印超：“驯服”机械手的创新主力

    让工匠精神在新时代闪光——

    2020年河北大工匠年度人物大特写

  
    人物名片

    印超，河北电机股份有限公司电气自动化工程师。他掌握工业视觉、机器人架构及应用、PLC编程、人机界面组态、伺服系统、总线通讯等多项技术，工作期间通过自主研发机械设备，为企业创新创效作出很大贡献。31岁的他是2020年河北大工匠中最年轻的一位。

    人物速写

    手拿“遥控器”，轻点键盘，拨动滑杆，一台看似庞大笨重的机械手就自如地运转起来，很快原本需要几个工人才能完成的工作，机械手一会儿功夫就完成了，实现效率质量双“高”。调试、自主研发机械设备正是印超的主要工作。

    瘦高的印超，戴着一副眼镜，说话慢条斯理却逻辑清晰。说起自己的工作更是滔滔不绝，一个个创新想法都已被他列入工作计划，干劲十足。

■印超查看机器人缠绕出来的线圈质量

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    实现自主维修设备的

    技术能手

    “哪个机器设备坏了，我们第一个就想到找印超看看。”河北电机股份有限公司的职工如此评价印超。印超年纪轻轻便得到大家的认可，还要从他刚进公司就“治”好了一台进口设备说起。

    该公司有一台机械手，由瑞士原装进口，今年年初，企业复工复产后，它却罢工了。专业维修厂家报价4000元，但是正值疫情防控期间，专家不方便进厂调试。

    印超回忆，他虽然刚到公司上班，但自己在之前的工作中积累了很多维修机械设备的经验，所以主动请缨，担当“主治医生”。经过分析，印超找到“病原”，机械手存储异常造成原点丢失后，需要重新标定零点和工件坐标系，才能正常运转。由于设备标定精度要求较高，且现场标定空间与外围设备存在严重干涉，不能使用常规标定方法。印超便查阅了大量的全英文技术手册，经过几番尝试，确定直接标定和辅助计算相结合的方案，很快完成机械手的数据恢复，经测试误差极小，完全满足设备精度要求。

    不仅如此，原来设备大保养也需要由设备厂家完成，单次保养费用在两万元以上，现在自主购买保养备件，培训维保人员，相较厂家保养效果相同，单次保养成本在6000元左右。印超不但驯服了“洋设备”，还结束了由外厂专家调试、维护机械手的历史，让大家刮目相看。

    今年年初企业复工复产后，印超多次为保障企业机械设备正常运转大显身手。

    今年4月初，公司开始复工复产，主要产品为高压大电机，但是大电机车间一台“独苗”设备高压数控绕线机定尺故障，严重影响了生产进度，公司紧急联系厂家解决，但是疫情发生后，厂家没有完全复工，无法提供全面技术支持。此时，印超再次主动请缨。他通过查阅厂家留下的图纸资料，在三菱电气官网下载PLC编程手册、伺服手册，结合现场实际故障现象，面对厂家技术人员也解决不了的技术难题，印超结合之前查阅的PLC&伺服技术知识和检查结果，重新学习了伺服电子示波器部分知识。最终诊断为设备同步带强度不足，便由原来的尼龙同步带更换为强度更高的钢丝同步带，故障随之解决了。这为公司节约了大量维修时间及20000余元维修费用。

    公司易福门牌自动感应门控制器进水烧毁，厂家报价13000元，通过上网查资料自主修复，并做好防水防护；大电机车间10千伏匝间测试仪放电故障，厂家报价5000元，通过学习厂家提供材料，远程解决，仅花费1300元；电工车间两台快速门控制器故障，厂家报价20000元一台，通过学习厂家官网资料，花2800元采购电路板配件，完成修复……印超进公司不久便成了大家认可夸赞的“技术能手”。

