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公开(公告)号：CN114178546A
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202111416046.8
申请日：2021-11-25
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种双通道电子束熔丝沉积熔滴过渡状态监测方法及装置，该方法包括：在电子束熔丝沉积过程中，通过第一通道获取由基板/工件吸收电子束流而形成的第一电流信号，以及通过第二通道同步获取由金属丝吸收电子束流而形成的第二电流信号；根据第一电流信号和第二电流信号的波形特征，确定熔丝沉积过程的熔滴过渡状态。该方法充分利用了电子束与物质相互作用后的特性，无需在真空室内引入额外的信号源即可实现在线监测，同时不仅可监测熔滴过渡状态，还可增强监测系统的鲁棒性，且该方法实时性好、采样频率可调，不易受成形过程中金属蒸汽、飞溅及真空环境的影响，也不会干扰成形过程。
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公开(公告)号：CN113231727A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110413547.4
申请日：2021-04-16
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及增材制造技术领域，提供了一种电子束多丝原位增材制造成分均匀性控制方法，包括以下步骤：对电子枪中X轴偏转线圈及Y轴偏转线圈施加偏转电压信号，以将整个电子束进行偏转形成交替工作的电子束主束和电子束分束；通过控制偏转电压信号以调节电子束分束参数，使TR≥TK；其中，电子束分束参数包括分束数量N、各分束偏转距离D及各分束能量W，TR为增材制造过程中位于所制备合金熔点以上的时间，TK为所制备合金用各丝材的金属液滴自相互开始接触至完全扩散均匀所需的扩散时间。本发明有效保证了各丝材金属液滴之间的充分扩散，消除了成分宏观不均匀现象，提高了所制备零件的成形质量和力学性能。
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公开(公告)号：CN109623122B
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201811489898.8
申请日：2018-12-06
Applicant: 清华大学
IPC: B23K15/00
Abstract: 本发明涉及一种电子束熔丝沉积熔滴过渡距离的控制方法，属于增材制造监控技术领域。本发明通过视觉监控的方法，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。
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公开(公告)号：CN108160373A
公开(公告)日：2018-06-15
申请号：CN201711433558.9
申请日：2017-12-26
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种杆件在轨增材制造装置，包括安装架和安装于安装架的两个夹持装置；两夹持装置沿竖直方向布置，各夹持装置包括用于竖向夹持杆件的夹板组件；还包括两套第一、第二和第三驱动装置，两第一驱动装置分别用于驱动两夹持装置沿第一水平方向移动；两第二驱动装置分别用于驱动两夹持装置沿第二水平方向移动；两第三驱动装置分别用于驱动两夹持装置沿竖直方向移动；第一水平方向垂直于第二水平方向；安装架的顶部还安装有喷涂装置和喷涂驱动装置，喷涂驱动装置用于驱动喷涂装置在水平面内移动。该杆件在轨增材制造装置可以实现在空间轨道上对桁架杆的制造，特别是超长杆件的制造，为在空间轨道上制造桁架结构提供了条件。
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公开(公告)号：CN112605402B
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202011449675.6
申请日：2020-12-09
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种用于电子束熔丝沉积过程的丝件相对高度控制装置及方法，该装置包括图像采集模块、前置束斑生成模块和处理模块，其中：图像采集模块，用于在电子束熔丝沉积过程中，实时采集前置束斑生成模块生成的前置束斑；前置束斑生成模块，用于生成与电子束沿预设行进路径同步移动的前置束斑，其中，前置束斑设置于电子束的前方；处理模块，用于对前置束斑图像进行处理，获取采集位置的实际相对高度数据，并将实际相对高度数据和预设相对高度数据进行对比，获取差值数据，以根据差值数据对丝材和零件之间的距离进行调整。本发明克服了图像处理带来的时间滞后和机械系统执行延迟，保障了控制的实时性，提高成形质量和效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110764065B
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN201910981583.3
申请日：2019-10-16
Applicant: 清华大学 , 上海祥通石化科技有限公司
IPC: G01S7/40
Abstract: 本发明公开了一种基于时序重构的雷达故障诊断方法，包括以下步骤：利用气象雷达系统的发射机分系统的历史状态数据和报警数据，以报警数据做标签，使用逐步回归法提取与发射机分系统故障相关的特征参数共n个，若特征参数发生显著变化，则发射机的健康状态发生变化；取特征参数中的相关系数最大的特征参数y作为重构模型的重构参数目标，使用长短时记忆网络LSTM模型搭建重构模型，利用除y以外的特征参数共n‑1个对y进行拟合重构，得到重构值对重构值和实测值y的差值做基于概率的量化标准；对量化结果做时间区间统计，滤除误报警，得到最终诊断结果。
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公开(公告)号：CN110736968B
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN201910981582.9
申请日：2019-10-16
Applicant: 清华大学 , 上海祥通石化科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种基于深度学习的雷达异常状态诊断方法，包括以下步骤：利用气象雷达系统的各个分系统的历史状态数据和报警数据，以报警数据做标签，对故障进行分类，使用逐步回归法提取与每一类故障相关的特征参数；对每一类故障取特征参数中的相关系数最大的特征参数作为重构模型的重构参数目标，使用长短时记忆网络LSTM模型搭建重构模型，利用除相关系数最大的特征参数以外的特征参数对相关系数最大的特征参数进行拟合重构，得到重构值；对每一类故障的重构值和实测值的差值做基于概率的量化标准；对每一类故障的量化结果做时间区间统计，对不同模型的诊断结果进行整合，得到实时的对多个故障诊断结果并给出预警，滤除误报警，得到最终诊断结果。
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公开(公告)号：CN110576251A
公开(公告)日：2019-12-17
申请号：CN201910840601.6
申请日：2019-09-06
Applicant: 清华大学
IPC: B23K15/00
Abstract: 本发明公开了一种电子束熔丝增材制造过程的零件形貌三维重建方法及装置，其中，方法包括以下步骤：控制待沉积增材工件根据设定轨迹运动至目标位置；在采样时刻t，采集当前电子束光斑图像和工作台的XY位置信息，对初始图像进行图像处理，获得光斑位置信息；根据光斑位置信息的电子束光斑的重心的坐标信息获得工件的当前高度；根据XY位置信息和当前高度识别当前位置下的工件形貌，并将待沉积增材工件移动至下一目标位置，直至所有待检测区域的目标位置重建完成，得到零件形貌三维重建结果。该方法可以根据工艺要求，通过电子束光斑位置信息，实现对电子束熔丝增材制造中的零件三维重建，无需额外的激光测距仪。
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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
Applicant: 清华大学
IPC: B23K15/00
Abstract: 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
Applicant: 清华大学
CPC classification number: B23K15/0086 , B23K15/02 , B33Y50/02
Abstract: 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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