激光熔覆高端裝備工程中心


    綜合發展情況


    山東中科先進技術研究院激光高端裝備工程中心結合激光熔覆技術從事激光高端裝備研發、制造、銷售等相關工作。致力于進口替代,用激光助力工藝技術的變革,改造目前的工藝技術。

    中心由山東省泰山產業領軍人才、山東大學二級教授、博士生導師、山東省新舊動能轉換重大工程智庫首批專家、山東省智能制造與控制系統工程技術研究中心主任張承瑞擔任中心主任。工程中心現已承擔山東中科先進技術研究院課題兩項,項目總經費500萬元。包括雙臂協作機器人核心技術研究、激光-CMT電弧復合焊接技術研究等課題。

    中心已經建設激光熔覆公眾平臺,平臺圍繞先進的激光熔覆技術,建立了一套體系化的解決方案。自主研發了激光加工頭、激光熔覆噴嘴、送粉器、激光熔覆控制系統等核心零部件,同時在此基礎上,結合市場實際應用情況,開發了回轉件激光熔覆、曲軸激光熔覆、葉片激光熔覆、模具激光熔覆四種解決方案。項目組開發的激光熔覆技術解決方案不僅能夠在短時間內實現機械零部件修復,同時,還大大節約了客戶的維修成本。


    發展方向


    ◆ 雙臂協作機器人核心技術研究

    背景:近年來雙臂協作機器人在社會服務、醫療健康、空間作業等領域應用日益廣泛,但目前雙臂機器人存在效率低、精度差、難以實現柔順平滑控制等問題,通過設計安全可靠的關節,提高機械性臂能、設計高效穩定的實時通信方式來填補我國高性能協作機器人方面的空白。

    內容:1、硬件部分,在研究現狀的基礎上,對機器人關鍵部件進行靜力學分析,設計安全可靠的關節。

        2、軟件部分,設計機器人上位機控制系統,在運動學軌跡規劃的基礎上,增加動力學功能,提高機械性臂能。

        3、通信部分,設計高效穩定的實時通信方式。

    目標:解決機器人的運動學分析與逆運動學求解、空間復雜軌跡規劃與插補、機器人干涉檢測與避障、動力學建模與控制、關節型機器人組合的耦合控制等關鍵問題,使協作機器人滿足工業生產、服務等多種應用領域的需求。

    ◆ 激光-CMT電弧復合焊接技術研究

    背景:激光-電弧復合熱源焊接技術是一種集激光焊與常規電弧焊優點于一身的優質、高效、潔凈的新型焊接技術,可以實現大熔深、高效率、低熱輸入、低變形、高冶金性能焊接,已經得到了世界各國焊接專家的一致認可,同時是目前世界焊接領域熱門的研究方向。

    內容:1、碳鋼件高功率固體激光復電弧合熱源焊接工藝的研究

        2、高功率固體激光電弧復合焊槍的研制

        3、結合研究搭建能夠完成實際工件焊接的設備

    目標:通過對激光-電弧復合焊接的研究,包括焊接工藝、性能、焊接缺陷以及基于實際工況的研究等,提高厚板焊接的效率以及厚板焊接的變形量控制等突出問題,使激光-電弧復合焊接能夠具有實用推廣價值。


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