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“863”項目———鉆卡頭齒圈內錐螺紋加工機器人


  1998年我應山東科技大學蘇學成教授的邀請,參加他主持的 “863項目———計算機控制自動噴漿機器人”的驗收會,驗收會的首席專家是清華大學賈培發(fā)教授。會后我拜訪了賈教授,給他介紹我們自動化研究所的情況,特別七十年代研制自動生產線的情況。我提出也想申請 “863”課題,他欣然答應,讓我抓緊寫申請報告。回校后,我和武玉強教授到山東機床附件總廠,找到廠長劉玉泰,工程師王茂友,探討課題內容。最后選定的課題是“鉆卡頭齒圈內錐螺紋加工機器人”(以下減稱機器人)。課題申報后很快就批準了。課題組,工廠方面有劉玉泰、王茂友、王學林、翟方超、劉華、蔡成才等,我們自動化所有我、李洪亮、武玉強、李繼峰等教師,還有研究生孔祥新、鄭春厚等參加,我任課題組組長。
  項目具體分工,工廠方面負責機械部分,自動化所負責控制部分的研制。王茂友負責機械部分的總體設計、機器人部分的機械設計、電感自動檢測和自動供料系統(tǒng)的機械設計。由于參加機械部分研制人員,多數是剛畢業(yè)參加工作的學生,缺乏機械設計的經驗,王茂友對他們進行了為期兩個月的基礎培訓,并指導翟方超完成液壓部分的油路控制設計和機械設計、指導王學林完成床身部分的機械設計、指導劉華完成主軸箱部分的機械設計、指導蔡成才完成銑頭部分的機械設計。他帶領工人一起進行加工制造。他研制的金屬陶瓷梳刀,結構緊湊,工作壽命長,加工質量高。
  控制部分,我設計了工件自動檢測、刀具自動補償模糊控制程序,李洪亮把它設計成匯編語言,他還設計了機器人的自動控制程序。由于雙方的努力,機器人課題進展順利。99年負責該機器人的 “863”專家組來學校、工廠檢查課題的完成情況,對我們很滿意。武玉強教授99年繼任自動化研究所所長,他對機器人的課題抓得也很緊。
  天有不測風云,就在課題進展順利的時候,山東機床附件總廠廠長劉玉泰被隔離審查,工廠方面對課題的完成非常困難。此時,我提出把王茂友調到自動化研究所,周家云副校長給予大力支持,為保證課題的完成,他還讓學校提供五萬元的課題補加費。就這樣,王茂友回到工廠以學校的身份,用學校提供的資金,領導工廠有關人員完成機器人的課題。由于我們的奮力拼搏,機器人課題于2000年3月16日按期完成。
  2000年4月2日, “863”計劃智能機器人首席專家清華大學賈培發(fā)教授,帶領專家組,到山東機床附件總廠對課題進行現場驗收。評審結論為:
  受國家863計劃智能機器人專家組的委托,驗收組于2000年4月2日在山東機床附件總廠對 “鉆卡頭齒圈內錐螺紋加工機器人”課題進行了驗收。驗收組聽取了課題組的工作報告,測試報告,并觀看了現場演示,課題組回答了有關問題。驗收組經討論意見如下:
  1.該機器人設計合理、結構緊湊、外型美觀、功能齊全,能自動完成對鉆卡頭齒圈內錐螺紋的加工。研制了金屬陶瓷成型梳刀進行加工,工件質量顯著提高。
  2.控制系統(tǒng)穩(wěn)定、自動化水平高,與美國 JACOBS公司的同類機床比較,增加了工件誤差自動檢測及銑刀刀具自動補償功能,是一臺機器人化的機器。
  3.鉆卡頭齒圈內錐螺紋加工機器人課題組基本完成了合同規(guī)定的要求,驗收組希望進一步完善系統(tǒng),以滿足用戶需要。
  4.課題組提供的資料齊全,經費使用合理。
  驗收組經討論,一致同意通過驗收。
  中國科學院主辦的 《科學時報》,于2000年6月25日,以 “山東研制成功鉆卡頭機器人”的標題,對 “鉆卡頭齒圈內錐螺紋加工機器人”進行了報道。文章刊登了機器人的照片,系統(tǒng)介紹了機器人研制的背景,機器人的水平、作用、經濟效益與社會效益。對我們長期以來與工廠結合開展科學研究給予很高的評價。