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[成果] 1800230022 河北
TN3 应用技术 电子和电工机械专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于材料科学领域。新型亚稳材料是人类发现新物质和新材料的重要源泉,具有许多常规稳态材料所不具备的特殊性能。该项目针对新型亚稳晶体的设计、合成与物性,开展了具有原创性和系统性的研究。 主要成果如下: 1、金属性共价晶体硬度微观模型的创建。利用此模型计算的已知过渡金属碳化物和氮化物理论硬度与实验值一致,并预测了实验合成的新型PtN2和OsN2材料硬度。本模型的建立进一步完善了共价晶体硬度微观模型,解决了具有金属性的过渡金属碳化物和氮化物的硬度计算难题,为具有金属性的新型亚稳材料的硬度研究提供了一个半经验理论方法。 2、新型亚稳晶体的理论设计及物性研究。设计了新型超硬碳Cco-C8、四方T12结构的硅、锗相,解释了实验上长期未知的碳、硅和锗相。提出了压缩碳和氮化硼纳米管束来设计新型超硬碳和氮化硼亚稳材料的新策略。设计了具有奇异导电特性的系列超硬碳和氮化硼亚稳材料。设计出一系列直接带隙的新型硅亚稳同素异形体,为实验合成出能够显著提高太阳光转换效率的这类硅材料提供了理论指导。乌克兰的Nina V. Krainyukova合成出一种蜂窝状的碳材料,其结构类型与课题组设计的新型碳结构一致;美国的Timothy A. Strobel合成出与课题组设计的直接带隙硅结构相似的Si24晶体。 3、新型亚稳晶体的高压合成。利用高温高压实验技术,合成了导电的CaB4单晶、高硬FeB4和导电、高硬、超不可压缩的Re2C多晶块材等多种新型亚稳材料。采用理论计算与实验相结合的方法,确定了这些亚稳材料的晶体结构;利用课题组的金属性共价晶体硬度微观模型计算得到的FeB4和Re2C硬度值与实测值非常吻合。其中Re2C晶体的硬度与红宝石相当,其体积不可压缩性与单晶金刚石相媲美,其c轴的不可压缩性超过了金刚石,具有重要的应用价值。 研究成果发表在Phys. Rev. Lett.、J. Am. Chem. Soc.、ACS Nano等重要期刊杂志上,获得国内外学术界的普遍认可和高度评价。8篇代表性论文总共被他引506次(Google),其中SCI他引370次,单篇最高SCI他引95次,相关工作被学术专著、综述和重要期刊如Nature Materials、Chemical Reviews、Progress in Materials Science等大篇幅引用,被国际重要杂志/网站予以专题评述和亮点报道,包括Materials Today、JACS Spotlights、PhysOrg、NPG Asia Materials、Chemistry World等。作为完成人的赵智胜于2014年获得河北省优秀博士论文奖、2016年获得河北省百人计划资助、2017年获得国家自然科学基金优秀青年科学基金和河北省自然科学基金杰青项目资助;王倩倩于2016年获得河北省优秀博士论文奖;胡盟于2017年获得德国洪堡学者奖学金。
[成果] 1700520380 浙江
TS8 应用技术 印刷、制药、日化生产专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:超高速数码喷印一次成型,印花精度高、可个性化生产,特别是能大幅减少化工染料的使用和污水排放,是引领纺织印染行业转型升级的核心关键技术。该项目发明了基于众核处理器的超大流量喷印数据实时并行处理引擎,实现1.7Gbps超大流量数码喷印数据的实时处理,喷印速度达到1055平方米/小时;发明了基于视频的喷印过程实时监测与控制方法,实时监测84992个喷孔的堵塞状态,自适应地对喷印图像实时矫正;发明了基于图像质量评价模型的喷印图像质量缺陷自动检测方法,判定当前喷印图像是否存在缺陷,实时发出报警。项目共授权发明专利29项,其中美国发明专利2项;获软件著作权7项;发表SCI/EI论文27篇;发布国家纺织行业标准1项。行业权威期刊《Digital Textile》认为,该项目成果在喷印速度、喷印色彩等重要指标上达到国际领先水平。项目成果已出口到日本、意大利等20多个国家和地区,应用于国内外200多家企业,近三年实现新增产值3.07亿元,出口创汇9323万元。行业权威咨询公司WTiN 2015年的市场分析报告中,该项目成果喷印的织物占全球市场13%,为全球第二。项目成果已被列入国家发改委《产业结构调整指导目录》、工信部《工业节能“十二五”规划》和环保部《国家鼓励发展的环境保护技术目录》。
[成果] 1800240351 江苏
TQ53 应用技术 印刷、制药、日化生产专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:煤富含芳环,特别是缩合芳环,包括含杂原子的芳环,诸多含芳环的化合物是附加值很高的精细有机化学品,因此煤作为获取高附加值化学品的原料利用得天独厚。煤化工行业存在能耗高、产品附加值低的问题,迫切需要建立煤炭资源高附加值转化的技术。 该项目在国家“973计划”和国家自然科学基金重点项目等资助下,开发了中低阶煤温和定向催化转化制高附加值化学品的关键理论和技术。 主要科技创新有: (1)在国际上首次提出了分子煤化学的概念,并开发出基于质谱方法学的煤分子研究体系。采用配备不同离子源的质谱技术,辅助以红外、核磁和质谱碰撞诱导解离技术获取煤萃取/热溶物、煤催化转化产物中极性和分子量全分布的分子信息(相对单一分析方法,提供的分子信息量增加了10倍以上)。采用原位电离质谱方法首次实现了对原煤、煤萃余物和解聚残渣等固体样品表面有机分子的成分分析,实现了对煤中有机质的超高分辨质谱数据的统计分析。 (2)在国际上首次创立了中低阶煤有机质的逐级解离/解聚方法,为中低阶煤高附加值转化提供了科学依据。利用低温分级萃取,300℃逐级热溶,超强酸/碱催化的加氢裂解及常温常压下的氧化解聚等方法,中低阶煤中>80%有机质转化为可溶有机物。