ABB冲压自动化设备

文/季蕊·上海ABB工程有限公司

ABB冲压自动化设备

文/季蕊·上海ABB工程有限公司

季蕊，机器人冲压自动化应用中心方案工程师，主要从事冲压领域电气控制设计、机器人及其自动化方案设计工作。曾参与舒勒1200t热成形生产线、济南二机床2400t冷冲线等生产线的机器人方案的调试、应用。

随着科技的进步，对生产效率的要求也逐步提升，冲压自动化技术的门槛也越来越高。工业4.0为全球工业，尤其是制造业提出了导向性标杆，机器人再次成为最精华、最吸引人的智能设备。而ABB是全球领先的工业机器人供应商，在世界范围内安装了超过30万台机器人。

在冲压自动化领域，ABB有着自己丰富的产品系列，适用于不同的项目背景，能够最终达到一个速度较快、生产稳定、安全可靠的全自动化生产线。冲压整线自动化设备大致可分为：冲压机器人、机器人冲压自动化线控制系统、机器人与端拾器、线尾码垛系统。

冲压机器人

冲压专用机器人的特性是，负载大，运行轨迹精确，以及性能稳定可靠。而且还具有可以满足频繁的启/制动，作业范围大及回转面积大等特点。所以在普通机器人的基础上，冲压机器人加大了电动机功率及减速机规格，增大了手臂范围等。下面分别介绍几款各具特色的ABB冲压机器人。

IRB6660机器人

图1 IRB6660机器人及其工作行程

IRB6660（图1）是一款带有重型传动装置的高性能机器人，其优异的刚性设计配合长的工作距离，有助于缩短运行时间，增加冲压线的产量，适用于高速冲压自动化领域。IRB6660机器人不仅适用于拆垛工位，对料片进行高速的拆垛，而且适用于压机间零件的传送，在传输过程中可根据需要将零件进行180°旋转，还可用于线尾收垛。

IRB7600FX机器人

IRB7600FX机器人（图2）是具有完全集成的动态模型的控制体，机器人控制器同时控制和协调7个轴的运动，确保了最佳的速度、精度和使用寿命，应用于压机间的高速传送工作。

图2 IRB7600FX机器人及其工作行程

自2007年第一台IRB7600FX七轴机器人使用至今，全球已有超过250个应用单元，约60条冲压生产线的实绩。IRB7600FX机器人历经8年的现场应用，在结构设计、控制单元以及各个细节上进行持续改进，现已提升至第五代版本，七轴性能更优，生产线速度更快，使用寿命更长，维护保养更加简单易行。

ABB IRB7600FX机器人的直线7轴能与运动控制单元完全集成，是真正意义上的七轴机器人，对压力机和模具没有特殊要求，可以使工件以任意角度旋转，布局灵活，易于编程，可以实现自动更换端拾器功能，运动平稳、快速，操作简单。

TRX760机器人

ABB的KBS系统是由两台具有MultiMove功能的高速机器人TRX760组合而成，它将力量、柔性和速度糅合在一起，并且非常易于使用和维护。

TRX760机器人在间距6m时，空运转的节拍将超过17SPM；在距离为3.18m时，有效荷重为450kg。其操作速度在同类产品中独占鳌头，能显著提高机器人动作的节拍，大幅提升生产效率。

图3 KBS系统（TRX760双机器人）

机器人冲压自动化线控制系统

除了先进的机器人，专属的冲压自动化控制系统，也就是为自动化系统配备的控制软件，使机器人如虎添翼，不但提升了整条线的性能，也使操作者得心应手。

ABB冲压自动化专用控制软件StampWare

使用StampWare 编程向导，操作人员无需特别学习编程语言，它包含了创建新零件程序的所有必要步骤。通过向导可视化界面的设定，新零件的编程工作能够非常快捷轻松地完成。

图4 StampWare界面

StampMaster G3

StampMaster G3是一套独具特色的、兼具SCADA与MES功能的系统，可允许授权用户通过任何Internet Explorer访问。该系统全面采用模块化设计，具有：整线监控模块、故障和事件模块、0TA操作员排障助手、配方管理模块、报告模块。

机器人与端拾器

近年来，端拾器的设计也纷纷成为各大厂家研发的对象。一个设计优秀的端拾器应该具备的性能有：⑴端拾器重量轻，减少机器人负载，同时增加对零件的负载能力；⑵增加机器人寿命；⑶方便人工更换；⑷方便机器人自动更换端拾器；⑸能优化机器人的运动轨迹，不给机器人造成“负担”。

ABB的端拾器产品（图5）十分丰富，有普通的铝合金材质或者质量轻、刚性强的碳纤维材质。无论哪一款，一对一的产品端拾器设计必定能为整线性能的提升起到锦上添花的效果。

图5 ABB的端拾器品种

线尾码垛系统

当自动化生产线的生产节拍超过10件/分钟时，线尾码垛的装箱强度负荷就超过了人工劳动强度的极限，为了适应这种高节奏的产出，企业就需要采用机器人码垛装箱功能，如图6所示。其流程通常为，先采用视觉系统对产品进行分流，然后由机器人将其码入料架，最后由铲车将料架运输出来。

采用机器人码垛装箱系统的优点主要是：⑴减少线尾操作工；⑵减少零件表面划伤；⑶提高冲压线的性能。

线尾机器人码垛装箱系统还可以通过使用机器人移动导轨，扩大机器人的运动范围和工作区域。机器人移动导轨，做为附加第7个伺服轴与机器人融为一体，导轨有多种长度可供选择。

图6 线尾机器人码垛装箱

结束语

随着社会经济的发展，企业也面临着越来越多的挑战。针对人力成本高涨，人工作业质量不稳定，管理困难等问题，越来越多的企业着眼于自动化生产模式。冲压自动化便是在这种环境下产生并发展起来的。

ABB冲压自动化应用业务单元一直着力于冲压自动化的开发及推广，推出种类繁多的产品来满足客户不同的需求，为满足客户初次创建，进一步扩展，以及全线自动化的逐步发展要求，提供了一整套成熟的产品和方案，在冲压自动化的发展与客户之间搭起了一个独特、长期、优质的合作平台。