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該項(xiàng)目通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用的創(chuàng)新合作，已研制出水下機(jī)器人焊接與增材制造系統(tǒng)，可應(yīng)用于核乏燃料池、核構(gòu)件池、核島等強(qiáng)輻射環(huán)境水下焊接與增材修復(fù)，也可以應(yīng)用于海洋資源開(kāi)發(fā)裝備以及海洋維權(quán)裝備的遠(yuǎn)程遙操作水下自動(dòng)焊接與增材修復(fù)。自動(dòng)化程度高，水下電弧穩(wěn)定性，在水深壓力作用下仍具備非常優(yōu)異的蓋面搭橋能力，獲得的焊縫成形美觀，接頭力學(xué)性能好。該套技術(shù)裝備已于2016年通過(guò)中廣核研究員組織的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。該技術(shù)成果被科技日?qǐng)?bào)以35項(xiàng)“卡脖子技術(shù)”專題進(jìn)行了深度報(bào)道（第28項(xiàng)），入選劉亞?wèn)|主編的《是什么卡住了我們的脖子》一書(shū)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于増材制造的變胞成形裝置，包括第一連桿機(jī)構(gòu)、第二連桿機(jī)構(gòu)、中間上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)、中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、電機(jī)支座、絲桿支撐架、連接板，第一連桿機(jī)構(gòu)設(shè)置于絲桿支撐架的左側(cè)，第二連桿機(jī)構(gòu)設(shè)置于絲桿支撐架的右側(cè)，中間上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于絲桿支撐架的中下部，中間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置于絲桿支撐架的中上部，第一連桿機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一滾珠絲桿、第一驅(qū)動(dòng)連桿、第一傳遞連桿、第一擠壓執(zhí)行部件、導(dǎo)軌、第一連接塊、第一滑塊，第二連桿機(jī)構(gòu)包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二滾珠絲桿、第二驅(qū)動(dòng)連桿、第二傳遞連桿、第二擠壓執(zhí)行部件、第二連

本項(xiàng)技術(shù)融合3D打印、半固態(tài)快鍛、柔性機(jī)器人3項(xiàng)重大技術(shù)，將金屬增材-等材-減材合三為一，實(shí)現(xiàn)3D打印鍛態(tài)等軸細(xì)晶化、高均勻致密度、高強(qiáng)韌、形狀復(fù)雜的金屬鍛件，全面提高金屬制件強(qiáng)度、韌性、疲勞壽命及可靠性，解決鍛件增材制造世界性難題。

以周廉院士為帶頭人的中心研究團(tuán)隊(duì)，面向航空、航天、海洋工程和生物醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅堋⒔Y(jié)構(gòu)-功能一體化材料及其面向性能制備的高端制造技術(shù)的迫切需求，圍繞高性能鈦合金、鎳基高溫合金、難熔金屬及鐵基合金粉體材料的制備與應(yīng)用，開(kāi)展了高性能合金成分設(shè)計(jì)與優(yōu)化、高均勻高潔凈母合金制備、高性能金屬粉體材料制備、增材制造構(gòu)件后處理集成技術(shù)及裝備、粉末冶金近凈成形技術(shù)的系統(tǒng)研究，形成了增材制造領(lǐng)域用高性能金屬粉末材料制備及應(yīng)用的成套專用技術(shù)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于激光增材制造的鋪粉裝置，該裝置包含儲(chǔ)粉組件、選區(qū)鋪粉組件和輔助移動(dòng)組件。鋪粉時(shí)，首先利用儲(chǔ)粉組件為選區(qū)鋪粉組件提供適宜數(shù)量的金屬粉末，然后選區(qū)鋪粉組件在輔助移動(dòng)組件帶動(dòng)下選擇性地在特定位置鋪置金屬粉末。應(yīng)用該裝備，可根據(jù)金屬零件與隨形缸體的切片截面靈活調(diào)整粉末床的形狀與位置，極大提升了同步送料與預(yù)置鋪粉相結(jié)合的激光增材制造技術(shù)的粉末原料利率。與此同時(shí)，該裝置亦可應(yīng)用于常規(guī)的激光選區(qū)熔化技術(shù)。

