面向圆筒盖板焊接封装的多线束激光焊缝识别与焊接路径规划方法

    公开(公告)号:CN119387851A

    公开(公告)日:2025-02-07

    申请号:CN202411680425.1

    申请日:2024-11-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向圆筒盖板焊接封装的多线束激光焊缝识别与焊接路径规划方法,包括:向待焊接圆筒及盖板表面同时投射n条平行线结构激光条纹,n≥2,拍摄并获取所有线结构激光条纹图像;识别所获取图像中所有线结构激光条纹的拐点坐标,并根据所识别的拐点坐标拟合盖板外圆和外筒内圆;根据外筒内圆和圆筒壁厚计算圆筒内壁圆,取圆筒内壁圆和盖板外圆之间图形的中心椭圆为焊接轨迹;取盖板与圆筒壁搭接重合部分最宽处为焊接轨迹起点。本发明无需采用线结构激光对工件进行扫描获取表面三维轮廓,单张图片直接识别焊缝中心路径,效率高。

    一种激光粉末床增材制造装置及方法

    公开(公告)号:CN119237766A

    公开(公告)日:2025-01-03

    申请号:CN202411436277.9

    申请日:2024-10-15

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及增材制造技术领域,公开了一种激光粉末床增材制造装置及方法,包括激光发射装置、承载底板、成型室、升降杆、粉末供给装置以及工作台;所述成型室设置于承载底板的上部;所述升降杆设置于成型室的内顶部,所述升降杆的输出端与工作台连接,能够进行升降运动,用于带动工作台进行上下位移;所述粉末供给装置设置于成型室内壁,用于向工作台的下方供给冶金粉末;所述工作台的下方用于零件成型制造;所述激光发射装置设置于承载底板的下方,用于透过承载底板向工作台的下方发射激光。本发明能够提高工艺生产效率,降低冶金粉末用量,减少材料浪费,简化零件取出后的后期处理的工序。

    一种多层多道焊接层间未熔合缺陷在线检测方法和装置

    公开(公告)号:CN116973540A

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202310956900.2

    申请日:2023-07-31

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种多层多道焊接层间未熔合缺陷在线检测方法和装置,方法包括:在焊枪进行焊接过程中,实时获取焊枪移动方向前后两侧焊缝位置的三维形貌数据;根据获取的三维形貌数据,提取同一位置上的焊接前空间曲线和焊接后空间曲线,并进行位置配准,计算同一位置上焊接前空间曲线和焊接后空间曲线所围成的焊接材料填充量的实际横截面积;根据上述位置焊接过程中的焊丝直径、送丝速度、焊接速度和焊丝材料利用率计算材料填充量的理论横截面积;比较理论横截面积与实际横截面积,若理论截面面积小于实际截面面积,则存在层间未熔合缺陷。与现有技术相比,本发明具有能够在焊接过程中对层间未熔合缺陷进行检测,且效率高,成本低等优点。

    一种适用于搅拌摩擦焊的热能回收系统及其使用方法

    公开(公告)号:CN117943678A

    公开(公告)日:2024-04-30

    申请号:CN202410150505.X

    申请日:2024-02-02

    Abstract: 本发明涉及搅拌摩擦焊接技术领域,公开了一种适用于搅拌摩擦焊的热能回收系统及其使用方法,包括热能收集装置,所述热能收集装置设置于搅拌摩擦焊接设备的搅拌头的圆周外部,所述热能收集装置包括进液口和出液口,热能收集装置利用自进液口进入的冷却液对焊接执行部件进行冷却,进而得到热交换后的冷却液,并将热交换后的冷却液自出液口排出。本发明的有益效果为:在对搅拌头进行冷却液方式冷却的同时,还可以将冷却液中的废热回收发电,并把电能利用到装置的其它部件中,减小能源浪费,提高整个焊接过程的能量利用率。

    一种焊接接头疲劳寿命的预测方法、系统及设备

    公开(公告)号:CN117787061A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202410007552.9

    申请日:2024-01-03

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种焊接接头疲劳寿命的预测方法、系统及设备,属于机械结构焊接疲劳领域。本申请提出的计算结构应变的解析方法,避免了预测疲劳寿命时需要利用数值方法计算结构应变的过程,从而解决了传统结构应变法依赖专属程序的缺点,大幅提高结构应变法的易用性和实用性。其基本过程如下:在得到焊接接头位置结构应力后,利用发明提出的解析方法计算结构应变。根据Miner准则,计算等效结构应变,最后根据等效结构应变参数利用主E‑N曲线计算焊接接头疲劳寿命。

