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公开(公告)号：CN114603239B
公开(公告)日：2022-12-16
申请号：CN202210201021.4
申请日：2022-03-02
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于K‑TIG焊接系统的电弧弧长控制方法。该方法包括步骤：K‑TIG焊接系统起弧焊接、K‑TIG焊接系统实时监测电弧的电压与弧长处于线性区或非线性区、若电压与弧长处于线性区则使用线性模型将电弧的实际弧长调整回理想弧长、若电压与弧长处于非线性区则使用非线性模型将电弧的实际弧长调整回理想弧长。执行该方法的K‑TIG焊接系统包括控制模块、焊枪、电压传感器和视觉传感器，控制模块内置有用于计算电弧实际长度和理想长度数学模型。本发明相比现有使用图像计算弧长的方式大幅降低了数据量和噪音，实时性好、鲁棒性高，通过直接检测电弧电压获取对应电弧弧长的绝对长度对钨针进行调节，实现电弧的弧长闭环控制。
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公开(公告)号：CN113674206B
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202110822068.8
申请日：2021-07-21
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明涉及一种适用于深熔K‑TIG焊熔池和锁孔入口特征参数的提取方法，包括以下步骤，在深熔K‑TIG的焊接图像中划分并选取锁孔电弧区域图像P1、熔池中部区域图像P2和熔池尾部区域图像P3；获取图像P1的电弧边缘曲线，根据电弧边缘曲线获取电弧边缘最左侧边缘像素点(x1,y1)、最右侧边缘像素点(x2,y2)和尾部边缘像素点(x3,y3)；对图像P2的左侧区域和右侧区域提取边缘后进行边缘拟合处理，得到两个边缘曲线f1(x,y)和f2(x,y)；对图像P3提取边缘得到图像P3真实边缘像素点集M3，对点集M3进行边缘拟合处理，得到边缘曲线f3(x,y)；定义并表征锁孔入口和熔池的特征参数。
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公开(公告)号：CN114633004A
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202210133960.X
申请日：2022-02-14
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 一种送粉式循环冷却喷嘴，包括喷焊结构，喷焊结构包括喷焊主体和连接头，喷焊主体和连接头固定连接；喷焊主体内设有钨针空腔、冷却通道和送粉通道，钨针空腔呈圆柱状或圆台状，连接头内设有连接空腔，连接空腔与钨针空腔连通；送粉通道包括入粉口和出粉口，入粉口位于喷焊主体的外侧表面，出粉口位于钨针空腔的内侧壁，从而送粉通道通过出粉口连通钨针空腔，冷却通道呈螺旋旋线形，冷却通道环绕于钨针空腔的外侧，还涉及一种K‑TIG专用焊枪，包括上述送粉式循环冷却喷嘴。本发明冷却效果较优且装配复杂度低，属于焊接技术领域。
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公开(公告)号：CN114603239A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210201021.4
申请日：2022-03-02
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于K‑TIG焊接系统的电弧弧长控制方法。该方法包括步骤：K‑TIG焊接系统起弧焊接、K‑TIG焊接系统实时监测电弧的电压与弧长处于线性区或非线性区、若电压与弧长处于线性区则使用线性模型将电弧的实际弧长调整回理想弧长、若电压与弧长处于非线性区则使用非线性模型将电弧的实际弧长调整回理想弧长。执行该方法的K‑TIG焊接系统包括控制模块、焊枪、电压传感器和视觉传感器，控制模块内置有用于计算电弧实际长度和理想长度数学模型。本发明相比现有使用图像计算弧长的方式大幅降低了数据量和噪音，实时性好、鲁棒性高，通过直接检测电弧电压获取对应电弧弧长的绝对长度对钨针进行调节，实现电弧的弧长闭环控制。
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公开(公告)号：CN113369640A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110654902.7
申请日：2021-06-11
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明涉及一种深熔K‑TIG焊接熔池搅拌与平衡震荡的控制方法，在钨针沿焊接方向运动的同时，控制钨针做轴向运动以调节钨针与焊件之间距离，调整钨针在轴向运动中最低位置与最高位置之间的运动状态，并同步调整焊接电源系统输出的焊接电流，使焊接熔池的受力状态和热传输状态不断发生变化，进而改变焊接熔池中液态金属在径向上和轴向上的运动状态，从而在焊接熔池形成搅拌与震荡效果。本发明方法无需添加外围辅助焊接设备，而是在原有的深熔K‑TIG焊接设备的基础上，通过耦合钨针高度变化和焊接电流变化，使得熔池状态发生改变，实现熔池搅拌震荡的效果，以更低的热输入能量实现单面焊双面成形的焊接过程，熔池的熔透性好，程序移植性好。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113290303A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110489846.6