本發(fā)明屬于高能束增材制造相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，并公開(kāi)了一種基于粉末床的傾斜結(jié)構(gòu)增材制造工藝方法，其包括：(a)選擇作為待加工對(duì)象的傾斜結(jié)構(gòu)，并生成對(duì)應(yīng)的原始模型；此外，將該原始模型中保留有傾斜結(jié)構(gòu)下表面附近區(qū)域的部位予以分離，由此還獲得反映該下表面傾斜特征信息的特性模型；(b)根據(jù)所述特征模型，采用低能量密度增材制造熱源來(lái)預(yù)加工形成粉末燒結(jié)體；然后在所形成的粉末燒結(jié)體基礎(chǔ)上，繼續(xù)根據(jù)所述原始模型采用高能量密度增材制造熱源行加

機(jī)器人打印3D工作站六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人，數(shù)字化焊接電源，推拉絲焊槍與防碰撞裝置、3D離線編程軟件、銑削減材系統(tǒng)、移動(dòng)式煌接除塵器、3D柔性連接平臺(tái)、控制系統(tǒng)、防碰撞焊槍、移動(dòng)煙塵凈化器、安全圍欄等組成一套智能3D增材制作機(jī)器人打印工作站，可廣泛用于有色金屬的3D成型打印及工藝試驗(yàn)。滿足教學(xué)需求，方便實(shí)際應(yīng)用的高配置型機(jī)器人3D接工作站。本工作站按照企業(yè)應(yīng)用要求:標(biāo)準(zhǔn)模快化設(shè)計(jì)，通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)器人工作站結(jié)構(gòu)，配置選型、控制原理，PLC控制原理與編程，以及系統(tǒng)之間的通訊、3D打印工藝分析、工藝評(píng)定，工裝設(shè)計(jì)原則、機(jī)器人外部軸的添加與聯(lián)動(dòng)。安全防護(hù)、1/0通訊、程序數(shù)據(jù)、程序編寫(xiě)、硬件連接、通訊方式設(shè)定。掌握機(jī)器人編程操作、M參數(shù)設(shè)定、工裝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、變位機(jī)選型與通訊。適合中高職、本科院校自動(dòng)化、焊接及材料成型類相關(guān)專業(yè)《金屬3D打印技術(shù)》、《工業(yè)機(jī)器人與控制技術(shù)》、《焊接自動(dòng)化技術(shù)》《自動(dòng)化技術(shù)》《金屬3D打印技術(shù)》等課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，提供機(jī)器人的編程、維護(hù)、焊接工藝的編制、工作站的項(xiàng)目設(shè)計(jì)及項(xiàng)目管理全方位實(shí)訓(xùn)與工藝試驗(yàn)論證。使用KRL結(jié)構(gòu)模式設(shè)置可快速編寫(xiě)打印程序。將零件的三維模型輸入到計(jì)算機(jī)3D打印制造軟件中，由軟件通過(guò)幾何層面的分析，確定增材制造的策略，數(shù)模分層切片，多種加工策略，包括增材和減材制造的交善時(shí)機(jī)，并生成多種加策路和加工代碼。

本發(fā)明提出一種接觸式機(jī)械振動(dòng)條件下增材制造方法，通過(guò)在電弧送絲增材制造或者激光送粉熔化增材制造的過(guò)程中，同步引入一定頻率的機(jī)械振動(dòng)，使零件處于一種微振動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)機(jī)械振動(dòng)作用于增材制造過(guò)程中形成的微小液態(tài)熔池，起到細(xì)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(xiàn)象。同時(shí)振動(dòng)作用于剛凝固的金屬，使振動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力和增材制造過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力疊加產(chǎn)生局部塑形變形，達(dá)到減小增材制造零件的殘余應(yīng)力和變形的

