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公开(公告)号：CN119658065A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202311224541.8
申请日：2023-09-21
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明提供了一种水下多功能自动化焊接修复及增材制造系统，包括超高频电源、送丝装置、水下焊接机器人和工控机；超高频电源包括功率电路、控制电路和送丝联动系统；功率电路包括SiC全桥逆变换流模块；SiC全桥逆变换流模块通过SiC高频驱动电路控制；根据输出电流采样反馈电路得到的采样结果，采用分段增量式PID算法控制SiC高频驱动电路输出的方波信号从而实现电流闭环矫正；在焊接过程中，采集实时弧压信号并传递至送丝最小控制系统；当实时弧压信号偏离目标值时，采用分段增量式PI算法调节送丝驱动信号，从而实现弧压闭环矫正。该系统实现“弧压‑电流双闭环控制”，对焊接电弧进行深度控制，从而提高焊接效果。
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公开(公告)号：CN115471534A
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202211059387.9
申请日：2022-08-31
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于双目视觉和IMU的水下场景三维重建方法及设备；其中方法为：标定双目相机和IMU参数；对IMU数据进行积分，对双目相机图像数据进行特征提取和匹配；以紧耦合方式融合定位，得到旋转矩阵和平移向量；计算视差图生成三维点云数据；基于三维点云数据进行位姿匹配校正；计算三维点云数据之间的最佳估计旋转矩阵和平移向量；基于最佳估计旋转矩阵和平移向量以及三维点云数据进行叠加并滤波得到三维重建点云数据。该方法利用紧耦合的方式融合IMU和双目相机数据实现精准定位，基于定位结果和多帧图像生成的点云进行三维重建，并基于点云特征进行位姿校正，能够更精确且稠密地建立目标场景中的物体模型。
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公开(公告)号：CN116118887B
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202211463309.5
申请日：2022-11-22
Applicant: 华南理工大学
IPC: B62D57/024 , B63C11/52 , B63B73/43 , B63B73/60
Abstract: 本发明提供了一种磁轮吸附式水下MIG焊接机器人，包括磁吸附小车、送丝装置、焊枪移动装置和焊枪；所述送丝装置和焊枪移动装置分别设置在磁吸附小车上；所述焊枪位于磁吸附小车的一侧；焊枪移动装置通过焊枪臂与焊枪连接，以实现焊枪升降和水平移动；焊枪还通过线缆与送丝装置连接，以实现送丝装置的焊丝输入焊枪。该焊接机器人可实现在复杂几何金属面的有效移动，移动稳定性良好，有利于提高焊接工艺，能以稳定的送丝速度控制焊丝沿着线缆输送至熔池以保证焊缝成形效果。
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公开(公告)号：CN116021122B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202310044297.0
申请日：2023-01-30
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于SiC功率器件的局部干法水下快频MIG焊接方法，采用快频脉冲主电路与基值电流主电路叠加输出电流波形对工件进行焊接；快频脉冲主电路和基值电流主电路叠加输出的电流波形带有低、中、高三重频率叠加：在单个低频周期中嵌设有中频波形，中频波形中嵌设有高频脉冲；中频波形由若干连续的高波峰波形与若干连续的中波峰波形组成以形成强弱能量群；利用高频脉冲的电流快速变化来产生强烈磁场，使电流波形产生的电弧根据电流变化方向受到收缩的电磁力，从而形成对熔池的搅拌作用。该MIG焊接方法能够对熔池产生强烈的机械搅拌作用，能解决水下焊接焊缝气孔多、裂纹多和晶粒不均匀等缺陷，大大提升水下焊接质量。
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公开(公告)号：CN116118887A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202211463309.5
申请日：2022-11-22
Applicant: 华南理工大学
IPC: B62D57/024 , B63C11/52 , B63B73/43 , B63B73/60
Abstract: 本发明提供了一种磁轮吸附式水下MIG焊接机器人，包括磁吸附小车、送丝装置、焊枪移动装置和焊枪；所述送丝装置和焊枪移动装置分别设置在磁吸附小车上；所述焊枪位于磁吸附小车的一侧；焊枪移动装置通过焊枪臂与焊枪连接，以实现焊枪升降和水平移动；焊枪还通过线缆与送丝装置连接，以实现送丝装置的焊丝输入焊枪。该焊接机器人可实现在复杂几何金属面的有效移动，移动稳定性良好，有利于提高焊接工艺，能以稳定的送丝速度控制焊丝沿着线缆输送至熔池以保证焊缝成形效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115889946B
