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公开(公告)号：CN111215726A
公开(公告)日：2020-06-02
申请号：CN201911230987.5
申请日：2019-12-02
申请人： 上海交通大学 , 上海电气核电集团有限公司
摘要： 本发明属于金属增材制造领域，具体是一种机器人GMA-AM过程电弧填丝3D打印控制系统，包括：模型预处理模块，切片模块，路径规划模块，焊接控制模块。模型预处理模块包括：数据提取筛选模块，拓扑关系构建模块。焊接控制模块包括：运动指令生成模块，实时数据传输模块。解决了现有的增材制造系统存在适用的三维模型体积小，不能用于不方便减材的大型金属构件的生产；各家焊接机器人的运动指令体系、格式有所不同；内置的PR寄存器远不足以储存全部路径点；增材系统仅完成简单的层层堆叠，并未针对模型的几何特征设计更适合的路径填充规划方法的技术问题。
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公开(公告)号：CN111215726B
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN201911230987.5
申请日：2019-12-02
申请人： 上海交通大学 , 上海电气核电集团有限公司
摘要： 本发明属于金属增材制造领域，具体是一种机器人GMA‑AM过程电弧填丝3D打印控制系统，包括：模型预处理模块，切片模块，路径规划模块，焊接控制模块。模型预处理模块包括：数据提取筛选模块，拓扑关系构建模块。焊接控制模块包括：运动指令生成模块，实时数据传输模块。解决了现有的增材制造系统存在适用的三维模型体积小，不能用于不方便减材的大型金属构件的生产；各家焊接机器人的运动指令体系、格式有所不同；内置的PR寄存器远不足以储存全部路径点；增材系统仅完成简单的层层堆叠，并未针对模型的几何特征设计更适合的路径填充规划方法的技术问题。
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公开(公告)号：CN111673235B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202010651466.3
申请日：2020-07-08
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明涉及金属增材制造技术领域，公开了一种机器人电弧3D打印层高调控方法及系统，包括：S1：针对于三维模型进行存储和表示；S2：根据实际测量的高度对三维模型中当前层进行切片，并进行路径规划；S3：获取机器人的实时位置信息，并给机器人中的寄存器进行赋值，将路径点传输给机器人进行堆焊；S4：建立机器人与视觉传感器之间的坐标转换关系，并通过视觉传感器获得焊道点云数据；S5：通过对点云数据进行处理，获得工件的实际高度，反馈到步骤S2的对三维模型进行切片，并进行路径规划的过程中。通过采集堆焊过程中的点云信息，获得工件的几何特征，如工件表面的高度，再反馈到切片阶段，更新路径规划信息，从而保证工件堆积的可靠性。
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公开(公告)号：CN111299760A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN201911254044.6
申请日：2019-12-10
申请人： 上海交通大学 , 棕橙智造(上海)机器人有限公司 , 广州瑞松智能科技股份有限公司
摘要： 一种基于主被动视觉的机器人焊缝跟踪与熔池监控传感器，包括：3D打印耐高温树脂外壳、CCD和CMOS摄像机、光学镜头、一字线型激光器、减光滤光系统、电源模块和弧光挡板、其中：一字线型激光器内嵌于外壳后内壁，摄像机和减光滤光系统分别同轴竖直放置于外壳内部前端，一字线型激光器和摄像机分别通过航空插头与电源模块相连，弧光挡板设置于主动视觉摄像机正下方。本发明融合主被动视觉的特点，利用双目视觉可同时具备焊缝跟踪和熔池监控功能。
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公开(公告)号：CN106952281B
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201710339759.6
申请日：2017-05-15
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供了一种焊缝轮廓特征识别及其焊道实时规划的方法，首先利用激光视觉传感器实时获取焊缝轮廓图像，进行灰度处理获得灰度图像，然后建立视觉注意模型，将灰度图像经过视觉注意模型处理，进而获取综合显著图，结合大津阈值分割法和最近邻聚类算法提取激光条纹，接着将提取的激光条纹基于单调斜率的区间跨度进行分割，获得单调斜率区间和斜率突变点，最后依据斜率突变点来制定算法实施规划焊道，解决了目前焊道规划精度低的问题，实现了焊道实时规划。
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公开(公告)号：CN109807936A
公开(公告)日：2019-05-28
申请号：CN201910179682.X
申请日：2019-03-11
申请人： 上海交通大学
