数控等离子切割成套机床的研发与产业化

成果基本信息
关键词：	等离子切割机床;数字控制机床;电气控制系统
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：		资源采集日期：	2017-02-20

研究情况
单位名称：	江苏博大数控成套设备有限公司	技术水平：
评价证书号：		评价单位：
评价日期：		评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
本项目所属学科为电力电子、数字控制机床和自动化技术应用，属于交叉学科。　　数控等离子切割成套机床包括机械和电控两大部分，机械部分包括：机床、割炬及其调节机构、气源、冷却系统等，电控部分又包括等离子电源、计算机数字控制系统（CNC）和套料软件、伺服驱动器、割炬调高器、引弧箱和通信系统等重要部件，是一个集成功率流、信息流和控制流的复杂系统，属于机电一体化重大装备，技术含量高，涉及学科广，反映了一个国家的综合科技实力。　　由上可见，数控等离子切割成套机床涉及的核心部件多，技术含量高，故长期以来国内制造商只能生产附加值不高的机械部分，而附加值高的电气控制系统，特别是基于总线通讯的一体化电控系统（性能更优）更是国外品牌的天下，国内一直处于空白状态。为了改变这一被动局面，研发团队与知名高校进行合作，从切割装置的数控系统研发作为突破口，经过十余年的攻关，已全部掌握了等离子切割成套机床产品的核心技术，特别是基于总线通讯的一体化成套电控系统等关键技术。　　在研发数控等离子切割成套机床期间，四个主要完成单位应用和授权发明专利、软件著作权共34件，其中核心发明专利8件、核心软件著作权2件、外围发明专利23件、外围软件著作权1件，实用新型专利40件，另有多项发明专利在受理中。　　项目创新性主要体现在智能化、精细切割、数字控制、总线一体化成套电气控制系统等方面，具体如下：　　（1）紧凑轻量等离子割炬的自动坡口切割装置、钻铣切工作平台可分开设置的平移式数控钻切交换工作平台；　　（2）综合多项关键技术的精细等离子电源，如部分斩波的三相PWM整流器和软上电技术、两级交错并联模块化BUCK型DC-DC变换器、储能电感直接功率控制技术等；　　（3）综合智能套料软件的先进切割机床数控系统，如切割速度“光滑平顺”的前瞻性速度规划算法、实现参数化“傻瓜”编程功能的82个图形库，具有割缝补偿、多种工艺混合编程（喷粉、切割、冲打等一次完成）等功能；切割效率提高10～15%，节省钢材和耗材2%左右；　　（4）基于ECAN总线通讯的一体化成套电控系统，将电气控制系统各核心电控部件和重要配件进行网络一体化控制，更好地实现多个部件的协调控制，有效地提高了响应速度、智能化程度和切割质量。　　主要技术指标为：输出电流260A，电流控制误差≤2%，电流纹波系数≤2%；暂载率为100%（可连续工作）；切割厚度为0.5～64mm；切口方形度（垂直度）1.5～2.5度；切口宽度、表面粗糙度、热影响区宽度、挂渣量等质量指标达到了国外标杆产品（美国海宝）的性能。本项目的研发和产业化带来了显著的经济和社会效益，先期推出的切割装置数控系统和调高器等重要部件已在行业内推广百余家，后期完成的等离子电源和总线一体化电气控制系统，也已完成小批量生产和推广，取得了显著的经济效益和社会效益。在过去两年中，第一完成单位和第三完成单位已实现直接新增销售额超过6775万元和新增直接利润1061余万元。主要应用单位新增销售额近1.1亿元，新增利润1510万元。等离子热切割核心技术的掌握，扭转了我国等离子切割设备核心部件依赖进口的被动局面，推动了智能装备制造、电力电子等学科及上下游产业的发展，有力地推动了焊割行业的整体科技进步。

