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華南理工大學(xué)焊接裝備團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年艱苦努力，成功開發(fā)出面向復(fù)雜水下空間環(huán)境的機(jī)器人水下焊接制造系統(tǒng)，在水下機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)、水下機(jī)器人焊接電源、潛水送絲裝置、微型排水裝置、水下視覺檢測(cè)、工藝過程計(jì)算模擬、質(zhì)量評(píng)價(jià)等關(guān)鍵核心技術(shù)取得了突破。研制的機(jī)器人水下焊接系統(tǒng)已在中廣核等進(jìn)行示范應(yīng)用，可應(yīng)用于強(qiáng)核輻射環(huán)境水下焊接與在役修復(fù)，水下焊接制造過程穩(wěn)定，焊縫成形美觀，焊接接頭質(zhì)量?jī)?yōu)良。通過產(chǎn)學(xué)研用合作，部分核心技術(shù)已在國(guó)內(nèi)焊接設(shè)備上市公司等進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)化。 相關(guān)研究成果已申請(qǐng)國(guó)際PCT 5項(xiàng)、國(guó)家專利81件（發(fā)明42件），軟件著作權(quán)登記21件。研究工作被科技日?qǐng)?bào)作為35項(xiàng)卡脖子技術(shù)之一（第28項(xiàng)）進(jìn)行了重點(diǎn)報(bào)道，人民網(wǎng)、新華網(wǎng)、中國(guó)新聞網(wǎng)等主流媒體都做了相關(guān)報(bào)道。 黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展，作出了建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的重大戰(zhàn)略部署。機(jī)器人水下焊接制造技術(shù)不僅可以滿足海洋資源開發(fā)裝備現(xiàn)場(chǎng)制造、在役修復(fù)的需要，還可以提升特種艦船以及海洋維權(quán)裝備在惡劣環(huán)境下的自動(dòng)化維保能力，也能夠應(yīng)用于核電站強(qiáng)核輻射環(huán)境應(yīng)急事故緊急修復(fù)處理。水下機(jī)器人焊接制造技術(shù)是科技日?qǐng)?bào)重點(diǎn)報(bào)道的35項(xiàng)卡脖子技術(shù)之一。 總體技術(shù)方案 電站現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人水下焊接實(shí)驗(yàn)

本技術(shù)來源于國(guó)家 863 主題課題“相貫曲線自動(dòng)焊接數(shù)控裝備技術(shù)與應(yīng)用示 范”（編號(hào)：2012AA041307）。 相貫曲線的焊接問題在核電裝備、電站鍋爐、造船、壓力容器、油氣輸送、 供水供暖等行業(yè)廣泛存在。常見的管-管相貫曲線有垂直正交、斜交、偏心交等 多種相關(guān)形式，此外，還存在非管-管相貫形式，如：球-管相貫、弧形管-直管 相貫、橢球-管相貫、錐-管相貫等。常見相貫曲線的自動(dòng)切割裝備技術(shù)已經(jīng)得 到突破并推廣應(yīng)用，但相貫曲線自動(dòng)焊接裝備關(guān)鍵技術(shù)仍有待突破，目前國(guó)內(nèi) 外仍廣泛采用手工焊接方式，焊接質(zhì)量和效率遠(yuǎn)不能滿足要求。大型、關(guān)鍵核 心部件，采用手工焊接，不但工作量大，而且對(duì)焊工的技能、體能及責(zé)任心均 有很高的要求，焊接難度很大，焊接質(zhì)量很難保證。研究基于數(shù)控技術(shù)的空間 相貫曲線自動(dòng)焊接裝備技術(shù)是解決重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵核心部件高質(zhì)高效焊接迫切需 求的有效途徑。 針對(duì)相貫曲線自動(dòng)焊接/切割技術(shù)的應(yīng)用需求，開發(fā)了相貫曲線自動(dòng)切割/焊 接一體化數(shù)控裝備技術(shù)，研發(fā)了 6 軸聯(lián)動(dòng)樣機(jī)，進(jìn)行了切割/焊接實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行了 應(yīng)用示范，證明了課題技術(shù)的先進(jìn)性和裝備設(shè)計(jì)的合理性，具有廣闊的應(yīng)用前 景。該裝備技術(shù)屬國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，已申請(qǐng)發(fā)明專利 5 項(xiàng)，軟件著作權(quán) 2 項(xiàng)。

所屬行業(yè)領(lǐng)域 金屬加工 成果簡(jiǎn)介 攪拌摩擦焊是一種固相連接技術(shù)，具有接頭無粗大凝固組織、氣孔、夾雜、熱裂紋等缺陷，且成本低、無污染、焊后殘余應(yīng)力及變形小、全位置焊接自動(dòng)化等諸多優(yōu)點(diǎn)，在航空、航天、船舶、核工業(yè)、兵器、交通運(yùn)輸、建筑、電力、能源、家電等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。ODS材料采用普通的熔焊技術(shù)容易嚴(yán)重破壞其原始結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致焊縫完全喪失母材ODS粒子強(qiáng)化的特性。另外，熔焊較高的溫度也容易

