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[发明专利]一种小圆焊缝的激光扫描焊接方法-CN202311215625.5在审
发明人：张承瑞;尹贻生;屈梁成;周立涛 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-09-20 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： B23K26/21 文献下载
摘要：本发明提供一种小圆焊缝的激光扫描焊接方法，包括S1确定目标待焊接件；S2扫描目标待焊接件的焊接基轨迹，并将所述焊接基轨迹改写为基轨迹参数方程；S3选择工艺改善轨迹的扫描形状，并将所述工艺改善轨迹方程改写为工艺改善轨迹参数方程；S4合成基轨迹参数方程和工艺改善轨迹参数方程，确定实际焊接轨迹。S5确定焊接参数。本发明引入了工艺改善轨迹且工艺改善轨迹的重复频率可调，增加了实际焊接轨迹长度和焊缝的连结面积，同时提高激光光斑点的扫描速度，可以改善气孔、咬边等焊接质量问题，获得较好的焊缝形貌和提高了焊接接头的力学性能和导电性能。
一种小圆焊缝激光扫描焊接方法

[发明专利]一种考虑焊接倾斜角的激光扫描焊接方法-CN202310666132.7有效
发明人：张承瑞;屈梁成;尹贻生;周立涛 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： B23K26/064 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑焊接倾斜角的激光扫描焊接方法，包括：基于焊接头位姿受限的待焊接的腔体类结构件，确定焊接参数；根据所述焊接参数，通过激光扫描焊接方法，利用激光头内部反射镜的高频偏转实现激光束的振荡扫描，保证焊接头与焊件位置和姿态始终不变且焊接头与待焊接的腔体类结构件不接触的情况下，对所述腔体类结构件进行焊接。本发明提出的激光扫描焊接方法引入了变扫描宽度的振镜扫描运动以及速度矫正方法和功率调控策略，克服光斑直径变化、离焦量变化以及焊接速度变化对焊缝成形宽度、深度的影响，保证焊接质量。
一种考虑焊接倾斜角激光扫描方法

[发明专利]一种基于功率随动控制的拐角激光焊接方法-CN202211158538.6有效
发明人：张承瑞;尹贻生;姚良振;屈梁成;周立涛 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-09-22 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： B23K26/21 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于功率随动控制的拐角激光焊接方法，包括以下步骤：步骤1：准备焊接试板和焊接设备；步骤2：根据工艺需求，开展工艺试验，结合焊接工艺手册确定焊接工艺参数；步骤3：基于时间维度的焊接比能量分析，制定时间维度下的功率随动控制策略；步骤4：基于空间维度的能量密度分析，优化功率随动控制策略；步骤5：设置激光焊接工艺参数及功率随动控制策略参数，根据优化后功率随动控制策略完成试件拐角焊缝的焊接。本发明基于时间与空间维度同时考虑拐角处的焊接比能量与激光能量密度分布，优化激光功率和焊接速度之间的匹配关系，对功率随动控制策略进行优化以达到最优效果，从而实现拐角处的高质量激光焊接。
一种基于功率控制拐角激光焊接方法

[发明专利]一种基于线能量密度调控的搭接接头激光扫描焊接方法-CN202211017294.X有效
发明人：张承瑞;陈赓;尹贻生;周立涛 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-08-23 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： B23K26/21 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于线能量密度调控的搭接接头激光扫描焊接方法，包括以下步骤：步骤1：将两块相同材料金属板焊接表面用无水乙醇进行擦拭；步骤2：将两块相同材料金属板以搭接的形式放置在焊接操作台上；步骤3：调整焊接焦点平面位置；步骤4：设置激光扫描焊接工艺参数；步骤5：计算圆形扫描功率调节策略的参数，并设置下板的功率修正值；步骤6：按照设定好的圆形扫描功率调节策略和功率修正值进行加工，完成两块相同材料金属板的搭接焊。本发明实现了激光输入能量在空间上重新分配，克服了圆形扫描焊接时垂直于焊接方向能量分布不均匀而引起熔深质量缺陷问题，使得熔深轮廓曲线连续性较好，焊接缺陷也有所减少。
一种基于能量密度调控接头激光扫描焊接方法

[发明专利]一种膜式壁机器人激光熔覆方法及系统-CN202210797096.3有效
发明人：张承瑞;任月浩;尹贻生;周立涛;张晨 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-07-06 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种膜式壁机器人激光熔覆方法，包括以下步骤：步骤1：将激光线扫描传感器1与激光熔覆头平行安装并且在进给方向上存在前向偏置；步骤2：将提取的特征点依次存储进特征点缓冲区；步骤3：工业相机2与激光熔覆头呈一定夹角进行安装，夹角恰使工业相机2采集范围紧跟当前熔覆位置；系统，包括数据采集系统、数据处理系统、检测修正系统和运动控制系统。本发明采用速度动态前瞻进行速度规划。上述速度动态前瞻根据实际的约束条件动态调整前瞻预读段数N，相比于固定预读段数规划的方式，动态速度前瞻规划的熔覆速度更平稳，熔覆质量也更加稳定。
一种膜式壁机器人激光方法系统

