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公开(公告)号：CN114682917A
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202210502883.0
申请日：2022-05-10
Applicant: 湘潭大学
IPC: B23K26/348 , B23K9/18
Abstract: 一种单道多层埋弧焊激光‑磁控电弧复合式焊缝跟踪方法，它主要是解决在单道多层V型坡口埋弧焊中，随着焊道层数的增加，且单一的前置的激光视觉传感器在埋弧焊焊剂和焊渣等非线性因素的干扰下，一定的超前量容易产生前置误差和焊缝实时跟踪精度低的问题。其技术方案的要点是：采用带反馈的分布式双传感器信息融合方法。将上一层激光视觉传感器拟合的焊缝轨迹图像作为在焊层的焊缝偏差预测值，由磁控电弧传感器拟合的焊缝轨迹图像作为在焊层的实测值，通过对两种传感器采样的焊缝偏差信息进行图像的数据融合，根据融合结果提取最优的偏差信息输入执行机构进行单道多层埋弧焊的焊缝实时纠偏，提高单道多层埋弧焊的焊缝跟踪精度。
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公开(公告)号：CN114362579A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202210030722.6
申请日：2022-01-12
Applicant: 湘潭大学
IPC: H02M7/5387 , H02M7/5395
Abstract: 本发明为一种适用于磁控等离子联合型弧的新型电源设计方法，涉及一种基于单片机控制跃零间断正选波形的方法，得到一种不过零点且非平直的交变电流波形。主要用来解决电弧在交变电流信号过零点时所造成电弧不稳定问题以及避免双弧的出现，该方法得到的电流波形由于不会过零点、非平直波形，因此该输出电流波形能起到稳弧更好的效果，磁场对电弧的控制精度也得到进一步提高；其技术方案要点是：该方法包括单片机控制模块、A/D采样模块，利用单片机的控制作用控制跃零间断正弦波形发生电路中的单片机驱动电路、SPWM双桥逆变电路、基波滤波电路通过分离载波得到所需要的基波波形；得到不过零点的跃零间断正弦交流波形；再通过上下沿波形整形电路，最后经过峰值分级功放电路，放大不同倍数将得到多个峰值不同初值的跃零间断正弦交流波形，自适应不同焊接电流的大小焊接场景需求。
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公开(公告)号：CN113042868A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110364862.2
申请日：2021-04-06
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明涉及公开一种磁控等离子弧熔丝增材制造层宽自适应控制方法。该方法通过改变经过焊枪所加纵向交流磁场励磁电流的大小，使电弧产生偏转角θ，再通过建立电流I和偏转角θ函数关系，获得层宽的实时信息。得到宽度误差之后通过计算机进行判断，用FPGA控制模块结合实时情况控制lc震荡电路开关的通断，合理的交替控制开关的通断，来控制电容器放电和充电，调整等离子弧柱外加纵向磁场的大小，进一步来调节等离子弧柱的压缩程度。从而控制单位时间内沉积层金属的熔覆量，来实现磁控等离子弧熔丝增材制造的层宽实时控制。
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公开(公告)号：CN117182253A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202310954635.4
申请日：2023-07-31
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明公开一种基于激光视觉传感的多层多道焊缝偏差识别及调控方法，包括如下步骤：步骤1：通过激光扫描收集熔池截面图像信号和特征点位置信号，并采用matlab图解法解出熔池上沿数学方程；步骤2：采用两点式和定积分分别计算直线斜率绝对值和扇弧形面积的大小，先后通过比较斜率绝对值和面积的大小关系来判断焊枪摆动方向，将大小信号偏差反馈到控制中心完成焊枪对中；步骤3：将上一层焊缝跟踪的熔池截面数据信号与预测的扇形熔池横截面数学模型数据信号通过加权平均法融合提取最优焊缝偏差值，不断循环上述融合提取过程直至焊缝跟踪结束，本发明为焊缝跟踪提供一种新方法。
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公开(公告)号：CN114682917B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202210502883.0
申请日：2022-05-10
Applicant: 湘潭大学
IPC: B23K26/348 , B23K9/18
Abstract: 一种单道多层埋弧焊激光‑磁控电弧复合式焊缝跟踪方法，它主要是解决在单道多层V型坡口埋弧焊中，随着焊道层数的增加，且单一的前置的激光视觉传感器在埋弧焊焊剂和焊渣等非线性因素的干扰下，一定的超前量容易产生前置误差和焊缝实时跟踪精度低的问题。其技术方案的要点是：采用带反馈的分布式双传感器信息融合方法。将上一层激光视觉传感器拟合的焊缝轨迹图像作为在焊层的焊缝偏差预测值，由磁控电弧传感器拟合的焊缝轨迹图像作为在焊层的实测值，通过对两种传感器采样的焊缝偏差信息进行图像的数据融合，根据融合结果提取最优的偏差信息输入执行机构进行单道多层埋弧焊的焊缝实时纠偏，提高单道多层埋弧焊的焊缝跟踪精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116713559A
