金屬板材鈑金加工屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，隨著科技的不斷發(fā)展和行業(yè)競爭的不斷加劇，自動(dòng)化加工技術(shù)在鈑金加工領(lǐng)域的應(yīng)用也正在快速普及。自動(dòng)化加工降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，使得鈑金加工更加安全高效，精度也更高、更穩(wěn)定。在激光切割和沖床沖切等下料類鈑金加工中，自動(dòng)化主要體現(xiàn)在上下料分揀和碼垛上，相對來說還比較容易實(shí)現(xiàn)，而鈑金加工自動(dòng)化的核心在于板材折彎的自動(dòng)化，雖然行業(yè)內(nèi)也引入了機(jī)器人折彎，但是制約折彎自動(dòng)化批量、高精度加工的痛點(diǎn)并未能完全解決。
什么是折彎自動(dòng)
化廣義來說，在折彎過程中能夠替代人工或減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度的方案都可以稱為折彎自動(dòng)化（或自動(dòng)化折彎）。
具體到常見的自動(dòng)化折彎，主要有五點(diǎn)：
一是機(jī)器人折彎，包括折彎物料的抓取、定位，折彎件碼放，機(jī)器人換模以及自動(dòng)更換抓手等；
二是流水線形式的自動(dòng)化折彎；
三是模具的自動(dòng)化選擇與更換；
四是采用四邊折彎中心折彎，包括手動(dòng)與自動(dòng)上下料、手動(dòng)與自動(dòng)換模；
五是超大型工件的自動(dòng)化折彎等。
為什么需要自動(dòng)化折彎
這是當(dāng)前面臨的行業(yè)形勢所決定的，主要原因包括：材料和其他固定成本的大幅增加，人工成本的大幅增加，熟練勞動(dòng)力的短缺，成品價(jià)格競爭激烈，多品種、小批量定制化要求的產(chǎn)品越來越多，產(chǎn)品的精度要求越來越高以及客戶要求的交貨期越來越短等。
折彎工件精度的保證
⑴尺寸精度。折彎工件的尺寸精度跟折彎機(jī)后擋定位精度、折彎板材下料精度（與激光切割機(jī)和沖床的精度有關(guān)）以及板材展開精度都有關(guān)系。當(dāng)前折彎機(jī)后擋定位精度和板材下料精度基本都可以滿足要求，而經(jīng)常被忽略的是板材的展開精度。
在進(jìn)行板材三維圖形展開時(shí)，尺寸補(bǔ)償?shù)挠?jì)算方法有很多種，比較常見的有兩倍板厚近似計(jì)算法和中心軸理論計(jì)算法。但這兩種方法只考慮了材質(zhì)、厚度以及折彎的角度，實(shí)際上折彎板材的展開還與使用的模具有關(guān)系。不同模具折彎同種板材工件，展開尺寸是有差異的，因此通過大量測試，以實(shí)測數(shù)據(jù)豐富經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫，再以數(shù)據(jù)庫的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)做折彎板材的自動(dòng)展開，得到精準(zhǔn)的工件展開圖，以供下料機(jī)床排版下料。
不同材料、不同厚度采用不同計(jì)算方法對應(yīng)的折彎尺寸補(bǔ)償。以厚度為4mm的S235板材為例，通過兩倍板厚計(jì)算的折彎補(bǔ)償值為-8.00mm，以DIN6935標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算的折彎補(bǔ)償值是-7.90mm，而通過折彎數(shù)據(jù)庫的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為-7.26mm，很明顯，折彎一刀的補(bǔ)償值就會(huì)差這么多，如果工件是多刀折彎的話，誤差會(huì)累積得更大。
⑵直線度。折彎工件時(shí)，機(jī)床由于受壓變形使得滑塊往上拱、工件往下凹，這就需要通過撓度補(bǔ)償來保證在折彎長度方向上滑塊與工作臺(tái)的間距全長一致，進(jìn)而保證折彎工件角度全長一致。實(shí)際上這是一種犧牲直線度來達(dá)到全長角度一致的方法，但好的折彎機(jī)剛性做得非常強(qiáng)，工作臺(tái)支撐架厚實(shí)堅(jiān)固，滑塊高大結(jié)實(shí)，因此在同樣的折彎壓力下，滑塊和工作臺(tái)的變形量會(huì)很小，僅需很小的撓度補(bǔ)償量就能獲得全長一致的角度。
⑶角度精度。角度精度是工件折彎時(shí)最重要的一個(gè)指標(biāo)。自由折彎，又叫空氣折彎，是通過控制兩邊油缸的下壓深度即上模下壓到下模的深度來控制折彎工件角度的一種折彎方法。折彎機(jī)通過焊接在折彎工作臺(tái)上的兩個(gè)獨(dú)立的C形支架上的光柵尺來直接測量滑塊與工作臺(tái)間的精確距離，再通過光柵尺的測量數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)伺服閥，進(jìn)而控制滑塊到系統(tǒng)的設(shè)定值，從而達(dá)到滑塊位置的閉環(huán)控制，最終精確控制折彎角度。這種折彎方式，在板材的材質(zhì)和厚度一致性都比較好的情況下可以獲得很好的折彎工件角度，但如果板材的材質(zhì)或者厚度發(fā)生變化，就會(huì)帶來較大的角度偏差。自由折彎時(shí)板材材質(zhì)和厚度變化對折彎角度的影響。
事實(shí)上，在折彎過程中并不能保證板材材質(zhì)和厚度的均勻一致性。如果是人工折彎，操作工可隨時(shí)通過測量折彎角度及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行人工調(diào)整，雖然很麻煩，但至少解決了批量廢品帶來的材料和時(shí)間的損失。但如果是自動(dòng)化折彎，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)可能已經(jīng)生產(chǎn)出了成堆的廢品，浪費(fèi)會(huì)極其嚴(yán)重。
