成果名称: 高强度铝合金关键数控成型装备及自动产线的研发
完成单位: 汕头大学,佛山金皇宇机械实业有限公司,广东省自动化研究所
主要人员: 王双喜,匡波,郭泽宜,赵永杰,周俊伍,雷欢,张自强,占江涛,温浩然,范衠,吴正琰,高小征,谭焯良,郑志丹,陈跃涛,谢旭亨,吴亮生,李润钿,杨阳,陈章林
介绍:

    1、课题来源与背景; 近年来以高比强铝型材在轨道交通、航空航天、太阳能等行业的应用呈现飞跃式发展,由于其高成型难度和高精度要求,传统成型装备无法满足其应用要求,相关数控设备尚处起步阶段,因此,研发拥有自主知识产权、市场需求广阔、填补国内空白,具有低成本、高效率、高精度、多功能、柔性化等优点的高强度铝合金专用数控成型装备,对加快我国高比强铝型材在轨道交通、航空航天、太阳能等行业推广和应用具有重要意义。 本项目来源于广东省应用型科技研发专项资金项目《高强度铝合金关键数控成型装备及自动产线的研发》,项目编号:2016B090926005,文件编号:粤科规财字[2016]120号。

    2、技术原理及性能指标; 针对我省航空航天、轨道交通、新能源等产业对高强度铝型材的巨大需求缺口,项目利用数控化、智能化技术,以高强度铝合金型材为成型对象,以高效高精、高度智能化、多工序协同、高原料利用率为研究目标,围绕高强度铝型材加工的锯切、铣削、组角关键工序,攻克和应用关键数控技术,研制高强度铝合金型材关键数控装备;针对铝合金型材加工种类多样化、工艺路线复杂等特点,研制高强度铝型材成型自动产线,并实现产业化应用。 通过项目的实施,开发新产品2种: (1)超长高强度型材双主轴复合角度全数控锯切成型装备: ①长度尺寸加工精度:0.08mm; ②角度加工精度:0.04; ③工作台旋转角度:45°-150°; ④锯片摆动角度:45°-90°; (2)智能机器人铝型材自动成型装备: ①数控加工中心重复定位精度:0.02mm; ②数控加工中心加工精度:0.07mm; ③组角接缝:9μm; ④组角角度误差:6”; ⑤联动轴数:8; ⑥组数:4; ⑦最小插补周期:1ms; ⑧型材适应系列:9; ⑩节约人员:从15人减少到2人(与传统非生产线的比较) 。
    3、技术的创造性与先进性; 本项目的开展具有以下技术创新性: (1)双头复合角度旋摆结构的设计及双旋摆切割高精补偿控制系统的研发,实现空间复合角度的精密切割,解决国内尚无法解决的去使能后的切割设备自动间隙补偿问题。 (2)采用的基于机器视觉的在线精准补偿技术,解决当前国内铝型材(长型)数控加工中心齿隙补偿难题,实现高精度定位加工,通过基于路径优化仿真的复合多工序控制技术,实现多工序复合的工艺优化,大幅提高加工效率。 (3)研发出了国内首条具有自主知识产权的高性能铝型材成型自动产线。满足多行业9大系列铝型材加工需求,加工尺寸从 510*510mm到3000*1800mm 的系列化产品的自动化柔性加工,解决制约铝型材成型设备加工制造多品种、多工艺、批量因材定型行业发展的难题。

    4、技术的成熟程度,适用范围和安全性; 项目技术成熟,可广泛应用于航空航天、高铁等行业,填补了国内高强度铝合金关键数控成型装备及自动产线,安全可靠。

     5、应用情况及存在的问题; 本项目利用数字化、智能化技术,以高强度铝合金型材为成型对象,以高效高精、高度智能化、多工序协同、高原料利用率为研究目标,围绕高强度铝型材加工的锯切、铣削、组角关键工序,攻克和应用关键数控技术,研制出了高强度铝合金型材关键数控装备及自动生产线,并且在佛山金皇宇机械实业有限公司进行应用生产,项目产品通过市场推广,成功在比亚迪汽车工业有限公司南京分公司、辽源市汽车改装有限公司、苏州奥杰汽车工业有限公司等企业得到示范应用,并出口至菲律宾、墨西哥等多个国家和地区,取得良好的应用效果。

     6、历年获奖情况; 项目共申请发明专利7件,获授权实用新型专利5件,牵头制定技术标准2个,登记计算机软件著作权2项,培养人才13人,累计新增内销销售收入2816.45万元;出口销售收入601.35万元,合计3417.80万元。

批准登记号:
登记日期: 2020-05-29
研究起止时间: 2015-12-01至2018-11-30
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2019-07-16