    一种用于搅拌摩擦焊的耐磨损搅拌工具及其使用方法

    公开(公告)号:CN117680804A

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202311779117.X

    申请日:2023-12-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种用于搅拌摩擦焊的耐磨损搅拌工具及其使用方法,耐磨损搅拌工具包括非消耗性组件和消耗性组件;非消耗性组件包括轴肩和与轴肩连接的驱动轮;消耗性组件包括套设在驱动轮外表面的摩擦保护环,驱动轮与摩擦保护环之间设有锁定结构;使用方法如下:在待焊工件上预制与摩擦保护环等大的通孔,使摩擦保护环完全落入预制的通孔中;开动搅拌摩擦焊机,使搅拌工具高速旋转并移动,进行焊接;焊接终了时,原地停转搅拌工具,将驱动轮从摩擦保护环中拔出,而摩擦保护环留在焊缝中;取新的摩擦保护环与驱动轮组装,进行下一道焊缝的焊接。与现有技术相比,本发明采用消耗性的摩擦环保护非消耗性的驱动轮,可延长搅拌工具的使用寿命。

    一种搅拌摩擦增材刚柔耦合冗余驱动并联机器人

    公开(公告)号:CN117140487A

    公开(公告)日:2023-12-01

    申请号:CN202311357178.7

    申请日:2023-10-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种搅拌摩擦增材刚柔耦合冗余驱动并联机器人,两条UPR驱动支链结构相同,均包括移动副一,一端通过虎克铰与静平台连接,另一端通过转动副与动平台连接;UPU驱动支链包括移动副二,其两端分别与静平台、动平台通过虎克铰连接;UPS支链包括移动副三,一端通过虎克铰与静平台连接,另一端通过球副与动平台连接;四条驱动支链均匀分布在动平台和静平台周围,双向绳驱动UPR柔性驱动支链包括移动副四,其一端与静平台通过虎克铰连接,另一端与动平台通过转动副连接。其刚柔耦合及冗余驱动特性,可改善刚度和承载能力,适用于搅拌摩擦动态载荷场景,且可以进行驱动力优化,同时改善机构内力,提高机构输出力的效率。

    用于机器人电弧增材修复的焊枪运动稳定性提升方法

    公开(公告)号:CN116213892A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202310187656.8

    申请日:2023-03-02

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于机器人电弧增材修复的焊枪运动稳定性提升方法,涉及增材制造技术领域,解决了增材修复轨迹中焊枪在运动过程中姿态易发生快速变化而产生剧烈的抖动而影响成形质量的技术问题,其技术方案要点通过现有修复路径上相邻采样点之间的焊枪姿态的角度差值进行计算,当角度差值不大于预设阈值时,对该一系列采样点的焊枪姿态的平均值进行求解,并将该平均值赋给每一个采样点;当角度差值大于Ta时,以角度差值大于Ta的采样点起始再次进行计算,直至计算完所有的采样点;对采样点的原焊枪姿态和经卷积滤波处理后的新焊枪姿态进行加权处理,得到优化后焊枪姿态;重复上述过程直至焊枪运动稳定性达到预期。

    一种搅拌摩擦焊接装置及方法
    19.
    发明公开

    公开(公告)号:CN115582615A

    公开(公告)日:2023-01-10

    申请号:CN202211131055.7

    申请日:2022-09-15

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种搅拌摩擦焊接装置及方法,包括设有中空腔的搅拌棒、夹持体、焊机主轴、支撑小车、冷却装置、水箱、导轨和导管;冷却装置通过密封轴承与焊机主轴外表面连接;夹持体与焊机主轴连接;夹持体夹持搅拌棒一端;搅拌棒另一端穿过被焊接工件与支撑小车适配;导轨设置在支撑小车下方;导管包括第一导管和第二导管;第一导管一端与水箱的出口连接,另一端与冷却装置的进口连接;第二导管一端与支撑小车的冷却液出口连接,另一端与水箱的进口连接。本发明通过采用与被焊接工件相同或相近材质的搅拌棒,降低了搅拌头的成本;通过对搅拌棒施加冷却,提高了焊接的稳定性;同时,搅拌棒贯穿工件,提高了焊接质量和焊接效率。

    一种消除搅拌摩擦焊根部弱连接的装置及方法

    公开(公告)号:CN114433994A

    公开(公告)日:2022-05-06

    申请号:CN202210057975.2

    申请日:2022-01-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种消除搅拌摩擦焊根部弱连接的装置及方法,装置包括搅拌针,搅拌针内形成有空腔,空腔底部的开口位于搅拌针的下端面上,搅拌头工作时,空腔用于使被焊工件材料进入并形成旋涡式流动、以及带动搅拌针下方及周围的材料形成旋涡式流动。本发明利用空腔结构促使针尖下方及周围形成旋涡式材料流动,增强被焊材料的塑性流动性,达到消除搅拌摩擦对接焊根部弱连接的目的。同时可使搅拌针针尖摩擦产热转化为同质材料间的内摩擦耗散产热,降低了热输入,防止界面氧化膜增厚,减小机械破膜所需塑性流动距离,提高焊接接头的力学性能和可靠性。

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