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公开(公告)号：CN107402217A
公开(公告)日：2017-11-28
申请号：CN201710624903.0
申请日：2017-07-27
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
CPC classification number: Y02P10/295 , G01N21/8851 , B22F3/1055 , G01N21/84 , G01N21/95 , G01N2021/8411 , G01N2021/8887
Abstract: 本发明提出一种基于视觉传感的激光增材制造缺陷的在线诊断方法，包括以下步骤：通过CCD摄像机实时采集熔池模拟图像信号；通过图像采集卡，将熔池模拟图像信号转换成数字图像信号导入计算机；通过计算机对数字图像信号进行实时图像处理以得到熔池面积的时域图；对上述时域图进行短时傅里叶变换以得到熔池面积的频域图；基于熔池面积的时域图，判断熔池面积是否发生急剧波动或变化；若否，不存在制造缺陷；若是，在熔池面积发生急剧波动或者变化的时间段内，判断熔池面积的频域图中是否出现明显的异常波动；若是，存在肉眼可辨的制造缺陷；若否，存在非肉眼可辨的制造缺陷。上述方法能判断激光增材制造过程中缺陷的产生、出现时刻及缺陷类型。
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公开(公告)号：CN107160048A
公开(公告)日：2017-09-15
申请号：CN201710361486.5
申请日：2017-05-22
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
CPC classification number: B23K26/70 , B23K26/26 , B23K26/702 , G01N21/25
Abstract: 本发明提出一种基于光谱信息的激光焊接缺陷的在线诊断方法，包括以下步骤：调整光纤探头的位置；采集光致等离子体信息以确定特征谱线；利用特征谱线计算光致等离子体的电子温度以获得电子温度时域图；根据待焊件的材料及尺寸，用不同的焊接参数焊接，选择使电子温度时域变化的标准差最小的参数为最优焊接参数；在上述参数下对N个待焊件进行焊接以获得N个电子温度时域图，进而获得SPC控制图；根据实际情况调整焊接参数，对待焊件进行焊接得到电子温度时域图记做测试时域图；将测试时域图实时绘入SPC控制图中，通过判断测试时域图中的各点是否超出SPC控制图的上下界限来判断焊接缺陷是否存在。上述方法能快速准确的判断激光焊接过程中是否存在缺陷。
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公开(公告)号：CN117464182B
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202311765994.1
申请日：2023-12-21
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海) , 山东船舶技术研究院
IPC: B23K26/21 , B23K26/046 , B25J9/16
Abstract: 一种基于卷积神经网络的激光焊接状态判别方法，涉及焊接技术领域。为了解决现有的激光焊接状态判别方法在面对复杂焊接状态时依赖于单一信息进行判别、准确率低、精度低、需要人工参与、焊缝的不良率高的缺陷，通过预实验采集激光焊接过程中的激光羽辉和熔池形貌；通过三维卷积神经网络分别处理激光羽辉和熔池形貌，获得特征向量；通过权重融合将对应于激光羽辉和熔池形貌的特征向量进行融合，采用全连接层对焊接状态进行区分；对三维卷积神经网络进行训练，获得每一个全连接层的输出结果，并对每个输出结果进行变换，根据变换后的最大值所对应的焊接状态作为最终的诊断结果。本发明主要用于对激光焊接状态进行判别。
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公开(公告)号：CN119516336A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411625399.2
申请日：2024-11-14
Applicant: 山东船舶技术研究院 , 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: G06V10/82 , G06V10/764 , G06V10/774 , G06V10/26 , G06N3/0475 , G06N3/045 , G06N3/0464 , G06N3/088 , G06N3/094
Abstract: 本发明公开了一种基于深度学习的扫描振镜激光焊接匙孔熔池自动识别方法，包括：采集扫描振镜激光焊接过程中的原始视觉图像信息，制作少量的分割标记样本，并与原始视觉图像共同构成语义分割数据集。然后通过训练、验证，获得能够准确分割匙孔熔池的最优注意力机制的半监督生成对抗语义分割模型。使用分割模型分割原始视觉图像，随后经传统图像处理算法：基于像素值的图通道切分、图像形态学处理去噪、轮廓搜索等算法，分别获得包含匙孔、熔池的分割图像，然后将其与原始视觉信号相乘进行掩码操作实现对焊接过程中，匙孔和熔池的准确识别。本发明有助于提升扫描振镜激光焊接过程中匙孔、熔池动态变化的识别准确性，保证加工产品质量可控。
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公开(公告)号：CN119319318A
公开(公告)日：2025-01-17
申请号：CN202411641955.5
申请日：2024-11-18
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: B23K26/348 , B23K26/60 , B23K26/00 , B23K103/10
Abstract: 本发明提出一种高强铝合金焊接装置及方法，装置包括弧焊电源、弧焊枪、交变磁场控制电源、励磁线圈、磁芯、脉冲激光器、激光头、送粉器、送粉咀、表面金属化的陶瓷颗粒、焊接机器人等；该方法基于脉冲激光、交变磁场协同表面金属化陶瓷颗粒的调控来实现陶瓷颗粒粉末在焊缝中均匀分布、提高高强铝合金焊接强度，通过表面金属化陶瓷颗粒的方法增加交变磁场、电流对陶瓷颗粒产生的交互作用力，同时通过交变磁场产生交变方向的电磁力与脉冲激光对熔池产生的冲击力之间形成协同作用，控制陶瓷颗粒粉末在熔池中的运动状态，实现陶瓷颗粒粉末在焊缝中均匀分布，最终实现焊缝组织均匀及提高焊缝强度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118799299A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202411024520.6
