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公开(公告)号：CN109530906A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811624371.1
申请日：2018-12-28
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K20/12
Abstract: 本发明公开了一种搅拌摩擦焊机器人构型及运动算法，用于复杂曲面壁板结构，机器人构型包括机器人本体、搅拌头、搅拌工具、附加轴、附加轴电机和激光跟踪传感器，搅拌头连接于与机器人本体的末端，附加轴安装于搅拌头上，搅拌工具安装于附加轴上，搅拌工具动作方向与附加轴的圆心法线重合，搅拌工具的动作方向穿过机器人本体的第五轴的中心，附加轴电机用于控制附加轴转动，激光追踪传感器安装在附加轴上。运动算法通过控制附加轴和机器人本体五个轴旋转来实现搅拌工具的空间工作轨迹及工作位姿。本发明将搅拌工具与激光跟踪传感器的运动关系解耦，降低机器人本体的极限扭摆幅度，提高机器人本体在搅拌摩擦焊过程中的动刚度，实现高质高效的焊接过程。
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公开(公告)号：CN104889543A
公开(公告)日：2015-09-09
申请号：CN201510219631.7
申请日：2015-05-03
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种气电脉冲联合作用的非熔化极焊接方法属于焊接方法领域。本发明特征：非熔化极焊接电源内的电流以脉冲的形式进行变化，通过气流波形控制器、气流控制执行单元，结合电流脉冲波形，实现对所需调制的气路气流量的控制。通过对气、电联合控制，使气、电脉冲联合作用，从而实现对焊缝成形及质量的改善。这种焊接方法不仅极大的提高了气、电的切合度，改善了非熔化极焊接工艺，而且通过这种方法有助于改善焊缝成形，有利于提升焊缝质量。
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公开(公告)号：CN104625414A
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201510065399.6
申请日：2015-02-08
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/348
CPC classification number: B23K26/0093
Abstract: 本发明涉及一种多束阵列激光主动激振熔池的熔透控制方法。电弧加热熔池，熔池尺寸逐渐增大；与此同时，激光分束器发射出多束阵列激光照射到熔池上，给熔池一定频率的冲击力；冲击力致使熔池振幅的变化，引起弧长和电弧电压的变化，用示波器采集电弧电压变化曲线；熔池固有振荡频率与阵列激光作用频率一致时，熔池产生谐振，其振幅最大，电压变化幅值也最大，熔池长大到预定尺寸；计算机控制系统根据电压变化幅值实时控制焊缝熔透。阵列激光脉冲频率1-1000Hz。本发明通过阵列激光频率决定谐振熔池尺寸，也就是通过阵列激光频率的选择来控制熔池尺寸的大小，实现对焊缝熔透的控制。与已有的熔池激振方法相比，本发明精度高和稳定性、重复性好。
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公开(公告)号：CN119857925A
公开(公告)日：2025-04-22
申请号：CN202510111285.4
申请日：2025-01-23
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本申请涉及固相增材技术领域，公开了一种粉丝结合静电筛粉的固相搅拌添丝增材装置，包括：注料搅拌头，其位于旋转主轴底部，所述旋转主轴外部设置有电主轴外壳，所述电主轴外壳底部安装有过渡套筒，所述注料搅拌头位于过渡套筒内，其用于排出增材构件；上料机构，其位于过渡套筒外侧，用于存储粉料；绝缘送丝机，其用于使丝材经过上料机构送入过渡套筒；静电发生器，其正极通过导线与绝缘送丝机输出端上的丝材连接，其负极通过导线与上料机构连接。通过将静电发生器可使丝材经过上料机构时产生的电场将粉料吸附在丝材上，使其与丝材同步进行运动，实现粉丝结合的效果，因此可提高丝材与粉料混合的均匀性，进而提高最终增材构件的强化效果。
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公开(公告)号：CN116748722A
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202310519673.7
申请日：2023-05-09
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供了一种热质力解耦控制的电弧增材装置和方法，装置包括：第一交流电源，第一焊丝，第一送丝系统，温度采集仪，第二焊丝，第二送丝系统，钨极组管，第三送丝系统，第三焊丝，等离子焊枪，第二交流电源和待加工的工件；所述钨极组管的中心具有通孔，所述第一焊丝可伸缩地穿过所述通孔，所述第一送丝系统驱动连接所述第一焊丝；第一交流电源、第二焊丝、电弧、第三焊丝组成电流回路；第二交流电源、钨极组管、电弧、工件组成电流回路；所述温度采集仪安装在所述等离子焊枪上，用于采集所述熔池的温度，所述温度采集仪与所述第一送丝系统相连接。本发明通过引入多极焊丝，在丰富增材件成分的同时，能够主动地调节增材过程中的熔池温度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116571867A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310600837.9
