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柯馬沖壓行業(yè)經理Roberto Rossi先生

請您談談關于柯馬沖壓車間自動化

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柯馬是這一應用類型的先驅者。早在本世紀七十年代中期，我們便開始開發(fā)模壓生產線內部金屬板材自動化裝卸的專用機器人，從而使生產率和操作者的安全性顯著提高。當我們意識到傳統(tǒng)機器人不能夠滿足市場對生產力的要求時，我們通過自主開發(fā)機器人以及專門用于提高生產速率并同時優(yōu)化造型機的軟件來應對這一市場需求。

長期以來，我們的解決方案已能夠在模制品尺寸、生產批數以及使用的新材料等方面更好地滿足客戶不斷變化的需求。現如今，在經營30年和安裝成百上千條生產線之后，我們繼續(xù)自主開發(fā)機器人和配套技術，從而向客戶們提供高效率的先進解決方案。我們的解決方案非常豐富并且范圍廣泛，因為我們知道：沖壓連線機器人沒有必要滿足客戶一切可能的需求。機器人性能和機器人系統(tǒng)性能都必須提高，這是我們集中投入的目標。

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現代沖壓車間的關鍵因素是什么?

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首先，有若干不同類型的沖壓車間客戶。我們主要與自主生產鈑金部件的汽車制造商以及在一級市場內為多個客戶生產制造結構零件和外部零件的企業(yè)合作。正如您所預料的，市場驅動者之間各不相同。汽車制造商往往規(guī)模較大并且生產批次多。這意味著，它們需要保證較高的生產率。另一方面，一級市場內的企業(yè)往往較小，生產批數也較少。對于這些公司來說，系統(tǒng)的靈活性比生產率更重要。降低成本和提高質量是這兩種客戶的共同目標。

我認為，值得指出的是上述內容類似于機器人被限制用于管理造型機的情況，或者當機器人被用于金屬板材脫模或者刷光、清洗以及將部件裝入集裝箱并隨后運輸至裝配線等多個工序的集成單元以及其他工序中時。

此外，我應該指出的是，使用伺服控制的造型機愈來愈多地以液壓壓力機和機械壓力機為代價。其中，液壓壓力機更精確，更好地控制工序，但較慢；機械壓力機更快速，卻精度較低并且較難控制。隨著這些伺服控制機器的使用，機器人與造型機之間需要更加緊密的聯(lián)結，以便于像控制軸一樣操縱機器。通過此方式，它們的同步化能夠得以優(yōu)化，促使造型機連續(xù)不斷地動作。在軟件層面和機器人技術層面上，這都是我們正在研究的局部問題。

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請談談這個過程中最難的挑戰(zhàn)。

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在汽車行業(yè)中，金屬板材熱沖壓工藝正越來越重要，同時新型硼鋼的使用也愈加重要。此鋼材具有比行業(yè)中使用的傳統(tǒng)材料更佳的機械性能。

在熱成形工序過程中，金屬板材經過約950℃的熔爐加熱，然后通過模具插入機器中；該模具配有冷卻回路，可將板材溫度降低至250℃。因此，該工序是對用于生產中小型汽車結構性元件的板材進行成形和淬火的工序。然而，主要問題在于工序本身所需要的苛刻條件。事實上，柯馬已通過開發(fā)專門為沖壓操作設計的解決方案來應對這一問題，同時考慮到了機器人會在高溫環(huán)境中工作的現實情況。

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您能給我們一個例子，關于您的機器人是如何自動化沖壓車間的?

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柯馬提供三種用于金屬加工的鉸接機器人。這三種機器人均屬于Smart 沖壓專用機器人系列，分別為NJ 100 3.2（有效載荷100 kg，工作半徑3.2米）、NJ 130 3.7（有效載荷130 kg，工作半徑3.7米）、NJ 140 3.7（有效載荷140 kg，工作半徑3.7米）。

