鍛壓機(jī)器人打造綠色鍛壓

哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的機(jī)器人家族再添新成員，由哈工大機(jī)器人研究所獨(dú)立研發(fā)的國內(nèi)首臺“鍛造一號”鍛壓機(jī)器人在瑞安市浙江躍進(jìn)鍛造有限公司成功通過現(xiàn)場鍛壓實(shí)驗(yàn)。該機(jī)器人將傳統(tǒng)手工鍛造與現(xiàn)代機(jī)器人技術(shù)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了自動化無人鍛壓生產(chǎn)，對我國整個鍛壓行業(yè)打造綠色鍛壓和促進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。

我國是一個鍛壓大國，目前僅瑞安市就有各類鍛壓企業(yè)上百家，大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)車間存在著高噪聲、高溫的惡劣環(huán)境，絕大多數(shù)生產(chǎn)過程由人工操作，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，工人勞動強(qiáng)度大，危險性大。鍛壓機(jī)器人由先進(jìn)的電腦及程序自動控制，能完全代替人工，完成鍛壓生產(chǎn)過程中的連續(xù)上料、翻轉(zhuǎn)、下料等危險性高、簡單重復(fù)性、勞動強(qiáng)度高的工作，不僅有效降低了勞動強(qiáng)度及危險性，而且提高了生產(chǎn)自動化程度和生產(chǎn)效率。

在國外很多國家早已有類似機(jī)器人系統(tǒng)及多種配有機(jī)器人的生產(chǎn)線代替人工操作，但國外進(jìn)口設(shè)備每套高達(dá)90多萬元，對我國小型鍛造企業(yè)來說難以承受。同時由于機(jī)器人手臂需要夾緊1100—1200℃的高溫工件，還需與現(xiàn)有的原始設(shè)備相配合使用，為機(jī)器人的設(shè)計提出了很大挑戰(zhàn)。哈工大機(jī)器人研究所曲東升副教授和劉彥武、李娟博士帶領(lǐng)的十幾名博士生、碩士和工程人員組成的課題組，經(jīng)過一年多時間的高強(qiáng)度技術(shù)攻關(guān)，成功研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“鍛造一號”鍛壓機(jī)器人，其價格僅為進(jìn)口設(shè)備的三分之一。

劉彥武介紹，繼鍛壓一號研制成功后，哈工大機(jī)器人研究所還會繼續(xù)研發(fā)鍛壓二號機(jī)器人以及鑄造一號機(jī)器人，為我國鍛壓行業(yè)和鑄造行業(yè)的自動化生產(chǎn)及改善產(chǎn)品質(zhì)量提供科技支撐。

用“病毒”制造電池

美國麻省理工學(xué)院科學(xué)家利用病毒制造了一種環(huán)境友好型高功率鋰離子電池，這種電池將來可望用于便攜式電子裝置和混合動力汽車中。該研究論文發(fā)表在近日的《科學(xué)》上。

該論文介紹說，他們首先將長條狀的M13病毒進(jìn)行基因編程，使其表面可以生長出作為電極的無定形磷酸鐵。無定形磷酸鐵一般來說并非良好的導(dǎo)體，但它在納米尺度下則成為一種有用的電池材料。這些病毒的末端被設(shè)計成與碳納米管連接，從而形成一種可在電池內(nèi)增進(jìn)導(dǎo)電性能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

科學(xué)家們利用顯微鏡對數(shù)以百萬計的病毒DNA進(jìn)行掃描后，選定了M13病毒。這種病毒長度為880納米，是一種非常簡單且容易操控的病毒，對人體無害。

研究人員發(fā)現(xiàn)，這種與碳納米管“綁定”的轉(zhuǎn)基因病毒可以使磷酸鐵電極的充放電率與目前最尖端的結(jié)晶狀磷酸鋰鐵電極相媲美。這種“病毒電池”可以充放電至少100次而不損失電容，盡管與磷酸鋰鐵電池仍有差距，但后者價格昂貴而且有毒，而“病毒電池”的優(yōu)點(diǎn)顯而易見：可以在室溫或室溫以下制備，不需要有害的有機(jī)溶劑，電池內(nèi)部的物質(zhì)也無毒。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的安杰拉·貝爾徹說，他們下一步計劃利用可產(chǎn)生更高電容、電壓的物質(zhì)如磷酸錳、磷酸鎳等，開發(fā)性能更好的電池，并期待相關(guān)技術(shù)可以盡早進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段。