申请日：2021-05-06
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种用于锁孔效应深熔TIG焊的电弧压力测量装置与方法，测量装置包括数据采集卡、运动装置、工控机、K‑TIG焊接电源、K‑TIG焊枪、焊接工作台、水冷铜柱、压力传感器以及冷却水箱，水冷铜柱内部中空且设置有内铜柱，内铜柱的中心开设有贯穿的引导孔，引导孔连接在水冷铜柱的上、下两个端面，水冷铜柱与冷却水箱通过管道连接成循环回路，水冷铜柱的下端部形成有用于安装压力传感器的安装部，焊接工作台连接K‑TIG焊接电源的正极，运动装置驱动K‑TIG焊枪移动，K‑TIG焊枪连接K‑TIG焊接电源的负极，引导孔用于通过K‑TIG焊枪发出的焊接电弧。该测量装置能适应大电流高热输入环境下电弧压力分布的测量，有效避免水冷铜柱及引导孔的受热畸变与烧损。
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公开(公告)号：CN109290664A
公开(公告)日：2019-02-01
申请号：CN201811240797.7
申请日：2018-10-23
Applicant: 华南理工大学
CPC classification number: B23K9/32 , B23K9/095 , B23K9/0953
Abstract: 本发明公开了一种基于声音传感与电流控制的K-TIG焊熔透监控系统及方法，所述系统包括声传感系统、控制系统、焊接系统和机器人系统。所述方法采用K-TIG焊电弧声信号时域、频域特征提取与选择，有效声音特征子集与熔透状态之间映射关系的建立，以及由PLC触发的焊接电流反馈控制。本发明以K-TIG焊过程中的声音信号作为检测变量，以焊接电流作为控制变量，实现K-TIG焊接头熔透状态实时监控。在K-TIG焊强弧光、强电磁干扰下，系统简单、鲁棒性好、熔透状态识别率高且电流控制响应快。
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公开(公告)号：CN106735784B
公开(公告)日：2018-10-09
申请号：CN201710003425.1
申请日：2017-01-04
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于焊接视觉系统的焊枪夹持装置，该夹持装置用于机器人深熔焊的焊接；包括：焊枪、法兰盘、十字滑台机构、水平移动导轨、相机盒、轴器、尼龙环和焊枪外筒；所述尼龙环和焊枪外筒套在焊枪的外部，所述尼龙环用于包裹焊枪；所述法兰盘连接设置有支架；所述联轴器用于连接焊枪外筒和法兰盘所连接的支架；所述焊枪外筒设置为圆形，并连接设置有支架，在该支架的末端设置一块加强筋，支架的下方连接有一气体保护罩托罩，且在焊枪外筒的边缘开有一个U型槽；所述十字滑台通过连接的U型槽支架固定于焊枪外筒上；所述水平移动导轨固定于十字滑台上，相机盒安装在所述水平移动导轨上；并通过水平移动导轨在所述水平滑台上水平移动。
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公开(公告)号：CN106944725A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710186344.X
申请日：2017-03-27
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种局部干法水下气体保护焊焊枪喷嘴，包括喷嘴夹紧机构、可调节高度密封腔固连机构及密封腔高度调节机构；所述喷嘴夹紧机构，包括左喷嘴夹和右喷嘴夹，并通过所述左喷嘴夹和右喷嘴夹实现与焊枪喷嘴的连接与夹紧；所述可调节高度密封腔固连机构包括喷嘴套筒、方形密封垫片和左、右喷嘴夹；所述喷嘴夹夹紧机构和喷嘴套筒分别固定在所述方形密封垫片的上端和下端；所述密封腔高度调节机构，设置有可调节高度密封腔，该密封腔通过与喷嘴套筒螺纹的连接，实现自身高度的调节；所述密封腔还通过与圆形密封垫片之间的摩擦力以及定位螺母与圆形密封垫片之间的摩擦力实现密封腔自身的定位。所述的密封垫片也保证密封腔的气密性良好。
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公开(公告)号：CN106735784A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201710003425.1
申请日：2017-01-04
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于焊接视觉系统的焊枪夹持装置，该夹持装置用于机器人深熔焊的焊接；包括：焊枪、法兰盘、十字滑台机构、水平移动导轨、相机盒、轴器、尼龙环和焊枪外筒；所述尼龙环和焊枪外筒套在焊枪的外部，所述尼龙环用于包裹焊枪；所述法兰盘连接设置有支架；所述联轴器用于连接焊枪外筒和法兰盘所连接的支架；所述焊枪外筒设置为圆形，并连接设置有支架，在该支架的末端设置一块加强筋，支架的下方连接有一气体保护罩托罩，且在焊枪外筒的边缘开有一个U型槽；所述十字滑台通过连接的U型槽支架固定于焊枪外筒上；所述水平移动导轨固定于十字滑台上，相机盒安装在所述水平移动导轨上；并通过水平移动导轨在所述水平滑台上水平移动。
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