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[发明专利]基于熔池视觉和焊接温度场协同感知的电弧增材余高监控方法-CN202311020108.2在审
发明人：余荣伟;王克鸿;周琦;彭勇;朱敏凤;罗茜 -专利权人：江苏烁石焊接科技有限公司
申请日： 2023-08-11 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B23K9/095 文献下载
摘要：本发明公开了基于熔池视觉和焊接温度场协同感知的电弧增材余高监控方法。通过采集设备采集得到正方熔池视觉图像和侧方焊件图像；基于比色测温法对焊件图像进行处理计算得到焊接温度场图像；将熔池视觉图像与焊接温度场图像协同作为训练后的电弧增材余高预测模型的输入，得到当前时刻对应的熔覆层余高。根据预测得到的熔覆层余高与所需求的熔覆层余高之间的差值，本发明基于模糊比例积分微分控制调节焊接电流，从而实现电弧增材余高的控制。本发明为电弧增材余高的在线监控提供了一种新的方法，对进一步提高电弧增材制造质量具有重要意义。
基于熔池视觉焊接温度场协同感知电弧增材余高监控方法

[发明专利]一种多机器人电弧增材制造表面测量与动态规划方法-CN202310998301.7在审
发明人：黄勇;王克鸿;周琦;彭勇;朱敏凤;罗茜 -专利权人：江苏烁石焊接科技有限公司
申请日： 2023-08-08 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B23K9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种多机器人电弧增材制造表面测量与动态规划方法，包括：根据待增材结构件的三维模型进行分区规划，得到每层增材的三维建模尺寸以及对应的多机器人增材制造路径和工艺参数；初始化参数x＝1；按照第x层增材的路径和工艺参数进行第x层增材制造；对第x层增材拍摄熔敷层表面图像；根据熔敷层表面图像对第i层增材进行三维重建，获得其实际三维尺寸；判断x是否等于xtop；若等于则完成增材制造；若不等于则将第x层增材的实际三维尺寸与其三维建模尺寸进行比较，根据比较结果调整第x+1层增材对应的工艺参数，然后继续制造下一层增材。本发明可在增材制造过程中避免偏差不断累计，降低增材缺陷。
一种机器人电弧制造表面测量动态规划方法

[发明专利]一种增材构件应力分布控制系统和方法-CN202310996034.X在审
发明人：黄勇;王克鸿;周琦;彭勇;朱敏凤;罗茜 -专利权人：江苏烁石焊接科技有限公司
申请日： 2023-08-08 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B23K9/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种增材构件应力分布控制系统和方法，该增材构件应力分布控制方法包括通过三维立体视觉相机重建增材构件的三维形貌，匹配增材模型库，获得增材构件相应的增材路径和工艺参数，导入至应力仿真软件，计算增材构件的理论应力分布云图，确定理论最大应力位置；采用磁光成像传感仪对理论最大应力位置进行裂纹缺陷检测，判别增材构件的表面是否存在裂纹缺陷；采用超声应力仪对理论最大应力位置进行应力实时监测，标记超过设定应力阈值的位置，通过火焰加热枪局部加热消应力处理，调整应力值的大小，控制增材构件的应力分布。本发明结合数值仿真和关键点位的应力检测能够降低应力检测的时间和成本。
一种构件应力分布控制系统方法

[发明专利]一种基于阵列CCD的高动态范围电弧增材熔池观察方法及装置-CN202310966177.6在审
发明人： 王克鸿;谭夏新;黄勇;彭勇;段梦伟;杨东青;范霁康 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2023-08-02 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H04N23/73 文献下载
摘要：本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于阵列CCD的高动态范围电弧增材熔池观察方法及装置。本发明基于一个TTL电平信号同时触发多个CCD相机设计了一套熔池视觉传感系统，具体包括：在采集相机前放置一套分光系统，当接收到TTL拍摄指令后，三个相机同时获取三张不同曝光时间的图像，分别为第一原始图像、第二原始图像和第三原始图像，而后基于拉普拉斯金字塔图像分解融合算法，对第一曝光图像、第二曝光图像以及第三曝光图像进行高动态范围熔池图像合成，得到高动态范围熔池图像。通过本发明方法可以得到清晰度较高的熔池图像。
一种基于阵列 ccd 动态范围电弧熔池观察方法装置