通过低温分级萃取破坏中低阶煤中不同类型的非共价键作用力,分离出了一系列主族化合物。对萃余煤进行逐级热溶破坏萃余煤有机质中的部分包合作用和断裂中低阶煤中某些较弱的含氧桥键(低碳烷醇),利用超强酸/碱催化的加氢裂解破坏含氧桥键和亚甲基桥键,通过氧化解聚破坏中低阶煤及其不溶物中难溶大分子结构,获取了诸多小分子脂肪酸和苯羧酸。 (3)开发了中低阶煤及所得液体产物定向加氢的新型催化材料和工艺,实现了煤转化产物定向加氢。合成一系列高活性可回收的载镍酸性和碱性催化剂,可有效避免杂原子对加氢活性位的中毒作用,在温和条件下同时破坏含氧桥键、脱除芳环外和芳环内的杂原子并使芳环加氢饱和。开发了中低阶煤转化产物定向加氢、缩合芳烃深度加氢、完全加氢等一系列新型催化剂,得到的加氢产物可作为高速战机的燃油和高级润滑油的基础油利用。 (4)开发了国内首套中低温煤焦油精细分离制备高附加值化学品工艺系统。开发了煤焦油双溶剂快速选择性分离工艺和设备等一系列高端技术。轻重成分分离效率>98%、是传统设备投资的1/10。实现低碳链烃与酚类化合物选择性地分离并获得类柴油轻质烃、高纯度酚类有机化学品,萃取混合溶剂回收率>98%。相关技术已与多家企业合作并成功建设了多条煤焦油及馏分的系列产品深加工的工艺和设备。 该项目开发的关键技术为建立拥有中国知识产权的中低阶煤高效利用的产业提供了理论基础和技术支撑。授权专利9件,其中中国发明专利8件,国际专利1件。发表SCI论文192篇,其中ESI高被引论文4篇,被SCI引用2290次,出版专著3部,承担国家级项目15项。魏贤勇教授连续4年入选能源领域中国高被引学者。
[成果] 1800240429 江苏
TS5 应用技术 纺织、服装和皮革工业专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:一、项目概况: 该项目属于装备制造业制革机械设备自动化技术领域,通过可靠性设计、智能化控制、整体结构制备等先进技术研制出高精度、高效率、智能化、环保型制革核心机械设备,有效解决传统制革机械工作效率低、自动化程度不高、皮革制品质量不佳、污染严重等问题。该项目已获授权发明专利10项,实用新型专利59项,以第一起草单位制订皮革机械国家标准1项、中国轻工业行业标准3项。 二、主要技术内容: 该项目在科学技术部科技型中小企业技术创新项目、企业自主研发计划等项目的资助下,取得了如下关键技术突破:1.通过热流传热学动态分析,独创设计了皮革真空干燥机工作台板对称S型折流加热通道、自动展皮机构、防腐蚀导流槽机构、工作台板密封机构,使其传热效率提升了约15%,真空度提高了10%。2.通过机械系统振动模态分析,独创设计了组合式振荡拉软机,实现皮革多重震荡,实时反馈打击深度,在线喷雾及时收集灰尘和皮屑。拉软后的得革率增加了3%,皮革整体柔软度保持一致,固体皮屑污染减少98%以上。3.针对皮革大面积柔性高的特点,通过系统运动仿真分析,独创设计了重力分选皮革散皮机构,实现智能调节散皮机构的传输速度和倾斜角度,工作效率提高了50%。4.针对皮肉层厚薄不一的特点,独创设计了双去肉机系统,增设皮革防绕辊,皮革去肉均匀性提高了10%。 三、技术经济指标: 通过该项目的实施,研发了以皮革真空干燥机、皮革振荡拉软机为代表的智能、环保、高效的制革核心机械设备,得革率提高3%,减少98%以上的固体皮屑污染,减少真空干燥阶段50%以上的废液污染,综合能耗降低20%。系列核心制革机械获江苏省高新技术产品,市场竞争力强,研发至今累计销售收入2.94亿元,累计利润730万元,累计税收1442万元。 四、应用推广及效益: 该项目研发的核心制革机械配套国内皮革企业约200家,国内市场占有率在70%左右。该成果的应用单位都取得了显著经济效益,仅桐乡市高桥皮革有限公司一家企业,近两年新增销售1.2亿元,出口创汇1250万美元。通过该项目的实施,提高了皮革制品的生产效率和质量,填补了国内皮革机械行业的空白,打破了国外对核心技术的垄断,大幅提升了中国皮革行业制革机械的智能化水平,有力推动制革机械产业结构优化升级。
[成果] 1800240471 江苏
TS1 应用技术 纺织、服装和皮革工业专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:项目来源于国家自然科学基金、江苏省产学研联合创新资金项目等,属于先进制造与自动控制领域。 整经设备是经编生产领域的重要装备,主要将纱线等按照编织工艺所需的根数、长度,在一定的允许张力范围内均匀、平行、等速地卷绕到经轴上,整经质量的好坏对于编织的生产影响巨大,经编织物中70%的疵点均由整经不良造成。现有国内编织行业内的整经设备产品单一、速度不高,在张力、卷绕和排列方面均匀性不够,导致经编产品质量受限,采用先进的技术提升整经设备性能和效率是整个编织行业的迫切需求。 该成果采用高速高可靠性机械执行机构和智能化远程控制技术,使得设备最高整经速度达到1200m/min,最小整经张力误差值为±2cN,与传统整经设备相比,平均生产效率提高约15%,节能约10%。相比较传统高污染、高耗能的喷水织机设备,具有高速、环保、低能耗和高安全性的优点,在苏南发达的轻工业纺织领域对高自动化程度的经编和整经设备需求迫切。该成果突破了高速高可靠性智能化整经设备的关键技术,在张力自动调节、高精度高可靠性执行结构和智能化控制方面具有全套的知识产权,获授权国家发明专利12项,实用、外观新型专利44项。该成果中智能化整经设备控制技术匹配“工业4.0”和“中国制造2025”的智能制造工程的需求,有效推动了经编行业的智能化制造技术的高效推广和发展,取得了显著的经济效益和社会效益。 该成果主要创新:1)发明了整经设备的自动张力中央调节装置和高精度压纱辊装置,解决了传统整经设备的张力一致性低和张力检测难题,显著提高了整经设备和编织生产的效率;发明了立式气动储纱装置和纱线防缠绕装置,降低30%的储纱空间,通过分纱筘消除80%的纱线缠绕和断头问题。2)发明了基于容错变换器的多相高可靠性驱动电机的控制技术,降低整经设备中驱动控制用变频器的故障失效率,提高系统的可靠性;发明了高安全性的整经安全防护机构,提高整经设备操作运行过程中的安全性。