成果名称：	数控等离子切割成套机床的研发与产业化	关键词：	等离子切割机床;数字控制机床;电气控制系统
成果类别：		一级分类名称：	机械制造
二级分类名称：	制造工艺	三级分类名称：	焊接、切割与粘接
研究起止时间：	2005.03 至2013.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	江苏博大数控成套设备有限公司	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：
经费实际投入额（万元）：	0.00	评价单位：
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：		转让范围：
评价证书号：		推荐单位：
推广形式：	无	成果登记号：
成果简介：	本项目所属学科为电力电子、数字控制机床和自动化技术应用，属于交叉学科。　　数控等离子切割成套机床包括机械和电控两大部分，机械部分包括：机床、割炬及其调节机构、气源、冷却系统等，电控部分又包括等离子电源、计算机数字控制系统（CNC）和套料软件、伺服驱动器、割炬调高器、引弧箱和通信系统等重要部件，是一个集成功率流、信息流和控制流的复杂系统，属于机电一体化重大装备，技术含量高，涉及学科广，反映了一个国家的综合科技实力。　　由上可见，数控等离子切割成套机床涉及的核心部件多，技术含量高，故长期以来国内制造商只能生产附加值不高的机械部分，而附加值高的电气控制系统，特别是基于总线通讯的一体化电控系统（性能更优）更是国外品牌的天下，国内一直处于空白状态。为了改变这一被动局面，研发团队与知名高校进行合作，从切割装置的数控系统研发作为突破口，经过十余年的攻关，已全部掌握了等离子切割成套机床产品的核心技术，特别是基于总线通讯的一体化成套电控系统等关键技术。　　在研发数控等离子切割成套机床期间，四个主要完成单位应用和授权发明专利、软件著作权共34件，其中核心发明专利8件、核心软件著作权2件、外围发明专利23件、外围软件著作权1件，实用新型专利40件，另有多项发明专利在受理中。　　项目创新性主要体现在智能化、精细切割、数字控制、总线一体化成套电气控制系统等方面，具体如下：　　（1）紧凑轻量等离子割炬的自动坡口切割装置、钻铣切工作平台可分开设置的平移式数控钻切交换工作平台；　　（2）综合多项关键技术的精细等离子电源，如部分斩波的三相PWM整流器和软上电技术、两级交错并联模块化BUCK型DC-DC变换器、储能电感直接功率控制技术等；　　（3）综合智能套料软件的先进切割机床数控系统，如切割速度“光滑平顺”的前瞻性速度规划算法、实现参数化“傻瓜”编程功能的82个图形库，具有割缝补偿、多种工艺混合编程（喷粉、切割、冲打等一次完成）等功能；切割效率提高10～15%，节省钢材和耗材2%左右；　　（4）基于ECAN总线通讯的一体化成套电控系统，将电气控制系统各核心电控部件和重要配件进行网络一体化控制，更好地实现多个部件的协调控制，有效地提高了响应速度、智能化程度和切割质量。　　主要技术指标为：输出电流260A，电流控制误差≤2%，电流纹波系数≤2%；暂载率为100%（可连续工作）；切割厚度为0.5～64mm；切口方形度（垂直度）1.5～2.5度；切口宽度、表面粗糙度、热影响区宽度、挂渣量等质量指标达到了国外标杆产品（美国海宝）的性能。本项目的研发和产业化带来了显著的经济和社会效益，先期推出的切割装置数控系统和调高器等重要部件已在行业内推广百余家，后期完成的等离子电源和总线一体化电气控制系统，也已完成小批量生产和推广，取得了显著的经济效益和社会效益。在过去两年中，第一完成单位和第三完成单位已实现直接新增销售额超过6775万元和新增直接利润1061余万元。主要应用单位新增销售额近1.1亿元，新增利润1510万元。等离子热切割核心技术的掌握，扭转了我国等离子切割设备核心部件依赖进口的被动局面，推动了智能装备制造、电力电子等学科及上下游产业的发展，有力地推动了焊割行业的整体科技进步。
联系人：	田威	成果登记日期：	2016-05-20
联系人email：	tianwei@bodacnc.com	单位代码：	93208290
邮政编码222：	214446	联系人电话：	0510-86659567
单位传真：	0510-86058658	单位通讯地址：	江苏省江阴市璜土镇石庄新颜东路7号
单位所在省市：		单位电话：	0510-86659569
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：	上海交通大学;上海方菱计算机软件有限公司;江阴市六和智能设备有限公司	已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2016	知识产权形式：
成果完成人：	田威;唐厚君;杨喜军;方万;渠浩;孟英才;单冬梅;谢伟新;孟祥群	资源采集日期：	2017-02-20

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