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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：CN112589239A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011390594.3
申请日：2020-12-02
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明涉及一种磁场发生装置，包括连接件、电源、接线切换装置与控制装置，连接件设有用于容置焊枪头部的通孔，连接件外设有至少2个外围铁芯组，每个外围铁芯组均包括2个以连接件为中心对称设置的外围铁芯，至少2个外围铁芯组的外围铁芯环形阵列布置于连接件外周，外围铁芯延伸方向与连接件通孔延伸方向平行，每个外围铁芯均缠有线圈，每个外围铁芯的线圈通过接线切换装置与电源连接形成电路，接线切换装置用于切换线圈之间的连接方式，以使电路形成横向偏转磁场、横向摆动磁场、横向旋转磁场或尖角磁场，控制装置分别与电源和接线切换装置连接，控制接线切换装置的切换动作以及电源的切换。本发明还涉及一种焊枪。
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公开(公告)号：CN113240614B
公开(公告)日：2023-02-10
申请号：CN202110376562.6
申请日：2021-04-07
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于K‑TIG焊超强弧光场景的高动态图像融合方法，将普通工业相机采集到的锁孔TIG焊焊接状态低动态范围图像(LDR)序列进行融合，生成能够同时获取熔池、锁孔、电弧以及焊缝信息的高动态范围(HDR)图像，过程如下：利用自动曝光方法得到一定数量的合适曝光时间集，并输入工业相机采集LDR图像序列{A}；利用整体曝光量比值方法计算图像序列{A}中较大曝光时间所采集图像与最低曝光时间所采集图像的整体曝光量比值序列{B}；利用HDR融合方法根据整体曝光量比值序列{B}计算图像序列{A}中各图像相对亮度值，通过加权平均得到焊接状态的HDR图像C；利用色调重映射方法将图像C压缩至8位图像。
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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：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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Patent Agency Ranking
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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公开(公告)号：CN113240614A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110376562.6
申请日：2021-04-07
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于K‑TIG焊超强弧光场景的高动态图像融合方法，将普通工业相机采集到的锁孔TIG焊焊接状态低动态范围图像(LDR)序列进行融合，生成能够同时获取熔池、锁孔、电弧以及焊缝信息的高动态范围(HDR)图像，过程如下：利用自动曝光方法得到一定数量的合适曝光时间集，并输入工业相机采集LDR图像序列{A}；利用整体曝光量比值方法计算图像序列{A}中较大曝光时间所采集图像与最低曝光时间所采集图像的整体曝光量比值序列{B}；利用HDR融合方法根据整体曝光量比值序列{B}计算图像序列{A}中各图像相对亮度值，通过加权平均得到焊接状态的HDR图像C；利用色调重映射方法将图像C压缩至8位图像。
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公开(公告)号：CN111872515A
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN202010728049.4
申请日：2020-07-23
Applicant: 华南理工大学
IPC: B23K9/12 , B23K9/127 , B23K9/32 , B23K37/047
Abstract: 本发明涉及一种焊接工件的全位姿变换系统，包括机架；第一转轴，水平设置，转动连接于机架；第一驱动装置，固接于机架，与第一转轴连接，驱动第一转轴旋转；翻转台，固接于第一转轴；第二转轴，转动连接于翻转台，与翻转台台面垂直；第二驱动装置，固接于翻转台，与第二转轴连接，驱动第二转轴旋转；安装板，用于安装焊接工件，固接于第二转轴。通过翻转台的摆动和安装板的转动，能够变换焊接工件的不同位置与位姿，为焊接机器人提供全方位的焊接位置，满足焊接工件在不同焊接情形下的位置和位姿要求，使得K-TIG焊接试验能够从水平位置焊接推广到横焊、立焊位置，并且可以在焊接过程中改变位姿，达到使用平面板材模拟球罐全位置焊接的效果。
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公开(公告)号：CN212552196U
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN202021473068.9
申请日：2020-07-23
Applicant: 华南理工大学
IPC: B23K9/12 , B23K9/127 , B23K9/32 , B23K37/047
Abstract: 本实用新型涉及一种焊接工件的全位姿变换系统，包括机架；第一转轴，水平设置，转动连接于机架；第一驱动装置，固接于机架，与第一转轴连接，驱动第一转轴旋转；翻转台，固接于第一转轴；第二转轴，转动连接于翻转台，与翻转台台面垂直；第二驱动装置，固接于翻转台，与第二转轴连接，驱动第二转轴旋转；安装板，用于安装焊接工件，固接于第二转轴。通过翻转台的摆动和安装板的转动，能够变换焊接工件的不同位置与位姿，为焊接机器人提供全方位的焊接位置，满足焊接工件在不同焊接情形下的位置和位姿要求，使得K‑TIG焊接试验能够从水平位置焊接推广到横焊、立焊位置，并且可以在焊接过程中改变位姿，达到使用平面板材模拟球罐全位置焊接的效果。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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公开(公告)号：CN214443741U
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202022852776.X
申请日：2020-12-02
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本实用新型涉及一种磁场发生装置，包括连接件、电源、接线切换装置与控制装置，连接件设有用于容置焊枪头部的通孔，连接件外设有至少2个外围铁芯组，每个外围铁芯组均包括2个以连接件为中心对称设置的外围铁芯，至少2个外围铁芯组的外围铁芯环形阵列布置于连接件外周，外围铁芯延伸方向与连接件通孔延伸方向平行，每个外围铁芯均缠有线圈，每个外围铁芯的线圈通过接线切换装置与电源连接形成电路，接线切换装置用于切换线圈之间的连接方式，以使电路形成横向偏转磁场、横向摆动磁场、横向旋转磁场或尖角磁场，控制装置分别与电源和接线切换装置连接，控制接线切换装置的切换动作以及电源的切换。本实用新型还涉及一种焊枪。
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