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公开(公告)号：CN114682891B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202210007338.4
申请日：2022-01-05
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明涉及增材制造领域，尤其是涉及磁控等离子弧增材制造领域。本发明公开了一种磁控等离子弧增材制造电弧与丝材末端位置匹配方法，等离子电弧在增材制造过程中沿焊枪轴中心进行偏摆的同时，送丝装置沿等离子电弧偏摆方向进行对向送丝；根据增材轨迹形状调整等离子电弧摆动的频率、方向和摆动幅度，同时控制对向送丝的丝材末端位置和送丝速度调节熔宽，在增材过程中等离子电弧摆动的频率、方向和幅度与丝材末端位置和送丝速度实时匹配达到增材控形控性的目的。控弧与控丝结合使等离子电弧与丝材末端位置实时匹配，实现单个切片层平面任意形状的成形，提高了等离子弧增材制造工艺的成形精度；同时对向送丝相比单丝送丝增加了熔宽调节范围和增材效率。
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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：CN112388108A
公开(公告)日：2021-02-23
申请号：CN202011206556.8
申请日：2020-11-02
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明涉及一种基于三丝交叉摆动电弧传感的中厚板折线焊缝跟踪方法。该方法应用了机械手、焊接电源、送丝机、三丝交叉摆动电弧传感器、三丝交叉摆动电弧焊枪、三丝交叉摆动电弧焊缝跟踪信号处理器、焊枪倾角运算器、焊枪姿态实时调整器。三丝电弧的交叉摆动为引导电弧与跟随电弧同向摆动，与中间电弧逆向摆动，通过三丝电弧的交叉摆动，对焊接熔池起到充分的搅拌作用，改善焊接质量。通过三丝交叉摆动电弧传感器提取焊缝左右偏差信号和高低信号，实现焊缝跟踪；通过引导电弧和中间电弧高低信号突变实现焊枪姿态的实时自动调整。
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公开(公告)号：CN112059384A
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN202010822760.6
申请日：2020-08-14
Applicant: 湘潭大学
IPC: B23K10/02
Abstract: 本发明公开了一种磁控等离子弧与丝材端部、熔池距离的自适应控制方法，它主要是解决在磁控等离子弧增材制造过程中，丝材端部、熔池、等离子弧三者之间距离的自适应控制，以及熔池局部热输入调节的关键技术问题。其技术方案要点是，结合测温寻位与视觉定位完成对磁控等离子弧增材制造过程的机器自启识别、位置预标定以及实时位置获取，再利用调节机构对等离子炬、丝材端部进行调整，同时利用磁场控制等离子弧的位置形态，调节熔池的局部热输入，实现在磁控等离子弧增材制造过程中，丝材端部、熔池、等离子弧三者之间距离的自适应控制。
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公开(公告)号：CN108202185B
公开(公告)日：2020-05-05
申请号：CN201810046610.3
申请日：2018-01-17
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双传感式的管管相交相贯线焊缝跟踪方法。其技术方案要点是：利用双传感式机构上的类球阀活动关节装置调节前后两个传感器绕焊枪旋转，通过调节传感头空间方位，分别检测到相贯线焊缝信息和熔池信息；采用一种混连型多传感器数据融合的工作流程结构，结合SVD分解原理和Bar‑shalom算法，将前置传感器检测到的焊缝信息进行预处理后与相贯线焊缝空间曲线方程进行第一次融合，将后置传感器接收到的反映熔池信息的信号光在经过信号处理后与上述融合数据进行第二次融合，经过两次的数据提取和融合，实现对焊缝跟踪信息数据的高效处理；本方法是基于一种全状态闭环反馈控制的相贯线焊缝跟踪，可以显著提高相贯线焊缝跟踪的精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108890102A
公开(公告)日：2018-11-27
申请号：CN201811028464.8
申请日：2018-09-04
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 一种磁控等离子弧摆动的方法，将等离子弧焊与磁控摆动电弧两种技术融合，发明了一种磁控等离子弧装置，提供一种利用磁场在半封闭空间中控制等离子弧摆动的方法。其技术方案要点是：综合了等离子弧与自由电弧的优点，改变等离子弧的约束，形成半自由的等离子弧，再借鉴磁控自由电弧的方式，在等离子弧装置内部控制等离子弧的摆动，实现磁场控制温度较高，但挺度较小的等离子弧。