柯馬NJ 100 3.2具有有效載荷100 kg，主要用于中小型生產線。例如，不超過1,200噸的造型機間隔7米以內放置，機器人用于加工金屬板材25 kg——車前蓋或者車門的一般重量。NJ 130 3.7版是用支架方式安裝。這意味著將其固定在間隔距離9米的兩臺造型機之間支柱頂端或者橫梁上。它被設計用于重達50 kg的較大工件。在這一點上，容許載荷的數值非常重要，并且能夠達到125 kg。NJ 140 3.7機器人是以第七軸為特點的，并且第1軸上配有雙發(fā)動機，以便于提高機器人在加速度上的性能（速度）。第七軸可沿直線軌道將金屬板從一個模具轉移到另一個模具，縮短了機器之間的距離，從而減少節(jié)拍時間。三個機器人都準備用于裝配市售的真空型或者磁性抓取工具。

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沖壓專用機器人與傳統(tǒng)的自動化解決方案的區(qū)別是什么？

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在金屬板材的冷成形和熱沖壓工藝上，柯馬具有豐富經驗，大多為汽車行業(yè)。由于高生產率對于該行業(yè)來說是至關重要的，我們已開發(fā)出優(yōu)化沖壓車間效率的特殊機器。我們的沖壓專用機型與標準型機器人不同，其設計可保證較高的生產率，因為它配有更高效的液壓伺服壓力機并且能夠更好地執(zhí)行切削、板材定中心、清洗和貯存成品零件等要求高靈活度和高操作精度的操作。

成形生產線上最重要的事情之一是具有機器人控制器。它縮短壓力機的束縛時間，從而保證其能夠獲得生產線的最大步調信號。節(jié)拍時間的縮短有助于提高工廠本身的績效，使工廠具有更高的生產率。沖壓專用機器人機器人配有專用機載設備，包括600V氣冷式發(fā)動機、若干軸上的特殊變速箱，并由數字驅動裝置控制。它們能夠達到每分鐘16件的速度，有效載荷130 kg，工作半徑達3700 mm，使其能夠被放置在大型壓力機之間的空間內。由于最新一代機器結實耐用，但與以往的機型相比總重量減少了30%，因此它們更加靈活并且能耗更低。

我們也已設計出SMART IP等金屬板材成形的專用軟件。該軟件能夠優(yōu)化生產流程。通過使用此軟件，我們客戶能夠計算機器人的節(jié)拍時間并且在其活動之間與壓力機的節(jié)拍保持完全同步。SMART IP采用簡化的編程模式，使操作者可以監(jiān)控生產線的正確運轉以及即時顯示其生產率。最后，此軟件控制著機器人伺服機構的操作并且及時報告工序中的異常情況，從而減少或者避免生產的故障時間。

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什么是人和機器分離過程？

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沖壓連線工廠經營者通常需要對鈑金零件的生產線終端處理（以高流量和高速度為特點）進行管理。為了使自動化沖壓線更高效和更安全，我們已研發(fā)出自動齒條傳動解決方案。在該解決方案中，由多個鉸接式機器人控制特定容器中已加工材料的儲存，無需人為干預。

自動齒條傳動系統(tǒng)能夠使企業(yè)優(yōu)化生產線的整個生產流程，同時使用靈活、精確并且用視覺系統(tǒng)輔助的鉸接式機器人，具有顯著優(yōu)勢。例如，機器人能夠將不同尺寸的物品放置在專門的容器中，也能夠操縱鋼制或者鋁制成品零件，即使這些零件的重量和尺寸各異。另外，機器人能夠更加準確和精確地將部件定位在儲存容器中，按照直接將部件輸送至焊接線的方式排列部件，以便于進行后續(xù)的加工步驟。

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還有什么要補充的嗎?

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柯馬的許多經驗來源于汽車行業(yè)，因此我們通過開發(fā)具有較高增值的解決方案和應用取得發(fā)展是很自然的。在此背景下，柯馬機器人的創(chuàng)新技術以及相關集成化解決方案、成套系統(tǒng)、在資深系統(tǒng)集成商的支持下實施的自動化單元都可以幫助企業(yè)應對日益嚴苛的市場需求。

這一卓越優(yōu)勢均在我們提供，以幫助客戶們實現目標并且提高生產效率，同時減低損耗、減少廢品和維護費用的全部售前服務和售后服務中反映出來。柯馬遍布世界主要國家的服務網絡憑借可靠、高效等優(yōu)勢以及數十年的實證經驗，提供從整個項目的自由開發(fā)到項目設計、實施、安裝、測試、發(fā)布和維護，覆蓋整個工廠生命周期的援助活動。