目前,合肥已涌现一批业内领先的机器人企业:欣奕华在国内率先开展洁净搬运机器人研发制造,可搬运基板尺寸和重量、各轴速度、定位精度等指标均达到了国际先进水平;泰禾光电科技股份有限公司研发的色选机器人、码垛机器人等技术水平达到国内先进。
[拣杂物机器人]
99.99%的杂物被色选机“挑出”
在多年前,当市民买回来大米、绿豆或花生等农作物时,通常都会先拿个小筐子筛选一下,把里面的小石头、沙粒等杂物挑出来。可如今,市场上销售的农作物当中已很难看到杂物,甚至每粒大米、绿豆的颜色大小都差不多。
这种变化是因为一种名为“色选机”的运用。合肥泰禾光电科技股份有限公司就是一家专门从事色选机研发、生产和销售的高科技企业,率先将CCD技术应用到色选机行业,智能检测分选装备已覆盖大米、杂粮、茶叶等各类用途的农产品等。
泰禾光电副总经理石江涛介绍,当大米等农作物倒进进料口,沿着机器自动设置的滑道自上而下流动时,机器内部的高速光学摄像镜头会自动采集大米的颜色信息,一旦发现有不同颜色形状的霉变大米或异物,就能立即分辨,并通过高频电磁阀装置打开气流开关,将异物吹到废料腔内,从而达到“色选”的目的。
“我们自主研发的色选机选净率达到99.99%,可以说经过这台机器‘挑选’的大米等物,基本上找不到杂物。”石江涛说。
一台“色选机”相当于几百个工人
石江涛说,“色选机”的工作效率很快,它采用高速、高清CCD摄像头,可以检测到0.04平方毫米异色质区域,精确认别原料细小的瑕疵和斑点。
“比如一台茶叶色选机的处理能力相当于几百个拣茶工,企业的产能有效被激活,加工周期也大为缩短。”石江涛说,传统的茶叶拣梗采用机拣、手拣相结合的方式,误拣率比较高,人工拣梗不能适应清洁化、工程化的加工要求,通过茶叶色选机挑拣不但除杂效果好,而且挑剔质量高,更重要的是为企业节省了人工成本,提高了经济效益。
记者在石江涛的操作下,目睹了这拣茶色选机的手艺。在显示器前为“拣茶大师”设定灵敏度后,工作人员将一袋干茶送进喂斗,随后,在机器的另一端,茶叶被分级落在不同的接料斗里,茶梗等杂质则分离进了废料斗。
谈起“色选机”的研发,石江涛介绍,上个世纪90年代中期,中国市场上并没有自己生产的色选机,那时候购买国外一台色选机,需要花费上百万元。中国作为一个粮食大国,拥有数十万家稻米加工企业,市场潜力无疑是巨大的。
“2004年创办了合肥泰禾光电科技股份有限公司,依托中科大等高等院校的研发力量,开始了自主品牌色选机的研发之路。”石江涛介绍,目前该公司研制和生产的色选机已经远销海内外,每年销售额在3亿左右,其中有一半是用于出口,在国内同行业中销量位于第二。
[搬运机器人]
机器人轻松移动长2米的大玻璃
合肥是中国平板显示产业基地,聚集着京东方等一批企业。可这面积大又易碎的玻璃板怎么搬运是一个问题,但在机器人的帮助下,移动这些玻璃块变得轻而易举。
在合肥欣奕华智能机器有限公司的生产车间内,记者看到一块长为2米多、厚度不到1厘米的大块玻璃板,在机器人的轻轻托起下,它便吸住玻璃块,平稳地将玻璃块抬高、降低、送向前。
“它的运行轨道最长有8米,悬臂能升高到5.8米,可以完成多种动作。”合肥欣奕华智能机器有限公司总经理李清生说,这款机器人是在高洁净度的车间里工作,它的任务是将LCD玻璃基板等产品从储存区域搬运到不同的生产设备中,它具有高速运行、高精度和平稳无振动的特点,每次重复定位的精度误差小于0.02毫米。
据介绍,合肥欣奕华在国内率先开展洁净搬运机器人研发制造,截至目前已生产出160台,填补了国内平板显示产业机器人控制技术多项空白,并运用于京东方8.5代线的工业生产当中。接下来,合肥欣奕华还将打造升级版的洁净搬运机器人,可搬运更大尺寸的玻璃板,满足相关企业多元化的生产需求。
填补国内平板显示产业机器人空白
机器人被喻为“制造业皇冠顶端的明珠”,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。尽管目前国内液晶面板生产企业对搬运机器人需求旺盛,但在机器人及核心零部件关键技术上,我国一直没有实现突破,产品多以进口为主。
“企业升级转型,人力成本提高,给机器人产业发展带来了机遇。”合肥欣奕华智能机器有限公司负责人说,欣奕华拥有搬运机器人控制器完全自主知识产权,该控制器最多可同时控制8个电机,采用工业机器人等自动化、智能化装备,不仅缓解了劳动力短缺压力,而且实现了劳动生产率的大幅提升。
2014年11月4日,欣奕华首台洁净搬运机器人下线,不仅填补了国内平板显示产业机器人及其控制技术的多项空白,也意味着我国机器人产业在核心技术上取得了重大突破。
“搬运机器人从硬件到软件全部采用自主研发,特别在控制系统上,我们拥有自己的核心技术。”这位负责人说。
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