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公开(公告)号：CN110705020B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN201910803997.7
申请日：2019-08-28
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明提供一种基于电弧增材表面质量评价的搭接率优化方法。该方法使用增材系统按设定参数进行堆积增材；扫描机器人对冷却成形的表面进行扫描，提取表面信息；运用最小二乘法对表面点云数据进行平面拟合，计算所有点到拟合平面的均方根偏差Sq和轮廓偏斜度绝对值|Ssk|，从而评价表面质量好坏；根据评价结果自动进行对应的搭接率D调整，再使用新设定参数重新堆积、评价，直至满足要求。本发明所提出的基于电弧增材表面质量评价的搭接率优化方法可提高增材堆积层表面的评价效率和精确度，快速优化搭接率，提高增材表面质量。
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公开(公告)号：CN112756752B
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202011557022.X
申请日：2020-12-25
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开一种可自适应调节的双丝熔化极电弧焊接装置及方法。包括两把熔化极焊枪，行走机构，两个焊枪连接架，信息采集系统和控制系统；行走机构上设有Z向导轨，焊枪连接架对称设置在行走机构的两侧，且沿行走机构的Z向导轨上下移动；每个焊枪连接架均设置有一把熔化极焊枪，熔化极焊枪在两个焊枪所在的平面上绕焊枪连接架可转动；信息采集系统和控制系统连接，将采集的焊枪和焊缝的信息传递给控制系统。本发明可实现焊接过程的自动调节；形成的熔池熔深更大，同时双丝采用小电流，减小热输入，所获焊缝熔深不比单丝大电流焊接小，并且飞溅率较单丝更小。
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公开(公告)号：CN111266575B
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN201911416070.4
申请日：2019-12-31
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种定量修复电弧增材件表面缺陷的方法。该方法为：获取待测零件表面三维坐标数据；网格划分；基准面拟合和表征参数值计算；计算各分区的参数值并分别以Sq、Sp、Sv的值为纵坐标，对应的网格区域编号为横坐标作折线图；根据折线图，确定缺陷所在具体位置和缺陷的长度、深度信息；将获取的信息发送到接收/调控器；接收/调控器接收到信息后，制定缺陷修复方案；增材修复设备执行接收/调控器提供的方案，对零件缺陷进行修复。本发明提供的方法可准确量化零件表面质量，包括缺陷尺寸、缺陷位置以及缺陷类型，并能根据这些缺陷特征提供相对应的修复模式，实现了缺陷量化和精准修复的功能。
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公开(公告)号：CN112404668A
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN202011177114.5
申请日：2020-10-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属电弧增材制造领域，具体涉及一种用于高氮钢的外送粉电弧增材装置及方法。该装置包括：焊枪，气粉传送机构，包括焊枪，送气送粉机构和铺粉辊；焊枪为双丝熔化极气体保护焊枪，所述送气送粉机构设置在焊枪的一侧，通过送气送粉机构将氮化物粉末送入电弧后侧高温区域。本发明采用边增材边铺粉的方式，利用增材过程中熔池后方高温区使铺设粉末部分熔化，在增材下一层时上一层熔敷金属部分发生重熔，使得上层熔敷金属表面铺设的含氮粉末熔化进入熔池，有效降低了增材过程的热输入，以及直接采用含氮丝材电弧增材时氮溢出形成的飞溅等问题。
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公开(公告)号：CN112404668B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202011177114.5
申请日：2020-10-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属电弧增材制造领域，具体涉及一种用于高氮钢的外送粉电弧增材装置及方法。该装置包括：焊枪，气粉传送机构，包括焊枪，送气送粉机构和铺粉辊；焊枪为双丝熔化极气体保护焊枪，所述送气送粉机构设置在焊枪的一侧，通过送气送粉机构将氮化物粉末送入电弧后侧高温区域。本发明采用边增材边铺粉的方式，利用增材过程中熔池后方高温区使铺设粉末部分熔化，在增材下一层时上一层熔敷金属部分发生重熔，使得上层熔敷金属表面铺设的含氮粉末熔化进入熔池，有效降低了增材过程的热输入，以及直接采用含氮丝材电弧增材时氮溢出形成的飞溅等问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112139630B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN201910574070.0
