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公开(公告)号：CN106353284A
公开(公告)日：2017-01-25
申请号：CN201610737911.1
申请日：2016-08-29
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: G01N21/63
CPC classification number: G01N21/63
Abstract: 本发明提出一种基于光谱诊断的激光增材制造过程中缺陷的在线诊断方法，包括以下步骤：调整光纤探头的位置；当基于同轴送粉的金属直接沉积系统开始工作时，通过光纤探头采集制造过程中产生的光致等离子体光谱信号，并将上述光谱信号经光纤光谱仪送入计算机；实时观察不同波长的等离子体的相对辐射强度随时间波动的情况，确定作为分析对象的特征谱线；对特征谱线相对辐射强度时域图进行滤波处理；结合所选特征谱线的时域图及滤波处理图像，判断激光增材制造过程中特征谱线的相对辐射强度是否存在急剧波动或者变化；是则说明存在制造缺陷；否则说明不存在制造缺陷。上述诊断方法可快速准确地判断激光增材制造过程缺陷的产生、出现时刻及缺陷类型。
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公开(公告)号：CN109507187A
公开(公告)日：2019-03-22
申请号：CN201811402316.8
申请日：2018-11-23
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明涉及一种激光增材制造缺陷诊断方法及其装置，其解决了现有单一传感器在激光增材制造过程中缺陷诊断的不足，具体步骤如下：(1)利用光谱传感信息采集装置采集光谱信息，得到谱线强度随时间波动的时域图；(2)利用视觉传感信息采集装置采集视觉信息，得到熔池面积随时间变化的时域图；(3)对步骤(1)中时域图和步骤(2)中时域图进行制造缺陷分析；(4)将步骤(3)时域图统一时间轴和进行中值或均值滤波处理，将处理后的数据归一化；(5)利用加权平均算法进行信息融合，滤波处理得到滤波后的加权平均结果时域图。本发明可广泛应用于激光增材制造缺陷诊断领域。
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公开(公告)号：CN107160048B
公开(公告)日：2018-10-02
申请号：CN201710361486.5
申请日：2017-05-22
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明提出一种基于光谱信息的激光焊接缺陷的在线诊断方法，包括以下步骤：调整光纤探头的位置；采集光致等离子体信息以确定特征谱线；利用特征谱线计算光致等离子体的电子温度以获得电子温度时域图；根据待焊件的材料及尺寸，用不同的焊接参数焊接，选择使电子温度时域变化的标准差最小的参数为最优焊接参数；在上述参数下对N个待焊件进行焊接以获得N个电子温度时域图，进而获得SPC控制图；根据实际情况调整焊接参数，对待焊件进行焊接得到电子温度时域图记做测试时域图；将测试时域图实时绘入SPC控制图中，通过判断测试时域图中的各点是否超出SPC控制图的上下界限来判断焊接缺陷是否存在。上述方法能快速准确的判断激光焊接过程中是否存在缺陷。
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公开(公告)号：CN106353284B
公开(公告)日：2019-04-19
申请号：CN201610737911.1
申请日：2016-08-29
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: G01N21/63
Abstract: 本发明提出一种基于光谱诊断的激光增材制造过程中缺陷的在线诊断方法，包括以下步骤：调整光纤探头的位置；当基于同轴送粉的金属直接沉积系统开始工作时，通过光纤探头采集制造过程中产生的光致等离子体光谱信号，并将上述光谱信号经光纤光谱仪送入计算机；实时观察不同波长的等离子体的相对辐射强度随时间波动的情况，确定作为分析对象的特征谱线；对特征谱线相对辐射强度时域图进行滤波处理；结合所选特征谱线的时域图及滤波处理图像，判断激光增材制造过程中特征谱线的相对辐射强度是否存在急剧波动或者变化；是则说明存在制造缺陷；否则说明不存在制造缺陷。上述诊断方法可快速准确地判断激光增材制造过程缺陷的产生、出现时刻及缺陷类型。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106841177A
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201710164150.X
申请日：2017-03-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明提出一种激光熔覆过程中的缺陷在线诊断方法，步骤如下：对待熔覆工件进行预处理；调整光纤探头的位置；当熔覆过程开始时，通过光纤探头采集光致等离子体光谱信号，并将其送入计算机；从计算机上观察不同波长的光致等离子体的相对辐射强度随时间波动的情况及元素特征峰的分布情况，结合元素特征峰所对应的参量，确定作为分析对象的若干特征元素谱线；利用上述谱线，根据等离子体温度计算方法，实时确定等离子体温度，并做出其与时间对应的时域图；结合上述时域图，判断熔覆过程中光致等离子体温度是否存在急剧波动或变化；是则说明存在制造缺陷；否则说明不存在制造缺陷。上述方法可快速准确地判断熔覆过程缺陷的产生、出现时刻及缺陷类型。
