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介绍中心
超精密制造技术象征着一个国家机械制造的能力水平,在提高光机电高科技产品的性能、质量、寿命等方面具有十分重要的作用,在尖端技术领域中,是最为关键的基础性技术之一,张教授及其科研团队在超精密加工制造和精密测量等精密工程前沿领域拥有近30年的开创性和可持续研究工作经验,牵头承担20多项重大科研项目的研究。中心致力于针对先进光学、生物医学等战略性重要产业的跨学科应用发展和需求,研发各类型的超精密制造技术及仪器,突破“卡脖子”式技术限制。
科研团队信息 (主要科研人员简介)
张志辉教授
· 香港理工大学温州技术创新研究院超精密制造技术研究中心主任
· 超精密加工技术全国重点实验室主任
· 香港理工大学工业及系统工程学系超精密加工与计量学讲座教授
· 香港理工大学视觉科学研究中心副主任
· 国际生产工程学院院士(CIRPFellow)
· 美国精密工程学会会士(ASPEFellow)
王春锦教授
香港理工大学温州技术创新研究院超精密制造技术研究中心副主任
超精密加工技术全国重点实验室学术带头人
香港理工大学工业及系统工程学系助理教授
何丽婷博士
香港理工大学温州技术创新研究院超精密制造技术研究中心主任助理
超精密加工技术全国重点实验室实验室经理
王波先生
超精密加工技术全国重点实验室科学主任
项目策划
· 与温州市高端制造企业合作,发挥超精密加工技术全国重点实验室的现有优势,落地研究团队的科技创新成果
· 为相关企业打造可持续发展的科技创新和创业培育基地
· 发掘优秀专业制造人才,培养具有创新动力和先进科技研发经验的未来智能超精密制造行业领导者
· 技术示范和咨询服务
· 组织专业学术和技术交流会议
· 初创公司孵化基地
研究方向
· 近视管理镜片设计,制造和检测技术
· 超精密抛光技术及装备、智能制造
· 超精密制造技术
· 精密测量技术
应用场景
· 近视管理镜片和无畸变环焦渐进镜片生产
· 多光学参数集成测量
· 医疗器械、光学模具及元件、高端刀具及珠宝首饰的高效纳米级抛光
研究成果
磁场辅助批量化抛光技术

       该技术具有五大核心优势:

       (1)目前唯一一种抛光技术,可在曲面元件批量化抛光的同时,实现纳米级的表面粗糙度和微米级的保形精度;

       (2)成本优势显著,较传统工艺大幅降低生产成本,提升经济效益;

       (3)可面向不同行业需求提供个性化解决方案;

       (4)技术所用磁性磨料具有独家配方,大幅降低技术被抄袭的风险;

       (5)拥有自主知识产权,已获多项专利保护。

用于波前光学表征的智能自适应剪切干涉系统
       本技术克服了大多光学检测设备专机专用、检测范围小、成本昂贵、检 测效率低等痛点,可凭借高精度、高效率、高适用性以及高抗扰能力等优势广泛应用于视光学、生物医学、半导体、先进光学等领域,推动复杂光学参 数及性能的产业升级。
用于抛光的多射流工具及包括该工具的抛光系统
       多射流工具包括:转接头,用于输送抛光液;缓冲腔,与所述转接头固接,用于缓冲经由所述转接头输送的抛光液;以及喷孔座,与所述缓冲腔的端面紧固连接,并且所述喷孔座中设置有多个喷孔或喷嘴,使得所述缓冲腔中的所述抛光液经由所述多个喷孔或喷嘴喷出。
混联抛光机床
       一种混联抛光机床,包括用于移动工件的并联单元以及用于对工件进行抛光的串联单元;并联单元包括四面体形的支架,第一导轨,第二导轨和第三导轨;第一导轨,第二导轨和第三导轨分别沿支架的三条棱边设置;并联单元还包括设置在第一导轨上的第一滑块,设置在第二导轨上的第二滑块以及设置在第三导轨上的第三滑块;并联单元还包括第一连杆,第二连杆,第三连杆,第四连杆,第五连杆,第六连杆和用于设置工件的平台;并联单元还包括用于移动平台的第一驱动机构。
一种立式串并联抛光机床
       立式串并联抛光机床,包括床身,三条或三条以上并联驱动支链,动平台,串联转动臂组件和转台,转台的基体固定在床身上,转台带动固定在转台上的抛光工件以转台的中心轴为转轴转动,每条并联驱动支链的一端固定在床身上,另一端转动连接并驱动动平台,以实现动平台的空间三维平动;串联转动臂组件与动平台旋转连接,串联转动臂组件包括抛光工具,并且具有多个转动轴,使抛光工具以每个转动轴为转轴转动并对抛光工件进行抛光。
材料去除方法、控制系统、流体喷射抛光系统及存储介质
       该方法通过获取包括表面曲率的工件的表面抛光条件,确定对应于每个喷嘴的体积去除速率,并通过每个喷嘴的喷射压力与体积去除速率的对应关系确定喷嘴的喷射压力,另外进一步结合喷嘴的停留时间补偿计算的喷射压力.该方法克服传统的流体喷射抛光系统在每个喷射点上无法预测材料去除速率和控制抛光压力的缺陷,能够智能地适应UPFS的形状和强曲率变化并单独定制每个喷嘴的流体的抛光压力设定,以便大幅度增强抛光效率。
用于控制近视加深的一种面向制造的无接缝环焦眼镜片设计技术

