一、 光機電一體化技術(shù)與應(yīng)用研究所（1，2面）

光機電一體化技術(shù)與應(yīng)用研究所介紹

       光機電一體化技術(shù)與應(yīng)用研究所依托華中科技大學(xué)及數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點實驗室等國家級科研平臺，聚集了一批智能裝備及智能制造技術(shù)的領(lǐng)域?qū)＜?，建立了包括院士、教授、高級工程師、博士在?nèi)的高素質(zhì)科研隊伍，具有雄厚的關(guān)鍵器件研發(fā)、智能裝備研制、行業(yè)解決方案設(shè)計的科研實力。

       研究所致力于智能制造裝備、智能制造技術(shù)以及產(chǎn)品智能化方面的研發(fā)與應(yīng)用推廣，并成功研制了具有國際先進水平的高速工業(yè)視覺系統(tǒng)、光學(xué)幾何檢測傳感器等關(guān)鍵智能部件，以及SMT倉儲機器人、探傷機器人、LCR、AOI、等功能機器人與智能裝備，開發(fā)了智慧供應(yīng)鏈、質(zhì)量管控、刀具管控等數(shù)字化車間核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)，相關(guān)技術(shù)已成功應(yīng)用于三一重工、美的、富士康、華碩、中電科技、玉柴機器、江淮汽車、西高開等行業(yè)龍頭企業(yè)的數(shù)字化車間/智能工廠，取得了良好經(jīng)濟與社會效益。

承擔項目

 

項目名稱	主管部門或合作企業(yè)
柔性電子跨尺度噴印制造中動力學(xué)行為與多場調(diào)控	國家自然科學(xué)基金委員會
工程機械產(chǎn)品加工數(shù)字化車間	發(fā)改委、財政部、工信部
高超音速流場實時精確測量系統(tǒng)的研制與應(yīng)用	國家自然科學(xué)基金委員會
功能化大面積納米結(jié)構(gòu)的模板調(diào)制成形基礎(chǔ)研究	國家自然科學(xué)基金委員會
柔性電子制造技術(shù)與應(yīng)用	國家自然科學(xué)基金委員會
復(fù)雜葉片機器人砂帶磨拋在線測量與余量優(yōu)化	國家自然科學(xué)基金委員會
柔性電子卷到卷制造中異質(zhì)結(jié)構(gòu)可控轉(zhuǎn)移與層合機理	國家自然科學(xué)基金委員會
高超音速流場粒子圖像測速示蹤機理研究與應(yīng)用	國家自然科學(xué)基金委員會
復(fù)雜型面加工的能量定域耦合機制與表面完整性調(diào)控方法	科技部

 

 

合作單位

 

 

二、 工業(yè)視覺軟件包（一面）

 

 

產(chǎn)品特點

      MV-V1.0是自主開發(fā)的一套專業(yè)工業(yè)機器視覺軟件包，是一套帶有擴展優(yōu)化函數(shù)的專業(yè)機器視覺編程庫，其函數(shù)用于圖像采集，圖像處理（點對點、統(tǒng)計、濾波、形態(tài)學(xué)處理、幾何變換、FFT和分割），圖像匹配，blob分析、邊緣提取和分析、測量，字符識別與校準，圖形圖像顯示等，擁有應(yīng)用廣泛的機器視覺集成開發(fā)環(huán)境，為用戶提供了具有多功能、模塊化、高可靠性、易于實現(xiàn)的機器視覺解決方案，可應(yīng)用于電子元件和設(shè)備制造、汽車零件制造、制藥等行業(yè)。

               l 功能齊全，覆蓋工業(yè)中常用的處理算法

               l 高速高精的匹配定位算法

               l 方便的C，C++函數(shù)接口

               l 簡單的操作演示界面

               l 豐富的實用案例

 

核心技術(shù)

      提出了快速灰度匹配、高可靠性幾何匹配算法理論，發(fā)明了基于FPGA硬件加速的快速圖像處理框架，實現(xiàn)了高性能低成本嵌入式智能視覺系統(tǒng)解決方案；視覺匹配技術(shù)利用圖像邊緣的方向和大小，可實現(xiàn)對縮放、噪聲、光照變化、局部遮擋、旋轉(zhuǎn)平移等情況的匹配，保障了產(chǎn)品的處理速度、精度和穩(wěn)定性等核心技術(shù)指標達到國際先進水平。

