珞石机器人: 从刀剪打磨到轻型机器人专家
2020-10-27熊安迪
熊安迪
“磨剪子喽,戗菜刀!”上个世纪的街坊巷里总是能听到这样的吆喝声。后续的打磨对于刀剪都如此重要,那么在制造过程中奠定刀剪出厂初始形态的打磨更是重中之重。而现在,刀剪在制造过程中的打磨工作被珞石机器人“承包”了。
刀和剪子是人们家庭生活中经常用到的工具。从选料、铸造到加工、打磨,这小小物件的制造流程中其实大有学问。刀剪行业龙头张小泉的锻制技艺,早在2006年就被列入第一批国家级非物质文化遗产名录。近些年来,随着技术的发展和生产方式的革新,工业自动化和智能制造的浪潮也将刀剪行业裹挟其中。
致力于成为业界“轻型机器人专家”的珞石机器人发掘并瞄准了这一片细分市场的智能化转型刚需,将刀剪匠人多年的打磨技术与经验纳入到珞石机器人的系统中,使这一行业的顶尖制造工艺不至于失落在时代的淘洗中。
“不欲碌碌如玉,珞珞如石。”这句取自《道德经》第三十九章的话正是“珞石”命名之源,也表达了珞石机器人的追求——不愿意成为只有华丽外表的美玉,而是做坚强刚正的磐石。珞石机器人董事合伙人宋斌表示:“珞石希望将产品质量做到坚若磐石,经得起工业生产的考验,能够为用户带来最大的价值,也要一步一个脚印地耕耘市场,真正解决行业的实际问题,让机器人从辅助生产的设备变为能够自主生产的设备。”
技术自信,吸引天使投资
珞石机器人的创始人庹华成长在湖北省十堰市。别看只是一个四线小城市,十堰市却坐拥全国闻名的道教圣地武当山和国内汽车生产巨头第二汽车制造厂。再加上湖北省整体就是一个工业大省,庹华从小就对机械设备和制造业耳濡目染,早早有了这个方向的学习兴趣和从业意向。
结束了北京大学的硕士学业后,学习机器人控制技术的庹华先在爱立信从事软件基础系统底层的研发工作,然后到国机集团开始机器人的正向研发,并在此结识了后来一同创立珞石机器人的两位合伙人。
随着2014年9月李克强总理在夏季达沃斯论坛上提出“大众创业,万众创新”,国内掀起了创业的热潮。庹华不禁思考:“我们有最优秀的团队,有国内领先的机器人研发技术,为什么不能打造一流的机器人品牌?”于是,尚在国机集团工作的庹华对公司的领导提出了创业的想法。在得到领导的认可后,他和两位同事便在北京的中关村大街开始路演,自此走上了乘风破浪的创业之路。
2015年人们对于轻型工业机器人的认知度和接受度并不是很高,尤其是北京也并非一个制造业发达的城市,在募集创业资金遇到瓶颈时,庹华也曾想过要不要干脆放弃,回到常态化的工作岗位中去。功夫不负有心人,具备多年技术积累和行业认知度的珞石机器人创业团队吸引到了梅花创投创始人吴世春的目光。
吴世春的投资风格快、准、狠,一旦看好,就放手一搏,立马押注。据宋斌所言,当时吴世春对珞石机器人的创业想法非常感兴趣,对其价值也非常认可,在庹华讲完珞石机器人的一系列创业发展构想之后直接让他将银行卡号留下。2015年5月,珞石机器人获得了梅花创投380万元的天使投资。
避“重”就“轻”,另辟蹊径
珞石机器人定位于轻型工业机器人市场的主要原因,是重型工业机器人市场已经被“老大哥们”霸占,除“四大家族”安川电机、发那科、库卡和ABB之外,还有新松、埃夫特、华数、广数等拥有雄厚背景支撑的国内龙头企业。而轻型工业机器人不仅市场空间更大,由于其生产制造的物件都相对更小、更细致,对机械控制的精度、准确度、速度也都更高,能够更好地发挥珞石机器人在机器人的规划、运动、算法等方面的许多技术储备。
工业机器人最初是随着汽车制造业发展起来的。汽车零部件产业作为汽车制造业的重要组成部分,对于珞石机器人而言,毋庸置疑是一个大市场。因此,珞石机器人从未停止在这一领域的深耕。其XB系列工业机器人可以配合打磨工装完成活塞加工后的毛刺清理工作,达到去毛刺均匀一致性,六轴机器人的高精度力控功能可以完成内外侧复杂空间多点位、多角度、高精度的活塞打磨;OptiMotion与TrueMotion最优运动控制技术可使机器人在任何速度下都具备极高轨迹精度,并且能够更好地控制转弯运动,实现高速转弯不降速,可在7秒内完成左右两侧复杂对称轨迹的汽车车锁涂胶,且避免转角胶水冗余的情况;柔性抓手设计则可以模仿人手上下料更好地保护工件,实现表面的零磨损……目前,珞石机器人的机器人和控制技术已广泛应用在打磨、装配、涂胶、上下料等工序。
传统应用领域市场非常成熟,已是一片红海。即使在技术和产品方面已非常出色,新兴供应商在工艺包的适配性以及客户关系的广泛性和稳定性上,仍难以与国内外老牌厂商抗衡,可能需要将价格降低40%-50%,客户才会考虑。宋斌坦言,珞石机器人在成立的初始阶段模仿过ABB、库卡等知名厂商所走的市场道路,与一些代理商和集成商进行合作,最后却发现,在尚未建立起品牌效应之时,这条路是走不通的。