本發(fā)明公開了一種用于增強(qiáng)激光亮度的光學(xué)組件及高頻脈沖激光光源；光學(xué)組件包括用于將多路激光光線合成一束的棱鏡組、用于 將合束后的激光轉(zhuǎn)換為片激光的柱面透鏡組以及用于將片激光進(jìn)行多 次反射使得激光亮度增強(qiáng)的反射鏡腔。高頻脈沖激光光源包括第一激 光器組、第二激光器組、第一組條紋鏡、第二組條紋鏡、偏振合束原 件、半波片、準(zhǔn)直透鏡組、導(dǎo)光臂、聚焦透鏡、柱面透鏡組和反射鏡 腔；當(dāng)所有的激光器同時(shí)激發(fā)發(fā)光，則能使發(fā)出的激光亮度急劇增強(qiáng)， 當(dāng)激光器依次輪流發(fā)出激光，則能使發(fā)出的激光工作在一個(gè)很高的頻 率。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制簡(jiǎn)單，多個(gè)激光器的合成脈沖使得其具有 激光脈沖輸出頻率高，亮度大的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于高速相機(jī)的照明光源。 

本發(fā)明公開了一種用于增強(qiáng)激光亮度的光學(xué)組件及高頻脈沖激光光源；光學(xué)組件包括用于將多路激光光線合成一束的棱鏡組、用于將合束后的激光轉(zhuǎn)換為片激光的柱面透鏡組以及用于將片激光進(jìn)行多次反射使得激光亮度增強(qiáng)的反射鏡腔。高頻脈沖激光光源包括第一激光器組、第二激光器組、第一組條紋鏡、第二組條紋鏡、偏振合束原件、半波片、準(zhǔn)直透鏡組、導(dǎo)光臂、聚焦透鏡、柱面透鏡組和反射鏡腔；當(dāng)所有的激光器同時(shí)激發(fā)發(fā)光，則能使發(fā)出的激光亮度急劇增強(qiáng)，當(dāng)激光器依次輪流發(fā)出激光，則能使發(fā)出的激光工作在一個(gè)很高的頻率。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制簡(jiǎn)單

本發(fā)明公開了一種提高激光轉(zhuǎn)盤斬波調(diào) Q 性能的裝置及包含該 裝置的調(diào) Q 激光器，裝置包括位于諧振腔內(nèi)部或外部的伽利略望遠(yuǎn)鏡 裝置以及位于諧振腔內(nèi)部用于對(duì)壓縮后的激光光束進(jìn)行調(diào) Q 的轉(zhuǎn)盤斬 波調(diào) Q 器件。激光介質(zhì)為一個(gè)時(shí)，第一伽利略式望遠(yuǎn)鏡裝置位于諧振 腔之內(nèi)，用于壓縮激光光束直徑，以減少 Q 開關(guān)時(shí)間增強(qiáng)調(diào) Q 效果； 激光介質(zhì)大于一個(gè)時(shí)，第二伽利略式望遠(yuǎn)鏡裝置位于諧振腔之外，由 各路激光諧振腔共用，用于將多路

