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公开(公告)号：CN114226757A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111531003.4
申请日：2021-12-14
IPC: B22F12/00 , B22F10/25 , B22F12/90 , B22F10/85 , B22F10/364 , B22F10/31 , B22F12/41 , B22F12/49 , B22F10/37 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y50/02 , G01B11/24 , G01K11/32
Abstract: 本发明涉及融合温度和图像信息的激光DED制造控制系统和方法，系统包括嵌入式模块、激光DED制造系统、温度传感模块、视觉传感模块和PID控制模块，激光DED制造系统、温度传感模块、视觉传感模块和PID控制模块均与嵌入式模块相连。与现有技术相比，本发明使用基于熔池轮廓的熔池溢流阈值计算算法，获得一个无量纲数表征熔池溢流程度，并作为PID控制模块的参数监督器；使用温度的模拟量信号作为PID控制模块的反馈值；使用了带参数监督器的PID控制算法，结合了图像对熔敷层成型的直观反映与温度对熔池物理现象的高速响应的优点，实现了熔池温度与图像信息对熔敷层成型质量的多变量控制，为激光DED制造成型实时控制提供了一种新的技术途径。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114226764A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111528937.2
申请日：2021-12-14
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种激光定向能量沉积过程的熔覆高度和应变调控系统和方法，系统包括激光DED制造系统、熔池温度传感单元、熔池图像采传感集单元、应变视觉传感单元、在线计算单元和PID控制模块，系统获取有熔池中心点的温度值、熔池图像和熔覆层壁图像；在线计算单元根据温度值和熔池图像获取熔池温度、熔池长度、熔池宽度和熔池前部内凹曲线的积分面积作为特征变量，预测熔覆层高度；根据熔覆层壁图像进行相邻图像间的匹配，计算熔覆层壁的平均应变。与现有技术相比，本发明根据熔覆层高度和熔覆层侧壁的应变值，对PID控制模块的调节策略进行优化，减小了LDED过程的热输入，降低了成形制造过程中监测区域的表面应变的最大值。
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公开(公告)号：CN112387982A
公开(公告)日：2021-02-23
申请号：CN202011131563.6
申请日：2020-10-21
Applicant: 上海交通大学
IPC: B22F10/28 , B22F10/31 , B22F10/85 , B22F12/00 , B22F12/90 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y40/00 , B33Y50/02
Abstract: 本发明涉及一种激光增材过程功率联合调控方法，包括以下步骤：步骤S1：离线轨迹规划阶段对角点位置的功率进行调整，得到角点位置的过程包括：对待成型零件的三维模型进行切片处理，获取切片层的轮廓曲线，利用角点响应函数计算轮廓曲线上各点的角点响应值，基于角点响应值，利用非极大抑制法从所有轮廓点中筛选出候选角点，将候选角点的角点响应值与阈值进行比较，得到角点位置；步骤S2：视觉监测阶段将调整后角点位置的功率与PID控制结合进行激光增材过程功率调控。与现有技术相比，可防止由于功率恒定而在尖角处产生较大的温度梯度，避免成型零件出现塌陷与凸起等缺陷，有效提升了成型零件的质量。
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公开(公告)号：CN114226757B
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202111531003.4
申请日：2021-12-14
IPC: B22F12/00 , B22F10/25 , B22F12/90 , B22F10/85 , B22F10/364 , B22F10/31 , B22F12/41 , B22F12/49 , B22F10/37 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y50/02 , G01B11/24 , G01K11/32
Abstract: 本发明涉及融合温度和图像信息的激光DED制造控制系统和方法，系统包括嵌入式模块、激光DED制造系统、温度传感模块、视觉传感模块和PID控制模块，激光DED制造系统、温度传感模块、视觉传感模块和PID控制模块均与嵌入式模块相连。与现有技术相比，本发明使用基于熔池轮廓的熔池溢流阈值计算算法，获得一个无量纲数表征熔池溢流程度，并作为PID控制模块的参数监督器；使用温度的模拟量信号作为PID控制模块的反馈值；使用了带参数监督器的PID控制算法，结合了图像对熔敷层成型的直观反映与温度对熔池物理现象的高速响应的优点，实现了熔池温度与图像信息对熔敷层成型质量的多变量控制，为激光DED制造成型实时控制提供了一种新的技术途径。
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公开(公告)号：CN112387982B
公开(公告)日：2021-10-12
申请号：CN202011131563.6
申请日：2020-10-21
Applicant: 上海交通大学
IPC: B22F10/28 , B22F10/31 , B22F10/85 , B22F12/00 , B22F12/90 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y40/00 , B33Y50/02
Abstract: 本发明涉及一种激光增材过程功率联合调控方法，包括以下步骤：步骤S1：离线轨迹规划阶段对角点位置的功率进行调整，得到角点位置的过程包括：对待成型零件的三维模型进行切片处理，获取切片层的轮廓曲线，利用角点响应函数计算轮廓曲线上各点的角点响应值，基于角点响应值，利用非极大抑制法从所有轮廓点中筛选出候选角点，将候选角点的角点响应值与阈值进行比较，得到角点位置；步骤S2：视觉监测阶段将调整后角点位置的功率与PID控制结合进行激光增材过程功率调控。与现有技术相比，可防止由于功率恒定而在尖角处产生较大的温度梯度，避免成型零件出现塌陷与凸起等缺陷，有效提升了成型零件的质量。
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公开(公告)号：CN114226764B
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202111528937.2
申请日：2021-12-14
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种激光定向能量沉积过程的熔覆高度和应变调控系统和方法，系统包括激光DED制造系统、熔池温度传感单元、熔池图像采传感集单元、应变视觉传感单元、在线计算单元和PID控制模块，系统获取有熔池中心点的温度值、熔池图像和熔覆层壁图像；在线计算单元根据温度值和熔池图像获取熔池温度、熔池长度、熔池宽度和熔池前部内凹曲线的积分面积作为特征变量，预测熔覆层高度；根据熔覆层壁图像进行相邻图像间的匹配，计算熔覆层壁的平均应变。与现有技术相比，本发明根据熔覆层高度和熔覆层侧壁的应变值，对PID控制模块的调节策略进行优化，减小了LDED过程的热输入，降低了成形制造过程中监测区域的表面应变的最大值。
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