《起重机关键结构件模块化绿色智能制造技术研究及应用》

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一、项目背景、意义该项目属起重运输机械行业项目,属《国家重点支持的高新技术领域》中的“高新技术改造传统产业”。中国现有的模块化起重机处于起步阶段,与德国德马格(DEMAG)、芬兰科尼(KONE)等公司比较,在关键结构制造技术等方面仍存在较大的差距。在与国际市场对接以及国内经济转型升级发展的形势下,绿色、智能、模块化制造成为国内外起重机发展的新方向。该项目响应国家“中国制造2025”的号召,紧密围绕重点制造领域关键环节,开展新一代信息技术与装备制造融合的集成创新和工程应用,其目标是“以起重机关键结构件为研究对象,突破原有制造工艺,采用分体化、模块化进行制造,同时突破机器人智能焊接工艺与控制、高精度原材料切割加工系统,较少或取消切削量,最终实现起重机的自动化、模块化、绿色制造”。

二、该成果主要包括以下四个重大方面研发内容:

1、基于数字化的原材料高精度切割加工系统建设,实现少无切削加工。

1)基于原有的Fast CAM程序进行二次开发,引入精细等离子数控切割机及激光数控切割机进行原材料切割,保证切割精度≤0.65mm,切割粗糙度≤20.5μm;

2)基于激光切割机的智能化套料系统探索。原材料数据建库、标准件数据建库及原材料库、标准件库与套料系统之间的交互性建设,实现初步的自动化套料技术,原材料利用率提高至97%。

2、起重机关键结构件高效绿色制造技术研发及应用。

1)独立或联合开发了数字化电永磁吊装技术、箱型梁大筋板自动组装技术、箱型梁腹板与翼缘板自动组装成型技术、箱型梁自动安全吊运技术,综合生产效率提升30%,箱型梁综合组装精度达到1mm,后续切削量减少50%以上,实现高效绿色制造;

2)独立开发基于模块化的主、端梁装配技术,相比于传统人工装配方式,效率提高50%,能耗降低30%以上;

3)独立开发起重机小车架模块化制造技术,实现小车架部件批量化生产,减少大型加工设备应用,生产效率提升30%以上,能耗降低20%,实现小车架的绿色制造。

3、基于机器人智能制造技术,实现了起重机关键结构件焊缝自动寻位、智能化焊接,焊缝合格率提升至97%以上,劳动强度降低60%以上。

4、国内首创起重机角箱柔性化加工技术,建立角箱柔性加工生产线,相比传统加工方式,减少30%工序,效率提升200%以上,能耗降低60%。

三、知识产权及授权专利情况:该项目核心技术处于国际领先地位,关键技术处于国内领先地位,取得发明专利5项,实用新型专利3项,软件著作权2项,河南省科技成果鉴定3项,河南省地方标准1项,团体标准1项。

四、应用推广及效益情况:该项目成果在河南卫华及相关公司的起重机关键零部件制造过程中得到广泛应用,提高了产品质量和生产效率,降低了劳动强度和能耗,实现了以智能化为基础的产品绿色制造工艺,近三年公司产能得到迅速提升,2018年产值达到28000万元,利润4000万元,税收10000余万余万元,售后率降低10%,形成了行业制造工艺技术创新的引领示范。

成果说明

该项目成果在河南卫华重型股份有限公司及相关公司起重机关键结构件的制造中得到广泛应用,极大的提高了产品质量和生产效率,降低了劳动强度和能耗,实现了以智能化为基础的产品绿色制造工艺,近三年公司产能得到迅速提升,2018年公司产值达到280000万元,利润4000多万元,税收10000余万元,售后率降低10%,形成了行业制造工艺技术创新的引领示范。 1)高精度“端到端”模式全流程无缝智能连接的切割技术全面推广应用,切割厚板时切割效率提高10%,板厚16mm以下原材料切割周期缩短30%。残料切割功能和专家级的板

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