 

技術(shù)參數(shù)

 

圖像定位特點	滿足自動化設(shè)備在復(fù)雜環(huán)境下的快速精確定位，針對圖像光照不均、運動模糊、殘缺遮擋、大角度旋轉(zhuǎn)、噪聲干擾等現(xiàn)象有較好的適應(yīng)性
圖像定位速度	<20 ms （目標圖像大小512*512像素，模板大小200*200像素； CPU2.66GHz，4GB內(nèi)存）
圖像定位精度	1/43 像素 （灰度匹配）；1/45 像素 （特征匹配）

 

應(yīng)用領(lǐng)域

 

機械制造	食品包裝	汽車行業(yè)	機器人	醫(yī)療領(lǐng)域	電子制造

 

 

企業(yè)價值

 

提供圖像采集、傳輸、處理一體化智能相機解決方案

滿足工業(yè)應(yīng)用高精度、快速圖像識別與處理要求

機器視覺系統(tǒng)可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度

采用非接觸測量，對于觀測者與被觀測者都不會產(chǎn)生任何損傷，從而提高系統(tǒng)的可靠性

 

            

 

 

三、 基于光學(xué)的復(fù)雜曲面檢測傳感器（一面）

Hust ScanⅠ型三維型面測量儀	HUST SCAN II型三維光學(xué)測量傳感器

 

 

產(chǎn)品特點及技術(shù)參數(shù)

      Hust Scan Ⅰ型三維型面測量儀由光柵投射裝置、成像模塊、采集控制模塊、塑料防塵外殼等組成，基于移相原理和雙目視覺立體匹配技術(shù)，實現(xiàn)復(fù)雜曲面輪廓的面陣測量。具有非接觸式、測量精度高、測量速度快、測量范圍大、適合現(xiàn)場檢測等特點，可廣泛應(yīng)用于航空葉片、汽輪機葉片、發(fā)動機氣道等復(fù)雜曲面零件的快速測量，具有良好的應(yīng)用前景。

中文名稱	雙目結(jié)構(gòu)光三維型面測量儀	英文名稱	Binocular Structured-light scanner
測量精度	0.05mm	測量范圍	300×200×300mm
儀器尺寸	1000×450×600mm	幀率	7.5fps
焦距	16	分辨率	2448×2048
數(shù)據(jù)接口	1394b	鏡頭型號	LM16JCM
投影	明基DLP  W1000	相機型號	FL2G-50S5M-C

 

      HUST SCAN II型是一種三維光學(xué)測量傳感器，應(yīng)用三角測量原理，將條形激光投射到物體上，反射光通過透鏡匯聚到CCD，以此計算出物體三維輪廓。HUST SCAN II可廣泛應(yīng)用于航空、核電、汽車、電子等行業(yè)典型零件的精密測量。

Z軸分辨率	0.020mm	X軸分辨率	0.030mm
Z軸測量范圍	250mm(近)-350mm(遠)	X軸測量范圍	120mm(近)-160mm(遠)
參考距離	300mm	掃描速率	30HZ
尺寸	50(W)*102(H)X170(L)	USB接口	USB2.0 HI-SPEED標準
工作溫度	10oC-55oC	激光類別	658nm(可見光) 2M
電源	+12VDC+4V	功率	<50mW

 

核心技術(shù)

      根據(jù)企業(yè)復(fù)雜曲面測量及在線檢測的需求，集成光柵投射、成像、采集控制等模塊，采用基于移相原理和雙目視覺立體匹配技術(shù)，實現(xiàn)了對復(fù)雜曲面輪廓的面陣測量，所開發(fā)的三維型面測量儀具有非接觸式、測量精度高、測量速度快、測量范圍大、適合現(xiàn)場檢測等特點，可廣泛應(yīng)用于螺旋槳、葉片、發(fā)動機氣道等復(fù)雜曲面零件的快速測量；同時，自主開發(fā)了線激光測量傳感器以及以復(fù)雜曲面在線檢測為目標的點云處理軟件系統(tǒng)，具備點云匹配、精簡、去噪、特征參數(shù)提取、三維可視化色譜圖等功能，已在航空、汽車、石油等領(lǐng)域典型零件質(zhì)量檢測中成功應(yīng)用。

 

