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[发明专利]旋转TIG电弧焊缝曲面自适应控制方法及系统-CN202210108724.2有效
发明人：郑学军;秦子濠;郭广飞;周芙蓉;洪波;李湘文;李承波 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-01-28 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B23K9/095 文献下载
摘要：本发明公开了一种旋转TIG电弧焊缝曲面自适应控制方法及系统，系统包括旋转焊接单元、位置传感器、励磁装置、电压传感器和信号分析系统。将TIG焊枪与旋转机构结合起来，使得电弧在发生旋转时不仅仅搅拌熔池修复零件表面，还能及时采集到焊枪旋转时的位置信息，同时施加磁场能够改变电弧偏移的距离，增加了采样数据的同时也能提高采样效率，从而提高识别零件表面的形貌特征的精度；利用Bowyer—Watson算法进行零件表面的三角形网面剖分，提高了拟合零件表面的精度，这种曲面自适应控制方法也大大改善了焊接工人的工作环境。
旋转 tig 电弧焊缝曲面自适应控制方法系统

[实用新型]一种用于改善环形厚板焊缝成型的磁控-气冷装置-CN202320331325.2有效
发明人：洪波;张正明;罗权;秦子濠;杨龙 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2023-02-28 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： B23K9/32 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种用于改善环形厚板焊缝成型的磁控‑气冷装置，涉及焊接装置技术领域。该磁控‑气冷装置包括轴肩式焊枪、双磁极连接架、双对磁极结构以及气冷结构，轴肩式焊枪与双磁极连接架上部过盈配合，双磁极连接架下部通过八个六角螺母与双对磁极结构拧紧，双对磁极结构的下部分与气冷结构通过螺纹配合连接。基于本实用新型的技术方案，该磁控‑气冷装置能够改善了环形厚板焊缝成型质量并且简化传统水冷装置的机械结构。
一种用于改善环形厚板焊缝成型气冷装置

[发明专利]磁偏吹纠正焊接装置及其控制方法、系统、装置和介质-CN202310861475.9在审
发明人：郑学军;秦子濠;郭广飞;洪波;李承波;李湘文 -专利权人：湘潭大学;合肥通用机械研究院有限公司
申请日： 2023-07-13 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： B23K9/073 文献下载
摘要：本发明公开了磁偏吹纠正焊接装置及其控制方法、系统、装置和介质，装置包括：焊接装置；多对励磁装置，每对包括两个导磁铁芯，相邻两个导磁铁芯间距离相等；多个温度传感器，设于多个导磁铁芯靠近电弧的一侧；控制装置，用于检测到多个第一温度信息之间的最大温差大于等于预设温差阈值后控制通入多对励磁装置励磁电流，使得多对励磁装置产生旋转磁场，通过洛伦兹力增大电弧偏移程度，根据多个第二温度信息确定磁偏吹方向，利用各个励磁装置产生洛伦兹力纠正磁偏吹方向，直至多个第三温度信息之间的最大温差小于预设温差阈值。本发明实施例的磁偏吹纠正焊接装置能够提高磁偏吹方向的检测准确性，且检测成本低。
磁偏吹纠正焊接装置及其控制方法系统介质

[发明专利]一种基于磁控-温度传感的实时焊缝偏差信息提取方法-CN202310813698.8在审
发明人：洪波;李雄;王登科;周元新;秦子濠;马伊健;李国林 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2023-07-04 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： B23K9/095 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于磁控‑温度传感的实时焊缝偏差提取方法。它主要解决在磁场和电弧电流信号收集不稳定状态下，磁控电弧传感器不能够准确地获取焊缝偏差信息的问题。其技术要点是磁控‑温度传感器采集电弧在任意位置时电流信号和电弧平均温度值，通过对两者数据分析处理获得电弧电流变化值和温度变化率值。建立温度变化率和电弧位置的函数关系式，将电弧电流变化值输入温度‑电弧电流函数关系式中输出温度传感器温度变化值。通过温度变化值直接反映坡口焊缝偏差信息，为改善焊接工艺、焊缝自动跟踪等多种场合提供一种新型焊缝偏差信息提取方法。
一种基于温度传感实时焊缝偏差信息提取方法

