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公开(公告)号：CN107131844A
公开(公告)日：2017-09-05
申请号：CN201710283828.6
申请日：2017-04-26
Applicant: 西南交通大学
CPC classification number: G01B11/25 , G01N21/01 , G01N21/8851 , G01N21/95 , G01N2021/0112 , G01N2021/889 , G01N2201/102
Abstract: 本发明提供一种电弧填丝增材制造表面质量自动检测方法，首先完成激光主动视觉传感系统的标定；堆积成形电弧填丝增材制造金属构件；执行机构带动激光主动视觉传感系统对堆积层侧面进行扫描，采集激光条纹图像并进行图像处理；完成激光条纹从图像坐标系到三维坐标系的转化；对激光三维条纹进行线条拟合，计算所有条纹点到拟合线条的平均距离，从而评价表面质量的好坏；本发明方法有效解决了传统测量方法自动化程度低的难题，实现了电弧填丝大型金属构件表面质量的快速自动测量，为后续电弧填丝增材制造表面质量优化控制提供了可靠的技术支撑。
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公开(公告)号：CN105033408B
公开(公告)日：2017-05-17
申请号：CN201510282713.6
申请日：2015-05-28
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种GMA增材制造双被动视觉传感检测装置及检测方法，装置包括工作平台、基板、焊枪、喷嘴、宽度视觉传感器、宽度复合滤光系统、高度视觉传感器、高度复合滤光系统，宽度视觉传感器用于监测堆积熔池尾部的宽度信息，高度视觉传感器用于监测喷嘴到堆积熔池尾部的距离，检测方法包含堆积尺寸图像处理和传感系统标定过程；本发明能够同时监测GMA增材制造堆积宽度及喷嘴到熔敷层上表面距离的特征信息，有效地解决了GMA增材制造熔敷宽度和高度的实时检测难题，通过提取堆积尺寸特征信息实现后续堆积尺寸的实时监测和闭环控制，为GMA增材制造堆积质量实时控制提供了可靠的技术支撑。
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公开(公告)号：CN105880808A
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201610399000.2
申请日：2016-06-06
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种GMAW增材制造同向式成形方式成形形貌控制方法，包括步骤：完成GMAW增材制造过程起弧与熄弧动作I/O控制、成形电流及成形电压的电信号D/A给定控制，当成形过程接近熄弧端时，在熄弧端长度内逐渐减小成形电流、成形速度、成形电压；将GMAW焊枪升高一个层高，控制焊枪回到成形起弧端处；使成形件上表面温度冷却到20?300℃；完成剩余层的成形，直到整个结构件成形尺寸符合要求为止；本发明可以有效地抑制同向式成形过程中零件端部产生的高度尺寸差异，减少成形过程产生的缺陷，确保GMAW增材制造在同向式成形方式中获得较高的成形尺寸精度，该方法为GMAW增材制造成形质量控制提供了可靠的技术支撑。
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公开(公告)号：CN116485718A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310240668.2
申请日：2023-03-14
Applicant: 西南交通大学
IPC: G06T7/00 , B23K26/348 , G06T7/70 , G06V10/82 , G06V10/774 , G06V10/766 , G06N3/0464 , G06N3/084
Abstract: 本发明公开了一种激光电弧复合焊接光丝间距实时监测方法及系统，属于激光‑电弧复合焊接技术领域，解决在焊接过程中，燃烧的电弧对采集的图像干扰较大的技术问题；包括以下步骤：步骤1：在激光‑电弧复合焊接过程中，使用相机采集熔池正面图像，对熔池正面图像进行标签以获得数据集；步骤2：搭建深度学习模型，使用数据集对深度学习模型进行训练及调优；步骤3：确定复合热源焊炬基础工作点，在基础工作点上开启激光‑电弧复合焊接系统开始焊接，开启相机，将采集的熔池正面图像输入深度学习模型。本发明将视觉传感系统和深度学习模型引入激光‑电弧复合焊接过程中，实现了激光‑电弧复合焊接光丝间距在线监测的在线预测。
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公开(公告)号：CN116174907A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202310243840.X
申请日：2023-03-14
Applicant: 西南交通大学
IPC: B23K26/348 , B23K26/70 , G06V10/25 , G06V10/82
Abstract: 本发明公开了一种复合焊接搭接焊缝熔深控制方法及设备，属于焊接技术领域，解决了激光‑电弧复合焊接过程搭接焊缝熔深在线控制的问题。本发明一种复合焊接搭接焊缝熔深控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、调整激光‑电弧复合焊枪姿态；S2、在送丝速度为V0，焊接速度为V1的条件下开始焊接；S3、在S2的焊接参数条件下开始焊接，获得数据集；S4、搭建深度学习模型；S5、在S2的焊接参数条件下开始焊接，实现对搭接结构焊缝熔深的在线控制。本发明将视觉传感结合深度学习模型的方法引入激光‑电弧复合焊接搭接焊缝过程中，实现了激光‑电弧复合焊接搭接焊缝熔深的实时控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109145453B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN201810973005.0
