研究所簡介
科研團隊
總體定位及方向
科研成果
裝備智能化控制技術研究所
1 研究所介紹
裝備智能化控制技術研究所依托于華中科技大學及國家數控系統(tǒng)工程技術研究中心等國家級科研平臺，聚集了一批智能裝備及智能控制技術的領域專家，建立了包括教授、高級工程師、博士在內的高素質科研隊伍，具有雄厚的運動控制系統(tǒng)研發(fā)、加工過程智能化控制裝置研發(fā)、機械產品數控化系統(tǒng)解決方案的科研實力。
研究所團隊成員先后承擔了國家數控重大專項、國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973）項目、國家支撐計劃項目、國家自然科學基金、江蘇省政策引導類計劃（產學研合作）等國家省部級重大科研項目20余項，在先進制造技術、智能裝備、智能控制等研究領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，并先后獲國家科技進步二等獎1項、省部級一等獎3項。
研究所致力于“制造裝備智能化控制關鍵技術研究開發(fā)及應用”、“專用大型零件測量加工一體化裝置”、“智能化加工過程監(jiān)控裝置”、“系列專用運動控制裝置”等方向的研發(fā)與應用推廣，并成功研制了具有國際先進水平的高檔數控系統(tǒng)、大型螺旋槳曲面測量加工一體化裝置、加工過程刀具監(jiān)控裝置等關鍵智能部件，研制了面向板材、玻璃、注塑、工程機械等行業(yè)的專業(yè)運動控制系統(tǒng)，相關技術已成功應用于江蘇無錫、江蘇鎮(zhèn)江、江蘇徐州、西川德陽、廣東佛山等地的裝備制造企業(yè)，取得了良好經濟與社會效益。
研究所未來將立足江蘇地方產業(yè)基礎，面向船舶制造、工程機械、板材加工機械及注塑機械等行業(yè)，研發(fā)專用智能化控制裝置，助力企業(yè)機械產品的數控化升級，引導地方企業(yè)創(chuàng)新，服務地方經濟的發(fā)展壯大。
2 承擔項目
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項目名稱 |
主管部門或合作企業(yè) |
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高檔數控系統(tǒng)關鍵共性技術創(chuàng)新平臺 |
國家數控重大專項辦 |
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面向機械設備的開放式數控系統(tǒng)與專用伺服驅動及電機的研發(fā)與應用 |
科技部 |
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江蘇省數控一帶機械產品創(chuàng)新應用示范工程 |
科技部 |
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大型復雜軸類零件車銑復合加工動力學與運動學規(guī)劃 |
國家自然科學基金委員會 |
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加工狀態(tài)下數控機床性能狀態(tài)在線監(jiān)測方法研究 |
國家自然科學基金委員會 |
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發(fā)電設備銑削加工刀具監(jiān)控系統(tǒng) |
東方電氣集團東方電機有限公司 |
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多軸鉆削刀具監(jiān)控系統(tǒng) |
武漢重型機床集團有限公司 |
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發(fā)動機生產線刀具監(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與質量評估裝備 |
鎮(zhèn)江同舟螺旋槳有限公司 |
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船艦螺旋槳葉片機器人銑削加工技術 |
南京高精船用設備有限公司 |
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切削負荷自適應控制系統(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) |
深圳市德天機電設備有限公司 |
3 合作單位
4 服務內容
為更好的服務地方企業(yè)，智能所科技人員深入基層，走向社會，積極解決企業(yè)技術難題，增強企業(yè)科研能力，轉化科技成果。
2014年，智能所和鎮(zhèn)江同舟螺旋槳有限公司合作開展大型船用螺旋槳智能激光自動化檢測及質量評估方面的全方面合作，開發(fā)適用于大型船用螺旋槳曲面自動化檢測設備及船用螺旋槳數據處理、打磨量計算等軟件系統(tǒng)，實現國內首臺首套的激光測量樣機制造。測量設備可針對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的測量，測量綜合誤差小于0.2mm，直徑7米的4葉螺旋槳檢測時間在15分鐘之內。配套軟件系統(tǒng)模型智能匹配與模型調整技術將毛坯報廢率降低到1%以下。項目研發(fā)對現在的螺旋槳加工方式進行全自動化改造。
鎮(zhèn)江同舟螺旋槳有限公司生產現場
鎮(zhèn)江同舟螺旋槳有限公司項目洽談
5 聯系方式
地址：江蘇省無錫市惠山區(qū)清研路2號 電話：0510-68793010
研究所團隊成員由機械、電子、計算機、機器人等專業(yè)技術人員及學生團隊組成，共包括教授博士生導師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)方向內容
l 高端制造裝備智能化控制關鍵技術研究
