研究所簡(jiǎn)介
科研團(tuán)隊(duì)
總體定位及方向
科研成果
裝備智能化控制技術(shù)研究所
1 研究所介紹
裝備智能化控制技術(shù)研究所依托于華中科技大學(xué)及國(guó)家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心等國(guó)家級(jí)科研平臺(tái)，聚集了一批智能裝備及智能控制技術(shù)的領(lǐng)域?qū)＜?，建立了包括教授、高?jí)工程師、博士在內(nèi)的高素質(zhì)科研隊(duì)伍，具有雄厚的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研發(fā)、加工過(guò)程智能化控制裝置研發(fā)、機(jī)械產(chǎn)品數(shù)控化系統(tǒng)解決方案的科研實(shí)力。
研究所團(tuán)隊(duì)成員先后承擔(dān)了國(guó)家數(shù)控重大專項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973）項(xiàng)目、國(guó)家支撐計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省政策引導(dǎo)類計(jì)劃（產(chǎn)學(xué)研合作）等國(guó)家省部級(jí)重大科研項(xiàng)目20余項(xiàng)，在先進(jìn)制造技術(shù)、智能裝備、智能控制等研究領(lǐng)域取得了突出的成果，發(fā)表論文100余篇，SCI收錄30余篇，取得了發(fā)明專利27項(xiàng)，并先后獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)。
研究所致力于“制造裝備智能化控制關(guān)鍵技術(shù)研究開(kāi)發(fā)及應(yīng)用”、“專用大型零件測(cè)量加工一體化裝置”、“智能化加工過(guò)程監(jiān)控裝置”、“系列專用運(yùn)動(dòng)控制裝置”等方向的研發(fā)與應(yīng)用推廣，并成功研制了具有國(guó)際先進(jìn)水平的高檔數(shù)控系統(tǒng)、大型螺旋槳曲面測(cè)量加工一體化裝置、加工過(guò)程刀具監(jiān)控裝置等關(guān)鍵智能部件，研制了面向板材、玻璃、注塑、工程機(jī)械等行業(yè)的專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，相關(guān)技術(shù)已成功應(yīng)用于江蘇無(wú)錫、江蘇鎮(zhèn)江、江蘇徐州、西川德陽(yáng)、廣東佛山等地的裝備制造企業(yè)，取得了良好經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。
研究所未來(lái)將立足江蘇地方產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，面向船舶制造、工程機(jī)械、板材加工機(jī)械及注塑機(jī)械等行業(yè)，研發(fā)專用智能化控制裝置，助力企業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的數(shù)控化升級(jí)，引導(dǎo)地方企業(yè)創(chuàng)新，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展壯大。
2 承擔(dān)項(xiàng)目
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項(xiàng)目名稱 |
主管部門或合作企業(yè) |
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高檔數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵共性技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái) |
國(guó)家數(shù)控重大專項(xiàng)辦 |
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面向機(jī)械設(shè)備的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)與專用伺服驅(qū)動(dòng)及電機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用 |
科技部 |
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江蘇省數(shù)控一帶機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范工程 |
科技部 |
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大型復(fù)雜軸類零件車銑復(fù)合加工動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)劃 |
國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì) |
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加工狀態(tài)下數(shù)控機(jī)床性能狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)方法研究 |
國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì) |
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發(fā)電設(shè)備銑削加工刀具監(jiān)控系統(tǒng) |
東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司 |
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多軸鉆削刀具監(jiān)控系統(tǒng) |
武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司 |
