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[发明专利]一种搭接接头焊接工艺参数调节方法及系统-CN202310768464.6在审
发明人：李芳;宋丰成;陈振款;何建萍;华学明 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2023-06-27 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： B23K9/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种搭接接头焊接工艺参数调节方法及系统，涉及焊接技术领域，包括如下步骤：确定焊接过程中机器人运动时的特征位置，并记录特征位置；对激光线与焊缝直线之间夹角的垂直矫正；搭建并训练控制模型，该控制模型为神经网络模型；按照预定的控制流程，实现焊接过程中焊接工艺参数的实时调节。本发明建立以机器人控制器为核心的焊接工艺参数实时调节系统，基于机器人系统架构语言对机器人控制器进行二次开发，实现机器人移动、焊接程序和间隙采样及焊接工艺参数计算程序多个程序并行运行，通过对激光线与焊缝直线的垂直矫正，保证激光线与焊缝垂直，降低检测误差，从而获得理想的焊接接头，确保焊缝成形的一致性，降低孔洞和烧穿缺陷。
一种接头焊接工艺参数调节方法系统

[发明专利]用于船舶中小组立构件的智能焊接方法及系统-CN202310146566.4在审
发明人：杨旭;李芳;胡成绰;孟金波;邓玥;魏晓鹏;张跃龙;华学明;杜广锋 -专利权人：上海广为焊接设备有限公司;上海交通大学
申请日： 2023-02-21 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： B23K31/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于船舶中小组立构件的智能焊接方法及系统，所述方法包括步骤：对待焊接工件进行扫描，获得目标点云数据；根据所述目标点云数据，自预设模板工件库中匹配得到与所述待焊接工件对应的目标工件模型；依据工件焊缝信息表和目标工件模型，获取与待焊接工件对应的焊缝数模坐标信息；根据所述目标点云数据以及与所述目标工件模型对应的模板点云文件，生成旋转变换矩阵；根据所述旋转变换矩阵，将所述数模坐标信息转换为与所述焊缝关联的真实坐标信息；以及根据所述真实坐标信息，控制焊接装置中的焊接机器人对所述待焊接工件进行焊接；本发明利于提高焊接机器人的焊接准确性，进而利于提高船舶中小组立构件的焊接质量。
用于船舶小组构件智能焊接方法系统

[发明专利]一种激光焊接过程三维空间飞溅识别与追踪的方法-CN202010048245.7有效
发明人：黄晔;李芳;华学明;王敏;李兴宇;张跃龙 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-01-16 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G06T7/246 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光焊接过程三维空间飞溅识别与追踪的方法，涉及激光焊接领域，包括以下步骤：获取飞溅三维图像、提取飞溅三维空间特征、定位与跟踪飞溅的飞行轨迹。本发明通过图像增强技术，提高飞溅识别与提取成功率，通过将XOZ和YOZ平面同步获得的图像进行关联，对飞溅进行三维定位，进而通过对不同时刻飞溅的位置进行关联，对飞溅运动轨迹进行跟踪，获得飞溅的运动特征。
一种激光焊接过程三维空间飞溅识别追踪方法

[发明专利]一种增材制造α凝固TiAl基合金组织的热处理方法-CN202210677957.4有效
发明人：王林;华学明;沈忱;张跃龙;李芳;周雯露;忻建文 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-06-15 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： C22F1/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种消除增材制造α凝固TiAl基合金组织不均匀性和各向异性的热处理方法，具体涉及增材制造金属材料技术领域。根据对不同成分TiAl基合金的相转变温度的精确分析，设计相应的热处理温度、保温时间和冷却速率，可以实现对多种增材制造α凝固TiAl基合金组织的调控。通过使用该热处理方法，既可以消除增材制造α凝固TiAl基合金的组织不均匀性和各向异性，又可以获得均匀的全片层晶团组织。本发明具有工序简单、效率高、成本低以及普适应强等优点。
一种制造凝固 tial 合金组织热处理方法

[发明专利]一种导电材料电阻点焊工艺-CN202211652045.8在审
发明人：陈楠楠;吴贯之;王敏;丁煜瀚;沈忱;华学明 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-12-21 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： B23K11/11 文献下载
摘要：本发明涉及一种导电材料电阻点焊工艺，包括以下步骤：S01对导电材料的待焊面涂覆纳米银胶；S02采用电阻点焊工艺对导电材料进行焊接，焊点界面形成致密无孔洞缺陷的固相烧结银层，焊点周围界面形成多孔的固相烧结银层，进而实现导电材料的高性能连接。与现有点焊技术相比，本发明可在不熔化母材的情况下，大幅增加界面有效连接面积，避免材料热损伤，获得优异的连接强度与导电性能。
一种导电材料电阻点焊工艺

