一种电弧增材制造在线监测及实时控制方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电弧增材制造在线监测及实时控制方法和系统。其中，本发明专利技术提供的电弧增材制造在线监测及实时控制方法，通过实时监测电弧增材制造过程中的制造数据，采用训练后的实时调控模型，以实时监测得到的制造数据为输入得到最优的调控数据，然后依据得到的调控数据生成调控指令以完成对电弧增材制造过程的自适应控制和实时在线校准控制，进而提高电弧增材制造的的精确度，为实现大规模工件精确生产奠定基础。生产奠定基础。生产奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种电弧增材制造在线监测及实时控制方法和系统


[0001]本专利技术涉及电弧增材制造控制领域，特别是涉及一种电弧增材制造在线监测及实时控制方法和系统。

技术介绍

[0002]二十一世纪以来，随着计算机技术、电子技术、控制工程、人工智能等学科的飞速发展，增材制造技术与上述学科的交叉融合进一步加深，为解决增材制造技术存在的问题提供了可能。
[0003]近年来，随着深度学习的迅猛发展，计算机视觉也成为了目前人工智能领域落地最顺利的技术。计算机视觉是一门研究如何用摄影机和计算机代替人眼对目标进行跟踪、识别、分析、处理等。监督学习通过大量数据样本可训练得到泛化能力较好的模型，在许多复杂问题应用场景中取得了非常好的效果。
[0004]增材制造(additive manufacturing，AM)技术，又称3D打印技术，是基于离散
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堆积原理，由零件三维数据驱动，采用材料逐层累加的方法制造实体构件的快速成形技术。其中，电弧增材制造(WAAM)是以电弧为载能束，采用逐层堆焊的方式制造金属实体构件。电弧增材制造技术(WAAM)凭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电弧增材制造在线监测及实时控制方法，其特征在于，包括：实时获取电弧增材制造数据；所述电弧增材制造数据包括：工件图像数据、工件温度数据和焊机电压数据；获取训练后的实时调控模型；所述实时调控模型包括卷积神经网络和循环神经网络；采用所述训练后的实时调控模型，以获取得到的所述电弧增材制造数据为输入得到调控数据；所述调控数据包括：机床坐标与扫描速度、送丝机送丝速度、焊机电流/占空比和热丝电源电流；焊机电流包括：焊机基值电流和焊机峰值电流；采用所述调控数据完成电弧增材制造过程的控制。2.根据权利要求1所述电弧增材制造在线监测及实时控制方法，其特征在于，所述采用所述训练后的实时调控模型，以获取得到的所述电弧增材制造数据为输入得到调控数据，具体包括：获取卷积神经网络；采用所述卷积神经网络以所述工件图像数据为输入得到输出向量；获取循环神经网络；采用所述循环神经网络，以所述输出向量、所述工件温度数据和所述焊机电压数据为输入得到调控数据。3.根据权利要求1所述电弧增材制造在线监测及实时控制方法，其特征在于，所述实时调控模型的损失函数为平方差损失函数。4.根据权利要求1所述电弧增材制造在线监测及实时控制方法，其特征在于，所述获取训练后的实时调控模型，之前还包括：获取实验过程中的电弧增材制造数据和与该数据相对应的调控数据，以构成训练样本数据对；采用BPTT算法根据所述训练样本数据对对所述实时调控模型进行训练。5.一种电弧增材制造在线监测及实时控制系统，其特征在于，包括：CCD相机，用于获取工件图像数据；温度传感器，用于获取工件温度数据；电压采集器，用于获取焊机电压数据；上位机，植入有如权利要求1
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4任意一项所述的电弧增材制造在线监测及实时控制方法，用于根据所述工件图像数据、所述工件温度数据和所述焊机电压数据生成调控数据，并用于根据所述调控数据生成控制指令；所述控制指令包括：机床扫描指令、送丝指令和加热指令；所述调控数据包括：机床坐标与扫描速度、送丝机送丝速度、焊机电流/占空比和热丝电源电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长猛，黄俊锦，王天宇，韦金松，马树元，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：