现如今,随着新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料等与机器人技术的深度融合,令机器人产业迎来升级换代、跨越发展的窗口期。作为“制造业皇冠顶端的明珠”,机器人的研发、制造、应用已成为衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志,世界主要工业发达国家均将机器人作为抢占科技产业竞争的前沿和焦点,加紧谋划布局。自“十三五”规划以来,通过持续创新、深化应用,我国机器人产业整体呈现旺盛的发展势头。据工信部最新数据显示,2023年1-10月,中国机器人产业营业收入超过1300亿元,同比增长9.3%;机器人产品进出口总额达26.6亿美元,同比增长23%;工业机器人产量达到了35.3万套,服务机器人产量达到了643.6万套。同时,我国在运动控制、高性能伺服驱动、高精密减速器等关键技术和部件上也在加快突破,整机功能和性能显著增强,集成应用大幅拓展。

在我国机器人产业高质量发展的背后,从事自主机器人技术研发和应用的高科技公司—上海灵铭机器人科技有限公司(以下简称:灵铭机器人)发挥了关键的作用。灵铭机器人成立于2018年,是一家致力于模块化工业自动控制系统及机器人研制的高科技公司。企业于苏州设有装配工厂,并拥有大批国际工程技术人才,目前已取得数十项国家发明专利。灵铭机器人拥有行业领先的自动化技术及智能机器人产品,包括AGV辅助机器人装置、RGV助机器人装置、机械臂助装置等,产品于新能源、轨交、工业、医疗等各大场景取得了广泛的应用。

近年来,担任灵铭机器人总经理的周炜为企业的技术研发、市场销售等做出了一系列重要贡献,周炜带领团队在高精度、高稳定性以及柔性调度等层面研发出了具有行业竞争力的产品,与豪迈科技(002595) 博众精工(688097)、海利得(002206)等上市集团签订了长期合作订单,并出色完成了对特斯拉(Tesla)、英特尔(Intel)、米其林( Michelin )等世界500强企业的项目交付。如今,灵铭机器人已成为工业移动机器人行业的头部选手,并获得了半导体、3C等精密电子制造业客户的高度认可。

研制发明实用新型专利

高效提升机器使用寿命

周炜,工业移动机器人研发专家,中国“十四五”规划国家级重点课题主持人,毕业于复旦大学视光学专业,取得发明专利三项,现已公开发表包括《高性能液体静压导轨结构设计研究》、《工业机器人曲面轨迹仿真及实现 》、《自动行走移动机器人结构设计研究》等多部学术论文,作品得到了《中国建设信息化》、《中国科技人才》等国家科技综合类专业学术期刊的收录刊登。自2021年加入灵铭机器人以来,周炜带领技术团队不断研发测试,为浙江精工集成科技股份有限公司、沈阳德丰自动化系统有限公司、长春小工匠智慧云机械制造有限公司等企业完成了 “机器人手臂推拉”、机器人高温推送”等多个项目,获客户长期订单追加。

如今,在制造业迅猛发展的同时,工业粉尘也日渐严重。在大量粉尘的环境下,工业机器人的运行往往面临严峻挑战,尘埃颗粒不仅会侵蚀机器人的运动部件,还会影响其传感器的精度,最终影响生产效率。在影响机器人运行的多轴系统中,包含一种精密传动系统,它是用于驱动机器人水平移动的直线驱动模组,该直线驱动模组采用滑块和导轨为组合,通过滑块在导轨上的滑动来实现直线运动,直线驱动模组能够为机器人提供高精度、高刚度、高重复定位精度的直线运动。目前,市场中对于高端机器人移动机构多采用全包裹式来预防外部粉尘对导轨模组的污染和影响,但是这种方式在模组出现故障后不便于维修和故障检测。另外,由于导轨与滑块多采用滑动移动,因此在粉尘落在导轨表面时,滑块的移动会对导轨造成磨损,当导轨受到磨损后,滑块与导轨间的摩擦力便会增大,由此导致平台移动的不顺畅。

为了解决机器人移动技术中现存的问题,灵铭机器人总经理周炜特带领技术团队发明出了“一种用于机器人多轴系统的直线驱动模组”实用新型专利,该发明极大地降低了滑块因滑动摩擦而引起的磨损情况,提高了导轨的使用寿命,确保机器能够长期、高效地运行。

在研发过程中,周炜特将传统的“滑动配合”升级成为“滚动配合”,以进一步降低平台滑移的摩擦力。为了提高移动平台的移动精度,令其不易被外界粉尘影响,周炜还对测距模组结构进行了优化设置。与现有技术相比,周炜的发明具有结构简单、方便易操的优势,在实际应用中,周炜的发明能够在粉尘环境下有效地保护工业机器人,帮助企业提高生产效率。同时,周炜也延长了工业机器人的使用寿命,减少了资源浪费,对节能环保带来了积极价值。

着力打造先进机器人系统

全方位满足工业市场需求

在高污染的工作环境下,制造商尤为需要免维护、重负载、高速的工业自动化应用,对此,周炜将自己的发明专利充分应用于项目开发中,并成功设计出基于直线传输的新型Robot System。该机器人系统不仅为客户带来了极大的质量安全性与可靠性,还帮助客户避免产生与设计、制造和测试自开发解决方案相关的成本。

周炜所设计的新型Robot System具有强大的脏污环境耐受力、耐腐蚀性、承载力,同时拥有良好的重复定位精度,且生产力高,适用范围广,维护性低,是多轴系统中的先进代表。在项目设计过程中,为了帮助机器减少污染,周炜特采取专用聚氨酯(PU)密封条并选配加压系统,以防止灰尘、液体和其它污染物进入传动带系统;为了降低机器的腐蚀性,令机器适用于恶劣环境或需频繁清洗的场景,周炜特在直线装置中采用经过阳极氧化的挤压成型 Anticorodal 6060 和 6082 耐蚀铝合金,并安装 404C 超低碳不锈钢材质的直线导轨、螺栓、螺母和其它部件,以防止或延缓直线装置使用环境的潮湿导致的腐蚀。

为了提升机器的承重能力,周炜特配备循环滚珠导轨,采用挤压铝型材打造精妙几何结构,这一高度工程化组合极大地赋予了机器高刚度和高承载能力。同时,为了拓宽产品的使用范围,周炜还在特殊的无沉积表面处理中结合了食品级有机植物油的润滑系统,使该线性单元能够被应用于食品业、制药业等高敏感性的应用场景中。

周炜表示:“机器人不只是一种工具,它更是工业社会中值得信赖的新兴生产力。科技企业唯有持续突破创新,才能赢得市场的深度竞争,并赋予机器人更为强大的生命力。”对于企业的未来发展,周炜表示将继续带领灵铭机器人研发团队深入探索、挖掘新兴技术,赋能机器人内核升级,赋能智能工业高质量发展。