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[发明专利]交叉结构金属构件TIG电弧增材制造系统及制造方法-CN202310623810.1在审
发明人：从保强;孙雪君;姜自昊;曾才有;杨清福;蔡鑫祎;祁泽武;齐铂金 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-30 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： B23K9/167 文献下载
摘要：本发明公开了交叉结构金属构件TIG电弧增材制造系统及制造方法，该系统包括：机器人系统、增材电源、数字化送丝机和安装在机器人系统末端轴上的焊炬，机器人系统均与增材电源、数字化送丝机通讯连接，数字化送丝机将焊丝送至焊炬上。该系统和方法可以解决熔化极电弧增材制造工艺成型交叉结构金属构件路径规划难度大、成型质量控制困难的问题。
交叉结构金属构件 tig 电弧制造系统方法

[发明专利]一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置及修复方法-CN202310616240.3在审
发明人：从保强;曾才有;姜自昊;杨清福;蔡鑫祎;齐铂金 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： B23K9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种复材模具电弧增材修复自动化焊炬装置及修复方法，电动钨极与送丝嘴同步升降装置的电机通过传动机构传动连接钨极夹持体，传动机构控制钨极夹持体沿靠近/远离复材模具电弧增材修复表面方向移动；钨极夹持体底端夹持钨极；同步机构与钨极夹持体同步移动；同步机构底端设置送丝嘴；电弧电压测量装置用于实时测量钨极的电弧电压，并发送至控制器；控制器以保持电弧电压不变为目标函数，根据电弧电压的实时变化量生成补偿指令，补偿指令传输至电机，用于反馈控制钨极夹持体的移动量。本发明在保证修复质量的同时，简化了修复过程，具有更适应复材模具复杂空间异形下凹曲面结构的优点。
一种模具电弧修复自动化装置方法

[发明专利]一种可变向双送丝装置-CN202310157224.2在审
发明人：从保强;姜自昊;曾才有;祁泽武;孙雪君;齐铂金 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-02-23 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： B23K9/133 文献下载
摘要：本发明公开了一种可变向双送丝装置，包括可变向双送丝嘴机构和两个送丝系统，可变向双送丝嘴机构包括支架、环形带齿导轨和两个自驱动送丝嘴单元，支架固定在焊枪上；环形带齿导轨固定在支架上；两个自驱动送丝嘴单元均安装在环形带齿导轨上且均沿其作圆周运动，两个自驱动送丝嘴单元在圆周方向上相隔180°；两个送丝系统分别与两个自驱动送丝嘴单元相连以供给丝材。本发明以两个自驱动送丝嘴单元配合相继送丝的方式，有效解决了旁轴送丝电弧熔丝增材制造以及填丝焊接难以应对的大转角复杂路径问题，极大降低了电弧熔丝增材制造以及填丝焊接技术对于高性能路径规划以及运动控制方法的依赖，快速的变向液提高了增材制造效率。
一种可变双送丝装置

[发明专利]提高铝合金GTAW WAAM精度及效率的系统及方法-CN202111581391.7有效
发明人：从保强;孙雪君;蔡鑫祎;祁泽武;齐铂金 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-12-22 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： B23K9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种提高铝合金GTAW WAAM精度及效率的系统和方法，方法包括：在起弧阶段，起弧后超音频脉冲变极性电流按照预设时间缓升至电流幅值，启动送丝并将送丝速度设定为第一设定值，图像数据采集系统实时将采集的熔池和电弧图像信息发送至上位机系统；当熔池最大直径大于等于0.9倍的弧柱最大直径时，上位机系统控制送丝机将送丝速度提高至第二设定值，控制焊炬移动；在熄弧阶段距离尾端2L时电流幅值和送丝速度开始以设定速率衰减。本发明有效避免了启动送丝瞬间当熔池体积较小时焊丝易和工件发生碰撞，和熄弧处因热积累以及无拘束等因素导致的工件下塌问题，提高了工件的成型精度。
提高铝合金 gtaw waam 精度效率系统方法

