大型复杂构件机器人原位高效高质量铣削加工技术及装备

日前，“2022世界智能制造十大科技进展”和“2022中国智能制造十大科技进展”入选名单公布，由清华大学、北京卫星制造厂、清科嘉研究院联合申报的“大型复杂构件机器人原位高效高质量铣削加工技术及装备”成功入选“2022世界智能制造十大科技进展”。
  这两个“十大科技进展”在解决智能制造领域技术难题，推动企业高效发展、生态环境改善，以及提升制造业的创新发展和竞争力方面具有重要现实意义。本次入选的“大型复杂构件机器人原位高效高质量铣削加工装备”，集高精度、高刚度、高灵巧、大范围加工于一体，加工精度达0.02mm，可满足航空、船舶等领域大型复杂构件高效加工需求，技术水平达到世界领先水平。
  “长颈象鼻虫具有长长的颈部，特殊的颈部结构可以提升它们头部可触及的范围并有力地支撑头部进行灵巧精细的啃食……”清华大学教授刘辛军介绍，受这些自然界中生命体作业的行为启发，他们提出了一种大范围移动定位、局部精细化作业的移动式加工机器人概念，该机器人由AGV移动车、机械臂和并联式5轴运动末端执行器构成。
  提出把“机床”举起来进行“随时随地五轴加工”新理念，创建“大范围定位+局部精雕细刻”原位制造新模式，开辟了机器人化、小型化、便携式原位柔性加工新技术领域，设计并研制了移动式混联加工机器人装备……近年来，清华大学联合北京卫星制造厂、烟台清科嘉研究院创新研发了轻量化五轴全并联高效加工功能模块，攻克了跨尺度定位及测量、精度主动调控等关键技术，其自主研发的移动式加工机器人一举解决了大型工件传统加工中机床庞大、成本高和大工件工序转移不方便等的难题。
  目前，移动式加工机器人已应用于空间站核心舱、天舟系列货运飞船、遥感系列卫星等的制造，生产效率显著提升，设备成本大幅降低，解决了大型复杂构件高效高质量加工难题，使构件加工模式产生了颠覆性变化。
  “今后，我们将继续加大高端装备制造智能化、数字化和网络化研发力度，结合柔性化、智能化、高度集成化的现代智能制造模式，推动制造向‘智造’升级。”烟台清科嘉研究院院长吕春哲说。
  科技高峰矢志攀越，创新氛围加快营造。近年来，黄渤海新区科技企业加快提质增量，截至目前，区内现有高新技术企业392家，国家科技型中小企业912家，获评科技领军企业12家，科技小巨人企业15家。