[发明专利]一种微电阻焊电极系统及焊接方法-CN202211137716.7在审
发明人：陈楠楠;韦祎;吴贯之;王志超;丁煜瀚;沈忱;王敏;华学明;王训春;徐晓炯 -专利权人：上海交通大学;上海空间电源研究所
申请日： 2022-09-19 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： B23K11/30 文献下载
摘要：本发明涉及一种微电阻焊电极系统及焊接方法，包括主电极、副电极和辅助电极，主电极与辅助电极为柱状，副电极为片状；待焊材料上下搭接置于副电极表面，主电极端面压在待焊位置，辅助电极端面压在副电极表面。焊接电流依次通过(或反向通过)主电极、待焊材料、副电极、辅助电极，通过焊接区域产生的电阻热实现材料之间的连接。与现有技术相比，本发明可有效提升接头强度，减少材料所受的焊接热损伤，避免电极与材料发生粘连。
一种电阻电极系统焊接方法

[发明专利]一种用于绝缘箱自动装配的定位托盘系统-CN202211641900.5在审
发明人：王志远;金鑫;张悦;孔谅;李芳;张跃龙;杨海澜;华学明 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-12-20 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： B23P19/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于绝缘箱自动装配的定位托盘系统，包括托盘固定装置、托盘打开装置和板材定位装置，托盘固定装置包括装配底板和多个固定在装配底板上的第一定位调整梁，托盘打开装置包括多个可横向移动的第二定位调整梁和连接在各个第二定位调整梁的一端的第三定位调整梁，位于最外侧的第二定位调整梁的侧面设有第一弹性结构和纵向气缸顶板，第一弹性结构提供朝向第二定位调整梁整体内侧的弹力；第三定位调整梁的侧面设有第二弹性结构，该第二弹性结构受托盘固定装置支撑；板材定位装置包括安装在托盘固定装置上的固定杆和安装在托盘打开装置上的活动杆。与现有技术相比，本发明具有可以实现木板的精确定位，提高插板效率，调整耗时低等优点。
一种用于绝缘自动装配定位托盘系统

[发明专利]LNG薄膜舱波纹板搭接接头的机器人焊接轨迹规划方法-CN202211249387.5在审
发明人：商泽坤;李芳;陈振款;贾琪;何建萍;华学明 -专利权人：上海交通大学;上海工程技术大学
申请日： 2022-10-12 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种LNG薄膜舱波纹板搭接接头的机器人焊接轨迹规划方法，包括：根据接头波纹部分的曲率变化，将接头波纹部分的几何轮廓线划分为C2至C6段，依次平滑衔接；以各段的端点以及中点作为接头波纹轨迹规划的特征点O3至O13，以特征点O8作为轨迹规划用户坐标系的原点，确定x、y、z轴方向；通过各段的半径以及特征点O8的坐标，获得各特征点的位置坐标；分别计算在任意一个特征点处的回转角W，回转角P和回转角R，从而得到各特征点的姿态坐标。本发明解决了传统轨迹规划方式采用机器人运动学求逆解时的求解困难，没有统一的、程式化的求解方式，以及多解性的问题。
lng 薄膜波纹板搭接接头机器人焊接轨迹规划方法

[发明专利]一种含铌、铬元素的钛合金实芯焊丝及制备方法-CN202110923758.2有效
发明人：沈忱;周雯露;华学明;张跃龙;李芳 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-08-12 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： B23K35/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种含铌、铬元素的钛合金实芯焊丝，包含Cr、Nb、Ti，其制备方法包括以下步骤：步骤1、将Cr、Nb和Ti混合后冶炼浇注成方坯；步骤2、将所述方坯轧制成盘条；步骤3、将所述盘条拉拔成焊丝，所述拉拔过程中进行退火热处理。本发明所制备的具有特定含量铌、铬元素实芯焊丝，可在异种双丝电/等离子弧增材制造技术条件下原位制备与成形Ti48Al2Cr2Nb(Ti‑4822)合金，为该合金的制备与成形提供高效率、低成本的方法。
一种元素钛合金焊丝制备方法

[发明专利]一种焊接稳定性识别模型训练方法、焊接稳定性识别方法-CN202010952930.2有效
发明人：董昊;蔡艳;李子晗;忻建文;华学明 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-09-11 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种焊接稳定性识别模型训练方法、焊接稳定性识别方法，模型训练方法中，首先根据焊接信号优化设计分段尺度，再根据分段策略获取多组分割信号，提取分割信号的多尺度特征向量并用于训练机器学习模型，得到焊接稳定性识别模型；识别方法中，首先根据模型确定的分段尺度进行信号分段，得到一组识别信号，提取识别信号的特征并输入至焊接稳定性识别模型就可以得到稳定性预测结果。与现有技术相比，本发明增加了焊接稳定性识别模型对于多种焊接不稳定状态的识别性能，增强了对于焊接过程中不同时间频率的不稳定波动和成形缺陷的适应性，使得模型可以识别更多层次的焊接不稳定性因素，在面对复杂的、未知的识别问题时具有更强的泛化性能。
一种焊接稳定性识别模型训练方法

