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公开(公告)号：CN117123799A
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202310973919.8
申请日：2023-08-03
Applicant: 南京航空航天大学
Abstract: 本发明具体公开了一种用于回转体零件激光增材的气体保护设备及方法。该气体保护设备由激光熔覆装置、旋转运动机构、气体保护装置、视觉模块和控制模块组成；旋转运动机构固定于激光头上，在驱动电机的作用下可以围绕激光头作圆周运动；气体保护装置设于旋转运动机构的驱动端，通过随行尾气保护罩形成的局部惰性气氛保护高温区，并在保护罩中设有电机驱动的风扇，通过视觉模块和控制模块实时调节风扇转速。并通过切片分层软件生成机器人运动轨迹，并计算出旋转运动机构动态调节信息，以使尾气保护罩根据回转体零件预设好旋转姿态。本发明的设备和方法提高了激光增材过程气体保护的灵活性，实现了开放环境下激光增材零件的成形质量控制。
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公开(公告)号：CN117116393A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202310973834.X
申请日：2023-08-03
Applicant: 南京航空航天大学
IPC: G16C60/00 , G06N3/0464 , G06N3/08
Abstract: 本发明公开了一种面向激光增材再制造的集约化修复材料设计方法。所述方法利用激光增材修复与再制造数据库，通过热力学计算、强化理论计算等多种方式来确定集约化修复材料的组元匹配。同时，结合深度学习神经网络架构进行模型预测、合金筛选、实验制备、性能表征以及数据反馈等迭代流程，将修复材料与基体材料的成分相容性、热膨胀系数的差异性、修复界面的结合强度和韧性作为多个目标并进行组合优化，最终得到了集约化修复材料组元的含量配比。本发明针对现场激光再制造实际过程铁基、钛基、铝基等合金体系存在种类繁多、材质各异的问题，通过理论计算与机器学习相结合的方法快速设计集约化激光增材修复材料，极大程度上提高了材料设计效率。
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公开(公告)号：CN115213545B
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202210861055.6
申请日：2022-07-22
Applicant: 南京航空航天大学
Abstract: 本发明公开了一种基于层间力学传感的固相增材成形控制装置，属于增材质量控制技术领域。本发明采用多个力传感器识别固相增材的成型情况，使用前进方向两侧的力传感器识别增材前后层之间的高度差，通过算法处理获得当前层的沉积高度，同时使用位于两侧的力传感器识别当前沉积层的侧壁成型以及搭接情况，对焊接速度、送丝速度、搅拌针旋转速度进行实时调节以保持沉积厚度的均一性，进而实现固相增材成形稳定控制。本发明依靠位于搅拌头运动方向前后两个力传感器及位于沉积层两侧的两个力传感器，实现对沉积层的控制，可应用于固相增材构件的制造，尤其适用于成型要求较高的固相增材件或者应用固相增材修复构件。
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公开(公告)号：CN112548569B
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202011391431.7
申请日：2020-12-02
Applicant: 南京航空航天大学
IPC: B23P23/00 , B23C3/00 , B23K9/04 , B22F10/10 , B22F10/28 , B22F10/66 , B22F12/00 , B33Y10/00 , B33Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种飞行器蒙皮‑桁条结构复合增材减材制造系统与方法，所述飞行器蒙皮‑桁条结构复合增材减材制造系统由冷金属过渡(CMT)电弧增材制造子模块、激光熔化沉积(LMD)增材制造子模块、机器人铣削加工减材制造子模块组成，所述方法通过CMT电弧增材制造和激光熔化沉积工艺在蒙皮上面直接制备桁条，在桁条结构形状简单的位置采用CMT电弧增材制造工艺，在桁条结构形状复杂的位置采用激光熔化沉积工艺，最后采用机器人铣削减材加工把增材制造的构件加工到与数字模型尺寸一致。本发明采用的复合增材减材制造工艺在保证零件复杂性和表面精度的基础上，实现了轻量化制造，提高了生产效率，提高了材料利用率，降低了生产成本。
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公开(公告)号：CN116329739A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310474154.3
申请日：2023-04-27
Applicant: 南京航空航天大学
Abstract: 本发明提供了一种视觉与力觉多传感耦合的激光焊接焊缝间隙与阶差控制装置与方法，涉及激光焊接领域。该装置包括视觉传感系统、力觉传感系统、激光焊接系统、反馈控制系统，所述视觉传感系统包括图像投影仪、CCD相机与支架；所述力觉传感系统包括柔性压力传感器、垂直轴和电机控制柜；所述激光焊接系统包括激光器、控制箱、机器人与激光焊接头。该方法在于采用视觉与力觉多传感耦合的方法，对薄壁结构件的间隙、阶差进行自适应焊接，拓宽激光焊接工艺窗口，实现对较大间隙、阶差的精准焊接。本发明解决了薄壁结构件激光焊接过程出现较大间隙、阶差导致难以焊接的问题，且响应速度快，准确性好，有效提高薄壁结构件激光焊接精度与质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116277994A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310257278.6