[发明专利]一种气浮AGV的控制方法-CN201810548400.4有效
发明人：张承瑞;孙玉玺;尹贻生;孙鹏程;林洪振;胡天亮 -专利权人：山东大学
申请日： 2018-05-31 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： B62D63/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种气浮AGV的控制方法，它解决了现有技术中AGV结构复杂、不易维修、载重较轻的问题，具有载重较大、具备良好的移动性、结构简单、维护方便的效果；其技术方案为：包括车体，车体顶部安装用于承载货物的举升机构，车体底部设置裙围，裙围周向外侧形成气体逸出通道；车体内部设有为裙围供气的气泵，所述气泵配置电磁阀，通过控制器控制阀门状态以选择气泵向裙围充气或驱动举升机构动作。
一种 agv 控制方法

[发明专利]一种基于同轴视觉检测的激光加工自动寻焦方法和系统-CN202310096043.3在审
发明人：张雷雷;马春辉;赵静;张殿平;王松林;张克新;邱言浩;张承瑞;尹贻生;刘智慧 -专利权人：中国重汽集团济南动力有限公司
申请日： 2023-02-07 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： B23K26/046 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于同轴视觉检测的激光加工自动寻焦方法和系统，该方法包括：在激光加工头的对角上分别安装十字线标线器和一字线标线器，用于确定十字线标线器在焦平面上的理论长度值；通过建立空间坐标系计算十字线标线器的空间姿态和一字线标线器的空间姿态，采用同轴视觉系统对十字线段光束与直线段光束的交叉平面进行图像处理；图像处理之后对加工面上十字线段光束的长度进行测量，通过计算测量值与十字线标线器在焦平面上的理论长度值之间的关系得到加工面相对于焦平面的倾斜角度以及倾斜方向。基于该方法，还提出了一种基于同轴视觉检测的激光加工自动寻焦系统。本发明采用同轴视觉测量方法，避免了人员观察时所造成的误差和不确定性。
一种基于同轴视觉检测激光加工自动方法系统

[发明专利]一种基于实时同轴视觉监测的焊接熔透控制方法及系统-CN202211685006.8在审
发明人：张雷雷;马春辉;赵静;张殿平;王松林;张克新;邱言浩;张承瑞;尹贻生;刘智慧 -专利权人：中国重汽集团济南动力有限公司
申请日： 2022-12-27 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： B23K26/03 文献下载
摘要：本发明提供一种基于实时同轴视觉监测的焊接熔透控制方法及系统，涉及激光焊接领域，实时采集视觉图像信息；对采集的视觉图像信息进行预处理，预处理后再进行匙孔的图像分割，并提取匙孔特征；基于匙孔频率模型计算得出当前的匙孔频率，触发同步信号，并将匙孔频率作为输入参数输入到模糊PID控制器，计算出激光功率，将激光功率下发至激光器。通过本发明建立的匙孔频率模型可以实时地计算出当前的匙孔频率，即获取当前的熔透状态，同时基于实时视觉的图像采集和处理，有效克服了因丢帧导致频率识别精度不高的问题。解决了激光焊接过程中熔透难以监控、熔透位置识别精度差、无法保证实时工艺参数调整的问题。
一种基于实时同轴视觉监测焊接控制方法系统

[发明专利]一种以太网网关的激光振镜控制系统和方法-CN202110647856.8有效
发明人：张承瑞;朱铁爽;尹贻生 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-06-10 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： B23K26/00 文献下载
摘要：本发明属于激光振镜加工领域，提供了一种以太网网关的激光振镜控制系统和方法。其中，该系统包括控制器、网关、伺服电机和I/O模块，所述控制器为以太网总线主站，所述网关、伺服电机和I/O模块均为以太网总线从站，从而形成一主多从架构；控制器用于接收加工指令及参数，计算得到各个以太网总线从站的控制指令，并通过以太网总线下发网络帧至对应从站；网关，用于从下发的网络帧中提取振镜和激光器控制相关信息，并转化为符合振镜和激光器控制格式要求的指令；伺服电机用于根据接收到的控制指令来产生驱动动作；I/O模块用于根据接收到的控制指令来控制激光加工过程中气路、开关和其他外围设备。
一种以太网网关激光控制系统方法

[发明专利]一种振镜激光加工畸变校正方法及系统-CN202111192120.2有效
发明人：张承瑞;朱铁爽;尹贻生 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-10-13 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开一种振镜激光加工畸变校正方法及系统，包括：采用圆填充标刻方式制作标定特征图案；对获取的振镜激光加工图像中的轮廓进行遍历，得到每个轮廓的最小包络圆，筛选圆半径满足要求的最小包络圆，以此得到标定特征图案；根据标定特征图案中最小包络圆的圆心坐标得到标定特征点的实际坐标；根据标定特征点的实际坐标和理想坐标得到校正误差，根据校正误差进行畸变校正。采用圆填充标刻方法代替现有的点阵列或十字阵列标刻方案，采用机器视觉识别代替人工测量获取畸变误差，采用最小包络圆检测方法代替现有的点检测或线检测，对加工缺陷和视觉噪点的敏感性降低，抗干扰能力加强，提高校正精度和效率，提升自动化程度、集成度和灵活性。
一种激光加工畸变校正方法系统

