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公开(公告)号：CN118587246A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410505788.5
申请日：2024-04-25
Applicant: 华南理工大学
IPC: G06T7/246 , G06T7/254 , G06T7/73 , G06V10/25 , G06V10/141 , G06V10/62 , G06V10/60 , G06T1/00 , B23K9/167 , B23K9/32
Abstract: 本发明公开了一种基于差分图像处理的K‑TIG焊缝跟踪方法及系统，属于焊接图像处理领域。方法包括：拍摄激光条纹序列图像；获取自适应获取焊缝ROI区域；对每组相邻帧图像中提取对应的ROI区域进行差分处理，获得差分图像；对差分图像进行滤波处理，以及使用图像形态学操作对中值滤波后的图像进行处理；使用基于Hessian矩阵的Steger算法来定位并提取激光条纹特征点；根据提取的激光条纹特征点计算焊缝的实际位置，分析焊枪相对于预期轨迹的实际几何位置，计算出焊缝偏移量，通过调整焊枪尖端的运动轨迹纠正焊缝偏差，实现焊缝跟踪。本发明提高了焊接过程中激光跟踪的精确度和可靠性，特别是在高强度光线干扰的焊接场景中。
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公开(公告)号：CN117175953A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311213926.4
申请日：2023-09-20
Applicant: 华南理工大学
IPC: H02M5/458 , H02M1/42 , H02M3/335 , H02M7/5387 , H02M1/10
Abstract: 本发明公开了一种高效多功能辅助焊接励磁电源及控制方法，包括整流模块、PFC模块、LLC模块、SR模块及调制模块，本发明采用新的电路拓扑结构和控制方法，有效避免了传统设备的局限性，在一套设备上集成了直流、交流等输出功能，且频率调节范围更宽，设备体积更小，可适用于更多的焊接场景；同时，本发明采用PFC+LLC+SR组合的方式，降低了无功功率和功率开关管开关损耗，提升电能质量；该设备仅需提前设置好预设目标电能函数表达式，采用本发明的控制方法即可自动完成输出控制，也可开放通讯接口实现在线调节。
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公开(公告)号：CN114362530A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202210042008.9
申请日：2022-01-14
Applicant: 华南理工大学
IPC: H02M3/158 , H02M7/217 , H02M7/5381 , H02M1/12
Abstract: 本发明公开了一种宽范围K‑TIG多姿态焊接磁控电源系统及控制方法，包括K‑TIG焊接电源、工件、磁场线圈、焊枪和磁控电源；所述磁控电源包括交流输入模块、整流滤波模块和交直流输出模块；采用两个buck‑boost变换器输入端并联，输出端反向串联组合形成交直流输出模块，实现了电压在0.9Vin/N与‑0.9Vin/N之间任意可调，因此调节精度高，随着焊接位置的变化，可以实现柔性调节，更加精密的调控焊缝成型。
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公开(公告)号：CN116208860B
公开(公告)日：2024-08-13
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：CN114362530B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202210042008.9
申请日：2022-01-14
Applicant: 华南理工大学
IPC: H02M3/158 , H02M7/217 , H02M7/5381 , H02M1/12
Abstract: 本发明公开了一种宽范围K‑TIG多姿态焊接磁控电源系统及控制方法，包括K‑TIG焊接电源、工件、磁场线圈、焊枪和磁控电源；所述磁控电源包括交流输入模块、整流滤波模块和交直流输出模块；采用两个buck‑boost变换器输入端并联，输出端反向串联组合形成交直流输出模块，实现了电压在0.9Vin/N与‑0.9Vin/N之间任意可调，因此调节精度高，随着焊接位置的变化，可以实现柔性调节，更加精密的调控焊缝成型。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116304555A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310033637.X
申请日：2023-01-10
Applicant: 华南理工大学
IPC: G06F18/10 , G06F18/213 , G06V10/44 , G06V10/25
Abstract: 本发明涉及一种深熔K‑TIG焊接多源信息预处理及特征提取方法，包括对K‑TIG焊接的电压信号、电弧声信号、电弧‑锁孔‑熔池图像与电弧压力信号进行信号处理及特征提取，针对焊接过程不同的特征信息开发了不同的预处理算法，有利于抑制噪声成分，保留有用的细节特征，进而极大地提高了焊接信号的信噪比。焊接过程多源信号包含着丰富的焊接动态过程信息，本发明有针对性地提取焊接多源信息的有效特征，有利于建立信号特征与焊接动态过程、焊接质量的映射关系。本发明针对焊接过程不同的特征信息进行预处理，提高了焊接信号的信噪比，有针对性地提取焊接多源信息的有效特征，有利于建立信号特征与焊接动态过程、焊接质量的映射关系，适用于焊接信息处理领域。
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公开(公告)号：CN115106621A
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202210550090.6
申请日：2022-05-20
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种全位置机器人深熔K‑TIG焊接系统及控制方法，焊接系统包括深熔K‑TIG焊接电源系统、机器人控制系统、视觉识别系统、集控器以及弧压检测装置；深熔K‑TIG焊接电源系统包括深熔K‑TIG焊接电源和K‑TIG焊枪；机器人控制系统包括机器人本体；视觉识别系统包括HDR相机和视觉处理器；集控器分别与深熔K‑TIG焊接电源系统、机器人控制系统、视觉识别系统、弧压检测装置相连接。本发明的焊接系统能自动地监控焊接状态并自适应地提取焊接特征数据，按照预设的程序自动地调控焊接参数，在焊接过程中无需人工干预即可完成高质量高效率的焊接生产，极大地提高了生产效率，可应用于机器人焊接技术领域。
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公开(公告)号：CN113369640B
公开(公告)日：2022-08-16
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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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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