拐臂小吊车(复材七点半：机器人助力企业提升产能)

1）高性能复合材料，先进的环境控制系统，浅谈现代战机座舱

战斗机对重量的控制非常严格，甚至流传着”每让飞机减重一公斤，便可得到一公斤黄金”的说法。同样，对战斗机的座舱盖来说，当然要尽可能的轻，而且还要具备良好的透光性和抗冲击能力。在飞行中，因为战斗机座舱要提供给飞行员视野，所以其透光性一定要好，这样才能保证飞行员视野不受影响。同时，座舱盖的强度还要足够大，这样才能对飞行员起到保护作用。由于战斗机在飞行过程中会与空气产生剧烈的摩擦，所以座舱盖还要具备良好的抗冲击性和高温抗变形能力。

歼10战斗机座舱盖

目前，比较先进的一体化座舱使用的通常是丙烯酸酯和聚碳酸酯的复合材料。这种复合材料的优点在于：丙烯酸酯具备良好的透光性（透光率可以达到90%），而且其重量也比较轻，密度仅为无机玻璃密度的一半，可以被加工得很薄。聚碳酸酯的透光性同样很好，而且它的折射率、抗冲击和高温抗变形能力都很优秀，具备良好的稳定性。将丙烯酸酯和聚碳酸酯材料层合后压叠成型后，便可以作为座舱盖的材料，最后在表面镀上一层比头发丝还薄的金属膜，这样就可以得到性能优异的一体化座舱盖。我国歼20战斗机使用的就是这种材料制作座舱盖，综合技术水平已经达到了世界先进水平。

歼20战斗机的一体化座舱盖

对于战斗机来说，“空调”也是必需品，不过人家不叫空调，而是把它称为战机环境控制系统（简称ECS），因为它可以控制座舱内的气源的供气量、温度和压力。地面和高空中温度可以相差很多，按照海拔高度每升高1000米气温会下降6度的规律计算，如果地面温度是36度，那么5000米高空的温度只有6度。在如此恶劣的环境下，如果飞机没有“空调”的话，飞行员将很难忍受这种低温，而且飞机上的对电子设备也需要合适的环境才能工作。

战斗机座舱内电子设备对环境温度要求比较严格

环境控制系统主要是通过引入发动机的空气来控制座舱内的温度。当需要热风时，系统就会引入经发动机散热器加热过的空气，来给座舱加温。而当需要冷风时，空气会先经热交换器冷却，然后到达冷却涡轮做功，以此进一步降低空气本身的温度，最终将彻底冷却后的空气输送进座舱。

良好的座舱环境有助于降低飞行员的负担

现在的战斗机性能越来越先进，也都配备了环境控制系统。有了它，就可以有效减轻飞行员的负担，保证电子设备的正常工作。不过一旦这个系统出了问题，后果将会很严重，例如美国的F22战斗机就曾因缺氧问题致使飞行员昏迷，最终酿成了机毁人亡的惨剧。由此可见，战斗机环境控制系统可不单单是一部“空调”，它对飞机的安全飞行至关重要。

F22战斗机携带氧气瓶解决飞行员缺氧问题

2）机器人助力企业提升产能

位于下萨克森州Großröhrsdorf市的Haase公司利用现代化的生产制造技术生产出GFK玻璃纤维增强材料的双层的地下水储水罐和埋藏在地下的储水罐。1999年，Haase GFK技术有限责任公司正式成立(2017年时更名为Haase Tank有限责任公司)，从那时起，企业的职工人数也从最初的7人增加到了今天的近50人。据该公司领导人Thomas Falkenbach介绍，近几年来Haase公司一直有着很强的增长势头，“我们一直在寻找发展机遇，并且我们把握住了机遇。这使我们能够在储罐生产领域中占据领先的位置，在材料、质量和使用灵活性方面处于领先地位。”

为自动换刀专门开发的回转工作台

多年来，Haase公司一直向德国用户承诺，保证在48小时之内将用户订购的标准储罐送达施工现场。另外，如果客户订购的是卧式埋地式油罐，还提供30年的油罐密封性质量保证。玻璃纤维增强塑料也已经向Haase公司和客户证明了自己的优势，无腐蚀、尺寸形状稳定、耐老化以及绝对防臭。早在1991年，Haase公司就开始了自动化生产的第一步，然后一步步的引进了多台机器人，明显的缓解了企业的生产难题。