申请日：2024-07-29
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海) , 山东船舶技术研究院
IPC: G06T7/00 , B23K26/082 , B23K26/21 , G06V20/70 , G06V10/26 , G06V10/44 , G06V10/764 , G06V10/774 , G06V10/776 , G06V10/82
Abstract: 本发明公开一种基于时序视觉信号与交叉注意力的扫描激光焊接成形监测方法，属于材料加工工程领域，采用视觉传感系统采集焊接过程中的视觉图像信息，采用基于深度学习的语义分割方法实现对视觉信号中的匙孔和熔池区域进行区分，构造具有高速运动匙孔和动态流动熔池的时序性视觉数据库。设计具有双分支的Transformer类型的时序性神经网络模型，包括匙孔和熔池两个分支。采用多头注意力机制分别实现对匙孔和熔池的时序性图像信息进行特征提取和学习，采用交叉注意力机制进行特征融合提升模型对特征提取的能力。基于时序视觉信号与交叉注意力深度学习模型实现对扫描激光焊缝成形的预测精度超过99%。本发明能够提升焊接质量。
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公开(公告)号：CN118744529A
公开(公告)日：2024-10-08
申请号：CN202410760203.4
申请日：2024-06-13
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明涉及一种金属与热塑性复合材料热连接界面的双侧高密度化学键合定向诱导方法，属于异质材料连接技术领域。为解决现有金属与热塑性复合材料热连接界面成键密度低、界面结合力弱的问题，本发明在热塑性复合材料表面接枝高密度氨基官能团，在金属表面涂覆功能性嵌段共聚物，将表面接枝有高密度氨基官能团的热塑性复合材料与表面固化有功能性嵌段共聚物涂层的金属以搭接形式装配，在热连接过程中形成化学键合的桥式链接，显著提升了金属与热塑性复合材料热连接界面的连接强度。本发明能够根据连接区域调整调控尺寸，调控过程简单方便、适用于多种热连接工艺，适应性强，在金属与热塑性复合材料热连接界面调控领域具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN118587205A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202411024475.4
申请日：2024-07-29
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海) , 山东船舶技术研究院
Abstract: 本发明公开一种基于独立时序性多特征融合的扫描激光焊接熔深预测方法，属于材料加工工程领域，通过收集扫描激光焊接过程中的视觉图像信息，采用基于深度学习的语义分割方法及图像处理算法，提取视觉信号中匙孔和熔池的静态及动态的特征信息，采用图像处理算法提取焊缝的熔深，作为熔深预测模型的输入和输出。构建熔深预测模型，将时序性静态及动态特征并行地输入到熔深预测模型中，采用Transformer的Encoder单元独立地拟合每个时序性特征与熔深之间的关系，采用全连接的方式进行特征的融合，输出扫描激光焊接熔深回归模型的预测结果，预测误差仅为0.03mm。本发明确保焊接的稳定，显著提升焊接接头的质量及性能。
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公开(公告)号：CN118081095B
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410452388.2
申请日：2024-04-16
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: B23K26/348 , B23K26/70
Abstract: 本发明公开了一种用于船用厚板窄间隙的焊接系统及方法，属于船用高强度钢板窄间隙焊接的技术领域，焊接系统包括焊接电源和激光器，还包括信号处理模块、控制器、励磁电源、激光振镜控制柜、励磁线圈、磁极、窄间隙焊枪、振镜、激光头。本发明通过励磁线圈、磁极与励磁电源结合，产生交变磁场使得电弧中带电粒子受到洛伦兹力，从而使得电弧偏转，并利用励磁电源产生的交变电流的特征信号对振镜进行控制，实现了激光‑电弧同频同幅复合摆动，避免了单电弧焊接的劣势，改善了焊缝中的热量分布，有效地解决了侧壁不熔合问题，提高了焊接效率，降低了常规磁控电弧焊接的热量输入。
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公开(公告)号：CN118218773A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410327674.6
申请日：2024-03-21
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: B23K26/282 , B23K26/70 , B23K26/60 , B23K37/053 , B23K101/06
Abstract: 一种用于管道局部负压激光焊接的装置及方法，属于激光焊接技术领域，本发明为了解决真空仓的尺寸限制焊接管道长度的问题。装置包括负压仓外组件和管内密封构件，负压仓外组件包括依次同轴密封连接的左负压筒、玻璃筒和右负压筒，第一待焊管穿过左负压筒，第二待焊管穿过右负压筒，第一待焊管和第二待焊管抵靠在玻璃筒内，左负压筒与第一待焊管的外周密封配合，右负压筒与第二待焊管的外周密封配合，第一待焊管、第二待焊管与玻璃筒之间形成外密封腔，管内密封构件分别与第一待焊管和第二待焊管的内周密封配合，本发明在第一待焊管和第二待焊管的接缝处形成局部的真空空间，解决了真空室的空间尺寸有限，限制其在厚壁管道激光焊接中应用的问题。
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