[发明专利]一种稳定高氮钢双丝CMT焊接熔滴过渡的方法-CN202111564942.9有效
发明人： 王克鸿;丁家亮;张浩然;张旭敏;贺申 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2021-12-20 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： B23K9/00 文献下载
摘要：本发明为一种稳定高氮钢双丝CMT焊接熔滴过渡的方法，具体通过分别调节双丝送丝速度、焊接速度、峰值电流和峰值时间、基值电流和基值时间、短路电流和短路时间、电流上升速率、加速送丝速度，对焊接电流波形进行调整，调控前后丝波形相位差和能量输入。改变了以往一元化的焊接参数调控方式，转为多个参数同时调控，最大程度减小了高氮钢双丝CMT焊接时熔滴飞溅问题，最终实现稳定高氮钢双丝CMT焊接熔滴过渡的目的。
一种稳定高氮钢双丝 cmt 焊接过渡方法

[发明专利]变极性脉冲压缩电弧轻合金舱体增材装置及增材方法-CN202310860919.7在审
发明人：章晓勇;王克鸿;周琦;彭勇;朱敏凤;罗茜 -专利权人：江苏烁石焊接科技有限公司
申请日： 2023-07-13 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： B23K10/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种变极性脉冲压缩电弧轻合金舱体增材装置，包括数据处理模块、单立柱结构以及设置在单立柱结构上端的悬臂结构和驱动机构，其中，数据处理模块用于对增材筒形舱体进行结构分析，对增材筒形舱体结构进行分层切片，开展路径模拟规划，确定增材工艺路径；悬臂结构的自由端设置有六轴机器人，六轴机器人上设置有变极性脉冲压缩焊机，变极性脉冲压缩焊机上设置有等离子焊枪，悬臂结构在驱动机构的驱动下沿单立柱结构上下移动以带动六轴机器人上下移动；单立柱结构朝向悬臂结构的一侧设置有可转动的回转支撑工作台，回转支撑工作台位于等离子焊枪的下方。本发明的装置可以对大尺寸的构件进行一次增材成形，使用灵活，稳定可靠。
极性脉冲压缩电弧合金舱体增材装置方法

[发明专利]基于视觉协同与应力控制的多机器人电弧增材方法及装置-CN202311035195.9在审
发明人：黄勇;王克鸿;周琦;彭勇;朱敏凤;罗茜 -专利权人：江苏烁石焊接科技有限公司
申请日： 2023-08-16 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： B23K9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于视觉协同与应力控制的多机器人电弧增材方法，包括：对待增材构件的三维模型进行分层切片处理；初始化参数x＝1；根据第x层的尺寸以及对应的多机器人增材制造路径进行增材作业；增材作业过程中连续采集熔池图像，监测熔池是否存在异常；在第x层增材作业完成后，采集第x层增材构件表面的应力图像，检测增材构件表面的残余应力；判断第x层增材构件的残余应力是否大于阈值τ；大于阈值τ时对第x层增材构件进行热处理；判断增材制造是否完成。本发明可在增材制造过程中实时监测熔池状态，并在增材结束后检测增材构件的残余应力，降低了增材缺陷。
基于视觉协同应力控制机器人电弧方法装置

[实用新型]一种双脉冲非熔化极电弧复合能场增材装置-CN202223577181.3有效
发明人： 王克鸿;段梦伟;王波;彭勇;黄勇;周明 -专利权人：佛山国防科技工业技术成果产业化应用推广中心;广东艾迪特智能科技有限公司
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： B23K9/04 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种双脉冲非熔化极电弧复合能场增材装置，涉及电弧增材制造技术领域，包括所述脉冲激光增材加工头，用于输出增材用的激光束；所述双脉冲非熔化极电弧增材枪体，本实用新型有益增效：本实用新型通过设置有脉冲激光增材加工头和双脉冲非熔化极电弧增材枪体，在双脉冲非熔化极电弧中引入脉冲激光，共同作用于熔池，增加了热输入，提高了增材效率，保证在较高送丝速度与增材速度下不产生咬边等缺陷问题，在双脉冲非熔化极电弧中引入脉冲激光，通过引入脉冲激光作用于熔池，促进熔池震荡、加速熔池搅拌，提高熔池凝固速率，细化熔池凝固晶粒，改善增材零部件微观组织与力学性能，提高增材制造质量。
一种脉冲熔化电弧复合能场增材装置

