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公开(公告)号：CN114346538B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202210062976.6
申请日：2022-01-19
Applicant: 湘潭大学
IPC: B23K37/00
Abstract: 一种基于多轴线性霍尔效应传感器的焊枪位姿识别方法，其特征在于：如图2所示多轴线性霍尔效应传感器(1)应与直径磁化圆筒磁铁(2)同轴(3)放置，磁铁与传感器可绕Z轴旋转，磁场在X轴和Y轴分量的响应一致，如流程图1所示先建立以多轴线性霍尔效应传感器为起始点的三维向量坐标系，焊枪带动直径磁化圆筒磁铁线性运动形成磁场变化后，通过多轴线性霍尔效应传感器采集不同轴方向上的磁场分量，调节每个坐标轴的增益与偏置后，转化为X、Y、Z三个轴上的磁场强度矢量，再如图3经过角度计算后提取磁场强度矢量特征值mn(n＝1，2……N)。同时，确定焊枪姿态的矢量长度e和空间取向 进行线性解析得到解析函数r，采集rn(n＝1，2……N)。分析焊枪不同空间位姿函数与磁场强度矢量特征值在三维向量坐标系上的映像关系，提取对应空间位姿的三维向量特征值。
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公开(公告)号：CN114789287B
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202210049285.2
申请日：2022-01-17
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 一种适用于平板对接接头焊接的弧焊机器人焊缝自动跟踪系统的工艺自适应控制装置及方法，该装置包括：自适应工艺推演模块和自适应工艺监控模块；其中，自适应工艺推演模块包括终端前台软件单元和终端后台数据库单元，终端后台数据库单元为终端前台软件单元提供焊接工艺数据支持；自适应工艺监控模块包括焊缝成型定量信息采集单元、终端上位机、自适应焊缝成型控制柜，终端上位机通过以太网接口分别与焊缝成型定量信息采集单元、自适应焊缝成型控制柜以及弧焊机器人焊缝自动跟踪系统的焊接电源、机器人控制柜保持通讯；自适应工艺监控模块用于焊缝跟踪过程中实现焊缝熔宽、余高的闭环自适应控制，以达到焊缝自动跟踪时提高焊缝成型质量的目的。
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公开(公告)号：CN114393279B
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202210059534.6
申请日：2022-01-19
Applicant: 湘潭大学
IPC: B23K9/127
Abstract: 本发明公开一种基于双MEMS磁场强度传感器焊缝跟踪传感系统。该传感系统包括实时MEMS磁场强度传感器检测系统、双MEMS数据处理系统、液压‑音圈电机耦合调节系统、磁控电弧传感器、焊接系统部分。磁感线圈缠绕在套筒上，激励电源使磁感线圈产生磁场，通过装载在焊枪上的两个同一高度但在焊枪轴线两侧的MEMS磁场强度传感器所测得的磁场强度进行判断，沿焊缝方向前后各一个，并且不会有垂直于焊缝方向的偏差，通过液压‑音圈电机耦合调节系统，使两侧磁极以焊枪对中，保证焊枪中部位于磁场轴线上。改变电流方向从而改变磁场方向，使得电弧在洛伦兹力的牵引下扫描焊缝，经电弧传感器提取电弧信息，再通过焊缝跟踪实时调节机构判断焊缝跟踪偏差，进而调节焊接路径和焊接参数，实施对焊缝的自动跟踪。
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公开(公告)号：CN116511654A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310115647.8
申请日：2023-02-15
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 一种基于垂直腔面发射激光器阵列的焊缝跟踪方法，其特征在于：该方法通过以垂直腔面发射激光器阵列为主体的三维图像融合测量模块，同时段分功能的测得待焊物体形貌信息的平面图像，以及与面结构光束的飞行时间相对应的电信号相移，经由自主设计的“相移三点值法”对面结构光信号的相位数据进行处理得到焊缝的深度图像，平面图像和深度图像信息通过融合数据处理模块融合在一起得到最后的三维图像，最终实现在以焊枪为起始点的三维空间里对待焊物体的立体重构，在三维信息处理器中进行焊缝信息提取，通过焊枪位姿调节模块进行实时纠偏。
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公开(公告)号：CN114789287A
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202210049285.2
申请日：2022-01-17
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 一种适用于平板对接接头焊接的弧焊机器人焊缝自动跟踪系统的工艺自适应控制装置及方法，该装置包括：自适应工艺推演模块和自适应工艺监控模块；其中，自适应工艺推演模块包括终端前台软件单元和终端后台数据库单元，终端后台数据库单元为终端前台软件单元提供焊接工艺数据支持；自适应工艺监控模块包括焊缝成型定量信息采集单元、终端上位机、自适应焊缝成型控制柜，终端上位机通过以太网接口分别与焊缝成型定量信息采集单元、自适应焊缝成型控制柜以及弧焊机器人焊缝自动跟踪系统的焊接电源、机器人控制柜保持通讯；自适应工艺监控模块用于焊缝跟踪过程中实现焊缝熔宽、余高的闭环自适应控制，以达到焊缝自动跟踪时提高焊缝成型质量的目的。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114393301A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202210062859.X