3)发明了整经设备的KAMCOS全自动化控制系统,实现了整经设备的智能化控制,方便快捷实现整经设备的工况自动检测和控制。 该成果在国内外纺织行业首次研制成功了智能化远程监控的高速高可靠性整经设备,首次实现了远程智能化监控技术在纺织行业的整经设备中的应用,加速了中国经编行业内整经技术的发展,推动了工信部《氨纶整经设备》、《分批整经设备》行业标准的制定,并间接推动了与经编行业密切相关的服装加工制造、汽车装饰、碳纤维织造等相关行业技术的长足进步。研制的高性能整经设备获评为“江苏省名牌产品”“江苏省高新技术产品”、“常州市高新技术产品”,广东超盈集团、福建恒生集团、宁波新丽集团、常州黑牡丹、常州旷达集团、山东鲁泰集团、浙江巨石集团等企业的大批量设备应用表明:该高性能整经设备可以提高15%的生产效率,产品质量大幅高于传统设备产品。经过多年的产品研发和创新,该成果从2013年开始销售应用于纺织行业的。近两年共有417套应用于国内市场,289套出口国外,累计新增销售额19962万元,利润3992万元,平均每台套每年多整经1400万米,每年减少污水排放700吨,符合国家关于纺织行业高效、环保的战略方向需求。
[成果] 1800160135 湖北
S37 应用技术 食品、饮料、烟草及饲料生产专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于粮食仓储设备制造领域,适用于散粮入仓高效、低耗、环保、可移动作业。近年来中国粮食总产量维持在年6.16亿吨以上,粮食的“产后仓前处理”是现代粮食“收储运加”产业链中最重要也是最薄弱的一环,中国每年因霉变等所造成的粮食损耗达5%,而现有设备存在效率低、能耗高、寿命短、作业环境差等问题,不能满足应用要求。该项目以产后仓前处理设备研发为重点,对卸车、清理、干燥、装仓等环节关键技术进行研究,解决散粮入仓、清理除杂和干燥去水等问题,达到粮食“产后减损”目标。 1.研发了全封闭瀑布进料系统和二元沉降+闭风收尘系统:基于空气动力学原理、振动理论和创新设计方法,集成振动、风选、沉降、闭环气流循环等技术,攻克了粮食杂质全面清理及收集的难题,创制出产能提高1倍以上、寿命延长1倍以上、吨处理原粮电耗由0.7125Kw降到0.107Kw、作业现场粉尘小于2.6㎎/m3的清理机,实现了多品种原粮的高效、低耗、环保、可移动式清理。 2.研发了旋流式干燥机自适应模糊控制系统和高低温多段组合高效干燥工艺:基于深层干燥理论、智能控制原理、多物理场仿真和TRIZ技术,干燥能力达到0.3-10吨/h(视初含水量)、检测水分偏差≤0.2%,实现了不同原粮干燥“效率和品质”的双控目标。 3.研发了单边卸粮机:解决了卸粮不干净,效率低下的难题,卸车效率提高1倍。研发了具有转向、伸缩、俯仰、升降功能的输送机和装仓机:解决传统装仓环节作业面小,无法连续作业的难题,提高作业效率。 该项目得到国家火炬计划等项目支持,已获发明专利4项、实用新型专利24项,发表论文6篇,培养研究生2人,科技成果鉴定2项,技术水平居国际先进。 项目产品在全国3000多家粮油仓储与加工企业得到应用,年销售2600多台(套),其中清粮机占国内70%以上的市场份额。近3年新增产值8.17亿元,间接经济效益达12.39亿元。项目建设符合“资源节约型、环境友好型”社会要求,具有显著社会和生态效益。项目的推广应用,改变了中国原粮产后仓前处理技术的落后局面,对推动粮食收储行业技术进步的作用十分明显。
[成果] 1700520374 山东
S23 应用技术 农、林、牧、渔专用机械制造 公布年份:2018
成果简介:该项目针对花生播种与收获机械化技术瓶颈,通过参与单位的协同攻关,根据中国花生主产区的农艺要求,发明了基于花生物理性状的自重送排种与适于直立生长花生的切挤破土、拉折摘分收获机械作业方法;创建了花生单双粒仿形联合保苗精确播种与挖-拔-抖结合甩捋式摘果收获为核心的技术体系,首创了花生11项播种和13项花生机械化收获关键技术。研制出适应不同种植要求的11种大中小型花生联合播种机,创制出适应不同收获要求、不同土壤特点的10种花生分段收获机和8种花生联合收获机,提出了中国花生机械化生产的解决方案及其配套机具方法;构建了国内首个花生机械化生产信息查询系统;形成了农业部主推的农业轻简化实用技术和农业部颁布实施的《花生机械化生产技术指导意见》,29种新型农机装备均通过了省级以上农业机械试验鉴定部门的性能检测,20种列入国家或省级支持推广的农业机械产品目录;授权发明专利34项、实用新型专利77项、软件著作权6项,发表学术论文79篇;技术成果在全国15个省(市、区)推广应用,经济社会效益巨大,对促进中国花生产业的发展起到重大技术支撑作用。
[成果] 1800240395 江苏
S22 应用技术 农、林、牧、渔专用机械制造 公布年份:2018
成果简介:该项目涉及动力机械工程、内燃机工程、机械工程等领域。随着中国农村土地规模经营与劳动力的大量转移,大型农用机械的应用日渐普遍,随之高性能大马力农用动力产品的刚性需求与日俱增。长期以来,中国农机专用动力基础研究不足,核心部件和高端机型高度依赖进口,加之国内农机及其配套零部件企业大多独立地开展研发工作,尚未建立动力系统总成一体化设计的研发体系,现有大马力农用动力产品普遍存在油耗高、动力性、舒适性和可靠性差等问题,亟待升级换代。《中国制造2025》与《农机装备发展行动方案2016-2025》均指出,立足国内自主零部件配套,开发生产新型节能环保农用发动机,是全面掌握农用机械核心零部件关键技术的重要目标。在国家科技支撑计划、自然科学基金和江苏省成果转化项目等资助下,突破高效节能与排放控制、整机系统匹配与专机专用开发等核心技术,开发了拥有自主知识产权的系列大马力农用动力新产品。 主要技术创新:①构建了发动机冷却水腔内汽液两相流动可视化及整机热负荷试验方法和测试规范,提出了在高热负荷区域内实施适度的核态沸腾传热的冷却新思路,丰富了发动机共轭相变冷却传热的数值计算理论,发明了电磁驱动变叶片角度新型风扇,优化了冷却系统结构,形成了关键摩擦副的低摩擦主动设计关键技术,实现了整机润滑摩擦和机油消耗的协同控制;总体改善目标产品燃油消耗4~10%,发动机经济运行区域显著拓宽。