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公开(公告)号：CN107008999B
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201710281545.8
申请日：2017-04-26
申请人： 湘潭大学
摘要： 本发明公开了一种采用电场和磁场同时控制电弧的焊缝跟踪传感器，该传感器属于由焊接电源、焊缝跟踪实时调节机构、送丝机、霍尔传感器等部分组成的焊缝跟踪系统。该传感器主要由电场激励电源、磁场激励电源、产生旋转电场的3对电场极板、产生纵向磁场的磁感线圈组成。焊枪起弧后，电场激励电源向3对电场极板输送一定交变频率和相位差的电压，使得3对电场极板的极性交替变换，磁场激励电源使磁感线圈产生恒定的纵向磁场。在磁场聚焦电弧形态的情况下利于电场控制电弧旋转摆动，从而扫描焊缝，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。
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公开(公告)号：CN106944719B
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201710384582.1
申请日：2017-05-26
申请人： 湘潭大学
IPC分类号： B23K9/127
摘要： 本发明公开了一种基于多极阵列电容传感器的焊枪姿态识别方法，用于多层多道焊或者窄间隙焊焊枪空间姿态的识别及调整。该方法采用的系统利用多极阵列电容传感器对焊缝的坡口形貌进行检测识别；多极阵列电容传感器中的极板对间的电容值反映了坡口的形貌信息，利用控制及信号转换电路对电容信号进行滤波和转换放大处理，利用共轭梯度迭代算法对信号进行迭代计算得到焊缝形貌，将其与基于三点\四点对中算法焊枪姿态数据库中的焊缝形貌比对，快速提取出焊枪相对于工件焊缝的距离、偏转角特征信号；运动机构通过驱动器获取焊枪姿态识别控制器输出的偏转角信号并驱动十字滑架和双轴运动器对焊枪的姿态进行距离和偏转角度调整。
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公开(公告)号：CN106891074A
公开(公告)日：2017-06-27
申请号：CN201710089924.7
申请日：2017-02-20
申请人： 湘潭大学
摘要： 本发明提出了一种具有磁聚电弧作用的旋转电弧传感器，可用于复杂曲面的表面修复、自动化焊接的焊缝跟踪以及解决当前磁控旋转电弧传感器的电弧发散不稳、电弧过渡角大和电弧热量不集中等弊端。发明所述的传感器包括封盖体、取代气罩和固定磁极的倒锥形下壳体、输送冷却油的输油管、产生水平面上和竖直平面上横向磁场的磁极组以及套在磁极上的软铁套和固定磁极的胶木塞。本传感器结构呈倒锥形，故简单紧凑可达性好，可对电弧进行磁汇聚、机械压缩和热压缩，因而焊接时不仅使得电弧稳定偏转，还使得电弧在偏转的同时发生汇聚，提高电弧挺度，提升了传感器信号的稳定性以及焊接电弧的热效率，进而提升了生产率。
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公开(公告)号：CN106735750A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201710098519.1
申请日：2017-02-23
申请人： 湘潭大学
IPC分类号： B23K9/127
CPC分类号： B23K9/1276
摘要： 本发明公开了一种基于超声相控阵传感器的角焊缝自动跟踪方法，主要是应用于自动化焊接专机中，解决其角焊缝的自动跟踪问题，该方法利用复合式超声相控阵传感器进行距离和温度测量，采用MPM‑CC算法以消除温度等因素对测距的影响；在跟踪过程中，该传感器固连于焊枪，焊枪上部通过转轴与PID变幅运动器相连，PID变幅运动器计算模块通过收集的采样信号计算出传感器和焊枪需要偏转的角度和移动的距离，通过PID变幅运动器驱动模块驱动转轴以及十字滑架调整传感器的位置角度，通过算法与硬件的配合完成角焊缝的自动跟踪。
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公开(公告)号：CN106964875B
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201710255411.9
申请日：2017-04-18
申请人： 湘潭大学
摘要： 本发明公开了一种基于电弧传感器的焊枪空间姿态识别方法，用于复杂轨迹焊缝的焊枪空间姿态自动识别。该方法采用的系统利用电弧传感器对焊缝坡口进行扫描，采集反映焊枪在焊缝坡口扫描区域相对于工件焊缝距离变化的电弧传感信号，对电弧传感信号进行滤波和信号处理，将电弧传感信号转换成焊枪高度信号，根据不同焊枪空间姿态以及干扰噪声对焊枪高度信号的影响特性，通过偶次谐波特征相位法识别焊枪相对于工件焊缝的偏转角，通过一次谐波特征向量正交法识别焊枪相对于工件焊缝的俯仰角，通过多次谐波特征向量正交耦合算法识别焊枪相对于工件焊缝的横滚角。本发明能够准确识别不同焊枪空间姿态，可用于自动化焊接、机器人焊接中的焊枪自动纠偏和校正，是实现智能柔性焊接的重要保证。
