沖壓自動化的模擬圖
早在20世紀中期就進入巴西的德國大眾是該國四大傳統(tǒng)汽車巨頭之一（另外3個是美國的福特、通用以及意大利的菲亞特）。20年前，隨著市場擴張與現(xiàn)代化浪潮席卷巴西，來自歐、亞兩洲的其他汽車企業(yè)也相繼進駐巴西市場。
巴西大眾汽車采用新型機器人系統(tǒng)，沖壓件日產量從170件飆升至3880件，僅翻轉系統(tǒng)一項就縮短了3～4s的周期時間。
大眾在圣保羅郊外安謝塔建有一間規(guī)模龐大的工廠。不久前，該廠引入了最先進的自動化系統(tǒng)，對其落伍的生產線進行了一次成功的升級改造。該廠于2007年12月完成了一項技術革新：向金屬加工車間的一條6壓機生產線引入ABB公司的IRB 6650S 7軸機器人。這條沖壓線之前為熱銷的Kombi多功能轎廂車和迷你巴士加工前面板。該廠每天生產100臺Kombi，這條采用人工進料的沖壓線日產量可輕松達到170件，產能的富裕使其每周有近一半時間處于關機停產狀態(tài)。
隨著其他車型產量的不斷上升，原來的生產效率已難以為繼。2008年4月，大眾決定推出一款暫名23X NF的緊湊車。此時，Kombi沖壓線的提速已經迫在眉睫。
擺在工程師眼前的緊急任務是實施過程自動化。項目實施結果說明了一切，同一條沖壓線改造前日產量為170件，改造后猛增到3880件，產品涵蓋8個不同車型。原先的30名員工仍舊保持不變，但生產班制已從每周3～4天、每天一班調整為每周7天、每天3班。沖壓自動化的模擬圖如圖所示。
下面介紹一下這條沖壓線的生產流程。首先，扁鋼板由貨盤輸送到首臺機器人旁邊。機器人每次拾起1～2張鋼板（取決于加工尺寸），送上由傳送窄帶構成的上料臺。若復雜沖壓工藝有要求，鋼板還需經過涂油機上油。隨后，第二臺機器人拾起鋼板，不過在此之前，視覺系統(tǒng)已將鋼板的精確位置傳送到第二臺機器人，使其提早做好微調，以便在正確的位置拾起鋼板并投入首臺壓機。這套視覺系統(tǒng)由德國Schleifstein公司制造、ABB公司提供。
經首臺壓機（1800t）沖壓后，鋼板大致成型，此時第一個工藝難點出現(xiàn)。因沖壓方向為自上而下，經壓制的工件呈下凹結構，而后續(xù)的沖孔等精細加工工序卻要從側面施壓，因此工件從一臺壓機到另一臺壓機，必須經過“翻轉”。
用一臺機器人翻轉鋼板會涉及到較復雜的動作，需要連續(xù)多次變向，其中包括垂直軸方向上一個完整的180o圓弧運動。在早期自動化階段，單機器人承擔這項任務綽綽有余，但隨著生產壓力的增大，單機器人操作因耗時太長而難以滿足要求。ABB公司的解決方案是提供雙機器人翻轉系統(tǒng)——在一臺機器人將鋼板交給另一臺機器人的過程中完成翻轉，操作位置低、速度快。當?shù)诙_機器人將鋼板送入下一臺壓機時，第一臺機器人已返回首臺壓機拾取下一張鋼板了。事實上這就是一個節(jié)省周期時間的問題，僅翻轉系統(tǒng)一項就縮短了3～4s的周期時間。3～4s在外行人眼里也許不值一提，但對于一條每分鐘產量超過2件、目標達到3件的生產線而言，已是一次重大的提速。
后續(xù)的壓機之間只需配備一臺機器人，不過每臺機器人都融合了另一項創(chuàng)新技術——“第7軸”，即設在機器人主臂端部的延伸軸。正如翻轉系統(tǒng)，第7軸也能加快壓機間的輸送速度，另外第7軸還能使載荷分布更均勻，解決了棘手的振動問題。
大眾安謝塔廠擁有兩條沖壓線，該廠希望在不久的將來實施另一條線的自動化改造。
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