经开区铁手臂的N种可能
技术创新的核心到底是什么
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经开区铁手臂的N种可能

 

  生产线上整齐划一,搬运零件提高效率;实验室里星罗棋布,复杂实验手到擒来;大众眼前特立独行,颠覆常规创新场景……经开区一个个机器人手臂创新应用场景,日新月异、花样翻新,令人目不暇接。

  机器人是制造业皇冠顶端的明珠。作为北京市打造科技创新中心主平台“三城一区”中的“一区”,经开区通过建设世界机器人大会永久会址,举办世界机器人大会吸引机器人研发创造全球智慧在这里碰撞,打造千亿级机器人与智能制造产业,促进机器人科技成果转化与落地,如今机器人的铁手臂已经在经开区展现无限可能,从创造智能制造场景,推向全国乃至全球应用。

  “举重若轻” 生产线上替人负重

  在众多高端汽车整车生产线上,生产人员密集、人搬零部件、徒手安装的场景早已成为过去式,密布在生产线上的大型机械手整齐划一,轻而易举抓取、搬运大型零部件,精准装配到车辆主体上,甚至焊接、喷漆等技术含量较高的工作内容也由机械手完成。而在部分汽车生产企业产线上的机械手,就是区内企业安川首钢机器人有限公司研发、生产供应的。

  依托安川电机全球领先的机器人技术优势和自身强大的系统集成能力,安川首钢机器人有限公司不断进行技术创新,解决生产领域中的难题,把研究成果转化为生产力。同时,为用户提供最佳的解决方案,生产出满足不同用户需要的各种机器人应用系统,广泛应用于弧焊、点焊、涂胶、切割、搬运、码垛、喷漆、科研及教学等领域,其技术水平始终与安川电机保持同步。

  “应用在工业领域的机械手看起来个头较大,却并不笨重,多种生产环境中的难题都迎刃而解。”安川首钢机器人有限公司相关负责人说,利用机械手不仅能提高产品的质量标准化水平,还能代替人工完成劳动强度大、有职业健康隐患的工作。如今,安川首钢每年为国内企业提供上千台套机器人及其配套的自动化生产线,提升智能制造水平。

  如果说安川首钢是经开区工业机器人产业的先驱,那星和众工就是区内培育的工业机器人研发生产的后起之秀。在经开区注册成立十多年来,星和众工在高端装备领域积累了雄厚的实力,获得授权拥有专利达到68项,正在申请专利超过50项。经开区大力布局推进机器人与智能制造产业发展,让星和众工乘上了高质量发展的“东风”。

  一台星和众工研发生产的喷涂机器人,靠一个大型铁手臂,可为工程机械、汽车及零部件等表面较高、结构复杂工件进行喷涂,效率是传统喷涂方式的2-3倍,良品率高,漆膜均匀一致,品质稳定。星和众工喷涂机器人的“同胞兄弟”众多,包括表面处理机器人、装配机器人、焊接机器人。

  如今这些机器人的铁手臂已经广泛服务于建材、能源、化工、交通等各领域,北汽新能源汽车、江铃汽车、长城汽车等众多知名企业都是星和众工机器人的用户。星和众工机器人还走向了国际,远销“一带一路”近10个国家。

  “细致入微” 特殊领域拿捏尺寸

  区内一家高端汽车制造企业搭建汽车高精密装配生产线,博联众睿机器人科技有限公司为其开发了生产机器人。“别看铁手臂个头大,却能干‘绣花’的活儿。”博联众睿相关负责人说,经过验证,在博联众睿机器人这一关键组成部分的支持下,这家汽车企业精密产线的装配精度可达到0.1毫米误差,远高于国家汽车制造相关标准0.3毫米误差的要求,达到国际领先水平。

  0.1毫米与0.3毫米在大众看来差距并不大,而在汽车制造装配行业领域却意味着,生产出来的整车隔音、噪声、隔热性能大幅提升。隔音、噪声、隔热性能是进口车比国产车更受欢迎的重要因素,这条产线将缩短进口车与国产车的性能差距。

  博联众睿是经开区通过建设世界机器人大会会址、连届举办世界机器人大会,不断优化区域机器人产业环境的背景下,吸引海外归国人才注册成立的专注于工业机器人研发的公司。凭借研发团队机器人关键技术开发的经验及产线控制经验,几年来拿到十多项发明专利,工业机器人产品及解决方案供应给了大众、奔驰、博世、航天科工、柯玛等众多世界500强装备制造企业。

  走进博联众睿研发实验室,就会发现实现0.1毫米精密装配不足为奇。在实验室一角,一台在研机器人手臂上加装了一个摄像头装置,研发人员告诉记者,这是工业视觉装置,视觉装置本身具有较高精度,在研发中通过加入自主研发的算法,结合工业控制技术,使机器人整体精度可达到10微米级,而公司这种独特的机器人曾经为一家企业的无线电定位装置装配提供过支持,将1000多个探测装置装配到2×2米的盘型仪器表面上,探测线高度聚焦到中心原点形成一束探测线,达到了较高的探测性能。而这样视觉+工业控制技术的机器人,将用于此次新建汽车高精密装配产线上。

