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公开(公告)号：CN114932292B
公开(公告)日：2023-09-26
申请号：CN202210584482.4
申请日：2022-05-27
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种窄间隙被动视觉焊缝跟踪方法及系统，包括：获取K‑TIG焊的焊接图像，利用Yolov5卷积神经网络获得锁孔入口的检测边界框，并提取焊接图像的锁孔入口中心位置；提取焊接图像的焊缝中心线；获得所述锁孔入口中心到焊缝中心线的垂直点，进一步得到焊缝偏差，通过调整焊缝偏差实现焊缝跟踪。该方法的鲁棒性强，识别的锁孔入口中心精度高，提升了焊接偏差的精度，可用于后续的焊缝跟踪工作，以提高焊接的自动化程度。
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公开(公告)号：CN116208860A
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202310147733.7
申请日：2023-02-22
Applicant: 华南理工大学
IPC: H04N23/741
Abstract: 本发明公开了一种适用于K‑TIG焊超强弧光场景的图像融合方法及相机，包括：自动曝光获取曝光序列，具体为：判断曝光时间序列是否为空，若为空，则使用自动曝光计算算法获取曝光时间序列；否则根据曝光时间序列中的曝光时间获取图像序列；计算相对曝光量比值，具体为：图像序列存入不同缓存区，读出相邻两帧图像数据，计算相对曝光量比值，写入相对曝光量比值缓存区；合成HDR像素，并写入HDR缓存区；色调重映射，输出HDR图像。本发明能够避开焊接弧光干扰，获取焊接过程高动态范围图像。
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公开(公告)号：CN116174860A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202310147734.1
申请日：2023-02-22
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种电磁辅助K‑TIG多位置自动焊接系统及控制方法，包括：工控机、焊接机器人、K‑TIG焊机、励磁电源、视觉检测相机、K‑TIG焊枪、励磁装置及待焊母材，该系统通过视觉检测相机获取焊接区域图像，送入工控机内进行智能运算从而获得待焊焊缝位置、熔透状态并提前预测熔池金属流动趋势，从而调控焊接机器人运动轨迹，K‑TIG焊机的输出电流和励磁电源的输出电流和方向，控制励磁装置产生磁场，形成洛伦兹力促使电弧偏转，保证良好熔透的状态下避免重力作用导致的熔池金属下淌，实现焊接过程机器人自动运行，避免了人工干预，极大提高焊接效率。
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公开(公告)号：CN116127311A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310033640.1
申请日：2023-01-10
Applicant: 华南理工大学
IPC: G06F18/214 , G06F18/213
Abstract: 本发明涉及一种基于单调相关度和置换重要度的焊接特征量评价方法，包括从原始的焊接信号提取n维焊接信号特征集，对n维焊接信号特征集的单调相关性进行分析，根据特征空间的单调相关距离消除单调相关度较高的特征变量，然后使用消除冗余性后的特征集进行模型训练，基于训练好的模型计算每种特征变量的置换重要度，最终实现特征变量的评价。单调相关度分析能极大地抑制特征空间的冗余性，置换重要度分析能筛选主要特征变量，极大地降低了特征空间的维度。结合单调相关度和置换重要度的特征分析并实现特征变量的评价，既能降低特征空间的冗余性和分析过程的复杂性，又能提高分析的准确性，适用于焊接信息处理领域。
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公开(公告)号：CN113977043B
公开(公告)日：2022-12-16
申请号：CN202111193318.2
申请日：2021-10-13
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种嵌入式爬行机器人焊接系统集控器装置，其特征在于，包括处理器以及分别与处理器连接的转换电路、电源电路、存储电路、接口电路、通信电路、数字量输入电路和数字量输出电路。本发明的一种嵌入式爬行机器人焊接系统集控器装置，采用异构多核芯片，核间通信速率快，抗干扰能力强、体积小、成本低，且拓展接口丰富，满足爬行机器人焊接场合中需要与多台设备协同控制的要求。通过集控器装置可以实时调整焊接参数，控制焊接过程，提升工作效率，并且在电弧电压环路加入线性自抗扰控制器，提高了嵌入式爬行机器人焊接系统的鲁棒性，有助于提高焊缝成形质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113751920B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202110891305.6