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發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線刀具監(jiān)控系統(tǒng) |
上汽通用五菱汽車股份有限公司 |
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大型螺旋槳激光智能化檢測(cè)與質(zhì)量評(píng)估裝備 |
鎮(zhèn)江同舟螺旋槳有限公司 |
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船艦螺旋槳葉片機(jī)器人銑削加工技術(shù) |
南京高精船用設(shè)備有限公司 |
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切削負(fù)荷自適應(yīng)控制系統(tǒng) |
杭州中水科技股份有限公司 |
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加工中心刀具監(jiān)控系統(tǒng) |
深圳市德天機(jī)電設(shè)備有限公司 |
3 合作單位
4 服務(wù)內(nèi)容
為更好的服務(wù)地方企業(yè)，智能所科技人員深入基層，走向社會(huì)，積極解決企業(yè)技術(shù)難題，增強(qiáng)企業(yè)科研能力，轉(zhuǎn)化科技成果。
2014年，智能所和鎮(zhèn)江同舟螺旋槳有限公司合作開(kāi)展大型船用螺旋槳智能激光自動(dòng)化檢測(cè)及質(zhì)量評(píng)估方面的全方面合作，開(kāi)發(fā)適用于大型船用螺旋槳曲面自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備及船用螺旋槳數(shù)據(jù)處理、打磨量計(jì)算等軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)首臺(tái)首套的激光測(cè)量樣機(jī)制造。測(cè)量設(shè)備可針對(duì)螺旋槳端面不平行度、槳轂高度、葉面螺距和葉厚等重要參數(shù)的測(cè)量，測(cè)量綜合誤差小于0.2mm，直徑7米的4葉螺旋槳檢測(cè)時(shí)間在15分鐘之內(nèi)。配套軟件系統(tǒng)模型智能匹配與模型調(diào)整技術(shù)將毛坯報(bào)廢率降低到1%以下。項(xiàng)目研發(fā)對(duì)現(xiàn)在的螺旋槳加工方式進(jìn)行全自動(dòng)化改造。
鎮(zhèn)江同舟螺旋槳有限公司生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)
鎮(zhèn)江同舟螺旋槳有限公司項(xiàng)目洽談
5 聯(lián)系方式
地址：江蘇省無(wú)錫市惠山區(qū)清研路2號(hào) 電話：0510-68793010
研究所團(tuán)隊(duì)成員由機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、機(jī)器人等專業(yè)技術(shù)人員及學(xué)生團(tuán)隊(duì)組成，共包括教授博士生導(dǎo)師3人，副教授3人，博士3人，工程師9人以及碩士生6人。
1 研發(fā)方向內(nèi)容
l 高端制造裝備智能化控制關(guān)鍵技術(shù)研究
針對(duì)制造裝備中的關(guān)鍵共性智能化控制技術(shù)開(kāi)展研究，包括運(yùn)動(dòng)控制單元技術(shù)、加工過(guò)程閉環(huán)控制技術(shù)、大型零件在線檢測(cè)技術(shù)、多軸數(shù)控加工刀具軌跡優(yōu)化技術(shù)等，為裝備智能化控制裝置的研發(fā)提供核心技術(shù)。
l 專用大型零件測(cè)量加工一體化裝置研發(fā)
主要研究螺旋槳等大型復(fù)雜曲面類零件的快速測(cè)量方法，并對(duì)零件的質(zhì)量進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，開(kāi)發(fā)復(fù)雜曲面智能化測(cè)量加工評(píng)估一體化系統(tǒng)，為企業(yè)提供大型復(fù)雜曲面類零件在機(jī)檢測(cè)和質(zhì)量評(píng)估的方案和軟件系統(tǒng)。
l 智能化加工過(guò)程控制裝置研發(fā)
研究數(shù)控裝備加工過(guò)程中的性能、狀態(tài)的在線辨識(shí)技術(shù)和方法，開(kāi)發(fā)面向數(shù)控裝備加工過(guò)程性能、狀態(tài)的加工穩(wěn)定和振動(dòng)控制模塊，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程刀具監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的產(chǎn)品在汽車、發(fā)電等行業(yè)進(jìn)行應(yīng)用。
l 機(jī)械產(chǎn)品專用運(yùn)動(dòng)控制裝置研發(fā)
針對(duì)機(jī)械產(chǎn)品專用運(yùn)動(dòng)控制裝置，研發(fā)控制裝備與機(jī)械產(chǎn)品外設(shè)的接口，從機(jī)械產(chǎn)品數(shù)控化開(kāi)發(fā)的快速性、功能性及嵌入專有加工工藝知識(shí)的方便性研發(fā)專用運(yùn)動(dòng)控制裝置軟件，結(jié)合江蘇在工程機(jī)械、鍛壓與焊接機(jī)械、包裝機(jī)械、紡織機(jī)械等產(chǎn)業(yè)集群方面的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行應(yīng)用示范。
專利情況
2 核心技術(shù)
l 大型復(fù)雜曲面在機(jī)檢測(cè)與質(zhì)量評(píng)估激光智能測(cè)量技術(shù)
針對(duì)大型螺旋槳葉片，通過(guò)創(chuàng)新結(jié)構(gòu)、面向粗糙表面漫反射的激光測(cè)量精度保證、螺旋槳模型柔性匹配技術(shù)及模型職能調(diào)整、測(cè)量操作過(guò)程智能化、螺旋槳質(zhì)量檢測(cè)等核心技術(shù)的研發(fā)，開(kāi)發(fā)出具備自動(dòng)化測(cè)量及數(shù)據(jù)分析功能的國(guó)內(nèi)首臺(tái)螺旋槳曲面檢測(cè)裝置，滿足直徑8米以下不同規(guī)格螺旋槳的測(cè)量需求，綜合測(cè)量精度±0.3mm。已獲授權(quán)發(fā)明專利5項(xiàng)，軟件著作權(quán)3項(xiàng)，形成了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并在江蘇船用螺旋槳等制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用示范。