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310813698.8
申请日：2023-07-04
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明公开了一种基于磁控‑温度传感的实时焊缝偏差提取方法。它主要解决在磁场和电弧电流信号收集不稳定状态下，磁控电弧传感器不能够准确地获取焊缝偏差信息的问题。其技术要点是磁控‑温度传感器采集电弧在任意位置时电流信号和电弧平均温度值，通过对两者数据分析处理获得电弧电流变化值和温度变化率值。建立温度变化率和电弧位置的函数关系式，将电弧电流变化值输入温度‑电弧电流函数关系式中输出温度传感器温度变化值。通过温度变化值直接反映坡口焊缝偏差信息，为改善焊接工艺、焊缝自动跟踪等多种场合提供一种新型焊缝偏差信息提取方法。
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公开(公告)号：CN116441681A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310409341.3
申请日：2023-04-17
Applicant: 湘潭大学
IPC: B23K9/173 , B23K9/095 , B23K9/28 , B23K9/32 , B23K103/18
Abstract: 本发明设计一种高强钢和不锈钢异种金属熔化极气体保护焊焊接工艺，属于异种金属焊接工艺技术领域。该工艺通过对焊接位置，焊接参数，焊枪设计等的控制和调整，使焊接完成后焊缝无裂纹，无气孔等缺陷。以达到良好成形，获得目标相近的异种金属焊接坯件。为核电领域异种金属焊接提供相关参考。高强钢和不锈钢异种金属传统焊接方式工艺工序繁琐，焊接效率低下，成本高，不适用于高强钢和不锈钢钢异种金属的焊接。本发明涉及的原料和设备无特殊要求，进而提高了焊接效率，降低焊接成本。
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公开(公告)号：CN114362579B
公开(公告)日：2023-06-20
申请号：CN202210030722.6
申请日：2022-01-12
Applicant: 湘潭大学
IPC: H02M7/5387 , H02M7/5395
Abstract: 本发明为一种适用于磁控等离子联合型弧的新型电源设计方法，涉及一种基于单片机控制跃零间断正选波形的方法，得到一种不过零点且非平直的交变电流波形。主要用来解决电弧在交变电流信号过零点时所造成电弧不稳定问题以及避免双弧的出现，该方法得到的电流波形由于不会过零点、非平直波形，因此该输出电流波形能起到稳弧更好的效果，磁场对电弧的控制精度也得到进一步提高；其技术方案要点是：该方法包括单片机控制模块、A/D采样模块，利用单片机的控制作用控制跃零间断正弦波形发生电路中的单片机驱动电路、SPWM双桥逆变电路、基波滤波电路通过分离载波得到所需要的基波波形；得到不过零点的跃零间断正弦交流波形；再通过上下沿波形整形电路，最后经过峰值分级功放电路，放大不同倍数将得到多个峰值不同初值的跃零间断正弦交流波形，自适应不同焊接电流的大小焊接场景需求。
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公开(公告)号：CN115546125A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211148900.1
申请日：2022-09-19
Applicant: 湘潭大学
IPC: G06T7/00 , G06T3/00 , G06T7/60 , G06T7/66 , G06T7/73 , G06V10/44 , B33Y50/00 , B23K9/095 , B23K9/04
Abstract: 本发明提出一种基于点云信息的增材制造的熔敷层形貌采集与检测并对熔敷轨迹偏差实时分析与纠正的方法，包括以下步骤：使用激光位移传感器采集焊道的点云图像，并对点云图像进行预处理，得到有效的点云图像；从有效点云图像中选取熔敷检测初定区域，并在检测初定区域内提取特征点；根据熔敷起始点和熔敷方向在图像中标记一条预设定的熔敷轨迹线，分析点阵中心点即图像坐标原点与预设轨迹线的误差可得出焊枪的实时轨迹误差值，从而分析焊枪位姿偏差和运动趋势，对焊枪运动轨迹进行提前规划，达到实时纠偏效果，并根据点云信息提取熔覆层形貌信息对其进行检测，可以检测实际层宽和熔敷轨迹，通过层宽检测对轨迹实时比对并纠正焊枪偏差，提高熔敷产品质量的方法。
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公开(公告)号：CN113042868B
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202110364862.2
申请日：2021-04-06
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明涉及公开一种磁控等离子弧熔丝增材制造层宽自适应控制方法。该方法通过改变经过焊枪所加纵向交流磁场励磁电流的大小，使电弧产生偏转角θ，再通过建立电流I和偏转角θ函数关系，获得层宽的实时信息。得到宽度误差之后通过计算机进行判断，用FPGA控制模块结合实时情况，控制Lc震荡电路开关的通断，合理的交替控制开关的通断，来控制电容器的放电和充电，调整等离子弧柱外加纵向磁场的大小，进一步来调节等离子弧柱的压缩程度。从而控制单位时间内沉积层金属的熔覆量，来实现磁控等离子弧熔丝增材制造的层宽实时控制。
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