公开(公告)号：CN113635304B

公开(公告)日：2023-09-01

申请号：CN202110933871.9

申请日：2021-08-16

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 季凌飞 ,  张犁天 ,  曹丽杰

IPC: B25J9/16 ,  B25J11/00 ,  B23K26/21 ,  B23K26/362 ,  B23K26/146

Abstract: 机器人辅助激光实时探测加工或蚀除一体化装置和方法涉及激光加工技术领域。装置包括激光单元、机械臂单元、冷却单元和寻位单元。所述激光单元获取待加工或蚀除物体的位置信息并测量冷却单元喷在物体表面的液层厚度，实时反馈给机械臂单元，自动找寻激光焦平面；随后冷却单元接收到激光单元测定的液层厚度，实时调控冷却介质参数以配适激光单元的输出参数；接着寻位单元辨识待加工或蚀除物体的位置信息和材料属性信息实时调控机械臂单元的运动进给和激光单元的开关光。通过本发明，以非接触方法实时调控机械臂运动轨迹与冷却输入，边探测边加工或蚀除，确保激光加工或蚀除的精确化和数字化，降低非计划性组织创伤，能广泛应用于机器人辅助的激光材料加工或手术等领域。

公开(公告)号：CN113579471B

公开(公告)日：2023-03-17

申请号：CN202110809470.2

申请日：2021-07-17

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 季凌飞 ,  张洪龙 ,  张犁天 ,  郑锦灿

IPC: B23K26/146 ,  B23K26/70

Abstract: 本发明提供了一种超快激光高效耦合微细射流的装置及方法，包括：装置主体及超快激光传输通道；装置主体内从上到下依次为层流腔室、光学窗口、喷嘴元件和气体腔室；超快激光经过光学窗口，穿过厚度可调的层流水层，聚焦到喷嘴元件后形成等径传输长度的耦合微细射流，气体腔室与超快激光传输通道同轴；装置主体上半部分设有多个与超快激光传播方向平行的层流腔室，层流腔室内设有层流扇叶；气体腔室设有进气口，底部设有平滑耦合微细射流的气体出口。此装置及方法实现了超快激光与微细射流高效稳定耦合。

公开(公告)号：CN113751429B

公开(公告)日：2022-08-02

申请号：CN202110921612.4

申请日：2021-08-11

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 季凌飞 ,  曹丽杰 ,  张犁天

IPC: B08B7/00 ,  B08B13/00

Abstract: 一种机械臂辅助激光加工的高精度定位及运动补偿方法，涉及机械臂运动控制领域。该方法针对复合材料内部实际去除深度与机械臂规划的加工路径深度、方向不匹配造成的较大加工误差问题，在加工之前对复合材料进行逐层扫描，采集不同深度处材料的漫反射光谱，根据光谱特征建立与材料内部深度相关的材料属性分类及预测模型。将其与加工过程中采集到的待去除靶材的漫反射光谱特征信息对比，准确判断待去除靶材的深度信息，并结合机械臂路径规划中的实时坐标位置，精确计算出靶材内部实际去除位置的三维坐标，通过工控机实时反馈给机械臂加工路径修正，实现精确定位和高精度运动补偿。

公开(公告)号：CN114062430A

公开(公告)日：2022-02-18

申请号：CN202111290952.8

申请日：2021-11-03

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 季凌飞 ,  王昊 ,  张犁天

IPC: G01N25/48

Abstract: 一种粉末材料超快激光吸收率的测量方法，属于超快激光增材制造领域。本发明首次提出了超快激光吸收率测试所必要的超快激光辐照下粉末材料随温度变化的比热容的测试方法，与超快激光作用下粉末材料的温度变化率与温度的函数关系的分段拟合方法，可以实现超快激光作用下粉末材料吸收率的精确测量。该方法适用范围广，测量精度高，适用于各种粉末材料超快激光吸收率的实际测量，填补了粉末材料超快激光吸收率测试的技术空白，为工程实践和科学研究提供宝贵的基础数据。

公开(公告)号：CN112539698B

公开(公告)日：2021-12-31

申请号：CN202011243407.9

申请日：2020-11-09

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 季凌飞 ,  郑锦灿 ,  张犁天

IPC: G01B11/00 ,  G01N21/17 ,  G01N21/31 ,  G01N21/41 ,  G01N21/55 ,  B23K26/06 ,  B23K26/02

Abstract: 本发明涉及一种激光光束作用材料内部在线跟踪与实时反馈的方法。所述方法包括：激光与材料相互作用时散射光光强的测量；激光与材料相互作用时透射光光强的探测；基于横向光电效应，利用光电探测技术将光信号转换为电信号；基于图像处理技术，将探测器的图像信号转换为光斑位置信息；利用数据采集处理模块对采集信号进行处理和分析，通过定位算法进行光斑坐标值的确定；利用光斑平面坐标值的在空间坐标系中进行光斑位置和深度信息校准，以及光斑三维坐标的构建；建立数据处理与在线传输机制，实现激光光斑三维精准位置信息的实时反馈。

公开(公告)号：CN112539698A

公开(公告)日：2021-03-23

申请号：CN202011243407.9

申请日：2020-11-09

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 季凌飞 ,  郑锦灿 ,  张犁天

IPC: G01B11/00 ,  G01N21/17 ,  G01N21/31 ,  G01N21/41 ,  G01N21/55 ,  B23K26/06 ,  B23K26/02

Abstract: 本发明涉及一种激光光束作用材料内部在线跟踪与实时反馈的方法。所述方法包括：激光与材料相互作用时散射光光强的测量；激光与材料相互作用时透射光光强的探测；基于横向光电效应，利用光电探测技术将光信号转换为电信号；基于图像处理技术，将探测器的图像信号转换为光斑位置信息；利用数据采集处理模块对采集信号进行处理和分析，通过定位算法进行光斑坐标值的确定；利用光斑平面坐标值的在空间坐标系中进行光斑位置和深度信息校准，以及光斑三维坐标的构建；建立数据处理与在线传输机制，实现激光光斑三维精准位置信息的实时反馈。