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原文传递 一种激光增材制造气孔缺陷在线监测方法
专利名称: 一种激光增材制造气孔缺陷在线监测方法
摘要: 本发明公开了一种激光增材制造气孔缺陷在线监测方法,该方法所用的激光增材制造气孔缺陷监测系统,在原有激光增材制造及其在线监测系统的基础上增加图像在线处理单元和气孔缺陷在线监测单元。图像在线处理单元包括灰度处理模块、图像滤波降噪模块和气泡特征提取模块;气孔缺陷在线监测单元可根据熔池内的气泡特征,并结合预实验采集的数据,对气孔缺陷进行在线实时监测。该激光增材制造气孔缺陷在线监测方法通过图像的采集、预处理和特征识别等实现了激光增材制造气孔缺陷的在线监测。
专利类型: 发明专利
国家地区组织代码: 辽宁;21
申请人: 大连理工大学
发明人: 唐梓珏;刘伟嵬;王怡文;王灏;王振秋;李涛;张洪潮
专利状态: 有效
发布日期: 2019-01-01T00:00:00+0800
申请号: CN201811054825.6
公开号: CN108931535A
代理机构: 大连理工大学专利中心 21200
代理人: 温福雪;侯明远
分类号: G01N21/95(2006.01)I;B22F3/105(2006.01)I;G;B;G01;B22;G01N;B22F;G01N21;B22F3;G01N21/95;B22F3/105
申请人地址: 116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号
主权项: 1.一种激光增材制造气孔缺陷在线监测方法,其特征在于,该方法所用的激光增材制造气孔缺陷在线监测系统,在原有激光增材制造及其在线监测系统的基础上增加图像在线处理单元和气孔缺陷在线监测单元;原有激光增材制造及其在线监测系统包含激光器、激光头、位移装置、材料进给装置和图像同轴采集单元;所述的图像在线处理单元包括灰度处理模块、图像滤波降噪模块和气泡特征提取模块;所述气泡特征提取模块所提取的特征包括气泡数量与气泡总像素面积;所述的气孔缺陷在线监测单元根据熔池内的气泡特征,对气孔缺陷进行监测;步骤如下:(1)将激光头与基体的距离调至粉末汇聚处的上、下2mm范围内,通过标定板进行图像同轴采集设备的对焦,并标定图像与实际尺寸的比例,图像像素值与实际尺寸比例为n:1;(2)激光头与基体的相对位移或与已增材部分的相对位移均由位移装置控制,在基体或已增材部分上进行增材加工,通过图像同轴采集单元实时采集激光熔池图像,采集帧率范围为20~200fps;(3)图像在线处理单元对采集到的图像进行预处理,包括灰度处理、图像滤波降噪和熔池气泡特征提取,处理速度为5~50ms;所述的熔池气泡特征提取可获得气泡数量N和气泡总像素面积s;(4)根据步骤(1)中的标定比例n:1,将步骤(3)中提取的气泡数量N和气泡总像素面积s导入气孔缺陷在线监测单元中,根据公式得出气泡实际总面积S;(5)采集所需粉末与基体材料相匹配及所需工艺参数情况下,气孔缺陷产生时的熔池表面气泡数量N和气泡实际总面积S的范围,进而根据实时提取的气泡特征来判断激光增材制造气孔缺陷是否产生。
所属类别: 发明专利
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