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公开(公告)号：CN108213650A
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201810092351.8
申请日：2018-01-30
Applicant: 湘潭大学
IPC: B23K9/08
CPC classification number: B23K9/08
Abstract: 一种直流控制磁单极旋转进行分段控弧的方法，它主要是解决现有的通过励磁电流控制磁场的不稳定性，对磁化材料要求高，以及电弧行为不好控制使电弧摆动轨迹不确定，扫描的范围小，焊缝有效信息量获取少导致的跟踪不精确等技术问题。其技术方案要点是，利用直流电控制磁场的单极绕着焊枪轴分段旋转，将电弧圆周摆动的预期轨迹均等分割成多段小弧度的区间，在每个小弧度区间中，通过用直流电制造出与焊枪轴有偏角的纵向磁场使电弧自身旋转并偏离轴线，然后利用磁场牵引电弧进行小弧度的摆动，电弧在每个区间的运动合起来实现圆周摆动，通过测量电弧圆周摆动在不同位置时焊接电流的变化来获取焊缝信息实现焊缝自动跟踪。
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公开(公告)号：CN114273756B
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202210005372.8
申请日：2022-01-05
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明公开了一种用于氩弧焊焊缝跟踪的T型集磁电弧传感器，传感器上盖放置有旋转环，环上有多个位置可安装支撑座，螺纹杆穿过支撑座并连接可拆卸限位块，能夹紧不同尺寸的焊枪；下盖与呈对称分布的T型集磁器相连，集磁器端部靠近焊枪底部；传感器壳体中含有铁芯和线圈，线圈缠绕在铁芯上，铁芯放置在壳体内，且壳体分别与上盖和下盖相连，圆柱形壳体上还固定有可转动式连接件与送丝杆支撑座。本发明可适用于多种焊接设备与工作场合，送丝杆安装简便，避免了反复设计送丝夹具；改变T型集磁器的形状、位置和角度能够改变电弧周围的磁通量，减少漏磁，增强磁感应强度以精确控制电弧摆动，集磁器的使用还能延长装置使用寿命。本发明适用于氩弧焊摆动电弧焊缝跟踪，达到在大电流条件下改善焊缝成型的目的，具有很高的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN114789288A
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202210437094.3
申请日：2022-04-24
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明公开了一种基于涡流及双目线阵视觉复合传感的焊缝三维定位跟踪方法，它主要解决中厚板焊缝定位精度难以控制，误差较大，难以提取焊缝有效三维信息等问题。所述方法包括：焊接起始定位通过两个涡流探头在运动平面内分别检测探头端面距离平板的高度及探头端面正对焊缝的面积，提取高度特征信号及左右面积特征信号获取焊缝偏差值。焊接时，通过双目线阵视觉传感器对焊缝信息进行前置检测，计算直线图像上每点三维坐标，通过焊枪移动，获得焊缝不同位置处各点的坐标，实现对焊缝从点到线再到面的三维测量；将三维坐标和偏差值进行融合处理，生成焊缝三维偏差值，根据三维偏差值采用PID控制实时跟踪焊缝轨迹，本发明主要应用于中厚板V型焊缝跟踪。
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公开(公告)号：CN112059384B
公开(公告)日：2022-01-25
申请号：CN202010822760.6
申请日：2020-08-14
Applicant: 湘潭大学
IPC: B23K10/02
Abstract: 本发明公开了一种磁控等离子弧与丝材端部、熔池距离的自适应控制方法，它主要是解决在磁控等离子弧增材制造过程中，丝材端部、熔池、等离子弧三者之间距离的自适应控制，以及熔池局部热输入调节的关键技术问题。其技术方案要点是，结合测温寻位与视觉定位完成对磁控等离子弧增材制造过程的机器自启识别、位置预标定以及实时位置获取，再利用调节机构对等离子炬、丝材端部进行调整，同时利用磁场控制等离子弧的位置形态，调节熔池的局部热输入，实现在磁控等离子弧增材制造过程中，丝材端部、熔池、等离子弧三者之间距离的自适应控制。
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