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大型水動力裝備在位機器人加工關鍵技術及其應用
重大裝備是制造強國戰(zhàn)略的重點，水輪機、艦船推進器等大型水動力裝備是重中之重。隨著對單機容量和能量轉換效率需求持續(xù)增長，大型水動力裝備重量尺寸大、加工空間受限、精度一致性要求高等特征的出現(xiàn)，給加工方式帶來了新的要求與挑戰(zhàn)。“數(shù)控加工”存在結構與位置形式固定、加工覆蓋區(qū)域有限、可達性低等問題；“人工加工”雖具備靈活性，但存在勞動強度大、工作環(huán)境惡劣、加工精度一致性差等問題。
機器人在位加工具有大行程、高柔性和快響應等優(yōu)點，可有效解決現(xiàn)有大型水動力裝備“數(shù)控加工”和“人工加工”存在的受限空間復雜曲面加工區(qū)域小、柔性差、響應慢和精度一致性差等問題。但亟待突破受限空間加工軌跡規(guī)劃、多階模態(tài)加工過程控制、敏捷加工可重構裝備等關鍵難題，以實現(xiàn)大型水動力裝備在位高精高效敏捷加工。
本成果從受限空間高精加工軌跡規(guī)劃、多階模態(tài)高效加工過程控制、人機協(xié)同敏捷加工工藝裝備三個方面開展研究，提出了機器人“加工剛度-力致誤差”評價指標，發(fā)明了基于排斥勢場的軌跡規(guī)劃方法，研發(fā)了機器人加工多約束規(guī)劃、視覺跟蹤測量與誤差在線補償?shù)溶浻布K，提出了“顫振穩(wěn)定性-切觸面積”高效加工優(yōu)化新方法，研發(fā)了加工余量、切削負載自適應調控系統(tǒng)，提出了“操作經(jīng)驗知識遷移-知識驅動可制造性分析”工藝規(guī)劃新技術，發(fā)明了國際首臺（套）大型水動力裝備在位機器人加工可重構裝備，研發(fā)了大型水動力裝備機器人化全流程加工產(chǎn)線，實現(xiàn)多種水輪機轉輪和推進器葉片加工效率提升30%以上，水輪機局部加工精度最高可達±0.1mm。
圖1 機器人加工軟件
圖2 大型水輪機轉輪的機器人在位修復加工系統(tǒng)
圖3 大型艦船用螺旋槳機器人在位加工系統(tǒng)
華中科技大學
2023-04-19
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條碼技術在飼料加工質量控制中的應用研究
成果簡介： 飼料添加劑微量組分計算機配料添加系統(tǒng)V1.0是一種實用軟硬件系統(tǒng)，主要用于飼料添加劑微量組分的配料、稱量和添加作業(yè)工序。它主要利用條碼技術和計算機過程控制技術實現(xiàn)飼料添加劑微量組分的正確配料，精確稱量和可靠添加。在具有微量組分正確配料，精確稱量和可靠添加的其他使用場合中也可以使用該技術。 該系統(tǒng)的應用軟件部分已取得國家版權局計算機軟件著作產(chǎn)權登記證書，登記號2010SRBJ3262。 技術指標：
中國農(nóng)業(yè)大學
2021-04-14
畜禽肉品深加工及其副產(chǎn)物綜合利用技術
該成果 2010 年獲江蘇省科學技術獎二等獎。 該成果對發(fā)酵肉制品品質形成機理進行研究； 研發(fā)了發(fā)酵肉制品發(fā)酵關鍵工藝技術；天然腸衣保質關鍵技術；肝素鈉提取關鍵技術。如：高郵琵琶鴨、揚州風鵝、如皋火腿等。
揚州大學
2021-04-14
一種多軸加工系統(tǒng)的刀具偏離量的建模方法
本發(fā)明公開了一種多軸加工系統(tǒng)的刀具偏離量的建模方法，包 括：建立一種新的未變形切屑厚度模型，采用向量法建立圓弧刀變姿 態(tài)銑削加工切削力預測模型；運用等效圓柱法建立機床傳動軸的柔度 模型，并應用力橢球方法和坐標系變換建立了加工系統(tǒng)的綜合柔度度 模型；最后通過變姿態(tài)加工過程的切削力模型和多軸加工系統(tǒng)末端柔 度模型，得到刀具偏離量模型。本發(fā)明公開的刀具偏離量的建模方法， 通過建立新的刀具切削刃的未變形切削厚度模型和多軸加工系統(tǒng)的綜 合柔度模型，得到更準確的加工過程中的刀具偏離量變化規(guī)律，從而 在多軸加工中
華中科技大學
2021-04-14
農(nóng)業(yè)廢棄物資源(作物秸稈、加工廢料)綜合利用技
一、成果簡介 利用畜禽糞便和農(nóng)作物秸稈栽培雙孢蘑菇等草腐型食用菌，利用木屑、枝杈和玉米芯栽培香菇等木腐型食用菌的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展項目具有經(jīng)濟效益高和不產(chǎn)生污染物等優(yōu)勢，采收食用菌后的菌渣還可以作為有機肥料促進有機農(nóng)業(yè)的發(fā)展。農(nóng)戶栽培食用菌的投入產(chǎn)出比平均為1：2，即投入1000元錢的純利潤也達1000元。
中國農(nóng)業(yè)大學
2021-04-14
基于工藝系統(tǒng)剛度特性的多軸數(shù)控加工刀具運動規(guī)劃方法