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202211463341.3
申请日：2022-11-22
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明提供了一种轮式磁吸附水下焊接系统及其焊接作业方法；其中，水下焊接系统包括水下焊接机器人、水下焊接控制系统、机器人运动控制系统、机器人工作状态数据采集监测系统、水下视觉系统和水上控制柜。该水下焊接系统可实现附着于海洋工程中磁性结构物或船舶磁性外表面进行自动化焊接运动控制，且使水下焊接机器人可与水上焊接电源通信交互后通过水下电力线缆实现焊接能量输出，以及通过水下通信线缆连接水上机器人主控制盒和水上控制柜，令水下焊接机器人可以自动化地监测和调整焊接过程中实时传输的机器人运动控制信号、送丝机控制信号、机器人运行状态、焊接状态参数以及视觉画面，以充分满足水下严苛环境中的焊接作业需求。
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公开(公告)号：CN115846822B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202310044298.5
申请日：2023-01-30
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明提供了一种全位置局部干法水下快频TIG焊接系统，包括工控机、水下机器人、SiC快频电源；SiC快频电源包括主电路和控制电路；快频脉冲主电路和基值电流主电路均包括三相全桥整流滤波电路、高频初级逆变电路、高频变压器和整流电路；整流电路由四个肖特基二极管组成全桥整流拓扑结构；快频脉冲主电路还包括高频电流切换电路；高频电流切换电路包括IGBT开关管Q1和IGBT开关管Q2；快频脉冲主电路中，全桥整流拓扑结构通过电感L1与IGBT开关管Q1连接；IGBT开关管Q1通过IGBT开关管Q2和电容C21与焊接负载连接；基值电流主电路中，全桥整流拓扑结构通过电感L2与焊接负载连接。该TIG焊接系统可避免二极管过压击穿，大大提高逆变频率，提升系统可靠性。
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公开(公告)号：CN114734118B
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202210174295.9
申请日：2022-02-24
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明提供了一种用于水下局部干法作业的微区域强排水钨极TIG焊炬，包括电极连接装置、气体镇静装置、气罩和钨极；气体镇静装置设置在电极连接装置的下方；气罩设置在气体镇静装置的下方；电极连接装置、气体镇静装置和气罩之间均为密封连接；电极连接装置、气体镇静装置和气罩共同形成半封闭罩体；钨极位于半封闭罩体内；钨极固定于电极连接装置，并通过电极连接装置与外部电缆机械连接和电连接；半封闭罩体的开口位于气罩上；气体镇静装置与外部送气装置连接。该焊炬结构简单紧凑，成本低，具有排水功能，可提供相对干燥焊接区域，满足狭小焊接空间下的焊接需求。
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公开(公告)号：CN116021122A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202310044297.0
申请日：2023-01-30
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于SiC功率器件的局部干法水下快频MIG焊接方法，采用快频脉冲主电路与基值电流主电路叠加输出电流波形对工件进行焊接；快频脉冲主电路和基值电流主电路叠加输出的电流波形带有低、中、高三重频率叠加：在单个低频周期中嵌设有中频波形，中频波形中嵌设有高频脉冲；中频波形由若干连续的高波峰波形与若干连续的中波峰波形组成以形成强弱能量群；利用高频脉冲的电流快速变化来产生强烈磁场，使电流波形产生的电弧根据电流变化方向受到收缩的电磁力，从而形成对熔池的搅拌作用。该MIG焊接方法能够对熔池产生强烈的机械搅拌作用，能解决水下焊接焊缝气孔多、裂纹多和晶粒不均匀等缺陷，大大提升水下焊接质量。
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公开(公告)号：CN115846822A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202310044298.5
申请日：2023-01-30
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明提供了一种全位置局部干法水下快频TIG焊接系统，包括工控机、水下机器人、SiC快频电源；SiC快频电源包括主电路和控制电路；快频脉冲主电路和基值电流主电路均包括三相全桥整流滤波电路、高频初级逆变电路、高频变压器和整流电路；整流电路由四个肖特基二极管组成全桥整流拓扑结构；快频脉冲主电路还包括高频电流切换电路；高频电流切换电路包括IGBT开关管Q1和IGBT开关管Q2；快频脉冲主电路中，全桥整流拓扑结构通过电感L1与IGBT开关管Q1连接；IGBT开关管Q1通过IGBT开关管Q2和电容C21与焊接负载连接；基值电流主电路中，全桥整流拓扑结构通过电感L2与焊接负载连接。该TIG焊接系统可避免二极管过压击穿，大大提高逆变频率，提升系统可靠性。
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