[发明专利]一种多层轻合金陶瓷复合结构整体液态成型方法-CN202211413309.4在审
发明人：张德库;韩庆春;王克鸿;周琦 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2022-11-11 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： B22D19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种多层轻合金陶瓷复合结构整体液态成型方法，该方法具体为：在钛合金板上加工通孔，制备多块钛合金板，陶瓷与钛合金表面进行化学镀；将上述制备好的钛合金板上固定好陶瓷，放入浇铸模具中，预热模具，其余钛合金板与陶瓷的组装结构放入浇铸炉中的备料箱中；在真空、惰性保护气下采用加压铸造，用液态镁合金封装陶瓷与钛合金板，之后随炉冷却；当上述结构冷却到一定温度后，由炉内机械手从备料箱中取出一块钛合金陶瓷组装结构放入先前成型的结构上；将液态镁合金从浇铸口注入，随炉冷却。本发明将焊接与传统铸造方法相结合，实现固态钛合金、液态镁合金以及陶瓷的结合，并且加入机械手等自动化装置，实现多层复合结构的连续浇铸。
一种多层合金陶瓷复合结构整体液态成型方法

[发明专利]一种低应力无表面金属化的陶瓷-铝合金发动机活塞部件的制造方法-CN202310669877.9在审
发明人：张德库;修斯豪;王克鸿;彭勇;李晓鹏;王磊;张麟 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： B23P15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种低应力无表面金属化的陶瓷‑铝合金发动机活塞部件的制造方法，具体包括以下步骤：将陶瓷(Si3N4)按铝合金活塞顶部不规则形状进行加工，对其进行高温空气气氛氧化处理；采用飞秒激光烧蚀氧化处理所得的陶瓷表面；根据铝合金活塞顶部不规则形状制作中间过渡层；将钎料填充至陶瓷与中间过渡层之间，配合紧密，随后放入炉中进行钎焊；将钎料填充至中间过渡层和铝合金活塞顶部之间进行钎焊连接；焊后对活塞进行热处理，消除残余应力。本发明提供了一种发动机活塞部件制造方法，无需采用预镀金属层，焊缝残余应力小、不易开裂，结合牢固，抗热冲击性高。
一种应力表面金属化陶瓷铝合金发动机活塞部件制造方法

[发明专利]一种单电弧异种双丝交替增材等层高控制装置及方法-CN202310859274.5在审
发明人：冯曰海;刘世羽;王克鸿;陶堂金;张德库;黄俊;周琦 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2023-07-13 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： B23K10/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种单电弧异种双丝交替增材等层高控制装置及方法，该装置包括：双丝交替熔池监测装置、异种双丝协调送丝装置。单电弧异种双丝交替增材等层高控制方法通过在增材过程中镶嵌于双丝导丝嘴中心的微型CCD传感器拍摄实时熔池轮廓，并将信息通过CCD模块传递到图像处理器，图像处理器将信息处理后传递到计算机，获得层高特征，并将实时增材层高和预设增材层高进行比对，在丝材Ⅰ停止送丝前将丝材Ⅱ送出，同时根据结果按照设定的算法实时调整送丝速度，实现增材层高一致。本发明很好的解决了异种丝材交替电弧增材过程中，丝材切换时层高不一致的问题，使得连续增材过程中增材层高均匀一致，从而极大的改善了结构件成形质量。
一种电弧异种双丝交替层高控制装置方法