摘要： 一种用于焊缝与熔池单目双位图像同步采集的机器人焊接视觉传感器，包括：安装支架、系统外壳、以相对位置安装定位角度固定的激光器和摄像头、减光滤光系统、保护机构和散热机构，其中：系统外壳通过安装支架与机器人末端相连，激光器设置于系统外壳内部左侧并通过支架紧贴内壁放置，摄像头转动设置于系统外壳内壁上，减光滤光系统设置于系统外壳内并且设置于摄像头的前端，保护机构设置于系统外壳下方，散热机构分布于系统外壳的内壁上。本发明采用主被动视觉相结合的方式，包含一个激光器和一个摄像头，在一帧图像中可同时得到焊缝和熔池图像，通过在减光滤光系统中相邻位置上设置不同的减光条件，反映焊缝特征的激光条纹图像和焊接质量的熔池图像，体积较小、灵活性较大，能够满足不同场合的使用需求。
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公开(公告)号：CN106952281A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710339759.6
申请日：2017-05-15
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供了一种焊缝轮廓特征识别及其焊道实时规划的方法，首先利用激光视觉传感器实时获取焊缝轮廓图像，进行灰度处理获得灰度图像，然后建立视觉注意模型，将灰度图像经过视觉注意模型处理，进而获取综合显著图，结合大津阈值分割法和最近邻聚类算法提取激光条纹，接着将提取的激光条纹基于单调斜率的区间跨度进行分割，获得单调斜率区间和斜率突变点，最后依据斜率突变点来制定算法实施规划焊道，解决了目前焊道规划精度低的问题，实现了焊道实时规划。
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公开(公告)号：CN111061231B
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN201911204810.8
申请日：2019-11-29
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： G05B19/418
摘要： 本发明涉及一种焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统及熔透监测方法，该系统包括工控机、焊接单元、视觉传感单元、数据采集与控制单元，所述视觉传感单元包括坡口轮廓扫描仪和工业相机，所述工业相机接有激光辅助光源，所述坡口轮廓扫描仪与所述数据采集与控制单元连接，所述工业相机与所述工控机连接，所述焊接单元、工控机分别都与所述数据采集与控制单元连接。与现有技术相比，本发明在焊机和机器人的常规通讯模块基础上加入视觉传感单元和数据采集与控制单元，实现焊接过程参数的采集，且针对随机装配条件，使用坡口轮廓扫描仪采集和测量，实现对焊接熔透状态精确的监测。
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公开(公告)号：CN113695712A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202111052924.2
申请日：2021-09-06
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供了一种基于激光视觉传感器的摆动焊接焊缝跟踪误差控制方法，包括以下步骤：获取焊接坡口的激光条纹图像；以前一时刻的激光条纹图像的特征条纹作为基准，在当前时刻的激光条纹图像中搜索，获得特征条纹的位置；获取特征条纹中的特征点在图像坐标系下的二维坐标值，并利用矩阵变换将特征点的二维坐标转换为机器人坐标系下的三维坐标值；对激光视觉传感器的时钟与机器人的时钟进行同步，根据激光条纹图像的采集时间，在机器人汇报坐标的时间戳序列中根据摆动周期运动规律参数寻找最近邻的前后两个汇报坐标并按时间戳进行插值，计算机器人的三维坐标值。消除了基于激光视觉传感器的焊缝跟踪中时钟不同步及机器人摆动带来的汇报坐标误差。
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公开(公告)号：CN111673235A
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN202010651466.3
申请日：2020-07-08
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明涉及金属增材制造技术领域，公开了一种机器人电弧3D打印层高调控方法及系统，包括：S1：针对于三维模型进行存储和表示；S2：根据实际测量的高度对三维模型中当前层进行切片，并进行路径规划；S3：获取机器人的实时位置信息，并给机器人中的寄存器进行赋值，将路径点传输给机器人进行堆焊；S4：建立机器人与视觉传感器之间的坐标转换关系，并通过视觉传感器获得焊道点云数据；S5：通过对点云数据进行处理，获得工件的实际高度，反馈到步骤S2的对三维模型进行切片，并进行路径规划的过程中。通过采集堆焊过程中的点云信息，获得工件的几何特征，如工件表面的高度，再反馈到切片阶段，更新路径规划信息，从而保证工件堆积的可靠性。
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