一種基于工藝系統(tǒng)剛度特性的多軸數(shù)控加工刀具運動規(guī)劃方法，通過雅克比矩陣法和有限元法建立多軸數(shù)控裝備工藝系統(tǒng)綜合剛度場模型，根據(jù)剛度場模型建立三維空間力橢球，在復雜曲面任一控制點以沿進刀方向對應的力橢球軸長作為剛度性能指標，根據(jù)所有控制點的剛度性能指標實現(xiàn)進刀方向優(yōu)化，在任一控制點以與刀具姿態(tài)對應的力橢球最短軸軸長作為剛度性能指標，根據(jù)所有控制點的剛度性能指標實現(xiàn)刀具姿態(tài)優(yōu)化。本發(fā)明彌補了現(xiàn)有多軸加工運動規(guī)劃僅考慮幾何約束條件的不足之處，可實現(xiàn)基于多軸數(shù)控裝備工藝系統(tǒng)綜合剛度特性和幾何約束條件的多軸加
華中科技大學
2021-04-14
大型風電葉片磨拋移動式加工機器人系統(tǒng)
本成果提出了一種新型的移動式磨拋加工機器人方案，實現(xiàn)了具有高轉動輸出特性的并聯(lián)機構構型創(chuàng)新設計與尺寸參數(shù)優(yōu)化，建立了機器人整機高剛度高能效設計方法，開發(fā)了高能量密度關鍵驅動單元，搭建了開放式機器人控制系統(tǒng)并研制了移動式混聯(lián)磨拋機器人系統(tǒng)樣機，攻克了機器人精度保證難題并實現(xiàn)了末端執(zhí)行器的準確定位。
項目研究了曲面自適應的主被動耦合柔性磨拋法蘭，建立材料去除模型以研究進給速度與接觸力同步耦合規(guī)劃方法、開發(fā)了面向大型風電葉片磨拋加工余量檢測的原位視覺測量系統(tǒng)，進行了面向大型風電葉片磨拋的原位視覺測量-余量補償-力控加工的自適應打磨與驗證，為大型風電葉片力控磨拋工藝系統(tǒng)設計提供了理論基礎和實現(xiàn)手段。
并且項目研制基于玻璃鋼葉片高光反射表面三維激光掃描測頭，構建了面向超大葉片的多移動機器人協(xié)作型激光三維測量系統(tǒng)，并完成了大型風電葉片測量軟件的開發(fā)，實現(xiàn)風電葉片高精度定位以及健壯、高效高精的多機器人協(xié)作測量與葉型分析。
【技術指標】
【市場前景】
目前機器人打磨技術在汽車零部件、五金衛(wèi)浴、3C電子、工業(yè)零件、醫(yī)療器械、航空航天和軌道交通等行業(yè)已經(jīng)有較為成熟的應用。但相對焊接、噴涂、搬運碼垛等機器人應用來說，打磨應用規(guī)模還比較小，隨著人口紅利的消失、產(chǎn)品成本降低和產(chǎn)品質量提高的要求，這一細分領域也蘊涵著巨大的發(fā)展?jié)摿Α＝鼛啄辏覈蚰C器人行業(yè)市場規(guī)模快速增長，從2012年的15.58億元增長到了2022年的96.1億元，年均復合增長率達到18%，未來隨著勞動力結構的改變及智能制造的發(fā)展仍有開拓增長空間。
華中科技大學
2023-07-19
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一種加工點外局部加熱板料的漸進成形方法
（專利號：ZL 201410380111.X） 簡介：本發(fā)明公開一種加工點外局部加熱板料的漸進成形方法，屬于金屬塑性加工成型技術領域。本發(fā)明方法首先改進現(xiàn)有數(shù)控成形機床的夾具，擴大非加工區(qū)領域，并同時把非加工區(qū)領域劃分為壓緊區(qū)和加熱區(qū)；在數(shù)控成形機床中設置二套環(huán)狀加熱裝置，根據(jù)板料成形參數(shù)的要求，完成成形板料成形所需的NC代碼并輸入數(shù)控成形機床；然后根據(jù)漸進成形加工進度，按比例先后接通以及關閉加熱塊電源，對加工點外非加工區(qū)板料進行加熱，使
安徽工業(yè)大學
2021-01-12
基于幾何誤差補償和測距調整提高車床加工精度的方法
本發(fā)明公開了基于幾何誤差補償和測距調整提高車床加工精度 的方法。通過激光干涉儀對導軌運動過程進行測量，得出導軌在 Z 軸 的直線度和 X 軸的定位誤差;由激光位移傳感器測量刀具和被加工軸 的距離，再通過誤差辨識算法來計算真實的平行度誤差;通過誤差補 償和調整的方法減小各誤差項。本方法由誤差辨識算法來計算刀具相 對工件軸的平行度誤差，通過激光位移傳感器和激光干涉儀測得的各 項誤差，并進行誤差補償和調整的方法來提高精度，具有精度高，加工效率高等優(yōu)點。
華中科技大學
2021-04-14
糧食收儲加工過程中真菌毒素在線消減技術及裝備
本成果以最易受真菌毒素侵襲的大宗糧食品種為原料，以糧食在收儲加工等過程為時機，研發(fā)以在線方式消減真菌毒素的系統(tǒng)技術體系和工業(yè)應用的成套工程裝備，實現(xiàn)糧食資源利用最大化，服務于國家糧食安全。
成果的技術指標、創(chuàng)新性與先進性
真菌毒素污染糧食刷光結果表明，超標 3 倍以內的試驗原料的真菌毒素消減了 70%~80%；超標 3~5 倍以內的試驗原料的真菌毒素消減了 80%以上。臭氧脫毒結果表明，120 min 內超標 3 倍以內的試驗原料的真菌毒素消減了75%以上。
江南大學
2021-04-13