②攻克了电控高压共轨燃油喷射与应用技术,首次实现自主研发共轨燃油喷射系统在农用动力上的大批量应用;基于国产核心部件,掌握了农用柴油机高效燃烧与超低排放控制关键技术;摆脱了行业核心部件和高端产品长期依赖国外品牌的窘境。③提出了农用动力总成系统一体化设计思想,进行了柴油机-变速箱-外负载的优化匹配与自主标定,拓展了发动机高效运行区域,提高了扭矩储备和瞬态特性,并有效提升可靠性;针对农用装备作业环境恶劣,外负载波动频繁特征,改变农用动力“一机跨界多用”局面,完成了农业装备“专机专用”集成化开发与配套。 完成科技成果鉴定4项,授权发明专利26项,其中核心专利10件,软件著作权2件,制修订国家标准2项。研究成果在常柴股份、常发农装、东风农机、江苏沃得和悦达智能农装等多个农机骨干企业推广应用;立足自主核心零部件,开发了G系列高性能大马力农用柴油机,获中国农机行业年度产品创新奖,产品具有结构紧凑、功率密度高、低油耗及低排放等特点,配套农用装备后整机运行稳定、作业效率高及可靠性好,市场推广前景广阔,在所属功率档的轮式拖拉机配套占有率45%,收割机市场占有率达60%以上。据部分应用企业统计,近两年来,新增销售356946.4万元,利税69790.6万元,取得了良好的经济与社会效益。项目的实施契合了“中国制造2025”战略与低碳农业的重大需求,有力增强了行业对自主品牌的自信心,促进了中国农用动力产品的升级换代,提高了全球市场的核心竞争力。
[成果] 1800240595 江苏
S25 应用技术 农、林、牧、渔专用机械制造 公布年份:2018
成果简介:机械化植保是确保中国病虫害有效防控的必要支撑,传统植保机械作业效率低、成本高,特殊农田条件行走难等问题严重制约产业发展。在国家公益性行业科研专项等项目支持下,项目组率先在中国开展植保无人飞机施药技术及装备攻关工作。经过近10年的研究,攻克植保无人飞机自主飞行控制技术、低量低飘移施药技术、安全管控技术等关键技术难点,取得创新性突破。 1.首创超低空自主飞行施药作业模式,引领植保无人飞机施药技术方向,发明高精度自动导航、超低空增稳仿地飞行等关键技术,解决了因飞行航线不准、飞行姿态不稳、飞行高度偏高而造成的重喷漏喷严重、作业稳定性差等问题。首次提出“航路规划、自主飞行、定点喷洒、断点续航”的超低空施药技术模式,围绕作业决策及过程控制的技术难点,阐明农田作业的约束条件和寻优机理,建立飞行与施药协同追踪控制策略,发明定高-增稳-仿地飞行控制方法,将植保无人飞机施药作业方式从“手控”转变为“自主”,实现超低空平稳精准飞行,该模式已成为国内现有植保无人飞机自主作业采用的唯一模式。 2.创立植保无人飞机农药飘移预测与利用率定量评价模型,创制系列专用喷洒部件,明确植保无人飞机精量化施药参数,解决了农药利用率与防效不理想、作业效率低的问题。创立基于气液两相流雾滴群运动定量描述方法,构建飘移预测模型;攻克自适应离心雾化控制、喷头精确成型等技术,发明系列窄谱专用喷头;提出植保无人飞机耦合风场与喷洒部件匹配解决方案,实现喷洒雾滴精量可调、沉积均匀、飘移可控;建立农药利用率定量评价模型,创立低空低量高浓度施药作业方法,解决植保无人飞机施药技术与病虫害防治要求不匹配的技术难题。 3.开发远程监管系统,建立以安全为目标的技术规范与标准,促进了植保无人飞机行业发展有标可依、硬件可控。针对安全管控技术缺乏的现状,以保障公共、人员、机具、施药和环境等安全为目标,以电子围栏、在线远程监管、飘移预测等核心技术为支撑,构建机具端限制和网络端管控相结合的远程监管系统,提出规范与标准框架,起草了中国首部植保无人飞机农业行业标准。 项目单位成果进入国家补贴目录,在31个省市自治区获得应用,并出口日本、韩国等国,近两年累计作业3166.8万亩次,总经济效益24.29亿元;成果亦在多家企业实现产业化,市场占有率逾50%,期间全国植保无人飞机总作业量从2882.6万亩次提高到1.06亿亩次,增幅达360%。项目获授权发明专利25项,发表SCI/EI论文14篇;牵头制订中国首个行业标准《植保无人飞机质量评价技术规范》(NY/T3213-2018);起草农业部《关于开展农机购置补贴引导植保无人飞机规范应用试点工作》文件;培训农技人员2万余人次;成果获“产学研创新奖”、“中国专利优秀奖”等5项奖励。中国农学会组织包括3名院士在内的国内知名专家对项目科学评价结论为:成果总体水平达到国际领先。
[成果] 1800250013 山东
S22 应用技术 农、林、牧、渔专用机械制造 公布年份:2018
成果简介:项目属于农业机械领域。针对国产谷物收获机工作效率低、收获损失大、可靠性不高等制约谷物收获机产业发展的瓶颈问题,2007年至2015年项目组在国家科技支撑计划、863计划、山东省自主创新专项等重大科技项目支持下,通过协同攻关与系统研究,突破了谷物机械化收获高效脱粒、高效清选、智能作业等关键技术,创制出系列新型装备并进行大面积推广应用。主要技术内容如下: 1、明确了轴流滚筒旋转状态下物料运移与脱粒特性、脱出混合物分布与分离特性,提出了高效轴流柔性脱粒分离方法;创新了三段式脱粒分离、滚筒物料均衡运移和脱粒分离功能适应性增强技术;发明了三段式组合轴流滚筒、滚筒传动装置和过桥主动轴结构及过桥装置,解决了脱粒分离作业功耗高、效率低、损失大的问题,实现了同等燃油消耗条件下喂入量与作业效率的大幅提升,脱粒分离效率提高了45%,分离损失减少了17%。 2、揭示了筛面振动与气流场耦合作用下秸秆、籽粒、颖糠等混合物料间的碰撞、分层与运移机制,提出了异向振动式风筛清选方法;创新了双层异向振动清选和轴径双向进气卷翼供风技术;发明了双层异向振动筛和收割机清选装置,解决了清选作业效率低、杂质多、损失大的问题,清选效率提高了25%、含杂率降低了40%、清选损失减少了15%。 