智能制造升級(jí)，輸送系統(tǒng)如何變革？
18世紀(jì)出現(xiàn)至今，皮帶、鏈條輸送線已是工廠里不折不扣的“元老”。但隨著制造升級(jí)與變革、智慧工廠逐漸興起，這些傳統(tǒng)設(shè)備漸漸無法跟上當(dāng)下的生產(chǎn)步伐。
突破皮帶、鏈條等傳統(tǒng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，大寰機(jī)器人重磅打造了iFM智能柔性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，創(chuàng)新性地采用磁懸浮技術(shù)實(shí)現(xiàn)無接觸輸送，更加柔性化、智能化、模塊化，完美貼合現(xiàn)代化生產(chǎn)需求。
今天，我們邀請(qǐng)到大寰機(jī)器人的產(chǎn)品經(jīng)理，解碼iFM智能柔性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，聊聊這款“磁懸浮黑科技”是如何顛覆傳統(tǒng)，重新定義智慧工廠，挖掘出工業(yè)自動(dòng)化的更多創(chuàng)新可能性。
Q：為什么決定研發(fā)iFM智能柔性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)？
A：2019年我們就開始關(guān)注這個(gè)方向。我們發(fā)現(xiàn)，客戶對(duì)模塊化、高效率、易維護(hù)的輸送方案需求越來越強(qiáng)烈，傳統(tǒng)輸送線已經(jīng)無法滿足市場(chǎng)需求。綜合考量之下，2021年，我們結(jié)合自身在精密力控和電動(dòng)執(zhí)行器領(lǐng)域的技術(shù)積累，決定打造一款更先進(jìn)的，能夠滿足不同行業(yè)需求的輸送方案，這就是開發(fā)iFM智能柔性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的初衷。
Q：在iFM系列開發(fā)中如何運(yùn)用大寰機(jī)器人現(xiàn)有技術(shù)積累？
A：iFM智能柔性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)離不開大寰機(jī)器人在智能電動(dòng)執(zhí)行器領(lǐng)域深厚的技術(shù)積淀和產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。
智能電動(dòng)執(zhí)行器的系統(tǒng)性強(qiáng)，技術(shù)架構(gòu)層級(jí)化，從底層的電機(jī)、編碼器，到中層的驅(qū)動(dòng)控制，再到上層的用戶應(yīng)用，每一層都有我們的技術(shù)沉淀。無論是磁懸浮輸送系統(tǒng)，還是電動(dòng)執(zhí)行器，又或是機(jī)器人相關(guān)產(chǎn)品，層級(jí)架構(gòu)都有一定的共通性?；诖耍?strong>我們能夠快速實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化，縮短開發(fā)周期的同時(shí)，確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性和高性能。
Q：團(tuán)隊(duì)在研發(fā)過程中遇到過哪些挑戰(zhàn)？
A：挑戰(zhàn)肯定不少。模塊化設(shè)計(jì)、柔性組態(tài)結(jié)構(gòu)，是iFM智能柔性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的最為關(guān)鍵的特性，卻也是開發(fā)挑戰(zhàn)所在。
從工作原理上來看，iFM智能柔性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由定子模塊組成運(yùn)動(dòng)軌道，動(dòng)子模塊在運(yùn)動(dòng)軌道上運(yùn)動(dòng)。定子模塊可根據(jù)工站與場(chǎng)景需求進(jìn)行不同的組合與拼接。定子模塊連接電源與控制器，動(dòng)子運(yùn)動(dòng)規(guī)劃由控制器完成，可針對(duì)特定動(dòng)子進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。
常規(guī)產(chǎn)品是單動(dòng)子與單定子匹配，而智能柔性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是多動(dòng)子與多定子互相串聯(lián)，要想多個(gè)電機(jī)之間實(shí)時(shí)切換，且同時(shí)保障不同動(dòng)子移動(dòng)到同一個(gè)位置的精度，從技術(shù)上來看難度較大，運(yùn)動(dòng)、切換時(shí)的實(shí)時(shí)性、平穩(wěn)性都需要做大量測(cè)試以及開發(fā)。
解決這一問題的關(guān)鍵則在于軟件和算法。大寰機(jī)器人有針對(duì)性地給驅(qū)動(dòng)器、磁性編碼器等開發(fā)了算法、軟件，有效補(bǔ)償了多動(dòng)子與多定子切換運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的精度誤差。
A：在任何時(shí)候，做產(chǎn)品都需要保持與市場(chǎng)連接。早期，大寰機(jī)器人就進(jìn)行了一段時(shí)間的市場(chǎng)調(diào)研走訪，包括收集廣大客戶需求，以及對(duì)3C電子、鋰電、光伏、醫(yī)療、食品包裝等多個(gè)行業(yè)進(jìn)行了調(diào)研。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，不同行業(yè)對(duì)輸送系統(tǒng)的要求差異很大。例如：
3C電子：以輕負(fù)載（0-10kg）為主，對(duì)設(shè)備體積、精度要求高；
鋰電行業(yè)：負(fù)載較大（可達(dá)50kg+），要求高速（2m/s）、高精度；
醫(yī)療/化妝品/食品包裝行業(yè)：對(duì)潔凈度、IP防護(hù)等級(jí)有嚴(yán)格要求。
基于這些需求，大寰機(jī)器人先針對(duì)特定行業(yè)場(chǎng)景開發(fā)基礎(chǔ)產(chǎn)品，同時(shí)也已經(jīng)具備了“柔性”地滿足不同行業(yè)需求的能力。關(guān)鍵則在于保持大寰機(jī)器人內(nèi)部的“柔性化、模塊化”組建能力。
