四川中研新材料科技有限责任公司针对打磨砂轮去毛刺领域 “工艺参数固定、无法动态适配加工进展、打磨精度与适应性差” 的核心痛点，研发 “一种打磨砂轮去毛刺工作站的智能机器人控制系统”，于 2025 年 5 月 15 日申请专利（申请号：CN202510622760.4），2025 年 6 月 10 日公开（公开号：CN120116074A），2025 年 7 月 22 日获授权（公开号：CN120116074B），由成都华复知识产权代理有限公司（代理人李俊）代理，发明人为谢果，IPC 分类涵盖机器人控制（B25J11/00、B25J19/02）与打磨工艺（B24B9/04、B24B49/00 等），CPC 分类进一步明确智能控制与打磨监测方向（B25J11/0065、B24B49/006）。该成果核心是构建 “视觉感知 - 动态分析 - 参数调整” 闭环打磨控制体系，核心技术路径聚焦精密打磨需求：①表面特征采集：通过视觉传感器获取打磨区域表面图像，对图像进行 x 轴与 y 轴方向梯度运算，精准计算纹理粗度（反映表面粗糙程度），同时提取表面光泽度（表征打磨光滑度）；②加工进展分析。

我国工业打磨去毛刺领域长期依赖传统固定参数控制，但存在三大技术局限：一是参数无法动态调整，传统系统按预设速度、压力等参数打磨，无法根据工件表面实时加工进展（如纹理变化、光泽度提升）调整，易出现 “未打磨到位” 或 “过度打磨”，工件报废率超 15%；二是表面特征感知单一，多数系统仅监测打磨时间或压力，忽略纹理粗度、光泽度等关键表面特征，无法全面评估加工质量，导致同一批次工件质量差异大（合格率波动超 20%）；三是材质适配性差，不同材质（如铝合金、不锈钢、复合材料）的打磨特性差异大，传统系统需人工重新设定全套参数，换型时间超 1 小时，难以满足多品类生产需求。本项目研发的打磨砂轮去毛刺工作站智能机器人控制系统，通过三大创新突破上述痛点：一是首创 “双轴梯度运算 + 光泽度融合” 感知技术，区别于传统单一特征监测，系统同时采集 x/y 方向纹理粗度（梯度运算精度达 1μm）与表面光泽度（误差≤2%），全面表征工件表面状态，加工质量评估准确性从 70% 提升至 98%，同一批次工件合格率波动控制在 5% 以内；二是 “进展比例系数动态调控” 机制。

本项目研制的打磨砂轮去毛刺工作站智能机器人控制系统，核心定位为 “工业精密打磨智能控制核心技术”，可广泛应用于汽车制造、航空航天、医疗器械、3C 电子等领域的部件打磨去毛刺场景，具体覆盖以下核心方向： 一是汽车零部件打磨，可作为汽车发动机缸体、变速箱壳体等精密部件的打磨控制系统，提升表面质量与一致性。例如在四川某汽车零部件厂试点中，该系统用于铝合金变速箱壳体去毛刺打磨，通过动态调整速度，壳体表面纹理粗度稳定控制在 3μm 以内，光泽度达标率从 75% 提升至 96%，工件装配精度提升 15%，单条生产线报废率从 15% 降至 2%，年节约成本超 300 万元；同时适配不同型号壳体换型，换型时间缩短至 5 分钟，生产线柔性生产能力显著增强。 二是航空航天部件加工，可用于航空发动机叶片、航天器结构件等高强度材质部件的打磨，这类部件对表面精度（纹理粗度≤1μm）与完整性要求严苛。该系统通过双轴梯度运算精准捕捉叶片表面纹理变化，动态调整打磨参数，叶片打磨后表面粗糙度达标率达 98%，疲劳测试寿命延长 20%，某航空制造企业测试显示，使用该系统后，叶片打磨工序效率提升 40%，满足航空航天高可靠性要求。 三是医疗器械与 3C 电子部件打磨，可用于不锈钢手术刀、手机中框等小尺寸精密部件的去毛刺与抛光。在医疗器械场景中，系统控制打磨速度避免刀刃过度打磨导致锋利度下降，手术刀表面光洁度达镜面级，合格率提升 25%；在 3C 电子场景中，适配铝合金手机中框的圆弧面打磨，纹理均匀性提升 80%，外观不良率从 12% 降至 3%，契合消费电子外观品质需求。 随着我国精密制造产业升级（工业打磨市场规模年增速达 22%），预计 3 年内该系统可覆盖国内 25% 以上中高端打磨工作站，带动工业打磨自动化率从目前的 40% 提升至 65%，年潜在经济效益超 12 亿元，推动精密加工向 “高质量、高效率” 转型。