机器人维护保养困难

近几年来，Haase公司主要使用其他两家公司生产的机器人进行喷涂和机加工。这些机器人目前面临的问题是，1989年的产品维护困难。从长远看，无法保证配件供应。

Haase公司技术总监Jürgen Krell找到了慕尼黑市的Automatica公司，商讨更换老式机器人的问题。在那里，他也和其他机器人生产厂家进行了接触，当然也包括川崎机器人公司的人员。之后很快就有了结果，Jürgen Krell解释说：“对我们来说，具有吸引力的价格、坚固的结构设计以及完全满足我们的要求是最有决定性意义的。而川崎公司所在地就在我们附近，有这样一个经验丰富、技术成熟的邻居也是机器人技术服务的最佳保障。川崎公司提供的技术支持很快也证明了这一点。”

最终Haase公司确定用ZT130S型机器人完成GFK玻璃纤维增强材料的产品的喷涂，台式拐臂机器人可以承载的重量为130 kg，是一种适合各种应用的通用型机器人。ZT130S的水平/垂直活动范围为3230～4571 mm，具有很大的工作范围和很高的工作精度。另外，一段时间之后又增加了一台川崎BX100L型机器人，用于向模具中添加树脂和玻璃纤维。

喷涂工位实现自动化

在Haase集团公司决定采用川崎机器人的自动化战略之后，自动化技术改造的计划和实施进展的非常迅速，旧的机器人模块被拆除了，安装场地清理干净了，在不到三个月的时间里完成了新型机器人的安装和调试。实现了整个喷漆车间所有生产工位的自动化。

Jürgen Krell和公司的机电一体化工程师负责新型机器人的安装调试和编程。以前，Haase公司使用的几台机器人有不同的编程语言，因为机器人的生产厂家不同、生产年代不同。在使用了第一台川崎机器人之后，在很短的时间里就彻底解决了编程语言复杂的问题，成功的统一了编程语言。

川崎ZT 130L型机器人正在加工储罐边缘

另外，加工储罐类产品的ZT130L型机器人还可以在加工储罐盖和储罐底时自动更换刀具，ZT130S型机器人的工作范围是3530 mm。Haase公司最大型号的储罐直径为4 m，在引进川崎机器人之前只能手动加工，在引进ZT130L型机器人之后明显的提高了生产灵活性和加工速度。“与过去相比，我们的产能提高了一倍多，三台川崎机器人发挥着非常重要的作用。” Jürgen Krell说。

Haase公司的产品有十种不同的直径尺寸，几种变型，总共有大约100个品种型号。在引进川崎机器人之后，一方面减少了每批产品生产时的设备调整工作量，另一方面也减轻了Haase公司不同储罐类产品生产过程中的定位工作。有着回转工作台的川崎机器人以及整套机器人系统为Haase公司提高了生产灵活性。

具有自动更换工具功能的川崎ZT 130L型机器人正在加工储罐盖和底

ZT130L型机器人能够根据需要自动的选择必要的工具，自动化更换工具的系统是Haase公司自己设计制造的。最实用、也最经济的是，机器人不仅可以使用专用工具，还可以使用市场中销售的常规工具。当机器人换好了储罐观察孔的铣削刀具后，工具更换系统马上就准备好了层压表面抛光的角磨机了。两把锯割工具能够精确的切割储罐工件，抛光工具能够很好的磨光储罐的外表面。吸尘装置能够彻底、准确的清洁储罐盖和储罐底的各个部位。机器人设备的成套附件极大的提高了机器人工作的灵活性和效率，使机器人能够处理一个或者依次处理多个储罐盖子和底部。

