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【演讲】三扬机器人杨铿华:进阶微米级加工,需要突破哪些关键技术

2018-08-03 10:10 高工机器人网 阅读:38448
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摘要“当机器人本体厂家没有四大核心零部件生产能力时,企业的核心在哪里?”“即使掌握四大核心零部件技术,所生产机器人就能保证其精密性吗?”“当一家机器人本体生产厂家只有单纯的装配,成本和质量能控制吗?”“机器人本体厂家能是轻资产公司吗?”三扬机器人总经理杨铿华在2018高工机器人集成商大会暨十佳集成商颁奖典礼上抛出了四个思考。

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  【文/潘敏瑶】“当机器人本体厂家没有四大核心零部件生产能力时,企业的核心在哪里?”“即使掌握四大核心零部件技术,所生产机器人就能保证其精密性吗?”“当一家机器人本体生产厂家只有单纯的装配,成本和质量能控制吗?”“机器人本体厂家能是轻资产公司吗?”三扬机器人总经理杨铿华在2018高工机器人集成商大会暨十佳集成商颁奖典礼上抛出了四个思考。

  杨铿华分析,目前国内机器人本体生产厂家的现状是采购稳定的核心部件的同时,投入研发自主的核心零部件,如减速机、控制系统等;没有自主核心零部件,但能以极度吸引客户的价格赢得市场。接下来,他对“如何保证机器人的精密性”进行了进一步探讨。

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  “精密加工+精密装配”也是一种核心技术

  杨铿华指出,除了4大核心零部件,还有一个核心是本体的精密加工与装配。

  “机械结构的合理性,极大的影响谐波和电机的使用寿命和性能;而加工精度和装配精度,直接影响机器人的实际执行精度。”杨铿华说道:“国产控制系统,做不了对轨迹精度有要求的焊接、激光切割、配视觉应用、离线编程、阵列偏移等的应用吗?”

  他认为,机器人本体标定只能在实际本体模型和理论数学模型间存在极少差异时才有意义,可以微量提升精度。基于标定的模糊算法原理,对于差异大的本体,则无能为力。

  他举例,一台未经标定的焊接机器人装配完成后,控制系统的调试人员预计其TCP精度在2mm-5mm,但三扬焊接机器人的初次TCP值竟然低至0.477mm,这个水平已经可以与国际主流品牌媲美!由此他得出结论,加密精工+精密装配是核心,做好这两方面后精度随之而来。

  机器人本体须无限逼近理论数学模型

  杨铿华对“高精密机器人”的理解是零件全悬浮式装夹加工;减速器、齿轮安装用测量配装;结构设计增加对轴承、法兰的支撑;减少机器人在高速运转中,惯量对减速器的损害;只用成熟、可靠、高质量的零部件。

  其中,在零件全悬浮式装夹加工方面,夹具设计可快速装夹,每次工件切换少于1分钟;悬浮式装夹,减少对零件的变形;对有精准要求的加工件采用定制刀具;加工余量少,变化量少,无大刀量加工;采用多工序加工;刀具在线检测;卧式加工中心保证主轴垂直度。

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  高精密机器人在减速器、齿轮安装用测量配装方面,则要求每个减速器都要检测,根据检测数据,以理论模型中轴线为基准,配套对应的法兰及齿轮组进行装配;即使是进口的减速器,除配合尺寸外,都存在较大的公差,忽略这些公差,将影响实际生产出的本体与理论模型的一致性;齿轮组的间隙必须严格控制。

  此外,在结构设计增加对减速器的支撑方面,本体内部结构通过增加轴承、法兰来支撑减速器,由传统的单点支撑设计为双点支撑,改变受力方式,使机器人在高速运行中,减少惯量对减速器的损害。

  专注于每一个“微米”

  面对“精密机器人该如何生产”的问题,三扬机器人总经理杨铿华自信满满地表示:“经过第三方机构及客户的批量测试,三扬机器人的重复定位精度平均在±0.01mm-0.03mm,轨迹精度平均在0.1mm-0.2mm,TCP值在0.256mm-0.484mm,这些精度均达到了国际认可水平。”

  成立于2015年6月的三扬机器人是新三板上市公司三扬科技的全资子公司。2015年12月,第一台自主研发的六轴机器人结构样机测试成功,正常运行至今;2016年4月,SYR006-900样机亮相各大展会;2016年12月,SYR006-900量产,大规模投入市场使用。

  三扬机器人继承了三扬科技在自动化技术领域的积累,值得一提的是,三扬科技的两大产品为拉链机和电源,其中拉链设备全球第二,特种电源全国前五,从毫米级加工到微米级加工,层层突破关键技术。

  如今,三扬科技共有员工250人,其中研发人员超过70人,内部成立三扬科技“工程研究开发中心”荣获发明专利12项、实用新型16项、外观专利1项和1项软件版权专利,不断的在创新,追求下一个0.001。

  近两年来,三扬机器人在加工设备上的投入已经超过2000万,拥有4台马扎克(另有5台订货中)、5台沙迪克慢走丝,15台海天立式加工中心及多台初加工机床共超过80台精密加工设备,以及各类用于机器人本体生产的设备;检验测量采用海克斯康三坐标测量仪,确保了零件的精度。

  从2015年开始研发产品,到2018年年初,三扬机器人仅发布了SYR006-900这一款6KG的机器人。2018年7月,三扬机器人一次性发布3款六轴机器人、2款SCARA,这些新品不再是先做样机,而是直接开模,大批量生产。

  “专注于做国内最好的小六轴机器人本体,产品负载涵盖3KG~20KG,臂展在600MM~1800MM,应用于3C行业,机床、冲压上下料、打磨、焊接、喷漆等工艺的自动化应用上。”杨铿华说道:“三扬机器人专注于做本体,面对本体厂家和集成商、终端客户,我们愿意做OEM、ODM,我们的小野心是做机器人本体的‘富士康’。”


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