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公开(公告)号：CN109623123A
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201811489923.2
申请日：2018-12-06
申请人： 清华大学
IPC分类号： B23K15/00
摘要： 本发明涉及一种电子束熔丝沉积中熔滴过渡距离的控制系统，属于增材制造监控技术领域。本发明系统通过视觉监控，在进行电子束熔丝沉积增材制造成形过程中，实时采集熔滴过渡图像，通过图像处理，获得当前熔滴过渡距离信息，根据该熔滴过渡距离信息，调整送丝高度调节轴的滑块高度，实现了熔滴过渡距离的闭环控制，解决了采用开环控制时的粘丝、沉积不连续等问题，避免了熔池飞溅、大滴过渡等现象，提高了沉积过程的稳定性，进而保证了成形过程和产品质量的一致性，提高了生产效率。而且本发明的控制系统结构简单，同时还可以获得熔池大小信息和温度信息，可用于电子束束流功率控制和工件温度闭环控制。
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公开(公告)号：CN109465531A
公开(公告)日：2019-03-15
申请号：CN201811383622.1
申请日：2018-11-20
申请人： 清华大学
CPC分类号： B23K15/0086 , B23K15/02 , B33Y50/02
摘要： 本发明涉及一种电子束熔丝沉积增材制造实时监控系统，属于电子束成形制造监控技术领域。在进行电子束熔丝沉积过程同时，对工件进行预热和随行热处理。同时实时采集预热区域、熔池区域和随行热处理区域的背散射电子信号，分别将生成的预热区域图像用于沉积过程的路径规划，熔池区域图像用于熔池热输入的闭环控制，随行热处理区域图像用于成形件的缺陷检测。本发明监控系统，可以根据需要，方便的调整预热、加工和热处理的功率大小。本发明的监控系统基于背散射电子成像原理，可以适应大束流高金属蒸气的环境。同时可实时成像，无需离线进行单独的成像扫描，提高了生产效率。
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公开(公告)号：CN109465530A
公开(公告)日：2019-03-15
申请号：CN201811383024.4
申请日：2018-11-20
申请人： 清华大学
摘要： 本发明涉及一种电子束熔丝沉积增材制造实时监控方法，属于电子束成形制造监控技术领域。本发明监控方法通过分时复用的方式，实现了在进行电子束熔丝沉积过程同时，对工件进行预热和随行热处理。同时实时采集预热区域、熔池区域和随行热处理区域的背散射电子信号，分别将生成的预热区域图像用于沉积过程的路径规划，熔池区域图像用于熔池热输入的闭环控制，随行热处理区域图像用于成形件的缺陷检测。本发明提出了三种电子束束流控制模式，可以根据需要，方便的调整预热、加工和热处理的功率大小。本发明的监控方法基于背散射电子成像原理，可以适应大束流高金属蒸气的环境。同时可实时成像，无需离线进行单独的成像扫描，提高了生产效率。
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公开(公告)号：CN108788550A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201810678759.3
申请日：2018-06-27
申请人： 清华大学
CPC分类号： B23K37/00 , B23K37/0252 , G01B11/002
摘要： 本发明实施例提供检测装置、采用检测装置检测细隙焊道的控制方法及装置，其中检测装置包括传感器，用于检测细隙焊道，传感器包括壳体以及固定在壳体上的成像元件、十字激光光源和均匀漫射光源；位姿调节机构，与壳体和焊枪连接，位姿调节机构用于调整传感器与焊枪的相对位置；其中，十字激光光源用于发出十字激光投射在待焊工件的表面；均匀漫射光源用于发出亮度均匀的漫射光投射在待焊工件的表面；待焊工件表面的反射光进入成像元件成像。本发明实施例保证焊道始终在成像元件的视野范围中，另外，本发明实施例通过用十字激光光源代替现有的激光阵列，更容易判断激光投影中心点的位置，以便判断进而控制激光投影中心与焊缝的相对位置。
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公开(公告)号：CN108067714A
公开(公告)日：2018-05-25
申请号：CN201711243863.1
申请日：2017-11-30
申请人： 清华大学
摘要： 一种薄壁环缝端接质量在线监测与缺陷定位系统及方法，属于焊接质量控制技术领域。本发明采用熔池显微视觉传感系统和图像采集设备获取端接环缝焊接熔池图像序列并采用旋转编码器同步获取工件旋转角位移信息，基于图像处理技术提取熔池宽度与形心并对其动态变化进行在线监测。通过检测熔池宽度与形心坐标时域信号特征点检出未熔合缺陷，根据特征点所在时刻对应的工件旋转角位移进行环缝端接缺陷的快速定位。本发明能够为焊缝成形质量分析和焊接工艺优化提供可追溯依据，并为实现薄壁金属结构端接环缝的高效无损检测及修焊提供基础，尤其适用于蓄压器膜盒等航天构件的焊接制造。
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公开(公告)号：CN105478975B