       该技术具有以下核心优势:

       (1)无接缝环焦眼镜片设计技术,前表面11的不同光焦度同心环切连续设计,其外观与普通镜片一致无任何接缝。

       (2)矫正区、散光区交错排列,减少由于光学离焦而产生的周边视觉剥离。

       (3)面向制造的整个镜片系列包含3个前表面和一套后表面,大大减少模芯数量和生产成本。

       (4)优化的屈光力分布,不仅为患者提供清晰的视野,也最大化的保证患者可以接受到正向光学离焦讯号,抑制眼球拉长,改善视力。

一种基于构建编码图像投影的三维测量方法和设备
       采用编码光照射目标物体而形成目标图像:传统方法用白光照射物体,物体会反射和折射光线,然后用光学仪器收集这些光线来构建图像。但白光反射的光线携带的物体特征信息较少,导致图像分辨率低。编码光则能携带更多的物体特征信息,因此可以提高图像的分辨率。
基于深度学习的镜片缺陷智能检测系统

       该技术具有以下核心优势:

       (1)本系统操作方便、速度快、精度和稳定性高,实现对镜片的大批量快速检测。

       (2)通过智能缺陷分割算法实现对5种缺陷(气泡,黑点,划痕,纤维及凹坑)的智能检测,且每种缺陷以不同像素值表示。

       (3)建立了一个大型的镜片缺陷数据集,每个照片由高分辨相机及相应的显微镜获得,并通过软件人工标注5种镜片缺陷的每个像素。

       (4)符合人机交互的界面设计,实时采集视频流以获得镜片图像,同时可输出缺陷的数量,类别等特征,同时记录工作流以实现可追溯的检测。

板对辊压印设备及在光学玻璃板上加工微纳结构的方法

       该技术具有以下核心优势:

       (1)透过加热旋转,上下移动及辊压,使玻璃坯料软化及填充模具型腔,从而在其表面成型出微纳结构。

       (2)微纳结构可完全转移到玻璃基板表面上。

       (3)配合软件作数据采集及分析,进一步改善工艺。

一种可以抑制近视加深的增强现实(AR)头戴显示设备及其佩戴结构

       该技术具有以下核心优势:

       (1)本发明的第一定焦光路具有将主图像成像于视网膜的功能;第二变焦光路提供成像于视网膜前方一定距离的背景图像,通过加强近视散焦来抵消近视发育。

       (2)对于远视的情况,同样可以用第二变焦光路将背景图像成像于视网膜后方来实现。

       (3)系统光路中,正透镜在前,负透镜在后,有效压缩系统整体尺寸,满足轻量化、小型化的使用要求。

       (4)方便的插拔机构,兼顾牢固性和轻便性。

       (5)磁贴方式附加透镜,可以适用于不同近视程度的患者。

一种可抑制近视加深的虚拟现实(VR)设备及其光路结构

       该技术具有以下核心优势:

       (1)本发明的第一定焦光路具有将主图像成像于视网膜的功能;第二变焦光路提供成像于视网膜前方一定距离的背景图像,通过加强近视散焦来:抵消近视发育。所以患者使用时,在视野中有一个清晰的主图像和模糊的背景图像。

       (2)对于远视的情况,同样可以用第二变焦光路将背景图像成像于视网膜后方来实现。

       (3)系统光路中,正透镜在前,负透镜在后,有效压缩系统整体尺寸,满足轻量化、小型化的使用要求。

高动态范围多传感器测量仪
       通过对被测物体的表面进行分区域处理,根据每个区域的特征选择多传感器测量仪中不同的传感器进行测量,实现了对工件表面的精密测量,解决:了目前采用多传感器测量仪对工件形貌进行检测,精度范围不高的问题。
复杂表面多射流高效抛光技术

       该技术具有以下核心优势:

       (1)高效性:多束射流并行加工,效率较传统水射流提升5倍以上;

       (2)高形状适应性:多轴柔性控制,无工具干涉,可处理自由曲面及深腔结构;

       (3)材料普适性:兼容金属、陶瓷、聚合物等非水敏材料;

       (4)均匀性:均匀纳米/镜面级表面粗糙度。

一种利用抛光生成结构型表面的方法

       该技术具有以下核心优势:

       (1)在难加工及脆性材料上生成结构型表面;

       (2)通过数学建摸与仿真来抛光生成结构型表面,使抛光过程更具可控性与可预测性;

       (3)仿真通过改变抛光参数和4種抛光策略(光栅式、螺旋式、辐射式及随机式)生成结构型表面。

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