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公开(公告)号：CN119609167A
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411513994.7
申请日：2024-10-29
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种面向金属微滴增材的连续补料装置及微滴生成控制方法，采用双丝通脉冲电流起弧熔丝的方式，使用间接电弧熔丝的方式实现对装置内的持续补料，同时利用间接电弧引起的装置内气压变化来控制挤压出金属微滴。在金属微滴增材的基础上，并应用同步控制的送丝机，配合实现提高熔丝速度、同步补充原料、利用气压变化挤出增材的工作，有效优化了金属增材制造的工艺流程，提高了金属增材制造的工作效率及工作性能。
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公开(公告)号：CN119457446A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202410691683.3
申请日：2024-05-30
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/348 , B23K26/70
Abstract: 本发明公开了一种基于PLC自动化焊接装备的柔性化控制系统，包括总控单元、组态屏、手控盒、机头单元、送丝机单元、非标工装单元、变位机单元和焊机单元多个独立模块。总控单元为核心控制单元，总控单元集成组态屏、手控盒、机头单元、送丝机单元、非标工装单元、变位机单元和焊机单元的控制模块。总控单元对各个控制模块进行模块化编程，通过组态屏对不同的控制模块进行激活或屏蔽，同时操作者在触摸屏中设置执行机构的运动逻辑以及焊接工艺的时序，以此达到控制不同焊接设备的目的。本发明在提高焊接效率、减少不同焊接工装程序编写带来的时间成本与技术成本，减少接线数量，从而减少故障的发生率。
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公开(公告)号：CN118848423A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410960704.7
申请日：2024-07-17
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23P9/04
Abstract: 本发明涉及焊接或增材制造技术领域，尤其是涉及一种原位微锤锻辅助焊接或增材制造系统及方法。原位微锤锻辅助焊接或增材制造系统包括原位微锤锻装置；原位微锤锻装置包括压电致动器、陶瓷块、压力传感器、锤击终端、定位螺钉和滚轮；压力传感器、压电制动器和陶瓷块由上到下依次设置在封装套筒内，锤击终端的上端设置于封装套筒的下端；定位螺钉固定在封装套筒上并插接在螺钉槽内，定位螺钉与螺钉槽之间存在间隙。原位微锤锻可使焊缝发生沿沉积方向的非连续快速微小形变的累积，不仅使焊缝(沉积层)表面平坦，且高温下产生的塑性变形会使微观组织发生动态再结晶与加工硬化，在一定程度上减少气孔与残余应力等缺陷，提高工件的力学性能。
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公开(公告)号：CN114433980B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202210239830.4
申请日：2022-03-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种电弧增材制造过程中熔池尺寸的控制装置和方法，包括增材制造设备、连接装置、双侧气流装置、CCD相机；通过调节连接装置，使双侧气流装置与焊枪具有合适的的相对位置；将CCD相机装夹于焊枪后侧，配合合适的滤光片，检测熔池尺寸信息。在增材过程中，双侧气流装置和焊枪保持同步运动，焊丝由送丝装置输送至沉积层指定位置，双侧气流能够直接同步作用于熔化区域。该电弧增材制造过程中熔池尺寸的控制装置和方法，根据CCD相机检测到的熔池尺寸实时调节流量控制器，控制双侧高速气流的流速和压力，对熔池侧壁施加压力，约束熔池尺寸。同时通过改变气体类型和温度来调节沉积层的流动和凝固，实现样件尺寸的精准控制。
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公开(公告)号：CN117921138A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202311566089.3
申请日：2023-11-22
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K9/095
Abstract: 一种基于磁场定向偏转控制的VPPA阴极斑点电流密度检测方法，克服了阴极斑点电流密度测量困难的问题。本发明在VPPA工件端分设两个铜块，两铜块间设置陶瓷片绝缘，两铜块分别与焊枪组成回路，焊接电源在其中一个回路中。VPPA电弧在其中一个铜块上方引燃，利用磁场产生的电磁力作用控制阴极斑点移动至另一个铜块，而电弧主体不发生偏转，通过摄像机同步观测阴极斑点动态过程，实时采集铜块上的阴极斑点数量，同时检测回路中的电流值。利用高倍显微镜获得铜块表面阴极斑点的作用面积，根据所测得的未燃弧铜块上的阴极斑点数量、通过该铜块的电流以及阴极斑点面积计算出单个阴极斑点电流密度，有助于揭示阴极斑点特性，优化VPPA焊接工艺，提升焊接质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114535755B