“作为全球制造业的集中地之一,中国拥有着大量的细分场景,而这些新的场景、新的垂直市场才是我们最大的机会。”宋斌表示,所以珞石机器人后来走了具有自己特色的发展路线,另辟蹊径,从垂直细分领域做起。
在珞石机器人近期进行的C1轮融资中,为其进行天使投资的梅花创投仍在继续跟投,也是看到了珞石机器人在商业化落地与场景结合中的能力。
“磨刀”不误“缝制工”
据悉,珞石机器人用两年的时间突破了刀剪打磨的市场,并正在以此为成功的经验着手开拓缝制的市场。
中国刀具的年产值近800亿元,且具有明显的产业聚集效应。广东阳江市作为“中国刀剪之都”,贡献了超500亿元,占全国总产值的70%。除拥有中华老字号“阳江十八子”外,阳江市还引进了张小泉、王麻子等知名品牌。珞石机器人对于刀剪打磨市场的开拓也是从这里开始的。据悉,目前,国内刀剪行业的头部企業都已成为珞石机器人的客户。
珞石机器人针对刀具的水磨、抛光、开刃、去毛刺等工艺过程,推出了以智能机器人为核心硬件的自动化刀剪打磨方案。这套方案包含自动化水磨工作站与刀具开刃工作站两个工序的智能装备。两个工作站均搭配了珞石的六自由度XB系列高精高速工业机器人。其中,水磨工作站主要是利用机器人配合多台水磨机完成自动化上下料和打磨过程;刀具开刃工作站则主要利用机器人搭配力控软件工艺包,配合其自主研发的AutoGen智能视觉规划系统,通过视觉提取分析可以自动规划机器人打磨路径和力度,稳定、高效地完成刀具开刃的全流程工序。通过珞石机器人的自动化刀剪打磨系统,可以大大降低操作人员的技术门槛,提高生产效率及产品良品率。
缝制与刀剪打磨一样,都是工艺复杂、产品多种类、标准难统一的产业,对自动化设备也有非常大的需求,而且每年的产值远高于刀剪打磨市场。珞石機器人在这一有刚需的市场也做出了标准化工作站,并已拿下了行业龙头客户,落地于全球最大的针织服装制造商、国产内衣服饰龙头、中国缝制设备企业十余家。
柔性物料的加工是传统工业机器人进行缝制自动化的难题。对于柔软、易变形的缝制面料,珞石机器人研发出了FCGM柔性抓取机构,可根据裁片的大小进行定制,成功地吸附梭织、针织等不同材质布料,实现分片与合片的自动化。珞石机器人还在解决方案中使用AutoGen视觉系统,提取裁片边缘轮廓信息,根据工艺参数自动生成机器人运动轨迹,驱动缝纫机缝制,从而兼容不同形状、大小的布片,使缝纫轨迹更加平滑。此外,珞石机器人还研发出Syncsewing控制模块,对缝纫机的速度进行实时控制,实现了缝纫机和机器人之间的速度协同,避免了面料的拉扯,保证了缝制线迹均匀、精准、平整。目前,珞石是国内唯一攻克机器人与缝纫机速度协同控制难题的企业。
珞石机器人的机器人薄料、厚料包平缝自动化系统,已广泛应用于卫衣袋鼠袋、衬衣袖克夫、西装袖口假眼、无纺布立体缝制等工艺,填补了机器人在缝制自动化应用领域的技术空白。
刀具打磨和缝制这两个场景的逐渐成熟,让珞石机器人找到了聚焦细分领域的技术路线。宋斌表示,珞石机器人希望能够继续对刀剪打磨和缝制这两个行业从整体上进行更多的赋能和改革。
从“轻型工业机器人专家”到“轻型机器人专家”
打开珞石机器人官网,首先映入眼帘的是“轻型工业机器人专家”几个大字。这也是珞石机器人一直以来的发展目标。然而,宋斌表示,今年珞石机器人将要在自身的定位名称上“做减法”,在研发的产品类型上“做加法”,从“轻型工业机器人专家”转变为“轻型机器人专家”。这种“变”源自于机器人行业越来越明显的柔性协作化发展趋势。
传统的工业机器人广泛应用在生产线成熟稳定、产量大、注重效率的行业,工程师编好程序,就可以直接开始生产。而柔性协作化的生产思路和应用方式则对于小批量生产至关重要,企业的工程师可以添加各自独特的能力来适应变化,提高制造灵活性以适应高混合生产。
当前的轻型机器人打破了传统工业的限制,朝着柔性协作机器人的方向发展。在2019年上海举办的中国国际工业博览会上,协作机器人形成了一道风景线。众多的工业机器人公司都在发布协作产品。珞石机器人也在这一场工业机器人盛会上发布了其新一代柔性协作机器人xMate。不同于传统协作机器人的是,xMate突破了纯位置控制,而采用力位混合控制模式,相比于传统六轴机器人,它的七个轴设计则具备了更多空间运动可能,且每个轴都集成力矩传感器,可以像人类的手臂一样灵活运动、灵敏感知,并可实现跨平台操作、支持全局监控,且更加安全,适合精密装配、器件插拔测试等对力控和柔性操作有极高需求的应用场景。目前,xMate已应用于手术辅助定位及病人的术后康复练习。
宋斌表示,柔性协作有可能成为中国机器人弯道超车的赛道,因此,除了对垂直细分领域持续深耕之外,珞石机器人也将在柔性协作方面更进一步地拓展。