應(yīng)用領(lǐng)域

航空航天	汽車	鐵路	電子	醫(yī)療

 

企業(yè)價值

復(fù)雜曲面加工；在線檢測；創(chuàng)新設(shè)計

 

    

 

 

四、 工業(yè)級RFID電子標簽及讀寫器（一面）

        

 

 

產(chǎn)品特點

      RFID讀寫器及電子標簽是一種工業(yè)級終端應(yīng)用讀寫器和載碼體，結(jié)構(gòu)緊湊，可用于物料管控、柔性裝配線、刀具模具電極的智能化管控。擁有Ip67高防護等級，確保讀寫器即使在最惡劣的工業(yè)環(huán)境下也可以使用。設(shè)備具有組網(wǎng)能力，每個讀寫器可以獨立編號識別，提高生產(chǎn)效率、降低人工采集數(shù)據(jù)的誤差，并能夠?qū)崟r存儲生產(chǎn)過程信息，滿足產(chǎn)品可追溯性要求。

 

 

核心技術(shù)

抗金屬抗干擾，工業(yè)級設(shè)計技術(shù)，中間件數(shù)據(jù)融合技術(shù)，全系列工業(yè)應(yīng)用高可靠RFID讀寫器和標簽

 

技術(shù)參數(shù)

工業(yè)級RFID載碼體		工業(yè)級RFID讀寫器
工作頻率	13.56MHZ	工作頻率	13.56MHZ
支持協(xié)議	ISO15693	支持協(xié)議	ISO15693
存儲容量	160Byte/2000Byte	功能	讀/寫RFID數(shù)據(jù)
寫入次數(shù)	無限	電源電壓	24VDC
工作溫度	-25ºC～85 ºC	工作溫度	-10ºC～70 ºC
存儲溫度	-40ºC～90 ºC	存儲溫度	-20ºC～85 ºC
安裝方式	嵌入	讀/寫端口	TNC接頭（單口）
外殼材料	PBT	通訊端口	RS232接口
		連接方式	航空接頭
		防護等級	IP67

 

 

應(yīng)用領(lǐng)域

零件識別	物料管理	生產(chǎn)過程控制	物流配送	刀具/模具/電極

 

 

企業(yè)價值

      物料跟蹤管控；生產(chǎn)過程監(jiān)控；柔性生產(chǎn)線；實現(xiàn)對刀具/工件/模具的自動辨識，并自動調(diào)用刀補參數(shù)/檢測參數(shù)/電極參數(shù)，以及對應(yīng)的加工/檢測/放電程序，實現(xiàn)從工件裝夾到完成所有加工工序的智能化。

 

 

五、 SMT智能倉儲分揀機器人（一面）

 

 

 

產(chǎn)品特點

      智能化、無人化地實現(xiàn)電子物料從倉庫到生產(chǎn)線（TABLE站位）的存、揀、配、核、發(fā)等一系列流轉(zhuǎn)動作，并通過與MES、IPM集成，根據(jù)工單指令，智能實現(xiàn)物料準時、準確地到達生產(chǎn)線站位。

 

核心技術(shù)

      面向多碼識別的篩碼算法；面向不同基材物料盤的高速高精柔性內(nèi)漲式夾持機械手；雙機器人協(xié)同配耦運動控制；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的機器人運動控制；并聯(lián)系統(tǒng)與ERP/MES集成；可插拔式模塊化電子物料倉儲本體結(jié)構(gòu)設(shè)計。

      集成了工業(yè)視覺算法、智能相機、運動伺服控制、機械手等關(guān)鍵智能部件，突破了精密操控、業(yè)務(wù)配耦等關(guān)鍵技術(shù)，集存/揀/校/配/發(fā)功能于一體，集成推拉結(jié)合的先進物流JIT管理思想。

 

技術(shù)參數(shù)

 

料種對象	盤料，袋裝料，tray盤	物料基材	塑料，紙質(zhì)
料種規(guī)格	7’(4mm,8mm,12mm,16mm)；13’(12mm,16mm,24,mm,36mm,54mm)
容量	1500～4500pcs	一次批量存入	50～100pcs
效率	?。?nbsp;11.5s/pcs；存：13.5s/pcs

 

應(yīng)用領(lǐng)域

SMT,SMD等電子制造物料管控，刀具/工裝/模具管控

 

