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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
申请人： 西南交通大学
摘要： 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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公开(公告)号：CN113996885B
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202111425654.5
申请日：2021-11-26
申请人： 西南交通大学
摘要： 本发明提供一种改善厚壁结构件电弧增材制造边缘成形精度的方法，所述厚壁结构件通过电弧增材制造多层多道的方式成形，当成形靠近厚壁结构件边缘的堆积道时，改变焊枪姿态使焊枪轴线与横向方向所成的夹角为锐角，同时外加平行于堆积路径方向的横向磁场，当成形其余的堆积道时，调整焊枪姿态使其垂直于基板上表面同时关闭励磁电源。本发明方法通过改变焊枪姿态同时外加磁场辅助，电弧在磁场的作用下产生电磁力，从而支撑和约束熔池，有效解决了厚壁结构件多层多道方式成形时边缘处成形精度低与金属液体流淌的难题。
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公开(公告)号：CN111627013B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202010469476.5
申请日：2020-05-28
申请人： 西南交通大学
摘要： 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：CN112475543B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202011281990.2
申请日：2020-11-16
申请人： 西南交通大学
摘要： 本发明公开了一种GMA增材制造路径拐点成形控制方法，所述方法包括以下步骤：GMA枪上安装辅助填丝系统，在具有路径拐点的金属构件GMA增材制造过程中，采集电流信号，进行滤波处理，得到当前时刻的电流传感值，计算机控制系统根据电流传感值和电流设定值的误差调节辅助填丝速度，控制路径拐点处金属填充量的大小，实现GMA增材制造金属构件路径拐点处成形高度的控制，本发明方法将辅助填丝机构引入GMA增材制造控制系统中，根据电流传感值与电流设定值误差实时调节辅助填丝速度以控制路径拐点处金属填充量，有效解决了GMA增材制造路径拐点处出现的驼峰问题。
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公开(公告)号：CN113996884A
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202111425513.3
申请日：2021-11-26
申请人： 西南交通大学
摘要： 本发明公开了一种弯曲空心结构件电弧熔丝增材制造方法，包括以下步骤：建立弯曲空心结构件的三维实体模型，对模型分层切片，将基板安装到变位机工作平面并将其翻转至与水平面成α角度，确定焊枪堆积路径及堆积工艺参数，将电信号反馈调节系统接入电弧熔丝增材制造电源回路，电信号反馈调节系统由闭环控制器根据电信号采样值与设定值的误差调节被控工艺参数，完成非均匀厚度层的堆积，每层堆积结束后焊枪沿高度方向移动距离hn，将变位机沿前一次翻转方向翻转α角度，进行下一层堆积。本发明可以有效解决弯曲空心结构件电弧增材制造过程沿高度方向等厚分层切片方法引起的成形坍塌、流淌、成形质量差的难题，有效提高了堆积过程稳定性及质量。
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公开(公告)号：CN110834133B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN201911191508.3
申请日：2019-11-28
申请人： 西南交通大学
IPC分类号： B23K9/04
摘要： 本发明提供一种减少铝合金电弧熔丝增材制造气孔的方法，包括步骤：将N个辅助电源的正极与GMA主路电源正极连接，GMA枪与N个辅助枪围合成圆锥，GMA枪、基板与N个辅助枪之间产生耦合电弧，辅助电源用于引出部分熔丝电流，减小堆积层热输入；设置电弧熔丝增材制造过程的工艺参数及总辅助电流Ip与总电流I的比值；重复以上步骤直至完成铝合金构件的成形。本发明通过调控总辅助电流Ip与总电流I的比值，减少铝合金电弧熔丝增材制造中的气孔缺陷，在保持高堆积效率和低设备成本的基础上，有效地降低堆积层的热输入，减少前一堆积层的重熔面积，显著地减少气孔的形核质点，从而有效改善铝合金中的气孔缺陷。
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公开(公告)号：CN110434427B
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN201910476384.7
申请日：2019-06-03
申请人： 西南交通大学
摘要： 本发明提供一种脉冲GTA填丝增材制造堆积层片双变量控制方法及系统，堆积层片双边量分别为堆积层宽度和高度，堆积层宽度W由视觉传感系统获取，堆积层高度H由弧压U间接表征，而弧压U由电压传感系统采集，同时基于双变量解耦器、堆积层宽度控制器和弧压控制器，以堆积层宽度偏差量ΔW和弧压偏差量ΔU为控制器的输入信号，通过在线调节第一控制变量与第二控制变量，实现脉冲GTA填丝增材制造过程中堆积层宽度与高度的稳定控制，本发明通过在线调节两组工艺参数的方法，实现脉冲GTA填丝增材制造过程中堆积层宽度与高度双变量的同时控制，有效地增加了控制系统的稳定性，显著降低了堆积层尺寸的波动性，也利于脉冲GTA填丝增材制造技术的工程化应用。
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公开(公告)号：CN107944154B
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN201711226189.6
申请日：2017-11-29
申请人： 西南交通大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F119/18 , G06F111/06
摘要： 本发明公开了一种电弧填丝增材制造分层切片工艺变量自动计算方法，首先分层切片并设定层片的堆积尺寸，设计样本数据并建立由工艺变量计算堆积层尺寸的数学模型；设定初始工艺变量值，代入数学模型计算堆积层尺寸，将计算与设定的堆积层尺寸进行比较；如果误差超出设定阈值，根据工艺变量与堆积层尺寸的作用关系，调节工艺变量并代入数学模型计算新的堆积层尺寸，如此反复循环计算，直至调节的工艺变量计算出的堆积层尺寸误差在设定阈值内，本发明方法可以自动计算分层切片工艺变量，无需建立由堆积层尺寸计算工艺变量的数学模型，避免了工艺变量计算精度低的问题，同时有效解决了人工调试工艺变量自动化程度低的缺点。
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公开(公告)号：CN112475543A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011281990.2
申请日：2020-11-16
申请人： 西南交通大学
摘要： 本发明公开了一种GMA增材制造路径拐点成形控制方法，所述方法包括以下步骤：GMA枪上安装辅助填丝系统，在具有路径拐点的金属构件GMA增材制造过程中，采集电流信号，进行滤波处理，得到当前时刻的电流传感值，计算机控制系统根据电流传感值和电流设定值的误差调节辅助填丝速度，控制路径拐点处金属填充量的大小，实现GMA增材制造金属构件路径拐点处成形高度的控制，本发明方法将辅助填丝机构引入GMA增材制造控制系统中，根据电流传感值与电流设定值误差实时调节辅助填丝速度以控制路径拐点处金属填充量，有效解决了GMA增材制造路径拐点处出现的驼峰问题。
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公开(公告)号：CN109604779B
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN201910063792.X
申请日：2019-01-23
申请人： 西南交通大学
IPC分类号： B23K9/133
摘要： 本发明提供一种电弧填丝增材制造旁轴送丝方向控制装置，该装置包括传动装置、月牙形夹板装置、连杆装置、夹紧装置，通过步进电机提供驱动力，夹紧装置固定导丝管，传动装置带动月牙形夹板装置、连杆装置、夹紧装置绕焊枪旋转，最终使焊枪与导丝管稳定维持前送丝的状态，此外，通过调节连杆装置可以调整导丝管和焊枪之间的角度，提高构件堆积成形质量；本发明提供电弧填丝增材制造旁轴送丝方向控制装置，充分发挥焊枪运动的灵活性，解决了采用旁轴送丝方式制备复杂路径金属构件时难以稳定维持前送丝状态的难题，增加了堆积效率，显著提高成形路径复杂构件的堆积成形质量。
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