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公开(公告)号：CN110039156B
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN201910475960.6
申请日：2019-06-03
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种辅丝作用下钨‑丝电弧增材制造装置与方法，所述装置中送丝机用于输送金属丝，金属丝另一端与导丝嘴连接；第二导丝嘴和焊枪分别与电弧增材制造电源的正负极连接，主丝与焊枪两者之间产生电弧；主丝用于大量熔丝，制造成形件的基体部分，辅丝位于主丝与焊枪之间，用于消耗电弧热量，提高增材制造过程的堆积效率或制备金属间化合物构件和功能梯度材料。本发明方法通过调节工艺参数，确定不同设备的位置，得到稳定的电弧形态，对辅丝送丝时间的调整确保堆积层的成形质量，在不更换金属丝的情况下，可实现成分的连续调节；本发明有效解决了传统电弧增材制造过程中堆积层过度损伤，且堆积效率不高这一技术难题。
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公开(公告)号：CN109648172B
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN201910062915.8
申请日：2019-01-23
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种弧压辅助的GTA增材制造熔宽检测的视觉系统实时标定方法，利用弧压信号可间接表征钨极尖端到堆积层表面的距离的特点，将弧压信号融合到熔池检测的视觉系统标定中，通过测定钨极尖端到堆积层表面的距离，采集弧压变化曲线并进行滤波处理，计算不同钨极尖端到堆积层表面的距离下，图像中不同列的像素比例因子，从而完成视觉系统的实时标定；本发明将虚拟弧压信号融合到熔池检测的视觉系统实时标定中，有效地解决了GTA填丝增材制造过程熔宽检测的视觉系统标定失效难题，且可以适用于复杂构件GTA填丝增材制造熔宽尺寸的实时检测，为后续GTA填丝增材制造堆积尺寸的实时控制提供了可靠的技术支撑。
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公开(公告)号：CN107999932B
公开(公告)日：2020-03-31
申请号：CN201711229471.X
申请日：2017-11-29
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种GTA填丝增材制造弧长前馈检测与开环控制方法，所述方法包括以下步骤：视觉系统采集GTA电弧图像，沿堆积路径方向，检测窗口位置设定在GTA电弧前方；采用平滑滤波、前一层固态金属边缘检测、边缘像素点Hough拟合等算法确定前一层固态金属上边缘位置，并计算其到钨极尖端的垂直距离，以此表征电弧弧长；计算前馈检测的超前步数；经超前步数延迟后，确定当前时刻弧长误差，调节单变量工艺参数进行弧长开环控制。本发明方法提出弧长前馈检测，提前计算弧长误差，待GTA焊枪运动至检测位置处开始控制弧长，有效解决了传统反馈检测由于检测过程滞后引起的控制尺寸波动难题。
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公开(公告)号：CN104741806B
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201510151977.8
申请日：2015-04-01
Applicant: 西南交通大学
IPC: B23K28/02
Abstract: 本发明提供一种熔化极等离子电弧复合焊接系统及其焊接控制方法，所述系统包括：机器人执行机构、变位机、熔化极等离子焊枪、机器人控制柜、熔化极气体保护焊电源、等离子焊电源、PLC及人机界面、保护气体气源、离子气体及中心气体气源、机器人示教器；所述方法采用PLC及人机界面对熔化极气体保护焊电源及等离子焊电源进行控制，实现对熔化极气体保护焊电源和等离子焊电源的焊矩开关、检气、起弧、急停、电流反馈的功能设定，并与机器人控制器柜实现通讯；实现了双电源的整体控制，焊枪与机器人之间的协调与通信；解决了熔化极等离子复合电弧焊接难于实现的问题，并同时实现焊接时序安排、复合电弧状态判定及焊接过程控制。
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公开(公告)号：CN106238876B
公开(公告)日：2019-02-26
申请号：CN201610729202.9
申请日：2016-08-25
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种非封闭薄壁结构件GTAW双重同步填丝增材制造方法，所述的非封闭薄壁结构件为首尾不相连的多层单道结构件，分别在GTAW焊枪左右两侧对称安装一送丝系统，焊枪沿堆积路径方向移动时，同一个送丝系统在从焊枪后端送丝时为后送丝系统、在从焊枪前端送丝时为前送丝系统，相邻堆积层之间的堆积路径方向是相反的，这样在不同的堆积层，左右两侧的送丝系统分别交替充当前、后送丝系统，独立调节前、后送丝系统的送丝量，前送丝系统负责高效熔丝，同时通过后送丝系统进行少量熔丝；本发明有效克服了非封闭结构件交错式堆积过程中后送丝方式熔丝效率低及成形质量差的难题，有效地提高了熔池冷却速率，能细化晶粒，提高成形构件力学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108723550A
