因为不存在减速机、导轨等机械结构的传动限制和干扰,依靠精密算法对磁场、电磁力进行调度,目前磁悬浮魔毯的定位精度可达到5微米级别,与增广智能自研的上百款精密电动执行器配合,可以实现对众多工艺所需的高精度作业的完美替代。
不论是医疗、食品、日化行业的灌装生产,还是3C、半导体、锂电行业的精密检测、精密点涂、上下料等应用,平面磁悬浮智能输送系统均可覆盖,增广智能已与多个行业的头部企业达成深度合作。
平面磁悬浮的技术门槛有多高?
磁悬浮技术,最早为大众所知晓的是用在轨道交通领域,在上个世纪90年代,磁悬浮技术进入半导体工业应用领域,被用于解决半导体设备光刻机中的超精密定位问题,自此,磁悬浮技术开启了在工业领域突飞猛进的商业化,依靠线性导轨进行传输的线性磁悬浮产品层出不穷。
但无需导轨、可自由组合移动的平面磁悬浮智能输送系统,因为其高门槛、高技术,直到最近10年内才被攻克。公开信息显示,当前全球从事磁悬浮柔性输送系统的企业数量在20家左右,但研发出平面磁悬浮产品的不过3家,目前国内企业也仅有增广智能一家。
磁悬浮平面输送系统具有极高的控制技术门槛,要求掌握多自由度精密磁悬浮系统动力学模型、复杂高效的磁场控制算法,同时对工业通讯技术也有极高的要求。
在研发之初,增广智能便将技术演进方向锁定了平面磁悬浮传输系统。增广智能创始人、总经理黄安杰表示,平面磁悬浮智能输送系统的技术门槛足够高,能够更好地调度和发挥增广智能在运动控制、通讯等领域的技术优势。
同时,敢为人先是增广智能团队的本色,能够挑战去研发一款具有独创性、颠覆性的产品,是团队孜孜以求的目标。
黄安杰告诉高工机器人,增广智能其实并不关心其它企业的技术路线,而是回归并专注于最基本的工艺原理进行推导,实现百分百的自研自有。
例如,为了实现多个定子和动子实现毫秒级多智体集群调度,增广智能自研了高速多主站的通信协议,可以解决上千个轴、微秒级的通信同步问题,并且在不依赖第三方芯片前提下,实现如EtherCAT、EtherNet/IP、CANopen多种工业控制网络通信协议标准的兼容。
“我们不是自嗨式地从‘0到1’把技术研发出来,还将‘从1到N’完成对应场景的落地,和客户一起合作探索产线组合的无限可能。”黄安杰如是说。
没有导轨的平面磁悬浮
市场空间有多大?
虽然线性磁悬浮、平面磁悬浮的在称呼上存在相似之处,但有无导轨的技术实现难度可以说是天差地别,工作方式也大相径庭。
市面上的线性磁悬浮系统,采用了磁驱的环形或直线的导轨,可以视作一种具有单自由度运动能力的小车,更像是在一台固定的列车上行驶。
而平面磁悬浮则类似在自由扩展的公路网络上行驶,可以在三维空间中进行任意六个自由度的轨迹移动,相比线性系统具备非接触式驱动、高洁净度、零机械机构磨损、高灵活度换产等优势。
2017年,PMI展示了首款平面磁悬浮柔性输送线,彻底摆脱了线性作业的束缚,磁悬浮柔性输送行业迈向了新的技术高地,目前全球已经发布平面磁悬浮智能输送系统的企业包括PMI、贝加莱、倍福,以及增广智能。
尤其是伴随着中国汽车、3C电子、半导体、医疗制药等领域的精细化操作需求攀升,制造企业终端用户在持续寻找更高效、更精准、更具备性价比的解决方案。
行业的颠覆性创新往往来自外力,黄安杰表示,磁悬浮魔毯不是多个工程复杂度的集合,也不是传统工艺组合形式的优化,而是采用一种新的、与众不同的技术,去解决复杂度、成本、工艺稳定性之间的矛盾。
相比较传统产线的占地空间、配套设备、定位精度、输送速度、使用寿命、机械设计和调试时间等生产要素,平面磁悬浮输送系统是一种颠覆式的存在。
从低负载的应用来看,磁悬浮柔性输送系统可以应用在电子、半导体、医疗器械、化妆品等对精度要求高、负载要求较轻的行业。从中负载应用来看,磁是浮魔毯可以适配锂电池电芯检测、印刷包装、食品饮料、汽车零部件机械加工等行业应用。