企業(yè)價值

      已成功應(yīng)用于富士康、華碩蘋果6s生產(chǎn)線等企業(yè)，單臺省人8～10人；節(jié)省生產(chǎn)及庫房占地50%以上；物流環(huán)節(jié)質(zhì)量問題90%以上；備貨周期由3天降為1.3天，減少電子物料庫存50%；減少管理成本及用工風險；提高企業(yè)6S管理水平。

 

 

 

 

六、 LCR量測一體化裝備（一面）

 

        

 

產(chǎn)品特點

      能夠檢測載帶中電阻、電容、電感的數(shù)值及極性，以及LED顏色，同時可將不合格的元器件丟棄，合格的元器件不間隔排列在原始載帶上。適應(yīng)各種常用規(guī)格SMD的測試，可根據(jù)要求調(diào)整測試參數(shù)和抽檢功能，同時具有視覺定位、字符識別、靜電消除等功能。

 

核心技術(shù)

      工業(yè)視覺及核心算法，高速高精運動平臺，電性能檢測參數(shù)數(shù)據(jù)處理技術(shù)等，包括運動模塊、夾具模塊、揭膜模塊、封合模塊等。

 

技術(shù)參數(shù)

      平均檢測效率：2000UPH

      檢測參數(shù)：電阻、電容、電感

 

應(yīng)用領(lǐng)域

      電子制造企業(yè)電子元器件檢測與計數(shù)

 

應(yīng)用企業(yè)

 

 

七、 機器人及智能裝備（一面）

 

 

八、 面向智能制造的工業(yè)過程解決方案（一面）

智能制造——電極/模具智能化管控

 

      解決方案：對每個電極治具上安裝RFID電子芯片，對電極的設(shè)計延伸到制造、測量和使用的全過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)和制造無縫交互，實現(xiàn)全流程的自動化，無人化。

 

 

      方案價值：打通模具從設(shè)計到制造的信息流和制造流，提高CNC加工效率， 減少倉庫人員，減少測量人員，提高EDM稼動率20%以上；

 

      應(yīng)用企業(yè)：勁勝精密，譽名星

 

智能制造——刀具智能管理解決方案

      解決方案：在刀柄上安裝RFID標簽，實現(xiàn)對刀具的自動辨識，并自動調(diào)用刀補參數(shù)，以及對應(yīng)的加工程序，實現(xiàn)從工件裝夾到完成所有加工工序的智能化，并實現(xiàn)對刀具的全生命周期跟蹤與管控。

 

 

 

      方案價值：對刀儀刀補參數(shù)寫入組套刀具，對刀數(shù)據(jù)不會丟失；刀庫自動選到，避免刀位錯誤；刀補參數(shù)自動載入數(shù)控系統(tǒng)，避免手工輸入錯誤；對刀具壽命進行跟蹤管理，增加刀具的利用效率。

 

      應(yīng)用企業(yè)：三一重工，玉柴機器，西高開，武重等

 

智能制造——柔性裝配線/混流裝配線

      解決方案：在復(fù)雜零件和托盤上安裝RFID標簽，有效識別身份在加工設(shè)備和線體上安裝工業(yè)讀寫器，實現(xiàn)產(chǎn)品和設(shè)備的智能通訊，為MES等信息系統(tǒng)有效提供數(shù)據(jù)采集和處理。

 

 

      方案價值：實現(xiàn)工藝指導(dǎo)可視化、柔性化，提升多品種批量化生產(chǎn)過程的生產(chǎn)效率，減少人員，提高數(shù)據(jù)采集效率，實現(xiàn)制造過程可追溯性。

 

      應(yīng)用企業(yè)：北方微電子，朗波爾，三一重工

 

 

 

九、 數(shù)字化車間/智能工廠規(guī)劃

 

      數(shù)字化車間/智能工廠整體規(guī)劃，包括業(yè)務(wù)邏輯規(guī)劃、功能應(yīng)用規(guī)劃、系統(tǒng)集成規(guī)劃，實現(xiàn)整個車間/工廠的智能化應(yīng)用部署與系統(tǒng)總集成，以及數(shù)字化車間/智能工廠的實施方法論。

 

業(yè)務(wù)邏輯模型

 

 

 

業(yè)務(wù)功能模型

 

 

功能架構(gòu)模型