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机器人舞动起来!带你探秘粤产机器人出生记

2017-04-21 10:14 来源:南方网 苏力 田迪迪 蒋晓敏 达海军

   五年前,机器人生产线、无人工厂、黑灯工厂还只是尝鲜者的试验田和广东传统制造业企业的升级梦。今天,机器人应用、智能制造已在南粤大地遍地开花。

  五年间,广东印发《广东省智能制造发展规划(2015—2025)》,由“制造”向“智造”转型,打造具有国际竞争力的智能制造产业集聚区。

  去年,广州数控设备有限公司、巨轮智能装备股份有限公司等15家年产值超亿元的我省首批机器人骨干生产企业闪亮登场。

  当前,我省大小工厂里高效而不知疲倦工作着的机器人总量超过6万台。全省先进制造业增加值、高技术制造业增加值占规模以上工业比重分别提高到49.3%、27.6%。

  五年来,广东制造到底在发生怎样的变迁?代表先进技术的机器人是最直接的观察“窗口”。南方日报记者18日分三路走进揭阳、广州、佛山的先进工厂,探秘粤产机器人出生记,一睹机器人生产线风采,直播广东制造业转型升级的显著成效。

  10:00

  巨轮智能装备产业园

  伴着“男儿当自强”,机器人舞动起来

  伴随着“男儿当自强”的音乐,两只“萌萌哒”的“狮子”欢快地舞动起来,炯炯有神的大眼睛调皮地眨巴着,大嘴巴一张一合,调皮地吐着舌头,身子随着音乐前屈后仰、左扭右转,十分灵活。表演快结束时,它们频频鞠躬、点头致谢,一系列动作完成得行云流水。要不是看到导轨在滑动,你可能想象不到这居然是机器人舞狮。

  为什么要开发一款舞狮机器人?其中遇到了哪些技术难题?巨轮智能装备股份有限公司机器人工程部经理罗浩彬告诉记者,“开发这款舞狮机器人,可以让顾客比较形象直观地看到巨轮机器人的灵活性和操控性,而中国传统文化舞狮的运动与机器人比较贴合。巨轮的机器人舞狮实现了艺术和技术的完美结合。”

  罗浩彬进一步解释,如果单单让机器人动起来,是比较简单的,但这两台机器人的所有动作是和音乐配合起来的,会随着音乐的节奏来进行舞动,因此需要软件、机器人控制器、硬件三者很好的结合。音乐与动作如何配合,不止是技术问题,还有艺术性的问题,是一个技术与艺术的结合难点;同时,用一个控制器控制两台机器总共14根轴,做这个模型也是一个技术难点。

  罗浩彬说,舞狮机器人全部应用了巨轮自主研发的减速器和单元控制系统等核心零部件,稳定性和声光电配合等都表现出了较高水平。据介绍,巨轮从2009年就开始从事机器人开发。

  10:25

  巨轮机器人车间

  自主研发核心部件,打破日本技术垄断

  在巨轮的机器人车间,两台Delta机器人正在快速精准地做着协同动作,几乎没有出现丝毫的差错。一般来说,两台Delta机器人需要两个控制器,但两个控制器的稳定性不好,通信延迟等原因会让它们相互碰撞。巨轮控制器优势突出,因为两台Delta机器人只需一台控制器。

  “机器人有3个核心零部件,控制器、减速器和电机。我们和以色列公司合作开发的机器人控制器,一个控制器可以控制64根轴,也就是说一个控制器能控制10台6轴的机器人,这是国内最领先的控制器,国内其他控制器一般只能控制2台,即使放眼国际也是最领先的。”罗浩彬说。

  此外,减速器是机器人核心零部件中的核心,巨轮开发的RV减速器的整个工艺已经获得了国家发明专利。稳定性和精确度,是衡量机器人好不好的主要标准,而精确度、稳定性和耐用性够不够,通过减速器就可以看出来。

  “机器人的核心竞争力就体现在减速器上,我们通过减速器的发展来增强机器人的竞争力。在国际上,减速器曾一直被日本企业垄断,占据全球75%的市场份额。巨轮自主研发的减速器打破了日本垄断。”罗浩彬说。

  目前,在机器人核心零部件控制器、减速器方面,巨轮实现了自主研发,在技术上达到国内领先水平。巨轮研发生产的机器人负载从5公斤到300公斤均可,这些机器人可应用在喷涂、焊接、打磨、机床上下料等产业链上下游。

  10:45

  广州数控产品展示中心

  这款机器人“低头”“摆臂”很灵活

  一款工业机器人竟然可以同时完成工件搬运、焊接、涂胶、打磨和喷涂作业!

  在广州数控产品展示中心,记者看到一款赤金龙RB10多用途机器人,时而“低头”、时而“摆臂”、时而旋转“机身”,正在灵活地运转,模拟工作状态。

  广州数控设备有限公司机器人制造部部长李建军介绍,这是广州数控新一代的多用途机器人,可以有效负载10公斤,重复定位精度仅为±0.05mm,目前广泛应用于机械制造、汽车制造、五金、工艺品制造等多个行业领域。这款工业机器人采用了广州数控自主研发的机器人专用高速电机,机器人1、2、3轴的运动速度达到国外同类产品的水平。

  李建军介绍,2006年,凭借在数控领域的技术积累,广州数控进军当时还未火热的工业机器人行业,接连攻克控制器、伺服驱动、伺服电机和减速器等工业机器人核心零部件,实现全自主研发。10余年来,广州数控一直坚持全自主研发路线,至今仍是国内少数掌握全套工业机器人本体制造技术的企业之一。广州数控目前拥有工程技术研发人员800多人、年投入科研经费占销售收入8%以上,年新产品收入占总销售的75%以上。

  广州数控与沈阳新松、安徽埃夫特和上海新时达,被业界称为国产工业机器人“四小家族”。李建军介绍,特别是2013年以来,广州数控工业机器人发展迅速,其市场份额保持每年50%—80%的增速。但国内工业机器人市场,国际机器人“四大家族”市场占有量约70%。“广州数控的奋斗目标是,国内市场上,国产工业机器人能够完全代替进口机器人。”李建军说。

  11:00

  广州数控机器人组装车间

  高精度机械臂运动误差肉眼难识别

  从简单的原材料加工成工业机器人的零部件,再到专业技术工人完成组装,在广州数控工业机器人零部件车间与组装车间,记者见识了工业机器人的诞生过程。在组装车间,一名操作工人正在对工业机器人的电机部分进行组装。李建军介绍,工业机器人组装对精度等要求很高,自然需要技术水平高的专业技术工人。正是基于各个生产环节的严谨与高要求,广州数控才能实现快速发展。

  李建军介绍,2013年,广州数控接到一些焊接机器人订单时还比较犹豫,因为焊接等技术对轨迹精度要求很高,当时公司的技术水平还达不到。经过技术攻坚,不断提升加工装备、关键部件的精度以及操作系统,目前广州数控机器人轨迹精度达到了0.05mm,大部分机器人轨迹精度可以达到0.02mm,用肉眼基本看不出区别。广州数控的机器人产品完全满足了客户的要求。

  “根据客户需求,广州数控一直在不断进行技术研发、升级。”李建军介绍,比如钢铁冶炼企业高温、粉尘多等工作环境不适宜人工作业,工业机器人大有用武之地,广州数控正在研发针对这类工作环境的防护等级高的工业机器人产品。李建军认为,广东制造业转型升级与工业机器人制造的发展相互促进,制造业企业转型升级提供的巨大市场需要也促进广州数控不断成长。

编辑: 李婉芬
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