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[发明专利]一种高频振动激光自熔丝焊接方法-CN201910224785.3在审
发明人： 陈树君;黄文浩;肖珺;贾亚洲;苑城玮 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-03-24 - 公布日： 2019-05-28 - 主分类号： B23K1/005 文献下载
摘要：本发明公开一种高频振动激光自熔丝焊接方法，解决现有激光填丝焊的熔丝方法存在焊接效率低、送丝精度要求高、焊丝稳定性差、焊接参数控制复杂、间隙适应性差以及焊缝质量差的问题，本发明包括：将激光光斑聚焦在焊丝上，压电陶瓷制动器安装在焊丝末端；通入保护气体，启动激光器和压电陶瓷制动器，送丝速度5～10m/min，使激光束始终聚焦在焊丝上，从而实现激光自熔丝稳定液桥过渡焊接。
焊丝压电陶瓷制动器激光高频振动熔丝焊接熔丝送丝聚焦保护气体焊接参数焊接效率焊丝末端激光光斑激光填丝精度要求激光器焊缝激光束稳定液质量差焊接

[发明专利]一种电阻电磁感应复合加热金属丝材成形方法-CN201611186726.4有效
发明人： 陈树君;苑城玮;贾亚洲;赵昀;闫志鸿;王立伟 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2016-12-20 - 公布日： 2019-05-17 - 主分类号： B22F3/115 文献下载
摘要：本发明公开一种电阻电磁感应复合加热金属丝材成形方法，通过计算机软件建立金属零件的几何模型，并分层离散，设定和模拟零件的运动轨迹；由脉动送送丝机构将金属丝材匀速送至电磁感应加热区域和电阻加热区域，金属丝材由电磁感应加热电源预热到一定温度，带有一定热量的丝材持续送给直至金属丝材与基材短路，金属丝材与基材的接触部位产生电阻热，在电阻热的作用下，金属丝材熔化，形成熔体；在重力、电磁力的作用下熔体稳定过渡到基材，并开始凝固；三维运动系统由原先设定的运动轨迹控制金属丝材熔化、过渡、凝固逐步点、线、面、体完成金属零件的成形工件。采用本发明技术方案，具有降低成本，提高了效率，同时还降低对基材的热输入，减少基材的变形的特点。
一种电阻电磁感应复合加热金属丝成形方法

[发明专利]一种非熔化极气体保护焊焊丝端部位置判定方法-CN201710253631.8有效
发明人： 陈树君;张瑞英;蒋凡;李元锋;徐斌 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-04-18 - 公布日： 2019-04-30 - 主分类号： B23K9/167 文献下载
摘要：本发明公开一种非熔化极气体保护焊焊丝端部位置判定方法，它通过焊接控制系统建立电弧，借助电压传感器对非熔化极焊枪与工件之间的电压进行采集并将其转换为相应的空间电场，建立电弧的电场分布云图，对非熔化极焊枪与焊丝之间的电压和焊丝与工件之间的电压进行采集并将其转换为相应的空间电场，并将这两个电场与电弧空间的电场强度分布云图结合，通过非熔化极焊枪和工件端分别对焊丝端部的电场线方向，取二者的交点确定焊丝端部的当前位置，实现对焊丝端部位置的判定；将有助于提高焊接过程的稳定性，并进一步提高焊缝质量。
一种熔化气体保护焊丝部位判定方法

[发明专利]一种测量交流焊接电弧热量输出的方法-CN201710010703.6有效
发明人：蒋凡;李元锋;陈树君 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-01-06 - 公布日： 2019-04-05 - 主分类号： G01K17/10 文献下载
摘要：本发明公开一种测量交流焊接电弧热量输出的方法，使用分裂阳极装置，在引燃电弧后，受到单向导通二极管的影响，电流回路只通过其中一个电极导通，但在焊接电源极性改变时，电流回路通过另一电极导通，通过测量单位时间内两个电极的进水温度和出水温度差值，计算出不同极性时的电弧热量输出，得到两个电弧的热量分布系数。其中，负极接焊枪，正极通过两个方向相反的单向导通二极管分别连接分裂阳极装置的两个电极。本发明可实现测量直流、交流、方波或变极性焊接电源电弧的热量输出，得到不同极性下电弧的热量分布系数，本发明适用于钨极氩弧焊，或等离子弧焊等。
一种测量交流焊接电弧热量输出方法

