本成果研究机器人智能装备代替人工打磨大风能风机叶片。由于风机叶片长达数十米至近百米,由碳纤维制成,需要在长距离和大范围对复杂弯曲的叶片表面进行去毛刺和打磨作业,通常需要5-6个工人打磨1个星期,效率极其低下、劳动强度大,环境恶劣,难以保证一致的打磨效果,容易导致产生废品。而现有的打磨系统功能不完善,往往只能实现部分功能,且各个子系统未能有机融合,打磨完成度不高,打磨质量不佳,无法真正代替人工实现连续自动化大批量生产。
本成果的大风能叶片打磨机器人智能装备包括:叶片表面扫描3D建模子系统、机器人打磨程序自动生成软系统、机器人智能打磨硬件系统、连续打磨自动行走控制系统和最优打磨工艺流程等内容。本成果将3D扫描建模、机器人离线编程、机械手和三维数控底座协调动作、打磨头伺服浮动等各个功能模块进行集中智能控制,实现风能叶片打磨的最优工艺流程和连续自动化量产。
本成果开发的产品是大风能风机叶片打磨机器人。大风能风机叶片打磨机器人智能装备聚焦绿色能源领域,解决大风能发电关键部件风机叶片的机器人打磨难题,通过机器代人从根本上解决风机叶片人工打磨的严重污染和职业病问题,解决打磨工人老龄化后继无人的问题。机器人打磨抛光智能装备是智能制造整个产业链中技术最为复杂,难度最高,价值最大的环节。
尽管国内外已有许多企业看到了大风能叶片机器人打磨的巨大商机,但由于自身技术储备不够,研发实力不强,工艺积累欠缺,都还无法完全突破大批量连续自动化生产的门槛。本成果开发的“大风能风机叶片打磨机器人智能装备”融合最先进的多学科专业技术,实现产业化大生产,真正解决客户的痛点和难点,为客户创造价值。
本成果是以朱振旗为项目带头人的研发团队,核心成员有崔洪亮、鲁杰、李天伟。
1、朱振旗,美籍华裔,国家特聘专家;美国康州州立大学机械工程博士,精密制造与工程领域。带领团队积极与国内外一流院校、科研机构和企业开展广泛的技术合作;带领团队完成多项国家课题及相关技术成果转化,获得省和科技部多项技术成果奖励。在美国期间,从事先进装备制造、精密工程和纳米机器人技术创新与成果转化,承担并完成了多项研究课题。
2、崔洪亮,从事机器人精密制造领域的研究和应用工作近30年。在机器人精密制造及自动化设备制造和柔性智能装备制造领域有丰富的实践经验。
3、鲁杰,机械设计制造及其自动化专业资深技术专家,曾参与起草制定国家及行业标准。近年来主攻机器人自动化打磨领域的研究,在智能柔性化系统的搭建、机器人加工工艺方面申请有多项专利。
4、李天伟,电力电子与电机专业硕士研究生学历,在工业机器人技术领域拥有多项专利技术。
评价单位:“科创中国“智能装备与新材料产业科技服务团 (中国发明协会)
评价时间:2022-10-09
综合评价
该成果研发团队成员具有在美国机器人行业工作的先进经验,技术实力强,创新能力强,目前已申请多项专利,创新性较强,且团队分工较为明确,执行力强。
该成果创新难度大,技术先进性强,处于国内领先水平,在国内市场前景较好,但成果拥有方尚未提供产品相关的性能指标数据和资料,因此对产品的先进程度和投资回报周期无法判断。
总体而言,该成果技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,值得支持推广。建议强化相应产品开发,加大产业链开发力度。建议成果方加快产品转化速度,尽快将产品推出市场。
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