考虑到现场的折弯机床不做加高处理（以方便后期可能的改造及检修的方便性），而同时要为机器人作业留足净高空间，因此，设计了安装机器人用的地沟，机器人“藏身”于地沟中作业，其手臂抓取产品后悬举在上空进行折弯过程中的翻转动作。同时，该种设计方案使铁板作业中的搬运高度降低，方便了人工集中上料、成型产品送出的便捷性，也降低了安全风险并增加了现场的美观性。

8.折弯机与机器人同步作业：
机器人与其实现完全的同步作业理论上是可能也可行的（在国外已有成熟案例），但限制于商务因素及双方开放性技术协议与程序通信调试打来的各种麻烦及可能的不可控成本因素，而且该项目应用中并未过高要求折弯机与上下料机构的同步精度，因此，*终建议用户采取了折衷方案：通过IO点位信号实现同步协同。
该同步方案的实施，需要系统调试与机器人编程工程师的经验。

 更多发那科机器人请点击：发那科机器人