减轻堆积层热积累的智能水冷电弧增材制造装置及方法

    公开(公告)号:CN108856975A

    公开(公告)日:2018-11-23

    申请号:CN201810854401.1

    申请日:2018-07-30

    Inventor: 熊俊 李沿江 陈辉

    Abstract: 本发明公开了一种减轻堆积层热积累的智能水冷电弧增材制造装置及方法,该装置包括堆积系统、传感系统、控制系统、水冷系统四个部分,在电弧增材制造过程中,通过水冷系统使冷却水不断流经堆积层侧面并带走大部分热量,快速降低堆积层温度;传感系统通过温度传感器与水位传感器实时采集水冷系统中的温度信息及水位信息;计算机控制系统通过传感系统采集到的信息自动控制水冷系统中的水位与温度,基于该装置的电弧增材制造方法,通过循环恒定温度冷却水的方式,有效解决了金属构件堆积过程引起的严重堆积层热积累难题,大幅提高了电弧增材制造方法的成形效率和成形质量,细化了金属构件组织晶粒。

    一种电弧填丝增材制造表面质量自动检测方法

    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

    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。

    基于电弧电压反馈的GTAW增材制造过程稳定性检测方法

    公开(公告)号:CN106363275B

    公开(公告)日:2018-11-20

    申请号:CN201610940496.X

    申请日:2016-10-25

    Abstract: 本发明提供一种基于电弧电压反馈的GTAW增材制造过程稳定性检测方法,过程稳定性通过电弧弧长反映,电弧弧长采用电弧电压间接反馈,调节GTAW焊枪在基板上的初始位置,成形第一层时,电压传感器配合数据采集卡获得电弧电压沿成形路径的变化信号,利用标定关系将电弧电压转化为电弧弧长,获得电弧弧长沿成形路径的变化信号,继续完成第二层、第三层至第n层的成形,获得第n层电弧弧长沿成形路径的变化信号,如果电弧弧长在一定范围内,则判定成形过程稳定;本发明方法有效地解决了GTAW增材制造过程稳定性实时检测的难题,检测过程操作简单、稳定性强、不易受强烈电弧光的干扰、计算速度快、易于实现自动化、适合于现场实时检测的工程化应用。

    厚壁结构件电弧填丝增材制造根部区熔透方法

    公开(公告)号:CN106808062A

    公开(公告)日:2017-06-09

    申请号:CN201710022025.5

    申请日:2017-01-12

    CPC classification number: B23K9/04 B23K9/1012 B23K9/28

    Abstract: 本发明提供一种厚壁结构件电弧填丝增材制造根部区熔透方法,厚壁结构件为两层以上的多层结构,每层由至少两条以上堆积道组成,采用电弧填丝增材制造方法成形多层多道结构,每个层片的成形由至少两条以上堆积道相互搭接而成,每个层片的第一堆积道采取焊枪与基板垂直的方式成形,其余堆积道均采取焊枪轴线与基板表面成65°‑85°成形,焊枪轴线指向根部区,使最大电弧力直接作用于根部区;本发明方法可以保证根部区的良好熔透,消除根部区孔洞缺陷,实现根部区、前道重熔区与前层重熔区的良好冶金连接,同时可以减少对前层重熔区的熔化,避免对前层重熔区的过度重熔,进一步实现厚壁结构件电弧填丝增材制造过程电弧能量的有效利用。

    GTA填丝增材制造弧长前馈检测与开环控制方法

    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

    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。

    一种焊枪倾斜的低损伤高效率GMAW增材制造方法

    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

    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。

    不锈钢构件双GTA辅助GMA增材制造方法及系统

    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

    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。

    带伪边缘的铝合金熔焊背面熔宽检测方法

    公开(公告)号:CN109741311B

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN201811621074.1

    申请日:2018-12-28

    Abstract: 本发明提供一种带伪边缘的铝合金熔焊背面熔宽检测方法,在铝合金熔焊过程中,采集当前时刻背面焊缝图像,经中值滤波、灰度拉伸后,基于灰度值最小值点与焊缝边缘特征点的对应关系,通过搜寻灰度值最小值点完成焊缝边缘特征点的识别,并提取出背面焊缝的边缘特征,经过Hough变换,得到焊缝边缘的拟合直线段,最后计算出当前时刻的背面熔宽,本发明有效解决了铝合金熔焊背面熔宽实时检测过程中伪边缘对焊缝边缘提取算法的干扰问题,提高了背面焊缝边缘特征的提取精度,有助于实现背面熔宽的闭环控制。

    减轻堆积层热积累的智能水冷电弧增材制造装置及方法

    公开(公告)号:CN108856975B

    公开(公告)日:2020-08-14

    申请号:CN201810854401.1

    申请日:2018-07-30

    Inventor: 熊俊 李沿江 陈辉

    Abstract: 本发明公开了一种减轻堆积层热积累的智能水冷电弧增材制造装置及方法,该装置包括堆积系统、传感系统、控制系统、水冷系统四个部分,在电弧增材制造过程中,通过水冷系统使冷却水不断流经堆积层侧面并带走大部分热量,快速降低堆积层温度;传感系统通过温度传感器与水位传感器实时采集水冷系统中的温度信息及水位信息;计算机控制系统通过传感系统采集到的信息自动控制水冷系统中的水位与温度,基于该装置的电弧增材制造方法,通过循环恒定温度冷却水的方式,有效解决了金属构件堆积过程引起的严重堆积层热积累难题,大幅提高了电弧增材制造方法的成形效率和成形质量,细化了金属构件组织晶粒。

    带伪边缘的铝合金熔焊背面熔宽检测方法

    公开(公告)号:CN109741311A

    公开(公告)日:2019-05-10

    申请号:CN201811621074.1

    申请日:2018-12-28

    Abstract: 本发明提供一种带伪边缘的铝合金熔焊背面熔宽检测方法,在铝合金熔焊过程中,采集当前时刻背面焊缝图像,经中值滤波、灰度拉伸后,基于灰度值最小值点与焊缝边缘特征点的对应关系,通过搜寻灰度值最小值点完成焊缝边缘特征点的识别,并提取出背面焊缝的边缘特征,经过Hough变换,得到焊缝边缘的拟合直线段,最后计算出当前时刻的背面熔宽,本发明有效解决了铝合金熔焊背面熔宽实时检测过程中伪边缘对焊缝边缘提取算法的干扰问题,提高了背面焊缝边缘特征的提取精度,有助于实现背面熔宽的闭环控制。

Patent Agency Ranking