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本項目通過完善結構化焊接技術，研發視覺伺服機器人，研究焊縫圖像處理算法和爐筒與大小爐蓋的結構以及密封槽的設計，實現非結構化焊接制造藍寶石爐，使其爐體性能可靠、制造工藝穩定、生產高度自動化。本項目的實施實現了如下的技術突破和創新：(1) 研發成功視覺伺服方法進行焊接機器人的焊縫跟蹤控制，首次實現焊接環境的監控。(2) 研究晶體生長爐加熱后對爐筒、大小爐蓋等部件密封性能的影響；合理布置了電極與抽氣管道裝置；獲得能在生產過程中安排合理的制作工藝和技術，保證晶體生長爐的密封性、粗糙度、同心度、平行度、垂直度達標及產品量產的穩定性。(3) 研發智能制造操作平臺，可對藍寶石爐進行結構化智能焊接。(4) 研發新型寶石爐，使藍寶石爐的智能焊接制造技術獲得突破性進展。●應用前景： 我國焊接自動化的市場容量在不斷擴大，作為需求導向型行業，焊接自動化在工程機械和石油化工等行業中得到廣泛應用。此外，在提高勞動生產率、提升產品質量和增強競爭力等方面，焊接自動化裝備作為重要的基礎裝備之一，對我國未來先進制造技術的核心競爭力具有重要意義。而且對中國企業現有產能的焊接設備進行技術改造升級，也將產生巨大的焊接自動化裝備需求，中國焊接自動化裝備市場已進入高速發展階段。 

本項目主要為企業提供機械裝備關鍵零部件的修復和加工工藝等關鍵技術， 通過激光熔覆、熱噴涂等技術優化了再制造產品修復的工藝參數，提高修復層 的性能，實現修復層的精密低應力平整化加工，提高修復產品的表面質量，形 成薄壁、弱剛性零件輔助加固高效高精度加工技術，降低加工過程中產生的振 動，避免出現加工變形，為企業進行機械產品再制造提供技術支持。

本項目立足漸進成形技術，通過病患部位的CT掃描數據、修復體數 字化建模、CAE成形仿真、虛擬裝配等過程，實現醫療修復體的數字化、 柔性化、個性化的設計制造，具有成本低、周期短、質量高等特點，可 有效減少手術時間和潛在風險，且術后外觀恢復好。本項目具有如下特 點： ① 可以實現個性化訂制:修復體建模數據直接來自于醫院CT掃描數 據，基于患者自身特征完成修復體的建模及加工，并進行

依托南京工程學院江蘇省先進結構材料與應用技術重點實驗室， 面向軌道交通、汽車、建筑及航空等工業領域對層狀復合材料及夾層 結構的技術需求，長期開展纖維-金屬混雜層板（管）、蜂窩及中空復 合材料夾層結構的輕量化設計、真空導流及熱壓罐等各種復合工藝、 加工、連接、綜合性能評價及預測關鍵技術研究，其應用領域包括高 速列車車體、汽車內外飾結構、飛機蒙皮、拆裝式營房等。在該領域 出版專著1部，起草國家標準3項，授權發明專利10余項，與中國中 車、中航工業、中材科技、福特汽車等多家單位建立了較為緊密的合 作關系。

項目在高純度RNA的綠色制造的核心關鍵技術上取得重大進展，產品質量明顯優于國際同類產品；在核苷酸高效制造的核心關鍵技術上取得重大突破，成本明顯低于國際同類產品，建成了國際上規模最大的、技術最先進的酵母-核酸-核苷酸的生物制造生產線并實現了產業高端應用。項目通過中國、美國、瑞士等國內外權威機構的認證，大量進入歐美等國際知名公司，為嬰幼兒配方奶粉往母乳化發展做出了重要貢獻。申請專利20項，授權發明專利11項，部分授權專利如下：1、一株高產核

本發明提出一種接觸式機械振動條件下增材制造方法，通過在電弧送絲增材制造或者激光送粉熔化增材制造的過程中，同步引入一定頻率的機械振動，使零件處于一種微振動狀態，通過機械振動作用于增材制造過程中形成的微小液態熔池，起到細化晶粒，使組織變得更加均勻和減少甚至消除氣孔、夾雜及未熔合現象。同時振動作用于剛凝固的金屬，使振動產生的應力和增材制造過程中產生的殘余應力疊加產生局部塑形變形，達到減小增材制造零件的殘余應力和變形的