3、阐明了喂入物料状态对关键部件作业负荷及整机效率的影响关系,提出了收获量自适应控制和远程故障预警与诊断方法;创新了收获量自适应控制和远程故障预警与诊断技术;研发了收获机作业负荷控制系统、发动机与离合器差速检测报警装置等5项系统及装置,故障诊断预警达到80%,构建了农机智能云服务平台,实现了收获机的智能作业与信息化远程服务,作业有效度提高了20%。 4、探明了多源振动对驾驶室的耦合影响及传递规律、闭式螺旋输送物料的高位变向运移规律,提出了驾驶室六点柔性悬置减振方法、卸粮筒高位输送与动态变向方法;创新了六点柔性悬置减振和动态变向调节高位卸粮技术;研发了联合收割机操纵装置、新型收割机籽粒升运器等6项装置,使驾驶室噪声由94dB(A)降低至89dB(A)、振动幅值降低了30%,减轻了振动造成的驾驶员疲劳,延长了有效作业时间,提高了装备综合工作效率。 项目研究的高效低损谷物联合收获机部分技术国际先进、整体技术国内领先,累计授权发明专利10项、授权其他知识产权69项、发表论文5篇,制定国家、地方和行业标准7项。项目关键技术应用后为适应不同农艺特点和市场需求共形成5大系列149种产品,实施期间累计销售23.3万台,销售额196亿元、利润14.6亿元、税收25.5亿元,推广面积15亿亩,创造间接经济效益522亿元,同类产品全国市场占有率达到65%以上。近3年累计销售5.2万台,新增销售额55亿元、新增利润2.6亿元、新增税收7.1亿元。项目技术应用后实现了谷物机械化高效收获,尤其在小麦收获方面作业效率提升了48%、损失率降低了40%。项目产品的应用与推广为中国谷物机械化收获水平提升和现代农业发展做出了巨大贡献,是中国农业装备产业的成功典范。
[成果] 1800150360 河南
S21 应用技术 农、林、牧、渔专用机械制造 公布年份:2018
成果简介:动力换挡是指综合运用机电液及通讯技术,实现拖拉机不切断动力进行换挡换向,将复杂的操作过程简化为按钮操作,大幅降低操作难度和强度,提高作业质量和效率,是中国拖拉机升级换代的必然选择。长期以来国内动力换挡拖拉机基础研究不足,关键技术一直由欧美农机巨头垄断,产品全部依赖进口。 项目团队在国家科技支撑计划支持下,经多年协同攻关、系统研究,在动力换挡传动系结构、液压及电控、核心零部件制造及试验标定等关键技术方面取得了重大突破,构建了拥有完全自主知识产权的技术体系,并实现了产业化。主要科技创新如下: 1.发明了动力换挡拖拉机传动系新结构。针对动力换挡拖拉机不切断动力进行换挡换向及速度范围宽特点,提出了动力换挡及动力换向离合器结构设计方法,发明了“Z”型结构的多挡动力换挡及动力换向传动系,研发了动力换挡、电液区段换挡、动力Hi-Lo换挡、动力换向、同步器换向等核心结构模块,形成了12~40挡位的系列传动系。 2.发明了动力换挡拖拉机自动挡液压及电子控制技术。针对动力换挡拖拉机换挡快速平顺按钮操作的特点,提出了五元换挡品质评价指标,制定了三参数经济性换挡规则,实现了自动换挡;提出了基于模型参考的区段挡位自适应控制算法,发明了自补偿电液区段换挡控制机构,实现了自动换段;开发了传动系电液控制、电控液压提升、整机控制的系统软硬件,构建了动力换挡液压及电控系统技术体系,形成了国家标准。 3.突破了动力换挡拖拉机核心零部件制造技术。针对动力换挡拖拉机大型复杂箱体及重载轴齿加工、装配、检测等技术难题,突破了大型箱体消失模铸造、重载齿轮修形等技术,创制了浇包孕育用可调下料口孕育、深油孔泄漏检测等装置。 4.构建了动力换挡拖拉机试验及标定技术体系。针对国内动力换挡拖拉机及核心部件的测试标定技术和设备缺失难题,提出了传动系、湿式离合器、液压元件等部件及整机试验测试方法,研制了拖拉机动力换挡传动系试验台及性能检测系统,构建了试验及标定技术体系,形成了行业标准。 以罗锡文院士为主任的鉴定委员会认为:项目打破了国外在动力换挡拖拉机领域的技术垄断,总体技术达到国际先进水平,其中“Z”型结构的多挡动力换挡及动力换向传动系、自适应自补偿电液控制自动换段技术达到国际领先水平。 项目获授权专利45项,其中发明专利25项;软件著作权4项;论文28篇;制订国家、行业标准2项;中国一拖应用项目突破的整体技术,成功研制了18款拖拉机并实现规模化生产。近三年累计销售25610台,新增销售额41.4亿元,新增利润5.56亿元;为用户增收173.54亿元,效率提高15%~20%,增效6.79~8.68亿元,促使了进口同类产品降价30%,显著提高了中国拖拉机的整体技术水平和市场竞争力,对推动行业技术进步、保障国家农业生产及产业安全意义重大。
[成果] 1800290048 山西
S81 应用技术 农、林、牧、渔专用机械制造 公布年份:2018
成果简介:中国柠条资源的利用一般仅限于自由放牧和燃料,利用率低下,而且由于长期不能按期合理的平茬更新,均不同程度地出现了老化、退化甚至枯死的现象。柠条的平茬复壮已经成为中国干旱、半干旱地区的一个重要课题。柠条平茬收割机的研制对于柠条产业化发展有着重要意义。 全方位仿形机构采用左、中、右三个仿形单组,中间仿形单组与机架铰接,可实现俯仰动作,具有纵向仿形功能;左右仿形单组分别与中间仿形组件沿纵向铰接,可实现横向相对转动,具有横向仿形功能。很好地适应了北部沙烁丘陵区柠条根部馒头状的地表形态,提高了切割效率和平茬效果。 在仿形系统控制和切割部件操控中采用了先进的智能型传感器和机、电、液一体化新技术,设计了智能仿形控制装置,使柠条切割过程实现了智能化。 设计的液压驱动、液压控制系统保证了3圆盘、6圆盘锯切式切割器的工作要求,使三个仿形组件空间位置合理定位,保证既不产生漏割,也使切割器切割过程中不产生干涉现象。 为使整机结构平衡和使切割器与整机行进速度的良好匹配,研制了配套的底盘及行走机构,保证了机组良好的纵向稳定性和各工作部件相互间的协动调节,在此基础上进行了整机的优化分析。
[成果] 1800290189 北京
S22 应用技术 农、林、牧、渔专用机械制造 公布年份:2018