大型復(fù)雜曲面測(cè)量加工一體機(jī)
上位機(jī)測(cè)量規(guī)劃軟件模塊
螺旋槳質(zhì)量評(píng)估
l 智能化加工過(guò)程控制裝置研發(fā)
通過(guò)研究數(shù)控裝備加工過(guò)程中的性能、狀態(tài)的在線辨識(shí)技術(shù)和方法，開(kāi)發(fā)面向數(shù)控裝備加工過(guò)程性能、狀態(tài)的加工穩(wěn)定和振動(dòng)控制模塊，實(shí)現(xiàn)加工裝備運(yùn)行過(guò)程中的切削負(fù)荷控制、刀具狀態(tài)監(jiān)控、機(jī)床狀態(tài)監(jiān)控、加工振動(dòng)監(jiān)控等功能，與西門子、發(fā)那科、華中數(shù)控等國(guó)內(nèi)外主流數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成，已經(jīng)獲得授權(quán)發(fā)明專利7件，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在重型機(jī)床、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造、發(fā)電機(jī)專責(zé)葉輪制造等行業(yè)進(jìn)行應(yīng)用示范。
刀具監(jiān)控系統(tǒng)
嵌入式控制器
l 機(jī)械產(chǎn)品專用運(yùn)動(dòng)控制裝置研發(fā)
緊密圍繞江蘇省工程機(jī)械、包裝、紡織、板材加工機(jī)械等傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，通過(guò)研究開(kāi)發(fā)及工程化的環(huán)境建設(shè)，構(gòu)筑面向傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化共性技術(shù)研究和示范應(yīng)用平臺(tái)，建立并完善工程化、產(chǎn)業(yè)化的體制及運(yùn)行機(jī)制，建設(shè)成為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的專用數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)及電機(jī)等數(shù)控技術(shù)的區(qū)域示范基地。
l 刀具監(jiān)控系統(tǒng)
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功能 |
1. 實(shí)時(shí)監(jiān)控刀具狀態(tài)（包括磨損、崩刃、破損、碰撞等）； 2. 實(shí)時(shí)危機(jī)響應(yīng)（報(bào)警提示、進(jìn)給保持、自動(dòng)退刀、停機(jī)等）； 3. 保證加工安全。 |
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技術(shù)參數(shù) |
1. 可監(jiān)控的加工形式：車削、銑削、鉆削、鏜削、磨削等； 2. 傳感信息：電機(jī)電流、功率、振動(dòng)、聲發(fā)射、位移等； 3. 監(jiān)控軸數(shù)：最大8軸； 4. 門限設(shè)置：自動(dòng)、手動(dòng)； 5. 響應(yīng)速度：5ms-20ms； 6. 兼容數(shù)控系統(tǒng)：西門子、發(fā)那科、三菱、華中數(shù)控等。 |
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應(yīng)用場(chǎng)合 |
1. 工件成本高、加工周期長(zhǎng)、加工難度大； 2. 一旦工件損壞，損失巨大。 |
刀具監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控
數(shù)控系統(tǒng)報(bào)警提示
停機(jī)后檢查，刀具破損
l 切削負(fù)荷自適應(yīng)控制系統(tǒng)
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功能 |
1. 保護(hù)機(jī)床、刀具和工件； 2. 提高效率； 3. 優(yōu)化加工過(guò)程； 4. 延長(zhǎng)機(jī)床和刀具的使用壽命； 5. 提供自動(dòng)化水平。 |
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技術(shù)參數(shù) |
1. 可提高加工效率20%左右。 |
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應(yīng)用場(chǎng)合 |
1. 切削余量大且不均勻； 2. 加工周期長(zhǎng)，加工難度大。 |
控制系統(tǒng)示意圖
l 大型螺旋槳激光測(cè)量機(jī)
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功能 |
1. 滿足直徑8米以下不同規(guī)格螺旋槳的測(cè)量需求； 2. 厚度測(cè)量方式：同步自動(dòng) 3. 具有自動(dòng)標(biāo)記、鉆孔功能； 4. 自帶數(shù)據(jù)庫(kù)，出具定制報(bào)告； 5. 具備模型調(diào)整、計(jì)算功能。 |
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技術(shù)參數(shù) |
1. 綜合測(cè)量精度：±0.1mm； 2. 整體槳檢測(cè)時(shí)間15分鐘以內(nèi)； 3. 測(cè)量速度：30min/只。 |
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應(yīng)用場(chǎng)合 |
1. 大型螺旋槳加工制造。 |
測(cè)量機(jī)配套軟件界面圖
測(cè)量機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