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研究所简介

科研团队

总体定位及方向

科研成果

   

装备智能化控制技术研究所


研究所介绍


      装备智能化控制技术研究所依托于华中科技大学及国家数控系统工程技术研究中心等国家级科研平台,聚集了一批智能装备及智能控制技术的领域专家,建立了包括教授、高级工程师、博士在内的高素质科研队伍,具有雄厚的运动控制系统研发、加工过程智能化控制装置研发、机械产品数控化系统解决方案的科研实力。

      研究所团队成员先后承担了国家数控重大专项、国家重点基础研究发展计划(973)项目、国家支撑计划项目、国家自然科学基金、江苏省政策引导类计划(产学研合作)等国家省部级重大科研项目20余项,在先进制造技术、智能装备、智能控制等研究领域取得了突出的成果,发表论文100余篇,SCI收录30余篇,取得了发明专利27项,并先后获国家科技进步二等奖1项、省部级一等奖3项。

       研究所致力于“制造装备智能化控制关键技术研究开发及应用”、“专用大型零件测量加工一体化装置”、“智能化加工过程监控装置”、“系列专用运动控制装置”等方向的研发与应用推广,并成功研制了具有国际先进水平的高档数控系统、大型螺旋桨曲面测量加工一体化装置、加工过程刀具监控装置等关键智能部件,研制了面向板材、玻璃、注塑、工程机械等行业的专业运动控制系统,相关技术已成功应用于江苏无锡、江苏镇江、江苏徐州、西川德阳、广东佛山等地的装备制造企业,取得了良好经济与社会效益。

      研究所未来将立足江苏地方产业基础,面向船舶制造、工程机械、板材加工机械及注塑机械等行业,研发专用智能化控制装置,助力企业机械产品的数控化升级,引导地方企业创新,服务地方经济的发展壮大。

 

承担项目


项目名称

主管部门或合作企业

高档数控系统关键共性技术创新平台

国家数控重大专项办

面向机械设备的开放式数控系统与专用伺服驱动及电机的研发与应用

科技部

江苏省数控一带机械产品创新应用示范工程

科技部

大型复杂轴类零件车铣复合加工动力学与运动学规划

国家自然科学基金委员会

加工状态下数控机床性能状态在线监测方法研究

国家自然科学基金委员会

发电设备铣削加工刀具监控系统

东方电气集团东方电机有限公司

多轴钻削刀具监控系统

武汉重型机床集团有限公司

发动机生产线刀具监控系统

上汽通用五菱汽车股份有限公司

大型螺旋桨激光智能化检测与质量评估装备

镇江同舟螺旋桨有限公司

船舰螺旋桨叶片机器人铣削加工技术

南京高精船用设备有限公司

切削负荷自适应控制系统

杭州中水科技股份有限公司

加工中心刀具监控系统

深圳市德天机电设备有限公司

 

合作单位

 


 

服务内容


      为更好的服务地方企业,智能所科技人员深入基层,走向社会,积极解决企业技术难题,增强企业科研能力,转化科技成果。

      2014年,智能所和镇江同舟螺旋桨有限公司合作开展大型船用螺旋桨智能激光自动化检测及质量评估方面的全方面合作,开发适用于大型船用螺旋桨曲面自动化检测设备及船用螺旋桨数据处理、打磨量计算等软件系统,实现国内首台首套的激光测量样机制造。测量设备可针对螺旋桨端面不平行度、桨毂高度、叶面螺距和叶厚等重要参数的测量,测量综合误差小于0.2mm,直径7米的4叶螺旋桨检测时间在15分钟之内。配套软件系统模型智能匹配与模型调整技术将毛坯报废率降低到1%以下。项目研发对现在的螺旋桨加工方式进行全自动化改造。

 

 

镇江同舟螺旋桨有限公司生产现场

 

 

镇江同舟螺旋桨有限公司项目洽谈

 

联系方式


      地址:江苏省无锡市惠山区清研路2 电话:0510-68793010

 研究所团队成员由机械、电子、计算机、机器人等专业技术人员及学生团队组成,共包括教授博士生导师3人,副教授3人,博士3人,工程师9人以及硕士生6人。

 


研发方向内容


 

l 高端制造装备智能化控制关键技术研究


      针对制造装备中的关键共性智能化控制技术开展研究,包括运动控制单元技术、加工过程闭环控制技术、大型零件在线检测技术、多轴数控加工刀具轨迹优化技术等,为装备智能化控制装置的研发提供核心技术。

 

l 专用大型零件测量加工一体化装置研发

 