这一机器人项目建设和工作运行中遇到的最大挑战是生产过程中产生的污垢和粉尘。为解决这一难题而设计的除尘系统保证了连续、高效的除尘。每周只需对这一除尘系统进行一次清洁，确保系统的正常工作。利用机器人工作室来代替开放的生产加工空间被证明是不合适的，因为它明显的降低了产能。新的ZT130L机器人和与之配套的除尘系统保证了将空气中的粉尘含量减少大约60%。

控制光栅与川崎机器人的Cubic-S安全系统相结合有效的保证了机器人工作区域的安全。川崎机器人的Cubic-S安全保护系统能够确保机器人和操作者安全的协同工作。这一软件系统确保了机器人设备有着非常紧凑且安全的工作空间，无需采取其他保护措施。

Cubic-S保证安全的人机协同

川崎机器人公司开发的Cubic-S安全保护系统有八种安全保护功能，包括个性化的安全保护区域设置和准确的工作空间限制。这就能够实现空间占用最少的机器人工作范围。在设定了这一范围后，机器人的工作和运动就不会超出限定的范围。机器人的各个运动轴也都受到了电子监控，设置的轴值构成了机器人运动的极限位置。当机器人的运动速度超过了设定的运动速度，应该停止不动的轴突然运动了，或者刀具、工具的方位发生了异常改变时，Cubic-S安全保护系统都会自动停止机器人的运动。“在我们的生产过程中，机器人的自动化与操作人员的手工操作是密切相连的。这就是为什么我们不断的优化Cubic-S和安全保护系统，以便使人机能够更加方便、高效和安全的协同工作。” Jürgen Krell说道。

Haase公司中引进的川崎机器人可以使用市场中常规铣刀和锯条加工储罐类零件

迄今为止，“我们有两种储罐产品”一直是Haase公司最重要的销售宣传口号。Haase公司生产的家用采暖燃油储罐销售收入占集团公司总销售收入的三分之二以上。另外，建筑行业用大型水箱、酒窖储罐、工业用储罐和蓄热储罐等也逐步成为该公司重要的产业支柱。公司领导人Thomas Falkenbach说：“鉴于家庭采暖燃油的用量日益减少，我们肯定会开发其他应用领域中所需的产品和市场。但由于德国境内采暖油的家庭数量超过了500万家，因此可以预见的未来采暖油储罐仍然有很好的市场前景。”

虽然地下室或者埋在地下的采暖油储罐仅仅是供应德国客户的产品，但Haase公司的蓄热器以及油脂分离器则是国际市场中很受欢迎的产品，出口到斯堪的纳维亚、意大利、迪拜、东南亚和美国等地。另外，瑞士联邦铁路公司也正在将其轻型液体分离设备的储罐容器更换成Haase公司的产品。Falkenbach补充说道：“成功的自动化技术改造和机器人的使用是我们不断发展的基础，也使我们能够满足不断增长的市场需求。”

Falkenbach就近年来机器人使用情况做出了积极的评价：“川崎机器人的应用让我们很快就收到了回报，并为我们的长期发展提供了更高的灵活性。我们的团队一直致力于机器人、工具、除尘系统和回转工作台之间的紧密合作，并不断优化。到目前为止，设备优化几乎达到了理想的最佳状态，只剩下将要完成的提高回转工作台速度这项工作了。”

经过几次大规模的投资和近几年来引进的川崎机器人之后将会有一段相对比较平稳的生产时间。“但我们的眼睛始终盯着出现的新理念和优化潜力。” Jürgen Krell说道。

3）航母拦阻索可以使用复合材料吗？

飞机在跑道上往往需要滑行数百米才能停下来，这在陆地上的机场还比较容易解决。但如果在航母上就是一个问题，为了让飞机可以在航母上降落，研发了拦阻索，外形看上去就是一根钢索，由许多钢丝绞在一起，这就是最早的拦阻索，可以勾住比较轻的螺旋桨飞机。但随着舰载机重量越来越大，速度越来越快，传统的拦阻索已经无法勾住现代飞机，容易产生断裂，所以出现了新材料的拦阻索。

