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[发明专利]电火花线切割加工装置-CN202310769311.3在审
发明人： 韩福柱;徐星汉;管一琳 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-06-27 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： B23H7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种电火花线切割加工装置，所述电火花线切割加工装置包括第一槽、切割组件、水处理组件和除氧组件，第一槽内存储有水，切割组件的至少部分设在第一槽内且第一槽内的水淹没切割组件，水处理组件的一端与第一槽的一端连通，以便处理第一槽流出的水，水处理组件的另一端与第一槽的另一端连通，以便经水处理组件处理后的水流入第一槽内，除氧组件与水处理组件和第一槽的至少一者连通以便除氧组件除去第一槽内的水中的氧气，或除氧组件除去水处理组件内的水中的氧气。本发明具有结构简单、切割效率高等优点。
电火花切割加工装置

[发明专利]水导激光自动在线测量及补偿系统及其精度补偿方法-CN202310400175.0在审
发明人： 韩福柱;唐文翰;潘遇安;徐星汉 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： B23K26/70 文献下载
摘要：本发明公开了水导激光自动在线测量及补偿系统及其精度补偿方法，该方法包括：根据要求加工形状和机床基本参数确定加工件的规划检测路线，并检测靠近加工件的水射流的物理变化状态得到初始位置信息；通过控制单元控制加工单元与加工件的相对移动数据，根据相对移动数据的差异信息得到接触点位置信息；对接触点位置信息进行预设密度的目标点测量以得到目标点位置信息，并对目标点位置信息进行数据拟合得到实际加工形状；判断实际加工形状与所述要求加工形状的误差数据是否满足预设精度要求，以根据不满足预设精度要求的判断结果进行精度补偿得到最佳补偿量。本发明可以解决现有的由于取下测量和重新装夹而带来的影响加工效率和加工精度的问题。
激光自动在线测量补偿系统及其精度方法

[发明专利]电火花线切割工件边缘原位测量方法及装置-CN202310637458.7在审
发明人： 韩福柱;管一琳 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： B23H7/02 文献下载
摘要：本发明公开电火花线切割工件边缘原位测量方法及装置，该方法包括构建倾斜式电极丝原位测量电路；通过控制运动系统以控制电极丝在所述倾斜式电极丝原位测量电路的通电情况下以预设位姿状态对工件边缘进行接触式测量得到电极丝与工件的接触点；利用倾斜式电极丝原位测量方法得到接触点的空间位置信息；利用空间位置信息拟合得到的工件实际加工形状与要求工件加工形状进行误差对比得到误差数据，若误差数据满足预设的加工精度要求，则结束工件加工流程，若不满足，则进行精度补偿。本发明解决现有的电极丝与工件线接触式原位测量导致的工件边缘测量精度较差的问题。
电火花切割工件边缘原位测量方法装置

[发明专利]基于图像识别的水导激光自动对焦系统及其对焦方法-CN202310400202.4在审
发明人： 韩福柱;唐文翰;潘遇安;徐星汉 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： B23K26/042 文献下载
摘要：本发明公开了基于图像识别的水导激光自动对焦系统及其对焦方法，该方法包括：获取水射流传导激光产生的喷嘴表面图像，并将喷嘴表面图像进行二值化处理得到二值图像；将二值图像进行中值滤波处理，并将中值滤波处理后的图像进行膨胀与腐蚀操作得到最终喷嘴图像；将最终喷嘴图像进行圆形拟合操作得到激光光斑圆心及喷嘴圆心之间的相对距离；基于相对距离对喷嘴圆心和激光光斑圆心的位置信息进行耦合操作，得到位置信息耦合结果。本发明可以提高水导激光的耦合精度，降低耦合时间，减少人工参与。
基于图像识别激光自动对焦系统及其方法

[发明专利]用于在线测量水导激光水射流的设备及方法-CN202310405400.X在审
发明人： 韩福柱;唐文翰;潘遇安;徐星汉 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-04-17 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G01M10/00 文献下载
摘要：本发明公开了用于在线测量水导激光水射流的设备及方法，该方法包括：获取激光单元的激光数据和射流单元的水射流数据；基于激光数据和水射流数据对机械单元的加工件进行数据加工得到数据加工结果；基于数据加工结果检测射流单元的金属结构部分和机械单元的加工件之间的电压值，以根据检测的电压值大小判断水射流状态。本发明采用的测量方法可以不添加复杂昂贵的设备，对于整体结构不需要做很大调整，同时可以实现在线测量深度，进而测量工件的加工状态。
用于在线测量激光水射流设备方法

