喷射成形中柱状近终形沉积坯几何特征检测及智能控制的研究

喷射沉积坯的近终形是该技术主要优点之一，提高沉积坯的近终形精度是保证沉积坯宏观几何形状、完善沉积坯成形工艺不可缺少的关键技术。本研究在管状沉积坯尺寸检测、控制方面的研究基础上，以成形工艺更复杂的柱状近终形沉积坯为研究对象，利用视觉传感方法实现沉积坯形状、尺寸检测，并采用智能控制方法实现沉积坯成形过程控制，目的是提高沉积坯的近终形精度。重点研究沉积坯几何特征检测的实时图像处理算法，沉积坯特征尺寸动态变化规律，多变量智能控制器的设计。需要解决的关键问题包括：（1）雾化室内的金属粉末、液滴对图像采集系统的干扰；（2）具有检测速度快、精度高的边缘检测算法开发；（3）喷射过程中金属质量流率变化规律的理论分析。本研究采用视觉检测、智能控制的方法提高沉积坯近终形精度，不仅可以保证沉积坯的宏观几何形状，而且对于提高沉积坯成形过程的自动化、智能控制水平，以及促进喷射成形技术实用化都有重要意义。