对标国际,欧菲尔智能在机器人精密结构件制造领域大放异彩

发布时间:2024-12-03 15:01:46 | 来源:中国网 | 作者: | 责任编辑:孙玥

当前,全球机器人产业正逐渐成为各国竞相争夺的高地。我国作为全球最大的制造业国家,积极布局机器人产业,抢占市场先机,尤其是在机器人产业零部件端,我国企业瞄准国际领先水平,勇于探索,取得了令人瞩目的成就。位于苏州市吴江区七都镇的苏州欧菲尔智能科技有限公司,就是这个行业里的佼佼者。通过10多年的努力,该公司已成为轻量化机器人精密部件制造的重要企业,先后取得了IATF16949,ISO50001,ISO14001,ISO45001的认证,荣获国家高新技术企业、江苏省专精特新企业等荣誉称号。

初冬时节,走进该公司现代化办公大楼,毕业于东南大学的赵金龙总经理侃侃而谈。他介绍说,2023年全球工业机器人销量为54.1万台,仅次于2022年,是历史第二高位;销售前五名分别是中国、日本、美国、韩国和德国,合计占全球总销量的77.6%。中国市场占全球比重51%,是后四大市场的近两倍,已连续三年超全球市场的一半。

谈到行业的前景和发展,赵金龙如数家珍。截止2023年,全球制造业机器人密度为162台/万人,较上年提高11台/万人。中国工业机器人密度从2013年的25台/万人,快速提升到2023年的470台/万人,是全球平均水平的近三倍。

机器人的结构件是机器人实现高性能和高精度动作的基础,其制造工艺对机器人整体性能有着重要影响。结构件通常包括机器人的本体框架、关节、连杆等部件,涉及材料选择、加工工艺、精度等多个关节。50公斤以下机器人,主要采用的是轻量化的铸造铝合金。欧菲尔智能最早涉足是在 2012年的下半年。

2012年 5月的一天,该公司接待了来自日本“那智不二越”的客商。他们拿着全套的MZ07的机器人图纸希望进行报价合作。同时还带来了已有零件的照片,以及生产过程中的难点,就问题点进行了交底。以防供应商仓促决定,他们已经在日本开发了整套MZ07款的机器人结构件,但成本较高。为了降低生产成本,决定在中国寻找合适的供应商开发,但也担心中国供应商未必满足要求,先自行开发了一套。

从当时全球机器人制造商来说,主要是欧美和日本。对于欧菲尔来说,更是第一次遇到难度大、精度高的机器人零部件制造。通过几轮的评估、审核、洽谈,欧菲尔决心开启和日商开发机器人精密结构件制造的合作。

一个多月后,模具做好了,铸件产品出来了。在加工过程中,欧菲尔团队遇到的最大的问题是:机加工面加工后出现气孔。因为很多机器人件有密封的要求。也就是说你精度做得再好,如果密封性能过不了测试也是不合格。尤其是两个耳朵、第二臂和第五臂,因为滑块多,成型条件不理想,非常容易出现气孔。在10年前,模流分析还不是很普及,在开发模具过程中,欧菲尔也无法进行先期模拟。欧菲尔公司的技术人员并没有退缩,凭着过硬的技术,丰富的经验,通过对模具的不断改进,以及生产时对压射位置、压力,冷却时间,储能时间,增压延时时间,压射流量等参数的调整,在借助X-RAY探伤机的帮助下,终于生产出了符合要求的铸件毛坯。

毛坯问题解决了。欧菲尔遇到的第二个问题就是加工精度的问题。因为机器人零件有极高的平面度、垂直度、同心度、圆柱度、位置度,直径精度和距离精度的要求。开始时,每次加工完成品,不是这个尺寸超差,就是那个形位公差超差。公司技术团队曾一度丧失信心,认为图纸的精度要求太高,超出合理加工精度。但在和日本专家多次沟通和探讨下,增强了信心,日本生产的相同部品能完全达到精度要求,那欧菲尔一定行!

于是,欧菲尔团队调整心态,抱着不服输的决心,重振旗鼓,反复分析并制定了下一步的解决方案计划。针对铝合金铸件材质的不稳定性,在加工前先进行时效处理,提高零件的稳定性。加工中心由三轴提升到四轴,五轴;专用治具加工时,对定位的合理性进行重新评定,对可能的不利因素进行排除,并通过实践确认排除不利因素。并且,对夹持力进行量化,评估不同夹持力状态下产品的精度值。同时,将技术团队扩大到具体作业人员,对作业人员进行全过程培训。通过近半年不断反复实践和努力,欧菲尔公司生产出了符合图纸要求的产品。

与此同时,“那智不二越”还提出更高的要求,既要精度好又要外观漂亮。当时国内一些机器人制造商的机器人表面是装配好整机后,用自喷漆对机器人进行一次喷涂。优点是方便快捷,缺点是外观有毛糙感,油漆没有通过高温烘烤,寿命低,容易剥落。

这对欧菲尔来说,无疑是又一项艰难课题。如果先把毛坯料喷涂好再加工,那么在加工过程的多次周转后,漆容易碰伤,不良率非常之高。那剩下来的方法就是先加工再喷涂。这意味着如何在喷涂时候有效地保护好已加工面。通过反复实验,他们除了常规的高温纸粘贴保护,治具保护外,还开发出了独有的气流保护法,并配合进行机器人喷涂机器人,并最终取得成功。

最终欧菲尔终于生产出了精度高、性能稳定、外观漂亮的机器人精密部件,并得到了日本客户的高度认可。在接下来的10多年,那智不二越的MZ04,MZ12,MZ25,MZ50,MZ07F,MZ10LF,CMZ12以及最新一代的人体遥感功能的MZS05机器人精密部件几乎全系列在欧菲尔开发。

一花引来万花春,欧菲尔在开发机器人精密部件成功的第二年,先后迎来了三菱、节卡、Kassow(博世家族)、宇树科技、法奥意威、新时达、埃斯顿、灵猴、思灵、敏锐达致、意优、江苏小野等超10%的主流机器人制造商的合作。

该公司拥有发明专利、实用新型专利20多项;还与东南大学开展具有自主知识产权的软体焊接机器人的研发和生产。赵金龙总经理表示,欧菲尔始终坚持技术为先,以成就高品质机器人为着力点,实施“对标进口、取代进口”的市场战略,建立学科结构完善的高素质生产研发团队,更完整地掌握机器人硬件系统的生产制造工艺,为制造高品质机器人奠定了坚实的技术基础。相信欧菲尔一定会在未来机器人事业发展中大展宏图!(吴采莲)

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