[发明专利]一种电场控制电弧旋转的焊缝识别方法-CN202210205605.9有效
发明人：郑学军;秦子濠;洪波;李湘文;李承波 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-03-04 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： B23K9/127 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用电场控制电弧旋转的焊缝跟踪传感器，该传感器主要由焊接电源、焊缝跟踪实时调节机构、霍尔传感器、电场激励电源、产生旋转电场的4块电场极板、支撑套筒、旋转机构等机构组成组成。焊枪起弧后，电场激励电源向2对电场极板输送相同大小的电压，使得4块电场极板的极性保持一致，沿着极板的中心产生对称的电场；当旋转机构带动滚轮沿着支撑套筒外壁运动，并触碰到外壁上的弹簧装置会改变电场的分布情况，从而电弧在电场作用下扫描焊缝，经霍尔传感器提取电弧信息，再通过焊缝跟踪实时调节机构处理判断焊缝跟踪偏差，进而调整焊接路径和调节焊接参数，从而实现对焊缝的自动跟踪。
一种电场控制电弧旋转焊缝识别方法

[发明专利]一种基于电弧声复合激光视觉的焊缝跟踪方法及系统-CN202310264467.6在审
发明人：李湘文;范灵聪;杨龙;罗权;刘鉴轲;龙志衡;程葳蕤;王璐;秦子濠 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2023-03-17 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： B23K9/127 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于电弧声复合激光视觉的焊缝跟踪方法及系统，包括：主要由图像采集模块、声信号采集模块、声信号处理模块、图像处理模块、焊接机器人和配套的焊接设备、工控机组成的系统。采集焊接电弧声，获取电弧声信息，对电弧声信息进行时间延迟估计，得到时间延迟与焊缝偏差的关系预测模型；获取焊缝的原始图像信息，对原始图像信息进行中值滤波得到备用焊缝图像，提取出备用焊缝信息像素点，与所述时间延迟与焊缝偏差的关系预测模型采用稳健最小二乘法融合，筛选得出可用焊缝像素点，拟合得到实时焊缝跟踪轨迹，有效消除弧光等噪声的干扰，确保了精确性高、抗干扰性强的实时焊缝跟踪。
一种基于电弧复合激光视觉焊缝跟踪方法系统

[发明专利]基于非对称纵向磁场传感的大曲率焊缝偏差识别方法-CN202210233413.9有效
发明人：李湘文;程葳蕤;秦子濠;贾爱亭;王璐 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-03-10 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： B23K9/127 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于非对称纵向磁场传感的大曲率焊缝偏差识别方法，该方法包括“山”型支撑套筒、信号发生器、功率放大板、电弧信号采集装置、传动和定位装置、非对称纵向磁场传感器控制器和磁感线圈。磁感线圈缠绕在支撑套筒上，中间产生纵向磁场，与两侧轮流产生的纵向磁场叠加，产生非对称纵向磁场，两侧支撑套筒以中间支撑套筒为轴旋转，到达三个不同位置，使得电弧扫描焊缝，每侧每位置进行10次采样，通过数据处理实时判断偏差、识别曲率、调节焊接路径和焊接参数，实现对大曲率窄间隙焊缝的跟踪。优点在于：电弧能稳定的燃烧，能有效地提取电弧信息，旋转的支撑套筒使熔池搅拌更充分。
基于对称纵向磁场传感曲率焊缝偏差识别方法

