科研機構

智能制造與控制技術研究所

發布時間:2021年03月09日 23:52    作者:    來源:    點擊率:

研究所概況

智能制造與控制技術研究所是山西省“1331工程”優勢特色學科——澳门新浦新京娱乐機械工程學科的重要組成部分。研究所以企業應用為核心,圍繞智能制造裝備技術開展深入研究,與國内外多家企業開展産學研合作,研究所目前主要圍繞智能制造與質量控制關鍵技術、高性能液壓元件設計開發與機電系統智能集成技術以及機器人系統工程與控制技術三個主要方向開展科學研究、研究生培養以及産學研合作。

2017年以山西省重點學科機械設計及理論為依托,以為機械電子工程專業、機器人工程專業、機械設計制造及其自動化(機械制造方向、液壓方向)四個專業方向為基礎成立了智能制造與控制技術研究所。研究所成立以來,以“1331工程”優勢特色學科建設任務為導向,積極與大型骨幹企業和研究院所以及大學開展“産學研”合作。

研究所現有科研人員36人,其中教授10人,副教授17人,博士生導師4人,碩士生導師19人,在讀研究生120餘人。

研究所承擔并完成了國家重大科技攻關項目、國家科技重大專項、國家自然科學基金等國家級項目21項,省部級科研項目50餘項,獲得省部級科技進步二等獎10餘項,授權發明專利50餘項,發表論文300餘篇,年平均科研進款300餘萬元。

研究所研究方向及取得的業績

1.智能制造與質量控制關鍵技術

該研究方向主要研究先進加工技術、機械性能優化設計、深冷處理技術、尺寸工程設計及制造業信息化技術。學科梯隊成員承擔各類科研課題總計60項,其中承擔國家自然科學基金7項,省部級及其它各類攻關和橫向項目20餘項。在這些科研項目支持下,發表論文100餘篇,出版專著4部,編著2部,授權發明20餘項,軟件著作權6項,獲科研獎勵3項,山西省研究生教育精品課1門、研究生教育優秀教材1部。本學科緊跟制造技術前沿,在高性能制造、機械制造裝備設計及動态測試和質量控制方向等技術領域形成了多個具有特色的研究方向,經過多年的發展,這些研究方向已在各自領域形成了自己的優勢特色。


2.高性能液壓元件設計開發與機電系統智能集成

以高性能液壓元件設計開發與機電系統智能集成為主攻方向,重點研究新型液壓元件,液壓系統故障診斷和可靠性評估,數字液壓技術,大功率電液伺服控制系統。研發出了新型數字控制柱塞泵,應用不同的程序實現不同的變量控制方式,閉環控制系統,精度較高,CAN通信接口,可組網、可編程功能存儲示波功能。研發了新型低噪音、長壽命徑向柱塞泵和靜液壓變矩器。通過建立閥控液壓缸系統的壓力和位置雙向精确控制方程,求解得到了運動機構電液伺服控制系統的數學模型,實現了重載荷、大行程及強沖擊條件下多個液壓缸同步或協調運動的精确控制,解決了多個液壓缸重載推出和回退運動過程中速度與壓力誤差大的難題。該研究方向已獲得30餘項發明專利,獲得省部級獎勵2項,獲得國家重點研發計劃、山西省重大專項等經費支持10餘項。


3.機器人系統工程與控制技術

本方向主要圍繞工業機器人以及機器人系統集成技術、物流輸送控制技術、種行業機器人、機電系統控制及自動化等機電液一體化關鍵技術開展研究。特别結合山西地方經濟特色,面向煤炭企業,以煤礦機電液智能裝備為研究對象,研究煤礦生産裝備機械化、自動化、信息化和智慧化中的關鍵技術問題,緊扣煤炭行業智能化的需求,主要開展了礦井通風智能調控裝備、礦井巷道多參數監測機器人、礦井運輸機車無人駕駛裝備、架空乘人裝置無線急停閉鎖裝置和煤礦裝備安全生産過程自動控制技術與裝備等方面的研究,申報10多項國家發明專利,并與煤礦企業合作得到現場推廣應用。


