ABB沖壓自動化設備

文/季蕊·上海ABB工程有限公司

ABB沖壓自動化設備

文/季蕊·上海ABB工程有限公司

季蕊，機器人沖壓自動化應用中心方案工程師，主要從事沖壓領域電氣控制設計、機器人及其自動化方案設計工作。曾參與舒勒1200t熱成形生產線、濟南二機床2400t冷沖線等生產線的機器人方案的調試、應用。

隨著科技的進步，對生產效率的要求也逐步提升，沖壓自動化技術的門檻也越來越高。工業4.0為全球工業，尤其是制造業提出了導向性標桿，機器人再次成為最精華、最吸引人的智能設備。而ABB是全球領先的工業機器人供應商，在世界范圍內安裝了超過30萬臺機器人。

在沖壓自動化領域，ABB有著自己豐富的產品系列，適用于不同的項目背景，能夠最終達到一個速度較快、生產穩定、安全可靠的全自動化生產線。沖壓整線自動化設備大致可分為：沖壓機器人、機器人沖壓自動化線控制系統、機器人與端拾器、線尾碼垛系統。

沖壓機器人

沖壓專用機器人的特性是，負載大，運行軌跡精確，以及性能穩定可靠。而且還具有可以滿足頻繁的啟/制動，作業范圍大及回轉面積大等特點。所以在普通機器人的基礎上，沖壓機器人加大了電動機功率及減速機規格，增大了手臂范圍等。下面分別介紹幾款各具特色的ABB沖壓機器人。

IRB6660機器人

圖1 IRB6660機器人及其工作行程

IRB6660（圖1）是一款帶有重型傳動裝置的高性能機器人，其優異的剛性設計配合長的工作距離，有助于縮短運行時間，增加沖壓線的產量，適用于高速沖壓自動化領域。IRB6660機器人不僅適用于拆垛工位，對料片進行高速的拆垛，而且適用于壓機間零件的傳送，在傳輸過程中可根據需要將零件進行180°旋轉，還可用于線尾收垛。

IRB7600FX機器人

IRB7600FX機器人（圖2）是具有完全集成的動態模型的控制體，機器人控制器同時控制和協調7個軸的運動，確保了最佳的速度、精度和使用壽命，應用于壓機間的高速傳送工作。

圖2 IRB7600FX機器人及其工作行程

自2007年第一臺IRB7600FX七軸機器人使用至今，全球已有超過250個應用單元，約60條沖壓生產線的實績。IRB7600FX機器人歷經8年的現場應用，在結構設計、控制單元以及各個細節上進行持續改進，現已提升至第五代版本，七軸性能更優，生產線速度更快，使用壽命更長，維護保養更加簡單易行。

ABB IRB7600FX機器人的直線7軸能與運動控制單元完全集成，是真正意義上的七軸機器人，對壓力機和模具沒有特殊要求，可以使工件以任意角度旋轉，布局靈活，易于編程，可以實現自動更換端拾器功能，運動平穩、快速，操作簡單。

TRX760機器人

ABB的KBS系統是由兩臺具有MultiMove功能的高速機器人TRX760組合而成，它將力量、柔性和速度糅合在一起，并且非常易于使用和維護。

TRX760機器人在間距6m時，空運轉的節拍將超過17SPM；在距離為3.18m時，有效荷重為450kg。其操作速度在同類產品中獨占鰲頭，能顯著提高機器人動作的節拍，大幅提升生產效率。

圖3 KBS系統（TRX760雙機器人）

機器人沖壓自動化線控制系統

除了先進的機器人，專屬的沖壓自動化控制系統，也就是為自動化系統配備的控制軟件，使機器人如虎添翼，不但提升了整條線的性能，也使操作者得心應手。

ABB沖壓自動化專用控制軟件StampWare

使用StampWare 編程向導，操作人員無需特別學習編程語言，它包含了創建新零件程序的所有必要步驟。通過向導可視化界面的設定，新零件的編程工作能夠非常快捷輕松地完成。

圖4 StampWare界面

StampMaster G3

StampMaster G3是一套獨具特色的、兼具SCADA與MES功能的系統，可允許授權用戶通過任何Internet Explorer訪問。該系統全面采用模塊化設計，具有：整線監控模塊、故障和事件模塊、0TA操作員排障助手、配方管理模塊、報告模塊。

機器人與端拾器

近年來，端拾器的設計也紛紛成為各大廠家研發的對象。一個設計優秀的端拾器應該具備的性能有：⑴端拾器重量輕，減少機器人負載，同時增加對零件的負載能力；⑵增加機器人壽命；⑶方便人工更換；⑷方便機器人自動更換端拾器；⑸能優化機器人的運動軌跡，不給機器人造成“負擔”。

ABB的端拾器產品（圖5）十分豐富，有普通的鋁合金材質或者質量輕、剛性強的碳纖維材質。無論哪一款，一對一的產品端拾器設計必定能為整線性能的提升起到錦上添花的效果。

圖5 ABB的端拾器品種

線尾碼垛系統

當自動化生產線的生產節拍超過10件/分鐘時，線尾碼垛的裝箱強度負荷就超過了人工勞動強度的極限，為了適應這種高節奏的產出，企業就需要采用機器人碼垛裝箱功能，如圖6所示。其流程通常為，先采用視覺系統對產品進行分流，然后由機器人將其碼入料架，最后由鏟車將料架運輸出來。

采用機器人碼垛裝箱系統的優點主要是：⑴減少線尾操作工；⑵減少零件表面劃傷；⑶提高沖壓線的性能。

線尾機器人碼垛裝箱系統還可以通過使用機器人移動導軌，擴大機器人的運動范圍和工作區域。機器人移動導軌，做為附加第7個伺服軸與機器人融為一體，導軌有多種長度可供選擇。

圖6 線尾機器人碼垛裝箱

結束語

隨著社會經濟的發展，企業也面臨著越來越多的挑戰。針對人力成本高漲，人工作業質量不穩定，管理困難等問題，越來越多的企業著眼于自動化生產模式。沖壓自動化便是在這種環境下產生并發展起來的。

ABB沖壓自動化應用業務單元一直著力于沖壓自動化的開發及推廣，推出種類繁多的產品來滿足客戶不同的需求，為滿足客戶初次創建，進一步擴展，以及全線自動化的逐步發展要求，提供了一整套成熟的產品和方案，在沖壓自動化的發展與客戶之間搭起了一個獨特、長期、優質的合作平臺。