[发明专利]基于纵向磁场控制TIG焊电弧形态的焊缝跟踪装置-CN202211243749.X在审
发明人：李湘文;杨龙;秦子濠;李梦龙;王璐;罗权 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-10-11 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： B23K9/095 文献下载
摘要：本发明涉及焊接自动化领域，具体设计了基于纵向磁场控制TIG焊的电弧形态的焊缝跟踪装置。本发明的目的是通过控制纵向磁场进而控制带电粒子的旋转，再通过对比电压值获取焊枪与焊缝之间的偏差。该发明操作简单，焊缝跟踪精准。该系统包括钨极焊枪，支架，齿轮，励磁线圈，外部套筒，内部套筒，轴承，霍尔传感器，计算机，共发射极放大电路装置等。结构简单，具有实时性，高效性，焊缝跟踪精度高。
基于纵向磁场控制 tig 电弧形态焊缝跟踪装置

[发明专利]一种磁控TIG电弧接触式双传感融合焊缝跟踪方法-CN202211037045.7在审
发明人：李湘文;罗权;秦子濠;张正明;王璐;刘鉴轲 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-08-27 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： B23K9/127 文献下载
摘要：本发明涉及空开一种磁控TIG电弧接触式双传感融合焊缝跟踪方法，主要由工控机、压力传感器、焊丝运动控制、A\D转换模块、霍尔传感器、磁控头、励磁电源、焊枪等部分组成。通过焊丝触觉传感器与磁控电弧传感器结合计算出焊缝位置相对于焊嘴的位置坐标信息，实现焊枪的焊缝位置跟踪，该方法具有精度高、装置成本低的优点。
一种 tig 电弧接触传感融合焊缝跟踪方法

[发明专利]一种用于多层多道焊的磁控电弧-激光焊缝跟踪及热处理方法-CN202210818846.0在审
发明人：洪波;张正明;罗权;秦子濠;杨龙 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-07-12 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： B23K26/348 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于多层多道焊的磁控电弧‑激光焊缝跟踪及热处理方法，用到的装置主要包括双路优化比例分光模块，线激光检测模块，焊前激光预热模块、磁控摆动电弧跟踪模块、焊后激光保温模块、光纤激光传导机构、数据偏差分析模块、驱动执行机构；双路优化比例分光镜利用反射和折射定律按一定分光比例分离出两束激光，其中折射激光作为线激光检测模块，用来检测焊缝中心；反射激光作为焊前、焊后热处理热源，焊前预热和焊后保温处理可以改善增材中温度的分布不均现象，从而可以减少焊接裂纹的形成，使得接头抗拉强度和冲击韧性提高；本发明装置集焊接、跟踪、热处理功能一体化结构，原理简单，既保证了焊接质量同时，也降低了成本提高了效率。
一种用于多层多道电弧激光焊缝跟踪热处理方法

[发明专利]一种基于双线阵相机传感的窄对接焊缝轨迹检测方法-CN202210850045.2在审
发明人：李湘文;程葳蕤;高佳篷;秦子濠;杨龙 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-07-19 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： B23K9/127 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于线阵相机传感的窄对接焊缝轨迹检测方法，可用于复杂曲线窄对接焊缝的焊接自动化中。发明所述的方法，通过线阵像机拍摄焊缝与焊缝两侧的激光线获取相机的视角姿态和窄对接焊缝的轨迹信息，并用于实时校正装置检测视角以适应复杂工况下的窄对接焊缝和导引焊枪以实现窄对接焊缝的自动跟踪焊接。该方法具有成本低、结构简单、检测准确、实时性好、稳定性高、抗干扰能力强等优点，具有可预测的应用前景。
一种基于双线相机传感对接焊缝轨迹检测方法