申请日：2018-08-24
Applicant: 西南交通大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/17 , G06F119/08 , G06F113/10
Abstract: 本发明提供一种复杂特征结构件电弧增材制造热场计算方法，复杂特征结构件为堆积层生长方向与基板上表面法线方向成锐角的结构件，其步骤主要包括：利用焊枪姿态变化的方法堆积复杂特征结构件；测量基板上温度变化曲线；基于广义双椭球热源建立热场计算有限元模型；计算结束后，提取基板上温度变化曲线，与实测温度变化曲线进行对比，验证有限元模型的正确性，完成复杂特征结构件电弧增材制造热场的计算，本发明基于广义双椭球热源模型建立了计算复杂特征结构件热场的有限元模型，实现了复杂特征结构件电弧增材制造热场的准确计算，为预测复杂特征结构件电弧增材制造过程中应力、变形分布，优化复杂特征结构件工艺参数提供了前提条件。
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公开(公告)号：CN109128437B
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN201811284792.4
申请日：2018-10-31
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种基于电流传感的交叉路径金属构件GMA增材制造方法，在交叉路径金属构件GMA增材制造过程中，采用电流传感器实时检测所有堆积路径上GMA电弧的电流变化曲线，计算机控制系统根据检测电流与设定电流的偏差及该偏差的变化趋势，控制堆积路径上的行走速度，从而实时调节堆积道上的丝材填充量，实现交叉路径金属构件GMA增材制造堆积路径及路径交叉点成形的控制，本发明方法在金属构件堆积路径长度及路径交叉点处，通过电弧电流传感反馈堆积高度变化，实时改变GMA枪行走速度来调控堆积路径上的填丝量，有效解决了交叉路径金属构件GMA增材制造凸起严重的难题。
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公开(公告)号：CN108994426B
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN201811035555.4
申请日：2018-09-06
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种金属构件电弧填丝增材制造实时降温装置与方法，该装置包括冷却罩、气流缓冲装置、升降装置等，气流缓冲装置可保证通入的低温冷却气体均匀分布在堆积层上，通过调节前、后滑动金属挡板，可有效调节堆积层的冷却范围，金属构件电弧填丝增材制造实时降温方法如下：提前在冷却罩内通入低温冷却气体，成形前n层时，每成形一层，将焊枪和前、后滑动金属挡板提升切片高度h，冷降温装置降低h，成形剩余层时，每成形一层，仅将焊枪提升h，本发明方法提出的金属构件电弧填丝增材制造实时降温装置与方法可有效调节堆积层的冷却范围，并提高堆积层的冷却效率，同时解决了传统电弧填丝增材制造热积累严重的难题。
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公开(公告)号：CN111627013A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010469476.5
申请日：2020-05-28
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种非熔化极气体保护电弧熔丝增材制造弧长检测方法。所述方法包括以下步骤：安装工业摄像机，调节光圈至整个电弧区域像素灰度值为255，固定光圈，采集当前时刻图像；记录钨极尖端的坐标，以钨极尖端所在列为对称轴，将图像分为两部分，选择包含熔池尾部的部分进行图像处理，依次采用领域平均法、边缘检测、最大方差阈值分割法、差异系数法和最小二乘法，最终确定该区域内电弧上距离钨极尖端所在列最远点的坐标，计算该点的行坐标与钨极尖端的行坐标之差，以此表征电弧弧长；本发明有效解决了非熔化极气体保护电弧熔丝增材制造弧长检测的难题，检测过程直观且精确、不受电信号干扰、过程检测滞后性小、易实现自动化。
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公开(公告)号：CN108723550B
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201810524076.2
申请日：2018-05-28
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种前馈补偿的GTA填丝增材制造成形高度反馈控制方法，所述方法包括以下步骤：视觉传感器采集GTA电弧、电弧前方固态金属与电弧后方熔池图像；图像处理算法检测电弧前方固态金属表面和电弧后方熔池尾部固态金属表面；分别计算前馈检测点偏差与反馈检测点偏差；将前馈检测点偏差补偿到累加反馈检测点偏差中，将其作为反馈控制器的输入，计算控制参数的变化量；本发明方法将前馈检测的高度偏差引入到反馈检测的高度偏差中，利用前馈检测的超前预测作用，有效克服了前述堆积层对当前堆积层高度的干扰，解决了传统单纯反馈检测控制高度波动大的难题，为GTA填丝增材制造成形高度的高精度控制奠定了强有力的基础。
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