[发明专利]一种搅拌摩擦焊机器人构型及运动算法-CN201811624371.1在审
发明人： 陈树君;李方;赵昀;袁涛;肖珺 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2018-12-28 - 公布日： 2019-03-29 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种搅拌摩擦焊机器人构型及运动算法，用于复杂曲面壁板结构，机器人构型包括机器人本体、搅拌头、搅拌工具、附加轴、附加轴电机和激光跟踪传感器，搅拌头连接于与机器人本体的末端，附加轴安装于搅拌头上，搅拌工具安装于附加轴上，搅拌工具动作方向与附加轴的圆心法线重合，搅拌工具的动作方向穿过机器人本体的第五轴的中心，附加轴电机用于控制附加轴转动，激光追踪传感器安装在附加轴上。运动算法通过控制附加轴和机器人本体五个轴旋转来实现搅拌工具的空间工作轨迹及工作位姿。本发明将搅拌工具与激光跟踪传感器的运动关系解耦，降低机器人本体的极限扭摆幅度，提高机器人本体在搅拌摩擦焊过程中的动刚度，实现高质高效的焊接过程。
附加轴机器人本体搅拌工具机器人构型运动算法搅拌摩擦焊激光跟踪搅拌头传感器电机搅拌摩擦焊过程传感器安装法线壁板结构复杂曲面工作轨迹焊接过程激光追踪运动关系圆心动刚度工作位轴旋转重合解耦扭摆转动穿过

[发明专利]双电弧堆焊稀释率控制装置及方法-CN201811441058.4在审
发明人：张亮;王军;王会霞;付凯;寿立鹏;陈树君 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2018-11-29 - 公布日： 2019-03-26 - 主分类号： B23K9/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种双电弧堆焊稀释率控制装置及方法，属于堆焊技术领域，包括非熔化极焊枪、非熔化极焊接电源、熔化极焊枪及熔化极焊接电源；非熔化极焊枪、非熔化极焊接电源及焊接的工件串联成非熔化极回路；非熔化极焊枪、熔化极焊接电源、熔化极焊枪串联成旁路熔丝回路；熔化极焊枪的内部设有焊丝。本发明提供的双电弧堆焊稀释率控制装置，工件热输入量和金属熔敷量的调整通过分开调整两个回路中的电弧的电流来实现，单独控制焊接热输入量和单独控制金属熔敷量，实现焊接过程中传热和传质的解耦控制，避免了传统电弧堆焊变形大和稀释率高的问题。
熔化极焊枪熔化极焊接电源稀释电弧堆焊控制装置单独控制熔敷串联电弧焊丝焊接热输入量传热和传质金属传统电弧堆焊技术焊接过程解耦控制热输入量堆焊旁路熔丝焊接变形

[发明专利]一种应用特征谱线焊接熔池流动监测方法-CN201610917879.5有效
发明人：蒋凡;李元锋;陈树君;张宏伟;余旭 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2016-10-20 - 公布日： 2019-03-22 - 主分类号： B23K31/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于特征谱线的焊接熔池流动监测方法，在特定波段上，只有熔池中的示踪元素被激发时所放出的光强度最强，其他光强度较低，通过采集到的被观测区域光强变化趋势模拟出熔池的流动；通过将凸透镜、窄带滤光片、CCD相机为一整体，工作时跟随被观测区域平移，且轴线始终对准被观测区域；附在工件表面的示踪元素在热源经过时被激发，其特征谱与其他光源不同；熔池发出的光经过凸透镜聚焦放大后，只有示踪元素发出特定波段的光可以明显映射在CCD相机的感光元器件中；最后将CCD相机拍到的连续图像经过软件处理，得到熔池的流动影像。采用本发明技术方案，比传统的熔池监测方法更加清晰、有效。
一种应用特征焊接熔池流动监测方法

[发明专利]一种接触网绝缘子状态在线监测装置-CN201811293366.7在审
发明人：侯文凯;石少波;胡京东;梁运鸿;李世斌;江孟宁;陈树君;王泽晓;郑军;陈勇;李永良;陈凤萍;马少奎;张松斌;曹斌 -专利权人：北京中润惠通科技发展有限公司
申请日： 2018-11-01 - 公布日： 2019-03-19 - 主分类号： G01D21/00 文献下载
摘要：本发明涉及绝缘子在线监测附属装置的技术领域，特别是涉及一种接触网绝缘子状态在线监测装置，其工作台支撑位置可以根据工作人员需要方便进行调节，提高其适应能力；并且显示器显示角度能够根据工作人员需要方便进行转动，降低其使用局限性；而且触控显示屏长期使用吸附灰尘或沾染指纹时，较易方便进行擦拭，从而提高其使用清洁性；包括工作台、四组支架、主机和显示器，显示器前侧设置有触控显示屏；还包括支撑台、底座、电机、传动轴、带动轴和带动块；还包括右连接柱、把手、连接架、连接杆和转动柱；还包括两组滑动柱、两组带动柱、带动板和海绵擦，显示器前侧壁横向设置有两组滑槽。
显示器两组状态在线监测装置接触网绝缘子触控显示屏绝缘子工作台支撑附属装置横向设置右连接柱在线监测传动轴带动板带动轴带动柱海绵擦滑动柱连接杆连接架前侧壁清洁性支撑台转动柱工作台沾染滑槽吸附支架底座擦拭指纹主机转动电机把手

