[发明专利]一种粉末注射成形坯密度在线预测系统及其方法

权利要求书

1.一种粉末注射成形坯密度在线预测系统，其特征在于，该系统包括注射成形机、工业CT机、图像处理系统、传感器网络系统、人工神经网络系统；其中：

所述注射成形机，用于将注入的粉体制成坯体试样；

所述工业CT机，用于扫描坯体试样，生成试样的DR投影图；

所述图像处理系统，用于得到坯体试样整体灰度值H和局部灰度值L_i；

所述传感器网络系统，用于监测模具内部各点的温度值T、压力值P；

所述人工神经网络系统，用于建立上述T、P与H、L_i的非线性映射关系，并根据T、P值给出H、L_i的预测值。

2.根据权利要求1所述的一种粉末注射成形坯密度在线预测系统，其特征在于：所述人工神经网络系统由人机界面、数据处理系统、人工神经网络构成；所述人机界面用于系统和用户之间的信息交换；所述数据处理系统用于将传感器网络系统采集到的T、P数据以及工业CT机检测到的H、L_i值归一化处理为人工神经网络可以识别的数据；所述人工神经网络用于建立模具内部参数T、P与注射坯体灰度分布H、L_i的非线性映射关系，并给出灰度预测值。

3.根据权利要求1所述的一种粉末注射成形坯密度在线预测系统，其特征在于：所述传感器网络系统中，在与流体流动相平行的方向上安装传感器检测各点的温度值T和压力值P。

4.一种粉末注射成形坯密度在线预测方法，其特征在于具体包括以下步骤：

4.1将均匀粉末喂料送入注射成形机内，以任意一组工艺参数进行注射，形成坯体试样；

4.2在注射过程完成时刻，传感器网络自动检测出注射模具内部各点的温度值T和压力值P；

4.3将上述T、P自动输送给人工神经网络系统，神经网络系统自动给出注射坯体试样整体灰度H和局部灰度L_i预测值。

5.根据权利要求4所述的一种粉末注射成形坯密度在线预测方法，其特征在于，所述步骤4.1中，工艺参数包括注射压力，注射速度，注射温度。

6.根据权利要求4所述的一种粉末注射成形坯密度在线预测方法，其特征在于，所述步骤4.3中，人工神经网络系统预测具体方法为：

将所述传感器网络检测到的T、P数据作为输入层数据，将坯体试样整体灰度值H和局部灰度值L_i作为输出层数据，人工神经网络隐含层及输出层均采用双曲正切传递函数，经过数据归一化处理后传送到未训人工神经网络，并对其做训练，由此建立模具内部参数与注射坯体密度分布的非线性映射关系；向已训人工神经网络任意输入一组T、P值，已训人工神经网络系统会自动给出H、L_i值。

7.根据权利要求6所述的一种粉末注射成形坯密度在线预测方法，其特征在于：

所述数据归一化方式具体为：

D‾=Dm-0.95*Dmin1.05*Dmax-0.95*Dmin]]>

T‾=Tm-0.95*Tmin1.05*Tmax-0.95*Tmin---(1)]]>

分别为第m个样本神经网络输入、输出归一化值；Dm、Tm分别为第m个样本的输入、输出标定值；Dmin、Tmin、Dmax和Tmax分别为不同输入输出的最小、最大标定值。