[发明专利]一种颗粒增强铝基复合材料电弧增材制造方法及系统-CN202210731624.5在审
发明人：从保强;曾才有;姜自昊;齐铂金;孙雪君;祁泽武;蔡鑫祎 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-06-25 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： B22F10/28 文献下载
摘要：本发明提供了一种颗粒增强铝基复合材料电弧增材制造方法及系统，包括：对基板进行表面氧化层清理，包括对基板待沉积焊道的表面氧化层清理；采用原位自生颗粒增强铝合金丝材与同牌号的无颗粒铝合金丝材进行双丝同步增材制造：在将原位自生颗粒增强铝合金丝材进行熔凝的同时，也可将同牌号无颗粒铝合金丝材引入熔池；同时对熔池施加超音频脉冲变极性电弧进行增材制造，即在变极性脉冲正极性阶段叠加超音频脉冲电流。本发明可以解决颗粒增强铝基复合材料电弧增材过程易发的颗粒团簇和气孔缺陷等问题，实现大尺寸铝基复合材料内部颗粒均匀分布构型，获得优异的综合力学性能。
一种颗粒增强复合材料电弧制造方法系统

[发明专利]一种奥氏体不锈钢锁底结构横焊方法及系统-CN202110649072.9有效
发明人：从保强;孙雪君;齐铂金;贺铂昌;蔡鑫祎;祁泽武 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-06-10 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： B23K9/235 文献下载
摘要：本发明公开了一种奥氏体不锈钢锁底结构的横焊方法，步骤依次如下：准备奥氏体不锈钢结构；预处理；安装横焊系统；调节焊接位置：调节钨极棒的轴线与水平线夹角θ为10～15°，调节钨极棒端部距离奥氏体不锈钢结构表面的间距L为3～5mm；开始焊接。本发明公开了一种奥氏体不锈钢锁底结构的横焊系统，高频脉冲焊接电源分别电性连接控制柜、工业机器人和氩弧焊炬，控制柜电性连接工业机器人，氩弧焊炬固定在工业机器人上，氩弧焊炬上固定有钨极棒，钨极棒的轴线与水平线θ为10～15°，钨极棒端部距离靠近奥氏体不锈钢结构表面的间距L为3～5mm。本发明公开了一种奥氏体不锈钢锁底结构横焊方法及系统，降低焊接成本和焊接工艺要求，提高焊缝的成型质量。
一种奥氏体不锈钢结构方法系统

[发明专利]一种铝合金导管全位置焊接温度控制系统及方法-CN202210826663.3在审
发明人：从保强;钟豪;姜自昊;齐铂金 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-07-13 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： B23K9/095 文献下载
摘要：本发明公开了一种铝合金导管全位置焊接温度控制系统及方法，焊接机头驱动系统与焊接机头连接，用于设定参数并控制焊接机头工作，焊接机头包括焊枪、送丝机构、旋转机构、弧长调整机构和横摆机构；焊接机头通过夹持机构固定于待焊导管上，并与导管同轴，导管固定于柔性工装上；温度采集装置固定在导管上且位于焊接机头一侧，温度采集装置上均匀分布有多个热电偶。输入工艺参数，基于熔池温度模型，获取理想熔池温度；获取当前测温数据，对数据进行融合，得到当前熔池温度；将理想熔池温度和当前熔池温度做差后，输入自适应PID模块；自适应PID模块根据输入，判断目前焊接状态并输出下一时刻的工艺参数。
一种铝合金导管位置焊接温度控制系统方法