針對制造裝備中的關鍵共性智能化控制技術開展研究，包括運動控制單元技術、加工過程閉環(huán)控制技術、大型零件在線檢測技術、多軸數控加工刀具軌跡優(yōu)化技術等，為裝備智能化控制裝置的研發(fā)提供核心技術。
l 專用大型零件測量加工一體化裝置研發(fā)
主要研究螺旋槳等大型復雜曲面類零件的快速測量方法，并對零件的質量進行分析和評價，開發(fā)復雜曲面智能化測量加工評估一體化系統(tǒng)，為企業(yè)提供大型復雜曲面類零件在機檢測和質量評估的方案和軟件系統(tǒng)。
l 智能化加工過程控制裝置研發(fā)
研究數控裝備加工過程中的性能、狀態(tài)的在線辨識技術和方法，開發(fā)面向數控裝備加工過程性能、狀態(tài)的加工穩(wěn)定和振動控制模塊，實現加工過程刀具監(jiān)測系統(tǒng)的產品在汽車、發(fā)電等行業(yè)進行應用。
l 機械產品專用運動控制裝置研發(fā)
針對機械產品專用運動控制裝置，研發(fā)控制裝備與機械產品外設的接口，從機械產品數控化開發(fā)的快速性、功能性及嵌入專有加工工藝知識的方便性研發(fā)專用運動控制裝置軟件，結合江蘇在工程機械、鍛壓與焊接機械、包裝機械、紡織機械等產業(yè)集群方面的優(yōu)勢進行應用示范。
專利情況
2 核心技術
l 大型復雜曲面在機檢測與質量評估激光智能測量技術
針對大型螺旋槳葉片，通過創(chuàng)新結構、面向粗糙表面漫反射的激光測量精度保證、螺旋槳模型柔性匹配技術及模型職能調整、測量操作過程智能化、螺旋槳質量檢測等核心技術的研發(fā)，開發(fā)出具備自動化測量及數據分析功能的國內首臺螺旋槳曲面檢測裝置，滿足直徑8米以下不同規(guī)格螺旋槳的測量需求，綜合測量精度±0.3mm。已獲授權發(fā)明專利5項，軟件著作權3項，形成了自主知識產權，并在江蘇船用螺旋槳等制造企業(yè)實現應用示范。
大型復雜曲面測量加工一體機
上位機測量規(guī)劃軟件模塊
螺旋槳質量評估
l 智能化加工過程控制裝置研發(fā)
通過研究數控裝備加工過程中的性能、狀態(tài)的在線辨識技術和方法，開發(fā)面向數控裝備加工過程性能、狀態(tài)的加工穩(wěn)定和振動控制模塊，實現加工裝備運行過程中的切削負荷控制、刀具狀態(tài)監(jiān)控、機床狀態(tài)監(jiān)控、加工振動監(jiān)控等功能，與西門子、發(fā)那科、華中數控等國內外主流數控系統(tǒng)實現集成，已經獲得授權發(fā)明專利7件，形成自主知識產權，在重型機床、汽車發(fā)動機制造、發(fā)電機專責葉輪制造等行業(yè)進行應用示范。
刀具監(jiān)控系統(tǒng)
嵌入式控制器
l 機械產品專用運動控制裝置研發(fā)
緊密圍繞江蘇省工程機械、包裝、紡織、板材加工機械等傳統(tǒng)優(yōu)勢產業(yè)，通過研究開發(fā)及工程化的環(huán)境建設，構筑面向傳統(tǒng)機械設備的數控化共性技術研究和示范應用平臺，建立并完善工程化、產業(yè)化的體制及運行機制，建設成為國內領先、具有國際競爭力的專用數控系統(tǒng)、伺服驅動及電機等數控技術的區(qū)域示范基地。
l 刀具監(jiān)控系統(tǒng)
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功能 |
1. 實時監(jiān)控刀具狀態(tài)（包括磨損、崩刃、破損、碰撞等）； 2. 實時危機響應（報警提示、進給保持、自動退刀、停機等）； 3. 保證加工安全。 |
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技術參數 |
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：電機電流、功率、振動、聲發(fā)射、位移等； 3. 監(jiān)控軸數：最大8軸； 4. 門限設置：自動、手動； 5. 響應速度：5ms-20ms； 6. 兼容數控系統(tǒng)：西門子、發(fā)那科、三菱、華中數控等。 |
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應用場合 |
1. 工件成本高、加工周期長、加工難度大； 2. 一旦工件損壞，損失巨大。 |
刀具監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控
數控系統(tǒng)報警提示
停機后檢查，刀具破損
l 切削負荷自適應控制系統(tǒng)
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功能 |
1. 保護機床、刀具和工件； 2. 提高效率； 3. 優(yōu)化加工過程； 4. 延長機床和刀具的使用壽命； 5. 提供自動化水平。 |
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技術參數 |
1. 可提高加工效率20%左右。 |
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應用場合 |
1. 切削余量大且不均勻； 2. 加工周期長，加工難度大。 |
控制系統(tǒng)示意圖
l 大型螺旋槳激光測量機
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功能 |
1. 滿足直徑8米以下不同規(guī)格螺旋槳的測量需求； 2. 厚度測量方式：同步自動 3. 具有自動標記、鉆孔功能； 4. 自帶數據庫，出具定制報告； 5. 具備模型調整、計算功能。 |
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技術參數 |
1. 綜合測量精度：±0.1mm； 2. 整體槳檢測時間15分鐘以內； 3. 測量速度：30min/只。 |
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應用場合 |
1. 大型螺旋槳加工制造。 |
測量機配套軟件界面圖
測量機結構示意圖