[发明专利]一种致密油页岩储层压裂液伤害评价系统及评价方法-CN202111394526.9在审
发明人：田浩;苏建;李玉印;张子明;郭琳;王硕;孙兴;唐丽;张林鹏;余训兵;韩福柱;韩冬深;何妮娟 -专利权人：中国石油天然气股份有限公司
申请日： 2021-11-23 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种致密油页岩储层压裂液伤害评价系统及评价方法，涉及采油工程技术领域，系统包括去离子水容器、变流速动力装置、至少一个压裂液容器，还包括加热装置、抗压导流容器、差压变送器、控压工作台、数字式视频接口、PC端、多个阀门以及用以实现连接的多段管线，真实地模拟地层条件，保证实验的准确性。
一种致密油页岩层压伤害评价系统方法

[发明专利]一种电火花线切割加工参数自动生成方法及装置-CN202211378778.7在审
发明人： 韩福柱;管一琳 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-11-04 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： B23H7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种电火花线切割加工参数自动生成方法及装置，其中，该方法包括：获取机床中电火花线切割加工的历史数据，利用历史数据训练神经网络模型，得到训练好的参数生成神经网络模型；进行实时的电火花线切割加工，对切割后的工件进行原位检测得到实际形状参数和位置信息；将电火花线切割加工的加工效果数据以及实际形状参数和位置信息输入至训练好的参数生成神经网络模型，以使得机床自动生成加工参数。本发明的方法在无需取下工件的基础上，利用神经网络技术通过经验数据的训练，寻找加工参数和加工效果之间的关系规律，可从理论上自动生成加工参数，提高加工效率和加工精度。
一种电火花切割加工参数自动生成方法装置

[发明专利]一种自动在线测量及补偿的电火花线切割加工方法及装置-CN202211386125.3在审
发明人： 韩福柱;管一琳 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-11-07 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： B23H7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种自动在线测量及补偿的电火花线切割加工方法及装置，其中，该方法包括：获取测量系统中电极丝的轨迹数据和工件的基本加工参数，其中，基本加工参数包括目标加工形状；基于轨迹数据和所述基本加工参数对测量系统进行控制，操作电极丝使得电极丝与工件之间进行接触式测量；当电极丝与工件接触时得到工件上的接触点，基于接触点的位置信息获得目标点的位置信息；拟合得到的工件的实际加工形状与目标加工形状进行误差对比，并判断误差数据是否满足预设加工精度要求的条件，若满足则完成工件加工测量。本发明可以通过数控系统数据处理拟合出工件实际位置形状，进行精度补偿的判断和设计，最终达到自动化加工的目标，降低生产成本。
一种自动在线测量补偿电火花切割加工方法装置

[发明专利]多轴联动激光加工机床-CN202211190269.1在审
发明人： 韩福柱;张钰舜 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： B23K26/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种多轴联动激光加工机床，所述多轴联动激光加工机床将第一激光器固定设置在机架上，第一激光器和激光加工头之间采用反射镜将第一光束进行空间传输，并通过调节第一滑座在左右方向上的位置，调节第二滑座在上下方向上的位置，以调节激光加工头在左右方向和上下方向上的位置，使得固定激光器与多轴联动加工机床相匹配，与相关技术中超快激光器与激光加工头之间采用传输光纤相比，光束传输稳定。本发明实施例的多轴联动激光加工机床具有稳定性好，光路防护结构简单等优点。
联动激光加工机床

[发明专利]一种提高电火花加工效率和减少表面缺陷的电流生成方法-CN202210860472.9在审
发明人： 韩福柱;王桂森 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-07-21 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： B23H1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种提高电火花加工效率和减少表面缺陷的电流生成方法，该方法包括：向工件和电极之间施加电压，当检测到极间放电产生后，通过控制接入电路中的电阻及电阻作用时间得到不同脉冲参数的叠加脉冲电流波形；对比不同叠加位置的叠加脉冲电流波形对应的第一性能值，根据第一性能对比结果确定最优叠加脉冲电流波形；对比不同脉冲参数的叠加脉冲电流波形对应的第二性能值，根据第二性能对比结果确定最优叠加脉冲电流波形的最优叠加脉冲电流的参数；以及，对比不同比例的叠加脉冲能量对应的第三性能值，根据第三性能对比结果确定最优叠加脉冲电流的能量比例。该方法不仅可以提高电火花加工的效率，还可以减少电火花加工表面的裂纹缺陷。
一种提高电火花加工效率减少表面缺陷电流生成方法

[发明专利]改变工具电极端部形貌的电火花加工方法及系统-CN202010023812.3有效
发明人： 韩福柱;张瑾 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-01-09 - 公布日： 2021-11-09 - 主分类号： B23H5/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种改变工具电极端部形貌的电火花加工方法及系统，其中，该方法包括：采用在线法或离线法制备预设端部形貌的工具电极；对预设端部形貌的工具电极进行冲液效果观察实验，观察飞溅的水花形状，根据水花形状对预设端部形貌和冲液参数进行优化；利用优化后的冲液参数和优化后的预设端部形貌的工具电极进行放电实验，观察优化后的预设端部形貌的工具电极的放电现象，根据放电现象对工艺参数进行优化；采用优化后的工艺参数和优化后的预设端部形貌的工具电极进行电弧铣削加工。该方法通过改变工具电极端部形貌，改善冲液效果，促进排屑，降低相对电极损耗率，提高加工质量的电火花加工工艺。
改变工具极端形貌电火花加工方法系统