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201610052313.0
申请日：2016-01-26
申请人： 清华大学
IPC分类号： B23K10/02
摘要： 本发明提供了一种基于远心视觉传感的端接微束等离子焊接成形控制方法，属于焊接质量控制技术领域。本发明针对薄壁端接接头脉冲微束等离子焊接过程中能量参数波动和散热条件变化等状况导致的焊接过程不稳定和焊缝成形不均匀难题，采用单目同轴远心视觉传感系统获取清晰的焊接熔池正面瞬态图像，基于熔池正面瞬态图像及焊接过程多电量参数与焊菇成形特征参数的映射关系对主弧电流脉冲调制参数进行实时调节，实现端接微束等离子焊接焊菇成形的精确控制。本发明能够提高焊接产品的质量可靠性与一次焊接合格率，可应用于航空航天制造等领域薄壁金属精密构件的端接微束等离子焊接过程中，尤其适用于超薄壁膜盒和波纹管等弹性元件的精密焊接场合。
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公开(公告)号：CN106990112A
公开(公告)日：2017-07-28
申请号：CN201710155011.0
申请日：2017-03-14
申请人： 清华大学
CPC分类号： G06T7/70 , B23K9/0282 , B23K9/0956 , B23K2101/06 , G06T7/0004 , G06T2207/10016 , G06T2207/30152 , G06T2207/30164 , G06T2207/30241 , H04N5/2256 , G01N21/8851 , G01N21/01 , G01N2021/0112 , G01N2021/8887 , G01N2201/06113
摘要： 本发明提出的一种基于多视觉信息融合的多层多道焊接轨迹检测装置及方法，属于焊接自动化领域。本发明使用定向光源阵列在待检测焊道两侧构建定向光照条件，使用结构光光源获取待检测焊道截面的三维信息，利用控制处理单元使多个光源以一定频率依次循环点亮，并使成像元件同步采集每个光源单独点亮时的图像，经图像处理融合定向光照和结构光光照时的多种视觉信息后，准确计算出多层多道焊接轨迹的三维信息。本发明可近同步获得待检测焊道多种视觉特征信息，适用于焊道凸起量较低的多层多道焊接轨迹自动识别场合，识别准确度高，实时性好，系统结构简单，成本低，可应用于多层多道焊接过程智能排道和自动跟踪等场合。
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公开(公告)号：CN106967865A
公开(公告)日：2017-07-21
申请号：CN201710165816.3
申请日：2017-03-20
申请人： 清华大学
CPC分类号： C21D1/00 , C21D9/0068 , C21D11/00
摘要： 本发明涉及一种不燃级金属复合板芯材温控时效处理装置及方法，该装置包括机架、输入辊机构、输出辊机构、控制器、保温层和温度控制装置；输入辊机构安装于机架上，用于驱动被加工的芯材进入加工区域；输出辊机构亦安装于机架上，用于驱动被加工的芯材离开加工区域；控制器电连接输入辊机构和输入辊机构，用于控制输入辊机构和输入辊机构的启停、正向、反向运转并调整运转速度；保温层包覆于机架的顶面、底面及四周，用于减少加工区域热量损失；温度控制装置安装于加工区域内部，用于控制加工区域内部的气体温度。本发明可以实现不燃级金属复合板芯材在加工区域内被双面同时连续加工，达到提高加工效率，减少加工能耗的目的。
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公开(公告)号：CN104776799A
公开(公告)日：2015-07-15
申请号：CN201510170038.8
申请日：2015-04-10
申请人： 清华大学
IPC分类号： G01B11/00
摘要： 一种使用侧向光构建光影特征的盖面焊前焊缝检测装置及方法，属于焊接自动化领域。该发明采用面光源照射焊缝边缘，成像元件放置在坡口侧壁镜面反射光轴附近，并避开母材和焊缝表面的镜面反射光轴，采集焊缝表面灰度图像，经处理控制单元进行图像处理后准确提取焊缝轨迹。本发明构建的侧向光照条件能有效凸显焊缝边缘特征信息，焊缝边缘灰度接近饱和，便于快速、准确地提取焊缝轨迹位置；检测精度可达0.04mm，系统结构简单，成本低，实时性好，适用于焊缝与母材表面高度差低至1mm甚至更低的盖面焊前焊缝轨迹自动检测场合。
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公开(公告)号：CN103983651A
公开(公告)日：2014-08-13
申请号：CN201410222780.4
申请日：2014-05-23
申请人： 清华大学
摘要： 基于概率预测的焊缝X射线自动检测伪缺陷剔除方法，属于焊缝X射线缺陷检测技术领域。本发明针对相邻两帧图像中检出的潜在缺陷区域，根据两帧图像拍摄范围沿焊缝方向位移与垂直于焊缝的侧向位移，对前帧图像潜在缺陷区域出现在后帧图像中不同位置上的概率进行预测，之后通过分析后帧图像潜在缺陷区域与概率预测结果，对伪缺陷进行剔除，保留实际缺陷位置。本发明能够利用前后帧图像信息实现对伪缺陷的剔除，有利于减少误检，并能够适应不同的检测装置相对焊缝移动速度的要求，并在发生侧向窜动的情况下保证准确检出，避免漏检。
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