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实现了碳纤维复合材料汽车样件的快速胶接及高效的机器人铆接,着力于开发一款集钻孔与铆接功能为一体的全自动钻铆装置美高梅开户

12 8月 , 2019  

5月12日,中国科学院科技促进发展局组织专家对宁波材料技术与工程研究所承担的中科院科技服务网络计划“碳纤维复合材料轻量化汽车产业化技术开发”项目进行了验收。

铆接是工业中常见的一种部件连接方式,广泛应用于电子、汽车制造及改装、电器、仪表和机械制造等行业。目前市场上常见铆接以传统手工铆接和半自动铆接为主,工作效率较低。国外虽有少数公司研制出全自动铆接装置,但使用条件较高,灵活性有限,价格十分昂贵。同时,市面上现有的铆接装置,一般需采用其他钻孔装置钻完孔后,再采用铆接装置进行铆接,工作繁琐,进一步影响工作效率和连接效果。

验收组由来自泛亚汽车技术中心、宁波大学、宁波敏实集团、中科院空间应用工程与技术中心、浙江大学宁波理工学院等有关单位的专家组成。中科院科技促进发展局相关负责人出席了会议。

针对这些问题,中国科学院宁波材料技术与工程研究所所属先进制造所复合材料智能制造与装备团队瞄准市场需求,着力于开发一款集钻孔与铆接功能为一体的全自动钻铆装置。研发人员为保证所研发的全自动钻铆装置高效、高精度与稳定性,对选钉-送钉-出钉控制技术、铆钉枪体结构设计、铆接压机机构设计与控制、铆接工艺参数优化等关键技术难点进行了深入研究,成功开发出国内首款全自动钻铆装置。主要优点体现在以下几个方面:

与会专家对项目的科技目标和科技服务目标完成情况、所取得的成果水平和作用、队伍建设和人才培养、经费使用情况等方面进行了全面、客观的评审,认为该项目全面完成了任务书中规定的各项研究内容,达到任务书中规定的指标要求。

集钻孔装置与铆接装置于一体,实现高效、环保全自动化钻铆操作。

通过中科院科技促进发展局科技服务网络计划项目的支持,宁波材料所围绕碳纤维复合材料汽车产业化研究,开发了一款低成本通用性复合材料涂装示范线和一款高效的复合材料连接装配示范线。复合材料自动化涂装示范线集打磨、清洗、烘干、喷涂、烘烤为一体,通过基于力控的机器人打磨、抛光技术以及轨迹优化的机器人喷涂技术,所制得的碳纤维复合材料汽车样件达到了打磨、喷涂的工艺标准及性能指标;复合材料自动化装配示范线集搬运、胶接、输送、铆接为一体,配合自主研发的高效快速胶接装置及国内首套自动化铆接装置,实现了碳纤维复合材料汽车样件的快速胶接及高效的机器人铆接。通过本项目的实施,实现了与汽车主机厂的一系列合作,
推动了相关成果在新能源汽车产业的转移、转化。

整体尺寸小、成本低、操作便捷,配备智能化人机交互系统,一键化自动实现钻孔、除尘、送料、上铆、拉铆抽芯、废铆芯收集等工作,铆接速率高达24个/分钟,性价比高,无粉尘污染,具有极高的市场推广应用价值。

使用灵活,适用不规则制件及不同的应用场合。

采用可移动的操作平台设计,铆钉枪体不仅可以安装于机器人末端,亦可单独手持式使用,操作简单、方便。

可实现对直径Φ3mm-Φ6mm铆钉的铆接,满足不同产品的性能需求。

当前国外市场上的全自动铆接装置大多只适合于最大直径Φ4mm铆钉的铆接能力。宁波材料所突破铆接枪机械结构设计难点,可实现最大铆钉直径Φ6mm的自动化铆接操作。

可实现高精度、高强度的快速钻孔操作。

该装置不仅可用于普通金属的铆接,特别适合钻铆要求较高的碳纤维复合材料一类产品的连接。在钻孔过程中,能有效地防止复合材料部件局部裂纹及脱层的产生,可推广应用于碳纤维复合材料新能源汽车总成装配,对促进我国碳纤维复合材料新能源汽车的产业化具有非常重要的意义和应用价值。

该研究所研发的全自动钻铆装置申请专利2项(授权专利号:ZL201520394106.4;申请专利号:CN201510314182.4),同时作为“热塑性碳纤维复合材料-绿色制造”中的关键设备,荣获中国创新设计产业战略联盟“中国好设计”银奖。

以上研究工作得到了中科院科技服务网络计划(KFJ-EW-STS-080)和浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室(2013DP173296)的资助。

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