申请日：2019-06-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种热输入可调的熔化极电弧增材的方法及装置，该装置中，熔化极焊枪、熔化极焊接电源及工件串联成熔化极电弧增材的熔化极电弧回路；TIG焊枪、TIG焊接电源及工件串联成非熔化极电弧回路；TIG焊枪、熔化极焊枪、TIG电源串联成旁路电弧回路。熔化极回路和非熔化极回路、旁路电弧回路之间通过电路智能切换器发生关联。TIG焊枪上安装有温度传感器，温度传感器和电路智能切换器相连，电路智能切换器根据接收到的温度信号对电流做相应的调节。本发明提供的方法和装置解决了熔化极电弧增材热输入与熔敷量关系解耦问题，在保证熔敷效率不变的前提下实现熔化极电弧增材热输入的调控，避免了增材过程中热积累和热量不足，提高了增材件的成形质量。
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公开(公告)号：CN112756752A
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202011557022.X
申请日：2020-12-25
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开一种可自适应调节的双丝熔化极电弧焊接装置及方法。包括两把熔化极焊枪，行走机构，两个焊枪连接架，信息采集系统和控制系统；行走机构上设有Z向导轨，焊枪连接架对称设置在行走机构的两侧，且沿行走机构的Z向导轨上下移动；每个焊枪连接架均设置有一把熔化极焊枪，熔化极焊枪在两个焊枪所在的平面上绕焊枪连接架可转动；信息采集系统和控制系统连接，将采集的焊枪和焊缝的信息传递给控制系统。本发明可实现焊接过程的自动调节；形成的熔池熔深更大，同时双丝采用小电流，减小热输入，所获焊缝熔深不比单丝大电流焊接小，并且飞溅率较单丝更小。
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公开(公告)号：CN111266575A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201911416070.4
申请日：2019-12-31
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种定量修复电弧增材件表面缺陷的方法。该方法为：获取待测零件表面三维坐标数据；网格划分；基准面拟合和表征参数值计算；计算各分区的参数值并分别以Sq、Sp、Sv的值为纵坐标，对应的网格区域编号为横坐标作折线图；根据折线图，确定缺陷所在具体位置和缺陷的长度、深度信息；将获取的信息发送到接收/调控器；接收/调控器接收到信息后，制定缺陷修复方案；增材修复设备执行接收/调控器提供的方案，对零件缺陷进行修复。本发明提供的方法可准确量化零件表面质量，包括缺陷尺寸、缺陷位置以及缺陷类型，并能根据这些缺陷特征提供相对应的修复模式，实现了缺陷量化和精准修复的功能。
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公开(公告)号：CN111626988B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202010360579.8
申请日：2020-04-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于弱弧光特征提取的GTA熔丝增材制造过程稳态判定方法，所述方法包括以下步骤：本发明所述过程稳态是通过电弧弧长表征的，安装视觉传感器，调节光圈，直至图像中电弧区域像素灰度值处于100～210，固定光圈，定义此时电弧弧光为弱弧光；采集弱弧光电弧图像，对图像依次进行高斯滤波、大津法阈值分割、Sobel算子提取边缘、最小二乘法拟合曲线等处理，最终确定电弧弧长，当电弧弧长稳定在3.5～7.5mm时，则判定GTA熔丝增材制造过程为稳定的。本发明有效解决了GTA熔丝增材制造过程稳态判定的难题，方法精确度高、稳态判定过程耗时少、效率高、不受设备电信号干扰、可实现自动化判定，为后续GTA熔丝增材制造过程稳态控制奠定基础。
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公开(公告)号：CN112077421A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN201910517702.X
申请日：2019-06-14
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种高氮钢电弧增材直壁体侧向保护装置，该装置中圆柱形壳体通过固定阀固定在焊枪上，伸缩导管一端与圆柱形壳体固定连接，伸缩导管在垂直和平行圆柱形壳体的方向上可以进行横向和纵向的位移，另一端和导气平板相接；进气接口一端接协同送气调节阀，另一端和导气平板相接；协同送气调节阀调节送入导气平板的气体流量并协同焊机进行送气；导气平板面向增材工件的平面上开有导向气孔，进入导气平板的保护气从导向气孔射到试件的侧面，进而在试件的侧面形成气体保护氛围。本发明的装置增加了电弧增材过程中保护气体的有效保护面积，特别是增材件的上表面和侧面位置；减少了增材件的氧化、气孔。
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