      主要研究螺旋桨等大型复杂曲面类零件的快速测量方法,并对零件的质量进行分析和评价,开发复杂曲面智能化测量加工评估一体化系统,为企业提供大型复杂曲面类零件在机检测和质量评估的方案和软件系统。

 

l 智能化加工过程控制装置研发


      研究数控装备加工过程中的性能、状态的在线辨识技术和方法,开发面向数控装备加工过程性能、状态的加工稳定和振动控制模块,实现加工过程刀具监测系统的产品在汽车、发电等行业进行应用。

 

l 机械产品专用运动控制装置研发


      针对机械产品专用运动控制装置,研发控制装备与机械产品外设的接口,从机械产品数控化开发的快速性、功能性及嵌入专有加工工艺知识的方便性研发专用运动控制装置软件,结合江苏在工程机械、锻压与焊接机械、包装机械、纺织机械等产业集群方面的优势进行应用示范。

 

                                                                                                                                         

                                                                                    专利情况

核心技术


l 大型复杂曲面在机检测与质量评估激光智能测量技术


      针对大型螺旋桨叶片,通过创新结构、面向粗糙表面漫反射的激光测量精度保证、螺旋桨模型柔性匹配技术及模型职能调整、测量操作过程智能化、螺旋桨质量检测等核心技术的研发,开发出具备自动化测量及数据分析功能的国内首台螺旋桨曲面检测装置,满足直径8米以下不同规格螺旋桨的测量需求,综合测量精度±0.3mm。已获授权发明专利5项,软件著作权3项,形成了自主知识产权,并在江苏船用螺旋桨等制造企业实现应用示范。

 

 

大型复杂曲面测量加工一体机

 

 

上位机测量规划软件模块

 

 

螺旋桨质量评估

 

 

l 智能化加工过程控制装置研发


      通过研究数控装备加工过程中的性能、状态的在线辨识技术和方法,开发面向数控装备加工过程性能、状态的加工稳定和振动控制模块,实现加工装备运行过程中的切削负荷控制、刀具状态监控、机床状态监控、加工振动监控等功能,与西门子、发那科、华中数控等国内外主流数控系统实现集成,已经获得授权发明专利7件,形成自主知识产权,在重型机床、汽车发动机制造、发电机专责叶轮制造等行业进行应用示范。

 

 

刀具监控系统

 

 

嵌入式控制器

 

 

l 机械产品专用运动控制装置研发


      紧密围绕江苏省工程机械、包装、纺织、板材加工机械等传统优势产业,通过研究开发及工程化的环境建设,构筑面向传统机械设备的数控化共性技术研究和示范应用平台,建立并完善工程化、产业化的体制及运行机制,建设成为国内领先、具有国际竞争力的专用数控系统、伺服驱动及电机等数控技术的区域示范基地。

l 刀具监控系统


功能

1. 实时监控刀具状态(包括磨损、崩刃、破损、碰撞等);

2. 实时危机响应(报警提示、进给保持、自动退刀、停机等);

3. 保证加工安全。

技术参数

1. 可监控的加工形式:车削、铣削、钻削、镗削、磨削等;

2. 传感信息:电机电流、功率、振动、声发射、位移等;

3. 监控轴数:最大8轴;

4. 门限设置:自动、手动;

5. 响应速度:5ms-20ms;

6. 兼容数控系统:西门子、发那科、三菱、华中数控等。

应用场合

1. 工件成本高、加工周期长、加工难度大;

2. 一旦工件损坏,损失巨大。

 

 

刀具监控系统实时监控

 

 

数控系统报警提示

 

 

停机后检查,刀具破损

 

l 切削负荷自适应控制系统


功能

             1. 保护机床、刀具和工件;

             2. 提高效率;

             3. 优化加工过程;

             4. 延长机床和刀具的使用寿命;

             5. 提供自动化水平。

技术参数

1. 可提高加工效率20%左右。

应用场合

             1. 切削余量大且不均匀;

              2. 加工周期长,加工难度大。

 

                                                  控制系统示意图

 

 

l 大型螺旋桨激光测量机


功能

 1. 满足直径8米以下不同规格螺旋桨的测量需求;

 2. 厚度测量方式:同步自动

 3. 具有自动标记、钻孔功能;

 4. 自带数据库,出具定制报告;

 5. 具备模型调整、计算功能。

技术参数

 1. 综合测量精度:±0.1mm;

 2. 整体桨检测时间15分钟以内;

 3. 测量速度:30min/只。

应用场合

 1. 大型螺旋桨加工制造。

 

 

 

测量机配套软件界面图

 

 

测量机结构示意图