拦阻索不要小看只是一根钢索，结构复杂着呢。拦阻索不但要保持一定的强度，还要保证韧度，这样才能抗的住飞机的拖曳，所以它里面通常有一根高强度的索芯，外面缠上钢丝，而且为了方便尾钩勾住它还不能造的太粗。飞机本身就重二三十吨，而且飞机在着舰时需要加速的，勾上拦阻索后作用在上面的力会瞬间达到100吨上下，就是要靠这根拦阻索承受住这个力，而且不是一次，通常一天要承受多架次飞机着舰的拉扯。长期使用容易产生疲劳，就需要定期保养，定期更换。

保养也不是一件容易的事，海上高盐高湿，金属容易被腐蚀，所以目前常用的维护方法就是定期上油防止生锈。传统索芯是油麻绳或尼龙织物，外面再缠上多股不同类型的钢丝，现在美国福特号上已经采用一种新型拦阻索，以复合材料为索芯，这样做可以让拦阻索变得更轻，强度更高，还能更好保护舰载机，而且具有维护方便的优点，这次使用新拦阻索应该是航母事业又一个里程碑。

4）FiberCore Europe与Sustainable Infrastructure Systems合作，在澳大利亚生产复合材料桥梁

到2021年，全球900多座桥梁和闸门使用的专利技术将拥有高达40％的再生塑料。

可持续基础设施系统（SIS，澳大利亚阿德莱德）为世界各地的多元化客户提供可持续的基础设施项目。凭借20多年的经验，SIS还是为石油和天然气，采矿，航空，水产养殖，船舶和港口，运输和物流以及农业应用提供可持续替代品的市场领导者。

SIS正在 与欧洲最成功的轻质纤维增强复合材料桥梁和公路甲板生产商 FiberCore Europe（荷兰鹿特丹）建立制造合作关系 。FiberCore Europe的InfraCore Inside技术是纤维增强聚合物（FRP）桥和闸门制造和安装领域的全球领导者，可实现符合所有标准和政府要求的复合结构，同时提供100年的实际免维护使用寿命。从荷兰，比利时，英国，法国，意大利，瑞典，挪威，中国，美国和现在的澳大利亚安装了900多座桥梁和闸门 - 从自行车和人行天桥到世界上最长的复合材料桥梁跨度。

SIS和FiberCore Europe将共同组建一个国家中心，用于制造创新的轻质复合材料桥梁，包括在澳大利亚和大洋洲地区建造和交付可持续的FRP结构。SIS将利用其在墨尔本，悉尼，布里斯班和珀斯的合作伙伴的战略分销能力，并在澳大利亚，中国，北美和欧洲建立制造合作伙伴关系。SIS和FiberCore Europe已经完成了澳大利亚四座FRP 复合高尔夫桥梁的制造，供应和安装。 InfraCore内部技术现已在造船，海上设施和一般工业中实施。

四个小时安装了四座桥梁

在Juy，SIS和FiberCore Europe完成了四个透明，单元件FRP桥梁的交付和安装，用于在悉尼郊外的Norwest 城堡山乡村俱乐部的 一个主要高尔夫球场重塑项目。

这座桥梁是440万美元课程重建项目的重要组成部分，该俱乐部占地167公顷的丛林设施上设有开放的溪流环境水收集系统。尽管恶劣的天气需要使用Coopers Heavy Industries的履带式履带式Sennebogen 613e起重机，以尽量减少对比赛场地的损坏，但四个FRP桥梁的安装仅用了4个小时就完成了。

“我们需要升级课程，但我们在泛滥平原上，所以我们选择了一个小溪系统来应对雨水径流，因此需要桥梁。我们不希望用大型管道制成由砂岩制成的突出的桥梁，并且不需要任何维护，“俱乐部主席Hugh Haslehust-Smith说。“安装速度让我们在关键时刻出现意外的额外一天，”课程主管Mitch Brooks补充道。“产品好，易于安装，看起来很棒。”

“课程改进计划准时到达预算，需要三到四个月的时间。我们正在寻找一些桥梁，我们选择了一种不在澳大利亚的产品，但规格加起来我们需要的，这个过程看起来比其他版本简单得多，而且它是一个价格非常优惠的优质产品。它融合 了环境，设计用于承载我们在球场上移动所需的维护机械负荷 ，“Castle Hill乡村俱乐部总经理Duncan Walker说。