[发明专利]超薄金属材料焊接工艺-CN202111498679.8有效
发明人：陈楠楠;李旬;王敏;沈忱;华学明 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-12-09 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： B23K26/346 文献下载
摘要：本发明涉及一种超薄金属材料焊接工艺，包括以下步骤：S01对待焊的材料表面进行激光表面处理，在表面形成微纳尺度的金属凸起或颗粒；S02采用焊接工艺对激光处理后的材料进行焊接，在低焊接热输入下实现超薄金属材料的高性能连接。与现有技术相比，本发明可在低焊接热输入下，实现界面的可靠连接，从而避免焊接热造成的材料损伤。
超薄金属材料焊接工艺

[发明专利]一种脉冲熔化极气体保护焊短路过渡的弧长控制方法-CN202111191527.3有效
发明人： 华学明;刘轶玮;李芳;张跃龙;蔡艳;沈忱 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-10-13 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： B23K9/095 文献下载
摘要：本发明公开了一种脉冲熔化极气体保护焊短路过渡的弧长控制方法，涉及焊接工艺领域，利用了脉冲熔化极气体保护焊过程中每个周期内的短路初始电流作为表征弧长的参数，通过实际短路初始电流I0’与设置的目标短路初始电流I0相比，判断实际焊接过程中弧长是否过长或短，从而通过控制焊接电压对弧长进行调控。本发明只需在焊前设定目标短路初始电流与容差，可以避免反复试验寻求最佳电压以获得合适弧长，利用短路初始电流作为参考，实现焊接电压的自动调节，能够快速、高效地获得合适的短路过渡弧长，且改变其他实验参数后仍能通过该方法高效获得合适的弧长。本发明引入了反馈调节机制，能够极大提高弧长的稳定性，从而提高焊接过程的稳定性。
一种脉冲熔化气体保护短路过渡控制方法

[发明专利]一种焊接机器人轨迹自动规划方法-CN201910680746.4有效
发明人：朱诗怡;李芳;张跃龙;华学明;杨海澜 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2019-07-26 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种焊接机器人轨迹自动规划方法，涉及焊接机器人离线编程及轨迹规划领域，所述方法包括以下步骤：步骤1、提取焊缝的位置信息；步骤2、定义用户坐标，记录所述焊接机器人的初始姿态；步骤3、输入所述焊缝的倾角θ，获取所述焊接机器人的姿态信息；步骤4、用二分法辅助逆解法，求所述焊接机器人的最大前倾角姿态；步骤5、生成所述焊接机器人的作业文件。本发明给定工件三维模型，只需要输入设定的焊接角度，即可完成焊接过程中的轨迹规划，代替了繁琐的示教过程，提高了生产效率；其中涉及到大量的计算过程，只需要通过编写计算程序得到，改变相应参数，如不同机器人改变算法中机械臂尺寸即可，类似的焊接问题都可以解决。
一种焊接机器人轨迹自动规划方法

[发明专利]一种改善胶接性能的金属表面激光处理方法-CN202010484836.9有效
发明人：孔谅;刘雷;肖望;李芳;王敏;潘指阳;华学明 -专利权人：上海交通大学;华域汽车车身零件（上海）有限公司
申请日： 2020-06-01 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： C23C4/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种改善胶接性能的金属表面激光处理方法，采用脉冲激光对金属表面进行扫描，确保扫描过程中相邻两个脉冲激光的斑点相互搭接，即完成处理。与现有技术相比，本发明可以基于脉冲激光的能量密度和光斑搭接率的调节，改善传统激光表面处理方法对胶接过程中金属表面性能的不利影响。
一种改善性能金属表面激光处理方法

[发明专利]一种丝粉复合等离子弧增材制造装置及使用方法-CN202011437823.2有效
发明人：沈忱;华学明;张跃龙;李芳;周雯露;王林;张弛;陈超 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-12-07 - 公布日： 2022-03-29 - 主分类号： B23K10/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种丝粉复合等离子弧增材制造装置及使用方法，涉及金属间化合物合金增材制造领域，装置包括等离子焊接装置、弧高传感器(12)、丝粉复合填材装置和计算机(16)，所述弧高传感器(12)装配在等离子焊接装置上，所述等离子焊接装置、弧高传感器(12)、丝粉复合填材装置分别与计算机(16)相连接。本发明通过在双异种丝材基础上引入粉材添加装置，实现目标金属间化合物合金微量元素的灵活调控，有效提高金属间化合物的各项性能。通过增加弧高传感器反馈调整等离子弧高，有效提升了增材过程等离子弧、熔池、丝粉填材过渡的稳定性，降低了增材构件的缺陷率。
一种复合等离子弧增材制造装置使用方法

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