申请日：2022-01-19
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双MEMS制测仪的实时偏转激光焊接方法，它主要用于解决复杂曲面上的焊接坡口加工难度大，精度低，效率低等问题，适用于各种复杂曲面的自动化焊接。该方法是在由双MEMS制测仪、偏转信号处理器、偏调仪、驱动器、偏转控制器组成的系统上完成的。本发明的技术方案是：通过双MEMS制测仪获取焊枪实时位姿和角速度，偏转信号处理器对获取的信号进行处理得到在该位置的最佳焊接角度和最佳焊接功率，偏转控制器接收来自偏转信号处理器的偏转信号后对反射镜和伸缩轴进行相应的偏转，偏调仪结合偏转信号与角度信号对反射镜和伸缩轴进行更为精确的再调节。在偏转完成后，偏转信号处理器结合最佳焊接角速度和最佳焊接功率控制焊枪进行精确的高质量焊接工作。与此同时，偏调仪结合双MEMS制测仪对整个焊接过程进行实时的监测与调控，实现了安全且高效的自动化焊接。
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公开(公告)号：CN114393301B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202210062859.X
申请日：2022-01-19
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双MEMS制测仪的实时偏转激光焊接方法，它主要用于解决复杂曲面上的焊接坡口加工难度大，精度低，效率低等问题，适用于各种复杂曲面的自动化焊接。该方法是在由双MEMS制测仪、偏转信号处理器、偏调仪、驱动器、偏转控制器组成的系统上完成的。本发明的技术方案是：通过双MEMS制测仪获取焊枪实时位姿和角速度，偏转信号处理器对获取的信号进行处理得到在该位置的最佳焊接角度和最佳焊接功率，偏转控制器接收来自偏转信号处理器的偏转信号后对反射镜和伸缩轴进行相应的偏转，偏调仪结合偏转信号与角度信号对反射镜和伸缩轴进行更为精确的再调节。在偏转完成后，偏转信号处理器结合最佳焊接角速度和最佳焊接功率控制焊枪进行精确的高质量焊接工作。与此同时，偏调仪结合双MEMS制测仪对整个焊接过程进行实时的监测与调控，实现了安全且高效的
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公开(公告)号：CN116586718A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310300618.9
申请日：2023-03-23
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明是一种适用于电弧焊接的磁控和流场同时控制电弧的气磁双控稳弧焊缝跟踪传感器。该传感器是由气‑磁双控装置、多重耦合数据分析装置、数据采集装置、焊缝跟踪实时调节机构等部分组成。该焊缝跟踪传感器主要由磁场激励电源使磁感线圈产生恒定的纵向磁场，电弧在磁场作用下挺度提高，电弧聚焦，有利于控制电弧整体性运动，而气体射流改变电弧周侧流场，控制电弧摆动，从而实时扫描焊缝。经多重耦合数据分析装置处理后，调节各个参数，焊缝跟踪实时调节机构处理判断焊缝跟踪偏差，进而调整焊接路径、焊接参数和气体控制参量，从而实现焊缝的自动跟踪。
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公开(公告)号：CN114393279A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202210059534.6
申请日：2022-01-19
Applicant: 湘潭大学
IPC: B23K9/127
Abstract: 本发明公开一种采用双MEMS磁场强度传感器的磁控电弧焊缝跟踪传感装置。该传感装置包括实时MEMS磁场强度传感器检测系统、双MEMS数据处理系统、液压‑音圈电机耦合调节系统、磁控电弧传感器、焊接系统等部分。磁感线圈缠绕在套筒上，激励电源使磁感线圈产生磁场，通过装载在焊枪上的两个同一高度但在焊枪轴线两侧的MEMS磁场强度传感器所测得的磁场强度进行判断，沿焊缝方向前后各一个，并且不会有垂直于焊缝方向的偏差，通过液压‑音圈电机耦合调节系统，使两侧磁极以焊枪对中，保证焊枪中部位于磁场轴线上。改变电流方向从而改变磁场方向，使得电弧在洛伦兹力的牵引下扫描焊缝，经电弧传感器提取电弧信息，再通过焊缝跟踪实时调节机构判断焊缝跟踪偏差，进而调节焊接路径和焊接参数，实施对焊缝的自动跟踪。
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公开(公告)号：CN114346538A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202210062976.6
申请日：2022-01-19
Applicant: 湘潭大学
IPC: B23K37/00
Abstract: 一种基于多轴线性霍尔效应传感器的焊枪位姿识别方法，其特征在于：如图2所示多轴线性霍尔效应传感器(1)应与直径磁化圆筒磁铁(2)同轴(3)放置，磁铁与传感器可绕Z轴旋转，磁场在X轴和Y轴分量的响应一致，如流程图1所示先建立以多轴线性霍尔效应传感器为起始点的三维向量坐标系，焊枪带动直径磁化圆筒磁铁线性运动形成磁场变化后，通过多轴线性霍尔效应传感器采集不同轴方向上的磁场分量，调节每个坐标轴的增益与偏置后，转化为X、Y、Z三个轴上的磁场强度矢量，再如图3经过角度计算后提取磁场强度矢量特征值mn(n＝1，2……N)。同时，确定焊枪姿态的矢量长度e和空间取向进行线性解析得到解析函数r，采集rn(n＝1，2……N)。分析焊枪不同空间位姿函数与磁场强度矢量特征值在三维向量坐标系上的映像关系，提取对应空间位姿的三维向量特征值。
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