[发明专利]一种用于磁脉冲管与管焊接的对中装置-CN201910050822.3在审
发明人：卢振洋;龚文韬;陈树君;袁涛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-01-20 - 公布日： 2019-03-08 - 主分类号： B23K37/053 文献下载
摘要：本发明公开一种用于磁脉冲管与管焊接的对中装置，解决了现有对中装置更换适应参数范围小、无法更换易损部位、无法为内管提供支撑作用的问题。该对中装置包括基杆、外管垫圈、外管对中环、内管垫圈、内管对中环、定位螺母。采用本发明的对中装置，能够根据内外管件的壁厚及长度，对垫圈及对中环进行更换，并且能够在为管件进行对中的同时为内管提供支撑，防止内管在焊接中因受冲击发生形变。
对中装置内管对中环垫圈焊接磁脉冲外管定位螺母易损部位支撑作用内外管受冲击形变壁厚管件基杆支撑

[发明专利]一种法兰盘自动套准系统-CN201710360584.7有效
发明人： 陈树君;李德保;黄宁;薛忠明 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-05-21 - 公布日： 2019-02-26 - 主分类号： B23K37/00 文献下载
摘要：本发明公开一种法兰盘自动套准系统，包括：自动套准图像采集装置、变位机；所述自动套准图像采集装置具有三套，均布安装于焊接工装台下方用于采集所要焊接球状壳体的位置状态；所述变位机具有Z轴方向的上下运动、Y轴方向的前后运动、X轴方向的左右运动、Z轴的旋转运动、绕X轴的翻转运动五个自由度，所述五个运动自由度通过控制系统可实现联动控制；在球形壳体上焊接法兰盘前,通过自动套准图像采集装置采集球形壳体的位置信息并把位置信息传递给图像处理系统进行图像处理位置匹配，处理结果反馈到变位机，变位机自动调整球形壳体的位置以实现被焊接的法兰与壳体上要焊接法兰位置的圆孔位置同心，以便球形壳体法兰盘全自动化焊接。
一种法兰盘自动系统

[发明专利]一种电弧焊接的缺陷抑制方法-CN201610993873.6有效
发明人：蒋凡;李元锋;陈树君;袁涛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2016-11-11 - 公布日： 2019-02-19 - 主分类号： B23K9/32 文献下载
摘要：本发明提供一种电弧焊接的缺陷抑制方法，通过电流收集器减小焊接过程中流回焊接电源的焊接电流通路横截面积，从而在焊缝刚凝固的表面形成较高的电流密度，利用电流产生的焦耳热让降低焊缝的冷却速度，利用电流的电致塑性效应提升焊缝凝固区域的塑性，使金属内部应力下降，降低焊接缺陷产生的几率。本发明利用高密度焊接电流对焊缝材料组织进行处理，可以有效解决焊缝裂纹、气孔、残余应力等问题，进一步得到力学性能更加优越的焊缝。
一种电弧焊接缺陷抑制方法

[发明专利]一种机器人铣削双轴复合刀具装置及方法-CN201710970832.X有效
发明人：田宏宇;陈树君;李方;肖珺;余旭;石俊彪 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-10-18 - 公布日： 2019-02-19 - 主分类号： B23C1/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种机器人铣削双轴复合刀具装置及方法，属于机械加工中冷热复合加工领域。所述装置是由机器人驱动单元、连接支架、复合刀具装置、被加工工件组成。其中，复合刀具装置包括机器人连接轴、上盖、轴承、齿轮组、刀柄、弹簧夹头、铣刀和刀柄帽。机器人驱动单元带动复合刀具装置中铣刀旋转，对被加工工件进行加工。由机器人驱动单元与复合刀具装置的机器人连接轴固连，从而带动主动齿轮。由主动齿轮带动两个从动齿轮反向旋转，从而带动两个铣刀反向旋转，实现双轴同时对被加工工件双侧面铣削加工。本发明结构简单、安装简便、成本较低，通过更换铣削加工刀具，可以改变被加工零件侧面尺寸，即墙体厚度，从而达到加工精度和表面质量要求。
一种机器人铣削复合刀具装置方法

