公开(公告)号：CN111331225B

公开(公告)日：2021-11-30

申请号：CN202010057226.0

申请日：2020-01-17

Applicant: 湘潭大学

Inventor： 洪波 ,  刘奕宏 ,  向垂悦 ,  李怡豪 ,  张智勇

IPC: B23K9/127

Abstract: 本发明提出了一种用于锅炉内圆管焊接的焊缝跟踪方法，能够实现锅炉内圆管焊接的焊缝跟踪。方法采用的系统主要包括激光视觉联合初步定位模块、焊枪位置与姿态调节模块、超声波焊缝实时跟踪模块、机器人手臂、计算机控制模块。该方法在计算机控制模块、机器人手臂的配合下，依据自主设计的“多角度综合求权加权平均法”算法采取激光视觉联合定位方法完成焊接开始前的初步定位，然后采用超声波跟踪方法来实现焊接过程中的精确定位与实时纠偏，最终实现锅炉内圆管焊接焊缝跟踪。本发明的优点在于采用激光视觉联合定位方法实现了对圆管的定位和焊缝信息的获取，在焊接过程中使用超声波跟踪方法能够实现圆管的焊缝跟踪并能避免焊接时弧光，电火花，磁场等的干扰。

公开(公告)号：CN112222584A

公开(公告)日：2021-01-15

申请号：CN202010935418.7

申请日：2020-09-08

Applicant: 湘潭大学

Inventor： 洪波 ,  刘奕宏 ,  张智勇 ,  向垂悦 ,  张迎松

IPC: B23K10/02

Abstract: 本发明提出了一种用于超薄壁管焊接的双横向磁场磁控微束等离子弧焊缝跟踪方法，能实现超薄壁管焊接的焊缝跟踪。方法采用的系统主要包括双横向磁场磁控微束等离子弧焊缝跟踪传感器、数据分析模块、跟踪控制模块、焊炬位置调节模块。该方法采用自行设计的“单次扫描五向摆动采集法”在焊接过程中进行扫描采样，扫描区域可近似看做一个直径略宽于焊缝的半圆，采样过程即为半圆形扫描区域随着焊炬一起移动，在焊炬进行焊接的同时不断地扫描焊缝并由霍尔电压传感器采集信息传递给数据分析模块，再根据半圆形扫描区域扫过的管表面上点的位置与电弧电压一一对应的跟踪原理，由数据分析模块对采集到的电压信号处理转换后就可以得到在该时刻焊炬的位置以及焊缝偏差信息，然后通过跟踪控制模块控制焊炬调节模块对焊枪位置及焊接路径进行调整，从而实现焊缝的实时跟踪。本发明将磁场技术应用于扫描采样，在提高跟踪精度的同时改善了焊缝成形，因此能获得高质量的焊缝，从而达到了提升超薄壁管性能的目的。

公开(公告)号：CN109465527A

公开(公告)日：2019-03-15

申请号：CN201910017741.3

申请日：2019-01-09

Applicant: 湘潭大学

Inventor： 洪波 ,  向垂悦 ,  刘锦 ,  郭韬 ,  张智勇 ,  秦子濠 ,  黄能林

IPC: B23K10/02

Abstract: 一种用于窄间隙的磁控摆动等离子弧焊接装置，该装置将磁控摆动电弧焊接技术与等离子弧焊结合起来用于窄间隙焊接，主要由焊枪上体、焊枪中体、焊枪下体和水冷喷嘴四部分组成。焊枪上体用于钨极的夹持，焊枪中体作为中间体，用于焊枪上体与焊枪下体的的连接，电弧在水冷喷嘴的作用下形成等离子弧；在焊枪下体内部加入电磁线圈与导磁铁芯，利用其产生的磁场控制等离子体弧，将这种高能量密度的摆动电弧应用于窄间隙焊接，有效的改善窄间隙焊接中侧壁融合不良的缺陷，提高窄间隙焊接的焊接效率。

公开(公告)号：CN111151852B

公开(公告)日：2021-06-01

申请号：CN202010009264.9

申请日：2020-01-03

Applicant: 湘潭大学

Inventor： 洪波 ,  向垂悦 ,  刘锦 ,  郭韬 ,  张智勇 ,  揭光奇 ,  秦子濠

IPC: B23K10/02

Abstract: 本发明公开了一种采用变径调节的旋转等离子弧传感自由曲面识别方法，该方法通过变径调节机构控制等离子电弧对零件表面进行变径扫描采样，信号采样系统对采样区间按照相邻等差值的旋转半径Ri、Ri+1围成同心环形进行区间划分，并按等角度α定义采样点组，曲面识别系统利用链表数据排序算法处理离散点得到动态平面Qi及其法向量ni，再利用RANSAC算法拟合动态平面Qi中的有效离散点，得到零件表面的有效拟合曲线，当动态法向量ni与设定的正常零件表面的法向量mi共线时，代表曲线拟合完毕，完成自由曲面的识别。本发明能加速自由曲面的识别，对零件的自动化修复具有重要的促进作用。

公开(公告)号：CN111331225A

公开(公告)日：2020-06-26

申请号：CN202010057226.0

申请日：2020-01-17

Applicant: 湘潭大学

Inventor： 洪波 ,  刘奕宏 ,  向垂悦 ,  李怡豪 ,  张智勇

IPC: B23K9/127

Abstract: 本发明提出了一种用于锅炉内圆管焊接的焊缝跟踪方法，能够实现锅炉内圆管焊接的焊缝跟踪。方法采用的系统主要包括激光视觉联合初步定位模块、焊枪位置与姿态调节模块、超声波焊缝实时跟踪模块、机器人手臂、计算机控制模块。该方法在计算机控制模块、机器人手臂的配合下，依据自主设计的“多角度综合求权加权平均法”算法采取激光视觉联合定位方法完成焊接开始前的初步定位，然后采用超声波跟踪方法来实现焊接过程中的精确定位与实时纠偏，最终实现锅炉内圆管焊接焊缝跟踪。本发明的优点在于采用激光视觉联合定位方法实现了对圆管的定位和焊缝信息的获取，在焊接过程中使用超声波跟踪方法能够实现圆管的焊缝跟踪并能避免焊接时弧光，电火花，磁场等的干扰。