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于輪廓特征的金屬零件增材制造方法，包括以下步驟：①建立金屬零件 CAD 幾何模型，并提取 STL 模型；②根據(jù)零件輪廓特征及復(fù)雜程度確定其制造方向，并進(jìn)行零件增材制造的路徑規(guī)劃；③利用分層切片軟件對(duì) STL 模型進(jìn)行合理切片，由計(jì)算機(jī)根據(jù)這些輪廓信息生成控制指令；④板料送料機(jī)構(gòu)在控制指令的控制下送出設(shè)定寬度及厚度的板料并剪斷；⑤在電阻焊或摩擦攪拌焊產(chǎn)生的熱量及輥壓作用下完成層與層之間的焊合，同時(shí)復(fù)合同工位銑削完成輪廓毛刺的去除；重復(fù)上述④至⑤過(guò)程，直至完成整個(gè)零件的成形加工，如未達(dá)

本項(xiàng)目主要解決此市場(chǎng)痛點(diǎn)，將3D打印技術(shù)和液壓系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)計(jì)一套輕量化的液壓機(jī)械臂，特別適用于航空航天、軍工、勘探、安防、排爆、物流搬運(yùn)等特種機(jī)器人領(lǐng)域。對(duì)比同體積和質(zhì)量的電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，扭矩可增加4倍以上。 一、項(xiàng)目進(jìn)展 已注冊(cè)公司運(yùn)營(yíng) 二、企業(yè)信息 企業(yè)名稱 上海埃曼機(jī)器人有限公司 企業(yè)法人 唐鋒 注冊(cè)時(shí)間 2021.8.19 注冊(cè)所在省市 上海 組織機(jī)構(gòu)代碼 91310113MA7B0CQ912 經(jīng)營(yíng)范圍 機(jī)器人及其配件的研發(fā)、銷售 企業(yè)地址 上海市寶山區(qū)上大路668號(hào) 獲投資情況 EFG天使基金 三、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 唐鋒 材料科學(xué)與工程/冶金工程 2020.09 黃夢(mèng)婷 材料科學(xué)與工程/冶金工程 2020.09 劉翔 材料科學(xué)與工程/冶金工程 2020.09 四、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 王江 材料科學(xué)與工程 教授 陳超越 材料科學(xué)與工程 講師 五、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 目前市面上使用的機(jī)械臂、機(jī)器人95%以上為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，存在負(fù)載小，抗干擾能力差，續(xù)航短的問(wèn)題，難以滿足人們對(duì)負(fù)載日益增長(zhǎng)的需求。而液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械臂、機(jī)器人在相同功率下可以提供更大負(fù)載，對(duì)外界干擾不敏感，但同樣存在一些問(wèn)題，比如液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)和液壓元器件體積大，質(zhì)量大，漏油，散熱差等，因而很少被采用。在大負(fù)載、移動(dòng)式機(jī)器人領(lǐng)域二者難以兼顧。 本項(xiàng)目主要解決此市場(chǎng)痛點(diǎn)，將3D打印技術(shù)和液壓系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)計(jì)一套輕量化的液壓機(jī)械臂，特別適用于航空航天、軍工、勘探、安防、排爆、物流搬運(yùn)等特種機(jī)器人領(lǐng)域。對(duì)比同體積和質(zhì)量的電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，扭矩可增加4倍以上。 從最初的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就采用增材制造思維，打破傳統(tǒng)加工工藝的限制，因而設(shè)計(jì)更加多樣化。然后將關(guān)鍵液壓元器件也采用輕量化設(shè)計(jì)，金屬3D打印工藝加工，部分液壓元件外殼可進(jìn)一步與機(jī)械結(jié)構(gòu)件集成，使整體更加輕量化，簡(jiǎn)潔化。 團(tuán)隊(duì)目前已為中電X所開(kāi)發(fā)一套原型機(jī)，產(chǎn)品于2021年7月交付，目前在開(kāi)發(fā)第二代產(chǎn)品。今年1月與浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院簽訂三年合作開(kāi)發(fā)協(xié)議，開(kāi)發(fā)一款用于軍工的機(jī)械狗腿部關(guān)節(jié)等項(xiàng)目。