楠木軒

比針尖還細!經他除錯的機器人運動精度達0.1毫米以內

由 万俟傲白 釋出於 科技

新京報快訊(記者 張璐)拿著像遊戲手柄一樣的“示教盒”,輸入一行行程式程式碼反覆除錯,就能讓冷冰冰的機器人“活”起來,按照指令靈活精準操作。這是機器人產品交付使用者使用前的最後一道工序——安裝除錯。

 

安川首鋼工程部組裝除錯科長張明,已經在這行工作了17年,透過這小小的“示教盒”,他完成了多項具有挑戰性的機器人系統除錯任務。透過他的除錯,目前,機器人的運動精度能控制在0.1毫米以內,甚至比針尖還細。2019年,張明獲得全國五一勞動獎章。

 

張明反覆除錯,使機器人按照指令靈活精準操作。受訪者供圖

從“門外漢”成長為業務“大拿”

 

2003年,電工專業出身的張明來到安川首鋼機器人有限公司,“轉行”進入工業機器人行業。在學習材料不充分、主要憑藉實踐摸索的條件下,“新手”張明開啟了廢寢忘食的學習模式。經過幾個月的“惡補”,張明從“門外漢”變成掌握核心技術的專業除錯人員。

 

考驗也隨之而來。當年年底,張明接到一項重要任務,為汽車風擋玻璃塗膠機器人做除錯。這是國內首次應用機器人鐳射視覺系統技術,而且首次採用機器人搬運、塗膠、裝配一次完成的工藝,難度可想而知。

 

“機器人需要把玻璃粘到車上,它的行動軌跡是固定的,但每臺車輸送的位置會有10-15毫米偏差。為了確保每一輛汽車的風擋玻璃裝配精準牢固,公司專案組設計出了鐳射視覺系統,能夠準確檢測車身的偏移量,使機器人據此自動調整行動軌跡。”

 

張明說,鐳射視覺系統對機器人操作精度要求極高,比搬運機器人抓手0.5毫米的操作精度還要更精準,要求精確到0.2毫米以內。這種全新的系統和功能,當時國內沒有先例。“這種新的系統和功能我從來沒接觸過,帶領除錯隊伍在摸索中前行,嘗試了各種辦法。比如在機器人上安裝定製的針狀治具,以提高檢驗準確度。”

 

經過夜以繼日的反覆除錯、校準和修正,張明帶領團隊將機器人運動精度控制在比針尖還細的0.2毫米以內。這項技術在當時填補了國內的技術空白,提升了我國機器人應用的技術水平。

 

迎接新技術考驗 10天完成除錯任務

 

設定功能、編寫指令、讓機器人執行任務,這是張明的基礎工作。但“組裝除錯”的工作並非僅僅是編寫指令那麼簡單,還要熟悉掌握機器人的所有屬性和相關資料,以及機器人系統對周圍環境的要求。

 

隨著機器人產業的不斷髮展,中國製造業自動化水平不斷提高,每進入一個新的應用領域,機器人系統的組裝除錯都會面臨一次新的技術考驗。

 

2009年,為推進汽車零部件國產化,廣汽本田決定將汽車四門兩蓋生產環節由國外轉到國內完成。作為專案供應商,安川首鋼對此非常重視,將之視為為國爭光的專案。在方案確定之後,重任又落在了張明肩上。

 

在此之前,汽車四門兩蓋生產環節都是在國外完成的。“再次面對‘新鮮事物’,我和同事們又費了一番工夫”。張明說,車門工藝不能光靠壓合,必須把兩塊鐵板焊接在一起。正常的電阻焊會在工件上留下“焊接”痕跡,但汽車車門不僅不能留下痕跡,還不能有電流灼傷、壓力過大造成的物理變形。因此技術難度非常大。

 

為了滿足生產要求,專案組確定採用機器人間接點焊技術。留給除錯人員的任務是:點焊後必須確保門板外側光滑,內側焊接痕跡也要降到最低。

 

張明反覆調整機器人技術引數和焊接引數。這一次,他僅用10天就解決了一系列技術難題。看著抓住車門元件的機器人系統高質量完成操作,張明舒了一口氣。

 

“緊急攻關時,忙到後半夜是常事兒。”張明說,高效快速完成任務不單單是企業實力的體現,也是幫助客戶解決“燃眉之急”。汽車四門兩蓋專案不僅拓展了新的機器人應用市場,也為提高汽車國產化率做出了貢獻。

 

與機器人“形影不離” 17年攻克機器人應用多項難關

 

隨著環保和節能的需要日益擴大,汽車輕量化已成為世界汽車發展潮流和目標。汽車材料逐步從鋼件過渡到鋁件,但鋁材材質較軟、焊接變形量大、對焊接熱輸入量控制要求極高,這些給機器人焊接工藝帶來一系列技術難題。

 

張明再次“以廠為家”,每天和機器人“形影不離”。他帶領除錯團隊仔細核實在不同熱輸入量情況下鋁工件的變形量,重新編寫指令,調整焊接引數,“要有熔深,不能焊漏,機器人焊接引數不能有一絲一毫偏差。”

 

最終,專案如期交付使用,直接推動鋁材焊接技術發展和汽車輕量化程序。

 

17年以來,張明攻克了機器人在焊接、鐳射切割、噴塗、搬運等應用領域中的一道道難關,成為工業機器人行業的組裝除錯專家。2019年,張明獲得全國五一勞動獎章。

 

■ 人物簡介

 

張明,安川首鋼機器人有限公司工程部組裝除錯科長,2003年進入安川首鋼機器人有限公司,多次被評為公司先進職工,獲北京經濟技術開發區愛企業好職工、北京市勞動模範、全國五一勞動獎章等榮譽稱號。

 

“希望透過我們的努力,能夠不斷提高中國工業自動化水平和生產效率,把機器人應用系統送到越來越多的行業生產製造車間。有了問題,我們再也不用等外國專家了。”

 

——張明

                                                               

新京報記者 張璐

編輯 樊一婧 校對 李立軍