隨著現(xiàn)代激光技術(shù)的快速發(fā)展，激光跟蹤在空間光通信、激光雷達(dá)、衛(wèi)星遙感、定向能應(yīng)用及工業(yè)測(cè)量等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，光束偏轉(zhuǎn)原理、跟蹤機(jī)構(gòu)及其控制方法等是影響跟蹤范圍、精度、實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性等光電跟蹤性能的決定因素。在國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下，由同濟(jì)大學(xué)牽頭，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所以及上海同新機(jī)電控制技術(shù)有限公司等單位開展了面向機(jī)器人誤差測(cè)量等工業(yè)應(yīng)用的多模式激光跟蹤儀的研究。該研究對(duì)復(fù)雜場(chǎng)合下時(shí)變軌跡跟蹤、測(cè)量或加工具有強(qiáng)適應(yīng)性；結(jié)合圖像采集系統(tǒng)，可以精確調(diào)整成像視軸以實(shí)現(xiàn)視覺導(dǎo)引或大范圍高精度圖像拼接。該項(xiàng)目從原理上拓展了激光多模式、變尺度跟蹤的實(shí)現(xiàn)方法，形成了復(fù)雜場(chǎng)合下大范圍高精度動(dòng)態(tài)目標(biāo)激光跟蹤的核心技術(shù)，在機(jī)器人動(dòng)態(tài)誤差測(cè)量、動(dòng)態(tài)成像檢測(cè)、空間激光通信以及軍事偵察等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:隨著現(xiàn)代激光技術(shù)的快速發(fā)展，激光跟蹤在空間光通信、激光雷達(dá)、衛(wèi)星遙感、定向能應(yīng)用及工業(yè)測(cè)量等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，光束偏轉(zhuǎn)原理、跟蹤機(jī)構(gòu)及其控制方法等是影響跟蹤范圍、精度、實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性等光電跟蹤性能的決定因素。在國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下，由同濟(jì)大學(xué)牽頭，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所以及上海同新機(jī)電控制技術(shù)有限公司等單位開展了面向機(jī)器人誤差測(cè)量等工業(yè)應(yīng)用的多模式激光跟蹤儀的研究。該研究對(duì)復(fù)雜場(chǎng)合下時(shí)變軌跡跟蹤、測(cè)量或加工具有強(qiáng)適應(yīng)性；結(jié)合圖像采集系統(tǒng)，可以精確調(diào)整成像視軸以實(shí)現(xiàn)視覺導(dǎo)引或大范圍高精度圖像拼接。該項(xiàng)目從原理上拓展了激光多模式、變尺度跟蹤的實(shí)現(xiàn)方法，形成了復(fù)雜場(chǎng)合下大范圍高精度動(dòng)態(tài)目標(biāo)激光跟蹤的核心技術(shù)，在機(jī)器人動(dòng)態(tài)誤差測(cè)量、動(dòng)態(tài)成像檢測(cè)、空間激光通信以及軍事偵察等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。應(yīng)用范圍:該項(xiàng)目經(jīng)過幾年培育，截至2018年6月已生產(chǎn)多模式激光跟蹤系統(tǒng)樣機(jī)5臺(tái)套，主要應(yīng)用于中國(guó)科學(xué)院空間激光信息傳輸與探測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、同濟(jì)大學(xué)機(jī)械工程綜合實(shí)驗(yàn)中心等單位。 在自由空間激光通信、激光雷達(dá)、光纖光開關(guān)、激光指示器等領(lǐng)域中，可用于激光光束的轉(zhuǎn)向及指向穩(wěn)定調(diào)整。在空間觀測(cè)、偵察監(jiān)視、紅外對(duì)抗、搜索營(yíng)救、顯微觀察、干涉測(cè)量、機(jī)器視覺等領(lǐng)域中，可用于改變成像視軸，擴(kuò)大搜索范圍或成像視場(chǎng)。國(guó)內(nèi)外對(duì)基于旋轉(zhuǎn)雙棱鏡的激光跟蹤理論研究集中在光束轉(zhuǎn)向機(jī)制、光束掃描模式、棱鏡回轉(zhuǎn)控制等方面。 產(chǎn)學(xué)研合作開發(fā)，意向合作單位：從事光電精密儀器開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于激光跟蹤技術(shù)具有一定的技術(shù)積累，如ABB公司、Leica、西門子、新松機(jī)器人、沈陽機(jī)床廠、高校科研院所以及國(guó)防單位等。項(xiàng)目階段:小試效益分析:本項(xiàng)目在多模式激光跟蹤方面形成的研究成果處于國(guó)際先進(jìn)水平，不僅能夠解決工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)大范圍、高精度特征的測(cè)量需求，而且在多自由度特征信息提取以及智能化控制等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，在推動(dòng)激光跟蹤測(cè)量技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、提高工業(yè)自動(dòng)化水平和人才培養(yǎng)等方面，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

電路是以晶圓為載體，采用一定的工藝，把電路中的元器件和布線制作在晶圓片上，封裝為 一個(gè)整體，使晶圓上每個(gè)晶粒成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。晶圓切割的過程是將集成有 電路的整片晶圓通過劃切分割成單個(gè)的晶粒，切割過程又是一種無法恢復(fù)的過程，因此，材料 和制造成本的積累以及工藝的不可重復(fù)性決定了切割工藝成為整個(gè)集成電路制造過程中最關(guān)鍵 和難度最大的工藝環(huán)節(jié)。 精密機(jī)械：可加工的晶圓最小直徑可達(dá)50mm，在晶圓里面印刷有晶格，每個(gè)晶格的寬度 為200μm，晶格間距約為20μm，所以設(shè)備的切割精度要求控制在2μm以內(nèi)，每小時(shí)切割15片。 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)采用高精度的直線電機(jī)平臺(tái)，定位精度為2μm，重復(fù)定位精度為1μm；旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的定 位精度為30″，重復(fù)定位精度為4″。 計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制：劃片機(jī)系統(tǒng)將根據(jù)客戶要求以及配合視覺檢測(cè)系統(tǒng)傳輸?shù)木A數(shù)據(jù)，自 動(dòng)生成切割路徑，在規(guī)定的工作時(shí)間內(nèi)完成晶圓的切割。