“我們承擔的隔熱磚自動上料系統(tǒng)項目,經(jīng)過幾個星期的生產(chǎn)測試,已經(jīng)達到了企業(yè)預期的自動化生產(chǎn)要求,獲得了企業(yè)的高度認可。”中科院合肥研究院先進制造技術研究所(以下簡稱先進制造所)青年科研人員夏永彬表示。
碼磚,不僅僅是體力活
人工進行隔熱磚碼垛,在有機器人幫忙之前,是一件令工人皺眉頭的重體力活。粉塵重,夏天工作現(xiàn)場的溫度常常飆升到45℃以上。工作環(huán)境惡劣不說,勞動強度還十分巨大—每班8小時,兩名工人需碼12車的磚,總重量可達2噸。
“基于以上種種原因,企業(yè)使用機器人進行自動化碼垛的需求非常強烈。”夏永彬說。
由于現(xiàn)場工作環(huán)境高溫高粉塵,再加上磚型多、磚形變化大,對工作節(jié)奏要求高,所以,即便是機器人碼垛,難度也非常大。
這就要拼科研單位的實力了。企業(yè)比較了幾家科研單位的技術能力和設計方案,先進制造所讓他們眼前一亮。
此前,先進制造所的青年科研團隊在相關領域曾經(jīng)有過不少研發(fā)成果,比如智能清淤機器人、大型棒料機器人碼垛生產(chǎn)線、自動化水泥套袋裝置等。這些設備已經(jīng)在相關企業(yè)投入實際生產(chǎn),并積累了不錯的口碑。
接到項目后,夏永彬與同事高成飛、趙海彬、李巖峰等多次去現(xiàn)場考察,針對企業(yè)現(xiàn)在的生產(chǎn)現(xiàn)狀,設計出了一種對現(xiàn)有的自動輸送線改動最小的方案。
項目組根據(jù)現(xiàn)有的條件和所要達到的目的,分析出項目的難點并進行細分,最后將任務細化到每個人。
夏永彬是項目負責人,總體考慮項目的設計方案、項目進展時間節(jié)點的把握及跟企業(yè)溝通事宜,電氣工程師高成飛負責控制方案的設計。機械部分由李巖峰負責吸磚手爪及真空氣路的設計,趙海彬負責整形輸送線、推磚機構、機器人支架及防護網(wǎng)的設計。
在方案設計階段,大家沒少遇到困難。比如,科研團隊既要顧及企業(yè)原有輸送線又要考慮如何最簡單有效地將整形輸送線與現(xiàn)有的隔熱磚輸送線進行銜接,同時還要考慮現(xiàn)場的作業(yè)空間。
“通過幾次現(xiàn)場考察,我們巧妙地利用企業(yè)現(xiàn)有的一小段單獨運行輸送線作為與整形輸送線銜接部分,在不改變原有輸送線的情況下,實現(xiàn)了我們的設計方案,同時節(jié)約了空間,可靠性也不錯。”夏永彬告訴記者。
從“手爪”到“吸盤”
在這個項目中,如何設計“手爪”夾磚是一道難題。因為胚磚的磚形變化大,磚的上口和下口不一樣大,而且胚磚還易碎。
“我們綜合研究所里其他同事之前做出的真空吸附技術,使用吸盤進行吸磚,實驗證明,這樣不但解決了抓取磚的問題,也解決了磚的堆垛問題。”夏永彬介紹說。
企業(yè)生產(chǎn)的胚磚,同一批次的磚也會因為拌料加水不均導致胚磚的干濕度不一致,烘干后的胚磚尺寸誤差大,吸盤手爪吸磚的時候,就會因為磚塊變形大,吸盤對不準磚,而吸不上磚。
為了讓胚磚更穩(wěn)定地被吸取,科研團隊在第一次方案中考慮過對單塊磚進行“整形”,實現(xiàn)磚與磚之間等間距??蓪嵺`中卻發(fā)現(xiàn),對單塊磚進行整形達不到企業(yè)要求的生產(chǎn)節(jié)拍。反復調(diào)整整形方案后,大家發(fā)現(xiàn)改變吸盤間距便可提高吸磚穩(wěn)定性。
科研團隊在進行現(xiàn)場調(diào)試時,在機械整形部分不進行調(diào)整的情況下,通過控制調(diào)整吸盤的中心距,使每個吸盤能夠準確地吸上對應的磚。
魚漁雙授才是好的合作
這次合作讓夏永彬感觸良多,他說:“科研人員要透徹地理解企業(yè)的需求,提出合理的研發(fā)方案,以穩(wěn)定可靠為裝備開發(fā)的首要任務,不能一味追求技術前沿性,而是要能解決市場反饋的產(chǎn)業(yè)化難點。”
雖然這樣的合作半年便完成了履約,但是夏永彬與同事們也體會到技術與經(jīng)濟對接中一些頗為重要的東西。
“首先,雙方要構建一種誠摯深入的合作關系。”在夏永彬看來,科研人員發(fā)揮自身的技術優(yōu)勢,將實驗室的成果應用于解決企業(yè)的生產(chǎn)需求,企業(yè)則應該為他們提供必需的研發(fā)條件。
再有,科研人員輸出的不僅是單項的技術,同時在與企業(yè)的合作研發(fā)過程中,也要協(xié)助培養(yǎng)企業(yè)的技術人員,提升企業(yè)的技術應用能力,保障研發(fā)成果長期穩(wěn)定地應用于生產(chǎn)。
這就好比“授人以魚,也授人以漁”。