成果简介:由于国内开展马铃薯分级设备的研发工作时间较短,产品种类较少,现有国产分级设备主要有:振动网筛式分级设备、平面扇形旋转辊式分级设备和滚筒式分级设备,且上述国产分级设备工作工程中会对马铃薯表皮造成一定程度的损伤,目前应用较少,国内主要采用人工分拣方式实现等级分选,劳动力成本较高,小时产量较低,处理吨成本较高。针对国内上述现有情况,并结合马铃薯产后机械化分选的刚性需求,中国农业机械化科学研究院对高通量马铃薯分级机进行了研制开发。 自2009年,项目组一直致力于马铃薯分级机的研发,研制出了FJJ60型马铃薯分级机,采用滚杠输送与间隙分级技术相结合,马铃薯在滚杠输送过程中通过所设置的渐变间隙,实现了马铃薯一次输送多级分选的目的,马铃薯分级机整机结构紧凑、工作平稳可靠、分级精确度高,分级后马铃薯无破皮损伤。在2014年11月12日,中国机械工业联合会在北京组织有关专家对“FJJ60型马铃薯分级机”进行了成果鉴定,鉴定专家一致认为:马铃薯分级机的研制填补了国内马铃薯分级技术装备空白,主要性能指标达到了国际先进水平。 在随后的几年中,项目组研发出一系列不同处理能力的马铃薯分级设备,比如FJJ80型、FJJ120型和FJJ150型马铃薯分级机,小时处理能力从3吨到15吨,适合于小型农户、大的马铃薯种植户、马铃薯产后处理企业及大型马铃薯合作社组织。 马铃薯分级机技术成果的推广对于我国种植面积较大的农户、农场或大型农业合作社具有一定的示范意义,在甘肃、云南和内蒙古等地进行了大量的推广应用,大大改善传统手工分拣模式,提高生产效率和产品规格统一性,对改变产区薯农的经营理念、增强产区的收入都会起到推动作用,有助于推动马铃薯产地初加工快速持续发展。 项目创新点: (1)采用分级辊变隙原理,实现防损伤分选,有效避免对马铃薯表皮的损伤。马铃薯分级机采用不锈钢分选辊,分选辊包括平行交错分布的固定辊和游动辊,固定辊和游动辊的两端分别设有回转输送链条,分选辊的端轴设置于链条的异型链板上,依靠输送链条驱动分选辊作整体回转运动;固定辊和游动辊的两端下方位置分别铺设导轨,固定辊导轨呈水平分布,游动辊导轨沿着物料输送方向呈向上倾斜且分段设置,两游动辊和一个固定辊所形成的V型区域作为分选间隙,分选间隙在输送方向上逐渐变大,依次将马铃薯按由小到大的顺序完成分选,有效避免对马铃薯表皮的损伤。 (2)采用双节距异型链输送结构,同步回转与辊变隙结合,保证固定辊和游动辊相对位置准确,实现一体化分段间隙调节,达到多级分级需要。 (3)无级间隙调节机构,针对不同需求或用途的马铃薯通过改变轨道位移,实现对分级设备的间隙调节,每段导轨的上下位置均可通过调节机构实现间隙定制化调节,马铃薯在定制化的分选空间内与分选辊同步旋转,并捕捉马铃薯可以下落的适合尺寸,适合尺寸的马铃薯块茎可通过此分选间隙落入输送设备中并被分选出来,较大尺寸的马铃薯块茎可在后面的较大分选间隙中分选出来。
[成果] 1800290141 河南
S22 应用技术 农、林、牧、渔专用机械制造 公布年份:2018
成果简介:该项目在国内率先借鉴“涡轮增压湍流”脱硫除尘技术,开发了脱硫、脱氮、除尘、脱水高效一体化大型粮食干燥系统,脱硫效果提高70%以上,克服了普通湿式脱硫除尘技术气液两相接触不充分,脱硫除尘效果差的技术难题;项目在国内首次开发大型顺逆流粮食干燥废气道环保装置,可降低现有干燥机机体粉尘排放60%以上,明显改善了作业环境;热效率利用较传统粮食干燥系统提高5%以上,能耗明显降低。 针对干燥热风炉高排放、高能耗的问题,在深入研究国内外烟气废气脱硫除尘技术的现状和发展趋势的基础上,借鉴“涡轮增压湍流”脱硫除尘技术,重点研究干燥热风炉高效干燥脱硫除尘工艺与技术,开发了脱硫、脱氮、除尘、脱水高效一体化工艺新技术和新装置,脱硫效果提高70%以上,克服了普通湿式脱硫除尘技术气液两相接触不充分、脱硫除尘效果差的难题。 针对现有粮食机械干燥系统,干燥机废气大多数是敞开式排放,使大量粮食固体粉尘排入大气,形成严重的粉尘污染问题,重点研究干燥机固体粉尘控制技术与设备,采取集中收集、低速高空排放、粉尘沉降过滤等方法,使排放废气中的粉尘含量降至最低,达到除尘环保的目的。 干燥系统排出的余热是能量浪费的重要环节,排出的余热主要有烟囱余热、干燥余热和冷却余热三种,该项目针对废气余热的不同性质,研发应用了多种不同的废气余热回收技术和装置,对能量回收利用,达到节能减排的目的。
[成果] 1800290214 湖北
TH7 应用技术 医疗仪器设备及器械制造 公布年份:2018
成果简介:LED半导体发光二极管(LightEmitingDiode)是一种新兴的半导体固体发光源。LED突出的优点是:体积小,重量轻,容易小型化和集成化;全固态化器件,机械性能好,可靠性高,冷光源,光电转换效率高;高亮度,功耗小,驱动电压低,节能和使用寿命长,亮度半衰减期大于10万小时;可实现多种波长的发光。根据LED的发光特性,人们把LED瞄准到医学领域的应用研究。经过多位国际权威专家研究表明,LED红光与He-Ne激光器在治疗皮肤消炎消肿和促进伤口愈合等方面具有相同的功效,可替代低强度He-Ne激光器进行光疗。同时,LED还可以发出其它波长的光满足医学的其它应用需求。武汉光福生物医学工程有限公司瞄准了LED医学应用前沿,与华中科技大学合作,开展了"高功率集成式LED治疗仪”的研究,该项目从医疗设备和家用医疗保健两个层面上开拓LED在医学、保健中的应用,不久将形成LED医疗设备的规模产业。该治疗仪可改善血液循环,调节免疫功能,消炎消肿,止痒镇痛,促进伤口愈合、溃疡愈合等,有着药物和其他普通治疗措施不可替代的作用,采用物理疗法进行治疗,它对然体有益无害,无毒副作用,治愈周期短。该项目的推广应用,可显著提高常见病疾病人群的生活质量、减少药物使用量,降低其医治成本、为国家节约相应的医疗资源。该项目积极响应国家"防重于治”的公共卫生要求应运而生的,让民众能足不出户就可以享受在医院的治疗效果。 成果创新性:该高功率集成式LED光学治疗仪采用若干个芯片集成封装成小面积高功率、高亮度发光板,同时采用抛光式金属聚光罩,使得输出的光功率密度得到了提高,达到了可有效治疗病变组织的要求。该治疗仪还采用了水循环冷却装置,保证了LED光功率的稳定性和使用寿命。该治疗仪设计了自锁式万向光学支架,可以实现任意高度和方向的调节,达到了准确照射治疗部位的要求,保证了最佳治疗效果。
