日前,记者从东莞市技师学院获悉,由东莞市技师学院与广东鼎泰机器人科技有限公司共同完成的“全自动微型钻头磨床关键技术研究及应用”项目通过了广东省机械工程学会的科技成果鉴定,达到国际先进水平。项目不仅解决了PCB微型钻头磨削加工中的技术难题,更在高精度、高效率加工方面取得关键突破,相关成果已在精密加工领域实现初步应用。
锚定微钻磨削突破口 协同创新打造高效精准的系统方案
电子信息产业加速迈向高质量发展阶段,对PCB(印制电路板)加工设备的精度和效率提出了更高要求。然而,PCB微型钻头的磨削加工一直面临着工序复杂、工艺要求高、传统加工方法效率低、精度一致性差等难题,制约了产业链的自主可控与智能化升级。为有效破解制约行业发展的关键难题,学院与广东鼎泰机器人科技有限公司联合启动了“全自动微型钻头磨床关键技术研究及应用”项目。
全自动微型钻头磨床 校方供图
项目团队历时两年,围绕微型钻头磨削加工中的关键技术难题展开深入研究。通过理论分析、模拟仿真和实验验证相结合的方法,在多个技术层面协同创新,成功将生产效率较半自动设备提升了242%,研磨良率达到了98.75%。
其中,多角度磨削组件突破结构瓶颈:设计了具有校准功能的铣刀刀刃多角度磨削组件,通过角度的调整磨削不同规格的钻头切削刃。同时,在磨削组件里设计安装了可以监测位置偏差的检测装置,解决了刃磨不同规格钻头时磨削组件矫正精度难保证的难题。
智能化物料传送系统高效协同:在料盒传送机构里设计采用了双层传送带结构,通过升降载料机构串联,完成不同料盒之间的自动化交接转换,减少了待加工料盒与已加工料盒需要人工拿取转换的时间间隙。
自适应夹持系统确保精确对位:设计制造了一种万向节中心点位置可调的弹性夹头和夹持力可控的棒料压持机构,保证了夹头位置的精确和稳定可靠的夹持力,实现了棒料旋转、摆动、XYZ进给三轴运动中的精准定位控制。
三摄像头视觉检测系统实现高精图像识别:研发了三摄像头视觉检测系统,为对刀、推针、刃面检测提供精准的图像数据服务。通过具有自主知识产权的图像处理视觉算法,对钻头的形状和轮廓等数据进行提取,计算出对刀旋转角度、推针磨削深度,为磨削量及运动控制量提供基础参数。
校企协同攻关,激发产教融合新动能
截至目前,项目多项知识产权成果落地,应用场景快速拓展。已申请国家发明专利9项,实用新型专利16项,外观设计专利1项,登记计算机软件著作权2项。项目产品经东莞市质量监督检测中心检测,检验项目均符合相关标准要求,已在多家企业实现应用,不仅为企业创造了显著经济效益,也为高端装备制造领域提供了技术范式参考。
据悉,该项目由东莞市技师学院教授级高级工程师吴光明带领专业教师联合广东鼎泰机器人科技有限公司高级工程师彭子阳及相关科研人员共同完成。团队具备多学科交叉的科研背景,形成了以“产业导向+技术突破+平台支撑”为核心的联合攻关模式,实现了从理论研究到样机试验到规模化应用的闭环研发链条。项目的落地应用,不仅解决了关键工艺难题,更在精密加工、智能制造、装备自动化等多个领域形成可复制经验。作为学院近年来推进“科研+产业+教学”深度融合的典型案例,项目为打造智能制造新质生产力提供了鲜活样本。
未来,项目团队将继续深化对高精密磨削装备的技术研究,优化产品性能,推动全自动微型钻头磨床的产业化应用。同时,团队还将积极探索与更多先进制造企业的技术合作,在更多关键技术领域实现突破,为推动我国制造业加速转型升级贡献更多力量。
文丨记者 余晓玲