[发明专利]可调控电流分布载流搅拌摩擦焊接方法-CN201811097914.9在审
发明人： 陈树君;张洪玮;蒋晓青;余旭;周媛媛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2018-09-20 - 公布日： 2018-11-27 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明公开一种可调控电流分布载流搅拌摩擦焊接装置，采用搅拌头作为电流辅助热源的电极，通过外置电源开关的闭合，高密度电流通过搅拌针流经待焊母材，通过底部导流板流回电源，实现了电阻热与搅拌摩擦机械热形成搅拌摩擦焊的复合热源。焊接过程中通过导流板将按工艺要求调控电流分布情况和流经方向，改变焊缝前进侧与后退侧温度差，完成焊前预热或焊后热处理要求，改善焊缝力学性能。本技术方案，增强焊接过程中材料的流塑性，调整焊接过程中焊缝前进侧与后退侧的温场分布，细化晶粒，提升工件表面硬度，减少了搅拌针在焊接过程中的磨损，提高了焊接质量与工作效率。
焊接过程搅拌摩擦焊接电流分布焊缝搅拌针可调控载流工件表面硬度焊缝力学性能外置电源开关底部导流板高密度电流焊后热处理搅拌摩擦焊闭合晶粒待焊母材电流辅助调控电流复合热源工艺要求工作效率焊前预热搅拌摩擦流经方向电极导流板电阻热搅拌头温度差热源温场细化焊接磨损电源

[发明专利]基于可调控电流分布钛合金载流静轴肩搅拌摩擦焊接设备-CN201811097915.3在审
发明人：蒋晓青;张洪玮;陈树君;李晓旭;韩阳 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2018-09-20 - 公布日： 2018-11-27 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：一种基于可调控电流分布钛合金载流静轴肩搅拌摩擦焊接设备，采用搅拌头作为电极，高密度电流通过搅拌针流经待焊母材，通过底部导流板流回电源，实现了电阻热与搅拌摩擦机械热形成复合热源搅拌摩擦焊接；焊接过程中通过导流板将按工艺要求调控电流分布情况和流经方向，改变焊缝前进侧与后退侧温度差，完成焊前预热或焊后热处理要求，改善焊缝力学性能。本发明增强焊接过程中材料的流塑性，调整焊接过程中焊缝前进侧与后退侧的温场分布，细化晶粒，减少了搅拌针在焊接过程中的磨损，提高了焊接质量与工作效率。
焊接过程搅拌摩擦焊接电流分布焊缝搅拌针可调控钛合金静轴载流焊缝力学性能底部导流板高密度电流焊后热处理晶粒待焊母材调控电流复合热源工艺要求工作效率焊前预热搅拌摩擦流经方向电极导流板电阻热搅拌头温度差温场细化焊接磨损电源

[发明专利]一种非对称钨极氩弧焊预热-搅拌摩擦复合焊接方法-CN201810484719.5在审
发明人： 陈树君;李晓旭;袁涛;孔德兵 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2018-05-20 - 公布日： 2018-10-12 - 主分类号： B23K28/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种非对称预热钨极氩弧焊‑搅拌摩擦复合焊接方法，在焊缝表面沿焊接方向依次放置钨极氩弧焊焊枪和搅拌摩擦焊搅拌针，搅拌针轴心位于焊缝中心，焊枪固定在与搅拌针夹持机构相连的滑杆定位器上，使两者焊接速度相同。焊枪钨极轴心在垂直焊接方向与焊缝中心的距离及焊枪与母材平面夹角通过滑杆定位器调节。钨极氩弧焊预热，搅拌针在母材经电弧热处理条件下以一定参数进行搅拌摩擦焊焊接。钨极氩弧焊偏移在焊缝一侧预热，可避免传统金属材料焊接时裂纹、气孔、夹杂等缺陷的产生，及传统搅拌摩擦焊搅拌针因磨损而寿命低的问题，更解决传统搅拌摩擦焊前进侧、后退侧微观组织及性能的差异，有效提高搅拌摩擦焊焊缝的力学性能。
搅拌摩擦焊钨极氩弧焊搅拌针焊枪预热焊接滑杆定位器复合焊接焊缝中心搅拌摩擦焊缝非对称母材电弧传统金属材料热处理条件垂直焊接焊缝表面焊接方向夹持机构力学性能平面夹角微观组织偏移夹杂钨极磨损