[成果] 1800150326 河南
TQ17 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目主要涉及耐火材料的研发及其在煤气化装置上的工业化应用。 煤气化技术作为世界公认的煤炭资源清洁高效利用技术,切合中国“富煤、贫油、缺气”的能源结构特点,近年来作为国家战略得到了迅猛发展。煤气化装置的核心部位长期经受高温、高压、强腐蚀性熔渣的持续蚀损,因而炉衬耐火材料成为制约煤气化装置安全高效运行的最重要因素之一。随着煤气化朝着技术的多元化、装置的大型化以及原料的多元化方向发展,气化装置用耐火材料的配置、设计、施工和工程应用等成为煤气化技术工业化发展及推广的主要瓶颈。 2000~2016年,借助中国煤气化行业的大力发展,在国家973计划和省创新人才项目的支持下,中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司(以下简称洛耐院)与中石化宁波工程有限公司(以下简称宁波院)、郑州大学等单位在产学研用方面深度合作,分别在水煤浆、粉煤、碎煤(BGL熔渣气化)等多种煤气化技术的典型装置用耐火材料方面开展了关键耐火材料的研制、炉衬结构设计和耐火材料优化配置、炉衬高效施工和快速更换等研究和工程应用工作。 项目取得如下技术创新:1)突破了现代煤气化装置炉衬耐火材料技术瓶颈,研制出现代煤气化装置用系列关键耐火材料,获得抗侵蚀、热导率、强度等关键性能协同提升技术,显著改耐火材料的服役行为,使用寿命提高3-5倍,确保了煤气化装置安全稳定、节能高效和长寿命运行,;2)创建了材料—结构—工程应用集成技术。基于温度场和应力场数值模拟,优化材料配置及结构设计,确保现代煤气化装置炉衬材料长寿命的同时,实现耐火材料减薄扩容、快速更换,提高了煤气化装置生产效率,减少了资源消耗和固废排放。 项目获得授权专利29项(其中发明专利18项,1项美国专利),发表科技论文58篇(其中SCI/EI收录8篇),制定了国家标准1项和行业标准2项。项目涉及的水煤浆、粉煤、碎煤3类气化系列装置用关键耐火材料及工程应用技术通过了中国石油化工联合会组织的技术成果鉴定,成果技术水平均为国际领先。鉴于该项目的技术水平和应用业绩,该项目得到了中国耐火材料行业协会和中国石油和化学工业联合会的大力推介。 项目技术在洛耐院和宁波院实现了产业化,成功应用于水煤浆气化装置共计200余台,粉煤气化装置共计60余台,碎煤气化装置29台,为中石化、神华、中煤、中海油和兖矿等50多家大型煤化工企业提供成套服务,2015—2017年累计实现新增销售收入22.59亿元,利润2.77亿元。 项目突破了国内外多种煤气化装置炉衬耐火材料的技术瓶颈,形成了耐火材料设计、评价、研制、生产和工程应用的集成技术,满足了气化装置安全稳定、节能高效和长寿命的使用需求,提高了气化装置的生产效率,引领了煤气化用耐火材料技术进步,提升了中国煤化工技术的国际竞争力,经济效益和社会效益显著。
[成果] 1800290073 湖南
TQ51 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:生物质气化技术应用于固体有机废弃物处理,具有良好的环保效果和较高的能源转化率,得到社会关注和重视。对中导式生物质气化关键技术持续进行了长达9年的试验研究,在产品和处理工艺方面取得较好的成果,正逐步将研究成果市场化。中导式生物质气化关键技术研究围绕产品安全性、气化质量、环保效果这3个核心指标展开,同时解决好操作便捷性、连续使用等问题,技术团队较好地解决了垃圾气化过程中焦油和二噁英问题。 中导式生物质气化装置不积存余气,消除爆炸可能性。 在气化炉体的中部位置设计有内胆(燃气夹层),燃气管从内胆位置导出燃气,有助于气化的稳定性和提高燃气质量,故称为中导式气化炉。 在气化炉体上安装有旋转压料装置,防止炉内物料形成“空位”,克服气化过程不稳定问题,提高燃气质量,并可降低燃气焦油的含量75%以上。 将气化炉的配气系统设计成为配气箱,对气化区域进行严格控制,提高气化过程中点火、配气、压料、排渣的精确度。 多段配氧燃烧机将二次配风孔设计为多组,并形成同向倾斜,利于氧化与燃气充分混合,延长燃气在燃烧机内燃烧时间,火焰产生涡流效果。 净化箱、废气处理装置设计和含焦油废水回流裂解工艺,保证较好的环保效果,系统应用过程中实现“四无”:尾气无烟尘、无异味,处理过程无焦油无污水排放。 增加进料、出灰装置,垃圾气化过程可实现连续和电动化。
[成果] 1800290177 辽宁
TQ51 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:针对传统生物质气化技术的关键问题,提出将微波热解/等离子体耦合的生物质气化新方法,利用微波“体加热”和等离子“高温、高焓、富含活性粒子”的加热特性,以林木剩余物为原料,从反应工艺、关键装备和过程评价与优化3个层次,对微波/等离子强化生物质热解和焦油生物焦定向气化进行研究,从根源上控制焦油和半焦等副产品的生成,消除生物质合成气品质不利因素的影响,降低过程能耗物耗。重点开展:①生物焦辅助微波热解-微波定向气化耦合技术与装备;②微波热解-等离子定向气化耦合技术与装备;③生物质气化技术过程评价与优化;从根源上控制焦油和半焦等副产品的生成,消除生物质合成气品质不利因素的影响,降低过程能耗物耗。通过该课题的研究,力争突破生物质合成气制备技术瓶颈:气化过程能耗高、效率低和产品H/C比低、焦油含量高,形成生物焦辅助微波热解-微波定向气化耦合技术,微波热解-等离子定向气化耦合技术,两项具有自主知识产权、国际先进水平的集工艺、装备为一体生物质快速气化成套技术,全面提升我国生物质气化利用效率和技术水平。 课题研究成果: (1)核心技术方面: ①生物质微波热解-微波定向气化技术。 ②高负载微波加热关键装备及放大。 ③微波热解-等离子定向气化技术及关键装备。 (2)知识产权方面: 在研期间在核心期刊上发表论文10篇。培养出一支以生物质气化等清洁能源技术开发为主要研究内容的科研团队,打造出一批兼工艺技术和反应器开发为一体的技术骨干。 课题应用及前景: (1)开发新型低耗高效生物质快速气化制合成气技术,能够推进生物质气化的燃烧技术向热解技术转变,实现生物质快速气化过程的绿色、低碳、清洁生产。 (2)开发出了微波和等离子等关键装备是新型、高效、节能的高温反应装备,而形成的系统放大方法,不仅为装置的大型化设计提供理论指导,也丰富和拓宽大型装备的应用。
