2007年8月初,在內(nèi)蒙古包頭某鋁業(yè)有限公司,伴隨著70米長(zhǎng)的鋁錠鑄造生產(chǎn)線運(yùn)行時(shí)發(fā)出的有規(guī)律的落錠聲,一塊塊白色鋁錠脫模而出,進(jìn)入水冷池.這些鋁錠每塊都重30公斤,長(zhǎng)寬900X150.經(jīng)過(guò)水冷的鋁錠規(guī)則地排列在傳輸線的末端,一臺(tái)白色的機(jī)械手正快速向下運(yùn)動(dòng),在手抓壓板接觸到鋁錠后開(kāi)始減速停止,然后敏捷地抓起5塊鋁錠,提升、旋轉(zhuǎn)、平移、下降、減速、停止、放開(kāi)鋁錠、返回、進(jìn)入下一個(gè)工作周期,整個(gè)動(dòng)作過(guò)程平穩(wěn)柔和、沒(méi)有任何沖擊,而且速度非??欤瑑H用時(shí)15秒中?,F(xiàn)場(chǎng)的工人師傅們都發(fā)出嘖嘖的贊嘆聲:“這臺(tái)手太好了,又快又平穩(wěn),比以前的設(shè)備漂亮先進(jìn),我們?cè)僖膊挥檬芾郯徜X錠了!”來(lái)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收設(shè)備的鋁業(yè)公司老總劉永好先生和某冶金設(shè)備廠的董事長(zhǎng)李紅霞女士也都露出了開(kāi)心的微笑。
在這條生產(chǎn)線末段執(zhí)行搬運(yùn)任務(wù)的機(jī)械手正是由沈陽(yáng)力拓自動(dòng)化控制技術(shù)有限公司采用德國(guó)BAHR公司生產(chǎn)的直線定位單元為核心元件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的,這也是目前國(guó)內(nèi)第一條自主開(kāi)發(fā)的全自動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)柔性鋁錠搬運(yùn)機(jī)械手。
在以前的鋁錠生產(chǎn)中,鋁錠的搬運(yùn)和碼垛一直是制約鋁錠產(chǎn)量的難題和瓶頸,由于國(guó)內(nèi)制造的傳統(tǒng)機(jī)械手一般都采用液壓驅(qū)動(dòng),強(qiáng)制定位,所以整個(gè)搬運(yùn)過(guò)程中沖擊非常大,定位也不準(zhǔn)確,經(jīng)常掉錠,鋁垛也碼不整齊,導(dǎo)致最后沒(méi)有辦法打包。所以工廠不得不配備幾名工人,撿漏拾遺,工人的勞動(dòng)強(qiáng)度非常大,而且還影響了整個(gè)生產(chǎn)的效率和產(chǎn)量。而目前國(guó)外的鋁錠搬運(yùn)和碼垛全部是采用六自由度的懸臂式機(jī)械手,這種設(shè)備非常昂貴,一臺(tái)22T/H的鋁錠生產(chǎn)線機(jī)械手價(jià)格高達(dá)300多萬(wàn)元,而在國(guó)內(nèi)這樣的一條生產(chǎn)線也需要 200萬(wàn)元。因此開(kāi)發(fā)出一種價(jià)格便宜,自動(dòng)化程度高的搬運(yùn)機(jī)器人成了眾多冶金設(shè)備企業(yè)和鋁業(yè)公司的迫切希望。
2006年下半年,沈陽(yáng)力拓自動(dòng)化控制技術(shù)有限公司總經(jīng)理?xiàng)顦?shù)彬先生在和沈陽(yáng)某知名冶金設(shè)備公司的老總李紅霞女士結(jié)識(shí)并了解到了他們的這一需求,當(dāng)即向她承諾力拓公司可以為他們開(kāi)發(fā)這樣的設(shè)備。
2007年2月份,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)半年的技術(shù)論證和考察,該冶金設(shè)備廠終于和力拓公司簽定了兩臺(tái)22T/H鋁錠搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)制造合同。合同簽定后,力拓公司立刻組織起公司的機(jī)械、電控骨干技術(shù)人員成立項(xiàng)目小組,進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)調(diào)研,BAHR公司也非常重視這個(gè)項(xiàng)目,特意安排BAHR公司技術(shù)總監(jiān)Markus Franke先生配合力拓公司的工作。
開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)這樣一臺(tái)搬運(yùn)機(jī)器人,需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)計(jì)算和性能計(jì)算,如電機(jī)的選型,慣量的匹配、壽命計(jì)算、撓度變形、強(qiáng)度計(jì)算等等,而力拓公司有幾十套各種專(zhuān)用的計(jì)算軟件,因此,我們只用了兩個(gè)星期就確定了整個(gè)設(shè)備的方案。設(shè)備的機(jī)械部分—---直線定位系統(tǒng)全部是在德國(guó)BAHR公司生產(chǎn),在國(guó)內(nèi)進(jìn)行組裝,電控部分在國(guó)內(nèi)進(jìn)行。
2007年5月,由力拓公司設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的鋁錠搬運(yùn)碼垛機(jī)械手在沈陽(yáng)某冶金設(shè)備廠進(jìn)行了整線聯(lián)調(diào),取得了成功!隨后在該工廠進(jìn)行了72小時(shí)模擬生產(chǎn)運(yùn)行,無(wú)任何故障。一周后,該機(jī)械手被全部拆分打包發(fā)往內(nèi)蒙古包頭。隨后就發(fā)生了本文開(kāi)頭那一幕。