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公开(公告)号：CN106312310A
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201510376783.8
申请日：2015-07-01
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于激光诱导等离子体光谱的激光焊接优化方法及其装置，该方法包括初步设定N个焊接参数且任选其中一个焊接参数为变量焊接参数、调节该变量焊接参数的值并采集每个变量焊接参数下激光焊接过程中焊接工件的等离子体光谱信号、根据该等离子体光谱信号计算等离子体相对激发温度且由此得到不同变量焊接参数所对应的等离子体相对激发温度、选择最佳焊接质量所对应的变量焊接参数为优化后的结果，该方法具有操作简便、可快速确定合适的激光焊接参数并提高激光焊接质量的优点，本发明的激光焊接装置包括激光器、光谱收集聚焦探头、光谱仪、信号处理器等，具有灵活调节、可获得信号质量好的激光诱导等离子体光谱信号的优点。
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公开(公告)号：CN103802024B
公开(公告)日：2016-09-28
申请号：CN201410048875.9
申请日：2014-02-12
Applicant: 湖南大学
IPC: B24B53/06
Abstract: 本发明涉及一种采用双光束修整超薄超硬材料砂轮的方法及设备，包括计算机、X向皮秒激光器、Y向皮秒激光器、X向激光烧蚀头、X向分度装置、X向电动二维平台、Y向激光烧蚀头、Y向分度装置、Y向电动二维平台、三轴联动数控机床旋转轴、X向功率计、Y向功率计，本发明采用双光束，修整过程中，两束激光的夹角轨迹与超薄超硬材料砂轮切削面直接重合，有效的保证了砂轮切割作用面的型面精度，可使砂轮切割面轨迹突出不超过20微米。
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公开(公告)号：CN103878693B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410048564.2
申请日：2014-02-12
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明涉及一种电镀超硬磨料砂轮激光整形设备，包括：激光控制器（3）、调QYAG激光器（4）、位移传感器（5），激光烧蚀头（6）、计算机（7）和四轴联动平台（8）；其特征在于：计算机（7）通过激光控制器3控制调QYAG激光器（4），调QYAG激光器（4）通过光纤将激光传导到激光烧蚀头（6），计算机（7）发出控制信号，从而通过激光控制器（3）控制调QYAG激光器（4）发出激光，通过激光烧蚀头（6）打在电镀超硬磨料砂轮（1）上从而对砂轮进行烧蚀，设备采用的方法无电解液、噪声等污染，对环境相对友好。
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公开(公告)号：CN103878704B
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201410048565.7
申请日：2014-02-12
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明涉及一种利用光纤激光修锐密实型结合剂超硬砂轮的设备，该设备包括光纤激光器（1）、单模光纤（2）、激光烧蚀头（3）、二维数控电动平台（4）、计算机（5）、激光器控制板（13），其特征在于：光纤激光器（1）放置在实验平台上，光纤激光器（1）输出的激光束经单模光纤（2）传导、耦合至带有标准隔离器的激光烧蚀头（3），激光束经过焦距为100～180mm的聚焦透镜（16）聚焦后作用于砂轮表面。本发明解决传统修锐方法难以实现密实型结合剂超硬砂轮高效率、精密修锐的难题，同时光纤激光修锐设备具备体积小、携带方便、适用能力强、实时控制，柔性高的显著特点。
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公开(公告)号：CN104002044B
公开(公告)日：2015-10-28
申请号：CN201410242022.9
申请日：2014-06-03
Applicant: 湖南大学
IPC: B23K26/21 , B23K26/062
Abstract: 本发明涉及一种非熔透激光焊接设备，包括：激光焊接头(1)、传输光纤(2)、激光器(3)、反馈控制系统(6)、计算机(7)、红外温度采集系统(8)，其特征在于：激光器(3)输出的激光，通过光纤(2)传导到激光焊接头(1)，经过焊接头里面的聚焦透镜聚焦后的激光束(4)作用于焊接材料(5)表面对材料进行焊接，红外温度采集系统(8)在线捕捉焊接过程中焊缝背面的温度，得出此时材料的焊接熔深情况，并将控制信息传递给反馈控制系统(6)，通过反馈控制系统(6)对激光器(3)进行控制，实时调节激光的功率。本发明可对于工业中用到的非熔透焊接进行精确控制，使焊接接头既不会出现未融合又不会出现背部烧伤，实用性强。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103042468B
