激光熔覆高端装备工程中心


    综合发展情况


    山东中科先进技术研究院激光高端装备工程中心结合激光熔覆技术从事激光高端装备研发、制造、销售等相关工作。致力于进口替代,用激光助力工艺技术的变革,改造目前的工艺技术。

    中心由山东省泰山产业领军人才、山东大学二级教授、博士生导师、山东省新旧动能转换重大工程智库首批专家、山东省智能制造与控制系统工程技术研究中心主任张承瑞担任中心主任。工程中心现已承担山东中科先进技术研究院课题两项,项目总经费500万元。包括双臂协作机器人核心技术研究、激光-CMT电弧复合焊接技术研究等课题。

    中心已经建设激光熔覆公众平台,平台围绕先进的激光熔覆技术,建立了一套体系化的解决方案。自主研发了激光加工头、激光熔覆喷嘴、送粉器、激光熔覆控制系统等核心零部件,同时在此基础上,结合市场实际应用情况,开发了回转件激光熔覆、曲轴激光熔覆、叶片激光熔覆、模具激光熔覆四种解决方案。项目组开发的激光熔覆技术解决方案不仅能够在短时间内实现机械零部件修复,同时,还大大节约了客户的维修成本。


    发展方向


    ◆ 双臂协作机器人核心技术研究

    背景:近年来双臂协作机器人在社会服务、医疗健康、空间作业等领域应用日益广泛,但目前双臂机器人存在效率低、精度差、难以实现柔顺平滑控制等问题,通过设计安全可靠的关节,提高机械性臂能、设计高效稳定的实时通信方式来填补我国高性能协作机器人方面的空白。

    内容:1、硬件部分,在研究现状的基础上,对机器人关键部件进行静力学分析,设计安全可靠的关节。

        2、软件部分,设计机器人上位机控制系统,在运动学轨迹规划的基础上,增加动力学功能,提高机械性臂能。

        3、通信部分,设计高效稳定的实时通信方式。

    目标:解决机器人的运动学分析与逆运动学求解、空间复杂轨迹规划与插补、机器人干涉检测与避障、动力学建模与控制、关节型机器人组合的耦合控制等关键问题,使协作机器人满足工业生产、服务等多种应用领域的需求。

    ◆ 激光-CMT电弧复合焊接技术研究

    背景:激光-电弧复合热源焊接技术是一种集激光焊与常规电弧焊优点于一身的优质、高效、洁净的新型焊接技术,可以实现大熔深、高效率、低热输入、低变形、高冶金性能焊接,已经得到了世界各国焊接专家的一致认可,同时是目前世界焊接领域热门的研究方向。

    内容:1、碳钢件高功率固体激光复电弧合热源焊接工艺的研究

        2、高功率固体激光电弧复合焊枪的研制

        3、结合研究搭建能够完成实际工件焊接的设备

    目标:通过对激光-电弧复合焊接的研究,包括焊接工艺、性能、焊接缺陷以及基于实际工况的研究等,提高厚板焊接的效率以及厚板焊接的变形量控制等突出问题,使激光-电弧复合焊接能够具有实用推广价值。


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