[发明专利]一种铝合金薄壁管自动焊夹具-CN202111624981.3在审
发明人：从保强;姜自昊;钟豪;孙雪君;齐铂金 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： B23K37/053 文献下载
摘要：本发明公开了一种铝合金薄壁管自动焊夹具，其上安装有全位置自动焊接机头，包括：机架；自动对中机构，自动对中机构固定在机架的一侧；第一管件自动夹持机构，第一管件自动夹持机构固定在自动对中机构上，第一管件自动夹持机构用于夹持第一待焊管件；第二管件自动夹持机构，第二管件自动夹持机构和全位置自动焊接机头均固定在机架的另一侧，第二管件自动夹持机构与第一管件自动夹持机构位置相对布置，第二管件自动夹持机构用于夹持第二待焊管件。该自动焊夹具可实现管件自动夹持、对中，以避免复杂的人工操作，省时省力、提高管件焊接效率，且可克服复杂管路系统中难以进行手动操作的问题。
一种铝合金薄壁自动夹具

[发明专利]一种吸气式电推进器微小冲量测量平台-CN202011474261.9有效
发明人：杨明轩;刘恒;齐铂金 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-12-14 - 公布日： 2021-09-14 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种吸气式电推进器微小冲量测量平台，包括框架、摆动机构、力传感器、LVDT位移传感器和电磁推杆，框架顶端开设有方形孔，所述摆动机构底端与所述框架底部相连，顶端由所述方形孔处伸出；力传感器安装在摆动机构的一侧，LVDT位移传感器设置在摆动机构的另一侧，电磁推杆设置在力传感器远离摆动机构的一侧，位置与力传感器相对应；摆动机构上安装有吸气式推进器，吸气式推进器连通有气管；框架顶部安装有电容，电容通过线缆与吸气式推进器电连接。本发明基于冲击摆法，利用相同冲量产生相同最大位移量原理，间接测量冲量，并设计合理的机械结构用来放置线路、气路、传感器等，减小干扰源。
一种吸气推进器微小冲量测量平台

[发明专利]钛合金电弧焊熔池表面温度场测量装置和方法-CN201910927174.5有效
发明人：杨明轩;白瑞瑞;齐铂金 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2019-09-27 - 公布日： 2021-05-07 - 主分类号： G01J5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种钛合金电弧焊熔池表面温度场测量装置和方法，将工业检测红外热像仪和热电偶结合应用到钛合金电弧焊熔池表面温度场测量中，能够获取熔池热影响区表面定点的辐射率值。其次，还提出了一种计算熔池表面辐射率的方法，结合定点所得辐射率值求解位于定点与熔池中心之间区域的辐射率，进而获得各点温度，极大的减小了实验量，且可准确、全面获取钛合金焊接熔池表面温度场信息。
钛合金电弧焊熔池表面温度场测量装置方法

[发明专利]自适应机器人电弧增材制造系统和方法-CN202011325954.1在审
发明人：从保强;齐铂金;孙雪君;祁泽武;钟豪 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-11-24 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： B23K9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种自适应机器人电弧增材制造系统和方法。该系统包括焊接系统，用于携带所述焊接系统中的焊机移动的机器人；用于建立增材制造的目标的三维模型，并根据所述三维模型规划所述运动系统中的机器人增材制造所述目标的运动轨迹的设计系统；用于采集所述焊接系统的各项焊接参数的焊接检测装置；用于接收和分析所述设计系统规划的运动轨迹以及所述焊接检测装置采集的焊接参数，并根据分析结果实时输出相应的控制指令给所述运动系统和焊接系统的控制系统，其中所述控制指令包括用于调整所述运动系统中的机器人运动姿态的姿态控制指令以及用于调节所述焊接系统中的送丝机送丝速度的速度控制指令。
自适应机器人电弧制造系统方法