澳大利亚FRP桥梁的后续步骤

“下一步是根据与FiberCore Europe 的制造许可协议将这些FRP桥梁的生产带到澳大利亚，”SIS结构总监Nick Wotton说。“这将大大降低我们客户的运费和交货时间，并将彻底改变澳大利亚桥梁的制造和安装方式。坚持公司的精神，我们的目标是到2021年，所有结构都可以生产高达40％的回收消费后废塑料。“

沃顿 24年来一直参与澳大利亚可持续产品领域，主要通过 再生塑料和再生木塑复合材料产品和结构。他负责 设计和建造澳大利亚第一座完全由再生木塑复合材料制成的桥梁 ，并被认为是澳大利亚使用再生塑料制造可持续产品的先驱，其中包括在澳大利亚基础设施奖项中荣获2008年度最佳绿色产品的产品。

Wotton协调一支技术精湛的专业团队，包括设计师，工程师和产品开发人员。“我们现在与FiberCore Europe达成协议，在这里建立一个制造工厂， 使用再生成分来制造完全可回收的本地制造的桥梁，甲板面板和 具有100年设计寿命的道路甲板。如果没有加工再生材料的制造用途 ，循环经济根本不起作用，我们的桥梁我们计划使用大量 的消费后废塑料，否则可以送到垃圾填埋场。“

沃顿表示，SIS目前正在与其他进步的澳大利亚公司和个人进行谈判，以期进一步建立伙伴关系。“低重量玻璃钢桥梁有许多优点，”他解释道，并指出能够最大限度地降低现场安全风险。“大桥施工完成异地在受控环境中生产设施，这也增加了质量，让更多的可预测的成本，减少可并发症 施工现场出现。非现场生产还可以减少安装过程中对周围道路和铁路基础设施的干扰。“

荷兰桥梁专家在澳大利亚会议上发表论文

2019年4月，SIS邀请FiberCore Europe参加昆士兰州的国家桥梁会议。FiberCore Europe总经理Jan Kroon先生和Martijn Veltkamp先生，FiberCore Europe的高级设计工程师和FRP桥梁设计的欧洲领导者在会议代表团致辞，其中包括来自澳大利亚和新西兰的300多名工程师和设计师。然后，SIS和FiberCore代表被邀请到南昆士兰大学土木工程学院的未来材料研究中心。

Veltkamp博士强调了FRP单元素桥梁施工的主要特点，并审查了鹿特丹市一个主要完工项目，该项目涉及62座FRP桥梁的设计，建造和安装。所有桥梁都采用相同的设计“语言”，但具有不同的几何形状，充分利用FRP在桥梁设计，施工和安装方面的多功能性和成本节约优势，以及100年最大负载使用寿命的几乎免维护操作。

5）卓尔泰克新建碳纤维毡/织物生产线 拓展储能行业产品应用

卓尔泰克官网8月13日发布消息称，为开拓储能市场，公司将新建一条碳纤维毡/织物生产线。

卓尔泰克旗下的碳纤维毡/织物产品可用于生产包括液流电池在内的新型储能电池的电极材料，具备耐腐蚀、高孔隙率、低电阻和热稳定等性能优势，还可以根据客户需求提供定制化服务。

“就规模储能系统而言，传统锂电池在安全性和其他技术层面存在一定的不确定性。碳纤维毡/织物恰好可以弥补其在上述方面的劣势。”卓尔泰克技术纤维总经理Alan Handermann表示说，“它将为储能行业开拓更加广阔的应用空间，推动更大范围的规模应用。”

卓尔泰克是全球最大的大丝束碳纤维生产商，目前年产碳纤维20000吨。因为其产品的卓越性能，被广泛应用于风电、汽车、船舶、摩擦材料、高温防火材料等领域。在全球风电市场，由于产品的高性价比，及公司一贯奉行的价格稳定主张，卓尔泰克已成为主要的供货商。除了风电市场，卓尔泰克产品在80年代初已广泛应用于北美及欧洲的建筑补强市场。在目前备受业界关注的汽车领域，卓尔泰克也与全球各大厂商合作多年。