广东工业大学:攻克技术痛点 提升产品性能
2018-07-09 09:19:00 来源:广东科技报 作者:2018-07-09 来源:广东科技报 作者:

  在2017年广东省专利奖评选中,广东工业大学的发明专利——基于主频能量时域最优分布的非对称变加速度规划方法荣获第四届广东省专利金奖。该专利在科技成果转化方面,取得了良好的效果。“近三年来,通过此项目的技术应用,公司累计新增销售各类运动平台及控制系统10000台/套,新增销售额32756万元。”深圳市大族激光科技有限公司(以下简称“大族激光公司”)相关负责人谈到,获奖项目为大族激光公司带来了巨大的市场效益。

  赢得市场认可

  据了解,高速运动精密定位是众多操作机构的需求。广东工业大学该项专利发明人介绍,当机构的定位精度要求小于构件的弹性振动时,机构被视为“柔体”,其动力学特性与一般的刚体机构差异较大。“上述高加速的执行机构存在很大的惯性能量影响,在频繁启停等高加速度情况下的残余振动很大,造成机构弹性振动能量需要较长的衰减时间才能满足高精密定位的需求。”该发明人解释道。

  因此,获奖项目提出了基于非线性有限元动力学响应优化的运动规划方法,将运动卡支持的曲线进行参数化,作为非线性有限元模型的驱动输入,通过动态响应优化,获得最优的运动曲线参数,具有新颖性、工业实用性良好等优点。

  广东工业大学自主技术的突破,得到了市场的青睐,使得科技创新成果实现良好转化。“我们从2008年起与广东工业大学开始技术合作,在多种运动平台的运动规划与驱动控制等方面进行攻关。”大族激光公司相关负责人提到,目前所合作研发的各类高速精密运动平台及控制系统已实现产业化,产品主要技术指标达到国际同类先进水平。

  广东工业大学相关人员介绍,基于该项目发明所研发的一种型号为LSMF110205A及LSMF4210A单轴运动平台,在运动距离、执行时间和定位精度相同条件下,定位时间比工业中广泛使用的对称S型运动曲线可缩短20%。平台相关产品目前处于国内行业龙头地位,市场占有率处在国内前列,并出口美国、加拿大、日本及东南亚等国。

  突破行业难题

  长期以来,专利技术的直接载体,如高端控制器、高速精密运动平台、精密电子制造装备和产品等受到国外跨国公司的垄断和封锁,成为制约我国高端装备产业发展的瓶颈。有关专家指出,获奖项目技术水平比肩国外先进控制器(国外主要采用输入整形来避开谐振,但是带来执行时间滞后),能提高平台的运动速度与定位精度,这对通过提升我国基础零部件水平来提升高端精密制造装备的发展具有深远的意义。

  “由于运动速度与精度的矛盾,过去的运动控制卡参数调整主要靠人工,运动规划停留在几何平滑和输入整形方面,牺牲效率来换取制造装备的高精度定位要求。”广东工业大学相关人员介绍,获奖项目从核心原理上解决了运动平台高速急停精密定位行业共性难题,推动了具有高速精密运动运动控制需求的大量高端装备的国产化开发。

  据了解,为了实现对此专利的全面保护,该项专利发明团队专门申请了“基于模型识别与等效简化的高速平台运动参数自整定方法”等系列同族专利,形成专利池。

相关新闻
top-pic.jpg