[发明专利]一种T型结构件焊接生产线-CN202210008801.7有效
发明人：朱煜;王克鸿;赵守君;李晓鹏;倪慧锋;夏皓春;王彦 -专利权人：江南造船（集团）有限责任公司;南京理工大学
申请日： 2022-01-06 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： B23K37/00 文献下载
摘要：本申请提供一种T型结构件焊接生产线，包括用于输送T型结构件的输送辊道，沿输送方向依次设有上料区、扫描焊接区和焊接成型区；设于输送辊道上方的预定位置的移动装置，并能够在扫描焊接区内沿输送方向往复移动；设在移动装置上的旋转装置，并在移动装置移动到扫描焊接区的预定位置后，在移动装置上沿垂直输送方向往复移动；设置于旋转装置上的焊接机器人，用于在旋转装置到达预定停靠位置时随所述旋转装置对焊接位置进行多角度焊接。本申请的T型结件焊接生产线，在扫描焊接区内焊接机器人能够对T型结构件进行大范围、多角度焊接，提高了焊接效率，适用于多种类型T型结构件的焊接。
一种结构件焊接生产线

[实用新型]一种变极性脉冲压缩电弧轻合金舱体增材装置-CN202322067389.9有效
发明人：章晓勇;王克鸿;周琦;彭勇;朱敏凤;罗茜 -专利权人：江苏烁石焊接科技有限公司
申请日： 2023-08-03 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： B23K10/02 文献下载
摘要：本实用新型属于增材装置技术领域，公开了一种变极性脉冲压缩电弧轻合金舱体增材装置，包括单立柱结构以及设置在单立柱结构上端的悬臂结构和驱动机构，其中，悬臂结构的自由端设置有六轴机器人，六轴机器人上设置有变极性脉冲压缩焊机，变极性脉冲压缩焊机上设置有等离子焊枪，六轴机器人驱动变极性脉冲压缩焊机和等离子焊枪移动并进行焊接操作，悬臂结构在驱动机构的驱动下沿单立柱结构上下移动以带动六轴机器人上下移动；单立柱结构朝向悬臂结构的一侧设置有可转动的回转支撑工作台，回转支撑工作台位于等离子焊枪的下方，用于放置增材基板。本实用新型的装置可以对大尺寸的构件进行一次增材成形，使用灵活，稳定可靠。
一种极性脉冲压缩电弧合金舱体增材装置

[发明专利]基于弧压和工艺库的管-法兰打底焊过程调控方法-CN202310598669.4有效
发明人：王绿原;徐福宝;薛忠亮;王克鸿 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2023-05-25 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B23K9/095 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于弧压和工艺库的管‑法兰打底焊过程调控方法，采用每1°‑5°进行管‑法兰坡口分段，根据每段坡口的几何尺寸，对工艺知识库采用坡口尺寸特征向量距离查找法，从而得到每段坡口的送丝速度、焊接速度、摆动长度、摆动偏转、左停留时间和右停留时间；首先基于每段坡口的焊接参数和弧长‑电流‑弧压的数学模型，计算每段坡口的参考弧压值；其次依据每段坡口参考弧压值和实时采集的弧压信号计算每段坡口摆动中心到左、右两侧的能量相对变化值；最后进行下一段坡口机器人自动打底焊时，根据上一段坡口摆动中心到左、右两侧的能量相对变化值以及匹配工艺知识库的焊接参数实时进行该段坡口的左、右停留时间调节。
基于工艺法兰打底过程调控方法

[发明专利]一种适用于倾斜结构件的电弧增材方法-CN202310690451.1在审
发明人：范霁康;李杰;高鹏飞;张建;杨东青;彭勇;王克鸿 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2023-06-12 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： B23K9/28 文献下载
摘要：本发明属于增材领域，具体涉及一种适用于倾斜结构件的电弧增材方法。包括如下步骤：(1)采用电弧增材在基板上堆积第一层堆积层；(2)沿倾斜结构件与基板呈锐角β的一侧设置支撑辅助件，使得支撑辅助件的支撑面与倾斜结构件的待堆积层贴合；(3)焊枪移动至第N层堆积层堆积路径的熄弧端处、初始N＝1，升高一个层高hβ，焊枪沿垂直堆积路径方向向倾斜侧偏移dmm，完成第N+1层的堆积；偏移量d通过d＝hβ/tanβ计算确定；(4)重复步骤(3)，完成多层堆积成形，直至满足构件所需成形尺寸。本发明通过添加支撑辅助件，有效避免由于偏移量过大而引起的熔池流淌问题，对于大小型斜壁结构件加工可实现高质量成形。
一种适用于倾斜结构件电弧方法

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