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公开(公告)号：CN107478145B
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201710793650.X
申请日：2017-09-05
申请人： 湘潭大学
摘要： 本发明公开了一种焊枪位姿检测的尖端式多极阵列电容传感器。本发明的尖端式多极阵列电容传感器由激励电极、接收电极、屏蔽罩、绝缘层和微小电容测量电路等组成。每组激励电极与接收电极位于同一平面，且有效检测边缘效应与极板平行。在焊枪位姿检测时，每组极板依次对焊缝区域进行信号采集，通过微小电容检测电路对每组极板所采集的信号经过积分等值法处理各组极板所采集的数据，进而标定焊缝中心并确定焊枪的横向、纵向和空间角度位置偏差，从而获得焊枪最佳空间位姿。
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公开(公告)号：CN107813085A
公开(公告)日：2018-03-20
申请号：CN201711053244.6
申请日：2017-10-31
申请人： 湘潭大学
CPC分类号： B23K37/0252 , G06T7/12 , G06T7/13 , G06T2207/30152
摘要： 本发明公开了一种管管焊接焊枪旋转轴倾角自适应调节系统，用于锅炉制造过程中锅筒与对流管焊接存在偏差时，自适应调节焊枪旋转轴倾角以满足管管焊接的技术要求。该系统首先利用基于ELSA传感器进行对流管位置及轮廓识别，运用ELSA算法对对流管的横截面图像信息进行图像边缘检测，得到ELSA传感器采集的管管焊接中对流管的横截面图像的中心点O；运动控制器利用获取的O点坐标控制焊接小车和滑架的伸出长度；焊枪旋转轴倾角自适应调节机构利用弹簧增加机构调节的自由度，使焊枪旋转轴与对流管的中心轴重合；导电螺线管的通电与断电、滑架的伸长与收缩控制整个焊接过程中焊枪旋转轴倾角的自适应调节精度。
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公开(公告)号：CN106903469A
公开(公告)日：2017-06-30
申请号：CN201710273020.X
申请日：2017-04-24
申请人： 湘潭大学
IPC分类号： B23K37/02 , B62D57/024
CPC分类号： B23K37/0264 , B23K37/0276 , B62D57/024
摘要： 本发明公开了一种多折断式爬墙焊接机器人，包括可以在环形曲面行走的遥控车主体，送丝机，移动焊接电源。遥控车主体包括多折断式调整架，伸缩式折断横臂，柔性转向架，八个移动滚轮和八个伺服电机，所述的伺服电机放置在多折断式调整架偏中心位置，伺服电机与移动滚轮驱动连接，同时伺服电机与无线发射接收器信号连接，本发明结构简单，操作方便，可有效降低工厂设备检修维护的工作强度，节约人力成本，解决以往人工高空焊接的安全隐患。
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公开(公告)号：CN109570859A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201910017623.2
申请日：2019-01-09
申请人： 湘潭大学
IPC分类号： B23K37/02
CPC分类号： B23K37/0258
摘要： 本发明公开了一种基于电感阵列传感器的焊枪位姿识别系统，应用于不同角度角焊缝焊接时焊枪位姿的识别及调整。该系统的技术要点是：该系统采用的装置由电感阵列传感器、信号采集模块、数据处理模块、偏差调节模块以及执行机构组成。信号采集模块对电感阵列传感器进行感应电流数据提取，电流信号由信号转换器转换成距离信号，得到的距离信号再由三点归一寻优算法计算出工件角度以及焊枪在各方向上的距离及角度偏差等特征信号，偏差调节模块和执行机构根据特征信号对焊枪位姿进行纠偏，从而实现焊枪位姿的识别及调整。
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公开(公告)号：CN107478145A
公开(公告)日：2017-12-15
申请号：CN201710793650.X
申请日：2017-09-05
申请人： 湘潭大学
摘要： 本发明公开了一种焊枪位姿检测的尖端式多极阵列电容传感器。本发明的尖端式多极阵列电容传感器由激励电极、接收电极、屏蔽罩、绝缘层和微小电容测量电路等组成。每组激励电极与接收电极位于同一平面，且有效检测边缘效应与极板平行。在焊枪位姿检测时，每组极板依次对焊缝区域进行信号采集，通过微小电容检测电路对每组极板所采集的信号经过积分等值法处理各组极板所采集的数据，进而标定焊缝中心并确定焊枪的横向、纵向和空间角度位置偏差，从而获得焊枪最佳空间位姿。
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