本項目采用五電弧協同增材制造，提高成形構件的堆積效率；利用激光約束電弧，提高成形金屬構件的表面精度，減小加工余量；構筑出融合五電弧協同增材制造、激光穩定電弧、高速攝像監測、構件成形尺寸三維測量、工藝數字化監控等功能的多電弧協同增材制造裝備。 1、 形成復雜空間曲面構件分區原則、切片方法與路徑規劃策略，建立五電弧協同增材制造高性能大型金屬構件工藝方法、模型與窗口； 2、 研制出多電弧協同增材制造工藝規劃與系統總控軟件； 3、 開發了專用于高性能大型金屬構件多電弧協同增材制造的專用金屬絲材。 實現大型艦船艉軸架、運載火箭過渡端框架與高層建筑多向鋼節點的高質量、高效率、低成本增材制造，并進行組織與性能預測。 圖1 多電弧協同增材制造設備圖 圖2 多電弧協同增材制造典型產品 【技術優勢】 項目成果有效解決了高性能大型金屬構件采用電弧增材整體制造時，面臨的堆積效率較低，制造大型金屬構件周期長；成形金屬構件表面精度低，加工量較大；成形金屬構件的晶粒粗大，各相異性明顯的難題，將目前大型金屬構件電弧增材制造的效率提高到了新高度。 【技術指標】 五束電弧協同增材制造裝備： 1）裝備包括 CMT電源5臺、六軸機器人系統3臺、激光系統、工藝數字化系統、三維測量系統、高速攝像系統與缺陷除去系統； 2）三維測量系統的測量范圍在300mm以內，可測量金屬構件壁厚最大尺寸不低于250mm，測量誤差在±1.0mm以內； 3）可成形高度大于2m、長度大于5m、寬度大于3.5m的金屬構件，變形控制在0.2mm/100mm以內； 4）堆積效率≥1800cm3/h，連續工作時間不低于360小時； 五束電弧協同增材制造工藝總體軟件： 1）具有模型解析重構、子模型選擇、分區切片與9軸工藝路徑規劃、曲面切片、G代碼及機器人離線編程代碼生成、多電弧協同增材制造系統控制功能與工藝數據庫； 2）可實現金屬構件組織、性能預測及成形質量主動控制，并顯示構件材料 CCT圖； 3）模型解析、拓撲重構時間低于10分鐘，切片輪廓精度優于±0.1mm，單層切片時間＜2s。 4）支持2000萬以上三角形面片、尺寸4m以上STL模型； 5）支持任意空間曲面模型的路徑規劃，成形尺寸≥4000mm； 6）支持 6軸機器人+3軸龍門式床身協同控制的9軸工藝路徑規劃，成形效率達 1800cm3/h，全程誤差≤0.5%，路徑輸出方式為G代碼、機器人離線編程代碼； 7）工藝數據庫覆蓋控制系統參數及工藝及材料參數，并建立典型工藝參數，加工誤差范圍≤0.5%；

我國新型顯示產業規模和在建產線均居世界第一，但主要核心裝備依賴進口，制約我國新型顯示產業自主可控發展。新型顯示器件向大尺寸、超高清、柔性化方向發展，其面臨的重大挑戰是如何在大面積柔性基板上實現納米特征-微米結構-米級器件跨尺度高精度制造。光刻/蒸鍍技術受限于模板尺寸和平面工藝，傳統噴印受制于打印分辨率低（>20μm），均無法滿足大尺寸/超高清/柔性化新型顯示高精度/高效率/高可靠制造要求，急需發明新的制造原理、技術與裝備。 針對新型顯示器件高精高效制造國際難題，本項目原創高分辨率電流體噴印新原理，發明了電流體噴印新噴頭、新技術和新裝備，國際首創多款柔性新型顯示器件并占領高端市場。 目前提出的“拉伸式”高分辨率電流體噴印新原理，實現<200nm結構的噴印制造，兼具按需點噴、射流直寫、霧化制膜等不同噴射模式，突破了傳統噴墨打印技術分辨率低、材料適用范圍窄、噴射模式單一的問題。 本成果發明了陣列化獨立可控電流體噴印系列噴頭、高速視覺測量裝置等核心裝置與智能控制算法，開發了國際首臺新型顯示電流體噴印裝備。部分核心專利作價3000萬元實現成果轉化，創新技術支持下開發的系列裝備在顯示龍頭企業測試應用，實現了高分辨率OLED/QLED/PeLED（>300PPI）等新型顯示器件集成制造。

本發明公開了一種金屬零件的增減材復合制造裝備及方法。該裝備包含增材制造組件、減材制造組件、氣氛調控組件和控制系統。所述增材制造組件用于對待加工零件實施激光選區熔化；減材制造組·826·件用于對已熔化成形的金屬零件切片層實施機械加工；氣氛調控組件用于在零件制造過程中為激光輻照區域提供保護氣體和清除激光輻照區域產生的金屬煙塵；控制系統用于處理待成形金屬零件 CAD 模型，生成增材制造組件與減材制造組件的加工