[发明专利]一种改进铝合金电弧焊缝气孔缺陷的方法-CN201911113923.7有效
发明人：从保强;周阳;齐铂金;钟豪;祁泽武 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2019-11-14 - 公布日： 2021-03-26 - 主分类号： B23K9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种改进铝合金电弧焊缝气孔缺陷的方法，包括如下三个阶段：S1：引弧阶段，采用大电流引弧，在短时间内完成；S2：主焊接阶段，焊接电流采用复合超音频脉冲变极性电流，复合超音频脉冲变极性电流波形由超音频脉冲电流波形与变极性电流波形组合得到；S3：熄弧阶段，保持熄弧电流波形形态与主焊接过程电流波形形态一致，仅电流波形的幅值发生衰减。本发明针对引弧阶段和熄弧阶段的电气特点，在引弧阶段、主焊接阶段和熄弧阶段采用焊接时序控制，能够很好的改善引弧和熄弧阶段焊缝的气孔缺陷问题。
一种改进铝合金电弧焊缝气孔缺陷方法

[发明专利]一种基于视觉传感的GTA增材制造系统及控制方法-CN201911275374.3有效
发明人：从保强;祁泽武;齐铂金;钟豪;张亚婷;孙雪君 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2019-12-12 - 公布日： 2021-01-12 - 主分类号： B23K9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于视觉传感的GTA增材制造系统，一种基于视觉传感的GTA增材制造系统，包括工作台，氩弧焊枪，上位机控制系统，电弧热源系统，运动控制系统，机器人，图像采集系统，送丝系统，送丝旋转机构和供气系统；并且公开了利用该系统进行GTA增材制造控制的方法。通过本发明的GTA增材制造系统及控制方法可实现GTA增材制造过程电弧长度和送丝角度的实时调节，从而提高GTA增材制造过程的稳定性。
一种基于视觉传感 gta 制造系统控制方法

[发明专利]一种基于视觉传感的中厚板铝合金深熔焊系统及控制方法-CN201910430652.1有效
发明人：从保强;王义朋;齐铂金;祁泽武;白伟 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2019-05-22 - 公布日： 2020-09-22 - 主分类号： B23K9/09 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于视觉传感的中厚板铝合金深熔焊系统，包括被焊工件、运动机构、氩弧焊枪、图像采集装置、上位机控制器和弧焊电源；图像采集装置聚焦于氩弧焊枪的电极正对应的被焊工件表面位置，用于采集熔池形貌；上位机控制器用于接收图像采集装置采集的图像，提取图像中的熔池内部的小孔孔径，根据小孔孔径控制弧焊电源的焊接电流波形；并且公开了一种基于视觉传感的中厚板铝合金深熔焊控制方法，以熔池内部小孔孔径为反馈量，以焊接电流波形中低频脉冲峰值持续时间和低频脉冲基值持续时间为控制量，通过实时采集和判断熔池内部小孔孔径，控制低频脉冲峰值持续时间和低频脉冲基值持续时间，提高焊接稳定性和适用性，实现高效、高质焊接。
一种基于视觉传感厚板铝合金熔焊系统控制方法

[发明专利]一种计算脉冲TIG焊接轴对称等离子体电弧温度的方法-CN201811119604.2有效
发明人：杨明轩;刘恒;齐铂金 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-09-25 - 公布日： 2020-09-08 - 主分类号： G01K11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种计算脉冲TIG焊接轴对称等离子体电弧温度的方法，包括：对RGB图像数据矩阵A进行灰度化处理，得到矩阵B；对矩阵B进行图像旋转纠正，得到矩阵C；划定矩阵C的上限、下限和左右边界，得到选取电弧区域矩阵D；对电弧区域矩阵D进行高斯保边滤波，得到矩阵E；对矩阵E进行等比放大，得到放大后的矩阵F，并记录等比放大倍数M；基于等比放大倍数M和矩阵F进行相对发射系数处理，得到相对发射系数矩阵G；导入发射系数与温度的关系数据，将相对发射系数矩阵G经过转换温度数据处理，得到温度数据矩阵H，生成相对应的温度云图，充分考虑了图片的旋转操作，进而提高了数据计算的准确性。
一种计算脉冲 tig 焊接轴对称等离子体电弧温度方法

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