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公开(公告)号：CN113953634A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202110797740.2
申请日：2021-07-15
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K10/02
Abstract: 一种基于斑点簇定向移动控制的变极性等离子弧焊接气孔抑制方法属于成形制造领域。装置分别由变极性等离子弧穿孔焊接系统和产生脉冲磁场装置组成，脉冲磁场控制正极性等离子弧焊接阶段工件表面阴极斑点位置，使阴极斑点聚集于穿孔焊接的小孔前端，在小孔达到该位置之前先行将工件表面的致密氧化膜清理，由于阴极斑点的电流密度大，根据电磁力作用原理，磁场作用下将阴极斑点集中于一处清除氧化膜，调整磁场方向使阴极斑点簇在穿孔熔池表面移动，利用斑点的热作用蒸发释放气泡。该作用模式不仅可以快速有效地清理氧化膜，减少焊缝气孔缺陷，还可以增加工件对电弧的能量吸收，提高能量利用率，可以在大型复杂结构或高合金材料的焊接中得到应用。
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公开(公告)号：CN113848811A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202110992737.6
申请日：2021-08-27
Applicant: 北京工业大学
IPC: G05B19/414 , B23K10/02
Abstract: 本发明公开了一种等离子弧焊接工艺与运动集中控制系统的方法，利用GUC‑EtherCAT多轴运动控制器为控制系统核心，伺服电机和步进电机分别为焊接运动和工艺的控制单元，其通过配套的伺服电机驱动器和Ethercat步进电机驱动器进行控制，为焊接专机的设计一种等离子弧焊接工艺与运动集中控制系统。该系统以等离子弧焊接专机与直角坐标系机器人为载体，通过将焊接专机工艺控制与焊接直角坐标系机器人运动控制整合到GUC‑EtherCAT多轴控制器进行统一控制，整合成一整套等离子弧焊接控制系统。与现有技术相比，这种方法一改焊接工艺控制与运动控制相独立的弊端，使其能协同工作，而且还能有效地减少当利用PLC控制箱控制时复杂的现场布线。
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公开(公告)号：CN112453681A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011138701.3
申请日：2020-10-22
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K20/12
Abstract: 本发明公开了一种可回抽的搅拌摩擦焊电主轴，针对现有搅拌摩擦焊主轴技术在焊接结束时，搅拌针在焊缝末端留下一个匙孔，影响工件的成型性能，主轴的整体结构设计复杂，传动链多，模块化较难实现，提供一种可回抽的搅拌摩擦焊电主轴。本发明所述可回抽的搅拌摩擦焊电主轴，包括电主轴系统、回抽机构两部分。电主轴系统包含搅拌轴肩、刀柄、前端盖、中空主轴、电主轴外壳、电机转子、电机定子、尾部端盖等。回抽机构包含搅拌针、连接球头、电动缸。本发明的结构简单，可以主要分为两大模块，提高了可靠性和整体性，本发明可以避免搅拌摩擦焊匙孔的产生。
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公开(公告)号：CN111360386A
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN202010254083.2
申请日：2020-04-02
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种压电驱动主动施压的电阻点焊飞溅抑制方法，通过实时采集电阻点焊过程电极压力信号，系统软件程序实时地将早期飞溅特征信号在即将发生时便识别出来。迅速触发控制单元发出反馈控制信号进入压电致动器驱动器，主动控制压电致动器做可编程的压力输出，进而在线闭环补充点焊电极压力抑制飞溅。本方法实现了点焊质量检测与实时控制一体化，从根源上抑制点焊飞溅发生，保证电阻点焊过程平稳和提升焊点质量。
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公开(公告)号：CN107755701B
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN201710978579.2
申请日：2017-10-19
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开一种电阻电磁感应摩擦复合加热金属丝材成形装置，包括：控制器、可编程电源、电磁感应加热电源、压电控制器、脉冲送丝机构、保护气体、金属丝材、金属基材及其传感采集系统；控制器用来控制脉冲送丝机构将金属丝材与基材短路，在保护气体的保护下，控制器控制可编程电源、电磁感应加热电源、压电控制器协同加热金属丝材与金属基材，并通过传感采集系统的反馈信号闭环控制热源系统。本发明还公开一种电阻电磁感应摩擦复合加热金属丝材成形方法，本发明采用电磁感应摩擦电阻复合加热的方法熔化金属丝材与基材，可以精确控制热量输入，丝材熔化效率高，熔体过渡稳定，热源功率小，降低了对基材的热输入，减少了基材的热变形。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110293315A
