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公开(公告)号：CN110091333B
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN201910410554.1
申请日：2019-05-17
Applicant: 上海交通大学 , 广州瑞松智能科技股份有限公司
IPC: B25J9/16 , B25J11/00 , B24B21/00 , B24B21/18 , B24B27/00 , B24B51/00 , G01B11/00 , G01B11/06 , G01B11/24
Abstract: 一种复杂曲面表面焊缝特征识别和自动磨抛的装置及方法，通过激光扫描测量得到工件表面点云数据，然后对点云数据进行局部拟合识别出表面焊缝的位置和高度以及焊缝周边工件的曲率特征，最后采用轨迹优化插补生成打磨机器人磨头的运动轨迹；本发明以满足单个工件的工艺为出发点，采用局部曲面拟合的方法，只拟合焊缝目标区域附近的点云数据，从而高效的获得需要的打磨轨迹，克服了传统建立标准模型过程中计算量大的问题，提高了生产效率和生产节拍；能够很好的适应不同工件，不同曲面的焊缝的识别，极大的提高了油箱、叶片等曲面不规则焊缝去除的效率，适合生产线上对实时性要求比较高的情况。
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公开(公告)号：CN114383543A
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202111525330.9
申请日：2021-12-14
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种WAAM熔池三维重建方法，本发明设计了基于棱镜分光的可调节基线长度的双目立体视觉传感器，该传感器利用单个摄像机和一个棱镜，通过调节棱镜距相机光心距离达到改变基线长度的目的，增加了拍摄角度和拍摄距离的灵活性。相较于传统的两左右平行放置相机组成的双目立体视觉传感器，具有基线长度短、采像同步性好、占用空间小的优势，特别适合于对机器人电弧增材制造的过程监控。此外，所设计的传感器结构紧凑、外形美观。
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公开(公告)号：CN114012210A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111481554.4
申请日：2021-12-06
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种电弧增材过程的沉积质量判断系统及方法。根据过程监控采集到的信号，对增材沉积质量进行判断，整体系统包括工控机、工业机器人、弧焊焊机、三通路采集卡、被动视觉传感模块等。其中工控机、机器人以及弧焊焊机相连接，构成电弧增材实验系统，被动视觉传感器则负责过程中熔池图像采集，采集卡与工控机相连，负责电流电压信号的采集。送丝电弧增材在沉积过程中，在进行除基层外的堆积时，容易出现熔池向两侧流淌的情况，从而导致焊道的塌陷，最终影响沉积成形质量。针对这种现象，本发明通过采集过程中的熔池图像以及电流电压信号，对图像进行处理并提取熔池图像特征以及电流电压特征，建立深度学习分类模型，对堆焊沉积情况做分类判断，判断结果良好，有较高准确率。该方法对提高电弧增材成品率有很大帮助，对送丝电弧增材过程控制有着重要意义。
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公开(公告)号：CN111061231A
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201911204810.8
申请日：2019-11-29
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B19/418
Abstract: 本发明涉及一种焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统及熔透监测方法，该系统包括工控机、焊接单元、视觉传感单元、数据采集与控制单元，所述视觉传感单元包括坡口轮廓扫描仪和工业相机，所述工业相机接有激光辅助光源，所述坡口轮廓扫描仪与所述数据采集与控制单元连接，所述工业相机与所述工控机连接，所述焊接单元、工控机分别都与所述数据采集与控制单元连接。与现有技术相比，本发明在焊机和机器人的常规通讯模块基础上加入视觉传感单元和数据采集与控制单元，实现焊接过程参数的采集，且针对随机装配条件，使用坡口轮廓扫描仪采集和测量，实现对焊接熔透状态精确的监测。
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公开(公告)号：CN102039471A
公开(公告)日：2011-05-04
申请号：CN201010543176.3
申请日：2010-11-13
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 一种焊接技术领域的适用机器人焊接的紧凑型多功能视觉传感器，包括：安装支架、CCD摄像机、电机旋转系统、减光滤光系统及水冷系统，CCD摄像机、减光滤光系统、电机旋转系统和水冷系统都固定在安装支架上，CCD摄像机和滤光系统同轴设置，CCD摄像机通过支架与焊枪连接，主要完成传感器使用过程中的采像功能，电机旋转系统固定于CCD摄像机上，并与减光滤光系统相连接，带动其完成翻转功能，减光滤光系统的翻转可满足传感器在初始焊位导引与焊缝跟踪功能之间的切换。本发明满足实际工业应用中长时间自动化焊接的高温操作需求，并确保监控效果。本发明可应用于焊接中的信息获取与识别、焊缝跟踪与控制等方面。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119457451A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411795535.2