公开(公告)日：2018-11-02
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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公开(公告)号：CN107598333A
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201710857552.8
申请日：2017-09-21
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种焊枪倾斜的低损伤高效率GMAW增材制造方法，在GMAW焊枪中轴线与堆积路径方向所确定的平面内旋转GMAW焊枪使GMAW焊枪中轴线与堆积路径方向的夹角θ变为45-75°，旋转完成后，沿垂直于基板上表面的方向平移GMAW焊枪，使GMAW焊枪喷嘴末端到GMAW焊枪中轴线与基板上表面交点的距离为d；完成金属构件第一层片的堆积；将GMAW焊枪抬高一个高度，保持GMAW焊枪喷嘴末端到GMAW焊枪指向与基板上表面交点的距离d不变，进行金属构件下一层片的堆积；本发明方法有利于提高获得良好成形金属构件的送丝速度，扩大了送丝速度的调节范围，增大了单位时间内金属丝材的熔敷量，进一步提高了GMAW增材制造方法的成形效率。
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公开(公告)号：CN107138832A
公开(公告)日：2017-09-08
申请号：CN201710482559.6
申请日：2017-06-22
Applicant: 西南交通大学
CPC classification number: B23K9/1675 , B23K9/173 , B23K9/235 , B23K2103/04
Abstract: 本发明提供一种不锈钢构件双GTA辅助GMA增材制造方法及系统，在GMA枪两侧分别安装一套采用独立电源的GTA枪，构成双GTA辅助GMA枪，成形过程中相继引燃GMA电弧与两侧GTA电弧，形成复合电弧并不断熔化不锈钢丝材，在基板上按预设路径由下至上逐层成形不锈钢构件层片；与传统GMA增材制造技术相比，本发明使得通过GMA枪丝材的电流大于通过不锈钢成形层的电流，一方面，在保证GMA增材制造技术成形效率的同时，降低了通过不锈钢构件的电流，减小不锈钢构件的热输入和热积累，从而提高不锈钢构件的成形质量，另一方面，在保证不锈钢成形层通过相同电流时，可进一步提高不锈钢电弧增材制造技术的成形效率。
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公开(公告)号：CN106238876A
公开(公告)日：2016-12-21
申请号：CN201610729202.9
申请日：2016-08-25
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供一种非封闭薄壁结构件GTAW双重同步填丝增材制造方法，所述的非封闭薄壁结构件为首尾不相连的多层单道结构件，分别在GTAW焊枪左右两侧对称安装一送丝系统，焊枪沿堆积路径方向移动时，同一个送丝系统在从焊枪后端送丝时为后送丝系统、在从焊枪前端送丝时为前送丝系统，相邻堆积层之间的堆积路径方向是相反的，这样在不同的堆积层，左右两侧的送丝系统分别交替充当前、后送丝系统，独立调节前、后送丝系统的送丝量，前送丝系统负责高效熔丝，同时通过后送丝系统进行少量熔丝；本发明有效克服了非封闭结构件交错式堆积过程中后送丝方式熔丝效率低及成形质量差的难题，有效地提高了熔池冷却速率，能细化晶粒，提高成形构件力学性能。
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公开(公告)号：CN117773341A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202410125450.7
申请日：2024-01-30
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种机器视觉传感的激光熔丝增材制造成形控制方法及系统，激光熔丝增材制造过程中，CCD相机与激光头同轴安装并采集熔池正面图像，对光丝交点到基板表面距离为d下采集的熔池正面图像进行标签，获得数据集；搭建卷积神经网络模型，使用数据集对卷积神经网络模型进行训练及优化；在激光熔丝增材制造过程中，将CCD相机采集的熔池正面图像作为卷积神经网络模型的输入，实时计算光丝交点到堆积层表面的距离值，闭环控制器根据光丝交点到堆积层表面距离的计算值和设定值之间的偏差大小、偏差变化趋势，调节送丝速度，从而控制堆积路径上的金属丝材填充量，解决了激光熔丝增材制造过程堆积层高度在线控制的问题。
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