[成果] 1800130180 北京
TP2 应用技术 环保、社会公共安全及其他专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:自1954年现代意义的机器人发明以来,经典的移动机器人结构已稳定为轮履及仿生等结构形式。上世纪90年代以来,并联机器人和软体机器人等新结构相继被发明,该项目区别于已有结构,原创并系统地发明了可重构多模态移动机器人家族。从2006年起,北京交通大学联合国内相关研究机构,在国家自然科学基金、国家科技支撑计划等项目的大力支持下,经十余年研究、技术开发及应用示范,形成了具有独立学术体系的开创性新领域。主持开发出中国原创概念、拥有完全自主知识产权的教育机器人装备体系,打破了长期以来以离散单元搭建式机器人主导教育领域的格局。主要技术创新点如下: 1.模块化可重构移动机构及机理创新。突破了平台重合、转动副同轴和自穿越等技术,发明了成体系的可重构单元。发现了平面运动链滚动运动机制,提出了空间多闭环移动连杆机构的方法。以移动连杆机构为基本单元,提出了网格式移动连杆机构重构扩展新方法。基于顶点单元与伸缩单元的模块化构造思想,形成了可重构移动系统全新设计理念。 2.变拓扑移动机构及其演化机制创新。发现了移动机器人杆件、运动副、缩放、支链等变拓扑连续演化规律,建立了移动机器人基础拓扑构型库。突破了多层折叠、结构解耦、嵌套驱动、超冗余、构型互变等关键技术,研制出以演化、组合等为基础的移动机构变拓扑创新机制。 3.多模式及移动操作一体化技术创新。突破了变机架、变输入输出、变外形等核心技术,发明了成家族的多模态地面移动机器人。突破了变胞、奇异位控制等技术,实现了多移动模式同一机构上集成和切换。突破了构型创新、地面接触仿真及变形移动控制等核心技术,从运动模式上统一了移动、操作及结构演化规律。 4.形成了自成体系的MSEAP教育技术。基于该系列机器人及教育技术先期在面向全北京市所有初一学生的“初中开放性科学实践活动”中试点。在北京师范大学第二附属中学、北京市第二中学等40余所北京市中小学设立专门实验室,培养了600余名创新能力突出的学生。 该项目系统掌握了可重构多模态移动机器人创新的全套设计要素和技术方法。依托以上技术,研制出12个系列200多种移动机器人,累计生产13700余台公益机器人产品。核心技术获国家发明专利授权32项,发表SCI、EI等学术论文60余篇。作为重大公益项目已广泛应用于130余所北京市中小学以及科技场馆的创新实践活动,受众超8万人次;十余年来以北京科技周主场活动等载体向大众普及机器人科技知识超过50万人次,社会效益显著。
[成果] 1800220407 安徽
TP2 应用技术 环保、社会公共安全及其他专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:鉴于国内用工环境和政策的变化以及企业竞争需求,面向量大面广的手机、PC外设、车用电子设备、智能穿戴设备、无人机等典型电子产品的自动装配、打磨、包装、搬运和涂胶等关键工序的智能工业机器人和自动化生产线系列化关键技术是亟待解决的国际性难题。该项目针对自动装配、打磨、包装、搬运和涂胶等应用需求,在国家科技支撑计划、国家“863”计划、安徽省重大科技专项项目的资助下,攻克了面向电子产品行业的智能轻型工业机器人的动态模块化高精度设计技术、作业精度控制方法、基于润滑状态监测管理的故障诊断技术、电子产品生产工艺优化以及机器人智能手抓等系列化关键技术,开展了智能轻型工业机器人研发与产业化,实现了电子产品自动化生产线的示范应用与批量推广,取得如下创新性成果: (1)针对轻型工业机器人关节(谐波减速器)和连杆的柔性特征,提出了高速轻量化工业机器人刚柔耦合多体模型分析方法,通过理论分析和实验手段探明了机器人轻量化、柔性关节和连杆等参数对稳定工况和变工况下机器人系统动态特性和振动噪声的影响;实现了轻型工业机器人结构动态设计优化和核心部件匹配技术。 (2)提出了高速轻型工业机器人重复性及准确性设计技术,减少或补偿了零件装配后的积累误差,使机器人本体具有较高的一致性;提出了高速轻型工业机器人精度补偿策略和考虑附加阻尼的机器人减振降噪的技术。 (3)基于润滑状态监测管理的轻型工业机器人故障诊断技术,建立了基于润滑脂状态监测技术的机器人润滑管理系统,提出了基于多传感信息融合技术开发的机器人故障诊断技术。 (4)根据机器人工作特征对传统电子产品的生产工艺进行优化重组,建立适用于机器人集成应用的电子产品生产工艺“模块化岛链式”作业方式,提高工业机器人在产品生产中的利用率。 (5)研制了负载3kg(ER3-C10工业机器人)、6kg(ER6-C604工业机器人)、7kg(ER7-C10工业机器人)、10kg(ER10-C10工业机器人)和20kgER20-C10工业机器人等高速轻载6轴工业机器人,能够满足电子产品行业包装、装配、打磨、搬运和涂胶等功能;构建了基于高速、高精度工业机器人的电子产品行业柔性化智能生产线。 项目申请专利50项,已获授权30项,其中发明专利8项,计算机软件著作权3项;制定行业标准1项。项目已在大型手机、PC外设、车用电子设备等生产企业示范推广应用,提升了行业自动化水平、改善了工人劳动环境,促进了产业升级的目标。2016年投入市场,已开发华东、华南、西南地区应用市场,完成1500台销售订单,实现销售收入1.5亿元。2017年,新增国内示范用户25家,比上年增长60%。预计2018年底,将新增1亿元销售收入,并逐渐开发海外应用市场。
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