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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：CN117611617A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311724728.4
申请日：2023-12-15
Applicant: 华南理工大学
IPC: G06T7/13 , G06T7/00 , G06F18/213
Abstract: 本发明涉及一种焊接熔池形态检测装置和焊接装置及方法，检测方法包括以下步骤，将母材置于隔热楔块上，利用脉冲激光器照射在隔热楔块下表面特定区域形成一列光斑，光斑位置产生超声信号并透过隔热楔块传递到母材熔池中产生反射信号；同步采集每个超声信号在隔热楔块下表面特定区域的反射信号；获取反射信号在传播路径中相关介质内超声速度和反射信号峰值到达时间，计算得到熔池内部轮廓截面曲线、熔池上表面截面曲线、匙孔轮廓截面曲线、气泡下表面截面曲线、气泡上表面截面曲线；重复上述检测步骤，直至覆盖整个熔池，得到熔池内部轮廓三维形貌、熔池上表面三维形貌、匙孔轮廓三维形貌、气泡三维形貌，利于调整焊接工艺参数，提升焊接质量。
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公开(公告)号：CN117102635A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202310903873.2
申请日：2023-07-21
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双摄像头的锁孔TIG焊机器人在线视觉检测装置及方法，步骤如下：标定安装在焊枪前后方向的CMOS摄像头的感兴趣区域的清晰曝光序列图像；通过棋盘格标定，获取两个CMOS摄像头拼接参数，将两摄像头同步曝光的图像拼接融合成高动态图像，同时线性映射生成低动态图用于显示。利用AI计算棒，将高动态图像作为输入，分割锁孔、熔池和待焊焊缝，提取锁孔和熔池关键点特征识别熔透状态，同时提取熔池重心和拟合待焊中心线获取偏差，通过偏差反馈给机器人控制器纠正焊接轨迹。本发明适用于中厚板曲面长焊缝的锁孔TIG焊焊接，该视觉检测装置可安装在爬行机器人上，从而完成锁孔TIG焊的在线焊接质量检测和轨迹纠偏。
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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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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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Patent Agency Ranking
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：CN114932292A
公开(公告)日：2022-08-23
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：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：CN109290664B
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN201811240797.7
申请日：2018-10-23
Applicant: 华南理工大学
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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