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202210345126.7
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K9/12
Abstract: 本发明公开了一种基于压电致动器的熔化焊过程高动态送丝控制方法，本发明借鉴“急刹车”原理，通过对熔滴施加外力的方式辅助其脱离焊丝，提出有别于“送进‑回抽”往复送丝控制的新设备促进熔滴过渡；同时，兼顾焊丝激振熔池的作用，达到搅拌熔池的效果。它的装置包括：焊接工件、电弧焊枪、压电致动器控制器、底部径向执行器、顶部径向执行器、轴向压电执行器、焊丝、焊接电源。本装置通过对压电执行器的独立编程实现一脉一滴的射滴过渡及柔顺无飞溅的短路过渡，实现熔滴过渡、母材熔化与焊接电流解耦，以及焊接过程中熔池搅拌，达到细化晶粒提升焊接强度的效果。本发明应用于熔化极气体保护焊的高效焊接、薄板精密焊接和快速成形制造过程中。
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公开(公告)号：CN117399652A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311234211.7
申请日：2023-09-24
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种激光诱导调控成型尺寸的金属增材制造方法及金属增材系统，涉及金属增材技术领域。通过熔滴产生装置产生金属熔滴对基板传质，激光装置加热基板对基板传热，实现完全的热质解耦，并能调节熔滴产生装置和激光的功率参数选择最合适的组合进行增材制造，通过控制三维运动平台同基板一起运动，施加于与激光加热区域宽度相匹配的金属熔滴量，实现激光诱导金属熔滴在基板上沉积凝固成形，通过控制金属熔滴量、熔滴产生装置的温度及激光功率，达到激光诱导金属熔滴精准成形的目的。本发明成功的将基板温度和熔滴过渡温度两个热源单独控制，并且通过调节不同参数可以得到不同质量不同温度的金属熔滴，成形精度得到了改善。
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公开(公告)号：CN117324745A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311529563.5
申请日：2023-11-16
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K20/12
Abstract: 本发明公开了一种基于压电高频振动辅助的机器人静轴肩搅拌摩擦焊接装置，涉及搅拌摩擦焊接设备技术领域。包括静轴肩、环形压电促动器、连接件、连接装置、电主轴刀柄、搅拌针；静轴肩套设连接连接件，连接件套设连接连接装置，在连接件与静轴肩之间设有环形压电促动器，连接装置固定连接电主轴底部端盖，电主轴刀柄与搅拌针连接，搅拌针穿过碟簧和环形压电促动器后延伸出静轴肩。本发明整体结构设计简单，适用性强，可解决在焊接过程中，由于轴向压力不足，导致焊缝成型质量不均匀、焊缝晶粒间存在间隙等问题，能够有效解决焊接过程中焊缝背部未焊透，以及焊缝产生孔洞缺陷造成力学性能低的问题，保证焊接稳定和质量。
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公开(公告)号：CN117301099A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311529565.4
申请日：2023-11-16
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种动态非结构环境下工业机器人共融协作方法，涉及工业机器人技术领域。操作者参与工业机器人作业全过程，即操作者不仅仅参与自动运行程序生成，也参与机器人作业过程，与工业机器人全过程共融协作，操作者可以以自身对作业充分的了解、丰富的经验、实时的观测，对工业机器人实时调控，保证工业机器人完成任务。本发明弥补了仅使用多传感器而不考虑共融协作带来的成本高、作业质量高度依赖对传感系统质量、复杂作业环境操作人员熟练度差不能独立作业等不足，既能提高作业效率和精度，又能大幅降低投入成本。
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公开(公告)号：CN116859840A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310804589.X
申请日：2023-06-30
Applicant: 北京工业大学
IPC: G05B19/418 , B22F10/20 , B33Y10/00 , G06T19/20
Abstract: 本说明书实施例提供了一种非均匀回转体零件电弧增材制造工艺规划方法及系统，其中，方法包括：将STL格式的三维模型根据分层高度进行切片，转换为二维轮廓，将二维轮廓划分为内轮廓和外轮廓后分别存储；根据内轮廓轨迹点建立二维kd搜索树，遍历外轮廓轨迹点搜索最近的内轮廓轨迹点，结成点对；通过计算点对的中轴点坐标及点对之间的距离，根据沉积工艺对每个点对所属层所需的热质力进行计算，作为当前中轴点的工艺属性信息；将中轴点及对应的工艺属性信息转换为实际数控机床成形路径，将成形路径导出为数控机床可执行G代码。本发明实现了非均匀回转体零件的高质量电弧增材制造。
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