[发明专利]旋转电弧铣削加工装置、铣削加工机床及其的控制系统-CN202010043807.9有效
发明人： 韩福柱;张瑾 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-01-15 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： B23H5/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种旋转电弧铣削加工装置、铣削加工机床及铣削加工机床的控制系统，其中旋转电弧铣削加工装置包括主轴旋转单元、供电单元、冲液单元和磁场单元，主轴旋转单元包括绝缘轴、导电轴、工具电极和空心轴电机；绝缘轴设有第一轴向通道、导电轴设有第二轴向通道，工具电极设有第三轴向通道，绝缘轴、导电轴以及工具电极自上向下依次同轴相连固定，空心轴电机套固在绝缘轴的外周面上；供电单元的正极与导电轴电连接，供电单元的负极与工件电连接；冲液单元与第一轴向通道的上端连通；磁场单元套设在工具电极上。本发明的旋转电弧铣削加工装置能够形成稳定的高速旋转电弧，持续蚀除材料，适用范围广，加工精度高且加工效率高。
旋转电弧铣削加工装置机床及其控制系统

[发明专利]一种电解加工过程中工件短路检测方法-CN201610920045.X有效
发明人： 韩福柱;陈伟 -专利权人：清华大学
申请日： 2016-10-21 - 公布日： 2021-02-26 - 主分类号： B23H11/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种电解加工过程中工件短路检测方法，它包括以下步骤：1)设置一电解加工系统；2)启动电解加工系统，将加工工件放入机床内，脉冲电源向工件发射电源脉冲；3)示波器显示脉间电压波形，并将脉间电压传输至判断器；4)如果脉间电压值不为零，则进入步骤5)，否则进入步骤6)；5)工件没有出现短路，脉冲电源继续正常发射下一个电源脉冲，机床控制系统控制机床继续推进工件，并返回步骤3)；6)工件出现短路，脉冲电源从下一个电源脉冲开始将脉冲电压拉低为零，机床控制系统控制机床停止进给并回退，并返回步骤4)。本发明能解决电解加工过程中短路对工件造成的烧伤和短路时的大电流对脉冲电源可能造成的损坏。
一种电解加工过程工件短路检测方法

[发明专利]一种激光成型头及在激光立体成型过程中的氧化控制方法-CN201711137311.2有效
发明人： 韩福柱;应炜晟 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-11-16 - 公布日： 2020-01-21 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：本发明涉及一种激光成型头及在激光立体成型过程中的氧化控制方法，其中激光成型头包括成型头本体，在所述成型头本体上设置有送粉通道、激光及保护气通道，在所述成型头本体上固定安装有随动气罩，所述随动气罩的出口端超出所述送粉通道的出口端。氧化控制方法为：将一个随动气罩安装在激光成型头上，在进行激光立体成型之前，先将随动气罩所保护的制造区域内的氧气去除；在激光立体成型过程中，通过控制从激光成型头喷出的保护气的流量以及随动气罩出口与基板或成型体之间的间隙的大小，来间接控制制造区域与外界大气之间的压差，从而阻止外界空气向随动气罩所保护的制造区域内渗透，进而达到控制氧化的目的。
一种激光成型立体过程中的氧化控制方法

[实用新型]一种致密岩心水平造缝装置-CN201920245494.8有效
发明人：吴志俊;徐乐;张子明;李超;包放;刘春芳;张大伟;周琦;曾双红;李玉印;郭琳;李霞;王硕;周坤;刘世伟;苏建;张文昌;张伟;韩福柱;韩冬深 -专利权人：中国石油天然气股份有限公司
申请日： 2019-02-27 - 公布日： 2020-01-07 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本实用新型提供一种致密岩心水平造缝装置，其包括两条相互平行的滑道、固定钳、活动钳上部、活动钳底部、螺杆及手柄；固定钳固定于两条相互平行的滑道的一端之上；活动钳上部、活动钳底部通过螺栓连接固定在两条滑道上，螺杆位于两条滑道之间，其一端与活动钳底部相连接，以在螺杆的推动下活动钳上部、活动钳底部可沿滑道前后移动；螺杆的另一端通过第一螺栓与手柄相连接，且手柄可任意转动；固定钳及活动钳上部相对侧分别设置有第一钢片槽及第二钢片槽，且第一钢片槽及第二钢片槽的高度及槽宽均相同；第一钢片槽及第二钢片槽内分别安装有固定钳钢片及活动钳钢片。该装置能模拟压裂酸化工艺，产生非切割自然裂缝，为施工现场提供有效依据。
活动钳钢片槽滑道固定钳螺杆手柄钢片平行本实用新型螺栓连接前后移动任意转动施工现场水平造缝酸化工艺致密岩心自然裂缝螺栓槽宽压裂切割

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