[发明专利]基于纵向磁场控制TIG焊电弧的V型坡口焊缝跟踪方法-CN202110028177.2有效
发明人：李湘文;王璐;秦子濠;黄宏亮;刘鉴轲;罗权 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2021-01-11 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： B23K9/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于纵向磁场控制TIG焊电弧的V型坡口焊缝跟踪方法，该系统包括焊枪，支架，励磁线圈，电压传感器，计算机，传感器保护装置，共发射极电路装置。其特征在于：该系统由纵向磁场发生装置产生所需磁场，磁场发生装置由直流电源为励磁线圈提供稳定的励磁电流，使焊接电弧中的带电粒子进行高速旋转，增大电弧传导电流所经的路程，使电弧电压随着外加纵向磁场磁感应强度的增加而升高。将输入电压经过共发射极放大电路放大电压信号，其中电压传感器一端连接在焊枪上，一端连接在工件上。通过电压传感器提取电弧经过放大后的电压信号，经计算机分析处理，不断调整焊枪位置，使焊枪对准焊缝中心位置。本发明整个焊缝跟踪结构简单，可操作性强，相对传统焊缝跟踪系统更为简单，系统数据处理也相对来说更简单。
基于纵向磁场控制 tig 电弧型坡口焊缝跟踪方法

[发明专利]一种波纹板焊接机器人焊接速度优化的方法-CN202010056792.X有效
发明人：洪波;林健;熊昊;向垂悦;秦子濠 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2020-05-18 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： B23K31/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种波纹板焊接机器人焊接速度优化的方法，它解决了现有技术中焊接速度不能根据焊缝进行合理细化的问题，具有可以根据焊缝轨迹调整焊接速度、提高焊接质量的效果；其技术方案为：段内速度优化：将焊缝路径中有变化的拐点或者形状复杂的曲线部分进行自适应分段，焊枪在不同段焊接时都根据当段的最优焊速阈值调整焊接速度；段间速度优化：根据段与段之间的最优焊速不同，在不同焊速相交处，根据焊速差值调整加速度，使段与段之间速度平缓相交，不存在速度跳跃点。
一种波纹焊接机器人速度优化方法

[发明专利]一种分时控制管板焊接调控方法-CN201910021361.7有效
发明人：洪波;张智勇;郭韬;刘锦;向垂悦;秦子濠 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2019-01-10 - 公布日： 2021-11-19 - 主分类号： B23K9/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种分时控制管板焊接调控方法，它主要是解决管板焊焊缝熔滴堆积，溶池凹坑，焊缝未熔合以及未焊透等问题，适用于管板焊缝的自动化焊接。该系统主要包括分时测量装置，信号分时处理模块，调节模块和驱动装置。本发明的技术方案是：分时测量装置和信号分时处理模块对获取的信号作分时控制与处理，得到某一确定位置的最佳角焊接角速度与最佳焊接电流，调节模块结合最佳角焊接角速度与最佳焊接电流共同调节焊枪进行精确焊接工作，实现管板焊高质量高精度焊接。
一种分时控制焊接调控方法

[发明专利]一种应用于窄间隙焊接控制焊枪摆动模式的磁控等离子弧焊焊接控制方法-CN202010056791.5有效
发明人：洪波;熊昊;林健;向垂悦;秦子濠 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2020-01-17 - 公布日： 2021-09-28 - 主分类号： B23K10/02 文献下载
摘要：本发明涉及公开了一种应用于窄间隙焊接控制焊枪摆动模式的磁控等离子弧焊焊接控制方法，该方法主要由磁控可调摆动模式窄间隙焊枪和脉冲信号发生器组成的窄间隙焊接控制系统实现。使用磁控可调摆动模式窄间隙焊枪附带的相位式激光测距传感器、CCD图像传感器、电弧传感器对焊缝层次、位置及熔池形态进行智能监控与测算，结合电压传感器、比较器进行分析比较，综合判定焊枪临近侧壁后，调节励磁装置，使磁控可调摆动模式窄间隙焊枪按照设定摆动模式及轨迹进行焊接，解决窄间隙焊接侧壁熔合情况不佳的问题并实现多层多道焊焊道规划。
一种应用于间隙焊接控制焊枪摆动模式等离子方法

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