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公开(公告)号：CN115647523B
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202211243749.X
申请日：2022-10-11
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明涉及焊接自动化领域，具体设计了基于纵向磁场控制TIG焊的电弧形态的焊缝跟踪装置。本发明的目的是通过控制纵向磁场进而控制带电粒子的旋转，再通过对比电压值获取焊枪与焊缝之间的偏差。该发明操作简单，焊缝跟踪精准。该系统包括钨极焊枪，支架，齿轮，励磁线圈，外部套筒，内部套筒，轴承，霍尔传感器，计算机，共发射极放大电路装置等。结构简单，具有实时性，高效性，焊缝跟踪精度高。
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公开(公告)号：CN114393286B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202210059878.7
申请日：2022-01-19
Applicant: 湘潭大学
IPC: B23K9/32
Abstract: 一种用于机械手的扭转摆动电弧的焊缝偏差提取方法，将旋转电弧和摆动电弧相结合，提出了一种扭转摆动电弧，并设计了扭转摆动控制系统来提取偏差，通过摆动伺服电机控制回转圆筒进行扭转，连接在回转圆筒下方的悬臂自由伸缩杆带动固定在机械手的焊枪进行往返摆动，实现电弧的扭转摆动，扭摆焊缝偏差信息处理装置对扭摆电弧信号进行扭摆预处理，初步采集处未处理的扭摆偏差信号，由扭摆偏差比较器划分不同扭摆阈值区间，扭摆偏差阈值分段处理器对其进行处理，根据不同偏差区间情况，适应不同焊接坡口和焊接表面平整度的同时，调节扭摆摆幅、扭摆弧长曲率半径等焊接因素，保证扭摆电弧的稳定性，进而提取出有效扭摆偏差信息。
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公开(公告)号：CN115156662A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210926389.7
申请日：2022-08-03
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 一种用于风机叶轮的空间焊缝轨迹分步调节焊接方法，它主要是解决当前针对于风机叶轮焊接精度低，水下风机叶轮焊接难度高等技术问题。其技术方案要点是，焊缝探测器对风机叶轮待焊位置进行预扫描后得到焊缝轨迹，并对该焊缝轨迹进行自适应分段，焊姿调控系统通过将焊接速度信息和实时采集的焊接电流信息与预扫描的每一段焊缝信息进行对比计算，得出每一段焊缝轨迹中焊枪的最佳焊接角度和最佳空间位姿，然后将此值与实时的焊接角度和焊接位姿进行对比计算后得出差值，再以此差值为依据对焊枪的角度和位姿进行实时调节，使焊枪在焊接过程中始终保持着最佳的焊接角度和焊接位姿，大幅提升了焊接的精度，从而实现高质量的自动化焊接。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115156662B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202210926389.7
申请日：2022-08-03
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 一种用于风机叶轮的空间焊缝轨迹分步调节焊接方法，它主要是解决当前针对于风机叶轮焊接精度低，水下风机叶轮焊接难度高等技术问题。其技术方案要点是，焊缝探测器对风机叶轮待焊位置进行预扫描后得到焊缝轨迹，并对该焊缝轨迹进行自适应分段，焊姿调控系统通过将焊接速度信息和实时采集的焊接电流信息与预扫描的每一段焊缝信息进行对比计算，得出每一段焊缝轨迹中焊枪的最佳焊接角度和最佳空间位姿，然后将此值与实时的焊接角度和焊接位姿进行对比计算后得出差值，再以此差值为依据对焊枪的角度和位姿进行实时调节，使焊枪在焊接过程中始终保持着最佳的焊接角度和焊接位姿，大幅提升了焊接的精度，从而实现高质量的自动化焊接。
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公开(公告)号：CN115647523A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211243749.X
申请日：2022-10-11
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明涉及焊接自动化领域，具体设计了基于纵向磁场控制TIG焊的电弧形态的焊缝跟踪装置。本发明的目的是通过控制纵向磁场进而控制带电粒子的旋转，再通过对比电压值获取焊枪与焊缝之间的偏差。该发明操作简单，焊缝跟踪精准。该系统包括钨极焊枪，支架，齿轮，励磁线圈，外部套筒，内部套筒，轴承，霍尔传感器，计算机，共发射极放大电路装置等。结构简单，具有实时性，高效性，焊缝跟踪精度高。
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公开(公告)号：CN115502601A
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202211323753.7
申请日：2022-10-27
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明公开了一种基于沉积尺寸的中厚板多层多道焊接轨迹优化方法，该方法基于通过打底焊层的宽度和高度进行多层多轨道沉积，以实现复杂几何形状的期望宽度和高度。具体包括以下步骤：根据复合视觉系统获取待焊工件的坡口尺寸信息，通过双BP神经网络模型根据确定焊接参数；根据所述焊接参数确定打底焊缝截面积，将打底焊缝截面形状看似成椭圆，据计算得出打底焊缝宽度和高度；将填充焊道看似成圆形，得出圆形填充焊道的层宽和层高，从而确定出填充各层的焊接层数以及每层的焊接道数。本发明解决了多层多道焊接效率低，焊接质量不稳定，沉积材料损耗等问题。
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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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公开(公告)号：CN114393286A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202210059878.7
申请日：2022-01-19
Applicant: 湘潭大学
IPC: B23K9/32
Abstract: 一种用于机械手的扭转摆动电弧的焊缝偏差提取方法，将旋转电弧和摆动电弧相结合，提出了一种扭转摆动电弧，并设计了扭转摆动控制系统来提取偏差，通过摆动伺服电机控制回转圆筒进行扭转，连接在回转圆筒下方的悬臂自由伸缩杆带动固定在机械手的焊枪进行往返摆动，实现电弧的扭转摆动，扭摆焊缝偏差信息处理装置对扭摆电弧信号进行扭摆预处理，初步采集处未处理的扭摆偏差信号，由扭摆偏差比较器划分不同扭摆阈值区间，扭摆偏差阈值分段处理器对其进行处理，根据不同偏差区间情况，适应不同焊接坡口和焊接表面平整度的同时，调节扭摆摆幅、扭摆弧长曲率半径等焊接因素，保证扭摆电弧的稳定性，进而提取出有效扭摆偏差信息。
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