公开(公告)日：2019-10-01
申请号：CN201910633321.8
申请日：2019-07-15
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种大型飞机筋壁板T型接头双侧激光焊方法，属于激光焊接技术领域。为解决T型接头双侧激光焊方法中，T型接头与地板接触不严密、自身垂直度不足和产生细小位移的问题。它的装置包括激光焊接机器人、辅助夹持机器人、滚轮组A、滚轮组B、T型接头、底板、激光焊接头。焊接前，T型接头工件放置于加工位置，辅助夹持机器人对T型接头进行夹紧，夹紧位置分为两部分，一部分是一组滚轮直接施加压力于T型接头顶端，一部分是剩余两组滚轮夹紧于T型接头两侧的对称位置，保证T型接头的垂直度以及减少工件的细小位移。焊接时，激光焊接机器人对工件进行焊接，且在焊接的过程中机器人由移动机构完成平移。
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公开(公告)号：CN106862718B
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201710085564.3
申请日：2017-02-17
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开一种交流主电弧与旁路交流热丝电弧的复合电弧成形制造方法，将交流非熔化极焊接电源、钨极与工件形成主回路，将交流熔化极焊接电源、钨极与焊丝形成旁路，其中，交流非熔化极焊接电源在钨极与工件之间产生交流主电弧，交流熔化极焊接电源在钨极与焊丝之间产生旁路交流热丝电弧；调整交流主电弧交流电信号波形，熔化母材形成熔池，同时清理工件表面氧化膜；在旁路交流热丝电弧辅助作用下，加热焊丝形成熔滴，同时过渡进入熔池，实现有色金属成形制造，通过调整旁路交流热丝电弧的电信号波形，实现焊丝熔化与熔滴过渡的自主控制,获得大滴过渡、搭桥过渡及射滴过渡等多种熔滴过渡形式，以满足不同制造工况需求。采用本发明的技术方案，可以实现有色金属的高质高效高精度成形制造。
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公开(公告)号：CN109530906A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811624371.1
申请日：2018-12-28
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K20/12
Abstract: 本发明公开了一种搅拌摩擦焊机器人构型及运动算法，用于复杂曲面壁板结构，机器人构型包括机器人本体、搅拌头、搅拌工具、附加轴、附加轴电机和激光跟踪传感器，搅拌头连接于与机器人本体的末端，附加轴安装于搅拌头上，搅拌工具安装于附加轴上，搅拌工具动作方向与附加轴的圆心法线重合，搅拌工具的动作方向穿过机器人本体的第五轴的中心，附加轴电机用于控制附加轴转动，激光追踪传感器安装在附加轴上。运动算法通过控制附加轴和机器人本体五个轴旋转来实现搅拌工具的空间工作轨迹及工作位姿。本发明将搅拌工具与激光跟踪传感器的运动关系解耦，降低机器人本体的极限扭摆幅度，提高机器人本体在搅拌摩擦焊过程中的动刚度，实现高质高效的焊接过程。
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公开(公告)号：CN108890120A
公开(公告)日：2018-11-27
申请号：CN201811097915.3
申请日：2018-09-20
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K20/12
Abstract: 一种基于可调控电流分布钛合金载流静轴肩搅拌摩擦焊接设备，采用搅拌头作为电极，高密度电流通过搅拌针流经待焊母材，通过底部导流板流回电源，实现了电阻热与搅拌摩擦机械热形成复合热源搅拌摩擦焊接；焊接过程中通过导流板将按工艺要求调控电流分布情况和流经方向，改变焊缝前进侧与后退侧温度差，完成焊前预热或焊后热处理要求，改善焊缝力学性能。本发明增强焊接过程中材料的流塑性，调整焊接过程中焊缝前进侧与后退侧的温场分布，细化晶粒，减少了搅拌针在焊接过程中的磨损，提高了焊接质量与工作效率。
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公开(公告)号：CN108581490A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201810319102.8
申请日：2018-04-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种多机器人协作增等减材复合加工装置及工艺方法。复合加工装置包括三台独立的携带不同功能末端操作器的工业机器人，以及具有两个及以上自由度的机器人变位机及工作台。本发明将被加工零件建模形成三维数据，在程序控制下生成片层所需的STL文件；由焊机产生的电弧为热源，通过焊丝的添加，根据三维数字模型由线-面-体逐渐成形出金属零件的制造工艺。通过对焊接工艺参数的调控，形成构件截面不同的高度和铺展厚度。本发明结构紧凑，加工范围宽，产品柔性高；有沉积效率高，材料利用率高，整体制造周期短、成本低，对零件尺寸限制少，易于修复零件等优点，具有原位复合制造及成形大尺寸零件的能力，达到零件一体化近净成型的目的。
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