申请日：2024-12-09
Applicant: 上海交通大学
IPC: B23K26/348 , B23K26/08 , B23K26/70
Abstract: 一种激光‑超高频脉冲电弧复合焊接装置，包括：设置于运动执行机构上的焊枪、激光焊接头以及分别与之相连的超高频脉冲电流发生装置、焊接电源和激光器，其中：运动执行机构、焊接电源和激光器分别与控制模块相连以传输控制激光参数、运动参数及电弧焊参数，激光器产生的激光束通过光纤输入到激光焊接头，超高频脉冲电流发生装置产生超高频脉冲焊接电流并与焊接电源并联，焊接电源输出端分别与焊枪和工件相连并构成回路，从而在焊枪与工件之间产生高频压缩电弧。本发明通过超高频脉冲电流，利用超声电弧的高频压缩效应，提高电弧挺度和稳定性。
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公开(公告)号：CN115908534A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211637488.X
申请日：2022-12-16
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种基于双目视觉的电弧增材沉积尺寸原位获取系统和方法，包括：电弧增材制造系统、图像采集及处理系统，其中，所述电弧增材制造系统配置有机器人、智能化焊机、送丝机、焊枪、焊接保护气瓶，所述图像采集及处理系统配置有双目相机、计算机；所述双目相机安装在焊枪上，用于采集沉积过程中的熔敷道图像，并将采集到的熔敷道图像发送给计算机进行处理，得到当前沉积件的整体尺寸。本发明可以在沉积过程中直接对沉积尺寸进行监测，获取沉积件尺寸，具有同步性好、不受大型工件尺寸限制的优点。并且不受制件尺寸限制，可以实现大型件电弧增材制造过程中的尺寸原位监测，测量数据更为准确。
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公开(公告)号：CN115741724A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211646550.1
申请日：2022-12-21
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种基于2D/3D相机的焊缝识别和焊缝跟踪系统和方法，包括工控机、焊接机器人、焊机、2D视觉传感器、3D相机、离线编程系统、焊缝识别和焊缝跟踪软件系统，工控机用于安装焊缝识别和焊缝跟踪软件系统；焊接机器人带动焊枪进行焊接操作；焊机控制焊接机器人执行焊接任务；离线编程系统用于规划焊缝，以及控制焊接机器人的运动；焊缝识别和焊缝跟踪软件系统安装于工控机上，负责整个系统的流程控制。通过将3D相机和2D视觉传感器结合的方式，3D相机拍摄的点云即可识别点云中的所有焊缝，直接驱动机器人进行焊接，其效率远高于焊缝跟踪。当3D点云配准和点云匹配失败时，可以转而对焊缝进行寻位并实时跟踪，提高焊接精度。
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公开(公告)号：CN111215726B
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN201911230987.5
申请日：2019-12-02
Applicant: 上海交通大学 , 上海电气核电集团有限公司
Abstract: 本发明属于金属增材制造领域，具体是一种机器人GMA‑AM过程电弧填丝3D打印控制系统，包括：模型预处理模块，切片模块，路径规划模块，焊接控制模块。模型预处理模块包括：数据提取筛选模块，拓扑关系构建模块。焊接控制模块包括：运动指令生成模块，实时数据传输模块。解决了现有的增材制造系统存在适用的三维模型体积小，不能用于不方便减材的大型金属构件的生产；各家焊接机器人的运动指令体系、格式有所不同；内置的PR寄存器远不足以储存全部路径点；增材系统仅完成简单的层层堆叠，并未针对模型的几何特征设计更适合的路径填充规划方法的技术问题。
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公开(公告)号：CN111195759A
公开(公告)日：2020-05-26
申请号：CN201811383399.0
申请日：2018-11-20
Applicant: 上海交通大学
IPC: B23K9/127
Abstract: 一种基于CMOS的紧凑型机器人焊缝跟踪激光视觉传感器，包括：安装支架、系统外壳、摄像机、激光器和减光滤光系统，其中：摄像机和减光滤光系统在焊接过程中同轴设置于系统外壳内壁并传输焊接过程焊缝图像，摄像机和激光器以20°的夹角设置于系统外壳的内部，安装支架设置于焊枪上；本发明具有结构简单，多自由度，体积小，整体成型，价格便宜等特点，能满足常见的狭窄空间的焊缝类型例如角焊缝和T型焊缝的焊接需求。通过回型气道冷却系统，提高了视觉传感器的使用寿命和使用范围，从而满足实际工业应用中长时间自动化焊接的操作需求并确保监控效果。本发明可应用于焊接中的信息获取与识别、焊缝跟踪与控制等方面。
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