申请日：2023-05-25
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种差速旋转送丝式搅拌增材及修复焊具，包括差速搅拌针、送丝套筒、送丝压紧环和丝材；差速搅拌针同时穿入送丝套筒与送丝压紧环，差速搅拌针与送丝套筒同轴心差速旋转，两者滑动配合，所述送丝套筒和送丝压紧环同轴心，两者间隙配合，送丝套筒外壁有螺纹；送丝压紧环在直线增材时与电主轴同步前进不转动，在S型曲线、U型曲线以及螺旋型曲线增材时电主轴跟随FSW机器人六轴或机床旋转轴，依据增材曲线的角度转动；本发明可满足在设定送丝速度的前提下，通过改变差速搅拌针转速来满足焊接热输入，扩宽了工艺窗口；送丝套筒与差速搅拌针独立旋转，丝材不易断裂，促使增材过程稳定进行，可在较宽的送丝速度范围下实现增材制造。
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公开(公告)号：CN114535785A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210346801.8
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/044 , B23K26/21
Abstract: 本发明公开了一种机器人高速激光焊接宏微观焊缝跟踪系统，属于焊接工程技术领域。为解决机器人高速激光焊接过程中，常规焊缝焊缝跟踪系统机器人跟踪响应慢、机器人跟踪精度差及机器人跟踪过程抖动的问题。提出利用机器人自身的运动宏观调整大轨迹偏差，工具端附加高频响应运动装置微观调整小轨迹偏差，并在机器人做宏观调整时高频运动补偿机器人低频振动所带来的焊接点不稳定问题。本发明可以提高焊缝跟踪效率及精度，能够保证机器人高速激光焊接的焊接质量。
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公开(公告)号：CN114535755A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210345126.7
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K9/12
Abstract: 本发明公开了一种基于压电致动器的熔化焊过程高动态送丝控制方法，本发明借鉴“急刹车”原理，通过对熔滴施加外力的方式辅助其脱离焊丝，提出有别于“送进‑回抽”往复送丝控制的新设备促进熔滴过渡；同时，兼顾焊丝激振熔池的作用，达到搅拌熔池的效果。它的装置包括：焊接工件、电弧焊枪、压电致动器控制器、底部径向执行器、顶部径向执行器、轴向压电执行器、焊丝、焊接电源。本装置通过对压电执行器的独立编程实现一脉一滴的射滴过渡及柔顺无飞溅的短路过渡，实现熔滴过渡、母材熔化与焊接电流解耦，以及焊接过程中熔池搅拌，达到细化晶粒提升焊接强度的效果。本发明应用于熔化极气体保护焊的高效焊接、薄板精密焊接和快速成形制造过程中。
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公开(公告)号：CN109807419B
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN201910224788.7
申请日：2019-03-24
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开一种双激光扫描熔带焊接方法，包括：使用具有矩形截面的带状焊丝，送带机构将带状焊丝送入待焊工件间隙的上方，带状焊丝的宽度方向与焊接方向成一定角度，扫描激光用于熔化带状焊丝，而激光扫描熔带的轨迹根据不同的材料以及焊接要求有不同的方式，连续激光用于熔化母材，形成熔池，连续激光束焦点与带状焊丝有一定间距，通过调节扫描激光的扫描幅度和频率，控制熔滴平稳流入熔池。本发明提高焊接时对间隙的宽容度，降低了焊接时的装配精度，并且能够精确地控制熔滴流入熔池的过程行为，改变熔滴不同的过渡形式，使焊接过程更加稳定，提高了能量利用率，显著增加熔深、提高焊接效率，焊接效果好，适用于高速焊接以及中厚板焊接。
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公开(公告)号：CN109807419A
公开(公告)日：2019-05-28
申请号：CN201910224788.7
申请日：2019-03-24
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开一种双激光扫描熔带焊接方法，包括：使用具有矩形截面的带状焊丝，送带机构将带状焊丝送入待焊工件间隙的上方，带状焊丝的宽度方向与焊接方向成一定角度，扫描激光用于熔化带状焊丝，而激光扫描熔带的轨迹根据不同的材料以及焊接要求有不同的方式，连续激光用于熔化母材，形成熔池，连续激光束焦点与带状焊丝有一定间距，通过调节扫描激光的扫描幅度和频率，控制熔滴平稳流入熔池。本发明提高焊接时对间隙的宽容度，降低了焊接时的装配精度，并且能够精确地控制熔滴流入熔池的过程行为，改变熔滴不同的过渡形式，使焊接过程更加稳定，提高了能量利用率，显著增加熔深、提高焊接效率，焊接效果好，适用于高速焊接以及中厚板焊接。
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