申请日：2021-08-04
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种锁孔TIG焊焊接质量实时检测的嵌入式装置及方法，包括CMOS相机、AI核心板、无线模块、焊接电流传感模块、焊接电压传感模块、爬行机器人控制器以及深熔锁孔TIG焊电源。通过试焊标定确定标定曝光序列，设置CMOS相机多曝光模式，通过多曝光融合技术对焊区监测。利用AI核心板，使用CNN技术分割锁孔和熔池，并提取尺寸和Hu不变矩形态特征，结合焊接电流和电压的特征作为输入，再用构建的BP神经网络实时识别熔透状态。通过无线模块将图像、焊接状态和预警信息上传到远程服务器。本发明适用于中厚板曲面长焊缝的锁孔TIG焊焊接，该嵌入式装置可安装在爬行机器人上，实现焊接质量实时识别和远程监测。
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公开(公告)号：CN113751920A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202110891305.6
申请日：2021-08-04
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种锁孔TIG焊焊接质量实时检测的嵌入式装置及方法，包括CMOS相机、AI核心板、无线模块、焊接电流传感模块、焊接电压传感模块、爬行机器人控制器以及深熔锁孔TIG焊电源。通过试焊标定确定标定曝光序列，设置CMOS相机多曝光模式，通过多曝光融合技术对焊区监测。利用AI核心板，使用CNN技术分割锁孔和熔池，并提取尺寸和Hu不变矩形态特征，结合焊接电流和电压的特征作为输入，再用构建的BP神经网络实时识别熔透状态。通过无线模块将图像、焊接状态和预警信息上传到远程服务器。本发明适用于中厚板曲面长焊缝的锁孔TIG焊焊接，该嵌入式装置可安装在爬行机器人上，实现焊接质量实时识别和远程监测。
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公开(公告)号：CN113732445A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202110730604.1
申请日：2021-06-29
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种辅助焊接励磁电源系统及多模态电流产生方法，该辅助焊接磁电源系统包括依次连接的励磁电源主电路和数字化控制电路；励磁电源主电路的前端连接工频交流市电，励磁电源主电路的后端连接磁场发生装置；励磁电源主电路包括整流滤波模块和N路励磁电流输出通道，N≥2，数字化控制电路控制N路励磁电流通道独立输出或复合输出包括直流电流、脉冲电流、变极性脉冲电流、正弦电流及其复合电流等多种模态电流，同时通过通信模块实现根据焊接工艺的需求而在线动态调整励磁电流参数。本发明以一体化设计方案实现同时驱动多个磁场发生装置或者驱动更复杂的磁场发生装置，实现理想的磁场控制焊接过程，可控性和稳定性好，输出精度高。
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公开(公告)号：CN113674206A
公开(公告)日：2021-11-19
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：CN112894095A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110028990.X
申请日：2021-01-11
Applicant: 华南理工大学
IPC: B23K9/28 , B23K9/32 , H02M7/06 , H02M7/5387 , H02M7/5395
Abstract: 本发明提供了一种可输出多外特性的数字化水下焊接电源及其工作方法，数字化水下焊接电源包括EMC模块、输入整流桥模块、逆变模块、降压变压器模块、输出整流滤波模块、电流电压反馈模块、ARM微控制器模块、PAC模块、驱动模块和辅助电源模块。本发明通过检测水下焊接的实时工况，触发ARM微控制器在不同的外特性如恒流外特性、恒压外特性及恒功率外特性之间实时切换，从而保证焊接质量达到最佳效果。本发明采用单一ARM微控制器代替复杂的模拟控制，简化了控制系统结构，可以有效减小焊接电源的体积，软件编程灵活性更高，可以增加焊接电源的多功能性。
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