申请日：2023-03-16
Applicant: 南京航空航天大学
Abstract: 本发明公开了一种蓝光/光纤同轴一体化激光辅助热塑性复合材料与轻质合金感应焊接的装置，该装置包括控制中心、监测与反馈系统、复合热源系统、激光位置调节装置、线圈姿态调节装置；复合热源系统中，激光光源与感应线圈的磁热源共同作用于焊接件上，同轴激光器可任意偏移至特定位置“定点”焊接，也可实现激光摆动焊接，控制中心根据焊接区域温度分布，调整激光焊接参数进行能量调控，解决了感应线圈加热不均匀问题；感应线圈在齿轮轴的作用下可进行旋转，避免了热量只在构件两侧分布的问题。本发明可以实现温度场的实时监测、线圈和激光能量空间自适应调控、异质材料复杂曲面构件的连接，获得均匀分布的温度场，极大提高了焊接效率。
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公开(公告)号：CN116213937A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310308076.X
申请日：2023-03-27
Applicant: 南京航空航天大学
Abstract: 本发明提供了一种气旋涡流搅动的激光增材制造送料装置及方法。本装置包括激光、激光头外壳、焊丝A、焊丝B、焊丝C、焊丝D、惰性气体输入口、感应线圈、螺旋壁面、金属熔滴、熔融金属流出口、气体流量控制阀、气体流量控制器、气体储存瓶。本方法旨在输入惰性气体，惰性气体流动形成气体旋涡，当焊丝A、焊丝B、焊丝C、焊丝D受热熔化混合形成四成分金属熔滴，之后汇集成金属流体经过螺旋壁面时，气体旋涡带动熔融金属流体形成金属流体涡流，对金属熔滴中的四种成分搅拌混合，使金属熔滴中的四种成分均匀分布。本装置与方法解决激光熔丝增材制造多成分材料时，含有多成分金属熔池因为成分不均匀严重影响材料性能以及各部位性能统一性的问题。
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公开(公告)号：CN116140804A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310187960.2
申请日：2023-02-28
Applicant: 南京航空航天大学
IPC: B23K26/24 , B23K26/064 , B23K26/044 , B23K26/082 , B23K26/08 , B23K26/14 , B23K26/70
Abstract: 本发明公开了一种基于前置反射镜片的纵深焊缝专用激光焊接装置与方法，涉及激光焊接技术领域。该装置包括机器人、保护气装置、激光焊接头、计算机控制系统以及激光器，所述反射镜、光强监测装置、视觉监测装置以及反射转换头可实现激光传输路径的改变。所述光强监测装置用于监测及调控纵深焊缝的亮度；视觉监测装置将纵深焊缝三维成像呈现在计算机上，经人工智能系统计算出焊接参数后反馈至激光器；机器人将通过调整激光焊接头的反射转换头位置来调整激光束至待焊位置。本发明提供了一种面向纵深焊缝的高智能化、高柔性以及高精度的激光焊接装置，目的在于解决激光焊接效率低、质量不稳定以及纵深焊缝可达性差的问题。
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公开(公告)号：CN113333910B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202110503042.7
申请日：2021-05-08
Applicant: 南京航空航天大学
Abstract: 本发明是一种针对旋转多丝电弧增材装备及方法。包含水冷TIG焊枪、固定于焊枪上旋转式多股焊丝进给装置。所述旋转式多股焊丝进给装置包括：水冷焊枪本体、固定在焊枪本体上的旋转多丝进给装置以及送丝嘴等。其中旋转多丝进给装置包括：调整旋转速度的步进电机、高度与水平位置调节件、送丝角度调节件。本发明效果：通过步进电机控制旋转多丝进给装置的运动实现增材过程沉积金属的均匀分布，调整不同丝材的进给速度，调整旋转的速度控制液滴对熔池的搅拌作用控制沉积层的组织均一性，实现沉积层的组织精准调控，通过更换不同材质的丝材，可以实现沉积层的成分控制，实现梯度材料的增材制造。该装备可以在不改变增材系统的前提下实现电弧增材的成分、组织精准控制。
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公开(公告)号：CN115625894A
公开(公告)日：2023-01-20
申请号：CN202211416978.7
申请日：2022-11-11
Applicant: 南京航空航天大学
IPC: B29C64/386 , B29C64/393 , B29C64/135 , B29C64/153 , B33Y10/00 , B33Y50/00 , B33Y50/02 , G06T17/00
Abstract: 本发明公开了一种基于同轴损伤探测的激光增材制造寿命预测方法，该方法使用同轴损伤探测设备对增材过程中的缺陷进行检测、寿命预测系统进行增材件的寿命预测，使用实时调节系统进行增材过程控制。同轴设备能够获取已成形沉积层中的气孔、未熔、裂纹缺陷信息；寿命预测系统能够进行缺陷三维成像及有限元分析增材件寿命；实时调节系统能够实时调节激光增材过程工艺参数。该方法实现在激光增材制造过程中进行增材件寿命预测并通过实时改变激光功率、扫描速度、送料速度工艺参数以减小增材件缺陷发生的可能性，延长增材件的寿命。
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