[发明专利]用于激光熔覆的工件装夹装置、机床及方法-CN202011253888.1有效
发明人：张承瑞;朱铁爽;尹贻生;马威 -专利权人：山东大学
申请日： 2020-11-11 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本发明涉及用于激光熔覆的工件装夹装置、机床及方法，包括能够与工件两端固定的第一固定件及第二固定件，第一固定件用于与机床的主轴连接，第二固定件与尾架转动连接，所述第二固定件能够根据工件受重力和热影响情况对工件施加沿工件轴线方向的恒定压力或拉力，尾架与移动件固定连接，移动件能够与机床的床身滑动连接，移动件与丝杠连接，丝杠与能够输出恒定力矩的驱动件连接，采用本发明的装夹装置、机床及方法能够避免工件熔覆过程中受重力和热的复合影响产生变形带来的技术弊端和安全隐患。
用于激光工件装置机床方法

[发明专利]一种基于神经进化的激光扫描焊接熔深预测方法及应用-CN202110974695.3在审
发明人：张承瑞;尹贻生;朱铁爽;胡天亮 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-08-24 - 公布日： 2021-11-16 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于神经进化的激光扫描焊接熔深预测方法及应用，解决了现有技术中存在现有的预测方法过于依赖初始的网络结构和随机权重的问题，具有保证熔深预测精度的有益效果，具体方案如下：一种基于神经进化的激光扫描焊接熔深预测方法，包括准备焊接试板和焊接设备；根据设计的试验参数来开展试验，通过试验获得相关的焊接熔深数据，建立激光扫描焊接熔深数据集；构建神经进化网络模型，在训练过程中，完成网络拓扑结构和连接权重的交叉和变异，不断改变网络拓扑结构和连接权重，得到总误差最小的网络拓扑结构和连接权重；基于总误差最小的网络拓扑结构和连接权重，形成最终神经进化网络模型，实现激光扫描焊接熔深预测。
一种基于神经进化激光扫描焊接预测方法应用

[实用新型]一种双筒送粉器用分时复用运动控制系统-CN202120444281.5有效
发明人：孟凡龙;张承瑞;伍杰;尹贻生;苑国强 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-03-01 - 公布日： 2021-09-17 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：本公开提供了一种双筒送粉器用分时复用运动控制系统，包括主站，所述主站包括控制器，所述主站通过485总线与从站相连，所述从站包括数字输出模块、数字量输入模块和模拟量输入模块，所述数字输出模块分别与左右电磁阀和左右搅拌电机相连，所述数字量输入模块与远程控制信号相连，所述模拟量输出模块分别与左右流量开关和左右压力开关相连，所述从站还设有左伺服电机和右伺服电机，具有稳定性好、更简便、硬件成本低、灵活性好优点。
一种双筒器用分时运动控制系统

[发明专利]一种用于机器人加工三维自由曲面的运动控制方法-CN202010732772.X有效
发明人：张承瑞;马威;尹贻生;胡天亮;王公成;伍杰;张晨 -专利权人：山东大学
申请日： 2020-07-27 - 公布日： 2021-07-02 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于机器人加工三维自由曲面的运动控制方法，建立加工轨迹每个小线段的位置向量和姿态向量，并根据建立的位置向量和姿态向量获得位置权因子和姿态权因子；根据获得的位置权因子和姿态权因子得到位置姿态合成向量，根据位置姿态合成向量得到位置姿态合成向量模量；对小线段对应的合成位置姿态向量进行前瞻和插补得到小线段内多个插补点距离小线段起始点的位移；根据得到的位移对位置姿态合成向量进行分解，得到插补点位置插补向量和姿态插补向量，获得插补点的位置信息和姿态信息，本发明的方法能够使位置和姿态同步保持高精特性。
一种用于机器人加工三维自由曲面运动控制方法

[发明专利]激光熔覆机床激光头高度动态调节方法、装置及系统-CN201910809048.X有效
发明人：张承瑞;尹贻生;马威;伍杰;朱铁爽;胡天亮 -专利权人：山东大学
申请日： 2019-08-29 - 公布日： 2020-05-19 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本公开提供了一种激光熔覆机床激光头高度动态调节方法、装置及系统，利用与激光熔覆头平行安装并且在进给方向上存在前向偏置的位移传感器，在熔覆机床在加工过程中，动态判读当前工作区域，待熔覆激光头运动到相应的部位后，取出对应区域插值函数的参数，生成当前位置处工件的挠曲补偿误差，动态调整熔覆激光头高度，以达到消除工件挠曲变形误差；实时补偿工件挠曲变形，提高加工质量，具有高精度、高实时性、高动态性、结构简单、维护方便等优点。
激光机床激光头高度动态调节方法装置系统

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