  与博联众睿不同的是,大呈机器人科技有限公司用柔性诠释机器人铁手臂的精细之美。走进大呈机器人研发实验室,一台人手臂长短的机械臂摆在试验台上,正在进行搬运试剂瓶、拧瓶盖、灌装试剂等动作,这是该公司最新开发的轻量化、柔性化机器人。

  “在生物医药研发过程中,一些重复性工作靠研发人员完成,浪费了人才资源。”大呈机器人公司总经理武志刚说,为了改变这种现状,大呈机器人研发团队利用两年时间开发出这种柔性化、轻量化机器人,将应用到药品研发实验室,可代替研发人员完成重复性操作,节省研发人员时间,提升研发工作效率。

  在研发之初,市场上缺少小型伺服电机、减速机等关键部件产品,大呈机器人研发团队与相关研发企业联合,开发出小型化关键部件。关节就是机械臂关键部件的一种,此前开发不同载荷的机械臂,需要重新设计开发关节,而大呈机器人研发团队开发出的“模块关节”,可适用于不同型号的机械臂,节省了产品的研发时间。

  “拉着机械臂按操作工序走上一圈,系统自动记录路径,并沿着路径循环操作。”武志刚边演示边介绍说,新开发的柔性化机器人采用新型编程方式,这种“傻瓜”编程模式让机器人应用更加便捷化。

  多才多艺 “上天遁地”能人不能

  近日,走过凉水河一街的人们,都会被洪泰社区高楼外侧悬挂的设备吸引眼球,这台设备像一架中型四旋翼无人机横贴在楼体玻璃幕墙上,所过之处,玻璃幕墙一尘不染,与附近其他楼体挂满灰尘的玻璃幕墙形成鲜明对比。

  原来这是区内企业历途科技有限公司开发的高楼外墙清洗智能机器人。靠着具有较强吸力的手臂,牢牢吸附在光滑的玻璃幕墙上进行清洗作业,解决了高楼外墙主要靠人工吊绳清洗,危险系数高、清洗价格高等行业痛点。

  在高楼外墙清洗行业中,一面是吊绳清洗危险系数高、清洗工人老龄化,一面是高楼维护单位面临着较高的清洗成本。为了解决行业痛点,历途科技自2016年在经开区注册成立,在机器人与智能制造企业聚集的环境中,加快了高楼外墙智能清洗机器人的研发进程。三年多来,已申请发明专利5项和实用新型专利20多项,填补了国内外墙清洁市场智能化产品空白。

  历途科技相关工作人员介绍说,顶部的四旋翼可调节气流,起到抗风保稳定作用;中部是两个容量为5升的水箱,水箱之间自动循环过滤,清洗过程中不需要补水,还可实现废水回收;而底部的滚刷、刮板、吸附等清洗单元区分设置,在保障清洗效果的同时,还可以跃障;在机器人爬行过程中,采用负压吸附技术,让机器人紧紧“抓住”高楼外墙玻璃。

  历途科技研发的机器人能“上天”,区内另一家企业博清科技的焊接机器人也能攀爬,与清洗机器人不同的是,博清科技焊接机器人爬的是石油化工行业大型曲面储罐。

  博清科技在经开区将中国焊接泰斗、中国工程院院士潘际銮30多年研究成果进行产品转化,研发无轨导全位置爬行焊接机器人,如今已经升级到“4代+”,机器人焊接直径为几十米的罐体,焊接质量100%合格,比人工焊接效率提升3-5倍。科技成果经多位院士专家鉴定,一致认为,项目整体技术达到国际先进水平,其中三维曲面的大型结构件上自主寻缝及焊缝对中技术达到国际领先水平。

  博清科技焊接机器人已在中石化、国家电网等多家“中”字头企业相关项目中应用,去年底“4代+”产品推出后赢得国内更多企业及20多个国家青睐。今年春节假期结束后,博清科技做好疫情防控后,立即推进复工复产,克服困难开辟市场。

  中石化中科炼化一体化项目是博清科技参与建设的重点项目,2月2日博清科技负责该项目团队便到达现场,用焊接机器人代替人工,解决了项目施工人员受疫情影响无法及时到岗的难题,推进项目尽快复工复产,得到项目建设单位的赞扬。博清科技生产线在2月10日全面复工复产,焊接机器人产品持续供应到国内、国际众多项目上,助力疫情防控复工复产。

  经开区机器人铁手臂不仅能“上天”,也能“遁地”。掌握主动科技公司研发的消防机器人,“手臂”是一个大口径的喷水管,依托“5G+AI”技术,采用“感、传、知、用”等物联网技术手段,可代替人员向火“出击”,作出“稳准快”的综合预判,在火情监测、预警阶段为消防人员提供精准判断数据,使火情在发生初期得到快速压制。5G智能移动消防平台可对防护区域内的消防机器人进行统一管理、控制,实时查看每台消防机器人的状态及现场监测情况。

  如今掌握主动5G智能消防移动系统正在地下停车场、图书馆、楼宇办公区等通畅的公共场区及小型配电室、机房、仓库等人员不能快速到达的区域推广应用。

  融媒体中心记者 田艳军

 
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