02 工業(yè)自動(dòng)化的“樂高大師”
–輕松應(yīng)對(duì)復(fù)雜與變化–
Q：iFM智能柔性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)有哪些運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)？
A：iFM智能柔性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)為智能制造帶來了更廣闊的應(yīng)用可能
· 模塊化設(shè)計(jì)，柔性組態(tài)
iFM智能柔性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)采用獨(dú)立的模塊化設(shè)計(jì)，支持直線段、弧線段及多種軌道布局。結(jié)合多種組態(tài)形態(tài)，如平面式、垂直式及倒裝式布局，可按需組合，快速拼接，輕松擴(kuò)展與改造，滿足多行業(yè)復(fù)雜生產(chǎn)需求。產(chǎn)線迭代組合僅需重新組合，成本更低。
· 高推力密度，大負(fù)載
具備國際領(lǐng)先的運(yùn)動(dòng)速度，最大速度可達(dá)4m/s，最大加速度可達(dá)4G。微米級(jí)重復(fù)定位精度（±5μm）。搭載自主研發(fā)的絕對(duì)編碼器，無需二次定位。超強(qiáng)雙面驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供高單位推力密度，動(dòng)子磁組柔性拼接，平穩(wěn)承載50kg以上負(fù)載，確保高效、精準(zhǔn)的工業(yè)應(yīng)用。
· 零磨損，低維護(hù)
僅導(dǎo)軌接觸，無機(jī)械摩擦，有效降低維護(hù)成本，同時(shí)滿足高潔凈度生產(chǎn)環(huán)境需求。振動(dòng)抑制技術(shù)確保高速移動(dòng)或急停狀態(tài)下的精準(zhǔn)定位，提高生產(chǎn)穩(wěn)定性。
· 智能調(diào)試，簡化運(yùn)維
大寰機(jī)器人自主研發(fā)的可視化上位機(jī)調(diào)試軟件，采用圖形化配置與模擬仿真技術(shù)，大幅降低操作難度，提升生產(chǎn)應(yīng)急響應(yīng)能力，為企業(yè)帶來更高效、更智能的使用體驗(yàn)。
A：當(dāng)然，目前接到的訂單幾乎都是定制的。依靠完善的技術(shù)體系，在環(huán)形線iFM-L1系列、接駁線iFM-T1系列這兩大系列的基礎(chǔ)之上，根據(jù)客戶實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景需求進(jìn)行定制組合。
以3C行業(yè)為例，3C產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)滞晟?，?duì)工站、模塊的定義及需求都相對(duì)明確且規(guī)范，這對(duì)大寰機(jī)器人而言并非難事。基于多年來深耕3C行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，我們能夠快速響應(yīng)客戶需求完成產(chǎn)品定制。例如，客戶對(duì)工站尺寸、負(fù)載能力、精度等有明確要求，我們可以快速調(diào)整模塊配置。例如，在某耳機(jī)檢測(cè)項(xiàng)目中，客戶希望優(yōu)化潔凈度和運(yùn)動(dòng)精度，我們通過調(diào)整編碼器類型和電機(jī)配置，滿足定制化需求。
此外，大寰機(jī)器人還支持無接觸供電方案，實(shí)現(xiàn)零摩擦運(yùn)行，擺脫傳統(tǒng)拖鏈的磨損問題，確保系統(tǒng)在任意位置均不斷電，進(jìn)一步拓展應(yīng)用邊界，適用于移動(dòng)工站、智能物流等創(chuàng)新場(chǎng)景。
A：我們從產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就參考了國際環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，在功耗優(yōu)化、電機(jī)效率、低能耗芯片等方面做了大量研究。相比傳統(tǒng)輸送方式，iFM智能柔性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的單位能耗更低，推力密度更高，能夠在保證高性能的同時(shí)降低能耗。
A：未來，我們計(jì)劃拓展至智慧工廠、汽車制造、半導(dǎo)體、物流等更大規(guī)模的應(yīng)用。特別是天車式吊裝輸送，可以用于汽車總裝、噴涂等工藝，甚至可實(shí)現(xiàn)多樓層輸送，大幅提升空間利用率。
Q：未來是否會(huì)更深度地引入AI技術(shù)？
A：當(dāng)然。我們正在探索AI技術(shù)在運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、路徑優(yōu)化、智能診斷等方面的應(yīng)用。例如，通過AI優(yōu)化載體調(diào)度，減少節(jié)拍時(shí)間，提高整體產(chǎn)線效率。同時(shí)，結(jié)合本地部署的AI算法，讓輸送系統(tǒng)具備自適應(yīng)能力，自動(dòng)調(diào)整最佳運(yùn)行模式。這是我們未來想要融合AI技術(shù)創(chuàng)造的一個(gè)價(jià)值點(diǎn)。
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關(guān)于大寰機(jī)器人
大寰機(jī)器人（DH-ROBOTICS）成立于2016年，是一家專注于為工業(yè)智能制造場(chǎng)景提供核心零部件的高科技企業(yè)。
大寰機(jī)器人深耕精密運(yùn)控領(lǐng)域，填補(bǔ)了國內(nèi)精密執(zhí)行器領(lǐng)域的空白，擁有伺服電動(dòng)夾爪、音圈執(zhí)行器、伺服電缸、DH-5靈巧手、iFM 智能柔性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等多系列的200+產(chǎn)品，為3C、新能源、半導(dǎo)體等行業(yè)提供柔性化、智能化、低碳化的電動(dòng)執(zhí)行器產(chǎn)品與解決方案，助力客戶提升生產(chǎn)效率，推動(dòng)智能制造與可持續(xù)發(fā)展。
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