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上得舞台 下得工厂?一起探秘格力工业机器人
2019-08-21 14:58:11    暖通家    来源: 暖通家
  8月20-25日,2019世界机器人大会在北京隆重举行。各式智能机器人齐聚一堂,令人眼花缭乱,其中格力展位尤其热闹——13“人”组机器人乐队与工作人员默契配合,与小歌手一起献上《我和我的祖国》合唱快闪活动;“人机battle”争夺最强舞王将展会氛围推向高潮,吸引了大量观众驻足观看。视听之外,展位咖啡机器人将精致的摩卡咖啡奉给参观者,阵阵咖啡香气强势冲击着大家的嗅觉,让大家不禁发出感叹:工业机器人还能这么玩?
上得舞台 下得工厂?一起探秘格力工业机器人
(图为2019世界机器人大会格力机器人乐队表演现场)
    
  没错,只有你想不到!几尺展台将格力工业机器人的高定位精度、高灵活性、高刚性展现得淋漓尽致。而台上一分钟,台下十年功,格力工业机器人带来的短短几分钟的视听盛宴,背后却是制造业自动化技术的创新与突破。
  
  小身材大能量:格力工业机器人身兼多职  
  此次参加2019世界机器人大会的格力工业机器人,已经不是第一次亮相。2019年春晚上,这支乐队就与郎朗、周华健和任贤齐同台演艺了《朋友》这首歌曲。精准而连贯的弹奏是“乐手”们的必修课,灵活而敏捷的关节是“舞王”的基本功,但如果简单地认为这些机器人只有娱乐功能,那就小瞧他们了。其实,“吹拉弹跳”只是格力工业机器人的业余活动,它们的本职工作是在工业生产领域“发光发亮”。
(图为2019世界机器人大会格力机器人乐队表演现场)
(图为格力机器人舞团——格力工业机器人GR20A系列)
   
  先来看可以弹奏钢琴、贝斯等多种用乐器地格力工业机器人GR606。它结构轻巧,运动速度快,定位精度更是高达±0.02mm,可广泛应用于机器装载、一般装配、码垛和物料装卸等生产环节中。而这次的表演新星——Dance King格力GR20A/1.8机器人关节速度高,动态响应快,手腕持重能力强,具有较高的重复定位精度和轨迹跟踪精度,重复定位精度高达±0.04mm。同时它可自由扩展工作范围,通过更换小臂就可以满足多种工业需求,因此在装配、搬运、码垛、机器人教学等领域都有不俗表现。
  
  背后“主心骨”:伺服电机带团出道有保证  
  格力工业机器人能有如此夺人眼球的表现,离不开伺服电机这个“主心骨”。伺服系统作为自动控制系列中的执行元件,是机器人三大核心零部件之一,而作为伺服系统重要组成部分的伺服电机,又是影响机器人工作性能的主要因素。但是我国的伺服电机长期面临着国外技术垄断和国内技术发展不足的困境,因此格力通过自主研发伺服电机,并且凭借高功率密度设计技术、低齿槽转矩设计及工艺保障技术和高性能电流环优化设计技术三个核心技术创新,已达到经由专家组鉴定的国际领先水平,实现电机长度、功率密度、过载能力的新突破。
(图为格力机器人舞团——格力工业机器人GR20A系列)
(图为格力工业机器人用高性能伺服电机)
   
  小型化是工业机器人未来发展的趋势之一。传统的伺服电机通常采用外购通用制动器,结构固化,造成电机体积庞大。格力自主研发制动器,并创造性地将制动器与电机本体合成一体,有效缩短了电机轴向长度,实现了机器人的小型化和轻量化,解决了伺服电机因功率密度低和体积过大导致机器人重量偏大的问题,降低了对安装空间的要求,扩大了适用范围。
  
  伺服系统中有一对“欢喜冤家”:为了具备高过载能力,伺服电机要具备高输出转矩;而为了具备高运行精度,伺服电机又要具备低齿槽转矩。面对这个“历史性”矛盾,格力创新研究出低齿槽转矩设计及工艺保障技术,在保障输出转矩基本不变的前提下,有效降低了电机齿槽转矩。
  
  为了解决传统伺服电机电流响应速度慢,电流控制速度与精度无法兼顾的问题,格力提出高性能电流环优化设计技术,采用流水线式电流采样方法和基于FPGA的高实时性电流环时序设计方法,大大提高了电流环带宽,保障了电流控制的快速性,提高了电流控制精度,实现了更快响应和更高运行精度。
  
  上得舞台,下得工厂:格力工业机器人助力制造业转型 
  在工业4.0浪潮席卷全球的今天,制造强国均大力发展智能制造产业。与此同时,我国也在进一步强化智能装备在制造业中的重要地位。在这样的时代背景下,致力于“让世界爱上中国造”的格力电器,近年来深耕智能制造领域,潜心研发拥有自主知识产权的智能装备,走出了一条自主创新的道路。
 (图为格力工业机器人用高性能伺服电机)
(图为格力机器人乐队弹奏钢琴)
    
  格力工业机器人“组团出道”的热度表象下,是中国制造业自动化发展的强大自信。根据相关报道信息,预计到2020年,中国自主品牌产能将达10万台/年,6轴以上工业机器人年产5万台,机器人使用密度达150台/万人。格力伺服电机的成功研制不仅打破了日本及欧美国家的垄断,提升了国产伺服电机的竞争力,更满足了制造业自动化发展需求,为国内机器人的发展奠定了基础。可以说,一个自主研发的伺服电机,带来的是整个智能装备零部件国产化加速,自主品牌创新升级,甚至相关产业和地方经济的调整和发展。
  
  不论是对制造业来说,还是全社会意义上,工业机器人和伺服电机都是任重而道远。但是在格力“自主研发掌握核心科技”的使命感驱动下,相信制造业自动化发展,制造强国梦的实现,都不再遥远。
  
       读到这里,朋友,要不要来2019世界机器人大会地现场,来一杯格力工业机器人奉上的咖啡呢? 
关键词: 格力
 
 

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