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公开(公告)号：CN107402217B
公开(公告)日：2020-06-30
申请号：CN201710624903.0
申请日：2017-07-27
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明提出一种基于视觉传感的激光增材制造缺陷的在线诊断方法，包括以下步骤：通过CCD摄像机实时采集熔池模拟图像信号；通过图像采集卡，将熔池模拟图像信号转换成数字图像信号导入计算机；通过计算机对数字图像信号进行实时图像处理以得到熔池面积的时域图；对上述时域图进行短时傅里叶变换以得到熔池面积的频域图；基于熔池面积的时域图，判断熔池面积是否发生急剧波动或变化；若否，不存在制造缺陷；若是，在熔池面积发生急剧波动或者变化的时间段内，判断熔池面积的频域图中是否出现明显的异常波动；若是，存在肉眼可辨的制造缺陷；若否，存在非肉眼可辨的制造缺陷。上述方法能判断激光增材制造过程中缺陷的产生、出现时刻及缺陷类型。
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公开(公告)号：CN106841177B
公开(公告)日：2020-03-31
申请号：CN201710164150.X
申请日：2017-03-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明提出一种激光熔覆过程中的缺陷在线诊断方法，步骤如下：对待熔覆工件进行预处理；调整光纤探头的位置；当熔覆过程开始时，通过光纤探头采集光致等离子体光谱信号，并将其送入计算机；从计算机上观察不同波长的光致等离子体的相对辐射强度随时间波动的情况及元素特征峰的分布情况，结合元素特征峰所对应的参量，确定作为分析对象的若干特征元素谱线；利用上述谱线，根据等离子体温度计算方法，实时确定等离子体温度，并做出其与时间对应的时域图；结合上述时域图，判断熔覆过程中光致等离子体温度是否存在急剧波动或变化；是则说明存在制造缺陷；否则说明不存在制造缺陷。上述方法可快速准确地判断熔覆过程缺陷的产生、出现时刻及缺陷类型。
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公开(公告)号：CN107402217A
公开(公告)日：2017-11-28
申请号：CN201710624903.0
申请日：2017-07-27
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
CPC classification number: Y02P10/295 , G01N21/8851 , B22F3/1055 , G01N21/84 , G01N21/95 , G01N2021/8411 , G01N2021/8887
Abstract: 本发明提出一种基于视觉传感的激光增材制造缺陷的在线诊断方法，包括以下步骤：通过CCD摄像机实时采集熔池模拟图像信号；通过图像采集卡，将熔池模拟图像信号转换成数字图像信号导入计算机；通过计算机对数字图像信号进行实时图像处理以得到熔池面积的时域图；对上述时域图进行短时傅里叶变换以得到熔池面积的频域图；基于熔池面积的时域图，判断熔池面积是否发生急剧波动或变化；若否，不存在制造缺陷；若是，在熔池面积发生急剧波动或者变化的时间段内，判断熔池面积的频域图中是否出现明显的异常波动；若是，存在肉眼可辨的制造缺陷；若否，存在非肉眼可辨的制造缺陷。上述方法能判断激光增材制造过程中缺陷的产生、出现时刻及缺陷类型。
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公开(公告)号：CN107160048A
公开(公告)日：2017-09-15
申请号：CN201710361486.5
申请日：2017-05-22
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
CPC classification number: B23K26/70 , B23K26/26 , B23K26/702 , G01N21/25
Abstract: 本发明提出一种基于光谱信息的激光焊接缺陷的在线诊断方法，包括以下步骤：调整光纤探头的位置；采集光致等离子体信息以确定特征谱线；利用特征谱线计算光致等离子体的电子温度以获得电子温度时域图；根据待焊件的材料及尺寸，用不同的焊接参数焊接，选择使电子温度时域变化的标准差最小的参数为最优焊接参数；在上述参数下对N个待焊件进行焊接以获得N个电子温度时域图，进而获得SPC控制图；根据实际情况调整焊接参数，对待焊件进行焊接得到电子温度时域图记做测试时域图；将测试时域图实时绘入SPC控制图中，通过判断测试时域图中的各点是否超出SPC控制图的上下界限来判断焊接缺陷是否存在。上述方法能快速准确的判断激光焊接过程中是否存在缺陷。
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