同時研發新型過盈聯接設計技術和無鍵聯接強度校核方法,解決了傳統設計校核方法精度低的難題。構建“基礎理論-試驗研究-技術開發-産品研制-推廣應用”一體化的無鍵聯接現代設計體系,實現無鍵聯接産品的系列化設計,完成了設計-校核-可靠性評估的有效集成。提供優質的傳動技術方案,結構尺寸、安裝方式均與國外産品通用,技術指标、技術性能滿足國内外主機配套設備的使用要求,免維護、互換性好,實現國産化替代進口。獲國家專利20餘項,軟件著作權6項;專著2部,發表高水平學術論文30餘篇,制定國家标準1項。項目技術為企業提供重要的理論與技術支持,幫助企業創造了可觀的經濟效益和顯著的社會效益。

可進行合作研究或推廣轉化的技術成果

1)深冷處理關鍵設備

深冷處理關鍵設備是用于将被處理材料或工件置于特定的、可控溫度的深冷工作室中,通過不同速率和溫度的變化,促使材料的微觀組織結構産生變化,從而達到提高或改善材料性能的一種設備。在宏觀上表現為材料表面硬度值、沖擊韌性等均有所改善,微觀組織内部經過深冷處理後析出大量細小、彌散的碳化物,提高了材料的耐磨性和尺寸穩定性等。

2)綜采工作面液壓支架旋轉調向回撤關鍵工藝裝備

液壓支架旋轉調向回撤裝備及工藝主要用于工作面液壓支架的回撤工作,通過三組液壓缸協同作用,完成工作面液壓支架的撤出、轉向工作。并且裝置可自移,牽引力大,撤除過程減少了絞車使用次數,操作過程簡單可靠,縮短了工人在非支護區域工作時間,取代了傳統工人通過搬運液壓支柱、絞車位置進行撤除的工藝,勞動強度低,極大提高工作效率的同時取代風險操作工藝,安全性能大大提高,申請國家發明專利兩項。

3)礦井風量自适應智能調控裝備及關鍵技術

礦井風量自适應智能調控裝備及關鍵技術的研究項目,創新性地提出将礦井通風分析與決策系統、智能局部通風成套裝備、主通風機在線監測及故障診斷系統、主要控風區域的風流遠程調度與控制系統、信息采集系統組合成為一個完整的礦井通風監測與智能控制系統,從而實現全礦井通風實時監測與智能調節,對礦井通風系統進行自動調控,達到按需供風,對礦井通風區域的風流實施遠程調度與監控,申請兩項發明專利。

4油膜軸承狀态監控與風力發電機傳動系統優化設計

自主研制了聲光電液氣一體化智能大型綜合軸承試驗台,通過集成安裝溫度、流量、壓力傳感器以及油液質量監測儀等數據采集設備,可以實現對油膜軸承運行狀況以及各項參數的全方位實時監測和遠程監控。


5)高性能液壓元件與電液控制系統

開發的新型液壓泵、液壓耦合器具有噪音小、容積效率高、性能穩定等特點,研發的電液系統已成功解決全液壓矯直機、剪切機、軋機等重載大流量多缸高精度協同控制要求,并擁有自主知識産權。

新型靜液壓耦合器                                            快速鍛造機

6)回轉類刀具電解鈍化機

刀具鈍化的主要目的是去除刃口毛刺等缺陷,使鈍化後的刀具呈現出圓弧形的刃口。本設備是通過電解抛光基本原理實現,通過控制正負電極間的電量,精确控制刃口鈍圓半徑的形成,設備成功應用于各種刀具的刃口處理,有效提高刀具的切削性能和壽命,擁有自主知識産權。

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