■印超通过电脑检查设备运行情况

 
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    自主研发机械设备的

    创新主力

    印超不仅擅长维修机械设备，更乐于自主研发机械设备，成为公司的创新主力。

    “所谓自动化，就是指机器设备、系统，在没有人或者少人的直接参与下，按智能化生产的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操作控制，实现预期目标的过程。”印超作为一名电气自动化工程师，他信心满满地说，“我的目标和主攻方向不仅是维护、调试购买的机械设备，而是根据生产需求自主研发机械设备，让职工从重复的工作中解脱出来，从而降低用工成本、提高工作效率，提升企业效益。”

    印超分析说，市场上的订单以小批量、多品种为主，制造过程中机器切换频繁，导致电机行业自动化水平较低，还以人工粗放型生产为主。而近两年，电机行业开始升级，电气自动化成为发展趋势，但现在大部分电机企业的机械设备都是“买买买”，这样后期机械设备的调试、维护、保养等系列问题会增加企业成本。

    复工复产后，印超对车间进行了自动化规划、布局整改，根据生产实际收集具体自动化项目，规划一批、分步执行一批。

    绕线是制作电机的一道关键工序，原来由人工完成，由于人手用力不均、抖动，容易造成线圈松紧不一，影响产品质量，而且一个人负责一台工作站，工作效率低。经过印超的规划设计，绕线机自动化改造设备定位精准度可达到毫米级，还可根据实际工作自主进行更改、添加新功能，使人工从绕圈这样重复的工作中解脱出来，实现一个人负责多台工作站，实用性强。“购买一台这样的设备大概需要四五十万元，而自主研发只要三四万元。现在设计方案已经出来，采购完零件就可安装使用。”印超说。

    印超像这样通过自主研发机械设备，告别“买买买”时代的发明创造还有很多。一项历时一年时间完成研发的自助设备更是填补了我国客车制造行业全承载车架自动焊接加工空白，获得发明专利及实用专利。

 
■为机器人编程等全部通过印超随身携带的笔记本实现
 
 
 

    2018年，印超在另一家企业负责电力客车整体制造工作。“客车的框架是由很多片件焊接而成，客车制造行业的车架生产由于产品种类繁多切换频繁，没有批量生产，所以主要是通过人工手动焊接，劳动强度大，工作效率低。”印超回忆说，当时几百斤重的片件需要职工手动翻转焊接，而且利用人工定位模具焊接的成品接近工差极限，整车焊接完成后，都会出现变形的问题，费时费力。所以公司决定研发一款数控焊接工作站，解决这些问题。在研发过程中，由于前期开发不顺利造成零件工阶段时间极度紧张，人手不够，时间紧迫，印超主动请缨参与一线加工设备机械零件。“那段时间，有点走火入魔了，凌晨一点多，脑海里突然闪现一个想法，就赶紧从床上爬起来，记到电脑上，生怕忘了。”印超说。

    工作站验证阶段正值炎炎夏季，印超义务连续加班工作了近一个月时间。“由于工作站需要遮光工作，整个验证阶段只能在一个封闭环境中进行。只要机器运转开，里面温度就能达到30多度，进去十分钟，衣服就湿透了。”印超说，由于焊接时出现的烟在封闭空间无法排出，他患上了鼻炎。

    星光不问赶路人，时光不负有心人。历经一年时间，数控焊接工作站终于研发成功，该设备融合了最新工业3D视觉定位、机器人自动焊缝定位、焊接跟踪等技术配合自主开发数控系统，实现数控机械手臂360度旋转，可将重达几百斤的片件轻松翻转，满足多角度焊接需求，而且无需提前编程，通过对工件形状拍照扫描，可自主切换机型。原来焊接一个片件需要7个人40分钟完成，数控焊接工作站投入使用后只需要1个人10分钟就能完成。

    9年工作时间里，印超累计获得发明、创新专利十余项，为公司创新增效做出巨大贡献。

■印超调试机器人，确保它的工作精度要求
 
 
 

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    在竞赛中历练的

    “比赛达人”