1. 谢果（核心发明人，四川中研新材料科技有限责任公司）：公司技术总监，长期深耕工业打磨工艺与智能控制领域，主导本成果整体技术架构设计，提出 “视觉感知 - 动态调控” 核心思路，曾参与四川省新材料加工专项课题（聚焦精密部件表面处理），拥有 4 项打磨装备专利，在技术研发中负责控制算法设计与工艺参数优化，结合不同材质打磨特性建立参数库，是成果创新的领军者。2. 视觉感知研发组（四川中研新材料科技有限责任公司）：负责表面特征采集模块开发，攻克 “双轴梯度运算精度” 技术难点。优化图像预处理算法（如降噪、增强），使 x/y 方向纹理粗度计算精度达 1μm；开发光泽度提取模型，通过多光谱分析减少环境光干扰，光泽度检测误差≤2%，为后续进展分析提供精准数据支撑。

为了研发该成果，四川中研新材料科技有限责任公司在 2024 年 1 月 - 2025 年 5 月期间累计投入经费 450 万元，主要用于核心技术研发（视觉感知 180 万元、控制算法 150 万元）、样机试制（80 万元）、场景测试（40 万元），其中四川省科技型企业补贴 120 万元，企业自筹 330 万元。目前该系统已在 3 家制造企业试点应用，试点反馈显示，工件打磨合格率提升 21%，换型效率提升 12 倍，企业年节约成本超 200 万元，初步实现技术价值与产业需求的匹配。 针对产业化落地，尚需投入 200 万元研发经费（2025-2026 年），主要用于三方面：一是量产优化，开发标准化控制模块与接口，预计投入 80 万元，可将单套系统生产成本从 18 万元降至 14 万元；二是功能拓展，增加砂轮磨损自动补偿（根据磨损程度调整压力）、多机器人协同控制，预计投入 70 万元；三是行业认证，获取工业自动化装备相关认证（如 ISO 9001、CE），预计投入 50 万元，计划 6 个月内完成技术迭代。 成果在推动科学技术进步方面，突破了 “工业打磨参数僵化、动态适配差” 的技术瓶颈，提出的 “视觉感知驱动动态控制” 技术范式，为精密加工控制领域提供新解决方案，相关技术可推动《打磨去毛刺智能控制系统技术要求》行业标准的制定；在保障产业发展方面，可带动工业机器人、视觉传感器、精密砂轮等产业链发展，预计 3 年内带动相关产业链增收 5 亿元；在社会效益方面，提升精密部件加工质量，助力我国高端制造产业升级，契合 “制造强国” 战略，具备显著的科学价值、经济价值与社会价值。

1. 系统销售与定制化服务：向制造企业、打磨工作站集成商销售标准化智能控制系统，单套售价 20-25 万元（基础版适配金属部件，高端版增加复合材料适配）；同时提供定制化服务，如根据企业部件特性（如异形件、超薄件）优化控制算法、增加专属参数库，单套定制费用增加 3-5 万元；为存量打磨设备提供升级服务（加装视觉模块与控制软件），单台升级费用 8-10 万元。 2. 技术许可与联合生产：向工业机器人制造商、打磨装备企业许可核心技术（如 “双轴梯度运算算法”“动态速度调整逻辑”），按产品产量收取提成，单套许可费 1.5-2 万元；与具备批量生产能力的企业联合生产，四川中研新材料提供技术方案与质量标准，合作方负责生产线建设与市场推广，按产品销售额的 15%-18% 收取技术分成。 3. 打磨解决方案合作：为制造企业提供 “控制系统 + 打磨工作站” 打包服务，除销售系统外，协助设计打磨工艺流程（如机器人路径规划、砂轮选型），提供操作人员培训，单条工作站解决方案费用 50-80 万元；与新材料企业合作，开发针对新型材料（如碳纤维复合材料）的专用打磨控制方案，共享项目收益。 4. 资金与资源需求：产业化阶段需引入 500 万元合作资金，用于生产线建设（300 万元）、市场推广（120 万元）、技术储备（80 万元，研发适配微精密部件的小型化系统）；优先对接具备制造行业资源、工业装备制造能力的合作方，要求合作方具备 300 万元以上资金实力与 2 年以上相关行业经验。 转化目标：1 年内完成 8 家制造企业合作，实现收入 800 万元；2 年内覆盖四川省 60% 以上精密打磨需求，进入国内 2 家头部汽车零部件企业供应链，年营收超 3000 万元；3 年内成为国内打磨去毛刺智能控制领域主流提供商，市场占有率超 20%，推动技术纳入行业标准。