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201310007358.2
申请日：2013-01-09
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种金刚石砂轮的粗修整的方法，包括以下步骤：A、扫描金刚石砂轮表面，获取砂轮表面最高点，确定最高点的径向、轴向、母线方向的位置；B、沿着砂轮表面的内法线方向，发射聚焦脉冲激光束，使其焦斑位置与砂轮最高点位置在径向、轴向、母线方向重合；C、在砂轮的母线相对位置架设碳化硅滚轮，吃刀量为0.005mm；D、每整修3-5分钟，重复上述步骤；直至砂轮圆跳动误差不超过20μm。本申请使用聚焦脉冲激光束烧蚀金刚石磨粒直接去除，和碳化硅滚轮对其再去除，对经过激光烧蚀后的磨粒表面变质层及失去把持力的磨粒等进行机械剥离，适应磨粒尺寸较大的金刚石砂轮高效粗修整。
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公开(公告)号：CN102513708B
公开(公告)日：2015-01-07
申请号：CN201110382357.7
申请日：2011-11-25
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种主动式短波长激光焊接小孔监测及焊缝跟踪集成装置，为了实现焊前的焊缝跟踪及焊接过程小孔的在线监测同步进行，本发明包括位于工件上方的激光头，位于激光头一侧的辅助光源照射装置，通过光纤传输的激光束依次穿过设置在所述激光头内的透镜A、分光镜、透镜B，并照射在工件上，在所述激光头一侧设有与激光头同轴观测工件焊接状态的同轴光学镜头组件。本发明利用安装在激光头上的LED点光源进行高角度照射，通过同轴拍摄焊接区域，在清晰拍摄到焊接小孔连续图像的同时捕获跟踪待焊区域的焊缝，实现了焊缝跟踪与焊接小孔在线监测同时进行，且成本低、结构简单、安装方便、易于操作。
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公开(公告)号：CN104014932A
公开(公告)日：2014-09-03
申请号：CN201410241860.4
申请日：2014-06-03
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明涉及一种激光焊接旋转侧吹保护气的装置，包括：步进电机(4)、电机座(2)、中心回转接头(1)、气嘴调节装置(6)、气嘴(7)、进气口(3)和出气口(5)，该侧吹装置直接安装于激光焊接头，工作过程中，步进电机(4)驱动的齿轮(9)驱动齿圈(8)旋转，齿圈(8)带动中心回转接头(1)的转动圈(13)旋转，从而带动通过气嘴调节装置(6)连接到转动圈(13)上的气嘴(7)同步旋转。本发明通过调整气嘴调节装置到确定侧吹方向并使得气嘴高度和角度在合适侧吹位置；通过预设保护气的侧吹方向，采用步进电机驱动中心回转接头旋转，实现通过气嘴调节装置连接到中心回转接头上的气嘴可以任意角度的旋转。
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公开(公告)号：CN102513708A
公开(公告)日：2012-06-27
申请号：CN201110382357.7
申请日：2011-11-25
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种主动式短波长激光焊接小孔监测及焊缝跟踪集成装置，为了实现焊前的焊缝跟踪及焊接过程小孔的在线监测同步进行，本发明包括位于工件上方的激光头，位于激光头一侧的辅助光源照射装置，通过光纤传输的激光束依次穿过设置在所述激光头内的透镜A、分光镜、透镜B，并照射在工件上，在所述激光头一侧设有与激光头同轴观测工件焊接状态的同轴光学镜头组件。本发明利用安装在激光头上的LED点光源进行高角度照射，通过同轴拍摄焊接区域，在清晰拍摄到焊接小孔连续图像的同时捕获跟踪待焊区域的焊缝，实现了焊缝跟踪与焊接小孔在线监测同时进行，且成本低、结构简单、安装方便、易于操作。
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公开(公告)号：CN102049613A
公开(公告)日：2011-05-11
申请号：CN201010553902.X
申请日：2010-11-18
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于特征元素等离子体光信号的镀锌钢激光添粉焊接过程中焊接缺陷的在线诊断方法，其步骤为：采用聚焦后激光束对镀锌钢进行焊接；同时在焊接过程中向焊接处添加铜粉；利用光敏传感器采集镀锌钢激光添粉焊接过程中的特征元素等离子体光信号；通过特征元素等离子体光信号变化实现在线监测焊接过程中材料被电离产生等离子体的特征元素种类和对应特征元素的添加量m；最后得出特征元素等离子体光信号与焊接缺陷之间的关联。本发明通过分析特征元素对等离子体光信号的特性在线实时判断出焊接缺陷是否发生及发生的时刻，可用于实际生产中激光焊接过程中缺陷的在线监测，为后续激光焊接过程在线质量控制奠定基础。
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