    2016年，印超参加格力集团组织的“2016·工业机器人应用大赛”获得二等奖。

    2017年，印超代表公司参加河北省工信厅组织的“2017·第二届全国机器人应用大赛河北赛区”获得团体二等奖、个人二等奖。

    2017年，代表河北省参加“全国机器人技能应用大赛”获得国家级三等奖。

    2019年，参加河北省工信厅组织的河北赛区“2019·第三届全国机器人应用大赛”，获得团体二等奖、个人一等奖。同年代表河北省参加“全国机器人技能应用大赛”，获得国家级三等奖。在2019河北大工匠“不服来战”晋级挑战赛——工业机器人应用技术技能比赛中获得一等奖。

    ……

    回顾自己的工作经历，印超说：“各项技能比赛加速了我的成长成才。”凭借过硬的技能，印超成为比赛达人。

    “2019年对于我来说是不平凡的一年。”印超说。在领导的关心鼓励下，他报名参加了河北省工信厅组织的“2019·第三届全国机器人应用大赛”。印超在熟悉设备的过程中，由于部分设备性能参数不熟悉，没有条件实操，就在业余时间查阅了大量的设备技术文档，做到提前熟悉，带着问题去实操。实操的时间只有短短几天，为了充分利用时间练习，印超饿了吃外卖，困了就找个垫子眯一会，每天连续操作16个小时以上，做梦都在思考程序逻辑，吃饭睡觉的时候突然有个好思路，马上就回到工作台去验证。功夫不负有心人，操作程序从一开始的900多步变成1700多步，又从1700多步压缩到600多步，全部过程从原来的4小时勉强做完，到后来在保证成功率前提下1个多小时全部完成。最终，在河北省赛区，印超带领团队取得团体二等奖、个人一等奖的好成绩。“通过这次比赛，使我在理论和实操两方面都得到巨大进步。”印超说，一路走来，他还要感谢各方领导和老师对他的尽心帮助。

■印超调试电机自动绕线机参数

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    不断提升技能水平的

    “学习标兵”

    “每年我都会给自己定一个小目标，每年最少看10本书，专业书籍要占到6本以上，要掌握2—3种新工控技术。每做一个新项目，每遇到一个技术瓶颈我都要大量查阅资料，规划几种技术实施方案，怎么样的方案最好，我还能不能做到更好。”印超说。

    “把简单的方案做到精细，再把复杂的过程做到简单”一直是印超工作的最大原则，他说，“不能为了完成工作而完成工作，要让每一次的设计做到我能力的极限，没有任何多余的操作才是我最大的期望。并且我始终坚信，我找不到问题不代表没有问题，而是我的知识层面还不能够发现问题，所以更督促了我努力学习，拓展自己的知识。”印超就是在这种一次次的精益求精过程中完成自我突破。

    近期印超正在自学CODESYS开发，花500多元钱购买了相关书籍进行学习，并利用非工作时间主动联系厂家借用相关设备测试。原来，该公司大部分自动化设备都是基于PLC（可编程逻辑控制器）平台实现，而近些年来随着电子技术飞速发展，工业自动化项目控制需求不断增加，比如工业视觉、通讯技术、多元化人机组态、远程监控、MIS（管理信息系统）的普及、机器人技术等，这就对控制系统的各种功能、性能及算力有更高的要求，随之而来的问题就是设备费用几何倍数提高，所以印超和同事也在寻求新的控制方案。“CODESYS是一种功能强大的完整开发环境，支持上述举例的所有功能，其硬件载体可以是PAC、IPC、PLC等，极大地拓展了可选性，可以选配如i7、i9等更强大的CPU，同时价格大幅度下降。在学习的过程中我对自动化控制有了更深一步的了解，对工业机器人的架构控制知识有了较深的理解，在往后的工作中，使用相关的知识更能得心应手。”印超信心满满地说。

    “越努力，越幸运。”正如印超微信的个性签名，他热爱自己的工作，钻研自己的业务技能，让更多“自主研发”实现职企双赢。

    ■文/本报记者高超 图/本报记者毕春华